IMS是3GPP在R5版本引入的多媒体通信标准体系,是下一代电信技术的主要方向。IMS承载网络传输技术滞后于业务网络发展需求,已严重制约了IMS应用发展和业务创新。基于应用层中继构建实时媒体多径传输重叠网络,是实现IMS媒体传输技术升级的一种重要方式。为了实现服务质量(QoS)保证的多径传输,无论在会话建立过程中的路径选择,还是在媒体传输过程中的负载动态分配,都依赖于对路径传输能力和QoS条件的实时测量和评价。面向路径选择的重叠网络中继路径QoS测量和评价,尚未有完善的技术方案；在实时传输相关的路径评价方面,可以使用RTCP协议以统计分析的方式对时延、时延抖动、带宽、丢包等内容进行评价,并且评价都是针对单径和“端到端”的,并不能有效地应用于多径传输控制。本文结合应用需求,主要研究了相关的四个关键问题：如何对重叠网传输路径进行描述、重叠网路径QoS评价需要哪些参数、如何对区段路径QoS参数进行测量和评价、如何对端到端传输路径QoS进行评价。论文的主要研究内容和取得的成果是：第一、提出了两种描述重叠网络传输路径的方法,包括节点描述法和路径I[)描述法,为路径QOS评价打下了基础。第二、明确了基于应用层中继重叠网络路径QoS评价的参数,不仅包括时延和有效带宽,还考虑到中继节点类型和路径相交程度提出的路径稳定度。第三、提出了一种配合中继服务控制器,测量中继节点间区段路径时延、可用带宽的有效方法,并且设计了相关的交互消息格式,给出了完整的测量流程。第四、提出了端到端传输路径QoS的评价方法,通过设计MRP-RTCP(多中继路径RTCP)协议,实现了端到端多径QoS的实时评价。此外,本文在设计消息时,还考虑了与OpenPath协议的兼容性,并且通过分析区段路径QoS和端到端QoS的关系,给出了一种QoS参数综合评价的方法。最后通过仿真测试,验证了本文提出的解决方案具有合理性与可行性,能够应用于基于应用层中继重叠网络的路径服务质量的评价。