voip网络资源配置算法的-研究 (1)

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1、南京邮电大学硕士学位论文第一章绪论1．1课题研究背景由于业务和技术的驱动，网络需求不断增长，现有的电信网已不能完全满足业务发展的需求。考虑到新的电信环境的变化，包括开放的竞争环境、多样化的市场运作、数据业务量的激增、用户对于多媒体业务以及业务移动性的需要，ITU认为有必要引入下一代网络(NGN．Next6eneratiOr]Network)的概念。2004年2月ITU—TSGl3会议经过激烈的辩论，给出了NGN的定义：NGN是～个分组网络，它提供包括电信业务在内的多种业务，能够利用多种带宽和具有QoS能力的传送技术，实现业务功能与底层传送技术的分离：它提供用户对不同业务提供商网络的

2、自由接入，并支持通用移动性，实现用户对业务使用的一致性和统一性。伴随着NGN的引入，IP成为核心网络的基础技术，世界各国的运营商基于IP网络已经开发出多种多样的新业务，IP网正在从当初单纯传送数据向可传送数据、语音、活动／静止图像的多媒体网络转变。全球信息网络以IP为主导技术的演进方向已成为业界的共识，IP已无可争议地成为信息网络的主流技术。fu是，传统IP网络的设计思想是为所有人、所有应用提供平等的服务，因此它只能提供单一的Best—effort服务，无法保证时延、时延抖动、分组丢失率等对于电信级业务来说至关重要的服务质量。九十年代前期占主导地位的ATM虽然有一整套完整的QoS机

3、制，但是它是面向连接的技术，尽管可以借鉴，却无法简单地移植到无连接的IP网络中。因此，如何在IP网络中提供多业务QoS保证的闽题已成为信息业界的热点研究课题。本论文就是研究在下一代网络中，基于IP技术传送话音业务，如何最优分配网络资源以确保业务的QoS。影响话音业务QoS的主要因素有延迟、抖动、带宽和丢包率，越大的带宽就会提供越好的话音质量，如果网络没有拥塞，延迟和抖动就小。因此，有一种观点认为可以用过量资源配置(overprovisioning)的方法来解决服务质量问题，即用充分的带宽来换取所需的QoS。这是因为近年来大容量光纤传输系统和高速路由器的成功开发，特别是DWDM技术的

4、突破性进展，使IP网络的带宽有了前所未有的增长。但是随着网络资源需求的快速增长，IP应用需求的扩张以及市场竞争的日趋激烈，我们仍然不得不面对网络拥塞的问题。这种单纯依靠增加网络带宽的思路是不可行的，必须深入研究解决网络资源的优化分配，以避免无南京邮电大学硕士学位论文第‘章绪论节制的网络扩容。流量工程(TrafficEngineering)是IPQoS的重要技术，它是控制流量怎样流经Internet网络以优化资源利用和网络性能的过程，是IP网络中所有与性能评估优化相关的工作。它涵盖了多种技术和科学原理，如业务流测量、流量描述、建模和Internet流量控制等。其核心问题一是根据网络承

5、载业务量的预测对网络资源分配进行优化配置，提高网络资源的利用率：二是根据实际流入的网络业务量对资源分配和业务请求进行动态控制。所以，只有合理分配网络资源，采取切实可行的流量工程技术均衡网络负荷，减少可能的网络拥塞，才能保证各类应用的服务质量。因此，有必要针对IP网络环境，深入研究在确保业务服务质量(QoS)的前提下，如何合理配备网络资源，以提高资源的利用率。1．2IPQoS的研究现状从90年代初开始，人们就对IP网络中支持多种业务QoS保障的理论及实践进行研究，尤其是近十年来有关研究进展异常迅速。这些成果已大量地反映在IEEEINFOCOM每年的会议论文集和IETFRFC标准草案及

6、DRAFT工作文件中。国际上研究IP网络OoS技术的主要组织有IETF、ITU—T、Internet2、EU(IST研究项目)、ETSI和IEEE等。IETF◆综合服务(IntServ)[4]模型：使用资源预留(RSVP)[5]协议。这一模型的思想是“为了给特定的客户数据流提供特定的QoS，要求路由器必须能够预留资源，同时应保存该流的状态信息”。综合业务模型的优点是能够提供有绝对保证的QoS。RSVP运行在从源端到目的端的每个路由器上，并要求路由器监视每个流，防止其消耗的资源高于预留的资源。该模型的缺点主要有：伸缩性不好、对路由器的要求高、不适于在大规模网络中应用。◆区分服务(Di

7、ffServ)模型：怕1引入了区分服务(DS)和逐跳行为(PHB，Per-HoDBehavior)的概念。通过对数据包Ds字段的不同标记，以及基于Ds字段的处理，能够提供不同的服务等级。因此，区分服务本质上是一种相对优先级的服务策略。该模型的优点是实现简单，比较复杂的分类、标记、管制和整形操作都集中在网络边缘完成，核心路由器只需f札靠邮电大学硕士学位论文帮‘章绪论要根据类别执行相应的PHB剐可，因此实现和部署比较容易。但是它并不能严格保证业务的QoS指标。r71◆多协