5G網絡優化QoS管理機制

優橙教育 發佈 2022-11-26T22:59:03.333990+00:00

⚫掌握4/5GQoS架構區別,5GQoS flow、profile的意義及相關QoS參數的定義和用途。⚫了解5GUPF、RAN和UEQoS映射原理,掌握gNodeB上下行DRB的映射原理 以及NSAQoS映射原理。

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⚫了解5GUPF、RAN和UEQoS映射原理,掌握gNodeB上下行DRB的映射原理 以及NSAQoS映射原理。

⚫gNodeB的QoS管理包括無線QoS管理和傳輸QoS管理,重點掌握無線QoS管理 包括准入與搶占、上下行調度QoS保障原理和non-GBR/GBR 速率保障的方法。


5G(NR)系統中QoS流是最小粒度的數據傳輸單元,也是執行策略和計費的基本單位。其中:QoS類別標識符(QCI)、分配和保留優先級(ARP)、保證比特率(GBR)、最大比特率(MBR)和聚合最大比特率(AMBR)指標延用了4G網絡。

QoS:Qualityof Service服務質量,既是業務傳輸質量的一種表述,也是業務傳輸質量的保障機制,其目的 是針對各種業務的不同需求,為其提供端到端的服務質量保證。


QoS流標識符(QFI)

在5G中使用5QI是標識服務質量(QoS)類別和(QCI)機制。而5QI中包括不同的QoS等級。通過這種方式可以根據特定要求定製OoS。每個OoS等級都有各自的特性(如數據包延遲和數據包丟失)。因此某些數據包可以獲得比其他數據包更高的QoS。

在5G(NR)系統中QoS流標識符(QFI)共分為兩種類型:一種是標準化的QoS配置,另一種是具有特定干運營商的OoS配置。對於第一種網絡中僅使用OF值,而對於後一種OoS屬性也可在網絡單元之間發送信號。


5G網絡QoS特點

近年來全球E2E終端及其業務數據流量呈現爆發式增漲,而5G網絡主要服務對象是端對端的E2E應用業務,需要不同QoS處理,其中:

每個E2E服務可以有一個或多個IP流。SDF(服務數據流)是根據使用的服務類型分類UE業務的一個IP流或IP流的聚合;

如果一個或多個SDF共享相同的QoS處理,則它們可以在同一個5GQoS流中傳輸每個上下行數據包都映射到一個QoS流。

該QoS流在PDU會話的整個生命周期內提供UE和 UPF之間的E2E轉發處理;

一個PDU會話可以承載一個或多個QoS流,其中某個PDU會話的所有QoS流都通過同一個 NG-U隧道發送;

OoS流ID(OF))用干標識PDU會話中的OoS流。

一個無線承載可以承載一個或多個QoS流。每個PDU會話都有一組唯一的無線承載,gNodeB決定通過哪個無線承載發送QoS流。


5GQoS與無線承載(DRB)

與4G(LTE)中EPC和無線承載之間的映射為1:1不同;5G中QoS流在接入網絡(RAN)中到數據無線承載,可以單獨也可以(同一類)合併,在無線網絡中應用數據的承載通過SDAP協議映射為QFI(QoSFlowID);

如果一個或多個服務數據流(SDF)共享相同的策略和計費規則,它們就可以在同一QoS流中傳輸:同-OoS流中的所有流量都接受相同的處理。


5G QoS架構

5G核心網取消了承載的概念,引入了QoSFlow(QoS流)的 概念,QoS流是QoS處理的最小粒度。一個QoS流ID(QFI)用於標識一條QoS流,QFI在一個PDU會話內要唯一,一個PDU會話可以有多條(最多64條)QoS流。

5G基於流的粒度執行QoS處理,網絡側基於QFI執行數據包的轉 發,PDU會話中具有相同QFI的用戶面數據會獲得相同的轉發處理(如相同的調度、相同的准入門限等)。

5GC和RAN之間不再存在承載,有新建QoS需求時,只需新建無 線承載,對每個PDU會話而言,5GC和RAN之間是單一的NG-U。Tunnel,gNB與UE之間仍然採用承載的概念,由gNB控制將 Qos flow映射在哪個承載上。Qos flow與空口Radiobearer可以是多對一的映射關係,也可以是1:1的映射關係,一個Qosflow只能映射到一個DRB。

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