四步升级宽带接入QoS网络技术

改变网络结构

典型的宽带网络分为接入层、汇聚层、核心层三层结构。接入层提供XDSL等多种接入方式，接入PC、IPSTB、ePhone、IAD等多种终端设备，通过各种终端开展宽带接入、Internet互联、语音、视频等业务。汇聚层设备对接入层通过FE/GE、ATM155等接口接入的业务流通过GE/POS汇聚到城域网核心层，最终由城域核心设备汇聚到骨干网。这种宽带网络的分层结构使网络层次清晰。接入层为不同用户提供各种接入手段，汇聚层对接入层业务流汇聚，城域网核心层保证快速转发。

但是，在典型的树状拓扑宽带接入网中，对于上行方向来说，不同业务的上行通信量存在着汇聚现象，需要确保各种业务的上行通信量的服务质量。对于下行方向来说，BAS作为业务控制点，同样存在对不同业务下行通信量的汇聚现象，特别是当不同业务流量来自不同骨干网络的情况下。另外，宽带接入网可能使用不同速率的数据链路，导致速率不匹配，引起短暂的拥塞发生。因此，下行通信量也需要确保服务质量。因此，宽带接入网的上行和下行方向均需要实施QoS解决方案。

总体规划

实施宽带接入QoS，首先必须进行QoS的总体规划，其规划原则可如下：

第一，根据不同业务特性在接入网内实施针对业务类型的业务分流，目前可考虑的业务类型可以分为VoIP语音、视频、专线互联及互联网接入等。另外，还必须考虑到宽带网络本身还存在管理和控制信令等，这种消息流与VoIP数据流具有同等的QoS保证需求。

第二，在接入网的汇聚层实施业务VLAN策略，并根据业务及流量特性对业务VLAN进行合理的带宽规划。

第三，不同客户实施不同的QoS：对于重要的企业VPN专线、同城互联客户，至少在接入网汇聚层实施独享带宽和独立逻辑通道(业务VLAN)的二层QoS策略；对于个人和家庭用户，可针对用户的业务类型，提供不同的QoS策略。

第四，不同业务类型实施不同的QoS：个人和家庭用户的业务基本上以VoIP、视频和互联网接入为主，其业务优先等级依次由高到低，这三类业务之间实施绝对优先级调度策略；而互联网接入业务在下行方向可再根据内容细分成两类优先级：具有一定QoS保证的互联网业务和无QoS保证的普通互联网业务，这两种优先级实施加权平均的调度策略。

QoS的引入

QoS技术的部署主要包括资源控制、资源隔离和资源调度等各种技术及策略的运用。资源控制对使用的网络资源进行限制，主要通过对流量的许可控制实现，例如对不同类型的流量的限制、对流量的优先级控制等，资源的限制使得在网络中不同类型的流量具有合理的比例和分布。资源隔离主要保证不同的流量不会相互干扰，这种隔离可以通过设置流量优先级来实现，优先级主要确保低优先级的流量不会干扰高优先级的流量。资源调度对资源进行分配和调度。

考虑到QoS现实技术成熟程度的限制，QoS的引入实施及完善必将是长期的过程，建议分两个阶段来实施。

第一阶段：在宽带多业务发展初期，建议在宽带接入网内引入802.1D二层优先级 拥塞调度机制的静态QoS机制。

(1)根据业务需要，定义服务等级；

(2)在网络边缘，实施业务区分与标记策略。下行方向，由业务边缘网关根据IP地址/五元组对业务流进行识别，上行方向，由接入终端根据物理端口进行业务区分和标记。

(3)汇聚层及宽带接入平台根据802.1D优先级标记执行预设置的QoS处理策略，如队列调度，拥塞处理等。另外，宽带接入平台负责对上行802.1D二层优先级标记的信任度检查和重标记。

(4)汇聚层通过VLAN技术进行必要的带宽资源隔离，至少应实现组播业务带宽资源与其他业务带宽资源的隔离。

第二阶段：802.1D二层优先级 拥塞调度机制的QoS机制存在许多不足，因此，随着宽带业务的发展，必须在网络层的基础上引入承载控制层，实现基于呼叫接纳控制技术的动态QoS机制。

动态QoS技术主要通过资源预留及呼叫接纳控制(CAC)机制实现对基于呼叫的VoIP和VoD业务的QoS保证。另外，通过动态QoS技术还可以比较灵活的实现基于用户/内容的按需QoS保证业务等。其基本思路如下：

在网络层之上构建网络层的“大脑”，即承载控制层，实现对网络中关键节点(如BRAS设备)的资源控制和调度。承载控制层包括两个基本部件：资源管理服务器和用户位置信息系统。另外，为了便于动态QoS的部署，还需要在业务管理层面引入QoS业务管理平台或业务服务器中间件，QoS业务管理平台主要是针对非呼叫类业务，业务服务器中间件主要是针对基于呼叫的业务。用户在使用具有QoS保证的业务前或在建立基于呼叫的业务过程中，增加资源请求和分配的过程，从而实现对用户的动态QoS保证。

QoS业务管理平台提供QoS业务管理、用户管理、资源管理以及QoS计费信息等；资源管理服务器用于QoS策略分发、带宽资源利用等情况的统计；用户位置信息系统用于提供用户所在的接入节点的线路信息。