軟交換中SIP子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的中期報(bào)告

軟交換中SIP子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的中期報(bào)告一、任務(wù)背景軟交換是指通過計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)進(jìn)行語音信號交換的通信方式。在軟交換系統(tǒng)中，SIP子系統(tǒng)是負(fù)責(zé)處理SIP協(xié)議相關(guān)的邏輯操作和信令信息的模塊。本報(bào)告旨在介紹在軟交換中SIP子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)過程。二、任務(wù)目的本任務(wù)的目的是：1.分析軟交換中SIP子系統(tǒng)的需求和功能，并設(shè)計(jì)SIP子系統(tǒng)的架構(gòu)。2.實(shí)現(xiàn)SIP子系統(tǒng)的基本功能，包括SIP消息收發(fā)、呼叫建立、呼叫保持/恢復(fù)、呼叫轉(zhuǎn)移、媒體協(xié)商和媒體傳輸?shù)取?.在完成上述基本功能的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步擴(kuò)展SIP子系統(tǒng)的功能，例如增加SIP協(xié)議中支持的其他特性和功能，支持IPv6等。三、任務(wù)內(nèi)容1.需求分析在進(jìn)行SIP子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)之前，首先需要對其需求和功能進(jìn)行分析。根據(jù)軟交換系統(tǒng)的要求，SIP子系統(tǒng)需要支持以下功能：（1）SIP消息收發(fā)：SIP子系統(tǒng)需要能夠識別和解析SIP協(xié)議，并根據(jù)協(xié)議內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚?。同時(shí)，SIP子系統(tǒng)需要能夠?qū)⑻幚砗玫腟IP消息轉(zhuǎn)發(fā)給目標(biāo)節(jié)點(diǎn)，并對接收到的SIP消息進(jìn)行正確的響應(yīng)。（2）呼叫建立：SIP子系統(tǒng)需要能夠?qū)崿F(xiàn)呼叫的建立過程。這包括向目標(biāo)節(jié)點(diǎn)發(fā)送INVITE消息、進(jìn)行媒體協(xié)商、確認(rèn)媒體參數(shù)等多個(gè)步驟。（3）呼叫保持/恢復(fù)：當(dāng)一方需要保持呼叫時(shí)，SIP子系統(tǒng)需要對該呼叫進(jìn)行正確的暫停和恢復(fù)操作。同時(shí)，保持/恢復(fù)過程中需要保證語音數(shù)據(jù)的不中斷傳輸。（4）呼叫轉(zhuǎn)移：當(dāng)呼叫需要轉(zhuǎn)移到其他節(jié)點(diǎn)時(shí)，SIP子系統(tǒng)需要負(fù)責(zé)該呼叫的狀態(tài)轉(zhuǎn)移和媒體流的重新協(xié)商。（5）媒體協(xié)商和媒體傳輸：呼叫的建立和保持過程中需要進(jìn)行媒體協(xié)商，而媒體協(xié)商后需要進(jìn)行媒體流的傳輸。SIP子系統(tǒng)需要能夠?qū)崿F(xiàn)媒體協(xié)商和媒體傳輸。2.設(shè)計(jì)架構(gòu)基于以上需求和功能，設(shè)計(jì)SIP子系統(tǒng)的架構(gòu)。參考軟交換系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計(jì)，SIP子系統(tǒng)可以采用分層架構(gòu)，將不同的功能分離出來，降低耦合度，方便擴(kuò)展。SIP子系統(tǒng)的架構(gòu)如下圖所示：SIP子系統(tǒng)主要由以下幾個(gè)模塊組成：-SIP信令協(xié)議棧：負(fù)責(zé)SIP消息的解析和處理，采用IP傳輸層協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)。-呼叫控制模塊：負(fù)責(zé)按照呼叫建立、保持/恢復(fù)、轉(zhuǎn)移等要求控制呼叫的狀態(tài)和媒體傳輸。-媒體處理模塊：負(fù)責(zé)對RTP/RTCP流進(jìn)行協(xié)議解析和處理，支持出/入媒體流的同步、碼率控制等操作。-業(yè)務(wù)邏輯模塊：負(fù)責(zé)處理SIP子系統(tǒng)中涉及到的業(yè)務(wù)邏輯，例如用戶鑒權(quán)、賬號管理等。3.實(shí)現(xiàn)基本功能在完成SIP子系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計(jì)之后，需要對其進(jìn)行開發(fā)和實(shí)現(xiàn)。首先實(shí)現(xiàn)上述需求中列舉的基本功能，包括SIP消息收發(fā)、呼叫建立、呼叫保持/恢復(fù)、呼叫轉(zhuǎn)移、媒體協(xié)商和媒體傳輸?shù)取＞唧w開發(fā)方案如下：（1）SIP信令協(xié)議棧：根據(jù)SIP協(xié)議的語義和語法規(guī)則，開發(fā)SIP消息的解析和響應(yīng)功能。根據(jù)不同的SIP請求類型，決定該對呼叫控制模塊做何種反應(yīng)，并向上層模塊上報(bào)相應(yīng)的SIP響應(yīng)消息。（2）呼叫控制模塊：完成呼叫建立、保持/恢復(fù)、轉(zhuǎn)移等操作。根據(jù)不同的呼叫狀態(tài)，控制媒體處理模塊的工作流程，并向上層模塊通知相應(yīng)的信令信息。（3）媒體處理模塊：完成媒體協(xié)商和媒體傳輸。在媒體協(xié)商過程中，先通過SDP協(xié)議進(jìn)行媒體描述信息的交換，然后根據(jù)交換得到的信息，完成媒體流的協(xié)商和傳輸。（4）業(yè)務(wù)邏輯模塊：完成用戶信息的管理和鑒權(quán)等業(yè)務(wù)邏輯。根據(jù)軟交換系統(tǒng)的要求，支持不同的用戶類型和權(quán)限管理方式。4.擴(kuò)展功能在完成基本功能的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步擴(kuò)展SIP子系統(tǒng)的功能。例如增加SIP協(xié)議中支持的其他特性和功能，支持IPv6等。四、任務(wù)計(jì)劃|任務(wù)|時(shí)間||--------|--------||需求分析|第1周||設(shè)計(jì)架構(gòu)|第2周||實(shí)現(xiàn)基本功能|第3-6周||擴(kuò)展功能|第7-8周||報(bào)告撰寫|第9-10