LTE-SAE网络的QoS和EPS承载

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1、LTE/SAE网络的QoS和EPS承载在典型的场景中，任何时候都可以在一个UE内运行多个应用，且每个应用有不同的QoS需求。比如说，一个UE可以在忙着一通VoIP的同时浏览网页，或者下载一个FTP文件。VoIP业务在时延和时延抖动等QoS方面比网页浏览和FTP文件下载有更加严格的要求，而后者要求丢包率必须非常低。为了支持多种QoS需求，需要在EPS内建立不同的承载，每个承载对应一种QoS。总的来说，根据所提供的QoS特性，承载可以分成两类：保证最小比特率承载（MinimumGuaranteedBitRate，GBR）：这些承载可以用于象VoIP那样的应用。这些承载

2、具有关联的GBR值，而为了达到这个GBR值，需要在承载建立/更改时分配固定的专用传输资源（比如通过eNodeB中的准入控制功能）。如果资源充足，GBR承载可以允许高于GBR的比特速率。在这种情况下，一个也和GBR承载关联的参数MBR（MaximumBitRate，最大比特率）设定了一个GBR承载所能达到的比特率上限。非保证最小比特率承载（Non-GBR）不保证任何特定的比特速率。这些承载可以用于网页浏览或者FTP传输等应用。对于这些承载，不会为其分配固定的带宽资源。在接入网络，eNodeB负责确保无线接口承载所必须的QoS。每个承载都有一个相关联的QoS等级标识（

3、QoSClassIdentifier，QCI），和一个ARP（AllocationandRetentionPriority）参数。每个QCI的特征参数是优先级、分组时延预算和可容忍丢包率。一个承载的QCI标识决定了其在eNodeB中的处理过程。一共只有12个标准QCI被定义，这样所有设备商都能够对基础业务的特征有相同的理解，并且提供相应的处理，包括队列管理、调节和监控战略。这些因素确保LTE运营商能够期望在全网获得统一的流量处理方式，而无需考虑eNodeB设备制造商的情况。标准化的QCI集和它们的特征参数（供EPS中的PCRF选择）如表1所示。QCI表规定了每个QC

4、I标识的处理优先级值、可接受的时延预算和可接受的丢包率。表1LTE中的标准QoS等级标识（QoSClassIdentifiers，QCIs）QCI表中优先级和数据包时延预算（以及一定程度上的可接受丢包率）决定了RLC模式配置，以及MAC层中调度器如何处理承载中发送的数据包（如根据调度策略、队列管理策略和速率整形策略）。例如，高优先级的数据包可先于低优先级的数据包被调度。对于要求低误包率的承载来说，可以在RLC协议层中使用确认模式（AcknowledgedMode，AM），从而确保数据包在无线接口之间成功传送。承载的ARP参数用于呼叫准入控制——即决定在无线拥塞的情况

5、下是否建立承载。对于新承载的建立请求，ARP参数还负责管理承载抢占的优先权。承载成功建立后，ARP对承载级的数据包转发处理没有影响（比如调度和速率控制）。这些数据包转发处理主要由其它的承载级QoS参数（如QCI,GBR和MBR）决定。如图1所示，EPS承载必须跨越多个接口——P-GW和S-GW之间的S5/S8接口、S-GW和eNodeB之间的S1接口、eNodeB和UE之间的无线接口（也叫LTE-Uu接口）。在每个接口间，EPS承载被映射到有自己的承载号的低层承载。每个节点必须记录它的不同接口上的承载号之间的绑定关系。图1不同接口的LTE/SAE承载S5/S8承载在

6、P-GW和S-GW之间传输EPS承载的数据包。S-GW中储存了S1承载和S5/S8承载之间的一对一映射关系。在两个接口中，承载都用GTP隧道序号来标识。S1承载在S-GW和eNodeB之间传输EPS承载的数据包。无线承载在UE和eNodeB之间传输EPS承载的数据包。eNodeB中储存在无线承载号和S1承载之间的一对一映射，从而创建了两者之间的映射关系。映射到相同EPS承载的IP数据包得到相同的承载级的数据包转发处理（比如调度策略、队列管理策略、速率整形策略、RLC配置）。要提供不同的承载级的QoS，需要为每个QoS流创建单独的EPS承载，并且用户的IP数据包必须过

7、滤到不同的EPS承载。把IP包过滤到不同的承载是基于业务流模板（TrafficFlowTemplates，TFT）。TFT使用IP包头信息（比如源IP地址、目的IP地址、TCP端口号）来过滤数据包，比如区分VoIP流量和网页浏览流量，从而使得每个业务都可以在有适合的QoS的承载上发送。和UE中每个承载关联的上行链路TFT负责在上行方向把IP数据包过滤到EPS承载。P-GW中的下行TFT是类似的下行数据包过滤器。作为UE附着到网络的过程的一部分，P-GW为UE分配一个IP地址并且至少创建一个承载。这被称作缺省承载，并且它在PDN连接的整个生命周期内始终处于建立状态