CN102255980A - 管理会话初始协议呼叫信息的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种管理会话初始协议呼叫信息的方法和装置，涉及；解决现有技术中维护公网用户和私网用户呼叫的运营成本过高的问题。所述方法，包括：从公网用户接收目的地址为私网用户的第一SIP呼叫管理信息；获取为所述私网用户服务的NAT的地址信息；采用所述NAT的地址信息，通过所述NAT向所述私网用户发送所述第一SIP呼叫管理信息。本发明提供的技术方案可应用于管理呼叫。

Description

管理会话初始协议呼叫信息的方法和装置

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种管理会话初始协议呼叫信息的方法和装置。

背景技术

由于IP地址资源紧缺以及安全等原因，网上大量的企业网和驻地网基本都采用私有IP地址通过出口的NAT(Network Address Translation，网络地址转换)接入公网。NAT设备实际上只对IP层包头进行修改，将内部网络的源地址变为NAT设备自己的外部网络地址，对应用层的内容不做修改。SIP(Session Initiation Protocol，会话初始协议)协议属于应用层协议，本身携带有信令通道和媒体通道信息(地址+端口)，支持SIP协议的网元使用此信息进行信令和媒体层面的交互。因此在私网用户SIP呼叫场景中，信令和媒体通道无法直接进行互通，呼叫一直会失败。

目前业界的解决方案有如下几种：

1、ALG(Application Layer Gateway，应用层网关)方式：

此方式中NAT设备除了修改IP包头的地址，还支持解析SIP协议，修改SIP应用本身携带的地址信息，该解决方案的变型应用为SBC(SessionBorder Controller，会话边界控制器)。要求升级NAT设备，对所有包进行监控和解析，会极大增加NAT设备的负担。

2、MIDCOM(Middlebox Communications，中间盒通信协议)方式：

MIDCOM的基本框架是采用可信的第三方(MIDCOM Agent)对Middlebox(NAT)进行控制，应用层协议的识别不由Middlebox完成，而是由外部的MIDCOM Agent完成，因此SIP协议对Middlebox是透明的，Middlebox只需支持MIDCOM协议即可。此方式要求升级NAT设备，支持MIDCOM协议。

3、STUN(Simple Traversal of UDP over NATs，NAT的UDP简单穿越))方式：

私网接入用户通过某种机制预先得到其地址对应在出口NAT上的对外地址，然后直接填写出口NAT上的对外地址，而不是私网内用户的私有IP地址，这样报文负载中的内容在经过NAT时就无需被修改了，只需按普通NAT流程转换报文头的IP地址即可，而此时负载中的IP地址信息和报文头地址信息是一致的。STUN协议就是基于此思路来解决应用层地址转换问题。此方式需升级终端支持STUN Client功能，同时不支持对称NAT类型的穿越。

4、TURN(Traversal Using Relay NAT，通过Relay方式穿越NAT)方式：

TURN方式解决NAT问题的思路与STUN相似，是基于私网接入用户通过某种机制预先得到其私有地址对应在公网的地址(STUN方式得到的地址为出口NAT上的地址，TURN方式得到地址为TURNServer上的地址)，然后在报文负载中所描述的地址信息直接填写该公网地址。此方式需升级终端，支持TURN Client功能，同时需提供STUN Server设备，要求所有报文必须经过TURN Server转发，增大了包的延迟和丢包的可能性。

发明内容

本发明提供一种管理会话初始协议呼叫信息的方法和装置，解决现有技术中维护公网用户和私网用户呼叫的运营成本过高的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：

一种管理会话初始协议(SIP)呼叫信息的方法，包括：

从公网用户接收目的地址为私网用户的第一SIP呼叫管理信息；

获取为所述私网用户服务的NAT的地址信息；

采用所述NAT的地址信息，通过所述NAT向所述私网用户发送所述第一SIP呼叫管理信息。

进一步的，获取为所述私网用户服务的NAT的地址信息具体包括：

从所述第一SIP呼叫管理信息中获取所述NAT的地址信息；或者，

本地预先建立NAT与私网用户的对应关系，通过所述对应关系直接获取所述NAT的地址信息。

进一步的，从第一SIP呼叫管理信息中获取所述NAT的地址信息具体包括：

向所述公网用户通知所述NAT的地址信息，并接收所述公网用户发送的携带所述NAT的地址信息的第一SIP呼叫管理信息。

进一步的，向所述公网用户通知所述NAT的地址信息具体包括：

通过目的地址为公网用户的第二SIP管理信息中的控制通道信息向所述公网用户通知所述NAT的地址信息。

进一步的，向所述公网用户通知所述NAT的地址信息时还包括向所述公网用户通知所述公网用户和所述私网用户之间SIP呼叫所需的媒体中继转发地址信息，并接收所述公网用户发送的包括所述媒体中继转发地址信息的第一SIP呼叫管理信息。

进一步的，所述媒体中继转发地址信息是通过目的地址为公网用户的第二SIP管理信息中的SDP消息体向所述公网用户发送的。

进一步的，本地预先建立NAT与私网用户的对应关系具体包括：

接收私网内全部用户通过为自身提供服务的NAT发送的注册信息，所述注册信息包括所述用户的身份信息；

从所述注册信息的源地址信息中得到为所述用户服务的NAT的地址信息；

建立所述NAT的地址信息与从所述注册信息得到用户的身份信息的对应关系。

一种管理会话初始协议(SIP)呼叫信息的装置，其特征在于，包括：

接收模块，用于从公网用户接收目的地址为私网用户的第一SIP呼叫管理信息；

获取模块，与所述接收模块相连，用于获取为所述私网用户服务的NAT的地址信息；

发送模块，与所述获取模块相连，用于采用所述NAT的地址信息通过所述NAT向所述私网用户发送所述第一SIP呼叫管理信息。

进一步的，所述获取模块包括：

发送单元，用于向所述公网用户通知所述NAT的地址信息；

第一接收单元，用于接收所述公网用户发送的包括所述NAT的地址信息的第一SIP呼叫管理信息。

进一步的，所述发送单元，还用于向所述公网用户通知所述公网用户和所述私网用户之间SIP呼叫所需的媒体中继转发地址信息；

所述第一接收单元，还用于接收所述公网用户发送的包括所述媒体中继转发地址信息的第一SIP呼叫管理信息。

进一步的，所述获取模块包括：

第二接收单元，用于接收私网内全部用户通过为自身提供服务的NAT发送的注册信息，包括所述用户的身份信息；

获取单元，与所述第二接收单元相连，用于从所述注册信息的源地址信息中得到为所述用户服务的NAT的地址信息；

建立单元，与所述获取单元相连，用于建立所述NAT的地址信息与从所述注册信息得到用户的身份信息的对应关系。

本发明提供的一个或多个实施例，通过获取为私网用户服务的NAT的地址信息，通过NAT转发目的地址为私网用户的信息，保证私网用户能够与公网用户正常通信，无需升级NAT设备，实现方法简单，运营维护成本低。

附图说明

图1为本发明提供的管理会话初始协议呼叫信息的方法实施例的流程示意图；

图2为本发明提供的管理会话初始协议呼叫信息的方法应用实例的流程示意图；

图3为本发明提供的另管理会话初始协议呼叫信息的方法应用实例的流程示意图；

图4为本发明提供的管理会话初始协议呼叫信息的装置实施例的结构示意图；

图5为图4所示装置实施例中获取模块402的结构示意图；

图6为图4所示装置实施例中获取模块402的另一结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细描述。

如图1所示，本发明提供一种管理会话初始协议呼叫信息的方法实施例，包括：

S101，从公网用户接收目的地址为私网用户的第一SIP呼叫管理信息；

S102，获取为所述私网用户服务的NAT的地址信息；

S103，采用所述NAT的地址信息，通过所述NAT向所述私网用户发送所述第一SIP呼叫管理信息。

本发明的方法实施例，通过NAT将反馈给私网用户的信息发送给私网用户，保证私网用户能够与公网用户在SIP呼叫建立过程中正常通信，克服现有技术中私网用户无法与公网用户正常通信的问题。

下面对本发明提供的方法实施例进一步说明：

现有技术中的解决方案在性能、可扩展性以及对现网改造方面存在一定的缺陷。本发明提供另一种方法来实现SIP呼叫穿越NAT，无需升级终端和NAT设备。该方法使用媒体中继设备进行媒体转发，PROXY设备上扩展SIP协议参数，用于路由到NAT以及维护媒体参数。对于IMS网络，PROXY设备对应P-CSCF，媒体中继对应MRFP(媒体资源)设备。方案比较见下表，通过方案比较，PROXY方式更适合应用。

方式	性能	现网改造
			ALG	NAT设备需要对所有包进行监控和解析，极大增加NAT设备的负担	对所有NAT设备升级，支持SIP协议，成本比较高
MIDCOM	NAT设备不需监控包，只接收从MIDCOM发来的指令，基本不会增加NAT负担	需对NAT设备升级，支持MIDCOM协议。提供MIDCOM Agent设备。
			STUN	NAT设备不需解析报文，不会增加NAT负担	需提供STUN Server，同时终端支持STUN Client功能
TURN	所有报文必须经过TURNServer转发，增大了包的延迟和丢包的可能性	需提供TURN Server，同时终端支持TURN Client功能
			PROXY	NAT设备不需解析报文，不会增加NAT负担。媒体中继设备对媒体流进行定向转发，效率要求较高	升级PROXY设备，其它设备无需修改，改动最小

应用实例一

本应用实例中以私网用户做呼叫的主叫的应用场景为例进行说明，其中呼叫的建立过程如图2所示，具体包括如下步骤：

A、PROXY对初始呼叫SIP请求消息的处理包括S201～207：

S201，PROXY接收私网用户与公网用户建立呼叫的UDP数据包，包括初始呼叫的SIP请求消息。

S202，PROXY判断该UDP包是否为私网用户直接发送过来的，如果是，流程结束(图中未显示)；否则，执行S203。

在本步骤中，判断所述UDP包的源地址和与SIP消息中控制通道的地址是否一致，其中SIP消息中控制通道的地址是私网用户的地址，可以从该SIP消息中的第一个VIA头部或Contact头部来获取，如果相同，则表示该UDP包是私网用户直接发送的，说明该私网用户能够与公网用户直接通信；否则，表示该UDP包是私网用户通过为该私网用户服务的NAT发送的，说明该私网用户无法与公网用户直接通信。

S203，PROXY在该SIP请求消息中已有的Contact头部和Via头部分别添加NAT的地址和端口；

在本步骤中，由于该UDP包是由NAT发送到本地的，所以该UDP包的源地址和源端口即为NAT的地址和端口，将该UDP包的源地址和源端口分别增加到已有的Contact头部和Via头部。

其中在S203的同时，可选的，还可以包括如下步骤S204和S205：

S204，PROXY从媒体中继网元获取媒体中继转发地址和端口；

其中该媒体中继转发地址和端口是呼叫双方进行媒体更新时所需的地址信息。

S205、PROXY将该SIP请求消息中SDP消息体的媒体通道信息更换为媒体中继转发地址和端口。

S206，PROXY添加Via头部和Record-Route头部，内容为PROXY自身的地址；

在步骤中，如果执行过程中包括S204和S205，本步骤中增加的Via头部和Record-Route头部还携带附加参数，内容为媒体中继转发地址和端口。

S207，PROXY将处理后的SIP初始呼叫发送到公网用户。

B、PROXY对初始呼叫SIP响应消息的处理包括S208～209：

S208，PROXY从公网用户接收SIP响应消息。

其中该SIP响应消息也是由UDP包承载的，由于该SIP响应消息是公网用户直接发送的，承载SIP响应消息的UDP包的地址信息与SIP响应消息中控制通道的地址信息一致，以下将公网用户通过UDP包发送的消息直接简称为该消息，例如本例中的SIP响应消息。

S209，PROXY采用该SIP响应消息中已有的控制通道(原始Via头部，对应S203)携带的NAT网元信息向私网用户转发SIP响应消息。

可选的，如果执行过程中包括S204和S205，将SIP响应消息中SDP消息体的媒体通道信息替换为该SIP响应消息中增加的VIA头部携带的附加参数(媒体中继转发地址和端口)。

由于SIP请求消息和SIP响应消息的报文格式和信息是对称的，所以SIP响应消息中增加的VIA头部与SIP请求消息中增加的VIA头部一致。

在经过上述过程A和B后，由于NAT可识别主叫的私网地址，且NAT的地址信息是公网可识别的，通过NAT转发该SIP响应消息，可以使主叫得知被叫反馈的信息，而现有技术中由于PROXY无法识别私网地址，就无法将公网内用户对呼叫建立过程中的信息转发给私网用户，使得现有技术中出现呼叫建立失败的问题。采用本发明中私网用户能够从NAT获取到公网用户对呼叫建立反馈的信息，从而保证呼叫能够建立。

需要说明的是，通过在上述过程A和B中增加了媒体中继地址和端口的发送，在建立呼叫的同时使呼叫双方能够获知媒体中继转发地址和端口，减少了获取媒体中继转发地址和端口的交互流程，缩短了交互时间。

应用实例二

本应用实例中以私网用户做呼叫的主叫的应用场景为例进行说明，其中呼叫的建立过程如图3所示，具体包括如下步骤：

C、PROXY对初始呼叫SIP请求消息的处理包括S301～306：

S301，PROXY接收公网用户请求与私网用户建立呼叫的UDP包，包括初始呼叫的SIP请求消息。

S302，PROXY根据预先设置的NAT与私网用户的对应关系，确定为该私网用户服务的NAT；

在本步骤中，NAT与私网用户的对应关系是通过如下方式建立的：

PROXY接收私网用户经NAT上报的注册信息，包括该私网用户的身份信息(如通信号码等)；从注册信息得到该注册信息经过的NAT，得到为私网用户服务的NAT。

其中在S302的同时，可选的，还可以包括如下步骤S303和S304：

S303，PROXY从媒体中继网元获取媒体中继转发地址和端口。

S304、PROXY将该SIP请求消息中SDP消息体的媒体通道信息更换为媒体中继转发地址和端口。

S305，PROXY添加Via头部和Record-Route头部，内容为PROXY自身的地址；

在步骤中，如果执行过程中包括S303和S304，本步骤中增加的Via头部和Record-Route头部还携带附加参数，内容为媒体中继转发地址和端口。

S306，PROXY采用确定的NAT信息，通过NAT向私网用户转发该SIP请求消息。

D、PROXY对初始呼叫SIP响应消息的处理包括S307～S309：

S307，PROXY接收应答SIP响应消息。

可选的，如果执行过程中包括S303和S304，将SIP响应消息中SDP消息体的媒体通道信息替换为该SIP响应消息中增加的VIA头部携带的附加参数(媒体中继转发地址和端口)。

可选的，在S307完成后，先完成S308后，再进行S309。

S308，PROXY在SIP响应消息中已有的Contact头部添加NAT网元的地址和端口。

在本步骤中，通过在已有的Contact头部添加NAT网元的地址和端口，公网用户会在以后反馈给私网用户的消息的Request-Line头部也添加NAT网元的地址和端口，从而PROXY无需在每次接受到目的地址为私网用户的消息时都进行NAT与私网用户对应关系的查询，降低NAT的处理压力。

S309，PROXY根据SIP响应消息中已有Via头部中公网用户的地址信息向公网用户发送该SIP响应消息。

通过应用实例一和二，通过NAT将反馈给私网用户的信息发送给私网用户，保证私网用户能够与公网用户在SIP呼叫建立过程中正常通信，克服现有技术中私网用户无法与公网用户正常通信的问题；通过消息中头部增加NAT信息，使得该消息的反馈消息根据协议规定同样也携带NAT信息，无需公网用户进行特殊处理，实现简单；在呼叫建立过程中增加媒体中继转发地址和接口，同时完成媒体连接的交换，节省交互流程。

如图4所示，本发明提供一种管理会话初始协议(SIP)呼叫信息的装置实施例，包括：

接收模块401，用于从公网用户接收目的地址为私网用户的第一SIP呼叫管理信息；

获取模块402，与所述接收模块401相连，用于获取为所述私网用户服务的NAT的地址信息；

发送模块403，与所述获取模块402相连，用于采用所述NAT的地址信息通过所述NAT向所述私网用户发送所述第一SIP呼叫管理信息。

进一步的，如图5所示，所述获取模块402进一步包括：

发送单元501，用于向所述公网用户通知所述NAT的地址信息；

第一接收单元502，用于接收所述公网用户发送的包括所述NAT的地址信息的第一SIP呼叫管理信息。

进一步的，所述发送单元501，还用于向所述公网用户通知所述公网用户和所述私网用户之间SIP呼叫所需的媒体中继转发地址信息；所述第一接收单元502，还用于接收所述公网用户发送的包括所述媒体中继转发地址信息的第一SIP呼叫管理信息。

进一步的，如图6所示，所述获取模块402进一步包括：

第二接收单元601，用于接收私网内全部用户通过为自身提供服务的NAT发送的注册信息，包括所述用户的身份信息；

获取单元602，与所述第二接收单元601相连，用于从所述注册信息的源地址信息中得到为所述用户服务的NAT的地址信息；

建立单元603，与所述获取单元602相连，用于建立所述NAT的地址信息与从所述注册信息得到用户的身份信息的对应关系。

本发明的装置实施例，通过NAT将反馈给私网用户的信息发送给私网用户，保证私网用户能够与公网用户在SIP呼叫建立过程中正常通信，克服现有技术中私网用户无法与公网用户正常通信的问题；通过消息中头部增加NAT信息，使得该消息的反馈消息根据协议规定同样也携带NAT信息，无需公网用户进行特殊处理，实现简单；在呼叫建立过程中增加媒体中继转发地址和接口，同时完成媒体连接的交换，节省交互流程。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的全部或部分步骤可以使用计算机程序流程来实现，所述计算机程序可以存储于一计算机可读存储介质中，所述计算机程序在相应的硬件平台上(如系统、设备、装置、器件等)执行，在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用集成电路来实现，这些步骤可以被分别制作成一个个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

上述实施例中的各装置/功能模块/功能单元可以采用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，也可以分布在多个计算装置所组成的网络上。

上述实施例中的各装置/功能模块/功能单元以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述提到的计算机可读取存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求所述的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种管理会话初始协议(SIP)呼叫信息的方法，其特征在于，包括：

从公网用户接收目的地址为私网用户的第一SIP呼叫管理信息；

获取为所述私网用户服务的NAT的地址信息；

采用所述NAT的地址信息，通过所述NAT向所述私网用户发送所述第一SIP呼叫管理信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取为所述私网用户服务的NAT的地址信息具体包括：

从所述第一SIP呼叫管理信息中获取所述NAT的地址信息；或者，

本地预先建立NAT与私网用户的对应关系，通过所述对应关系直接获取所述NAT的地址信息。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，从第一SIP呼叫管理信息中获取所述NAT的地址信息具体包括：

向所述公网用户通知所述NAT的地址信息，并接收所述公网用户发送的携带所述NAT的地址信息的第一SIP呼叫管理信息。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，向所述公网用户通知所述NAT的地址信息具体包括：

通过目的地址为公网用户的第二SIP管理信息中的控制通道信息向所述公网用户通知所述NAT的地址信息。

5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于：

向所述公网用户通知所述NAT的地址信息时还包括向所述公网用户通知所述公网用户和所述私网用户之间SIP呼叫所需的媒体中继转发地址信息，并接收所述公网用户发送的包括所述媒体中继转发地址信息的第一SIP呼叫管理信息。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述媒体中继转发地址信息是通过目的地址为公网用户的第二SIP管理信息中的SDP消息体向所述公网用户发送的。

7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，本地预先建立NAT与私网用户的对应关系具体包括：

接收私网内全部用户通过为自身提供服务的NAT发送的注册信息，所述注册信息包括所述用户的身份信息；

从所述注册信息的源地址信息中得到为所述用户服务的NAT的地址信息；

建立所述NAT的地址信息与从所述注册信息得到用户的身份信息的对应关系。

8.一种管理会话初始协议(SIP)呼叫信息的装置，其特征在于，包括：

接收模块，用于从公网用户接收目的地址为私网用户的第一SIP呼叫管理信息；

获取模块，与所述接收模块相连，用于获取为所述私网用户服务的NAT的地址信息；

发送模块，与所述获取模块相连，用于采用所述NAT的地址信息，通过所述NAT向所述私网用户发送所述第一SIP呼叫管理信息。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述获取模块包括：

发送单元，用于向所述公网用户通知所述NAT的地址信息；

第一接收单元，用于接收所述公网用户发送的包括所述NAT的地址信息的第一SIP呼叫管理信息。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于：

所述发送单元，还用于向所述公网用户通知所述公网用户和所述私网用户之间SIP呼叫所需的媒体中继转发地址信息；

所述第一接收单元，还用于接收所述公网用户发送的包括所述媒体中继转发地址信息的第一SIP呼叫管理信息。

11.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述获取模块包括：

第二接收单元，用于接收私网内全部用户通过为自身提供服务的NAT发送的注册信息，所述注册信息包括所述用户的身份信息；

获取单元，与所述第二接收单元相连，用于从所述注册信息的源地址信息中得到为所述用户服务的NAT的地址信息；

建立单元，与所述获取单元相连，用于建立所述NAT的地址信息与从所述注册信息得到用户的身份信息的对应关系。

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