全IP无线移动网络中QoS保证机制——基于信令预测优先级排队的资源预留

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在过去的几年中,InternetProtocol(IP)成为关注的热点,人们认为它是下一代网络的关键技术,下一代网络的一个关键技术是全IP。保证服务质量(QoS)是互联网研究中最重要的问题。为了解决IP网络的QoS问题,IETF引入了两种框架,即综合服务(Intserv)和区分服务(Diffserv)。资源预留协议(RSVP,ReSourceReservationProtocol)是综合服务中最常用的信令协议,是由接受端发起的,它对基于流的QoS请求进行端到端的资源预留。但是在无线移动网络中,由于移动主机的参与,该方法不能直接使用,需要作修改。由于用户的移动性,无线网络中提供QoS要比在有线网络中复杂得多。主机移动性对实时应用的QoS参数有重要的影响。实时服务的QoS参数主要为分组延迟,分组丢失率和延迟抖动。当移动主机位置改变时,数据流的路由改变了,那么分组延迟可能会改变,因为新的路由上的路由器会获得不同的路径长度和不同的排队延迟。无线网络中,为了得到更多的系统容量而使用了小型的蜂窝。这种实现使得切换更频繁了,QoS的保证更困难了。 在全IP移动网络中,在进行切换的时候,为了保证QoS需要提前进行资源预留,否则将无法及时保证所需要的带宽等资源。为此,本文提出了微移动协议和RSVP相结合的模型,讨论了一种RSVP路径重路由机制,它通过在每次切换时,在交叉路由器处重路由RSVP分支路径,就能最小化切换资源预留延迟和信令开销,从而使得切换服务退化最小化。并在此基础上提出一种无线链路上RSVP资源预留中动态的资源分配方案。它能够对正在进行的流保证统计保证切换成功率。然而,当有多个移动主机进行切换的时候,为了有效的利用资源,可能无法对它们同时进行资源预留,这时就需要对它们进行优先级排序,这样就可以有效的保证资源预留。现在的文献中很少有关于这个问题的讨论。本文认为这时可以有多种选择方法,比如对进行切换的移动主机行随机选择。有文献提出了信令预测优先级排队(SPPQ,SignalPredictionPriorityQueuing)来进行切换的优先级排队,本文对该方法进行了改进,以对移动主机资源预留进行优先级排序,这样不仅可以有效地预测切换,而且还能有效的预留资源,实现微移动和RSVP的有机结合,更好的保证切换时的QoS。
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