1. QoS Classification Speaker ：陳勇銘 Date ： 2009/12/28 1

2. Outline  Wimax Introduction  802.16 MAC Layer  System Architecture  Wimax Classification  Classify Method  3G-UMTS Introduction  End-to-End QoS Architecture  System Architecture  3G-UMTS Classification  Design Classify Method 2

3. Wimax Introduction  WiMAX 全名 Worldwide Interoperability for Microwave Access ，中文譯名為「微波存取全 球互通」。  具有遠距離、傳輸量大，使用 IEEE 802.16 的 協定，其傳輸速度最高可達 70Mbps 。  Wireless MAN(WMAN)  Last Mile access ，提供最後一哩無線寬頻接入， 作為電纜和 DSL 之外的選擇。 3

4. Wimax Introduction (cont.)  高頻譜效率、高傳輸速率。  具彈性的系統容量。  支援語音、影像等服務之服務品質（ QoS ） 需求。  支援多種工作頻段，可配合不同國家之頻譜 指配。

5. 802.16 MAC Layer 5

6. 802.16 MAC Layer (cont.)  Service-Specific Convergence Sublayer (CS)  接收上層網路的 PDU 並進行分類，往下交給 MAC CPS 。  處理由 MAC CPS 層轉上來的資料，並包裝成上 層網路的格式轉送出去。  MAC Common Part Sublayer (MAC CPS)  802.16 的網路核心。  網路的定址方式、 MAC PDU 的格式、排程、 QoS 支援、頻寬分配與要求、 ARQ 重傳機制以 及處理各種往來於 BS 與 SS 之間用來維持網路運 作的訊息。  Security Sublayer  負責 802.16 網路封包加密的機制。 6

7. System Architecture 7

8. Wimax Classification  UGS  支援具及時與週期性且傳輸量固定的資料流， ex ： VoIP 。  對 QoS 需求：最大持續流量、最大延遲時間及可忍受延遲變動 率等參數。  RTPS  支援具及時與週期性但傳輸量不固定的資料流， ex ： MPEG 。  對 QoS 需求：最小保留流量、最大持續流量及最大延遲時間等 參數。  ERTPS  支援具及時與週期性但傳輸量不固定的資料流， ex ： silence suppression 的 VoIP 。  對 QoS 需求：最小保留流量、最大持續流量及最大延遲時間等 參數。 8

9. Wimax Classification (cont.)  NRTPS  支援非及時性但可能週期性傳輸資料量不固定、可容忍延遲的 變動的資料流， ex ： FTP 服務。  對 QoS 需求：最小保留流量、最大持續流量及流量優先權等參 數。  BE  用於非及時性且不需保證傳輸資料量的資料流， ex ： email 、 web service 等服務。  對 QoS 需求：最大持續流量及流量優先權，不保障其頻寬。 9

10. Classify Method 位元數 163112 欄位 TPIDPRIORITYCFIVID 10 Tag 之結構 Priority valueService Flow Type 0BE 1~3NRTPS 4~5RTPS 6~7UGS Priority 值與 QoS 之分類 1. 依 IEEE802.1p 優先權

11. Classify Method (cont.)  2. 依 Type of Service 欄位 11 01234567 PrecedenceDTRCReserved 依 RFC1349 所定義 TOS 欄位 IPv4 header 欄位

12. Classify Method (cont.)  依 DifferServ 之 Code point 12 IETF 所定義的四種 PHBs

13. Classify Method (cont.)  依每對通訊的 Port Numbers  Destination IP Address  Source IP Address  Destination TCP or UDP Port Number  Source TCP or UDP Port Number 13

14. Classify Method (cont.)  追蹤 RTP 之 Payload Type 14 RTP Header 欄位資訊

15. Classify Method (cont.) 15 Payload TypeQoS type Audio0~23UGS/voice Vedio24~33RTPS/video Unknow33 upRTPS/BE Payload Type 與 QoS 分類之對應

16. 3G-UMTS Introduction  第三代 (3G) 行動通訊是第一代 (1G) 和第二代 (2G) 行 動通訊的延續。  歐洲電信標準組織 (ETSI) 就針對泛歐系統提出 3G 標 準，名之為 UMTS （ Universal Mobile Telecommunications System ）  UMTS 採用 WCDMA(Wideband CDMA) 的調變技術， 使得無線頻寬可達到 2Mbps 。  核心網路技術在現有 GSM ／ GPRS 基礎上發展起來 的，因此對 GSM 具有良好的繼承性。 16

17. End-to-End QoS Architecture 17

18. System Architecture 18

19. 3G-UMTS Classification  Conversational Class  定義了這類訊務類型來合乎會話類別的訊務，這類訊務 為及時且同步的服務類型，如網路電話 ( VoIP 、 video telephon ) 。  Streaming Class  此類訊務典型為單向傳輸，直接下載到使用者設備，如、 視訊下載 ( video downloading ) 、網路收音機 ( web radio) 。 19

20. 3G-UMTS Classification (cont.)  Interactive Class  所提供的服務為非同步以及非即時性訊務，在下載通道 的容量限制也大於上傳通道的容量，互動網 ( Interactive Web ) 、 database retrieval 都是這方面的應用。  Background Class  使用者如果不要求資料在某特定時間內到達則合乎此類 訊務，這類訊務包含了有、電子郵件 ( E-mail ) 、資料傳 輸 ( files ) 、簡訊 ( Short Message Service SMS ) 。 20

21. 3G-UMTS Classification (cont.) 21

22. Design Classify Method  以 Wimax 分類方式為基礎。  定義 4 種分類種類的個別 rule class 。 22

23. Future Work  Packet Generator 。  加強 Intelligent Rule Mapping 未能達成的分類 功能。  3G-UMTS classification method 。  設計 QoS Statistic 與設定 Rule 的 GUI 。 23

24. Reference  [1] http://www.eettaiwan.com/ART_8800441294_617723_AN_a40e2485.HTM  [2] UMTS 系統下之封包排程機制，國立中央大學，通訊工程研究所，碩士論文  [3] Quality of Service (QoS) 3G and Beyond ， http://193.136.221.5/anwire/QoS%203G%20and%20Beyond.pdf  [4] http://www.mee.chu.edu.tw/labweb/WCE2003/paper/a0018.pdf 24