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SIP在移動語音電話中應用

2008/10/23

　　會話發(fā)起協(xié)議（SIP）的標準制訂工作始于1996年，而第一個標準跟蹤規(guī)范（RFC 2543）于1999年推出。許多人熱切期望作為P2P協(xié)議的SIP能夠重新定義電信技術的本質。這一期間，出現(xiàn)了某些部署項目、某些變化和一個新的標準跟蹤文件RFC 3261。但到目前為止，SIP在電信領域里仍然僅擁有一個相對的立足點而已。

　　本文將探討阻礙SIP廣泛采用的某些因素，以及目前它的使用情況。另外，本文還將說明SIP部署的發(fā)展歷程、P2P SIP大規(guī)模應用的未來前景、以及它在IMS基礎設施方面所扮演的角色。

曾經的SIP

　　過去12年中最大的電信事件就是移動電話在全球的使用——僅12年就擁有了30多億部，這些移動電話全部利用傳統(tǒng)的電路交換電話技術。而且可以說，繼移動性之后最有意義的電話服務提升來自于無縫整合了狀態(tài)、即時消息、寬帶音頻和視頻業(yè)務的Skype。但Skype基于私有協(xié)議，而非SIP。最終，VoIP拉低了國際長途的成本，但這是因為VoIP更多地基于MGCP、H.248或H.323而非SIP的結果，至少就目前而言是這樣。

　　近年來PBX制造商開始采用SIP，但這好像根本沒有改變業(yè)務實踐。IT部門仍然從某一個廠商那里購買PBX和電話機，然后與服務提供商簽署協(xié)議，處理企業(yè)的對外通話。任意一部SIP電話能夠呼叫任意其它SIP電話，而無須服務提供商、PBX廠商和目錄服務之外的任何東西，這個概念到底怎么樣了？不怎么樣，至少就目前而言是這樣的。

　　許多固網運營商在其核心網絡向VoIP過渡的過程中也在內部采用了SIP。SIP廣泛應用于大量連接這些運營商的網關。實際上，Skype利用了SIP將其私有的Skype-to-Skype服務連接到支持SkypeIn和SkypeOut服務的服務提供商處。

　　最后，SIP本身已經從最初致力于P2P通信發(fā)展成為了下一代網絡（NGN）綜合協(xié)議體系的核心，這種NGN是由電信傳統(tǒng)派設想出來、并由第三代伙伴計劃（3GPP）組織定義的。

　　噓！有人可能會說SIP被利用了。換句話說，有了IMS，就沒有直接的P2P連接了。從而取代什么事都要通過服務提供商的模式。

SIP的下一步是什么？

　　SIP近期的最大發(fā)展將會是互聯(lián)，特別是利用“SIP中繼”將IP-PBX與IP服務提供商相連。

　　同時，網絡也將越來越多地利用SIP提供傳統(tǒng)的電話服務。例如，在Packet Cable 2.0規(guī)范中，CableLabs已指定SIP為用戶電話和有線電視電話運營商之間使用的新協(xié)議，因此假以時日，有線電視行業(yè)將轉而使用SIP。對于大多數(shù)消費者來說，這種過渡是透明的——有線電視公司正在提供數(shù)字POTS。SIP參與轉變這一事實對某些設備提供商來說意義重大，但對大多數(shù)消費者來說則不然。

　　對設備廠商的好消息是VoIP流量在持續(xù)快速的增長（最近iLocus研究顯示，2007年VoIP流量年增長率達到35%）。那么數(shù)十億的移動電話用戶呢？不幸的是，他們向SIP語音電話網絡的過渡將會推遲。

用于移動語音電話的SIP推遲了

　　3GPP為移動運營商明確了最終的NGN。它位于IMS（IP多媒體系統(tǒng)）名下，并基于SIP。之所以是最終的NGN ，是因為其它NGN標準（Cable Lab的PacketCable、ETSI的TISPAN和3GPP2的MMD）已決定發(fā)展各自的規(guī)范來配合3GPP的IMS。IMS定義的網絡上，每一部手機或其它附加設備均利用SIP請求服務。該網絡決定是否有足夠的資源來滿足這種請求，如果有，則預定這些資源。這就意味著IMS網絡能夠基于每個會話，保證任何IP會話的帶寬、延時和其它服務質量（QoS）參數(shù)。也意味著運營商能夠就每一個會話進行計費，并按他們的要求對不同的服務按不同的價格收費。

　　所有NGN的問題在于其復雜性，而IMS是最終的NGN。因為端點之間的所有通訊都必須通過集中的網絡設施協(xié)商和建立，所以IMS網絡擁有傳統(tǒng)電話網絡的全部復雜性，甚至更復雜。因此，制定標準花費了很長時間，并且這些標準仍在發(fā)展變化之中。此外，移動運營商仍然在尋求一種殺手級應用，以判斷使用SIP向IMS基礎設施過渡的成本。

　　同時，前期IMS(pre-IMS) VoIP網絡還在繼續(xù)發(fā)展，因為它們目前能夠為運營商省錢，而沒有IMS的復雜性。最多有幾十個實際存在的IMS網絡，它們是僅有的部分實施項目，且大部分仍在試運行。在每種情況下，正在部署的IMS網元都是為了支持有望創(chuàng)造新收入的新服務——如無線一鍵通（PoC）、固網移動融合（FMC）和視頻共享等服務。那就是說，移動語音電話技術節(jié)約成本是基于前期IMS VoIP技術。

節(jié)約移動成本的分組網絡電路

　　如果能夠讓所有服務產品共享單一分組核心網絡，移動運營商就能夠節(jié)約成本，因此許多運營商在朝著這個方向過渡。此外，在中國和印度等迅速成長的市場上，各種新的網絡開始利用分組骨干網來互連傳統(tǒng)的移動交換機甚至是無線基站。但這些網絡沒有將SIP或IMS用于語音服務。

　　首選的方法是保持傳統(tǒng)的7號移動信令，但利用IP骨干網的SIGTRAN協(xié)議來傳輸，并利用軟交換來控制語音電路在同一IP骨干網上的互連。在實踐中，信令和媒體可以在不同的虛擬網絡上承載，但它們共享同樣的IP多協(xié)議標簽交換（MPLS）核心網。另外一個好處就是，現(xiàn)有的信令協(xié)議沒有變化，因此漫游和傳遞一如往常，用戶管理也不受影響。更重要的是，消費者的手機上沒有必要安裝IMS/SIP客戶棧，因此現(xiàn)有的數(shù)十億手機可以繼續(xù)使用。

　　在有些情況下，軟交換廠商會提供一種接口，如網關等，所以SIP設備能夠通過SIP進行連接。在其它情況下，傳統(tǒng)設備可以安裝分組接口來代替TDM接口。那就意味著SS7呼叫建立信息是通過SCTP/ IP而不是通過MTP/ TDM傳輸，并且語音是通過RTP/ UDP/ IP而不是通過TDM發(fā)送，但基本的東西都沒有變化。這是基于IP的PSTN，或者更準確地說，是基于IP的PLMN（公用陸地移動通訊網）。

SIP的遠景

　　現(xiàn)在仍然是IMS的初期，所以設備容量小，并且IMS缺乏分組網絡電路方法提供的那種為移動語音電話節(jié)約成本的手段。運營商把IMS看作其長期解決方案，他們僅投資于IMS基礎設施，以支持那些具備創(chuàng)造新收入潛力的新應用。這個蛋與雞的問題有望在未來5-10年內解決。

　　同時，SIP作為P2P協(xié)議仍然是可行的。隨著SIP的應用擴展到越來越多的PBX、VoIP手機、網關和通信基礎設施的其它部分，P2P、SIP將會有取得突破的新機遇。SIP打造電信革命的最初愿景仍然有可能實現(xiàn)，但所需時間比最初預測的要長。

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