[发明专利]基于NAT－PT的SIP应用层网关的实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用以在IPv4网络和IPv6网络间转换SIP(sessioninitiation protocol，会话发起协议)报文的方法，尤其涉及一种基于NAT-PT(网络地址转换-端口转换协议)的SIP应用层网关(SIP ALG)的实现方法。

背景技术

SIP是由IETF(internet engineering task force)组织提出的IP电话信令协议。SIP是一种基于文本格式的客户机/服务器模式的通讯协议，SIP消息包括了请求消息和响应消息。二者都具有相同的消息格式，这两种消息类型都由一个起始行，一个或者多个头部域，一个可选的消息体组成：

在请求消息的起始行(又称请求行)中，SIP定义了请求执行的操作。SIP提供了给用户扩充的功能集，到目前为止的版本共定义了：邀请(INVITE)、回应(ACK)、选择(OPTIONS)、结束(BYE)、取消(CANCEL)、注册(REGISTER)、信息(INFO)、分配(AILOCATE)和更新(UPDATE)。

在响应消息的起始行(又称状态行)中共定义了6类响应来表示指示请求执行的结果，每个响应代码均用3位数表示，第1位数字指示响应的类别，后2位数字表示具体的响应。

SIP的头部字段定义了：

From：指示请求的发端；

To：指示请求的收端；

Call_ID：用于唯一标识一个特定的邀请或标识某一客户的所有登记

Cseq：表示命令序列号；

Via：指示请求经历的路径；

Contact：给出直接通信的地址；

Expires：给出消息内容超期的时间。

SIP消息体采用SDP定义，SDP会话描述由文本行组成，每个文本行的格式均为<类型>＝<值>，包含了参与现存会话相关的必要信息：

会话信息：会话名和目的；会话激活的时间区段；构成会话的媒体；接收媒体所需地址、端口、格式等；会话所用的带宽信息(任选)；会话负责人的联系信息(任选)。

媒体信息：媒体类型(视频/音频等)；传送协议(RTP/UDP/IP、H.323等)；媒体格式(H.261视频/MPEG视频等)；媒体地址和端口。

时间信息：会话的开始和结束时间。

加密信息：可选。

在单一网络(例如单纯的IPv4网络或IPv6网络)中SIP的呼叫过程如下：

首先是SIP客户机注册到SIP服务器上。客户机发送注册(Register)报文给SIP服务器，如果注册成功，服务器发送带200OK代码的回应报文。如果注册不成功，返回带错误代码的回应报文。

SIP客户机注册成功后，即可呼叫其他注册用户。请参阅图1所示，其呼叫过程如下：

步骤101：用户A发送邀请(INVITE)报文给用户B。

步骤102：用户B接到INVITE报文后发Trying报文给用户A。

步骤103：用户B接到INVITE报文后发Ringing震铃报文给用户A。

步骤104：用户B处理INVITE报文后回应200OK报文给用户A。

步骤105：用户A回应ACK报文给用户B。

步骤106：用户A发送RTP(Real-time transport protocol，实时传输协议)数据流，用户A和用户B之间进行通话。

步骤107：用户A挂断发送BYE报文给用户B。

步骤108：用户B回应200OK报文。

基于SIP协议标准，整合了传统的语音及增值服务，并提供及最新的即时通信服务以及IP网络上的视频服务，并且可以为其他更多的增值应用服务商提供一个标准的具有高扩展性的平台。系统平台完全采用因特网的分布式的体系结构，具有高度的灵活性和可扩展性，并具有大型电信服务所需要的高可靠性和容错性，可支持百万级及千万级的用户量。

然而随着因特网的发展，IPv4的地址越用越少，地址枯竭问题就更加严重，现在国家大力发展IPv6网络，作为下一代互联网协议的势必要替代现有的IPv4网络，但现存的IPv4网络不会立即消失，IPv6网络和IPv4网络共存的现象还会持续很长一段时间。

在IPv6地址和IPv4地址共存的时期，如何让IPv6网络和IPv4网络之间SIP协议实现无缝转换，是迫切需要解决的技术难题，

发明内容