融合网络的QoS问题探讨

　　(1)用户设备向SCF发出业务请求(如SIP请求)，业务请求中有可能包括QoS需求参数；

　　(2)SCF从业务请求中推导出或抽取出QoS需求参数，发送一个包含QoS需求参数的资源预留请求给RACF，请求QoS授权和资源预留。

　　(3)RACF基于策略原则进行授权，一旦授权就分配一个授权令牌给这个业务并最终传给用户设备，授权令牌的使用是可选的。

　　(4)用户通过传输层QoS信令直接发送一个显式的QoS资源请求到传输功能实体，该QoS请求包含明确的传输层QoS参数和用户分配得到的授权令牌。

　　(5)传输功能实体收到QoS请求后，向RACF发送资源预留和接纳控制请求，并可能包含授权令牌。

　　(6)RACF基于策略原则、资源状况和存储在NACF中的用户资料进行授权和接纳控制。一旦RACF批准了SCF来的资源预留请求，它就将门控信息、分组标记和带宽分配等信息推到传输层功能实体中。

　　4 TISPAN的QoS实现框架和研究计划

　　2003年9月，欧洲电信标准组织(ETSI)把专门从事固定网标准化的高级网络业务与协议(SPAN)组织和进行IP语音(VoIP)研究的电信与因特网跨网络协议融合(TIPHON)组织进行了合并，成立了一个新的委员会，取名高级网络电信与因特网融合业务和协议(TISPAN)组织。TISPAN在ETSI中负责当前和未来融合网的标准化，包括VoIP和NGN的标准化，强调网络融合，从而使固定和无线用户可以进行完全无缝的通信，让运营商将来使用一个公共的网络来提供固定与移动业务。

　　TISPAN依据3GPP的IMS体系架构提出了NGN的体系结构和逻辑功能结构，并尽可能重用IMS R6阶段的相关规范，但要求支持更多的接入方式，包括各种数字用户线(xDSL)、无线局域网(WLAN)、局域网(LAN)等，目的是使IMS成为基于会话启动协议(SIP)的通用平台，同时支持固定网和移动网的多种接入方式。

　　目前，ETSI TISPAN正在制订NGN相关规范，刚完成TISPAN-NGN R1[3]。

　　TISPAN提出了资源接纳控制子系统(RACS)框架，来进行QoS控制，其架构如图4所示。

　　RACS的功能对应于前述的RACF，分为两个功能实体：基于业务的策略决策功能(SPDF)和接入资源接纳控制功能(A-RACF)。应用功能(AF)是业务层实体的抽象，网络附着子系统(NASS)[4]相当于前述的NACF。传输层功能实体有边界网关功能(BGF)、IP边缘设备(如BRAS)和接入节点(如DSLAM)。

　　检查应用功能请求是否符合本地策略；

　　对AF请求的资源授权；

　　确定BGF与A-RACF的地址；

　　向A-RACF请求资源以及接纳控制；

　　向BGF请求资源以及实施NAT控制；

　　向AF隐藏传输层的细节。

　　A-RACF的主要功能是：

　　接纳控制。在A-RACF收到SPDF的资源预留请求之后，首先从NASS获取用户签约信息，结合本地策略和接入网的状况决定是否允许资源预留。

　　策略装配。A-RACF向RECF提供明确的策略描述，或者提供预定义的策略标识(ID)，由该ID映射到相应的二层/三层(L2/L3)传输策略中。

　　在实际组网中，一个SPDF可以对应控制多个A-RACF，负责整个网络的QoS策略决策。每个A-RACF可以管理一个特定的接入网(如ADSL接入网、Ethernet接入网、WLAN接入网或xPON接入网等)，采用相应的传输QoS策略来进行管理和控制，屏蔽不同接入网的网络结构和QoS特性。

　　BGF是用户面网关，完成QoS策略执行与NAT功能，主要功能有媒体流的门控、分组标记、资源分配、NAT穿越和流量统计等功能。RCEF的QoS管理功能与BGF类似，但是没有NAT穿越功能。二层终结功能(L2TF)是用户与终结设备间二层通信的控制点。

　　当前TISPAN发布了RACS R1版本，正在制订R2。已标准化了以下接口：AF与SPDF之间的Gq’接口[5]、SPDF与A-RACF之间的Rq[6]接口和NASS与A-RACF之间的e4[7]接口，并都采用Diameter协议并进行了扩展；SPDF与BGF之间的Ia接口采用H.248协议[8]，并进行了扩展。A-RACF和接入网间的Re和Ra接口还没有标准化，RCEF和L2TP等传输QoS执行实体还没有制订规范。现在还没有一个完整的固定接入网QoS控制方案。TISPAN计划先和DSL论坛合作完成DSL接入网的RACS控制规范，然后再陆续完成以太网、xPON、WLAN和WiMAX等接入网的RACS控制规范，最终完成融合网络的统一QoS控制架构。由于接入网的多样性和IP网络的QoS保障技术的复杂性，RACS的完善还需要做许多工作。

　　5 结束语

　　网络融合是电信网络发展的必然趋势，对QoS也提出了一些新的要求。引入基于IMS框架的QoS资源控制架构是解决融合网络QoS问题的一个重要方向和方法。它能解决固网运营商当前面对的运营问题，可以开展更多的有QoS保证的多媒体业务，如3D游戏等，有助于运营商从通信带宽服务商向真正的通信业务运营商转型，为网上各种业务提供增值的通信服务。本文讨论了融合网络的QoS控制架构、QoS业务模式和资源控制等问题，介绍了TISPAN在标准化方面的努力。基于IMS框架的QoS控制架构和机制正是融合网络，特别是固网所缺的和急需的。其后续还有很多的研究工作和标准制订工作需要完成。