基于SIP的IP多媒体子系统应用研究

摘要

3GPP(The3rd Generation Partnership Project)从2002年的Release5版本开始，就提出了IMS(IP Multimedia Subsystem)概念，迄今已发展到Release8版本。各国的运营商和设备商也积极的推动IMS的开发和商用。IMS将成下一代网络的核心技术，促进各种网络的融合，并给用户提供新型的多样化的多媒体服务。
　　 IMS体系采用基于IP承载的SIP(Session Initiation Protocol)协议，IP技术与承载无关的特性使得IMS体系可以支持各类接入方式，从而使得IMS的应用范围从最初的移动通信网逐步扩大到固定通信网。此外，由于使用了可扩展性很强的SIP协议，使IMS体系可以为新业务的开发提供统一而灵活的平台和接口，从而极大丰富网络业务的开发和应用。尽管IMS有着广阔的前景，但目前仍处于发展初期，面临一些基本问题：基于SIP的安全机制不足，关于IMS的接入安全的规范还在不断完善之中；IMS需要融合各种不同的网络，使得网络实体的接口和协议等变得更加复杂，需要对现有的SIP协议进行扩展，以适应IMS网络发展的要求。当前对IMS的研究主要集中在网络架构和协议标准方面，在此基础之上的业务应用开发相对滞后。如何提供统一而灵活的业务接口，并开发出满足将来用户需求的各种业务，是IMS应用研究中的重要问题。
　　 本文首先阐述了IMS的核心思想和网络架构，然后对IMS使用的SIP协议进行了深入的分析，并针对SIP的安全性问题提出了一种新的安全认证机制。以此为基础，本文研究了SIP框架的实现和IMS应用的开发，针对实际需求，对SIP协议进行了扩展。最后，用Java编程实现了以上对SIP协议的研究，并通过媒体会议等具体业务的开发，验证了本文IMS应用开发方案的可行性。由于Java技术的跨平台性，这些开发可以应用到IMS网络多种终端和网络实体中。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

1.1 引言

1.1.1 研究背景

1.1.2 IMS体系和SIP协议概述

1.2 论文的主要工作

1.3 章节安排

第二章 IMS网络体系

2.1 IMS的核心思想

2.2 IMS体系

2.2.1 IMS网络结构

2.2.2 IMS主要功能实体及其作用

第三章 SIP协议研究与实现

3.1 SIP协议体系

3.1.1 SIP体系与构成

3.1.2 SIP消息

3.1.3 SIP基本事务和流程

3.2 SIP安全认证机制研究

3.2.1 SIP协议的安全性问题

3.2.2 SIP现有的安全机制

3.2.3 一种基于公钥的安全认证机制

3.3 SIP实现与开发

3.3.1 SIP开发基础与平台

3.3.2 SIP应用开发框架

3.3.3 SIP应用程序开发与测试

3.4 SIP扩展和安全机制的实现

3.4.1 SIP扩展

3.4.2 SIP安全机制实现与验证

3.5 本章小结

第四章 IMS应用开发

4.1 IMS业务开发概述

4.2 Presence状态呈示业务开发

4.2.1 状态呈示业务概述

4.2.2 状态呈示业务流程

4.2.3 程序实现

4.2.4 Presence业务程序测试

4.3 媒体会议业务开发

4.3.1 媒体会议流程分析

4.3.2 RTP/RTCP协议与实现

4.3.3 媒体会议程序实现

4.3.4 媒体会议程序测试

4.4 IMS应用展望

4.5 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间完成的学术论文

致谢