无线通信网络的发展正处于2G向3G演进的阶段，基于电路交换的无线通信系统将最终演变成以IP有线网为核心，无线网作为接入方式的全IP网络。UMTS是3G的主要标准，随着无线接入技术的成熟和多媒体实时业务的扩展，UMTS核心网中QoS保障机制的研究成为网络设计者和运营商日益关注的重点。 本文围绕“UMTS核心网中的DiffServ模型实现”这一中心展开，首先介绍了UMTS系统中的QoS结构和业务分类，并进一步研究了IETF提出了两种基于IP的QoS模型：综合服务IntServ和区分服务DiffServ，其中DiffServ模型具有良好的扩展性，无须复杂信令，能较好地适应UMTS核心网络要求。 队列管理算法是DiffServ实现机制的重要组成部分。目前广泛使用的RIO算法存在参数设置困难和无法保证稳定的队列长度等问题，本文针对UMTS实时类应用的时延敏感性，提出了一种自适应的队列管理算法，实验证明该算法对平均队列长度的控制能力受网络拥塞状况和流量组成影响很小，同时能在一定程度上缓解“带宽倾斜”问题，保护高优先级分组，改善公平性。 本文最后针对UMTS各类业务的不同QoS需求，设计了一种基于DiffServ的QoS控制模型，提出了相应的业务映射、队列调度、流量调整方案，其中，设计一种新的队列调度算法，采用优先级和队列分离机制，为会话类和流类应用提供延时保证，对交互类和背景类业务保证预定带宽。我们通过UMTS分组数据的数学模型对其性能进行了评估。最后，通过实验证明了以新的调度算法为核心的DiffServ的模型的有效性。