1. Trang chủ
  2. » Giáo Dục - Đào Tạo

(TIỂU LUẬN) báo cáo môn học báo HIỆU và điều KHIỂN kết nối đề tài lát cắt mạng, qos và chức năng mạng lõi 5g

43 6 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Báo Cáo Môn Học Báo Hiệu Và Điều Khiển Kết Nối Đề Tài Lát Cắt Mạng, QoS Và Chức Năng Mạng Lõi 5G
Tác giả Nhóm 17
Trường học Học Viện Công Nghệ Bưu Chính Viễn Thông
Chuyên ngành Viễn Thông
Thể loại báo cáo
Năm xuất bản 2021
Thành phố Hà Nội
Định dạng
Số trang 43
Dung lượng 537,87 KB

Cấu trúc

  • Phần 1: Chức năng mạng lõi 5G (9)
    • 1.1 Yêu cầu về mạng lõi (9)
    • 1.2 Mô hình kết nối (10)
    • 1.3 Kiến trúc chức năng mạng lõi (11)
    • 1.4 Đường hầm IP (13)
    • 1.5 Phiên PDU (16)
    • 1.6 Kết luận (20)
  • Phần 2 QoS và khả năng QoS (21)
    • 2.1 Khả năng QoS (21)
    • 2.2 Khung kiến trúc QoS (24)
    • 2.3 Mặt phẳng điều khiển (24)
    • 2.4 Phân loại, đánh dấu và phân biệt QoS (25)
    • 2.5 Kiến trúc QoS 3GPP (26)
    • 2.6 Tham số QoS (27)
    • 2.7 Đặc điểm QoS (29)
    • 2.8 Ánh xạ 5QI chuẩn hoá tới đặc tính QoS (32)
    • 2.9 Kết luận (33)
  • Phần 3 Lát cắt mạng (34)
    • 3.1 Khái niệm (34)
    • 3.2 Yêu cầu đối với lát cắt mạng (35)
    • 3.3 Cách xác định lựa chọn 1 lát cắt mạng (36)
    • 3.4 Mẫu lát cắt chung (40)
    • 3.5 Kết Luận (41)
  • Tài liệu tham khảo (42)

Nội dung

Chức năng mạng lõi 5G

Yêu cầu về mạng lõi

Yêu cầu về hoạt động của mạng (IMT-2020):

Mạng cần có tính linh hoạt cao và khả năng lập trình để đáp ứng nhu cầu đa dạng từ nhiều loại thiết bị, người dùng và ứng dụng, đặc biệt khi các yêu cầu đang ngày càng gia tăng.

Hội tụ di động cố định: cho phép truy cập thông qua các loại mạng đa truy nhập theo kiểu tích hợp, liền mạch.

Quản lý tính di động nâng cao: Mạng phải hỗ trợ nhiều tùy chọn di động

Mạng cần cung cấp các phương thức hiệu quả để hiển thị khả năng của nó cũng như thông tin liên quan cho các bên thứ ba.

Khả năng nhận dạng và xác thực: Cần có một cách tiếp cận thống nhất đối với cơ chế xác thực và nhận dạng người dùng và thiết bị

Mạng cần triển khai các cơ chế hiệu quả để đảm bảo tính bảo mật và bảo vệ dữ liệu cá nhân cho tất cả các thiết bị, người dùng và dịch vụ khác nhau.

Cơ chế báo hiệu hiệu quả cần được thiết kế nhằm giảm thiểu rủi ro kiểm soát và tắc nghẽn lưu lượng dữ liệu Hơn nữa, mạng cần cung cấp các giao thức và cơ chế báo hiệu nhẹ, phù hợp với các thiết bị có tài nguyên hạn chế.

Kiểm soát chất lượng dịch vụ: Mạng phải hỗ trợ các mức QoS khác nhau cho các dịch vụ và ứng dụng khác nhau.

Nhóm 17 Lát cắt mạng, QoS và chức năng mạng lõi 5G

Quản lý mạng: Mạng phải cung cấp một khung quản lý mạng thống nhất

Tính phí: cần hỗ trợ các chính sách và yêu cầu tính phí khác nhau của các nhà khai thác mạng và nhà cung cấp dịch vụ

Tương tác với các mạng không đồng loại: hỗ trợ người dùng liên kết với các mạng kế thừa khác

Triển khai mở rộng mạng: thiết kế phải phù hợp với việc triển khai gia tăng các dịch vụ

Yêu cầu hiệu quả của mạng: gồm 4 khả năng

Hiệu quả tài nguyên: Mạng 5G cần được tối ưu hóa để hỗ trợ các thiết bị và dịch vụ đa dạng của người dùng (UE).

Các ứng dụng dựa trên đám mây thường yêu cầu tính toán xa thiết bị người dùng cuối, dẫn đến việc truyền dữ liệu lớn và nhạy cảm về thời gian Để đáp ứng nhu cầu này, cần có độ trễ thấp và tốc độ dữ liệu cao Công nghệ 5G tối ưu hóa hiệu suất người dùng bằng cách đặt các ứng dụng trong môi trường lưu trữ dịch vụ gần gũi với người dùng cuối.

Phân phối nội dung hiệu quả là rất quan trọng trong bối cảnh các dịch vụ video như phát trực tiếp và thực tế ảo, vì chúng có thể tạo ra áp lực lớn lên mạng di động Để đáp ứng nhu cầu này, mạng 5G tập trung vào việc lưu trữ nội dung gần người dùng cuối, tối ưu hóa trải nghiệm bằng cách sử dụng điện toán biên đa truy cập.

Hiệu suất năng lượng là yếu tố quan trọng đối với thiết bị di động, vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến thời gian sử dụng pin Do đó, thiết kế công nghệ 5G cần giảm thiểu gánh nặng tín hiệu điều khiển để tối ưu hóa hiệu suất cho các thiết bị này.

Mô hình kết nối

*Mạng 5G hỗ trợ cả mô hình kết nối trực tiếp và gián tiếp cho thiết bị của người dùng (UE)

Kết nối 3GPP trực tiếp cho phép cảm biến giao tiếp hiệu quả với máy chủ ứng dụng hoặc các thiết bị khác qua mạng 5G, chẳng hạn như camera giám sát không dây kết nối với 5G.

Kết nối 3GPP gián tiếp cho phép thiết bị đeo thông minh, như đồng hồ theo dõi nhịp tim, kết nối với mạng 5G thông qua điện thoại thông minh qua Bluetooth.

Kết nối thiết bị trực tiếp là quá trình mà các thiết bị sinh trắc học giao tiếp với nhau hoặc với điện thoại thông minh, chẳng hạn như sự kết nối giữa thiết bị theo dõi thể dục và smartphone.

Hình 1.1 Các chế độ kết nối cho thiết bị

Kiến trúc chức năng mạng lõi

Nhóm 17 Lát cắt mạng, QoS và chức năng mạng lõi 5G

Hình 1.2 Kiến trúc hệ thống 5G không chuyển vùng

*Tóm tắt chức năng của từng chức năng mạng (NF).

1 Hàm ứng dụng(AF): cung cấp thông tin liên quan đến phiên làm việc để SMF có thông tin để quản lý, có chức năng của một máy chủ ứng dụng tương tác kiểm soát các chính sách, truy cập chức năng phơi sáng qua NEF để tương tác các chức năng mạng có liên quan.

2 Hàm quản lý di động và truy cập cốt lõi (AMF): quản lý định tuyến gói tin, cung cấp đường truyền tin giữa UE và SMF,chức năng bảo mật AMF nhận và xử lý các yêu cầu phiên từ UE và mạng vô tuyến đồng thời chuyển tiếp sang cho SMF, nó xác định SMF nào phù hợp bằng cách truy vấn NRF trong quá trình xác thực

UE nó tương tác với AUSF để lấy thông tin bảo mật

3 Hàm quản lý phiên(SMF): cung cấp kết nối(một phiên PDU) cho UE và điều khiển kết nối đó(ví dụ như lựa chọn lại các hàm chức năng người dùng và đường dẫn, thực hiện các chính sách tính phí v.v)

4 Hàm mặt phẳng người dùng(UPF): thực hiện định tuyến và chuyển tiếp lưu lượng ,xử lý QoS,phân loại các gói tin QoS rồi chuyển các phiên PDU tới UE

5 Hàm kiểm soát chính sách (PCF): kiểm soát và quản lý các quy tắc chính sách, bao gồm các quy tắc về thực thi QoS tính phí và vận chuyển lưu lượng.

6 Hàm lựa chọn lát cắt mạng(NSSF): chọn các cá thể lát cắt mạng thích hợp cho

Khi UE yêu cầu đăng ký mạng, AMF sẽ gửi yêu cầu chọn lát cắt mạng tới NSSF với thông tin ưu tiên NSSF sau đó sẽ phản hồi bằng cách cung cấp danh sách các lát cắt phù hợp với UE.

7 Hàm máy chủ xác thực(AUSF): cho phép triển khai máy chủ xác thực và là nơi lưu trữ khóa xác thực

8 Quản lý dữ liệu thống nhất(UDM): chịu trách nhiệm cấp quyền và quản lý đăng ký:hoạt động với AMF và AUSF như sau: AMF cung cấp các dịch vụ xác thực, ủy quyền và quản lý tính di động của UE AUSF lưu trữ dữ liệu để xác thực UE và UDM lưu trữ dữ liệu đăng ký UE

9 Chức năng phơi sáng mạng (NEF): Thể hiện khả năng của các chức năng mạng và các phần mạng như một dịch vụ cho các bên thứ ba Để hiển thị các khả năng, NEF lưu trữ thông tin khả năng và cung cấp thông tin đó theo yêu cầu khám phá khả năng.

10 Hàm kho lưu trữ mạng(NRF) : Hỗ trợ khám phá và lựa chọn các chức năng mạng cần thiết (NF), Mỗi cá thể NF tự đăng ký khi được khởi tạo và cập nhật trạng thái của nó (tức là kích hoạt / hủy kích hoạt) để NRF có thể duy trì thông tin về các cá thể chức năng mạng khả dụng.

Đường hầm IP

Trước khi bàn về phiên, cần hiểu khái niệm đường hầm IP, nơi các trạm gốc (gNB) kết nối với mạng lõi, cung cấp giao tiếp giữa mặt phẳng người dùng và mặt phẳng điều khiển cho UE Kết nối này tồn tại giữa gNB và hai phần tử mạng lõi: ÀM và UPF.

UE muốn gửi một gói IP đến một điểm cuối gắn với mạng internet, và quá trình này diễn ra qua ba giai đoạn, bắt đầu từ mạng truy cập vô tuyến (RAN).

12 cung cấp kết nối không dây giữa UE và gNB, sử dụng một liên kết thưởng là đường dây giữa gNB và mạng lõi Đồng thời, kết nối từ mạng lõi đến các điểm cuối trên internet cũng được thực hiện.

Quá trình truyền gói IP từ UE bắt đầu khi UE tạo ra một gói IP với tiêu đề chứa địa chỉ IP nguồn và địa chỉ IP đích Gói này được gửi qua RAN tới gNB, nhưng gNB không kết nối trực tiếp với Internet mà thông qua mạng lõi Để gửi gói IP đến UPF quản lý phiên cho UE, gNB sẽ đóng gói gói IP từ UE bằng cách thêm tiêu đề IP mới với địa chỉ IP nguồn của gNB và địa chỉ IP đích của UPF Gói IP gốc từ UE được coi như một khối dữ liệu cho gói IP mới, quá trình này được gọi là đào hầm, và đường dẫn từ gNB đến UPF được gọi là đường hầm CN.

Trong một đường hầm, có thể tồn tại nhiều đường thông tin, với tiêu đề gói đường hầm bao gồm ID điểm cuối đường hầm (TEID), ví dụ như TEID_cn5 Nhiều thiết bị người dùng (UE) sẽ được kết nối với gNB, và mỗi thiết bị sẽ tạo ra một đường hầm riêng biệt.

Mạng lõi cần phân biệt các đường hầm thuộc về từng UE thông qua TEID Đường hầm CN chỉ cho phép dữ liệu đi lên từ UE, trong khi để có thể trao đổi dữ liệu hai chiều, cần có một đường hầm một chiều khác gọi là đường hầm AN, phục vụ cho hướng xuống UPF sẽ thêm tiêu đề IP với TEID của đường hầm AN trước khi gói dữ liệu được chuyển đến UE, và phần đầu này sẽ được gNB loại bỏ trước khi đến tay UE.

Nhóm 17 Lát cắt mạng, QoS và chức năng mạng lõi 5G

Phiên PDU

Phiên PDU, hay còn gọi đơn giản là phiên, là mối liên kết giữa thiết bị người dùng (UE) và mạng dữ liệu, cho phép cung cấp dịch vụ kết nối PDU Dịch vụ này đảm bảo việc trao đổi các PDU giữa UE và mạng dữ liệu, chẳng hạn như Internet.

Hình 1.4 Mô hình kết nối phiên PDU Để cũng cấp QoS trong phiên PDU , ta có các luồng QoS:

Hình 1.5 Luồng QoS chạy trong phiên PDU

Mỗi luồng QoS cho người dùng sẽ nhận được chất lượng dịch vụ riêng biệt Tuy nhiên, lưu lượng truy cập có thể có nhiều yêu cầu QoS khác nhau, dẫn đến việc trong một phiên PDU có nhiều luồng QoS hoạt động đồng thời Để phân biệt các luồng này, mỗi luồng QoS sẽ được gán một ID riêng.

Các bước thiết lập một phiên PDU:

Để thiết lập phiên PDU mới, UE tạo ID phiên PDU và gửi thông báo yêu cầu thiết lập phiên PDU đến AMF.

Bước 2: AMF xác định rằng thông báo tương ứng với một yêu cầu một phiên PDU mới.

Bước 3: Từ AMF đến SMF: AMF gửi một yêu cầu Nsmf_PDUSession_CreateSMContext tới SMF.

Nhóm 17 Lát cắt mạng, QoS và chức năng mạng lõi 5G

Dựa trên dữ liệu từ UE, SMF sẽ kết nối với UDM và PCF để thu thập thông tin cần thiết cho việc tạo phiên PDU và xác định tính hợp lệ của yêu cầu.

Bước 5 Từ SMF đến AMF: Nếu yêu cầu hợp lệ, SMF trả về Phản hồi

Nsmf_PDUSession_CreateSMContext, bao gồm thông tin ngữ cảnh SM.

Bước 6 Xác thực / ủy quyền phụ tùy chọn: Nếu phiên yêu cầu xác thực và ủy quyền, điều này được thực hiện

Bước 7 Mục đích của bước 7 là nhận được chính sách và kiểm soát tính phí (PCC) quy tắc trước khi chọn phiên bản UPF Bước 7 có hai bước phụ:

Bước 7a trong quy trình SMF liên quan đến việc chọn một cá thể PCF cho phiên PDU Các yếu tố quan trọng cần được xem xét trong quá trình phát hiện và lựa chọn PCF bao gồm hiệu suất, độ tin cậy và khả năng tương thích với các yêu cầu của phiên.

Bước 7b, SMF có thể thành lập hiệp hội chính sách SM, nhằm thiết lập liên kết quản lý phiên (SM) với PCF và nhận quy tắc PCC mặc định cho phiên PDU.

Trong bước 8, nếu yêu cầu thiết lập phiên PDU là "Yêu cầu ban đầu", SMF sẽ chọn một hoặc nhiều UPF cần thiết Đối với phiên PDU loại IP, SMF sẽ phân bổ địa chỉ IP (tiền tố) cho phiên PDU Trong trường hợp yêu cầu là “phiên PDU hiện có,” SMF sẽ duy trì địa chỉ IP (tiền tố) đã được cấp cho UE.

SMF có khả năng thực hiện liên kết chính sách SM thông qua việc khởi xướng thủ tục sửa đổi khi đáp ứng các điều kiện kiểm soát chính sách Yêu cầu kiểm soát chính sách này liên quan đến việc SMF xác định các điều kiện mà tại đó SMF sẽ tương tác trở lại với PCF sau khi thiết lập phiên PDU.

Bước 10 SMF bắt đầu một thủ tục thiết lập phiên với UPF đã chọn Điều này liên quan đến hai bước sau

Bước 10a, SMF gửi yêu cầu thiết lập phiên đến UPF, đồng thời cung cấp các quy tắc phát hiện gói, thực thi và báo cáo đã được cài đặt trên UPF cho phiên PDU này.

Bước 10b UPF xác nhận bằng cách gửi thiết lập phiên phản ứng.

Bước 11 trong quy trình SMF sang AMF yêu cầu AMF chuyển thông tin SM cho phiên PDU đến UE và AN Bản tin báo hiệu chuyển thông tin SM tới AMF bao gồm ID phiên PDU, giúp AMF xác định AN nào sẽ được sử dụng để kết nối với UE.

Bước 12 AMF tới AN: AMF gửi thông tin liên quan đến phiên tới AN liên quan đến thông tin nhận được từ SMF.

Bước 13: AN kết nối với UE bằng cách phân bổ một đường hầm AN giữa AN gNB và mạng lõi cho phiên PDU AN sẽ gửi thông tin phiên tới UE dựa trên dữ liệu nhận được từ SMF.

Bước 14 AN tới AMF: AN gửi một tin nhắn phản hồi tới AMF với Thông tin đường hầm

AN và các thông tin khác liên quan đến SM.

Bước 15 AMF tới SMF: AMF chuyển tiếp thông tin SM nhận được từ AN đến SMF thông qua một bản tin yêu cầu ngữ cảnh

Bước 16 trong quy trình trao đổi SMF và UPF bắt đầu khi SMF gửi yêu cầu sửa đổi phiên thông điệp cho UPF Trong quá trình này, SMF cung cấp thông tin về đường hầm AN và các quy tắc chuyển tiếp liên quan Sau khi nhận yêu cầu, UPF sẽ phản hồi SMF bằng thông báo phản hồi sửa đổi phiên RP-su Cuối cùng, UPF sẽ cung cấp các PDU đường xuống cần thiết.

UE Nếu đây là một UE đã được xác thực, SMF sẽ đăng ký phiên PDU với UDM bằng cách cung cấp thông tin SM.

Bước 16a trong quy trình sửa đổi phiên được thực hiện bởi SMF với sự hỗ trợ của UPF Tại bước này, SMF cung cấp thông tin về đường hầm AN cho UPF cùng với các quy tắc chuyển tiếp cần thiết.

Bước 17 diễn ra giữa SMF và AMF, trong đó Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext là phản hồi từ SMF cho yêu cầu ngữ cảnh nhận được từ AMF ở bước 15 Sau đó, AMF sẽ chuyển tiếp các sự kiện liên quan mà SMF đã đăng ký, chẳng hạn như báo cáo vị trí và thông tin về việc UE di chuyển vào hoặc ra khỏi khu vực quan tâm.

Bước 18 (Có điều kiện) SMF đến AMF: Nếu bất kỳ lúc nào sau bước 5, PDU thiết lập phiên không thành công, SMF thông báo cho AMF bằng cách gọi

Nhóm 17 Lát cắt mạng, QoS và chức năng mạng lõi 5G

Nsmf_PDUSession_SMContextStatusNotify được phát hành bởi SMF, bao gồm việc phát hành các phiên đã tạo và địa chỉ phiên PDU, nếu được cấp phát như địa chỉ IP Ngoài ra, SMF cũng liên kết với PCF nếu có, và trong trường hợp này, bước 19 sẽ bị bỏ qua.

Bước 19 SMF đến UE: Trong trường hợp loại phiên PDU IPv6 hoặc IPv4v6, SMF tạo quảng cáo bộ định tuyến IPv6 và gửi nó đến UE.

Bước 20 Nếu UE đã chỉ định hỗ trợ chuyển giao quản lý cổng các thùng chứa thông tin,

Kết luận

Phần 1 đã trình bày các vấn đề về mạng lõi 5G , khái niệm và các hàm chức năng cùng với phiên làm việc 1.1 đã đưa ra được những yêu cầu cơ bản và yêu cầu về hoạt động của mạng do 3GPP đặt ra, sau đó 1.2 đã đưa ra mô hình kết nối của 5G ,1.3 cho chúng ra kiểm tra kiến trúc chức năng của mạng lõi, kế đến là giải thích về khái niệm đường hầm trong mạng 5G và cuối cùng đó chính là khía cạnh hoạt động chính của mạng lõi, đó là thiết lập phiên làm việc PDU.

QoS và khả năng QoS

Khả năng QoS

Khả năng QoS và SLA đi kèm phục vụ hai mục đích:

Cho phép các mạng cung cấp các mức QoS khác nhau cho khách hàng trên cơ sở yêu cầu của khách hàng.

Phân bổ tài nguyên mạng hiệu quả, phát huy tối đa dung lượng hiệu quả.

ITU-T Y.3106 (Yêu cầu chức năng về chất lượng dịch vụ đối với mạng IMT-2020, Tháng

4năm 2019) xác định quy trình quản lý vòng đời QoS bao gồm toàn bộ phạm vi khả năng liên quan đến việc cung cấp QoS ( Hình 2.1 ).

Hình 2.1: Khả năng QoS Cấp cao của Mạng IMT-2020

BẢNG 2.1 Danh mục quản lý QoS ( 4 loại )

QoS lập kế hoạch Quá trình xác định các cơ chế và dịch vụ được thực hiện trên mạng.

Các yêu cầu quan trọng đối với việc lập kế hoạch QoS bao gồm:

Hỗ trợ lập kế hoạch QoS theo hướng dịch vụ cho mạng IMT-2020

Hỗ trợ mô hình động các tình huống sử dụng IMT-2020 đa dạng.

Chuyển đổi mô hình dịch vụ sang mô hình lưu lượng một cách chính xác.

Hỗ trợ ước tính chính xác về phạm vi phủ sóng, dung lượng và tài nguyên mạng, đồng thời đáp ứng các yêu cầu cần thiết Việc ước tính và phân bổ tài nguyên mạng được thực hiện một cách hiệu quả, nhằm tối đa hóa mức sử dụng và đảm bảo hiệu suất tối ưu cho hệ thống.

Hỗ trợ định tuyến nhận biết QoS để đáp ứng các yêu cầu dịch vụ khác nhau về độ trễ, băng thông, thông lượng, cân bằng tải, chi phí, v.v.

Yêu cầu cung cấp QoS như sau:

Hỗ trợ E2E QoS cho các tình huống sử dụng IMT-2020 đa dạng.

Hỗ trợ dịch SLA tập trung vào dịch vụ, chuyển sang mô tả lát mạng dựa trên tài nguyên Điều này giúp cung cấp chất lượng dịch vụ E2E hiệu quả thông qua khả năng xem mạng toàn cầu, cùng với các chức năng mạng được mềm hóa theo yêu cầu, quản lý phân chia mạng tự động và điều phối.

Hỗ trợ kiểm soát QoS thống nhất và không thể truy cập (truy cập cố định hoặc di động) từ quan điểm mạng lõi (CN).

Hỗ trợ liên kết và ánh xạ QoS thích hợp giữa UE, AN, CN và các mạng dữ liệu (DN) khác.

Hỗ trợ mức độ chi tiết QoS tốt hơn dựa trên các luồng để đáp ứng các yêu cầu dịch vụ khác nhau.

Hỗ trợ thực thi QoS bao gồm các chức năng quan trọng như phân loại luồng, đánh dấu, tránh tắc nghẽn, định hình hàng đợi và lập lịch hàng đợi dựa trên các quy tắc QoS Những yếu tố này giúp tối ưu hóa hiệu suất mạng và đảm bảo chất lượng dịch vụ.

- Các yêu cầu giám sát QoS như sau:

Cung cấp cơ chế hỗ trợ giám sát QoS E2E theo thời gian thực.

Cung cấp giao diện cho các ứng dụng để giám sát QoS

Sau khi nhận được yêu cầu từ người dùng được ủy quyền, hệ thống sẽ cung cấp thông tin giám sát QoS theo thời gian thực trong một khoảng thời gian nhất định.

Cung cấp thông tin sự kiện và tham số QoS theo thời gian thực cho ứng dụng hoặc thực thể mạng được ủy quyền.

Hỗ trợ cập nhật hoặc làm mới tốc độ để theo dõi QoS theo thời gian thực trong một thời gian nhất định.

Ghi lại nhật ký lịch sử các sự kiện QoS là rất quan trọng, bao gồm việc ghi nhận các phần của SLA không được đáp ứng, dấu thời gian của các sự kiện và vị trí diễn ra các sự kiện này.

Hỗ trợ các mức độ chi tiết khác nhau để giám sát QoS

- Các yêu cầu tối ưu hóa QoS như sau:

Hỗ trợ phát hiện bất thường QoS thông minh dựa trên phân tích dữ liệu

QoS Hỗ trợ dự đoán lưu lượng dựa trên phân tích dữ liệu QoS.

Hỗ trợ dự đoán bất thường QoS dựa trên phân tích dữ liệu QoS.

Hỗ trợ tối ưu hóa QoS để cung cấp và đảm bảo mức hiệu suất dịch vụ mong muốn trong suốt vòng đời của dịch vụ.

Nhóm 17 Lát cắt mạng, QoS và chức năng mạng lõi 5G

Khung kiến trúc QoS

Khuyến nghị Y.1291, được ban hành vào tháng 5 năm 2004, trình bày khung kiến trúc hỗ trợ chất lượng dịch vụ (QoS) trong mạng gói, cung cấp cái nhìn tổng quan về các cơ chế và dịch vụ liên quan đến QoS.

Khung Y.1291 bao gồm các cơ chế mạng chung nhằm điều khiển phản hồi của dịch vụ mạng đối với yêu cầu dịch vụ, có thể áp dụng cho một phần tử mạng cụ thể, báo hiệu giữa các phần tử mạng, hoặc kiểm soát và quản lý lưu lượng trên mạng Hình 2.2 minh họa các mối quan hệ giữa các yếu tố này, được phân chia thành ba mặt phẳng: dữ liệu, kiểm soát và quản lý.

Mặt phẳng điều khiển

Mặt phẳng điều khiển liên quan đến các cơ chế ảnh hưởng đến cả mặt phẳng điều khiển và mặt phẳng dữ liệu, xử lý các khía cạnh hoạt động, quản trị và quản lý mạng Nó bao gồm các yếu tố như SLA, khôi phục lưu lượng, đo lường và ghi lại lưu lượng truy cập, cùng với các chính sách quản lý.

Thỏa thuận mức dịch vụ (SLA) là một hợp đồng giữa khách hàng và nhà cung cấp dịch vụ, xác định các tiêu chí như mức độ sẵn có, khả năng phục vụ, hiệu suất và các thuộc tính khác của dịch vụ.

Đo lường và ghi lại lưu lượng truy cập là rất quan trọng để giám sát các thuộc tính động của luồng lưu lượng Việc sử dụng các số liệu hiệu suất như tốc độ dữ liệu và tỷ lệ mất gói giúp đánh giá hiệu quả và ổn định của hệ thống mạng.

Khôi phục lưu lượng đề cập đến phản ứng của mạng đối với các lỗi.

Chính sách là tập hợp các quy tắc quản trị và kiểm soát quyền truy cập vào tài nguyên mạng, đảm bảo quản lý hiệu quả và an toàn cho hệ thống.

Phân loại, đánh dấu và phân biệt QoS

Tài liệu 3GPP TS 23.501 sử dụng các thuật ngữ sau:

Phân loại lưu lượng: Nhóm lưu lượng truy cập thành các lớp dựa trên các giá trị

QoS do người dùng xác định. Đánh dấu mặt phẳng người dùng: Đánh dấu các gói để cho biết chúng thuộc phân loại QoS nào.

Sự khác biệt QoS: Sử dụng một bộ giá trị QoS khác nhau cho các loại lưu lượng truy cập khác nhau.

Hình 2.3 từ TS 23.501 minh họa nguyên tắc 5G trong việc phân loại và đánh dấu mặt phẳng lưu lượng người dùng, đồng thời lập bản đồ các luồng QoS Quá trình ánh xạ này diễn ra hai lần.

Hình 2.3: Các nguyên tắc phân loại, đánh dấu mặt phẳng người dùng và khác biệt trong 5G

Nhóm 17 Lát cắt mạng, QoS và chức năng mạng lõi 5G

QFI cùng với hồ sơ QoS cho AN. Đánh dấu luồng QoS (tức là QFI) và thông tin cần thiết để cho phép phân loại.

Thực thi băng thông và đánh dấu lưu lượng trên mặt phẳng người dùng tới UPF.

Các quy tắc QoS cho phép phân loại và đánh dấu lưu lượng trên mặt phẳng người dùng đến UE.

Kiến trúc QoS 3GPP

Hình 2.4 từ TS 38.300 (Nhóm đặc điểm kỹ thuật Mạng truy cập vô tuyến; NR; NR và NG-RAN Mô tả chung; Giai đoạn 2 [Bản phát hành 16]; Tháng 9 năm 2020) cung cấp cái nhìn tổng quan về kiến trúc QoS 3GPP, bao gồm mạng truy cập vô tuyến (RAN) và mạng lõi (5GC) NG-RAN và 5GC đảm bảo chất lượng dịch vụ (QoS) bằng cách ánh xạ các gói dữ liệu tới các luồng QoS phù hợp.

Tại RAN, các đường dẫn sóng vô tuyến có khả năng truyền tải một hoặc nhiều luồng QoS, miễn là các thông số hiệu suất của sóng mang đủ đáp ứng cho các luồng này Ở phía mạng lõi, các luồng trong phiên PDU được trao đổi qua các đường hầm hai chiều tới UPF, nơi mạng lõi thực hiện các chức năng cần thiết để đảm bảo QoS cho từng luồng.

Tham số QoS

5QI (định danh 5G QoS) là giá trị số nguyên dùng để tham chiếu đến một tập hợp các giá trị liên quan đến các đặc tính QoS Nhờ vào việc tiêu chuẩn hóa, các đặc tính QoS có thể được cấu hình trước, giúp AN và CN nhận biết các đặc tính QoS của một luồng thông qua 5QI.

ARP: Bao gồm 3 thuộc tính: Độ ưu tiên ARP: Xác định tầm quan trọng tương đối của luồng QoS.

Khả năng sử dụng trước ARP xác định xem một luồng QoS có thể truy cập tài nguyên đã được phân bổ cho luồng QoS khác có mức ưu tiên ARP thấp hơn hay không.

Lỗ hổng bảo mật trước ARP cho phép xác định liệu luồng QoS có thể mất tài nguyên được gán hay không, từ đó chấp nhận luồng QoS với mức ưu tiên ARP cao hơn.

Nhóm 17 Lát cắt mạng, QoS và chức năng mạng lõi 5G

RQA (thuộc tính QoS phản chiếu): Tham số không bắt buộc Một số lưu lượng nhất định trên luồng này có thể sử dụng QoS phản chiếu.

Tốc độ luồng bit có hai loại: Tốc độ bit được đảm bảo (GBR) và tốc độ bit không đảm bảo Tốc độ bit được đảm bảo (GBR) cam kết cung cấp ít nhất dung lượng tốc độ bit tối thiểu cho luồng, trong khi luồng QoS không phải GBR không đảm bảo tốc độ bit Các thông số của luồng GBR QoS rất quan trọng để đảm bảo chất lượng dịch vụ.

Tốc độ luồng bit đảm bảo (GFBR) cho cả uplink (UL) và downlink (DL) là chỉ số thể hiện tốc độ bit mà mạng cam kết cung cấp cho chất lượng dịch vụ (QoS) trong khoảng thời gian trung bình.

Tốc độ luồng bit tối đa (MFBR) UL và DL: Giới hạn tốc độ bit ở tốc độ bit cao nhất được mong đợi ở luồng QoS

Kiểm soát thông báo: Tham số này cho biết liệu thông báo có được yêu cầu từ NG-

RAN hay không khi GFBR không còn (hoặc có thể trở lại) được đảm bảo cho luồng QoS trong suốt thời gian tồn tại của luồng QoS.

Tốc độ bit tổng hợp: Hai tham số liên quan đến tốc độ bit được liên kết với mỗi UE:

Tốc độ bit tối đa tổng hợp trên mỗi phiên (Session-AMBR): Đối với mỗi phiên

PDU của một UE xác định tốc độ bit tổng hợp tối đa cho tất cả các luồng QoS không phải GBR trong một phiên PDU cụ thể Giá trị này được đo lường qua cửa sổ tính trung bình AMBR, là một tiêu chuẩn hóa quan trọng Lưu ý rằng Session-AMBR không áp dụng cho các luồng QoS GBR.

Tốc độ bit tối đa tổng hợp trên mỗi thiết bị người dùng (UE-AMBR) là tham số quan trọng, giới hạn tốc độ bit tổng hợp cho tất cả các luồng QoS không phải GBR của một thiết bị người dùng.

Giá trị mặc định trong thiết lập phiên PDU áp dụng cho các luồng không phải GBR SMF truy xuất giá trị Session-AMBR đã đăng ký cùng với các giá trị mặc định cho 5QI và ARP, cũng như tùy chọn mức độ ưu tiên 5QI từ UDM.

Tỷ lệ mất gói tối đa là tham số quan trọng, xác định tốc độ tối đa mà các gói dữ liệu của luồng QoS có thể bị mất trong cả hai hướng uplink và downlink.

Các thông số 5G QoS dành riêng cho mạng truy cập có dây: Có các tham số bổ sung chỉ áp dụng cho mạng truy cập có dây.

Tốc độ bit dòng được đảm bảo (GFBR) và tốc độ bit dòng tối đa (MFBR) chỉ áp dụng cho các dòng GBR Trong khi đó, tốc độ bit tối đa tổng hợp cho mỗi phiên và tốc độ bit tối đa tổng hợp của mỗi UE chỉ áp dụng cho các luồng không phải GBR.

Đặc điểm QoS

Mỗi 5QI gắn liền với một tập hợp các giá trị mô tả quá trình xử lý chuyển tiếp gói mà luồng QoS nhận được từ mối liên kết giữa UE và UPF Các đặc điểm này rất quan trọng trong quy trình QoS.

Có ba loại tài nguyên: GBR, GBR có độ trễ tới hạn và không phải GBR Hai loại tài nguyên GBR thường được ủy quyền theo yêu cầu, yêu cầu chính sách động và kiểm soát tính phí Các định nghĩa về PDB (ngân sách trễ gói) và PER (tỷ lệ lỗi gói) khác nhau giữa GBR và GBR có độ trễ tới hạn, trong khi MDBV (khối lượng dữ liệu tối đa) chỉ áp dụng cho GBR có độ trễ tới hạn Luồng QoS không phải GBR có thể được ủy quyền trước thông qua chính sách tĩnh và kiểm soát sạc.

Mức độ ưu tiên trong lập lịch tài nguyên giữa các luồng QoS cho thấy tầm quan trọng của từng luồng, với các đặc điểm như khả năng đáp ứng yêu cầu chất lượng dịch vụ và đảm bảo hiệu suất tối ưu cho hệ thống.

Giá trị số thấp nhất tương ứng với mức độ ưu tiên cao nhất.

Mức độ ưu tiên là yếu tố quan trọng trong việc phân biệt các luồng QoS của cùng một UE và giữa các luồng QoS từ các UE khác nhau Khi xảy ra tắc nghẽn, mức ưu tiên sẽ được áp dụng để xác định luồng QoS nào có thể đáp ứng yêu cầu, đảm bảo rằng các yêu cầu QoS được xử lý một cách hiệu quả nhất.

QoS được ưu tiên để luồng QoS có giá trị mức ưu tiên n được ưu tiên hơn các luồng QoS có giá trị mức ưu tiên cao hơn (n+1, n+2, …).

Trong điều kiện không có tắc nghẽn, mức ưu tiên sẽ được áp dụng để xác định cách phân phối tài nguyên giữa các luồng QoS Hơn nữa, bộ lập lịch có khả năng ưu tiên các luồng khác nhau.

Nhóm 17 Lát cắt mạng, QoS và chức năng mạng lõi 5G

QoS dựa trên các tham số khác (ví dụ: loại tài nguyên, điều kiện vô tuyến) để tối ưu hóa hiệu suất ứng dụng và dung lượng mạng.

Mọi 5QI tiêu chuẩn hóa được liên kết với một giá trị mặc định cho mức độ ưu tiên, như được chỉ định trong TS 23.501.

Mức độ ưu tiên cũng có thể được báo hiệu cùng với 5QI được tiêu chuẩn hóa tới

AN và nếu nó được nhận, nó sẽ được sử dụng thay vì giá trị mặc định.

Mức độ ưu tiên có thể được báo hiệu cùng với 5QI được cấu hình trước tới AN Nếu giá trị này được nhận, nó sẽ được sử dụng thay vì giá trị đã được định cấu hình trước.

Ngân sách trễ gói (PDB) xác định giới hạn tối đa cho thời gian trì hoãn của gói giữa UE và UPF Đặc điểm nổi bật của PDB là đối với một số 5QI, giá trị của nó là giống nhau trong cả kênh lên (UL) và kênh xuống (DL).

Trong truy cập 3GPP, PDB đóng vai trò quan trọng trong việc cấu hình chức năng lớp liên kết và lập lịch, bao gồm việc thiết lập trọng số ưu tiên Đối với luồng GBR QoS sử dụng tài nguyên có độ trễ tới hạn, gói dữ liệu bị trễ hơn PDB sẽ được xem là mất nếu cụm dữ liệu không vượt quá MDBV trong thời gian PDB và luồng QoS không vượt quá GFBR Đối với luồng GBR QoS với tài nguyên không vượt quá GFBR, 98% gói dữ liệu sẽ không gặp phải độ trễ vượt quá PDB của 5QI.

Các dịch vụ sử dụng luồng GBR QoS và có tốc độ gửi nhỏ hơn hoặc bằng GFBR thường có thể giả định rằng sẽ không xảy ra tình trạng giảm gói do tắc nghẽn.

Các dịch vụ sử dụng luồng QoS không phải GBR cần chuẩn bị cho khả năng gặp sự cố và chậm trễ gói do tắc nghẽn Trong các tình huống chưa được kiểm tra, 98% các gói không bị trễ vượt quá PDB của 5QI PDB cho các loại tài nguyên không phải GBR và GBR thể hiện "cận trên mềm", có nghĩa là một gói "đã hết hạn" (như lớp liên kết SDU vượt quá PDB) không cần phải bị loại bỏ và không được tính vào PER.

Đối với tài nguyên GBR có độ trễ tới hạn, các gói bị trễ hơn PDB sẽ được thêm vào PER Những gói này có thể bị loại bỏ hoặc phân phối dựa trên quyết định cục bộ.

Tỷ lệ lỗi gói (PER) xác định giới hạn tối đa cho tốc độ PDU, như gói IP, mà người gửi của giao thức lớp liên kết đã xử lý nhưng không được người nhận phân phối thành công đến lớp trên PER cũng xác định tỷ lệ tổn thất gói không liên quan đến tắc nghẽn Đối với các luồng QoS GBR với tài nguyên GBR hạn chế về độ trễ, một gói bị trễ hơn PDB sẽ được tính là mất và được đưa vào PER, trừ khi cụm dữ liệu vượt quá MDBV trong khoảng thời gian PDB hoặc luồng QoS vượt quá GFBR.

Cửa sổ trung bình là khoảng thời gian mà GFBR và MFBR được tính toán, đặc biệt trong các thành phần như RAN, UPF và UE Tốc độ bit được xác định bằng công thức B/W, trong đó B là số bit được truyền trong một khoảng thời gian W giây.

Mỗi luồng GBR QoS được liên kết với một cửa sổ trung bình.

Mọi 5QI được chuẩn hóa (của GBR và GBR độ trễ tới hạn) được liên kết với một giá trị mặc định cho cửa sổ trung bình.

Cửa sổ trung bình có thể được báo hiệu với 5QI chuẩn hóa tới (R)AN và UPF; nếu được nhận, nó sẽ thay thế giá trị mặc định Ngoài ra, cửa sổ trung bình cũng có thể được báo hiệu với 5QI cấu hình sẵn tới (R)AN, và nếu nhận được, nó sẽ được sử dụng thay cho giá trị đã được cấu hình sẵn.

Khối lượng cụm dữ liệu tối đa (MDBV) là chỉ số thể hiện lượng dữ liệu tối đa mà 5G-AN cần phân phối trong khoảng thời gian của PDB Mỗi luồng GBR QoS với độ trễ tới hạn đều gắn liền với một MDBV cụ thể Mọi 5QI chuẩn hóa của GBR độ trễ tới hạn đều có một giá trị mặc định cho MDBV MDBV có thể được báo hiệu cùng với 5QI chuẩn hóa cho (R)AN; nếu giá trị này được nhận, nó sẽ thay thế giá trị mặc định Ngoài ra, MDBV cũng có thể được báo hiệu với 5QI được định cấu hình sẵn cho (R)AN và sẽ được sử dụng nếu được nhận.

Nhóm 17 Lát cắt mạng, QoS và chức năng mạng lõi 5G

Ánh xạ 5QI chuẩn hoá tới đặc tính QoS

Kết luận

QoS (Chất lượng Dịch vụ) đóng vai trò quan trọng trong mạng công nghiệp, giúp quản lý lưu lượng và giảm thiểu vấn đề khi mạng gặp sự cố như tắc nghẽn Thiếu QoS có thể dẫn đến âm thanh bị cắt xén hoặc không rõ ràng trong các cuộc gọi thoại qua IP, và ảnh hưởng đến chất lượng video với hiện tượng buffering hoặc pixel hóa trong quá trình phát lại.

Nhóm 17 Lát cắt mạng, QoS và chức năng mạng lõi 5G

Lát cắt mạng

Khái niệm

Một trong những tính năng quan trọng nhất của 5G là cắt mạng, cho phép nhà khai thác tạo ra các mạng tùy chỉnh thông qua công nghệ ảo hóa như SDN và NFV Cắt mạng tạo ra nhiều mạng đầu cuối ảo, được gọi là các lát mạng, mỗi lát mạng có thể được xác định theo các yêu cầu khác nhau về chức năng, QoS và người dùng cụ thể.

*Ưu điểm của mạng dựa trên lát cắt so với mạng truyền thống

Việc phân chia mạng có thể cung cấp các mạng logic với hiệu suất tốt hơn so với các mạng có kích thước phù hợp với tất cả

Một phần mạng có thể tăng hoặc giảm quy mô khi yêu cầu dịch vụ và số lượng người dùng thay đổi

Các lát mạng giúp tách biệt tài nguyên mạng của một dịch vụ với các dịch vụ khác, cho phép cấu hình độc lập mà không ảnh hưởng lẫn nhau Nhờ đó, độ tin cậy và bảo mật của từng lát cắt được nâng cao đáng kể.

Một lát mạng được tùy chỉnh theo yêu cầu QoS giúp tối ưu hóa việc phân bổ và sử dụng tài nguyên mạng vật lý trong cơ sở hạ tầng mạng lõi.

32 b Các thiết bị IoT lớn

Hình 3.1 Các lát mạng 5G triển khai trên cùng 1 cơ sở hạ tầng

Yêu cầu đối với lát cắt mạng

Các yêu cầu chung cho việc phân chia mạng như sau:

Hỗ trợ là cần thiết để cung cấp kết nối cho người dùng gia đình và chuyển vùng trong cùng một phần mạng.

Trong cấu hình mạng 5G dùng chung, các nhà khai thác có thể áp dụng tất cả các yêu cầu đối với tài nguyên mạng được phân bổ của họ

IMS cần được hỗ trợ như một phần của phần mạng.

IMS cần được hỗ trợ độc lập với các lát mạng.

Các yêu cầu quản lý đối với việc phân chia mạng như sau:

- Nhà điều hành sẽ có thể tạo, sửa đổi và xóa một phần mạng.

- Nhà điều hành phải có thể xác định và cập nhật tập hợp các dịch vụ và khả năng được hỗ trợ trong một phần mạng.

- Nhà điều hành có thể định cấu hình thông tin liên kết UE với một phần mạng.

- Nhà điều hành sẽ có thể định cấu hình thông tin liên kết một dịch vụ với một phần mạng.

Nhóm 17 Lát cắt mạng, QoS và chức năng mạng lõi 5G

Nhà điều hành cần có khả năng gán thiết bị người dùng (UE) vào một phần mạng cụ thể, cho phép di chuyển UE giữa các phần mạng khác nhau Việc này cũng bao gồm khả năng xóa UE khỏi phần mạng dựa trên các yếu tố như đăng ký, khả năng của UE, công nghệ truy cập mà UE đang sử dụng, chính sách của nhà điều hành và các dịch vụ mà phần mạng cung cấp.

Cần thiết lập cơ chế cho VPLMN (mạng di động mặt đất công cộng được truy cập) để gán UE (thiết bị người dùng) cho một phần mạng có các dịch vụ cần thiết, theo sự ủy quyền của HPLMN (mạng di động mặt đất công cộng gia đình), hoặc cho một phần mạng mặc định.

- Lưu lượng và dịch vụ trong một phần mạng không được ảnh hưởng đến lưu lượng và dịch vụ trong phần mạng khác trong cùng một mạng.

Việc tạo, sửa đổi và xóa một phần mạng cần phải đảm bảo không gây ra ảnh hưởng tiêu cực đến lưu lượng và dịch vụ của các phần mạng khác trong cùng một hệ thống mạng.

- Một lát mạng phải có thể mở rộng quy mô (tức là, điều chỉnh dung lượng của nó.

- Nhà khai thác mạng có thể xác định dung lượng tối đa cho một phần mạng

Nhà khai thác mạng có khả năng xác định dung lượng tối thiểu khả dụng cho từng phần của mạng Việc điều chỉnh quy mô của các phần mạng khác trên cùng một hệ thống sẽ không tác động đến tính khả dụng của dung lượng tối thiểu đã được xác định cho phần mạng cụ thể đó.

- Nhà khai thác mạng có thể xác định dung lượng tối đa cho một phần mạng.

Nhà khai thác mạng có khả năng xác định thứ tự ưu tiên cho các phần mạng khác nhau khi nhiều phần mạng cùng tranh giành tài nguyên trong cùng một hệ thống mạng.

Cách xác định lựa chọn 1 lát cắt mạng

Thông tin hỗ trợ lựa chọn lát mạng đơn (S-NSSAI) xác định một lát mạng duy nhất. Một S-NSSAI bao gồm hai yếu tố:

Loại lát / dịch vụ (SST) là một yếu tố quan trọng trong việc xác định hành vi của các lát cắt dự kiến liên quan đến các tính năng và dịch vụ Các giá trị SST được tiêu chuẩn hóa giúp thiết lập khả năng tương tác toàn cầu, cho phép các mạng 5G hỗ trợ hiệu quả hơn cho các trường hợp sử dụng chuyển vùng Bảng 3.1 cung cấp danh sách các SST được tiêu chuẩn hóa, đóng vai trò quan trọng trong việc tối ưu hóa trải nghiệm người dùng.

Nhóm 17 Lát cắt mạng, QoS và chức năng mạng lõi 5G

Bộ phân biệt lát (SD): Thông tin tùy chọn bổ sung cho SST để phân biệt giữa nhiều phần mạng của cùng một SST.

Bảng 3.1 Giá trị lát / loại dịch vụ được tiêu chuẩn hóa

Lát/Dịch vụ Kiểu eMBB

MIoT V2X Các khía cạnh chức năng của Network Slicing

AMFcess and Mobility Management Funcion

NSSF=Network Slice Selection Funcion

PCF= Policy Control Funcion SMF=Session Management Funcion UPF=User Plane Funcion

Hình 3.2 Các chức năng mạng hỗ trợ việc cắt mạng

Các NF phổ biến là:

Chức năng quản lý truy cập và di chuyển (AMF) là yếu tố quan trọng trong quy trình đăng ký mạng, nơi AMF đầu tiên nhận yêu cầu từ UE Khi UE kết nối với mạng, AMF thực hiện các chức năng đăng ký và hủy đăng ký, đồng thời thiết lập bối cảnh người dùng Trong quá trình này, AMF đảm bảo lựa chọn phiên bản mạng, xác thực UE, ủy quyền truy cập và kiểm soát chính sách mạng Ngoài ra, khi nhận yêu cầu thiết lập phiên từ UE, AMF cũng sẽ phát hiện và lựa chọn SMF phù hợp nhất để quản lý phiên.

Chức năng lựa chọn lát mạng (NSSF) cho phép AMF truy xuất các lát mạng được phép dựa trên đăng ký của người dùng NSSF tương tác để chọn phiên bản mạng phù hợp, dựa vào S-NSSAI, ID mạng 5G và các thông số khác Sau khi xử lý, NSSF sẽ phản hồi với danh sách các cá thể lát mạng thích hợp cho UE, giúp quá trình đăng ký có thể chuyển sang AMF khác nếu cần thiết.

Chức năng kho lưu trữ mạng (NRF): Trong quá trình tương tác AMF-NSSF,

NSSF có thể trả về danh tính của một hoặc nhiều NRF để trở thành được sử dụng để chọn

NF và dịch vụ trong (các) cá thể lát mạng đã chọn.

Các NF dành riêng cho lát cắt là:

Chức năng quản lý phiên (SMF) cho phép UE gửi thông báo đến AMF để yêu cầu phiên PDU liên kết với S-NSSAI và mạng dữ liệu (DN) AMF sẽ chọn SMF phù hợp để quản lý phiên PDU, thiết lập phiên cho UE và điều khiển hoạt động của mặt phẳng người dùng Đồng thời, SMF cũng chọn UPF và yêu cầu thực thi các chính sách QoS và tính phí.

Chức năng mặt phẳng người dùng (UPF): Khi một phiên PDU được thiết lập, các luồng QoS cho phiên PDU này qua phần mạng này sẽ đi qua UPF

Nhóm 17 Lát cắt mạng, QoS và chức năng mạng lõi 5G

Chức năng kiểm soát chính sách (PCF): SMF nhận thông tin chính sách liên quan đến việc thiết lập phiên họp từ QTDND.

Chức năng kho lưu trữ mạng (NRF): SMF sử dụng NRF để khám phá các NF cần thiết cho từng phần mạng riêng lẻ.

Mẫu lát cắt chung

GST cung cấp danh sách các thuộc tính tiêu chuẩn hóa để mô tả các loại lát mạng khác nhau Loại lát mạng (NEST) trong GST chứa giá trị và có thể được phân loại thành hai loại khác nhau.

NEST chuẩn hóa (S-NEST) đề cập đến các thuộc tính được chỉ định giá trị bởi các tổ chức phát triển tiêu chuẩn (SDO) như 3GPP, GSMA, Hiệp hội ô tô 5G (5GAA) và Liên minh 5G cho Công nghiệp được kết nối và Tự động hóa (5G-ACIA) Các tổ chức này đóng vai trò quan trọng trong việc thiết lập và duy trì các tiêu chuẩn cho công nghệ 5G, đảm bảo tính tương thích và hiệu quả trong các ứng dụng công nghiệp và giao thông.

NEST riêng (P-NEST) là các thuộc tính được xác định với phạm vi giá trị khác biệt so với các thuộc tính trong S-NEST, do các nhà cung cấp phần mạng chỉ định.

Hiệp hội GMSA đã phát triển GST thành danh sách các thuộc tính đủ để mô tả nhiều NEST có thể được xây dựng bằng cách phân bổ giá trị cho từng thuộc tính trong GST Nhà khai thác mạng có thể sử dụng NEST để xác định tài nguyên mạng và chức năng cần thiết cho việc khởi tạo các lát mạng Quy trình tạo NEST từ GST bao gồm ba bước chính.

Bước đầu tiên trong quá trình phát triển dịch vụ là nghiên cứu các trường hợp sử dụng cụ thể và xác định các yêu cầu dịch vụ dựa trên các cuộc thảo luận với khách hàng trong các ngành dọc hoặc doanh nghiệp cụ thể.

*Bước 2: Chuyển đổi các yêu cầu dịch vụ được xác định trong bước 1 thành kỹ thuật các yêu cầu.

*Bước 3: Ghi lại các yêu cầu kỹ thuật được đưa ra trong bước 2 bằng cách sử dụng

NEST bằng cách điền các giá trị của từng thuộc tính của GST.

Một số thuộc tính chung của mẫu lát cắt mạng là: Tiện lợi, khả năng trì hoãn, tiết kiệm năng lượng, hỗ trợ cho lưu lượng truy cập ….

Kết Luận

Network slicing trong mạng 5G mở ra cơ hội kinh doanh mới cho các nhà khai thác mạng bằng cách cho phép họ cắt nhỏ mạng thành các mạng logic và cho thuê những lát cắt này Ví dụ, một công ty điện lực có thể thuê lâu dài một network slice được tối ưu cho các thiết bị IoT như cảm biến và đồng hồ đo Đồng thời, nhà tài trợ cho buổi hòa nhạc có thể thuê một network slice ngắn hạn, tối ưu cho streaming và VoIP.

Network slicing được kỳ vọng sẽ mở ra cơ hội cho các mô hình kinh doanh mới trong thị trường di động, cho phép các nhà cung cấp hạ tầng cloud như Google và Amazon tham gia vào lĩnh vực này Công nghệ này cũng giúp các nhà khai thác mạng có thể cho thuê mạng lưới, tập trung vào việc nâng cao trải nghiệm khách hàng Điều này khác với hiện tại, khi mà các nhà khai thác không thể tách biệt một phần mạng để tối ưu hóa cho các mạng MVNO khác nhau, dẫn đến việc tất cả các mạng MVNO đều phải hoạt động trên cùng một hạ tầng của nhà khai thác.

Nhóm 17 Lát cắt mạng, QoS và chức năng mạng lõi 5G

Ngày đăng: 02/12/2022, 08:42

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Hình 1.1 Các chế độ kết nối cho thiết bị - (TIỂU LUẬN) báo cáo môn học báo HIỆU và điều KHIỂN kết nối đề tài lát cắt mạng, qos và chức năng mạng lõi 5g
Hình 1.1 Các chế độ kết nối cho thiết bị (Trang 11)
Hình 1.2 Kiến trúc hệ thống 5G không chuyển vùng *Tóm tắt chức năng của từng chức năng mạng (NF). - (TIỂU LUẬN) báo cáo môn học báo HIỆU và điều KHIỂN kết nối đề tài lát cắt mạng, qos và chức năng mạng lõi 5g
Hình 1.2 Kiến trúc hệ thống 5G không chuyển vùng *Tóm tắt chức năng của từng chức năng mạng (NF) (Trang 12)
Hình 1.4 Mơ hình kết nối phiên PDU - (TIỂU LUẬN) báo cáo môn học báo HIỆU và điều KHIỂN kết nối đề tài lát cắt mạng, qos và chức năng mạng lõi 5g
Hình 1.4 Mơ hình kết nối phiên PDU (Trang 17)
Hình 2.1: Khả năng QoS Cấp cao của Mạng IMT-2020 - (TIỂU LUẬN) báo cáo môn học báo HIỆU và điều KHIỂN kết nối đề tài lát cắt mạng, qos và chức năng mạng lõi 5g
Hình 2.1 Khả năng QoS Cấp cao của Mạng IMT-2020 (Trang 21)
Chuyển đổi mơ hình dịch vụ sang mơ hình lưu lượng một cách chính xác. - (TIỂU LUẬN) báo cáo môn học báo HIỆU và điều KHIỂN kết nối đề tài lát cắt mạng, qos và chức năng mạng lõi 5g
huy ển đổi mơ hình dịch vụ sang mơ hình lưu lượng một cách chính xác (Trang 22)
Hình 2.2: Khung kiến trúc để hỗ trợ QoS 2.3 Mặt phẳng điều khiển - (TIỂU LUẬN) báo cáo môn học báo HIỆU và điều KHIỂN kết nối đề tài lát cắt mạng, qos và chức năng mạng lõi 5g
Hình 2.2 Khung kiến trúc để hỗ trợ QoS 2.3 Mặt phẳng điều khiển (Trang 24)
Hình 2.3, từ TS 23.501, minh họa các nguyên tắc 5G để phân loại và đánh dấu mặt phẳng lưu lượng người dùng và lập bản đồ các luồng QoS - (TIỂU LUẬN) báo cáo môn học báo HIỆU và điều KHIỂN kết nối đề tài lát cắt mạng, qos và chức năng mạng lõi 5g
Hình 2.3 từ TS 23.501, minh họa các nguyên tắc 5G để phân loại và đánh dấu mặt phẳng lưu lượng người dùng và lập bản đồ các luồng QoS (Trang 25)
Hình 2.4 Kiến trúc QoS 3GPP 2.6 Tham số QoS - (TIỂU LUẬN) báo cáo môn học báo HIỆU và điều KHIỂN kết nối đề tài lát cắt mạng, qos và chức năng mạng lõi 5g
Hình 2.4 Kiến trúc QoS 3GPP 2.6 Tham số QoS (Trang 27)
Nhận xét: Qua bảng 11, ta thấy đa số các ĐTNC có tập thể dục chiếm 93,33%, nhưng thời gian tập chủ yếu vào sau khi ngủ dậy chiếm 56,7%. - (TIỂU LUẬN) báo cáo môn học báo HIỆU và điều KHIỂN kết nối đề tài lát cắt mạng, qos và chức năng mạng lõi 5g
h ận xét: Qua bảng 11, ta thấy đa số các ĐTNC có tập thể dục chiếm 93,33%, nhưng thời gian tập chủ yếu vào sau khi ngủ dậy chiếm 56,7% (Trang 34)
Hình 3.1. Các lát mạng 5G triển khai trên cùng 1 cơ sở hạ tầng - (TIỂU LUẬN) báo cáo môn học báo HIỆU và điều KHIỂN kết nối đề tài lát cắt mạng, qos và chức năng mạng lõi 5g
Hình 3.1. Các lát mạng 5G triển khai trên cùng 1 cơ sở hạ tầng (Trang 35)
Bảng 3.1 Giá trị lá t/ loại dịch vụ được tiêu chuẩn hóa Lát/Dịch vụ - (TIỂU LUẬN) báo cáo môn học báo HIỆU và điều KHIỂN kết nối đề tài lát cắt mạng, qos và chức năng mạng lõi 5g
Bảng 3.1 Giá trị lá t/ loại dịch vụ được tiêu chuẩn hóa Lát/Dịch vụ (Trang 38)

TRÍCH ĐOẠN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w