Lo Standard HIPERLAN 2: Prestazioni attuali e sviluppi futuri

Lo standard Hiperlan 2 ai fini di garantire una produzione su larga scala dei dispositivi presenta una bassa standardizzazione nello strato di convergenza (ad eccezione di qualche funzionalità) definendo più specificamente l’interfaccia radio: strato data link e strato fisico.
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Lo strato fisico si basa sul sistema OFDM e supporta diversi schemi di modulazione a seconda della qualità del canale, tale QoS è gestito dal MAC, in Tabella 4.1 vediamo i vari livelli di modulazione a diversi rate di codice e i corrispondenti throughput nominali :
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Il livello Datalink è suddiviso a sua volta in tre sottolivelli :
1) Il RDL (Radio Link Control) che gestisce possibili Handover e quindi tutte le informazioni di controllo necessarie tra l’AP (AccessPoint) e i dispositivi terminali.
2) EC (Error Control) che si occupa della rivelazione ed eventuale correzione di errori adottando protocolli ARQ (Automatic Repeat Request).
3) Strato MAC che vediamo in seguito.

Strato Mac

Il protocollo usato nel MAC di HiperLAN 2 come accennato pocanzi si basa sul TDMA (Time Division Multiple Access) dinamico in un sistema full duplex TDD (Time Division Diplexer). In particolare la comunicazione da AP (Access Point) a MT (Mobile Terminal) è detta downlink, quella da MT ad AP invece uplink.
I dati del MAC sono disposti in trame della durata di 2 ms come in Figura 4.2:[...]

All’interno della trama sono disposti dati di diverso tipo, ad essi ci si riferisce come canali di trasporto ed indicati mediante un acronimo di tre lettere.
Come si può osservare dalla figura possiamo individuare 4 fasi:
1) Fase Broadcast :
In questa fase l’AP invia una serie di informazioni di controllo in modalità broadcast ossia lo stesso messaggio a tutti gli utenti all’interno della cella (BCH).

Il canale FCH invece contiene una sequenza di informazioni IE (Information Element) suddivisi in blocchi da tre e protetti da 24 bit CRC.
Ciascun elemento contiene informazioni circa la composizione e la posizione di un treno PDU (Protocol Data Unit) in up/downlink all’interno della trama.
In altre parole il suo contenuto dipende dalla gestione delle risorse da parte dell’AP (scheduling).

Infine l’Access Feedback CHannel (ACH) porta in conto i tentativi di accesso al canale della precedente trama.
2) Fase Downlink (DL):
Consiste nello scambio di dati e informazioni di controllo dall’AP al MT.
Fase Uplink (UL) :
analogamente alla fase di down link ma da MT verso l’AP.
In ogni caso sia in down link che in uplink le informazioni di controllo sono trasportati dallo Short Trasport CHannel (SCH), quelli di tipo dati dal Long Trasport CHannel (LCH).

Al primo canale sono dedicati 9 byte , al secondo invece 54 byte.
4)Fase di accesso casuale (Random Access ) :
tramite il canale RCH (Random CHannel) un MT può inviare le dovute informazioni di controllo all’AP, in questa fase possono occorrere delle ritrasmissioni dovute a eventuali collisioni secondo l’algoritmo di back-off a finestra: dopo ogni collisione l’intervallo temporale aumenta esponenzialmente fino a un massimo di 256 segmenti.
Lo standard HiperLAN 2 è connection-oriented cioè è permessa la comunicazione una volta stabilita la connessione.
Inoltre ogni terminale è univocamente individuato da un indirizzo ID MAC assegnato.

Per richiedere una risorsa trasmissiva ad una AP vi sono due meccanismi:
1) Dinamico: il terminale effettua richiesta in un messaggio RR (Resource Request) indicando il numero di SCH e LCH per una specifica connessione oppure mediante azione di “polling” da parte dell’AP.
2) Quasi statico: la quantità di risorse è fissata, essa si basa sul (Fixed Capacity Agreement) FCA e viene pianificata in fase di setup di connessione .
Vi sono tuttavia strategie di modifica durante il lifetime di connessione come la procedura RLC esaminata in seguito.
In entrambi i casi l’AP deve rilasciare il permesso di connessione ad ogni frame.
A questo punto, esaminati nelle loro principali funzionalità i canali di trasporto, bisogna considerare che ad ognuno di essi per fissata modulazione e code rate corrisponde un ritardo. Riportiamo tali dati in Tabella 4.2:
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