Системы и сети связи
  Гаджеты Психология отношений Здоровье Библиотека  
Многоканальные телекоммуникационные системы
Введение в цифровой способ передачи сигналов
Преобразование сигналов в СЦТС
Мультиплексоры СЦТС
Технология WiMAX
Общие сведения о WiMAX
Передача сигналов в WiMAX
Многоантенные технологии в WiMAX-системах связи
Средства обеспечения безопасности
Описание стандарта IEEE 802.16-2004
Физический уровень
Сведения о стандарте IEEE 802.16e
Оборудование WiMAX
Технология LTE
Введение в LTE
Понятие радиоинтерфейса
Средства связи с подвижными объектами
Основы построения ССсПО
Кодирование речи в ССсПО
Цифровая модуляция
Модели распространения радиоволн
Модели физического уровня беспроводных сетей
Канальный уровень беспроводных сетей
Основные характерис- тики систем связи с ПО
GSM-900 и DSC-1800
CDMA
Хэндовер
Цифровые системы второго поколения
Транкинговые системы
Беспроводные системы
Цифровые радио- релейные линии связи
Основные положения
Системы спутниковой связи с ПО
Принципы построения
Зоны обслуживания
 

Технология беспроводного доступа WiMAX

Описание стандарта IEEE 802.16-2004 (802.16Revd)


1. Многоуровневая модель взаимодействия
2. Структура стандартов 802.16
3. Краткие характеристики стандарта 802.16-2004
4. Спецификации стандарта IEEE 802.16-2004 (Revd)
   4.1. Спецификации услуг, предоставляемых подуровнем конвергенции (CS)
   4.2. Режим сжатия заголовка
   4.3. Спецификации управления МАС-уровня
   4.4. Формат заголовка МАС-уровня
        - сообщения дескриптора нисходящего и восходящего каналов (DL-MAP и UL-MAP)
        - сообщение привязки нисходящего канала (DL-MAP)
        - сообщение дескриптора восходящего канала (UCD)
        - сообщение привязки восходящего канала (UL-MAP), информационные элементы привязки (map)
        - сообщение запроса полосы (диапазона) (RNG-REQ)
        - сообщения управления ключами конфиденциальности (PKM-REQ/PKM-RSP)
        - сообщение добавления ассоциации безопасности (SA Add), сообщения авторизации (Auth)
        - сообщение запроса ключа
        - сообщения динамического добавления сервиса
        - сообщения динамического изменения сервиса
   4.5. Конструирование и передача MAC PDU
Спецификации управления МАС-уровня

        Для эффективного управления доступом к среде передачи многих пользователей необходим механизм их взаимодействия, очередности выполнения процедур приема/передачи, оценки состояния канала связи, выделения необходимых частотных полос и т. п. Для этого и разрабатываются спецификации МАС-уровня.
        В данном стандарте рассматриваются спецификации двух вариантов организации сети: по схеме "точка-многоточка" (РМР — Point-to-maltipoint) и ячеистая структура сети (Mesh) в условиях прямого распространения сигнала.
        
Организация соединений в схеме "точка-многоточка"

        В сети по схеме "точка-многоточка" на базовой станции могут использоваться всенаправленные антенны. Для увеличения емкости системы чаще всего применяют секторные антенны, обслуживающие группы пользователей. Пользовательские станции снабжают направленными антеннами, что увеличивает их энергетический потенциал.
        Поскольку множество станций пользователей имеют доступ к восходящему соединению, то велика вероятность возникновения коллизий между ними за право доступа. В стандарте предусмотрены механизмы предотвращения таких коллизий и их устранение в случае возникновения. Эти механизмы заключаются в определенных правилах постановки в очередь, по которым пользовательские станции могут получать доступ каналу передачи. По этим правилам базовая станция при необходимости может выделять из своих ресурсов дополнительные полосы частот пользовательской станции или производить поочередный опрос с целью изучения текущей ситуации и коррекции очередности.
        Протоколы МАС-уровня ориентированы на организацию соединений. Для отображения на услуги пользовательских приложений и совмещения (ассоциирования) качества различных услуг все передаваемые данные связаны контекстом с процессом соединения. Потоки услуг могут быть обеспечены с момента инсталляции SS в систему. Вскоре после регистрации устанавливается соответствие потока услуг с типом соединения. Одно соединение обеспечивает только один поток услуг, что соответствует запрашиваемой полосе частот. При изменении пользовательской услуги может быть изменено и само соединение, что предусмотрено механизмом динамического регулирования потока услуг.
        
Организация соединений в ячеистой сети

        Главное отличие между РМР и Mesh в том, что в режиме РМР трафик осуществляется только между BS и SS. В то время как в Мesh трафик может быть маршрутизирован через другие SS и может осуществляться между SS. В зависимости от алгоритма используемого протокола передачи это может осуществляться на основе равенства в использовании распределенного расписания или на основе первого или второго случаев.
        В пределах ячеистой сети система, которая имеет прямое соединение с точкой доступа вне ячеистой сети, называется ячеистая BS. Все другие элементы (системы) сети называются ячеистыми SS. Общее название всех элементов — узлы.
        Говоря о ячеистой сети связи, линию вверх и линию вниз соответственно называют: линию вверх — трафик In (в направлении к ячеистой BS), линию вниз — трафик away. Другими тремя важными терминами в описании ячеистой сети являются: сосед (neighbor), соседство (neighborhood) и расширенное соседство (extended neighborhood). Станции, с которыми узел имеет прямые связи, называют соседями. Соседи одного узла образуют соседство. Считается, что соседи узла находятся на расстоянии одного пролета (hop) от этого узла. Расширенное соседство содержит вдобавок всех соседей этого соседства. В ячеистой системе даже ячеистая BS не может передавать сигнал без координации с другими узлами. Используя распределенное расписание, все узлы, включая и BS, должны скоординировать свою передачу в радиусе двух пролетов и должны передать свое расписание (наличествующие ресурсы, запросы и возможность предоставления) всем своим соседям.
        
Адресация и соединения по схеме "точка-многоточка" (РМР)

        Каждая SS должна иметь 48-битовый универсальный МАС-адрес, как это определено в IEEE Std 802—2001. Этот адрес уникальным образом идентифицирует данную SS среди других, независимо от производителей и типов оборудования. Он используется в процессе аутентификации во время первого включения SS в сеть, когда SS и BS верифицируют друг друга.
        Соединение и его свойства идентифицируются с помощью 16-битового CID. При соединении между SS и BS будут установлены две пары управляющих соединений по линиям "вверх-вниз", может быть сгенерирована и третья пара (опционно). Три пары соединений отражают тот факт, что существуют три разных уровня качества услуг для управляющего трафика между BS и SS. Основное соединение (базовое) используется BS MAC и SS MAC, чтобы обмениваться короткими срочными управляющими сообщениями MAC.
        Первичное соединение используется BS MAC и SS MAC для обмена более длинными и менее срочными (tolerant) управляющими сообщениями MAC. Вторичное управляющее сообщение используется BS и SS MAC, чтобы передавать толерантные к задержке сообщения DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol).
        Вторичные управляющие сообщения могут быть упакованы и/или фрагментиро-ваны (т. е. если сообщения окажутся "длинными", то их фрагментируют на меньшие порции). Для SC, OFDM и OFDMA физических уровней управляющие сообщения будут иметь циклическую контрольную сумму CRC.
        Использование вторичного управляющего сообщения требуется только для управляемых SS.
        
Адресация и соединения по схеме ячеистой сети

        При организации сети в виде ячеистой структуры станции пользователей называют узлами. Все SS также имеют уникальный 48-битовый адрес, как это определено в IEEE Std 802—2001. Этот адрес используется во время инсталляции SS в сеть при установлении соединения, как часть процесса авторизации. Будучи авторизованным, SS получит от BS 16-битовый идентификатор узла (Node ID), который будет являться идентификатором для последующих соединений в процессе эксплуатации. Идентификатор узла передается во время запроса на соединение от запрашивающей SS в подзаголовке ячеистой сети, который следует за заголовком MAC.
        Поскольку в ячеистой сети передача от удаленного узла к магистральной сети организуется через несколько SS-узлов, выполняющих, по сути, роль ретрансляторов, то предусматривается процедура установления соединения с ближайшим соседями с использованием 8-битового идентификатора линии соединения (Link Id). Этот идентификатор приписывается на каждое соединение с тем или иным соседом и он является частью CID в общем заголовке MAC. Идентификаторы соединений образуют список соединений. По сети устанавливается распределенное расписание соединений. Это позволяет распознавать маршрут передачи.
        Конструкция идентификатора CID для случая ячеистой сети приведена в таблице:

        В дальнейшем будут рассматриваться только структуры сети типа "точка-точка" и "точка-многоточка". Такие структуры сети предполагается использовать наиболее часто, а ячеистые сети — опционно. Ячеистая структура оправданна, если сеть будет иметь ограниченное число базовых станций (например, только одну на сеть). Управление в ячеистой сети более сложное и в ней выше вероятность возникновения коллизий.
        
Перейти к теме "Формат заголовка МАС-уровня"

 
 
Motoking
ICQ: 489-725-489
E-mail: iMoto88@mail.ru