4 Reti radio metropolitane (WMAN)

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1 Politecnico di Milano Facoltà di Ingegneria dell Informazione 4 Reti radio metropolitane (WMAN) Reti Mobili Distribuite Prof. Antonio Capone

2 Broadband Wireless Access (BWA) Core Network Connessioni wireless ad elevata velocità Costo ridotto delle infrastrutture di rete Base Station (BS) Subscriber Station (SS) A. Capone: Reti mobili distribuite 2

3 WiMAX Architettura congruente con IP IP mette WiMAX in posizione ottimale in termini di prestazione/costo Al contrario dei sistemi 3G WiMAX è stato progettato per realizzare sistemi fissi. La mobilità è stata aggiunta successivamente. WiMAX si pone in posizione intermedia tra WiFi e sistemi 3G in termini di velocità copertura QoS mobilità In futuro sono attesi lo standard IEEE per l altissima velocità (250 kmph) e lo standard IEEE per sfruttare the unused channels presenti in aree rurali e remote A. Capone: Reti mobili distribuite 3

4 Broadband Wireless Access (BWA) Il working group IEEE è stato costituito nel 1998 per definire un accesso BWA con le seguenti caratteristiche iniziali: stazioni in visibilità (LOS) topologia: point-to-multipoint banda: 10 GHz - 66 GHz Lo standard IEEE pubblicato nel dicembre 2001 utilizza a livello fisico una sola portante con un MAC layer di tipo burst TDM Successivamente è stato aggiunto un emendamento, detto a: applicazioni NLOS nella banda 2 GHz - 11GHz con livello fisico basato su OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) livello MAC per supportare l accesso OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) A. Capone: Reti mobili distribuite 4

5 IEEE BWA Standards Infine sono state pubblicate due varianti standard lo standard IEEE (giugno 2004) che definisce un accesso BWA fisso lo standard IEEE e-2005 (dicembre 2005), emendamento dello standard IEEE , che comprende la mobilità ed il fast handover WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) è il nome normalmente usato per apparati basati sugli standard A. Capone: Reti mobili distribuite 5

6 BWA Working Groups IEEE Standard Bande di frequenza Approvato Descrizione IEEE d (IEEE ) 2-66 GHz 2004 Interfaccia radio per Fixed Broadband Wireless Access System IEEE GHz 2004 Coesistenza tra Fixed Broadband Wireless Access Systems IEEE e (IEEE e-2005) 2-66 GHz 2005 Estensione dello standard IEEE d (IEEE ) al fine di supportare sia terminali fissi che mobili IEEE f GHz 2005 Estensione dello standard IEEE d (IEEE ) per il management base IEEE i 2-66 GHz no Estensione dello standard IEEE d (IEEE ) per il mobile management base IEEE h 2-66 GHz no Meccanismi per facilitare la coesistenza in frequenze senza licenza IEEE j 2-66 GHz no Estensione dello standard IEEE d (IEEE ) con specifiche per relay multi-hop IEEE k 2-66 GHz no Estensione dello standard IEEE d (IEEE ) con specifiche di bridging IEEE < 3.5 GHz no Interfaccia radio per Mobile Wireless Access Systems A. Capone: Reti mobili distribuite 6

7 WiMAX versus 3G and WiFI Fessibilità nella scelta della banda del canale (da 1,25 a 20 MHz) In WiFI e WiMAX la modulazione OFDM permette di offrire velocità di picco molto più elevate rispetto ai sistemi CDMA che richiedono lo spreading In WiMAX efficienza spettrale superiore a quella dei sistemi 3G L uso di antenne multiple è connaturato solo in WiMAX L implementazione di tecnologia MIMO è più complessa nei sistemi 3G rispetto ai sistemi WiMAX WiMAX è più efficiente nel fornire link simmetrici (per sistemi E1) e più flessibile nel cambiare il rapporto di banda tra uplink e downlink I sistemi 3G presentano una asimmetria fissa nella velocità dei dati tra downlink e uplink WiMAX è progettato per lavorare con IP e per supportare a livello MAC differenti tipi di traffico A. Capone: Reti mobili distribuite 7

8 Protocolli IEEE Il Physical layer è definito mediante diverse specifiche in base alle frequenze utilizzate Il Privacy sub-layer fornisce autenticazione e meccanismi di scambio delle chiavi Il Common Part sub-layer fornisce le funzionalità base del livello MAC Il Service Specific Convergence sub-layer è un interfaccia logica con i livelli superiori ATM, IP, ecc. MAC PHY CS SAP Service Specific Convergence sub-layer (CS) MAC SAP MAC Common Part sub-layer (MAC CPS) Privacy sub-layer PHY SAP Physical layer (PHY) A. Capone: Reti mobili distribuite 8

9 Bande di frequenza GHz con licenza fenomeno attenuativo dovuto a strutture, pioggia, ecc. Line-Of-Sight (LOS) 2-11 GHz con licenza Non-Line-Of-Sight (NLOS) fenomeno multi-path Area urbana 2-11 GHz senza licenza Non-Line-Of-Sight (NLOS) fenomeno multi-path interferenza dovuta ad altri utenti A. Capone: Reti mobili distribuite 9

10 Livello fisico (PHY) Identificativo WirelessMAN-SC WirelessMAN-SCa WirelessMAN-OFDM WirelessMAN-OFDMA WirelessHUMAN GHz Applicabilità 2-11 GHz Bande con licenza 2-11 GHz Bande con licenza 2-11 GHz Bande con licenza 2-11 GHz Bande senza licenza Modulazione Single Carrier (SC) Multi Carrier Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) A. Capone: Reti mobili distribuite 10

11 Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) Dominio delle frequenze Data Carriers DC Carrier Pilot Carriers Dominio del tempo Guard Band CHANNEL Guard Band T g T b OFDMA: Orthogonal Frequency Division Multiple Access sub-channel #1 sub-channel #2 sub-channel #3 Sub-channel: gruppo di sub-carrier dati X A. Capone: Reti mobili distribuite 11

12 Livello fisico (PHY) PHY basato su trame (frame) Accesso multiplo Time Division Multiple Access (TDMA) Duplexing può essere Frequency Division Duplexing (FDD) Time Division Duplexing (TDD) A. Capone: Reti mobili distribuite 12

13 Duplexing Frequency Division Duplexing (FDD) Time Division Duplexing (TDD) A. Capone: Reti mobili distribuite 13

14 MAC Common Part sub-layer Protocollo orientato alla connessione SDU MAC Management msg. SDU: Service Data Unit PDU: Protocol Data Unit Generic Header Payload CRC Generic Header Payload CRC Generic Header Payload CRC MAC PDU 1 MAC PDU 2 MAC PDU 3 A. Capone: Reti mobili distribuite 14

15 MAC PDU Messaggio di MAC management Dati (SDU) Generic MAC PDU MAC Header Payload CRC opzionale 6 byte byte 4 byte Bandwidth Request MAC Header CRC opzionale 6 byte 4 byte A. Capone: Reti mobili distribuite 15

16 Messaggi di MAC Management Messaggi trasportati nel Payload delle MAC PDU sono utilizzati per accesso alla rete scheduling ecc. Management Message Type Management Message Payload A. Capone: Reti mobili distribuite 16

17 Generic MAC Header HT = 0 EC TYPE Rsv CI EKS Rsv LEN LEN CID CID HCS HT: Header Type EC: Encryption Control TYPE: Payload Type CI: CRC indicator EKS: Encrypted Key Sequence LEN: Length CID: Connection Identifier HCS: Header Check Sequence A. Capone: Reti mobili distribuite 17

18 Bandwidth Request MAC Header HT = 1 EC = 0 TYPE BR BR CID CID HCS BR: Bandwidth Request CID: Connection Identifier EC: Encryption Control HCS: Header Check Sequence HT: Header Type TYPE: Bandwidth Request Type A. Capone: Reti mobili distribuite 18

19 MAC sub-header Esistono 5 tipi Mesh Fragmentation Packing Fast Feedback Allocation Grant Management Generic MAC Header Mesh Grant Management Fast Feedback Allocation Packing/ Fragmentation Payload CRC opzionale A. Capone: Reti mobili distribuite 19

20 Sub-header MESH FRAGMENTATION FC Node ID 2 byte FSN/ BSN Rsv FC: Fragment state FSN: Fragment Sequence Number (se disabled-arq) BSN: Block Sequence Number (se enabled-arq) 2 byte PACKING FC FSN/ BSN Length 3 byte PIGGYBACK Request 2 byte A. Capone: Reti mobili distribuite 20

21 MAC Common Part sub-layer Il MAC Common sub-layer gestisce: accesso alla rete meccanismo di acceso multiplo scheduling qualità del servizio (QoS) gestione della potenza A. Capone: Reti mobili distribuite 21

22 Service Convergence Specific sub-layer I dati ricevuti dai livelli superiori vengono classificati applicando una lista di regole per ottenere Service Flow ID Connection ID (CID) assegnando i parametri di QoS A. Capone: Reti mobili distribuite 22

23 Topologie di rete Lo standard IEEE specifica due topologie di rete: Point-to-MultiPoint (PMP) MultiPoint-to-MultiPoint (Mesh) PMP BS Mesh BS Nella topologia Mesh le connessioni multi-hop sono possibili attraverso connessioni dirette tra SSs, dette Mesh SSs PMP SS PMP SS Mesh SS Mesh SS Mesh SS A. Capone: Reti mobili distribuite 23

24 Sistemi BWA IEEE IEEE IEEE IEEE e-2005 IEEE GHz 2-11 GHz PMP 2-11 GHz PMP 2-11 GHz Mesh Single Carrier Single Carrier Modulazione Single Carrier Multi Carrier (OFDM) Multi Carrier (OFDMA) Multi Carrier (OFDM) Duplexing FDD TDD FDD TDD FDD TDD TDD Banda del canale MHz MHz MHz MHz Mobilità Advanced Antenna Systems (AAS) Multi-hop A. Capone: Reti mobili distribuite 24

25 Point-to-MultiPoint (PMP) IEEE Backbone Network IEEE e-2005 wireless / wired A. Capone: Reti mobili distribuite 25

26 IEEE OFDM A. Capone: Reti mobili distribuite 26

27 Parametri OFDM PHY Parametro Descrizione Valore N FFT N SD N SP N SN BW n G T simbolo T FRAME N simboli numero dei punti della FFT numero portanti dati numero portanti pilota numero portanti nulle banda nominale del canale fattore di campionamento rapporto tra prefisso ciclico ed il tempo di simbolo utile (T g /T b ) durata del simbolo OFDM durata del frame numero di simboli OFDM per frame variabile dipende da BW 1/4; 1/8; 1/16; 1/32 dipende da N FFT, BW, n, G variabile T FRAME /T simbolo A. Capone: Reti mobili distribuite 27

28 bit source Diagramma del trasmettitore RANDOMIZER RS CC INTERLEAVING MODULAZIONE OFDM TX La codifica di canale è realizzata in tre fasi Randomizer Forward Error Correction (FEC) Interleaving al lato ricevitore vengono applicate in ordine inverso A. Capone: Reti mobili distribuite 28

29 Codifica e modulazione Modulazione Blocco non codificato [byte] Blocco codificato [byte] Rate del codice R c Codice Reed Solomon RS Codice Convoluzionale Compatibile CC BPSK /2 (12,12,0) 1/2 QPSK /2 (32, 24, 4) 2/3 QPSK /4 (40, 36, 2) 5/6 16-QAM /2 (64, 48, 8) 2/3 16-QAM /4 (80, 72, 4) 5/6 64-QAM /3 (108, 96, 6) 3/4 64-QAM /4 (120, 108, 6) 5/6 A. Capone: Reti mobili distribuite 29

30 Downlink sub-frame (FDD) FCH: Frame Control Header DL-MAP: Downlink MAP UL-MAP: Uplink MAP PDU: Protocol Data Unit Porzione TDM Porzione TDMA Long Preamble FCH DL BURST #1 DL BURST #2 DL BURST #m DL-MAP UL-MAP Preamble MAC PDU MAC PDU Padd. MAC PDU MAC PDU Padd. A. Capone: Reti mobili distribuite 30

31 Downlink sub-frame (TDD) FCH: Frame Control Header DL-MAP: Downlink MAP UL-MAP: Uplink MAP PDU: Protocol Data Unit Porzione TDM Long Preamble FCH DL BURST #1 DL BURST #2 DL BURST #m DL-MAP UL-MAP MAC PDU MAC PDU Padd. MAC PDU MAC PDU Padd. A. Capone: Reti mobili distribuite 31

32 Uplink sub-frame (FDD+TDD) Porzione TDMA Initial Ranging (RNG) Bandwidth Request (BW-REQ) UP PHY PDU SS #k UP PHY PDU SS #n Preamble MAC PDU MAC PDU Padd. UL BURST A. Capone: Reti mobili distribuite 32

33 Accesso alla rete Il processo di accesso alla rete e di inizializzazione di una SS richiede: 1. ricerca del canale downlink e sincronizzazione con la BS 2. acquisizione dei parametri dei canali downlink e uplink 3. ranging iniziale 4. negoziazione della banda 5. autenticazione e registrazione 6. acquisizione della connettività IP 7. acquisizione della data e del tempo corrente 8. set up delle connessioni definite nel profilo d utente A. Capone: Reti mobili distribuite 33

34 Ranging iniziale SS BS RNG-REQ: Ranging Request DIUC (Burst Profile) RNG-REQ Initial Ranging (RNG) RNG-RSP Uplink sub-frame Bandwidth Request (BW-REQ) UP PHY PDU SS #k RNG-RSP: Ranging Response Timing advance Power adjustment Frequency adjustment UIUC (Burst Profile) DIUC confirm/reject Basic e Primary CID A. Capone: Reti mobili distribuite 34

35 Negoziazione della banda SS BS SBC-RSP: SS Basic Capability Response Physical Parameters supported Bandwidth Allocation support SBC-REQ SBC-RSP SBC-REQ: SS Basic Capability Request Physical Parameters supported (N FFT, ecc.) Bandwidth Allocation support (Half-Duplex o Full- Duplex) A. Capone: Reti mobili distribuite 35

36 Meccanismo di accesso multiplo Controllo DOWNLINK BS->SS UPLINK SS->BS SS j SS k SS j SS k DW UP Training sequence Data burst A. Capone: Reti mobili distribuite 36

37 Meccanismo di accesso multiplo Downlink sub-frame Preamble FCH DL BURST #1 DL-MAP UL-MAP RNG BW-REQ Uplink sub-frame A. Capone: Reti mobili distribuite 37

38 Meccanismo di accesso multiplo Tre principi base banda garantita Voice over IP (VoIP) polling Video streaming contesa Web browsing applicati in base ai requisiti del servizio richiesto dalla SS banda ritardo A. Capone: Reti mobili distribuite 38

39 Service flow La qualità del servizio (QoS) è ottenuta associando ad un flusso dati un Service Flow La QoS è descritta da un set di parametri throughput ritardo jitter probabilità di perdere un pacchetto ed associata ad un Service Flow Il Service Flow è un flusso unidirezionale di pacchetti a cui è associata una QoS A. Capone: Reti mobili distribuite 39

40 Service Flow Identifier (SFID) Service flow è identificato da un Service Flow Identifier (SFID) di 32 bit Il Convergence sub-layer associa un Service Flow ad un Connection Identifier (CID) di 16 bit Service Flow attivi e ammesso sono identificati da un CID A. Capone: Reti mobili distribuite 40

41 Gestione dei service flow I Service Flow possono essere configurati a priori o dinamicamente possono essere creati, modificati ed eliminati a tale scopo sono definiti dei messaggi di MAC management A. Capone: Reti mobili distribuite 41

42 Esempio: scheduling predefiniti in uplink Esistono quattro meccanismi di scheduling predefiniti per la tratta uplink sono basati sui concetti di banda garantita polling procedure a contesa sono definiti dal protocollo al fine di permettere ai costruttori di ottimizzare le prestazioni del sistema combinando queste tecniche in modo opportuno A. Capone: Reti mobili distribuite 42

43 Unsolicited Grant Service (UGS) Disegnato per supportare Service Flow realtime che generano pacchetti di dimensione costante su una base periodica (p.e. Voice over IP) una banda costante viene assegnata periodicamente per la trasmissione uplink della SS Questo meccanismo consente di eliminare overhead ed i ritardi introdotti dal meccanismo di richiesta di banda garantire una banda costante che soddisfa i requisiti real-time dell applicazione A. Capone: Reti mobili distribuite 43

44 Unsolicited Grant Service (UGS) La banda assegnata è composta da una componente costante che non varia una componente variabile in base alle condizioni di traffico La SS non deve utilizzare i meccanismi di richiesta a contesa A. Capone: Reti mobili distribuite 44

45 Real-time polling service (rtps) Disegnato per supportare traffico real-time che genera pacchetti di lunghezza variabile su una base periodica (p. e. MPEG video) offre periodicamente opportunità di trasmettere richieste di banda Questo meccanismo consente soddisfare i requisisti real-time la SS richiede la banda di cui ha bisogno A. Capone: Reti mobili distribuite 45

46 Real-time polling service (rtps) Questo meccanismo introduce maggiore overhead dovuto alle richieste la banda è quella necessaria e questo incrementa l efficienza La BS deve fornire banda per la trasmissione periodica delle richieste La SS non deve utilizzare il meccanismo a contesa A. Capone: Reti mobili distribuite 46

47 Non-real-time polling service (nrtps) Disegnato per supportare traffico non real-time che genera burst di dimensione variabile su una base periodica (p.e. FTP) offre periodicamente opportunità di trasmettere richieste di banda La SS può utilizzare la procedura a contesa A. Capone: Reti mobili distribuite 47

48 Best effort (BE) L obbiettivo è fornire ad un traffico best effort un servizio più efficiente possibile La SS può utilizzare il meccanismo a contesa A. Capone: Reti mobili distribuite 48

49 Richiesta delle risorse a contesa La SS può richiedere banda in uplink adottando il meccanismo a contesa un messaggio di PiggyBack per richieste incrementali un messaggio di richiesta Bandwidth Request (BR) per richieste aggregate ed a intervalli di tempo regolari Le richieste sono espresse in byte poiché l allocazione temporale può variare in base alla modulazione e codifica adottata (adattamento al link) Le richieste da parte delle SS si riferiscono ad una connessione I grant generati dalla BS non differenziano le connessioni ma si riferiscono ad una SS A. Capone: Reti mobili distribuite 49

50 Finestra di backoff La scelta dello slot in cui trasmettere il Bandwidth Request (BR) avviene adottando il meccanismo di backoff esponenziale binario troncato la base della finestra di backoff è 2 la dimensione iniziale viene decisa dalla BS La SS estrae un numero casuale all interno della finestra di backoff la trasmissione della richiesta viene ritardata di un numero di slot pari al numero estratto Il Bandwidth Request (BR) viene trasmesso in un intervallo a contesa quindi si può verificare una collisione A. Capone: Reti mobili distribuite 50

51 Meccanismo di backoff Se durante la richiesta non si verificano collisioni Frame n Frame n-1 Frame n+1 BW-REQ BW-REQ BW-REQ meccanismo di backoff esponenziale binario troncato SS i X i SS j SS k X k X j X min =2 min =2 0 0 =1 =1 X max =2 max =2 3 3 =8 =8 X i = i random(x random(x max ;X max ;X min ) min ) = 4 X j = j random(x random(x max ;X max ;X min ) min ) = 6 X k = k random(x random(x max ;X max ;X min ) min ) = 1 A. Capone: Reti mobili distribuite 51

52 Risoluzione delle collisioni Invece, se si verifica una collisione la dimensione della finestra di backoff viene incrementata di un fattore 2 la dimensione della finestra di backoff non può superare un massimo deciso dalla BS il numero di tentativi è limitato dalla BS A. Capone: Reti mobili distribuite 52

53 Risoluzione delle collisioni Frame n-1 Frame n Frame n+1 BW-REQ DL #1 BW-REQ BW-REQ DL #1 X i SS i X i meccanismo di backoff esponenziale binario troncato X min =2 min =2 0 0 =1 =1 X max =2 max =2 3 3 =8 =8 X i = i random(x random(x max ;X max ;X min ) min ) = 4 X min =2 min =2 0 0 =1 =1 X max =2 max =2 4 4 =16 =16 X i = i = random(x random(x max ;X max ;X min ) min ) = 9 A. Capone: Reti mobili distribuite 53

54 Meccanismo di richiesta a polling La BS allocata nel UL-MAP una banda che la SS può utilizzare per trasmettere Bandwidth Request può essere per connessione o per SS Se la banda non è sufficiente per attivare un unicast polling verso tutte le SS inattive allora è possibile adottare un multicast polling anche in questo caso il polling non è un messaggio esplicito ma una banda allocata nel messaggio UL- MAP SS con delle connessioni UGS attive devono porre ad 1 il bit poll-me nel Grant management sub-header per richiedere banda per il polling A. Capone: Reti mobili distribuite 54

55 Profilo PHY Banda di frequenza [MHz] Duplexing Banda del canale [MHz] Certificazione: fase (con licenza) TDD FDD (senza licenza) TDD 10 Banda di frequenza [MHz] Duplexing Banda del canale [MHz] Certificazione: fase (con licenza) TDD FDD A. Capone: Reti mobili distribuite 55

56 Esempio: Profilo 3.5 GHz Parametro Banda di frequenza Valore 3.5 GHz Modulazione Rate del codice R C Massimo throughput per simbolo OFDM [Mbps] Banda del canale (BW) 3.5 MHz BPSK 1/2 4.8 Banda totale 14 MHz QPSK 1/2 9.6 T FRAME 2, 4, 5 ms QPSK 3/ FFT size (N FFT ) QAM 1/ Data sub-carriers (N SD ) QAM 3/ QAM 2/ QAM 3/ Θ = N SD log M T symbol R c A. Capone: Reti mobili distribuite 56

57 MultiPoint-to-MultiPoint (Mesh) wireless / wired IEEE d Backbone Network A. Capone: Reti mobili distribuite 57

58 Topologie Mesh TOPOGIA DISTRIBUITA R detected = 2 hop TOPOLOGIA CENTRALIZZATA R detected = HR threshold hop R decoded R detected MESH BS A. Capone: Reti mobili distribuite 58

59 Frame Mesh (TDD) Frame n-2 Frame n-1 Frame n Frame n+1 Frame n+2 Control sub-frame Data sub-frame Control sub-frame Data sub-frame Schedule Control sub-frame TDM Portion Network Control sub-frame TDM Portion Central. Sched. Central. Sched. Distr. Sched. Network Entry Network Config. Network Config. A. Capone: Reti mobili distribuite 59

60 Modalità Mesh centralizzata Mesh BS Request Grant Mesh SS Mesh SS Mesh SS Mesh SS Mesh SS Mesh SS Mesh SS A. Capone: Reti mobili distribuite 60

61 Modalità Mesh distribuita Availabilities Requests Grant/Ack Mesh SS Mesh BS Mesh SS three way handshake Mesh SS Mesh SS Mesh SS A. Capone: Reti mobili distribuite 61

62 IEEE e OFDMA A. Capone: Reti mobili distribuite 62

63 Point-to-MultiPoint (PMP) IEEE Backbone Network IEEE e-2005 wireless / wired A. Capone: Reti mobili distribuite 63

64 Concetti base Segment: gruppo di sub-channel OFDMA, ad un segment corrisponde un istanza del MAC Pemutation Zone: simboli OFDMA contigui che utilizzano la stessa formula di permutazione Partial Usage of Sub-Channels (PUSC): solo una parte dei sottocanali sono allocati al trasmettitore Full Usage of Sub-Channels (FUSC): tutti i sottocanali sono allocati al trasmettitore Slot: struttura tempo-frequenza che dipende dalla permutazione adottata e varia tra downlink e uplink Data Region: allocazione tempo-frequenza di gruppi contigui di simboli OFDMA e sub-channel. A. Capone: Reti mobili distribuite 64

65 Struttura del frame (TDD+FDD) Dopo il preambolo è sempre presente almeno la modalità PUSC DL sub-frame UL sub-frame obbligatorio opzionale Preamble PUSC FUSC PUSC Optional FUSC AMC TUSC PUSC Optional FUSC AMC PUSC: Partial Usage of Sub-Channels Optional PUSC FUSC: Full Usage of Sub-Channels Optional FUSC AMC: Advanced Modulation and Coding Optional AMC TUSC: Advanced Modulation and Coding Optional TUSC Zone Switch IEs A. Capone: Reti mobili distribuite 65

66 Data Region Subchannel Number Slot OFDMA Symbol Index K-2 K-1 K K+1 K Data Region La modalità PUSH prevede che uno slot sia costituito da due simboli OFDMA ed un sub-channel La modulazione e codifica è costante all interno della Data Region La BS può trasmettere in downlink verso una SS/MSS oppure un gruppo di SS/MSS A. Capone: Reti mobili distribuite 66

67 Esempio: FFT 512 DL PUSC k K+1 K+3 K+5 K+7 K+9 K+11 K+13 K+15 K+18 K+21 t 0 SLOT 1 2 Subchannel Logical Number P R E A M B L E DL sub-frame UL sub-frame A. Capone: Reti mobili distribuite 67

68 Struttura del frame I campi FCH e DL-MAP devono essere trasmessi in ogni frame Il campo FCH trasmesso con modulazione QPSK ½ specifica la lunghezza del successivo messaggio DL-MAP Preamble FCH DL-MAP DL Burst #1 DL Burst #4 DL Burst #2 DL Burst #3 DL Burst #5 DL Burst #6 UL Burst #1 UL Burst #2 UL Burst #3 UL Burst #4 Ranging sub-channel Preamble FCH DL-MAP FCH: Frame Control Header DL-MAP: Downlink MAP UL-MAP: Uplink MAP Data Region A. Capone: Reti mobili distribuite 68

69 Struttura del frame DL Burst #1 FCH DL-MAP DL Burst #1 FCH DL-MAP FCH DL-MAP DL Burst #1 UL Burst #1 DL Burst #2 UL Burst #2 UL Burst #3 DL Burst #5 UL Burst #4 DL Burst #4 DL Burst #6 Ranging sub-channel UL Burst #1 DL Burst #2 UL Burst #2 UL Burst #3 DL Burst #5 UL Burst #4 DL Burst #4 DL Burst #6 Ranging sub-channel UL Burst #1 DL Burst #2 UL Burst #2 UL Burst #3 DL Burst #5 UL Burst #4 DL Burst #4 DL Burst #6 Ranging sub-channel A. Capone: Reti mobili distribuite 69 FCH DL-MAP FCH DL-MAP FCH DL-MAP Segment 1 Segment 2 Segment 3

70 Architettura di rete R2 R2 NAP Visited NSP Home NSP ASN R1 BS R6 ASN Gateway SSs/MSSs SS: Subscriber Station MSS: Mobile Subscriber Station R: Reference Point NAP: Network Access Provider ASN: Access Service Network NSP: Network Service Provider CSN: Connectivity Service Network ASP: Application Service Provider R8 BS R6 R6 ASN R4 ASN Gateway R3 CSN ASP Network OR Internet R5 CSN ASP Network OR Internet A. Capone: Reti mobili distribuite 70