5G MFBR : Comprendre le Maximum Flow Bit Rate

5G MFBR : Comprendre le Maximum Flow Bit Rate

Aujourd’hui on va voir en détail ce que signifie le terme MFBR (Maximum Flow Bit Rate) dans le contexte des réseaux 5G, comment il est utilisé, à quoi il sert concrètement, et comment il s’intègre dans la gestion globale des flux de données mobiles.

Définition du MFBR en 5G

Le MFBR, ou débit maximal de flux binaire, est un paramètre défini par le 3GPP qui représente le débit maximal autorisé pour un flux de données spécifique dans un réseau mobile 5G. Il s’applique à un QoS Flow, c’est-à-dire une entité qui transporte des paquets IP ou Ethernet ayant les mêmes exigences de Qualité de Service (QoS).

Contrairement au GBR (Guaranteed Bit Rate), qui garantit un débit minimal, le MFBR fixe une limite supérieure que le réseau ne dépassera pas, même si les ressources sont disponibles. Il agit donc comme un plafond strict du débit pour éviter les abus ou la congestion.

Contexte d’utilisation et objectifs

Le MFBR est spécifié lors de la configuration d’un QoS Flow avec un type de QoS « GBR » ou « delay-critical GBR ». L’objectif est de contrôler le trafic en maintenant une utilisation optimale des ressources radio et du cœur de réseau.

• Limiter le débit d’un service particulier (ex. : vidéo, voix, données critiques).
• Préserver l’équité entre utilisateurs dans des situations de congestion.
• Prévoir des profils de service différenciés entre abonnés (usage standard, premium, industriel, etc.).

Différence entre MFBR et autres paramètres QoS

En 5G, le MFBR remplace le MBR de la 4G pour les flux QoS de type GBR, avec une précision plus fine et une gestion centralisée via le Policy Control Function (PCF).

Implémentation et calcul

Le MFBR est exprimé en kbps (kilobits par seconde) ou Mbps. Il est défini séparément pour le sens montant (UL) et descendant (DL). Les valeurs peuvent être fixées par l’opérateur ou déterminées dynamiquement selon le profil utilisateur, les conditions réseau ou les règles de politique (Policy Rules).

1. Le PCF établit une politique contenant les valeurs de MFBR pour UL/DL.
2. Le SMF (Session Management Function) applique ces valeurs à la session PDU concernée.
3. Le gNB (antenne 5G) applique ensuite la restriction au niveau de la couche MAC/PDCP.

Il n’y a pas de mécanisme de dépassement temporaire du MFBR : si le débit atteint la valeur maximale définie, tout trafic excédentaire est bloqué ou mis en file d’attente selon la stratégie du réseau.

Cas d’usage pratiques

Voici quelques cas où le MFBR est utilisé de manière explicite :

• Voix sur 5G (VoNR) : pour limiter les pics de trafic tout en assurant un service fluide.
• Applications industrielles : pour garantir que les communications critiques ne soient pas perturbées par d’autres flux.
• Streaming vidéo : pour limiter le débit au niveau d’un forfait utilisateur, même si la capacité réseau est disponible.

Gestion dynamique et ajustements

Le MFBR peut évoluer dynamiquement pendant la session via des procédures de modification de QoS Flow. Cela permet par exemple de :

• Réduire le MFBR en cas de surcharge réseau.
• L’augmenter temporairement pour des services premium ou lors d’une bascule de cellules moins chargées.

Ces modifications sont pilotées par le PCF, qui peut recevoir des déclencheurs de l’AF (Application Function) ou des notifications d’état du réseau.

Limitations et interactions avec le reste de la QoS

Le MFBR n’est pas appliqué sur les Non-GBR flows. Pour ces derniers, la gestion de trafic repose sur des priorités relatives (5QI, ARP, PDB). En revanche, dès qu’un flow est de type GBR, le MFBR devient obligatoire et non optionnel. Il doit donc être correctement calibré pour éviter un sous-dimensionnement du service ou une surallocation inutile.

La cohérence entre MFBR et GBR est essentielle : le MFBR doit toujours être supérieur ou égal au GBR, sinon le débit garanti ne peut pas être atteint.

Dans les environnements virtualisés (5G SA avec slicing), le MFBR s’intègre également dans les règles de gestion de slice, assurant qu’un utilisateur reste dans les bornes de son contrat même en cas de pic de demande.

Le MFBR s’inscrit ainsi dans un ensemble de mécanismes précis permettant de réguler efficacement l’usage des ressources réseau tout en garantissant une qualité de service prévisible pour chaque type de service et chaque profil utilisateur.

Pour approfondir la gestion fine des flux dans la 5G, on peut ensuite explorer la notion de 5QI et son rôle dans la classification et le traitement différencié du trafic.