【資料名稱】：分組域核心網(wǎng)的動(dòng)態(tài)QoS 機(jī)制淺析

【資料作者】：陳旭光

【資料日期】：201201

【資料語言】：中文

【資料格式】：PDF

【資料目錄和簡(jiǎn)介】：

1 分組域中的QoS
3GPP 定義了一組QoS 參數(shù)，用于區(qū)分不同的業(yè)務(wù)屬性或用戶屬
性。這些參數(shù)主要包括：Traffic class、Maximum bitrate （kbps）、
Guaranteed bitrate （kbps）、Traffic handling priority、Allocation/
Retentionpriority。
現(xiàn)有的分組域網(wǎng)絡(luò)QoS 控制機(jī)制基于靜態(tài)的用戶HLRQoS 參數(shù)
定制。當(dāng)用戶激活PDP 使用業(yè)務(wù)時(shí)，SGSN/GGSN通過QoS 參數(shù)的
不同取值，提供相應(yīng)級(jí)別的服務(wù)。
靜態(tài)的QoS 機(jī)制能滿足一般的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求。為了滿足分組域網(wǎng)
絡(luò)發(fā)展業(yè)務(wù)的需要，核心網(wǎng)側(cè)支持基于差異化的動(dòng)態(tài)QoS 管理成為重
要課題。
2 QoS差異化在分組域網(wǎng)絡(luò)中的意義
QoS差異化包括業(yè)務(wù)差異化和用戶差異化。
業(yè)務(wù)差異化是根據(jù)不同業(yè)務(wù)的特點(diǎn)制定不同的QoS 策略，保證業(yè)
務(wù)質(zhì)量。此舉可以優(yōu)化系統(tǒng)資源的利用率，如對(duì)時(shí)延敏感的業(yè)務(wù)應(yīng)有更
高的優(yōu)先級(jí)，而對(duì)于沒有實(shí)時(shí)性要求的應(yīng)用，其數(shù)據(jù)處理將被延后。
用戶差異化是不同等級(jí)的用戶具有不同的最大帶寬和處理優(yōu)先級(jí)，
高級(jí)別用戶會(huì)有更好的業(yè)務(wù)體驗(yàn)。用戶級(jí)別的區(qū)分，可以保證高端用戶
能得到比低端用戶更好的服務(wù)。
QoS 差異化的實(shí)施，終端用戶將會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)所提供的服務(wù)感到
滿意，而運(yùn)營(yíng)商也能更有效地利用各種資源，開發(fā)新的更多增值業(yè)務(wù)。
3 諾西的動(dòng)態(tài)QoS機(jī)制
諾西的動(dòng)態(tài)QoS機(jī)制包括業(yè)務(wù)帶寬管理和基于業(yè)務(wù)的QoS方案。
具體由諾西的FlexiISN （FlexiIntelligentServiceNode） 網(wǎng)元來實(shí)施。
3.1 業(yè)務(wù)帶寬管理
業(yè)務(wù)帶寬管理（Services Bandwidthmanagement） 允許基于業(yè)
務(wù)的帶寬控制，可以定義每個(gè)PDP 對(duì)于本業(yè)務(wù)的最大帶寬和總帶寬限
制。
對(duì)不同業(yè)務(wù)占用的總帶寬資源進(jìn)行合理分配，不會(huì)增加網(wǎng)絡(luò)資源，
但可以根據(jù)運(yùn)營(yíng)商策略進(jìn)行資源的分配和控制。在忙時(shí)限制不同業(yè)務(wù)的
總帶寬，引導(dǎo)客戶在非業(yè)務(wù)高峰時(shí)段使用某些業(yè)務(wù)，如大量下載等，以
保證重要業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)資源。
業(yè)務(wù)帶寬管理又可以分為總帶寬控制和PDP 上下文的帶寬管理。
總帶寬控制針對(duì)每個(gè)業(yè)務(wù)允許的最大帶寬限制。例如P2P 業(yè)務(wù)經(jīng)常會(huì)
最大化地占用網(wǎng)絡(luò)帶寬資源。有了帶寬管理后，用戶之間競(jìng)爭(zhēng)使用配置
的帶寬資源。PDP 上下文的帶寬管理則針對(duì)每個(gè)業(yè)務(wù)在PDP 上下文內(nèi)
的最大帶寬。
3.2 基于業(yè)務(wù)的QoS方案
基于業(yè)務(wù)的QoS方案（Service- basedQoS Feature） 允許運(yùn)營(yíng)
商基于應(yīng)用動(dòng)態(tài)控制QoS級(jí)別。該方案是由諾西FlexiISN的業(yè)務(wù)分析
和識(shí)別功能來實(shí)現(xiàn)的。FlexiISN中的每個(gè)APN配置一個(gè)缺省的TREC
（Treatment Class）。TREC 是諾西的概念，與3GPPQoS 中的若干參
數(shù)相關(guān)聯(lián)，由ARP，TC，THP，maxand guaranteed bit rate 域組成。
Layer4 中的不同的流可以在FlexiISN中配置相應(yīng)的TREC。
目前端到端的QoS 機(jī)制，通常采用的是多APN方案，即對(duì)不同
業(yè)務(wù)定義專門的APN，HLR 中對(duì)應(yīng)不同的APN 定義了不同等級(jí)的
QoSProfile。這種QoS 機(jī)制實(shí)現(xiàn)的麻煩之處在于：
1） 需要手機(jī)終端對(duì)QoS 的支持（QoSAware），而市場(chǎng)上大部分
手機(jī)還不支持。
2） 隨著業(yè)務(wù)類別發(fā)展，手機(jī)要不斷設(shè)置專門的APN，增加了用戶
使用復(fù)雜性。
利用諾西FlexiISN的Service Aware QoS 和單一APN功能，不
需要設(shè)置專門的APN，手機(jī)也不需要支持QoSAware。其過程描述如
下：
1） 在PrimaryPDP context 激活時(shí)，ISN檢查SGSN發(fā)來的requested
QoS profile （定義在HLR），與該APN 和用戶對(duì)應(yīng)的缺省
TREC 相比較。如果要求的屬性參數(shù)中有任何值超過缺省TREC 中的
值，ISN將會(huì)將該屬性值限制在缺省值。而請(qǐng)求的QoS 屬性將存儲(chǔ)在
ISN中，作為最大允許的QoS。
2） 當(dāng)ISN檢測(cè)到一個(gè)新的流時(shí)，會(huì)檢查新的QoS 對(duì)應(yīng)的TREC
是否跟目前的不同。如果需要進(jìn)行QoS 更新，ISN將啟動(dòng)PDP Context
修改流程（PDP contextmodification）。ISN要求的QoS 屬性將
不會(huì)超過HLR中得到的初始的QoS 屬性參數(shù)。
3） ISN檢測(cè)到需要改變TREC 的流時(shí)，會(huì)啟動(dòng)一個(gè)計(jì)時(shí)器。當(dāng)在
定義的不活動(dòng)時(shí)間內(nèi)無數(shù)據(jù)包到達(dá)時(shí)：
如果無其他的流，ISN 重新協(xié)商，QoS 返回到缺省的TREC。
（非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)）
如果有其他流，ISN重新協(xié)商后，采用下一個(gè)最高級(jí)的TREC。
目前版本FlexiISN4.0 最多可支持10 組TREC。
QoS 差異化是一種對(duì)用戶和業(yè)務(wù)分類，并進(jìn)行不同的處理和監(jiān)控
的方法。諾西的動(dòng)態(tài)QoS機(jī)制：業(yè)務(wù)帶寬管理和基于業(yè)務(wù)的QoS方案提
供了很好控制手段�？梢造`活的對(duì)不同業(yè)務(wù)進(jìn)行不同QoS 設(shè)定，也可
以進(jìn)行帶寬的限制。
在分組域核心網(wǎng)實(shí)施QoS的差異化控制，可以對(duì)業(yè)務(wù)和應(yīng)用提供
適當(dāng)?shù)腝oS 保障；為大多數(shù)用戶保障網(wǎng)絡(luò)的資源，提高網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)品
質(zhì)，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)的資源利用。