新型SIP网络系统中维持NAT地址子系统绑定的数据传输方法

新型SIP网络系统中维持NAT地址子系统绑定的数据传输方法

  本发明新型SIP网络系统中维持NAT地址子系统绑定的数据传输方法属于计算机应用领域。 

SIP是类似于HTTP的基于文本的协议。 

SIP可以减少应用特别是高级应用的开发时间。 

由于基于IP协议的SIP利用了IP网络，固定网运营商也会逐渐认识到SIP技术对于他们的深远意义。 

SIP(Session Initiation Protocol)是一个应用层的信令控制协议。 

用于创建、修改和释放一个或多个参与者的会话。 

这些会话可以是Internet多媒体会议、IP电话或多媒体分发。 

会话的参与者可以通过组播（multicast）、网状单播（unicast）或两者的混合体进行通信。 

由于子系统(BSS)是移动通信系统中与无线蜂窝网络关系最直接的基本组成部分。 

在整个移动网络中主要起中继作用。 

与之间采用无线信道连接，负责无线发送、接收和无线资源管理。 

而主与移动交换中心(MSC)之间常采用有线信道连接，实现移动用户之间或移动用户与固定用户之间的通信连接。 

说得更通俗一点，之间主要负责手机信号的接收和发送，把收集到的信号简单处理之后再传送到移动交换中心，通过交换机等设备的处理，再传送给终端用户，也就实现了无线用户的通信功能。 

所以系统能直接影响到手机信号接收和通话质量的好坏。 

H.323和SIP分别是通信领域与因特网两大阵营推出的协议。 

H.323企方案把IP电话当作是众所周知的传统电话，只是传输方式发生了改变，由电路交换变成了分组交换。 

而SIP协议侧重于将IP电话作为因特网上的一个应用，较其它应用（如FTP，E-mail等）增加了信令和QoS的要求，它们支持的 业务基本相同，也都利用RTP作为媒体传输的协议。 

但H.323是一个相对复杂的协议。 

H.323采用基于ASN.1和压缩编码规则的二进制方法表示其消息。 

ASN.1通常需要特殊的代码生成器来进行词法和语法分析。 

而SIP的基于文本的协议，类似于HTTP。 

基于文本的编码意味着头域的含义是一目了然的，如From、To、Subject等域名。 

这种分布式、几乎不需要复杂的文档说明的标准规范风格，其优越性已在过去的实践中得到了充分的证明（现在广为流行的邮件协议SMTP就是 这样的一个例子）。 

SIP的消息体部份采用SDP进行描述，SDP中的每一项格式为=，也比较简单。 

在支持会议电话方面，H.323由于由多点控制单元（MCU）集中执行会议控制功能，所有参加会议终端都向MCU发送控制消息，MCU可能会成为颈，特别是对于具有附加特性的大型会议；并且H.323不支持信令的组播功能，其单功能限制了可扩展性，降低了可靠性。 

而SIP设计上就为分布式的呼叫模型，具有分布式的组播功能，其组播功能不仅便于会议控制，而且简化了用户定位、组邀请等，并且能节约带宽。 

但是H.323的集中控制便于计费，对带宽的管理也比较简单、有效。 

H.323中定义了专门的协议用于补充业务，如H.450.1、H.450.2和H.450.3等。 

SIP并未专门定义的协议用于此目的，但它很方便地支持补充业务或智能业务。 

只要充分利用SIP已定义的头域（如Contact头域），并对SIP进行简单的扩展（如增加几个域），就可以实现这些业务。 

对于呼叫 转移，只要在BYE请求消息中添加Contact头域，加入意欲转至的第三方地址就可以实现此业务。 

对于通过扩展头域较难实现的一些智能业务，可在体系结构中增加业务代理，提供一些补充服务或与 智能网设备的接口。 

在H.323中，呼叫建立过程涉及到第三条信令信致到：RAS信令信道、呼叫信令信道和H.245控制信道。 

通过这三条信道的协调才使得H.323的呼叫得以进行，呼叫建立时间很长。 

在SIP中，会话请求过程和媒体协商过程等一起进行。 

尽管H.323v2已对呼叫建立过程作了改进，但较之SIP只需要1.5个回路时延来建立呼叫，仍是无法相比。 

H.323的呼叫信令通道和H.245控制信道需要可靠的传 输协议。 

而SIP独立于低层协议，一般使用UDP等无法连接的协议，用自己信用层的可靠性机制来保 证消息的可靠传输。 

总之，H.323沿用的是传统的实现电话信令模式，比较成熟，已经出现了不少H.323产品。 

H.323符合通信领域传统的设计思想，进行集中、层次控制，采用H.323协议便于与传统的电话网相连。

SIP协议借鉴了其它因特网的标准和协议的设计思想，在风格上遵循因特网一贯坚持的简练、开放、兼容和可扩展等原则，比较简单。 

SIP 能够连接使用任何 IP 网络（有线 LAN 和 WAN、公共 Internet 骨干网、移动 2.5G、3G 和 Wi-Fi）和任何 IP 设备（电话、PC、PDA、移动手持设备）的用户，从而出现了众多利润丰厚的新商机，改进了企业和用户的通信方式。 

基于 SIP 的应用（如 VOIP、多媒体会议、push-to-talk（按键通话）、定位服务、在线信息和 IM）即使单独使用，也会为服务提供商、ISV、网络设备供应商和开发商提供许多新的商机。 

不过，SIP 的根本价值在于它能够将这些功能组合起来，形成各种更大规模的无缝通信服务。

使用 SIP，服务提供商及其合作伙伴可以定制和提供基于 SIP 的组合服务，使用户可以在单个通信会话中使用会议、Web 控制、在线信息、IM 等服务。 

实际上，服务提供商可以创建一个满足多个最终用户需求的灵活应用程序组合，而不是安装和支持依赖于终端设备有限特定功能或类型的单一分散的应用程序。 

通过在单一、开放的标准 SIP 应用架构下合并基于 IP 的通信服务，服务提供商可以大大降低为用户设计和部署基于 IP 的新的创新性托管服务的成本。

它是 SIP 可扩展性促进本行业和市场发展的强大动力，是我们所有人的希望所在。 

（BTS）提供GSM规范所要求的无线信道，与MS进行无线通信。 

我们的产品具有一定的控制功能，如小区资源管理、无线信道的激活等。

控制器的主要功能是对下属进行控制，其功能包括呼叫处理、切换控制、实现陆地电路和空中信道的动态连接/交换、操作和维护管理等，并提供A接口。 

变码器（XCDR）可以单独构成一个站，也可以和BSC共站，前新型称为远端变码器（RXCDR），而后者称作 colocated XCDR。信息管理是以数据库管理系统为基础，辅助管理者提高决策水平，改善运营策略的计算机技术。信息处理具体包括数据的采集、存储、加工、分类、排序、检索和发布等一系列工作。信息处理已成为当代计算机的主要任务。是现代化管理的基础。据统计，80%以上的计算机主要应用于信息管理，成为计算机应用的主导方向。信息管理已广泛应用与办公自动化、企事业计算机辅助管理与决策、情报检索、方案书馆里、电影电视动画设计、会计电算化等各行各业。 

计算机的应用已渗透到社会的各个领域，正在日益改变着传统的工作、学习和生活的方式，推动着社会的科学计算 

科学计算是计算机最早的应用领域，是指利用计算机来完成科学研究和工程技术中提出的数值计算问题。在现代科学技术工作中，科学计算的任务是大量的和复杂的。利用计算机的运算速度高、存储容量大和连续运算的能力，可以解决人工无法完成的各种科学计算问题。例如，工程设计、地震预测、气象预报、火箭发射等都需要由计算机承担庞大而复杂的计算量。

过程控制 

过程控制是利用计算机实时采集数据、分析数据，按最优值迅速地对控制对象进行自动调节或自动控制。采用计算机进行过程控制，不仅可以大大提高控制的自动化水平，而且可以提高控制的时效性和准确性，从而改善劳动条件、提高产量及合格率。因此，计算机过程控制已在机械、冶金、石油、化工、电力等部门得到广泛的应用。

辅助技术应用 

计算机辅助技术包括CAD、CAM和CAI。

1、计算机辅助设计（Computer Aided Design，简称CAD） 

计算机辅助设计是利用计算机系统辅助设计人员进行工程或产品设计，以实现最佳设计效果的新型技术。CAD技术已应用于飞机设计、船舶设计、建筑设计、机械设计、大规模集成电路设计等。采用计算机辅助设计，可缩短设计时间，提高工作效率，节省人力、物力和财力，更重要的是提高了设计质量。

2、计算机辅助制造（Computer Aided Manufacturing，CAM） 

计算机辅助制造是利用计算机系统进行产品的加工控制过程，输入的信息是零件的工艺路线和工程内容，输出的信息是刀具的运动轨迹。将CAD和CAM技术集成，可以实现设计产品生产的自动化，这种技术被成为计算机集成制造系统。有些国家已把CAD和计算机辅助制造（Computer Aided Manufacturing）、计算机辅助测试（Computer Aided Test）及计算机辅助工程（Computer Aided Engineering）组成一个集成系统，使设计、制造、测试和管理有机地组成为一体，形成高度的自动化系统，因此产生了自动化生产线和“无人工厂”。

3、计算机辅助教学（Computer Aided Instruction，简称CAI） 

计算机辅助教学是利用计算机系统进行课堂教学。教学课件可以用PowerPoint或Flash等制作。CAI不仅能减轻教师的负担，还能教学内容生动、形象逼真，能够动态演示实验原理或操作过程激发学生的学习兴趣，提高教学质量，为培养现代化高质量人才提供了有效方法。

翻译 

1947年，美国数学家、工程师沃伦·韦弗与英国物理学家、工程师安德鲁·布思提出了以计算机进行翻译（简称“机译”）的设想，机译从此步入历史舞台，并走过了一条曲折而漫长的发展道路。机译被列为21世纪世界十大科技难题。与此同时，机译技术也拥有巨大的应用需求。

机译消除了不同文字和语言间的隔阂，堪称高科技造福人类之举。但机译的译文质量长期以来一直是个问题，离理想目标仍相差甚远。中国数学家、语言学家周海中教授认为，在人类尚未明了大脑是如何进行语言的模糊识别和逻辑判断的情况下，机译要想达到“信、达、雅”的程度是不可能的。这一观点恐怕道出了制约译文质量的瓶颈所在。 

人工智能 

变码器的主要功能是将PCM格式的话音压缩变码成适合于空中传送的话音格式，并实现那些与BSC有关的MTL/OML/CBL信令的路由（钉连）。

无线操作维护中心提供设备配置管理、故障和事件管理、数据统计管理、操作和维护管理、软件和数据库下载、数据库上装、远程登陆BSS等功能。 

新型SIP网络系统中维持NAT地址子系统绑定的数据传输方法的选择，需从性能、配套、兼容性及使用要求等各方面综合考虑，其中特别注意的是设备必须与移动交换中心相兼容或配套，这样才能取得较好的通信效果。 

子系统主要包括两类设备：收发台(BTS)和控制器(BSC)。 

控制器包括无线收发信机、天线和有关的信号处理电路等，是子系统的控制部分,主要包括四个部件：小区控制器(CSC)、话音信道控制器(VCC)、信令信道控制器(SCC)和用于扩充的多路端接口(EMPI)。 

一个控制器通常控制几个收发台，通过收发台和移动台的远端命令，控制器负责所有的移动通信接口管理，主要是无线信道的分配、释放和管理。 

当你使用移动电话时，它负责为你打开一个信号通道，通话结束时它又把这个信道关闭，留给其他人使用。 

除此之外，还对本控制区内移动台的越区切换进行控制。 

如你在使用手机时跨入另一个的信号收发范围时，控制器又负责在另一个之间相互切换，并保持始终与移动交换中心的连接。 

使用 SIP，服务提供商可以随意选择标准组件。 

不论媒体内容和参与方数量，用户都可以查和联系对方。 

SIP 对会话进行协商，以便所有参与方都能够就会话功能达成一致以及进行修改。 

它甚至可以添加、删除或转移用户。 

SIP它既不是会话描述协议，也不提供会议控制功能。 

为了描述消息内容的负载情况和特点，SIP 使用 Internet 的会话描述协议 (SDP) 来描述终端设备的特点。 

SIP 自身也不提供服务质量 (QoS)，它与负责语音质量的资源预留协议(RSVP) 互操作。 

它还与若干个其他协议进行协作，包括负责定位的轻型目录访问协议(LDAP)、负责身份验证的远程身份验证拨入用户服务 (RADIUS) 以及负责实时传输的 RTP 等多个协议。 

SIP 的一个重要特点是它不定义要建立的会话的类型，而只定义应该如何管理会话。 

有了这种灵活性，也就意味着SIP可以用于众多应用和服务中，包括交互式游戏、音乐和视频点播以及语音、视频和 Web 会议。 

SIP消息是基于文本的，因而易于读取和调试。新服务的编程更加简单，对于设计人员而言更加直观。 

SIP如同客户机一样重用 MIME 类型描述，因此与会话相关的应用程序可以自动启动。 

SIP 重用几个现有的比较成熟的 Internet 服务和协议，如 DNS、RTP、RSVP 等。 

不必再引入新服务对 SIP 基础设施提供支持，因为该基础设施很多部分已经到位或现成可用。 

对 SIP 的扩充易于定义，可由服务提供商在新的应用中添加，不会损坏网络。 

网络中基于 SIP 的旧设备不会妨碍基于 SIP 的新服务。例如，如果旧 SIP 实施不支持新的 SIP 应用所用的方法/标头，则会将其忽略。 

SIP 独立于传输层。因此，底层传输可以是采用 ATM 的 IP。SIP 使用用户数据报协议(UDP) 以及传输控制协议(TCP)，将独立于底层基础设施的用户灵活地连接起来。 

SIP 支持多设备功能调整和协商。 

如果服务或会话启动了视频和语音，则仍然可以将语音传输到不支持视频的设备，也可以使用其他设备功能，如单向视频流传输功能。 

通信提供商及其合作伙伴和用户越来越渴求新一代基于 IP 的服务。 

现在有了 SIP（The Session Initiation Protocol 会话启动协议），一解燃眉之急。 

SIP 是不到十年前在计算机科学实验室诞生的一个想法。 

它是第一个适合各种媒体内容而实现多用户会话的协议，现在已成了 Internet 工程任务组 (IETF) 的规范。 

今天，越来越多的运营商、CLEC（竞争本地运营商）和 ITSP（IP 电话服务商）都在提供基于 SIP 的服务，如市话和长途电话技术、在线信息和即时消息、IP Centrex/Hosted PBX、语音短信、push-to-talk（按键通话）、多媒体会议等等。独立软件供应商 (ISV) 正在开发新的开发工具，用来为运营商网络构建基于 SIP 的应用程序以及 SIP 软件。 

网络设备供应商 (NEV) 正在开发支持 SIP 信令和服务的硬件。现在，有众多 IP 电话、用户代理、网络代理服务器、VOIP网关、媒体服务器和应用服务器都在使用 SIP。 

SIP 从类似的权威协议－－如 Web超文本传输协议(HTTP) 格式化协议以及简单邮件传输协议(SMTP) 协议－－演变而来并且发展成为一个功能强大的新标准。 

但是，尽管 SIP 使用自己独特的用户代理和服务器，它并非自成一体地封闭工作。 

SIP 支持提供融合的多媒体服务，与众多负责身份验证、位置信息、语音质量等的现有协议协同工作。 

SIP 较为灵活，可扩展，而且是开放的。它激发了 Internet 以及固定和移动 IP 网络推出新一代服务的威力。 

SIP 能够在多台 PC 和电话上完成网络消息，模拟 Internet 建立会话。 

与存在已久的国际电信联盟(ITU) SS7 标准（用于呼叫建立）和 ITU H.323 视频协议组合标准不同，SIP 独立工作于底层网络传输协议和媒体。 

它规定一个或多个参与方的终端设备如何能够建立、修改和中断连接，而不论是语音、视频、数据或基于 Web 的内容。 

SIP 大大优于现有的一些协议，如将 PSTN 音频信号转换为 IP 数据包的媒体网关控制协议(MGCP)。 

因为 MGCP 是封闭的纯语音标准，所以通过信令功能对其进行增强比较复杂，有时会导致消息被破坏或丢弃，从而妨碍提供商增加新的服务。 

而使用 SIP，编程人员可以在不影响连接的情况下在消息中增加少量新信息。 

SIP 服务提供商可以建立包含语音、视频和聊天内容的全新媒体。 

如果使用 MGCP、H.323 或 SS7 标准，则提供商必须等待可以支持这种新媒体的协议新版本。 

而如果使用 SIP，尽管网关和设备可能无法识别该媒体，但在两个大陆上设有分支机构的公司可以实现媒体传输。 

而且，因为 SIP 的消息构建方式类似于 HTTP，开发人员能够更加方便便捷地使用通用的编程语言（如 Java）来创建应用程序。 

对于等待了数年希望使用 SS7 和高级智能网络(AIN) 部署呼叫等待、主叫号码识别以及其他服务的运营商，现在如果使用 SIP，只需数月时间即可实现高级通信服务的部署。 

这种可扩展性已经在越来越多基于 SIP 的服务中取得重大成功。  

Vonage 是针对用户和小企业用户的服务提供商。

它使用 SIP 向用户提供 20,000 多条数字市话、长话及语音邮件线路。 

Deltathree 为服务提供商提供 Internet 电话技术产品、服务和基础设施。 

它提供了基于 SIP 的 PC 至电话解决方案，使 PC 用户能够呼叫全球任何一部电话。Denwa Communications 在全球范围内批发语音服务。 

它使用 SIP 提供 PC 至 PC 及电话至 PC 的主叫号码识别、语音邮件，以及电话会议、统一通信、客户管理、自配置和基于 Web 的个性化服务。 

某些权威人士预计，SIP 与 IP 的关系将发展成为类似 SMTP 和 HTTP 与 Internet 的关系，但也有人说它可能标志着 AIN 的终结。 

迄今为止，3G 界已经选择 SIP 作为下一代移动网络的会话控制机制。 

Microsoft 已经选择 SIP 作为其实时通信策略并在 Microsoft XP、Pocket PC 和 MSN Messenger 中进行了部署。 

Microsoft 同时宣布 CE dot net 的下一个版本将使用基于 SIP 的 VoIP 应用接口层，并承诺向用户 PC 提供基于 SIP 的语音和视频呼叫。 

另外，MCI 正在使用 SIP 向 IP 通信用户部署高级电话技术服务。 

用户将能够通知主叫方自己是否有空以及首选的通信方式，如、电话或即时消息。 

利用在线信息，用户还能够即时建立聊天会话和召开音频会议。使用 SIP 将不断地实现各种功能。 

使用的天线分为发射天线和接收天线，且有全向和定向之分，一般可有下列三种配置方式：发全向、收全向方式；发全向、收定向方式；发定向、收定向方式,从字面上我们就可以理解每种方式的不同，发全向主要负责全方位的信号发送；收全向自然就是个方位的接收信号了；定向的意思就是只朝一个固定的角度进行发送和接收。 

一般情况下，频道数较少的(如位于郊区)常采用发全向、收全向方式，而频道数较多的采用发全向、收定向的方式，且的建立也比郊区更为密集。