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WiMAX 協定

06. WiMAX 協定.   WiMAX 概述  IEEE 802.16 規格  IEEE 802.16 之媒介存取控制層  IEEE 802.16 之實體層  IEEE 802.16 排程服務  省電機制  移動 存取. PART II. 6.2 IEEE 802.16 規格. 6.3 IEEE 802.16 之媒介存取控制層 .

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WiMAX 協定

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  1. 06 WiMAX協定   WiMAX概述  IEEE 802.16 規格  IEEE 802.16 之媒介存取控制層  IEEE 802.16 之實體層  IEEE 802.16 排程服務  省電機制  移動存取 PART II

  2. 6.2 IEEE 802.16 規格

  3. 6.3 IEEE 802.16 之媒介存取控制層 • 聚合子層（CS）主要負責兩項工作，分別為分類（Classification）與檔頭壓縮（Payload Header Suppression, PHS）。

  4. 6.3 IEEE 802.16 之媒介存取控制層 • 共通子層（CPS）即是 MAC 之核心層，一般常見的 MAC 功能都是由此層負責，除了連線建立及維護外，客戶端的頻寬請求與配置，資料服務的排程、省電機制等皆是此層所負責的重要項目。 • 安全子層（SS）提供加密方式來保護用戶端和基地台之間傳輸的隱私性，利用認證金鑰交換協定以避免資料遭竊取。同時，其包含了數位認證的金鑰管理協定，更強化了傳輸的安全性。

  5. 6.4 IEEE 802.16 之實體層 • 實體層（Physical layer, PHY）主要負責和 MAC 等上層之資料的訊號轉換，以供無線裝置傳送或接收。 • 6.4.1 IEEE 802.16 之實體層雙工方式 • 以分時雙工而言，通訊的傳輸時間共切割成上傳（Uplink）傳輸與下載（Downlink）傳輸，一段時間內會單獨提供上傳的資料傳送，另一段時間內則會單獨提供下載資料傳送，兩段時間轉換時會有一小段時間作為訊號發射接收轉換間隔（Transmit/Receive Transition Gap, TTG）與發射接收轉換間隔（Receive/Transmit Transition Gap, RTG），以確保訊號正常收發切換。分頻雙工主要利用頻率切割，將可用的頻段分成兩段分別提供上傳及下載傳輸。

  6. 6.4 IEEE 802.16 之實體層 • 6.4.1 IEEE 802.16 之實體層雙工方式

  7. 6.4 IEEE 802.16 之實體層 • 6.4.1 IEEE 802.16 之實體層雙工方式

  8. 6.4 IEEE 802.16 之實體層 • 6.4.2 實體層之常見規格

  9. 6.4 IEEE 802.16 之實體層 • 6.4.3 調變機制

  10. 6.5 IEEE 802.16 排程服務 • 6.5.1 頻寬請求機制 • 在 IEEE 802.16 規定中，當用戶端的資料要傳送時，須經基地台許可授予頻寬。待基地台認可並授權後，基地台將會在每次訊框（Frame）中指示行動用戶端在特定時間及頻段完成資料傳輸。IEEE 802.16 頻寬請求會透過兩種方式傳遞，一種是使用特定的 MAC 訊息發出頻寬請求（Standalone ），另一種是透過資料傳遞附加的方式夾帶頻寬請求（Piggyback）。 • 基地台和行動用戶端之間的頻寬請求互動可以透過三種不同的方式，分別是非懇求頻道授權（Unsolicited Bandwidth Grant）、輪詢（Polling）以及競爭程序（Contention Procedure）。

  11. 6.5 IEEE 802.16 排程服務 • 6.5.2 服務品質保證（Quality of Service, QoS） • 服務資料流可區分爲即時性（Real-Time）服務及非即時性（Non-Real-Time）服務。這些資料流需要滿足的服務品質條件不盡相同，像非即時性資料流普遍需要滿足最低傳送速率，或即時性資料流普遍需要在容許的延遲時間內成功傳送或接收 資料等。

  12. 6.5 IEEE 802.16 排程服務 • 6.5.2 服務品質保證（Quality of Service, QoS） • 免經請求之服務（UGS）：此服務支援固定大小、固定傳輸週期之資料封包的即時性（Real-time）資料流，如：專線 T1/E1 服務或無訊號期間不 做 壓 縮 的 VoIP。

  13. 6.5 IEEE 802.16 排程服務 • 6.5.2 服務品質保證（Quality of Service, QoS） • 即時之輪詢服務（rtPS）：此服務型態支援可變動大小、固定傳輸週期之資料封包的即時性（Real-time）資料流，如：影音資料流（Moving pictures Experts Group, MPEG）等。

  14. 6.5 IEEE 802.16 排程服務 • 6.5.2 服務品質保證（Quality of Service, QoS） • 非即時之輪詢服務（nrtPS）：此型態支援具有容忍性延遲（Delay Tolerant）、可變動大小之資料封包的資料流，該資料流通常有最低傳輸速率的限制，如：檔案傳輸服務（File Transmission Protocols, FTP）等。 • 盡力式傳輸服務（BE）：此型態支援無最低要求（如：無最低速率及無最大延遲性）之服務品質的資料流，如：HTTP（Hyper Text Transmission Protocol）服務等。 • 延伸之即時輪詢服務（ertPS）：此型態結合 UGS 和 rtPS兩者的特性：和 UGS 相同，它可免去頻寬請求便可獲得頻寬；和 rtPS相同，可支援動態頻寬變更請求，具代表性的服務為無訊號期間有壓縮的 VoIP 服務。

  15. 6.6 省電機制 • 在 IEEE 802.16e 標準中訂定了三種的省電類別（Power Saving Class, PSC），每種省電類別適用於不同型態的資料流，其目標是維持該服務品質的需求外並減少不必要的電量耗損。

  16. 6.6 省電機制 • 類別 (一) 適用於非即時性的資料流，如：nrtPS或 BE，通常資料流的資料到達時間不固定。

  17. 6.6 省電機制 • 類別 (二) 適用於即時性的資料流，如：UGS 或 rtPS資料流，這些資料流的資料通常到達時間具週期性且資料量穩定，同時具有嚴格的延遲時間限制，因此，本類別的睡眠時間具固定長度的規律性。不同於前類別，當行動用戶端在監聽時間收到基地台通知時，行動用戶端不會結束省電類別，而是在監聽時間內將資料傳/收完畢。

  18. 6.6 省電機制 • 類別 (三) 適用於連線管理、定期測距（Periodic Ranging）及群播服務等應用。這些資料流量變化差異性大，資料延遲性嚴格，因此這種省電類別除了需指定睡眠時間的長度外，此類別睡眠週期只執行一回，待睡眠時間結束後便立即結束省電模式。

  19. 6.7 移動存取 • 簡單移動存取使用的是硬換手（Hard-Handoff）方式，適用於步/車行連間；其移動速度在時速 60 公里至 120 公里時，只要漏失的封包數目控制在一定範圍內，則可確保傳輸不中斷。 • 完全行動存取是採用軟換手（Soft-Handoff）的方式，和簡單行動存取相比，能支援更高速的移動，即使用戶端移動的高於時速 120 公里，仍可完成連線存取。

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