QoS
Content
Báo cáo thực tập tốt nghiệp Đề tài: Khảo sát QoS trên Wimax GVHD: Lê Tuấn Anh SVTH: Nguyễn Ngọc Hảo Lớp: D03THA1
1
Nội Dung Giới thiệu công nghệ WiMAX Cơ chế QoS Thiết bị Skypilot Khảo sát thực tế
2
Giới thiệu công nghệ Wimax Cung cấp đường truyền truy cập Inte tốc độ cao Một trạm Base stations(BS) có thể quản ngàn Subscriber stations(SS) Điều khiển truy cập với việc tránh xung Tích hợp nhiều ứng dụng với các yêu c QoS khác nhau Dùng kỹ thuật antennas Hỗ trợ hai phương thức truyền song côn Song công theo tần số (FDD) Song công theo thời gian(TDD)
3
Cơ chế QoS Kiến trúc QoS của chuẩn 802.16 IEEE Cơ chế yêu cầu và cấp phát băng thông Lớp CS và cơ chế Classifi fication Lớp CPS và cơ chế Scheduling
4
Kiến trúc QoS của chuẩn 802.16 IEEE
5
Cơ chế yêu cầu và cấp phát băng thông Quá trình Ranging và DFS Yêu cầu Cấp phát Polling
6
Quá trình Ranging và DFS Quá trình Ranging và DFS(Dynamic Frequ Selection) được thực thi tại lớp vật lý. - Ranging là quá trình thực hiện điều chỉnh công suất phát của trạm BS đến trạm SS phù hợp với vị tr của trạm SS. -DFS là quá trình tự động quét dải tần dành riêng cho SS để tìm một tần số hoạt động phù hợp.
7
Yêu cầu SSs có ba cách yêu cầu cấp phát băng
Gởi một message ”BW request”. Có hai loại incremental hoặc aggregate. PiggyBacked request (cho các dịch vụ khác Được chứa trong tiêu đề con Grant Managemen không có trường Type, do đó mặc định kiểu incremental Poll-Me bit (chỉ cho dịch vụ UGS) : Được tr sử dụng để thăm dò băng thông cho các dịch vụ khác UGS
8
Cấp phát Có hai kiểu cấp phát băng thông: Grant Per Subscriber Station (GPSS) Grant Per Connection (GPC)
Dựa vào yêu cầu BW, QoS và tài nguy có.
9
Polling
Cơ chế polling được thực hiện tại BS, là trình thăm dò để cấp phát băng thông cho S gửi Banwidth Request. Có thể cấp phát cho từng SS riêng biệt hay cho một nhóm các SS Có hai kiểu polling : Unicast : thăm dò một SS riêng biệt. Nếu nh trạm SS không cần cấp phát băng thông, nó gửi lại request có độ dài 0 byte. Multicast và Broadcast : thăm dò một nhóm bộ các trạm do không đủ băng thông để thăm dò từng trạm SS riêng lẻ. 10
Unicast Polling BS
SS
Poll(UL-MAP) Alloc(UL-MAP)
Request Data
Trạm Base Station cấp phát một khe th gian cho Subcriber Station trong khung UpLink. Subcriber Station dùng khe thời gian đượ cấp phát để gởi yêu cầu về băng thông. Base Station sẽ cấp phát băng thông m Subcriber Station yêu cầu nếu có đủ tài nguyên. Subcriber dùng tài nguyên được cấp ph để gởi dữ liệu.
11
Lớp CS và cơ chế Classification Service Flow Identifie fi r Connection Identifer Classifi fication
12
Service Flow Identifier Vận chuyển các packet theo một hướng xác địn hay là downlink. Service được nhận diện bằng 32 bit SFID ( Service Flow Identifie fi r). Nó định nghĩa các th số QoS cho các gói PDU và được trao đổi trên các connection.
13
Connection Identifer Là một kết nối logic ngang hàng lớp MAC giữa Một Connection chỉ thuộc một kiểu dịch vụ ( Voice v Email không thể cùng một MAC Connection). Một Connection được nhận diễn bởi một 16 bit CID (Connection IDentifie fi r).
14
Classification
Classifi fier là một tập hợp các tiêu chuẩn được áp cho mỗi packet khi đi vào mạng IEEE 802.16, bao gồm thông tin packet, độ ưu tiên classifier và một tham chiếu đến CID tương ứng. Nếu một packet ph hợp với các classifi fier thì packet sẽ được chuyển đến S để phân phối trên kết nối được tham chiếu bởi giá tr CID. Đặc tính của luồng dịch vụ sẽ cung cấp mức QoS cho từng kết nối
15
Classification
16
Classification
17
Lớp CPS và cơ chế Scheduling Các lớp dịch vụ Cơ chế scheduling
18
Các lớp dịch vụ
UGS (Unsolicited Grant Service) : hỗ trợ dịch vụ Constant Bit Rate (CBR) là loại dịch vụ được sử dụng bở các kết nối yêu cầu băng thông cố định. rtPS (Real-time Polling Service) : hỗ trợ các luồn liệu thời gian thực trên các kết nối yêu cầu nghiêm ngặt về độ trễ nhưng lại không yêu cầu băng thông cố định, kích thước gói biến đổi nrtPS (Non-Real-time Polling Service) : hỗ trợ luồng dữ liệu không đòi hỏi thời gian thực và độ trễ kích thước gói biến đổi và tốc độ dữ liệu tối thiểu đả bảo. BE (Best Effort): hỗ trợ các luồng dữ liệu thông không đòi hỏi thời gian thực cũng như độ trễ. 19
Cơ chế scheduling Cơ chế Scheduling được thực hiện qua bộ điều MAC trong Wimax được thiết kế để điều phối một cách hiệu quả các dịch vụ dữ liệu băng rộng chẳng hạn như thoại, dữ liệu và video thông qua nhiều kênh vô tuyến băng rộng khác nhau. Bộ điều phối lớp MAC có các đặc điểm sau: Điều phối dữ liệu với tốc độ cao Điều phối cho cả hai chiều Uplink va Downlink Cấp phát tài nguyên động Định hướng QoS (QoS Oriented)
20
Thiết bị SkyPilot Mô tả thiết bị Mô hình kết nối Triển khai hệ thống
21
Mô tả thiết bị SkyGateway SkyExtender SkyExtender DualBand SkyConector (Indoor, Outdoor)
22
SkyGateway
Thiết bị SkyGateway 23
SkyExtender
Thiết bị SkyExtender 24
SkyExtender DualBand
Thiết bị SkyExtender DualBand 25
SkyConector (Indoor, Outdoor)
Thiết bị SkyConnector 26
Mô hình kết nối
27
28
Triển khai hệ thống Xác định vị trí đặt thiết bị SkyPilot Lựa chọn tần số hoạt động Lựa chọn phương thức và cài đặt thiết bị Kiểm tra kết nối
29
Tổng quan công nghệ Wimax Cơ chế QoS Thiết bị Skypilot Khảo sát thực tế
30
Khảo sát thực tế Sơ đồ kết nối hệ thống mạng tại công Thiết lập hệ thống
31
Sơ đồ kết nối hệ thống mạng tại công ty PTC
32
Thiết lập hệ thống Thiết lập một phiên Telnet Thiết lập một kết nối serial Các lệnh cơ bản Set Set Set Set
prov prov domain prov freq netkey
33
1
Nội Dung Giới thiệu công nghệ WiMAX Cơ chế QoS Thiết bị Skypilot Khảo sát thực tế
2
Giới thiệu công nghệ Wimax Cung cấp đường truyền truy cập Inte tốc độ cao Một trạm Base stations(BS) có thể quản ngàn Subscriber stations(SS) Điều khiển truy cập với việc tránh xung Tích hợp nhiều ứng dụng với các yêu c QoS khác nhau Dùng kỹ thuật antennas Hỗ trợ hai phương thức truyền song côn Song công theo tần số (FDD) Song công theo thời gian(TDD)
3
Cơ chế QoS Kiến trúc QoS của chuẩn 802.16 IEEE Cơ chế yêu cầu và cấp phát băng thông Lớp CS và cơ chế Classifi fication Lớp CPS và cơ chế Scheduling
4
Kiến trúc QoS của chuẩn 802.16 IEEE
5
Cơ chế yêu cầu và cấp phát băng thông Quá trình Ranging và DFS Yêu cầu Cấp phát Polling
6
Quá trình Ranging và DFS Quá trình Ranging và DFS(Dynamic Frequ Selection) được thực thi tại lớp vật lý. - Ranging là quá trình thực hiện điều chỉnh công suất phát của trạm BS đến trạm SS phù hợp với vị tr của trạm SS. -DFS là quá trình tự động quét dải tần dành riêng cho SS để tìm một tần số hoạt động phù hợp.
7
Yêu cầu SSs có ba cách yêu cầu cấp phát băng
Gởi một message ”BW request”. Có hai loại incremental hoặc aggregate. PiggyBacked request (cho các dịch vụ khác Được chứa trong tiêu đề con Grant Managemen không có trường Type, do đó mặc định kiểu incremental Poll-Me bit (chỉ cho dịch vụ UGS) : Được tr sử dụng để thăm dò băng thông cho các dịch vụ khác UGS
8
Cấp phát Có hai kiểu cấp phát băng thông: Grant Per Subscriber Station (GPSS) Grant Per Connection (GPC)
Dựa vào yêu cầu BW, QoS và tài nguy có.
9
Polling
Cơ chế polling được thực hiện tại BS, là trình thăm dò để cấp phát băng thông cho S gửi Banwidth Request. Có thể cấp phát cho từng SS riêng biệt hay cho một nhóm các SS Có hai kiểu polling : Unicast : thăm dò một SS riêng biệt. Nếu nh trạm SS không cần cấp phát băng thông, nó gửi lại request có độ dài 0 byte. Multicast và Broadcast : thăm dò một nhóm bộ các trạm do không đủ băng thông để thăm dò từng trạm SS riêng lẻ. 10
Unicast Polling BS
SS
Poll(UL-MAP) Alloc(UL-MAP)
Request Data
Trạm Base Station cấp phát một khe th gian cho Subcriber Station trong khung UpLink. Subcriber Station dùng khe thời gian đượ cấp phát để gởi yêu cầu về băng thông. Base Station sẽ cấp phát băng thông m Subcriber Station yêu cầu nếu có đủ tài nguyên. Subcriber dùng tài nguyên được cấp ph để gởi dữ liệu.
11
Lớp CS và cơ chế Classification Service Flow Identifie fi r Connection Identifer Classifi fication
12
Service Flow Identifier Vận chuyển các packet theo một hướng xác địn hay là downlink. Service được nhận diện bằng 32 bit SFID ( Service Flow Identifie fi r). Nó định nghĩa các th số QoS cho các gói PDU và được trao đổi trên các connection.
13
Connection Identifer Là một kết nối logic ngang hàng lớp MAC giữa Một Connection chỉ thuộc một kiểu dịch vụ ( Voice v Email không thể cùng một MAC Connection). Một Connection được nhận diễn bởi một 16 bit CID (Connection IDentifie fi r).
14
Classification
Classifi fier là một tập hợp các tiêu chuẩn được áp cho mỗi packet khi đi vào mạng IEEE 802.16, bao gồm thông tin packet, độ ưu tiên classifier và một tham chiếu đến CID tương ứng. Nếu một packet ph hợp với các classifi fier thì packet sẽ được chuyển đến S để phân phối trên kết nối được tham chiếu bởi giá tr CID. Đặc tính của luồng dịch vụ sẽ cung cấp mức QoS cho từng kết nối
15
Classification
16
Classification
17
Lớp CPS và cơ chế Scheduling Các lớp dịch vụ Cơ chế scheduling
18
Các lớp dịch vụ
UGS (Unsolicited Grant Service) : hỗ trợ dịch vụ Constant Bit Rate (CBR) là loại dịch vụ được sử dụng bở các kết nối yêu cầu băng thông cố định. rtPS (Real-time Polling Service) : hỗ trợ các luồn liệu thời gian thực trên các kết nối yêu cầu nghiêm ngặt về độ trễ nhưng lại không yêu cầu băng thông cố định, kích thước gói biến đổi nrtPS (Non-Real-time Polling Service) : hỗ trợ luồng dữ liệu không đòi hỏi thời gian thực và độ trễ kích thước gói biến đổi và tốc độ dữ liệu tối thiểu đả bảo. BE (Best Effort): hỗ trợ các luồng dữ liệu thông không đòi hỏi thời gian thực cũng như độ trễ. 19
Cơ chế scheduling Cơ chế Scheduling được thực hiện qua bộ điều MAC trong Wimax được thiết kế để điều phối một cách hiệu quả các dịch vụ dữ liệu băng rộng chẳng hạn như thoại, dữ liệu và video thông qua nhiều kênh vô tuyến băng rộng khác nhau. Bộ điều phối lớp MAC có các đặc điểm sau: Điều phối dữ liệu với tốc độ cao Điều phối cho cả hai chiều Uplink va Downlink Cấp phát tài nguyên động Định hướng QoS (QoS Oriented)
20
Thiết bị SkyPilot Mô tả thiết bị Mô hình kết nối Triển khai hệ thống
21
Mô tả thiết bị SkyGateway SkyExtender SkyExtender DualBand SkyConector (Indoor, Outdoor)
22
SkyGateway
Thiết bị SkyGateway 23
SkyExtender
Thiết bị SkyExtender 24
SkyExtender DualBand
Thiết bị SkyExtender DualBand 25
SkyConector (Indoor, Outdoor)
Thiết bị SkyConnector 26
Mô hình kết nối
27
28
Triển khai hệ thống Xác định vị trí đặt thiết bị SkyPilot Lựa chọn tần số hoạt động Lựa chọn phương thức và cài đặt thiết bị Kiểm tra kết nối
29
Tổng quan công nghệ Wimax Cơ chế QoS Thiết bị Skypilot Khảo sát thực tế
30
Khảo sát thực tế Sơ đồ kết nối hệ thống mạng tại công Thiết lập hệ thống
31
Sơ đồ kết nối hệ thống mạng tại công ty PTC
32
Thiết lập hệ thống Thiết lập một phiên Telnet Thiết lập một kết nối serial Các lệnh cơ bản Set Set Set Set
prov prov domain prov freq netkey
33
