TWI282675B - Adaptive polling of wireless devices - Google Patents

Description

1282675 九、發明說明： 【潑^明戶斤屬:冬餘々貝瀰 登明的拮術頜褚 本發明係有關無線裝置之適應性輪詢技術。 ijjjy支術背景 10 15 20 在無線區域網路(WLAN)中，大致上有二種網路機制允 許無線裝置能取得頻道接取：分散式與集中協調式。在分 散式機制中，當覺得該頻道將要閒置時，各個行動無線裝 置（STA)便嘗試著進行傳送，但有時多個STA會同時進行傳 运，因此彼此干擾而造成需要重複嘗試。在中央協調式機 制中，例如存取點（AP)的協調裝置可依次地輪詢各個 STA，給予受輪詢的STA該頻道一段時間的專用權。此動 =可错著一次僅允許一個STA進行傳送而避免衝突以及重 二7^題，但某些STA可能會經歷通訊延遲，因為當AP輪 旬〆又有東西要傳送的其他STA時，它們必須等待。 f 一亚不等待受輪詢的機會，有資料要傳送的STA可要求針 T或多個長時期傳輸内容來輪詢sta而傳送一項簡短請 傳=央協調者。替代地，中央協調者㈣一或多個sta 詢求輪詢。狀哪種方法（頻道爭用、非請求輪 依據H輪相請求)能提供最佳整體頻道傳輸量的動作可 狀況。羽=因素而定’例如隨著時間動態地改變的頻道 固定排=姆可依據固定排程來傳送出非請求輪詢，該 、、種不響應於變化頻道狀況的技術。 5 1282675 【發明内容】 發明的概要說明 本發明揭露一種方法，其包含有下列步驟：監測一行動 無線裝置的頻道可得性；比較該頻道可得性以及一數值； 5 以及如果該頻道可得性小於該數值的話，便對該行動無線 裝置傳送一非請求輪詢。 圖式的簡要說明 可參照用以展示本發明實施例的下列發明詳細說明以 10 及圖式來了解本發明。在圖式中： 第1圖為一流程圖，其根據本發明的一實施例展示出一 種用以判定是否要傳送非請求輪詢的方法。 第2圖為一流程圖，其根據本發明的一實施例展示出另 一種用以判定是否要傳送非請求輪詢的方法。 15 第3圖根據本發明的一實施例展示出當中可發佈非請 求輪詢的一種無線網路。 第4圖根據本發明的一實施例展示出一種無線裝置。 I：實施方式】 較佳實施例的詳細說明 20 在下列的詳細說明中，將列出多種特定細節以便提供本 發明的完整說明。然而，可了解的是，不需要該等特定細 節亦可實現本發明。在其他實例中，並不詳細地說明已知 的電路、方法、結構與技術以避免模糊本發明的焦點。 本發明說明中所謂的〃一個實施例〃、〃一實施例〃、〃一個 1282675 j八K也例 各種不同實施例"等表示的是所述實施例可 種特疋特彳玫、結構、或者特性，但每個實施例未必 包括Α等特 <特徵、結構、或者特性。再者，重複使用"在 一實施例中’’此用注土、 μ未必表示相同的實施例，雖然亦是可能 5 的。 下的4細說明以及中請專利範圍中，可使用所謂 的連接與〃耗合’’用▲五、 用及其變化形式。應該了解的是，該 寺用语不意圖表# 、為彼此的同義字。反之，在特定實施例 中，可使用’’連接"爽矣—7 ^ ^ 10 15 20 女木表不二個或數個元件彼此直接實體地 或電性地接觸。〃鉍人i — 、 σ可表示二個或數個元件彼此直接實 體也或地接觸。然而，、合〃亦可表示二個或數個元 件並未彼此直接接觸，—彼此互相合作或者互動。 在本文中’用語、、益绩"IV 甘《 η 、、、線以及其受化方式可用來說明透過 非固恶媒體而使用調變帝 ^ 欠甩磁幸田射來傳遞資料的電路、裝 二技術、通訊頻道等。此用語並不暗示相 : 何電線，嶋某些實施例中它們可能 除非特定指出，㈣下發明說日种所*，要了解 在本發明說明中，例如'、處理,,、、'運算,,、、'計算,,、、 用，係表不電腦或運算系統或者相㈣子運算裝置的動作 及/或程序，其城電腦錢之暫存或㈣體中的無 體資料(例如電子資料)操縱及/或轉換為該電腦系統之^ ，、暫存存、傳輸或顯㈣置中數 置相似地表示的其他資料。 、 7 1282675 二里，；二處理器〃可表示可從暫存器·及/或記憶 艘處里电子貝科把该電子資料轉換成可儲存在暫存哭 以：中,、電子資料的任何裳置或裝置部分。二運 算不台可包含一或多個處理器。 5 詞# 弟一、弟三"等來描述—種並ϋ你杜m + 表系相同物件之不同事例的表達方物件的方式僅 U叼衣運方式，且並不意圖暗示芸 所述的該等物件必須要以既定順序，暫時地、空間 依據等級地或以任何其他方式呈現。 10 15 20 本發明的實施财呈硬體、㈣、軟體或其任何细 實現。亦可把本發明的實施例實現為儲存在機讀频 :且:由處理平台進行本文中之運作而讀取且二 :種機☆可讀媒體包括用以儲存、傳送或接收呈—種 _(例如電腦）可讀形式之資訊的任何機制。例如，機哭 ^買媒體包括唯讀記憶體隨機存取記 - =儲存媒體；光學儲存媒體；快閃記憶體裝置；電性)、’ 予、聲音或其他形式的傳播信號（例如載波、紅外線信 〜、數位信號、可傳送及/或接收該等信號的介面）等。。 為了與目前產業用語—致，在本文中可㈣地使用所謂 土地台、、'存取點"與、'AP"來說明可與多個其他電子裝置 ，行無線通訊的電子裝置，而可交替地使用所謂的''行動益 f裝置〃與、'STA"來說明具有移動效能而仍能與AP進行： ^的任何該等多個其他電子裝置，雖然移動並不是—種要 件然而，本發明的範圍並不限於以此等用語來表示的穿 8 1282675 置 5 10 15 本發明的各種不同實施例可對STA產生非請求輪 至f部分地依據受觀察通訊負载的某個指示。該種二家 载包括下列的一或多個·顧 二、及/或頻道接取爭用。此種觀察方式可依據實際的 輪内容及/或排摘序要進行傳輸之資料的指示符。、 以圖為-流程圖，其根據本發明的—實施例展示出— +以判疋疋否要傳送非請求輪詢的方法。流程圖_以 二驟UG的—段監測期間來開始，其中可監測頻道可得性 ㈣=個指示符。頻道可得性可指出以裝置(例如行動 '、，、線裝置）能多容易地取得對供傳輸頻道的接取。可利用各 μ同方式來排程該監測期間，其例如但不限於：丄）以周 5 · Ά根據某種觸發事件或狀況的檢測而以不規則 ^，3)連她輪流期間；4)並未在本文中未列出的其他 士 乂穌120所不，監測包括監測頻道負載（例如，該 、、、;、纟的4間片段，如在-段時期中測量到的）。"頻道" 勺準界疋可因著使用的傳輸技術類型而不同，例如但不 ;刀^員夕重進接技術（FDMA)、分碼多重進接技術 (CDMA)、空間多重進接技術(SDMA)、正交分頻多工技術 (OFDM)、以洛夕 八 夕種技術的任何組合，但其信號大致上彼此 干擾而會損傷可用接收性之在同時間進行傳送的二個裝置 將被視為位於彳目同的頻道上。 可利用义^插 Q喱不同方法來判定一頻道忙碌的時間，例如直 接地檢測該料上的載波信號、間接地取得㈣該頻道之 20 1282675 裝置傳送㈣中之㈣量的指示並且根據該料列中的資 料來計算_道估碌㈣間百分i或者利时等 及/或其他技術雜&。傳送糾可包含暫時儲存㈣同乂時 間等待傳輸的資料，及/或暫時儲在兮一 ’、 X曰日可儲存该貧料驗置。可透 軟體、記憶體位置、硬體緩衝哭、爲 ^ 〇〇及/或任何其他適當構件 來實行傳送仵列。既定|置可具有1多個傳送仔列，作 在本文中使用複數的係意圖涵蓋僅使用—仔列的事

例0 在步驟13G中，可監看_特定行動無線裝置的傳輸負載 10以判定該特定行動無線裳置需要接取該頻道的程度。可利 用各種不同方法來判定裳置傳輸負載，例如直接地監測來 自忒裝置的傳輸内容、間接地檢視該裝置的傳送佇列、並 且計算該裝置想接取該頻道的程度，或者該等及/或其他技 1術的組合。在第1圖展示的實施例中，可同時地監看頻道 負载與裝置傳輸負載，以使所得判定結果大約為相同的期 間，但在其他實施例中可使用其他技術，例如但不限於於 不同時間監測頻道負載與裝置傳輪負载。 此監測動作可繼續進行，直到在步騾140中判定出監測 2〇盼期結束為止。如上所暗示地，頻道負載的監測時期以及 衣置傳輸負載的監測時期可為不同，且可熊不會同時間開 始或結束。在監測時期結束之後，可在步鷓150判定出特 定負裁筝數的數值。該等負載參數包括但不限於··頻道負 栽的參數、裝置傳輸負載的參數、以及以預定方式結合頻 逼負载與裝置傳輸負載之混合參數的任何或部分。 10 1282675 在步驟160中，可把一或多個該等參數以及一或多個臨 界值進行比較，以判定哪些狀況能傳送非請求輪詢到上述 特定行動無線裝置中。 依據步驟160中的比較結果，可在步驟170把一或多 5 個非請求輪詢傳送給該特定行動無線裝置，或者在步驟180 中可以不把該等輪詢傳送給該特定行動無線裝置。在某些 實施例中，如果以下二種狀況均為確實的話，可傳送該非 請求輪詢，而在其他實施例中，如果下列狀況中之一為確 實的話，則可傳送非請求輪詢：1)頻道負載參數大於相關 10 聯的頻道負載臨界值，其指出該頻道相當忙碌而該特定行 動無線裝置可能難以如所需地取得對該頻道的接取；以及 2)該特定行動無線裝置的裝置傳輸負載參數大於相關聯的 裝置傳輸負載臨界值，其指出該特定行動無線裝置有太多 資料要傳送而無法及時地傳送資料，除非藉著受到輪詢而 15 取得專屬頻道接取。如果該等狀況中任一種或二種不為確 實的話（依據此實施例），在該時間可能不會傳送非請求輪 詢，根據特定行動無線裝置並不需要頻道接取而藉由非請 求輪詢來給予即時專屬接取的一項判定。儘管已列出特定 狀況作為此項決策的準則，要了解的是，在某些實施例中， 20 未列出的其他狀況可推翻所述的決策。 在其他實施例中，可把頻道負載與裝置傳輸負載合併為 單一合併參數，且可把合併參數與一臨界值進行比較以判 定是否要傳送非請求輪詢。可透過各種不同技術從個別參 數中產生合併參數，其例如但不限於：1)加入個別參數； 11 •1282675 J加入個別爹數的加權值；”乘上個別參數；句乘上個別 /數的加權值’ 5)該等或其他技術的組合；6)其他方法。 雖然本文中所述的比較運作係表示 "大於"或"小於"該臨 界值的f監看數值’可了解的是可使用使〃大於〃或"小於" 關係性反轉的其他數學計算技術，或者可在決策點的任一 邊包括、、等於〃。對熟知技藝者來說，可把該等差異計算為 要々曼化且係視為屬於本發明的各種不同實施例範 圍内。 10 15 20 第2圖為一流程圖，其根據本發明的一實施例展示出另 種用以判疋是否要傳送非請求輪詢的方法。流程圖200 相似於流程圖1〇〇，除了在步驟22()中是監看頻道衝突率 而不疋頻道負載之外，且在步驟23G中是監看競爭行動無 線裝置的數ϊ而不是監看裝置傳輸負載之外。除了該等二 個滅的置換之外，第2 _說明相似於第！圖的說明， 而以步H虎2xx來置換步驟職1XX，且因此不在此重 複其祝明。雖然第1圖展示出決定是否傳送非請求輪詢時 係使用二種特定準則，而第2圖展示出二種其他準則，應 該要注意的是，在某些實關巾，可Μ地或細任何： 合來使用所展示之四個準則中的任—個，以值 送非請求輪詢。 當一或多個裝置嘗試著要在相同時間傳送時，便會發生 -項衝突_，且其信號的所得組合會避免當巾至少二個 信號由目標接收者正確地接收。項傳輸内容夠強而有 力而能正確地接收到時，往往可推論出該_突，但卻會 12 1282675 又到竄改，因而無法在接㈣置上進行重 a =在不同頻道上進行傳送時，該種衝突可能不會=個 頻道衝突率僅會與正使用 七生’ ::率—太多裝置競=::: 猶:_，些實施例中，例如但不限於!: 、口的種早裝置可错著監測該頻道上的所 : 10 15 20 並且判定該等傳輸内容中有多少已經受 突率。在其他實施例中，多個裝置可監測衝突亥衝 地從該料《⑽突料數字並站其合併 =率°在其他實施例中，各個裝置僅可監測其本 犬率’且如果該衝突率超出某一位準的話，可對中央策： 點（例如AP)報告該衝突率。 木 7 = 瓣嶋㈣行 裝置數1，如步驟23G所示。在某些實施例中，AP可追縱 在《亥頻道上傳H料之行動無線裝置的數量及/或要求該 接取。亦可藉著使用該行動 +脖 中的貧料量來推論，以估算預期有多 種二方；段特定時期中競爭頻道接取。可由AP利用各 旦，其°工^在—行動無線裝置之傳送#列中的資料 中包括無線裝置可在針對AP的訊 逆到行動中育料量的指示；2)Αρ可根據正傳 第3 =^ 、貝^例展不出一種無線網路，其 13 1282675 中可發佈非請求輪詢。在所展示的網路300中，Ap 31〇可 與多個行動無線裝置331、332、333與334進行通訊。各 個裝置係展示為具有一天線(AP具有天線320 ,而STA具 有夭線341至344)，透過此天線，該裝置可根據正使用的 5通訊技術協定來傳送並且接收信號。該AP可接收及/或於 測由各個該等STA發送的信號，且可對各個該等sta進行 傳送，而各個該等STA可接收及/或監測來自該AP的信號。 在某些貫施例中，至少一個STA可監測或者直接地與另一 個STA進行通訊，然本發明的各種不同實施例並不限於 1〇此。雖然每個裝置僅展示出具有一天線，某些或全部該等 裝置可具有不只一個天線。各個天線可為各種不同類型， 例如但不限於雙極天線及/或全向式天線。 第4圖根據本發明的一實施例展示出一種無線裝置。 雖然該無線裝置與其天線係標示為元件331與341，與第3 15圖中的例示STA對應，此圖式亦可展示出AP的部件。在 展示於第4圖的實施例中，運算平台450可透過調變器/ 解調變器420、類比對數位轉換器（ADC)430、以及數位對 類比轉換器（DAC)440耦合至天線341。ADC與DAC可在 類比與數位格式之間轉換信號，而同時調變器/解調變器可 20在類比信號以及適於無線通訊的高頻率信號之間進行轉 換。亦可包括未展示出來的其他部件。 以上說明係用以進行展示而不具限制性。對熟知技藝者 來說，可有多種不同的變化方式。該等變化方式意圖包含 在本發明的各種不同實施例中，且僅受到以下申請專利範 14 .1282675 圍之精神與範圍的界定。 I：圖式簡單說明3 第1圖為一流程圖，其根據本發明的一實施例展示出一 種用以判定是否要傳送非請求輪詢的方法。 5 第2圖為一流程圖，其根據本發明的一實施例展示出另 一種用以判定是否要傳送非請求輪詢的方法。 第3圖根據本發明的一實施例展示出當中可發佈非請 求輪詢的一種無線網路。 第4圖根據本發明的一實施例展示出一種無線裝置。 10 【主要元件符號說明】 100 流程圖 341 天線 110〜180 步驟 342 天線 200 流程圖 343 天線 210〜280 步驟 344 天線 300 網路 420 調變器/解調變器 310 存取點(AP) 430 類比對數位轉換器 320 天線 (ADC) 331 行動無線裝置 440 數位對類比轉換器 332 行動無線裝置 (DAC) 333 行動無線裝置 450 運算平台 334 行動無線裝置 15

Claims (1)

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年ΐ2ϋ叫種(心正多義/| 第94116311號申請案申請專利範圍修正本 十、申請專利範圍： ι_ 一種用來判定是否以無線通訊傳送非請求輪詢之方 法，其包含有下列步驟： 監測一行動無線裝置的頻道可得性； 比較該頻道可得性以及一數值；以及 如果該頻道可得性小於該數值的話，便對該行動無線裝 置傳送一非請求輪詢。 2_如申明專利範圍第1項之方法，其中該監測步驟包含監 測在該頻道上發送的信號。 10 15 20 3_如申請專利範圍第1項之方法，其中該監測步驟包含判 定出該行動無線裝置之至少/僩傳送佇列中資料量的 一指示。 4_如申請專利範圍第1項之方法，其中該頻道可得性係由 頻道負載、裝置傳輪負載、頻道衝突率以及頻道接取爭 用中的至少一個來表示。 5·如申請專利範圍第1項之方法，其中該頻道可得性係由 頻道負載以及裝置傳輸負栽的/組合來表示。 6_如申請專利範圍第1項之方法，其中該頻道可得性係由 一頻道衝突率指示符以及一頻道接取爭用指示符中的 至少一個來表示。 7_ —種提供指令之機器可讀媒體，該等指令由一運算平台 執行時將使該運算平台進行下列運作： 監測一行動無線裝置的頻道可得性； 比較該頻道可得性以及一數值；以及 16 1282675 顯-

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20 如果該頻道可得性小於該數值的話，便對該行動無線裝 置傳送一非請求輪詢。 8_如申請專利範圍第7項之機器可讀媒體，其中該監測動 作包含監測在該頻道上發送的信號。 9.如申請專利範圍第7項之機器可讀媒體，其中該監測動 作包含監測傳送佇列。 10 _如申請專利範圍第7項之機器可讀媒體，其中該頻道可 得性係由頻道負載、裝置傳輸負載、頻道衝突率以及頻 道接取爭用中的至少一個來表示。 11·如申請專利範圍第7項之機器可讀媒體，其中該頻道可 得性係由頻道負載以及裝置傳輸負載的一組合來表示。 12 如申請專利範圍第7項之機器可讀媒體，其中該頻道可 得性係由一頻道衝突率指示符以及一頻道接取爭用指 示符中的至少一個來表示。 13, —種用來判定是否以無線通訊傳送非請求輪詢之裝 置，其包含： 用以進行下列動作的一無線裝置： 監測一特定行動無線裝置之頻道可得性的至少一個 指示符； 根據該監測動作來判定至少一個參數； 比較該至少一個參數以及至少一個臨界值；以及 如果該比較動作指出頻道可得性小於一預定頻道可 得性位準的話，便對該特定行動無線裝置傳送一非 請求輪詢。 17 \V \ ^1282675

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20 14·如申請專利範圍第13項之裝置，其中該至少一個指示 符包括從以下項目組成之一列表中選出的至少一個指 示符： 一頻道負載指示符； 一裝置傳輸負載指示符； 一頻道衝突率指示符；以及 一裝置爭用指示符。 15_如申請專利範圍第13項之裝置，其中該監測動作包含 監測在該頻道上發送的信號。 16_如申請專利範圍第13項之裝置，其中該監測動作包含 監測至少一個傳送佇列。 17.如申請專利範圍第13項之裝置，其中該無線裝置為一 基地台。 18·如申請專利範圍第13項之裝置，其中該無線裝置為從 下列裝置組成之一列表中選出的一裝置： 該特定行動無線裝置；以及 除了該特定行動無線裝置之外的一行動無線裝置。 19. 一種用於無線裝置之適應性輪詢的系統，其包含： 包含一全向式天線的一無線裝置，該無線裝置係用以進 行下列動作： 監測一特定行動無線裝置之頻道可得性的至少一個指不符， 根據該監測動作來判定至少一個參數； 比較該至少一個參數以及至少一個臨界值；以及 18 1282675

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20 如果該比較動作指出頻道可得性小於一預定頻道可 得性位準的話，便對該特定行動無線裝置傳送一非 請求輪詢。 20.如申請專利範圍第19項之系統，其中該至少一個指示 符包括從以下項目組成之一列表中選出的至少一個指 示符： 一頻道負載指示符； 一裝置傳輸負載指示符； 一頻道衝突率指示符；以及 一裝置爭用指示符。 21·如申請專利範圍第19項之系統，其中該監測動作包含 監測在該頻道上發送的信號。 22. 如申請專利範圍第19項之系統，其中該監測動作包含 監測至少一個傳送佇列。 23. 如申請專利範圍第19項之系統，其中該無線裝置為一 基地台。 24_如申請專利範圍第19項之系統，其中該無線裝置為從 下列裝置組成之一列表中選出的一裝置： 該特定行動無線裝置；以及 除了該特定行動無線裝置之外的一行動無線裝置。 19