第一章 簡介
1.2 SIP、SDP與RTP通訊協定
SIP 為應用層通訊協定[16]，可架構於 TCP （Transition Control Protocol）或 UDP
（User Datagram Protocol）上層，預設埠號為 5060。SIP 訊息主要被用來控制多媒體會 期（Session）的建立、修改或中斷，可分為 SIP 要求（Request）與 SIP 回應（Response）
兩種訊息。SIP 要求以 SIP 方法（Method）指明要求的目的。RFC 3261 中定義了六種 SIP 方法，分別為 INVITE、ACK、CANCEL、OPTIONS、REGISTER 與 BYE[16]。INVITE 方法用來建立會期。ACK 方法主要用來回應 INVITE 方法的最後回應訊息（包括 2xx、
3xx、4xx、5xx、6xx 的回應）。CANCEL 方法用來取消未建立完成的 SIP 要求訊息。
OPTIONS 方法用來查詢 SIP 伺服器的能力。REGISTER 方法用來向 SIP 伺服器註冊位 址資訊。BYE 方法用來結束已建立完成的會期。SIP 回應以回應碼來表示 SIP 要求的結 果，其中回應碼 1xx（100~199）表示暫時性回應、回應碼 2xx（200~299）表示要求方 法成功、回應碼 3xx（300~399）表示重導（Redirect）要求方法，而其餘的回應碼包括 4xx、5xx 與 6xx 表示要求方法失敗。
SIP 網路元件包含 SIP 伺服器與 SIP UA（User Agent）。SIP 伺服器分為三類：SIP
常用的 SIP 伺服器通常同時扮演 SIP Registrar 以及 SIP Proxy 的角色。
在圖 1-2 中，兩個 SIP UAs 透過 SIP 伺服器來交換 SIP 訊息，在交換完 SIP 訊息中 SDP（Session Description Protocol）[18]所描述的語音編碼（codec）與連線資訊之後，
雙方即可建立起 RTP（Real-time Transport Protocol）多媒體會期[21]。
UA1 SIP Servers UA2
1 REGISTER
1 REGISTER
2 200 OK
2 200 OK
4 100 Trying
4 100 Trying
3 INVITE
3 INVITE
6 100 Trying
6 100 Trying
5 INVITE
5 INVITE
7 180 Ringing
7 180 Ringing
8 180 Ringing
8 180 Ringing
9 200 OK
9 200 OK
10 200 OK
10 200 OK
11 ACK
12 RTP Stream
Off hook
Ringing 訊息表示目前正處於響鈴狀態（如圖 1-2○7 ）。SIP 伺服器將 180 Ringing 訊息
INVITE sip:0944400001@3ffe:3600:2::140.113.1.3 SIP/2.0
Call-ID: 12345689-EFGHIJK@
CSeq: 1 INVITE
Contact: sip:0944600001@3ffe:3600:1::3
From: sip:0944600001@3ffe:3600:1::3;tag=c21wOje0 To: sip:0944400001@3ffe:3600:2::140.113.1.3 Via: SIP/2.0/UDP 3ffe:3600:1::3;branch=z9hG Content-Type: application/sdp
Content-Length: 135 v=0
o=00 1000000000 2000000000 IN IP6 3ffe:3600:1::3 s=Session SDP
c=IN IP6 3ffe:3600:1::3 t=0 0
m=audio 9000 RTP/AVP 0 8 4 18
SIP/2.0 403 Forbidden Call-ID: 12345689-EFGHIJK@
CSeq: 1 INVITE
From: sip:0944600001@3ffe:3600:1::3;tag=c21wOje0 To: sip:0944400001@3ffe:3600:2::140.113.1.3 Via: SIP/2.0/UDP 3ffe:3600:1::3;branch=z9hG Content-Length: 0
SIP 為採用 UTF（Universal Character Set Transformation Format）-8 字集的信令協 定。如圖 1-3 所示，左部分為 SIP 要求，右部分為 SIP 回應。SIP 訊息的結構分為三部 份。這三部分為起始行、標頭欄位（Header Fields；圖 1-3○c ）與主體（Body；圖 1-3○d ）。
起始行在 SIP 要求中稱為 Request Line（圖 1-3○a ），在 SIP 回應中稱為 Status Line（圖 1-3○b ）。Request Line 指明 SIP 要求方法、目的 SIP URI（Uniform Resource Identifier）
與 SIP 版本。Status Line 指明 SIP 版本、SIP 回應碼與 SIP 回應碼的文字描述。表 1-1 說明 SIP 訊息中必要（mandatory）的標頭欄位，而表 1-2 說明與 SIP 信令路由路徑有 關的標頭欄位。Content-Type 標頭儲存著主體擺放的資訊類型。
表 1-1 SIP 訊息中的必要標頭欄位說明 SIP 標頭欄位 說明
Call-ID Call-ID 值用來辨識 SIP 對話（Dialog），同 SIP 對話會有相同 Call-ID 值
From 進行初始 SIP 會期的來源端 SIP URI To SIP 會期目的端的 SIP URI
Via 指明 SIP 回應的回程路由路徑
Cseq 用來匹配 SIP 要求與 SIP 回應的序號
Max-Forwards SIP 要求信令經過 SIP 伺服器，伺服器會將此欄位值減一，當此 欄位值為零，SIP 要求將被伺服器丟棄
表 1-2 SIP 訊息中的路由相關標頭欄位說明 SIP 標頭欄位 說明
Contact 指明目前 SIP UA 的所在 IP 位址與使用者名稱 Record-Route SIP Proxy 伺服器會依據需要而加入路由資訊
Route 複製 Record-Route 標頭內的路由資訊並指明 SIP 信令行進路徑 為了轉換 SIP 標頭內所帶的 IP 位址，本論文所研發的 SIPv6 Translator 系統先解析 出 SIP 標頭欄位，並將標頭欄位中含有 IP 資訊的部份作轉換。Request Line 以 SIP URI 指名 SIP UA 發出要求的對象。Contact 標頭欄位以 SIP URI 指明 SIP UA 目前所在的 IP 位址與使用者名稱。From 與 To 標頭欄位分別表示 SIP 會期來源端與目的端的 SIP URI，
並不會影響到 SIP 信令的路由路徑。Via 標頭欄位指明 SIP 回應的路由路徑。
Record-Route 標頭欄位可讓 SIP 伺服器強制指定 SIP 要求的傳送路由路徑。Route 標頭 欄位的內容是從 Record-Route 欄位複製，用來指明 SIP 要求的傳送路由路徑。透過 Via 與 Route 標頭欄位可得知 SIP 信令的行進路徑，其餘的標頭欄位請參考 RFC 3261[16]。
SDP 為內嵌在 SIP 主體（如圖 1-3○4 ）中，並採用 UTF-8 字集的通訊協定。SDP 提供多媒體串流傳送或接收的相關資訊，當兩個 SIP UAs 透過 SIP 訊息交換 SDP 內容 之後，即可建立 RTP 多媒體通訊。SDP 包含數行<Type>=<Value>格式的文字，如圖 1-3 中 SIP 要求的主體部分所示。表 1-3 列出所有 SDP 協定中的型態（Type）說明。
以圖 1-3○4 的 SIP 主體為例，v=0 表示 SDP 版本為 0；o=00 1000000000 2000000000 IN IP6 3ffe:3600:1::3 表示產生會期的使用者名稱為 00、會期識別碼為 1000000000、會 期版本為 2000000000、網路型態為 IN 即 Internet、主機位址型態為 IP6 即主機位址型 態為 IPv6 位址與主機位址為 3ffe:3600:1::3；s=session SDP 表示會期名稱為 session SDP；c=IN IP6 3ffe:3600:1::3 表示會期連結的網路型態為 IN（即 Internet）、主機位址 型態為 IPv6 與主機位址為 3ffe:3600:1::3；t=0 0 表示會期的起始時間為與結束時間為 0
（起始於結束時間都為 0，表示會期會一直持續）；m=audio 9000 RTP/AVP 0 8 4 18 表 示會期的多媒體型態為語音、接收多媒體資訊的埠號為 9000、傳輸層協定採 RTP/AVP 即 RTP over UDP，語音編碼格式依序為 0（表示 PCMU）、8（表示 PCMA）、4（表 示 G.723）及 18（表示 G.729），詳細對照請參考 RFC3550[21]。
表 1-3 SDP 型態說明 型態 說明
v SDP 版本
o 會期 ID 與產生會期的主機資訊
s 會期名稱
c 連接資訊，包括 IP 位址
b 頻寬資訊
z 時區調整資訊
k 加密鑰匙（Key）
a 會期屬性
t 會期的起始時間
r 會期的重複次數
m 多媒體名稱與傳輸埠位址
i 多媒體標題
u URI 資訊 e E-Mail 位址
p 電話號碼