宽带无线城域网中VoIP系统的QoS研究及实现

论文摘要

随着宽带无线网络技术的飞速发展,在宽带无线网络中的带宽问题已经不再成为瓶颈,从而促使宽带无线网络上的各种业务向着实时的趋势发展。作为典型的实时IP 业务,VoIP(Voice over IP)技术在这种背景下得到了广泛的重视与长足的发展。IEEE 802.16 标准是一种无线城域网技术,它能向固定、携带和移动的设备提供宽带无线连接,在未来的宽带无线网络中基于IEEE 802.16 标准的网络将占据越来越大的份额。但是,在基于宽带无线网络的VoIP 系统中存在着诸多问题,例如:传统的实现H.323 方式实现纷繁复杂、扩展性差; 缺乏有效的服务质量保证机制; 尽管在IEEE 802.16 标准中已经定义了带宽预留的消息和方式等,但并未制定具体的实现方案等。针对这些问题,本论文着重对VoIP 的实现方式、常用的调度策略、IEEE 802.16 的带宽预留机制进行了研究。在比较了传统的H.323 实现方式和SIP 实现方式的基础上,确认基于SIP 的实现方式将是今后VoIP 的主流实现方式,以保证语音业务的服务质量化为宗旨,充分考虑了SIP 协议流程的特征,结合现有服务质量保证模型,综合IEEE 802.16 协议的带宽预留的理论,将各种业务流分类和调度,以达到保证语音业务的服务质量的目的。首先,分析了VoIP 业务的前景和当前主流的VoIP 信令协议,确认了SIP 协议在VoIP 业务中的地位,着重阐述了基于SIP 协议的VoIP 系统的层次架构和网络体系,在此基础上对SIP 的协议流程做了详细分析,提出了基于SIP 协议的VoIP 系统中实现将语音业务与其他业务相区分SIP 跟踪技术。其次,对服务质量保证的几种服务模型做了深入分析,采用了扩展性好的区分模型,通过对区分模型中涉及的调度机制的分析提出了一种保证语音业务的优先转发的调度算法。然后,结合IEEE 802.16 标准的服务质量保证机制,在对IEEE 802.16 的两种保证机制分析的基础上,采用了实时性较好的GPSS 的保证机制,并提出了一种实现方案。最后,总结了以上内容从整体上给出了基于IEEE 802.16 标准的无线城域网中的VoIP 系统的服务质量保证解决方案,并在模拟测试环境中对系统做测试,验证了系统的可行性。实验结果表明了该解决方案的合理性、可行性和适用性。该解决方案将促进VoIP 系统中的关键技术——服务质量保证的研究。论文所采用的思想方法也可以被基于其他网络上的VoIP 系统所应用。该解决方案中的部分内容已经应用于尚阳科技(中国)有限公司(以下简称尚

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 论文研究的意义和目的
• 1.2 论文研究的范围及关键技术
• 1.3 论文研究内容和组织结构
• 2 VOIP 中的SIP 跟踪技术
• 2.1 引言
• 2.2 SIP 基本概念
• 2.3 VOIP 系统中的SIP 跟踪研究
• 2.4 VOIP 系统的SIP 跟踪系统模型
• 2.5 本章小节
• 3 服务质量保证的调度研究
• 3.1 引言
• 3.2 QOS 的基本概念
• 3.3 DIFFSERV 实现QOS 的控制策略
• 3.4 DIFFSERV 实现QOS 的调度机制
• 3.5 QOS 调度系统模型框架
• 3.6 实验仿真及结果分析
• 3.7 本章小结
• 4 802.16 的带宽预留机制
• 4.1 引言
• 4.2 IEEE 802.16 的基本概念
• 4.3 IEEE802.16 协议结构
• 4.4 IEEE802.16 MAC 协议QOS 研究
• 4.5 802.16 带宽预留模型
• 4.6 本章小结
• 5 基于802.16 的VOIP 系统的QOS 模型及测试
• 5.1 引言
• 5.2 基于802.16 的VOIP 系统的QOS 模型
• 5.3 基于802.16 的VOIP 系统的QOS 测试
• 5.4 本章小结
• 6 总结及展望
• 6.1 全文总结
• 6.2 进一步研究工作的展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录1 攻读硕士学位期间发表论文目录