基于diffserv+over+mpls的空—地网qos控制研究

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1、河南大学硕士学位论文基于DiffServoverMPLS的空—地网QoS控制研究姓名：李芳申请学位级别：硕士专业：应用数学指导教师：侯秀红;凃国防20090501摘要空间通信具有距离远、环境复杂、存在可变时延、传输错误率高、空间网络异构、资源和星载设备处理能力有限等特点；而随着空间科学技术的发展，深空通信不再停留在科学数据的应用上，通信范围发展为包括语音、视频图像和静止图像等在内的多种业务结合的综合性业务。因此，随着空间通信的迅速发展，空间网络的服务质量已逐渐成为一个具有重要意义的研究课题。据此，本文提出了一种基于DiffServoverMPLS技术深空网络通信QoS控制方案。本

2、文首先详细讨论了空间咨询委员会(TheConsultativeCommitteeforSpaceDataSystems，CCSDS)提出的高级在轨系统(AdvancedOrbitingSystems，AOS)建议书，对其八种业务类型和相应的数据单元格式进行了逐一研究。接着分析了现有的各种服务质量(QualityofService，QoS)实现机制：综合服务(Integratedservice，IntServ)模型、差分服务(DiffemciatedService，DiffServ)模型和多协议标记交换(Multi．ProtocolLabelSwitching，MPLS)模型，并比

3、较了三种模型的特点。MPLS是一种很有前途的核心网技术，属于第三层网络架构，也是新一代的IP高速骨干网络交换标准，其良好的第二层快速转发技术和第三层灵活的路由功能非常适合特殊的空间通信网络，特别是其与DiffServ技术的结合，作为～种优秀的网络服务质量模型正以迅猛的势头发展着。本文在深入分析CCSDS提出的网络模型和业务类型的基础上，根据文献中AOS的数据传送和分路方式，提炼出IP数据包在CCSDSAOS中的封装过程。由于IP包属于网问业务，该封装过程选用AOS建议书中的网间业务、封装业务、多路复用业务和虚拟信道访问业务进行封装；并根据卫星网络的特点和未来卫星网络中的应用需求特

4、性，提出了一种将DiiiServoverMPLS技术应用于深空网络通信的QoS控制方案。在本文的方案中，基于DiffServoverMPLS的IP数据包通过CCSDSAOS封装过程，首先被封装业务包装成封装协议数据单元，并与多路复用业务数据单元一起被复用成为复用协议数据单元，然后进入虚拟信道访问子层，虚拟信道使多个数据流共享同一个物理信道进行传输。为使数据流通过空间信道时实现简单、可靠和稳定的业务需求，在该层数据流被放入长度固定的虚拟信道协议数据单元中。最后对虚拟信道协议数据单元进行差错控制后将其置入物理信道中进行传输。由于时延、时延抖动和丢包率是影响空间通信网络通信性能的关键服

5、务质量指标，特别是在对服务质量性能要求较高的音视频业务中，故本文利第1I页河南大学研究生硕士学位论文用网络仿真软件NS2在这三方面对该QoS控制方案进行了仿真实验分析。仿真实验结果表明：该方法较好地满足了深空通信网络中不同空间用户在丢包率、时延、时延抖动等方面对音视频数据的QoS要求。关键词：多协议标签交换：高级在轨系统；差分服务；服务质量AbstractSpacecommunicationhasmanydistinctivecharacteristics，suchaslongdistance,complicatedenvironment，variabletimedelay,hi

6、ghdatacorruptionrates，heterogeneousstructures，andlimitedabilityandresourcesofspacecraftetc．But埘tIlthedevelopmentofspacescienceandtechnology,theDeepSpaceCommunicationswillnolongermerelyintheapplicationofscientificdata,thescopeofcommunicationwillbedevelopedtOacomprehensivebusinessofavarietyofbu

7、sinesscombinedincludingvoiceservices，videoimages，stillimagesetc．Therefore，withtheincreasingdevelopmentofspacecommunication,theQualityofServiceofspacenetworkhasbecomeameaningfulresearchsubject．AccordinglythispaperproposesaQoScontrolmethodbased