基于SIP协议的IP电话系统设计

   网络网络电话不仅具有成本低廉、网络资源利用率高等诸多优点，而且还可以进一步集成多媒体信息（包括语音、图像、数据等），以实现交互式的实时通信等，具有很大的发展潜力，且有逐渐取代传统PSTN电话的趋势，成为NGN（Next General Network）中语音信息传输的主要形式。

   目前构建网络电话系统结构的信令协议主要有H.323协议和SIP协议，二者完全平行，互不兼容。H.323协议是为多媒体会议系统而提出的。 该协议采用传统电信网络繁琐的信令概念，非常庞大，无论从实现技术手段，还是使用和管理方法上都十分复杂。而SIP协议则是以现有的Internet协议为基础来构架网络电话业务网的应用层协议。它将网络设备的复杂性推向网络边缘，支持单播、多播通信、名称映射和重定向业务，还支持类似呼叫转发、呼叫拒绝等电信业务的实现以及支持用户移动性。

   与H.323相比，SIP更适用于智能用户终端，使用更加灵活，掌握更加容易。鉴于此，本文提出了一种客户机－服务器模式的符合SIP协议规范的网络电话系统设计实现方案。 该系统具有以下特点：

（1）它采用IP－IP通信模式；

（2）电话终端设备直接与用户机USB接口相连，可方便地实现与被叫者的文本、语音等数据的可靠传输；

（3）系统包含完整的用户数据管理系统和网络通话管理控制系统；

（4）提供较高的 QoS。

   该系统充分利用SIP协议，提供了诸多增值服务，使得系统除具备普通电话的功能和业务外，还可以提供自主设置留言、来电过滤、跟踪呼叫等多种功能，适用于大中型企业集团或单位内部使用。

   1、 SIP协议概述 总体来说，SIP协议支持多媒体通信中以下几个方面的功能：

   (1)用户定位：确定通信中终端的位置；

   (2)用户可用性：确定被叫方是否愿意参与通信；

   (3)性能协商：确定通信中所用媒体及媒体参数；

   (4)会话建立：呼叫双方会话参数的建立；

   (5)会话管理：包括会话转移和中止、会话参数变更、调用新业务等内容。

   SIP协议是一个客户服务器协议，用于发起和管 理用户间的会话。SIP终端系统称为用户代理，即UA（User Agent），含用户代理客户机UAC(User Agent C1ient)和用户代理服务器UAS(User Agent sever)两部分。中间单元称为代理服务器。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 (Re sponse)。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。 请求消息按请求行（起始行）可分为：

   (1)Register：用于登记联系信息；

   (2)Invite：用于邀请用户加入会话；

   (3)ACK：用于对请求成功后作出的确认；

   (4)Cancel：用于取消未完成的请求；

   (5)Bye：会话结束；

   (6)0pions：用于询问服务器的性能。

   响应消息按状态行（起始行）中的状态码（3位），可分为：

   (1)1XX：暂时响应；

   (2)2XX：成功响应；

   (3)3XX：重定向响应；

   (4)4XX：客户端出错；

   (5)5XX： 服务器出错；

   (6)6XX：全局故障。

   SIP协议支持3种呼叫方式：

   用户代理客户机（UAC）向对方用户代理服务器（UAS）直接呼叫；

   由代理服务器代表用户代理向客户服务器发起代理呼叫；

  由用户代理客户机在重定向服务器的辅助下进行重定向呼叫。

   呼叫方式2需要代理服务器转发用户的呼叫信令，因而加大了信息处理量。为了有效地将网络设备的压力推向网络边缘，呼叫信令3只指明目的地的方向，不保留每一呼叫状态，从而为组建大规模的IP网奠定基础。