TWI551181B

TWI551181B - 一種提供頻帶使用時間公平性的方法及其無線基地台

Info

Publication number: TWI551181B
Application number: TW104111821A
Authority: TW
Inventors: 湯佑笙
Original assignee: 瑞昱半導體股份有限公司
Priority date: 2015-04-13
Filing date: 2015-04-13
Publication date: 2016-09-21
Also published as: TW201637508A

Description

一種提供頻帶使用時間公平性的方法及其無線基地台

本發明是有關於一種提供頻帶使用時間公平性的方法及其無線基地台，且特別是一種能依據無線基地台涵蓋範圍內多個不同端點(station)的傳輸能力來調整各端點的傳送資料量比例，以達到無線區域網路(wireless local area network)中頻帶使用時間公平性(airtime fairness)的方法及其無線基地台。

近年來無線區域網路已經廣泛地應用在日常生活中(例如商務區域或其他公共區域)，各用戶端點可以透過一個或多個的無線基地台連接至無線網路，以便進行資料的傳輸。但隨著各種通訊設備與標準的發展演進，現今的無線區域網路還必須面臨足夠支援各種規格設備的重大挑戰。具體來說，在現今無線區域網路通用的IEEE 802.11系列標準下，無線基地台使用的是一種分散式協調功能(Distribution Coordination Function,DCF)，並且採取載波監聽多路訪問/碰撞避免(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance,CSMA/CA)的方式來進行資料傳輸。也就是說，在多個端點連接上同一無線基地台的情況下，各端點必需是透過自由競爭且等待上一段隨機時間(Interval Frame Space,IFS)的方式來取得頻帶的使用權。

因此，若某一個無線基地台與兩個端點連線，其中一端點的傳輸速率為1Mbps，而另一端點傳輸速率則為300Mbps，假使兩端點得到頻帶傳送的機會相同，那在同樣傳送一個相同大小封包的情況下，1Mbps的端點所要花費的頻帶時間一定會比300Mbps的端點來得多，應可以理解為1Mbps的端點要比300Mbps的端點多花費300倍的時間傳送。如此一來若是由1Mbps的端點搶先取得到頻帶使用權時，整個無線區域網路的頻帶將會被低傳輸速率1Mbps的端點所佔據，而造成高傳輸速率300Mbps的端點無法提升效能，故兩端點所使用到的頻帶時間(airtime)亦非公平。

本發明實施例提供一種頻帶使用時間公平性的方法，適用於無線區域網路中的無線基地台。其中無線基地台與多個端點相關聯，且無線基地台是依據關聯於這些端點的一傳送資料量比例來對各端點進行資料傳送。所述的方法的步驟如下。根據每一端點的傳輸速率來產生關聯於這些端點的傳送資料量比例。在間隔一預設時間後，分別統計出每一端點的頻帶使用時間，並且基於這些頻帶使用時間來對關聯於這些端點的傳送資料量比例進行動態調整。

本發明實施例另提供一種適用於無線區域網路中的無線基地台，其中無線基地台與多個端點相關聯，且無線基地台是依據關聯於這些端點的一傳送資料量比例來對各端點進行資料傳送。所述的無線基地台包括一個或多個電路，用以組態成初始配置模組以及動態校正模組。初始配置模組用以根據每一端點的傳輸速率來產生關聯於這些端點的傳送資料量比例。動態校正模組則用以在間隔一預設時間後，分別統計出每一端點的頻帶使用時間，並且基於這些頻帶使用時間來對關聯於這些端點的傳送資料量比例進行動態調整。

綜上所述，本發明實施例之提供頻帶使用時間公平性的方法及其無線基地台能夠有效地解決各端點分配到的頻帶使用時間不均勻的問題。另外，上述方法和無線基地台可以藉由控制傳輸至各端點的資料量多寡，來改變各端點的頻帶使用時間比例，故可以讓低傳輸速率的端點不會拖累高傳輸速率的端點，使得整體效能上升，並且相對地有助於使得各端點皆能享有到公平性的頻帶使用時間。

為使能更進一步瞭解本發明之特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明之詳細說明與附圖，但是此等說明與所附圖式僅係用來說明本發明，而非對本發明的權利範圍作任何的限制。

1、7‧‧‧無線區域網路

AP₁、3、70‧‧‧無線基地台

MS₁~MS₃、72~76‧‧‧端點

30‧‧‧初始配置模組

32‧‧‧動態校正模組

S201~S203、S401~S407、S501~S503、S601~S605‧‧‧流程步驟

圖1是本發明實施例之無線區域網路之示意圖。

圖2是本發明實施例之提供頻帶使用時間公平性的方法的流程示意圖。

圖3是本發明實施例所提供的無線基地台的功能方塊圖。

圖4是本發明實施例之提供頻帶使用時間公平性的方法中對端點的傳送資料量比例進行動態調整的流程示意圖。

圖5是本發明實施例之提供頻帶使用時間公平性的方法中統計出各端點的頻帶使用時間的流程示意圖。

圖6是本發明另一實施例之提供頻帶使用時間公平性的方法中產生關聯於端點的傳送資料量比例的流程示意圖。

圖7是本發明另一實施例之無線區域網路之示意圖。

在下文中，將藉由圖式說明本發明之各種實施例來詳細描述本發明。然而，本發明概念可能以許多不同形式來體現，且不應解釋為限於本文中所闡述之例示性實施例。此外，在圖式中相同參考數字可用以表示類似的元件。

請參閱圖1，圖1是本發明實施例之無線區域網路之示意圖。在無線區域網路1中具有至少一個無線基地台AP₁，其中無線基地台AP₁可以在指定的涵蓋範圍內支援多個端點來實現無線網路通訊。如圖1所示，無線基地台AP₁涵蓋範圍內的端點MS₁~MS₃可以透過此無線基地台AP₁連接至無線網路，以便進行資料的傳輸。值得注意的是，以下僅是以圖1的例子進行說明，圖1中無線基地台AP₁所支援的涵蓋範圍或端點數量並不用於限制本發明。另外，本發明亦不限制各端點MS₁~MS₃的類型，端點MS₁~MS₃可以為任何具有無線網路通訊功能的電子裝置。舉例來說，端點MS₁~MS₃可以為智慧型手機、個人行動助理、桌上型電腦或筆記型電腦等等。

請繼續參閱圖1，其中端點MS₁的傳輸速率為50Mbps，端點MS₂的傳輸速率為150Mbps，而端點MS₃傳輸速率為300Mbps。當無線基地台AP₁仍採用習知的方式來進行資料傳輸的話，各端點傳送相同大小的資料量並平均取得頻帶使用機會，則整個頻帶被端點MS₁佔據較多的時間，而造成高傳輸速率的端點MS₂、MS₃的頻帶時間取得較少，縱使各端點得到傳送的機會與資料量相同，但也會因為傳輸速率不同而造成傳送時間非公平分配。

進一步來說，如前面所述，當在無線基地台AP₁傳送至各端點MS₁~MS₃的資料封包大小皆一致的情況下，若是由低傳輸速率端點MS₁得到頻帶使用權時，會使用較多的時間傳送大小一致的封包，因此端點MS₁將會據此佔用住了較長的頻帶使用時間，而高傳輸速率端點MS₂、MS₃所佔據頻帶使用時間相對較短，以相對地造成高傳輸速率端點MS₂、MS₃的效能與速率不成正比。對此，習知的方式容易使得各端點MS₁~MS₃形成了不成比例的頻帶使用情況。另外，當前無線通訊設備更已發展至具有Gbps以上的傳輸速率，故此類「不公平性」的時間分配情況將會更加地顯著，造成頻帶時間使用的不均勻。

因此，無線基地台AP₁可藉由控制傳輸至各端點的資料量多寡來改變各端點的頻帶使用時間比例，讓低傳輸速率的端點不會佔據太多頻帶時間，而高傳輸速率的端點可以獲得更多頻帶時間，使得整體效能上升。具體來說，無線基地台AP₁會讓傳輸速率較佳的端點可傳送較多的資料量，並讓傳輸速率較差的端點適時地丟棄資料(例如，傳送較少的資料量)，甚至再進一步地由定時間的觀察變化來進行微調，使得長時間之後各端點的頻帶使用時間能更趨近於公平性分配。

復參閱圖1，無線基地台AP₁使用本發明實施例之提供頻帶使用時間公平性的方法。於該方法中，無線基地台AP₁將會依據各端點MS₁~MS₃的傳輸速率來決定傳送至各端點MS₁~MS₃的資料量多寡。進一步來說，在端點MS₁~MS₃連線上無線基地台AP₁之後，無線基地台AP₁應會先分別取得到各端點MS₁~MS₃的傳輸速率。其次，無線基地台AP₁再經由對各端點MS₁~MS₃的傳輸速率進行比較，以決定出傳送至各端點MS₁~MS₃的資料量比例。接著，無線基地台AP₁便會依照此一比例來對各端點MS₁~MS₃進行資料傳送。值得注意的是，本發明並不限制無線基地台AP₁取得到端點MS₁~MS₃傳輸速率的詳細實現方式，本技術領域中具有通常知識者可依據實際需求或應用來進行設計。

舉例來說，如圖1所示，在端點MS₁~MS₃的傳輸速率分別為50Mbps、150Mbps與300Mbps的情況下，依據上述內容，無線基地台AP₁應可得到關聯於端點MS₁~MS₃的傳送資料量比例為50：150：300=1：3：6，並且無線基地台AP₁將會依照此1：3：6的比例原則來對各端點MS₁~MS₃進行資料傳送。換句話說，無線基地台AP₁會對傳輸速率較高的端點MS₃傳送較多的資料量，而對傳輸速率較低的端點MS₁傳送較少的資料量。因此，無線基地台AP₁藉由對各端點MS₁~MS₃進行傳送資料量比例的管控，以讓高傳輸速率的端點能夠分配到足夠的頻帶使用時間，並且讓低傳輸速率的端點不會一直佔用住大部份的頻帶使用時間，進而使得各端點MS₁~MS₃所能使用到的頻帶時間趨近於實質上相等。

然而，在實際應用的過程中，由於環境與各端點MS₁~MS₃的不確定性或異動(例如，傳輸環境受到干擾、端點的位置或傳輸速率改變等)，將使得無線基地台AP₁傳送至各端點MS₁~MS₃的資料量多寡未必會百分之百準確地符合上述比例，而使得各端點MS₁~MS₃所使用到的頻帶時間並無法如預期地相等。因此，可額外地設計動態調整機制於本發明實施例之提供頻帶使用時間公平性的方法中，動態調整機制可統計出定時間內各端點MS₁~MS₃的實際頻帶使用時間，並且動態地對各端點MS₁~MS₃的傳送資料量比例進行調整。

舉例來說，在預期理想的頻帶使用時間公平性的狀況下，各端點MS₁~MS₃應該都分配到相等的頻帶使用時間。因此，在間隔一定時間(例如，10秒鐘)內，無線基地台AP₁將統計出各端點MS₁~MS₃的實際頻帶使用時間，並且藉此作為調整傳送至各端點MS₁~MS₃資料量比例的依據。換句話說，本發明實施例的提供頻帶使用時間公平性的方法可藉由統計某個單位時間內各端點的實際頻帶使用時間，來調整各端點MS₁~MS₃下個單位時間的傳送資料量比例，以達到長時間之後仍能夠穩定維持各端點MS₁~MS₃之頻帶使用時間的公平性。

因此，請接著同時參照圖2與圖3，圖2是本發明實施例之提供頻帶使用時間公平性的方法的流程示意圖，而圖3是本發明實施例之無線基地台的功能方塊圖。圖2的方法可以執行於圖3的無線基地台中，但本發明並不限制圖2的提供頻帶使用時間公平性的方法僅能執行於圖3的無線基地台中。除此之外，下述圖3的無線基地台僅是上述方法的其中一種實現方式，其並非用以限制本發明。

如圖3所示，所述的無線基地台3可以包括一個或多個電路，用以組態成初始配置模組30以及動態校正模組32。上述各元件可以是透過純硬件電路來實現，或者是透過硬件電路搭配固件或軟件來實現，總之，本發明並不限制無線基地台3的具體實現方式。

請再同時參照圖2與圖3，首先，在步驟S201中，初始配置模組30會根據每一端點的傳輸速率來產生關聯於端點的傳送資料量比例。接著，在步驟S203中，動態校正模組32則會在間隔一段預設時間之後，分別統計出每一端點的頻帶使用時間，並且動態校正模組32基於所統計出的頻帶使用時間來對關聯於端點的傳送資料比例進行動態調整。

根據以上內容，本技術領域中具有通常知識者應可以理解到，無線基地台3於一開始時應該會是先依照初始配置模組30所產生出的傳送資料量比例來對各端點進行資料傳輸。接著，考量到環境與各端點的不確定性與異動，關聯於端點的傳送資料量比例則會進一步地進行週期性地動態調整，而無線基地台3則會相對地依照動態校正模組32所調整過的傳送資料量比例來對各端點進行資料傳輸。

值得注意的是，以上步驟S201至步驟S203應該是在與無線基地台3相關聯的端點不變的情況下完成。換句話說，本技術領域中具有通常知識者應可理解出，在步驟S201或步驟S203中，若有新端點連線上無線基地台3，或者有舊端點退出無線基地台3時，無線基地台3就不應該仍採用關聯於原來端點的傳送資料量比例來進行資料傳輸。因此，本發明實施例的提供頻帶使用時間公平性的方法更可以對與無線基地台3相關聯的各端點進行監控，並且在判斷出相關聯的各端點有異動或更新時，重新計算傳輸送資料量比例。另外，本發明並不限制對於各端點進行監控的詳細實現方式，本技術領域中具有通常知識者可依據實際需求或應用來進行設計。

接著，在步驟S203中，動態校正模組32會先統計出的各端點的頻帶使用時間(亦即，各端點目前實際用到的頻帶時間)。在預期理想的頻帶使用時間公平性狀況下，動態校正模組32所統計出的各端點的頻帶使用時間應該相等，也就是說，整個頻帶時間應將會均勻地分配給目前與無線基地台3相關聯的各端點。舉例來說，若目前與無線基地台3相關聯的端點共有三個，則在理想的公平性狀況下，各端點所使用到的頻帶時間應皆為整個頻帶時間的三分之一。

在步驟S203中，於動態校正模組32統計出的各端點的頻帶使用時間後，動態校正模組32進一步地對統計出的各端點的頻帶使用時間進行平均值運算，以藉此獲得平均時間，並且基於此平均時間來對關聯於端點的傳送資料量比例進行動態調整。也就是說，動態校正模組32應該會是要將各端點的頻帶使用時間調整至實質上相等於此平均時間。

為了更進一步說明關於步驟S203中動態校正模組32對端點的傳送資料量比例進行動態調整的技術手段，以下將詳述其中一種詳細實現方式，然而，此種詳細實現方式並非用以限制本發明。請參閱圖4，圖4是本發明實施例之提供頻帶使用時間公平性的方法中對端點的傳送資料量比例進行動態調整的流程示意圖。圖4中部分與圖2相同之流程步驟以相同之圖號標示，因此在此不再詳述其細節。值得注意的是，下述配合舉例之內容僅是為了方便說明，其本身並非用以限制本發明。

請同時參閱圖2、圖3與圖4，步驟S203包括有步驟S401~步驟S407。首先，在步驟S401中，動態校正模組32會在間隔一段預設時間(例如，10秒鐘)之後，分別統計出每一端點的頻帶使用時間。其次，在步驟S403中，動態校正模組32對統計出的所有頻帶使用時間進行平均值運算，以藉此獲得平均時間。接著，在步驟S405中，動態校正模組32基於平均時間，分別計算出對應每一端點的微調量值。最後，在步驟S407中，動態校正模組32根據每一端點的微調量值來對關聯於端點的傳送資料量比例進行動態調整。

舉例來說，若目前與無線基地台3相關聯的端點共有三個，且在上一個步驟S201中，初始配置模組30所產生出的傳送資料量比例為A1：A2：A3。在步驟S401中，動態校正模組32於10秒鐘後，統計出各端點的頻帶使用時間分別為T1、T2與T3。其次，在步驟S403中，動態校正模組32將針對各端點的頻帶使用時間計算出其平均值(即上述所謂的平均時間)，例如Tavg(平均時間)=(T1+T2+T3)/3。接著，在步驟S405中，動態校正模組32將基於此平均時間Tavg，分別計算出對應每一端點的微調量值。例如，此微調量值的計算方式可以為(1+(Tavg-Ti)/Tavg)，其中Ti分別表示為各端點的頻帶使用時間(例如，i分別為1~3，Ti分別為T1、T2與T3)。值得注意的是，上述採用的微調量的計算方式在此僅是用以舉例，並非用以限制本發明。總而言之，本發明並不限制計算出對應每一端點的微調量值的詳細實現方式，本技術領域中具有通常知識者可依據實際需求或應用來進行設計。

最後，在步驟S407中，動態校正模組32以藉此對端點的傳送資料量比例進行動態調整。例如，調整後的傳送資料量比例可以為A1*(1+(Tavg-T1)/Tavg)：A2*(1+(Tavg-T2)/Tavg)：A3*(1+(Tavg-T3)/Tavg)。對此，無線基地台3後續將會不斷地依照新的傳送資料量比例來對各端點進行資料傳輸，也就是每隔一段時間就進行一次動態調整。因此，在歷經長時間的動態調整機制之後，無線基地台3將可以穩定維持住各端點頻帶使用時間的公平性。

另外一方面，根據以上之內容可知，上述的動態調整機制(步驟S203)主要是以觀察各端點的頻帶使用時間變化，來作傳送資料量比例的動態調整依據。然而，本發明並不以此為限制，本技術領域中具有通常知識者應可以理解到，或者可以是觀察各端點的其他變化來作傳送資料量比例的動態調整依據。

除此之外，本發明並不限制動態校正模組32統計出各頻帶使用時間的詳細實現方式，本技術領域中具有通常知識者可依據實際需求或應用來進行設計，以下將詳述其中一種詳細實現方式，其並非用以限制本發明。請參閱圖5，圖5是本發明實施例之提供頻帶使用時間公平性的方法中統計出各端點的頻帶使用時間的流程示意圖。值得注意的是，下述採用的方式在此僅是用以舉例，並非用以限制本發明。

請同時參閱圖3與圖5，在步驟S501中，動態校正模組32在間隔預設時間後，分別取得每一端點的傳輸資料總量與傳輸速率。接著，在步驟S503中，動態校正模組32分別將每一端點的傳輸資料總量除以傳輸速率，以統計出每一端點的頻帶使用時間。

具體來說，動態校正模組32將會是根據此預設時間內，傳輸至各端點的資料量多寡(即表示為上述的傳輸資料總量)，並且除以目前的傳輸速率，來計算出各端點在此預設時間內的實際頻帶使用時間(即表示為上述的頻帶使用時間)。舉例來說，在步驟S501中，動態校正模組32可以知道在10秒鐘的單位時間內，傳輸至某端點的資料量總共為216Mbits，且此端點的傳輸速率為54Mbps。因此，在步驟S503中，動態校正模組32可以計算出此端點的實際頻帶使用時間為216Mbits/54Mbps=4sec。

另外一方面，請繼續同時參閱圖2與圖3，根據以上之內容可知，在步驟S201中，本發明主要是藉由各端點的傳輸速率來決定出關聯於端點的傳送資料量比例。然而，本技術領域中具有通常知識者應可理解到，各端點之間的傳輸能力差異也可能是由端點與無線基地台之間的距離所導致，或者甚至是因各端點所支援的服務類型不同而導致。因此，在步驟S201中，初始配置模組30亦可能更進一步根據各端點的訊號強度(Received Signal Strength Indicator,RSSI)和/或服務設定識別碼(Service Set Identifier,SSID)，來產生關聯於端點的傳送資料量比例。

一般來說，訊號強度反映的是當前區域網路信號覆蓋強弱的水平。例如，若是以-90dbm作為臨界點時，當訊號強度大於-90dbm則說明當前網路信號覆蓋較好。反之，當訊號強度小於-90dbm則說明當前網路信號覆蓋較弱。因此，近年來在無線定位的技術領域當中，絕大部分則是採用訊號強度來協助進行估測定位。

換句話說，本發明亦可以使用訊號強度作為指標來估測出各端點與無線基地台3間的距離。例如，訊號強度較大的端點可能表示與無線基地台3距離較近，並且此端點相對地應具有較佳的收訊品質。反之，訊號強度較小的端點可能表示與無線基地台3距離較遠，並且此端點相對地應具有較差的收訊品質。因此，應可理解到，本發明讓訊號強度較佳的端點可傳送較多的資料量，以及讓訊號強度較差的端點則傳送較少的資料量。

另外，初始配置模組30可以進一步地採用一種表示優先權重百分比值的方式，來反映各端點欲傳送的資料量多寡。舉例來說，若訊號強度越大的端點，使其優先權重百分比值相對地越大，以表示此端點可傳送較多的資料量。相反地，若訊號強度越小的端點，使其優先權重百分比值相對地越小，以表示此端點可傳送較少的資料量。值得注意的是，上述採用的方式在此僅是用以舉例，其並非用以限制本發明。

除此之外，服務設定識別碼是一個無線區域網路中的識別碼，它可以是任何字母(包含大小寫字母)和數字所構成的字串。無線基地台3可以藉由設定各端點的服務設定識別碼，以反映出各端點所能使用到的頻帶時間百分比值。舉例來說，無線基地台3採用有二組服務設定識別碼SSID_1與SSID_2，其中SSID_1表示為分配到80%的頻帶時間來進行傳輸，而SSID_2則表示為分配到20%的頻帶時間來進行傳輸。因此，若無線基地台3設定某一端點的服務設定識別碼為SSID_1，即表示無線基地台3將會使用到整個頻帶時間的80%來對此端點進行資料傳輸，亦表示此端點的頻帶使用時間應會佔用到80%的頻帶。

因此，為了更進一步說明關於步驟S201中初始配置模組30產生關聯於端點的傳送資料量比例的技術手段，以下將詳述其中一種詳細實現方式，其並非用以限制本發明。請參閱圖6，圖6是本發明另一實施例之提供頻帶使用時間公平性的方法中產生關聯於端點的傳送資料量比例的流程示意圖。圖6中部分與圖2相同之流程步驟以相同之圖號標示，因此在此不再詳述其細節。相較於圖2的方法，圖6的方法更是將各端點的訊號強度和/或服務設定識別碼考量進去。值得注意的是，下述僅是其中一種詳細實現方式，其並非用以限制本發明。

請同時參閱圖2、圖3與圖6，步驟S201中包括有步驟S601~步驟S605。首先，在步驟S601中，初始配置模組30會分別取得每一端點的傳輸速率、訊號強度和/或服務設定識別碼。其次，在步驟S603中，初始配置模組30根據各端點的訊號強度來決定出各端點的優先權重百分比值，和/或根據各端點的服務設定識別碼來決定出各端點的佔用時間百分比值。最後，在步驟S605中，初始配置模組30對各端點的傳輸速率與優先權重百分比值和/或佔用時間百分比值的相乘結果進行比較，以藉此產生出關聯於端點的傳送資料量比例。

除此之外，以下將再使用數個例子來說明本發明實施例的方法係如何提供頻帶使用時間公平性。

請參照圖7，圖7是本發明另一實施例之無線區域網路之示意圖。在無線區域網路7中具有至少一個無線基地台70，其中無線基地台70與涵蓋範圍內的多個端點72~76相關聯，且無線基地台70採用有二組服務設定識別碼SSID_1與SSID_2。例如，SSID_1表示為分配80%的頻帶時間來進行傳輸，而SSID_2則表示為分配20%的頻帶時間來進行傳輸。

若進一步地更將各端點72~76的服務設定識別碼考量進去，圖7的例子將進而採用圖6與圖4所示的方法執行，因此可請一併照圖6與圖4以利理解。在本發明實施例之提供頻帶使用時間公平性的方法中，當端點72~76連線上無線基地台70之後，無線基地台70應會先分別取得到各端點72~76的傳輸速率與服務設定識別碼(步驟S601)。例如，端點72的傳輸速率為300Mbps且連上為SSID_1，端點74的傳輸速率為150Mbps且連上為SSID_2，而端點76傳輸速率為54Mbps且連上為SSID_2。

其次，無線基地台70將會依照各端點的服務設定識別碼來決定出各端點的佔用時間百分比值(步驟S603)。例如，無線基地台70可據此決定出端點72應佔用有整個頻帶時間的80%，而端點74、76則共同佔用有整個頻帶時間的20%，亦可理解為，端點74佔用有頻帶時間的10%，且端點76佔用有頻帶時間的10%。

接著，無線基地台70對各端點72~76的傳輸速率與佔用時間百分比值的相乘結果進行比較，以藉此產生出關聯於各端點72~76的傳送資料量比例(步驟S605)。例如，無線基地台70應可得到關聯於端點72~76的傳送資料量比例為300*80%：150*10%：54*10%=240：15：5.4。對此，無線基地台70於剛開始時則會是依照此240：15：5.4的比例原則來對各端點72~76進行資料傳送。

再者，考量到環境與各端點72~76的不確定性與異動，關聯於端點72~76的傳送資料量比例則會進一步地進行週期性地動態調整，並且無線基地台70再依照動態調整過的傳送資料量比例來對各端點72~76進行資料傳輸。

舉例來說，以10秒鐘為例，無線基地台70將分別統計出端點72~76的頻帶使用時間分別為T1、T2與T3(步驟S401)，無線基地台70可以進一步地對T1、T2與T3進行平均值運算，以藉此獲得平均時間Tavg=(T1+T2+T3)/3(步驟S403)。接著，基於平均時間Tavg，計算出對應各端點的微調量值分別為(1+(Tavg-T1)/Tavg)、(1+(Tavg-T2)/Tavg)與(1+(Tavg-T3)/Tavg)(步驟S405)。最後，無線基地台70根據各端點72~76的微調量值來對關聯於端點72~76的傳送資料量比例進行動態調整，調整後的傳送資料量比例則為240*(1+(Tavg-T1)/Tavg)：15*(1+(Tavg-T2)/Tavg)：4.5*(1+(Tavg-T3)/Tavg)(步驟S407)。對此，無線基地台70後續將會依照新的傳送資料量比例來對各端點72~76進行資料傳輸。因此，在歷經長時間的動態調整機制之後，無線基地台70將可以有效地穩定維持住各端點72~76頻帶使用時間的公平性。

綜合以上所述，本發明實施例之提供頻帶使用時間公平性的方法及其無線基地台可以有效地解決各端點分配到的頻帶使用時間不均勻的問題。另外，上述方法和無線基地台可以藉由控制傳輸至各端點的資料量多寡，來改變各端點的頻帶使用時間比例，讓低傳輸速率的端點不會拖累高傳輸速率的端點，使得整體效能上升，並且相對地有助於使得各端點皆能享有到公平性的頻帶使用時間。

以上所述僅為本發明之實施例，其並非用以侷限本發明之專利範圍。

S201~S203‧‧‧流程步驟

Claims

一種提供頻帶使用時間公平性的方法，適用於一無線區域網路中的一無線基地台，其中該無線基地台與多個端點相關聯，且該無線基地台是依據關聯於該些端點的一傳送資料量比例來對該些端點進行資料傳送，該方法包括：(a)根據每一該些端點的一傳輸速率來產生關聯於該些端點的該傳送資料量比例；以及(b)在間隔一預設時間後，分別統計出每一該些端點的一頻帶使用時間，並且基於該些頻帶使用時間來對關聯於該些端點的該傳送資料量比例進行動態調整；其中於步驟(b)中，更進一步對統計出的該些頻帶使用時間進行一平均值運算，以藉此獲得一平均時間，並且基於該平均時間來對關聯於該些端點的該傳送資料量比例進行動態調整。
如請求項第1項所述的方法，其中於步驟(a)包括：(a1)分別取得每一該些端點的該傳輸速率；以及(a2)對每一該些端點的該傳輸速率進行比較，以藉此產生出關聯於該些端點的該傳送資料量比例。
如請求項第1項所述的方法，其中於步驟(a)中，更進一步根據每一該些端點的一訊號強度和/或一服務設定識別碼，來產生關聯於該些端點的該傳送資料量比例。
如請求項第3項所述的方法，其中於步驟(a)包括：(a1)分別取得每一該些端點的該傳輸速率、該訊號強度和/或該服務設定識別碼；(a2)根據每一該些端點的該訊號強度來決定出每一該些端點的一優先權重百分比值，和/或根據每一該些端點的該服務設定識別碼來決定出每一該些端點的一佔用時間百分比值；以及(a3)對每一該些端點的該傳輸速率與該優先權重百分比值和/或該佔用時間百分比值的相乘結果進行比較，以藉此產生出關聯於該些端點的該傳送資料量比例。
如請求項第1項所述的方法，其中步驟(b)進一步包括：(b1)基於該平均時間，分別計算出對應每一該些端點的一微調量值；以及(b2)根據每一該些端點的該微調量值來對關聯於該些端點的該傳送資料量比例進行動態調整。
如請求項第5項所述的方法，其中計算出對應每一該些端點的該微調量值係計算1+(AT-T)/AT，其中AT是該平均時間，且T分別是每一該些端點的該頻帶使用時間。
如請求項第1項所述的方法，更進一步包括對該無線基地台相關聯的該些端點進行監控，並且在判斷相關聯的該些端點有異動或更新時，重新執行該方法。
一種適用於一無線區域網路中的無線基地台，其中該無線基地台與多個端點相關聯，且該無線基地台是依據關聯於該些端點的一傳送資料量比例來對該些端點進行資料傳送，該無線基地台包括：一個或多個電路，用以組態成：一初始配置模組，用以根據每一該些端點的一傳輸速率來產生關聯於該些端點的該傳送資料量比例；以及一動態校正模組，用以在間隔一預設時間後，分別統計出每一該些端點的一頻帶使用時間，並且基於該些頻帶使用時間來對關聯於該些端點的該傳送資料量比例進行動態調整；其中該動態校正模組，更進一步對統計出的該些頻帶使用時間進行一平均值運算，以藉此獲得一平均時間，並且基於該平均時間來對關聯於該些端點的該傳送資料量比例進行動態調整。
如請求項第8項所述的無線基地台，其中該初始配置模組進一步包括以下步驟：分別取得每一該些端點的該傳輸速率；以及對每一該些端點的該傳輸速率進行比較，以藉此產生出關聯於該些端點的該傳送資料量比例。
如請求項第8項所述的無線基地台，其中該初始配置模組，更進一步根據每一該些端點的一訊號強度和/或一服務設定識別碼，來產生關聯於該些端點的該傳送資料量比例。
如請求項第10項所述的無線基地台，其中該初始配置模組進一步包括以下步驟：分別取得每一該些端點的該傳輸速率、該訊號強度和/或該服務設定識別碼；根據每一該些端點的該訊號強度來決定出每一該些端點的一優先權重百分比值，和/或根據每一該些端點的該服務設定識別碼來決定出每一該些端點的一佔用時間百分比值；以及對每一該些端點的該傳輸速率與該優先權重百分比值和/或該佔用時間百分比值的相乘結果進行比較，以藉此產生出關聯於該些端點的該傳送資料量比例。
如請求項第8項所述的無線基地台，其中該動態校正模組進一步包括以下步驟：基於該平均時間，分別計算出對應每一該些端點的一微調量值；以及根據每一該些端點的該微調量值來對關聯於該些端點的該傳送資料量比例進行動態調整。
如請求項第12項所述的無線基地台，其中計算出對應每一該些端點的該微調量值係計算1+(AT-T)/AT，其中AT是該平均時間，且T分別是每一該些端點的該頻帶使用時間。
如請求項第8項所述的無線基地台，更進一步包括對該無線基地台相關聯的該些端點進行監控，並且在判斷相關聯的該些端點有異動或更新時，則對該初始配置模組重新產生該傳輸資料量比例。