무선 액세스 기술( Wireless Access Technologies)

1999. 2. 5 손 성 찬

• Ⅰ. 개 요

• Ⅱ. 무선액세스 일반기술

• Ⅲ. 국내외 동향

• Ⅳ. B-WLL의 무선액세스 기술

• Ⅴ. 결 론

- 목 차 -

광대역 가입자망 대안

무선 액세스

21 세기 예상정보 소요량

I. 개 요

광대역 가입자망 대안

▶ Wireline

● New - FTTH or FTTB - FTTC - HFC

● Upgrade - HFC(1-way to 2-way) - xDSL(TWP)

▶ Wireless

● Satellite

● Wireless Cable - MMDS

● LMDS ● LMCS ● MVDS

● 밀리미터파 (M/W)

BB WirelessAccess

무선액세스

액세스망

무선액세스

- ( 준 ) 밀리미터파 무선 (20GHz ~ ) 을 이용한 액세스망 - B-ISDN 과 통합을 위한 무선 ATM 접속 - 초고속망의 가입자 선로

댁내선로. 유 무선 가입자 선로

동축동선

( ,2P)전화선로

동축동선

( ,1P)전화선로

동선( ,1P 2P)전화선로 혹은

동선휘더 동선분배 동선인입

ONU 탭

동선분배 동선인입 광 휘더

동선

CATV 선로

무선

광케이블

PSTNATM

ISDN전용망

CATV센타

VOD서버

멀티미디어

네트웍

노드

동선

TV

PC

광선로 밀리미터파

Radio Tower

21 세기 예상 정보 소요량

구 분 2000 년 2010 년

사무실

가정

156Mbps

영상전송 10~60Mbps

음성, 데이터 1.5Mbps

600Mbps

영상전송 10~120Mbps

음성, 데이터 10~30Mbps

이동체통신

무선 LAN

고속 액세스

1.5Mbps

150~600Mbps

6~10Mbps

~10Mbps

156~600Mbps

무선액세스 일반

무선액세스 방식

High-Speed 에 적합한 다중접속

트래픽 집합과 FDMA, TDMA

II. 무선액세스 일반기술

무선액세스 특징 경제성 : 수요밀도가 낮은 지역에 경제적 즉응성 : 구축기간이 짧다 미 관 : 가공케이블 불필요 , 경관보호 내재해성 : 풍수해 영향이 적음

액세스 방식 ( 다중채널접속 ) 필요성 한정된 무선 자원으로 많은 수의 이용자 수용 필요시 전송용량 확보

채널 리소스를 복수의 이용자 공유

High-Speed 제공 가능한 무선액세스 방법 Broadband Wireless Local Loop(26GHz 대 B-WLL) 밀리미터파 (38GHz 대 M/W ) Broadband Wireless Local Loop (40GHz 대 B-WLL) Wireless CATV(2.5GHz, 27GHz 대 )

무선액세스 일반

무선액세스 방식

연속 액세스 방식 Fixed assign 방식 : 호 진행동안 계속 채널을 고정할당 - FDMA, TDMA, CDMA

Demand Assign 방식 : 전송할 정보가 있을때만 채널할당

버스트 액세스 방식 Contention 방식 ( 데이타 충돌 허용 ) - ALOHA : Pure ALOHA( 수율 18.4%), Slotted ALOHA( 수율 36.8%) - CSMA : non-persistent, p-persistent, CSMA/CD, CSMA/CA

Non-Contention 방식 - Polling 방식 : Roll-call Polling, Hub Polling - 예약방식 · SRMA(Split-channel Reservation Multiple Access) - Request Channel 을 Contenion 하는 방식 · GSMA(Global Scheduling Multiple Access) - Request Channel 을 Pre-assign 하는 방식

High Speed 에 적합한 다중접속

Multiple Access 기술 : FDMA, TDMA, CDMA 비교

상기 비교에서 CDMA 는 고속 멀티미디어 서비스 제공에 시스템이 복잡 하고 CDMA 의 장점을 충분히 살리지 못한 반면 TDMA 는 동적 자원할당 이 가능 하므로 멀티미디어 서비스에 적합함 . FDMA 는 고정 자원할당에 유리하고 전용회선 용도에 적절

구 분 FDMA TDMA CDMA적용 트래픽 전용회선 등 CBR Burst data 등 VBR 전화(이동)등 CBR

고속시 채널폭 수 MHz – 수십 MHz 수 MHz - 수십 MHz 수백 MHz 이상(High Spreading Code)

Timing Control 불필요 필 요 필 요

Variable Trans. Rate 어려움 용 이 용 이Carrier Frequency

Stability High StabilityLow Stability

(다채널)Low Stability

(High Chip Rate)

Near-Far Problem 없 음 없 음 Power Control 로 해결

System Complexity 단 순 높 다 매우 높다

적용 시스템 일부적용(Bosch 등) 대부분(Nortel 등) -

Traffic Aggregation & FDMA, TDMA ★ 트래픽 집합이 일어나는 지점에 따라 FDMA 또는 TDMA 선택

FDMA : 가입자측에서 트래픽 집합 (Large BW per CPE)

TDMA : 무선 전송후 , 기지국에서 트래픽 집합 (Low Min. BW per CPE )

°¡ÀÔÀÚÁ¢¼ÓÀåÄ¡

MUX, PBX, ¶ó¿ìÅÍ µî

시간

트래픽양

트래픽 집합Consistent, high spectrum use

시간

트래픽양

시간

트래픽양

시간

트래픽양

시간

트래픽양

시간

트래픽양

A가입자 B가입자 C가입자 D가입자 E가입자

Sporadic & Variable spectrum use

해외 LMDS 주파수 분배

해외 무선접속 기술동향

국내동향 (1) B-WLL 주파수

국내동향 (2) 시스템 표준화

III. 국내외 동향

해외 LMDS 주파수 분배

27.35

28.35

27.50 28.35

25.35 26.35

Current US Plan LMDS

29.10-29.25

27.50

28.50

29.50Latin America

Some EuropeanAsia, Australia

Canadian Proposal LMCS

40.50

41.50 42.50

40.50

41.50 42.50

Additional USallocation - LMWS

31.075-31.225

Future Licenses18-24 Months

Licenses inOct. '96

31, 31.3

CEPT Recommendation for Europe Adopted by Several Contries-MVDS

해외 무선접속 기술 동향

Broadband WLL DAVIC 기반 : Newbridge(Stanford Telecom), Alcatel 社 등 MCNS 기반 : Nortel, Motorola 社 등 독자방식 : Netro 社 (CellMac) 등 Wireless ATM

Wireless LAN(2.4GHz 대 ) IEEE802.11 위원회에서 표준화 (‘97.6)

시스템 기 관MAC

프로토콜 다중접속 프레임길이 비고(PHY)

AWA NTT DCA TDMA/TDD 고 정25GHz, QPSK80Mbps

MEDIAN ACTS Project DynamicPRMA TDMA/TDD 고 정

60GHz,OFDM34 & 155Mbps

SWAN Bell Lab EC-MAC TDMA/TDD 고 정2.4GHz,625KHz

MBS RACE IIProject DSA, DSA++ TDMA/FDD DSA : 고정

DSA++:가변60GHz, QAM34Mbps

BAHAMA Bell Lab DQRUMA TDMA/TDD 고 정OFDM,25Mbps

MagicWAND ACTS Project MASCARA TDMA/TDD 가 변

5, 17GHz,OFDM20-50Mbps

국내 동향 (1) B-WLL 주파수 가입자회선용 주파수 분과위원회 운영 기 간 : ‘96. 2 - ‘96. 10 역 할 : B-WLL 용 주파수대역 및 대역폭 산정 --> 정통부 건의

주파수 분배공고 : ‘97. 4. 9 “ 정보통신부 공고 제 1997-49 호 “ --> 가입자회선용 주파수분배

분배표

500MHz 대역폭

상 향 하 향

B-WLL CATV

1200MHz 대역폭 800MHz 폭

27.50 25.50

24.25 24.75

27.50 26.70 25.50

국내 동향 (2) 시스템표준화

주관 : 하나로통신 , 한국통신 규격개발 : ETRI 기간 : ‘98. 5 - ‘98. 12 범위 : 무선접속 규격 ( 망 접속 규격 , 가입자단말 접속규격은 검토 ) 현 황 DAVIC 기반으로한 규격 TTA 상정 : ‘98. 11. 12 MCNS 기반으로한 규격 TTA 상정 : ‘98. 12. 18 (Wireless MCNS) TTA 를 중심으로 규격 검토 및 수정 보완 중

규격잠정확정은 연구위원회 , 분과위원회 , 표준총회를 통과하여 확정 ( 약 3 개월 소요 )

* DAVIC : Digital Audio Visual Council

MCNS : Multimedia Cable Network System

망구성 및 개요

MAC(Media Access Control) 프로토콜 개요

DAVIC 기반의 MAC

MCNS 기반의 MAC(Wireless MCNS)

IEEE802.14

대상 기술비교

IV. B-WLL 의 무선 액세스 기술

B-WLL 망 구성

NIU SIU

NIU SIU

Ethernet

ÀüÈ

T1/E1

¿µ»ó´Ü¸»

ATM ´Ü¸»

기지국장치

가입자장치

ATMInter-faceUnit

Mod

Demod

IF/RF

ATMSwitch

PSTNInter-

workingFunction

InternetRouter

Server

ATM

AIU

TDMA또는

FDMA

AIU : Air Interface UnitNIU : Network Interface UnitSIU : Subscriber Interface Unit

개 요 - 광대역 무선 고정가입자 서비스 - 광대역 전용회선은 FDMA, 중속 Bursty 가변데이터는 TDMA 방식 - ATM 또는 IP 무선 전송 - 동적 대역폭 할당

( 준 ) 밀리미터파 (26GHz) 주파수를 사용한 광대역 고정무선통신망 으로 음성전화 , 고속데이타 , 영상전송등 다양한 멀티미디어서비 스 제공가능

특 징

망 구성 : 지점 대 다 지점 (Point to Multipoint)

채 널 : 상 , 하향 비대칭 주파수 (26GHz) : 직진성 , 가시거리 (LOS) 요구

전송방식 : ATM 또는 Non-ATM

대상고객 : 중 , 소기업고객 집단회선 ( 아파트 등 ) 향후 개인 고객 ( 멀티미디어서비스 )

광대역무선가입자망 (B-WLL) 정의

가입자장치

가입자장치

가입자장치

WLL 기지국

1km 내외

WLL 기지국

가입자장치

WLL 과 B-WLL 비교

가입자장치

B-WLL 기지국

반사판

건물반사중계기

2~3km

구 분 WLL B-WLL 주파수특성 2.3GHz 대역(회절성, 건물투과양호) 26GHz 대역(직진성, 가시거리요구)

안테나 옥내안테나 옥외안테나

제공서비스 음성, 저속데이타( ~128Kbps) 음성, 고속데이타(2Mbps 이상), 멀티미디어

구성형태 셀(Cell) 형태 셀(Cell) 형태

대역폭 협대역(총 30MHz) 광대역(하향 2GHz, 상향 500MHz)

목표 음성위주 + 이동성 고속/멀티미디어서비스

대상고객 가정고객 기업고객(향후 가정고객)

서비스 반경 약 1Km 2 – 3 Km

서비스 제공대상

음성 (POTS), 팩스 , ISDN

Ethernet (10BaseT) RESIDENTIAL

N X 64Kbps

T1/E1 SOHO

N X T1/E1

ATM25Mbps COMMERCIAL

DS3 or DC - 1

B-WLL(26GHz) 전파특성 비교장 점 단 점

- 광대역성 . 주파수 수요의 급격한 증가에 대처 용이

- 대기환경에 민감 . 실제응용이 어려움 . 가시거리조건, 강우감쇠

- 파장이 짧음 . 각종 소자의 소형, 경량 화 가능(공간활용유리)

- 고주파 신호처리 요구 . 상용소자의 개발지연

- 직진성이 좋음 . 높은해상도와 정밀성을 가짐(목표물추적, 탐지)

- 직진성 . 장애물등에 대한 회절 손실의 급격 증가

- 높은 전파손실 . 타 시스템에 대한 혼신 감소(셀방식 유리)

- 특정 주파수대 감쇠 . 대기분자 진동주파수와 일치시 강한 흡수발생

MAC 프로토콜의 기능

MAC(Media Access Control) 프로토콜

한정된 무선자원의 이용을 극대화하며 , 서비스별 QoS 를

보장할 목적으로 사용자들의 데이터 전송을 관리하는

프로토콜

주요 기능

- 매체 접근 제어 ( 프레임 동기 , 흐름제어 등 )

- 무선자원의 할당 / 해제 / 유지 ( 상 , 하향 타임슬롯 할당 )

- 전송 파라미터 조정 ( 주파수 채널 , 심볼율 변경 , 전력제어 등 )

MAC 프로토콜의 구성 요소 (1)

CRA (Collision Resolution Algorithm, 충돌해소알고리즘 )

- 가입자의 등록 및 상향 대역 요청시 랜덤 액세스 절차 를 거치므로

충돌이 발생하여 지연이 증가함

▶ 모든 패킷들이 종국에는 유한한 지연 시간 후에 성공적으로 전송될

수 있도록 하는 충돌해소 / 재전송 알고리즘 필요

Traffic Scheduling(Scheduler) - TDMA 시스템에서 시스템 성능을 결정하는 가장 중요한 요소임

• 상향 대역폭 요청• 상향 대역폭 할당• Quality of Service 지원• 전송 지연 및 지연변이 제어• 상하향 물리계층의 오버헤드

MAC 프로토콜의 구성 요소 (2)

타임슬롯 할당 (Slot Allocator)

- 전송 프레임 내의 contention slot 과 data slot 의 수가 고정되어

있는

고정 슬롯 할당 방식 (Fixed Slot Allocation Scheme) 과 그 수가 가변적

인 동적 슬롯 할당 방식 (Dynamic Slot Allocation Scheme) 으로 구분

- 동적 슬롯 할당

• Low traffic load → data slot 의 요구가 작으므로 , contention slot 의 수

를 늘려서 request delay 를 줄림

• High traffic load → 많은 수의 request 가 이미 pending 중이므로 ,

contention slot 의 할당을 줄이고 , reservation slot

의 수를 늘임

MAC 프로토콜의 성능 파라미터

Access Delay( 접속 지연 )

- 메시지가 MAC 계층에 전달된 시간으로부터 메시지의 마지막

비트가 기지국에 의해 수신될 때까지 경과된 시간

Throughput

- 총 전송 시도 중 전송에 성공한 데이타량의 비율

Collision Multiplicity( 충돌수 )

- 한 타임슬롯 내에서 충돌한 사용자수

Delay Variation( 지연 변이 )

- 한 패킷의 접속지연과 평균 접속지연의 차이

Coefficient of Delay Variation

- 평균 접속지연에 대한 표준 편차의 비율

DAVIC 하향 전송패킷 구조 (1)

하향 ATM 전송 패킷 구조

무선접속방식 : 하향 TDM, 상향 TDMA

SYNC187 bytes1 byte

SYNC187 bytes1 byte

Packet n

Packet n+1 } ATM transport MUX packets

(two-packet sequence)

CTRL01 byte

ATM cell 153 bytes

ATM cell 353 bytes

ATM cell 253 bytes

ATM cell 4 (part)27 bytes

ATM cell 553 bytes

ATM cell 753 bytes

ATM cell 653 bytes

CTRL11 byte

CTRL21 byte

cell 4 (cont)26 bytes

Packet n

Packet n+1

7 ATM cells + 3 control bytes per two-packet sequence

PAYLOAD

PAYLOAD

DAVIC 하향 전송패킷 구조 (2) ATM 전송 MUX 패킷의 구성

○ SYNC : 8 bit 의 고정된 필드로 01000111b 의 값을 갖으며 프레임 동기를 맞춤

○ PAYLOAD : 187 byte 의 페이로드를 전송함

- PAYLOAD 에는 7 개의 ATM cell 이 매핑됨

- CTRL0 : 두 패킷 중 첫번째 패킷이라는 것을 나타내며 , 그 값은 E1PSSSSSb 임

- CTRL1 : 두 패킷 중 두번째 패킷이라는 것을 나타내며 , 그 값은 E0PSSSSSb 임

- CTRL2 : 운용 , 관리 , 유지보수 (OAM) 정보 전송을 위해 예약 .

- E(error) : 전송오류가 발생했는지를 나타내는 1 bit 플래그로서 , ‘1’ 로 되면 적어 도 하나 이상의 복구 불가능 오류 비트를 가지고 있음을 나타냄 . 오류가 정정되기 이전까지는 ‘ 0’ 으로 값이 바뀌지 않음

- P(priority) : 전송우선순위를 나타내는 1 bit 지시자로서 , ‘1’ 로 설정되어 있으면 ‘ 0’ 으로 설정되어 있는 패킷보다 우선 순위가 높음을 나타냄

- SSSSS(stuffing) : 11111b 로 고정되어 있는 값으로 , 패킷이 이값을 갖고 있지 않으면 폐기됨 . 즉 , 11111b 이외의 값을 갖는 패킷들은 stuffing 된 것으로 페이로드 내에 정보를 포함하지 않는다 .

DAVIC 상향 전송패킷

상향 타임슬롯 구조

DAVIC MAC 메시지 구조

PMD 오버헤드(상향스트림)

PMD 오버헤드(하향스트림)

MAC 헤더 MAC 메시지

데이터 PDU

Preamble4 bytes ATM Cell 53bytes RS Parity

10 bytesGuard1 byte

68 bytes

DAVIC 상향 타임슬롯

Polling slot

○ 하나 이상의 NIU(Network Interface Unit/ 가입자접속장치 ) 에 할당됨

○ AIU(Air Interface Unit/ 기지국 ) 으로부터 poll 요청을 수신한 후에 poll 응답을 위해서만 이용됨

Contention time slot

○ 하나 이상의 NIU 에 할당됨

○ 동일한 contention time slot 을 사용하는 다른 NIU 와 충돌이 발생할 수 있으며 , 이 경우 몇가지 잘 알려진 알고리즘 (niu_id 에 기초한 랜덤 재전송 지연 등 ) 을 이용하여 재전송전에 NIU 가 기다려야 할 프레임의 수를 결정함

Traffic slot (reserved time slot)

○ 하나의 NIU 에만 할당됨 ( 즉 , 하나의 NIU 가 사용하도록 예약 )

○ 기지국으로 전송할 필요가 있는 셀이 있으면 , 언제나 이 타임슬롯을 통해 전송됨

DAVIC MAC 프로토콜 (1)

프로토콜 스택

MAC Higher Layer

AAL5 AAL5/AAL1

TC LayerPMD Layer

MAC Higher Layer

AAL5 AAL5/AAL1

TC LayerPMD Layer

기지국 가입자26GHz 대 무선

DAVIC MAC 프로토콜 (2)

주요 특징 - 하향 TDM, 상향 TDMA 기반

- ATM 셀만 전송

- 상향 타임슬롯의 종류

폴링 응답 타임슬롯 (Polling Response Timeslot)

→ 기지국 poll_request 에 대한 응답

경쟁 타임슬롯 (Contention Timeslot) → 상향 대역

요구

예약 타임슬롯 (Reserved Timeslot) → 데이터 전송

- 충돌 해소 알고리즘 (CRA) 을 별도로 규격화하지 않음

DAVIC MAC 프로토콜 (3)

Network Entry

- NIU 가 망에 접속하기 위한 시그널링 절차

- Power-on 된 NIU 가 한 채널을 포착하고 이를 통해 망에 접속

AIU ( 기지국 )

Sign-on-request

poll_slot_allocation

Status_response

Tx_calibration

NIU ( 가입자 )

DAVIC MAC 프로토콜 (4)

Polling Handshake

- AIU와 NIU 간의 주기적인 polling 절차

AIU ( 기지국 )

Status_request

Status_response

Tx_calibration

NIU ( 가입자 )

DAVIC MAC 프로토콜 (5)

Contention 타임슬롯 할당

- Contention 타임슬롯

. NIU 가 MAC메시지를 AIU 에게 경쟁적으로 보낼 수 있는 타임슬롯

. reserved 타임슬롯 요청 및 세션 연결 요청

. QoS 가 낮은 사용자 데이터 전달

. C_allocation_req 메시지에 의해 구동

AIU ( 기지국 )

NIU ( 가입자 )

Contention_slot_allocation

DAVIC MAC 프로토콜 (6)

Reserved 타임슬롯 할당

- Reserved 타임슬롯

. 사용자 데이터를 전송하기 위한 상향 타임슬롯

. 세션 연결을 위해 사용

AIU ( 기지국 )

NIU ( 가입자 )

Reserved_slot_allocation

Contention_slot_feedback

Reservation_request(Contention slot 이용 )

DAVIC MAC 프로토콜 (7)

세션의 연결 및 해제

- 모든 Application 에 대한 가상 연결 서비스를 위해 사용

. 하나의 NIU 로 다수의 서비스 동시 사용 가능

AIU ( 기지국 )

NIU ( 가입자 )

MAC_session _msg_ack

MAC_session _release

MAC_session _msg_ack

MAC_session _connection

MAC_session _msg_ack

MAC_session _request

Wireless MCNS MAC 프로토콜 (1)

Wireless MCNS 프로토콜 스택

* TH : Timing, MGM : Management, CO : Concatenation, REQ : Request

Radio PhysicalMPEGMAC

Link Security

Packet ATMRe-

served MACControlSpecific

TH

MG

CO

Radio Physical

MACLink Security

Packet ATMRe-

served MACControlSpecific

TH

MG

REQ

CO

Downstream Upstream

▶Wireless MCNS 는 ATM 셀 뿐만 아니라 , 가변길이 Packet 전송도 지원

Wireless MCNS MAC 프로토콜 (2)

Wireless MCNS MAC 프로토콜 특징

- 하향 TDM, 상향 TDMA 기반

- 상향 스트림은 다수의 미니슬롯 (6.25μsec X 2n) 으로 구성

경쟁 미니슬롯 : 상향 대역폭 ( 타임슬롯 ) 요청

예약 미니슬롯 : 사용자 정보 전송

- 추가 대역폭 요청시 피기백 (piggyback) 사용

- ATM 셀 뿐만 아니라 , 가변길이 PDU 를 지원

- 충돌 해소 알고리즘 (CRA)

Truncated Binary Exponential Back-Off 알고리즘

Wireless MCNS MAC 프로토콜 (3)

상하향 데이터 전송 구조 (ATM 셀 전송시 ) - 하향

- 상향

Mac Header6+ bytes

ATM cell

MPEG Header4 bytes

Pointer 1 byte(not in all packets)

MCNS Payload183 or 184 bytes RS(204,188) MPEG Header

4 bytesPointer 1 byte

(not in all packets)MCNS Payload

183 or 184 bytes RS(204,188)

ATM cell

ATM cell

ATM cell

Mac Header6+ bytes

ATM cell

ATM cell

ATM cell

ATM cell

ATM cell

ATM cell

ATM cell

ATM cell

ATM cell

ATM cell

ATM cell

ATM cellATM셀

MAC 프레임

MPEG 패킷

......

......

......

Mac Header6+ bytes

ATM cell

ATM cell

ATM cell

ATM cell

Mac Header6+ bytes

ATM cell

ATM cell

ATM cell

ATM cell

ATM cell

ATM cell

ATM cell

ATM cell

ATM cell

ATM cell

ATM cell

ATM cellATM셀

MAC 프레임

Burst

......

......프리앰블 코드 워드 보호

시간프리앰블 코드 워드 보호

시간

FEC

FEC

FEC

FEC

FEC

FEC

코드워드

미니슬롯

FEC

FEC

FEC

FEC

미니슬롯 경계에서 버스트 시작

Wireless MCNS MAC 프로토콜 (4)

상향 프레임 구조

( 패킷길이 = 코드워드에서 정보바이트의 수 = k 인 경우 )

( 패킷 길이 = k + 두번째 코드워드에서 잔여 정보바이트 수 = k + k' k + k" 2k 인 경우 )

프리앰블 패킷 데이터 FEC 패리티 보호시간 다음 미니슬롯 .경계까지 비움

1 개의 코드워드

프리앰블 2 개의 코드워드 보호시간-미니 슬롯

경계

패킷의 첫번째k 바이트

FEC 패리티 패킷의 마지막

k' 바이트k''-k' 바이트

0 의 을 채움FEC 패리티

Wireless MCNS MAC 프로토콜 (5)

MAC 프레임 구조

MAC 관리 메시지 종류

PMD 오버헤드( 상향 스트림 )

MAC 헤더 데이터 PDU(옵션 )

MPEG PSI 헤더( 하향 스트림 )

유형 값 메시지 이름 메시지 설명

1 SYNC 타이밍 동기화2 UCD 상향 링크 Channel Descriptor

3 MAP 상향 링크 대역폭 할당

4 RNG-REQ Ranging 요구

5 RNG-RSP Ranging 응답

6 REG-REQ 등록 요구

7 REG-RSP 등록 응답

8 UCC-REQ Not Used

9 UCC-RSP

10 TRI-TCD

11 TRI-TSI

12 BPKM-REQ Privacy 키 관리 요구 [SP-BPI-I01-970609]

13 BPKM-RSP Privacy 키 관리 응답 [SP-BPI-I01-970609]

14-255 추후 사용을 위해 예비됨

Not UsedNot UsedNot Used

Wireless MCNS MAC 프로토콜 (6) 상향 대역폭 할당 절차 - 상향 대역폭은 미니슬롯의 열로 모델링 - NIU 는 상향대역폭을 AIU 에 요구 ( 경쟁 방식 ) - 기지국은 Allocation Map 을 통하여 상향채널상의 데이터 전송 기회를 정의 - 대역폭 할당을 위한 스케쥴링 알고리즘은 제조사마다 상이

이전 map 현재 map

아직까지매핑 되지않은 시간

NIU tx 기회

Map PDUAIU 에 의해 하향 채널상으로 전송

NIU tx 기회 요구 경쟁 영역 유지

상향채널의 허용된 사용

- Contention 허용영역 - Request(with data)

- 특정 가입자에게 상향 전송시간 부여

- Ranging 등 파라미터 설정

IEEE 802.14 MAC 프로토콜 (1)

Lucent, AT&T 등이 참여한 IEEE 802.14 작업반에서 정의된 H

FC 망에서의 데이터 전송 표준

주요 특징 - 가입자의 요구에 의한 대역 할당 - ATM, MPEG-2 및 가변길이 패킷전송 지원

- 상향 채널은 경쟁 미니슬롯과 예약 미니슬롯으로 구성 - 최초 대역 요청시에는 경쟁 방식이 이용되며 , 추가 대역 요청시에는

피기백 (piggyback) 방식 이용 - 하향 채널 : 6 바이트 길이 allocation unit 의 스트림으로 구성

- 상향 채널 : 8 바이트 길이 미니 슬롯의 스트림으로 구성 ※ 미니 PDU : 한 개의 미니슬롯만을 차지하는 MAC PDU 로서 , 상향

대역폭 요청시 사용

IEEE 802.14 MAC 프로토콜 (2) 하향 전송 구조

※ : 6 바이트 idle pattern

상향 대역 요청 미니 PDU 형식

- RTY(8 비트 ) : Request Type → 요구하는 상향 PDU 의 타입 (ATM 셀 , 가변길이 패킷 등 ) 정의 - QID(24 비트 ) : Queue Identifier → 단말 및 단말의 논리적 대기열에 대한 식별 - LEN(12 비트 ) : Size of allocation requested → 요청하는 상향 ATM 셀의 개수 또는 옥텟의 개수 - Reserved(4 비트 ) : Reserved (0000) - CRC(16 비트 ) : CCITT-CRC16

I

I I I I …... I I I

ATM 셀 ATM 셀 ATM 셀 ATM 셀

I

AAL5 PDUVariable Length Fragment

Header Information Element Information Element Information Element

Allocation Unit(6 바이트 )

RTY QID LEN Reserved CRC

8 바이트

대상기술비교

구 분 DAVIC Wireless MCNS

전송 패킷 ATM ATM, 가변길이 데이터 PDU

대역폭 할당 동적할당 동적할당

상향 / 하향 프레임상향/하향 프레임비독립(36ms)

상향 / 하향스트림독립적

상향 타임슬롯 폴링, 경쟁, 예약 타임슬롯 경쟁 / 예약 미니슬롯

경쟁 해소 알고리즘 사업자에게 선택권 부여Truncated Binary Exponential

Back off Algorithm

프레임 구조 정의 정의 안됨

데이터 스케줄링 제조업체 선택권 부여 제조업체 선택권 부여

피기백(Piggyback) 정의 안됨 정의

미니슬롯 크기 정의 안됨QPSK – 8바이트

16QAM – 16바이트

QoS 지원 정의 안됨 정의

Contention Breakdown 2000 Users 2600 Users

Mean Access Delay Good Good

프로토콜 복잡하지 않음 복 잡

Upstream Efficiency VBR > 35%CBR > 90%

VBR > 70%CBR > 90%

Short Random Traffic Better Good

High-Speed WirelessWireless Access

V. 결 론

High-Speed WirelessWireless Access

TDMA

- Spectrum Efficiency- Time to Market- ATM & IP- Applications (voice, data, video)- QoS- 개발용이성 및 표준화

- Wireless MCNS- DAVIC- IEEE802.11, 802.14- ETSI BRAN, Wireless ATM, etc

High-SpeedHigh-SpeedWirelessWirelessAccessAccess

FDMA