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NGN中的服务质量保证机制
2006年7月17日 13:46  来源:中国信息产业网-人民邮电报  作者:李海花
  电信网络要能够提供端到端的服务质量保证(QoS),特别是在下一代网络中,由于承载网采用了分组技术,特别是IP技术,使NGN在服务质量方面的问题尤其突出。  

  作为NGN发展的关键问题,网络的服务质量已成为全球电信运营商、制造商关注的焦点,也越来越为业界所重视,而NGN服务质量有关标准的确定无疑将大大推动下一代网络的商用化进程。负责进行NGN相关标准化工作的国际标准组织都对相关问题进行了深入研究。

  QoS的相关技术和标准化情况

  国际上负责NGN标准化的组织主要有3GPP、TISPAN和ITU-T,TISPAN主要从固定角度对相关问题进行研究,3GPP则从移动接入角度对相关问题进行研究,并且TISPAN直接参考引用了3GPP的大量研究成果,所以3GPP在NGN的标准化中也占有重要的位置。

  目前在服务质量研究方面,三大标准组织的重点都集中在QoS控制机制的研究上,而不对具体接入技术和承载技术本身的服务质量进行研究。采用的统一理念均是在业务控制层和接入/承载层之间增加资源接纳控制相关的功能,从而在一定程度上对接入/承载相关节点的功能和资源进行控制。

  资源接纳控制位于业务控制层和接入/承载层之间,向业务控制层屏蔽具体的接入/承载层技术和拓扑信息。完成资源接纳控制相关的功能实体从业务控制层接收业务相关QoS请求,然后与接纳控制策略、网络的拓扑信息等相结合,并将业务QoS的信息转化为IPQoS信息,传送给相关的接入/承载层节点和业务网关节点,然后这些节点根据收到的信息和自身的功能实现相应的QoS控制。

  目前三大国际标准组织的研究情况简要概括如下。

  ——ITU-T

  ITU-T中实现资源接纳控制功能的实体称为——RACF(ResourceandAdmissionControlFunctions,资源和许可控制功能),提供对接入网和核心传送网的QoS控制(包括资源预留、接纳控制和门控)、NAPT或防火墙控制功能,接纳控制功能包括根据用户清单、SLA、运营商特定策略、业务优先级以及接入网、核心网的资源可用性进行授权检查。

  在最新的相关规范中给出了功能架构、各接口上传送的信息单元、信息交互流程以及多域之间的互联方式。

  ——TISPAN

  TISPAN中实现资源接纳控制功能的实体称为——RACS(ResourceandAdmissionControlSubsystem,资源和接纳控制子系统),RACSR1版本已经发布,目前正在积极开展R2的研究工作。

  在RACSR1中,TISPAN只考虑了固定接入网的服务质量控制机制,并给出了相应的功能架构,主要完成的功能有:接纳控制、资源预留、策略控制、NAT穿越和门控。在RACSR2阶段的研究中,将继续增强以下能力:RACS和接入网节点之间接口传送的信息,骨干网的资源和接纳控制问题,RACS对计费功能的支持,组播以及故障恢复、拥塞处理等机制。

  ——3GPP

  在最新的3GPPR7草案中,完成资源接纳控制功能的实体称为——PCC(PolicyControlandCharging,策略控制和计费),主要针对移动接入网的特性实现一定的服务质量控制机制,主要提供的功能有:基于用户的定制信息实现策略控制、基于业务数据流的计费控制。

  实现QoS需要思考的主要问题

  虽然国际上对NGN中的服务质量保证机制进行了大量的研究,并且发布了一系列相关的标准和草案,但是仍然存在大量的问题。

  首先是标准一致性问题。目前NGN服务质量保证机制最突出的一个问题就是三大标准组织研究成果的一致性问题,包括相关的架构、功能实体和接口,主要的差异体现在几个方面。一是三个标准组织之间所提出的架构本身存在很大的不同;二是所覆盖的网络范围不同,RACS主要涉及固定接入网,并且在R1阶段只涉及xDSL,在R2阶段涉及的接入方式目前还没有确定,RACF的控制范围包含固定接入和移动接入,但是目前缺少对移动接入方面的描述,同时还包含对骨干承载网的资源控制机制,PCC目前则只涉及移动接入;三是涉及的节点类型不同,PCC只对业务网络边缘接入设备进行控制,而RACS还要对接入网中的节点进行控制,RACF不仅涉及接入网中的节点,而且对骨干网中的节点也要进行控制;四是具体QoS机制和QoS粒度不同,PCC支持Pull方式,借助于Diffserv技术实现业务级的QoS保证,RACSR1只支持Push方式,可以使用Diffserv实现粗放式的QoS保证,也可以实现面向流级的QoS保证,但相关的接口还要标准化,RACF支持Pull和Push两种方式,但是Pull方式相关的标准还有待完善,同时QoS粒度也比较灵活。随着固定移动的融合,这种架构和接口上的不一致性对NGN相关设备制造和网络实施将产生重大的影响。目前这些国际标准组织之间已经意识到这种差异,正在深入分析、谋求合作,以便寻求解决问题的办法。

  其次是骨干网的问题。在ITU-T、TISPAN、3GPP三大国际标准组织中,只有ITU-T对骨干网的服务质量控制方面进行了大量的研究,并取得了一定的研究成果。但从目前推出的标准和草案来看,骨干网默认采用了MPLS技术,虽然方案本身并没有排除其他技术,但是目前MPLS在大规模组网应用中还存在很多问题,而且资源接纳控制在一定程度上还要感知具体的承载技术,那么资源接纳控制功能的可扩展性还要深入探讨。

  再次是对新业务能力的支持问题。目前IPTV已经成为NGN领域研究的另一个热点问题,IPTV对承载网络容量、性能等又带来了一个新的挑战,同时对资源接纳控制机制的要求也更加复杂。

  最后,还有多运营商和多域问题。资源接纳控制相关功能实体的出现,使多运营商和多域下的互通变得更加复杂,资源接纳控制相关功能实体可能位于不同的管理域或属于不同的运营商,增加了网络组织和管理上的复杂性。

  QoS对现有数据网络的影响

  NGN领域中研究的服务质量保证机制对现有的数据网络和数据产品也将产生较大影响,为了实现灵活的QoS和资源控制,接入网和承载网中的一些设备要能够开放上行接口,以便接受资源接纳控制相关功能实体的控制。

  保证服务质量是NGN各种业务成功实施的关键,目前三大国际标准组织在相关方面做了很多研究并取得了一定的成果,但仍然存在很多问题。NGN的实施并不是一个简单问题,不仅涉及新的控制设备的部署,而且还要改造或替换现有的接入和承载设备,服务质量本身除了依赖于NGN中提出的资源接纳控制机制外,还在极大程度上依赖于各种接入和承载技术自身的服务质量保证机制。 
 
 [关键词]:QoS NGN  发表评论    【推荐】 【打印

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