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行
精
類
行 年 年
行 立 北
論
理
年

附 件 一
行 政 院 國 家 科 學 委 員 會 補 助 專 題 研 究 計 畫 ■ 成 果 報 告
□ 期 中 進 度 報 告
NAT 穿 越 法 於 SIP 之 研 究 與 實 作
計 畫 類 別 :■ 個 別 型 計 畫 □ 整 合 型 計 畫
計 畫 編 號 :NSC 98-2221-E-027-047-
執 行 期 間 :98 年 8 月 1 日 至 99 年 7 月 31 日
執 行 機 構 及 系 所 : 台 北 科 技 大 學 電 機 系
計 畫 主 持 人 : 黃 紹 華
共 同 主 持 人 :
計 畫 參 與 人 員 : 李 勇 鳟 , 蔡 育 庭 , 呂 翊 僑 , 胡 晉 嘉 , 楊 為 守 , 張 舜 傑 , 陳 冠 霖
成 果 報 告 類 型 ( 依 經 費 核 定 清 單 規 定 繳 交 ):■ 精 簡 報 告 □ 完 整 報 告
本 計 畫 除 繳 交 成 果 報 告 外 , 另 須 繳 交 以 下 出 國 心 得 報 告 :
□ 赴 國 外 出 差 或 研 習 心 得 報 告
□ 赴 大 陸 地 區 出 差 或 研 習 心 得 報 告
■ 出 席 國 際 學 術 會 議 心 得 報 告
□ 國 際 合 作 研 究 計 畫 國 外 研 究 報 告
處 理 方 式 : 除 列 管 計 畫 及 下 列 情 形 者 外 , 得 立 即 公 開 查 詢
□ 涉 及 專 利 或 其 他 智 慧 財 產 權 ,□ 一 年 □ 二 年 後 可 公 開 查 詢
中 華 民 國 99 年 10 月 28 日
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( 二 ) 中 、 英 文 摘 要 及 關 鍵 詞 (keywords)。
本 計 畫 乃 針 對 SIP 通 訊 協 定 中 NAT 穿 越 問 題 作 一 研 究 與 實 作 , 尤 其 是 Symmetric NAT, 雖 然 國 際
標 準 組 織 IETF 所 提 出 之 STUN(RFC-3489) 方 法 完 全 無 法 解 決 問 題 , 但 是 本 計 畫 將 研 究 出 一 套 方 法
C2CU(Client to Client UDP), 它 可 以 完 全 穿 越 Symmetric NAT, 綜 合 本 計 畫 所 提 出 之 研 究 內 容 , 其
優 點 如 下
一 : 完 全 相 容 於 SIP, 完 全 遵 循 SIP 協 定
二 : 完 全 由 兩 個 通 訊 點 直 接 互 通 , 不 需 借 助 RTP-Relay
三 : 可 幾 乎 100% 成 功 穿 越 Symmetric NAT
四 : 可 大 量 降 低 RTP-Relay 伺 服 器 之 建 置 與 營 運 成 本
最 本 計 畫 並 完 成 系 統 實 作 以 及 技 術 移 轉 廠 商 之 目 標 。 此 外 並 獲 得 美 國 專 利 , 因 此 未 來 可 以 加 強 與
本 土 晶 片 廠 商 合 作 , 推 出 軟 硬 體 Total Solution, 嘉 惠 國 內 網 通 終 端 產 業 。
The NAT traversal on symmetric NAT is researched and implemented in this project.
Although the STUN algorithm proposed by IETF is unavailable for the symmetric NAT, the
C2CU(Client to Client UDP) algorithm proposed in this project will be exactly worked on the
symmetric NAT. Some advantages of C2CU algorithm can be founded and listed as below:
1. Fully compatible to SIP
2. Direct transmission RTP packet between two SIP UACs
3. The successful rate of Symmetric NAT traversal is almost 100%
4. The cost of RTP-Relay is dramatically reduced.
The symmetric NAT method is completed in this project. This core technology is also
transferred to IP-telecom enterprise. The US patent about symmetric NAT traversal is also
obtained.
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( 三 ) 報 告 內 容 : 包 括 前 言 、 研 究 目 的 、 文 獻 探 討 、 研 究 方 法 、 結 果 與 討 論 ( 含 結 論 與 建 議 )… 等 。
一 : 前 言
隨 者 網 際 網 路 之 蓬 勃 發 展 , 傳 統 電 話 系 統 PSTN 因 此 漸 漸 走 向 IP 化 之 趨 勢 , 因 此 網 路 電 話 (VoIP)
系 統 逐 漸 被 重 視 與 投 入 研 發 , 在 過 去 , 國 際 標 準 組 織 ITU 於 1992 提 出 H.323 之 網 路 電 話 標 準 , 隨 後 國
際 標 準 組 織 IETF 並 於 1993 提 出 SIP 之 網 路 電 話 標 準 , 但 以 上 兩 種 標 準 都 沒 考 慮 到 現 實 之 網 路 環 境 下
有 超 過 90% 企 業 用 戶 使 用 NAT 以 及 虛 擬 IP 位 址 , 以 下 是 五 則 敝 實 驗 室 針 對 網 路 電 話 之 實 際 研 發 與 營 運
之 統 計 資 料
用 戶 類 型 用 戶 數 量 真 實 IP 用 戶 虛 擬 IP 用 戶
兩 岸 三 地 企 業 用 戶 126,103 28.2% 71.8%
台 北 市 里 長 / 市 民 用 戶 510 49.4% 50.6%
台 北 市 政 府 局 處 官 員 250 0.0% 100.0%
台 北 科 大 校 園 曁 宿 舍 820 100.0% 0.0%
景 文 科 大 教 師 與 宿 舍 620 0.0% 100.0%
由 上 述 實 務 統 計 資 料 得 知 , 網 路 終 端 用 戶 幾 乎 都 坐 落 在 虛 擬 IP 位 址 下 , 很 不 幸 的 H.323 與
SIP 通 訊 協 定 並 未 考 慮 到 虛 擬 IP 環 境 的 存 在 , 因 此 兩 大 網 路 電 話 通 訊 協 定 H.323 與 SIP 並 無 法 在 虛 擬
IP 位 址 下 使 用 , 尤 其 是 H.323 複 雜 且 訂 死 規 格 , 完 全 沒 有 轉 圜 之 餘 地 , 因 此 只 有 走 向 淘 汰 之 命 運 , 而
SIP 則 承 襲 http 協 定 之 精 神 , 保 留 了 參 數 上 之 彈 性 以 及 透 過 Proxy 代 轉 封 包 之 彈 性 , 使 得 SIP 在 虛 擬
IP 環 境 下 有 機 會 做 適 度 修 正 而 達 到 互 通 , 但 無 論 如 何 , 各 種 適 度 的 修 正 均 不 得 偏 離 SIP 之 基 本 架 構 與
精 神 , 使 得 能 修 正 之 幅 度 不 大 , 且 要 付 出 之 代 價 卻 很 高
據 市 場 統 計 與 產 品 所 面 臨 之 問 題 ,95% 以 上 之 企 業 與 50% 以 上 之 個 人 用 戶 均 座 落 在 NAT 環 境 下 ,
因 此 每 個 User 之 間 ,Client to Server(C2S) 架 構 已 經 完 全 被 NAT 給 阻 斷 , 急 需 發 展 出 Peer to Peer(P2P)
以 及 Client to Client(C2C) 架 構 , 以 解 決 點 對 點 之 間 的 即 時 大 量 通 訊
二 : 研 究 目 的
本 計 畫 擬 提 出 一 新 式 之 NAT 穿 越 法 , 此 方 法 與 STUN 之 精 神 是 一 致 的 , 直 接 讓 兩 個 位 於 虛 擬 IP
用 戶 直 接 互 通 , 以 避 免 伺 服 器 容 量 無 法 超 過 同 時 200 人 通 話 之 限 制 , 但 是 針 對 所 有 NAT 包 括 Symmetric
NAT 都 可 以 成 功 穿 越 與 互 通 , 因 此 本 計 畫 將 研 發 出 來 之 NAT 穿 越 法 將 擁 有 下 列 三 大 特 色
一 : 不 需 使 用 伺 服 器 代 轉 封 包 , 直 接 互 傳 互 通 , 沒 有 同 時 通 話 人 數 之 上 限
二 : 可 適 用 所 有 NAT, 包 含 Symmetric NAT, NAT 穿 越 成 功 率 可 達 98%
三 : 完 全 符 合 SIP 通 訊 協 定 , 不 另 外 增 加 指 令 或 改 變 結 構 與 程 序
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本 計 畫 提 出 之 方 法 擬 解 決 Video Streaming over IP (VSoIP), 因 為 在 實 務 案 例 中 , 一 條 VGA(640*480)
影 像 畫 面 , 使 用 MPEG4 壓 縮 , 每 秒 30 張 Frame, 其 Bit-Rate 高 達 2M bps, 若 遇 到 NAT 阻 擋 , 必 需 使
用 RTP-Relay,2M bps 頻 寬 每 個 月 必 須 要 NT$20,000 之 必 要 成 本 , 若 能 將 NAT 打 通 , 將 省 下 可 觀 之 局
端 頻 寬 費 用 , 使 得 Video Streaming over IP 相 關 產 業 有 機 會 蓬 勃 發 展 。
三 : 文 獻 探 討
在 過 去 , 眾 多 研 究 致 力 於 改 進 SIP 使 用 於 NAT 虛 擬 IP 環 境 下 , 而 這 些 NAT Traversal 方 法 列 表
說 明 如 下 :
NAT 穿 越 方 法 優 點 缺 點 重 點 結 論
TURN
100% 穿 越 透 過 Server 交 換 轉 送 封 包 , 每 台 Server 容 量 過 小 ,
RFC-5766
Server 僅 能 同 時 容 納 100~200 人 不 是 個 好 的 解 决 方
語 音 通 話 或 是 10~15 人 影 音 通 話 案
RTP-Relay 100% 穿 越 透 過 Server 交 換 轉 送 封 包 , 每 台 Server 容 量 過 小 ,
Server 僅 能 同 時 容 納 100~200 人 不 是 個 好 的 解 决 方
語 音 通 話 或 是 10~15 人 影 音 通 話 案
SuperNode(P2P) 接 近 100% 穿 越 透 過 SuperNode 交 換 轉 送 封 包 , 竊 佔 User 頻 寬 , 不
Skype
伺 服 器 成 本 轉 嫁 竊 佔 User 頻 寬 , 真 實 IP 用 戶 頻 是 個 穩 定 與 合 法 之
至 User
寬 將 受 到 重 創
解 決 方 案
STUN
Client 雙 方 直 接 穿 越 成 功 率 約 55%, 無 法 穿 越 成 功 率 僅 55%, 不 是
RFC-3489 互 傳 封 包 Symmetric NAT( 約 佔 45%) 個 能 被 市 場 接 受 之
解 決 方 案
uPNP
必 須 特 定 NAT 廠 牌 支 援 僅 限 部 分 NAT 廠 牌
RFC-3581
能 用 , 不 是 個 普 及 之
解 決 方 案
ICE
必 須 與 STUN 或 TURN 搭 配 使 用 與 STUN/TURN 相 同
RFC-5245
ALG
必 須 特 定 NAT 廠 牌 支 援 僅 限 部 分 NAT 廠 牌
RFC-3235
能 用 , 不 是 個 普 及 之
解 決 方 案
C2CU(Client to Client 雙 方 直 接
不 使 用 RTP-Relay,
Client UDP) 互 傳 封 包
可 穿 越 Symmetric
本 計 畫 研 究 之 方 超 過 99% 成 功 穿 越
NAT, 成 功 率 約 95%
法
NAT, 包 括
Symmetric NAT,
若 穿 越 失 敗 , 仍 有
RTP-Relay 作 後
援 , 通 訊 無 慮
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由 上 述 表 格 分 析 得 知 下 列 幾 個 結 論 :
一 : TURN 與 RTP-Relay 之 NAT 穿 越 率 為 100%, 為 目 前 最 佳 之 NAT 解 決 方 案 , 但 是 其 系 統 容 量 僅
100~200 人 同 時 語 音 通 話 , 或 是 10~15 人 同 時 影 音 通 話 , 對 於 大 型 通 訊 系 統 是 無 法 接 受 如 此 小 容 量 的 解
決 方 案 ,
二 : SuperNode 使 用 P2P 方 式 , 佔 用 真 實 IP 用 戶 之 頻 寬 作 封 包 之 轉 換 , 此 法 在 穩 定 度 與 合 法 性
均 會 有 疑 慮 , Skype 即 使 用 此 法
三 : STUN 無 法 解 決 Symmetric NAT, 而 Symmetric NAT 之 市 佔 率 約 45%, 因 此 STUN 之 成 功 率 約
55%, 不 是 個 可 以 被 接 受 之 解 決 方 案
四 : ALG 與 uPNP 方 法 必 須 植 入 於 NAT 中 , 對 於 市 場 已 存 在 之 NAT 是 不 可 能 植 入 ALG 與 uPNP, 因
此 此 乃 無 法 被 市 場 接 受 之 解 決 方 案
四 : 研 究 方 法
1: SIP 協 定 下 之 NAT 穿 越 法
本 計 畫 將 提 出 適 用 於 SIP 協 定 之 NAT 穿 越 法 , 使 得 RTP-Relay 伺 服 器 得 以 避 免 被 使 用 , 而 系
統 之 Cost 將 被 大 量 降 低 , 此 NAT 穿 越 法 類 似 IETF 所 提 出 之 STUN 方 法 , 但 卻 優 於 STUN, 因 為 它 能 徹
底 解 決 STUN 所 無 法 解 決 之 Symmetric NAT, 下 圖 為 一 般 SIP 協 定 撥 打 電 話 之 程 序 圖 :
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上 圖 為 一 般 SIP 撥 打 電 話 程 序 , 共 分 四 大 Session, 說 明 如 下 :
a: Login Session: 使 用 者 向 SIP Proxy 註 冊 並 保 持 不 斷 連 線 , 以 利 後 續 通 訊
b: CallSetup Session: 電 腦 4 撥 電 話 給 電 腦 5 之 訊 令 圖
c: Media Session: 電 腦 4 與 電 腦 5 聲 音 RTP 封 包 互 通 圖
d: Cancel Session: 電 腦 5 主 動 掛 斷 電 話 圖
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本 計 畫 所 研 究 以 及 提 出 之 之 NAT 穿 越 法 用 於 SIP 撥 打 電 話 如 下 圖 所 示 :
上 圖 為 電 腦 4 撥 打 電 腦 5 之 指 令 程 序 圖 , 底 下 將 分 四 大 步 驟 作 詳 細 解 析 :
a: Testing Session:
此 部 分 主 要 工 作 為 測 試 己 端 NAT 之 相 關 參 數 , 如 NAT 之 IP 位 址 以 及 NAT 所 配 發 之 Source Port,
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其 中 測 試 Source Port 工 作 必 須 能 夠 準 確 預 測 出 下 一 次 NAT 即 將 使 用 之 Source Port, 因 此 必 須 使 用
REGISTER 指 令 作 多 次 測 試 , 而 每 次 REGISTER 指 令 都 使 用 不 同 之 Session, 才 能 測 得 Source Port 之 變
化 值 , 而 SIP Proxy 則 使 用 received 與 rport 參 數 於 Via 欄 位 內 回 應 終 端 設 備 之 測 試 需 求 , 格 式 如 下
圖 所 示 :
b: Call-Setup Session:
此 部 分 為 撥 打 電 話 之 程 序 , 其 中 電 腦 4 所 發 出 之 INVITE 指 令 中 , SDP 欄 位 將 填 入 在 Testing
Session 所 測 得 NAT 之 IP 位 址 與 預 測 NAT 之 下 一 個 Source Port, SDP 之 部 分 參 數 內 容 中 c=IN IP4
140.124.123.100 , 所 測 得 NAT 之 IP 位 址 即 等 於 140.124.123.100, SDP 之 部 分 參 數 內 容 中 m=audio
10079 RTP/AVP 0 8 4 18 101 , 所 預 測 NAT 下 一 個 即 將 配 置 之 Source Port 值 等 於 10079,
再 者 電 腦 4 所 傳 來 之 INVITE 指 令 , SIP Proxy Server 會 做 適 度 修 正 並 多 增 加 c=IN IP4
140.124.123.123 以 及 m=audio 12000 RTP/AVP 0 8 4 18 101 等 兩 個 欄 位 , 所 增 加 之 兩 個 欄 位 主 要
乃 用 於 導 通 RTP-Relay, 然 後 再 將 INVITE 指 令 轉 送 給 電 腦 5, 電 腦 5 做 完 Testing Session 後 , 回 傳
180 Ringing 與 200 OK 等 兩 道 指 令 , 其 中 200 OK 指 令 後 包 含 SDP 資 料 , 而 SDP 資 料 之 處 理 方 式 與
INVITE 指 令 相 同
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c: Media Session:
此 部 分 主 要 乃 傳 輸 RTP 封 包 , 但 不 一 樣 的 是 RTP 封 包 會 依 據 SDP 內 容 被 同 時 傳 送 至 兩 個 不 同 位
址 , 例 如 : 電 腦 5 會 將 RTP 封 包 同 時 傳 給 140.124.123.123:12000 以 及 140.124.123.100:10079 等
兩 個 位 址 , 而 電 腦 4 則 會 將 RTP 封 包 同 時 傳 給 140.124.123.123:12002 以 及 140.124.123.200:30083
等 兩 個 位 址 , 而 電 腦 4 與 電 腦 5 同 時 傳 送 RTP 給 對 方 之 兩 筆 封 包 中 , 第 一 筆 是 傳 給 RTP-Relay, 而 第 二
筆 是 用 來 穿 越 對 方 的 NAT, 所 以 第 一 筆 一 定 會 通 , 以 確 保 聲 音 通 訊 無 誤 , 而 第 二 筆 則 不 一 定 能 穿 透 對
方 之 NAT, 若 第 二 筆 成 功 穿 透 對 方 NAT 而 達 成 通 訊 目 標 , 則 第 一 筆 會 立 刻 停 止 傳 送 , 以 節 省 RTP-Relay
之 資 源
d: Cancel Session:
此 部 分 為 通 話 結 束 之 程 序 , 在 SIP 協 定 中 是 使 用 BYE 作 通 話 結 束 之 告 知 , 而 對 方 則 需 回 應 200
OK 以 作 確 認
由 上 述 程 序 圖 解 得 之 本 計 畫 所 提 出 之 NAT 穿 越 法 有 下 列 優 點
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明 之 )
: 完 全 相 容 於 SIP 協 定
: NAT 用 戶 之 RTP 完 全 直 接 互 通 , 不 需 浪 費 RTP-Relay 資 源
: 適 用 所 有 NAT, 包 括 Symmetric NAT, 且 NAT 穿 越 成 功 率 高 達 98% 以 上 ( 下 面 章 節 將 實 驗 說
所 以 預 計 本 計 畫 研 究 成 果 將 對 SIP 協 定 有 重 大 貢 獻
2: C2CU(Client to Client UDP) 穿 越 協 定
再 者 本 計 畫 內 容 對 NAT 穿 越 之 成 功 率 完 全 依 賴 Testing Session 是 否 能 準 確 預 測 出 NAT 之 Source
Port 值 , 而 NAT 之 IP 位 址 則 非 常 容 易 取 得 , 所 以 關 鍵 在 於 預 測 NAT Source Port, 詳 細 分 析 如 下 圖 所
示 :
上 圖 之 Step #3~#6 中 IPA 即 使 用 REGISTER 測 試 NAT-1 之 Source Port 變 化 , 並 將 預 測 值 告 知
IPB, 同 樣 地 Step #9~#12 中 IPB 即 使 用 REGISTER 測 試 NAT-2 之 Source Port 變 化 , 並 將 預 測 值 告 知
IPA, 然 後 在 Step #15~#16 中 雙 方 同 時 發 出 之 RTP 封 包 完 全 對 稱 , 因 此 可 成 功 穿 越 對 方 之 NAT, 達 成
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通 訊 目 標
五 : 結 果 與 討 論 ( 含 結 論 與 建 議 )
本 計 畫 完 成 SIP-based NAT Traversal Method, 對 於 各 式 NAT 穿 透 之 實 驗 結 果 說 明 如 下 :
表 一 列 出 市 售 之 所 有 NAT 產 品 分 析 表 , 包 含 廠 牌 型 號 、NAT 類 型 、Port 變 化 規 則 、 以 及 預 測 Port 之 正
確 率
表 1 NAT 產 品 分 析 表 , 包 含 廠 牌 型 號 、NAT 類 型 、Port 變 化 規 則 、 以 及 預 測 Port 之 正 確 率
NAT Manufacturer NAT Type Step Size of Port
Mapping
Success Rate of
Port prediction
D-Link(DI-604) Full 2 99.6%
D-Link(DI-724P+) Full Random 3.9%
D-Link (DWL-2100AP) Full 1 100%
AboCom(CAS4047B) Symmetric 1 100%
AboCom(FSM410) Symmetric Random 11.2%
Corega(CG-WLBARBV2) Port-Restricted 1 100%
Lemel(LM-IS6400B) Symmetric 1 99.9%
ASUS(WL-520GC) Symmetric 1 100%
ASUS(Rx3041) Symmetric Random 13.9%
GigaByte(GN-BR02G) Symmetric 1 100%
Zyxel (P-330W) Full 1 100%
3COM (3CRWER100-75) Symmetric 1 100%
SMC(SMCWBR14-G2-TW) Full 1 99.6%
SMC(XA02-13) Full 1 99.9%
Buffalo(BBR-4HG) Symmetric 1 100%
EDIMAX(BR-6104k) Symmetric 1 100%
TP-Link(TL-R402M) Full 1 99.9%
Level-One(WBR-3405TX) Full 1 100%
PCI(BRL-04M) Full 1 100%
Sapido(RB-1200) Symmetric 1 100%
Zonet(ZSR0104B) Port-Restricted 1 100%
CM5000 GW/NAT Symmetric 1 100%
Octtle GW/NAT Full Random 1.6%
NTUT WLAN Symmetric 1 99.9%
BELKIN(F5D8236-4)v3 Restricted 1 100%
LINKSYS(WRT350N) Symmetric 1 100%
LINKSYS(WRT320N) Symmetric 1 100%
LINKSYS(WRT400N) Symmetric 1 100%
LINKSYS(WRT610N)v1 Symmetric 1 100%
BUFFALO(WHR-HP-G54) Symmetric 1 100%
NETGEAR(WNR2000) Full 1 100%
PLANEX(CQW-MR500) Full 1 99.9%
表 二 列 出 所 有 兩 組 NAT 組 合 之 NAT 穿 透 實 驗 表
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表 二 各 市 廠 牌 NAT 穿 透 實 驗 結 果 .
Caller
Party
Called
Party
3COM
(3CRWER100-7
5)
AboCom
(FSM410)
ASUS
(Rx3041)
Buffalo
(BBR-4HG)
Corega(CG-WL
BARBV2)
D-Link
(DI-604)
D-Link
(DI-LB604)
DrayTek
(vigor2104)
GigaByte
(GN-BR02G)
Lemel
(LM-IS6400B)
Level-One
(WBR-3405TX)
PCI
(BRL-04M)
TP-Link
(TL-R402M)
VoIP
GW/octtle
sp4220
Zonet
(ZSR0104B)
Zyxel
(P-330W)
SMC
(WBR14-G2)
3COM
(3CRWER100-75) X X
AboCom
(FSM410) X X X X X X X X X
ASUS
(Rx3041) X X X X X X X X X
Buffalo
(BBR-4HG) X X
Corega
(CG-WLBARBV2)
D-Link
(DI-604)
D-Link
(DI-LB604) X X
DrayTek
(vigor2104) X X
GigaByte
(GN-BR02G) X X
Lemel
(LM-IS6400B) X X
Level-One
(WBR-3405TX)
PCI
(BRL-04M)
TP-Link
(TL-R402M)
VoIP Gateway
octtle sp4220
Zonet
(ZSR0104B)
Zyxel
(P-330W) X X
SMC
(WBR14-G2)
由 上 述 兩 實 驗 表 格 得 知 , 本 計 畫 所 提 出 之 SIP-Based NAT Traversal Method 成 功 率 達 90%
以 上 , 此 方 法 對 於 Video Streaming over IP 將 有 重 大 貢 獻 , 對 於 IP-Camera、Video-Phone、… 等 產
品 有 重 大 之 貢 獻 , 將 可 取 代 國 際 標 準 組 織 所 提 出 之 RTSP 與 DDNS 方 法 。
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附 件 二
國 科 會 補 助 專 題 研 究 計 畫 成 果 報 告 自 評 表
請 就 研 究 內 容 與 原 計 畫 相 符 程 度 、 達 成 預 期 目 標 情 況 、 研 究 成 果 之 學 術 或 應 用 價
值 ( 簡 要 敘 述 成 果 所 代 表 之 意 義 、 價 值 、 影 響 或 進 一 步 發 展 之 可 能 性 )、 是 否 適
合 在 學 術 期 刊 發 表 或 申 請 專 利 、 主 要 發 現 或 其 他 有 關 價 值 等 , 作 一 綜 合 評 估 。
1. 請 就 研 究 內 容 與 原 計 畫 相 符 程 度 、 達 成 預 期 目 標 情 況 作 一 綜 合 評 估
■ 達 成 目 標
□ 未 達 成 目 標 ( 請 說 明 , 以 100 字 為 限 )
□ 實 驗 失 敗
□ 因 故 實 驗 中 斷
□ 其 他 原 因
說 明 :
2. 研 究 成 果 在 學 術 期 刊 發 表 或 申 請 專 利 等 情 形 :
論 文 :■ 已 發 表 □ 未 發 表 之 文 稿 □ 撰 寫 中 □ 無
專 利 :■ 已 獲 得 □ 申 請 中 □ 無
技 轉 :■ 已 技 轉 □ 洽 談 中 □ 無
其 他 :( 以 100 字 為 限 )
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3. 請 依 學 術 成 就 、 技 術 創 新 、 社 會 影 響 等 方 面 , 評 估 研 究 成 果 之 學 術 或 應 用 價
值 ( 簡 要 敘 述 成 果 所 代 表 之 意 義 、 價 值 、 影 響 或 進 一 步 發 展 之 可 能 性 )( 以
500 字 為 限 )
a. Video Streaming over IP 在 頻 寬 需 求 上 極 為 龐 大 , 本 計 畫 提 出 極 佳 解 決
方 案
b. 本 計 畫 成 果 可 取 代 國 際 標 準 RTSP+DDNS 等 方 法
c. 本 計 畫 並 已 做 專 利 佈 署 與 技 術 移 轉 , 未 來 將 對 視 訊 產 業 有 極 大 助 益
d. 本 計 畫 未 來 可 結 合 本 土 晶 片 廠 商 如 : 旺 玖 、 智 原 、… 等 做 軟 硬 體 Total
Solution, 提 供 本 土 網 通 終 端 廠 商 一 次 購 足 技 術 。
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附 件 三
國 科 會 補 助 計 畫
研 發 成 果 名 稱
成 果 歸 屬 機 構
技 術 說 明
產 業 別
國 科 會 補 助 計 畫 衍 生 研 發 成 果 推 廣 資 料 表
計 畫 名 稱 :NAT 穿 越 法 於 SIP 之 研 究 與 實 作
計 畫 主 持 人 : 黃 紹 華
計 畫 編 號 :NSC 98-2221-E-027-047
( 中 文 ) 以 SIP 為 基 礎 之 NAT 穿 越 法
日 期 : 99 年 10 月 28 日
領 域 : 網 通 產 業
( 英 文 )Modified NAT Firewall Traversal Method for SIP
Communication
台 北 科 大
發 明 人 黃 紹 華 , 鍾 耀 興
( 創 作 人 )
( 中 文 )
本 發 明 係 揭 露 一 種 可 穿 越 防 火 牆 之 點 對 點 通 訊 方 法 , 此 通 訊 協 定
乃 實 施 於 網 際 網 路 上 , 包 含 登 入 / 連 線 程 序 、 通 訊 埠 預 測 程 序 、 時
間 同 步 程 序 以 及 媒 體 連 線 程 序 等 四 道 程 序 , 其 中 , 登 入 / 連 線 程
序 、 通 訊 埠 預 測 程 序 、 時 間 同 步 程 序 係 透 過 位 於 真 實 IP 網 路 之 定
位 伺 服 器 協 助 , 始 能 虛 擬 點 對 虛 擬 點 直 接 通 訊 , 而 媒 體 連 線 程 序
則 由 兩 個 虛 擬 IP 網 路 點 間 直 接 資 料 封 包 互 通 , 完 全 不 需 透 過 代 理
伺 服 器 之 協 助 , 故 可 達 到 兩 個 虛 擬 點 之 間 得 以 長 時 間 大 量 資 料 直
接 通 訊 之 功 效 者 。
( 英 文 )
A modified NAT firewall traversal method for SIP
communication is based on the common SIP network phone
communication protocol, and is aided by Interactive NAT
Traversal (INT) and pre-established media session ideas to
accomplish the object of transversing NAT firewall. Users
of private IP located within different NAT firewalls can
therefore directly transmit voice packets by means of
peer-to-peer transmission without the need of any proxy
server of voice packets.
網 路 通 訊 產 業
技 術 / 產 品 應 用 範 圍 網 路 電 話 、 網 路 攝 影 機 、 影 項 電 話
技 術 移 轉 可 行 性 及 預 期
效 益
可 技 轉 網 路 視 訊 產 業 , 降 低 頻 寬 營 運 成 本
註 : 本 項 研 發 成 果 若 尚 未 申 請 專 利 , 請 勿 揭 露 可 申 請 專 利 之 主 要 內 容 。
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附 件 四
國 科 會 補 助 專 題 研 究 計 畫 項 下 出 席 國 際 學 術 會 議 心 得 報 告
日 期 : 年 月 日
計 畫 編 號
計 畫 名 稱
NSC 98-2221-E-027-047
NAT 穿 越 法 於 SIP 之 研 究 與 實 作
出 國 人 員
姓 名
會 議 時 間
張 舜 傑 、 陳 冠 霖
99 年 7 月 12 日 至
99 年 7 月 15 日
服 務 機 構
及 職 稱
會 議 地 點
台 北 科 技 大 學 電 機 系
美 國 拉 斯 維 加 斯
( 中 文 )
會 議 名 稱
( 英 文 ) ICOMP'10 - The 2010 International Conference on Internet Computing
Monte Carlo Resort, Las Vegas, Nevada, USA
July 12-15, 2010
Title: The Symmetric NAT and its traversal method
發 表 論 文
題 目
Author: Shun-Chieh Chang( 張 舜 傑 , 博 士 生 ), Shaw-Hwa Hwang( 黃 紹 華 , 計 劃 主 持 人 )
Title: The Symmetric NAT Traversal Method for Session Initial Protocol (SIP)
Author: Kuan-Lin Chen( 陳 冠 霖 , 博 士 生 ), and Shaw-Hwa Hwang( 黃 紹 華 , 計 劃 主 持
人 )
一 、 參 加 會 議 經 過
我 們 於 7/11 到 達 Las Vegas 的 Monte Carlo 飯 店 , 我 們 以 Poster 的 方 式 呈 現 我 們 的 研 究 ,
展 出 時 間 在 7/12 05:20 – 06:00 pm, 在 7/12 當 天 我 們 在 參 與 09:45 – 10:40 am 的 一 場
演 講 Search for Life in the Universe, 演 講 者 Dr. Firouz Naderi 是 NASA 的 資 深 工 作
者 , 演 說 主 要 在 探 討 外 星 生 物 的 存 在 . 在 4:00 pm 左 右 我 們 的 回 到 poster 會 場 準 備 , 並 在
現 場 參 觀 其 他 的 研 究 展 現 , 在 5:20 後 陸 陸 續 續 有 外 國 人 對 我 們 研 究 有 一 些 興 趣 , 並 提 出 一
些 疑 問 與 我 們 進 行 討 論 ,
二 、 與 會 心 得
不 過 大 部 分 外 國 人 對 我 們 的 研 究 領 域 不 慎 了 解 沒 有 太 多 的 共 鳴 , 但 仍 然 從 中 獲 得 了 很 多 的
收 穫 與 經 驗 . 因 為 我 們 研 究 的 主 題 為 NAT Traverse for VoIP, 主 要 乃 解 決 網 路 電 話 無 法 彼
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此 直 接 互 通 之 問 題 , 此 問 題 預 計 未 來 3~5 年 內 將 逐 漸 獲 得 重 視 , 並 將 有 重 大 之 商 機 , 因 此
除 了 論 文 外 , 我 們 亦 在 專 利 以 及 技 轉 , 產 學 合 作 等 方 面 著 墨 與 佈 局 不 少 , 稍 晚 我 們 參 加 了
主 辦 單 位 所 辦 的 晚 宴 , 並 結 束 整 個 行 程 .
三 、 考 察 參 觀 活 動 ( 無 是 項 活 動 者 略 )
無
四 、 建 議
建 議 未 來 國 內 博 士 生 畢 業 前 能 親 赴 國 外 研 討 會 發 表 文 章 , 增 加 博 士 生 之 國 際 觀
與 論 文 表 達 能 力
五 、 攜 回 資 料 名 稱 及 內 容
論 文 光 碟 片 , 論 文 本 資 料
六 、 其 他
無
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附 件 五
國 科 會 補 助 專 題 研 究 計 畫 項 下 赴 國 外 ( 或 大 陸 地 區 ) 出 差 或 研 習 心 得 報 告
計 畫 編 號 NSC - - - - -
計 畫 名 稱
日 期 : 年 月 日
出 國 人 員
姓 名
出 國 時 間
年 月 日 至
年 月 日
服 務 機 構
及 職 稱
出 國 地 點
一 、 國 外 ( 大 陸 ) 研 究 過 程
二 、 研 究 成 果
三 、 建 議
四 、 其 他
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附 件 六
國 科 會 補 助 專 題 研 究 計 畫 項 下 國 際 合 作 研 究 計 畫 國 外 研 究 報 告
計 畫 編 號 NSC - - - - -
計 畫 名 稱
日 期 : 年 月 日
出 國 人 員
姓 名
合 作 國 家
出 國 時 間
年 月 日 至
年 月 日
服 務 機 構
及 職 稱
合 作 機 構
出 國 地 點
一 、 國 際 合 作 研 究 過 程
二 、 研 究 成 果
三 、 建 議
四 、 其 他
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■ 出 國 報 告
行 政 院 國 家 科 學 委 員 會 補 助 專 題 研 究 計 畫
□ 期 中 進 度 報 告
NAT 穿 越 法 於 SIP 之 研 究 與 實 作
計 畫 類 別 :■ 個 別 型 計 畫 □ 整 合 型 計 畫
計 畫 編 號 :NSC 98-2221-E-027-047-
執 行 期 間 :98 年 8 月 1 日 至 99 年 7 月 31 日
執 行 機 構 及 系 所 : 台 北 科 技 大 學 電 機 系
計 畫 主 持 人 : 黃 紹 華
共 同 主 持 人 :
計 畫 參 與 人 員 :
成 果 報 告 類 型 ( 依 經 費 核 定 清 單 規 定 繳 交 ):■ 精 簡 報 告 □ 完 整 報 告
本 計 畫 除 繳 交 成 果 報 告 外 , 另 須 繳 交 以 下 出 國 心 得 報 告 :
□ 赴 國 外 出 差 或 研 習 心 得 報 告
□ 赴 大 陸 地 區 出 差 或 研 習 心 得 報 告
■ 出 席 國 際 學 術 會 議 心 得 報 告
□ 國 際 合 作 研 究 計 畫 國 外 研 究 報 告
處 理 方 式 : 除 列 管 計 畫 及 下 列 情 形 者 外 , 得 立 即 公 開 查 詢
□ 涉 及 專 利 或 其 他 智 慧 財 產 權 ,□ 一 年 □ 二 年 後 可 公 開 查 詢

出 席 國 際 學 術 會 議 心 得 報 告
國 際 學 術 會 議 名 稱 :
ICOMP'10 - The 2010 International Conference on Internet Computing
Monte Carlo Resort, Las Vegas, Nevada, USA
July 12-15, 2010
共 發 表 兩 篇 文 章 , 列 如 下 :
Title: The Symmetric NAT and its traversal method
Author: Shun-Chieh Chang( 張 舜 傑 , 博 士 生 ), Shaw-Hwa Hwang( 黃 紹 華 , 計 劃 主 持 人 )
Title: The Symmetric NAT Traversal Method for Session Initial Protocol (SIP)
Author: Kuan-Lin Chen( 陳 冠 霖 , 博 士 生 ), and Shaw-Hwa Hwang( 黃 紹 華 , 計 劃 主 持 人 )
費 用 :
項 目 單 價 NT$ 總 價 NT$ 註 :
論 文 註 冊 費 13,000 26,000 US$: 395.0/paper
機 票 63,000 126,000 台 北 東 京 拉 斯 維 加 斯 , 來 回
食 宿
…
總 計 152,000
申 請 金 額 50,000 僅 申 請 機 票 補 助
註 : 兩 篇 文 章 三 位 作 者 , 因 計 畫 主 持 人 之 美 簽 , AIT 要 求 需 經 兩 個 月 之 研 究 背 景 審 查 , 無 法 如 期 成 行 ,
故 改 由 兩 位 第 一 作 者 ( 博 士 生 ) 前 往 拉 斯 維 加 斯 發 表 論 文 :
行 程 與 心 得 :
我 們 於 7/11 到 達 Las Vegas 的 Monte Carlo 飯 店 , 我 們 以 Poster 的 方 式 呈 現 我 們 的 研 究 , 展 出 時 間
在 7/12 05:20 – 06:00 pm, 在 7/12 當 天 我 們 在 參 與 09:45 – 10:40 am 的 一 場 演 講 Search for Life
in the Universe, 演 講 者 Dr. Firouz Naderi 是 NASA 的 資 深 工 作 者 , 演 說 主 要 在 探 討 外 星 生 物 的 存
在 . 在 4:00 pm 左 右 我 們 的 回 到 poster 會 場 準 備 , 並 在 現 場 參 觀 其 他 的 研 究 展 現 , 在 5:20 後 陸 陸 續
續 有 外 國 人 對 我 們 研 究 有 一 些 興 趣 , 並 提 出 一 些 疑 問 與 我 們 進 行 討 論 , 不 過 大 部 分 外 國 人 對 我 們 的

研 究 領 域 不 慎 了 解 沒 有 太 多 的 共 鳴 , 但 仍 然 從 中 獲 得 了 很 多 的 收 穫 與 經 驗 . 因 為 我 們 研 究 的 主 題 為
NAT Traverse for VoIP, 主 要 乃 解 決 網 路 電 話 無 法 彼 此 直 接 互 通 之 問 題 , 此 問 題 預 計 未 來 3~5 年 內
將 逐 漸 獲 得 重 視 , 並 將 有 重 大 之 商 機 , 因 此 除 了 論 文 外 , 我 們 亦 在 專 利 以 及 技 轉 , 產 學 合 作 等 方 面 著
墨 與 佈 局 不 少 , 稍 晚 我 們 參 加 了 主 辦 單 位 所 辦 的 晚 宴 , 並 結 束 整 個 行 程 .

國 科 會 補 助 計 畫 衍 生 研 發 成 果 推 廣 資 料 表
日 期 2010 年 10 月 28 日
國 科 會 補 助 計 畫
計 畫 名 稱 : NAT 穿 越 法 於 SIP 之 研 究 與 實 作
計 畫 主 持 人 : 黃 紹 華
計 畫 編 號 : 98 -2221-E -027 -047 - 學 門 領 域 : 網 路
研 發 成 果 名 稱
( 中 文 ) NAT 穿 越 法 於 SIP 之 實 現
( 英 文 ) SIP-based NAT Traversal method
成 果 歸 屬 機 構
國 立 臺 北 科 技 大 學
發 明 人
( 創 作 人 )
黃 紹 華 , 鍾 耀 興
( 中 文 ) 本 發 明 係 揭 露 一 種 可 穿 越 防 火 牆 之 點 對 點 通 訊 方 法 , 此 通 訊 協 定 乃 實 施 於 網 際
網 路 上 , 包 含 登 入 / 連 線 程 序 、 通 訊 埠 預 測 程 序 、 時 間 同 步 程 序 以 及 媒 體 連 線 程
序 等 四 道 程 序 , 其 中 , 登 入 / 連 線 程 序 、 通 訊 埠 預 測 程 序 、 時 間 同 步 程 序 係 透 過
位 於 真 實 IP 網 路 之 定 位 伺 服 器 協 助 , 始 能 虛 擬 點 對 虛 擬 點 直 接 通 訊 , 而 媒 體 連
線 程 序 則 由 兩 個 虛 擬 IP 網 路 點 間 直 接 資 料 封 包 互 通 , 完 全 不 需 透 過 代 理 伺 服 器
之 協 助 , 故 可 達 到 兩 個 虛 擬 點 之 間 得 以 長 時 間 大 量 資 料 直 接 通 訊 之 功 效 者 。
技 術 說 明
( 英 文 ) A modified NAT firewall traversal method for SIP communication is
based on the common SIP network phone communication protocol, and is
aided by Interactive NAT Traversal (INT) and pre-established media
session ideas to accomplish the object of transversing NAT firewall.
Users of private IP located within different NAT firewalls can
therefore directly transmit voice packets by means of peer-to-peer
transmission without the need of any proxy server of voice packets.
產 業 別
電 信 業
網 路 電 話 , 影 像 電 話 , 網 路 攝 影 機 ,
技 術 / 產 品 應 用 範 圍
可 技 轉 Video Streaming over IP(VSoIP) 相 關 產 業 , 降 低 營 運 成 本
技 術 移 轉 可 行 性 及
預 期 效 益
註 : 本 項 研 發 成 果 若 尚 未 申 請 專 利 , 請 勿 揭 露 可 申 請 專 利 之 主 要 內 容 。

年 度
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度
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