MỤC LỤC Phần I : Tổng quan về giao thức khởi tạo phiên SIP 2 1.1 Lịch sử của SIP 2 1.2 Các thành phần trong mạng SIP 4 1.3 Các bản tin, mào đầu và đánh số 5 1.4 Cấu trúc bản tin SIP 9 1.5 Thiết lập và hủy cuộc gọi SIP 16 Phần II : Hoạt động của SIP trong IMS UMTS 21 2.1 Thủ tục tiền thiết lập phiên 21 2.1.1 Gắn kết GPRS 22 2.1.2 Hoạt hóa ngữ cảnh PDF 23 2.1.3 Tìm kiếm P-CSCF 24 2.1.4 Đăng ký dịch vụ 25 2.2 Các thủ tục trong SIP 29 2.2.1 Các thủ tục thiết lập phiên 29 2.2.2 Các thủ tục giải phóng phiên 44 1 PHẦN I. TỔNG QUAN VỀ GIAO THỨC KHỞI TẠO PHIÊN. 1.1 Lịch sử của SIP SIP được phát triển bởi IETF – nhóm kiểm soát session trong hệ thống Multimedia nhiều thành phần, được biết đến với tên là MMUSIC. Phiên bản 1.0 được công bố trên Internet năm 1997. Sau đó các giao thức đã được điều chỉnh, kết quả ý nghĩa đó đã cho ra đời phiên bản 2.0 - được công bố trên Internet năm 1998. Đến năm 1999, giao thức này đã được công nhân là chuẩn và được chính thức công bố vào tháng 4 năm 1999 trong RFC2543. Và để đáp ứng nhu cầu sử dụng ngày càng tăng, tháng 9 năm 1999 IETF đã xây dựng SIP phục vụ làm theo việc nhóm. Đến tháng 7 năm 2000 nó đã được phân loại và sửa lỗi sau đó công bố trong RFC 2534 bis, bên cạnh đó nó cũng được công bố trong RFC 3261 nhằm thay thế cho RFC 2543. Chính tính đại chúng của SIP IETF đã dẫn tới sự hình thành của các hệ thống thông tin làm việc nhóm liên kết với nhau thông qua thành phần trung tâm là SIP, và cũng điều này đã thôi thúc sự đầu tư phát triển các ứng dụng của SIP. Cụ thể, nó được áp dụng trong các hệ thống tin nhắn tức thời, hệ thống thông tin báo hiệu, hệ thống tích hợp PSTN với Internet thông qua các dịch vụ Internet. Để nâng cấp và hiệu chỉnh thành giao thức tiêu chuẩn, đòi hỏi giao thức này phải đáp ứng được điều kiện tiêu chuẩn đó là: cho phép kết nối không hạn chế các hệ thống độc lập được triển khai độc lập. Chính vì vậy, trong tương lai, giao thức này sẽ vẫn còn được hiệu chỉnh và chuẩn hoá để hoàn thiện và phát triển lên các tầm cao mới. 2 Giống như nhiều giao thức VoIP khác, SIP được thiết kế để xác định địa chỉ, các chức năng của báo hiệu và quản lý phiên trong phạm vi mạng điện thoại gói. Báo hiệu cho phép thông tin cuộc gọi được chuyển qua đường biên mạng. Phiên quản lý cung cấp khả năng điều khiển thuộc tính của một cuộc gọi từ đầu cuối đến đầu cuối (end-to-end). SIP cung cấp khả năng để: - Quyết định vị trí của điểm kết cuối - SIP hỗ trợ phân giải địa chỉ, biên dịch tên (name mapping) và định hướng lại cuộc gọi (call redirection). - Quyết định khả năng môi trường (media) của đích đến thông qua giao thức mô tả phiên - Session Description Protocol (SDP) - SIP quyết định “mức thấp nhất” của các dịch vụ chung giữa các điểm kết cuối, hội thoại được chỉ được thiết lập khi môi trường truyền tải (media) có khả năng được hỗ trợ bởi tất cả điểm kết cuối cuối. Quyết định tính sẵn có của điểm kết cuối cuối – nếu một cuộc gọi không thể hoàn thành do điểm kết cuối cuối không sẵn có, SIP quyết định liệu bên bị gọi đã sẵn sàng chưa trả lời sau một số hồi chuông nhất định, sau đó nó gửi trả lại bản tin chỉ ra lý do tại sao điểm kết cuối không sẵn sàng. Thiết lập một phiên giữa bên xuất phát và bên kết thúc, nếu cuộc gọi có thể thực hiện được, SIP thiết lập một phiên giữa các bên tham gia, SIP cũng hỗ trợ việc thay đổi cuộc gọi giữa chừng, chẳng hạn như bổ sung thêm các điểm kết cuối tham gia hội thoại hoặc thay đổi các tính chất của môi trường cũng như giải mã. Xử lý chuyển cuộc gọi hoặc kết thúc cuộc gọi, SIP hỗ trợ việc chuyển cuộc gọi từ một điểm kết cuối này tới điểm kết cuối khác. Trong quá trình chuyển cuộc gọi, SIP đơn giản chỉ thiết lập một phiên giữa các bên tham gia hội nghị và 3 điểm kết cuối mới (xác định bên chuyển) và kết thúc phiên giữa các bên chuyển tiếp, tại cuối thời điểm của cuộc gọi, SIP kết thúc phiên giữa tất cả các bên. Ở đây cần lưu ý rằng khái niệm hội thoại có thể bao gồm hai hoặc nhiều bên tham gia và có thể được thiết lập bằng cách sử dụng chế độ multicast hoặc nhiều phiên unicast. Khái niệm hội thoại ở đây cũng được hiểu rằng đó là một phiên thiết lập hoặc một cuộc gọi giữa hai hay nhiều điểm kết cuối. 1.2 Các thành phần trong mạng SIP: Nói chung SIP gồm 2 thành phần lớn là SIP client (là thiết bị hỗ trợ giao thức SIP như SIP phone), và SIP server (là thiết bị trong mạng xử lý các bản tin SIP). Trong SIP server có các thành phần quan trọng như: Proxy server, Redirect server, Location server, Registrar server + Proxy Server: là thực thể trong mạng SIP làm nhiệm vụ chuyển tiếp các SIP request tới thực thể khác trong mạng. Như vậy, chức năng chính của nó trong 4 mạng là định tuyến cho các bản tin đến đích. Proxy server cũng cung cấp các chức năng xác thực trước khi cho khai thác dịch vụ. Một proxy có thể lưu (stateful) hoặc không lưu trạng thái (stateless) của bản tin trước đó. Thông thường, proxy có lưu trạng thái, chúng duy trì trạng thái trong suốt transaction (khoảng 32 giây). + Redirect Server: trả về bản tin lớp 300 để thông báo thiết bị là chuyển hướng bản tin tới địa chỉ khác – tự liên lạc thông qua địa chỉ trả về. + Registrar server: là server nhận bản tin SIP REGISTER yêu cầu và cập nhật thông tin từ bản tin request vào “location database” nằm trong Location Server + Location Server: lưu thông tin trạng thái hiện tại của người dùng trong mạng SIP 5 1.3 Các bản tin, mào đầu và đánh số a. Bản tin yêu cầu (Request) Được gửi từ client tới server. RFC 3261 định nghĩa 6 kiểu bản tin request cho phép UA và proxy có thể xác định người dùng, khởi tạo, sửa đổi, hủy một phiên, ngoài ra trong các phiên bản RFC khác còn định nghĩa thêm một số bản tin mở rộng của SIP. Bản tin INVITE Được UAC (user agent client) sử dụng để yêu cầu thiết lập một cuộc gọi với UAS (user agent server). Khi một UA (user agent) muốn thiết lập một cuộc gọi với một UA khác, nó sẽ gửi bản tin INVITE tới địa chỉ của UA kia, trong bản tin INVITE này sẽ chứa các thông tin như địa chỉ SIP (SIP URI) của phía gọi, hoặc các thông tin mô tả phiên nằm trong phần message body các thông tin này thường được mô tả bằng giao thức SDP(Session Description Protocol), các thông tin mô tả phiên thường là các thông tin như các chuẩn mã hóa âm thanh, hình ảnh (codecs), các thông tin cần thiết để mở các kênh logic. Bản tin INVITE có thể được gửi trực tiếp giữa UAC và UAS hoặc là thông qua một vài Proxy Server. UAS khi nhận được bản tin INVITE nó sẽ sinh ra các bản tin Response để thông báo cho phía gọi biết về tiến trình của cuộc gọi. Ví dụ. UAS gửi trả lời bản tin Response 108 để thông báo cho bên gọi biết rằng chuông của phía bị gọi đang rung. Nếu phía bị gọi chấp nhận cuộc gọi nó sẽ gửi trả lời bản tin Response 200 OK. Trong trường hợp một trong hai UAS muốn thay đổi các thông số mô tả phiên khi mà cuộc gọi đang diễn ra thì một trong 2 bên sẽ gửi lại bản tin INVITE (Re- INVITE) tới bên kia với các thông số media mới. Bản tin Register 6 Bản tin Register được UA sử dụng để thực hiện thủ tục đăng ký với SIP server, trong bản tin Register này sẽ chứa các thông tin về UA như: địa chỉ hiện tại, số port mà UA đang lắng nghe…. Nếu nhận được bản tin Response 200 OK từ phía SIP server nghĩa là quá trình đăng ký đã thành công. Bản tin BYE Bản tin BYE được gửi từ phía user agent để kết thúc một cuộc gọi. Khi một user agent muốn kết thúc cuộc gọi, nó sẽ gửi bản tin BYE tới phía còn lại để thông báo rằng nó muốn kết thúc cuộc gọi. Một bản tin Respone 200 OK được gửi trả lại để thông báo rằng yêu cầu kết thúc được chấp nhận và cuộc gọi được kết thúc. Bản tin ACK Bản tin ACK được gửi từ phía user agent để cho biết rằng nó đã nhận được bản tin response cuối cùng cho bản tin INVITE trước đó. Các bản tin Response cuối cùng là các bản tin thuộc lớp 2xx, 3xx, 4xx, 5xx, 6xx. Bản tin CANCEL User agent1 muốn thực hiện cuộc gọi tới user agent2 ,ban đầu nó sẽ gửi bản tin INVITE tới user agent2. Nếu user agent1 không nhận được bản tin response cuối cùng từ phía user agent2 trong khoảng thời gian time out, nó sẽ gửi bản tin CANCEL tới user agent2 để hủy bỏ cuộc gọi. Bản tin BYE sẽ không được sử dụng trong trường hợp này vì cuộc gọi vẫn chưa được thiết lập. Một cuộc gọi được thiết lập khi các bản tin INVITE, 200 OK, ACK được trao đổi. Bản tin OPTIONS Được sử dụng để truy vấn về khả năng của 1 user agent. Khả năng ở đây có thể là khả năng mã hóa và giải mã âm thanh, hình ảnh, các message header được user agent hỗ trợ. 7 Bản tin REFER Được gửi từ user agent để yêu cầu một user agent khác truy cập vào một địa chỉ URI hoặc URL trong trường header field Refer-To nằm trong bản tin REFER. Địa chỉ URI hoặc URL có thể là một địa chỉ SIP URI hoặc một địa chỉ của một trang web. Nếu là một địa chỉ SIP URI, user agent dường như đang thực hiện một dịch vụ chuyển cuộc gọi (transfer call), hoặc là đang tạo ra một cuộc gọi với nhiều bên tham gia (conferencing). Khi nhận được bản tin REFER nếu UA đồng ý truy cập vào địa chỉ URI hoặc URL được cung cấp nó sẽ gửi trả lại bản tin response 202 Accepted. Ví dụ UA nhận được bản tin REFER với địa chỉ SIP URI trong trường Refer-To, UA sau đó sẽ gửi một bản tin Invite tới địa chỉ SIP URI vừa được cung cấp trong bản tin Refer-To Bản tin SUBSCRIBE Được gửi từ một UA để yêu cầu nhận một cảnh báo về sựu thay đổi của một sự kiện(event) nào đó, ví dụ như sự kiện chuyển cuộc gọi, hoặc sự kiện thiết lập hội nghị (cuộc gọi có nhiều bên tham gia). Bản tin SUBSCRIBE được gửi tới server với trường Event chứa giá trị là tên của sự kiện mà client muốn được nhận thông báo, và trường Expires là khoảng thời gian timeout của bản tin SUBSCRIBE. Nếu server hỗ trợ sự kiện mà client mô tả trong trường Event, server gửi trả lời bằng bản tin response 200 OK, lúc này cứ mỗi lần có một sự thay đổi nào đó của sự kiện mà client mong muốn nhận, server sẽ gửi bản tin NOTIFY thông báo tới client, bản tin NOTIFY sẽ được gửi cho tới khi khoảng thời gian timeout của bản tin SUBSCRIBE hết hạn, lúc này nếu muốn tiếp tục nhận các thông báo từ server, client phải gửi lại bản tin SUBSCRIBE Bản tin NOTIFY Được sử dụng bởi UA để gửi một thông báo về sự thay đổi của một sự kiện tới UA phát ra bản tin SUBSCRIBE. Nội dung của phần thông báo chứa trong 8 phần message body của bản tin NOTIFY và thường được định dạng theo kiểu XML. Bản tin MESSAGE Được sử dụng để mang nội dung của các tin nhắn nhanh (Instant message) được gửi giữa các UA. Nội dung của IM được chứa trong phần message body của bản tin MESSAGE. Ví dụ một bản tin MESSAGE: MESSAGE sip:editor@rcs.org SIP/2.0 Via SIP/2.0/UDP lab.mendeleev.org:5060;branch=z9hG4bK3 Max-Forwards: 70 To: <editor@rcs.org> From: “D. I. Mendeleev” <dmitry@mendeleev.org>;tag=1865 Call-ID: 93847197172049343 CSeq: 5634 MESSAGE Subject: First Row Contact: <sip:dmitry@lab.mendeleev.org> Content-Type: text/plain Content-Length: 10 b. Các bản tin trả lời (responses) 9 Một bản tin response là một bản tin được gửi bời UAS hoặc SIP server để trả lời cho một bản tin request trước đó. SIP định nghĩa sáu lớp của các bản tin responses, các lớp từ 1xx tới 5xx hầu như là tương tự với các bản tin response của giao thức HTTP, riêng lớp 6xx được định nghĩa riêng cho SIP. 1.4 Cấu trúc bản tin SIP Bản SIP gồm 3 phần: start line, header và body. Client gửi yêu cầu (request) và server trả lời bằng response. Giao dịch SIP bao gồm yêu cầu từ client, 0 hoặc nhiều provisional response và final response từ server. a. SIP response Status line là dòng bắt đầu của response. Các bản tin đáp ứng được chia thành thành hai nhóm bao gồm 6 loại bản tin, mỗi bản dùng một mã trạng thái nằm trong một dải mã. 10 [...]... thoại SIP Với SIP rất nhiều dịch vụ di động mới được hỗ trợ d) Dễ dàng tạo tính năng mới cho dịch vụ và dịch vụ mới Là giao thức khởi tạo phiên trong mạng chuyển mạch gói SIP cho phép tạo ra những tính năng mới hay dịch vụ mới một cách nhanh chóng Ngôn ngữ xử lý cuộc gọi (Call Processing Language) và Giao diện cổng kết nối chung (Common Gateway Interface) là một số công cụ để thực hiện điều này SIP. .. Ngoài ra SIP còn có các mô hình hoạt động liên mạng với SS7 (đến PSTN) hoặc là liên mạng với chồng giao thức H.323 1.5 Tính năng của SIP Giao thức SIP được thiết kế với những chỉ tiêu sau: Tích hợp với các giao thức đã có của IETF Đơn giản và có khả năng mở rộng Hỗ trợ tối đa sự di động của đầu cuối Dễ dàng tạo tính năng mới cho dịch vụ a) Tích hợp với các giao thức đã có của IETF Các giao thức khác... xây dựng để xây dựng những ứng dụng SIP SIP có thể hoạt động cùng với nhìu giao thức như : - RSVP (Resource Reservation Protocol) : Giao thức giành trước tài nguyên mạng - RTP (Real-time transport Protocol) : Giao thức truyền tải thời gian thực - RTSP (Real Time Streaming Protocol) : Giao thức tạo luồng thời gian thực - SAP (Session Advertisement Protocol) : Giao thức thông báo trong phiên kết nối -... CSCF), và thực hiện đăng ký dịch vụ với CSCF phục vụ trong mạng nhà của nó qua P-CSCF cho các dịch vụ SIP Sau đây là chi tiết các bước 22 2.1.1 Gắn kết GPRS IMS sử dụng miền gói của mạng lõi để t r u y ề n d ữ l i ệ u v à b á o hiệu theo một cách hiệu quả Một mạng lõi miền gói chung được sử dụng cho cả GERAN và UTRAN Mạng lõi chung này đ ư ợ c thiết kế để hỗ trợ vài mức QoS để cho phép truyền hiệu quả... 503: dịch vụ không có 505: phiên bản không được hỗ trợ: Máy chủ không hỗ trợ giao thức SIP này 14 513: thông điệp quá lớn 6xx: Thất bại toàn cục 600: tất cả mọi nơi đều bận 603: từ chối 604: không tồn tại ở bất cứ đâu 606: Không được chấp nhận b SIP request Request line là dòng đầu tiên của request Tên giao thức chỉ ra mục đích của request và request-URI chứa đích của request Các phương thức SIP Các... Protocol) : Giao thức mô tả phiên kết nối đa phương tiện - MIME (Multipurpose Internet Mail Extension - Mở rộng thư tín Internet đa mục đích) : Giao thức thư điện tử - HTTP (Hypertext Transfer Protocol) : Giao thức truyền siêu văn bản - COPS (Common Open Policy Service) : Dịch vụ chính sách mở chung - OSP (Open Settlement Protocol) : Giao thức thỏa thuận mở b) Đơn giản và có khả năng mở rộng 19 SIP có rất... gọi /giao dịch không tồn tại 482 : phát hiện thấy lặp 483 : quá nhiều chặng trung tuyến 484 :địa chỉ không hoàn chỉnh 485 : tối nghĩa 486 : đang bận 487 : yêu cầu bị chấm dứt 488 : Không được chấp nhận tại đây 491: yêu cầu đang chờ 493: không thể giải mã được : Không thể giải mã phần thân của S/MIME 5xx: Lỗi máy chủ 500: lỗi bên trong máy chủ 501: chưa khai báo: Phương thức yêu cầu SIP này chưa đựơc khai báo... hợp này, là địachỉ IP) cho UE và thiết lập một kết nối giữa SGSN hiện tại của UE và GGSN tương ứng mà giữ địa chỉ PDP, vì vậy tạo ra một kênh SGSN-GGSN cho UE chuyển dịch vụ dữ liệu gói Dữ liệu người dùng được đóng gói với thông tin giao thức đặc tả GPRS và được truyền một cách trong suốt giữa UE và GGSN.Trong trường hợp của dịch vụ SIP, ngữ cảnh PDP đầu tiên phải được kích hoạt cho tất cả lưu lượng...Cấu trúc bản tin SIP SIP version Status code Reason Phrase Cấu trúc Response Line SIP response Provisional (1xx): Bản tin này dùng để chỉ thị tiến trình nhưng không kết thúc giao dịch SIP (tìm kiếm, rung chuông, xếp hàng) Final (2xx, 3xx, 4xx, 5xx, 6xx): Bản tin này chỉ thị kết thúc giao dịch SIP 1xx: Provisional – đã nhận yêu cầu và đang tiếp tục xử lý... tiêu chí chọn lọc, S-CSCF sẽ gửi thông tin đăng ký tới nềntảng điều khiển dịch vụ và thực hiện các thủ tục điều khiển dịch vụ thíchhợp 13.S-CSCF trả về bản tin 200 OK với thông tin kết nối m ạ n g n h à t ớ i I - CSCF Nếu I-CSCF được chọn như điểm kết nối mạng nhà trong việc ẩn cấuhình mạng, I-CSCF sẽ mật mã hóa địa chỉ S-CSCF trong thông tin kết nối mạng nhà 14.I-CSCF gửi bản tin 200 OK tới P-CSCF và