Tải của cell đƣợc mạng giám sát liên tục và đƣa ra các chỉ số nghẽn tải. Một số thông tin theo dõi là việc sử dụng khối tài nguyên vật lý cho dịch vụ GBR, tỷ lệ hài lòng chất lƣợng QoS cho các dịch vụ GBR, tổng công suất và khoảng không ... Dựa trên chỉ số nghẽn và kiểu dịch vụ yêu cầu, nguyên tắc điều khiển truy nhập vào xác định xem khi nào đồng ý hoặc từ chối truy nhập vào với dịch vụ mới. Chức năng quyền ƣu tiên cho phép eNodeB trục xuất dịch vụ đã truy nhập vào cell để dành chỗ cho dịch vụ có mức ƣu tiên cao hơn.
Khi một UE yêu cầu tạo một tín hiệu tham chiếu SRB, eNodeB kiểm tra xem khi nào đủ tài nguyên kênh PUCCH cho báo hiệu UE trong đƣờng lên hay là không. Nếu tài nguyên kênh PUCCH không giới hạn, yêu cầu báo hiệu vô tuyến luôn đƣợc chấp nhận.
Truy nhập dịch vụ Non-GBR: Việc truy nhập vào của dịch vụ non-GBR dựa trên số kênh vô tuyến hiện tại đƣợc sử dụng cho dịch vụ non-GBR trong cell, chứ không phải theo đánh giá tỉ lệ hài lòng QoS. Nếu số kênh vô tuyến đƣợc sử dụng cho dịch vụ non-GBR sau khi truy nhập vào nhỏ hơn giá trị lớn nhất đƣợc phép, dịch vụ non-GBR có thể truy cập vào cell. Nếu kích hoạt quyền chiếm trƣớc trong cell, dịch vụ non-GBR đƣợc cấu hình “trigger pre-emption” có thể chiếm trƣớc một dịch vụ non-GBR với quyền ƣu tiên thấp hơn mà đƣợc cấu hình “pre-emptable”. Báo hiệu cho dịch vụ IMS và cuộc gọi khẩn cấp không bao giờ bị chiếm trƣớc. Tất cả dịch vụ “pre-emptable” với giá trị ARP cao hơn dịch vụ mới đƣợc sắp xếp theo giá trị ARP. Sau đó, dịch vụ đƣợc sắp xếp đầu tiên sẽ chiếm kênh trƣớc. Điều chú ý quan trọng là giá trị QCI của mỗi dịch vụ không đƣợc xem xét khi quyết dịnh truy cập vào của dịnh cụ non-GBR, chỉ giá trị ARP đƣợc áp dụng.
Truy nhập vào của dịch vụ GBR: Quyết định truy nhập vào của một dịch vụ GBR rất phức tạp vì một khi đã đƣợc truy nhập, tốc độ dữ liệu phải đƣợc thỏa mãn.
Tóm lại, tham số ARP là một tham số quan trọng để kiểm soát truy cập vào và chặn trƣớc dịch vụ. Giá trị QCI chỉ đƣợc xem xét quyết định nếu một dịch vụ GBR mới đƣợc truy nhập vào.
- Điều khiển truy cập vào dựa trên tài nguyên truyền tải: Để đảm bảo chất lƣợng truyền dẫn của các dịch vụ đang sử dụng và tăng tỉ lệ cấp phép thành
đƣợc sử dụng cho các loại dịch vụ khác nhau. Ở đây các dịch vụ ƣu tiên cao là các dịch vụ chuyển giao. Các dịch vụ không chuyển giao là các dịch vụ thƣờng, đƣợc phân chia thành các dịch vụ vàng, bạc, đồng trên đƣờng uplink và downlink. Ngoài ra, một giới hạn trên phải đƣợc thiết lập cho các dịch vụ GBR để đảm bảo là các dịch vụ non-GBR có thể đạt đƣợc tài nguyên. NodeB có thể thực hiện điều khiển cấp phép truyền tải trên nhóm tài nguyên truyền tải hoặc các cổng vật lý. Khi một dịch vụ mới đƣợc tạo ra, eNodeB nhận từ MME một số thông tin báo hiệu về tham số QoS của dịch vụ này nhƣ địa chỉ S-GW IP, QCI và ARP. Với các thông tin này, eNodeB tính toán các ngƣỡng cho phép theo mức tải truyền tải hiện tại. Dựa trên giá trị đƣợc lựa chọn cho tham số RATECFGTYPE, eNodeB áp dụng một trong những phƣơng thức điều khiển cấp phép cho mạng truyền tải nhƣ sau:
Cấp phép dựa trên đơn tốc: Cấp phép này xử lý những nhận dạng đầu tiên nếu dịch vụ mới là một dịch vụ GBR hoặc 1 dịch vụ non- GBR. Sau đó các ngƣỡng cấp phép khác nhau đƣợc xem xét. Đối với dịch vụ GBR, nếu tài nguyên GBR có sẵn và tổng tải truyền tải (tải hiện tại và tải dịch vụ mới) là thấp hơn ngƣỡng xác định, dịch vụ này đƣợc cho phép. Mặt khác, đối với các dịch vụ non-GBR thì có các mức ngƣỡng khác nhau cho các dạng thuê bao (vàng, bạc, đồng). Nếu yêu cầu dịch vụ đến từ một chuyển giao, mức ngƣỡng cao hơn đƣợc áp dụng nhằm đảm bảo tỉ lệ cấp phép thành công cao hơn. Nếu quyền ƣu tiên đƣợc kích hoạt, một dịch vụ mới có thể kích hoạt quyền ƣu tiên mà bị lỗi không đƣợc cấp phép ban đầu, có thể dành quyền với các dịch vụ “có thể giành quyền ƣu tiên” khác. Các cuộc gọi khẩn cấp có thể chiếm bất kỳ dịch vụ nào khác, thậm chí cả những cuộc gọi đƣợc cấu hình “không thể giành quyền ƣu tiên”. Nếu một dịch vụ GBR không truy cập cell vì không có tài nguyên GBR sẵn sàng, một dịch vụ GBR sẽ đƣợc ƣu tiên. Nếu một dịch vụ GBR hoặc non-GBR không truy cập cell vì bất kỳ lý do nào khác, nó có thể chiếm bất kỳ dịch vụ nào dựa theo giá trị ARP: tất cả các dịch vụ với giá trị ARP cao hơn các dịch vụ mới đƣợc sắp xếp. Khi hai dịch vụ có cùng giá trị ARP, cái nào có nhiều tài
nguyên truyền tải hơn sẽ đƣợc xếp trƣớc. Và dịch vụ đó sẽ đƣợc chiếm trƣớc.
Cấp phép dựa trên đa tốc: Quá trình cấp phép này phức tạp hơn vì nó thực hiện với những tham số khác để quyết định dịch vụ nào đƣợc chọn. Đầu tiên, tốc độ thông tin cam kết (CIR) và tốc độ thông tin đỉnh (PIR) đƣợc thiết lập. Thông số đầu tiên là tốc độ cam kết mà eNodeB có thể gửi tới mạng truyền tải dƣới các điều kiện bình thƣờng. Thông số sau là tốc độ đỉnh mà eNodeB có thể gửi tới mạng truyền tải. Theo logic, tốc độ thông tin cam kết không thể lớn hơn tốc độ thông tin đỉnh, và cả hai phải bằng hoặc thấp hơn dung lƣợng mạng truyền tải cực đại. Các dịch vụ đƣợc nhóm thành 2 loại: dịch vụ điều khiển luồng, là các dịch vụ truyền dữ liệu không theo thời gian thực (QCI từ 5 tới 9) và OM FTP, và các dịch vụ không điều khiển luồng, là các dịch vụ dữ liệu khác, báo hiệu, vận hành khai thác. Nếu dịch vụ mới để đƣợc cho phép là dịch vụ điều khiển luồng, dịch vụ này sẽ đƣợc cấp phép nếu tổng tải truyền tải trên băng thông PIR thấp hơn một ngƣỡng xác định. Mức ngƣỡng này là khác nhau đối với các dịch vụ incoming vàng, bạc, đồng. Mặt khác, nếu dịch vụ mới này là dịch vụ không điều khiển luồng, giá trị tốc độ thông tin cam kết thay vì tốc độ thông tin đỉnh đƣợc xem xét vì dịch vụ mới có yêu cầu tốc độ chặt chẽ. Nếu dịch vụ mới là một dịch vụ GBR, mức độ sẵn sàng của tài nguyên GBR cần đƣợc kiểm tra. Cuối cùng, đối với các dịch vụ GBR và non- GBR, tổng tải truyền tải phải đƣợc kiểm tra tốc độ thông tin đỉnh. Nếu việc quyền ƣu tiên đƣợc kích hoạt, thủ tục giành quyền ƣu tiên tƣơng tự nhƣ trong phần cấp phép dựa trên đơn tốc, nhƣng nếu việc cấp phép không thành công do tốc độ thông tin cam kết thiếu, dịch vụ mới này sẽ ƣu tiên một dịch vụ không điều khiển luồng.
3.4.2.2.Điều khiển khi có nghẽn
Điều khiển xử lý khi nghẽn do thiếu tài nguyên vô tuyến hoặc tài nguyên truyền tải. Nghẽn có thể đƣợc ngăn chặn trong các trƣờng hợp nếu điều khiển cấp phép đƣợc thực hiện. Tuy nhiên, nghẽn có thể xảy ra trong những trƣờng hợp sau
Các dịch vụ này chuyển hƣớng và tốc độ của các dịch vụ thay đổi đáng kể. Trong trƣờng hợp này, sự biến đổi của lƣợng dữ liệu ảnh hƣởng rõ đến tải cell.
Các điều kiện vô tuyến thay đổi do thuê bao di chuyển. Trong trƣờng hợp này, dịch vụ tƣơng tự cùng tốc độ có thể yêu cầu các tài nguyên vô tuyến khác nhau (nhƣ là PRBs và công suất) tại các điểm thời gian khác nhau, do đó nghẽn có thể tăng lên trong giao diện vô tuyến.
Trong 2 trƣờng hợp trên, tải cell thay đổi và chất lƣợng các dịch vụ đƣợc cấp phép bị ảnh hƣởng, thậm chí khi số lƣợng ngƣời dùng hoặc dịch vụ trong cell không thay đổi. Do đó giải thuật điều khiển nghẽn đƣợc đƣa ra để giải quyết nghẽn có thể xảy ra.
- Điều khiển nghẽn trên giao diện vô tuyến: Những thay đổi trong giao diện vô tuyến, các dịch vụ dữ liệu và đinh vị UE có thể dẫn đến thay đổi trong tài nguyên chiếm dụng và tải cell. Khi tải cell tăng tới mức độ nhất định, cell sẽ bị nghẽn. Để giải quyết vấn đề này, điều khiển nghẽn đƣợc đƣa ra để kiểm soát tải cell, đảm bảo tốc độ thỏa mãn QoS tổng thể và độ ổn định hệ thống. Điều khiển nghẽn đƣợc kích hoạt trong đƣờng xuống và đƣờng lên tƣơng ứng với tham số điều khiển. Dựa trên tốc độ thỏa mãn QoS, cách sử dụng PRB và công suất phát đƣờng xuống, cell sẽ xác định là nghẽn và giải thuật điều khiển nghẽn đƣợc áp dụng. Tất cả các yêu cầu dịch vụ mới bị từ chối. Khi dịch vụ bị từ chối là dịch vụ duy nhất của một thuê bao, eNodeB sẽ cố chuyển thuê bao này sang tần số khác hoặc sang mạng 2G/3G.
- Điều khiển nghẽn trong mạng truyền tải: Nhƣ trong giao diện vô tuyến, những biến đổi không báo trƣớc trong việc cung cấp dịch vụ có thể dẫn đến nghẽn trong mạng truyền tải. Ngoài ra, để không giới hạn việc truy cập, trong giao diện S1 việc đăng ký truyền tải quá mức đƣợc áp dụng: tốc độ tổ hợp của tất cả các dịch vụ cấp phép lớn hơn tổng dung lƣợng truyền tải. Điều này có nghĩa là nghẽn truyền tải có khả năng tăng lên. Để giám sát chất lƣợng mạng truyền tải, eNodeB và S-GW sẽ có bộ giám sát chất lƣợng IP (IPPM). Điều này dựa trên việc truyền đều đặn các gói nhỏ tới
các đầu cuối khác và nó gửi lại cá tham số đo nhƣ jitter hoặc tỉ lệ gói lỗi. eNodeB áp dụng các chiến lƣợc khác nhau để chống nghẽn.
Giới hạn lƣu lƣợng: nhằm hạn chế lƣu lƣợng ra và giảm tỉ lệ gói lỗi khi mạng bị nghẽn tránh các cụm từ 1 kết nối. Kết quả là các gói dữ liệu có thể đƣợc gửi đi với tốc độ đều. Giới hạn lƣu lƣợng đƣợc kích hoạt thông qua chuyển mạch tốc độ dữ liệu cực đại và cam kết sau khi giới hạn phải đƣợc xác định.
Phân bổ chờ: Kỹ thuật này đảm bảo là các dịch vụ không điều khiển luồng đƣợc phân bổ một cách ƣu tiên cho truyền dẫn tới mạng truyền tải. Các dịch vụ của một truy cập QCI xác định luôn luôn cùng một hàng, việc phân bổ truyền tải dựa trên các giá trị QCI.
Giải thuật áp suất ngƣợc: nhằm hạn chế tốc độ phát của các dịch vụ không phải thời gian thực để ngăn chặn nghẽn và đạt đƣợc phân loại dịch vụ. Khi dữ liệu lƣu trong bộ đệm vƣợt quá một mức ngƣỡng nghẽn.
Kết Luận: Quản lý chất lƣợng QoS và hiệu năng trong mạng vô tuyến
LTE là một nhiệm vụ phức tạp, nó ảnh hƣởng trực tiếp đến trải nghiệm của khách hàng. Mặc dù quản lý QoS trong hệ thống LTE đƣợc thực hiện trong nhiều phần mạng tử khác nhau. Đây là một thành phần quan trọng trong quản lý QoS vì nó điều khiển giao diện vô tuyến, giao diện này là kết nối hạn chế nhất trong hệ thống mạng LTE.