论文部分内容阅读
随着计算机和通信技术的不断发展,通过在一个公共分组网络中承载话音、数据和视频已经被越来越多的运营商和设备制造商所认同。在这样的业务驱动和网络融合的趋势下,诞生了下一代网络(NGN)模型,实现在分组网络中,采用分布式网络结构,有效承载话音、数据和多媒体业务。作为NGN的核心技术,软交换的发展受到越来越多的关注,软交换设备是网络演进以及下一代分组网络的核心设备之一。 作为承载在IP层上的NGN面临一系列的问题,特别是SIP协议作为多媒体传输协议应用在部署大量NAT设备的今天,传统的NAT设备对于RTP媒体流的隔离成为VOIP快速发展的瓶颈,基于SIP协议的NAT穿越也成为NGN研究中的一个重点问题。 本文首先从理论上系统地描述了NGN网络拓扑结构和软交换在NGN网络中的应用及其相关通信协议的互通。主要就本人在2005年2月—2005年10月在华为核心网软交换产品线测试部实习的实践经验,对华为NGN解决方案U-SYS进行简要的分析,同时对软交换产品SOFTX3000的系统原理、系统结构、应用协议和组网等方面进行相应的研究。 对SIP协议的NAT穿越的研究是本文的重点。论文分析了SIP应用在NGN组网中的地位,同时依据RFC3261标准对SIP消息体结构、SDP消息、SIP的呼叫与注册流程进行了详细的研究。由于IPV4地址的紧缺而大量部署的NAT设备对SIP协议的RTP媒体流穿越造成的影响,本文从IP地址与端口映射的角度对NAT的原理和类型进行阐述,着重论述了NAT机制产生的背景、IP地址映射原理以及NAT设备的存在对SIP协议的VOIP应用的影响。 STUN协议由于其实现简单、对具体的媒体流消息无任何影响和对现有组网改动较小等特点,可以有效的解决SIP协议的NAT穿越问题,也是本文研究的重点。论文根据STUN标准,对STUN协议进行深入的研究、设计和建模。在WIN32系统上实现STUN协议对NAT探测的模拟。最后对STUN模拟探测系统进行了测试,并对测试结果进行了分析。