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不断膨胀的移动互联网业务规模为电信核心网的可扩展性带来挑战。作为3GPP提出的下一代核心网，IMS（IP Multimedia Subsystem）沿用了集中式的组网方式，可扩展性存在严重问题。利用P2P（Peer-to-Peer）分布式技术来改进IMS组网方式得到普遍关注。由于P2P的提出本身是以网络下载应用为背景的，将其直接用于IMS组网改造将在服务性能方面存在严重问题，不能满足电信级要求。实现电信级标准的P2P IMS组网，为IMS的P2P演进提供方案，具有重要的理论和实际意义。首先，针对现有基于P2P技术的IMS分布式组网改造不能满足电信级要求的问题，提出基于RELOAD（Resource Location and Discovery）协议的P2P分布式IMS核心网架构。由于IMS的基础会话控制由IETF国际标准化组织提出的会话初始协议SIP（Session Initiation Protocol）实现，而IETF P2PSIP工作组已给出RELOAD协议作为SIP的P2P分布式演进方案中的网络拓扑维护电信级标准。因此，从RELOAD协议出发，实现IMS的P2P分布式组网改造，有望成为分布式IMS的演进方案，得到标准化组织的认可。其次，在P2P分布式IMS核心网中实现了改进的Chord算法进行网络拓扑维护，并使用可回溯的路由机制、改进的周期性更新机制、DHT多分区自愈机制和节点快速响应机制等确保电信级服务性能。进而，提出了核心网服务节点的功能分离机制、基于SIP URL哈希值的服务分配机制和基于DHT分布式查询的网元查找机制，分别为核心网网元节点的层次化结构、服务分配负载均衡和高效的网元查找提供了有效保障。通过实际部署和测试，验证了基于RELOAD协议的IMS的P2P分布式组网改造的可行性及系统的可扩展性和负载均衡性。通过对比测试证明，在网络拓扑维护性能方面，在可运营节点数量规模下可实现1跳式查询，在复杂网络环境下仍可达到99.9%以上的查询成功率，满足了电信级要求。并且已在Google Code上发布了全球首份ietf-p2psip-reload开源代码，拥有五百多次的访问量。