[发明专利]基于分组的网络中的服务质量监控

说明书

本专利申请是申请日为2004年8月20日、申请号为200480044146.0、发明名称为“基于分组的网络中的服务质量监控”的发明专利申请的分案申请，其在此全部引入作为参考。

技术领域

本发明总体上涉及网络，更具体的，涉及监控基于分组的网络中的服务质量（QoS）。

背景技术

预期在下一十年中信息互联网舞台中的竞争会很激烈。随着竞争的增加，使公司将其自身置于适当地利用其核心竞争力并且针对出现的电信技术做好准备的位置是至关重要的。在此竞争环境下，市场中的合并、联盟以及新进入者使得服务提供商不得不探求用于保持并吸引订户的革新方式。当今的服务提供商通过探求对于其客户群捆绑销售新服务的方案，来努力在此竞争不断扩大的领域内使自己标新立异。从而，许多服务提供商将下一代网络（NGN）看作吸引新客户的方式。

NGN是用于指代正在到来的基于IP技术的电信网络，其传送整合的语音和数据服务。NGN可以被视为基于分组的网络，其中分组交换和传输元件，诸如路由器、交换机和网关，在逻辑上和物理上独立于服务/呼叫控制机构（intelligence）。该控制机构用于支持所有类型的基于分组的传输网络的服务，包括从基本语音电话服务到数据、视频、多媒体和高级宽带的每一个服务。

QoS是确保NGN的鲁棒发展的重要要素，可以包括监控以下中的一个或更多个：

服务可用性，如用户到因特网服务的连接的可靠性。

延迟（也称为等待时间），如发送和接收分组之间的时间间隔。

延迟变化或抖动，其是指采用同一路由的流中的所有分组之间在持续时间方面的变化。

吞吐量，其是发送分组的平均速率或峰值速率。

由于拥塞导致的丢包率，其是在经由网络进行传输期间可能丢弃分组的最大速率。

为了更具有竞争力，公司将不得不确保网络保持适当的QoS级别和/或SLA（服务级别协议）标准，以使移动用户体验到丰富的多媒体服务。对于网络元件加强QoS的技术的示例包括整合的服务和区分服务。整合服务（也称为Int-Serv）使用资源预留协议（RSVP），并且在企业网络的边缘实现，其中，可以在桌面用户级别管理用户流。该协议假设使用端到端信号传输，来对于在接收机和发射机之间的路径中的每一个路由器中心处的每一个要求QoS的流预留资源，并且必须在网络中的每一个路由器处保持逐流的软状态。区分服务（也称为Diff-Serv）使信号传输最小化，并且集中于聚集的流以及应用于针对整个网络的业务量类的集的逐中心行为（per-hub behavior PHB）。区分服务确保下游节点接收到对到达各输入端口的分组进行处理并将这些分组适当地转发到下一路由器所需的信息。

测量QoS是NGN中的另一重要问题。某些提出的解决方案包括侵害性（invasive）和非侵害性技术。

侵害性技术使用业务量生成器来注入人工业务量，该业务量生成器使网络负荷以验证往返延迟、分组速率和连接性。不幸的是，这些侵害性技术在网络上注入了不期望的业务量。此外，这些技术没有提供准时的逐会话QoS测量，因为该业务量注入与实际业务量不同步。最后，QoS测量是针对所注入的业务量，而不是实际业务量，这进一步弱化了测量的价值。

还提出了非侵害性测量。例如，可以通过使用用于测量业务量流的QoS参数的探测器来实现QoS监控。此技术允许对会话和参与者进行标识，还允许测量错误率、丢包率、抖动以及对话的每个流的延迟。不幸的是，使用探测器具有有限的可伸缩性，因为探测器的安装和维护是昂贵的。