Khung MAC

Một phần của tài liệu Thực trạng về xu hướng phát triển mạng thông tin di động 4G trên thế giới (Trang 33)

Cấu trúc khung MAC được chỉ trong hình 2.21. Hai hay nhiều hơn STA kết nối trực tiếp ở bất kì đâu, dữ liệu của chúng phải được truyền trong pha kiên kết trực tiếp (DIL) mà nó sẽ hình thành. Chúng ta chú ý rằng khoảng thời gian của BCH cố định trong khi những kênh khác thì thời gian sống được đáp ứng động bởi sự phụ thuộc của AP vào tình trạng kênh truyền.

2.3.6.4 Địa chỉ MAC

Mỗi MT có sự liên hệ với MAC-ID, đây là địa chỉ duy nhất cho một AP và được gán tại thời điểm hợp nhất. MAC-ID được mã hoá với 8 bit, giá trị 0 và 254- 255 được dự trữ cho mục đích đặc biệt.

Cũng giống như trong MT, mỗi kết nối cũng được định địa chỉ với một kết nối DLC-ID, địa chỉ này được mã hoá 6 bit. Trong kiểu tập trung, một DLCC-ID và MAC-IDs của AP và MT xác định phương thức truyền thông của chúng. Khi đó trong kiểu trực tiếp DLCC-ID và MAC-IDs của MT thì xác định kết nối của chúng. Network identifer (NET-ID) xác định APs cùng thuộc một mạng của một quá trình truyền tin nhất định.

2.3.6.5 Truy cập tới RCH

Mỗi MT quản lý một của sổ tranh chấp CWa, là số lượng sự chuyển tiếp bởi MT. Quá trình truyền tin đầu tiên, a có giá trị bằng 0. CWa điều khiển sự truy cập tới RCH và kích thước của nó được tính như sau:

1. Lần truyền đầu tiên: a=0, CWa =n

2. Quá trình truyền: a ≥1, CWa =256 nếu 2a ≥256; CWa = 2a nếu n< 2a ≤256; CWa = n nếu n ≥ 2a

CWa được tạo bởi giá trị max(2a, n) RCHs, và mỗi giá trị được tăng lên từ 1 đến CWa.Trong quá trình truyền của nó, mỗi MT chọn ngẫu nhiên số r trong khoảng từ 1 tới CWa và bắt đầu đếm từ r RCHs. MT chỉ có thể truy cập vào r th RCH. Cuối cùng nếu nó nhận được ACK với hồi tiếp dương, nó sẽ thiết lập lại từ a tới 0.

2.3.7 Các DCL khác

Hầu hết các dịch vụ DCL được thực hiện bởi RLC và những thực thể EC. Trong một số trường hợp đặc biệt, RLC thực hiện quyền điều khiển của lớp DCl. Nó bao gồm 3 nhân tố, mỗi nhân tố có chức năng hoạt động khác nhau. Các thực thể báo hiệu này là điều khiển kết nối DLC (DCC), RRC và ACF.

Điều khiển kết nối DLC đang được đặc biệt hoá trong quá trình đưa ra báo hiệu thích hợp cần thiết để thiết lập hoặc huỷ bỏ kết nối. Chức năng thiết lập kết

nối bắt đầu khi có yêu cầu, các yêu cầu này được xuất phát từ MT là chủ yếu. Trong suốt quá trình này, các đặc tính kết nối được sử dụng. Nếu AP chấp nhận yêu cầu của MT, một bản tin xác nhận được gửi trở lại. DCC cũng hỗ trợ chức năng báo hiệu giải phóng và khả năng sửa đổi kết nối được thiết lập.

ACF hỗ trợ tất cả các chức năng liên quan tới sự trao đổi thông tin về dung lượng kết nối và sự kết hợp của MT với AP tương ứng. Nếu MT tìm thấy AP thích hợp nhất để liên kết (quyết định này dựa vào những phép đo tín hiệu của MT), nó sẽ yêu cầu một MAC-ID từ AP đó. Quá trình được tiếp tục với sự trao đổi thông tin trong lớp PHY, lớp quy tụ, chức năng chứng thực và mã hoá. Sự mã hoá bắt đàu với một chìa khoá trao đổi để đảm bảo an toàn giữa các phần. HIPERLAN-2 hỗ trợ cả hai tiêu chuẩn :mã hoá dữ liệu và giải thuật mã hoá 3-DES. Các yếu tố như: thủ tục chứng nhận,bản tin tóm lược (MD5), mã xác nhận hasbased (HMAC), rivest, Shamir, thuật toán Adleman (RSA) cũng được hỗ trợ. Sau khi sự hợp nhất được hoàn thành, MT sẽ đòi hỏi một hoặc nhiều kết nối người dùng DLC. Việc phân tách có thể làm theo hai cách: explicitly hay implicitly. Dạng của nó là MT khởi đầu và xuất hiện khi MT không có yêu cầu giao tiếp từ hệ thống mạng, đây là một tình trạng đặc biệt sảy ra sau một thời gian dài MT ngừng hoạt động.

Quá trình điều khiển tài nguyên sóng vô tuyến kéo theo bốn chức năng chính: handover, lựa chọn tần số động (DFS), MT sống và nguồn nuôi quá trình sử lý.

Handover chính là MT khởi đầu, nó yêu cầu chất lượng những phép đo của mối liên kết từ các MT khác để quyết định hoạt động của handover (quá trình handover được mô tả chi tiết trong mục 4.3.8)

Lựa chọn tần số động là quá trình tự gán các tần số cho mỗi AP trong truyền thông. Những thủ tục này tính đến cả vấn đề nhiễu từ các AP và những phép đo MT hợp nhất của chúng.

MT sống cung cấp AP với khả năng cấu hình lại nếu bất kỳ một MT hợp nhất nào không truyền phát được. Một bộ đệm thời gian có thể được thiết lập để giới hạn thời gian tạm nghỉ của các MT. Nếu không có sự phản hồi nào từ MT tới AP, một quá trình phân tách bắt đầu.

Nguồn nuôi được sử dụng để xác nhận tín hiệu dành riêng cho quá trình điều khiển năng lượng truyền và định nghĩa trạng thái nghỉ của MTs

Thực thể điều khiển lỗi của HIPERLAN-2 hỗ trợ ba chế độ hoạt động khác nhau:

• Chế độ báo nhận. • Chế độ phát lặp.

• Chế độ không báo nhận.

Chế độ báo nhận cung cấp sự truyền đáng tin cậy sử dụng quá trình chuyển truyền lại để khắc phục tuyến kết nối chất lượng kém. Sự chuyển tiếp này dựa trên sự báo nhận từ máy thu. Giao thức ARQ được sử dụng ở đây là sự lặp lại có chọn lọc (SR) và EC chấp nhận kích thước của cửa sổ truyền sẽ được sử dụng, việc này tuỳ thuộc vào yêu cầu của mỗi kết nối. Để hỗ trợ QoS cho ứng dụng giới hạn thời gian (tiếng nói, hình ảnh thời gian thực), EC cũng có thể sử dụng một cơ chế loại bỏ để loại bỏ LCHs đã quá thời gian sống. Hình 2.22 minh hoạ dữ liệu và điều khiển luồng trong chế độ báo nhận.

Hình 4.22 Luồng điều khiển và dữ liệu trong kiểu xác nhận.

Chế độ phát lặp cũng cung cấp một quá trình truyền đáng tin cậy bởi việc lặp lại LCHs. Trong chế độ này, nơi phát sẽ truyền liên tiếp các LCH mới và được chấp nhận để tạo ra sự lặp lại trong mỗi LCH. Nơi thu không cung cấp bản tin phản hồi nào. Kiểu phát lặp được sử dụng cho sự truyền của UBCH. Hình 2.23 minh hoạ luồng dữ liệu và điều khiển luồng trong chế độ phát lặp.

Hình 2.23 Luồng dữ liệu và luồng điều khiển trong kiểu phát lặp

Cuối cùng, chế độ không báo nhận cung cấp quá trình truyền không tin cậy. Trong chế độ này, dữ liệu chỉ được truyền từ nơi phát tới nơi thu. Không có điều khiển phát lại ARQ hoặc thông báo loại bỏ nào được hỗ trợ. Kiểu không xác nhận được sử dụng cho quá trình truyền của UMCH, DCCH trong LCH, và RBCH trong LCH, nhưng cũng có thể được sử dụng cho UDCH (UDCH trong một kết nối nhất định có thể được gửi trong chế độ báo nhận hoặc không báo nhận. Hình 2.24 minh hoạ việc điều khiển luồng và dữ liệu trong chế độ không báo nhận.

Hình 2.24 Luồng dữ liệu và điều khiển trong kiểu không xác nhận

2.3.8 Handover

Khả năng handover được hỗ trợ cho HIPERLAN-2 chính là MT khởi đầu. Tuy nhiên có một AP-khởi đầu cho handover trong trường hợp một AP muốn giảm tải của nó để tăng khả năng thực hiện hoặc cho các mục đích khác. Hoạt động này sẽ không thực hiện nếu MT không đủ dung lượng cho một quá trình handover. MT handover có thể thức hiện theo 3 cách khác nhau:chuyển giao khu vực, chuyển giao sóng vô tuyến và chuyển giao mạng.

Chuyển giao khu vực là quá trình xảy ra khi một MT di chuyển từ một sector này tới sector khác. Điều này có nghĩa là MT làm việc trong một tế bào sectorzised. MT yêu cầu chuyển giao theo sector cũ. Nếu việc truyền thông giữa sector cũ và (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

MT khả thi, MT sẽ thay đổi tới sector mới; nói một cách khác nó sẽ phải gửi một yêu cầu cho sector mới và chuyển tới đó. Trong cả hai trường hợp, AP cần phải trả lời với một bản tin ACK.

Handover radio (intra-IP) yêu cầu một môi trường nhiều bộ phát trên một tế bào. Nó có thể xuất hiện khi một MT hợp nhất di chuyển từ vùng biên của một AP truyền (APT) tới vùng biên của một AP khác, khi chúng cùng thuộc một AP. Hệ số của toàn bộ quá trình tính từ MT khởi đầu và MT thông báo cho AP về hoạt động handover. Trong trường hợp MT bị trả về vùng cũ, nó vẫn phải thông báo cho AP hợp nhất. Quá trình truyền thông giữa hai thực thể này được thực hiện thông qua APT cũ, cho tới khi AP nhận được bản tin về handover. Ngoại trừ bản tin này, MT phải gửi một yêu cầu để thông tin tới AP đích. Quá trình handover sẽ không kết thúc cho đến khi MT nhận được thông tin đầy đủ về handover radio.

Handover mạng (inter-AP) là quá trình phức tạp nhất bởi vì nó kéo theo chức năng lớp cao hơn. Nó xuất hiện trong khi một MT kết hợp di chuyển từ AP này tới AP khác. Loại handover này về cơ bản giúp hỗ trợ quy trình báo hiệu như handover radio nhưng cũng bao gồm một cơ chế an toàn để khẳng định MT đó thực sự tạo ra một handover mạng từ AP cũ thành AP mới. Loại handover này có thể yêu cầu giao thức báo hiệu đặc biệt ở các lớp cao hơn để duy trì sự hợp nhất với những tính chất trên và để đảm bảo tận dụng kết nối được thiết lập. Một handover radio và mạng được minh hoạ trong hình 2.25.

2.3.9 CL

CL có hai chức năng chính. Chức năng đầu tiên đó là thích nghi những yêu cầu dịch vụ lớp cao hơn tới chức năng của lớp DCL. Chức năng thứ hai là sửa đổi dữ liệu truyền trong mỗi đơn vị (gói) , vì vậy các thông tin đó được chấp nhận khi tới các lớp cao hơn hay thấp hơn. Cho đến lúc này có hai kiểu định nghĩa CL. Một là tế bào cơ sở và được sử dụng cho kết nối với mạng ATM, trong khi gói cơ bản khác được sử dụng cho kết nối với mạng cố định. Lớp quy tụ được phân chia thành hai phần chính đó là CP và SSCS. Mục đích chung của các phần này là sẽ phân chia, hợp nhất những gói đi qua nó và thêm một vài bit dư thừa để tạo sự tương thích với những khuôn dạng gói của lớp khác. Mỗi lớp con sẽ tạo ra sự thích nghi trong quá trình truyền tin để giao tiếp với mạng cố định. Cho đến lúc này, chỉ có giao diện Ethernet được nói rõ.

Một phần của tài liệu Thực trạng về xu hướng phát triển mạng thông tin di động 4G trên thế giới (Trang 33)