基于ngn体制的窄带通信网络接纳控制的研究与实现

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1、第一章绪论1第一章绪论1.1研究背景和意义1.1.1研究背景现有通信网络业务功能与底层传输技术紧密结合，控制功能与承载能力、呼叫/会话以及应用/业务耦合较为紧密；资源接纳控制功能没有独立的功能实体，对网络传输资源使用情况的统计，对网络传输资源使用的控制，对网络拓扑的计算与服务质量（QoS）路由的选择等资源接纳控制相关功能分散到了网络管理软件、交换传输设备（交换机）等实体中实现，有的功能甚至不支持，无法为用户提供一致的业务传送传送体验，也没有为应用终端提供统一的全网资源的统一调度使用界面，使用上存在

2、一定的局限性。随着通信网络技术的发展，出现了下一代网络（NGN）的概念，国际电信联盟（ITU）、欧洲电信标准委员会（ETSI）等国际标准组织推出了一系列相应的标准，定义NGN网络架构，描述实现框架，而资源接纳控制技术在各标准组织提出的标准体系中均占据了十分重要的地位，以国际电信联盟的标准比较具有代表[1]性。国际电信联盟提出的NGN相关标准，定义了资源接纳控制的框架，适用于分组网络，控制和承载分离，控制管理功能从传统的集中于网络向网络的边缘和[2]用户终端转移，能够更加有效的控制通信资源，提高用户

3、业务的QoS的保障能力，改善用户的业务体验。NGN系统中网络分为服务层、传送层。服务层通过与终端交互获取业务信息，进行应用层传输需求提取，将应用层传输需求提交给传送层，由传送层进行应用层传输需求到网络层传送需求的映射，并根据用户授权情况、当前网络资源使用情况、网络层传送需求情况进行决策，将决策结果通过服务层反馈给终端，传送层同时提供传送保证。传送层的资源接纳控制子功能在上述过程中起到了至关重要的作用，完成资源管理分配的决策，并进行传送功能具体使用的QoS方法的控制，该子功能即为本论文研究的对象。本

4、论文在NGN技术体制框架下，着重研究资源接纳控制在专用的窄带通信网中的可实现性和具体实现方法，达到提高系统的QoS保障能力的目的。1.1.2研究意义1.1.2.1探索技术标准的实现技术国际电信联盟对于提出了多协议标签交换（MPLS）网络的分布式资源接纳2基于NGN体制的窄带通信网资源接纳控制究与实现[3][4]控制（RACF）和集中式RACF两种体系架构，但是对于具体实现支撑方法，未有明确的方案，同时对于MPLS之外的网络体系框架也没有相应的标准定义，所以需要针对网络具体情况进行研究，结合网络交换

5、路由设备QoS支持能力，网络管理框架等具体技术情况，进行研究设计实现。1.1.2.2解决窄带通信网支持资源接纳控制的关键技术问题某专用通信网络系统与一般民用电信网在使用需求、QoS需求、网络部署方式、网络承载能力等各方面存在差异，对资源接纳控制机制的需求也就不同，由此决定了不能照搬ITU标准中的RACF或ETSI标准中资源接纳控制子系统（RACS）的实现，而需要根据专用通信网络的特点研究适用的资源接纳控制机制。主要具体区别如下：1)网络部署方式不同：民用电信网络一般采用固定分级部署，没有快速展开要

6、求；某专用通信网络系统部署一般采用无中心无等级栅格状网络，需要支持快速展开。需要考虑采用分布式决策等方法适应专用网络的部署方式。2)网络承载能力不同：民用电信网络广泛采用光纤等高速传输链路；专用通信网络采用多种传输链路，包括大量的无线信道，要求控制管理协议开销更小，并且支持网络链路资源可变的管理。要支持细化到面向业务流的控制技术，适应专用网络的承载能力。3)抗毁独立工作能力要求不同：民用电信网络设施固定部署，且一般采用备份方式保证连续工作能力；而某专用通信网络要求具备较强的抗毁能力，在部分设施损坏

7、的情况下，能够继续工作，最大限度保证网络服务能力，能够对底层网络的传输能力自动识别，具备自动调整管理能力。采用基于策略的决策技术，动态适应网络的变化情况，增强系统的抗毁能力。4)业务分布特征不同：民用电信网络业务分布相对比较均匀，某专用通信网络特定时段业务猝发性更强，更集中，资源接纳控制子系统的管理机制要能适应该业务分布特征。支持资源动态感知，快速适应业务的发生，在资源不足时，保证高优先级的业务传送质量。5)业务传送需求识别方法不同。专用通信网存在无连接的分组业务，对传送的优先级和可靠性很高，同时

8、无法采用传统意义的地址标识进行识别，要依赖于该类分组数据的应用层字段的识别，因此传送需求识别技术也是该专用通信网络资源接纳控制实现方式研究的一个侧重点。在ITU-T标准NGN框架下的资源接纳控制技术体制主要基于民用电信网设第一章绪论3计，不能照搬用于专用通信网络，要为专用通信网提供业务的关口控制以及端到端QoS保障能力，需要针对专用通信网的部署方法、承载能力、抗毁需求、业务分布特征、传送需求提取等具体网络特征研究适用的资源接纳控制机制；专用通信网络的上一代网络具备一定的网内QoS能