201 l信息技术与应用学术会议优秀论文 Telecom market S I P视频会议服务器的设计与实现 周建飞，丁晨阳，胡光字，刘龙，姜元建 (国网电力科学研究院／南京南瑞集团公司，江苏省南京市，210003) 摘要：智能化电力调度中心采用分布式的软交换系统，融合语音、视频、数据业务于一体， 电力调度指挥视频会议有助于电网突发状况的高效解决。本文介绍了基于集中式紧耦合模型 的SIP视频会议结构及SIP、MSML等相关协议，对视频会议基本的信令流程进行了分析，探 讨了SIP视频会议服务器的总体架构及其主要模块的设计与实现． 关键词：电力调度；视频会议；SIP；MSML The Design and Implementation of Video Conference Server Based on SIP ZHOU Jianfei，DING Chenyang，HU Guangyu，LIU Long，JIANG Yuanjian (State Grid Electric Power Research Institute，Nanjing China,2 1 0003) Abstract：The soflswitch，assimilating voice，video and data services into a uniform framework， a smart power dispatch center．The power dispatch managing video has been deployed in conference helps to slove emergent situations happened in grid．Firstly,this paper introduces architecture of SIP video conference based on concentrative and hilgh coupling model and concept of SIP，MSML and SO on．Secondly，it presents the basic signaling flow of a video conference． Finally，it discusses the architecture of a video conference server based on SIP and the design and implementation of main modules． Key words：Power dispatch；Video conference； SIP；MSML 引言 随着智能电网的建设，基于软交换技术构建智能电网多业务通信支撑平台成为电力通信 发展的必然趋势”“，可视化的软交换调度系统为智能化电力调度中心提供更加丰富的多媒 体通信业务，电力调度指挥视频会议集语音、视频、数据功能，支持远距离进行数据、图表、 文件等信息的实时交互处理、开展协同工作，有助于电刚突发状况的高效解决。目前视频会 议系统的主流技术标准有H．323协议和SIP协议两种，SIP相比于H．323具有简单灵活、扩 展方便的特点，可方便地与其它互联网协议结合提供丰富的IP多媒体业务，随着下一代网 络技术的发展，SIP将会取代H．323成为实现视频会议的首选方案…”。本文探讨了软交换通 信支撑平台上SIP视频会议服务器的设计与实现。 1技术介绍 1．1 SI P视频会议结构 根据信令处理方式和音视频的传输、混合方式的不同，基于SIP的视频会议架构存在松 耦合、完全分布式和集中式紧耦合会议模型，其中集中式紧耦合会议模型具有很好的管理性， 通信市场·2011年11-12月 第102页 

2011信息技术与应用学术会议优秀论文 Telecom market 便于实施会议控制的管理策略。IETF下属的XCON委员会制定了集中式会议的架构及技术 标准，在该模型中SIP会议系统包括：会议中心节点、会议策略服务器、会议事件通知服务、 与会者、会议策略、混合器等逻辑组件，每个与会者通过SIP对话与会议中心节点建立连接， 同时通过SIP事件订阅机制获取会议状态。本文主要讨论基于集中式紧耦合模型，采用会议 控制与多媒体处理相分离的视频会议系统，其结构如图l所示： 数 据 库 l l会议策略服务器卜＼I会议 I会议‰节点翻内峪 l M-……’I l 会议中止，节点 y o l会议事件通知服务l会议服务器 l Ethernet 1 与会者1 与会者2 图l SIP视频会议结构 媒 体 服 务 器 U¨ I ( I 与会者n 会议服务器通过IP接入网络和用户设备交互，负责进行会议逻辑控制，并通过SIP接 口与媒体服务器进行信令交互，维护管理用户与媒体服务器之间的媒体连接；媒体服务器的 主要功能是将接收到的来自各个与会者的各种类型的多个媒体流进行混合处理，然后将处理 后的单一媒体流分发到各个与会者；数据库负责维护会议系统所需的数据信息；会议终端通 过SIP协议接入视频会议。 1．2 SI P协议 会话初始协议(sIP)是一个应用层的信令控制协议，用于创建、修改和释放一个或多个 参与者的会话，这些会话可以是Internet多媒体会议、IP电话或多媒体分发，会话的参与者 可以通过组播、单播或两者的混合体进行通信。SIP在建立和维持终止多媒体会话协议上， 支持用户定位、用户有效性、用户能力、会话建立和会话管理五个方面…’。 SIP协议信令信息是基于UTF．8字符集的文本，其语法简单灵活，在语音、视频、数据 业务的融合和互通方面具有优势。SIP定义了INVITE、ACK、CANCEL、BYE、REGISTER 和OPTIONS六种信令。其中INVITE，ACK用于建立会话；BYE用于结束会话；CANCEL 用于取消已经发出但未最终结束的请求：REGISTER用于向注册服务器注册用户位置等消 息；OPTIONS用于查询服务器能力。SIP实体包括用户代理和网络服务器：用户代理是呼 叫的终端实体，按照其在会话中扮演的角色分为用户代理客户端和用户代理服务端，由客户 端发起呼叫请求，服务端响应呼叫请求；网络服务器是处理与多个呼叫相关联信令的网络设 备，分为注册服务器、代理服务器和重定向服务器。 1．3 MSML／MOML协议 ffl r·n 媒体服务器标记语言(MSML)一1和媒体对象标记语言(MOML)…。是基于XML语言的开 放式协议，用来提供媒体处理的控制接口，通常使用SIP作为其传输协议。遵循SIP协议的 扩展原则，提供了一个很好的扩展框架，通过SIP协议的INFO和INVITE消息体起作用， 使得媒体服务器可以在SIP上支持使用MGCP或Megaco／H．248协议能实现的各种功能，不 仅包括高级的多方语音会议、非脚本化的IVR业务等，还支持多媒体视频会议等服务。MSML 为处理媒体服务器提供的媒体服务而设计，用来控制媒体流和应用服务，定义了如何在已经 建立起的会话上控制、激活媒体服务器提供的媒体服务，MOML用来配置和定义媒体服务 器中的媒体资源对象，MOML文本一般被嵌入到一段以

201 l信息技术与应用学术会议优秀论文 Telecom market 会议结束等任务，信令流程包括用户终端与会议服务器之间的信令交互以及会议服务器与媒 体服务器之间的信令交互，用户侧使用SIP消息携带SDP消息体进行媒体协商，媒体侧还 需要使用MSML的SIP应用，用带MSML控制信息的INFO消息实现会议的创建、修改等 媒体控制。 i． 堇：至QQQK(曼旦￡)卜j坐唑迦!吐一 ： 6．ACK 7．AcK I l Media Stream(RTP) l 一r ： I l I '8．Info(createconference),I ：r—可1瓦ln商lo 1_01n— l I I广—————————。——‘———1 I i l F卜————————————‘———。————_1 1 1．200(Info) 9．200(Info) U． I． 1 l I l 3视频会议服务器的设计与实现 3．1总体架构设计 SIP视频会议服务器包含SIP协议栈、会议控制模块、会议通知模块、注册管理模块、 WEB服务模块、鉴权计费模块以及数据库接口、配置管理等其它模块，会议相关的数据保 存在数据库中，其总体架构如图3所示： 通信市场·2011年11-12月 第104页 

201 1信息技术与应用学术会议优秀论文 Telecom market 嚣 会议 控制 模块 会议 通知 模块 注册 管理 模块 SIP视频会议服务器l SIP协议栈 图3 SIP视频会议服务器总体架构 会议控制模块负责会议中SIP消息的处理以及会议逻辑的处理；会议通知模块负责将会 议的事件及状态信息通知与会者；注册管理模块负责会议终端的注册功能；WEB服务模块 为用户提供WEB方式操作管理会议的功能，用户通过该模块可以进行预定会议、会议查询 等操作；鉴权计费模块提供鉴权以及计费的功能。 3．2主要模块的设计与实现 会议控制模块、会议通知模块、注册管理模块以及SIP协议栈是视频会议服务器的主要 模块，其中会议控制模块是核心模块，各模块协同工作，模块问的处理流程如图4所示： SIP 视 频 会 议 服 务 器 会议控制模块 管理层 Conference、ConferenceManager 』本地调用 事件上报I 控制层 MediaControlManager 事件上报1 1l本地调用 会话层 UserAc,ent、UserA譬entManaRer 事件 通知 事件 通知 会议 通知 模块 事件 j匿知IManager sIP消息上报I 1【sIP消息下发 SIP协议栈 IsIP 注册 管理j 模块J Register Manager 百 图4主要模块间的处理流程 会议控制模块在设计上采用分层处理的思想分为会话层、控制层和管理层，实现SIP消 息处理、媒体交互控制、会议逻辑控制以及状态维护等功能。会话层负责维护用户终端与媒 体服务器之间的媒体连接，采用B2BUA作为呼叫管理模型，在用户与其建立SIP逻辑连接 时，会议服务器与媒体服务器之间也建立一个SIP逻辑连接；控制层负责向用户提供相应的 交互控制功能，完成对媒体服务器视频会议功能的控制管理：管理层负责会议期间成员与成 员、会议与成员、会议与会议之间对应关系的管理。主要的类： UserAgent类：维护一对用户代理端对端的信令关系，实现整个会话过程从创建到结束 的状态迁移和服务调用。 UserAgentManager类关联用户侧和媒体侧的两个UserAgent类为一个组，管理维护两者 间的关联关系，实现UserAgent组的状态迁移和维护。 MediaControlManager类与会话层的UserAgentManager类相对应，接收其产生的事件， 维护用户参与会议的状态，进行用户接入会议的信令控制处理。 Conference类维护单个会议与其参会用户之间的逻辑关系以及会议的相关参数，实现添加、 删除用户，设置、查询会议所有者等方法。 通信市场·2011年11-12月 第105页 

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