QoS控制技术在UMTS环境下应用问题的研究

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[33]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。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：缩略词

声明

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