基于SIP協(xié)議的融合通信技術(shù)

王翔

摘 要：隨著4G時(shí)代的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的更新，在移動(dòng)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(shí)現(xiàn)有效工作協(xié)同的訴求已經(jīng)越來越強(qiáng)烈。融合通信，在過去的單一融合的通信方式是最先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與傳統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)，電話，傳真，數(shù)據(jù)傳輸，音視頻會(huì)議，呼叫中心，即時(shí)通信等，已集成到一個(gè)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)多種應(yīng)用服務(wù)。對于融合通信項(xiàng)目，即時(shí)消息服務(wù)是最常用的服務(wù)，SIP協(xié)議是支持融合通信項(xiàng)目的主要協(xié)議。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)；移動(dòng)互聯(lián)；融合通信；即時(shí)通信；SIP協(xié)議

中圖分類號(hào)：TN929.5 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：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(dòng)通訊項(xiàng)目建設(shè)，首先要滿足企信用戶語音業(yè)務(wù)需求，其次要提升語音功能體驗(yàn)，最后要擴(kuò)展語音業(yè)務(wù)使用場景實(shí)現(xiàn)快速會(huì)議場景。語音優(yōu)化須實(shí)現(xiàn)以下核心目標(biāo)：提供高質(zhì)量、高體驗(yàn)的語音通話，全面覆蓋移動(dòng)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(tuán)目前仍未建成覆蓋包含移動(dòng)端、PC和話機(jī)的即時(shí)通訊及音視頻通訊協(xié)作平臺(tái)，針對集團(tuán)架構(gòu)下的多終端融合通信的建設(shè)勢在必行。集團(tuán)架構(gòu)下的即時(shí)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(dāng)員工出差至外地時(shí)候需要聯(lián)系公司同事，之前只能通過手機(jī)撥打?qū)Ψ降淖鶛C(jī)或者手機(jī)收取長途話費(fèi)。使用本系統(tǒng)VoIP功能后，出差員工可以用移動(dòng)數(shù)據(jù)或者Wi-Fi通過VoIP呼叫對方的APP或者行政座機(jī)，不收取話費(fèi)，只需支付較便宜的移動(dòng)數(shù)據(jù)費(fèi)用。視頻通話和音視頻會(huì)議功能，可以補(bǔ)充公司現(xiàn)有各類音/視頻會(huì)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(dòng)通訊業(yè)務(wù)的需求，提升員工間溝通協(xié)作效率，節(jié)省出差、會(huì)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(shí)通訊、語音通話、視頻通話和音視頻會(huì)議功能為一體的融合通信移動(dòng)平臺(tái)系統(tǒng)，作為融合通信平臺(tái)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(yīng)用系統(tǒng)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)企業(yè)融合通信平臺(tái)建設(shè)奠定基礎(chǔ)。

SIP協(xié)議可以為即時(shí)通信功能作支撐，即時(shí)通信可以有效降低公司通訊成本。行政服務(wù)功能可有效的提高智能終端使用及接聽效率，傳真服務(wù)功能，將多種應(yīng)用進(jìn)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(huì)議的功能，可有效補(bǔ)充國網(wǎng)公司目前的音視頻通訊系統(tǒng)和會(huì)議系統(tǒng)。讓員工在各IP終端都能夠隨時(shí)隨地的溝通、開會(huì)，建成后可以有效減少公司出差及會(huì)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(shí)通信業(yè)務(wù)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(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)，融合計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與傳統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上，實(shí)現(xiàn)電話、傳真、數(shù)據(jù)傳輸、音視頻會(huì)議、呼叫中心、即時(shí)通信等眾多應(yīng)用服務(wù)。

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(shí)時(shí)和實(shí)時(shí)通信和交易申請等。融合通信服務(wù)基于提供信息和通信技術(shù)的全方位服務(wù)，包括語音，數(shù)據(jù)，視頻和多媒體服務(wù)。世界領(lǐng)先的電信運(yùn)營商將融合通信服務(wù)定位為核心業(yè)務(wù)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(cuò)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(luò)及通訊設(shè)備階段，所提供出的融合通信應(yīng)用系統(tǒng)的解決方案，并沒有形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)?？傮w而言，目前國內(nèi)外對應(yīng)用系統(tǒng)都是各個(gè)廠家采用各自的實(shí)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(tái)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(luò)，還可以通過語音網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)電話通信，也可以在會(huì)議室內(nèi)部署專門進(jìn)行會(huì)議的終端。隨著國家發(fā)電量和計(jì)算機(jī)化進(jìn)程的不斷擴(kuò)大，在新建和擴(kuò)建的單位中，傳統(tǒng)音視頻的擴(kuò)展難以趕上移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的步伐。然而，隨著國家電力公司與市場運(yùn)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(yuǎn)來看，這些通信方式是相互獨(dú)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(luò)通信的需求。

融合通信可以集成企業(yè)實(shí)時(shí)通信服務(wù)和非實(shí)時(shí)消息服務(wù)，并將客戶服務(wù)與內(nèi)部通信系統(tǒng)集成。加強(qiáng)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(wù)鏈發(fā)展提供了良好的刺激。

為適應(yīng)企業(yè)用戶的高速發(fā)展需求，提高業(yè)務(wù)、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(wù)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(jī)構(gòu)更扁平，管控更實(shí)時(shí)，群體更協(xié)同；構(gòu)筑“需求導(dǎo)向、事件驅(qū)動(dòng)，五級聯(lián)動(dòng)，全員協(xié)同，透明互動(dòng)”的新型移動(dòng)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(dòng)融合通信平臺(tái)打好基礎(chǔ)，服務(wù)公司所有員工，提升員工移動(dòng)溝通體驗(yàn)，增強(qiáng)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(shí)，移動(dòng)信息化技術(shù)的應(yīng)用可帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，符合并響應(yīng)了國家十三五戰(zhàn)略規(guī)劃的號(hào)召。

2.2 SIP協(xié)議介紹

在Internet上，大多數(shù)應(yīng)用程序需要?jiǎng)?chuàng)建和管理會(huì)話。會(huì)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(yīng)用程序的應(yīng)用在現(xiàn)實(shí)世界中都很復(fù)雜：用戶可以在代理之間移動(dòng)，可以有多個(gè)名稱，可以傳遞文本，多媒體，視頻，音頻等。通常，當(dāng)我們使用它時(shí)，我們可以使用各種通信協(xié)議來實(shí)時(shí)廣播多媒體會(huì)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(huì)話發(fā)起協(xié)議（SIP）要求用戶使用因特網(wǎng)點(diǎn)來查找并允許創(chuàng)建會(huì)話的公共描述。為了能夠找到確切的會(huì)話用戶以及其他用途，SIP允許創(chuàng)建基本代理服務(wù)器，并允許最終用戶注冊，發(fā)出會(huì)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(huì)話。它在通信協(xié)議下獨(dú)立運(yùn)行，不依賴于正在創(chuàng)建的會(huì)話類型。

通過對SIP協(xié)議的封裝，實(shí)現(xiàn)對IMS底層能力的調(diào)用。同時(shí)，提供相應(yīng)的業(yè)務(wù)能力功能，以API的形式，提供給業(yè)務(wù)系統(tǒng)調(diào)用。

2.3 SIP協(xié)議的功能概述

SIP是一種應(yīng)用層控制協(xié)議。SIP可以邀請一些用戶參與現(xiàn)有會(huì)話，例如多方會(huì)議?？梢暂p松地將媒體添加（或刪除）到現(xiàn)有會(huì)話。SIP提供對用于支持移動(dòng)個(gè)人服務(wù)的名稱映射和重定向服務(wù)的支持，用戶可以使用唯一的外部徽標(biāo)，而無需連接到其當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)位置。SIP在創(chuàng)建并維護(hù)多媒體連接協(xié)議上，支持5個(gè)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(huì)話：“ringing”，建立會(huì)話參數(shù)在呼叫方和被叫方。

會(huì)話管理：包括發(fā)送和終止會(huì)話，修改會(huì)話參數(shù)，激活服務(wù)等等。

SIP也可以稱為應(yīng)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(shí)時(shí)包括數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，并在實(shí)時(shí)傳輸時(shí)提供反饋，實(shí)時(shí)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(luò)的網(wǎng)關(guān)。還有用于描述多媒體會(huì)話的描述協(xié)議。因此，SIP應(yīng)與其他協(xié)議協(xié)同工作，為最終用戶提供全面服務(wù)。

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

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(shí)施。當(dāng)我們說元素“包含”一個(gè)層時(shí)，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(yīng)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(yīng)用程序可以實(shí)現(xiàn)各種邏輯元素，可能基于串行事務(wù)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(yīng)的以及和服務(wù)器之間的一個(gè)互動(dòng)。

2.5 SIP消息

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

一個(gè)SIP消息既可以是一個(gè)從客戶端到服務(wù)器端的請求，也可以是一個(gè)從服務(wù)器端到客戶端的一個(gè)應(yīng)答。

即使在字符集上和語法細(xì)節(jié)上有所不同，請求（7.1）還是應(yīng)答（7.2）消息都基于RFC2822格式的。（SIP允許包頭域不是標(biāo)準(zhǔn)的RFC2822包頭域）。這兩種消息類型都由一個(gè)起始行，一個(gè)或者多個(gè)包頭域，一個(gè)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(gè)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(gè)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(fù)它的語法和語義了，我們用[HX.Y]來標(biāo)志HTTP/1.1規(guī)范（RFC2616[8]）的X.Y節(jié)的描述。SIP并非一個(gè)HTTP的超集或者擴(kuò)展。

3 結(jié)束語

為了建設(shè)基于IMS的業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)，更好的發(fā)揮IMS網(wǎng)絡(luò)能力，需要研發(fā)相應(yīng)的應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)。應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)介于底層IMS網(wǎng)絡(luò)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(wù)提供支撐，SIP協(xié)議是支持融合通信項(xiàng)目的主要協(xié)議，所以SIP協(xié)議應(yīng)用顯得至關(guān)重要。

參考文獻(xiàn)：

[1]張智江，張?jiān)朴?SIP協(xié)議及其應(yīng)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(shí)現(xiàn)[D].西安電子科技大學(xué)，2006.

[3]索望，方勇，王昆.SIP協(xié)議中的安全機(jī)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(wù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)[M].人民郵電出版社，2003.