AT501987A1 - Verfahren zum aufbau von multimediaverbindungen über grenzen von paketvermittelnden kommunikationsnetzen - Google Patents

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Beschreibung / Description

Verfahren zum Aufbau von Multimediaverbindungen über Grenzen von paketvermittelnden Kommunikationsnetzen. 5

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbau: von Multimediaverbindungen über Grenzen von paketvermittelnden Kommunikationsnetzen nach dem Internet-Protokoll und dem ITU-Standard H.323. 10

In den letzten Jahren haben sich Computernetzwerke zu einem bedeutenden KommunikaLionsmedium entwickelt, über welches eine Vielzahl von Diensten angeboten wird. Das weltweit bekannteste Computernetzwerk ist das Internet, wie die 15 Gesamtheit aller miteinander verbundenen und das Internet Protokoll IP als Transportprotokoll nutzenden Netze bezeichnet wird.

Das Inlernel Protokoll IP ist auf Ebene 3 des OSi-20 Schichtenmodells für den verbindungslosen Transport von Daten von einem Sender - gegebenenfalls über mehrere Netze - zum Empfänger zuständig, wobei weder Fehlercrkennung . noch Fehlerkorrektur erfolgt. 25 Auf dem Internet Protokoll setzen Transport Protokolle wie das Transmission Control Protocol TCP oder User Datagram Protocol UDP auf, und darauf wiederum eine kaum überschaubare Vielfalt von unterschiedlichen, zum Teil miteinander konkurrierenden Anwendungsprotokollen wie z.ß. http, FTP oder 30 für das Management von multimedialen Verbindungen das sogenannte SIP-Protoko 1.1. 28/02 '05 MO 16:28 [SE/EM NR 8717] 1 28/02 05 MO 17:20 FAX +43 5 1707 54601

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·· «· ·· · • · · · · ·· 2ÜÜ419951 • · · · · • ♦ · · · • » · · « Für Multimedia-Verbindungen im Internet existieren derzeit, zwei konkurrierende Standards für die Signalisierung: H.323 und SIP. Der ITU-Standard H.323 (ITU: International

Telecommunication Union) wurde für die Echtzeitübertragung 5 von Multimediaapplikationen wie Sprach- und

Videokommunikation in paketorientierten Netzen entwickelt. Als so genannter Umbreila-Standard beherbergt er eine Reihe von Protokollen, etwa für Signalisierung, Austausch von Endgerätefunktionalitäten und Statusinformationen sowie zur 10 Verbindungs- und Datenllusskontrolle. Zu den wichtigsten Protokollen des H.323-Standards zählen H.225, H.245 und

H.450.x. H.225 beschreibt Signalisierungsprotokolle wie RAS (Registration, Admission, Status) und Call Signaling. H.245 fungiert als Control Protocol for Multimedia Communication. 15 Der H.450-Standard definiert zusätzliche Telefoniefunktionen, um beispielsweise die Leistungsmerkmale von ISDN auf IP abzubilden.

Das Session Initiation Protocol SIP wurde von der IETF 20 (Internet Engineering Task Force) entwickelt. Der Standard definiert ein Signalisierungsprotokoll zum Aufbauen,

Modifizieren und Beenden von Sitzungen mit zwei oder mehr Teilnehmern. Das Session Initiation Protocol SIP dient ebenfalls der Übertragung von Echtzeitdaten . über 25 paketgestützte Netze und ist funktional mit den Protokollen gemäß ITU-Standard H.323 vergleichbar: Das Session Initiation Protocol SIP kann interaktive Kommunikationsdienste einschließlich Sprache über IP-Netze vermitteln, der Transport funktioniert über TCP (Transmission Control 30 Protocol) oder UDP (User Datagram Protocol). Dabei ist das Session Initiation Protocol SIP verantwortlich für die Gesprächssignalisierung sowie die Lokalisierung und Registrierung von Anwendern. Insbesondere ermöglicht es aber 28/02 '05 MO 16:28 [SE/EM NR 8717] 2 PAMTEINLAUFSTEL @005 28/02 05 HO 17:20 FAX +43 5 1707 54601 200419951 U • · • ·

auch die Übermittlung der Identität des Anrufers sowie die Anrufwciterleitung in IP-Netzen. Das Session Initiation Protocol SIP ist textorientiert, basiert auf HTTP (Hypertext Transfer Protocol) und bietet damit eine offene 5 internetbasierende Struktur. Aus diesem Grund lassen sich neue Leistungsmerkmale relativ einfach und schnell impl einen t i ertön.

Ein weiterer wesentlicher Standard für Multimediaverbindungen 10 ist das Media Gateway Controller Protokoll MGCP, welches Telefonie zwischen dem Internet und dem herkömmlichen Telefonnetz unterstützt und dafür ein Verbindungssteuerungsprotokoll (kein Signalisicrungsprotokoll) bereitstellt. Zur Übertragung der MGCP-Steuerbefehle können als Protokoll 15 sowohl der H.323 Standard als auch das Session Initiation Protocol SIP eingesetzt werden.

Die Erfindung bezieht sich auf Netze nach dem H.323 Standard, dabei liegt ihr die Aufgabe zugrunde, Multimediaverbindungen 20 Uber Netzgrenzen hinweg zu verbessern.

An diesen Netzgrenzen sind insbesondere zwischen prijvaten Netzen und öffentlichen NeLzen Firewalls nach dem NAT (Network Adress Translation) verfahren im Einsatz. NAT ist 25 ein Verfahren, welches das Umsetzen von IP-Adressen von einem Netz in ein anderes Netz beschreibt und kommt auf Routern oder Firewalls zum Einsatz. Damit, können u.a. Teil-Netze gegenüber Virusangri ffen abgesichert und der verfügbare adressraum des Internets erhöht werden. Der Datenverkehr bei 30 Multimediaverbindungen wird allerdings erschwert.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst mit einem Verfahren zur automatischen Adressumsetzung an den Grenzen . von 28/02 '05 HO 16:28 [SE/EM NR 8717] 3

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Kommunikationsnetzen nach dem Internet-Protokoll ITU-Standard H.323, bei dem in den sLandardgemäiien Verbindungsaufbau ein rückwärts gerichteter Erlaubniszyklus eingefügt ist.

Die Erfindung wird anhand eines in den Figuren 1 bis 6 dargestelüten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Es zeigen beispielhafL: 10

Fig. 1 ein Schema zum Einsatz eines NAT-Routers für Adr e s s t. r a n s f o rma t i onen,

Fig. 2 das Schema eines typischen Meidungsflusses zwischen einem Server und einem Client, 1.5

Fig.3 eine typische Verbindung zwischen zwei unterschiedlichen Netzwerken,

Fig. 4 einen typischen Ablauf eines Verbindungsaufbaues über einen NAT-Router

Fig. 5 ein Beispiel eines erfindungsgemäUen 20

Verbindungsaufbaues

Fig.6 ein weiteres Beispiel eines erfindungsgemäßen Vcrbindungsaufbaues unter Berücksichtigung des zeitlichen Zusammenhanges. 25

Das in Figur 1 dargesLcllte Schema zum Einsatz eines' Nat-Routers umfasst ein Privates Netz PN beispielsweise das Intranet eines Unternehmens und ein öffentliches Netz ISP.

Die beiden Netze sind über einen NAT-Router miteinander verbunden. NAT (Network Adress Translation) ist ein Verfahren, welches das Umsetzen von IP-Adressen von einem Netz in ein anderes 28/02 '05 MO 16:28 [SE/EM NR 8717] 4

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Netz beschreibt und kommt auf Routern oder Firewalls zum Einsatz. Mit NAT kann z.ß. eine Netzadresse 10.0.0.2 zu 192.168.0. 2, eine weitere TP 10.0.0.3 ZU 192.168.0.3 usw. umgeseLzt werden. Eine Sonderform von NAT liegt vor, wenn die 5 IP-Adressen aller Maschinen in einem Netz (z.B. 10.0.0.2 bis 10.0. 0.253) auf eine einzige IP-Adresse umgesetzt werden. Damit lassen sich die IP-Adressen einzelner oder mehrerer Netzwerke verbergen (Mascerading) und ein privates Netzwerk wird dadurch nach außen hin durch eine einzige IP-Adresse 10 z.B. 172.226.1.254 präsentiert.

Wie in Fig. 2 dargestellt, ist mit dem Einsatz des NAT-Routers der Verbindungsaufbau zwischen einem Teilnehmer des privaten Netzes und einem Teilnehmer des öffentlichen Netzes 15 möglich, sofern dieser Aufbau vom Teilnehmer des privaten Netzes ausgelöst wird. Tn diesem Fall wird in einer sogenannten NAT-Tabelle ein entsprechender Eintrag für die die Dauer der Verbindung gespeichert. Aufbauversuche· von Seiten des öffentlichen Netzes werden hingegen abgebl'ockt. 20 Insbesondere bei Internet-Telefonie ist es, wie in den Fig. 3 und 4 dargesLellt auf Basis des bestehenden H.323 Standard so, dass eingehende Anrufe von einem Teilnehmer des öffentlichen Netzes (externer Teilnehmer) an einen Teilnehmer eines privaten Netzes (interner Teilnehmer, „hinter einer 25 Firewall") zwar signalisiert werden können, aber wegeri NAT keine Sprechverbindung zustande kommt. In anderen Worten, das Telefon des internen Teilnehmers läutet zwar, aber selbst wenn er abhebt, kommt keine Sprechverbindung zustande. 30 Erfindungsgemäß wird nun diese Problematik dadurch umgangen, dass bei einem Anruf von einem externen Teilnehmer an einen internen Teilnehmer der eigentliche Verbindungsaufbau durch den internen Teilnehmer ausgelöst wird. Dazu wird von diesem 28/02 '05 MO 16:28 [SE/EM NR 8717] 5 28/02 05 MO 17:21 FAX +43 5 1707 54601 PAMTEINLAUFSTEL 0008 U • · ·· ·· • Ml· ·· Φ · • · · · ·· · • • · • · · • Ml • · • · • · ·· « · · • · · ·· ···· • · • · • · · ··· • • ·· 200419951 internen Teilnehmer, nachdem er über die Signalisierung von einem Anrufwunsch eines externen Teilnehmers erfahren hat, der Verbindungsaufbau der Sprachverbindung durch einen sogenannten REVERSE ADMISSION CYCLE mit den Befehlen REVERSE 5 ADMISSION REQUEST, REVERSE ADMTSSION CONFIRM ausgelöst.. Von „Innen" nach „Aussen", d.h. von dem Teilnehmer innerhalb des privaten Netzes ist ja ein Verbindungsaufbau zu einem Teilnehmer des öffentlichen Netzes problemlos möglich. 10 Nach diesem REVERSE ADMISSION CYCLE wird der herkömmliche

Verbindungsaufbau gemäß dem bestehenden H.323 Standard weiter fortgesetzt. -

Anhand der Figuren 5 und 6 wird dieser Aufbau näher 15 erläutert, wobei Fig. 5 die funktionellen und Fig.6 die zeitlichen Zusammenhänge darstellt.

Der erfindungsgemäße Verbindungsaufbau erfolgt dabei' von einem externen Teilnehmer IP-Phone 2 über einen Server 20 Gatekeeper, eine Firewall NAT-Device zu einem gerufenen internen Teilnehmer IP-Phone 1.

Der Ablauf ist dabei wie folgt:

Vom externen Teilnehmer wird gemäß h. 2.2.5 Standard; ein 25 Verbindungsaufbau gestartet in den erfindungsgemäß ein REVERSE ADMISSION CYCLE zwischen dem gerufenem internen Teilnehmer IP-PHONE 1 und dem Gatekeeper eingefügt wird. Dabei enthält das eriindungsgemäße REVERSE ADMISSION REQUEST in seiner Quelladresse Informationen über eine dynamische IP-30 Adresse und einen TCP-Port, über welche die Verbindung beim Server Gatekeeper geführt werden soll. Nachdem der internen Teilnehmer IP-PHONE 1 diesen request empfangen hat, wird eine Verbindung zu den angegebnen Adressen des Servers Gatekeeper 28/02 '05 MO 16:28 [SE/EM NR 8717] 6 28/02 05 MO 17:22 FAX +43 5 1707 54601

U P AMTE INLAUF STEL @009 200419951 M ·* • · · · • · · · • 6 9 · • · 9 · ···· t« • · * • ·· · · • · 6 hergestellt und das Setup Signal erwartet. Danach folgt der übliche Verbindungsaufbau gemäß H.323 S^ndard. 5 28/02 '05 MO 16:28 [SE/EM NR 8717] 7

Claims (1)

1. 28/02 OS MO 17:22 FAX +43 5 1707 54601 U PAMTEINLAUFSTEL 0010 2004199bl * ·· ·· • ···· ·· • • • • · ·· • • • • • • • ··· ·· • • • • • • • • • • • • • • ·· ···· ··· ··· ·« Patentansprüche / Patent Claims Verfahren zum Aufbau von MulUmediavcrbindungen über Grenzen von paketvermittelnden Kommunikationsnetzen nach dem 5 Internet-Protokoll und dem ITU-Standard H.323 dadurch gekennzeichnet,dass in den standardgemäßen Verbindungsaufbau ein rückwärts gerichteter Erlaubniszyklus eingefügt ist. 10 28/02 '05 MO 18:28 [SE/EM NR 8717] 8