烽火通信PTN全業務QoS解決方案淺析

楊 明

烽火通信科技股份有限公司

烽火通信PTN全業務QoS解決方案淺析

楊 明

烽火通信科技股份有限公司

伴隨著IP全業務運營的到來，如何改變過去IP無連接、業務經營粗獷的局面，為客戶提供更加安全可靠、精細有效的服務，獲取更大的經營效益成為了運營商關注的重點。本文在剖析PTN技術體制下的QoS技術本身的同時，提出一系列的全業務場景QoS解決方案，助力運營商打造一個精細化運營的網絡，實現經營效益的有效提升。

PTN；IP；全業務；QoS

PTN承載網已經在中國移動開始規模商用，中國電信和中國聯通的PTN試點也是如火如荼，在PTN網絡的實際運維中，如何改變傳統的IP承載網的“盡力而為”特性或者粗獷式的擁塞管理模式（比如簡單的FIFO隊列調度、擁塞尾丟棄等）以及針對現網具體的業務QoS方案的制定策略都成了現階段運營商關注的重點對象。

PTN網絡在繼承了傳統IP承載網QoS技術特征的一些精華的同時，也開發出了適合自身技術體系架構的QoS策略，針對現網IP全業務的態勢和網絡部署策略，有效地運用各種機制，靈活地實現對全業務的精細化管理，實現電信級端到端的質量保證，保證用戶良好的網絡使用體驗和感知認可程度。

1 QoS的幾種服務模型

提起PTN QoS就不得不提起以太網QoS的幾種技術體制，具體如下。

（1）Intserv模型

Intserv可對單個的應用會話提供服務質量的保證，可理解為整個網絡中為某一業務流量保留一定的帶寬，為該業務提供一條端到端的透明通道，這種服務類型能對業務應用提供完全的QoS保證。但是這種保留策略會消耗原本就不多的廣域網帶寬，當業務流量不是很頻繁的時候會造成帶寬的浪費，所以現在應用的規模已經大大減少了。

（2）DiffServ模型

此模式應該說是目前業界應用最廣泛的模式，當然本身也是起源于Intserv模式，它是一種基于每一跳的QoS策略，網絡上的每一臺數據設備通過檢查每一個數據包的包頭信息對流量進行分類，再根據調度策略來決定如何轉發。因此，網絡運營者可以根據實際情況在每一臺數據設備上設置不同的QoS策略。相對于Intserv模式，DiffServ的應用層次更加簡單，易于實現同時也不影響路由，效率更高。在具體的執行上它包含了流量分類、擁塞管理、擁塞避免、流量監管以及流量整形等功能。

（3）HQoS模型

這個是目前業界最先進的QoS技術，應該說也是對Diffserv模式從單維管理到多維調度的一個提升。烽火通信是業內少數能夠在PTN設備上開發出此QoS模式的廠商之一。在具體的應用上，該方式能夠實現對多用戶、多業務進行有區分的調度和服務，也能同時控制調度業務的流量并且根據業務的優先級進行調度，相對于傳統的QoS而言，在一些QoS的關鍵參數（比如包括CIR/PIR/WRED等）設置上更加的靈活便捷。

2 烽火通信全業務HQoS解決方案

PTN技術體制的出現主要是為了解決基站回傳及大客戶專線IP化的問題，降低網絡單位比特的成本，實現業務有區別的端到端的質量保證。從現網的情況來看，現網運營的業務不外乎圖 1所示的VoIP（IP語音）、HSDPA（數據業務）、CES（電路仿真的 TDM 語音）、VOD（視頻點播）、IPTV（IP電視）等類型。

· 對于時延要求較高（即用戶感知度最高）的業務，比如 CES（TDM 語音）、VoIP等業務采用 EF（加強轉發）策略，在配置CIR（承諾帶寬）、PIR（峰值帶寬）時通常設置成相等（例如CIR=PIR=5M），在隊列調度方面采用PQ（嚴格優先級）或者較高的WRQ（權重均衡）進行業務保證。

· 對于時延要求稍低且用戶又具有一定忍受能力（較低頻率的時延或者亂碼）的業務，比如VOD（視頻點播）、IPTV等視頻業務可將等級設置在 AF1～AF4，在配置CIR、PIR時規劃合理的帶寬值（通常PIR>CIR），隊列調度采用比較高的WFQ權重值，保證較為流暢的播放體驗。

·對于一些純數據業務，用戶具有稍高的忍受能力，采用BE（盡力而為）策略，在帶寬空閑的情況下盡力轉發，如果網絡擁塞，必要的情況下進行丟棄。

細心的讀者可能會發現CS6/CS7似乎并沒有得到指派，實際上此兩項值通常是對網絡底層協議開放的，保證網絡底層互聯互通協議的絕對優先，是進行其他任何業務進而保證QoS的基石。

在按照業務特性進行了QoS等級區分以后，烽火通信CiTRANS 600系列PTN產品還可進行有效的HQoS調度能力，按照“業務隊列（V-UNI業務流）—用戶（PW）—用戶組（Tunnel）—端口（Port）”進行 4 個層次的多維調度，實現對多用戶（政企、集團、個人等）、多業務（語音、視頻、數據等）有區分的調度和服務，每條業務流的PIR、CIR獨立可配，每條業務流具備入口優先級的指配/自動映射 （802.1p→PHB）、出口優先級的指配/自動映射（PHB→EXP）；另外采用tunnel/PW雙管道模型時，可以實現隧道層的PIR，同時可為該隧道層內的每個偽線通道實現CIR；采用偽線層/流雙管道模型時，可以實現偽線層的PIR，同時可為該偽線通道內的每條流實現CIR，達到真正意義上的網絡精細化運作，實現網絡的合理利用與較高的投資回報率。

表1某運營商采用烽火通信CiTRANS 600系列PTN產品現網QoS設置

3 全業務QoS應用案例分析

表1是某運營商采用烽火通信CiTRANS 600系列PTN產品現網QoS設置實例。

在上述設置中充分考慮了每種業務本身的時延、帶寬需求等特性，語音業務保證絕對優先，視頻業務保證較高的帶寬和良好的隊列調度環境，數據業務能夠在條件允許的情況下避免丟包，實現了業務等級的良好區分和網絡的精細化運作。

2010-08-15）