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随着通信网络转型和增长,分组传送网(Packet Transport Network,PTN)成为了新的发展方向,QoS(Quality of Service)机制作为PTN网络中最重要的技术之一,可以保证用户要求的业务质量,使其丢包率、延迟、抖动和带宽都能满足一定的要求。QoS机制中最主要的两个技术是流分类和队列管理机制,其目的是将优先级不同的报文区分开,然后保证高等级的业务优先发送。本课题通过在网管项目测试中发现队列管理机制目前存在的问题,即QoS的队列机制可以通过监控网络队列长度来避免网络发生拥塞,但同时也会引发网络丢包过多和抖动过大问题。所以本课题针对这些问题,对PTN网络QoS中的队列机制进行深入分析,在WRED(Weighted Random Early Detection)等算法的基础上提出了一种队列管理机制改进算法,以提高网络通信质量。本文分为三大部分:首先根据项目中发现的问题对QoS技术及其队列管理机制进行分析,重点研究WRED等算法,在满足网络时延要求的前提下,针对队列管理机制的随机丢包策略,引入了一个阈值,减小参数敏感性,避免了在网络发生拥塞之前突然丢包而导致网络性能降低的情况,同时引入非线性丢包方法,减小了丢包率,降低了网络拥塞的可能性。其次,为了满足VoIP、IPTV等新兴业务对网络服务的高要求,对队列管理机制的区分式服务算法中的不同优先级所对应的丢弃范围进行调整,增大高优先级业务的丢弃下限,降低其丢包率,使高优先级业务得到优先服务,以满足不同等级的业务需要。最后,将改进的随机丢包策略和区分式服务算法进行融合,构成新的队列管理机制,通过获取经过节点报文的优先级,根据区分式服务改进算法确定不同优先级业务的丢弃下限,同时根据随机丢包策略改进算法引进超大阈值,减小参数敏感性,通过监控网络平均队列长度的大小进行回馈,采用非线性丢包方法来减小了丢包率,降低了网络拥塞的可能性,提高了网络的通信服务质量。为了验证队列管理机制改进算法的可行性和优越性,通过采用NS2软件对队列管理机制改进算法进行仿真分析,将改进的算法与现有的WRED_gentle算法进行比较,从业务的端到端丢包率、链路吞吐量、抖动等方面对改进算法的可行性和实用性进行了验证。