具有QoS保证的IEEE 802.16上行链路带宽管理框架
1. 引言
IEEE 802.16标准定义了宽带无线点对多点和网状接入的物理层(PHY)和介质访问控制(MAC)层,基于此标准的全球微波接入互操作性(WiMAX)被许多人视为需要服务质量(QoS)的宽带无线接入解决方案。
在点对多点(PMP)WiMAX网络中,由一个集中的基站(BS)和多个用户站(SS)组成。基站负责管理下行链路(DL)和不同用户站的上行链路(UL)。上行数据传输的介质访问采用面向连接的无竞争轮询方式。
早期WiMAX论坛文档提出将IEEE 802.16接入用作WiFi热点回传,在这种场景下,可扩展性问题需重点分析。若缺乏可扩展性,会导致网络为不同时间敏感流提供的服务质量下降。让WiMAX基站单独管理每个连接的带宽分配会成为严重的可扩展性问题,在其他场景(如为农村地区提供高速互联网接入)也存在同样问题。
虽然已有工作提出了WiMAX的调度算法和QoS架构,但很少关注可扩展性问题。本文提出一种上行链路带宽管理框架,包括用户站和基站的调度算法以及准入控制算法,并对WiMAX标准的复杂带宽请求机制进行修改,旨在解决可扩展性问题,同时为时间敏感流提供速率和访问延迟指标的保证。
2. WiMAX中的带宽提供
WiMAX接入基于帧,分别管理上行和下行子帧,子帧可采用时分双工(TDD)或频分双工(FDD)。基站在每个下行子帧开始时发送两条消息进行调度管理,UL - MAP指定上行子帧中用户站之间的复用方式(TDMA或OFDMA),DL - MAP指定下行子帧的组织方式。
2.1 详细的服务类型
WiMAX指定了四