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随着移动通信技术的不断发展,下一代网络成为发展的必然趋势。下一代网络采用分层的结构,分为松散耦合的:业务层、控制层、媒体传输层和接入层。在下一代网络中,应用服务器属于业务层实体,它为各种增值业务和智能业务的执行和管理提供环境,也对第三方业务提供商提供开放的业务接口。在下一代网络的发展中,SIP(SessionInitiation Protocol)协议成为下一代网络的重要控制协议。应用服务器使用SIP协议作为会话控制协议,用来建立、修改和终止IP(InternetProtocol)网上的双方或多方多媒体会话。应用服务器由业务逻辑执行环境子系统,外部资源适配子系统,管理和部署子系统组成。应用服务器SIP协议栈位于外部资源适配子系统,它提供RFC3261(Request for Comments)定义的SIP协议能力。应用服务器SIP协议栈设计时参照SIP协议的分层结构,SIP协议栈包括网络模块、消息编解码模块、事务状态机管理模块、会话状态机管理模块、管理和监控模块,各个模块之间采用松耦合方式实现。本文围绕应用服务器SIP协议栈的设计与实现进行阐述。论文第一章绪论部分简单介绍了应用服务器SIP协议栈的发展背景。论文第二章介绍了IMS(IP Multimedia Subsystem,IP多媒体子系统)为架构的下一代网络,它是以新应用为驱动的现有网络的融合。在该体系结构中,应用服务器提供完整的开放业务接口和业务管理能力,提供完整的对业务运行环境和业务开发的支持能力。然后详细研究分析并对比了现有开源SIP协议栈和商业SIP协议栈的优缺点,并提出应用服务器SIP协议栈的功能需求。论文第三章详细研究了SIP协议栈的体系结构以及功能视图、运行视图、部署视图。然后详述了网络模块、消息编解码模块、事务状态机模块、对话状态机模块以及消息创建模块的设计与实现,并对设计实现中的线程池的使用、Spring技术、JMX(Java ManagementExtensions)技术、SIP消息部分编解码技术、线程同步技术、消息队列技术等关键技术做了详细的论述。在SIP协议栈的设计中,采用了面向对象的设计方法,并抽象了SIP协议中的各种概念,设计中充分考虑到SIP消息和消息头的扩展性的要求。应用服务器SIP协议栈通过标准的JAIN-SIP(Java API for Integrated Networks)封装后提供给应用服务器使用。论文第四章介绍了通过使用典型的背靠背SIP呼叫模型进行性能测试,通过分析测试结果,得出应用服务器中SIP协议满足设计目标,但是也存在需要改进的地方。在论文的最后,我们介绍了项目的当前进展,提出了应用服务器SIP协议栈的前后台设计方案,并以此作为下一步的改进工作内容。