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Case Study: WiBro MAC

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Case Study: WiBro MAC. 2007.10. 미래기술연구소. 목차. PART I : Basic Topics Introduction to MAC Convergence sublayer MAC PDU Ranging MAP PART II: Advanced Topics (For your reference) Basic Access Procedure QoS Sleep mode Idle & Paging Handover. WiBro System. Definitions (1/3).

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Case Study: WiBro MAC


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Presentation Transcript
  1. Case Study: WiBro MAC 2007.10 미래기술연구소

  2. 목차 • PART I : Basic Topics • Introduction to MAC • Convergence sublayer • MAC PDU • Ranging • MAP • PART II: Advanced Topics (For your reference) • Basic Access Procedure • QoS • Sleep mode • Idle & Paging • Handover

  3. WiBro System

  4. Definitions (1/3) • Base Station (BS) • SS의 연결, 관리 및 제어 기능을 제공하는 일반화된 장치의 집합 • Serving BS (16e scope) • SS가 최근에 등록을 수행한 BS • Target BS (16e scope) • SS가 핸드오버 마지막 과정에서 등록을 하려고 하는 BS • Subscriber Station (SS) • 가입자 장치(UE)와 BS사이의 연결성을 제공하는 일반적인 장치 • MSS (Mobile Subscriber Station): SS with Mobility (16e scope) • PSS (Portable Subscriber Station): MSS in WiBro (TTA)

  5. Definitions (2/3) • Connection • 하나의 Service flow의 트래픽을 전송 • BS와 SS의 MAC peer들 사이의 unidirectional mapping • Connection Identifier (CID) • BS와 SS의 MAC계층 내의 connection을 식별하는 MAC계층 주소 • Unidirectional Connection ID • Connection의 종류 • Basic Connection • Initial SS ranging동안에 설정 (RNG-RSP) • 지연에 민감한 MAC mgmt. 메시지들을 전송 • Management Connection • 지연에 민감하지 않은 MAC mgmt.메시지들을 전달 • Primary mgmt. connection; Secondary mgmt. connection • Transport Connection • 사용자의 데이터를 전송하기 위하여 사용되는 연결

  6. Definitions (3/3) • MAP • DL/UL에서 주파수 및 시간상 자원을 정의하는 MAC계층의 메시지 • 자원 위치와 Offset으로 자원 살당 (Subchannel 및 Symbol) • Downlink MAP (DL-MAP); Uplink MAP (UL-MAP) • Channel Descriptor • DL/UL에서 PHY/MAC 특성을 기술하는 MAC message • Downlink Channel Descriptor (DCD), Uplink Channel Descriptor (UCD) • Interval Usage Code (IUC) • Burst profile을 식별하는 부호 • Downlink Interval Usage Code (DIUC); Uplink Interval Usage Code (UIUC) • 프로파일 (profile)은 변조방식; 순방향 오류정정 방식; 프리앰블 길이; 보호기간 등을 포함

  7. Reference Model • Convergence Sublayer (CS) • DL(BS), UL(SS): Classifying SDUs to CID • Payload header suppression • MAC CPS • Bandwidth allocation • Connection establishment • Connection maintenance • Quality of Service • Scheduling of data over the PHY • Privacy Sublayer • Providing authentication • Secure key exchange • Encryption

  8. Functional Model

  9. 목차 • PART I : Basic Topics • Introduction to MAC • Convergence sublayer • MAC PDU • Ranging • MAP • PART II: Advanced Topics • Basic Access Procedure • QoS • Sleep mode • Idle & Paging • Handover

  10. Packet Header Suppression (PHS)

  11. Packet Header Suppression (PHS) • ATM CS

  12. Header Compression

  13. Suppression & Compression

  14. Packet Classification

  15. Packet Classification

  16. MAC Connection and CID

  17. 목차 • PART I : Basic Topics • Introduction to MAC • Convergence sublayer • MAC PDU • Ranging • MAP • PART II: Advanced Topics • Basic Access Procedure • QoS • Sleep mode • Idle & Paging • Handover

  18. Payload with GMH • Fragmentation and Packing • Subheaders: Fragmentation subheader /Packing Subheader • MAC SDU and MAC management message -> MAC PDU

  19. PDU Handling (1/2) • Concatenation • Burst를 구성하는 PDU를 연접하여 전송하는 것 (GMH를 사용) • MAC PDU Concatenation Example • Fragmentation • SDU를 분할하여 PDU들에 나누어 전송하는 것 (Fragmentation Subheader를 사용) • MAC PDU Concatenation Example

  20. PDU Handling (2/2) • Packing • 다수 개의 SDU 또는 SDU fragment들이 PDU를 구성하는 것 • MAC PDU Packing Example – Packing with fragmentation

  21. ARQ Mechanism • ARQ (Automatic Repeat reQuest) • MAC Layer의 optional 기능 • Connection 설정시 ARQ 사용여부 결정 • Per-connection basis로서 수행 • Cumulative/Selective ACK를 가지는 Selective Repeat ARQ bitmap방식으로서 Bitmap Block의 크기를 가변적으로 운용 가능함

  22. PAC PDUs • With Generic MAC Header (GMH) and CRC • Subheader (SH) and extended subheader (ESH): HT=0 • Only with MAC Header • No CRC But the field of “header check sum” protects it • Small size • Header type (HT) =1 • Bandwidth request header • Several headers (8 ones in 16e/D6)

  23. MAC PDUs with GMH (HT=0)

  24. 목차 • PART I : Basic Topics • Introduction to MAC • Convergence sublayer • MAC PDU • Ranging • MAP • PART II: Advanced Topics • Basic Access Procedure • QoS • Sleep mode • Idle & Paging • Handover

  25. Ranging and BW Request

  26. Initial & HO Ranging

  27. Periodic Ranging

  28. UP Link BW Request

  29. CDMA Code-Based

  30. 목차 • PART I : Basic Topics • Introduction to MAC • Convergence sublayer • MAC PDU • Ranging • MAP • PART II: Advanced Topics • Basic Access Procedure • QoS • Sleep mode • Idle & Paging • Handover

  31. Normal MAP • DL-MAP & UL-MAP • Management Messages (GMH and CRC0 • DL-MAP IEs and UL-MAP IEs • Burst Profile 방식 (DIUC and UIUC)

  32. Data Identification In MAP • Allocation Unit • Per-Burst: 동일한 변조/코딩을 사용하는 데이터의 집합 • 다른 사용자들의 CID를 모음 • Per-User: 사용자 단위 데이터 (CID) • Burst Profile방식 • 데이터의 크기와 상관없이 변조 및 채널 코딩 결정 • 채널 상태(SNR)변조 및 채널코딩 결정 • DL: DIUC & UL:UIUC • Ex) DIUC 0 = [QPSK (CTC) 1/2] • Nep & Nsch 방식 • Nep: 입력 데이터 양, Nsch: 할당된 sub-channel 양 • 데이터 크기에 따라 변조 및 채널코딩 결정 • 채널 상태 (SNR)+Nep  변조 및 채널 코딩 결정

  33. Compressed MAP • Compressed DL-MAP & Compressed UL-MAP • No GMH and one CRC • DL-MAP IEs and UL-MAP IEs • Burst Profile 방식 (DIUC and UIUC)

  34. HARQ MAP • HARQ MAP Message • Different modulation and channel coding with MAP • HARQ for downlink and uplink • Compact DL-MAP IEs and compact UL-MAP IEs • Nep & Nsch 방식

  35. 목차 • PART I : Basic Topics • Introduction to MAC • Convergence sublayer • MAC PDU • Ranging • MAP • PART II: Advanced Topics • Basic Access Procedure • QoS • Sleep mode • Idle & Paging • Handover

  36. Access Procedures • 셀 방송정보 (UCD/DCD) • 초기 무선 접속 (Initial RNG) • AT 기본 협상 • 장치 및 사용자 인증 • 셀 등록 • IP 연결 • 서비스 흐름 추가/변경/종료 • 등록 해제

  37. AP Initialization • 셀 초기화 관리 • 셀 설정 • SI 설정 (UCD/DCD) • 방송 정보 설정 • 상태 관리 • 셀 해제 관리 • 정상: 셀 해제 • 오류: 셀 재시작

  38. SS Initialization Overview

  39. MAC Synchronization

  40. DCD Parameter Update

  41. Network Entry – Initial Ranging

  42. Network Entry – SBC negotiation

  43. Network Entry - Registration

  44. Network Entry – Provisioned Connection

  45. Network Entry – IP Connectivity

  46. Basic Access • 셀 방송정보 • UCD/DCD • UL-MAP/DL-MAP • 초기 무선접속 • CDMA Ranging • Initial Ranging • AP 기본 기능협상 • 장치 및 사용자 인증 • EAP지원 • 셀 등록 • IP 연결 • Mobile IP

  47. Traffic Access and DeRegistration • 서비스 흐름 추가 • 무선 트래픽 추가 • MAC: DSA-XXX • ANAP: DSAxxx • 서비스 흐름 변경 • 무선 트래픽 변경 • MAC: DSC-XXX • ANAP: DSCxxx • 서비스 흐름삭제 • 무선 트래픽 삭제 • MAC: DSD-XXX • ANAP: DSDxxx • AT접속 해제 • DREG-CMD

  48. 목차 • PART I : Basic Topics • Introduction to MAC • Convergence sublayer • MAC PDU • Ranging • MAP • PART II: Advanced Topics • Basic Access Procedure • QoS • Sleep mode • Idle & Paging • Handover

  49. QoS Objective Model • Service Flow and Service Class • Connection ID

  50. Service Types • Unsolicited Grand Service (UGS) • T1/E1 및 voice over IP without suppression 등과 같은 고정된 크기의 데이터 패킷들을 생성하는 real-time service flow들을 지원함 • Real-Time Variable Rate (RT-VR) • MPEG video 등과 같은 주기적인 가변크기의 데이터 패킷들을 생성하는 service flow들을 지원함 • Extended Real-Time Variable Rate (ERT-VR) • UGS + RT-VR • Non-Real-Time Variable Rate (NRT-VR) • High bandwidth FTP등과 같은 가변 크기의 Data Grant Burst Type들을 regular basis로서 필요로 하는 service flow들을 지원 • Best Effort (BE) • WWW등과 같은 Best Effort Traffic에 대하여 효과적인 서비스를 제공하기 위한 것