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随着技术的不断进步和用户要求的不断提高，能够提供高质量语音、数据和视频等多媒体业务的网络体系结构正在逐步成为电信网络发展的趋势。3GPP(Third Generation Partnership Project)也在其R5(Release 5)版本中提出了IP多媒体子系统结构IMS(IP Multimedia core Subsystem)，以提供更加丰富的多媒体业务。基于IMS的多种网络融合与互通已成为近几年的研究热点。由于技术和成本问题，传统电路交换网络与基于IMS的分组交换网络还将会在很长时间内并存。公用交换电话网(PSTN)，虽然以电路交换的方式实现，但仍然是现今全球互通的电信电话网络。两种网络分离接入的结构带来巨大的投资和不必要的浪费。因此，PSTN与IMS网的互通是非常重要的向题。IMS是基于SIP(Session Initiation Protocol)协议的系统，而PSTN网络的控制是由ISUP(Integrated Service Digital Network User Part)协议来完成。因此，IMS与PSTN的互通的一个关键问题就是实现SIP与ISUP协议的互通。本论文是在基于IMS的网络互通的角度下，对SIP与ISUP协议的互通进行研究、设计与实现。其中完成的主要内容有：1．研究了IMS与PSTN网络互通的体系结构和相关功能实体。2．深入分析了SIP与ISUP的消息类型和格式，以及SIP与ISUP的典型成功呼叫流程。3．研究了IMS中的SIP扩展与私有头部。4。深入研究了SIP与ISUP消息映射过程及细节，包括消息类型之间映射、SIP头部与ISUP消息参数之间的映射等。5．设计并实现互通所需的关键功能实体媒体网关控制功能(MGCF)。