МАС-уровень стандарта WiMAX

Физический уровень стандарта IEEE 802.16 обеспечивает непосредственную доставку потоков данных между БС и АС. Все задачи, связанные с формированием структур этих данных, а также управлением работой системы решаются на MAC- уровне (Medium Access Control).

Оборудование стандарта IEEE 802.16 формирует транспортную среду для различных услуг (сервисов).

Физически среды передачи в разных фрагментах WMAN могут быть различны, но структура данных едина. В одном канале могут работать (не единовременно) сотни различных терминалов большого числа конечных пользователей. Этим пользователям необходимы самые разные сервисы (приложения): передача голоса и данных с временным разделением, соединения по протоколу IP, пакетная передача речи через IP (VoIP) и т.п. Качество услуг (QoS) каждого отдельного сервиса не должно изменяться при работе через сети IEEE 802.16. Алгоритмы и механизмы доступа МАС-уровня должны решать все эти задачи.

Структурно МАС-уровень IEEE 802.16 разделен на три подуровня (рис.4.30):

- подуровень преобразования сервиса CS (Convergence Sublayer);

- основной подуровень CPS (Common Part Sublayer);

- подуровень защиты PS (Privacy Sublayer)

На подуровне защиты реализуют функции, обеспечивающие криптозащиту данных и механизмы аутентификации/предотвращения несанкционированного доступа. Для этого предусмотрены наборы алгоритмов криптозащиты и протокол управления ключом шифрования. Ключ каждой АС базовая станция может передавать в процессе авторизации, используя схему работы «клиент (АС) – сервер (БС)».

На подуровне преобразования сервиса происходит трансформация потоков данных протоколов верхних уровней для передачи через сети IEEE 802.16. Для каждого типа приложений верхних уровней стандарт предусматривает свой механизм преобразования. Спецификации стандарта IEEE 802.16 содержат механизмы работы в режиме АТМ и пакетной передачи. Под пакетной передачей подразумевают достаточно широкий набор различных пакетов типа IP, РРР и IEEE Std 802.3 (Ethernet).

Рис.4.30. Структура МАС-уровня стандарта IEEE 802.16

Цель работы на CS-подуровне – оптимизация передаваемых потоков данных каждого приложения верхнего уровня с учетом их специфики. Различают 4 типа трафика по требованиям к задержкам:

UGS – Unsolicited Grant Service – передача в реальном времени сигналов и потоков телефонии (T1/Е1). Допустимая задержка менее 5 – 10 мс в одном направлении при BER = 10^-6… 10^-4.

ertPS – extended real time Polling Service. При этом можно изменять при передаче вверх адаптивно со скоростью передачи данных полосу передачи. Основное применение ‒ VoIP.

rtPS – real time Polling Service – потоки реального времени с пакетами переменной длины (MPEG видео).

nrtPS – non-real-time Polling Service – поддержка потоков переменной длины при передаче файлов в широкополосном режиме.

BE – Best Effort – остальной трафик

Механизм обеспечения QoS состоит в присоединении на уровне конвергенции в МАС заголовок сведений о типе передаваемого потока. Для этого используют либо 32–битовый идентификатор потока услуг SFID (Service Flow Identifier), либо CID (Connection Identifier).

Сформированные пакеты данных MAС PDU (MAC Protocol Data Unit, блоки данных МАС-уровня) далее передают на физический уровень и транслируют по каналу связи. Пакет MAC PDU (рис.4.31) включает заголовок и поле данных (его может и не быть), за которым может следовать контрольная сумма CRC (cyclic redundancy check).

Рис.4.31. Пакет МАС –уровня.

Поиск по сайту: