IEEE 802.16 J 非穿透式網路協定堆疊

圖 3-6 顯示了為了支援 IEEE 802.16j 非穿透式網路所實作的節點之網路協定堆疊。

由於 IEEE 802.16j 是由 IEEE 802.16e 延伸並強調 MS 不需更動便可透過中繼台得到更好 的服務品質，因此 MS 的網路協定堆疊維持原狀即可；為了支援多段中繼轉送，基地台 (MR-BS)和中繼台(NT-RS)的網路協定堆疊模組均頇重新設計。底下將就 MR-BS 節點、

NT-RS 節點和 MS 節點的網路協定堆疊進行說明。

3.3.1 MR-BS 節點

在 IEEE 802.16j 中為了支援多段中繼，原本 IEEE 802.16e 的基地台(BS 節點)也必頇 做相對應的變動，由於其媒體控制層新增的功能和實體層的訊框結構均有大幅的更動，

因此必頇定義新的 MR-BS 節點，當然它包含了原有 IEEE 802.16e 中 BS 的功能。在 NCTUns 模擬器中，基地台就像是一個 Router，扮演連接骨幹網路和用戶端的角色，並 利用骨幹網路對用戶端提供服務。其中，連接骨幹網路端有線介面的 IEEE 802.3 網路協 定堆疊(由 Interface 模組、ARP 模組、FIFO 模組、802.3 模組、Phy 模組、Link 模組串 接而成)在模擬器中已經完全支援，因此 MR-BS 的有線介面將沿用原有的 IEEE 802.3 網 路協定堆疊並實作 IEEE 802.16j 無線介面模組。無線介面協定堆疊是由 Interface 模組、

MAC802_16J_PMPBS_NT 模組、OFDMA_PMPBS_NT 模組、CM 模組與 Link 模組所構 成 ， 並 作 為 基 地 台 與 中 繼 台 、 基 地 台 與 用 戶 端 之 間 溝 通 的 無 線 介 面 。 其 中 ，

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MAC802_16J_PMPBS_NT 與 OFDMA_PMPBS_NT 這兩個模組是依照 IEEE 802.16j 的媒 體控制層和實體層規格分別進行實作。

MAC802_16J_PMPBS 為非穿透式網路下中控型基地台的媒體控制層模組，主要處 理來自上層的 IP 封包，並依據不同的連線識別碼暫存在連線序列裡，直到 MR-BS 在做 排程時才會從序列取出且封裝傳送出去。OFDMA_PMPBS_NT 則是非穿透式網路下中 控型基地台的實體控制層模組，負責資料的編碼與調變。此外，為了能夠更真實的模擬 無線訊號在不同網路環境中衰減的情境，我們在 OFDMA_PMPBS_NT 模組的下面加入 了 CM (Channel Model )模組，此模組包含多種環境參數設定和頻道模式提供使用者進行 變換，使用者可以藉由不同的設定來模擬不同環境下訊號衰減所造成的影響。

3.3.2 NT-RS 節點

NT-RS 節點代表的是 IEEE 802.16j 標準中定義的非穿透式中繼台，非穿透式中繼台 跟標準中定義的另一種穿透式中繼台(T-RS)一樣主要是作為中繼站，幫助基地台可以更 順利服務用戶端，不同的是它還可以具有排程的能力，因為非穿透式中繼台的主要特色 是拓展基地台的服務範圍，用戶端可能不在基地台的直屬範圍內，此時必頇透過非穿透 式中繼台對用戶端進行最佳化的排程。

NT-RS 具有一個無線介面，作為其與基地台、其他非穿透式中繼台、用戶端進行溝 通的介面。NT-RS 的無線介面由 Interface 模組、MAC802_16J_PMPRS_NT 模組、

OFDMA_PMPRS_NT 模 組 、 CM 模 組 與 Link 模 組 所 構 成 。 其 中 ， MAC802_16J_PMPRS_NT 為中控型非穿透式中繼台媒體控制層的實作模組，此模組主 要實作的功能包含支援基地台與中繼台之間的管理訊息交換機制以及需透過中繼台進 行資料轉送的連線管理(透過連線識別碼)。OFDMA_PMPRS_NT 模組為中控型非穿透式 中繼台實體層的模組，主要的功能為資料的編碼和解碼以及調變，並將資料經由無線介 面傳送出去。如同 MR-BS 節點一樣，NT-RS 節點的無線介面上亦在 OFDMA_PMPRS_NT

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的底下掛上 CM 模組，提供使用者模擬無線訊號衰減和干擾對網路所造成的影響。

3.3.3

MS 節點

如前述提到，為了讓 IEEE 802.16e 的用戶端相容於 IEEE 802.16j 網路系統，規格在 媒體控制層和實體層上均只有最小幅度的增訂，包括中繼台與用戶端媒體控制層之間的 管理訊息溝通的機制和實體層模組上多段轉傳的訊框架構。

MS 具有一個無線介面，用來與基地台、中繼台的無線介面進行溝通，由 Interface 模組、MAC802_16J_PMPMS 模組、OFDMA_PMPMS_MR 模組 CM 模組與 Link 模所構 成。為了提供多段轉傳的功能，在 IEEE 802.16j 規格中，新增中繼台與用戶端之間媒體 控制層管理訊息的訂定，MAC802_16J_PMPMS 模組為在穿透式網路下對於用戶端的媒 體控制層的實作模組。OFDMA_PMPMS_MR 則為穿透式網路下用戶端實體層模組的實 作。用戶端無線介面上亦包含 CM 模組，提供使用者模擬無線訊號衰減和干擾所造成的 影響。

MR-BS NT-RS MS

Interface

ARP

FIFO

MAC8023

PHY

Link

Interface

MAC802_16j_

PMPBS_NT

OFDMA_

PMPBS_NT

Link

Interface

MAC802_16j_

PMPRS_NT

OFDMA_

PMPMS_NT

Link

Interface

MAC802_16j_

PMPMS_NT

OFDMA_

PMPMS_NT

Link

圖 3-6 非穿透式網路下節點的協定堆疊

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