通用移動通信系統(tǒng)的QoS體系結(jié)構(gòu)概論

姜輝 楊洪生 2002/11/11

  目前,關(guān)于第三代移動通信系統(tǒng)(3G)的研究開發(fā)工作正在全球范圍加速進行。對于這樣一個全球范圍內(nèi)提供綜合業(yè)務支持的移動通信系統(tǒng),其業(yè)務服務質(zhì)量(QoS)保證體系的研究是非常關(guān)鍵的問題。歐洲電信標準學會(European Telecommunications Standards Institute, ETSI)提出的通用移動通信系統(tǒng)(Universal Mobile Telecommunication System, UMTS),是目前全球范圍幾個最具有代表性的3G方案之一。本文將對該系統(tǒng)的QoS體系結(jié)構(gòu)進行概要性探討。

  UMTS定義QoS的原則

  制定QoS控制機制的總體要求包括:

  ● UMTS網(wǎng)絡的 QoS參數(shù)(和參數(shù)映射)不應局限于與其對接的一種或很少幾種外部網(wǎng)絡的QoS參數(shù)定義和控制機制。UMTS的QoS控制機制應當是與外部網(wǎng)絡QoS機制互相獨立的,這種機制能夠在網(wǎng)絡的不同層面提供QoS保證能力。

  ● 所有QoS參數(shù)定義及其組合必須是無二義性的。

  ● QoS控制機制必須支持有效的無線傳輸資源的利用。

  ● QoS參數(shù)定義及其控制機制的制訂必須保證核心網(wǎng)絡和接入網(wǎng)絡可以互相獨立地演進。

  ● 必須保證UMTS網(wǎng)絡自身的可演進性(盡量降低QoS控制機制對未來UMTS網(wǎng)絡引入新技術(shù)的影響)。

  根據(jù)QoS特征,UMTS將接入系統(tǒng)的業(yè)務分為4類,即會話類、流類、交互類和后臺類。區(qū)分4類業(yè)務的主要依據(jù)是不同業(yè)務對時延的敏感程度。

  分層的QoS體系結(jié)構(gòu)

1. UMTS分層體系結(jié)構(gòu)和QoS控制的層間映射/分段保證機制

  對圖1的簡要描述如下:移動用戶(MS)到RAN左側(cè)部分是無線接入網(wǎng)絡的無線用戶接口(Uu),實現(xiàn)了用戶業(yè)務通過空中無線鏈路接入3G網(wǎng)絡的功能,主要包含物理層(采用WCDMA和TD-CDMA技術(shù))、媒體接入層(MAC)、無線鏈路層(RLC);在RAN內(nèi)部通過協(xié)議中繼(Relay)實現(xiàn)無線鏈路和有線鏈路的對接;在RAN和3G服務節(jié)點之間的接口(Iu)是以ATM技術(shù)為支撐的有線接入段協(xié)議,為支持Internet業(yè)務,采用AAL5適配層協(xié)議,物理層(L1)無明確限定具體傳輸方式;在此之上,透過RAN、MS和3G服務節(jié)點之間存在兩個高層連接,即邏輯聯(lián)絡層(LLC)和更為復雜的第三層實體(L3CE),L3CE是一些以Client/Server方式構(gòu)件的軟件實體,實現(xiàn)諸如無線資源管理、呼叫控制、移動管理等網(wǎng)絡級功能;在3G服務節(jié)點內(nèi)部,為實現(xiàn)到Internet網(wǎng)絡的接入,再作一次協(xié)議中繼,這里,第三層實體的信息映射到通用分組無線服務的隧道協(xié)議GTP(GPRS Tunneling Protocol);3G服務訪問點到3G網(wǎng)關(guān)之間的Gn接口存在清晰的、以TCP/IP協(xié)議為主體的五層對應關(guān)系;構(gòu)建在最上層的是移動用戶到3G網(wǎng)關(guān)的UMTS用戶進程,它通過3G網(wǎng)關(guān)進入Internet骨干網(wǎng),最終實現(xiàn)用戶對Internet的訪問。


  通過以上的簡要敘述,可以看出UMTS用戶接入Internet存在一個復雜的多段、多層次的連接過程,與之對應,UMTS的QoS保證體系是一個多段的層間映射/分段保證機制。圖2給出了這一個機制的總體構(gòu)架。


  圖中每層頂端用粗黑水平線表示的是層間服務訪問點,同時也是同層對端業(yè)務QoS保證機制實施的一個對端。自上而下地,在最高層定義UMTS用戶業(yè)務級別的QoS,該QoS由第三層實體和GTP協(xié)議實體的QoS保證機制實現(xiàn);下面第二層被分割為接入網(wǎng)段的承載服務QoS和服務器節(jié)點與網(wǎng)關(guān)節(jié)點間的Gn承載QoS;在接入網(wǎng)段,由LLC完成承載服務QoS到無線接入承載QoS的解釋和映射;處于QoS保證體系最底層的無線接入承載QoS被分割為無線接入段的無線承載QoS(由RLC層機制實現(xiàn))和有線接入段的Iu接口承載QoS(由ATM的AAL5機制實現(xiàn))。在各層和各段上,設置眾多的QoS檢測、控制、參數(shù)解析/映射、接入控制實體,實現(xiàn)全網(wǎng)絡范圍的QoS保證。

2. 要解決的重要技術(shù)問題

  以下幾個問題為UMTS網(wǎng)絡正在考慮的重要問題:

● 支持具體業(yè)務的分類以及各類業(yè)務具體QoS參數(shù)的量化定義;

● 上下層之間QoS參數(shù)的解析和映射規(guī)程;

● 全網(wǎng)絡范圍的資源管理和接入控制機制;

● 支持現(xiàn)有異種網(wǎng)絡之間QoS機制的互操作性。

結(jié)束語

  3G系統(tǒng)是當今世界上先進的通信、計算機技術(shù)的大匯聚。UMTS網(wǎng)絡QoS體系集合了ATM網(wǎng)絡、IP網(wǎng)絡、第二代GSM網(wǎng)絡的QoS機制,因此需要構(gòu)架一個可不斷演進的、能夠?qū)崿F(xiàn)與現(xiàn)存各種網(wǎng)絡互操作的QoS體系結(jié)構(gòu)。隨著實時IP網(wǎng)絡技術(shù)在未來兩年內(nèi)即將成熟并在骨干網(wǎng)上使用,目前UMTS的網(wǎng)絡構(gòu)架也面臨重大的改變:首先在有線接入段使用IP/over SDH,進一步實現(xiàn)無線承載部分高層的IP傳輸,最終實現(xiàn)“全IP”的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)。基于“全IP”的QoS體系結(jié)構(gòu)將是一個看起來更為“單純”的,也更為新穎、更賦挑戰(zhàn)意義的構(gòu)架。

中國通信網(wǎng)(www.c114.net)


相關(guān)鏈接:
點擊撥號 點擊傳真 來話傳真技術(shù) 2005-12-27
分組語音技術(shù)的實現(xiàn)與應用 2004-11-30
校園電話的實現(xiàn)及前景預測 2004-11-30
朗訊科技新一代SONATA話音增強系統(tǒng) 2004-11-30
有線電視網(wǎng)增值業(yè)務方案 2004-11-30

分類信息:     文摘   行業(yè)_移動_解決方案   
鹤庆县| 福鼎市| 韶关市| 正镶白旗| 图木舒克市| 漾濞| 邯郸县| 延吉市| 西充县| 许昌市| 崇文区| 商洛市| 正镶白旗| 来宾市| 揭东县| 开原市| 金华市| 思茅市| 泰安市| 分宜县| 芦山县| 左权县| 前郭尔| 湘西| 卢龙县| 张家界市| 安西县| 蒲江县| 百色市| 独山县| 澳门| 鄂伦春自治旗| 隆回县| 乌苏市| 临桂县| 古交市| 吉木乃县| 营山县| 清流县| 宿州市| 鄯善县|