PhD Theses at KOM

QoS Signalling and Charging in a Multi-service Internet using RSVP

Martin Karsten

Wednesday July 05, 2000

English abstract:

Because of the high level of uncertainty about the future traffic mix and the heterogeneous nature of Quality of Service (QoS) technologies and service contracts, it is very likely that a future commercial multi-service Internet requires a general service signalling architecture to reliably deliver end-to-end QoS. In this thesis, the suitability of the Resource Reservation Protocol (RSVP) for this purpose is investigated and assessed. The thesis presents the following contributions: A flexible QoS signalling architecture is described, based on an extended version of RSVP. A new protocol engine has been designed and implemented, containing a number of design and algorithmic improvements over previous work. This implementation has been used to experimentally verify the technical suitability of RSVP. Additionally, new protocol elements have been developed to allow for flexible charging mechanisms of service invocations. Based on several calculation models for service invocations, these protocol elements are assessed to cover a variety of potential usage cases, namely cost-based pricing, auction-based pricing and advance service invocations. As a result, it is concluded that an extended version of RSVP is indeed a good candidate to form the basic building block for an overall commercial QoS signalling architecture.

German abstract:

Aufgrund der hohen Ungewißheit über die zukünftige Zusammensetzung von Verkehrsarten im Internet und der Heterogenität verschiedener Dienstgüte-Technologien, ist es sehr wahrscheinlich, daß ein zukünftiges integriertes Multiservice-Internet einen allgemeinen Signalisierungsdienst benötigt, um zuverlässig Dienstgüteanforderungen erfüllen zu können. In dieser Arbeit wird die Eignung des Resource Reservation Protocol (RSVP) für diese Zwecke untersucht und überprüft. Die Arbeit enthält folgende Beiträge: Basierend auf einer erweiterten Version von RSVP wird eine flexible Signalisierungsarchitektur zur Dienstgütevereinbarung beschrieben. Eine neue Protokollmaschine wurde entworfen und implementiert, welche eine Reihe von Verbesserungen gegenüber früheren Arbeiten aufweist. Diese Implementierung wurde experimentell auf ihre Leistungsfähigkeit untersucht, um so die technische Eignung von RSVP zu bewerten. Zusätzlich wurden neue Protokollelemente entwickelt, um die Abrechnung von Dienstgüteanforderungen zu ermöglichen. Diese Abrechnungsmechanismen werden anhand von unterschiedlichen Kalkulationsmodellen auf Ihre Eignung in verschiedenen Einsatzszenarien überprüft, nämlich kostenbasierte und auktionsbasierte Kalkulation, sowie Kalkulation für Dienstgüteanforderungen im voraus. Als Resultat dieser Arbeit wird gefolgert, daß eine erweiterte Version von RSVP in der Tat als grundlegender Baustein für eine allgemeine kommerzielle Signalisierungsarchitektur dienen kann.

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