QoS控制技术在UMTS环境下应用问题的研究

QoS控制技术在UMTS环境下应用问题的研究

论文摘要

无线通讯网络的发展如火如荼,基于电路交换的无线通讯系统逐步被基于分组交换的全IP网络取代。UMTS(Universal Mobile Telecommunications通用移动通讯系统)作为3G的主要标准,得到了来自网络设计者和运营商的双重重视。QoS(Quality of Service)控制技术作为下一代网络的核心技术之一,是计算机网络和多媒体通信领域研发的热点问题。本文围绕UMTS中QoS保证这一主题,首先介绍了当前QoS的研究现状,深入研究了IEIF(Internet Engineering Task Force)提出的IntServ(Integrated Services集成服务模型)和DiffServ(Differentiated Service差分服务模型),其中DiffServ无需复杂信令且具有良好的扩展性,能够更好的满足通信网的效率需求;IntServ在对所承诺的服务质量的实现上则更胜一筹。本文倾向于在核心网侧采用DiffServ,在接入网侧采用IntServ/RSVP实现移动接纳控制和资源动态分配。流量调节子系统是DiffServ机制的重要组成部分,对原有TrTcm(双速率三色标记算法)等算法做了深入研究和比较,实现了单速率三色标记算法并作了仿真。拥塞管理子系统包括了队列管理、拥塞避免和队列调度三个部分,深入研究了IXP2400内部集成的支持队列操作的硬件单元,实现了加权随机检测早丢弃算法。针对已有的拥塞管理算法在本文应用中的不足,提出了一种新的拥塞避免算法,使网络的流量更具可控性得到增强,更好的解决了全局同步等问题,验证了其有效性。最后针对UMTS各类业务的不同QoS需求,设计了一种IntServ和DiffServ相结合的实现方案,提出了相应的业务映射、队列调度、流量调整等机制。验证了以新的调度算法为核心的IntServ和DiffServ结合模型的有效性。

论文目录

  • 目录
  • Contents
  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第1章 绪论
  • 1.1 应用背景及相关技术研究
  • 1.1.1 背景知识及概念介绍
  • 1.1.2 相关研究
  • 1.2 课题度量及需求
  • 1.3 系统目标
  • 1.4 本文的主要工作及章节安排
  • 1.4.1 主要工作
  • 1.4.2 主要章节安排
  • 第2章 系统模型研究
  • 2.1 研究现状
  • 2.1.1 集成服务体系结构
  • 2.1.2 多协议标签交换
  • 2.1.3 差分服务体系结构
  • 2.1.4 DiffServ/IntServ结合提供QoS解决方案
  • 2.2 实现方式
  • 2.3 系统架构
  • 2.4 GGSN网元QoS功能列表
  • 2.5 系统主要处理流程
  • 2.6 本章小结
  • 第3章 系统设计与研究
  • 3.1 分类子模块设计
  • 3.1.1 分类功能
  • 3.1.2 TCAM原理
  • 3.2 流量调节子模块
  • 3.2.1 限速和整形模块原理
  • 3.2.2 SRTCM漏桶算法设计
  • 3.3 拥塞管理子模块
  • 3.3.1 队列管理
  • 3.3.2 拥塞避免
  • 3.3.3 队列调度
  • 3.4 资源管理
  • 3.4.1 资源管理实现原理
  • 3.4.2 数据采集与监控
  • 3.5 UMTS QoS映射实现
  • 3.6 本章小结
  • 第4章 系统进程的实现
  • 4.1 进程设计
  • 4.2 状态机设计
  • 4.3 关键数据设计
  • 4.4 本章小结
  • 第5章 测试情况和性能分析
  • 5.1 Meter算法的仿真对比
  • 5.2 系统测试
  • 5.2.1 系统开发环境
  • 5.2.2 系统运行环境
  • 5.2.3 QoS配置主树
  • 5.3.4 分类速率限制配置
  • 5.3 系统参量仿真对比
  • 5.3.1 时延
  • 5.3.2 抖动
  • 5.3.3 链路的带宽分配
  • 5.3.4 系统参量仿真实验小结
  • 5.4 本章小结
  • 第6章 总结和展望
  • 致谢
  • 参考文献
  • 学位论文评阅及答辩情况表
  • 相关论文文献

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