CN113316189A - 应用于电子装置的多链路操作的封包聚合方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种应用于电子装置的多链路操作的方法,其中,通过使用第一链路和第二链路,所述电子装置与另一电子装置进行通信,所述方法包括以下步骤:确定多个封包的最大聚合长度;使用所述多个封包的最大聚合长度,第一链路的数据速率和第二链路的数据速率,计算联合物理层协议数据单元(physical layer protocol data unit,简称PPDU)时间;基于联合PPDU时间,依次聚合多个封包中的第一封包以形成第一聚合;基于联合PPDU时间,依次聚合多个封包中的第二封包以形成第二聚合;分别通过第一链路和第二链路同时发送第一聚合和第二聚合。
Description
相关引用
本发明主张递交于2020年2月7日,号码为62/971,260的美国临时专利申请案的优先权,上述列出的申请案的全部内容,以引用方式并入本文。
技术领域
本发明涉及电子装置的多链路操作,更具体的是,涉及应用于电子装置的多链路操作的封包聚合方法。
背景技术
IEEE 802.11be定义了多链路操作,该多链路操作允许接入点(access point,简称AP)和站点(station)通过使用两个或更多条链路互相通信。由于诸如站点内天线之间的间隔之类的硬件限制,该站点可以以同步模式或异步模式操作。同步模式也被称为非STR模式,即站点无法通过多条链路同时发送和接收数据,但是站点需要同时使用多条链路来发送数据。异步模式也被称为STR模式,即站点可通过多条链路同时发送和接收数据,但是站点不需要同时使用多条链路来发送数据。
在站点的常规无线传输中,封包被聚合以形成用于传输的单个帧。但是,当同步模式(非STR模式)被使用时,聚合操作可能会遇到一些问题。首先,物理层协议数据单元(physical layer protocol data unit,简称PPDU)长度可由软件或硬件使用来确定PPDU持续时间边界和方案选择;但是,如何计算多链路操作的PPDU长度是一个问题。第二个问题是如何从***角度对多链路操作中的PPDU进行聚合。
发明内容
因此,本发明的目的是提供一种用于多链路操作的聚合方法,以解决上述问题。
根据本发明的一实施例,一种应用于电子装置的多链路操作的方法被公开,其中通过第一链路和第二链路,该电子装置与另一电子装置进行通信,所述方法包括:确定多个封包的最大聚合长度;使用所述多个封包的最大聚合长度、第一链路的数据速率和第二链路的数据速率,计算联合物理层协议数据单元(physical layer protocol data unit,简称PPDU)时间;基于联合PPDU时间,依次聚合多个封包中的第一封包以形成第一聚合;基于联合PPDU时间,依次聚合多个封包中的第二封包以形成第二聚合;以及分别通过第一链路和第二链路同时发送第一聚合和第二聚合。
根据本发明的另一实施例,一种电子装置被配置为执行以下步骤:建立第一链路和第二链路以与另一电子装置进行通信;以及确定多个封包的最大聚合长度;使用该多个封包的最大聚合长度、第一链路的数据速率和第二链路的数据速率,计算联合物理层协议数据单元(physical layer protocol data unit,简称PPDU)时间;基于联合PPDU时间,依次聚合多个封包中的第一封包以形成第一聚合;基于联合PPDU时间,依次聚合多个封包中的第二封包以形成第二聚合;以及分别通过第一链路和第二链路同时发送第一聚合和第二聚合。
根据本发明的另一实施例,一种应用于电子装置的多链路操作的方法被公开,其中,通过使用第一链路和第二链路,所述电子装置与另一电子装置进行通信,所述方法包括:接收多个封包;以交织的方式将所述多个封包依次分配为第一聚合和第二聚合;以及分别通过第一链路和第二链路同时发送第一聚合和第二聚合。
在阅读了在各个附图和附图中示出的优选实施例的以下详细描述之后,本发明的这些和其他目的无疑对于所属技术领域的技术人员将变得显而易见。
附图说明
图1示出根据本发明的一实施例的无线通信***的图。
图2示出根据本发明的一实施例的两个MPDU聚合。
图3示出根据本发明的另一实施例的两个MPDU聚合。
图4示出MPDU起始间隔。
图5示出根据本发明的另一实施例的两个MPDU聚合。
具体实施方式
特定术语贯穿以下描述和权利要求,来指代特定组件。如所属技术领域的技术人员将理解的,电子装置制造商可通过不同的名称来指代同一组件。本文文件无意区别名称不同但功能相同的组件。在以下描述和权利要求中,术语“包括”和“包含”以开放式的方式使用,因此应该被解释为表示“包括但不限于......”。而且,术语“耦合”旨在表示间接或直接电子连接。因此,如果一个装置耦合到另一个装置,则该连接可以通过直接电子连接,或通过其他装置和链接的间接电子连接。
图1是示出根据本发明的实施例的无线通信***的图。参照图1,无线通信***包括接入点(access point,简称AP)110和电子装置120,其中,电子装置120包括无线通信接口122和处理器124。在该实施例中,电子装置120可以是手机,平板计算机,笔记本电脑或能够与AP 110无线通信的任一其他电子装置。此外,AP 110和电子装置120支持IEEE802.11be规范中的多链路操作,即电子装置120被允许使用两个或更多链路与AP 110通信。
在该实施例中,电子装置120已经与AP 110建立了两条链路(链路-0和链路-1)。假设电子装置120在同步模式(非STR模式)下操作,如果电子装置120要向AP 110发送数据,则处理器124将对两条链路生成两个封包聚合,并且这两个封包聚合经由无线通信接口122同时发送到AP 110。具体地,处理器114基于块确认(block acknowledgement,简称BA)窗口,依序聚合多个封包(以下,称为媒体访问控制(Media Access Control,简称MAC)协议数据单元(Protocol Data Unit,简称MPDU,作为封包),其中,BA窗口可以是任意合适的值,例如在电子装置120中预先设置的64、128或1024。然后,处理器124使用以下等式计算两条链路的联合PPDU时间:
联合PPDU时间0,1=NextMaxAMPDULength0,1*(1/(RATE0+RATE1))………(1)
其中术语“联合PPDU时间”是两个MDPU聚合的长度(最大聚合长度),“RATE0”是链路-0的数据速率(比特率),“RATE1”是链路-1的数据速率(比特率)。在计算出联合PPDU时间之后,处理器124可知道PPDU持续时间边界,并且联合PPDU时间和PPDU持续时间边界可以用于调度安排以最大化吞吐量。公式(1)中所示的“RATE0”和“RATE1”可通过任一适当的估计方法或测量方法获得,因此此处省略了链路-0和链路-1的数据速率的详细信息。因此,如果两个MDPU聚合的长度(即“NextMaxAMPDULength0,1”)被获得,则联合PPDU时间可被计算。在一实施例中,通过使用硬件电路来记录两个MDPU聚合中每个MPDU的长度,两个MDPU聚合的长度可被获得。由于处理器124具有每个MPDU的长度信息,因此两个MDPU聚合的最大聚合长度被获得。图2示出根据本发明的一实施例的两个MPDU聚合。在图2所示的实施例中,假设BA窗口为“128”,MPDU的编号为“128”,每个MPDU具有固定的长度,并且“RATE0”等于“RATE1”,因此,第一MPDU聚合具有序号为“0”-“63”的MPDU,第二MPDU聚合具有序号为“64”-“127”的MPDU。然后,在退避(back-off,简称BO)时间的时间倒计时之后,处理器124分别经由链路-0和链路-1同时将第一MPDU聚合和第二MPDU聚合发送到AP 110。
图3示出了根据本发明的另一实施例的两个MPDU聚合。在图3所示的实施例中,假设BA窗口是“128”,MPDU的数量是“128”,64个MPDU是小MPDU,并且每个小MPDU的长度是64个字节,64个MPDU是大MPDU,并且每个大MPDU的长度为512个字节,“RATE0”等于“RATE1”。因为每个MPDU的长度由处理器124获得,所以处理器124可安排第一MPDU聚合以使其具有序号为“0”至“91”的MPDU,其中,序号为“0”至“63”的MPDU是小MPDU,序号为“64”-“91”的MPDU是大MPDU;并且处理器124还可以安排第二MPDU聚合以使其具有序号为“92”至“127”的大MPDU,以使两个MPDU聚合具有相同的PPDU时间。
在以上实施例中,通过使用硬件电路记录两个MDPU聚合中的每个MPDU的长度,两个MDPU聚合的长度(即“NextMaxAMPDULength0,1”)被确定。在另一实施例中,“NextMaxAMPDULength0,1”可通过使用需要使用两个链路发送的MPDU的总队列(queue)长度和总MPDU计数来获得。具体地,如果处理器124处理的MPDU的数量是“MPDU_CNT”,则所有MPDU的总长度是“Qlen”,则“NextMaxAMPDULength0,1”可通过使用以下等式来计算:
NextMaxAMPDULength0,1=(Qlen/MPDU_CNT)*(BA_win)………(2);其中,术语“BA_win”是在电子装置120中默认的BA窗口。
此外,电子装置230的聚合传输可能遭受其他限制,例如最小MPDU起始间隔(minimum MPDU start spacing,简称MMSS)限制,也就是说,聚合内的MPDU起始间隔必须大于MMSS。以图4作为示例,该聚合包括多个MPDU,其中,MPDU起始间隔包括MPDU,填充(虚拟填充(dummy pads))和MPDU定界符。如果MPDU起始间隔小于MMSS,例如10微秒,则处理器124需要紧接在MPDU之后添加更多的填充,以使MPDU起始间隔大于MMSS。因此,由于聚合可被修改以满足MMSS的要求,因此上述计算的“NextMaxAMPDULength0,1”可被调整以用于联合PPDU时间的更准确的计算。
具体地,以准备在链路-0中发送的一MPDU为例,处理器124确定MPDU的长度是否小于参数“MMSSByteLen”,其中“MMSSByteLen”通过以下等式获得:
MMSSByteLen=MMSS*RATE0/8…………………………………(3);
如果MPDU的长度小于“MMSSByteLen”,则处理器124在MPDU之后添加填充,其中,所添加的填充的长度等于“MMSSByteLen”与MPDU的长度之差值;如果MPDU的长度不小于“MMSSByteLen”,则其他填充不会被添加。因此,“NextMaxAMPDULength0”可按如下修改:
其中“Agg_Max”是链路-0的MPDU聚合的最大序号,“Δ”是紧接在MPDU之后添加的其他填充的长度。此外,如果使用等式(2),“NextMaxAMPDULength0”被估算,则“Δi”可以是“MMSSByteLen”与MPDU的平均长度之差值。
类似地,“NextMaxAMPDULength1”可使用类似于等式(4)的步骤来计算。然后,修改后的联合PPDU时间可使用公式(1)中的修改后的“NextMaxAMPDULength0,1”来计算。
在另一实施例中,平均MPDU长度被用来简化修改的“NextMaxAMPDULength0,1”的计算,其中平均MPDU长度可使用以下等式(5)或(6)来计算:
MPDUavg=Qlen/MPDU_CNT...(5);
MPDUavg=NextMaxAMPDULength0,1/MPDU_CNT…………………(6);
然后,MMSS的调整后的数据速率“RATE0”和“RATE1”(以下称为“MSRATE0”和“MSRATE1”)被提供以进行进一步的计算。详细而言,如果“MMSS*RATE0”大于“MPDUavg”,则“MSRATE0”等于“MPDUavg/MMSS”;并且如果“MMSS*RATE0”小于“MPDUavg”,则“MSRATE0”等于“RATE0”。同样,如果“MMSS*RATE1”大于“MPDUavg”,则“MSRATE1”等于“MPDUavg/MMSS”;并且如果“MMSS*RATE1”小于“MPDUavg”,则“MSRATE1”等于“RATE1”。
然后,修改后的“NextMaxAMPDULength0,1”(以下称为“Lmmss”)计算如下:
其中表示链路-0上MPDU聚合中的MPDU的数量,“Δ0”是“MMSSByteLen”和链路-0上MPDU的平均长度之间的差值,表示链路-1上的MPDU聚合中MPDU的数量,“Δ1”是“MMSSByteLen”和链路-1上的MPDU的平均长度之间的差值。
最后,联合PPDU时间可如下计算:
联合PPDU Time0,1=Lmmss*(1/(RATE0+RATE1))………………(8)
图2和图3所示的上述实施例中,对于链路-0和链路-1上的两个MPDU聚合,“NextMaxAMPDULength0”被计算。在另一实施例中,处理器124可使用注水算法(water-filling algorithm)来执行交织的MPDU聚合。具体地,如图5所示,处理器124以较少的累积广播时间(airtime)将MPDU顺序地添加到链路中,例如,序号为“0”的MDPU被添加到链路-0的聚合中,序号为“1”的MDPU被添加到具有较少的累积广播时间的链路-1的聚合,序号为“2”的MDPU被添加到具有较少的累积广播时间的链路-0的聚合,序号为“3”的MDPU被添加到具有较少的累积广播时间的链路-1的聚合中,依此类推。当MPDU长度不相同时,通过使用交织的MPDU聚合,电子装置120可具有更高的吞吐量。
简要地概述,在本发明的多链路操作中使用的MPDU聚合方法中,两个或更多个MDPU聚合的总和的长度被计算或估计,以进行联合PPDU时间的计算,并且联合PPDU时间可被用来确定PPDU持续时间边界和方案选择。另外,处理器可依次或通过交织方式生成聚合,以使PPDU长度与聚合行为一致。
所述技术领域的技术人员易知,可在保持本发明的教示内容的同时对装置及方法作出多个修改及变动。因此,以上公开内容应被视为仅受随权利要求的限制。
Claims (14)
1.一种多链路操作的方法,用于电子装置,其中通过使用第一链路和第二链路,所述电子装置与另一电子装置进行通信,所述方法包括:
确定多个封包的最大聚合长度;
使用所述多个封包的所述最大聚合长度,所述第一链路的数据速率和所述第二链路的数据速率,计算联合物理层协议数据单元时间;
基于所述联合物理层协议数据单元时间,依次聚合所述多个封包的多个第一封包以形成第一聚合;
基于所述联合物理层协议数据单元时间,依次聚合所述多个封包的多个第二封包以形成第二聚合;以及
分别通过所述第一链路和所述第二链路同时发送所述第一聚合和所述第二聚合。
2.如权利要求1所述的多链路操作的方法,其特征在于,确定所述多个封包的所述最大聚合长度的步骤包括:
记录所述多个封包的每个封包的长度以及累加所述多个封包的所述多个长度以确定所述多个封包的所述最大聚合长度。
3.如权利要求1所述的多链路操作的方法,其特征在于,确定所述多个封包的所述最大聚合长度的步骤包括:
使用所述多个封包的队列长度和所述多个封包的数量以估计所述多个封包的所述最大聚合长度。
4.如权利要求3所述的多链路操作的方法,其特征在于,使用所述多个封包的所述队列长度和所述多个封包的所述数量以估计所述多个封包的所述最大聚合长度的步骤包括:
使用所述多个封包的所述队列长度和所述多个封包的所述数量来计算所述多个封包中的每个封包的平均长度;以及
将所述多个封包中的每个封包的所述平均长度乘以块确认窗口,以生成所述多个封包的所述最大聚合长度。
5.如权利要求1所述的多链路操作的方法,确定所述多个封包的所述最大聚合长度的步骤包括:
确定所述多个封包的初始最大聚合长度;
通过考虑所述多个封包的平均长度是否小于最小媒体访问控制起始间隔来调整所述多个封包的所述初始最大聚合长度。
6.如权利要求5所述的多链路操作的方法,其特征在于,通过考虑每个封包的所述平均长度是否小于所述最小媒体访问控制起始间隔来调整所述多个封包的所述初始最大聚合长度的步骤包括:
确定所述多个第一封包的平均长度;
如果对应于所述最小媒体访问控制起始间隔的长度大于所述多个第一封包的所述平均长度,通过从对应于所述最小媒体访问控制起始间隔的所述长度中减去所述第一封包的所述平均长度来计算第一差值;
确定所述多个第二封包的平均长度;
如果对应于所述最小媒体访问控制起始间隔的所述长度大于所述多个第二封包的所述平均长度,通过从应于所述最小媒体访问控制起始间隔的所述长度中减去所述第二封包的所述平均长度来计算第二差值;以及
通过使用所述多个封包的所述初始最大聚合长度,所述第一差值,所述多个第一封包的数量,所述第二差值和所述多个第二封包的数量,确定所述多个封包的所述最大聚合长度。
7.一种电子装置,被设置为执行以下步骤:
建立第一链路和第二链路以与另一装置进行通信;
确定多个封包的最大聚合长度;
使用所述多个封包的所述最大聚合长度,所述第一链路的数据速率和所述第二链路的数据速率,计算联合物理层协议数据单元时间;
基于所述联合物理层协议数据单元时间,依次聚合所述多个封包的多个第一封包以形成第一聚合;
基于所述联合物理层协议数据单元时间,依次聚合所述多个封包的多个第二封包以形成第二聚合;以及
分别通过所述第一链路和所述第二链路同时发送所述第一聚合和所述第二聚合。
8.如权利要求7所述的电子装置,其特征在于,确定所述多个封包的所述最大聚合长度的步骤包括:
记录所述多个封包的每个封包的长度以及累加所述多个封包的所述多个长度以确定所述多个封包的所述最大聚合长度。
9.如权利要求7所述的电子装置,其特征在于,确定所述多个封包的所述最大聚合长度的步骤包括:
使用所述多个封包的队列长度和所述多个封包的数量以估计所述多个封包的所述最大聚合长度。
10.如权利要求9所述的电子装置,其特征在于,使用所述多个封包的所述队列长度和所述多个封包的所述数量以估计所述多个封包的所述最大聚合长度的步骤包括:
使用所述多个封包的所述队列长度和所述多个封包的所述数量来计算所述多个封包中的每个封包的平均长度;以及
将所述多个封包中的每个封包的所述平均长度乘以块确认窗口,以生成所述多个封包的所述最大聚合长度。
11.如权利要求7所述的电子装置,其特征在于,确定所述多个封包的所述最大聚合长度的步骤包括:
确定所述多个封包的初始最大聚合长度;
通过考虑每个封包的平均长度是否小于最小媒体访问控制起始间隔来调整所述多个封包的所述初始最大聚合长度。
12.如权利要求11所述的电子装置,其特征在于,通过考虑每个封包的所述平均长度是否小于所述最小媒体访问控制起始间隔来调整所述多个封包的所述初始最大聚合长度的步骤包括:
确定所述多个第一封包的平均长度;
如果对应于所述最小媒体访问控制起始间隔的长度大于所述多个第一封包的所述平均长度,通过从对应于所述最小媒体访问控制起始间隔的所述长度中减去所述第一封包的所述平均长度来计算第一差值;
确定所述多个第二封包的平均长度;
如果对应于所述最小媒体访问控制起始间隔的所述长度大于所述多个第二封包的所述平均长度,通过从应于所述最小媒体访问控制起始间隔的所述长度中减去所述第二封包的所述平均长度来计算第二差值;以及
通过使用所述多个封包的所述初始最大聚合长度,所述第一差值,所述多个第一封包的数量,所述第二差值和所述多个第二封包的数量,确定所述多个封包的所述最大聚合长度。
13.一种多链路操作的方法,应用于电子装置,其中通过使用第一链路和第二链路,所述电子装置与另一电子装置进行通信,所述方法包括:
接受多个封包;
以交织的方式将所述多个封包依次分配为第一聚合和第二聚合;以及
分别通过所述第一链路和所述第二链路同时发送所述第一聚合和所述第二聚合。
14.如权利要求13所述的多链路操作的方法,其特征在于,以交织的方式将所述多个封包依次分配为所述第一聚合和所述第二聚合的步骤包括:
对于所述多个封包中的至少部分:
如果所述第一聚合的累积长度/广播时间小于所述第二聚合的累积长度/广播时间,则将所述封包分配给所述第一聚合;以及
如果所述第一聚合的所述累积长度/广播时间大于所述第二聚合的所述累积长度/广播时间,则将所述封包分配给所述第二聚合。
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