無線局域網(wǎng)WLAN使用中的QoS問題深度研究
QoS，全稱為服務(wù)質(zhì)量，但在不同的網(wǎng)絡(luò)中，其內(nèi)涵會(huì)有些不同。本文就將探討無線局域網(wǎng)中的QoS問題，不是帶寬資源的保證，而是應(yīng)用端優(yōu)先級的控制。 首先要了解服務(wù)類型與服務(wù)質(zhì)量之間的區(qū)別。QoS一般指的是帶寬保證，而無線網(wǎng)絡(luò)不能提供這類保證。不過，從本質(zhì)上講，為無線局域網(wǎng)上的VoIP應(yīng)用提供良好的服務(wù)，所需要的機(jī)制是某種形式的優(yōu)先級。
應(yīng)當(dāng)去尋找一種可根據(jù)VoIP設(shè)備或應(yīng)用對數(shù)據(jù)流進(jìn)行分類的系統(tǒng)——目前無線局域網(wǎng)交換機(jī)可以完成此項(xiàng)任務(wù)——然后在接入點(diǎn)上按優(yōu)先級傳送數(shù)據(jù)流。為了取得良好的性能，系統(tǒng)必須為每個(gè)用戶支持多個(gè)隊(duì)列，并始終在傳送數(shù)據(jù)包之前發(fā)送所有的用戶語音包。
幀/信元標(biāo)記
幀/信元標(biāo)記更接近于服務(wù)類型概念，即傳輸流根據(jù)類型而非預(yù)定的QoS確定先后次序。幀/信元標(biāo)記使無線鏈路可為高類型服務(wù)分配高優(yōu)先級。這樣做有助于傳輸流分類，以便在傳送數(shù)據(jù)包時(shí)，高優(yōu)先級的數(shù)據(jù)包先于低優(yōu)先級數(shù)據(jù)包傳送。
但是在802.11無線網(wǎng)絡(luò)中，由于有許多競爭設(shè)備試圖同時(shí)傳送數(shù)據(jù)包，因此這種方法并不足以提供QoS。因此，幀/信元標(biāo)記只保證為各端點(diǎn)與接入點(diǎn)之間的傳輸流分配優(yōu)先級。這使接入點(diǎn)可根據(jù)傳輸流類型，為所有站點(diǎn)上的下行傳輸流安排傳送次序。
預(yù)留QoS
由于上行方向上有許多發(fā)送者，因此缺少統(tǒng)一執(zhí)行的策略來確保高傳輸流類型數(shù)據(jù)包先發(fā)送，而且時(shí)間安排是跨所有站點(diǎn)完成的。對于上行傳輸流來說，每個(gè)站可以(如果它對傳輸流進(jìn)行分類/分配次序)分配它自己的上行傳輸流的時(shí)間順序，以保證高優(yōu)先級數(shù)據(jù)包先傳送。但是，它缺少能夠在所有站之間進(jìn)行協(xié)調(diào)控制的能力，來保證提供全局傳輸流的時(shí)序安排。因此，在802.11無線網(wǎng)絡(luò)中，更重要的是采用用于低帶寬和共享媒介的預(yù)留QoS。
在提供預(yù)留QoS時(shí)，系統(tǒng)需要多方面的支持。它需要傳輸流分類，來識別哪些數(shù)據(jù)包(根據(jù)源/目的IP、端口、協(xié)議識別)應(yīng)提供QoS保障，以及決定需要使用的資源量。資源的使用不僅取決于應(yīng)用的帶寬需求，而且在802.11系統(tǒng)中還取決于接入點(diǎn)與每個(gè)無線站之間的鏈路速度，以及相鄰接入點(diǎn)和客戶機(jī)的干擾。除了分類外，系統(tǒng)還需要一個(gè)策略管理器，來管理可用資源和被使用的資源賬目，資源賬目必須隨802.11網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行調(diào)節(jié)。
802.11e
將基于有線局域網(wǎng)的QoS機(jī)制擴(kuò)展到無線局域網(wǎng)是IEEE正在進(jìn)行的標(biāo)準(zhǔn)工作。802.11e任務(wù)小組希望用兩種解決方案解決該問題：增強(qiáng)型分布式信道訪問(EDCA)和混合協(xié)調(diào)功能(HCF)。增強(qiáng)型分布式信道訪問是傳統(tǒng)的基于有線局域網(wǎng)的排隊(duì)機(jī)制的擴(kuò)展。在傳統(tǒng)的基于局域網(wǎng)的排隊(duì)機(jī)制中，數(shù)據(jù)包被加上標(biāo)記并利用區(qū)分優(yōu)先次序的信道訪問功能傳輸?；旌蠀f(xié)調(diào)功能是一種查詢訪問機(jī)制，在使用時(shí)，不同的傳輸流被分配給專用的通信時(shí)隙。這兩種機(jī)制都利用來保持網(wǎng)絡(luò)與無線用戶之間的QoS控制。