随着计算机网络技术的发展，网络上涌现出了大量的多媒体应用，传统的提供“尽力而为”服务的网络，没有良好的服务质量保证，越来越不能满足这些应用对于服务质量的要求，而我们期望的网络是能够提供“可预期”的端到端的服务质量保证。尽管目前提供QoS服务的方案多种多样，比如综合服务IntServ和区分服务DiffServ体系结构，以及多协议标记交换MPLS技术，资源预留协议RSVP等等。然而，这些模型和技术，都没有有效的实现端到端的QoS保证。服务覆盖网络SON (Service Overlay Network)的概念作为一种可以解决端到端的服务质量(QoS)方式被提了出来。它是一种建立在较高层网络协议之上的、由第三方服务提供者经营的，以向终端用户提供QoS保证的增值服务为目的的覆盖网络。这种网络与底层基础设施设备分离，使得跨域的端到端服务质量保证成为可能。SON的健康运作建立在良好的商业关系基础之上。一方面，SON服务提供商通过实现承诺的QoS服务来吸引用户获得收入；另一方面，SON需要向底层网络购买一定QoS保证的带宽而支出成本。综合平衡这两方面的目标，QoS保证的带宽提供模型将是一个非常好的解决方案，并且具有广泛的应用。国内外学者对于带宽提供问题作了大量的研究工作，但是在现有的大多数的研究中对于QoS需求的量化是基于网络链路利用率这一因素的，很少考虑到网络流量等其他因素的影响，而且往往只针对一条链路来进行带宽提供的研究，模型的研究很少。服务覆盖网QoS保证的带宽提供问题目的就是：对于特定的SON网络片段，已知网络流量需求，求出网络中每条链路至少需要提供多少带宽才能保证用户端到端的QoS需求。因此有两个问题需要解决：一个是如何将一定的网络流量需求分配到各条链路上；另一个是对于用户的QoS需求需要提供多少的带宽保证，也即QoS需求与带宽保证之间的映射关系。网络配流问题最初起源于交通运输和交通分配中，但是由此问题所形成的一系列的网络配流方法和技术可用于其他的许多方面。网络配流有两个基本的模型：用户平衡（User Equilibrium）配流和随机用户平衡配流（Stochastic User Equilibrium,通常简称SUE）。由于SUE配流问题相对于UE问题更具有普遍性且更符合SON实际情况，因此本文创新性的将SUE配流理论应用到SON网络的配流中，以得到平衡状态下各条链路的流量分布。本文综合考虑SON网络流量特征、链路速度、QoS需求等影响因素，在基于随机用户平衡配流的基础上，使用概率测度的方法描述端到端QoS需求并结合链路利用率的概念，显式的给出了QoS需求与带宽保证之间的关系。基于解析分析和模拟实验相结合的方法，设计了一种自适应的带宽提供问题的分析模型，并给出了模型的求解算法以及实例仿真。本文具体讨论了固定需求随机用户带宽提供模型和弹性需求随机用户带宽提供模型。其中在弹性需求平衡配流中还分情况研究了基于需求函数的弹性需求以及基于流量预测的弹性需求。基于需求函数的弹性需求SUE带宽提供问题可以通过网络变换法转化为固定需求的SUE带宽提供问题。由于SON网络的带宽提供不会在很短的时间内进行改变，因此本文的流量预测是中长期的流量预测。传统的时序模型很难全面的描述网络流量的宏观行为特点，它们适合于短期预测，但会造成中长期流量预测的误差比较大。因此本文利用基于BP神经网络的流量预测方法对网络的流量进行预测，实验结果表明这种方法可以达到预期的误差要求。本文提出的带宽提供模型基于随机用户平衡配流（SUE）理论，显式的给出了一个SON网络片段的流量需求与每条链路带宽提供之间的关系。模拟实验表明该模型能够根据用户不同的服务质量要求很好的实现QoS需求与带宽保证之间的映射。该模型为SON网络的设计、部署和决策等提供了一定的理论依据，对于SON网络的健康运作有着非常重要的意义。