4. Общая структура кадров ieee 802.16

Для понимания принципов управления соединениями и потоками данных в сетях IEEE 802.16 рассмотрим общие принципы передачи в физическом канале.

Передача данных на физическом уровне происходит посредством непрерыв­ной последовательности кадров фиксированной длительности. Кадр состоит из двух субкадров — для нисходящего потока (от базовой станции к АС) и для вос­ходящего (от АС к БС). Дуплексный механизм предусматривает как частотное (FDD — frequency division duplex), так и временное (TDD — time division duplex) разделение восходящего и нисходящего субкадров.

При временном дуплексировании каналов кадры передаются в одном частот­ном диапазоне, сначала нисходящий (DL), затем — восходящий (UL). При ча­стотном дуплексировании восходящий и нисходящий субкадры транслируются в своем частотном диапазоне с определенным разносом.

DL-субкадр начинается с синхронизирующей последовательности (преамбу­лы), за которой следует управляющая секция с набором широковещательных (предназначенных всем) служебных сообщений (например, дескрипторы ниходя- щего и восходящего каналов), включая карты нисходящего и восходящего ка­налов (DL-МАР и UL-МАР). За ними передаются пакеты физического уровня, содержащие как служебные сообщения, так и данные для различных АС.

Пакеты в нисходящем субкадре следуют друг за другом без интервалов. Что­бы абонентские станции могли отличить один пакет от другого, в управляющей секции передаются карты нисходящего (DL-МАР) и восходящего (UL-МАР) ка­налов. В карте нисходящего канала указана длительность и номер кадра, иденти­фикационный номер базовой станции, номер последнего переданного дескрипто­ра нисходящего канала (в котором описаны профили пакетов текущего кадра), а также точка начала и тип профиля каждого пакета. Точка начала отсчитывается в так называемых физических слотах, каждый физический слот равен четырем модуляционным символам.

Профиль пакета это список его параметров, включая метод модуляции, тип FEC-кодирования (с параметрами схем кодирования), а также диапазон значе­ния отношения сигнал/шум в приемном канале конкретной станции, при кото­ром данный профиль может применяться. Список профилей в виде специальных управляющих сообщений дескрипторов нисходящего и восходящего каналов (DCD/UCD) транслируется базовой станцией с периодом не менее 10 с, при­чем каждому профилю присваивается номер, который и используется в карте нисходящего канала.

В восходящем субкадре для каждой передающей АС базовая станция резер­вирует специальные временные интервалы (или частотно-временные) — тайм­слоты. Информация о распределении тайм-слотов между АС записывается в карте восходяшего канала UL-MAP, транслируемого в каждом кадре. UL-MAP функционально аналогична DL-MAP — в ней сообщается, сколько тайм-слотов в субкадре, точка начала и идентификатор соединения для каждого из них, а также типы профилей всех пакетов. Сообщение UL-MAP текущего кадра может относиться как к данному кадру, так и к последующему.

Кроме назначенных БС тайм-слотов для определенных АС, в UL-канале пре­дусмотрены интервалы конкурентного доступа, в течение которых АС может передать сообщение для первичной регистрации в сети или для запроса кана­ла/ изменения полосы пропускания предоставленного канала.