SIP协议的分析以及opensips注册和通话的研究

本系统要基于网络进行对讲通话，SIP协议(会话发起协议)用于建立、保持、销毁会话，其功能和日常打电话的流程是一致的。SIP是完成是完成本系统要用到的核心协议。

SIP协议位于网络七层协议中的会话层，位于TCP/IP协议中的应用层。虽然没有做过验证，但是我觉得iOS上的Facetime也是基于此协议。一个手机可以绑定多个SIP地址，注册之前也是要指明要绑定的地址。只不过iOS的注册是自动完成的。

OPTIONS请求可以作为建立会话的一部分，用来查询对方的SIP能力。常见的返回值，也就是SIP执行能力：

• INVITE。用于发起SIP会话请求。
• ACK。用于确认SIP请求。
• CANCEL。用于取消SIP请求。
• OPTIONS。用于查看对方SIP执行能力。
• BYE。用于结束SIP请求。

##SIP注册

SIP协议注册到服务器的一般过程：向SIP服务器发起请求，此处为asteriskguide.com。并发送自己的用户名，此处为8500。此外，还要附带本机IP地址，作为将来通信使用。Contact代表的就是当前用户的通信地址，其他用户可以通过此地址联系到当前用户，实现发送呼叫请求。

我从WireShark[1]截到的图，也可以看到此通信过程，10.14.5.218向121.199.55.106发起注册请求REGISTER。接着，收到了状态码，200 OK。SIP协议的设计借鉴了HTTP，返回状态码和HTTP的相同。此处为200。

其中，中间的PUBLISH是向服务器发送消息，告诉它我们在线[3]。

REGISTER请求[4]:

• TO 是为哪一个用户注册的。是一个完整的SIP用户的SIP URI。发出注册请求的并不一定是SIP用户本身。所以要有FROM头域
• FROM 谁发起的注册，就是谁的SIP URI
• Call-ID 同一个SIP客户端的Call-ID是相同的。因为同一个sip客户端会间隔一定的时间就注册一次。在注册服务器里面用户的注册信息保留一定的时间，保存的时间并不是SIP规定的。
• CSeq CSeq 值保证REGISTER 请求适当的排序。对于每个使用相同的Call-ID 的REGISTER 请求，UA 必须逐一增加Cseq 值。
• Expires 注册绑定时间为3600s

此处返回的状态码为200，表示注册成功。此外，相比REGISTER还增加了Contact，返回当前用户所有注册过的SIP URI，我用多台设备注册过，所以返回了多个结果。

##SIP发起会话

使用WireShark绘制的连接、通信、以及断开连接的流程图更直观一些。由sip:mint@121.199.55.106:5060向sip:ad@10.14.5.202发送通话请求。当ad收到请求后，会立刻返回100 TRYING响应，等一段时间之后，再返回180 RINGING，接通之后，响应200 OK[5]。

该图中，由mint@121.199.55.106:5060向ad@10.14.5.202:10060发起连接请求，内容格式是SDP描述格式，该格式内容会包含音视频传输参数和传输端口。详细内容参考下一节。

系统所用的SIP服务器是opensips。该部分的配置和使用超出了本文范围，不作详细介绍。

参考文献

• RFC3261 SIP: Session Initiation Protocol
• 使用Wireshark进行SIP包解析
• 《Building Telephony Systems with OpenSIPS 1.6》
• sip PUBLISH 与 SUBSCRIBE 方法的区别
• SIP注册过程
• sip “100 trying” instead of “180 ringing”
• SIP中SDP及其RTP的工作过程

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