移动通信中的QoS解析
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FDDLTE无线网优参数详解FDD LTE(Frequency Division Duplex Long Term Evolution)是一种无线通信技术,被广泛应用于4G移动通信网络中。
为了能够实现高速、稳定的无线网络连接,需要调整和优化一些参数设置。
下面将详细解释FDD LTE无线网优参数的含义和作用。
1. PCI(Physical Cell Identity):物理小区标识PCI是无线网络中唯一标识一个小区的参数,范围为0-503、不同小区的PCI应设置为不同的值,以避免干扰和重叠。
PCI的选择需要遵循一定的规则,如最小化相邻小区的PCI冲突,同时尽量减少距离相近小区的PCI相似度,以提高小区间的区分度。
2. PSS(Primary Synchronization Signal)与 SSS(Secondary Synchronization Signal):主/次同步信号PSS和SSS用于小区和同步,通过特定的时间和频率资源进行传输。
PSS和SSS的资源配置应根据具体网络规划来确定,以实现最佳的同步效果和小区辨识度。
3. 定位区(TA):Tracking AreaTA是指与小区的位置相关联的区域,用于管理UE(User Equipment)在网络中的移动性。
TA的大小应根据小区的覆盖范围和用户流动性来确定,过大会造成无效的信令交换,过小则可能导致信令冲突和漏信问题。
4. TAC(Tracking Area Code):跟踪区域编码5. RACH(Random Access Channel):随机接入信道RACH用于UE发起随机接入过程,完成小区入网和信令连接的建立。
RACH相关参数包括功率控制、传输速率和接入等待时长等,需要根据网络容量、覆盖范围和用户密度等因素进行调整,以保证接入成功率和系统容量的平衡。
6. PUCCH(Physical Uplink Control Channel)和PUSCH (Physical Uplink Shared Channel):物理上行控制信道和物理上行共享信道PUCCH和PUSCH用于UE和基站之间的上行数据传输。
移动通信的网络协同技术移动通信的网络协同技术是指在移动通信领域中,不同的网络之间通过协同合作,实现高效、可靠的数据传输和通信服务。
随着移动通信技术的迅速发展和应用范围的扩大,网络协同技术逐渐成为提升通信质量和用户体验的重要手段。
一、移动通信网络协同技术的意义移动通信网络协同技术的意义在于提高整个移动通信系统的服务质量和性能,满足用户对通信的需求。
通过网络协同,不同的网络可以相互补充,发挥各自的优势,提高数据传输效率和覆盖范围。
此外,协同技术还可以优化网络资源的利用,实现资源共享,提高网络容量和可扩展性。
二、移动通信网络协同技术的应用场景1. 蜂窝网络与无线局域网(WLAN)之间的协同:蜂窝网络的覆盖范围广,但容量有限,而WLAN的容量大,但覆盖范围有限。
通过蜂窝网络与WLAN之间的协同,可以实现无缝切换和资源共享,提高用户的网络体验,同时减轻蜂窝网络的负担。
2. 移动网络与固定网络之间的协同:移动通信网络与固定网络之间的协同可以实现多样化的服务,例如移动终端可以通过固定宽带网络进行高清视频流媒体传输,并通过移动网络提供实时的互动功能,从而提供更丰富和灵活的通信服务。
3. 多个移动网络之间的协同:不同的移动网络之间协同合作,可以优化通信质量,提高网络的容量和覆盖范围。
例如,当一个移动网络的用户密度较高时,周边的其他移动网络可以协同起来,共同为用户提供服务,以减轻负载压力。
三、移动通信网络协同技术的关键技术1. 网络发现和选择技术:移动设备需要能够灵活地发现和选择周围的网络资源,并根据实际需求选择合适的网络。
这需要设计高效的网络发现和选择算法,以提供准确的网络信息和智能的网络选择策略。
2. 网络接入和鉴权技术:移动设备在切换网络时,需要进行接入验证和身份鉴权,以确保用户合法地享受网络服务。
网络接入和鉴权技术需要实现快速安全的接入过程,以保证用户的网络连接无缝切换,同时确保网络的安全性和可靠性。
3. 资源分配和调度技术:在网络协同中,需要对网络资源进行合理地分配和调度,以实现最优的网络性能和用户体验。
Ad Hoc网络中QoS路由研究的开题报告题目:Ad Hoc网络中QoS路由研究一、选题背景随着移动计算和无线技术的快速发展,Ad Hoc网络(自组织网络)已经成为无线通信领域中的一种重要技术,Ad Hoc网络可以在没有任何基础设施的情况下自组织形成一个网络,满足用户需要的通信需求。
但是在Ad Hoc网络中,节点之间的链路质量无法保证,网络拓扑结构动态变化,这给网络中的QoS(服务质量)保证带来了很大的挑战。
因此,如何在Ad Hoc网络中实现有效的QoS路由成为了研究的重点。
二、研究内容和目标本课题旨在研究Ad Hoc网络中的QoS路由问题,主要研究内容包括:1. Ad Hoc网络中的QoS路由协议研究。
2. 基于策略的QoS路由算法研究。
3. 评估QoS路由性能的方法研究。
4. 仿真实验和结果分析。
通过研究上述内容,我们的目标是提出一种能够保证Ad Hoc网络中QoS路由的可靠性和有效性的解决方案。
三、研究方法本课题采用以下研究方法:1. 文献综述:对Ad Hoc网络中QoS路由相关的研究论文和文献进行综述和分析。
2. 算法设计:在进行文献综述的基础上,设计和实现Ad Hoc网络中的QoS路由算法。
3. 评估分析:通过仿真实验对设计的算法进行性能评估和结果分析。
四、研究意义和应用价值Ad Hoc网络中的QoS路由研究不仅可以为无线通信领域提供一种新的技术解决方案,也可以在其他领域中得到应用,如车载网络、医疗网络等。
本课题的研究意义和应用价值包括:1. 增强Ad Hoc网络的服务质量。
2. 优化节点能耗,提高网络的能量利用率。
3. 为未来数字化社会的发展提供技术支持。
五、研究进度安排本课题的研究进度安排如下:1. 第一阶段(1-2周):对Ad Hoc网络中QoS路由相关的研究论文和文献进行综述和分析,分析已有研究工作的不足和局限性。
2. 第二阶段(3-6周):设计和实现基于策略的QoS路由算法,分析算法的可靠性和有效性。
Qos工作原理说明目录1.简介 (3)1.1编写目的 (3)1.2背景 (3)1.3术语和缩写 (4)1.4参考资料 (5)2.WLAN QOS 简介 (6)2.1制定WLAN Q O S标准背景 (6)2.2WLAN Q O S标准 (6)3.WMM 协议及使用说明 (7)3.1WLAN Q O S的工作原理 (7)3.2EDCA参数 (7)3.3CAC准入策略 (8)3.4U-APSD节能模式 (8)3.5SVP服务 (9)3.6ACK策略 (9)4.WMM QOS限速 (10)5.优先级映射 (10)5.1802.11E优先级 (10)5.2Q OS信任模式 (11)5.3优先级映射表 (11)6.协议规范 (12)7.典型的QOS用户配置界面 (13)8.附录:EDCA参数缺省配置值 (14)9.修订记录 (15)1.简介1.1编写目的1.2背景1.3术语和缩写1.4参考资料●《QoS技术介绍》●《802.11概述及帧结构分析》●《QoS优先级详解》●《IEEE 802.11E技术白皮书》●《IEEE 802.11e MAC 层协议的建模与性能优化》●《802.11e qos研究》2.WLAN QoS 简介2.1制定WLAN QoS标准背景IEEE 802.11协议规定采用的DCF(Distributed Coordination Function,分布式协调功能)调度模式是基于CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance,载波监听/冲突避免)原理,使得所有终端用户获取到信道的机会是均等的。
802.11的WLAN网络为用户提供了公平竞争无线资源的无线接入服务,但不同的应用需求对于网络的要求是不同的,而原始802.11网络并没有提供区分业务优先级的机制,不能为不同应用提供不同质量的接入服务。
当网络发生流量拥塞时,需要优先处理的业务报文(例如语音报文)和普通报文(例如浏览网页的报文)会按相同的概率被丢弃。
QoS在EDGE无线接入网中的实现 1. 序言 在3G网络到来之前,GSM的无线数据业务将越来越多的被应用,EDGE无线分组业务将受到更多的要求和关注。考虑到3G的入网延迟和移动数据 业务的大量需求,预计能带来高速数据传输的EDGE将在不久的将来在现网被大规模地推广和应用,终端用户也将能体验到更多的新业务类型,而QoS是这些高 速数据业务的保证,它势必将作为一个重要的特性出现在EDGE网络中并让终端用户确实感觉到它的实用价值。目前,很多设备制造商在最新产品中已经引进了 QoS的支持,特别是上海贝尔阿尔卡特支持QoS的EDGE产品已经领先一步在欧洲市场商用,并取得较好的商用效果。
本文主要集中在BSS中的无线资源分配的QoS解决方案上并重点讨论了Streaming类型业务的QoS实现。
2.QoS在EDGE业务中的定义 QoS(Quality of Service)即业务质量,是指对于一定的业务要求得到一定的服务质量。只有MS,SGSN,BSS都支持QoS特性,要求的业务质量才能在终端应用中最终体现出来。
2.1 QoS协商[2-3] 实现R99及以后的版本的设备才支持QoS,在R99中,引入了在SGSN、GGSN和MS,SGSN和BSS之间的QoS协商(如图1所示),并通过在核心网的传输控制和BSS的无线资源分配最终实现了QoS。
图1.QoS协商 QoS协商过程是在PDP激活的过程中完成的,以MS发起的PDP上下文建立为例,QoS的协商过程如图2所示: 图2. 手机发起的PDP上下文激活过程 1) MS发送PDP context activation request给网络端,其中携带着请求的QoS参数。SGSN根据MS要求的QoS特性,存在HLR中的用户QoS参数以及网络QoS限制最终决定MS 的QoS特性并进行CAC(呼叫接入控制)和资源分配。
2) SGSN 请求GGSN创建PDP context。 3) GGSN执行内部CAC并把相应的QoS发给SGSN。 4) SGSN 通过PFC过程与BSS协商请求的QoS。BSS进行CAC过程。 5) BSS将可以支持的QoS发给SGSN,如果它与原来请求的QoS不同,SGSN决定是否最终创建其上下文并和GGSN进行更新。
6) SGSN通知MS PDP上下文的创建完成包括最终网络端能提供的QoS。 2.2 业务类型及其QoS参数[1-4] 规范中主要定义了四种QoS业务类型[2]: conversational class:实时会话。R99不支持。例如VoIP是当前非常热门的话题。
streaming class:流业务。例如Video。 interactive class:交互式业务。例如传统的Internet应用,web浏览。 background class:背景业务。例如e-mail 下载,SMS,或者ftp下载。 其他的都可作为Best effort flow业务处理。 PFC(Packet Flow Context)是BSS和SGSN之间协商的主要内容,它是在BSS内部描述QoS特性的上下文。SGSN向BSS提供所有的PFC参数,包括 ABQP(Aggregate BSS QoS Profile)和PFI(Packet Flow Identifier:标识PFC),SGSN和BSS都存储了这些QoS信息。业务所要求的服务质量是以ABQP定义的,它出现在所有QoS协商的消息 中,它主要包括如下参数:
Traffic class:前面提到的四种 Guaranteed bitrate:要求得到保证的比特速率。 Delivery order:是否要求顺序发送SDU。 Reliability class:确认模式还是非确认模式。 Traffic Handling priority:对于交互式业务,指对不同媒体的SDU处理的优先权。
Precedence class:同一类业务中不同的优先等级,分高、中、低。 在MS发起的PDP激活过程中,MS在Activate PDP context request中携带了ABQP来请求相关的QoS的业务。网络端协商之后,在Activate PDP context accept中将相关的QoS参数通知给MS,其中包括PFI。MS收到之后再发起建立TBF(Temporary Block Flow)的过程,并且在PRR(Packet Resource Request)中指示PFI。BSS收到PRR之后,根据相应PFI在本地的PFC中找到对应的QoS参数,并据此分配无线资源以满足QoS要求。如果 BSS允许MS接入,将分配的资源通知MS,MS则切换到新资源上工作,BSS通过控制上下行的调度满足QoS。
3. QoS在BSS EDGE业务中的解决方案 QoS的引进目的是支持一定的业务能以预期的效果被终端用户使用,例如当用户在线看Video时,画面是连续的。要保证业务的QoS需要在接入 网和核心网都保证QoS。核心网是通过传输优先级来保证的,例如在IP传输网络中比较常用的Diffserv[5],可以将不同的用户业务类型和吞吐量映 射成IP传输优先级,以保证QoS。本文不作介绍。
接入网是BSS内通过分配足够的无线资源保证用户的QoS。这是本文讨论的主要问题。
3.1 Streaming 业务的QoS解决方案 Streaming业务有实时质量要求,对于这种业务,在ABQP中,GBR是必须要考虑的重要参数,它要求的比特速率必须得到满足。在这种业 务的QoS实现时,可采用把GBR映射成无线资源分配来实现。无线资源分配体现在分配的时隙个数和在分配的时隙上和其他MS分享无线时隙时的使用份额(比 率)。通常情况下,时隙数目的分配都是和MS的Multislot class相关的,而不取决于业务类型。因此,对于无线资源的分配要求主要依靠保证在分配时隙上的使用份额足够。这一点可以通过将GBR折算成在以20毫 秒为单位的无线数据块传输周期内的调度次数来实现。可以估算每20毫秒MS的调度次数(cr)为:
其中 GBR:业务要求的比特率,定义在ABQP中。 :单个时隙无线传输速率。它与实时编码速率有关。 TX_EFFICIENCY:传输效率,有效传输比特百分比。考虑到包丢失对吞吐量的影响,这个参数的引进使得估算更加精确。
QoS_SAFETY_MARGIN:考虑其他因素的影响而给MS的调度次数上再留有一定的裕度使得计算的结果更为合理。
简单举例:如果编码是MCS9,那么单个时隙的编码速率是59.2Kb/s,如果GBR是119.4并且考虑丢包 (TX_EFFICIENCY=90%),Margin为10%那么该手机应该在每20ms内得到119.4×(1+10%)/ (59.2×90%)=2.4次发送或者接受数据的机会。
3.2 QoS综合解决方案 对于Interactive、background和best effort业务,没有实时质量的要求,GBR可以不考虑。对于这些业务,可以采用给他们定义不同的优先级达到控制QoS的目的。考虑所有的业务类型包括 Streaming在内,根据用户的需要为每种业务定义不同的优先级,使它们在共享资源的情况下,高优先级的业务具有优先使用权,同时又兼顾每种业务的特 性如Streaming的GBR映射,最终实现QoS。例如,定义4个优先级,不考虑信令等其他因素,把Streaming定义成最高优先级P1,交互式 业务为P2,背景业务P3,Best Effort为P4,那么在对共享资源的MS进行调度时,从高优先级到低优先级的MS依次调度,在完成高优先级的所有MS调度之后如果还有剩余资源才继续 调度低优先级的MS,并且在属于同一优先级的MS之间进行轮流调度以考虑其公平性,这样就达到了控制不同业务的吞吐量的目的。此外,其他参数也可以用这种 方法综合考虑进来,例如对于ABQP中定义的参数,交互式业务还需要考虑THP(Traffic Handling Priority),对于不同的THP的交互式业务,应该允许定义不同的优先级。另外,可能Precedence Class也是用户希望能够考虑的一个参数,那么对于每一种业务都有三种不同的Precedence(high,middle,low),都可以定义不同 的优先级。最终的实现有多种办法,例如可以如前所说定义总的优先级4种,每种内部又根据THP或者Precedence class分成子优先级;或者,定义更多个的优先级,允许用户根据需要对业务、THP、Precedence的组合任意作优先级的映射。
3.3应用及其意义 QoS对于实现EDGE中的高速数据业务具有重大意义。引进QoS的网络才能保证各种业务的有效应用。
这里通过一个例子来说明上述解决方案在BSS中的应用:在一个无线时隙上同时有3个MS进行下行传输,MS1进行的是 streaming,MS2进行的是交互式业务,MS3进行的是背景业务。MS1的GBR是29.6Kb/s,根据估算,如果用MCS9发送数据的话,大 概需要每20ms调度29.6/59.2=0.5次。因此MS1占用了该时隙一半的无线资源。MS2是交互式业务,具有比背景业务高的优先级,因此网络端 总是先满足MS1的GBR,然后,根据优先级允许在已经满足MS1的情况下,允许MS2发送数据,如果仍然有资源剩余,则允许MS3发送数据。调度的结果 可能是:MS1每40ms发一次下行数据,MS2也是每40ms发送一次下行数据,但是MS3从来没有数据发送,因为资源永远被高优先级的MS占用了。
可见,相对应传统的不支持QoS的平均分配资源的方案(每个MS每60ms被调度一次),QoS在BSS中的应用使得Streaming获得了 更高的传输速率并保证了GBR,也使得交互式业务比背景式业务获得了相对比较高的传输速率。他们体现在终端用户那里,Video的播放非常平滑以及网页浏 览的速度较高。可以预见这种优质的业务质量将会吸引到更多的用户。此外也可以看到,本文提出的方案非常简单、直接并具有实际应用价值,它使得提供QoS的 BSS在资源使用上根据业务类型更加优化。