[發明專利]一種基于SIP軟終端的私網穿越系統和方法

無效

• 申請號: 201010187201.9
• 申請日: 2010-05-31
• 公開（公告）號: CN101860536A
• 公開（公告）日: 2010-10-13
• 發明（設計）人: 章洋;程渤;劉傳昌;陳俊亮;王月
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06;H04L29/12
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 程殿軍

1.一種基于會話初始協議SIP軟終端的私網穿越系統，其特征在于，該系統主要包括私網穿越模塊、SIP信令代理模塊(SIP?UA模塊)、Java媒體處理模塊(JMF模塊)和音視頻編解碼模塊；其中，

私網穿越模塊，作為整個SIP軟終端系統的一個模塊，與SIP軟終端中的其他模塊協調工作，共同完成SIP終端會話的交互過程；用于與STUN服務器和TURN服務器交互，以獲取有效信息，當SIP?UA需要所述信息時，私網穿越模塊將所述有效信息反饋給SIP?UA；

SIP?UA模塊，作為整個軟終端系統中SIP信令的代理模塊，所有SIP信令的交互過程都由SIP?UA模塊完成，當啟動SIP軟終端時，SIP?UA模塊就開始監聽SIP的各信令端口，準備接收和發送各種SIP信令；

JMF模塊，用以捕獲音、視頻設備的音視頻流，然后調用音視頻編解碼器進行編碼，最終打包成實時傳輸協議RTP包發送給對端通信方；

音視頻編解碼模塊，用以對所述音、視頻流的編解碼。

2.根據權利要求1所述的基于SIP軟終端的私網穿越系統，其特征在于，所述的有效信息，包括通過STUN客戶端和服務器之間交互得到的內部網絡中的私有地址所映射的公網地址以及網絡中存在的NAT類型；或通過TRUN客戶端和服務器之間的交互使內網的主機獲取一個公網地址。

3.根據權利要求2所述的基于SIP軟終端的私網穿越系統，其特征在于，所述的通過TRUN客戶端和服務器之間的交互使內網的主機獲取一個公網地址為中繼服務器的地址。

4.一種基于SIP軟終端的私網穿越方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：

A、網絡地址轉換NAT類型的學習過程的步驟；

B、SIP信令和STUN信令、TURN信令融合過程的步驟；

C、媒體流端口的保持過程的步驟。

5.根據權利要求4所述的基于SIP軟終端的私網穿越方法，其特征在于，所述步驟A進一步包括：

A1、在發送SIP注冊消息前，首先向公網的STUN服務器的IP1和端口PORT1發送STUN請求消息；

A2、判斷響應中IP地址和端口與本地地址是否一致，如果STUN響應中攜帶的出口IP地址和端口與本地主機IP地址和端口號一致，則將isPublic標志位置為真，此時停止發送STUN請求；如果STUN響應中攜帶的出口IP地址和端口與本地主機不一致，則說明本地主機處于NAT后面，保存此次NAT的出口IP地址，然后繼續向STUN服務器的IP1和端口PORT2發送STUN請求，記錄STUN響應中出口IP地址和端口號；

A3、對比前一次和本次獲得的端口號，如果兩個端口號一致，則說明該網絡是非對稱型的NAT網絡，則將useStun標志位置為真；否則，該網絡則為對稱型NAT網絡，將useTurn標志位置為真。

6.根據權利要求4所述的基于SIP軟終端的私網穿越方法，其特征在于，所述步驟B進一步包括：

B1、當SIP應用服務器得到SIP客戶端的注冊地址后，在需要和客戶端建立會話時向客戶端發起invite請求，客戶端收到invite請求后恢復180RING和帶SDP的SIP消息，對180RING消息無需做任何修改，但是對帶SDP的SIP消息需要在發送前從STUN信令或TURN獲取有效信息，來修改此消息；

B2、SIP?UA查詢isPublic標志位，如果上一個過程將isPublic標志置為真的話，則，只需都填寫本地址和端口即可；若查詢到isPublic標志位為isfalse，則查詢useTurn和useStun的標志位；

B3、如果得到的網絡參數useStun為真，則優先使用以后需要接收音、視頻流的地址和端口，向STUN服務器發送STUN請求，將得到響應的音、視頻流的本地址所映射的出口NAT地址提交給SIP?UA，SIP?UA將這些地址分別填寫在SDP的音、視頻地址處；如果得到的網絡參數是useTurn為真，則象使用STUN協議一樣，只是此時從響應中得到的地址是TURN服務器為客戶端在其上分配的端口，將此地址填寫到SDP中就意味著SIP客戶端以后接收到的音、視頻流都是通過TURN服務器中轉過來的。

7.根據權利要求4所述的基于SIP軟終端的私網穿越方法，其特征在于，步驟C所述媒體流端口的保持過程的步驟具體為：啟動兩個線程重復綁定實際用于接收音、視頻的端口，然后間隔一段時間就向通信方發送簡單的UDP包，周期性的發送簡單的UDP包，不僅在防火強上打通進出流媒體的通道，而且也維持了內網主機在NAT網關上的映射；當會話結束時，停止兩個發包的線程，如果采用的是TURN方式，需要再綁定接收音視頻的端口向TURN服務器發送Rfresh消息，使TRUN服務器釋放為TURN客戶端分配的相關資源。