本文阐述了为什么QoS再次成为移动网络及移动和固定融合网络关注的重点，并提出了一个测试和维护方法，以处理相关挑战

如果新服务突然要求的带宽是预计带宽的两三倍，或者服务质量未能达到预期水平，在传统的固定网络时代，这或许是可以被理解的。地下通常已经埋设了超出足够水平的光纤，因此运营商只须加大带宽，就可以解决问题。而在今天的多媒体移动网络中，新的、窄带宽、昂贵的无线接入网(radio access network)成了瓶颈，这种方法已经行不通了。为了独立于地点和介质无缝传输互联网内容、语音和多媒体服务，移动网络和固定网络已经开始相互融合，因此，这个问题不再只是移动领域所独有的问题。在固定网络和移动网络内部及之间，必须采用完善的服务质量 (Quality of Service，QoS)机制。这也正是经济高效的QoS再次成为现代通信网络设计和运营中关键要素的原因，而在过去几年中，在采用光纤介质、带宽不受限制的领域中，人们相对很少关注QoS。

移动网络和固定网络中的QoS

在三网合一移动网络中(2.5G、3G、3.5G)，用户层面的业务变得日益复杂。不同的服务对底层网络设计提出了不同的需求。要求的带宽容量(平均带宽, 峰值带宽, 抖动)及响应时间可能会大幅度变化。通过定义UMTS网络中固有的四种QoS等级：通话型、数据流型、交互型和后台型，3G标准机构已经规划了单一的网络设施，传输差异很大的服务。这不是一个简单的过程，因为必须克服多个挑战，才能实现承诺的服务等级。

第一，网元必须支持和实施QoS等级。如果在整个计算路径内既不能提供要求的带宽、也不能提供需要的响应时间，那么其对服务请求几乎没有什么意义。困难在于QoS合同不仅要在来自不同厂商的设备之间实施，还必须延伸到其他运营商或固定网络。

一旦QoS合同在网络运营和维护级签订，那么必须管理实际连接，以达到约定的服务水平。这意味着要直到传输层实施优先权分配。这里，根据介质(帧中继、ATM、以太网或空中接口上的频段)，必须使用差异非常大的方法实现业务管理。ATM网络采用ATM峰值信元速率 (peak cell rate ，PCR)、保持信元速率 (sustainable cell rate ，SCR)或最大突发长度(maximum burst size ，MBS)等参数及相应的小区策略管理算法，实施业务合同。在帧中继链路上，业务建模方式要简单得多。约定信息速率(committed information rate ，CIR)只保证了最低的传输性能。在提供了更多的带宽时，可以传输更多的数据，达到设定的接入速率水平。在空中接口上，传输功率水平和扩展因数用来管理带宽。

很明显，这些机制的尺度和态势（反应时间）会有所变化，有时会由于某个原因或其他原因而完全失效。正因如此，运营商使用主要性能指标（Key Performance Indicators ，KPI）监测实际服务质量统计参数。其目的是尽可能接近地表示实际提供的服务的特点。运营商使用50～200个KPI，精确了解网络的实际状况。

应用级QoS

除3G服务等级外，带内QoS机制的重要性正不断提高。一旦连接建立，这些QoS协议作为用户层面的一部分传输，将在连续管理服务提供方面发挥关键作用，如各种IP QoS协议 (DiffServ, IntServ, RSVP等)、HSDPA及其带内HSDPA带宽管理协议或上行用户层面消息中的QE字节(质量估算字节)。

保持服务水平的高级战略

尽管传统KPI将继续在网络管理中发挥关键作用，但最终它们将只能提供粗略的数据点，而不能精确描绘网络中的实际状况。在用户层面增加带内信令以在应用层直接管理QoS的发展趋势进一步加剧了情况的复杂性。正因如此，必须规定额外的测量项目，并直接与用户层面相关。必须通过分析用户层面中的协议和编码方案来真正检定和测量实际服务质量，这些协议和编码如下。

• VoIP: RTP, G.711, G.729b, G.723.1a；
  
• 视频: RTSP, MPEG 2, H.264 (MPEG 4 AVC）；
  
• 数据: IP, TCP, UDP, HTTP, FTP, SCTP, WAP, SMTP, POP3, DNS,  IMAP, 专用协议(如RIM BlackBerry串行协议）；
  
• 游戏: 视频, 语音和数据测试相结合。

用户层面数据中可以分析的远不止响应时间、吞吐量或语音和视频质量。例如，通过侦听在IuB接口传输的音频流，可以检测什么时候开始加密。这只是开始。一旦结果与底层传输层(在移动3G网络中是UTRAN的无线部分)关联起来，那么用户层面数据分析将真正发挥作用。这也正是在IuB接口(Node-B和RNC之间的连接)进行测量至关重要的原因所在。只有在这里，才能把用户层面的行为与无线(RLC)测量关联起来，进而允许用户立即判断问题的根本原因是源于无线侧(Uu)、源于Node-B和RNC之间(IuB)、源于核心、源于相邻网络、还是源于应用服务器。

为了分析和调试问题并迅速隔离问题区域，要求使用高度专用的测试工具捕获、解密、重组和解码在UTRAN中高速传输的用户层数据流。但是，如果没有这些强大的诊断工具，相关人员可能会经历大型运营商的网络管理员所经历的同样的问题：网络运营中心的性能指标一切正常，但客户却投诉服务质量有问题。

另一个重要的相关领域位于Uu和IuB接口之间。在调试异常复杂的Node-B和空中接口相关问题时，把空中接口活动与RNC的协议消息关联起来必不可少。然后应把IuB接口上的特定测量或协议状态与Uu接口上的相关Node-B行为关联起来。为此，IuB上的测试系统首先需要实时解码和过滤IuB消息。一旦已经检测到希望的消息或消息序列，那么可以生成外部触发，然后在空中接口上使用相应的频谱分析设备（如泰克RSA），开始进行测量。

提供优质服务：超越KPI

我们已经看到，QoS在现代网络中发挥着关键作用。但是，必须理解仅仅监测一些统计数据是远远不够的。融合网络世界已经复杂到不能单通过一些KPI来描述。另外，使用代理或测量客户端进行简单的端到端测量只能重复客户所看到的东西。它们可以证明服务有多好或有多坏，但无助于隔离问题。只有理解底层QoS机制、关联相应的数据、实际评估用户数据，才能在复杂的三网合一融合网络中实现卓越的服务。