89、具有QoS保证的IEEE 802.16上行链路带宽管理框架

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