光纤到户网络中基于用户体验度的带宽分配方法研究

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目前,在FTTH网络之上主要有三大业务,分别是宽带上网业务、IPTV视频业务和VoIP话音业务,这三种业务之间是相互隔离的。然而,在宽带上网业务中,用户的应用,比如在线视频、文件下载和视频聊天等等,会相互抢占带宽,导致网络拥塞和用户体验度下降,这时,用户想要去改善某个应用的体验度,网络业务控制器却无法知道用户的想法,从而导致网络业务控制器无法根据用户对某个应用的体验度需求,来动态地调整该应用带宽的问题,本文称这个问题为“基于用户对应用体验度的带宽分配问题”。针对这个问题,本文提出了基于“甜点”的带宽分配方法。其中“甜点”是一个特定的带宽数值,当应用的带宽大于该数值时,它的用户体验度随着带宽的增加而十分缓慢的增加;当应用的带宽小于该数值时,它的的用户体验度随着带宽的下降而急剧下降。基于“甜点”的带宽分配方法要求网络业务控制器动态地根据用户的请求,来保证特定应用的带宽大于其“甜点”,以提高用户对特定应用的体验度。本文采用软件定义网络(Software-Defined Networking, SDN)技术实现了在FTTH网络中基于“甜点”带宽分配方法的原型系统。其中主要包含两个方面的工作,一是采用软件工程技术实现了用户向宽带远端接入服务器(Broadband Remote Access Server, BRAS)提交请求的工作流程,二是采用SDN技术实现了根据用户请求来保证特定应用带宽的功能。采用SDN技术的主要原因:负责管理和控制用户宽带接入的BRAS不具备动态地根据用户的请求来保证特定应用带宽的功能,而SDN技术为我们提供了一种工具去区分用户不同的应用,并且动态地为某个应用提供带宽保证,可以使该应用的带宽大于其“甜点”值,从而保障用户对该应用的体验度。因此,本文采用SDN技术拓展BRAS的功能,来实现根据用户的请求保证特定应用的带宽,以提高用户对该应用的体验度。
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