Abstract
除了傳統的資料串流，新一代的網路系統將承載多媒體串流---如語音， 聲 頻音，影像，圖像，或上述的任意組合。要將這所有的串 流整合在一起，網路必 須提供具不同特性的服務以滿足所有串流的 服務品質要求。舉例來說，即時互動 式的串流如電話語音有最大可 忍受的延遲，廣播影像/聲頻音串流有最大延遲跳 動的限制，而對 資料串流而言，最重要的是可靠的傳遞且不能有封包丟失的情 形 。 現有許多廣範使用的通訊媒介，如將多台電腦連成區域網路的同軸電纜， 或在多細胞無線網路中的無線通道，對這些媒介而言，其中某使用者所接 收到的 信號取決於其他許多使用者發出的信號。這些媒介通常被稱 為媒介存取通道。在 現今的網路架構中，這些媒介存取的部份是大 部份串流的主要網路進入點。若我 們要題供末端至末端的服務品質 保證，具有服務品質保證的媒介存取明顯地是一 個我們必須考慮的 重要課題。 用來 決定如何分配媒介存取通道給多位使用者的協定稱為媒介存取協定。 傳統的媒介存取協定(如ALOHA，CSMA/CD，token ring，token bus)都是 針 對資料串流而設計，其主要的執行表現是平均延遲與傳輸 量。在這樣的串流特性 假設下，服務品質保證一直不太被重視。在 本論文中，我們提出了一種媒介存取 方式，它結合了逐封包一般化 處理器分配演算法與隨機定址輪詢協定以提供對定 速率串流(CBR) ，變速率串流(VBR)和資料串流的媒介存取服務。這種媒介存取方 法已證明可保障最差情況下CBR與VBR串流的延遲與延遲跳動，因此對於延 遲與 延遲跳動敏感的串流能保證其服務品質。 假設我們將每個串流源以一個封包組成的列隊來比擬，這些封包將要經由 共同媒介通道傳到存取點(如無線網路中的基地臺或是同軸電纜網路中的 收發 點) 。這種媒介存取的基本概念是使用一個適當的排程演 算法來動態決定那一個 串流源將被授予媒介通道的使用權。在所有 的排程演算法中，逐封包一般化處理 器演算法(簡稱PGPS)因其適應 性，共同資源的有效率分配，而廣為人所知。但 PGPS排程演算法 原本是使用在集中式的環境，即排程器能看到每個列隊內部的 行 為。然而在媒介存取通道中，這些列隊是分散開的，若不直接使用共同通 道是 不能得到每個列隊的資訊。因此很自然的，我們想要確認足以 使PGPS演算法的 運作的最小資訊量。這個問題在第二章中有詳盡 的討論。 另一方面，由於在媒介通道中每個 列隊的資訊是分散的，而且無法得到真 實的封包抵達資訊， 我們提出"預設抵達資訊樣式"的概念。根據這些預設樣式產 生的許 可證包含了足夠使PGPS運作的資訊量。因此我們不用真實的封包抵達資 訊，而代以輸入預設樣式的許可證給排程器以作出適當的的排程決定來滿 足CBR 與VBR串流的服務品質。其他重要的課題，如決定PGPS排程 演算法中各列隊的 比重值(這與頻寬分配有密切相關)與PGPS/ RAP演算法的允許加入控制在第三章 中亦有相關討論。 在所有通訊通道中都存在的傳遞延遲是大部分媒介存取協定面對到的共同 問題。在本論文中我們提出一個具傳遞延遲的雙向通道模型，同時使用" 管線" 的技巧來修改PGPS/RAP媒介存取使其能在長傳遞延遲通道 中運作。在這種通道 中我們關心的是延遲跳動而不是延遲。