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3GPP(The 3rd Generation Partnership Project)在R5版本中引入了IP多媒体子系统(IMS),IMS为用户带来丰富的多媒体体验的同时,也对服务质量(QoS)管理提出了更高的要求,即网络运营商具备针对不同用户制定差异化策略和高效QoS管理的能力。3GPP定义了基于策略的QoS管理框架,其中的策略决策点(PDP)和策略执行点(PEP),作为整个策略管理框架的核心,其性能决定了整个策略管理过程的效率。但是从现有研究成果看,对PDP和PEP的研究和实现方案缺少深入而细致的研究。所以本文完成的IMS网络中基于策略的QoS管理模型的构建与实现具有重要意义。
本文从3GPP和IETF相关技术文档出发,研究了IMS多媒体会话中与QoS管理相关的功能实体和关键协议。随后,本文深入研究了IMS中基于策略的QoS管理机制,并提出了IMS网络中基于策略的QoS管理模型。该模型包括策略决策服务器(PDF)、策略执行服务器(PEP)和策略仓库。本文对其中的PDF和PEP进行了详细的功能分析和数据结构设计,并给出了具体的实现方案,包括Diameter协议栈、XCAP客户端、状态机、网络监测模块和会话流程等,策略仓库则采用开源的XCAP服务器OpenXCAP。最后本文在实验室环境通过OpenIMScore实验平台对PDF和PEP两个服务器进行了功能和性能的测试,测试结果表明,两个服务器能互相配合,正确完成策略信息查询、策略决策、鉴权、带宽预留、QoS等级协商和策略执行功能。