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◆ SIPとは
IPパケット化された音声データはRTPでやりとりされますが、電話の発信、着信、応答、切断の呼制御は
H.323、MGCP、SIPなどのシグナリングプロトコルで行います。今回は SIP に焦点をあてて解説します。
シグナリング
プロトコル |
H.323 |
MGCP |
SIP |
| 標準化団体 |
ITU-T |
IETF |
IETF |
標準化時期
（最新版） |
1996年（2000年） |
1999年（2003年） |
1999年（2002年） |
| 目的 |
音声、画像のマルチメディア
通信を目的として策定
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キャリアがIP網で電話サービスを
提供する際に使うことを目的として策定
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Client⇔Server間で通信セッションを
開始するためのプロトコルとして策定
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| データ形式 |
バイナリ |
テキスト |
テキスト |
| 通信方式 |
ピアツーピア |
マスター、スレーブ |
ピアーツーピア |
| メリット |
標準化が早く、実装製品が多い |
異メーカー機器でも相互接続性が高い |
製品への実装が容易。将来性が高い |
| デメリット |
呼制御手順が複雑、拡張性が低い |
拡張性が低い |
拡張使用の標準化が遅れている |
◆ SIP（ Session Initiation Protocol ）
SIPは、HTTPをベースとしておりメッセージはテキスト形式ですが、SIPはトランスポート層にTCPとUDPに
対応しています（UDPがデフォルトで使用される）。従って、プロトコルの位置づけとしては以下の通りです。
※ SIPはメディア制御は行わず、マルチメディアデータの送受信はRTP、マルチメディアセッションの記述はSDPにより行います。
SIPを使用した最低限の音声システムでは、SIPサーバとUA（User Agent）の大きく2つから構成されます。
IP電話などがUAに該当しますが、リクエストメッセージを送信する側のUAC（User Agent Client）と、その
レスポンスメッセージを返信する側のUAS（User Agent Server）の2つの機能モジュールで構成しています。
※ リクエストの送信、受信がどちらになるかで、UACになるかUASになるのか決定されるため、同じUAソフトウェア内に混在する。
SIPを使用した音声システムでは、基本的には以下の流れでSIP端末同士の音声通話を実現しています。
| 順番 |
説明 |
| ① |
SIP端末起動後、自身の電話番号、IPアドレスを含む登録メッセージ（レジストリ）をSIPサーバへ送信。 |
| ② |
SIPサーバは、UAの登録情報をデータベース（ローケーションサービス）に登録。 |
| ③ |
SIP端末BからAと通話するために、SIP端末Aの電話番号などを指定した発信メッセージをSIPサーバへ送信。 |
| ④ |
SIPサーバはデータベース（ロケーションサービス）を検索し、電話番号に対応するIPアドレスへ発信メッセージを転送。 |
| ⑤ |
着信を受けたSIP端末Aは、SIPサーバへ応答メッセージを送り、SIPサーバは発信元へそのメッセージを転送。 |
| ⑥ |
①～⑤の手順により、SIP端末同士はメッセージに含まれたお互いにIPアドレスを知り、RTPにより直接音声通話を行う。 |
SIPサーバには、大きく以下の3つの機能があります。一般的には1つのサーバ内でこれらの機能を動かす。
| SIPサーバの3機能 |
説明 |
| プロキシサーバ |
UACからのリクエストを、次のSIPサーバまたはUASに転送する。SIPサーバの基本となる機能。
プロキシサーバがメッセージの転送先を決めるためにロケーションサービスを使用する。ロケー
ションサービス（UA情報の管理サービス）は、SIP URI に対するIPアドレス情報を格納している。
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| レジストラサーバ |
UACからのロケーションサービスへの登録を受け付けて、ロケーション登録を行うサーバ。
プロキシサーバがそのロケーションサービスを使用して、メッセージの転送先を決定する。
※ 以上の通り、通常SIPサーバではプロキシサーバとレジストラサーバは1台で動作させる。
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| リダイレクトサーバ |
中継することなく、他のSIPサーバやUASにSIPメッセージの転送先を教えるサーバ。大規模な
ネットワークではリダイレクトサーバを配置することでSIPサーバの負荷を軽減することが可能。
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◆ SIPメッセージの中身
◆ SIPメソッドと応答コード
SIPの通信は、HTTPをベースとしたリクエスト（SIPメソッド）とレスポンス（応答コード）のやりとりによって行われます。
| SIPメソッド |
説明 |
SIPメソッド |
説明 |
| INVITE |
セッション開始要求 |
INFO |
セッション内の情報通知 |
| ACK |
セッション確立の確認 |
SUBSCRIBE |
イベントの通知要請 |
| BYE |
セッション終了 |
NOTIFY |
要請されたイベントの通知 |
| CANCEL |
セッション確立のキャンセル |
MESSAGE |
テキストメッセージなどの送信 |
| REGISTER |
情報の登録 |
UPDATE |
セッションの変更 |
| OPTIONS |
サーバ機能問い合わせ |
PUBLISH |
ステータス情報の通知 |
| PRACK |
暫定応答に対する確認 |
REFER |
転送指示 |
| 応答コード |
区分 |
説明 |
| 1XX |
暫定応答 |
リクエストを受信して、その処理を実行中 |
| 2XX |
成功応答 |
リクエストの成功 |
| 3XX |
リダイレクト応答 |
リクエストを完了させるために、他リソースへの再実行を指示 |
| 4XX |
クライアントエラー応答 |
リクエストの誤りであるか、SIPサーバまたはUAでは処理できない |
| 5XX |
サーバエラー応答 |
リクエストがSIPサーバで処理できない |
| 6XX |
グローバルエラー応答 |
リクエストがSIPサーバまたはUAでは処理できない |
◆ SIPシーケンス
| 順番 |
説明 |
| ① |
自身の電話番号、IPアドレスを含む登録メッセージ（レジストリ）をSIPサーバへ送信。 |
| ② |
SIP端末AからBにダイヤルする（ SIP端末AがSIPサーバへINVITEメソッドを送信。) |
| ③ |
SIPサーバはロケーションサービスで宛先の解決後、SIP端末BにINVITEメソッド送信、電話機Aには100Tryingを送信。 |
| ④ |
SIP端末Bの着信音の発生後、180 RingingをSIPサーバへ送信。 |
| ⑤ |
SIPサーバはSIP端末Aに180Ringingを送信。SIP端末Aで呼出音が聞こえる。 |
| ⑥ |
SIP端末Bで受話器を上げると、200 OKをSIPサーバへ送信し、SIPサーバはSIP端末Aに200 OKを送信。 |
| ⑦ |
SIP端末AはBのIPアドレスが分かるため、直接ACKを送信する。 |
| ⑧ |
SIP端末AとBは、RTPパケットによって音声通話を直接やり取りする。 |
| ⑨ |
SIP端末Bが受話器を置いて（切断して）、BYEメソッドをSIP端末Aに送信。 |
| ⑩ |
SIP端末Aではビジー音が聞こえる。最終応答の200 OKを送信して終了する。 |
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