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課程參與度之評估方式

課程參與度之評估方式. 上課時必須專心聽講，跟上進度，參與討論 扣分項目 玩線上遊戲一次扣 1 分 玩手機一次扣 1 分 睡覺一次扣 1 分 聊天一次扣 1 分 無法回答老師提出的問題一次扣 1 分 加分項目 主動回答老師的問題一次加 2 分 找出老師程式中的錯誤一次加 1 分 修正老師程式中的錯誤一次加 4 分. 無線通訊網路 CH06 WiMAX. 鄧姚文. 大綱. 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

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課程參與度之評估方式

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  1. 課程參與度之評估方式 • 上課時必須專心聽講，跟上進度，參與討論 • 扣分項目 • 玩線上遊戲一次扣1分 • 玩手機一次扣1分 • 睡覺一次扣1分 • 聊天一次扣1分 • 無法回答老師提出的問題一次扣1分 • 加分項目 • 主動回答老師的問題一次加2分 • 找出老師程式中的錯誤一次加1分 • 修正老師程式中的錯誤一次加4分

  2. 無線通訊網路CH06 WiMAX 鄧姚文

  3. 大綱 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

  4. WiMAX概述 • WiMAX • Worldwide Interoperability for Microwave Access • WiMAX Forum • 2001 年 4 月 • Ensemble Communications, Harris Corp., CrossSpan, Nokia • 參考 • IEEE 802.16 WMAN • ETSI HiperMAN

  5. 6.2 IEEE 802.16 規格 LMDS: Local Multipoint Distributed Service MMDS: Multipoint Multi-channel Distributed System

  6. 6.2 IEEE 802.16 規格

  7. 6.3 IEEE 802.16 之媒介存取控制層 SDU: Service Data Unit PDU: Protocol Data Unit MAC: Media Access Control Service-Specific Convergence Sublayer CS Common Part Sublayer CPS Security Sublayer SS PHY: Physical Layer

  8. 6.3 IEEE 802.16 之媒介存取控制層 • 聚合子層（CS） • 分類（Classification） • SDU 切割成 PDU • Service Flow 服務流 • Connection ID 連線識別碼 • QoS服務品質 • 檔頭壓縮（Payload Header Suppression, PHS） • 減少重複的 Header

  9. 6.3 IEEE 802.16 之媒介存取控制層 • 共通子層（CPS） • MAC 核心層 • 常見的 MAC 功能 • 連線建立及維護 • 客戶端的頻寬請求與配置 • 資料服務排程 • 省電機制

  10. 6.3 IEEE 802.16 之媒介存取控制層 • 安全子層（SS） • 提供加密方式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避免資料遭竊取 • 包含數位認證金鑰管理協定 • 強化傳輸的安全性。

  11. 6.4 IEEE 802.16 之實體層 • 實體層 • Physical layer, PHY • 負責和上層 MAC 資料訊號轉換 • 無線裝置傳送、接收 • 遠距離無線存取 • 無線頻譜存取 • 資料編碼 • 調變

  12. 6.4.1 IEEE 802.16 之實體層雙工方式 • 分時雙工 • Time-Division Duplex, TDD • 分頻雙工 • Frequency-Division Duplexing, FDD

  13. 6.4.1 IEEE 802.16 之實體層雙工方式 • 分時雙工 • 上傳（Uplink） • 下載（Downlink） • 一段時間內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。

  14. 6.4.1 IEEE 802.16 之實體層雙工方式 • 分頻雙工 • 將可用的頻段分成兩段分別提供上傳及下載

  15. 6.4.2 實體層之常見規格 • IEEE 802.16 訊框長度 Frame Duration • 5 ms • 10 ms • 20 ms • OFDM • Orthogonal Frequency Division Multiplexing • 正交分頻多工 • OFDMA • Orthogonal Frequency Division Multiple Access • 正交分頻多工接取

  16. 6.4.3 調變機制 • 訊框內的控制訊息必須以低調變編碼 • FCH, DL MAP, UL MAP • QPSK

  17. 6.5 IEEE 802.16 排程服務 • 為什麼不用 CSMA/CA • 基地台 Base Station, BS • 主控頻寬配置、排程 • 集中控管

  18. 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，基地台在訊框（Frame）中指示行動用戶端，在特定時間及頻段完成資料傳輸 • 兩種方式傳遞 • 使用特定的 MAC 訊息發出頻寬請求（Standalone ） • 透過資料傳遞附加的方式夾帶頻寬請求（Piggyback）

  19. 6.5.1 頻寬請求機制 • 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 • 非懇求頻道授權（Unsolicited Bandwidth Grant） • 輪詢（Polling） • 競爭程序（Contention Procedure）

  20. 6.5.2 服務品質保證（Quality of Service, QoS） • 即時性（Real-Time）服務 • 在容許的延遲時間內成功傳送或接收 • 非即時性（Non-Real-Time）服務 • 需要滿足最低傳送速率 • 資料流->服務流，每一種服務流一種服務型態 • 免經請求之服務 UGS • Unsolicited Grant Service • 即時之輪詢服務 rtPS • Real time Polling Service • 非即時之輪詢服務 nrtPS • Non-real-time Polling Service • 盡力式傳輸 BE • Best Effort

  21. 6.5.2 服務品質保證（Quality of Service, QoS） • 免經請求之服務（UGS） • 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 • 專線 T1/E1 服務或無訊號期間不做壓縮的VoIP

  22. 6.5.2 服務品質保證（Quality of Service, QoS） • 即時之輪詢服務（rtPS） • 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 • 影音資料流（Moving Pictures Experts Group, MPEG）等

  23. 6.5.2 服務品質保證（Quality of Service, QoS） • 非即時之輪詢服務（nrtPS） • 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 • 通常有最低傳輸速率的限制 • 檔案傳輸服務（File Transmission Protocols, FTP）等

  24. 6.5.2 服務品質保證（Quality of Service, QoS） • 盡力式傳輸服務（BE） • 無最低要求 • 無最低速率 • 無最大延遲 • HTTP（Hyper Text Transmission Protocol） • 有剩餘頻寬時，才傳輸

  25. 6.5.2 服務品質保證（Quality of Service, QoS） • 延伸之即時輪詢服務（ertPS） • 結合 UGS 和 rtPS兩者的特性 • 可免去頻寬請求便可獲得頻寬(UGS) • 可支援動態頻寬變更請求(rtPS) • 具代表性的服務為 • 無訊號期間有壓縮的 VoIP 服務 • 不侷限於規律的輪詢 • 可以透過頻寬請求機制改變傳送頻寬

  26. 6.5.2 服務品質保證（Quality of Service, QoS） • 最高承載速率 MSTR • Maximum Sustained Traffic Rate • 最低保有速率 MRTR • Maximum Reserved Traffic Rate • 最大延遲等待 • Maximum Latency

  27. 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 • 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 • 清醒模式 Awake Mode • 閒置模式 Idle Mode • 睡眠模式 Sleep Mode

  28. 6.6 省電機制

  29. 6.6 省電機制 • 類別 (一) 適用於非即時性的資料流 • nrtPS或 BE • 通常資料流的資料到達時間不固定

  30. 6.6 省電機制

  31. 6.6 省電機制 • 類別 (二) 適用於即時性的資料流 • 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 • 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

  32. 6.6 省電機制

  33. 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 • 資料流量變化差異性大，資料延遲性嚴格， • 指定睡眠時間的長度 • 睡眠週期只執行一回 • 睡眠時間結束後立即結束省電模式

  34. 6.6 省電機制

  35. 6.7 移動存取 Mobility Access • IEEE 802.16e • 簡單移動存取 Simple Mobility Access • 硬換手（Hard-Handoff） • 適用於步行、市區行車 • 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，可確保傳輸不中斷

  36. 6.7 移動存取 • 完全行動存取 Full Mobility Access • 軟換手（Soft-Handoff） • 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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