论文摘要
NGN网络时代来临之际,以软交换为核心技术,如何融合多种异构网络并构建可为公众提供语音、数据、视频各种业务的基于分组交换的新一代网络已成为当下电信业界的重要课题,其中涉及到许多研究热点和典型应用。当前,SIP协议已成为软交换应用中的重要增长点。伴随着NGN网络体系结构中智能的边缘化,迫切需要升级边缘网关设备的互联功能,使之能支持较高层次的网络互联。SIP协议与网关产品的结合为高层次的网络互联提供了完善的解决方案。在此应用背景下,本课题基于NGN的分层体系结构,将网关设备的逻辑结构分成接入层、传输层、控制层以及业务层四个层次,并结合实用要求对网关设备的各个层次进行设计与实现,在ARM Linux嵌入式平台上研发同时支持异构网络低层次互联与高层次互联的网关设备。本课题的主要研究工作如下：(1)基于NGN的接入层,研究3G网与WIFI网的网络接入技术,在构建AR M Linux嵌入式平台的基础上扩展出WIFI与3G两种无线网络接入模块,支持SIP移动终端的本地无线局域网接入以及网关平台的3G外网接入(2)基于NGN的传输层,研究Linux操作系统TCP/IP协议栈结构与IP网络互联技术,在此基础上研究和实现WIFI网络接入模块与3G接入模块与Linux协议栈的整合,并在目标网关上搭建了DHCP与NAT模块,最终使目标网关具备传输层的基本功能,实现WIFI无线网络与3G网络之间基于IP分组的数据传输。(3)基于NGN的控制层,结合SIP的最新提议标准RFC3261对开源SIP协议栈oSIP进行了细致的分析和研究,深入剖析了oSIP协议栈分层结构和编程方法。同时,基于移动视频电话的应用场景研究了SIP服务器系统的实现机制,对规模化的SIP服务体系设计了一种由SIP网关为基本元素的可支持SIP终端跨域移动的分布式SIP服务器模型,最终基于osip2在嵌入式linux平台上实现了服务于这种系统模型的SIP服务器元素。(4)基于NGN的业务层,本课题研究SIP与Parlay之间的协作关系和映射机制,在目标网关中实现了一个简单的Parlay网关,支持开发第三方Parlay应用对SIP呼叫进行控制与管理。
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摘要ABSTRACT目录CONTENTS第一章 绪论1.1 课题背景1.2 国内外的研究现状1.3 课题的研究意义及主要内容第二章 网关接入层硬件平台的设计2.1 硬件平台设计概述2.2 开发环境的搭建2.3 WIFI无线网络模块的设计及调试2.3.1 基于PCMCIA的无线网卡接口2.3.2 PCMCIA接口的扩展方法2.3.3 PD6710的硬件调试2.4 3G网络接入模块的设计及调试2.4.1 基于MC8630的3G接入模块2.4.2 MC8630模块的硬件调试2.5 本章小结第三章 网关传输层的设计3.1 网关传输层功能需求3.2 网关传输层原理分析3.2.1 标准的TCP/IP体系结构3.2.2 Linux网络协议栈的分层结构3.2.3 无线网络接入层与Linux网络协议栈的整合3.3 系统实现3.3.1 嵌入式Linux内核的移植3.3.2 文件系统制作3.3.3 WLAN AP的实现3.3.4 3G接入模块的实现3.3.5 DHCP服务器的建立3.3.6 NAT模块的实现3.4 本章小结第四章 网关控制层的设计4.1 网关控制层功能需求4.2 SIP协议介绍4.2.1 SIP功能实体4.2.2 SIP消息4.2.3 SIP分层结构4.3 SIP协议栈的选取与分析4.3.1 语法分析层4.3.2 传输层4.3.3 事务层4.3.4 事务用户层4.4 支持SIP终端跨域移动的分布式SIP服务器模型4.5 SIP服务器的设计4.5.1 整体框架4.5.2 主要数据结构4.5.3 定位服务器的设计4.5.4 注册服务器流程4.5.5 代理服务器流程4.5.6 重定向服务流程4.6 SIP服务器测试4.6.1 测试环境的搭建4.6.2 注册服务测试4.6.3 代理服务测试4.6.4 重定向服务测试4.7 本章小结第五章 网关业务层的设计5.1 PARLAY概述5.2 网关业务层需求5.3 支持呼叫监控的PARLAY网关的实现5.3.1 映射模型5.3.2 确定SIP服务器的工作方式5.3.3 概念映射5.3.4 操作映射5.3.5 实现5.4 PARLAY网关的测试5.4.1 Parlay呼叫监控应用5.4.2 测试流程5.4.3 测试结果5.5 本章小结结束语参考文献攻读学位期间发表论文致谢
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