Формирование и структура фреймов – ЧАСТЬ 1

5.3.1.1. Схемы дуплекса. В стандарте IEEE 802.16 использованы две схе­мы разделения прямого и обратного каналов связи: схема частотного дуплекса (Frequency Division Duplex, FDD) и схема временного дуплекса (Time Division Duplex, TDD). Наличие последней обусловлено асимметричными свойствами трафика и необходимостью эффективного использования частотного ресурса технологии WiMAX.

В системах с FDD прямой и обратный канал разнесены в частотной области и независимы во времени, Это позволяет использовать фиксированные фрей­мы как для нисходящего, так и для восходящего каналов. Помимо этого, схема частотного дуплекса облегчает использование различных методов модуляции и обеспечивает поддержку полнодуплексных и полудуплексных пользователь­ских терминалов. Временная диаграмма, характеризующая режим FDD, приве­дена на рис. 5.17 [6].

В режиме временного дуплекса, прямой и обратный каналы разделяют одну и ту же частотную полосу, однако используют ее в разные промежутки времени. Структура фрейма для режима временного дуплекса показана на рис. 5.18 [6].

Каждый фрейм состоит из двух субфреймов: субфрейма прямого канала и субфрейма обратного канала. Субфреймы разделены между собой интервалом переключения. Размер субфреймов не является фиксированным по причине асимметричности объемов трафика в прямом и обратном канале. Субфреймы

делятся на физические слоты (Physical Slots, PS) – структурные единицы, по­зволяющие осуществлять управление длительностью субфреймов и полосой пропускания канала.

В сетях с топологией «Mesh» используется только временной дуплекс.

Рис. 5.17. Временная диаграмма, поясняющая функционирование оборудования спецификации WirelessMan-SC в режиме FDD [6]

 

Рис. 5.18. Общая структура фрейма IEEE 802.16 в режиме TDD [6]

5.3.1.2. Структура фреймов. В WirelessMAN-SC используются фреймы длительностью 0.5, 1 или 2 мс [3,6]. Информационная емкость фреймов зависит от используемого вида модуляции и исходной символьной скорости.

В режиме FDD фрейм прямого канала (см. рис. 5.19) содержит преамбу­лу, которая предназначена для синхронизации и оценки характеристик канала, управляющую секцию (УС) и поле полезной нагрузки [6]. Для поддержки пол­нодуплексных и полудуплексных станций последнее разбивается на две секции: TDMA и TDM. Последний представляет собой специальный режим для пере­дачи данных различным пользователям одновременно, с объединением соот­ветствующих потоков данных в единый мультиплексированный поток. Секция TDM (рис. 5.19) разбита на временные интервалы, разделенные на слоты фикси­рованного размера и адресованные разным пользователям. Находясь в режиме приема, пользовательские станции прослушивают TDM-интервал и по заголов­кам пакетов данных, вложенных в разные слоты, выбирают адресованные непо­средственно им.

Основное отличие TDM и TDMA состоит в том, что в первом случае слот не закрепляется за конкретной пользовательской станцией, и его временная пози­ция от фрейма к фрейму может изменяться. В случае TDMA, каждый слот за­крепляется за конкретной пользовательской станцией и имеет фиксированную позицию в пределах фрейма. В этом случае ПС может прослушивать только один слот, адресованный непосредственно ей, и не тратить ресурс на прослуши­вание всех слотов своей секции (как это происходит в TDM) – рис. 5.19.

Рис. 5.19. Структура фрейма прямого канала для режима FDD [6]

Группой станций, функционирующих в режиме TDM, используется еди­ная для всех в пределах фрейма преамбула. Для станций, работающих в режиме TDMA, базовая станция передает «индивидуальные» преамбулы, повторяющи­еся с каждым слотом, закрепленным за конкретной ПС.

В режиме TDD фрейм состоит из субфреймов прямого и обратного канала. Как и в режиме FDD, субфрейм прямого канала содержит преамбулу, управ­ляющую секцию (УС) и поле полезной нагрузки. Основное отличие между ре­жимами FDD и TDD состоит в том, что в последнем случае в прямом канале используется только мультиплексирование по времени (т.е. TDM, секция TDMA отсутствует).

Во фрейме (субфрейме) прямого канала каждая пользовательская станция выбирает слоты, адресованные непосредственно ей. Каждому TDM или TDMA- слоту присваивается свой уникальный код (Interv al Usage Code), определяющий параметры передачи физического блока данных для той или иной станции (вид кодирования, модуляции и др.)

Преамбулы предназначены для осуществления синхронизации по времени и частоте, для измерения и оценки параметров канала. Информация, содержа­щаяся в управляющей секции фрейма, используется ПС при поиске во фрей­ме прямого канала МАС-заголовков, указывающих на принадлежность пакетов данных.

В обратном канале структура фрейма в режиме FDD и субфрейма TDD практически одинакова. Фрейм (в режиме TDD субфрейм) формируется из сло­та начального доступа, слота запроса ресурса и слотов передачи полезной на­грузки. Последние разделены защитным интервалом SSTG (Subscriber Station Transition Gap). При временном дуплексе субфрейм заканчивается указателем переключения (RTG – в прямом канале и TTG – в обратном). На рис. 5.20 пока­зана структура субфрейма обратного канала на примере режима TDD [6].

Рис. 5.20. Структура субфрейма обратного канала для режима TDD

Вы можете следить за любыми ответами на эту запись через RSS 2.0 ленту. Вы можете оставить ответ, или trackback с вашего собственного сайта.

Оставьте отзыв

XHTML: Вы можете использовать следующие теги: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

 
Rambler's Top100