基于移动IPv6无线网络的QoS的研究
时间：2020-12-06 12:02:26 来源：达达文档网 本文已影响 人 
耿家礼 王会颖
【摘 要】阐述了目前无线网络的应用范围越来越广泛，基于网络的应用类型也不断的增加，如何为不断出现的新的网络应用提供可靠的服务是目前需要研究解决的问题。
【关键词】移动IPV6；
Qos；
服务质量；
分区；
无线网络
0.引言
随着无线网络技术的发展，无线网络越来越普及，机场、码头、会议大厅，公交车等场所已经或正逐步被无线网络覆盖。随着网络的发展，网络的应用范围也进一步扩展，语音、视频、电子商务等新的应用不断出现，它们对网络的服务质量也提出了更高的要求。例如，交互式的实时应用程序（如网络电话和视频会议等）要求较低的传输往返延迟，而且在较小吞吐量的情况下就能够较好地工作。不同的用户（如商业用户、家庭娱乐用户等）对应用程序有不同的要求，所以单一的服务类型在考虑价格和性能的情况下很难满足不同用户的需求。因此，就需要多种级别的服务类型来满足这些新的要求。
1.QoS服务质量
QoS是服务质量的简写，它是对服务的质量进行衡量的一种模糊性指标。国际电信联盟（ITU）在X.902标准即“信息技术开放式处理参考模型”中定义服务质量为：定义在一个或多个对象的集体行为上的一套质量需求的集合。吞吐量、传输延迟和错误率等一些服务质量参数描述了数据传输的速度和可靠性等。
数据包延迟、数据包丢失率、延迟抖动和吞吐率是衡量实时应用程序服务质量的主要参数。为了得到实时服务，在设计一个网络时必须对这些参数提供足够的保证。主机的移动性对这些参数有非常大的影响。当一个正在通信的移动主机从一个位置移动到另外一个位置时，那么数据流的路径将发生变化。因此由于路径长度的变化必将影响到数据包延迟的变化，并且在新路径上的路由器具有不同的阻塞级别。如果移动主机移动到一个非常拥挤的地点，它将在这个新地点得不到与前一个地点相同的带宽，那么移动主机的服务质量将受到一定的影响。另外由于在切换的过程中应用程序的连接有可能被打断，所以移动用户可能经历暂时的干扰。
2.解决无线网络QoS策略
2.1收费策略
为了能够使用户在不同的服务类别中进行选择，必须有一些收费策略。通过这些策略用户们可以为基本的服务付少许费用，而为扩展的服务要付较高的费用。区分服务的一个主要目标就是在用户可使用的资源与所付费用相关的前提下为用户提供所需的服务。这种方法将为那些愿意为使用资源而付费用的用户提供他们所需的资源，也为那些需要较少资源或在非高峰时段内工作的用户提供便宜的网络接入，这样就使得网络能够被有效地使用。
2.2资源预留和优先级策略
从传统意义上来讲，互联网只是为人们提供了一种称为“尽最大努力”方式的单一服务类型。在一个纯粹的“尽最大努力”服务方式中，预期的服务质量只能依赖于链路上当前流量的负载情况来决定，提供不同服务级别的唯一方法是通过使用不同带宽的接入链路来实现的。在网络的其他部分没有任何产生不同服务级别的机制。这种“尽最大努力”的服务模型对于部分用户群体来说可能是足够的，并且一些应用程序在不同的情况下也可以调整和工作地相对较好。
因此，当移动主机在移动的过程中有正在进行的通信时，它们需要适应这些变化。在一些极端的情况下，如果用户的最小服务质量需求不能够被满足，那么移动用户的一些连接将要被丢弃。为了保证移动用户的服务质量，在移动用户将要接入的网络上进行资源预留是必须的。目前有两种类型服务质量：
2.2.1资源预留（集成服务）
根据应用程序的服务质量需求分配网络资源，服从带宽管理策略。RSVP协义的定义就提供了这样的机制。
2.2.2优先级（差分服务）
将网络数据流进行分类，然后根据带宽管理策略标准进行网络资源分配。为了支持服务质量，分类时对要求很高的应用给予优先处理。差分服务具有很好的扩展性，但是对于每个用户应用，不能提供很精确的服务保证，需要从网络核心到差分服务边界和从边界到客户端应用程序都需要资源预留，这样有效带宽不能充份使用。
2.3端到端隧道策略
Kan Zhigang等人提出了一个移动IPv6网络的服务质量结构框架，在该结构中，每个管理域中至少有一个全局服务器，称为全局服务质量代理（GQA，Global QoSAgem），有几个本地节点作为本地服务质量代理（LQA，Local QoS Agent），结构的主要特点是GQA是在控制面上，LQA是在传输面上。由于在中心服务器上保留全局信息，并且将控制和数据传输分开，这个结构用于移动环境时非常灵活，易于添加新的服务，并且更加有效率。这个结构还考虑了集成移动IPv6的其他问题，如移动环境下的网络资源提供、缺乏动态配置问题、服务等级约定（SLA，Service LevelAgreement）的定义和选择、移动数据流的标识和计费问题等。
该框架通过自定义的隧道头应用等级分类参数实现隧道级的应用数据区分。隧道管理器在发起端到端隧道时，通过隧道头的参数设置确定隧道中传送数据的带宽和隧道中间节点的转发速度，从而在协议上支持QoS。
在该服务质量结构框架里，可以设置服务质量管理器与隧道管理器之间的数据交换，控制应用的QoS服务等级，在隧道级进行实现。集成服务结构是因特网结构进行扩展，目的是支持“尽力而为”服务类型以外的服务，满足实时应用程序的服务质量需求。通过这种机制应用程序可以为数据流选择不同的服务，并且可以明确地把每个数据流的服务质量需求发信号通知网络元素（主机、路由器和子网）。网络元素根据可用资源实现需要的服务，这样在数据传输路径中服务质量要符合数据流类型从而保证移动环境的服务质量。
3.结束语
对于目前国内移动互联网络急速发展和各种新的网络应用的出现，保证网络服务质量是急待解决的问题，本文通过对移动IPV6无线网络现状的研究，总结了目前解决无线网络QoS的常见几种方法和不足，本文借鉴了前人的研究成果，希望对移动IPV6的发展和应用起到促进作用。
[科]
【参考文献】
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