TW240358B - - Google Patents

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TW240358B TW083102128A TW83102128A TW240358B TW 240358 B TW240358 B TW 240358B TW 083102128 A TW083102128 A TW 083102128A TW 83102128 A TW83102128 A TW 83102128A TW 240358 B TW240358 B TW 240358B
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Description

艟濟部_央樣準局貝工消费合作社印製 ^40353 A6 _B6__ 五、發明説明(1 ) 链明頜城 本發明係大致有闞數據通訊,尤其係有關區域網路 (Local Area Network;簡稱LAN)中之此種通訊。本發明尤 其係指向LAN中無線霣進接之媒體進接控制(Medium Access Control ;簡稱 MAC)協定。 掰职莆# 随著數位通訊糸統與個人通訊糸統的進展•對個人無繚 \«通訊的需求正迅速擴增。在最近幾年中,細胞式無線霣 技術的進步以及细胞式電話糸統的成長率,皆指出了經由 無線轚進接而與位置無闞之通訊有靦大的市埸需求。許多 琨有的無線電網路架構•主要係針對語音通訊及廣域涵蓋 而做最佳化的設計。當個人電脑、可篇式霣瞄、及區域網 路安裝数增加時,諸如檔案何服器之存取、主從架構之執 行、與電子郵遞等數據脹務與應用,可預見其將需要在可 支援分敗式計算的LAN環堍中做無線霄進接。因為數據訊 務的特性與輪廓與語音訊務大不相同,所K無線電進接協 定必須有效$頋應數據訊務此種極動態且霰發(bursty)的 特性。 在授與Sco les等人的美國專利4,907,224中,揭露了一 種在提供潸除碰撞多向近接(Collision-ElUinatins Multiple Access)協定的分封交換網路(Packet Switching Network)中傅檐數據的方法,其中須經由網路 通道而傳输的各節點*係於複數個競用時榷(contention slots)中傅输預約要求(reservation requests),且係根 本紙張尺度逋用國家櫺準(CNS)T4规格(210X297公釐) Ο A6 B6 經濟部中央標準局貝工消费合作杜印製 五、發明説明(2 ) 據網路負載而動態控制這些競用時榷的數目。一個被指定 A 用來控制通道的節點接收到傳输預約要求的各節點之識別 碼》該節點於傳输應用數據之前•先傳嫌網路控制數據* 此控制數據係由被成功接收到預約要求的各節點之識別碼 所姐成。每一節黏K相同的佇列接收並儲存所傅输的各識 刖碼*因而可根據每一節點上所出琨節點識別碼的順序, 而循環此通道的後續控制》所傅输的網路控制數據包括: V於前一競·用時檐期間接收的預約要求、佇列更正資訊、K 及控制節琴所期望接收數據的各節點之識別碼。 在授與Bantz等人且讓渡給本發明受讓人的美國專利 5,123,029中,掲露了一種混合受控進接(hybrid controlled access)與阐機進接(random access)架構 * 此架檐使用了跳頻式展頻通訊(frequency hopping spread spectrum communication)技術,且此種技術係在 若干行動站(mobile station)與一罨腦系統間之室内数位 數據無線罨通訊糸統中寅施。跳頻式展頻通訊糸統中之跳 動再妞分為濟個區間,使每一區間中可使用不同的媒體進 接協定(media-access protocol)。此協定在一區間中使 用集中式控制架檐,並在另一區間中使用分散式架構*而 且各區間可視糸統之負載而變動。本案引用美國專利 5, 1 23,029以供參照。 L. G. Roberts著有 > 經由封包預約而動態分配衛星容 量"•一文,此文係刊登於1973年6月出版的全画霣腿會議 之AFIPS會議記錄第42卷第711-716頁,此文說明了一種 -4 - 本紙張尺度逋用中國家櫺準(CNS)f 4规格(210X297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本買) .裝 .訂. .線 經濟部t央樣準局貝工消费合作社印氣 Α6 ____Β6_ 五、發明説明(5 ) MAC協定之提案,此種協定係根逋用戶数據訊務的預約架 檐(reservation scheme)、Μ及預約的競用架構 (contention scheme) ° 根據本發明*針對區域網路環境中之無嫌罨進接,一種 具通應性且有玫率的媒«進接控制(MAC)協定能鲟支援蕞 發式数據訊務、以及諸如語音與影像等同步眼務。本發明 使用了分封交換架構,其中一特定细胞内的若干行》道皤 \站(mobile remote stat丨ons)使用無線電通道與一基地站 (base station)通訊,且可將逭些無線《通道連接到一固 定式區域網路。各适端站可在限定範圃內於室内及室外操 作,並且可K無嫌電接達在主幹網路(backbone network )上的各基地站。例如,考慮由數棟辨公大樓所姐成工業 區之環境。這些大樓係分成若干畑胞,各细胞係經由諸如 有線LAN等主幹網路而連接。本發明即討論細胞內的多向 近接問題。此處之基本問題即如何以公平而有彈性的霈求 導向方式》Μ協調一妞胞内所有行動站所共享的無線《通 道頻寬》並|8致高流通量.(throughput)。 發职拫霣塞頂 本案所掲露者係一種媒應進接控制(MAC)協定,以供複 数個遠端站利用無線罨進接之一 LAN上的基地站。MAC協 定係基於供用戶败據訊務的預約架》、K及供控制並發出 '訊務的随機進接技術(random access technique)。本案 提供了一種分時固定訊框構造(time division fixed frame structure) *其中時間被分成時榷,並將各時榷 {請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本纸張尺度逋用t國Η家揉準(CMS) T4规格(210X297公釐) .f / V 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 A6 _ _B6_ 五、發明説明(4 ) (slot)聚集成若干固定訊框(frame) >而各訊框係由数據 及控制子訊框(subframe)(或稱期間(period))所姐成。 固定訊框構造係由三個期間(A、B及C)連同其各刖起始碼 (header)所姐成。.第一期間(即A期間)是送出通道 (outbound channe-l),此棰送出通道提供數據自基地站傅 遞到各逮端站所専用。後鑛期間(即B期間)是送入通道 (inbound channel),此種送入通道是供非競爭狀態下將 Λ數逋自各遠端站傅邋到基地站所使用。在A與B期間對數 、··. 據時槽的分配,係由基地站所執行。訊框的最後期間(稱 *為C期間)是控制通道·在随機進接競用棋式(random access contention mode)下利用分槽招呼協定 (slotted Aloha protocol),Μ供將預約要求及数據自各 逮端站傳输到基地站所使用。利用.可變動邊界技術 (movable boundary technique),可改變三個期間的捋續 時間。基地站利用各逭端的回授資訊*以估計有效傅输的 逭端站數目。並將此估計值廣播(broadcast)到各逮端站 做為控制檷J2 (control indica),K便在C期間中控制逭 些遠端站的傳繪嘗試*因而可得到高傳_效率。 附B[篛谏 BB1是實施本發明的室内無線轚数位數據通訊糸銃之示 意圃; 匾1A是Wli所示系统之方塊圃•圚中示出了行動站及基 地站的基本姐件; 圃2是用於買施本發明一較佳實施例的無嫌《糸统之方 {請先閲讀背,面之注意今項再填寫本頁} .裝 -訂 .線. -6- 本紙張尺度適用中國國家棵準(CNS)甲4规格(210X297公釐) 五、發明説明(5 ) 塊鼸; 圖3是根據本發明的MAC協定之訊框嫌造爾; 圖4是本發明MAC協定中基地站所遵循邏梅之流程匯; 圖5是本發明HAC協定中逭端站所遵循邏輯之流程黼; 跚6是用於計算MAC協定中期間A的未完成封包数之流 程跚; 圖7是用於計算MAC協定中期間B的未完成封包數之流 \程圖; 圖8是甩於計算MAC協定中期間A、B及C的長度之流程 匾; 晒9是估計於MAC協定的期間C中正嘗試傅糠的适端站 数目之方法流程圃;
圖10是圚9所示流程圖中方塊(2^)8)之詳细流程画;K 及 圖11及12是用於實施本發明的貝奴里随櫬變數產生器之 電路籣圖。 __ 粒住奮_例夕雜酣銳明 經濟部中央樣準局貝工消费合作杜印製 {請先閲讀背,面之注意夺項再填窝本頁} .裝 .線. 所說明之MAC協定係基於供用戶数據訊務的預約架構、 Μ及供控制並發出訊務的嫌機進接技術。本案所搮議的架 構係根據分時訊框構造。將時間分成時榷,並將各時榷分 類成若干固定訊框,而各訊框係由数據及控制子訊框所姐 成。數據通道《亦係分成兩個區段,其中一個區段係用於送 入傳输(inbound transmission)(即自各遠端站到基地站 的傳输)、另一區段係用於送出傳檐(outbound 本紙張尺度逋用t國國家標準(CNS)〒4规格(210X297公釐) A6 B6 經濟部中央搮準局貝工消#合作社印製 五、發明説明(6 ) transmission)(即自基地站到各适端站的傅输)°使用預 約架構Μ供數據傳_的動機將述於下文。 用戶訊務的本質可能是相當裹發式的、無法預測的、並 且高度相關的,因此,若依照需求而預約頻«將可獲致較 佳等級的腋務與性能。因為無嫌電通道的錯誤率高於一股 的有線通道,所以必須經由無婊霉鏈路傅输較小的封包。 因此,必須將用戸數據訊息分段成若干較小封包》以供無 \埭轚鏈路。如此即意味著:單一用戶的訊息可能產生一群 無線雷封每,且須以最小的延遲傅W逭些封包。 諸如語音及影像等連績流動式訊務(stream-like traffic)必須有保證的頻*,以供同步傅输。 本發明包含K下各項特點: 1. 一随櫬進接控制通道,此通道,係用於預約要求;K及 一受需求驅動且係基於預約的數據通道》其中一部分 係供送入、另一部分係供送出。 2. 一統一之架構*用以支援裹發互動式数據、以及連續 流動式[步訊務。 3. 若干較小的競用時槽,K容納更多的用戶並獲致較高 的流通量。 4. 一種可在控制通道與數據通道間以及送入逋道與送出 通道間彈性且動態調整訊框邊界的技術,以便獲致最 大的流通囔。 5. 一用於控制通道的具通應性且随機進接之傅输架構, K便利用即時估計技術而獲致最大的流通最。 -8 - 本纸張尺度逋用中國國家樣準(CNS)枣4规格(210X297公釐) (請先閲讀背,面之注意嘷項再填窝本頁) .裝 訂 線 Α6 Β6 鳗濟部中央樣準局貝工消费合作社印製 五、發明説明(7 ) 6. 一計算效率極佳的簡單貝奴里釀機變數產生器 (Bernoulli random variable generator) ° 琨在諫參閱各附蹰,尤其請參閲画1 *此圃所示者係一 室内無線霣糸統,此糸統可讓多個行動站(10)、(12)、 (14)及(16)與儲存在一轚臞糸統中的應用程式及數據之間 通訊。此霣睡糸统通常包括:一無嫌®網路管理器 (W ί r* e 1 e s s N e t w 〇 r k M a n a g e r ;簡稱 W N Μ)或無嫌電網路控 制器(18)»此控制器(18)具有與其相速的監視器(20)及鍵 盤(22) Μ及一區域網毕(LAN)(通稱為(24) ) *此區域網 路具有多個與其連接的工作站或個人®腼(為了籣化跚面 並未示出)。一個或多個闸路器(gateway)(26)及(28)亦 連接到此LAH ,而各行動站(10)、(12)、(14)及(16)係與 該等闸路器(26)及(28)通訊。埴些稱為基地站的W路器係 根據本發明而添加,以提供協調各行動站進接共用無線電 通道的某些無線電糸統管理功能。經由基地站(26)及 (28)之中繼傳输而支援各行動站間之通訊。 如画1A$詳画所示,可以是傳統微電腿的基地站(26)或 (28)具有一 LAN介面卡(30),此LAN介面卡(30)係插入一 匯流排插槽並係連接到LAN罨飆(32^WNM (18)通常亦係 —傳统微轚臞,此WNM (18)包含一個或多個諸如硬碟機等 直接存取儲存裝置(爾中未示出)*此WHM (18)亦設有一 插入匯流排插槽的LAN介面卡(34)·此LAN介面卡(34)係 連接到LAN電期(32)。LAN介面卡(30)與(34)、LAN罨期 (32)、以及LAH軟饈嫌成了 LAH (24)。此LAN (24)為習用 本紙張尺度遴用中鑲國家楳準(CNS>甲4規格(210X297公釐) {請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 .訂 線. A6 B6 經濟部中央樣準局貝工消费合作社印製 五、發明説明(8 ) 設計,並不構成本發明的一部分。基地站(26)或(28)亦設 有Μ印刷電路板方式實腌之射頻收發機介面卡(36),此收 發機介面卡(36)係插入基地站的一匯流排插榷中。收發機 介面卡(36)包含一習用設計的展頻收發機。收發機介面卡 (3 6)設有一天線(38),纆由此天線(38)建立與一涸或多涸 遠端站或行動站(10)、(12)、(14)或(16)的無埭電鍵路 (40)。行動站本身可Κ是習用設計的掌上型或膝上型《臞 Λ,並且如同基地站》該等電腦設有一天線(42)及一亦印刷 轚路板方式寊施之收發櫬介面卡(44),此收發機介面卡 (44)係插入此霉腦的一匯流排插槽。收發櫬介面卡(4 4)如 同收發櫬介面卡(36),包含一類似設計的展頻收發櫬。基 地站及各行動站又分別設有軟體(46)及(48),這些軟臊支 援其各別的收發櫬介面卡。 圖2所示者係圖1所示各行動站及基地站所共有的無線 電粂統。此無線電糸統包含一經由電腦匯流排介面(5 2)連 接到電腦(50)的收發機介面卡(36)或(44)。收發櫬部分本 身再分成:^射頻收發櫬(54),此射頻收發櫬(54)可Κ是 可自市面購得的展頻收發檄;Κ及一經由介面(5 8)控制收 發櫬的專用微處理機糸統(56)。微處理櫬糸統(56)又包含 一糸統介面(60),此糸统介面(60)係作為此收發檄部分與 電腦部分(50)的介面。此微處理槲条統包含一專用微處理 櫬(62) *此微|處理櫬(62)内含通常為即時微處理機糸统所 具有的高鑑別度時間間隔決定硬體(或稱 '"定時器# )。 微處理器(62)係經由記憶體匯流排(64)連接到程式儲存 -10- 本紙張尺度逋用t國國家橒準(CNS) Τ4規格(210x297公釐) {請先閲讀潸面之注意等項再填寫本頁) 經濟部中央樣準局貝工消费合作社印製 ^ t*- 〇 ^j· 0 A6 _B6_ 五、發明説明(9 ) 器(66)、數據儲存器(68)、以及介面(53)與(60) »介面 (58)與(60)可使微處理櫬(62)分別連接到匯流排介面 (52)及射頻收發機(54)。程式儲存器(66)通常是唯讀記懦 體(ROM),而敗據儲存器(66)則是靜態隨槲存取記憶維 (SRAM)或動態随機存取記憶體(DRAM)。把所接收或將要傅 送的封包保留在數據儲存器(66)中,並在各串列通道與一 直接記憶艘存取(Direct Memory Access ;簡稱DMA)控制 Λ器(if中未示出)的控制下,經由介面(58)將埴些封包送 出或傅回射頻收發機(5 4),其中此DMA控制器為微處理器 (62)的一部份。道些串列通道的功能在於:將数據與控制 資訊包封在一高階数據鐽接控制(HUh-level Data Link Control ;簡稱HDLC)之封包構造中,並K串列之形式將 此封包提供給射頻收發機(54)。若.要得知HDLC封包構造的 更詳妞資料,請參閱諸如由Mischa Schwartz所著的 通 訊網路:協定、棋型化、及分析"一書(由Addison-Wesley於1988年出版)。 經由射頻$發機(54)接收到一封包時,各串列通道即檢 査此封包之目標位址、檢査是否有錯誤、且將此封包並行 化到數據儲存器(68)。逭些串列通道須能夠識別一特定介 面卡的位址、以及一廣播位址。設有適用串列通道與定時 器機能的特定微處理機包括摩托挪拉(Motorola) 68302、 及醑家半導體i(National)的HPC46400E微處理機。 霣脑(50)執行一可支援一個或多個用戶應用程式(72)的 作業条統(70)。作業糸統(70)可包含一通訊管理程式 (請先《讀身面之注意1項再填窝本買> -11- 本紙張尺度逋用中a國家櫺準(CNS)甲4规格(210X297公釐) 經濟部中央楳準局貝工消费合作社印製 0358 a6 _B6___ 五、發明説明(ίο ) » (74) *或者通訊管理程式(74)本身可以是一安裝在此電睡 a 上的應用程式。不論是那一種情形,通訊管理程式(74)係 經由作業条統(70)控制一裝置驅動程式(76)。裝置驅動程 式(76)阐即烴由匯流排介面(52)而與收發機介面卡(36)或 (44)通訊。 協定糸統描述 如画3所示,固定訊框嫌造係由三個期間(A、B及C)K \及這些斯間的各別起始碼所姐成。第一期間(指定為A期 間)是送出通道,此種送出通道是供數據自基地站傅遞到 各遠端站所専用。後鑛期間(指定為B期間)是送入通道 ,此種送入通道是供無競用數據自各逭端站傳邋到基地站 所使用。在A與B期間對數據時榷的分配,係由基地站所 執行。訊框的最後期間(指定為C .期間)是控制通道*在 鼸機進接競用模式下利用分槽招呼協定,以供將預約要求 及数據自各遠端站傳输到基地站所使用。有限數目的适端 站競爭控制通道,以便在送出或送入数據通道上要求若干 時槽數(此@槽數係對應於用戶訊息)。/\與8期間中之 時檐大小是相等的,而且每一時榷容納了一個無埭罨數據 封包。C期間中之各時槽通常極小》且一般稱為小型時槽 (mini-slot)。每一個此種小型時槽容納了 一個控制封包 。由於在控制通道中使用了小型時榷,因此若與使用完整 大小的時槽比1較時》在有關可支援的用戶數以及頻寬利用 方面*皆可得到較高的效率。這是因為在分槽招呼協定中 ,競用通道所獲致的流通量約為37S!(亦即,損耗了 63¾) * -12- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS)甲4規格(210x297公釐) .....................................................................................裝......................訂.....................線 {請先《讀背面之注意寧項再填窝本頁} 經濟部中央櫺準局員工消费合作社印製 A6 B6 五、發明説明(11 ) 而A與B期間的利用率係保持在100X。因此*唯一的損耗 產生於控制通道中*而在本發明中*因使C時槽變小而將 此種損耗降至最低。 如画3所示•毎一期間皆具有一起始碼部分*此起始碼 部分係載運了進接控制資訊。在A起始碼之時間間隔中, 基地站將一通知A期間開始的訊息廣播到所有的遠端站。 此起始碼亦包含了 A期間的長度、送出時槽的分配預定表 ,、以及賢賭曆(Physical layer)的控制資訊。 在B起始碼之時間間隔中,基地站將廣播一通知A期間 結束且B期間開始的訊息。此起始碼亦包含B期間的長度 、以及額外的控制資訊。尤其是,在B起始碼中規定了時 槽分配預定表*使每一遠端站知道何時在B期間中傳输。 C起始碼與A與B起始碼類似,Jfi知B期間结柬且C期 間開始。C起始碼亦包含C期間的長度、以及其他控制資 訊,此種控制資訊係有關各遠端站於訊框的C期間中可用 來傳输的機率。在C期間中*任一遠端站皆可競爭此通道 並傳输一訊#,而不受基地站的明確分配。此種競用架樺 係根據分槽招呼協定,使有限數目适端站中之每一遠端站 皆以相同的櫬率P ,在一特定小型時榷(亦即C時槽)中 雷試傳输。此種傳输或不傅输的隨機決定,是在每一遠端 站中獨立做成。如果最多一個遠端站嘗試在一時檯中傅嫌 *則此遠端站1成功地競爭到傳艙。如果多於一個适端站嘗 試在一時榷中傅输,則這些逭端站將碰撞,並且將以相同 的機率p在次一 C時槽中霣試里新傳铕。此一機率值係具 -13- 本紙張尺度邋用中國國家標準(CNS)甲4规格(210X297公釐) f ( .....................................................................................裝.......................玎.....................線 {請先Μ讀背面之注意寧項再填寫本頁}
經濟部中央櫺準局貝工消费合作社印II A6 B6 五、發明説明(12 ) 通應性,並可由基地站依不同的訊框而改變此機率值。將 在後文中說明調鏊此P值的估計法則。如前文所述,基地 站於C期間開始時,將此新的p值通知(利用C起始碼) 所有的逭端站。因為無法探測到碰撞,所以使用確認訊息 (acknowledgement message) Μ通知正確接收到一封包。 因此,必須各別或整姐確認所有的封包傅_。 期間C係用於下列各類的資訊: ν 1 . 起動各遠端站的登記要求(registration reguest) » 甩K識別這些逭端站並要求基地站的服務。 2. 有闞Β期間中傅_時間的要求。 此種傳输時間要求可針對同步服務或非同步服務。此處 ,同步腋務像意味著:所建立的連接必須在一持續的期間 中,有保證的頻寬。當一遠端站傳.输一預約要求時,此遠 端站將識別其所需的腋務種類,並將識別非同步眼務的時 槽数、或同步服務的頻寬。基地站安排時榷分配的預定表 ,並將此預定表的對映關係傅_給每一遠端站。對於非同 步訊務而言:係於連接的期間在每一訊框中分配諸時槽。 可將這些時槽放在一訊框内的任何位置。對於同步訊務而 言》係針對所請求的分配,將諸時榷預約在第一可用訊框 以及各後績訊框。亦可將預約要求附加在第一败據封包中 ,Κ便降低對控制通道的競用。基地站確保安排所有預約 要求的預定表^ 基地站之作業 基地站所遵循邏輯的概要係如画4所示。將基地站開機 -14- 本紙張尺度適用t國國家橾準(CNS)T4规格(210x297公釐) .....................................................................................裝.......................玎.....................線 (請先閲讀背面之注意寧項再填寫本頁} d 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 A6 B6 五、發明説明(15 ) 請 先 閲 讀 -背 之 注 意 •系 再 填 寫 本 頁 時,基地站將在方塊(1 Ο Ο )執行起始設定程序。 如方塊(101)所示•於一訊框開始時,基地站可能有向 外傳檐到一姐逮端站的若干封包。如果沒有送出数據*則 將參數TA設定為0 。如果將要將把若干送出封包傳输到一 适端站V ·則在方塊(102)中A期間起始碼將包括〈V,
Out (V)〉·其中Out (V)是V將於現行訊框接收到的封包數 。將TA設定成等於將在現行訊框傳输的送出封包餹數。基 地站然後在方瑰(103)中以預約棋態傳檐到遠端站。 裝 於每-訊框開始時,基地站可能有送入數據傅遞(自各 遠端站到基地站)的一姐未處理頻《預約要求(pending bandwidth reservation request)。如果這姐未處理的要 求是空的*則將#數TB (於方塊(101))設定為0 。否則, 基地站將嘗試同意所有可能的預約要求。如果遠端站V在 琨行訊框中被授與了 IN(V)個時槽.,則在方塊(104)中傳 输B期間起始碼,則此B期間起始碼將包括〈V,IN (V) >。 將IB設定成等於已被分配的送人時槽總數。在方塊(105) 中,各遠端站以預約横式傳檐到基地站。 線 於C期間%開始時,基地站在方塊(106)傳输有效适端站 数目的琨行估計值K 、K及C期間之長度TC。在方塊 (107)中,當各遠端站利用分檐招呼協定在C期間中傅嫌 時,基地站自成功接收到的每一封包之起始碼取得控制資 訊。此控制資訊是稱為重新嘗試位元(retry bit)的單一 位元,此重斩1嘗試位元指出是否已重新嘗試過此封包。亦 即是,是否此封包於首度傳输官試中因為碰搪或雜訊而被 15 本紙張尺度適用十画國家樣準(CNS)甲4规格(210X297公釐) A6 B6 經濟部中央樣準局貝工消费合作社印製
五、發明説明(14 ) 重新傳輸過。在方塊(108)中,一估計程序使用此重新嘗 試位元,且此估計程序係在基地站中執行,以修改其K估 計值。甩於估計K的方法將詳述於後文中。於C期間结束 時*基地站回到方塊(101)中計算次一訊框的三個間隔長 度之步驟。 逮端站之作業 遠端站所遵循邏輯的概要係如匯5所示。將遠端站開機 Λ時,基地站將在方塊(120)執行起始設定程序,並設定一 姐内部參數。然後►遠端站與基地站同步,並開始監賊一 訊框的起始碼訊息。 於一訊框開始時,在方塊(121)中,一遘端站S接收A 期間起始碼,並摘取A期間的長度ΤΑ。此遠端站將一定時 器設定為持續時間ΤΑ。此遠端站接.收基地站向其傳送的所 有封包廣播。在方塊(122)中*基地站Κ預約模式傅|&到 各遠端站。 於Α期間结束時,到達定時器所設定時間,而且在方塊 (123)中此#端站接收B期間起始碼。此逭蟠站摘取B期 間之長度TB*並將定時器設定為持續時間TB。如果一遠端 站具有分配給此逮蝙站的若干時槽,則在方塊(124)中, 此遠端站在其被指定的時間下傅嫌到基地站。 於B期間结束時*到達定時器所設定時間,而且在方塊 (125)中此遠《站接收C期間起始碼。此适端站摘取C期 間之長度TC,並將定時器設定為持鑛時間TC。此逶鳙站亦 知道K »並計算在C期間時槽中之傅输櫬率ρ = 1/Κ 。在C {請先»讀背,面之注意令項再填窝本頁> -裝 •ΤΓ .線. -1 6 _ 本紙張尺度逋用中國國家搮準(CNS)〒4规格(21〇x2i7公"St) A6 _B6 _ 五、發明説明(15 ) 期間中,各逭端站遵循分榷招呼協定,以便在競用棋式下 傳输到基地站。當到達定時器所設定之時間,即結束了琨 行訊框*而且此遠端站回到方塊(121)中監隳次一訊框的 A期間起始碼之步》。 邊界調整方法 使用一種自逋應(adaptive)方法K調轚此協定三個期間 A、B及C的長度,以便根據訊務狀況的變化而迅速逋應訊 :框三儷期間的大小。於訊框開始時·基地站計算三個期間 的長度,並在A期間的起始碼中*將這些長度傅繪到所有 的遠端站。期間B與C的長度亦係包含在基地站所傅蝓各 刖期間的靼始碼中。設計這些選.擇,用以在三個期間中的 每一期間皆可獲致所需的流通量。 下文將說明此方法的三個主要目.棵。將優先順序給予送 出訊務(即期間A)。因為各适端站所發出的預約要求產生 了訊務,所以將優先順序給予送出訊務時•將可在更多的 要求進入此糸統之前,先结束各未完成之要求。將一最小 頻寬保留給%送入訊務(即期間B),以便協肋防止送入通道 的不足。最後,並將一最小頻寬保留給C期間,K便使控 制通道有良好的性能,並且可確保於一新的适蟠站進入基 地站的畑胞時,此适端站可發現其可執行登記的非零之C 期間。 經濟部t夬標準局貝工消费合作社印製 (請先闖讀背面之注意寧項再填寫本霣)
此方法必須1符合由前文中糸统描述所指定的下列限制條 件。假設A與B期間中各時榷的大小相同,而且這些正常 大小的時槽對C期間中小型時槽的比率為R : 1 ,則ΤΑ + TB -17- 本纸張尺度逋用t Η國家檫準(CNS)甲4规格(210x297公釐) A6 B6 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 五、發明説明(16 ) + TC/R=TF,其中ΤΑ、TB與TC分別是A、B及C期間中之時槽 數,而TF是由A或B時榷大小所分成的訊框大小。 所說明的方法是一種在基地站上執行的集中式架構。如 圃6及画7所示,基地站根據期間A及B的佇列長度(即 等候於此期間中傳艙的訊務),計算出各期間的長度。基 地站將Μ下文所詳述之方式,維持兩個變數QA及QB。如匯 6所示,在方塊(159)中,基地站維持一變數QA,此變數 \QA代表將於Α期間傅送的 '"送出等候封包·之缌數。對於 基地站在方塊(160)中所接收供傳输的每一新送出數據訊 息而言,在方塊(161)中,將QA加上傅输相關緵衝器中内 容所需之封包數。對於在方塊(162)中於A期間所傅输的 每一封包而言》如果在方塊(163)中遠端站成功地接收到 此封包(亦即,接收到確認訊息).時*則在方塊(164)中 將QA減1 。如果在方塊(163)中並未成功地接收到此封包 時,Μ程序回到方塊(160),而在方塊(164)中將QA減1 之後亦回到方塊(160)。 如画7所#,基地站維持一變數QB,此變數QB代表將於 Α期間中基地站自各遠鳙站所接收的*送入等候封包〃之 總數。對於在方塊(170)中自一遠端站所接收的每一時播 分配要求而言’在方塊(171)中,將QB加上所需時榷的數 目。對於在方塊(172)中於B期間所傳输的每一封包而言 *如果在方塊4173)中決定了基地站成功地接收到此封包 (亦即*接收到確認訊息)時,則在方塊(174)中將QB減 1°否則(例如,如果封包遺失了,亦即因無線電干擾而 -18- 本紙張尺度逋用十國國家標準(CNS)甲4規格(210X297公釐) {請先閲讀背面之注意寧項再填窝本頁> 裝 -訂. .線 經濟部中央樣準局貝工消费合作社印製 A6 B6 五、發明説明(17 ) 並未成功地接收到此封包)將不改變QB。在上述兩種事件 之後》程序將回到方塊(170)。 可變動邊界方法具有兩個由用戶選擇的參數:TB_MIN及 TC_MIN。可將埴些数值固定在某些檷稱值·或者於訊務特 激變動時使道數值鼸著時間變化。TB_MIN之定義為:在B 期間中,至少有TB_MIN個等候接收的訊務時· B期間的最 小長度。亦即是,將最小頻K保留給送人訊務。C期間中 \之時檐数目的下限為數值TC_MIN。須理揮逭些數值•使 TB_MIN > TC_MIH/R < TF 〇 於每一訊框结束時(等於一訊框開始時)•根據如画8 所示的下列策略,設定ΤΑ、TB及TC。基地站根據方塊 (150)、(15ί)及(153)中之公式》而識別各變數(QA、QB )所在的體制》並根據方塊(152)、.(156)、(155)及(154 )中之公式計算ΤΑ、ΤΒ及TC。如果並無訊務時(亦即, QA及QB等於0時),此訊框包含一個空的Α期間、一個空 的B期間、Μ及一涸具有TC = R X TF的C期間。當基地站 正好在設定$始值之後開始赝播時》將發生此種情形。 為了說明本發明如何對訊務變化迅速地反應,我們將考 處下列的賨例。假設 > 背景〃的固定訊務為:基地站於每 一訊框中接收4個新的送出封包QA,並且有一接收4個新 的送入封包QB之整體要求。此外,並假設於時間i時基地 站接收到16個額外封包的送出訊務尖峰。其後,於時間j >基地站接收到16個額外封包的送入訊務尖峰。最後於時 間k ,基地站接收到送入及送出訊務尖峰的姐合。於假設 .....................................................................................裝.......................玎.....................線 {請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁) -19- 本紙張尺度遑用t BS國家櫺本(@)_X297公釐) 二 4ϋ358 Α6 Β6 五、發明説明(18 ) 下列各參數值TF = 16、TB_MIN = 2、及TC — MIN = 4時’表1不 Λ 出了三個期間的大小如何陲著時間而變化。為了簡化說明 ,在此例中假設R = 1。 送出訊務尖峰在4個訊框中被吸收了,送入訊務尖峰在 4個訊框中被吸收了,其姐合的尖峰在8個訊框中被吸收 了。晋用技術中的某些技術依靠固定大小的期間’因而無 法如此迅速地吸收訊務尖峰。例如,如果Τ Α及ΤΒ係固定於 \6個時槽·時,則吸收送入或送出訊務尖峰所需的時間是8 傾訊框(時間長度為可變動邊界方法的兩倍)° 裝......................訂.....................線 t請先閲讀龙面之注意亨項再填寫本頁) 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 _ 2 0 -
本紙張尺度逋用t國国家標準(CNS) T4規格(210X297公釐J 240358 五、發明説明(19 A6 B6 經濟 部 中 央 樣 準 局 Ά X消 费 合作 社印製 表1 期間大小調整的說明 Time QA ΟΘ ΤΑ TB TC i-2 4 4 A 4 16 ί-1 4 4 4 4 16 i 20 i 10 2 β τ*^ 14 … 6 10 2 8 'r*2 a 9 s 4 β 1*3 4 Θ 4 β β r*4 l 4 4 4 16 i H 4 4 4 A 16 i l 20 4 6 8 ri 4 16 l β & r2 i 12 l > β a r3 4 β 4 a 8 r< 4. 4 4 i 16 4 4 4 16 20 20 10 2 θ u 22 10 2 8 W 8 24 8 4 β k*3 4 24 A 6 β k “ 4 20 Λ β β 4 16 4 Θ β t 4 12 4 β 8 W 4 8 4 β β h*8 4 4 4 4 16 , . i -21- (請先Μ讀背面之注意卞項再填窝本頁> 裝 ..^-......... 本紙張尺度適用中國國家樣準(CNS)甲4规格(210X297公爱) .:40358 A6 _B6__ 五、發明説明(20 ) 有效遠端站数目的估計方法 若利用各遠端站的回授資訊(亦即是重新嘗試位元), 則一種在基地站上執行的自通懕法則(adapt ive a Igor ithm),可用來調整於C期間中正官試傅_的(亦即 是有故的)遠端站數目K之估計值。根據公式KM/P *基 地站利用此一參數決定傳檐之機率P 。可證明經由對p的 埋擇,而得到分播招呼糸统中的最大流通最。如同在協定 \糸统描述中所說明的,各遠端站於C期間的一持定小型時 槽中,作出其傅_或不傅输的随櫬決定時將使用櫬率ρβ 此一方法的重要羼性如下所示: 本方法係集中在基地站。大部分先前所揭Κ的法則使 用了後退策略,其中分散式法則係在每一逭端站上執 行。 , 本方法使用兩部分資訊估計Κ 。 1. 在一C時榷中成功傅输櫬率之測量值。尤其是在 一訊框中,計算產生·成功傳输的C時榷數與C時 槽肩之比率。 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 {請先閲讀龙面之注意*"項再填窝本頁) 2. 一遠端站在一 C時榷中做其首次窗試便成功的機 率之測最值》其中係假定此遠端站已首試成功。 此測量值即是一遠端站首次成功的C時槽數與訊 框中產生成功傅输的C時懵總數之比率。一遠端 站首渡窗試便成功者,係利用封包的起始碼中之 重新窗試位元而做通訊,且此封包係自逭端站傳 送到基地站。 -22- 本紙張尺度逋用令國國家橾準(CNS)甲4規格(210X297公釐) 240353 A6 B6 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 五、發明説明(21 ) 因為上述兩種測量值的高度變化之本霣,所以使用了 Λ 平滑濾波器(smoothing filter)。 利用與平滑濾波器相同的時間常數,而不要太頻繁地 更新K之估計值。 當基地站探測到所接收的許多封包係被重新霣試時*基 地站即增加K之估計值(亦即*減少各逮端站所使用的P 值),以便減少碰撞次数,並因而增加流通量。反之’當 ^基地站察费只有小部份的封包被重新嘗試時•基地站即減 少K值(亦即,增加P值),以便減少閒置數目(亦即’ 遠端站並不在其中嘗試傳檐的時槽數),並因而增加流通 量。在所述之估計法則中,基地站分别以2及1/2之乘方 ,而增加或減少K之估計值。 性能分析已證明出,使用這姐五,個K值:2、4、8、1 6 及32 (相當於對對應所列各K值倒歟的五個P值)時*若 遠端站數目小於約45時對性能的損失很小。當然•於遠端 站的數目大於45時,若利用較大的二之乘方(例如64、 128等)亦可將此種技術延伸到此種情形。使用二的乘 方之動機在方於:若利用將於後文所述之籣單貝奴里隨櫬 變數產生器時,即可在各适端站輕易實施此種P值》 匾9所示之K估計方法必須決定使用那一個p值:1/2 、:1/4、1/16、或1/32 。使用一指檷I K供識別正在使用 那一個Ρ = 1/Κ 1值。因此,I之數值有1、——、5,此時 9=(1/2)1且Ρ21。於每一訊框结束時在基地站上執行此估 計方法*如圃4中之方塊(108)所示。於C期間開始時, -23- 本紙張尺度逋用t國國家搮準(CNS)甲4规格(210X297公釐) {請先閲讀j面之注意1項再填窝本頁) 装 .訂. .線 A6 B6 五、發明説明(22 ) 基地站將NSUC計數器及NFRSTS計數器等兩個計數器設定為 零。每一 C時樓產生一成功的封包傳输時,基地站即將 NSUC計數器加一。同樣地,每一C時播產生一成工的封包 傳输且重斩窗試位元係係設定為零時*將NFRSTS計數器加 一。亦即是,封包起始碼包含一稱為重新嘗試位元的控制 位元,若此封包正係首度傳送時*此重新嘗試位元為零, 而若業已一次或多次重新嘗試此封包時,此重新首試位元 \為一。因此,NFRSTS是在一特定C期間中首次封包傅輸即 成功的數目。這兩個資訊以及C期間的長度TC係用來計算 兩個機率测董值:⑴成功的機率PSMESA,以及⑵首次成功 的機率PFMEAS。如方塊(200)所示》此時計算出PSMEAS及 PFMEAS。在方塊(201)中,決定NSUC是否大於零。如果大 於零,則在方塊(202)中》根據方程式PSMEAS = NSUC/TC而 計算PSMEAS。此處假設TC>0,但若TC = 0時可將PAMEAS設定 為0 。在方塊(202)中►且根據方程式PFMEAS = NFRSTS/ NSUC而計算PFMEAS。如果於訊框结束時HSUC為零,則將 PFMEAS設定:為零。將PFMEAS設定為零的決定,相當於假設 許多遠端站(而不是沒有)係處於NSUC = 0的情況下。如果 在方塊(201)测試時NSUC並非大於零,則在方塊(203)中 將PSMEAS及PFMEAS皆設定為零。 經濟部t央標準局貝工消费合作社印製 {請先閲讀背,面之注意令項再填寫本頁) 我們發現:即使有玫逮嬙站的數目保持固定》測量值 PSMEAS及PFMEAS將»著不同的訊框而有很大的變化。由於 此種變化,在方塊(204)中須使用平滑濾波器》以便產生 更可靠的成功櫬率及首次成功機率測量值。如果有前一訊 -24- 本紙張尺度適用+國國家樣準(CNS)甲4規格(210X297公釐) Λ6 B6 經濟部t央揉準局貝工消费合作社印製 五、發明説明(25 ) 框時間結束Sf之前次平滑後估計值、以及現行之測量值, 則下列的遞迴濾波方程式可提供現行訊框结束時之新的平 滑後估計值: PSHAT= (1-ALPHA) x PSHAT + ALPHA x PSMEAS PFHAT= (1-ALPHA) x PFHAT + ALPHA x PFMEAS 其中PSHAT及PFHAT分別是成功機率及首次成功機率的濾 波後估計值。於設定基地站的起始值時,係將P SHAT及 ,)PFHAT的起始值設定為零。 棋擬的结果指出:ALPHA = 1/8的數值時,將可得到通當 的平滑特性。此一 ALPHA值相當於7.5倍訊框時間的濾波 器時間常數。亦可採用其他的濾波技術*其中包括滑勡窗 位(sliding windows)方法。上述濉波方程式之優黏在於 :這些濾波方程式比舊有的濾波方.程式將更大的權值設定 給最近的各測量值,而簡單滑勘窗位技術將窗位中之所有 資料設定了相同的播值。 因為所需的滹波器導入了約為8個訊框的有效滯後,所 K必須經常#此滞後時間更新K之估計值。參数TIMEL以 訊框為單位時間表示K參數之期間。對於所建議的ALPHA 選擇值,TIMEL的良好選擇是1/ALPHA »或TIMEL = 8個訊 框時間。因此,8個訊框時間的ρ = 1/ Κ值將保持固定》於 這段時間中收集新的資訊,以供決定次一估計值。如果所 選擇的TIMEL 1值遠小於1/ALPHA時》則可能產生極大的振 還行為。此種不要太頻K的更新程序係在方塊(20 5)、 (206)及(207)中實施。於設定基地站的起始值時,係在 -25- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)甲4规格(210X297公釐·) <請先《讀背*之注意嗪項再填窝本買1 裝 訂 .線 A6 B6 4(:3158 五、發明説明(24·) {請先《讀背|面之注意寧項再填寫本頁} 方塊(207)中將訊框計數器J的靼始值設定為零。因此, 對於第一批TIMEL-1個訊框,起使的I值並未被改變,但 在TIMEL-th個訊框结束時,將重新設定訊框計數器值J · 並在方塊(208)更斩I值。在方塊(208)中用於遘擇I的 程序係示於圖10*其中離散式函數PSMIN(I)、PFUP(I)、 及PFDWN(I)之数值係示於表2 。於設定基地站的起始值時 •係將I的起始值設定為一,以對應於如方塊(209)中K 之起始值21。 假設過去已使用了某一 I數值》則K估計方法將根據匯 10所示之程序,使用現行估計值PSHAT及PFHAT ,Μ決定 是否使用1-1、I、或1 + 1 Κ供次一姐的TIMEL個訊框。如 果在方塊(210)中PSHATgPSMIN(I) »則不採取任何動作 ,亦即繼績使用現行的I值。如果汗S H A T〈 P S Μ I M (I ) *則 將視PFH AT的數值而產生三種可能的情況: 1. 如果在方塊(211)中PFHAT<PFUP(I),則在方塊 (213)中將I的數值加1 ,以對應於K的倍增。 2. 如、果在方塊(212)中 PFUP(I)客 PFHATS PFDWN(I) ,則I的數值不變,且使程序回到方塊(210)。 3. 如果在方塊(212)中PFDVIN(I)<PFHAT ,則在方 塊(214)中將I的數值減1 ,以對應於K的減半 經 濟 部 t 夬 搮 準 局 貝 已使用這些1分析結果K計算表2所示之函數值。這些结 果係根據對具有固定敝目的有故遠端站的分槽招呼糸統之 分析。 -26 本紙張尺度遑用中國國家標準(CNS)甲4規格(210X297公釐) 經濟部中央揉準局貝工消費合作社印製 •^0353 A6 B6 五、發明説明(25 ) 表2 估計方法的豳黻值 T PSMIN (I) PEUR Π) PFDWN Π) 1 0.414 0 . 30R 1.0 2 0.377 0.274 0 . R 1 2 3 0 - R 1 0 . 2R1 0*549 4 0 - S 5 4 0 . 2 R R 0 . B 2 5 0.350 0.0 0.511 請注意•已將PFDVIN(I)設定為一,以指示不可將I減到 一以下,此棰情況係對應於K = 2 。此外,已將PFUP (5)設 定為零,這是因為不可將I增加到5以上,此種情況將對 應於Κ=32。 , 估計方法中所蘊含的基本規則是:在估計數之資訊較不 可靠時,使用對應於一較小Ρ的較大Κ值。例如,如果經 過數個訊框後NSUC仍為零•則可能是由於下列兩種情況: ⑴並無有效%遠端站;或⑵雖然有許多遠端站》但是埴些逭 端站因使用了太大的Ρ值而都碰撞了。因為估計方法於此 種情況中將NPRSTS設定為零》所Κ即相當於假定第2種情 況是NSUC為零的原因。這是較佳的行為,因為寧可高估也 不要低估有效遠端站的数目。同樣地,如果因無嫌轚媒嫌 而產生許多錯1誤時* Κ估計方法將傾向高估有效适端站的 數目。此外,在缺少資訊時,此種方式也是較佳的行為。 -27- 本紙張尺度適用t國a家搮準(CNS)f 4規格(210x297公釐) .....................................................................................裝......................訂................:…線 {請先閲讀背r面之注意寧項再塡窝本頁) 40253 A6 B6_ 五、發明説明(26 ) 現在將簡要說明得到表2所列數值的去程序。在一分榷 招呼糸統中*可證明出:在一時榷中所產生成功傳繪之櫬 率PS係得自於PSOC, p)=K X pd-pym。若針對每一K 值使用Ρ = 1/ Κ數值時,將可得到PS值及所其產生流通量的 最大值。現在回顧本發明的方法,Ρ係採用下列五個數值 其中之一 :1/2、1/4、1/8、1/16 、或 1/32,其中每一数 值對應於一個不同的I值。於計算何時自一 Ρ值縛換到次 一 Ρ值時,使用PS的方程式,以找出可使各不同的相郾Ρ 值皆得到相同PS值之Κ值。對於所示的五涸Ρ值,逭些交 點產生在2.71、5.50、11.05 、及22.14等Κ值。因此, 如果遠端站的數目在6到11之間時,則應使用1/8的Ρ值 ,以便得到最大的PS;如果遠端站的数目在12到22之間時 ,則應使用1/16的ρ值。在曲線pdlM)1與Ρ=(1/2)κ之 間,這些交黏產生在KintUhInU/ZUlnUl-d/Z)1) /(1-(1/2)^ + ^))+1 。道些交點的PS值係用來計算表2 中之 PSMIN(I),其中 PSMIN(I)=PS(i(int(I) ,(1/2)1)° 於計算表%2中之*PFUP之PFDWN值時,假設已產生成功傅 输而計算首次成功之櫬率PF·此櫬率PF可由分槽招呼糸統 的方程式PFa,p) = (l-p)(m而求得。若利用此方程式’ 我們將發琨:1 = 1、2、3 及 4 時,PFUPU^Pf^KintU), (1/2)1)。此外,1 = 2、3、4 及 5 時,PPDWN(I):PF (Kint (1-1),丨(1/2)Μ ° 貝奴里随檄變數產生器 將於下文說明有效率計算的機制,用以在某一 p值下產 -28' 本紙張尺度逋用中國獼家標準(CNS)甲4规格(210X297公釐) .....................................................................................裝.......................玎...................線 {請先閲讀穿B之注意事項再填寫本頁一 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 經濟部中央揉準局員工消费合作社印製 A6 ___B6__ 五、發明説明(27 ) 生貝奴里随機變數。貝奴里鼸櫬變数即是當櫬率為P時為 1 ,櫬率為其他數值時為0 。本發明之架溝箱由將p值限 定為某些離散式數值,而將其計算簡化。琨在產生了—阐 機位元流*其中數值0與1出現的槲率皆相同。目前有數 種已知方法K近似產生此種随櫬位元流。如匾11所示,在 本發明的方法中,使用了 一移位暫存器(301)以及一線性 回授機制(請參閲圖11中之方塊(11)。於此移位暫存器的 ,每一時脈週期中,如相加黏(300)所示•計算所指示暫存 器各位元的二進位和,並將此二進位和如筋頭的指示而移 位到暫存器(301)。移位暫存器各不同位置之位元係可謓 出,以供用來作為査閲表(302)中之位址。 在此實例中,移位暫存器的各抽頭相當於使用一原始的 多項式,而此多項式自移位暫存器篇到最大長度的數列。 在圖12所示之實例中,使用了多項式>8 + 74”342 + 7 + 1。 在此例子,於2a-l個或2 5 5個時脈週期中,移位暫存器的 數列並不會重複。較長的移位暫存器長度可用來產生較長 的數列。於%設定移位暫存器的起始值時,至少必須將一個 非零數值載入此暫存器的一位元。為了使同時起動的各遠 端站不會產生相同的随機位元數列,於設定各不同逭端站 的移位暫存器之起始值時,可令這些起始值係得自各逭端 站特有的設備識別標記(例如,用於IEEE 802欏準中之 48位元MAC位1址)。 現在將說明使用前述隨機位元流以產生貝奴鼸變數的兩 種槲制。在匾11所示之第一種機制中,表(302)自移位暫 -29- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)甲4規格(210x297公釐) .....................................................................................裝.......................玎.....................線 {請先閲讀$00之注意辛項再填寫本頁} A6 B6 五、發明説明(28 ) 存器(301)取得i個位元,並可因而產生py/Z1的貝奴里 阐機赛數•其中j = l、2、____2^-1。例如i=5時,此査閲 表方法可產生p = l/32、2/32、.....、31/32的貝奴里随櫬 變數。圖中示出了產生P值為5/32的傳输信號之例子,其 係K信號線(30 3)示出。在方塊(30 2)的表中· Η個二進 位信號Xi、Χ2、Χ3、Χ4、及Χβ決定了五位元的位址值*而 這五偭二進位信號係得自移位暫存器(301)。對於每一位 \址值而言,圖中示出了用於產生信號線(303)上信號的槠 存二進位值。只將32儷類似位址中的五個位址設定為一, Κ便產生Ρ值為5/32時的傳输信號。請注意,對於所產生 的每一個貝奴里隨櫬變數,必須將移位暫存器(301)移位 i個位元。如下述之機制所示*若配合一姐較小的Ρ值時 ,甚至可得到更大的計算簡化。. 在圖12所示之第二種機制中*利用諸如闸(352)對随機 位元流的m個位元做邏輯^•及〃蓮算*此時將可產生具有 整數m的pyiu)»1之貝奴里随櫬變数》對於在k估計方法 中所考盧情況·係使用1、2、3、4、及5等ία值。因此 ,對於每一 C期間之時槽而言,必須以m個位元(最多到 5個位元)输入此移位暫存器之時脈1»入端。 ^.......................玎.....................線 {請先閩讀背%之注意莩項再填窝本頁} 經濟部中央標準局貝工消#合作社印製 -30- 本紙張尺度適用_國國家楳準(CNS)甲4规格(210X297公釐)

Claims (1)

  1. ABCD ^3(^3誃g專利申請案 Φ文申請專利範圍修正本(83年12月) 六、申請專利範圍 ............... 1. —棰數位數據無線罨通訊糸統中之姐合,包含: (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 多個遠端站,每一遠端站包含一收發機; 設有一收發機之基地站,此收發機係供與該等遠端站 中每一遠端站之收發機通訊,該基地站包含; 界定多個訊框之装置,而訊息及數據係於該等訊框中 傳输,該等訊框中之每一訊框係分成三個間隔,第一間 隔是供自該基地站傳输到該等遠端站之用,第二間隔是 供在無競爭之狀態下自該等遠端站傳輸到該基地站之用 ’第三間隔是供該等逮绱站的競爭性進接,Μ便傳輸到 該基地站;Μ及 於自該基地站到一特定遠端站的傅输中加入控制標記 之裝置,此控制檷記指示了該特定遠端站於該第三間隔 中能夠進接的機率。 2. 根據申請專利範圃第1項之組合,其中該第三間隔係分 成多倨子間隔,在每一子間隔中*遠端站可競爭進接, Μ便傳输到該基地站♦且其中該控制標記包括一遠端站 在該第三間隔的一特定子間隔中能夠進接的機率。 3. 根據申請專利範圍第2項之組合,包含: 經濟部t央標孪局員工消f合作社印裝 置傳係 装一且 之。 成中 示輸 算框 指傳 計訊 一新 記定 供重:棵特 提 一含制 I 中為包控在 输否,該係。 傳是合將輸站 的输姐係傅端 站傅之,此遠 地據項置而一 基數 3裝,每 該的第之數之 到定圍記函中 站特範檷的站 端一 利制示端 遠係專控指遠 一 示請該該等 自指申算的該 在此據計中自 ,根 输來 本紙张尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) no ΰ (ο ABICD 7、申請專利乾圍 5. 根據申請專利範圍第4項之組合,其中該控制標記涤自 一訊框到次一訊框之方式重新計算。 (5 . 根據申請專利範圍第1項之姐合,包含Κ自一訊框到次 一訊框的方式改g該控制標記的装置,用Μ使該控制標 記成為競爭進接的遠端站數目估計值之函數。 7. 根據申請專利範圍第6項之組合,其中該第三間隔係分 成多個子間隔,在每一子間隔中· 一遠端站可傳输到該 基地站,且其中改變該控制標記的該装置包含: 計算該控制標記之装置,係將該控制標記計算成下列 兩數目間比率之函數:出現了自一遠端站成功傳输到基 地站的子間隔6目;Μ及子間隔的總數目。 8. 根據申請專利範圍第7項之姐合,其中改變該控制標記 的該裝置包含: 計算該控制標記之装置*係將該控制標記計算成下列 兩數目間比率之函數:出現了自一遠端站於其首次嘗試 即成功傳输到基地站的子間隔數目;Μ及於一嘗試中成 功傳输到基地站的遠端站缌數。 9. 根據申請專利範圍第6項之組合,其中該等訊框中每一 訊框皆係固定長度,此姐合包含改變該等三個間隔中每 一間隔的持績時間之装置,用Κ使此持鑛時間成為系统 訊務負載之函數。 10. 根據申請專利範園第9項之組合,包含: 確保該第三間隔具有一預定最小持續時間之装置。 11 .根據申請專利範圍第1 0項之組合,包含: 本紙張尺度適用中國國家標车(CNS ) A4規格(210X29?公釐) ----------^------ir------.^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) PG ABCD 經濟部中央標準局員工消費合作社印装 六、申請專利範圍 確保該第二間隔之傳输時間大於一預定臨界值或傳输 時間的最小值之装置,以供第二間隔中預先排定之訊務 ;Μ及 確保該第一間隔的傳輸時間之優先順序高於第二間隔 的傳輸時間之裝置,其中第二間隔的傳输時間超過了該 最小值。 1 2 .根據申請專利範圍第9項之組合,其中三個間隔中之每 一間隔皆係分成若干時槽,而第一與第二間隔中之時槽 大小係相等,且將這些時槽稱為一般大小的時槽,每一 此種時槽皆容納一個無線電數據封包*而且第三間隔中 之時槽係為小'型時槽,這些小型時槽比第一與第Ρ間隔 中之時槽小了 一預定之因數,而每一此種小型時槽皆容 納了一個控制封包。 13. 根據申請專利範圍第12項之姐合,其中第一、第二、及 第三間隔中之時槽數分別為ΤΑ、TB、及TC *且該預定因 數係一般大小的時槽對小型時槽的比率,並將此一比率 稱為R : 1 。 14. 根據申請專利範圍第13項之組合•包含: 計算一固定訊框大小TF的ΤΑ、TB及TC之装置,且計算 係根據下列限制條件: TF=TA+TB+TC/R 1 5 . —棰數位數據無線電通訊系統中之組合,包含: 多涸遠端站*每一遠端站包含一收發機; 設有一收發機之基地站,此收發機係供與該等遠端站 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS > A4規格(210X 297公釐) ---------{裝一----.-I訂--------1 冰 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
    D8 々、申請專利範圍 中每一遠端站之收發機通訊,該基地站包含; 界定多個具有固定訊框長度的訊框之裝置,該等訊框 中之每一訊框係分成三個時期間A、B及C ,且每一期間 係分成若干時槽,其中各期間皆包含起始碼,A與B期 間中之時槽大小係相等,且將這些時槽稱為一般大小的 時槽,每一此種時槽皆容納一個無線電數據封包,而且 C期間中之時槽係為小型時檑,這些小型時槽比A與B 期間中之時槽小了一預定之因數》而每一此種小型時槽 皆容納了一個無線電控制射包,A期間係供該基地站該 等多個遠端站通訊之用,B期間係供該等多個違端站Μ < 分配之方式向該基地站通訊之用* C期間係供轉等遠端 站以競爭進接之方式向該基地站通訊之用; 、改變A、B及C期間中每一期間之装置*用K使充充充 卮為此糸統上訊務負載之函數;以及 於A、B及C期間的至少一個期間中加入控制檷記之装 置,此控制標記指示了一遠端站於C期間中能夠進接而 向該基地站通訊之機率,此加入控制欏記之装置包含: Μ自一訊框到次一訊框的方式改變該控制檷記的装置, 用Μ使該控制檷記成為競爭進接的堪端站數目估計值之 函數。 16. 根撺申請專利範圍第15項之姐合,其中該控制檷記包括 —遠端站在C期間的一特定小型時槽中能夠進接之機率 0 17. 根據申請專利範園第16項之姐合,包含: 本紙张尺度適用中國國家標芈(CNS ) A4規格(2丨0X 297公釐) ---------裝------訂-----Γ線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A、申請專利範圍 18 在自一遠端站到該基地 係一特定的數據 圍第17項 記之装置 A8 B8 C8 D8 19 20 21 22 Ί ¥ k 票 <9^ t f7 i. ,此指示 根據申謫 計蓴該 输中的該 來自該等 根據申請 計算該 兩數目間 地站的小 根據申請 計算該 兩數目間 即成功傳 成功傅输 根據申請 確保該 根據申請 確保該 間的最小 及 確保該 傳输時間 小值。 專利範 控制標 指示之 遠端站 專利範 控制檷 比率之 型時榷 專利範 控制檷 比率之 输到基 到基地 專利範 C期間 專利範 B期間 值之装 函數,而 中之每一 圍第15項 記之裝置 函數:出 數目;以 圃第19項 記之装置 函數:出 地站的小 站的遠端 圔第20項 具有一預 圍第21項 之傳铕時 置,K供 站的傳轤中提供一指示之装置 傳輸是否為一重新傳输。 之姐合*包含: ,係將該控制標記計算成一傳 此傳输係在一特定訊框中且係 遠端站。 之姐合,包含: *係將該控制標記計算成下列 現了自一遠端站成功傳输到基 及小型時横的缌數目。 之姐合,包含: ,係將該控制標記計算成下列 現了自一遠端站於其首次嘗試 型時槽數目;Μ及於一嘗試中 站缌數。 之姐合,包含: 定最小持續時間之装置。 之組合*包含: 間大於一預定臨界值或傅输時 Β期間中預先排定之訊務;Κ Α期間的傳輸時間之優先順序高於該Β期間的 之装置*其中該B期間的傳输時間超過了該最 本紙张尺度適用中圉國家標隼(CNS ) A4規格(210X297公釐) (請先閱讀背面之注意Ϋ項再填寫本頁) 訂 線 ^0358 A8 B8 C8 D8 23 2 4 25 申請專利範圍 根據申請專利範圍第20項之姐合*其中期間A、B及C之 時槽數分別為ΤΑ、TB、及TC,且該預定因數係一般大小 的時榷對小型時槽的比率,並將此—比率稱為R: 1。 根據申請專利範圍第2 3項之姐合,包含: 計算一固定訊框大小TF的ΤΑ、TB及TC之装置,且計算 時係根據下列限制條件: TP=TA+TB+TC/R ° 一棰操作數位數據無線電通訊糸统之方法*此糸統包括 :多個遠端站,每一逮端站包含一收發機;K及設有一 --I-----' * 裝-- (請先閱讀背面之法意事項再填寫本頁) -t 齋 ¥ k 票 % % 26 收發機之 一遠端站 該方法 於該基 框中傳输 一間隔是 隔是供在 之用,第 轤到該基 於自該 ,此控制 進接的櫬 根據申請 成多個子 Μ便傅输 基地站, 之收^機 包含下列 地站界定 *該等訊 供自該基 無競爭之 三間隔是 地站;Μ 基地站到 檷記指示 率。 專利範圍 間隔,在 到該基地 此收發機係供與該等多涸遠端站中每 通訊, 各步驟: 多個訊框 而訊息及數 框中之每一訊框係分成 該等遠端站 等遠端站傳 站的競爭性 地站傅输到 狀態下自該 供該等遠端 及 一特定遠端站的傳输中 了該特定遠端站於該第 第25項之方法*其中該 每一子間隔中,遠端站 站,且其中該控制棵記 據係於該等訊 三個間隔,第 之用,第二間 输到該基地站 進接,Κ便傅 加入控制檫記 三間隔中能夠 第三間隔係分 可競爭進接, 包括一遠端站 *νβ 線 本紙张尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4规格(2ΙΟΧ297公釐) I ^〇3〇s A8 B8 C8 D8 、申請專利範圍 27 28. 在該 根據 在 示係 根據 將 傳输 端站 第三間隔 申請專利 自一遠端 —特定的 申請專利 該控制標 的一特定子間隔中能夠進接的機率 範圍第26項之方法,包含下列步驟 站到該基地站的傳輸中提供一指示 數據傳输是否為一重新傳输。 範圍第27項之方法,包含下列步驟 記計算成一傳输中的該指示之函數 此指 係在一特定訊框中且係來自該等遠端站中之每 而此 遠 29.根據申請專利 30 31 根據 控制 根據 成多 基地 範圍第28項之方法,其中該控制標記係自 訊框到次一訊框之方式重新計算。 申請專利範圍第25項之方法,包含下列步驟: 自一訊框到次一訊框的方式改變該控制檷記,使該 競爭進接的逮端站數目估計值之函數。 範團第30項之方法,其中該第三間隔係分 檷記成為 申請專利 在每一子間隔中·一遠端站可傳输到該 個子間隔 站,且其中改變該控制檷記的該步驟包含下列步驟 .襄 訂-----r線 (請先W讀背面之注意事項再填寫本頁) '.ιό ¥ 票 % 32 將該控制標記計算成下列兩數目間比率之函數:出現 了自一遠端站成功傳輸到基地站的子間隔數目;K及子 間隔的缌數目。 根據申請專利範圍第31項之方法,其中改變該控制檷記 的該步驟包含下列步驟: 將該控制檷記計算成下列兩數ξ間比率之函數:出現 了一遠端站於其首次嘗試即成功傳输到基地站的子間隔 本紙张尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4現格(210X297公着) 00 _':.·ϋ •'ο ΰ «α* ABCD 六、申請專利範圍 數目;Μ及於一嘗試中成功傳输到基地站的遠端站缌數 3 3 34 35 根據申請專利範圍第 訊框皆係固定長度, 改赛該等三個間隔 續時間成為糸統訊務 根據申請專利範圃第 確保該第二間隔具 根據申請專利範圍第 確保該第二間隔之 I 時間的最小值* Μ供 確保該第一間隔的 的傳输時間*其中第 32項之 此方法 中每一 負載之 33項之 有一預 34項之 傅输時 第二間 傳输時 二間隔 方法,其中該等訊框中每一 包含下列步驟: 間隔的持續時間,而使此持 函數。 方法*包含下列步驟: 定最小持續時間。 方法,包含下列各步驟: 間大於一預定臨界值或傳輸 隔中預先排定之訊務;Μ及 間之優先順序高於第二間隔 的傳艙時間超過了該最小值 36 齊 郎 t 隼 If % t 37 根據申請專利範園第 一間隔皆係分成若干 大小係相等,且將這 此種時榷皆容納一個 之時櫓係為小型時榷 中之時槽小了一預定 納了一個控制封包。 根據申請專利範圍第 第三間隔中之時槽數 數係一般大小的時榷 33項之方法,其中三個間隔中之每 時權,而第一與第二間隔中之時槽 些時槽稱為一般大小的時槽,每一 無線霣數據封包,而且第三間隔中 ,這些小型時榷比第一與第二間隔 之因數,而每一此種小型時槽皆容 36項之方法,其中第一、第二、及 分別為ΤΑ、ΤΒ、及TC,且該預定因 對小型時槽的比率,並將此一比率 本紙张尺度ϋ用家料(CNS ) A4規格(210><297公縻 --------ί -裝------訂-----1.線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 3 2 3 4
    AB,CD ®濟部中央埭搫局員工消f合作;ϋ印賢 '申請專利範圍 稱為R :丨。 38·梅據申請專利範圍第37項之方法,包含下列步驟: 計算一固定訊框大小TF的ΤΑ、TB及TC之装置;且計算 係根據下列限制條件: TF=TA+TB+TC/R ° 39.· —種搡作數位數據無線電通訊系統中之方法,此系統包 ^s · 括:多個遠端站*每一遠端站包含一收發機;Μ及設有 ~收發機之基地站,此收發機係供與該等遠端站中每一 塔端站之收發櫬通訊, 該方法包含下列各步躲: 於該基地站界定多個具有固定訊框長度的訊框,該等 訊框中之每一訊框係分成三個時期間Α、Β及C ,且每一 期間係分成若干時槽,其中各期間皆包含起始碼* Α與 B期間中之時槽大小係相等,且將這些時槽稱為一般大 小的時槽*每一此種時槽皆容納一個無線罨數據封包, 而且C期間中之時槽係為小型時槽,這些小梨時槽比a 與B期間中之時槽小了 一預定之因數,而每一此種小型 時槽皆容納了一個無線霄控制封包,A期間係供該基地 站該等遠端站通訊之用,B期間係供該等遠端站K分配 之方式向該基地站通訊之用,C期間係供該等遠端站以 競爭進接之方式向該基地站通訊之用; 改變A、B及C期間中每一期間之持續時間,而使此持 績期間成為此系统上訊務負載之函數;以及 於A、B及C期間的一個期間中加入控制櫟記,此控制 本紙张尺度適用中國國家標準(CNS ) A4現格(210X 297公釐) --------ί -裝------訂-----一線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ABCi ''中請專利範圍 欏記指示了一逮端站於(:期間中能夠進接而向該基地站 通訊之機率*此加入控制標記之步驟包含下列步驟:以 自一訊框到次一訊框的方式改變該控制檷記,使該控制 檷記成為競爭進接的逮端站數目之函數。 4Q ·根據申請專利範圍第39項之方法,其中該控制標記包括 '-堪端站在C期間的一特定小型時槽中能夠進接而傳输 之機率。、 41·根據申請專利範圍第40項之方法,包含下列步驟: 在自一遠端站到該基地站的傳输中提供一指示*此指 示係一特定的數據傳输是否為一重新傳输。 42·根據申請專利喊圍第41項之方法,包含下列步驟: 將該控制標記計算成一傳输中的該指示之函數*而此 傳输係在一特定訊框中且係來自該等遠端站中之每一遠 端站。 43. 根據申請專利範圍第42項之方法,包含下列步嫌: 將該控制檷記計算成下列兩數目間比率之函數:出現 了自遠端站成功傅输到基地站的小型時槽數目;以及小 型時權的總數目。 44. 根撺申請專利範園第43項之方法,包含下列步嫌: 將該控制檷記計萆成下列兩歟目間比率之函數:出現 了一遠端站於其首次言試即成功傳轤到基地站的小型時 槽數目;以及於一嘗試中成功傳输到基地站的遠端站缌 45. 根據申謓専利範圍第44項之方法,其中期間A、B及C之 -10 - 本紙張尺度適用中國國家梂率(CNS ) A4規格(2】0><297公着) —裝 訂— ^ 線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 A8 B8 C8 D8 77、申請專利範圍 時槽數分別為ΤΑ、TB、及TC,且該預定因數係一般大小 的時槽對小型時槽的比率,並將此一比率稱為R:l。 4β.根據申請專利範圍第45項之方法,包含下列步嫌: 計算一固定訊框大小TF的ΤΑ、ΤΒ及TC之裝置*且計算 時係根據下列限制條件: TF = TA + TB + TC/R 〇 47·根據申請專利範圃第47項之方法,包含下列步驟: 確保該C期間具有一預定之最小持續時間。 根據申請專利範圍第39項之方法,包含下列步驟: 確保該Β期間之傳输時間大於一預定臨界值或傳输時 間的最小值,供Β期間中預先排定之訊務;Μ及 確保該Α期間的傳输時間之優先順序高於該Β期間的 傳输時間*其中該B期間的傳输時間超過了該最小值。 49. 一種數位數據無線罨通訊糸統中之姐合•包含: 多個遠端站,每一遠端站包含一收發機; 設有一收發櫬之基地站,此收發機係供與該等多個遠 端站中每一遠端站之收發櫬通訊,該基地站包含界定多 個訊框之裝置,而資訊係於該等訊框時在該等逮端站與 該基地站之間傳轤*該等遠端站係Μ競爭性進接之方式 分配每一訊框的一部分·Μ供傳輸到該基地站; 提供嘗試傅输的遠端站數目估計值之裝置•而提供估 計值時係根據在至少前一訊框中各逋端站傳输之回授資 訊;Μ及 供遒端站決定是否是在一特定訊框中傳输之装置•而 -11 - 本紙张尺度適用中國國家標车(CNS)Α4*見格(210x297公4 ) --------ί ·裝------訂-----ί線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A8 B8 C8 _______ D8 _ 六'申請專利範圍 決定是否傳输係為該估計值之函歟。 50 ·—種數位數據無線電通訊糸統中之組合*包含: 多個遠端站,每一逮端站包含一收發機; 設有一收發機之基地站,此收發機係供與該等遠端站 中每一遠端站之收發機通訊,該基地站包含界定多涸訊 框之装置*而資訊係於該等訊框時在該等逮端站與該基 地站之間傳输,該等遠端站係以競爭性進接之方式分配 每一訊框的一部分,κ供傳输到該基地站; 在自一遠端站到該基地站的資訊傅输中提供一指示之 裝置,此指示係是否先前已嘗試傳输此一資訊; 提供嘗試傳ώ的遠端站數目估計值之裝置,而提供估 計值時係根據在至少前一訊框中各遠端站傳轤之回授資 訊.;μ及 供遠端站決定是否是在一特定訊框中傳输之装置,而 決定是否傳输係為該估計值之函數。 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 丨裝· 、νβ -線 -12 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4说格(210X297公;t )
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