IEEE 802.16的QoS构架

　　IEEE 802.16系统的QoS保障，IEEE 802.1b标准中详细规定了服务类别的划分以及系统的QoS框架和具体的信令交互机制，但没有规定具体的QoS调度算法，而是留给厂家设计。

　　IEEE 802.16 MAC是为包含中心基站的点对多点无线接入结构设计的，上、下行链路同时提供高速接入。它提供的服务既包括传统的基于时分复用、的话音和数据业务，也包括IP业务和基于IP的分组话音业务（VOIP），还支持各类骨干网的承载要求。IEEE 802.16 MAC是面向连接的，所有终端的数据业务都基于连接，每个连接用一个16比特的CID标识，基于这种面向连接的方式，IEEE 802．16MAC可以实现带宽请求、QoS和业务参数绑定以及映射数据到会聚子层等功能。IEEE 802.16的多址接入采用时分多址（TDMA）和按需分配多址（DAMA）相结合的方式，每个信道的时隙分配可以根据带宽请求动态地改变。基站（BS）控制时隙的使用，一些时隙分配给特定的用户站（SS）传输数据，一些时隙用于各个SS的带宽申请，还有的时隙用于新的SS接入网络。在带宽分配上，IEEE 802．16MAC采用请求－授予的机制，可以兼顾无竞争接入的稳定性和有竞争接入的有效性，使得在有大量统计复用的用户情况下，仍能保持使用效率。

　　IEEE 802.16协议支持4种服务：

　　（1）主动授予服务（unsolicited grant service，UGS）

　　UGS为周期性、定长分组的实时固定比特率（CBR）服务流。基站（BS）实时地、周期地向携带该业务的连接提供固定带宽分配。其典型业务包括CBR的ATM和ATM之上的E1／T1服务、无静音压缩的VoIP。

　　（2）实时轮询服务（real tlme polling servlce，rtPS）

　　rtPS为周期性、变长分组的实时变比特率（VBR）服务流，如MPEG视频业务流。BS向携带该业务的rtPS连续提供实时的、周期的单播轮询，从而使得该连接能够周期地告知BS其变化的带宽请求，BS也就能周期地为其分配可变的突发带宽供其发送变长分组。这种服务比UGS的请求开销大，但能使BS按需动态分配带宽。

　　（3）非实时轮询服务（non-real tlme pallng service，nrtPS）

　　nrtPS为非周期、变长分组的非实时VBR务流、带宽的FTP业务流。BS应有规律地向携带该业务的连接提供单播轮询机会，以保证即便在网络阻塞时，该连接也有机会发出带宽请求。

　　（4）尽力而为服务（best effort servlce，BE）

　　BE的特点是不提供完整的可靠性，通常执行一些差错控制和有限重传机制，其稳定性由高层协议来保证。典型的BE服务为Internet网页浏览服务。用户站（55）可以随时提出带宽申请，网络对这类业务不提供QoS保证。

　　每个用户站55到基站BS的连接，在连接建立之时都会被分配一个服务类别。当分组在汇聚子层被分类时，分类器会根据分组对应的应用服务所要求的QoS对分组进行连接分类，并用连接标识符（CID）来进行标识。每条连接都对应着一种服务类别。在55端，上行带宽请求发生器将根据各个连接的深度以及队列所对应的服务类别，向BS发送带宽请求。对于UGS服务的连接，不需要进行带宽请求，BS会分配固定带宽给该种类型的连接。而对于rtPS，nrtPS和BE服务，带宽请求消息中需要包含连接队列的深度，以代表目前的带宽需求量。带宽请求的方式可以是单播轮询、组播轮询、广播轮询和竞争方式等。BS调度器根据所接收到的带宽请求消息产生上行链路映射（UL-MAP）消息。而55端调度器则根据所接收到的ULMAP消息的内容，从各连接队列中提取分组，在UL-MAP消息所定义的时隙下发送。图是IEEE 802.16中的QoS构架。

　　图 IEEE 802.16中的QoS构架