【正文】 心網(wǎng)等? 端局軟交換話音，指基于 IP 方式的省內(nèi)軟交換架構(gòu)交換機(jī)之間的話音業(yè)務(wù)流量? 固定 NGN 業(yè)務(wù)，指基于 IMS 架構(gòu)的固定 NGN 試點(diǎn)和商用業(yè)務(wù)話音核心業(yè)務(wù) Qos 要求:關(guān)鍵核心業(yè)務(wù)為話音業(yè)務(wù)，其 IP 數(shù)據(jù)包有信令流和媒體流兩大類，QoS 要求如下：? 信令流：如各地的 MSC 之間，及 MSC 與 MGW 之間等，該類數(shù)據(jù)的特點(diǎn)為實(shí)時(shí)性要求很強(qiáng)，數(shù)據(jù)量不大。? 媒體流：其特點(diǎn)是對(duì)網(wǎng)絡(luò)端到端的時(shí)延和抖動(dòng)要求都很高不同 NGN 業(yè)務(wù)流的 QoS 要求是不同的，針對(duì)不同的業(yè)務(wù)設(shè)置不同的 QoS 策略，語(yǔ)音、視頻、信令、數(shù)據(jù)等業(yè)務(wù)流應(yīng)分為不同優(yōu)先級(jí)。NGN 初期業(yè)務(wù)中主要需解決語(yǔ)音的 QoS。語(yǔ)音主要對(duì)時(shí)延和抖動(dòng)比較敏感，對(duì)寬帶和誤碼率的要求不是很高，所以要盡量減少端到端路由器跳數(shù)，保證語(yǔ)音質(zhì)量（時(shí)延、抖動(dòng)） 。目前路由器的性能提高很30 / 55快，基于硬件轉(zhuǎn)發(fā)，轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)延大約是 2 毫秒。典型的 NGN 和 3G 網(wǎng)中 VOIP 數(shù)據(jù)對(duì)IP 承載網(wǎng)的 QOS 要求如下：NGN 媒體流業(yè)務(wù) QoS 要求：? 端到端帶寬保證? 單項(xiàng)端到端傳輸時(shí)延小于 40ms，最低要求 100ms? IP 承載網(wǎng)抖動(dòng)小于 10ms? 丟包率小于 1％信令業(yè)務(wù) QoS 要求：? 建議采用輕載? 傳輸時(shí)延小于 100ms? 時(shí)延抖動(dòng)小于 10ms? IP 網(wǎng)絡(luò)丟包率小于 %NGN 和 3G 網(wǎng)絡(luò)中 VoIP traffic 服務(wù)質(zhì)量的 QoS 等級(jí) ：Jitter (抖動(dòng))NGN 和 3G 網(wǎng)絡(luò)中 VoIP traffic 三種服務(wù)質(zhì)量對(duì)抖動(dòng)的要求：? class 1 ： 抖動(dòng) 10 ms? class 2： 10 ms 抖動(dòng) 20 ms? class 3： 20 ms 抖動(dòng) 40 ms丟包率 NGN 和 3G 網(wǎng)絡(luò)中三種服務(wù)質(zhì)量對(duì)數(shù)據(jù)包丟包率的要求：? class 1： 語(yǔ)音丟包率 %? class 2： % 語(yǔ)音丟包率 1 %? class 3： 1 % 語(yǔ)音丟包率 2 % 4 (BEST) 3 (HIG) 2 (MEDIUM) 1 (BEST EFORT) 端 到 端 時(shí) 延 10 ms 10 ms 150 ms 40 ms 備 注 1: 這 里 列 出 的 值 基 于 以 下 假 設(shè) ： 配 置 良 好 的 回 聲 控 制 、 0丟 包 率 和 沒(méi) 有 語(yǔ) 音 失 真 備 注 2: 時(shí) 延 是 盡 力 而 為 (best fort)級(jí) 別 的 目 標(biāo) 值 31 / 55對(duì)于 NGN 和 3G 網(wǎng)絡(luò)中 VoIP traffic 而言，IP 承載網(wǎng)絡(luò)的不穩(wěn)和承載 VoIP 數(shù)據(jù)鏈路中斷與恢復(fù)時(shí)間的長(zhǎng)短都對(duì) NGN 業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量有極大的影響，網(wǎng)絡(luò)的不穩(wěn)導(dǎo)致NGN 的 VoIP 業(yè)務(wù)出現(xiàn) Jitter，而 IP 承載網(wǎng)鏈路中斷到鏈路恢復(fù)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)時(shí)將直接導(dǎo)致 VoIP Session 的中斷，造成 VoIP 業(yè)務(wù)的非正常結(jié)束?？傊?，如果 IP 承載網(wǎng)不能保證 IP 承載網(wǎng)中每條鏈路在發(fā)生中斷時(shí)的切換時(shí)間很短，NGN 和 3G 網(wǎng)絡(luò)中的很多對(duì)實(shí)時(shí)性要求較高的業(yè)務(wù)將無(wú)法開(kāi)展。 7750 Qos 實(shí)現(xiàn)機(jī)制7750 能夠全面提供對(duì) DiffServ 解決方案的支持：完全兼容 IETF DiffServ 解決方案的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，在作為 AR 進(jìn)行業(yè)務(wù) CAR 控制上尤為出色，帶寬顆粒度可細(xì)到 1kbps。7750 支持基于 IP/MPLS 的 Diffserv 架構(gòu)在 IP/MPLS 網(wǎng)絡(luò)上提供 QOS 解決方案。在本次工程，由于 7750 路由器可用于網(wǎng)絡(luò)匯聚（BR）和業(yè)務(wù)邊緣接入（ AR）兩種目的，所以其 QOS 解決方案涵蓋了這兩種不同需求下的各自特性，并將它們結(jié)合在一起形成端到端的 IP/MPLS QOS 整體解決方案，其整體 QOS 架構(gòu)模型如下：QoSPlicy MangemtgRutiClasfconMrkigBndwth CrloesiAvoidanceCgt trlSrvic L SpeciftnDirectoy andPlicy ServisAdsiCtroQSRviConstraibsed RutingLye 4lifcao3ir2sta MkingLyShpiPolcaer 4Flw ContrlLy2SltivDscadQu huligBfre在這個(gè)模型中，將端到端的 QOS 處理分成八個(gè)方面，它們分別屬于業(yè)務(wù)接入側(cè)和網(wǎng)絡(luò)核心側(cè)兩個(gè)部分的內(nèi)容，7750 路由器也針對(duì)這兩部分內(nèi)容提供不同 QOS 策略和隊(duì)列及調(diào)度機(jī)制，如下圖所示：32 / 55下面將介紹 7750SR 業(yè)務(wù)接入側(cè)和網(wǎng)絡(luò)側(cè)的 QOS 策略。業(yè)務(wù)接入側(cè) Qos 策略和隊(duì)列及其調(diào)度機(jī)制:7750 提供業(yè)界最強(qiáng)大的 QOS 保證，業(yè)務(wù)接入側(cè)的隊(duì)列機(jī)制會(huì)根據(jù)每個(gè)具體業(yè)務(wù)分配緩存隊(duì)列，隊(duì)列不按照端口進(jìn)行分配,在業(yè)務(wù)接入端口上 (多個(gè)用戶/業(yè)務(wù)接入到同一個(gè)物理端口)能夠針對(duì)每個(gè)用戶的每一種應(yīng)用流量進(jìn)行獨(dú)立的輸入和輸出整形,每個(gè)應(yīng)用流量都可獲得屬于自己的獨(dú)立的 Buffer 隊(duì)列空間，每一個(gè)獨(dú)立的隊(duì)列都有獨(dú)立的類似 Frame Relay 的 CIR,PIR,MBS,CBS 整形參數(shù)，7750 支持 8 種轉(zhuǎn)發(fā)等級(jí)（COS 優(yōu)先級(jí)），每個(gè)隊(duì)列都可支持一種或多種轉(zhuǎn)發(fā)等級(jí)，同服務(wù)等級(jí)的 Unicast 數(shù)據(jù)包和Multicast/Broadcast 數(shù)據(jù)包可使用不同的隊(duì)列進(jìn)行處理，如下圖所示：33 / 55這種能力對(duì)某些業(yè)務(wù)來(lái)說(shuō)非常重要。例如，一個(gè) VPN 業(yè)務(wù)中需要同時(shí)開(kāi)展重要的Unicast 數(shù)據(jù)應(yīng)用以及 Multicast 和 Broadcast 的視頻應(yīng)用，三者都需要 EF 服務(wù)級(jí)保證其 QOS 要求，但所需的保證帶寬不同，如果不能支持同服務(wù)等級(jí)中Unicast、Multicast 和 Broadcast 數(shù)據(jù)流獨(dú)立的隊(duì)列緩存和流量整形，將無(wú)法全部滿足這些應(yīng)用的 SLA，而 7750 的這種特性能夠輕易地為這三種 EF 等級(jí)的流量建立各自的隊(duì)列并分配各自的 CIR/PIR 整形參數(shù)，實(shí)現(xiàn)各自的 SLA 控制。再如，對(duì)于某個(gè)服務(wù)等級(jí)的應(yīng)用，其正常的 Unicast 應(yīng)用數(shù)據(jù)流要求固定的帶寬保證，而應(yīng)用中會(huì)產(chǎn)生額外的 Multicast 或 Broadcast 流量但不屬于正常的應(yīng)用數(shù)據(jù)包，如果不支持同服務(wù)等級(jí)下 Unicast、Multicast 和 Broadcast 數(shù)據(jù)流獨(dú)立的隊(duì)列緩存和流量整形，非應(yīng)用的Multicast 或 Broadcast 流量將會(huì)侵占正常的 Unicast 應(yīng)用數(shù)據(jù)流的帶寬，使其服務(wù)質(zhì)量得不到保證，并且會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)造成不必要的負(fù)擔(dān)，而 7750 的這一特性能夠?qū)ulticast 或 Broadcast 流量放入獨(dú)立的隊(duì)列使其不占用 Unicast 流量的帶寬，同時(shí)對(duì) Multicast 或 Broadcast 隊(duì)列進(jìn)行速率限制，使其不會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬資源造成負(fù)擔(dān)。7750 的每個(gè) I/O 模塊支持兩個(gè) 10G 網(wǎng)絡(luò)處理器單元，對(duì)應(yīng)兩個(gè)介質(zhì)接口卡—MDA,每個(gè)網(wǎng)絡(luò)處理器單元提供 256M 輸入 buffer 空間和 256M 輸出 buffer 空間,可支持多達(dá)8196 個(gè)輸入隊(duì)列和 8196 個(gè)輸出隊(duì)列，對(duì)于業(yè)務(wù)接入端口，不在物理端口上分配固定的 buffer 空間,而是根據(jù)每個(gè) MDA 上接入的應(yīng)用情況動(dòng)態(tài)的從 buffer 池中為每個(gè)應(yīng)用流分配其相應(yīng)的獨(dú)立的 buffer 隊(duì)列。34 / 55網(wǎng)絡(luò)側(cè)接口的隊(duì)列及其調(diào)度機(jī)制7750 的每個(gè)網(wǎng)絡(luò)互連接口擁有 8 個(gè)出口緩存隊(duì)列(使用的總帶寬資源為該端口的物理帶寬)，每個(gè) MDA 擁有 8 個(gè)入口緩存隊(duì)列被該 MDA 上的所有網(wǎng)絡(luò)接口共享 (使用的總帶寬為該 MDA 連接交換矩陣的端口網(wǎng)絡(luò)帶寬10Gbps) ，7750 支持 8 個(gè) Diffserv 轉(zhuǎn)發(fā)等級(jí)（NC,EF,H1,H2,AF,L1,L2, BE） ，分別映射到 8 個(gè)緩存隊(duì)列（在出口和入口雙方向上） ，作為網(wǎng)絡(luò)核心路由器時(shí)，7750 根據(jù)業(yè)務(wù)接入側(cè)匯聚過(guò)來(lái)的流量的數(shù)據(jù)包中帶有的優(yōu)先級(jí)表識(shí)將數(shù)據(jù)包自動(dòng)分配到相應(yīng)的隊(duì)列當(dāng)中，如果是 IP 包，根據(jù)包頭的DSCP 位進(jìn)行識(shí)別，如果是 MPLS 包，根據(jù) Label 上的 EXP 位進(jìn)行識(shí)別。根據(jù) Diffserv架構(gòu)，此時(shí) 7750 按照轉(zhuǎn)發(fā)等級(jí)（分類）緩存數(shù)據(jù)包。每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)等級(jí)的網(wǎng)絡(luò)側(cè)隊(duì)列（ 包括入口和出口隊(duì)列）都可設(shè)置相應(yīng)的 CIR 和 PIR進(jìn)行流量整形（7750 為每個(gè)隊(duì)列提供缺省的 CIR 和 PIR 參數(shù)） ，如果接收過(guò)來(lái)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包已有 Inprofile（CIR 以內(nèi)）和 Outprofile（CIR 和 PIR 之間）的表示，7750能夠識(shí)別并作出相應(yīng)的轉(zhuǎn)發(fā)優(yōu)先級(jí)處理。當(dāng) 7750 將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)給下一跳路由器時(shí)，數(shù)據(jù)包將攜帶轉(zhuǎn)發(fā)等級(jí)、Inprofile（CIR 以內(nèi)）和 Outprofile（CIR 和 PIR 之間）等優(yōu)先等級(jí)信息到達(dá)下一跳路由器，下一跳路由器同樣根據(jù)相同的 Diffserv 優(yōu)先級(jí)映射規(guī)則識(shí)別數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)等級(jí)并將其放入相應(yīng)的接口隊(duì)列進(jìn)行調(diào)度。7750 路由器采用了比普通 Round Robin 和 WFQ 更先進(jìn)的隊(duì)列調(diào)度方法，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)接口，每個(gè)端口采用 3 個(gè)調(diào)度器分別調(diào)度高優(yōu)先級(jí)隊(duì)列中 (網(wǎng)絡(luò)控制 NC 隊(duì)列，EF 隊(duì)列,H1 和 H2 隊(duì)列)保證速率以內(nèi)（CIR 以內(nèi)）的數(shù)據(jù)，一般保證優(yōu)先級(jí)隊(duì)列中（ AF,L1,L2隊(duì)列）保證速率以內(nèi)（CIR 以內(nèi)）的數(shù)據(jù)以及所有隊(duì)列中保證速率（ CIR）和峰值速率(PIR)之間的數(shù)據(jù)(盡力而為 BE 隊(duì)列的 CIR 為零，因此其中所有數(shù)據(jù)均為 CIR 和 PIR 之間的數(shù)據(jù))，三個(gè)調(diào)度器的工作順序由高到低排列，每個(gè)調(diào)度器在調(diào)度自己負(fù)責(zé)的隊(duì)列時(shí)根據(jù)每個(gè)隊(duì)列的 CIR 值或 CIR 和 PIR 值按相應(yīng)權(quán)重順序調(diào)度。而普通的 Round Robin 和 WFQ 算法都是使用一個(gè)調(diào)度器調(diào)度所有隊(duì)列，并且不能按照 CIR、PIR 調(diào)度隊(duì)列。層次化調(diào)度:7750 的層次化隊(duì)列調(diào)度是目前業(yè)界最先進(jìn)的調(diào)度方式，如下圖所示：35 / 55Q u e ueQ u e ueQ u e ueQ u e ueQ u e ueQ u e ueW e i g h t edR a t e L i m i t i n gS c h e d u l e rS t r i c t /W e i g h t edR a t e L i m i t i n gS c h e d u l e rS t r i c t /W e i g h t edR a t e L i m i t i n gS c h e d u l e rS t r i c t /W e i g h t edR a t e L i m i t i n gS c h e d u l e rS t r i c t /W e i g h t edR a t e L i m i t i n gS c h e d u l e rS t r i c t / 能夠控制單個(gè)業(yè)務(wù)或多個(gè)業(yè)務(wù)的總帶寬，真正實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)接入側(cè) SLA 保證。層次化調(diào)度通過(guò)設(shè)置多級(jí)邏輯調(diào)度器，由上級(jí)調(diào)度器控制一組下級(jí)調(diào)度器的總帶寬，并且上級(jí)調(diào)度器能夠根據(jù)下級(jí)調(diào)度器的級(jí)別和權(quán)重合理分配下級(jí)調(diào)度器的 CIR 和 PIR，在7750 上總共可以有 3 級(jí)邏輯調(diào)度器。7750 的層次化調(diào)度將帶寬控制帶到了一個(gè)新的靈活的高度，通過(guò)多級(jí)調(diào)度器控制多個(gè)隊(duì)列的總帶寬，這多個(gè)隊(duì)列可能來(lái)自于同一個(gè)業(yè)務(wù)或不同的業(yè)務(wù)，真正實(shí)現(xiàn)了控制一個(gè)業(yè)務(wù)或多個(gè)業(yè)務(wù)的總的 SLA。憑借業(yè)務(wù)路由器提供的“層次化 QoS”，用戶不僅能為高優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)與應(yīng)用確保帶寬，還能與其他級(jí)別的業(yè)務(wù)之間共享任何閑置帶寬，從而提高網(wǎng)絡(luò)利用率和效率。下圖以一個(gè)大客戶 VPN 為例，說(shuō)明通過(guò)層次化調(diào)度實(shí)現(xiàn) SLA，包括控制該 VPN 用戶的總帶寬和他所使用的每個(gè)服務(wù)等級(jí)的應(yīng)用流量的帶寬。 PIR =20 MbpsC4Subscrier VLANCIR = 20 VoIP(prioity 1)PIR =20 bpsCKPIR =20 bpsC9KOD (prioity 2)HSI (shaped amp。prioity 3)GE 通過(guò)層次化調(diào)度，在用戶 SLA 總帶寬下調(diào)度該用戶的不同等級(jí)流量的保證帶寬和突發(fā)帶寬，在所有等級(jí)應(yīng)用均有流量時(shí)，首先滿足各等級(jí)應(yīng)用的保證帶寬（CIR） ，SLA下的剩余帶寬按策略在各等級(jí)應(yīng)用的突發(fā)帶寬（PIR）范圍內(nèi)再進(jìn)行分配；如果其它應(yīng)用沒(méi)有流量，用戶的每個(gè)等級(jí)的應(yīng)用都能突發(fā)到自己的 PIR。如上圖中 VoIP 和 VOD 沒(méi)36 / 55有流量時(shí)，用戶 Inter 業(yè)務(wù)能夠突發(fā)到 20M，而一旦 VoIP 和 VOD 有流量，將首先將帶寬分配給它們，滿足它們的 CIR，剩下的帶寬才會(huì)分給 Inter 業(yè)務(wù)。有了這樣的層次化調(diào)度，中國(guó)移動(dòng)可以為各種業(yè)務(wù)承載、對(duì)外業(yè)務(wù)提供靈活的SLA。由于本承載網(wǎng)是多業(yè)務(wù)承載網(wǎng)，總體上，建議根據(jù)各自業(yè)務(wù)的建模分析，規(guī)劃預(yù)留帶寬和流量路徑，設(shè)計(jì)承載網(wǎng)設(shè)備容量和中繼鏈路容量。? 考慮話音核心關(guān)鍵業(yè)務(wù)，應(yīng)規(guī)劃備份路徑和帶寬預(yù)留。其主用路徑和備用路徑的預(yù)留帶寬 CIR 均等于話務(wù)模型所需的帶寬。同時(shí)由于當(dāng)前應(yīng)用層的 CAC 和網(wǎng)絡(luò)擁塞控制結(jié)合技術(shù)尚不成熟和部署（IMS 擬解決該問(wèn)題，IMS 控制層能夠通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的接口實(shí)時(shí)感知承載網(wǎng)的帶寬狀況，根據(jù)容量下發(fā) QoS 策略和實(shí)施呼叫控制）