当时，跟着商场和技能的改变使得固网运营商正在寻求新的事务战略转型，传统的通讯事务正向信息文娱、数字化日子范畴扩展，IPTV、VoIP以及P2P运用等事务品种不断丰富。这使得宽带网络所承载的事务将从以传统互联网事务为主逐渐向多事务承载方向开展。这就要求宽带网络施行网络转型，以习惯事务需求的改变和事务开展的要求。

能否成功施行网络转型触及多个方面的要素，包含网络的物理架构、网络的事务供给及QoS才能、网络的运营支撑体系等。其间，网络的事务供给及QoS才能是最根本的要素。本文将首要从宽带接入的视点讨论固网运营商施行QoS技能的相关问题。

2、宽带接入QoS的现状

现在的宽带接入网首要以承载数据事务为主，也有少数的视频流事务，一切事务都无法得到QoS确保，网络为一切事务供给的仅仅一种尽力而为的转发服务。关于专线事务，一般是经过ATM、SDH及DDN网络来供给的。

前期的城域网/接入网设备在DiffServ/802.1p优先级等QoS确保机制方面的才能良莠不齐，但缺少可运营的电信级QoS计划，无法完结端到端的QoS确保，导致视频时断时续，时好时坏，VoIP事务经常呈现丢包状况，用户无法纵情享用多媒体IP事务体会。

3、宽带接入QoS的完结机制

关于宽带接入网来说，QoS的操控点首要是接入终端、接入渠道、会聚网络及BRAS/SR3个要害部件。因为接入网内部网络的状况比较复杂，而且触及多种技能，一般来说，在这个层次选用差异服务(DiffServ)的思维完结QoS是一个比较好的处理办法，即选用事务差异与符号、事务映射与分类承载、二层优先级处理以及带宽办理和拥塞办理的战略。

3.1事务差异与符号

宽带接入网施行QoS必需求完结事务差异与符号，事务差异与符号能够使网络具有多事务传递边际的才能。在事务差异的网络中，事务首要有必要被辨认并完结分类符号。这样，网络中的其他设备便可运用这个分类符号进行相应的处理。现在，比较可行的技能计划是在网络边际进行事务辨认及分类符号。即上行方向在用户端的接入终端上完结事务流分类和事务等级标识，在电信可信赖的设备进步行事务等级的查看或重标识，下行方向在事务边际网关(BRAS)完结事务辨认及分类符号。接入终端与事务边际网关之间首要是依据事务符号进行相应的事务分流、优先级行列调度及QoS处理。

上行方向，接入终端能够选用多种技能完结事务差异与符号，如依据物理端口的事务差异、依据以太网协议类型的事务差异、依据事务终端类型的事务差异、依据IP报文深度剖析的事务差异等。现在，依据物理端口的事务差异办法是比较可行的，而且对现有的网络兼容性比较好，可是，必需求考虑运营商对接入终端的操控与办理，以及用户私有接入终端的事务盗用问题。从长远来看，跟着无线技能及家庭网关的老练和运用，依据IP报文深度剖析的事务差异是往后上行方向完结事务差异的开展趋势。

与上行方向相对应，下行方向也有两种技能完结事务差异与符号，首要是依据以太网协议类型和依据IP地址及五元组的事务差异办法。

依据以太网协议类型的事务差异是指事务边际网关(BRAS)经过检测下行事务流的以太网帧中的以太网协议类型完结事务差异和事务符号。现在的以太网协议类型有PPPoE和IPoE两种。PPPoE一般用于低优先级的宽带事务，如高速上网，而IPoE一般用于视频或其他的VoIP事务。这种事务差异办法的特点是技能完结简略，可是无法进一步细分事务等级，可扩展性较差。

依据IP地址及五元组的事务差异有两种：一种是依据静态IP地址的事务差异，经过IP地址静态规划，将不同类型的IP地址段用于不同类型事务的IP地址分配，这样，事务边际网关依据下行方向IP报文的源IP地址类型就能够辨认相应的事务类型，然后进行相应的事务标识和QoS处理;另一种是依据动态IP地址及五元组的事务差异，这种办法可依据用户需求完结动态事务差异和服务质量确保，而且比较简单细分客户群。可是，对事务边际网关的处理才能有较高的要求。

现在，在事务边际网关施行依据静态IP地址的事务差异和标识是比较可行的。跟着宽带事务的深入开展以及用户事务需求的个性化，在事务边际网关施行依据动态IP地址的事务差异是未来的开展趋势。#p#

3.2事务映射与分类承载

在施行事务差异与符号后，有必要在接入网内采纳事务映射与分类承载，事务映射与分类承载的效果首要是将接入网内的不同事务符号的数据流映射到不同的承载通道，以便施行不同的优先级处理战略。

整个接入网可分为两个子层，即接入终端至宽带接入渠道之间的接入子层和宽带接入渠道至事务边际网关之间会聚子层。接入子层的事务映射与承载有两种承载计划：一种是多逻辑通道计划，即为用户的每种事务分配不同的逻辑通道(如多PVC、多VLAN等);另一种是单逻辑通道计划，即用户的一切事务同享一个逻辑通道(如单PVC、单VLAN等)。而且，其逻辑通道还与详细的接入技能有关，这儿首要考虑ADSL接入技能。

会聚子层也可依据事务类型的差异状况选用多逻辑通道或单逻辑通道计划，即为每种不同的事务流分配不同或相同的事务VLAN。其间的单VLAN或许多VLAN是指同一个用户的不同单播事务类型，是否将其别离承载到不同的VLAN上。为确保DSLAM之间的阻隔，不同DSLAM之间的单播事务的VLAN互不相同。关于视频组播事务，选用不同于单播事务的VLAN。为确保组播的高效仿制，一切DSLAM的一切用户的视频组播VLAN相同。

关于单VLAN计划，DSLAM上的一切类型单播事务共用一个VLAN，视频组播事务运用别的的组播VLAN。在BRAS/SR上，关于单播VLAN，依据IP地址，将不同事务类型映射到不同子接口，而组播VLAN映射到另一个子接口。

关于多VLAN计划，DSLAM上需求装备4个事务VLAN，别离是数据VLAN、话音VLAN、视频单播VLAN、视频组播VLAN。在BRAS上，不同DSLAM相同事务的VLAN归于同一个子接口，数据、话音、视频单播事务分占3个子接口，视频组播事务占另一个子接口。

将接入层的PVC和会聚层的VLAN状况结合，DSL接入网的事务映射和分类承载有以下3种计划：

(1)单PVC单VLAN计划：在接入子层一切事务承载一条PVC上，在会聚子层一切单播事务承载在一个VLAN上。

(2)单PVC多VLAN计划：在接入子层一切事务承载在一条PVC上，由DSLAM符号不同的VLANTag，差异不同的事务，在会聚子层上不同单播事务承载在不同VLAN上。

(3)多PVC多VLAN计划：在接入子层上不同事务承载在不同PVC上，在会聚子层上不同单播事务承载在不同VLAN上。

单PVC与多PVC办法比较，其差异首要体现在事务装备、事务符号的查看和重标识以及优先级处理战略方面。在单PVC办法下，事务装备比较简略，能够较好的兼容现有网络，可是DSLAM设备有必要依据二层802.1D优先级符号进行事务标识的信赖度查看和重符号;在多PVC办法下，事务装备比较复杂，可是DSLAM设备完结比较灵敏，可依据二层802.1D优先级符号或PVC进行事务标识的信赖度查看和重符号。

单VLAN与多VLAN办法比较，在单VLAN办法下，会聚子层只能依据二层802.1D优先级符号进行QoS处理;而在多VLAN办法下，会聚子层可依据VLAN+二层802.1D优先级符号进行QoS处理，如施行带宽管控、行列调度等。

现在，多PVC多VLAN办法对接入网设备的技能要求相对简单完结，能够支撑现网的DSLAM设备晋级，具有较强的可操作性，可根本处理接入网的QoS问题。可是，其最大的缺乏便是事务形式改变后，需求装备的工作量比较大，网络的扩展性受限于PVC资源。跟着家庭网关功用的增强和遍及，单PVC多VLAN办法将是未来宽带接入网施行事务映射和分类承载的开展方向。#p#

3.3二层优先级处理

3.3.1上行方向处理机制

当不同用户端口上行方向有数据流时，接入终端依据用户端口特点进行相应的IEEE802.1D二层优先级符号和行列调度处理，然后，将数据流通发到相应的线路接口上。

在宽带接入渠道，依据IEEE802.1D优先级符号进行行列调度、QoS处理，将同一端口上的具有不同IEEE802.1D优先级符号的事务流映射到上联接口的不同事务VLAN域，然后完结不同用户的事务流会聚及不同类型事务的分流功用。宽带接入渠道可依据事务需求选用多个上联接口，也能够选用一个上联接口。

在会聚网络侧，首要是依据事务VLAN施行不同类型事务的流量阻隔，并依据IEEE802.1D优先级符号进行QoS处理和转发战略。

在事务边际网关侧，首要依据IEEE802.1D优先级符号施行行列调度和QoS处理，如有必要，还需求依据IEEE802.1D优先级符号对DiffServ的DSCP参数进行符号，然后转发到主干网。

3.3.2下行方向处理机制

在事务边际网关侧，首要依据DiffServ的DSCP参数(假如进入事务边际网关的事务流无DSCP符号，事务边际网关可依据IP地址/五元组进行DSCP符号)施行优先级行列调度和QoS处理，并完结DiffServ的DSCP符号与IEEE802.1D二层优先级符号和事务VLAN的映射，然后将具有IEEE802.1D二层优先级和事务VLAN符号的数据流通发到会聚网络。

在会聚网络侧，首要是依据事务VLAN和IEEE802.1D二层优先级施行不同类型事务的流量阻隔、带宽操控、QoS处理和转发战略。

在宽带接入渠道，依据IEEE802.1D优先级符号进行行列调度和QoS处理，并将同一端口上的不同事务流依据IEEE802.1D优先级符号映射并转发到线路接口上。

接入终端将下行数据流直接转发到相应的用户端口上

3.4带宽办理和拥塞办理

能够对电信事务进行辨认，而且履行了优先级处理机制，还缺乏够彻底确保事务的QoS，还有必要完结一套带宽办理的CAR机制。带宽办理CAR机制是在对事务辨认的基础上，严格操控已接纳事务对资源的运用，防止已接纳事务超标准运用承载网资源，然后防止事务形成资源的抢夺，确保网络资源的合理运用。

在带宽办理技能的详细完结时，设备内部是经过不同层级的逻辑标识来履行的。以下是各层级对应的与带宽办理技能相关的逻辑标识：

物理端口级：带宽规划

事务级：事务VLAN

用户级：接入设备的用户端口

用户不同事务Session：IP地址或五元组

因而，上行方向，接入网应能够完结针对用户端口、事务VLAN的速率约束;下行方向，接入网应能够完结依据IP地址、事务VLAN的速率约束战略。

别的，宽带接入网还有必要供给强有力的WRED拥塞办理机制，能够针对802.1D优先级设置处理战略，在呈现拥塞时先丢掉那些低等级的事务，而优先确保高等级事务的转发。 #p#

4、宽带接入QoS的施行战略

施行宽带接入QoS战略的要害是能够合作主干网络在接入网的各种设备内部施行完好而一起的事务差异与符号、事务映射与分类承载以及优先级处理战略，使整个网络的QoS能够做到：

(1)可预见：不同事务对QoS有不同的要求，需求从事务的视点清晰需求完结何种程度的QoS确保;

(2)可布置：QoS需求进行全程全网的施行，要求做到端到端的施行确保。

(3)可监控：对QoS进行丈量和监控，快速判别各种毛病对SLA的影响程度，进步客户的满意度。

(4)可感知：经过布置QoS，运用户能够取得一起的事务感触。

4.1宽带接入QoS的总体规划

施行宽带接入QoS，首要有必要进行QoS的总体规划，其规划原则可如下：

(1)依据不同事务特性在接入网内施行针对事务类型的事务分流

现在可考虑的事务类型能够分为VoIP语音、视频、专线互联及互联网接入等。别的，还有必要考虑到宽带网络自身还存在办理和操控信令等，这种音讯流与VoIP数据流具有平等的QoS确保需求。

(2)在接入网的会聚层施行事务VLAN战略

施行事务VLAN战略，可依据事务及流量特性对事务VLAN进行合理的带宽规划，流量操控和阻隔，尽量削减不同类型事务流量之间影响。

(3)不同客户施行不同的QoS

关于重要的企业VPN专线、同城互联客户，至少在接入网会聚层施行独享带宽和独立逻辑通道(事务VLAN)的二层QoS战略;关于个人和家庭用户，可针对用户的事务类型，供给不同的QoS战略。

(4)不同事务类型施行不同的QoS

个人和家庭用户的事务根本上以VoIP、视频和互联网接入为主，其事务优先等级顺次由高到低，这三类事务之间施行肯定优先级调度战略。

关于互联网接入事务，可依据事务内容再细分红不同优先级类型。依据事务内容细分的状况下，用户拜访不同的内容具有不同的服务质量，如拜访互联星空内容时比拜访其它网站内容具有更好的服务质量。

依据事务内容细分的优先级确实定有两种完结办法：一种是ISP与运营商两边一起确认ISP所供给内容的服务等级，ISP内容在进入运营商网络之前打好相应的优先级符号，用户拜访ISP的不同内容，或许取得不同的服务质量;另一种是用户在拜访ISP内容前，首要拜访ISP供给的Portal页面，在Portal页面中用户选定欲拜访内容的服务等级，然后，再告诉运营商网络针对相关内容打上相应的优先级符号。#p#

4.2宽带接入QoS的引进

QoS技能的布置首要包含资源操控、资源阻隔和资源调度等各种技能及战略的运用。资源操控对运用的网络资源进行约束，首要经过对流量的答应操控完结，例如对不同类型的流量的约束、对流量的优先级操控等，资源的约束使得在网络中不同类型的流量具有合理的份额和散布。资源阻隔首要确保不同的流量不会彼此搅扰，这种阻隔能够经过设置流量优先级来完结，优先级首要确保低优先级的流量不会搅扰高优先级的流量。资源调度对资源进行分配和调度。

考虑到QoS实际技能老练程度的约束，QoS的引进施行及完善必将是长时间的进程，主张分两个阶段来施行。

4.2.1第一阶段

在宽带多事务开展初期，主张在宽带接入网内引进802.1D二层优先级+拥塞调度机制的静态QoS机制，详细措施如下：

(1)依据事务需求，界说服务等级;

(2)在网络边际，施行事务差异与符号战略。下行方向，由事务边际网关依据IP地址/五元组对事务流进行辨认，上行方向，由接入终端依据物理端口进行事务差异和符号。

(3)会聚层及宽带接入渠道依据802.1D优先级符号履行预设置的QoS处理战略，如行列调度，拥塞处理等。别的，宽带接入渠道担任对上行802.1D二层优先级符号的信赖度查看和重符号。

(4)会聚层经过VLAN技能进行必要的带宽资源阻隔，至少应完结组播事务带宽资源与其他事务带宽资源的阻隔。

4.2.2第二阶段

802.1D二层优先级+拥塞调度机制的QoS机制存在许多缺乏，因而，跟着宽带事务的开展，有必要在网络层的基础上引进承载操控层，完结依据呼叫接纳操控技能的动态QoS机制。

动态QoS技能首要经过资源预留及呼叫接纳操控(CAC)机制完结对依据呼叫的VoIP和VoD事务的QoS确保。别的，经过动态QoS技能还能够比较灵敏的完结依据用户/内容的按需QoS确保事务等。其根本思路如下：

在网络层之上构建网络层的“大脑”，即承载操控层，完结对网络中要害节点(如BRAS设备)的资源操控和调度。承载操控层包含两个根本部件：资源办理服务器和用户方位信息体系。别的，为了便于动态QoS的布置，还需求在事务办理层面引进QoS事务办理渠道或事务服务器中间件，QoS事务办理渠道首要是针对非呼叫类事务，事务服务器中间件首要是针对依据呼叫的事务。用户在运用具有QoS确保的事务前或在树立依据呼叫的事务进程中，添加资源恳求和分配的进程，然后完结对用户的动态QoS确保。

QoS事务办理渠道供给QoS事务办理、用户办理、资源办理以及QoS计费信息等;资源办理服务器用于QoS战略分发、带宽资源运用等状况的计算;用户方位信息体系用于供给用户地点的接入节点的线路信息。

用户经过PC在运用具有QoS确保的事务之前，能够经过Portal页面办法进行QoS恳求，相关的QoS参数能够包含用户服务等级、用户所需带宽、时长及对端IP地址等。以下以用户的按需带宽事务为例，阐明其详细事务流程(如图1所示)：

图1 QoS事务流程示意图

(1)用户经过QoS事务办理渠道的Portal页面恳求所需求的带宽巨细及相应的服务等级;

(2)QoS事务办理渠道经过SOAP接口向资源办理服务器恳求资源;

(3)资源办理服务器经过SOAP接口查询用户的物理方位;

(4)资源办理服务器依据用户的物理方位查询资源，并决议是否接纳或回绝来自QoS事务办理渠道的恳求;

(5)假如接纳，资源办理服务器进行资源预留，并经过COPS接口将用户的服务等级下发给BRAS设备，BRAS设备树立用户IP地址与服务等级之间的映射联系;一起，资源办理服务器相应QoS事务办理渠道的资源恳求;

(6)QoS事务办理渠道接纳来自资源办理服务器的呼应，将计费信息经过相关接口下发给计费体系;

(7)用户开始运用具有QoS确保的互联网事务。

别的，BRAS设备需求具有带宽资源预留功用。为了在宽带接入网范围内供给更好的QoS确保，BRAS设备应能够将用户的服务等级信息转化成802.1D二层优先级符号下发给基层网络，基层网络直接依据802.1D优先级符号进行行列调度和QoS处理。

假如是依据呼叫的VoIP、VoD等事务，则能够直接界说这种事务的服务等级，用户建议事务恳求时，只需求经过事务服务器中间件向资源办理服务器提出事务资源占用恳求即可。

5、现有宽带接入网的技能改造

针对宽带接入QoS的布置需求，应从以下5个方面下手施行宽带接入网络的技能改造，以处理接入网习惯多事务承载所面对的QoS技能问题：

(1)优化宽带接入网络架构

对接入网进行优化的思路是：使BRAS下移，削减会聚网络的层次，将规划较大的二层会聚网络改成多个彼此阻隔的规划较小的二层网络，尽量削减DSLAM级联级数，扩展DSLAM设备的上联口带宽才能。

(2)DSLAM的IP化改造

为支撑多媒体事务，现有的ATM上行的DSLAM设备有必要改形成IP上行，或在原有的ATM-DSLAM节点旁新建IP-DSLAM节点，直接将多事务用户割接到新的IP-DSLAM节点。

(3)多事务VLAN阻隔

在会聚网络经过施行不同事务选用不同的VLAN战略，进行事务分流，并确保VLAN之间的阻隔，依据VLAN进行相应的QoS处理战略。

(4)网络设备QoS功用的一起和晋级

对接入网范围内网络设备的QoS功用进行一起规划，特别是触及到的BRAS、接入终端和接入渠道三个要害部件，并进行相应的技能晋级或改造以确保接入网范围内网络设备对端到端的QoS功用的支撑。

(5)智能多事务端口接入终端

选用智能的多事务端口接入终端替换现有的单端口终端，并选用多PVC上行、施行事务与端口、端口与PVC绑定的战略。

【修改引荐】

1. 四步晋级宽带接入QoS网络技能
2. 解析下一代网络的QoS技能