[发明专利]一种用于SIP通信系统的网络穿越方法

说明书

本发明提出一种用于SIP通信系统的网络穿越方法，实现步骤为：(1)对主叫客户端和被叫客户端进行初始化；(2)主叫客户端向被叫客户端发起会话请求；(3)被叫客户端接收INVITE请求并响应会话；(4)被叫客户端获取主叫候选通信地址，主叫客户端获取被叫候选通信地址；(5)主叫客户端获取被叫媒体流传输地址，被叫客户端获取主叫媒体流传输地址；(6)主叫客户端和被叫客户端进行媒体流传输。本发明具有服务器负荷小，通信时延和丢包率低的优点，可用于多媒体数据的点对点传输。

技术领域

本发明属于网络数据传输技术领域，涉及一种用于SIP通信系统的网络穿越方法，可用于多媒体数据的点对点传输。

背景技术

会话初始协议(SIP，Session Initiation Protocol)是一个应用层的信令控制协议，用于创建、修改、释放会话。SIP协议具有灵活、可扩充的优点，广泛应用于语音、视频等数据业务。

SIP通信系统主要包含客户端和服务器，其中客户端包含主叫客户端和被叫客户端。每个客户端包括会话控制模块、多媒体处理模块和网络穿越模块。其中，会话控制模块使用SIP协议进行会话的创建和释放；多媒体处理模块进行多媒体数据的采集，编解码，呈现等；网络穿越模块主要完成网络穿越。

SIP通信系统客户端常在局域网中使用，局域网通过网络地址转换(NAT，NetworkAddress Translation)设备与公网连接。NAT设备的主要工作是对TCP和UDP的地址信息进行修改，把内网地址转换成公网地址。NAT可以分为两类，一类是具有相同内网的IP和端口的不同会话，映射到相同的外网IP和端口，即锥形NAT；另一类是具有相同内网IP和端口的不同会话，映射到相同IP和不同端口，即对称型NAT。NAT设备是在TCP/IP层以下进行处理的，但是SIP协议在应用层。SIP协议中媒体流的地址信息不能被NAT设备修改，因此SIP协议中保存的是通信对端的私网地址，使用这个地址是不能正常通信的。

为了解决这一问题，就需要进行网络穿越，常见的网络穿越方法有NAT的UDP简单穿越(STUN，Simple Traversal of UDP through NAT)和通过Relay方式穿越NAT(TURN，Traversal Using Relay NAT)等。在STUN协议中，客户端通过向STUN服务器发消息，查询其公网映射地址，这样在NAT设备上就有了对应的映射表项，之后就可以进行数据传输。在TURN协议中，客户端通过某种机制得到TURN服务器上的公网地址，之后通信两端的报文都经过TURN服务器转发给对端。

目前常见的SIP通信系统使用STUN和TURN相结合的方式来解决对称型NAT的穿越，例如授权公告号为CN 10245580 B、名称为“NAT穿越方法及系统”的中国专利，公开了一种穿越NAT的方法及系统。通信节点根据获得的通信接收节点的通信地址和第一鉴权信息，发起自身通信地址到通信接收节点的第一单向联通性测试，并根据第一单向联通性测试结果，选择能够互相通信的通信地址对。该发明解决了传统网络穿越方法中存在的无法穿越对称型NAT的问题。但是，在联通性测试时，使用了TURN协议，通信两端需要以服务器作为中继进行数据传输，这会使服务器负荷增大，同时数据传输的时延和丢包率也会增大。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术存在的缺陷，提出一种应用于SIP通信系统的网络穿越方法，旨在降低服务器负荷，并减少通信时延和丢包率。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种用于SIP通信系统的网络穿越方法，所述SIP通信系统包括客户端和服务器，其中，所述客户端包括主叫客户端和被叫客户端，每个客户端包括会话控制模块、媒体处理模块和网络穿越模块，穿越方法包括如下步骤：

(1)对主叫客户端和被叫客户端进行初始化；

(2)主叫客户端向被叫客户端发起会话请求：