-1-
基于 SIP 的 NGN 网络多媒体会议系统研究
摘 要：本文介绍了 NGN体系结构以及 SIP协议，并分析了基于 SIP协议的 NGN网络多
媒体会议系统，最后给出了多媒体会议的系统结构，系统分析以及简要流程。
关键词：NGN，SIP，多媒体会议系统
1. 引言
随着网络的快速发展和应用的普及，通过网络进行信息通讯如：即时通讯、语音聊天、
视频会议等已经成为人们相互联系的重要手段之一，在工作和生活中所占比重日渐增大。多
媒体会议系统是应用网络通信实现文本、声音和图像等信息的异地传输，使地理上分散的多
个用户通过文本消息、语音、视频等多种信息进行交互交流的系统，拥有广泛的应用前景。
下一代网络（NGN：Next Generation Network）是基于有 QoS保障的 IP网，将传统电
信网的呼叫控制、承载和业务提供相分离构建而成。会话初始协议（SIP：Session Initiation
Protocol）是由 IETF（Internet工程任务组）制定的源于 Internet的信令协议，具有良好的扩
展性和灵活性。
2. 下一代网络（NGN）简介
传统的电信网是一个封闭的架构，为语音数据传送提供了可靠保证，也为数据计费管理
带来了便利。但随着业务需求的逐渐扩大，封闭的架构也制约了业务的进一步发展。
2004年 2月 ITU-T SG13会议给出了 NGN的定义：NGN是基于分组的网络，能够提供
包括电信业务在内的所有业务；利用多种带宽能力和 QoS 保证的传送技术；其业务相关功
能与其传送技术相对独立。NGN使用户可以自由接入到不同的业务提供商；NGN支持通用
移动性，允许为用户提供始终如一、普遍存在的业务。
NGN是一种全新的电信网络体系架构。它融合了 IP 技术和多媒体通信技术, 提出了分
组、分层、开放的概念, 从面向管理的传统电信网络转变成面向客户、面向业务的新一代网
络。呼叫控制、媒体承载、业务应用相分离的开放性架构，一方面确保了呼叫的可靠处理，
另一方面也使灵活的业务提供成为可能[1]。
NGN 主要包括以下特征：基于分组交换技术、支持多种接入技术、具有分层、开放的
网络架构、提供包括语音、数据、多媒体等的多种电信业务。
NGN的体系结构包括业务层、控制层、传送层、接入层，如图 1。
-2-
图 1 NGN体系结构
业务层：由一系列的业务应用服务器组成的开放、综合的接入平台，提供各种业务控制
单元以实现增值业务。提供第三方接口，易于升级、扩容，引入新型业务。
控制层：完成端到端的数据传输进行的路由选择和数据转发的功能，它是网络的交换核
心，软交换（Soft Switch）是这层的核心设备，主要功能包括呼叫控制、业务提供、业务交
换、资源管理、用户认证、SIP代理等。
传送层：高带宽的有一定 QoS 保证的分组网络，保证信息以能够在网络上传递的格式
进行传输。
接入层：利用各种接入设备实现不同用户的接入，并实现不同信息格式之间的转换。接
入设备包括:信令网关、中继网关、接入网关、媒体服务器、综合接入设备（IAD）、无线接
入网关、智能终端设备等。
2004年，美国最大的固网运营商 Verizon公司宣布采用北电网络的 NGN解决方案，开
始固网演变进程。加拿大贝尔、德国电信等运营商也纷纷启动了 NGN 部署计划。自 2001
年开始，国内几大电信运营商也纷纷开展了基于软交换的 VoIP等业务的试验。中国电信是
最早测试 NGN的运营商，在试点成功的基础上已经进入商用推广阶段[2]。
NGN作为一个发展中的新技术, 还需要相当长的时间来完善。目前 NGN从信令系统到
体系结构都还需要进一步研究, 相应的产品仍在探索之中, 特别是在网络安全、承载网的
QoS、网络互联互通、业务开发、网络管理方面还有很多问题需要研究解决。
3. 会话初始协议（SIP）简介
SIP是 IETF提出的基于文本编码的 IP网络信令协议，是应用层的协议，用于建立、修
改和终止多个参与者之间的多媒体会话。SIP 协议基于文本格式的客户机/服务器的工作方
式，适合在Web环境中使用[3]。
SIP协议有很强的包容性，其主要特点有：
1. 协议的可扩展性。
2. 开放的业务服务环境。
3. 对移动性的支持。
-3-
SIP协议中有两个要素：SIP用户代理和 SIP网络服务器[3]。
用户代理是呼叫的终端系统元素，本身包含一个用户代理客户端（UAC: User Agent
Client）和一个用户代理服务器（UAS: User Agent Server），UAC负责呼叫的发送，UAS负
责呼叫的接收。
SIP网络服务器是处理与多个呼叫相关联信令的网络设备，主要包括四类基本服务器：
(1) 代理服务器（SIP Proxy）：负责接收请求，并将其转发给下一跳服务器或者是被叫
的用户代理服务器。在网络中 SIP请求可以经由多个代理服务器。
(2) 重定向服务器（Redirect Server）：用来从 UAC接收请求，并将请求中的 SIP URL
映射到零或者多个下一跳服务器的地址，并将这些地址以响应消息的方式告诉 UAC。重定
向服务器不能发送任何请求，同时也不能接收通话请求。
(3) 注册服务器（Registrar）：负责接收客户机的注册请求，完成用户地址信息的注册。
(4) 定位服务器（Location Server）：完成用户数据的存储。
实际物理分布上，以上服务器可以集中在一个设备里面。
4. 多媒体会议系统研究
SIP和 的比较
和 SIP都是作为多媒体通信的应用层控制信令协议，都是用于在 IP网络上提供多
媒体服务的。这两个协议都在 IP 网络上运行，分别使用 TCP 和 UDP 会话发出信号并且使
用 RTP(实时协议)传输语音/视频流。这两种协议都不产生新的编码/解码方式，而是利用现
有的其它协议。
推出较早，协议发展得比较成熟。它是由 ITU提出来的，采用的是 PSTN（Public
Switched Telephone Network，公共开关电话网络）的呼叫控制和信令架构，便于与现有的电
话网互通，且体现了一种集中式、层次式的控制模式，便于管理。解决了点对点及多
点视讯会议中诸如呼叫与会话控制、多媒体与带宽管理等问题。
随着 Internet 网络应用的逐步普及，计算机网络工作者想基于计算机和 Internet 进行多
媒体通信，因此 IETF制定了 SIP协议。SIP系统体现的是一种分布式的控制模式，采用 C/S
结构的消息机制，对呼叫的控制是通过消息的传递来实现，更适于构建智能型的用户终端；
在基于 SIP的应用中，每一个会话可以是各种不同类型的内容（如普通的文本数据、音视频
数据、游戏数据等），具有巨大的灵活性，更容易开发出新的业务。
SIP和 各有特点，适合于不同的需求环境。在实际应用中，企业一般都把 SIP解
决方案与 协议一起部署。
在会议系统应用方面，专业的会议电视厂商多是专门从事分层分级的大型运营或行业视
讯会议系统的厂商，比较适合这种特点的应用；基于计算机实现会议系统的厂商多采
用 SIP协议来实现系统。
本文所涉及的多媒体会议系统采用的是 SIP 协议，基于 Web 形式，通过操作简单的网
页实现会议的定制、召开、主持等，可支持的终端即包括基于 SIP的软件电话，也包括传统
的 PSTN电话、移动电话等。
会议系统结构
NGN网络环境下的多媒体会议系统支持多种终端和编码方式，采用Web界面的方式，
操作简单，且只需要记忆一个Web地址即可，且作为软件系统，安装部署和维护都很方便。
-4-
基于 SIP协议的 NGN网络多媒体会议系统的结构如图 2所示。
图 2 基于 NGN的多媒体会议系统结构
系统包括：会议应用服务器，媒体服务器和Web服务器。
应用服务器提供中心节点维持成员的信令连接，并负责处理策略，发送会议状态通知事
件。
媒体服务器维持媒体连接，负责媒体策略，进行音视频的叠加。
Web服务器负责提供给用户网页形式的交互界面，在用户和应用服务器间传递消息。
会议系统的目标是实现各种终端用户都能通过系统参与会议，图中列出了使用 PC Web
Client和 SIP终端的用户访问会议系统，其他终端的用户（如手机等）可通过信令转换后，
再通过 SIP协议与软交换通信来访问会议系统。
系统分析及会议流程
系统主要采用 Web 页面的方式与用户进行交互，用户登录系统后通过相应的页面进行
创建、查询、参加会议的操作。每个会议的信息包括：会议号码，会议主题，会议密码（可
选），会议主席，会议开始时间，会议持续时间（或结束时间）。
按照一般的会议流程，系统要实现的主要功能包括：用户注册及管理，会议控制及信息
管理，计费。其中，会议控制及信息管理包括创建会议，查询会议，参加会议，结束会议，
取消会议。会议流程如图 3。
-5-
图 3 会议简要流程图
用户通过 SIP对话与中心节点建立连接，并通过 SIP事件获取会议状态，通过与应用服
务器的策略交互来控制会议。在会议中，SIP应用服务器负责实现会议的呼叫控制，媒体服
务器处理通过会议服务器发送过来的多媒体请求。
为保证系统的安全性，用户需要注册在软交换或者 SIP服务器上并通过软交换或者 SIP
服务器间接向会议系统发送和接收请求。
为确保分布式的会议能顺利进行需要明确会议的控制权，也即某一时刻只能有一个人
（即管理员）握有对会议的完全操控权，而其他人只能改变自己的状态，不能改变会议的状
态。管理员通过 Web 界面建立会议，并发送事件通知给所有将要参加的用户，在会议开始
后拥有控制会议的权力。会议进行中，用户可以向管理员索要控制会议的权力，管理员可以
随时转让控制权。
5. 结束语
基于 SIP协议，通过 NGN网络来构建的多媒体会议系统，既解决了会议大规模扩展带
来的安全性、可靠性问题，同时又具有灵活的控制和交互能力。
本文介绍了基于 NGN和 SIP协议的多媒体会议系统，给出简要系统结构和系统分析。
该系统基于 Internet，操作简单，而基于 NGN和 SIP协议的架构，可方便实现多种形式会话
的互通并具有灵活的业务扩展性。
分布式的多媒体会议系统有着巨大的市场潜力和广阔的应用前景。会议系统受网络状况
和传输方式的制约，随着运营商的传统网络向 NGN网络演变的逐渐完成和 SIP相关协议的
进一步完善，多媒体会议系统也将随之发展完善，并得到更广泛的应用。
-6-
参考文献
[1] 赵慧玲. 以软交换为核心的下一代网络技术. 北京: 人民邮电出版社, 2002.
[2] 余谅. NGN新一代网络技术和应用. 四川：西南民族大学学报自然科学版，2007，33(1):183-186.
[3] 张智江，张云勇等. SIP协议及其应用. 电子工业出版,2005，94－152.
Research on SIP based Multi-media Conference System in
NGN Network
Wang Feiyu
Beijing University of Posts and Telecommunication, Beijing, PRC（100876）
Abstract
This paper introduces the architecture of Next Generation Network and the Session Initiation Protocol
at first, then analyzes the Multi-media Conference System based on SIP in the NGN networks; at last, it
gives the architecture of the Multi-media Conference System, the process of a whole conference, and
the brief analysis of this system.
Keywords: NGN, SIP, Multi-media Conference System
