2.1. Lớp giao thức trong IEEE 802.16 [6] [7]
2.1.3 Cấu trúc của MAC frame TDD
Chuẩn IEEE 802.16 bao gồm 2 kỹ thuật song công chính: Time Division Duplexing (TDD) và Frequency Division Duplexing (FDD). Việc lựa chọn một kỹ thuật song công này hoặc kỹ thuật song công khác có thể ảnh hưởng đến tham số PHY nhất định cũng như tác động đến những tính năng vốn có thể được hỗ trợ.
- Chế độ FDD: các kênh uplink và downlink được định vị trên các tần số riêng biệt.
Một khung thời gian cố định được sử dụng cho các cuộc truyền uplink và downlink. Điều này làm dễ dàng sử dụng các loại điều biến khác nhau
- Chế độ TDD: các cuộc truyền uplink và downlink chia sẻ cùng một tần số nhưng chúng xảy ra vào các thời điểm khác nhau. Một frame TDD
2.1.3.1 Frame con Downlink OFDM PHY TDD DL-subframe bao gồm :
• Một downlink PHY PDU bắt đầu với một preamble dài vốn cho phép đồng bộ hóa PHY để lắng nghe các SS. Một SS lắng nghe đồng bộ hóa với downlink sử dụng preamble.
• Theo sau preamble là một chớp tín hiệu Frame Control Header (FCH). FCH chứa Downlink Frame Prefix ( DLFP) vốn xác định burst profile và chiều dài của tối thiểu một chớp tín hiệu downlink theo sau ngay FCH. Một số burst profile và chiều dài downlink lên đến bốn sau FCH, có thể được xác định trong DLFP. Một trường HCS chiếm byte cuối cùng của DLFP
• Đối với OFDM PHY, chuẩn xác định rằng DLFP là một ký hiệu OFDM có sự điều biến và phương pháp mã hóa mạnh nhất. Sự điều biến và phương pháp mã hóa có thể được xem là BPSK với tốc độ mã hóa là 1/2.
• Mỗi chớp tín hiệu downlink có thể được gởi đến một (unicast) hoặc nhiều SS( multicast hoặc broadcast). Một thông báo DL-MAP (bộ chỉ báo việc sử dụng frame downlink, xem bên dưới), nếu được truyền trong frame hiện hành (một trường hợp nơi không cần đến DL-MAP. DLFP xác định tất cả burst profile của frame con downlink), phải là MAC PDU đầu tiên trong chớp tín hiệu theo sau FCH. Một thông báo UL-MAP ( bộ chỉ báo việc sử dụng frame uplink, xem bên dưới) theo ngay sau thông báo DL-MAP ( nếu có một) hoặc FCH. Nếu các thông báo UCD và DCD được truyền trong frame,
chúng theo ngay sau các thông báo DL-MAP và UL-MAP. Theo sau FCH là một hoặc nhiều chớp tín hiệu downlink. Cùng một hoặc nhiều burst profile có thể được sử dụng nhiều lần. Những chớp tín hiệu downlink này được truyền theo thứ tự tính mạnh mẽ giảm dần của các burst profile của chúng.
P FCH DL burst # first
DL burst to SS#1 to N
…
DL-MAP, UL-MAP, MAC- DCD, UCD PDUs
F.Header Downlink subframe TG Uplink subframe
Contention- Contention- UL-PHY UL-PHY Ini. Ranging BW request PDU-SS#1 .. PDU-SS#M DL-PHY PDU
(i.e. MAC frame)
P UL burst
MAC- MAC- PAD PDUs PDUs
MAC MAC CRC Header Payload
TDD PHY frame
Generic MAC PDU
PHY burst
Hình 2.11: Cấu trúc khung TDD của WiMAX [6]
2.1.3.2 Frame con Uplink OFDM PHY
Một frame con uplink OFDM PHY gồm 3 phần chung theo thứ tự sau:
• Các slot tranh chấp cho phép initial ranging ( xác định phạm vi ban đầu).
Thông qua Initial Ranging IE, BS xác định một khoảng thời gian trong đó các trạm (station) mới có thể gia nhập mạng. Các gói được truyền trong thời gian này sử dụng thông báo quản lý RNG-REQ ( Ranging Request) MAC và được truyền bằng cách sử dụng một thủ tục tranh chấp vì các xung đột có thể xảy ra với các SS đến khác
• Slot tranh chấp cho phép các yêu cầu băng thông. Thông qua Request IE, BS xác định một khoảng thời gian uplink trong đó các yêu cầu có thể thực hiện cho một băng thông để truyền dữ liệu uplink
• Một hoặc nhiều PHY PDU uplink, mỗi cái được truyền trên một chớp tín hiệu.
Từng PDU này là một frame con uplink được truyền từ một SS khác. Một PDU có thể truyền trong một thông báo SS MAC
2.2 Luồng dịch vụ và các lớp dịch vụ