SIP的发展历程

IMS的发展历程~

国际第三代移动通信组织3GPP一直在进行它称为IP多媒体子系统IMS的标准化研究。在3GPP的文件R5中，IMS是UMTS核心网络中提供端到端多媒体业务和集群多媒体业务的中心。在3GPP的R6中，IMS已经被定义为支持所有IP接入网的多媒体业务核心网，可以支持任何一种移动的或固定的、有线的或无线的IP-CAN(IP Connectivity Access Networks)，包括W-CDMA，CDMA2000，Ethernet，xDSL以及Wireless LAN等等。IMS由控制多媒体会话的网络实体组成，在UMTS中IMS是提供IP多媒体服务的核心。IP多媒体服务使用GPRS网络来进行传输。网络提供者同时为IP多媒体服务提供传输实体和网络控制实体。网络结构同时允许为第三方提供附加的IP多媒体服务。在UMTS版本5或更高的版本中，新增加的主要内容就是添加了两个全新的具有重要能力的IMS。第一，增加类似呼叫状态控制功能(CSCF)的新的网络实体来提供基本的IP多媒体服务，例如在两个用户间的多媒体会话的发起。第二，相互兼容已经发展到可以提炼一些网络实体能力的阶段，例如开放业务接入(OSA)服务能力。利用基本的IP多媒体服务和网络提供的能力，OSA服务能力的功能被期望能够激励第三方新的IP多媒体服务的产生。一个IMS包括一个或多个CSCF、媒体网关控制功能(MGCF)、IMS媒体网关、多媒体资源功能处理器(MRFC)、订阅位置功能、中断网关控制功能(BGCF)和应用服务器。我们下面解释IMS如何实现其主要功能和如何为UMTS增加支持多媒体业务。IPv6--IMS的信令和会话业务都是通过IP承载的，但是，并不是任何版本的IP都是可以使用的，IMS要求只有IPv6才能在IMS域中使用。虽然这将使UMTS这一全球第一商业系统广泛地发展IPv6，但是这仍将是一个大胆的要求，因为：IMS中的IP寻址与分组域骨干网中使用的(例如IPv4)和电路域中使用的是不同的，所以IPv6和IPv4互通的问题需要解决。用于移动台接入IP多媒体服务的IP寻址范围必须在IMS寻址域内，这个寻址域是在建立好IP连接时激活的PDP上下文中安排好的。IP地址可以从服务域而不是归属域的GGSN中获得，从路由的效率来考虑，这是一个优点。呼叫/会话控制--CSCF使用SIP在呼叫控制中发挥了核心作用。CSCF可以比作电路域语音通话中移动交换中心的信令部分和控制部分。除了语音通信之外，它还能支持多媒体会话。SIP是在移动台和CSCF之间、CSCF之间、CSCF和MGCF之间、CSCF和应用服务器之间有关信令方面的协议。CSCF起到了很多作用：作为代理CSCF(P-CSCF)，这是移动台和IMS连接最初的一点；作为提供服务的CSCF(S-CSCF)，可以用于会话控制；作为询问CSCF(I-CSCF)，这是网络中各个移动台的有关IMS信令的一个主要的连接点。PSTN互通--当会话的一端为IMS用户，而会话的另一端是公共电话交换网用户时,网络需要四个新的功能实体-IMS媒体网关、MGCF、信令网关和BGCF。BGCF具有支持PSTN与PS域之间的呼叫的功能。媒体网关用来完成在两端用不同格式编码的媒体信号的翻译。MGCF控制IMS媒体网关，提供在基于SIP的和基于ISUP信令之间应用级的信令翻译，并且与S-CSCF进行通信。传输级的在基于IP的和基于SS7的信令翻译由SGW完成。BGCF识别网络和网络中的MGCF，并确定进入PSTN的位置。处理用户签订的信息和用户状态的信息--归属用户服务器(HSS)是主要的数据库，它存储用户签订的业务信息和本地信息。它可以被考虑为一个增强型GSM网络中的归属位置寄存器。因为在网络中有几个HSS存在，在注册和会话建立过程中，为了找到有目标用户信息的HSS，用户位置功能被CSCF询问。用户位置功能不需要在单一的HSS环境下实现，因为CSCF知道哪一个HSS会被使用。可以使用各种不同的应用服务器，包括基于SIP的应用服务器和OSA应用服务器，这些应用服务器可以实现各种服务，例如语音提示服务和预付费服务。支持多种服务的应用服务器还可以促进新的业务的产生。在这两种情况下，SIP为S-CSCF的信令服务，然而，在一个OSA应用服务器的例子中，一个OSA容量服务器应该插入在OSA应用服务器和S-CSCF之间。多方会议-媒体资源功能处理器(MRFP)和媒体资源功能控制器(MRFC)支持多方多媒体会议，并能体现媒体资源(例如，语音提示功能)的实际能力。MRFP处理和混合实际的媒体流，MRFC控制MRFP的媒体流资源。其他问题-在设计和标准化UMTS的过程中，产生了很多复杂的问题。例如，在2000年底才确定下来一个用户的服务控制由它的归属网络来执行，并且，当用户漫游到国外网络时，这个功能仍然适用，但是，因为存在仅仅由归属域控制产生的潜在的劣势，例如，归属域的过载和处理分组上的延迟，所以由访问域进行控制的问题也已经开始考虑了。而且，关于支持由访问域和归属域通过IMS共同控制的问题，3GPP已经讨论了一段时间了。然而支持两种模式必定会使网络结构更加复杂。因此，3GPP最终决定使用归属域来控制，但是，以后可能会重新进行这一问题的讨论。总之，IMS为未来的ALL-IP网络和与固网的无缝融合提供了可能，是下一代网络和应用的代名词。

SIP 出现于二十世纪九十年代中期，源于哥伦比亚大学计算机系副教授Henning Schulzrinne 及其研究小组的研究。Schulzrinne 教授除与人共同提出通过 Internet 传输实时数据的实时传输协议(RTP) 外，还与人合作编写了实时流传输协议 (RTSP) 标准提案，用于控制音频视频内容在 Web 上的流传输。
Schulzrinne 本来打算编写多方多媒体会话控制 (MMUSIC) 标准。1996 年，他向 IETF 提交了一个草案，其中包含了 SIP 的重要内容。1999 年，Shulzrinne 在提交的新标准中删除了有关媒体内容方面的无关内容。随后，IETF 发布了第一个 SIP 规范，即 RFC 2543。虽然一些供应商表示了担忧，认为 H.323 和 MGCP 协议可能会大大危及他们在 SIP 服务方面的投资，IETF 继续进行这项工作，于 2001 年发布了 SIP 规范 RFC 3261。
RFC 3261 的发布标志着 SIP 的基础已经确立。从那时起，已发布了几个 RFC 增补版本，充实了安全性和身份验证等领域的内容。例如，RFC 3262 对临时响应的可靠性作了规定。RFC 3263 确立了 SIP代理服务器的定位规则。RFC 3264 提供了提议/应答模型，RFC 3265 确定了具体的事件通知。
早在 2001 年，供应商就已开始推出基于 SIP 的服务。今天，人们对该协议的热情不断高涨。Sun Microsystems 的 Java Community Process 等组织正在使用通用的 Java 编程语言定义应用编程接口 (API)，以便开发商能够为服务提供商和企业构建 SIP 组件和应用程序。最重要的是，越来越多的竞争者正在借助前途光明的新服务进入 SIP 市场。SIP 正在成为自 HTTP 和 SMTP 以来最为重要的协议之一。
SIP 的优点：类似 Web 的可扩展开放通信
使用 SIP，服务提供商可以随意选择标准组件，快速驾驭新技术。不论媒体内容和参与方数量，用户都可以查找和联系对方。SIP 对会话进行协商，以便所有参与方都能够就会话功能达成一致以及进行修改。它甚至可以添加、删除或转移用户。
不过，SIP不是万能的。它既不是会话描述协议，也不提增加供会议控制功能。为了描述消息内容的负载情况和特点，SIP 使用 Internet 的会话描述协议 (SDP) 来描述终端设备的特点。SIP 自身也不提供服务质量 (QoS)，它与负责语音质量的资源保留设置协议 (RSVP) 互操作。它还与若干个其他协议进行协作，包括负责定位的轻型目录访问协议 (LDAP)、负责身份验证的远程身份验证拨入用户服务 (RADIUS) 以及负责实时传输的 RTP 等多个协议。

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