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1、如果您需要使用本文档，请点击下载按钮下载!LTE/SAE的QoS机制EPS系统中，QoS控制的基本粒度是EPS承载(Bearer)，即相同承载上的所有数据流将获得相同的QoS保障（如调度策略，缓冲队列管理，链路层配置等），不同的QoS保障需要不同类型的EPS承载来提供。在EPS系统中，PDN指的是外部的数据网络（相对于LTE运营商而言），例如Internet，企业专用数据网等。APN（接入点名称）的值作为PDN网络的标识， PDN GW位于EPC和PDN的边界。EPS Bearer存在于UE和PDN GW之间。通常情况下（GTP Based S5/S8），EPS承载可以看作是UE与分组数据网网
2、关(PDN-GW)之间的逻辑电路，（对于基于PMIP的S5/S8接口，一般认为EPS Bearer存在与UE与SGW之间）。EPS承载取代了UMTS网络中的分组数据协议上下文（PDP Context）。根据QoS的不同， EPS Bear可以划分为两大类： GBR(Guranteed Bit Rate) 和 NonGBR。 所谓GBR，是指承载要求的比特速率被网络“永久”恒定的分配，即使在网络资源紧张的情况下， 相应的比特速率也能够保持。MBR(Maximum Bit Rate)参数定义了GBR Bear在资源充足的条件下，能够达到的速率上限。MBR的值有可能大于或等于GBR的值。相反的，No
3、nGBR指的是在网络拥挤的情况下，业务（或者承载）需要承受降低速率的要求，由于NonGBR承载不需要占用固定的网络资源，因而可以长时间地建立。而GBR承载一般只是在需要时才建立。EPS系统中，为了提高用户体验，减小业务建立的时延，真正实现用户的“永远在线”，引入了默认承载（Default Bearer）的概念，即在用户开机，进行网络附着的同时，为该用户建立一个固定数据速率的默认承载，保证其基本的业务需求，默认承载是一种NonGBR承载。一般来说，每个PDN连接都对应着一个Default Bearer和一个IP Address，只有在UE和PDN都支持IPV4，IPV6双协议栈，一个PDN连接才
4、有可能对应两个Default Bearer和IP Address，UE在此PDN连接的有效期内将会一直保持此Default Bearer（IP 地址有可能变化吗？）。如果UE存在与多个PDN的连接，那么UE可以有多个Default EPS Bear和IP地址。默认承载的QoS参数可以来自于从归属用户服务器(HSS)中获取的签约数据，也可以通过PCRF交互或者基于本地配置来改变这些值。为了给相同IP地址的UE提供具有不同QoS保障的业务，如视频通话，移动电视等，需要在UE和PDN 之间建立一个或多个Dedicated EPS Bear。连接到相同PDN的其他EPS承载称为专有承载，运营商可以根据
5、PCRF（Policy And Charging Resource Function）定义的策略，将不同的数据流映射到相应的Dedicated EPS Bear上，并且对不同的EPS Bear采用不同的QoS机制。专有承载可以是GBR承载，也可以是NonGBR承载。专有承载的创建或修改只能由网络侧来发起，并且承载QoS参数值总是由分组核心网来分配。一个EPSBearer要经过不同的网元和接口，如下图所示。包括：PGW到SGW之间的S5/S8接口，SGW到eNodeB之间的S1接口 和eNodeB到UE之间的Uu接口。EPS Bearer在每个接口上会映射到不同的底层承载，每个网络节点负责维护底
6、层承载的标识以及相互之间的绑定关系。From 3GPP 23.401 4.7.2.2 The EPS bearer with GTP-based S5/S8如上图所示，eNodeB通过创建无线承载与S1承载之间的绑定，实现无线承载与S1承载之间的一一映射；S-GW通过创建S1承载与S5/S8承载之间的绑定，实现S1承载与S5/S8承载之间的一一映射。最终，EPS承载数据通过无线承载、S1承载以及S5/S8承载的级联，实现了UE与PDN之间连接业务的支持。如果您需要使用本文档，请点击下载按钮下载!用户的IP数据包需要映射到不同的EPS Bearer，以获得相应的QoS保障。这样的映射关系是通过T
7、FT（Traffic Flow Template）和其中的Packet Filters来实现的。TFT是映射到相应EPS Bearer的所有PacketFilter 的集合，Packet Filter表示将用户的一种业务数据流（SDF，Service DataFlow）映射到相应的EPS Bearer上，Packet Filter通常包括源/目的IP 地址，源/目的IP端口号，协议号等内容。专有的EPS Bearer必须有与之相应的TFT。相反的，缺省的EPS Bear通常并不配置特定的TFT，或者说，配置的是通配TFT，这样所有不能映射到专有EPS Bearer的IP数据包会被映射到缺省的E
8、PS Bearer上。在专有的EPS Bearer被释放的情况下，原来映射到专有EPS Bearer上的数据包也会被重新路由到相应的缺省EPS Bearer上。TFT分为上行和下行两个方向，其中，上行的TFT在UE侧对上行的数据包进行过滤和映射。下行的TFT在PDN侧对下行的数据包进行过滤和映射。 在接入网中，空口上承载的QoS是由eNodeB来控制的， 每个承载都有相应的QoS参数QCI（QoS Class Identifier）和ARP （Allocation And Retention Priority）。QCI同时应用于GBR和Non-GBR承载。一个QCI是一个值，包含优先级，包延迟
9、，以及可接受的误包率等指标 ，每个QCI都与一个优先级相关联，优先级1是最高的优先级别。承载QCI的值决定了其在eNodeB的处理策略。例如，对于误包率要求比较严格的Bearer，ENodeB一般通过配置RLC成AM模式来提高空口传输的准确率。标准中（23。203）定义了九种不同的QCI的值，在接口上传输的是QCI的值而不是其对应的QoS属性。通过对QCI的标准化，可以规范不同的厂家对于相应的QoS业务的理解和处理，方便在多厂商互连环境和漫游环境中不同设备系统间的互连互通。Table 6.1.7: Standardized QCI characteristicsQCI Resource Typ
10、e Priority Packet Delay Budget (NOTE 1) Packet Error LossRate (NOTE 2) Example Services1(NOTE 3) 2 100 ms 10-2 Conversational Voice2(NOTE 3) GBR 4 150 ms 10-3 Conversational Video (Live Streaming)3(NOTE 3) 3 50 ms 10-3 Real Time Gaming4(NOTE 3) 5 300 ms 10-6 Non-Conversational Video (Buffered Stream
11、ing)5(NOTE 3) 1 100 ms 10-6 IMS Signalling6(NOTE 4) 6 300 ms 如果您需要使用本文档，请点击下载按钮下载!10-6 Video (Buffered Streaming)TCP-based (e.g., www, e-mail, chat, ftp, p2p file sharing, progressive video, etc.)7(NOTE 3) Non-GBR 7 100 ms 10-3 Voice,Video (Live Streaming)Interactive Gaming8(NOTE 5) 8 300 ms 10-6 Vi
12、deo (Buffered Streaming)TCP-based (e.g., www, e-mail, chat, ftp, p2p file9(NOTE 6) 9 sharing, progressive video, etc.) ARP是分配和保留优先级(Allocation and Retention Priority)。 ARP同时应用于GBR和Non-GBR承载，主要应用于接入控制，在资源受限的条件下，决定是否接受相应的Bearer建立请求。另外，eNode B可以使用ARP决定在新的承载建立时，已经已经存在承载的抢占优先级。一个承载的 ARP仅在承载建立之前对承载的建立产生影响
13、。承载建立之后QoS特性，应由QCI、GBR、MBR等参数来决定。为了尽可能提高系统的带宽利用率，EPS系统引入了汇聚的概念，并定义了AMBR（Aggregated Maximum Bit Rate）参数。AMBR可以被运营商用来限制签约用户的总速率，它不是针对某一个Bearer，而是针对一组NonGBR的Bearer。当其他EPS承载不传送任何业务时，这些Non-GBR承载中的每一个承载都能够潜在地利用整个AMBR。AMBR参数限制了共享这一AMBR的所有承载能所能提供的总速率。3GPP定义了两种不同的AMBR参数：UE-AMBR和(APN)-AMBR。UEAMBR定义了每个签约用户的AMB
14、R。 APN-AMBR是针对APN的参数，它定义了同一个APN中的所有EPSBearer提供的累计比特速率上限。AMBR对于上行和下行承载可以定义不同的数值。具备更高的数据传输率、 更灵活的频谱带宽配置、更小的系统时延、 更低的运营成本、 更多样化的业务、以及无缝移动性是运营商对下一代移动网络的必然要求。根据 3GPP R8 版本确定的长期演进( LTE)与系统架构演进( SAE) 两大标准所构建的LTE/ SAE 系统,通过基于全 IP的分组核心网, 扁平化的网络层次架构, 并支持多种接入技术灵活接入的特点满足了以上的要求。如果您需要使用本文档，请点击下载按钮下载!同时, 提供具有严格服务质量( QoS)保证的数据、语音、 图像、 视频等多媒体业务, 和支持跨不同接入网络的端到端QoS 保证, 成为 LTE/ SAE 系统的研究重点之一。保证服务质量的目的是向用户提供满意的服务,不同类型的业务对服务质量的要求有所不同, 传统的衡量服务质量的参数包括端到端延迟、 抖动、 分组丢失率、 网络吞吐率和数据传输可靠性等。由于LTE/ SAE 系统在接入网络结构上的优化,接入网结构更加扁平化, 即把通用移动通信系统( UMT S)的无线网络控制器( RNC) 和基站( Node B)两个节点,
