專(zhuān)利名稱(chēng)：一種具有代理機(jī)制的VoIP系統(tǒng)及其通信方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有代理機(jī)制的互聯(lián)網(wǎng)電話(huà)(Voice over IP，簡(jiǎn)稱(chēng)為VoIP)系統(tǒng)， 同時(shí)也涉及在該系統(tǒng)中使用的通信方法，屬于互聯(lián)網(wǎng)電話(huà)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
VoIP技術(shù)是一種在傳統(tǒng)電路交換網(wǎng)絡(luò)和IP網(wǎng)絡(luò)之間傳輸語(yǔ)音，或直接在IP網(wǎng)絡(luò) 上傳輸語(yǔ)音的技術(shù)。其工作過(guò)程分為以下幾個(gè)步驟語(yǔ)音的數(shù)字化，數(shù)據(jù)壓縮，數(shù)據(jù)打包，解 包及解壓縮，語(yǔ)音恢復(fù)。其技術(shù)結(jié)構(gòu)由信令技術(shù)、語(yǔ)音編解碼技術(shù)、實(shí)時(shí)傳輸技術(shù)、服務(wù)質(zhì)量 (QoS)保障技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)等組成。目前，越來(lái)越多的企業(yè)用戶(hù)開(kāi)始使用VoIP的組網(wǎng)方案來(lái)降低通信成本。對(duì)于有多 個(gè)分支機(jī)構(gòu)的企業(yè)，都會(huì)選擇把平臺(tái)放在公網(wǎng)，而各個(gè)分支機(jī)構(gòu)的終端設(shè)備或者VoIP電話(huà) 都會(huì)放在子網(wǎng)中，中間通過(guò)NAT服務(wù)器來(lái)連接公網(wǎng)和子網(wǎng)間的通信。參考圖3，所有的終端 設(shè)備IAD或者VoIP電話(huà)(IP Phone)都是放在子網(wǎng)中，通過(guò)NAT服務(wù)連接到公網(wǎng)平臺(tái)中。所 有的VoIP信令和媒體都經(jīng)過(guò)NAT出口與平臺(tái)通信。在圖3所示的VoIP系統(tǒng)中，VoIP協(xié)議的信令消息通過(guò)NAT服務(wù)器的映射發(fā)送到 VoIP平臺(tái)，并需要維護(hù)此NAT通道，也就是NAT下的每個(gè)終端或IP電話(huà)都需要打開(kāi)一條NAT 通道。如此不利于網(wǎng)絡(luò)管理且增加了 NAT下的設(shè)備或PC的安全隱患。而且，由于所有的 VoIP的信令和媒體都會(huì)經(jīng)過(guò)NAT出口與平臺(tái)通信，對(duì)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)帶寬也有較高的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的首要技術(shù)問(wèn)題在于提供一種具有代理機(jī)制的VoIP系統(tǒng)。本發(fā)明所要解決的另外一個(gè)技術(shù)問(wèn)題在于提供一種在具有代理機(jī)制的VoIP系統(tǒng) 中使用的通信方法。為實(shí)現(xiàn)上述的發(fā)明目的，本發(fā)明采用下述的技術(shù)方案一種具有代理機(jī)制的VoIP系統(tǒng)，包括通過(guò)平臺(tái)連接的多個(gè)子網(wǎng)，每個(gè)子網(wǎng)內(nèi)有多 個(gè)具有IP地址的終端以及NAT服務(wù)器，其特征在于所述終端通過(guò)代理服務(wù)器與所述NAT 服務(wù)器連接，所述代理服務(wù)器具有用于與所述終端通信的內(nèi)網(wǎng)地址、用于與所述平臺(tái)通信 的外網(wǎng)地址、用于媒體通信的映射端口以及用于注冊(cè)的注冊(cè)端口，所述映射端口在所述NAT 服務(wù)器注冊(cè)，所述多個(gè)子網(wǎng)中的所述代理服務(wù)器的注冊(cè)端口相同。一種在上述具有代理機(jī)制的VoIP系統(tǒng)中使用的通信方法，其特征在于包括以下 步驟1)與所述代理服務(wù)器在同一子網(wǎng)內(nèi)的終端通過(guò)所述注冊(cè)端口向所述代理服務(wù)器 發(fā)送注冊(cè)消息；2)所述代理服務(wù)器記錄所述終端的IP地址和注冊(cè)號(hào)碼，并對(duì)所述終端的注冊(cè)消 息進(jìn)行信令修改，將源地址和目標(biāo)地址替換成所述平臺(tái)的IP地址，將Via、Contact地址替 換為所述代理服務(wù)器的所述外網(wǎng)地址，然后發(fā)送給所述平臺(tái)；
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3)所述代理服務(wù)器收到所述平臺(tái)回復(fù)的消息后，根據(jù)所述注冊(cè)號(hào)碼找到對(duì)應(yīng)的所 述終端，將所述平臺(tái)回復(fù)的消息中的源地址和目標(biāo)地址替換為所述代理服務(wù)器的所述內(nèi)網(wǎng) 地址，將所述平臺(tái)回復(fù)的消息中的Via、Contact地址替換為所述終端的IP地址，發(fā)送到所 述終端；4)當(dāng)所述終端發(fā)起對(duì)另一子網(wǎng)的另一終端的呼叫時(shí)，所述代理服務(wù)器對(duì)來(lái)自所述 終端的呼叫消息，將源地址和目標(biāo)地址域替換成所述平臺(tái)的IP地址，將Via、Contact地址 替換為所述代理服務(wù)器的所述外網(wǎng)地址，然后發(fā)送給所述平臺(tái)；5)所述平臺(tái)向所述代理服務(wù)器發(fā)出確認(rèn)消息，向所述另一子網(wǎng)的另一代理服務(wù)器 發(fā)出呼叫消息；6)所述代理服務(wù)器將所述確認(rèn)消息中的源地址和目標(biāo)地址替換為所述代理服務(wù) 器的所述內(nèi)網(wǎng)地址，將所述確認(rèn)消息中的Via、Contact地址替換為所述終端的IP地址，發(fā) 送到所述終端；所述另一代理服務(wù)器將所述呼叫消息中的源地址和目標(biāo)地址替換為所述另 一代理服務(wù)器的所述內(nèi)網(wǎng)地址，將所述呼叫消息中的Via、Contact地址替換為所述另一終 端的IP地址，發(fā)送到所述另一終端；7)所述另一終端向所述另一代理服務(wù)器發(fā)出回復(fù)消息，經(jīng)所述另一代理服務(wù)器發(fā) 送到平臺(tái)，所述平臺(tái)發(fā)送到所述代理服務(wù)器，所述代理服務(wù)器將所述回復(fù)消息中的源地址 和目標(biāo)地址替換為所述代理服務(wù)器的所述內(nèi)網(wǎng)地址，將所述回復(fù)消息中的Via、Contact地 址替換為所述終端的IP地址，發(fā)送到所述終端；8)所述終端收到所述回復(fù)消息后開(kāi)始發(fā)送RTP媒體包；9)所述代理服務(wù)器不經(jīng)過(guò)平臺(tái)將所述RTP媒體包直接發(fā)送到所述另一代理服務(wù) 器的映射端口，由所述另一代理服務(wù)器發(fā)送給所述另一終端；10)所述另一終端發(fā)送RTP媒體包到所述另一代理服務(wù)器，所述另一代理服務(wù)器 不經(jīng)過(guò)平臺(tái)直接將所述媒體包發(fā)送到所述代理服務(wù)器的映射端口 ；11)反復(fù)進(jìn)行步驟8 10，直至所述終端或所述另一終端發(fā)出結(jié)束消息；12)與發(fā)出所述結(jié)束消息的終端在同一子網(wǎng)的所述代理服務(wù)器或所述另一代理服 務(wù)器將所述結(jié)束消息中的源地址和目標(biāo)地址替換為所述平臺(tái)的IP地址，將所述結(jié)束消息 中的Via、Contact地址替換為其外網(wǎng)地址，發(fā)送到所述平臺(tái)；
13)所述代理服務(wù)器或所述另一代理服務(wù)器收到來(lái)自平臺(tái)的消息后，將源地址和 目標(biāo)地址替換為所述代理服務(wù)器的所述內(nèi)網(wǎng)地址，將Via、Contact地址替換為所述終端或 所述另一終端的IP地址，發(fā)送出去；14)所述終端或所述另一終端收到步驟13中的所述消息，結(jié)束。利用本發(fā)明所提供的VoIP系統(tǒng)，不同NAT下的終端之間的媒體流可以不經(jīng)過(guò)平臺(tái) 轉(zhuǎn)發(fā)，減少了網(wǎng)絡(luò)延遲，減輕了平臺(tái)負(fù)擔(dān)；減少了對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬的需求，增加呼叫并發(fā)量；方 便企業(yè)內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)管理，消除現(xiàn)有的組網(wǎng)方案的安全隱患。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。圖1為本發(fā)明所提供的具有代理機(jī)制的VoIP系統(tǒng)的組網(wǎng)示意圖；圖2為本發(fā)明所提供的VoIP系統(tǒng)中使用的IAX封裝數(shù)據(jù)圖3為現(xiàn)有技術(shù)中的VoIP系統(tǒng)的組網(wǎng)示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，本發(fā)明所提供的具有代理機(jī)制的VoIP系統(tǒng)中，終端或IP電話(huà)通過(guò)代 理服務(wù)器連接到NAT服務(wù)器，再通過(guò)NAT服務(wù)器連接到外網(wǎng)平臺(tái)。在現(xiàn)有的VoIP系統(tǒng)中增 加代理服務(wù)器之外，并不影響物理環(huán)境的組網(wǎng)。只是對(duì)于終端或者IP電話(huà)來(lái)講，需要修改 其在平臺(tái)中的注冊(cè)地址，由現(xiàn)有的外網(wǎng)平臺(tái)地址更改為子網(wǎng)中的代理服務(wù)器的地址。這樣， 就可以實(shí)現(xiàn)不經(jīng)過(guò)外網(wǎng)而直接通過(guò)代理服務(wù)器在子網(wǎng)之間進(jìn)行通信。在本具有代理機(jī)制的VoIP系統(tǒng)中，包括通過(guò)平臺(tái)連接的多個(gè)子網(wǎng)，每個(gè)子網(wǎng)內(nèi)有 NAT服務(wù)器和多個(gè)具有IP地址的終端，終端通過(guò)代理服務(wù)器與NAT服務(wù)器連接，代理服務(wù)器 具有用于與終端通信的內(nèi)網(wǎng)地址、用于與平臺(tái)通信的信令映射端口、用于媒體通信的媒體 映射端口。具體而言，每個(gè)代理服務(wù)器都分配有一個(gè)用于子網(wǎng)通信的子網(wǎng)地址和一個(gè)用于與 平臺(tái)通信的信令映射端口。當(dāng)子網(wǎng)中的終端或IP電話(huà)向代理服務(wù)器發(fā)起注冊(cè)時(shí)，代理服務(wù) 器對(duì)來(lái)自終端的信令進(jìn)行解析，將信令的源地址替換成該子網(wǎng)內(nèi)的NAT服務(wù)器地址，將信 令的源端口替換成信令映射端口。代理服務(wù)器還將信令的目的地址修改為平臺(tái)地址，目的 端口號(hào)修改為平臺(tái)的信令端口。然后代理服務(wù)器才把VoIP的信令消息發(fā)送到公網(wǎng)的VoIP 平臺(tái)，并記錄此通道與子網(wǎng)中的終端設(shè)備的對(duì)應(yīng)關(guān)系以及相關(guān)信息。同樣，代理服務(wù)器對(duì)于 從VoIP平臺(tái)返回的信令包進(jìn)行解析，并根據(jù)記錄的信息，如通道號(hào)，找到子網(wǎng)中的目的終 端設(shè)備，把信令中的源地址修改成代理服務(wù)器的地址，目的地址修改成終端地址，然后發(fā)往 該目的終端。在對(duì)來(lái)自終端設(shè)備的信令中的媒體參數(shù)進(jìn)行替換時(shí)，要把信令中的源地址替換成 NAT服務(wù)器地址，端口替換成代理服務(wù)器的媒體映射端口。通過(guò)映射端口實(shí)現(xiàn)代理服務(wù)器的 內(nèi)網(wǎng)地址和外網(wǎng)地址的映射。如果有外網(wǎng)發(fā)往此媒體映射端口的媒體數(shù)據(jù)，NAT服務(wù)器會(huì) 把此媒體數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到代理服務(wù)器的此映射端口。另一側(cè)(另一子網(wǎng))的代理服務(wù)器收到此 消息后會(huì)記錄此消息中的媒體映射端口(即，對(duì)端的代理服務(wù)器的媒體映射端口)。當(dāng)子網(wǎng) 的媒體參數(shù)被發(fā)到該子網(wǎng)中的代理服務(wù)器后，代理服務(wù)器把媒體參數(shù)直接發(fā)往對(duì)端的代理 服務(wù)器的外網(wǎng)映射端口，即媒體映射端口即可。這樣，媒體不經(jīng)過(guò)平臺(tái)就能穿越子網(wǎng)，實(shí)現(xiàn) 不同子網(wǎng)之間的傳輸。VoIP代理服務(wù)器的對(duì)外媒體端口只有一個(gè)，對(duì)于媒體流的封裝借鑒了 IAX協(xié)議中 對(duì)媒體數(shù)據(jù)的封裝，極大的增加了 IP數(shù)據(jù)包中的信息量。如圖2所示，如果壓縮編碼20ms 發(fā)送一個(gè)RTP包，每個(gè)RTP包承載的有效數(shù)據(jù)為20字節(jié)，IAX只增加RFC5456協(xié)議規(guī)定的 4個(gè)字節(jié)私有數(shù)據(jù)，有效數(shù)據(jù)占有比重大約80% ；而按照原有的RTP封裝格式需要每個(gè)RTP 包都需要一個(gè)IP頭(20字節(jié))，UDP頭(8字節(jié))，有效數(shù)據(jù)占有比重大約是40 %。顯然借 鑒IAX來(lái)封裝RTP數(shù)據(jù)能極大提高傳輸通道的利用率，同樣網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下提高了通話(huà)的并發(fā) 量。通過(guò)以上流程可以看出，VoIP平臺(tái)對(duì)于終端和IP電話(huà)來(lái)講是透明的，所有的網(wǎng)絡(luò) 數(shù)據(jù)通信都是子網(wǎng)通信。在上述具有代理機(jī)制的VoIP系統(tǒng)中使用的通信方法主要包括以下步驟
1)與代理服務(wù)器在同一子網(wǎng)內(nèi)的終端通過(guò)注冊(cè)端口向代理服務(wù)器發(fā)送注冊(cè)消 息；2)代理服務(wù)器記錄終端的IP地址和注冊(cè)號(hào)碼，并對(duì)終端的注冊(cè)消息進(jìn)行信令修 改，將源地址和目標(biāo)地址替換成平臺(tái)的IP地址，將Via、Contact地址替換為所述NAT服務(wù) 器的IP地址，然后發(fā)送給平臺(tái)；3)代理服務(wù)器收到平臺(tái)回復(fù)的消息后，根據(jù)注冊(cè)號(hào)碼找到對(duì)應(yīng)的終端，將平臺(tái)回 復(fù)的消息中的源地址和目標(biāo)地址替換為代理服務(wù)器的內(nèi)網(wǎng)地址，將平臺(tái)回復(fù)的消息中的 Via、Contact地址替換為終端的IP地址，發(fā)送到終端；4)當(dāng)終端發(fā)起對(duì)另一子網(wǎng)的另一終端的呼叫時(shí)，代理服務(wù)器對(duì)來(lái)自終端的呼叫消 息，將源地址和目標(biāo)地址域替換成平臺(tái)的IP地址，將Via、Contact地址替換為所述NAT服 務(wù)器的IP地址，然后發(fā)送給平臺(tái)；5)平臺(tái)向代理服務(wù)器發(fā)出確認(rèn)消息，向另一子網(wǎng)的另一代理服務(wù)器發(fā)出呼叫消 息；6)代理服務(wù)器將確認(rèn)消息中的源地址和目標(biāo)地址替換為代理服務(wù)器的內(nèi)網(wǎng)地址， 將確認(rèn)消息中的Via、Contact地址替換為終端的IP地址，發(fā)送到終端；另一代理服務(wù)器將 呼叫消息中的源地址和目標(biāo)地址替換為另一代理服務(wù)器的內(nèi)網(wǎng)地址，將呼叫消息中的Via、 Contact地址替換為另一終端的IP地址，發(fā)送到另一終端；7)另一終端向另一代理服務(wù)器發(fā)出回復(fù)消息，經(jīng)另一代理服務(wù)器發(fā)送到平臺(tái)，平 臺(tái)發(fā)送到代理服務(wù)器，代理服務(wù)器將回復(fù)消息中的源地址和目標(biāo)地址替換為代理服務(wù)器的 內(nèi)網(wǎng)地址，將回復(fù)消息中的Via、Contact地址替換為終端的IP地址，發(fā)送到終端；8)終端收到回復(fù)消息后開(kāi)始發(fā)送RTP媒體包；9)代理服務(wù)器不經(jīng)過(guò)平臺(tái)將RTP媒體包直接發(fā)送到另一代理服務(wù)器的映射端口， 由另一代理服務(wù)器發(fā)送給另一終端；10)另一終端發(fā)送RTP媒體包到另一代理服務(wù)器，另一代理服務(wù)器不經(jīng)過(guò)平臺(tái)直 接將媒體包發(fā)送到代理服務(wù)器的映射端口；11)反復(fù)進(jìn)行步驟8 10，直至終端或另一終端發(fā)出結(jié)束消息；12)與發(fā)出結(jié)束消息的終端在同一子網(wǎng)的代理服務(wù)器或另一代理服務(wù)器將結(jié)束消 息中的源地址和目標(biāo)地址替換為平臺(tái)的IP地址，將結(jié)束消息中的ViiContact域中的地址 替換為所述NAT服務(wù)器的IP地址，發(fā)送到平臺(tái)；13)代理服務(wù)器或另一代理服務(wù)器收到來(lái)自平臺(tái)的消息后，將源地址和目標(biāo)地址 替換為代理服務(wù)器的內(nèi)網(wǎng)地址，將ViiContact域中的地址替換為終端或另一終端的IP地 址，發(fā)送出去；14)終端或另一終端收到步驟13中的消息，結(jié)束。下面以SIP信令為例，以一次呼叫流程描述來(lái)展示本發(fā)明的具體實(shí)施過(guò)程。在本 實(shí)施例中，有兩個(gè)子網(wǎng)分別使用代理服務(wù)器A和代理服務(wù)器B，兩個(gè)子網(wǎng)下分別有終端A和 終端B。代理服務(wù)器A對(duì)外的映射端口為4096，代理服務(wù)器B對(duì)外的映射端口為5096。代 理服務(wù)器A和代理服務(wù)器B提供的注冊(cè)端口都為5060。(1)與代理服務(wù)器A在同一子網(wǎng)下的終端A將注冊(cè)地址配置為代理服務(wù)器A的地址。
(2)終端A發(fā)送注冊(cè)消息到代理服務(wù)器A。代理服務(wù)器A需要記錄終端A的IP地 址、注冊(cè)號(hào)碼以及SIP信令的端口和媒體端口。(3)代理服務(wù)器A對(duì)終端A的注冊(cè)消息進(jìn)行信令修改，把源地址〈From〉域和目標(biāo) 地址<To>域中的地址替換成外網(wǎng)平臺(tái)的IP地址，<Via>域、〈Contact〉域中的地址替換成 代理服務(wù)器A地址。然后，將修改后的注冊(cè)消息發(fā)送給平臺(tái)。(4)代理服務(wù)器A收到平臺(tái)回復(fù)的2000K消息，同樣需要對(duì)信令進(jìn)行解析和替換。 根據(jù)注冊(cè)號(hào)碼找到相關(guān)聯(lián)的終端信息，代理服務(wù)器A把<Via>域和〈Contact〉域中的地址 替換成終端A的IP地址，把源地址和目標(biāo)地址域中的地址替換成代理服務(wù)器A的內(nèi)網(wǎng)地 址。代理服務(wù)器A通過(guò)約定的注冊(cè)端口 5060端口把2000K消息發(fā)送給終端A。(5)代理服務(wù)器B下的終端B也以同樣的方式注冊(cè)到平臺(tái)。(6)終端A下某一話(huà)機(jī)發(fā)起對(duì)終端B下某話(huà)機(jī)的呼叫。終端A向代理服務(wù)器A發(fā) 送invite消息。(7)代理服務(wù)器A收到此hvite消息后對(duì)此消息進(jìn)行地址替換把源地址和目標(biāo) 地址域中的地址替換成平臺(tái)的地址，<Via>和〈Contact〉域中的地址替換成代理服務(wù)器A 地址，并把SDP中的媒體地址替換成NAT服務(wù)器的IP地址，把媒體端口替換成代理服務(wù)器 A的映射端口 4096。(8)平臺(tái)收到invite消息后回復(fù)IOOTrying消息。(9)代理服務(wù)器A收到IOOTrying消息后替換相關(guān)域地址把<Via>和〈Contact〉 域中的地址替換成終端的IP地址，把源地址和目標(biāo)地址域中的地址替換成代理服務(wù)器A的 內(nèi)網(wǎng)地址。替換完成后把該消息通過(guò)約定的注冊(cè)端口 5060端口發(fā)往終端A。(10)平臺(tái)向代理服務(wù)器B發(fā)送hvite消息。(11)代理服務(wù)器B收到平臺(tái)發(fā)來(lái)的hvite消息后對(duì)相關(guān)信令地址進(jìn)行替換把 <Via>,<Contact>域中地址替換成終端B的IP地址，把源地址和目標(biāo)地址域中的地址替換 成代理服務(wù)器B的內(nèi)網(wǎng)地址。并把替換后的消息發(fā)往終端B。(12)終端B收到此消息后回復(fù)ISORing消息給代理服務(wù)器B。(13)代理服務(wù)器B收到該ISORing后，進(jìn)行相關(guān)信令替換把源地址和目標(biāo)地址 域中的地址替換成平臺(tái)的IP地址，<Via>域和〈Contact〉域中的地址替換成相應(yīng)NAT服務(wù) 器的IP地址。(14)平臺(tái)收到180消息后轉(zhuǎn)發(fā)到代理服務(wù)器A。(15)代理服務(wù)器A收到180后，對(duì)其進(jìn)行替換把<Via>域和〈Contact〉域中地 址替換成終端A的IP地址，把源地址和目標(biāo)地址域中的地址替換成代理服務(wù)器A的內(nèi)網(wǎng)地 址。替換完成后發(fā)往終端A。(16)終端B下話(huà)機(jī)振鈴，摘機(jī)后終端B發(fā)送2000K給代理服務(wù)器B。(17)代理服務(wù)器B收到終端B發(fā)來(lái)的2000K后對(duì)其進(jìn)行信令地址的替換把源地 址和目標(biāo)地址域中的地址替換成平臺(tái)的地址，<Via>域和〈Contact〉域中的地址替換成相 應(yīng)NAT服務(wù)器的IP地址，把SDP中的媒體地址替換成相應(yīng)NAT服務(wù)器的IP地址，把媒體端 口替換成約定的注冊(cè)端口 5096端口。并把替換后的信令發(fā)往平臺(tái)。(18)平臺(tái)收到2000K后，把該2000K轉(zhuǎn)發(fā)到代理服務(wù)器A。(19)代理服務(wù)器A收到該2000K后，對(duì)其進(jìn)行信令地址替換把<Via>域和〈Contact〉域中地址替換成終端的IP地址，把源地址和目標(biāo)地址域中的地址替換成代理服 務(wù)器A的內(nèi)網(wǎng)地址。把SDP中的媒體地址替換成代理服務(wù)器A的內(nèi)網(wǎng)地址，把媒體端口替 換成映射端口 4096。并把此消息發(fā)送到終端A。(20)終端A收到此消息后開(kāi)始向代理服務(wù)器A的映射4096端口發(fā)送RTP媒體包。(21)在收到終端A發(fā)來(lái)的媒體包后，代理服務(wù)器A按照IAX中對(duì)媒體包的封裝方 法對(duì)媒體包進(jìn)行封裝，并發(fā)往代理服務(wù)器B對(duì)應(yīng)的映射端口 5096端口。(22)代理服務(wù)器B的NAT服務(wù)器的映射端口 5096端口收到RTP數(shù)據(jù)后轉(zhuǎn)發(fā)到代 理服務(wù)器B的映射端口 5096端口。(23)代理服務(wù)器B的映射端口 5096端口收到RTP包后按照IAX協(xié)議格式進(jìn)行解 析，并把此RTP包用UDP封裝后發(fā)往終端B。(24)同樣代理服務(wù)器B下的終端B把RTP包發(fā)到代理服務(wù)器B后，代理服務(wù)器B 對(duì)其重新封裝并發(fā)到代理服務(wù)器A的NAT服務(wù)器的映射端口 4096端口。(25) NAT服務(wù)器的映射端口 4096端口收到RTP包后轉(zhuǎn)發(fā)到代理服務(wù)器A的映射端 Π 4096 端 口。(26)代理服務(wù)器A的映射端口 4096端口收到RTP消息后重新用UDP封裝并發(fā)往 終端Α。(27)當(dāng)終端A下的電話(huà)機(jī)掛機(jī)后，發(fā)送Bye消息給代理服務(wù)器Α。(28)代理服務(wù)器A收到Bye消息后對(duì)其進(jìn)行地址替換把源地址和目標(biāo)地址域中 的地址替換成平臺(tái)的地址，<Via>域，〈Contact〉域中的地址替換成NAT服務(wù)器的IP地址。(29)平臺(tái)收到代理服務(wù)器A發(fā)來(lái)的Bye消息后，轉(zhuǎn)發(fā)此消息到代理服務(wù)器B。(30)代理服務(wù)器B收到平臺(tái)轉(zhuǎn)發(fā)的Bye消息后，對(duì)其進(jìn)行地址替換把<Via>域 和〈Contact〉域中地址替換成終端的IP地址，把源地址和目標(biāo)地址域中的地址替換成代理 服務(wù)器B的內(nèi)網(wǎng)地址。并把替換后的信令發(fā)送到終端B。(31)終端B收到Bye消息后，會(huì)回復(fù)2000K給代理服務(wù)器B。(32)代理服務(wù)器B收到該2000K后進(jìn)行信令地址替換把源地址和目標(biāo)地址域中 的地址替換成平臺(tái)的地址，<Via>域和〈Contact〉域中的地址替換成相應(yīng)NAT服務(wù)器的IP 地址。并把替換后的信令發(fā)往平臺(tái)。(33)平臺(tái)收到該2000K后，把2000K消息轉(zhuǎn)發(fā)到代理服務(wù)器A。(34)代理服務(wù)器A收到此消息后，進(jìn)行信令地址替換把<Via>域和〈Contact〉域 中地址替換成終端的IP地址，把源地址和目標(biāo)地址域中的地址替換成代理服務(wù)器A的內(nèi)網(wǎng) 地址。并把替換后的信令發(fā)往終端A。(35)終端A收到此2000K，完成一次呼叫流程。使用VoIP代理服務(wù)器來(lái)對(duì)NAT下的終端和IP電話(huà)進(jìn)行信令和媒體的代理服務(wù) 器，這樣，只有VoIP代理服務(wù)器通過(guò)NAT與外網(wǎng)通信，方便了企業(yè)內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)管理并使VoIP 終端和IP電話(huà)不用直接與外網(wǎng)通信，消除了安全隱患。同時(shí)在媒體流的控制方面將會(huì)控制 媒體流在代理服務(wù)器之間交互而無(wú)需經(jīng)過(guò)平臺(tái)轉(zhuǎn)發(fā)，減少了數(shù)據(jù)流通節(jié)點(diǎn)，減少了網(wǎng)絡(luò)延 遲。在媒體的收發(fā)方面對(duì)媒體數(shù)據(jù)重新封裝減少了傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量，增加了網(wǎng)絡(luò)利用率，降低 了對(duì)帶寬的需求。以上對(duì)本發(fā)明所提供的具有代理機(jī)制的VoIP系統(tǒng)及其通信方法進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明。對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不背離本發(fā)明實(shí)質(zhì)精神的前提下對(duì)它所做的任何顯而易 見(jiàn)的改動(dòng)，都將構(gòu)成對(duì)本發(fā)明專(zhuān)利權(quán)的侵犯，將承擔(dān)相應(yīng)的法律責(zé)任。
權(quán)利要求
1.一種使用代理服務(wù)器的VoIP系統(tǒng)，包括通過(guò)平臺(tái)連接的多個(gè)子網(wǎng)，每個(gè)子網(wǎng)內(nèi)有多 個(gè)通過(guò)所述代理服務(wù)器和NAT服務(wù)器連接到平臺(tái)的終端，其特征在于所述終端通過(guò)代理服務(wù)器與所述NAT服務(wù)器連接，所述代理服務(wù)器具有用于與所述終端通信的內(nèi)網(wǎng)地址、用于與所述平臺(tái)通信的信令映 射端口以及用于媒體通信的媒體映射端口，所述信令映射端口和所述媒體映射端口在所述 NAT服務(wù)器注冊(cè)。
2.一種在如權(quán)利要求1所述的VoIP系統(tǒng)中使用的通信方法，其特征在于包括以下步驟1)與所述代理服務(wù)器在同一子網(wǎng)內(nèi)的終端通過(guò)所述信令映射端口向所述代理服務(wù)器 發(fā)送注冊(cè)消息；2)所述代理服務(wù)器記錄所述終端的IP地址和注冊(cè)號(hào)碼，并對(duì)所述終端的注冊(cè)消息進(jìn) 行信令修改，將源地址域和目標(biāo)地址域替換成所述平臺(tái)的IP地址，將Via、Contact域中的 地址替換為所述NAT服務(wù)器的IP地址，然后發(fā)送給所述平臺(tái)；3)所述代理服務(wù)器收到所述平臺(tái)回復(fù)的消息后，根據(jù)所述注冊(cè)號(hào)碼找到對(duì)應(yīng)的所述 終端，將所述平臺(tái)回復(fù)的消息中的源地址和目標(biāo)地址替換為所述代理服務(wù)器的所述內(nèi)網(wǎng)地 址，將所述平臺(tái)回復(fù)的消息中的Via、Contact域中的地址替換為所述終端的IP地址，發(fā)送 到所述終端；4)當(dāng)所述終端發(fā)起對(duì)另一子網(wǎng)的另一終端的呼叫時(shí)，所述代理服務(wù)器對(duì)來(lái)自所述終端 的呼叫消息，將源地址和目標(biāo)地址域替換成所述平臺(tái)的IP地址，將Via、Contact域中的地 址替換為所述NAT服務(wù)器的IP地址，然后發(fā)送給所述平臺(tái)；5)所述平臺(tái)向所述代理服務(wù)器發(fā)出確認(rèn)消息，向所述另一子網(wǎng)的另一代理服務(wù)器發(fā)出 呼叫消息；6)所述代理服務(wù)器將所述確認(rèn)消息中的源地址和目標(biāo)地址替換為所述代理服務(wù)器的 所述內(nèi)網(wǎng)地址，將所述確認(rèn)消息中的Via、Contact域中的地址替換為所述終端的IP地址， 發(fā)送到所述終端；所述另一代理服務(wù)器將所述呼叫消息中的源地址和目標(biāo)地址替換為所述 另一代理服務(wù)器的所述內(nèi)網(wǎng)地址，將所述呼叫消息中的Via、Contact域中的地址替換為所 述另一終端的IP地址，發(fā)送到所述另一終端；7)所述另一終端向所述另一代理服務(wù)器發(fā)出回復(fù)消息，經(jīng)所述另一代理服務(wù)器發(fā)送到 平臺(tái)，所述平臺(tái)發(fā)送到所述代理服務(wù)器，所述代理服務(wù)器將所述回復(fù)消息中的源地址和目 標(biāo)地址替換為所述代理服務(wù)器的所述內(nèi)網(wǎng)地址，將所述回復(fù)消息中的Via、Contact域中的 地址替換為所述終端的IP地址，發(fā)送到所述終端；8)所述終端收到所述回復(fù)消息后開(kāi)始發(fā)送RTP媒體包；9)所述代理服務(wù)器不經(jīng)過(guò)平臺(tái)將所述RTP媒體包直接發(fā)送到所述另一代理服務(wù)器的 映射端口，由所述另一代理服務(wù)器發(fā)送給所述另一終端；10)所述另一終端發(fā)送RTP媒體包到所述另一代理服務(wù)器，所述另一代理服務(wù)器不經(jīng) 過(guò)平臺(tái)直接將所述媒體包發(fā)送到所述代理服務(wù)器的映射端口 ；11)反復(fù)進(jìn)行步驟8 10，直至所述終端或所述另一終端發(fā)出結(jié)束消息；12)與發(fā)出所述結(jié)束消息的終端在同一子網(wǎng)的所述代理服務(wù)器或所述另一代理服務(wù)器 將所述結(jié)束消息中的源地址和目標(biāo)地址替換為所述平臺(tái)的IP地址，將所述結(jié)束消息中的Via、Contact域中的地址替換為所述NAT服務(wù)器的IP地址，發(fā)送到所述平臺(tái)；13)所述代理服務(wù)器或所述另一代理服務(wù)器收到來(lái)自平臺(tái)的消息后，將源地址和目標(biāo) 地址替換為所述代理服務(wù)器的所述內(nèi)網(wǎng)地址，將Via和Contact域中的地址替換為所述終 端或所述另一終端的IP地址，發(fā)送出去；14)所述終端或所述另一終端收到步驟13中的所述消息，結(jié)束。
3.如權(quán)利要求3所述的通信方法，其特征在于在步驟4中，所述代理服務(wù)器還將SDP中的媒體地址替換成所述NAT服務(wù)器的IP地址， 將媒體端口替換成所述映射端口。
4.如權(quán)利要求3所述的通信方法，其特征在于在步驟9中，所述代理服務(wù)器按照IAX協(xié)議對(duì)所述RTP媒體包進(jìn)行封裝，然后再發(fā)送。
5.如權(quán)利要求5所述的通信方法，其特征在于所述步驟9中，所述另一代理服務(wù)器按照IAX協(xié)議對(duì)所述RTP媒體包進(jìn)行解析，再用 UDP封裝后發(fā)送到所述另一終端。
6.如權(quán)利要求3所述的通信方法，其特征在于在所述步驟9和步驟10中，所述代理服務(wù)器和所述另一代理服務(wù)器通過(guò)所述NAT服務(wù) 器進(jìn)行通信。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種具有代理機(jī)制的VoIP系統(tǒng)及通信方法。該系統(tǒng)包括通過(guò)平臺(tái)連接的多個(gè)子網(wǎng)，每個(gè)子網(wǎng)內(nèi)有多個(gè)具有IP地址的終端以及NAT服務(wù)器，終端通過(guò)代理服務(wù)器與NAT服務(wù)器連接，代理服務(wù)器具有用于與終端通信的內(nèi)網(wǎng)地址、用于與平臺(tái)通信的信令映射端口以及用于媒體通信的媒體映射端口，各映射端口在NAT服務(wù)器注冊(cè)。本發(fā)明減少了網(wǎng)絡(luò)延遲，減輕了平臺(tái)負(fù)擔(dān)；減少了對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬的需求，方便網(wǎng)絡(luò)管理，消除安全隱患。
文檔編號(hào)H04M7/00GK102118363SQ200910244598
公開(kāi)日2011年7月6日 申請(qǐng)日期2009年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月31日
發(fā)明者林鯤鵬, 王允升, 郭壽益 申請(qǐng)人:北京大唐高鴻數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有限公司