sip协议十篇
时间：2023-03-20 21:04:28
sip协议篇1
【关键词】SIP；网络；NGN
The Application Research of SIP Protocol
FU Cheng-biao
（Department of Computer Science and Engineering Qujing Nomal University，Qujing Yunnan 655011，China）
【Abstract】With the rapid development of NGN network， as a peer-to-peer protocol SIP of NGN technology has been widely used in contemporary NGN network， has been a hotspot in current researches， this paper based on the analysis of the SIP protocol， it is studied on the application of softswitch.
【Key words】SIP；Network；NGN
1 SIP协议分析
SIP是Internet工程任务组（IETF）推出的一种用于建立、修改和终止多媒体会话的应用层控制协议，通过组播或单播联系的网络进行通信[1]。SIP支持会话描述，允许参与者在兼容媒体类型上协商达成一致。它还可以通过和重定向请求来支持用户移动性[2]。
SIP协议中定义：SIP消息是客户机和服务器之间通信的基本信息单元。它是一个基于UTF-8的文本编码协议，语法消息描述如下：
1.1 通用格式
SIP消息分为两大类：请求消息（Request）和响应消息（Response），其格式遵循RFC2822 Internet文本消息格式标准。
通用消息格式定义如下：
Start-line //起始行
Message-header //头域字段
CRLF //空行
[message-body] //消息体
1.2 请求消息
请求消息的定义如下：
Request = Request-Line //请求行
*（general-header | request-header | entity-header） //头
CRLF //空行
[message-body] //消息体
1.3 响应消息
当服务器收到一个SIP请求消息，对其分析理解后，服务器需要根据具体请求要返回一个或多个消息，这就是SIP响应消息。SIP响应消息格式定义如下：
Response=Status-Line //状态行
*（general-header | response-header | entity-header） //头
CRLF //空行
[message-body] //消息体
SIP响应消息的状态行由SIP版本开始，接着是一个状态码，最后是一个与状态码相关的描述性短语（Reason-Phrase），然后由一个CRLF行结束符结束。
响应消息中的响应状态码用来区分各种不同的SIP响应。状态码是一个3位十进制整数，用来表示服务器对客户机所发请求的理解和执行结果。
由于在实际应用中，对请求消息的处理结果会因为情况的不同而不同，而且还会不断发展。因此，SIP协议中对各种可能的响应情况进行了分类和编码。比如：1xx：标识临时消息，其含义是请求消息已收到，请等待对该请求的处理。
1.4 SIP消息头域字段
SIP的消息头域在语法和语义上都与HTTP的头域非常相似，其格式如下：
Header=“header-name”：header-value
SIP的头域由头域名字和头域值组成，两者之间以冒号“：”分隔。允许一个头域有多个头域值，多个值之间以都以“；”分隔，我们也可以根据需要增加头域以支持新的特性。
2 SIP协议应用研究
作为NGN中的核心控制协议，SIP协议的应用主要有三个方面：一是用于软交换与软交换之间；二是用于软交换与SIP终端之间；三是用于软交换与应用服务器之间实现增值业务。
SIP协议作为软交换中的对等协议，有着自身不取代的优势：其一，它最突出的特点是具有很强的灵活性和可扩充性，要让SIP支持各项新业务，只需将它已有的消息头字段进行简单的扩展。其二，SIP具有动态注册机制，以至它具有对移动业务的支持具有天然的优势。其三，SIP协议为实现固定和移动业务的无缝融合创造了条件。SIP已经被3GPP选定作为第三代移动通信的多媒体领域的重要协议，用来实现基于IP的移动语音和多媒体通信[3]。SIP这些优越特征使其在下一代网络中占据很重要的主导地位。如下图1所示。
图1 软交换协议应用
SIP能控制多个参与者，能动态调整和修改会话属性，控制它们参加的多媒体会话的建立和终止。例如传输的媒体类型、媒体的编解码格式、会话带宽要求、对组播和单播的支持等等都可以进行动态的调整。从SIP的实质内容来看，它提供以下功能[4]：
第一，呼叫过程中实现呼叫特征改变。例如，一个呼叫过程首先被设置为只有语音模式，但是在呼叫过程中，用户可以按需开启视频功能。
第二，呼叫过程中参与者能够进行管理。比如能够把其它用户加入呼叫、取消其连接、呼叫转移或设为呼叫保持。
第三，SIP协议具有特征协商功能。例如多方通话中，每一方均支持相同的语音编码，但视频编码不能取得一致，则视频可以根据需要选择支持或不支持。
第四，SIP协议具有用户定位和名字翻译功能。由于SIP协议本身含有向注册服务器注册的功能，因此无论被呼叫方在哪里，都能确保呼叫到达被叫方。
从SIP的设计上来看，它充分考虑了对其他协议的扩展性和适应性。它支持多种地址描述和寻址。比如地址可以描述为：“被叫号码@网关地址”、“用户名字@主机地址”或“Tel：0874-3258547”等多种形式。
3 结论
本文分析SIP协议的基础上，研究了SIP在现网中的应用，并对其在软交换应用过程中的应用作了分析。本文所阐述的SIP协议在软交换中的应用分析，在现网中的应用有一定的现实意义。
【参考文献】
[1]曾欣旖，陈名松，盖晓娜.SIP协议测试研究[J].电子设计工程，2010，18（4）：83-84.
[2]姜秀玉，杨峰，崔再惠.SIP协议实现中消息解析的研究[J].计算机工程与设计，2010，31（13）：2988-2995.
sip协议篇2
关键词：软交换 SIP
中图分类号：TP302.1 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）02-0051-01
当今社会是信息爆炸的社会，随着网络业务的飞速发展，电信网中的数据业务量越来越大。而目前许多的数据业务还在传统的公众交换电话网（PSTN）上传送，这些数据量很大的数据业务给并不适合传送数据业务的电话网造成了巨大的压力。因此，基于分组技术的数据网与电路交换网最终必将走向融合，产生下一代由业务驱动的网络即下一代网络。软交换是下一代网络交换的核心，如果说传统电信网络是基于程控交换机的网络，而下一代网络则是基于软交换的网络。
1 软交换
软交换的概念最早起源于美国。当时在企业网络环境下，用户采用基于以太网的电话，通过一套基于PC服务器的呼叫控制软件（Call Manager、Call Server），实现PBX（Private Branch eXchange，用户级交换机）功能（IP PBX）。对于这样一套设备，系统不需单独铺设网络，而只通过与局域网共享就可实现管理与维护的统一，综合成本远低于传统的PBX。由于企业网环境对设备的可靠性、计费和管理要求不高，主要用于满足通信需求，设备门槛低，许多设备商都可提供此类解决方案，因此IP PBX应用获得了巨大成功。受到IP PBX成功的启发，为了提高网络综合运营效益，网络的发展更加趋于合理、开放，更好的服务于用户。业界提出了这样一种思想：将传统的交换设备部件化，分为呼叫控制与媒体处理，二者之间采用标准协议（MGCP、H248）且主要使用纯软件进行处理，于是，Soft Switch（软交换）技术应运而生。软交换概念一经提出，很快便得到了业界的广泛认同和重视，ISC（International Soft Switch Consortium）的成立更加快了软交换技术的发展步伐，软交换相关标准和协议得到了IETF、ITU-T等国际标准化组织的重视。
2 SIP协议介绍
会话初始化协议SIP（Session Initiation Protocol）是一个面向Internet 会议和电话的简单信令协议。SIP协议是应用层信令协议，定义了用户间交互式媒体会话的发起，修改和终止过程，它的主要目的是为了解决IP网中的信令控制，以及同软交换机的通信，从而构成新一代的通信平台。SIP协议最早由是由MMUSIC IETF工作组在1995年研究的，由IETF组织在1999年提议成为的一个标准。 SIP主要借鉴了Web网的HTTP和SMTP两个协议。目前仍在不断的发展之中。
SIP协议可用于发起会话，也可以用于邀请成员加入已经用其它方式建立的会话，同时SIP协议的编码采用的是最基本的文本编码，使得它的通用性和保密性得到了很大的提升。同时SIP协议在信息交互时采用事务机制，每一个请求触发Server的操作方法，请求和响应构成一个事务，事务间彼此独立。在传输方面SIP协议承载在IP网，网络层协议为IP，传输层协议可用TCP或UDP，推荐首选UDP。
用SIP来建立通讯通常需要有六个步骤（如图1所示）：
（1）登记，发起和定位用户；
（2）进行媒体协商--通常采用SDP方式来携带媒体参数；
（3）由被叫方来决定是否接纳该呼叫；
（4）呼叫媒体流建立并交互；
（5）呼叫更改或处理；
（6）呼叫终止。
这六个步骤需要会话发起者A与服务器，服务器与会话接受者B之间进行11次会话协商，分别为：
（1）用户摘机发起一路呼叫，终端A向该区域的服务器发起lnvitc请求；
（2）服务器通过认证/计费中心确认用户认证已通过后，检查请求消息中的Via头域中是否已包含其地址。若已包含，说明发生环回，返回指示错误的应答；如果没有问题，服务器在请求消息的Via头域插入自身地址，并向lnvitc消息的To域所指示的被叫终端B转送lnvitc请求；
（3）服务器向终端A送呼叫处理中的应答消息，100Trying；
（4）终端B向服务器送呼叫处理中的应答消息，100Trying；
（5）终端B指示被叫用户振铃，用户振铃后，向服务器发送180Ringing振铃信息；
（6）服务器向终端A转发被叫用户振铃信息；
（7）被叫用户摘机，终端B向服务器返回表示连接成功的应答（2000K）；
（8）服务器向终端A转发该成功指示（2000K）；
（9）终端A收到消息后，向服务器发ACK消息进行确认；
（10）服务器将ACK确认消息转发给终端B；
（11）主被叫用户之间建立通信连接，开始通话。
3 结语
SIP协议在软交换网络中的应用范围非常广泛。但是现在SIP对许多传统业务的支持能力还是有限，所以对SIP协议的研究也是任重而道远。由于SIP易于扩展的特性，不同厂家的实现难免有许多自己的发挥，也加大了SIP协议互通的难度。但是无论如何，SIP的诸多优点还是有目共睹的，SIP在软交换网络中的应用必然越来越广泛。
参考文献
sip协议篇3
关键词：软交换；综合接入设备；简单会话协议；用户
中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1009-3044(2011)14-3249-02
SIP Protocol Design Based on Integrated Access Device
JIANG Guo-song
(Huanggang Normal University,Huanggang 438000, China)
Abstract: IAD SIP module is part of the upper layer application software system to coordinate, control board SIP protocol stack and hardware between the work and information exchange process. In this paper, functional requirements IAD integrated access devices designed to SIP protocol module structure, and integrated access devices and software based on the exchange interaction between the media gateway controller, developed a way of processing interface and interfaces to achieve a comprehensive Access device and the seamless connection between the MGC.
Key words: soft switch; IAD; SIP; UA
随着三网合一的发展，基于TDM的PSTN话音网必将和分组交换数据网融合，形成可以传递话音和数据等综合业务的新一代网络。如何灵活，有效地实现现有的PSTN网与分组交换网的互通，将PSTN逐步的向IP网络演进，其很重要的一点就是如何接入，即如何将PSTN信号转化为能在IP网络上传送的信号。由于软交换是多种功能实体的的集合，是下一代电信网中语音/数据/视频业务呼叫、控制、业务提供的核心设备，也是目前电路交换网向分组网演进的主要设备之一。
1 SIP协议模型
IAD设备可以建立、修改和释放多媒体会话，这些会话包括基本的电话呼叫、多媒体会议等。作为一个终端接入设备，IAD可以检测到来自硬件板卡的交互信息，如设置物理端口的参数，打开、关闭一个物理端口，设置RTP会话的参数，打开、关闭一个RTP会话，在物理端口上发信号（如振铃音），播放语音（可选功能），在物理端口上检测事件（如DTMF），设置编码方案，接收RTCP报告。IAD收到硬件板卡的交互信息后，控制SIP协议栈建立、修改和释放呼叫，并接收对端IAD设备发送过来的呼叫指示信息。作为支持SIP协议的IAD设备，既可以作为主叫发起呼叫，也可以作为被叫接受呼叫。因此，SIP IAD的UA既具有UAC的功能，也应具有UAS的功能。
分层次模型：采用层次化的组织方法，每一层向其上层提供服务，并利用下层的服务。在一些分层系统中，内部层次全部被隐藏起来，只有外部层次和一部分精心选择的功能可以被系统外部所见。在这种系统中，软件部分是实现在层次结构中的一些虚拟机，连接是层次与层次之间交互的协议。其主要优点是它支持基于抽象程度递增的系统设计，使得设计者可以把一个复杂系统按递增的步骤分解开；细节屏蔽，每层对其上层而言，都是一个比其下层更适用、更高效的虚拟存在。这使得其实现和调试可按层组织、功能扩展也很方便，适用于多人分工、协作开发；支持功能增强，功能的改变最多影响相邻的上下层；支持软件复用。但是，并不是每个系统都可以很容易地划分为分层次模型，甚至即使一个系统地逻辑结构是层次化地，出于对系统性能地考虑，不得不把一些低级或高级地功能耦合起来。另外，很难找到一个合适地、正确地层次抽象方法。分层次模型最广泛应用于分层通信协议。
客户/服务器模型：将软件对资源的使用分成需者（客户）和供者（服务器）两个部分。服务器代表一个进程，它对其他的进程（客户机）提供服务，它接收客户的请求消息，然后发送响应消息给客户机。客户／服务器模型的特点是各系统构成部件小且自含，实现单一、可靠。另外，由于服务器可运行在各种地方，使该结构有很好的硬件结构适应能力，特别适合于多处理系统的分散处理。客户/服务器模型用于人机界面与系统的关系和资源管理。
2 设计思想
从软件工程的角度来分析，我们首先必须进行结构设计，确定软件系统由哪些模块组成，以及这些模块之间的关系。软件系统结构是以选取最佳的软件模型来实现的。软件模型是将系统所提供的特性、服务以及系统所执行的任务统一成一体的概括框架。软件模型选择和建立的适当与否直接影响到软件实现的难易和系统性能的高低。软交换呼叫处理系统的设计和实现采用了分层次模型、客户/服务器模型和面向对象模型，以保证系统设计的高效性、可靠性、可扩展性。
3 系统结构和处理流程
3.1 系统结构
根据系统描述和总体设计说明，结合SIP协议栈和硬件板卡的适配，有图1的SIP IAD系统结构图。其中SO层是SIP协议栈层，HR是RTP协议栈，PG是板卡适配层，呼叫控制层负责整个呼叫过程的控制，可以定义为SV层或者DS层（IAD SIP）。关于呼叫控制层与PG层、SO层的接口名按照Trillium的方法定义，既呼叫控制层和PG的接口名定义为Pgt，呼叫控制层与SO层的接口名定义为Sot。接口之间的原语名定义也完全按照Trillium的方式定义。
3.2 处理流程
以SIP IAD终端既可以做主叫发起呼叫，也可以做被叫接受呼叫。基于SIP的IAD和基于H.248的IAD有所不同，H.248 IAD必须有MGC的参与才能运行，而基于SIP IAD对MGC可选，只有电信级的SIP IAD才需要MGC的参与。
图2中假定IAD1为主叫，IAD2为被叫，IAD1和IAD2之间正常通信的最简单的一种情形，不设及地址解析和路由，没有MGC的参与。实际主被叫IAD通信，可能要经过MGC的控制，以便地址解析和呼叫计费。
4 接口设计
SIP IAD模块的接口分内部接口和外部接口。内部接口是指呼叫控制层SV和SIP协议栈SO层的接口Sot，外部接口是指呼叫控制层和PG层的接口Mgt以及呼叫控制层和HR的接口Hrt。对于内部接口，主要是处理SV层控制SIP协议栈发送和接收SIP消息，而对于外部接口，主要是处理SV层和PG层的消息交互，实质上是处理PG层消息和从SIP协议栈接收/发送消息的映射，同时将SIP的SDP中的媒体信息传送给HR层，打开/关闭RTP端口。内部接口和外部接口相互独立，相互没有本质的联系。此模块要设计好，比较重要的一环是设计好外部接口原语及相应的数据结构。对于外部接口，要处理好以下消息：
当SV层收到PG发送来的消息时，首先判断PG发送来的信号类型：
1）主叫摘机信号
2）被叫摘机信号
3）主叫挂机信号
4）被叫挂机信号
5）主叫电话号码（地址）
6）被叫电话号码（地址）
7）媒体通道信息（用来构建SDP消息）
根据相应的消息类型来构建响应消息来控制SIP协议栈发送相应的SIP消息。同时，当SV层收到SIP协议栈送来的消息时，根据消息的类型向PG层发送消息：
1）Alter tone消息
2）Ringing tone消息
3）挂机请求消息
由此构建SV层和PG层交互的数据结构SvEvnt如下：
struct SvEvnt
{CmMemListCp memLst；
UConnId spConnId；
UConnId suConnId；
TknStrOSXLcaller；
TknStrOSXLcallee；
PGMEDIADESC mediaDesc；
}typedef struct
{U8 pres;
U8 num;
U16port;
U8 fmt[PGMEDIA_FMT_LEN_MAX];,
}PGMEDIA_FMT;
typedef struct
{U8pres;
U8used; /* only for Pg,
TRUE=used,FALSE=nouse*/
CmInetIpAddraddr; /* sdp, c=...IPv4*/
PGMEDIA_FMT audio;/* sdp, m=audio ...*/
PGMEDIA_FMT video;/* sdp, m=video ...*/
}PGMEDIADESC;
4 结束语
本文通过对软交换系统下媒体网关控制和综合接入设备之间的信令交互方式，采用了SIP协议规范，并根据中国电信规范的要求设计了综合接入设备的SIP协议模块，实现综合接入设备的SIP协议注册以及信令处理流程，实现了综合接入设备与MGC之间的无缝对接，达到了语音的端到端数字化。
参考文献：
[1] 信息产业部,2001.软交换设备总体技术要求[S].
[2] 信息产业部,2000.IP电话网关设备技术要求[S].
[3] 信息产业部,2000.IP电话网关设备互通技术要求[S].
[4] 信息产业部,2000.IP电话网关设备测试方法[S].
[5] 信息产业部.Draft Recommendation H.248 (clean text).ITUT Study Group 16,15th June 2001.
[6] M.Arango et.Media Gateway Control Protocol (MGCP),October,1999.
sip协议篇4
论文摘要：介绍了ims网络系统与sip协议在ims网络中的应用，在设定的网络仿真环境前提下，设计并且建立了ims网络会话的仿真模型以及会话流程。通过采用opnet网络仿真软件仿真指出ims网络应用sip协议呼叫时延的产生原因，通过设计引入“前提”的概念来改进时延，并且利用opnet网络仿真工具通过仿真比较验证了该方案的有效性和正确性。
0引言
ip多媒体子系统ims(ip multimedia subsystem)是3gpp制定的3g网络核心技术标准，在rs版本中首次提出并在r6和r7版本中进一步完善。ims是一个在基于ip的网络上提供多媒体业务的通用网络架构，即实现多媒体业务的建立、维护及管理等功能的核心网络体系架构。其核心特点是采用会话初始协议sip(session initial protocol)和与接入的无关性，并实现了会话控制实体cscf(call session control function)和承载控制实体mgcf(media gateway control function)功能上的分离。但由于基于ims的网络融合技术还不成熟，ims网络中应用sip协议产生的最主要问题就是呼叫建立的时延问题。本文首先通过仿真论证了:ims网络中用户在会话建立之前的前提准备:用户注册、鉴权，安全联盟，路由等是占用链路时间较多的步骤，也是ims中业务流程和sip会话时延过长的主要原因;其次提出了ims网络应用sip协议产生时延的改进策略，仿真论证了此策略是有效可行的。
1 ims系统介绍
图1所示是3gpp r7中定义的ims网络结构图，所有的功能在各个逻辑节点中完成。如果在同一物理设备中实现两个逻辑节点，相关的接口就成为该设备的内部接口。图1中实线表示支持用户业务流的接口，虚线表示仅支持信令的接口，图中最重要的实体就是呼叫会话控制功能cscf和归属用户服务器hss, hss用于存储各种用户有关数据，cscf在ip多媒体子系统中，分为如下3个功能实体:
(1) proxy cscf: p cscf是ims cn中的第一个接触点。p-cscf起类似一个的作用，接受请求并在其内部为这些请求服务或者继续将他们前转。
(2)interrogation cscf:i cscf是运营商网络内的接触点，所有都连接到该网络运营商的签约用户，或者当前位于该网络运营商的业务区域内的漫游用户。
(3) servingse cscf: s_ cscf为ue执行会话控制业务。为支持业务，它维持网络运营商需要的一个会话状态。在一个运营商网络内，不同的s-cscf可以有不同的功能性。
除此之外，ims网络中还有如多媒体资源功能控制器mrfc(media resource function controller)、多媒体资源功能处理器mrfp(media resource function processor)和中断网关控制功能bgcf等网络实体，在此不做详述。
2 sip协议在ims中的应用
当3gpp rs在规划ims时，由于sip的灵活性和可扩展性，决定采用sip机制作为ims网络的会话初始化协议。3g网络被分为3个不同的域:电路交换域、分组交换域和ip多媒体交换域。其中ip多媒体子系统域是3g中最重要的域，这个域采用sip作为主要的信令协议向用户提供基于因特网的多媒体服务。从逻辑上讲，所有的3g终端都包含一个sip用户，ip多媒体网络节点就是sip规范中所提到的。
sip协议在ims网络中的应用十分广泛，涉及ims网络会话的建立，媒体协商和会话修改等。在sip规范中，为了建立一个呼叫会话，ua通常发起请求，服务器服务路由请求，同时注册服务器提供ua的位置信息，因此需要将sip地址映射成ip地址来进行最后的路由。3gpp ims使用了这种机制模型架构:ims中的用户为用户设备，而ims中的服务器是指名为呼叫会话控制功能的网络实体。同时，3gppims使用了sip的扩展功能，主要包括sip压缩(主要是指媒体流的压缩)、安全、制定的cscf路由等。
3基于时延产生的ims会话仿真实现
此次设计的仿真思路是:针对较成熟的rs标准，首先结合ims会话实际流程进行合理的环境前提设定，其次模拟设计实现一种合理简化环境中的ims会话流程，接着在仿真软件中进行网络仿真模型的建立和描述、仿真节点模型的设计和建立以及仿真进程模型的设计和建立，旨在通过仿真分析ims网络在应用sip完成会话引起的时延情况。
3.1仿真前提设定
本节所描述的仿真前提建立在ims网络基本要求、sip会话流程和ims业务实现环境的基础上，对将要实际应用中的ims网络会话环境进行了合理的简化:
(1)业务环境设定:设有两个用户((ue a和ue b), s cscf1作为ue a的，s一 cscf2作为ue b的，ses cscf1不需通过ies cscf2查询hss2来获得see cscf2的地址，从而在仿真环境中省略了ies cscf2和hss2。并将ggsn的功能集成到仿真网络模型图的其它各个组件中。
(2)业务实现设定:首先，在ims网络中资源相关操作由s cscf,ies cscf.hss.ue.pwe cscf来完成，仿真环境中省去资源控制组件和策略控制组件。其次，将会话过程中所有时间都计算在内，把ggsn和as的组件在网络模型中省略，将其仿真涉及的相关功能集成到cscf中。
以上仿真环境的简化和假设可保证都建立在合理和不影响研究主要问题的基础之上。
3.2仿真模型和会话流程的设计及建立
根据ims网络用户会话的原理，仿真实现的会话过程是:在业务环境和链路环境假设的基础上，由ue a发起对ue b的会话，期间经历ue a在归属网络的注册、鉴权、发起会话、建立路由、会话、注销。根据仿真假设，设计了具体的ims网络模型如图2所示。
图2中各个组件都是ims网络会话和环境的重要组件，其功能在第一节中已有介绍，不再赘述。在前述仿真前提设定的基础上，为实现用户a与用户b之间的会话，设计了与图2网络架构相对应的仿真会话流程，整个设计的仿真会话流程十分复杂(总有95个步骤)，由于篇幅限制，现简化流程如图3所示。
图3所示的ims网络流程如下:(1)ue a向附着设备发送请求。(2)附着设备响应，ue a获得ims网络入口地址的地址。(3)ue a向ims网络发送注册请求。(4)-(5)ims网络入口找到为ue a服务的呼叫控制组件。(6) ims网络入口将ue a的请求转发给为ue a服务的呼叫控制组件。(7)服务组件进行身份认证。(8)一(9)发起邀请:ue a发送invite向ue b发起会话邀请。(10)资源协商与预留:ue a发送prack进行媒体协商确认;ue b用200 ok响应;ue a收到ack后发update进行资源预留协商;ue b以180消息响应:ue a用prack响应;ue b以200 ok消息响应，摘机，示意可进行会话。(11)一(12)会话:ue a收到200后进行会话。(13)(14)会话注销:ue a发起bye进行注销请求;ueb用ack结束会话。
3.3仿真结果分析
在opnet仿真工具中，首先进行网络仿真模型的建立和描述，其次进行仿真节点模型的设计和建立，然后进行仿真进程模型的设计和建立，最后模拟用户a和用户b之间的三次会话过程，从仿真数据中提取以时延为参数的数据，得到试验仿真的时延示意图如图4所示。
在图4中，横轴15s之前是会话建立的时间，因此可以看出在会话建立的过程中网络端到端时延不断增大，在15s处曲线到达最高峰，会话建立起来后曲线迅速下降，网络端到端时延迅速减小。因此从整体曲线来看得到结论:ims网络中用户在会话建立之前的前提准备，包括注册、鉴权、安全联盟、路由等是占用链路时间较多的流程步骤，也是在ims中业务流程和sip协议会话时延过长的主要原因。
4 ims网络应用sip协议时延改进方案
4.1时延改进方案
从3gpp rs中可知，不能为会话预留网络资源是会话建立的严重缺陷。为了使会话启动后失败的可能性最小，有必要在被叫方得到通知前进行资源预留。ims业务为了进行资源预留，网络需要知道被叫方的ip地址、端口及会话参数。为实现这点，没有提供/应答的交换是不行的。但是会话是在提供/应答交换之后建立，而且一般用户只有在会话建立起来后才被振铃。为了解决这个问题，引入“前提”这个概念，会话过程中有两种前提:
第一种“前提”:会话双方必须在已经完成资源预留之后，才进行振铃提示会话可以正常开始。其优势就是可以在任何情况下，只要会话开始就可以得到资源和会话质量的保证。
第二种“前提”:会话可以在会话双方没有完成资源预留的情况下，即会话开始和资源预留同时进行，只要资源预留能逐步满足会话的要求即可。这种“前提”在网络性能较好和用户较少时可节省时间，减少会话时延，但如果考虑全ip网络的基础上，这种情况的性能不会使用户满意，因为会话质量在某些情况下得不到保证，从而无法符合ims网络的要求。
从对两种前提的描述可知，前提的变化会影响会话中各个步骤占用的时延。因此，如果可以综合两种“前提”来完成整个会话效果应更好。例如，在ims网络入口处设置网络性能的预判，或在ims网络注册过程中对描述网络性能的某些数据进行记录和分析，在用户发起会话之前，可根据这些数据来选择两种“前提”中的一种，从而调整会话流程的顺序和进度，减少时延。下面将通过仿真对上述解决思路进行具体实现，并验证其可行性和有效性。
4.2时延改进方案仿真结果分析
改进后以组件间的时延为参数，重新在各个网络仿真组件中的进程模块中进行编程和相关设置，根据时延参数来选择采用第一或者第二种“前提”进行仿真，仿真环境与上面改进前的一致，从仿真数据中提取以时延为参数的数据，得到试验仿真时延示意图如图5所示。
从图5可以看出，时延峰值有所降低，并且注意图4和图5中，纵轴1.50,1.75,2.00等处的图形点，就不难发现改进后的效果:时延有所下降。因此可以得出结论:在ims网络入口处，通过编程设置和记录组件间的时延参数，并按照其变化调整“前提”选择的解决方案可以有效减少ims网络会话时延。
sip协议篇5
关键词：SIP;视频会议;安全机制;集中式会议模型
Safety Mechanism Research of SIP-based Multimedia Conference System
WANG Xianghong
(Electronic Engineering College,Xi′dian University,Xi′an,710071,China)
Abstract：With the development and application ofSIP-based multimedia conference system,the safety mechanism of multimedia communication is more and more important.According to the model of concentration conference setted by the IETF SIPPING group,this paper advances a SIP-based multimedia conference system.In order to improve the safe weakness of SIP,this paper designs a system model with the function of dignity-identity,secret-consultion and media-code-encode.From the view of theory,this system has a safety mechanism.
Keywords：SIP;multimedia conference;safety mechanism;model of concentration conference
SIP是由IETF提出的一个应用层的信令控制协议,用来创建、修改和终结一个或多个参加者参加的会话进程。SIP利用带有会话描述的SIP邀请消息来创建会话,以使本身可以通过基于组播协议的会话通告协议(SAP）、电子邮件等方式预先通告各个可能的参加者。
1 SIP基本概念
SIP是基于文本的协议,简单灵活,可扩展性好,它与网络协议独立,与底层协议无关,支持很多其他协议。SIP可以发起会话,也可以邀请用户加入以其他方式(如SAP、LDAP 等)或建立的会话,可以支持单播会话、多播会话。
SIP中有SIP用户和SIP网络服务器两个要素。用户是呼叫的终端系统元素,而SIP服务器是处理相关联信令的网络设备。SIP体系结构如图1所示。
用户本身具有客户机元素和服务器元素,客户机元素初始呼叫而服务器元素应答呼叫。允许点到点的呼叫通过客户机-服务器协议来完成,用户客户端和用户服务器都可以终止一个呼叫。SIP服务器提供多种类型的服务器。主要有服务器、重定向服务器、注册服务器和位置服务器。服务器是代表其他客户机发起请求,既充当服务器又充当客户机的媒介程序。重定向服务器接收请求,但不是将这些请求传递给下一服务器而是向呼叫者发送响应以指示被呼叫用户的地址。注册服务器主要是接收客户机的注册请求,完成用户地址的注册,支持用户鉴权。位置服务器主要是提供位置查询服务,由服务器或重定向服务器用来查询被叫的可能的地址信息。
2 SIP协议本身的安全机制
同许多互联网协议一样, SIP协议同样也存在欺骗性安全漏洞或者缓存溢出安全漏洞,SIP是一种不容易进行加密的协议。SIP的安全性问题包含两个层面的思考。第一是数据封包的安全性,主要着眼于应用程序层次方面；第二是IP网络的安全性,主要着眼于网络实体层与传送层的问题。SIP所面临的安全威胁大致有注册劫持、服务器伪装、消息篡改、拆卸会话及拒绝服务。
从SIP协议结构上讲,SIP消息头包含交流模式或其他需要保密的信息,SIP消息体也可能包含保密的用户信息,如媒体类型、编解码方式、地址和端口等。因此,SIP协议主要利用消息头和消息体为多媒体会话提供点到点、端到端的安全机制,在SIP协议中的安全机制有端到端的保护和逐段转接的保护两大类。端到端的保护机制主要涉及呼叫者和被呼叫者的SIP用户,如SIP认证和SIP消息体加密等,逐段转接机制则是保证在消息的传送路径上两个连续的SIP实体之间的通信安全,SIP主要是依赖网络层或传输层的安全机制来保护逐段转接的安全。
SIP协议中主要使用认证和数据加密两种安全机制。认证用于鉴别消息发送者的合法性,以确保一些机密信息和紧急信息在传输过程中的安全性,防止攻击者修改或冒名重发SIP请求或响应。数据加密用于保证SIP消息的机密性,只有经过授权的接收者才可以解密和浏览数据。数据加密一般需要通过使用加密算法如DES或AES来实现。信息的完全加密将为信令的机密性提供最好的保护,同时还可以保证信息不会被恶意中间媒介修改。
3 基于SIP的集中式视频会议安全模型
从理论上来说,要保证SIP会话的安全,可以使用各种已有的安全协议。例如通过HTTP协议Authentication机制可以对SIP会话参与者进行身份验证。SIP协议与SMTP协议报文结构相似的特点也使得S/MIME机制可以应用到SIP会话中,来保证SIP消息的机密性与完整性,从传输层与网络层的安全协议(TLS与IPsec）出发,也可以使用TLS协议来对SIP消息进行安全保护,或使用IPsec提供VPN通道来实现安全保护。在实际操作中,网络管理员也可以通过服务器的设定,来防范拒绝服务攻击(DoS),或安装防火墙等过滤不正常的数据封包；对传送的数据封包进行加密,例如使用Secure RTP通信协议,来避免网络窃听；在各个合法的使用者之间,采用地址认证策略,用来防止封包伪装攻击等。
目前,SIP协议应用的标准主要有IETF SIPPING工作组领导的集中式多媒体会议标准和CON工作组领导的会场控制和PCP(Conference Policy Control Protocol）标准。基于SIP的集中式会议模型是应用最广泛的一种,集中式会议模型具有信令集中控制、媒体集中处理的特点。根据集中式会议模型标准以及多媒体会议的一般功能要求,本文提出了一个基于SIP的视频会议系统的实现方案,系统结构如图2所示。该系统具有一定的安全保护机制。
该系统由SIP多媒体会议用户终端、会议管理服务器、会议控制服务器、媒体服务器、系统数据库、SIP消息生成与解析模块、安全管理模块和视音频捕获/播放/编解码部分构成。呼叫服务器是SIP Proxy Server服务器,负责SIP消息的转发,并集成了注册服务器的功能。
下面分别介绍各组成部分的功能。
多媒体会议用户终端 它是用户用来参加会议的桌面应用程序。会议终端启动时会发送注册消息向注册服务器注册,注册成功后便保持在线状态,可以随时发起呼叫或接收呼叫请求。与会者可通过多媒体会议终端进行申请发言、释放申请、释放发言等操作。可以进行即时消息的发送和接收,实现会议文字聊天、文件传输、电子白板等功能。
会议管理服务器 它负责整个视频会议系统的管理工作,包括会议的预定、修改和取消,会议策略的制定和修改等。它向管理员和会议参与者提供会议配置、管理和会议信息查询界面,执行从界面上传来的配置、管理和控制命令,并据此对会议控制服务器进行相应的配置和管理,实现基本的会议管理功能。另外,还可以通过会议管理服务器对会议控制服务器的系统参数进行配置,并提交到系统数据库保存。会议控制服务器在启动时可以从系统数据库将系统参数下载到本地,进行系统的初始化。
会议控制服务器 它是此系统的控制中心,会议控制功能包括会议的创建、启动、删除、会场管理和控制、会议状态信息的采集和、会议成员的在席管理、处理会议成员请求等。它是整个视频会议系统的核心和关键部分。从会议管理服务器发出会议管理和控制命令,通过会议控制服务器具体执行,它根据会议管理系统的配置或指示创建或者结束会议,接收终端呼叫,邀请终端参与会议,控制会议过程,并按各个会议的媒体策略对会议中的媒体流进行集中处理。
SIP Proxy Server服务器 通过Proxy和注册服务器提供的服务,会议系统完成会议控制功能、支持用户的移动性。注册服务器负责接收来自终端和会议控制服务器的注册消息,以便终端和会议控制服务器都能通过定位服务找到对方的当前位置。SIP Proxy Server服务器既充当服务器又充当客户机,它根据接收到的请求回复响应,并可代表其他SIP客户机发起请求。
媒体服务器 媒体服务器可采用纯软件方式或硬件板卡方式实现媒体混合等处理,完成创建关联域、增加终端、删除终端、修改终端属性、删除关联域等操作。媒体服务器接收与会者发来的媒体流,按照媒体策略进行混合后,再分发给与会者,从而实现会议媒体流的交互。
视音频捕获/播放/编解码 完成视频/音频信息的采集、转化,实时压缩本地媒体产生的数据,实时解压缩和播放远地媒体产生并经过网络传送过来的数据。
安全管理模块 该模块主要由身份认证/密钥协商、媒体流加解密/认证两个子模块组成。在呼叫处理过程中,SIP消息生成与解析模块,调用身份认证/密钥协商子模块,对呼叫双方进行身份认证,并产生一个主密钥,用于对随后的多媒体流加解密和认证。在呼叫处理过程中得到和生成的与安全相关的信息写入一个安全上下文对象中。媒体流加解密/认证子模块完成对媒体流数据报的加解密和认证。可采用AES缺省方式,由会话密钥对每个数据包生成一个密钥,再用此密钥对这个数据包中的媒体流进行加密。
4 结 语
本文主要对SIP的安全机制及基于SIP的集中式会议系统构成进行了研究,提出了一种具有安全机制的集中式会议模型。
参 考 文 献
［1］张健,李恒文,魏绍亮.SIP协议应用研究[J].现代电子技术,2006,29(5):19-21.
［2］司端锋,潘爱民.IP电话中的安全性研究[J].计算机工程,2004,30(18):105-107.
［3］阂涵,陈萃萌,张琦辉.基于SIP协议的网络安全性分析[J].计算机工程与设计,2004,25(3):386-389.
［4］刘晓鸣.基于SIP协议的视频会议系统[J].现代电子技术,2006,29(24):106-107,110.
［5］吴志军,马兰,沈笑云.VISUAL C++视频会议开发技术与实例[M].北京:人民邮电出版社,2005.
sip协议篇6
目前，国际上IP网络通信的主要标准有H.323和SIP，两者都对IP电话系统信令提出了完整的解决方案。但两者的设计风格各有千秋，H.323采用的是传统电话信令模式，包括一系列协议; 而SIP借鉴互联网协议，采用基于文本的协议。
当采用H.323协议时，各个不同厂商的多媒体产品和应用可以进行互相操作，用户不必考虑兼容性问题; 而SIP协议应用较为灵活，可扩展性强。两者各有侧重。
系统结构差异
首先，从系统结构上分析。在H.323系统中，终端主要为媒体通信提供数据，功能比较简单，而对呼叫的控制、媒体传输控制等功能的实现则主要由网守来完成。H.323系统体现了一种集中式、层次式的控制模式。
而SIP采用Client/Server结构的消息机制，对呼叫的控制是将控制信息封装到消息的头域中，通过消息的传递来实现。因此SIP系统的终端就比较智能化，它不只提供数据，还提供呼叫控制信息，其他各种服务器则用来进行定位、转发或接收消息。这样，SIP将网络设备的复杂性推向了网络终端设备，因此更适于构建智能型的用户终端。SIP系统体现的是一种分布式的控制模式。
相比而言，H.323的集中控制模式便于管理，像计费管理、带宽管理、呼叫管理等在集中控制下实现起来比较方便，其局限性是易造成瓶颈。而SIP的分布模式则不易造成瓶颈，但各项管理功能实现起来比较复杂。
应用领域之分
H.323 和 SIP 都是实现 VoIP 和多媒体应用的通信协议。H.323协议的开发目的是在分组交换网络上为用户提供取代普通电话的VoIP业务和视频通信系统。 SIP的开发目的是用来提供跨越因特网的高级电话业务。这两种协议定位有一定的重合，并且随着协议向纵深发展，这种重合竞争的关系日益加剧。但两者所要达到的目的是一致的，就是构建 IP 多媒体通信网。由于它们使用的方法不同，因此它们是不可能互相兼容的，两者之间只存在互通的问题。
H.323是属于国际电联 (ITU) 的标准，以H.323为标准构建的多媒体通信网很容易与传统 PSTN 电话网兼容，从这点上看， H.323 更适合于构建电信级大网。国际上几乎所有的商业性 IP 电话网或视频会议网都是以 H.323 为基础的。而且，不同版本的 H.323 协议通过不断升级和扩展，已经日趋完善，为基于 H.323 的 IP 多媒体业务提供了很好的保障。
SIP 则是由一些 Internet 爱好者提出的，协议相对简单，但功能也相对简单。而且，对 SIP 的更新相对于 H.323 协议也较为落后。目前，有许多运营商正在利用 SIP 构建试验网，但若想利用 SIP 构建电信级大网，必须对它进行补充、完善，这样一来 SIP 也不可避免地变得复杂起来。事实上， SIP 的发展趋势正是如此。 SIP 的普遍使用也能够推动下一代网络的演进。
身世之别
H.323协议是由国际电信联盟电信标准化部门（ITU-T）提出、基于电信网信令和协议制定的IP多媒体标准，而不是为 IP 电话专门提出的。但是IP电话，特别是电话经由网关到电话的这种工作方式，可以建议采用H.323来实现，因而 H.323 协议也常被“借用”作为IP 电话的标准。
对 IP 多媒体应用（如IP电话或视频会议）来说，它不仅用 H.323 协议，还用了一系列协议，其中有H.225、H.245、H.235、H.450、H.341等。只是 H.323 协议是“总体技术要求”，因而通常把这种方式的 IP 电话或视频会议称为 H.323IP电话或H.323视频会议。H.323 协议是一个较为完备的协议，它提供了一种集中处理和管理的工作模式。这种工作模式与电信网的管理方式是适配的，尤其适用于从终端到终端的 IP 电话网或视频会议网的构建。理论和实践都表明， H.323 有能力做成任意规模的 IP 电话系统和视频会议系统。
SIP 是由互联网工程任务组（IETF） 提出的协议，它利用已有的 IP 网络协议提供多媒体业务，是一个与 H.323 并列的协议。与 H.323 体系相比，其作用类似于 H.225.0。SIP 具有简单、扩展性好以及和现有的 Internet 应用联系紧密的特点。
SIP 的出发点是想以现有的 Internet 为基础来构架 IP 电话业务网。因此，SIP 有着与 H.323 完全不同的设计思想，它是一个分散式的协议，将网络设备的复杂性向网络边缘推，与以 H.323 协议为基础的 IP 电话相比， SIP 需要相对智能的终端。对于用户终端是非智能终端的场合，也可以使用 SIP 作为呼叫信令，但这将大大削弱 SIP 特有的优势，因此 SIP 更适用于智能用户终端。另外，可以考虑在用户电话机前添加前置机的办法来取代网关设备，这样做的代价是将增加用户购买前置机的开销。
发展方向
目前，包括我国在内的许多国家都采用了 H.323 作为 IP 电话网关之间的协议。整个 IP 电话系统只是把 IP 网络作为传输媒介，在用户的接入上还是采用电路交换系统，而把 IP 电话网关作为电路交换网和 IP 网络的接口。同时，大多数电信运营商也已经将 H.323 作为建立新一代视频会议系统的首选，将传统的基于电路的 H.320 视频会议应用转移到基于 IP 的 H.323 系统中来。从应用的规模上说，在现实的电信运营中， H.323 已经成为 VoIP 和多媒体通信事实上的主导协议。
sip协议篇7
关键词：SIP、用户、SIP消息、VOIP、NGN
1
前言
正如DYNAMICSOFT公司首席科学家Jonathan Rosenberg博士所说的“在电信界以外毫无所知的情况下，一场静悄悄的革命发生了”。而领导这场静悄悄革命的是会话初始化协议（Session Initiation Protocol，SIP），它是由IETF提出的IP电话信令协议。SIP的出现打破了传统电信业务的传输模式，它用基于Internet的准则为电信业带来了新的生机。SIP作为第三代移动系统的信令协议，能够提供IP多媒体服务，可以将蜂窝系统与Internet应用领域融合在一起。它的主要目的是为了解决IP网中的信令控制，以及同软交换机（SoftSwitch）的通信，从而构成下一代的增值业务平台，对电信、银行、金融等行业提供更好的增值业务。
2
SIP简介
2.1
SIP系统结构
按逻辑功能区分，SIP系统由4种元素组成：用户，SIP服务器，重定向服务器以及SIP注册服务器，如错误！未找到引用源。所示。
SIP用户，又称为SIP终端，是SIP系统中的端用户，在RFC3261中将它们定义为一个应用。根据它们在会话中扮演的角色的不同，又可分为用户客户机（UAC） 和用户服务器（UAS）2种。其中前者用于发起呼叫请求，后者用于响应呼叫请求。
SIP服务器，是一个中间元素，它既是一个客户机又是一个服务器，具有解析名字的能力，能够前面的用户向下一跳服务器发出呼叫请求。然后服务器决定下一跳的地址。
重定向服务器，是一个规划SIP呼叫路径的服务器，在获得了下一跳的地址后，立刻告诉前面的用户，让该用户直接向下一跳地址发出请求而自己则退出对这个呼叫的控制。
SIP注册服务器，用来完成对UAS的登录，在SIP系统的网元中，所有UAS都要在某个登录服务器中登录，以便UAC通过服务器能找到它。
2.2
SIP的主要功能
SIP具有如下基本功能：
1.
用户定位（User location）：决定哪个终端系统参加通信；
2.
用户能力（User capabilities）：决定通信所采用的媒体和媒体参数；
3.
用户可用性（User availability）：决定被叫方是否愿意加入通信过程；
4.
呼叫建立（Call setup）：振铃、主叫方和被叫方的连接和参数的建立；
5.
呼叫处理（Call hangling）：呼叫前转或终结呼叫。
2.3
SIP消息机制
SIP是一个基于文本的协议，它的消息分为两大类：从客户端到服务器的请求（Request）和从服务器到客户端的响应（Response）。
无论请求消息还是响应消息都是由起始行（Start-Line）、消息头部（Message-Header）和可选的消息体（Message-Body）构成。SIP消息的头部字段主要有From、To、Call-ID、Cseq、Via、Contact等，用于标识会话的各种相关参数，而可选的消息体部分用于描述会话双方的通信能力。
请求消息的起始行称为请求行（Request-Line），其中的“方法”（Method）字段表明了请求消息的功能。
SIP协议定义了6种方法：REGISTER：用于登记联系信息；INVITE：用于邀请用户加入会话；ACK：用于对邀请做出响应；CANCEL：用于取消未完成的请求；BYE：用于终止会话；OPTIONS：用于询问服务器的性能。
响应消息的起始行称为状态行（Status-Line），其中的状态码字段指示了被叫方对请求的响应结果。
2.4
SIP呼叫举例
如错误！未找到引用源。所示描述了一个典型的SIP呼叫。user1@sip1.com作为UAC希望同user2@sip2.com通话，他首先发出一个INVITE请求，本地的SIP服务器sip1.com接受到这个INVITE请求后，经过地址解析，将其发送至SIP服务器sip2.com，同时sip1.com返回给user1 一个 100 Trying消息。sip2.com接收到sip1.com的INVITE请求后，将其转发给user2@sip2.com，并返回给sip1.com一个Trying消息。user2接受到INVITE请求后，在应答之前，将返回给sip2.com一个180Ringing消息，此Ringing消息将依次转发给sip1.com、user1。如果user2决定应答呼叫，则返回一个200 OK消息，此消息经过sip2.com、sip1.com最后到达user1。user1在收到200OK消息后，直接发送一个ACK确认消息给user2。至此呼叫建立过程完成，user1和user2之间可以建立媒体通道进行对话。当一方想结束通话时，发送一个BYE消息给对方，对方返回一个200 OK消息，SIP呼叫即被终止。
2.5
SIP的优越性
SIP是为VoIP电话，尤其是结合Internet设计的协议，它拥有明显的优越性。
1.
SIP拥有优异的可扩展性，原因在于，大大降低了对中心节点（核心网络服务器）的压力，在同样情况下，可大幅提高系统对呼叫的处理能力。
2.
SIP与现有的Internet应用紧密结合，包括Web以及Email业务，而点击拨号（Click to Dial）和点击传真（Click to Fax）等协议都是基于SIP的。
3.
对于工程师而言，SIP具有非常简单的优势，可以松实现Internet电话。
SIP具有更高的功能性和增长潜力，但SIP获得普遍接受的前提是整个分组语音承载技术先被人们接受。现在，这些条件已越来越成熟，SIP的发展正面临着一个大好时机。
3
SIP发展现状
在现阶段，SIP已经得到了业界的普遍认同:
1.
标准组织：NGN论坛、3GPP、3GPP2等标准组织已确定SIP为多媒体会话标准，CDMA、NGN、WCDMA核心网将走向融合和统一；
2.
制造商：业界纷纷推出基于SIP的多媒体解决方案，包括电信设备厂商（Nortel、Ericsson、Huawei）、数据通信厂商（Cisco）以及软件厂商（Microsoft）；
3.
运营商：基于SIP的NGN Voice方案已经成为发展趋势，各大运营商普遍接受，美洲运营商招标建设基于SIP的NGN Voice网络，Embratel认同基于SIP的VoIP解决方案，日本宽带运营商的VoIP网关设备均基于SIP；
4.
软件厂商：固定和移动终端操作系统Win XP、Win CE、Symbian宣布支持SIP，企业办公系统Notes、Exchange、GroupWise支持基于SIP协议与包括电信运营商在内的第三方互通通信与状态信息
基于SIP协议的多媒体业务平台是未来NGNS（下一代网络的新型业务Next Generation Network-based Service）的主流业务平台，尤其在NGN（下一代网络）更为合适。
4
支持SIP的产品
目前，已经有不少值得关注的、比较有代表性的SIP应用，例如:
1.
SIP产品开发商Dynamicsoft是Cegetel的合作者，该公司致力于为SIP产品设计和制造开发平台，供其他厂商在其基础上开发市场需要的新兴语音服务。
2.
3Com公司已完成其SIP产品的第四次测试，其目的是为了检验软件和硬件的SIP互操作性。这是第一次整个电话系统都建立在SIP基础上的测试，比如通过一台SIP网关访问PSTN等。
3.
Siemens已经正式向业界推出了采用SIP协议的VoIP电话。该产品完全符合SIP的要求，呼叫可以从PSTN、Intranet或者Internet发起。此类电话产品，包括电话机、客户程序和通信服务器、网关都可应用于企业通信系统和电信规模的IP电话系统。
4.
Cisco 将SIP功能嵌入了其接入服务器和系列路由器，这些嵌入功能负责IP网络语音和多媒体呼叫的信令控制，而Cisco的SIP软件具备SIP协议的固有优势，在个人移动服务上功能强大。
5.
Lucent实现了一套供第三方开发者采用SIP的可编程软件平台，支持SIP全部标准服务和组成元素。
5
结束语
本文简单介绍了SIP的基本知识和发展现状，以及它在电信界中的应用。SIP技术现在还处于发展阶段，可以预料，当SIP技术成熟并市场化后，将会给电信界带来一次革命，给银行、金融等行业提供更好的增值业务。
参考文献
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人民邮电出版社 2003
10.
《软交换与下一代网络》陈建亚 余浩编著
北京邮电大学出版社2003
11.
《VoIP技术分析与系统设计》张登银 孙精科等编著
人民邮电出版社 2003
sip协议篇8
基于H.323的可视电话技术
在基于H.323技术实现的IP可视电话网络中，通过驻地网守(在驻地IP网中所设的用户网守，同时完成呼叫功能)，将设在用户端的IP可视电话终端接入IP可视电话网。包括本地网守和骨干网守的体系可以根据网络规模的需要进行分级管理。在驻地网中设置认证/计费系统和网管系统(可以由多个驻地网共用)。基于H.323技术实现的IP可视电话网络的体系结构如图1所示。
驻地网守指网守体系中本地网守下面所带的，位于驻地IP网中的一级特殊网守，它负责呼叫控制(IP终端的地址解析和认证)和计费信息的采集和上报。IP可视电话业务采用网守迂回呼叫方式，由驻地网守负责尸终端呼叫的接入认证、地址解析和信令转接等。驻地网守和IP可视电话终端间采用标准的RAS消息。
呼叫是将IP可视电话终端间的媒体流作转接的设备，它应有对没有经过驻地网守认证的用户流进行丢弃的能力。呼叫应完成驻地网内的媒体流至城域网的转接和释放任务，并实时监测用户终端的状态和网络的资源情况，报告驻地网守。
IP可视电话终端是支持H.323协议的多媒体终端，负责完成语音和图像的编解码等功能;完成媒体流的传送;能够自动识别语音、图像业务;根据网络采用的技术不同支持相关协议;提供用户交互信息和查询;向网管系统上报相关信息;向呼叫上报QoS信息。目前此类终端有可视电话机和电脑终端等形式。
基于SIP的可视电话技术
基于SJP协议构建可视电话的系统结构如图2所示，slP网络中的主要功能实体包括:SIP服务器、用户终端(SIP可视电话)、用户(UA)、AAA服务器、网管服务器、应用服务器、域名服务器和媒体服务器等。该系统以SIP服务器为核心，它完成呼叫控制、呼叫路由、注册管理等功能。
SIP服务器是基于SIP协议的可视电话系统的核心设备，它完成呼叫控制、呼叫路由、用户终端的注册管理、用户终端的接入控制等功能，可以向用户提供多种音频和视频业务。
AAA服务器是完成该系统中认证和计费的重要设备，它管理用户数据信息，对用户的接入进行认证以验证其合法性，同时完成业务的计费。
网管服务器是完成该可视电话系统设备的配置管理、安全管理、性能管理、告警管理等管理功能的设备。
应用服务器负责各种增值业务和智能业务的逻辑产生和管理，并且还提供各种开放的API，为第三方业务的开发提供创作平台。应用服务器是一个独立的组件，与控制层无关，实现了业务与呼叫控制的分离，有利于新业务的引入。
域名服务器用来完成系统中SIP终端或服务器的域名管理和域名解析。
位置服务器用来管理用户的位置信息，或用来完成一定的呼叫路由功能。
媒体服务器是该体系中提供专用媒体资源功能的独立设备，提供基本和增强业务中的媒体处理功能，包括业务音提供、会议、交互式应答(IVR)、通知、高级语音业务等。
两种技术的比较分析
基于H.323协议簇的IP电话网络无论是从技术还是标准的角度来说都比较成熟，但是在部署和实施的时候也带来一些问题:协议过程复杂，设备成本高，投资建设成本高，因此也导致了假IP电话(就是用已有的PSTN冒充IP电话)的出现。网关之间一旦获知彼此的路由信息，便可以直接通信，运营商无法收取通话费用，从而滋生了一些非法IP电话经营者。协议扩展性较差，到目前有停止不前的感觉，IP电话从业务开展以来一直是单一的业务形式，就是简单的打电话，而运营商的业务开展需要更丰富的业务形式。
正是面临这些问题使得已铺设的IP电话网络停止不前，没有得到更好的发展。另外由于基于H.323协议簇的IP电话更多考虑的是PSTN用户如何接入IP电话网，随着网络IP化的趋势，用户终端也将尸化，而基于H.323的IP终端因为开发较复杂而成本较高，因此在可视电话的技术选择中，如果没有已有的IP电话网络基础，就可以抛开H.323协议簇，选用一种更加符合发展趋势的技术。目前来看，SIP协议是符合技术发展趋势的，原因是SIP协议具有下列优点:
首先SIP协议是基于文本方式的协议，这一点受到大量设备开发厂商的欢迎，因为这种方式便于理解且实现简单。协议考虑了并支持用户的移动性，SIP协议定义了注册服务器、重定向服务器等不同的功能，当用户的位置发生变化时，其位置信息将随时登记到注册服务器，因此网络随时可以找到移动的用户，只要该用户在线。SIP协议采用了HTTP协议CLient—Server的消息处理方式，但这种CIient—Server的关系又不是固定的，其工作方式实际上是对等的，也就是说A向B发送请求消息时，A作为CIlent，而B作为Server，下一次，当B向A发起请求时它们之间的C[1ent—Server关系又相反。SIP消息本身就具有一定的定位能力，SIP消息头中cal]er@caller.com这种域名的标识方式可包含用户号码信息、位置信息、用户名及其归属信息等，这是SlP消息表述方式的一大优点。
SIP协议可与其他很多IETF协议集成向提供各种业务，比如:SDP、RSVP、RTSP、MIME、HTTP等，这使得SIP协议在业务的实现方面具有很大的灵活性。具有Forking(分路)的特征，使得SIP协议实现一号通一类的业务非常方便。另外SIP协议的可扩展性较强，该协议自以来根据业务需求和一些特征要求扩展定义了多个新消息，消息扩展时其前后兼容性较好。终端智能化，sIP协议所定义的终端具有一定的智能性，而并不像传统的电话机那样完全是傻的，这是完全符合终端发展趋势的。
总结一下，就是SIP协议本身在消息发送和处理机制上具有一定的灵活性，使得用SIP协议可以很方便的实现一些补充业务，比如各种情况下的呼叫前转、呼叫转接、呼叫保持、Presence、即时消息等业务;再加上SIP协议是基于会话定义的用来建立、修改和终止IP网上的多媒体会话的宗旨，它可以很灵活的与其他多种协议集成，通过集成其他应用层协议，就可以提供更多的增值业务，由此可见，SIP协议将使可视电话业务无论在业务个性化方面还是各种业务关联使用方面更具吸引力，就其本质而言，SIP协议与目前最大的IP网一互联网有着密不可分的近亲关系，这就使SIP协议在下一代网络中成为人们关注的重点。
基于SIP协议进行构建，但是目前来说仍然存在一些问题或技术难点，这些问题需要在初期的规划和网络部署中做一定的考虑。
1.在保证网络功能无损的情况下大规模网络架构如何部署
尽管SIP协议有诸多的优点，但是如何基于SIP协议构建一个大规模的网络，其架构仍不明确，这在中国的电信运营中又是需要现实面对的一个问题，中国的地域辽阔，网络部署和构建的覆盖面积大，另一方面，潜在的可视电话用户数也是非常可观的，因此在网络规划时必须在保证网络功能和业务质量无损的前提下考虑大规模的网络架构如何部署的问题。
2.如何穿越NAT和防火墙
现有网络面临着地址空间紧缺的现状，目前支持IPv6的设备非常少，在网络和业务部署的过程中，仍然有大量用户将使用IPv4地址也是不争的事实，因此就必然面对穿越NAT和防火墙的问题，采取何种方式才能高效的穿越NAT和防火墙，又保证业务质量不受影响，这将是近期内需要不断去探索和研究的课题。
3.如何提高网络效率保证业务质量
大规模的网络中开展业务时，业务的寻址和路由将会更复杂，这难免会带来更大的处理时延从而影响业务质量，因此如何提高网络效率，尽可能的缩短寻址和路由的时间以保证业务质量也将是需要进一步研究的问题。
sip协议篇9
基于H.323的可视电话技术
在基于H.323技术实现的IP可视电话网络中,通过驻地网守(在驻地IP网中所设的用户网守,同时完成呼叫功能),将设在用户端的IP可视电话终端接入IP可视电话网。包括本地网守和骨干网守的体系可以根据网络规模的需要进行分级管理。在驻地网中设置认证/计费系统和网管系统(可以由多个驻地网共用)。基于H.323技术实现的IP可视电话网络的体系结构如图1所示。
驻地网守指网守体系中本地网守下面所带的,位于驻地IP网中的一级特殊网守,它负责呼叫控制(IP终端的地址解析和认证)和计费信息的采集和上报。IP可视电话业务采用网守迂回呼叫方式,由驻地网守负责尸终端呼叫的接入认证、地址解析和信令转接等。驻地网守和IP可视电话终端间采用标准的RAS消息。
呼叫是将IP可视电话终端间的媒体流作转接的设备,它应有对没有经过驻地网守认证的用户流进行丢弃的能力。呼叫应完成驻地网内的媒体流至城域网的转接和释放任务,并实时监测用户终端的状态和网络的资源情况,报告驻地网守。
IP可视电话终端是支持H.323协议的多媒体终端,负责完成语音和图像的编解码等功能;完成媒体流的传送;能够自动识别语音、图像业务;根据网络采用的技术不同支持相关协议;提供用户交互信息和查询;向网管系统上报相关信息;向呼叫上报QoS信息。目前此类终端有可视电话机和电脑终端等形式。
基于SIP的可视电话技术
基于SJP协议构建可视电话的系统结构如图2所示,slP网络中的主要功能实体包括:SIP服务器、用户终端(SIP可视电话)、用户(UA)、AAA服务器、网管服务器、应用服务器、域名服务器和媒体服务器等。该系统以SIP服务器为核心,它完成呼叫控制、呼叫路由、注册管理等功能。
SIP服务器是基于SIP协议的可视电话系统的核心设备,它完成呼叫控制、呼叫路由、用户终端的注册管理、用户终端的接入控制等功能,可以向用户提供多种音频和视频业务。
AAA服务器是完成该系统中认证和计费的重要设备,它管理用户数据信息,对用户的接入进行认证以验证其合法性,同时完成业务的计费。
网管服务器是完成该可视电话系统设备的配置管理、安全管理、性能管理、告警管理等管理功能的设备。
应用服务器负责各种增值业务和智能业务的逻辑产生和管理,并且还提供各种开放的API,为第三方业务的开发提供创作平台。应用服务器是一个独立的组件,与控制层无关,实现了业务与呼叫控制的分离,有利于新业务的引入。
域名服务器用来完成系统中SIP终端或服务器的域名管理和域名解析。
位置服务器用来管理用户的位置信息,或用来完成一定的呼叫路由功能。
媒体服务器是该体系中提供专用媒体资源功能的独立设备,提供基本和增强业务中的媒体处理功能,包括业务音提供、会议、交互式应答(IVR)、通知、高级语音业务等。
两种技术的比较分析
基于H.323协议簇的IP电话网络无论是从技术还是标准的角度来说都比较成熟,但是在部署和实施的时候也带来一些问题:协议过程复杂,设备成本高,投资建设成本高,因此也导致了假IP电话(就是用已有的PSTN冒充IP电话)的出现。网关之间一旦获知彼此的路由信息,便可以直接通信,运营商无法收取通话费用,从而滋生了一些非法IP电话经营者。协议扩展性较差,到目前有停止不前的感觉,IP电话从业务开展以来一直是单一的业务形式,就是简单的打电话,而运营商的业务开展需要更丰富的业务形式。
正是面临这些问题使得已铺设的IP电话网络停止不前,没有得到更好的发展。另外由于基于H.323协议簇的IP电话更多考虑的是PSTN用户如何接入IP电话网,随着网络IP化的趋势,用户终端也将尸化,而基于H.323的IP终端因为开发较复杂而成本较高,因此在可视电话的技术选择中,如果没有已有的IP电话网络基础,就可以抛开H.323协议簇,选用一种更加符合发展趋势的技术。目前来看,SIP协议是符合技术发展趋势的,原因是SIP协议具有下列优点:
首先SIP协议是基于文本方式的协议,这一点受到大量设备开发厂商的欢迎,因为这种方式便于理解且实现简单。协议考虑了并支持用户的移动性,SIP协议定义了注册服务器、重定向服务器等不同的功能,当用户的位置发生变化时,其位置信息将随时登记到注册服务器,因此网络随时可以找到移动的用户,只要该用户在线。SIP协议采用了HTTP协议CLient—Server的消息处理方式,但这种CIient—Server的关系又不是固定的,其工作方式实际上是对等的,也就是说A向B发送请求消息时,A作为CIlent,而B作为Server,下一次,当B向A发起请求时它们之间的C[1ent—Server关系又相反。SIP消息本身就具有一定的定位能力,SIP消息头中cal]er@这种域名的标识方式可包含用户号码信息、位置信息、用户名及其归属信息等,这是SlP消息表述方式的一大优点。
SIP协议可与其他很多IETF协议集成向提供各种业务,比如:SDP、RSVP、RTSP、MIME、HTTP等,这使得SIP协议在业务的实现方面具有很大的灵活性。具有Forking(分路)的特征,使得SIP协议实现一号通一类的业务非常方便。另外SIP协议的可扩展性较强,该协议自以来根据业务需求和一些特征要求扩展定义了多个新消息,消息扩展时其前后兼容性较好。终端智能化,sIP协议所定义的终端具有一定的智能性,而并不像传统的电话机那样完全是傻的,这是完全符合终端发展趋势的。
总结一下,就是SIP协议本身在消息发送和处理机制上具有一定的灵活性,使得用SIP协议可以很方便的实现一些补充业务,比如各种情况下的呼叫前转、呼叫转接、呼叫保持、Presence、即时消息等业务;再加上SIP协议是基于会话定义的用来建立、修改和终止IP网上的多媒体会话的宗旨,它可以很灵活的与其他多种协议集成,通过集成其他应用层协议,就可以提供更多的增值业务,由此可见,SIP协议将使可视电话业务无论在业务个性化方面还是各种业务关联使用方面更具吸引力,就其本质而言,SIP协议与目前最大的IP网一互联网有着密不可分的近亲关系,这就使SIP协议在下一代网络中成为人们关注的重点。
基于SIP协议进行构建,但是目前来说仍然存在一些问题或技术难点,这些问题需要在初期的规划和网络部署中做一定的考虑。
1.在保证网络功能无损的情况下大规模网络架构如何部署
尽管SIP协议有诸多的优点,但是如何基于SIP协议构建一个大规模的网络,其架构仍不明确,这在中国的电信运营中又是需要现实面对的一个问题,中国的地域辽阔,网络部署和构建的覆盖面积大,另一方面,潜在的可视电话用户数也是非常可观的,因此在网络规划时必须在保证网络功能和业务质量无损的前提下考虑大规模的网络架构如何部署的问题。
2.如何穿越NAT和防火墙
现有网络面临着地址空间紧缺的现状,目前支持IPv6的设备非常少,在网络和业务部署的过程中,仍然有大量用户将使用IPv4地址也是不争的事实,因此就必然面对穿越NAT和防火墙的问题,采取何种方式才能高效的穿越NAT和防火墙,又保证业务质量不受影响,这将是近期内需要不断去探索和研究的课题。
3.如何提高网络效率保证业务质量
大规模的网络中开展业务时,业务的寻址和路由将会更复杂,这难免会带来更大的处理时延从而影响业务质量,因此如何提高网络效率,尽可能的缩短寻址和路由的时间以保证业务质量也将是需要进一步研究的问题。
sip协议篇10
近年来，以软交换为核心的NGN成为电信产业的聚焦点，开发下一代的可持续发展的网络来支持话音业务和变得日益重要的数据以及多媒体业务已经成为众多电信运营商的战略目标。开放的、融合的、统一的网络平台不仅能降低成本，而且能派生出许多新型的、集成的业务，为运营商创造新的利润增长点，使网络向着信息传送更加高效、业务生成更加灵活的方向发展。而从电路交换到分组交换已经成为网络演进的大趋势，是业界公认的下一代电信网的发展方向。
NGN的关键特征与IMS的引入
NGN的基本特征是：分组传送；控制功能从承载、呼叫/会话、应用/业务中分离；业务的提供与网络分离，提供开放接口；利用各基本的业务组成模块，提供广泛的业务和应用；具有端到端QoS和透明的传输能力；具有通用移动性；实现固定与移动业务的融合。可见，统一的IP核心网、分层结构和开放的接口，是NGN的关键特征。
IMS(IP多媒体业务的子系统)最先由3GPP在Release 5版本提出，它的核心特点是采用SIP协议和与接入的无关性。由于下一代网络中的业务将以多媒体业务为主导，并且要求支持有线、无线的业务融合，因此，在网络融合的发展趋势下，3GPP、ETSI和ITU-T都在研究基于IMS的网络融合方案，目的是使IMS成为基于SIP会话的通用平台，同时支持固定和移动的多种接入方式，实现固网和移动网的融合。
NGN中的IP多媒体子系统(IMS)，将主要用来处理日渐增多的IP多媒体业务以及控制整个呼叫流程。IMS的核心功能实体是呼叫会话控制功能(CSCF)单元，它控制了整个呼叫的流程。另外，它还向上层的服务平台提供标准的接口，使业务独立于呼叫控制。
IP多媒体子系统概念
IP多媒体核心网系统是由所有能提供多媒体服务的核心网功能实体组成，包括了与信令和承载相关的功能实体的集合。IP多媒体业务是基于IETF定义的会话控制能力，利用PS域和多媒体承载来实现的。
IMS的主要功能实体包括：CSCF(呼叫控制服务器)、MGCF(媒体网关控制服务器)、IM-MGW、MRF以及BGCF等。
其中，CSCF的作用是完成入呼叫网关功能，呼叫业务触发功能和路由选择功能，是最主要的软交换控制实体；
图一
MGCF的作用是根据被叫号码和来话情况选择CSCF，并完成PSTN和IMS之间呼叫控制协议转换，以及控制IM-MGW媒体通道的呼叫状态；IM-MGW的功能与CS-MGW的功能类似，与MGCF一起完成资源控制，以及通过回波消除器和码转换器，实现媒体转换和帧协议转换功能；MRF分为MRFC(多媒体资源功能控制器)和MRFP(多媒体资源功能处理器)，分别进行完成媒体流的控制和承载功能；
BGCF的主要作用是在与PSTN通信时，完成信令转发功能。
1.呼叫会话控制功能CSCF(Call Session Control Function)
根据CSCF在网络中所处的位置不同，它所承担的作用也不一样，它可以分为如下3种类型：
（1)CSCF(P-CSCF)：
在移动终端获得IMS服务时，CSCF是第一个联系节点。用户设备通过一个“本地CSCF发现流程”来得到P-CSCF的地址。P-CSCF的作用就像一个服务器，它把收到的请求和服务进行处理或转发。P-CSCF不会对SIP的INVITE消息中请求的URI进行修改。P-CSCF也可以看作是一个用户，在异常情况下，它可以中止或独立产生SIP的事务。
P-CSCF的主要功能有：
(a)把UE发来的SIP注册请求消息前转给I-CSCF，该I-CSCF由UE提供的域名决定；
(b)把UE发来的SIP消息前转给SIP服务器，该服务器的名字由P-CSCF在该UE发起注册规程时得到；
(c)生成计费记录；
(d)支持UE与P-CSCF间的加密过程；
(e)对SIP消息进行压缩与解压缩；
(f)承载资源的鉴权和QoS管理。
(2)查询CSCF(I-CSCF)：
查询CSCF可以充当网络所有用户的连接点，也可以用作当前网络服务区内漫游用户的服务接入点。在一个网络中可以有多个I-CSCF。它的主要功能是：
(a)注册。为用户指定一个S-CSCF来执行SIP注册；
(b)处理会话相关与会话不相关的消息流。包括：将另一个网络收到的SIP请求路由到S-CSCF；从HSS获得S-CSCF的地址；转发SIP请求或响应给S-CSCF；
(c)生成计费记录。
(3)服务CSCF(S-CSCF)：
服务CSCF执行会话控制功能。它可以根据网络运营商的需要，维持会话状态信息。在同一个运营商的网络中，不同的S-CSCF可以有不同的功能。但在一个呼叫过程中，S-CSCF要完成的功能有：
(a)注册。它可以作为一个注册机，也就是接收注册请求后通过位置服务器来使该请求的信息生效；
(b)处理会话相关与会话不相关的消息流。包括：为已经注册的会话终端进行会话控制；可以作为一个服务器，也就是接收请求后，进行内部处理或是把它转发；可以作为一个用户，也就是它可以中断或是独立发起SIP事务、与服务平台交互来向用户提供服务、提供终端相关的服务信息；
(c)当代表主叫的终端时，根据被叫的名字(如电话号码或SIP URL)从数据库中获得为该被叫用户提供服务的网络的I-CSCF的地址。如果被叫在另一个网络，就把SIP请求或响应前转给该I-CSCF；如果被叫与主叫在同一个网络，就把SIP请求或响应前转给该网络中的I-CSCF。根据运营策略，把SIP请求或响应前转给IP多媒体核心网子系统外的ISP的SIP服务器。当呼叫要路由到PSTN或是CS域时，就把SIP请求或响应转发给BGCF；
(d)当代表被叫的终端时，如果用户在归属网络中，就把SIP请求或响应前转给P-CSCF；如果用户在拜访网络中，就把SIP请求或响应前转给I-CSCF。根据HSS和业务控制功能的交互作用，把要路由到CS域的入局呼叫的SIP请求进行修改。当呼叫要路由到PSTN或是CS域时，就把SIP请求或响应转发给BGCF；
(e)生成计费记录。
2.媒体网关控制功能MGCF(Media Gateway Control Function)
媒体网关控制功能MGCF包括如下功能：
(1)控制IMS-MGW中的媒体信道的连接；
(2)与CSCF通信；
(3)根据路由号码，为从传统网络来的入局呼叫选择CSCF；
(4)执行ISUP协议和IMS呼叫控制协议间的转换。
3.IP多媒体网关功能IM-MGW(IP Multimedia - Media Gateway Function)
一个IM-MGW可以终止来自电路交换网的承载信道和来自分组网的媒体流(例如：IP网中的RTP流)。IM-MGW可以支持媒体转换、承载控制和负荷处理(例如：多媒体数字信号编解码器、回声消除器、会议桥)。它包含如下功能：
(1)与MGCF交互来进行资源控制；
(2)拥有并维护回声消除器等资源；
(3)可能需要多媒体数字信号编解码器。
IM-MGW要提供必要的资源来支持UMTS/GSM的媒体传输。还需要对H.248协议进行进一步的调整来支持额外的多媒体数字信号编解码器等。
4.多媒体资源功能MRF(Multimedia Resource Function)
多媒体资源功能分成两部分，包括多媒体资源功能控制器MRFC(Multimedia Resource Function Controller)和多媒体资源功能处理器MRFP(Multimedia Resource Function Processor)。
多媒体资源功能控制器MRFC的主要功能如下：控制在MRFP中的媒体流资源；翻译来自AS和S-CSCF的信息(例如：会话标识符)，并相应的对MRFP进行控制；产生计费记录。
多媒体资源功能处理器MRFP的主要功能如下：控制Mb接口点的承载；提供MRFC需要的资源；混合输入的媒体流(例如：用于多方会议)；发出多媒体流(例如：用于多媒体广播)；处理多媒体流(例如：语音编码转换、媒体分析)。
5.签约定位功能SLF(Subscription Locator Function)
签约定位功能SLF的主要功能如下：在注册和会话建立期间，被I-CSCF查询，SLF向I-CSCF提供存储用户具体数据的HSS的名字；通过Dx接口来接入IMS。在单一的HSS环境中，并不需要SLF。
6.出口网关控制功能BGCF(Breakout Gateway Control Function)
出口网关控制功能BGCF用来选择与PSTN(或CS域)接口点相连的网络。如果BGCF发现自己所在的网络与接口点相连，那么BGCF就选择一个MGCF，该MGCF负责与PSTN(或CS域)的交互。如果接口点在另一个网络，那么BGCF就把会话信令转发给另一个网络的BGCF。BGCF在选择与PSTN相连的网络的时候，会利用收到的其它协议的信息和管理信息。BGCF的主要功能如下：
(1)收到S-CSCF的请求后，为呼叫选择一个适当的PSTN(或CS域)接口点；
(2)选择一个与PSTN(或CS域)相连的网络。如果本网络没有与PSTN相连，那么BGCF就把SIP信令转发给与PSTN(或CS域)相连的网络的BGCF；
(3)在与PSTN(或CS域)相连的网络中，选择一个MGCF，并把SIP信令前转给MGCF；
(4)生成计费记录。
7.信令网关功能SGW(Signalling Gateway Function)
信令网关SGW完成传输层的信令转换，把基于SS7的信令与基于IP的信令进行转换(也就是在Sigtran SCTP/IP和SS7 MTP间进行转换)。SGW不对应用层的消息进行解释，但必须对底层的SCCP或SCTP消息进行解释来保证信令的正确路由。
IP多媒体子系统的业务架构
为了适应下一代网络业务与控制分离的原则，IMS必须提供开放的接口来接入各种业务服务器，允许各种业务提供商通过标准的接口来向网络提供服务。当前通信系统中主要有3种类型的业务，一种是GSM已有的智能业务Camel，另一种是基于OSA API开发的业务，最后一种是基于Internet的业务。IMS的业务架构也要能够适应不同业务的接入要求。
IMS业务架构，它由S-CSCF以及各种应用服务器组成。它跟当前的开放性业务结构是一致的，都是三层结构：最上层是应用服务器AS；第二层是业务能力服务器SCS；第三层是S-CSCF。
应用服务器AS有SIP应用服务器、OSA应用服务器和CAMEL IM-SSF，它们都提供IP多媒体增值业务，位于用户的归属网络或是第三方位置。第三方可以是一个网络或仅是一个单独的应用服务器。
S-CSCF使用统一的ISC接口与业务平台相连，在S-CSCF看来，SIP应用服务器、OSA服务能力服务器和IM-SSF都执行相同的接口行为。该接口使各种服务器都能接入IMS，为IMS提供业务。在ISC接口中使用的是SIP协议，它暂时不支持扩展的SIP协议。使用SIP协议大大方便了因特网丰富的业务直接连接到移动网中，实现了两网的融合。
对于OSA应用服务器，用户可以根据标准的API(如：Parlay)在该服务器上进行增值业务开发，不用了解底层的网络，大大缩短了业务的开发周期。未来的业务将主要采用标准的API来进行开发。在S-CSCF与OSA应用服务器间的业务能力服务器相当于一个网关，它把OSA API与ISC接口的信令进行映射，使业务与控制互相独立，实现网络的分层结构。
固定网及移动网上的传统智能业务，可通过IM-SSF完成CAP或ISUP协议与SIP协议的转换，以接入IMS。
对于SIP应用服务器，由于ISC接口采用了SIP协议，所以它可以直接与S-CSCF相连，减少了信令的转换过程。SIP应用服务器主要是为因特网业务服务，这种结构使因特网业务可以直接移植到通信网中。
