IMS网络应用SIP协议的时延改进策略研究
SIP协议介绍及其在IMS中的应用
消息头
消息体
SIP消息格式示例 消息格式示例
SIP/2.0 200 OK
响应行
Via: SIP/2.0/UDP From: Zhangli <sip:zhangli@> To: Liming <sip:liming@> Call-ID: 662606876@ CSeq: 1 INVITE Contact: < sip:liming@ > Content-Type: application/sdp Content-Length: 193 v=0 o=- 2987933615 2987933615 IN IP6 5555::aaa:bbb:ccc:ddd s=c=IN IP6 5555::aaa:bbb:ccc:ddd t=0 0 m=video 3400 RTP/AVP 98 99 b=AS:75 a=curr:qos local none a=curr:qos remote none a=des:qos mandatory local sendrecv a=des:qos none remote sendrecv a=rtpmap:98 H263 a=fmtp:98 profile-level-id=0 a=rtpmap:99 MP4V-ES m=audio 3456 RTP/AVP 97 96
SIP消息格式示例 消息格式示例
请求行
INVITE sip:aaa@ SIP/2.0 Via: SIP/2.0/UDP [5555::aaa:bbb:ccc:ddd]:1357;comp=sigcomp;branch=z9hG4bKnashds7 Max-Forwards: 70 Route: <sip::7531;lr;comp=sigcomp>, <sip:;lr> …… Content-Type: application/sdp Content-Length: (…) v=0 o=- 2987933615 2987933615 IN IP6 5555::aaa:bbb:ccc:ddd s=c=IN IP6 5555::aaa:bbb:ccc:ddd t=0 0 m=video 3400 RTP/AVP 98 99 b=AS:75 a=curr:qos local none a=curr:qos remote none a=des:qos mandatory local sendrecv a=des:qos none remote sendrecv a=rtpmap:98 H263 a=fmtp:98 profile-level-id=0 a=rtpmap:99 MP4V-ES m=audio 3456 RTP/AVP 97 96
IMS网络的SIP协议栈研究
IMS网络的SIP协议栈研究作者：陆烽来源：《中国新通信》2013年第12期【摘要】首先介绍了IMS网络的体系结构及SIP协议，然后针对有限状态机提出了一种基于IMS网络的SIP信令协议栈，从而有效完成多媒体通信。
【关键词】IMS网络SIP协议多媒体通信一、引言随着通信技术的发展及人们对通信要求的提高，当今的通信业务集音频、数据信息、视频于一体。
同时，Internet及IP网络的发展也为各种通信业务提供了基础。
SIP是IETF指定的用于实现多媒体回话控制的协议，该协议具有实现简单、扩展性强的特点，并且具有强大的多媒体会话和业务扩展能力以及用户查找和定位能力。
由于SIP可以和现有的Internet协议紧密联系，从而获得了广泛应用，并且SIP已被3GPP组织作为R5/R6多媒体子系统（IMS）的呼叫控制协议。
本文将对IMS网络和SIP协议进行介绍，并提出一种基于IMS网络的SIP信令协议栈。
二、IMS网络结构及SIP协议IMS是3GPP在R5版本中提出的支持IP多媒体业务的子系统。
IMS以SIP为核心呼叫控制协议，为移动终端提供多媒体呼叫控制业务，具有应用服务器层、会话控制层、传输与终端层三层结构，包括CSCF、HSS、MGCF和MGW等实体。
IMS中最重要的实体是CSCF和HSS，CSCF负责处理多媒体会话业务，相当于SIP服务器，包括代理CSCF（P-CSCF）、查询CSCF（I-CSCF）和服务CSCF（S-CSCF）。
HSS（归属用户服务器）是IMS中所有与用户和服务相关的数据主存储器，存储了用户身份、注册信息、接入参数和服务触发信息等。
SIP是IETF制定基于ASCII码的面向IP电话和多媒体会议的应用层控制协议，用于建立、修改和终止多媒体会话，使参与会话的成员可以通过多播方式、单播连网或二者结合的方式进行通信。
典型SIP协议中有客户机和服务器之分，客户机是为了向服务器发送请求而与服务器建立连接的应用程序，User Agent和Proxy中含有客户机；服务器是用来向来自客户机的请求提供服务并处理应答的应用程序。
SIP协议在IMS中的扩展与应用研究的开题报告
SIP协议在IMS中的扩展与应用研究的开题报告一、选题背景随着VoIP技术的发展和应用越来越成熟，人们对于IMS (IP Multimedia Subsystem) 的需求日益增加。
IMS是一个多媒体应用平台，它基于VoIP技术和SIP协议，可以提供多种服务，例如语音通话、视频通话、数据传输等，同时还可以支持应用程序的接入和管理。
因此，IMS 已成为未来通信网络的重要发展方向之一。
SIP (Session Initiation Protocol)协议是IMS的核心技术之一。
它是一种应用层协议，可以实现在不同网络之间建立和管理多媒体会话。
SIP 协议的灵活性和扩展性使得它成为了IMS的首选协议，同时SIP在IMS 中的扩展和应用也成为了当前研究热点之一。
二、研究目的本研究旨在探究SIP协议在IMS中的扩展和应用，包括但不限于以下几个方面：1. SIP协议在IMS中的标准化及其发展历程。
2. SIP协议在IMS中的扩展和应用，例如SIP会话控制、SIP消息路由、SIP信令传输等。
3. SIP协议在IMS中的性能分析和优化方法。
4. 结合实际应用场景，对SIP协议在IMS中的扩展和应用进行案例分析和实验验证。
三、研究方法本研究将采用文献调研法、实验分析法等多种研究方法，具体做法如下：1. 文献调研法：通过检索相关文献，系统地了解SIP协议在IMS中的标准化、扩展和应用，整理出相关的研究成果和应用案例，为后续的研究工作打下基础。
2. 实验分析法：通过仿真实验和案例分析，对SIP协议在IMS中的扩展和应用进行性能分析和优化，验证研究成果的有效性和可行性。
四、预期结果本研究的预期结果包括但不限于以下几点：1. 深入了解SIP协议在IMS中的标准化和发展历程，掌握其关键技术和应用场景。
2. 基于IMS应用场景，探讨SIP协议在IMS中的扩展和应用，例如SIP会话控制、SIP消息路由、SIP信令传输等。
3. 在实验仿真和案例分析基础上，对SIP协议在IMS中的性能进行分析和优化。
IMS应用及存在的问题探讨
IMS应用及存在的问题探讨摘要：IP网络以及业务技术的发展给电信运营商带来了诸多的挑战。
为了保证电信运营商的进一步发展，相关人员积极探索可以有效驾驭IP网络的策略，在此基础之上NGN的体系架构应运而生，以期利用该架构将运营商控制IP网络的能力不断提升，在网络体系中融入相应的融合能力，为电信运营商的进一步发展奠定了良好基础。
相关人员对IMS进行了大量研究，并且进行了不断尝试，利用IMS将固定与移动进行有效融合，从而更好的控制IP网络，使IP网络的管理更加科学。
基于此，本文将对IMS应用中存在的问题进行分析，以期为更好的应用IMS奠定良好基础。
关键词：IMS；问题；IMS技术特点一、IMS的技术特点分析1.统一认证于IMS架构而言，其为网络提供了统一的业务接入授权认证入口，不同的号码以及不同的业务都可以应用该业务接入授权认证入口，为网络的进一步发展提供了安全承载，一定程度上解决了开放式IP环境中重建用户鉴权机制的问题，在此基础之上，SP可以将更多的精力应用于业务开发方面。
2.集中用户数据管理于IMS架构而言，可以将分组域和电路域用户数据、个人用户的固定网以及移动网数据进行统一的管理，并拥有相应的接口与业务层以及控制网进行连接，实现不同网络层次中的数据进行统一的管理，并将用户接入与业务数据维护点分离开来，控制了用户数据分散冗余所导致的建设问题以及开销问题。
3.安全IMS架构具有较为完善的网络安全，其与GPRS的安全性较为相似，因此可以提供给用户以及相关人员更多的安全选择。
4.与接入方式无关相关人员在制定IMS标准时，并未将制定标准与接入方式联系在一起，也就是说任何IP网络都可以与IMS连接。
为了使IMS架构更好的服务于网络，相关人员对IMS进行了分析，在这基础之上制定了下一代接入网的标准，建立的下一代接入网将会具有诸多特点，例如控制接入网的QoS、链路资源的分配以业务的情况为主等。
为了使运营商更好的应用IMS，并将IMS的优势充分发挥，还需要补充固定接入层面接入IMS的有关规定，再将接入认证不断完善的基础之上，需要对用户数据库以及业务认证进行有效的管理，并在RASS、NASS等标准越发成熟后应用IMS。
IMS对SIP协议的要求及应用
编号：_______________本资料为word版本，可以直接编辑和打印，感谢您的下载IMS对SIP协议的要求及应用甲方：___________________乙方：___________________日期：___________________2007年7月25日09:14 中国联通网站作者：电信快报李丽张顺颐1、IMS和SIP协议简单介绍IP多媒体核心子系统(IMS)是第三代移动通信合作伙伴项目(3GPP)提出的支持IP多媒体业务的子系统，它的显著特点是采用了会话发起协议(SIP),通信与接入方式无关，可以提供多种媒体业务，控制功能与承载能力分离、呼叫与会话分离、应用与服务分离、业务与网络分离、移动网与互联网业务融合。
IMS顺应了通信网络融合发展的趋势。
SIP是基于因特网两个最成功的服务Web和E-mail进行设计的。
借鉴了Internet 的标准和协议设计思想，坚持简洁、开放和可扩展、可重用性的原则，为组建多媒体通信网络、提供多媒体业务提供了一种可以将简单的应用结合到复杂的服务中去的方法。
SIP通过一种便捷的方式来建立和控制各种类型的点到点媒体会话。
和Internet协议类似，它采用的是一种模块化结构，请求/应答模式，基于文本方式，因此使用非常简单灵活，升级、扩展方便。
SIP由SIP基本协议和一系列针对移动业务的SIP扩展组成。
SIP基本协议由因特网工程任务组(IETF)请求说明文档(RFC)3261定义，SIP扩展则由一系列RFC文档组成，主要包括RFC3455 RFC3311、RFC3262 RFC3325 等20多个文档。
2、IMS中的SIP协议由于SIP的灵活性，使得3GPP在R5中采用了SIP作为会话控制协议来设计IMS。
3GP股有定义一个新的SIP协议，而只是以某种方式使用IETF定义的SIP。
因此，在公用移动网中的诸如低带宽、漫游、安全需求、服务质量(QoS)和计费管制等特定需求，对SIP也都会有特定要求。
SIP协议在IMS中的应用
P-Charging-Vector: icid-value=“78f32f819e10cf148de3d7af70c5142e.3483116445.4.11“ //产生的计费标识
P-Access-Network-Info: IEEE-802.11;"location-info=154.24.77.32"Require: path P-CSCF 1.Register
sipsip在在imsims中的应用中的应用1内容介绍?注册流程呼叫流程呼叫流程基本补充业务流程??2注册流程相关概念?为什么要注册?用户使用impusipuri通信?建立用户当前的ip与其impu的对应关系?掌握用户当前的位置信息及业务能力?注册过程的鉴权与认证保证了网络的安全性?归属域和拜访域?归属域
PVI信息
I-CSCF P-CSCF 1.Register
S-CSCF
HSS
6
P-CSCF发出的注册消息(2)
REGISTER sip: SIP/2.0 Via: SIP/2.0/UDP 154.24.10.102:5060;branch=z9hG4bKc67a9n9db7, SIP/2.0/UDP 154.24.77.33:14657;branch=z9hG4bK44618dd96c Call-ID: 96ed347b4f61685db5e6ec273e7e0400 From: <sip:Impu-FIX-46001475731-0087@>;tag=96ed347b4f61685db5e6ec273e7e0400 To: <sip:Impu-FIX-46001475731-0087@> CSeq: 18081 REGISTER Max-Forwards: 69 Supported: path Contact: <sip:154.24.77.32:10009;transport=udp>;expires=3600 Path: <sip:term@;lr;ssn;Dpt=75e2_86> P-Visited-Network-ID: ““ Authorization: Digest username="Impi-FIX-46001475731-0087@", realm="",uri="sip:", algorithm=MD5 3.Register S-CSCF 2.Register I-CSCF //P-CSCF的主机名 //拜访网络标识 // P-CSCF的地址
SIP协议及其在IMS中的应用探讨
维普资讯
摘
要 ：Ｉ Ｓ ３ Ｐ Ｒ ｌａ ｅ ５ 本 中提 出 的 支 Ｈ Ｉ 多媒 Ｍ 是 ＧＰ 在 ｅｅ ｓ 版 Ｐ
二 、 Ｉ协 议 ｓＰ
Ｓ Ｐ （ ｅ ｓｏ ｎ ｔａ ｉ ｎ Ｐｒ ｔ ｃ １ 会 话 发 起 协 议 ，由 Ｉ Ｓ ｓ ｉ ｎ Ｉ ｉｉ ｔｏ ｏ ｏ ｏ ）：
音 和 移 动 网 络 的 体 系 ，建 立 在 一 整 套 协 议 的 基 础 上 ，Ｉ Ｓ Ｍ 将 它 们 结 合 起 来 并 加 以 增 强 ，以 实 现 在 通 用 移 动 通 信 系 统 （ ＵＭＴＳ）分 组 交 换 域 上 的 实 时业 务 。
户 端 向用户 代理 服务 器 发起 请 务 器 因 为 要 提 供 用户 代 理 的 位 置 信 息 ， 注 因 而 需 要 将 ＳＩ 址 映 射 成 Ｉ 地 址 。Ｉ Ｓ中的 代 理 服 务 器 和 Ｐ地 Ｐ Ｍ
ＳＩ ｐｒ ｔ Ｐ ｏ ｏｃｏ ｎｄ ｉｓ ａ ｌａ ｔ ｐｐｌｃ ｔｏ ｎ Ｍ Ｓ ｉ ａ ｉ ｎｓ ｉ Ｉ
研究下一代网络IMS系统中的QoS机制
研究下一代网络IMS系统中的QoS机制随着国家的进步以及社会的不断发展，网络技术得到了越来越多的应用，并且给人类的生活以及工作带来了越来越重要的影响。
本篇文章首先对网络IMS 系统进行了简要的介绍，然后结合了QoS机制的运行原理以及运行技术，着重分析了下一代网络IMS系统中的QoS机制，最后依据网络IMS系统的特点以及服务的质量管理要求，对网络IMS系统中的QoS机制进行了详细地研究与分析，提出融合了多种网络类型的QoS机制，有利于我们国家的因特网以及网络通信中的QoS机制的发展。
标签：下一代网络IMS系统QoS机制网络IMS系统中的QoS机制SIP随着我国网络技术的高速发展，多元化的网络融合已经被看成是网络未来发展的方向，所谓的网络融合是指以综合而又统一的网络为基础，实行各种各样的信息通信，从而确保用户能够在任何时间以及任何地点通过网络终端享受统一式的无缝通信服务。
IMS又称为IP多媒体子系统，主要是用来对多媒体进行控制与应用，与此同时，我们也将其看作成解决网络融合的未来方案。
现如今，网络IMS系统已经成为业内的热点性话题，随着未来多媒体行业的不断发展，网络技术发生的变化不仅会给网络的新型管理系统的构建带来巨大的挑战，还会给下一代网络IMS 系统中的QoS机制带来前所未有的挑战，因此，如何确保IMS系统具有高水平的QoS机制是网络技术发展中的关键问题。
1 下一代网络IMS系统1.1 网络IMS系统的起源网络IMS系统主要是由3GPP组织通过R5型版本提出的，所谓的3GPP指的是第3代的移动式通信合作计划。
网络IMS系统主要用来统称网络的核心层所具有的逻辑功能，目前我们经常说的网络IMS系统主要具有狭义以及广义的概念。
其中，狭义概念指的是由3GPP组织通过R5版本提出来的，在网络的核心控制层中所涉及到的逻辑功能的实体，而广义概念则是用来统称以网络IMS 系统为基础的网络架构。
1.2 网络IMS系统的标准网络IMS系统适用于3GPP、3GPP2以及ETSI等一些标准组中，并且相比之下，3GPP以及TISPAN的标准更适合网络IMS系统，它们对于IMS的研究和探索也更加深入、具体。
IMS网络技术及解决方案
APD Apr. 2008
Agenda
IMS技术发展和标准状况 IMS技术发展和标准状况 IMS的网络架构和主要网元 IMS的网络架构和主要网元 阿尔卡特朗讯IMS解决方案 阿尔卡特朗讯IMS解决方案 IMS目前在国内的进展 IMS目前在国内的进展 阿尔卡特朗讯全球IMS的成功案例 阿尔卡特朗讯全球IMS的成功案例
2 | IMS training| Apr. 2008
All Rights Reserved © Alcatel-Lucent 2006, #####
移动核心网络的演进（3GPP）
HLR
MSC Server
HLR
BICC
MSC Server
MSC
Iu-Cs
MSC TDM Backbone
Public Switched Network
OSA AS
OSA-SCS
ISC
Cx
Mi Mg
Mj MGCF SGW
PSTN/ISDN
SCP Ma
SIP AS
Ma I-CSCF Mw P-CSCF Gq
Mx
Mw
ALG Ix TrGW
Mn MGW
PLMN 等
Mp MRFP
Ut UE MT R TE
Gm
PDF Go GGSN
Mb IPv6 Gn IPv4
Rf/Ro Rf /Ro
Charging Funct ions
Mi Mg
Mj MGCF SGW
PSTN/ISDN
Mx Mp
SCP
IBCF Ix
Mn MGW
PLMN 等
Mw
MRFP Mb IPv6 Gn SGSN
《SIP-IMS软终端中IPTV功能的设计与实现》
《SIP-IMS软终端中IPTV功能的设计与实现》SIP-IMS软终端中IPTV功能的设计与实现一、引言随着信息技术的飞速发展，IPTV（交互式网络电视）已成为现代家庭娱乐的重要组成部分。
为了满足用户对多媒体服务的需求，SIP（会话初始协议）和IMS（IP多媒体子系统）技术广泛应用于通信和多媒体领域。
本文将重点讨论在SIP/IMS软终端中实现IPTV功能的设计与实现，分析关键技术和应用方法。
二、SIP/IMS软终端概述SIP/IMS软终端是一种基于SIP和IMS协议的通信终端设备，具有语音、视频通话、即时消息等功能。
通过该终端，用户可以享受多媒体通信服务，如视频会议、在线教育等。
在软终端中实现IPTV功能，可以为用户提供更加丰富的视听体验。
三、IPTV功能设计1. 需求分析在软终端中实现IPTV功能，需要满足以下需求：（1）支持多种视频格式和编解码器；（2）提供流畅的视频播放体验；（3）支持用户交互操作，如暂停、播放、快进等；（4）支持多屏互动，如投屏、分屏等。
2. 架构设计为了满足上述需求，我们设计了以下架构：（1）媒体处理层：负责视频编解码、格式转换等操作；（2）控制层：负责处理用户交互操作，如播放、暂停等；（3）网络传输层：负责视频流的传输和接收。
四、关键技术实现1. 媒体编解码技术在软终端中实现IPTV功能，需要使用媒体编解码技术将视频流转换为可播放的格式。
常见的编解码器包括H.264、VP8等。
我们采用了高效的编解码器，实现了对多种视频格式的支持。
2. 流媒体传输技术流媒体传输技术是实现IPTV功能的关键技术之一。
我们采用了RTP/RTCP协议进行流媒体传输，保证了视频流的实时性和稳定性。
同时，我们还使用了UDP协议进行数据传输，提高了传输效率。
3. 用户交互操作处理用户交互操作是软终端中IPTV功能的重要组成部分。
我们通过控制层处理用户的交互操作，如播放、暂停、快进等。
同时，我们还提供了友好的用户界面，方便用户进行操作。
IMS网络及其中SIP协议的安全研究的开题报告
IMS网络及其中SIP协议的安全研究的开题报告题目：IMS网络及其中SIP协议的安全研究一、选题依据随着VoIP技术的快速发展，IP多媒体子系统(IMS)作为下一代网络体系结构已成为了研究热点。
IMS技术以其开放式、分布式、可重用、可控制等显著特点，在电信领域得到了广泛应用。
但与此同时，IMS网络中的SIP协议也存在很多安全问题。
因此，对于IMS网络和其中的SIP协议进行研究和探索，有很重要的现实意义。
二、研究目的1. 分析IMS网络结构和SIP协议的优缺点；2. 总结SIP协议的安全漏洞和风险，并指出其安全问题；3. 理解SIP信令的特征和SIP协议的运作机制，掌握SIP协议的基本原理和技术原理；4. 探究IMS网络中的安全机制，寻求安全解决方案；5. 提出优化方法，以提高IMS网络中SIP协议的安全性。
三、研究内容本课题将包括以下方面的内容：1. IMS网络结构和SIP协议的功能和原理介绍；2. SIP协议的安全机制和安全保障措施；3. 分析IMS网络中SIP协议的安全漏洞和风险，并提出具体的实现方案；4. 在实验室环境中搭建IMS网络，进行仿真实验；5. 分析实验结果，提出可行的优化方案。
四、研究方法1. 文献调研通过查阅相关文献资料，了解IMS网络和SIP协议的基本原理、发展历程和安全问题。
2. 实验研究在实验室环境下，根据研究目的设计实验方案，搭建IMS网络，对SIP协议进行安全性测试，分析数据并提出改进建议。
3. 专家访谈通过与相关领域的专家进行交流和面对面的访谈，了解实践中的IMS网络和SIP协议的相关情况和问题。
五、预期成果1. 对IMS网络和SIP协议的安全性进行深入研究，并总结出IMS网络和SIP协议的安全问题和解决方案；2. 制定相关安全监管政策、标准和规范；3. 提出提高IMS网络中SIP协议的安全性的具体建议；4. 在学术界和工程界都具有一定的参考价值和应用前景。
六、进度安排第1-2周：资料搜集、综述，确定选题第3-4周：IMS网络和SIP协议的功能和原理介绍第5-6周：SIP协议的安全机制和安全保障措施第7-8周：IMS网络中SIP协议的安全漏洞和风险分析第9-10周：IMS网络实验环境的搭建第11-12周：实验数据分析和改进建议第13-14周：成果撰写和论文提交七、参考文献[1] 蒋峰. VoIP技术中的SIP通信协议[C].中国好网络安全科普小讲座,2007.[2] 马时泉. IMS网络安全与基于RSVP协议的QoS保证机制研究[D].南京邮电大学,2010.[3] 刘汉元. 基于SOA的IMS网络综合服务架构研究[D].大连理工大学,2010.[4] 陈华生,王同新. IMS核心网架构研究[J].移动通信,2011(4):14-17.。
SIP在IMS中的应用
3、SIP在IMS中的应用IP多媒体核心子系统IMS（IPmultimediasubsystem）是第3代移动通信合作伙伴项目3GPP（3rdGeneration Partnership Project）提出的支持IP多媒体业务的子系统，它的显著特点是：采用了SIP，通信与接入方式无关，可以提供多种媒体业务，控制功能与承载能力分离、呼叫与会话分离、应用与服务分离、业务与网络分离，移动网与Internet业务融合。
IMS顺应了通信网络融合发展的趋势。
3.1IMS系统基本结构IMS网络结构如图5所示，它的主要功能实体包括呼叫/会话功能实体（CSCF：callsessioncontrolfunction）、原籍用户服务器（HSS：home subscriber server）、媒体网关控制实体（MGCF）和媒体网关（MGW）等[6]。
其中最重要的实体是CSCF和HSS。
CSCF主要负责对多媒体会话进行处理，其功能包括多媒体会话控制、地址翻译以及对业务协商进行服务转换等，相当于SIP服务器。
CSCF分为代理CSCF（P-CSCF：proxy-CSCF）、查询CSCF（I-CSCF：interrogating-CSCF）和服务CSCF（S-CSCF：serving-CSCF）。
P-CSCF是IMS系统中用户的第一个接触点，所有的SIP信令都必须通过P-CSCF。
I-CSCF提供到归属网络的入口，将归属网络的拓扑隐藏起来，并可通过归属用户服务器HSS灵活选择S-CSCF，并将SIP信令路由到S-CSCF。
S-CSCF是IMS的核心，它位于归属网络，提供UE会话控制和注册服务。
在SIP会话中他是SIP的代理服务器。
HSS类似于现在移动网络的HLR，它是IMS中所有与用户和服务相关的数据的主要存储器。
存储在HSS中的数据主要包括用户身份、注册信息、接入参数和服务触发信息等。
图5 IMS网络结构3.2IMS呼叫流程SIP信令消息从移动用户发起，经UMTS（universalmobiletelecommunicationssystem，通用移动通信系统）陆地无线接入网络进入核心网，通过SGSN（serving GPRS supporting node，GPRS服务支持节点）和GGSN（gateway GPRS supporting node，GPRS网关支持节点）到达CSCF，经过处理后送往其他IMS网络、MGCF/MGW网络或外部IP网络。
无线网络环境下IMS会话建立时延分析.
无线网络环境下IMS会话建立时延分析十年论文机构京都名师论文中心，正规全面的论文刊物为您提供职称论文，毕业论文，硕士论文，医学论文，教育论文等各类论文发表服务。
1. 引言随着互联网的蓬勃发展,人们越来越多的使用互联网的业务,邮件、浏览、博客、即时通信以及VOIP 都是基于IP 的业务。
移动通信的发展是以市场为导向的，传统的移动通信满足了人们随时随地进行语音通信的需求，如今为了满足人们随时随地使用互联网业务，并达到在异构网络下的统一体验，移动通信技术向全IP 化、水平化演进。
3GPPR5 版本提出的IMS 技术为基于IP 的移动和固定通信融合提供了基础，并被业界认为是网络演进的一个重要阶段。
IMS(IP Multimedia Subsystem)是3GPP 在Release5 版本提出的支持Ip 多媒体业务的子系统，它的核心特点是采用IP 协议和与接入的无关性。
在网络融合的发展趋势下，3GPP，ETSI 和TIU-T 都在研究基于IMS 的网络融合方案，目的是使IMS 成为基于SIP 会话的通用平台，同时支持固定和移动的多种接入方式，实现固定网和移动网的融合。
IP 多媒体核心子系统(IMS)的最显著特点就是采用了会话发起协议(SIP)，实现了通信与接入方式无关，可以提供多种媒体业务，控制功能与承载能力分离、呼叫与会话分离、应用与服务分离、业务与网络分离、移动网与互联网业务融合。
IMS 顺应了通信网络融合发展的趋势。
而它的信令一SIP 是基于因特网两个最成功的服务Web e-mail 进行设计的。
继承了Internet 的标准和协议设计思想，坚持简洁、开放和可扩展、可重用性的原则，为组建多媒体通信网络、提供多媒体业务提供了一种可以将简单的应用结合到复杂的服务中去的方法。
SIP 通过一种便捷的方式来建立和控制各种类型的点到点媒体会话。
与Internet 协议类似，它采用的是一种模块化结构，请求/应答模式，基于文本方式，因此使用非常简单灵活，升级、扩展方便。
一种IMS协议自动化测试工具的研究与改进的开题报告
一种IMS协议自动化测试工具的研究与改进的开题报告一、研究背景随着LTE、VoLTE等通信技术的逐渐普及，IMS技术作为IP多媒体子系统，被广泛应用于语音、视频、消息等多媒体业务领域。
而IMS中包含的各种协议，如SIP、SDP、RTP等，也是现代通信网络中极为重要的一部分。
因此，对IMS协议的测试与保障变得极为重要。
传统的IMS协议测试通常需要借助人工测试或者专有测试仪器，耗时、耗力、成本高，同时具有测试效率低、易出现重复性问题等弊端。
为此，研究一种IMS协议自动化测试工具，可以极大地提高测试效率和精确性，降低测试成本和人力资源消耗，对于推动IMS技术的发展具有积极意义。
二、研究内容本次研究的主要内容包括：1. IMS协议自动化测试工具的技术路线研究通过对IMS协议的特点和测试需求的分析，选择合适的测试框架和测试工具，实现IMS协议的自动化测试。
2. IMS协议自动化测试工具的测试用例开发设计和开发一系列IMS协议的测试用例，并对测试用例进行持续维护和更新。
3. IMS协议自动化测试工具的功能改进和优化通过对测试结果和用户反馈的分析，对工具进行功能改进和优化，提高测试效率和精确性。
三、研究目标本次研究的主要目标包括：1. 设计一套完整的IMS协议自动化测试工具，可以覆盖主流的IMS 协议，并提供可靠的测试结果。
2. 开发一系列IMS协议的测试用例，覆盖各种典型测试场景，以便对IMS协议的性能和可靠性进行全面测试和评估。
3. 对测试工具进行功能改进和优化，提高测试效率和精确性，减少测试成本和人力资源消耗。
四、研究意义本次研究的意义在于：1. 提高IMS协议的测试效率和精确性，减少测试成本和人力资源消耗，推动IMS技术的发展和应用。
2. 基于本次研究的成果，可以为相关企业和研究机构提供IMS协议自动化测试服务，促进IMS技术和产业的发展。
3. 为其他通信技术领域的协议自动化测试提供参考和借鉴。
关于IMS网络技术现状和发展的探讨
关于IMS网络技术现状和发展的探讨[摘要] 随着通信技术和信息应用的发展，电信业务需求正在向固定移动融合、语音与互联网应用相结合的综合信息服务转变，传统运营商面临移动运营商与互联网应用提供商的激烈竞争。
IMS（IP多媒体子系统）作为下一代网络控制技术的核心正引起业界广泛的关注。
本文通过对行业发展形势、现有技术特点等方面提出了运营商所关注的问题和IMS面临的挑战等。
[关键字] IMS（IP多媒体子系统）IP技术发展趋势随着通信技术和信息应用的发展，电信业务需求正在向固定移动融合、语音与互联网应用相结合的综合信息服务转变，传统运营商面临移动运营商与互联网应用提供商的激烈竞争，IMS（IP多媒体子系统）作为下一代网络控制技术的核心正引起业界广泛的关注。
一、通信行业IMS现状：综上所述，从通信行业整体运行环境分析全业务是未来发展的必然趋势。
二、全球IMS市场发展趋势目前全球已有超过200个IMS商用和试商用网络，规模商用已逐渐形成。
国外主流运营商初期部署IMS主要用于固网改造、VOIP和融合业务提供，建设IMS的最终目标均为固定和移动融合的统一核心网。
三、国内IMS市场形势分析中国电信：在全国13个省市IMS试点已经完成；2011年4月南方10省市IMS集采开标，重点是固网网改；2011年9月份计划剩余省份的IMS集采。
广东电信（彩色e家）和福建电信（固网网改）IMS已经商用。
中国联通：IMS总体策略不明确，北京开试验局，8个省份通过业软以语音网关名义销售布点。
但集团暂无IMS集采计划，采取跟随策略。
中国移动：2008年下半年开始IMS试点，2009年16省开通试验局；2010年4月，移动IMS集采开标，31省同时开工建设，份额占比63.4％。
16省CORE，19省SBC，一级ENUM全部；当前已有8省份实现规模商用，友商未实现真正商用。
中国广电：7省份部署IMS总部不牵头，每个地市就是一个运营商；三网融合试点，仅需要基本语音和视频业务。
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30602009,30(13)计算机工程与设计Computer Engineering and Design0引言IP 多媒体子系统IMS (IP multimedia subsystem )是3GPP 制定的3G 网络核心技术标准，在R5版本中首次提出并在R6和R7版本中进一步完善。
IMS 是一个在基于IP 的网络上提供多媒体业务的通用网络架构，即实现多媒体业务的建立、维护及管理等功能的核心网络体系架构。
其核心特点是采用会话初始协议SIP (session initial protocol )和与接入的无关性，并实现了会话控制实体CSCF (call session control function )和承载控制实体MGCF (media gateway control function )功能上的分离。
但由于基于IMS 的网络融合技术还不成熟，IMS 网络中应用SIP 协议产生的最主要问题就是呼叫建立的时延问题。
本文首先通过仿真论证了：IMS 网络中用户在会话建立之前的前提准备：用户注册、鉴权，安全联盟，路由等是占用链路时间较多的步骤，也是IMS 中业务流程和SIP 会话时延过长的主要原因；其次提出了IMS 网络应用SIP 协议产生时延的改进策略，仿真论证了此策略是有效可行的。
1IMS 系统介绍图1所示是3GPP R7中定义的IMS 网络结构图，所有的功能在各个逻辑节点中完成。
如果在同一物理设备中实现两个逻辑节点，相关的接口就成为该设备的内部接口。
图1中实线表示支持用户业务流的接口，虚线表示仅支持信令的接口，图中最重要的实体就是呼叫会话控制功能CSCF 和归属用户服务器HSS ，HSS 用于存储各种用户有关数据，CSCF 在IP 多媒体子系统中，分为如下3个功能实体：(1)Proxy_CSCF ：P_CSCF 是IMS CN 中的第一个接触点。
P-CSCF 起类似一个代理的作用，接受请求并在其内部为这些请求服务或者继续将他们前转。
(2)Interrogation_CSCF ：I_CSCF 是运营商网络内的接触点，所有都连接到该网络运营商的签约用户，或者当前位于该网络运营商的业务区域内的漫游用户。
收稿日期：2008-07-01；修订日期：2008-09-16。
网络与通信技术姚玉坤，王智：IMS网络应用SIP协议的时延改进策略研究2009,30(13)3061(3)Serving_CSCF：S_CSCF为UE执行会话控制业务。
为支持业务，它维持网络运营商需要的一个会话状态。
在一个运营商网络内，不同的S-CSCF可以有不同的功能性。
除此之外，IMS网络中还有如多媒体资源功能控制器MRFC(media resource function controller)、多媒体资源功能处理器MRFP(media resource function processor)和中断网关控制功能BGCF等网络实体，在此不做详述。
2SIP协议在IMS中的应用当3GPP R5在规划IMS时，由于SIP的灵活性和可扩展性，决定采用SIP机制作为IMS网络的会话初始化协议。
3G网络被分为3个不同的域：电路交换域、分组交换域和IP多媒体交换域。
其中IP多媒体子系统域是3G中最重要的域，这个域采用SIP作为主要的信令协议向用户提供基于因特网的多媒体服务。
从逻辑上讲，所有的3G终端都包含一个SIP用户代理，IP多媒体网络节点就是SIP规范中所提到的代理。
SIP协议在IMS网络中的应用十分广泛，涉及IMS网络会话的建立，媒体协商和会话修改等。
在SIP规范中，为了建立一个呼叫会话，UA通常发起请求，代理服务器服务路由请求，同时注册服务器提供UA的位置信息，因此需要将SIP地址映射成IP地址来进行最后的路由。
3GPP IMS使用了这种机制模型架构：IMS中的用户代理为用户设备，而IMS中的代理服务器是指名为呼叫会话控制功能的网络实体。
同时，3GPP IMS使用了SIP的扩展功能，主要包括SIP压缩(主要是指媒体流的压缩)、安全、制定的CSCF路由等。
3基于时延产生的IMS会话仿真实现此次设计的仿真思路是：针对较成熟的R5标准，首先结合IMS会话实际流程进行合理的环境前提设定，其次模拟设计实现一种合理简化环境中的IMS会话流程，接着在仿真软件中进行网络仿真模型的建立和描述、仿真节点模型的设计和建立以及仿真进程模型的设计和建立，旨在通过仿真分析IMS网络在应用SIP完成会话引起的时延情况。
3.1仿真前提设定本节所描述的仿真前提建立在IMS网络基本要求、SIP会话流程和IMS业务实现环境的基础上，对将要实际应用中的IMS网络会话环境进行了合理的简化：(1)业务环境设定：设有两个用户(UE A和UE B)，S_CSCF1作为UE A的代理，S_CSCF2作为UE B的代理，S_CSCF1不需通过I_CSCF2查询HSS2来获得S_CSCF2的地址，从而在仿真环境中省略了I_CSCF2和HSS2。
并将GGSN的功能集成到仿真网络模型图的其它各个组件中。
(2)业务实现设定：首先，在IMS网络中资源相关操作由S_CSCF、I_CSCF、HSS、UE、P_CSCF来完成，仿真环境中省去资源控制组件和策略控制组件。
其次，将会话过程中所有时间都计算在内，把GGSN和AS的组件在网络模型中省略，将其仿真涉及的相关功能集成到CSCF中。
以上仿真环境的简化和假设可保证都建立在合理和不影响研究主要问题的基础之上。
3.2仿真模型和会话流程的设计及建立根据IMS网络用户会话的原理，仿真实现的会话过程是：在业务环境和链路环境假设的基础上，由UE A发起对UE B 的会话，期间经历UE A在归属网络的注册、鉴权、发起会话、建立路由、会话、注销。
根据仿真假设，设计了具体的IMS网络模型如图2所示。
图2中各个组件都是IMS网络会话和环境的重要组件，其功能在第一节中已有介绍，不再赘述。
在前述仿真前提设定的基础上，为实现用户A与用户B之间的会话，设计了与图2网络架构相对应的仿真会话流程，整个设计的仿真会话流程十分复杂(总有95个步骤)，由于篇幅限制，现简化流程如图3所示。
图3所示的IMS网络流程如下：(1)UE A向附着设备发送请求。
(2)附着设备响应，UE A获得IMS网络入口地址的地址。
(3)UE A向IMS网络发送注册请求。
(4)-(5)IMS网络入口找到为UE A服务的呼叫控制组件。
(6)IMS网络入口将UE A的请求转发给为UE A服务的呼叫控制组件。
(7)服务组件进行身份认证。
(8)-(9)发起邀请：UE A发送INVITE 向UE B发起会话邀请。
(10)资源协商与预留：UE A发送PRACK进行媒体协商确认；UE B用200OK响应；UE A收到ACK后发UPDATE进行资源预留协商；UE B以180消息响应；UE A用PRACK响应；UE B以200OK消息响应，摘机，示意可进行会话。
(11)-(12)会话：UE A收到200后进行会话。
(13)-(14)会话注销：UE A发起BYE进行注销请求；UE B用ACK结束会话。
3.3仿真结果分析在OPNET仿真工具中，首先进行网络仿真模型的建立和描述，其次进行仿真节点模型的设计和建立，然后进行仿真进程模型的设计和建立，最后模拟用户A和用户B之间的三次会话过程，从仿真数据中提取以时延为参数的数据，得到试验仿真的时延示意图如图4所示。
在图4中，横轴15s之前是会话建立的时间，因此可以看30622009,30(13)计算机工程与设计Computer Engineering and Design出在会话建立的过程中网络端到端时延不断增大，在15s处曲线到达最高峰，会话建立起来后曲线迅速下降，网络端到端时延迅速减小。
因此从整体曲线来看得到结论：IMS网络中用户在会话建立之前的前提准备，包括注册、鉴权、安全联盟、路由等是占用链路时间较多的流程步骤，也是在IMS中业务流程和SIP协议会话时延过长的主要原因。
4IMS网络应用SIP协议时延改进方案4.1时延改进方案从3GPP R5中可知，不能为会话预留网络资源是会话建立的严重缺陷。
为了使会话启动后失败的可能性最小，有必要在被叫方得到通知前进行资源预留。
IMS业务为了进行资源预留，网络需要知道被叫方的IP地址、端口及会话参数。
为实现这点，没有提供/应答的交换是不行的。
但是会话是在提供/应答交换之后建立，而且一般用户只有在会话建立起来后才被振铃。
为了解决这个问题，引入“前提”这个概念，会话过程中有两种前提：第一种“前提”：会话双方必须在已经完成资源预留之后，才进行振铃提示会话可以正常开始。
其优势就是可以在任何情况下，只要会话开始就可以得到资源和会话质量的保证。
第二种“前提”：会话可以在会话双方没有完成资源预留的情况下，即会话开始和资源预留同时进行，只要资源预留能逐步满足会话的要求即可。
这种“前提”在网络性能较好和用户较少时可节省时间，减少会话时延，但如果考虑全IP网络的基础上，这种情况的性能不会使用户满意，因为会话质量在某些情况下得不到保证，从而无法符合IMS网络的要求。
从对两种前提的描述可知，前提的变化会影响会话中各个步骤占用的时延。
因此，如果可以综合两种“前提”来完成整个会话效果应更好。
例如，在IMS网络入口处设置网络性能的预判，或在IMS网络注册过程中对描述网络性能的某些数据进行记录和分析，在用户发起会话之前，可根据这些数据来选择两种“前提”中的一种，从而调整会话流程的顺序和进度，减少时延。
下面将通过仿真对上述解决思路进行具体实现，并验证其可行性和有效性。
4.2时延改进方案仿真结果分析改进后以组件间的时延为参数，重新在各个网络仿真组件中的进程模块中进行编程和相关设置，根据时延参数来选择采用第一或者第二种“前提”进行仿真，仿真环境与上面改进前的一致，从仿真数据中提取以时延为参数的数据，得到试验仿真时延示意图如图5所示。
从图5可以看出，时延峰值有所降低，并且注意图4和图5中，纵轴1.50、1.75、2.00等处的图形点，就不难发现改进后的效果：时延有所下降。
因此可以得出结论：在IMS网络入口处，通过编程设置和记录组件间的时延参数，并按照其变化调整“前提”选择的解决方案可以有效减少IMS网络会话时延。
5结束语本文针对较成熟的R5标准，在OPNET网络仿真环境中，结合IMS会话实际流程进行合理的环境假设，模拟实现了一种简化环境中的IMS会话流程，通过仿真得到IMS网络应用SIP协议呼叫时延产生原因，给出了解决IMS应用SIP完成会话有效控制时延的解决思路，在OPNET中进行了仿真实现并验证了其有效性和正确性。
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