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如今的信息网络已经形成了电话、数据和有线电视三个独立网络并存的局面,这三大网络在促进全球信息化进程中发挥了巨大作用的同时也带来了服务和管理上的不便。随着技术与市场的日趋成熟和网络之间差异的日趋消失,网络的融合成为未来发展的大趋势,为此,针对下一代网络(NextGenerationNetwork,即NGN)的研究和建设已经提到议事日程。
NGN是融合了众多先进的网络技术,同时支持语音、数据、多媒体等已有和将要出现的各种业务的综合网络。NGN需要解决的问题包括不同网络之间的接口和整个网络的管理,也就是边缘网络和接入节点以及网络管理方面的问题。
作为全球最大的数据网络,Internet面临着继续发展和参与NGN的问题,而QoS是Internet亟待解决的关键问题之一。对InternetQoS接入方法和网络管理的讨论对于NGN的建设与实施具有很好的借鉴作用。
论文从两个方面就此展开讨论。文章首先着眼于支持InternetQoS的若干方案,先后讨论了层叠模型、综合业务(IntServ)、差别服务(DiffServ)以及多协议标记交换(MPLS),并着重讨论了差别服务及其扩展。通过对不同方法的对比,总结了支持InternetQoS所必需具备的若干前提条件,并说明了目前解决InternetQoS的基本出发点是边缘网络和接入节点。对于一个可操作并且能够提供QoS支持的通信网络而言,流量控制是必不可少的关键技术之一。随着全双工以太网和以太网交换机的广泛应用,如何有效管理网络和交换机的资源从而提供有效的Internet接入成为一个焦点问题。论文针对IEEE802.3协议中的PAUSE操作提出了一种基于输入队列长度的PAUSE实现方法,该方法根据输入队列的状态设置PAUSE操作的有关参数,从而实现对交换机端口的管理。通过对算法的仿真,说明QL-PAUSE是一种简单有效的、积极的流量控制。
为了更好的适应NGN关于分布式计算和网络管理的要求,计算机系统在通信网络中的嵌入式应用日趋广泛和成熟。论文结合作者的工程实践,就嵌入式系统的基本概念及其在通信网络中的应用展开讨论,提出了基于实时软件的WRR方法;并在针对EthernetoverSDH接入设备的讨论中着重分析了利用嵌入式实时系统实现过程中所面临的性能问题,并通过若干实验数据对系统的性能进行检验,从而突出实时特性在实时系统实现上的重要性。
针对诸如分布式运算、QoS和网络管理等时间关键性的应用,改善并提高实时系统的实时特性和吞吐量是系统设计必须要考虑的关键问题。由于嵌入式实时系统设计实现的特殊性和复杂性,解决这一问题的方法也不尽相同。论文最后就此展开讨论,首先从硬件平台入手,提出了一种通用的Image搬移方法;并且结合实时多任务软件的设计,在嵌入式处理器核心设计方面增加这方面的支持;在应用程序设计方面提出了若干基本原则;最后针对并发系统的上下文切换操作提出了一种高效率的方法——Critical-only,并通过实验和理论分析说明其有效性及对系统设计的重要意义。