WiMAX详解－第4部分

服务质量

支持QoS是WiMAX MAC层设计时要考虑的一个基本要素。WiMAX从DOCSIS电缆调制解调器标准中借鉴了一些基本原理用于其QoS设计。它采用了一个面相连接的MAC架构，由运行中的BS控制所有下行链路和上行链路连接，从而牢牢控制了QoS。在任何数据传输发生之前，BS和MS都会在两个MAC层之间创建一个单向逻辑链路 － 称为一个连接。每个连接都有一个连接标识符(CID)来标识，该标识符也是用于特定链路数据传输的一个临时地址。除了用于发出用户数据的连接，WiMAX MAC层还规定了三个管理连接 － 基本连接、主连接和次连接，用于测距等功能。

WiMAX还规定了一个服务流的概念。服务流是指一个带有一套特定QoS参数单相信息流，由服务流标识符(SFID)来标识。QoS参数可以包括传输优先级、最大持续数据率、最大突发率、最小可容率、调度类型、ARQ类型、最大延迟、可容抖动、服务数据单元类型和大小、所用的带宽请求方法以及传输PDU组成规则等等。服务流可以由一个网络管理系统来提供，或者通过标准中规定的信号发射机制来动态创建。基站负责发出SFID，并将之映射到单独的CID。服务流还可以被映射到区分服务代码点或MPLS流标签，来实现基于IP的端到端QoS。

为了支持各种应用，WiMAX规定了五种基站MAC调度器必须支持的调度服务(参考表格2.6)。

表格2.6

主动授予服务(UGS)：这种服务的目的是为了以一个恒定的比特率(CBR)来支持固定大小的数据包。T1/E1仿真和无静音抑制VoIP等就会采用这种服务。其必需的服务流参数包括：最大持续数据率、最大潜伏期、可容抖动和请求/传输规则。

实时轮询服务(rtPS)：此服务用于支持MPEG视频等周期性地创建不同大小数据包的实时服务流。其必需的服务参数包括最小保持数据率、最大持续数据率、最大潜伏期和请求/传输规则。

非实时轮询服务(nrtPS)：此服务用于支持FTP等要求有最小保证速率的不同大小数据。其必需的服务流参数包括最小保持数据率、最大持续数据率、传输优先级和请求/传输规则。

尽力型(BE)服务：此服务用于支持Web浏览等不需要最低服务级保证的数据流。其必需的服务流参数包括最大持续数据率、传输优先级和请求/传输规则。

扩展实时可变比特率(ERT-VR)服务：此服务用于支持静音抑制型VoIP等数据率不固定但要求保证最低数据率和延迟的实时应用。该服务仅在IEEE 802.16e-2005而不是IEEE 802.16-2004中有规定，也叫扩展实时轮询服务(ErtPS)。

尽管WiMAX未对调度器作出规定，却规定了多个可便于执行一个高效调度器的参数和特征：

支持对QoS要求的详细参数定义和各种机制，以便有效地在上行链路传输通信情况信号和详细的QoS要求。

支持在MAC层的三维动态资源分配。资源可逐帧按时间(时隙)、频率(副载波)和空间(多天线)分配。

支持快速信道质量信息反馈，以让调度器可以选择针对每次分配的合适的编码和调制方案(突发配置)。

支持AMC等临近副载波置换，让调度器能够通过给每个用户分配对应的最强信道，充分利用多用户分集。

必须注意的是，一个高效调度器的应用对一个WiMAX系统的整体功能和性能是至关重要的。

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