摘要第三代移动通信系统是能提供多种类型ip数据业务的通信系统。会话起始协议sip是3g的ip多媒体子系统中提供多媒体业务的核心技术。文章首先介绍了sip的基本工作原理,然后对3gppumtsr5定义的ims进行了简要描述,最后详细阐述了sip在ims提供服务的过程及对漫游用户的处理。
会话起始协议(sessioninitiationprotocol)是由ietf定义的一个基于ip网络中实现实时通信应用的一种信令控制协议。 3gpp定义了ip多媒体子系统(ipmultimedia subsystem:ims)的网络架构,并基于sip来承载各种多媒体业务(voip,流媒体,网络游戏等)。
一、sip协议简介
会话起始协议sip(sessioninitiationprotocol)被描述用来生成,修改和终结一个或多个参与者之间的会话,是由ietf于 1999年提出的一个基于ip网络中实现实时通信应用的一种信令控制协议。它打破了传统电信业务的传输模式,采用基于因特网的准则,将蜂窝系统与因特网应用融合在一起提供基于ip的多媒体业务,具有开放性,可扩展性,安全性的特点。3gpp
已将sip作为第三代移动通信系统多媒体域的控制协议。
经常出现这种情况,一个用户在多个位置之间移动,如一个公司职员,可能处在公司,家里或是咖啡厅等位置。为了给用户提供方便的移动性,sip使用统一资源定位符uri(uniformresourceidentifier)来表示用户。通常由一个域名加上用户名组成,例如sip:john@ eastcom.com,类似于电子邮件地址。sip uri只是用来唯一标示用户的逻辑标记符,用户注册时它将与用户的ip地址绑定并记录到定位服务器。
在sip中,系统采用了因特网常用的客户机/服务器结构,由用户代理和服务器两大部分组成。其中用户代理又分为用户代理客户(uac: useragentclient)和用户代理服务器(uas:useragent server)两种。uac用来发起会话请求,uas用来接受并响应会话请求。这两者只是逻辑上的功能,实际上网络终端应同时具备这两种功能,既能发起会话,又能接受、相应会话。服务器分为代理服务器(proxy server)、重定向服务器(redirected server)和注册服务器(registrar)。
图1 sip的网络体系结构
图1描述了sip的基本网络体系结构。用户接入网络后首先要向注册服务器注册,注册信息写入定位服务器中(定向服务器不属于sip网元,只是一个数据库)。当用户代理客户uac要发起呼叫时,它一般将呼叫请求消息发送给本域的出向代理服务器。媒体描述信息以sdp (sessiondescriptionprotocol)的形式在sip消息体中被封装并发送出去。代理服务器检查被叫地址,将请求转发(可能经过多个中间代理服务器的转发),直至到达被叫域的代理服务器。被叫域的代理服务器通过查询定位服务器确定被叫的确切位置,然后将请求转发给被叫用户代理服务器 uas。被叫uas收到请求后,生成响应消息。响应消息将按照请求消息经过的路径,原路返回到主叫uac。主叫uac根据响应消息的内容选择是建立呼叫、重新发起呼叫或取消该呼叫。如果被叫没有在归属地,主叫将通过重定位服务器重新定位被叫的位置,然后发起请求。
sip有两种类型的消息:
(1)请求:从客户机发到服务器的消息。sip核心规范定义了6种sip请求:
invite—邀请用户加入呼叫。
bye—终止两个用户之间的呼叫。
options—请求关于服务器能力的信息。
ack—确认客户机已经收到对invite的最终响应。
register—提供地址解析的映射,让服务器知道其他用户的位置。
info—用于会话中信令。
(2)应答:从服务器发到客户机的消息,当服务器收到请求时,它就发出一个或多个应答。每个应答都有一个代表事务状态的状态码(100-699的整数)。下面是常用的几种应答及它们的状态码:
trying(100)—正在尝试
ringing(180)—正在振铃
sessionprogress(183)—会话进行
ok(200)—好二、3gpp r5中ims的基本结构
根据3gpp的定义,3g网络被划分为3个域:电路交换域、分组交换域、ip多媒体域(如图2)。
图2 3gpp r5基本结构
电路交换域与现有的2g网络类似,采用电路交换技术提供话音业务。分组交换域是2.5g网络中引入的,主要网元设备有sgsn (servicegprsswitchnode)和ggsn(gateway gprs switch node)。它们负
摘要第三代移动通信系统是能提供多种类型ip数据业务的通信系统。会话起始协议sip是3g的ip多媒体子系统中提供多媒体业务的核心技术。文章首先介绍了sip的基本工作原理,然后对3gppumtsr5定义的ims进行了简要描述,最后详细阐述了sip在ims提供服务的过程及对漫游用户的处理。
会话起始协议(sessioninitiationprotocol)是由ietf定义的一个基于ip网络中实现实时通信应用的一种信令控制协议。 3gpp定义了ip多媒体子系统(ipmultimedia subsystem:ims)的网络架构,并基于sip来承载各种多媒体业务(voip,流媒体,网络游戏等)。
一、sip协议简介
会话起始协议sip(sessioninitiationprotocol)被描述用来生成,修改和终结一个或多个参与者之间的会话,是由ietf于 1999年提出的一个基于ip网络中实现实时通信应用的一种信令控制协议。它打破了传统电信业务的传输模式,采用基于因特网的准则,将蜂窝系统与因特网应用融合在一起提供基于ip的多媒体业务,具有开放性,可扩展性,安全性的特点。3gpp
已将sip作为第三代移动通信系统多媒体域的控制协议。
经常出现这种情况,一个用户在多个位置之间移动,如一个公司职员,可能处在公司,家里或是咖啡厅等位置。为了给用户提供方便的移动性,sip使用统一资源定位符uri(uniformresourceidentifier)来表示用户。通常由一个域名加上用户名组成,例如sip:john@ eastcom.com,类似于电子邮件地址。sip uri只是用来唯一标示用户的逻辑标记符,用户注册时它将与用户的ip地址绑定并记录到定位服务器。
在sip中,系统采用了因特网常用的客户机/服务器结构,由用户代理和服务器两大部分组成。其中用户代理又分为用户代理客户(uac: useragentclient)和用户代理服务器(uas:useragent server)两种。uac用来发起会话请求,uas用来接受并响应会话请求。这两者只是逻辑上的功能,实际上网络终端应同时具备这两种功能,既能发起会话,又能接受、相应会话。服务器分为代理服务器(proxy server)、重定向服务器(redirected server)和注册服务器(registrar)。
图1 sip的网络体系结构
图1描述了sip的基本网络体系结构。用户接入网络后首先要向注册服务器注册,注册信息写入定位服务器中(定向服务器不属于sip网元,只是一个数据库)。当用户代理客户uac要发起呼叫时,它一般将呼叫请求消息发送给本域的出向代理服务器。媒体描述信息以sdp (sessiondescriptionprotocol)的形式在sip消息体中被封装并发送出去。代理服务器检查被叫地址,将请求转发(可能经过多个中间代理服务器的转发),直至到达被叫域的代理服务器。被叫域的代理服务器通过查询定位服务器确定被叫的确切位置,然后将请求转发给被叫用户代理服务器 uas。被叫uas收到请求后,生成响应消息。响应消息将按照请求消息经过的路径,原路返回到主叫uac。主叫uac根据响应消息的内容选择是建立呼叫、重新发起呼叫或取消该呼叫。如果被叫没有在归属地,主叫将通过重定位服务器重新定位被叫的位置,然后发起请求。
sip有两种类型的消息:
(1)请求:从客户机发到服务器的消息。sip核心规范定义了6种sip请求:
invite—邀请用户加入呼叫。
bye—终止两个用户之间的呼叫。
options—请求关于服务器能力的信息。
ack—确认客户机已经收到对invite的最终响应。
register—提供地址解析的映射,让服务器知道其他用户的位置。
info—用于会话中信令。
(2)应答:从服务器发到客户机的消息,当服务器收到请求时,它就发出一个或多个应答。每个应答都有一个代表事务状态的状态码(100-699的整数)。下面是常用的几种应答及它们的状态码:
trying(100)—正在尝试
ringing(180)—正在振铃
sessionprogress(183)—会话进行
ok(200)—好二、3gpp r5中ims的基本结构
根据3gpp的定义,3g网络被划分为3个域:电路交换域、分组交换域、ip多媒体域(如图2)。
图2 3gpp r5基本结构
电路交换域与现有的2g网络类似,采用电路交换技术提供话音业务。分组交换域是2.5g网络中引入的,主要网元设备有sgsn (servicegprsswitchnode)和ggsn(gateway gprs switch node)。它们负