Принципы WiMedia/MBOA UWB
"Привычный" OFDM в частотном диапазоне от 3.1 до 10.6 ГГц. Весь диапазон "нарезан" на полосы (Bands) по 528 МГц. Полосы, в свою очередь, объединены в 5 групп (Band groups). В версии спецификации WiMedia/MBOA PHY 1.0 обязательной является поддержка только полос первой группы. Пропускная способность 480 Мбит/с достигается в каждой полосе, что позволяет говорить о масштабируемости технологии.
Частотный диапазон WiMedia/MBOA UWB
В каждой полосе - 128 поднесу-щих (sub-carrier) шириной по 4.125 МГц. Для передачи данных используются 100 из них, остальные применяются как граничные (guard sub-carrier) и синхронизирующие (pilot sub-carrier). Определено два режима работы - со сменой полосы внутри одной группы, когда каждый следующий OFDM-символ передается в следующей полосе (Time Frequency Interleaving - TFI), и в фиксированной полосе (Fixed Frequency Interleaving - FFI). Длина символа - 312.5 нс. Базовая единица передачи данных -6 символов. Используется сверточ-ное кодирование: основное - со скоростью 1/3, а с помощью "выкалывания" (puncturing) - со скоростями 1/2, 5/8, 3/4. Поддерживаемые скорости передачи - 53.3, 106.7, 200 Мбит/с. Поддержка 80, 160, 320, 400, и 480 Мбит/с является опциональной. Повышенные скорости передачи используются только непосредственно при передаче данных, то есть при полезной нагрузке пакетов. Вся важная информация - преамбулы, заголовки, служебные пакеты и т.д. - передается на базовой скорости в 53.3 Мбит/с.
Только скорости 320, 400 и 480 Мбит/с используют полную пропускную способность полосы, при этом различная скорость является следствием использования различных кодовых скоростей. Для всех остальных скоростей присутствует избыточность данных. Для скоростей 106.7, 160 и 200 Мбит/с - во временной области (каждый символ повторяется несколько раз). Для 53.3 и 80 Мбит/с - как во временной (повторение символов), так и в частотной (повторение информации внутри символа) областях.
Что касается спецификации МАС, то опишем только основные моменты, так как работы над ней еще не закончены.
Спецификация МАС- уровня определяет правила сосуществования множества WiMedia/MBOA-устройств. Сеть является одноранговой, то есть не существует выделенного устройства-арбитра, все устройства обладают одинаковыми правами и функциональностью.
Вводятся понятия Beacon Group и Extended Beacon Group. Они оба относятся к устройству WiMedia/MBOA, то есть являются, так сказать, устройство-центристскими. Beacon Group - это множество всех устройств, с которыми конкретное устройство может обмениваться данными непосредственно, то есть все устройства находятся в "пределах слышимости". Extended Beacon Group для данного устройства - это множество Beacon Group всех устройств, входящих в Beacon Group данного девайса. Наличие в каждом узле информации об использовании канала от всех участников Extended Beacon Group позволяет решить проблему "скрытой точки" (hidden node).
В начале работы устройство прослушивает выбранный канал в течение некоторого времени. Возможны два варианта - либо в данном канале уже присутствуют другие устройства, либо устройство является первым в канале.
Все время в канале поделено на так называемые "суперфрэймы" (superframe) - отрезки времени по 65536 мкс. Суперфрэйм состоит из 256 отрезков времени, которые называются Media Access Slot (MAS), по 256 мкс. Все устройства обязаны периодически посылать beacon - специальные пакеты, в которых содержится видение собственного Beacon Group посылающим устройством, то есть информация о всех устройствах, слышимых данным. Beacon включает описание всех занятых MAS. Для рассылки beacon зарезервированы несколько MAS в начале каждого супер-фрэйма.
Собирая и анализируя информацию из всех посылаемых beacon, каждое устройство способно составить картину собственной Extended Beacon Group.
Устройства могут занять время в канале двумя способами. Во-первых, определена процедура постоянного резервирования времени. Набор правил называется Distributed Reservation Protocol (DRP), с помощью которого устройство может закрепить за собой необходимое множество MAS.Определены также способы динамического перераспределения MAS. Во-вторых, для всех MAS, которые не используются для передачи beacon и не зарезервированы с помощью DRP, для передачи данных может применяться процедура Prioritized Contention Access (РСА). При использовании данного метода доступа к среде возможны коллизии, и процедура определяет способы их разрешения.
Wireless USB резервирует канальное время с помощью DRP, используя сервисы МАС-уровня WiMedia/MBOA.
