Lập trình SIP cho thiết bị di động bằng Java

5
3.4.4.2. Nhận các khóa thực 51
Chương 4 - GIAO TIẾP LẬP TRÌNH ỨNG DỤNG CHO J2ME

52
4.1. SipConnection 53
4.2. Tích hợp vào khung kết nối chung 53
4.3. Định tuyến yêu cầu gửi đến 54
4.4. SipClientConnection 55
4.5. SipServerConnection 56
4.6. SipConnectionNotifier 57
4.7. SipClientConnectionListener 58
4.8. SipServerConnectionListener 58
4.9. SipDialog 58
4.10. SipHeader 60
4.11. SipAddress 60
4.12. SipRefreshHelper 61
4.13. SipRefreshListener 62
4.14. SipException 62
Chương 5 - LẬP CHƯƠNG TRÌNH 63
5.1. Điều kiện thực hiện chương trình 63
5.2. Lưu đồ thuật toán 63
5.3. Đăng nhập SIP 65
5.4. Gọi đi 69
5.5. Chờ gọi đến và trả lời 71
5.6. Tạo project đóng gói chương trình 73
5.7. Mô phỏng 73
KẾT LUẬN 74
TÀI LIỆU THAM KHẢO 75


10
MỞ ĐẦU
Ngày nay công nghệ thông tin di động đang phát triển. Các máy điện
thoại di động ngoài việc thực hiện chức năng thoại bình thường còn được tích
hợp thêm nhiều tính năng khác như cho phép người sử dụng có thể cài đặt
thêm chương trình. Hãng Sun MicroSystem đã phát triển phần mềm Java cho
lập trình di động (J2ME) mà hiện nay nhiều nhà sản xuất thiết bị đã tích hợp
vào. Song song với thông tin di động thì mạng IP cũng
đang phát triển nhanh
chóng. Đã có nhiều nhà cung cấp dịch vụ thoại qua mạng IP nhưng thoại qua
mạng IP sử dụng thiết bị đầu cuối di động còn ít. Giao thức điều khiển báo
hiệu phiên (SIP) là một giao thức báo hiệu đơn giản nhưng có khả năng cao
để điều khiển báo hiệu trong mạng IP.
Trong quá trình học cao học ngành xử lý thông tin và truyền thông, em
rất tâm đắc với môn học lập trình hệ phân tán c
ủa thầy giáo, TS Hà Quốc
Trung. Do vậy em quyết định chọn đề tài “Lập trình SIP cho thiết bị di động
bằng Java”. Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo TS Hà Quốc Trung tận tình
hướng dẫn em trong quá trình thực hiện luận văn. Em cũng xin cảm ơn bạn
bè, đồng nghiệp đã hỗ trợ em trong quá trình thực hiện luận văn này.
Luận văn gồm 5 chương:
Chương 1 nghiên cứu về giao thức điều khiể
n báo hiệu phiên (SIP).
Chương 2 nghiên cứu về lập trình cho thiết bị di động.
Chương 3 nghiên cứu sử dụng bộ công cụ để phát triển các MIDlet.
Chương 4 nghiên cứu về các giao diện ứng dụng chương trình SIP.
Chương 5 là lập một chương trình SIP có các chức năng đăng nhập, gọi
đến một thiết bị SIP khác, chờ và trả lời cuộc gọi từ một thiết bị SIP khác đến.

11
CHƯƠNG 1: GIAO THỨC ĐIỀU KHIỂN PHIÊN (SIP)
1.1. Khái niệm
SIP là một giao thức lớp ứng dụng được thiết kế và phát triển bởi IETF.
Đặc tả SIP có trong một vài RFC, trong đó quan trọng nhất là RFC 3261.
SIP là một giao thức báo hiệu cho điều khiển các phiên đa phương tiện.
Nói cách khác, SIP cung cấp một cách thiết lập truyền thông thoại, video và
tin nhắn giữa các thiết bị.
SIP dựa trên HTTP (Hyper Text Transfer Protocol – giao thức truyền
siêu văn bả
n). SIP là một giao thức Client/Server, trong đó các yêu cầu được
bên gọi (client) đưa ra và bên bị gọi (server) trả lời.
1.2. Các đặc điểm của SIP
• Tính di động: SIP cho phép một client một vị trí cố định bất kỳ,
do đó cuộc gọi có thể được định tuyến tới nó sử dụng một địa chỉ
đã biết như một địa chỉ email.
• Cấu trúc bản tin mềm dẻ
o: bản tin của SIP có dạng văn bản (text)
làm cho nó dễ dàng mở rộng thêm các ứng dụng mới.
• Phân tán chức năng giữa các thiết bị: SIP cho phép các yêu cầu
có thể được định tuyến động qua các thiết bị khác nhau, cho phép
chức năng được phân tán và các yêu cầu định tuyến qua các thiết
bị liên quan.
• Sự thỏa thuận của các tính năng được hỗ trợ: điều này làm cho
SIP rất có thể thích nghi nh
ư sự mở rộng phương tiện và giao
thức được sử dụng cho một cuộc gọi riêng biệt được thỏa thuận
giữa các client trong cuộc gọi đó. Kết quả là SIP có thể thiết lập
bất cứ kiểu hội thoại nào bao gồm thoại, video, tin nhắn.
• Tách riêng báo hiệu và thông tin: trong SIP đường đi của báo
hiệu và thông tin hoàn toàn độc lập.

12
• Sự chia nhánh: điều này cho phép các thiết bị được liên kết với
một địa chỉ đơn, do đó tất cả hoặc là một sự lựa chọn của các
thiết bị này có thể được liên lạc đồng thời hoặc tuần tự tùy thuộc
chính sách địa phương.
1.3. Các phần tử mạng SIP
1.3.1. User agent (UA)
UA là thiết bị đầu cuối trong mạng SIP. UA có thể là một máy tính cài
phầ
n mềm SIP, có thể là điện thoại SIP, điện thoại di động, PDA …
UA thường được đề cập tới là UA server (UAS) và UA client (UAC).
UAS và UAC chỉ là các thực thể logic, mỗi UA đều chứa 1 UAS và UAC.
UAC là một phần của UA mà gửi yêu cầu và nhận trả lời. UAS là một phần
của UA mà nhận yêu cầu và gửi trả lời.
1.3.2. Proxy Server
Proxy server là thiết bị trung gian giữa các UA. Proxy server chuyển
các yêu cầu và trả lời giữa các UA.
Có 2 loại proxy server là proxy server trạng thái (stateful) và proxy
server không trạng thái (stateless).
1.3.2.1. Proxy server không trạng thái
Proxy server không trạng thái đơn giản chỉ là một bộ chuyển tiếp bản
tin. Nó chuyển tiếp các bản tin độc lập với nhau. Mặc dù các bản tin được sắp
xếp vào các giao dịch nhưng nó không quan tâm đến giao dịch.
Proxy server không trạng thái đơn giản nhưng nhanh hơn proxy server
trạng thái. Một trong những hạn chế của proxy server không trạng thái là nó
không có khả năng truyền lại các bản tin và thực hiện các định tuyế
n phức tạp
hơn ví dụ như chia nhánh .

13
1.3.2.2. Proxy server trạng thái
Proxy server trạng thái phức tạp hơn. Khi nhận được một yêu cầu,
proxy server tạo ra một trạng thái, trạng thái này được duy trì cho tới khi kết
thúc phiên giao dịch. Một số giao dịch, đặc biệt là giao dịch được tạo bởi
“INVITE” có thể kéo dài hơi lâu (đến khi bị gọi nhấc máy hoặc từ chối cuộc
gọi). Bởi vì máy chủ phải quản lý trạng thái trong suốt thời gian giao dịch nên
sự th
ực thi của nó bị giới hạn.
Khả năng liên kết các bản tin SIP vào trong các giao dịch làm cho
proxy server có một số tính năng thú vị. Proxy server có thể thực hiện việc
chia nhánh, tức là trong khi nhận một bản tin thì hai hay nhiều bản tin khác có
thể được gửi đi.
Proxy server có thể thực hiện việc truyền lại các bản tin bởi vì từ trạng
thái của giao dịch nó biết được là đã nhận được cùng bản tin đó chư
a. Proxy
server có thể thực hiện các phương pháp phức tạp để tìm kiếm một người sử
dụng, ví dụ khi máy của người sử dụng ở cơ quan không trả lời thì nó có thể
chuyển cuộc gọi đến máy di động của người đó.
Hầu hết các SIP proxy hiện nay là trạng thái vì cấu hình của chúng
thường phức tạp.
1.3.3. Registrar server
Registrar server là một thiết bị nhận các yêu cầu đăng ký và lưu trữ

thông tin của người sử dụng.
1.3.4. Redirect server
Redirect server là một thiết bị nhận bản tin yêu cầu và gửi trả lại bản tin
trả lời chứa danh sách vị trí của một người sử dụng.

14
1.4. Các bản tin SIP
Truyền thông sử dụng SIP (thường được gọi là báo hiệu) bao gồm một
dãy các bản tin. Các bản tin có thể được truyền độc lập bởi mạng. Thông
thường mỗi bản tin được truyền trong một gam dữ liệu UDP. Mỗi bản tin bao
gồm phần dòng đầu tiên, phần đầu đề và phần thân bản tin. Phần dòng đầu
tiên chỉ ra loại của bản tin. Có hai loại bản tin SIP. Bản tin yêu cầ
u được sử
dụng để khởi tạo một số hành động hoặc là báo cho người nhận yêu cầu nào
đó. Bản tin trả lời để xác nhận một yêu cầu đã được nhận và được xử lý và
chứa trạng thái của việc xử lý.
1.4.1. Các bản tin yêu cầu
• INVITE : bản tin này sử dụng để thiết lập một phiên. Ví dụ một
bản tin INVITE như sau:
INVITE sip:7170@iptel.org SIP/2.0
Via: SIP/2.0/UDP 195.37.77.100:5040;rport
Max-Forwards: 10
From: "jiri" <sip:jiri@iptel.org>;tag=76ff7a07-c091-4192-84a0-
d56e91fe104f
To: <sip:jiri@bat.iptel.org>
Call-ID: d10815e0-bf17-4afa-8412-d9130a793d96@213.20.128.35
CSeq: 2 INVITE
Contact: <sip:213.20.128.35:9315>
User-Agent: Windows RTC/1.0
Proxy-Authorization: Digest username="jiri", realm="iptel.org",
algorithm="MD5", uri="sip:jiri@bat.iptel.org",
nonce="3cef753900000001771328f5ae1b8b7f0d742da1feb5753c",
response="53fe98db10e1074
b03b3e06438bda70f"

15
Content-Type: application/sdp
Content-Length: 451
v=0
o=jku2 0 0 IN IP4 213.20.128.35
s=session
c=IN IP4 213.20.128.35
b=CT:1000
t=0 0
m=audio 54742 RTP/AVP 97 111 112 6 0 8 4 5 3 101
a=rtpmap:97 red/8000
a=rtpmap:111 SIREN/16000
a=fmtp:111 bitrate=16000
a=rtpmap:112 G7221/16000
a=fmtp:112 bitrate=24000
a=rtpmap:6 DVI4/16000
a=rtpmap:0 PCMU/8000
a=rtpmap:4 G723/8000
a=rtpmap: 3 GSM/8000
a=rtpmap:101 telephone-event/8000
a=fmtp:101 0-16
Phần đầu dòng cho ta biết đây là bản tin INVITE. Sau đó là địa chỉ của
bước truyền tiếp theo của bản tin.
Trường đầu đề “Via” được sử dụng để ghi lại đường đi của bản tin yêu
cầu. Sau đó nó được sử dụng để định tuyến bản tin trả lời theo chính xác cùng
một đường đ
i. Bản tin INVITE chỉ chứa một trường “Via” là được tạo ra bởi
UA gửi bản tin.

16
Trường đầu đề “From” và “To” là địa chỉ của người gọi và người bị
gọi.
Trường “Call-ID” để nhận dạng các bản tin trong cùng một cuộc gọi.
Các bản tin này có cùng môt “Call-ID”.
Trường “Cseq” dùng để chỉ thứ tự của các yêu cầu.
Trường “Contact” chứa địa chỉ IP và cổng mà người gửi đang đợi các
yêu cầu từ người bị gọi.
Đầu đề của bản tin đượ
c phân cách với phần thân bởi một dòng trống.
Phần thân của bản tin INVITE chứa mô tả kiểu dữ liẹu được chấp nhận
bởi người gửi và được mã hóa trong SDP.
• ACK : bản tin này công nhận đã nhận bản tin trả lời cuối cùng
cho INVITE. Thiết lập một phiên sử dụng bắt tay 3 bên. Việc
này tốn thêm thời gian trước khi bị gọi chấp nhận hoặc từ chối
cuộ
c gọi. Bị gọi sẽ gửi lại bản tin trả lời cuối cùng theo chu kỳ
cho đến khi nhận được bản tin ACK.
• BYE : bản tin này dùng để kết thúc một phiên đa phương tiện.
Bên nào muốn kết thúc phiên thì gửi BYE cho bên kia.
• CANCEL : dùng để hủy bỏ một phiên không được thiết lập đầy
đủ.
• REGISTER : dùng để máy chủ registrar biết vị trí hiện tại của
user. Thông tin về đị
a chỉ IP và cổng hiện tại của một user chứa
trong bản tin REGISTER. Máy chủ registrar lấy thông tin này và
đưa vào cơ sở dữ liệu vị trí. Cơ sở dữ liệu này sau đó được sử
dụng bởi các proxy server để định tuyến cuộc gọi tới user. Việc
đăng ký là hạn chế thời gian và cần phải được làm tươi theo chu
kỳ.

17
1.4.2. Các bản tin phúc đáp
Khi một UA hoặc proxy server nhận được một yêu cầu thì nó gửi lại
một phúc đáp. Tất cả yêu cầu phải được phcs đáp trừ yêu cầu ACK. Một
phúc đáp điển hình như sau:
SIP/2.0 200 OK
Via: SIP/2.0/UDP 192.168.1.30:5060;received=66.87.48.68
From: sip:sip2@iptel.org
To: sip:sip2@iptel.org;tag=794fe65c16edfdf45da4fc39a5d2867c.b713
Call-ID: 2443936363@192.168.1.30
CSeq: 63629 REGISTER
Contact: <sip:sip2@66.87.48.68:5060;transport=udp>;q=0.00;expires=120
Server: Sip EXpress router (0.8.11pre21xrc (i386/linux))
Content-Length: 0
Warning: 392 195.37.77.101:5060 "Noisy feedback tells:
pid=5110 req_src_ip=66.87.48.68 req_src_port=5060 in_uri=sip:iptel.org
out_uri=sip:iptel.org via_cnt==1"
Dòng đầu tiên của bản tin phúc đáp chứa phiên bản của giao thức
(SIP2.0), mã phúc đáp và lý do.
Mã phúc đáp là một số nguyên từ 100
đến 699 và chỉ loại phúc đáp. Có
6 lớp của phúc đáp:
• 1xx là phúc đáp tạm thời. Một phúc đáp tạm thời là phúc đáp mà
báo cho bên nhận biết là yêu cầu tương ứng đã nhận được nhưng
kết quả của xử lý là không biết. Phúc đáp tạm thời được gửi chỉ
khi việc xử lý không hoàn thành ngay lập tức. Người gửi phải
dừng việc gửi lại yêu c
ầu trên.

18
Thông thường các proxy server gửi phúc đáp với mã là 100 khi chúng
bắt đầu xử lý một INVITE và các UA gửi phúc đáp với mã là 180 (đổ
chuông).
• 2xx là các phúc đáp xác thực cuối cùng. Phúc đáp cuối cùng
đồng thời kết thúc giao dịch. Phúc đáp với mã từ 200 đến 299 là
các phúc đáp xác thực có nghĩa là yêu cầu đã được xử lý thành
công và được chấp nhận. Ví dụ phúc đáp 200 OK được gửi khi
một user chấp nhận lời mời tớ
i một phiên ( yêu cầu INVITE ).
• 3xx dùng để định hướng lại một người gọi. Một phúc đáp định
hướng lại cho thông tin về vị trí mới của user hoặc một dịch vụ
mà người gọi có thể sử dụng. Phúc đáp định hướng lại thường
được gửi bởi proxy server. Khi một proxy nhận một yêu cầu và
không muốn hoặc không thể xử lý vì bất cứ lý do gì, nó sẽ gử
i
một phúc đáp định hướng lại tới người gọi và đặt vị trí khác vào
trong phúc đáp mà người gọi có thể muốn thử lại. Nó có thể là vị
trí của một proxy khác hoặc là vị trí hiện tại của bị gọi (từ cơ sở
dữ liệu vị trí của registrar). Chủ gọi sau đó có thể gửi lại yêu cầu
tới vị trí mới. Các phúc đáp 3xx là cuối cùng.
•
4xx là các phúc đáp cuối cùng từ chối. Một phúc đáp 4xx có
nghĩa rằng vấn đề ở phía chủ gọi. Yêu cầu không thể xử lý vì nó
chứa cú pháp sai hoặc nó không thể được thực hiện ở server.
• 5xx có nghĩa là vấn đề nằm ở phía server. Yêu cầu có thể hợp lệ
nhưng server lỗi không thực hiện được.
• 6xx có nghĩa là yêu cầu không thể được đáp ứng ở
bất kỳ server
nào. Phúc đáp này thường được gửi bởi server mà có thông tin
cuối cùng về một user cụ thể. Các UA thường gửi bản tin 603 từ
chối trả lời khi user đó không muốn tham dự vào phiên.

Xem chi tiết: Lập trình SIP cho thiết bị di động bằng Java