SIP协议描述

第一篇：SIP协议描述

SIP协议描述

一、SIP协议的背景和功能

SIP(会话初始协议)的开发目的是用来帮助提供跨越因特网的高级电话业务。因特网电话（IP电话）正在向一种正式的商业电话模式演进，SIP就是用来确保这种演进实现而需要的NGN（下一代网络）系列协议中重要的一员。

SIP是IETF标准进程的一部分，它是在诸如SMTP（简单邮件传送协议）和HTTP（超文本传送协议）基础之上建立起来的。它用来建立，改变和终止基于IP网络的用户间的呼叫。为了提供电话业务它还需要结合不同的标准和协议：特别是需要确保传输（RTP），与当前电话网络的信令互连，能够确保语音质量（RSVP），能够提供目录（LDAP），能够鉴权用户（RADIUS）等等。

SIP被描述为用来生成，修改和终结一个或多个参与者之间的会话。这些会话包括因特网多媒体会议，因特网（或任何IP网络）电话呼叫和多媒体发布。会话中的成员能够通过多播或单播联系的网络来通信。SIP支持会话描述，它允许参与者在一组兼容媒体类型上达成一致。它同时通过代理和重定向请求到用户当前位置来支持用户移动性。SIP不与任何特定的会议控制协议捆绑。

本质上，SIP提供以下功能：

名字翻译和用户定位：无论被呼叫方在哪里都确保呼叫达到被叫方。执行任何描述信息到定位信息的映射。确保呼叫（会话）的本质细节被支持。

特征协商：它允许与呼叫有关的组（这可以是多方呼叫）在支持的特征上达成一致（注意：不是所有方都能够支持相同级别的特征）。例如视频可以或不可以被支持。总之，存在很多需要协商的范围。

呼叫参与者管理：呼叫中参与者能够引入其它用户加入呼叫或取消到其它用户的连接。此外，用户可以被转移或置为呼叫保持。

呼叫特征改变：用户应该能够改变呼叫过程中的呼叫特征。例如，一呼叫可以被设置为“voice-only”，但是在呼叫过程中，用户可以需要开启视频功能。也就是说一个加入呼叫的第三方为了加入该呼叫可以开启不同的特征。

二、SIP网络元素

SIP中有两个要素。SIP用户代理和SIP网络服务器。用户代理是呼叫的终端系统元素，而SIP服务器是处理与多个呼叫相关联信令的网络设备。

用户代理本身具有一客户机元素（用户代理客户机UAC）和一服务器元素（用户代理服务器UAS）。客户机元素初始呼叫而服务器元素应答呼叫。这允许点到点的呼叫通过客户机-服务器协议来完成。SIP服务器元素提供多种类型的服务器。有三种服务器形式存在于网络中--SIP有状态代理服务器，SIP无状态代理服务器和SIP重定向服务器。由于呼叫者未必知道被呼叫方的IP地址或主机名，SIP服务器的主要功能是提供名字解析和用户定位。可以获得的是email形式的地址或与被呼叫方关联的电话号码。使用该信息，呼叫者的用户代理能够确定特定服务器来解析地址信息--这可能涉及网络中很多服务器。

SIP代理服务器接收请求，决定将这些请求传送到何处，并且将它们传送到下一服务器（使用下一跳路由原理）。在网络中可以有多跳。

有状态和无状态代理服务器的区别是有状态代理服务器记住它接收的入请求，以及回送的响应和它转送的出请求。无状态代理服务器一旦转送请求后就忘记所有的信息。这允许有状态代理服务器生成请求以并行地尝试多个可能的用户位置并且送回最好的响应。无状态代理服务器可能是最快的，并且是SIP结构的骨干。有状态代理服务器可能是离用户代理最近的本地设备，它控制用户域并且是应用服务的主要平台。

重定向服务器接收请求，但不是将这些请求传递给下一服务器而是向呼叫者发送响应以指示被呼叫用户的地址。这使得呼叫者可以直接联系在下一服务器上被呼叫方的地址。

三、SIP协议的实现机制

SIP是一个分层结构的协议，这意味着它的行为根据一组平等独立的处理阶段来描述，每一阶段之间只是松耦合。协议分层描述是为了表达，从而允许功能的描述可在一个部分跨越几个元素。它不指定任何方式的实现。当我们说某元素包含某层，我们是指它顺从该层定义的规则集。

不是协议规定的每个元素都包含各层。而且，由SIP规定的元素是逻辑元素，不是物理元素。一个物理实现可以选择作为不同的逻辑元素，甚至可能在一个个事务的基础上。

SIP的最底层是语法和编码。它的编码使用增强Backus-Nayr形式语法（BNF）来规定。

第二层是传输层。它定义了网络上一个客户机如何发送请求和接收响应以及一个服务器如何接收请求和发送响应。所有的SIP元素包含传输层。

第三层是事务层。事务是SIP的基本元素。一个事务是由客户机事务发送给服务器事务的请求（使用传输层），以及对应该请求的从服务器事务发送回客户机的所有响应组成。事务层处理应用层重传，匹配响应到请求，以及应用层超时。任何用户代理客户机（UAC）完成的任务使用一组事务产生。用户代理包含一个事务层，有状态的代理也有。无状态的代理不包含事务层。事务层具有客户机组成部分（称为客户机事务）和服务器组成部分（称为服务器事务），每个代表有限的状态机，它被构造来处理特定的请求。

事务层之上的层称为事务用户（TU）。每个SIP实体，除了无状态代理，都是事务用户。当一个TU希望发送请求，它生成一个客户机事务实例并且向它传递请求和IP地址，端口，和用来发送请求的传输机制。一个TU生成客户机事务也能够删除它。当客户机取消一个事务时，它请求服务器停止进一步的处理，将状态恢复到事务初始化之前，并且生成特定的错误响应到该事务。这由CANCEL请求完成，它构成自己的事务，但涉及要取消的事务。

SIP通过EMAIL形式的地址来标明用户地址。每一用户通过一等级化的URL来标识，它通过诸如用户电话号码或主机名等元素来构造（例如：SIP:usercompany.com）。因为它与EMAIL地址的相似性，SIP URLs容易于用户的EMAIL地址关联。

SIP提供它自己的可靠性机制从而独立于分组层，并且只需不可靠的数据包服务即可。SIP可典型地用于UDP或TCP之上。

SIP提供必要的协议机制以保证终端系统和代理服务器提供以下业务：

● 用户定位

● 用户能力

● 用户可用性

● 呼叫建立

● 呼叫处理

● 呼叫前转，包括：（1）等效800类型的呼叫，（2）无应答呼叫前转，（3）遇忙呼叫前转，（4）无条件呼叫前转

● 呼叫号码传递，该号码可以是任何命名机制。

● 个人移动性，例如通过一个单一的、位置无关的地址来到达被呼叫方，即使被呼叫方改变了终端。

● 终端类型的协商和选择：呼叫者可以给出选择如何到达对方，例如通过因特网电话，移动电话或应答业务等。

● 终端能力协商

● 呼叫者和被呼叫者鉴权

● 不知情和指导式的呼叫转移

● 多播会议的邀请

当一用户希望呼叫另一用户，呼叫者用INVITE请求初始呼叫，请求包含足够的信息用以被呼叫方参与会话。如果客户机知道另一方的位置它能够直接将请求发送到另一方的IP地址。如果不知道，客户机将请求发送到本地配置的SIP网络服务器。如果服务器是代理服务器它将解析被呼叫用户的位置并且将请求发送给它们。有很多方法完成上步，例如搜索DNS或访问数据库。服务器也可以是重定向服务器，它可以返回被呼叫用户的位置到呼叫客户机用以它直接与用户联系。在定位用户的过程中，SIP网络服务器当然能够代理或重定向呼叫到其它的服务器，直到到达一个明确地知道被呼叫用户IP地址的服务器。

一旦发现用户地址，请求就发送给该用户，此时将产生几种选择。在最简单的情况，用户电话客户机接收请求——也就是，用户的电话振铃。如果用户接受呼叫，客户机用客户机软件的指定能力响应请求并且建立连接。如果用户拒绝呼叫，会话将被重定向到语音邮箱服务器或另一用户。“指定能力”参照用户想启用的功能。例如，客户机软件可以支持视频会议，但用户只想使用音频会议，那则只会启用音频功能。

SIP还具有另外两个有重要意义的特征。第一个是有状态SIP代理服务器具有分割入呼叫或复制入呼叫的能力，从而可以同时运行几个扩展分支。第一个应答的分支接受呼叫。该特征在用户工作在两位置之间（例如实验室和办公室）或者同时对经理和其秘书振铃时是非常便利的。

第二个特征是SIP独特的返回不同媒体类型的能力。举个用户联系公司的例子。当SIP服务器接收到客户机的连接请求，它能够通过WEB交互式语音响应页面来返回到顾客的客户机，该页面具有可获得的部门分支或提供在列表上的用户。点击适当的链接后将发送一请求到所点击选择的用户从而建立起呼叫。

四、SIP消息的组成

有两种类型的SIP消息：

● 请求：从客户机发到服务器

● 响应：从服务器发到客户机

SIP请求消息包含三个元素：请求行、头、消息体。

SIP响应消息包含三个元素：状态行、头、消息体。

请求行和头域根据业务、地址和协议特征定义了呼叫的本质，消息体独立于SIP协议并且可包含任何内容。

SIP定义了下述方法：

INVITE——邀请用户加入呼叫。

BYE——终止一呼叫上的两个用户之间的呼叫。

OPTIONS——请求关于服务器能力的信息。

ACK——确认客户机已经接收到对INVITE的最终响应。

REGISTER——提供地址解析的映射，让服务器知道其它用户的位置。

INFO——用于会话中信令。

五、结束语

SIP协议凭借其简单、易于扩展、便于实现等诸多优点越来越得到业界的青睐，它正逐步成为NGN（下一代网络）和3G多媒体子系统域中的重要协议，并且市场上出现越来越多的支持SIP的客户端软件和智能多媒体终端，以及用SIP协议实现的服务器和软交换设备。虽然SIP协议目前还不成熟，但可以预见SIP必定是将来网络多媒体通信中的明星。

第二篇：SIP优势总结

SIP优势总结

1、自动回呼功能。

启用该功能后，如果您呼叫的对象没有接听到电话，系统会记录下此次呼叫，一旦对方使用了VOIP电话，系统就会判定该对象已经回来并向双方的电话发起振铃，摘机后就可以建立通话。该功能解决了中国人不爱使用电话留言功能的问题。

2、语音点播功能。

说明如下：

1、将重要文件或通知录制成文件存放在VOIP系统中并挂接上特殊的号码，用户只要拨打该号码并输入密码验证，就可以收听录音；

2、如果企业有常用的培训录音，也可以放在系统中，用户拨打培训电话号码，就可以远程反复收听培训录音了；

3、对于紧急重要的通知，也可以通过系统制作录音，并通过群呼的方式向所有VOIP话机呼叫。

3、企业统一通信录应用。

公司内部网页可集成“企业统一通信录”，其中包含各部门员工通信录名片，甚至合作单位通信录名片，通讯录名片可以链接多个用户号码（如VOIP分机号码、普通固定电话号码、移动手机号码等）。

员工上班时以专有用户身份登录系统，除了可以查询公共通讯录外，还可以建立自己私人的通讯录。员工需要电话呼叫同事或客户时，只需要在“企业统一通信录”上找出呼叫对象，点击后，双方听到电话振铃后摘机便可开始对话。

该应用革新了企业的通信管理概念，避免了传统电话通信中找号码、拨电话的麻烦，解决了企业传统通信录在更新、管理过程中容易泄密的问题。

4、邮件自动呼叫应用

将企业的邮件系统集成自动呼叫功能，员工在阅读邮件的时候，只需点击邮件相关人员，系统就可在该员工和相关人员之间建立语音连接，甚至可同时连接多方电话，组成电话会议共同讨论邮件内容。

该应用的显著特点是提高业务处理效率。员工不必翻查通信录，直接点击相关联系人即可快速解决问题。

5、电话会议应用。

系统提供基于Web的电话会议系统，该系统以功能模块方式集成在软交换服务器中，不需要额外添加电话会议设备。

利用此套电话会议系统可方便的召开跨部门、跨地区会议，而无需占用会议室、无需长途旅行费用开支、无需向运营商支付通讯费用。

此外，针对黑龙江人寿目前应用的PLOYCOM和AVCON视频会议系统，VOIP通信系统也可以通过三种方式实现其价值：

第一种，由于PLOYCOM能够提供模拟接口，所以VOIP系统可通过语音网关的模拟接口与之对接，作为VOIP系统的任何一部分机都可以加入视频会议系统（只有语音）；

第二种，通过PLOYCOM和AVCON视频会议系统的媒体服务器所提供的标准H.323协议，与VOIP系统互联也可加入视频会议系统（只有语音）。

第三种，由于视频会议系统价格昂贵，在部署时只是有针对性的部署在重点地市。而相对来讲VOIP通信系统所提供的电话会议成本低、部署广，可以作为视频电话会议系统的一个有效补充。

6、网络安全。

1、号码认证体系。我们的系统提供了严格的号码认证体系，除了针对用户名、密码进行认证外，还可以针对对方的IP地址进行认证。

2、加密体系。我们的系统有一套非常完善的加密措施来保证通话安全。

3、跨网间通话质量保证。我们的系统有措施确保在不同网络运营商之间通话质量良好。

7、电话录音功能。

保险行业通常有一些业务是需要录音的，比如电话回访，目的是保证回访员的工作质量；此外对于一些催款部门，电话录音也可以作为催款参考凭据。我们的系统可以方便实现这种应用，软交换服务器录音后可保存当本地硬盘。服务器上安装数据库工具，可以实现对录音文件的查询管理。如果录音文件过大，还可以设置定期将录音文件传送到公司其它存储设备上。

8、“帮助单系统”自动呼叫应用。

给IT部门的“帮助单系统”集成自动呼叫功能，当IT部门员工收到“帮助请求单”后，可以直接点击帮助请求人，系统将自动呼叫并接通对方电话。

9、IT部门专用Call Center 该应用利用软交换服务器集成的多级可编程IVR功能，可以把企业IT应用系统的故障帮助请求分门别类，分别引导；企业员工只需要拨打IT部门公布的服务号码（VOIP号码），其呼叫请求即被引导、转接到合适的IT服务坐席或语音录音。通过“IT部门专用Call Center”应用，可以将各地市人寿分公司的IT部门员工都纳入到统一的服务体系，实现多中心联网服务，形成网络服务的优势。

该应用无需特别的设备投资，却可以充分利用各地区的IT人力资源，给企业创造更多的服务价值，体现IT部门高效、完美的服务形象。

此外，我们系统即将推出高智能终端，可以通过液晶触摸屏实现通讯录查找、自动呼叫、电话录音等功能。这些功能在H323系统中是不容易实现的。

第三篇：品质SIP定义

制作SIP的重点及注意事项

1.什么是SIP？

SIP是STANDARD INSPECTION PROCEDURE 是缩写，翻译成中文检验标准指导书，是为确保产品的性能，寿命、可靠性、安全性、经济性，尺寸和外观是否满足明确和隐含要求而制定的一个准则。

2.分类

检验标准一般分为内部检验标准和外部检验标准，外部检验标准又可分为客户检验标准和行业检验标准。

3.检验标准的定义

a． 保证产品质量的一致性。b． 为公司节约成本。c． 减少社会资源浪费。d． 方便客户寻找替代品。

e． 为检验员判断产品某一特性是否合格提供依据。

4.检验标准书包括的项目

4.1基本项目：

公司名称，文件名称，发行日期，发行版本，文件编号，产品名称，产品料号，检验工程站别名称，检验项目，检验标准，检验方法，检验环境和设施，检验频率，制定者，审核人。

5.重要项目说明

a． 产品名称，产品料号，文件编号一方面为了查找，另一方面区别与其他产品，相当于一种产品的代号。

b． 检验方法包括目视、量测、实验。其中量测和实验是借用二次元投影机，厚薄规推拉力计等仪器设备来完成检验。

c． 使用表单通常是检验者记录检验结果的表单，记录内容包括：产品名称、规格、批量、编号、使用仪器、设备、检验时间、检验人、检验结果数据、检验结果。

d． 检验频率是指对总样本数抽多少的一个比率或间隔多长时间抽取一定的样本数。

e． 严重度分危害，严重，轻微。危害指对人的生命安全造成一定影响；严重指完全或部分影响使用，轻微指不会影响使用，但存在一些瑕疵使客户的满意度降低。

f． 制定栏目填写制定此SIP的品质工程师自己的名字，审核和核准栏目为品质部门的主管填写。

g． 尺寸是客户对某一产品的长度，宽度，弧度等特性的要求，其检验标准栏填写客户要求这些特性和允许的公差。

6.如何制作一份完整的SIP? 6.1.如何识别产品的质量特性中的固有特性和不合格特性？ 产品的质量特性分为固有特性和不合格特性。固有特性指客户在外观，结构，性能，可靠度等方面可区分的要求，及制造过程中不可避免的特征，比如产品某些位置的凹凸，不连续，产品组合后的间隙等都属于质量特性中的固有特性。不合格特性是指制造过程中某些不可避免的特征超出规定要求和产品上增加了其他物质，包括脏污、杂色、刮伤、间隙过大等属于此类。

识别方法：前后制程对比，与样品对比，产品互相比较，与检验标准对比，组装后结构后功能是否正常，了解所有制程的控制特性及相关的品质特性，新产品开发阶段，或试产一种从未接触的新产品，在没有标准和样品提供的前提下，了解所有制程的检验特性及相关的品质特性至关重要。

6.2.了解客户要求

每种产品有其独自应具备的特性，并且不同的产品出于不同的使用环境和用途其具备的特性也不尽相同。比如一个水杯是用来装水，因而必须具备不漏水的特性；一部手机的显示屏是用于查阅，储存信息，消费者对屏幕的关注度特别高，因而手机的显示屏的外观要求特别高，不允许刮伤、污点之类的缺陷。只有认真去了解客户和消费者的使用环境，相应的品质标准也就可以制定出来，当然不同层次的消费群体对产品的要求也会有差异，一般老百姓关注的是所买的产品能否用，价格是否便宜，而那种生活品味相对有点高的消费群体不仅注重性能，还要在外观上看着舒服。但不论哪种消费群体，他们都会关注所买的产品是否能够使用，通过这么了解识别可制定通用的检查项目和应客户群体同所制定的特需检验项目。

6.3.检验标准的要求

a．尽量量化，对于边界清晰，有一定的面积的缺陷用尺寸数据描述。

b．必须含盖客户所有的明确或潜在的要求，获得要求常用的方式是客户提供的检验标准。c．某些特殊检验项目无法量化，通常用签限度样板的方式弥补，作为检验的标准。

d．同样的缺陷，在不同强度的光源，视距，角度下其看到的结果不一样，因而必须把这些检验方法标准化。

7.注意事项

a．了解公司制程和客户端制程，若有必要，通过一定的途径了解终端客户的使用环境。b．了解公司每个制程会出现的问题点及客户最关心的问题点。任何客户最关心的问题点通常是能否使用，因而对影响使用的关键项目必须重点管控。比如：产品的某些位置有毛边干涉了组装，这种毛边就是重点管控的项目。不同产品，不同位置的管控重点不一样，因而必须了解后续制程。

c．检验项目和标准的描述应该即专业又通俗易懂，对于用文字描述无法说清楚的地方可附加图片补充说明。比如有些产品分A，B，C几面管控，B,C面都是侧面，只是位置不同而已，此种情形用附图说明的方式比较好。

d.一个公司同一时期内的标准指导书格式和排版必须保持一致，字体风格和大小必须保持一致。

e.在制作SIP过程中切忌照搬COPY，这种方法很容易出现制作的内容与实际产品不符，若想节约时间，可先把有用的内容用不同的字体颜色标出来再进行COPY。便于识别哪些是有用于目前产品的标准，假如在一份SIP中修改成需要的SIP，先把不需要的内容删除，修改需要的部分用不同颜色做记号区分。

f．当相连项目的内容一样时可做合并，整个SIP的排版看起来会显得美观。g．在设定检验频率时首先单个产品的所需工时及检验员的工作量，频率过低的抽检起不到对产品品质状况的有效掌控。频率过高的抽检会超出检验员的负荷，达不到指导的目的。h．为确保每份SIP的格式一样，先确定每个项目内容所需要的空间，然后设定好页边距及内部格式，设定好的格式必须锁定保存，不要随意改动。当做第二份SIP时可直接COPY此份SIP的格式。

i．当做完一份SIP后，不要盲目打印，格式是否符合要求以打印预览中看到的效果为准。与样品对比是否能一眼看出差异，了解哪些面是用户经常看到的面，了解影响程度，了解送给客户产品的样品。

制定：

第四篇：SIP点滴工作经验和教训总结

(2013-09-10)3650SHHXHelbakoNingbo Huaxiang ElectronicCo.LtdBillliu)

今天帮bill liu做很简单的tender submission receipt，为下午的开标会议做准备，一共四家总包，被邀请投标，其实这个receipt是个很简单的事情，但是今天做的很不好，主要体现在1，字体格式要统一，整体协调。

2、office办公操作需要加快速度和准确性。

3、做receipt时对contactor的资料阅读不仔细，把投标人的缩写写错，以后一定要加强相关资料的阅读能力，做到耐心细心，胆大心细。

4、对word中页脚的修改也是个大问题今天，自己只是在在页面内修改，保存后又恢复原来样子，应该另存修改文件名，然后再页脚处更新。

5、时间表示错误，下午一点半写成13:30pm，pm只适用于十二小时制，所以应该为1:30pm。好糟糕的一天，必须吸取教训。

文件扫描：流程性操作，及时没用过，只要按步骤来很简单的，要增强新事物的动手能力。

(2013-09-11)3650 SHHXHelbakoGC tenderproject teamand organizations)

今天做的这个team and organization 其实就是信息的汇总整合和分析，本身难度不大，但是对投标者的标书的内容理解要透彻，专业，分析需要客观，并且需要渗透到标书内容的精髓，分辨出施工单位的质量，这个需要有专业性的素质，尤其是对施工单位的组织结构的理解要透彻。

(2013-09-12)3650 SHHXHelbako

今天好囧，word中cell插入多条斜线头一开始竟然不会，由于版本问题，这个word表格菜单下没有插入多条斜线头的按钮，用画图的直线用具只能画一条，最后得出只能用insert中的shape中的line命令，这些都是很简单也最常用的，其实在一个正规的外企中办公，office，ps，autocad等软件的娴熟运用是最好的能展现职业能力和素养的方式，工程经验和知识的展现需要一个长期的on-going的积累过程，但是这些职业能力将直接展现你的办公效率，昨天帮bill做那个tender submission receipt 出现的那么多错误，给别人的印象真的比较差，这个是个警示，希望利用周末时间要快速的提高，这个是基础，也将主导人脉和工作事物的资源导向性，好好把握，像张辉哥哥说的那样，可以犯错但是同样的错误绝对不犯第二次，bill liu那个submission receipt犯了四次，真的要好好反思。

第五篇：IMS网络应用SIP协议的时延改进策略探析（范文）

论文关键词：3G；IP多媒体子系统；会话初始协议；时延；OPNET

论文摘要：介绍了IMS网络系统与SIP协议在IMS网络中的应用，在设定的网络仿真环境前提下，设计并且建立了IMS网络会话的仿真模型以及会话流程。通过采用OPNET网络仿真软件仿真指出IMS网络应用SIP协议呼叫时延的产生原因，通过设计引入“前提”的概念来改进时延，并且利用OPNET网络仿真工具通过仿真比较验证了该方案的有效性和正确性。

0引言

IP多媒体子系统IMS(IP multimedia subsystem)是3GPP制定的3G网络核心技术标准，在RS版本中首次提出并在R6和R7版本中进一步完善。IMS是一个在基于IP的网络上提供多媒体业务的通用网络架构，即实现多媒体业务的建立、维护及管理等功能的核心网络体系架构。其核心特点是采用会话初始协议SIP(session initial protocol)和与接入的无关性，并实现了会话控制实体CSCF(call session control function)和承载控制实体MGCF(media gateway control function)功能上的分离。但由于基于IMS的网络融合技术还不成熟，IMS网络中应用SIP协议产生的最主要问题就是呼叫建立的时延问题。本文首先通过仿真论证了:IMS网络中用户在会话建立之前的前提准备:用户注册、鉴权，安全联盟，路由等是占用链路时间较多的步骤，也是IMS中业务流程和SIP会话时延过长的主要原因;其次提出了IMS网络应用SIP协议产生时延的改进策略，仿真论证了此策略是有效可行的。IMS系统介绍

图1所示是3GPP R7中定义的IMS网络结构图，所有的功能在各个逻辑节点中完成。如果在同一物理设备中实现两个逻辑节点，相关的接口就成为该设备的内部接口。图1中实线表示支持用户业务流的接口，虚线表示仅支持信令的接口，图中最重要的实体就是呼叫会话控制功能CSCF和归属用户服务器HSS, HSS用于存储各种用户有关数据，CSCF在IP多媒体子系统中，分为如下3个功能实体:

(1)Proxy CSCF: P CSCF是IMS CN中的第一个接触点。P-CSCF起类似一个代理的作用，接受请求并在其内部为这些请求服务或者继续将他们前转。

(2)Interrogation CSCF:I CSCF是运营商网络内的接触点，所有都连接到该网络运营商的签约用户，或者当前位于该网络运营商的业务区域内的漫游用户。

(3)Servingse CSCF: S_ CSCF为UE执行会话控制业务。为支持业务，它维持网络运营商需要的一个会话状态。在一个运营商网络内，不同的S-CSCF可以有不同的功能性。

除此之外，IMS网络中还有如多媒体资源功能控制器MRFC(media resource function controller)、多媒体资源功能处理器MRFP(media resource function processor)和中断网关控制功能BGCF等网络实体，在此不做详述。SIP协议在IMS中的应用

当3GPP RS在规划IMS时，由于SIP的灵活性和可扩展性，决定采用SIP机制作为IMS网络的会话初始化协议。3G网络被分为3个不同的域:电路交换域、分组交换域和IP多媒体交换域。其中IP多媒体子系统域是3G中最重要的域，这个域采用SIP作为主要的信令协议向用户提供基于因特网的多媒体服务。从逻辑上讲，所有的3G终端都包含一个SIP用户代理，IP多媒体网络节点就是SIP规范中所提到的代理。

SIP协议在IMS网络中的应用十分广泛，涉及IMS网络会话的建立，媒体协商和会话修改等。在SIP规范中，为了建立一个呼叫会话，UA通常发起请求，代理服务器服务路由请求，同时注册服务器提供UA的位置信息，因此需要将SIP地址映射成IP地址来进行最后的路由。3GPP IMS使用了这种机制模型架构:IMS中的用户代理为用户设备，而IMS中的代理服务器是指名为呼叫会话控制功能的网络实体。同时，3GPPIMS使用了SIP的扩展功能，主要包括SIP压缩(主要是指媒体流的压缩)、安全、制定的CSCF路由等。

3基于时延产生的IMS会话仿真实现

此次设计的仿真思路是:针对较成熟的RS标准，首先结合IMS会话实际流程进行合理的环境前提设定，其次模拟设计实现一种合理简化环境中的IMS会话流程，接着在仿真软件中进行网络仿真模型的建立和描述、仿真节点模型的设计和建立以及仿真进程模型的设计和建立，旨在通过仿真分析IMS网络在应用SIP完成会话引起的时延情况。

3.1仿真前提设定

本节所描述的仿真前提建立在IMS网络基本要求、SIP会话流程和IMS业务实现环境的基础上，对将要实际应用中的IMS网络会话环境进行了合理的简化:

(1)业务环境设定:设有两个用户((UE A和UE B), S CSCF1作为UE A的代理，S一 CSCF2作为UE B的代理，Ses CSCF1不需通过Ies CSCF2查询HSS2来获得See CSCF2的地址，从而在仿真环境中省略了Ies CSCF2和HSS2。并将GGSN的功能集成到仿真网络模型图的其它各个组件中。

(2)业务实现设定:首先，在IMS网络中资源相关操作由S CSCF,Ies CSCF.HSS.UE.Pwe CSCF来完成，仿真环境中省去资源控制组件和策略控制组件。其次，将会话过程中所有时间都计算在内，把GGSN和AS的组件在网络模型中省略，将其仿真涉及的相关功能集成到CSCF中。

以上仿真环境的简化和假设可保证都建立在合理和不影响研究主要问题的基础之上。

3.2仿真模型和会话流程的设计及建立

根据IMS网络用户会话的原理，仿真实现的会话过程是:在业务环境和链路环境假设的基础上，由UE A发起对UE B的会话，期间经历UE A在归属网络的注册、鉴权、发起会话、建立路由、会话、注销。根据仿真假设，设计了具体的IMS网络模型如图2所示。

图2中各个组件都是IMS网络会话和环境的重要组件，其功能在第一节中已有介绍，不再赘述。在前述仿真前提设定的基础上，为实现用户A与用户B之间的会话，设计了与图2网络架构相对应的仿真会话流程，整个设计的仿真会话流程十分复杂(总有95个步骤)，由于篇幅限制，现简化流程如图3所示。

图3所示的IMS网络流程如下:(1)UE A向附着设备发送请求。(2)附着设备响应，UE A获得IMS网络入口地址的地址。(3)UE A向IMS网络发送注册请求。(4)-(5)IMS网络入口找到为UE A服务的呼叫控制组件。(6)IMS网络入口将UE A的请求转发给为UE A服务的呼叫控制组件。(7)服务组件进行身份认证。(8)一(9)发起邀请:UE A发送INVITE向UE B发起会话邀请。(10)资源协商与预留:UE A发送PRACK进行媒体协商确认;UE B用200 OK响应;UE A收到ACK后发UPDATE进行资源预留协商;UE B以180消息响应:UE A用PRACK响应;UE B以200 OK消息响应，摘机，示意可进行会话。(11)一(12)会话:UE A收到200后进行会话。(13)(14)会话注销:UE A发起BYE进行注销请求;UEB用ACK结束会话。3.3仿真结果分析

在OPNET仿真工具中，首先进行网络仿真模型的建立和描述，其次进行仿真节点模型的设计和建立，然后进行仿真进程模型的设计和建立，最后模拟用户A和用户B之间的三次会话过程，从仿真数据中提取以时延为参数的数据，得到试验仿真的时延示意图如图4所示。

在图4中，横轴15s之前是会话建立的时间，因此可以看出在会话建立的过程中网络端到端时延不断增大，在15s处曲线到达最高峰，会话建立起来后曲线迅速下降，网络端到端时延迅速减小。因此从整体曲线来看得到结论:IMS网络中用户在会话建立之前的前提准备，包括注册、鉴权、安全联盟、路由等是占用链路时间较多的流程步骤，也是在IMS中业务流程和SIP协议会话时延过长的主要原因。IMS网络应用SIP协议时延改进方案

4.1时延改进方案

从3GPP RS中可知，不能为会话预留网络资源是会话建立的严重缺陷。为了使会话启动后失败的可能性最小，有必要在被叫方得到通知前进行资源预留。IMS业务为了进行资源预留，网络需要知道被叫方的IP地址、端口及会话参数。为实现这点，没有提供/应答的交换是不行的。但是会话是在提供/应答交换之后建立，而且一般用户只有在会话建立起来后才被振铃。为了解决这个问题，引入“前提”这个概念，会话过程中有两种前提:

第一种“前提”:会话双方必须在已经完成资源预留之后，才进行振铃提示会话可以正常开始。其优势就是可以在任何情况下，只要会话开始就可以得到资源和会话质量的保证。

第二种“前提”:会话可以在会话双方没有完成资源预留的情况下，即会话开始和资源预留同时进行，只要资源预留能逐步满足会话的要求即可。这种“前提”在网络性能较好和用户较少时可节省时间，减少会话时延，但如果考虑全IP网络的基础上，这种情况的性能不会使用户满意，因为会话质量在某些情况下得不到保证，从而无法符合IMS网络的要求。

从对两种前提的描述可知，前提的变化会影响会话中各个步骤占用的时延。因此，如果可以综合两种“前提”来完成整个会话效果应更好。例如，在IMS网络入口处设置网络性能的预判，或在IMS网络注册过程中对描述网络性能的某些数据进行记录和分析，在用户发起会话之前，可根据这些数据来选择两种“前提”中的一种，从而调整会话流程的顺序和进度，减少时延。下面将通过仿真对上述解决思路进行具体实现，并验证其可行性和有效性。

4.2时延改进方案仿真结果分析

改进后以组件间的时延为参数，重新在各个网络仿真组件中的进程模块中进行编程和相关设置，根据时延参数来选择采用第一或者第二种“前提”进行仿真，仿真环境与上面改进前的一致，从仿真数据中提取以时延为参数的数据，得到试验仿真时延示意图如图5所示。

从图5可以看出，时延峰值有所降低，并且注意图4和图5中，纵轴1.50,1.75,2.00等处的图形点，就不难发现改进后的效果:时延有所下降。因此可以得出结论:在IMS网络入口处，通过编程设置和记录组件间的时延参数，并按照其变化调整“前提”选择的解决方案可以有效减少IMS网络会话时延。

5结束语

本文针对较成熟的RS标准，在OPNET网络仿真环境中，结合IMS会话实际流程进行合理的环境假设，模拟实现了一种简化环境中的IMS会话流程，通过仿真得到IMS网络应用SIP协议呼叫时延产生原因，给出了解决IMS应用SIP完成会话有效控制时延的解决思路，在OPNET中进行了仿真实现并验证了其有效性和正确性。