NGN核心业务平台及IMS保留状态代理中若干关键技术的研究

论文摘要

如何在下一代网络(NGN，Next Generation Network)中融合各类网络资源提供一个开放标准的业务开发方式，以及如何在NGN多业务环境中充分利用有限的系统资源来满足各种业务的性能要求，是以业务为驱动的NGN能否取得成功的重要问题。NGN核心业务平台采用Parlay／OSA技术，使得业务提供者能够便捷地利用网络能力开发业务。 IP多媒体子系统(IMS，IP Multimedia Subsystem)中，呼叫会话控制功能(CSCF，call session control function)基于SIP(Session Initiation Protocol)协议执行会话管理功能，是一种SIP保留状态代理。为了提供SIP会话的高可靠性，CSCF提供容错功能是必需的。 论文的工作主要包括以下几个方面： (1)给出了一种NGN核心业务平台的体系架构，提出了与核心业务执行平台相适应的外围子系统解决方案，以及核心业务平台外围子系统和其他实体间的一种自定义协议。详细分析了WEB服务器和ControlServlet模块中使用的关键技术。有效地实现了用户管理、系统管理、自助服务、统计分析等功能。 (2)介绍了Parlay／OSA API的现有机制，分析并指出了现有机制的一些不足，主要是对业务会话的动态管理功能支持不足、CC SCF(Call Control Service Capability Feature)与SIP协议的映射的不足、对业务的QoS(Quality of Service)保证支持的不足、框架和应用间的安全机制的不足和计费的不足，给出了对应的解决方案和思路。进一步详细分析了Parlay／OSA中框架与应用程序间的安全机制和其中的验证机制和数字签名技术，详细介绍了CHAP(Challenge Handshake Authentication Protocol)协议的不足，解析了MSCHAPv2协议，指出目前Parlay／OSA的验证机制是基于传统的CHAP协议验证，没有提供强制双向验证，给出了基于MSCHAPv2协议的两种解决方案。 (3)提出一种Parlay网关的前后台体系结构来实现SIP协议与Parlay API间的映射，设计了Parlay／SIP参数编解码、呼叫对象标识映

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1 NGN核心业务平台及其发展趋势
• 1.2 IMS保留状态代理的会话控制
• 1.3 本文的主要贡献
• 1.4 本文的结构和安排
• 第二章 NGN核心业务平台的研究
• 2.1 引言
• 2.2 NGN核心业务平台的系统结构及相关技术
• 2.2.1 NGN核心业务平台的系统结构
• 2.2.2 NGN核心业务平台的技术体制
• 2.3 CORBA技术在NGN核心业务平台中的应用
• 2.3.1 CORBA服务
• 2.3.2 面向会话CORBA伺服程序的设计
• 2.3.3 使用orbix平台实现会话管理
• 2.3.4 两种方案的评价
• 第三章 NGN核心业务平台外围子系统的设计
• 3.1 概述
• 3.2 外围子系统的总体设计
• 3.2.1 系统逻辑视图
• 3.2.2 Web服务器端软件的完整流程
• 3.2.3 系统物理部署视图
• 3.2.4 外部接口设计
• 3.3 WEB服务器
• 3.3.1 对象关系结构图
• 3.3.2 请求处理流程图
• 3.3.3 详细设计
• 3.3.4 结构图说明
• 3.4 CONTROLERSERVLET模块
• 3.5 内部接口协议
• 3.5.1 接口协议
• 3.5.2 连接
• 3.5.3 消息
• 3.5.4 信息流的交互及消息包格式
• 3.6 内部协议的转换
• 第四章 现有PARLAY OSA API的改进
• 4.1 PARLAY OSA API体系结构的不足及改进
• 4.1.1 对业务会话的动态管理功能支持不足
• 4.1.2 CC SCF与SIP协议映射的改进
• 4.1.3 对业务的QOS保证支持不足
• 4.1.4 框架与应用间验证机制的改进
• 4.1.5 计费的改进
• 4.2 PARLAY OSA API框架与应用服务器接口的验证机制
• 4.2.1 验证机制的过程
• 4.2.2 验证机制详细说明
• 4.2.3 讨论
• 4.2.4 CHAP进行双向验证时的安全性分析
• 4.2.5 MSCHAPv2协议简介
• 4.2.6 MSCHAPv2进行双向验证时的安全性分析
• 4.2.7 改进后的另一种验证机制
• 第五章 PARLAY SIP协议映射研究
• 5.1 SIP协议概述
• 5.1.1 SIP的体系架构
• 5.1.2 SIP地址
• 5.1.3 SIP消息
• 5.1.4 SIP事务
• 5.1.5 SIP对话
• 5.2 SIP协议映射的功能模型
• 5.3 SIP协议映射的关键技术
• 5.3.1 SIP服务器的设计
• 5.3.2 Parlay／SIP转换过程中参数的编解码
• 5.3.3 呼叫对象标识映射的设计
• 5.4 MPCC SCF的设计
• 5.5 SIP服务器的设计
• 5.6 PARLAY SIP协议映射的实现
• 5.7 MPCC SCF和SIP服务器间的对象交互
• 5.7.1 初始事件上报
• 5.7.2 设置／更改呼叫策略
• 5.7.3 呼叫接续
• 5.7.4 策略事件发生报告
• 第六章 IMS保留状态代理中会话控制的研究
• 6.1 引言
• 6.2 3GPP UMTS简述
• 6.2.1 UMTS Release 5的体系架构
• 6.2.2 IP多媒体子系统
• 6.2.3 呼叫会话控制功能CSCF
• 6.3 会话控制中的容错系统
• 6.3.1 基于DNS的容错平台
• 6.3.2 基于RSerPool的容错平台
• 6.3.3 基于集群的容错平台
• 6.4 IMS保留状态代理的容错系统
• 6.5 容错系统中通用状态共享机制的功能模型及试验床
• 6.6 通用状态共享机制的改进
• 6.6.1 SUM消息包的结构
• 6.6.2 状态的读取／更改原则和设计
• 6.6.3 状态共享机制的实现
• 6.7 实验
• 6.7.1 实验床及实验条件
• 6.7.2 试验结果
• 6.7.3 结果分析和理论推导
• 结束语
• 缩略词
• 参考文献
• 攻读博士学位期间录用或发表的论文
• 学术任职
• 致谢