導語：廣電網(wǎng)絡端的分配研究一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

國內(nèi)外關于IP網(wǎng)絡性能指標分配的標準規(guī)范

目前，國際、國內(nèi)的主要通信標準和研究組織都針對IP網(wǎng)絡性能指標的定義、測量方法、性能要求制定了相關的標準和規(guī)范。互聯(lián)網(wǎng)工程任務組（IETF）主導的IP性能度量體系（IPPM）工作組針對衡量IP網(wǎng)絡性能的指標參數(shù)給出了基礎框架，基于這一框架定義了一系列指標參數(shù)，如：吞吐量（Throughput）、時延（TransferDelay）、時延變化（DelayVariation）、報文亂序（Reordering）、丟包（PacketLoss）、錯包（PacketError）、網(wǎng)絡連通性（Connectivity）等等，并定義了不同參數(shù)對應的測量方法。國際電信聯(lián)盟(ITU-T)通過Y.154X系列的建議對IP網(wǎng)絡性能指標來進行規(guī)范。其中，Y.1540《IP數(shù)據(jù)通信業(yè)務-IP分組傳輸與可用性參數(shù)》對IP網(wǎng)絡主要性能指標進行了定義，包括：IP分組傳輸時延（IPTD）、時延變化（IPDV）、錯包率（IPER）、丟包率（IPLR）和包亂序率（IPRR）等；Y.1541《基于IP業(yè)務的網(wǎng)絡性能目標》定義了6個網(wǎng)絡服務質量（QoS）等級，以及各個等級下網(wǎng)絡性能指標的度量值；Y.1543《IP網(wǎng)絡跨域傳輸性能評估測試方法》則給出了跨域性能測試方法和相關參數(shù)設置建議，如：測試分組的長度、測試網(wǎng)絡模型等。ITU-T通過網(wǎng)絡運維系列的M.2301《IP網(wǎng)絡性能目標提供和維護》等建議規(guī)范是針對Y.1541定義的端到端指標在運營商內(nèi)部和運營商之間的參考分配方法。工信部在2006年初正式立項制定IP網(wǎng)絡中性能指標分配的相關標準，并于2009年底正式了該通信行業(yè)標準YD/T2032-2009《IP網(wǎng)絡性能指標分配》。在該標準制定過程中，參考了ITU-TY.1541和ITU-TM.2301標準，并結合電信運營商網(wǎng)絡結構特點和業(yè)務開展需求，研究制定了IP網(wǎng)絡中端到端的性能指標如何在電信運營商內(nèi)部、以及運營商之間進行劃分，包括IP網(wǎng)絡端到端性能指標的定義、IP網(wǎng)絡指標分配模型和分配方法等內(nèi)容。該標準對電信運營商自身網(wǎng)絡建設、性能缺陷排查、明確內(nèi)外部各自的性能目標以及保障業(yè)務質量都起到了非常重要的指導作用。IETF和ITU-T對該問題的基礎性研究和框架性研究起到了非常重要的作用，但對于指導一個具體行業(yè)或者一個企業(yè)實際網(wǎng)絡的規(guī)劃、建設和發(fā)展還遠遠不夠。實際應用中還必須根據(jù)具體網(wǎng)絡規(guī)模的大小、運營體制的差異、技術選型的不同以及業(yè)務發(fā)展要求的不同來有針對性的制定一個行業(yè)標準或企業(yè)規(guī)范，這樣才具有實際的指導意義。因此，我們認為需要從三個方面考慮：首先，確定網(wǎng)絡結構演進模型，其次，根據(jù)業(yè)務等級要求確定端到端網(wǎng)絡指標，在此基礎上來三是確定指標分配方法。明確這些核心要素之后，標準立項前的預研工作也就完成了。當然這幾個核心點又都跟上面提到的網(wǎng)絡規(guī)模、運營體制、技術體制和業(yè)務發(fā)展要求密切相關，要想具有實際的指導意義，必須具體問題具體分析，下面就結合廣電的實際情況，對這幾個核心問題進行分析和思考。

對廣電IP網(wǎng)絡性能指標分配幾個關鍵問題的思考

廣電IP網(wǎng)絡的性能指標分配必須立足有線電視網(wǎng)絡現(xiàn)狀，著眼全國網(wǎng)絡整合和向NGB演進的技術要求，綜合考慮運營體制、技術體制、網(wǎng)絡結構模型、業(yè)務發(fā)展需求等因素，來制定符合廣電IP網(wǎng)絡結構特點的、滿足業(yè)務質量需求的、適應當前互聯(lián)互通和未來建設發(fā)展的性能指標分配方法。筆者就幾個關鍵的技術問題進行了思考和研究，供交流討論。要進行指標分配，明確各自的分段指標，必須要有網(wǎng)絡模型，模型確定之后才能明確分配方法；那么確定網(wǎng)絡模型首先遇到的就是網(wǎng)絡層級的問題。目前二級網(wǎng)絡模型是全國性IP網(wǎng)絡的發(fā)展趨勢，電信幾大運營商在幾年之前就已經(jīng)開始按照二級網(wǎng)絡模型進行扁平化調整，現(xiàn)在無論是電信的CN2、聯(lián)通的IP承載網(wǎng)絡，還是老的163、169都變成了二級網(wǎng)絡結構。工信部在制定指標分配標準的時候，他們當時和有線電視網(wǎng)絡現(xiàn)在所面臨的情況差不多，網(wǎng)絡現(xiàn)狀是三級的，但標準是按二級網(wǎng)絡模型的要求來制定的，然后網(wǎng)絡再進行大規(guī)模的調整，演變成二級架構。在這個問題上，筆者認為廣電全國IP網(wǎng)絡的目標網(wǎng)絡模型也應該是二級的，二級網(wǎng)絡有利于全網(wǎng)MPLS(多協(xié)議標簽交換)的應用，有利于全網(wǎng)業(yè)務等級保護的設計和業(yè)務質量的保障，這也是幾大電信運營商實踐得出的結論，廣電IP網(wǎng)絡要想承載全國性三網(wǎng)融合業(yè)務，筆者認為確定二級網(wǎng)絡目標架構、并努力推進目前的三級網(wǎng)絡向二級網(wǎng)絡演進是必由之路。那么面對三級網(wǎng)絡我們該如何演進是需要深入研究的，這里也談一點思考。演進過程中主要有兩條路，一是大城域網(wǎng)，二是大骨干網(wǎng)。所謂大城域網(wǎng)，即一個省是一個AS域，所謂大骨干網(wǎng)是骨干網(wǎng)往下延伸到地市。電信運營商的經(jīng)驗是朝著大骨干網(wǎng)演進，并且到目前為止已全部實現(xiàn)。電信運營商老的固網(wǎng)經(jīng)歷了國干與省干的整合，新的精品網(wǎng)、IP承載網(wǎng)設計和建設的時候就直接覆蓋到地市；在這個過程中，中國電信在北方也采用過一個省是一個大城域網(wǎng)的做法。那么對于我們來說該如何演進，筆者認為，在當前這個階段，在三網(wǎng)融合業(yè)務發(fā)展初期，兩種模式都可以，但最終應過渡到大骨干網(wǎng)的模式，這樣有利于網(wǎng)絡整體性能的提高和業(yè)務質量的保障。ITU-T給出的網(wǎng)絡性能參數(shù)指標，只是針對不同業(yè)務和應用提出的參考，而實際情況多種多樣，因此需要考慮的問題也更為復雜。用戶考慮更多的是業(yè)務的可用性和使用效果，即對QoS更為關注，而網(wǎng)絡運營商最關心網(wǎng)絡總體運行狀況，通過對網(wǎng)絡指標的觀察和控制使用戶獲得更為滿意的服務。因此，運營商網(wǎng)絡性能指標的確定必須和業(yè)務的QoS建立一定程度的映射關系。這種映射關系的確立可通過以下三種方式進行：1.基于特定應用確定。IP網(wǎng)上的部分特定業(yè)務或應用（如：語音通話、視頻點播信令）對網(wǎng)絡性能有較高的要求，雖然用戶不會直接定義業(yè)務的QoS參量，但如果某些參數(shù)降低到一定程度就會影響該業(yè)務的用戶體驗。因此，對應特定的業(yè)務，運營商可選取相應的性能參數(shù)進行考察，并確定相應的考核指標。2.基于SLA確定。一些重要用戶會明確定義服務等級協(xié)議（SLA），對網(wǎng)絡的時延、丟包率等特性提出明確的需求，其實質是提出了業(yè)務的QoS。根據(jù)這種具有量化指標的QoS要求，運營商可以對應選取網(wǎng)絡性能參數(shù)，確定網(wǎng)絡的考核指標。3.依據(jù)傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡整體性能確定。傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)IP業(yè)務大多是盡力而為的，對于QoS并沒有具體的要求。因此，對這類業(yè)務，運營商主要應關注自身網(wǎng)絡的整體性能，根據(jù)總體需求選取參數(shù)，制定考核指標。事實上，上述各種情況在現(xiàn)有網(wǎng)絡上同時存在，因此IP網(wǎng)絡運營商在制定網(wǎng)絡考核指標時需兼顧各種情況，以滿足絕大多數(shù)網(wǎng)上業(yè)務和應用的順利開通和正常運行。我們這里主要采用第二種方法，并結合各方面因素基于ITU-T的指標進行修正和確定。我們知道IP網(wǎng)絡的主要性能指標包括時延、時延抖動、丟包和錯包。ITU-TY.1541給出了五個等級（Class）的端到端性能指標。標準ITU-TY.1541指出Class0和Class1對應的是實時、對抖動敏感并且交互較強的業(yè)務；Class2對應高交互的數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務（如信令）；Class3對應一般數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務，Class4對應只有丟包率要求的業(yè)務（如推流），Class5對應一般的互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務。根據(jù)目前現(xiàn)網(wǎng)測試的數(shù)據(jù)來看，廣電IP網(wǎng)絡在全國范圍內(nèi)端到端達到Class0和Class2的指標要求有一定難度。這里面除了路由距離較長這個原因之外，主要還是網(wǎng)絡層級和技術方面的原因。為了能夠適應當前廣電IP網(wǎng)絡的現(xiàn)狀，需要在業(yè)務質量可接受的條件下，適當調整網(wǎng)絡端到端性能指標要求。為此，我們使用語音質量測試儀和網(wǎng)絡損傷儀搭建了一個IP端到端的測試環(huán)境，用實驗測試的方法，通過測量不同網(wǎng)絡參數(shù)對VoIP業(yè)務語音質量的影響，對指標參數(shù)進行修正。測試中，我們模擬了各種參數(shù)條件下的網(wǎng)絡環(huán)境，測量網(wǎng)絡指標變化對語音質量的影響，并記錄不同網(wǎng)絡性能參數(shù)指標下的語音質量評分，這里我們選取了三個典型的評估值：PESQ(語音感受質量評估)、MOS-LQ(語音質量度量標準-收聽質量)和R-Factor(E-Model模型測試R值)。VoIP業(yè)務是電信Class0最高級別的業(yè)務，它也是實時、抖動敏感的、高交互的業(yè)務，通過對這個測試，就能夠對指標進行一些修正。通過測試分析我們發(fā)現(xiàn)丟包是影響Class0和Class2這類業(yè)務質量的決定性因素。整個測試結論是這樣的：時延對話音質量不產(chǎn)生影響，但時延增大導致R-Factor的下降，即通話體驗下降，表現(xiàn)為通話雙方響應時間的增加。抖動對業(yè)務質量的影響取決于語音解碼器的緩沖區(qū)長度，當緩沖區(qū)設置大于時延變化最大值時，對話音質量不會產(chǎn)生影響，當緩沖區(qū)小于網(wǎng)絡時延變化時，話音質量下降。丟包對業(yè)務質量影響很大，也很敏感，丟包過大時，直接導致通話中斷。錯包對業(yè)務質量的影響與丟包表現(xiàn)一致。通過大量測試分析，丟包和錯包對業(yè)務質量影響很大，非常敏感。所以我們認為可以適當增加Class0和Class2的時延指標，通過測試數(shù)據(jù)的比對，并參考當前網(wǎng)絡實際性能測試數(shù)據(jù)，我們認為150ms比較合適。另外，通過測試我們發(fā)現(xiàn)丟包和錯包是影響這類業(yè)務的主因，在實際運營網(wǎng)絡環(huán)境中，丟包和錯包又主要是因為網(wǎng)絡擁塞造成的，所以在網(wǎng)絡規(guī)劃和設計QoS保障策略時，應特別考慮防止網(wǎng)絡擁塞。首先所有標準都認為時延、抖動、丟包、錯包這幾個指標都是線性累加的。其次，ITU-TM.2301給出了在不同網(wǎng)絡模型下的指標分配方法：其規(guī)定整個端到端性能指標的2/3分配給各個自治域的內(nèi)部網(wǎng)絡，1/3分配給連接鏈路（包括接入鏈路和互聯(lián)鏈路），其中自治域間互聯(lián)鏈路占全部連接鏈路指標的65%，接入鏈路占35%。而YD/T2032-2009標準基本沿用了ITU-TM.2301的指標分配方法，只是在其標準中明確了在同一運營商內(nèi)部是一個二級網(wǎng)絡結構，同時將接入鏈路指標計算入各自所屬的自治域指標中，這樣分段指標看起來比較簡單明了。根據(jù)YD/T2032-2009確定的計算方法，國干自治域內(nèi)指標大約占端到端指標的22%，每個二級自治域內(nèi)指標大約占29%，每條自治域間互聯(lián)鏈路大約占10%。用這個分配方法計算得出分段指標，我們用這個指標比對中國電信、中國聯(lián)通、中國移動等網(wǎng)絡指標發(fā)現(xiàn)，各個網(wǎng)絡段的分配權重是不同的，這說明幾大電信運營商都根據(jù)自身網(wǎng)絡情況對分配權重進行了調整。那么對于全國廣電IP網(wǎng)絡來講，我們認為根據(jù)自身情況進行權重調整也是必然的，至于如何調是需要認真研究的。我們基于對前面的實驗數(shù)據(jù)以及掌握的全國廣電IP網(wǎng)絡的現(xiàn)網(wǎng)測試數(shù)據(jù)的分析，并考慮到廣電IP網(wǎng)絡結構和技術體制的特點，這里有三點調整建議：一是可以適當增加Class0和Class2的端到端時延指標；二是可以適當增加接入鏈路時延指標的占比；三是各個段的時延、抖動指標分配和丟包指標分配可以采用不同的權重。

廣電IP網(wǎng)絡性能指標分配相關建議

通過研究我們發(fā)現(xiàn)，制定IP網(wǎng)絡性能指標分配模型必須要針對運營體制、網(wǎng)絡結構和所采用技術的不同來進行，只有這樣才能適應廣電IP網(wǎng)絡的現(xiàn)狀和演進要求，才能指導各地有線電視運營商IP網(wǎng)絡的規(guī)劃、建設和驗收，才能確?；ヂ?lián)互通起來以后順利開展全國性三網(wǎng)融合業(yè)務。同時這也能夠為NGB建設演進、全國性業(yè)務的運營部署提供技術支撐。通過分析廣電國干網(wǎng)和部分省市網(wǎng)絡的現(xiàn)網(wǎng)實測數(shù)據(jù)，我們發(fā)現(xiàn)要在目前的網(wǎng)絡條件下，在全國全網(wǎng)范圍內(nèi)都達到ITU-TY.1541制定的Class0、Class2端到端時延指標很難。這也可以理解，因為廣電現(xiàn)有IP網(wǎng)絡的主要業(yè)務是數(shù)據(jù)傳送和互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務，對時延要求不高；另外在這么大規(guī)模網(wǎng)絡上達到Class0和Class2的指標要求確實很難，不然的話，中國電信和新聯(lián)通（老網(wǎng)通）也不會為了他們的語音IP化和精品業(yè)務選擇再建一張IP網(wǎng)。我們通過實驗的方法認為現(xiàn)階段應兼顧網(wǎng)絡現(xiàn)狀，在業(yè)務質量可接受的條件下，可以適當增加Class0、Class2的端到端時延指標。此外，根據(jù)廣電總局86號文件要求雙向網(wǎng)改造可采用HomeplugAV技術，通過對市面上幾乎所有該類產(chǎn)品進行的測試（該測試于2011年7月進行，產(chǎn)品基于因特龍6400芯片平臺，所有數(shù)據(jù)和結論截止2011年7月），發(fā)現(xiàn)時延指標較高，而且在多用戶并發(fā)情況下劣化較大，雖然有研究表明基于因特龍7400芯片平臺產(chǎn)品性能上會有很大提升，但考慮到目前這種情況具有一定普遍意義，我們認為可以適當提高接入鏈路時延指標的占比。研究IP網(wǎng)絡性能指標分配的目的之一是為了指導全國性業(yè)務質量保障，然而這只是第一步，要想全面保障業(yè)務質量，還要從全國全網(wǎng)的角度，統(tǒng)一考慮一些QoS保障措施，比如統(tǒng)一規(guī)劃全網(wǎng)QoS等級和分類標記，制定全國性業(yè)務資源的預留原則，針對國干網(wǎng)、省網(wǎng)應用不同的QoS保障策略等，以上所有工作加在一起，才能在技術層面確保全國性三網(wǎng)融合業(yè)務的開展，這也是我們下一步要繼續(xù)深入研究的地方。

本文作者：周希宮良秦龍彭勁工作單位：中國有線電視網(wǎng)絡公司