随着通信的发展，未来通信将以多元化的通信为主，用户对实时业务的需求量将逐步增加，对业务的服务质量的要求也将逐渐提高，这就需要更多的网络带宽及无线资源。如何在新的通信环境和恶劣的无线传播环境里为各类不同业务提供QoS保证，同时充分利用珍贵的无线资源，是第三代移动通信系统、以及未来的无线个人通信系统都必须致力解决的问题。论文围绕向未来基于全 IP 网络通信的演进过程中，3GPP、3GPP2 提出的IMS (IP Multimedia Subsystem，IP 多媒体子系统) 在端到端的会话过程中基于时延的 QoS 机制进行研究。 论文首先分析了 IMS 的体系结构和 IMS 中的 QoS 机制，指出通过对 IMS 核心骨干网和无线接入网 QoS 机制的改进能有效的减少 IMS 端到端的会话时延。接着具体的研究了 IMS 核心骨干网中基于 DiffServ 模型的 QoS 现状、无线接入网中基于差错控制和无线链路控制的 QoS 现状，指出现有的 QoS 机制中存在的不足。然后重点研究了基于 DiffServ 的队列管理算法和基于 SIP 的压缩算法的改进，同时提出采用无线信道会话时延模型来近似分析算法的性能。在分析中，综合考虑了消息的长度、RTT 时间、重传时间和误帧率等因素，使之更符合系统的实际情况，有助于更加准确的评估算法。并通过 NS2 和计算机仿真的方法来精确的分析算法的压缩和时延性能。通过仿真结果更直观的说明了 IMS 核心骨干网和无线接入网 QoS 机制的改进可以有效的减少 IMS 端到端的会话时延，提高无线资源的利用率。最后，论文还具体的分析了提出的改进算法中存在的不足之处、其它影响 IMS 端到端时延的因素，指出未来进一步改善IMS端到端QoS机制的思路和方向。