Опубликован: 07.08.2007 | Уровень: специалист | Доступ: платный | ВУЗ: Московский физико-технический институт
Лекция 8:

Мобильные телекоммуникации

Структура субкадра нисходящего канала для TDD показана на рис. 8.23, то же для FDD – на рис. 8.24.

Структура субкадра нисходящего канала для TDD

Рис. 8.23. Структура субкадра нисходящего канала для TDD
Структура субкадра нисходящего канала для FDD

Рис. 8.24. Структура субкадра нисходящего канала для FDD

Возможность передачи определяется наличием свободного минидомена, который может быть использован SS для передачи сообщений или данных. Число возможностей передачи связано с конкретным информационным элементом (IE), размером интервала и объемом передачи.

BS контролирует восходящий канал с помощью сообщений UL-MAP и определяет, какие из минидоменов являются объектами столкновений. Столкновения могут произойти в периоды установления соединения и при запросах, определяемых их IE. Потенциальные столкновения при запросах зависят от CID в соответствующих IE.

Когда SS имеет данные для передачи и хочет войти в процесс разрешения конфликтов, она устанавливает исходное значение ширины окна отсрочки равным отсрочке начала запроса в сообщении UCD. SS случайным образом выбирает число в пределах окна отсрочки. Это случайное число указывает на разрешенное число попыток передачи, которые SS должна пропустить до начала посылки. SS рассматривает только допустимые возможности передачи, которые определяются IE запроса в сообщениях UL-MAP. Каждый IE может содержать много конфликтных возможностей передачи.

ID канала используется в процессе диспетчеризации для идентификации ресурсных запросов и откликов. Так как такие сообщения являются широковещательными, узлы-получатели могут определить порядок использования как ID узла отправителя в сеточном подзаголовке, так и ID канала в поле MSH-DSCH. Структура ID соединения (CID) описана в таблице 8.36.

Таблица 8.36. Структура CID для сеточного режима
Синтаксис Размер Описание
CID { if(Xmt Link ID ==0xFF)
{Logical Network ID} 8 бит 0х00: широковещательно
Else {
Type 2 бита 0х0 MAC управление

0х1 IP

0x2-0x3 зарезервировано

Надежность 1 бит
Приоритет/Класс 3 бита
Приоритет отбрасывания} 2 бита
Xmt Link ID} 8 бит 0xFFF: широковещательное управление МАС

Поле Приоритет/Класс определяет класс сообщения.

Поле Приоритет отбрасывания определяет вероятность отбрасывания сообщения в случае перегрузки.

Значение поля Xmt Link ID присваивается узлом отправителем каналу до узла приемника.

Может присутствовать четыре типа подзаголовков. Подзаголовки PDU (сеточный, фрагментации и управления предоставлением доступа) могут размещаться в PDU MAC сразу после общего заголовка МАС. Если присутствуют подзаголовки фрагментации и управления предоставления доступа, последний должен быть первым. Если имеется сеточный заголовок, он всегда размещается первым.

Если бит ARQ обратной связи в поле type МАС-заголовка =1, в поле данных транспортируется ARQ-отклик.

Таблица 8.37. Кодирование поля Type
Бит поля Type Назначение
5 (старший) Сеточный подзаголовок. 1 = присутствует; 0= отсутствует
4 ARQ Feedback Payload (поле данных обратной связи)
3 Расширенный тип. 1 = расширенный; 0 = нерасширенный

Указывает, являются ли расширенными данные подзаголовки упаковки или фрагментации

2 Подзаголовок фрагментации. 1=присутствует; 0=отсутствует
1 Подзаголовок упаковки. 1=присутствует; 0=отсутствует
0 (младший) Подзаголовок управления предоставлением доступа. 1=присутствует; 0=отсутствует. Для DL следует установить равным 0

Во время AAS части кадра сообщения DL-MAP, UL-MAP, DCD, UCD и CLK-CMP должны посылаться с использованием базового CID.

AASAdaptive Antenna System.

В сеточном (Mesh) режиме узел-кандидат на регистрацию генерирует сообщения REG-RSP, включающие следующие параметры:

  1. SS MAC-адрес (SS – Subscriber Station);
  2. версия MAC (используемая в узле-кандидате);
  3. HMAC Tuple (дайджест сообщения, вычисленный с помощью HMAC_KEY_U).
Таблица 8.38. Сообщения управления уровня МАС
Код типа Название сообщения Описание сообщения Соединение
33 ARQ-Feedback ARQ обратная связь для изолированной системы Базовое
34 ARQ-Discard Сообщение отмены ARQ Базовое
35 ARQ-Reset Сообщение сброса ARQ Базовое
36 REP-REQ Запрос канальных измерительных данных Базовое
37 REP-RSP Отклик на запрос канальных измерительных данных Базовое
39 MSH-NCFG Конфигурации сети Широковещательное
40 MSH-NENT Вход в сеточную сеть Базовое
41 MSH-DSCH Распределенное расписание сетки Широковещательное
42 MSH-CSCH Централизованное расписание для сетки Широковещательное
43 MSH-CSCF Конфигурирование централизованного расписания для сетки Широковещательное
44 AAS-FBCK-REQ Запрос обратной связи AAS Базовое
45 AAS-FBCK-RSP Отклик обратной связи AAS Базовое
38, 46-255 Зарезервировано

Сообщение REG-REQ может, кроме того, содержать следующие параметры:

  1. IP-версия;
  2. возможности кодирования SS;
  3. идентификатор поставщика кодировщика.

В сеточном режиме при регистрации узел генерирует REG-RSP сообщения, содержащие следующие параметры:

  1. Node ID (идентификатор узла);
  2. MAC Version (MAC-версия, используемая в сети);
  3. HMAC Tuple (дайджест сообщения, вычисленный с помощью HMAC_KEY_D).

Сообщение REG-RSP может, кроме того, содержать следующие параметры:

  1. IP-версия;
  2. возможности кодирования SS.

Возможности, указанные в REG-RSP, не устанавливаются выше того, что указано в REG-REQ.

Механизм ARQ (Automatic Repeat Request) является опционной частью МАС-уровня и может быть активирован перед формированием соединения. Параметры ARQ согласуются на фазе формирования соединения или изменения его характеристик. В соединении не могут смешиваться трафики, поддерживающие и не поддерживающие ARQ. Информация обратной связи ARQ может быть послана в виде управляющего МАС сообщения. Такое сообщение не может быть фрагментировано.

В таблице 8.39 определен формат информационного элемента обратной связи ARQ. Элемент используется получателем для сообщения положительного или отрицательного подтверждения. Несколько таких IE может быть помещено в одно поле данных (PDU).

FSN

If(тип ACK == 0х0): значение FSN соответствует наиболее значимому биту первого 16-битового кода соответствия ARQ (mapping).

If(тип ACK == 0х1): значение FSN указывает, что соответствующие его фрагменты с меньшими значениями окна передачи успешно получены.

If(тип ACK == 0х2): комбинирует ситуации типов 0х0 и 0х1.

ACK Map

Каждый бит, равный 1, указывает, что соответствующий фрагмент ARQ получен без ошибки. Бит, соответствующий значению FSN в IE, является наиболее значимым битом в первой записи соответствия. Биты для успешно доставленных номеров фрагментов присваиваются слева направо в пределах карты соответствия. Если тип ACK равен 0х2, старший бит первой записи соответствия будет установлен равным 1 и IE будет интерпретироваться как совокупный ACK для значения FSN в IE.

Таблица 8.39. Формат информационного элемента обратной связи ARQ
Синтаксис Размер Комментарий
ARQ_feedback_IE(LAST) {
CID 16 бит Идентификатор сообщения, к которому относится элемент
LAST 1 бит 0= в списке имеются еще IE обратной связи ARQ

1= последний IE в списке ARQ

Тип ACK 2 бита 0x0 = селективная запись ACK

0x1 = общая запись ACK

0x2 = общая запись селективного ACK

0x3 = зарезервировано

FSN 11 бит
Число соответствий (MAP) ACK 2 бита Если тип ACK==01, поле резервируется и устанавливается равным 00. В противном случае в поле записывается число соответствий ACK: 0x0 =1, 0x1 =2, 0x2 =3, 0x3 =4
if(ACK тип != 01) {
for(i=0; i< NumberOfACK_Maps+1; ++i) {
ACK Map} } } 16 бит

Сообщение запроса ключа

При работе в сеточном режиме используются следующие атрибуты Таблица 8.40.

Таблица 8.40.
Атрибут Содержимое
Сертификат SS Сертификат X.509 узла
SAID Идентификатор SA
Дайджест HMAC HMAC при использовании HMAC_KEY_S

Формат сообщения обратной связи ARQ. Таблица 8.41:

Таблица 8.41.
Синтаксис Размер Комментарий
ARQ_Feedback_Message_Format() {
Тип сообщения управления = 33 8 бит
ARQ_Feedback_Payload } переменный

8.3. Широкополосный канал для подключения периферийных устройств UWB

Расширение многообразия периферийных устройств ЭВМ требует новых широкополосных интерфейсов. Одним из таких решений стал последовательный интерфейс USB (Universal Serial BUS), порт IEEE-1394 (FireWire) и некоторые другие. Эти интерфейсы позволяют объединить несколько внешних устройств в сеть. Еще одной тенденцией в подключении внешних устройств является исключение проводов (вспомним беспроводные клавиатуры и мыши, а также стандарт Bluetooth ). Но Bluetooth может гарантировать скорость обмена не более 232 Кбит/c, USB 2.0 – до 480 Мбит/c.

Малая пропускная способность современных беспроводных стандартов является следствием узости используемой частотной полосы. В 2004 году компания Intel объявила о разработке набора микросхем, предназначенного для реализации стандарта широкополосной связи UWB (Ultra-WideBand, IEEE 802.15.3a).

UWB использует диапазон частот 3-10ГГц. Стандарт позволяет осуществлять обмен со скоростью 110Мбит/c для расстояний вплоть до 10 м. Проблемы здесь связаны, кроме всего прочего, с тем, что этот частотный диапазон занят военными для целей радиолокации. Использование широкой полосы позволяет теоретически UWB обеспечить скорость обмена до 480 Мбит/c при расстоянии 3 м.

Зависимость пропускной способности UWB от расстояния

Рис. 8.25. Зависимость пропускной способности UWB от расстояния

Для расстояния 10 м пропускная способность интерфейса составляет всего 110 Мбит/c. Сопоставление этих данных с быстродействием IEEE 802.11a/g 54 Мбит/c для расстояний до 100м может удивить. Все дело в том, что на частотах UWB дисперсия радиосигнала в воздухе существенно больше, чем на частоте 2,4 ГГц.

Есть предложения разделить частотный диапазон UWB на ряд субдиапазонов по 528МГц и использовать технологию мультиплексирования сигналов по ортогональным несущим OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing). Разбиение на субдиапазоны позволяет снизить искажения в каждом из субдиапазонов и немного увеличить дальность связи.

Разработчики Motorola предлагают использовать весь спектр, что, по их мнению, позволит достичь быстродействия 1Гбит/c (DS-UWB).

Задачей стандарта UWB является обеспечения широкополосных обменов в пределах одной комнаты или офиса.

Несмотря на значительный прогресс в беспроводных телекоммуникационных технологиях, в области скоростных каналов первенство навечно закреплено за оптоволоконными средствами.

Виталий Гордиевских
Виталий Гордиевских

Здравстивуйте, диплом о профессиональной переподготовке по программе "Сетевые технологии" дает право на ведение профессиональной деятельности в какой сфере? Что будет написано в дипломе? (В образце просто ничего неуказано)

Напимер мне нужно чтоб он подходил для направления 09.03.01 Информатика и вычислительная техника

Андрей Осипов
Андрей Осипов

Здравствуйте! Хотелось бы прояснить следующий вопрос: у МТИ приостановлена государственная аккредитация и когда будет восстановлена- неизвестно, а в диплом о профпереподготовке выдается на базе МТИ (как я понял). Как будет обстоять дело с получением диплома?

Вопрос важный и актуальный, потому что необходимо срочно пройти обучение и получить диплом и не хотелось бы тратить время и платить деньги зря (если диплом окажется недействительным и т.п.). Разъясните, пожалуйста, подробнее ситуацию.

Максим Жигай
Максим Жигай
Россия, г. Челябинск
дима щщщщщщщщщщщ
дима щщщщщщщщщщщ
Россия