接着上次討論我們更加深入的分析LTE QoS,搞清楚QoS參數是干什么的。

存在兩種類型的承載:默認承載和專有承載。在LTE網絡中,EPS承載QoS是由以下LTE QoS參數來控制的:
▶ Resource Type: GBR or Non-GBR
▶ QoS Parameters
- QCI
- ARP
- GBR
- MBR
- APN-ABMR
- UE-AMBR
每個EPS承載必須有定義好的QI和ARP。QCI非常重要,因為它為每個EPS承載被定義到哪個QoS級別提供了參考。GBR類型的EPS承載定義了GBR和MBR,而Non-GBR承載定義了AMBR (APN-AMBR and UE-AMBR) 。下面我們一一解釋每個LTE QoS參數的含義:
Resource Type = GBR (Guaranteed Bit Rate)
對於EPS承載來說,擁有GBR類型意味着承載的帶寬是有保證的。很明顯,GBR類型的EPS承載有 "保證比特率 "作為其QoS參數之一。只有專用的EPS承載才能成為GBR類型的承載,而默認承載不能是GBR類型的。GBR型EPS承載的QCI可從1到4之間。
Resource Type = Non-GBR
對於EPS承載,具有非GBR資源類型意味着該承載是一個盡力類型的承載,其帶寬無法保證。默認承載始終是Non-GBR型承載,而專用EPS承載可以是GBR型或非GBR型承載。非GBR類型的EPS承載的QCI可以是5到9。
QCI (QoS Class Identifier)
QCI,以1~9為單位的整數,表示每個IP數據包的9個不同QoS性能特征。QCI值是標准化的,以參考特定的QoS特性,每個QCI包含標准化的性能特性(值),如資源類型(GBR或非GBR)、優先級(1~9)、數據包延遲預算(允許的數據包延遲顯示在50 ms到300 ms之間)、數據包錯誤丟失率(允許的數據包丟失率顯示在10-2到10-6之間。更具體的值,請在Google上搜索 "3GPP TS 23.203",見文檔中的表6.1.7。例如,QCI 1和9的定義如下。
QCI = 1
: 資源類型 = GBR, 優先級 = 2, 數據包延遲預算 = 100ms, 數據包錯誤丟失率 = 10-2 , 示例服務 = 語音
QCI = 9
: 資源類型 = 非 GBR, 優先級 = 9, 數據包延遲預算 = 300ms, 數據包錯誤丟失率 = 10-6, 示例服務 = 互聯網
EPS承載或SDF要保證的QoS取決於指定的QCI值。
QCI雖然是一個單一的整數,但它代表了特定於節點的參數,提供了LTE節點如何處理數據包轉發的細節(如調度權重、接納閾值、隊列閾值、隊列閾值、鏈路層協議配置等)。網絡運營商會根據QCI值預設LTE節點處理數據包轉發。
通過預先定義每個QCI值的性能特性並進行標准化,網絡運營商可以確保在一個由多個廠商的不同節點組成的LTE網絡中,對不同的業務/應用提供相同的LTE標准所要求的最低級QoS。
QCI值似乎主要被eNB用來控制通過無線鏈路傳送的數據包的優先級。這是因為在有線鏈路中,S-GW或P-GW在處理數據包並根據QCI特性同時轉發數據包是不容易的(大家可能知道,Cisco或Juniper路由器在處理數據包的QoS時,不會關心延遲或錯誤丟失率,它只是決定要處理哪個數據包,而不是根據QCI值來決定。它只是根據數據包的優先級(802.1p/DSCP/MPLS EXP),通過調度(WFQ、DWRRR、SPQ等)來決定先發送哪個數據包)。
ARP (Allocation and Retention Priority)
當LTE網絡中需要一個新的EPS承載而資源不足時,LTE實體(如PGW、SGW或eNB)根據ARP(一個從1到15的整數,其中1為最高優先級的ARP)決定是否
- 移除現有的EPS承載,並創建一個新的EPS承載(例如:移除具有低優先級ARP的EPS承載,以創建具有高優先級ARP的EPS承載);或
- 拒絕。
所以,在決定是否創建新的EPS承載時,只考慮ARP。一旦創建了一個新的承載,並通過它傳送數據包,ARP並不影響傳送的數據包的優先級,因此網絡節點/實體轉發這些數據包時,無論其ARP值是多少,都不會影響到這些數據包的優先級。
使用ARP最具有代表性的例子之一就是緊急的VoIP呼叫。因此,如果緊急的119(美國的911、EC的112等)VoIP呼叫需要一個新的EPS承載,可以將現有的EPS承載刪除。
GBR (UL/DL)
該參數用於GBR類型的承載,表示LTE網絡要保證的帶寬(比特率)。該參數不適用於沒有保證帶寬的非GBR型承載(UL用於上行鏈路流量,DL用於下行鏈路流量)。
MBR (UL/DL)
MBR用於GBR類型的承載,表示LTE網絡中允許的最大比特率。任何超過指定的MBR后到達的數據包將被丟棄。
APN-AMBR (UL/DL)
當你讀到上面這段話的時候,你可能會想,為什么非GBR類型的承載器沒有 "帶寬限制"?在非GBR型承載的情況下,限制的是PDN中所有非GBR型EPS承載的總帶寬,而不是每個承載的單個帶寬。而這個限制是由APN-AMBR(UL/DL)控制的。從上圖中可以看出,有兩個非GBR EPS承載器,其最大帶寬由APN-AMBR(UL/DL)規定。該參數應用於UE(僅適用於UL流量)和P-GW(DL和UL流量)。
UE-AMBR(UL/DL)
上圖中,APN-AMBR和UE-AMBR看起來是一樣的。但是,請看下圖中的那個。
一個UE可以連接到一個以上的PDN(例如:使用Internet的PDN 1,使用IMS的VoIP的PDN 2等),它的所有PDN連接都有一個唯一的IP地址。在這里,UE-AMBR(UL/DL)表示所有與UE相關聯的非GBR EPS承載器的最大帶寬,無論UE有多少個PDN連接,都可以使用。其他PDN通過其他PGW連接,此參數僅由eNB應用。

