音视频-编解码-基于IP多媒体子系统应用于下一代网络的服务发现架构.pdf

【音视频编解码与IP多媒体子系统服务发现架构】\n\nIP多媒体子系统（IMS）是下一代网络（Next Generation Network, NGN）的核心组成部分，致力于实现端到端的IP多媒体通信。它超越了传统的3G网络语音和数据业务，涵盖了多媒体领域，并能容纳第三方基于互联网的业务。IMS因其接入无关性和对各种接入技术的广泛适应性，被多个标准化组织如3GPP、3GPP2、ETSI TISPAN和ITU-T等深入研究，用于构建统一支持固定和移动用户的服务平台。\n\nIMS的核心网络体系架构被视为固定和移动网络融合的统一目标，吸引了业界的广泛关注。然而，尽管基本确定IMS是所有业务的统一NGN核心网络架构，但基于所有接入方式的NGN标准仍在成熟过程中，基于IMS的NGN相关研究需要持续一段时间。其中，关键问题之一是如何在IMS框架下实现高效、全网范围的服务发现，以支持不同接入技术的网络提供多样化的多媒体服务。\n\n当前，针对IMS的服务发现，通常采用映射或中间件技术，将不同网络技术的服务转化为统一的IMS服务来实现发现。这种方法需要引入新的功能实体和应用平台，成本较高。有研究提议直接利用IMS架构实现服务发现，但缺乏详细方法描述和可行性研究。\n\n服务发现的研究主要集中在特定单一网络或系统，如移动自组织网络、万维网、网格系统和点对点网络。这些设计方法往往有其局限性，且关注点更多在于架构设计而非性能分析和优化。\n\n针对上述情况，论文提出了一种全新的服务发现架构，利用IMS现有功能实体构建，以实现快速有效的服务发现，减少额外开支并确保与IMS网络的无缝集成。此架构独立于特定接入技术，适用于全球用户，是一种通用的服务发现解决方案。\n\n论文还分析了新架构对原始IMS网络的影响，通过数学建模、理论分析和数据仿真评估其性能，包括HSS存储服务信息的成本、服务发现成功率和网络负载等。结果显示，新架构带来的服务信息缓存区代价小，网络负载低，对IMS网络影响小，同时能实现高服务发现成功率。\n\n进一步的优化分析中，论文运用数学推理和算法仿真，找出了服务通告平均更新时间间隔（A_t）的最优值，使得服务发现架构的性能达到最优。这一发现对于提升服务发现效率和整个系统的性能具有重要意义。\n\n综上，基于IMS的服务发现架构研究旨在解决NGN中的服务发现挑战，通过创新设计和性能优化，为多媒体通信提供更加高效和灵活的解决方案，推动了下一代网络技术的发展。