基于ims的媒体转发功能研究与实现

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1、3：信息类业务：如语音信息、即时信息(IM)、图片聊天等；4：网络融合业务：包括在移动电话和PC及固定电话之间的通信业务。IMS的提出顺应了通信网络发展的趋势，在未来的移动通信网、全IP网络中，IMS将会是最为重要的部分。业界目前比较看好的有PoC、IM等都需要IMS的支持。OMA组织对于PoC和IMS的标准制定也是基于IMS的。在IMS之上可以开发丰富的IP多媒体应用。可以说，IMS是移动核心网的发展方向，是部署新业务的基石。1.1.3边缘会话控制的必要性作为NGN网络的一个重要协议，SIP被广泛地应用到目前的一些VoIP及无线通信的相关领域中，特别是在IMS规范下，SIP被认为是唯一的

2、信令格式规范，各大设备提供商也分别推出了各自基于SIP的核心网络设备，带动了基于SIP的接入设备及终端的发展。然而在IMS进行通信中出现的NAT/FW屏蔽以及媒体编码格式不同等的问题严重限制了SIP等VoIP协议的大范围使用。会话边缘控制网络设备（SessionBorderController，SBC）是VoIP接入层设备，它通过在网络的边界处对会话进行一定的控制，实现NAT/防火墙穿透功能，同时还可以进行带宽限制、会话管理、流量统计等。它可以被看作支持VoIP的代理服务器，可以识别第五层和第七层的消息，并且还可以处理第五层的众多会话信令协议，修[13]改数据包头的地址，从而实现SBC内外

3、网地址变换。SBC设备一般放置在网络核心交换设备侧。所有经过SBC的信令和媒体流经过SBC的协调和修改，可以在系统侧和用户侧正确传输。用户侧的NAT/防火墙可以接受这种修改后的信令和媒体流并把他们传送到用户侧内网。SBC也可以被看作支持VoIP的防火墙，它可以通过对会话数目的限制，实现应用层防DoS攻击。因而采用SBC方案，不仅能很好地解决VoIP系统遇到的NAT/FW穿透问题，还可提供QoS保障及安[14]全保证。SBC设备是在网络部署过程中针对网络复杂性和安全性而衍生的重要设备，对[15]建设具有可控制和可管理的移动核心网具有积极而深远的意义。目前的SBC设备主要有集成型和分布型两种。

4、前者是把信令处理和媒体处理放在一个服务器上完成穿越NAT和进行媒体转发的操作；后者是通过信令和媒体的分离来实现功能的增强和扩展。相比于集成型的SBC来说，分布型的SBC具有很多的优点，比如在性能方面，信令处理相比媒体转发来说负载比较轻，如果对SBC集成的话，媒体资源消耗大大占用了信令处理的资源，而信令和媒体的分离可以减轻信令处理负荷，媒体进行单4[16]独的转发处理，接受信令服务器的管理，大大提高了性能；在安全性管理方面能够有效的防止注册服务攻击，DOS攻击，单独的针对于SBC分布单元的攻击无法对媒体转发进行毁灭性的打击；在负载方面分布式的架构容易进行扩展并可以实现负载均衡，方便进行各项策

5、略管理等。因此目前分布式的SBC已经成为SBC发展的一个主要的趋势。但是分布式SBC还没有提出规范化的标准，同时各个厂家都有自己的一套产品解决方案并且应对于各个不同的应用环境提供了各自的SBC的产品线。1.1.4媒体转发功能的提出分布式SBC的架构要求把信令和媒体的处理进行分离实现。这样的话就需要把SBC分成处理信令的信令控制功能（SignalingControlFunction,SCF）和进行媒体转[17]发的媒体转发功能（MediaForwardingFunction,MFF）两部分组成。其中处理信令的信令控制功能SCF主要是进行信令的处理，利用SCF以及媒体转发功能MFF的配合就可以

6、进行FW/NAT穿越。它负责在用户和SIPProxy之间转发信令流，并对双方屏蔽对方信息。与SBC的信令处理部分类似，SCF通过修改往来信令数据包中关键头字段的内容来实现信令的互通。SCF维护本地通话-地址列表，这个列表是SCF进行信令转发的依据。当SCF需要媒体通道为其转发会话媒体信息时，会向媒体通道控制器发出媒体通道申请以取得媒体通道的一对地址-端口。通过修改信令中的SCF部分，SCF将媒体流重定向到媒体通道上。媒体流通过媒体通道的完成防火墙/NAT穿越。处理媒体转发的媒体转发功能MFF主要是分配并管理媒体通道，进行媒体的转发，必要的情况下进行相关的媒体转码操作。在进行NAT/FW穿越

7、中，用户将媒体数据发给MFF，用户就和MFF之间就建立了一条媒体链路，媒体通道的作用是连接两条媒体链路使双方用户实现媒体互通。MFF可以管理大量的媒体通道，同时MFF不需要会话的概念，媒体通道是它管理的所有单元。在MFF与SCF进行通信的过程中，当MFF接收到SCF的媒体通道请求，会打开一对媒体端口用于和双方用户通信，从一个端口收到用户发送来的媒体数据包，通过另一个端口转发出去，这个是MFF的最基本的功能。另外根据不同的