在下一代網(wǎng)絡里(NGN)，整個網(wǎng)絡體系的主干是支持不同接入技術(shù)的P網(wǎng)絡，這個主干通過融合不同接入網(wǎng)絡技術(shù)的各類網(wǎng)關(guān)連接。從終端的角度來說，移動用戶無論在何時、何地、具有最好服務質(zhì)量(QoS)要求的何種服務都能連接上，從這些方面可以看出NGN的核心管理是復雜的。在不久的未來，移動用戶將能接人不同的電信應用，包括基本的語音呼叫、網(wǎng)頁瀏覽和電子郵件、在線數(shù)據(jù)流、實時視頻會議、交互的網(wǎng)絡游戲等。所有的這些應用需要指定的QoS需求，例如語音流量對包丟失、包時延和抖動很敏感。在NGN里，多種接入網(wǎng)絡的存在將保證所有應用的QoS，例如當網(wǎng)絡條件變化時，應用將直接轉(zhuǎn)交給另一個較好的接入網(wǎng)絡。盡管終端時刻具有好的連接，甚至在不同網(wǎng)絡之間漫游仍然保持同最好網(wǎng)絡的無縫連接，然而這種連接要依賴于一些應用的因素：個人的喜好，設備性能，應用的QoS的需求，可用網(wǎng)絡資源和網(wǎng)絡覆蓋。
目前對于NGN的無縫端到端QoS體系，有許多的建議和方案來融合不同類的網(wǎng)絡技術(shù)以支持核心架構(gòu)對于QoS參數(shù)的管理和監(jiān)測，保證在移動環(huán)境里以最好的資源滿足應用。這些方案大多是基于網(wǎng)絡分類的區(qū)分服務，每個網(wǎng)絡QoS類別的端到端保證被描述為時延、抖動、丟包率和帶寬可用性。這些體系為服務類別協(xié)定部署策略，就像在終端和服務商之間簽定協(xié)約來保證指定的服務類別規(guī)范，而服務類別規(guī)范決定了指定應用的QoS需要預留的資源。每個級別的QoS管理和監(jiān)測對于核心和接入級別的網(wǎng)絡是一種重要的管理方式。
筆者提出具有動態(tài)接人選擇的QoS管理體系，允許終端時刻以最好的網(wǎng)絡接人技術(shù)連接，而且這個建議結(jié)合了具有多鏈路體系來支持動態(tài)網(wǎng)絡選擇的端到端QoS體系，使得終端具有最合適的QoS。
1.相關(guān)工作
一些研究已經(jīng)開展來解決在IP網(wǎng)絡里提供QoS管理方案，從這些提出的QoS體系可以得出評價融合不同類接入網(wǎng)絡QoS管理體系的一個標準：QoS體系應該能管理和監(jiān)測在域內(nèi)和域間管理層次的QoS要求，這就意味著在接人層和核心層的管理；這個體系應該提供一個融合的和完整的怎樣在多種不同類域詳盡地遞送的建議；從服務商角度來看，這個方案應該考慮業(yè)務的相關(guān)方面，如服務商，內(nèi)容提供者，網(wǎng)絡提供者和終端，因此方案的設計應該支持整個服務業(yè)務鏈；這個方案應該優(yōu)化而不應考慮終端請求的一些信令處理流程；預留的QoS資源和流量監(jiān)測應該實時地動態(tài)支持，允許為了網(wǎng)絡資源的優(yōu)化分配自動配置和資源調(diào)整，以得到終端的滿意和網(wǎng)絡運營者的利益最大化。
2.具有網(wǎng)絡選擇性的端到端QoS體系
目前的NGN QoS管理體系大部分缺少網(wǎng)絡選擇的核心模塊和從多個不同類網(wǎng)絡選擇最好網(wǎng)絡來滿足終端QoS要求的連接終端動態(tài)配置。本文提出的核心解決方案QoS體系，能監(jiān)測網(wǎng)絡資源、為終端激發(fā)的應用和任何QoS服務預留的資源，并具有從多個不同類網(wǎng)絡選擇最好接入網(wǎng)絡的能力。
(1)QoS體系元素
幾個接入網(wǎng)絡是通過核心網(wǎng)絡連接的，其核心網(wǎng)絡是相互連接的多鏈路網(wǎng)關(guān)(MLG)，接人網(wǎng)絡通過接人路由器連接，而管理域同其它域由邊界路由器連接。這個體系中的元素及其功能如下：在每個接入網(wǎng)絡里，移動終端通過接人路由器連接到網(wǎng)絡，且每個移動終端能以直接或間接方式請求QoS資源到達網(wǎng)絡；QoS代理是一個在可用資源之間執(zhí)行接人控制和管理網(wǎng)絡資源的模塊以最大化運營者的利益，核心網(wǎng)絡的QoS代理(CNQoSB)管理同其它管理域通信的核心資源，避免網(wǎng)絡擁塞和保證骨干網(wǎng)絡運行；基本的QoS是接入網(wǎng)絡固有性提供的，而更高級的是由核心網(wǎng)絡的服務提供平臺支持的；在接入網(wǎng)絡里，為了在多媒體會話期間提供有效的服務和控制而部署的多媒體服務代理(MMSP)，在已知可用服務和可用網(wǎng)絡資源的情況下，接入網(wǎng)絡QoS代理(ANQoSB)和MMSP都能向多媒體流提供足夠級別的QoS；在域的級別上，QoS由基于網(wǎng)絡管理系統(tǒng)的策略來提供，并通過ANQoSB代理傳到不同接入網(wǎng)絡的接人路由器，為了鑒權(quán)和計帳，在每個域要有鑒權(quán)、授權(quán)、計帳、審計服務器(A4S)。
(2)QoS級別
每個網(wǎng)絡的QoS保證端到端的QoS，并用如時延、抖動和包丟失等參數(shù)來描述。參考ITU-TY，這里主要考慮四種網(wǎng)絡服務級別：會議、商務、流和盡力服務。網(wǎng)絡服務通過兩個參數(shù)來描述，首先是服務QoS級別，其次是預留帶寬。服務級別的定義符合區(qū)分服務網(wǎng)絡體系的，同時應該有一個映射機制將QoS參數(shù)映射成網(wǎng)絡QoS參數(shù)，這種影射可以在QoS客戶端、高級的路由機制或MMSP完成，這依賴于信令的策
略。
3.提出的系統(tǒng)體系功能和流程
針對QoS管理提出的系統(tǒng)體系遵循如下的流程：
(1)從移動終端側(cè)觸發(fā)QoS多媒體的要求；
(2)呼叫端的MMSP將詢問直接與接入網(wǎng)絡連接的ANQoSB；
(3)ANQoSB將需求傳給接入路由器(AR)，接入路由器再傳給CNQoSB；
(4)因為CNQoSB已經(jīng)公布了整個網(wǎng)絡資源和網(wǎng)絡QoS參數(shù)，CNQoSB將決定哪個是最適合呼叫需求的網(wǎng)絡；
(5)CNQoSB將封裝這個利用最合適網(wǎng)絡連接終端的需求送達多鏈路層網(wǎng)關(guān)(MLG)；
(6)MLG解封這個包并構(gòu)造內(nèi)包送達對于終端請求最合適接入網(wǎng)絡的接人路由器；
(7)對于終端請求最合適接人網(wǎng)絡的A4S，鑒權(quán)終端請求，然后以最好的網(wǎng)絡連接的呼叫者和被呼叫者之間的多媒體線程就建立了；
(8)呼叫者接入網(wǎng)絡的QoS代理同被呼叫者接入網(wǎng)絡的QoS代理就在它們之間建立服務的QoS要求進行協(xié)商；
(9)呼叫者和被呼叫者之間的通信線程隨著它們之間觸發(fā)服務或應用的QoS要求而建立。具體的流程見圖1。
圖1 QoS管理體系流程
4.理論分析和體系優(yōu)勢
構(gòu)建提供區(qū)分服務的全IP包體系有許多難題，對于每個問題應該有合適的解決方式。本節(jié)主要分析上述體系對于這些問題解決的合理性。
(1)具有QoS保證的切換自動配置
不同類網(wǎng)絡之間終端的移動性是一個很大的難題，這主要源于QoS的變化。在上述體系里，快速切換技術(shù)應用于當無線信號質(zhì)量下降或不滿足連接目前接入網(wǎng)絡路由器時。終端將通過一個轉(zhuǎn)交地址開啟同鄰近信號較好路由器的協(xié)商，并且切換協(xié)商開始時仍保持目前的通信。這個通信信息在目前的接入路由器和QoS代理與新的接人路由器和QoS代理之間是可以交互的，然后新的QoS代理利用這個信息驗證可利用資源并配置新的接人路由器完成切換。
(2)預留域內(nèi)域間級別的資源
因為不同的應用將產(chǎn)生在速率、丟包、突發(fā)、包時延等特性不同的流量，因此對于每個域，不同應用的信息應該能夠交換。同時網(wǎng)絡運營者需要整個體系解決擁塞，所以整個方案考慮整個網(wǎng)絡體系控制擁塞是很重要的，可以采取一些方法避免擁塞和充分利用網(wǎng)絡：配置網(wǎng)絡資源時考慮不同用戶的各種應用要求；對于端到端QoS用QoS代理利用網(wǎng)絡資源實現(xiàn)核心資源管理，這是在QoS代理應該知道需求和所有鏈路的目前利用情況的基礎上實現(xiàn)的；分配每個終端的QoS級別并基于此限制進入接入路由器的流量。
(3)智能網(wǎng)絡選擇
網(wǎng)絡選擇是基于最高的QoS實現(xiàn)的，這個QoS滿足終端的需求并利用不同類連接網(wǎng)絡，這是為了利用網(wǎng)絡以及避免擁塞在終端請求和最大化網(wǎng)絡運營者利益之間的平衡，這依賴于核心和接入網(wǎng)絡QoS代理以及應用在核心和接人路由器上的策略管理。當終端在不同網(wǎng)絡之間漫游時，智能網(wǎng)絡切換在移動環(huán)境里也起著重要的作用。
5.結(jié)束語
本文提出了結(jié)合QoS預留和網(wǎng)絡選擇的核心管理體系，并按步驟演示了利用最好的網(wǎng)絡資源以最好的QoS連接建立多媒體線程。網(wǎng)絡選擇是自動完成的，這是由于接入網(wǎng)絡和核心網(wǎng)絡里QoS代理的作用，以及核心骨干網(wǎng)絡里的MLG，同時連接不同網(wǎng)絡的邊界路由器、接人域路由器技術(shù)也起到了重要作用。
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本文標題：基于終端QoS要求的網(wǎng)絡選擇優(yōu)化
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