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支持实时宽带通信的Internet网络控制体系结构 , 《一 计算科学1999Vo[26N-~1 BA 支持实时宽带通信的Internet网络控制体系结构¨ TheControlFrameworkofInternetNetworktoSupportReal—TimeCommumcation 黄锡伟毕厚杰 (上海交通大学电子工程系上海20oo3,o)(南京邮电学院信息工程系) c3,2f1jAbstractAsrudimentsofGlobalInformationInfrastructure,Intertis.goingtosupportprogres sivelymultimediaservicessuchasaudiotvideoimageanddateetcButbasedonthetronsformech anismofdatagramandtheroutklgmechanismofhopbyhop,hiternetcarlllotproviderea[timeset— vicewel1.Basedflowmodelofmultimediatraffic,logicalcompositionofbroadbandnetworkand controlinterfaceofnetworktwegiveallnewframeworkofInternetaffordingreal-timecommunica— tionservices KeywordsRealtimeInternetnetwork.Broadbandnetwork.Mu[timediaservices 1引言 目前从理论上只有基于ATM技术的B—ISDN 可以支持实时宽带通信,满足各种业务的QoS需求 (带宽,信息传输的延时,抖动和差错率)并且能够具 有较高网络利用效率前者意味网络必须采用面向 连接的资源预留策略,后者说明必须采用分组复用 技术.但B—ISDN体系结构过于复杂,协议的完备, 设备的制造,市场的推广尚需相当长的时闻,而且 B-ISDN网络是无法从现有运作的通信网络上进行 改造获得,所以虽然B-1SDN被理论界看重,但网络 界的反应并不非常积极-卜. 与B—ISDN相反,被网络界看好的Internet同 络试图提供包括话音,敬据,图像和视频各种媒体传 辖,但基于效据报业务方式Internet在满足网络高 教动作同时却无法很好提供实时业务特别是宽带业 务的Q0s需求目前实现Internet网络上实时业务 通信有两种方法:(1)基于现行网络协议,改变用户 终端媒体编码和解码实现技术,例如面向组播的 mBone网络和Internet上话音业务],这种方式 只能在网络轻负载运行情况下提供低比特实时通信 业务的支持;(2)改造现有网络中的控制和管理体系 结构,目前IETF提出的各种改进性协议如资源预 留协议RSVP.,实时传输协议RTP等.目的是在 兼容现有协议基础上改变lP网络设备的管理和控 制工作模式.这是lnternet网络迈向综合网络的第 一 步.但由于以上协议的制定都只是从某个角度或 局部范围对lP网络协议改进,从考虑兼容性出发这 是可取的.如果从宽带通信业务角度出发.必须重新 考察基于lnternet网络工作机制,设计适台lP网络 的管理和控制结构. 本文在基于宽带通信网络控制结构的基础上, 剖析TCP/IP协议簇中不适合实时业务和宽带多媒 体业务的原因,推导出新一代Internet网络中所必 须具备网络控制体系.结合IETF提出的改进协议, 给出如何进一步改造目前的TCP/IP控制结构逐步 适合实时业务通信 2宽带通信网络控制结构 宽带通信网络的发展应该吸收支持实时通信的 电路交换网络(如电话网络)和支持业务复用的分组 交换网络的优点.即在网络高效运行前提下提供各 种不同QoS需求的业务接入.在分析宽带通信网络 控制体系之前,有必要考察网络支持的业务流量分 层模型,信息传辖过程可咀分为:呼叫级,突发级和 分组级. *)信息产业部科技发展项目支持.黄锡伟讲师,博士生.目前研究领域为ATM网络流量控制,吉比特级路由器设计 和lnterner上的实时通信毕厚杰教授.目前研究领域为图像和多媒体通信与竟带接入网络. ? 28? It 小料 ¨,j扣钳 呼叫级描述通信网络中呼叫到达和离去事件流 特点,电路交换网络是在呼叫级进行控制的实例在 呼叫级上进行控制时,网络根据呼叫是否存在分配 相应的网络资源,呼叫级控制并不考虑网络资源利 用效率呼]u级挖制操作主要发生在网络中呼叫开 始和结束时捌,所网络处理的负担相对比较简单 但如果仅在呼叫级进行控制,则网络只适合呼叫过 程中流量不发生根大变化的业务并不适合于具有 蹇发特征的业务. 套发级描述在呼叫过程中信源是否有