随着网络技术的飞速发展,IMS(IP Multimedia Subsystem,IP多媒体子系统)正在得到广泛的应用。IMS网络完全以IP网络作为承载网络,以SIP(Session Initial Protocol,会话初始协议)协议作为基本的通信协议来建立会话,同时具有与接入无关的特性。这些特点使IMS已经成为下一代网络NGN体系结构中控制层面的核心架构和融合移动网络与固定网络的标准。论文首先介绍了课题研究的相关内容,包括NGN、软交换、VoIP、SIP协议和IMS等,其中着重阐述了IMS网络架构的技术特点及发展现状。随后,本文针对IMS发展和应用中出现的问题,提出一种采用会话边界控制器(Session Border Controller,简称SBC)的完善解决方案,并以此作为本课题的实现目标。本文详细论述了基于IMS/SIP的会话边界控制器的结构设计,并进一步对SBC上信令和媒体会话流程进行解析,通过对SBC信令代理和媒体代理通信机制的设定,实现SBC的NAT/防火墙穿越功能;通过制定完整的加/解密策略,实现SBC的安全通信功能;通过建立详细的信令转换和媒体转换机制,实现SBC上的协议转换功能。最后,建立测试环境对SBC各项性能进行测试和评估。本课题是在中国科学院沈阳计算技术研究所网络与通信研究室完成的。该会话边界控制器原型已作为配合SIPSYS-CS运营商级系统的扩展功能组件,成功的部署于爱立信公司的IMS模拟平台上。