IMS中无缝移动关键性问题的解决方案

IMS中无缝移动关键性问题的解决方案

论文摘要

IP多媒体子系统IMS(IP Multimedia Subsystem)是一种全新的提供多媒体业务的网络架构,它能够满足用户更新颖、更多样化的多媒体业务需求。3GPP R5版本已经选择SIP作为IMS的信令协议,来实现基于IP的移动话音和多媒体通信,但在移动性管理方面仍有许多问题需要移动IP的配合才能解决,而且目前IMS仅能提供对用户游牧移动性的支持,不能支持用户的无缝移动性。因此,我们必须针对IMS网络架构的特点,设计出一种适合IMS的无缝移动解决方案,使得该方案不但可以满足用户对IMS中大量实时多媒体业务质量的要求,而且能够对用户可能出现的各种移动性进行管理。移动IP(Mobile IP)和会话初始协议SIP(Session InitiationProtocol)是当今使用最普遍的两个移动性管理协议。移动IP是一种基于网络层的移动技术,通过保持移动节点IP地址的不变,维持移动过程中传输层以及更高层的通信连接。SIP是一个应用层控制协议,可以用来创建、修改以及终止基于IP网络的用户间的多媒体会话,并且可以通过扩展为用户的多种移动性提供支持。然而移动IP和SIP在移动性管理上有着各自的优缺点,只有将移动IP与SIP结合起来,才能更好地为IMS中的用户提供移动性管理。本文针对IMS网络架构的特点,结合现有的移动解决方案,即移动IP和SIP,提出了一种新的双层移动性管理方案。在该方案中,通过在家乡代理和S-CSCF之间引入跨层接口模块,使网络层的移动IP和应用层的SIP之间实现相互通信,利用移动IP的绑定更新触发IMS中的注册过程,降低了切换时延,并简化了移动节点在切换过程中需要进行的信令交互,从而可以更有效地利用信令和网络资源。此外在该方案中,移动IP和SIP都可以单独执行移动性管理,对不支持双层移动性管理的移动节点可以由移动IP或SIP来单独管理,并且还能够支持用户可能出现的各种移动性。最后,本文进行了理论推导和仿真验证,利用仿真结果证明了双层移动性管理方案与其它移动解决方案相比,具有较低的切换时延,并且不会在网络中引入大量的信令负载,所以双层移动性管理方案不但可以满足用户对IMS中大量实时多媒体业务质量的要求,而且对整个网络的扩展性也提供了很好的支持。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  • 1.1 课题背景
  • 1.2 论文结构
  • 第二章 IMS概述
  • 2.1 IMS简介
  • 2.2 IMS中的功能实体
  • 2.3 IMS的工作机制
  • 2.3.1 IMS中的注册过程
  • 2.3.2 IMS中的会话建立过程
  • 2.4 IMS中的移动性管理
  • 2.4.1 移动性管理的种类
  • 2.4.2 移动性管理方案
  • 2.4.3 IMS中的移动性管理
  • 2.5 本章小结
  • 第三章 IMS中基于移动IP的移动解决方案
  • 3.1 移动IP概述
  • 3.1.1 移动IP的功能实体
  • 3.1.2 移动IP的工作机制
  • 3.1.3 移动IPv4和移动IPv6的比较
  • 3.2 IMS中基于移动IP的移动性管理
  • 3.2.1 IMS中基于移动IP的移动性管理的注册过程
  • 3.2.2 IMS中基于移动IP的移动性管理的切换过程
  • 3.3 本章小结
  • 第四章 IMS中基于SIP的移动解决方案
  • 4.1 SIP概述
  • 4.1.1 SIP的功能实体
  • 4.1.2 SIP的消息格式
  • 4.1.3 SIP的工作机制
  • 4.2 IMS中基于SIP的移动性管理
  • 4.2.1 基于SIP的移动解决方案的原理
  • 4.2.2 IMS中基于SIP的移动性管理的注册过程
  • 4.2.3 IMS中基于SIP的移动性管理的切换过程
  • 4.3 本章小结
  • 第五章 IMS中基于双层移动性管理的无缝移动解决方案
  • 5.1 现有移动解决方案的问题
  • 5.2 双层移动性管理的工作原理
  • 5.3 双层移动性管理的工作机制
  • 5.3.1 双层移动性管理的注册过程
  • 5.3.2 双层移动性管理的切换过程
  • 5.4 本章小结
  • 第六章 IMS中移动解决方案的性能对比和分析
  • 6.1 切换时延
  • 6.2 丢包数量
  • 6.3 信令负载
  • 6.4 仿真结果
  • 6.4.1 MN与HA/S-CSCF间距离对方案的影响
  • 6.4.2 MN与CN间距离对方案的影响
  • 6.5 本章小结
  • 第七章 结论
  • 参考文献
  • 致谢
  • 相关论文文献

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