电联NSA共建共享QOS的研究分析
2020-09-28郑圣姚勇
郑圣 姚勇
中国联合网络通信有限公司江苏省分公司
0 引言
联通和电信5G无线网络共建共享，双方前期都采用非独立组网NSA网络架构。5G NSA Option3x组网是通过升级EPC核心网设备并在LTE无线网络叠加部署NR（New Radio）gNB的方式，向5G SA网络架构平滑演进的组网解决方案。5G NR gNB的控制面锚定于4G LTE eNB，通过将用户面数据分流到gNB的方式，充分利用gNB的高带宽处理能力，为用户提供高速宽带无线业务。
由于5G NR的控制面是通过锚定于4G LTE接入EPC核心网，而联通和电信的核心网是各自独立的，因此会涉及到QOS策略一致性的问题。但是之前双方的QOS策略并不完全一致，如联通普通用户的QCI是6，VIP用户的QCI是8，而电信的普通用户QCI是9，VIP用户的QCI是6。
为了满足双方对等互利、用户感知一致的大原则，根据电信联通共建共享对接工作组的协商结果，双方将采用一致的QOS策略，详细的QOS策略规划如表1所示。
表1 电联统一后的QOS策略
江苏联通4G和5G普通用户、行业应用类用户的公众数据业务APN和行业应用APN基本都是QCI6，按要求将APN的QCI签约值统一修改为9。但是修改完成后，电信无线统计发现联通QCI6、QCI7的用户还有一定的比例，引起电信的质疑。
1 情况分析
首先怀疑HSS签约问题或者修改签约后HSS和MME的数据同步问题。
我们通过信令监测系统统计出现QCI6和QCI7的用户，先检查其HSS中的签约数据，用户签约APN的QCI都已经改成9了。再检查MME中用户当前的承载上下文，QCI也是9，这说明QCI6、QCI7并非由于签约或者MME的数据同步问题导致。
统计并检查出现QCI=6或者7的用户消息流程，发现这种情况都是发生在用户在3G建立PDP上下文后再TAU到4G的场景，如图1所示。
图1 QCI 6、 QCI7是由3G QOS映射到4G的
1.1 4G的QCI6或者QCI7是由3G创建的PDP上下文的QOS映射过来的
在3G建立PDP上下文后，从3G返回4G的TAU的流程中，create session request消息中QOS是由3G的PDP上下文的QOS映射过来的，因此是3G的QOS导致了4G出现的QCI=6或者7的情况。3GPP协议定义的映射关系如表2所示。
表2 3G、4G的QOS映射关系
目前我们3G APN的QOS的 Traffic Class 都是签的interactive，而traffic Handling Priority比较多的是2和1，因此3G QOS是interactive&2的用户TAU到4G时映射成QCI7，而interactive&1的会映射成QCI6。
1.2 QCI6或者QCI 7很快就更新为QCI 9
从3G返回4G的同时MME会紧接着去HSS位置更新，HSS返回用户4G签约的APN QCI=9，MME发现用户签约的QCI和当前的承载不一致，因此会发起承载修改流程，将QCI从6或者7修改成签约的9。
因此用户在QCI 6或者QCI 7的承载上时间很短，几乎不会产生流量。
1.3 4G建立承载后RAU到3G再返回4G没有这种情况
用户在4G建立承载后RAU到3G时，网络会将4G的QOS映射成3G的QOS，当4G的QCI是9时，映射成3G的Traffic Class是background。
在3G时HSS也会插入用户签约数据，如果HSS签约的3G APN的Traffic Class是interactive，但 是SGSN不 会 将background更改成interactive，从而再TAU返回4G时也不会出现QCI6或者QCI7。
2 问题解决及总结
在3G UMTS的情况下，interacticve 类型和background类型适用的业务类型虽然有差别，但是如果QOS的其他参数不变时，只修改Traffic Class的话对用户的感知影响不大。如表3、表4所示。
表3 FTP业务在不同Traffic Class上的速率对比
表4 Streaming业务在不同Traffic Class上的速率对比
为了实现和电信的互信需求，根据QOS的映射关系，3G QOS的Traffic Class是background的映射成4G的QCI9，我们在HSS中将用户签约的3G APN的Traffic Class由interactive改为background，这样在3G建立PDP上下文后再TAU到4G，QCI直接转换成9，归避了出现QCI6或者QCI7的情况。
某地市HSS测试修改本市的用户3G APN的QOS的
Traffic Class为background后，在信令监测系统中查询出现QCI6或者QCI7的归属本市的用户数，已经由修改前的一天23万多用户降到零。
