6. Tổng quan tài liệu nghiên cứu
1.2.6. Chất lượng dịch vụ và các kênh mang EPS Bearers
Trong nhiều trường hợp, các UE có thể thực hiện rất nhiều ứng dụng đồng thời vào bất cứ thời điểm nào. Mỗi dịch vụ lại đòi hỏi một yêu cầu riêng về chất lượng dịch vụ. Ví dụ một UE có thể thực hiện một cuộc gọi VoiP trong lúc đang lướt Web hay dowload một file. VoiP, Video Conference có yêu cầu rất nghiêm ngặt về QoS về các tiêu chí thời gian trễ, và biến thiên trễ, trong khi đó các dịch vụ lướt web, dowload file lại đòi hỏi nghiêm ngặt hơn về tỉ lệ rớt gói. Để có thể đáp ứng tốt các yêu cầu khác nhau về QoS, các kênh mang (bearer) khác nhau được thiết lập trong mạng EPS (Evolved Packet System), mỗi kênh mang nhằm phù hợp hơn với một đòi hỏi chuyên biệt về QoS.
Một cách phổ biến, kênh mang có thể được phân chia thành 2 lớp chính, dựa trên bản chất tự nhiên của QoS mà chúng cung cấp:
- Kênh mang GBR (Minimum guaranteed bit rate_ Đảm bảo tốc độ bit tối thiểu): sử dụng cho dịch vụ Voip, Video Conference. Giá trị tối thiểu GBR được gán với việc chiếm giữ liên tục tài nguyên vô tuyến của mạng (bởi hàm chức năng điều khiển truy nhập trong eNode B). Tốc độ truy nhập cao hơn giá trị GBR vẫn được cho phép trong trường hợp tài nguyên mạng có đủ. Trong các trường hợp đó, tham số MBR (Maximum Bit rate_Tốc độ bit tối đa) có thể cài đặt cho kênh mang, để đặt mức giới hạn trên cho băng thông.
- Kênh mang Non- GBR: Không đảm bảo bất cứ tốc độ bit nào. Cơ chế này thường được dùng cho các ứng dụng như lướt Web, truyền File, vv..vv. Với các kênh mang này, không chiếm giữ tài nguyên băng thông lâu dài nào.
Trong mạng truy nhập, trách nhiệm của eNode B là đảm bảo chất lượng QoS cần thiết cho các kênh mang trên giao diện vô tuyến. Mỗi kênh mang được gán với một QCI (Quality Class Indentification) và một mức ưu tiên ARP (Allocation and Retention Priority_Cấp độ ưu tiên giữ tài nguyên). Mỗi
QCI được đặc trưng bởi mức độ ưu tiên, độ dự trữ trễ, và mức độ mất gói tin cho phép. Nhãn QCI cho kênh mang xác định cách nó (EPS bearer) được xử lý trong eNode B. Chỉ có 12 cấp độ QCI được chuẩn hóa, vì thế, các nhà cung cấp có thể dựa vào đó để đưa các dịch vụ đặc trưng và cung cấp các cách hành xử tương ứng, bao gồm cả việc quản lý hàng đợi, điều kiện, chính sách chiến lược.
Điều này cũng đảm bảo rằng các nhà khai thác mạng LTE có thể mong đợi việc quản lý hành vi lưu lượng trong mạng mà khgông cần quan tâm đến nhà sản xuất, chế tạo eNode B. Bảng 1.4 cung cấp các chuẩn QCI và đặc tính của nó.
Bảng 1.4 Chuẩn QCI và các đặc tính của kênh mang [19]
Tính ưu tiên và dự trữ trễ (trong một số trường hợp, có thêm tham số tỉ lệ mất gói cho phép) từ nhãn QCI sẽ xác định cấu hình mode RLC, và việc lập lịch trong lớp MAC xử lý các gói tin được gửi trên kênh mang. Ví dụ, một gói tin với mức độ ưu tiên cao hơn, sẽ được mong đợi lập lịch trước các gói tin có độ ưu tiến thấp hơn. Đối với các kênh mang với tỉ lệ mất gói cho phép thấp, Mode AM sẽ được dùng bên trong lớp giao thức RLC để đảm bảo rằng các gói tin được chuyển giao thành công trên giao diện vô tuyến.
Chỉ số ARP của kênh mang được dùng cho việc điều khiển việc thiết lập và cho phép cuộc gọi, có nghĩa là sẽ quyết định việc kênh mang yêu cầu sẽ được chấp thuận thiết lập trong điều kiện có nghẽn vô tuyến. Nó cũng điều chỉnh mức ưu tiên của các kênh mang dùng cho việc tạo quyền trước đối với một yêu cầu cấp phát kênh mang mới. Một khi được thiết lập thành công, một ARP kênh mang sẽ không còn bị ảnh hưởng bởi bất cứ việc xử lý các gói tin ngang cấp kênh mang (ví dụ việc điều khiển lập lịch, tốc độ bit).
Hình 1.11 Cấu hình kênh mang và QoS trong mạng truy nhập của LTE [19]
Như thế phương pháp QoS trong LTE dựa trên phân lớp dịch vụ sẽ trở nên đơn giản hơn nhiều. Nó cho phép kênh mang được ánh xạ tới một số lượng giới hạn các lớp dịch vụ riêng biệt tương ứng với các thông số thiết lập kênh mang, hạn chế số lượng thông tin QoS cần phải truyền qua báo hiệu. Việc đảm bảo QoS như thế này cần phải được kết hợp thực hiện bởi các thành phần kênh mang (vô tuyến, S1 và S5/S8) kết hợp thành kênh mang EPS. Các thông tin QoS cho mỗi kênh mang EPS là QCI (nhận dạng lớp dịch vụ), ARP, GBR và MBR.