GPON系统中双SIP客户端的研究与应用

摘要

随着光网络技术的发展，光纤传输可以提供的接入带宽越来越高，其中以GPON为代表的吉比特无源光网络技术可以提供下行2.5Gbps和上行1.25Gbps的高数据速率。这就对基于IP的实时性语音传输提供了可靠的带宽保证，同时由于GPON技术良好的QoS可以很好的保障语音传输的优先级。基于此VoIP在GPON网络中得到了广泛的应用与发展。
　　 SIP（Session Initiation Protocol）会话初始协议是IETF工作组提出的一个用于多媒体通信的应用层控制信令协议。它用来创建，修改和终结一个或多个参与者参加的会话，并能动态的调整和修改会话属性（如带宽，传输媒体类型，媒体编解码格式，以及对组播和单播的支持等）。由于SIP协议本身的简单、灵活和易扩展性，使其在VoIP领域得到了广泛的应用。
　　 GPON(Gigabit-Capable PON)是基于ITU-T G984.X标准的最新一代宽带无源综合光接入技术，具有高带宽，高效率，大覆盖范围，用户接口丰富等众多优点，被大多数运营商视为接入网业务宽带化，综合化改造的理想技术。
　　 目前国际主流运营商和国内以中国电信为代表的固网运营商都支持基于SIP的VoIP。本文对SIP协议和GPON技术以及目前基于GPON网络的SIP协议应用进行了深入的分析和研究。针对目前国内电信运营商三足鼎立，基本上每一家运营商都在部署自己的光接入网络，作为用户要使用任何一家的服务都需要重新进行一次线路铺设，这就导致了线路铺设的重复和浪费。为了减少这种线路铺设上的浪费，本文结合个人在公司实习时候的项目需求，借鉴国外的做法，提出了一种基于GPON的双SIP客户端(Dual SIP Client)方案。该方案可以实现将同一个ONU注册到两个不同的核心网，使同一个ONU可以同时为两个不同的用户服务，实现一次线路铺设服务多家运营商的功能，这将极大的节约线路铺设成本。本文详细介绍了该方案的实施和网络拓扑结构，并通过实习公司实验环境搭建平台，对基于GPON的双SIP客户端中ONU注册，SIP信息的获取以及基本通话等功能进行测试和结果分析，验证了该方案的切实可行性。

目录

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摘要

第一章 绪论

1．1 课题来源

1．2 SIP与GPON技术的发展现状

1．2．1 SIP协议发展现状

1．2．2 GPON技术发展现状

1．3 论文主要工作

1．4 论文结构

第二章 SIP和GPON技术

2．1 SIP技术

2．1．1 SIP协议栈

2．1．2 SIP基本网络模型

2．1．3 SIP消息

2．1．4 SIP呼叫流程

2．2 GPON技术

2．2．1 系统模型

2．2．2 GPON协议栈

2．2．3 GPON关键技术

2．3 小结

第三章 基于GPON的双SIP客户端系统设计

3．1 系统整体架构设计

3．1．1 设计思路

3．1．2 系统架构

3．2 接入网ONU设计

3．2．1 ONU功能分析

3．2．2 ONU硬件架构设计

3．2．3 ONU软件架构设计

3．3 核心网设计

3．3．1 策略路由

3．4 SIP协议栈的设计

3．5 系统对话流程设计

3．5．1 注册流程设计

3．5．2 会话建立流程设计

3．6 双SIP客户端系统的实现

3．6．1 接入网部分

3．6．2 核心网部分

3．7 小结

第四章 双SIP客户端系统测试

4．1 ONU双SIP配置功能测试

4．1．1 测试环境搭建

4．1．2 测试用例设计

4．1．3 测试结果

4．2 ACS管理SIP参数功能测试

4．2．1 测试环境搭建

4．2．2 测试用例设计

4．2．3 测试结果

4．3 双SIP路由功能测试

4．3．1 测试用例设计与环境搭建

4．3．2 测试结果

4．4 系统性能测试

4．4．1 测试环境

4．4．2 测试用例与测试结果

4．4．3 测试结果分析

4．5 小结

第五章 总结与展望

5．1 总结

5．2 展望

致谢

参考文献

附录A 攻读硕士期间发表论文

附录B 实验室测试环境截图