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互联网的发展经历了30多年的历史，积累了许多成功经验。同时，也暴露了许多不足和问题。其中端到端的高性能通信和服务质量控制是核心问题。对于电信运营商而言，现有的电信业务将逐步朝IP网络迁移，遇到的最大问题就是IP的QOS问题。
本文阐述了IP QOS研究的现状及问题、下一步方向，并详细分析了运营网络中出现的困境，指出现有的解决方案不能满足运营的需求，然后根据IP QOS研究的最新思路，结合电信运营网络的特点与要求，从宏观的体系架构、QOS信令到微观的交换与调度算法进行了电信级QOS的研究，并基于运营网络的要求针对实时业务的端到端QOS提出了一整套的解决方案。
首先分别从运营与学术的角度，对IPQOS的问题进行了阐述，指出目前研究的困境，必须寻找新的思路来解决QOS问题。将IP技术与已有的成熟电信网技术进行了比较、分析，指出IP技术应该吸取的优点，指明了解决电信级IP QOS的思路。
宏观上，研究了体系架构的问题。互联网的一个设计原则是“尽力而为(Best Effort)”，全网没有解决QOS的功能，尽管后来人们开发了Diffserv与Interserv体系架构，但由于其不成熟性都没有得到大规模使用。而基于NGN架构的提供IP QOS的标准尚在制定中，离商用还有很远的距离。本文根据运营网络的特点，提出了一种解决IP QOS的网络体系架构，同时提出了解决困扰运营问题的安全与商业模式问题。其次对体系架构中涉及到IP QOS的信令过程进行了研究，提出了QOS信令的各种要求。在2004年代表中国网通，先后向SG11(ITU-T标准研究组，负责信令要求和协议)及FGNGN工作组提交了多篇文稿，均被采纳，后来被批准成为Q．sup51。2005年对NGN模型中的RACF子系统中RS/RW(与Q．sup51中的CCI/SCI接口对应)接口进行了研究，并向SG11会议投稿促成了Q．3301.1，Q．3303.1，Q.3303.2标准的立项及标准预发布。
然后，针对运营商要求最迫切的实时业务流的传送问题进行了研究，提出了实时业务的端到端QOS解决方案。首先分析了互联网上的普通业务流与实时业务流的特征及其排队性能，提出了基于LASPQ调度算法的全网准同步概念，将IP网络带宽分为两个部分，一部分是同步带宽，用来传送实时业务流提供高QOS参数，一部分为普通带宽，传送普通业务流。基于LASPQ调度算法，实现了实时业务的中继带宽规划和业务接入的严格CAC。并根据QOS信令的要求，提出了随路资源确认的SIP+协议，解决了呼叫接纳与承载资源的不匹配问题。另外，针对实时业务流的特征，结合了MPLS及三层交换技术的特点，提出了实时业务流的快速同步流交换算法。
最后文章对实时业务端到端解决方案中的核心调度算法LASPQ进行了详细研究。首先分析了目前IP网络上广泛存在的自相似流量特性、CBR流量特征及其排队性能，提出混合传输存在的问题。然后分析指出目前已有的调度算法无法解决对实时业务流的高QOS保证与带宽公平性的矛盾，根据实时业务流的特点提出了负载自适应时隙PQ的调度算法，从理论推导与仿真两个方面对LASPQ进行了详细的阐述，证明了采用LASPQ调度实时业务流，在时延、抖动、带宽公平性等方面与传统队列技术相比具有优越性。
本文的主要创新点为：
1、提出满足运营需求的IP网络体系架构，以解决运营商面临的QOS、安全、商业模式的问题；并对QOS信令进行了研究，相关投稿获得采纳成为国际标准Q．sup51的主要内容。
2、针对目前运营网络最急迫的实时业务承载问题，提出了端到端IP QOS解决方案。通过IP全网准同步，实现实时业务的带宽规划与严格CAC，提出随路资源确认协议解决呼叫与承载的不匹配问题，并提出实时业务流的快速交换算法。
3、作为准同步网的核心，提出了实时业务流的负载自适应定时优先调度算法，解决了优先队列高QOS参数与带宽不公平的矛盾。