TWI336576B - A scheduler system and method thereof - Google Patents

Description

1336576 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明大致關於通信系統，更明確而言，本發明係關於 有效率允許上游及/或支流流量及傳送下游訊框的輪詢之 排程！§與相關的方法。 【先前技術】 排程本質是在多位使用者分享共同資源的資料網路中 提供服務品質（QoS)。此對於無線電鏈路是特別真實的。即 是，無線電鏈路的時間變化本質在無線資料服務中的排程 策略設計是較大的挑戰，因為沒有無線電品質的無線電資 源與時間變化本質。現在，多數排程策略是因在傳送媒體 存取控制（MAC)訊框中呈現的佇列長度、或到達率、或時 間記錄而定，而且是不考慮通道容量。如同無線系統情 況，如果對於所有使用者的通道容量是固定的，此是足夠 的。然而，在無線網路方面，這些方法的缺點是他們始終 會造成無線資源未充份利用，而不說是通道容量（即是，通 道狀況與連續變化的傳輸率）。 現在，802.1 1 MAC可提供一簡化的模型，稱為"最佳化" 模型。在簡化的方法中，所有訊框接收於不同應用的訊框 沒有區別的相同服務位準。根據模型，要嘗試儘可能迅速 轉送訊框，但是在服務品質（QoS)規範是沒有關於量的约 束。但是隨著MAC服務品質802.11 e的出現，一排程器需要 於不同資料流可保證QoS需求。 因此，排程策略需要能成功合併IEEE 802.11 e/D4.0草案 88331.doc 1336576 來允許一 QoS存取點（QAP)，以適當考慮資料流與排程的 Q 〇 S需求。 【發明内容】 本發明是針對使用在一無線區域網路（WLAN)中的一排 程方法，以使QAP可在傳送下游訊框時，在上游與支流流 量的允許輪詢間無間隙地工作。

根據本發明的一觀點，提供一排程方法可用以排程在無 線通信網路中的資料流傳送，其中該無線通信網路具有至 少一存取點（QAP)與至少一台（WSTA)。該方法可透過接收 一請求而達成，以透過QAP而從至少一 WSTA傳送用於傳 輸的至少一資料流；透過QAP允許請求傳送資料流；透過 WSTA傳送包含定義資料特性的一組參數的MAC訊框；及 根據服務至少一 WSTA的排程演算法，透過QAP計算服務 與傳送時間。排程演算法的操作是在計算的服務與傳送時 間上將至少一資料流的傳送排程，且MAC訊框的參數包 括：平均資料率（Pi)、額定MSDU大小（Li)、最大服務間隔 或延遲限度（Di)、傳輸率（Ri)、最大MSDU的大小（Μ〇。 根據本發明的另一觀點，一系統係用於將在一無線通信 網路的資料流傳送排程，該系統包括至少一存取點（QAP) 與至少一台（WSTA)。系統包括：判斷裝置，以根據包含定 義至少一資料流特性的一組參數的MAC訊框而在QAP上 判斷至少一資料流是否從至少一 WSTA開始；計算裝置， 以根據一排程演算法而在QAP上計算服務至少一 WSTA的 服務與傳送時間；及傳送裝置，以在該計算服務與傳送時 88331.doc 所使用的一流量流的特性與QoS預期的參數組，以支援參 數化QoS流量傳輸。本發明排程方法的一主要特徵是本發 明之簡化排程方法係使用最小組的必要TSPEC參數來產 生排程。 請即參考圖3，排程器105係使用本發明說明的必要組 TSPEC參數來產生一 TX0P持續時間與服務間隔：（1)平均 資料率（P); (2)額定MSDU大小（L);及（3)最大服務間隔或 延遲限度（D)。排程器105亦使用其他可用的參數來產生 一 TX0P持續時間與服務間隔：（i)最小PHY率（R) ; (ii)最大 大小M=2304位元組的MSDU ;及（iii)時間單元負荷（Ο)。在 較佳具體實施例中，一資料流的排程是以兩個步驟計算， 第一步驟是計算排程的服務間隔（SI)，在第二步驟，一特 定SI的TXOP持續時間可於資料流而計算。 請注意，傳送給WSTA的配置權利基本單元是TXOP，每 個TXOP係透過一非明示的開始時間（與一先前訊框的結尾 有關）與一定義的最大長度而定義。因此，TXOP是從一台 傳送所使用的整個時間，或輪詢想要傳送資料流的每個 WSTA 110-114的輪詢時間。 許可控制處理 首先，QAP需要判斷一特殊WSTA的資料流是否確認傳 送。關於這一點，在最大服務間隔或延遲（D)期間到達的訊 框（N)數量是依下式計算：

Nj = Dj Pi / Li. ° 然後，在D中，配置給此資料流的TXOPi是依下式計算： 8833l.doc -11 - 1336576 隔，排程器便需要將目前的si改變成小於新確認資料流的 最大服務間隔的數目。因此，目前確認資料流的TXOP持 續時間亦需要使用新的SI來重新計算 。

如果丟棄一資料流，排程器便使用可用來復原論點的時 間。排程器亦選取來移動在丟棄QSTA後有關QSTAs的 TXOPs，以使用未使用的時間。當移除QSTA j的資料流時’ 一範例會是在圖6顯示。然而，此最後選項需要將新排程 宣告給所有QSTAs。 上述方法的較佳具體實施例是用以在WLAN中產生具最 小組TSPEC參數的一排程器，熟諳此技者能了解可達成系 統的某些優點。前述只針對本發明具體實施例的描述，在 不脫離本發明的基本原理或範圍下，熟諳此技者可容易認 識到其他配置亦能提供類似此具體實施例的功能。 【圖式簡單說明】

本發明方法與裝置的更完全了解可透過參考連同附圖 的詳細描述達成，其中： 圖1係根據本發明的具體實施例而描述一無線通信系統 的結構； 圖2係根據本發明的具體實施例的一 QAP方塊圖； 圖3描述包含定義一流量流的特性與QoS預期的一组參 數的流量規格（TSPEC)元件格式；及 圖4-6係根據本發明的一具體實施例而描述解釋輪詢程 序的時序圖。 【圖式代表符號說明】 88331.doc •14- 1336576 100 111 103 110, 105 350 網路 靜態網路 QoS存取點 112, 114 WSTA 台 排程器 許可控制單元 88331.doc -15-

Claims (1)

1336576

第092128422號專利申請案 中文申請專利範圍替換本(99年7月） 拾、申請專利範圍： 一種用以將在具有至少一服務品質存取點（QAP)與至少 一無線站台（WSTA)的無線通信網路中將一資料流傳輸 排程之方法’該方法包含下列步驟： 接收一請求，以透過該QAP從至少一 WSTA傳送用於傳 輸的至少一資料流； 由該QAP允許傳送該至少一資料流之請求； 透過該至少一WSTA傳送一 MAC訊框，其中該MAC訊 框包含定義該至少一資料流特性的一組參數，該Mac訊 杷之忒等參數包含一最大值服務間隔或延遲限度（Ο〗）；及 根據用以服務該至少-WSTA的排程演算法，透過該 QAP計算服務與傳送時間， 其特徵在於： δΤ异该服務與傳送時 定一服務間隔（SI) 針對該至少一資料流之每一者計算該最大值服 間隔或延遲限度（Di)之每—者的最小值間隔；及 藉由選取-小於該最小值間隔且H線電信 間隔的一約數的數目來計算 I 利範圍第1項之方法，其中該排程演算法係用 排耘在该已計算服務與傳送時間上 輸。 王v 貝枓流的- 3.如申請專利範圍第丄項之方法，其進_步包含 服務與傳送時間，於該QAp產生輪詢訊框或下_ = 88331-990719.doc 1336576 • t的y驟4中4已計算服務與傳送時間係配置給該至 少一資料流的用以傳輸之至少一 WSTA。 ( >申請專利範圍第㈣之方法，其中該至少一資料流係參 數化流量流。 5.如申明專利$&圍第丨項之方法，其中該mac訊框的參數包 括·平均貧料率（Pi)及標稱MSDU大小（L0。 .6如申請專利範圍第旧之方法，其中計算該服務與傳送時 φ 間的步驟包含下列步驟：決定-τχορ持續時間’其中 TXOP為從-台傳送所使用的整個時間，或輪詢想要傳送 資料流的每個WSTA的輪詢時間。 7.如申請專利範圍第6項之方法，其中決定該τχ〇ρ的步驟 係使用額外參數：傳輸率（Ri)、最大咖⑽大小⑽、 與時間單元負荷（〇i)。 8·如申請專利範圍第6項之方法，其中決定該τχ〇ρ持續時 間的步驟包含下列步驟： • 在該SI期間，根據下列方程式計算到達一平均資料率 (Pi)的 MSDUs(Ni)數量： v -\E1Pl A 根據下列方程式計算該TXOP^續時間，作⑴在 一傳輸率（Ri)上傳送MSDUs(Ni)訊框數量的最大時間.⑴ 在該Ri上傳送-最大尺寸MSDU的最大時間；及（i 單元負荷（Ο)的最大值： 88331-990719.doc 1336576 ΓΑΌ/^ =max[ilk+oil + 0] 。 ΙΑ ’Λ,) 9.如申請專利範圍第5項之方法，其中如果能滿足一許可控 制條件，該計算該服務與傳送時間的步驟便會執行如下： TXOPi+I/Di+1 + ^ TXOPj/D,· < 1, TXOPj = Nj Li /Rj + 〇 and Nj = Di p； / U. 其中Ri表示傳輸率，Nj表示在Di期間到達的訊框數 量’而0表示時間單元負荷。 10. 如申請專利範圍第！項之方法，其另包含： 在3亥计算服務與傳送時間，由該至少一 w § τ a傳送节至 少一資料流。 11. 一種用以在無線通信網路排程資料流傳輸之系統，具有 一服務品質存取點（QAP)與至少—無線站台（wsta),該 系統包含： 用以於該QAP根據包含定義該至少一資料流特性的_ 組參數的MAC訊框判斷至少一資料流是否原自該至少一 WSTA之裝置，該MAC訊框之該等參數包含一最大值用 務間隔或延遲限度（Di); 用以於该QAP根據一排程演算法計算服務與傳送時 間，以服務該至少一 WSTA之計算裝置；及， 用以由該至少一 WSTA在該已計算的服務與傳送時間 上傳送該至少一資料流之傳送裝置， 88331-990719.doc 12. 13. 14. 15. 其特徵在於： 該計算服務與傳送時間的計算裝置另經組態以藉由下 列步驟決定一服務間隔（SI): 針對該至少一資料流之每一者計算該最大值服務間隔 或延遲限度（Di)之每一者的最小值間隔；及 藉由選取一小於該最小值間隔且係一無線間隔的一約 數的數目來計算該SI。 如申請專利範圍第11項之系統，其中該]V1AC訊框的參數 包括：平均資料率（Pi)及標稱MSDU大小（Li)。 如申請專利範圍第11項之系統，其中該用以計算該服務 與傳送時間的計算裝置進一步包含用以決定該SI的一 TXOP持續時間之裝置。 如申請專利範圍第13項之系統，其中決定該TXOP的該計 异裝置使用額外參數：傳輸率（Ri)、最大MSDU的大小 (Mi)、與時間單元負荷。 如申請專利範圍第14項之系統’其中該TXOP持續時間係 透過下式決定： 在該SI期間’根據下列方程式計算到達一平均資料率 (Pi)的 MSDXJs(Ni)數量：

根據下列方程式計算該TXOPj^續時間，以當作⑴在 該傳輸率（Ri)上傳送MSDUs(Ni)訊框數量的最大時間；（… 在該Ri上傳送一最大尺寸MSDU的最大時間；及…時^1) 88331-990719.doc 1336576 單元負荷（〇)的最大值： TXOP - max( tllL· +〇.ϋ+〇 (I ^ 飞 J 〇 16.如申請專利範圍第13項之系統，其中計算該服務與傳送 時間的該計算裝置經組態以滿足一許可控制條件如下： k TXOPi+1 /Dj+1 + ^ TXOPj/D,· < 1, ι=1 TXOPj = N.-Lj/Ri + 0 and Ni = Di Pi / Li. 其中Ri表示傳輸率，Ni表示在Di期間到達的訊框數 量，而Ο表示時間單元負荷。 88331-990719.doc