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中国电信集团公司网运部2012年7月QoS基本原理及QChat业务简介中国电信广东公司综合部广州研究院目录一、QoS基本概念二、QoS的体系架构及QOS的实现三、Q-Chat业务介绍及QoS实现机制四、指标体系-QoS业务指标五、Q-Chat业务优化案例中国电信广东公司综合部广州研究院KPI-KQI-QoS-QoEKPI:KeyPerformanceIndicators关键性能指标基于网络层面的对网元设备的性能描述。例如,连接成功率,掉线率,寻呼成功率等,但往往与用户感知不一致。KQI:KeyQualityIndicators关键质量指标业务层面的关键指标,是不同业务或应用的质量参数QoS:QualityofService,服务质量用户使用某一特定服务时的体验,不同的服务具有不同的QoS。例如分组数据传输的性能指标,时延,抖动,带宽,误码。网络资源总是有限的,只要存在抢夺网络资源的情况,就会出现服务质量的要求。服务质量是相对网络业务而言的,在保证某类业务的服务质量的同时,可能就是在损害其它业务的服务质量。网络管理需要根据各种业务的特点来对网络资源进行合理的规划和分配,从而使网络资源得到高效利用。QoE:QualityofExperience用户感知/体验质量是用户对设备,网络,系统,应用,业务质量和性能上的主观感受,是指用户感受到的完成整个过程的难易程度。例如,DT/CQT测试。用户感受到的QoS,就是QoE。ITU-TE.800协议中国电信广东公司综合部广州研究院数据业务常见的QoS指标带宽:数据吞吐量,平均速率,瞬间速率,峰值速率。主要受空口的限制。时延:端到端的时延,包括传输时延、接入时延、排队时延、处理时延。抖动:指不同数据包达到接收节点时,在到达时间间隔上的差异。丢包率:由于网络拥塞或者出错引起丢包的概率。优先级:无线分组调度时的先后次序。中国电信广东公司综合部广州研究院QoS业务类型业务类型对QoS属性的要求典型应用会话级Conversational双向、低时延、低丢包率、低抖动语音可视电话流级Streaming单向的、对时延更少敏感的、低丢包率、带宽要求可能更高音频流视频流交互级Interactive双向、时延要求适中、丢包率要求适中、突发的、可变带宽、部分可纠错的、请求应答模式网页浏览后台级Background能够容忍大的时延和丢包率,可变带宽电子邮件FTP下载业务类型:主要根据业务对时延敏感程度的不同,定义了4钟业务类型:会话级、流级、交互级、后台级。中国电信广东公司综合部广州研究院EV-DOIntra-UserQoS(用户内)优先级:EFpriorityAFPriorityBEpriorityEF:ExpeditedForwarding时延敏感类,优先级依次为:实时语音业务类:QChat、VoIP、VT媒体控制信令类:SIP,RTCP实时视频业务类:VT的图像实时交互游戏类:实时游戏AF:AssuredForwarding流类,有不同的带宽要求,对时延不敏感但可控例如,StreamingVideo,HTTP,BCMCSBestEffort尽力转发类例如,Email,FTP中国电信广东公司综合部广州研究院EVDOInter-UserQoS(用户间)金/银/铜用户:调度权重不同;峰值限速不同;VIP用户:保障接入;保障签约速率;专线用户的速率可以不受网络负荷的影响。不同QoS等级的用户的调度权重、最高峰值速率都可以配置。峰值速率为用户的开户属性,在PDSN-AAA中存储BE业务的峰值带宽。金牌用户最高速率≥银牌用户最高速率≥铜牌用户最高速率;约为4:2:1的关系。在地面链路方面:BSC根据AAA配置的等级用户峰值速率信息,通过流量整形进行速率限制,保证单位时间内下发给用户的速率不超过峰值速率。中国电信广东公司综合部广州研究院EV-DO网络中三种常见的QoS业务:Q-Chat业务视频VT业务VoIP业务QoS机制的目的,是在保证用户享受到希望体验的业务的同时,也能够保证网络资源和无线资源的最有效利用。中国电信广东公司综合部广州研究院目录一、QoS基本概念二、QoS的体系架构及QOS的实现三、Q-Chat业务介绍及QoS实现机制四、指标体系-QoS业务指标五、Q-Chat业务优化案例中国电信广东公司综合部广州研究院EV-DORev.A对QoS的支持为支持QoS,系统在物理层,MAC层,以及更高层都进行了改进.前向链路增加了低速率:4.8K、9.6K、19.2K,利于对时延敏感的小包传送.前向多用户可同时发送,减少等待时间,即MUP多用户包功能.处于近似DRC的无线环境下的多个用户。RLP和MAC层支持对多流的分类.反向链路采用子分组发送,降低平均发送时延,MAC层采用T2P可有效减小对时延敏感的业务的时延和抖动.为了提升切换速度,新增了反向DSC信道,避免切换引起的业务中断和时延.增强的RLP支持灵活QoS.中国电信广东公司综合部广州研究院多服务连接的概念EV-DO提供的是链路层的服务,为实现链路层QOS需要多条不同的逻辑链路以承载不同的QOS数据,从而为不同类别的数据提供不同的服务。在EV-DO,这种逻辑链路称为服务连接,它由两端组成A10连接+RLP流。AN根据AT请求的Profile-ID,决定是否创建相应的服务连接,并配置相应的参数,包括:RLP流参数、RTCMAC流、功率控制、前向调度、传输参数DSCP等。中国电信广东公司综合部广州研究院基本概念多流指一个用户实例可以同时具有多条链路流的功能(对应多个RLP实例),每个链路流具有各自的QoS属性,一条链路可以承载一个或多个上层业务流,并且为所承载的业务流提供QoS保障DPA缺省分组应用协议(DefaultPacketApplication)。Rev0版本。MFPA多流分组应用协议(Multi-FlowPacketApplication)。MFPA是对缺省分组应用协议-DPA的功能增强。RevA版本EMPA增强多流分组应用协议(EnhancedMulti-FlowPacketApplication)。EMPA是对MFPA的功能增强。RevA版本MMPA多链路多流分组应用协议(Muti-LinkMulti-FlowPacketApplication)。MMPA是支持多链路的MFPA。RevB版本中国电信广东公司综合部广州研究院多流分组应用MFPA协议组用来支持单用户的多个业务.每个业务可以有多个RLP流,每个RLP流可以单独控制,以支持不同业务QoS要求,保障时延敏感业务流的实时传输需求.多流分组应用协议包括:1.无线链路协议RLP2.位置更新协议LUP3.流控制协议FCP。状态转换。4.信令传输数据协议DOSP.短数据包通过信令传输。每条上层字节流由一个RLP流承载,每条RLP流用一个RLPID来标识.每条RLP流可以根据需要协商设置各自QoS属性.中国电信广东公司综合部广州研究院无线链路协议RLP简介原理:基于NAK的否定重传机制,提供一套错误检测和重传机制。接收端检测到传输过程中有数据丢失,通过NAK消息请求发送端对丢失的数据进行重传,由接收端完成数据的排序.作用:否定应答保证分组数据在高误码的无线链路上获得高速可靠地传输,尽可能减少上层数据的丢失和重传,从而提高上层数据的传输效率和吞吐量.中国电信广东公司综合部广州研究院无线链路协议RLP简介-DORLP的发送过程1、发送方维护一个22比特的变量V(S),记录下一个将要发送字节序号。2、每发送一个RLP数据包后,根据发送的数据净荷长度,对Vs进行更新。3、发送方维护一个TRLPFlush定时器,在每次发送RLP包后启动;如果该定时器超时,则发送一个至少包含序列号为V(S)-1的字节的RLP包。4、发送后的数据将缓存一段时间,以便重传。5、发送方在收到NAK时,如果请求重传的数据在缓冲区中还存在,则封装成RLP包重新发送;如果已不存在,则忽略这条NAK消息。6、如果收到的NAK中请求重传的字节序号大于和等于V(S),则启动RLP的复位。中国电信广东公司综合部广州研究院无线链路协议RLP简介-DORLP的接收过程接收方维护两个变量V(N)、V(R)。V(R)记录期望收到的下一个字节的序号。V(N)记录第一个丢失字节的序号。中国电信广东公司综合部广州研究院FCP流控制协议控制MFPA的打开和关闭状态,保障AT/AN的状态同步中国电信广东公司综合部广州研究院DOSP:基于信令的数据传输协议当会话处于休眠状态时,如果AT或AN有少量数据需要发送给对方,它们可以采用DOSP协议,将数据通过信令消息发送过去。DOSP协议,属于空中接口的应用层。AT或AN可以将一个高层分组封装在一条DOS消息中发送给对方。DOSP适合较小的高层分组数据包,最大包长不超过154bytes中国电信广东公司综合部广州研究院端到端End-to-EndQoS体系框架中国电信广东公司综合部广州研究院端到端End-to-EndQoS体系框架端到端应用服务的QoS,首先被映射到IPQOS。IPQoS实现首先是将IPQoS要求逐级往下映射,逐段进行分解的过程!IP网通过不同DSCP映射QoS优先级在不同的QoS业务层次之间,存在QoS参数的映射和传递。PCF和PDSN间,建立多条A10链路承载QoSBSS和AT间,建立多条RLP流承载QoS中国电信广东公司综合部广州研究院链路层服务在空口,引入多IP流和多RLP流的概念,定义了相应的QOS请求机制;在RAN,重点解决了多个IP流、RLP流、A8和A10连接情况下的映射关系。在PDSN,为解决每个IP流的QoS的资源申请,提出了业务流模块TFT,QoSProfile等概念,规定了基于IP流的资源申请流程;在AAA,为区别不同用户的QoS等级,存储每个用户的QoSProfile在核心网,是采用DSCP技术来保障业务的QoS的。中国电信广东公司综合部广州研究院R-P接口R-P接口通过主业务实例和辅助业务实例来协商业务的QoS参数属性。系统为每个业务实例都分配资源,其中主业务实例在业务连接初始建立时创建,缺省的QoS配置为BE类业务;辅助业务实例用于协商高于BE类的QoS属性。中国电信广东公司综合部广州研究院端到端End-to-EndQoS实现分解功能ATAN/PCFPDSNAAAIMS参数Requested_QoSSubscriberQoSProfileRequested_QoSGranted_QoS业务策略SubscriberQoSProfileGranted_QoSSubscriberQoSProfileGranted_QoS业务策略(PCRF)业务层签约信息(AS,CSCF)操作发送QoS请求配合QoS协商QoS授权QoS分解映射QoS协商QoS激活及具体实现(空口QoS和地面链路QoS实现)业务策略执行流量整形/监管优先级调度保存用户签约信息,实际QoS保证信息下发业务策略SIP/SDP处理注:SubscriberQoSProfile包括用户等级,最大BE业务聚合带宽,授权的ProfileID,最高的优先等级等属性中国电信广东公司综合部广州研究院EVDO的QoS实现架构(以QChat业务为例)中国电信广东公司综合部广州研究院RLP:流的QoS定义不同的应用业务流有不同的传输要求.每个应用业务流用一个FlowProfileID(简称为ProfileID)来标识,每个特定的FlowProfileID值都对应着一种特定的业务及其所有相关的空中接口参数及其传输质量要求.标准业务的FlowProfileID配置表如下:3GPP2C.R1001-EVer1.0FlowProfileID业务FlowProfileID业务0-255GenericDataService1024-1279TextService256-511SpeechServi
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