CN101056269A - 实现互通网关应用层路由的方法、系统及会话边界控制器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种实现互通网关应用层路由的方法：所述会话边界控制器之间交互分发报文，所述分发报文中包括本端会话边界控制器下属软交换与公网端口的对应关系、本端会话边界控制器的公网IP地址；对端会话边界控制器为接收的分发报文中的软交换分配对应的私网端口，所述私网端口与所述对端会话边界控制器下属的软交换一一对应；所述对端会话边界控制器下属的软交换发送的报文，通过所述对端会话边界控制器进行对端地址转换，通过所述本端会话边界控制器进行本端地址转换，发送到所述本端会话边界控制器下属的软交换。本发明公开了一种实现互通网关应用层路由的会话边界控制器。本发明节约了大量的公网IP地址，简化的应用层路由配置过程。

Description

实现互通网关应用层路由的方法、系统及会话边界控制器
技术领域
本发明涉及互联网技术领域，尤其涉及一种实现互通网关应用层路由的方法、系统及会话边界控制器。
背景技术
随着IP(Internet Protocol，互联网协议)技术的普及，将IP网络作为承载网的NGN(Next Generation Network，下一代网络)已经得到了越来越广泛的应用。在NGN网络中，SBC(Session Border Controller，会话边界控制器)作为互通网关来进行软交换之间的互通，SBC在互通网关中承担着计费、信令协议转换、媒体的协议转换等功能。
如图1所示，一个NGN网络中包括软交换a，软交换a下面有一个用户终端a；另一个NGN网络中包括软交换b，软交换b下面有一个用户终端b。软交换a下面的用户终端a如果希望呼叫软交换b下的用户终端b，必须将SIP(SessionInitial Protocol，会话初始化协议)或其它VoIP(Voice of IP，基于IP的语音)信令报文发送到SBC上，SBC经过信令解析后，转换报文中的源和目的地址、端口，然后将新生成的SIP信令报文发送到软交换b，后续信令报文都经过类似的转发流程。经过信令交互后，SBC通过从信令报文中提取的媒体信息，创建媒体转发表，用户终端a将媒体信息直接发送到SBC上，SBC根据媒体转发表将媒体信息转发到用户终端b，从而实现两个NGN网络的互通。
从传统的PSTN(Public Switched Telephone Network，公共交换电话网络)到NGN网络的演进过程中，互通网关设备从实现两个软交换的互通发展到多个软交换互访。SBC通过配置静态的应用层路由，决定转换后新的源和目的地址和端口。配置较为复杂，因互通网关通常是双方向配置的，且老的目的地址、新的源地址、新的目的地址都是必选配置，其余还可能包含老的目的端口、协议类型、VPN(Virtual Private Network，虚拟专用网)等其它配置信息。
现有的应用层路由方式是根据老的目的地址来决定新的源和目的地址，如果SBC连接多个软交换，就必须为SBC在公网侧配置多个公网IP。由于互通网关设备的特殊性，对公网IP地址的浪费和配置的复杂性成为了互通网关设备发展的瓶颈，当连接的软交换多达成百上千个时，配置就成为了一项十分艰巨的任务，这一点是许多运营商所不能接受的，尤其是当SBC连接一些小的SIP服务器时，为其单独提供一个公网IP显然是不可能的。
发明内容
本发明实施例提供一种实现互通网关应用层路由的方法、系统及会话边界控制器，以解决现有技术中公网IP地址的浪费和配置复杂的缺陷。
本发明实施例提供了一种实现互通网关应用层路由的方法，应用于包括至少两个会话边界控制器的系统，所述每个会话边界控制器下属至少一个软交换，所述方法包括：
所述会话边界控制器之间交互分发报文，所述分发报文中包括本端会话边界控制器下属软交换与公网端口的对应关系、本端会话边界控制器的公网IP地址；
对端会话边界控制器为接收的分发报文中的软交换分配对应的私网端口，所述私网端口与所述对端会话边界控制器下属的软交换一一对应；
所述对端会话边界控制器下属的软交换发送的报文，通过所述对端会话边界控制器进行对端地址转换，通过所述本端会话边界控制器进行本端地址转换，发送到所述本端会话边界控制器下属的软交换。
本发明实施例还提供了一种实现互通网关应用层路由的会话边界控制器，应用于包括至少两个会话边界控制器的系统，所述每个会话边界控制器下属至少一个软交换，所述会话边界控制器具体包括：
分发报文交互单元，用于与系统中其它会话边界控制器交互分发报文，所述分发报文包括所述本端会话边界控制器下属软交换与公网端口的对应关系、本端会话边界控制器的公网IP地址；
私网端口分配单元，用于为接收的分发报文中的软交换分配私网端口，所述私网端口与所述本端会话边界控制器下属的软交换一一对应；
发送报文地址转换单元，用于将本端会话边界控制器下属软交换发送的私网报文转换为公网报文，发送给对端会话边界控制器；
接收报文地址转换单元，用于将对端会话边界控制器发来的公网报文转换为本端的私网报文，发送给本端会话边界控制器下属软交换。
本发明实施例还提供了一种实现互通网关应用层路由的系统，包括至少两个会话边界控制器的系统，所述每个会话边界控制器下属至少一个软交换，所述会话边界控制器具体包括：
分发报文交互单元，用于与系统中其它会话边界控制器交互分发报文，所述分发报文包括所述本端会话边界控制器下属软交换与公网端口的对应关系、本端会话边界控制器的公网IP地址；
私网端口分配单元，用于为接收的分发报文中的软交换分配私网端口，所述私网端口与所述本端会话边界控制器下属的软交换一一对应；
发送报文地址转换单元，用于将本端会话边界控制器下属软交换发送的私网报文转换为公网报文，发送给对端会话边界控制器；
接收报文地址转换单元，用于将对端会话边界控制器发来的公网报文转换为本端的私网报文，发送给本端会话边界控制器下属软交换。
本发明的实施例中，通过在SBC之间建立连接，并交换必要的地址和端口对应关系信息，SBC就可以自动生成应用层路由配置，并在SBC与SBC之间的公网上，只使用唯一的IP地址进行信令交互。因此，节约了大量的公网IP地址，简化的应用层路由配置过程。
附图说明
图1是现有技术中使用SBC实现软交换之间互通结构图；
图2是本发明实施例一种实现互通网关应用层路由的系统结构图；
图3是本发明实施例一种会话边界控制器结构图；
图4是本发明实施例另一种会话边界控制器结构图；
图5是本发明实施例另一种会话边界控制器结构图；
图6是本发明实施例一种实现互通网关应用层路由的方法流程图；
图7是本发明实施例动态设置互通网关应用层路由的方法流程图。
具体实施方式
本发明实施例一种实现互通网关应用层路由的系统，如图2所示，包括会话边界控制器a、会话边界控制器b、会话边界控制器c，该三个会话边界控制器通过公网互连，会话边界控制器a连接软交换a，会话边界控制器b连接软交换b，会话边界控制器c连接软交换c。其中该系统中可以包括多个会话边界控制器，每个会话边界控制器也可以连接多个软交换。
其中会话边界控制器具体结构如图3所示，包括：分发报文交互单元100，用于与系统中其它会话边界控制器交互分发报文，分发报文的内容中包括本端会话边界控制器的公网IP地址、本端会话边界控制器下属软交换与公网端口的对应关系；私网端口分配单元200，用于为接收的分发报文中的软交换分配私网端口，私网端口与本端会话边界控制器下属的软交换一一对应；发送报文地址转换单元400，用于将本端会话边界控制器下属软交换发送的私网报文转换为公网报文，发送给对端会话边界控制器；接收报文地址转换单元300，用于将对端会话边界控制器发来的公网报文转换为本端的私网报文，发送给本端会话边界控制器下属软交换。
上述本端软交换与本端私网端口的对应关系通常预先存在于会话边界控制器中，或需要临时设置，因此会话边界控制器应该如图4所示，还包括：第一对应关系存储单元500，用于设置本端软交换与本端私网端口的对应关系；第二对应关系存储单元600，用于设置本端软交换与本端公网端口的对应关系。
另外，如果某一台会话边界控制器下属的软交换增加或减少，该会话边界控制器需要更新对应关系，因此，如图5所示，还包括对应关系更新单元700，用于会话边界控制器下属软交换增加或减少时，更新与其它会话边界控制器下属软交换的对应关系。
图3至5中的发送报文地址转换单元400进一步包括：目的地址确定子单元，将本端会话边界控制器的私网地址作为老的目的地址，将对端会话边界控制器的公网地址作为新的目的地址；目的端口确定子单元，将本端会话边界控制器的私网端口作为老的目的端口，将对端会话边界控制器的公网端口作为新的目的端口；源地址确定子单元，将本端会话边界控制器的公网地址作为新的源地址；源端口确定子单元，将本端会话边界控制器为软交换分配的公网端口作为新的源端口。
接收报文地址转换单元300进一步包括：目的地址确定子单元，将本端会话边界控制器的公网地址作为老的目的地址，将本端会话边界控制器下属的软交换作为新的目的地址；目的端口确定子单元，将本端会话边界控制器的公网端口作为老的目的端口；源地址确定子单元，将对端会话边界控制器的公网地址作为老的源地址，将本端会话边界控制器的私网地址作为新的源地址；源端口确定子单元，将对端会话边界控制器的公网端口作为老的源端口，将本端会话边界控制器的私网端口作为新的源端口。
本发明实施例还提供了一种实现互通网关应用层路由的方法，如图6所示，包括以下步骤：
步骤s601，会话边界控制器之间交互分发报文，分发报文中包括本端会话边界控制器的公网IP地址、本端会话边界控制器下属软交换与公网端口的对应关系。其中，会话边界控制器交互分发报文之前还包括：会话边界控制器设置本身的公网端口与下属软交换的对应关系。
步骤s602，对端会话边界控制器为接收的分发报文中的软交换在对端会话边界控制器分配对应的私网端口，该私网端口与对端会话边界控制器下属的软交换一一对应。其中，对端会话边界控制器为分发报文中软交换分配对应的私网端口之前还包括：对端会话边界控制器设置本身的公网端口与下属软交换的对应关系。
步骤s603，对端会话边界控制器下属的软交换发送的报文，通过对端会话边界控制器进行对端地址转换，通过本端会话边界控制器进行本端地址转换，发送到本端会话边界控制器下属的软交换。其中，对端地址转换具体包括：将对端会话边界控制器的私网地址和私网端口作为应用层路由老的目的地址和目的端口，将对端会话边界控制器为软交换分配的公网端口作为新的源端口，将对端会话边界控制器的公网地址作为新的源地址，将本端会话边界控制器的公网地址和公网端口作为新的目的地址和目的端口。本端地址转换具体包括：将对端会话边界控制器的公网地址和公网端口作为老的源地址和源端口，将本端会话边界控制器的公网地址和公网端口作为老的目的地址和目的端口；将本端会话边界控制器的私网端口和私网地址作为新的源地址和源端口，将本端会话边界控制器下属对应的软交换作为新的目的地址。
步骤s603之后，会话边界控制器下属软交换增加或减少时，更新与其它会话边界控制器下属软交换的对应关系，具体包括：发起更新的会话边界控制器向其它会话边界控制器发送更新请求，更新请求中包括更新的软交换，及对应的公网端口；接收到更新请求的会话边界控制器，根据更新请求中的软交换更新相应的对应关系，并将返回更新响应；发起更新的会话边界控制器更新本地对应关系。其中，当会话边界控制器下属软交换减少时，发起更新的会话边界控制器更新本地对应关系具体包括：删除私网地址与软交换的对应关系后，自动释放软交换对应的公网端口。
下面以NGN网络中，采用动态设置互通网关应用层路由的方法的实施例为例详细说明本发明，如图7所示，包括以下步骤：
步骤s701，在一个收敛域内的SBC加入组，并配置组内所有SBC的唯一公网IP地址。其中，一个收敛域包括多个互通的SBC及下属的软交换。
步骤s702，SBC动态的为本地私网内的每个软交换分配一个公网端口，该公网端口不能重复分配，该对应关系是一一对应，且可逆的，并且如果SBC上私网地址与软交换的对应关系被删除，则对应的公网端口也自动被释放。
步骤s703，SBC将私网中软交换地址与公网端口的对应关系发送到组内所有SBC。
步骤s704，SBC根据上述对应关系创建应用层路由表。
下面以其中一台SBC为例，说明该设备在接收到包含对应关系的分发报文后，创建本地的应用层路由表过程。其中，指定分发报文的SBC为a；接收分发报文，并创建应用层路由的SBC为b；SBC_a对应的软交换为软交换a；SBC_b对应的软交换为软交换b。SBC_b收到分发报文后，立即在私网侧为报文中每个软交换分配一个私网端口，该私网端口与SBC_a上的软交换地址一一对应；将SBC_b的私网地址和私网端口作为应用层路由的老的目的地址和端口，将SBC_b上为软交换b分配的公网端口作为新的源端口，将SBC_b的公网地址作为源地址，将SBC_a的公网地址和公网端口作为新的目的地址和端口，就自动创建了一条从软交换b到软交换a的应用层路由；这条应用层路由所完成的任务是将从软交换b出发，到达SBC_b的信令报文转发到SBC_a的公网地址。
要使信令报文能够到达软交换a，还要在SBC_a上自动配置一条应用层路由；这需要SBC_b也发送一个包含软交换地址和公网端口对应关系的分发报文；SBC_a立即为SBC_b私网侧的每个软交换(即一个SBC_b的公网端口)分配一个SBC_a私网侧的端口，并保证这种对应关系的一一对应。然后，将SBC_b的公网地址和公网端口作为老的源地址和端口，将SBC_a的公网地址和公网端口作为老的目的地址和端口，将SBC_a私网侧新分配的私网端口和私网地址作为新的源地址和端口，将软交换a和公网端口作为新的目的地址和目的端口；这条应用路由的任务是将从SBC_b出发、到达SBC_a的信令报文转发到软交换a。
以上描述是在SBC_a和SBC_b上分别建立了一条应用层路由，保证了从软交换b到软交换a的应用层路由可达，同理，可从软交换a建立到软交换b的应用层路由，就实现了完整的互通网关。对反向的应用层路由建立不再赘述，其流程与正向应用层路由完全相同。
另外，如果某一台SBC_a私网侧的软交换增加或减少，该SBC会立即发送一条更新对应关系报文到加入组的所有SBC，其余的SBC经过解析后，更新本地应用层路由，并立即回复一条响应报文到SBC_a，SBC_a根据报文内容更新本地的应用层路由。
本发明实施例中，通过设定软交换与公网端口的对应关系，且全网中每个SBC使用唯一确定的公网IP地址，并交互上述对应关系，节省了公网IP地址；另外，通过在SBC中设置接收和发送报文的地址转换功能，实现了软交换之间通信路由的自动化配置。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (16)

1、一种实现互通网关应用层路由的方法，应用于包括至少两个会话边界控制器的系统，所述每个会话边界控制器下属至少一个软交换，其特征在于，所述方法包括：
所述会话边界控制器之间交互分发报文，所述分发报文中包括本端会话边界控制器下属软交换与公网端口的对应关系、本端会话边界控制器的公网IP地址；
对端会话边界控制器为接收的分发报文中的软交换分配对应的私网端口，所述私网端口与所述对端会话边界控制器下属的软交换一一对应；
所述对端会话边界控制器下属的软交换发送的报文，通过所述对端会话边界控制器进行对端地址转换，通过所述本端会话边界控制器进行本端地址转换，发送到所述本端会话边界控制器下属的软交换。
2、如权利要求1所述实现互通网关应用层路由的方法，其特征在于，所述会话边界控制器交互分发报文之前还包括：
所述本端会话边界控制器设置下属软交换与所述本端会话边界控制器公网端口的对应关系。
3、如权利要求1所述实现互通网关应用层路由的方法，其特征在于，所述对端会话边界控制器为所述分发报文中软交换分配对应的私网端口之前还包括：
所述对端会话边界控制器设置下属软交换与所述对端会话边界控制器私网端口的对应关系。
4、如权利要求1所述实现互通网关应用层路由的方法，其特征在于，所述对端地址转换具体包括：
将所述对端会话边界控制器的私网地址和私网端口作为应用层路由老的目的地址和目的端口，将所述对端会话边界控制器为所述软交换分配的公网端口作为新的源端口，将所述对端会话边界控制器的公网地址作为新的源地址，将所述本端会话边界控制器的公网地址和公网端口作为新的目的地址和目的端口。
5、如权利要求1所述实现互通网关应用层路由的方法，其特征在于，所述本端地址转换具体包括：
将对端会话边界控制器的公网地址和公网端口作为老的源地址和源端口，将本端会话边界控制器的公网地址和公网端口作为老的目的地址和目的端口；将本端会话边界控制器的私网端口和私网地址作为新的源地址和源端口，将本端会话边界控制器下属对应的软交换作为新的目的地址。
6、如权利要求1所述实现互通网关应用层路由的方法，其特征在于，会话边界控制器下属软交换增加或减少时，更新与其它会话边界控制器下属软交换的对应关系。
7、如权利要求6所述实现互通网关应用层路由的方法，其特征在于，所述对应关系更新具体包括：
发起更新的会话边界控制器向其它会话边界控制器发送更新请求，所述更新请求中包括更新的软交换，及对应的公网端口；
接收到所述更新请求的会话边界控制器，根据所述更新请求中的软交换更新相应的对应关系，并返回更新响应；
所述发起更新的会话边界控制器更新本地对应关系。
8、如权利要求7所述实现互通网关应用层路由的方法，其特征在于，所述会话边界控制器下属软交换减少时，所述发起更新的会话边界控制器更新本地对应关系具体包括：删除私网地址与所述软交换的对应关系后，自动释放所述软交换对应的公网端口。
9、一种实现互通网关应用层路由的会话边界控制器，应用于包括至少两个会话边界控制器的系统，所述每个会话边界控制器下属至少一个软交换，其特征在于，所述会话边界控制器具体包括：
分发报文交互单元，用于与系统中其它会话边界控制器交互分发报文，所述分发报文包括所述本端会话边界控制器下属软交换与公网端口的对应关系、本端会话边界控制器的公网IP地址；
私网端口分配单元，用于为接收的分发报文中的软交换分配私网端口，所述私网端口与所述本端会话边界控制器下属的软交换一一对应；
发送报文地址转换单元，用于将本端会话边界控制器下属软交换发送的私网报文转换为公网报文，发送给对端会话边界控制器；
接收报文地址转换单元，用于将对端会话边界控制器发来的公网报文转换为本端的私网报文，发送给本端会话边界控制器下属软交换。
10、如权利要求9所述实现互通网关应用层路由的会话边界控制器，其特征在于，还包括：
第一对应关系存储单元，用于设置本端软交换与本端私网端口的对应关系；
第二对应关系存储单元，用于设置本端软交换与本端公网端口的对应关系。
11、如权利要求9所述实现互通网关应用层路由的会话边界控制器，其特征在于，发送报文地址转换单元进一步包括：
目的地址确定子单元，将本端会话边界控制器的私网地址作为老的目的地址，将对端会话边界控制器的公网地址作为新的目的地址；
目的端口确定子单元，将本端会话边界控制器的私网端口作为老的目的端口，将对端会话边界控制器的公网端口作为新的目的端口；
源地址确定子单元，将本端会话边界控制器的公网地址作为新的源地址；
源端口确定子单元，将本端会话边界控制器为所述软交换分配的公网端口作为新的源端口。
12、如权利要求9所述实现互通网关应用层路由的会话边界控制器，其特征在于，接收报文地址转换单元进一步包括：
目的地址确定子单元，将本端会话边界控制器的公网地址作为老的目的地址，将本端会话边界控制器下属的软交换作为新的目的地址；
目的端口确定子单元，将本端会话边界控制器的公网端口作为老的目的端口；
源地址确定子单元，将对端会话边界控制器的公网地址作为老的源地址，将本端会话边界控制器的私网地址作为新的源地址；
源端口确定子单元，将对端会话边界控制器的公网端口作为老的源端口，将本端会话边界控制器的私网端口作为新的源端口。
13、如权利要求9所述实现互通网关应用层路由的会话边界控制器，其特征在于，还包括对应关系更新单元，用于会话边界控制器下属软交换增加或减少时，更新与其它会话边界控制器下属软交换的对应关系。
14、一种实现互通网关应用层路由的系统，包括至少两个会话边界控制器的系统，所述每个会话边界控制器下属至少一个软交换，其特征在于，所述会话边界控制器具体包括：
分发报文交互单元，用于与系统中其它会话边界控制器交互分发报文，所述分发报文包括所述本端会话边界控制器下属软交换与公网端口的对应关系、本端会话边界控制器的公网IP地址；
私网端口分配单元，用于为接收的分发报文中的软交换分配私网端口，所述私网端口与所述本端会话边界控制器下属的软交换一一对应；
发送报文地址转换单元，用于将本端会话边界控制器下属软交换发送的私网报文转换为公网报文，发送给对端会话边界控制器；
接收报文地址转换单元，用于将对端会话边界控制器发来的公网报文转换为本端的私网报文，发送给本端会话边界控制器下属软交换。
15、如权利要求14所述实现互通网关应用层路由的系统，其特征在于，所述会话边界控制器还包括：
第一对应关系存储单元，用于设置本端软交换与本端私网端口的对应关系；
第二对应关系存储单元，用于设置本端软交换与本端公网端口的对应关系。
16、如权利要求14所述实现互通网关应用层路由的系统，其特征在于，所述会话边界控制器还包括对应关系更新单元，用于会话边界控制器下属软交换增加或减少时，更新与其它会话边界控制器下属软交换的对应关系。
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