EPS BEARER
EPS Bearer là một kết nối ảo và cần được thiết lập trước khi có bất kỳ dữ liệu nào truyền giữa UE và PGW. EPS Bearer được thiết lập dựa trên hai bearer: E-RAB cho phần E-UTRAN và S5/S8 Bearer cho phần EPC. Như đã xem xét ở trên các bearer như E-RAB và S5/S8 Bearer đều được ánh xạ 1-1 với EPS Bearer. Do đó, việc thiết lập hệ thống các bearer trên mạng LTE có thể coi tương đồng với việc thiết lập EPS Bearer.
Các đặc tính của EPS Bearer là:
-Các EPS Bearer luôn luôn được thiết lập giữa hai UE và PGW trên mạng LTE;
-Mỗi EPS Bearer có một nhận dạng duy nhất là EPS Bearer Identity;
-Các dịch vụ khác nhau, có mức QoS khác nhau sẽ được truyền trên các EPS Bearer khác nhau, các bearer này được đặc trưng bởi tham số QCI (QoS Class Index);
-Trên mạng LTE, tồn tại hai kiểu bearer theo tài nguyên là GBR (Guaranteed Bit Rate) với băng thông được đảm bảo và non-GBR với băng thông không được đảm bảo;
-Mạng LTE cũng có hai loại bearer với chức năng và ý nghĩa khác nhau là Default EPS Bearer và Dedicated EPS Bearer.
Default EPS Bearer
Là các EPS Bearer có các đặc điểm sau :
-Được thiết lập đầu tiên khi UE kết nối tới một PDN, bao gồm các trường hợp sau:
UE Attach vào mạng LTE, một Default Bearer của PDN mặc định sẽ được thiết lập;
UE thiết lập kết nối tới một PDN mới, Default Bearer của PDN này sẽ được thiết lập;
-Được duy trì trong suốt quá trình UE kết nối tới PDN, chỉ được giải phóng khi UE ngắt kết nối tới PDN mà bearer này thuộc về;
-Mỗi Default EPS Bearer có một địa chỉ IP cụ thể dành cho UE, địa chỉ IP này được sử dụng cho bất cứ bearer nào được thiết lập trên kết nối PDN mà bearer đó thuộc về;
-Các Default EPSBearer luôn luôn là kiểu bearer non-GBR, với giá trị QCI là từ 5 đến 9.
Quá trình thiết lập Default EPS Bearer được mô tả như sau:
Dedicated EPS Bearer
Là các EPSBearer được dành riêng cho các lưu lượng cụ thể (voice, video, ...), hoạt động giống như một bearer được thêm trên nền bearer mặc định. Các bearer này có các đặc điểm:
-Được thiết lập trong các trường hợp khi UE cần thiết lập một dịch vụ tới một PDN đã có Default EPS Bearer được thiết lập;
-Không được cấp địa chỉ IP mới cho UE, mà sử dụng địa chỉ từ Default EPS bearer, do đó Dedicated EPSBearer luôn luôn phải được liên kết với Default EPSBearer;
-Có thể có hai kiểu là GBR hay non-GBR, với các giá trị QCI từ 1 đến 9.
Quá trình thiết lập Dedicated EPS Bearer được mô tả như sau:
ĐÁNH GIÁ TỪ SẢN PHẨM SGW THỰC TẾ CỦA CDIT
Trong khuôn khổ của đề tài cấp Nhà nước KC.01.09/11-15, CDIT đã chế tạo SGW với đầy đủ tính năng như một sản phẩm SGW của các nhà cung cấp thiết bị khác trên thế giới. Việc chế tạo sản phẩm SGW này giúp CDIT kiểm chứng lại được lý thuyết về hệ thống bearer của mạng LTE:
-Một thuê bao LTE có thể sử dụng nhiều dịch vụ thông qua việc thiết lập các bearer đến các PDN khác nhau. Trên SGW của CDIT, với hai PDN riêng biệt cho hai dịch vụ HSI và VoLTE, thì một thuê bao có thể được cung cấp đồng thời cả hai dịch vụ này.
-Việc điều chỉnh đặc tính QoS của các bearer có thể thay đổi được chất lượng dịch vụ. Điều này được kiểm chứng trên sản phẩm SGW thực tế của CDIT, với việc cung cấp dịch vụ HSI có các tốc độ, mức ưu tiên, tham số QoS khác nhau thông qua việc điều chỉnh đặc tính QoS trên bearer.
-Đặc biệt thông qua việc kiểm chứng khả năng cung cấp dịch vụ VoLTE trên SGW, chúng ta có thể thấy được các ứng dụng thực tế của các EPS Bearer:
Một Default EPS Bearer kết nối đến PDN cho dịch vụ được thiết lập khi thuê bao Attach vào dịch vụ. Default Bearer này được sử dụng để truyền các bản tin báo hiệu cho dịch vụ VoLTE.
Khi khách hàng thiết lập một cuộc gọi VoLTE, thì một Dedicated EPS Bearer được tạo ra để truyền dữ liệu thoại cho cuộc gọi đó. Tương tự như dịch vụ HSI, bearer này có thể được cấu hình nhiều mức QoS (mức ưu tiên, băng thông, trễ,...) khác nhau.
KẾT LUẬN
Việc sử dụng hệ thống bearer end-to-end từ UE đến ứng dụng, mang lại rất nhiều ưu điểm cho LTE như việc cung cấp nhiều dịch vụ đồng thời cho một thuê bao với nhiều mức QoS khác nhau, bảo vệ dữ liệu giữa những người dùng khác nhau. Bài báo đã giới thiệu tổng quan về các bearer trên mạng LTE, các đặc điểm, các số nhận dạng, cũng như cách thiết lập các bearer này, và khả năng cung cấp các dịch vụ có được dựa trên nền tảng hệ thống các bearer, cùng với kiểm chứng từ sản phẩm SGW thực tế của CDIT. Đây là những kiến thức cơ bản giúp những người mới nghiên cứu về mạng LTE có thể hiểu được cơ chế cung cấp dịch vụ trên mạng, hiểu được các cơ chế thiết lập bearer, từ đó có thể nghiên cứu các vấn đề xa hơn như QoS và Security cho người dùng và dịch vụ trên mạng LTE.
Tài liệu tham khảo
[1].Netmanias Technical Document: LTE Identifcation III: EPS Session/Bearer Identifier;
[2].Netmanias Technical Document: EMM Procedure 1. Initial Attach - Part 2. Call Flow of Initial Attach;
[3].3GPP TS 23.401 vll.1.0 General Packet Radio Service (GPRS) enhancements for Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN) access (Release 12)
[4].3GPP TS 36.300 v12.0.0 Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) and Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN); Overall description; Stage 2 (Release 12);
[5].3GPP TS 36.410 v10.2.0 Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN); S1 general aspects and principles (Release 10),
[6].3GPP TS 32.426 v11.3.0Performance Management(PM); Performance measurements Evolved Packet Core (EPC) network (Release 11)
[7].http://4g-lte-world. blogspot.com/
[8].KC.01.09/11-15, Nghiên cứu thiết kế Serving Gateway (SGW) cho mạng di động thế hệ sau LTE- Advanced tại Việt Nam.
KS. Bùi Trung Thành
