Tiêu chuẩn HIPERLAN Type I đã được sơ lược trong phần 2.1, ở đây sẽ tìm hiểu chi tiết hơn về chuẩn này. HIPERLAN Type I là chuẩn vô tuyến tương thích với ISO 8802 (tương đương với IEEE 802). Giống như 802.11, HIPERLAN Type I sử dụng trong cả hai mạng độc lập và cơ sở. Tuy nhiên, các đặc tính vật lý của nó không dựa trên quá trình truyền dẫn trải phổ. HIPERLAN Type I hoạt động ở dải tần 5,15 đến 5,30 GHz (được chia thành 5 kênh tần số) với đỉnh công suất là 1W. Nó hỗ trợ người dùng di động tốc độ thấp (1,4 m/s) mang lưu lượng không đồng bộ hoặc lưu lượng không đổi theo thời gian trong phạm vi có thể lên đến 50 m và tốc độ dữ liệu vô tuyến lớn nhất khoảng 23,5 Mbps. Mô hình tham chiếu HIPERLAN Type I cho trong Hình 2.20. Nó bao gồm một lớp vật lý PHY, một phân lớp điều khiển truy nhập môi trường MAC, và một phân lớp điều khiển truy nhập kênh CAC. Giao thức phân lớp vật lý xác định các kỹ thuật sử dụng cho truyền dẫn, tiếp nhận tin và đánh giá kênh. Phân lớp CAC xác định các nút được phép phát dữ liệu. Nó xác định một dịch vụ chung qua một kênh thông tin vô tuyến duy nhất và cho phép xác định độ ưu tiên truy nhập. Phân lớp MAC tuân theo
các định nghĩa dịch vụ của ISO MAC và bao gồm các điều khoản sử dụng để bảo vệ nguồn và chuyển tiếp gói.
Phân lớp điều khiển truy nhập môi trường MAC Phân lớp điều khiển truy
nhập kênh CAC Lớp vật lý PHY Lớp liên
kết dữ liệu
Lớp vật lý
Hình 2.20: Mô hình tham chiếu HIPERLAN Type I
2.5.1 Lớp vật lý Máy phát lớp A (+10 dBm) Máy phát lớp B (+20 dBm) Máy phát lớp C (+30 dBm)
Máy thu lớp A (-50 dBm) Được phép Không được phép Không được phép
Máy thu lớp B (-60 dBm) Được phép Được phép Không được phép
Máy thu lớp C (-70 dBm) Được phép Được phép Được phép
Bảng 2.6: Kết hợp các lớp máy phát và máy thu
HIPERLAN Type I sử dụng kỹ thuật điều chế GMSK có một bộ cân bằng hối tiếp quyết định và tích số băng thông-thời gian BT của bộ lọc tiêu chuẩn là BT=0,3. GMSK là sơ đồ điều chế đường bao không đổi. Điều này có nghĩa là không có sự thay đổi về biên độ vì vậy cho phép sử dụng các bộ khuyếch đại có hiệu suất cao. Phương pháp điều chế đường bao thay đổi yêu cầu quá trình khuyếch đại công suất ở mức tuyến tính cao hơn. Lỗi xảy ra có thể dẫn đến xuyên nhiễu điều chế đan xen không mong muốn. Tuy nhiên, sơ đồ điều chế GMSK yêu cầu phần thông tin bổ sung cân bằng lớn hơn và tiêu thụ sông suất lớn hơn. HIPERLAN Type I hỗ trợ 3 kiểu máy phát và máy thu (Bảng 2.6). Độ nhạy máy thu được xác định là mức công suất nhỏ nhất gây ra tỷ số lỗi gói 0,01 đối với gói có độ dài 4160 bit. Rõ ràng là, thiết bị HIPERLAN Type I yêu cầu độ nhạy máy thu cao hơn khi hoạt động ở công suất phát cao hơn.
Cảm biến sóng mang (đánh giá kênh rỗi) trong HIPERLAN Type I dựa vào độ dài tín hiệu thu. Ở đây sử dụng một ngưỡng để xác định là môi trường bận hay rỗi. Việc điều khiển lỗi dựa trên quá trình sửa lỗi phát sử dụng mã BCH hoặc BCH (31,26) cũng như các xác nhận tường minh. Mã BCH (31,26) chuyển đổi 26 bit dữ liệu vào 36 bit mã. Vì mỗi khối dữ liệu được đan xen bởi 16 từ mã, điều này dẫn tới một gói dữ liệu 416 bit (52 octet) được mã hoá thành 496 bit (62 octet). Sơ đồ mã hoá này cho phép bảo vệ tránh được ít nhất 2 lỗi ngẫu nhiên và các lỗi cụm ít hơn 32 bit. Khuôn dạng gói số liệu
cho trong Hình 2.21. Những thể hiện khác nhau của mỗi trường tương ứng với các lớp khác nhau trong Hình 2.20. Tiêu đề tốc độ thấp (35 bit ) Dữ liệu mã (62 octet ) Dữ liệu mã (62 octet ) Truyền dẫn 23 ,5249 Mbps Đồng bộ và training (450 bit ) . . . Truyền dẫn 1,4705875 Mbps
Từ 1 đến 47 khối dữ liệu mã hoá , mỗi khối 62 octet
Từ 1 đến 47 khối dữ liệu chưa mã hoá , mỗi khối 52 octet
Tiêu đề MPDU (37 octet ) Dữ liệu người dùng (1-2383 octet ) Kiểm tra
(2 octet ) Checksum(4 octet ) Tiêu đề tốc
độ cao (18 octet )
Hình 2.21:Khuôn dạng gói dữ liệu HIPERLAN Type I
Giống như phần tương ứng trong 802.11, các gói HIPERLAN Type I hoạt động ở hai tốc độ vô tuyến khác nhau. Tốc độ dữ liệu thấp 1,4705875 Mbps (sử dụng FSK) trong khi tốc độ 23,5294 Mbps (sử dụng GMSK) cao hơn 16 lần tốc độ thấp. Phần tiêu đề trong gói số liệu tốc độ thấp chứa đầy đủ thông tin để thông báo cho một nút rằng nó có thể lắng nghe phần còn lại của gói số liệu hay không. Vì thế, một nút đảm bảo các mạch sửa lỗi, cân bằng hoá, và các mạch khác được ngắt nguồn trong khi nút lắng nghe nếu như phần tiêu đề tốc độ thấp không đưa ra thông báo nào khác. Dữ liệu người dùng, bản tin xác nhận, thông tin đồng bộ hoá đều được phát ở cùng một tốc độ cao như nhau. Quá trình đồng bộ hoá yêu cầu độ dài nhỏ nhất để đảm bảo rằng các cảnh báo sai và tốc độ tách sóng nhầm được giữ ở mức thấp nhất có thể.
2.5.2 So sánh các đặc tính kỹ thuật giữa IEEE 802.11 và HIPERLAN
Tham số IEEE 802.11 DSSS IEEE 802.11 FHSS HIPERLAN
Thời gian rỗi cần để truyền dẫn gói tức thì
50µs 128µs 85µs
Khoảng trống liên khung để truyền bản tin xác nhận
10µs 28µs 21,8µs
Phần thông tin phụ truyền dẫn dữ liệu tốc độ thấp
192 bit (1 Mbps) 128 bit (1 Mbps) 35 bit
(1,47 Mbps) Hiệu suất thông lượng lớn
nhất khi truyền dẫn gói 97,7% (2 Mbps)98,8% (1 Mbps) 99,2% (2 Mbps)99,6% (1 Mbps) 78,4% Hiệu suất thông lượng lớn
nhất khi truyền dẫn gói Ethernet 1518 octet 96,9% (2 Mbps) 98,4% (1 Mbps) 97,9% (2 Mbps) 99,0% (1 Mbps) 74,1%
Ethernet 1518 octet 12,336µs(1 Mbps) 12,272µs(1 Mbps)
Thời gian truyền bản tin xác nhận 248µs(2 Mbps) 304µs(1 Mbps) 184 s µ (2 Mbps) 240µs(1 Mbps) 15,6 s µ
Bảng 2.7 So sánh các đặc tính kỹ thuật giữa IEEE 802.11 và HIPERLAN Bảng 2.7 so sánh các chỉ tiêu kỹ thuật khác nhau của các tiêu chuẩn IEEE 802.11 và HIPERLAN. Trong khi chuẩn 802.11 cho phép hiệu suất thông lượng tốt hơn, tốc độ dữ liệu thấp sẽ dẫn đến trễ dài hơn khi so sánh với HIPERLAN. Các hiệu suất thông lượng vô tuyến có thể tăng lên các giá trị cao hơn vì phần thông tin bổ sung sử dụng cho truy nhập vô tuyến (ví dụ như cảm biến sóng mang, tranh chấp, lùi chờ) đã bị bỏ qua trong các tính toán.