下一代網(wǎng)絡(luò)（NGN）中協(xié)議的應(yīng)用
2008/10/17
SIP協(xié)議是下一代網(wǎng)絡(luò)中軟交換與軟交換之間、軟交換與應(yīng)用服務(wù)器之間、軟交換和智能終端之間的呼叫控制協(xié)議，同時(shí)它也是3GPPIMS（IP多媒體子系統(tǒng)中）呼叫控制服務(wù)器之間的多媒體呼叫控制協(xié)議，因此有著廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域和重要的研發(fā)價(jià)值。
SIP（Session Initialization Protocol，會(huì)話初始協(xié)議）源于1996年的IETF草案：多媒體會(huì)話控制協(xié)議（MMUSIC）。此后，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)歷了幾次較大的修改。1999年第一個(gè)SIP規(guī)范RFC2543正式發(fā)布，三年后該標(biāo)準(zhǔn)又被RFC3261所替代。SIP協(xié)議通常被認(rèn)為是一個(gè)端到端的多媒體會(huì)話控制協(xié)議，實(shí)際上它有著非常廣泛的用途，概括說(shuō)來(lái)SIP可應(yīng)用于以下場(chǎng)合：應(yīng)用于IP網(wǎng)中的基本語(yǔ)音和多種通信增值業(yè)務(wù)；作為通信核心網(wǎng)的信令協(xié)議，包括，基于軟交換的NGN、3G的IMS網(wǎng)絡(luò)和未來(lái)固定移動(dòng)融合的FMC網(wǎng)絡(luò)；應(yīng)用于業(yè)務(wù)平臺(tái)中，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)邏輯控制；應(yīng)用于智能終端和未來(lái)數(shù)字家庭網(wǎng)關(guān)設(shè)備中。
下文將對(duì)SIP在上述領(lǐng)域的應(yīng)用作一一闡述。
SIP應(yīng)用于IP網(wǎng)中的基本語(yǔ)音和多種通信增值業(yè)務(wù)
SIP最初的應(yīng)用目標(biāo)就是實(shí)現(xiàn)IP網(wǎng)中的各種會(huì)話通信功能。這里的IP網(wǎng)可以是Internet，也可以是公司的IP專(zhuān)網(wǎng)，甚至是運(yùn)營(yíng)商的基于IP的軟交換下一代網(wǎng)絡(luò)或3G網(wǎng)絡(luò)。這里的會(huì)話通信功能可以是基本的VoIP語(yǔ)音電話，也可以是視頻通話，甚至是包括語(yǔ)音、視頻、短消息、數(shù)據(jù)同步瀏覽等多種業(yè)務(wù)在內(nèi)的點(diǎn)到點(diǎn)或多點(diǎn)之間的多媒體通信。SIP之所以有如此卓越的多媒體通信功能，在于其具有與媒體無(wú)關(guān)的會(huì)話控制能力：SIP協(xié)議只負(fù)責(zé)通信方之間的會(huì)話建立并向通信方提供決定各方媒體類(lèi)型的會(huì)話協(xié)商功能，至于媒體類(lèi)型的具體參數(shù)內(nèi)容就不是SIP所負(fù)責(zé)的事情了，它需要SDP等其他協(xié)議的幫助。對(duì)于某些特殊媒體的通信場(chǎng)合，可能需要其他的一些控制機(jī)制，例如與短消息通信結(jié)合的功能（好友列表）。對(duì)于這些問(wèn)題，SIP通過(guò)其優(yōu)秀的可擴(kuò)展性來(lái)解決，通過(guò)增加新的方法和參數(shù)實(shí)現(xiàn)新的控制機(jī)制。
通過(guò)SIP協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)和終端中的部署，可以以上述各類(lèi)多媒體通信功能為基礎(chǔ)，向用戶提供全新的富通信功能（Rich Communication），也就是富通信用戶通過(guò)基于SIP的網(wǎng)絡(luò)和終端獲得各種媒體形式和能力的通信功能，不過(guò)這里多種媒體形式不是無(wú)序混亂的提供，而是根據(jù)用戶的場(chǎng)合、用戶的需求、用戶的簽約服務(wù)等級(jí)、通信的內(nèi)容、終端的能力、網(wǎng)絡(luò)的能力，決定此次通信中的一種或多種媒體類(lèi)型或通話模式，并且這些媒體類(lèi)型和通話模式可以在此次通信中根據(jù)情況的改變而改變。例如：
�。�1）當(dāng)A用戶接到B用戶呼叫時(shí)他正在開(kāi)會(huì)。
�。�2）于是A用戶選擇保持呼叫并通過(guò)某功能鍵向用戶播放一段語(yǔ)音通知和背景音樂(lè)，讓B用戶稍候。
�。�3）幾分鐘后A用戶覺(jué)得長(zhǎng)時(shí)間讓B用戶等待不太合適，于是他選擇短消息會(huì)話方式與B用戶建立通信鏈路，此時(shí)雙方可采用短消息方式交談，該方式下A用戶通過(guò)手寫(xiě)輸入向B用戶發(fā)送文字短消息，B用戶通過(guò)語(yǔ)音輸入向A用戶發(fā)送語(yǔ)音短消息。
�。�4）A用戶的會(huì)議終于結(jié)束了，此時(shí)A用戶切換通信方式為正常的語(yǔ)音通信，此后它可以通過(guò)語(yǔ)音方式與B用戶交談。
�。�5）B用戶提出想看看A用戶所在公司的新開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品，于是A用戶通過(guò)其終端的實(shí)時(shí)視頻推送功能向B用戶進(jìn)行新產(chǎn)品現(xiàn)場(chǎng)演示：A用戶將該終端的攝像頭對(duì)準(zhǔn)正在現(xiàn)場(chǎng)演示的產(chǎn)品進(jìn)行拍攝，同時(shí)B終端的用戶可以實(shí)時(shí)觀看產(chǎn)品的現(xiàn)場(chǎng)演示過(guò)程。演示完畢后，B用戶表示對(duì)該產(chǎn)品比較滿意并希望A用戶明天能夠向其提供一個(gè)比較詳細(xì)的產(chǎn)品介紹PPT文檔。
（6）第二天，A用戶在其PC上完成了PPT文檔，通過(guò)PC上的SIP軟終端直接向B用戶呼叫，在這次呼叫中表示了A用戶要與B用戶同步瀏覽PPT的需求，于是網(wǎng)絡(luò)根據(jù)B用戶的注冊(cè)數(shù)據(jù)向B用戶PC上的SIP軟終端呼叫，呼叫接受后雙方可以在語(yǔ)音通話的同時(shí)同步瀏覽A用戶PC終端上的PPT文檔。
在上述通信示例中可以看到當(dāng)A用戶希望以某種能力（例如視頻或數(shù)據(jù)同步瀏覽）與B用戶通信時(shí)，網(wǎng)絡(luò)可以根據(jù)A用戶的請(qǐng)求信息和B用戶的注冊(cè)信息進(jìn)行匹配判斷以選擇B用戶注冊(cè)終端中所能夠支持的類(lèi)型。具體實(shí)現(xiàn)在IETF的RFC3840、RFC3841和draft－ietf－sipping－callerprefs－usecases中有非常詳細(xì)的實(shí)現(xiàn)方式，現(xiàn)概括如下：B用戶的不同類(lèi)型終端以同一個(gè)SIP地址注冊(cè)，在每個(gè)終端REGISTER注冊(cè)信息的contact域中表明了終端所支持的能力（例如支持音頻、視頻或數(shù)據(jù)同步瀏覽等）；當(dāng)A用戶呼叫B用戶SIP地址時(shí)，在呼叫請(qǐng)求INVITE的Accept－Contact中表明了A用戶的偏好（例如要求進(jìn)行視頻通信），此時(shí)網(wǎng)絡(luò)可以根據(jù)A用戶請(qǐng)求消息提供的信息和B用戶所注冊(cè)的各類(lèi)終端能力信息，進(jìn)行匹配判斷以選擇B用戶恰當(dāng)?shù)慕K端類(lèi)型接續(xù)通話，或者是當(dāng)B用戶所有的終端能力都不滿足時(shí)拒絕通話。
SIP不但賦予用戶之間多種媒體、多種能力的通信本領(lǐng)，也賦予了用戶采用多種通信模式的能力，例如基于SIP實(shí)現(xiàn)的PTT業(yè)務(wù)（PUSHTOTALK），使用戶在完成雙向通信的同時(shí)，也可以享受點(diǎn)到點(diǎn)或點(diǎn)到多點(diǎn)單向通信方式所帶來(lái)的便捷，這里單向通信的媒體類(lèi)型可以是語(yǔ)音、短消息，或者是視頻。
SIP作為通信核心網(wǎng)絡(luò)中的信令協(xié)議
SIP另一個(gè)大型應(yīng)用是作為基于軟交換的NGN和3GIMS的呼叫控制信令協(xié)議。NGN中的軟交換之間以及IMS網(wǎng)絡(luò)中CSCF之間使用SIP協(xié)議完成呼叫的接續(xù)和路由。SIP協(xié)議賦予了這些網(wǎng)絡(luò)呼叫控制的簡(jiǎn)捷和易控性，但由于其因特網(wǎng)語(yǔ)音通信協(xié)議的前身和其簡(jiǎn)捷的特征導(dǎo)致其對(duì)傳統(tǒng)PSTN業(yè)務(wù)繼承薄弱，對(duì)于這個(gè)問(wèn)題，SIP通過(guò)它的透明封裝能力將它不能夠處理的業(yè)務(wù)信令（ISUP）封裝起來(lái)，轉(zhuǎn)發(fā)給能夠處理的其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。這體現(xiàn)了SIP一種非常先進(jìn)的設(shè)計(jì)思想：能夠處理的和新出現(xiàn)的業(yè)務(wù)，用協(xié)議自身的可擴(kuò)展機(jī)制去處理，復(fù)雜和專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的業(yè)務(wù)信令或PSTN網(wǎng)的補(bǔ)充業(yè)務(wù)等擴(kuò)展很困難或擴(kuò)展后的應(yīng)用價(jià)值不大的情況，就利用SIP的封裝機(jī)制交給能夠處理的設(shè)備去處理。
SIP與生俱來(lái)的很多優(yōu)點(diǎn)使其很有可能成為未來(lái)與接入無(wú)關(guān)的融合網(wǎng)絡(luò)的首選呼叫信令協(xié)議，這些優(yōu)點(diǎn)包括：與媒體無(wú)關(guān)的呼叫會(huì)話控制；SIP地址與終端位置的無(wú)關(guān)性；對(duì)新業(yè)務(wù)支持的可擴(kuò)展性；協(xié)議的簡(jiǎn)捷和易于控制；對(duì)不支持業(yè)務(wù)信令的透明封裝；實(shí)現(xiàn)復(fù)雜功能的智能特性邊緣化，網(wǎng)絡(luò)核心只負(fù)責(zé)簡(jiǎn)單的信令路由轉(zhuǎn)發(fā)。
目前，基于SIP的IMS網(wǎng)絡(luò)正被各標(biāo)準(zhǔn)組織討論作為未來(lái)融合網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)。
SIP應(yīng)用于業(yè)務(wù)平臺(tái)中
SIP另一個(gè)重要應(yīng)用場(chǎng)合是應(yīng)用在業(yè)務(wù)平臺(tái)（應(yīng)用服務(wù)器）中實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)邏輯控制，這類(lèi)似于智能網(wǎng)SCP的功能，SIP實(shí)現(xiàn)INAP協(xié)議的能力。
這里的業(yè)務(wù)平臺(tái)在某種意義上是一SIP網(wǎng)絡(luò)中的B2BUA（背對(duì)背用戶代理），它終結(jié)網(wǎng)絡(luò)中呼叫控制設(shè)備（軟交換、SIP代理服務(wù)器、CSCF）提交來(lái)的觸發(fā)業(yè)務(wù)請(qǐng)求，B2BUA根據(jù)該業(yè)務(wù)請(qǐng)求信息和用戶注冊(cè)的業(yè)務(wù)屬性信息，生成新的呼叫請(qǐng)求到網(wǎng)絡(luò)中的呼叫設(shè)備，指示其完成功能不同的業(yè)務(wù)接續(xù)，從而實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)邏輯控制功能。
SIP的簡(jiǎn)捷和易開(kāi)發(fā)使基于其實(shí)現(xiàn)的業(yè)務(wù)平臺(tái)部署快速，并且由于SIP的擴(kuò)展性使業(yè)務(wù)平臺(tái)可隨著業(yè)務(wù)能力的增加而不斷升級(jí)。
SIP應(yīng)用于智能終端和數(shù)字家庭網(wǎng)關(guān)設(shè)備中
SIP網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)重要思想是智能的邊緣化，這就要求在邊緣的智能終端和家庭網(wǎng)關(guān)設(shè)備中最大地實(shí)現(xiàn)智能化控制，也就是說(shuō)很多功能的實(shí)現(xiàn)要求終端自身能力的保證。SIP協(xié)議并不保證終端智能的提供，而是使網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)控制與協(xié)調(diào)終端智能能力的發(fā)揮。
因此未來(lái)的電話終端、數(shù)字家庭網(wǎng)關(guān)，甚至包括PC、電視機(jī)、機(jī)頂盒在內(nèi)的數(shù)字家電設(shè)備都可能嵌入SIP協(xié)議棧，通過(guò)SIP協(xié)議達(dá)到網(wǎng)絡(luò)對(duì)智能終端能力的調(diào)度控制。這些SIP設(shè)備中也許嵌入的只是簡(jiǎn)化的SIP協(xié)議棧以實(shí)現(xiàn)基本的與設(shè)備相關(guān)的業(yè)務(wù)控制功能。例如，終端設(shè)備只是通過(guò)SIP協(xié)議完成簡(jiǎn)單的VoD（視頻點(diǎn)播）請(qǐng)求和節(jié)目?jī)?nèi)容選擇，當(dāng)點(diǎn)播請(qǐng)求和選擇確認(rèn)后，視頻點(diǎn)播應(yīng)用服務(wù)器就控制合適的視頻流服務(wù)器與用戶終端之間通過(guò)RTP/RTSP協(xié)議進(jìn)行視頻流實(shí)時(shí)播放。
可見(jiàn)，SIP在這些設(shè)備中并不是主角，它只是一個(gè)協(xié)調(diào)者，它完成終端與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器之間的協(xié)調(diào)溝通、會(huì)話聯(lián)系的建立；當(dāng)雙方建立聯(lián)系后，真正業(yè)務(wù)的控制將由雙方的業(yè)務(wù)協(xié)議甚至是私有協(xié)議去實(shí)現(xiàn)。
綜上所述，SIP協(xié)議是一個(gè)既簡(jiǎn)單又復(fù)雜的協(xié)議，它的復(fù)雜正來(lái)源于其簡(jiǎn)單性、可擴(kuò)展性。用好SIP協(xié)議可以使其應(yīng)用于多種領(lǐng)域和業(yè)務(wù)中，實(shí)現(xiàn)各種媒體能力、各種模式的通信功能。但值得注意的是，SIP不是萬(wàn)能的，它只是一個(gè)用戶建立各種會(huì)話場(chǎng)景的控制協(xié)議，任何時(shí)刻SIP都不能夠獨(dú)自完成業(yè)務(wù)功能，它必須在其他協(xié)議的配合下或者SIP配合其他協(xié)議實(shí)現(xiàn)各領(lǐng)域的業(yè)務(wù)功能。
人民郵電報(bào)
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