在移动回传中，需要QoS么？如果是，为什么？

需要QoS：给用户提供的服务需要满足服务本身必须的质量级别。例如，语音服务需要足够低的延时。在接收端，大量的延时语音在解码时就被丢弃了。使用不同级别的QoS功能，可以实现传输层的语音QoS服务。

当网络在资源不短缺的条件下，可以不需要的内容是提供端到端和节点级别QoS机制的架构。简单地说就是，如果能确保所有的业务类型根据它们的具体需求同时得到满足，不需要精细化的QoS功能。

TDM网络是提供固定速率服务的确定性网络。然而，对统计复用来说，TDM网络缺少灵活性和容量，并且缺少低成本高性能端口。高的移动带宽峰值速率提升网络中的峰均比。由于聚合业务的时间差异，在分组网络的聚合节点使用该比值。这种优势体现在传输链路上的小带宽场景以及在所有节点上都有很少物理端口的场景下。

通常来说，在BTS的第一英里接入场景下，冗余带宽是无效的。但是，由于大量的BTS以及需要大量的链路，第一英里接入已经是，未来也将是一个瓶颈。

至少对BTS数量大的站址来说，光纤和DWDM/CWDM的部署促使高带宽逐渐可用。今天大多数站址仍旧不能连接光纤。根据光纤的可用性，通常不能选择连接到BTS的合适位置。为了提升需求的服务级别，常常需要安装新的光纤。

即使起初带宽看起来足够，但是随着移动业务的指数级增长，带宽仍旧可能不够用，正如已经经历的HSPA业务那样。移动回传应该有足够的预留资源去满足未来指数级增长的业务需要，因而至少应该规划相对应的新投资。

在很长一段时间内，对新接入线路来说，在多数场景下，它不能直接提升现存线路的容量。当在微波无线接入、网络扩容时，需要获取新的频段、相关许可以及潜在的需求硬件。

使用租赁服务，如果更高性能的服务不可用，谈判获取更高性能带宽也是需要花时间的。在接入聚合点扩容网络通常会改变网络的拓扑，进而会影响更大的区域以及至少会引起部分回传的重新设计。从上面提到的这些原因来看，至少在完成网络升级前，接入链路带宽一直是个稀缺资源。

通常来说，服务不同于对延时、抖动以及丢包的容忍度。在网络中配置回传的QoS以便于有效地使用网络资源（链路和节点）。同时，到终端用户的服务级别也变得可预测，并且更容易管理。基于上述原因，在移动回传中部署了QoS等级。

图8.2中探讨了容量问题。应该标识第一英里接入的容量大小以便于无线峰值速率不受限。如果在系统中（即使对单一用户）需要达到无线空中接口最大峰值速率，第一英里接入也需要支持这个峰值速率（作为最小值）。因此，比如14.4Mbit/s的HSPA峰值速率要求第一英里链路至少14.4Mbit/s的开销。在最好的无线环境以及没有其他业务负载的条件下，单用户才能达到14.4Mbit/s。来自同一站点的平均速率可能相当小。最终，业务决定标识容量大小、业务和服务的目标级别。

图8.2 第一英里和汇聚节点的性能(www.daowen.com)

当多个BTS聚合时，很现实的假定是，不是每一个BTS同时在最大速率上传输（N倍峰值速率）。这是由于用户行为、移动性、日常工作等原因造成的。业务汇聚的BTS数目越多，需要N倍速率的可能性越低。来自于每一个BTS的业务量都不相同：城镇和郊区的BTS不会同时经历繁忙负载期。然而，对部署在城镇且相邻的两个BTS，可能存在相同的繁忙期。

当有一个高的峰均比时，N倍均值和N倍峰值的差异会变得很大。相应的，依赖于已经讨论的假设，汇聚层能产生很大的增益。

图8.2也指出了两种可能的容量瓶颈：第一英里接入和汇聚。如果第一英里接入由传统的TDM线路提供，它可能处于低容量阶段。在这些站点中，至少如果基于HSPA或者LTE的数据业务铺开，必须要使用QoS功能。第二个需要研究的领域是汇聚。

代替一个单一的汇聚节点，BTS站点常常是串联的。并且可以创建小的预汇聚站点，进而把这些预汇聚站点连接到下一级的汇聚节点。串联站点和预汇聚站点属于接入聚合点，之后把这些站点接入到基于光纤的汇聚网络中。任何这种聚合点都可能引入拥塞。

除了微波无线接入等自部署的回传外，部分网络实现作为第三方供应商的服务。以太网服务就是一个例子（见图8.3中展示的E-线路）。有效容量依赖于CIR和EIR以及在UNI接口为服务定义的其他属性。服务也可以引入最终导致延时和丢包的拥塞。

在提供的QoS中，首先且重要的步骤是使用正确的QoS级别服务于高优先级的业务（控制业务、语音业务）。这个不会成为问题，因为今天数据业务正在支配用户的业务，并且比控制、信令以及语音的优先级都低。使用合适的差异化，比如严格的优先级服务，不需要增添复杂度就能保证需要的QoS等级。当然，这些要求传输网络至少有足够的带宽去承载高优先级业务。对高优先级业务也能考虑复用增益。

图8.3 汇聚

最少需要两个优先级：一个是为拥有高优先级、保证吞吐率的关键以及实时业务服务；另一个是为其他业务服务，比如尽力而为的服务。保证控制业务和语音会保持基本服务的可用性，并且即使在拥塞时也可以接入到网络中。

基于分组的网络中，接口调度器复用拥有相同传输方向以及相同物理链路的业务。如果聚合业务的总速率超出调度器的出口速率，会在出口建立起分组队列，如果队列可用缓存量也溢出，最终会导致分组丢弃。假定保证了关键以及实时业务，根据预定义的QoS规则，深入分类允许网络节点去提升弹性业务的优先级。在拥塞的情况下，需要在保证QoS的前提下服务实时业务和控制业务。

根据业务类型或者用户差异化来提升弹性业务优先级。随着差异化的粒度提升，复杂度也随之提升。在所有使用预汇聚的小平台中，精准的QoS特性可能都不可用。

当提升语音和控制业务的优先级时，背景和交互式连接容易遭受拥塞。QoS功能能提升系统的有效性和公平性。如果不对回传网络容量投资，背景用户的QoS可能不会很高。拥有足够的容量是QoS最重要的特性之一。一个过载网络，尽管支持QoS，性能也不会很好。