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目前国内电信运营领域正在发生着革命性的变化，伴随着电信业重组的启动，标志着全新的全业务运营竞争格局的到来，同时期盼已久的3G时代也正式步入网络铺设和业务推广的实质性进展阶段。为了让运营商快速生成和部署新业务，IP多媒体子系统(IMS)及其相关的技术研究成为国内外各大设备厂商和运营商热门研究领域之一。IMS是3GPP在Release5版本提出支持IP多媒体业务的子系统，它的核心特点是采用SIP协议进行呼叫控制、与接入无关和能够灵活提供多种业务等。IMS为未来的多媒体应用提供一个通用的业务平台，它是向ALL IP Network业务提供体系演进的重要一步。
论文重点通过对IMS系统和构成其核心控制信令的SIP协议进行深入研究，设计了一套IMS用户注册和会话的详细信令流程，并以多媒体会议系统为例提出了IMS业务系统的具体实现方案。
论文首先分析了IETF标准中的SIP协议定义、体系架构、消息格式和SIP标准会话流程，通过研究加深了对SIP协议本身的理解。其次，分析了IMS系统的标准化进程、IMS系统架构、构成系统的各个功能实体以及之间的接口。再次，通过对IMS和SIP的深入分析，得出两者之间的对应关系，以及SIP协议在IMS中的相应扩展。接着，根据以上的研究分析结果，同时结合国内外最新的学术成果，重点设计了一套IMS核心信令控制流程，并用完整的IMS用户注册、IMS用户会话两个场景对设计流程和报文格式进行了解释说明。之后，论文介绍了国外已经商用的一些IMS实际业务，并以IMS多媒体会议业务为例，结合全文的研究成果，提出了IMS业务系统解决方案，包括系统架构、网络拓扑、主要业务场景的信令流程、关键步骤SIP信令报文等。最后文章对所做的工作进行了总结和展望。
本论文工作的主要技术成果和创新点包括：
1.设计了基于SIP会话控制协议的IMS用户注册信令流程。具体设计了IMS用户处于拜访网络条件下，如何利用SIP协议在各个CSCF服务器之间进行注册请求的信令转发，并最终实现该用户的IMS注册以及状态信息的订阅，同时给出了各个步骤中具体实现的SIP消息报文示例，并对报文中涉及到的部分SIP私有消息头进行了解释说明；
2.设计了基于SIP协议的IMS用户之间会话建立和拆除信令流程。详细设计了两个已经注册的IMS用户之间如何通过SIP协议建立起会话，包括发起方生成INVITE请求、被叫方返回183响应、双方进行媒体资源协商、进行资源预留、接收方产生振铃、到摘机建立通话、最终一方挂机释放会话全过程。同时给出了关键步骤的SIP消息报文示例；
3.提出了IMS业务系统解决方案。结合国内外研究成果，提出了与目前基于H.323系列协议标准完全不同的、更具有综合优势的、以SIP协议为标准的IMS紧藕合多媒体会议系统的参考实现方案，包括系统业务架构、组成的各类功能实体和网络拓扑结构；
4.详细设计了IMS多媒体会议业务部分关键信令流程。总结了十余种IMS多媒体会议的业务场景，并针对其中核心的6个场景(创建会议、订阅会议状态、通过会议中心邀请用户、通过会议中心删除参会人、共享视频资源和创建白板)设计了SIP信令控制流程，同时给出了关键步骤的SIP消息报文示例。
本论文的研究成果对于正在进行的3G系统建设具有十分现实的参考价值，根据本文设计的信令流程可以很容易的生成IMS业务系统特别是IMS多媒体会议系统概要设计和详细设计，并付之于实际实施。