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基于IMS网络计费系统的研究

作　者: 孙忠
导　师: 秦军
学　校: 南京邮电大学
专　业: 计算机技术
关键词: 在线计费离线计费计费触发功能策略和计费控制服务呼叫会话控制功能
分类号: TN919.8
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

随着IP网络技术、移动通信技术和多媒体技术的蓬勃发展,人们对未来的通信网络提出了更高的全新的要求,单纯的语音通信已不能满足用户的需求,而融合了语音、数据、视频等多媒体差异化的业务成为用户的迫切需求。IMS(IP Multimedia Subsystem,IMS)是3GPP提出的可以支持IP多媒体业务的子系统。IMS是分层体系结构,其业务层、控制层和承载层实现了分离,并且它具有集中用户的属性和接入无关性。IMS以上的结构特点,使得它可以实现移动网与固网的融合,为用户提供全新的多样化的多媒体业务形式,从而被认为是下一代网络的核心技术。IMS的引入会带来大量新业务的出现,对于各种业务准确和多样化的计费成为运营商必须要解决的问题。本文正是通过对现有IMS计费系统的研究,并结合现实的计费需求设计出一种实用可行的在线计费系统。针对IMS计费问题,本文首先对IMS概念、特点、标准化进展和提供的各种业务作了介绍。其次,对IMS体系架构作了重点的分析研究,包括部分重要功能实体和参考点功能,着重对SIP协议和Diameter协议的体系结构和在IMS中应用作了详细的分析。然后,详细分析了在线计费和离线计费的基本原理和计费流程以及计费规则,并在此基础上结合对PCC架构的研究,提出一种基于PCC架构的计费向网络侧迁移的计费思路和设计方案。接着,针对在线计费方式,对基于服务呼叫会话控制功能S-CSCF的计费相关功能进行了设计,主要包括在线计费架构的设计、CTF的设计等,从而实现S-CSCF对不同计费场景的详细处理流程。最后,本文通过具体的测试用例对系统进行了测试,并验证了此在线计费系统的可行性和正确性。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章绪论  9-12
  1.1 研究背景和意义  9-10
    1.1.1 研究背景  9-10
    1.1.2 研究意义  10
  1.2 论文的创新点和组织结构  10-12
第二章 IMS 系统研究  12-27
  2.1 IMS 简介  12-13
  2.2 IMS 标准化进展与应用  13-17
    2.2.1 IMS 标准化  13-15
    2.2.2 IMS 提供的主要业务  15-17
  2.3 IMS 体系架构  17-20
    2.3.1 部分功能实体介绍  17-19
    2.3.2 IMS 部分参考点  19-20
  2.4 SIP 协议  20-23
    2.4.1 SIP 概述  21
    2.4.2 SIP 体系结构  21
    2.4.3 SIP 消息  21-23
    2.4.4 IMS 中SIP 协议的扩展  23
  2.5 Diameter 协议  23-26
    2.5.1 Diameter 消息格式  24
    2.5.2 Diameter 在IMS 中的应用  24-26
  2.6 本章小结  26-27
第三章 IMS 计费系统的研究  27-41
  3.1 计费概述  27-28
    3.1.1 IMS 计费定义  27
    3.1.2 IMS 计费体系架构  27-28
  3.2 在线计费  28-35
    3.2.1 在线计费系统功能实体和参考点  29-30
    3.2.2 在线消息  30-31
    3.2.3 在线计费基本原理  31
    3.2.4 在线计费流程  31-35
  3.3 离线计费  35-37
    3.3.1 离线计费功能实体和参考点  36-37
    3.3.2 离线计费基本原理  37
  3.4 计费规则及计费相关说明  37-40
    3.4.1 计费方式的确定  37
    3.4.2 计费模式说明  37-38
    3.4.3 IMS 计费信息关联  38-39
    3.4.4 IMS 计费信息分配  39-40
  3.5 本章小结  40-41
第四章 PCC 架构和计费向网络侧迁移的研究  41-52
  4.1 IMS 中策略控制功能和基于流计费的研究  41-44
    4.1.1 策略控制功能（policy decision function，PDF ）  41-42
    4.1.2 基于流的计费（Flow Based Charging， FBC）  42-43
    4.1.3 策略控制与基于流的融合  43-44
  4.2 PCC 架构的研究  44-47
    4.2.1 PCC 架构  44-45
    4.2.2 PCC 功能实体  45-46
    4.2.3 PCC 相关参考点  46-47
  4.3 一种基于PCC 架构的计费向网络侧迁移的方案的研究  47-51
    4.3.1 PCC 架构对计费控制的需要  47
    4.3.2 PCC 架构下计费向网络侧迁移的必要性  47-49
    4.3.3 一种基于PCC 架构下计费向网络侧迁移的方案  49-51
  4.4 本章小结  51-52
第五章基于S-CSCF 在线计费系统的设计与实现  52-77
  5.1 基于S-CSCF 在线计费系统的设计  52-67
    5.1.1 在线计费架构  52-53
    5.1.2 CTF 的设计与实现  53-55
    5.1.3 计费综合部分的设计与实现  55-58
    5.1.4 CTF 的消息交换  58
    5.1.5 在线计费消息流  58-67
  5.2 基于S-CSCF 在线计费系统的实现  67-76
    5.2.1 系统开发平台和工具  67
    5.2.2 相关状态机的设计  67-68
    5.2.3 在线计费处理流程的设计实现  68-76
  5.3 本章小结  76-77
第六章系统测试  77-82
  6.1 测试环境  77
  6.2 测试用例  77-79
  6.3 测试步骤  79
  6.4 测试结果与分析  79-81
  6.5 本章小结  81-82
第七章总结与展望  82-84
  7.1 总结  82
  7.2 研究工作展望  82-84
致谢  84-85
参考文献  85-87

基于IMS网络计费系统的研究

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