TWI474680B - 無線裝置及封包反遮罩方法 - Google Patents

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Description

無線裝置及封包反遮罩方法
本發明係關於一種用於一網路系統之無線裝置以及一種封包反遮罩(de-masking)方法。更具體而言，本發明係關於一種無線裝置以及一種用以基於循環冗餘檢查(cyclic redundancy check)而將一封包反遮罩之方法。
隨著科技之進步，已相繼開發出各種通訊網路技術以滿足使用者之各種需求。
網路系統所應具有之基本能力在於，無線裝置與基地台能夠彼此傳送封包而不會造成混淆或含糊(ambiguity)。亦即，一無線裝置/基地台需要能夠判斷一封包是否被指定傳輸予己。然而，隨著無線裝置/基地台數目之增加，用於判斷一封包是否屬於某一特定無線裝置之現有方法可能不再適用。由於現有方法之缺點，一網路系統須對其可容納之無線裝置/基地台之數目加以限制，以防止造成混淆或含糊。
對於許多無線通訊應用而言，不可避免地需擴張網路系統。因此，對於一擴張之網路系統，亟需提供一種用於使無線裝置/基地台辨識其自身之封包而避免造成混淆或含糊之機制。
為解決上述問題，本發明提供一種無線裝置及一種封包反遮罩方法。
本發明之無線裝置係用於一網路系統並包含一接收單元及一處理單元。該接收單元用以自該網路系統之一基地台接收一封包。該封包包含一資料部及一循環冗餘檢查部。該處理單元係電性連接至該接收單元，並利用以複數個預定位元將該循環冗餘檢查部及該資料部之至少一個所選位元反遮罩而產生一經反遮罩之封包。該處理單元更判斷該經反遮罩之封包已通過一循環冗餘檢查，並接著於該判斷之後接受該封包。
本發明之封包反遮罩方法用於一網路系統之一無線裝置。該網路系統包含一基地台及該無線裝置。該方法包含以下步驟：(a)令該無線裝置自該基地台接收該封包，該封包包含一資料部及一循環冗餘檢查部(cyclic redundancy check portion)；(b)令該無線裝置利用複數個預定位元將該循環冗餘檢查部及該資料部之至少一個所選位元反遮罩而產生一經反遮罩之封包；(c)令該無線裝置判斷該經反遮罩之封包通過一循環冗餘檢查；以及(d)令該無線裝置接受該封包。
藉由該等預定位元，本發明不僅可對該循環冗餘檢查部中之位元且亦可對該資料部中之該至少一個所選位元執行遮罩及反遮罩之動作。因遮罩及反遮罩並不僅限於該循環冗餘檢查部中之位元，故相較先前技術，該網路系統能夠容納更多之無線裝置。
為讓技術領域具有通常知識者更易理解本發明之特徵，下文將配合附圖對本發明之詳細技術及實施例進行說明。
以下，將參照本發明之實施例來解釋根據本發明之無線裝置及封包反遮罩方法。然而，該等實施例並非用以限制本發明需在如該等實施例所述之任何具體環境、應用或特定方式中方能實施。因此，關於該等實施例之說明僅為闡釋本發明之目的，而非用以限制本發明。需說明者，在以下實施例及隨附圖示中，與本發明非相關之元件已省略而未繪示。
第1A圖及第1B圖分別繪示本發明之一網路系統1之示意圖及功能方塊圖。網路系統1包含一無線裝置10及一基地台20。無線裝置10可為一機器對機器(machine-to-machine；M2M)裝置。
第2圖繪示本發明之第一實施例之封包P之結構，其中封包P包含一資料部P1及一循環冗餘檢查部(cyclic redundancy check portion；CRC portion)P2。當基地台20欲與無線裝置10通訊時，基地台20產生封包P並傳送封包P至無線裝置10。
無線裝置10包含一接收單元12以及一處理單元14，其中接收單元12與處理單元14彼此電性連接。接收單元12接收自基地台20所傳送之封包P。處理單元14藉由複數個預定位元將循環冗餘檢查部P2及將資料部P1之一所選位元SB反遮罩而產生一經反遮罩之封包。須注意者，該等預定位元於網路系統1中係為唯一的，並且基地台20與無線裝置10二者皆知曉該等預定位元係被指定給無線裝置10。
處理單元14更判斷經反遮罩之封包是否通過一循環冗餘檢查，循環冗餘檢查可藉由使用一循環冗餘檢查多項式而達成。習知此技藝之人應熟知如何藉由一循環冗餘檢查多項式而執行循環冗餘檢查，故此處將不再對此予以贅述。若經反遮罩之封包未通過循環冗餘檢查，則表示封包P並非用於無線裝置10，因此處理單元14將捨棄封包P。反之，若經反遮罩之封包通過循環冗餘檢查，則表示封包P係用於無線裝置10並因此處理單元14接受封包P。
較佳地，本發明係透過一選擇程序來選擇資料部P1中一用於放置所選位元SB之所選位置。於選擇程序中，所選位置之所選位元SB可為0或1，且其餘位置中之位元被設定為0。因此，在給定一所選位置情況下，存在2個可能之位元串流(bit stream)。進一步而言，於選擇程序中，針對各該可能之位元串流以該循環冗餘檢查多項式導出2個第一冗餘項(redundancy)。該等可能之位元串流所導出之第一冗餘項形成一第一向量空間。於選擇程序中，並針對循環冗餘檢查部中所有可能之位元串流以該循環冗餘檢查多項式而導出複數個第二冗餘項，該等第二冗餘項則形成一第二向量空間。若第一向量空間與第二向量空間不重疊，則資料部P1中之所選位置中之所選位元SB可用於進行遮罩(自基地台20之觀點而言)及反遮罩(自無線裝置10之觀點而言)。
參照第3圖，其繪示本發明之一第二實施例之一封包P之結構。於本實施例中，循環冗餘檢查部P2定義一站台辨識碼遮罩欄位(station identification masked field；STID masked field)P22，且站台辨識碼(STID)遮罩欄位P22包含複數個位元。若網路系統1符合IEEE 802.16p標準，則封包P之一長度係為56個位元，其中資料部P1具有40個位元，循環冗餘檢查部P2具有16個位元，並且站台辨識碼(STID)遮罩欄位P22係為循環冗餘檢查部P2中之12個最低有效位元。
在本實施例中，無線裝置10具有一辨識碼(identity)，辨識碼包含一站台辨識碼(station identification；STID)以及一擴充站台辨識碼(extended-station identification；ESTID)。若站台辨識碼具有12個位元且擴充站台辨識碼具有1個位元，則辨識碼之一總長度係為13個位元。此表示網路系統1中可容納至多213 個無線裝置而不會造成混淆。在本實施例中，處理單元14利用無線裝置10之站台辨識碼而將站台辨識碼遮罩欄位P22中之位元反遮罩，並藉由擴充站台辨識碼而將資料部P1中之所選位元SB反遮罩。
請參照第4圖，其繪示本發明一第三實施例之一封包P之結構。在本實施例中，循環冗餘檢查部P2定義一站台辨識碼遮罩欄位P22及一非站台辨識碼遮罩欄位P21。另外，站台辨識碼遮罩欄位P22包含複數個位元，而非站台辨識碼遮罩欄位P21包含至少一個位元。舉例而言，當網路系統1符合IEEE 802.16p標準時，站台辨識碼遮罩欄位P22包含12個位元，並且，非站台辨識碼遮罩欄位P21包含4個位元。
在本實施例中，存在二個所選位元SB1及SB2，其中所選位元SB1位於資料部P1中，而所選位元SB2位於循環冗餘檢查部P2之非站台辨識碼遮罩欄位P21中。無線裝置10具有一辨識碼，辨識碼包含一站台辨識碼以及一擴充站台辨識碼。處理單元14利用無線裝置10之站台辨識碼而將站台辨識碼遮罩欄位P22中之位元反遮罩，並利用無線裝置10之擴展站台辨識碼而將資料部P1中以及非站台辨識碼遮罩欄位P21中之二個所選位元SB1及SB2反遮罩。由於有14個位元(該二所選位元SB1及SB2以及來自站台辨識碼遮罩欄位P22之12個位元)用於進行遮罩及反遮罩，故在本實施例中，網路系統1中可容納至多214 個無線裝置。
二個所選位元SB1及SB2之所選位置係根據一選擇程序加以選擇。於選擇程序中，各該所選位元SB1及SB2可為0或1，且其餘位置中之位元被設定為0。因此，在給定二個所選位置之情況下，存在22 個可能之位元串流。進一步而言，於選擇程序中，針對各該可能之位元串流以一循環冗餘檢查多項式導出22 個第一冗餘項。該等第一冗餘項形成一第一向量空間。於該選擇程序中，更針對該循環冗餘檢查部中所有可能之位元串流之每一者以該循環冗餘檢查多項式導出複數個第二冗餘項，該等第二冗餘項形成一第二向量空間。若第一向量空間與第二向量空間不重疊，則二所選位元SB1及SB2可用於資料部P1及非站台辨識碼遮罩欄位P21中。
在某些情形中，第一向量空間可與第二向量空間部分地重疊。對於此等情形，二個所選位元SB1及SB2仍可利用額外之檢查方式檢查封包；因此，需要進行另一額外之檢查方式。具體而言，處理單元14更判斷封包P是否通過另一檢查。若封包P通過另一檢查，則表示封包P係用於無線裝置10且處理單元14接受封包P。反之，若封包P未通過另一檢查，則表示封包並非用於無線裝置10且隨後處理單元14捨棄封包P。
另一檢查可根據封包P之一長度或根據類型欄位之一內容而執行。在本實施例中，資料部P1更包含一4位元之類型欄位P11，以用於辨識封包P之一屬性(即單播或多播)。舉例而言，若屬性顯示封包P係為一單播封包，則4位元之類型欄位P11之內容係處於0000~0100之範圍內且封包之長度係為23個位元。而若屬性顯示封包P係為一多播封包，則4位元之類型欄位P11之內容係處於0101~1000之範圍內且封包之長度係為21個位元。
綜上所述可知，藉由該等預定位元，本發明之基地台20及無線裝置10可不僅對循環冗餘檢查部中之位元，並亦可對資料部中之至少一個所選位元分別執行遮罩及反遮罩。此外，其他位元(例如循環冗餘檢查部P2之非站台辨識碼遮罩欄位P21中之位元)亦可用於遮罩及反遮罩。另一檢查更可於反遮罩過程之後進行。因遮罩及反遮罩並不僅限於循環冗餘檢查部中之位元，故相較先前技術，網路系統1能夠容納更多之無線裝置。
參照第5圖，其繪示根據本發明之一封包反遮罩方法之一第一實施例之流程圖。封包反遮罩方法用於一無線裝置(例如前述實施例中之無線裝置10)。此封包反遮罩方法首先執行步驟S110，令無線裝置自基地台接收封包，其中封包包含一資料部及一循環冗餘檢查部。接著，執行步驟S120，令無線裝置利用複數個預定位元將循環冗餘檢查部及資料部之一所選位元反遮罩而產生一經反遮罩之封包。然後，執行步驟S130，令無線裝置判斷該反遮罩之封包是否通過一循環冗餘檢查。若步驟S130中之判斷結果係為「是」，則執行步驟S140，令無線裝置接受該封包。反之，若步驟S130中之判斷結果係為「否」，則執行步驟S150，令無線裝置捨棄該封包。
須注意者，該無線裝置所接收之封包係由該基地台產生並傳送。較佳地，根據一選擇程序來選擇該資料部中一用於放置該所選位元之所選位置。在選擇程序中，該所選位置處之該所選位元可為0或1，且其餘位置中之位元被設定為0。因此，在給定一所選位置之情況下，存在2個可能之位元串流。進而，該選擇程序更針對各該可能之位元串流以一循環冗餘檢查多項式導出2個第一冗餘項。該等所導出之第一冗餘項形成一第一向量空間。在選擇程序中，更針對該循環冗餘檢查部中所有可能之位元串流以該循環冗餘檢查多項式導出複數個第二冗餘項，該等第二冗餘項形成一第二向量空間。須注意者，該第一向量空間與該第二向量空間不重疊。
參照第6圖，其繪示本發明之一封包反遮罩方法之一第二實施例之流程圖。因本實施例中之步驟S210、S230、S240及S250分別與前一實施例中之步驟S110、S130、S140及S150相同，故此處將不再對其予以贅述。
本實施例與前一實施例之差別在於無線裝置所接收之封包之結構。在本實施例中，封包之循環冗餘檢查部定義一站台辨識碼遮罩欄位，站台辨識碼遮罩欄位包含複數個位元。另外，無線裝置具有一辨識碼，辨識碼包含一站台辨識碼以及一擴充站台辨識碼。本實施例中之步驟S220係於步驟S210之後且於步驟S230之前執行。其中，封包反遮罩方法執行步驟S220，令無線裝置利用無線裝置之站台辨識碼將循環冗餘檢查部之站台辨識碼遮罩欄位中之位元反遮罩並以無線裝置之擴充站台辨識碼將資料部之所選位元反遮罩而產生一經反遮罩之封包。
參照第7圖，其繪示本發明之一封包反遮罩方法之一第三實施例之流程圖。於本實施例中，無線裝置具有一辨識碼，辨識碼包含一站台辨識碼以及一擴充站台辨識碼。另外，循環冗餘檢查部定義一站台辨識碼遮罩欄位及一非站台辨識碼遮罩欄位，其中站台辨識碼遮罩欄位包含複數個位元且非站台辨識碼遮罩欄位包含至少一個位元。於本實施例中，除循環冗餘檢查部之站台辨識碼遮罩欄位中之位元外，亦選擇了資料部中之一第一所選位元以及非站台辨識碼遮罩欄位中之一第二所選位元來用於進行遮罩及反遮罩。封包反遮罩方法適用於無線裝置並包含以下步驟。
首先，執行步驟S310，以自基地台接收封包。接著，執行步驟S320，令無線裝置藉由無線裝置之站台辨識碼將站台辨識碼遮罩欄位中之位元反遮罩並以無線裝置之擴充站台辨識碼將資料部中之第一所選位元及非站台辨識碼遮罩欄位中之第二所選位元反遮罩而產生一經反遮罩之封包。然後，執行步驟S330，令無線裝置判斷經反遮罩之封包是否通過一循環冗餘檢查。
第一所選位元及第二所選位元之所選位置係根據一選擇程序加以選擇。於選擇程序中，第一所選位元及第二所選位元可為0或1，且其餘位置中之位元被設定為0。因此，在給定二個所選位置之情況下，存在22 個可能之位元串流。選擇程序更針對各該可能之位元串流以一循環冗餘檢查多項式導出22 個第一冗餘項。該等第一冗餘項形成一第一向量空間。於該選擇程序中，並針對該循環冗餘檢查部中所有可能之位元串流以循環冗餘檢查多項式導出複數個第二冗餘項，該等第二冗餘項形成一第二向量空間。須注意者，第一向量空間與第二向量空間不重疊。
倘若第一向量空間與第二向量空間部分地重疊，則需要對該封包進行一另一檢查。該另一檢查程序需要額外之資訊。具體而言，本實施例中之資料部更於封包之起始處包含一類型欄位，以用於指示封包之一屬性係為單播或多播。該類型欄位可具有4個位元，其中對於單播，該4位元之類型欄位之內容係處於0000~0100之範圍內且該封包之長度係為23個位元，而對於多播，該類型欄位之內容係處於0101~1000之範圍內且該封包之長度係為21個位元。
因此，若步驟S330中之判斷結果係為「否」，則執行步驟S350，令無線裝置捨棄封包。否則，若步驟S330中之判斷結果係為「是」，則執行步驟S340，令無線裝置進行另一檢查。具體而言，於執行步驟S340中，無線裝置根據封包之一長度及/或類型欄位之內容而判斷經反遮罩之封包是否通過另一檢查。若步驟S340中之判斷結果係為「是」，則執行步驟S360以接受該封包。否則，若步驟S340中之判斷結果係為「否」，則執行步驟S350以捨棄該封包。
綜上所述，藉由該等預定位元，本發明之方法不僅對循環冗餘檢查部中之位元且亦對資料部中之至少一個所選位元將一封包反遮罩。此外，其他位元(例如該循環冗餘檢查部中之非站台辨識碼遮罩欄位中之位元)亦可用於反遮罩。另一檢查則可應用於反遮罩過程之後。因反遮罩並不僅限於循環冗餘檢查部中之位元，故相較先前技術，本發明之網路系統能夠容納更多之無線裝置。
上述之揭露內容係關於詳細之技術內容及其發明特徵。在不背離本發明特徵之條件下，熟習此項技術者可根據本發明之所述揭露內容及建議而作出各種修飾及替換。然而，儘管此等修飾及替換並未完全揭露於上述說明中，但其實質上涵蓋於以下隨附申請專利範圍內。
1．．．網路系統
10．．．無線裝置
12．．．接收單元
14．．．處理單元
20．．．基地台
P．．．封包
P1．．．資料部
P2．．．循環冗餘檢查部
P11．．．類型欄位
P21．．．非站台辨識碼遮罩欄位
P22．．．站台辨識碼遮罩欄位
SB．．．所選位元
SB1．．．所選位元
SB2．．．所選位元
第1A圖及第1B圖為本發明之一網路系統之示意圖及功能方塊圖；
第2圖為本發明之第一實施例之封包之結構；
第3圖為本發明之第二實施例之封包之結構；
第4圖為本發明之第三實施例之封包之結構；
第5圖為本發明之方法之一第一實施例之流程圖；
第6圖為本發明之方法之一第二實施例之流程圖；以及
第7圖為本發明之方法之一第三實施例之流程圖。

Claims (8)

  1. 一種用以將一封包反遮罩(de-masking)之方法，該方法用於一網路系統之一無線裝置中，該網路系統包含一基地台及該無線裝置，該方法包含以下步驟：(a)令該無線裝置自該基地台接收該封包，該封包包含一資料部及一循環冗餘檢查部(cyclic redundancy check portion)；(b)令該無線裝置利用複數個預定位元，將該循環冗餘檢查部及將該資料部之至少一個所選位元反遮罩而產生一經反遮罩之封包；(c)令該無線裝置判斷該經反遮罩之封包通過一循環冗餘檢查；以及(d)令該無線裝置接受該封包；其中，該資料部具有至少一個所選位置用於放置該至少一個所選位元，該至少一個所選位置對應於複數個可能之位元串流，該方法對各該可能之位元串流以一循環冗餘檢查多項式導出複數個第一冗餘項(redundancy)，並以該等第一冗餘項形成一第一向量空間，該方法針對該循環冗餘檢查部中所有可能之位元串流以該循環冗餘檢查多項式而導出複數個冗餘項，並以該等第二冗餘項形成一第二向量空間，且該第一向量空間與該第二向量空間不重疊。
  2. 如請求項1所述之方法，其中該循環冗餘檢查部係定義一站台辨識碼遮罩欄位(station identification masked field)，該站台辨識碼遮罩欄位包含複數個位元，且該方法利用該無線裝 置之一站台辨識碼(station identification)而將該站台辨識碼遮罩欄位中之該等位元反遮罩，該方法並利用該無線裝置之一擴充站台辨識碼(extended-station identification)而將該資料部中之該至少一個所選位元反遮罩。
  3. 如請求項1所述之方法，其中該循環冗餘檢查部係定義一站台辨識碼遮罩欄位及一非站台辨識碼遮罩欄位，該站台辨識碼遮罩欄位包含複數個位元，該非站台辨識碼遮罩欄位包含至少一個位元，且該方法利用該無線裝置之一站台辨識碼而將該站台辨識碼遮罩欄位中之該等位元反遮罩，該方法並利用該無線裝置之一擴充站台辨識碼而將該資料部中之該至少一個所選位元以及該非站台辨識碼遮罩欄位中之該至少一個位元反遮罩。
  4. 如請求項1所述之方法，其中該資料部更包含一類型欄位(type field)，且於步驟(c)之後並於步驟(d)之前，該方法更包含以下步驟：(e)令該無線裝置根據該封包之一長度與該類型欄位之一內容之其中之一，判斷該封包通過另一檢查。
  5. 一種用於一網路系統之無線裝置，該網路系統包含一基地台及該無線裝置，該無線裝置包含：一接收單元，用以自該基地台接收一封包，其中該封包包含一資料部及一循環冗餘檢查部；以及一處理單元，電性連接至該接收單元，並利用複數個預定位元將該循環冗餘檢查部及將該資料部之至少一個所選位元反遮罩而產生一經反遮罩之封包，並判斷該經反遮罩之封 包通過一循環冗餘檢查，且於該判斷之後接受該封包；其中，該資料部具有至少一個所選位置用於放置該至少一個所選位元，該至少一個所選位置對應於複數個可能之位元串流，針對各該可能之位元串流以一循環冗餘檢查多項式導出複數個第一冗餘項，並以該等第一冗餘項形成一第一向量空間，並針對該循環冗餘檢查部中所有可能之位元串流以該循環冗餘檢查多項式導出複數個第二冗餘項，並以該等第二冗餘項形成一第二向量空間，且該第一向量空間與該第二向量空間不重疊。
  6. 如請求項5所述之無線裝置，其中該循環冗餘檢查部係定義一站台辨識碼遮罩欄位，該站台辨識碼遮罩欄位包含複數個位元，該處理單元利用該無線裝置之一站台辨識碼而將該站台辨識碼遮罩欄位中之該等位元反遮罩，且該處理單元利用該無線裝置之一擴充站台辨識碼而將該資料部中之該至少一個所選位元反遮罩。
  7. 如請求項5所述之無線裝置，其中該循環冗餘檢查部係定義一站台辨識碼遮罩欄位及一非站台辨識碼遮罩欄位，該站台辨識碼遮罩欄位包含複數個位元，該非站台辨識碼遮罩欄位包含至少一個位元，且該處理單元利用該無線裝置之一站台辨識碼而將該站台辨識碼遮罩欄位中之該等位元反遮罩，該處理單元並利用該無線裝置之一擴充站台辨識碼而將該資料部中之該至少一個所選位元以及該非站台辨識碼遮罩欄位中之該至少一個位元反遮罩。
  8. 如請求項5所述之無線裝置，其中該資料部更包含一類型欄 位，且該處理單元更用以根據該封包之一長度與該類型欄位之一內容之其中之一判斷該封包通過另一檢查。
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