SIP协议在软交换中应用的研究

1、引言

　　SIP（Session Initiation Protoca1）称为会话初始协议，是用于在IP网络中建立、修改和终止多媒体会话的一种应用层控制协议。SIP是由IETF组织于1999年提出的一个在基于IP网络中，特别是在Internet结构的网络环境中，实现实时通信应用的一种信令协议。1999年3月，ITEF的多方多媒体会话控制（MMUSIC）工作组提出了RFC2543建议，之后，SIP在互操作性和新特性等方面得到了进一步的增强，因而2002年6月，ITEF的SIP工作组又发表了RFC3261建议，以取代RFC2543。作为一个IETF提出的标准，SIP协议在很大程度上借鉴了其他各种广泛存在的Internet协议，如HTTP（超文本传输协议）、SMTP(简单邮件传输协议)等，和这些协议一样，SIP也采用基于文本的编码方式，协议简单，具有更好的功能扩展性。目前，SIP协议已被广泛应用于基于软交换的网络中进行基本的呼叫控制，而且3GPP R5版本也选择SIP作为3G移动通信多媒体域的信令协议。因此，SIP协议的应用具有很重要的研究意义。

2、SIP协议分析

　　2.1　SIP协议的强大功能

　　SIP协议不但具备简单、开放、兼容和可扩展的特点。而且还考虑了对传统电话网的各种业务的支持。目前，SIP协议在软交换网络中，已经能够很好地提供基本话音业务、传真业务、各类补充业务等。

　　由于SIP协议是应用层的控制协议，只负责呼叫控制并携带SDP消息体来进行媒体协商，与具体的媒体类型没有关系，媒体的具体参数可以由SDP协商完成。因此，SIP协议具有很强的多媒体通信能力，能够方便地实现视频通信等业务。

　　SIP协议的动态注册机制，使用户移动变得十分方便。除了能在移动通信网络中实现基于IP的移动话音和多媒体通信业务，还能为固定软交换网络用户提供游牧性的业务。游牧业务是指当用户漫游到异地，也可以随时接入到网络中，实现其在归属地所能得到的服务。游牧用户可以改变网络接入点，但是当用户改变网络接入点时。正在进行的会话或通信会终止，即不具有会话的持续性，也不进行切换。

　　由此可以看出，采用SIP协议进行呼叫控制的软交换网络与传统的PSTN网络相比，最令人瞩目的功能就是对视频多媒体业务和游牧业务的支持。

　　2.2　SIP协议的优点

　　（1）与媒体无关的会话控制可以使SIP支持丰富的多媒体通信。

　　（2）SIP地址与终端位置的无关性使SIP用户天生具有移动性。

　　（3）协议简单，易于扩展，使SIP协议能够支持许多新业务；对不支持业务信令的透明封装，可以继承多种已有的业务。

　　（4）使用SIP智能终端可以将网络设备的复杂性推向边缘，简化网络核心部分。

　　SIP协议的这些优点使其足以能够在软交换网络中承担起呼叫控制的责任。

3、SIP协议在软交换网络中的应用场景

　　SIP协议在软交换网络中可以应用的场景非常广泛：软交换和软交换（包括转接软交换）之间、软交换和SIP终端之间、软交换和应用服务器之间、软交换和应用网关之间、软交换／应用服务器／应用网关和媒体服务器之间。

4、SIP协议在软交换网络中的应用

　　4.1　基本应用

　　SIP协议在软交换网络中最基本的应用，就是控制主被叫双方建立各种会话，包括基本语音通信、视频通信、传真。

　　（1）视频通信业务

　　该业务除了可以建立点对点视频通信外，如果终端支持，还可以进行通话过程中的媒体格式切换。例如，两个用户正在进行视频通信，通话过程中，通话的任何一方通过发送re-Invite请求都可以修改正在进行通话的媒体格式，进行媒体格式的切换。

　　（2）传真业务

　　由于传真机不支持网口，所以SIP协议的应用主要体现在软交换之间。G.711透传方式传真的建立流程同G.711语音通话的建立流程一致；T.38格式的传真，ITU-T也对SDP的描述进行了详细规定。因此，SIP协议能够支持传真业务。

　　以上两种应用，都是在修改一个已经处于确认状态的对话。但有些时候，虽然Invite建立的对话还没有进入确认状态（没有收到最终响应），也有可能需要修改会话中的某些部分，此时用re-Invite消息就无法来完成会话的更改，因为Invite请求无法作用于本次对话。例如，使用"早媒体"（Early Media）播放语音通知的情况，媒体通道在Invite消息得到最终响应之前已经建立，真正的会话时需要采用新的媒体通道。在这种情况下，SIP协议还规定了一种使用Update消息来修改会话的方式。Update消息可以由对话中的任意一方发送，不影响对话状态就能更改会话参数。

　　由此可见，SIP协议支持与媒体无关的会话控制，可以使SIP协议更加灵活的支持各种媒体格式的会话控制。

　　4.2　游牧性的应用

SIP的注册机制使SIP用户地址和终端位置没有关联性，因此具有游牧性。当用户游