2022年2022年华为LTEQos管理介绍及测试验证V .pdf
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1、华为 LTE Qos管理介绍及测试验证2015年10月名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页,共 17 页 - - - - - - - - - 目录一、LTE Qos管理介绍 . 3二、无线 Qos 参数介绍 . 4三、华为无线 Qos 设置 . 5四、QCI验证站点选取. 6五、QCI优先级策略验证用例 . 6六、测试总结 . 17 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - -
2、 - - - - - 第 2 页,共 17 页 - - - - - - - - - 一、LTE Qos 管理介绍EPS系统中以 EPS承载为基本单元来进行QoS管理, QoS管理需要E2E网络共同进行,各网元主要功能如下:PCRF 是策略和计费控制单元。PCRF可动态生成QoS策略,并将该策略下发给PGW 。P-GW(Packet Data Network Gateway)是 QoS策略执行单元。P-GW 按照 SDF模板( TFT, Traffic Flow Template )识别服务数据流 ( SDF ),并将服务数据流聚集映射到一个EPS承载上; SDF模板可由 PCRF动态配置策略生
3、成,在运营商未部署PCRF的情况下,也可静态配置在P-GW上。S-GW (Serving Gateway)进行包路由和转发。将S5承载唯一的映射成为S1 承载; MME负责获取 HSS中的用户签约数据和在网元间转发QoS参数。HSS负责存储用户信息和签约QoS策略。eNodeB根据当前的空口和传输资源状况,按照QoS参数建立UE承载和调度UE承载的数据,通过差异化的资源管理和分配策略来保证UE承载的 QoS水平。eNodeB: E-UTRAN NodeBPCRF: Policy and Charging Rules Function HSS: Home Subscriber ServerS-G
4、W:Serving Gateway MME: Mobility Management Entity UE: User Equipment 在 EPS中, QoS控制的基本单元是承载。用户的业务数据流以该基本单元在网络实施QoS控制。映射到同一个EPS承载的业务数据流将得到同样的QoS保障 ( 如调度策略、无线承载策略等 ) 。如果想对两个SDF (Service Data Flow)提供不同的QoS保障,则这两个SDF需要分别建立不同的EPS承载。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - -
5、- - 第 3 页,共 17 页 - - - - - - - - - 在 LTE系统中,一个 UE到一个 P-GW 之间具有相同QoS属性的业务流称为一个EPS承载。如上图所示, EPS承载中 UE到 eNodeB空口之间的一段称为无线承载,eNodeB到 S-GW 之间的一段称为S1 承载。无线承载与S1 承载统称为E-RAB。LTE的 QoS是按照承载粒度逐段进行保障的。本文关注E-RAB的 QoS保障。EPS承载按照是否有GBR(Guaranteed Bit Rate)保障分类如 下表 所示。承载类型说明说明GBR承载如果一个 EPS承载被固定分配专用网络资源以保障这个EPS承载的 GB
6、R ,则这个 EPS承载称为 GBR 承载。Non-GBR承载如果一个 EPS 承载没有被固定分配专用网络资源以保障这个EPS承载的 GBR ,则这个 EPS承载称为Non-GBR 承载。GBR承载采用专用承载,主要用于实时业务,例如语音、视频、实时游戏等。Non-GBR承载主要用于非实时业务,例如EMAIL、FTP 、 HTTP等。EPS承载按照建立方式分类如下表 所示。承载类型说明默认承载当 UE初始附着 EPS网络时, EPS网络一般会给UE建立一条默认承载。若UE同时存在多个APN ,EPS网络会为每个APN建立一条默认承载。如UE可能同时存在 IMS APN和 internet AP
7、N。默认承载会一直保持,以给UE提供“永远在线”的 IP 连接,并保证用户在开始业务时具有更短的时延。默认承载只能是Non-GBR承载。专用承载除了默认承载以外,UE连接到同一个EPS网络的其他承载为专用承载。当UE请求一个新的业务时,如果默认承载不能提供所要求的QoS时,则需要建立专用承载以提供服务。一般情况下专用EPS承载的 QoS比默认 QoS的要求高。专用承载可以同时存在多条。EPC根据 QoS要求为业务建立专用承载。专用承载可以是 GBR 承载,也可以是Non-GBR承载。二、无线 Qos 参数介绍在用户入网时, 用户将签订合约并将定义的合约信息保存在HSS中。当用户发起业务请求时,
8、P-GW/S-GW 和 eNodeB基于 HSS中的 QoS信息以及PCRF更新下发的QoS参数为该用户提供服务。对于 LTE的业务层面,涉及的QoS参数主要包括:QCI、ARP 、GBR等,详细说明如下:名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页,共 17 页 - - - - - - - - - QoS参数说明QCI (QoS Class Identifier) 3GPP按照 QoS要求将业务分成9 类, 并定义相应的QCI。 QCI标准化了业务的QoS要求。每个QCI
9、 指示每类业务的资源类型、优先级、时延、丢包率等质量要求。QCI 在 EPS中各个网元中传递,避免了协商和传递大量具体的QoS参数。 EPS按照 QCI 来控制 QoS 。ARP (Allocation and Retention Priority) ARP是分配保持优先级,指示一个EPS承载相对另一个EPS承载的资源分配和保持的优先级。在资源受限情况下,eNodeB可以根据 ARP决定是否接受一个承载建立 / 修改请求。在发生拥塞时后,eNodeB可以根据 ARP 决定释放掉哪个或者多个承载。GBR/MBR (Guaranteed/Maximum Bit Rate) GBR是承载预期能够提供
10、的比特速率,MBR 是承载能够提供数据速率的上限。GBR/MBR 均用于对 GBR 承载的带宽管理,系统通过预留资源等方式保证数据流的比特速率在不超过GBR时能够全部通过; 比特速率超过MBR 时全部丢弃; 比特速率超过 GBR但小于 MBR 时需要考虑网络是否拥塞,如果拥塞,则丢弃, 如果不拥塞,则通过。当前版本的特定GBR承载的 MBR 与 GBR设置相同。3GPP 23.203 协议中规定了9 种 QCI 业务的特性,包括:业务优先级、时延、丢包率要求。QCI 资源类型优先级数据包时延误包丢失率典型业务1 GBR 2 100 ms 1.00E-02 会话语音2 4 150 ms 1.00
11、E-02 会话视频(直播流媒体)3 3 50 ms 1.00E-03 实时游戏4 5 300 ms 1.00E-06 非会话视频(缓冲流媒体)5 Non-GBR 1 100 ms 1.00E-06 IMS信令6 7 100 ms 1.00E-06 语音,视频(直播流媒体),交互式游戏7 6 300 ms 1.00E-03 视频(缓冲流媒体) ,基于 TCP的业务(如 www ,e-mail ,聊天, ftp ,p2p 文件共享等)8 8 1.00E-06 9 9 三、华为无线 Qos 设置目前华为根据协议定义的QCI 优先级,对不同优先级设置不同的权值和最小保障速率。名师资料总结 - - -精
12、品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页,共 17 页 - - - - - - - - - QCI6的权值最高, 以此类推, QCI9 的权值最低, 这样就能优先保障手机用户。目前 CPE用户权值为700( 步长为 0.001 ,实际为 0.7) ,手机用户权值为1000 到 800。在资源不受限的情况下( 所有用户请求的RB资源之和 系统总 RB资源 ) ,会优先保证业务等级高的业务,按10:7 比例分配 RB资源。四、QCI 验证站点选取选取不同场景的小区,分别验证各场景下QCI策略,小区如
13、下:满足条件 (CPE 造成的利用率高和手机用户五、QCI 优先级策略验证用例1、 轻负荷站点下, 手机用户与CPE用户分别接入速率情况, 并验证 QCI6的 SIM 卡放在CPE里是否会改变QCI等级。预期效果: 手机用户与CPE用户均可正常接入,速率均能达到最大值;QCI 等级与 SIM卡开卡信息有关,与放在哪个终端没有关系。后台指标情况:起始时间网元名称小区内的平均用户数(无) 上行总数据流量(Gbyte)下行总数据流量(Gbyte)上行PRB利用率下行PRB 利用率CPE下行数据流量CPE用户数CPE 流量占比11/07/2015 13:00:00 CCCC_ 移动生产楼北楼_HLW_
14、E11_1 23.13 0.13 3.12 25.18% 6.93% 1.40 0.20 44.66% 11/07/2015 13:15:00 CCCC_ 移动生产楼北楼_HLW_E11_1 19.076 0.13 2.73 23.89% 6.43% 0.60 0.11 21.94% 11/07/2015 CCCC_ 移动生产楼北楼18.939 0.09 1.11 21.51% 3.90% 0.45 0.13 40.49% 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页,共
15、17 页 - - - - - - - - - 13:30:00 _HLW_E11_1 11/07/2015 13:45:00 CCCC_ 移动生产楼北楼_HLW_E11_1 18.768 0.46 15.90 26.96% 25.11% 6.99 0.23 43.92% 11/07/2015 14:00:00 CCCC_ 移动生产楼北楼_HLW_E11_1 20.183 0.71 36.59 36.42% 55.25% 8.10 0.74 22.14% 11/07/2015 14:15:00 CCCC_ 移动生产楼北楼_HLW_E11_1 22.151 0.81 30.20 35.44% 44
16、.10% 9.78 0.85 32.37% 11/07/2015 14:30:00 CCCC_ 移动生产楼北楼_HLW_E11_1 20.775 0.17 4.73 28.96% 10.09% 3.74 0.61 79.04% 11/07/2015 14:45:00 CCCC_ 移动生产楼北楼_HLW_E11_1 20.557 0.21 4.57 28.88% 9.59% 1.66 0.51 36.43% 从指标可以看到,测试前该小区PRB利用率不高,不到30% ,属于轻负荷小区。测试情况 :小区业务类型时间测试方法CPE速率(Mbps) 手机速率(Mbps) CPE/MIFI CCCC_ 移
17、动生产楼北楼_HLW_E11_1 下载14:00 QCI6 单独接入76.5 CCCC_ 移动生产楼北楼_HLW_E11_1 下载14:02 QCI9 单独接入74.3 CCCC_ 移动生产楼北楼_HLW_E11_1 下载14:29 同时接入33.2 55.4 59.92% 中兴 CPE单独接入 (SIM 卡为 QCI9):华为 CPE单独接入 (SIM 卡为 QCI6): 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页,共 17 页 - - - - - - - - - 结论
18、:从测试情况可以看到,在轻负载的场景下,QCI 为 6和 QCI 为 9 的终端峰值速率都能达到 80Mbps以上。在QCI6 和 QCI9同时做下载的情况下,资源分配遵循10:7 的分配原则。将 QCI为 6 的 SIM卡放在 CPE里, QCI 等级不会发生变化。2、 轻负荷站点下,手机用户与CPE用户接入及速率情况预期效果:手机用户与CPE用户均可正常接入,手机用户业务速率高于CPE用户选取一个宏站小区做测试后台指标情况:起始时间网元名称小区内的平均用户数( 无) 上行总数据流量(Gbyte) 下行总数据流量(Gbyte) 上行PRB利用率下行PRB利用率CPE下行数据流量(Gbyte)
19、 CPE用户数CPE流量占比11/06/2015 15:30:00 CCCC_ 城西派出所_HLH_F25_3 10.58 0.03 0.47 20.22% 3.78% 0.45 0.07 96.20% 11/06/2015 15:45:00 CCCC_ 城西派出所_HLH_F25_3 10.26 0.04 0.12 19.81% 1.91% 0.02 0.03 17.72% 11/06/2015 16:00:00 CCCC_ 城西派出所_HLH_F25_3 7.91 0.17 0.34 22.97% 3.33% 0.05 0.04 14.47% 11/06/2015 16:15:00 CCC
20、C_ 城西派出所_HLH_F25_3 10.65 0.15 8.29 23.43% 32.00% 0.08 0.05 0.99% 11/06/2015 16:30:00 CCCC_ 城西派出所_HLH_F25_3 12.77 0.29 20.64 26.89% 80.30% 1.82 0.43 8.82% 11/06/2015 16:45:00 CCCC_ 城西派出所_HLH_F25_3 11.48 0.03 1.19 21.21% 5.63% 0.02 0.05 1.67% 11/06/2015 17:00:00 CCCC_ 城西派出所_HLH_F25_3 10.03 0.03 0.13 2
21、0.91% 2.12% 0.03 0.03 24.92% 11/06/2015 17:15:00 CCCC_ 城西派出所_HLH_F25_3 10.38 0.04 0.16 22.21% 2.70% 0.05 0.04 28.77% 11/06/2015 17:30:00 CCCC_ 城西派出所_HLH_F25_3 10.87 0.03 0.09 22.37% 2.41% 0.04 0.05 47.80% 11/06/2015 CCCC_ 城西派出所13.41 0.10 4.43 26.34% 17.31% 0.90 0.20 20.37% 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - -
22、 - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页,共 17 页 - - - - - - - - - 17:45:00 _HLH_F25_3 11/06/2015 18:00:00 CCCC_ 城西派出所_HLH_F25_3 16.63 0.41 26.55 39.66% 95.75% 11.12 0.98 41.89% 11/06/2015 18:15:00 CCCC_ 城西派出所_HLH_F25_3 15.69 4.61 2.65 76.52% 13.87% 0.47 0.38 17.58% 11/06/2015 18:30:
23、00 CCCC_ 城西派出所_HLH_F25_3 13.16 2.18 0.21 47.28% 2.82% 0.09 0.08 42.83% 11/06/2015 18:45:00 CCCC_ 城西派出所_HLH_F25_3 9.89 0.07 0.52 22.81% 4.60% 0.12 0.07 23.23% 从指标可以看到,该小区在测试前PRB利用率较低,属于轻负荷小区。测试情况:小区业务类型时间QCI 设置权值比例CPE速率(Mbps) MIFI 速率(Mbps) CPE/MIFI CCCC_ 城西派出所 _HLH_F25_3 下载16:29 10:07 7.9 13.2 59.85%
24、 CCCC_ 城西派出所 _HLH_F25_3 下载16:30 10:07 10.6 13.2 80.30% CCCC_ 城西派出所 _HLH_F25_3 下载16:33 10:07 7.5 13.3 56.39% CCCC_ 城西派出所 _HLH_F25_3 均值10:07 8.7 13.2 65.49% CCCC_ 城西派出所 _HLH_F25_3 下载18:03 10:03 3.6 16.7 21.56% CCCC_ 城西派出所 _HLH_F25_3 下载18:05 10:03 3.5 15.9 22.01% CCCC_ 城西派出所 _HLH_F25_3 下载18:07 10:03 2.
25、7 16.8 16.07% CCCC_ 城西派出所 _HLH_F25_3 均值10:03 3.3 16.5 19.84% CCCC_ 城西派出所 _HLH_F25_3 上传18:21 10:07 2.2 3.1 70.97% CCCC_ 城西派出所 _HLH_F25_3 上传18:23 10:07 2.1 3.1 67.74% CCCC_ 城西派出所 _HLH_F25_3 上传18:24 10:07 2.2 3.2 68.75% CCCC_ 城西派出所 _HLH_F25_3 均值10:07 2.2 3.1 69.15% CCCC_ 城西派出所 _HLH_F25_3 上传18:31 10:03
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