CN101179468A - 异构网络sip终端与h.323终端通讯的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种异构网络SIP终端与H.323终端通讯的方法，涉及网络通信领域，为解决IPv6网络中的基于SIP的VoIPv6电话，和其外部位于IPv4网络中的基于H.323的VoIP电话对端进行多媒体通讯而发明。本发明通过采用网关代理+NAT－PT的方式，可以在不改变原IPv4设备和网络部署的情况下，只需在IPv6网络中增加NAT－PT和IPv6 SIP－IPv4 H.323网关代理设备，就能很好解决IPv6网络中SIP终端与IPv4网络中H.323终端直接进行通讯的问题。本发明适用于IPv6网络中SIP终端与IPv4网络中H.323终端的多媒体通讯。
Description
技术领域
本发明涉及网络通信领域，尤其涉及一种IPv6网络中SIP终端与IPv4网络中H.323终端进行多媒体通信的方法。
背景技术
当前，随着信息技术的发展，计算机网络与传统电信网络正逐步走向融合。基于分组交换技术的IP电话因其特殊的运营方式和成本核算方法，正以低廉的价格给传统电信市场带来强大冲击。
目前国际上IP网络通信的主要标准有H.323和SIP，两者都对IP电话系统信令提出了完整的解决方案，初衷都是作为多媒体通信的应用层控制(信令)协议的，因此都利用RTP(Real-Time Protocol)作为媒体传输协议。但两者的设计风格截然不同。H.323采用的是传统的电话信令模式，包括一系列协议；而SIP借鉴其他互联网协议，采用基于文本的协议。
H.323沿用的是传统的电话信令模式，其最大优势在于比较成熟，已经出现了不少H.323产品。H.323符合通信领域传统的设计思想，进行集中、层次式控制，便于计费和与传统的电话网相连。
SIP协议借鉴了互联网的标准和协议的设计思想，在风格上遵循简练、开放、兼容和可扩展的原则，结构比较简单。
H.323和SIP各有利弊，目前，在我国IP电话中采用H.323协议已被广泛接受，但是，SIP的简单、灵活等特点正吸引着越来越多的设备厂商关注和支持，并逐渐成为未来发展的方向，因此有相当一部分人认为，SIP会逐渐取代H.323，成为未来音频、视频通讯的主流信令。
随着因特网的快速发展，IPv4(Internet Protocol version 4)地址空间越来越匮乏，迫切需要一种新的因特网协议来代替，IPv6(Internet Protocol version 6)应运而生。与IPv4协议相比，IPv6具备的一系列先进特性，如充足的地址空间、自动配置、改进的移动性以及安全性，使其越来越引起人们的重视，IPv6已经进入了一个实质性的建设阶段。但是，无论从运营成本，还是人们需求的迫切程度来考虑，IPv6网络的部署都只会是一个渐进的过程，必然会在很长的一段内与现有IPv4网络共存，并最终取代IPv4。
因此，在共存与过渡期间，未来将占主流的基于IPv6的SIP终端与今天占主流的基于IPv4网络中H.323终端通信将是一个长期持续的现象。
H.323、SIP协议本身与IP层无关，适用于IPv4网络和IPv6网络，同一地址体系的H.323与SIP之间的协议互通已经有研究的成果。但是由于在建立连接时，连接建立的地址和端口号需要在有效载荷中进行指定，单纯的NAT-PT(网络地址转换和协议转换)虽然能对IPv4和IPv6地址已经端口进行转换，但对于负载中的地址则无能为力，单纯依靠NAT-PT(网络地址转换和协议转换)设备无法使IPv4网络中的H.323终端和IPv6网络中的SIP正常通信。
同样，在IPv6网络建设过程中，一些个人或企业处于安全考虑，都会在采用IPv6的局域网中部署防火墙，同时，当需要与外部IPv4公网进行通信时，采用NAT-PT设备进行地址和端口转换，此时，IPv6网络内部终端进行多媒体通讯不会遇到任何问题，但当与IPv4公网中的H.323终端通讯时就无法进行正常工作。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提出一种异构网络SIP终端与H.323终端通讯的方法，能够使IPv6网络中基于SIP的VoIPv6电话，和其外部位于IPv4网络中基于H.323的VoIP电话对端进行多媒体通讯。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案异构网络SIP终端与H.323终端通讯的方法，包括步骤：
(1)在IPv6网络中增加中间转换代理设备；
(2)IPv6网络中的SIP终端与IPv4网络中的H.323终端通过该中间转换代理设备相互连接进行通讯。其中，
所述步骤(1)具体为：
(11)在IPv6网络中增加网络地址转换和协议转换设备和网关代理设备；
(12)网络地址转换和协议转换设备做网关代理设备的v6地址和v4地址之间的静态映射。
所述步骤(2)具体为：
(21)IPv6网络中的SIP终端注册到所述网关代理设备上，网关代理设备代替IPv6网络中的SIP终端向IPv4网络中的H.323网守注册；
(22)IPv6网络中的SIP终端与IPv4网络中的H.323终端，通过所述网关代理设备，相互连接进行通讯。
其中，所述步骤(22)具体为：
(221A)网关代理设备根据IPv6网络中的SIP终端向IPv4网络中的H.323终端发起的呼叫消息，向IPv4网络中的H.323网守发送穿透网络地址转换和协议转换设备的接纳请求；
(222A)网关代理设备根据IPv4网络中H.323网守回应的接纳请求确认消息，穿过网络地址转换和协议转换设备向IPv4网络中的H.323终端发建立连接消息；
(223A)网关代理设备将IPv4网络中的H.323终端向其发送的alerting消息翻译成振铃消息后，发送给IPv6网络中的SIP终端；
(224A)网关代理设备收到IPv4网络中的H.323终端向其发送的连接消息后，与IPv4网络中的H.323终端进行H.245协商，然后向IPv6网络中的SIP终端发200OK消息；
(225A)IPv6网络中的SIP终端向网关代理设备发送确认消息后，网关代理设备与IPv6网络中的SIP终端和IPv4网络中的H.323终端分别建立媒体连接。
所述步骤(22)还具体为：
(221B)IPv4网络中H.323终端向该网络中的H.323网守发送呼叫IPv6网络中SIP终端的许可请求；
(222B)IPv4网络中H.323网守应答请求，指示H.323终端与网关代理设备建立呼叫；
(223B)网关代理设备将IPv4网络中H.323终端向其发出的建立连接消息翻译后发向IPv6网络中SIP终端，通知IPv6网络中SIP终端直接与自己连接；
(224B)网关代理设备将IPv6网络中SIP终端向其发送的振铃消息翻译后发给IPv4网络中H.323终端；
(225B)网关代理设备根据IPv6网络中SIP终端向其发送的200OK消息，向IPv4网络中H.323终端发送连接消息，通知H.323终端直接与自己建立连接并进行H.245媒体协商；
(226B)网关代理设备向IPv6网络中SIP终端发确认消息后，与IPv4网络中H.323终端和IPv6网络中SIP终端分别建立媒体连接。
更进一步地，在所述步骤(22)之后还包括步骤：
(C1)网关代理设备收到IPv4网络中H.323终端发送的将通话转交给另一H.323终端的消息后，中断同该H.323终端的通话，并向所述另一H.323终端发送建立连接消息；
(C2)所述另一H.323终端向网关代理设备发送连接消息；
(C3)网关代理设备与所述另一H.323终端进行H.245协商后，将该连接消息翻译后向IPv6网络中SIP终端发送，通知该SIP终端与自己建立连接；
(C4)网关代理设备与所述另一H.323终端和IPv6网络中SIP终端分别建立媒体连接。
其中，在上述各步骤中所述的网关代理设备上运行SIP和H.323双栈。
与现有技术相比，本发明异构网络SIP终端与H.323终端通讯的方法，通过采用网关代理+NAT-PT的方式，不仅解决了通讯过程中SIP和H.323信令的互通，IPv6地址和IPv4地址之间的相互转换，也解决了有效载荷中传输地址之间的转换问题，从而在确保网络安全，不改变已有设备和网络环境的情况下，为用户提供实时的点对点或多点之间的多媒体通讯服务。
附图说明
图1是IPv6网络中SIP终端与外部IPv4H.323终端通讯概图。
图2是IPv6网络中的SIP终端呼叫IPv4网络中H.323终端流程图。
图3是IPv4网络中的H.323终端呼叫IPv6网络中SIP终端流程图。
图4是H.323终端将通话转交到另一H.323终端流程图。
具体实施方式
为了进行信令和地址转换，在IPv6网络中的终端和NAT-PT设备中间增加了IPv6SIP-IPv4H.323网关代理，网关代理是采用信令代理和媒体代理方式实现对语音和视频等多媒体业务穿越v4/v6网络的功能实体技术，网关代理设备存在一个NAT-PT设备映射的全局唯一IPv4地址，将SIP信令流转换为H.323信令流，并全部转发到NAT-PT进行处理，从使用者的角度来看，网关代理设备对用户，设备和网络是透明的，具体工作步骤主要包括：
第一步，在NAT-PT设备做网关代理的v6地址和v4地址之间的静态映射。
第二步，对于IPv6网络中的SIP终端而言，网关代理设备基本上是一个普通的代理，但是这个服务器同时代理向H.323网络通信，终端只需改变代理的设置注册到代理服务器上就可以了。
第三步，通过代理服务器，IPv6网络中的终端完全穿越了NAT-PT或v4/v6间的防火墙设备，与其它设备(如网守，代理，终端或者多点控制单元等)建立连接，确保语音和视频通信畅通无阻。
网关代理上运行SIP和H.323双栈，充当SIP终端的信令和RTP/RTCP媒体代理，并进行穿越IPv4和IPv6的信令负载中的地址转换。
SIP终端在通话前事先向网关代理注册，网关代理为每个SIP终端除了生成SIP URL外，也为其分配一一对应的IPv4H.323URL形式的别名，并把别名与SIP终端的映射关系保存在自己的别名表里。网关代理<使用SIP终端别名，网关代理地址>代替SIP终端向H.323网守注册，使发向SIP终端的信令一律由网守先转发到网关代理，然后由网关代理根据别名发向终端。IPv4H.323网络通过别名来识别和呼叫SIP终端。
SIP终端向网关代理发出呼叫消息时，如果代理识别出被叫是合法的SIP别名，则按照SIP呼叫流程处理。否则，将呼叫转换成对应的H.323信令，向相连的H.323网守呼叫，直至完成通话过程。H.323设备向网关代理发出呼叫消息时，如果被叫已经在网关代理进行了注册，则网关代理将呼叫信令翻译成SIP信令，向SIP终端发出呼叫，直至通话完成。
下面结合附图对技术方案的实施作进一步的详细描述，描述集中在典型的呼叫流程上。1.IPv6网络中的SIP终端向IPv4网络中的终端H.323发起呼叫
第1步，主叫SIP终端首先通过网关代理向IPv4网络中的H.323终端发起呼叫INVITE消息。
第2步，网关代理保存INVITE信息中包含SIP终端的RTP/RTCP端口，向H.323网守发送穿透NAT-PT的接纳请求ARQ(admission request)消息。消息载荷中源地址为网关代理的IPv4地址。
第3步，网守向网关代理回应接纳确认ACF(admission confirmation)消息，消息载荷中携带被叫H.323的IPv4终端地址。网关代理按照此地址对应的兼容IPv6地址，穿过NAT-PT向H.323终端发建立连接Setup消息，Setup消息中h245Address设置为网关代理的IPv4地址。
第4步，H.323终端向网关代理发送alerting消息，网关代理将消息翻译成振铃RINGING消息，发给SIP终端。
第5步，H.323终端向网关代理发连接Connect消息，网关代理收到后，与H.323终端进行H.245协商然后向SIP终端发200OK。200OK中地址为网关代理的IPv6地址，媒体端口为网关代理的RTP/RTCP端口。
第6步，SIP终端向网关代理发送确认ACK(acknowledgement)消息。
第7步，SIP终端与网关代理、H.323终端与网关代理分别建立媒体连接，两边终端通过网关代理进行媒体流传输。
2.IPv4网络中的H.323终端向IPv6网络中的SIP终端发起呼叫
第1步，H.323终端向网守发许可请求ARQ，呼叫SIP终端。
第2步，网守应答请求，通知H.323终端网关代理的IPv4地址，指示与之建立呼叫。
第3步，H.323终端向网关代理发出Setup消息建立连接，Setup中的h245Addres地址为H.323终端的IPv4地址。
第4步，网关翻译Setup消息，网关代理IPv6地址信息被包含在INVITE会话描述的连接行中，发向SIP终端，通知终端直接与自己连接。
第5步，SIP终端向网关代理发RINGING消息，网关代理向H.323终端发送ALERT消息。
第6步，SIP终端向网关代理发200OK，网关代理记录消息中SIP终端的媒体端口，向H.323终端发CONNECT消息，CONNECT中h245Addres为网关代理的IPv4映射地址，通知H.323终端直接与自己建立连接。
第7步，H.323终端与网关代理进行H.245媒体协商，网关代理记录H.323终端的媒体端口，网关代理向SIP终端发ACK消息。
第8步，H.323终端与网关代理，SIP终端与网关代理分别建立媒体连接，两边终端通过网关代理进行RTP/RTCP媒体流传输。
3.H.323终端将通话转交到另一H.323终端
SIP终端与H.323终端1正在进行通话，网关代理在通话建立时已经记录了双方的媒体端口。H.323终端1决定将通话转交到H.323终端2。
第1步，H.323终端1发送Transfer到网关代理，通知网关代理将通话转交给H.323终端2，Transfer中包含H.323终端2的IPv4地址。
第2步，网关代理向H.323终端1发送Disconnect消息，中断通话。
第3步，网关代理根据地址映射规则，从H.323终端2的IPv4地址得到其IPv6地址，穿过NAT-PT向H.323终端2发送Setup消息，消息中h245Address地址为网关代理的IPv4地址。
第4步，H.323终端2向网关代理发Connect消息，建立连接。
第5步，H.323终端2进行H.245协商，互相通知自己的RTP/RTCP媒体端口，网关将H.323终端2的媒体端口其记录下来。
第6步，网关代理将Connect消息翻译成INVITE消息向SIP终端发送，消息中包含自己的IPv6地址和媒体端口，通知SIP终端与自己建立连接。
第7步，H.323终端2与网关、SIP终端与网关分别建立连接，通过网关进行RTP/RTCP媒体流传输。
本发明使用了NAT-PT加IPv6SIP-IPv4H.323网关代理设备的方式，使得IPv6孤岛网络中的SIP设备可以与IPv4骨干网络中的H.323实体进行多媒体通讯，该方法充分利用现有多媒体通讯设备，不改变IPv4网络布局和现有设备功能，只需增加新的IPv6SIP-IPv4H.323网关代理功能，可扩展性好，同时效率比较高。
这里需要指出的是，本发明中的几个具体实施例只是列举了本发明的少数几个实例，其余类似的实例如其他的具体呼叫流程都可以在本发明的思想下进行实施，具处理方式大同小异，这里就不再一一赘述。总之，使用本发明的设计思想及其任何等效变换进行IPv6网络中SIP终端与IPv4网络中H.323终端之间的多媒体通讯，均应属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种异构网络SIP终端与H.323终端通讯的方法，其特征在于，包括步骤：
(1)在IPv6网络中增加中间转换代理设备；
(2)IPv6网络中的SIP终端与IPv4网络中的H.323终端通过该中间转换代理设备相互连接进行通讯。
2.根据权利要求1所述的异构网络SIP终端与H.323终端通讯的方法，其特征在于，所述步骤(1)具体为：
(11)在IPv6网络中增加网络地址转换和协议转换设备和网关代理设备；
(12)网络地址转换和协议转换设备做网关代理设备的v6地址和v4地址之间的静态映射。
3.根据权利要求2所述的异构网络SIP终端与H.323终端通讯的方法，其特征在于，所述步骤(2)具体为：
(21)IPv6网络中的SIP终端注册到所述网关代理设备上，网关代理设备代替IPv6网络中的SIP终端向IPv4网络中的H.323网守注册；
(22)IPv6网络中的SIP终端与IPv4网络中的H.323终端，通过所述网关代理设备，相互连接进行通讯。
4.根据权利要求3所述的异构网络SIP终端与H.323终端通讯的方法，其特征在于，所述步骤(22)具体为：
(221A)网关代理设备根据IPv6网络中的SIP终端向IPv4网络中的H.323终端发起的呼叫消息，向IPv4网络中的H.323网守发送穿透网络地址转换和协议转换设备的接纳请求；
(222A)网关代理设备根据IPv4网络中H.323网守回应的接纳请求确认消息，穿过网络地址转换和协议转换设备向IPv4网络中的H.323终端发建立连接消息；
(223A)网关代理设备将IPv4网络中的H.323终端向其发送的alerting消息翻译成振铃消息后，发送给IPv6网络中的SIP终端；
(224A)网关代理设备收到IPv4网络中的H.323终端向其发送的连接消息后，与IPv4网络中的H.323终端进行H.245协商，然后向IPv6网络中的SIP终端发200OK消息；
(225A)IPv6网络中的SIP终端向网关代理设备发送确认消息后，网关代理设备与IPv6网络中的SIP终端和IPv4网络中的H.323终端分别建立媒体连接。
5.根据权利要求3所述的异构网络SIP终端与H.323终端通讯的方法，其特征在于，所述步骤(22)具体为：
(221B)IPv4网络中H.323终端向该网络中的H.323网守发送呼叫IPv6网络中SIP终端的许可请求；
(222B)IPv4网络中H.323网守应答请求，指示H.323终端与网关代理设备建立呼叫；
(223B)网关代理设备将IPv4网络中H.323终端向其发出的建立连接消息翻译后发向IPv6网络中SIP终端，通知IPv6网络中SIP终端直接与自己连接；
(224B)网关代理设备将IPv6网络中SIP终端向其发送的振铃消息翻译后发给IPv4网络中H.323终端；
(225B)网关代理设备根据IPv6网络中SIP终端向其发送的200OK消息，向IPv4网络中H.323终端发送连接消息，通知H.323终端直接与自己建立连接并进行H.245媒体协商；
(226B)网关代理设备向IPv6网络中SIP终端发确认消息后，与IPv4网络中H.323终端和IPv6网络中SIP终端分别建立媒体连接。
6.根据权利要求4或5所述的异构网络SIP终端与H.323终端通讯的方法，其特征在于，在所述步骤之后还包括步骤：
(C1)网关代理设备收到IPv4网络中H.323终端发送的将通话转交给另一H.323终端的消息后，中断同该H.323终端的通话，并向所述另一H.323终端发送建立连接消息；
(C2)所述另一H.323终端向网关代理设备发送连接消息；
(C3)网关代理设备与所述另一H.323终端进行H.245协商后，将该连接消息翻译后向IPv6网络中SIP终端发送，通知该SIP终端与自己建立连接；
(C4)网关代理设备与所述另一H.323终端和IPv6网络中SIP终端分别建立媒体连接。
7.根据权利要求6所述的异构网络SIP终端与H.323终端通讯的方法，其特征在于，所述网关代理设备上运行SIP和H.323双栈。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20110622 Termination date: 20171110 |