5G QoS控制原理专题详解(11)-QoS Flow映射DRB的判别标准

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上一篇在文末提出了一个问题:QoS Flow到DRB映射规则的生成标准是什么,也就是什么情况下NG-RAN(gNB)决定为某个QoS Flow创建新的DRB来传输用户数据,就像我们在QoS Flow Binding章节介绍的那样:SMF可以根据5QI和ARP来判断是否需要创建新的QoS Flow,NG-RAN同样面临这个问题。

之前,在规范中一直没有查到响应的介绍,今天又扩大范围查了查,在3GPP规范确实没有查到,于是查了查基站的产品文档,发现了一些相关介绍,整理一下供大家参考。\

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上一小节介绍了QoS FLow到DRB的配置方法,一共有两种方法:一种是UE自行推导的,即:Reflective mapping;另一种是通过RRC信令显式发送给UE的映射规则。不管用哪种方法创建映射规则,终归是要有创建新映射方法的标准,也就是满足什么样的标准NG-RAN需要创建新的DRB用于发送数据。本小节介绍的就是这部分细节内容。目前在3GPP规范中没找查到相应的标准定义,创建DRB的标准和各厂家的设备实现强相关。下面介绍的仅作为加深理解这部分知识的示例。

根据3.1.1 QoS基础概念章节的介绍可以知道,5G中使用5QI来标识某种类型的业务,如:IMS信令、视频、是否是GBR类型业务、或者是否需要高实时保障等等,4G中使用QCI来标识业务类型。5QI和QCI标识的意义基本是一致的,只是5QI和QCI包含的属性(资源类型、PDB等)不一样。

SMF下发给NG-RAN的QoS Profile会携带QoS Flow的5QI信息,这样,NG-RAN就可以使用5QI来判别常用业务的QoS保障级别。那么对于使用动态5QI的处理方法,不同的设备实现有不同的方法,比如:可以粗略根据5G QoS characteristics将动态5QI映射到标准5QI上,作为判断是否创建DRB的标准,但是这种映射规则需要人工在gNB上配置,自由度很大。gNB在实现时对于标准5QI可以在gNB中代码直接写死判别标准,动态5QI的情况下多是可以支持自定义配置的,这样运营商可以根据自己的需求决定无线承载DRB的QoS保障级别。

下面示例gNB的判别标准,仅供参考:

1.    如果QoS Flow所对应的业务是GBR类型或Non-GBR类型中5QI值为5(IMS信令)或69(时延敏感型信令)的业务,gNodeB会将每个QoS Flow单独映射到DRB上(即:这些DRB对应的5QI相同,但DRB ID不同)。如下图所示,对于5QI值均为5的两个QFI0和QFI1(即:同一种业务类型的两条不同QoS Flow),其将分别映射到DRB ID1和DRB ID2对应的承载上,但这两个DRB的5QI均为5。

2.    如果QoS Flow所对应的业务是Non-GBR类型且5QI值不为5和69的业务:

-    当RRC信令中的sdap-HeaderDL信元或sdap-HeaderUL信元配置为absent时,也就是SDAP层不存在sdap-HeaderDL或者sdap-HeaderUL,gNodeB会将每个QoS Flow单独映射到DRB上(这些DRB的5QI是相同的,但DRB ID不同),如下图所示。在该场景下(相当于SDAP层不参加用户面数据处理),gNB这样映射的原因可以我们在上一篇的小结中已经进行了介绍。

-     当RRC信令中的sdap-HeaderDL信元和sdap-HeaderUL信元均配置为present时,gNodeB会将同一种业务的多个QoS Flow同时映射到同一个DRB上。如下图所示,对于5QI值均为6的两个QFI2和QFI3(即同一种业务类型的两条不同QoS Flow),其将映射到一个DRB ID3对应的承载上。

QoS Flow映射到DRB的示意图如下:

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gNB根据不同厂家的实现可以由不同的优化方式,比如不管是否启用了Reflective QoS,手机都可以使用reflecting mapping进行上行QoS Flow到DRB的映射。