Эндрю Уэзеролл - Компьютерные сети. 5-е издание

Теперь перейдем к общей части подуровня MAC. Подуровень MAC ориентирован на соединение и является точка-многоточечным, это означает, что одна базовая станция общается с несколькими абонентскими станциями. Большая часть этой схемы заимствована у кабельных модемов, в которых один головной узел кабеля управляет обменом с несколькими кабельными модемами в помещениях пользователей.

Канал нисходящего трафика устроен довольно просто. Базовая станция управляет пакетами физического уровня, которые используются, чтобы послать информацию различным абонентским станциям. Подуровень MAC просто упаковывает свои кадры в эту структуру. Существуют несколько различных вариантов уменьшения служебных данных. Например, кадры MAC можно посылать индивидуально или упаковаными один за другим в группу.

С восходящим каналом все несколько сложнее, поскольку имеются конкурирующие между собой станции, желающие получить доступ к нему. Его распределение тесно связано с вопросом качества обслуживания. Определены четыре класса сервисов.

1. Сервис с постоянной битовой скоростью.

2. Сервис реального времени с переменной битовой скоростью.

3. Сервис, работающий не в реальном масштабе времени, с переменной битовой

скоростью.

4. Сервис с обязательством приложения максимальных усилий по предоставлению

услуг.

Все предоставляемые стандартом 802.16 сервисы ориентированы на соединение, и каждое соединение получает доступ к одному из приведенных выше классов сервиса, что определяется при установке связи. Такое решение сильно отличается как от 802.11, так и от Ethernet, где отсутствовали какие-либо намеки на установление соединения на подуровне MAC.

Сервис с постоянной битовой скоростью предназначен для передачи несжатой речи, такой как передается по каналу T1. Здесь требуется передавать предопределенный объем данных в предопределенные временные интервалы, что реализуется путем назначения каждому соединению такого типа своих интервалов. После того как канал оказывается распределенным, доступ к временным интервалам осуществляется автоматически и нет необходимости запрашивать каждый из них по отдельности.

Сервис реального масштаба времени с переменной битовой скоростью применяется при передаче сжатых мультимедийных данных и других программных приложений реального времени. Необходимая в каждый момент времени полоса пропускания может меняться. Та или иная полоса выделяется базовой станцией, которая опрашивает абонента через определенные промежутки времени с целью выявления необходимой на текущий момент ширины канала.

Сервис, работающий не в реальном масштабе времени, с переменной битовой скоростью предназначен для интенсивного трафика — например, передачи файлов большого объема. Здесь базовая станция тоже опрашивает абонентов довольно часто, но не в строго установленные моменты времени. Соединения с этим сервисом могут также использовать описанный ниже сервис с обязательством приложения максимальных усилий, чтобы запросить полосу.

Наконец, сервис с обязательством приложения максимальных усилий используется для всех остальных типов передачи. Никаких опросов здесь нет, а станции, желающие захватить канал, должны соперничать с другими станциями, которым требуется тот же класс сервиса. Запрос пропускной способности осуществляется во временных интервалах, помеченных в карте распределения восходящего потока как доступные для конкуренции. Если запрос прошел удачно, это будет отмечено в следующей карте распределения нисходящего потока. В противном случае абонент-неудачник должен продолжать борьбу. Для минимизации числа коллизий используется взятый из Ethernet алгоритм двоичной экспоненциальной выдержки.

4.5.5. Стандарт 802.16: структура кадра

Все кадры подуровня управления доступом к среде (MAC) начинаются с одного и того же заголовка. За ним следует (или не следует) поле данных, и кончается кадр также не обязательным полем контрольной суммы (CRC). Структура кадра показана на рис. 4.30. Поле данных отсутствует в служебных кадрах, которые предназначены, например, для запроса временных интервалов. Контрольная сумма (как ни странно) тоже является необязательной, благодаря тому, что исправление ошибок производится на физическом уровне, и никогда не бывает попыток повторно переслать кадры информации, передающейся в реальном масштабе времени. Так если все равно нет повторных передач, зачем же беспокоить аппаратуру вычислением и проверкой контрольных сумм? Но если контрольная сумма есть, она стандартная для IEEE 802, а подтверждения и повторные передачи используются для надежности.