提高GPRS综合业务QoS的监管算法研究

摘要

通用分组无线业务(GPRS)网络是一种数字技术，通常被人们称作2.5G技术。GPRS技术是在GSM网络和技术上发展起来的系统，它基于TDMA方式的GSM系统实现，充分利用了GSM系统的无线结构，通过在GSM网络中引入分组交换模式，将无线数据通信和数据网络的融合推进了一大步。GPRS系统业务种类包括实时业务(如话音和视频)和非实时业务(如数据)，由于各类业务服务质量(QoS)要求不同，GPRS网络有发生拥塞的可能，这将严重影响网络的服务质量，因此，必须采用有效的办法进行流量控制。流量控制就是通过对信源实施一定的控制策略使得用户的数据流量与网络资源相匹配。本文讨论GPRS环境下综合业务的流量控制。 本文主要分为两大部分。第一部分，首先综述了GPRS移动通信系统及其QoS的要求和结构。接着较为详细地介绍了GPRS网络的相关技术，主要包括网络单元，网络接口，传输平台，空中接口和协议等和GPRS系统的QoS分类、结构特性及其分类的性能要求和应用。针对GPRS网络中综合业务的问题，在这一部分中对其性质和分类作了比较详细的介绍。第二部分，重点讨论了GPRS中的网络监管算法，通过对GPRS中的综合业务的分析，本文提出了适用于GPRS网络综合业务的两种漏桶算法包括单速率漏桶算法和双速率漏桶算法。分析采用三种业务模型来仿真数据源，即非实时数据业务通常采用Poisson模型；GPRS网络中的实时分组话音则采用通—断(ON-OFF)模型，因为它是分句、分段或分帧传送的；GPRS中分组视频则采用离散状态，连续时间的生—灭Markov过程模型。通过流体流法的分析方法在理论上得出了实时业务和非实时业务的漏捅性能与输入业务统计参数及漏捅参数之间的关系。最后通过Matlab仿真的结果表明这两种算法保证了实时业务的服务质量，而且在总的业务流量不超出协议规定值的情况下，数据业务也获得了较高的信道利用率，通过选用合适的漏桶参数可以进行有效的控制。该算法能较好的满足GPRS的综合业务QoS要求。

目录

文摘

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第1章绪论

1.1选题的背景及意义

1.1.1 GPRS综合业务及其监管现状

1.1.2本课题的意义

1.2研究的内容及方法

1.2.1研究内容

1.2.2研究方法

1.3本文的结构、特色与创新点

第2章GPRS网络单元和协议规程

2.1 GSM网络

2.2 GPRS网络

2.2.1 GPRS网络单元

2.2.2 GPRS主要接口

2.2.3 GPRS传输平台

2.2.4 GPRS空中接口协议

2.3 GPRS中综合业务的分类

2.4 GPRS网络与外部数据网的连接

2.4.1 GPRS与外部网络通过IP规程连接

2.4.2 VPN在GPRS系统中的应用

2.5 GPRS的优势及存在的问题

2.5.1 GPRS的优势

2.5.2 GPRS存在的问题

2.6小结

第3章GPRS的服务质量(QoS)

3.1 QoS管理机制及其实现算法

3.1.1整形与监管

3.1.2调度算法

3.1.3接纳控制

3.2 GPRS中的QoS定义

3.3 GPRS服务质量指标

3.4影响GPRS QoS的因素

3.5小结

第4章GPRS中的综合业务漏桶算法

4.1概述

4.2业务模型

4.3传统的漏桶模型

4.4提高综合业务QoS的单速漏桶算法

4.4.1实时业务排队分析

4.4.2非实时业务排队分析

4.5提高综合业务QoS的双速漏桶算法

4.5.1实时业务排队分析

4.5.2非实时业务排队分析

4.6 小结

第5章仿真结果与分析

5.1单速漏桶算法仿真

5.2双速和单速漏桶算法的对比仿真

5.3漏桶参数性能分析

5.4小结

总结

参考文献

致谢

附录A读学位期间所发表的学术论文目录

附录B攻读学位期间所参加的科研项目