Lớp MAC IEEE 802.16 bao gồm ba lớp con như hình 2.1. Nó bao gồm lớp con hội tụ CS, là lớp giao tiếp với các lớp cao hơn, tiếp theo là lớp con phần chung MAC CPS thực hiện chức năng MAC chính. Dưới lớp con phần chung là lớp con bảo mật PS [12]. Trong phần tiếp theo sẽ mô tả chi tiết của mỗi lớp con và cũng có một số hoạt động quan trọng của lớp MAC sẽ được xem xét.
Lớp con hội tụ đặc tả dịch vụ CS cung cấp bất kỳ sự chuyển đổi hay ánh xạ các dữ liệu từ mạng bên ngoài, nhận được thông qua các điểm truy nhập dịch vụ CS SAP, vào trong các đơn vị dữ liệu dịch vụ MAC SDU được tiếp nhận bởi lớp con phần chung MAC CPS thông qua điểm truy cập dịch vụ MAC SAP.
Phần lõi của chuẩn IEEE 802.16 MAC là MAC CPS, vì nó cung cấp các chức năng MAC lõi của hệ thống truy nhập, phân bổ băng thông, thiết lập kết nối và duy trì kết nối. Cũng đảm nhận các chức năng khác như lập lịch đường lên Uplink, yêu cầu cấp phát băng thông, điều khiển kết nối và ARQ. Giao tiếp giữa CS và MAC CPS được duy trì bởi MAC SAP. Có bốn hoạt động cơ bản của truyền thông là tạo kết nối, thay đổi các kết nối, hủy kết nối và vận chuyển dữ liệu thông qua các kết nối đều được thực hiện tại lớp này [12].
Tầng MAC cũng có chứa một lớp con bảo mật tách biệt cung cấp việc xác thực, trao đổi khóa an toàn, và mã hóa. Chuyển giao giữa MAC CPS và PHY thông qua PHY SAP.
Hình 2.1: Kiến trúc giao thức WiMAX [13]
Lớp PHY tương ứng với lớp vật lý, lớp MAC tương ứng với lớp liên kết dữ liệu trong mô hình OSI.
Đơn vị dữ liệu giao thức MAC PDU là đơn vị dữ liệu trao đổi giữa các lớp MAC của BS và các trạm thuê bao SS. Một PDU MAC được biết đến như là frame MAC. Hình dưới minh họa PDU và SDU trong IEEE 802.16.
Thực thể gửi Thực thể nhận
Hình 2.2: PDU và SDU trong tầng giao thức [12]
Tầng N+1 Tầng N Tầng N-1 Layer N SAP Layer N-1 SAP Layer N functions Layer N functions
Đơn vị dữ liệu dịch vụ SDU là đơn vị dữ liệu trao đổi giữa hai lớp giao thức liền kề. Trên hướng đi xuống, nó là đơn vị dữ liệu nhận được từ các lớp cao hơn. Trong khi trên hướng đi lên, nó là đơn vị dữ liệu được gửi đến các lớp cao hơn kế tiếp.
Điểm truy cập dịch vụ SAP là các điểm trong một chồng giao thức mà các dịch vụ của một lớp thấp hơn có sẵn cho lớp tiếp theo tầng cao hơn. Vai trò của mỗi lớp con MAC được định nghĩa ở các phần sau.