WiMAX 的QoS 功能


        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。