随着IP网络技术的发展和移动互联网的普及,基于IP网络的多媒体通信快速发展并逐渐成熟。SIP(Session Initiation Protocol,会话初始协议)作为下一代网络的核心媒体通信协议,在实时语音、视频直播和VoLTE等领域得到了广泛应用,因此对SIP协议的研究具有很高的应用价值。SDN(Software Defined Network,软件定义网络)是近些年受到广泛研究的新型网络架构,与传统互联网相比,其特点是对网络进行虚拟化,把控制和转发分离,能更好的满足未来网络的发展需求。在SDN平台上研究和实现会话系统,就没有了传统网络中的各种限制,并且可以利用SDN中新的网络技术解决传统网络中所存在的缺点,设计出更灵活高效的会话系统,为用户提供更好的服务性能。本文的研究重点有两个,一是解决传统网络中VoIP系统的两个技术问题,包括客户端即插即用和客户端网络穿越。其中,客户端即插即用通过修改SIP注册流程,利用RSA加解密方式把用户密码安全地传输到服务器,服务器创建并保存用户账号,这样就实现了通过客户端自动完成账户的开通,简化了原有SIP系统中添加新用户的操作复杂度。客户端网络穿越是在原有SIP会话建立基础上,对PJNATH开源库的ICE实现进行封装和使用,完成SIP客户端网络穿越的功能,实现了处于NAT环境下的媒体流点对点传输。这两个技术问题涉及了对SIP注册和呼叫流程的修改,以及对SIP头字段和SDP的处理,为之后应用于SDN环境下的会话控制研究打下基础。二是分析传统网络中VoIP通信系统中所存在的问题,并联系现有网络虚拟化和SDN技术给网络带来的改进,设计出一种基于SDN的VoIP通信系统的会话控制方式,通过SIP服务器的会话管理和SDN控制器的资源管理,实现会话建立前对网络资源查询和预留功能,以及对编解码器不兼容的终端的中继转码功能。通过以上对系统的扩展,在无需修改客户端的情况下,提高了系统的服务质量和服务能力。本文首先对SIP协议和SDN等相关的背景技术进行了简要介绍。然后对传统网络中VoIP系统的两个问题进行研究。接着分析和设计了基于SDN的VoIP通信系统会话控制方法。之后搭建测试环境,对前面的研究进行测试并分析结果。最后,总结全文的工作,并对进一步的研究进行展望。