IMS重疊網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涮綔y方式精品資料

1、IMSH探測力式近干來隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和電信技術(shù)的高速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高人們對通信質(zhì)里的要求也越來越高10除了對傳統(tǒng)通信方式的需求外人們還對內(nèi)容豐曷多彩的多媒體相互網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生了濃厚的興趣20但是傳統(tǒng)的電信交換技術(shù)是基F電路域的因此在處理豐7曷多樣的多媒體內(nèi)容時就會泰略出很多缺陷其業(yè)務(wù)承載的靈活性、多樣性、可r展性和可伸縮性都比不上基F分組交換IP網(wǎng)絡(luò)30于是業(yè)內(nèi)把研究的熱占八、放在將因特網(wǎng)、電信網(wǎng)和廣播電視網(wǎng)的整合上來提供內(nèi)容更為豐曷的多媒體通信0國E示電信標(biāo)準(zhǔn)化聯(lián)盟ITUJ-T、歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)ETSI3G；PP以及3GPP2等眾多的國際上標(biāo)準(zhǔn)化組織都紛紛止義了下一代網(wǎng)絡(luò)(NGN)的基本框架

2、這類組織都認(rèn)為下一代網(wǎng)絡(luò)以IP作為承載網(wǎng)將會是一種趨勢0以3G;pp、ITIJ-T、ESI為代表都積極地止義IP多媒體子系統(tǒng)(IPMultimediaSubsystemIMS)作為NGN的核心網(wǎng)架構(gòu)40IMS的特占八、是實現(xiàn)了面的分離服務(wù)網(wǎng)絡(luò)按層0這種平面結(jié)構(gòu)臺匕目匕夠術(shù)垂直業(yè)務(wù)模式帶來的和資源的共能都夠更有效地融合移動接入網(wǎng)現(xiàn)統(tǒng)一的QoS;機(jī)制、用戶發(fā)機(jī)制以及統(tǒng)一的計費進(jìn)程中分組交換技術(shù)擴(kuò)展等諸多優(yōu)勢做出由于基于分組交換的IP而為的服務(wù)不臺匕目匕夠及可罪性60因此臺匕目匕QoS;問題成為了全球各絡(luò)部署與實施的首要難1IfMS與重疊網(wǎng)絡(luò)1.11P多媒體子系統(tǒng)IP多(IPMultimediaSu

3、bsystem),簡稱The3rdGeneratonPartnershipPrc)jec的通信網(wǎng)絡(luò)(NexGerieraionN業(yè)務(wù)、控制、承載三方昭八、平面結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分有效地改善傳統(tǒng)電信技缺陷使得業(yè)務(wù)的擴(kuò)展加有利地進(jìn)行0IMS能夠和周止方式接入網(wǎng)實數(shù)據(jù)管理機(jī)制、業(yè)務(wù)觸機(jī)制50在Internet發(fā)展憑借其高效、簡單、易過巨大的貢獻(xiàn)0但是網(wǎng)絡(luò)只臺匕目匕夠提供盡力保證服務(wù)質(zhì)里的準(zhǔn)確性否有效的解決IP網(wǎng)絡(luò)的大運營商推進(jìn)下一代網(wǎng)題0媒體子系統(tǒng)IMS是由(13c滬P)止義的下一代etwork),實現(xiàn)IP網(wǎng)融合的解決方案架構(gòu)70IP多多媒體的全新業(yè)務(wù)架構(gòu)樣性的終端接入和對不要0IMS技術(shù)不僅可以有絡(luò)資源以

4、及其他資源而且可以實現(xiàn)VoIP業(yè)務(wù)式各樣的終端并且跨越合的網(wǎng)絡(luò)通信方式0IMS實體組成的圖1所示程中重要的功臺匕目匕實體0實體組成的應(yīng)用然后接到各大運營商的IP基主機(jī)上都可臺匕目匕存在著不說多個實體可臺匕目匕被集合子就是S-CSCFP-CSCF:和I-CS中的所有功臺匕目匕實體都需互之問的通信DN落戶來訪問全局DNS,但是IMS無條件地為IMS的功臺匕目匕實網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部中的功臺匕目匕實體媒體子系統(tǒng)是一種基于可以充分滿足用戶多同類型的多媒體業(yè)務(wù)需效地管理用戶資源、網(wǎng)提高網(wǎng)絡(luò)的整體性臺匕目匕使用戶臺匕目匕夠使用各多種網(wǎng)絡(luò)充分體驗融核心網(wǎng)是由有限的功能的是基于SIP會話建立過IP主機(jī)上部署著由功臺匕目匕

5、這些IP主機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)連礎(chǔ)通信設(shè)施上0每個IP止一個功臺匕目匕實體比如在一起一個典型的例SCF集成在一起0IMS網(wǎng)絡(luò)要通過DNS服務(wù)來建立相端通過本地的DNS服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)中的DN:服務(wù)器不會體連接到全局DNS上0當(dāng)需要與網(wǎng)絡(luò)外部的功臺匕目匕實體建立通信時那么關(guān)邊界網(wǎng)關(guān)可以和網(wǎng)通信0IMS采用的是基于特占八、是將事先止義好的中這樣不同的網(wǎng)元就相對應(yīng)的卒略自適應(yīng)地過這種將執(zhí)行和管理分個網(wǎng)絡(luò)能夠很好地適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)管理模式主要由以別是:卒略執(zhí)行占八、(PEP略數(shù)據(jù)庫和略管理工映射到對QoS;管理上0在決功臺匕目匕(PDF;)映射略占八、的功臺匕目匕包含在G(GSN中2所示:在IMS網(wǎng)絡(luò)中訪網(wǎng)絡(luò)中會話的授權(quán)和于

6、PDF:和P-CSCF二之問配置信的媒體授權(quán)是通過Go參1.2重疊網(wǎng)絡(luò)重疊網(wǎng)絡(luò)是建出來的一個虛擬網(wǎng)絡(luò)它就需要一個邊界網(wǎng)絡(luò)外部的功臺匕目匕實體進(jìn)行略的QoS:管理模式其略存儲在略數(shù)據(jù)庫可以根據(jù)略數(shù)據(jù)庫中執(zhí)行各自的任務(wù)0IMS，通開QoS:管理模式使整網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)變化0IMS的下四部分組成它們分略決占八、(PDf具0IMS將網(wǎng)絡(luò)管理模式IMS的網(wǎng)絡(luò)中略的判決占八、功臺匕目匕略執(zhí)行0IMS的網(wǎng)絡(luò)QoS;框架如圖P-CSCF:功臺匕目匕實體負(fù)責(zé)在拜資源管理Gq參考占八、用息的交互PDF二和G(GSN問考占八、來實現(xiàn)的0在網(wǎng)絡(luò)底層的基礎(chǔ)上搭即在現(xiàn)有的IP基礎(chǔ)設(shè)施之上部署重疊網(wǎng)絡(luò)的節(jié)占八、0這種部署方式的優(yōu)

7、占八、是終端可以在不依賴底層的IP基礎(chǔ)設(shè)施就可以進(jìn)行通信并且還能夠動態(tài)地選擇性能和可罪性更優(yōu)的鏈路進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸0重疊網(wǎng)絡(luò)與實際底層網(wǎng)絡(luò)的不同之處在于重疊網(wǎng)絡(luò)中的各個節(jié)占八、之問是通過邏輯鏈路進(jìn)行連接的它可以在不改變原有網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的基礎(chǔ)之上改善和提高網(wǎng)絡(luò)的性能0由于重疊網(wǎng)絡(luò)具有簡單、靈活和高擴(kuò)展性等特占八、使得其能夠為網(wǎng)絡(luò)上層提供具有質(zhì)縣里保證的服務(wù)可以滿足一些對實時性要求較高的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用80重疊網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用對互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展發(fā)揮了重要的作用0傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)特占八、的端到端不可見的這樣就可以在不對骨干網(wǎng)進(jìn)行任何改造的情況下在網(wǎng)絡(luò)邊界布置新的業(yè)務(wù)0但是隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷加大現(xiàn)有的骨干網(wǎng)已經(jīng)不能滿足網(wǎng)絡(luò)需

8、求而需要進(jìn)行擴(kuò)容的時候骨干網(wǎng)改造升級困難的問題就顯略出來了0重疊網(wǎng)在這種情況下就可以很好的發(fā)揮其作用了它可以在不改變原有網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的基礎(chǔ)之上提高網(wǎng)絡(luò)的承載能力0重疊網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用還可以有效地緩解IP網(wǎng)絡(luò)盡力而為的服務(wù)特性帶來的傳輸數(shù)據(jù)質(zhì)里不到保障的問題它可以有效地避免由于網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)充和升級改造帶來的麻煩以此來滿足網(wǎng)絡(luò)上層對應(yīng)用越來越嚴(yán)格的需求0因此重疊網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)為互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和演進(jìn)發(fā)揮了重要的作用02HMS重疊網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)涮綔y方法IMS網(wǎng)絡(luò)是集中式網(wǎng)絡(luò)存在著網(wǎng)絡(luò)資源集中單占八、效應(yīng)等問題0目刖的研究通過在IMS網(wǎng)絡(luò)上搭建重疊網(wǎng)絡(luò)可以解決此類問題0但是重疊網(wǎng)絡(luò)傳輸路徑一股會途經(jīng)多個網(wǎng)絡(luò)多媒體數(shù)據(jù)在到達(dá)目

9、標(biāo)主機(jī)之刖常常需通過多個路由不但傳輸效率低下并且很大程度上浪費了網(wǎng)絡(luò)資源0因此有必要對重疊網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)涮綔y方法進(jìn)行研究02.1重疊網(wǎng)絡(luò)的管理本文采用服務(wù)管理功能節(jié)占八、(SMFSesrvicieManagejmeritFunction)對重疊網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行管理90SMI作為一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)占八、位于IMS的控制層它具有搭建重疊網(wǎng)絡(luò)、搜索網(wǎng)絡(luò)資源和網(wǎng)絡(luò)測距的功臺匕目匕0SMI二口r以通過SIP協(xié)議和IMS核心網(wǎng)的CS；CF實體進(jìn)行通信來獲取終端的業(yè)務(wù)需求SM可以通過SNJMP協(xié)議來獲取BGF，路由表信息以及OS滬F路由表信息；為搭建重疊網(wǎng)絡(luò)和搜索網(wǎng)絡(luò)資源網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的SM二可以和網(wǎng)絡(luò)外部的SMF通過遠(yuǎn)程過程調(diào)用接

10、口(RP(3)來進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信0在每一個IMS核心網(wǎng)中都可以有一個或多個SMF實體具體根據(jù)IMS核心網(wǎng)的規(guī)模而止0在IMS重疊網(wǎng)絡(luò)中SMF二將所屬IMS中能夠提供的資源共,j、/的終端和資源信息索引存儲在DH-網(wǎng)絡(luò)中100終端通過CS；CF將搜索所需要的條件發(fā)送至SMF,然后SMF二在DM一網(wǎng)絡(luò)中搜索端需要的資源0搜索結(jié)果由SMF二返回給母端端根據(jù)獲的結(jié)果占兀成后續(xù)操作這樣終端就可以通過SMI-占兀成網(wǎng)絡(luò)資源的搜索0網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涓兄窃跍y縣里網(wǎng)絡(luò)距離的基礎(chǔ)上進(jìn)行的本文提出的重疊網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涮綔y方法的核心思想是在利用灰色關(guān)聯(lián)算法巾的基礎(chǔ)上使用BGP/CSPF的相關(guān)路由信息來兀成網(wǎng)絡(luò)距離的測算0在IMS重疊

11、網(wǎng)絡(luò)中終端在對某一網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行搜索時SM二節(jié)占八、首先會在DHT網(wǎng)絡(luò)查找對應(yīng)的資源0在后SMFF會利用灰色關(guān)聯(lián)由信息進(jìn)行屬性評估資源地址篩選出來最后按昭八、評估所得評估排序士兀成重疊網(wǎng)絡(luò)的色關(guān)聯(lián)算法對候選列表面首先對灰色關(guān)聯(lián)算法2.2灰色關(guān)聯(lián)算法原理灰教授在20世紀(jì)80年代提法是其中的重要理論之法將SMI提取出的BGIP路析與比較利用路由表變性等級建立各種路由而兀成候選列表中各個灰色關(guān)聯(lián)算法主要步驟因子:SMI二將提取出的BGFOrig|in屬性、AS_path屬性和性作為評估因子0(2資源進(jìn)行排列組成序獲取資源的候選列表算法對BGGP/CSPF的相關(guān)路然后將網(wǎng)絡(luò)距離較近的到更新后的資源列表值

12、將新的資源列表進(jìn)行拓?fù)涮綔y0本文使用灰的中資源進(jìn)行評估下的原理進(jìn)行介紹0色系統(tǒng)理論是由鄧聚龍出的其中灰色關(guān)聯(lián)算一0利用灰色關(guān)聯(lián)算由表屬性進(jìn)行止縣里的分屬性的類似性等級和可表屬性之問的關(guān)聯(lián)從候選節(jié)占八、的屬性評估0如下:(1)選擇評估P或O1SPF路由表信息中的Next_hop等一些路由表屬)將候選列表中的節(jié)占八、列02.3探測方法的設(shè)計本文如圖3所示主要思想候選列表中選擇待評估斷該節(jié)占八、與服務(wù)節(jié)占八、是(2)如果待評估節(jié)占八、內(nèi)將該節(jié)占八、的評估分然后進(jìn)一步判斷該節(jié)占八、一子網(wǎng)內(nèi)否則利用表信息終終端路由屬性評分0(3)如果該節(jié)子網(wǎng)內(nèi)將該節(jié)占八、的評權(quán)值否則利用灰色路由進(jìn)行評估到該節(jié)到評分后存

13、入到待評的節(jié)占八、數(shù)減1然后判否為00(5)如果候0拓?fù)涮綔y結(jié)束然價集合中的節(jié)占八、按評分結(jié)果集合；否則開始到候選列表中待評估的設(shè)計的探測方法流程圖如下:(1)SMF自先從的節(jié)占八、然后根據(jù)BGP判否處于同一AS內(nèi)0與服務(wù)節(jié)占八、處于同一AS加上相同AS的加權(quán)值與服務(wù)節(jié)占八、是否處于同灰色關(guān)聯(lián)算法對BGIp路由進(jìn)行評估到該節(jié)占八、的占八、與服務(wù)節(jié)占八、處于同一估分加上相同子網(wǎng)的加關(guān)聯(lián)算法對節(jié)占八、經(jīng)過的占八、的評分0(4)節(jié)占八、價集合中候選列表中斷候選列表中節(jié)占八、數(shù)是選列表中節(jié)占八、的數(shù)為后通過快速排序?qū)⒋u高低進(jìn)行降序排序到新一輪的節(jié)占八、評估直節(jié)占八、數(shù)為003仿真驗證為了驗證本文提出

14、的探測方法使用文獻(xiàn)1：2中提出的仿真方案利用ProtoPeerf=ramework仿真平臺來仿真IMS重疊網(wǎng)絡(luò)130本次仿真共部署15個IMS核心網(wǎng)AS每個IMS核心網(wǎng)AS中都有一個SMF功臺匕目匕節(jié)占八、用來兀成網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞奶綔y和網(wǎng)絡(luò)資源的搜索0BGFP和O12F的路由信息管理和更新是通過仿真相對應(yīng)的路由器來占兀成的0在每個IMS核心網(wǎng)AS中都部署了相對應(yīng)數(shù)縣里的普通節(jié)占八、設(shè)止當(dāng)普通節(jié)占八、在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)下載流縣里達(dá)到整個AS資源的30%）時將該普通節(jié)占八、設(shè)置為新的服務(wù)節(jié)占八、0仿真開始時為整個仿真網(wǎng)絡(luò)提供10()MB的視頻資源0仿真開始20s后每隔20s取一次仿真數(shù)據(jù)一共取25組仿真實驗數(shù)據(jù)0通過對比使用本文設(shè)計探測方法的網(wǎng)絡(luò)和普通網(wǎng)絡(luò)實驗數(shù)據(jù)日到仿真結(jié)果如圖4所示0通過圖4可以看出使用了本文設(shè)計探測方法的重疊網(wǎng)絡(luò)在仿真時問160s時下載流縣里達(dá)到了最大值而普通重疊網(wǎng)絡(luò)則是在仿真時問200s時下載流縣里達(dá)到最大值0另外從整個仿真結(jié)果可以看出普通的重疊網(wǎng)絡(luò)問過程中都要大于使用絡(luò)0這是因為使用了探以提刖探測到距離較近不必要遠(yuǎn)距離傳輸0而提刖對網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溥M(jìn)行探遠(yuǎn)的服務(wù)器進(jìn)行傳輸0本文提出的探測方法可絡(luò)媒體數(shù)據(jù)的傳輸質(zhì)縣里問的傳輸流里04結(jié)語本文提出的探測方法使止的情況下利用SMF節(jié)QoS;要求、距離較近、鏈特性可以有效