图7 IEEE802.16协议栈参考模型 MAC层由特定业务汇聚子层(CS)、MAC公共部分子层(CPS)和加密协议子层3部分组成,其中加密协议子层是可选的。CS子层主要功能是负责将其业务接入点(SAP)收到的外部网络数据转换和映射到MAC业务数据单元(SDU),并传递到MAC层业务接入点。具体包括对外部网络数据SDU执行分类,并映射到适当的MAC业务流和连接标识符(CID)上,甚至可能包括净荷头抑制(PHS)等功能。协议提供多个CS规范作为与外部各种协议的接口。MAC CPS是MAC的核心部分,主要功能包括系统接入、带宽分配、连接建立和连接维护等。它通过MAC SAP接收来自各种CS层的数据并分类到特定的MAC连接,同时对物理层上传输和调度的数据实施服务质量(QoS)控制。通常说的MAC层主要指MAC CPS。加密协议子层的主要功能是提供认证、密钥交换和加解密处理。
物理层由传输汇聚子层(TCL)和物理媒质依赖子层(PMD)组成,通常说的物理层主要是指PMD。物理层定义了两种双工方式TDD和FDD这两种方式都使用突发数据传输格式,这种传输机制支持自适应的突发业务数据,传输参数(调制方式、编码方式、发射功率等)可以动态调整,但是需要MAC层协助完成。
IEEE 802.16定义了其MAC层是面向连接的,然而在基于IP的网络中提供面向连接的服务就必须通过一系列的QoS机制来保证基本的性能要求。因此,QoS保证机制成为该标准的核心机制,用来满足将来的多媒体服务能力。
WiMAX系统的QoS机制包含两部分的内容,一部分是关于业务流的管理,它提供了一种实现上、下行QoS管理的机制,它是MAC层的核心功能,包括QoS参数集、业务流定义、分类符和动态业务管理等,在IEEE 802.16中进行了详细规定;另一部分是相应的QoS保证机制,包括调度算法、缓冲池管理和流量控制等,在协议中对这些算法并没有进行定义和阐述。 根据不同的QoS要求,IEEE802.16定义了四种不同类型的调度服务,如表一所示:
表一 调度服务及使用规则
主动授权业务(UGS):用于支持固定速率的实时业务,不能使用任何类型的竞争请求机会,并禁止捎带请求。应用方式如,T1/E1和没有进行静默压缩的IP语音业务。 实时查询业务(rtPS):用于支持可变速率实时业务,BS 为其提供周期性的单播查询机会,并禁止使用其它竞争请求机会,但是可以捎带请求。应用方式如MPEG视频业务。 非实时查询业务(nrtPS):BS 为其提供经常性的单播查询机会(可以是周期或非周期性的),并允许使用竞争和捎带请求。应用方式如有保证最小速率要求的因特网接入。 尽力而为业务(BE):允许使用任何类型的请求机会和捎带请求。应用方式如,如E-mail和短信等。 5、结束语
随着数据业务需求的不断提高,越来越多的用户希望通过无线接入系统实现高速数据业务,这一需求必将推动宽带无线接入技术的发展。WiMAX作为无线宽带接入技术的代表,获得了业界的广泛关注。随着802.16 标准化工作进展,WiMAX论坛正在加速推进相应工作及宣传力度,力争使WiMAX取得业界的广泛认同。但也需要看到,WiMAX的发展并非一帆风顺,还有很多问题需要解决,这些问题主要是: 其它技术对WiMAX产生的影响。移动宽带化和宽带移动化是目前通信技术的发展趋势,3G和WiMAX在很多地方产生了重叠,这无疑造成了两种技术的竞争。就目前来看,由于3G在数据通信上的不足,两者更多是一种互补的关系,WiMAX可以作为3G的补充而被运营商采用。但是随着E3G的发展,对WiMAX产生了较大的压力。其 |