[发明专利]实现媒体流交互方法和系统及媒体网关控制器和媒体网关

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别是指实现媒体流交互方法和系统及媒体网关控制器(MGC)和媒体网关(MG)。

背景技术

下一代网络(NGN，Next Generation Network)是电信史一块里程碑，标志着新一代电信网络时代的到来。NGN是基于时分复用(TDM)的PSTN语音网络和基于因特网协议/异步传输模式(IP/ATM)的分组网络融合的产物，其使得在新一代网络上语音、视频、数据等综合业务成为了可能。

参见图1，其是现有网络结构示意图。媒体网关(MGW，Media Gateway，也简写为MG)用于将一种类型的网络中的媒体流转换为另一种网络所要求的格式，例如将电路交换网中的E1时隙转换为IP网络中的实时传输协议(RTP)媒体流。媒体网关控制器(MGC，Media Gateway Controller)用于实现呼叫状态的管理，以及对媒体网关承载资源的控制。MGC和MG之间传送控制信令，以使MG完成具体媒体流的建立、修改、释放和资源管理。

图1中，如果MG1和MG2所处的承载网是同一个私有网络或者同一个公有网络，则MG1和MG2的IP报文都可以直达对方。如果MG1和MG2中的一个处于公有网络而另一个处于私有网络，或者这两个网关处于IP报文不能直达的两个不同的私有网络，则可能会出现媒体流单向导通或者彼此不同的情况。同样的问题也存在于媒体流两端只有一端是媒体网关，而另外一端是SIP终端、H323终端、其它电路域(CS)域或者分组网络等的情况下。

为了实现IP报文可以在公有网络和私有网络之间传递，网络地址(端口)转换(NA(P)T，Network Address and optional Port Translation)是一种比较基本的技术。网络地址转换(NAT)是用于将一个地址域(如：专用Intranet)映射到另一个地址域(如：Internet)的标准方法。NAT允许一个机构专用Intranet中(即私有网络中)的终端透明地连接到公共域(即公有网络)中的终端，无需内部终端拥有注册的(以及越来越缺乏的)Internet地址。网络地址端口转换是在NAT的基础上将地址和端口号一起作为需要转换项，那么就可以允许多台私有网络的终端同时共享一个单独的公有网络的网IP地址了。

NAT分为4种类型，即Full Cone、Restricted Cone、Port Restricted Cone和Symmetric。前面3种类型，统称为Cone NAT，有一个共同点：只要是从同一个内部地址和端口出来的包，NAT都将它转换成同一个外部地址和端口。但是Symmetric有点不同，具体表现在：只要是从同一个内部地址和端口出来，且到同一个外部目标地址和端口，则NAT也都将它转换成同一个外部地址和端口。但如果从同一个内部地址和端口出来，是到另一个外部目标地址和端口，则NAT将使用不同的映射，转换成不同的地址和端口。而且和Port Restricted Cone一样，只有曾经收到过内部地址发来包的外部地址，才能通过NAT映射后的地址向该内部地址发包。

NAT穿越技术是指私有网络上的终端采用私有IP地址通过出口的NA(P)T/FW(防火墙)接入公网。基于H323、会话初始协议(SIP)、媒体网关控制协议(MGCP)和H248等协议的语音和视频应用需通过信令消息中的IP地址和端口参数来实现目的地寻址，因此NAT穿越时不仅需要对TCP/UCP层的端口信息以及IP层的源地址和目的地址进行变换，还需对IP包载荷(即信令)中的相关地址信息进行变换。

STUN和TURN是两种常用的NAT穿越方式。

STUN方式

私网中的终端通过某种机制预先得到出口NAT上的对外地址，然后在IP包载荷(即信令)中所填写的地址信息直接填写出口NAT上的对外地址，而不是私网内终端的私有IP地址，这样IP包载荷(即信令)中的内容在经过NAT时就无需被修改了，只需按普通NAT流程转换报文头的IP地址即可，IP包载荷(即信令)中的IP地址信息和报文头地址信息是一致的。STUN协议就是基于此思路来解决应用层地址的转换问题。