基于MANET的SIP对等架构模型研究

摘要

MANET(MobileAd-hocNetwork，移动自组织网络)是当前网络通信界研究的一个热点，其主要目的是通过一组带有无线收发装置的移动节点组成一个临时性的、无网络基础设施的小型移动网络，该网络具有动态拓扑结构、临时性、多跳路由等特征，非常适合于在战场、紧急救援等需要临时组网的情况下建立快速、高效的通信网络。但在以往的MANET相关研究中，主要针对的是MANET本身，至于如何利用MANET提供的弹性架构为用户提供灵活、可扩展、高鲁棒性的通信服务，相关研究较少。而在当前热门的通信协议中，SIP是最受关注的一个，因为SIP继承了Internet协议(例如HTTP、SMTP)简洁、高效、可扩展等优点，被认为是最有前途的信令协议。因此，本文使用SIP作为在MANET环境中构建通信服务的信令协议。另外，由于MANET与P2P网络存在着相当多的相似之处，在MANET中利用P2P的研究成果也是一个很好的思考方向。由此，本文提出在MANET环境中利用SIP构建P2P的通信网络，本文的主要研究工作就是围绕这一目的而展开。 为了在MANET网络中构建一个高效的应用层覆盖网络，本文提出了一个新的基于MANET的P2P组网模型--MAP(MobileAd-hocbasedP2P)。该模型采用全分布式非结构化组网架构，与MANET的底层网络具有基本的对应关系，是最适合MANET的P2P组网模型。由于全分布式非结构化拓扑主要依靠泛洪机制进行资源发现，为了减少泛洪开销，MAP模型使用本文提出的一种优化算法--DIG(DynamicN-hopIndicesandGossip-basedFlooding，动态n跳索引与基于流言的泛洪机制)，DIG由两部分组成：DNI(DynamicN-hopIndices，动态n跳索引机制)和GF(Gossip-basedFlooding，基于流言的泛洪机制)。本文从数学上详细分析了DIG算法的有效性，证明使用DIG算法可以有效减少泛洪过程中的报文数量，并在一定程度上减少资源发现的时间。 在MAP的基础上，本文进一步提出了基于MAP的SIP组网架构--MASIP(MobileAd-hocbasedSIP)。MASIP利用对SIP的扩展，使用SIP在应用层构建基于MAP的P2P网络--MASIP，MASIP通过增加两个头域MASIP_Res、Gossip和一个资源标签masip，实现了对MASIP相关机制的有效支持。MASIP通过与SIPUA的分离实现，可以利用现有SIPUA实现MASIP组网，有效兼容了标准SIP和MASIP。本文详细介绍了基于MASIP的系统初始化、索引更新、会话发起的基本流程和主要信令结构，并简要介绍了MASIP的一些扩展设计--监听机制、基于HMAC-SHA1的域保护机制以及连接代理机制。

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论文说明：缩略词表

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中英文关键词

第一章概述

1.1 课题研究背景

1.2 研究现状和存在的问题

1.3 本文的工作和创新点

1.4 论文结构

第二章 SIP以及SIP的P2P化研究

2.1 SIP的研究与应用

2.1.1 SIP的功能及特点

2.1.2 SIP系统的基本结构及应用模型

2.1.3 SIP的实现机制

2.1.4 SIP的典型呼叫流程

2.1.5 SIP的应用现状

2.2 P2P以及SIP的P2P化研究现状

2.2.1 对等网(P2P)介绍

2.2.2 SIP和P2P

2.2.3 SIP的P2P化研究现状

第三章 无线移动自组织网络(MANET)技术研究

3.1 MANET研究与应用

3.1.1 MANET基本概念及特点

3.1.2 MANET的应用现状

3.2 P2P与MANET的比较研究

3.2.1 P2P与MANET的相似性分析

3.2.2 P2P与MANET的不同点分析

3.3 基于MANET的VoIP系统架构研究现状

第四章 基于MANET的P2P组网模型——MAP(Mobile Ad-hoc based P2P)

4.1 MAP的设计思想

4.2 MAP模型层次结构

4.3 DIG——动态N跳索引与基于流言的泛洪机制

4.3.1 DNI——动态N跳索引机制

4.3.2 GF——基于流言的泛洪机制

第五章 基于MAP的SIP架构——MASIP(Mobile Ad-hoc based SIP)

5.1 系统初始化及索引更新流程

5.2 会话发起流程

5.3 MASIP扩展设计

第六章 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

致谢