無(wú)線通信方法與裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是關(guān)于無(wú)線通信方法與裝置，尤其是關(guān)于能夠改善網(wǎng)絡(luò)吞吐量(throughput)之無(wú)線通信方法與裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]—般而言，無(wú)線通信裝置是經(jīng)由一或多個(gè)默認(rèn)頻道的其中之一來傳輸封包；于無(wú)線通信裝置之傳輸期間，若有另一裝置利用同一頻道來傳送封包，二裝置之封包將會(huì)互相干擾，并可能使二裝置之部分或全部封包傳輸以失敗收?qǐng)?。上述干擾通常稱為封包碰撞。
[0003]為避免封包碰撞之發(fā)生，時(shí)常米用載波偵測(cè)多重存取(carrier sense multipleaccess, CSMA)協(xié)議，像是碰撞避免之載波偵測(cè)多重存取協(xié)議(CSMA/CA)。舉一符合CSMA協(xié)議的競(jìng)爭(zhēng)式系統(tǒng)(例如符合IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范之系統(tǒng))為例，一旦無(wú)線通信裝置在該協(xié)議下獲得了一傳輸機(jī)會(huì)并開始傳輸，其它競(jìng)爭(zhēng)相同傳輸機(jī)會(huì)的裝置(與上述無(wú)線通信裝置共享同一頻道來進(jìn)行傳輸?shù)难b置)均需在該無(wú)線通信裝置之傳輸期間內(nèi)暫停傳輸程序，藉此避免封包碰撞的發(fā)生，其中該傳輸期間之長(zhǎng)短是由獲得傳輸機(jī)會(huì)的裝置藉由發(fā)出信號(hào)來指示。
[0004]承上所述，如果無(wú)線通信裝置為了微弱到不會(huì)造成干擾的信號(hào)而暫停傳輸程序，類似的傳輸程序暫停除了造成網(wǎng)絡(luò)吞吐量(network throughput)的浪費(fèi)，不會(huì)帶來任何好處。因此，藉由閾值來決定是否暫停傳輸程序是有其必要的。更明白地說，在前述CSMA協(xié)議下，于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)配置架構(gòu)中，與其它裝置共享頻道的無(wú)線通信裝置(后稱當(dāng)前裝置)會(huì)聆聽該頻道中來自其它裝置的信號(hào)，若收到一信號(hào)，當(dāng)前裝置會(huì)估量此信號(hào)的強(qiáng)度，并將該強(qiáng)度與一預(yù)設(shè)閾值(亦即空閑通道評(píng)估閾值，CCA閾值)做比較，預(yù)設(shè)閾值是由上述協(xié)議所規(guī)范；接下來，若是該信號(hào)之強(qiáng)度(后稱CCA值)低于CCA閾值，該信號(hào)將被視為噪聲或是可忽略的信號(hào)，此時(shí)，當(dāng)前裝置可認(rèn)定該頻道是凈空的并執(zhí)行所需的操作，例如進(jìn)行封包傳送或是執(zhí)行任何在頻道凈空下方能執(zhí)行的步驟；相反地，若是該CCA值高于該CCA閾值，此信號(hào)應(yīng)被視為有效信號(hào)，此時(shí)該當(dāng)前裝置依據(jù)協(xié)議需將該頻道視已使用的頻道，并且在該信號(hào)所指示的使用期間內(nèi)不得經(jīng)由該頻道進(jìn)行傳輸。
[0005]藉由上述方式，CSMA協(xié)議能夠保證有效信號(hào)不會(huì)與其它強(qiáng)度強(qiáng)到可能引起傳送失敗的有效信號(hào)產(chǎn)生碰撞。換言之，信號(hào)強(qiáng)度高于默認(rèn)閾值者，其傳輸權(quán)利應(yīng)被尊重，藉此信號(hào)才能在不受干擾的情形下被傳送；另一方面，信號(hào)強(qiáng)度低于默認(rèn)閾值者，其影響可被忽略，因?yàn)榇诵盘?hào)可能是噪聲，或是不會(huì)造成影響或受到影響的其它遠(yuǎn)程裝置的信號(hào)，于此情形下，即便一接收裝置發(fā)現(xiàn)類似信號(hào)后繼續(xù)執(zhí)行傳輸程序，也不致于干擾到該類信號(hào)所對(duì)應(yīng)的傳輸程序。
[0006]請(qǐng)注意，每個(gè)符合CSMA協(xié)議的裝置都需依據(jù)該協(xié)議決定自己的CCA閾值(換言之，在業(yè)已存在的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中，CCA閾值的值通常由該協(xié)議所定義)，且CCA閾值的大小會(huì)大幅影響到整體網(wǎng)絡(luò)的吞吐量。進(jìn)一步而言，在某些裝置的配置架構(gòu)與它們所處的環(huán)境下，用于一或多個(gè)裝置中較高的CCA閾值可能導(dǎo)向一較高的總體網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸率，前提是在此設(shè)定下多方傳輸均能同時(shí)且成功地進(jìn)行。然而，在另外某些裝置的配置架構(gòu)與環(huán)境下，較高的CCA閾值反而會(huì)導(dǎo)致一惡化的總體網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸率，此時(shí)多方傳輸雖能同時(shí)進(jìn)行，但多數(shù)傳輸都會(huì)因?yàn)楦蓴_(即封包碰撞)而以失敗收?qǐng)?，因此較低的CCA閾值在此反而是較佳的選擇。
[0007]根據(jù)上述，在不過度擁擠的環(huán)境下，高(或說寬松的)CCA閾值可能有效地增加整體系統(tǒng)吞吐量，這是因?yàn)榇谁h(huán)境中的裝置有較高的機(jī)會(huì)(或說自由度)無(wú)需為了在先的傳輸(其可能屬于鄰近網(wǎng)絡(luò))而延遲自身的傳輸程序；相對(duì)地，低(或說嚴(yán)格的)CCA閾值能提供個(gè)別傳輸較強(qiáng)的傳輸保護(hù)(亦即傳輸時(shí)避免被干擾)，并能將共享頻道時(shí)因干擾所造成的封包遺失的可能性降到最低。因此，根據(jù)上述，過度嚴(yán)格的CCA閾值會(huì)不必要地禁止等待中的裝置進(jìn)行同時(shí)傳輸，即便該同時(shí)傳輸可能可以成功且不會(huì)導(dǎo)致在先傳輸?shù)氖?；而過度寬松的CCA閾值雖有較高機(jī)會(huì)允許多個(gè)裝置同時(shí)傳輸，但這些傳輸可能都會(huì)失敗。
[0008]請(qǐng)注意，合法傳輸(意指在擁有傳輸機(jī)會(huì)下所進(jìn)行的傳輸)是否成功應(yīng)視指定接收器(或說目標(biāo)接收器)是否成功收下封包而定；但同時(shí)傳輸是否可以執(zhí)行卻是由一非指定接收器(亦即收到同一封包但非該封包之傳送目標(biāo)的接收器)比較該合法傳輸之信號(hào)強(qiáng)度與自身的CCA閾值來決定。由于該合法傳輸之傳輸器以及該指定接收器是二個(gè)不同的裝置，因此會(huì)產(chǎn)生以下的困擾:當(dāng)非指定接收器依據(jù)傳送器的信號(hào)強(qiáng)度發(fā)現(xiàn)可以進(jìn)行同時(shí)傳輸(亦即同時(shí)傳輸不會(huì)影響到傳送器)時(shí)，它卻無(wú)法一并確定此同時(shí)傳輸會(huì)不會(huì)對(duì)指定接收器造成傷害。舉例而言，如圖1之無(wú)線網(wǎng)絡(luò)配置架構(gòu)100所示，無(wú)線裝置110用來傳送封包至無(wú)線裝置120，此時(shí)無(wú)線裝置130正計(jì)劃傳送封包至無(wú)線裝置140 ;如果有一信號(hào)衰減障礙物150位于裝置110與130之間，而不在裝置120與130以及裝置140與130的信號(hào)傳輸路徑上，裝置130可能會(huì)受惠于障礙物150的存在而認(rèn)為來自裝置110的封包的信號(hào)強(qiáng)度夠低(亦即低于裝置130本身的CCA閾值)，從而認(rèn)為無(wú)干擾問題而開始傳送封包至裝置140，于此同時(shí)，裝置110仍持續(xù)傳送封包至裝置120，但裝置120與裝置140的封包接收操作卻無(wú)法受惠于障礙物150的存在而會(huì)分別受到裝置130與裝置110的傳送所干擾，使得該些接收操作均可能以失敗收?qǐng)觥：?jiǎn)言之，在現(xiàn)行的CSMA協(xié)議下，裝置130能夠知道的只有裝置110對(duì)裝置130所引起的干擾的程度，實(shí)際上，裝置130需要的應(yīng)該是與傳輸成功率相關(guān)的估測(cè)。
[0009]目前CCA機(jī)制的另一個(gè)問題是:一過度寬松的(數(shù)值過高的)CCA閾值可能允許某裝置(例如一積極性裝置)在未獲得傳輸機(jī)會(huì)的情形下接連進(jìn)行新的傳輸，如此一來可能導(dǎo)致現(xiàn)存的(或說擁有傳輸機(jī)會(huì)的)合法傳輸失敗。此問題相較于前述問題可能更為嚴(yán)肅，因?yàn)橐环e極性裝置(帶有較寬松的CCA閾值)可能不會(huì)蒙受封包傳輸遺失的問題，從而缺乏實(shí)時(shí)的回饋來告知它適時(shí)調(diào)整操作。此種傳輸獨(dú)占的行為可能引起嚴(yán)重的公平性問題，因?yàn)楸挥绊懙难b置持續(xù)地因?yàn)樵摲e極性裝置的干擾而遺失封包，卻無(wú)任何方法能夠告知該積極性裝置應(yīng)自我節(jié)制。
[0010]總而言之，如何適當(dāng)?shù)卣{(diào)整一無(wú)線網(wǎng)絡(luò)裝置的CCA閾值以增加該裝置所屬網(wǎng)絡(luò)的整體吞吐量是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域中相當(dāng)重要的課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]鑒于先前技術(shù)之問題，本發(fā)明之一目的在于提供一無(wú)線通信裝置與方法，能夠增加整體網(wǎng)絡(luò)吞吐量。
[0012]本發(fā)明揭露一種無(wú)線通信方法，是由一無(wú)線傳輸器來執(zhí)行，能夠給予一非指定無(wú)線裝置于該無(wú)線傳輸器之傳輸期間內(nèi)啟動(dòng)或延續(xù)一傳輸程序的機(jī)會(huì)，此無(wú)線通信方法之一實(shí)施例包含下列步驟:準(zhǔn)備一封包，該封包帶有一 CCA閾值之指示，該指示用來供一非指定無(wú)線裝置據(jù)以決定是否執(zhí)行一傳輸程序；以及依據(jù)一協(xié)議傳送該封包至一指定無(wú)線裝置，其中本無(wú)線通信方法預(yù)期該非指定無(wú)線裝置能夠遵守該協(xié)議。
[0013]本發(fā)明另揭露一種無(wú)線傳輸方法，同樣由一無(wú)線傳輸器來執(zhí)行，能夠調(diào)整一 CCA參數(shù)，此無(wú)線通信方法之一實(shí)施例包含下列步驟:接收來自一指定無(wú)線裝置的一信號(hào)；依據(jù)該信號(hào)獲得一在先傳輸之質(zhì)量信息；以及依據(jù)該質(zhì)量信息調(diào)整一 CCA參數(shù)。
[0014]本發(fā)明亦揭露了一種無(wú)線通信方法，是由一無(wú)線接收器來執(zhí)行，能夠利用一封包中的一 CCA閾值之指示，此無(wú)線通信方法之一實(shí)施例包含下列步驟:接收一封包，該封包攜帶一 CCA閾值之指示；從該封包之一標(biāo)頭(header)中讀取該CCA閾值之指示；依據(jù)該封包之一前序(preamble)計(jì)算一 CCA值(CCA level);比較該CCA值與該無(wú)線接收器之一 CCA閾值(CCA threshold)；以及若該CCA值達(dá)到該CCA閾值，依據(jù)該CCA閾值之指示執(zhí)行一判斷程序。
[0015]除上述方法外，本發(fā)明相對(duì)應(yīng)地揭露了一種無(wú)線通信裝置，能夠給予一非指定無(wú)線裝置于該無(wú)線通信裝置之傳輸期間內(nèi)啟動(dòng)或延續(xù)一傳輸程序的機(jī)會(huì)，該無(wú)線通信裝置之一實(shí)施例包含:一 CCA閾值設(shè)定電路，用來提供一 CCA閾值；一封包產(chǎn)生電路，用來依據(jù)該CCA閾值產(chǎn)生一封包，其中該封包之目的地地址與一非指定無(wú)線裝置之地址相異；以及一傳送電路，用來在一協(xié)議下獲得一傳輸機(jī)會(huì)時(shí)傳送該封包至一指定無(wú)線裝置，其中該無(wú)線通信裝置預(yù)期該非指定無(wú)線裝置能夠遵守該協(xié)議。
[0016]本發(fā)明進(jìn)一步揭露了一種無(wú)線通信裝置，能夠利用一封包中的一 CCA閾值之指示，該無(wú)線通信裝置之一實(shí)施例包含:一接收電路，用來接收一封包，其中該封包帶有一CCA閾值之指示；一封包處理電路，用來從該封包讀取該CCA閾值之指示；以及一 CCA判斷電路，用來依據(jù)該封包計(jì)算一 CCA值、比較該CCA值與該