CN101141314B - 一种监听网关进行媒体与信令分发的系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种监听网关进行媒体与信令分发的方法，涉及NGN网络的信息安全监听技术，包括以下步骤：LIG接收SS发来的用于建立被控目标上下行通道的消息后，提取相关信息，并分配本地临时端口；LIG向SS回复消息，携带含有本地临时分配端口的SDP信息；LIG根据相关信息查询用户设控信息，确定需分发的目的LIC；LIG向目的LIC发送消息，携带含有本地临时端口的SDP信息，同时将相关信息分发给目的LIC；LIG接收目的LIC回复的消息后，提取相关端口信息。本发明实现了监听网关向监听中心进行媒体与信令的分发，为监听中心实现对NGN网络的实时语音监听等相关功能提供了一种有效的解决方法。
Description
技术领域
本发明涉及NGN网络的信息安全监听技术，尤其涉及NGN网络监听网关进行媒体/信令分发的技术。
背景技术
通讯技术目前正日益广泛地应用到社会和生活的各个方面，利用通讯技术从事犯罪甚至恐怖活动的情况也日益严重。合法监听技术是国家安全部门与各种违法犯罪活动做斗争的有力武器，采用合法监听技术的警用监听通信系统在国家安全领域具有非常重要的作用。
NGN(下一代网络)通信技术是今后固网通信发展的重点，其为现有传统固网向固网3G的平滑过渡提供了非常重要的技术保证。随着NGN通信技术以及其网络建设的不断发展，对NGN网络实现监听将显得越来越重要。
与以往电路域通信网络不同，在NGN通信架构中，控制层设备与承载层设备完全分离，用户的所有通信活动都将通过SS(软交换)进行控制，控制信令使用SIP(初始会话协议)。如图1所示，在LIC(监听中心)与SS之间增加LIG(监听网关)设备，由LIG作为监听代理，是一种实现对NGN网络设备进行监听的方法。而这种监听系统架构，与ETSI(欧洲电信标准协会)组织提出的监听模型非常吻合，参见图2。采用这种监听系统架构，可以实现从NGN警用监听接口标准到ETSI监听接口标准的转换，同时可以灵活选择并提供监听中心所需要的监听标准接口。
在这种监听网络架构下，如何提供一种有效的方法来保证监听网关能够正确进行媒体与信令分发就显得非常重要。只有通过监听网关正确地进行媒体/信令分发，监听中心才能获得监听上层应用所需要的数据信息，完成对NGN网络的有效监听。
发明内容
本发明的目的是提供一种监听网关进行媒体与信令分发的方法。在本方法实施后，可以成功实现监听网关的媒体/信令分发功能，为监听中心提供能够正常监听NGN网络所需的通信内容接口并实现其上层监听业务。
为实现上述发明目的，本发明提供一种监听网关进行媒体与信令分发的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤10：软交换向LIG即合法监听网关发送消息，要求建立被控目标上下行通道；
步骤20：LIG接收步骤10所述软交换发来的消息，并分配本地临时端口，用于接收和转发被控目标上下行媒体流数据；
步骤30：LIG向软交换回复消息，通知步骤20所述本地临时端口的SDP信息即会话描述协议信息；
步骤40：LIG根据步骤10所述软交换发来的消息，确定被控目标呼叫产生的媒体与信令需分发到的目的LIC即合法监听中心；
步骤50：LIG向步骤40所述目的LIC发送消息，用于建立到各个目的LIC的被控目标上下行通道；
步骤60：目的LIC向LIG回复消息，通知成功获取LIG消息；
步骤70：被控目标上下行媒体流和信令发送到LIG，由LIG经步骤20所述本地临时端口分发至各个目的LIC。
进一步地，所述步骤20具体包括以下步骤：
步骤201：所述LIG接收步骤10所述软交换发来的消息，从中提取主被叫用户标示、软交换标示以及SDP信息中包含的用户端口信息；
步骤202：所述LIG分配两个本地临时端口，其中一个用于接收和转发被控目标上行媒体流数据，另外一个用于接收和转发被控目标下行媒体流数据。
所述步骤40具体包括以下步骤：
步骤401：所述LIG利用在步骤201所述提取出的主被叫标示和软交换标示，查询被控目标对应的设控信息，确定被控目标呼叫产生的媒体与信令需分发到的目的LIC。
更进一步地，步骤50所述LIG发送给目的LIC的消息还包括：步骤20所述本地临时端口的SDP信息，用于建立到各个目的LIC的被控目标上下行通道；被控目标标示；软交换标示；通信内容关联ID。
此外，本发明还提供一种应用上述方法，进行媒体与信令分发的系统，包括以下模块：
IP承载转发控制模块，用于的处理和控制SIP协议信令以及控制媒体转发；
分发模块，用于确定设控的LIC局向，提供给信令和呼叫控制模块，并进行媒体流与信令的分发；
数据库DB模块，用于保存用户的设控信息，提供数据库接口，对其他功能模块进行支持，分配LIG上用于接收被控目标上下行媒体的临时端口；
媒体转发模块，用于接收和转发信令和媒体包，完成路由单元与主控单元间的通信，连接各硬件单元。
进一步地，所述IP承载转发控制模块包括：信令和控制子模块，用于支持RFC3261的SIP协议处理以及扩展的SIP协议功能，完成与SS和LIC之间的呼叫控制，采用SIP控制；媒体转发控制子模块，用于控制媒体转发模块进行媒体转发。
进一步地，所述媒体转发模块包括：路由单元，用于接收和转发信令和媒体包；网管单元，用于所述路由单元与主控单元间进行通信；以太网交换单元，用于连接各硬件单元。
与现有技术相比，本发明实现了监听网关向监听中心进行媒体与信令的分发，为监听中心实现对NGN网络的实时语音监听等相关功能提供了一种有效的解决途径和方法。
附图说明
图1是NGN网络中网关监听结构图；
图2是ETSI监听模型结构图；
图3是本发明系统结构图；
图4是本发明监听网关信令分发流程图；
图5是本发明监听网关媒体转发流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行更为详细的说明。
图3是本发明实现网关监听进行媒体和信令分发的系统结构图，如图所示，系统主要包括以下模块：IP承载转发控制模块、分发模块、数据库DB模块以及媒体转发模块。其中媒体转发模块包含若干硬件处理单元：用于接收和转发信令和媒体包的路由单元RF(路由板)，用于RF与主控单元MP进行通信的网管单元NMC(网管板)，以及连接各硬件单元的以太网交换单元HMS(以太网交换板)。
数据库DB模块主要负责保存用户的设控相关信息；提供数据库接口，对其他功能模块进行支持；分配LIG上用于接收被控目标上下行媒体的临时端口。
IP承载转发控制模块包括：信令和控制处理子模块以及媒体转发控制子模块。其中信令和控制子模块主要负责支持RFC3261的SIP协议处理以及扩展的SIP协议功能；完成与SS和LIC之间的呼叫控制，采用SIP控制；而媒体转发控制子模块负责控制媒体转发模块进行媒体转发。
分发模块主要负责通过调用数据库DB模块提供的接口，确定设控的LIC局向，提供给信令和呼叫控制模块，用于媒体流与信令的分发。
媒体转发模块，在信令及呼叫模块的控制下，主要负责完成到网元侧主被叫方到监听中心的媒体流转发。
图4是本发明监听网关信令分发流程图，如图所示，应用本发明的具体实施例的信令分发流程如下：
步骤400：IP承载转发控制模块的信令和控制处理子模块为本次呼叫申请呼叫数据区，并调用数据库DB模块提供的接口申请本地临时端口，用于接收被控目标上下行媒体流。对于主被叫用户，SS会通过两个INVITE消息来分别建立被控目标的上下行通道，信令和控制处理子模块将对这两次呼叫进行关联，并提取主被叫标示，SS标示，CCC-ID(通信内容关联ID)以及SDP信息(包括用户端口)保存在呼叫数据区中。数据区及代理端口申请成功，向分发模块发送带有被控目标标示、SS标示、CCC-ID以及本地临时端口的呼叫开始请求消息，转步骤410；申请失败，转步骤460。
步骤410：分发模块收到IP承载转发控制模块发送的呼叫开始请求消息后，根据消息中的被控目标标示以及SS标示，通过调用数据库DB模块提供的接口，查询被控目标是否被LIC设控。如果被设控，转步骤420；如果没有被设控或者数据库查询失败抑或超时，转步骤460。
步骤420：分发模块向IP承载转发控制模块的被叫侧处理进程回响应消息，同时向媒体转发模块发送本地接续命令，其中带有用户端口以及本地临时端口，转步骤430；同时根据查询数据库获取的被控目标设控的LIC局向及各个局向的设控参数，向IP承载转发模块的主叫侧处理进程发送呼叫建立请求消息，用于建立被控目标上下行通道的连接到设控的各个LIC，对信令以及媒体流向各个设控LIC分发，转步骤440。
步骤430：IP承载转发控制模块的被叫侧处理进程接收到分发模块回的响应消息后，向SS回复200OK消息，将步骤400中申请到的本地临时端口放在SDP信息中带给SS，以便SS通知主被叫用户更新其远端目的端口信息。IP承载转发控制模块被叫侧处理进程等待SS的回应消息。如果SS回ACK消息，转步骤470；如果等待超时或者SS回应失败消息，则转步骤460。
步骤440：IP承载转发控制模块主叫侧处理进程收到分发模块发送的呼叫建立请求消息后，向LIC侧发送INVITE消息，其携带有步骤400中申请的本地临时端口的SDP信息，同时将数据区中保存的主被叫号码、SS标示、CCC-ID等与监听呼叫处理相关的重要参数放于SIP消息头中。IP承载转发控制模块主叫侧处理进程等待LIC的回应消息，如果LIC回200OK消息，转步骤450；如果等待响应消息超时或者LIC回应失败消息，则转步骤460；
步骤450：IP承载转发控制模块接收到LIC回的200OK响应消息后，提取其SDP信息中携带的LIC的媒体接收端口，同时向媒体转发模块发送带有LIC接收端口的转发接续消息。转步骤470。
步骤460：IP承载转发控制模块向SS侧回应释放消息，向分发和媒体转发模块发送释放消息；如果LIG与LIC建立了被控目标上下行通道的连接，向LIC侧发送回应释放消息，最终结束此次监听呼叫。
步骤470：处理此次呼叫的剩余流程，直到此次呼叫流程结束。
图5是本发明监听网关媒体转发流程图，如图所示，本发明的监听网关进行媒体流分发的步骤包括：
步骤500：通过网管单元NMC，媒体转发模块的路由单元RF接收到前台主控处理单元MP发送来的本地接续以及转发接续命令，获取其中携带的本地临时端口、用户远端端口以及LIC侧接收端口等信息，转步骤510。
步骤510：维护上述端口之间关联关系的快速转发表，根据端口之间的关联性完成端口之间的接续。其主要保证被控目标上行数据在LIG的上行媒体接收端口上接收，并分发到LIC上行媒体接收端口上；而被控目标下行数据在LIG的下行媒体接收端口上接收，并分发到LIC下行媒体接收端口上。转步骤520。
步骤520：当被控目标媒体流到达LIG时，查询快速转发表，获得需要转发的LIC接收端口，将从LIG的上行媒体接收端口上接收的媒体流，转发到LIC上行媒体接收端口；将从LIG的下行媒体接收端口上接收的媒体流，转发到LIC下行媒体接收端口。转步骤530。
步骤530：当被控目标的监听呼叫结束时，媒体转发模块的RF单元接收到前台MP发送的停止接续和转发命令之后，释放上述端口之间的物理接续，在快速转接表中清除对应的端口之间的关联信息。
当然，基于这种方法还可以有其它多种实施例。在不背离本发明精神及其实质的情况下，本领域的一般技术人员应该理解可以在不超出本发明范围的情况下，实施各种改变、变形和部件的同体替换。以上变换及在其它的各种等同变换均应在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种监听网关进行媒体与信令分发的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤10：软交换向LIG即合法监听网关发送消息，要求建立被控用户上下行通道；其中，对于主被叫用户，软交换会通过两个INVITE消息来分别建立被控目标的上下行通道，信令和控制处理子模块将对这两次呼叫进行关联，并提取主被叫标示，软交换标示，通信内容关联ID以及包括用户端口的SDP信息保存在呼叫数据区中；
步骤20：LIG接收所述软交换发来的消息，并分配本地临时端口，用于接收和转发被控目标上下行媒体流数据；
步骤30：LIG向软交换回复消息，通知所述本地临时端口的SDP信息即会话描述协议信息；
步骤40：LIG根据所述软交换发来的消息，确定被控用户呼叫产生的媒体与信令需分发到的目的LIC即合法监听中心；
步骤50：LIG向所述目的LIC发送消息，用于建立到各个目的LIC的被控用户上下行通道；
步骤60：目的LIC向LIG回复消息，通知成功获取LIG消息；
步骤70：被控用户上下行媒体流和信令发送到LIG，由LIG经所述本地临时端口分发至各个目的LIC；所述步骤20具体包括以下步骤：
步骤201：所述LIG接收所述软交换发来的消息，从中提取主被叫用户标示、软交换标示以及SDP信息中包含的用户端口信息；
步骤202：所述LIG分配两个本地临时端口，其中一个用于接收和转发被控目标上行媒体流数据，另外一个用于接收和转发被控目标下行媒体流数据；
其中，LIG进行媒体流转发的步骤包括：
步骤510：维护本地临时端口、用户远端端口以及LIC侧接收端口之间关联关系的快速转发表，根据端口之间的关联性完成端口之间的接续；
步骤520：当被控目标媒体流到达LIG时，查询快速转发表，获得需要转发的LIC接收端口，将从LIG的上行媒体接收端口上接收的媒体流，转发到LIC上行媒体接收端口；将从LIG的下行媒体接收端口上接收的媒体流，转发到LIC下行媒体接收端口；
步骤530：当被控目标的监听呼叫结束时，媒体转发模块的RF单元接收到前台MP即前台主控处理单元发送的停止接续和转发命令之后，释放本地临时端口、用户远端端口以及LIC侧接收端口之间的物理接续，在快速转发表中清除对应的端口之间的关联信息。
2.如权利要求1所述的媒体与信令分发的方法，其特征在于，所述步骤40具体包括以下步骤：
步骤401：所述LIG利用所述提取出的主被叫标示和软交换标示，查询被控目标对应的设控信息，确定被控目标呼叫产生的媒体与信令需分发到的目的LIC。
3.如权利要求1或2所述的媒体与信令分发的方法，其特征在于，步骤50中所述LIG发送给目的LIC的消息包括：所述本地临时端口的SDP信息，用于建立到各个目的LIC的被控用户上下行通道；被控用户标示；软交换标示；通信内容关联ID。
4.一种应用权利要求1或2或3所述媒体与信令分发的方法的系统，其特征在于，包括以下模块：
IP承载转发控制模块，用于处理和控制SIP协议信令以及控制媒体转发；包括所述信令和控制处理子模块，用于支持RFC3261的SIP协议处理以及扩展的SIP协议功能，完成与SS和LIC之间的呼叫控制，采用SIP控制；
分发模块，用于确定设控的LIC局向，提供给信令和呼叫控制模块，并进行媒体流与信令的分发；
数据库DB模块，用于保存用户的设控信息，提供数据库接口，对其他功能模块进行支持，分配LIG上用于接收被控目标上下行媒体的临时端口；
媒体转发模块，用于接收和转发信令和媒体包，完成路由单元与主控单元间的通信，连接各硬件单元。
5.如权利要求4所述媒体与信令分发的系统，其特征在于，所述IP承载转发控制模块包括：媒体转发控制子模块，用于控制媒体转发模块进行媒体转发。
6.如权利要求4所述媒体与信令分发的系统，其特征在于，所述媒体转发模块包括：路由单元，用于接收和转发信令和媒体包；网管单元，用于所述路由单元与主控单元间进行通信；以太网交换单元，用于连接各硬件单元。
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