3GPP IMS中基于策略的QoS架构的研究

摘要

随着3G业务的发展，人们要求网络能够提供数据、语音、图像、视频等移动多媒体业务。为了满足这种要求，关键之一是要解决多媒体业务端到端服务质量(QoS)保证的问题。3GPP在UMTSR5版本中引入了IP多媒体子系统(IMS)作为通用移动通信系统分组交换(PS)域的扩展，并利用IMS在PS域支持基于IP承载的传统话音业务和其他多媒体新业务类型。建立合理的QoS架构，实现基于IMS的混合多域QoS控制是解决未来复杂型网络服务质量的基础。 本论文首先从IMS基于策略的QoS模型出发，研究了IP多媒体会话过程中与QoS控制有关的功能实体及关键机制，指出了目前IMS中QoS控制方案的局限性和存在的问题。 其次，深入研究了基于策略的QoS控制机制的实现方案，并详细地分析了端到端IP多媒体会话的QoS信令机制。 最后，论文在通用移动通信系统(UMTS)基于策略的服务质量(QoS)机制的基础上，引入服务等级协商并对COPS(CommonOpenPolicyService，公共开放策略服务)协议进行扩展，提出一种面向混合多域复杂型网络的端到端QoS架构，以完成自适应网络资源配置和QoS协商。 并针对混合多域复杂型网络，设计了基于策略的端到端QoS架构信令流程，给出了相应仿真方案的设计。 该架构既保障了会话的QoS要求，更利于网络间QoS参数的智能配置和自适应协商，最终在全网范围内保障业务的端到端服务质量。

目录

文摘

英文文摘

声明

中英文关键词

第一章 绪论

1.1 3G业务及其发展

1.1.1 3G业务的发展

1.1.2 IP多媒体子系统(IMS)的引入

1.2 IP多媒体子系统(IMS)概述

1.2.1 IMS体系结构

1.2.2主要功能实体

1.2.3 IMS的特点

1.3 IMS中基于策略的QoS架构研究背景

1.4 本章小节及论文后续安排

第二章 QoS原理及研究现状

2.1 QoS的概述

2.1.1 QoS的定义

2.1.2 QoS的描述

2.1.3 QoS的关键指标

2.2 OoS机制原理

2.2.1 QoS的提供机制

2.2.2 QoS的控制机制

2.2.3 QoS的管理机制

2.3 IP QoS主要体系结构及其实现机制

2.3.1 综合服务模型和资源预留协议(IntServ/RSVP)

2.3.2 区分服务模型DiffServ

2.3.3 多标签交换

2.3.4 端到端QoS

2.4 QoS研究现状

2.4.1 研究QoS的推动力

2.4.2 QoS研究现状

2.5 本章小结

第三章 基于策略的QoS架构的研究

3.1 基于策略的网络管理概述

3.1.1 策略管理系统

3.1.2 策略规则

3.1.3 基于策略的QoS管理必要性分析

3.2 基于策略管理的相关协议

3.2.1 LDAP协议

3.2.2 COPS协议

3.3 UMTS中与QoS相关的功能实体

3.3.1 GPRS网关支持节点GGSN

3.3.2 GPRS服务支持节点SGSN

3.3.3 分组数据协议PDP

3.4 3G UMTS中的QoS机制分析

3.4.1 UMTS网络的业务分类与QoS等级

3.4.2 UMTS网络端到端QoS分层模型的研究

3.4.3 UMTS承载服务的QoS管理功能

3.4.4 UMTS网络中QoS策略的分析

3.5 本章小节

第四章 IMS中基于策略的QoS管理架构

4.1 IMS中基于策略的QoS构架

4.1.1 IP承载服务管理器(IP BS Manager)

4.1.2 翻译/映射功能

4.1.3 UMTS承载服务管理器(UMTS BS Manager)

4.1.4 策略决策功能(PDF)

4.1.5 GGSN 中的策略执行点(PEP)

4.1.6 Go接口

4.1.7 Gq接口

4.1.8 IP承载层/应用层的绑定机制

4.2 目前IMS中QoS架构方案的局限性分析

4.3 IMS 中基于策略的QoS架构设计思想

4.4 IMS中基于策略的QoS管理架构的研究

4.4.1 对等式QoS策略架构

4.4.2 分层式QoS策略架构

4.4.3 对等式架构与分层式架构的比较

4.4.4 多域复杂型网络QoS策略架构

4.5 本章小节

第五章 基于IMS的混合多域QoS策略架构方案

5.1 引入服务等级协商架构

5.1.1 SLA的引入

5.1.2 SLS介绍

5.1.3 服务等级协商的必要性分析

5.1.4 服务等级协商架构

5.2 COPS协议的扩展设计

5.2.1 采用COPS协议进行服务等级协商的原因分析

5.2.2 COPS-SLS模型

5.2.3 COPS-SLS的协商

5.2.4 COPS-SLS协议消息与状态机的设计

5.3 采用COPS-SLS的QoS网络架构方案

5.3.1 基于COPS-SLS的QoS策略实体组件设计

5.3.2 基于COPS-SLS的域内QoS协商架构设计

5.3.3 基于COPS-SLS的域间QoS协商架构

5.4 基于IMS的混合多域端到端QoS策略架构

5.4.1 网络参考模型设计

5.4.2 端到端QoS策略架构信令流程设计

5.5 仿真方案的设计

5.5.1 仿真的必要性分析

5.5.2 仿真方案设计

5.5.3仿真观测的数据

5.6方案的定性分析

5.7本章小节

第六章 总结与展望

6.1 论文总结

6.2 进一步研究的主要内容

附录 缩略语

参考文献

致 谢