目前IMS(IP Multimedia Subsystem,IP多媒体子系统)业务模式已经比较成熟,但是IMS媒体传输模式采用完全依赖承载网络的单经传输模式,存在端到端QoS难以保证,带宽瓶颈效应突出,传输效率低下等问题。这些问题严重制约了 IMS业务的发展。基于应用层中继的多径传输系统通过对多条中继路径的管理和使用,构建IMS媒体传输的新模式,能够提高端到端之间的传输效率。目前许多对实时性要求较高的IMS业务,由于端到端之间的QoS无法保证,在用户体验方面较差,用户的需求得不到满足,所以相应的业务很难得到发展。而基于应用层中继多径传输技术能够在在很大程度上改善上述业务遇到的这些问题,从而改善业务的体验质量,促进IMS业务的产生及发展。本文设计实现了一种支持多径中继传输的IMS终端,通过对SIP/SDP协议进行扩展,使终端能够适配支持应用层中继多径传输的服务器进行会话协商,通过对媒体栈进行修改,添加负载分配以及子流重组等功能模块,实现媒体数据的多径传输。本文主要研究内容和取得的成果是:1)研究并设计实现了基于应用层中继多径传输的IMS终端的功能架构和典型业务逻辑流程。2)提出了一种扩展会话描述协议的方法,即通过扩展SIP/SDP消息,使得终端在进行会话协商时能够表达自己的多径传输能力并获取中继路径信息,并设计了相关的信令消息流程,能够在应用层中继多径传输系统中完成会话协商过程。3)设计了终端媒体数据发送模块,通过在UDP层之上添加MPTP(多径传输协议)层,接收RTP层交付的数据,实现对数据的管控,包括缓存管理,路径分配等,并采用调整策略对中继路径的负载进行实时调整,以提高媒体数据的传输效率。4)设计了终端媒体数据的接收模块,通过在MPTP层接收UDP层交付的数据,缓存数据包,解析MPTP包头,通过包头中全局序列号等信息实现将来自多条路径的媒体数据重组为有序序列,然后交付给上层。最终在Doubango开源项目的基础上实现了支持多径中继传输Android终端软件。