[發明專利]一種保證VoIP系統動態中轉可靠性的方法

無效

• 申請號: 201010278215.1
• 申請日: 2010-09-10
• 公開（公告）號: CN101997870A
• 公開（公告）日: 2011-03-30
• 發明（設計）人: 金海;郭峰江;廖小飛;蔣洪磊;徐飛;錢力;舒暢
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06;H04L1/22;H04M7/00
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 朱仁玲

技術領域

本發明屬于VoIP系統應用領域，具體涉及一種提高VoIP系統中的動態中轉可靠性的方法。?

背景技術

目前基于會話初始化協議(SIP，Session?Initiation?Protocol)的網絡語音電話(VoIP，Voice?over?Internet?Protocol)系統種類繁多，但是客戶端通過網絡地址轉換(NAT：Network?Address?Translation)之后，由于NAT只對IP層和TCP/UDP層的地址和端口進行轉換，而SIP是應用層控制協議，SIP消息中內嵌的地址和端口在SIP穿越NAT時并不能被轉換，因而造成SIP信令尋址不成功或媒體通道不能建立。而且對于媒體流，由于是基于實時傳輸協議(RTP)和采用動態分配UDP端口方式，終端用戶在實際傳輸媒體流之前是無法預知對方媒體流的對外端口的。當終端用戶處在對稱性NAT之后時，問題變得更加復雜。隨著語音和視頻業務的蓬勃發展，SIP/NAT問題已成為基于SIP的VoIP技術在NAT設置的城域網和企業網中推廣應用的最大障礙。?

目前，針對SIP/NAT問題的主要解決方案有：應用層網關(ALG)、中間體通信協議(MIDCOM)、UDP簡單穿越NAT(STUN)、Relay方式穿越NAT(TURN)和全代理服務器(Full?Proxy)。ALG和MIDCOM均需要對NAT設備升級，但目前網絡實際已部署了大量的不支持相關特性的NAT設備，因而這兩種方式可行性較差；STUN無需對現有NAT做任何改動，但SIP終端需要支持STUN協議，且不支持對對稱性NAT的穿越；TURN同STUN一樣，需要SIP終端支持TURN協議.?

目前VoIP系統中，比較流行的穿越方案為，在通信雙方的RTP通道之間，增加一個中轉服務器，用來中轉雙方的媒體流。對于呼叫方和被叫方來說，中轉服務器均扮演著對方通信實體的角色，可以解決雙方客戶端不能正常直連通話的問題。但是由于中轉服務器自身的特點又擁有一些缺點。在動態切換中轉時，由于選擇新中轉節點需要雙方中轉服務器進行協商，當某方中轉服務器失效時，客戶?端向中轉服務器發送索取新中轉節點的請求將得不到返回結果，從而動態切換中轉功能失效。如何保證在中轉服務器節點失效的情況下，消除單一中轉服務器帶來的影響，保持通話正常進行，一直是很重要的問題。?

發明內容

本發明的目的在于提供一種在基于SIP的VoIP系統中使用動態中轉時，提供冗余中轉服務器，以提高動態中轉可靠性的方法。該方法確保了系統服務的可靠性和穩定性，消除了單一中轉服務器失效時對通話造成的影響。?

實現本發明的目的所采用的具體技術方案如下：?

一種保證基于SIP的VoIP系統動態中轉可靠性的方法，其通過加入冗余服務器來保證動態中轉的可靠性，具體包括如下步驟：?

步驟(一)客戶端申請中轉服務器，每個客戶端獲得自身的本地中轉服務器和本地冗余中轉服務器，具體過程如下：?

(1)客戶端向覆蓋網啟動節點請求中轉服務器；?

(2)啟動節點收到客戶端的請求后，從自身維護的中轉服務器中，返回多個離所述客戶端近的中轉服務器給該客戶端；?

(3)客戶端得到返回的中轉服務器，向其中每個中轉服務器發送索要網絡狀況請求；?

(4)上述每個中轉服務器收到索要網絡狀況請求后，分別與所述客戶端測試時延，并將結果返回給啟動節點；?

(5)所述啟動節點查看所述返回的結果，并從中選擇兩個中轉服務器，分別作為本地中轉服務器和本地冗余中轉服務器返回給客戶端，具體選擇過程如下：?

(A)如果返回的結果中至少兩個中轉服務器的時延小于閾值，則選擇其中時延最小的兩個分別作為本地中轉服務器和本地冗余中轉服務器；?

(B)如果返回的結果中只有一個中轉服務器的時延小于閾值，則選擇該中轉服務器作為本地中轉服務器返回給所述客戶端，然后挑選與此本地中轉服務器的時延最小的中轉服務器作為本地冗余中轉服務器；?

(C)如果返回的結果中沒有中轉服務器時延小于閾值，則選擇將延時最小的中轉服務器返回給客戶端作為新的啟動節點，重復步驟(1)-(5)，直至選擇?到本地中轉服務器和本地冗余中轉服務器；?

客戶端之間根據上述獲得的本地中轉服務器和本地冗余中轉服務器進行通話，其中本地冗余中轉服務器僅僅在使用動態中轉功能時作為備選中轉服務器；?

步驟(二)當客戶端通話過程中，發現通話質量不佳時，則進行動態中轉，具體過程如下：?