[发明专利]SIP通讯协议之交互式NAT穿越法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电通信技术，特别指一种能改善SIP语音封包无法于NAT防火墙下直接对传之困扰的SIP通讯协议之交互式NAT穿越法(SIP with INT，SWINT)。

背景技术

VoIP(网络电话)为现今热门的通讯技术之一。在VoIP通讯协议中以IETF所制定之会话发起协议SIP(Session Initiation Protocol)为目前当红的VoIP标准协议，其架构简单、扩充性佳，而且容易实作。

在目前的网络环境中，IPv4所提供的IP地址已不敷使用，加上网络黑客攻击层出不穷，使得愈来愈多的人开始架设网络地址转换器NAT(Network Address Translator)或防火墙。对于只有一个真实IP却有多部计算机需连上网络的用户来说，NAT提供了单一真实IP对应多组虚拟IP的功能而解决了问题，而且NAT的封包过滤功能提供了简易的网络安全防护，避免黑客的攻击，但是NAT却也为P2P(Peer to Peer)的应用引发通讯失败的问题。

SIP标准协议订定时并未考虑到NAT对P2P应用所造成之问题，使得SIP通讯协议无法直接用于NAT网络环境。这对SIP来说是个严重的问题，因为据统计有近70％的网络用户是透过NAT与网际网络连接，这代表只有30％的网络用户能使用SIP通讯协议进行VoIP通讯。

虽然目前已有许多方法被提出用以解决NAT为SIP所带来的问题，但是这些方法必须加装设备或替换NAT装置，有的方法只能解决某种型态NAT的通讯问题。其中最普通的方法就是架设代理服务器，但是其成本昂贵，对VoIP业者为一项沉重负担。

发明内容

本发明的目的在提供一种通讯方法，能结合SIP并使处于NAT下的用户能达到穿越对方的NAT而直接点对点(P2P)传输，此方法不需更改任何网络设定，其简单之架构可大幅降低VoIP业者的营运成本。

为了实现上述目的，本发明提出一种SIP通讯协议之交互式NAT穿越法，包含INT服务器与SIP代理服务器；其中：SIP代理服务器担任传统SIP协议的角色，负责SIP客户端之注册、转发或重新导向SIP客户端的SIP讯息；INT服务器则与SIP代理服务器相互独立，彼此不知道对方的存在；发话端与受话端位于NAT网络环境下，且分别向SIP代理服务器与INT服务器注册；INT服务器有专属的讯息格式，并不接受发话端或受话端传来的SIP讯息；发话端必须先透过INT服务器向受话端要求进行网络地址变化预测之程序，并依照预测所得之结果建立预媒体联机后，才进行传统SIP之通讯流程。

本发明提出之SWINT(SIP with Interactive NAT Traversal)方法具有以下几个有益效果：1)使SIP可于NAT下直接对传语音封包，不需透过代理服务器交换封包；2)适用于各种型态与架构之NAT环境；3)客户端不需更改网络环境设定；4)VoIP业者不需更换SIP服务器即可搭配本方法；5)封包小，几乎不占用频宽等优点。

附图的简要说明

图1为SIP通讯流程范例图。

图2为封包在不同网络间传送过程中四项参数的变化情形。

图3为本发明SWINT系统架构图。

图4为本发明SWINT协议于穿越NAT防火墙之通讯流程图。

图5为受话端不支持SWINT协议之通讯流程图。

图6为本发明INT程序讯息之网络参数变化图。

具体实施方式

SIP简介

SIP建立通话联机的讯息(Message)为SIP最基本的单位，可分为请求(Request)与响应(Response)两种。请求是由客户端(Client)发送至伺服端(Server)之SIP讯息，并表达客户端的目的；响应为伺服端发送至客户端之SIP讯息，用以回复客户端之请求。

SIP定义了六种请求方法，包括INVITE、CANCEL、BYE、ACK、REGISTER与OPTIONS，如表1所示。

表1SIP之六种基本请求