SIP : Session Initiation Protocol - efort.com

1 Copyright EFORT 20051 SIP: Session InitiationProtocolSimon ZNATY et Jean-Louis ( Session InitiationProtocol) est un protocole de signalisation d fini par l IETF (InternetEngineeringTask Force) permettant l tablissement, la lib ration et la modification desessions multim dias (RFC 3261). Il h rite de certaines fonctionnalit s des protocoles HTTP(HyperText TransportProtocol) utilis pour naviguer sur le WEB, et SMTP (Simple MailTransportProtocol) utilis pour transmettre des messages lectroniques (E-mails). SIPs appuie sur un mod le transactionnel client/serveur comme HTTP. L adressage utilise leconcept d URL SIP (UniformResourceLocator) qui ressemble une participant dans un r seau SIP est donc adressable par une URL SIP. Par ailleurs,les requ tes SIP sont acquitt es par des r ponses identifi es par un code num ailleurs, la plupart des codes de r ponses SIP ont t emprunt s au protocole HTTP.

2 Parexemple, lorsque le destinataire n est pas localis , un code de r ponse 404 NotFound est retourn . Une requ te SIP est constitu e deheaders comme une commande SIP comme SMTP est un protocole a t tendu afin de supporter de nombreux services tels que la pr sence, lamessagerie instantan e (similaire au service SMS dans les r seaux mobiles), le transfertd appel, la conf rence, les services compl mentaires de t l phonie, a t retenu par le 3 GPP pour l architecture IMS (IP MultimediaSubsystem) commeprotocole pour le contr le de Session et le contr le de service. Il remplacera terme lesprotocoles ISUP (utilis pour le contr le d appel dans le R seau T l phonique Commut ) etINAP (utilis pour le contr le de service dans l architecture R seau Intelligent)Le protocole SIP n est qu un protocole de signalisation.

3 Une fois la Session tablie, lesparticipants de la Session s changent directement leur trafic audio/vid o travers leprotocole RTP (Real-Time TransportProtocol).Par ailleurs, SIP n est pas un protocole de r servation de ressource, il ne peut donc pasassurer laQoS. Il s agit d un protocole de contr le d appel et non de contr le du m n est pas non plus un protocole de transfert de fichier tel que HTTP, utilis afin detransporter de grands volumes de donn es. Il a t con u pour transmettre des messagesde signalisation courts afin d tablir, maintenir et lib rer des sessions multim dia. Desmessages courts non relatifs un appel peuvent n anmoins tre transport s par SIP lamani re des paragraphe 2 introduit les entit s SIP. Le paragraphe 3 pr sente le protocole SIP.

4 Auparagraphe 4 est d crit le fonctionnement du protocole SIP avec l enregistrementl tablissement/la lib ration d appel SIP. Le paragraphe 5 pr sente les extensions duprotocole SIP. Le paragraphe 6 traite l interfonctionnement entre r seau SIP et r seaut l phonique commut . Le paragraphe 7 d crit l architecture de service SIP; le paragraphe8 traite la mise en uvre des s SIPSIP d finit deux types d entit s : les clients et les serveurs. Plus pr cis ment les entit sd finies par SIP sont (Figure 1):Copyright EFORT 20052 Le serveurproxy (Proxyserver) : Il re oit des requ tes de clients qu il traite lui-m me ouqu il achemine d autres serveurs apr s avoir ventuellement r alis certainesmodifications sur ces requ tes. Le serveur deredirection (Redirectserver) : Il s agit d un serveur qui accepte desrequ tes SIP, traduit l'adresse SIP de destination en une ou plusieurs adresses r seau etles retourne au client.

5 Contrairement auProxyserver, leRedirectserver n'achemine pasde requ tes SIP. Dans le cas d un renvoi d appel, le Proxyserver a la capacit detraduire le num ro de l appel dans le message SIP re u, en un num ro de renvoid appel et d'acheminer l appel cette nouvelle destination, et ce, de fa on transparentepour le client origine ; pour le m me service, leRedirectserver retourne le nouveaunum ro (num ro de renvoi) au client origine qui se charge d tablir un appel vers cettenouvelle destination. L agent utilisateur (UA, User Agent) : Il s agit d une application sur un quipement del usager qui met et re oit des requ tes SIP. Il se mat rialise par un logiciel install surun PC, sur un t l phone IP ou sur une station mobile UMTS (UE, UserEquipment). L enregistreur (Registrar) ; Il s agit d un serveur qui accepte les requ tes SIP dispose de la fonction d enregistrement d utilisateurs.

6 L utilisateur indique par unmessage REGISTER mis auRegistrar, l adresse o il est joignable ( , adresse IP).LeRegistrar met alors jour une base de donn e de localisation. L enregistreur est unefonction associ e unProxyserver ou unRedirectserver. Un utilisateur peuts enregistrer sur diff rents UAs SIP ; dans ce cas, l appel lui sera d livr sur l ensemblede 1: Entit s d un r seau SIP3 M thodes et R ponse thodes SIPLe RFC 3261 d finit six requ tes ou m thodes m thodeINVITE est utilis e afin d tablir une Session entre UAs. INVITE correspond aumessage ISUP IAM ou au message SETUP et contient les informations sur l appelantet l appel et sur le type de flux qui seront chang s (voix, vid o, etc.).Lorsqu un UA ayant mis la m thode SIP INVITE re oit une r ponse finale l invitation ( ,200 OK), il confirme la r ception de cette r ponse par une m thodeACK.

7 Une r ponse telleque busy ou answer est consid r e comme finale alors qu une r ponse telle que ringing signifiant que l appel est alert , est une r ponse seauSIPSIP GatewaySIP UARTCPT l phone RNISou t l phone analogiqueProxy/Redirect/RegistrarServer SIP UALocationDatabaseCopyright EFORT 20053La m thodeBYE permet la lib ration d une Session pr alablement tablie. Elle correspondau message RELEASE des protocoles ISUP et Un message BYE peut tre mis parl appelant ou l appel .La m thodeREGISTERest utilis e par un UA afin d indiquer au Registrar la correspondanceentre son adresse SIP et son adresse de contact ( , adresse IP).La m thodeCANCEL est utilis e pour demander l abandon d un appel en cours mais n aaucun effet sur un appel d j accept .En effet, seule la m thode BYE peut terminer unappel m thodeOPTIONS est utilis e afin d interroger les capacit s et l tat d un User agent oud un serveur.

8 La r ponse contient ses capacit s ( , type de m dia tant support ,m thodes support es, langue support e) ou le fait que l'UA soit ponses SIPApr s avoir re u et interpr t une requ te SIP, le destinataire de cette requ te retourne uner ponse SIP. Il existe six classes de r ponses: Classe 1xx: Information, la requ te a t re ue, et est en cours de traitement. Classe 2xx : Succ s, la requ te a t re ue, comprise et accept e. Classe 3xx:Redirection, l appel requiert d autres traitements avant de pouvoird terminer s il peut tre r alis . Classe 4xx : Erreur requ te client, la requ te ne peut pas tre interpr t e ou servie par leserveur. La requ te doit tre modifi e avant d tre renvoy e. Classe 5xx : Erreur serveur, le serveur choue dans le traitement d une requ teapparemment valide.

9 Classe 6xx: Echec global, la requ te ne peut tre trait e par aucun du protocole au r seau SIPLa m thode REGISTER est utilis e par un User agent afin d indiquer la fonction Registrar(physiquement implant e dans unProxyserver ouRedirectserver) la correspondance entreson adresse SIP ( , et son adresse IP trestatiqueouobtenuedynamiquement par DHCP. La fonctionRegistrar met alors jour une base de donn es delocalisation. A partir de cet instant, le User Agent peut recevoir des appels puisqu'il estlocalis . Si un usager SIP veut renvoyer ses appels de son domaine courant un autredomaine ( , du domaine au domaine ), il lui suffitd indiquer la fonction Registrar de son adresse SIP dans le Quand un message INVITE doit tre d livr par leproxy serveur dudomaine la base de donn es mise jour par lafonctionRegistrar indique auProxyServer que le message doit tre relay Alors leProxyserver effectue une recherche par leDNS de l adresse IP du Proxyserver du domaine afin de lui relayer lemessage SIP acheminer la destination appropri e un r seau IMS (IPMultimediaSubsystem), leProxyServer correspond une entit CSCF (Call State ControlFunction))

10 , alors que la base de donn es de localisation estrepr sent e par l'entit HSS (HomeSubscriberServer). Le HSS dans l IMS pour les mobilesest un HLR contenant par ailleurs le profil de l'usager pour les services IMS EFORT et lib ration de Session SIPDans l exemple suivant, l'appelant a pour URL SIP que celle de l'appel est (Figure 2).Un message d' tablissement d'appel SIP INVITE est mis par L UA SIP de l'appelant auProxyServer. Ce dernier interroge la base de donn es de localisation pour identifier lalocalisation de l'appel (adresse IP) et achemine l'appel la destination. Le message INVITE contient diff rentsheaders obligatoires dont l'adresse SIP de l'appelant "From", l'adresse SIPde l'appel "To", un identifiant d'appel "Call-ID", un num ro de s quence "Cseq", un nombremaximum de sauts max-forwards.