專利名稱：H.323系統(tǒng)的多媒體會話穿越nat設(shè)備的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種IP通信方法，特別是涉及一種在NAT/Firewall環(huán)境中的H.323多媒體通信方法。
背景技術(shù)：
目前由于IPv4的公網(wǎng)地址資源匱乏，大多企事業(yè)單位與居民住宅區(qū)的網(wǎng)絡(luò)都采用了私有地址，通過NAT/防火墻設(shè)備進行地址與端口的轉(zhuǎn)換。
NAT/防火墻設(shè)備對HTTP等端口固定的一般應(yīng)用協(xié)議只需要轉(zhuǎn)換IP/TCP/UDP頭即可很好的實現(xiàn)穿透，但對于在多媒體通信領(lǐng)域，國際上比較有影響的H.323系統(tǒng)來說，它是在控制信息中動態(tài)地協(xié)商媒體流端口的，信令協(xié)議里面的IP地址也是私有的，而私有IP地址在公網(wǎng)上是不能路由的，動態(tài)分配的端口為在NAT/防火墻上配置固定的包過濾策略帶來了困難。
由于上述原因，H.323多媒體通信系統(tǒng)的普及受到了重大的阻礙。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種H.323系統(tǒng)的多媒體會話穿越NAT設(shè)備的方法，能夠?qū)崿F(xiàn)H.323系統(tǒng)多媒體通信無障礙的穿越NAT設(shè)備，克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。
本發(fā)明解決所述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是，H.323系統(tǒng)的多媒體會話穿越NAT設(shè)備的方法，包括以下步驟1)主叫終端向注冊服務(wù)器發(fā)起RAS(ARQ)信令，該信令中同時包含主叫終端與被叫終端的號碼；所述注冊服務(wù)器包含各終端的注冊信息；2)注冊服務(wù)器向主叫終端返回的RAS(ACF)信令，其中攜帶轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器的Q.931信令地址與端口；3)主叫終端向轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器發(fā)送Q.931(Setup)信令，該信令中攜帶被叫終端的號碼與轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器的Q.931地址與端口；4)轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器收到Q.931(Setup)信令后，向注冊服務(wù)器發(fā)出兩路RAS(ARQ)信令，分別要求與主叫終端與被叫終端建立會話，同時轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器向主叫終端回應(yīng)Q.931(Connect)信令，該信令攜帶轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器的H.245地址與端口；5)注冊服務(wù)器向轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器返回兩路RAS(ACF)信令，同時向被叫終端發(fā)出私有信令，通知被叫終端呼叫轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器；6)主叫終端收到Q.931(Connect)信令后，向轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器發(fā)出H.245信令，與之交互，直至建立RTP/RTCP媒體通道傳輸媒體流；7)被叫終端收到了通知自己呼叫轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器的私有信令后，按參照前面第1)——6)步中主叫終端與注冊服務(wù)器和轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器間的交互過程，建立RTP/RTCP媒體通道傳輸媒體流；8)轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器將收到的來自主叫終端的信令和媒體流轉(zhuǎn)發(fā)給被叫終端，將收到的來自被叫終端的信令和媒體流轉(zhuǎn)發(fā)給主叫終端。
在各終端之間進行通信之前，各終端定期向注冊服務(wù)器發(fā)送RAS注冊包進行注冊，RAS注冊包的應(yīng)用層與IP包頭均包含了IP地址。注冊服務(wù)器根據(jù)收到的RAS注冊包的應(yīng)用層與IP報頭攜帶的IP地址是否相同，判斷H.323終端處于公網(wǎng)還是私網(wǎng)若相同則為公網(wǎng)，若不同則為私網(wǎng)。
在有私網(wǎng)終端參加的會話時，注冊服務(wù)器向主叫終端與被叫終端均返回轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器的地址；在沒有私網(wǎng)終端參加的會話時，注冊服務(wù)器返回主叫或被叫終端的地址。
在轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器與私網(wǎng)終端之間建立RTP/RTCP通道的過程中，轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器在收到私網(wǎng)終端發(fā)出的打開通道請求回復(fù)后，采用所收到的打開通道請求回復(fù)信令攜帶的地址，發(fā)出打開通道請求回復(fù)。
本發(fā)明的有益效果是，不需要改造現(xiàn)有的NAT/防火墻設(shè)備，只需在小幅度改造H.323終端與注冊服務(wù)器(即GK)，并在局端設(shè)置專門的轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器，就可以在保障安全的基礎(chǔ)上實現(xiàn)H.323系統(tǒng)的多媒體會話穿越NAT設(shè)備，從而為H.323多媒體通信系統(tǒng)的普及掃除阻礙。
以下結(jié)合具體實施方式
和附圖對本發(fā)明作進一步的說明。


圖1為自動判斷終端公私網(wǎng)功能的實現(xiàn)的示意圖。
圖2為有私網(wǎng)終端參與的會話的流程圖。
具體實施例方式
本發(fā)明的實現(xiàn)分為兩大功能模塊(1)自動判斷H.323多媒體終端處于私網(wǎng)還是公網(wǎng)；(2)在局端設(shè)置專門的轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器，對來自或發(fā)向H.323多媒體終端的Q.931/H.245信令流與RTP/RTCP媒體流進行轉(zhuǎn)發(fā)；該轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器主要具有類似于MCU的、同時建立多路會話的功能。
本發(fā)明實施的具體步驟是(1)H.323注冊服務(wù)器(即GK)收到H.323終端定期發(fā)送的RAS注冊包，收到的RAS注冊包的應(yīng)用層與IP包頭均包含了IP地址當終端直接位于Intemet時，應(yīng)用層與IP包頭包含的均是H.323終端的公網(wǎng)地址，二者相同；當終端位于NAT設(shè)備背后時，應(yīng)用層包含的是H.323終端的地址，IP包頭包含的卻是NAT設(shè)備的公網(wǎng)地址，二者不同；H.323注冊服務(wù)器(即GK)根據(jù)收到的RAS注冊包的應(yīng)用層與IP報頭攜帶的IP地址是否相同，自動判斷H.323終端處于公網(wǎng)還是私網(wǎng)。
(2)當一個H.323終端向另一個H.323終端發(fā)起呼叫時，按照含有GK的H.323系統(tǒng)中呼叫建立的標準流程，主叫終端首先會向H.323注冊服務(wù)器(即GK)發(fā)起RAS(ARQ)信令，該信令中同時包含了主叫終端與被叫終端的號碼，H.323注冊服務(wù)器(即GK)根據(jù)這兩個號碼以及第1步中的信息得知兩個終端分別處于公網(wǎng)還是私網(wǎng)；(3)當兩個終端中有不少于一個終端處于私網(wǎng)時，GK會在向主叫終端返回的RAS(ACF)信令中攜帶轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器的Q.931信令地址與端口；當兩個終端均處于公網(wǎng)時，GK會在向主叫終端返回的RAS(ACF)信令中攜帶被叫終端的Q.931信令地址與端口，后面就采用標準的H.323流程了，在此不作詳述；以下僅對兩個終端中有不少于一個終端處于私網(wǎng)的情形進行敘述；
(4)主叫終端向轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器發(fā)送Q.931(Setup)信令，該信令中攜帶被叫終端的號碼與轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器的Q.931地址與端口；(5)轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器收到Q.931(Setup)信令后，向GK發(fā)出兩路RAS(ARQ)信令，分別要求與主叫終端與被叫終端建立會話，同時轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器向主叫終端回應(yīng)Q.931(Connect)信令，該信令攜帶轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器的H.245地址與端口；(6)GK向轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器返回兩路RAS(ACF)信令，同時向被叫終端發(fā)出私有信令，通知被叫終端呼叫轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器；(7)主叫終端收到Q.931(Connect)信令后，向轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器發(fā)出H.245信令(包括主從判斷、能力交換、打開通道等)，與之交互，直至建立RTP/RTCP媒體通道傳輸媒體流；(8)被叫終端收到了通知自己呼叫轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器的私有信令后，與GK和轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器進行類似于前面第2-7步中主叫終端與GK和轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器間的RAS/Q.931/H.245交互過程，直至建立RTP/RTCP媒體通道傳輸媒體流；(9)轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器將收到的來自主叫終端的信令和媒體流轉(zhuǎn)發(fā)給被叫終端，同時將收到的來自被叫終端的信令和媒體流轉(zhuǎn)發(fā)給主叫終端。
本發(fā)明中的Q.931/H.245信令流采用TCP數(shù)據(jù)包格式。
本發(fā)明中的RTP/RTCP媒體流采用UDP數(shù)據(jù)包格式，該媒體流承載的內(nèi)容可以包括但不限于語音、視頻、文本數(shù)據(jù)等。
圖1描述的是H.323注冊服務(wù)器(即GK)自動判斷H.323終端處于公網(wǎng)還是私網(wǎng)的功能。
本發(fā)明針對GK收到的RAS注冊包進行分析，在GK端對H.323終端處于公網(wǎng)還是私網(wǎng)進行判斷。
公網(wǎng)H.323終端發(fā)出RAS注冊包，該包的IP包頭與應(yīng)用層地址均為H.323終端的地址(一般是公網(wǎng)地址)。這樣，GK收到的來自公網(wǎng)終端的RAS注冊包的IP包頭與應(yīng)用層地址也都是這樣，二者是相同的。
私網(wǎng)H.323終端發(fā)出RAS注冊包時，該包的IP包頭與應(yīng)用層地址均為H.323終端的地址(一般是私網(wǎng)地址)，但經(jīng)過NAT設(shè)備時，NAT設(shè)備會將該包的IP包頭修改為NAT設(shè)備的地址。于是GK收到的來自私網(wǎng)H.323終端的RAS注冊包，其IP包頭是NAT設(shè)備的地址(一般是公網(wǎng)地址)，而其應(yīng)用層地址則是H.323終端的地址(一般是私網(wǎng)地址)，二者是不同的。
利用上述特點，GK很容易就判斷出H.323終端處于公網(wǎng)還是私網(wǎng)，并將該信息與H.323終端的號碼對應(yīng)起來。從而在終端之間進行會話時，參照該信息，進行下述智能判斷在有私網(wǎng)終端參加的會話時，GK向主叫終端與被叫終端均返回轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器的地址；在沒有私網(wǎng)終端參加的會話時，GK向主叫終端(或被叫終端)返回被叫終端(或主叫終端)的地址。
如圖2所示，描述的是有私網(wǎng)終端參與的會話中，系統(tǒng)的主要工作流程。該工作流程涵蓋公網(wǎng)終端呼叫私網(wǎng)終端、私網(wǎng)終端呼叫公網(wǎng)終端、私有終端呼叫另一私網(wǎng)終端的情形。
特別的，本發(fā)明需要強調(diào)的部分是(1)當主叫終端發(fā)起呼叫時，它首先要向GK發(fā)出RAS(ARQ)信令，該信令中攜帶了主叫號碼與被叫號碼，GK從中讀出主叫號碼與被叫號碼，如果二者中有一個對應(yīng)網(wǎng)絡(luò)類型是私網(wǎng)，GK就在向主叫終端返回的RAS(ACF)信令中攜帶轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器的Q.931地址；(2)GK采用私有信令，通知被叫終端，告訴它將要加入一個有私網(wǎng)終端參與的會話，同時讓其呼叫轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器；(3)在轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器與私網(wǎng)終端之間建立RTP/RTCP通道的過程中，轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器必須在收到私網(wǎng)終端發(fā)出的打開通道請求回復(fù)(OpenLogicalChannelAck)后，再采用所收到的打開通道請求回復(fù)信令攜帶的地址，發(fā)出打開通道請求回復(fù)(OpenLogicalChannelAck)，這樣就利用了NAT設(shè)備能夠記憶私網(wǎng)終端的私網(wǎng)地址與公網(wǎng)地址的映射關(guān)系的特性，從而有效避免從轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器發(fā)向私網(wǎng)終端的媒體流被NAT設(shè)備攔截，確保媒體流雙向發(fā)送。
本文中，信令的兩種表示方式含義一致，例如，Q.931-Setup與Q.931(Setup)含義相同。
權(quán)利要求
1.H.323系統(tǒng)的多媒體會話穿越NAT設(shè)備的方法，包括以下步驟1)主叫終端向注冊服務(wù)器發(fā)起RAS-ARQ信令，該信令中同時包含主叫終端與被叫終端的號碼；所述注冊服務(wù)器包含各終端的注冊信息；2)注冊服務(wù)器向主叫終端返回的RAS-ACF信令，其中攜帶轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器的Q.931信令地址與端口；3)主叫終端向轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器發(fā)送Q.931-Setup信令，該信令中攜帶被叫終端的號碼與轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器的Q.931地址與端口；4)轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器收到Q.931-Setup信令后，向注冊服務(wù)器發(fā)出兩路RAS-ARQ信令，分別要求與主叫終端與被叫終端建立會話，同時轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器向主叫終端回應(yīng)Q.931-Connect信令，該信令攜帶轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器的H.245地址與端口；5)注冊服務(wù)器向轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器返回兩路RAS-ACF信令，同時向被叫終端發(fā)出私有信令，通知被叫終端呼叫轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器；6)主叫終端收到Q.931-Connect信令后，向轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器發(fā)出H.245信令，與之交互，直至建立RTP/RTCP媒體通道傳輸媒體流；7)被叫終端收到了通知自己呼叫轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器的私有信令后，按參照前面第1)——6)步中主叫終端與注冊服務(wù)器和轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器間的交互過程，建立RTP/RTCP媒體通道傳輸媒體流；8)轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器將收到的來自主叫終端的信令和媒體流轉(zhuǎn)發(fā)給被叫終端，將收到的來自被叫終端的信令和媒體流轉(zhuǎn)發(fā)給主叫終端。
2.如權(quán)利要求1所述的H.323系統(tǒng)的多媒體會話穿越NAT設(shè)備的方法，其特征在于，各終端定期向注冊服務(wù)器發(fā)送RAS注冊包進行注冊，RAS注冊包的應(yīng)用層與IP包頭均包含了IP地址。
3.如權(quán)利要求2所述的H.323系統(tǒng)的多媒體會話穿越NAT設(shè)備的方法，其特征在于，注冊服務(wù)器根據(jù)收到的RAS注冊包的應(yīng)用層與IP報頭攜帶的IP地址是否相同，判斷H.323終端處于公網(wǎng)還是私網(wǎng)若相同則為公網(wǎng)，若不同則為私網(wǎng)。
4.如權(quán)利要求2所述的H.323系統(tǒng)的多媒體會話穿越NAT設(shè)備的方法，其特征在于，在有私網(wǎng)終端參加的會話時，注冊服務(wù)器向主叫終端與被叫終端均返回轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器的地址；在沒有私網(wǎng)終端參加的會話時，注冊服務(wù)器返回主叫或被叫終端的地址。
5.如權(quán)利要求2所述的H.323系統(tǒng)的多媒體會話穿越NAT設(shè)備的方法，其特征在于，在轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器與私網(wǎng)終端之間建立RTP/RTCP通道的過程中，轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器在收到私網(wǎng)終端發(fā)出的打開通道請求回復(fù)后，采用所收到的打開通道請求回復(fù)信令攜帶的地址，發(fā)出打開通道請求回復(fù)。
全文摘要
H.323系統(tǒng)的多媒體會話穿越NAT設(shè)備的方法，涉及一種IP通信方法，特別是涉及一種在NAT/Firewall環(huán)境中的H.323多媒體通信方法。本發(fā)明包括以下步驟1)主叫終端向注冊服務(wù)器發(fā)起包含主叫終端與被叫終端的號碼信令；2)注冊服務(wù)器返回的RAS(ACF)信令，3)主叫終端向轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器發(fā)送Q.931(Setup)信令；4)轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器向注冊服務(wù)器發(fā)出兩路RAS(ACF)信令，5)注冊服務(wù)器向轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器返回兩路RAS(ACF)信令，同時向被叫終端發(fā)出私有信令，6)主叫終端向轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器發(fā)出H.245信令；7)被叫終端建立RTP/RTCP媒體通道傳輸媒體流；8)轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器信令和媒體流。本發(fā)明可以在保障安全的基礎(chǔ)上實現(xiàn)H.323系統(tǒng)的多媒體會話穿越NAT設(shè)備。
文檔編號H04L29/06GK1832437SQ200510022479
公開日2006年9月13日 申請日期2005年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月30日
發(fā)明者劉杰 申請人:四川長虹電器股份有限公司