ims网络应用sip协议的时延改进策略探析论文

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1、IMS网络应用SIP协议的时延改进策略探析论文论文关键词：3G；IP多媒体子系统；会话初始协议；时延；OP论文摘要：介绍了IMS网络系统与SIP协议在IMS网络中的应用，在设定的网络仿真环境前提下，设计并且建立了IMS网络会话的仿真模型以及会话流程。通过采用OP网络仿真软件仿真指出IMS网络应用SIP协议呼叫时延的产生原因，通过设计引入“前提”的概念来改进时延，并且利用OP网络仿真工具通过仿真比较验证了该方案的有效性和正确性。0引言IP多媒体子系统IMS(IPmultimediasubsyste

2、m)是3GPP制定的3G网络核心技术标准，在RS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(sessioninitialprotocol)和与接入的无关性，并实现了会话控制实体CSCF(callsessioncontrolfunction)和承载控制实体MGCF(mediagateediaresourcefunctioncontroller

3、)、多媒体资源功能处理器MRFP(mediaresourcefunctionprocessor)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3GPPRS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

4、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。3GPPIMS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，3GPPIMS使用了SIP的扩展功能，主要包括S

5、IP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RS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

6、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((UEA和UEB),SCSCF1作为UEA的代理，S一CSCF2作为UEB的代理，SesCSCF1不需通过IesCSCF2查询HSS2来获得SeeCSCF2的地址，从而在仿真环境中省略了IesCSCF2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SCSCF,IesCSCF.HSS.UE.PS网络用户会话的原理，仿真实现的

7、会话过程是:在业务环境和链路环境假设的基础上，由UEA发起对UEB的会话，期间经历UEA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:

8、(1)UEA向附着设备发送请求。(2)附着设备响应，UEA获得IMS网络入口地址的地址。(3)UEA向IMS网络发送注册请求。(4)-(5)IMS网络入口找到为UEA服务的呼叫控制组件。(6)IMS网络入口将UEA的请求转发给为UEA服务的呼叫控制组件。(7)服务组件进行身份认证。(8)一(9)发起邀请:UEA发送INVITE向UEB发起会话邀请。(10)资源协商与预留:UEA发送PRACK进行媒体协商确认;UEB用200OK响应;UEA收到ACK后发UPDATE进行资源预留协商;UEB以180