5.7.1.1 QoS Flow
5G QoS模型基于QoS流。 5G QoS模型支持需要保证流量比特率(GBR QoS流量)的QoS流量和不需要保证流量比特率的QoS流量(非GBR QoS流量)。 5G QoS模型还支持反射QoS(见第5.7.5节)。
QoS流是PDU会话中最精细的QoS区分粒度。 QoS流ID(QFI)用于识别5G系统中的QoS流。 PDU会话内具有相同QFI的用户平面流量接收相同的流量转发处理(例如,调度,准入阈值)。 QFI在N3(和N9)上的封装头中携带,即对e2e分组头没有任何改变。 QFI应用于所有PDU会话类型。 QFI在PDU会话中应是唯一的。 QFI可以动态分配,也可以等于5QI(见第5.7.2.1节)。
在5GS内,QoS流由SMF控制,可以预先配置,或通过PDU会话建立程序(参见TS 23.502 [3],第4.3.2节)或PDU会话修改程序建立(见TS 23.502 [ 3]第4.3.3条。)
任何QoS流的特征是:
在5GS内,需要为PDU会话建立与默认QoS规则相关联的QoS流,并在PDU会话的整个生命周期内保持建立。 该QoS流应该是非GBR QoS流。
注意:上述QoS流程在PDU会话的整个生命周期内为UE提供连接。 可能与EPS的互通促使该QoS流的限制为非GBR类型。
5.7.1.2 QoS Profile
QoS流可以是“GBR”或“非GBR”,具体取决于其QoS配置文件。 QoS流的QoS配置文件包含QoS参数,如下所述(QoS参数的详细信息在第5.7.2节中描述):
对于每个QoS流,QoS配置文件应包括QoS参数:
对于每个非GBR QoS流,QoS配置文件还可以包括QoS参数:
对于每个GBR QoS流,QoS配置文件还应包括QoS参数:
仅在GBR QoS流量的情况下,QoS参数还可以包括:
注意:在本发行版规范中,最大数据包丢失率(UL,DL)仅适用于属于语音媒体的GBR QoS流。
每个QoS配置文件具有一个对应的QoS流标识符(QFI),其不包括在QoS配置文件本身中。
对QoS流动态地使用5QI的使用需要QoS特性的信令。 QoS特性的细节在第5.7.3节中描述。 当标准化的5QI用于QoS流时,可以如第5.7.3节所述发信号通知一些QoS特性。 信令QoS特性包含在QoS配置文件中。
5.7.1.3 Control of QoS Flows
支持以下选项来控制QoS流:
1)对于非GBR QoS流,并且当使用标准化的5QI或预先配置的5QI并且当5QI在QFI的范围内(即,小于64的值)时,5QI值可以用作QoS流的QFI。
(a)应在AN中预先配置默认ARP;
注1:当不需要任何包括PDU会话建立的N1信令或任何N2信令时,上述1a选项旨在用于非3GPP AN(例如,固定AN)场景。
(b)ARP会话和QFI应在PDU会话建立或PDU会话修改时通过N2发送到RAN,并且每当PDU会话的用户平面被激活时使用NG-RAN;
2)对于所有其他情况(包括GBR和非GBR QoS流),应使用动态分配的QFI。 5QI值可以是标准化的,预先配置的或动态分配的。 QoS流配置和QoS流的QFI应在PDU会话建立/修改时通过N2提供给(R)AN,并且每当PDU会话的用户平面被激活时使用NGRAN。
注2:选项1b和2旨在用于3GPP AN。
注3:UE正在漫游时,不能使用预先配置的5QI值。
5.7.1.4 QoS Rules
UE基于QoS规则执行UL用户平面业务的分类和标记,即UL业务与QoS流的关联。 可以向UE明确地提供这些QoS规则(即,使用PDU会话建立/修改过程的显式信令的QoS规则),在UE中预先配置或者通过应用反射QoS来隐式地从UE导出(参见第5.7.5节)。 QoS规则包含相关QoS流的QFI,包过滤集(见第5.7.6节)和优先值(见第5.7.1.9节)。 另外,对于动态分配的QFI,QoS规则和QoS流级别QoS参数(例如,5QI,GFBR,MFBR,平均窗口)基于每个QoS流用信号通知给UE。 明确用信号通知的QoS规则包含QoS规则标识符,该标识符在PDU会话中是唯一的并且由SMF生成。
可以存在与同一QoS流相关联的多于一个QoS规则(即,具有相同的QFI)。
对于每个PDU会话建立,需要将默认QoS规则发送到UE,并且它与QoS流相关联。 对于IP类型PDU会话或以太网类型PDU会话,默认QoS规则是PDU会话的唯一QoS规则,其数据包过滤器集可能包含允许所有UL数据包的数据包过滤器,在这种情况下,最高优先级值应用于QoS规则。
注1:TS 24.501 [47]中描述了允许所有UL流量(也称为匹配滤波器)的默认QoS规则的包过滤器集中的过滤器。
注2:第5.7.1.5节描述了UE如何根据QoS规则中的数据包过滤器集评估UL数据包。
对于非结构化类型PDU会话,默认QoS规则不包含数据包筛选器集,在这种情况下,默认QoS规则定义PDU会话中所有数据包的处理。
只要默认QoS规则不包含数据包过滤器集或包含允许所有UL数据包的数据包过滤器集,不应将反射QoS应用于与默认QoS规则关联的QoS流,并且不应为此QoS流发送RQA。
5.7.1.5 QoS Flow mapping
SMF根据QoS和服务要求执行SDF与QoS流的绑定(如TS 23.503 [45]中所定义)。 SMF为新的QoS流分配QFI,并从PCC规则和PCF提供的其他信息中导出其QoS简档,相应的UPF指令和QoS规则。
适用时,SMF向(R)AN提供以下信息:
SMF向UPF提供以下信息,以实现用户平面流量的分类,带宽实施和标记(详见第5.8节):
对于每个SDF,在适用的情况下,SMF根据以下原则生成明确发信号通知的QoS规则(见第5.7.1.4节)并将其提供给UE:
SMF向UE提供明确发信号通知的QoS规则及其操作(即,添加/修改/删除)。
注1:SMF无法提供或更新预先配置的QoS规则或UE派生的QoS规则。
用户平面流量的分类和标记原理以及QoS流量到AN资源的映射如图5.7.1.5-1所示。
在DL中,UPF基于DL PDR的分组过滤器集以其优先级的顺序对输入数据分组进行分类(不启动附加的N4信令)。 UPF使用QFI通过N3(和N9)用户平面标记传达属于QoS流的用户平面流量的分类。 AN将QoS流绑定到AN资源(即,在3GPP RAN的情况下的数据无线电承载)。 QoS流和AN资源之间没有严格的1:1关系。 由AN建立必要的AN资源,QoS流可以映射到并释放它们。 AN应当向SMF指示何时释放QoS流被映射到的AN资源。
如果未找到匹配的DL PDR,则UPF将丢弃DL数据分组。
在UL:
注2:对于非结构化类型的PDU会话,仅存在默认QoS规则。
UE在相应的匹配QoS规则中使用QFI将UL分组绑定到QoS流。 然后,UE将QoS流绑定到AN资源。
如果通过N7从PCF接收,则每个SDF的MBR(以及如果适用的GBR)在N4上发信号通知。 有关N7上MBR和GBR的更多信息,请参阅TS 23.503 [45]。
如果通过N7上的PCF接收,则每SDF的MBR和GBR用于修改相应的每QoS流级QoS参数(即GFBR和MFBR),并且通过N1提供给UE。
5.7.1.6 DL traffic
以下特征适用于DL流量的处理: