SIP软交换系统群呼的实现

摘 要：SIP（Session Initiation Protocol）是IETF提出的在IP网络上进行多媒体通信协议，它是基于文本的应用层控制协议，独立于底层协议，用于建立、维护、终结多媒体会话和呼叫。软交换作为下一代网络（NGN）的核心技术，为具有实时性要求的业务提供呼叫控制和连接控制功能。通过分析基于SIP的语音类业务应用的现状及未来的发展趋势，并对相关的主要协议和关键技术进行研究，在此基础上，提出了基于SIP的软交换系统，并实现了系统中的群呼业务功能。

关键词：SIP；软交换；群呼；呼叫控制

中图分类号：TP212 文献标识码：A DoI: 10.3969/j.issn.1003-6970.2012.03.013

The Implementation of Group-calling in SIP Soft-switching system

YANG Lei, LIN Hai-quan, ZHU Jian-feng

(School of Electronics and Information Engineering, Qiongzhou University, Sanya 572022, China)

【Abstract】SIP (Session Initiation Protocol) is a multimedia communication Protocol put forward by the IETF on IP network. It is the control Protocol of the application layer based on the text, which is independent from the underlying Protocol, being used to establish, maintain, and terminate the multimedia conversation and calls. As the core technology of the Next Generation Network(NGN),soft-switching technology provides call and connection control for the business that calls for the instantaneity. Through analyzing the current situation and the future trend based on the application of the SIP voice service business and researching on the related major agreements and key technology, the soft-switching system based on SIP is put forward and the group-calling function has been implemented.

【Key words】SIP; Soft-switching; Groupcalling; Call control

0 引 言

随着电信网络的演进和新业务的发展，人们对网络及终端通信性能的要求越来越高。网络技术也正从基于电路交换向分组交换演进，数据和信令都可以选择分组网来承载，控制由软交换实体来完成,业务提供也正从简单的语音业务和低速数据业务向高速的多媒体业务演进。软交换技术使得多种网络上基于多种协议的实时呼叫的统一控制成为可能，SIP的应用适应了融合多种网络的发展。SIP协议基于文本编码，大量借鉴了成熟的HTTP协议，并且具有易扩展，易实现等特点，因此非常适合用来实现基于因特网的多媒体通信系统。基于SIP的这些优点，论文主要对软交换系统中的群呼业务实现进行探究。系统采用Web界面和数据库相结合方式对系统的群呼业务进行管理和维护。Web界面的应用方便了管理员使用和操作此软交换系统,数据库的应用降低了系统对物理内存的消耗,这些优点有利于系统中功能的充分发挥，因此系统适用于大规模的应用。

1 SIP软交换系统架构

系统中的呼叫过程主要由IP-PBX模块控制。IP-PBX网络系统内各电话终端采用IP方式进行数据通信，不仅能进行通话，还能实现文本、数据、图像的传输。此系统将电话网和计算机网融合成一个整体，实现局域网内的电子办公。特别是在远距离协作商务、电子办公中将会充分发挥其强大的资源优势，为商业合作、工作重组带来便捷。IP-PBX局域网内的控制中心可根据局内外的具体情况，对计算机网络、电话网络进行有效地管理，达到资源共享。模块中含有SIP 服务器和呼叫控制单元：SIP 服务器分为器（Proxy Server）、重定向服务器（Redirected Server）、注册服务器（Register Server）；呼叫控制单元主要由Web服务器和数据库构成。IP-PBX模块如图1所示。

SIP协议在呼叫过程中主要负责会话的建立、维护和终结。用户信息（用户ID、用户名、用户密码）首先通过Web发起进行注册，建立呼叫前,用户需要先向服务器发起认证，通过认证后，用户终端的IP地址将被录入到服务器，并将这些信息保存到数据库；当其它用户呼叫该用户的时候，可以从数据库中调出被叫用户注册信息中的IP地址。

2 呼叫基本过程

呼叫过程由主叫侧A发起,经由SIP服务器,再发送SIP报文到被叫侧B。SIP服务器负责SIP报文的路由寻径和转发，因此许多服务功能都必须依靠它完成。如图2所示。

1：主叫A发起会话请求INVITE，并提交给服务器。

2：请求发往服务器之后，服务器向主叫侧A返回状态码100（TRYING）的临时响应消息，表明请求已接受并正在处理中。

3：服务器将INVITE请求发送到被叫侧B。

4：被叫侧B得知有用户邀请他加入会话，生成一个状态码100（TRYING）的临时响应消息返回给服务器。

5：被叫侧B启动振铃，并生成状态码180(RINGING)发给服务器。

6：服务器收到180响应后，将响应继续返回给主叫侧A。

7：被叫侧B提起话筒接受呼叫，并产生状态码为200（OK）响应发送给服务器, 表明被叫侧B接受会话邀请。

8:服务器收到200响应后，将响应继续转送到主叫侧A。

9：主叫侧收到200的响应后，直接向服务器发送ACK确认消息。

10：服务器收到主叫侧发送的ACK确认消息后，将确认消息转发给被叫侧B。

11：主叫侧A和被叫侧B确认消息完毕后，会话建立，双方进行多媒体会话。

12：当会话中的任何一方想终结会话（以A为例），此时A向服务器发送BYE的请求。

13：服务器收到主叫A的请求BYE消息后，然后向被叫侧B转发BYE的请求。

14：被叫侧B收到BYE的请求后，发起200（OK）发送到服务器。

15：服务器收到被叫侧200响应消息后，将此消息转发给主叫侧A，A和B会话过程结束。

3 群呼的实现

3.1 群呼数据表

群呼过程中,要根据数据库中表与表之间的数据及其关系建立呼叫,关系图如下图3所示。

t_tenant表：tenant_id（主键）字段是用户管理员的ID；

t_extension表：tenant_id（外键）&extension（两个字段作为主键），其中extension是内线号以及其所属的目标组号destination_group_id,data_updated是内线中数据更新日期；

t_destination_group表：tenant_id（外键）& destination_ group_id（两个字段作为主键），destination_group_id是目标组的ID，data_updated是目标组中数据更新日期。

3.2 群呼的实现

数据入录时, 记录开始建立通话的时间,以及释放通话的时间,从而记录通话的总时间(便于查询通话时间和运营商计时收费)。群呼时,在数据库表里查找群组内的所有成员,然后将成员信息调进服务器内存,根据内存里群组成员的状态执行呼叫过程。群呼类图如下图4所示。

各类的作用：

BasePeer为抽象类，生成具有功能相同的peer终端列表，它是SipPhoneGroupFunctionPeer、DestinationGroupPeer、BaseSipPhoneGroupFunction的父类。

SipPhoneGroupFunctionPeer类对数据库表sip_phone_ group_function进行操作，它是SipPhoneGroupFunction的父类。

BaseSipPhoneGroupFunction在呼叫控制中产生对象模型并设置对象的属性sipPhoneGroupId、sipPhoneFunctionId及其构造方法。

DestinationGroupPeer类更新数据库表t_destination_ group中的字段。

SipPhoneGroupFunction是对象类并设置对象的属性grouupName及其构造方法。

群呼序列图如下图5所示。

系统分别采用循环振铃和共同振铃的方式解决了现实通信业务中群呼单一的问题。通过应用服务器执行信令控制，将不同的用户加入指定的组中，当主叫方呼叫此组ID时，能够发起对组内的所有用户呼叫，此时被叫用户群组能够循环振铃或者同时振铃（根据呼叫方法设定）,任一被叫用户只要摘机,就可以与主叫用户通话,同时释放其它未摘机的被叫用户。呼叫过程时序图如图7所示。

4 结论

本文对SIP协议进行简要分析后，给出了一种基于SIP软交换系统的群呼业务的建立和控制的具体方案，在实现的过程中充分体现了SIP 协议简单及易于扩展的特性，进行简单的改进即可满足不同层次的需求，推进并加速了发展下一代互联网和新一代移动通信的步伐，加快了网络升级换代。通过网关可以充分利用现有的计算机互联网（IP）资源、及公共服务电话网（PSTN）资源进行异构终端间的信息交换，对社会资源有效再利用、节约通信成本、保护生态环境等方面，具有积极的作用。

参考文献

[1] 朱剑锋,李壮,马玉春. 基于SIP的IP-PBX呼叫保留功能的实现[J]. 信息与电脑(理论版), 2009年12期.

[2] 杨震，马华. 一个基于SIP的P2P视频会议系统[A];第一届建立和谐人机环境联合学术会议（HHME2005）论文集[C], 2005年.

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