二段式穿透式中繼台網路訊框架構

2.3.3. 二段式穿透式中繼台網路訊框架構

Slot 為 OFDMA 實體層配置資料單元的最小單位，由時間軸上的 OFDMA symbol 個 數與頻率軸上的子通道 (sub-channel)所組成，且根據所使用的排列區帶 (Permutation zone)的不同，每一個 slot 於上行和下行所佔用的 symbol 個數亦不一樣。例如，在 PUSC 排列區帶下，下行訊框單位 slot 由兩個 symbols 與一個子通道所構成，而上行訊框單位 slot 由三個 symbols 與一個子通道所構成。

為了支援多段轉傳的功能，在 IEEE 802.16j 規格中重新訂定了基地台的訊框架構，並 且新增對於中繼台的訊框架構，用戶端方面的訊框架構則根據基地台的排程僅能在規定的 區段進行傳送和接收資料。在規格中根據中繼台型式與所支援的多段轉傳 hop count 個數 的不同訊框設計的架構也會不同，我們在此僅針對二段式穿透式中繼台網路的訊框設計架 構進行說明。如同原本 Mobile WiMAX 的訊框架構，訊框的分配是採用分時多工方式進行，

每個訊框由下行子訊框和上行子訊框所構成，根據傳送端與接收端的不同，訊框區間又被 區分成多個不同的地帶 (zone)。在二段式穿透式中繼台網路拓樸中，下行子訊框包含兩個 地帶，分別為下行存取地帶 (DL access zone)與下行穿透地帶 (DL transparent zone)；上 行子訊框亦被分割成兩個地帶，由上行存取地帶 (UL access zone)與上行轉送地帶 (UL

relay zone)組成。圖 2-14、2-15，分別代表在二段式穿透式中繼台網路拓樸下，基地台與 中繼台於 TDD 模式下的訊框架構。其中下行存取地帶為基地台分配用來傳送下行資料至 用戶端或透過中繼台轉傳的資料至中繼台的時間區段，下行穿透地帶為中繼台傳送須轉傳 資料至用戶端的時間區段；上行存取地帶是配置給用戶端傳送上行資料至基地台或中繼台 的時間區段，上行轉送地帶則為中繼台將需轉送的用戶端資料傳送到基地台的時間區段。

圖 2-14 二段式穿透式網路下 MR-BS 訊框架構

  圖 2-15 二段式穿透式網路下 RS 訊框架構

在基地台的下行存取地帶包含一個前置符號 (Preamble)用來進行基地台、中繼台與用 戶端間的時序同步；緊接著由訊框控制標頭 (FCH)和 DL-MAP 所組成，FCH 使用 QPSK1/2 通道編碼調變方式並儲存 DLFP 訊息，記錄其後的 DL-MAP 所使用的調變技術和訊息長度，

提供中繼台與用戶端對 DL-MAP 進行通道解碼取得下行子訊框中存取地帶和穿透地帶的

burst 配置方式。DL-MAP 訊息裡儲存的是下行存取地帶中 burst 的配置狀況，包含其佔用 的子通道個數、symbol 持續時間及其所使用的調變編碼技術，在中控型穿透式網路拓樸下，

當下行子訊框中存在下行穿透地帶時，在 DL-MAP 訊息中會儲存中繼台於下行穿透地帶轉 送資料的 burst 所使用的編碼和調變方式，提供用戶端對下行穿透地帶所傳送的資料進行 解碼分析。下行存取地帶的最後區段為免競爭區段包含由不同調變和編碼技術所組成的 burst，每一個 burst 中由媒體控制層所封裝 PDUs 所組成，包含傳送至用戶端和必須經由 中 繼 台 所 轉 送 的 管 理 訊 息 和 上 層 所 傳 輸 的 封 包 ， 其 中 由 基 地 台 所 傳 輸 的 重 要 廣 播 (UL-MAP、DCD、UCD 等)訊息會使用抗雜訊最好的調變技術和編碼方式在第一個 burst 進行傳輸，避免中繼台和用戶端因為資料錯誤或遺失而造成通訊中斷。下行穿透地帶主要 是配置予中繼台進行下行傳送資料轉送的傳輸區段，當基地台沒有任何資料須透過中繼台 進行轉傳的時候，此區段有可能不存在，此時基地台可以使用整個下行子訊框進行資料傳 輸 。 當 基 地 台 必 須 透 過 中 繼 台 傳 送 資 料 至 用 戶 端 時 ， 基 地 台 必 須 在 DL-MAP 的 STC_DL_ZONE_IE()管理訊息中指示此訊框中包含下行穿透地帶的配置，當用戶端接收到 後中繼台所轉送下來的 burst 後，根據 DL-MAP 訊息中的下行穿透地帶的 burst 配置方式 對中繼台傳送的資料進行分析，且在單一全向性天線機制下的基地台於此地帶不能進行資 料傳輸，避免造成用戶端的資料受到干擾或遺失。

上行存取地帶為用戶端傳送上行資料至基地台或中繼台，在此區段中包含一段特定的 競爭子通道，用來提供給用戶端進行初始測距、定期測距、頻寬請求及換手測距等項目與 中繼台進行初始測距，中繼台和用戶端在此競爭頻道上進行測距有可能發生碰撞，當發生 碰撞時，必須以二元倒退法在接下來的訊框中等待傳送的機會。基地台會在 UL-MAP 中夾 帶用戶端於上行存取地帶傳送資料的時機和中繼台於上行轉送地帶進行資料轉送的區段，

當用戶端於下行訊框中收到 UL-MAP 之後，再於基地台所配置的子通道上進行傳輸。中繼 台於上行存取地帶不能進行資料傳輸。最後一個地帶為上行轉送地帶，此地帶為基地台配 置予中繼台進行用戶端上行資料的轉送的區段，當中繼台於 UL-MAP 中收到基地台所配置 的時間區段時，將會在上行轉送地帶傳送用戶端的資料至基地台，除此之外，於此地帶中

亦包含一段測距子通道，為基地台分配提供中繼台進行定期測距、頻寬請求及換手測距的 競爭頻道。