Để quản lý hiệu quả QoS và hiệu năng trong mạng LTE, ta xem xét cấu trúc hệ thống LTE nhƣ hình dƣới đây:
Hình 3.1. Cấu trúc các phần tử và giao diện chính trong mạng LTE [3]
Phần mạng lõi (EPC) đƣợc chia thành các phần tử nằm trong mặt phẳng điều khiển (gồm MME, HSS, PCRF) và mặt phẳng ngƣời sử dụng (gồm S-GW và P-GW). Theo chiều ngƣợc lại, phần mạng vô tuyến đƣợc tinh giảm còn 1 phần tử duy nhất là eNodeB, nó quản lý cả mặt phẳng điều khiển và mặt phẳng ngƣời sử dụng.
Việc quản lý chất lƣợng QoS và hiệu năng trong hệ thống LTE có thể đƣợc liệt kê nhƣ sau:
- Một UE khi yêu cầu dịch vụ mới và tham số QoS cơ bản đƣợc phân bổ bởi hệ thống MME theo thông tin đăng ký thuê bao đã đƣợc cài đặt trong hệ thống HSS. Sau đó, QoS từ mạng IP chuyển tới phần vô tuyến đƣợc quản lý bởi P-GW theo quy tắc động đƣợc đƣa ra bởi phần tử quản lý chính sách và tính cƣớc PCRF.
- Tuy nhiên, phần lớn công việc quản lý chất lƣợng QoS và hiệu năng đƣợc thực hiện bởi các eNodeB vì nó đƣợc toàn quyền điều khiển hầu hết các liên kết hạn chế trong mạng nhƣ giao diện vô tuyến Uu.
eNodeB cố gắng sử dụng tối đa hóa hiệu quả phổ trải tần vô tuyến cho
SAE Control plane User plane Operator's IP Service SGi Rx UE S-GW P-GW PCRF Gx S5 MME HSS S1-U S11 S6a LTE S1-MME LTE -Uu X2 S1-U S1-MME eNodeB eNodeB Gxc
cả hai điều khiển cho phép vào và điều khiển nghẽn trong giao diện vô tuyến và trong mạng truyền tải để đảm bảo QoS của các dịch vụ ở mức chấp nhận đƣợc khi xảy ra trƣờng hợp nghẽn. Tất cả những chức năng này đƣợc mô tả trong các đánh giá về tham số của hệ thống LTE.
3.2. Các tham số QoS trong mạng LTE
Trong hệ thống mạng LTE, đơn vị cơ bản để quản lý QoS là một kênh EPS chuyên chở, ví dụ nhƣ đƣờng hầm logic để vận chuyển gói dữ liệu từ UE tới P-GW và ngƣợc lại. Các quyền quản lý chất lƣợng QoS tƣơng tự đƣợc áp dụng cho luồng dịch vụ trên cùng EPS chuyên chở. Các quyền bao gồm quyền lập kế hoạch, quyền chuyên chở vô tuyến. Các kênh EPS chuyên chở khác nhau đƣợc tạo ra để cung cấp các quyền quản lý QoS cho các dịch vụ khác nhau. Tham số QoS quan trọng nhất của một kênh EPS chuyên chở là: