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EPS承載架構
端到端的服務可以分為EPS承載和外部承載,EPS承載又包括E-RAB和S5、S8承載,E-RAB分為無線承載和S1口承載。
承載概念
由於EPS的接入網結構更加扁平化,即由UMTS的RNC和NodeB兩個節點簡化到只有eNode B一個節點,從而在QoS的結構上也有所變化。演進系統的QoS結構相比UMTS進行了簡化。同時由於希望更好地實現“永遠在線”,在QoS中 也引入了默認承載等新概念。
EPS的QoS在核心網主要為將IPQoS映射到承載的QoS等級指示(QoSClass ldentifier,QCl)上;在接入網主要是將S1接口上傳輸的QCI對應到eNodeB應執行的QCI特征(QCICharacteristics)上。
EPS承載指為在UE和PDN之間提供某種特性的QoS傳輸保證,分為默認承載和專用承載。
默認承載:一種滿足默認QoS的數據和信令的用戶承載。默認承載可簡單地理解為一種提供盡力而為IP連接的承載,隨着PDN鏈接的建立而建立,隨着PDN的鏈接的拆除而銷毀。為用戶提供永久在線的IP傳輸服務。
專用承載:專用承載是在PDN鏈接建立的基礎上建立的,是為了提供某種特定的QoS傳輸需求而建立的(默認承載無法滿足的)。一般情況下專用承載的QoS比默認承載的QoS要求高。專用承載在UE關聯了一個UL業務流模板(TrafficFlowTemplate,TFT),在PDN GW關聯了一個DLTFT,TFT中包含業務數據流的過濾器,而這些過濾器只能匹配符合某些准則的分組。
GBR/Non-GBR承載:與保證比特速率(Guaranteed Bit Rate,GBR)承載相關的專用網絡資源,在承載建立或修改過程中通過例如eNode B的接納控制等功能永久分配給某個承載。這個承載在比特速率上要求能夠保證不變。否則,不能保證一個承載的速率不變,則是一個 Non-GBR承載。
對同一用戶同一鏈接而言,專用承載可以是GBR承載,也可以是Non-GBR承載。而默認承載只能是Non-GBR承載。專用承載和默認承載共享一條PDN鏈接(UE地址和PDN地址),也就是說,專用承載承載一定是在默認承載建立的基礎上建立的,二者必須綁定。
一個EPS承載是UE和PDN GW間的一或多個業務數據流(Service Data Flow,SDF)的邏輯聚合。在EPC/E-UTRAN中,承載級別的QoS控制是以EPS承載為單位進行的。即映射到同一個EPS承載的業務數據流,將受到同樣的分組轉發處理(如調度策略、排隊管理策略、速率調整策略、RLC配置等)。如果想對兩個SDF提供不同的承載級QoS,則這兩個SDF需要分別建立不同的EPS承載。
在一個PDN鏈接中,只有一個默認承載,但可以有多個專用承載。一般來說,一個用戶最多建立11個承載。每當UE請求一個新的業務時, S-GW/PDN GW將從PCRF收到PCC規則,其中包括業務所要求的QoS。如果默認承載不能提供所要求的QoS時,則需要另外的承載服務,即建立專用承載以提供服務。
MME/S-GW從PCEF收到需要傳輸的端到端業務的詳細內容,並可將具有同樣業務級別 (TrafficClass)的端到端業務組合到一起,對這些業務級別產生一個聚合的QoS描述(至少包括比特速率)。每個SAE,承載業務都會給eNodeB傳送一個相應的QoS描述。當一個端到端業務正在啟動、終止或修改時,MME/UPE接收到相關的信息,則更新聚合的QoS描述並將它轉發給eNodeB。
LTE和MME/S-GW一樣,都執行端到端業務IP流到SAE承載服務的映射。
為了能夠區分屬於不同SAE承載服務的分組,eNodeB和MME/S-GW需知道對一個SAE承載的聚合QoS描述。eNodeB使用這個聚合QoS描述對下行進行調度、對上行進行管轄; MME/S-GW用這個聚合QoS描述對上行和下行進行管轄。
在下行方向,eNodeB根據SAE承載業務的聚合QoS描述處理IP分組。在上行方向, eNodeB依據承載業務的聚合QoS描述管轄每個IP分組。
連接概念
UE-associated logical S1-connection:UE相關S1邏輯連接,對於某個UE-associated logical S1-connection在MME側用MME UE S1AP ID 標識,在 eNB側用eNB UE S1AP ID 標識,此連接可能在S1 UE context 建立之前存在。
NAS signalling connection:NAS信令連接,是UE與MME之間端到端的連接,NAS信令連接包括“LTE-Uu”空口的RRC連接和S1口的S1 AP連接。