TWI419522B - 用以請求頻寬配置之技術 - Google Patents

Description

用以請求頻寬配置之技術

在此揭露之標的物主要有關在無線網路上請求頻寬之技術。

第1圖描繪一種系統，其中行動站130及應用120係並列在行動用戶終端110中。行動用戶終端110可為行動電話、膝上型電腦、或其他手持運算裝置。應用120產生訊務，且訊務係儲存在行動站130的上行鏈結(UL)佇列中。例如，應用向UL佇列請求至少一封包的儲存。行動站130傳送用於從UL佇列傳送一或更多封包之上行鏈結頻寬的頻寬請求至基地站150。有兩種主要的頻寬請求類型：管理訊息及競爭。

IEEE 802.16頻寬請求(BR)機制允許行動站130在管理訊息中指示頻寬請求，如16位元的授予管理子標頭(Grant Management Subheader；GMSH)。若行動站130在頻寬請求(BR)中請求比目前在UL佇列中的封包大小更多的頻寬，來自基地站150的上行鏈結頻寬授予可能比未來封包更早到達，這給予比傳送封包所需更多的上行鏈結頻寬。多餘的上行鏈結頻寬可能不被使用且因而浪費掉。不希望浪費上行鏈結鏈結頻寬。在某些情況中，若行動站130僅請求用於目前在UL佇列中者之頻寬，當未來封包抵達UL佇列時可能沒有頻寬請求機會。在此種情況中，行動站130可能使用效率較低的基於競爭之頻寬請求。

【發明內容及實施方式】

在整份說明書中對於「一實施例」、或「實施例」的參照意指連同該實施例所述的特定特性、結構、或特徵包括在本發明之至少一實施例中。因此，在整份說明書中各處之術語「在一實施例中」或「在實施例中」的出現並非一定都參照至相同之實施例。此外，可在一或更多實施例中組合特定特性、結構、或特徵。

本發明之實施例可用於各種應用中。本發明之一些實施例可連同各種裝置及系統一起使用，例如，傳送器、接收器、收發器、傳送器-接收器、無線通訊站、無線通訊裝置、無線存取點(AP)、數據機、無線數據機、個人電腦(PC)、桌上型電腦、行動電腦、膝上型電腦、筆記型電腦、平板電腦、伺服器電腦、手持電腦、手持裝置、個人數位助理(PDA)裝置、手持PDA裝置、網路、無線網路、區域網路(LAN)、無線LAN(WLAN)、都會區域網路(MAN)、無線MAN(WMAN)、廣域網路(WAN)、無線WAN(WWAN)、根據現有的IEEE 802.11、802.11a、802.11b、802.11e、802.11g、802.11h、802.11i、802.11n、802.16、802.16d、802.16e、802.16m、或3GPP標準及/或未來版本及/或衍生標準及/或上述標準之長期演進(LTE)操作的裝置及/或網路、私域網路(PAN)、無線PAN(WPAN)、為上述WLAN及/或PAN及/或WPAN網路之部分的單元及/或裝置、單道及/或雙道無線電通訊系統、蜂窩式無線電-電話通訊系統、蜂窩式電話、無線電話、個人通訊系統(PCS)裝置、併入無線通訊裝置之PDA裝置、多輸入多輸出(MIMO)收發器或裝置、單輸入多輸出(SIMO)收發器或裝置、多輸入單輸出(MISO)收發器或裝置、多接收器鏈(MRC)收發器或裝置、具有「智慧型天線」技術或多重天線技術之收發器或裝置、或之類的。

本發明之一些實施例可連同一或更多種類的無線通訊信號及/或系統一起使用，例如，射頻(RF)、紅外線(IR)、分頻多工(FDM)、正交FDM(OFDM)、正交分頻多重存取(OFDMA)、分時多工(TDM)、分時多重存取(TDMA)、延伸TDMA(E-TDMA)、通用封包無線電服務(GPRS)、延伸GPRS、分碼多重存取(CDMA)、寬帶CDMA(WCDMA)、CDMA 2000、多載波調變(MDM)、離散多音調(DMT)、藍芽(RTM)、ZigBee(TM)、或之類的。本發明之實施例可用於各種其他設備、裝置、系統、及/或網路中。IEEE 802.11x可指任何現有的IEEE 802.11規格，包括但不限於802.11a、802.11b、802.11e、802.11g、802.11h、802.11i、及802.11n。

各種實施例提供延遲頻寬請求，其包括延遲授予大小及何時請求該延遲授予的偏移時間。這類在偏移時間的頻寬請求可防止在該偏移時間上行鏈結頻寬的超額配置。上行鏈結頻寬之超額配置可能為不樂見，若其涉及頻寬未被利用且因而被浪費掉。

第2圖描繪根據一實施例之請求頻寬的程序。區塊202包括基地站排程上行鏈結(UL)頻寬資源，以讓行動站在時間t傳送封包。在時間t之前請求了UL頻寬資源。所提供的UL頻寬資源允許UL佇列中之封包在時間t加以傳送。可將UL佇列中之封包傳送至基地站。

區塊204包括行動站使用頻寬請求訊息請求S+s+x位元組。變數S代表用於傳送將在自時間t的k延遲可供從上行鏈結佇列傳送的一或更多封包之額外位元組。變數s代表頻寬請求訊息之大小。例如，變數s係設定成2位元組，若授予管理子標頭(GMSH)用來傳送該頻寬請求訊息。變數x代表在時間t的一或更多封包之傳送後在UL佇列中的位元組數量。例如，若在時間t的上行鏈結佇列的內容傳送後上行鏈結佇列為空的，則變數x為零。在區塊204中之頻寬請求可傳送於16位元的GMSH中，雖可使用其他子標頭大小及種類。GMSH用來根據IEEE 802.16d(2004)或IEEE 802.16e(2005)傳遞頻寬資訊。

在各種實施例中，當行動站加入網路時，使用訊息交換來指示延遲頻寬請求的支援(亦即請求在k延遲之S+s+x位元組的頻寬請求)。若以強制特徵的方式支援延遲頻寬請求，則無需這類初始化。

在基地站無法處理延遲頻寬配置之請求的情況中，S及k兩者皆設定成零。在各種實施例中，頻寬請求S+s+x為8位元的長度，雖可使用其他長度。

可由下列表示變數k：

k=頂函數((p+T-t)/Tf)+c，

其中：P指示從該應用至該行動站之UL佇列的最後封包(例如最新到達UL佇列的封包)抵達時間，T為至該上行鏈結佇列的最大封包間抵達時間，由該應用先驗地提供至行動站。

t指示目前時間，Tf代表一訊框之持續時間，如5 ms，以及c代表在當判斷出k時且不晚於傳送延遲頻寬請求的時候目前訊框的訊框序列號(FSN)。

變數k的單位為訊框序列號。

在各種實施例中，可在GMSH子標頭之16位元的背馱式請求(PiggyBack Request;PBR)欄位的前8個位元中進行S+s+x的頻寬請求。在各種實施例中，可在該GMSH子標頭之背馱式請求(PBR)欄位的其餘8個位元中傳送延遲值k。在各種實施例中，延遲值k為8位元的值且可儲存為FSN的最低有效位元(LSB)。

在各種實施例中，一應用預測該應用何時將傳送封包及傳送封包的大小。例如，一應用可為網際網路瀏覽器、電子郵件程式、或傳送封包之邏輯。在各種實施例中，該應用判斷值S及T。在各種實施例中，行動站之媒體存取控制邏輯依據前述的程序來計算k。可由該應用依據UL佇列之內容的大小來判斷值x。

未來頻寬請求可取決於該應用的種類。例如，語音應用的訊務抵達比網路瀏覽更可預測且可基於所使用的語音編解碼器來加以判斷。

例如，針對語音通話，在時間t，接收到82位元組的上行鏈結配置並且100位元組在上行鏈結佇列中。依此，在使用82位元組的上行鏈結配置後上行鏈結佇列中剩下20位元組。在時間t，提供具有S+s+x的頻寬請求，其中S=100位元組、s=2位元組、及x=20位元組。在語音通話中，在時間t+k將使用100位元組，因為訊務速率為可預測。

例如，針對視頻傳送，在時間t，接收到82位元組的上行鏈結配置並且100位元組在上行鏈結佇列中。在時間t，提供具有S+s+x的頻寬請求，其中S=100位元組、s=2位元組、及x=20位元組。在視頻傳送中，相較於確切的封包大小，可預測最小封包大小。依此，變數S代表基於視頻訊務的平均量之最小封包大小。

若多個應用同時請求頻寬，k係設定成來自所有應用之k的最大者且S為來自該多個應用的S值之總和。

在區塊206中，基地站在時間t+k配置S+s+x的頻寬並傳送該配置到行動站。可在來自基地站的資源配置訊息中指示配置的S+s+x頻寬，例如但不限於IEEE 802.16e(2005)中之UL-MAP。

第3圖描繪根據一實施例之頻寬配置及頻寬請求的實例。在時間t，行動站從基地站接收針對時間t之上行鏈結頻寬配置。此外，在時間t，行動站根據在時間t的頻寬配置從一佇列傳送封包。封包包括具有在自時間t的k延遲之請求S+s+x位元組的頻寬請求。行動站可在時間t+k或在時間t+k之前接收x的頻寬配置。

在時間t+k，行動站接收S+s+x位元組的上行鏈結頻寬配置。行動站使用配置的S+x位元組上行鏈結頻寬配置來傳送一或更多封包。此外，一或更多傳送的封包亦包括針對在自t+k之k1延遲的S1+s 1+x1的頻寬請求。變數S1代表用於傳送將在自時間t+k的k1延遲可供從上行鏈結佇列傳送的一或更多封包之額外位元組。變數s1代表頻寬請求訊息之大小。變數x1代表在時間t+k的一或更多封包之傳送後在UL佇列中的位元組數量。

第4圖描繪可使用本發明之一實施例的示範系統。電腦系統400可包括主機系統402及顯示422。電腦系統400可實行在手持個人電腦、行動電話、機上盒、或任何運算裝置中。主機系統402可包括晶片組405、處理器410、主機記憶體412、貯存414、圖形子系統415、及無線電420。晶片組405可提供處理器410、主機記憶體412、貯存414、圖形子系統415、及無線電420之間的互相通訊。例如，晶片組405可包括能夠提供與貯存414的互相通訊之儲存轉接器(未圖示)。例如，貯存轉接器可以能夠符合下列任何協定地與貯存414通訊：小型電腦系統介面(SCSI)、光纖通道(FC)、及/或序列先進技術附件(S-ATA)。

處理器410可實行成複雜指令集電腦(CISC)或精簡指令集電腦(RISC)處理器、多核心、或任何其他微處理器或中央處理單元。

主機記憶體412可實行成揮發性記憶體裝置，諸如但不限於隨機存取記憶體(RAM)、動態隨機存取記憶體(DRAM)、或靜態RAM(SRAM)。貯存414可實行成非揮發性儲存裝置，諸如但不限於磁碟驅動器、光碟驅動器、帶驅動器、內部儲存裝置、附接儲存裝置、快閃記憶體、電池備用型SDRAM(同步DRAM)、及/或網路可存取儲存裝置。

圖形子系統415可執行諸如靜物或視頻之影像處理以供顯示。類比或數位介面可用來通訊式耦合圖形子系統415及顯示422。例如，該介面可為高解析度多媒體介面(HDMI)、顯示埠(DisplayPort)、無線HDMI、及/或符合無線HD的技術之任何者。圖形子系統415可整合至處理器410或晶片組405。圖形子系統415可為通訊式耦合至晶片組405之獨立卡。

無線電420可包括能夠根據適用的無線標準來傳送及接收信號的一或更多無線電，該無線標準為諸如但不限於IEEE 802.11及IEEE 802.16的任何版本。在各種實施例中，無線電420執行關於第2及3圖所述的技術以從基地站請求上行鏈結頻寬。例如，無線電420可包括至少一實體層介面及媒體存取控制器。

雖以無線頻寬描述技術，用於請求上行鏈結頻寬之技術可用來請求使用有線通訊之頻寬，諸如但不限於基於IEEE 802.3的那些。

本發明之實施例可實行成下列的任何者或組合：使用母板互連之一或更多微晶片或積體電路、硬連線邏輯、由記憶體裝置儲存並由微處理器執行的軟體、韌體、特殊應用積體電路(ASIC)、及/或場式可編程閘陣列(FPGA)。術語「邏輯」可包括例如軟體或硬體及/或軟體與硬體的組合。

可例如由電腦程式產品提供本發明之實施例，該電腦程式產品可包括已儲存機器可執行指令於其上的一或更多機器可讀取媒體，當由一或更多機器(如電腦、電腦網絡、或其他電子裝置)執行該些指令時，可令該一或更多機器進行根據本發明之實施例的操作。機器可讀取媒體可包括但不限於軟碟、光碟、CD-ROM(光碟唯讀記憶體)、及光磁碟、ROM(唯讀記憶體)、隨機存取記憶體(RAM)、可抹除可編程唯讀記憶體(EPROM)、可電性抹除可編程唯讀記憶體(EEPROM)、磁或光卡、快閃記憶體、或適合儲存機器可執行之指令的其他種類的媒體/機器可讀取媒體。

圖及上述說明提供本發明之實例。雖描繪成數個不同功能物件，熟悉此技藝者將理解這類元件的一或更多可順利組合成單一功能元件。替代地，某些元件可分裂成多個功能元件。來自一實施例的元件可添加至另一實施例。例如，可改變在此所述的程序順序且不限於在此所述之方式。此外，任何流程圖的動作不需以所示順序實行，也不需一定得執行所有動作。並且，不取決於其他動作的那些動作可與該些其他動作平行地予以執行。然而本發明之範疇絕非受這些特定實例限制。可能有眾多變化例，無論在本說明書中明確提出與否，諸如結構、尺寸、材料利用上的不同。本發明之範疇至少如下列申請專利範圍所提出般廣泛。

110．．．行動用戶終端

120．．．應用

130．．．行動站

150．．．基地站

400．．．電腦系統

402．．．主機系統

405．．．晶片組

410．．．處理器

412．．．主機記憶體

414．．．貯存

415．．．圖形子系統

420．．．無線電

422．．．顯示

在圖中例示性而非限制性地說明本發明之實施例，且圖中類似參考符號參照至類似的元件。

第1圖描繪無線通訊系統。

第2圖描繪根據一實施例之請求頻寬的程序。

第3圖描繪根據一實施例之頻寬配置及頻寬請求的實例。

第4圖描繪可使用本發明之一實施例的示範系統。

Claims (20)

1. 一種電腦實行之方法，包含：產生對於上行鏈結頻寬之請求以供傳輸上行鏈結佇列中所接收之封包，而未由基地站提示進行上行鏈結頻寬請求；提供與該請求的上行鏈結頻寬關聯之偏移延遲，其中該偏移延遲係根據直到預期在該上行鏈結佇列上接收到下個封包之預測時間以及目前訊框之識別而判斷；及於封包的子標頭中傳送對於該上行鏈結頻寬之該請求、及該判斷的偏移延遲。
2. 如申請專利範圍第1項所述之方法，進一步包含：接收該請求的上行鏈結頻寬之配置，其中該接收配置包含在自該目前時間之該偏移延遲的時間接收配置，以及使用在該偏移延遲的時間之該接收的上行鏈結頻寬來傳送一或更多封包。
3. 如申請專利範圍第1項所述之方法，進一步包含：判斷將在該上行鏈結頻寬請求中請求之頻寬量；以及判斷該提供的偏移延遲之量，其中一應用執行將在該上行鏈結頻寬請求中請求之該頻寬量的該判斷，以及其中媒體存取控制器執行該提供的偏移延遲之該量的該判斷。
4. 如申請專利範圍第3項所述之方法，其中該應用執行選自由語音聊天、視頻串流、及網際網路內容瀏覽所組成之群組的功能。
5. 如申請專利範圍第3項所述之方法，其中該上行鏈 結頻寬請求之該頻寬的該判斷之量係部分基於在傳送包括一上行鏈結佇列之內容的至少一封包的時間後立即之該上行鏈結佇列的內容。
6. 如申請專利範圍第3項所述之方法，其中該上行鏈結頻寬請求之該頻寬的該判斷之量係部分基於在自該目前時間之該偏移延遲的該時間之一上行鏈結佇列之預期內容。
7. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中由k代表該延遲且部分基於下列關係來判斷該延遲：k=頂函數((p+T-t)/Tf)+c，其中：p代表從該應用至該行動站之上行鏈結佇列的最後封包抵達時間，T代表至該上行鏈結佇列的最大封包間抵達時間，t代表目前時間，Tf代表一訊框之訊框持續時間，以及c代表當判斷出該延遲k時一目前訊框的訊框序列號。
8. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該傳送該上行鏈結頻寬請求進一步包含：包括針對該頻寬請求之尺寸的頻寬配置。
9. 如申請專利範圍第8項所述之方法，其中該傳送該上行鏈結頻寬請求進一步包含：使用背馱式請求(PiggyBack Request；PBR)欄位來傳送該上行鏈結頻寬請求及該頻寬請求之該尺寸，以及 在一訊框序列號或該PBR之一中傳送該偏移延遲。
10. 一種用以請求頻寬配置之設備，包含：提供對於上行鏈結頻寬之請求以供傳輸上行鏈結佇列中所接收之封包而未由基地站提示進行上行鏈結頻寬請求的邏輯；提供與該請求的上行鏈結頻寬關聯之偏移延遲的邏輯，其中該偏移延遲係根據直到預期在該上行鏈結佇列上接收到下個封包之預測時間以及目前訊框之識別而判斷；及於封包的子標頭中傳送對於該上行鏈結頻寬之該請求、及該判斷的偏移延遲之邏輯。
11. 如申請專利範圍第10項所述之設備，進一步包含：接收該請求的上行鏈結頻寬的配置之邏輯，其中該配置包含在自該目前時間之該偏移延遲的時間之配置，以及使用在該偏移延遲的時間之該接收的上行鏈結頻寬來傳送一或更多封包的邏輯。
12. 如申請專利範圍第10項所述之設備，其中該請求包括在一背馱式請求欄位中傳送之該請求的上行鏈結頻寬之量、及該頻寬請求之尺寸。
13. 如申請專利範圍第10項所述之設備，其中在一訊框序列號或一背馱式請求欄位之一中傳送該判斷的偏移延遲。
14. 一種用以請求頻寬配置之設備，包含： 從行動站接收封包之子標頭的邏輯，該子標頭包括對於上行鏈結頻寬之請求、及判斷之偏移延遲，該請求係來自該行動站而未由基地站提示進行上行鏈結頻寬請求，以及傳送該請求的上行鏈結頻寬之配置至該行動站的邏輯，以供由該行動站在基於該判斷的偏移延遲之時間傳送。
15. 如申請專利範圍第14項所述之設備，其中：該子標頭在一背馱式請求欄位中包含對於上行鏈結頻寬之量的請求、及頻寬請求訊息之尺寸。
16. 如申請專利範圍第14項所述之設備，其中在一訊框序列號或一背馱式請求欄位之一中傳送該判斷的偏移延遲。
17. 一種用以請求頻寬配置之系統，包含：顯示裝置；無線電；微處理器，通訊式耦合至該顯示裝置及該無線電；以及該微處理器可編程式組態成：提供對於上行鏈結頻寬之判斷的量之請求以供傳輸上行鏈結佇列中所接收之封包而未由基地站提示進行上行鏈結頻寬請求；提供與該請求的上行鏈結頻寬關聯之偏移延遲，其中該偏移延遲係根據直到預期在該上行鏈結佇列上接收 到下個封包之預測時間以及目前訊框之識別而判斷；及該無線電包含：於封包的子標頭中傳送對於該上行鏈結頻寬之該請求、及該判斷的偏移延遲之請求的邏輯。
18. 如申請專利範圍第17項所述之系統，其中該上行鏈結頻寬請求之該判斷的量係部分基於在傳送包括一上行鏈結佇列之內容的至少一封包的時間後立即之該上行鏈結佇列的內容。
19. 如申請專利範圍第17項所述之系統，其中該上行鏈結頻寬之該判斷的量係部分基於在自該目前時間之該延遲的一上行鏈結佇列之預期內容。
20. 如申請專利範圍第17項所述之系統，其中該子標頭在一背馱式請求欄位中包含對於該上行鏈結頻寬之該請求、及該頻寬請求訊息之尺寸。