專利名稱：一種透過nat實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)多媒體雙向通信的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明適用于IP(Internet Protocol互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議)通信領(lǐng)域，具體涉及通過NAT的多媒體通信設(shè)備實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)雙向通信的方法。
背景技術(shù)：
相關(guān)詞匯的注釋，IP互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，NAT網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換，參照RFC 1631，TCP(Transmission Control Protocol，傳輸控制協(xié)議)，UDP(UserDatagram Protocol用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議，VoIP(Voice over Internet Protocol)IP網(wǎng)絡(luò)語(yǔ)音技術(shù)，H.323ITU制定的關(guān)于VoIP的協(xié)議，現(xiàn)行運(yùn)用廣泛的VoIP通信協(xié)議。SIP(Session Initiation Protocol)會(huì)話初始化協(xié)議，MGCP(MGCP)媒體網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議，RTCP(Real-Time Transport Control Protocol)實(shí)時(shí)傳輸控制協(xié)議，RTP(Real-Time Transport protocol)實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議，SS軟交換系統(tǒng)。
現(xiàn)有的技術(shù)水平源發(fā)設(shè)備在NAT網(wǎng)絡(luò)向在不同的網(wǎng)絡(luò)的被叫設(shè)備發(fā)出呼叫請(qǐng)求當(dāng)NAT內(nèi)的多媒體通信設(shè)備與NAT外的多媒體通信設(shè)備呼叫信令信道建立后，兩個(gè)設(shè)備即開始進(jìn)行多媒體流的協(xié)商，而這個(gè)協(xié)商過程是通過地址交換實(shí)現(xiàn)的，而由于在NAT內(nèi)的多媒體通信設(shè)備的IP地址是私網(wǎng)地址，這樣在地址交換時(shí)，它告訴NAT外的多媒體通信設(shè)備的多媒體流信道地址是不對(duì)的，就造成公網(wǎng)一端的多媒體設(shè)備能收到NAT內(nèi)的多媒體設(shè)備發(fā)來的多媒體流數(shù)據(jù)包，而NAT內(nèi)的多媒體通信設(shè)備收不到多媒體數(shù)據(jù)包，如圖2。在NAT上沒有進(jìn)行進(jìn)行端口映射式或地址映射的情況下，NAT外的多媒體通信設(shè)備不能與NAT內(nèi)的多媒體通信設(shè)備建立IP通信(也即不能TCP的建鏈)，使通信信令將無法傳到被叫設(shè)備，主叫設(shè)備無法與被叫設(shè)備取得通信聯(lián)系，將導(dǎo)致在被叫設(shè)備無法接收到主叫設(shè)備的通信信令，也就無法進(jìn)行實(shí)時(shí)多媒體通信。
目前，有許多擁有多媒體通信設(shè)備開發(fā)能力和經(jīng)驗(yàn)的廠商(如開發(fā)和生產(chǎn)基于MGCP，SIP，H323等通信協(xié)議的VoIP多媒體通信設(shè)備)，他們都已開發(fā)出了自己的多媒體通信設(shè)備產(chǎn)品，但由于各多媒體通信設(shè)備在現(xiàn)行各NAT網(wǎng)絡(luò)之間無法實(shí)現(xiàn)正常的雙向通信，也就無法在NAT網(wǎng)絡(luò)環(huán)境拓展多媒體通信業(yè)務(wù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題為了解決在NAT下無法正常進(jìn)行正常的多媒體雙向通信問題，需要尋找一個(gè)交換系統(tǒng)來中轉(zhuǎn)通信信令和多媒體數(shù)據(jù)包的方法。其中關(guān)鍵技術(shù)就是如何與源發(fā)、目標(biāo)設(shè)備建立信令通道來進(jìn)行信令交互，以及如何依照規(guī)則來轉(zhuǎn)發(fā)和廣播多媒體數(shù)據(jù)包，及獲取源發(fā)、目標(biāo)設(shè)備的最新多媒體數(shù)據(jù)包的地址和端口號(hào)。
本發(fā)明的技術(shù)方案是一種透過NAT實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)多媒體雙向通信的方法，其特征是利用軟交換系統(tǒng)SS來實(shí)現(xiàn)源和目標(biāo)兩個(gè)通信設(shè)備透過NAT進(jìn)行實(shí)時(shí)多媒體雙向通信。
該方法進(jìn)一步包括以下步驟a)通信信令從NAT外呼叫NAT內(nèi)的多媒體通信設(shè)備的方法a.1、多媒體通信設(shè)備，在網(wǎng)絡(luò)接通后，與SS建立IP通道，并定期發(fā)送有關(guān)通道參數(shù)，維持該通道的存活。如以UDP的方式定期向SS發(fā)數(shù)據(jù)包。SS就能根據(jù)收到IP包的源IP地址和端口號(hào)向NAT內(nèi)的多媒體通信設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)包從而建立一個(gè)雙向的IP通道。a.2、SS收到呼叫后，經(jīng)決定，從已建立的IP通道，向NAT內(nèi)的目標(biāo)設(shè)備發(fā)送呼叫請(qǐng)求通知包。a.3、NAT內(nèi)的多媒體通信設(shè)備，收到呼叫請(qǐng)求后，向SS主動(dòng)建立信令通信的IP鏈路(如TCP連接)。a.4、SS在得到被叫多媒體通信設(shè)備的信令I(lǐng)P通道后，將呼叫信令轉(zhuǎn)發(fā)給被叫多媒體通信設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)NAT信令的被叫。b)多媒體數(shù)據(jù)包在NAT上實(shí)現(xiàn)透?jìng)鞯姆椒╞.1、所有的通信信令經(jīng)SS轉(zhuǎn)發(fā)；b.2、SS修改信令，并通知主被叫多媒體通信設(shè)備將多媒體數(shù)據(jù)發(fā)給SS，由SS進(jìn)行多媒體包的更新(如復(fù)制)和轉(zhuǎn)發(fā)(或廣播)；b.3、SS從收到的的多媒體數(shù)據(jù)包中得到源發(fā)IP地址和端口號(hào)，以作為另一方向通信的目標(biāo)地址，從而實(shí)現(xiàn)NAT多媒體數(shù)據(jù)包的透?jìng)?。其中，所述的多媒體默認(rèn)通道地址是在源發(fā)和目標(biāo)設(shè)備之間的信令交互時(shí)協(xié)商完成的，SS將更改該信令，將多媒體通道地址均改為SS指定的通道地址。通過上述a(實(shí)現(xiàn)NAT多媒體數(shù)據(jù)包的透?jìng)?和b(實(shí)現(xiàn)NAT信令的被叫)和現(xiàn)有技術(shù)(NAT信令的主叫)從而實(shí)現(xiàn)的NAT下的通信設(shè)備的雙向通信。
本發(fā)明的有益效果1)提高多媒體通信業(yè)務(wù)的應(yīng)用范圍，而且支持H323、SIP、MGCP、MegacoH248各種多媒體通信設(shè)備。2)實(shí)現(xiàn)多種Internet接入環(huán)境下的多媒體設(shè)備間的多媒體雙向通信。3)充分利用用戶現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)資源，保護(hù)用戶投資。4)快速提供用戶需求的業(yè)務(wù)，統(tǒng)一開通業(yè)務(wù)模式降低業(yè)務(wù)經(jīng)營(yíng)成本。5)本發(fā)明具有實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，同時(shí)還實(shí)現(xiàn)了對(duì)各個(gè)多媒體設(shè)備的管理和控制。圖1實(shí)現(xiàn)了NAT內(nèi)(私網(wǎng)IP地址)的多媒體通信設(shè)備A與NAT外(公網(wǎng)IP地址)多媒體通信設(shè)備B之間通過軟交換系統(tǒng)SS進(jìn)行雙向通信。及在不同的NAT內(nèi)(私網(wǎng)IP地址)的兩個(gè)多媒體通信設(shè)備A和C通過軟交換系統(tǒng)SS進(jìn)行雙向通信。參見圖1。


圖1為本發(fā)明系統(tǒng)組成示意2為本發(fā)明實(shí)現(xiàn)源發(fā)設(shè)備主叫呼叫目標(biāo)設(shè)備的NAT信令的被叫示意3為本發(fā)明單個(gè)源發(fā)設(shè)備和單個(gè)目標(biāo)設(shè)備私網(wǎng)實(shí)現(xiàn)NAT多媒體數(shù)據(jù)包的透?jìng)魇疽?為本發(fā)明單個(gè)源發(fā)設(shè)備和2個(gè)目標(biāo)設(shè)備私網(wǎng)實(shí)現(xiàn)NAT多媒體數(shù)據(jù)包的透?jìng)魇疽庵?-源發(fā)設(shè)備A，2-SS公網(wǎng)，3-目標(biāo)設(shè)備B，4-目標(biāo)設(shè)備C，5-NAT。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明中源發(fā)設(shè)備用戶設(shè)備適用于各種Internet接入方式，可為NAT5，撥號(hào)及其它方式。圖1、圖2和圖3示出了一種典型的組網(wǎng)，該組網(wǎng)中包括源發(fā)設(shè)備A1、目標(biāo)設(shè)備B3、目標(biāo)設(shè)備C4和SS公網(wǎng)2，來實(shí)現(xiàn)NAT5下多媒體雙向通信的過程。
下面將結(jié)合圖2所示來詳細(xì)描述整個(gè)NAT信令的被叫過程首先，源發(fā)設(shè)備A1和目標(biāo)設(shè)備B3在網(wǎng)絡(luò)接通時(shí)與SS公網(wǎng)2建立IP通道，并將源發(fā)設(shè)備A1和目標(biāo)設(shè)備B3的身份驗(yàn)證字(ID)發(fā)送給SS公網(wǎng)2，，SS公網(wǎng)2保存通道信息(包含IP地址和端口號(hào))和用戶的ID。當(dāng)源發(fā)設(shè)備A1往SS公網(wǎng)2進(jìn)行呼叫，SS公網(wǎng)2通過設(shè)定的規(guī)則找到被叫目標(biāo)設(shè)備B3，若目標(biāo)設(shè)備B3處于NAT內(nèi).SS公網(wǎng)2就將源發(fā)設(shè)備A1發(fā)來的信令保存起來.SS公網(wǎng)2在存儲(chǔ)的IP通道和設(shè)備信息中提取目標(biāo)設(shè)備B3的IP通道，SS公網(wǎng)2通過找到的IP通道向目標(biāo)設(shè)備B3發(fā)送呼叫請(qǐng)求消息。此時(shí)目標(biāo)設(shè)備B3會(huì)收到呼叫請(qǐng)求，目標(biāo)設(shè)備B3若接受該請(qǐng)求，將主動(dòng)向SS公網(wǎng)2建立信令通道。此時(shí)SS公網(wǎng)2將根據(jù)該信令通道向目標(biāo)設(shè)備B3轉(zhuǎn)發(fā)源發(fā)設(shè)備A1的呼叫信令。
下面將結(jié)合圖3所示來詳細(xì)描述NAT多媒體數(shù)據(jù)包的透?jìng)鬟^程首先，SS公網(wǎng)2在收到通信令時(shí)，檢測(cè)信令包中是否含有多媒體通道地址，若有，則將該通道地址更改為SS公網(wǎng)2的地址，再將信令轉(zhuǎn)發(fā)給目標(biāo)設(shè)備。保證各設(shè)備均將實(shí)時(shí)多媒體包由SS公網(wǎng)2來轉(zhuǎn)發(fā)。SS公網(wǎng)2在收到源發(fā)設(shè)備A1的多媒體包時(shí)，保存當(dāng)前的多媒體包的源發(fā)IP地址和端口號(hào)，并提取出的目標(biāo)設(shè)備B3最新的多媒體包的通源發(fā)IP地址和端口號(hào)。將該多媒體包通過提取出的IP地址和端口號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)給目標(biāo)設(shè)備B3。SS公網(wǎng)2在收到目標(biāo)設(shè)備B3的多媒體包時(shí)，保存當(dāng)前的多媒體包的源發(fā)IP地址和端口號(hào)，并提取出的源發(fā)設(shè)備A1最新的多媒體包的通源發(fā)IP地址和端口號(hào)。并將該多媒體包通過提取出的IP地址和端口號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)給源發(fā)設(shè)備A1。
同時(shí)NAT多媒體數(shù)據(jù)包的透?jìng)饕策m用于實(shí)時(shí)多媒體會(huì)議中。多個(gè)設(shè)備之間也可利用該方式來實(shí)現(xiàn)廣播的多媒體數(shù)據(jù)包的透?jìng)?。這種方式也在本發(fā)明權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。如圖3所示。
權(quán)利要求
1.一種透過NAT實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)多媒體雙向通信的方法，其特征是利用軟交換系統(tǒng)SS來實(shí)現(xiàn)源發(fā)和目標(biāo)兩個(gè)通信設(shè)備透過NAT進(jìn)行實(shí)時(shí)多媒體雙向通信。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種透過NAT實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)多媒體雙向通信的方法，其特征是該方法包括a)通信信令從NAT外呼叫NAT內(nèi)的多媒體通信設(shè)備的方法，b)多媒體數(shù)據(jù)包在NAT上實(shí)現(xiàn)透?jìng)鞯姆椒ā?br> 3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種透過NAT實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)多媒體雙向通信的方法，其特征是所述的通信信令從NAT外呼叫NAT內(nèi)的多媒體通信設(shè)備的方法包括以下步驟a.1、NAT內(nèi)多媒體通信設(shè)備，在網(wǎng)絡(luò)接通后，與SS建立IP通道，并定期發(fā)送有關(guān)通道參數(shù)，維持該通道的存活，如以UDP的方式定期向SS發(fā)數(shù)據(jù)包，SS就能根據(jù)收到的IP包的源IP地址和端口號(hào)向NAT內(nèi)的多媒體通信設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)包從而建立一個(gè)雙向的IP通道；a.2、SS收到呼叫后，經(jīng)決定，從已建立的IP通道，向NAT內(nèi)的目標(biāo)設(shè)備發(fā)送呼叫請(qǐng)求通知包；a.3、NAT內(nèi)的多媒體通信設(shè)備，收到呼叫請(qǐng)求后，向SS主動(dòng)建立信令通信的IP鏈路(如TCP連接)；a.4、SS在收到多媒體通信設(shè)備的信令I(lǐng)P通道后，將呼叫信令轉(zhuǎn)發(fā)給被叫多媒體通信設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)NAT信令的被叫；b多媒體數(shù)據(jù)包在NAT上實(shí)現(xiàn)透?jìng)鞯姆椒╞.1、所有的通信信令經(jīng)SS轉(zhuǎn)發(fā)；b.2、SS修改信令，并通知主被叫多媒體通信設(shè)備將多媒體數(shù)據(jù)發(fā)給SS，由SS進(jìn)行多媒體數(shù)據(jù)包的更新(如復(fù)制)和轉(zhuǎn)發(fā)(或廣播)；b.3、SS從收到的的多媒體數(shù)據(jù)包中得到源發(fā)IP地址和端口號(hào)，以作為另一方向通信的目標(biāo)地址，從而實(shí)現(xiàn)NAT多媒體數(shù)據(jù)包的透?jìng)鳌?br> 4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種透過NAT實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)多媒體雙向通信的方法，其特征是所述的多媒體默認(rèn)通道地址是在源發(fā)和目標(biāo)設(shè)備之間的信令交互時(shí)協(xié)商完成的，SS將更改該信令，將多媒體通道地址均改為SS指定的通道地址。
全文摘要
一種透過NAT實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)多媒體雙向通信的方法，用于在NAT內(nèi)(私網(wǎng)IP地址)的多媒體通信設(shè)備與NAT外(公網(wǎng)IP地址)多媒體通信設(shè)備之間通過軟交換系統(tǒng)SS進(jìn)行雙向通信。及在不同的NAT內(nèi)(私網(wǎng)IP地址)的兩個(gè)多媒體通信設(shè)備和通過軟交換系統(tǒng)SS進(jìn)行雙向通信。該方法解決了現(xiàn)有技術(shù)中多媒體通信系統(tǒng)不能透過NAT實(shí)現(xiàn)雙向通信的問題，從而擴(kuò)展了多媒體通信技術(shù)的應(yīng)用范圍快速擴(kuò)展，并能降低業(yè)務(wù)開通和運(yùn)行維護(hù)成本。
文檔編號(hào)H04L29/06GK1531290SQ03115729
公開日2004年9月22日 申請(qǐng)日期2003年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月10日
發(fā)明者王旻, 王 申請(qǐng)人:上海傲威通信技術(shù)有限公司