Hệ thống cấu trúc theo kiểu tập trung (CM) mặc dù kết nối giữa hai hoặc nhiều tổng đài lưu động như hình 2.17. Trên thực tế, kiểu kết nối trực tiếp (DM) có thể được thiết lập giữa hai hay nhiều tổng đài lưu động giúp chúng có khả năng trao đổi thông tin trực tiếp.
Hai thành phần chính trong hệ thống tập trung này đó là:
• Thiết bị đầu cuối di động (MT): có khả năng kết nối tới các thiết bị khác nếu cần, và tới những tài nguyên ngoài mạng.
• AP: có thể kết hợp với các MT khác trong vùng của nó và điều khiển một hay nhiều sector. Mô hình giao thức của nó khác với giao thức của các MT với MAC và RLC khác nhau.
2.3.4 Đặc tính cơ bản của hệ thống
Một số đặc tính cơ bản của hệ thống HIPERLAN-2 được mô tả trong bảng 2.3. Sự hợp nhất của HIPERLAN thành một trong những mạng cố định nhờ có mặt của CL, nó được cấu tạo từ phần chung (CP). CP giúp phân chia thành từng đoạn và hợp nhất theo từng lớp mạng, và dịch vụ (SSCS).
Trong phần này mô hình tham khảo giao thức HIPERLAN được khảo sát chi tiết hơn.
Hình2.17 Cấu trúc tập trung mạng HIPERLAN-2
2.3.5 Lớp vật lý
Khuôn dạng khung truyền cơ bản trên lớp vật lý là một burst bao gồm phần tiêu đề và phần dữ liệu (nơi mà DLC-SDU được truyền đi). Như đã nhắc đến, lớp vật lý của HIPERLAN được điều chế OFDM và những đặc điểm chính của nó được tổng kết trong bảng 2.4.
2.3.6 Lớp DCL
Bảng2.4 Thông số lớp PHY
Lớp DCL là sự liên kết lơgic giữa một AP và các MT hợp nhất của nó. Lớp DCL thực hiện dịch vụ liên quan đến các nhân tố như đặc tính của mỗi kết nối (QoS), chất lượng kênh truyền, số lượng thiết bị đầu cuối và việc chia sẻ tài nguyên với mạng truy cập khác trong cùng một vùng. DCL hoạt động trong một kết nối cơ bản, và cung cấp những tính năng của nó để duy trì QoS trong kênh ảo cơ bản. Điều này phụ thuộc vào kiểu dịch vụ được yêu cầu, chất lượng kênh, dung lượng và cách sử dụng. Lớp DLC có thể bổ xung các trạng thái khác nha như: sửa lỗi phía trước (FEC), ARQ, điều khiển luồng để tối ưu hoá dịch vụ cung cấp và bảo trì QoS.
Hai khái niệm chính của lớp DCL đó là kênh logic và kênh vận chuyển. Một kênh logic là giới hạn chung cho bất kỳ luồng dữ liệu nào. Một tập hợp những kiểu kênh lôgic được định nghĩa cho nhiều loại dữ liệu theo yêu cầu bởi lớp DCL. Mỗi kiểu kênh logic được định nghĩa bởi kiểu thông tin mà nó vận chuyển và ý nghĩa của các giá trị trong bản tin tương ứng. Kênh logic có thể được
nhìn nhận như những kết nối logic giữa những thực thể logic, và vì vậy những kênh logic được sử dụng khi có nội dung của bản tin thông báo tham chiếu tới. Tên của kênh logic bao gồm 4 kí tự. Lớp DCL của HIPERLAN-2 định nghĩa các kệnh logic sau:
1. Kênh điều khiển quảng bá (BCCH): nó vận chuyển thông tin kênh điều khiển quảng bá liên quan tới toàn bộ các tế bào vô tuyến.
2. Kênh điều khiển khung (FCCH): dành cho tuyến xuống, nó mô tả cấu trúc khung MAC. Cấu trúc này được đưa ra bởi resuorce grant messages (RGs).
3. Kênh phản hồi truy cập ngẫu nhiên (RFCH): dành cho tuyến xuống, nó đưa ra thông tin về các MT ( mà các MT này đã sử dụng RCH trong khung MAC trước đó) và kết quả truy cập của chúng. Nó được truyền một lần trên một khung MAC trong một sector.
4. Kênh quảng bá RLC (RBCH): dành cho tuyến xuống, nó vận chuyển thông tin điều khiển quảng bá liên quan tới toàn bộ tế bào radio. Thông tin được truyền bởi RBCH được phân loại như sau:
• Bản tin RLC quảng bá;
• Gán MAC-ID cho một không kết hợp; • Thông tin ID lớp hội tụ;
• Mã hoá.
RBCH chỉ được truyền khi thật sự cần thiết.
5. Kênh điều khiển dành riêng (DCCH): truyền bản tin RLC trong quá trình kết nối lên trên trực tiếp. Một DCCH được thiết lập tuyệt đối trong thời gian hợp nhất của một MT.
6. Kênh quảng bá người dùng (UBCH): dành cho tuyến xuống, nó truyền dữ liệu quảng bá từ CL. UBCH được truyền trong quá trình phát lặp hay không xác định kiểu và có thể kết hợphoặc phân tách thành các LCCH.
7. Kênh đa người dùng (UMCH): dành cho tuyến xuống, được dùng để truyền dữ liệu người dùng theo phương pháp điểm-đa điểm. UMCH được truyền trong chế độ không báo nhận.
8. Kênh dữ liệu người dùng (UDCH): thực hiện truyền dữ liệu hai chiều, nó được sử dụng để trao đổi dữ liệu giữa các AP và các MT trong CM hoặc giữa các MT trong DM. UDCH có thể kết hợp hoặc không kết hợp thành các LCCH.
9. Kênh điều khiển kết nối (LCCH): thực hiện truyền dữ liệu hai chiều, nó được dùng để thay đổi thông tin phản hồi ARQ và loại bỏ bản tin cả trong CM và DM. LCCH cũng được sử dụng để truyền những thông báo yêu cầu tài nguyên (RRs) theo tuyến lên (chỉ trong CM) và những thông báo loại bỏ cho một UBCH sử dụng kiểu phát lặp. Các LCCH có hoặc không thể kết hợp với các UDCH/UBCH.
10. Kênh điều khiển hợp nhất (ASCH): dành cho tuyến lên, trong trường hợp này các MT không thể hợp nhất thành một AP sẽ truyền một thông tin hợp nhất mới và yêu cầu một handover
Những kênh logic được hình thành trong các kênh vận chuyển khác nhau. Những kênh chuyên trở này đưa ra các yếu tố cơ bản cho việc xây dựng các đơn vị dữ liệu giao thức (PDU) và mô tả khuông dạng của các bản tin (độ dài, các tham số mô tả tương ứng). Tuy nhiên nội dung của bản tin thông báo và các tham số của nó tuỳ thuộc vào các kênh logic. Các kênh vận chuyển được đặt tên và đươc viết tắt với ba kí tự. Sau đây là các kênh chuyên trở được định nghĩa trong lớp DCL:
1. Kênh quảng bá (BCH): dành cho tuyến xuống, nó chứa 15 byte
thông tin về tế bào radio như một sự nhận diện của AP và mức ưu tiên
truyền hiện thời của nó.
2. Kênh khung (FCH): dành cho tuyến xuống, độ dài của kênh là bội số của 27 octet. Nó chứa sự mô tả cách tài nguyên được cấp phát và có thể cũng chứa thông tin về phần khung rỗng.
3. Kênh phản hồi truy nhập (ACH): dành cho tuyến xuống, chiều dài của nó là 9 octet. Nó chứa thông tin về yêu cầu truy nhập của các RCH trước đó.
4. Kênh vận chuyển dài (LCH): là kênh kết nối hai chiều, chiều dài của nó là 54 octet. Nó được dùng để truyền DLC user PDUs ( U-PDUs của 54 byte với 48 byte trong tải).
5. Kênh vận chuyển ngắn (SCH): kết nối hai chiều, chiều dài của kênh là 9 octet. Nó được sử dụng để thay đổi DCL điều khiển các PDU (9 byte C-PDU).
6. Kênh ngẫu nhiên (RCH): dành cho tuyến xuống, độ dài 9 octet. Nó được sử dụng để gửi các thông tin điều khiển khi không có SCH nào được cấp. Nó mang dữ liệu RRs cũng như ASCH và DCCH.
Hình 2.18-2.20 cho thấy bản đồ sự chuyển đổi của những kênh logic thành những kênh vận chuyển trong kiểu tập trung và kiểu trực tiếp.
Hình 2.18 Ánh xạ giữa kênh logic và kênh vận chuyển trong tuyến xuống.
Hình 2.19 Ánh xạ giữa kênh logic và kênh vận chuyển trong tuyến lên.
Hình 2.20 Ánh xạ giữa kênh logic và kênh vận chuyển trong kết nối trực tiếp.
2.3.6.1 Lớp MAC
Giao thức MAC dựa trên cơ sở TDMA/TDD và các khung cho biết một chu kỳ lặp lại của 2ms. Các AP điều khiển phân phối tài nguyên và hầu như xác định rõ nếu hai MT có thể trao đổi thông tin trực tiếp. Một AP cần biết trạng thái bộ đệm của mình và các bộ đệm khác bên trong các MT và việc phân phối tài nguyên mà RG đã vận chuyển. Các MT có thể yêu cầu tài nguyên, (thuật ngữ là dung lượng truyền), và sử dụng RRs (nơi có sự nhận định về trạng thái những bộ đệm AP). Việc chọn lựa này các MT có thể yêu cầu dung lượng cố định trên nhiều khung.
2.3.6.2 Thao tác MAC
Giao thức MAC kéo theo những yếu tố sau:
• Một bộ lập lịch, tập trung bên trong AP giúp xác định sự hợp thành của khung MAC. Nó tuân theo các quy tắc của mỗi kênh chuyên chở mà nó quản lý. Để xắp xếp hình thành khung, nó sử dụng các thông tin có trong RRs( mà các RR này được truyền bởi MT) và trạng thái của bộ đệm truyền dẫn tuyến xuống.
• Một tiến trình trong Aps và trong MTs( nhận và truyền PDUs theo khung MAC) được định nghĩa bởi AP.
• Một tiến trình chuyển đổi những kênh logic thành những kênh chuyên chở.
• Những thực thể MAC trao đổi thông tin điều khiển giống như trong FCCH và yêu cầu tài nguyên hay sự phản hồi cho kênh chanh chấp. Giao thức MAC cung cấp sự nhận biết lỗi đặc biệt trong quá trình kết nối lên trên với các RRs và việc loại bỏ các PDU. Sự nhận biết này gồm các trường hai bit. Bít đầu tiên (được gọi là bit chứa lí do lỗi ) chứa tổng số lỗi bên trong các BCH và FCH hay LCH. Bit thứ hai (gọi là bit chất lượng kênh truyền) chứa chất lượng toàn bộ kênh truyền.
Thao tác AP MAC
Một trong các quá trình thực hiện truyền thông tin từ các AP là việc tính toán sự hợp thành khung; các kênh BCH, FCH và ACH cũng được chuẩn bị và được truyền. Chúng có khả năng truyền ( với tuyến xuống), nhận và sử lý các PDU tới từ các MT chấp nhận kết nối hiện thời và sự hợp thành khung (với tuyến lên). Quá trình này được thực hiện cả trong CM và DM (thực tế thì AP cũng có thể được kéo theo trong quá trình kết nối trực tiếp). Cuối cùng các AP nhận và sử lý các PDU được truyền bởi các MT trong RCH và các ACH đáp ứng.
Thao tác MT MAC
Các MT nhận và sử lý BCH và FCH, và có khả năng ước lượng cấu khung hiện thời. Chúng cũng có khả năng truyền (trong quá trình truyền xuống dưới), nhận, sử lý các PDU tới từ các MT chấp nhận kết nối hiện thời và sự hợp thành khung (trong quá trình truyền lên trên) theo quy luật. Quá trình này được thực hiện trong cả CM và DM. Cuối cùng chúng có thể truy nhập tới RCH, kết cấu khung và ACH.
