SIP：构建新一代SoftSwitch

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原创最新推荐文章于 2026-10-28 07:36:44 发布 2.5k 阅读 AI 写同款· GEO 优化 ›

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SIP：构建新一代SoftSwitch

一、SIP的提出和发起

　　SIP（Session Initiation Protocol，会话发起协议）是由IETF（Interne工程任务组）提出的IP电话信令协议。它的主要目的是为了解决IP网中的信令控制，以及同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。其结构图如下所示。

　　各功能模块说明如下：

SoftSwitch: 主要实现连接，路由和呼叫控制，关守和带宽的管理，以及话务纪录的生成。

Media Gateway: 提供电路交换网（即传统的PSTN网）与包交换网（即IP,ATM网）中信息转换（包括语音压缩、数据检测等）。

Sinnaling Gateway:提供PSTN网同IP网间的协议的转换。

Application Server:运行和管理增值业务的平台，与SoftSwitch用SIP进行通信。

Media Server: 提供媒体和语音资源的平台，同时与Media Gateway进行RTP流的传输。

　　使用SIP作为SoftSwitch和Application Server之间的接口，可以实现呼叫控制的所有功能。同时SIP已被SoftSwitch接受为通用的接口标准，从而可以实现SoftSwitch之间的互连。

二、SIP的功能和特点

　　正如其名字所隐含的，SIP用于发起会话，它能控制多个参与者参加的多媒体会话的建立和终结，并能动态调整和修改会话属性，如会话带宽要求、传输的媒体类型（语音、视频和数据等）、媒体的编解码格式、对组播和单播的支持等。

　　SIP在设计上充分考虑了对其他协议的扩展适应性。它支持许多种地址描述和寻址，包括：用户名＠主机地址、被叫号码＠PSTN网关地址和如Tel：010-62281234这样普通电话号码的描述等。这样，SIP主叫按照被叫地址，就可以识别出被叫是否在传统电话网上，然后通过一个与传统电话网相连的网关向被叫发起并建立呼叫。SIP的最强大之处就是用户定位功能。SIP本身含有向注册服务器注册的功能，也可以利用其他定位服务器如DNS、LDAP等提供的定位服务器来增强其定位功能。

三．SIP中服务器的分类和功能

　　SIP中有客户机和服务器之分。客户机是指为了向服务器发送请求而与服务器建立连接的应用程序。用户代理（User Agent）和代理（Proxy）中含有客户机。服务器是用于向客户机发来的请求提供服务并回送应答的应用程序。

共有4类基本服务器：

用户代理服务器：当接到SIP请求时联系用户，并代表用户返回响应。

代理服务器：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。它在转发请求之前可能改写原请求消息中的内容。

重走向服务器：接收SIP请求，把请求中的原地址映射成零个或多个新地址，返回给客户机。

注册服务器：接收客户机的注册请求，完成用户地址的注册。

　　用户终端程序往往需要包括用户代理客户机和用户代理服务器。代理服务器、重定向服务器和注册服务器可以看作是公众性的网络服务器。在SIP中还经常提到"定位服务器"的概念，但是定位服务器不属于SIP服务器。SIP服务器请求定位服务的方式也不在SIP的讨论范围之内。其在IP网络中的实现如下所示。

　　SIP独立于低层协议，一般使用UDP等无连接的协议，而采用自己的应用层可靠性机制来保证消息的可靠传输。

四、SIP的消息定义和格式

　　SIP的消息定义完全基于文本的格式。分为消息头和消息体，其主要有如下几个字段。

注册的目的地址。

From

注册的头地址。如果是第一次注册，则与目的地址相同。

Content-Type

消息的类型

Content-Length

消息的长度

Request-URI

注册请求的目的地址

Call-ID

所有的来自一个客户机的注册都是用相同的Call-ID

Cseq

以相同Call-Id的注册必须拥有递增的Cseq号。

五、SIP的方法

　　SIP主要用以下六个方法来实现对呼叫的控制。

（1）INVITE

INVITE方法说明一个用户或业务参加一个会话。消息体部分包含了被叫的信息说明。对于双方呼叫，主叫需说明他能接受和发送的媒质类型。示例如下：

INVITE A -> Proxy 1

INVITE sip:UserB@there.com SIP/2.0

Via: SIP/2.0/UDP here.com:5060

From: BigGuy

To: LittleGuy

Call-ID: 12345600@here.com

CSeq: 1 INVITE

Contact: BigGuy

Content-Type: application/sdp

Content-Length: 147

v=0

o=UserA 2890844526 2890844526 IN IP4 here.com

s=Session SDP

c=IN IP4 100.101.102.103

t=0 0

m=audio 49172 RTP/AVP 0

a=rtpmap:0 PCMU/8000

（2）ACK

ACK方法主要用于确认客户端对INVITE方法的请求已经响应。示例如下：

ACK sip:UserB@there.com SIP/2.0

Via: SIP/2.0/UDP ss1.wcom.com:5060;branch=2d4790.1

Via: SIP/2.0/UDP here.com:5060

Route:

From: BigGuy

To: LittleGuy ;tag=314159

Call-ID: 12345601@here.com

CSeq: 1 ACK

Content-Length: 0

（3）BYE

客户机用BYE方法向服务器发消息来结束该呼叫。示例如下：

BYE sip: UserA@here.com SIP/2.0

Via: SIP/2.0/UDP there.com:5060

Route: .

From: LittleGuy ;tag=314159

To: BigGuy

Call-ID: 12345601@here.com

CSeq: 1 BYE

Content-Length: 0

（4）CANCEL

CANCEL方法用于取消一个挂起的呼叫。示例如下：

CANCEL sip:UserB@there.com SIP/2.0

Via: SIP/2.0/UDP here.com:5060

From: BigGuy

To: LittleGuy

Call-ID: 12345600@here.com

CSeq: 1 CANCEL

Content-Length: 0

（5）REGISTER

用于向定位服务器注册客户机的相关信息。

（6）OPTIONS

用于查询服务器的相关信息和功能。

六、状态码的定义

SIP主要定义了如下的五种类型的响应状态。

1xx: 信息。表示请求已经收到，可以继续处理请求。

2xx: 正确。表示呼叫已经正确的被接受和处理。

3xx: 重定向。表示该呼叫需被重定向处理。

4xx: 客户机错误。表示该消息存在表达错误，不能被服务器处理。

5xx: 服务器错误。表示服务器不能处理该消息。

七． SIP的优越性

　　H.323和SIP设计之初都是作为多媒体通信的应用层控制（信令）协议，目前一般用于IP电话。它们能实现的信令功能基本相同，也都利用RTP作为媒体传输的协议。但两者的设计风格截然不同，这是由于其推出的两大阵营（电信领域与Internet领域）都想沿袭自己的传统。H.323是由国际电联提出来的，它企图把IP电话当作是众所周知的传统电话，只是传输方式由电路交换变成了分组交换，就如同模拟传输变成数字传输、同轴电缆传输变成了光纤传输。而SIP侧重于将IP 电话作为Internet上的一个应用，较其他应用（如FTP，E-mail等）增加了信令和QoS的要求。H.323推出较早，协议发展得比较成熟；由于其采用的是传统的实现电话信令的模式，便于与现有的电话网互通，但相对复杂得多。SIP借鉴了其他Internet标准和协议的设计思想，有其突出的优点。