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1、SIP协议原理协议原理中国中国电信云南公司网信云南公司网络运行运行维护部部第第第第1 1章章章章 SIPSIP协议概述协议概述协议概述协议概述第第2章章 SIP协议报文分析协议报文分析第第3章章 SIP呼叫流程呼叫流程中国中国电信云南公司网信云南公司网络运行运行维护部部SIP协议的概念和主要功能的概念和主要功能概念概念SIP：Session Initiation Protocol用于建立，控制和释放会话SIP是 IETF 为多媒体会话而开发制定的协议这里的会话包括文本，视频，游戏和传统的语音SIP 是为Internet 而制定设计的协议象HTTP协议一样是基于文本的询问/应答机制广泛应用于in
2、ternet可以基于UDP、TCP和SCTP传输，目前最常用UDP中国中国电信云南公司网信云南公司网络运行运行维护部部SIP协议的概念和主要功能的概念和主要功能协议族族信令协议注册、定位用户、路由建立，修改，释放会话媒体传输协议用于传输语音/视频包SIP 信令协议会话的管理（SIP）和会话的描述（SDP）是分离的中国中国电信云南公司网信云南公司网络运行运行维护部部SIP协议的概念和主要功能的概念和主要功能会会话相关相关协议RTP (Real-time Transmission Protocol)RTP (Real-time Transmission Protocol)用于在IP网上传输经过打包
3、的实时媒体流，例如. 语音，视频RTCP (Real-time Transmission Control Protocol)RTCP (Real-time Transmission Control Protocol)用于反馈媒体传输的质量报告信息SDP (Session Description Protocol)SDP (Session Description Protocol) 总是做为SIP消息体出现 会话描述协议和会话管理（SIP）协议是互相独立的中国中国电信云南公司网信云南公司网络运行运行维护部部SIP协议的概念和主要功能的概念和主要功能功能功能SIPSIP的的5 5个方面基本功能个方
4、面基本功能：用户定位（User Location）：决定哪个终端系统参加通信用户能力（User Capabilities）：决定通信所采用的媒体和媒体参数用户可用性（User Availability）：决定被叫方是否愿意加入通信过程呼叫建立（Call setup）：振铃、主叫方和被叫方的连接和参数的建立呼叫处理（Call handling）：前转或终结呼叫中国中国电信云南公司网信云南公司网络运行运行维护部部事事务和会和会话对话是两个UE之间为建立、更改和释放媒体会话所需要建立的信令关系，对话起始于INVITE请求，并终止于BYE请求的200（OK）响应，INVITE 是唯一可以创建一个对话的
5、命令.一个对话由头域中的Call-ID, Local Tag and Remote Tag 等参数来标识一个对话可以包括多个事务事务事务是指客户端发送到服务器的请求以及服务器回送至客户端的所有响应包括一个请求和一个或多个响应包含一个最终响应 (非1xx 响应)使用 via域中的branch参数来定义一个事务中国中国电信云南公司网信云南公司网络运行运行维护部部事事务和会和会话事务事务一个请求和其所有的相应对话对话包含多个事务Invite180 Ringing200 ok183Invite180 RingingACKPRACK183200200200 ByeT1T1T4T4T3T3T2T2T1T1
6、中国中国电信云南公司网信云南公司网络运行运行维护部部SIP的基本网的基本网络模型模型用户代理 UA（User Agent） 用户代理客户 UAC（User Agent Client）用户代理服务器 UAS（User Agent Server)背靠背用户代理 B2BUA （ Back-to-Back UserAgent）代理、代理服务器（Proxy、Proxy sever）重定向服务器（Redirect server）位置寄存器（ Location server)注册员（Registrar）UA中国中国电信云南公司网信云南公司网络运行运行维护部部SIP-URL类似于E-mail和HTTP的格式:
7、 SIP-URL = sip:userinfohost:port通常表示希望访问的用户或者服务的地址例子：中国中国电信云南公司网信云南公司网络运行运行维护部部SIP在在NGN中的中的应用用SSSSAS多媒体终端多媒体终端OpenEyeProxy ServerSIP/SIP-ISIPSIPSIPSIPSIPIP承载网承载网中国中国电信云南公司网信云南公司网络运行运行维护部部第第1章章 SIP协议概述协议概述第第第第2 2章章章章 SIPSIP协议的报文分析协议的报文分析协议的报文分析协议的报文分析第第3章章 SIP呼叫流程呼叫流程中国中国电信云南公司网信云南公司网络运行运行维护部部SIP消息消息
8、类型型SIP 消息可以被分为两类：请求发起一个会话响应对请求的响应.中国中国电信云南公司网信云南公司网络运行运行维护部部SIP消息消息请求消息求消息类型型INVITE：发起会话请求ACK：对 INVITE 请求的响应的确认CANCEL：取消尚未完成的请求BYE：结束会话REGISTER：注册，完成地址绑定OPTIONS：查询服务器能力中国中国电信云南公司网信云南公司网络运行运行维护部部SIP消息消息扩展展请求消息求消息类型型基本请求基本请求扩展请求扩展请求INVITEINVITE：发起会话ACKACK：INVITE的回答CANCELCANCEL：取消会话BYEBYE：结束会话REGISTERR
9、EGISTER：注册OPTIONSOPTIONS：查询服务器能力MESSAGEMESSAGE：请求一个即时消息 SUBSCRIBESUBSCRIBE ：签订一个通知事件NOTIFYNOTIFY：发送一个通知事件 UPDATEUPDATE：在建立呼叫阶段修改会话属性 PUBLISHPUBLISH：发送事件状态给状态服务器 PRACKPRACK：标识临时响应的可靠性中国中国电信云南公司网信云南公司网络运行运行维护部部SIP消息消息响响应消息消息SIP 消息响应消息1xx：临时响应 表示已经接收到请求消息，正在对其进行处理 2xx：成功 表示请求已经被成功接受、处理 3xx：重定向 -表示需要采取进
10、一步动作，以完成该请求 4xx：客户端错误 表示请求消息中包含语法错误或者SIP服务器不能完成对该请求消息的处理。 ;5xx：服务器端错误 -表示SIP服务器故障不能完成对正确消息的处理 。 6xx：全局错误 -表示请求不能在任何SIP服务器上实现 中国中国电信云南公司网信云南公司网络运行运行维护部部SIP 基本消息流程基本消息流程会话建立会话建立注册注册Client AProxy AProxy BClient BINVITEINVITEINVITE100 TRYING100 TRYING180 RINGING180 RINGING180 RINGING200 OK200 OK200 OKCl
11、ient AProxy ARegister401 unauthorizedRegister200 OK100 TRYING中国中国电信云南公司网信云南公司网络运行运行维护部部SIP消息消息结构构SIP 消息基于文本，包含3部分Start-Line首行Header头域Body消息体INVITE sip:6663000191.1.1.1;user=phone SIP/2.0Via: SIP/2.0/UDP 190.1.1.1:5061;branch=z9hG4bKdb30b0fa4From: ;tag=8f41b5eeTo: CSeq: 1 INVITEContact: Supported: 10
12、0relUser-Agent: Huawei SS V300R006Max-Forwards: 70Allow: INVITE,ACK,CANCEL,OPTIONS,BYE,REGISTER,PRACK,INFO,UPDATE,SUBSCRIBE,NOTIFY,MESSAGE,REFERContent-Length: 136Content-Type: application/sdpv=0s=Sip Callt=0 0m=audio 50000 RTP/AVP 8a=rtpmap:8 PCMA/8000中国中国电信云南公司网信云南公司网络运行运行维护部部SIP消息消息结构构Start-lineS
13、tart-line：请求行Request-line消息为 request消息时使用request-lineRequest-Line = Method SP Request-URI SP SIP-Version CRLF状态行Status-line消息为响应消息时使用Status-lineStatus-Line = SIP-Version SP Status-Code SP Reason-Phrase CRLF中国中国电信云南公司网信云南公司网络运行运行维护部部SIP消息消息结构构请求行Request-line消息方法：以下列出了六种消息方法REGISTER：注册联系信息INVITE：发起会话请
14、求ACK：对 INVITE 请求的响应的确认CANCEL：取消请求BYE：结束会话OPTIONS：查询服务器能力Request-URI：指示请求的用户或者服务的地址信息.SIP-version：请求和响应消息都需要包含SIP版本信息.举例：INVITE sip:6663000191.1.1.1;user=phone SIP/2.0中国中国电信云南公司网信云南公司网络运行运行维护部部SIP消息消息结构构状态行Status-lineSIP版本状态码原因短语举例：SIP/2.0 200 OK中国中国电信云南公司网信云南公司网络运行运行维护部部SIP消息消息结构构消息头：格式：字段名（field-na
15、me）：参数值（field-value）REGISTER sip:190.1.1.1 SIP/2.0From: ;tag=714ea7fTo: CSeq: 1 REGISTERVia: SIP/2.0/UDP 189.1.1.12;branch=z9hG4bK878ee9ea8;rportUser-Agent: Huawei-VPhone/1.19Contact: Expires: 300Max-Forwards: 70Content-Length: 0范例：中国中国电信云南公司网信云南公司网络运行运行维护部部SIP消息消息结构构-消息体消息体-1消息体：可选SDP、ISUP等范例：INVIT
16、E sip:6663000191.1.1.1;user=phone SIP/2.0Via: SIP/2.0/UDP 190.1.1.1:5061;branch=z9hG4bKdb30b0fa4From: ;tag=8f41b5eeTo: CSeq: 1 INVITEContact: Supported: 100relUser-Agent: Huawei SS V300R006Max-Forwards: 70Allow: INVITE,ACK,CANCEL,OPTIONS,BYE,REGISTER,PRACK,INFO,UPDATE,SUBSCRIBE,NOTIFY,MESSAGE,REFERC
17、ontent-Length: 136Content-Type: application/sdpv=0s=Sip Callt=0 0m=audio 50000 RTP/AVP 8a=rtpmap:8 PCMA/8000中国中国电信云南公司网信云南公司网络运行运行维护部部INVITE sip:1280001191.1.1.1;user=phone SIP/2.0Via: SIP/2.0/UDP 190.1.1.1:5061;branch=z9hG4bK26defe061From: ;tag=2fe3ec58To: CSeq: 1 INVITEContact: Supported: 100relUs
18、er-Agent: Huawei SS V300R006Max-Forwards: 70Allow: INVITE,ACK,CANCEL,OPTIONS,BYE,REGISTER,PRACK,INFO,UPDATE,SUBSCRIBE,NOTIFY,MESSAGE,REFERContent-Length: 337Content-Type: multipart/mixed;boundary=ssboundary-ssboundaryContent-Length: 136Content-Type: application/sdpv=0s=Sip Callt=0 0m=audio 50000 RTP
19、/AVP 8a=rtpmap:8 PCMA/8000-ssboundaryContent-Length: 30Content-Type: application/isup;version=itu-t92+01 00 60 00 0A 03 02 08 06 81 10 21 08 00 01 08 01 00 0A 06 81 13 22 02 00 01 65 01 00 00 -ssboundary-SIP消息消息结构构-消息体消息体-2中国中国电信云南公司网信云南公司网络运行运行维护部部SIP 消息消息结构构-消息体消息体-3消息体可以为任何协议大多数情况使用：SDPSDP：会话描述协议
20、，是一个用来描述多媒体会话的应用层控制协议，它是一个基于文本的协议，用于会话建立过程中的媒体类型和编码方案的协商等。SDP 包含：用户使用的媒体类型，媒体目的地址（IP、端口），编码方式等。中国中国电信云南公司网信云南公司网络运行运行维护部部SIP消息消息结构构SDP 举例例v=0 o=HuaweiSS 868 868 IN IP4 10.216.9.200 s=Sip Call c=IN IP4 10.216.6.108 t=0 0 m=audio 17368 RTP/AVP 8 a=rtpmap：8 PCMA/8000 v = （协议版本） o = （所有者/创建者和会话标识符） s =
21、（会话名称） c = （连接信息） t = （会话活动时间） m = （媒体名称和传输地址） a = * （0 个或多个媒体属性行）中国中国电信云南公司网信云南公司网络运行运行维护部部头域域基本基本头INVITE sip:6663000191.1.1.1;user=phone SIP/2.0Via: SIP/2.0/UDP 190.1.1.1:5061;branch=z9hG4bKdb30b0fa4Call-IDFrom: ;tag=8f41b5eeTo: CSeq: 1 INVITEContact: Supported: 100relUser-Agent: Huawei SS V300R00
22、6Max-Forwards: 70Allow: INVITE,ACK,CANCEL,OPTIONS,BYE,REGISTER,PRACK,INFO,UPDATE,SUBSCRIBE,NOTIFY,MESSAGE,REFERContent-Length: 136Content-Type: application/sdp中国中国电信云南公司网信云南公司网络运行运行维护部部SIP头域域From、ToTO ：指明请求的接收者FROM ：指示请求的发起者范例：INVITE sip:6669999191.1.1.1 SIP/2.0From: ;tag=84902cceTo: SIP/2.0 100 Try
23、ingFrom: ;tag=84902cceTo: 中国中国电信云南公司网信云南公司网络运行运行维护部部SIP头域域 From & To (续)Request URI & From & ToINVITEINVITEREGISTER sip:190.1.1.1 SIP/2.0From: ;tag=5345eb6fTo: REGISTERREGISTERINVITE sip:6669999191.1.1.1 SIP/2.0To: From: ;tag=84902cce目的地目的地用户用户被叫被叫主叫主叫中国中国电信云南公司网信云南公司网络运行运行维护部部SIP头域域 ContactContact提
24、供一个地址与用户直接通话呈现于INVITE，ACK，和REGISTER请求，成功响应，呼叫处理响应，重定向响应范例:REGISTER sip:190.1.1.1 SIP/2.0Contact: 范例:INVITE sip:2223402190.1.1.1 SIP/2.0 Contact: 中国中国电信云南公司网信云南公司网络运行运行维护部部SIP头域域Call-ID, CseqCall-ID：唯一的标识符 Call-ID 用来标识一个会话.Cseq：命令序号，在Call-ID范围内唯一确定 包含序列号和SIP方法两部分SIP方法必须和request请求中的方法保持一致范例：INVITE sip
25、:2223402190.1.1.1 SIP/2.0 CSeq: 7 INVITE范例：SIP/2.0 100 Trying CSeq: 7 INVITE中国中国电信云南公司网信云南公司网络运行运行维护部部SIP头域域ViaVia：Via消息头用以保存请求历经的路径。它可以防止请求消息传送产生环路，并确保响应和请求消息选择同样的路径 范例：SIP/2.0 200 OKVia：Via：Via：中国中国电信云南公司网信云南公司网络运行运行维护部部SIP头域域 Max-ForwardsMax-Forwards：用于定义一个请求到达其目的地址所允许经过的中转站的最大值 错误时返回483响应 (too m
26、any hops).只用于请求消息Example：INVITE sip:2223402190.1.1.1 SIP/2.0Max-Forwards：70中国中国电信云南公司网信云南公司网络运行运行维护部部第第1章章 SIP协议概述协议概述第第2章章 SIP协议报文分析协议报文分析第第第第3 3章章章章 SIPSIP呼叫流程呼叫流程呼叫流程呼叫流程中国中国电信云南公司网信云南公司网络运行运行维护部部注册流程注册流程-1注：1）如果终端没有配置认证功能，则无401过程。 2）注销的过程同注册的过程，但参数不同。190.1.1.1 189.1.1.12 SSREGISTER sip:190.1.1.1
27、 SIP/2.0From: ;tag=714ea7fTo: CSeq: 1 REGISTERVia: SIP/2.0/UDP 189.1.1.12;branch=z9hG4bK878ee9ea8;rportUser-Agent: Huawei-VPhone/1.19Contact: Expires: 300Max-Forwards: 70Content-Length: 0中国中国电信云南公司网信云南公司网络运行运行维护部部注册流程注册流程-2190.1.1.1 189.1.1.12 SSSIP/2.0 401 UnauthorizedVia: SIP/2.0/UDP 189.1.1.12;br
28、anch=z9hG4bK878ee9ea8;rport=5060Call-ID: 272d79be376a0e5dea753dfd878ee9ea189.1.1.12From: ;tag=714ea7fTo: ;tag=8985a357CSeq: 1 REGISTERWWW-Authenticate: Digest realm=huawei, nonce=05ddf8d6d532a56d4e646df59cff9f2c,domain=sip:, stale=false,algorithm=MD5Server: Huawei SS V300R006Content-Length: 0中国中国电信云
29、南公司网信云南公司网络运行运行维护部部注册流程注册流程-3191.169.150.30 191.169.150.251 REGISTER sip:190.1.1.1 SIP/2.0From: ;tag=714ea7fTo: CSeq: 2 REGISTERVia: SIP/2.0/UDP 189.1.1.12;branch=z9hG4bKb61082135;rportUser-Agent: Huawei-VPhone/1.19Contact: Expires: 300Max-Forwards: 70Authorization: Digest username=2225002,realm=hua
30、wei, nonce=05ddf8d6d532a56d4e646df59cff9f2c,uri=sip:190.1.1.1, response=78b9724720c5c08aed343e48365068d1Content-Length: 0SS中国中国电信云南公司网信云南公司网络运行运行维护部部注册流程注册流程-4189.1.1.12 SIP/2.0 200 OKVia: SIP/2.0/UDP 189.1.1.12;branch=z9hG4bK701082139;rport=5060From: ;tag=5345eb6fTo: ;tag=6d274a46CSeq: 2 REGISTEREx
31、pires: 300Contact: ;expires=300Server: Huawei SS V300R006Content-Length: 0SS中国中国电信云南公司网信云南公司网络运行运行维护部部用用户呼叫流程呼叫流程-1 SSSIP PhoneASIP PhoneBINVITE5100 Trying6INVITE7100 Trying8180 Ringing9180 Ringing10200 OK12200 OK11INVITE1100 Trying24073ACK4INVITE sip:2225007190.1.1.1 SIP/2.0From: ;tag=3e87ecd5To: C
32、Seq: 1 INVITEVia: SIP/2.0/UDP 189.1.1.12:5060;branch=z9hG4bK945e37154User-Agent: Huawei-VPhone/1.19Contact: Max-Forwards: 70Allow: INVITE,ACK,CANCEL,OPTIONS,BYE,REGISTER,PRACK,UPDATE,INFOContent-Length: 455Content-Type: application/sdpv=0s=Sip Callt=0 0m=audio 3334 RTP/AVP 8 0 4 97m=video 10004 RTP/
33、AVP 34 31 35.中国中国电信云南公司网信云南公司网络运行运行维护部部用用户呼叫流程呼叫流程-2 SSSIP PhoneASIP PhoneBINVITE5100 Trying6INVITE7100 Trying8180 Ringing9180 Ringing10200 OK12200 OK11INVITE1100 Trying24073ACK4SIP/2.0 100 TryingVia: SIP/2.0/UDP 189.1.1.12:5060;branch=z9hG4bK945e37154From: ;tag=3e87ecd5To: CSeq: 1 INVITEContent-Len
34、gth: 0中国中国电信云南公司网信云南公司网络运行运行维护部部用用户呼叫流程呼叫流程-3 SSSIP PhoneASIP PhoneBINVITE5100 Trying6INVITE7100 Trying8180 Ringing9180 Ringing10200 OK12200 OK11INVITE1100 Trying24073ACK4SIP/2.0 407 Proxy Authentication RequiredVia: SIP/2.0/UDP 189.1.1.12:5060;branch=z9hG4bK945e37154From: ;tag=3e87ecd5To: ;tag=de94
35、9fa9CSeq: 1 INVITEProxy-Authenticate: Digest realm=,nonce=14:11:12:12, stale=false,algorithm=MD5Reason: Q.850;cause=0;text=unknownContent-Length: 0中国中国电信云南公司网信云南公司网络运行运行维护部部用用户呼叫流程呼叫流程-4 SSSIP PhoneASIP PhoneBINVITE5100 Trying6INVITE7100 Trying8180 Ringing9180 Ringing10200 OK12200 OK11INVITE1100 Try
36、ing24073ACK4ACK sip:2225007190.1.1.1 SIP/2.0From: ;tag=3e87ecd5To: ;tag=de949fa9CSeq: 1 ACKVia: SIP/2.0/UDP 189.1.1.12:5060;branch=z9hG4bK945e37154Max-Forwards: 70Content-Length: 0中国中国电信云南公司网信云南公司网络运行运行维护部部用用户呼叫流程呼叫流程-5 SSSIP PhoneASIP PhoneBINVITE5100 Trying6INVITE7100 Trying8180 Ringing9180 Ringin
37、g10200 OK12200 OK11INVITE1100 Trying24073ACK4INVITE sip:2225007190.1.1.1 SIP/2.0From: ;tag=3e87ecd5To: CSeq: 2 INVITEVia: SIP/2.0/UDP 189.1.1.12:5060;branch=z9hG4bK1475e0543User-Agent: Huawei-VPhone/1.19Contact: Max-Forwards: 70Proxy-Authorization: Digest username=2225002,realm=, nonce=14:11:12:12,u
38、ri=sip:2225007190.1.1.1, response=18f4702d4fe9193c05d41564d5f94a18Allow: INVITE,ACK,CANCEL,OPTIONS,BYE,REGISTER,PRACK,UPDATE,INFOContent-Length: 455Content-Type: application/sdpv=0s=Sip Callt=0 0m=audio 3334 RTP/AVP 8 0 4 97m=video 10004 RTP/AVP 34 31 35中国中国电信云南公司网信云南公司网络运行运行维护部部用用户呼叫流程呼叫流程-6 SSSIP
39、PhoneASIP PhoneBINVITE5100 Trying6INVITE7100 Trying8180 Ringing9180 Ringing10200 OK12200 OK11INVITE1100 Trying24073ACK4中国中国电信云南公司网信云南公司网络运行运行维护部部用用户呼叫流程呼叫流程-7 SSSIP PhoneASIP PhoneBINVITE5100 Trying6INVITE7100 Trying8180 Ringing9180 Ringing10200 OK12200 OK11INVITE1100 Trying24073ACK4SIP/2.0 200 OKVi
40、a: SIP/2.0/UDP 189.1.1.12:5060;branch=z9hG4bK1475e0543From: ;tag=3e87ecd5To: ;tag=feacb9bdCSeq: 2 INVITEContact: Content-Length: 265Content-Type: application/sdpv=0s=Sip Callt=0 0m=audio 3334 RTP/AVP 8 97中国中国电信云南公司网信云南公司网络运行运行维护部部用用户呼叫流程呼叫流程-8 SSSIP PhoneASIP PhoneBConversationACK13ACK14BYE15200 OK1
41、6BYE17200 OK18中国中国电信云南公司网信云南公司网络运行运行维护部部用用户呼叫的失呼叫的失败流程流程举例例中国中国电信云南公司网信云南公司网络运行运行维护部部SGA SS-A SS-BSGBIAMIAMACMANMANMRELRELRLCRLCConversationINVITE1100 Trying2180 Ring3200 OK4ACK5BYE6200 OK7ACM成功的成功的SIP 中中继呼叫流程呼叫流程在在ISUP信令和信令和SIP消息之消息之间的映射关系：间的映射关系：IAM = INVITEACM = 180 RINGINGANM = 200 OKREL = BYERLC = 200 OK中国中国电信云南公司网信云南公司网络运行运行维护部部SSSSSIP 中中继扩展呼叫流程展呼叫流程INVITE1100 Trying2180 Ringing3PRACK (confirm response of 180 Ringing)4ACK7BYE8 200 OK 9200 OK PRACK5200 OK6中国中国电信云南公司网信云南公司网络运行运行维护部部谢 谢!
