首頁>>>技術(shù)>>>NGN

NGN承載網(wǎng)的QoS實現(xiàn)

2003/02/12

1.QoS概述

  在IP分組交換網(wǎng)上實現(xiàn)業(yè)務的端到端QoS的可以采取如下階段方案:

1、基于DiffServ或ToS;

2、基于Best-Effort(盡力而為)的流量工程;

3、基于Best-Effort(盡力而為)的流量工程+DiffServ或ToS;

4、基于DiffServ的流量工程,結(jié)合快速重路由等技術(shù)對實時業(yè)務的支持有望達到電信級QoS。

2.QoS的分層實現(xiàn)

  NGN業(yè)務要求端到端的QoS保證,NGN業(yè)務端到端的QoS保證需要整網(wǎng)設備支持。目前采用Diff-Serv模型更符合城域網(wǎng)的現(xiàn)狀,要求城域網(wǎng)承載網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)設備(L2/L3交換機、BAS、路由器)及NGN部件(軟交換、網(wǎng)關(guān)、IAD)應支持Diff-Ser模式QoS特性,邊緣設備實現(xiàn)報文著色標識,接入?yún)R聚轉(zhuǎn)發(fā)設備實現(xiàn)流量監(jiān)管、重分類、標識、擁塞管理,骨干轉(zhuǎn)發(fā)設備根據(jù)標識進行高速轉(zhuǎn)發(fā)和擁塞管理。城域網(wǎng)中不同業(yè)務流的QoS要求是不同的,可以將語音、視頻、信令、數(shù)據(jù)等業(yè)務流應分為不同優(yōu)先級,針對不同的業(yè)務設置不同優(yōu)先級,提供不同的QoS保證。

  華為公司建議在城域網(wǎng)的各個層次采用Diff-Serv、超額帶寬、CAR、接入數(shù)量控制以及動態(tài)QoS策略等多種技術(shù)來保證NGN業(yè)務的端到端QoS。

2.1城域骨干層

  目前各大運營商的IP骨干網(wǎng)是一個輕載網(wǎng),帶寬能得到很好保證,即使帶寬不足,也很方便增加帶寬。所以骨干網(wǎng)主要采取超額帶寬、Diff-Serv 來保證業(yè)務的QoS。

當業(yè)務量增加時,骨干網(wǎng)有可能成為重載網(wǎng)。如果骨干網(wǎng)采用MPLS VPN建立NGN業(yè)務網(wǎng),就可以采用MPLS Diff-Serv、MPLS TE、MPLS快速重路由等技術(shù)來保證骨干網(wǎng)業(yè)務的QoS。
  

2.2城域匯聚層和接入層

  寬帶交換資源短期內(nèi)還很昂貴,城域接入資源的寬帶化實現(xiàn)困難,所以在城域網(wǎng)匯聚層和接入層存在帶寬收斂,必須采取相應QoS技術(shù),保證NGN業(yè)務的質(zhì)量。

1、 業(yè)務優(yōu)先級劃分(Diff-Serv模型)。

  在FTTB+LAN接入時,L2交換機采用VLAN進行業(yè)務隔離,并為不同業(yè)務接入端口分配不同的優(yōu)先級,從而提供二層QoS(802.1p)保證。L2交換機將NGN業(yè)務配置為高優(yōu)先級,保證NGN業(yè)務優(yōu)先轉(zhuǎn)發(fā),出現(xiàn)擁塞時采用隊列調(diào)度算法優(yōu)先保證話音數(shù)據(jù)流的轉(zhuǎn)發(fā)。城域匯聚層BAS識別接入設備的業(yè)務,為NGN業(yè)務流分配高優(yōu)先級,保證NGN上行流的業(yè)務質(zhì)量,同時BAS具有二層優(yōu)先級標識和三層優(yōu)先級標識相互映射能力,對于下行流可按三層優(yōu)先級進行隊列調(diào)度,同時將三層優(yōu)先級標識(DSCP/TOS)映射為二層優(yōu)先級(802.1p),以保證下行流的QoS。

2、用戶接入流量及數(shù)量限制

  所有用戶接入BAS,BAS通過CAR可以對不同的用戶限制帶寬,PC分配較低的優(yōu)先級及帶寬,而對IAD分配較高的優(yōu)先級和帶寬,防止普通用戶對帶寬的無節(jié)制濫用。PS可以動態(tài)收集BAS設備的帶寬使用情況,同時通過與軟交換的交互,了解NGN業(yè)務的帶寬需求,從而在BAS上可按用戶及業(yè)務的粒度進行動態(tài)QoS策略配置,為用戶提供差異性業(yè)務,保證用戶的SLA。PS可以下發(fā)QoS策略給BAS,BAS交換機可以進一步通過協(xié)議(各廠家私有協(xié)議)下發(fā)QoS策略給下掛的L2交換機。


2.3NGN邊緣接入層

  NGN邊緣接入層設備(IAD、網(wǎng)關(guān))支持Diff-Serv模型,對不同的業(yè)務流應具有分類標識功能,包括二層和三層標識,以便NGN承載網(wǎng)設備根據(jù)標識對不同的業(yè)務提供相關(guān)的QoS保證。NGN邊緣接入層設備應具有控制接入用戶數(shù)目的功能,出口帶寬應大于滿負荷時的業(yè)務流量,以保證NGN業(yè)務的QoS。

3.IP語音時延分析及解決方法

  NGN網(wǎng)絡首先要解決實時語音業(yè)務的QoS,VOIP語音業(yè)務的特點就是對數(shù)據(jù)包的時延、丟失和抖動比較敏感。下圖是對語音時延的分析,可以看出媒體網(wǎng)關(guān)是主要產(chǎn)生時延的設備。


  端到端的時延可以分成兩個部分:固定時延和可變時延。固定時延包括CODEC時延和打包時延。固定時延是和采用的壓縮算法,打包的語音數(shù)據(jù)量相關(guān)的。這部分的時延優(yōu)化的可能性不大,通過選擇合適的壓縮算法,減少打包數(shù)據(jù)量,合理分配DSP的負荷,采用設計良好的Pipeline處理流程等方法可以改進這部分的時延。

  可變時延包括:排隊/緩存時延,串行化時延,去抖時延。這些和設備的端口速率,網(wǎng)絡的負載情況,經(jīng)過的網(wǎng)絡路徑、設備對QOS的支持方式、實現(xiàn)的QOS算法等密切相關(guān)。特別是去抖時延與承載網(wǎng)絡的抖動指標密切相關(guān),通過采用合適的網(wǎng)絡技術(shù)可以顯著降低語音通過網(wǎng)絡是引入的抖動,從而減少去抖時延。

  Codec、打包和去抖這些功能都是在網(wǎng)關(guān)上實現(xiàn)的,因此毫無疑問網(wǎng)關(guān)是影響語音時延的關(guān)鍵設備。但是網(wǎng)絡的抖動性能指標,確是一個非常重要的因素。

賽迪網(wǎng) 中國信息化(industry.ccidnet.com)


相關(guān)鏈接:
NGN承載網(wǎng)IP地址分配和路由規(guī)劃 2003-02-11
下一代網(wǎng)絡的結(jié)構(gòu)及其標準化問題 2003-02-10
NGN承載網(wǎng)網(wǎng)絡安全 2003-02-10
面向NGN的網(wǎng)絡管理器 2003-01-27
軟交換在下一代網(wǎng)絡中的應用 2003-01-22

分類信息:  網(wǎng)絡文摘_與_NGN及軟交換  網(wǎng)絡文摘_與_NGN及軟交換     文摘   網(wǎng)絡文摘   技術(shù)_NGN及軟交換_新聞   技術(shù)_NGN及軟交換_文摘