베어러와 QoS¶

스펙 · 릴리즈

EPS 베어러: TS 23.401 §4.7 · QCI 표: TS 23.203 Table 6.1.7 · E-UTRAN QoS: TS 36.300 §13

Rel-8~ (Rel-12 MCPTT QCI 65–70, Rel-14 V2X QCI 75/79, Rel-15 저지연 QCI 80, 82–85)

한눈에 보기

베어러(bearer)는 단말과 인터넷 게이트웨이(P-GW) 사이에 만든 QoS가 정해진 데이터 통로입니다.

단말이 망에 붙으면 기본(default) 베어러가 하나 생깁니다. 인터넷 접속용, 품질 보장 없음.
음성통화(VoLTE)처럼 품질이 중요한 서비스는 전용(dedicated) 베어러를 따로 만듭니다.
각 베어러에는 QCI라는 등급 번호가 붙고, 기지국은 이 번호를 보고 스케줄링 우선순위를 정합니다.

고속도로에 일반 차로와 버스 전용 차로가 있는 것과 비슷합니다.

EPS 베어러 구조¶

flowchart LR
    UE([UE]) ---|무선 베어러 DRB| eNB[eNB]
    eNB ---|S1 베어러<br/>GTP-U| SGW[S-GW]
    SGW ---|S5/S8 베어러<br/>GTP-U| PGW[P-GW]
    PGW --- PDN((PDN))
    subgraph ERAB[E-RAB]
        UE
        eNB
        SGW
    end

구간	이름	식별
UE – eNB	데이터 무선 베어러 (DRB)	DRB ID, LCID (3–10)
eNB – S-GW	S1 베어러	TEID
UE – S-GW	E-RAB = DRB + S1 베어러	E-RAB ID (= EBI)
S-GW – P-GW	S5/S8 베어러	TEID
UE – P-GW	EPS 베어러	EBI (5–15)

EBI는 4비트이고 5–15만 쓰므로 단말 하나는 최대 11개 EPS 베어러를 가질 수 있습니다(Rel-8 단말은 DRB 최대 8개).

QoS 파라미터¶

파라미터	의미
QCI	QoS 등급 (자원 유형, 우선순위, 지연 예산, 패킷 손실률을 묶은 번호)
ARP	자원이 부족할 때 베어러 생성·선점 우선순위 (1–15, 선점 가능/취약 플래그)
GBR / MBR	GBR 베어러의 보장 비트레이트 / 최대 비트레이트
APN-AMBR	APN 하나에 속한 모든 non-GBR 베어러 합의 최대 비트레이트 (P-GW 집행)
UE-AMBR	단말의 모든 non-GBR 베어러 합의 최대 비트레이트 (eNB 집행)
TFT	어떤 IP 패킷을 이 베어러로 보낼지 정하는 패킷 필터 (5-tuple 등)

표준 QCI¶

QCI	유형	우선순위	지연 예산	패킷 손실률	대표 서비스
1	GBR	2	100 ms	10⁻²	VoLTE 음성
2	GBR	4	150 ms	10⁻³	영상통화 (ViLTE)
3	GBR	3	50 ms	10⁻³	실시간 게임, V2X 메시지
4	GBR	5	300 ms	10⁻⁶	버퍼링 스트리밍 영상
5	Non-GBR	1	100 ms	10⁻⁶	IMS 시그널링 (SIP)
6	Non-GBR	6	300 ms	10⁻⁶	영상(버퍼링), TCP 서비스
7	Non-GBR	7	100 ms	10⁻³	음성/영상 라이브, 대화형 게임
8	Non-GBR	8	300 ms	10⁻⁶	TCP 서비스 (프리미엄 가입자 기본 베어러)
9	Non-GBR	9	300 ms	10⁻⁶	기본 베어러 (일반 인터넷)

우선순위 숫자가 작을수록 높은 우선순위입니다. 지연 예산(PDB)은 단말과 PCEF(P-GW) 사이 전체 기준이며, 이 중 약 20 ms(QCI 1의 경우)는 핵심망 구간으로 가정합니다.

VoLTE 단말의 베어러 예¶

베어러	APN	QCI	내용
기본	`internet`	9	일반 데이터
기본	`ims`	5	SIP 시그널링
전용 (통화 중에만)	`ims`	1	RTP 음성 (GBR, 예: AMR-WB 약 40 kbps)

전문가 노트 — 베어러 설정 흐름과 eNB 동작

전용 베어러 생성 (망 주도). P-CSCF(IMS) → Rx → PCRF → Gx(RAR) → P-GW → S5 Create Bearer Request → S-GW → S11 → MME → S1AP E-RAB Setup Request (NAS Activate Dedicated EPS Bearer Context Request 포함) → eNB가 RRCConnectionReconfiguration으로 DRB 추가.

eNB에서의 QCI 반영. QCI는 무선 구간에서 직접 전달되지 않습니다. eNB가 QCI별 설정(PDCP discard timer, RLC 모드 AM/UM, 논리 채널 우선순위, prioritisedBitRate, 스케줄러 가중치)을 정해 DRB를 만듭니다. 예: QCI 1 → RLC UM, ROHC, 짧은 discard timer, SPS 또는 TTI bundling 활성화

UL에서의 TFT. 단말도 UL TFT를 받아서 상향 패킷을 어느 베어러로 보낼지 정합니다. 기본 베어러는 TFT가 없거나 match-all입니다.

추가 QCI (TS 23.203). - 65, 66: MCPTT 음성 (GBR) · 69, 70: MCPTT 시그널링·데이터 (Non-GBR) - 75: V2X 메시지 (GBR) · 79: V2X (Non-GBR) - 80: 저지연 eMBB (AR) · 82–85: Delay-critical GBR (자원 유형 신설, 최대 데이터 버스트 크기 MDBV 포함)

5G로의 연결. NR/5GC에서는 베어러 대신 QoS 플로우(QFI)를 쓰고, QCI 대신 5QI를 씁니다. 5QI 1–9 값은 QCI와 호환되게 정의되었습니다. → QoS 플로우