基于5G網(wǎng)絡(luò)QOS部署的三個階段介紹

5G通信時代是一個萬物感知、萬物智能、萬物互聯(lián)的時代，未來的網(wǎng)絡(luò)面向5G，要求滿足不同業(yè)務(wù)對帶寬、時延和智能的需求，實現(xiàn)差異化和平衡化處理。其中承載網(wǎng)絡(luò)作為5G的承載管道和信息高速公路，需要實現(xiàn)智能化的網(wǎng)絡(luò)切片才能匹配5G業(yè)務(wù)的特殊要求。網(wǎng)絡(luò)切片，就是通過將5G 網(wǎng)絡(luò)虛擬出多個具備不同特性且相互隔離的邏輯子網(wǎng)，來實現(xiàn)業(yè)務(wù)對帶寬、時延的差異化要求，以適配各類業(yè)務(wù)場景及應(yīng)用。

5G網(wǎng)絡(luò)切片在邏輯上相互獨立但共用物理資源，因此需要考慮切片間資源分配。針對不同的業(yè)務(wù)，切片模式的偏重不同，分配的資源就不同，而資源內(nèi)的優(yōu)先級分配，就需要用到QOS來實現(xiàn)。QOS與切片的區(qū)別在于，QOS是位于管道上，位于PDU會話之內(nèi)的，而切片則是端管云全方位的資源隔離和差異化處理。在5G初期，承載網(wǎng)側(cè)可通過QOS的部署，結(jié)合傳統(tǒng)的VLAN、VPN等虛擬化技術(shù)，基于LDP、RSVP-TE、SR等隧道層技術(shù)，可實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)端到端的切片。

基于以上5G網(wǎng)絡(luò)分析同時結(jié)合現(xiàn)網(wǎng)流量情況，陜西聯(lián)通網(wǎng)發(fā)部組織西安分公司、華為技術(shù)有限公司、杰賽設(shè)計院在2019年初開始籌劃在現(xiàn)網(wǎng)部署QOS。本次QOS部署分三個階段進行：

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本次試點選取了西安環(huán)路流量高、業(yè)務(wù)類型豐富的大明宮匯聚區(qū)、綠地世紀城匯聚區(qū)兩大典型區(qū)域，遵從集團規(guī)定的IPRAN網(wǎng)絡(luò)配置QoS策略，與線網(wǎng)、核心網(wǎng)、承載網(wǎng)、大客戶等專業(yè)協(xié)同配合，經(jīng)過長時間的反復(fù)論證，輸出了試點區(qū)域詳細的QOS優(yōu)先級映射表。

結(jié)合試點的成效，項目組與各專業(yè)進行了大量的論證分析，對于可能出現(xiàn)的對現(xiàn)網(wǎng)運行業(yè)務(wù)的影響的操作制定了對應(yīng)的應(yīng)急方案，確定了方案實施的可行性，并且針對部署實施進行了方案統(tǒng)籌安排：首先，無線與核心網(wǎng)的主設(shè)備廠商按照試點輸出的QOS優(yōu)先級映射表，對于試點區(qū)域網(wǎng)元的IP?DSCP進行相關(guān)的設(shè)置；其次在傳輸側(cè)，根據(jù)現(xiàn)網(wǎng)不同業(yè)務(wù)進行數(shù)據(jù)配置：對移網(wǎng)業(yè)務(wù)承載、IP RAN信任無線/核心網(wǎng)業(yè)務(wù)域的IP DSCP值，建立IP DSCP到EXP的優(yōu)先級映射，IP RAN網(wǎng)絡(luò)中根據(jù)EXP優(yōu)先級選擇不同的轉(zhuǎn)發(fā)行為，在出口RSG 處還原不同業(yè)務(wù)的IP DSCP；對于固網(wǎng)承載和大客戶專線業(yè)務(wù)，通過接口/子接口/IP地址匹配等方式進行差異化業(yè)務(wù)的區(qū)分，并人為指定QoS優(yōu)先等級進行流差分類。

此次部署整體采用簡化策略，通過分層級，專業(yè)聯(lián)同的方式降低部署和管理難度，實現(xiàn)了高速率、有成效的部署；

本次部署完成后，項目組在現(xiàn)網(wǎng)3G、4G和5G實驗承載網(wǎng)上分別進行了測試和效果驗證。由于QOS是在PDU會話內(nèi)部的優(yōu)先級策略，因此項目部署效果的驗證通過在IPRAN網(wǎng)絡(luò)承載接入口和出口分別進行報文頭抓包，通過解析報文中EXP優(yōu)先級，發(fā)現(xiàn)不同業(yè)務(wù)的EXP分層效果十分明顯，達到了QOS對各類業(yè)務(wù)分層分級差異化部署的試點目標。由于QOS分片可以針對不同業(yè)務(wù)提供差異化的服務(wù)，在現(xiàn)網(wǎng)出現(xiàn)流量擁塞的情況下，低優(yōu)先級報文被丟棄，但高優(yōu)先級業(yè)務(wù)報文仍然可以正常轉(zhuǎn)發(fā)，業(yè)務(wù)質(zhì)量得到了保障，達到了對高可靠性業(yè)務(wù)的高質(zhì)量保證，整體試點部署效果顯著。

本次QOS部署，一方面在5G 建網(wǎng)初期，初步完成了在管道內(nèi)的承載網(wǎng)切片，保障了在目前承載網(wǎng)帶寬條件下對5G的支撐；另一方面，此次保障過程，通過QOS優(yōu)先級配置和測試驗證對于多業(yè)務(wù)綜合承載和網(wǎng)絡(luò)擁塞導(dǎo)致的質(zhì)量隱患做了主動預(yù)防。

下一步，陜西聯(lián)通將緊隨5G的建設(shè)節(jié)奏，在現(xiàn)有QOS部署的基礎(chǔ)上，通過FLEXE等硬切片技術(shù)的使用，逐步實現(xiàn)端管云層面上真正的網(wǎng)絡(luò)切片，使得虛擬網(wǎng)絡(luò)切片具備剛性管道能力，滿足高隔離度下的底層快速轉(zhuǎn)發(fā)。與此同時，針對IPRAN網(wǎng)絡(luò)，將通過引入SDN架構(gòu)的層次化控制器，實現(xiàn)物理網(wǎng)絡(luò)和切片網(wǎng)絡(luò)的端到端統(tǒng)一控制和管理，從而配合不同類型切片業(yè)務(wù)對傳輸?shù)男枨蟆?/p>