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WiMAX 的 QoS 技术浅谈

(2008-02-08 15:35:15)
标签:

wimax

it

 

WiMAX 的QoS 技术浅谈

 

    阅读WiMAX 资料常见到关于Qos 的介绍, WiMAX论坛发布的应用介绍资料中,也有关于QoS 的描述,特别是关于四种调度服务方式的介绍,主动授予服务UGS, 实时轮询服务rtPT, 非实时轮询服务nrPT, 尽力而为服务BE ,常让人误以为这就是QoS服务, 甚至有客户要求运营商必须提供UGS 服务。实际上这是对WiMAX QoS服务的误解。

 

   WiMAX  MAC协议中引入的一个重要概念是服务流(Service Flow), 可以把它想象成一个终端和基站之间的一个管道,它可以是上行管道或下行管道。管道有多种类型和属性,管道粗细不同,流量不同,管道的材料不同,适合流体的种类不同。终端CPE 可以配置8种服务流,基站可以配置2000种服务流。服务流的两个重要属性是服务级别和分类器。

 

    当数据包进入WiMAX系统, 首先需要根据分类器进行分类处理。WiMAX 系统可以定义的分类器种类非常多,一般数据的不同层次特性都可以分类,例如根据包的MAC 地址,IP 地址,端口号,VLAN 号等十几个特性进行分类。 每个服务流最多可以配置四个分类器。

 

    数据包根据分类纳入了不同的服务流,排队等待发送。服务流的服务级别不同,数据发送的先后,快慢则不同。 服务级别有几个重要参数,最大传输速率,最小保证传输速率, 优先级,调度服务种类等。这些是QoS 策略的重要参数,可以根据用户的需要配置不同的QoS 策略。

 

    服务级别中规定的最大传输速率,最小保证传输速率决定了管道流量的大小。常见的QoS的策略之一是优先保证最小传输速率,在此速率范围内严格按照优先级安排数据发送的顺序,即优先级高的数据先走, 全部发送完了,再发送次一级优先的数据,如果高优先级的数据又来了,则先停下低级优先的数据,优先发送高级优先数据。最大传输速率有8个优先级,最小保证传输速率有8个优先级。

    在保证了最小传输速率之后,可以采用权重的方式,各个不同优先级数据按权重比例发送,给低优先数据一些发送机会。例如采用1:2:4:8:16:32:64:128 的权重方式。

 

    QoS 策略解决的问题是谁先发送的问题,因为排队等待地数据很多,需要安排先后。如果排队的时间太长,超过一定时间,一些数据就要先丢掉。数据丢弃的原则可以根据用户的需求,可以设置很多参数,构成不同的丢弃策略。

 

    调度服务种类有:主动授予服务UGS, 实时轮询服务rtPT, 非实时轮询服务nrPT, 尽力而为服务BE。它们是终端CPE 申请带宽的机会,只有从基站申请到带宽,被允许发送,排队的数据才可以发送出去。它主要解决的是发送的时延问题。

 

    主动授予服务UGS ,已经给分配了带宽,不需要再得到许可,可以马上发送,时延最小,大约略长于帧长的时间. 实时轮询服务rtPS,每间隔一段时间申请一次, 例如: 100ms. 非实时轮询服务nrtPS,和实时轮询服务rtPS 差不多,只是间隔时间没保证. 尽力而为服务BE 则是随机的申请, 不能保证得到申请的机会.

 

    采用主动授予服务UGS的优点是时延小, 但是要慎用此方式, 它会占用系统很大的带宽资源, 对其他的用户的服务造成影响. 一个WiMAX系统通常会采用动态自适应调制方式,根据链路的状态采用不同的调制方式,例如设置某个CPE 的服务流采用UGS 调度服务, 最小传输速率2Mbps,如果此CPE 采用BPSK 1/2 调制方式,就需要占用系统全部带宽资源来传输2Mbps, 就会影响系统中其他用户的服务。

    在多数情况下,不需要采用此种方式, 用户得到的服务也很好. 例如: VOIP语音对实时性要求高,要求时延尽量小,实际测试表明,采用nrtPS已经足够好,采用尽力而为服务BE 效率最高。

    WiMAX系统的QoS 策略涉及内容很多,以上只是简单的介绍,详情参考艾克赛瑞公司的培训资料。

 

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