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服务覆盖网络SON(Service Overlay Network)是目前最有前途的架构之一,它能够提供因特网中端到端的QoS确保,而不需要对底层基础网络做很大的改变。SON是建立在传统的IP网络之上的应用层网络,它是由第三方的ISP(Internet Service Provider)域统一管理,它们拥有一系列位于底层ISP域的覆盖节点集,这些覆盖节点由覆盖虚拟链路连接起来,并且完成服务明确的数据转发和控制功能。SON通过与底层ISP和用户之间建立一层经济关系而获得效益,SON和ISP使用双边的服务等级协定来建立特定的覆盖节点,通过向下层的ISP购买一定数量的带宽,然后向SON用户提供端到端的QoS保证的增值服务而获取经济利益。与现有网络相比,服务覆盖网络具有很多的优点。除了提供端到端的QoS敏感服务之外,它可以降低底层网络的服务请求,使得网络服务便于管理和控制,特别是QoS的管理和控制。覆盖节点可根据需求自适应的选择合适的虚拟链路进行传输服务。通过服务覆盖网络,不需要大规模改变现有底层网络的软、硬件就可以实现服务可靠、容错性更好的网络服务。利用服务知晓性,服务覆盖网络能够部署明确的服务提供,可以优化资源管理和QoS需求来最优化它的各项服务操作。因此SON不仅简化了网络的QoS管理,利于扩展现有的网络拓扑,而且使得一些新的服务能够更灵活的创建和部署。基于Wardrop均衡的方法研究了服务覆盖网络的带宽分配问题,这也是本文的研究重点。本文的覆盖网络平台使用服务覆盖网络SON。通过提出了一个服务覆盖网络SON的体系结构,主要研究了SON网络中满足QoS需求的带宽分配问题,提出了一个服务覆盖网络带宽管理策略模型,分为两个主要部分:一是把交通网络中广泛应用的Wardrop用户平衡模型应用到通信网络中,得到SON各虚拟链路的流量分布;二是利用得到的流量与用户的QoS需求,以及虚拟链路的可用带宽之间的推导算法,从而在用户给出一个QoS需求的前提下,我们利用此推导算法就可得到SON需要从下层的ISP至少购买多少带宽。SON网络中的带宽分配主要分为固定需求的带宽分配和动态需求的带宽分配,在固定需求的带宽分配中,我们通过利用均匀分布来描述SON虚拟链路的可用带宽变化情况,提出了一个满足用户QoS需求的带宽管理框架,利用仿真工具TransCAD分别模拟了无背景流的带宽分配和有背景流的带宽分配问题,仿真结果给出了满足QoS需求的最小带宽提供。在动态需求的带宽分配中,SON网络的动态带宽调整周期为一个调整时窗,在每一个调整时窗结束时我们都会预测下一个调整时窗的通信量需求,进行动态需求下的带宽调整和分配。我们提出了高斯分布、周期性测量和流量预测的带宽分配方案,在这里提出了方案1和方案2两种带宽分配方案,利用二分查找算法进行带宽的预测和分配。最后利用仿真工具NS-2分别对这两种方案进行了模拟,实现了动态带宽的分配。