随着社会和科技的进步,人们对互联网络技术的要求不断提高,此外,传统互联网络体系结构存在着安全缺陷,不断动态修补等问题,互联网体系结构迫切需要改进。基于此种情况,新型互联网体系结构的研究正在逐步展开,认知网络作为研究方向之一,已受到越来越多的关注。另外一方面,网络应用数量和种类不断增多,尽管网络自身处理能力已经提高了很多,但是对于飞速增长的用户需求来说还远远不够。因此,在未来互联网发展过程中,研究一种能够适应网络动态变化、满足用户各种需求的服务质量保证技术已成为未来互联网体系结构研究中的热点问题之一。首先,本文介绍了认知网络相关的研究现状及其涉及的关键技术,分析了关键技术中服务质量(Quality of Service, QoS)的研究现状及QoS技术的发展趋势。其次,本文就认知网络QoS管理框架进行介绍,该框架基于分级认知过程,采用分级映射的方式,使全局目标逐步反映到局部目标中,通过底层QoS目标的实现来保证端到端QoS目标的实现。再次,基于前面介绍的QoS管理框架,本文设计了一种基于跨层的提高多媒体业务流服务质量的队列调度机制,它能够区分业务流类别,结合物理层信道质量状况,针对视频流业务的不同分组类别进行分组调度,根据网络状况提高关键帧分组的服务,为多媒体业务流提供更高质量的QoS保证。最后,本文通过NS-2 (Network Simulator version 2)仿真平台验证了该机制的性能。最后,总结全文,分析了仍然存在的不足之处,提出了进一步工作计划,同时列举出了本文作者在硕士研究生期间的工作和成果。