TW550957B - Binary-tree method and system for multiplexing scheduling - Google Patents

Description

五、發明說明（1) 命灰ί ϊ ί關於週期性排程（scheduled)資訊之多區塊 — 單一頻道之實體層。尤其是，本發明與達成單 /、k 、體層之有效率並使單一頻道之存取排程為最佳 在無線通信系 為單一頻道之週期 由於頻道實體層的 位，資訊的每一區 排程於一存取該頻 於排程資訊的 一頻道被分割為多 位置。因為資訊的 排程之資訊區塊區 工。因此，必須避 即，一頻道位置不 以，首要需求在於 段。 統中，存在 性的存取而 限制，例如 塊需要被分 道的位置。 不同來源時 重被指定給 多重來源具 段’該被排 免資訊之不 此由二不同 著許多來自多重來源並需要 被排程之資訊的多重區塊。 受限的傳輸速率或功率準 隔為數個區段，每一區段被 ’需要考慮多種需求。此單 或排程給資訊區段之位址或 有其相關之沿頻道位置而被 程的資訊被視為頻道上的多 同區段之間的位置衝突，亦 資訊區塊之區段共用。所 每一位置只能被指定給資訊之單一區 其次，既然每一資訊來源所需之重覆週期係以與 相關的功能為基礎，不同的資訊來源需要存取單一頻、首β =^同週期。例如，在3G UMTS中，不同週期之具有系、用 資吼區塊（system information blocks SIBs)之廣播頻、、 (Broadcast Channel ，BCCH)表示系統功能之不同延遲道 (latency)，如功率控制或基地台。較短的重覆週期導 較短的延遲，因為使用者設備（User EQUipment，此）接 550957 五、發明說明（2) 收系統資Λ的速度比執行系統功能所需者快。然而，此需 求會妨礙頻道限制頻寬之使用效率。較短的重覆週期也暗 不對單一頻道之較重的負載，並限制配置頻寬給其它使用 者的可能性。 第二’為使頻道效率為最大，頻道上未被指定的位置 應該被維持在最小以使頻道的使用率為最大。 第四，相同資訊區塊之區段應該儘可能地被連續排 程，因為資訊通常不能被讀取直到相同資訊來源之全部區 段到達接收器為止。 •關於此問題的一種解決方法是使用先到先服務分配 (first come first service(FCFS)assignment)方法。於 此方法中，排程者以資訊之第一來源區塊開始排程。一旦 第一資訊來源被排程之後，排程者隨後指定資訊之第二來 源之貧訊區塊之位置至單一頻道上。當資訊之第二來源被 排程之後’排程者需要避免指定已被指定給第一來源之資 訊區塊之頻道位置。因此，在對後續之被排程的資訊區塊 排粒時’排私者需要保持已經被指定先前被排程之資訊區 塊的所有位置的追縱。 第圖A及弟一圖B表示三資訊來源被排程以對一單一 頻道存取之實施例。三資訊區塊來源丨，來源2以及來源3 被表示為具有不同的區段數以及重覆週期。第一圖B表示 紅，藍及綠資訊基於區段數及來源丨，來源2以及來源3 所需之重覆週期在頻道A上之位置之排程。如第一圖B所示 之頻道A中所顯示，在來源丨，來源2以及來源3資訊區 第6頁 550957 五、發明說明（3) 塊（8, 9, 18, 19, 20,…）之排程之後剩餘一些未被指定 置。當更多具有不同區段數及重覆週期限制之資气區 了頻道A上之排程而被增加，無法與上述一或更多°需^求4 協之排程方法變得難以達成。使用FCFS方法產生許&多 協，例如屬於相同來源之資訊區塊不能被連續排程了 ^ 此方法並未預留能滿足具有大區段數之資訊所需之 ^ 連續位置。對來源3之折衷方式表示於第一圖B，當 訊區段並未在頻道A上被連續排程。這延遲資訊之源貝 區塊的讀取，當接收器等待資訊之所有區塊到達時。"同 時，由於排程的週期本性，二資訊來源可能在相同的 位置上產生衝突，因此在每次一資訊區段被指定至一位 以避免可能的衝突時’產生執行全體搜尋的需求。 所$者係一種在有纟進行±14需求時可決定所需 ==之頻寬以及有效排程資訊之方法及系ί。 J育=之多工排程方法。來自每一來源之資訊= 為數個區段。-旦在頻道上將被排程 之位置的、、、心數目被決定之後， 之點之非連續:欠序方式中被=寺，置於對應—二進位樹 廍一姓—&去活 中被對應，猎此二進位樹之每層對 :關週：。每一區塊之資訊區段被排程至位於 圖』；ί; 未指定位置以及對應的子點。 圖式間要說明 第一圖Α及第一圖β表示習知在罝一斗 資訊區塊之多工； “在早-頻道上之三個不同

第7頁 550957 、發明說明（4) 第二圖表示四層二進位樹。 、第二圖A及第三圖B表示使用一二進位樹於一多工單 頻道上排程多資訊來源之方法的流程圖； 第四圖表示來自將被排程於一多工單 來源之多資訊區塊之樣本； 一頻道上之資訊 第五圖A至第五圖η表示對應第四圖之資訊區塊至一二 進位樹上之被指定位置之發展。 較佳實施例詳細說明 本發明將參照髓附圖式而被詳細描述，其中相同的標 5虎始終代表相同的元件。 ’ 依據本發明，有R個資訊區塊，以INFO!，INF02，… I NF 0R指示’每一資訊區塊與一資訊來源相關。每一資訊 區塊INFO具有具有其本身之重覆週期RP，其指出該資訊對 對單一頻道存取的頻率，並且被分為區段數SC之區段 SEGs ’其為區段SEGs對一資訊區塊之數目。一單一頻道被 分為位址位置p，其中資訊區段SEGs被指定至該處。 以下的程式決定是否有適合的頻寬使一預定資訊來源 組被一單一頻道存取。 程式1 如果程式1 一直維持為真，則存在適合的頻道。 第二圖表示具有N層之一二進位樹並於底層具有21^個

五、發明說明（5) 位置。N的選擇使y為所 期PR。此重覆週期通 ^ Λ區塊1NFOs中之最大重覆週 是對某些自然數而言是等^整體系統需求而定，並且最好 之不同資訊區塊INFOs之衝於。這避免在任何特定位置上 回到第二圖，每一層〇 = 數〇或1之η維向量^ ^點，其中n，N可以代表具有參 此在每一層，參數左’二1〕。一二進位樹被定義，因 一點係與代表向量之二之間選擇。層η的每 =4之點A，向量(a4，a3，的:相關。例如’在層的值" 1於11(11)。對第二圖具有4層（^4)之二進位樹而言，有 6個次序為G，8’4, 12, 2’ ...7, 15之位置（24)，如底層列所 示。每一點具有相關的母點及二子點。 第三圖表示依據本發明排程多資訊區塊至一單一通訊 頻道上之方法1 5 0之流程圖。首先，使用程式丨（步驟丨〇 〇) 確定預定之資訊區塊組之適合的頻寬。其次，排程者必須 決定允許所有資訊區段被排程所需之位置之數目（步驟 1 01 )。PMAX代表允許全部區段被排程所需之位置之最大數 目，並以下列之式表示：

Pmax = 2 -1 程式 2

=l〇g2(maxINFOr(RP))程式3 550957 五、發明說明（6) 對每一資訊區塊INFO而言，位置P( i)，其中i = (〇, 1 ’ ···· SC)，係從p = 〇至p = 2N- 1的位置中所選擇。 其-人，在步驟1〇2，一資訊表，表1為所有以其重覆 週期PR之上升次序而被儲存之資訊區塊INF〇s而產生。某 些系統可能需要某種型態之資訊之特定位置。例如，當資 訊區塊INFO係控制資訊，例如管理資訊基底（managemen1： information base，MIB)，其被視為一標頭 (header) INFO，並被放置於表a之頂部。當儲存資訊區塊 INFOs於表A中時，非標頭INF0s依據Rp之上升次序被儲 存，直接在LIST A之標頭INFO之下。此排程者參照list 1 之次序以指定資訊區段至單一頻道上。使用如第二圖所示 之格式，具有N層及〇至2N-1位置之一二進位樹被產生（步 驟103)。一位置指定表B隨後在步驟1〇4產生，其中每一資 訊區塊INFO之資訊區段SEG被指定至一單一位置p。下一排 程之步驟’步驟1 〇 5，包括決定二進位樹之層將被用於第 一資訊區塊I N F 01。對層m而言，m係由程式4所定義： m = l〇g2 (INFOl(PR)) ^ N 程式4 在步驟106，第一資訊區塊INf〇1之位置使用從p = 〇 至P = (SC -1)之連續數字而被選擇。在^層上之代表第一 資訊區塊INF01之被指定位置的點於步驟1〇7中實際上被標 示於二進位樹上。Μ層上在實際標示之點下方的所有子點

第10頁 550957 五、發明說明（7) " ----- 也被標示為已指定並且被移除於指定位置給其餘資訊區塊 IjFOs之任何區段SEG的考慮之外。在步驟1〇8，下一 inf〇 從表A中被取出。層k代表任何後續被排程的資訊區塊 INFOs，並且由程式5所定義： k = log2 (INFOr(PR)) ^ N 程式5 s才曰疋INFO之資訊區段seGs至位置P時，在步驟i〇9中有二 標準被檢查：1 ) INFO是否立即處理標頭INF0(亦即，iNF〇 為LIST A中之第一個非標頭INF〇);以及2)是否k < m如 果步驟109中之二標準都已滿足，隨後在步驟1U中，INF〇 SEGs被指定給k層中具有最大數值以及從p(〇)至）之 可用位置中之最小可能範圍之可用位置P。否則，如果在 步驟109中之標準並未被滿足，貝1UNFO SEGs被指定給層k 上之具有最小數值以及可用之位置P中之最小可能範圍之 位置P(步驟11〇)。 在步驟11 2，所有被指定的p點被實際標示並且，如步 驟107 ’所有在k層之被標示p點之下的點被標示為已指定 並從其它嵊餘之INF〇s之考慮中被移除。最後，步驟1〇8至 112被重覆直到所有資訊區塊INF〇s被排程為止（步驟 113)。 第四圖表示具有11資訊區塊（MIB， INF01-INF010)之 例母 寅成區塊具有其本身之區段數SC以及重覆週期 RP °使用程式1，步驟10〇中之合適頻寬的檢查被執行如

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ι55 士 ；> ； 0J375<1 因此^存在合適的頻寬且頻寬的使用率是93. 75%。 在11資訊區塊中之最大重覆週期PR為128，對應第四 圖之INF05與INF06。使用程式3，其使用N = 7。因此，在 廣播頻道上之排程的位置p將在〇與127的範圍中，依據程 式2(步驟1〇1)。非標頭區塊inf〇1-INF〇1〇 ^升次序被重新安排（步驟102)，如表一所示。^因^管理 貧訊基底MIB為標頭INFO並包含接收資訊區塊之通訊系统 用i之控制資訊，MIB之第一區段將被指定在Λ之。通= 貝，首先由接收器所讀取。因此，ΜIΒ係位於表一之表a 之第一列’不論Μ IB之RP不是資訊區塊中之最少者。 550957 五、發明說明（9)

表'---表A 資訊區塊 區段數 重覆週期RP 層値 MIB 5 16 4 INFO10 1 8 3 INF01 2 32 5 INF04 1 32 5 INF07 1 32 5 INF03 1 32 5 INF02 1 32 5 INF09 5 64 6 INF08 5 64 6 INF05 10 128 7 INF06 10 128 7

以被建立之數目的層為N = 7，具有7層及從P = 0至P =127 之位置的二進位樹被產生（如第五圖A所示之步驟 103)。為了追蹤每一資訊區塊之被指定位置P( i)，表B被 產生為位置指定表（步驟104)。使用程式4，資訊區塊Μ IB 之層值被計算（步驟1 0 5 ):

m = log2 (INFOl(RP)) =log2 (16) 二 4 MIB的5區段隨後被指定（步驟106)給位置P(0)至P(4)之連

第13頁 550957 五、發明說明（10) 續的位置P = 〇，1，2,3,4，如表二所示。當每一資訊區塊 INFO被排程時，對應的位置p被記錄在表b。

表二—— 表B 資訊區塊 P(0) P(l) p⑵ P(3) P⑷ P(5) P⑹ P⑺ p⑻ P(9) P範圍 MIB 0 1 2 3 4 5 INFO10 INF01 INF04 INF07 INF03 INF02 INF09 INF08 INF05 INF06 參照第五圖B之二進位樹，所有在層4之下之P = 〇，1， 2，3及4之點被排除當成剩餘資訊區段之可指定位置（步驟 1〇7)。例= 在層4之點B，其中p ，以下的點被去除並 將不包函貧訊區段··在層5之2點（p = 〇, 16)，層6之4點 (P = 〇, 32, 1 6, 48 )以及層7 之8 點 (pd’M’32’96’8〇,48，ll2)。第五圖β中之點β下的陰影區 域表π這些子點的刪除。同樣地，與ρ = ι，2,3,4相關之子 點被標不並=指定，如第五圖B中之層4下方之陰影區域。 將被排輊之下一資訊區塊為INF010，因為其於LIST A 中緊Ik於MIB，後（步驟1〇8)。基於程式5，之層让值 為卜3。檢視第五圖b之二進位樹之k = 3的層，可能的選擇

第14頁 550957 五、發明說明（11) 為P = 5,6，或7，因為卜〇至{^4已被指定給MIB。這些選擇中 之最大者，P = 7之位置，如第五圖c中所示之點c，依據步 驟109及111被選擇，因為k < m且INFO10為表A之第一個非 標頭INFO。在點C下之陰影區域表示k = 3層之p = 7之所有子 點之去除（步驟11 2 )。 以INF010被排程，表a為下一資訊區塊之排程而被查 詢。如表一所示，I NF0 1係線上之下一個被排程的資訊。 與INF01相關之k = 5層值從程式5被計算（步驟1〇8)。參照第 五圖C，在層5之可使用點係指那些未被INF〇區塊MIb及 INFO10之排程所去除的點。以第一個非標頭INF〇被排程， 所有剩餘的I N F 0 s依據步驟1 〇 9及1 1 〇被排程至具有最少數 值且儘量相互連續之位置。因此，IN F 01之二區段被指定 至位置P = 5,6，如第五圖D所示。 重覆步驟108，109，110及112，資訊區塊1肝04及INF07 隨後依據表A中所示之次序被排程。類似丨〇 1，資訊區 塊INF04及INF07具有k = 5之層值，且賓此下一可用之連續 位置之P = 8及P = 9分別被指定至INF04及INF07。這些位置之 標不如弟五圖E所示。 賓訊區塊INF02及INF03具有相同的Rp為32之重覆週期 U4且因此層值為k = 5。查詢第五圖E，在層5之位置ρ = ι〇，π 是可用的並被選擇，如第五圖F所示。 表A中所示之下一排程之資訊區塊為INF09，其具有 k - 6之層值。INF09之5資訊區段被排程於層6可用之且有最 少數值之5個連續的位置，p = 24, 25, 26, 27, 28。這些位置

550957 五、發明說明（12) 被記錄於L I ST B且層7中這些點下方之位置從未來考慮中 被去除，如第五圖G所示。同樣地，資訊區塊INF08具有5 資訊區段並且與層6相關。為5個連續位置搜尋層6之可用 位置產生卜56,57,58,59,60。這些位置被記錄於表6，且 層7中之對應的子位置如前述資訊區塊之情況被排除於考 慮之外（第五圖G)。剩下的資訊區塊，INF05及INF06據具 有k二7之層值以及10資訊區段。回到第五圖Η，10的位置從 層7中之剩餘可用位置中為INF05而被選出，其具有最小範 圍可能：Ρ= 12, 13, 14, 21，22, 29, 30, 44, 45, 46。同樣地， INF06屈段被排程至層7可用之位置並被記錄於表Β中，如 表3所示，其表示系統10之完成的表Β。

第16頁 550957 五、發明說明（13)

表B 表三 資訊區塊 P(0) P(l) P(2) P(3) P⑷ P(5) P⑹ P⑺ P(8) P(9) P範圍 MIB 0 1 2 3 4 5 INFO10 7 1 INF01 5 6 2 INF04 8 1 INF07 9 1 INF03 10 1 INF02 11 1 INF09 24 25 26 27 28 1 INF08 56 57 58 59 60 5 INF05 12 13 14 21 22 5 INP06 76 77 78 85 86 93 94 108 109 110 34 比三之最後一行表示每一資訊區塊之p範圍。對每一 具有10區段之資訊區塊INF05及INF06而言，位置值之範圍 是34。這表示脫離128位置，INF05及INF06之資訊區段之 完整組被有效率地接收，當這些區段被指定給沿單一頻道 之相當緊欲的一群位置時。因此，相較於其資訊區段沿 1 28個可用位置被分散於大範圍，於接收器可以較快及較 有效率地讀取INF05及INF06。所有其它資訊區塊inf〇s具 有確實等於區段數SC之p範圍，其為最大可能的效率。 對熟悉本技藝之人士而言，本發明之方法明顯地可藉

第17頁 550957 五、發明說明（14) 由具有記憶體之微處理器實施。二進位樹的對應可以存於 記憶體。當資訊區段被排程，微處理器更新此對映以反映 出資訊區段已被指定至對應的二進位樹中之其個別的位置 以及對應的子點位置。 本技藝之人士也應了解B樹（B-tree)或擴展樹（splay t r e e )也可同樣地依據本發明被對映。

第18頁 550957 圖式簡單說明 第一圖A及第一圖B表示習知在單一頻道上之三個不同 資訊區塊之多工； 第二圖表示四層二進位樹。 第三圖A及第三圖B表示使用一二進位樹於一多工單一 頻道上排程多資訊來源之方法的流程圖； 第四圖表示來自將被排程於一多工單一頻道上之資訊 來源之多資訊區塊之樣本； 第五圖A至第五圖Η表示對應第四圖之資訊區塊至一二 進位樹上之被指定位置之發展。 元件符號說明 1 :資訊區塊來源1 2 :資訊區塊來源2 3 :資訊區塊來源3 8、9、18、1 9、2 0 :資訊區塊

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Claims (1)

1. 550957 六、申請專利範圍 1. 一種於一被分割為多位址位置之一單一通訊頻道上之來 自多來源之資訊區塊之多工排程方法，來自每一來源之資 訊區塊具有一重覆週期及數個區段，包括步驟： 決定該頻道上將被排程之位置之總數； 於一非連續次序中對映一相對應二進位樹之頻道位 置；以及 指定每一區塊之資訊區段至對應與該區塊之該重覆週 期相關之二進位樹之一層之二進位樹點之未指定頻道位 置，並同時於所有相關之被指定層點之子點被指定時進行 標記。 2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該決定步驟係該資 訊之該重覆週期之函數。 3. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該二進位樹中之層 數目係該等資訊區塊之最大重覆週期之函數。 4. 如申請專利範圍第1項之方法，其中位置之指定更包 括： 基於該重覆週期決定指定位置於該頻道上之資訊區塊 之優先次序；以及 依據該優先次序指定每一資訊來源之資訊區段至頻道 位置，其中每一資訊來源於下一資訊區塊之資訊區段被指 定之前已被指定完成。 5. 如申請專利範圍第4項之方法，其中該資訊區塊包括優 先次序中第一之一資訊之標頭區塊，其中該標頭資訊區塊 之區段被指定給數字連續之初始頻道位置。

   第20頁 550957 六、申請專利範圍 6.如申請專利範圍第5項之方法，其中後續之資訊區塊之 區段被指定給具有最小數值及儘量連續之未被指定位置。 7如申請專利範圍第5項之方法，其中後續之資訊區塊之區 段被指定給具有最大數值及儘量連續之未被指定位置。 8. —種於一被分割為多位址位置之一單一通訊頻道上之來 自多來源之資訊區塊之多工排程方法，來自每一來源之資 訊區塊具有一重覆週期及數個區段，包括步驟： 決定該頻道上將被排程之位置之總數；

   於重覆週期之次序中指定區塊，並從具有最小重覆週 期之區塊開始，其中每一區塊之區段被指定至對應一二進 位樹之點之未被指定位置。 9. 如申請專利範圍第8項之方法，其中該資訊區塊包括優 先次序中第一之一資訊之標頭區塊，其中該標頭資訊區塊 之區段被指定給數字連續之初始頻道位置。 1 0 ·如申請專利範圍第9項之方法，其中後續之資訊區塊之 區段被指定給具有最小數值及儘量連續之未被指定位置。 1 1如申請專利範圍第9項之方法，其中後續之資訊區塊之 區段被指定給具有最大數值及儘量連續之未被指定位置。

   1 2 · —種於一被分割為多位址位置之一單一通訊頻道上之 來自多來源之資訊區塊之排程方法，來自每一來源之資訊 區塊具有一重覆週期及數個區段，包括步驟： 決定該頻道上將被排程之位置之總數； 於非連續次序中對應相對於一二進位樹之點的位置， 藉此該二進位樹之每一層對應一重覆週期；

   第21頁 550957

   六、申請專利範圍 藉由重覆週期排列該等區塊，並自最小重覆週期開 始； 基於該次序指定每一區塊之資訊區段至未被指疋之位 置；以及 於指定對應該重覆週期之層中之點的所有子點時進行 識別及標記。 1 3 ·如申請專利範圍第1 2項之方法，其中該資訊區塊包括π 優先次序中第一之一資訊之標頭區塊，其中該標頭資訊區 塊之區段被指定給數字連續之初始頻道位置。 1 4·如申請專利範圍第1 3項之方法，其中後續之資訊區塊 之區段被指定給具有最小數值及儘量連續之未被指定位 置。 1 5如申請專利範圍第1 3項之方法，其中後續之資訊區塊之 區段被指定給具有最大數值及儘量連續之未被指定位置。 1 6. —種於一被分割為多位址位置之一單一通訊頻道上之 來自多來源之資訊區塊之排程方法，來自每一來源之資A 區塊具有一重覆週期及數個區段，包括步驟·· 決疋該頻道上將被排程之位置之總數； 於非連續次序中對應相對於一二進位樹之點的位置’ 該二進位樹具有複數層，每一層對應一重覆週期且底層具 有該所需之位置之數目； 指定母一區塊之資訊區段至該層上對應該區塊之該重 覆週期之未被指定位置以及所有對應該二進位樹之下降至 底層之所有子點。