sip协议范文

导语：如何才能写好一篇sip协议，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：会话初始化协议sip；TCPN；建模；模型

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）25-0035-02

1 引言

第三代合作伙伴3GPP选择SIP协议作为第三代移动通信系统的IP多媒体子系统（IMS）心灵协议，是因其具有灵活、无缝和可扩展性，它将逐渐成为下一代网络NGN中关键控制协议之一。它可以满足多媒体通信与网络电话的要求，所以很多的通讯公司均先后研发出了支持SIP的服务产品与终端产品。为充分适应这些技术的发展，SIP协议需要进行进一步的完善与扩充，但是如果协议在设计环节出现任何问题都会给系统带来难以预料的影响，所以为保证协议的稳定性和安全性，应在早期开发时尽可能挖掘其隐蔽的问题并找出解决方案。

目前研究SIP协议主要涉及以下几方面：基于SIP的应用于服务[3]；SIP测试工具和方法；其他协议与SIP协同工作。因时间着色Petri网TCPN[2]在描述带有较复杂的交互动作和时间约束的系统过程中具有明显的优势，故本文以TCPN为模型分析工具进行SIP协议分层TCPN模型的构造，并在不同状态下实现分层建模。

2 SIP协议事务处理

SIP协议通过事务进行会话控制，其主要事务有INVITE、non_INVITE事务。INVITE事务完成会话的创建，non_INVITE事务则完成会话的保持与关闭。SIP端系统（User Agent，UA）是连接服务器从而发送服务请求的一种应用程序。因UA向服务器发送服务请求并接收来自服务器的响应，故一个UA有UAS（用户服务器）和UAC（用户客户端）两部分，这两部分就是SIP协议中的两个最关键的参与者，UAC创建呼叫请求，UAS接受呼叫给出响应。

在SIP的请求消息中，最常用的有INVITE、REGISTER、CANCEL和BYE。其响应消息有1xx、2xx、3xx、4xx、5xx、6xx6种。SIP的呼叫方式有3种：从UAC到UAS的直接呼叫、从UAC发出的重定向呼叫、服务器发起呼叫。本文主要针对应用最广的直接呼叫进行分层建模。

3 SIP协议TCPN分层建模

本文应用CPN Tools[4]进行INVITE事务的分层建模，并在不同的抽象层次上描述协议行为细化模型。这种方法在一个层次中描述协议细节，有利于优化或局部完善协议模型，也能有效把握模型规模，便于确认模型与分析协议性质。

SIP协议的TCPN分层模型中的10个模型页分别处于不同的层次，每页所描述的是对应抽象级别上的协议功能，低级别页作为高级别页的替代变迁子页。各层次模型页功能描述如下表1。各层内部模块细化是依据UAS与UAC在INVITE事务执行过程中具备的不同状态进行的，因在terminated状态下协议无行为，而仅表示终止事务，故没有单独描述此状态。

3.1 总体流程建模

SIP协议分层TCPN模型的top page（顶级页）如下图1所示，它总体描述了协议运行的网络拓扑，其中使用了2个替代变迁对NET、UAS和UAC在协议运行过程中的交互行为进行描述。UAC通过NET向UAS发送REQUEST型数据，UAS将RESPONSES型数据通过NET回传给UAC。

Client页用以描述UAC的行为，下图2所示为其页模型。图中的3个替代变迁对应的子页能够更加细致地描述处于不同状态的UAC端行为。库所Scene用以描述UAC的行为，变迁TransErr可以模拟协议在不同条件下出现传输层错误时所采取的处理方式。

3.2 网络层建模

下图3所示为NET页模型，描述的是由UAC到UAS的网络传输建模。库所Schannel_Em记录的是有多少个消息被成功地传送到了UAS端，其初值为0。库所CollectorCTS用以收集不可靠链路丢失的消息。变迁RCTS与CTOS用以模拟不可靠链路。不可靠链路的具体建模方式如表2所示。

通过上述时间类型、弧表达式及防卫表达式的应用，可模拟存在重复数据包、延迟、丢包的不可靠链路。若对其某些参数做适当的修改，便可动态调整其链路的可靠性，以此来真实地模拟不可靠链路。

3.3 具体行为建模

本文表1中的Sproceeding、Ccalling、Cproceeding等底层模型页描述UAS和UAC在不同状态下处理事件的过程，也就是对协议的具体行为建模。下文以UAC端处于Ccalling状态时的应答消息处理行为为例，阐述具体行为的模型描述方式。

下图4所示为UAC处于Ccalling状态时处理INVITE消息的模型，即Ccalling页模型。图中CallTimer表示UAC处于超时状态时消息的处理过程，CallResp表示UAC收到UAS应答时对消息的处理过程。库所TimerAorB用以控制A与B两个定时器的触发。融合库所cloneCs用队列存放UAC每次状态的变化，其队首为UAC的当前状态，Scenec记录UAC的当前状态和导致UAC变为此状态的事件。Message存放初始条件下从SIP协议上层收到的INVITE请求。Channel_Em用以记录当前是否收到UAS的应答，其初值为0。

当收到UAS会送的响应消息时，变迁CallResp被点火执行，即运行其对应的函数代码。此函数代码中sta与st均为SCENEC型变量，st是处理消息前UAC的状态，sta为处理消息后UAC的状态。Action部分调用函数call_resp（st，resp）完成UAC对不同类型响应消息的处理，该函数代码如下：

由上述代码可知，处理类型为r2xx的应答消息后UAC处于TERM状态，处理类型为r3xx的应答消息后处于COMP状态，处理类型为r1xx的应答消息后处于PROC状态。

4 总结

本文给出了SIP协议处理INVITE事务的TCPN分层模型，对该协议总体流程、网络层、UAS与UAC间的具体行为在不同模型层次上分别进行建模。该层次模型规模可控、功能划分直观、数据结构完备，为建模后期协议的验证与改进提供了较完善的模型基础。

参考文献：

[1] 姜秀玉，杨峰，崔再惠.SIP协议实现中消息解析的研究[J].计算机工程与设计，2010（7）.

[2] 何中阳，李鸥，杨白薇，等.基于TCPN的TCP协议形式化描述[J].计算机工程，2011（9）.

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【关键词】 扩展SIP协议簇 调度系统 有线对讲

一、前言

随着企业生产自动化程度不断加深，管理效率不断上升，企业逐步由分层管理向扁平化管理转变。而伴随着企业管理方式的转变，企业通信系统也开始向融合智能化发展。这是因为传统的有线对讲系统、调度系统、广播系统、监控系统等是多个独立的系统，其重复布网、维护复杂等问题无法有效得到解决。为了解决这些问题，首先需要将这些系统统一到一个网络中来，然后通过一个系统将用户使用的电话、对讲等语音终端进行管理。管理大容量的语音终端比较成熟的是软交换技术，同时可以发挥网络灵活接入的特点，完成各种系统统一接入的要求。

二、问题提出

传统的语音通信系统主要包括调度系统、有线对讲系统、应急通信系统等利用程控技术设计出不同操作模式的语音交换系统。这些系统由于主机与终端的差异导致骨干网络无法共用，导致运维复杂等。现在主流的语音交换技术为软交换技术，而软交换技术最为灵活的协议为SIP协议簇。但是SIP协议簇主要定义了终端基本的注册、呼叫、应答等基本状态内容，对于设备终端的属性及过程控制没有进行详细定义，因此导致了各个厂家SIP协议簇扩展内容的大不相同。在IP调度系统中，不同设备间交互的协议种类多，导致不同厂商的调度控制终端和软交换服务器间不能通用。如果通过扩展标准SIP协议簇来实现IP调度系统功能，并且简化IP调度系统协议种类，让不同IP调度系统设备厂商的设备实现通用。这将改变目前用户对多种网关设备无法统一管理的现状。传统设备不同操作模式的语音通信系统便可在同一软交换上实现。

三、扩展协议设计

基于IP的工业综合通信系统是标准软交换系统融合了调度、对讲系统特点在工业领域应用特点，通过对RFC3621的SIP协议簇进行补充实现的。标准的软交换系统设计了终端用户的管理、交换管理、状态管理等基本管理，调度系统系统则需要提供强插、强拆、监听、摘挂机状态、会议等等特殊功能。（图1）

SIP请求消息分为请求行、.消息头域及消息体三部分。消息头域中包含许多个消息头，分别携带着IP终端的各种信息。将在SIP请求消息的消息头域中加入自定义的消息头。增加的消息头表示调度控制终端需要让软交换服务器执行的调度功能。在消息头后加入需要参与该调度功能的话机号码。同时预留一个区域，供用户传送备用信息，如设备相关的型号，协议的版本等。当然自定义消息头遵从标准的SIP协议消息头格式，能够和标准的SIP消息头用相同的方法封装和解析，最终形成一个具有自定义消息头的SIP请求消息。

四、系统实际应用

基于SIP协议簇扩展的应用在企业通信系统中最为常见，如调度系统、有线对讲系统、广播系统等。但是各种语音通信系统的操作模式不同，导致SIP协议簇扩展信息的结构及内容的不同。

基于软交换的调度系统，主要功能是完成电话终端的两方通话、三方通话、强插、强拆等等功能。协助调度系统完成这些功能的终端叫调度台。调度台通过标配的键权电话来操作调度台，完成各项功能的实现。

当键权电话提机后，可操作键盘发送键权电话的操作指令。该指令的结构为：

长度是对整个信息长度一个说明，保证信息的完整性；键盘编号进行多键盘的区分；命令是不同操作功能的标识，命令主要是强插、强拆、三方通话、监听等等；包标识符是对本信息包类型进行说明，包标示符主要标注请求（REQUEST），回应（RESPONSE），事件通知（EVENT），命令（COMMAND）四种；序列号用来标识一次请求和回应；结束符标识说明本命令执行完毕结束；数据包内容是实际的内容。

例如：键权话机提机通过键盘向软交换提出呼叫一个用户的命令，首先构造一个INVITE请求，并把键盘发送的操作指令嵌入到协议中，然后这个请求会由Proxy层层转发，最后到达一个或者多个可能处理这个邀请的UAS，即调度服务器。一旦调度服务器收到这个消息并进行处理，那么通过发送2XX进行应答，如果拒绝则发送其他相应的标准SIP拒绝协议。这样，键盘通过发送扩展的sip协议完成对多个终端的控制，完成用户的调度功能需求。

另外，扩展SIP协议同样可以应用在有线对讲系统中。对讲系统主要功能特点是按键呼叫，松键终止语音，同时向相关岗位传送本机的工作状态。那么主要将本机状态发送到对讲主机，然后由主机向相关终端发送消息以便显示与之相关的终端状态。主要在包标识符中增加一个状态（STATE），然后在数据包内容中标识本机号码即可。

通过扩展SIP协议簇实现的基于软交换的调度系统、有线对讲系统功能在工业现场得到了广泛的应用。解决了工业语音网融合的问题，为用户设计整个企业的网络提供了技术保障。

五、总结

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关键词：IP多媒体系统（IMS）、会话初始协议（SIP）、新一代网络（NGN）

一、IMS－NGN网络概况

IMS(IP Multimedia Subsystem)是IP多媒体系统, 是新一代的通信理念，它能够满足现在的终端客户更新颖、更多样化多媒体业务的需求，也是解决移动与固网融合，引入语音、数据、视频三重融合等差异化业务的重要方式。IMS把原有的垂直型的网络架构演进成了水平的网络架构，并且独立出了业务应用层，从而使得不同的业务应用之间的互操作性和共享性更为灵活。SIP（Session Initiation Protoca1）称为会话初始协议，是用于在IP网络中建立、修改和终止多媒体会话的一种应用层控制协议。SIP是由IETF组织于1999年提出的一个在基于IP网络中，特别是在Internet结构的网络环境中，实现实时通信应用的一种信令协议。

3GPP组织在Release 5及Release 6阶段对IP多媒体应用领域进行了详细的分析研究，Release 5完成了IP多媒体子系统（IMS）核心网的组网框架、公共组件及基本业务流程定义，Release 6在对Release 5相关部分进一步扩展更新基础上，增加了对IMS关键业务能力、QoS保障、网络互通以及IMS/CS融合等方面的定义。这个由3GPP组织提出的IMS架构和思路被业界公认为是比较完善的针对IP多媒体领域的解决方案，面向CDMA2000接入的3GPP2标准组、面向固网的TISPAN（Telecommunications and Internet converged Services and Protocols for Advanced Networking）标准组均以3GPP IMS模型作为基础和参照进行了相应IP多媒体网络架构和业务体系的定义。

图1、IMS网络的演进

NGN通过控制承载分离，构成一个分布的系统结构。使整体建网成本大大降低，网络升级容易，便于加快新业务和新应用的开发和部署，快速实现低成本全网统一业务覆盖。简化了网络层次结构提高了网络资源利用率，减少了传统电路交换机中继互联的复杂性和降低了承载网的成本。

二、IMS的网络架构：

图2、3GPP IMS网络架构示意图

IMS网络架构，利用SIP的灵活性，可支持无线网络中大量的电话和非电话业务。该体系按其逻辑功能可分成3层：即传送网络层（包括终端网关等）、会话控制层和应用服务层，因而体系结构采用控制和承载相分离的方式如图3所示，分为接入互联层、会话控制层、和应用层。

图3、IMS网络功能实体

接入互联层完成的主要功能包括各类SIP终端SIP会话的发起终结；实现IP分组承载各种承载类型之间的转换；根据业务部署和会话层的控制实现各种QoS策略；完成与传统PSTN/PLMN间的互联互通等功能。

会话层完成基本会话的控制，完成用户注册、SIP会话路由控制、和应用服务器交互执行应用业务中的会话、维护管理用户数据、管理业务QoS策略等功能，和应用层一起为所有用户一致的业务环境。会话层包括CSCF(Call Server Control Function)、MRFC(Multimedia Resource Function Controller)、BGCF(Breakout Gateway Control Function)、IM-SSF(IP Multimedia Service Switching Function)等功能实体。其中CSCF包括P-CSCF（Proxy CSCF）、I-CSCF（Interrogating CSCF）、S-CSCF（Serving CSCF）等类型，在物理上可以是合一的，也可以分别设置。P-CSCF是UE接入IMS系统的入口，实现了在SIP协议中的Proxy和User Agent功能。S-CSCF在IMS核心网中处于核心的控制地位，负责对UE的注册鉴权和会话控制，执行针对主叫端及被叫端IMS用户的基本会话路由功能，并根据用户签约的IMS触发规则，在条件满足时进行到AS（Application Server）的增值业务触发及业务控制交互。I-CSCF在IMS核心网中起到关口节点的作用，提供本域用户服务节点分配、路由查询以及不同IMS域间拓扑隐藏等功能。

应用层，向用户提供业务逻辑，包括实现传统的基本电话业务，如呼叫前转、呼叫等待、会议等业务；实现CS和PS已有的智能业务、基于SIP的非传统电信业务等丰富的娱乐、游戏业务。

三、IMS的业务流程：

IMS控制层通过SIP(RFC 3261)基本协议建立、改变或结束多媒体会话及媒体协商。SIP协议具备以下优点：

（1）与媒体无关的会话控制可以使SIP支持丰富的多媒体通信。

（2）SIP地址与终端位置的无关性使SIP用户天生具有移动性。

（3）协议简单，易于扩展，使SIP协议能够支持许多新业务；对不支持业务信令的透明封装，可以继承多种已有的业务。

（4）使用SIP智能终端可以将网络设备的复杂性推向边缘，简化网络核心部分。

下面介绍SIP协议在IMS业务流程控制中的应用。

图4、IMS呼叫流程简化结构

如图所示，当A用户想要与B用户进行会话时，UE A就生成一个SIP INVITE请求，并且通过GM参考点将该请求发送给P-CSCF。P-CSCF会对用户A进行鉴权，若A为合法用户且签订了相应租约，P-CSCF通过Mw参考点转发给S-CSCF。S-CSCF继续处理这个请求，执行服务控制，包括与应用服务器（AS）的交互，并且通过SIP INVITE请求中的用户B的身份最终确定用户B的归属运营商的入口点。I-CSCF会通过Mw参考点收到该请求，并且通过Cx参考点来联系HSS，以找到正在为用户B提供服务的S-CSCF。该S-CSCF负责处理这个终结的会话，包括与服务器AS的交互，并最终通过Mw参考点将这个请求发送给P-CSCF。经过进一步处理后（例如压缩和隐私检查），P-CSCF通过Gm参考点将这个SIP INVITE请求发送给UE B。 UE B生成一个183响应，该响应经过与INVITE消息相同路径反向传回给UE A。再经过几次往返协商后，UE A和UE B完成会话建立。

会话结束时，UE A（或UE B）发起SIP BYE请求，该请求沿着INVITE相同路径传送给UE B（或UE A），UE B返回一个200（OK）响应，沿途的CSCF和所有的AS都会清除与本次会话有关的所有对话状态信息，SIP就完成了一次IMS业务流程控制。

四、结束语：

SIP及基于SIP的IMS业务体系为NGN的开发打下了基础，显示出巨大的潜力，全球已有50%的运营商部署了IMS。基于IMS架构的移动固定融合网络是能够得到普遍认同的最佳解决方案。

参考文献：

[1]《3G IP多媒体子系统IMS--融合移动网与因特网》 （芬）Gonzalo Camarillo,Miguel A.García-Martin张同须译 人民邮电出版社 2009

[2]《IMS技术原理及应用》 胡乐明 曹磊 陈洁 电子工业出版社 2008

[3]《SIP在IP多媒体子系统中的应用》ims.microvoip.com/article/3/2006-12/20061214170919.html

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1、在高跟鞋中1厘米等于25px , 所以175px就是7厘米。所以高跟鞋175px是指跟高跟鞋跟高有7厘米。

2、高跟鞋的“健康极限”在7厘米，如果超过了7厘米就会导致身体前倾，脚部的负担也会增加，会引发很多骨科疾病。所以，鞋跟的高度最好在7厘米以下。

（来源：文章屋网 ）

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sup是一个美国口语缩写，全句为“what'sup”，意思是“怎么了”“怎么样”，常用于日常问候。

扩展资料

sup在美语口语里意思是“怎么了？”，有时也作为见面用语，或像yes一样的'带有疑问意义的词。

（来源：文章屋网 ）

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关键词：SimpliciTI协议；无线通信；温度采集

1 概述

随着我国生产技术的不断更新，现代化进程的不断加快，各种各样的生产环境下的温度采集系统也在不断的发展。传统的温度采集系统多使用有线的方式采集温度，有线方式通常存在布线复杂，维护不方便，测量点固定等缺点。此时，无线温度采集系统应运而生，无线温度采集系统没有电缆限制，测量点方便移动，并容易安装，组网灵活，可以组成多种网路拓扑结构。本文设计一种基于SimpliciTI网络协议的无线温度采集系统。

2 SimpliciTI网络协议

SimpliciTI网络协议是TI公司开发的一种低功耗网络协议。该协议适用于简单小型的无线射频网络，该协议应用简单，降低了设计难度。SimpliciTI网络协议提供了几个基本的API函数，可以直接调用API函数进行网络应用操作，实现SimpliciTI网络的初始化、节点加入、建立连接、终止连接、ping查询、发送和接收数据等操作[1]。在SimpliciTI网络中存在3种网络设备类型：接入点（AP）、范围扩展设备（RE）和终端设备（ED）。SimpliciTI网络的建立流程为，首先AP初始化SimpliciTI网络，然后ED加入网络建立连接，最后进行数据发送。

3 系统总体构成

本系统采用串联星型的拓扑结构，主要由计算机、中心控制节点、中继节点和终端采集节点构成[2]。系统构成如图1所示，在无线温度采集系统网络中，有一个中心控制节点，进行网络的组建与管理，中继节点用于扩展网络范围，终端采集节点用于温度的采集。终端采集节点定时采集到温度数据后，可以直接发送温度数据到中心控制节点，当不能直接发送到中心控制节点时，可以发送给就近的中继节点，再由中继节点将温度数据转发到中心控制节点，最后中心控制节点将温度数据发送给计算机，使用计算机软件来监控采集到的温度。

4 系统硬件设计

本系统中各节点控制和通信部分采用相同的硬件结构，主要包括微处理器模块和无线射频模块。微处理器采用低功耗单片机MSP430F5308，支持休眠唤醒操作，具有UART，SPI，IIC等通信接口，电路简单。无线射频模块使用CC1101芯片作为无线收发芯片，实现节点间的通信功能，无线收发芯片CC1101具有低功耗、传输可靠、接收灵敏、抗干扰能力强、无须申请频点等特点。工作频段设定灵活，本系统设计其工作频段为433MHz。CC1101支持不同的调制格式，其数据传输速率最高可达500Kb/s，并且发射功率足够高，采用全向天线，保证发射无死区[3]。

（1）中心控制节点。本系统中心控制节点还具有USB通讯模块，能同计算机进行通信。USB模块使用USB总线转换芯片CH340G来实现USB转串口功能。计算机可以通过USB接口和中心控制节点相连，实现使用计算机软件监控和存储温度数据。

（2）中继节点。本系统中继节点由微处理器模块和射频模块组成。主要实现网络范围拓展的功能。中继节点进行不同节点间的数据转发。

（3）终端采集节点。本系统终端采集节点主要功能为温度数据的采集，温度采集模块使用MCP9808数字温度传感器。MCP9808数字温度传感器具有低功耗，采集精度高等特性。MCP9808数字温度传感器采用标准的IIC接口，操作方便。

5 系统软件设计

在本系统中，中心控制节点初始化网络后，进行信道监听操作，终端采集节点向中心控制节点发送网络连接请求，若中心控制节点接收到连接请求后，则向该终端采集节点发送应答消息，从而完成网络连接的建立。终端采集节点采用定时中断的方式进行温度采集，能够有效降低终端采集节点的功耗，温度数据采集完成后由终端采集节点向中心节点发送。本系统软件包括中心控制节点软件、中继节点软件和终端采集节点软件3个部分。

（1）中心控制节点。中心控制节点软件流程如图2（a）所示，主要实现监听是否有其他网络设备加入网络，并给加入的设备分配ID号，并且能够同加入网络的终端采集节点进行无线通信，同时把收到的温度稻萆洗到计算机软件中。

（2）中继节点。中继节点的主要功能是网络范围的扩展，增加通信距离，中继节点加入网络后，可以转发中心控制节点的发送的命令，也可以转发终端采集节点发送的温度数据。

（3）终端采集节点。终端采集节点软件流程图如图2（b）所示，主要功能为加入网络，利用中断方式定时采集温度数据，并向中心控制节点发送温度数据。

6 结束语

本文无线温度采集系统可以实现多终端的温度自动采集，完成温度数据通过无线网络向中心控制节点的传送，从而实现计算机软件对温度的实时监测与存储。本系统是一种组网灵活，可移动，安装方便，低功耗的无线温度采集系统，具有广泛的应用场景。

参考文献

[1]季力.基于SimpliciTI协议的无线传感器网络设计[J].工矿自动化2012，38（1）：22-26.

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关键词：鲍姆木层孔菌；HepG2细胞；胰岛素抵抗；已糖激酶；丙酮酸激酶；α-葡萄糖苷酶

鲍姆木层孔菌（Phellinus baumii），俗称桑黄，是一类寄生在桑树、杨树等树身腐朽部位的珍稀药用真菌，具有多种药效学活性。已有研究表明，鲍姆木层孔菌具有良好的降血糖活性，上海市农业科学院食用菌研究所加工技术与发酵研究室前期研究发现，鲍姆木层孔菌菌丝体活性提取物化合物儿茶醛、柚皮素和黄芩素能促进胰岛素抵抗HepG2细胞葡萄糖消耗，降低培养基中葡萄糖含量，但其降糖作用机制尚不清楚（尚未发表）。

胰岛素抵抗是Ⅱ型糖尿病的重要发病特征之一。胰岛素抵抗指的是人胰岛素对葡萄糖摄取和利用能力下降，从而引起机体代偿性的过量分泌胰岛素，以维持血糖稳定，而最终导致高胰岛素血症。HepG2细胞是一类分化好的人肝胚细胞瘤细胞株，生化特性和生物合成能力与人正常的肝细胞极为相似，胰岛素抵抗HepG2细胞能够较为准确的模拟Ⅱ型糖尿病患者体内的生化状态。

笔者拟通过观察鲍姆木层孔菌活性物质原儿茶醛、柚皮素和黄芩素对胰岛素抵抗HepG2模型细胞内糖代谢过程密切相关的糖酵解关键酶己糖激酶（hexokinase，HK）、糖异生关键酶丙酮酸激酶（pyruvate kinase，PK）和多糖分解关键酶α-葡萄糖苷酶的酶活影响，探讨鲍姆木层孔菌化合物的降糖机理。

1 材料与方法

1.1 样品与试剂

活性样品：原儿茶醛、柚皮素和黄芩素为上海农科院食用菌所加工技术与发酵研究室前期从鲍姆木层孔菌（P.baumii）菌丝体中分离纯化获得的化合物。

HepG2细胞（人类肝癌细胞株）：购买于中国科学院上海生命科学研究院细胞资源中心。

试剂：RPMI1640培养基、含酚红RPMI1640培养基、胎牛血清（FBS）和胰酶（含0.25%EDTA）购自美国GIBCO公司；精蛋白生物合成人胰岛素注射液为诺和诺德（中国）医用注射产品；人己糖激酶（HK）酶联免疫分析试剂盒、人丙酮酸激酶（PK）酶联免疫分析试剂盒和人α-葡萄糖苷酶酶联免疫分析试剂盒购买自上海朝瑞生物科技有限公司；Triton X-100、苯甲基磺酰氟（PMSF）和二甲双胍购自美国Sigma公司；Trizol购自大连Takara生物工程公司；其余试剂均为国产分析纯。

1.2 HepG2细胞培养及酶液采集

1.2.1 细胞培养

HepG2细胞复苏后，在含10%灭活FBS的RPMI 1640中培养，细胞贴壁后，将处于对数生长期的细胞消化，将HepG2细胞接种于装有5 mL正常培养基（含10%胎牛血清、100 IU/mL青霉素和100 mg/mL链霉素的RPMI 1640培养基）的25 mL细胞培养瓶中，细胞浓度为2×104/mL。

1.2.2 分组处理

待细胞单层贴壁后，加入含1500 IU/L胰岛素的正常培养基5 mL，于37℃、5%CO2培养箱中孵育36 h后，弃培养基，细胞用PBS（pH 7.4）洗涤1次，再加入正常培养基37℃孵育20 min，重复洗涤和孵育1次，最后加入正常培养基，为胰岛素抵抗模型组。阳性对照组为胰岛素抵抗模型组最后加入的正常培养基替换成含1.5 mmol/L二甲双胍的正常培养基；样品组为胰岛素抵抗模型组最后加入的正常培养基分别替换成添加10μg/mL和100μg/mL原儿茶醛、柚皮素和黄芩素的正常培养基；HepG2复苏后用正常培养基培养细胞为空白对照组。

1.2.3 酶液样品制备

1.2.2 各组细胞于37℃、5%C02培养箱中孵育24 h，收集细胞到15 mL离心管中，129 g离心3 min，弃上清液，用预冷的1mL PBS（pH7.4）洗涤细胞两次，最后收集细胞于1.5 mL离心管中，吸去PBS溶液上清后，将离心管置于碎冰之中，5×106个细胞添加400μL裂解液[按照1 mL 1%Triton添加10μL 100 mmol/L苯甲基磺酰氟（PMSF）的比例混匀配制]，4℃过夜，离心管置于4℃的离心机中，16714 g离心30 mn，将上清液（酶液）转移到1 mL的离心管中，于4℃保存。

1.3 酶活测定

分别按照人己糖激酶（HK）酶联免疫分析试剂盒、人丙酮酸激酶（PK）酶联免疫分析试剂盒和人α-葡萄糖苷酶酶联免疫分析试剂盒说明书测定己糖激酶、丙酮酸激酶和α-葡萄糖苷酶酶活。

2 结果与分析

2.1 活性化合物对己糖激酶活性的影响

相对于正常对照组，胰岛素抵抗HepG2细胞模型组的己糖激酶酶活明显降低，添加二甲双胍阳性对照组略低，但显著高于胰岛素抵抗HepG2细胞模型组；相对于胰岛素抵抗HepG2细胞模型组，10和100μg/mL原儿茶醛处理组和100μg/mL黄芩素处理组的己糖激酶活显著升高（分别提高126.7%、146.7%和133.3%），且均接近阳性对照组，10μg/mL黄芩素处理也显著升高；而柚皮素处理组己糖激酶酶活与胰岛素抵抗HepG2细胞模型组相近（图1）。

2.2 活性化合物对丙酮酸激酶酶活的影响

胰岛素抵抗模型组相对于正常细胞组丙酮酸激酶酶活明显降低；除了低浓度的原儿茶醛处理外，所有参试处理组的丙酮酸激酶酶活均显著高于胰岛素抵抗模型组，以正常细胞组最高（较模型组提高137.5%），二甲双胍阳性对照处理组和原儿茶醛（100μg/mL）、柚皮素（10，100μg/mL）及黄芩素（10，100μg/mL）处理组次之，分别较模型组提高100%、75.4%、52.5%、74.9%、72.1%和87.5%（图2）。表明，黄芩素和柚皮素提高HepG2胰岛素模型细胞丙酮酸激酶酶活的效果较好。

2.3 活性化合物对α-葡萄糖苷酶酶活的影响

各试验组的α-葡萄糖苷酶酶活如图3所示。胰岛素抵抗模型组的α-葡萄糖苷酶酶活明显高于正常细胞组，阳性对照组和100μg/mL原儿茶醛处理组的a.葡萄糖苷酶酶活显著低于胰岛素抵抗模型组（分别下降31.6%和42.1%），且100μg/mL原儿茶醛处理组酶活低于阳性对照组，表明原儿茶醛抑制α-葡萄糖苷酶的效果较好。

3 讨论

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【关键词】AndroidSIP视频监控组呼

视频监控一直是人们关注的热点之一，在经历了本地模拟视频监控、本地数字视频监控、基于网络的远程数字视频监控的发展历程之后，现有的数字视频监控系统在远程监控、系统部署、管理维护以及历史记录存储管理等方面有着不可比拟的优势，以其直观、方便、信息内容丰富详实等特点被广泛应用于公安、电信、金融、交通、水利等部门[1]。

目前的网络监控系统多采用HTTP协议，视频信息通过HTTP协议以流媒体方式进行传输，所有媒体信息和前端控制信息都采用同一个HTTP通道，不做信息通道的区别。随着监控网络规模的扩大，这种系统架构对于大规模的视频监控运营和集中化管理带来了极大的挑战。将网络视频监控系统中的媒体通道和控制通道进行分离，能够极大的帮助网络监控系统的大规模部署、运营和管理[2]。此外，在控制通道采用统一的控制信令协议对于联网平台是非常关键的。在视频监控中并没有一种专门为其制定的信令控制协议，但可以借鉴类似应用中成熟的现有协议。SIP协议作为应用于IP网络中建立、修改和终止多媒体会话的应用层协议，具备简单灵活、可扩展和分布式控制等优点，不限于VoIP的使用，在视频监控这个多媒体领域也能得到广泛应用。

一、SIP协议及其JAIN-SIP协议栈

SIP（Session Initiation Protocol）是IETF提出的一种协议，基于HTTP，但可以使用UDP或者TCP作为传输协议。它使用SDP描述多媒体会话，同时它是基于文本的。SIP建立、调整和终止多媒体会话[3]。

SIP协议定义了两类实体：用户和网络服务器。用户（UA）是一个用于和用户交互的SIP实体，即终端用户设备。网络服务器包括注册服务器、服务器和重定向服务器。注册服务器是指一个接受用户注册的SIP服务器，并将注册信息保存在本地数据库中；服务器用于转发会话邀请信息给收件方的UA；重定向服务器则通过提供可选择的位置帮助定位UA。

SIP消息[4]包含响应消息和请求消息，这两种消息的格式都包括一个开始行，一个或多个头域，一个空行和一个可选的消息体。响应消息以状态行作为消息的第一行，状态行包括协议版本号，状态码和原因说明，其间用空格隔开。状态码是一个从100到699的3位整数，代表对请求做出响应的状态：1××Informational（通知）、2××Successful（成功）、3××Redirection（重定向）、4××Request Failure（请求失败）、5××Server Failure（服务器失败）以及6××Global Failure（全局错误）。请求消息包含六种，分别为INVITE（邀请）、ACK（确认）、OPTIONS（可选项）、BYE（再见）、CANCEL（取消）及REGISTER（注册）。

SIP协议扩展主要有三种方式：方法扩展、头部扩展、消息体扩展。SIP消息头是对消息进行必要的描述，可以根据需要增加新的头域以支持消息新的特性。

Google在2010年12月了Android 2.3系统，该版本提供了一套SIP协议栈供VOIP开发人员使用。该SIP协议框架是以Android的Binder机制和广播（Broadcast）机制为基础的一套IPC系统，并在内部部分移植了JAIN-SIP协议栈（javax.sip）[5]。我们不需要关心底层实现的细节，只要从应用层面的开发来看，只需获取系统提供的SIP服务，并调用系统提供的方法即可，该框架的几个重要的类位于.sip包中。

二、监控系统设计与实现

2.1系统构成

监控系统由监控端、SIP服务器及监控管理平台三部分构成，如图1所示。

2.2视频监控端模块设计

监控端的硬件平台采用采用ARM Cortex-A8处理器S5PV210，主频1GHz，支持MPEG-4/MPEG2、H.264/H263、VC-1、DivX的视频编解码，支持JPEG硬件编解码，最大支持8192×8192分辨率，内部集成4G bits DDR2、2G bits SLC NAND FLASH。监控端采用Android 2.3.1嵌入式源码。

在Android系统中，要获取视频编码数据，传统的方法是将摄像头捕获的原始未经压缩的数据通过软编码的方式形成发送码流，在Android平台上要实现这种方法需要先配置响应编码器的makefile文件，然后利用Android NDK编译器将编码器提供的源文件编译成Linux下可以使用的动态链接库，再通过设计JNI接口供上层调用，这种方式成为Android平台的库移植。可以预见这种方式的开发效率低，开发周期长，因此本文不采取这种方式，而是利用硬件获取编码数据，通过Android的MediaRecorder方法回调硬件编码芯片产生的编码数据，这种方式的速度快，效率高。其中需要用到Android的MediaRecorder类，该类用于实现音视频录制功能，可以设置视频的编码格式、视频文件的输出格式以及视频文件的输出方式等。本文采用的输出格式为MP4格式，可以直接从MediaRecorder里面已经生成好的视频数据中提取出H.264的数据，这些数据都已经过相应的编码。要获取输出流中的H.264编码数据，首先定义一个LocalSocket作为输出视频数据的缓冲区，初始化并开启MediaRecorder，向LocalSocket写入MP4格式的H.264数据，最后开启读取线程，从缓冲区循环读取H.264编码数据。

2.3系统服务器

2.3.1SIP信令服务器

SIP信令服务器又可分为注册服务器、服务器及位置服务器，相应完成注册、及定位功能。在远程监控系统中，监控管理平台与监控端需要先向系统注册；当监控管理平台需要接入监控端视频时，通过系统向该监控端发送INVITE请求。由于监控管理平台中需要能够同时接入多路的视频，因此系统采用组呼请求的方式来建立连接。

由于在SIP协议的基本协议中并不支持组呼功能，为此，本系统采用SIP消息头扩展方式，在组呼的INVITE请求的消息头中加入了若干扩展参数，形成组呼请求信令。同时，本系统还考虑了对语音呼叫的支持。其INVITE请求消息的格式大致如下：

INVITE sip：GroupNum@SIPServerAddress： Port SIP/2.0 Via：SIP/2.0/UDP SIPServerIp：Port； branch=z9hG4bKxxxxxx；rport

From：“MonitorName”；tag=xxxx

To： sip：GroupNum@SIPServerAddress： Port Call-ID： CSeq： 1 INVITE Max-Fowards：70

组呼的大致流程如图2所示：（1）监控中心向SIP服务器发送INVITE消息，请求建立组呼；（2）SIP服务器向监控中心发送100 TRYING消息，通知其正在等待处理；（3）SIP服务器获取被叫组的用户信息等，按照被叫组的信息判决是否能够执行当前组呼业务，若能则向被叫监控端发送INVITE消息，被叫监控端向SIP服务器发送100 TRYING消息，等待后续处理；（4）监控端向SIP服务器发送200 OK消息，携带监控端的接收端口，响应组呼请求；（5）SIP服务器向被叫监控端发送ACK，确认组呼建立结果；（6）SIP服务器收到第一个被叫监控端的200 OK消息后，向监控中心发送200 OK消息，确认组呼建立应答；（7）监控中心向SIP服务器发送ACK消息，反馈组呼建立确认。

2.4监控管理平台

监控管理平台用于视频监控连接的建立、视频流的接收、解码播放以及远程控制等功能。监控管理平台可以查看和管理多个监控端的视频图像，控制台实时监控图像画面如图3所示。

同时，本系统还可实现无人值守监控功能。利用图像处理算法对比前后两幅图像是否发生变化来判断指定区域是否有异常行为，一旦发生异常，监控中心即发出警报信息。同样，在监控端也可实现远程报警，一旦摄像头探测到异常信号（如人脸识别等），监控端即向监控管理中心发送MESSAGE消息，监控管理中心以此判定有异常状况，启动报警装置。

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关键词：CM-IMS；企业语音专线；接入控制

中图分类号：F49 文献标识码：A 文章编号：1672-3198（2014）15-0161-03

1 背景与意义

CM-IMS是一种全新的多媒体业务实现形式，基于IP分组网承载业务，采用SIP协议，独立于现有的软交换网络并建立连接。面对新的网络架构，原有基于软交换实现的企业语音专线业务接入控制机制已不适用，需要重新确定。

IMS建立在开放的IP协议基础上，使得基于IMS的业务接入安全要求比传统交换网络更高，尤其是应用于重要客户的业务，接入安全问题不容忽视。

为此，有必要研究符合企业客户业务特征需求的业务接入控制策略，以保障企业客户语音业务使用安全，同时指导网络人员有效开展网络施工，从而推动IMS的业务拓展。

2 CM-IMS相关基础简介

2.1 CM-IMS体系结构

CM-IMS是一个端到端的解决方案，涉及接入层、承载层、核心层、业务层、以及终端和支撑系统。

（1）接入层提供用户的接入，接入设备即客户终端，包括PBX、SIP-GW、IAD和AG设备，分别适用于不同的企业场景。

（2）承载层提供接入业务的承载通道，主要包括城域数据网和城域传送网。

（3）核心层负责IMS域会话控制和路由、用户数据管理和认证鉴权，以及与其它网络互通等功能。主要的网元包括SBC、P/I/S-CSCF、HSS/SLF、ENUM/DNS、MGCF、IM-MGW等。

SBC是用户接入IMS的接入点，网络边缘安全设备，承载信令面和媒体面。

CSCF是负责呼叫接续的实体，IMS中有三种类型的CSCF：

P-CSCF（Proxy CSCF）：接入IMS系统。

S-CSCF（Serving CSCF）：注册，呼叫控制，业务触发。

I-CSCF（Interrogating CSCF）：选择S-CSCF与其他IMS网络的路由。

HSS保存所有IMS用户数据和业务数据。

MGCF和IM-MGW用于IMS系统与CS域（GSM，R4，PSTN）网络的互联互通。

ENUM/DNS将E.164号码转化为域名、域名解析，供CSCF查询，用于路由查询。

（4）业务层为用户提供业务应用服务，即业务平台AS，比如统一Centrex业务应用、MMTEL多媒体电话业务应用等。

2.2 IMS相关协议简介

IMS业务实现需的关键协议包括：SIP、SDP、Diameter等。

SIP（会话初始协议）是一个在IP网络上进行多媒体通信的应用层控制协议，用于在参与者之间建立、改变和终止多媒体会话，是IETF的RFC 3261。SIP协议具有简单、开放、容易配置、与IP协议兼容的特点。SIP与HTTP相似，是一种基于文本的协议，使得开发人员很容易编写各种应用。

SIP消息是SIP协议中的逻辑实体即客户端和服务器之间通信的基本信息单元，SIP协议消息分请求和响应两类，SIP消息统一格式如下：

SIP message = SIP消息起始行

*SIP消息头域（可包含多个）

CRLF

[SIP消息体]（可选项）

SIP消息起始行包括：用于请求消息的请求行、用于响应消息的状态行。

SIP消息头域（简称为SIP头）是SIP消息的重要组成部分，用于会话路由、标识会话、传递会话控制信息等功能。

SIP消息体是SIP消息的净荷部分，可以携带不同协议的消息体用于完成不同的功能，例如：SIP携带SDP，用于媒体协商。

SDP协议，用于媒体描述。

RTP协议，用于实时媒体传输。

H.248协议（主要功能与IETF MEGACO协议类似），用于媒体网关控制。

Diameter协议，用于与HSS等数据库的AAA安全交互。

CM-IMS采用SIP协议作为核心控制协议，在CM-IMS核心网中，呼叫控制全部使用SIP协议，同时SIP协议与SDP协议、Diameter协议、ENUM/DNS查询协议等相互配合完成多媒体业务提供过程中的信息传递、网元控制等功能。

3 企业语音专线业务接入现状与需求

3.1 传统普通语音专线业务接入控制机制

传统的企业语音专线基于软交换网络进行组网，同样涉及接入层、承载层、汇聚层、核心层、业务层，其组网存在以下特点：

（1）核心层由软交换网络组成，下行主要提供E1端口，业务接入方式以E1接入为主。

（2）为了缓解核心网接口容量紧张问题，部分地为企业客户业务专项建设了TDM PBX、IP PBX、IP前置机等设备，称为汇聚设备，所以存在汇聚层。下行扩充接口数量的同时，扩展接口协议类型为：NO7、PRI，以及少量的FE接口。

（3）传统企业普通语音专线业务，传输依然主要采用时分复用（TDM）的专线，用户之间采用面向连接的通道进行通信，可以避免来自其他终端用户的各种窃听和攻击。

（4）传统企业普通语音专线业务接入安全，通过在核心交换网元或汇聚交换网元预先人工配置主叫号码进行鉴权控制，可以避免企业客户的业务被盗用。

3.2 IMS企业语音业务接入方式需求

根据CM-IMS体系架构，可以知道IMS业务接入存在以下两种类型：

lIP接入：由SBC提供语音接入能力。

主要的接入方案组合是：IAD/AG/SIPGW/IP PBX+GPON/PTN/SDH（传送驻地网）+MAN（数据城域网）+SBC。

lE1接入：由IM-MGW提供语音接入能力。

主要的接入方案组合是：TDM PBX /IP PBX+PTN/SDH+IM-MGW。

根据IMS特点，基于CM-IMS企业语音业务接入控制存在以下待解决的问题：

（1）IMS业务采用基于IP的SIP协议和开放的网络架构，通过采用多种不同的接入方式可以共享业务平台，如何限制未经授权地客户访问业务？

（2）IP接入方式下的IMS业务基于分组网承载，属于固定类的语音专线业务的接入变得不可控，是否通过同一个用户名和密码可同时使用多个企业的专线业务？如何限制企业用户的游牧行为？

（3）IP接入方式下的IMS业务基于分组网承载，直接与互联网相联，如何控制语音业务不受因特网干扰？

4 CM-IMS企业语音业务接入控制机制分析及策略

4.1 IMS多种鉴权机制分析

在IMS网络中，为用户进行正常的业务触发和被叫路由都需要用户进行IMS网络注册。

UE完成IMS网络注册后，需要定期进行重注册以维持其在网络中的注册状态。当用户下线时，UE需要完成IMS注销流程。

在IMS网络注册过程中，接入层设备UE（如IAD）接入访问地的P-CSCF网络，提交基于SIP协议的注册请求消息，I-CSCF通过与HSS交互基于DIAMETER协议的UAR/UAA（用户鉴权请求/应答）消息确定UE归属的S-CSCF名称，S-CSCF通过与HSS交互基于DIAMETER协议的MAR/MAA（媒体鉴权请求/应答）获取UE和网络间认证所需要的数据，S-CSCF返回401响应给UE，UE根据401响应重新发送注册请求消息给S-CSCF，鉴权成功后S-CSCF通过SAR/SAA（服务指派请求/响应）从HSS下载用户签约数据并存储用户地址，并向UE返回鉴权成功响应。

在IMS网络注册完成后，S-CSCF会用户向AS进行第三方注册。

CM-IMS规定了4种常用的鉴权算法：

（1）lIMS AKA鉴权方式

UE的注册参数存储在USIM、ISIM中，用户使用带SIM卡的终端接入IMS网络时进行认证的一种机制。

（2）lHTTP Digest鉴权方式。

UE的注册参数存储在软终端、硬终端中，用户使用SIP终端接入IMS 网络时进行认证的一种机制。

（3）l与NASS绑定的鉴权方式。

是早期NGN网络体系中是固网用户接入IMS 网络时进行认证的一种机制，一般通过wlan接入的场景下使用。

（4）l与GPRS绑定的鉴权方式。

是终端通过GPRS网络接入IMS时进行的一种认证机制。

企业语音专线业务在接入层使用硬件SIP终端进行接入，应当使用HTTP Digest鉴权方式。

HTTP摘要认证是一种基于挑战-响应结构的安全机制。当服务器收到UE注册请求消息时，就会向请求的UE发送挑战，UE提供认证信息以实现服务器对其身份的验证。挑战包含此次生成的临时值nonce，请求者和服务器共用同一密码，请求者将用户名、密码、nonce值、HTTP方法以及被请求的URI经过MD5（hash算法）运算后，得到一个响应值。请求者再次发送包含运算所得响应值的注册请求，服务器就通过比较自己计算与UE计算的两个响应值进行认证。采用这种机制，使得密码不采用明文形式在网络上发送，提高安全性。

4.2 业务层控制策略：接入地绑定

CM-IMS信令会话业务皆通过IP承载，IP接入模式的客户终端将被分配一个固定IP地址用于与IMS网络通信，虽然通过HTTP Digest鉴权机制提高了业务接入的安全性，但鉴权只是针对用户名与密码进行认证。

在实际业务提供过程中，可能存在两种情况：一是用户使用自己的用户名称与密码在其他客户终端上接入IMS网络使用业务，属于游牧行为；二是用户名称与密码被他人窃取后，他人私下安装另一台客户设备接入IMS网络，属于盗打行为。这两种情况损害了运营商或用户的利益，有必要建立一种对客户终端设备归属IP地址进行验证的机制。

经过研究SIP协议，在REGISTER请求消息的消息头中有一个字段：P-Access-Network-Info用于携带用户接入地信息，其中包含UE归属的IP地址信息。在IMS的HSS配置指定IMPU用户的归属IP地址段。这样可在注册请求会话中，HSS根据UE在注册请求中提交的与自己记录的IP地址进行校验，校验一致允许业务接入，否则拒绝业务接入，从而解决被盗打的问题。

4.3 承载层控制策略：业务隔离

在业务初次测试过程中发现，基于IP接入模式的企业语音业务，客户端设备配置公网IP后，实现语音业务的同时，也可以访问internet。这是因为CM-IMS业务接入由数据城域网承载，城域网的路由与internet直接连接引起。

经过相关研究，鉴于VPN下可实现数据安全、地址隔离，考虑公网IPv4地址紧缺，考虑我省多采用MPLS VPN等因素，提出为接入IMS的企业语音业务在数据分组网上建立基于私网IP地址的MPLS VPN的解决策略。

数据网部署原则是：

为方便管理，每个本地网各部署一个VPN；城域网SR作为PE，在SR子接口上绑定VPN，在企业侧的SR子接口对应语音业务终端，在SBC侧的SR子接口对应SBC；城域网全网部署Mpls vpn、Mpls ldp；SBC需要重新规划私网IP，对城域网侧需要把该私网IP绑定子接口；另外SBC位于IP承载网内，与SR之间经过上联2个CE、2个FW，通过选择某条物理链路，启用子接口承载此业务，2个SR、2个CE、2个FW之间的子接口启用OSPF，CE把指向SBC的静态地址引入OSPF，通过OSPF传到SR。

5 应用实例

5.1 环境搭建

l组网选择

IMS接入模式：IP

语音接入组网方案：IAD+GPON+MAN+SBC（最典型）

测试号码：66221234

SBC地址：10.186.15.49

lIP城域网配置的数据：

客户IP：10.210.22.206 掩码：255.255.255.0

网关IP：10.210.22.1/24

SVLAN：1004；CVLAN：100

VPN名称 20000200

VPN RD 65000：50005000

lHSS配置

通过配置界面，在指定的IMPU下，设置归属的IP地址为10.210.22.206/24；

配置指定的IMPU的密码。

l客户端IAD配置：

用城域网分配的客户IP、网关IP，配置IAD的IP设置；

配置SIP服务器：

填写用户域名为；

服务器IP为SBC的IP、端口为5060、失效时间为3600秒。

配置用户号码：

用户ID IMPU：+862066221234

用户名 IMPI：

密码：用于鉴权的密码。

5.2 信令跟踪结果

在SBC上跟踪SIP信令，获取了注册过程与接入控制相关的信令消息，下面列出关键消息头的内容：

（1）注册消息的消息头。

这样就可以将UE注册使用的IP地址送HSS验证。

5.3 应用成果

（1）正常配置情况下：

①IAD向IMS注册成功。

②用户能正常打电话，通过IAD无法访问INTENET。

（2）调整IAD配置的密码。

①IAD向IMS注册失败。

（3）调整HSS配置的该用户归属IP地址情况下：

①IAD向IMS注册失败。

参考文献

[1]中国移动CM-IMS（SIP）技术规范_第1部分：SIP的总体要求[C].中国移动通信有限公司研究院，中国移动通信有限公司.

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基于H.323的可视电话技术

在基于H.323技术实现的IP可视电话网络中,通过驻地网守(在驻地IP网中所设的用户网守,同时完成呼叫功能),将设在用户端的IP可视电话终端接入IP可视电话网。包括本地网守和骨干网守的体系可以根据网络规模的需要进行分级管理。在驻地网中设置认证/计费系统和网管系统(可以由多个驻地网共用)。基于H.323技术实现的IP可视电话网络的体系结构如图1所示。

驻地网守指网守体系中本地网守下面所带的,位于驻地IP网中的一级特殊网守,它负责呼叫控制(IP终端的地址解析和认证)和计费信息的采集和上报。IP可视电话业务采用网守迂回呼叫方式,由驻地网守负责尸终端呼叫的接入认证、地址解析和信令转接等。驻地网守和IP可视电话终端间采用标准的RAS消息。

呼叫是将IP可视电话终端间的媒体流作转接的设备,它应有对没有经过驻地网守认证的用户流进行丢弃的能力。呼叫应完成驻地网内的媒体流至城域网的转接和释放任务,并实时监测用户终端的状态和网络的资源情况,报告驻地网守。

IP可视电话终端是支持H.323协议的多媒体终端,负责完成语音和图像的编解码等功能;完成媒体流的传送;能够自动识别语音、图像业务;根据网络采用的技术不同支持相关协议;提供用户交互信息和查询;向网管系统上报相关信息;向呼叫上报QoS信息。目前此类终端有可视电话机和电脑终端等形式。

基于SIP的可视电话技术

基于SJP协议构建可视电话的系统结构如图2所示,slP网络中的主要功能实体包括:SIP服务器、用户终端(SIP可视电话)、用户(UA)、AAA服务器、网管服务器、应用服务器、域名服务器和媒体服务器等。该系统以SIP服务器为核心,它完成呼叫控制、呼叫路由、注册管理等功能。

SIP服务器是基于SIP协议的可视电话系统的核心设备,它完成呼叫控制、呼叫路由、用户终端的注册管理、用户终端的接入控制等功能,可以向用户提供多种音频和视频业务。

AAA服务器是完成该系统中认证和计费的重要设备,它管理用户数据信息,对用户的接入进行认证以验证其合法性,同时完成业务的计费。

网管服务器是完成该可视电话系统设备的配置管理、安全管理、性能管理、告警管理等管理功能的设备。

应用服务器负责各种增值业务和智能业务的逻辑产生和管理,并且还提供各种开放的API,为第三方业务的开发提供创作平台。应用服务器是一个独立的组件,与控制层无关,实现了业务与呼叫控制的分离,有利于新业务的引入。

域名服务器用来完成系统中SIP终端或服务器的域名管理和域名解析。

位置服务器用来管理用户的位置信息,或用来完成一定的呼叫路由功能。

媒体服务器是该体系中提供专用媒体资源功能的独立设备,提供基本和增强业务中的媒体处理功能,包括业务音提供、会议、交互式应答(IVR)、通知、高级语音业务等。

两种技术的比较分析

基于H.323协议簇的IP电话网络无论是从技术还是标准的角度来说都比较成熟,但是在部署和实施的时候也带来一些问题:协议过程复杂,设备成本高,投资建设成本高,因此也导致了假IP电话(就是用已有的PSTN冒充IP电话)的出现。网关之间一旦获知彼此的路由信息,便可以直接通信,运营商无法收取通话费用,从而滋生了一些非法IP电话经营者。协议扩展性较差,到目前有停止不前的感觉,IP电话从业务开展以来一直是单一的业务形式,就是简单的打电话,而运营商的业务开展需要更丰富的业务形式。

正是面临这些问题使得已铺设的IP电话网络停止不前,没有得到更好的发展。另外由于基于H.323协议簇的IP电话更多考虑的是PSTN用户如何接入IP电话网,随着网络IP化的趋势,用户终端也将尸化,而基于H.323的IP终端因为开发较复杂而成本较高,因此在可视电话的技术选择中,如果没有已有的IP电话网络基础,就可以抛开H.323协议簇,选用一种更加符合发展趋势的技术。目前来看,SIP协议是符合技术发展趋势的,原因是SIP协议具有下列优点:

首先SIP协议是基于文本方式的协议,这一点受到大量设备开发厂商的欢迎,因为这种方式便于理解且实现简单。协议考虑了并支持用户的移动性,SIP协议定义了注册服务器、重定向服务器等不同的功能,当用户的位置发生变化时,其位置信息将随时登记到注册服务器,因此网络随时可以找到移动的用户,只要该用户在线。SIP协议采用了HTTP协议CLient—Server的消息处理方式,但这种CIient—Server的关系又不是固定的,其工作方式实际上是对等的,也就是说A向B发送请求消息时,A作为CIlent,而B作为Server,下一次,当B向A发起请求时它们之间的C[1ent—Server关系又相反。SIP消息本身就具有一定的定位能力,SIP消息头中cal]er@这种域名的标识方式可包含用户号码信息、位置信息、用户名及其归属信息等,这是SlP消息表述方式的一大优点。

SIP协议可与其他很多IETF协议集成向提供各种业务,比如:SDP、RSVP、RTSP、MIME、HTTP等,这使得SIP协议在业务的实现方面具有很大的灵活性。具有Forking(分路)的特征,使得SIP协议实现一号通一类的业务非常方便。另外SIP协议的可扩展性较强,该协议自以来根据业务需求和一些特征要求扩展定义了多个新消息,消息扩展时其前后兼容性较好。终端智能化,sIP协议所定义的终端具有一定的智能性,而并不像传统的电话机那样完全是傻的,这是完全符合终端发展趋势的。

总结一下,就是SIP协议本身在消息发送和处理机制上具有一定的灵活性,使得用SIP协议可以很方便的实现一些补充业务,比如各种情况下的呼叫前转、呼叫转接、呼叫保持、Presence、即时消息等业务;再加上SIP协议是基于会话定义的用来建立、修改和终止IP网上的多媒体会话的宗旨,它可以很灵活的与其他多种协议集成,通过集成其他应用层协议,就可以提供更多的增值业务,由此可见,SIP协议将使可视电话业务无论在业务个性化方面还是各种业务关联使用方面更具吸引力,就其本质而言,SIP协议与目前最大的IP网一互联网有着密不可分的近亲关系,这就使SIP协议在下一代网络中成为人们关注的重点。

基于SIP协议进行构建,但是目前来说仍然存在一些问题或技术难点,这些问题需要在初期的规划和网络部署中做一定的考虑。

1.在保证网络功能无损的情况下大规模网络架构如何部署

尽管SIP协议有诸多的优点,但是如何基于SIP协议构建一个大规模的网络,其架构仍不明确,这在中国的电信运营中又是需要现实面对的一个问题,中国的地域辽阔,网络部署和构建的覆盖面积大,另一方面,潜在的可视电话用户数也是非常可观的,因此在网络规划时必须在保证网络功能和业务质量无损的前提下考虑大规模的网络架构如何部署的问题。

2.如何穿越NAT和防火墙

现有网络面临着地址空间紧缺的现状,目前支持IPv6的设备非常少,在网络和业务部署的过程中,仍然有大量用户将使用IPv4地址也是不争的事实,因此就必然面对穿越NAT和防火墙的问题,采取何种方式才能高效的穿越NAT和防火墙,又保证业务质量不受影响,这将是近期内需要不断去探索和研究的课题。

3.如何提高网络效率保证业务质量

大规模的网络中开展业务时,业务的寻址和路由将会更复杂,这难免会带来更大的处理时延从而影响业务质量,因此如何提高网络效率,尽可能的缩短寻址和路由的时间以保证业务质量也将是需要进一步研究的问题。