在下一代網絡里(NGN)，整個網絡體系的主干是支持不同接入技術的P網絡，這個主干通過融合不同接入網絡技術的各類網關連接。從終端的角度來說，移動用戶無論在何時、何地、具有最好服務質量(QoS)要求的何種服務都能連接上，從這些方面可以看出NGN的核心管理是復雜的。在不久的未來，移動用戶將能接人不同的電信應用，包括基本的語音呼叫、網頁瀏覽和電子郵件、在線數據流、實時視頻會議、交互的網絡游戲等。所有的這些應用需要指定的QoS需求，例如語音流量對包丟失、包時延和抖動很敏感。在NGN里，多種接入網絡的存在將保證所有應用的QoS，例如當網絡條件變化時，應用將直接轉交給另一個較好的接入網絡。盡管終端時刻具有好的連接，甚至在不同網絡之間漫游仍然保持同最好網絡的無縫連接，然而這種連接要依賴于一些應用的因素：個人的喜好，設備性能，應用的QoS的需求，可用網絡資源和網絡覆蓋。
目前對于NGN的無縫端到端QoS體系，有許多的建議和方案來融合不同類的網絡技術以支持核心架構對于QoS參數的管理和監測，保證在移動環境里以最好的資源滿足應用。這些方案大多是基于網絡分類的區分服務，每個網絡QoS類別的端到端保證被描述為時延、抖動、丟包率和帶寬可用性。這些體系為服務類別協定部署策略，就像在終端和服務商之間簽定協約來保證指定的服務類別規范，而服務類別規范決定了指定應用的QoS需要預留的資源。每個級別的QoS管理和監測對于核心和接入級別的網絡是一種重要的管理方式。
筆者提出具有動態接人選擇的QoS管理體系，允許終端時刻以最好的網絡接人技術連接，而且這個建議結合了具有多鏈路體系來支持動態網絡選擇的端到端QoS體系，使得終端具有最合適的QoS。
1.相關工作
一些研究已經開展來解決在IP網絡里提供QoS管理方案，從這些提出的QoS體系可以得出評價融合不同類接入網絡QoS管理體系的一個標準：QoS體系應該能管理和監測在域內和域間管理層次的QoS要求，這就意味著在接人層和核心層的管理；這個體系應該提供一個融合的和完整的怎樣在多種不同類域詳盡地遞送的建議；從服務商角度來看，這個方案應該考慮業務的相關方面，如服務商，內容提供者，網絡提供者和終端，因此方案的設計應該支持整個服務業務鏈；這個方案應該優化而不應考慮終端請求的一些信令處理流程；預留的QoS資源和流量監測應該實時地動態支持，允許為了網絡資源的優化分配自動配置和資源調整，以得到終端的滿意和網絡運營者的利益最大化。
2.具有網絡選擇性的端到端QoS體系
目前的NGN QoS管理體系大部分缺少網絡選擇的核心模塊和從多個不同類網絡選擇最好網絡來滿足終端QoS要求的連接終端動態配置。本文提出的核心解決方案QoS體系，能監測網絡資源、為終端激發的應用和任何QoS服務預留的資源，并具有從多個不同類網絡選擇最好接入網絡的能力。
(1)QoS體系元素
幾個接入網絡是通過核心網絡連接的，其核心網絡是相互連接的多鏈路網關(MLG)，接人網絡通過接人路由器連接，而管理域同其它域由邊界路由器連接。這個體系中的元素及其功能如下：在每個接入網絡里，移動終端通過接人路由器連接到網絡，且每個移動終端能以直接或間接方式請求QoS資源到達網絡；QoS代理是一個在可用資源之間執行接人控制和管理網絡資源的模塊以最大化運營者的利益，核心網絡的QoS代理(CNQoSB)管理同其它管理域通信的核心資源，避免網絡擁塞和保證骨干網絡運行；基本的QoS是接入網絡固有性提供的，而更高級的是由核心網絡的服務提供平臺支持的；在接入網絡里，為了在多媒體會話期間提供有效的服務和控制而部署的多媒體服務代理(MMSP)，在已知可用服務和可用網絡資源的情況下，接入網絡QoS代理(ANQoSB)和MMSP都能向多媒體流提供足夠級別的QoS；在域的級別上，QoS由基于網絡管理系統的策略來提供，并通過ANQoSB代理傳到不同接入網絡的接人路由器，為了鑒權和計帳，在每個域要有鑒權、授權、計帳、審計服務器(A4S)。
(2)QoS級別
每個網絡的QoS保證端到端的QoS，并用如時延、抖動和包丟失等參數來描述。參考ITU-TY，這里主要考慮四種網絡服務級別：會議、商務、流和盡力服務。網絡服務通過兩個參數來描述，首先是服務QoS級別，其次是預留帶寬。服務級別的定義符合區分服務網絡體系的，同時應該有一個映射機制將QoS參數映射成網絡QoS參數，這種影射可以在QoS客戶端、高級的路由機制或MMSP完成，這依賴于信令的策
略。
3.提出的系統體系功能和流程
針對QoS管理提出的系統體系遵循如下的流程：
(1)從移動終端側觸發QoS多媒體的要求；
(2)呼叫端的MMSP將詢問直接與接入網絡連接的ANQoSB；
(3)ANQoSB將需求傳給接入路由器(AR)，接入路由器再傳給CNQoSB；
(4)因為CNQoSB已經公布了整個網絡資源和網絡QoS參數，CNQoSB將決定哪個是最適合呼叫需求的網絡；
(5)CNQoSB將封裝這個利用最合適網絡連接終端的需求送達多鏈路層網關(MLG)；
(6)MLG解封這個包并構造內包送達對于終端請求最合適接入網絡的接人路由器；
(7)對于終端請求最合適接人網絡的A4S，鑒權終端請求，然后以最好的網絡連接的呼叫者和被呼叫者之間的多媒體線程就建立了；
(8)呼叫者接入網絡的QoS代理同被呼叫者接入網絡的QoS代理就在它們之間建立服務的QoS要求進行協商；
(9)呼叫者和被呼叫者之間的通信線程隨著它們之間觸發服務或應用的QoS要求而建立。具體的流程見圖1。
圖1 QoS管理體系流程
4.理論分析和體系優勢
構建提供區分服務的全IP包體系有許多難題，對于每個問題應該有合適的解決方式。本節主要分析上述體系對于這些問題解決的合理性。
(1)具有QoS保證的切換自動配置
不同類網絡之間終端的移動性是一個很大的難題，這主要源于QoS的變化。在上述體系里，快速切換技術應用于當無線信號質量下降或不滿足連接目前接入網絡路由器時。終端將通過一個轉交地址開啟同鄰近信號較好路由器的協商，并且切換協商開始時仍保持目前的通信。這個通信信息在目前的接入路由器和QoS代理與新的接人路由器和QoS代理之間是可以交互的，然后新的QoS代理利用這個信息驗證可利用資源并配置新的接人路由器完成切換。
(2)預留域內域間級別的資源
因為不同的應用將產生在速率、丟包、突發、包時延等特性不同的流量，因此對于每個域，不同應用的信息應該能夠交換。同時網絡運營者需要整個體系解決擁塞，所以整個方案考慮整個網絡體系控制擁塞是很重要的，可以采取一些方法避免擁塞和充分利用網絡：配置網絡資源時考慮不同用戶的各種應用要求；對于端到端QoS用QoS代理利用網絡資源實現核心資源管理，這是在QoS代理應該知道需求和所有鏈路的目前利用情況的基礎上實現的；分配每個終端的QoS級別并基于此限制進入接入路由器的流量。
(3)智能網絡選擇
網絡選擇是基于最高的QoS實現的，這個QoS滿足終端的需求并利用不同類連接網絡，這是為了利用網絡以及避免擁塞在終端請求和最大化網絡運營者利益之間的平衡，這依賴于核心和接入網絡QoS代理以及應用在核心和接人路由器上的策略管理。當終端在不同網絡之間漫游時，智能網絡切換在移動環境里也起著重要的作用。
5.結束語
本文提出了結合QoS預留和網絡選擇的核心管理體系，并按步驟演示了利用最好的網絡資源以最好的QoS連接建立多媒體線程。網絡選擇是自動完成的，這是由于接入網絡和核心網絡里QoS代理的作用，以及核心骨干網絡里的MLG，同時連接不同網絡的邊界路由器、接人域路由器技術也起到了重要作用。
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本文標題：基于終端QoS要求的網絡選擇優化
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