介紹
通信提供商及其合作伙伴和用戶越來越渴求新一代基於 IP 的服務。現在有了 SIP協議（會話啓動協議），一解燃眉之急。SIP協議 是不到十年前在計算機科學實驗室誕生的一個想法。它是第一個適合各種媒體內容而實現多用戶會話的協議，現在已成了 Internet 工程任務組 (IETF) 的規範。
今天，越來越多的運營商、CLEC（競爭本地運營商）和 ITSP（IP 電話服務商）都在提供基於 SIP協議 的服務，如市話和長途電話技術、在線信息和即時消息、IP Centrex/Hosted PBX、語音短信、push-to-talk（按鍵通話）、多媒體會議等等。獨立軟件供應商 (ISV) 正在開發新的開發工具，用來爲運營商網絡構建基於 SIP協議 的應用程序以及 SIP協議 軟件。網絡設備供應商 (NEV) 正在開發支持 SIP協議 信令和服務的硬件。現在，有衆多 IP 電話、用戶代理、網絡代理服務器、VOIP 網關、媒體服務器和應用服務器都在使用 SIP協議。
SIP協議 從類似的權威協議－－如 Web 超文本傳輸協議 (HTTP) 格式化協議以及簡單郵件傳輸協議 (SMTP) 電子郵件協議－－演變而來並且發展成爲一個功能強大的新標準。但是，儘管 SIP協議 使用自己獨特的用戶代理和服務器，它並非自成一體地封閉工作。SIP協議 支持提供融合的多媒體服務，與衆多負責身份驗證、位置信息、語音質量等的現有協議協同工作。
本白皮書對 SIP協議 及其作用進行了概括性的介紹。它還介紹了 SIP協議 從實驗室開發到面向市場的過程。本白皮書說明 SIP協議 提供哪些服務以及正在實施哪些促進發展的方案。它還詳細介紹了 SIP協議 與各種協議不同的重要特點並說明如何建立 SIP協議 會話。
新一代的服務
SIP協議 較爲靈活，可擴展，而且是開放的。它激發了 Internet 以及固定和移動 IP 網絡推出新一代服務的威力。SIP協議 能夠在多臺 PC 和電話上完成網絡消息，模擬 Internet 建立會話。
與存在已久的國際電信聯盟 (ITU) SS7 標準（用於呼叫建立）和 ITU H.323 視頻協議組合標準不同，SIP協議 獨立工作於底層網絡傳輸協議和媒體。它規定一個或多個參與方的終端設備如何能夠建立、修改和中斷連接，而不論是語音、視頻、數據或基於 Web 的內容。
SIP協議 大大優於現有的一些協議，如將 PSTN 音頻信號轉換爲 IP 數據包的媒體網關控制協議 (MGCP)。因爲 MGCP 是封閉的純語音標準，所以通過信令功能對其進行增強比較複雜，有時會導致消息被破壞或丟棄，從而妨礙提供商增加新的服務。而使用 SIP協議，編程人員可以在不影響連接的情況下在消息中增加少量新信息。
例如，SIP協議 服務提供商可以建立包含語音、視頻和聊天內容的全新媒體。如果使用 MGCP、H.323 或 SS7 標準，則提供商必須等待可以支持這種新媒體的協議新版本。而如果使用 SIP協議，儘管網關和設備可能無法識別該媒體，但在兩個大陸上設有分支機構的公司可以實現媒體傳輸。
而且，因爲 SIP協議 的消息構建方式類似於 HTTP，開發人員能夠更加方便便捷地使用通用的編程語言（如 Java）來創建應用程序。對於等待了數年希望使用 SS7 和高級智能網絡 (AIN) 部署呼叫等待、主叫號碼識別以及其他服務的運營商，現在如果使用 SIP協議，只需數月時間即可實現高級通信服務的部署。
這種可擴展性已經在越來越多基於 SIP協議 的服務中取得重大成功。Vonage 是針對用戶和小企業用戶的服務提供商。它使用 SIP協議 向用戶提供 20,000 多條數字市話、長話及語音郵件線路。Deltathree 爲服務提供商提供 Internet 電話技術產品、服務和基礎設施。它提供了基於 SIP協議 的 PC 至電話解決方案，使 PC 用戶能夠呼叫全球任何一部電話。Denwa Communications 在全球範圍內批發語音服務。它使用 SIP協議 提供 PC 至 PC 及電話至 PC 的主叫號碼識別、語音郵件，以及電話會議、統一通信、客戶管理、自配置和基於 Web 的個性化服務。
某些權威人士預計，SIP協議 與 IP 的關係將發展成爲類似 SMTP 和 HTTP 與 Internet 的關係，但也有人說它可能標誌着 AIN 的終結。迄今爲止，3G 界已經選擇 SIP協議 作爲下一代移動網絡的會話控制機制。Microsoft 已經選擇 SIP協議 作爲其實時通信策略並在 Microsoft XP、Pocket PC 和 MSN Messenger 中進行了部署。Microsoft 同時宣佈 CE.net 的下一個版本將使用基於 SIP協議 的VoIP 應用接口層，並承諾向用戶 PC 提供基於 SIP協議 的語音和視頻呼叫。
另外，MCI 正在使用 SIP協議 向 IP 通信用戶部署高級電話技術服務。用戶將能夠通知主叫方自己是否有空以及首選的通信方式，如電子郵件、電話或即時消息。利用在線信息，用戶還能夠即時建立聊天會話和召開音頻會議。使用 SIP協議 將不斷地實現各種功能。
歷史回顧
SIP協議 出現於二十世紀九十年代中期，源於哥倫比亞大學計算機系副教授 Henning Schulzrinne 及其研究小組的研究。Schulzrinne 教授除與人共同提出通過 Internet 傳輸實時數據的實時傳輸協議 (RTP) 外，還與人合作編寫了實時流傳輸協議 (RTSP) 標準提案，用於控制音頻視頻內容在 Web 上的流傳輸。
Schulzrinne 本來打算編寫多方多媒體會話控制 (MMUSIC) 標準。1996 年，他向 IETF 提交了一個草案，其中包含了 SIP協議 的重要內容。1999 年，Shulzrinne 在提交的新標準中刪除了有關媒體內容方面的無關內容。隨後，IETF 發佈了第一個 SIP協議 規範，即 RFC 2543。雖然一些供應商表示了擔憂，認爲 H.323 和 MGCP 協議可能會大大危及他們在 SIP協議 服務方面的投資，IETF 繼續進行這項工作，於 2001 年發佈了 SIP協議 規範 RFC 3261。
RFC 3261 的發佈標誌着 SIP協議 的基礎已經確立。從那時起，已發佈了幾個 RFC 增補版本，充實了安全性和身份驗證等領域的內容。例如，RFC 3262 對臨時響應的可靠性作了規定。RFC 3263 確立了 SIP協議 代理服務器的定位規則。RFC 3264 提供了提議/應答模型，RFC 3265 確定了具體的事件通知。
早在 2001 年，供應商就已開始推出基於 SIP協議 的服務。今天，人們對該協議的熱情不斷高漲。Sun Microsystems 的 Java Community Process 等組織正在使用通用的 Java 編程語言定義應用編程接口 (API)，以便開發商能夠爲服務提供商和企業構建 SIP協議 組件和應用程序。最重要的是，越來越多的競爭者正在藉助前途光明的新服務進入 SIP協議 市場。SIP協議 正在成爲自 HTTP 和 SMTP 以來最爲重要的協議之一。
SIP協議 的優點：類似 Web 的可擴展開放通信
使用 SIP協議，服務提供商可以隨意選擇標準組件，快速駕馭新技術。不論媒體內容和參與方數量，用戶都可以查找和聯繫對方。SIP協議 對會話進行協商，以便所有參與方都能夠就會話功能達成一致以及進行修改。它甚至可以添加、刪除或轉移用戶。
不過，SIP協議不是萬能的。它既不是會話描述協議，也不提供會議控制功能。爲了描述消息內容的負載情況和特點，SIP協議 使用 Internet 的會話描述協議 (SDP) 來描述終端設備的特點。SIP協議 自身也不提供服務質量 (QoS)，它與負責語音質量的資源保留設置協議 (RSVP) 互操作。它還與若干個其他協議進行協作，包括負責定位的輕型目錄訪問協議 (LDAP)、負責身份驗證的遠程身份驗證撥入用戶服務 (RADIUS) 以及負責實時傳輸的 RTP 等多個協議。
SIP協議 規定了以下基本的通信要求：
1. 用戶定位服務
2. 會話建立
3. 會話參與方管理
4. 特點的有限確定
SIP協議 的一個重要特點是它不定義要建立的會話的類型，而只定義應該如何管理會話。有了這種靈活性，也就意味着 SIP協議 可以用於衆多應用和服務中，包括交互式遊戲、音樂和視頻點播以及語音、視頻和 Web 會議。
下面是 SIP協議 在新的信令協議中出類拔萃的一些其他特點
SIP協議 消息是基於文本的，因而易於讀取和調試。新服務的編程更加簡單，對於設計人員而言更加直觀。
SIP協議 如同電子郵件客戶機一樣重用 MIME 類型描述，因此與會話相關的應用程序可以自動啓動。
SIP協議 重用幾個現有的比較成熟的 Internet 服務和協議，如 DNS、RTP、RSVP 等。不必再引入新服務對 SIP協議 基礎設施提供支持，因爲該基礎設施很多部分已經到位或現成可用。
對 SIP協議 的擴充易於定義，可由服務提供商在新的應用中添加，不會損壞網絡。網絡中基於 SIP協議 的舊設備不會妨礙基於 SIP協議 的新服務。例如，如果舊 SIP協議 實施不支持新的 SIP協議 應用所用的方法/標頭，則會將其忽略。
SIP協議 獨立於傳輸層。因此，底層傳輸可以是採用 ATM 的 IP。SIP協議 使用用戶數據報協議 (UDP) 以及傳輸控制協議 (TCP)，將獨立於底層基礎設施的用戶靈活地連接起來。
SIP協議 支持多設備功能調整和協商。如果服務或會話啓動了視頻和語音，則仍然可以將語音傳輸到不支持視頻的設備，也可以使用其他設備功能，如單向視頻流傳輸功能。
SIP協議 會話構成
SIP協議 會話使用多達四個主要組件：SIP協議 用戶代理、SIP協議 註冊服務器、SIP協議 代理服務器和 SIP協議 重定向服務器。這些系統通過傳輸包括了 SDP 協議（用於定義消息的內容和特點）的消息來完成 SIP協議 會話。下面概括性地介紹各個 SIP協議 組件及其在此過程中的作用。
SIP協議 用戶代理 (UA) 是終端用戶設備，如用於創建和管理 SIP協議 會話的移動電話、多媒體手持設備、PC、PDA 等。用戶代理客戶機發出消息。用戶代理服務器對消息進行響應。
SIP協議 註冊服務器是包含域中所有用戶代理的位置的數據庫。在 SIP協議 通信中，這些服務器會檢索參與方的 IP 地址和其他相關信息，並將其發送到 SIP協議 代理服務器。
SIP協議 代理服務器接受 SIP協議 UA 的會話請求並查詢 SIP協議 註冊服務器，獲取收件方 UA 的地址信息。然後，它將會話邀請信息直接轉發給收件方 UA（如果它位於同一域中）或代理服務器（如果 UA 位於另一域中）。
SIP協議 重定向服務器允許 SIP協議 代理服務器將 SIP協議 會話邀請信息定向到外部域。SIP協議 重定向服務器可以與 SIP協議 註冊服務器和 SIP協議 代理服務器同在一個硬件上。
以下幾個情景說明 SIP協議 組件之間如何進行協調以在同一域和不同域中的 UA 之間建立 SIP協議 會話：
在同一域中建立 SIP協議 會話
下圖說明了在預訂同一個 ISP 從而使用同一域的兩個用戶之間建立 SIP協議 會話的過程。用戶 A 使用 SIP協議 電話。用戶 B 有一臺 PC，運行支持語音和視頻的軟客戶程序。加電後，兩個用戶都在 ISP 網絡中的 SIP協議 代理服務器上註冊了他們的空閒情況和 IP 地址。用戶 A 發起此呼叫，告訴 SIP協議 代理服務器要聯繫用戶 B。然後，SIP協議 代理服務器向 SIP協議 註冊服務器發出請求，要求提供用戶 B 的 IP 地址，並收到用戶 B 的 IP 地址。SIP協議 代理服務器轉發用戶 A 與用戶 B 進行通信的邀請信息（使用 SDP），包括用戶 A 要使用的媒體。用戶 B 通知 SIP協議 代理服務器可以接受用戶 A 的邀請，且已做好接收消息的準備。SIP協議 代理服務器將此消息傳達給用戶 A，從而建立 SIP協議 會話。然後，用戶創建一個點到點 RTP 連接，實現用戶間的交互通信。
1.呼叫用戶 B
2.查詢B在哪裏
3.響應B的SIP協議地址
4.呼叫
5. 響應
6. 響應
7. 多媒體通道已建立
在不同的域中建立 SIP協議 會話
本情景與第一種情景的不同之處如下。用戶 A 邀請正在使用多媒體手持設備的用戶 B 進行 SIP協議 會話時，域 A 中的 SIP協議 代理服務器辨別出用戶 B 不在同一域中。然後，SIP協議 代理服務器在 SIP協議 重定向服務器上查詢用戶 B 的 IP 地址。SIP協議 重定向服務器既可在域 A 中，也可在域 B 中，也可既在域 A 中又在域 B 中。SIP協議 重定向服務器將用戶 B 的聯繫信息反饋給 SIP協議 代理服務器，該服務器再將 SIP協議 會話邀請信息轉發給域 B 中的 SIP協議 代理服務器。域 B 中的 SIP協議 代理服務器將用戶 A 的邀請信息發送給用戶 B。用戶 B 再沿邀請信息經由的同一路徑轉發接受邀請的信息。 
1. 呼叫用戶 B
2. 詢問重定向服務器 B的信息
3. 返回B的信息
4. 域A代理服務器呼叫域 B 的 SIP代理服務器
5. 查詢 B 在哪裏
6. 用戶 B 的地址
7. 代理呼叫
8. 響應
9. 響應
10.響應
11.多媒體通道已建立
無縫、靈活、可擴展：展望 SIP協議 未來
SIP協議 能夠連接使用任何 IP 網絡（有線 LAN 和 WAN、公共 Internet 骨幹網、移動 2.5G、3G 和 Wi-Fi）和任何 IP 設備（電話、PC、PDA、移動手持設備）的用戶，從而出現了衆多利潤豐厚的新商機，改進了企業和用戶的通信方式。基於 SIP協議 的應用（如 VOIP、多媒體會議、push-to-talk（按鍵通話）、定位服務、在線信息和 IM）即使單獨使用，也會爲服務提供商、ISV、網絡設備供應商和開發商提供許多新的商機。不過，SIP協議 的根本價值在於它能夠將這些功能組合起來，形成各種更大規模的無縫通信服務。
使用 SIP協議，服務提供商及其合作伙伴可以定製和提供基於 SIP協議 的組合服務，使用戶可以在單個通信會話中使用會議、Web 控制、在線信息、IM 等服務。實際上，服務提供商可以創建一個滿足多個最終用戶需求的靈活應用程序組合，而不是安裝和支持依賴於終端設備有限特定功能或類型的單一分散的應用程序。
通過在單一、開放的標準 SIP協議 應用架構下合併基於 IP 的通信服務，服務提供商可以大大降低爲用戶設計和部署基於 IP 的新的創新性託管服務的成本。它是 SIP協議 可擴展性促進本行業和市場發展的強大動力，是我們所有人的希望所在。