通常而言,電信網(wǎng)絡(luò)的性能指標(biāo)是為保證電信用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)所提供的服務(wù)的滿意度。因此,對(duì)于分組傳輸網(wǎng)絡(luò)(包括信元分組和IP分組等)性能指標(biāo)是基于服務(wù)質(zhì)量(QoS)類別(或稱等級(jí))業(yè)務(wù)而建立的,并采用不同的指標(biāo)參數(shù)。性能指標(biāo)可分為應(yīng)用級(jí)(即基于應(yīng)用層,通常是針對(duì)各種類應(yīng)用業(yè)務(wù)的)性能指標(biāo)和網(wǎng)絡(luò)級(jí)(基于網(wǎng)絡(luò)層,通常是端到端的)性能指標(biāo)。為此, ITU-T對(duì)其相關(guān)性能指標(biāo)做出了具體規(guī)定要求。
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一、IP網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用級(jí)性能指標(biāo)要求:ITU-T G.1010
ITU-T建議 G.1010《端用戶多媒體QoS類別》,通過考慮涉及語音、視頻、圖像和文本媒體的一系列應(yīng)用,以及控制這些應(yīng)用的最終用戶滿意度的參數(shù),確定了最終用戶QoS類別的廣泛分類。同時(shí)給出了IP網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用級(jí)的性能指標(biāo)要求。基于IP的有線和無線網(wǎng)絡(luò)面臨的一個(gè)主要挑戰(zhàn)是為不同的服務(wù)提供足夠的服務(wù)質(zhì)量(QoS)。要做到這一點(diǎn),需要詳細(xì)了解特定業(yè)務(wù)和應(yīng)用的性能需求,派生這些性能需求的出發(fā)點(diǎn)必須是用戶。下述就ITU-T G.1010建議書的主要內(nèi)容做一介紹,若要詳細(xì)了解該建議書具體內(nèi)容的請(qǐng)?jiān)斠娤赂郊?/span>1。
附件1:ITU-T Rec G.1010(11/2001)《端用戶多媒體QoS類別》
1、影響用戶的關(guān)鍵參數(shù)
G.1010給出的影響用戶的關(guān)鍵參數(shù)有三個(gè):時(shí)延(Delay)、時(shí)延變化(Delay variation)和信息丟失(Information loss),其含義詳見下表1-1。這三個(gè)參數(shù)是劃分QoS類別的主要區(qū)分值。
表 1-1:性能指標(biāo)參數(shù)的含義
2、終端用戶的多媒體應(yīng)用業(yè)務(wù)與對(duì)應(yīng)的QoS類別
根據(jù)不同多媒體業(yè)務(wù)應(yīng)用的性能考慮,G.1010給出了終端用戶的多媒體業(yè)務(wù)的應(yīng)用,其業(yè)務(wù)及應(yīng)用的名稱詳見下表1-2-1。
表 1-2-1:端用戶的多媒體的業(yè)務(wù)及應(yīng)用
G.1010建議將時(shí)延要求劃分為交互型、響應(yīng)型、定時(shí)型、非重要型4類,將可靠性要求劃分為容錯(cuò)型、非容錯(cuò)型2類。兩者組合形成8類以用戶為中心的QoS分類業(yè)務(wù)模型,具體詳見下表1-2-2,QoS分類業(yè)務(wù)模型中給出了對(duì)應(yīng)的多媒體應(yīng)用業(yè)務(wù)。下表1-2-3列出了該模型的幾個(gè)有用特性。
表 1-2-2:以用戶為中心的QoS分類業(yè)務(wù)模型
表 1-2-3:QoS分類業(yè)務(wù)模型的有用特性提示
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3、業(yè)務(wù)的性能指標(biāo)要求
G.1010建議書重點(diǎn)是描述終端用戶多媒體業(yè)務(wù)及應(yīng)用的QoS分類類別的。在其附錄I中,根據(jù)相關(guān)資料信息,詳細(xì)列出了適合音頻、視頻和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)及應(yīng)用的性能指標(biāo),分別詳見下表1-3-1和表1-3-2。這些性能指標(biāo)是與上述介紹的性能參數(shù)和QoS類別相關(guān)。
表 1-3-1:音頻和視頻業(yè)務(wù)及應(yīng)用的性能指標(biāo)
表 1-3-2:數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)及應(yīng)用的性能指標(biāo)
二、IP網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)級(jí)性能指標(biāo)要求:ITU-T Y.1541
ITU-T 建議Y.1541《基于IP業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)性能目標(biāo)》規(guī)定了ITU-T Y.1540中定義的每個(gè)性能參數(shù)的網(wǎng)絡(luò)端到端(即UNI-UNI)的 IP性能值。具體的性能值根據(jù)網(wǎng)絡(luò)QoS類別而有所不同。Y.1541定義了八個(gè)網(wǎng)絡(luò)QoS分類類別,其中兩個(gè)是臨時(shí)的。這里定義的網(wǎng)絡(luò)QoS類別旨在成為最終用戶和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供者間以及服務(wù)提供者之間協(xié)議的基礎(chǔ)。該建議適用于國際IP網(wǎng)絡(luò)路徑(UNI-UNI)。
1、性能參數(shù)
體現(xiàn)IP網(wǎng)絡(luò)級(jí)性能的主要有下述參數(shù):IP包傳輸時(shí)延(IPTD)、IP包時(shí)延變化(IPDV)、IP包誤差率(IPER)、IP包丟失率(IPLR)等。
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2、UNI到UNI QoS的參考路徑
UNI-to-UNI 的IP性能目標(biāo)適用于下圖2-2中的用戶網(wǎng)絡(luò)接口(UNI)對(duì)用戶網(wǎng)絡(luò)接口(UNI)。UNI到UNI的IP網(wǎng)絡(luò)路徑包括一組網(wǎng)絡(luò)段(NS)和網(wǎng)絡(luò)間鏈路,它們提供從源主機(jī)(SRC)側(cè)的UNI到目的主機(jī)(DST)側(cè)的UNI的IP數(shù)據(jù)包傳輸;下面包括IP層(第1層鏈路層到第3層傳輸層)的協(xié)議也可以被認(rèn)為是IP網(wǎng)絡(luò)的一部分。
圖2-2:UNI到UNI QoS的參考路徑
3、網(wǎng)絡(luò)級(jí)QoS類別
ITU-T Y.1541建議書共定義了8個(gè)IP網(wǎng)絡(luò)的QoS類別(Class):C0~C7,其中C6~C7為臨時(shí)QoS類別(正廣泛征求意見,待以后正式定義)。下表2為IP網(wǎng)絡(luò)QoS類別的適用性和工程化提供了一些指導(dǎo)。
表 2-3:IP網(wǎng)絡(luò)QoS類別的適用性和工程化指導(dǎo)
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4、網(wǎng)絡(luò)的性能目標(biāo)
下表2-4中的目標(biāo)適用于在界定的端到端(UNI to UNI)IP網(wǎng)絡(luò)測(cè)量點(diǎn)之間的公共IP網(wǎng)絡(luò)。這些目標(biāo)被認(rèn)為是可以在IP網(wǎng)絡(luò)的通用實(shí)現(xiàn)上實(shí)現(xiàn)的。表中“性質(zhì)”行顯示了后續(xù)行中出現(xiàn)的性能目標(biāo)的統(tǒng)計(jì)性質(zhì)。表中給出了不同QoS類別對(duì)應(yīng)的性能參數(shù)的目標(biāo)值。
表 2-4:IP網(wǎng)絡(luò)的QoS類別定義和網(wǎng)絡(luò)性能目標(biāo)值
注意:在ITU-T Y.1541建議中對(duì)于IP網(wǎng)絡(luò)的QoS分類類別和網(wǎng)絡(luò)性能目標(biāo)有更多的闡述和分析的內(nèi)容,請(qǐng)?jiān)诮ㄗh書中查詢,即見下附件2。
附件 2:ITU-T Rec Y.1541(12/2011)《基于IP服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)性能目標(biāo)》
特別指出的是:我國通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YD/T 1171《IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)要求--網(wǎng)絡(luò)性能參數(shù)與指標(biāo)》依據(jù)Y.1541建議制定了我國IP網(wǎng)絡(luò)端到端(UNI-UNI)的網(wǎng)絡(luò)級(jí)性能指標(biāo)(與表2-4相同,但不含QoS類別的C6和C7)。而YD/T 2032《IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)要求--網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)分配》將我國IP網(wǎng)絡(luò)端到端(UNI to UNI)的網(wǎng)絡(luò)級(jí)性能指標(biāo),在我國IP網(wǎng)絡(luò)中不同層次之間,以及網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)情況下不同運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)間的網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)進(jìn)行了分配。這樣既可以對(duì)端到端的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量提供保證,同時(shí)也方便不同的網(wǎng)絡(luò)管理機(jī)構(gòu)對(duì)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的控制。
欲詳細(xì)了解我國IP網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)相關(guān)要求的請(qǐng)進(jìn)入:YD/T 1171;YD/T 2032
三、關(guān)于ATM網(wǎng)絡(luò)(I.356)與IP網(wǎng)絡(luò)(Y.1541)的網(wǎng)絡(luò)性能關(guān)聯(lián)
我們知道,IP網(wǎng)絡(luò)的底層(鏈路層)可以使用ATM網(wǎng)絡(luò)、SDH網(wǎng)絡(luò)等傳輸網(wǎng)絡(luò)來承載。此時(shí)IP網(wǎng)絡(luò)與承載網(wǎng)絡(luò),特別是ATM網(wǎng)絡(luò)的不同QoS類別對(duì)應(yīng)的性能應(yīng)有相應(yīng)的映射,以確保IP網(wǎng)絡(luò)的性能指標(biāo)。這是因?yàn)閷?duì)于ATM網(wǎng)絡(luò),ITU-T I.356定義有5個(gè)QoS分類類別,每個(gè)QoS類別分別規(guī)定有性能參數(shù)的性能值。也就是說,I.356的ATM網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)的規(guī)定方法與Y.1541的IP網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)的規(guī)定方法相同。為此:
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1、Y.1541的要求
在Y.1541建議的附錄I中給出了在ITU-T I.356中規(guī)定的ATM QoS類別目標(biāo)之上映射IP性能參數(shù)的分析。此分析的目的是評(píng)估使用ATM作為底層傳輸時(shí)獲得的IP級(jí)性能。在此分析中沒有考慮路由器,因此所顯示的IP性能指標(biāo)值是可以預(yù)期的最佳性能,在存在中間路由器的場(chǎng)景下,IP性能會(huì)有所降低。下表3-1-1給出了ATM QoS業(yè)務(wù)類別1和2對(duì)應(yīng)的IP丟包率(IPLR)值;下表3-1-2給出了ATM QoS業(yè)務(wù)類別1對(duì)應(yīng)的 IP包傳輸延遲(IPTD)值,用于流經(jīng)國家部分的流和端到端流。
表 3-1-1:ATM QoS業(yè)務(wù)類別1和2對(duì)應(yīng)的IPLR值
表 3-1-2:ATM QoS業(yè)務(wù)類別1對(duì)應(yīng)的IPTD值
2、I.356修改件1的要求
在2004年ITU-T發(fā)布了修正件1,新增加了I.356的附錄V《在基于ATM的網(wǎng)絡(luò)中支持Y.1541 QoS類別0和2》。它指出:兩個(gè)Y.1541 QoS類別具有400 ms的IPTD目標(biāo)(類別1和類別3),兩個(gè)具有更嚴(yán)格的100 ms的IPTD目標(biāo)(類別0和類別2)。當(dāng)支持通過ATM網(wǎng)絡(luò)傳輸IP數(shù)據(jù)包時(shí),I.356的QoS類別1(嚴(yán)格類)和類別5(嚴(yán)格雙級(jí)類),兩者都具有400 ms的信元傳送延遲(CTD)目標(biāo),是支持Y.1541 QoS類別1和類別3的明顯候選對(duì)象。由于沒有端到端CTD為100 ms的I.356 QoS類別,因此需要更多考慮對(duì)Y.1541 QoS類別0和類別2的支持。采用I.356 QoS類別1和5的ATM連接子集將能夠在Y.1541類別0和2指定的時(shí)延限制內(nèi)支持IP數(shù)據(jù)包的傳輸。這里給出了這種聯(lián)系的兩個(gè)例子:一個(gè)是兩個(gè)國家部分之間通過海底電纜直接互連的直接虛通道連接(VPC)的示例,詳見下表3-2-1;另一個(gè)是通過兩個(gè)國際中轉(zhuǎn)部分互連的兩個(gè)國家部分之間的虛信道連接(VCC)的示例,詳見下表3-2-2。
表 3-2-1:兩個(gè)國家部分之間通過海底電纜直接互聯(lián)的直接虛通道連接(VPC)
表 3-2-2:兩個(gè)國家部分之間通過兩個(gè)國際中轉(zhuǎn)部分互連的虛信道連接(VCC)
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