拥塞信息管理移动网络论文(共4222字).docVIP

拥塞信息管理移动网络论文(共4222字) 1标准进展 网络拥塞控制是目前多数运营商的共同需求，受到国际标准组织3GPP和国内行业标准组织CCSA的关注，并分别针对该需求和技术方案进行了立项研究。截至目前，已取得了阶段性进展。 1.13GPP标准 3GPP在R12启动了用户面拥塞管理（UPCON）的课题研究，该课题从立项伊始，受到几乎绝大多数运营商及厂商的支持和积极参与。由于涉及的范围比较广，技术具有一定的复杂性，R12并没有完成课题研究，直至当前的R13版本，才取得了阶段性进展。R12主要完成了用户面拥塞场景和需求分析等Stage1的工作，并开始了Stage2阶段的工作，主要研究了技术方案架构，各个主要的备选技术方案参见研究报告TR23.705。之后的R13版本，目标是在R12基础上，对Stage2的备选方案进行评估和标准化，同时完成相应的Stage3工作，截至目前，该项工作还在进行中。 （1）网络拥塞控制的需求 场景3GPP针对网络拥塞，定义了小区资源耗尽和回传链路资源不足的两种拥塞场景，并定义了用户层面的业务控制、应用层面的数据控制、差异化计费等13种拥塞管理场景。详细场景参见3GPP研究报告TR22.805。 （2）网络拥塞控制的关键问题 网络拥塞控制的技术方案制定，需考虑如下5个方面的技术问题：用户面拥塞的感知：主要研究及时感知用户面拥塞，并通知到相关网元（如PCRF）的方法。用户面拥塞的缓解方法：主要研究在获知拥塞信息（包括拥塞小区、受影响的用户及业务等）后，采取的缓解措施及方法。拥塞场景下不可演绎业务流的差异化处理：不可演绎业务流由于不能对应出五元组，因此在策略控制时有一定的特殊性，该关键问题主要针对多应用共用TCP/UDP等复杂场景下的策略控制进行研究。针对Video业务的拥塞管理：Video是造成网络拥塞的一个很重要的因素，同时用户对该业务的体验又比较敏感，因此将针对不同Video业务的不同级别用户的差异化管理作为一个专门的问题进行研究。上行业务的优先级处理：进行业务的优先级排序和差异化处理是拥塞管理的重要方法，而上行业务的排序工作需要在终端用户上进行。该关键问题是研究用户如何获知网络拥塞信息，并进行上行业务排序。从上述分析可以看出，用户面拥塞的感知和缓解方法是网络拥塞课题研究的核心内容，其他关键问题是针对特殊场景下拥塞管理的增强。 （3）针对拥塞感知和缓解，主要的技术方案有两大类 CN-based的拥塞管理方法：即核心网实时参与拥塞的管理过程，RAN通过某种方法将拥塞信息传递到PCRF，由PCRF基于收到的拥塞信息进行针对性的策略下发。RAN-based的拥塞管理方法：即拥塞信息勿需上报至核心网，当拥塞发生时，由无线网络基于预先定义的规则进行相应的处理。 1.1.1CN-based拥塞管理方案 CN-based拥塞管理方法的前提是拥塞信息的上报，即无线网络通过相应的方法将拥塞发生的信息传递到PCRF。基于拥塞信息上报方法的不同，具体又有以下3种备选方案： （1）Off-path拥塞信息上报方法 即拥塞信息不通过EPC主设备传递，在网络中新增一个无线网络拥塞感知功能实体（RCAF），基于无线网管能监控无线网络拥塞的天然特性，从网管中获取网络拥塞信息，加以整理和用户信息补充，将拥塞小区及受影响的用户信息发送至PCRF。这种方案的优势在于大部分工作放在主设备之外的功能实体上去完成，对主设备影响小，且具有较好的部署灵活性；缺点在于需要新增设备。 （2）基于User-plane的拥塞信息上报方法 将S1/S5/S8用户面的GTP-U包头加以扩展，携带小区拥塞相关信息，PDN-GW基于收到的GTP-U包头的指示，将拥塞信息上报给PCRF。这种方案的优势在于可实现每包每用户的实时上报，对于拥塞信息的反应速度快；缺点在于增加了对主设备的处理能力要求，上报的可控性较差，处理不好易带来信令风暴。 （3）基于Control-plane的拥塞信息上报方法 扩展S1/S5/S8控制面的信令，增加新的信令流程用于拥塞信息的上报。这种方案需要重新设计端到端的信令，对端到端的设备都有较大的影响。 1.1.2RAN-based拥塞管理方案 RAN-based方案的共性是EPC不需要知道当前的网络状况，仅需要基于业务流的特征和优先级对下行业务流打上不同标签。一旦无线侧检测到拥塞发生，基于不同业务流的标签则进行差异化的处理。 （1）FP（IFlowPriorityIndicator） 同一承载内基于业务流优先级的差异化处理方法。不改变当前的承载规则，在同一承载内，对不同优先级的业务做标签处理。