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分组传送网中的QoS保障技术研究

作　者: 朱晔
导　师: 陆月明
学　校: 北京邮电大学
专　业: 电磁场与微波技术
关键词: 分组传送网 QoS 分组调度流量工程时钟同步
分类号: TN915.02
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

随着网络中数据业务的急剧增加,传统的以SDH技术为基础的承载网需要向分组交换网络演进,分组传送网技术(PTN)的引入使得传送网技术焕发出新的活力。分组传送网具有IP网络灵活的特点,同时保留传送网的多业务、可靠性、可扩展性、可管理性等特点,从而弥补了传统数据网络在扩展性、QoS保障和生存性方面的先天不足。为了提供更优质的服务,传统的QoS保障技术需要在分组传送网下做出相应的调整以适应新型的网络。本文在深入调研PTN发展现状的前提下,有针对性的对分组传送网下的QoS保障技术进行了深入探讨。业务时延是QoS的一个重要的指标,分组网中节点的QoS分组调度算法可以实现不同类型业务的时延保障。通过对众多队列调度算法的比较,本文选取了易于应用在分组传送网中的基于静态优先级的分组调度算法作为主要研究对象。为了解决传统静态优先级队列调度算法的不公平性,本文提出了一种新的调度算法,通过引入缓冲区阈值来区分网络忙闲状态,在不同网络状态下选择不同的调度方案。该算法能够在保证高等级业务时延基础上尽可能多的提高低等级业务的服务质量,大大增加了传统调度算法的公平性。业务的QoS需求往往是多种的,在对分组调度技术做优化的同时,为了保证另一个重要的QoS指标----业务接入率,本文在网络的负载均衡方面同样做了研究。为了同时满足业务的时延的带宽这两个QoS指标的需求,兼顾网络负载均衡,本文提出了一种基于流量工程的QoS路由算法。该算法以动态权值路由算法为基础,使用网络链路繁忙程度作为链路权值,更合理的让业务均匀分布在网络中,在满足业务带宽时延要求的同时提高了业务的接入率的。分组传送网下承载TDM业务时需要提供不同于其他业务的时钟同步技术来保障业务的QoS。作为分组传送网一类重要的业务,TDM业务需要在收发两端有同步的业务时钟频率来避免误码。其中一种易实现低成本的自适应时钟恢复方法可以简单快捷的实现时钟同步的功能。但是以往的方法对于分组网的时延抖动考虑不够全面,针对此问题论文提出了一套时钟恢复机制,可以保证了接收端缓冲区的稳定和时钟恢复的精度,保障了TDM业务的QoS。

全文目录

摘要  4-6
ABSTRACT  6-10
第一章绪论  10-13
  1.1 分组传送网的发展背景  10
  1.2 分组传送网的研究意义  10-11
  1.3 论文主要工作和结构安排  11-12
  参考文献  12-13
第二章分组传送网技术研究  13-25
  2.1 分组传送网技术概述  13-15
    2.1.1 分组传送网关键技术要求  13-15
    2.1.2 PTN的标准化和产业化进展  15
  2.2 基于NS2的PTN传送模拟平台设计与实现  15-24
    2.2.1 NS2仿真软件简介  16-17
    2.2.2 T-MPLS分组传送模拟平台总体结构设计  17-24
  2.3 本章小结  24
  参考文献  24-25
第三章分组传送网QOS保障技术研究  25-49
  3.1 传送网中的QoS模型研究  25-27
    3.1.1 传统的基本QoS模型  25-26
    3.1.2 基于分组传送网的QoS模型扩展  26-27
  3.2 分组传送网业务时延保障技术研究  27-36
    3.2.1 基于GPS模型的算法  28-29
    3.2.2 基于轮循的算法(RR)  29
    3.2.3 基于时延的算法  29-30
    3.2.4 基于静态优先级的算法  30
    3.2.5 基于缓冲区阈值的BTSP调度机制  30-36
  3.3 分组传送网业务接入率保障研究  36-46
    3.3.1 基于QoS的路由研究  37-38
    3.3.2 基于流量工程的路由研究  38-41
    3.3.3 基于流量工程的时延带宽限制路由算法(DBCTEA)  41-46
  3.4 本章小结  46-47
  参考文献  47-49
第四章分组传送网中时钟同步对QOS保障的研究  49-61
  4.1 网络时间同步保障技术研究  49-52
    4.1.1 时间同步网络技术研究  49-50
    4.1.2 分组传送网同步需求  50-51
    4.1.3 分组传送网时钟同步方案研究  51-52
  4.2 PTN下时钟同步对TDM业务QoS保障的研究  52-60
    4.2.1 PTN承载TDM业务的同步方式研究  52-55
    4.2.2 基于分组到达时间间隔的TDM业务时钟自适应时钟恢复方法(PATI方法)  55-60
  4.3 本章小结  60
  参考文献  60-61
总结  61-62
附录:缩略语  62-63
致谢  63-64
攻读硕士期间发表论文情况  64

分组传送网中的QoS保障技术研究

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