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视讯业务对承载网络要求 1 视讯业务对IP网络质量的要求根据中华人民共和国通信行业标《IP网络技术要求－－网络性能参数与指标》中规定： 进行多媒体传输（视讯业务），网络性能要求达到1级或1级以上。中华人民共和国通信行业标准《IP网络技术要求－－网络性能参数与指标》中规定的网络性能等级参数为： 丢包：丢包率为千分之一时，大部分人便可以感知到图象有花块，丢包率为百分之一时声音的异常就会被与会人听出来。当然在实际的业务运行过程中，图象的运动量一般比较小，如果随机（突发性、非持续性的）的丢包在百分之一以内，大部分会议均能较为正常召开。 抖动：抖动过大会严重影响视讯业务的视音频主观质量，具体表现为声音出现剪切、图象出现凝固和快进。开展实时视讯业务的网络抖动最好能控制在50ms以内，减少抖动的方法在于减少端到端的跳数，并保证足够的带宽和视音频数据包传输时的优先级。 延时：一般情况下要求端到端单向时延在300ms以内，反馈的时延在500ms以内。 由于网络的容量是有限的，所以满足以上指标的业务流量也是有限的。为此，从网络的可运营性来说，只有给出满足以上指标的极限业务容量（等效最大并发用户数），才能确实保证用户的服务质量。 2 视讯业务对IP网络的带宽要求对于确定速率的视讯通信而言，实际占用带宽明显高于标称值，例如384K视频通讯实际占用带宽可能达450K。这是因为标称值仅考虑了实际音视频数据传送速度，没有考虑业务开展所需的附加开销，如信令等。 要在IP承载网络上开展实时多媒体视讯业务，承载网络本身必须对端到端的通信服务质量Qos提供保障。实时多媒体视讯业务的Qos实现要求IP承载网络在承载端到端的视讯业务的视音频IP包码流时，做到延迟小、抖动低、丢包率低。 开展视讯业务没有辅流的最低会议带宽要求（该会议带宽下，流畅度和清晰度一般）： 开展视讯业务没有辅流的建议会议带宽要求（该会议带宽下，流畅度和清晰度都能保证）： 开展视讯业务有辅流的最低会议带宽要求（该会议带宽下，视频和辅流的帧率一般，流畅度和清晰度一般）： 开展视讯业务有辅流的建议会议带宽要求（该会议带宽下，视频和辅流的帧率都比较高，流畅度和清晰度都能保证）： 视讯业务所需网络带宽，为会议带宽的1.2～1.5倍为宜！ 综述，在1 Mbps会议带宽以上时，不同带宽下的帧率基本相同，但是传递的图像细节会有一定的差异，图像速率越高（即带宽越高），活动图像和活动辅流的细节展现越清晰。 3 视讯业务中应用层Qos保障建议应用层Qos保障建议主要通过某种手段，强行控制IP码流的走向，将合法用户的数据引入到一个有Qos保障的网络。 在ViewPoint 8000综合视讯系统中，主要是通过业务汇接平台ViewPoint 8520或者SBC SE2000设备实现，8520和SE2000实现原理略有不同，但均可用下示意图： 图1 应用层Qos保障示意图 应用层Qos保障主要是通过8520和SwitchCentre、Router的配合，将收费用户的码流引入到一个相当于视讯VPN的有保障的网络中。将免费用户的码流默认引入到一个无Qos保障的网络中。 4 视讯业务中对IP承载网络Qos保障建议Qos保障策略是一种全网解决方案，并且是一个系统工程，需要从各个方面考虑，下面只是做一种综合建议。 l 业务区分策略 要实现网络的Qos保障，首先需要对不同业务进行区分，首先是在接入网络进行区分并打上标记，而后在城域网和骨干网中根据这种标记进行分别处理，并可能进行标记的映射（如VLAN TAG同MPLS LABEL）。 接入网： 接入网由用户网络和CPN两部分组成，因而业务区分的位置有两种选择，一种是用户网络完成业务区分和标记，进入CPN后根据标记进行处理，或进行重标记；另外一种是网络侧完成业务区分和标记。推荐在用户侧进行业务区分，因为越接近终端，业务区分越容易，也才能真正保证端到端的QoS，理想情况是由终端（视频终端、PC）对视频、数据业务进行标记。在终端不支持分类标记的情况下，可以由用户网络来完成，如果用户网络通过路由器/L3出口，则通过ACL等机制进行业务区分和标记（DSCP/IP TOS/802.1p），如果用户网络通过L2出口，则只能根据物理端口进行业务区分和标记（802.1p），如果用户网络通过Proxy出口，分类标记的功能由网络侧完成，方法是为不同的业务分配不同地址池中的地址，由CPN中的3层设备根据源/目的IP地址进行分类和标记（DSCP/IP ToS/802.1p）。一般来说，在设置802.1p的同时也设置802.1Q（VLAN）标识，一方面是为了进行业务隔离，一方面是为业务进入城域网作准备。 城域网 由于在接入网已经对业务分类并设置了标记（DSCP/IP ToS/802.1p），在城域网中只要根据这种标记进行转发就可以了。如果不能处理这种标记，要在进入城域网的时候对标记进行映射。如中小型城域网，采用L3组网，应当将802.1p标记映射为DSCP/IPToS，如大型城域网，采用MPLS VPN，应当在PE设备上将802.1p标记映射为MPLS CoS。在中小型城域网中还为不同的业务分配不同的VLAN，一方面是进行业务的隔离，另外一方面是为业务进入骨干网作准备。 骨干网 在骨干网上采用骨干网MPLS VPN功能，建立视频专用VPN，进行业务隔离。在PE设备上根据已经设置好的DSCP/IP ToS/802.1p等优先级标记映射为MPLS CoS，在PE设备上依据MPLSCoS进行转发。 网络侧QOS保障策略 对视讯信息流的QoS保证应该是双向的，即从视讯终端→视讯骨干业务网（称之为“上行”），和从视讯骨干业务网→视讯终端（称之为“下行”）的路径上均实现端到端的QoS。因此，视讯业务QoS保证包括：接入网络段（CPN）、城域网络段、骨干网络段。 QoS保证方面充分利用运营商全网资源，在国干上采用MPLSVPN，在城域和接入上采用DiffServ 优先级保证视频业务业务的QOS。为了便于网络开展更多的业务，视频业务使用DiffServ的优先级EF，而其他的普通业务使用BE优先级，将来需要开展更多业务的时候可以根据业务的需要选用已有的优先级或其他的未用优先级。 EF等级可以给有需要保证低时延、低抖动的高优先级的业务使用，如语音、视频等数据，在合理规划的网络中发生拥塞时该等级的数据不会有丢失。AF1等级可以给对时延、抖动不很敏感，带宽可变的业务使用，在网络拥塞时该等级的数据有可能丢失。 下面分别叙述在几个网络段中，EF/AF业务如何得到保障。 接入网 CPN网中，业务优先级由802.1p标记，同时具有不同的VLAN标记。L2/L3上的QoS策略有： 基于VLAN进行CAR，对某类业务的带宽进行限制； PQ+WRR的队列调度机制，EF业务由PQ队列处理，AF和BE业务由WRR队列处理； GTS整形机制，在上行接口整形，减少城域网、骨干网设备的负担。 城域网 中小型城域网中，业务优先级由DSCP/IP ToS/802.1p标记，同时具有不同的VLAN标记，L3上的策略同接入网中的L3类似，不再赘述。大型城域网采用MPLS VPN组网，可以利用MPLS Diff-Serv机制和流量工程机制进行QoS保障。具体方式见下面对骨干网的描述。 值得注意的是在城域网入口处，由于存在带宽收敛，还要进行CAR，对某个接入网进入城域网的流量进行限制，一般是基于端口来进行的。 骨干网 在Router/L3上采用的措施有： 采用MPLS Diff-Serv机制，在PE上，将DSCP/IP ToS/802.1p映射为MPLS EXP和标签，在P/PE上，根据EXP和标签对应的优先级进行转发； 在所有设备上，采用LLS＋NLS＋WFQ队列或LLQ队列机制进行调度，EF业务进LLS队列或LLQ中的PQ队列，有带宽保证的AF业务进NLS队列或LLQ中的CBWFQ队列，对带宽不敏感的AF业务和BE业务进WFQ/CBWFQ队列； 在所有设备上，采用RED/WRED/SARED等拥塞避免机制，防止FTP/HTTP等业务对视讯业务的冲击； 流量工程，在PE和PE间为不同的业务建立具有不同带宽要求的LSP，并可以建立备份路径。 采用上述措施后，LSP达到同FR和ATM PVC同样的QoS。 3）对用户侧网络的建议 与通常的数据业务相比，视讯业务对QoS有较高的要求，因此在企业网内部，如果不能为视讯终端提供很好的QoS支持，对视讯业务的效果也会带来较大的影响。 对于采用以太网交换机作为出口的企业网，建议将视讯业务与其它数据业务分离，如果以太网交换机支持802.1p和802.1q，可将视讯终端配置为一个单独的VLAN，利用802.1p，将其标识为高优先级的报文。同时建议在设备的端口上限制Layer 2 广播的数量或其所能占用的最大带宽。 对于采用路由器作为用户侧网络出口时，仍尽量使视讯业务和其它数据业务隔离。路由器作为出口，采用以太网IP接入，建议路由器能实现CAR，WRED和CBWFQ的功能。 下图描述了各级Qos保障方案。 图2 各级网络Qos保障示意图
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发表于 2016-4-28 16:52:38
