淺論淺談無線ｉｐ網(wǎng)絡(luò)中ｑｏｓ網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

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1、淺論淺談無線ＩＰ網(wǎng)絡(luò)中ＱＯＳ網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)　　論文關(guān)鍵詞:IP網(wǎng)絡(luò)；通信網(wǎng)絡(luò)；QOS；有線網(wǎng)絡(luò)　　　　論文摘要:無線IP網(wǎng)絡(luò)是通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢，它能支持不同業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量的要求?，F(xiàn)有QOS的技術(shù)大都是針對有線網(wǎng)絡(luò)的，要將他們應(yīng)用到無線網(wǎng)絡(luò)上必須要進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)?！　∫?、引言　　　　移動(dòng)通信和Inter的飛速發(fā)展，帶來了在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)都可以享用Inter業(yè)務(wù)的需求。根據(jù)UKARCGroup預(yù)測，無線Inter業(yè)務(wù)的用戶到2004年將達(dá)到7.5億戶，Inter用戶總數(shù)將達(dá)到10億戶。無線Inter的用戶將占Inter

2、用戶的大部分。因此新一代無線通信和Inter的有機(jī)結(jié)合產(chǎn)生的無線IP網(wǎng)絡(luò)是當(dāng)前國際上的研究熱點(diǎn)?！　　　《?、無線IP網(wǎng)絡(luò)和QoS的概念　　　　無線IP網(wǎng)絡(luò)一般是指無線終端接入IP網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)，例如S)和基站((BS)，基站充當(dāng)小區(qū)內(nèi)各MS與有線Inter網(wǎng)絡(luò)間的網(wǎng)關(guān)，使得各個(gè)MS可以無縫地接入核心網(wǎng)?！　‰S著Inter的迅速發(fā)展，Inter已由單一的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)向多業(yè)務(wù)承載網(wǎng)演進(jìn)，以前那種以Email、文件傳輸?shù)葹橹鞯膯渭兊臄?shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足用戶的需求，一些多媒體應(yīng)用如視頻點(diǎn)播、IP電話、遠(yuǎn)程教學(xué)不斷涌現(xiàn)。這些不

3、同的應(yīng)用需要有不同的服務(wù)質(zhì)量要求。QoS指網(wǎng)絡(luò)對業(yè)務(wù)性能要求的支持能力。這里的性能要求是特定于不同業(yè)務(wù)的，即不同的業(yè)務(wù)有不同的性能要求。對于通信網(wǎng)中的QoS，上述性能要求可以用性能參數(shù)來描述，例如:業(yè)務(wù)可靠性、時(shí)延、抖動(dòng)、吞吐量和數(shù)據(jù)丟失率等。　　　　三、QoS網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)分析　　　?。ㄒ唬㏎oS網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)　　從QoS的角度看，網(wǎng)絡(luò)是由主機(jī)、路由器、鏈路、策略服務(wù)器(policyserver)、　　帶寬管理器(網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的一種)構(gòu)成的?！　≈鳈C(jī)。主機(jī)上的應(yīng)用是收發(fā)流的主體。應(yīng)用在發(fā)送之前先向網(wǎng)絡(luò)提出流的QoS要求。　　

4、鏈路。鏈路是把數(shù)據(jù)傳送至遠(yuǎn)方的媒介。包括專用線，還有LAN,ATM網(wǎng)絡(luò)、無線網(wǎng)等，使用這些鏈路來實(shí)現(xiàn)QoS時(shí)，有一些特殊要求需要考慮。　　邊界/核心路由器。每個(gè)QoS區(qū)域的入口及出口的路由器稱作邊界路由器，除此之外的路由器稱作核心路由器。一般來說，路由器就是執(zhí)行流量控制。即執(zhí)行送出數(shù)據(jù)包順序的控制，或者選擇丟棄數(shù)據(jù)包，給每個(gè)流分別賦予被指定的QoS。而一般邊界路由器還設(shè)有接納控制和流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。接納控制用于當(dāng)申請QoS服務(wù)時(shí)，判斷該申請是否可以被接受。流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)用于確認(rèn)流入及流出QoS區(qū)域的流是否滿足事先指定好的

5、條件(平均輸入速率、最大速率、最大脈沖長度、最大數(shù)據(jù)包長度等)。如果符合條件，就進(jìn)入下一個(gè)流量控制階段。如果不符合，就將數(shù)據(jù)包整形至符合條件。　　策略服務(wù)器。代辦路由器的接納控制、資源準(zhǔn)備的部分。例如，向有QoS要求的用戶回答其是否有提出要求的權(quán)利，以及提出的QoS要求是否可以被接受。并且將管理服務(wù)準(zhǔn)備、資源準(zhǔn)備的信息，傳遞給每個(gè)路由器。它還負(fù)責(zé)將網(wǎng)絡(luò)管理員的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)用策略傳遞給每個(gè)路由器，例如指定分配給盡力而為服務(wù)流的數(shù)據(jù)傳輸率的大小等?！　捁芾砥鳌捁芾砥骺偸钦莆罩W(wǎng)絡(luò)的資源使用情況。每個(gè)路由器應(yīng)該具有向

6、帶寬管理器提供該路由器的資源量以及它的使用情況的信息的通信功能?！　。ǘ┞酚善鞴ぷ髟怼　≡跇?gòu)成QoS網(wǎng)絡(luò)的元素中，路由器是較為重要的一個(gè)部件。路由器的功能，本來只具有普通路由的作用，但為了執(zhí)行QoS功能，就在以前的路由器加上了三個(gè)功能；接納控制機(jī)構(gòu)、流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、流量控制機(jī)構(gòu)。本文從數(shù)據(jù)平面和控制平面兩個(gè)方面來研究?！　?、數(shù)據(jù)平面　　直接在用戶數(shù)據(jù)包里加入QoS控制。它分為以下幾個(gè)方面　?。?）流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)　　設(shè)置在每個(gè)路由器的輸入輸出端口。輸入數(shù)據(jù)包按照流分類，分別檢查是否滿足被指定的流的特性。如果滿足，就

7、讓它通過。如果不滿足，就按照流量調(diào)節(jié)的框架處理。作為處理的例子有丟棄、延遲、標(biāo)記等?！　。?）轉(zhuǎn)發(fā)　　這個(gè)功能可以是普通路由器的操作。參照每個(gè)數(shù)據(jù)包的包頭內(nèi)的發(fā)送目的地和路由器內(nèi)的路由選擇表，選擇路由器的輸出端口，并向端口傳送。但是現(xiàn)在的Inter路由協(xié)議都采用單個(gè)測度(如跳數(shù)、成本)來計(jì)算最短路由，沒有考慮多個(gè)QoS參數(shù)的要求。因此我們可以考慮采用不同與以往路由策略的QoS路由來滿足業(yè)務(wù)的QoS要求。QoS路由根據(jù)多種不同的度量參數(shù)(如帶寬、成本、每一跳開銷、時(shí)延、可靠性等)來選擇路由。它包括三個(gè)主要功能:鏈路狀

8、態(tài)信息發(fā)布，路由計(jì)算和路由表存儲(chǔ)。QoS路由的主要目標(biāo)是為接入的業(yè)務(wù)選擇滿足其服務(wù)質(zhì)量要求的傳輸路徑，同時(shí)保證網(wǎng)絡(luò)資源的有效利用。QoS路由能夠滿足業(yè)務(wù)的QoS要求，同時(shí)提高網(wǎng)絡(luò)的資源利用率。但是QoS路由的計(jì)算十分復(fù)雜，增加了網(wǎng)絡(luò)的開銷。（3）流量控制機(jī)構(gòu)　　將從路由器內(nèi)的多個(gè)輸入端口向特定的輸出端口傳送的數(shù)據(jù)包按流或DS字節(jié)分類，使得每個(gè)流或流的集合都滿