SIP (Session Initiation Protocol) este un protocol de nivel aplicație, definit de RFC 3261, folosit împreună cu alte protocoale pentru a gestiona sesiunile de comunicație multimedia la nivelul Internetului. Este frecvent folosit în cadrul tehnologiei VoIP, una dintre cele mai ieftine, portabile, flexibile și facile soluții pentru transmiterea de conținut audio și video prin intermediul rețelei de calculatoare. Singura cerință impusă pentru folosirea tehnologiei VoIP este existența unei legături la Internet.

Prin intermediul SIP sunt gestionate sesiuni care reprezintă o legătură punct la punct, un canal de comunicație între două entități. Este inspirat de HTTP și SMTP, de la care a preluat arhitectura client-server, respectiv schemele de codificare ale mesajelor, împărțite în antet și corp. SIP folosește SDP (Session Decription Protocol) pentru a califica o sesiune (unicast sau multicast) și RTP (Real Time Transport Protocol) pentru a transmite conținutul multimedia prin intermediul Internetului.

În cadrul infrastructurii de comunicație, fiecare element este identificat prin intermediul unui URI (Uniform Resource Identifier), având un rol determinat:

• agent utilizator (eng. user agent) reprezintă o entitate care comunică (telefon mobil, tabletă, calculator): aceasta poate porni sau opri o sesiune și de asemenea poate opera modificări asupra ei; poate fi de mai multe tipuri:
  • UAC (User Agent Client) - entitatea care trimite cererea și primește răspunsul;
  • UAS (User Agent Service) - entutatea care primește cererea și trimite răspunsul;
• agent intermediar (eng. proxy server) reprezintă un element din cadrul rețelei de calculatoare care retransmite mesajul între agenți; acesta poate înțelege conținutul mesajului, pe baza căruia decide pe ce rută să îl ghideze; numărul de astfel de elemente între doi agenți utilizatori este de maximum 70; poate fi de mai multe tipuri:
  • cu stare (eng. stateful) - reține informații despre mesajele pe care le-a prelucrat și le poate folosi (în situația în care nu se primește nici un răspuns sau în situația în care mesajul ajunge încă o dată sub aceeași formă);
  • fără stare (eng. stateless) - nu reține informații despre mesajele pe care le-a prelucrat;
• serverul de înregistrare (eng. registrar server) reține URI-uri despre entități pe care le stochează într-o bază de date și pe care le partajează cu alte servere de înregistrare din cadrul aceluiași domeniu; prin intermediul său, agenții utilizatori se autentifică în cadrul rețelei de calculatoare;
• serverul de redirectare (eng. redirect server) verifică baza de date cu locații, transmițând un răspuns către agentul utilizator;
• serverul de localizare (eng. location server) oferă informații cu privire la plasarea posibilă a agentului utilizator către serverele intermediare sau serverele de redirectare (doar acestea îl pot accesa)

Un flux operațional standard al unei sesiuni SIP implică următoarele operații:

1. tranzacția 1:
   1. un agent utilizator (sursă) trimite o cerere de tip INVITE către un agent intermediar în scopul de a contacta un alt agent utilizator (destinație);
   2. agentul intermediar
      1. trimite înapoi (imediat) un răspuns de tip 100 Trying către agentul utilizator sursă (pentru ca acesta să nu mai transmită nimic);
      2. caută agentul utilizator destinație folosind un server de localizare și îi trimite (mai departe) cererea de tip INVITE;
   3. agentul utilizator destinație transmite, prin intermediul agentului intermediar, un răspuns de tipul 180 Ringing, către agentul utilizator sursă;
2. tranzacția 2: în momentul în care agentul utilizator destinație este contactat, acesta transmite, tot prin intermediul agentului intermediar, un răspuns de tipul 200 OK, către agentul utilizator sursă și, din acest moment, conexiunea este realizată, transmițându-se pachete RTP în ambele sensuri;
3. tranzacția 3: orice participant poate transmite un mesaj de tipul BYE pentru a termina legătura, fiind necesar ca acesta să fie confirmat prin 200 OK de către cealaltă parte.

Se observă faptul că o sesiune de comunicare este împărțită în mai multe tranzacții care împreună alcătuiesc un dialog.

Mesajele în protocolul SIP sunt de două tipuri:

• cereri au forma <METODĂ> <URI> unde metodele pot fi:
  • de bază
    • INVITE reprezintă o cerere pentru deschiderea unei sesiuni cu un agent utilizator, putând conține informații de tip multimedia în corpul său; aceasta este considerată că a fost îndeplinită cu succes dacă s-a primit un cod de răspuns de tipul 2xx sau s-a transmis un ACK; un dialog stabilit între doi agenți utilizatori continuă până în momentul în care se transmite un mesaj de tipul BYE;
    • BYE este metoda folosită pentru a închide o sesiune cu un agent utilizator, putând fi trimisă de oricare dintre entitățile din canalul de comunicație, fără a trece prin serverul de înregistrare;
    • REGISTER indică o cerere de înregistrare a unui agent utilizator către un server de înregistrare; un astfel de mesaj este transmis mai departe până ajunge la o entitate care deține autoritatea de a realiza această operație; o înregistrare poate fi realizată de un agent utilizator în numele altui agent utilizator (eng. third party registration);
    • CANCEL este operația folosită pentru a închide o sesiune care nu a fost încă deschisă, putând fi transmisă fie de către un agent utilizator fie de către un agent intermediar;
    • ACK este folosit pentru a confirma o cerere de tip INVITE;
    • OPTIONS este utilizat pentru a interoga un agent utilizator sau un server intermediar despre capabilitățile sale și pentru a determina disponibilitatea sa, rezultatul fiind o listă a funcționalităților entității respective;
  • extensii: SUBSCRIBE, NOTIFY, REFER, INFO, UPDATE, PRACK, MESSAGE;
• răspunsuri reprezintă un mesaj generat de un agent utilizator de tip server sau de un server SIP în replică la o cerere provenită de la un agent utilizator de tip client; acesta poate reprezenta inclusiv o confirmare formală pentru a preveni retransmisiile; există mai multe tipuri de coduri de răspuns:

Exemple:

• 100 Trying, 180 Ringing, 181 Call is Being Forwarded, 182 Call Queue, 183 Session Progress;
• 200 OK, 202 Accepted;
• 300 Multiple Choices, 301 Moved Permanently, 302 Moved Temporarily, 305 Use Proxy, 380 Alternative Service;
• 400 Bad Request, 401 Unauthorized, 403 Forbidden, 404 Not Found, 405 Method Not Allowed, 406 Not Acceptable, 407 Proxy Authentication Required, 408 Request Timeout, 422 Session Timer Interval Too Small, 423 Interval Too Brief, 480 Temporarily Unavailable, 481 Dialog/Transaction Does Not Exist, 483 Too Many Hops, 486 Busy Here, 487 Request Terminated;
• 500 Server Internal Error, 501 Not Implemented, 502 Bad Gateway, 503 Service Unavailable, 504 Gateway Timeout, 505 Version Not Supported, 513 Message Too Large, 580 Preconditions Failure;
• 600 Busy Everywhere, 603 Decline, 604 Does Not Exist Anywhere, 606 Not Acceptable.

Se va utiliza, la alegere, un furnizor (gratuit) de servicii SIP, accesibil ulterior înregistrării (creării unui cont):

• recomandare 1: Linphone
• recomandare 2: PBXES
• sunt mulți alți provideri de SIP care oferă diverse servicii contra cost: numere de telefon stabile în diverse țări, SMS, cutii poștale vocale, rutarea apelurilor de la și căre PSTN prin SIP, etc
• În această secțiune vă veti crea un cont, si veti obtine credențiale de acest tip:

Serviciul OnSIP nu mai este ușor de folosit pentru conturi free din 2021

Un contact de tip SIP poate fi realizat folosind aplicația nativă Contacts, folosind, în mod obișnuit, opțiunea Create a New Contact.

Android OS < 5	Android OS >= 5

Android OS < 5	Android OS >= 5

Adresa SIP la care se plasează apelul telefonic VoIP va fi plasată în secțiunea Internet call sau SIP - în funcție de versiunea sistemului de operare Android - (dacă nu este vizibilă, se poate specifica un alt timp de câmp specific contactului prin opțiunea Add another field).

Android OS < 5	Android OS >= 5

Pot fi folosite următoarele adrese de test:

• thetestcall@getonsip.com;
• 904@mouselike.org;
• 301@ideasip.com;
• altele.

În agenda telefonică, contactul respectiv va fi identificat printr-o pictogramă specifică (indicând faptul că acesta este de tip SIP), fiind apelat în mod implicit folosind protocolul respectiv.

Android OS < 5	Android OS >= 5

Începând cu versiunea 2.3 (Gingerbread, API level 9), în kernelul Android a fost implementat protocolul SIP, acesta putând fi accesat în aplicația Phone, secțiunea Settings → Internet Calling → Accounts (sau Settings → Calls → Calling Accounts → SIP Accounts) și utilizat exclusiv pentru apeluri de voce. Totuși, nu sunt încă implementate toate funcționalitățile specifice (apeluri video, mesagerie instantanee).

Se accesează aplicația Phone și din meniul acesteia intrarea Settings.

Android OS < 5	Android OS >= 5

În sistemele de operare Android cu versiuni mai mici decât 5, se accesează Call settings → Internet call settings → Accounts:

În sistemele de operare Android cu versiuni mai mari sau egale cu 5, se parcurg următoarele ecrane Calls → Calling Accounts → SIP Accounts:

Definirea unui cont de tip SIP se realizează prin accesarea opțiunii Add Account:

Android OS < 5	Android OS >= 5

Informațiile care trebuie specificate sunt:

• numele de utilizator;
• parola;
• adresa serverului care oferă serviciile SIP;
• contul folosit pentru autentificare;
• adresa proxy pentru accesări din afara domeniului;
• portul pe care se realizează comunicația;
• protocolul folosit pentru transport (TCP / UDP);
• transmiterea de mesaje de tip keep-alive.

Android OS < 5	Android OS >= 5

În situația în care contul SIP a fost creat, acesta va fi vizualizat în secțiunea SIP Accounts împreună cu starea sa (Receiving calls, Not receiving calls).

Android OS < 5	Android OS >= 5

Începând cu versiunea 5 a sistemului de operare Android, în secțiunea Calling accounts există posibilitatea de a preciza ce cont este folosit în mod implicit pentru realizarea de apeluri telefonice. Se recomandă selectarea opțiunii Ask first astfel încât pentru fiecare contact să se poată preciza mecanismul utilizat pentru plasarea sa.

Prin accesarea unui contact de tip SIP din agenda telefonică, se va utiliza contul specific pentru realizarea apelului telefonic.

Android OS < 5	Android OS >= 5

În cazul în care în aplicația Phone, opțiunea Internet Calling / SIP Accounts nu este disponibilă, poate fi utilizată aplicația CSipSimple din Play Storegithub/eim-lab. Ulterior descărcării, utilizatorului îi sunt solicitate acordarea de permisiuni pentru ca această aplicație să poată fi instalată.

Aplicația CSipSimple pune la dispoziția utilizatorilor mai multe șabloane pentru definirea unui cont SIP. Se recomandă să se utilizeze șabloanele corespunzătoare furnizorului de servicii SIP dorit, iar în situația în care acesta nu este disponibil, se poate folosi opțiunea Generic care permite configurarea tuturor parametrilor:

Pentru contul de tip OnSIP se precizează următorii parametri:

• denumirea contului: OnSIP
• numele de utilizator: informaticamobila2017
• identificatorul folosit pentru autentificare, de regulă același cu denumirea domeniului: upb;
• parola (din secțiunea View Profile, nu cea folosită la definirea contului);
• domeniul: upb.onsip.com

Contactele de tip SIP sunt vizibile în meniul aplicației CSipSimple astfel încât să poată fi plasate apeluri de tip SIP / VoIP:

Și pentru contul de tip PBXes există un șablon predefinit:

Trebuie să fie specificați următorii parametrii:

• denumirea contului: Pbxes.org
• numele de utilizator (se utilizează extensia): dragosn-200
• parola: eim;

În secțiunea Accounts, contul SIP poate fi în orice moment activat sau dezactivat. Starea acestuia este vizibilă sub denumirea sa, culoarea folosită fiind sugestivă pentru rezultatul operației de înregistrare:

• verde: operația a fost realizată cu succes;
• roșu: s-a produs o eroare; eroarea de tipul Registration timeout denotă faptul că în NAT/SIP nu se translatează corect adresele interne
  • rețeaua Digi.Mobil/4G funcționează corespunzător;
  • în facultate, rețelele wireless ACS-UPB-OPEN, eduroam, Java-ED117 nu creează probleme; în schimb, rețeaua change blochează anumite porturi ceea ce împiedică comunicația cu serverul SIP.

Stiva SIP face parte din SDK-ul Android începând cu versiunea 2.3 (Gingerbread, API level 9), însă nu dispune încă de toate funcționalitățile (mesagerie instantanee, apeluri video). Totuși, poate fi utilizat pentru apeluri audio, funcționalitatea fiind disponibilă în Phone → Settings → Internet Calling (începând cu versiunea 5 a sistemului de operare Android, SIP Accounts).

Se preferă însă utilizarea API-ului NGN (New Generation Networking), care implementează o stivă SIP completă, dispunând și de documentarea metodelor care pot fi utilizate: https://imsdroid.googlecode.com/svn-history/r381/branches/2.0/android-ngn-stack-00.pdf.

Pentru integrarea acestei funcționalități în cadrul unui proiect Android Studio, este necesat ca inițial să se cloneze depozitul imsdroid corespunzător contului Github al organizației Doubango Telecom.

student@eim-lab:~$ git clone https://github.com/DoubangoTelecom/imsdroid.git

Din cadrul acestui depozit la distanță, nu se va reține decât proiectul android-ngn-stack, din care vor fi eliminate fișierele corepunzătoare depozitului GitHub.

Pentru a integra această funcționalitate în cadrul aplicației Android, proiectul trebuie să fie referit în fișierul build.gradle, după ce este adus în structura de directoare sub formă de modul, astfel încât acesta să fie compilat în momentul în care se construiește fișierul .apk:

dependencies {
  ...
  compile project(':android-ngn-stack')
}

Cu toate acestea, proiectul android-ngn-stack nu poate fi folosit ca atare, fiind necesar să îi fie aduse o serie de modificări pentru a putea fi utilizat:

1. În fișierul build.gradle corespunzător proiectului android-ngn-stack trebuie să se utilizeze aceeași versiune pentru SDK-ul de Android și pentru utilitarele de construire a aplicației, astfel încât să nu fie necesar să fie descărcate mai multe versiuni pe aceeași mașină. Mai mult, dacă se folosește o versiune de SDK mai mare sau egală cu 23, este necesar să se specifice explicit folosirea bibliotecii Apache HTTP Components, întrucât începând de la acest nivel, suportul pentru ea a fost întrerupt.

android {
  compileSdkVersion 25
  buildToolsVersion "25.0.2"
  ...
  useLibrary 'org.apache.http.legacy'
}

2. În fișierul AndroidManifest.xml corespunzător proiectului android-ngn-stack trebuie să se elimine proprietatea android:icon din elementul <application> de vreme ce și proiectul principal deține o astfel de proprietate, generându-se astfel un conflict în momentul în care se construiește aplicația:

AndroidManifest.xml

<manifest ...>
  <application
    android:name="NgnApplication"
    android:label="@string/app_name">
    <string name="doubango_revision">1309</string>
    <service android:name="NgnNativeService"/>
  </application>
  <!-- ... -->
</manifest>

3. În clasa NgnEngine.java poate fi necesar să se modifice biblioteca partajată încărcată în momentul în care se detectează că dispozitivul mobil deține un procesor cu capabilități SIMD (ARM v7 / ARM v8). Acest lucru este în special valabil pentru emulatoare, care publică anumite capabilități pe care nu le implementează însă propriu-zis. Într-o astfel de situație, este necesar să se încarce biblioteca partajată tinyWrap.so în loc de tinyWRAP_neon.so.

NgnEngine.java

private static void initialize2() {
  // ...
 
  // lines 104-116
  boolean haveLibUtils = new File(String.format("%s/%s", NgnEngine.LIBS_FOLDER, "libutils_armv5te.so")).exists();
  if (haveLibUtils) { // only "armeabi-v7a" comes with "libutils.so"
    System.loadLibrary("utils_armv5te");
    Log.d(TAG,"CPU_Feature="+AndroidUtils.getCpuFeatures());
    if(NgnApplication.isCpuNeon()){
      Log.d(TAG,"isCpuNeon()=YES");
      System.loadLibrary("tinyWRAP");
    }
    else{
      Log.d(TAG,"isCpuNeon()=NO");
      System.loadLibrary("tinyWRAP");
    }
  }
 
  // ...
 
}

Inițial, este necesar să se obțină o referință către obiectul de tip NgnEngine. Acest lucru poate fi realizat prin intermediul metodei statice getInstance() (așa cum era de așteptat, NgnEngine este singleton). De regulă, o astfel de operație este realizată pe metoda onCreate() a activității principale a aplicației Android.

ngnEngine = NgnEngine.getInstance();
if (ngnEngine == null) {
  Log.i(Constants.TAG, "Failed to obtain the NGN engine!");
}

Motorul NGN trebuie configurat, prin specificarea unor parametri, reținuți sub forma unor perechi de tipul (cheie, valoare).

Pentru ca serviciul SIP să poată fi accesat, trebuie specificate:

• NgnConfigurationEntry.IDENTITY_IMPI: identificatorul utilizatorului folosit pentru autorizare (upb);
• NgnConfigurationEntry.IDENTITY_IMPU: adresa SIP (sub forma sip:<username>@<domain>) - informaticamobila2017@upb.onsip.com;
• NgnConfigurationEntry.IDENTITY_PASSWORD: parola
• NgnConfigurationEntry.NETWORK_PCSCF_HOST: adresa proxy-ului la care se realizează conexiunea (sip.onsip.com);
• NETWORK_PCSCF_PORT: portul pe care se face acest lucru (5060)
• NETWORK_REALM: rețeaua din care face parte (upb.onsip.com).

Pot fi indicate și utilizarea rețelei 3G (implicit, dezactivată) precum și timpul de așteptare în cazul operației de înregistrare.

public void configureStack() {
  NgnEngine ngnEngine = NgnEngine.getInstance();
  INgnConfigurationService ngnConfigurationService = ngnEngine.getConfigurationService();
  ngnConfigurationService.putString(NgnConfigurationEntry.IDENTITY_IMPI, Constants.IDENTITY_IMPI);
  ngnConfigurationService.putString(NgnConfigurationEntry.IDENTITY_IMPU, String.format("sip:%s@%s", Constants.USERNAME, Constants.DOMAIN));
  ngnConfigurationService.putString(NgnConfigurationEntry.IDENTITY_PASSWORD, Constants.IDENTITY_PASSWORD);
  ngnConfigurationService.putString(NgnConfigurationEntry.NETWORK_PCSCF_HOST, Constants.NETWORK_PCSCF_HOST);
  ngnConfigurationService.putInt(NgnConfigurationEntry.NETWORK_PCSCF_PORT, Constants.NETWORK_PCSCF_PORT);
  ngnConfigurationService.putString(NgnConfigurationEntry.NETWORK_REALM, Constants.NETWORK_REALM);
 
  ngnConfigurationService.putBoolean(NgnConfigurationEntry.NETWORK_USE_3G, true);
  ngnConfigurationService.putInt(NgnConfigurationEntry.NETWORK_REGISTRATION_TIMEOUT, Constants.NETWORK_REGISTRATION_TIMEOUT);
 
  ngnConfigurationService.commit();
}

Ulterior, motorul NGN trebuie să fie pornit.

public boolean startNgnEngine() {
  if (!ngnEngine.isStarted()) {
    if (!ngnEngine.start()) {
      Log.e(Constants.TAG, "Failed to start the NGN engine!");
      return false;
    }
  }
  return true;
}

Pe baza acestui obiect, se poate obține un serviciu SIP de tipul INgnSipService care pune la dispoziție metodele pentru obținerea de sesiuni pe baza operațiilor de înregistrare / deînregistrare.

ngnSipService = ngnEngine.getSipService();

Operația de înregistrare presupune transmiterea unui context (al aplicației Android) care este asociat serviciului SIP.

public void registerSipService() {
  if (!ngnSipService.isRegistered()) {
    ngnSipService.register(this);
  }
}

Pentru operația (simetrică) de deînregistrare, furnizarea unui astfel de argument nu mai este necesară. Utilizatorul este cel care ar trebui să dețină controlul asupra acestui tip de operații, prin intermediul unor elemente din cadrul interfeței grafice.

public void unregisterSipService() {
  if (ngnSipService.isRegistered()) {
    ngnSipService.unRegister();
  }
}

Motorul NGN trebuie să fie oprit atunci când aplicația Android este terminată. De regulă, o astfel de operație este realizată pe metoda onDestroy() a activității principale.

public boolean stopNgnEngine() {
  if (ngnEngine.isStarted()) {
    if (!ngnEngine.stop()) {
      Log.e(Constants.TAG, "Failed to stop the NGN engine!");
      return false;
    }
  }
  return true;
}

În cazul operațiilor de înregistrare / deînregistrare, se poate defini un ascultător pentru mesaje cu difuzare, care gestionează acțiunile de tipul NgnRegistrationEventArgs.ACTION_REGISTRATION_EVENT.

Evenimentele ce pot fi tratate de un astfel de obiect sunt legate de:

• rezultatul operației de înregistrare:
  • REGISTRATION_NOK
  • REGISTRATION_OK
  • REGISTRATION_INPROGRESS
• rezultatul operației de deînregistrare:
  • UNREGISTRATION_NOK
  • UNREGISTRATION_OK
  • UNREGISTRATION_INPROGRESS

Operațiile de înregistrare (activare) respectiv deînregistrare (dezactivare) a acestui ascultător pentru mesaje cu difuzare se face pe metodele onCreate() respectiv onDestroy() ale activității.

public void enableRegistrationBroadcastReceiver() {
  registrationBroadcastReceiver = new RegistrationBroadcastReceiver(registrationStatusTextView);
  registrationIntentFilter = new IntentFilter();
  registrationIntentFilter.addAction(NgnRegistrationEventArgs.ACTION_REGISTRATION_EVENT);
  registerReceiver(registrationBroadcastReceiver, registrationIntentFilter);
}

public void disableRegistrationStateBroadcastReceiver() {
  if (registrationBroadcastReceiver != null) {
    unregisterReceiver(registrationBroadcastReceiver);
    registrationBroadcastReceiver = null;
  }
}

Implementarea ascultătorului pentru intenții cu difuzare având asociată acțiunea NgnRegistrationEventArgs.ACTION_REGISTRATION_EVENT presupune realizarea următoarelor operații:

• verificarea acțiunii corespunzătoare intenției, aceasta trebuie să fie de tipul NgnRegistrationEventArgs.ACTION_REGISTRATION_EVENT;
• se obțin argumentele asociate intenției cu difuzare; acestea au tipul NgnRegistrationEventArgs și pot fi obținute din câmpul extra al intenției, fiind regăsite sub cheia NgnEventArgs.EXTRA_EMBEDDED:
  • se verifică tipul argumentului care reprezintă de fapt răspunsul care a fost obținut pentru operația de înregistrare / deînregistrare - în acest sens se folosește metoda getEventType() a obiectului de tip NgnRegistrationEventArgs;
  • de regulă, tratarea fiecărui caz în parte nu presupune decât jurnalizarea sa și actualizarea corespunzătoare a controalelor din cadrul interfeței grafice.

RegistrationBroadcastReceiver.java

public class RegistrationBroadcastReceiver extends BroadcastReceiver {
 
  @Override
  public void onReceive(Context context, Intent intent) {
    String action = intent.getAction();
 
    if (NgnRegistrationEventArgs.ACTION_REGISTRATION_EVENT.equals(action)) {
 
      NgnRegistrationEventArgs arguments = intent.getParcelableExtra(NgnEventArgs.EXTRA_EMBEDDED);
 
      if (arguments == null) {
        Log.d(Constants.TAG, "Invalid event arguments");
        return;
      }
 
      switch (arguments.getEventType()) {
        case REGISTRATION_NOK:
          Toast.makeText(context, "Failed to register", Toast.LENGTH_SHORT).show();
          Log.d(Constants.TAG, "Failed to register");
          break;
        case REGISTRATION_OK:
          Log.d(Constants.TAG, "You are now registered");
          break;
        case REGISTRATION_INPROGRESS:
          Log.d(Constants.TAG, "Trying to register...");
          break;
        case UNREGISTRATION_NOK:
          Toast.makeText(context, "Failed to unregister", Toast.LENGTH_SHORT).show();
          Log.d(Constants.TAG, "Failed to unregister");
          break;
        case UNREGISTRATION_OK:
          Log.d(Constants.TAG, "You are now unregistered");
          break;
        case UNREGISTRATION_INPROGRESS:
          Log.d(Constants.TAG, "Trying to unregister...");
          break;
      }
    }
  }
}

Se pot deschide sesiuni audio-video (NgnAVSession) respectiv pentru mesagerie instantanee (NgnMessagingSession).

Obiectul de tip NgnAVSession este partajat la nivelul întregii aplicații întrucât furnizează aproximativ toate metodele pentru gestiunea apelurilor telefonice, indiferent de entitățile implicate.

NgnAVSession ngnAVSession = NgnAVSession.createOutgoingSession(
  NgnEngine.getInstance().getSipService().getSipStack(),
  NgnMediaType.AudioVideo
);

Obiectul de tip NgnMessagingSession va fi creat pentru fiecare operație în parte ce implică comunicația dintre două entități, fiind necesar ca aceasta să fie eliberată după ce operația respectivă a fost procesată.

NgnMessagingSession instantMessagingSession = NgnMessagingSession.createOutgoingSession(
  NgnEngine.getInstance().getSipService().getSipStack(),
  remotePartyUri
);

NgnMessagingSession.releaseSession(instantMessagingSession);

Pentru gestiunea apelurilor telefonice se folosesc metodele makeCall(), respectiv hangUpCall(), puse la dispoziție de obiectul INgnAVSession.

• metoda makeCall() primește ca argument un șir de caractere formatat, reprezentând un URI valid, acesta fiind furnizat prin intermediul metodei statice NgnUriUtils.makeValidSipUri(); de regulă, se respectă formatul protocol:utilizator@domeniu, în cazul de față protocolul fiind sip; metoda furnizează un rezultat de tip adevărat / fals;
• metoda hangUpCall() nu primește nici un argument și furnizează un rezultat de tip adevărat / fals.

String validUri = NgnUriUtils.makeValidSipUri(SIPAddressEditText.getText().toString());
// ...
if (ngnAVSession != null && ngnAVSession.makeCall(validUri)) {
  Log.d(Constants.TAG, "Call succeeded");
} else {
  Log.d(Constants.TAG, "Call failed");
}

if (ngnAVSession != null) {
  ngnAVSession.hangUpCall();
  Log.d(Constants.TAG, "Hang up");
}

De asemenea, interfața INgnAVSession pune la dispoziție și metodele:

• acceptCall(), prin intermediul căreia poate fi acceptat un apel audio-video, de îndată ce este detectată o comunicație de acest tip;
• getRemotePartyUri(), prin intermediul căreia poate fi obținută adresa SIP (URI-ul) entității cu care se comunică la un moment dat.

În același scop, se poate defini un ascultător pentru mesaje cu difuzare, care gestionează acțiunile de tipul NgnInviteEventArgs.ACTION_INVITE_EVENT. Evenimentele ce pot fi tratate de un astfel de obiect sunt:

• INCOMING
• INCALL
• TERMINATED / TERMINATING
• NONE

Operațiile de înregistrare (activare) respectiv deînregistrare (dezactivare) a acestui ascultător pentru mesaje cu difuzare se face pe metodele onCreate() respectiv onDestroy() ale activității.

public void enableVoiceCallBroadcastReceiver() {
  voiceCallBroadcastReceiver = new VoiceCallBroadcastReceiver(SIPAddressEditText, callStatusTextView);
  voiceCallIntentFilter = new IntentFilter();
  voiceCallIntentFilter.addAction(NgnInviteEventArgs.ACTION_INVITE_EVENT);
  registerReceiver(voiceCallBroadcastReceiver, voiceCallIntentFilter);
}

public void disableVoiceCallBroadcastReceiver() {
  if (voiceCallBroadcastReceiver != null) {
    unregisterReceiver(voiceCallBroadcastReceiver);
    voiceCallBroadcastReceiver = null;
  }
}

Implementarea ascultătorului pentru intenții cu difuzare având asociată acțiunea NgnInviteEventArgs.ACTION_INVITE_EVENT presupune realizarea următoarelor operații:

• verificarea acțiunii corespunzătoare intenției, aceasta trebuie să fie de tipul NgnInviteEventArgs.ACTION_INVITE_EVENT;
• se obțin argumentele asociate intenției cu difuzare; acestea au tipul NgnInviteEventArgs și pot fi obținute din câmpul extra al intenției, fiind regăsite sub cheia NgnEventArgs.EXTRA_EMBEDDED:
  • se obține sesiunea curentă pentru comunicații audio-video, folosind metoda statică getSession() a clasei NgnAVSession, ce primește ca argument identificatorul (obținut ca rezultat al metodei getSessionId() al obiectului de tip NgnInviteEventArgs);
  • metoda getState() a obiectului de tip NgnAVSession furnizează un obiect de tipul NgnInviteSession.InviteState ce reprezintă de fapt chiar rezultatul operației de comunicație prin intermediul apelurilor audio-video;
  • pe starea INCOMING trebuie să se accepte apelul telefonic, prin intermediul metodei acceptCall() a obiectului NgnAVSession;
  • pornirea tonului de apel se face doar pe starea INCOMING

    ngnEngine.getSoundService().startRingTone();

  • oprirea tonului de apel se face pe stările INCALL, TERMINATED, TERMINATING

    ngnEngine.getSoundService().stopRingTone();

VoiceCallBroadcastReceiver.java

public class VoiceCallBroadcastReceiver extends BroadcastReceiver {
  @Override
  public void onReceive(Context context, Intent intent) {
    String action = intent.getAction();
 
    if (NgnInviteEventArgs.ACTION_INVITE_EVENT.equals(action)) {
      NgnInviteEventArgs arguments = intent.getParcelableExtra(NgnEventArgs.EXTRA_EMBEDDED);
      if (arguments == null) {
        Log.e(Constants.TAG, "Invalid event arguments");
        return;
      }
 
      final NgnAVSession ngnAVSession = NgnAVSession.getSession(arguments.getSessionId());
      if (ngnAVSession == null) {
        Log.e(Constants.TAG, "NgnAVSession could not be fetched for this session");
        return;
      }
 
      NgnInviteSession.InviteState inviteState = ngnAVSession.getState();
      NgnEngine ngnEngine = NgnEngine.getInstance();
 
      switch(inviteState) {
        case NONE:
        default:
          Log.i(Constants.TAG, "Call state: " + inviteState);
          break;
        case INCOMING:
          Log.i(Constants.TAG, "Incoming call");
          ngnEngine.getSoundService().startRingTone();
          Handler handler = new Handler();
          handler.postDelayed(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
              ngnAVSession.acceptCall();
            }
          }, Constants.ACCEPT_CALL_DELAY_TIME);
          break;
        case INCALL:
          Log.i(Constants.TAG, "Call started");
          Toast.makeText(context, "Call connected", Toast.LENGTH_SHORT).show();
          ngnEngine.getSoundService().stopRingTone();
          break;
        case TERMINATED:
        case TERMINATING:
          Log.i(Constants.TAG, "Call ended");
          Toast.makeText(context, "Call disconnected", Toast.LENGTH_SHORT).show();
          ngnEngine.getSoundService().stopRingTone();
          ngnEngine.getSoundService().stopRingBackTone();
          break;
      }
    }
  }
}

Pentru gestiunea mesajelor ce se doresc a fi transmise instantaneu se folosește metoda sendTextMessage(), care primește ca argument șirul de caractere care trebuie comunicat. Aceasta furnizează un rezultat de tip adevărat / fals după cum operația a reușit respectiv a eșuat.

NgnMessagingSession instantMessagingSession = NgnMessagingSession.createOutgoingSession(
  VoiceCallActivity.getInstance().getNgnSipService().getSipStack(),
  remotePartyUri
);
 
if (!instantMessagingSession.sendTextMessage(messageEditText.getText().toString())) {
  Log.e(Constants.TAG, "Failed to send message");
} else {
  String conversation = conversationTextView.getText().toString();
  conversationTextView.setText(conversation + "Me: " + messageEditText.getText().toString() + "\n");
  messageEditText.setText("");
   Log.d(Constants.TAG, "Succeeded to send message");
}
NgnMessagingSession.releaseSession(instantMessagingSession);

În același scop, se poate defini un ascultător pentru mesaje cu difuzare, care gestionează acțiunile de tipul NgnMessagingEventArgs.ACTION_MESSAGING_EVENT. Evenimentele ce pot fi tratate de un astfel de obiect sunt:

• INCOMING
• OUTGOING
• SUCCESS
• FAILURE

Operațiile de înregistrare (activare) respectiv deînregistrare (dezactivare) a acestui ascultător pentru mesaje cu difuzare se face pe metodele onCreate() respectiv onDestroy() ale activității.

public void enableInstantMessagingBroadcastReceiver() {
  instantMessagingBroadcastReceiver = new InstantMessagingBroadcastReceiver(conversationTextView);
  instantMessagingIntentFilter = new IntentFilter();
  instantMessagingIntentFilter.addAction(NgnMessagingEventArgs.ACTION_MESSAGING_EVENT);
  registerReceiver(instantMessagingBroadcastReceiver, instantMessagingIntentFilter);
}

public void disableInstantMessagingBroadcastReceiver() {
  if (instantMessagingBroadcastReceiver != null) {
    unregisterReceiver(instantMessagingBroadcastReceiver);
    instantMessagingBroadcastReceiver = null;
  }
}

Implementarea ascultătorului pentru intenții cu difuzare având asociată acțiunea NgnMessagingEventArgs.ACTION_MESSAGING_EVENT presupune realizarea următoarelor operații:

• verificarea acțiunii corespunzătoare intenției, aceasta trebuie să fie de tipul NgnMessagingEventArgs.ACTION_MESSAGING_EVENT;
• se obțin argumentele asociate intenției cu difuzare; acestea au tipul NgnMessagingEventArgs și pot fi obținute din câmpul extra al intenției, fiind regăsite sub cheia NgnEventArgs.EXTRA_EMBEDDED; acesta pune la dispoziție următoarele metode:
  • getEventType() furnizează tipul de eveniment corespunzător rezultatului operației legată de mesajul transmis instaneu;
  • getContentType() reprezintă tipul mesajului; de regulă se procesează mesaje având tipul NgnContentType.T140COMMAND; pentru verificarea tipului de mesaj se utilizează metoda statică equals() a clasei NgnStringUtils;
  • getPayload() întoarce mesajul propriu zis, ca tablou de octeți neinterpretați, reconstituirea acestuia realizându-se folosind o anumită schemă de codificare (cel mai frecvent, UTF-8).

InstantMessagingBroadcastReceiver.java

public class InstantMessagingBroadcastReceiver extends BroadcastReceiver {
 
  @Override
  public void onReceive(Context context, Intent intent) {
    String action = intent.getAction();
    if (NgnMessagingEventArgs.ACTION_MESSAGING_EVENT.equals(action)) {
      NgnMessagingEventArgs arguments = intent.getParcelableExtra(NgnEventArgs.EXTRA_EMBEDDED);
      if (arguments == null) {
        Log.e(Constants.TAG, "Invalid messaging event arguments");
        return;
      }
 
      switch (arguments.getEventType()) {
        case INCOMING:
          if (!NgnStringUtils.equals(arguments.getContentType(), NgnContentType.T140COMMAND, true)) {
            byte[] contentBytes = arguments.getPayload();
            if (contentBytes != null && contentBytes.length > 0) {
              try {
                String content = new String(contentBytes, "UTF-8");
              } catch (UnsupportedEncodingException unsupportedEncodingException) {
                Log.e(Constants.TAG, unsupportedEncodingException.toString());
                if (Constants.DEBUG) {
                  unsupportedEncodingException.printStackTrace();
                }
              }
            }
          }
          break;
        default:
          break;
      }
    }
  }
}

Se dorește implementarea unei aplicații Android care folosește stiva Android NGN pentru a realiza apeluri de voce precum și comunicație prin mesagerie instantanee folosind SIP.

Proiectul conține două activități:

• VoiceCallActivity, folosit pentru operații de tip înregistrare / deînregistrare, apeluri de voce și transmiterea de coduri DTMF;
• InstantMessagingActivity, utilizat pentru transferul de mesaje instantanee.

1. În contul Github personal, să se creeze un depozit denumit 'Laborator09'. Inițial, acesta trebuie să fie gol (nu trebuie să bifați nici adăugarea unui fișier README.md, nici a fișierului .gitignore sau a a fișierului LICENSE).

2. Să se cloneze în directorul de pe discul local conținutul depozitului la distanță de la https://github.com/eim-lab/Laborator09.

În urma acestei operații, directorul Laborator09 va trebui să se conțină directorul labtasks.

student@eim-lab:~$ git clone https://github.com/eim-lab/Laborator09.git

3. Să se încarce conținutul descărcat în cadrul depozitului 'Laborator09' de pe contul Github personal.

student@eim-lab:~$ cd Laborator09
student@eim-lab:~/Laborator09$ git remote add Laborator09_perfectstudent https://github.com/perfectstudent/Laborator09
student@eim-lab:~/Laborator09$ git push Laborator09_perfectstudent master

4. Să se importe în mediul integrat de dezvoltare Android Studio proiectul NgnSip.

În interfața Constants.java, să se actualizeaze informațiile specifice contului SIP.

5. În activitatea VoiceCallActivity, să se implementeze ascultători pentru butoanele Register și Unregister:

• Register
  1. va configura motorul NGN, ai cărui parametri sunt plasați sub forma unor valori asociate unor chei (metoda configureStack());
  2. va porni motorul NGN (metoda startNgnEngine()) și va înregistra activitatea principală la serviciul SIP (metoda registerSipService())
• Unregister va deînregistra serviciul SIP (metoda unregisterSipService()).

În ambele cazuri, în situația în care se produce o eroare, aceasta va fi jurnalizată folosind Logcat.

private class RegisterButtonClickListener implements View.OnClickListener {
  @Override
  public void onClick(View view) {
    configureStack();
    if (!startNgnEngine()) {
      return;
    }
    registerSipService();
  }
}

private class UnregisterButtonClickListener implements View.OnClickListener {
  @Override
  public void onClick(View view) {
    unregisterSipService();
  }
}

6. Să se activeze / dezactiveze ascultătorul pentru mesaje cu difuzare RegistrationBroadcastReceiver, folosind filtrul NgnRegistrationEventArgs.ACTION_REGISTRATION_EVENT. Acesta prelucrează mesajele legate de operațiile de înregistrare / deînregistrare, pe care le jurnalizează în Logcat, utilizatorul putând să le vizualizeze și în interfața grafică prin intermediul unor ferestre de tip Toast precum și într-un câmp text care conține starea curentă (Registered, Registration in progress, Unregistration in progress, Unregistered, Failed to register, Failed to unregster).

public void enableRegistrationBroadcastReceiver() {
  registrationBroadcastReceiver = new RegistrationBroadcastReceiver(registrationStatusTextView);
  registrationIntentFilter = new IntentFilter();
  registrationIntentFilter.addAction(NgnRegistrationEventArgs.ACTION_REGISTRATION_EVENT);
  registerReceiver(registrationBroadcastReceiver, registrationIntentFilter);
}

public void disableRegistrationBroadcastReceiver() {
  if (registrationBroadcastReceiver != null) {
    unregisterReceiver(registrationBroadcastReceiver);
    registrationBroadcastReceiver = null;
  }
}

7. În aplicația Android, există un câmp text editabil în care se va preciza adresa SIP destinație, precum și două butoane care pornesc / opresc apelul.

Să se creeaze o sesiune către adresa SIP destinație:

NgnAVSession.createOutgoingSession(
  NgnEngine.getInstance().getSipService().getSipStack(),
  NgnMediaType.Audio
);

Pe baza acestei sesiuni, să se pornească apelul cu makeCall(), și să se oprească cu hangUpCall().

Să se implementeze metodele specifice, asociate claselor ascultător pentru operația de apăsare a butoanelor Make Call, respectiv Hang up Call.

private class MakeCallButtonListener implements View.OnClickListener {
  @Override
  public void onClick(View view) {
    String validUri = NgnUriUtils.makeValidSipUri(SIPAddressEditText.getText().toString());
    if (validUri == null) {
      Log.e(Constants.TAG, "Invalid SIP address");
      return;
    }
    if (!ngnEngine.isStarted() || !ngnSipService.isRegistered()) {
      Log.e(Constants.TAG, "NGN Engine is not started or NGN Sip Service is not registered!");
      return;
    }
    ngnAVSession = NgnAVSession.createOutgoingSession(
      NgnEngine.getInstance().getSipService().getSipStack(),
      NgnMediaType.Audio
    );
    if (ngnAVSession.makeCall(validUri)) {
      callStatusTextView.setText(getResources().getString(R.string.calling));
      Log.d(Constants.TAG, "Call succeeded");
    } else {
      Log.d(Constants.TAG, "Call failed");
    }
  }
}

private class HangupCallButtonListener implements View.OnClickListener {
  @Override
  public void onClick(View view) {
    if (ngnAVSession != null) {
      ngnAVSession.hangUpCall();
      Log.d(Constants.TAG, "Hang Up");
    }
  }
}

8. Să se activeze / dezactiveze ascultătorul pentru mesaje cu difuzare CallStateBroadcastReceiver, folosind filtrul NgnInviteEventArgs.ACTION_INVITE_EVENT.

Acesta prelucrează mesajele legate de operațiile legate de apelurile de voce, pe care le jurnalizează în Logcat, utilizatorul putând să le vizualizeze și în interfața grafică prin intermediul unor ferestre de tip Toast precum și într-un câmp text care conține starea curentă (Incoming call, Call started, Call ended, Call state).

public void enableCallStateBroadcastReceiver() {
  callStateBroadcastReceiver = new CallStateBroadcastReceiver(SIPAddressEditText, callStatusTextView);
  callIntentFilter = new IntentFilter();
  callIntentFilter.addAction(NgnInviteEventArgs.ACTION_INVITE_EVENT);
  registerReceiver(callStateBroadcastReceiver, callIntentFilter);		
}

public void disableCallStateBroadcastReceiver() {
  if (callStateBroadcastReceiver != null) {
    unregisterReceiver(callStateBroadcastReceiver);
    callStateBroadcastReceiver = null;
  }
}

9. Să se testeze un apel de voce către o adresă SIP de test (thetestcall@getonsip.com).

Să se analizeze conversația SIP la nivel pachet:

student@eim-lab:/opt/android-sdk-linux/platform-tools$ ./adb -s 192.168.56.101:5555 shell

În consola sistemului de operare Android, se folosește utilitarul tcpdump pentru monitorizarea traficului de pachete.

Binarele pentru acest utilitar, precompilate pentru sisteme de operare Android, folosind arhitecturi ARM, pot fi descărcate de pe Android TCP Dump.

În situația în care este necesar ca acest utilitar să fie instalat pe alte arhitecturi (de exemplu, Genymotion folosește x86), binarul acestuia poate fi obținut folosind utilitarul build-android-tcpdump care însă are nevoie de NDK precum și de alte programe (flex, bison).

Transferul binarului tcpdump de pe mașina fizică pe dispozitivul mobil (rootat) sau pe emulator se face astfel:

student@eim-lab:/android/sdk/platform-tools$ ./adb -s 192.168.65.101:5555 push tcpdump /data/bin

root@android:/data/bin# chmod 777 tcpdump

Monitorizarea propriu-zisă a pachetelor UDP pe interfața de rețea eth1 poate fi realizată prin intermediul următoarei comenzi:

root@android:/# ./tcpdump -s0 -ni eth1 -w /sdcard/DCIM/sip.pcap 'udp'

Se pornește apelul audio și după ce se termină mesajul, se oprește.

Programul tcpdump este terminat prin Ctrl-C.

Se obține dump-ul și se analizează folosind wireshark.

student@eim-lab:/opt/android-sdk-linux/platform-tools$ ./adb -s 192.168.56.101:5555 pull /sdcard/DCIM/sip.pcap
student@eim-lab:/opt/android-sdk-linux/platform-tools$ wireshark sip.pcap

• Să se identifice operația REGISTER. Ce port se utilizează? Care este adresa serverului?

• Să se găsească, în răspunsul de confirmare, adresele NAT prin care trece conversația, odată ce a fost acceptată cererea.

• Să se identifice operația INVITE. Apar retransmisii?

• Ce fel de codificare este utilizată pentru semnalul audio?

• Ce parametri are fluxul de voce (protocol, dimensiune pachet, rata pachetelor)?

• Ce adrese sunt folosite pentru traficul de voce și cum au fost negociate?

10. (opțional) Pentru a trimite coduri numerice DTMF (Dual Tone Multi Frequency) se creează un buton și un câmp text editabil asociat. Transmiterea unui astfel de caracter se realizează prin intermediul metodei sendDTMF() a obiectului sesiune NgnAVSession cu valorile întregi 0-9, sau 10 pentru * și 11 pentru #. Folosind o adresa de test (thetestcall@getonsip.com sau 904@mouselike.org) să se testeze codurile și navigarea prin meniuri.

Să se implementeze metoda asociată clasei ascultător corespunzătoare operației de apăsare a butonului respectiv.

private class DTMFButtonClickListener implements View.OnClickListener {
  @Override
  public void onClick(View view) {
    if (ngnAVSession != null) {
      int character = dtmfEditText.getText().toString().charAt(0);
      switch(character) {
        case '*':
          character = 10;
          break;
	case '#':
	  character = 11;
          break;
        default:
	  if (character >= '0' && character <= '9') {
            character -= '0';
          }
      }
      if (!ngnAVSession.sendDTMF(character)) {
	Log.e(Constants.TAG, "Failed to send DTMF " + character);
      } else {
	Log.d(Constants.TAG, "Succeeded to send DTMF " + character);
      }
    }			
  }
}

11. Activitatea InstantMessagingActivity poate fi lansată din activitatea principală, doar ulterior operației de înregistrare. Aceasta primește ca argument, în intenția cu care este lansată în execuție, adresa SIP cu care se va desfașura sesiunea de mesagerie instantanee. Funcționalitatea este împărțită între activitate și ascultătorul pentru mesaje cu difuzare MessageBroadcastReceiver care trebuie să gestioneze evenimentele de tipul NgnMessagingEventArgs.ACTION_MESSAGING_EVENT.

NgnMessagingSession instantMessagingSession = NgnMessagingSession.createOutgoingSession(
  ngnSipService.getSipStack(),
  remotePartyUri
);

if(!instantMessagingSession.sendTextMessage(messageEditText.getText().toString())) {
  Log.e(Constants.TAG, "Failed to send message");
} else {
  String conversation = conversationTextView.getText().toString();
  conversationTextView.setText(conversation + "Me: " + messageEditText.getText().toString() + "\n");
  messageEditText.setText("");
  Log.d(Constants.TAG, "Succeeded to send message"); 
}
NgnMessagingSession.releaseSession(instantMessagingSession);

if(!NgnStringUtils.equals(arguments.getContentType(), NgnContentType.T140COMMAND, true)) {
  byte[] contentBytes = arguments.getPayload();
  if(contentBytes != null && contentBytes.length > 0) {
    try {
      String content = new String(contentBytes, "UTF-8");
      String conversation = conversationTextView.getText().toString();
      conversationTextView.setText(conversation + "Others: " + content + "\n");
    } catch (UnsupportedEncodingException unsupportedEncodingException) {
      Log.i(Constants.TAG, unsupportedEncodingException.toString());
      if (Constants.DEBUG) {
	unsupportedEncodingException.printStackTrace();
      }
    }
  }
}

12. Să se încarce modificările realizate în cadrul depozitului 'Laborator09' de pe contul Github personal, folosind un mesaj sugestiv.

student@eim-lab:~/Laborator09$ git add *
student@eim-lab:~/Laborator09$ git commit -m "implemented taks for laboratory 08"
student@eim-lab:~/Laborator09$ git push Laborator09_perfectstudent master

Introduction to SIP - A Beginners' Tutorial as part of Internet Multimedia
How VoIP Works?
Session Initiation Protocol (Tutorial's Point)
Session Initiation Protocol - Wikipedia
CSipSimple
WebRTC