宽带无线移动网络QoS结构实体和协议
发布时间:2008/11/28 0:00:00 访问次数:511
宽带无线移动网络系统中qos体系结构的设计必须同时考虑多种因素。首先,这一体系结构必须具有与具体业务及具体传输技术无关的特点,能够根据统一的、描述业务特征的业务qos需求集完成qos控制过程,以充分保证体系结构的灵活性;其次,qos控制过程应由网络侧主导完成,这样一方面可以避免终端进行复杂的多指标体系下的qos信息计算,另一方面也可以提高系统的可靠性。
(1)网管协议
qos结构体系中主要有公共开放策略服务(cops)和diameter两个协议。cops协议通过简单的请求和回复消息,支持ip网中的策略管理。在策略服务器(如策略决策点pdp)与不同客户端(如策略增强点pep)之间,采用该协议交换流量信息。pdp用来翻译网间要执行的规则,并由pep作支撑。qos代理(用作pdp)、边缘路由器(用作pep)与aaac系统(也作为pdp,但位于更高层)之间的交互都基于oops进行信息交换。虽然与qos代理联系的策略概念足以管理网络资源,但仍有需要交换并与用户有关的业务信息。宽带无线移动网络中用户可订购不同运营商的多媒体业务。相关合同信息被传送到传输管理系统,以便用户管理业务。diameter协议负责传输在aaa客户端的认证、授权和计费信息。aaa客户端向aaa服务器请求认证和授权,aaa服务器内部数据库随时跟踪用户认证信息;用户认证成功后,diameter协议将配置信息传回aaa客户端。如图1所示。
图1 aaa解决方案的组成部分
(2)网络层的qos实体
网络层有移动终端(mt)、访问路由器(ar)和qos代理3个实体组成。如图2所示。移动终端支持增强的ipv6栈。网络管理面板执行和取消aaa登记;移动终端网管器决定并执行切换和接入过程,具有无线汇集功能。
图2 移动终端、访问路由器和qos代理中的qos组成结构
访问路由器包括带有ipsec和区分业务滤镜的增强ipv6栈,执行传输、认证和安全功能,并增加与qos相关的功能。快速切换(fho)模块可在linux移动ipv6(mipl)执行快速切换程序,并增加与qos有关的信令;aaa服务台负责所有与aaac的通信,代表mt建立初始用户注册,并具有安全功能;qos服务台能在栈中配置qos策略,交换fho度量信息。
qos代理中有一个负责执行所有管理策略的实体,几个不同接口使用cops与其他实体交互。ar接口既可使ar集中与用户请求业务有关的策略代理,又可为特定策略配置ar;aaac接口负责与aaac交换信息,通知每个接入本域的新用户终端的qos代理,并获得具体用户及业务信息;qos代理接口用来交换qos代理间的信息,以提供端到端qos保证。
(3)端到端的qos支持
①注册。在获得转交地址(coa)后,注册过程初始化,coa由终端通过无状态自动配置,但并不赋予用户使用资源、登录信息和突发呼叫的权力。mt开始认证时,将认证信息发送给ar,以便使用网络资源;然后mt将该认证请求转送到aaac系统。认证成功后,aaac系统把nvup转储到qos代理,将mt与用户联系起来,并通过ar告知mt。
②授权。mt发送带有dscp的分组请求特定业务。若请求的分组与事先ar中设定的策略不匹配。ar就通过qos管理器发送请求至qos代理;分析该请求后,qos代理向ar返回业务确认信息。然后,ar中的qos处理器为用户配置合适的策略。这样,mt发送的任何匹配该策略的分组都能在网络中传输,mt又可重新开始发送授权请求。
③qos支持下的切换。ip移动性中最困难的是如何保证恒定的qos,用户移动性由fho技术保证。将网络实体分为原有ari、新ar2、mt、原有qos代理qosb1、新qos代理qosb2,如图3所示。当用户终端与ar1(消息1)失去联系时,在收到ar2带有网络前缀广播的信号后,就进行切换请求(2);终端建立coa并初始化切换程序,仍通过ari向ar2发送切换请求(3);然后ar1将该请求(4a)转发给ar2(靠网络前缀得到),将(4b)转发给qosbl;qosb1再将切换请求(5)发送到qosb2,表明用户nvup与业务列表正被使用;qosb2验证资源可用性,并向ar2返回消息,表明终端能否切换;若允许切换,ar2配置一套ar1所具有的策略,否则就根据网络利用和用户设置情况,ar2支持联合运营策略;同时,ar2向ari发送回复(7),再由ari转发给mt(8);若回复允许切换,mt会执行第二层切换(9),因为所有第三层资源将预留,上述qos体系结构集中了移动性和aaac,并能支持端到端qos保证,适应联合运营环境和处理复杂的多媒体业务,该结构利用qos代理、aaac系统与fho过程相互作用,以达到优化网络管理效率及最大的业务灵活性。
宽带无线移动网络系统中qos体系结构的设计必须同时考虑多种因素。首先,这一体系结构必须具有与具体业务及具体传输技术无关的特点,能够根据统一的、描述业务特征的业务qos需求集完成qos控制过程,以充分保证体系结构的灵活性;其次,qos控制过程应由网络侧主导完成,这样一方面可以避免终端进行复杂的多指标体系下的qos信息计算,另一方面也可以提高系统的可靠性。
(1)网管协议
qos结构体系中主要有公共开放策略服务(cops)和diameter两个协议。cops协议通过简单的请求和回复消息,支持ip网中的策略管理。在策略服务器(如策略决策点pdp)与不同客户端(如策略增强点pep)之间,采用该协议交换流量信息。pdp用来翻译网间要执行的规则,并由pep作支撑。qos代理(用作pdp)、边缘路由器(用作pep)与aaac系统(也作为pdp,但位于更高层)之间的交互都基于oops进行信息交换。虽然与qos代理联系的策略概念足以管理网络资源,但仍有需要交换并与用户有关的业务信息。宽带无线移动网络中用户可订购不同运营商的多媒体业务。相关合同信息被传送到传输管理系统,以便用户管理业务。diameter协议负责传输在aaa客户端的认证、授权和计费信息。aaa客户端向aaa服务器请求认证和授权,aaa服务器内部数据库随时跟踪用户认证信息;用户认证成功后,diameter协议将配置信息传回aaa客户端。如图1所示。
图1 aaa解决方案的组成部分
(2)网络层的qos实体
网络层有移动终端(mt)、访问路由器(ar)和qos代理3个实体组成。如图2所示。移动终端支持增强的ipv6栈。网络管理面板执行和取消aaa登记;移动终端网管器决定并执行切换和接入过程,具有无线汇集功能。
图2 移动终端、访问路由器和qos代理中的qos组成结构
访问路由器包括带有ipsec和区分业务滤镜的增强ipv6栈,执行传输、认证和安全功能,并增加与qos相关的功能。快速切换(fho)模块可在linux移动ipv6(mipl)执行快速切换程序,并增加与qos有关的信令;aaa服务台负责所有与aaac的通信,代表mt建立初始用户注册,并具有安全功能;qos服务台能在栈中配置qos策略,交换fho度量信息。
qos代理中有一个负责执行所有管理策略的实体,几个不同接口使用cops与其他实体交互。ar接口既可使ar集中与用户请求业务有关的策略代理,又可为特定策略配置ar;aaac接口负责与aaac交换信息,通知每个接入本域的新用户终端的qos代理,并获得具体用户及业务信息;qos代理接口用来交换qos代理间的信息,以提供端到端qos保证。
(3)端到端的qos支持
①注册。在获得转交地址(coa)后,注册过程初始化,coa由终端通过无状态自动配置,但并不赋予用户使用资源、登录信息和突发呼叫的权力。mt开始认证时,将认证信息发送给ar,以便使用网络资源;然后mt将该认证请求转送到aaac系统。认证成功后,aaac系统把nvup转储到qos代理,将mt与用户联系起来,并通过ar告知mt。
②授权。mt发送带有dscp的分组请求特定业务。若请求的分组与事先ar中设定的策略不匹配。ar就通过qos管理器发送请求至qos代理;分析该请求后,qos代理向ar返回业务确认信息。然后,ar中的qos处理器为用户配置合适的策略。这样,mt发送的任何匹配该策略的分组都能在网络中传输,mt又可重新开始发送授权请求。
③qos支持下的切换。ip移动性中最困难的是如何保证恒定的qos,用户移动性由fho技术保证。将网络实体分为原有ari、新ar2、mt、原有qos代理qosb1、新qos代理qosb2,如图3所示。当用户终端与ar1(消息1)失去联系时,在收到ar2带有网络前缀广播的信号后,就进行切换请求(2);终端建立coa并初始化切换程序,仍通过ari向ar2发送切换请求(3);然后ar1将该请求(4a)转发给ar2(靠网络前缀得到),将(4b)转发给qosbl;qosb1再将切换请求(5)发送到qosb2,表明用户nvup与业务列表正被使用;qosb2验证资源可用性,并向ar2返回消息,表明终端能否切换;若允许切换,ar2配置一套ar1所具有的策略,否则就根据网络利用和用户设置情况,ar2支持联合运营策略;同时,ar2向ari发送回复(7),再由ari转发给mt(8);若回复允许切换,mt会执行第二层切换(9),因为所有第三层资源将预留,上述qos体系结构集中了移动性和aaac,并能支持端到端qos保证,适应联合运营环境和处理复杂的多媒体业务,该结构利用qos代理、aaac系统与fho过程相互作用,以达到优化网络管理效率及最大的业务灵活性。
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