基于SIP協(xié)議的融合通信技術(shù)

王翔

摘 要：隨著4G時代的移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，網(wǎng)絡技術(shù)的更新，在移動互聯(lián)網(wǎng)的背景下，過去的單一通信方式不再能滿足目前的需求。通過融合、統(tǒng)一的通信模式實現(xiàn)有效工作協(xié)同的訴求已經(jīng)越來越強烈。融合通信，在過去的單一融合的通信方式是最先進的計算機技術(shù)，計算機網(wǎng)絡與傳統(tǒng)通信網(wǎng)絡，電話，傳真，數(shù)據(jù)傳輸，音視頻會議，呼叫中心，即時通信等，已集成到一個網(wǎng)絡平臺，實現(xiàn)多種應用服務。對于融合通信項目，即時消息服務是最常用的服務，SIP協(xié)議是支持融合通信項目的主要協(xié)議。

關(guān)鍵詞：計算機網(wǎng)絡；移動互聯(lián)；融合通信；即時通信；SIP協(xié)議

中圖分類號：TN929.5 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2019）04-0145-03

Abstract： With the development of the mobile Internet and the update of the network technology in the 4G era， the past single communication mode can no longer meet the current needs from the background of the mobile Internet. Through the integration， the unified communication pattern realizes the effective work coordination the request to be already more and more intense. Converged communication， in the past a single converged mode of communication is the latest advanced computer technology， computer network and traditional communication network， telephone， fax， data transmission， audio and video conferencing， call center， instant messaging and so on have been integrated into a network platform to achieve a variety of application services. Instant messaging service is the most commonly used service for converged communication projects， and SIP protocol is the main protocol to support converged communication projects.

Keywords： computer network； mobile interconnection； converged communication； instant communication； SIP protocol

1 概述

1.1 現(xiàn)狀

國網(wǎng)于2015年12月下旬開始組織相關(guān)產(chǎn)業(yè)單位開始企信語音優(yōu)化工作。通過來電移動通訊項目建設(shè)，首先要滿足企信用戶語音業(yè)務需求，其次要提升語音功能體驗，最后要擴展語音業(yè)務使用場景實現(xiàn)快速會議場景。語音優(yōu)化須實現(xiàn)以下核心目標：提供高質(zhì)量、高體驗的語音通話，全面覆蓋移動端所有語音通話的使用場景，節(jié)省國家電網(wǎng)公司員工通訊成本。

有些集團目前仍未建成覆蓋包含移動端、PC和話機的即時通訊及音視頻通訊協(xié)作平臺，針對集團架構(gòu)下的多終端融合通信的建設(shè)勢在必行。集團架構(gòu)下的即時通訊能力不僅能提高溝通協(xié)調(diào)效率，且VoIP語音通話功能的大范圍使用，還可以降低公司通訊成本：例如，當員工出差至外地時候需要聯(lián)系公司同事，之前只能通過手機撥打?qū)Ψ降淖鶛C或者手機收取長途話費。使用本系統(tǒng)VoIP功能后，出差員工可以用移動數(shù)據(jù)或者Wi-Fi通過VoIP呼叫對方的APP或者行政座機，不收取話費，只需支付較便宜的移動數(shù)據(jù)費用。視頻通話和音視頻會議功能，可以補充公司現(xiàn)有各類音/視頻會議系統(tǒng)在使用場景、范圍、靈活性、便捷性等方面存在的不足，滿足公司員工對移動通訊業(yè)務的需求，提升員工間溝通協(xié)作效率，節(jié)省出差、會議等日常支出。

綜上所述，有必要建設(shè)一套集企業(yè)通訊錄、即時通訊、語音通話、視頻通話和音視頻會議功能為一體的融合通信移動平臺系統(tǒng)，作為融合通信平臺的核心系統(tǒng)，急需盡快研發(fā)，并形成電力行業(yè)內(nèi)基于IMS系統(tǒng)的應用系統(tǒng)的統(tǒng)一標準，為進一步實現(xiàn)企業(yè)融合通信平臺建設(shè)奠定基礎(chǔ)。

SIP協(xié)議可以為即時通信功能作支撐，即時通信可以有效降低公司通訊成本。行政服務功能可有效的提高智能終端使用及接聽效率，傳真服務功能，將多種應用進行了有效的融合，使用方便快捷，可大大提高工作效率，有效降低企業(yè)辦公成本，音視頻會議的功能，可有效補充國網(wǎng)公司目前的音視頻通訊系統(tǒng)和會議系統(tǒng)。讓員工在各IP終端都能夠隨時隨地的溝通、開會，建成后可以有效減少公司出差及會議支出。

1.2 論文工作

在本文中，我們首先介紹了融合通信的發(fā)展前景，然后簡要介紹了架構(gòu)和SIP功能和SIP協(xié)議的功能。本文對想要了解融合通信中即時通信業(yè)務的核心協(xié)議有所幫助。

2 融合通信簡述

融合通信是指，過去單一的通信方式融合了現(xiàn)代先進的計算機技術(shù)，融合計算機網(wǎng)絡與傳統(tǒng)通信網(wǎng)絡在一個網(wǎng)絡平臺上，實現(xiàn)電話、傳真、數(shù)據(jù)傳輸、音視頻會議、呼叫中心、即時通信等眾多應用服務。

通用通信（UC）包括各種通信系統(tǒng)或方式，包括統(tǒng)一消息，協(xié)作和交互系統(tǒng)；實時和實時通信和交易申請等。融合通信服務基于提供信息和通信技術(shù)的全方位服務，包括語音，數(shù)據(jù)，視頻和多媒體服務。世界領(lǐng)先的電信運營商將融合通信服務定位為核心業(yè)務和技術(shù)發(fā)展方向。

融合通信相關(guān)的解決方案在國外已經(jīng)取得了不錯的成效，但在國內(nèi)還處于起步階段。國內(nèi)各廠商，即使是幾大核心廠商，還處于提供核心的網(wǎng)絡及通訊設(shè)備階段，所提供出的融合通信應用系統(tǒng)的解決方案，并沒有形成統(tǒng)一的標準?？傮w而言，目前國內(nèi)外對應用系統(tǒng)都是各個廠家采用各自的實現(xiàn)技術(shù)、自行定義功能，沒有形成統(tǒng)一的規(guī)范，不同廠商平臺的兼容性較差。

2.1 融合通信發(fā)展前景

目前，生產(chǎn)，經(jīng)營和國家電網(wǎng)系統(tǒng)的日常管理并不僅僅依賴于IP通信網(wǎng)絡，還可以通過語音網(wǎng)絡實現(xiàn)電話通信，也可以在會議室內(nèi)部署專門進行會議的終端。隨著國家發(fā)電量和計算機化進程的不斷擴大，在新建和擴建的單位中，傳統(tǒng)音視頻的擴展難以趕上移動互聯(lián)網(wǎng)的步伐。然而，隨著國家電力公司與市場運營的不同，公司與客戶之間以及公司內(nèi)部之間的溝通變得越來越重要。音頻，數(shù)據(jù)和視頻是非常重要和有效的通信方法。從長遠來看，這些通信方式是相互獨立的，不僅損害了通信的效果，而且給公司帶來了很多通信成本。因此，傳統(tǒng)的通信方法越來越難以滿足國家網(wǎng)絡通信的需求。

融合通信可以集成企業(yè)實時通信服務和非實時消息服務，并將客戶服務與內(nèi)部通信系統(tǒng)集成。加強國家電網(wǎng)公司的區(qū)域合作，提高辦公效率，降低成本。這為國家電網(wǎng)公司的業(yè)務鏈發(fā)展提供了良好的刺激。

為適應企業(yè)用戶的高速發(fā)展需求，提高業(yè)務、行政、管理等方面的工作效率，融合通信形成一套涵蓋多種通訊手段的業(yè)務系統(tǒng)，替換原有的各自分離互不關(guān)聯(lián)的通訊系統(tǒng)，解決跨地域，缺乏協(xié)作的工作狀態(tài)，從而高效率、低成本地幫助企業(yè)發(fā)展。

與國網(wǎng)公司三集五大管理體系相結(jié)合，管理更集約，機構(gòu)更扁平，管控更實時，群體更協(xié)同；構(gòu)筑“需求導向、事件驅(qū)動，五級聯(lián)動，全員協(xié)同，透明互動”的新型移動互聯(lián)網(wǎng)工作模式。

互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)的研究及建設(shè)為構(gòu)建國家電網(wǎng)公司內(nèi)、外網(wǎng)移動融合通信平臺打好基礎(chǔ)，服務公司所有員工，提升員工移動溝通體驗，增強溝通和信息交互，提升工作協(xié)同效率，提高員工滿意度具有十分重要的意義，同時，移動信息化技術(shù)的應用可帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，符合并響應了國家十三五戰(zhàn)略規(guī)劃的號召。

2.2 SIP協(xié)議介紹

在Internet上，大多數(shù)應用程序需要創(chuàng)建和管理會話。會話是用戶和用戶之間的數(shù)據(jù)交換。根據(jù)用戶的使用情況，任何應用程序的應用在現(xiàn)實世界中都很復雜：用戶可以在代理之間移動，可以有多個名稱，可以傳遞文本，多媒體，視頻，音頻等。通常，當我們使用它時，我們可以使用各種通信協(xié)議來實時廣播多媒體會話數(shù)據(jù)，例如語音，視頻或文本。與許多通信協(xié)議一樣，該會話發(fā)起協(xié)議（SIP）要求用戶使用因特網(wǎng)點來查找并允許創(chuàng)建會話的公共描述。為了能夠找到確切的會話用戶以及其他用途，SIP允許創(chuàng)建基本代理服務器，并允許最終用戶注冊，發(fā)出會話邀請或發(fā)出其他請求。SIP是一種簡單易用的工具，可用于創(chuàng)建，修改和完成會話。它在通信協(xié)議下獨立運行，不依賴于正在創(chuàng)建的會話類型。

通過對SIP協(xié)議的封裝，實現(xiàn)對IMS底層能力的調(diào)用。同時，提供相應的業(yè)務能力功能，以API的形式，提供給業(yè)務系統(tǒng)調(diào)用。

2.3 SIP協(xié)議的功能概述

SIP是一種應用層控制協(xié)議。SIP可以邀請一些用戶參與現(xiàn)有會話，例如多方會議。可以輕松地將媒體添加（或刪除）到現(xiàn)有會話。SIP提供對用于支持移動個人服務的名稱映射和重定向服務的支持，用戶可以使用唯一的外部徽標，而無需連接到其當前的網(wǎng)絡位置。SIP在創(chuàng)建并維護多媒體連接協(xié)議上，支持5個方面：

用戶定位：在通訊中定為用戶。

用戶有效性：檢測用戶積極參與程度。

用戶能力：檢查媒體和媒體的參數(shù)。

建立會話：“ringing”，建立會話參數(shù)在呼叫方和被叫方。

會話管理：包括發(fā)送和終止會話，修改會話參數(shù)，激活服務等等。

SIP也可以稱為應用程序組件，可以用作其他IETF協(xié)議的一部分來構(gòu)建完整的多媒體體系結(jié)構(gòu)。例如，協(xié)議構(gòu)建的多媒體架構(gòu)將實時包括數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，并在實時傳輸時提供反饋，實時傳輸協(xié)議用于控制廣播媒體的傳輸和控制協(xié)議，媒體網(wǎng)關(guān)用于控制到公共互連電話網(wǎng)絡的網(wǎng)關(guān)。還有用于描述多媒體會話的描述協(xié)議。因此，SIP應與其他協(xié)議協(xié)同工作，為最終用戶提供全面服務。

安全性對所提供的服務尤為重要。為了達到所需的安全級別，SIP提供了一套安全服務，包括服務拒絕，用戶到用戶服務，完整性保護，加密和隱私服務。

2.4 協(xié)議的結(jié)構(gòu)

SIP是一種分層協(xié)議，這意味著SIP協(xié)議由一系列相對不相關(guān)的處理層組成，它們之間具有自由關(guān)系。該協(xié)議分為不同的級別，以便更清楚地表示同一小節(jié)中共同功能要素的橫截面描述。本協(xié)議未提供具體實施。當我們說元素“包含”一個層時，它意味著該元素評估該層定義的規(guī)則。

并非所有SIP元素都應包含所有層。此外，SIP中定義的元素是邏輯元素，而不是物理元素。物理應用程序可以實現(xiàn)各種邏輯元素，可能基于串行事務處理的原理。SIP基礎(chǔ)層是其語法和編碼層。編碼方法是Extended Backus-Naur Formulate Syntax（BNF范例），在傳輸層是定義用戶發(fā)送請求和接受相應的以及和服務器之間的一個互動。

2.5 SIP消息

SIP協(xié)議是一個基于文本的協(xié)議，使用UTF-8字符集（RFC2279[7]）。

一個SIP消息既可以是一個從客戶端到服務器端的請求，也可以是一個從服務器端到客戶端的一個應答。

即使在字符集上和語法細節(jié)上有所不同，請求（7.1）還是應答（7.2）消息都基于RFC2822格式的。（SIP允許包頭域不是標準的RFC2822包頭域）。這兩種消息類型都由一個起始行，一個或者多個包頭域，一個可選的消息中文組成。

一般消息= 起始行

*消息包頭

CRLF

[消息正文]

起始行= 請求行/狀態(tài)行

起始行、每一個包頭行，空行、都必須由回車換行組成（CRLF）。即使消息中文沒有，也必須有一個空行跟隨。

除了在字符集上的區(qū)別以外，很多SIP的消息和包頭域的格式都同HTTP/1.1一樣。我們在這里就不重復它的語法和語義了，我們用[HX.Y]來標志HTTP/1.1規(guī)范（RFC2616[8]）的X.Y節(jié)的描述。SIP并非一個HTTP的超集或者擴展。

3 結(jié)束語

為了建設(shè)基于IMS的業(yè)務應用系統(tǒng)，更好的發(fā)揮IMS網(wǎng)絡能力，需要研發(fā)相應的應用服務系統(tǒng)。應用服務系統(tǒng)介于底層IMS網(wǎng)絡和表示層界面之間，作為融合通信的核心系統(tǒng)之一，為前端服務提供支撐，SIP協(xié)議是支持融合通信項目的主要協(xié)議，所以SIP協(xié)議應用顯得至關(guān)重要。

參考文獻：

[1]張智江，張云勇.SIP協(xié)議及其應用[M].北京：電子工業(yè)出版社，2005.

[2]張榮.基于SIP協(xié)議的多媒體通訊的研究與實現(xiàn)[D].西安電子科技大學，2006.

[3]索望，方勇，王昆.SIP協(xié)議中的安全機制[M].電子工業(yè)出版社，2005.

[4]舒華英，李勇.融合通信關(guān)鍵業(yè)務的應用實現(xiàn)[M].人民郵電出版社，2003.