Những năm gần đây, mạng viễn thông đã có những bước thay đổi lớn với sự ra đời của nhiều công nghệ mới, dịch vụ mới. Mạng NGN có hạ tầng duy nhất dựa trên công nghệ chuyển mạch gói, khai thác dịch vụ một cách đa dạng và nhanh chóng, đáp ứng sự hội tụ giữa thoại và dữ liệu, giữa cố định và di động. Trong mạng NGN, có nhiều kỹ thuật, giải pháp được đề xuất nhằm mục đích đảm bảo chất lượng dịch vụ QoS như tổ chức mạng, kỹ thuật lưu lượng IntService, DiffService,..; và một trong những giải pháp được quan tâm nữa là định tuyến đảm bảo chất lượng dịch vụ (định tuyến QoS-QoSR). QoSR không những có vai trò làm tăng chất lượng dịch vụ mà còn có ý nghĩa quan trọng trong việc giảm chi phí vận hành mạng.
Trong các mạng truyền thống, định tuyến có liên quan đầu tiên đến sự kết nối. Các giao thức định tuyến thường đặc trưng cho mạng với một metric đơn, như là đếm bước nhảy hoặc độ trễ, và sử dụng các thuật toán đường đi ngắn nhất để tính toán, ước lượng đường đi. Sự quyết định định tuyến được tạo ra mà không cần bất cứ hiểu biết về tài nguyên của mạng. Điều này có nghĩa là các luồng thường được định tuyến trên các đường đi mà không được hỗ trợ.
Để xem xét các yêu cầu QoS của các ứng dụng và cải thiện hiệu năng mạng, các đường đi được sử dụng phải có yêu cầu tài nguyên chính xác. Định
tuyến QoS được thực hiện bằng cách lựa chọn sử dụng đường đi bởi các gói tin của luồng dựa trên yêu cầu QoS của chính nó, như là băng thông hay độ trễ. Nó tương tự như một tập các thuật toán mà có thể nhận dạng đường đi có tài nguyên không sử dụng để thoả mãn yêu cầu QoS của kết nối được đưa ra. Như là một đường đi được gọi là đường đi khả thi. Hơn nữa, hầu hết các thuật toán định tuyến QoS cũng xem xét sự tối ưu hoá của sử dụng tài nguyên mạng và được đo bằng metrics.
Các vấn đề của định tuyến QoS đang được tìm hiểu bởi vì việc lựa chọn đường đi có nhiều yêu cầu về QoS là một vấn đề tính toán phức tạp. Các giao thức định tuyến hiện nay đã tìm ra được giới hạn của việc tính toán khả thi. Bên cạnh đó, bất kỳ mạng dịch vụ tích hợp trong tương lai nào cũng chứa cả QoS và lưu lượng best-effort. Thật là khó để chỉ ra điểm hoạt động tốt nhất cho cả 2 loại lưu lượng nếu sự phân bổ của chúng là độc lập.
Trên khía cạnh khác, trạng thái mạng thay đổi liên tục do sự dao động tải nhất thời, các kết nối vào và ra, các liên kết đường lên và đường xuống. Sự lớn mạnh của kích cỡ mạng làm cho nó rất khó để tập hợp các thông tin trạng thái up-to-date trong một môi trường động. Hiệu suất của thuật toán định tuyến QoS có thể bị giảm sút nghiêm trọng nếu thông tin trạng thái này không được cập nhật.
Trong phần này chúng ta sẽ thảo luận về việc định tuyến QoS trong mạng NGN - mạng có dịch vụ tích hợp.
Với sự biến đổi mạnh về yêu cầu QoS, chúng ta không thể tiếp tục dựa vào cách định tuyến thông thường. Một xử lý dự trữ tài nguyên tiêu biểu có 2 bước: Tìm kiếm tài nguyên và đánh dấu tài nguyên đã tìm thấy. Các tài nguyên đã được phát hiện có thể được tạo ra khi định tuyến tìm ra đường đi với tài nguyên phù hợp với yêu cầu của người sử dụng. Vì vậy, các chiến lược định tuyến mới phải xem xét đến dải rộng của các yêu cầu QoS.
Việc lựa chọn đường đi trong phạm vi định tuyến có công thức rõ ràng như là vấn đề tối ưu đường đi ngắn nhất để một chuỗi các liên kết mạng nguồn và đích giống như một hàm riêng có tính khách quan được tối ưu (ví dụ: đếm bước nhảy, trễ, chi phí).
Sau đây chúng ta sẽ tìm hiểu một số thuật toán hiệu quả được sử dụng trong mạng NGN.