專利名稱：用于建立雙向?qū)Φ韧ㄐ沛溌返姆椒ê秃艚蟹?wù)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在基于呼叫的環(huán)境下，建立至少兩個用戶代理之間的雙向?qū)Φ韧ㄐ沛溌返姆椒?。在建立通信鏈路之前，利用在至少兩個用戶代理之間交換的信令消息，確定建立通信鏈路?；诤艚械沫h(huán)境包括網(wǎng)絡(luò)；至少兩個用戶代理，通過網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換設(shè)備分別連接到該網(wǎng)絡(luò)；以及至少兩個呼叫服務(wù)器，分別連接到至少一個用戶代理。
網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換設(shè)備用于將用戶代理的專用標(biāo)識符轉(zhuǎn)換為公共標(biāo)識符，或者用于將公共標(biāo)識符轉(zhuǎn)換為專用標(biāo)識符。專用標(biāo)識符僅用于包括用戶代理、呼叫服務(wù)器以及網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換設(shè)備的專用域，而且不能通過公共網(wǎng)絡(luò)對其進(jìn)行由選擇或者尋址。公共標(biāo)識符用于公共域內(nèi)使用，而且通過公共網(wǎng)絡(luò)和專用網(wǎng)絡(luò)可以路由選擇和尋址公共標(biāo)識符。例如，標(biāo)識符包括網(wǎng)間協(xié)議(IP)地址和用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議(UDP)端口。公共域僅具有有限數(shù)量的公共標(biāo)識符。通過轉(zhuǎn)換標(biāo)識符，一個公共標(biāo)識符可以用于大量專用標(biāo)識符。因此，網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換設(shè)備允許非常多的用戶代理連接到公共網(wǎng)絡(luò)上。
本發(fā)明可以用于通過網(wǎng)間協(xié)議的語音(VoIP)和下一代網(wǎng)絡(luò)(NGN)-對利用插入的防火墻與網(wǎng)絡(luò)地址(和端口)轉(zhuǎn)換設(shè)備建立雙向?qū)Φ韧ㄐ沛溌凡捎脮挵l(fā)起協(xié)議(SIP)的系統(tǒng)，下面將防火墻與網(wǎng)絡(luò)地址(和端口)轉(zhuǎn)換設(shè)備稱為FW/NA(P)T設(shè)備。
該通信鏈路可以用于發(fā)送語音數(shù)據(jù)和/或者任何類型的多媒體數(shù)據(jù)。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中，為了建立基于雙向用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議(UDP)的對等通信鏈路，例如，采用SIP消息。利用UDP分組，傳輸作為其一部分的SIP消息。在其所謂會話描述協(xié)議(SDP)描述符中，這些SIP消息含有關(guān)于呼叫設(shè)備，即，起動建立通信鏈路的設(shè)備(用戶代理客戶機(jī)，UAC)的和關(guān)于接收設(shè)備，即，通信鏈路的接收器(用戶代理服務(wù)器，UAS)的信息，它們用于描述所使用的網(wǎng)間協(xié)議(IP)地址和實時傳輸協(xié)議(RTP)-媒體流的用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議(UDP)端口。
關(guān)于在專用IP域內(nèi)位于通常使用的具有“防火墻”和“網(wǎng)絡(luò)地址(和端口)轉(zhuǎn)換”功能的設(shè)備之后的終端，下面將“防火墻”和“網(wǎng)絡(luò)地址(和端口)轉(zhuǎn)換”功能稱為FW/NA(P)T-功能，SDP描述中給出的地址通常是專用地址或者本地地址，即，不能公開尋址。位于FW/NA(P)T設(shè)備另一端的相應(yīng)呼叫服務(wù)器不能跟蹤和使用這些專用地址。
因為位于專用IP域與公共IP域邊界上的公用標(biāo)準(zhǔn)FW/NA(P)T設(shè)備僅在開放式系統(tǒng)(OSI)互連層3和/或者4上工作，所以它們不知道SIP/SDP參數(shù)，SIP/SDP參數(shù)包含在UDP有效載荷上。這意味著，F(xiàn)W/NA(P)T設(shè)備僅轉(zhuǎn)換UDP/IP報頭內(nèi)的地址和端口。通過使SIP/SDP消息內(nèi)的IP地址和UDP端口保持不變，F(xiàn)W/NA(P)T設(shè)備產(chǎn)生的問題是，UAC和UAS交換RTP-媒體會話的專用IP地址/UDP端口，通過公共IP網(wǎng)絡(luò)，不能尋址或者路由選擇到專用IP地址/UDP端口。
為了解決該問題，專用網(wǎng)絡(luò)上位于FW/NA(P)T設(shè)備之后的終端需要獲得FW/NA(P)T設(shè)備如何將他想用于進(jìn)行RTP連接的本地或者專用IP地址和UDP端口映射/綁定到公共IP地址和/或UDP端口的信息。為了建立雙向?qū)Φ韧ㄐ牛赟IP/SDP消息中必須使用該公共IP地址和UDP端口。
在本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)有一些已知的方法可以解決該問題。一種可能的解決方案被稱為利用中繼網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換進(jìn)行遍歷(TURN)。另一種可能的解決方案被稱為用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議簡單遍歷(STUN)。TURN和STUN均是由因特網(wǎng)工程部(IETF)提出的。然而，這些解決方案需要在公共IP域內(nèi)安裝附加硬件/服務(wù)器。在用戶代理(例如，SIP電話)上需要附加專用、標(biāo)準(zhǔn)化以及參數(shù)化的智能，以搜索IP/UDP的NA(P)T綁定信息?；赥URN的解決方案很難升級，因為所有信令和媒體業(yè)務(wù)都必須通過一個單一服務(wù)器。此外，已知的解決方案僅可以覆蓋部分強(qiáng)大的NA(P)T功能，例如，NA(P)T功能可以是“完整錐形NAT”、“限制錐形NAT”、“端口限制錐形NAT”、“對稱NAT”等。
而且，在本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)還建議了其它解決方案，用于通過采用控制接口和例如MEGACO、MIDCOM、FCP、UpnP等協(xié)議的應(yīng)用層實體，控制FW/NA(P)T設(shè)備。然而，這些解決方案一方面要求升級或者更換大量已安裝的FW/NA(P)T設(shè)備，另一方面要求安裝集中控制的實體或者非集中控制的實體。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個目的是使得設(shè)置在基于呼叫的環(huán)境的專用域與公共域之間的FW/NA(P)T設(shè)備知道SIP。
利用上述類型的方法實現(xiàn)該目的，其特征在于，在用戶代理服務(wù)器之間建立通信鏈路之前，經(jīng)由FW/NA(P)T設(shè)備，在呼叫服務(wù)器之間交換搜索消息。用戶代理經(jīng)由FW/NA(P)T設(shè)備連接到公共網(wǎng)絡(luò)，而且還直接連接到其相應(yīng)呼叫服務(wù)器。從該搜索消息中提取FW/NA(P)T設(shè)備的轉(zhuǎn)換信息。根據(jù)該轉(zhuǎn)換信息修改信令消息的內(nèi)容。最后，利用修改的信令消息，建立通信鏈路。
根據(jù)本發(fā)明，用于獲取NA(P)T綁定信息的智能位于呼叫服務(wù)器內(nèi)。它的優(yōu)點是，基于呼叫的環(huán)境的用戶代理(例如，IP電話，SIP電話等)和FW/NA(P)T設(shè)備可以保持不變，而且不要求附加的設(shè)備。為了發(fā)送搜索消息和修改信令消息，只需稍微地修改呼叫服務(wù)器。
可以從從屬權(quán)利要求獲得本發(fā)明的有利實施例。
在會話發(fā)起協(xié)議(SIP)環(huán)境下，本發(fā)明可以用于網(wǎng)絡(luò)地址(和端口)轉(zhuǎn)換遍歷。本發(fā)明提供了一種通過擴(kuò)展呼叫服務(wù)器(例如，SIP代理服務(wù)器)的功能，搜索公共FW/NA(P)T設(shè)備的NA(P)T綁定信息的方法，該呼叫服務(wù)器至少涉及呼叫的建立。利用一個、兩個或者更多個有關(guān)的SIP代理服務(wù)器，可以沿媒體通路搜索所有NA(P)T綁定，該有關(guān)的SIP代理服務(wù)器位于各種IP域內(nèi)(專用UAC域、專用UAS域、專用NAP域、公共域等)。
如果在利用SIP/SDP消息進(jìn)行的會話起動和呼叫建立期間短暫斷開，則通過交換特定UDP消息(可以是SIP格式的)，以及利用偽IP源地址(IP-SA)和UDP源端口(UDP-SP)來偽裝成用戶代理，有關(guān)的SIP代理服務(wù)器開始進(jìn)行搜索。SA和SP是用戶代理的專用IP地址和UDP端口，必須為該用戶代理搜索NA(P)T綁定。偽UDP分組的源地址和端口并不違法，因為它發(fā)生在專用IP域內(nèi)。
SIP代理服務(wù)器還具有關(guān)于其公共IP地址(通過域名服務(wù)，DNS，其中它們必須至少進(jìn)行了注冊)的知識，以及關(guān)于媒體通路上存在的NA(P)T功能以及搜索NA(P)T綁定的必要性的知識。當(dāng)然，必須使FW/NA(P)T設(shè)備在分配的缺省SIP信令端口(例如，端口5060)能夠?qū)耐獠?入站)發(fā)送的UDP消息轉(zhuǎn)發(fā)到位于專用IP域內(nèi)的SIP代理服務(wù)器。
沿媒體通路為每個FW/NA(P)T設(shè)備搜索了綁定信息后，SIP代理服務(wù)器完成SIP呼叫建立過程。從位于(各)FW/NA(P)T設(shè)備的另一側(cè)的相應(yīng)用戶代理可以看出，利用正確的IP地址/UDP端口代替所有SIP/SDP參數(shù)。
本發(fā)明提供了一種用于搜索公用標(biāo)準(zhǔn)FW/NA(P)T設(shè)備的NA(P)T轉(zhuǎn)換信息(綁定)的方法。如果僅工作在OSI層3和/或者層4上的專用與公共IP域之間的邊界上，則標(biāo)準(zhǔn)FW/NA(P)T設(shè)備不能得知包含在UDP有效載荷中的SIP/SDP參數(shù)。因此，位于FW/NA(P)T設(shè)備之后的專用網(wǎng)絡(luò)之上的呼叫服務(wù)器獲取與FW/NA(P)T設(shè)備如何將用戶代理想用于進(jìn)行RTP連接的本地IP地址和UDP端口映射/綁定到公共IP地址和UDP端口有關(guān)的信息，以便在SIP消息的SDP描述符部分上使用該公共IP地址和UDP端口來建立雙向?qū)Φ韧ㄐ拧?br> 利用專用域內(nèi)的SIP代理服務(wù)器搜索NA(P)T綁定。這些SIP代理服務(wù)器必須能夠利用互相之間的偽IP源地址和UDP源端口(SA/SP)產(chǎn)生UDP消息，該UDP消息可以是SIP格式的。經(jīng)由FW/NA(P)T設(shè)備利用SIP代理服務(wù)器傳輸這些UDP消息，其中對其進(jìn)行了修改。這意味著，所產(chǎn)生的消息的SA和SP必須是該用戶代理的本地或者專用IP地址和UDP端口，必須為其搜索NA(P)T綁定。SIP代理服務(wù)器具有與其可以從例如公共DNS服務(wù)器上接收的公共IP地址有關(guān)的知識，其中該DNS服務(wù)器至少進(jìn)行了注冊。利用該信息，SIP代理服務(wù)器還具有關(guān)于媒體通路上的存在的FW/NA(P)T功能以及搜索NA(P)T綁定的必要性的知識。
當(dāng)然，F(xiàn)W/NA(P)T設(shè)備必須能夠在分配的缺省SIP信令端口(例如，端口5060)上將從外部(入站)發(fā)送的UDP消息轉(zhuǎn)發(fā)到位于專用IP域內(nèi)的SIP代理服務(wù)器。
根據(jù)本發(fā)明搜索NA(P)T綁定的方法還可以用于級聯(lián)FW/NA(P)T設(shè)備。


在附圖中示出了本發(fā)明的其它優(yōu)點和優(yōu)選實施例，而且下面將參考附圖對其進(jìn)行詳細(xì)說明。當(dāng)然，本發(fā)明并不局限于附圖所示的優(yōu)選實施例。
圖1示出用于實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明第一優(yōu)選實施例的方法的基于呼叫的環(huán)境的方框圖；圖2示出用于實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明第二優(yōu)選實施例的方法的基于呼叫的環(huán)境的方框圖；圖3示出了可以用于在圖2或者圖3所示的基于呼叫的環(huán)境下發(fā)起雙向?qū)Φ韧ㄐ沛溌返男帕钕ⅰ?br> 具體實施例方式
在該圖中，參考編號1表示第一專用域，參考編號2表示第二專用域，參考編號3表示第三專用域(參考圖2)，參考編號4表示公共域。例如，公共域是IP域。例如，所有域都是IP域。公共域4包括網(wǎng)絡(luò)，例如IP網(wǎng)絡(luò)。
參考圖1，第一用戶代理UA1想對第二用戶代理UA2發(fā)起對等通信鏈路。第一用戶代理UA1將第一信令消息“INVITE”發(fā)送到第一網(wǎng)絡(luò)，或者代理服務(wù)器PS1(圖1所示例子中的SIP1)。該消息包括會話描述協(xié)議(SDP)，該會話描述協(xié)議(SDP)具有第一用戶代理UA1的本地或者專用標(biāo)識(網(wǎng)際協(xié)議(IP)地址和用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議(UDP)端口)。在給出的例子中，標(biāo)識是IP地址IP110和UDP端口UDP1000。其用于第一用戶代理UA1監(jiān)聽或者等待來自第二用戶代理UA2的實時傳輸協(xié)議(RTP)業(yè)務(wù)(圖1中的RTP2)。第一用戶代理UA1的標(biāo)識還被稱為SDP描述符。
第一呼叫服務(wù)器PS1刪除SDP描述符，然后存儲它，并且，經(jīng)由第一網(wǎng)絡(luò)地址(和端口)轉(zhuǎn)換設(shè)備(NA(P)T1)、網(wǎng)絡(luò)、第二網(wǎng)絡(luò)地址(和端口)轉(zhuǎn)換設(shè)備(NA(P)T2)、第二呼叫服務(wù)器或者代理服務(wù)器PS2，將沒有SDP描述符的第一信令消息“INVITE”轉(zhuǎn)發(fā)到第二用戶代理UA2(圖1中的SIP2、SIP3、SIP4、SIP5)。在附圖中，F(xiàn)W/NA(P)T設(shè)備被稱為NAT1、NAT2和NAT3(參考圖2)。
第二用戶代理UA2接收第一信令消息“INVITE”(SIP5)，并發(fā)送包括第二用戶代理UA2的專用或者本地標(biāo)識或者SDP描述符的第二信令消息“200OK”。第二信令消息“200OK”是對第一消息“INVITE”的響應(yīng)。SDP描述符合有第二用戶代理的專用標(biāo)識，即，第二IP地址(IP310)和第二UDP端口(UDP9000)。其用于第二用戶代理UA2監(jiān)聽或等待來自第一用戶代理UA1的RTP業(yè)務(wù)(RTP1)。第二信令消息“200OK”從第二用戶代理UA2發(fā)送到第二呼叫服務(wù)器PS2(圖1中的SIP6)，經(jīng)由第二FW/NA(P)T設(shè)備NA(P)T2、網(wǎng)絡(luò)、第一FW/NA(P)T設(shè)備NA(P)T1發(fā)送到第一呼叫服務(wù)器PS1(圖1中的SIP7、SIP8、SIP9)。
收到第二信令消息“200OK”后，第一呼叫服務(wù)器PS1截取轉(zhuǎn)發(fā)的該消息。這是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例，呼叫服務(wù)器PS1和PS2搜索NA(P)T綁定的關(guān)鍵。為了搜索NA(P)T綁定，呼叫服務(wù)器PS1和PS2交換所謂搜索消息。下面將對兩個單向?qū)崟r傳輸協(xié)議(RTP)媒體信道(RTP1和RTP2)更詳細(xì)地說明NA(P)T綁定的搜索。
利用在兩個呼叫服務(wù)器(PS1和PS2)之間交換的例如SIP格式的特定信令(UDP)消息進(jìn)行搜索。搜索消息含有與根據(jù)IP源地址(IP-SA)和UDP源端口(UDP-SP)的呼叫的源相關(guān)的信息。代替發(fā)送搜索消息的呼叫服務(wù)器(PS1和PS2)的源信息，呼叫服務(wù)器(PS1和PS2)將第一用戶代理和第二用戶代理(UA1和UA2)的源信息分別插入搜索消息。此外，搜索消息含有與分別根據(jù)IP目的地地址(IP-DA)和UDP目的地端口(UDP-DP)的被呼叫用戶代理和對應(yīng)SIP代理有關(guān)的信息。源信息和目的地信息包含在搜索消息的IP報頭上。源信息(IP-SA，UDP-SP)還包括在有效載荷(搜索消息的SDP)內(nèi)。
將第一搜索消息從第一呼叫服務(wù)器PS1發(fā)送到第一FW/NA(P)T設(shè)備NA(P)T1(圖1中的E11)。第一呼叫服務(wù)器PS1以這樣的方式偽造包含在搜索消息內(nèi)的源地址(SA)和源端口(SP)，以至它們參考第一用戶代理UA1而不是參考第一呼叫服務(wù)器PS1(其實際上發(fā)送了搜索消息)。對于圖1所示的例子，該消息內(nèi)的IP-SA是IP110，而IP-SP是UDP1000，對應(yīng)于第一用戶代理UA1的專用標(biāo)識或本地標(biāo)識。該消息的有效載荷包括含有第一用戶代理UA1的專用標(biāo)識的SIP消息。
第一FW/NA(P)T設(shè)備NA(P)T1接收第一搜索消息，并且將IP-SA和IP-SP從專用標(biāo)識轉(zhuǎn)換為第一用戶代理UA1的公共標(biāo)識，在該例子中，第一用戶代理UA1的公共標(biāo)識是IP210和UDP2000。這是利用UDP數(shù)據(jù)分組的第一次通過產(chǎn)生的動態(tài)綁定。目的地地址(IP-DA)、目的地端口(UDP-DP)以及有效載荷保持不受轉(zhuǎn)換的影響。因此，該消息的有效載荷仍含有具有第一用戶代理UA1的專用標(biāo)識的SIP消息。然后，經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)將被轉(zhuǎn)換的消息發(fā)送到第二FW/NA(P)T設(shè)備NA(P)T2(圖1中的E12)。
第二FW/NA(P)T設(shè)備NA(P)T2接收轉(zhuǎn)換的第一搜索消息，并且，將IP-DA和IP-DP分別轉(zhuǎn)換為第二用戶代理UA2和相應(yīng)SIP代理的專用標(biāo)識或者本地標(biāo)識，在該例子中，它們是IP320和UDP5060。源地址(IP-SA)、源端口(UDP-SP)以及有效載荷保持不受轉(zhuǎn)換的影響。因此，該消息的有效載荷仍含有具有第一用戶代理UA1的專用標(biāo)識的SIP消息。然后，將該消息發(fā)送到第二呼叫服務(wù)器PS2(圖1中的E13)。
通過分別接收消息(E13)或者數(shù)據(jù)分組，第二呼叫服務(wù)器PS2提取包含在其中的第一FW/NA(P)T設(shè)備NA(P)T1的NA(P)T綁定信息NA(P)T1IP110/UDP1000<->IP210/UDP2000這意味著，在第一FW/NA(P)T設(shè)備NA(P)T1將RTP數(shù)據(jù)分組(RTP2)發(fā)送到公共IP地址/端口IP210/UDP2000將會被轉(zhuǎn)發(fā)到位于IP110/UDP1000的第一用戶代理UA1。
將第二搜索消息從第二呼叫服務(wù)器PS2發(fā)送到第二FW/NA(P)T設(shè)備NA(P)T2(圖1中的E14)。第二呼叫服務(wù)器PS2以這樣的方式偽造包含在搜索消息內(nèi)的源地址(SA)和源端口(SP)，以至它們不參考第二呼叫服務(wù)器PS2(其實際發(fā)送了搜索消息)，而參考第二用戶代理UA2。對于圖1所示的例子，該消息內(nèi)的IP-SA是IP310，而IP-SP是UDP9000，對應(yīng)于第二用戶代理UA2的專用標(biāo)識或者本地標(biāo)識。該消息的有效載荷包括含有第二用戶代理UA2的專用標(biāo)識的SIP消息。
第二FW/NA(P)T設(shè)備NA(P)T2接收第二搜索消息，并且將IP-SA和IP-SP從專用標(biāo)識變換為第二用戶代理UA2的公共標(biāo)識，在該例子中，它們是IP220和UDP8000。這是利用UDP數(shù)據(jù)分組的第一次通過產(chǎn)生的動態(tài)綁定。目的地地址(IP-DA)、目的地端口(UDP-DP)以及有效載荷保持不受轉(zhuǎn)換的影響。因此，該消息的有效載荷仍含有具有第二用戶代理UA2的專用標(biāo)識的SIP消息。然后，經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)，將被轉(zhuǎn)換的消息發(fā)送到第一FW/NA(P)T設(shè)備NA(P)T1(圖1中的E15)。
第一FW/NA(P)T設(shè)備NA(P)T1接收轉(zhuǎn)換的第二搜索消息，并且將IP-DA和IP-DP分別轉(zhuǎn)換為第一用戶代理UA1的專用或本地標(biāo)識和對應(yīng)SIP代理的專用或者本地標(biāo)識，在該例子中，它們是IP120和UDP5060。源地址(IP-SA)、源端口(UDP-SP)以及有效載荷保持不受轉(zhuǎn)換的影響。因此，該消息的有效載荷仍含有具有第二用戶代理UA2的專用標(biāo)識的SIP消息。然后，將該消息發(fā)送到第一呼叫服務(wù)器PS1(圖1中的E16)。
通過分別接收消息(E16)或者數(shù)據(jù)分組，第一呼叫服務(wù)器PS1提取包含在其中的第二FW/NA(P)T設(shè)備NA(P)T2的NA(P)T綁定信息NA(P)T2IP310/UDP9000<->IP220/UDP8000這意味著，在第二FW/NA(P)T設(shè)備NA(P)T2將RTP數(shù)據(jù)分組(RTP1)發(fā)送到公共IP地址/端口IP220/UDP8000將會被轉(zhuǎn)發(fā)到位于IP310/UDP9000的第二用戶代理UA2。
因此，交換了搜索消息后，第一呼叫服務(wù)器PS1具有第二FW/NA(P)T設(shè)備NA(P)T2的綁定信息，而第二呼叫服務(wù)器PS2具有第一FW/NA(P)T設(shè)備NA(P)T1的綁定信息。呼叫服務(wù)器PS1和PS2可以使用該信息，以利用相應(yīng)公共信息代替包含在信令消息內(nèi)的用戶代理UA1和UA2的專用或者本地信息。通過這樣做，接收呼叫服務(wù)器PS2和PS1可以理解并正確解釋現(xiàn)在含有發(fā)送用戶代理UA1和UA2的公共信息的信令消息。
在收到該消息(SIP9)后，第一呼叫服務(wù)器PS1繼續(xù)截取轉(zhuǎn)發(fā)的第二信令消息“200OK”，第一呼叫服務(wù)器PS1利用第二用戶代理UA2的公共信息，即公用SDP(IP220/UDP8000)代替收到的信令消息“200OK”(SIP9)內(nèi)的第二用戶代理UA2的專用或者本地信息，即專用SDP(IP310/UDP9000)，并且將具有公共SDP的該消息發(fā)送到第一用戶代理UA1(圖1中的SIP10)。
經(jīng)由第一和第二呼叫服務(wù)器PS1和PS2，第一用戶代理UA1將后續(xù)信令消息“ACK”(第二信令消息“200OK”的應(yīng)答)發(fā)送到第二用戶代理UA2。
第一呼叫服務(wù)器PS1截取該后續(xù)信令消息“ACK”，并且插入第一用戶代理UA1的專用SDP描述符(IP110/UDP1000)，如上所述，在收到來自第一用戶代理UA1的第一信令消息“INVITE”(圖1中的SIP1)后，事先存儲該專用SDP描述符。第一用戶代理UA1的專用SDP描述符插入該后續(xù)信令消息“ACK”的有效載荷內(nèi)。然后，經(jīng)由第一和第二FW/NA(P)T設(shè)備NA(P)T1和NA(P)T2以及第二呼叫服務(wù)器PS2，第一呼叫服務(wù)器PS1將修改的后續(xù)信令消息“ACK”發(fā)送到第二用戶代理UA2。如果在第一信令消息“INVITE”內(nèi)不存在SDP描述符，則在后續(xù)信令消息“ACK”內(nèi)允許有SDP描述符。由于這個原因，如上所述，在將第一信令消息“INVITE”發(fā)送到第二用戶代理UA2之前，即在收到SIP1之后并且在發(fā)送SIP2之前，第一呼叫服務(wù)器PS1刪除了SDP描述符。這被稱為延遲的會話描述協(xié)議(SDP)。
第二呼叫服務(wù)器PS2截取該后續(xù)信令消息“ACK”，并且利用第一用戶代理UA1的搜索公共信息，即公共SDP描述符(IP210/UDP2000)代替包含在該后續(xù)信令消息“ACK”的有效載荷內(nèi)的第一用戶代理UA1的專用或者本地信息(IP110/UDP1000)。將具有第一用戶代理UA1的公共SDP的修改的后續(xù)信令消息“ACK”轉(zhuǎn)發(fā)到可以正確解釋修改的信令消息的第二用戶代理UA2。
現(xiàn)在，第一和第二用戶代理UA1和UA2可以起動實時傳輸協(xié)議(RTP)業(yè)務(wù)。以上述方式建立的數(shù)據(jù)傳輸連接可以用于各種應(yīng)用中，例如，多媒體數(shù)據(jù)交換應(yīng)用和通過IP傳輸語音應(yīng)用(VoIP)。對于VoIP應(yīng)用，可以利用SIP信令消息建立數(shù)據(jù)傳輸連接。用戶代理可以是SIP電話。
如果需要，以插入RTP綁定信息的方式相同的方式，在呼叫服務(wù)器PS1和PS2處可以插入搜索的實時傳輸控制協(xié)議(RTCP)綁定信息。如上所述搜索FW/NA(P)T設(shè)備(NA(P)T)綁定的方法也非常適用于級聯(lián)NA(P)T設(shè)備，如圖2所示。這意味著，如果具有NA(P)T設(shè)備的IP域(例如，專用域1、專用域2和專用域3)具有其自身的呼叫服務(wù)器(例如，SIP代理服務(wù)器)PS1、PS2、PS3，則可以為串聯(lián)的兩個或者更多個NA(P)T設(shè)備搜索NA(P)T綁定。在圖2中，專用域1可以相當(dāng)于專用公司IP網(wǎng)絡(luò)，專用域2也可以相當(dāng)于具有專用地址的因特網(wǎng)業(yè)務(wù)提供商，因為IPv4公共地址是稀缺的。
如上所述，具有NA(P)T設(shè)備的IP域需要其自己的呼叫服務(wù)器，因此，每個NA(P)T設(shè)備都知道NA(P)T設(shè)備背后的“公共”IP地址。這意味著，第一呼叫服務(wù)器PS1注冊在第二呼叫服務(wù)器PS2上，并且獲得“公共”IP地址IP210，第二呼叫服務(wù)器PS2注冊在域命名服務(wù)(DNS)上，并且接收公共IP地址IP410。對于上述搜索方法，第一和第二呼叫服務(wù)器PS1和PS2可以使用這些IP地址(IP210和IP410。)。
NA(P)T還可以包括防火墻功能。在這種情況下，NA(P)T被稱為防火墻網(wǎng)絡(luò)地址(和端口)轉(zhuǎn)換設(shè)備(FW/NA(P)T)。當(dāng)然，當(dāng)在設(shè)置在同一個專用域內(nèi)的兩個用戶代理之間建立數(shù)據(jù)傳輸連接時，可能不會通過FW/NA(P)T設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)傳輸信令消息，但仍可以保留在專用域的領(lǐng)域內(nèi)。無需利用本發(fā)明發(fā)起同一個專用域內(nèi)的兩個用戶代理之間的數(shù)據(jù)傳輸連接，因為在沒有數(shù)據(jù)傳輸連接的情況下，SIP信令也可以很好地工作。然而，如果兩個用戶代理均設(shè)置在同一個專用域內(nèi)，而且通過FW/NA(P)T設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)傳輸該信令消息，則本發(fā)明也可以很好地工作。在這種情況下，上述第一和第二專用域是同一個專用域，并且第一和第二呼叫服務(wù)器是同一個設(shè)備。而且，第一和第二FW/NA(P)T設(shè)備是同一個設(shè)備。用戶代理UA1和UA2均可以連接到同一個呼叫服務(wù)器PS和同一個NA(P)T設(shè)備。
本發(fā)明建議了一種在不需要附加裝備(服務(wù)器)，或者不象其它方法要求的那樣，在不要求更新或者更換代理已經(jīng)安裝的NA(P)T設(shè)備的情況下，搜索NA(P)T綁定信息的容易方法。主要優(yōu)點如下
●不替代普遍使用的NA(P)T設(shè)備；●在用戶代理中不必對利用中繼網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換進(jìn)行遍歷(TURN)或者用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議的簡單遍歷(STUN)要求特殊智能，因為不必考慮所有這些方法的標(biāo)準(zhǔn)化和穩(wěn)定性，這使得開發(fā)和應(yīng)用更加容易。
●覆蓋許多不同類型的NA(P)T功能●為了包括上述NA(P)T搜索功能，僅必須擴(kuò)展在NA(P)T設(shè)備之后工作的中心網(wǎng)絡(luò)或者代理服務(wù)器(例如，SIP代理服務(wù)器)。這可以僅通過簡單擴(kuò)展附加SIP代理服務(wù)器功能“NA(P)T搜索”的SIP標(biāo)準(zhǔn)來實現(xiàn)。
●本發(fā)明還非常適合用于級聯(lián)的NA(P)T設(shè)備。
圖3示出信令消息的優(yōu)選實施例，為了發(fā)起通信鏈路，在圖2或者圖3所示的基于呼叫的環(huán)境下交換該信令消息。圖3所示的信令消息100包括互相嵌套在一起的各OSI層的報頭和有效載荷。參考編號101表示OSI層1的報頭。在所示的例子中，OSI層2包括以太網(wǎng)環(huán)境。參考編號102表示OSI層2的報頭。在所示的例子中，OSI層3包括IP環(huán)境。參考編號103表示OSI層3的報頭。在所示的例子中，OSI層4包括UDP環(huán)境。參考編號104表示OSI層4的報頭。在所示的例子中，OSI層5包括SIP環(huán)境。參考編號105表示OSI層5的報頭。
參考編號109表示OSI層5的有效載荷，并且它包括例如關(guān)于主叫用戶代理的本地或者專用IP地址和UDP端口的信息。OSI層5的報頭105包括例如關(guān)于主叫用戶代理的信息以及關(guān)于被叫用戶代理的信息，或者媒體會話信息。
參考編號108表示OSI層4的有效載荷，并且它包括OSI層5的報頭105和有效載荷109。OSI層4的有效載荷104包括例如關(guān)于主叫用戶代理的UDP端口或者其它信息和關(guān)于被叫用戶代理的UDP端口或者其它信息。參考編號107表示OSI層3的有效載荷，并且它包括OSI層4的報頭104和有效載荷108。OSI層3的報頭103包括例如關(guān)于主叫用戶代理的IP地址或其它信息和關(guān)于被叫用戶代理的IP地址或者其它信息。參考編號106表示OSI層2的有效載荷，并且它包括OSI層3的報頭103和有效載荷107。OSI層2的報頭102包括例如關(guān)于主叫用戶代理的媒體訪問控制(MAC)地址或者其它信息和被叫用戶代理的媒體訪問控制(MAC)地址或者其它信息。
標(biāo)準(zhǔn)NA(P)T設(shè)備僅轉(zhuǎn)換作為信令消息100的一部分的層3和層4的源地址和目的地地址以及端口。作為信令消息100的一部分的層5的目的地地址和端口保持不受NA(P)T設(shè)備完成的轉(zhuǎn)換過程的影響。這樣具有的缺點在于，例如，如果通信鏈路經(jīng)由標(biāo)準(zhǔn)NA(P)T設(shè)備運行，則利用層5(例如，SIP)信令消息建立的通信鏈路不能工作。本發(fā)明建議了一種使層5(例如，SIP)知道標(biāo)準(zhǔn)NA(P)T設(shè)備的容易、方便而且成本低的方法。這樣可以實現(xiàn)利用層5(例如，SIP)信令消息，經(jīng)由標(biāo)準(zhǔn)NA(P)T設(shè)備來建立通信鏈路。
下面將利用例子更詳細(xì)地說明用于搜索兩個單向RTP媒體信道(RTP1和RTP2)的NA(P)T設(shè)備的綁定的搜索消息，例如，UDP(SIP)消息。
E11報頭IP-SA/UDP-SPIP110/UDP1000IP-DA/UDP_DPIP220/UDP5060有效載荷SDPIP110/UDP1000E12報頭IP-SA/UDP-SPIP210/UDP2000IP-DA/UDP_DPIP220/UDP5060有效載荷SDPIP110/UDP1000E13報頭IP-SA/UDP-SPIP210/UDP2000IP-DA/UDP_DPIP320/UDP5060有效載荷SDPIP110/UDP1000E14報頭IP-SA/UDP-SPIP310/UDP9000IP-DA/UDP_DPIP210/UDP5060
有效載荷SDPIP310/UDP9000E15報頭IP-SA/UDP-SPIP220/UDP8000IP-DA/UDP_DPIP210/UDP5060有效載荷SDPIP310/UDP9000E16報頭IP-SA/UDP-SPIP220/UDP8000IP-DA/UDP_DPIP120/UDP5060有效載荷SDPIP310/UDP9000
權(quán)利要求
1.一種利用在至少兩個用戶代理(UA1，UA2)之間交換的信令消息(100)，在基于呼叫的環(huán)境下建立至少兩個用戶代理(UA1，UA2)之間的雙向?qū)Φ韧ㄐ沛溌返姆椒ǎ撏ㄐ沛溌肥峭ㄟ^網(wǎng)絡(luò)和連接到該網(wǎng)絡(luò)的至少一個網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換設(shè)備(NAT1，NAT2)建立的，該網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換設(shè)備(NAT1，NAT2)將用戶代理(UA1，UA2)的專用標(biāo)識符轉(zhuǎn)換為可以用于該網(wǎng)絡(luò)的相應(yīng)公共標(biāo)識符，并且反之亦然，其特征在于在建立該通信鏈路之前，經(jīng)由至少一個網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換設(shè)備(NAT1，NAT2)，通過該網(wǎng)絡(luò)發(fā)送搜索消息，從該搜索消息中提取該至少一個網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換設(shè)備(NAT1，NAT2)的轉(zhuǎn)換信息，根據(jù)該轉(zhuǎn)換信息，修改信令消息(100)的內(nèi)容，以及利用修改的信令消息建立該通信鏈路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于該基于呼叫的環(huán)境至少包括兩個呼叫服務(wù)器(PS1，PS2)，它們分別分配給該至少兩個用戶代理(UA1，UA2)之中的一個用戶代理，而且在呼叫服務(wù)器(PS1，PS2)之間交換該搜索消息。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于收到搜索消息后，呼叫服務(wù)器(PS1，PS2)從該搜索消息中提取至少一個網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換設(shè)備(NAT1，NAT2)的轉(zhuǎn)換信息。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于該搜索消息在其報頭內(nèi)包括標(biāo)識符，在通過網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換設(shè)備(NAT1，NAT2)進(jìn)行傳輸時，該網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換設(shè)備(NAT1，NAT2)轉(zhuǎn)換該標(biāo)識符，該搜索消息在其有效載荷內(nèi)包括同一個未轉(zhuǎn)換的標(biāo)識符，而且根據(jù)包含在該搜索消息內(nèi)的未轉(zhuǎn)換的標(biāo)識符和轉(zhuǎn)換的標(biāo)識符，確定至少一個網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換設(shè)備(NAT1，NAT2)的轉(zhuǎn)換信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于該搜索消息在其報頭和其有效載荷內(nèi)包括用戶代理(UA1，UA2)之中至少一個用戶代理的標(biāo)識符(IP-SA，UDP-SP)。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求2至5之一所述的方法，其特征在于呼叫服務(wù)器(PS1，PS2)將傳輸時要被網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換設(shè)備(NAT1，NAT2)轉(zhuǎn)換的標(biāo)識符額外地插入搜索消息的有效載荷內(nèi)，作為關(guān)于搜索消息的斷定發(fā)送器的信息。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于該信令消息(100)和搜索消息均為會話發(fā)起協(xié)議格式。
8.一種利用在至少兩個用戶代理(UA1，UA2)之間交換的信令消息(100)，在基于呼叫的環(huán)境下建立至少兩個用戶代理(UA1，UA2)之間的雙向?qū)Φ韧ㄐ沛溌返暮艚蟹?wù)器(PS1，PS2)，該通信鏈路是通過網(wǎng)絡(luò)和連接到該網(wǎng)絡(luò)的至少一個網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換設(shè)備(NAT1，NAT2)建立的，該網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換設(shè)備(NAT1，NAT2)將用戶代理(UA1，UA2)的專用標(biāo)識符轉(zhuǎn)換為可以用于該網(wǎng)絡(luò)的相應(yīng)公共標(biāo)識符，并且反之亦然，其特征在于該呼叫服務(wù)器(PS1，PS2)包括●用于經(jīng)由至少一個網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換設(shè)備(NAT1，NAT2)，通過該網(wǎng)絡(luò)發(fā)送搜索消息的裝置，●用于接收搜索消息的裝置，●用于從收到的搜索消息中提取至少一個網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換設(shè)備(NAT1，NAT2)的轉(zhuǎn)換信息的裝置，●用于根據(jù)該轉(zhuǎn)換信息，修改信令消息(100)的內(nèi)容的裝置，以及，●用于轉(zhuǎn)發(fā)修改的信令消息以建立該通信鏈路的裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的呼叫服務(wù)器(PS1，PS2)，其特征在于該呼叫服務(wù)器(PS1，PS2)進(jìn)一步包括●用于在通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送搜索消息之前，將標(biāo)識符插入搜索消息的報頭和有效載荷之中的裝置，在經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換設(shè)備(NAT1，NAT2)發(fā)送搜索消息時，網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換設(shè)備(NAT1，NAT2)適于轉(zhuǎn)換該搜索消息的標(biāo)識符。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的呼叫服務(wù)器(PS1，PS2)，其特征在于要插入搜索消息的報頭和有效載荷的標(biāo)識符是至少一個用戶代理(UA1，UA2)的標(biāo)識符(IP-SA，UDP-SP)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或者10所述的呼叫服務(wù)器(PS1，PS2)，其特征在于該呼叫服務(wù)器(PS1，PS2)進(jìn)一步包括●用于根據(jù)由網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換設(shè)備(NAT1，NAT2)進(jìn)行轉(zhuǎn)換之前和轉(zhuǎn)換之后的并且均包含在收到的搜索消息之內(nèi)的標(biāo)識符，確定該至少一個網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換設(shè)備(NAT1，NAT2)的轉(zhuǎn)換信息的裝置。
12.根據(jù)上述權(quán)利要求8至11之一所述的呼叫服務(wù)器(PS1，PS2)，其特征在于該呼叫服務(wù)器(PS1，PS2)進(jìn)一步包括●用于接收和保持從至少兩個用戶代理(UA1，UA2)之中的一個用戶代理傳送到至少兩個用戶代理(UA2，UA1)之中的另一個用戶代理的信令消息(100)的裝置，●用于根據(jù)轉(zhuǎn)換信息修改這些信令消息的內(nèi)容的裝置，以及●用于將這些修改的信令消息(100)轉(zhuǎn)發(fā)到該至少兩個用戶代理(UA2，UA1)之中的另一個用戶代理從而建立該通信鏈路的裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用在至少兩個用戶代理之間交換的信令消息，在基于呼叫的環(huán)境建立在至少兩個用戶代理之間的雙向?qū)Φ韧ㄐ沛溌返暮艚蟹?wù)器。利用至少一個網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換設(shè)備，通過網(wǎng)絡(luò)建立通信鏈路，該至少一個網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換設(shè)備適于將用戶代理的專用標(biāo)識符轉(zhuǎn)換為可以用于該網(wǎng)絡(luò)的相應(yīng)公共標(biāo)識符，反之亦然。為了通過網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換設(shè)備，利用信令消息建立通信鏈路，建議呼叫服務(wù)器具有用于搜索至少一個網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換設(shè)備的轉(zhuǎn)換信息的附加功能。這可以通過利用至少一個網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換設(shè)備在呼叫服務(wù)器之間交換搜索消息實現(xiàn)。呼叫服務(wù)器接收該搜索消息，然后，對網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換設(shè)備為搜索消息的內(nèi)容所做的轉(zhuǎn)換進(jìn)行分析，并且從其中獲得轉(zhuǎn)換信息。
文檔編號H04L29/06GK1716941SQ20051008028
公開日2006年1月4日 申請日期2005年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月29日
發(fā)明者卡斯滕·奧伯勒, 馬科·托姆蘇 申請人:阿爾卡特公司