Ўқув қулланма Тошкент 2011 йил

Параметрлар
Қийматлар
Канал кенглиги (MGs)	1,25	5	10	20
Дискретизация частотаси (Fp, MGs да)	1,4	5,6	11,2	22,4
FFT сони (NFFT)	128	512	1024	2048
Субканаллар сони	2	8	16	32
Нимэлувтичиларнинг полоса кенглиги	10,94 kGs
Символнинг фойдали вақти (Tb=1/f)	91,4 микросекунд
Ҳимоя интервали (Tg=Tb/8)	11,4 микросекунд
OFDMA символининг вақти (Ts=Tb+Ts)	102,9 микросекунд
Кадрда OFDMA символлар сони	48

4. МАС даражасининг ишлатилиши

Юқорида кўрганимиздек, IEEE 802.16 стандартининг физик даражаси радиоканал бўйича ТС ва АУ орасида маълумотларни алмаштириш вазифасини бажаради. МАС-даражада бу маълумотларнинг тузилмасини шакллантиришга боғлиқ функциялар, шунингдек, WIMAX тизими ишини бошқариш ишлатилади. IEEE 802.16 стандарти жиҳози турли иловалар (сервислар) учун транспорт муҳитини шакллантиришга чақирилган, шунинг учун стандартдаги биринчи ечиладиган масала бу юқори даражалар хилма-хил сервисларини қўллаб-қувватлаш механизми бўлди. Шунинг учун стандартни ишлаб чиқувчилар вазифаси барча иловалар учун физик даражанинг қурилишини ўзига хос бўлган хусусиятларига боғлиқ бўлмаган МАС даражасининг ягона протоколини яратиш бўлди.
Ўз навбатида IEEE 802.16 стандартининг МАС-даражаси учта нимдаражага бўлинади (чиқувчи бўйича):

• 
  СS (ингл. Convergence Sublayer) - сервисни ўзгартириш нимдаражаси;
  
• 
  CPS (ингл. Common Part Sublayer) - асосий нимдаража;
  
• 
  PS (ингл. Privacy Sublayer) - ҳимоя нимдаражаси.
  

СS нимдаражада IEEE 802.16 тармоғи орқали узатиш учун юқори даражадан маълумотлар оқимларини трансформациялаш амалга оширилади. IEEE 802.16 стандартида ҳозирча иккита сервис пультлари турлари АТМ ва пакетли узатиш (IP, Ethernet, виртуал-VLAN) тавсифланган.СS нимдаражанинг мақсади бу ҳусусиятлари ҳисобга олинганда юқори даража иловаларини узатишни оптималлаштиришдир. Шунинг учун СS нимдаражасининг муҳим вазифаси пакетлар классификацияси ҳисобланади. СРS асосий нимдаражанинг асосий вазифаси ягона узатиш муҳити-радиоэфирга кўплаб фойдаланувчиларга уланишни таъминлаш ҳисобланади. Бунда 2 та топология ишлатилиши мумкин:

• 
  фақат ТС-АУ алоқаси мавжуд бўлган “нуқта-кўп нуқта топологияси”;
  
• 
  ТС-АУ алоқасидан ташқари, АУ-АУ тўғридан-тўғри алоқа мавжуд бўлган “меш-топология” топологияси”.
  

PS ҳимоя нимдаражасида маълумотларни криптоҳимоялаш функцияси ва санкцияланмаган уланишни аутентификациялаш/олдини олиш механизмлари ишлатилади.
IEEE 802.16 стандартида “сервис оқими” тушунчаси ва унга боғлиқ бўлган “уланиш”, “уланиш идентификатори” ва “сервис синфи” тушунчалари ишлатилади. IEEE 802.16 стандартида сервис оқими деганда маълум иловага (сервисга) боқлиқ бўлган маълумотлар оқими тушунилади. Мос равишда сервис оқимига QoS бўйича яъни каналнинг талаб этиладиган ўтказиш қобилиятига, илқорлик даражасига (1дан 7 гача), откликнинг уланиш вақтига ва джиттер даражасига талаблар қўйилади. Тармоқдаги ҳар бир сервис оқими махсус сервис оқимига боғлиқ бўлган зарур уланиш параметрларини ТС-АУ ўрнатишига асосланиб ўз SFID (ингл. Service Flow ID) 32 разрядли идентификаторига эга бўлади.
IEEE 802.16 терминологиясида “уланиш” тушунчаси (шунингдек, “транспорт уланиш” атамасини ишлатилади) сервис оқимини узатиш учун МАС-далажада мантиқий алоқанинг ўрнатилишини билдиради. Ҳар бир уланиш уланиш тури ва характеристикаси боғлиқ бўлган ўз СID (ингл. Connection ID) 16 разрядли идентификаторига эга бўлади. Ҳар бир АУга тармоқдаги бошланғич инициализацияда учта даражадаги хизмат хабарлар учун учтадан СID тайинланади. Шундай қилиб АУ турли иловалар учун (масалан, телефония, телеведения, Интернетга уланиш ёки корпоратив тармоқ учун) кўплаб турли уланишларни ўрнатиш мумкин. Бу иловалардан ҳар бирини QoS маълумотларини узатиш тезлигига СID орқали ўз талабларини қўяди ва ТС мос SFID тармоқ оқимини ташкил этади.
Тармоқдаги ишини умумий стандартлаштириш учун “сервис синфи” тушунчасидан, стандарт иловалар, масалан, Е1 телефон каналларини трансляциялаш учун параметрлар барқарор фойдаланишидан фойдаланилади.
Сервис оқимининг параметрларини уларнинг маълум сервис синфига тегишлилигини кўрсатиш билан бериш мумкин.
IEEE 802.16 стандарти тўлиғича пакетли коммутацияга асосланган. CPS асосий нимдаражада MAC PDU (ингл. MAC Protocol Date Unit – MAC протоколи маълумотлари блоки) маълумотлар пакетлари шакллантирилади. Кейин улар физик даражага узатилади, физик пакетларга инкапсуляцияланади ва радиоканал орқали трансляцияланади (узатилади). MAC PDU пакети (кейинчалик PDU) умумий сарлавҳа ва маълумотлар майдонини (у бўлмаслиги ҳам мумкин) ўз ичига олади, улардан кейин CRC назорат йиғиндиси келиши мумкин (5.14-расм).

Умумий МАС сарлавҳа

Маълумотлар майдони

CRC назорат йиғиндиси

5.14-расм. IEEE 802.16 нинг МАС-даражали пакети

PDU сарлавҳа 6 байтни эгаллайди ва икки турда умумий ва ўтказиш оралиғини сўров сарлавҳаси (ЎОСС) бўлиши мумкин. Умумий сарлавҳа маълумотлар майдони бўлган пакетларда ишлатилади. Бу сарлавҳа CID уланиш идентификатори, сарлавҳанинг тури ва назорат йиғиндиси кўрсатилади, шунингдек, маълумотлар майдонида нимсарлавҳалар ва ARQ тескари алоқа хабарлари мавжудлиги ҳақида ахборотлар келтирилади.

ЎОСС АУ БСдан “юқорига” каналда ўтказиш полосасини ажратиш ёки ошириш ҳақида сўраган ҳолларда қўлланилади. Бунда сарлавҳа CID ва талаб қилинадиган полосанинг ўлчами (физик пакетлар сарлавҳаларини ҳисобга олмасдан, байтларда) кўрсатилади.
Маълумотлар майдони МАС нимсарлавҳалари, бошқарувчи хабарлар ва CS нимдаражада ўзгартирилган юқори даражалар иловалари маълумотларидан иборат. МАС нимдаражалари бешта турда қадоқлаш, фрагментация, каналнинг тақдим этилишини бошқариш, шунингдек Mesh – тармоқ нимсарлавҳалари ва тез тескари алоқа канали (ингл. Fast Feedback) бўлиши мумкин. Бошқарувчи хабарлар бу IEEE 802.16 тизимини асосий бошқариш механизми ҳисобланади. Улар орқали барча бошқариш, рухсат этишни тақдим этиш, сўров ва тасдиқлаш (масалан, пакетлар трафиклари тавсифи, рухсат этишни бошқариш, крипто ҳимоя механизмлари, тизим ишини динамик ўзгартириш ва бошқалар) ишлатилади. «пастга»/«юқорига» каналлар карталари ҳам (UL-MAP/DL-MAP) бошқарувчи хабарлар ҳисобланади. Умуман 256 турдаги бошқарувчи хабарлар захираланган, улардан 48 таси ишлатилади. Бошқарувчи хабарлар формати оддий бўлиб, у хабар тури майдони (1 байт) ва иҲТИёрий узунликдаги маълумотлар (параметрлар) майдонидан иборат.
IEEE 802.16 стандартида сўров бўйича каналга рухсат этишни тақдим этиш услуби ишлатилади (ингл. Demand Assigned Multiple Access, DAMA). Бунда каналга рухсат этиш АУ дан олдиндан сўров бўйича фақат таянч сианция томонидан тақдим этилди. Бунда ТС ААУ га «юқорига» каналда вақт интервалини ажратади ва унинг UL-MAP картадаги жойлашишини кўрсатади, АУ нинг бошланғич инициализацияси ва каналга сўров аниқ рухсат этиш механизми асосида улар учун махсус ажратилган вақт интервалларида амалга ошади. ТС АУ га SFID сервис оқими турига боғлиқ равишда каналга рухсат этиш вақтини ва давомийлигини тайинлайди. АУ ҳам каналдаги маълум полоса ўлчамини сўраши, ҳам унга берилган канал ресурсини ўзгартилиши ҳақида сўраши мумкин. Аниқ АУ нинг канал ресурси АУ томонидан махсус бошқарувчи хабарлар ёрдамида ёки канал ресурсларига барча АУ лардаги зарурат борлигига ТС томонидан сўровлар (ингл. polling) орқали навбатдаги уланишда ўзгариши мумкин.
Стандартда иккита ҳар бир алоҳида боғланиш учун ва маълум АУ нинг барча уланишлар учун рухсат этиш режимлари кўзда тутилган. Биринчи режимда канал ресурсларидан фойдаланишда катта ихчамлик ва тежамкорлик таъминланади. Иккинчи режим хизмат ахборотлари сиғимини сезиларли камайтиради ва алоҳида АУ учун QoS ягона даражасини кафолатлайди.