MỤC LỤC
Phần I : Tổng quan về giao thức khởi tạo phiên SIP 2
1.1 Lịch sử của SIP 2
1.2 Các thành phần trong mạng SIP 4
1.3 Các bản tin, mào đầu và đánh số 5
1.4 Cấu trúc bản tin SIP 9
1.5 Thiết lập và hủy cuộc gọi SIP 16
Phần II : Hoạt động của SIP trong IMS UMTS 21
2.1 Thủ tục tiền thiết lập phiên 21
2.1.1 Gắn kết GPRS 22
2.1.2 Hoạt hóa ngữ cảnh PDF 23
2.1.3 Tìm kiếm P-CSCF 24
2.1.4 Đăng ký dịch vụ 25
2.2 Các thủ tục trong SIP 29
2.2.1 Các thủ tục thiết lập phiên 29
2.2.2 Các thủ tục giải phóng phiên 44
1
PHẦN I.
TỔNG QUAN VỀ GIAO THỨC KHỞI TẠO PHIÊN.
1.1 Lịch sử của SIP
SIP được phát triển bởi IETF – nhóm kiểm soát session trong hệ thống Multimedia
nhiều thành phần, được biết đến với tên là MMUSIC. Phiên bản 1.0 được công bố
trên Internet năm 1997. Sau đó các giao thức đã được điều chỉnh, kết quả ý nghĩa
đó đã cho ra đời phiên bản 2.0 - được công bố trên Internet năm 1998. Đến năm
1999, giao thức này đã được công nhân là chuẩn và được chính thức công bố vào
tháng 4 năm 1999 trong RFC2543. Và để đáp ứng nhu cầu sử dụng ngày càng
tăng, tháng 9 năm 1999 IETF đã xây dựng SIP phục vụ làm theo việc nhóm. Đến
tháng 7 năm 2000 nó đã được phân loại và sửa lỗi sau đó công bố trong RFC 2534
bis, bên cạnh đó nó cũng được công bố trong RFC 3261 nhằm thay thế cho RFC
2543.
Chính tính đại chúng của SIP IETF đã dẫn tới sự hình thành của các hệ thống

gia hội thoại hoặc thay đổi các tính chất của môi trường cũng như giải mã.
Xử lý chuyển cuộc gọi hoặc kết thúc cuộc gọi, SIP hỗ trợ việc chuyển
cuộc gọi từ một điểm kết cuối này tới điểm kết cuối khác. Trong quá trình chuyển
cuộc gọi, SIP đơn giản chỉ thiết lập một phiên giữa các bên tham gia hội nghị và
3
điểm kết cuối mới (xác định bên chuyển) và kết thúc phiên giữa các bên chuyển
tiếp, tại cuối thời điểm của cuộc gọi, SIP kết thúc phiên giữa tất cả các bên.
Ở đây cần lưu ý rằng khái niệm hội thoại có thể bao gồm hai hoặc nhiều
bên tham gia và có thể được thiết lập bằng cách sử dụng chế độ multicast hoặc
nhiều phiên unicast.
Khái niệm hội thoại ở đây cũng được hiểu rằng đó là một phiên thiết lập
hoặc một cuộc gọi giữa hai hay nhiều điểm kết cuối.
1.2 Các thành phần trong mạng SIP:
Nói chung SIP gồm 2 thành phần lớn là SIP client (là thiết bị hỗ trợ giao thức SIP
như SIP phone), và SIP server (là thiết bị trong mạng xử lý các bản tin SIP). Trong
SIP server có các thành phần quan trọng như: Proxy server, Redirect server,
Location server, Registrar server
+ Proxy Server: là thực thể trong mạng SIP làm nhiệm vụ chuyển tiếp các SIP
request tới thực thể khác trong mạng. Như vậy, chức năng chính của nó trong
4
mạng là định tuyến cho các bản tin đến đích. Proxy server cũng cung cấp các chức
năng xác thực trước khi cho khai thác dịch vụ. Một proxy có thể lưu (stateful)
hoặc không lưu trạng thái (stateless) của bản tin trước đó. Thông thường, proxy có
lưu trạng thái, chúng duy trì trạng thái trong suốt transaction (khoảng 32 giây).
+ Redirect Server: trả về bản tin lớp 300 để thông báo thiết bị là chuyển hướng
bản tin tới địa chỉ khác – tự liên lạc thông qua địa chỉ trả về.
+ Registrar server: là server nhận bản tin SIP REGISTER yêu cầu và cập nhật
thông tin từ bản tin request vào “location database” nằm trong Location Server
+ Location Server: lưu thông tin trạng thái hiện tại của người dùng trong mạng SIP
5

Bản tin BYE được gửi từ phía user agent để kết thúc một cuộc gọi. Khi một
user agent muốn kết thúc cuộc gọi, nó sẽ gửi bản tin BYE tới phía còn lại để thông
báo rằng nó muốn kết thúc cuộc gọi. Một bản tin Respone 200 OK được gửi trả lại
để thông báo rằng yêu cầu kết thúc được chấp nhận và cuộc gọi được kết thúc.
Bản tin ACK
Bản tin ACK được gửi từ phía user agent để cho biết rằng nó đã nhận được
bản tin response cuối cùng cho bản tin INVITE trước đó. Các bản tin Response
cuối cùng là các bản tin thuộc lớp 2xx, 3xx, 4xx, 5xx, 6xx.
Bản tin CANCEL
User agent1 muốn thực hiện cuộc gọi tới user agent2 ,ban đầu nó sẽ gửi
bản tin INVITE tới user agent2. Nếu user agent1 không nhận được bản tin
response cuối cùng từ phía user agent2 trong khoảng thời gian time out, nó sẽ gửi
bản tin CANCEL tới user agent2 để hủy bỏ cuộc gọi. Bản tin BYE sẽ không được
sử dụng trong trường hợp này vì cuộc gọi vẫn chưa được thiết lập. Một cuộc gọi
được thiết lập khi các bản tin INVITE, 200 OK, ACK được trao đổi.
Bản tin OPTIONS
Được sử dụng để truy vấn về khả năng của 1 user agent. Khả năng ở đây có
thể là khả năng mã hóa và giải mã âm thanh, hình ảnh, các message header được
user agent hỗ trợ.
7
Bản tin REFER
Được gửi từ user agent để yêu cầu một user agent khác truy cập vào một địa
chỉ URI hoặc URL trong trường header field Refer-To nằm trong bản tin REFER.
Địa chỉ URI hoặc URL có thể là một địa chỉ SIP URI hoặc một địa chỉ của một
trang web. Nếu là một địa chỉ SIP URI, user agent dường như đang thực hiện một
dịch vụ chuyển cuộc gọi (transfer call), hoặc là đang tạo ra một cuộc gọi với nhiều
bên tham gia (conferencing). Khi nhận được bản tin REFER nếu UA đồng ý truy
cập vào địa chỉ URI hoặc URL được cung cấp nó sẽ gửi trả lại bản tin response
202 Accepted. Ví dụ UA nhận được bản tin REFER với địa chỉ SIP URI trong
trường Refer-To, UA sau đó sẽ gửi một bản tin Invite tới địa chỉ SIP URI vừa

CSeq: 5634 MESSAGE
Subject: First Row
Contact: <sip:>
Content-Type: text/plain
Content-Length: 10
b. Các bản tin trả lời (responses)
9
Một bản tin response là một bản tin được gửi bời UAS hoặc SIP server để
trả lời cho một bản tin request trước đó. SIP định nghĩa sáu lớp của các bản tin
responses, các lớp từ 1xx tới 5xx hầu như là tương tự với các bản tin response của
giao thức HTTP, riêng lớp 6xx được định nghĩa riêng cho SIP.
1.4 Cấu trúc bản tin SIP
Bản SIP gồm 3 phần: start line, header và body.
Client gửi yêu cầu (request) và server trả lời bằng response. Giao dịch SIP bao
gồm yêu cầu từ client, 0 hoặc nhiều provisional response và final response từ
server.
a. SIP response
Status line là dòng bắt đầu của response.
Các bản tin đáp ứng được chia thành thành hai nhóm bao gồm 6 loại bản tin, mỗi
bản dùng một mã trạng thái nằm trong một dải mã.
10
Cấu trúc bản tin SIP
SIP version Status code Reason Phrase
Cấu trúc Response Line
SIP response
Provisional (1xx): Bản tin này dùng để chỉ thị tiến trình nhưng không kết thúc
giao dịch SIP (tìm kiếm, rung chuông, xếp hàng).
Final (2xx, 3xx, 4xx, 5xx, 6xx): Bản tin này chỉ thị kết thúc giao dịch SIP.
1xx: Provisional – đã nhận yêu cầu và đang tiếp tục xử lý yêu cầu. Tìm
kiếm, rung chuông, xếp hàng đợi, nó được phát khi quá trình xử lý chưa thể kết

3xx: Phản hồi chuyền hướng
300: có nhiều lựa chọn
301: đã dời đi vĩnh viễn
302: tạm thời dời đi
305: dùng proxy
380: dịch vụ thay thế
4xx: Yêu câu thất bại
12
400: yêu cầu sai
401: không được quyền: chỉ dùng với cơ quan đăng kiểm , các proxy phải
dùng yêu cầu cấp phép cho proxy 407
402: yêu cầu trả tiền :Dự trữ để phòng trong tương lai: Ví dụ khi bạn dùng
điện thoại di động, tiền trong tài khoản của bạn gần hết, trước khi thiết lập cuộc
gọi theo yêu cầu của bạn thì tổng đài sẽ thêm một thông báo:"Tài khoản của bạn
sắp hệt , xin vui lòng nạp thêm để có thê tiếp tục sử dụng"
403: cấm
404: Không tìm thấy người dùng:"Thuê bao quý khách vừa gọi Không có,
xin vui lòng thứ lại"
405: Phương thức không được phép
406: Không được chấp nhận
407: cần có sự cấp phép cho proxy
408: yêu cầu bị hết giờ : Không tìm thấy người dùng trong thời gian cho
phép
410: đã không còn , người dùng đã từng tồn tại nhưng bây giờ không còn
được sử dụng nữa:"Thuê bao quý khách vừa gọi hiện đang tạm khóa, mong quý
khách vui lòng gọi lại sau"
413: Đơn vị yêu cầu quá lớn: "cuộc gọi không thể thực hiện được"
414: URI của yêu cầu quá tải :"mạng quá tải"
415: kiểu phương tiện không được hỗ trợ: ví dụ : tin nhắn đa phương tiện
không thể gửi đến và nhận từ một số máy di động không hỗ trơn GPRS

606: Không được chấp nhận
b. SIP request
Request line là dòng đầu tiên của request. Tên giao thức chỉ ra mục đích của
request và request-URI chứa đích của request.
Các phương thức SIP
Các phương thức SIP có thể xem như là các kiểu thông điệp. Chúng xác định
yêu cầu đang được tạo bởi thiết bị của người dùng (hoặc thực thể mạng trong một
số trường hợp). Các phương thức SIP cơ bản hiện tại được định nghĩa để sử dụng
trong IMS: ACK, BYE, CANCEL, INVITE, REGISTER, UPDATE
Method Request URI SIP version
Cấu trúc Request Line
SIP request
c. Các trường header
cấu trúc của các trường header:
Tên của trường header: giá trị của trường header
Có các trường header bắt buộc và tùy chọn trong mỗi thông điệp. Có 6 trường
header có tính bắt buộc trong mỗi SIP thông điệp: To, From, Cseq, Call-ID, Max-
Forward, Via.
15
d. Message Body
Message Body được tách khỏi trường header bởi dòng trống. Thông điệp
SIP có thể mang bất kỳ kiểu nào của body, kể cả body nhiều phần sử dụng mã hóa
MIME (Multipurpose Internet Mail Extension ). SIP sử dụng MIME để mã hóa
body của nó. Do đó, body của SIP được mô tả giống như phần đính kèm vào
email.
Đặc tính quan trọng của body là chúng truyền từ đầu cuối đến đầu cuối.
Proxy không cần phân tích cú pháp của thông điệp body để định tuyến thông điệp.
Thực tế, UA có thể lựa chọn để mã hóa nội dung của thông điệp body end to end.
Trong trường hợp này, proxy sẽ không thể biết kiểu phiên nào đang được thiết lập
giữa hai UA

Các bước như sau:
+ Bước 1: Redirect server nhân được yêu cầu INVITE từ người gọi (Yêu cầu này
có thể đi từ một proxy server khác).
+ Bước 2: Redirect server truy vấn server định vị địa chỉ của B.
+ Bước 3: Server định vị trả lại địa chỉ của B cho Redirect server.
+ Bước 4: Redirect server trả lại địa chỉ của B đến người gọi A. Nó không phát
yêu cầu INVITE như proxy server.
+ Bước 5: User Agent bên A gửi lại bản tin ACK đến Redirect server để xác nhận
18
sự trao đổi thành công.
+ Bước 6: Người gọi A gửi yêu cầu INVITE trực tiếp đến địa chỉ được
trả lại bởi Redirect server (đến B). Người bị gọi B đáp ứng với chỉ thị thành công
(200 OK), và người gọi đáp trả bản tin ACK xác nhận. Cuộc gọi được thiết lập.
Ngoài ra SIP còn có các mô hình hoạt động liên mạng với SS7 (đến
PSTN) hoặc là liên mạng với chồng giao thức H.323.
1.5 Tính năng của SIP
Giao thức SIP được thiết kế với những chỉ tiêu sau:
Tích hợp với các giao thức đã có của IETF
Đơn giản và có khả năng mở rộng
Hỗ trợ tối đa sự di động của đầu cuối
Dễ dàng tạo tính năng mới cho dịch vụ
a) Tích hợp với các giao thức đã có của IETF
Các giao thức khác của IETF có thể xây dựng để xây dựng những ứng dụng SIP.
SIP có thể hoạt động cùng với nhìu giao thức như :
- RSVP (Resource Reservation Protocol) : Giao thức giành trước tài nguyên mạng.
- RTP (Real-time transport Protocol) : Giao thức truyền tải thời gian thực
- RTSP (Real Time Streaming Protocol) : Giao thức tạo luồng thời gian thực
- SAP (Session Advertisement Protocol) : Giao thức thông báo trong phiên kết nối
- SDP (Session Description Protocol) : Giao thức mô tả phiên kết nối đa phương
tiện

PHẦN II: HOẠT ĐỘNG CỦA SIP TRONG IMS UMTS
2.1 Thủ tục tiền thiết lập phiên
21
Hình 2.1 Tổng hợp các thủ tục trước phiên SIP
Khi UE bật nguồn và đăng nhập hệ thống UMTS, nó phải thực
hiện một vài bước quan trọng để thiết lập một phiên dữ liệu trước khi trao đổi
các bản tin bá hiệu SIP. Các bước quan trọng như sau:
1. Gắn kết GPRS: để thiết lập các ngữ cảnh (Context) quản lý di động ở
UE và SGSN.
2 . H o ạ t h ó a n g ữ c ả n h P D P ( P a c k e t D a t a P r o t o c o l ) : đ ể t h i ế t
l ậ p k ế t n ố i GGSN.
3. Tìm kiếm P-CSCF: để thu được địa chỉ của P-CSCF, điểm liên lạc đầu
tiên trong phân hệ IMS.
4.Đăng ký dịch vụ: để gửi cấu hình thu ê b ao tới m ột S- CSCF
trong mạngnhà, và để sử dụng được các dịch vụ IMS.
Tóm lại, nó phải tạo ra một đường nối tới CSCF đại điện (Proxy
CSCF), và thực hiện đăng ký dịch vụ với CSCF phục vụ trong mạng nhà
của nó qua P-CSCF cho các dịch vụ SIP. Sau đây là chi tiết các bước.
22
2.1.1 Gắn kết GPRS
IMS sử dụng miền gói của mạng lõi để truyền dữ liệu và bá o
hiệu theo một cá ch hiệu qu ả. Một mạng lõi m iền gói chung đư ợc
sử dụng cho cả GERAN và UTRAN. Mạng lõi chun g này
đư ợc thiết kế để hỗ trợ vài mức QoS để cho phép truyền hiệu quả lưu lượng phi
thời gian thực (như truyền dữ liệu dạng Burst, rời rạc, hay việc truyền
dẫn khôngthường xuyên một lượng lớn dữ liệu), và lưu lượng thời gian
thực (như thoại,video). Node hỗ trợ GPRS phục vụ, SGSN, bắt dấu vị trí của
thuê bao di động riêng lẻ, thực hiện chức năng bảo mật và điều
khiển tru y nhập. Node hỗ trợ GPRS cổng, GGSN, cung cấp sự tương tác
hoạt động với các mạng dữ liệu gói,và được kết nối với các SGSN qua mạng trục

với địa chỉ PDP xác định của UE không được hoạt hóa, và ngữ cảnh PDP không
chứa thông tinánh xạ hoặc định tuyến để xử lý lưu lượng liên quan tới địa chỉ PDP
đó. Trong trạng thái kích hoạt, ngữ cảnh PDP với địa chỉ PDP đang được
dùng sẽ được hoạt hóa trong UE, SGSN và GGSN, và ngữ cảnh PDP chứa thông
tin ánh xạ và định tuyến cho việc truyền dữ liệu ứng với địa chỉ PDP cụ
thể đó giữa UE và GGSN.Vì vậy, sau khi UE được gắn kết tới một
24
SGSN, nó phải kích hoạt một ngữcảnh PDP để bắt đầu truyền dữ liệu gói bởi
khởi tạo thủ tục kích hoạt ngữ cảnhPDP. Hoạt động này đàm phán một địa
chỉ PDP (trong trường hợp này, là địachỉ IP) cho UE và thiết lập một kết
nối giữa SGSN hiện tại của UE và GGSN tương ứng mà giữ địa chỉ
PDP, vì vậy tạo ra một kênh SGSN-GGSN cho UE chuyển dịch vụ dữ
liệu gói. Dữ liệu người dùng được đóng gói với thông tin giao thức đặc tả
GPRS và được truyền một cách trong suốt giữa UE và GGSN.Trong trường hợp
của dịch vụ SIP, ngữ cảnh PDP đầu tiên phải được kích hoạt cho tất cả lưu
lượng báo hiệu liên quan đến SIP. Điều này muốn nhắc đến ngữ cảnh PDP cấp 1.
UE có thể cũng kích hoạt một ngữ cảnh PDP cấp hai, mà sử dụng cùng địa chỉ
PDP như ngữ cảnh cấp 1, sự phân biệt nằm ở những yêu cầu QoS khác
nhau. SGSN chọn GGSN thích hợp cho các ngữ cảnh và dịch vụ khác nhau. Sự
lựa chọn của GGSN bởi SGSN là độc lập với việc phân bổ tải nguyên vô
tuyến. Một máy di động có thể khởi tạo ngữ cảnh PDP cấp 2 và có thể
được kết nối tới nhiều hơn một GGSN.
2.1.3 Tìm kiếm P-CSCF
P-CSCF là điểm liên lạc đầu tiên trong phân hệ IMS của UE. Việc tìm kiếm địa
chỉ IP của P-CSCF sẽ được thực hiện sau hoặc như một phần của việc hoạt
hóathành công một ngữ cảnh PDP của báo hiệu IMS, nó sử dụng một trong các
cơ chế sau:
1. Sử dụng giao thức cấu hình host tự động, DHCP, để cấp cho UE tên miền của
CSCF đại diện và địa chỉ của server tên miền DNS, phần tử có khả năng
giảiquyết vấn đề tên của P-CSCF. GGSN hoạt động như một tác nhân chuyển tiếp