宽带无线接入标准——IEEE 802.16

4.3 MAC 层连接

802.16 具有一个灵活的MAC 层，而且它是连接导向（connection-oriented）的，所有业务包括一些无连接业务也要映射到一个连接上进行传输。 每个连接具有一个16bit 的连接标识符（CID），SS在进入网络以后，每个方向上都会分配三个管理连接，它们分别是：

基本连接：用来传输较短的对时间要求严格的M A C 控制消息和R L C 消息等； 主要管理连接: 用来传输鉴权和连接建立等消息; 辅助管理连接：用来传输DHCP 或SNMP 管理消息等。

除了这些管理连接以外，BS 还会为SS分配传输连接，用于数据的传输,传输连接通常是成对进行分配的。MAC 层还要保留一些连接用于其它目的，用于系统的初始接入，下行链路广播消息的发送，或是用于下行链路多播消息的发送等。

4.4 MAC 层管理消息

在802.16 标准中定义了一系列MAC 管理消息，这些消息是携带在MAC PDU 的有效载荷部分中。BS 对SS的一些控制功能就是通过发送这些管理消息实现的，目前在802.16 标准中已经定义了33 个MAC 管理消息，下面介绍几个比较重要的管理消息：

UL-MAP 消息：它是一个长度可变的MAC 管理消息，定义了上行链路的发送机会，它包括一个固定长度的消息头和一些信息实体（IE），其中每个IE定义了一定时间范围内微时隙的使用情况。UL-MAP 消息大小的选择对系统的性能有很大影响，UL-MAP 尺寸过大会带来较大的接入时延， 但它的尺寸最小应该大于BS 和SS 之间的往返时延，往返时延包括以下所有时延之和：下行编码、下行交织、下行传输时延、SS 解码、SS 处理UL-MAP 消息时延、上行编码时延、上行传输时延、BS 解码时延。因此可以根据系统的上述参数确定UL-MAP 消息的大小，在IEEE 802.16 标准中并没有明确规定U L - M A P 消息的大小； UCD 消息：BS 周期性发送的一个消息，定义了上行物理信道的特性。其中包括下列参数: 配置改变计数器、微时隙大小、上行信道ID、请求退避开始、请求退避结束、上行突发序列属性等； DL-MAP 消息：定义了下行链路的信息，包含一些消息实体； DCD 消息：BS 周期性发送的一个消息，定义了下行物理信道的特性； DSC-REQ 消息：当BS 或SS 需要改变现有业务流的物理参数时发送此消息，接收方收到此消息后，会发送DSC-RSP 消息做出应答； DSA-REQ 消息：BS 或SS 可以发送此消息来建立一个新的业务流； DSD-REQ 消息：BS 或SS 可以发送此消息来删除一个现有的业务流。

4.5 带宽请求和分配

带宽请求和分配是MAC 层的一个重要功能，在固定宽带无线接入系统中，各SS 采用TDMA 方式共享上行信道，SS首先提出带宽请求，向BS上报业务量信息，BS 根据整个系统的业务量来分配空中带宽资源。IEEE 802.16中并没有明确的具体规定带宽的分配算法， 各个设备供应商可以自行开发。

SS 向BS 提出带宽请求有两种方式，一种是单独请求（stand-alone request）, 一种是捎带请求（piggyback request），当BS为SS分配了业务信道时，SS 可在此业务信道中捎带其带宽请求消息。

为了支持不同类型的业务，IEEE 802.16结合使用单播、多播、广播三种查询方式来支持不同的QoS，在这个标准中定义了四种类型的业务， 并对每种业务的带宽请求方式做了相关的规定：

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； 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； 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； 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。当SS提出带宽请求以后，BS会有两种分配带宽的方式，应答消息包含在U L - M A P 消息中： GPC: BS 单独为某个连接分配带宽，适合于每个SS 具有很少用户的情况，但是这样做需要较大的额外比特开销； GPSS：BS 为整个SS 分配带宽，SS 再进行带宽的具体分配， 这就允许一个智能用户站在用户中再分配带宽， 这有利于在商业和居民建筑物中更有效的分配带宽资源。适合于每个SS 具有较多连接的情况。

IEEE 802.16 标准中要求采用10～66GHz 物理层规范的系统必须使用GPSS 方式。

5 小结

IEEE 802.16标准适用于点对多点宽带无线接入系统，是一种"最后一英里"的无线宽带接入解决方案，它将加快世界范围的无线宽带城域网的发展进程。总之，宽带无线接入技术正在迅速发展，IEEE 802.16标准的制定为这种技术的发展制定了一个统一的规范， 有利于不同厂家开发的产品具有兼容性， 从而加快宽带无线接入技术的市场化。