PART II 06 WiMAX 協定   WiMAX 概述  IEEE 802.16 規格  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 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）。

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。

6.4 IEEE 802.16 之實體層 6.4.1 IEEE 802.16 之實體層雙工方式 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。

6.4 IEEE 802.16 之實體層 6.4.1 IEEE 802.16 之實體層雙工方式

6.4 IEEE 802.16 之實體層 6.4.1 IEEE 802.16 之實體層雙工方式

6.4 IEEE 802.16 之實體層 6.4.2 實體層之常見規格

6.4 IEEE 802.16 之實體層 6.4.3 調變機制

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）。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。