TWI432062B - 組播廣播服務區域裡可靠同步裝置與方法 - Google Patents

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Description

組播廣播服務區域裡可靠同步裝置與方法
本發明係關於一種組播廣播服務(Multicast And Broadcast Service，MBS)區域裡可靠同步(Reliable Synchronization)裝置與方法。
IEEE 802.16標準以及其相關的國際工業協會，例如WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)聯盟，努力地在確保以高傳輸率來傳送資料給大範圍區域裡的大量使用者。在無線上網技術中，藉由MBS區域來提供組播廣播服務。第一圖是一個範例示意圖，說明WiMAX MBS區域的架構。此架構中，在一存取服務網路(Access Service Network，ASN)環境下，從連線服務網路(Connectivity Service Network，CSN)111接收內容資料後，MBS控制器110將存在內容伺服器(content Sync Controller server)110a裡的內容資料轉送給一主同步控制器(Anchor)103，主同步控制器103再將內容資料分配給與其連接(link)的同步控制器，例如同步控制器113，和同步執行器(Sync Executer，SE)，例如同步執行器121-124。這些同步執行器分佈在多個MBS區域中，例如MBS區域101與MBS區域102。
單點模式(single-BS mode)與多點模式(multiple-BS mode)是可實現MBS區域的架構。單點模式的架構中，一行動基地台(mobile station)始終隨附在一節點。多點模式的架中，當一行動基地台從一節點移動至同一MBS區域的其他節點時，無需執行換手程序，此行動基地台可以接收來自此MBS區域裡多個節點的訊號。在多點模式的架構下，需要使同一MBS區域裡所有節點同步。
框架-層次(frame-level)同步技術中，當分配一個訂閱服務(subscribed service)至一個MBS傳送區(transmission zone)時，此MBS傳送區裡的多個MBS區域需要框架-層次同步，此組播廣播服務傳送區中所有的MBS區域都需要傳送相同的內容給此訂閱者，並且由一MBS控制器負責協調，使所有的MBS區域同步傳送此內容。
巨多分集-層次(macro-diversity level)同步技術中，同一MBS區域裡所有基地台中的實體參數與波形裡的時程位置(scheduling position)需要相同。第二圖是此同步架構的一個範例示意圖。當收到來自連線服務網路210的內容資料後，MBS分配功能(distribution function)單元220將內容資料轉送給MBS同步控制器230，MBS同步控制器230根據內容資料產生同步規則與時間資訊232，並傳送給MBS同步執行器(sync executer)240。同步執行器240根據這些資訊來創造相同的波形240a。同步規則是創造波形的導引(guideline)。
同步控制器與同步執行器的位置依不同的狀況隨之不同。例如，同步控制器與上(upper)同步執行器在存取服務網路閘道器(Access Service network Gatway，ASN-GW)中，而下(lower)同步執行器在基地台中；或是同步控制器在ASN-GW中，而同步執行器在基地台中；或是同步控制器是獨立單元，而同步執行器在基地台中。
與上述相關的文獻如美國專利號6,718,361揭露的一種分配資訊至一通訊網路中多個組員(group member)的系統。此資訊分配系統以單播(unicast)傳輸方式將同步訊息(message)從同步控制器傳送至同步執行器。如第三圖的範例所示，資訊分配系統300包含一內容控制管理器(content control manager)301、以及一組領導者(group leader)，例如303a-303c、305a-305c。內容控制管理器301利用樹狀(tree based)結構，將同步訊息單播至其所連接的所有領導者。此領導者負責再轉送資訊給其他領導者以及其相對應的客戶端。在單點廣播的傳輸方式下，同步訊息不透過網路而直接被轉送給同步執行器。
美國專利號6,269,080的文獻中，採用組播(multicast)傳輸方式來進行檔案分配與同步。如第四圖的範例流程所示，檔案分配與同步協定(File Distribution and Synchronization Protocol，FDSP)伺服器從一群FDSP客戶中選出一主動(active)接收器(步驟410)。FDSP伺服器將資料檔案組播至所有接收器，並由主動接收器控制其傳輸率(步驟420)。主動接收器以單播方式要求FDSP伺服器重傳遺遺失的資料封包(步驟430)。FDSP伺服器重傳遺遺失的資料封包以回應此主動接收器(步驟440)。一旦主動接收器取得所有的擋案資料，FDSP伺服器決定是否有其他的FDSP客戶還有未取得的資料擋案(步驟450)。是的話，FDSP伺服器從這些FDSP客戶中選出一個新的主動接收器(步驟460)。然後重複步驟430至460，直到所有FDSP客戶收到FDSP伺服器傳送的所有資料檔案為止。
美國專利號6,507,562的文獻中，揭露一種在組播通訊裡尋找一最佳修復樹(repair tree)的方法，此最佳修復樹是由一發送端基地台(sender station)與多個修復領頭基地台(repair head station)來形成。此方法從多個鄰近接收器中尋找一最佳的修復領頭基地台，此多個鄰近接收器動態形成一修復群。每一修復群的修復領頭基地負責接收來自此修復群裡的目的地基地台的確認/否認訊息，並且幫忙重傳由發送端基地台組播送出而未收到的遺失資料至此修復群裡的目的地基地台。
本揭露的實施範例可提供一種組播廣播服務區域裡可靠同步裝置與方法。
在一實施範例中，所揭露者是關於一種組播廣播服務區域裡可靠同步裝置，此組播廣播服務區域中的m個基地台分屬n個重傳區，每一重傳區中具有被選出的一領導基地台，未被選出的同步執行器是此領導同步執行器的組員同步執行器，m＞n≧1。此裝置包含一同步控制器以及此n個被選出的領導同步執行器。當此同步控制器組播一同步規則器至此n個重傳區之其中一重傳區的所有同步執行器時，未收到此同步規則器的領導同步執行器單播一否認訊息至此同步控制器，以要求重傳此同步規則器，此同步控制器觸發一選舉，以更新領導同步執行器資訊及組播此資訊至所有同步執行器，未收到此同步規則器的每一組員同步執行器單播一否認訊息至其領導同步執行器或此同步控制器，以要求重傳此同步規則器。
在另一實施範例中，所揭露者是關於一種組播廣播服務區域裡可靠同步方法。此方法包含：在n個重傳區的每一重傳區中，預選一領導同步執行器且未被選到的同步執行器是此領導同步執行器對應的組員同步執行器；經由一同步控制器，組播一同步規則器至此n個重傳區之其中一重傳區裡的所有同步執行器；未收到此同步規則器的領導同步執行器單播一否認訊息至此同步控制器，以要求重傳同步規則器，此同步控制器重傳同步規則器，並觸發一選舉以更新領導同步執行器資訊及組播此資訊至所有同步執行器；以及未收到此同步規則器的每一組員同步執行器單播一否認訊息至其領導同步執行器或同步控制器，以要求重傳同步規則器。
茲配合下列圖示、實施範例之詳細說明及申請專利範圍，將上述及本發明之其他目的與優點詳述於後。
本揭露的實施範例中可提供一種組播廣播服務區域裡可靠同步裝置與方法。此實施範例以組播傳輸方式為基礎，使用一種同步規則回復週期(Sync rule recovery period)，例如期望到達時間(Time of Expected Arrival，TOA)參數，來指出同步執行器收到同步規則器的時間與協助接收端啟動自動重覆要求(Automatic Repeat Request，ARQ)程序，再以一種重傳(retransmission)技術來保證傳輸可靠性(transmission reliability)。
第五圖是組播廣播服務區域裡可靠同步裝置的一個範例示意圖，與所揭露的某些實施範例一致。參考第五圖，一個MBS區域備有m個同步執行器，此m個同步執行器分屬於n個重傳區，m＞n≧1。例如MBS區域510有8個同步執行器，分屬於重傳區511-513。每一重傳區中，有一或多個同步執行器，例如，重傳區511中，有三個同步執行器511a-511c，重傳區512中，有三個同步執行器512a-512c，重傳區513中，有兩個同步執行器513a-513b。
在MBS區域510中，此可靠同步裝置範例包含一同步控制器501，以及多個領導同步執行器(leader SE)。其中，同步控制器501在多個重傳區中的每一重傳區的基地台中預先選出一領導同步執行器，未被選到的同步執行器是此領導同步執行器相對應的組員同步執行器(member SE)。例如，從重傳區511中選出領導同步執行器511a，同步執行器511b與511c是其組員同步執行器；從重傳區512中選出領導同步執行器512b，同步執行器512a與511c是其組員同步執行器；從重傳區513中選出領導同步執行器513b，同步執行器513a是其組員同步執行器。
同步控制器501可採用組播傳輸方式來傳送同步規則器給每一重傳區中的領導同步執行器與其相對應的組員同步執行器，於一重傳區中，當組播一同步規則器501a至此重傳區中所有同步執行器時，未收到同步規則器501a的領導同步執行器單播一否認訊息至同步控制器501，以要求重傳該同步規則器，同步控制器501觸發一選舉，以更新領導同步執行器資訊及組播此資訊至所有同步執行器，未收到該同步規則器的每一組員同步執行器單播一否認訊息至其領導同步執行器或同步控制器501，以要求重傳該同步規則器。
同步控制器501可經由一核心網路500，組播至少一同步規則器至每一重傳區中所有同步執行器。對於每一重傳區，同步控制器501可包括一領導者優先權清單(leader priority list)，來記錄此重傳區之選取領導同步執行器的優先資訊。
承上述，本揭露之組播廣播服務區域裡可靠同步方法的實施範例可包含如第六圖的步驟流程。首先，藉由同步控制器501，在n個重傳區的每一重傳區中，預選一領導同步執行器且未被選到的同步執行器是此領導同步執行器對應的組員同步執行器，即步驟610。經由同步控制器501，組播同步規則器501a至此n個重傳區之其中一重傳區的所有同步執行器，即步驟612。未收到同步規則器501a的領導同步執行器單播一否認訊息至同步控制器501，以要求重傳同步規則器501a，即步驟614。同步控制器501重傳同步規則器，並觸發一選舉以更新領導同步執行器資訊及組播此資訊至所有同步執行器，即步驟616。而未收到同步規則器501a的每一組員同步執行器單播一否認訊息至其領導同步執行器或同步控制器501，以要求重傳同步規則器501a，即步驟618。
因為在同步規則器501a的回復週期內，同步控制器501一直持有該同步規則器。所以在同步規則器501a的回復週期之前，同步控制器501可先檢查此一或多個否認訊息之對應的同步執行器身份是領導同步執行器或是組員同步執行器，再組播目前領導同步執行器資訊至每一同步執行器，來處理同步規則器501a的重傳。
以下說明同步控制器的動作、領導同步執行器的動作、組員同步執行器的動作，以及彼此之間的互動。
同步控制器501的細部動作主要有下列幾個部分。(1)每隔一同步規則器的回復週期組播一同步規則器至每一重傳區中所有同步執行器，(2)在目前傳送的同步規則器的回復週期內，一直持有此同步規則器，(3)配置好重傳區，(4)在傳送下一個同步規則器之前，對收到的一或多個否認訊息，處理相關的重傳要求。
配置好重傳區的動作包括如，(1)在每一重傳區裡，設定一領導同步執行器，(2)此重傳區裡所有組員同步執行器需要知道此領導同步執行器的身份、傳送此同步規則器的組播網際網路協定(multicast IP)、傳送選取新領導同步執行器之相關訊息的組播網際網路協定，以及(3)同步控制器能夠藉由不同的組播網際網路協定來辨識出不同的重傳區。
同步控制器501收到一個否認訊息時，先檢查此否認訊息是來自領導同步執行器或是來自組員同步執行器，其相關之重傳要求的動作先搭配第七圖來詳細說明。第七圖是一範例流程圖，說明同步控制器處理否認訊息的過程，與所揭露的某些實施範例一致。
參考第七圖的範例，若收到來自一領導同步執行器的一否認訊息(步驟710)時，意味著此領導同步執行器遺失同步控制器發送的同步規則器。則同步控制器重傳同步規則器給此領導同步執行器並觸發選舉新領導同步執行器(步驟712)。選舉結果知曉後，同步控制器組播選舉結果至此重傳區中的所有同步執行器，並更新領導同步執行器資訊(步驟714)。步驟712與714中，選舉新領導同步執行器可根據一選舉法則(election algorithm)來產生選舉結果。選舉法則例如是採用集中式(centralized scheme)或是分散式(distributed scheme)。集中式與分散式選舉法則會再詳細說明。
若收到來自一組員同步執行器的一否認訊息(步驟720)時，則同步控制器檢查否認訊息裡領導同步執行器的身份是否為目前領導同步執行器(步驟722)。否的話，則同步控制器傳送目前領導同步執行器身份資訊以及重傳同步規則器給此組員同步執行器(步驟724)。是的話，則同步控制器檢查是否已觸發選舉新領導同步執行器(步驟730)。已觸發選舉新領導同步執行器的話，則同步控制器重傳同步規則器給此組員同步執行器(步驟732)。未觸發選舉新領導同步執行器的話，則同步控制器進行步驟712與714。目前領導同步執行器身份資訊中，有一個關於目前領導同步執行器身份的參數，用來指出此組員同步執行器是否需要根據此目前領導同步執行器資訊來更新領導同步執行器資訊。
領導同步執行器的動作以第八圖的範例流程來說明，主要是處理同步規則器接收的過程。參考第八圖的範例，若領導同步執行器成功地收到來自同步控制器的同步規則器時，則領導同步執行器會處理來自其組員同步執行器的重傳要求，此動作包括在同步規則器的回復週期內，檢查是否收到一組員同步執行器發出的重傳要求(步驟810)，是的話，則傳送此同步規則器給此組員同步執行器(步驟812)。此動作直到同步規則器的回復週期內沒有再收到重傳要求為止。
若領導同步執行器未成功收到來自同步控制器的同步規則器時，則領導同步執行器單播(unicast)一否認訊息給同步控制器，以要求選舉新領導同步執行器及重傳同步規則器給領導同步執行器自己(步驟820)。然後，同步控制器就會觸發選舉新領導同步執行器。選舉新領導同步執行器可根據一選舉法則來產生選舉結果，如前所述。
組員同步執行器處理同步規則器接收的動作分為此組員同步執行器成功收到同步控制器第一次傳送的同步規則器，以及此組員同步執行器未成功收到同步控制器第一次傳送的同步規則器，來說明。
第九圖是一範例流程圖，說明成功收到同步控制器第一次傳送的同步規則器的組員同步執行器的動作，與所揭露的某些實施範例一致。參考第九圖，此組員同步執行器檢查在同步規則器的回復週期內，是否收到遺失同步規則器的其他組員同步執行器發出的重傳要求(步驟910)。是的話，此組員同步執行器傳送同步規則器以及目前領導同步執行器資料給發出重傳要求的組員同步執行器(步驟912)。不是的話，若領導同步執行器受毀壞(crash)或超負荷(overload)，此組員同步執行器會收到選舉新領導同步執行器的訊息和選擇結果，然後更新領導同步執行器資訊(步驟920)。若未發生領導同步執行器受毀壞或超負荷的情況，則更新領導同步執行器資訊(步驟922)。
組員同步執行器未成功收到同步控制器第一次傳送的同步規則器，其動作主要有下列幾個部分。(1)要求領導同步執行器重傳同步規則器，(2)如果已超過領導同步執行器重傳同步規則器的最大等待時限(MAX_REQUEST_DELAY_BOUND)，則假設領導同步執行器受毀壞或超負荷，(3)要求同步控制器重傳同步規則器與發佈選舉新領導同步執行器訊息，(4)在最大等待時限還未到而已得知選舉結果的期間內，要求新領導同步執行器傳送同步規則器。這些動作可分幾種情況來說明。
第一種情況是組員同步執行器在最大等待時限之前，收到同步規則器。第二種情況是組員基地台在最大等待時限之後，收到同步控制器重傳的同步規則器。第三種情況是在同步規則器的回復週期內，收到組員基地台的否認訊息。第四種情況是組員基地台在最大等待時限之前，收到目前領導基地台資訊。第五種情況是組員基地台在最大等待時限之後，收到目前領導基地台資訊。第六種情況是組員基地台在同步規則器的回復週期內，收到選舉新領導同步執行器訊息。第十圖至第十五圖範例流程分別說明第一種至第六種情況，與所揭露的某些實施範例一致。
參考第十圖之第一種情況的範例，組員同步執行器在同步規則器的回復週期後，還未收到同步規則器，所以要求領導同步執行器重傳同步規則器(步驟1010)。然後在最大等待時限之前，收到同步規則器(步驟1012)。檢查是否收到來自同一同步執行器的目前領導同步執行器資訊(步驟1014)。是的話，表示此同一同步執行器的目前領導同步執行器資訊是錯誤的，因此更新領導同步執行器資訊(步驟1016)。不是的話，表示此同一同步執行器的目前領導同步執行器資訊是正確的。
參考第十一圖之第二種情況的範例，組員同步執行器在同步規則器的回復週期後，還未收到同步規則器，所以要求領導同步執行器重傳同步規則器(步驟1110)。然後在最大等待時限之前，還未收到同步規則器(步驟1112)。因此要求同步控制器重傳同步規則器(步驟1114)。組員同步執行器成功收到同步規則器(步驟1116)。
參考第十二圖之第三種情況的範例，在同步規則器的回復週期內，收到組員同步執行器的否認訊息時，意味著此組員同步執行器之目前領導同步執行器資訊是錯誤的。此組員同步執行器檢查是否再重復取得同步規則器(步驟1210)。是的話，退還此同步規則器與目前領導同步執行器資訊(步驟1212)。不是的話，退還目前領導同步執行器資訊(步驟1214)。
參考第十三圖之第四種情況的範例，組員同步執行器收到目前領導同步執行器資訊後，檢查是否再重復取得同步規則器(步驟1310)。如果還沒收到同步規則器，則更新目前領導同步執行器資訊並要求新領導同步執行器重傳同步規則器(步驟1312)。如果收到同步規則器，則更新目前領導同步執行器資訊(步驟1314)。
參考第十四圖之第五種情況的範例，組員同步執行器在最大等待時限之後，收到目前領導同步執行器資訊，則更新目前領導同步執行器資訊(步驟1414)。這是因為在最大等待時限之後，此組員同步執行器已要求同步控制器來取得同步規則器。所以只要更新目前領導同步執行器資訊即可。
參考第十五圖之第六種情況的範例，當未成功收到第一次傳送的同步規則器之組員同步執行器收到選舉新領導同步執行器訊息(步驟1510)時，此組員同步執行器會忽略此選舉訊息(步驟1512)。因為分散式的選舉法則裡，選舉訊息中的目前領導同步執行器身份資訊(即目前領導同步執行器資訊)是零，而未成功收到第一次傳送的同步規則器之組員同步執行器不能當領導同步執行器的候選者(candidate)。如果所有組員同步執行器皆不適任當領導同步執行器，則由原領導同步執行器繼續當。
當同步控制器501在核心網路500中，採用組播傳輸方式來傳送一同步規則器501a給每一重傳區中的領導同步執行器與其相對應的組員同步執行器時，領導同步執行器可能有下列狀況。(1)成功收到此同步規則器，(2)遺失此同步規則器，以及(3)領導同步執行器在受損壞狀態。第十六圖至第十八圖是三個範例示意圖，分別描述此三種情況下的訊息流程，與所揭露的某些實施範例一致。
參考第十六圖之第一種情況的範例，標號1610代表同步控制器組播一第一同步規則器給每一重傳區中的領導同步執行器與其相對應的組員同步執行器，其中組員同步執行器1612成功收到第一同步規則器，組員同步執行器1614遺失第一同步規則器(如方塊1614a所示)。標號1620代表組員同步執行器1614向領導同步執行器1601要求重傳第一同步規則器。標號1630代表領導同步執行器1602重傳第一同步規則器給組員同步執行器1614。方塊1640代表同步控制器準備下一個同步規則器(稱第二同步規則器)。
參考第十七圖之第二種情況的範例，當同步控制器組播第一同步規則器給每一重傳區中的領導同步執行器與其相對應的組員同步執行器，其中領導同步執行器1702遺失第一同步規則器(如方塊1702a所示)，組員同步執行器1612成功收到第一同步規則器，組員同步執行器1614遺失第一同步規則器。方塊1720代表進行選舉過程，包括領導同步執行器1702喪失領導權(leader right)並且向同步控制器發出否認訊息，然後同步控制器觸發選舉，選舉過程進行完畢後，則會發佈新領導同步執行器資訊(CURRENT_LEADER_INFO)。
發佈新領導同步執行器資訊後，組員同步執行器1612成為新領導同步執行器。因此，組員同步執行器1614向組員同步執行器1612要求重傳第一同步規則器，而組員同步執行器1612重傳第一同步規則器給組員同步執行器1614，分別如標號1730a與1730b所示。而同步控制器準備第二同步規則器(如1640所示)後，組播第二同步規則器給每一重傳區中的領導同步執行器與其相對應的組員同步執行器，如標號1740所示。方塊1714b代表組員同步執行器1614又遺失第二同步規則器。同樣地，組員同步執行器1614再次向組員同步執行器1612要求重傳第二同步規則器，而組員同步執行器1612重傳第二同步規則器給組員同步執行器1614，分別如標號1750a與1750b所示。方塊1760代表同步控制器準備下一個同步規則器(即第三同步規則器)。
參考第十八圖之第三種情況的範例，當同步控制器組播第一同步規則器給每一重傳區中的領導同步執行器與其相對應的組員同步執行器，其中領導同步執行器1802遺失第一同步規則器且為受損壞狀態(如方塊1802a所示)，組員同步執行器1612成功收到第一同步規則器，組員同步執行器1614遺失第一同步規則器。當組員同步執行器1614在重傳同步規則器的最大等待時限前，還未收到第一同步規則器時，組員同步執行器1614向同步控制器要求，以取得第一同步規則器，如標號1820所示。同步控制器重傳第一同步規則器給組員同步執行器1614，如標號1830所示。
之後，方塊1840代表進行選舉過程，因為領導同步執行器1802為受損壞狀態，所以選舉過程1840包括同步控制器觸發選舉，選舉過程進行完畢後，發佈新領導同步執行器資訊。發佈新領導同步執行器資訊後，後續之訊息流程與第十七圖相同，不再描述。
接下來說明集中式與分散式選舉法則，以及如何在遺失同步規則器的領導同步執行器，或是領導同步執行器在受損壞狀態之狀況下運作集中式或分散式選舉法則。
採用集中式選舉法則時，對於每一重傳區，同步控制器可包括一領導者優先權清單，來記錄此重傳區之選取領導同步執行器的優先資訊。同步控制器需要考量一些參數來設定此領導者優先權清單。一但領導同步執行器遺失同步規則器，同步規則器就會觸發選舉，然後根據此領導者優先權清單，來指派新領導同步執行器，並且組播目前領導同步執行器資訊給此重傳區中的所有同步執行器，此目前領導同步執行器資訊含有新領導同步執行器的資訊。
第十七圖之遺失同步規則器的領導同步執行器的情況若採用集中式選舉法則，則遺失同步規則器的領導同步執行器1702向同步控制器發出否認訊息後，同步控制器根據此領導者優先權清單，來指派組員同步執行器1612成為新領導同步執行器，並且組播目前領導同步執行器資訊給此重傳區中的所有同步執行器。
第十八圖之領導同步執行器在受損壞狀態之狀況若採用集中式選舉法則，則當組員同步執行器1614在重傳同步規則器的最大等待時限前，還未收到第一同步規則器時，組員同步執行器1614向同步控制器要求，以取得第一同步規則器。同步控制器重傳第一同步規則器給組員同步執行器1614，然後根據此領導者優先權清單，來指派組員同步執行器1612成為新領導同步執行器，並且組播目前領導同步執行器資訊給此重傳區中的所有同步執行器。
採用分散式選舉法則時，組員同步執行器在公平的機會下，可以是領導同步執行器。同步控制器在觸發選舉時，將選舉訊息(此選舉訊息中，目前領導同步執行器資訊被設定為零)組播給重傳區中的所有同步執行器。收到此選舉訊息後，在目前時段(current time interval)裡成功收到同步規則器的同步執行器就可以是領導同步執行器的候選者。領導同步執行器的候選者在其目前時段到期時，會單播目前領導同步執行器資訊(包含此領導同步執行器候選者的身份)至同步控制器。同步控制器最先收到的領導同步執行器候選者的身份就被指派為新領導同步執行器，並且此目前領導同步執行器資訊也會被組播至重傳區中的所有同步執行器。
第十七圖之遺失同步規則器的領導同步執行器的情況若採用分散式選舉法則，則遺失同步規則器的領導同步執行器1702向同步控制器發出否認訊息後，同步控制器組播選舉訊息(此選舉訊息中，目前領導同步執行器資訊被設定為零)至重傳區中所有同步執行器。組員同步執行器1612收到選舉訊息後，設定其計時器，在其計時器到期時，單播目前領導同步執行器資訊(包含組員同步執行器1612的身份)至同步控制器。同步控制器最先收到組員同步執行器1612的身份，並且指派組員同步執行器1612為新領導同步執行器，然後組播此選舉結果(即目前領導同步執行器資訊包含組員同步執行器1612的身份)至重傳區中的所有同步執行器。
第十八圖之領導同步執行器在受損壞狀態之狀況若採用分散式選舉法則，則當組員同步執行器1614向同步控制器要求，以取得第一同步規則器時，同步控制器重傳第一同步規則器給組員同步執行器1614，然後組播選舉訊息(此選舉訊息中，目前領導同步執行器資訊被設定為零)至重傳區中所有同步執行器。組員同步執行器1612收到選舉訊息後，直到同步控制器組播選舉結果至重傳區中的所有同步執行器之後續流程皆與前述第十七圖之採用分散式選舉法則相同，不再描述。
綜上所述，本揭露之實施範例可提供一種組播廣播服務區域裡可靠同步裝置與方法。此實施範例以組播傳輸方式為基礎，將一個組播廣播服務區域分成多個重傳區，並且於每一重傳區中，根據一選舉法則來指派領導同步執行器，以替代同步控制器執行重傳程序。未收到同步規則器的領導同步執行器單播否認訊息至同步控制器，同步控制器觸發一選舉，以選出新領導同步執行器。未收到同步規則器的組員同步執行器單播否認訊息至領導同步執行器/同步控制器，以通知目前領導同步執行器/同步控制器重傳同步規則器。此實施範例改善重傳效果並確保重傳可靠性。
惟，以上所述者僅為本發明之實施範例，當不能依此限定本發明實施之範圍。即大凡本發明申請專利範圍所作之均等變化與修飾，皆應仍屬本發明專利涵蓋之範圍。
101、102．．．MBS區域
103．．．主同步控制器
110．．．MBS控制器
110a．．．內容伺服器
111．．．連線服務網路
113．．．同步控制器
121-124．．．同步執行器
210．．．連線服務網路
220．．．MBS分配功能單元
230．．．同步控制器
232．．．同步規則與時間資訊
240．．．同步執行器
240a．．．波形
300．．．分配資訊系統
301．．．內容控制管理器
303a-303c、305a-305c．．．領導者
410．．．FDSP伺服器從一大群的FDSP客戶中選出一主動接收器
420．．．FDSP伺服器將資料檔案組播至所有接收器，並由此主動接收器控制其傳輸率
430．．．此主動接收器以單播方式要求FDSP伺服器重傳遺遺失的資料封包
440．．．FDSP伺服器重傳遺遺失的資料封包以回應此主動接收器
450．．．FDSP伺服器決定是否有其他的FDSP客戶還有未取得的資料檔案
460．．．FDSP伺服器從這些FDSP客戶中選出一個新的主動接收器
501．．．同步控制器
501a．．．同步規則器
510．．．MBS區域
511-513．．．重傳區
511a-511c．．．同步執行器
512a-512c．．．同步執行器
513a-513b．．．同步執行器
610．．．在n個重傳區的每一重傳區中，預選一領導同步執行器且未被選到的同步執行器是此領導同步執行器對應的組員同步執行器
612．．．經由同步控制器，組播同步規則器至此n個重傳區之其中一重傳區裡的所有同步執行器
614．．．未收到同步規則器的領導同步執行器單播一否認訊息至同步控制器，以要求重傳同步規則器
616．．．同步控制器重傳同步規則器，並觸發一選舉以更新領導同步執行器資訊及組播此資訊至所有同步執行器
618．．．未收到同步規則器的每一組員同步執行器單播一否認訊息至其領導同步執行器或同步控制器，以要求重傳同步規則器
710．．．收到來自一領導同步執行器的一否認訊息
712．．．重傳同步規則器給此領導同步執行器並觸發選舉新領導同步執行器
714．．．組播選舉結果至此重傳區中的所有同步執行器，並更新領導同步執行器資訊
720．．．收到來自一組員同步執行器的一否認訊息
722．．．檢查否認訊息裡領導同步執行器的身份是否為目前領導同步執行器
724．．．傳送目前領導同步執行器身份資訊以及重傳同步規則器給此組員同步執行器
730．．．檢查是否已觸發選舉新領導同步執行器
732．．．重傳同步規則器給此組員同步執行器
810．．．在同步規則器的回復週期內，檢查是否收到一組員同步執行器發出的重傳要求
812．．．傳送此同步規則器給此組員同步執行器
820．．．單播否認訊息給同步控制器，以要求選舉新領導同步執行器及重傳同步規則器給領導同步執行器自己
910．．．檢查在同步規則器的回復週期內，是否收到遺失同步規則器的其他組員同步執行器發出的重傳要求
912．．．傳送同步規則器以及目前領導同步執行器資料給發出重傳要求的組員同步執行器
920．．．收到選舉新領導同步執行器的訊息和選擇結果，然後更新領導同步執行器資訊
922．．．更新領導同步執行器資訊
1010．．．要求領導同步執行器重傳同步規則器
1012．．．在最大等待時限之前，收到同步規則器
1014．．．檢查是否收到來自同一同步執行器的目前領導同步執行器資訊
1016．．．更新領導同步執行器資訊
1110．．．要求領導同步執行器重傳同步規則器
1112．．．在最大等待時限之前，還未收到同步規則器
1114．．．要求同步控制器重傳同步規則器
1116．．．成功收到同步規則器
1210．．．檢查是否再重復取得同步規則器
1212．．．退還此同步規則器與目前領導同步執行器資訊
1214．．．退還目前領導同步執行器資訊
1310．．．檢查是否再重復取得同步規則器
1312．．．更新目前領導同步執行器資訊並要求新領導同步執行器重傳同步規則器
1314．．．更新目前領導同步執行器資訊
1414．．．更新目前領導同步執行器資訊
1510．．．收到選舉新領導同步執行器訊息
1512．．．忽略此選舉訊息
1610．．．組播一第一同步規則器
1612．．．組員同步執行器(成功收到第一同步規則器)
1614．．．組員同步執行器(遺失第一同步規則器)
1614a．．．遺失第一同步規則器
1620．．．要求重傳第一同步規則器
1630．．．重傳第一同步規則器
1640．．．準備第二同步規則器
1702．．．領導同步執行器(遺失第一同步規則器)
1702a．．．遺失第一同步規則器
1720．．．選舉過程
1730a．．．要求重傳第一同步規則器
1730b．．．重傳第一同步規則器
1714b．．．遺失第二同步規則器
1740．．．組播第二同步規則器
1750a．．．要求重傳第二同步規則器
1750b．．．重傳第二同步規則器
1760．．．準備第三同步規則器
1802．．．領導同步執行器(遺失第一同步規則器且為受損壞狀態)
1802a．．．遺失第一同步規則器且為受損壞狀態
1820．．．向同步控制器要求，以取得第一同步規則器
1830．．．重傳第一同步規則器
1840．．．選舉過程
第一圖是一個範例示意圖，說明WiMAX MBS區域的架構。
第二圖是巨多分集-層次同步架構的一個範例示意圖。
第三圖是一種資訊分配系統的一個範例示意圖。
第四圖是一種檔案分配與同步方法的一個範例流程圖。
第五圖是組播廣播服務區域裡可靠同步裝置在一核心網路下的一個範例示意圖，與所揭露的某些實施範例一致。
第六圖是組播廣播服務區域裡可靠同步方法的一個範例示意圖，與所揭露的某些實施範例一致。
第七圖是一範例流程圖，說明同步控制器處理否認訊息的過程，與所揭露的某些實施範例一致。
第八圖是一範例流程圖，說明領導同步執行器的動作，與所揭露的某些實施範例一致。
第九圖是一範例流程圖，說明成功收到第一次同步規則器之組員同步執行器的動作，與所揭露的某些實施範例一致。
第十圖是一範例流程圖，說明未成功收到第一次同步規則器之組員同步執行器在第一種情況下的動作，與所揭露的某些實施範例一致。
第十一圖是一範例流程圖，說明未成功收到第一次同步規則器之組員同步執行器在第二種情況下的動作，與所揭露的某些實施範例一致。
第十二圖是一範例流程圖，說明未成功收到第一次同步規則器之組員同步執行器在第三種情況下的動作，與所揭露的某些實施範例一致。
第十三圖是一範例流程圖，說明未成功收到第一次同步規則器之組員同步執行器在第四種情況下的動作，與所揭露的某些實施範例一致。
第十四圖是一範例流程圖，說明未成功收到第一次同步規則器之組員同步執行器在第五種情況下的動作，與所揭露的某些實施範例一致。
第十五圖是一範例流程圖，說明未成功收到第一次同步規則器之組員同步執行器在第六種情況下的動作，與所揭露的某些實施範例一致。
第十六圖是一個範例示意圖，描述領導同步執行器在第一種情況下的訊息流程，與所揭露的某些實施範例一致。
第十七圖是一個範例示意圖，描述領導同步執行器在第二種情況下的訊息流程，與所揭露的某些實施範例一致。
第十八圖是一個範例示意圖，描述領導同步執行器在第三種情況下的訊息流程，與所揭露的某些實施範例一致。
610．．．在n個重傳區的每一重傳區中，預選一領導同步執行器且未被選到的同步執行器是此領導同步執行器對應的組員同步執行器
612．．．經由同步控制器，組播同步規則器至此n個重傳區之其中一重傳區裡的所有同步執行器
614．．．未收到同步規則器的領導同步執行器單播一否認訊息至同步控制器，以要求重傳同步規則器
616．．．同步控制器重傳同步規則器，並觸發一選舉以更新領導同步執行器資訊及組播此資訊至所有同步執行器
618．．．未收到同步規則器的每一組員同步執行器單播一否認訊息至其領導同步執行器或同步控制器，以要求重傳同步規則器

Claims (26)

  1. 一種組播廣播服務區域裡可靠同步裝置，該組播廣播服務區域裡備有m個同步執行器且該m個同步執行器分屬於n個重傳區，m＞n≧1，每一重傳區中具有被選出的一領導同步執行器，未被選出的同步執行器是該領導同步執行器的組員同步執行器，該裝置包含：該n個被選出的領導同步執行器；以及一同步控制器，於每一重傳區中，當組播一同步規則器至該重傳區中所有同步執行器時，未收到該同步規則器的領導同步執行器單播一否認訊息至該同步控制器，以要求重傳該同步規則器，該同步控制器重傳該同步規則器，並觸發一選舉，以更新領導同步執行器資訊及組播該資訊至所有同步執行器，未收到該同步規則器的每一組員同步執行器單播一否認訊息至其領導同步執行器或該同步控制器，以要求重傳該同步規則器。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之裝置，其中對於該n個重傳區之每一重傳區，該同步控制器還包括一領導者優先權清單，以記錄該重傳區選取領導同步執行器的優先資訊。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之裝置，其中該同步控制器經由一核心網路，每隔一同步規則器的回復週期組播一同步規則器至每一重傳區中所有同步執行器。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之裝置，其中該核心網路為一無線網路。
  5. 如申請專利範圍第3項所述之裝置，其中該選舉結果產生後，該同步控制器組播該選舉結果至該重傳區中所有同步執行器，並更新領導同步執行器資訊。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之裝置，其中該同步控制器在該同步規則器的該回復週期內，一直持有該同步規則器。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之裝置，其中該組員同步執行器還包括一計時器，於收到該同步控制器組播的一選舉訊息後，設定該計時器，在該計時器到期時，單播目前領導同步執行器資訊至該同步控制器。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之裝置，其中未收到該同步規則器的每一組員同步執行器在該同步規則器的該回復週期後，若還未收到該同步規則器，則要求該領導同步執行器重傳該同步規則器。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之裝置，其中未收到該同步規則器的每一組員同步執行器在該同步規則器的該回復週期之後且在一最大等待時限之前，若還未收到該同步規則器，則要求該同步控制器重傳該同步規則器。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之裝置，其中該同步規則器根據一選舉法則，來產生含有目前領導同步執行器資訊的選舉結果。
  11. 一種組播廣播服務區域裡可靠同步方法，該組播廣播服務區域裡備有m個同步執行器且該m個同步執行器分屬於n個重傳區，其中m＞n≧1，該方法包括：在該n個重傳區的每一重傳區中，預選一領導同步執行器且未被選到的同步執行器是該選出之領導同步執行器對應的組員同步執行器；經由一同步控制器，組播一同步規則器至該n個重傳區之其中一重傳區裡的所有同步執行器；未收到該同步規則器的領導同步執行器單播一否認訊息至該同步控制器，以要求重傳該同步規則器，該同步控制器重傳同步規則器，並觸發一選舉以更新領導同步執行器資訊及組播該資訊至該重傳區中的所有同步執行器；以及未收到該同步規則器的每一組員同步執行器單播一否認訊息至其領導同步執行器或該同步控制器，以要求重傳該同步規則器。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之方法，其中該同步規則器根據分散式或集中式之其中一種方式的選舉法則，來產生含有目前領導同步執行器資訊的選舉結果。
  13. 如申請專利範圍第11項所述之方法，其中若該重傳區裡的領導同步執行器成功地收到來自該同步控制器組播的該同步規則器時，則該領導同步執行器的動作還包括：在該同步規則器的回復週期內，檢查是否收到一組員同步執行器發出的重傳要求；以及是的話，則傳送該同步規則器給該組員同步執行器；該動作直到該同步規則器的回復週期內沒有再收到重傳要求為止。
  14. 如申請專利範圍第11項所述之方法，其中若該重傳區裡的一組員同步執行器成功收到該同步控制器組播的該同步規則器時，則該組員同步執行器的動作還包括：檢查在該同步規則器的一回復週期內，是否收到遺失該同步規則器的其他組員同步執行器發出的重傳要求：是的話，該組員同步執行器傳送同步規則器以及目前領導同步執行器資訊給發出重傳要求的組員同步執行器；以及更新領導同步執行器資訊。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之方法，其中若未收到遺失該同步規則器的其他組員同步執行器發出的重傳要求，且若該重傳區裡的領導同步執行器受毀壞或超負荷，則該組員同步執行器收到選舉新領導同步執行器的訊息和一選擇結果，然後更新領導同步執行器資訊。
  16. 如申請專利範圍第11項所述之方法，其中該未收到該同步規則器的每一組員同步執行器中，若其中一組員同步執行器在該同步規則器的回復週期後且在一最大等待時限之前，收到該同步規則器，則該組員同步執行器的動作包括：在該同步規則器的回復週期後，要求其領導同步執行器重傳該同步規則器；在該最大等待時限之前，收到同步規則器；以及檢查是否收到來自同一同步執行器的目前領導同步執行器資訊，是的話，則更新領導同步執行器資訊。
  17. 如申請專利範圍第11項所述之方法，其中該未收到該同步規則器的每一組員同步執行器中，若其中一組員同步執行器是在一最大等待時限之後，收到該同步規則器，則該組員同步執行器的動作包括：要求其領導同步執行器重傳該同步規則器；在該最大等待時限之前，還未收到同步規則器；以及要求該同步控制器重傳同步規則器，且該組員同步執行器成功收到該同步規則器。
  18. 如申請專利範圍第11項所述之方法，其中該未收到該同步規則器的每一組員同步執行器中，若在該同步規則器的回復週期內，收到其中一組員同步執行器的一否認訊息，則該組員同步執行器的動作包括：檢查是否再重復取得該同步規則器；以及是的話，退還該同步規則器與目前領導同步執行器資訊，否則退還目前領導同步執行器資訊。
  19. 如申請專利範圍第11項所述之方法，其中該未收到該同步規則器的每一組員同步執行器中，若其中一組員同步執行器是在一最大等待時限之前，收到目前領導同步執行器資訊，則該組員同步執行器的動作包括：檢查是否再重復取得該同步規則器；以及如果還沒收到該同步規則器，則更新目前領導同步執行器資訊並要求新領導同步執行器重傳同步規則器，否則更新目前領導同步執行器資訊。
  20. 如申請專利範圍第11項所述之方法，其中該未收到該同步規則器的每一組員同步執行器中，若其中一組員同步執行器是在一最大等待時限之後，收到目前領導同步執行器資訊，則該組員同步執行器更新目前領導同步執行器資訊。
  21. 如申請專利範圍第11項所述之方法，其中該未收到該同步規則器的每一組員同步執行器中，若其中一組員同步執行器是在該同步規則器的回復週期內，收到一選舉新領導同步執行器訊息，則該組員同步執行器忽略該選舉訊息。
  22. 如申請專利範圍第11項所述之方法，其中該領導同步執行器在成功收到該同步規則器的狀況下，該未收到該同步規則器的每一組員同步執行器向該領導基地要求重傳該同步規則器，並且該領導同步執行器重傳該同步規則器給該要求重傳的組員同步執行器。
  23. 如申請專利範圍第11項所述之方法，其中該領導同步執行器在遺失該同步規則器的狀況下，該領導同步執行器喪失領導權，並且單播該否認訊息至該同步控制器，然後該選舉被觸發且該同步控制器同步規則器根據一選舉法則，來產生並發佈新領導同步執行器資訊。
  24. 如申請專利範圍第11項所述之方法，其中該領導同步執行器在領導同步執行器在遺失該同步規則器且為受損壞狀態的狀況下，若其中一組員同步執行器在重傳該同步規則器的一最大等待時限前，還未收到該同步規則器時，該組員同步執行器向該同步控制器要求重傳該同步規則器後，則該方法還包括：該同步控制器重傳該同步規則器給該組員同步執行器；以及進行一選舉過程，該選舉過程進行完畢後，該同步控制器發佈新領導同步執行器資訊。
  25. 如申請專利範圍第12項所述之方法，其中該同步規則器採用該分散式選舉法則時，該重傳區裡的每一組員同步執行器是在一公平的機會下，成為該重傳區裡的領導同步執行器。
  26. 如申請專利範圍第12項所述之方法，其中該同步規則器採用該集中式選舉法則時，係根據一領導者優先權清單，來產生一新領導同步執行器。
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