随着网络应用的迅猛发展,基于IP网络的VoIP (Voice over IP, IP电话)技术得到了广泛应用。VoIP最大的优势是能广泛的应用于Internet和全球IP互连的环境,提供比传统的PSTN电话更低廉、更广泛的语音服务。同时,由于SIP (Session Initial Protocol,会话初始协议)与H.323协议相比具有更大的优势,VoIP系统越来越多的基于SIP实现。VoIP的大规模应用将极大地增加对IP地址的需求,但是为解决IP地址不足以及网络安全问题而提出的网络地址转换(Network Address Translation, NAT)技术和防火墙技术却导致了VoIP的端到端通信问题。如何有效解决信令、媒体流的NAT穿越问题,将是VoIP业务能否广泛推广应用的关键。会话边界控制器(Session Border Controller, SBC)是一种新型的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穿越功能,同时还可以进行带宽限制、会话管理、流量统计等。本文针对SBC所涉及的NAT穿越问题开展研究。首先分析了基于SIP的VoIP系统中的相关协议,介绍了NAT技术以及目前业界NAT穿越的几种解决方案。在此基础上,提出了一种面向SBC的NAT穿越方案,并在理论和实现两个方面对这一方案进行了详细的描述。同时,基于本方案实现了SBC原型系统的设计和开发,并进行了相关的功能测试和性能测试。测试结果表明SBC原型系统的功能和性能均达到了预期的效果。能够支持基于SIP的正常IP语音通信以及信令流交互,较好地解决了典型的SIP协议穿越NAT问题,为VoIP的大规模应用提供了参考。