[802.11e]WMM

WMM概念

WiFi WMM(无线多媒体)是一种用于无线局域网(WLAN)的QoS(服务质量)标准。WMM旨在提供更好的网络性能,特别是在传输多媒体内容(如音频和视频)时。它通过对不同类型的数据流设置优先级来实现更高的效率。

AC(Access Category,接入类),WMM按照优先级从高到低的顺序分为AC-VO(语音流)、AC-VI(视频流)、AC-BE(尽力而为流)、AC-BK(背景流)四个优先级队列,保证越高优先级队列中的报文,抢占信道的能力越高。

WMM将数据流分为四个优先级:
Voice(语音):用于实时音频流,如VoIP电话。
Video(视频):用于传输实时视频流,如视频聊天或流媒体。
Best Effort(最佳努力):用于一般的数据传输,如网页浏览或文件下载。
Background(后台):用于低优先级的数据传输,如后台下载或文件传输。

EDCA

在802.11协议中DCF(Distributed Coordination Function,分布式协调功能)规定了AP和客户端使用CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance,载波监听/冲突避免)的接入方式。在占用信道发送数据前,AP或客户端会监听信道。当信道空闲时间大于或等于规定的空闲等待时间,AP或客户端在竞争窗口范围内随机选择退避时间进行退避。最先结束退避的设备竞争到信道。在802.11协议中,由于所有设备的空闲等待时间、竞争窗口都相同,所以整个网络设备的信道竞争机会相同。

WMM协议通过对802.11协议的增强,改变了整个网络完全公平的竞争方式,将BSS(Basic Service Set,基本服务集)内的数据报文分为4个AC,高优先级的AC占用信道的机会大于低优先级的AC,从而使不同的AC能获得不同级别的服务。

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EDCA(Enhanced Distributed Channel Access,增强的分布式信道访问)是WMM定义的一套信道竞争机制,有利于高优先级的报文享有优先发送的权利和更多的带宽
802.11e中又增加了AIFS,也就是仲裁帧间隔。在802.11协议中,空闲等待时长(DIFS)为固定值,而WMM针对不同AC可以配置不同的空闲等待时长,AIFSN数值越大,用户的空闲等待时间越长;
CWmin: 最小竞争窗口,越下的CWmin优先级越高;
CWmax: 最大竞争窗口,越下的CWmax优先级越高;
CWmin(Exponent form of CWmin,最小竞争窗口指数形式)和ECWmax(Exponent form of CWmax,最大竞争窗口指数形式),决定了平均退避时间值,这两个数值越大,用户的平均退避时间越长
TXOP Limit: TXOP的最大持续时间值;用户一次竞争成功后,可占用信道的最大时长。这个数值越大,用户一次能占用信道的时长越大,如果是0,则每次占用信道后只能发送一个报文。

U-APSD

U-APSD(Unscheduled automatic power-save delivery,非调度自动节能发送),是WMM定义的一种新的节能处理方式,可以进一步提升客户端的节能能力。

TID

Wifi侧的Qos是和上层业务相对应的,IP头中,8位服务类型(TOS)用来指定优先级。

TOS总共8个bit, 高bit3位定义包的优先级,取值越大数据越重要
000 普通(Routine)
001 优先的(Priority)
010 立即的发送(Immediate)
011 闪电式的(Flash)
100 比闪电还闪电式的(Flash Override)
101 CRI / TIC / ECP
110 网间控制(Internetwork Control)
111 网络控制(Network Control)

TOS和WMM对应关系
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空口

数据帧

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