基于5G网络QOS部署的三个阶段介绍

5G通信时代是一个万物感知、万物智能、万物互联的时代，未来的网络面向5G，要求满足不同业务对带宽、时延和智能的需求，实现差异化和平衡化处理。其中承载网络作为5G的承载管道和信息高速公路，需要实现智能化的网络切片才能匹配5G业务的特殊要求。网络切片，就是通过将5G 网络虚拟出多个具备不同特性且相互隔离的逻辑子网，来实现业务对带宽、时延的差异化要求，以适配各类业务场景及应用。

5G网络切片在逻辑上相互独立但共用物理资源，因此需要考虑切片间资源分配。针对不同的业务，切片模式的偏重不同，分配的资源就不同，而资源内的优先级分配，就需要用到QOS来实现。QOS与切片的区别在于，QOS是位于管道上，位于PDU会话之内的，而切片则是端管云全方位的资源隔离和差异化处理。在5G初期，承载网侧可通过QOS的部署，结合传统的VLAN、VPN等虚拟化技术，基于LDP、RSVP-TE、SR等隧道层技术，可实现网络端到端的切片。

基于以上5G网络分析同时结合现网流量情况，陕西联通网发部组织西安分公司、华为技术有限公司、杰赛设计院在2019年初开始筹划在现网部署QOS。本次QOS部署分三个阶段进行：

本次试点选取了西安环路流量高、业务类型丰富的大明宫汇聚区、绿地世纪城汇聚区两大典型区域，遵从集团规定的IPRAN网络配置QoS策略，与线网、核心网、承载网、大客户等专业协同配合，经过长时间的反复论证，输出了试点区域详细的QOS优先级映射表。

结合试点的成效，项目组与各专业进行了大量的论证分析，对于可能出现的对现网运行业务的影响的操作制定了对应的应急方案，确定了方案实施的可行性，并且针对部署实施进行了方案统筹安排：首先，无线与核心网的主设备厂商按照试点输出的QOS优先级映射表，对于试点区域网元的IP DSCP进行相关的设置；其次在传输侧，根据现网不同业务进行数据配置：对移网业务承载、IP RAN信任无线/核心网业务域的IP DSCP值，建立IP DSCP到EXP的优先级映射，IP RAN网络中根据EXP优先级选择不同的转发行为，在出口RSG 处还原不同业务的IP DSCP；对于固网承载和大客户专线业务，通过接口/子接口/IP地址匹配等方式进行差异化业务的区分，并人为指定QoS优先等级进行流差分类。

此次部署整体采用简化策略，通过分层级，专业联同的方式降低部署和管理难度，实现了高速率、有成效的部署；

本次部署完成后，项目组在现网3G、4G和5G实验承载网上分别进行了测试和效果验证。由于QOS是在PDU会话内部的优先级策略，因此项目部署效果的验证通过在IPRAN网络承载接入口和出口分别进行报文头抓包，通过解析报文中EXP优先级，发现不同业务的EXP分层效果十分明显，达到了QOS对各类业务分层分级差异化部署的试点目标。由于QOS分片可以针对不同业务提供差异化的服务，在现网出现流量拥塞的情况下，低优先级报文被丢弃，但高优先级业务报文仍然可以正常转发，业务质量得到了保障，达到了对高可靠性业务的高质量保证，整体试点部署效果显著。

本次QOS部署，一方面在5G 建网初期，初步完成了在管道内的承载网切片，保障了在目前承载网带宽条件下对5G的支撑；另一方面，此次保障过程，通过QOS优先级配置和测试验证对于多业务综合承载和网络拥塞导致的质量隐患做了主动预防。

下一步，陕西联通将紧随5G的建设节奏，在现有QOS部署的基础上，通过FLEXE等硬切片技术的使用，逐步实现端管云层面上真正的网络切片，使得虚拟网络切片具备刚性管道能力，满足高隔离度下的底层快速转发。与此同时，针对IPRAN网络，将通过引入SDN架构的层次化控制器，实现物理网络和切片网络的端到端统一控制和管理，从而配合不同类型切片业务对传输的需求。