寬帶接入網(wǎng)技術(shù)仍面臨挑戰(zhàn)
了解寬帶接入網(wǎng)技術(shù)的機制還是非常有用的，能夠豐富我們的專業(yè)知識，這里我將給大家詳細的解析這些機制原理，讓用戶更加了解寬帶接入網(wǎng)技術(shù)。隨著電信運營商希望在IP網(wǎng)絡(luò)上提供實時的視頻和音頻業(yè)務(wù)，特別是在寬帶接入網(wǎng)技術(shù)由于成本因素，帶寬相對受限，帶來了QoS的需求。但是，由于在整個寬帶接入網(wǎng)上部署QoS解決方案需要對整個網(wǎng)絡(luò)進行調(diào)整和重新配置，重新部署的復(fù)雜性很高，支持多業(yè)務(wù)的寬帶接入網(wǎng)技術(shù)QoS仍然是一個挑戰(zhàn)。
目前很少有電信運營商在寬帶接入網(wǎng)實現(xiàn)了完整的基于區(qū)分服務(wù)的QoS方案。由于端到端的QoS指標(biāo)被分配到若干個IPOD，因此需要寬帶接入網(wǎng)與其它IPOD針對網(wǎng)絡(luò)資源進行交互和協(xié)調(diào)。寬帶接入網(wǎng)還需要支持SLA，提供SLA監(jiān)測機制、相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)管理以及運營機制。
寬帶城域網(wǎng)QoS機制
城域網(wǎng)通常采用光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，可以基于包交換方式，基于電路交換方式或者基于二者的結(jié)合。MSTP設(shè)備是新一代SDH設(shè)備，在電路交換之外，增加2層、2.5層或3層的數(shù)據(jù)交換能力，使得設(shè)備具備了電路交換與數(shù)據(jù)交換兩種能力。其中，多協(xié)議標(biāo)記交換(MPLS)技術(shù)將第三層技術(shù)(如IP路由)與第二層技術(shù)(如ATM，F(xiàn)R)有機地結(jié)合起來，構(gòu)成所謂的2.5層交換，MPLS技術(shù)可以使MSTP具有許多性能上的優(yōu)勢，提供有很高QoS要求的實時服務(wù)，已經(jīng)成為寬帶城域網(wǎng)的關(guān)鍵支撐技術(shù)之一。寬帶接入網(wǎng)QoS方案設(shè)計時應(yīng)該考慮與MSTP網(wǎng)的MPLS機制相配合，還要考慮兩者之間的映射。顯然，如果采用統(tǒng)一的MPLS機制，可以簡化QoS方案。
RPR綜合了以太網(wǎng)和SDH的優(yōu)點，定義了一個獨立的物理層――彈性分組環(huán)媒介訪問控制層，解決了城域網(wǎng)中大量使用的環(huán)技術(shù)中的多業(yè)務(wù)傳輸問題。RPR技術(shù)采用高速硬件技術(shù)和標(biāo)記交換技術(shù)處理數(shù)據(jù)包，能夠根據(jù)所接受的分組頭的CoS域的值決定如何轉(zhuǎn)發(fā)(排隊和調(diào)度)或丟棄該分組，支持基于策略的整形和管制，用SLA機制來確定承諾信息速率(CIR)、突發(fā)信息速率(BIR)和最大突發(fā)大小。基于上述QoS機制，RPR聲稱能提供話音質(zhì)量的TDM電路服務(wù)，也能為實時和非實時的可變比特率業(yè)務(wù)提供一定的QoS保證，并且盡可能轉(zhuǎn)發(fā)盡力而為業(yè)務(wù)。RPR技術(shù)的QoS機制有別于已有的寬帶接入網(wǎng)QoS機制，但采用的QoS機制大同小異，QoS方案聯(lián)合設(shè)計時，主要考慮二者之間的映射和配合。
由于城域網(wǎng)和接入網(wǎng)可以分別采用不同的方法確保服務(wù)質(zhì)量，也正是由于采用不同的QoS方案，因此在接入網(wǎng)和城域網(wǎng)之間需要在通信量管理上進行合作，進行服務(wù)水平協(xié)議SLA(Service Level Agreement)的協(xié)商。
寬帶接入網(wǎng)技術(shù)QoS機制
接人網(wǎng)的QoS有其特殊的復(fù)雜性：一方面接入網(wǎng)的帶寬通常受到限制，另一方面接入網(wǎng)的情況比較復(fù)雜，涉及多種技術(shù)，如以太網(wǎng)、ATM、FR等；多種業(yè)務(wù)聚合，如視頻、音頻和數(shù)據(jù)等業(yè)務(wù)。
在典型的樹狀拓?fù)鋵拵Ы尤刖W(wǎng)技術(shù)中，上行通信量存在著匯聚現(xiàn)象。上行通信量通常具有嚴(yán)格的服務(wù)質(zhì)量要求，因此寬帶接入網(wǎng)需要確保各種業(yè)務(wù)的上行通信量的服務(wù)質(zhì)量。如果寬帶接入網(wǎng)技術(shù)的下行通信量僅來自于一個骨干網(wǎng)，下行通信量不會產(chǎn)生匯聚現(xiàn)象。但是當(dāng)寬帶接入網(wǎng)的通信流可能來自不同的網(wǎng)絡(luò)(電話交換網(wǎng)、IP骨干網(wǎng)、電視網(wǎng))，甚至來自于同種類型的多個網(wǎng)絡(luò)時，必然會導(dǎo)致寬帶接入網(wǎng)中某種類型服務(wù)流的匯聚。另外，寬帶接入網(wǎng)可能使用不同速率的數(shù)據(jù)鏈路，導(dǎo)致速率不匹配，引起短暫的擁塞發(fā)生。因此，對于下行通信量也需要確保它們的服務(wù)質(zhì)量。
由于采用的物理介質(zhì)不同，產(chǎn)生了兩種不同類型的寬帶接入網(wǎng)技術(shù)：一種是采用載波調(diào)制的頻分復(fù)用技術(shù)的頻帶系統(tǒng)，如ADSL和HFC網(wǎng)；另外一種是基帶系統(tǒng)，采用基帶二進制編碼機制，如通常的PON網(wǎng)絡(luò)和以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)。
由于采用的技術(shù)不同，造成了不同接入技術(shù)QoS方案難易的差異。ADSL和HFC使用頻分復(fù)用技術(shù)，一些業(yè)務(wù)被提供給專用的帶寬，這些業(yè)務(wù)間并不互相干擾，降低了QoS方案復(fù)雜度。例如，在HFC網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和電視業(yè)務(wù)之間或者ADSL網(wǎng)中的電話業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)之間分別占用不同的頻譜，一個用戶的不同業(yè)務(wù)之間互不干擾。而在寬帶接入網(wǎng)技術(shù)中采用統(tǒng)計復(fù)用技術(shù)，各種業(yè)務(wù)共享某些鏈路的整個鏈路帶寬，如何確保多業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量是一個更困難的問題。
當(dāng)前在IP包交換網(wǎng)中確保服務(wù)質(zhì)量的方法有兩種類型。第一種方法是應(yīng)用級服務(wù)質(zhì)量機制，不改變網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)，通過修改應(yīng)用級的實現(xiàn)，使它們更好地適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)條件，也就是時延和包丟失率等變化，例如，糾錯編解碼機制、前向糾錯FEC和新的傳送層協(xié)議諸如實時傳輸協(xié)議/實時控制協(xié)議RTP/RTCP。第二種方法通過修改網(wǎng)絡(luò)機制來確保業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量，主要涉及服務(wù)質(zhì)量框架、調(diào)度機制、緩存管理機制、寬帶接入網(wǎng)技術(shù)和通信量調(diào)整機制等方法。
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