IMS中一种快速的用户重注册过程

针对IMS(IP Multimedia Subsystem)中已注册用户的重注册过程,提出了一种改进的快速重注册方法.由于已注册用户的UE(User Equipment)已经记录归属地S-CSCF(Serving-Call Session Control Function)的地址信息,因此在重注册过程中,通过在REGISTER消息中携带S-CSCF的路由信息,让REGISTER消息直接从拜访地的P-CSCF(Proxy-Call Session Control Function)转发到归属地的S-CSCF,可以有效地减少重注册延时.分析结果显示,改进的快速重注册过程要优于标准重注册过程和已有的一些改进过程.同时,它对网络的改动较小,容易实现.     

IMS中一种基于缓存的改进注册过程

在分析IMS(IP Multimedia Subsystem)的注册过程后,提出一种基于缓存的改进注册过程.在UE(User Equipment)向S-CSCF(Serving-Call Session Control Function)注册的第一次交互过程中,让P-CSCF(Proxy-CSCF)缓存通过DNS组合查询得到的I-CSCF(Interrogation-CSCF)的地址信息,再让I-CSCF缓存它为用户选择的S-CSCF的地址信息.在UE与S-CSCF的第二次交互过程中,相关实体直接从缓存中提取之前保存的地址信息,以此加快用户的注册过程.分析结果显示,改进的注册过程要优于标准的注册过程.同时,它对网络的改动较小,容易部署和实现.     

一体化网络移动管理机制信令开销分析研究

一体化网络采用身份与位置分离映射机制,避免了传统网络中IP地址在语义上的双重属性问题,使得一体化网络不但可以有效解决核心网的路由可扩展问题,而且可以很好地支持节点的移动性.提出了一种一体化网络的移动性管理机制,详细描述了移动过程中该机制的协议流程,然后建立了一个移动过程信令开销分析模型,并给出了通过该模型计算最佳域大小的方法.根据建立的信令开销模型得出的各种信令开销,通过仿真得到了移动过程中不同参数对总信令开销的影响.     

基于主机标识协议的增强型分布式移动管理

将宏观移动性管理的主机标识协议(HIP)应用于分布式移动性管理(DMM)构架,并将聚合服务器(RVS)与DMM中的移动性接入路由MAR功能集成于分布式接入网关(D-GW)。采用扩展HIP协议数据包头的参数,在注册D-GW的HIP BEX消息中携带切换前D-GW的主机标识符的二元组(HIT,IP地址),新D-GW根据此二元组信息向前一个D-GW注册并建立的隧道,将缓存在前D-GW中的数据转给新D-GW。这一切换机制可有效地保证数据完整性,仿真结果表明该方法能有效减少总的信令开销,同时基于HIP的移动性管理使节点的安全性得到了保证。     

一种基于缓冲的分层次移动IP模型——BHMIP

现有的移动IP方案在网络切换时存在着切换时延过大和丢包率过大两个问题,已提出的快速切换方案(fast handover)和分层次的IP方案(HMIP)针对切换时延和注册信令开销过大进行了一定的改进.BHMIP方案在HMIP和快速切换的基础上结合缓冲机制对切换过程中丢包率过大的问题进行了改进,并通过模拟仿真进行了验证.最后指出了进一步的研究方向.     

基于主机标识协议的增强型分布式移动管理

将宏观移动性管理的主机标识协议(HIP)应用于分布式移动性管理(DMM)构架,并将聚合服务器(RVS)与DMM中的移动性接入路由MAR功能集成于分布式接入网关(D-GW)。采用扩展HIP协议数据包头的参数,在注册D-GW的HIP BEX消息中携带切换前D-GW的主机标识符的二元组（HIT,IP地址）,新D-GW根据此二元组信息向前一个D-GW注册并建立的隧道,将缓存在前D-GW中的数据转给新D-GW。这一切换机制可有效地保证数据完整性,仿真结果表明该方法能有效减少总的信令开销,同时基于HIP的移动性管理使节点的安全性得到了保证。     

网络安全及一种防火墙可靠性增强算法

本文根据计算机网络出现的安全问题,分析了现有的网络安全机制,并重点讨论了防火墙技术在网络安全控制中的应用.在此基础上提出了一种根据路由表记录情况决定数据安全性的防火墙可靠性增强算法.该算法采用记录IP数据报路由和设置不安全IP地址,通过地址比较的办法来确认数据报的接收与抛弃,同其他同类算法比较具有实现简单、自适应性强、安全可靠等特点.为防火墙技术的进一步研究探索了一条新的途径.     

一种减小基于MPLS的移动IP的注册时延的新机制

当移动节点在FA之间频繁切换时,需要完成频繁的注册过程,减小移动IP的注册时延,对减小切换过程中分组的时延、丢包率具有重要意义。本文利用MPLS具有快速转发的特点,给出了一种减小基于MPLS的移动IP的注册时延的新机制,该机制通过在GFA同HA之间建立一条信令LSP,来转发移动IP的信令消息。     

SIP协议栈的设计和实现

SIP(Session Initiation Protocol,会话初始化协议)是由IETF(Internet工程任务组)提出的应用层控制协议,目的是在不同网络架构中建立IP信令连接.本文简要介绍了会话初始协议的应用概况,分析了协议的结构,设计了一个基于C 的,采用分层结构实现的SIP协议栈,并详细介绍了事务层的实现方案.     

复杂网络设备IP地址分配方案研究

现有方案对于处理复杂网络动态网络中设备IP地址的分配效率低,只适用于静态网络,且由于IP地址分配不均衡导致的资源浪费问题.提出一种基于改进DAAM(Distributed Address Assignment Mechanism)的IP地址分配方案,建立了复杂网络设备的网络数学模型,并对监控网络剩余IP地址空间进行了分析和计算;给出了复杂网络的具体组网步骤,通过改进的地址偏移计算方法,解决了传统方案对监控网络设备IP地址分配深度动态拓展的问题,并通过向复杂网络邻居设备借地址的机制,解决了设备IP地址的分配问题.通过实验结果证实,所提方案具有较好的IP地址分配效果,同时在报文控制开销和IP地址分配平均耗时指标上具有明显的优越性.     

一种基于SIP的升空平台通信系统的优化切换

在升空平台通信系统中,当移动用户终端移动到另一个平台时,它的IP地址会发生改变。当用户终端改变接入网络时,能够自动获得一个新的IP地址。用户终端被重新分配一个新的地址之后,要向归属域进行重新IMS注册,而且向通信对端节点发送重新会话邀请请求RE_INVITE,这样会话才能继续。这样的做法会给正在进行的会话带来很长的中断和延时。通过引入一种新的通过共享用户注册信息和会话状态信息的解决方法来降低切换时延。在重新注册和重新建立会话请求时,并不需要所有的REGISTER和INVITE流,因为IMS服务器已经通过服务器之间的信令传输获得用户状态信息,这样能减少切换时延,在切换时信令包的数量和重建通信连接的延时方面作了理论分析,并在OPNET仿真环境下进行了检验。     

基于IP多媒体子系统的IPTV业务控制服务器集群负载均衡机制

基于IP多媒体子系统(IMS)的IPTV引入集中式SIP会话管理机制,除对业务控制功能(SCF)服务器提出更高的响应性能要求,而且由于SIP的事务和对话双重完整性,对传统负载均衡技术也带来诸多限制。针对SCF的性能瓶颈,结合IMS的业务触发过程和IPTV业务的会话统计特性,探讨了集群间区分业务和集群内对后台服务器负载感知的多级负载均衡机制,并提出基于SIP事务优先级的轻量级动态权值随机调度算法。最后在IPTV原型系统中验证了该负载均衡机制的技术可行性,并给出具体实验方案。     

IMS中的一种双向监听威胁及仿真

从IP多媒体子系统(IMS)的安全机制入手,对IMS的注册认证流程做了详细分析,然后结合SIP协议的常见威胁,分析了在IMS中应用SIP漏洞实施攻击的可行性。以此为基础,利用注册劫持和服务器伪装的思想,提出了IMS中的一种双向监听威胁。利用Open SER实现IMS网络中CSCF的功能,搭建IMS网络仿真环境,在仿真环境中对双向监听进行仿真。仿真结果表明,双向监听威胁在IMS中是确实存在的。     

IMS接入认证与密钥协商协议的优化方法

认证与密钥协商协议（AKA）协议作为通用移动通信系统（UMTS）网络的接入认证和密钥分配协议,依然被IP多媒体子系统（IMS）网络所采用,但具体流程有些改变。文章分析了IMS接入AKA的过程,指出其存在一定安全漏洞,如假P-CSCF诱骗攻击、IMPI的安全传输等．针对上述漏洞,文章利用共享密钥和公钥认证中心,设计了一种改进的认证与密钥协商优化方案．最后通过安全性分析证明了所提出的方案能有效提高IMS认证与密钥协商协议的安全性。     

基于SIP的电话服务器故障切换方法与可用性分析

在会话初始化协议的基础上,针对注册和呼叫路由服务器,讨论和比较了基于客户机的域名服务、数据库复制、IP地址接管和服务器池等故障切换方法.此外,综合各自的优缺点,讨论了一种故障切换机制,并将这种机制利用具有开放性的My SQL数据库资源得以实现,同时分析其可用性,得出系统高可用性的关键在于单个服务器的高可靠性.     

基于SigComp的会话初始化协议压缩算法

独立媒体服务(IMS)是第三代合作伙伴计划(3GPP)在版本5中提出的支持IP多媒体业务的子系统,而基于文本的SIP消息过大成为其在IMS无线环境应用下的瓶颈,因此采用会话初始化协议（SIP）来建立和维护多媒体会话。在SigComp框架下,将改进后的LZSS算法与算术编码相结合对SIP信令进行压缩。实验表明新的算法有较高的压缩率,对改善IMS的SIP会话建立延时有一定的参考价值。     

A Cross-Layer Analysis of Session Setup Delay in IP Multimedia Subsystem (IMS) With EV-DO Wireless Transmission

This paper analyzes the session setup delay in the IP multimedia subsystem (IMS) with the CDMA2000 evolution data only rev. A (EV-DO rev. A) standard for wireless transmission. Session setup delay is particularly critical for interactive multimedia applications, such as gaming, push-to-X and voice over IP (VoIP), as it directly translates in user perception of service quality. Keeping signaling delay low, however, is a challenge in IMS due to the text-based nature of the session initiation protocol (SIP) for signaling, and, more significantly, due to the lossy and capacity constrained wireless links. To address this challenge, we analyze the session setup delay end-to-end, by taking into account key system properties across all layers, ranging from radio links to IMS signaling architecture. We present a model for cross-layer performance analysis and simulation, which includes the statistical properties of the EV-DO (rev. A) wireless channel, and also takes into consideration the properties of transport protocols (TCP, UDP) and SIP signaling (message size and compression). By means of analysis and simulations, we study the setup delay performance of a generic, multi-operator IMS communication scenario between two mobile users. We describe how session setup delay can be estimated and reduced in realistic IMS settings and we propose architecture alternatives to the basic IMS scenario. The results derived from this study show that the proposed methods can incrementally lead to a lower setup delay and less sensitivity to the radio transmission quality and frame error rate compared to the base IMS scenario