基于SIP協議的融合通信技術

王翔

摘 要：隨著4G時代的移動互聯網的發展，網絡技術的更新，在移動互聯網的背景下，過去的單一通信方式不再能滿足目前的需求。通過融合、統一的通信模式實現有效工作協同的訴求已經越來越強烈。融合通信，在過去的單一融合的通信方式是最先進的計算機技術，計算機網絡與傳統通信網絡，電話，傳真，數據傳輸，音視頻會議，呼叫中心，即時通信等，已集成到一個網絡平臺，實現多種應用服務。對于融合通信項目，即時消息服務是最常用的服務，SIP協議是支持融合通信項目的主要協議。

關鍵詞：計算機網絡；移動互聯；融合通信；即時通信；SIP協議

中圖分類號：TN929.5 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2019）04-0145-03

Abstract： With the development of the mobile Internet and the update of the network technology in the 4G era， the past single communication mode can no longer meet the current needs from the background of the mobile Internet. Through the integration， the unified communication pattern realizes the effective work coordination the request to be already more and more intense. Converged communication， in the past a single converged mode of communication is the latest advanced computer technology， computer network and traditional communication network， telephone， fax， data transmission， audio and video conferencing， call center， instant messaging and so on have been integrated into a network platform to achieve a variety of application services. Instant messaging service is the most commonly used service for converged communication projects， and SIP protocol is the main protocol to support converged communication projects.

Keywords： computer network； mobile interconnection； converged communication； instant communication； SIP protocol

1 概述

1.1 現狀

國網于2015年12月下旬開始組織相關產業單位開始企信語音優化工作。通過來電移動通訊項目建設，首先要滿足企信用戶語音業務需求，其次要提升語音功能體驗，最后要擴展語音業務使用場景實現快速會議場景。語音優化須實現以下核心目標：提供高質量、高體驗的語音通話，全面覆蓋移動端所有語音通話的使用場景，節省國家電網公司員工通訊成本。

有些集團目前仍未建成覆蓋包含移動端、PC和話機的即時通訊及音視頻通訊協作平臺，針對集團架構下的多終端融合通信的建設勢在必行。集團架構下的即時通訊能力不僅能提高溝通協調效率，且VoIP語音通話功能的大范圍使用，還可以降低公司通訊成本：例如，當員工出差至外地時候需要聯系公司同事，之前只能通過手機撥打對方的座機或者手機收取長途話費。使用本系統VoIP功能后，出差員工可以用移動數據或者Wi-Fi通過VoIP呼叫對方的APP或者行政座機，不收取話費，只需支付較便宜的移動數據費用。視頻通話和音視頻會議功能，可以補充公司現有各類音/視頻會議系統在使用場景、范圍、靈活性、便捷性等方面存在的不足，滿足公司員工對移動通訊業務的需求，提升員工間溝通協作效率，節省出差、會議等日常支出。

綜上所述，有必要建設一套集企業通訊錄、即時通訊、語音通話、視頻通話和音視頻會議功能為一體的融合通信移動平臺系統，作為融合通信平臺的核心系統，急需盡快研發，并形成電力行業內基于IMS系統的應用系統的統一標準，為進一步實現企業融合通信平臺建設奠定基礎。

SIP協議可以為即時通信功能作支撐，即時通信可以有效降低公司通訊成本。行政服務功能可有效的提高智能終端使用及接聽效率，傳真服務功能，將多種應用進行了有效的融合，使用方便快捷，可大大提高工作效率，有效降低企業辦公成本，音視頻會議的功能，可有效補充國網公司目前的音視頻通訊系統和會議系統。讓員工在各IP終端都能夠隨時隨地的溝通、開會，建成后可以有效減少公司出差及會議支出。

1.2 論文工作

在本文中，我們首先介紹了融合通信的發展前景，然后簡要介紹了架構和SIP功能和SIP協議的功能。本文對想要了解融合通信中即時通信業務的核心協議有所幫助。

2 融合通信簡述

融合通信是指，過去單一的通信方式融合了現代先進的計算機技術，融合計算機網絡與傳統通信網絡在一個網絡平臺上，實現電話、傳真、數據傳輸、音視頻會議、呼叫中心、即時通信等眾多應用服務。

通用通信（UC）包括各種通信系統或方式，包括統一消息，協作和交互系統；實時和實時通信和交易申請等。融合通信服務基于提供信息和通信技術的全方位服務，包括語音，數據，視頻和多媒體服務。世界領先的電信運營商將融合通信服務定位為核心業務和技術發展方向。

融合通信相關的解決方案在國外已經取得了不錯的成效，但在國內還處于起步階段。國內各廠商，即使是幾大核心廠商，還處于提供核心的網絡及通訊設備階段，所提供出的融合通信應用系統的解決方案，并沒有形成統一的標準。總體而言，目前國內外對應用系統都是各個廠家采用各自的實現技術、自行定義功能，沒有形成統一的規范，不同廠商平臺的兼容性較差。

2.1 融合通信發展前景

目前，生產，經營和國家電網系統的日常管理并不僅僅依賴于IP通信網絡，還可以通過語音網絡實現電話通信，也可以在會議室內部署專門進行會議的終端。隨著國家發電量和計算機化進程的不斷擴大，在新建和擴建的單位中，傳統音視頻的擴展難以趕上移動互聯網的步伐。然而，隨著國家電力公司與市場運營的不同，公司與客戶之間以及公司內部之間的溝通變得越來越重要。音頻，數據和視頻是非常重要和有效的通信方法。從長遠來看，這些通信方式是相互獨立的，不僅損害了通信的效果，而且給公司帶來了很多通信成本。因此，傳統的通信方法越來越難以滿足國家網絡通信的需求。

融合通信可以集成企業實時通信服務和非實時消息服務，并將客戶服務與內部通信系統集成。加強國家電網公司的區域合作，提高辦公效率，降低成本。這為國家電網公司的業務鏈發展提供了良好的刺激。

為適應企業用戶的高速發展需求，提高業務、行政、管理等方面的工作效率，融合通信形成一套涵蓋多種通訊手段的業務系統，替換原有的各自分離互不關聯的通訊系統，解決跨地域，缺乏協作的工作狀態，從而高效率、低成本地幫助企業發展。

與國網公司三集五大管理體系相結合，管理更集約，機構更扁平，管控更實時，群體更協同；構筑“需求導向、事件驅動，五級聯動，全員協同，透明互動”的新型移動互聯網工作模式。

互聯網通信技術的研究及建設為構建國家電網公司內、外網移動融合通信平臺打好基礎，服務公司所有員工，提升員工移動溝通體驗，增強溝通和信息交互，提升工作協同效率，提高員工滿意度具有十分重要的意義，同時，移動信息化技術的應用可帶動相關產業的發展，符合并響應了國家十三五戰略規劃的號召。

2.2 SIP協議介紹

在Internet上，大多數應用程序需要創建和管理會話。會話是用戶和用戶之間的數據交換。根據用戶的使用情況，任何應用程序的應用在現實世界中都很復雜：用戶可以在代理之間移動，可以有多個名稱，可以傳遞文本，多媒體，視頻，音頻等。通常，當我們使用它時，我們可以使用各種通信協議來實時廣播多媒體會話數據，例如語音，視頻或文本。與許多通信協議一樣，該會話發起協議（SIP）要求用戶使用因特網點來查找并允許創建會話的公共描述。為了能夠找到確切的會話用戶以及其他用途，SIP允許創建基本代理服務器，并允許最終用戶注冊，發出會話邀請或發出其他請求。SIP是一種簡單易用的工具，可用于創建，修改和完成會話。它在通信協議下獨立運行，不依賴于正在創建的會話類型。

通過對SIP協議的封裝，實現對IMS底層能力的調用。同時，提供相應的業務能力功能，以API的形式，提供給業務系統調用。

2.3 SIP協議的功能概述

SIP是一種應用層控制協議。SIP可以邀請一些用戶參與現有會話，例如多方會議。可以輕松地將媒體添加（或刪除）到現有會話。SIP提供對用于支持移動個人服務的名稱映射和重定向服務的支持，用戶可以使用唯一的外部徽標，而無需連接到其當前的網絡位置。SIP在創建并維護多媒體連接協議上，支持5個方面：

用戶定位：在通訊中定為用戶。

用戶有效性：檢測用戶積極參與程度。

用戶能力：檢查媒體和媒體的參數。

建立會話：“ringing”，建立會話參數在呼叫方和被叫方。

會話管理：包括發送和終止會話，修改會話參數，激活服務等等。

SIP也可以稱為應用程序組件，可以用作其他IETF協議的一部分來構建完整的多媒體體系結構。例如，協議構建的多媒體架構將實時包括數據傳輸協議，并在實時傳輸時提供反饋，實時傳輸協議用于控制廣播媒體的傳輸和控制協議，媒體網關用于控制到公共互連電話網絡的網關。還有用于描述多媒體會話的描述協議。因此，SIP應與其他協議協同工作，為最終用戶提供全面服務。

安全性對所提供的服務尤為重要。為了達到所需的安全級別，SIP提供了一套安全服務，包括服務拒絕，用戶到用戶服務，完整性保護，加密和隱私服務。

2.4 協議的結構

SIP是一種分層協議，這意味著SIP協議由一系列相對不相關的處理層組成，它們之間具有自由關系。該協議分為不同的級別，以便更清楚地表示同一小節中共同功能要素的橫截面描述。本協議未提供具體實施。當我們說元素“包含”一個層時，它意味著該元素評估該層定義的規則。

并非所有SIP元素都應包含所有層。此外，SIP中定義的元素是邏輯元素，而不是物理元素。物理應用程序可以實現各種邏輯元素，可能基于串行事務處理的原理。SIP基礎層是其語法和編碼層。編碼方法是Extended Backus-Naur Formulate Syntax（BNF范例），在傳輸層是定義用戶發送請求和接受相應的以及和服務器之間的一個互動。

2.5 SIP消息

SIP協議是一個基于文本的協議，使用UTF-8字符集（RFC2279[7]）。

一個SIP消息既可以是一個從客戶端到服務器端的請求，也可以是一個從服務器端到客戶端的一個應答。

即使在字符集上和語法細節上有所不同，請求（7.1）還是應答（7.2）消息都基于RFC2822格式的。（SIP允許包頭域不是標準的RFC2822包頭域）。這兩種消息類型都由一個起始行，一個或者多個包頭域，一個可選的消息中文組成。

一般消息= 起始行

*消息包頭

CRLF

[消息正文]

起始行= 請求行/狀態行

起始行、每一個包頭行，空行、都必須由回車換行組成（CRLF）。即使消息中文沒有，也必須有一個空行跟隨。

除了在字符集上的區別以外，很多SIP的消息和包頭域的格式都同HTTP/1.1一樣。我們在這里就不重復它的語法和語義了，我們用[HX.Y]來標志HTTP/1.1規范（RFC2616[8]）的X.Y節的描述。SIP并非一個HTTP的超集或者擴展。

3 結束語

為了建設基于IMS的業務應用系統，更好的發揮IMS網絡能力，需要研發相應的應用服務系統。應用服務系統介于底層IMS網絡和表示層界面之間，作為融合通信的核心系統之一，為前端服務提供支撐，SIP協議是支持融合通信項目的主要協議，所以SIP協議應用顯得至關重要。

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