SIP协议及其应用

01234567890123456789012345678901 V P X CC M PT sequence number timestamp synchronization source (SSRC) identifier contributing source (CSRC) identifiers ....
发送端 RTP RTCP
Internet
RTCP 接收端 RTCP
接收端
二 实时传输协议RTP/RTCP

1.3.2 典型的RTP包传输流程
RTP利用混频器和翻译器完成实时数据的传输。
混频器是一个能使来自不同源的多个媒体流混合成一个RTP流的应用程 序。 翻译器是用来管理不支持同一媒体格式或是比特速率的实体之间的通 信。



Encoding)
一 SIP协议介绍


8 SIP安全
它是如何完成的



基本验证 摘要验证:服务器通过传送一个现时值(Nonce Value)来质疑客户端。客户端计算出一个现时 值、Request-URI、SIP方法、用户、ID和口令 的校验和，然后送给服务器。 S/MIME验证和消息完整性 消息使用一种公开密钥加密机制进行签名。一 个单独的用户有两个密钥：私有密钥和公开密 钥。用一个私有密钥加密的一些东西只能用公 开密钥解密，反之亦然。 S/MIME机密性 仅加密 由S/MIME提供的两种格式，仅签名(Signedonly)和仅加密(Encryped-only)格式，可以合 起来提供验证、消息完整性和机密性。
UDP头
RTP头
数据（负载类型）
二 实时传输协议—RTP/RTCP


RTP有一个伴随控制协议，RTCP(Realtime Transport Control Protocol)。 RTCP分组定期发送供应用程序使用的发送端或接收端的统计报告。这些统 计报告包括发送分组数、丢失分组数、间隔到达的抖动。 RTP会话期间， 每个参与者周期性地向所有其他参与者发送RTCP控制信息包。 当应用程序开始一个RTP会话时将使用两个端口：一个给RTP，一个给RTCP。
一 SIP协议介绍


Daniel<sip:Collins@work.com
Boss<sip:Manager@work.com
7 SIP:协议操作 创建、修改和释放会话
维护会话 对会话承载的内容不作限制, 由SDP协议控制 会话可以承载： 语音/视频通话 游戏 即时消息 Presence
INVITE sip:manager@work.com SIP/2.0 Cseq: 1 INVITE Content-Length:230 Content-Type:application/sdp v=0 o=collins 123456 001 IN IP4 station1.work.com s=vacation i=Discussion about time off work c=IN IP4 station1.work.com t=0 0 m=audio 4444 RTP/AVP 2 4 15 a=rtpmap 2 G726/8000 a=rtpmap 4 G723/8000 a=rtpmap 15 G728/8000
CMS
MTA
MΒιβλιοθήκη BaiduA
MTA
CMS
MTA
MTA MTA
三 SIP协议应用


4. SIP协议在软交换中的应用
NGN是指下一代网络，是以当前网络为基点的下一代网络。它是在IP基础上对电话网、Internet 和有线电视网的融合，也是对固定和移动网络的融合。NGN能在目前的网络基础上提供包括话音、 数据、多媒体等多种服务，还能把现在用于长途电话的低资费IP电话引入本地市话，有望大大 降低本地通话费的成本和价格。 作为NGN网络的核心技术，软交换的发展因而受到越来越多的关注，作为下一代网络的控制功能 模块，软交换为下一代网络(NGN)具有实时性要求的业务提供呼叫控制和连接控制功能。我国信 息产业部电信传输研究所对软交换的定义是：“软交换是网络演进以及下一代分组网络的核心 设备之一，它独立于传送网络，主要完成呼叫控制、资源分配、协议处理、路由、认证、计费 等主要功能，同时可以向用户提供现有电路交换机所能提供的所有业务，并向第三方提供可编 程能力。” 在整个软交换体系中，完成接续、控制功能的信令协议起到核心作用，决定了业务提供能力的 强弱。IETF制订的新一代会话控制协议SIP（Session Initiation Protocol），具有简单、开 放、灵活、可扩展等多方面明显优点，成为下 一代网络软交换体系的重要技术。
SIP协议及其应用
报告人：田艳丽 2005.11.20
内容




一 二 三 四 五
SIP协议介绍 实时传输协议-RTP/RTCP SIP协议应用 SIP协议实现 总结
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一 SIP协议介绍


1. SIP协议的提出
假设我正在看一部在Mbone上多播的有趣的电影，这时候我想起一个朋友可能也有 兴趣观看它。我需要用一种简单的方式通知我的朋友，给他发一份会话描述符， 邀请他加入这个会话。 邀请用户加入Mbone会话是Internet工程任务组（IETF）提交SIP的初衷。 开发目的：提供跨越因特网的高级电话业务。
（11) BYE (12) 200 OK (13)DO 开门 （14）200 OK TThe technician doeshe work (15) DO 锁门 （16） 200 OK （17） BYE (18) 200 OK
三 SIP协议应用
2 SIP语音通信网络
AVAYA S8300/G700 网关
一 SIP协议介绍

4 SIP网络结构
一 SIP协议介绍

6 SIP消息结构
一 SIP协议介绍


SIP消息体
消息体，消息体主要是对消息所要建立的会话的描述。典型的消息体为SDP格式。 会话描述协议(SDP,Session Description Protocol)规定了对描述会话的必要信 息怎样进行编码。SDP不包括任何传输机制，也不包含任何种类的协商参数。一个SDP描 述仅仅是能够被系统用表在一个多媒体会话中加入大量信息。 一个SDP描述含有会话级信息和媒体级信息。会话级信息应用于整个会话。媒体级信 息作用于特殊的媒体流。 v=0 o=Bob 2890844526 289084207 IP4 10.105.1.129 s=SIP Seminar c=IN IP4 224.2.17.12/127 t=2873397496 2873404696 a=recvonly m=audio 49170 RTP/AVP 0 a=rtpmap:0 PCMU/8000 m=video 51372 RTP/AVP 31 a=rtpmap:31 H261/90000 IN
二 实时传输协议—RTP/RTCP

从开发者角度，RTP是应用层的一部分。 RTP定义在RFC1889中，被广泛应用在单目标广播和多目标广播网络 中实时传输多媒体数据
应用层
RTP 套接字 UDP
RTP头
数据（负载类型）
数据（负载类型）
IP
数据链路层 物理层
IP头
UDP头
RTP头
数据（负载类型）
一 SIP协议介绍

SIP协议存在的不足
●没有充分考虑目前IPv4网络中大量存在的NAT、防火墙设 备的影响，在业务开展使用时存在无法穿越NAT和防火墙的问题。
●网络整体架构没有明确的规定，在规划大规模的网络时 仍有很多问题需要考虑(如采用什么样的网络架构、整网的运营 管理方式等)。
●尽管协议仍在不断扩展，但是具体的可用于指导设备开 发和网络建设的规范还没有，这可能会给互通带来一定的影响。
INVITE

180 Ringing
200 OK ACK
会话
BYE 200 OK


5 SIP分层结构
SIP是一个分层结构的协议，不同模块功能相对独立，各层之间松散耦合 事物用户层：每个SIP实体，除了无状态代理，都是SIP用户。当一个TU希望发送SIP请求 时，它创建一个客户端事务实例，并把目的IP地址、端口号和传输协议等放在请求中一 起发送。TU负责把消息可靠地发送到目的地。 事务的定义：指客户端发送到服务器的一条请求，以及服务器回送客户端的所有对该请 求的响应。 目的：事务层处理应用层重传，匹配响应 事务用户层(Transaction User) 到请求，以及应用层超时，以实现消息的 可靠传输。 传输层：定义了网络上一个客户机如何发 事务层(Transaction) 送请求和接收响应以及一个服务器如何接 收请求和发送响应。所有的SIP元素包含传 输层。 传输层(Transport) SIP的最底层是语法和编码。它的编码使 用增强Backus-Nayr形式语法（BNF）来 规定。 语法和编码层(Syntax and
Bob的 照相系统
（1）SUBSCRIBE 门铃状态
Bob门上装的 音频系统
门铃
（2）200 OK
(3)NOTIFY 门铃响 (4) 200 OK (5) INVITE (6) 200 OK
(7) ACK
Bob检查振铃指示的是修理工
（8) INVITE (9) 200 OK (10) ACK
Bob和修理工之间的会话
返回
二 实时传输协议—RTP/RTCP


实时传输协议RTP(Realtime Transport Protocol)为要求实时特性的数据，如 交互式音频和视频，提供端到端的传输服务，这些服务包括负载类型标志、顺 序号、时间戳和传递监听等信息。 RTP是一个不可靠的协议，本身不提供任何机制来确保数据的按时发送或保证服 务的质量，甚至不能保证分组的顺序传递，而是依赖于更低层的服务来实现。

一 SIP协议介绍


2. 什么是SIP协议
SIP(Session Initiation Protocol)是由IETF（Interne工程任务组） 提出的 IP电话信令协议。 “是一个应用层的信令控制协议。 用于创建、修改和释放一个或多个参与 者的会话。 这些会话可以是Internet多媒体会议、IP电话或多媒体 分发。会话的参与者可 以通过组播(multicast)、网状单播(unicast)或两者的混合体进行通信。”
S1
混频器
S3 翻译器 S4 混频器 R1
S2
三 SIP协议应用


1. 网络应用的控制 2. SIP语音通信网络 3.便携电缆设备 4. SIP协议在软交换中的应用 5. SIP协议在IMS中的应用 6. SIP协议在Internet中的应用
三 SIP协议应用

1 网络应用的控制 门锁 Bob
Caller@work.com 请求Collins@home.net
Collins@home.net
PC终端
响应
PC终端
一 SIP协议介绍


3 SIP协议的基本功能 3.1 用户定位（User location）－ 确定参与通信的 终端 3.2 用户能力（User capabilities）－ 决定通信所 采用的媒体和媒体参数 3.3 用户可用性（User availability）－ 决定被叫 方是否愿意加入通信过程 3.4 呼叫建立（Call setup）－主叫方和被叫方的连 接和参数的建立 3.5 呼叫终止(Call Terminated)—释放与此呼叫相 关的资源
AVAYA 企业级语音通信平台
AVAYA S8500 SIP 服务器
1 2 3 4 5 6 7 8 9 * 8 #
1 2 3 4 5 6 7 8 9 * 8 #
1 2 3 4 5 6 7 8 9 * 8 #
PSTN网络
AVAYA 4602电 话终端
软终端
moC3
三 SIP协议应用


3 便携电缆设备
A端 （1） INVITE (2) 401 没有认证
B端
WWW-authenticate：(挑战)
(3) ACK (4) INVITE Authorization: (Credentials) (5) 200 OK (6) ACK 会话
一 SIP协议介绍

9 SIP好的特性
●简单性 ● SIP是IETF工具包的一部分 使用SIP协议和其他Internet协议的系统可以以一种模块化的方 式升级。 ●建立一个会话和描述一个会话两个功能分离 SIP协议清晰地将会话建立和会话描述区分开来 ●可扩展性
便携电缆设备(PacketCable)是一个有线电视实验室和它的成员公司开发的项目。 目的：通过电缆接入网络提供音频、视频和多媒体服务。 在PacketCable体系结构中与SIP操作相关的最重要的节点是多媒体终端适配器(MTA)和 MTA 呼叫管理服务器(CMS)。
MTA NCS

CMS
CMSS
MTA