Classificazione QCI e portata dei servizi LTE
Quando si parla di qualità del servizio nelle reti LTE, uno degli elementi fondamentali è il QCI (QoS Class Identifier), una classificazione che determina il trattamento dei flussi dati all’interno della rete. Questo sistema consente all’infrastruttura di rete di gestire in modo efficiente diverse tipologie di traffico, garantendo le prestazioni necessarie a seconda del tipo di servizio: voce, video, dati, o applicazioni mission-critical.
Cos’è il QCI e perché è importante
Il QCI è un identificatore numerico associato a ogni portata di traffico (EPS bearer) nelle reti LTE. Ogni valore QCI è predefinito e mappato a un insieme specifico di parametri QoS come la priorità, il delay massimo tollerabile e la perdita di pacchetti accettabile. Grazie a questa classificazione, la rete può applicare trattamenti differenziati ai pacchetti, assicurando che i servizi sensibili alla latenza (come VoLTE) abbiano la precedenza su quelli meno critici (come la navigazione web).
Parametri associati a ciascun QCI
Ogni QCI è definito da un insieme di caratteristiche tecniche che ne determinano il comportamento nella rete. I parametri principali sono:
- Priority Level: stabilisce l’ordine di precedenza tra diversi flussi quando le risorse sono limitate.
- Packet Delay Budget (PDB): il tempo massimo accettabile per la trasmissione di un pacchetto.
- Packet Error Loss Rate (PELR): la percentuale massima tollerata di pacchetti persi.
Classificazione QCI: GBR e non-GBR
I QCI possono essere suddivisi in due categorie principali: GBR (Guaranteed Bit Rate) e non-GBR (non garantito). La distinzione si basa sulla necessità del servizio di disporre di una banda minima costante.
- GBR: utilizzato da servizi che richiedono una qualità costante, come VoIP e videochiamate. La rete deve garantire una certa quantità di banda per ciascun bearer.
- non-GBR: applicabile a servizi come la navigazione web o l’email, dove non è essenziale mantenere una banda minima costante.
| Categoria | QCI | Tipo di Servizio |
|---|---|---|
| GBR | 1, 2, 3, 4 | VoIP, video in tempo reale |
| non-GBR | 5, 6, 7, 8, 9 | Internet, streaming, IMS signaling |
Gestione della portata nella rete LTE
In ambito LTE, la portata (bitrate) è strettamente legata al tipo di bearer e alla categoria di QCI utilizzata. Per i bearer GBR, viene stabilito un valore minimo (MBR – Maximum Bit Rate) e un valore garantito (GBR). Questo assicura che, anche in condizioni di carico elevato, i servizi critici abbiano le risorse necessarie per funzionare correttamente.
Nel caso di bearer non-GBR, invece, la rete adotta un approccio best-effort: i dati vengono trasmessi quando le risorse sono disponibili, ma senza alcuna garanzia di banda minima o latenza massima. Questo rende tali bearer più flessibili, ma meno adatti a servizi che richiedono continuità e stabilità.
Implementazione e trattamento in rete
Una volta che un bearer è stato stabilito con un determinato QCI, i nodi della rete (eNodeB, SGW, PGW) utilizzano le informazioni di classificazione per gestire il traffico. Ciò avviene mediante meccanismi di scheduling, prioritizzazione e buffering che variano in base alla priorità e ai parametri QoS assegnati.
Ad esempio, un QCI 1 associato a una chiamata VoLTE riceverà risorse con maggiore priorità rispetto a un QCI 9 destinato al traffico di download via browser. Questo garantisce che la qualità percepita dall’utente rimanga stabile anche in presenza di congestione.
Esempio pratico: gestione di una chiamata VoLTE
Supponiamo che un utente effettui una chiamata VoLTE. La rete stabilisce un bearer dedicato con QCI 1, GBR attivo, priorità elevata e PDB pari a 100 ms. Questo implica che ogni pacchetto vocale deve attraversare la rete in meno di 100 millisecondi, altrimenti la qualità della conversazione ne risente. Per rispettare questi vincoli, l’eNodeB pianifica con precisione le risorse radio e applica un trattamento preferenziale ai pacchetti della chiamata.
QCI e policy operatori
Ogni operatore può personalizzare i valori di QCI per offrire differenziazioni di servizio tra piani tariffari, priorità aziendali o applicazioni critiche. Tuttavia, i valori standardizzati sono essenziali per garantire interoperabilità tra diversi vendor e roaming tra operatori. Le reti più moderne possono anche implementare meccanismi dinamici di assegnazione del QCI, adattando i valori in base al contesto e al carico della rete.
Considerazioni finali
Il sistema QCI nelle reti LTE rappresenta una soluzione robusta e flessibile per la gestione del traffico differenziato. Attraverso la classificazione precisa dei flussi e la gestione intelligente delle risorse, le reti possono mantenere alti standard di qualità anche in scenari di traffico intenso. Comprendere come funziona questa classificazione è fondamentale per chi lavora nel settore delle telecomunicazioni, sia in fase di progettazione che di ottimizzazione delle reti.
Per approfondire il funzionamento dei bearer EPS e il loro ruolo nell’architettura LTE, consulta l’articolo dedicato alla gestione dei bearer dedicati e default nelle reti mobili.