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。