目前，多數(shù)運(yùn)營商對于電信業(yè)務(wù)網(wǎng)的承載主要采用IP專網(wǎng)的方式，如專門的VoIP網(wǎng)和專門的視頻會(huì)議網(wǎng)。其主要思路是將IP專網(wǎng)直接架構(gòu)在SDH或ATM網(wǎng)之上。這是非常浪費(fèi)資源的方式，還加大了運(yùn)維成本，不利于新業(yè)務(wù)的推出。另一種常用方法就是加大IP層之下SDH和ATM的傳送能力，即“過帶寬解決方式”。這種方式也是以犧牲運(yùn)營商巨大投資為代價(jià)的。
為此，電信運(yùn)營商一直致力于采用基于Internet理念的IP網(wǎng)技術(shù)來作為下一代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的統(tǒng)一平臺(tái)，但隨時(shí)間的推移，人們設(shè)想中的基于ＩＰ和ＭＰＬＳ的多業(yè)務(wù)網(wǎng)并未真正得以實(shí)施，ＱｏＳ和流量管理都沒有得到很好解決，多播幾乎沒有實(shí)施，安全性問題基本上沒有解決，這些問題日益強(qiáng)烈地在沖擊電信業(yè)務(wù)，簡單的將Internet技術(shù)用于電信網(wǎng)也是行不通的。其根本原因是，現(xiàn)有的因特網(wǎng)只適合傳送非實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)類業(yè)務(wù)，如www、FTP、E-mail等。而今，寬帶接入的迅速增長已導(dǎo)致了運(yùn)營商的IP網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)得以膨脹式地?cái)U(kuò)張。幾年前，VoIP業(yè)務(wù)首先被引入到IP網(wǎng)絡(luò)中來，但其服務(wù)質(zhì)量未得到解決。更進(jìn)一步的是，運(yùn)營商為增加贏利空間、拓展用戶群，也正在嘗試在此單一而龐大的IP網(wǎng)絡(luò)上能夠提供越來越多的新型增值服務(wù)，尤其是交互式的個(gè)人多媒體通信。然而，由于不同的應(yīng)用會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)不同的需求。例如，對電子醫(yī)療應(yīng)用而言，傳送的精確性將比延時(shí)和抖動(dòng)更為重要；而對于IP電話應(yīng)用而言，抖動(dòng)和延遲是至關(guān)重要的，應(yīng)當(dāng)被盡力減少。
各運(yùn)營商和設(shè)備提供商都在積極開展相關(guān)研究并達(dá)成了一致結(jié)論：實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的支持QoS能力的電信級(jí)多業(yè)務(wù)IP網(wǎng)絡(luò)是發(fā)展的趨勢。現(xiàn)存的解決方案包括RSVP、IntServ、DiffServ,、MPLS、TE、策略管理、QoS信令等，但這些解決方案并未能使得QoS的問題得以根本解決。而且，目前各設(shè)備制造商實(shí)現(xiàn)QoS的方式不盡相同，對QoS的理解也很不一致，成為端到端QoS未能得到有效保證的主要障礙。
在IP網(wǎng)絡(luò)中支持端到端QoS能力的標(biāo)準(zhǔn)化方面，IETF和ITU-T發(fā)揮了各自的作用，其中IETF致力于各種具體實(shí)施協(xié)議的制定，而ITU-T則更偏重于整體框架的制定和IP性能指標(biāo)體系的構(gòu)建。此外，MSF(城域網(wǎng)交換論壇)、Internet II和IPCablecom也提供了多種的多種端到端IP QoS解決方案。
二、IP QoS電信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中的關(guān)鍵構(gòu)件
對電信營運(yùn)商而言，現(xiàn)在面臨的挑戰(zhàn)是如何以一種非常有效而現(xiàn)實(shí)的方式來為不同的業(yè)務(wù)提供滿意的端到端QoS保證，同時(shí)還要充分考慮到整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的性能。電信運(yùn)營商擬采用的承載級(jí)QoS架構(gòu)需要具備可擴(kuò)展性、可靠性、可操作性和可管理性。
IP QoS架構(gòu)中的關(guān)鍵在于形成一組通用的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行機(jī)制來控制網(wǎng)絡(luò)對某一業(yè)務(wù)需求進(jìn)行正確的響應(yīng)。具體可體現(xiàn)為一網(wǎng)絡(luò)元素，或用于網(wǎng)絡(luò)元素間的信令，或用于控制和管理穿越網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)流。IP QoS電信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的關(guān)鍵構(gòu)件可歸屬于三個(gè)平面，即控制平面、數(shù)據(jù)平面和管理平面。如圖1所示。
圖1 IP QoS電信網(wǎng)絡(luò)通用架構(gòu)
其中，控制平面包含了與業(yè)務(wù)流行走路徑相關(guān)的機(jī)制，這些機(jī)制包括了允許控制、QoS路由及資源預(yù)留；數(shù)據(jù)平面包含了與用戶數(shù)據(jù)流處理相關(guān)的機(jī)制，這些機(jī)制包括了緩存器管理、擁塞避免、包標(biāo)記、隊(duì)列和調(diào)度、業(yè)務(wù)流分類、業(yè)務(wù)流策略和流量整形；管理平面包含了與運(yùn)營、管理相關(guān)的機(jī)制，這些機(jī)制包括了服務(wù)等級(jí)合同(SLA)、業(yè)務(wù)流恢復(fù)，計(jì)量和記錄。
圖2 集中管理下的預(yù)配置疊加MPLS網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的IP QoS電信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
在圖2中，這一架構(gòu)由三層組成：承載層、承載控制層和業(yè)務(wù)控制層。承載層被進(jìn)一步在邏輯上劃分為基本承載網(wǎng)絡(luò)層和邏輯承載網(wǎng)絡(luò)層。基本承載網(wǎng)絡(luò)層是由邊界路由器及核心路由器組成的IP骨干網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，用來傳送各種Best Effort業(yè)務(wù)。
圖3、LBN示例
一個(gè)邏輯承載網(wǎng)絡(luò)(LBN)由邊界路由器、中間匯接路由器和節(jié)點(diǎn)間的LSP組成(如圖3所示)。邊界路由器可以被視為本地交換機(jī)。匯接路由器可以被視為匯接交換機(jī)；根據(jù)容量規(guī)劃的結(jié)果，其中某些被指定為核心路由器。域邊界路由器被視為長途交換機(jī)。路由器間的標(biāo)記交換路徑(LSP)可以被視為中繼(trunk)，在匯接路由器處完成加入(joint)及匯聚(converge)。
很明顯，無論從業(yè)務(wù)開展還是從技術(shù)實(shí)施的角度出發(fā)，服務(wù)質(zhì)量(QoS)保證都是在IP網(wǎng)絡(luò)上支持各種實(shí)時(shí)應(yīng)用所需考慮的最重要因素。由于IP網(wǎng)絡(luò)固有的無連接的特征, 使得在IP網(wǎng)絡(luò)中保證端到端的QoS成為一項(xiàng)艱難的工作。目前，VoIP、視頻服務(wù)及NGN、3G中各種交互式多媒體業(yè)務(wù)的開展已經(jīng)成為電信運(yùn)營商能否成功運(yùn)營這些業(yè)務(wù)的關(guān)鍵所在。同時(shí)，QoS也已成為當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究、標(biāo)準(zhǔn)化工作的一個(gè)極為活躍課題。有鑒于此，國內(nèi)的電信運(yùn)營商和設(shè)備制造商會(huì)持續(xù)跟蹤這一領(lǐng)域的進(jìn)展，通過研制和試商用具有實(shí)用性的解決方案來析解決這一電信業(yè)的難題。
