QoS与ARP对比

2020-10-26 15:49:35 云杰通信 101

QoS与ARP对比

  QoS(Quality of Service),即服务质量,指使用户在吞吐率、延迟抖动、延迟、丢包率等方面获得预期服务水平所采取的一系列技术的集合。

  通俗讲,就是对不同业务需求,提供不同质量的网络服务。基于QoS的角度,将人们使用的丰富多彩的APP抽象为4种类型:

  对延迟和丢包都敏感的业务——会话类业务(Conversational Class):

  语音业务

  在线游戏

  玩王者荣耀时候你一个大招丢过去,卡了一下,结果自己已经挂了是什么情况?

  对延迟敏感、丢包率不敏感的业务——流类业务(Streaming Class):

  在线视频

  有点失真可以忍受,不卡就行。

  对丢包率敏感、延迟不太敏感的业务——交互类(Interactive Class):

  即时通信

  晚到一秒问题不大~

  对丢包率敏感、延迟特别不敏感的业务——背景类(Background Class):

  P2P 下载

  FTP 传输

  挂在那下载,干别的去,谁知道什么时候下完。

  用公路来形容EPS网络QoS控制:

  有没有路可以走?(承载建立和抢占)

  公路限速是多少?路面平整度如何?(数据包转发的优先级、延迟、丢包率)

  公路有几条车道?(带宽)

  这三点分别对应QoS的3个关键参数:ARP(能不能占)、QCI(占得质量如何)、MBR/GBR(占多少)。

  ARP(Allocation and Retention Priority,分配保留优先级),用来标识业务获取承载的能力,即该承载能否建立和保持(抢占和被抢占)的优先级。

  ARP包含三个参数:

  优先级,Priority Level:创建承载而无可用资源时,抢占其他已建立承载,以及承载建立后被其他新建承载抢占的优先级。(取值1-15,1最高)

  抢占能力,Pre-emption Capability:创建或修改承载而资源不足时,能否抢占低优先级承载。(取值0或1)

  被抢占能力,Pre-emption Vulnerability:资源不足时,该承载能否被其他更高优先级的新建或修改承载所抢占。(取值0或1)

  同时包含QCI参数,默认承载QCI=6,ARP Pri=6。

  QCI(QoS Classification Identifier,QoS分类标识),占用一个字节,取值范围0-255。

  在R8版本中规定了1~9的标准QCI值,分别对应不同的QoS质量要求。

  QCI 1~4 是GBR(Guarantee Bit Rate,保证带宽)业务。这种业务一般需要 持续等带宽传送,如视频或语音类业务。

  QCI 5~9 是Non-GBR(非保证带宽)业务。这种业务一般符合“突发”传送的带宽模型(浏览网页),或用户对带宽是否均匀并不关心(FTP下载)。虽然不保证带宽,但可能对时延要求非常高,如QCI=5的IMS信令消息,用于VoLTE语音通话的控制,对时延非常敏感。

  QCI的作用

  EPC核心网不必像2/3G那样把所有的QoS参数全部传给无线侧网元,而只需要将QCI传递给无线侧。且基于QCI,各网元可以按相同标准执行QoS控制。

  QCI是LTE网络执行QoS转发质量控制的主线索。

  保证比特率 GBR(Guarantee Bit Rate):为承载提供保证的带宽,无论适用与否,带宽不变。

  最大比特率 MBR(Maximum Bit Rate):为承载能够提供的最大带宽,但无法确保。

  除此之外还有两个聚合最大比特率(AMBR,Aggregate Maximum Bit Rate)参数:

  APN-AMBR:一个用户的同一APN的PDN连接中所有的Non-GBR承载聚合(可共享的)最大比特率。

  -UE-AMBR:一个UE终端所创建的所有Non-GBR承载的聚合最大比特率。

  QCI作为LTE网络QoS的标识,只存在于LTE网元(eNB、MME、SAEGW)中,而对于其它层级的设备(数通路由器等),是无法理解QCI的。

  为了使它们能够保持一致的QoS控制,需要从数据包中获取到其能识别的QoS信息,才能保障整个端到端通路上统一的QoS策略。

  这就需要将QCI映射到不同层级设备的相应QoS控制参数上,如IP层的DSCP、MPLS层的EXP、二层的VLAN优先级等。

  eNB根据用户QCI标注上行DSCP。

  MME设置信令消息的DSCP。

  SAEGW对GTPU和GTPC分别设置优先级,实现更详细的DSCP分类。