圖 9.5 基於 SIP 協定的 IP 電話系統的協定結構

1. 圖9.5 基於SIP協定的IP電話系統的協定結構

2. 四、IP 電話 二、基於SIP的IP電話系統組成 基於SIP的IP電話系統的基本組成包括終端、通信網路、閘 道和SIP伺服器，如圖9.6所示。

3. 圖9.6 基於SIP的IP電話系統基本組成

4. 四、IP 電話 1. 終端： 終端是用戶進行即時通信的端點設備，按照接入系統的方 式分，可以是PSTN網路中的普通電話機，也可以是IP網 路中的各種IP電話終端。 IP電話終端除了具有普通電話機的所有功能以外，還要能 夠對媒體流進行編解碼，如移動電話、多媒體手持設備、 PC和PDA等。根據實現的協定，IP電話終端又可以分為 H.323終端和SIP終端。

5. 四、IP 電話 2. SIP伺服器： SIP伺服器是處理與多個呼叫相關聯信令的設備。SIP協定 的一個主要特性就是分離用戶的邏輯位址和實際物理位址 ，可以方便地實現呼叫路由和對用戶移動性的支援。 這樣，需要動態建立用戶的邏輯位址和實際物理位址之間 的對應關係。 SIP伺服器的主要功能就是提供邏輯位址到物理位址的解析 和確定通信中終端的位置（即用戶定位）。 這涉及代理伺服器、重定向伺服器和註冊伺服器三種SIP伺 服器，它們相互配合工作，使得用戶不論在何處、使用何 種設備，都可以通過唯一的邏輯地址進行通信。

6. 四、IP 電話 3. 通信網路： 通信網路不僅是IP網路，比如LAN、Intranet和Internet， 還應該包括電路交換網PSTN。 PSTN本身就是提供電話業務的傳統網路，出於投資和技 術上的考慮，它仍將在相當長時間記憶體在，所以一個實 際的IP電話系統應該能與PSTN互連互通，實現普通電話 用戶與IP電話終端用戶，甚至普通電話用戶與普通電話用 戶之間的會話功能。 在基於SIP的IP電話系統中，普通電話用戶經由本地電話 網接入IP網，PSTN起本地接入的作用。

7. 四、IP 電話 4. 閘道： 閘道是跨接在IP網路與PSTN之間的設備，完成網間協定 轉換，使IP網路的資訊能夠在PSTN中傳輸，或者反之。 閘道一側完成對PSTN介面，另一側完成對IP網的介面， 它是實現IP網路與PSTN的互連互通的關鍵設備。

8. 四、IP 電話 三、SIP系統的基本工作過程　 1.用戶註冊 ：用戶要進入系統，進行會話通信，必須進行註冊。 2.建立呼叫 ：一個SIP呼叫建立過程如圖9.7所示，一個SIP終端通 過其用戶代理客戶機向管理所在域的本地代理伺服 器發出呼叫建立請求，本地代理伺服器判斷被叫終 端是否屬於同一個域。

9. 四、IP 電話 3. 通話過程 ：呼叫建立後，雙方可以直接進行通信，直到會話結 束。通話結束後，還需要進行呼叫拆除，類似建立 過程。

10. 圖9.7SIP呼叫建立過程

11. 四、IP 電話 四、SIP系統與其他網路的互連 PSTN是電路交換網路，採用時分多工(TDM)的物理時隙 通道承載媒體流和信令轉換，而SIP系統採用IP分組包的 形式承載媒體業務流和信令。

12. 四、IP 電話 1.閘道： SIP系統採用分離閘道的概念，將閘道的功能分解為三個 功能實體，如圖9.8所示。 媒體閘道(MG,Media Gateway)負責媒體變換，如果跨接 在IP網路與PSTN之間，媒體閘道還要負責PSTN和IP兩 側承載通路的連接。 信令閘道(SGW,Signalling Gateway)負責信令轉換。 媒體閘道控制器(MGC,Media Gateway Controller)負責 根據收到的信令控制媒體閘道的呼叫建立和釋放。

13. 圖9.8 SIP系統的閘道功能模型

14. 四、IP 電話 為了在媒體閘道控制器和媒體閘道之間傳遞資訊，需要相 應的內部協定。 目前主要有兩個協定完成媒體閘道控制器對媒體閘道的控 制。 一個是MGCP(Media Gateway Control Protocol)協定，它 是由RFC2705規定的協定規範，已在當今許多IP電話系統 中使用。 另一個是MEGACO/H.248(Media Gateway Control protocol)協定，Megaco 是IETF和ITU-T研究組16共同努 力的結果，因此IETF定義的 Megaco與ITU-T推薦的H.248 相同。

15. 四、IP 電話 2.與H.323的互連： H.323和SIP之間互連的閘道主要完成H.323信令消息和 SIP信令消息之間的相互翻譯和轉換功能，並將轉換後的 信令消息轉發到對端實體。 閘道可以作為獨立的功能實體存在，也可以將功能集成到 H.323網守或SIP伺服器（代理伺服器或重定向伺服器）中 。

16. 四、IP 電話 SIP與H.323互時要解決的內容主要包括位址解析和映射 ，消息映射，終端媒體能力協商和H.323與SIP網路的媒 體編碼演算法映射，媒體通道打開和關閉，呼叫資源預 留與釋放等幾個重要方面。

17. 四、IP 電話 (1)地址解析和映射： 目前，H.323 v2版本支援的地址類型包括H.323端點編碼 、E164號碼、E-mail位址、URL（統一資源定位）、傳輸 地址和PartyNumber號碼。 SIP位址則採用URL結構來進行定義，SIP URL在SIP消息 中可以用來指示主叫方位址、被叫方地址、重定向地址和 請求的當前目的地址，分別置於SIP消息頭部的From, To, Contact欄位和Request-URL欄位中。

18. 四、IP 電話 因此，SIP和H.323網路之間要實現互連互通，首先需要 地址解析和映射，即閘道不僅要完成識別消息中所包含 的位址類型，而且還要根據地址映射的規則將其變換為 對端位址類型。

19. 四、IP 電話 (2)消息映射： SIP側和H.323側信令消息映射是實現SIP和H.323互連功能 的一項最關鍵技術。 SIP採用文字方式進行編碼，而H.323協定則採用二進位方 式進行編碼。 一般來說，消息映射包含兩個方面內容，一是要完成消息 編碼方式轉換，二是要按照消息語義相同的規則進行映射 。

20. 四、IP 電話 (3)媒體能力協商： H.323協定採用H.245協定的TCS消息來描述主被叫雙方 媒體能力的協商，而SIP則採用會話描述協定(SDP)來描 述主被叫雙方媒體能力，其中SDP是作為SIP消息的消息 體部分出現的。

21. 四、IP 電話 (4) 互連呼叫建立過程： 圖9.9簡要示意了SIP和H.323之間互連呼叫的過程，為簡 單起見，假定H.323網路側採用快速連接過程，並且這個 呼叫不涉及網守。 因為如果使用網守的話，在H.323側的閘道將出現RAS信 令，是不能被SIP網路識別的。 假定呼叫的發起者為SIP端點，被叫為H. 323端點。

22. 圖9.9 從SIP到H.323的呼叫

23. 四、IP 電話 2. 與PSTN的互連： 對於與PSTN的互連，存在著從電路交換媒體到IP分組包 的轉換，以及從分組包到電路交換媒體的轉換。 考慮到組網方式、媒體流及信令承載、媒體流編碼格式 等方面的根本差異，基於SIP的系統需要解決以下幾個方 面的問題。 (1) 網路承載連接的互連 (2) 媒體格式的互通 (3) 呼叫控制信令的互連

24. 五、視頻點播系統 視頻點播簡稱為VOD(Video On Demand)，它泛指一類 可以按照用戶需要點播節目的互動式多媒體視頻業務。 用戶可以根據自己的需要在任何時刻收看任意一個視頻 節目，而且不需要受到節目提供者在時間和內容安排上 的約束。 VOD的本質是資訊的使用者根據自己的需求主動獲得多 媒體資訊，它區別於資訊發佈的最大不同就是主動性和 選擇性。

25. 五、視頻點播系統 一、VOD系統的功能　 VOD可以廣泛應用於電腦局域網、廣域網、寬頻綜合接 入網、有線電視網等，在許多領域都具有廣闊的應用前 景。

26. 五、視頻點播系統 一般來講，VOD系統都必須具備以下功能。 1. 下載 2. 導航 3. 用戶定制 4. 用戶身份鑒定／鑒權 5. 計費和加密 6. Internet訪問

27. 五、視頻點播系統 二、VOD系統組成 VOD系統主要由節目提供者、伺服器、傳輸網路和用戶 終端四個部分組成，如圖9.12所示。

28. 圖9.12 VOD系統組成

29. 五、視頻點播系統 1. 節目提供者 ：節目提供者的主要功能是儲存和製作節目，例如瀏覽 器和各種應用的用戶介面，如歡迎頁、功能表等；各 種應用的具體節目內容的製作，如遠端教育中的課程 內容、家庭購物中的商品資訊、電影點播中的電影節 目、電子圖書館中的電子圖書等。 2. 伺服器 ：伺服器是用戶和節目之間的中間橋梁。

30. 五、視頻點播系統 3. 用戶終端 ：用戶終端又稱作用戶端系統，它是用戶與VOD伺服 器進行交互操作的終端設備。 4.傳輸網路 ：傳輸網路分為核心網和接入網兩大部分，即主幹網 和本地網，是影響VOD系統服務性能的關鍵因素。