多媒体集群通信系统中心控制服务器的设计与实现

摘要

集群通信的数字时代已经到来，并且数字集群通信正在朝着宽带化、多媒体化发展，随着这样的趋势，宽带无线多媒体集群通信应运而生，它是数字集群通信发展的必然产物。宽带无线多媒体集群通信系统旨在特定的应用领域实现指挥调度功能，本文所研究和实现的宽带无线多媒体集群通信系统中心控制服务器，作为宽带无线多媒体集群通信系统的控制核心，在整个集群系统中承载终端用户的业务请求，完成呼叫控制。它的实现及其性能优劣对于整个集群系统极为关键。
　　本文首先介绍了宽带无线多媒体集群通信业务控制系统及其主要网元:中心控制服务器CS(Center Control Server)，注册数据服务器RDS(Register DataServer)，以及它们之间交互的R2接口、CS与调度台DC(Dispatching Center)交互的D1接口、与无线接入网RAN(Radio Access Network)交互的Ta接口。同时，针对R2接口涉及与认证授权有关的Diameter协议和OpenDiameter协议栈，以及D1/Ta接口涉及的会话初始协议SIP(Session Initial Protocol)和reSIProcate协议栈进行了介绍。
　　其次，对宽带无线多媒体集群通信控制系统的调度协议BWTSIP（Broadband Wireless Trunking SIP，宽带无线集群SIP扩展协议）进行了深入的研究，详细阐述了注册/注销、单呼、组呼、动态重组等业务信令流程。
　　然后，详细论述了基于SIP协议的宽带无线多媒体集群通信中心控制服务器CS的设计与实现。基于会话模型的SIP服务器主要有两种架构:Proxy和B2BUA(Back to Back User Agent)。其中，Proxy主要提供路由服务（即保证将请求消息转发到更加“靠近”目标用户的地方），只保存SIP的事务状态，并不维护整个呼叫的会话状态，这不能满足控制系统实现组呼等集群业务的要求。因此，本文基于B2BUA架构实现中心控制服务器CS。它是有状态的呼叫控制服务器，在整个呼叫过程中都维护会话状态。
　　最后，通过对基于B2BUA架构的中心控制服务器的系统测试，验证了系统在注册/注销、单呼、组呼、话语权控制和动态重组等集群通信业务中信令流程的正确性和可靠性。其测试结果表明本文所设计的中心控制服务器性能良好，有较大的业务呼叫信令承载能力和优越的系统性能。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 数字集群通信系统概述

1．2 数字集群通信系统发展现状

1．3 论文研究内容及章节安排

第二章 宽带无线多媒体集群通信系统网络结构及其协议

2．1 宽带无线多媒体集群通信系统网络结构

2．1．1 宽带无线多媒体集群通信系统整体网络结构

2．1．2 宽带无线多媒体集群通信系统核心网网络结构

2．2 宽带无线多媒体集群通信系统协议

2．2．1 系统信令控制协议

2．2．2 系统媒体协议

2．3 本章小结

第三章 宽带无线多媒体集群通信系统主要业务信令研究

3．1 注册／注销业务

3．2 单呼业务

3．3 组呼业务

3．4 话语权相关业务

3．5 动态重组业务

3．6 本章小节

第四章 宽带无线多媒体集群通信中心控制服务器设计及实现

4．1 SIP协议栈及SIP服务器架构

4．1．1 SIP协议栈

4．1．2 SIP服务器架构

4．2 背靠背用户代理(B2BUA)模型

4．3 服务器总体设计

4．4 注册／注销业务流程设计

4．5 单呼业务流程设计

4．6 组呼业务流程设计

4．7 话语权相关业务流程设计

4．8 动态重组流程设计

4．9 本章小结

第五章 宽带无线多媒体集群通信中心控制服务器测试

5．1 功能测试

5．1．1 注册／注销业务流程测试

5．1．2 单呼业务流程测试

5．1．3 组呼业务流程测试

5．1．4 话语权相关业务流程测试

5．1．5 动态重组业务流程测试

5．2 呼叫信令最大负荷压力测试

5．2．1 SIPp简介

5．2．2 测试环境搭建

5．2．3 测试结果

5．3 本章小结

第六章 总结与展望

6．1 全文总结

6．2 工作展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表论文和参与项目

致谢

附录1 缩略语