BÁO cáo môn học báo HIỆU và điều KHIỂN kết nối đề tài lát cắt mạng, qos và chức năng mạng lõi 5g

BỘ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG KHOA VIỄN THƠNG I —^D^Q^S— BÁO CÁO MÔN HỌC BÁO HIỆU VÀ ĐIỀU KHIỂN KẾT NỐI ĐỀ TÀI Lát căt mạng, QoS chức mạng lõi 5G Giảng viên: TS Hồng Trọng Minh Nhóm 17: 19.Trần Văn Đô B18DCVT102 28.Kim Ngọc Hùng B18DCVT182 43.Nguyễn Phương Nam B18DCVT302 64.ĐỖ Ngọc Anh Tú B18DCVT336 Hà Nội, năm 2021 Nhóm 17 Lát cắt mạng, QoS chức mạng lõi 5G Mục lục Phân chia công việc Các thuật ngữ viết tắt Danh sách hình vẽ Lời Mở Đầu Phần 1: Chức mạng lõi 5G 1.1 Yêu cầu mạng lõi 1.2 Mơ hình kết nối .9 1.3 Kiến trúc chức mạng lõi .10 1.4 Đường hầm IP .12 1.5 Phiên PDU 14 1.6 Kết luận 18 Phần : QoS khả QoS .19 2.1 Khả QoS .19 2.2 Khung kiến trúc QoS 22 2.3 Mặt phẳng điều khiển 22 2.4 Phân loại, đánh dấu vàphân biệt QoS 23 2.5 Kiến trúc QoS 3GPP 24 2.6 Tham số QoS 25 2.7 Đặc điểm QoS .27 2.8 Ánh xạ 5QI chuẩn hốtới đặc tính QoS 30 Nhóm 17 Phần : Lát cắt mạng Lát cắt mạng, QoS chức mạng lõi 5G 32 Nhóm 17 Lát cắt mạng, QoS chức mạng lõi 5G Phần : Lát cắt mạng 32 3.1 Khái niệm 32 3.2 Yêu cầu lát cắt mạng .33 3.3 Cách xác định lựa chọn lát cắt mạng 34 3.4 Mầu lát cắt chung 37 3.5 Kết Luận .38 Tài liệu tham khảo 39 Lời cảm ơn 40 Nhóm 17 Lát cắt mạng, QoS chức mạng lõi 5G Nhóm 17 Lát cắt mạng, QoS chức mạng lõi 5G r J A ~ • Ấ ÀÀ LÀ Các thuật ngữ viêt tăt À ARP: Allocation and retention priority Ưu tiên phân bỏ giữ chân AN: Access network Truy cập mạng CN: Core network Mạng Lõi HPLM: home public land mobile network Mạng di động mặt đất gia đình IMT-2020 Mạng có độ trễ cực thấp độ tin cậy cực cao MDCV: Maximum data burst volume Khối lượng cụm liệu tối đa NFV: Network Function Virtualization Ảo hóa chức mạng NSSF: Network slice selection function Chức lựa chọn lát mạng GBR: Guaranteed bit rate Tốc độ bit đảm bảo PDU: Protocol data unit Đơn vị liệu giao thức PER: Packet error rate Tỷ lệ lỗi gói P-NEST: Private NEST NEST riêng QoS ( Quality of Service ) Chất lượng dịch vụ RQA: Reílective QoS attribute Thuộc tính QoS phản xạ Nhóm 17 RAN ( Radio Access Network ) Lát cắt mạng, QoS chức mạng lõi 5G Mạng truy cập vơ tuyến Nhóm 17 Lát cắt mạng, QoS chức mạng lõi 5G SMF: Session management function Quản lý phiên SLA ( Sevice Level Agreement ) Thỏa thuận mức độ dịch vụ SDR: Software defined networking Phần mềm xác định mạng S-NEST: Standardized NEST NEST chuẩn hóa SST: Slice/service type Loại lát/dịch vụ SD: Slice differentiator Công cụ phân biệt lát cắt UDM: Uniíied data management: Quản lý liệu thống UPF: User plane function Chức mặt phẳng người dùng UE: User equipment Thiết bị người dùng VPLMN: Visited public land mobile Truy cập mạng di động mặt đất network 5QI: 5G QoS identiíier Nhận dạng 5G QoS Danh sách hình vẽ Hình 1.1: Các chế độ kết nối cho thiết bị Hình 1.2: Kiến trúc hệ thống 5G khơng chuyển vùng Hình 1.3: CN tunnels AN tunnels Hình 1.4 Mơ hình kết nối phiên PDU Hình 1.5: Luồng QoS chạy phiên PDU 10 Hình 2.1: Khả QoS Cấp cao Mạng IMT-2020 12 Hình 2.2: Khung kiến trúc để hỗ trợ QoS 14 Các nguyên tắc phân loại, đánh dấu mặt phẳng người dùng khác biệt 5G Hình 2.4: Kiến trúc QoS 3GPP 16 Hình 3.1: Các lát mạng 5G triển khai sở hạ tầng 23 Hình 3.2: Các chức mạng hỗ trợ việc cắt mạng 25 • Các thơng số 5G QoS dành riêng cho mạng truy cập có dây: Có tham số bổ sung áp dụng cho mạng truy cập có dây Lưu ý tốc độ bit dịng đảm bảo (GFBR) tốc độ bit dòng tối đa (MFBR) áp dụng cho dòng GBR Tốc độ bit tối đa tổng hợp phiên tốc độ bit tối đa tổng hợp UE áp dụng cho luồng GBR 2.7 Đặc điểm QoS Mỗi 5QI liên kết với tập hợp giá trị đặc điểm mô tả việc xử lý chuyển tiếp gói mà luồng QoS nhận từ cạnh UE UPF Các đặc điểm sau liên kết với quy trình QoS: Loại tài nguyên: Có ba loại tài nguyên: GBR, GBR có độ trễ tới hạn khơng phải GBR Cả hai loại GBR thường ủy quyền theo yêu cầu, địi hỏi sách động kiểm sốt tính phí Các định nghĩa PDB (ngân sách trễ gói) PER (tỷ lệ lỗi gói) khác loại tài nguyên GBR GBR có độ trễ tới hạn, MDBV (khối lượng liệu tối đa) áp dụng cho loại tài nguyên GBR trễ tới hạn Luồng QoS khơng phải GBR ủy quyền trước thơng qua sách tĩnh kiểm sốt sạc Mức độ ưu tiên: Đặc điểm mức độ ưu tiên việc lập lịch tài nguyên luồng QoS có đặc điểm sau: • • • • Giá trị số thấp tương ứng với mức độ ưu tiên cao Mức độ ưu tiên sử dụng để phân biệt luồng QoS UE sử dụng để phân biệt luồng QoS từ UE khác Khi có tắc nghẽn mà tất yêu cầu QoS đáp ứng cho nhiều luồng QoS, mức ưu tiên sử dụng để chọn luồng QoS mà yêu cầu QoS ưu tiên để luồng QoS có giá trị mức ưu tiên n ưu tiên luồng QoS có giá trị mức ưu tiên cao (n+1, n+2, ) Trong trường hợp khơng có tắc nghẽn, mức ưu tiên sử dụng để xác định phân phối tài nguyên luồng QoS Ngoài ra, lập lịch ưu tiên luồng • QoS dựa tham số khác (ví dụ: loại tài ngun, điều kiện vơ tuyến) để tối ưu hóa hiệu suất ứng dụng dung lượng mạng • Mọi 5QI tiêu chuẩn hóa liên kết với giá trị mặc định cho mức độ ưu tiên, định TS 23.501 • Mức độ ưu tiên đượcbáo hiệu với 5QI tiêu chuẩn hóa tới AN nhận, sử dụng thay giá trị mặc định • Mức độ ưu tiên đượcbáo hiệu với 5QI cấu hình trước tới • AN • giá trị nhận, được định cấu hình trước sử dụng thay • Ngân sách trễ gói (PDB): Đặc tính này, xác định giới hạn cho thời gian mà gói bị trì hỗn UE UPF, có đặc điểm sau: • Đối với số 5QI, giá trị PDB giống UL DL • Trong trường hợp truy cập 3GPP, PDB sử dụng để hỗ trợ cấu hình chức lớp liên kết lập lịch (ví dụ: thiết lập trọng số ưu tiên lập lịch) • • Đối với luồng GBR QoS sử dụng loại tài nguyên có độ trễ tới hạn, gói bị trễ PDB tính bị cụm liệu không vượt MDBV khoảng thời gian PDB luồng QoS không vượt GFBR Đối với luồng GBR QoS với loại tài nguyên GBR khơng vượt q GFBR, 98% gói khơng gặp phải độ trễ vượt PDB 5QI • • • Các dịch vụ sử dụng luồng GBR QoS gửi với tốc độ nhỏ GFBR nói chung giả định việc giảm gói liên quan đến tắc nghẽn không xảy Các dịch vụ sử dụng luồng QoS GBR nên chuẩn bị sẵn sàng để gặp phải cố chậm trễ gói liên quan đến tắc nghẽn Trong tình chưa kiểm tra, 98% gói khơng gặp độ trễ vượt PDB 5QI PDB cho loại tài nguyên GBR GBR biểu thị "cận mềm" theo nghĩa gói "đã hết hạn" (ví dụ: lớp liên kết SDU vượt PDB) không cần phải bị loại bỏ không thêm vào PER Đối với loại tài nguyên GBR độ trễ tới hạn, gói bị trễ PDB thêm vào PER bị loại bỏ phân phối tùy thuộc vào định cục • Tỷ lệ lỗi gói (PER): Đặc điểm xác định cận cho tốc độ PDU (ví dụ: gói IP) xử lý người gửi giao thức lớp liên kết không người nhận tương ứng phân phối thành công đến lớp Tương tự, PER xác định giới hạn cho tỷ lệ tổn thất gói khơng liên quan đến tắc nghẽn Đối với luồng GBR QoS có loại tài nguyên GBR tới hạn trễ, gói bị trễ PDB tính bị đưa vào PER trừ cụm liệu vượt MDBV khoảng thời gian PDB luồng QoS vượt GFBR • Cửa sổ trung bình: Đặc điểm thể khoảng thời gian mà GFBR MFBR tính tốn (ví dụ: RAN, UPF UE) Do đó, tốc độ bit tính B/W, B số bit truyền cửa sổ có kích thước W giây • • Mỗi luồng GBR QoS liên kết với cửa sổ trung bình • Mọi 5QI chuẩn hóa (của GBR GBR độ trễ tới hạn) liên kết với giá trị mặc định cho cửa sổ trung bình • Cửa sổ trung bình báo hiệu với 5QI chuẩn hóa tới (R)AN UPF, nhận, sử dụng thay giá trị mặc định • Cửa sổ trung bình báo hiệu với 5QI cấu hình sẵn tới (R)AN, nhận, sử dụng thay giá trị cấu hình sẵn • Khối lượng cụm liệu tối đa (MDBV): Đặc điểm biểu thị lượng liệu lớn mà 5G-AN yêu cầu để phân phát khoảng thời gian 5G-AN PDB (tức phần 5G-AN PDB) Mỗi luồng GBR QoS độ trễ tới hạn liên kết với MDBV Mọi 5QI chuẩn hóa GBR độ trễ tới hạn liên kết với giá trị mặc định cho MDBV MDBV báo hiệu với 5QI chuẩn hóa cho (R)AN nhận, sử dụng thay giá trị mặc định MDBV báo hiệu với 5QI định cấu hình sẵn cho (R)AN, nhận, sử dụng thay giá trị định cấu hình sẵn 2.8 Ánh xạ 5QI chuẩn hố tới đặc tính QoS • 5ỌÍ • esource R • ype T • Detautĩ • Priority • Level • 20 • • 40 • • Deiay Packet • • Budqet • 100 ms Error • (11.13) • 150 ms • (11.13) • 50 ms • 30 • • Packet • De ỉauit • D • Example Services • Conversational Yũice • Conversational Vi deo eĩautt Maximum • Data Burst A veraging Rate Vo/ume (2) • 10T2 • A N/ • ■K-; • A N/ • 00 ms 20 • ■K-; • A N/ • 00 ms 20 Wĩndow • 00 ms 20 (Live Streaming) • Real Time Ganing V2X messages (see T5 23.287) • (11.13) E eđricìty distributio- mediiMĩi voltage, Process • • 50 • • 65 • 300 ms • (11.13) • 75 ms • (7.B) • 100 ms (9 • • 66 • (