【正文】 的各種文本應(yīng)用，如電子郵件、文字聊天等；1999年3月，ITEF的多方多媒體會(huì)話控制工作組提出了RFC2543建議，供各廠商和機(jī)構(gòu)討論；1999年9月，SIP工作組從MMUSIC中分離并獨(dú)立出來(lái)，成立了SIP工作組，并與2000年7月發(fā)表了SIP的草案；2002年6月，ITEF的SIP工作組又發(fā)表了RFC3261建議，以取代RFC2543。 論文內(nèi)容和結(jié)構(gòu)安排本文主要是研究基于SIP協(xié)議的用戶代理軟件的設(shè)計(jì)，首先對(duì)SIP產(chǎn)生背景、國(guó)內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)、應(yīng)用領(lǐng)域及其優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹，并詳細(xì)介紹了SIP的框架層次結(jié)構(gòu)、報(bào)文和基本呼叫流程。SIP用戶代理軟件的設(shè)計(jì) 第三章 用戶代理SIP用戶代理軟件的設(shè)計(jì) 第二章 SIP協(xié)議及VoIP的簡(jiǎn)介第二章 SIP協(xié)議及VoIP的簡(jiǎn)介會(huì)話初始化協(xié)議，或稱SIP，是一個(gè)通訊協(xié)議，它使用戶的通訊系統(tǒng)更為開放、更好地連接、更方便使用、更多選擇和更為個(gè)性化。SIP是文本格式的客戶一服務(wù)器協(xié)議，客戶機(jī)發(fā)起請(qǐng)求，服務(wù)器進(jìn)行響應(yīng)，它非常類似于SMTP和HTTP協(xié)議。另外，圖中LS(Location Servers)為位置服務(wù)器，PS(Proxy Server)為代理服務(wù)器，UA(User Agent)為用戶代理。重定位服務(wù)器非常類似于DNS，它收到用戶的請(qǐng)求后，若判定自身不是目的地址，則向用戶響應(yīng)下一個(gè)應(yīng)訪問(wèn)服務(wù)器的地址，而不是轉(zhuǎn)發(fā)請(qǐng)求報(bào)文。 用戶定位SIP協(xié)議通過(guò)INVITE請(qǐng)求、ACK請(qǐng)求以及響應(yīng)，可以確定哪個(gè)終端系統(tǒng)參加通信，完成用戶的定位。SIP協(xié)議也可以利用其它定位服務(wù)器如DNS、LDAP等提供的定位服務(wù)來(lái)增強(qiáng)它的定位功能。 呼叫建立通過(guò)代理服務(wù)器完成振鈴操作，通過(guò)消息的傳送來(lái)完成主叫方和被叫方的連接和參數(shù)的建立。如利用了RTP協(xié)議，RTSP協(xié)議來(lái)控制媒體傳輸，媒體網(wǎng)關(guān)控制來(lái)控制PSTN的網(wǎng)關(guān)，SDP協(xié)議(RFC2327)來(lái)描述多媒體會(huì)話。注冊(cè)使用REGISTER方法。SIP注冊(cè)服務(wù)的目的是使SIP客戶機(jī)能夠使用SIP服務(wù)器提供的服務(wù)，或使之失效。如果不提供鑒權(quán)服務(wù)，冒名頂替者就可以截聽任何人的電話。 。第一行被稱為開始行，該行標(biāo)記了一種稱為INVITE的方法，后面跟著的是請(qǐng)求的URI（RequestURI），最后是SIP版本號(hào)碼2，它們之間使用空格來(lái)加以區(qū)分。緊隨其后的第二行的第一個(gè)字段是Via，每一個(gè)SIP設(shè)備產(chǎn)生或者轉(zhuǎn)發(fā)一條SIP消息的時(shí)候都會(huì)在Via字段里面加上自己的地址，一般都是可以通過(guò)DNS解析的IP地址。端口號(hào)將在章節(jié)后面些的內(nèi)容進(jìn)行描述。下一行就是To和From行了，它們標(biāo)識(shí)了SIP請(qǐng)求的發(fā)起者和目標(biāo)。SIP請(qǐng)求的發(fā)起者創(chuàng)建了本地唯一的字符串，然后通常會(huì)添加和它的IP地址以便讓該標(biāo)識(shí)全球唯一。最初的INVITE中包含了一個(gè)From 標(biāo)簽，但是在To中沒(méi)有標(biāo)簽。在該建立好的會(huì)話之后的后續(xù)請(qǐng)求也將使用這個(gè)會(huì)話標(biāo)示符。在每一個(gè)新的請(qǐng)求被發(fā)送的時(shí)候，這個(gè)數(shù)字就會(huì)被增加。在這條INVITE消息里面，頭標(biāo)記Contact也是需要的，因?yàn)樗薚esla的通訊設(shè)備的SIP URI，也稱作用戶代理，這個(gè)URI可以被使用來(lái)直接路由信息到Tesla。ContentType 和ContentLength頭標(biāo)記字段標(biāo)識(shí)了消息體是SDP，并且包含了158個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)。支持TCP和UDP，它簡(jiǎn)化了呼叫建立過(guò)程。以呼叫保持為例：，兩者都可帶網(wǎng)守或不帶。收到該用戶的UA，讓呼叫保持，直到有新的INVITE到來(lái)為止。 服務(wù)質(zhì)量服務(wù)質(zhì)量包含很多不同方面的指標(biāo)，一個(gè)和多媒體流相關(guān)的QoS參數(shù)包括帶寬、最大時(shí)延、時(shí)延抖動(dòng)和包丟失率等。然而，如果UDP呼叫建立失敗，它提供一個(gè)有效的機(jī)制，如果UDP連接成功則關(guān)閉TCP連接；否則，立刻啟用TCP。問(wèn)題是定義一個(gè)適用的值很關(guān)鍵。 實(shí)現(xiàn)的難易性。 SIP是一個(gè)模塊層次化的結(jié)構(gòu)，SIP協(xié)議具有良好的可擴(kuò)展特性，可以方便地增加定義，嵌入各種用戶終端并迅速實(shí)現(xiàn)新功能，采用SIP的優(yōu)勢(shì)主要包括：參照HTTP協(xié)議定義的，適用基于IP的網(wǎng)絡(luò)；采用了URI、DNS和MIME并與其它IP應(yīng)用兼容；強(qiáng)調(diào)支持多方會(huì)議，包括IP多播和請(qǐng)求加入的功能；采用了DNS系統(tǒng)，在尋址方面可以匹配現(xiàn)有體系；作為端到端的協(xié)議，用戶代理只需呼叫其SIP地址或采用DNS即可與另外一個(gè)用戶通話，同時(shí)也支持普通的電話號(hào)碼格式。而SIP協(xié)議側(cè)重于將IP電話作為因特網(wǎng)上的一個(gè)應(yīng)用，較其它應(yīng)用（如FTP，Email等）增加了信令和QoS的要求，它們支持的業(yè)務(wù)基本相同，也都利用RTP作為媒體傳輸?shù)膮f(xié)議。這種分布式、幾乎不需要復(fù)雜的文檔說(shuō)明的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范風(fēng)格，其優(yōu)越性已在過(guò)去的實(shí)踐中得到了充分的證明（現(xiàn)在廣為流行的郵件協(xié)議SMTP就是這樣的一個(gè)例子）。對(duì)帶寬的管理也比較簡(jiǎn)單、有效。例如對(duì)于呼叫轉(zhuǎn)移，只要在BYE請(qǐng)求消息中添加Contact頭域，加入意欲轉(zhuǎn)至的第三方地址就可以實(shí)現(xiàn)此業(yè)務(wù)。在SIP中，會(huì)話請(qǐng)求過(guò)程和媒體協(xié)商過(guò)程等一起進(jìn)行。用戶代理可以利用Require頭部明確指出所需的狀態(tài)集合。而且通過(guò)LANA，可以注冊(cè)新狀態(tài)。協(xié)議規(guī)定了6個(gè)基本類型，用代碼的百位數(shù)字表示。PEP(Protocol Extensions Protoc01)就是一個(gè)例子。所以。簡(jiǎn)而言之就是將模擬聲音訊號(hào)(Voice)數(shù)字化，以數(shù)據(jù)封包(Data Packet)的型式在 IP 數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(IP Network)上做實(shí)時(shí)傳遞。VoIP最大的優(yōu)勢(shì)是能廣泛地采用Internet和全球IP互連的環(huán)境，提供比傳統(tǒng)業(yè)務(wù)更多、更好的服務(wù)。因此，從本質(zhì)上說(shuō)，VoIP電話與電子郵件，即時(shí)訊息或者網(wǎng)頁(yè)沒(méi)有什么不同，它們均能在經(jīng)過(guò)了互聯(lián)網(wǎng)連接的機(jī)器間進(jìn)行傳輸。這部分的收費(fèi)就會(huì)轉(zhuǎn)到VoIP用戶頭上。例如，高速寬帶連接能夠令你一面打電話，一面上網(wǎng)沖浪。如果用戶想要將自己的家庭電話轉(zhuǎn)化為VoIP撥號(hào)系統(tǒng)，他需要適配器的幫助。具體的協(xié)議可分為音視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)、呼叫信令協(xié)議、實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議和數(shù)據(jù)應(yīng)用協(xié)議四大類。SIP是IETF標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)程的一部分，是在諸如SMTP(簡(jiǎn)單郵件傳送協(xié)議)和HTTP(超文本傳送協(xié)議)基礎(chǔ)之上建立起來(lái)的協(xié)議體系。運(yùn)營(yíng)商合作層呼叫控制層網(wǎng)絡(luò)層接入層中國(guó)移動(dòng)中國(guó)聯(lián)通中國(guó)電信HDG5000計(jì)費(fèi)/網(wǎng)管/ WEB查詢系統(tǒng)ELXInternet企業(yè)用戶話吧用戶小區(qū)用戶 VOIP的各個(gè)層次結(jié)構(gòu)IP電話利用語(yǔ)音數(shù)據(jù)集成與語(yǔ)音/分組技術(shù)相結(jié)合的優(yōu)勢(shì)，迎來(lái)了一個(gè)新的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，較傳統(tǒng)的PSTN通信，它提供了低成本、高靈活性、高生產(chǎn)率及高效率等優(yōu)點(diǎn)。還介紹了VoIP等。因此用戶代理應(yīng)該向應(yīng)用層提供執(zhí)行以上操作的服務(wù)接口。SIP線程從SIP消息隊(duì)列讀取消息，過(guò)濾掉錯(cuò)誤信息，然后根據(jù)消息類型生成相應(yīng)的SIP事件，放進(jìn)事件隊(duì)列。如果需要對(duì)外發(fā)送SIP消息，狀態(tài)機(jī)可以通過(guò)SIP消息隊(duì)列跟通用模塊交互，從而實(shí)現(xiàn)安全可靠的發(fā)送。下面，分別詳細(xì)地介紹各個(gè)線程和各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)置與實(shí)現(xiàn)。針對(duì)因特網(wǎng)和公共電話交換網(wǎng)上兩方通話的呼叫接通流程，這里制定了以下應(yīng)用接口：應(yīng)用層→用戶代理啟動(dòng)用戶代理，進(jìn)行初始化操作；重新配置用戶代理的運(yùn)行環(huán)境；關(guān)閉用戶代理；發(fā)起呼叫請(qǐng)求；接受呼叫請(qǐng)求，摘機(jī)；結(jié)束會(huì)話，掛機(jī)；在被叫應(yīng)答之前，主叫掛機(jī)；注冊(cè)用戶；發(fā)送修改會(huì)話屬性的請(qǐng)求。而User Agent的主要功能是對(duì)SIP消息進(jìn)行語(yǔ)義分析和處理。把消息的語(yǔ)義處理過(guò)程中涉及的各種對(duì)象跟消息封裝在一起，組成“事件”。事件隊(duì)列的讀寫操作采用Fifo算法，以避免某些消息總是得不到響應(yīng)的情況出現(xiàn)。Manager線程跟SIP線程共享事件隊(duì)列。Register線程負(fù)責(zé)用戶注冊(cè)。當(dāng)主叫發(fā)出呼叫請(qǐng)求時(shí)，系統(tǒng)生成SIP本地事件，狀態(tài)轉(zhuǎn)為Trying。如果主叫在響鈴的時(shí)候主動(dòng)掛機(jī)，狀態(tài)轉(zhuǎn)為Idle。所謂表驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)，是指把狀態(tài)機(jī)轉(zhuǎn)換成一張表，表的每一行對(duì)于每一種狀態(tài)，表的每一列對(duì)應(yīng)每一種事件，表中的每一個(gè)元素由過(guò)程和狀態(tài)組成。而過(guò)程驅(qū)動(dòng)適合以下協(xié)議：語(yǔ)義復(fù)雜，狀態(tài)不多，但是有復(fù)雜的出錯(cuò)處理。這些子類是分別針對(duì)不同事件設(shè)置的，具體的事件處理由它們的成員函數(shù)process(event)完成。然后當(dāng)事件觸發(fā)時(shí)，調(diào)用State：：process()這個(gè)函數(shù)將順序調(diào)用過(guò)程隊(duì)列中每一項(xiàng)的process()在Operator：：process()中，會(huì)判斷是否應(yīng)該由這個(gè)Operator來(lái)處理事件。OpInviteUrl處理該事件，發(fā)送INVITE消息到被叫，并將狀態(tài)置為Trying。有時(shí)，主叫會(huì)收到多個(gè)180、183狀態(tài)消息，OpStartRingingBackTone負(fù)責(zé)檢查SDP是否有變化，并保存最新的設(shè)置。InCall狀態(tài)入口隊(duì)列的OpStartAudioDuplex負(fù)責(zé)配置RTP通道的屬性(包括：包的大小、端口、帶寬等)。Statemachine是State的集合。每個(gè)Manager線程含有一個(gè)Builder，由它負(fù)責(zé)事件的分配及處理。這樣，多個(gè)實(shí)體的不同的狀念機(jī)可以方便的載入一個(gè)Builder，從而實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用，多服務(wù)。另外，SIP移動(dòng)性方案中會(huì)話雙方直接通信，也不需要IP隧道封裝，因此還具有時(shí)延小、帶寬效率高的優(yōu)點(diǎn)。所有這些對(duì)SIP 消息的生成、設(shè)置、接收、解析的操作，是用戶代理一個(gè)最基本的功能。 定時(shí)功能從前面對(duì)用戶代理的業(yè)務(wù)描述可以看出，用戶代理有可能會(huì)頻繁地進(jìn)行消息重發(fā)和超時(shí)判斷等操作，而這些都必須要引入定時(shí)功能來(lái)實(shí)現(xiàn)。在這里，對(duì)這些非基本的功能不再一一介紹，本文將在后面的設(shè)計(jì)中將它們體現(xiàn)出來(lái)。 主叫發(fā)出初始邀請(qǐng)請(qǐng)求當(dāng)UAC希望初始化一個(gè)呼叫，就發(fā)出一個(gè)INVITE請(qǐng)求。如果From地址可以出現(xiàn)在請(qǐng)求中，并在同一個(gè)呼叫中，由其他User agent client產(chǎn)生，主叫必須插入tag出參數(shù)到From域中。響應(yīng)的信息必須從請(qǐng)求域中拷貝下面的域：To,From,CallID,Cseq和Via域。這里包含一個(gè)被叫希望連接的被叫地址，包括目前INVITE請(qǐng)求的ACK。每個(gè)響應(yīng)通過(guò)To頭域中的“tag”參數(shù)區(qū)別。缺省時(shí)，ACK或者BYE的RequestURI被設(shè)置成在200響應(yīng)中的地址。 主叫或者被叫產(chǎn)生二級(jí)并發(fā)請(qǐng)求一旦呼叫已經(jīng)建立，主叫或者被叫可以產(chǎn)生Invite或者Bye請(qǐng)求，來(lái)改變或者結(jié)束呼叫。Request URI應(yīng)該設(shè)置成聯(lián)系頭域的值，這個(gè)聯(lián)系頭域被先前的從遠(yuǎn)端發(fā)送過(guò)來(lái)的請(qǐng)求或者響應(yīng)接收，或者設(shè)置成遠(yuǎn)端地址。如果上面兩步?jīng)]有匹配到，To和From域比較存在的Call Leg和本地及遠(yuǎn)端的地址。其中“SIP”表示需采用SIP協(xié)議和所指示的端系統(tǒng)通信?！爸鳈C(jī)”可為主機(jī)域名或IPv4地址?！胺?wù)器地址參數(shù)”指示和該用戶通信的服務(wù)器地址，通常為多播地址。成功的響應(yīng)由發(fā)出INVITE請(qǐng)求的UAC給予響應(yīng)，不成功的響應(yīng)可以由收到此響應(yīng)的第一個(gè)有狀態(tài)代理服務(wù)器給予響應(yīng)，也可以由UAC給予響應(yīng)。收到BYE請(qǐng)求后，應(yīng)該停止向發(fā)出請(qǐng)求的一方發(fā)送媒體流。響應(yīng)消息響應(yīng)狀態(tài)碼：第一位指示響應(yīng)類別，后兩位數(shù)字表示該類中的具體響應(yīng)。4XX：客戶出錯(cuò)。INVITE是SIP協(xié)議的核一心機(jī)制?？蛻艉头?wù)器之間的操作從第一個(gè)請(qǐng)求到最終請(qǐng)求的所有消息構(gòu)成一個(gè)SIP事務(wù)。注意對(duì)不成功邀請(qǐng)的響應(yīng)的應(yīng)答不構(gòu)成一個(gè)單獨(dú)的事務(wù)。如果采用UDP傳送，要求響應(yīng)消息沿著請(qǐng)求消息發(fā)送的同樣路徑傳送，以支持中間服務(wù)器對(duì)呼叫的監(jiān)視和狀態(tài)控制。 SIP呼叫控制過(guò)程和示例呼叫是由一個(gè)會(huì)議的所有參與者組成的，在SIP系統(tǒng)中，呼叫由CallID唯一標(biāo)識(shí)。①主叫方UAC向被叫域服務(wù)器發(fā)送請(qǐng)求INVITE；②該服務(wù)器配置成重定向服務(wù)器，向定位服務(wù)器發(fā)出查詢請(qǐng)求；③定位服務(wù)器返回被叫當(dāng)前地址；④重定向服務(wù)器向主叫UAC回送302響應(yīng)“Moved temporarily”，Contact字段置入被叫當(dāng)前地址；⑤主叫UAC回送證實(shí)消息ACK；⑥主叫UAC向被叫用戶當(dāng)前地址重新發(fā)送INVITE消息；⑦被叫用戶UAS回送200響應(yīng)消息；⑧主叫用戶UAC向被叫用戶UAS回送證實(shí)消息ACK。 程序設(shè)計(jì)思想簡(jiǎn)介。，在這個(gè)基類中首先需要調(diào)用SDP_init()函數(shù)來(lái)申請(qǐng)系統(tǒng)的資源，包括包括資源和鏈表的處理。這些回調(diào)函數(shù)的具體實(shí)現(xiàn)放在全局變量中。這里采用的是UDP。呼叫請(qǐng)求的SIP包創(chuàng)建好之后就可以調(diào)用osip_dialog_send_request ()來(lái)發(fā)送了，在這個(gè)函數(shù)中系統(tǒng)首先調(diào)用ua_transaction_new()來(lái)產(chǎn)生一個(gè)新的狀態(tài)機(jī)。這樣這個(gè)呼叫請(qǐng)求就發(fā)送完成了。向?qū)Ψ街匕l(fā)一次數(shù)據(jù)包。一旦監(jiān)聽到有消息到達(dá)。B的IST狀態(tài)機(jī)收到invite請(qǐng)求后就會(huì)調(diào)用先前設(shè)置好的ist _invite _ received()這個(gè)回調(diào)函數(shù)。并且發(fā)送ACK給B，B受到后將其狀態(tài)設(shè)為DIALOG_ESTABHSHED，并且發(fā)送2xx消息。其中當(dāng)A收到2xx消息后會(huì)調(diào)用SDP_agree()函數(shù)來(lái)進(jìn)行媒體協(xié)商。信令模塊跟媒體模塊是分離的。在Invite信令中，A告訴了B本地的RTP接收地址和端口，B在200OK中告知了A本地的RTP的接收地址和端口。采集和發(fā)送對(duì)于程序?qū)崿F(xiàn)來(lái)說(shuō)。壓縮完后的數(shù)據(jù)，由RTP打包，然后發(fā)送給B。 程序重要模塊介紹 UAS部分的事件處理case EXOSIP_CALL_INVITE: sprintf(out_str, 收到來(lái)自%s的呼叫!,uac_erequestfromurlstring)。 if(0 != eXosip_call_build_answer(uac_etid, 200, amp。 } eXosip_unlock ()。這里發(fā)送“180”是反饋UAC一個(gè)“