KR101074208B1 - System for providing call service based SIP supporting NAT/firewall device and method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 기존 NAT/방화벽 장비를 사용하는 고객들에게 SIP 시그널과 미디어의 프락시 기능을 갖는 장비를 적용하여 SIP 기반 통신서비스를 제공하기 위한 기술에 관한 것이다.
이를 위해, 본 발명은 사설 IP 주소와 포트번호를 사용하는 SIP 단말의 IP 주소와 포트번호가 변경된 상태로 소프트스위치에 등록되는 제 1 과정; 상기 SIP 단말(발신측 SIP 단말)로부터 착신측 호출을 위한 SIP 시그널 메시지가 전송되면, 발신측 프락시가 상기 SIP 메시지에 등록된 상기 발신측 SIP 단말의 IP 주소와 포트번호를 변경등록하여, 상기 발신측 SIP 단말의 IP 주소와 포트번호가 변경등록된 SIP 시그널 메시지를 상기 소프트스위치로 전송하는 제 2 과정; 및 상기 소프트스위치가 상기 착신측으로 상기 SIP 시그널 메시지를 전송하여, 상기 SIP 단말과 상기 착신측 SIP 단말간의 SIP 통화서비스 제공을 위한 미디어연결을 설정하는 제 3 과정을 구비하는 것을 특징으로 한다.
The present invention relates to a technology for providing a SIP-based communication service by applying a device having a proxy function of SIP signaling and media to customers using the existing NAT / firewall equipment.
To this end, the present invention is the first process of registering the IP address and port number of the SIP terminal using the private IP address and the port number is changed to the soft switch; When the SIP signal message for the called party is transmitted from the SIP terminal (calling SIP terminal), the originating proxy changes and registers the IP address and port number of the calling SIP terminal registered in the SIP message, and sends the call. A second step of transmitting, to the soft switch, a SIP signal message in which the IP address and the port number of the SIP terminal of the second side are registered; And a third process of the soft switch transmitting the SIP signal message to the called party and establishing a media connection for providing a SIP call service between the SIP terminal and the called SIP terminal.
Description
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 NAT/방화벽 장비를 지원하는 SIP 기반 통신서비스 제공방법이 적용되는 네트워크 구성도.1 is a diagram illustrating a network configuration to which a SIP-based communication service providing method for supporting NAT / firewall equipment according to an embodiment of the present invention is applied.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 NAT/방화벽 장비를 지원하는 SIP 기반 통신서비스 제공방법에 적용되는 SIP 단말 등록절차를 설명하기 위한 신호흐름도.2 is a signal flow diagram illustrating a SIP terminal registration procedure applied to a method for providing a SIP-based communication service supporting NAT / firewall equipment according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 NAT/방화벽 장비를 지원하는 SIP 기반 통신서비스 제공방법을 설명하기 위한 신호흐름도.3 is a signal flow diagram illustrating a SIP-based communication service providing method for supporting NAT / firewall equipment according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 NAT/방화벽 장비를 지원하는 SIP 기반 통신서비스 제공시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기존 NAT/방화벽 장비를 사용하는 고객들에게 SIP 시그널과 미디어의 프락시 기능을 갖는 장비를 적용하여 SIP 기반 통신서비스를 제공하기 위한 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a SIP-based communication service providing system and method for supporting NAT / firewall equipment, and more specifically, SIP by applying equipment having a proxy function of SIP signaling and media to customers using existing NAT / firewall equipment. The present invention relates to a technology for providing a base communication service.
가입자들이 공중 IP 부족이나 보안을 이유로 NAT/방화벽 장비를 사용하고 있다.Subscribers are using NAT / firewall equipment due to lack of public IP or security.
한편, 방화벽은 인증 받지 못한 소스에 의한 엑세스로부터 네트워크를 보호하기 위한 것으로 소스주소, 목적지 주소와 트래픽 타입의 정보를 이용하여 트래픽을 블락킹하는데 공중망으로부터 인입되는 트래픽이 신뢰성을 갖는 장비로부터 발생된 것에 한해서만, 인입을 허락한다. 그러나 SIP 기반 통화 서비스는 불특정 다수의 단말로부터 호를 수신하도록 되어 있으며, SIP 단말은, 불특정 다수의 상대방 SIP 단말의 다이나믹하게 할당된 포트로부터 미디어를 수신하는데, 이는 특정 IP와 포트에 대해 트래픽 인입을 불허하거나 허가하는 방화벽의 정책과는 상반되는 것으로 대부분의 운용자들이 SIP 기반 통화 서비스를 위해 방화벽의 필터링 정책을 변경하기를 기대하기는 어렵다. On the other hand, the firewall is to protect the network from access by unauthorized sources and to block traffic using information of source address, destination address and traffic type. Only allow entry. However, SIP-based call services are intended to receive calls from unspecified multiple terminals, which receive media from the dynamically assigned ports of unspecified counterpart SIP terminals, which can induce traffic ingress to specific IPs and ports. Contrary to the policy of disallowing or permitting firewalls, it is difficult for most operators to expect to change the firewall's filtering policy for SIP-based call services.
그리고, 공인 IP 부족으로 NAT(Network Address Translation) 장비를 이용하여 사설 IP를 많이 사용하고 있는데 이러한 NAT 장비에 연결된 SIP 단말에서 통화를 위해 호 시그널을 주고 받기 위해, SIP 기반의 호 시그널 메시지에 사설 IP와 포트번호를 설정하여 실제 음성 및 영상 데이터를 송수신할 수 있는 미디어 플로우를 생성하도록 한다. 이렇게 서로 주고 받은 IP가 사설 IP이면 미디어 전송을 위한 목적지 주소를 사설 IP로 설정하여 데이터를 보내지만 공중망에서는 사설 IP로 설정된 데이터를 라우팅할 수 없게 된다. 참고로, NAT는 가입자단에 설치되어, 공중 IP를 갖는 트래픽을 전송받아, 전송받은 트래픽의 IP 주소를 변경하여 사설 IP를 갖는 SIP 단말로 전송하는 기능을 수행하는 단말이다. And, due to lack of public IP, a lot of private IPs are used by using NAT (Network Address Translation) equipment. In order to send and receive call signals for calls from SIP terminals connected to these NAT equipments, private IP is added to SIP-based call signal messages. By setting the port number and to create a media flow that can transmit and receive the actual audio and video data. If the IPs exchanged with each other are private IPs, data is sent by setting a destination address for media transmission as a private IP, but the data set as a private IP cannot be routed in the public network. For reference, NAT is a terminal installed in the subscriber station, receives the traffic having a public IP, performs a function of changing the IP address of the received traffic to transmit to the SIP terminal having a private IP.
이러한 문제를 NAT/방화벽 횡단(Traversal)문제라고 일컫으며, IETF 표준화 기구에서 몇 가지 해결책을 제안하고 있다. 표준화 기구에서 제안하고 있는 방법은, 기존 NAT/방화벽 장비들을 업그레이드하거나 교체하고, 기존 SIP 단말에 해결책을 위한 클라이언트 프로그램을 탑재하도록 권장하는 것이다.This problem is called NAT / Traversal problem, and the IETF standardization body proposes some solutions. The method proposed by the standardization organization is to upgrade or replace existing NAT / Firewall equipment, and to install a client program for a solution in an existing SIP terminal.
그러나, 이러한 방법은 기존 NAT/방화벽 장비들의 업그레이드 또는 교체에 따라 추가 비용이 발생하고, 기존 NAT/방화벽 장비들에 대한 효율성도 떨어지며, 기존 SIP 단말에 클라이언트 프로그램을 탑재해야 하기 때문에 고객들에게 불편함을 야기시킨다는 문제점이 있다.However, this method is inconvenient for customers because of the additional costs incurred by upgrading or replacing existing NAT / Firewall equipment, inefficient efficiency for existing NAT / Firewall equipment, and the need to load client programs on existing SIP terminals. There is a problem that causes.
이 경우, SIP 단말의 사용자가 능동적으로 클라이언트 프로그램을 탑재해야 하는데, 사용자의 조작미숙이나 홍보부족으로 SIP 단말에 클라이언트 프로그램이 탑재되지 않을 경우, SIP 단말 사용자는 여전히 SIP 기반의 통화 서비스를 이용할 수 없게 된다.In this case, the user of the SIP terminal should be actively loaded with the client program, but if the client program is not mounted on the SIP terminal due to the user's inadequate operation or lack of publicity, the SIP terminal user still cannot use the SIP-based call service. do.
상기한 문제점을 해결하기 위해 창출되어진 본 발명은, 기존 NAT/방화벽 장비를 사용하는 고객들에게 SIP 시그널과 미디어의 프락시 기능을 갖는 장비를 적용하여 SIP 기반 통신서비스를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention, which was created to solve the above problems, aims to provide a SIP-based communication service by applying equipment having a proxy function of SIP signaling and media to customers using existing NAT / firewall equipment.
상기한 목적을 실현하기 위한 본 발명에 따른 NAT/방화벽 장비를 지원하는 SIP 기반 통신서비스 제공시스템은, 사설 IP 주소와 포트번호를 이용하여 SIP 음성통화서비스를 이용하는 SIP 단말들; 상기 SIP 단말로부터 음성통화를 위한 등록 시그널 메시지를 수신하면, 상기 SIP 단말의 사설 IP주소와 포트번호를 공중 IP주소로 변경하여 전송하는 프락시; 상기 공중 IP 주소와 포트번호로 등록된 상기 SIP 단말간의 음성통화 연결이 상기 프락시를 경유하여 설정되도록 SIP 시그널 메시지를 처리하는 소프트스위치를 구비함을 특징으로 한다.
또한, 상기한 목적을 실현하기 위한 NAT/방화벽 장비를 지원하는 SIP 기반 통신서비스 제공방법은, 사설 IP 주소와 포트번호를 사용하는 SIP 단말의 IP 주소를 프락시가 자신의 IP주소로 변경하여 소프트스위치에 등록하는 제 1 과정; 상기 프락시 중 발신측 프락시가 상기 SIP 단말 중 발신측 SIP 단말로부터 착신측 음성 통화 호출을 위한 SIP 시그널 메시지를 수신하면, 상기 SIP 시그널 메시지에 상기 발신측 SIP 단말의 IP주소를 자신의 IP주소로 변경하여 등록한 후 상기 SIP 시그널 메시지를 상기 소프트 스위치로 전송하는 제 2 과정; 상기 소프트스위치가 상기 SIP 시그널 메시지에 저장되어 있는 착신측 SIP 단말의 전화번호에 대응하는 착신측 프락시 IP정보를 조회하여 상기 SIP 시그널 메시지를 상기 착신측 프락시로 전송하는 제 3 과정; 상기 착신측 프락시가 미리 저장해둔 상기 착신측 SIP 단말의 사설 IP주소를 확인한 후 확인된 사설 IP주소로 음성 통화를 위한 상기 SIP 시그널 메시지를 전송하는 제 4 과정을 구비함을 특징으로 한다.SIP-based communication service providing system for supporting NAT / firewall equipment according to the present invention for realizing the above object, SIP terminals using a SIP voice call service using a private IP address and port number; A proxy for changing the private IP address and the port number of the SIP terminal into a public IP address when receiving a registration signal message for a voice call from the SIP terminal; And a soft switch for processing a SIP signal message so that a voice call connection between the SIP terminal registered with the public IP address and a port number is established via the proxy.
In addition, the SIP-based communication service providing method for supporting NAT / firewall equipment to achieve the above object, the soft switch by changing the IP address of the SIP terminal using the private IP address and port number to its own IP address First course to register for; When the originating proxy among the proxies receives the SIP signaling message for the called voice call from the calling SIP terminal among the SIP terminals, the IP address of the calling SIP terminal is changed to the own IP address in the SIP signaling message. Registering and transmitting the SIP signal message to the soft switch; A third step of the soft switch querying the called party proxy IP information corresponding to the telephone number of the called SIP terminal stored in the SIP signal message and transmitting the SIP signal message to the called party proxy; And a fourth process of checking the private IP address of the called SIP terminal stored in advance by the called party proxy and transmitting the SIP signal message for the voice call to the identified private IP address.
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이하, 첨부되어진 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 구체적으로 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 NAT/방화벽 장비를 지원하는 SIP 기반 통신서비스 제공 방법이 적용되는 네트워크 구성도이다.1 is a diagram illustrating a network configuration to which a SIP-based communication service providing method supporting NAT / firewall equipment according to an embodiment of the present invention is applied.
도 1에서, 참조번호 101은 SIP 기반으로 착신 SIP 단말(111)을 호출하는 발신SIP 단말이고, 102는 발신 SIP 단말(101)을 소프트스위치(103)에 등록시키고, 발신 SIP 단말(101)로부터 전송된 트래픽이 특정 사설 IP와 포트번호로 착신 SIP단 말(111)로 전달될 수 있도록 하는 발신측 프락시이다.In Fig. 1,
참조번호 111은 SIP 기반으로 발신 SIP 단말(101)에 의해 호출되는 착신 SIP 단말이고, 112는 착신 SIP 단말(111)을 소프트스위치(103)에 등록시키고, 발신 SIP 단말(101)로부터 전송되는 트래픽을 착신 SIP 단말(111)로 전달하는 착신측 프락시이다.
참조번호 103은 발신측 프락시(102)와 연동하여 발신 SIP 단말(101)에 대한 가입자 프로파일을 생성하여 발신 SIP 단말(101)을 등록하고, 착신측 프락시(102)와 연동하여 착신 SIP 단말(101)에 대한 가입자 프로파일을 생성하여 착신 SIP 단말(101)을 등록하며, 상기 가입자 프로파일을 이용하여 발신 SIP 단말(101)로부터 전송되는 트래픽을 착신측 프락시(112)로 전송하는 기능을 수행하는 소프트스위치이다.
이하, 도 2에 도시된 신호흐름도를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 NAT/방화벽 장비를 지원하는 SIP 기반 통신서비스 제공방법에 적용되는 SIP 단말 등록과정을 상세하게 설명한다.Hereinafter, a SIP terminal registration process applied to a SIP-based communication service providing method supporting NAT / firewall equipment according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the signal flow diagram shown in FIG. 2.
발신 SIP 단말(101)이 단말 등록을 위해 SDP기반의 REGISTER 시그널 메시지에 발신 SIP 단말의 IP 정보(192.168.1.2)를 설정하여, 발신측 프락시(102)로 전송하면(S2), 발신측 프락시(102)는 수신된 SDP기반의 REGISTER 시그널 메시지에 설정된 발신 SIP 단말(101)의 IP(192.168.1.2)를 자신의 IP(147.6.6.1)로 변경한 후(S4), IP주소가 변경된 REGISTER 시그널 메시지를 소프트스위치(103)로 전송한다(S6). 여기서, 프락시 IP(147.6.6.1)는 NAT에서 라우팅이 가능한 공중 IP이다.
When the originating
소프트스위치(103)는 프락시 IP로 변경된 REGISTER 시그널 메시지를 수신하고, REGISTER 시그널 메시지에 포함된 전화번호, 가입자 ID, 프락시 IP 등의 정보로 가입자 프로파일을 생성하고(S8), 정상적인 등록 완료를 의미하는 200 OK 시그널 메시지를 발신측 프락시(102)로 전송한다(S10).The
200 OK 시그널 메시지를 전송받은 발신측 프락시(102)는 전화번호와 단말 IP 정보로 단말 연결 정보를 생성하고(S12), 200 OK 시그널 메시지를 발신측 SIP 단말(101)로 전송한다(S14).The originating
상술되어진 일련의 절차를 통해 발신 SIP 단말(101)은 발신측 프락시(102)의 IP 주소로 소프트스위치(103)에 등록된다.Through the series of procedures described above, the originating
도 2를 통해서는, 발신 SIP 단말(101)의 소프트 스위치(103) 등록절차를 설명하였지만, 착신 IP 단말(101)도 상술되어진 S2 내지 S20와 동일한 절차를 수행하여, 소프트 스위치(103)에 착신측 프락시(112)의 IP주소로 등록함으로써, 소프트 스위치(103)에 가입자 프로파일이 생성되도록 한다.Although the procedure for registering the
상기와 같은 절차를 통해 프락시(102, 112)의 IP 주소로 소프트스위치(103)에 등록된 SIP 단말(101, 1111)은, SIP 기반의 통신 서비스를 제공 받을 수 있게 된다.Through the above procedure, the
이어, 도 3에 도시된 신호흐름도를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 NAT/방화벽 장비를 지원하는 SIP 기반 통신서비스 제공방법을 상세하게 설명한다.Next, a SIP-based communication service providing method supporting NAT / firewall equipment according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the signal flow diagram shown in FIG. 3.
SIP기반 통신 서비스를 이용하고자 하는 발신 SIP 단말(101)이 자신의 사설 IP(192.168.1.2) 주소와 포트번호(2424)로 설정된 SDP 기반의 INVITE 시그널 메시 지를 발신측 프락시(102)로 전송하면(S30), 발신측 프락시(102)는 수신된 INVITE 메시지에서 단말 IP 정보와 포트번호를 자신의 공중 IP(147.6.60.1)와 포트번호(4242)로 변경하여(S32), 소프트스위치(103)로 전송한다(S34). When the originating
이에, 소프트스위치(103)는 INVITE 시그널 메시지에 설정된 착신측 전화번호로 가입자 프로파일을 검색하여, 착신측 프락시(102)의 IP주소를 확인하고(S36), INVITE 시그널 메시지를 착신측 프락시(102)에게 전송한다. 여기서, 소프트스위치(103)에는 착신측 전화번호에 해당하는 가입자 프로파일에 착신측 프락시(102)의 IP주소와 포트번호가 등록되기 때문에, 소프트스위치(103)는 착신측 전화번호로서, 착신측 프락시(102)의 IP 주소를 확인할 수 있는 것이다.Accordingly, the
이어, 착신측 프락시(112)는 등록 과정에서 생성된 단말 연결 정보를 검색하여, 착신 SIP 단말의 사설 IP 주소를 확인한 후, 확인된 사설 IP 주소로 INVITE 시그널 메시지를 전달한다(S40). 이때, INVITE 시그널 메시지에 포함된 발신측 IP 주소가 발신측 프락시(102)의 공중 IP 주소로 변경되어 있기 때문에, 특정한 IP주소로부터 전송되는 트래픽만을 허락하는 방화벽을 통과하여 착신 SIP 단말(111)로 트래픽을 전송할 수 있고, 공중 IP 주소로부터 전송되는 트래픽만을 라우팅할 수 있는 NAT도 통과할 수 있게 된다. 이런 이유로, 방화벽 또는 NAT 장비를 사용하는 SIP 단말 고객에 대해서도 SIP 기반의 통신서비스를 제공할 수 있는 것이다.Subsequently, the called
한편, 착신측 SIP 단말(111)이 후크-오프(hook-off)되면, 착신측 SIP 단말(111)은 착신 단말의 사설 IP 주소(192.168.1.5)와 포트번호(2626)를 SDP 기반의 200 OK 시그널 메시지에 등록하여 착신측 프락시(112)로 전송한다(S42).
Meanwhile, when the called
착신측 프락시(112)는 SDP 기반의 200 OK 시그널 메시지에 등록된 단말의 사설 IP 주소와 포트번호를 자신의 공중 IP 주소(147.6.62.2)와 포트번호(6242)로 변경하여(S44), IP 주소와 포트번호가 변경된 200 OK 시그널 메시지를 소프트스위치(103)로 전송한다(S46).The
이에, 소프트스위치(103)는 발신측 프락시(102)로 200 OK 시그널 메시지를 전송하여 발신측 프락시(102)로 호가 성립되었음을 통보하고(S48), 발신측 프락시(102)도 발신측 SIP 단말에 SDP 기반의 200 OK 시그널 메시지를 전송하여 호가 성립되었음을 통보한다(S50).Accordingly, the
이로서, 발신 SIP 단말(101)과 발신측 프락시(102)간에 미디어 연결이 설정되고, 발신측 프락시(102)와 착신측 프락시(112)간의 미디어 연결이 설정되며, 착신측 프락시(112)와 착신 SIP 단말(111)간의 미디어 연결이 설정되어, 발신 SIP 단말(101)과 착신 SIP 단말(111)간 SIP 기반 통화서비스를 제공할 수 있게 된다.As a result, a media connection is established between the calling
본 발명에서는, 발신 SIP 단말(101)과 착신 SIP 단말(111)이 각각 발신측 프락시(102)와 착신측 프락시(112)의 IP주소와 포트번호를 이용하여 통신하기 때문에, 방화벽이나 NAT 사용과 무관하게 SIP 기반 통화서비스를 제공할 수 있게 된다.In the present invention, since the calling
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 NAT/방화벽 장비를 지원하는 SIP 기반 통신서비스 제공시스템 및 방법에 의하면, 기존의 NAT 또는 방화벽 장비를 사용하는 가입자가 기존 장비의 업그레이드가 교체로 인한 추가적인 비용없 이 SIP 기반의 통화서비스를 제공받을 수 있게 된다.As described above, according to the SIP-based communication service providing system and method for supporting NAT / firewall equipment according to an embodiment of the present invention, the subscriber using the existing NAT or firewall equipment additional upgrade due to the replacement of the existing equipment SIP-based call service can be provided at no cost.
또한, 본 발명에 의하면, 통신사업자는 SIP 기반의 통화서비스의 적용대상을 확대할 수 있기 때문에, 이로 인한 수익창출과 기본 통화 서비스 기반의 신규 부가서비스를 지속적으로 제공할 수 있어 신규 수익창출을 기대할 수 있다는 효과가 있다. In addition, according to the present invention, since the service provider can expand the application target of the SIP-based call service, it is possible to continuously provide new additional services based on the revenue generation and the basic call service, which is expected to generate new revenue. It can be effective.
한편, 본 발명은 상술한 실시예로만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있고, 이러한 수정 및 변경 등은 이하의 특허 청구의 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.On the other hand, the present invention is not limited to the above-described embodiment, but can be modified and modified within the scope not departing from the gist of the present invention, such modifications and changes should be regarded as belonging to the following claims. will be.
Claims (12)
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