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服务质量（QoS）[1]已成为下一代网络正常运营的关键性问题。随着多媒体业务的迅速发展,传统的“尽力而为”的IP服务因为其不可预测的时延和丢包特性,已不能满足人们日益增长的对业务质量的要求。目前很多组织如ITU, 3GPP, 3GPP2, IETF等都在对下一代网络的QoS问题进行研究,提出了一系列方案与框架,而且这些方案与框架仍处于不断发展与完善之中。作为3GPP定义的下一代网络中核心架构的IP多媒体子系统（IMS）,其QoS保证机制是基于策略的,通过策略计费决策点（PCRF）和策略计费执行点（PCEF）之间频繁的信令交互来实现对媒体业务流的授权控制。但是,这个不可或缺的信令交互存在着较大的延时,如果二者之间的连接稍有不畅,延时更是不可忍受。针对上述不足,本论文首先综述性的介绍了IP多媒体子系统（IMS）的基础知识,包括系统架构和体系特点;接着,引入了IP QoS和其保证机制的基本概念,并简要的论述了四种现有的QoS模型:IntServ、DiffServ、MPLS和IMS所采用的基于策略的QoS保证模型,并用OPNET Modeler构建了DiffServ仿真实现模型,对几种典型调度算法的优劣特性进行了仿真研究,为后续具体工作奠定理论基础。然后,本文从承载网络层面和管理层面对IMS中的OoS保证机制进行了分析,对承载层面的服务模型进行了探讨,并对IMS中的资源预留协商机制进行仿真实现。管理层面中对IMS基于策略的QoS保证机制以及常用接口Gx、Rx的功能和信令流程都做了详细的分析,并对PCRF局限性进行讨论。最后,作者阐述了一种Local PCRF模型,主要用于减少不必要的PCRF和PCEF之间的信令交互。本文针对这个模型,对其具体配置和存储的内容做了说明,对使用此模型带来的优点从IP-CAN会话建立的时延角度给予了阐述,对策略库中策略更新的开销问题也进行了相关的探讨。同时给出了此模型中策略库所使用的Cache的数学分析模型,并进行了简要的数学分析。理论和仿真实验证明,Local PCRF模型可以显著的减少IP-CAN会话的建立时延,提高系统的QoS。同时,由于其具有的容错能力,还在一定程度上提高了系统的稳定性,因此具有重要的参考价值。