2.2 物理介质关联子层
物理介质关联(Physical Medium Dependent, PMD)子层用于定义和表述在物理介质上进行单个比特的传输和接收方面的技术细节。本节主要描述OFDM物理层可以提供的PMD服务,物理层会聚协议(Physical Layer Convergence Procedure, PLCP)子层的功能将基于这些服务来实现。图2-1描述了PMD子层与整个OFDM物理层之间的关系。
图2-1 PMD层参考模型[1]
OFDM物理层的PMD子层向PLCP子层提供将数据流发送至传输媒质和从传输媒介接收数据流的方法。通过服务访问点,PLCP采用服务原语同PMD子层交换信息,这些信息包括发送/接收信号参数、数据流、定时信息等,其服务原语可以分为两类:对等层交互原语和层间交互原语。前者主要用于PLCP对等层之间数据和控制信息的交换,后者用于本地子层之间的交互。PMD子层支持的基本服务原语如表2-1所示,下面对各原语的详细作用及所携带的参数进行分析。
表2-1 PMD 服务原语[1]
(1)PMD_DATA请求和指示原语
该原语定义了PLCP和PMD之间的数据交互过程,包含请求和指示两种原语,前者用于待发送数据从PLCP到PMD的数据传输,而后者用于接收数据从PMD到PLCP的传输。当PLCP子层需要向传输媒介发送数据时,它向PMD子层提交该服务原语,其参数为编码和调制后单个OFDM符号对应数据流的组合。该原语对应数据流的时钟信号应该由PMD子层提供。当接收到有效数据时,PMD子层使用指示原语通知PLCP子层接收数据,其原语参数为接收到的数据流。该原语的数据流同步时钟同样由PMD子层来提供。
(2)PMD_TXSTART和PMD_TXEND请求原语
该原语由PLCP子层发出,分别用于请求PMD子层开始和结束层间的物理层协议数据单元交换过程,这组服务原语皆不带有任何参数。
(3)PMD_TXPWRLVL请求原语
该原语同样是由PLCP子层向PMD子层发出的请求原语,用于指定当前数据包的发送功率的等级,其携带的参数为所需的功率等级(共支持1~8个发送功率等级)。该原语应当在发送PMD_TXSTART请求之前向PMD发送,且接收到该请求后PMD子层应当立即改变当前的传输功率等级。
(4)PMD_RATE请求原语
该原语用于PLCP子层请求PMD子层改变当前物理层的调制速率,其携带的参数指定了所需的传输速率(根据标准,物理层支持3~27Mbit/s的数据传输速率)。该传输速率仅用于数据的发送过程,物理层可以继续接收和解调各种速率的数据流。
(5)PMD_RSSI指示原语
物理层解调和MAC子层的退避过程需要使用正在接收射频信号的功率等级信息,这一信息通常由PMD子层来提供。在接收过程中,PMD子层不断测量接收射频信号的功率并通过PMD_RSSI指示原语向MAC子层和物理层发出指示,该原语的参数即为功率等级测量的结果。该服务原语只有当物理层处于接收状态时才会产生。
(6)PMD_RCPI指示原语
该原语由PMD子层生成,用于向物理层和MAC子层提供当前信道的接收功率测量结果(在该原语所携带的参数中,取值范围为0~255)。该服务原语同样只有在物理层处于接收状态的情况下才会产生。