802.11e/WME cung cấp một kĩ thuật cho các thiết bị 802.11giúp ưu tiên các gói thoại hơn các gói dữ liệu trong WLAN. Tuy nhiên, những kĩ thuật này không đủ khả năng thực hiện QoS cho các cuộc gọi VOIP over WLAN vì một cuộc gọi VOIP over WLAN có thể vượt ra ngoài mạng WLAN. Để hiểu được điều này, xét một chiếc điện thoại IP không dây (WIPP) trong một cuộc gọi thoại với chiếc điện thoại hữu tuyến đặt cách xa mạng IP. Hình 3.4 chia QoS đầu cuối tới đầu cuối thành 3 phần: WLAN, LAN hữu tuyến và mạng IP. Bây giờ chúng ta sẽ xem xét cái gì cần để thực hiện QoS của mỗi phần này.
Hình 3.4: Điện thoại Wi-Fi
a. WLAN
Trong đường lên, 802.11e/WME thực hiện QoS vì các trạm tranh chấp với nhau để truyền các gói tới AP và các gói thoại có mức ưu tiên cao hơn dữ liệu.
Đầu tiên, thực hiện QoS ở luồng xuống không quan trọng vì AP cũng sử dụng 802.11e/WME để ưu tiên lưu lượng của nó qua môi trường truyền dẫn. Tuy nhiên, có một vấn đề quan trọng là AP cần phân biệt rõ giữa các gói thoại (cả báo hiệu và đa phương tiện) và các gói dữ liệu để ưu tiên một cái hơn cái còn lại. Trong đường lên, các ứng dụng chạy trên trạm chịu trách nhiệm phân loại các gói theo đúng loại. Trong thí dụ của chúng ta, các ứng dụng thoại trên WIPP có thể thông báo cho bộ phận điều khiển WLAN biết những gói nào thuộc loại nào. Tuy nhiên trong đường xuống, AP điều khiển các gói từ một điểm cuối phía xa. Do vậy, nó cần phân loại các gói dữ liệu đường xuống bởi việc kiểm tra gói. AP như là một cây cầu để bảo đảm sự làm việc giữa 802.3 và 802.11. Do đó, theo mô hình phân lớp OSI, nó sẽ chỉ truy nhập tới tiêu đề lớp 2. Hay nói cách khác, cái chúng ta cần là một trường tiêu đề trong 802.3 ở lớp 2 cho các gói đến ở luồng xuống hữu tuyến tại AP có thể kiểm tra để phân loại đúng các gói này.
b. LAN hữu tuyến
Chắc chắn rằng hầu hết các kĩ thuật được triển khai để thực hiện QoS trong mạng LAN hữu tuyến là sử dụng 802.11D/Q. 802.11D cho phép các lớp MAC khác nhau trong họ 802.11 có thể làm việc với nhau. 802.11Q VLAN mở rộng định dạng khung 802.3, và nó xác định mức ưu tiên người sử dụng khung. 802.3 MAC không hỗ trợ bất kì các kênh khác nhau truy nhập tới các lưu lượng ưu tiên khác nhau, nhưng qua 802.3 VLAN, các khung 802.3 MAC có thể chứa các giá trị ưu tiên tương ứng, các giá trị này được quay vòng và có thể được sử dụng bởi MAC 802.1D.
Nếu AP hỗ trợ cả hai 802.11e và 802.11D/Q, nó có thể được sử dụng để thực hiện QoS trong môi trường LAN. Tiếp tục thí dụ của chúng ta, khi một AP nhận một gói Ethernet với một tiêu đề 802.11D/Q, có có thể kiểm tra bits ưu tiên trong tiêu đề để quyết định truyền dẫn gói từ hàng đợi thoại của AP được hay không hoặc hàng đợi BE trong mạng vô tuyến.
Tuy nhiên, vẫn còn một vấn đề là việc chèn bits ưu tiên như thế nào. Ở luồng lên, AP có thể nhận ra gói thoại và gói dữ liệu bởi việc kiểm tra trường ưu tiên trong trường điều khiển QoS của tiêu đề 802.11e/WME MAC và có thể sử dụng những
xuống, các gói nhận được tại AP hữu tuyến đã có các bits ưu tiên 802.11Q trong 802.1D là phần tiêu đề của 802.3 và AP có thể ánh xạ chúng tới tiêu đề 802.11e.
c. Mạng IP
Khi các gói truyền dẫn từ IPP đã được định trước từ WIPP nằm trong phạm vi AP, không có một con đường hoàn hảo cho AP để biết rằng chúng là các gói thoại. IPP thiết lập các bits ưu tiên 802.1Q/D trong tiêu đề MAC không là một tùy chọn, vì tiêu đề lớp 2 (MAC) bị thay đổi trên mỗi hop và IPP và WIPP có thể được ngăn cách bởi nhiều hop. Vì AP không thể phân biệt giữa các gói thoại va dữ liệu trong luồng xuống hữu tuyến bởi việc xem xét tiêu chuẩn 802.3, nó không thể quyết định gói nào cần được truyền từ hàng đợi thoại của AP và gói nào cần được truyền từ hàng đợi thoại dữ liệu (BE). Việc thực hiện QoS trong luồng xuống vô tuyến cần sử dụng kĩ thuật khác. Đây là nơi mà QoS lớp 3 tham gia vì các tiêu đề lớp 3 được duy trì đầu cuối tới đầu cuối.
DiffServ thường triển khai ở QoS lớp 3. Trong phương pháp này, mỗi gói dữ liệu IP mang một mã dịch vụ khác nhau (DSCP) trong các trường dịch vụ khác nhau (DS), nó nằm trong octet TOS (Type Of Service) của IPv4 và octet phân loại lưu lượng IPv6. Vì IP là giao thức lớp 3 (đầu cuối tới đầu cuối), tiêu đề IP luôn sẵn có và có thể được sử dụng bởi các router trong mạng IP để cung cấp các dịch vụ khác nhau như QoS.
Bây giờ, xét thí dụ của chúng ta về điện thoại IP không dây (WIPP) trong một cuộc thoại với một chiếc điện thoại IP hữu tuyến (IPP). Không cần quan tâm IPP ở trong một mạng IP hay ở trong cùng một mạng LAN với WIPP, nếu chúng quyết định sử dụng DiffServ, giá trị DSXP có thể được sử dụng để phân biệt các gói thoại với các gói dữ liệu tỏng mạng, nó được thực hiện bởi Router hỗ trợ DiffServ trong mạng IP.
Khi một gói DiffServ tới AP, AP có thể xem trong tiêu đề gói IP để lấy DSCP sau đó chuyển gói vào hàng đợi thích hợp. Thực tế, AP sử dụng DSCP để phân biệt các gói thoại và dữ liệu. Nói đúng ra phương pháp này vi phạm kiến trúc phân lớp vì DSCP được chứa trong tiêu đề IP lớp 3, trong khi AP là thiết bị ở lớp 2. Theo quy tắc, trong kiến trúc phân lớp, một thiết bị lớp 2 (AP) không thể biết được tiêu đề lớp 3 (DSCP). Tuy nhiên, để 802.11e hoạt động với DiffServ thì nó cần như vậy.
Việc sử dụng phương pháp này và giả thuyết rằng QoS trong mạng LAN hữu tuyến là không cần thiết, trong thí dụ của chúng ta, cả hai WIPP và IPP sẽ thiết lập trường DSCP trong tiêu đề IP. Với các gói thoại đi từ WIPP tới IPP (qua AP), không có yêu cầu gì đặc biệt vì 802.11e cung cấp QoS từ WIPP tới AP và DSCP được chèn vào bởi WIPP có thể được sử dụng để cung cấp QoS trong mạng WAN. Với các gói thoại đi từ IPP tới WIPP (thông qua AP), DSCP được sử dụng để cung cấp QoS trong WAN và AP sử dụng giá trị này để xét ưu tiên, do vậy nó tạo ra QoS trong luồng xuống vô tuyến.