1 概述

1.1 QoS流（QoS Flow）

5G QoS模型基于Qos流，5G QoS模型支持保障流比特速率（GBR QoS）的QoS流和非保障流比特速率（Non-GBR）的QoS流，5G QoS模型还支持反射QoS。

QoS流是PDU会话中最精细的QoS区分粒度，这就是说两个PDU会话的区别就在于它们的QoS流不一样（具体一般就是QoS流的TFT参数不同）；在5G系统中一个QoS流ID（QFI）用于标识一条QoS流；PDU会话中具有相同QFI的用户平面数据会获得相同的转发处理（如相同的调度、相同的准入门限等）；QFI在一个PDU会话内要唯一，也就是说一个PDU会话可以有多条（最多64条）QoS流，但每条QoS流的QFI都是不同的（取值范围0~63），UE的两条PDU会话的QFI是可能会重复的；QFI可以动态配置或等于5QI。

在5GS，QoS流是被SMF控制的，其可以是预配置或通过PDU会话建立和修改流程来建立。

QoS流的特征在于：

-AN侧的QoS配置，这些配置可以是SMF通过AMF给AN提供给AN的或者是在AN上预置的

-UE侧的QoS规则（rule），这些规则是SMF在PDU建立或修改流程中提供给UE的或UE通过反射QoS机制推导出来的

-UPF侧的上行和下行PDR(s)，这些PDR（s）是SMF配置的

在5GS，一条PDU会话内要求有一条关联默认QoS规则的QoS流，在PDU的整个生命周期内这个默认QoS流保持存在，且这个默认的QoS流要是Non-GBR QoS流。

注：上面的默认QoS流在整个PDU会话生命周期内都给UE提供了连接；由于可能需要和EPS交互，所以要求这个默认QoS流为Non-GBR。

1.2 QoS配置（QoS Profile）

一个QoS流是“GBR”还是“Non-GBR”取决于它的QoS配置；一个QoS流的QoS配置包含的QoS参数如下：

- 每条QoS流的QoS配置都会包含的QoS参数：5QI、ARP

- 每条Non-GBR QoS流的QoS配置可能还会包含参数：反射Qos属性（RQA）

- 每条GBR QoS流的QoS配置还会包含参数：保证流比特率(GFBR)、最大流比特率(MFBR)

- 每条GBR QoS流的QoS配置可能还会包含：指示控制、最大丢包率

每条QoS配置有一个与之对应的QFI，QFI包含在QoS配置中。

1.4 QoS规则（QoS Rules）

UE执行上行用户面数据业务的分类和标记，也就是根据QoS规则将上行数据关联到对应的QoS流去。这些QoS规则可以是显示提供给UE的（也就是在PDU会话建立/修改流程中通过信令显示配置给UE），或者在UE上预配置，或者UE使用反射QoS机制隐式推导出来。

一个QoS规则包含：关联的QoS流的QFI、数据包过滤器集（一个过滤器列表）、优先级。

一个QoS流可以有多个QoS规则。

每个PDU会话都要配置一个默认的QoS规则，默认的QoS规则关联到一条QoS流上。

对于IP类型或ethenet类型的PDU会话，默认QoS规则是在PDU会话中唯一的一个包过滤集可以包含允许所有UL的包过滤器的QoS规则，协议上这句话说得非常拗口，可以用类比路由表的方式去理解，就是默认QoS就可配成和默认路由一样，一个数据包所有路由都不满足时，就从默认路由走。默认QoS规则是可以配置为允许通过所有上行包，不是必须配置为允许通过所有上行包。

注：默认QoS规则的允许所有上行包通过的包过滤器就是所谓的“匹配所有”过滤器（match-all filter）

对于Unstructured类型的PDU会话，默认QoS规则不包含任何包过滤器集（Packet Filter Set），默认QoS规则定义PDU会话内的所有包的处理方式。

只要默认QoS规则不包含数据包过滤器集或包含允许所有UL数据包的数据包过滤器集，就不应将反射性QoS应用于与默认QoS规则关联的QoS流，并且不应该给此QoS流发送RQA。

1.5 QoS映射

SMF负责QoS的控制，建立一条PDU会话时，SMF会给UPF、AN、UE配置响应的Qos参数。下图展示了用户面数据的分类和标记与QoS流映射到AN资源的规则流程。

对于上行数据，UE根据QoS规则对数据包进行匹配，数据包从匹配上的QoS流以及其对应的AN通道（对应的RB）向上传输；对于下行数据，UPF根据PDR对数据进行匹配，数据包从匹配上的QoS流以及其对应的AN通道下下传输。如果一个数据包没有匹配上任何一个QoS规则（上行）或PDR（下行），则该数据包会被UE或UPF丢弃。

SMF给AN配置QoS参数如下（TS38.413  9.10.4.9），QoS特性可以选择静态5QI（也就是标准化5QI映射表）和动态配置5QI。

SMF给UE配置的QoS规则（TS23.501）如下，QoS规则包含一个QoS项列表，每个QoS项包含一个包过滤器列表、参数列表、QFI、优先级等参数。