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基于SIP的视频通信方案探讨
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中国电信股份有限公司研究院 李东颖、谭国权
摘要：目前基于IP的视讯应用已经快速发展，随着视讯需求的大众化以及Internet的深入发展，SIP正在逐渐成为IP视讯领域的主流信令控制协议之一。本文分析了SIP的发展现状以及SIP的基本功能，和基于SIP应该如何组建新一代视讯网络。
关键词：软交换 MCU NGN
一、SIP发展现状
随着互联网的飞速发展及视讯应用的大众化，IETF组织在1999年提出了相对于H.323而言更为简单、自由的SIP协议。它的应用目标是基于Internet环境，实现数据、音视频实时通讯，特别是通过Internet将视频通讯这种应用引入到千家万户，真正体现大众化。利用SIP，厂商可以使用相对小的成本，利用现有的网络资源开展视音频通讯业务，如使用微软基于SIP协议的MSN就可以构造一个简单的，适用于Internet应用环境的视频通讯环境。
目前，在互联网上基于SIP的应用相当广泛，如微软公司正在大力推广的操作系统window XP中就内置了基于SIP的多媒体通信软件。由于SIP具有协议结构简单，支持多媒体业务开展，符合Internet网络结构等特点，许多Internet上的多媒体应用都倾向于采用SIP协议来实现。但是，目前SIP协议并没有在电信领域大规模商用的先例，主要是受几个问题的影响：（1）SIP终端的智能性过强，可能会给网络带来很多安全问题；（2）用户终端可以绕开运营商的管理直接向被叫用户发起呼叫；（3）其网络结构采用平面化形式，运营商不便进行管理和计费；（4）与H.323相比，SIP不具备点到多点的会控能力，如控制一方成为主席，或点名一方发言等等。
但是，由于SIP本身具有的简单灵活、分布式控制以及对移动性良好支持等优点，同时随着视讯应用的大众化，SIP将逐渐成为IP视讯领域内运用广泛的信令控制协议之一。
二、SIP技术简介
SIP的主要目的是为了解决IP网中的信令控制，以及同软交换的通信，从而构成下一代的增值业务平台。
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网关地址和普通PSTN电话号码的描述等。SIP的最强大之处就是用户定位功能，其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。
SIP网络架构包括SIP终端和服务器。SIP终端主要完成向服务器发送请求和与服务器建立连接。服务器包括代理服务器、注册服务器、重定向服务器和位置服务器四类。代理服务器主要完成SIP消息的转接、转发功能。重定向服务器告诉客户下一跳服务器的地址，客户根据此地址向下一跳服务器重新发送请求。注册服务器接收终端的注册请求，对终端进行鉴权，它通常与代理服务器或重定向服务器共存。位置服务器为重定向服务器或代理服务器提供被叫用户可能的位置信息。
三、IP组建视频通信网络
SIP将逐渐成为IP视讯领域内主流的信令控制协议之一。但是对基于SIP组建的视频通信网络，尚需解决多点会控、用户控制以及与现有H.323视讯网互通等问题。对此，业界目前并没有形成一致的看法。根据现有各种IP多媒体技术的发展及应用，本文认为利用SIP组建新一代视讯网主要有两个方向：SIP与软交换结合组建视讯网络；组建纯SIP的视讯网络。
1．软交换结合组建视讯网络
为了在IP网络上向用户提供集语音、视频、数据为一体的多媒体业务，满足多样化、个性化业务需求，并具备良好的综合接入能力、业务提供、网络管理、用户认证、鉴权和计费能力，并在继承的基础上实现与PSTN/ISDN、PLMN等业务网络之间的的互通，业界提出了以软交换（SoftSwitch）为核心的下一代网络（NGN）。
SoftSwitch是构建在NGN之上的端到端通讯的核心控制部件，提供下一代融合（有线/无线、数据/话音/视频）开放的业务。SoftSwitch的核心思想是业务与呼叫控制分离、呼叫控制与传输分离，将呼叫控制功能从媒体网关（传输层）中分离出来，通过软件实现基本呼叫控制功能，从而实现呼叫传输与呼叫控制的分离，为控制、交换和软件可编程功能建立分离的平面。与此同时，软交换还将网络资源、网络能力封装起来，通过标准开放的业务接口和业务应用层相连，从而可方便地在网络上快速提供新业务，实现业务与呼叫控制分离。
SoftSwitch技术采用分层的网络架构，具备全面的开放性，同时骨干网络传输技术以及城域网技术的发展，为以SoftSwitch为中心开展多媒体业务提供了现实的基础。
SoftSwitch是整个网络的控制中心，提供集中的呼叫控制、路由、资源管理及增值业务接口。视讯终端向SoftSwitch注册及建立呼叫连接。它不仅实现SIP服务器的功能，完成呼叫控制和媒体能力协商，实现SIP终端之间点到点的视频通信。而且它能支持其它类型视讯终端如H.323终端的接入，并能实现SIP视讯终端与H.323视讯终端的互通，同时也可以增加相应的网关实现同其它业务网络的互通，如PSTN、七号信令网、移动网等。
但是，目前SoftSwitch难以实现到点到多点的视频通信。而且各运营商已经建设了H.323视讯网络，因此新一代视讯网络不可避免得需要解决同传统H.323视讯网络的互通以及点到多点视频通信的问题。比较好的解决方案是，所有的IP视频终端（SIP/H.323）均由软交换接入，SoftSwitch与H.323视讯网络中的实现GK互连，由MCU实现多点视频通信，并由原有的GK接入并管理。点对点视讯业务由软交换完成，多点视频通信的控制由MCU完成。对于SIP视讯终端,SoftSwitch会将SIP终结并转换成H.323，对MCU来说是透明的。 点对点计费由软交换完成，多点计费由MCU完成。
将SIP和软交换结合组建IP视讯网，既简化了呼叫控制；又具备丰富的业务能力，如用户可以在任何地点、采用任何接入手段、任何时间获得基本相同的业务；“一点提供、全网共享”；支持第三方业务，支持用户业务定制，业务个性化；同时可方便地实现同其它业务网络的互通，如PSTN、H.323视讯网等等。
2．SIP组建视讯网络
由于SIP与Internet具有天然的联系，随着Internet的深入发展，SIP已经开始被多种标准组织（ITU、ETSI）接受，并分别成立了SIP的工作组。SIP是一个全面的创新，它完全参照了Internet的组网方式、寻址（域名URL寻址）以及编码方式，它强大的用户定位功能，非常方便支持用户的移动。
基于SIP组建网络为用户提供语音、数据和视频的移动多媒体应用已经开始崭露头角。目前厂商已经推出了基于SIP的即时信息、语音和视频等应用。如微软的MSN和Windows XP内置的基于SIP的IP电话等。但是建立纯SIP视讯网络的主要挑战在于解决点到多点的会控以及实现同传统的H.323视讯网络的互通。
目前已有标准化组织和厂商正致力于解决这些问题，例如RADVISION公司推出了相关的SIP视讯产品，解决了SIP视频终端无法实现多方会议的缺陷，同时也实现了在同一个会议中，SIP终端和H.323终端的互通，大大推进了SIP在视频通讯领域的应用。IETF也正在对SIP的多点会控功能进行标准化。
纯SIP组网的运营模式与传统的运营模式不同，它没有长途和本地之分，主要是基于内容或者服务的运营模式。利用SIP可快速组网，灵活部署业务，为用户提供可移动的视讯服务，随着相关问题的逐步解决，基于SIP组建灵活的、可扩展的新一代视讯网络是一种趋势。
四、结束语
随着Internet的迅猛发展，视讯需求的大众化以及SIP相关技术的逐渐成熟，SIP将逐渐成为视讯领域的主流信令控制协议之一。当然，是组建纯SIP的下一代视讯网，还是与软交换结合组建下一代视讯网，目前并没有定论。本文认为这主要取决于技术的发展和市场的需求。如果SIP技术本身能够率先突破多点会控等限制，而且由于它的投资成本相对较小，纯SIP视讯网络将会率先发展。相反，如果软交换技术快速商用，那么与软交换结合组建的下一代视讯网也会快速发展。而且，随着SIP和软交换技术的发展，二者可能会出现融合，纯SIP的视讯网络可能由软交换统一管理和控制，毕竟软交换的初衷是融合多种网络。
----《中国多媒体视讯》
摘要：目前基于IP的视讯应用已经快速发展，随着视讯需求的大众化以及Internet的深入发展，SIP正在逐渐成为IP视讯领域的主流信令控制协议之一。本文分析了SIP的发展现状以及SIP的基本功能，和基于SIP应该如何组建新一代视讯网络。
关键词：软交换 MCU NGN
一、SIP发展现状
随着互联网的飞速发展及视讯应用的大众化，IETF组织在1999年提出了相对于H.323而言更为简单、自由的SIP协议。它的应用目标是基于Internet环境，实现数据、音视频实时通讯，特别是通过Internet将视频通讯这种应用引入到千家万户，真正体现大众化。利用SIP，厂商可以使用相对小的成本，利用现有的网络资源开展视音频通讯业务，如使用微软基于SIP协议的MSN就可以构造一个简单的，适用于Internet应用环境的视频通讯环境。
目前，在互联网上基于SIP的应用相当广泛，如微软公司正在大力推广的操作系统window XP中就内置了基于SIP的多媒体通信软件。由于SIP具有协议结构简单，支持多媒体业务开展，符合Internet网络结构等特点，许多Internet上的多媒体应用都倾向于采用SIP协议来实现。但是，目前SIP协议并没有在电信领域大规模商用的先例，主要是受几个问题的影响：（1）SIP终端的智能性过强，可能会给网络带来很多安全问题；（2）用户终端可以绕开运营商的管理直接向被叫用户发起呼叫；（3）其网络结构采用平面化形式，运营商不便进行管理和计费；（4）与H.323相比，SIP不具备点到多点的会控能力，如控制一方成为主席，或点名一方发言等等。
但是，由于SIP本身具有的简单灵活、分布式控制以及对移动性良好支持等优点，同时随着视讯应用的大众化，SIP将逐渐成为IP视讯领域内运用广泛的信令控制协议之一。
二、SIP技术简介
SIP的主要目的是为了解决IP网中的信令控制，以及同软交换的通信，从而构成下一代的增值业务平台。
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网关地址和普通PSTN电话号码的描述等。SIP的最强大之处就是用户定位功能，其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。
SIP网络架构包括SIP终端和服务器。SIP终端主要完成向服务器发送请求和与服务器建立连接。服务器包括代理服务器、注册服务器、重定向服务器和位置服务器四类。代理服务器主要完成SIP消息的转接、转发功能。重定向服务器告诉客户下一跳服务器的地址，客户根据此地址向下一跳服务器重新发送请求。注册服务器接收终端的注册请求，对终端进行鉴权，它通常与代理服务器或重定向服务器共存。位置服务器为重定向服务器或代理服务器提供被叫用户可能的位置信息。
三、IP组建视频通信网络
SIP将逐渐成为IP视讯领域内主流的信令控制协议之一。但是对基于SIP组建的视频通信网络，尚需解决多点会控、用户控制以及与现有H.323视讯网互通等问题。对此，业界目前并没有形成一致的看法。根据现有各种IP多媒体技术的发展及应用，本文认为利用SIP组建新一代视讯网主要有两个方向：SIP与软交换结合组建视讯网络；组建纯SIP的视讯网络。
1．软交换结合组建视讯网络
为了在IP网络上向用户提供集语音、视频、数据为一体的多媒体业务，满足多样化、个性化业务需求，并具备良好的综合接入能力、业务提供、网络管理、用户认证、鉴权和计费能力，并在继承的基础上实现与PSTN/ISDN、PLMN等业务网络之间的的互通，业界提出了以软交换（SoftSwitch）为核心的下一代网络（NGN）。
SoftSwitch是构建在NGN之上的端到端通讯的核心控制部件，提供下一代融合（有线/无线、数据/话音/视频）开放的业务。SoftSwitch的核心思想是业务与呼叫控制分离、呼叫控制与传输分离，将呼叫控制功能从媒体网关（传输层）中分离出来，通过软件实现基本呼叫控制功能，从而实现呼叫传输与呼叫控制的分离，为控制、交换和软件可编程功能建立分离的平面。与此同时，软交换还将网络资源、网络能力封装起来，通过标准开放的业务接口和业务应用层相连，从而可方便地在网络上快速提供新业务，实现业务与呼叫控制分离。
SoftSwitch技术采用分层的网络架构，具备全面的开放性，同时骨干网络传输技术以及城域网技术的发展，为以SoftSwitch为中心开展多媒体业务提供了现实的基础。
SoftSwitch是整个网络的控制中心，提供集中的呼叫控制、路由、资源管理及增值业务接口。视讯终端向SoftSwitch注册及建立呼叫连接。它不仅实现SIP服务器的功能，完成呼叫控制和媒体能力协商，实现SIP终端之间点到点的视频通信。而且它能支持其它类型视讯终端如H.323终端的接入，并能实现SIP视讯终端与H.323视讯终端的互通，同时也可以增加相应的网关实现同其它业务网络的互通，如PSTN、七号信令网、移动网等。
但是，目前SoftSwitch难以实现到点到多点的视频通信。而且各运营商已经建设了H.323视讯网络，因此新一代视讯网络不可避免得需要解决同传统H.323视讯网络的互通以及点到多点视频通信的问题。比较好的解决方案是，所有的IP视频终端（SIP/H.323）均由软交换接入，SoftSwitch与H.323视讯网络中的实现GK互连，由MCU实现多点视频通信，并由原有的GK接入并管理。点对点视讯业务由软交换完成，多点视频通信的控制由MCU完成。对于SIP视讯终端,SoftSwitch会将SIP终结并转换成H.323，对MCU来说是透明的。 点对点计费由软交换完成，多点计费由MCU完成。
将SIP和软交换结合组建IP视讯网，既简化了呼叫控制；又具备丰富的业务能力，如用户可以在任何地点、采用任何接入手段、任何时间获得基本相同的业务；“一点提供、全网共享”；支持第三方业务，支持用户业务定制，业务个性化；同时可方便地实现同其它业务网络的互通，如PSTN、H.323视讯网等等。
2．SIP组建视讯网络
由于SIP与Internet具有天然的联系，随着Internet的深入发展，SIP已经开始被多种标准组织（ITU、ETSI）接受，并分别成立了SIP的工作组。SIP是一个全面的创新，它完全参照了Internet的组网方式、寻址（域名URL寻址）以及编码方式，它强大的用户定位功能，非常方便支持用户的移动。
基于SIP组建网络为用户提供语音、数据和视频的移动多媒体应用已经开始崭露头角。目前厂商已经推出了基于SIP的即时信息、语音和视频等应用。如微软的MSN和Windows XP内置的基于SIP的IP电话等。但是建立纯SIP视讯网络的主要挑战在于解决点到多点的会控以及实现同传统的H.323视讯网络的互通。
目前已有标准化组织和厂商正致力于解决这些问题，例如RADVISION公司推出了相关的SIP视讯产品，解决了SIP视频终端无法实现多方会议的缺陷，同时也实现了在同一个会议中，SIP终端和H.323终端的互通，大大推进了SIP在视频通讯领域的应用。IETF也正在对SIP的多点会控功能进行标准化。
纯SIP组网的运营模式与传统的运营模式不同，它没有长途和本地之分，主要是基于内容或者服务的运营模式。利用SIP可快速组网，灵活部署业务，为用户提供可移动的视讯服务，随着相关问题的逐步解决，基于SIP组建灵活的、可扩展的新一代视讯网络是一种趋势。
四、结束语
随着Internet的迅猛发展，视讯需求的大众化以及SIP相关技术的逐渐成熟，SIP将逐渐成为视讯领域的主流信令控制协议之一。当然，是组建纯SIP的下一代视讯网，还是与软交换结合组建下一代视讯网，目前并没有定论。本文认为这主要取决于技术的发展和市场的需求。如果SIP技术本身能够率先突破多点会控等限制，而且由于它的投资成本相对较小，纯SIP视讯网络将会率先发展。相反，如果软交换技术快速商用，那么与软交换结合组建的下一代视讯网也会快速发展。而且，随着SIP和软交换技术的发展，二者可能会出现融合，纯SIP的视讯网络可能由软交换统一管理和控制，毕竟软交换的初衷是融合多种网络。
----《中国多媒体视讯》
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