多速率实时VBR业务系统的呼叫接纳控制策略研究

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宽带综合业务网(integrated service digital network,ISDN)实际上是一个多速率业务的系统,它旨在为用户提供多样性的服务,传输语音、视频、电子邮件(E-mail)以及计算机文件等各种形式的信息,使得通信网络的通信信息量飞速增加。另一方面,由于网络资源的有限性,压缩编码技术得到了广泛应用,从而导致网上传输的实时信息流绝大多数是可变比特率(variable bit rate,VBR)业务。各种VBR业务有着不同的服务质量(quality of service,QoS)要求。当多个媒体流统计复用进入系统时,必须判断系统能否保证它们各自的QoS要求,或在保证各自的QoS约束条件下,最多能允许多少个媒体流进入信道,所以,呼叫接入控制(call admission control,CAC)必不可少。基于多速率VBR业务系统的呼叫接纳控制已经成为一个重要的研究课题。本文首先介绍了多速率VBR系统和CAC的一些基本概念,对典型的资源共享管理和CAC策略进行了研究和分析,指出了完全共享、部分共享和混合共享三种策略的优缺点及呼叫损失概率的计算方法,并针对峰值法中的控制参数只能取整数,推广到多速率VBR业务系统中来会掩盖了各类业务的平均信息速率这一重要的统计特性,考虑到难以与网络带宽分配手段结果以获得良好性能。为解决这个问题,将实时VBR流用ON-OFF模型进行简化,提出一种以在线的各类VBR业务连接的平均带宽需求和预期的分组丢失率门限为依据的CAC策略。该策略只需一个可动态调整的控制参数-容量缩放因子,并根据容量缩放因子与物理容量之积、各类业务的在线连接数和呼叫请求的类型决定是否接纳一个呼叫。在此基础上,给出了呼叫损失概率、分组丢失率的计算方法及容量缩放因子的求解方法,并与峰值法性能进行了比较。计算结果表明,以平均带宽为尺度的CAC策略,确定控制参数所需的计算量少于峰值法,总体性能更好,并因为考虑了VBR信源平均信息速率可为任意实数这一事实,从而可以获得更高的容许分组丢失率,提高了带宽需求大的业务的呼叫被接纳的概率,因而提高了系统的吞吐量。实现了改进目标,是行之有效的,具有研究和实用价值。
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