上一期「WiMAX建置要素解析 介紹OFDM/OFDMA/MAC」一文為各位介紹了IEEE 802.16正交分頻多工(OFDM)、802.16正交分頻多路存取(OFDMA)，及媒體存取控制(MAC)通訊協定，這一期我們將首先探討802.11與802.16之間QoS機制的差異...
上一期「WiMAX建置要素解析 介紹OFDM/OFDMA/MAC」一文為各位介紹了IEEE 802.16正交分頻多工(OFDM)、802.16正交分頻多路存取(OFDMA)，及媒體存取控制(MAC)通訊協定，這一期我們將首先探討802.11與802.16之間QoS機制的差異、服務供應(Service Provisioning)、自動調整(Auto-Reconfiguration)，以及WiMAX管理資訊庫(MIB)，再介紹大規模建置WiMAX所衍生的挑戰。之後，我們將介紹如何運用上述MAC功能來建立服務供應架構。
Wi-Fi網路的主要特性就是其簡易性，當終端用戶漫遊進入到存取點(AP)或上網據點時，使用者幾乎不必進行任何調整動作。然而，這種便利性也有其限制。
即使在802.11e規格中改進QoS服務品質機制，但也僅能支援有限的QoS參數(例如像8種使用者優先順序)以及單一連線模式。802.11採用一套分散式架構，存取點與終端用戶之間會協調MAC的運作。反觀WiMAX則採用一套集中控制的架構，基地台中的排程器完全掌控所有終端用戶之間無線媒體的存取權限。WiMAX能支援多重連線模式，其特徵就是完整的QoS參數。此外，WiMAX提供封包分類器，用來對應這些連線以及各種不同的使用者應用與介面，其中包括乙太網路、TDM、ATM、IP、VLAN等。但是，WiMAX多元化的功能與彈性亦增加固定與行動寬頻無線存取網路在建置與供應上的複雜度。
圖1顯示寬頻無線存取(BWA)網路的管理參考模型。模型中含有一個網路管理系統(NMS)、管理節點，以及服務流(Service Flow)資料庫。基地台與終端用戶管理節點會以802.16MIB的格式來收集與儲存物件。管理物件會透過簡易網路管理協定(SNMP)傳送給NMS。服務流資料庫含有服務流以及相關的QoS資訊，當系統在供應服務或是當終端用戶進入網路時，系統會根據這些資訊對基地台與終端用戶建立傳輸鏈路。
圖2顯示802.16協定中wmanIfMib的MIB結構。wmanIfMib含有3個群組：
‧wmanIfBsObjects：這個群組含有建置在基地台中的管理物件
‧wmanIfSsObjects：這個群組含有建置在終端用戶中的管理物件
‧wmanIfCommonObjects：這個群組含有建置在基地台與終端用戶中的通用管理物件
wmanIfMib中含有以下表格，支援服務流供應的作業。
這個表格(圖3A)含有前置供應服務流資訊，當使用者進入網路時，系統會利用這項資訊來建立傳輸鏈路。
‧SS MAC位址：獨特的SS辨識憑證，與終端用戶的服務流有關連
‧Direction：服務流的方向(例如像上傳或下傳)
‧服務類型索引：指向這類服務流QoS參數集的指標
‧服務流狀態：包括三種狀態，指明資源被供應、確認、或是啟用。
這個表格(圖3B)含有各項與服務流有關的QoS參數。關鍵的參數包括：
‧資料流優先順序：這個值(0..7)定義了指派給服務流的優先順序。當兩個服務流有相同的QoS參數時，擁有較高優先順序的服務流會被賦予較低的延遲以及較高的緩衝區優先值。
‧最高維持速度：以每秒傳送位元為單位，指明服務流的尖峰傳輸速度
‧最高流量快衝：指定可傳送的最高快衝容量
‧最低保留速度：這個以每秒傳送位元率為單位的數值，指明服務流傳送的最低平均資料量
‧容許抖動：指明服務流最高的延遲變異(抖動)
‧最高延遲：指明基地台或終端用戶的網路介面在收到封包與將封包轉送至射頻介面之間的最高延遲
這個表格(圖3C)含有封包分類器所擔負的任務的規則，封包分類器負責將下傳鏈路與上傳鏈路封包加入到服務流。
‧在下傳鏈路方向，當介面從網路中接收到封包時，基地台中的分類器會根據MAC位址或IP位址來判斷應將封包轉送至哪個終端用戶，也可能使用Type of Service(TOS)或Differentiated Service Code Point(DSCP)參數來選擇具有適合QoS的服務流。
‧在上傳鏈路方向中，當從客戶端收到封包時，終端用戶中的分類器會使用來源目的地MAC位址或IP位址與埠號、TOS/DSCP、Virtual Local Area Network(VLAN) ID將封包傳送到有適當QoS的服務流。
對於成功建置WiMAX而言，減少用戶的操作流程與技術人員往返的次數是相當重要的關鍵。以下我們將介紹透過調整上述的Provisioned Service Flow Table、Service Class Table，以及Classifier Rule Table來支援自我安裝與自動調整的功能。
當用戶申請通訊服務時，會向服務供應商告知服務流資訊，其中包括上傳鏈路/下傳鏈路連線的數量、資料率、QoS參數、以及希望執行的應用類型(例如像網際網路、語音或影片)。服務供應商會將服務流資訊輸入至服務流資料庫，進行預先供應服務的程序。當終端用戶完成進入網路與認證的程序後，就會進入基地台的通訊範圍，這時基地台會從服務流資料庫中下載服務流資訊(圖3)。圖3A、3B與3C顯示兩個終端用戶，其MAC位址為0x123ab54與0x45fead1，這兩個基地台皆已被預先供應服務。每個終端用戶獲得兩個服務流，使用sfIndex索引，並分別用qosIndex1與2兩個索引來辨識相關的QoS參數。qosIndex指向wmanIfBsServiceClassTable表格中的QoS項目，這個表格含有3種QoS等級：Gold、Silver以及Bronze。sfIndex指向wmanBsClassifierRuleTable的項目，這個表格指明要用什麼規則對特定服務流中的封包進行分類。
當MAC位址為0x123ab54的終端用戶登錄到基地台時，基地台會在圖3D所示的wmanIfBaseRegisteredTable表格中建立一個項目。基地台會依據MAC位址找出被預先供應的服務流資訊，如圖3A、3B以及3C。基地台會使用Dynamic Service Addition(DSA)訊息針對sfIndex100001與100002索引，以及預先供應的服務流資訊來建立服務流。它會在圖3E中的wmanIfCmnCpsServiceFlowTable表格中建立兩個項目，服務流之後會提供給用戶來傳輸資料。
802.16 MAC通訊協定所執行的作業可約略分成兩類：定時(Periodic)(每個訊框)的「高速通道」作業，以及不定時(Aperiodic)的「慢速通道」作業。高速通道作業包括像排程、資料封裝、分割，以及ARQ等，必須在對每個訊框執行且受到極嚴格的即時性限制。這些作業必須及時完成，才能趕得上訊框的傳輸。相反的，慢速通道作業通常會根據計時器的步調來進行，然而這些計時器和訊框或訊框週期之間都沒有關連，因此沒有嚴格的時間限制。
上述與慢速通道作業進行互動的兩類作業通常會指明高速通道作業的運作模式。例如，終端用戶登入以及與基地台的互動，這些在交換多項訊息時所進行的作業，讓終端用戶與基地台建立許多連線與相關狀態。這些連線包括在高速通道的狀態，例如像分割狀態、ARQ重傳以及封裝等。
除了支援上述QoS與MAC功能外，802.16MAC建置業者亦面臨各種虛擬化的挑戰。特別是預估系統的設定時間足以設定單一系統，讓系統能將多個無線傳輸通道處理成獨立的MAC，例如單一基地台(與相關的MAC)可以同時運用兩個10MHz通道以及兩個MAC。這種虛擬化機制有其必要性，因為無線通訊頻寬的使用與配置，與業者的策略、系統負載、以及無線傳輸環境等因素有密切的關連。
媒體存取控制層支援虛擬化技術，對於802.16 MAC的建置有相當微妙的影響，包括像無線通訊頻寬的總量、媒體存取控制層之上的資料傳輸率(Mbps)、以及封包傳輸率(PPS)在內的屬性都沒有改變。同樣的，像是設定連線的狀態機器，或將CS SDU封裝成MAC PDU的連線設定等細部作業，也都維持不變。
然而，虛擬化會影響中間MAC抽象層，在此層中，MAC狀態機器所處理的各種狀態，例如像列出已驗證終端用戶的清單，或管理控制機制是否允許其他的頻寬要求，這些都必須加以虛擬化，讓每個狀態機器都能獨立運作並相互協調。此外，實體層的運作模式必須讓不同頻帶的訊框能被辨識，並傳送至正確的狀態機器進行處理。最後，從共用狀態的角度來看彼此相互獨立的執行個體，都是在相同的硬體上執行，因此必須注意遵循所有動態單元的MAC時間限制。
除了虛擬化之外，MAC支援的另一項架構功能就是延伸性。在包括像QoS排程演算法中的延伸性，這些在基本型MAC中找不到的特性，正是建置MAC的第二項挑戰。延伸性是MAC通訊協定的一項重要特性，基地台製造商與其客戶要求能輕易對排程器(Scheduler)以及MAC的其他元件進行客制化設計，藉以突顯本身產品的功能特色。802.16為建置業者預留相當多的選項與功能，讓業者能選擇最好的搭配，開發出一套強固的服務方案。
以下兩節將探討在兩種處理器架構中的挑戰：包括Intel IXP網路處理器架構，運用核心-微處理以與硬體執行緒的功能；以及Intel Pentium M通用型處理器架構。
Intel IXP網路處理器特別適合用來建置高密度的網路應用，例如像存取點、路由器以及閘道器。它也是WiMAX基地台的理想選擇(也可用在終端用戶，扮演家用路由閘道器的角色)。基地台功能可以由用戶自行設定，802.16 MAC軟體是最重要的基地台元件之一。MAC軟體能與其他立即可用的IXP函式庫常式緊密地整合，這些常式收錄在IXA Software Development Kit(SDK)工具鏈中，因此，業者很容易結合MAC與特定的IXA SDK中繼模組，包括IPv4、IPv6或是多重通訊協定標籤交換(MPLS)。此外，現今已有眾多網路存取介面可供選擇，例如像乙太網路(100M、1G、10G)、ATM(包括TM4.1)、以及Packet Over SONET(POS) (圖4)。高速通道作業通常指Data Plane(DP)資料層面的作業，慢速通道則屬於Control Plane(CP)控制層面的作業，控制面相關的程式碼模組處理各種策略，而資料面模組則負責執行方面的作業，資料面會使用控制面的表格。
IXP網路處理器內含資料面模組以及控制面模組。如圖4所示，DP模組部份在IXP微引擎(又名「微區塊」(Microblocks)上執行，一部份在IXP XScale整合型控制處理器(直接與微區塊一同運作的程式碼稱為「核心元件」(Core Components)上執行。微區塊運用硬體多重執行技術，而XScale程式碼則使用一個嵌入式運作核心(例如像Linux或VxWorks)，在多重編程模式中執行。
IXP程式碼可直接移植到IXP 2xxx網路處理器。DP部份包含802.16 MAC，其中包括上傳鏈路與下傳鏈路排程器，以及某些轉送模組(例如像支援DiffServ技術的IPv4路由器)。從RF的角度來看，在與802.16實體層(OFDM、OFDMA)連結的介面會運用所謂的實體層服務存取點應用編程介面(SAP API)來建置基頻處理功能。從網路端的來看，可能是Gigabit乙太網路或ATM網路透過相容於IXA SDK架構的CS API進行存取作業，與CP連結的介面則採用IXP共用記憶體。
像是處理MAC管理訊息在內的作業，會根據相關的頻率決定由DP或CP供應。例如，802.16DP會處理Bandwidth Requests(in)、ARQ(in，out)、DL-MAP(out)、UL-MAP(out)、DCD/UCD(out)，其他沒有嚴格要求即時性的MAC訊息則會被傳遞至CP進行處理。我們稱這為「傳訊的訊息」；系統會根據CP管理的狀態機器處理來處理這些訊息。
CP部份含有IXA SDK基礎架構碼(在Xscale與微引擎之間建置原生通訊機制)、核心元件、以及Network Processing Forum(NPF)技術的控制API(FAPI)。核心元件包括MAC相關程式碼，以及與轉送器一同運作的程式碼(所謂的「慢速通道」)。在FAPI頂端佈署其餘CP軟體，其中包括MAC、傳訊堆疊、管理與監視應用軟體等。值得一提的是網路有可能運用ForCES架構、遠端程序呼叫(RPC)，或是公共物件請求代理體系架構(CORBA)，讓遠端FAPI能連結外部控制處理器。對於WiMAX基地台而言，XScale處理效能已足以執行所有必要的CP軟體。
CP亦可透過驅動程式來控制實體層硬體，這些驅動程式可透過FAPI來存取。
圖4亦顯示在IXP網路處理器中的資料流(Data Flow)，主要資料流是在RF端與外部網路之間傳輸，IXP微區塊負責處理這組資料流，資料流的一部份(含有非即時性的MAC管理訊息)僅傳送至CP為止；CP是由802.16 MAC傳訊堆疊所控制。最後，CP管理軟體會利用FAPI來取得組態與監視資料(與微引擎共享)。
CP透過FAPI與DP分工合作。CP會發出各種要求，包括要求傳送組態資料、查詢，或是MAC管理訊息(傳送至遠端終端用戶)，它也會接收這些要求的回應，以及對各種事件進行同步化(例如，從遠端終端用戶傳來的MAC管理訊息)。
媒體存取控制層與實體層透過PHY SAP API進行分工。這個介面能在高速且低延遲的模式下在實體層與媒體存取控制層之間交換傳輸資料，且亦支援In-band模式的PHY組態設定(設定TX/RX向量，等同於DL-MAP與ULMAP的資料結構，必須對每個實體層訊框進行這項作業)。這個介面屬於非同步式，並支援多個MAC執行單元，能同步供應多個傳輸通道。
理論上實體層須維持精準的時間同步，以便傳送或接收訊框。MAC透過PHY SAP API與實體層進行鬆散的結合(Couple With)。
CS介面採用一套「無封包複製」的模式。當SDU傳送至中繼器(Forwarder)時，MAC會準備一個把手來控制指向資料緩衝區(緩衝區的一部份或甚至是一個緩衝區鏈)的結構。在傳輸過程中，當SDU傳遞至MAC時，中繼器會使用相同的機制。
MAC與中繼器透過一個在兩者之間彈性化緩衝區進行鬆散的結合。
圖5顯示在IXP微引擎中高速通道處理管線上所建置的微區塊。目前的程式碼支援OFDM PHY以及多個MAC執行例。選擇的結構可確保建置結果含有一個好的起始點，用來建置未來802.16延伸標準規格以及與其他實體層進行分工。一部份的程式碼可重複使用，用來建置SS MAC。微區塊會以最佳化模式來運用無線電鏈路，並支援在上傳鏈路方向的所有服務流；它們在TDD與FDD的運作模式中提供高效率的DL資料流處理機制，其中包括處理半雙工的SS。
微區塊會透過如圖4所示的迴路結構來傳遞訊息。由於訊息格式定義得相當嚴謹，因此可以進行客制化設計，或甚至取代某些區塊，讓業者能輕易突顯產品的功能特色。尤其是它讓業者能自行設計排程器。如此一來就能確保設計的延伸性。
其他重要資料結構包括Connection Record與Frame Definition。
Connection Record內含每個CID與MAC執行例的所有連結資料。Frame Definition結構決定了當前訊框的DL-MAP與UL-MAP。以下我們將介紹微區塊。這類區塊可分為上傳鏈路通道、下傳鏈路通道，以及服務區塊。
PHY SDU RX會重組從實體層傳至PHY SDU的訊息，並準備MAC PDU(若有需要會準備HCS與CRC，並進行加密)。它也會從獨立的表頭擷取出Grant Requests。
MAC PDU RX從MAC PDU準備MAC SDU(包括解封裝與解分割，有兩種版本：含ARQ與不含ARQ)、擷取出ARQ回饋IE、轉送Grant Requests、以及指定給CP的MAC管理訊息。它會偵測傳輸失敗的區塊並(針對ARQ連線)將這方面的訊息傳送到ARQ引擎。完成的高容量儲存裝置會轉送至中繼器。
UL Scheduler會根據連線的服務參數來接受Grant Requests，並計畫什麼時候要滿足這些要求。它會準備Frame Definition結構中的上傳鏈路部份，在抽象配置單元中運作。由於UL Scheduler會以授權要求訊息的模式來處理輸入資料，並將結果輸出到共用記憶體，因此Frame Definition結構能將它傳送至XScale核心元件。
MAC SDU TX處理從轉送器、CP、以及暫存佇列所傳來的MAC SDU(例如像MAC管理訊息)，並組成重新傳輸的佇列(僅限ARQ連線)，若有需要，這個區塊也會執行分割作業，組成不完整的MAC PDU(之後再進行封裝)。在ARQ的使用方面，它會儲存一個準備傳送資料的複本，然後啟動重新傳輸計時器。
MAC PDU TX對每個CID、目的地終端用戶、Burst Profile執行MAC PDU查詢。佇列資料的數量取決於現有預留訊框的可用空間(訊框定義結構中的資訊)。它也會對MAC PDU進行解佇列的作業，以便進行最後的處理與傳輸。在這個階段中會進行封裝與串接的作業。
Map Builder是一個實體層模組，負責處理Frame Definition結構內容，以及經過相關程序格式化的RX/TX資訊，包括本地端實體層(TX/RX向量)以及遠端SS PHY(DL-MAP與UL-MAP MAC管理訊息)。
PHY SDU TX完成每個MAC PDU的處理作業，包括準備HCS、對封包資料進行加密(若有需要)，以及產生CRC檢查碼。MAC PDU屬於相同的快衝，之後會以一個多重區段PHY SDU的形式傳遞至實體層。微區塊亦會傳遞TX/RX向量到實體層，並處理從實體層傳來的確認訊息(由PHY SDU接收端微區塊轉送)。
ARQ引擎會處理遠端SS傳回的ARQ回饋訊息，以及從本地端計時器與MAC SDU TX傳來的訊號，它會執行各種狀態機器來維持接收窗口以及發射窗口的資料結構，這些結構用來控制MAC SDU重組以及重傳作業，若失去同步化的狀態，這個區塊亦會處理終端用戶與基地台之間的重新同步化作業。計時器(Timer)是一種通用型區塊，能接收從其餘微區塊傳來的喚醒要求，並在時間期滿序列中處理這些要求。計時器也會處理取消暫停的指令。當主動計時器過期時，會發出一個訊息來要求微區塊提供足夠的環境資訊，藉此正確地處理事件。
802.16 MAC微程式碼已透過IXP 2850與IXP 2350網路處理器專屬的Intel Architecture Developer Tool研發工具加以修改。在模型上進行的效能評估，顯示有相當大的效能提升空間以及可靠的擴充性，並讓IXP網路處理器成為多重通道與多重區段WiMAX基地台的最佳選擇。這方面的評測顯示兩種IXP處理器能在單一晶片中輕易處理四個射頻通道/四個區段組態。為方便預測，我們做出以下假設：
‧802.16 MAC在單點對多點模式下運作
‧PHY層支援OFDM(如8.3規格所述)
‧訊框長度設為5ms
‧使用的profile為ProfP3_10(10MHz)
表1顯示在特定的Profile(沒有顯示所有可能的組合)中，能使用的訊框大小、相對應的速度承載與提升空間的預測值是根據以下狀況所預測：
‧同步使用四個10MHz通道
‧調變/編碼採用64-QAM3/4。從表1中可看出匯整後傳輸流量為4×37.152=148.608Mbps
‧在所有鏈路上進行DES加密/解密作業
‧所有通訊鏈路都能啟動ARQ
‧對稱式UL/DL傳輸
‧IPv4中繼器程式碼加入6-tuple的分類器(構成DiffServ)
‧混合UL資料流：UGS(30%)、nrtPS(30%)、BE(40%)
這項分析運用英特爾的IXP Architecture Development Tool(ADT)，建置一套由英特爾開發的802.16 MAC軟體模型，此項分析的結果如表2、3所示。這僅是初步的結果，且有可能變動。
802.16規格定義一套複雜、功能強大的MAC通訊協定，建構出各種高頻寬且穩定的服務。除了之前所介紹的MAC功能與特性外，在利用Intel Architecture基地台MAC搭配OFDMA實體層元件建置802.16方案時，應注意以下考量因素。如以上所述，延伸彈性是Intel Architecture基地台MAC的主要需求。
包括MAC軟體設計以及基地台設計本身的擴充性，是另一項重要的需求。除了擴充性之外，MAC建置方案的可移植性亦是設計上的另一項重要考量因素。可移植的MAC方案應能在任何英特爾架構與XScale架構的通用型處理器上運作。這部份涉及到英特爾架構MAC設計上在擴充與移植方面的需求，以下章節將介紹如何選擇理想的架構，來因應上述以及建置挑戰章節中所介紹的各種需求。
擴充性是MAC的一項關鍵特色，讓基地台能採用多元化的實體組態，包括從微小型基地台(Pico BS)一直到巨系統(Macro Systems)。在這種環境下，微小型基地台必須附上一個單區段、全方向性的小型天線，也許有頻寬、功率、以及溫度上的限制，並受到戶外環境的溫度所影響。另一方面，經常置於惡劣環境的基地台可能被安裝在機架環境、支援多個區段、裝有多個天線、或是裝在有空調的機櫃或小型建築物，並連接大型塔式天線。因此，MAC軟體必須能搭配各種不同效能水準的通用型處理器，系統建置的處理器須具備可預測的效能水準，以便選擇適合的處理器來執行MAC軟體。
基於類似的因素，可攜性是Intel Architecture MAC的一項重要特色。WiMAX基地台有多元化的效能與價位點，促使業者期盼能根據功率、價位、溫度，以及效能等因素來選擇不同的處理器。Intel Architecture MAC設計將這項特色視為主要目標，提供一套完整且強固的MAC方案，並讓它能移植到英特爾各種通用型處理器架構，其中包括Pentium M、Pentium 4、Xeon、XScale以及Celeron。
如先前所述，802.16的建置工作可分成兩類：必須在每個訊框上執行的即時性定時作業，以及速度較慢、要求較低的非定時性作業，通常發生在多個訊框之間。為支援混合多種作業的環境，Intel Architecture運用一個多階層式即時優先排程系統來建置802.16。編程系統運用三種事件優先層級：高、中、低。高優先順序事件必須即時地處理，且不能超過最後時限，或是超過MAC的基本功能。中優先順序事件擁有嚴苛的時間要求，但即時錯過時間限制也不會造成災難性的後果。最後，低優先順序事件通常沒有嚴苛的處理要求；僅需在有資源時以盡最大能力的模式加以處理即可。
所有涉及802.16 MAC處理作業的功能都建置成單一或多個事件，這些事件可分成三類：定期性事件、通訊協定驅動的事件，以及I/O驅動的事件。定期事件是每隔一定時間就會固定發生的事件。例如，MAC軟體向實體層元件驅動程式提供處理好的訊框準備傳輸，這個事件屬於每個訊框週期(通常在2.5至5ms)都會發生的高優先順序事件。(由UL排程器)產生UL-MAP是另一種每個訊框週期都會發生的高優先順序定期性事件，UL-MAP是傳輸訊框的一部份。
通訊協定驅動的事件會根據與802.16 MAC本身有關的外部發動因素，視狀況加入其中一個高優先順序佇列。例如，接收一個來自終端用戶的DSA-REQ訊息，會產生一個事件，這個事件會被加入至低優先順序的佇列以便處理訊息(啟動QoS管理控制事件的Handler)。
I/O驅動的事件會根據I/O的接收狀況，加入其中一個優先順序佇列，因此802.16實體層通知已完全收到一個新的上傳鏈路訊框，會引發一個事件，並加入到媒體優先順序的事件佇列，以便對接收到的訊框進行分析。類似的狀況，將乙太網路傳送至封包匯整子層，所引發的事件也會被排入低優先順序的事件佇列，以便對乙太網路訊框進行分類，然後再排入Per-CID佇列。
所有事件都有可接受的最早啟動時間以及終止時間。若相關的事件處理器在這個時間間隔內觸發，就會與中優先順序與低優先順序的事件處理器競爭傳輸資源，這類事件有較短的執行時間(也許導致排定另一個後續事件延後處理)。若事件處理器在最終期限之前還沒有執行，就會發出一個特別延後的觸發呼叫，讓它儘可能優先處理錯過的事件。
結合事件優先順序以及控制執行時間，讓整個系統能在可預測、完全控制的模式下進行擴充。各種低優先順序的事件，例如像處理剛收到的乙太網路訊框，或協商一個要求來設定新的連線，永遠不會讓整個系統錯過高優先順序事件的最終期限，例如像訊框的傳輸時間。這種特性讓系統不論在什麼樣的最高負載下都能正常地運作，因為系統會暫停處理低優先順序的資料流，而不會與實體層之間失去同步化的狀態。隨著可利用的處理效能持續增加，系統可持續擴充，藉此處理更多的中優先順序與低優先順序事件，藉由運用更高效能的處理器，擴充至更高頻寬的組態。
在建置這個通訊協定時，擴充至802.16 MAC是其中一項重要挑戰，運用即時排程的事件型系統，則是達到這種擴充性的一種有效且彈性化的方法。
運用事件型系統以及相關的事件處理器，能在建置時帶來相當高的彈性。每個事件處理器都能針對建置作業進行客制化，只要遵循特定的前置與後置條件，以及最高執行時間的規範，系統就能正確地建置。這種可預測的執行行為、事件型系統，以及系統的彈性，讓系統能符合虛擬化的需求，因為MAC的事件與相關的狀態機器能支援多重執行例模式，讓系統能運用多個虛擬MAC來支援多個無線傳輸鏈路。
為了讓這個建置方案達到可移植的目標，可針對整個系統選擇適合的編程語言，也就是ANSI C。建置作業採用Endian-Neutral模式，且僅使用容量明定的類型。這讓電信設備製造商(TEM)或服務業者的編程人員能輕易瞭解現有的程式碼，並移植到各種內含英特爾架構的通用型處理器，且能根據本身在溫度、價格、以及效能等方面的需求選擇適合的產品。
此外，運用事件處理器、已知的前置與後置條件、最高的執行週期、以及ANSI C語言，就可輕易地對802.16 MAC進行擴充與客制化。因此可延伸性的關鍵挑戰是在Intel Architecture建置方案中達成可移植的目標，同時提供一個完整且強固的MAC系統。
IEEE 802.16是一套非常複雜的標準，具備極高的調適性，能提高無線通訊鏈路的使用效率；因此它需要精密的演算法。此外，其建置方案應為使用者提供簡單易用的設計以及適當的服務品質。因此，802.16 MAC對基地台軟體業者形成極大的挑戰。不僅須達到嚴苛的即時處理時限，且須維持高傳輸流量以及可預測的運作行為。上述的兩種MAC建置方案已整合至Intel IXP網路處理器以及Intel Architecture Pentium M處理器，針對802.16規格提供完整、強固的建置方案，同時亦滿足本文介紹虛擬化與延伸性方面的目標。