CN103873103A - 多模作业的通讯装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种多模作业的通讯装置，具有第一无线模块、第二无线模块以及管理模块。第一无线模块使用第一无线通讯技术进行第一无线收发。第二无线模块使用第二无线通讯技术进行第二无线收发。管理模块根据第一无线收发与第二无线收发的信号质量决定将传送数据封包进行复制或分段，通过第一无线模块与第二无线模块分别传送传送数据封包及其复制份、或传送数据封包的各分段，以及根据第一无线收发与第二无线收发的信号质量将第一无线模块与第二无线模块所接收的接收数据封包聚合为一。

Description

多模作业的通讯装置
技术领域
本发明主要关于无线通讯的作业管理，特别是有关于一种作业管理方法，能够管理共置(co-located)于同一通讯装置内的多个无线模块的不同作业模式，以提高传输效率及容错率。
背景技术
近年来，大众对普适运算与网络的需求大幅增长，于是各种无线通讯技术纷纷问世，例如：无线局域网络(Wireless Fidelity，WiFi)技术、全球移动通讯系统(Global System for Mobile communications，GSM)技术、通用封包无线服务(General Packet Radio Service，GPRS)技术、全球增强型数据传输(Enhanced Data rates for Global Evolution，EDGE)技术、宽带码分多址接入(Wideband Code Division Multiple Access，WCDMA)技术、码分多址接入-2000(Code Division Multiple Access2000，CDMA-2000)技术、时分同步码分多址接入(Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access，TD-SCDMA)技术、全球互通微波存取(Worldwide Interoperability forMicrowave Access，WiMAX)技术、长期演进(Long Term Evolution，LTE)技术、时分长期演进(Time-Division LTE，TD-LTE)技术等。
由于不同无线通讯技术各自有其不同的特性，诸如：频宽、平均涵盖范围、服务率、费用等，因此，为了增进使用者在使用上的便利性及弹性，目前市场的趋势多偏好在同一通讯装置内设置多个无线模块。然而，一般来说，该等无线模块是以单纯的启用(activated)或停用(deactivated)模式运作，且其所关联的传送或接收作业是各自独立进行。因此，亟需有一种多模作业的管理方法，能够针对共置于同一通讯装置内的多个无线模块提供弹性的作业模式，并统合该等无线模块进行传送或接收作业。
发明内容
本发明的一实施例提供了一种多模作业的通讯装置，包括一第一无线模块、一第二无线模块、以及一管理模块。上述第一无线模块用以使用一第一无线通讯技术进行第一无线收发(wireless transceiving)。上述第二无线模块用以使用一第二无线通讯技术进行第二无线收发。上述管理模块用以根据上述第一无线收发与上述第二无线收发的信号质量决定将至少一传送(Transmission，TX)数据封包进行复制(duplicate)或分段(fragment)，通过上述第一无线模块与上述第二无线模块分别传送上述传送数据封包及其复制份、或上述传送数据封包的各分段，以及根据上述第一无线收发与上述第二无线收发的信号质量将上述第一无线模块与上述第二无线模块所接收的多个接收(Reception，Rx)数据封包聚合(aggregate)为一。
本发明的另一实施例提供了一种多模作业的管理方法，适用于具有一第一无线模块与一第二无线模块的一通讯装置，上述多模作业的管理方法包括以下步骤：根据上述第一无线模块与上述第二无线模块进行无线收发的信号质量决定将至少一传送数据封包进行复制或分段；通过上述第一无线模块与上述第二无线模块分别传送上述传送数据封包及其复制份、或上述传送数据封包的各分段；以及根据上述第一无线模块与上述第二无线模块进行无线收发的信号质量将上述第一无线模块与上述第二无线模块所接收的多个接收数据封包聚合为一。
关于本发明其它附加的特征与优点，本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可根据本案实施方法中所揭露的多模作业的通讯装置及管理方法做些许的更动与润饰而得到。
附图说明
图1是根据本发明一实施例所述的通讯装置的系统架构图。
图2是根据发明一实施例所述的多模作业的管理方法的流程图。
图3是根据发明一实施例所述决定作业模式的流程图。
图4是根据发明一实施例所述第一无线模块与第二无线模块针对传送作业的作业流程图。
图5是根据发明一实施例所述第一无线模块与第二无线模块针对接收作业的作业流程图。
[主要元件标号说明]
100～通讯装置；    10、20～无线模块；
30～后端通讯模块；    40～管理模块。
具体实施方式
本章节所叙述的是实施本发明的最佳方式，目的在于说明本发明的精神而非用以限定本发明的保护范围，本发明的保护范围当视所附的申请专利范围所界定者为准。
图1是根据本发明一实施例所述的通讯装置的系统架构图。通讯装置100用以提供管理多个共置的无线模块的多模作业，其可为智能型手机、平板计算机、笔记本型计算机、桌上型计算机、存取点(Access Point，AP)、或其它具备通讯功能的装置。在通讯装置100中，无线模块10、20用以各自使用相同或不同的无线通讯技术进行无线收发，后端通讯模块30用以提供有线或无线的方式连接至一骨干(backbone)网络，使得通讯装置100可通过该骨干网络进一步连接至因特网。举例来说，后端通讯模块30可使用非对称数字用户线路(Asymmetric Digital Subscriber Line，ADSL)连接至一网络服务供货商(Internet Service Provider，ISP)的网络。或者，后端通讯模块30可使用长期演进技术连接至一长期演进的核心网络，使得通讯装置100成为长期演进网络的一微型基站(femto-cell)。
管理模块40是用以管理无线模块10、20的作业模式，以及处理数据封包在无线模块10、20以及后端通讯模块30之间的转交(forwarding)。明确来说，管理模块40可为一处理单元(例如：通用处理器、应用处理器、微控制器(Micro-Control Unit，MCU)等)，或者，可实作为一软件/固件程序码/机器码，并且于加载至处理单元执行时，得以进行上述作业模式的管理、以及数据封包的转交。
明确来说，无线模块10、20可分别包括一基频(baseband)单元(未绘示)以及一射频(radio frequency，RF)单元(未绘示)，一般基频单元可包括多个硬件装置以执行基频信号处理，包括模拟数字转换(analog to digital conversion，ADC)/数字模拟转换(digital to analog conversion，DAC)、增益(gain)调整、调制与解调、以及编码/解码等。一般射频单元是用以接收射频无线信号，并将射频无线信号转换为基频信号以交由基频模块进一步处理，或自基频信号模块接收基频信号，并将基频信号转换为射频无线信号以进行传送。射频单元亦可包括多个硬件装置以执行上述射频转换，举例来说，射频单元可包括一混频器(mixer)以将基频信号乘上移动通讯系统的射频中的一振荡载波，其中该射频可为无线局域网络技术所使用的2.4吉赫，或可为长期演进技术技术所使用的900兆赫、2100兆赫、或2.6吉赫，或视其它无线通讯技术的标准而定。虽未绘示，无线模块10、20还可再分别连接至一天线(未绘示)，以进行无线信号的发射与接收。
在另一实施例，通讯装置100可再额外包括另一后端通讯模块(未绘示)，用以与后端通讯模块30分别以有线与无线的方式连接至上述骨干网络。举例来说，后端通讯模块30可提供有线(例如：非对称数字用户线路、或以太网(Ethernet)等)的网络连线，而另一后端通讯模块则可提供无线(例如：长期演进网络、或全球互通微波存取网络等)的网络连线。
为方便理解，在一具体实施例中，后端通讯模块30可提供对称数字用户线路的网络连线，而无线模块10、20可分别为一无线局域网络模块与一长期演进模块，意即通讯装置100可为整合微型基站功能的一存取点，惟本发明不在此限。
图2是根据发明一实施例所述的多模作业的管理方法的流程图。本发明的多模作业的管理方法是适用于具有第一无线模块与第二无线模块的一通讯装置，例如通讯装置100。首先，针对传送作业，根据第一无线模块与第二无线模块进行无线收发的信号质量决定将至少一传送数据封包进行复制或分段(步骤S210)，接着，通过第一无线模块与第二无线模块分别传送上述传送数据封包及其复制份、或上述传送数据封包的各分段(步骤S220)。之后，针对接收作业，再根据第一无线模块与第二无线模块进行无线收发的信号质量将第一无线模块与第二无线模块所接收的多个接收数据封包聚合为一(步骤S230)。
其中，关于上述步骤S210～S230的细部操作，将分别于后续图3～5进一步说明。
针对图2的步骤S210，其主要是用以决定第一无线模块与第二无线模块的作业模式(operation mode)。图3是根据发明一实施例所述决定作业模式的流程图。该作业模式的决定是以第一无线模块与第二无线模块进行无线收发的信号质量为依据，并且预先设置信号质量的两个门坎值，以决定信号质量为良好或堪用。首先，决定第一无线模块与第二无线模块进行无线收发的信号质量(图中分别标示为1st Sig_Qual、2nd Sig_Qual)是否皆高于第一门坎值(图中标示为T1)(步骤S301)，若是，表示信号质量良好，所以接着决定是否优先处理依据传输控制协议(Transmission Control Protocol，TCP)而产生的传送数据封包(步骤S302)，若是，则设定第一无线模块与第二无线模块的作业模式为差别模式(differentiation mode)(步骤S303)，若否，则设定第一无线模块与第二无线模块的作业模式为分段模式(fragmentation mode)(步骤S304)。在一实施例，可使用一预设旗标(flag)作为依据去判断是否优先处理依据传输控制协议而产生的传送数据封包。
接续步骤S301，若否，则决定第一无线模块与第二无线模块进行无线收发的信号质量是否皆高于第二门坎值(图中标示为T2)(步骤S305)，若是，表示信号质量堪用，所以设定第一无线模块与第二无线模块的作业模式为复制模式(duplication mode)(步骤S306)。
接续步骤S305，若否，则决定第一无线模块进行无线收发的信号质量是否高于第二门坎值(步骤S307)，若是，表示仅第一无线模块可提供无线收发的服务，所以设定第一无线模块与第二无线模块的作业模式为第一无线模块的单一模式(1st wireless module only mode)(步骤S308)。
接续步骤S307，若否，则决定第二无线模块进行无线收发的信号质量是否高于第二门坎值(步骤S309)，若是，表示仅第二无线模块可提供无线收发的服务，所以设定第一无线模块与第二无线模块的作业模式为第二无线模块的单一模式(2nd wireless module only mode)(步骤S310)。
接续步骤S309，若否，表示第一无线模块与第二无线模块皆无法提供无线收发的服务，所以设定第一无线模块与第二无线模块的作业模式为关闭模式(off mode)(步骤S311)。
在另一实施例，通讯装置还可根据另一预设旗标值设定其为固定式或移动式的通讯装置。若被设为固定式的通讯装置，则图3的作业模式的决定流程仅需在每次开机后进行一次即可。反之，若被设为移动式的通讯装置，则可进一步根据第一无线模块与第二无线模块进行无线收发的信号质量决定通讯装置是否被移动中，若是，则重新进行图3的作业模式的决定流程。明确来说，通讯装置可周期性地检测第一无线模块与第二无线模块进行无线收发的信号质量是否改变来决定通讯装置是否被移动中，在一较佳实施例，可根据第一无线模块与第二无线模块中使用广域网络技术者(例如：全球互通微波存取、长期演进技术等)来检测其信号质量，以决定通讯装置是否被移动中。
上述信号质量可根据接收信号强度指示(Received Signal StrengthIndication，RSSI)、信号噪声比(Signal to Noise Ratio，SNR)、邻近信道干扰(Adjacent Channel Interference，ACI)、封包错误率(Packet Error Rate，PER)、或位错误率(Bit Error Rate，BER)等信号参数来决定。所述信号质量堪用代表在该状态下，信号质量恰好足够建立连线，但若周边的信号干扰增加时，即可能影响连线或甚至无法连线。所述信号质量良好代表在该状态下，信号质量不仅足够建立连线，还可承受周遭的信号干扰而不影响连线。
为方便理解，以下表格1明列了上述作业模式的于第一无线模块与第二无线模块的对应关系。
表格1.
针对图2的步骤S220，其主要是针对传送作业说明第一无线模块与第二无线模块在差别模式、分段模式、以及复制模式下的运作。图4是根据发明一实施例所述第一无线模块与第二无线模块针对传送作业的作业流程图。图中以不同区块标示各个作业程序。首先，在区块B410，先根据第一无线模块与第二无线模块的作业模式、以及传送数据封包是否依据传输控制协议而产生来将传送数据封包进行分类。若作业模式为复制模式，则进行到区块B420；若作业模式为差别模式、且传送数据封包是依据传输控制协议而产生，则进行到区块B420；若作业模式为分段模式，则进行到区块B430；若作业模式为差别模式、且传送数据封包并非依据传输控制协议而产生，则进行到区块B430。在区块B420，将传送数据封包进行复制。在区块B430，将传送数据封包进行分段。在传送数据封包进行复制或分段后，进行到区块B440，特别是，进行复制的传送数据封包是进行到区块B440中的子区块B441，进行分段的传送数据封包是进行到区块B440中的子区块B442。
在子区块B441，是根据作业模式决定是否以抢先(preemptive)排程将传送数据封包及其复制份同时交由第一无线模块与第二无线模块进行传送。明确来说，当作业模式为差别模式时，则以抢先排程进行传送，也就是说，第一无线模块与第二无线模块原先若有正在进行的数据传输必须先暂停，并优先处理抢先排程的传送数据封包。而当作业模式为复制模式时，则以非抢先排程进行传送，也就是说，必须等到第一无线模块与第二无线模块原先正在进行的数据传输完毕之后，才轮到非抢先排程的传送数据封包。
在子区块B442，是以循环(round-robin)排程将传送数据封包的各分段交由第一无线模块与第二无线模块轮流进行传送。在另一实施例，子区块B442可使用加权循环(weighted round-robin)排程。进一步说明加权循环排程，若以传输率或频宽为加权指标为例，当第一无线模块与第二无线模块的传输率或频宽比为a：b时，则可先将传送数据封包的a个分段交由第一无线模块进行传送，然后再将传送数据封包的b个分段交由第二无线模块进行传送，依此规则循环进行传送，直到所有分段都传送完毕为止。
针对图2的步骤S230，其主要是针对接收作业说明第一无线模块与第二无线模块在差别模式、分段模式、以及复制模式下的运作。图5是根据发明一实施例所述第一无线模块与第二无线模块针对接收作业的作业流程图。首先，在区块B510，先针对第一无线模块与第二无线模块所接收的接收数据封包进行调度(dispatch)。明确来说，是决定接收数据封包是否为完整封包或为封包的分段，若是完整封包，则进行至区块B520，若是封包的分段，则进行至区块B530。
在区块B520，将接收数据封包进行反复制(de-duplication)。明确来说，是检查接收数据封包或其复制份是否通过循环多余检查(CycleRedundancy Check，CRC)，并取用任一通过者继续进行到区块B540。
在区块B530，将接收数据封包的分段进行重组(de-fragmentation)，意即将各分段进行串接(concatenate)。最后，在区块B540，针对接收数据封包进行聚合处理(aggregation)，明确来说，特别是针对接收数据封包的分段接收被抢先排程的传送数据封包中断。举例来说，第一无线模块与第二无线模块在接收被分段为4个分段的接收数据封包时，只接收到第3个分段即被抢先排程的传送数据封包中断，使得在区块B530仅能将3个分段进行重组，因此在区块B540经过进一步判断后发现此一接收数据封包尚未重组完成，所以会持续等待收到第4个分段以将该接收数据封重组完毕，或是在一段时间未收到，则会通知要求重传。
需了解的是，相较于传统技术(各无线模块所关联的传送或接收作业系分别独立进行)，本发明的多模作业的管理方法可统合多无线模块进行传送或接收作业，提高传输效率及容错率。明确来说，当第一无线模块与第二无线模块以复制模式运作时，由于会同时由第一无线模块与第二无线模块传送同一传送数据封包，因此，便可提升传输的容错率，意即增加传输的可靠性。当第一无线模块与第二无线模块以分段模式运作时，由于会将传送数据封包进行分段后分别由第一无线模块与第二无线模块轮流进行传送，因此，便可提升传输效率。再者，当第一无线模块与第二无线模块以差别模式运作时，由于可根据传送数据封包所依据的协议类别进行复制或分段，因此，可提升传输的容错率(针对依据传输控制协议而产生的传送数据封包)及传输效率(针对非依据传输控制协议而产生的传送数据封包)。
本发明虽以各种实施例揭露如上，然而其仅为范例参考而非用以限定本发明的范围，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许的更动与润饰。因此上述实施例并非用以限定本发明的范围，本发明的保护范围当视所附的权利要求范围所界定者为准。

Claims (8)

1.一种多模作业的通讯装置，包括：
一第一无线模块，用以使用一第一无线通讯技术进行第一无线收发；
一第二无线模块，用以使用一第二无线通讯技术进行第二无线收发；以及
一管理模块，用以根据上述第一无线收发与上述第二无线收发的信号质量决定将至少一传送数据封包进行复制或分段，通过上述第一无线模块与上述第二无线模块分别传送上述传送数据封包及其复制份、或上述传送数据封包的各分段，以及根据上述第一无线收发与上述第二无线收发的信号质量将上述第一无线模块与上述第二无线模块所接收的多个接收数据封包聚合为一。
2.根据权利要求1所述的多模作业的通讯装置，其中上述管理模块于上述第一无线收发与上述第二无线收发的信号质量皆高于一第一门坎值时，决定上述传送数据封包是否依据一传输控制协议而产生。
3.根据权利要求2所述的多模作业的通讯装置，其中上述管理模块于上述传送数据封包依据上述传输控制协议而产生时，决定以上述复制方式处理上述传送数据封包，并以上述接收数据封包中通过循环多余检查的一者为聚合后的接收数据封包。
4.根据权利要求3所述的多模作业的通讯装置，其中上述管理模块还用以指示上述第一无线模块与上述第二无线模块优先传送依据上述传输控制协议的传送数据封包。
5.根据权利要求2所述的多模作业的通讯装置，其中上述管理模块于上述传送数据封包非依据上述传输控制协议而产生时，决定以上述分段方式处理上述传送数据封包，并将上述接收数据封包进行串接以取得上述聚合后的接收数据封包。
6.根据权利要求5所述的多模作业的通讯装置，其中上述管理模块还用以指示上述第一无线模块与上述第二无线模块轮流传送上述传送数据封包的分段。
7.根据权利要求2所述的多模作业的通讯装置，其中上述管理模块于上述第一无线收发与上述第二无线收发的信号质量皆低于上述第一门坎值但高于一第二门坎值时，决定以上述复制方式处理上述传送数据封包，并以上述接收数据封包中通过循环多余检查的一者为聚合后的接收数据封包。
8.根据权利要求1所述的多模作业的通讯装置，其中上述管理模块还用以根据上述第一无线收发与上述第二无线收发的信号质量决定上述多模作业的通讯装置是否被移动中，若是，则重新进行上述传送数据封包的复制或分段的决定步骤、以及上述接收数据封包的聚合步骤。
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