eps承載是什么意思
eps承載是什么意思
EPS具有的意義我們了解清楚，順便搞清楚承載的概念。下面是學(xué)習啦小編給大家整理的eps承載是什么意思，供大家參閱!
eps承載是什么意思
由于EPS的接入網(wǎng)結(jié)構(gòu)更加扁平化，即由UMTS的RNC和NodeB兩個節(jié)點簡化到只有eNode B一個節(jié)點，從而在QoS的結(jié)構(gòu)上也有所變化。演進系統(tǒng)的QoS結(jié)構(gòu)相比UMTS進行了簡化。同時由于希望更好地實現(xiàn)“永遠在線”，在QoS中 也引入了默認承載等新概念。
EPS的QoS在核心網(wǎng)主要為將IPQoS映射到承載的QoS等級指示(QoSClass ldentifier，QCl)上;在接入網(wǎng)主要是將S1接口上傳輸?shù)腝CI對應(yīng)到eNodeB應(yīng)執(zhí)行的QCI特征(QCICharacteristics)上。
EPS承載指為在UE和PDN之間提供某種特性的QoS傳輸保證，分為默認承載和專用承載。
默認承載：一種滿足默認QoS的數(shù)據(jù)和信令的用戶承載。默認承載可簡單地理解為一種提供盡力而為IP連接的承載，隨著PDN鏈接的建立而建立，隨著PDN的鏈接的拆除而銷毀。為用戶提供永久在線的IP傳輸服務(wù)。
專用承載：專用承載是在PDN鏈接建立的基礎(chǔ)上建立的，是為了提供某種特定的QoS傳輸需求而建立的(默認承載無法滿足的)。一般情況下專用承載的QoS比默認承載的QoS要求高。專用承載在UE關(guān)聯(lián)了一個UL業(yè)務(wù)流模板(TrafficFlowTemplate，TFT)，在PDN GW關(guān)聯(lián)了一個DLTFT，TFT中包含業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的過濾器，而這些過濾器只能匹配符合某些準則的分組。
GBR/Non-GBR承載：與保證比特速率(Guaranteed Bit Rate，GBR)承載相關(guān)的專用網(wǎng)絡(luò)資源，在承載建立或修改過程中通過例如eNode B的接納控制等功能永久分配給某個承載。這個承載在比特速率上要求能夠保證不變。否則，不能保證一個承載的速率不變，則是一個 Non-GBR承載。
對同一用戶同一鏈接而言，專用承載可以是GBR承載，也可以是Non-GBR承載。而默認承載只能是Non-GBR承載。專用承載和默認承載共享一條PDN鏈接(UE地址和PDN地址)，也就是說，專用承載承載一定是在默認承載建立的基礎(chǔ)上建立的，二者必須綁定。
一個EPS承載是UE和PDN GW間的一或多個業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流(Service Data Flow，SDF)的邏輯聚合。在EPC/E-UTRAN中，承載級別的QoS控制是以EPS承載為單位進行的。即映射到同一個EPS承載的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流，將受到同樣的分組轉(zhuǎn)發(fā)處理(如調(diào)度策略、排隊管理策略、速率調(diào)整策略、RLC配置等)。如果想對兩個SDF提供不同的承載級QoS，則這兩個SDF需要分別建立不同的EPS承載。
在一個PDN鏈接中，只有一個默認承載，但可以有多個專用承載。一般來說，一個用戶最多建立11個承載。
每當UE請求一個新的業(yè)務(wù)時， S-GW/PDN GW將從PCRF收到PCC規(guī)則，其中包括業(yè)務(wù)所要求的QoS。如果默認承載不能提供所要求的QoS時，則需要另外的承載服務(wù)，即建立專用承載以提供服務(wù)。
MME/S-GW從PCEF收到需要傳輸?shù)亩说蕉藰I(yè)務(wù)的詳細內(nèi)容，并可將具有同樣業(yè)務(wù)級別 (TrafficClass)的端到端業(yè)務(wù)組合到一起，對這些業(yè)務(wù)級別產(chǎn)生一個聚合的QoS描述(至少包括比特速率)。每個SAE，承載業(yè)務(wù)都會給eNodeB傳送一個相應(yīng)的QoS描述。當一個端到端業(yè)務(wù)正在啟動、終止或修改時，MME/UPE接收到相關(guān)的信息，則更新聚合的QoS描述并將它轉(zhuǎn)發(fā)給eNodeB。
LTE和MME/S-GW一樣，都執(zhí)行端到端業(yè)務(wù)IP流到SAE承載服務(wù)的映射。
為了能夠區(qū)分屬于不同SAE承載服務(wù)的分組，eNodeB和MME/S-GW需知道對一個SAE承載的聚合QoS描述。eNodeB使用這個聚合QoS描述對下行進行調(diào)度、對上行進行管轄; MME/S-GW用這個聚合QoS描述對上行和下行進行管轄。
在下行方向，eNodeB根據(jù)SAE承載業(yè)務(wù)的聚合QoS描述處理IP分組。在上行方向， eNodeB依據(jù)承載業(yè)務(wù)的聚合QoS描述管轄每個IP分組。
EPS承載的用處
與3G不同，EPS中只有數(shù)據(jù)(PS域)業(yè)務(wù)，用戶與網(wǎng)絡(luò)間必須先建立 EPS承載(Bearer) 之后，才能在承載之上使用各種數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)(如IMS語音業(yè)務(wù)、上網(wǎng)業(yè)務(wù)、FTP、游戲。。。)。每種數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)流，稱為一個業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流SDF，它可以用一個IP五元組來表示(IP包中的源、目的IP地址、源、目的端口、協(xié)議(如TCP、UDP等),IP地址可以支持模糊匹配) ，這個五元組即TFT過濾器。
EPS完全支持IP協(xié)議，而IP是無連接的，為了讓EPS數(shù)據(jù)包在EPS核心網(wǎng)(eNB、SGW、PGW)內(nèi)進行QOS管理和控制，EEPS承載在移動網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部動態(tài)建立了一條“半固定連接”或“邏輯電路”。EPS Bearer存在于UE和PDN GW之間，貫穿了整個移動網(wǎng)絡(luò)。它完全取代了3GPP 為2G、3G定義了PDP Context概念。
EPS承載是QoS控制的基本粒度， EPS承載可以視為一個或多個業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流SDF的邏輯聚合體(即：多個業(yè)務(wù)流可以使用一個承載，即 聚合在一個承載上)，即相同承載上的所有數(shù)據(jù)流將獲得相同的QoS保障或承載級別的轉(zhuǎn)發(fā)處理，即：映射到相同EPS承載的SDF們必須具有相同的QCI和ARP，如：調(diào)度策略、緩沖隊列管理策略、鏈路層RLC配置等。 不同的QoS保障需要不同類型的EPS承載來提供。如果兩個SDF需要不同的承載級QOS處理，則需要為每個SDF建立一個單獨的EPS承載。
業(yè)務(wù)流與承載的對應(yīng)關(guān)系
EPS業(yè)務(wù)流模板(TFT：traffic flow template)。一個TFT會包括多個包過濾器(packet filter，也稱 分組過濾器)，其中分為 上行業(yè)務(wù)流模板(UL TFT) 與 下行業(yè)務(wù)流模板(DL TFT) ，UL TFT 是TFT中的上行包過濾器集合，DL TFT 是TFT中的下行包過濾器集合。 過濾器的主要內(nèi)容是一個IP五元組(源地址\目的地址\源端口\目的端口\IP之上的應(yīng)用層協(xié)議號)。(注：過濾器中也可以加入 TOS 信息，過濾器中某些字段可以省略，比如可以控制不比較端口)
TFT過濾器實際上是業(yè)務(wù)流的描述信息，TFT過濾器 在UE與PGW上使用，UE\PGW匹配業(yè)務(wù)流與過濾器的過程就是用 每條業(yè)務(wù)流 的五元組檢查是否符合過濾器。
PGW上，過濾器對 PGW 收到的下行IP數(shù)據(jù)包進行分類，PGW用以得到 各個業(yè)務(wù)流。UE上對于上行IP數(shù)據(jù)包也作此處理。
每個專有EPS承載會關(guān)聯(lián)到一個TFT。默認承載可以不關(guān)聯(lián)TFT.
在建立承載、更新承載的過程結(jié)束后，PGW得到每個承載的DL TFT，UE得到每個承載的UL TFT。 可以通過設(shè)置某些業(yè)務(wù)流相關(guān)的包過濾器的優(yōu)先次序值低于專有承載的包過濾器的優(yōu)先次序值的方式，強制這些業(yè)務(wù)流在缺省承載上傳輸。
對于PGW，如果業(yè)務(wù)流沒有匹配上任何DL TFT過濾器，而此時默認承載又沒有關(guān)聯(lián)TFT，則這個業(yè)務(wù)流會映射到默認承載上。否則這個業(yè)務(wù)流的數(shù)據(jù)包會丟棄掉。UE對于上行業(yè)務(wù)流也作類似處理。
UE使用UL TFT將上行方向的業(yè)務(wù)映射到一個EPS承載，可以讓多個業(yè)務(wù)流(分別對應(yīng)一個包過濾器)聚合到一個EPS承載上。
PGW( PCEF(GTP-based S5/S8)或者BBERF(PMIP-based S5/S8) )使用DL TFT將下行方向業(yè)務(wù)映射到一個EPS承載。 PGW的這個功能屬于 業(yè)務(wù)流綁定到承載 的功能?？梢宰尪鄠€業(yè)務(wù)流(分別對應(yīng)一個包過濾器)聚合到一個EPS承載上。
在UE與eNB之間，EPS承載的物理傳輸通道是 無線承載RB。EPS承載會一一映射到無線承載上.
在PGW與SGW之間，EPS承載的下層傳輸通道是PGW與SGW之間的S5/S8接口(GTP隧道)，稱為S5/S8 Bearer( S5/S8承載 )。
所以：
- UE創(chuàng)建業(yè)務(wù)流集合和上行無線承載之間的映射關(guān)系，并且保存上行包過濾器和無線承載之間的映射關(guān)系。
- P-GW創(chuàng)建業(yè)務(wù)流集合和下行S5/S8承載之間的映射關(guān)系，并且保存下行包過濾器和S5/S8承載之間的映射關(guān)系。
- eNodeB創(chuàng)建并保存無線承載和S1承載之間的一一映射關(guān)系：eNB與UE之間是無線承載。而eNB與SGW之間是S1承載(它用來傳輸 EPS承載 的數(shù)據(jù))。
- S-GW創(chuàng)建并保存S1承載和S5/S8承載之間的一一映射關(guān)系：SGW與PGW之間是S5/S8承載。
另外，還有一個E-RAB概念，它等于一個S1承載和一個對應(yīng)的無線承載。
總之，在整個EPS承載的路徑上，UE與各網(wǎng)元有如下映射關(guān)系處理：
UE處理：UL-TFT -> RB-ID
eNB處理：RB-ID <-> S1-TEID
SGW處理：S1-TEID <-> S5/S8 TEID
PGW處理：DL-TFT -> S5/S8 TEID
DSCP標記
對于DiffServ體系，IPv4報文頭部的ToS字段被用作DiffServ字段DSCP，每個DSCP值對應(yīng)了一種PHB(表示一種數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)行為，即數(shù)據(jù)包調(diào)度的策略)。
QOS標記(或DSCP映射、DSCP標記)功能，就是把EPS承載的QOS映射到IP QOS上，使EPS核心網(wǎng)傳輸層節(jié)點(路由器、SGW\PGW)可以按 DiffServ 體系進行QOS控制。
PGW可以支持 承載級DSCP標記 功能(把QCI映射到DSCP頭)。PGW也完全具有 業(yè)務(wù)級DSCP標記 功能(指按 用戶的業(yè)務(wù)流 來置DSCP頭，這意味著QOS控制的粒度細化到 業(yè)務(wù)
流 )。(PCC架構(gòu)規(guī)定：基于SDF粒度的業(yè)務(wù)級別QoS控制是可選操作 )
SGW可以支持承載級DSCP標記，避免去做按TFT匹配業(yè)務(wù)流的工作。
eNB對于上行與下行數(shù)據(jù)流，只是按無線RB與S1接口GTP隧道的映射進行透傳，不解析其中的IP包。(eNB空口最上層是PDCP協(xié)議，直接映射到S1接口的GTP隧道上)。
所以：eNB、SGW的QOS控制完全是按 EPS承載的粒度 來進行調(diào)度。而PGW不但支持承載級別的QOS調(diào)度，還可以支持業(yè)務(wù)流粒度的QOS調(diào)度。
圖：EPS用戶面協(xié)議棧
為了保證用戶數(shù)據(jù)包在移動核心網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)上都按照同樣的QOS策略來進行轉(zhuǎn)發(fā)，SGW、PGW不但要修改GTP下層IP頭(外層IP頭)的DSCP值，也要修改GTP上層(內(nèi)層IP頭)的DSCP值。
以PGW為例，對于上行數(shù)據(jù)流，PGW從GTP隧道中取出數(shù)據(jù)包后，取出外層IP頭的DSCP\TOS值，寫入內(nèi)層IP頭。然后整個內(nèi)層IP數(shù)據(jù)包發(fā)給互聯(lián)網(wǎng)。對于下行數(shù)據(jù)流，PGW將QCI映射到外層與內(nèi)層的IP頭的DSCP\TOS值。
EPS承載業(yè)務(wù)架構(gòu)
EPS ( Evolved Packet System)演進分組系統(tǒng)，EPS系統(tǒng)中QoS控制的基本顆粒度是EPS承載，相同的EPS承載上的數(shù)據(jù)流享受相同的QoS保障。
在EPS承載的業(yè)務(wù)架構(gòu)體系中，端到端的業(yè)務(wù)可以分解為EPS承載和外部承載兩部分。
其中EPS承載可以繼續(xù)分解為無線承載、S1承載和S5/S8承載。
基本概念
3GPP在2004年底經(jīng)過認真討論后決定的在3G頻段采用之前為B3G或4G發(fā)展的技術(shù)，以便于占有寬帶無線接入市場，并制訂了長期演進計劃(LTE)。除了對無線接入網(wǎng)演進的研究，3GPP還要研究系統(tǒng)架構(gòu)方面的演進，并將其定義為SAE(系統(tǒng)架構(gòu)演進)。因此整個計劃按照結(jié)構(gòu)劃分為兩個部分：無線側(cè)(即LTE)和網(wǎng)絡(luò)側(cè)(SAE)。3GPPLTE在接入網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)方面，考慮到最終將要實現(xiàn)所有業(yè)務(wù)通過分組域傳輸，如何保證各種分組業(yè)務(wù)、特別是實時性要求較高的分組業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量，原有的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)已無法滿足要求，所以需要進行調(diào)整與演進。
無線側(cè)的工作目標主要包括以下幾個方面：頻譜利用率、用戶吞吐量、時延上的性能提高;無線網(wǎng)絡(luò)簡化;對基于分組的業(yè)務(wù)MBMS及IMS等的有效支持。
網(wǎng)絡(luò)側(cè)的工作目標主要包括以下幾個方面：時延、容量、吞吐量的性能提高;核心網(wǎng)簡化;基于IP業(yè)務(wù)和服務(wù)的優(yōu)化;對非3GPP接入技術(shù)的支持和切換的簡化。
系統(tǒng)架構(gòu)
EPS的系統(tǒng)架構(gòu)由以下幾部分組成：
l對于3GPP接入，EPS=UE+3GPP接入+EPC，其中，3GPP接入部分包括了E-UTRAN(EvolvedUniversalTerrestrialRadioAccessNetwork，進的通用陸地無線接入網(wǎng)絡(luò))，關(guān)于E-UTRAN的介紹，請參見本章術(shù)語“E-UTRAN”。
l對于非3GPP接入，分為非3GPP可信接入網(wǎng)和非可信接入網(wǎng)。非3GPP可信接入網(wǎng)是指CDMA2000HRPD(HighRatePacketData，高速分組數(shù)據(jù))等的其他移動網(wǎng)絡(luò)。非3GPP不可信接入網(wǎng)的架構(gòu)概念是從最初Release6規(guī)范定義的WLAN(WirelessLocalAreaNetwork，無線局域網(wǎng))互通概念繼承來的。對于非3GPP接入，EPS=UE+非3GPP接入+EPC。
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