隨著各大建設(shè)的推進(jìn)，通過在網(wǎng)絡(luò)中實(shí)施QoS保障技術(shù)，運(yùn)營商可以在網(wǎng)絡(luò)中提供用戶和業(yè)務(wù)的差異化服務(wù)提供支撐。

數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)QoS保障需求

無論在中國或是在國外移動(dòng)寬帶網(wǎng)絡(luò)的分組話務(wù)都處于一個(gè)穩(wěn)定的增長期，并且數(shù)據(jù)分組域承載的業(yè)務(wù)越來越豐富。其中不僅有傳統(tǒng)的因特網(wǎng)訪問業(yè)務(wù)，隨著中國移動(dòng)運(yùn)營商3G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的推進(jìn)，一些實(shí)時(shí)的業(yè)務(wù)如語音和多媒體等業(yè)務(wù)也會(huì)是PS數(shù)據(jù)域新的業(yè)務(wù)增長點(diǎn)。

例如許多運(yùn)營商面臨的問題是少量用戶大量的文件下載占用較多的核心網(wǎng)和無線網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)資源，從而降低了大多數(shù)用戶正常的業(yè)務(wù)感受;造成用戶對(duì)運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量提出質(zhì)疑，對(duì)運(yùn)營商的運(yùn)營產(chǎn)生負(fù)面影響。另一方面運(yùn)營商也希望通過對(duì)不同用戶和不同業(yè)務(wù)提供差異化的服務(wù)增加運(yùn)營收入，比如對(duì)StreamingTV業(yè)務(wù)提供有保證的速率服務(wù)保障用戶的業(yè)務(wù)質(zhì)量。

通過在網(wǎng)絡(luò)中實(shí)施QoS保障技術(shù)，運(yùn)營商可以在網(wǎng)絡(luò)中提供用戶和業(yè)務(wù)的差異化服務(wù)提供支撐。在網(wǎng)絡(luò)中提供QoS保障技術(shù)可以為運(yùn)營商帶來如下的收益：

1.為用戶提供差異化服務(wù)：根據(jù)不同的用戶等級(jí)(如預(yù)付費(fèi)用戶)進(jìn)行用戶服務(wù)區(qū)分，例如當(dāng)用戶的業(yè)務(wù)使用流量達(dá)到一定的門限時(shí)，進(jìn)行降低QoS服務(wù)質(zhì)量等控制。

2.合理管理網(wǎng)絡(luò)資源提高用戶業(yè)務(wù)感受：對(duì)于少量用戶進(jìn)行QoS控制，從而為大多數(shù)用戶保障網(wǎng)絡(luò)的資源，提高網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)品質(zhì)，更優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)的資源利用。

3.有利運(yùn)營商控制實(shí)時(shí)和增值業(yè)務(wù)：運(yùn)營商可以為一些實(shí)時(shí)的業(yè)務(wù)提供帶寬保障，從而為PS業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展提供更大的成長空間，增加運(yùn)營商的業(yè)務(wù)收益。

數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)QoS保障技術(shù)

移動(dòng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)用戶業(yè)務(wù)QoS的控制機(jī)制基于3GPP規(guī)范。目前移動(dòng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的QoS控制機(jī)制依然基于移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)引入數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)時(shí)的初期技術(shù)概念，即沒有充分預(yù)估IP業(yè)務(wù)在移動(dòng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的普及和移植，QoS的控制機(jī)制基于靜態(tài)的用戶HLRQoS參數(shù)定制，網(wǎng)絡(luò)無基于業(yè)務(wù)的QoS服務(wù)質(zhì)量控制機(jī)制，網(wǎng)絡(luò)無根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際應(yīng)用情況和即時(shí)的業(yè)務(wù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)的QoS管理。

引入PCRF 的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

基于該數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的QoS控制模式，在用戶激活PDP使用業(yè)務(wù)時(shí)，SGSN/GGSN根據(jù)用戶的定制文件參數(shù)對(duì)該P(yáng)DP制定MBR(MaxBitrate)，對(duì)Conversation和Streaming業(yè)務(wù)指定GBR(GuaranteedBitrate)，然后SGSN和GGSN根據(jù)產(chǎn)品的配置和管理進(jìn)行Diffserv的服務(wù)質(zhì)量影射。BSC/RNC根據(jù)接收到的PDP響應(yīng)消息進(jìn)行無線信道的分配和管理，與基站一起完成無線信道的調(diào)度。該調(diào)度原則基于PDP協(xié)商的QoS并把QoS映射成THP(TrafficHand-lingPriority)。應(yīng)該講現(xiàn)有的QoS控制機(jī)制滿足一般的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)開展的需求，但無法提供滿足運(yùn)營商用戶差分化和基于用戶業(yè)務(wù)的動(dòng)態(tài)服務(wù)質(zhì)量控制。

為了滿足PS數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的需要，網(wǎng)絡(luò)支持動(dòng)態(tài)的用戶差分服務(wù)和業(yè)務(wù)差分服務(wù)成為PS網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的重要課題。3GPP標(biāo)準(zhǔn)化組織從3GPPR7開始，在網(wǎng)絡(luò)中引入PCRF(PolicyControlRuleFunction)，該功能的引入提供了對(duì)用戶和業(yè)務(wù)的動(dòng)態(tài)QoS服務(wù)質(zhì)量的控制，為PS域開展多媒體實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)提供了可靠的保障。

GGSN 與PCRF 的互控對(duì)用戶的業(yè)務(wù)帶寬進(jìn)行限制

PCRF網(wǎng)元的引入，同時(shí)在GGSN與PCRF間引入了Gx標(biāo)準(zhǔn)接口，該接口基于Diameter/IP協(xié)議，PCRF與GGSN間通過Gx接口實(shí)時(shí)的交換用戶的網(wǎng)絡(luò)使用情況和業(yè)務(wù)的具體信息，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶業(yè)務(wù)的實(shí)時(shí)服務(wù)質(zhì)量的控制。

PCRF節(jié)點(diǎn)的引入為運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營提供了許多新的業(yè)務(wù)控制模式。比如用戶需要訪問YouTube網(wǎng)站瀏覽視頻，按一般QoS控制機(jī)制，這一連接可以歸屬到Interactive業(yè)務(wù)類別。這種連接方式并不能保證業(yè)務(wù)的質(zhì)量要求，同時(shí)運(yùn)營商一般按流量收費(fèi)，這與普通因特網(wǎng)的網(wǎng)頁瀏覽收費(fèi)相同;但是如果通過PCRF進(jìn)行業(yè)務(wù)的QoS管理，可以保證此類業(yè)務(wù)的時(shí)延和帶寬等要求。該應(yīng)用模式為移動(dòng)運(yùn)營商在Internet瓜分通信收入、進(jìn)行差異化服務(wù)提供了網(wǎng)絡(luò)和技術(shù)支撐。

運(yùn)營商總是希望防止網(wǎng)絡(luò)中的資源濫用。其中一個(gè)典型情形是特定應(yīng)用可能會(huì)消耗大量的可用網(wǎng)絡(luò)資源。針對(duì)同一用戶在網(wǎng)絡(luò)中使用不同應(yīng)用，運(yùn)營商能夠基于PCRF對(duì)每個(gè)IP流或每個(gè)應(yīng)用限制用戶話務(wù)。利用PCRF節(jié)點(diǎn)的控制功能，也可實(shí)現(xiàn)例如對(duì)用戶的業(yè)務(wù)進(jìn)行帶寬的限制，例如當(dāng)用戶的預(yù)付費(fèi)額度達(dá)到門限時(shí)，可以通過GGSN與PCRF的互控對(duì)用戶的業(yè)務(wù)帶寬進(jìn)行限制。

PS數(shù)據(jù)域的QoS保障機(jī)制對(duì)PS數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的開展具有重要的影響。PS業(yè)務(wù)的開展要求運(yùn)營商實(shí)時(shí)的布置PCRF的組網(wǎng)功能，以對(duì)用戶和業(yè)務(wù)進(jìn)行精細(xì)的差分化管理和控制。