TW202131669A - 應用於電子裝置的多鏈路操作的封包聚合方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供了一種應用於電子裝置的多鏈路操作的方法，其中，藉由使用第一鏈路和第二鏈路，所述電子裝置與另一電子裝置進行通訊，所述方法包括以下步驟：確定多個封包的最大聚合長度；使用所述多個封包的最大聚合長度，第一鏈路的資料速率和第二鏈路的資料速率，計算聯合實體層協定資料單元（phaysical layer protocol data unit，簡稱PPDU）時間；基於聯合PPDU時間，依次聚合多個封包中的第一封包以形成第一聚合；基於聯合PPDU時間，依次聚合多個封包中的第二封包以形成第二聚合；分別藉由第一鏈路和第二鏈路同時發送第一聚合和第二聚合。

Description

應用於電子裝置的多鏈路操作的封包聚合方法
本發明涉及電子裝置的多鏈路操作，更具體的是，涉及應用於電子裝置的多鏈路操作的封包聚合方法。
IEEE 802.11be定義了多鏈路操作，該多鏈路操作允許接入點（access point，簡稱AP）和站點（station）藉由使用兩個或更多條鏈路互相通訊。由於諸如站點內天線之間的間隔之類的硬體限制，該站點可以以同步模式或非同步模式操作。同步模式也被稱為非STR模式，即站點無法藉由多條鏈路同時發送和接收資料，但是站點需要同時使用多條鏈路來發送資料。非同步模式也被稱為STR模式，即站點可藉由多條鏈路同時發送和接收資料，但是站點不需要同時使用多條鏈路來發送資料。
在站點的常規無線傳輸中，封包被聚合以形成用於傳輸的單個幀。但是，當同步模式（非STR模式）被使用時，聚合操作可能會遇到一些問題。首先，實體層協定資料單元（physical layer protocol data unit，簡稱PPDU）長度可由軟體或硬體使用來確定PPDU持續時間邊界和方案選擇；但是，如何計算多鏈路操作的PPDU長度是一個問題。第二個問題是如何從系統角度對多鏈路操作中的PPDU進行聚合。
因此，本發明的目的是提供一種用於多鏈路操作的聚合方法，以解決上述問題。
根據本發明的一實施例，一種應用於電子裝置的多鏈路操作的方法被公開，其中藉由第一鏈路和第二鏈路，該電子裝置與另一電子裝置進行通訊，所述方法包括：確定多個封包的最大聚合長度；使用所述多個封包的最大聚合長度、第一鏈路的資料速率和第二鏈路的資料速率，計算聯合實體層協定資料單元（physical layer protocol data unit，簡稱PPDU）時間；基於聯合PPDU時間，依次聚合多個封包中的第一封包以形成第一聚合；基於聯合PPDU時間，依次聚合多個封包中的第二封包以形成第二聚合；以及分別藉由第一鏈路和第二鏈路同時發送第一聚合和第二聚合。
根據本發明的另一實施例，一種電子裝置被配置為執行以下步驟：建立第一鏈路和第二鏈路以與另一電子裝置進行通訊；以及確定多個封包的最大聚合長度；使用該多個封包的最大聚合長度、第一鏈路的資料速率和第二鏈路的資料速率，計算聯合實體層協定資料單元（physical layer protocol data unit，簡稱PPDU PPDU）時間；基於聯合PPDU時間，依次聚合多個封包中的第一封包以形成第一聚合；基於聯合PPDU時間，依次聚合多個封包中的第二封包以形成第二聚合；以及分別藉由第一鏈路和第二鏈路同時發送第一聚合和第二聚合。
根據本發明的另一實施例，一種應用於電子裝置的多鏈路操作的方法被公開，其中，藉由使用第一鏈路和第二鏈路，所述電子裝置與另一電子裝置進行通訊，所述方法包括：接收多個封包；以交織的方式將所述多個封包依次分配為第一聚合和第二聚合；以及分別藉由第一鏈路和第二鏈路同時發送第一聚合和第二聚合。
在閱讀了在各個附圖和附圖中示出的優選實施例的以下詳細描述之後，本發明的這些和其他目的無疑對於本領域之通常技術者將變得顯而易見。
特定術語貫穿以下描述和申請專利範圍，來指代特定組件。如本領域之通常技術者將理解的，電子裝置製造商可藉由不同的名稱來指代同一組件。本文檔無意區別名稱不同但功能相同的組件。在以下描述和申請專利範圍中，術語“包括”和“包含”以開放式的方式使用，因此應該被解釋為表示“包括但不限於......”。而且，術語“耦合”旨在表示間接或直接電子連接。因此，如果一個裝置耦合到另一個裝置，則該連接可以藉由直接電子連接，或藉由其他裝置和連結的間接電子連接。
第1圖是示出根據本發明的一實施例的無線通訊系統的圖。參照第1圖，無線通訊系統包括接入點（access point，簡稱AP）110和電子裝置120，其中，電子裝置120包括無線通訊介面122和處理器124。在該實施例中，電子裝置120可以是手機，平板電腦，筆記型電腦或能夠與AP 110無線通訊的任一其他電子裝置。此外，AP 110和電子裝置120支援IEEE 802.11be規範中的多鏈路操作，即電子裝置120被允許使用兩個或更多鏈路與AP 110通訊。
在該實施例中，電子裝置120已經與AP 110建立了兩條鏈路（鏈路-0和鏈路-1）。假設電子裝置120在同步模式（非STR模式）下操作，如果電子裝置120要向AP 110發送資料，則處理器124將對兩條鏈路生成兩個封包聚合，並且這兩個封包聚合經由無線通訊介面122同時發送到AP 110。具體地，處理器114基於塊確認（block acknowledgement，簡稱BA）窗口，依序聚合多個封包（以下，稱為媒體存取控制（Media Access Control，簡稱MAC）協定資料單元（Protocol Data Unit，簡稱MPDU，作為封包），其中，BA窗口可以是任意合適的值，例如在電子裝置120中預先設置的64、128或1024。然後，處理器124使用以下等式計算兩條鏈路的聯合PPDU時間： 聯合PPDU時間0,1 =NextMaxAMPDULength0,1 *(1/(RATE0+RATE1)) ………(1)
其中術語“聯合PPDU時間”是兩個MDPU聚合的長度（最大聚合長度），“RATE0”是鏈路-0的資料速率（位元速率），“RATE1”是鏈路-1的資料速率（位元速率）。在計算出聯合PPDU時間之後，處理器124可知道PPDU持續時間邊界，並且聯合PPDU時間和PPDU持續時間邊界可以用於調度安排以最大化輸送量。公式（1）中所示的“RATE0”和“RATE1”可藉由任一適當的估計方法或測量方法獲得，因此此處省略了鏈路-0和鏈路-1的資料速率的詳細資訊。因此，如果兩個MDPU聚合的長度（即“ NextMaxAMPDULength0,1”）被獲得，則聯合PPDU時間可被計算。在一實施例中，藉由使用硬體電路來記錄兩個MDPU聚合中每個MPDU的長度，兩個MDPU聚合的長度可被獲得。由於處理器124具有每個MPDU的長度資訊，因此兩個MDPU聚合的最大聚合長度被獲得。第2圖示出根據本發明的一實施例的兩個MPDU聚合。在第2圖所示的實施例中，假設BA窗口為“128”，MPDU的編號為“128”，每個MPDU具有固定的長度，並且“RATE0”等於“RATE1”，因此，第一MPDU聚合具有序號為“0”-“63”的MPDU，第二MPDU聚合具有序號為“64”-“127”的MPDU。然後，在退避（back-off，簡稱BO）時間的時間倒計時之後，處理器124分別經由鏈路-0和鏈路-1同時將第一MPDU聚合和第二MPDU聚合發送到AP 110。
第3圖示出了根據本發明的另一實施例的兩個MPDU聚合。在第3圖所示的實施例中，假設BA窗口是“128”，MPDU的數量是“128”，64個MPDU是小MPDU，並且每個小MPDU的長度是64個位元組，64個MPDU是大MPDU，並且每個大MPDU的長度為512個位元組，“RATE0”等於“RATE1”。因為每個MPDU的長度由處理器124獲得，所以處理器124可安排第一MPDU聚合以使其具有序號為“0”至“91”的MPDU，其中，序號為“0”至“63”的MPDU是小MPDU，序號為“64”-“91”的MPDU是大MPDU；並且處理器124還可以安排第二MPDU聚合以使其具有序號為“92”至“127”的大MPDU，以使兩個MPDU聚合具有相同的PPDU時間。
在以上實施例中，藉由使用硬體電路記錄兩個MDPU聚合中的每個MPDU的長度，兩個MDPU聚合的長度（即“NextMaxAMPDULength0,1 ”）被確定。在另一實施例中，“NextMaxAMPDULength0,1 ”可藉由使用需要使用兩個鏈路發送的MPDU的縂隊列（queue）長度和總MPDU計數來獲得。具體地，如果處理器124處理的MPDU的數量是“MPDU_CNT”，則所有MPDU的總長度是“Qlen”，則“NextMaxAMPDULength0,1 ”可藉由使用以下等式來計算： NextMaxAMPDULength0,1 =（Qlen / MPDU_CNT）*（BA_win）……2）;
其中，術語“BA_win”是在電子裝置120中預設的BA窗口。
此外，電子裝置230的聚合傳輸可能遭受其他限制，例如最小MPDU起始間隔（minimum MPDU start spacing，簡稱MMSS）限制，也就是說，聚合內的MPDU起始間隔必須大於MMSS。以第4圖作為示例，該聚合包括多個MPDU，其中，MPDU起始間隔包括MPDU，填充（虛擬填充（dummy pads））和MPDU定界符。如果MPDU起始間隔小於MMSS，例如10微秒，則處理器124需要緊接在MPDU之後添加更多的填充，以使MPDU起始間隔大於MMSS。因此，由於聚合可被修改以滿足MMSS的要求，因此上述計算的“NextMaxAMPDULength0,1 ”可被調整以用於聯合PPDU時間的更準確的計算。
具體地，以準備在鏈路-0中發送的一MPDU為例，處理器124確定MPDU的長度是否小於參數“MMSSByteLen”，其中“MMSSByteLen”藉由以下等式獲得： MMSSByteLen = MMSS * RATE0/8………………………………（3）;
如果MPDU的長度小於“MMSSByteLen”，則處理器124在MPDU之後添加填充，其中，所添加的填充的長度等於“MMSSByteLen”與MPDU的長度之差值；如果MPDU的長度不小於“MMSSByteLen”，則其他填充不會被添加。因此， “NextMaxAMPDULength0” 可按如下修改：
Figure 02_image001
……………………………（4）；
其中“Agg_Max”是鏈路-0的MPDU聚合的最大序號，“Δ”是緊接在MPDU之後添加的其他填充的長度。此外，如果使用等式（2）， “NextMaxAMPDULength0” 被估算，則“Δi ”可以是“MMSSByteLen”與MPDU的平均長度之差值。
類似地，“NextMaxAMPDULength1 ”可使用類似於等式（4）的步驟來計算。然後，修改後的聯合PPDU時間可使用公式（1）中的修改後的“NextMaxAMPDULength0,1 ”來計算。
在另一實施例中，平均MPDU長度被用來簡化修改的“NextMaxAMPDULength0,1 ”的計算，其中平均MPDU長度可使用以下等式（5）或（6）來計算： MPDUavg = Qlen / MPDU_CNT ...（5）; MPDUavg = NextMaxAMPDULength0,1 / MPDU_CNT………………（6）；
然後，MMSS的調整後的資料速率“RATE0”和“RATE1”（以下稱為“MSRATE0”和“MSRATE1”）被提供以進行進一步的計算。詳細而言，如果“MMSS * RATE0”大於“MPDUavg ”，則“MSRATE0”等於“MPDUavg /MMSS”；並且如果“MMSS*RATE0”小於“MPDUavg ”，則“MSRATE0”等於“RATE0”。同樣，如果“MMSS * RATE1”大於“MPDUavg ”，則“MSRATE1”等於“MPDUavg /MMSS”；並且如果“MMSS * RATE1”小於“MPDUavg ”，則“MSRATE1”等於“RATE1”。
然後，修改後的“NextMaxAMPDULength0,1 ”（以下稱為“Lmmss ”）計算如下：
Figure 02_image003
=
Figure 02_image005
…………………………（7）；
其中“
Figure 02_image007
”表示鏈路-0上MPDU聚合中的MPDU的數量，“Δ0 ”是“MMSSByteLen”和鏈路-0上MPDU的平均長度之間的差值，“
Figure 02_image009
”表示鏈路-1上的MPDU聚合中MPDU的數量，“Δ1 ”是 “MMSSByteLen”和鏈路-1上的MPDU的平均長度之間的差值。
最後，聯合PPDU時間可如下計算： 聯合PPDU Time0,1 = Lmmss *（1/（RATE0 + RATE1））…………（8）。
第2圖和第3圖所示的上述實施例中，對於鏈路-0和鏈路-1上的兩個MPDU聚合，“NextMaxAMPDULength0 ”被計算。在另一實施例中，處理器124可使用注水演算法（water-filling algorithm）來執行交織的MPDU聚合。具體地，如第5圖所示，處理器124以較少的累積廣播時間（airtime）將MPDU順序地添加到鏈路中，例如，序號為“0”的MDPU被添加到鏈路-0的聚合中，序號為“1”的MDPU被添加到具有較少的累積廣播時間的鏈路-1的聚合，序號為“2”的MDPU被添加到具有較少的累積廣播時間的鏈路-0的聚合，序號為“3”的MDPU被添加到具有較少的累積廣播時間的鏈路-1的聚合中，依此類推。當MPDU長度不相同時，藉由使用交織的MPDU聚合，電子裝置120可具有更高的輸送量。
簡要地概述，在本發明的多鏈路操作中使用的MPDU聚合方法中，兩個或更多個MDPU聚合的總和的長度被計算或估計，以進行聯合PPDU時間的計算，並且聯合PPDU時間可被用來確定PPDU持續時間邊界和方案選擇。另外，處理器可依次或藉由交織方式生成聚合，以使PPDU長度與聚合行為一致。
本領域之通常技術者易知，可在保持本發明之教示内容之同時對裝置及方法作出諸多修改及變動。因此，以上公開内容應被視為僅受隨附申請專利範圍之限制。 以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
110:AP 120:電子裝置 122:無線通訊介面 124:處理器
第1圖示出根據本發明的一實施例的無線通訊系統的圖。 第2圖示出根據本發明的一實施例的兩個MPDU聚合。 第3圖示出根據本發明的另一實施例的兩個MPDU聚合。 第4圖示出MPDU起始間隔。 第5圖示出根據本發明的另一實施例的兩個MPDU聚合。
110:AP
120:電子裝置
122:無線通訊介面
124:處理器

Claims (14)

  1. 一種多鏈路操作的方法，用於一電子裝置，其中藉由使用一第一鏈路和一第二鏈路，該電子裝置與另一電子裝置進行通訊，該方法包括： 確定多個封包的一最大聚合長度； 使用該多個封包的該最大聚合長度，該第一鏈路的一資料速率和該第二鏈路的一資料速率，計算一聯合實體層協定資料單元時間； 基於該聯合實體層協定資料單元時間，依次聚合該多個封包的多個第一封包以形成一第一聚合； 基於該聯合實體層協定資料單元時間，依次聚合該多個封包的多個第二封包以形成一第二聚合；以及 分別藉由該第一鏈路和該第二鏈路同時發送該第一聚合和該第二聚合。
  2. 如請求項1所述之多鏈路操作的方法，其中，確定該多個封包的該最大聚合長度的步驟包括： 記錄該多個封包的每個封包的一長度以及累加該多個封包的該多個長度以確定該多個封包的該最大聚合長度。
  3. 如請求項1所述之多鏈路操作的方法，其中，確定該多個封包的該最大聚合長度的步驟包括： 使用該多個封包的一隊列長度和該多個封包的一數量以估計該多個封包的該最大聚合長度。
  4. 如請求項3所述之多鏈路操作的方法，其中，使用該多個封包的該隊列長度和該多個封包的該數量以估計該多個封包的該最大聚合長度的步驟包括： 使用該多個封包的該隊列長度和該多個封包的該數量來計算該多個封包中的每個封包的一平均長度；以及 將該多個封包中的每個封包的該平均長度乘以一塊確認窗口，以生成該多個封包的該最大聚合長度。
  5. 如請求項1所述之多鏈路操作的方法，其中，確定該多個封包的該最大聚合長度的步驟包括： 確定該多個封包的一初始最大聚合長度； 藉由考慮該多個封包的一平均長度是否小於一最小媒體存取控制起始間隔來調整該多個封包的該初始最大聚合長度。
  6. 如請求項5所述之多鏈路操作的方法，其中，藉由考慮每個封包的該平均長度是否小於該最小媒體存取控制起始間隔來調整該多個封包的該初始最大聚合長度的步驟包括： 確定該多個第一封包的一平均長度； 如果對應於該最小媒體存取控制起始間隔的一長度大於該多個第一封包的該平均長度，藉由從對應於該最小媒體存取控制起始間隔的該長度中減去該第一封包的該平均長度來計算一第一差值； 確定該多個第二封包的一平均長度； 如果對應於該最小媒體存取控制起始間隔的該長度大於該多個第二封包的該平均長度，藉由從應於該最小媒體存取控制起始間隔的該長度中減去該第二封包的該平均長度來計算一第二差值；以及 藉由使用該多個封包的該初始最大聚合長度，該第一差值，該多個第一封包的一數量，該第二差值和該多個第二封包的一數量，確定該多個封包的該最大聚合長度。
  7. 一種電子裝置，被設置為執行以下步驟： 建立一第一鏈路和一第二鏈路以與另一裝置進行通訊； 確定多個封包的一最大聚合長度； 使用該多個封包的該最大聚合長度，該第一鏈路的一資料速率和該第二鏈路的一資料速率，計算一聯合實體層協定資料單元時間； 基於該聯合實體層協定資料單元時間，依次聚合該多個封包的多個第一封包以形成一第一聚合； 基於該聯合實體層協定資料單元時間，依次聚合該多個封包的多個第二封包以形成一第二聚合；以及 分別藉由該第一鏈路和該第二鏈路同時發送該第一聚合和該第二聚合。
  8. 如請求項7所述之電子裝置，其中，確定該多個封包的該最大聚合長度的步驟包括： 記錄該多個封包的每個封包的一長度以及累加該多個封包的該多個長度以確定該多個封包的該最大聚合長度。
  9. 如請求項7所述之電子裝置，其中，確定該多個封包的該最大聚合長度的步驟包括： 使用該多個封包的一隊列長度和該多個封包的一數量以估計該多個封包的該最大聚合長度。
  10. 如請求項9所述之電子裝置，其中，使用該多個封包的該隊列長度和該多個封包的該數量以估計該多個封包的該最大聚合長度的步驟包括： 使用該多個封包的該隊列長度和該多個封包的該數量來計算該多個封包中的每個封包的一平均長度；以及 將該多個封包中的每個封包的該平均長度乘以一塊確認窗口，以生成該多個封包的該最大聚合長度。
  11. 如請求項7所述之電子裝置，其中，確定該多個封包的該最大聚合長度的步驟包括： 確定該多個封包的一初始最大聚合長度； 藉由考慮每個封包的一平均長度是否小於一最小媒體存取控制起始間隔來調整該多個封包的該初始最大聚合長度。
  12. 如請求項11所述之電子裝置，其中，藉由考慮每個封包的該平均長度是否小於該最小媒體存取控制起始間隔來調整該多個封包的該初始最大聚合長度的步驟包括： 確定該多個第一封包的一平均長度； 如果對應於該最小媒體存取控制起始間隔的一長度大於該多個第一封包的該平均長度，藉由從對應於該最小媒體存取控制起始間隔的該長度中減去該第一封包的該平均長度來計算一第一差值； 確定該多個第二封包的一平均長度； 如果對應於該最小媒體存取控制起始間隔的該長度大於該多個第二封包的該平均長度，藉由從應於該最小媒體存取控制起始間隔的該長度中減去該第二封包的該平均長度來計算一第二差值；以及 藉由使用該多個封包的該初始最大聚合長度，該第一差值，該多個第一封包的一數量，該第二差值和該多個第二封包的一數量，確定該多個封包的該最大聚合長度。
  13. 一種多鏈路操作的方法，應用於一電子裝置，其中藉由使用一第一鏈路和一第二鏈路，該電子裝置與另一電子裝置進行通訊，該方法包括： 接受多個封包； 以交織的方式將該多個封包依次分配為一第一聚合和一第二聚合；以及 分別藉由該第一鏈路和該第二鏈路同時發送該第一聚合和該第二聚合。
  14. 如請求項13所述之多鏈路操作的方法，其中以交織的方式將該多個封包依次分配為該第一聚合和該第二聚合的步驟包括： 對於該多個封包中的至少部分： 如果該第一聚合的一累積長度/廣播時間小於該第二聚合的一累積長度/廣播時間，則將該封包分配給該第一聚合；以及 如果該第一聚合的該累積長度/廣播時間大於該第二聚合的該累積長度/廣播時間，則將該封包分配給該第二聚合。
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