网络地址转换方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种网络地址转换方法及装置，其中，该方法包括：接收主叫UE发起的会话发起协议SIP信令，其中，所述SIP信令包括以下信息：应用层地址/端口的信息，传输层地址/端口的信息；建立应用层地址/端口的映射关系；转换所述传输层地址/端口，并根据所述应用层地址/端口的映射关系对所述应用层地址/端口进行转换，解决了相关技术中SIP‑ALG解决NAT‑T问题由于新增了网络节点，设备投资较大，且引入额外的传输时间延迟导致通讯实时性能较差的问题，在不增加网络节点的前提下，通过建立应用层地址/端口的映射关系，实现对应用层地址/端口的地址的转换，提高了用户体验。

Network Address Conversion Method and Device

【技术实现步骤摘要】
网络地址转换方法及装置
本专利技术涉及通信领域，具体而言，涉及一种网络地址转换方法及装置。
技术介绍
随着IP语音电话(VoiceOverInternetProtocol，简称为VOIP)技术在无线接入技术中的成熟，IP多媒体子系统(IPMultimediaSubsystem，简称为IMS)作为下一代最重要的业务承载网络越来越重要。虽然骨干网一直在向着IPv6迈进，但是IPv4到IPv6的还需要相当长的一段时间。由于IPv4的地址紧缺，NAT作为一种过渡技术，大大的扩充了IPv4的地址。为了支持4GLTE的语音，运营商在大面积部署LTE语音(VoiceOverLTE，简称为VoLTE)。随着VoLTE(支持SIP/IMS)终端的大面积铺开。IPv4地址紧缺的问题也越来越重要。由于IPv6尚未进行大面积铺开。网络地址转换(NetworkAddressTranslation，简称为NAT)就作为了当前阶段的临时解决方案。但是这个方案有一个问题，NAT会导致从外网Internet到终端的请求被阻断掉，并且对于IP地址的转换仅仅局限在了传输层，对于应用层的IP和Port无法进行转换。这个问题就被称为是NAT穿越(NATTraversal，简称为NAT-T)问题，也就是NAT穿越问题。NAT-T问题在SIP/IMS中的表现可以总结为:在SIP/IMS应用中，用户设备(UserEquipment，简称为UE)是采用SIP协议来创建，修改和终止多媒体会话的。在SIPHeader和Body中包含了IP和Port信息。当SIP消息通过NAT设备之后，NAT设备只会转换传输控制协议/用户数据报协议(TransmissionControlProtocol/UserDatagramProtocol，简称为TCP/UDP)传输层的IP和Port信息，在SIP消息里面的IP/Port信息仍旧不变。由于SIP消息里面会话描述协议的(SessionDescriptionProtocol，简称为SDP)c/m字段的IP/Port信息不正确了(因为没有被转换)。则媒体流就没法正确创建。如下图流程所示的实例流程说明了NAT-T问题。图1是根据相关技术中的SIP/IMS中NAT-T问题呼叫建立的示意图，如图1所示，在第一步的时候传输层IP和Port地址被网络地址转换(NetworkAddressTranslation，简称为NAT)设备转换了，但是SDP中的c和m却没有转换，在RTP中11.22.11.11和192.168.1.2根本就无法进行映射。媒体流也就无法建立。为了解决NAT-T问题，业内提出了如下一些解决方案，其中包括：UniversalPlug-and-Play(通用即插即用，简称为UPnP)SimpleTraversalUtilitiesforNAT(NAT的UDP简单穿越，简称为STUN)TraversalUsingRelaysaroundNAT(使用中继的NAT穿越，简称为TURN)SessionInitiationProtocol-ApplicationLayerGateway(会话发起协议-应用层网关，简称为SIP-ALG)如上三种方案是创建IP/Port映射关系，并且在NAT设备中保存这个表的映射关系。InteractiveConnectivityEstablishment(交互式连接设施，简称为ICE)这种方案是采用选择合适的IP/Port映射关系。下面分析一下具有代表性的两个解决NAT-T穿越问题的典型已有技术：1)UPnP技术，UPnP是用来进行自动配置和发现端口映射的。在具备NAT环境中，UPnP是在UE和NAT设备之间进行IP/Port映射协商的。如下图所示，给出了在图1实例中在RTP媒体流建立之前UPnP的协商过程，图2是相关技术中采用UPnP技术解决NAT-T问题的流程图，采用图2所述的流程，UE和NAT设备间协议一个多播地址(如239.255.255.X)，属于该UE的数据，会在此多播地址上传输，UE只需监听该多播地址即可。就保证了外部的数据包可以穿越NAT，正确到达主叫UE。2)SIP-ALG技术，SIP-ALG技术是被3GPP采纳的用于在VoLTE/IMS中的方案，我们来具体看一下他是如何运作的。图3是相关技术中采用SIP-ALG和RTP-Proxy解决NAT-T问题的流程图，如图3所示，会话发起协议(SessionInitiationProtocol，简称为SIP)信令的传输的地址转换是在SIP-ALG中完成，通过添加Via字段表明信令实际传输所经过的路径，而信令中源地址/端口c/m一直保持不变。已有方案优缺点对比，如表1所示，给出了两种主流技术的对比。表1通过对比发现SIP-ALG的最大好处就是无需修改UE和支持NAT的路由器设备，无需终端侧做任何软件升级。但是缺点是由于新增了网络节点，设备投资较大；而且要引入额外的传输时间延迟，通讯实时性能较差。针对相关技术中SIP-ALG解决NAT-T问题由于新增了网络节点，设备投资较大，且引入额外的传输时间延迟导致通讯实时性能较差的问题，尚未提出解决方案。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种网络地址转换方法及装置，以至少解决相关技术中SIP-ALG解决NAT-T问题由于新增了网络节点，设备投资较大，且引入额外的传输时间延迟导致通讯实时性能较差的问题。根据本专利技术的一个实施例，提供了一种网络地址转换方法，包括：接收主叫UE发起的会话发起协议SIP信令，其中，所述SIP信令包括以下信息：应用层地址/端口的信息，传输层地址/端口的信息；建立应用层地址/端口的映射关系；转换所述传输层地址/端口，并根据所述应用层地址/端口的映射关系对所述应用层地址/端口进行转换。可选地，所述应用层地址/端口包括：SIP协议头的地址/端口，SIP中SDPc/m的地址/端口，所述传输层地址/端口包括用户数据协议/传输控制协议UDP/TCP传输层的地址/端口。可选地，所述方法还包括：将所述SIP信令通过IMS网络转发给被叫UE，所述SIP信令用于指示所述IMS网络将SIP协议头的地址与所述UDP/TCP传输层的地址进行对比，在对比结果不一致的情况下，确定所述SIP信令中的UDP/TCP传输层的地址/端口为经过NAT设备转换过的。可选地，所述方法还包括：接收所述IMS网络发送的增加UDP/TCP传输层地址/端口的映射关系的请求消息；根据所述请求消息增加所述UDP/TCP传输层地址/端口的映射关系。可选地，在根据所述应用层地址/端口的映射关系将所述应用层地址/端口进行转换之后，所述方法还包括：通过所述IMS网络接收所述被叫UE返回的数据；根据所述应用层地址/端口的映射关系将所述数据转发给所述主叫UE。根据本专利技术的另一个实施例，还提供了一种网络地址转换装置，包括：接收模块，用于接收主叫UE发起的会话发起协议SIP信令，其中，所述SIP信令包括以下信息：应用层地址/端口的信息，传输层地址/端口的信息；建立模块，用于建立应用层地址/端口的映射关系；转换模块，用于转换所述传输层地址/端口，并根据所述应用层地址/端口的映射关系对所述应用层地址/端口进行转换。可选地，所述应用层地址/端口包括：S本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种网络地址转换方法，其特征在于，包括：接收主叫用户设备UE发起的会话发起协议SIP信令，其中，所述SIP信令包括以下信息：应用层地址/端口的信息，传输层地址/端口的信息；建立应用层地址/端口的映射关系；转换所述传输层地址/端口，并根据所述应用层地址/端口的映射关系对所述应用层地址/端口进行转换。

【技术特征摘要】
1.一种网络地址转换方法，其特征在于，包括：接收主叫用户设备UE发起的会话发起协议SIP信令，其中，所述SIP信令包括以下信息：应用层地址/端口的信息，传输层地址/端口的信息；建立应用层地址/端口的映射关系；转换所述传输层地址/端口，并根据所述应用层地址/端口的映射关系对所述应用层地址/端口进行转换。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述应用层地址/端口包括：SIP协议头的地址/端口，SIP中会话描述协议SDPc/m的地址/端口，所述传输层地址/端口包括用户数据协议/传输控制协议UDP/TCP传输层的地址/端口。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：将所述SIP信令通过IP多媒体子系统IMS网络转发给被叫UE，所述SIP信令用于指示所述IMS网络将SIP协议头的地址与所述UDP/TCP传输层的地址进行对比，在对比结果不一致的情况下，确定所述SIP信令中的UDP/TCP传输层的地址/端口为经过网络地址转换NAT设备转换过的。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：接收所述IMS网络发送的增加UDP/TCP传输层地址/端口的映射关系的请求消息；根据所述请求消息增加所述UDP/TCP传输层地址/端口的映射关系。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，在根据所述应用层地址/端口的映射关系将所述应用层地址/端口进行转换之后，所述方法还包括：通过所述IMS网络接收所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李丹，高明刚，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44