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SIP ： Session Initiation Protocol

SIP ： Session Initiation Protocol. 指導教授：李鴻璋 老師 報告人 : 陳俊仁. VoIP. VoIP 就是將原為類比的聲音訊號以數據封包 (Data Packet) 的型式在 IP 網路 (IP Network) 上做即時傳遞。 類比  數位 發展驅動力： IP 網路的普及化 對電信費用的渴望. VoIP 通訊協定. 呼叫控制協定 (Signal Control Protocol) 用於建立和管理用戶間的連接建立和結束。 即時串流協定 (RTP : Real Time Protocol)

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SIP ： Session Initiation Protocol

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  1. SIP：Session Initiation Protocol 指導教授：李鴻璋 老師 報告人: 陳俊仁

  2. VoIP • VoIP 就是將原為類比的聲音訊號以數據封包(Data Packet)的型式在 IP 網路 (IP Network) 上做即時傳遞。 • 類比 數位 • 發展驅動力： • IP網路的普及化 • 對電信費用的渴望

  3. VoIP 通訊協定 • 呼叫控制協定(Signal Control Protocol) • 用於建立和管理用戶間的連接建立和結束。 • 即時串流協定(RTP : Real Time Protocol) • 經由呼叫控制協定的協調雙方、發送呼叫、建立會談的過程後，數位化的語音流通即時串流協定在端點間傳輸。

  4. 呼叫控制協定 • H.323 • 為IP網路上的多媒體通訊應用提供了技術基礎。 • 不支援Multicast，只能透過MCU構成多點會議 • 不支援呼叫轉移，且建立呼叫的時間也比較長 • SIP • 是一種比較簡單的會話初始化協定，只提供會話或呼叫的建立與控制功能。 • 同時支援Unicast及Multicast功能，使用者可以隨時加入一個已存在的視訊會議之中

  5. MGCP • H.323和SIP協定是專門針對網路電話及IP網路兩套獨立標準 • 只牽涉到閘道分解上的問題，可同時適用於支援H.323或SIP的網路電話系統。 • 主要目的在於將閘道功能分解成負責媒體流處理的媒體閘道（MG），以及掌控呼叫建立與控制的媒體閘道控制器（MGC）兩大部分。

  6. SIP概論 • 由 IETF在1999年為 VoIP 所訂立的通訊協定。 • SIP 是一應用層 (application level) 的控制協定，用以在參與者之間建立、修改及終止單方或多方的多媒體會談 (multimedia session) 。

  7. Session相關協議 • SIP( Session Initiation Protocol) • SDP( Session Description Protocol) • SAP( Session Announcement Protocol)

  8. SIP特色 • 在建立對話的時候，使用一組純文字(Text)的訊息來傳遞交換多個用戶之間的IP位址、埠、媒體能力、編碼格式等資訊。 • 協議的建立主要藉用兩個概念 • HTTP與SMTP • 採用HTTP/1.1訊息編碼，文字訊息採用UTF-8編碼　

  9. SIP特色 • 基於本文的協議可方便閱讀和理解 • SIP應用可較容易被開發並實現與現存的通信基礎設施的相互合作 • SIP是獨立於網路和媒體的協議，具有最大程度的配置靈活性。 • 可靠性和安全性：可以與IP協議與TDM基礎設施協同工作，以提供營運級別的服務。

  10. SIP特色 • 可擴展性：SIP基礎標準以被明確定義以確保其協同作業的能力，但SIP標準仍允許開發具有創造性的新方案

  11. 定址方式 • 用戶通過URI( Universal Resource Identifier)來識別，似E-mail形式 • SIP URL’s 格式： user @ domain • SIP:// walker:guest@ipox.org.tw:5060 可省略 網域名稱或IP 位址 帳號或電話號碼 密碼 埠號

  12. 會談建立過程 • 位址解析與用戶定位 • 使用URI命名機制，定位位於任何一處的被呼叫方 • 用戶能力與會話參數協商 • 藉以了解用戶的支援能力範圍 • 呼叫參與者管理 • 邀請其他用戶加入或轉移、保持、修改會話參數等

  13. SIP元件 • 用戶代理(User Agents) • 代理伺服器(Proxy Server) • 位址伺服器(Location Server) • 註冊伺服器(Registrar Server) • 重定向伺服器(Redirect Server)

  14. SIP訊息格式 • 訊息類型 • 請求 • 回應 • 訊息包含元素 • 起始行 • 訊息表頭 • 訊息主體

  15. Star Line Method SIP-Version Request-URI INVITE sip:ua1@140.113.139.249 SIP/2.0 Via:SIP/2.0/UDP 140.113.1.6 From:1010<sip:ua1@140.113.1.6> To:1020<sip:ua1@140.113.139.249> Call-ID:67477593@140.113.1.6 CSeq:1 INVITE Content-Type:application/sdp Content-Length:145 Max-Forwards:70 SDP 部份 Message Header

  16. v=0 o=ua1 5793811 5793811 IN IP4 140.113.1.6 s=Session SDP c=IN IP4 140.113.1.6 t=0 0 m=audio 9000 RTP/AVP 0 8 3 4 18 m=video 9002 RTP/AVP 34 Message Body (SDP)

  17. SIP Methods • INVITE—啟動呼叫，或改變先前的呼叫參數 • ACK—確認 INVITE 的最終應答 • BYE—結束應答 • CANCEL—撤銷目前的通話建立程序，搜索和振鈴 • OPTIONS—查詢令ㄧ方的支援能力 • REGISTER—註冊位址服務

  18. SIP Responses • 1xx—Informational response • 2xx—Successful response • 3xx—Redirection response • 4xx—Client failure response • 5xx—Server failure response • 6xx—Global failure response

  19. SDP • 用來讓通話雙方可以藉由SDP封包知道建立交談時所需要的資訊。 • 只是記載當ㄧ端要加入交談時，可以藉由SDP知道需要的相關資訊。 • SDP包含了IP位址、通訊埠號碼以及語音資料要用哪種協定傳送等的資訊

  20. SAP • 用在於專門協助multicast多媒體會議通告以及其他multicas會談過程，並爲會話參與者傳送相關會談資訊。 • 目的是爲了通知一個期待加入的會議參與者。

  21. SIP的交易與對話規則 • Transaction指SIP請求命令與其回應的交互操作過程。 • INVITE請求必須以一個3 Way Handshake方式達成 • 直接呼叫(Direct call) • 代理呼叫(Proxy call) • 重定向呼叫(Redirect call)

  22. 直接呼叫

  23. 代理呼叫

  24. 重定向呼叫

  25. Session Termination

  26. Session Cancellation

  27. 進階功能 • IP PBX • 支援開放標準、介面簡單、易於使用和二次開發、價格合理、功能豐富。 • 可擴展性 • 自動回撥、來電自動轉接、呼叫保留、三方會談等傳統功能 • 語音互動詢答、自動話務分配、多方會議、語音信箱

  28. 一號多機 SIP UAC Forking Proxy Server SIP UAS_1 SIP UAS_2 Register bob@ipox.org.tw 200 OK Register bob@ipox.org.tw 200 OK INVITE bob@ipox.org.tw INVITE bob@ipox.org.tw; tag=UAS_1 INVITE bob@ipox.org.tw; tag=UAS_2 100 Trying 180 Ringing 180 Ringing 200 OK 200 OK CANCEL ACK ACK RTP/RTCP Media

  29. 遇忙轉移 SIP UAC Proxy Server SIP UAS_1 SIP UAS_2 INVITE INVITE UAS_1 100 Trying 486 Busy here INVITE UAS_2 100 Trying 180 Ringing 180 Ringing 200 OK 200 OK ACK ACK RTP/RTCP Media

  30. 呼叫保留與取回 SIP UAC Proxy Server SIP UAS_1 INVITE INVITE 200 OK 200 OK ACK ACK RTP/RTCP Media INVITE( Hold) INVITE( Hold) 200 OK 200 OK ACK ACK RTP/RTCP Stream Hold INVITE INVITE 200 OK 200 OK ACK ACK

  31. 多方會議呼叫 SIP UAS_3 SIP UAS_2 SIP UAS_1 Proxy Server INVITE 200 OK ACK RTP/RTCP Media INVITE CONF 200 OK 200 OK ACK RTP/RTCP Media INVITE Media MIX CONF Participant;<UAC_2@ipox> 200 OK CONF Participant;<UAC_1@ipox> 200 OK 200 OK ACK RTP/RTCP Media

  32. ENUM協議 • ENUM(E.164 Telephone number maping) • VoIP 技術成熟，但仍無法普遍流行互通 • 習慣使用電話號碼 • 傳統電話不一輸入IP位址或網域名稱 • 利用公用資料庫鏈結電話號滿和網路資源如IP位址

  33. ENUM協議 • 定義一個以網域名稱系統(DNS)為基礎把電話號碼映射為URI的體系結構與協定，用來與這個電話號碼關聯的資源連結。 • 通過一個電話號碼進行電話、傳真、電子郵件等多種電信業務。

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