Структура пакетов физического уровня

Обмен информацией происходит посредством кадров (пакетов). Пакеты начинают формироваться на МАС-уровне: сначала следует МАС-заголовок, содержащий адреса приемников и передатчиков, а также служебную информацию, далее - собственно данные (поле данных), за ними - контрольная сумма (CRC). Сформированный пакет МАС-уровня (MPDU) встраивается в пакет физического уровня. На физическом уровне кадр представляет собой последовательность в составе преамбулы, заголовка (PLCP-заголовок) и данных, за которыми следуют так называемые хвостовые биты (Tail, равны 0 и обозначают конец поля) и заполняющие биты (Pad), предназначенные для выравнивания длины пакета (рис.3).

Рис. 3. Структура пакетов физического уровня стандарта IEEE 802.11a

Преамбула содержит 12 OFDM-символов. Все поля заголовка, кроме SIGNAL, передаются посредством одного OFDM-символа, причем с наименьшей из возможных скоростей (номинальное значение 6 Мбит/с). Оставшаяся часть заголовка и поле данных транслируются с любой заданной скоростью из списка возможных (см. табл.1).

Собственно преамбула (рис.4) включает 10 коротких настроечных последовательностей и две длинные последовательности. OFDM-символы коротких последовательностей формируются на основе лишь 12 поднесущих, при этом применяется четырехпозиционная QPSK-модуляция. Длительность короткой настроечной последовательности - 0,8 мкс, защитных интервалов между ними нет. Короткие настроечные последовательности предназначены для автоматической настройки усилителей сигнала (АРУ), а также временной и частотной синхронизации.

Две длинные настроечные последовательности следуют за короткими с промежутком в два защитных интервала GI=0,8 мкс. Каждой из них соответствуют OFDM – символы, включающие 53 поднесущие (используется и центральная частота ). Поднесущие модулируются посредством двухпозиционной BPSK, длительность символов – 3,2 мкс, защитных интервалов нет. Длинные последовательности предназначены для оценки канала и точной частотной подстройки приемников. Таким образом, длительность трансляции преамбулы составляет 16 мкс.

Рис. 4. Последовательность передаваемых данных в стандарте IEEE 802.11a

За преамбулой следует PLCP – заголовок физического пакета. Он состоит из двух фрагментов – SIGNAL и SERVICE. Фрагмент SIGNAL всегда занимает один OFDM – символ и транслируется посредством BPSK – модуляции со скоростью кодирования 1/2 – т.е. максимально надежно. Он не скремблируется. В SIGNAL передается информация о скорости передачи поля данных (поле RATE) и длине пакета (LENGTH). Для надежности используется бит контроля четности (Parity). Шесть последних бит (Tail), всегда равных 0, обозначают конец фрагмента SIGNAL.

Фрагмент SERVICE (16 бит) формально принадлежит заголовку, но входит в поле данных и передается с выбранной для передачи данных скоростью. Используются только младшие 7 бит поля SERVICE (для инициализации генератора ПСП в приемнике), перед скремблированием они всегда равны 0. Остальные 9 бит в стандарте IEEE 802.11a не задействованы.

Поле данных завершают 6 разделительных нулевых бит (Tail). Они добавляются после скремблирования и служат как дополнительное средство контроля ошибок, поскольку в приемнике после сверточного декодера они также должны оказаться равными 0. Кроме того, в конце пакета добавляются специальные биты заполнения PAD (равны 0), так чтобы общая длина поля данных (включая SERVICE) оказалась кратной числу битов в OFDM – символе при выбранной скорости передачи данных.

Дата добавления: 2014-01-20