接入网关控制功能中IMS用户代理的设计与实现

论文摘要

在过去的几年当中，曾经历飞速发展的电信行业正在受到越来越大的冲击，虽然总体业务的收入仍在增长，但增速已经明显下降，利润率不断降低。随着VoIP、移动通信和因特网技术的发展，尤其固网运营商的语音业务受到了极大的冲击，他们急需寻找一种可以提供新颖的业务模式或对现有业务重新组合的方案。与此同时，下一代网络NGN以及网络融合概念的提出，为网络运营商们提供了一种可行的解决方案。目前，各大通信供应商都提出了网络融合的可行性方案。其中，在TISPAN NGN架构下基于IMS核心网的PES子系统的功能，已成为目前固网向下一代网络演进的重要环节。本文首先从整体网络环境的角度简要介绍了NGN网络的基本概念、标准化进程以及网络融合的概念，并着重介绍了TISPAN NGN的定义及其网络结构，包括TISPAN NGN中定义的PSTN仿真子系统PES、网络附着子系统NASS、资源和准入控制子系统RACS和IP多媒体子系统IMS。之后，详细描述了TISPAN IMS子系统的基本概念、标准化状况及其网络结构，并结合IMS子系统详细介绍了基于IMS的PES子系统。为了能够更清晰的描述AGCF内部网元的工作流程及SIP信令的通信流程，本文还对AGCF实体中所涉及到的网络协议进行了分析，包括SIP协议、H.248／MECAGO协议和SDP协议。在文章的后半部分，作者结合实际的开发工作，详细研究了PES子系统中关键功能实体AGCF的网络结构和内部功能模块，并分别从网络结构与软件逻辑结构两方面对AGCF功能实体进行了分析。本文着重分析了AGCF实体中IMS-UA部件的网络结构，设计和实现了IMS-UA部件的主要功能，包括改进了移植的SIP协议栈、设计了SIP用户代理管理器，并结合实际的SIP信令通信流程，设计和实现了SIP用户代理功能。最后，作者对本人之前的工作做了全面的总结，介绍了该项目下一步的开发计划，展望了AGCF产品在网络融合中的应用前景，并对今后的设计与开发工作，提出了自己的建议。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 研究的目的与意义
• 1.3 本文主要工作
• 第2章 下一代网络简介
• 2.1 NGN的标准化进程
• 2.2 NGN的特点和定义
• 2.3 NGN的网络融合
• 2.4 TISPAN NGN的网络架构
• 2.4.1 PSTN/ISDN仿真子系统
• 2.4.2 网络附着子系统
• 2.4.3 资源和准入控制子系统
• 2.5 小结
• 第3章 IP多媒体子系统简介
• 3.1 IMS标准化概况
• 3.1.1 TISPAN IMS
• 3.1.2 3GPP IMS
• 3.2 IMS网络实体描述
• 3.3 基于IMS的PES子系统
• 3.4 小结
• 第4章 AGCF内部通信协议简介
• 4.1 SIP协议
• 4.1.1 SIP协议简介
• 4.1.2 SIP协议特点
• 4.1.3 SIP消息描述
• 4.2 H.248/Megaco协议
• 4.2.1 H.248协议的连接模型
• 4.2.2 H.248协议命令集
• 4.3 SDP协议
• 4.4 小结
• 第5章 AGCF网络架构及功能的设计
• 5.1 AGCF网络结构
• 5.2 AGCF实体结构
• 5.2.1 AGCF结构模型
• 5.2.2 AGCF系统的整体结构
• 5.3 AGCF软件结构
• 5.2.1 H.248 MGC
• 5.2.2 FM
• 5.2.3 IMS-UA
• 5.2.4 SAPI
• 5.4 小结
• 第6章 IMS用户代理的设计与实现
• 6.1 SIP协议栈的设计
• 6.2 SIPUAM的设计
• 6.3 SIPUA的设计
• 6.3.1 注册/注销模块的设计
• 6.3.2 订阅与通告模块的设计
• 6.3.3 呼叫/会话控制模块的设计
• 6.4 其他功能的设计
• 6.4.1 XML解析器
• 6.4.2 SDP解析器
• 6.5 小结
• 第7章 总结
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的论文及参加的科研情况