サービス品質 (QoS)、MPLS (Multi-Protocol Label Switching)、統計
MPLSについては、メトロ部およびコア部ですでに説明しています。これは偶然の一致ではありません。全世界の通信ネットワークで生じる音声とデータの輻輳問題に対し、MPLSが解決の糸口になると考えられています。音声 (および映像) パケットとデータ専用パケットの各位相を180度ずらすことが必要です。音声パケットは極めて遅延に脆弱ですが、パケット･ストリームのパケットの欠落が1%までなら、影響はありません。一方、データ･パケットは遅延の影響をあまり受けませんが、ストリームのパケット損失は許されません。音声パケットとデータ･パケットを単一ネットワークで搬送する場合、それぞれの要件に適したサービス特性を用意する必要があります。SLA (Service Level Agreement) と呼ばれる顧客とサービス･プロバイダ間との書面による契約では、ネットワークのサービス品質 (QoS) パラメータが定義されます。これは、伝送されるデータ･ストリームに適合した伝送サービスの提供を保証するために必要です。これらのQoSパラメータは、MPLSフロー (接続) 確立時のネゴシエーションに含まれます。QoS動作を完了すると、SLAに対応済みであることが顧客に通知されます。

これらのQoSパラメータでは、ルーターなどのアプリケーション･デバイスで受信パケットを分類し、伝送データの種類を判定することが必要になります。データの種類が判定されると、パケットの転送先が決定され、適切な出力キューに挿入されます。これらのキューに優先順位が与えられます。遅延に脆弱なデータ (音声および映像) は従量制で出力され、遅延の影響を受けないデータは出力帯域幅が利用可能になるまで待機します。パケットを分類すると (パケットの内容を判定すると)、基本転送で生じるレイテンシ (想定するパケット転送先の判定) に新たな遅延が加わります。メトロ部とコア部のリンクが高帯域幅になるにつれ、パケットがこのリンク移動する場合、レイテンシの増大は許容できなくなります。パケットが高速に流入し、コア･ルーターでのパケットの分類がそれに追いつきません。高帯域幅では、パケット処理を基本転送に限定する方が得策です。MPLSでこの問題を解決できます。サービス･ピラミッドの第2レベルのルーティング領域で説明したように、MPLSは、各パケットに記されたラベルを判別し、所定の連続パケットに特定の経路を設定します。LER (Label Edge Router) と呼ばれるアプリケーション･デバイスで、これらのラベルの挿入と削除を行います。名前から分かるように、LERはネットワーク部 (通常はメトロ) のアクセス･エッジに配置します。メトロ･アクセス･エッジの帯域幅は比較的低いため、パケットの正確なラベル付けに必要となるパケット分類の時間をLERに十分与えることができます。このラベルには、想定するパケットの転送先および必要なQoSの種類を示す情報が記載されます。パケットにラベルを付けると、メトロ部とコア部のLSR (Label Switch Router) は、このラベルを参照するだけでパケットの処理をすばやく実行できます。その結果、パケット全体の分類と転送機能を実行する時間が大幅に短縮されます。また、MPLSの長所はプロトコルに依存しないことです。MPLSコア･ネットワークに対し、さまざまなプロトコルのデータ･ストリームをLERで簡単に接続できます。

QoS属性をパケットに設定しても、伝送経路全体のSLAを保証するという課題がすべて解決されるわけではありません。複数のサービス･プロバイダ･ネットワークで転送元から転送先へのパケット･ストリームを取得する必要がある場合は問題です。この例のネットワークでは、4つのサービス･プロバイダ･ネットワークが相互接続されています。これをネットワーク群A、B、C、Dで示します。ネットワークA、C、Dは多数の加入者にアクセスを提供します。ネットワークBは、別のネットワークに帯域幅を販売するだけの機能を持つ帯域幅ホールセラーに属します。加入者1が加入者2にVopで電話をかける場合、サービス･プロバイダAが経路全体を制御しているため、プロバイダAがパケット･ストリームに適正なQoSを提供するのは容易です。しかし、加入者1が (サービス･プロバイダDに接続される) 加入者3にVopで電話をかける場合、パケット･ストリームのQoSを保証するのは容易ではありません。その理由は、電話が目的の宛先に到達するまでに2つ以上のサービス･プロバイダ･ネットワークを通過する必要があるからです。通常、各サービス･プロバイダは異なるサービスを提供します。今日では、関連するトラフィックが別プロバイダのネットワークを移動する場合、キャリアの提供サービスがSLAに確実に対応していることを証明するのは容易ではありません。この確認に必要な統計データ交換用の規格も存在しません。統計データと認証情報の交換を定義できるような新しいプロトコルが必要です。そのうえ、これらのサービス･プロバイダ･ネットワークは通常重複しており、互いに競合する場合もあります。プレミアム･サービスには各プロバイダの協力が不可欠であるため、このサービスの展開については問題が多く含まれると考えられます。新たな担い手でないと変化を促すことは困難ではないかと考えられます。

まとめ
サービス･プロバイダは、加入者が必要とする音声、映像、データ (トリプル･プレイ) に対して単一のアクセス･ソリューションを提供する目的で、アクセス帯域幅を増やし続けます。また、提供サービスによって互いの差別化を図ります。一方、競争力を維持するため、CapExおよびOpExを常に管理する必要があります。新規ネットワークを構築するより、既存のネットワークを変更して音声とデータのトラフィックを搬送することで、経費節減を実現します。さらに、ネットワークのアプリケーション･デバイスの個数を減らし、個々のデバイスで複数サービスを実施します。

メトロ部とコア部にある既存のSONET/SDH伝送システムは、光ファイバによる10 ギガビット･イーサネットやDWDMなどに基づいたパケット中心のネットワークにやがて置き換わることになります。SLA向けのQoSサポートを提供し、高帯域幅リンクで高速のデータ交換を可能にするため、メトロ部とコア部にMPLSが適用されます。しかし、既存設備に膨大な資本を投下しているため、急激な変化は望めません。当座の間、RPRなどの中継ぎ的なソリューションが適用されます。