下一代网络正在向着多元化、全IP化的方向发展,接入技术日益增多,网络业务层出不穷,支持异构网络的移动性管理和异构融合网络中的服务质量(QoS)保障将成为下一代移动通信系统的关键技术之一。下一代信令(NSIS)协议因其分层的协议结构,能够将信令应用与信令传输分开进行,分层处理网络通信中的地址、路由信息和服务质量、网络安全等应用要求,因此能够为网络提供更加可靠的端到端QoS保障。本文首先介绍并研究了现有的QoS技术及QoS信令协议,重点研究下一代信令NSIS协议的结构和特性。基于NS-2仿真平台,对NSIS协议的连通性和优越性等基本功能进行了仿真验证。在此基础上,以快速切换分层移动IPv6(FHMIPv6)协议为载体,设计了两种新型的NSIS移动性模型FH-NSIS和FHNQ模型。通过引入NSIS交叉节点(CRN)发现机制,搭建合理的仿真场景对两种模型进行NSIS移动性的仿真验证,分析仿真数据得出NSIS协议在网络结构复杂的情况下能够显著提高网络服务质量和网络资源利用率的结论。将上述验证的NSIS移动性扩展到实际的融合网络中,本文以3GPP UMTS与Internet的融合网络为例,提出了基于NSIS的端到端QoS保障框架UMIQN,并设计了该框架的具体实现方案及详细的QoS信令流程与映射过程。在保障QoS的同时,实际网络的另一个重要考虑因素就是网络的资源利用情况。本文的第三个研究内容是为上述端到端QoS保障框架设计了一种具有资源预留决策功能的GGSN模块,并通过建模与Matlab仿真实验,验证了UMIQN框架的有效性和实用性。