CN102281293B - 传输控制协议类型会话媒体流的传输方法及系统 - Google Patents

Abstract

一种传输控制协议类型会话媒体流的传输方法及系统，信令面接入控制单元判断出UE在NAT设备后面时，如果接收到SIP信令面控制消息的offer‑SDP消息体中包含a＝setup:xxx行，则根据预定的规则进行a＝setup行值的修改；接收到SIP信令面控制消息的answer‑SDP消息体中包含a＝setup:xxx行时，对answer‑SDP消息体和offer‑SDP消息体中包含的a＝setup:xxx行进行对比，如果对比结果不匹配，则下发模拟TCP建链通知消息给受其控制的媒体网关设备，通知媒体网关设备进行模拟TCP建链。本发明能够在NAT组网环境下，实现TCP类型媒体流端到端的高效传输。

Description

传输控制协议类型会话媒体流的传输方法及系统

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种传输控制协议类型会话媒体流的传输方法及系统。

背景技术

IP多媒体子系统(IP Multimedia Subsystem，简称为IMS)是下一代通信网络核心网的发展方向，旨在实现固定和移动通信网络的融合，为固定及移动用户提供丰富的数据及多媒体业务。

IMS采用SIP(Session Initiation Protocol，会话发起协议)作为会话控制协议，SDP(Session Description Protocol，会话描述协议)作为会话描述协议，通过SIP和SDP的协作配合，来共同完成对IMS通信网络中多媒体会话的控制。

IMS以IP网络作为承载网，在IP网络中，由于各种各样的原因，如：IPv4地址数量的日趋枯竭，网络安全等等，NAT(Network Address Translation，网络地址翻译)设备被大量地部署在网络中，用来实现公私网地址的转换及网络隔离等功能；在IMS系统组网环境中，IMS客户端经常需要通过NAT设备接入到IMS核心网。

目前IP网络中部署的NAT设备大多为动态NAT，如同二极管，其具有方向性，在部署时，NAT设备一般被分成两侧，分别连接不同的网络，一侧为inside，另一侧为outside，工作时，inside侧网络中的设备向outside侧网络中的设备发送IP数据包，在NAT设备上打通一条IP通道(NAT会根据该IP包的源地址、端口等信息，创建一条IP地址转换条目)，这样outside侧网络中的数据包就可以通过该IP映射通道到达inside侧网络中的设备，基本工作原理如图1所示。

在IMS通信中，如果媒体流采用TCP(Transmission Control Protocol，传输控制协议)等面向连接的传输协议，连接的建立是通过SDP消息中的a＝setup:xxx行(即setup属性a行，其中，xxx是setup的值)来进行控制的，其中的xxx可以取值：active、passive、actpass、holdconn(或inactive)，规则如下：

A)、如果主叫用户的起呼信令，其中包含的SDP消息(称为offer-sdp)中有a＝setup:active行，表明主叫用户要求主动发起TCP建链过程，充当TCP客户端的角色，被叫用户应该充当TCP服务器的角色，接收主叫用户的建链请求。后续来自被叫用户的SDP消息(称为answer-sdp)中，对应的a＝setup:xxx行，xxx取值应该为passive，或holdconn(表明被叫要求挂起，暂不同意建立TCP连接)。

B)、如果主叫用户的起呼信令，其中包含的SDP消息中有a＝setup:passive行，表明主叫用户只充当TCP服务器角色，接收被叫用户的TCP建链请求，要求被叫用户发起TCP建链过程，充当TCP客户端的角色。后续来自被叫用户的SDP消息中，对应的a＝setup:xxx行，xxx取值应该为active，或holdconn。

C)、如果主叫用户的起呼信令，其包含的SDP消息中有a＝setup:actpass行，表明主叫用户既可以充当服务角色，接收被叫用户发起的TCP建链过程，也可充当客户端的角色，向被叫用户发起TCP建链过程。后续来自被叫用户的SDP消息中，对应的a＝setup:xxx行，xxx取值可以为active，passive或holdconn。

D)、如果主叫用户的起呼信令，其包含的SDP消息中有a＝setup:holdconn(或inactive)行，表明主叫暂不愿意此时建立TCP连接(例如：只是进行媒体资源预留)。后续来自被叫用户的SDP消息中，对应的a＝setup:xxx行，xxx取值只能是holdconn。

在存在NAT设备的IMS网络环境中，为了实现处于NAT设备后面的终端之间TCP业务媒体流的互通，通常需要在核心网部署一台TCP媒体服务器，当业务逻辑要求终端之间的媒体流以TCP协议作为承载时，业务应用服务器先通过控制信令，命令通信相关终端先和TCP媒体服务器建立TCP连接，需要发送媒体的终端先将TCP媒体流发送给TCP媒体服务器，再由TCP媒体服务器将该TCP媒体流转发给目的终端，实现TCP媒体流的传输。

下面结合图2简要介绍其基本工作原理，如图2所示，主要包括：

步骤S201、UE-A向UE-B发起呼叫，完成信令面的呼叫控制过程。

步骤S202、信令面接入控制网元通知MGW(Media Gateway，媒体网关)为媒体流预先分配IP通道。

其中，信令面接入控制网元包括IBCF(Interconnection Border ControlFunctions，互联边界控制功能)或P-CSCF(Proxy-Call Session Control Function，代理呼叫会话控制功能)或SBC(Session Border Controller，会话边界控制器)等。

步骤S203、UE-A充当媒体TCP客户端角色，发送TCP建链SYN(同步连接序列)请求消息，在NAT设备上打通一条IP通道，并经由MGW到达TCP媒体服务器。

步骤S204、TCP媒体服务器接收到UE-A的TCP建链请求消息SYN，回ACK确认消息，并发送服务器端的SYN请求消息，该SYN+ACK消息通过媒体网关及NAT上的IP通道到达UE-A。

步骤S205、UE-A接收到TCP媒体服务器端的SYN请求消息，回ACK确认消息。

步骤S206、UE-A和TCP媒体服务器之间的TCP连接建立成功，可以传输TCP媒体流。

同理，通过S207-S210步骤，UE-B也和TCP媒体服务器之间成功建立TCP链接。

步骤S211、TCP媒体服务器关联起和UE-A及UE-B之间的TCP连接，至此，UE-A和UE-B之间的TCP媒体流通道成功建立，可以开始进行TCP媒体流的传输。

上述传统方法的工作原理能够实现TCP媒体流穿越NAT设备，但是具有如下缺陷：

其一、在目前实际应用中，某些以TCP协议作为承载的业务，媒体数据流量大小可能是海量的，如文件传输、多媒体短消息等，单个会话涉及到的数据大小可能是几十个M(兆)到几个G(千兆)字节等，部署IMS网络时，运营商不希望这些媒体流被引入到核心网中，因为这些海量数据可能会给核心网网络带来较为严重的网络数据流量冲击，造成相关业务处理的延时，要求能够实现TCP媒体流的端到端传输，旁路在核心网之外。

其二、采用中间TCP媒体服务器作为TCP媒体流的转发中心，要求各媒体终端先和TCP媒体服务器之间建立TCP连接，这会消耗TCP媒体服务器的大量资源，使其成为潜在的通信瓶颈，另外，应用层的媒体流转发，效率比较低下。

在存在NAT设备的情况下，如图3所示，如果简单的从主叫终端向被叫终端直接发送TCP媒体流，那么当被叫终端设备位于NAT设备后面时，因NAT设备的方向性，来自主叫终端的TCP建链请求SYN消息将无法穿越被叫终端所对应的NAT设备，导致无法建立TCP连接，TCP媒体通信失败。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供传输控制协议类型会话媒体流的传输方法及系统，在NAT组网环境下，实现TCP类型媒体流端到端的高效传输。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种传输控制协议类型会话媒体流的传输方法，

信令面接入控制单元判断出用户设备(UE)在网络地址翻译(NAT)设备后面时，如果接收到会话发起协议(SIP)信令面控制消息，该消息的提供(offer)-会话描述协议(SDP)消息体中包含a＝setup:xxx行，则根据预定的规则进行a＝setup行值的修改；

所述信令面接入控制单元接收到SIP信令面控制消息，该消息的应答(answer)-SDP消息体中包含a＝setup:xxx行时，对所述answer-SDP消息体和所述offer-SDP消息体中包含的a＝setup:xxx行进行对比，如果对比结果不匹配，则下发模拟TCP建链通知消息给受其控制的媒体网关设备，通知所述媒体网关设备进行模拟TCP建链。

进一步地，所述信令面接入控制单元根据预定的规则进行a＝setup行值的修改，具体包括：

如果主叫侧的信令面接入控制单元接收到主叫UE的TCP媒体类型会话请求消息，该请求消息的offer-SDP消息体中包含a＝setup:xxx行、且a＝setup行值为active时，则将a＝setup行值修改为a＝setup:actpass，转发给下一跳；

如果被叫侧的信令面接入控制单元接收到来自核心网的TCP媒体类型会话请求消息，该请求消息的offer-SDP消息体中包含a＝setup:xxx行、且a＝setup行值是active或actpass时，则将a＝setup行值修改为a＝setup:passive，转发给下被叫UE。

进一步地，所述信令面接入控制单元对所述offer-SDP消息体和answer-SDP消息体中的包含的a＝setup:xxx行进行对比，包括：

所述被叫侧的信令面接入控制单元接收到被叫UE的TCP媒体类型会话响应消息，检查该响应消息的answer-SDP消息体中是否包含a＝setup:xxx行，若包含，则与接收到的来自核心网的TCP媒体类型会话请求消息的offer-SDP消息体中的a＝setup:xxx进行对比，如果二者的a＝setup:xxx行对比结果为：offer-SDP:a＝setup:active-----answer-SDP:a＝setup:active，则判定对比结果不匹配，并下发所述模拟TCP建链通知消息给被叫侧的媒体网关。

进一步地，所述信令面接入控制单元对所述offer-SDP消息体和answer-SDP消息体中的包含的a＝setup:xxx行进行对比，包括：

所述主叫侧的信令面接入控制单元接收到来自核心网的TCP媒体类型会话响应消息，检查该响应消息的answer-SDP消息体中是否包含a＝setup:xxx行，若包含，则与接收到的主叫UE的TCP媒体类型会话请求消息的offer-SDP消息体中的a＝setup:xxx进行对比，如果二者的a＝setup:xxx行对比结果为：offer-SDP:a＝setup:active-----answer-SDP:a＝setup:active，则判定对比结果不匹配，并下发所述模拟TCP建链通知消息给主叫侧的媒体网关。

进一步地，所述方法还包括：

所述的信令面接入控制单元检查接收到SIP信令面控制消息的answer-SDP消息体中包含a＝setup:xxx行、且a＝setup行值是active时，则将a＝setup行值修改为a＝setup:passive后，发送给所述offer-SDP消息体的发起侧。

本发明还提供了一种传输控制协议类型会话媒体流的传输方法，

媒体网关设备接收到信令面下发的模拟TCP建链通知消息后，模拟TCP服务器，接收主叫终端和被叫终端的TCP媒体建链请求。

进一步地，所述媒体网关设备模拟TCP服务器，接收所述主叫UE和所述UE的TCP媒体建链请求的过程，具体包括：

所述媒体网关设备接收到主叫侧与被叫侧其中一侧的TCP媒体建链SYN请求消息时，检测另一侧的TCP媒体建链SYN请求消息是否已到达，若未到达，则等待直到所述主叫终端和所述被叫终端的TCP媒体建链SYN请求消息均已到达；

所述媒体网关设备给所述主叫终端和所述被叫终端的TCP媒体建链SYN请求消息回ACK确认消息，并将所述主叫终端的TCP媒体建链SYN请求消息作为TCP服务器的SYN请求消息发送给所述被叫终端，将所述被叫终端的TCP媒体建链SYN请求消息作为TCP服务器的SYN请求消息发送给所述主叫终端；

所述媒体网关设备等待所述主叫终端和所述被叫终端对TCP媒体建链SYN请求的ACK确认消息，当ACK确认消息均收到后，关联起所述主叫终端和所述被叫终端的TCP媒体通道，完成TCP媒体通道建立。

进一步地，所述方法还包括：

完成所述TCP媒体通道建立后，所述媒体网关设备监测TCP关闭消息(FIN)和连接复位消息(RST)，若监测到RST消息，则解除所述主叫终端和所述被叫终端媒体通道之间的关联，将媒体通道状态复位成初始态，重新准备模拟TCP建链处理过程；若监测到FIN消息，则继续监测对FIN消息的确认消息ACK，直到TCP连接正常关闭、或关闭定时器到期时，将媒体通道复位至初始态。

本发明还提供了一种传输控制协议类型会话媒体流的传输系统，应用于信令面控制单元，包括：

行值修改模块，用于判断出UE在NAT设备后面时，如果接收到SIP信令面控制消息，该消息的offer-SDP消息体中包含a＝setup:xxx行，则根据预定的规则进行a＝setup行值的修改；

行值对比模块，用于接收到SIP信令面控制消息，该消息的answer-SDP消息体中包含a＝setup:xxx行的信令消息后，对所述answer-SDP消息体和所述offer-SDP消息体中包含的a＝setup:xxx行进行对比；

通知建链模块，用于当所述行值对比模块进行对比的对比结果不匹配时，下发模拟TCP建链通知消息给受其控制的媒体网关设备，通知所述媒体网关设备进行模拟TCP建链。

进一步地，所述行值修改模块根据预定的规则进行a＝setup行值的修改，具体包括：

接收到的主叫UE的TCP媒体类型会话请求消息，该请求消息的offer-SDP消息体中包含a＝setup:xxx行、且a＝setup行值是active时，则将a＝setup行值修改为a＝setup:actpass；

接收到来自核心网的TCP媒体类型会话请求消息，该请求消息的offer-SDP消息体中包含a＝setup:xxx行、且a＝setup行值是active或actpass时，则将a＝setup行值修改为a＝setup:passive。

进一步地，所述行值对比模块用于：接收到被叫UE的TCP媒体类型会话响应消息，检查该响应消息的answer-SDP消息体中是否包含a＝setup:xxx行，若包含，则与接收到的来自核心网的TCP媒体类型会话请求消息的offer-SDP消息体中包含的a＝setup:xxx进行对比，如果二者的a＝setup:xxx行对比结果为：offer-SDP:a＝setup:active-----answer-SDP:a＝setup:active，则判定对比结果不匹配，并下发所述模拟TCP建链通知消息给主叫侧的媒体网关；

以及，接收到来自核心网的TCP媒体类型会话响应消息，检查该响应消息的answer-SDP消息体中是否包含a＝setup:xxx行，若包含，则与接收到的主叫UE的TCP媒体类型会话请求消息的offer-SDP消息体中包含的a＝setup:xxx进行对比，如果二者的a＝setup:xxx行对比结果为：offer-SDP:a＝setup:active-----answer-SDP:a＝setup:active，则判定对比结果不匹配，并下发所述模拟TCP建链通知消息给主叫侧的媒体网关。

进一步地，所述行值修改模块还用于，检查接收到的SIP信令面控制消息的answer-SDP消息体中包含a＝setup:xxx行，且a＝setup行值是active时，则将a＝setup行值修改为a＝setup:passive后，发送给所述offer-SDP消息体的发起侧。

本发明还提供了一种传输控制协议类型会话媒体流的传输系统，应用于媒体网关设备，包括：

模拟TCP服务器装置，用于根据接收到的信令面下发的模拟TCP建链通知消息，模拟TCP服务器，接收主叫终端和被叫终端的TCP媒体建链请求。

进一步地，所述模拟TCP服务器装置用于，按照以下方式模拟TCP服务器，接收所述主叫UE和所述UE的TCP媒体建链请求：

接收到主叫侧与被叫侧其中一侧的TCP媒体建链SYN请求消息时，检测另一侧的TCP媒体建链SYN请求消息是否已到达，若未到达，则等待直到所述主叫终端和所述被叫终端的TCP媒体建链SYN请求消息均已到达；

给所述主叫终端和所述被叫终端的TCP媒体建链SYN请求消息回ACK确认消息，并将所述主叫终端的TCP媒体建链SYN请求消息作为TCP服务器的SYN请求消息发送给所述被叫终端，将所述被叫终端的TCP媒体建链SYN请求消息作为TCP服务器的SYN请求消息发送给所述主叫终端；

等待所述主叫终端和所述被叫终端对TCP媒体建链SYN请求的ACK确认消息，当ACK确认消息均收到后，关联起所述主叫终端和所述被叫终端的TCP媒体通道，完成TCP媒体通道建立。

进一步地，所述模拟TCP服务器装置还用于：

完成所述TCP媒体通道建立后，监测TCP关闭消息(FIN)和连接复位消息(RST)，若监测到RST消息，则解除所述主叫终端和所述被叫终端媒体通道之间的关联，将媒体通道状态复位成初始态，重新准备模拟TCP建链处理过程；若监测到FIN消息，则继续监测对FIN消息的确认消息ACK，直到TCP连接正常关闭、或关闭定时器到期时，将媒体通道复位至初始态。

与现有技术相比，本发明有益效果如下：

本发明提供的方案，通过信令面控制媒体面在IP层模拟TCP服务器角色，实现TCP媒体通道的NAT穿越，进而实现TCP媒体流的端到端传输，可以有效解决该类媒体数据流对核心网构成的潜在流量冲击；此外，本发明方案巧妙的互转主被叫双方的TCP建链请求消息SYN，可以实现后续对TCP媒体数据包的透明传输，大大提高TCP媒体数据流的转发效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为IP数据包穿越NAT设备的工作原理示意图；

图2为现有技术中IMS环境中TCP多媒体数据流穿越NAT设备的原理图；

图3为现有技术中IMS环境中TCP多媒体数据流端到端传输时，穿越NAT设备所遇到的问题示意图；

图4为本发明提供的多媒体数据流穿越NAT设备时，信令控制面处理流程图；

图5为本发明提供的多媒体数据流穿越NAT设备时，媒体面处理流程图；

图6为本发明提供的多媒体数据流穿越NAT设备时，TCP媒体通道正常关闭流程图；

图7为本发明提供的多媒体数据流穿越NAT设备时，TCP媒体通道异常关闭流程图。

具体实施方式

本实施方式的主要目的在于，在IMS和软交换等通信网络中，在端到端的通信模式下，解决TCP媒体流高效穿越NAT设备时所遇到的多个问题。具体而言，可以在NAT组网环境下，IMS等通信网络中，不必部署中间TCP媒体转发服务器，不必采取应用层数据分发机制，即可实现TCP媒体流端到端的高效传输。

为实现上述目的，本实施方式提供一种TCP会话媒体流的传输方法，其主要内容包括：

步骤1、主叫侧，信令面接入控制单元接收到来自终端的TCP媒体类型会话呼叫请求，先根据信令请求消息判断主叫终端是否位于NAT设备后面，若是，则检查呼叫请求消息的提供-SDP(offer-sdp)消息体中是否含有a＝setup:xxx行，若存在，则根据预定的规则进行a＝setup行值的修改；

例如，如果存在a＝setup:xxx行、且a＝setup行值不是actpass，则修改为a＝setup:actpass；否则，如果存在a＝setup:xxx行且a＝setup行值为actpass，或者，不存在a＝setup:xxx行，则不修改a＝setup:xxx行。

步骤2、被叫侧，信令面接入控制单元接收到来自核心网的TCP媒体类型会话呼叫请求，先根据信令请求消息判断被叫终端是否位于NAT设备后面，若是，则检查呼叫请求消息的SDP消息体(offer-sdp)中是否含有a＝setup:xxx行，若存在，则修改为a＝setup:passive，要求被叫终端充当TCP客户端，发起TCP建链请求，来打通NAT设备上的媒体通道。

步骤3、被叫侧，信令面接入控制单元接收到来自被叫用户的响应消息，检查响应消息的应答-SDP(answer-sdp)消息体中是否含有a＝setup:xxx行，若存在，则检查步骤2中接收到的offer-sdp，如果两者的a＝setup:xxx行对比结果如下：

offer-sdp:a＝setup:active-----answer-sdp:a＝setup:active，

则信令面关于媒体的协商结果表明：主被叫都要求充当TCP客户端角色，发起TCP建链请求来创建TCP媒体通道，对比结果不匹配，则由信令面控制的媒体网关设备必须模拟充当TCP服务器端角色，来接收主被叫终端的TCP建链请求消息，信令面须发送通知消息给媒体面，通知媒体面在相应的预留IP通道上模拟TCP服务器，然后信令面控制单元将answer-sdp中的a＝setup:active修改成a＝setup:passive转发给下一跳核心网网元。如果协商的结果不是active-----active，则媒体面无需模拟TCP服务器，无上述操作过程。

步骤4、主叫侧，信令面接入控制单元接收到来自核心网的响应消息，检查响应消息中的SDP消息体(answer-sdp)中是否含有a＝setup:xxx行，若存在，则检查步骤1中接收到的offer-sdp，如果两者的a＝setup:xxx行匹配如下：

offer-sdp:a＝setup:active-----answer-sdp:a＝setup:active，

则信令面关于媒体的协商结果表明：主被叫都要求充当媒体TCP客户端，对比结果不匹配，则发起TCP建链请求来创建TCP媒体通道，处理过程同步骤3，但信令面下一跳是主叫终端。如果协商的结果不是active-----active，则媒体面无需模拟TCP服务器，无上述操作过程；

如果信令面控制媒体网关设备，要求模拟TCP服务器角色，接收来自主被叫的TCP建链请求，则有如下步骤，否则结束。

步骤5、媒体网关所预留的媒体IP通道，开始状态为初始态，开始监测TCP建链SYN请求消息，其它消息均予以丢弃。

步骤6、当媒体网关接收到一侧的SYN请求消息时，要检测另一侧的SYN请求消息是否已到达，若未到达，则需等待，直到主被叫双方的TCP媒体建链SYN请求消息均已到达，等待过程中，重传的SYN请求消息给予丢弃。

步骤7、媒体网关给主被叫双方的TCP建链请求SYN回确认消息ACK，并将主叫的SYN请求消息作为TCP服务器的SYN发送给被叫，将被叫的SYN请求消息作为TCP服务器的SYN发送给主叫，模拟TCP服务器接收TCP建链的处理过程。

步骤8、媒体网关等待主被叫对SYN请求的ACK确认消息，当确认消息均收到后，关联起主被叫侧的TCP媒体通道，TCP媒体通道成功建立，后续的TCP媒体数据包经过时，媒体网关只需变换IP消息头然后转发即可。

步骤9、当TCP媒体通道建立起来后，媒体网关开始监测TCP关闭消息(FIN)和连接复位消息(RST)，若监测到RST复位消息，则解除主被叫侧媒体通道之间的关联，将媒体通道状态复位成初始态，重新准备模拟TCP建链处理过程；若监测到FIN关闭请求消息，则继续监测对FIN消息的确认消息ACK，直到TCP连接正常关闭，或关闭定时器到期，之后重新复位通道至初始态。

步骤10、TCP媒体通道的删除由信令面控制，当信令面下发删除媒体通道通知后，媒体网关设置删除定时器，若在定时器到期前，媒体网关监测到TCP连接正常关闭消息，则媒体网关提前删除媒体通道，否则在删除定时器到期时，删除媒体通道，删除定时器时长不在本发明考虑之内，可以根据实际情况进行配置。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

本实施例提供的TCP会话媒体流的传输方法的解决方案，包括信令控制面和媒体面两部分：

一、信令控制面部分

基于前面所述TCP媒体通道连接建立的控制过程，下面结合图4，介绍信令面基本实施步骤。如图4所示，主要包括如下步骤：

步骤S401、主叫侧，终端A发起TCP媒体类型会话请求，offer-sdp消息体中包含a＝setup:active行，主叫要求充当媒体TCP客户端角色，发起TCP建链过程。

步骤S402、主叫侧，核心网信令面接入控制网元(一般是P-CSCF、IBCF或SBC)通知媒体网关设备(MGW)，预留媒体IP资源通道。

步骤S403、主叫侧，核心网信令面接入控制网元根据呼叫控制信令判断主叫终端是否位于NAT设备后面，若是，则将offer-sdp中的a＝setup:active行修改为a＝setup:actpass，将终端的建链属性修改为既可以主动发起TCP建链(终端原有的属性)，也可以接受被叫端发起的TCP建链(由信令面控制的媒体网关来模拟)，然后转发给下一跳核心网元，若不是，则不修改该a行参数。

步骤S404、被叫侧，核心网信令面接入控制网元接收到来自核心网的呼叫信令，通知媒体网关设备(MGW)，预留媒体IP资源通道。

步骤S405、被叫侧，接入信令面控制网元根据信令消息中的被叫用户名，查找用户相关信息，判断其是否位于NAT设备后面，若是，则将offer-sdp中的a＝setup:actpass行修改为a＝setup:passive，将主叫终端的建链属性修改为只接收TCP建链请求，强制被叫终端充当TCP客户端，发起的TCP建链；若不是，则不修改a行参数。

步骤S406、被叫侧，被叫终端位于NAT设备后面，根据主叫SDP消息中的a＝setup:passive行，回送响应answer-sdp，其中包含a＝setup:active行。

步骤S407、被叫侧，信令面接入控制网元接收到被叫终端的answer-sdp信息，检查offer-sdp中包含的a＝setup:actpass行，进行匹配对比：actpass-passive，结果表明TCP媒体建链协商的结果是：被叫充当TCP客户端角色，主叫可以充当TCP服务器角色，相匹配，媒体网关只需透传相关IP数据包即可，不必参与到媒体的TCP通道建链过程中去，信令面只需发送通知给媒体网关，置通道双向互通即可。

步骤S408、被叫侧，信令面接入控制网元转发接收到的answer-sdp给下一跳核心网元，其中的a＝setup:active行保持不变。

步骤S409、主叫侧，信令面接入控制网元接收到来自核心网的answer-sdp，其中包含a＝setup:active行，对比先前接收到的offer-sdp消息，其中也包含a＝setup:active行，表明信令面控制的媒体协商结果是：主被叫终端都要求充当TCP客户端角色，都要求发起TCP建链过程，不匹配，需要媒体网关MGW来充当服务器角色，接受主被叫的TCP建链过程。

步骤S410、主叫侧，信令面控制网元根据步骤S409的判断结果，通知媒体网关设备MGW监测来自主被叫终端的TCP建链请求消息，模拟TCP服务器来完成TCP的建链过程。

步骤S411、主叫侧，信令面控制网元将answer-sdp中的a＝setup:active修改成a＝setup:passive，转发给主叫终端，完成信令面的媒体建立控制过程。

二、媒体面部分

信令面完成媒体资源的预留过程后，主被叫终端开始向对端发起TCP建链请求，下面结合图5介绍TCP媒体通道的建立过程。如图5所示，主要包括如下步骤：

步骤S501、主叫终端向媒体网关发送TCP建链请求消息SYN。

步骤S502、被叫终端向媒体网关发送TCP建链请求消息SYN，被叫媒体网关将建链请求转发给主叫侧的媒体网关。

步骤S503、主叫媒体网关接收到主叫终端的TCP建链请求消息SYN，检查被叫侧终端的TCP建链SYN消息是否到达，没有到达则缓存该SYN消息，直到被叫终端的TCP建链SYN请求消息到达，将其转变成主叫侧TCP服务器端的SYN。

步骤S504、主叫侧媒体网关根据主叫终端的SYN请求消息生成对应的确认消息ACK。

步骤S505、主叫侧媒体网关将构造的TCP服务器端的ACK+SYN消息发送给主叫终端，完成对主叫用户发起的TCP建链请求的处理。

同理，步骤S506-S508，被叫侧媒体网关完成对被叫用户发起的TCP建链请求的处理。

步骤S509、主叫终端接收到来自TCP服务器端的SYN请求消息，回ACK确认消息，主叫终端和媒体网关之间的TCP通道建立成功。

步骤S510、被叫终端接收到来自TCP服务器端的SYN请求消息，回ACK确认消息，被叫终端和主叫媒体网关之间的TCP通道建立成功。

步骤S511、主叫侧媒体网关将主被叫两侧的TCP通道关联起来，在IP层实现TCP媒体包的双向透传。

图6和图7是TCP媒体通道的关闭过程，当TCP媒体通道建立起来后，主叫侧媒体网关就要监测TCP通道连接的关闭消息，以便及时删除或复位TCP媒体通道，具体步骤如下：

步骤S601、主叫侧媒体网关接收到主叫用户的TCP关闭请求消息FIN，转发该FIN消息给被叫，同时监测来自被叫的ACK确认消息。

步骤S602、主叫侧媒体网关接收到被叫用户的ACK确认消息，转发该ACK消息给主叫，同时监测来自被叫的FIN关闭消息。

步骤S603、主叫侧媒体网关接收到被叫用户的TCP关闭请求消息FIN，转发该FIN消息给主叫，同时监测来自主叫的ACK确认消息。

步骤S604、主叫侧媒体网关接收到主叫用户的ACK确认消息，转发该ACK消息给被叫，复位媒体通道为初始态，准备重新接收TCP建链请求，或者在信令面的指示下，删除媒体通道。

步骤S701、主叫侧媒体网关接收到主叫用户的TCP复位消息RST，复位媒体通道为初始态。

步骤S702、主叫侧媒体网关接收到被叫用户的TCP复位消息RST，复位媒体通道为初始态。

此外，本发明实施例中还提供了一种传输控制协议类型会话媒体流的传输系统，应用于信令面控制单元，该系统主要包括：

行值修改模块，用于判断出UE在NAT设备后面时，如果接收到SIP信令面控制消息，该消息的offer-SDP消息体中包含a＝setup:xxx行，则根据预定的规则进行a＝setup行值的修改；

行值对比模块，用于接收到SIP信令面控制消息，该消息的answer-SDP消息体中包含a＝setup:xxx行的信令消息后，对answer-SDP消息体和offer-SDP消息体中包含的a＝setup:xxx行进行对比；

通知建链模块，用于当行值对比模块进行对比的对比结果不匹配时，下发模拟TCP建链通知消息给受其控制的媒体网关设备，通知媒体网关设备进行模拟TCP建链。

进一步地，行值修改模块根据预定的规则进行a＝setup行值的修改，具体包括：

接收到的主叫UE的TCP媒体类型会话请求消息，该请求消息的offer-SDP消息体中包含a＝setup:xxx行、且a＝setup行值是active时，则将a＝setup行值修改为a＝setup:actpass；

接收到来自核心网的TCP媒体类型会话请求消息，该请求消息的offer-SDP消息体中包含a＝setup:xxx行、且a＝setup行值是active或actpass时，则将a＝setup行值修改为a＝setup:passive。

进一步地，行值对比模块用于：接收到被叫UE的TCP媒体类型会话响应消息，检查该响应消息的answer-SDP消息体中是否包含a＝setup:xxx行，若包含，则与接收到的来自核心网的TCP媒体类型会话请求消息的offer-SDP消息体中包含的a＝setup:xxx进行对比，如果二者的a＝setup:xxx行对比结果为：offer-SDP:a＝setup:active-----answer-SDP:a＝setup:active，则判定对比结果不匹配，并下发模拟TCP建链通知消息给主叫侧的媒体网关；

以及，接收到来自核心网的TCP媒体类型会话响应消息，检查该响应消息的answer-SDP消息体中是否包含a＝setup:xxx行，若包含，则与接收到的主叫UE的TCP媒体类型会话请求消息的offer-SDP消息体中包含的a＝setup:xxx进行对比，如果二者的a＝setup:xxx行对比结果为：offer-SDP:a＝setup:active-----answer-SDP:a＝setup:active，则判定对比结果不匹配，并下发模拟TCP建链通知消息给主叫侧的媒体网关。

进一步地，行值修改模块还用于，检查接收到的SIP信令面控制消息的answer-SDP消息体中包含a＝setup:xxx行，且a＝setup行值是active时，则将a＝setup行值修改为a＝setup:passive后，发送给offer-SDP消息体的发起侧。

此外，本发明实施例中还提供了一种传输控制协议类型会话媒体流的传输系统，应用于媒体网关设备，该系统主要包括：

模拟TCP服务器装置，用于根据接收到的信令面下发的模拟TCP建链通知消息，模拟TCP服务器，接收主叫终端和被叫终端的TCP媒体建链请求。

进一步地，模拟TCP服务器装置用于，按照以下方式模拟TCP服务器，接收主叫UE和UE的TCP媒体建链请求：

接收到主叫侧与被叫侧其中一侧的TCP媒体建链SYN请求消息时，检测另一侧的TCP媒体建链SYN请求消息是否已到达，若未到达，则等待直到主叫终端和被叫终端的TCP媒体建链SYN请求消息均已到达；

给主叫终端和被叫终端的TCP媒体建链SYN请求消息回ACK确认消息，并将主叫终端的TCP媒体建链SYN请求消息作为TCP服务器的SYN请求消息发送给被叫终端，将被叫终端的TCP媒体建链SYN请求消息作为TCP服务器的SYN请求消息发送给主叫终端；

等待主叫终端和被叫终端对TCP媒体建链SYN请求的ACK确认消息，当ACK确认消息均收到后，关联起主叫终端和被叫终端的TCP媒体通道，完成TCP媒体通道建立。

进一步地，模拟TCP服务器装置还用于：

完成TCP媒体通道建立后，监测TCP关闭消息(FIN)和连接复位消息(RST)，若监测到RST消息，则解除主叫终端和被叫终端媒体通道之间的关联，将媒体通道状态复位成初始态，重新准备模拟TCP建链处理过程；若监测到FIN消息，则继续监测对FIN消息的确认消息ACK，直到TCP连接正常关闭、或关闭定时器到期时，将媒体通道复位至初始态。

以上仅为本发明的优选实施案例而已，并不用于限制本发明，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明做出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以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，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，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。

Claims (13)

1.一种传输控制协议类型会话媒体流的传输方法，其特征在于，

信令面接入控制单元判断出用户设备(UE)在网络地址翻译(NAT)设备后面时，如果接收到会话发起协议(SIP)信令面控制消息，该消息的提供(offer)-会话描述协议(SDP)消息体中包含a＝setup:xxx行，则根据预定的规则进行a＝setup行值的修改；

所述信令面接入控制单元接收到SIP信令面控制消息，该消息的应答(answer)-SDP消息体中包含a＝setup:xxx行时，对所述answer-SDP消息体和所述offer-SDP消息体中包含的a＝setup:xxx行进行对比，如果对比结果不匹配，则下发模拟TCP建链通知消息给受其控制的媒体网关设备，通知所述媒体网关设备进行模拟TCP建链。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述信令面接入控制单元根据预定的规则进行a＝setup行值的修改，具体包括：

如果主叫侧的信令面接入控制单元接收到主叫UE的TCP媒体类型会话请求消息，该请求消息的offer-SDP消息体中包含a＝setup:xxx行、且a＝setup行值为active时，则将a＝setup行值修改为a＝setup:actpass，转发给下一跳；

如果被叫侧的信令面接入控制单元接收到来自核心网的TCP媒体类型会话请求消息，该请求消息的offer-SDP消息体中包含a＝setup:xxx行、且a＝setup行值是active或actpass时，则将a＝setup行值修改为a＝setup:passive，转发给下被叫UE。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，

所述信令面接入控制单元对所述offer-SDP消息体和answer-SDP消息体中的包含的a＝setup:xxx行进行对比，包括：

所述被叫侧的信令面接入控制单元接收到被叫UE的TCP媒体类型会话响应消息，检查该响应消息的answer-SDP消息体中是否包含a＝setup：xxx行，若包含，则与接收到的来自核心网的TCP媒体类型会话请求消息的offer-SDP消息体中的a＝setup:xxx进行对比，如果二者的a＝setup:xxx行对比结果为：offer-SDP:a＝setup:active-----answer-SDP:a＝setup:active，则判定对比结果不匹配，并下发所述模拟TCP建链通知消息给被叫侧的媒体网关。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述信令面接入控制单元对所述offer-SDP消息体和answer-SDP消息体中的包含的a＝setup:xxx行进行对比，包括：

所述主叫侧的信令面接入控制单元接收到来自核心网的TCP媒体类型会话响应消息，检查该响应消息的answer-SDP消息体中是否包含a＝setup:xxx行，若包含，则与接收到的主叫UE的TCP媒体类型会话请求消息的offer-SDP消息体中的a＝setup:xxx进行对比，如果二者的a＝setup:xxx行对比结果为：offer-SDP:a＝setup:active-----answer-SDP:a＝setup:active，则判定对比结果不匹配，并下发所述模拟TCP建链通知消息给主叫侧的媒体网关。

5.如权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述的信令面接入控制单元检查接收到SIP信令面控制消息的answer-SDP消息体中包含a＝setup:xxx行、且a＝setup行值是active时，则将a＝setup行值修改为a＝setup:passive后，发送给所述offer-SDP消息体的发起侧。

6.一种传输控制协议类型会话媒体流的传输方法，其特征在于，

媒体网关设备接收到信令面下发的模拟TCP建链通知消息后，模拟TCP服务器，接收主叫终端和被叫终端的TCP媒体建链请求；

所述媒体网关设备模拟TCP服务器，接收所述主叫UE和所述UE的TCP媒体建链请求的过程，具体包括：

所述媒体网关设备接收到主叫侧与被叫侧其中一侧的TCP媒体建链SYN请求消息时，检测另一侧的TCP媒体建链SYN请求消息是否已到达，若未到达，则等待直到所述主叫终端和所述被叫终端的TCP媒体建链SYN请求消息均已到达；

所述媒体网关设备给所述主叫终端和所述被叫终端的TCP媒体建链SYN请求消息回ACK确认消息，并将所述主叫终端的TCP媒体建链SYN请求消息作为TCP服务器的SYN请求消息发送给所述被叫终端，将所述被叫终端的TCP媒体建链SYN请求消息作为TCP服务器的SYN请求消息发送给所述主叫终端；

所述媒体网关设备等待所述主叫终端和所述被叫终端对TCP媒体建链SYN请求的ACK确认消息，当ACK确认消息均收到后，关联起所述主叫终端和所述被叫终端的TCP媒体通道，完成TCP媒体通道建立。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

完成所述TCP媒体通道建立后，所述媒体网关设备监测TCP关闭消息(FIN)和连接复位消息(RST)，若监测到RST消息，则解除所述主叫终端和所述被叫终端媒体通道之间的关联，将媒体通道状态复位成初始态，重新准备模拟TCP建链处理过程；若监测到FIN消息，则继续监测对FIN消息的确认消息ACK，直到TCP连接正常关闭、或关闭定时器到期时，将媒体通道复位至初始态。

8.一种传输控制协议类型会话媒体流的传输系统，其特征在于，应用于信令面控制单元，包括：

行值修改模块，用于判断出UE在NAT设备后面时，如果接收到SIP信令面控制消息，该消息的offer-SDP消息体中包含a＝setup:xxx行，则根据预定的规则进行a＝setup行值的修改；

行值对比模块，用于接收到SIP信令面控制消息，该消息的answer-SDP消息体中包含a＝setup:xxx行的信令消息后，对所述answer-SDP消息体和所述offer-SDP消息体中包含的a＝setup:xxx行进行对比；

通知建链模块，用于当所述行值对比模块进行对比的对比结果不匹配时，下发模拟TCP建链通知消息给受其控制的媒体网关设备，通知所述媒体网关设备进行模拟TCP建链。

9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，

所述行值修改模块根据预定的规则进行a＝setup行值的修改，具体包括：

接收到的主叫UE的TCP媒体类型会话请求消息，该请求消息的offer-SDP消息体中包含a＝setup:xxx行、且a＝setup行值是active时，则将a＝setup行值修改为a＝setup:actpass；

接收到来自核心网的TCP媒体类型会话请求消息，该请求消息的offer-SDP消息体中包含a＝setup:xxx行、且a＝setup行值是active或actpass时，则将a＝setup行值修改为a＝setup:passive。

10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，

所述行值对比模块用于：接收到被叫UE的TCP媒体类型会话响应消息，检查该响应消息的answer-SDP消息体中是否包含a＝setup：xxx行，若包含，则与接收到的来自核心网的TCP媒体类型会话请求消息的offer-SDP消息体中包含的a＝setup:xxx进行对比，如果二者的a＝setup:xxx行对比结果为：offer-SDP:a＝setup:active-----answer-SDP:a＝setup:active，则判定对比结果不匹配，并下发所述模拟TCP建链通知消息给主叫侧的媒体网关；

以及，接收到来自核心网的TCP媒体类型会话响应消息，检查该响应消息的answer-SDP消息体中是否包含a＝setup:xxx行，若包含，则与接收到的主叫UE的TCP媒体类型会话请求消息的offer-SDP消息体中包含的a＝setup:xxx进行对比，如果二者的a＝setup:xxx行对比结果为：offer-SDP:a＝setup:active-----answer-SDP:a＝setup:active，则判定对比结果不匹配，并下发所述模拟TCP建链通知消息给主叫侧的媒体网关。

11.如权利要求8或9所述的系统，其特征在于，

所述行值修改模块还用于，检查接收到的SIP信令面控制消息的answer-SDP消息体中包含a＝setup:xxx行，且a＝setup行值是active时，则将a＝setup行值修改为a＝setup:passive后，发送给所述offer-SDP消息体的发起侧。

12.一种传输控制协议类型会话媒体流的传输系统，其特征在于，应用于媒体网关设备，包括：

模拟TCP服务器装置，用于根据接收到的信令面下发的模拟TCP建链通知消息，模拟TCP服务器，接收主叫终端和被叫终端的TCP媒体建链请求；

所述模拟TCP服务器装置用于，按照以下方式模拟TCP服务器，接收所述主叫UE和所述UE的TCP媒体建链请求：

接收到主叫侧与被叫侧其中一侧的TCP媒体建链SYN请求消息时，检测另一侧的TCP媒体建链SYN请求消息是否已到达，若未到达，则等待直到所述主叫终端和所述被叫终端的TCP媒体建链SYN请求消息均已到达；

给所述主叫终端和所述被叫终端的TCP媒体建链SYN请求消息回ACK确认消息，并将所述主叫终端的TCP媒体建链SYN请求消息作为TCP服务器的SYN请求消息发送给所述被叫终端，将所述被叫终端的TCP媒体建链SYN请求消息作为TCP服务器的SYN请求消息发送给所述主叫终端；

等待所述主叫终端和所述被叫终端对TCP媒体建链SYN请求的ACK确认消息，当ACK确认消息均收到后，关联起所述主叫终端和所述被叫终端的TCP媒体通道，完成TCP媒体通道建立。

13.如权利要求12所述的系统，其特征在于，

所述模拟TCP服务器装置还用于：

完成所述TCP媒体通道建立后，监测TCP关闭消息(FIN)和连接复位消息(RST)，若监测到RST消息，则解除所述主叫终端和所述被叫终端媒体通道之间的关联，将媒体通道状态复位成初始态，重新准备模拟TCP建链处理过程；若监测到FIN消息，则继续监测对FIN消息的确认消息ACK，直到TCP连接正常关闭、或关闭定时器到期时，将媒体通道复位至初始态。