Lớp vật lý tiờu chuẩn IEEE 802.16 sử dụng cỏc khung cú thời hạn hiệu lực 0.5, 1 hay 2ms. Mỗi khung được chia thành cỏc khe vật lý cú độ dài bằng 4 ký hiệu QAM. Cỏc khe vật lý được dựng để phõn chia độ rộng dải tần và cỏc quỏ trỡnh chuyển tiếp lớp vật lý. Trong cỏc hệ thống TDD, mỗi khung
mỗi khung thỡ khung phụ đường xuống được truyền tải trước tiờn tiếp đú là một khoảng cỏch giữa phỏt/thu cho phộp phần cứng cú thời gian để chuyển
đổi giữa phỏt/thu và theo sau quỏ trỡnh này là khung phụ đường lờn cũng cú khoảng thời gian ngắt quóng giữa cỏc khung. Trong cỏc hệ thống FDD sự
phỏt /thu diễn ra đồng thời trờn cỏc kờnh khỏc nhau.
1. Khung phụđường xuống.
Như đó trỡnh bày trong hỡnh 3.2 mỗi khung phụ đường xuống bắt đầu bằng một đoạn mở đầu (preamble), tiếp theo là mục kiểm soỏt khung chứa thụng điệp lược đồ đường xuống (DL – MAP) và thụng điệp lược đồ đường lờn (UL – MAP). Khung bắt đầu bằng một đoạn mở đầu cú độ dài 32 ký tự được sản sinh bằng cỏch lặp lại trỡnh tự dài 16 ký tự. Mục kiểm soỏt khung
được dựng để truyền thụng tin kiểm soỏt cho cỏc kờnh đến cỏc trạm thuờ bao và dữ liệu này khụng được mó hoỏ.
Hỡnh 3.2: Cấu trỳc khung phụđường xuống TDD.
Phần DL _MAPcủa mục kiểm soỏt khung cung cấp khả năng nghe của cỏc trạm thuờ bao với những nột đặc trưng của kờnh đường xuống. Thụng tin này bao gồm: sựđồng bộ lớp PHY (Cú nghĩa là lịch trỡnh của cỏc chuyển tiếp
TX/Rx Transltion Gap Pr eam ble Broadcast Control DIUG = 0 TDM DIUC a TDM DIUC b TDM DIUC c Pr eam ble DL - MAP TDM Protion UL - MAP
tới), một thụng điệp miờu tả kờnh đường xuống (DCD), một từ định danh BS 48bit và số cỏc phần tử dữ liệu được truyền dẫn. Từ định danh BS và DCD nhận dạng kờnh và trạm cơ sở một cỏch tuần tự và bởi thế chỳng hữu ớch đối với cỏc tỡnh huống mà ở đú một trạm thuờ bao nằm ở đường biờn của nhiều vựng hay ụ của tiờu chuẩn IEEE 802.16. Thụng điệp DL- MAP được tổ chức như là được trỡnh bày trong bảng 3.1.
Synfax Size Notes
DL – MAP _ Message
Management Message Type – 2 8 bits
PHV Synchronlzation Fleld Variable See appropriate PHY specification DCD Count 8 bits
Base Station ID 48bits Number of DL – MAP Elements n 16bits
Begin PHV Specifie Section See applicable PHY section for (i = 1; i<=n; i++) For each DL _ MAP element l to n DL _ MAP _ Information _ Element
()
Variable See corresponding PHY specification
if (byte boundary)
Padding Nibble 4 bits Padding to reach byte boundary }
}
}
}
Bảng 3.1: Định dạng thụng điệp DL – MAP.
Phần UL – MAP được dựng để truyền thụng cỏc quỏ trỡnh phõn chia truy nhập đường lờn đến cỏc trạm thuờ bao. Thụng tin được cung cấp trong UL _ MAP bao gồm: Nhận dạng kờnh đường lờn, sự mụ tả kờnh đường lờn (UCD),
chia, cỏc phần tử thụng tin UCD được dựng để cung cấp cho cỏc trạm thuờ bao SS thụng tin hiện trạng truyền loạt (Burst Profile) cho đường lờn. Thụng
điệp cỏc phần tử thụng tin lược đồ nhận dạng trạm thuờ bao, thụng tin này
ứng dụng bằng cỏch sử dụng một yếu tố nhận dạng kết nối CID. Thụng điệp này cũng cung cấp một mó ứng dụng khoảng trống đường lờn (UIUC – Uplink Interval Usage Code) và cỏc khoảng chừa trống sẽ được sử dụng bởi trạm thuờ bao để truyền tải lờn đường lờn. Mó ứng dụng khoảng trống đường lờn (UIUC) được dựng để định rừ hiện trạng truyền loạt sẽđược sử dụng bởi trạm thuờ bao ở đường lờn. Thụng điệp UL _ MAP được tổ chức như được trỡnh bày trong bảng 3.2.
Synfax Size Notes
UL-MAP _Message _Format() {
Management Message Type = 3 8 bits Uplink Channel ID 8bits UCD Count 8 bits Number of UL _ MAP Elements n 16bits Allocation Start Time 32 bits
Begin PHY Specifie Section { See applicable PHY section for ( i = 1 ; i<=n; i++) { For each UI – MAP element 1 to n UL _MAP_Information _
Element ()
Variable See corresponding PHY specification
}
}
}
Bảng 3.2. Định dạng thụng điệp UL _ MAP
Bộ phận kiểm soỏt khung đặc biệt được theo sau bởi một phần TDM tại
đú dữ liệu đường xuống được truyền tải đến mỗi trạm thuờ bao. Cỏc đoạn TDM này được sử dụng để truyền tải dữ liệu hay kiểm soỏt cỏc thụng điệp để
theo hiện trạng truyền loạt được thoả thuận giữa trạm BS và trạm SS và dữ
liệu được truyền tải cú độ mạnh giảm dần.
Trạm SS tiếp nhận tớn hiệu được chỉ định trong MAC header của mỗi quỏ trỡnh truyền tải dữ liệu, khụng cú trong phần DL _ MAP của thụng điệp kiểm soỏt khung. Điều này là cần thiết khi mà cỏc trạm thuờ bao (SS) song cụng hoàn toàn cú thể nghe nhận được tất cả cỏc khung phụ đường xuống để
lọc ra dữ liệu của chỳng.
Trong cỏc hệ thống FDD bỏn song cụng, phõn TDM của khung phụ đường xuống cú thể theo sau một phần TDMA được thiết kếđể cho phộp cỏc hệ thống bỏn song cụng lấy lại sựđồng bộ hoỏ với trạm BS. Trong trường hợp này, một đoạn khởi đầu (Preamble) riờng sẽ quyết định trước mỗi khe TDMA như đó trỡnh bày trong hỡnh 3.3. Cỏc tham số hiện trạng truyền loạt và sự cú mặt của phần TDMA sẽ thay đổi trờn cơ sở từng khung giống như làm theo lệnh cỏc yờu cầu dịch vụ và độ rộng dải tần. Pr eamble Broadcast control DIUC = 0 TDM
DIUC a DIUC b TDM DIUC c TDM TDMA protion
Pr ea m bl e TDM DIUC d Pr ea m bl e TDM DIUC e Pr ea m bl e TDM DIUC e *** Pr ea m bl e TDM DIUC e Pr ea m bl e DL - MAP UL - MAP
2. Khung phụđường lờn.
Khung phụ đường lờn được dựng cho cỏc trạm thuờ bao (SS) để truyền tải thụng tin đến trạm cơ sở (BS). Một cấu trỳc khung phụ đường lờn điển hỡnh được trỡnh bày trong hỡnh 3.4.
Hỡnh 3.4 Cấu trỳc khung phụđường lờn.
Cú ba lớp truyền loạt (Burst) cú khả năng xuất hiện ở bất cứ khung phụ đường lờn:
* Cỏc cơ hội truy nhập hoặc duy trỡ đầu tiờn cú được nhờ sự tranh chấp. * Cỏc cơ hội được xỏc định bởi cỏc khoảng cỏch yờu cầu như là đỏp
ứng đối với lựa chọn đa hướng hay quảng bỏ.
* Cỏc khoảng cỏch được lập lịch trỡnh và căn cứ vào sự khụng tranh chấp đó phõn chia cỏc trạm SS được chỉ định trong độ rộng dải tần UL – MAP cấp từ trạm BS. Tx/Rx transition gap (TDD) Intial maintenance opportunities (UINC = 2) Request contentionopps (UIUC = 1) SS1 scheduled date (UIUC = i) *** SSN scheduled date (UIUC = i) SS transition gap Access burst Access burst Collision Bandwidth request Collision Bandwidth request
Mỗi lớp trong 3 lớp truyền loạt này đều cú thể xuất hiện ở bất cứ khung nào, theo bất cứ trỡnh tự nào và bất cứ số lượng nào cho mỗi khung giống với mệnh lệnh của người lập lịch trỡnh trạm BS trong thụng điệp UL _ MAP.
Cỏc khe thời gian truy nhập/duy trỡ ban đầu bao gồm thời gian bảo vệ bổ
sung để giải thớch nguyờn nhõn mà trạm SS cố gắng gỡnh được sự truy nhập ban đầu và chỳng chưa giải quyết được cỏc vấn đề định thời gian liờn quan
đến vựng của trạm SS từ trạm BS. Hơn nữa, cỏc khoảng trống giữa thời gian chuyển tiếp trạm SS, khoảng trống giữa thời gian chuyển đổi truyền/thu được sử dụng để làm giảm những xung đột vượt quỏ khả năng.