| 标题 | 基于业务的QoS策略的研究 |
| 范文 | 彭树铁 摘 要： 通过近几年的发展，运营商借助移动智能管道开展了差异化QoS服务，目前QoS的策略仅针对用户进行分级，并在无线侧对VIP用户进行资源倾斜，在开展这些业务的同时也暴露了一些问题。就此提出一种新的QoS策略（E?QoS），在业务的维度上进行差异化控制，测试证明E?QoS有利于资源的有效利用，更能保证用户的感知。 关键词： QoS； E?QoS； 业务维度； 差异化控制 中图分类号： TN92?34 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2015）11?0031?03 Research on business type based QoS strategy PENG Shu?tie （Jiangmen Branch Office， Guangdong Limited Company， China Mobile Communications Corporation， Jiangmen 529000， China） Abstract： In recent years， mobile telecom carriers carry out differentiation QoS services with mobile intelligent pipeline. The QoS strategy is used to grade only for the users， and resource tilting is proceeded to VIP users in the wireless side. Since some problems are exposed while the carriers carry out the business， a new QoS strategy called E?QoS is proposed， in which differentiation control is implemented in business dimensionality. Test results prove that E?QoS is helpful to utilize resources effectively and guarantees the user′s perception. Keywords： QoS； E?QoS； business dimensionality； differentiation control 0 引 言 管道（PCC）是以运营商移动网络为基础，在不同网络层面部署相应的技术方案，将现有移动网络打造成可视、可管和可经营的智能型网络。直接效果是：可提高网络运营效率，提升用户体验，吸引用户入网，促进盈利多元化。间接效果是：可增强用户黏性，增强与OTT竞合手段，促进基础通信业务竞争力进一步提升。 本文提出一种根据业务类型定制的QoS服务（E?QoS），在不影响业务体验的前提下，有效控制OTT等小流量业务对无线资源的浪费，达到提高用户感知的目的。 1 目前在用的QoS算法 1.1 PCC架构 PCC智能管道技术是3GPP定义的标准化网络演进架构，在核心网侧增加了PCRF（策略和计费规则功能）和PCEF（策略和计费执行功能）设备，实现业务流量识别、差异化服务质量、差异化计费，以提供统一的策略控制执行为最终演进目标。 1.2 目前QoS算法 目前QoS算法主要是根据用户的优先级进行流量、业务的控制。 流量控制：在核心网、接入网实施控制；限制某些用户的流量，为其他用户或业务预留更多的资源；可根据闲忙时制定流控策略；主要QoS参数为最大下行速率MBR。 用户优先级控制：由核心网反馈参数，主要在无线网实施控制；根据用户优先级分配资源，闲时不受影响，拥塞时无线调度数据块有所差异。 1.3 目前QoS算法的缺点 目前QoS策略仅能根据用户属性进行用户优先级的控制，不利于资源的有效利用及市场的推广。当VIP用户使用QQ等小流量业务，而普通用户使用的是下载等大流量业务时，由于QoS策略将分配较多的资源给该VIP用户，导致普通用户的速率下降，感知劣化。而对VIP用户而言，其使用的是小流量业务，大量资源处于闲置状态，不利于资源的有效利用。 2 E?QoS算法 E?QoS是基于PCC架构的EQoS无线资源管理策略，细则如下： （1） GGSN接收SAPC下发的预定义业务规则； （2） GGSN识别出业务类型（QQ），基于识别结果匹配SAPC下发的预定义规则，将预定义规则定义参数，添加到IP报文的GTP_U头中的扩展字段中； （3） GGSN将修改的数据报文下发给SGSN，SGSN解析出GTP_U报文头中的SCI业务参数，将参数添加到下发数据包的BSSGP报文头的扩展字段中； （4） BSC收到SGSN下发数据报文，基于BSSGP扩展字段的SCI，相应调整无线资源优先级调度处理； （5） BSC通过引入以下参数DLDELAYLPS，ULDELAYLPS，USFLIMITLPS 及TFILIMITLPS，并针对不同优先级对不同TBF的无线资源采用不同的调度机，达到区分用户/业务优先权的目的。 2.1 基于业务类型的差异化调度策略 在资源调度方面，当系统引入E?QoS后，在[T7～T12]的时间段内，在同一个PDCH上调度用户时，不再是各个用户平均分配调度时间，而是对于低优先级业务，如对于QQ等业务减少调度时间，从而使得普通用户的用户体验得到保障甚至加强，如图1所示。 2.2 基于业务类型的差异化资源预留策略 针对低优先级业务设立新的上下行TBF释放延时参数DLDELAYLPS 和 ULDELAYLPS，通过参数调整可以让低优先级业务的TBF减少上下行延时，节省网络侧TFI和USF资源的使用。 按目前的3GPP规范，每个PSET上最多支持32个TFI，每个PDCH上最多支持7个USF；当提高PDCH效率后，每个PSET或者PDCH上累计的TBF数也会相应增多，这时就有可能会出现TFI 或者USF的资源紧张。 引入E?QoS 功能后，普通业务仍然享受上下行TBF延迟释放带来的减小数据业务时延的好处，而以QQ为代表的低优先级业务，则通过该功能引入新的参数（DLDELAYLPS 和 ULDELAYLPS）设定和普通业务不同的TBF延迟释放时间，让TBF在传完数据以后尽快释放，其释放延迟时间比普通用户要短，从而在网络侧节省TFI和USF资源。 3 E?QoS功能性测试 在搭建好平台后（BSC、GGSN补丁升级及核心网策略定义），在测试微蜂窝搭建理想无线测试环境，进行E?QoS功能性验证测试： （1） BSS R12/G10； （2） SGSN R8/10B； （3） GGSN R5/10B； （4） OSS RC7/10 EU03； （5） 核心网侧新硬件：SAPC （PCRF）； （6） 微蜂窝：爱立信RBS2308。 3.1 E?QoS使高优先级业务获得更多的无线带宽 测试方法：对两种业务的QoS调度时间权重进行不同设置，选取一个微蜂窝，保证只有测试终端占用，对比其所占带宽比例是否与所设权重比例相同。 测试步骤如下： （1） 选择穿透损耗大、封闭的房间，搭建测试微蜂窝； （2） 在此微蜂窝小区中，设置FPDCH=4&ODPDCHLIMIT=0以保证测试业务占用相同PDCH信道，分别对QoS等级做如下设置：QoSTHP1=FTP，QoSTHP3=5；QoSTHP1=10，QoSTHP3=5； （3） 使用两台测试手机，同时接入微蜂窝，进行不同业务浏览或下载； （4） 提取GMLOG进行处理，分析验证不同业务调度权重及带宽与所设参数权重相符。 测试过程如下： （1） 用两台手机同时接入微蜂窝，一个进行FTP下载，下载开始后另外一台手机进行金曲下载。当两项业务的权重相同时（QoSTHP1=QoSTHP3=5），资源调度是均等的，速率都在14 Kb/s左右； （2） 设置FTP下载、金曲下载两项业务的权重比为1[∶]2（QoSTHP1[∶]QoSTHP3=1[∶]2）。用两台测试手机，同时接入微蜂窝，其中一台手机先开始FTP下载（QoSTHP3=5），10 s后另外一台手机进行金曲下载（QoSTHP1=10）。上半部分进行FTP下载，下半部分是金曲下载，在只有FTP下载时，速率为27 Kb/s左右，当开始金曲下载时，FTP的速率降为9 Kb/s左右，金曲下载的速率为18 Kb/s左右，其速率比例与设置的THP配置权重比1[∶]2相同。 结果：两种业务速率比例与所设权重比例相关。 3.2 E?QoS使高优先级业务的释放时延更长 测试方法：根据PCU内部信令获取TBF延时释放时间。 测试步骤如下： （1） 选择穿透损耗大、封闭的房间，搭建测试微蜂窝； （2） 在此微蜂窝小区中，设置FPDCH=4&ODPDCHLIMIT=0以减少其他用户干扰，QoSTHP1=10（非必要），QoSTHP3=5（非必要）； （3） 对比现网DLDELAY（1 800）及ULDELAY（1 000）参数设置值，设置DLDELAYLPS与ULDELAYLPS为相对较低及中等值，验证TBF释放时延； （4） 提取GMLOG进行处理，分析验证不同级别业务的用户TBF释放时延。 测试过程：分别设置DLDELAYLPS与ULDELAYLPS的值为 （100，100），（300，200），（600，400），（1 200，800）。 通过GMLOG统计得出QQ业务和其他业务的TBF释放时延如表1所示。 从表1得出，TBF释放时延均与参数设置相符（计算多出的20 ms左右时间为系统默认的TBF释放等待Timer），新增参数能够正常作用。 结果：对于QQ业务可设置单独的延时释放时间，而其他业务不受新的参数设置的影响。 3.3 E?QoS使系统为高优先级业务预留更多的资源 测试方法：对不同业务的QoS调度时间权重进行不同设置，选取一个微蜂窝，保证只有测试终端占用，对比其所占带宽比例是否与所设权重比例相同。 测试步骤如下： （1） 选择穿透损耗大、封闭的房间，搭建测试微蜂窝； （2） 此微蜂窝小区中，设置FPDCH=8，TBFDLLIMIT=10，ODPDCHLIMIT=0，QoS等级设置如下： QoSTHP1=QoSTHP3=5；QoSTHP1=10，QoSTHP3=3； （3） 用几台手机，同时接入微蜂窝，分别进行不同的业务，观察不同业务的资源预留权重。 测试过程如下： （1） 一部手机进行金曲下载，另外三部做FTP下载，对应PSET196上的金曲下载与FTP下载的预留权重都为5，与设置的QoSTHP1与QoSTHP3的值对应，PDCH资源也是平均占用； （2） 一台手机进行金曲下载，另外三台手机进行FTP下载，金曲下载与FTP下载预留权重比为10[∶]3，金曲下载独占PDCH资源，而3个FTP业务共占4条PDCH信道； 对应PSET 77上的金曲下载的下行TBF ID3185的预留权重为100，其他三个FTP下载预留权重为30，与设置的QoSTHP1与QoSTHP3的值对应，三个FTP下载复用相同的4个PDCH而金曲下载单独占用4个PDCH资源，测试结果表明，在建立TBF预留信道时，不同业务的预留结果与QoS等级设置相符。 结果：资源预留权重与所设QoS权重比例相关。 4 结 语 移动网络是运营商能够完全掌握的资源，且是任何移动互联网业务必经的基础管道。通过PCC系统，一方面确保移动智能管道建设，另一方面通过上述系统的协同来保证业务流程穿透，增强运营商在移动互联网时代的竞争力。基于业务的QoS策略可以用单独的参数来控制低优先级业务的上行及下行TBF释放时延以及资源权重，可以有效提高无线资源的利用率。 参考文献 [1] 亚信公司.3GPP PCC[EB/OL].[2011?05?28].http：//www.asiainfo?linkage.com.cn. 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