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1 新款無線網絡標準VoIP詳解( 三 )


當AP通過流量規(guī)格(TSPEC)接收到來自站臺的CBR要求時,HCCA機制便發(fā)揮作用,然后AP與該站進行CBR排程的通信 。一旦AP接受站臺作為輪詢的用戶,此站臺通常會進入睡眠狀態(tài),直到來自AP預期的下行輪詢或輪詢加VoIP訊框抵達為止(圖一) 。在規(guī)定的時間內(架構于OFDM的802.11a/g為9μs,802.11b則會更久),站臺以上行VoIP資料(或QoS-NULL)訊框回應 。若站臺發(fā)送上行資料,AP就以ACK回應 。
要知道此機制的耗電效率,讓我們先考慮站臺需保持喚醒狀態(tài)的時間比例 。HCCA機制如需正確運作,在AP的下行輪詢前,站臺必須從睡眠模式中喚醒 。根據硬件設計而定,喚醒的程序約需0.1到1.0微秒 。然后站臺必須等到下行輪詢抵達,而輪詢可能在站臺預期的抵達時間到時仍未抵達 。不同的原因如干擾、通道上長持續(xù)時間的訊框、AP中內部排程沖突(輪詢其他站臺)、更高優(yōu)先順序的操作(AP必須傳輸一Beacon)、前一訊框超出預期的交換時間或是AP與站臺之間的相對時脈偏移,均會造成延遲 。不過一旦下行輪詢抵達,排程就會變得可猜測 。根據所選的解碼器與PHY速率,上行/下行訊框交換應在不到1微秒的時間內發(fā)生 。;
HCCA的固定位率排程
在HCCA機制中,時序的不確定性主要來自CBR輪詢排程的延遲、失敗后可能的重試以及使用可變PHY速率時,造成傳輸時間的變化 。根據這些不確定性,站臺喚醒時間的約為2~5微秒 。以20微秒的解碼器周期,此喚醒睡眠比所達成之效率比值為75%以上 。
存取站可實作802.11e標準中指定的HCCA操作模式,提供可猜測時間的VoIP輪詢排程,以在WLAN站臺能以睡眠模式減少耗電量時進行治理 。
假設平均通話時間約為100秒(以移動電話系統(tǒng)平均而言)而AP同時提供20通電話應用,WLAN可能每5秒就必須執(zhí)行通話設定/解除 。即使在各站臺經常進入與離開輪詢清單的狀況下,AP仍必須與每個站臺維持已發(fā)布的CBR排程 。因此,AP也必須維持固定時槽的排程 。
這里所說的時槽,為針對特定站臺之輪詢訊框交換序列而指定的通道時段 。除非所有訊框都使用相同的PHY速率,使每次交換都占用相同的通道時間量,否則時槽的持續(xù)時間也會隨之變化 。在時槽持續(xù)時間變化的情況下,無法達成效率佳的省電同步 。
可選擇的方法之一,是讓所有站臺都以固定的PHY速度(6Mbps)操作,一次性避免不同持續(xù)時間造成的問題 。盡管此選項會浪費許多潛在的網絡容量,但覆蓋范圍卻極佳而且容量良好,能容納約15個站臺 。
若希望在使用不同PHY速率時也能降低耗電量,AP設計師可選擇另外兩種方法 。其中一個方法是變更排程,令AP能可靠地與每個相關站臺通信 。此作法會導致額外的負擔與可靠性的問題 。至于另一個方法,則是讓AP利用每個時槽中未使用的時間中傳輸,如此非輪詢站臺就不會以Wi-Fi封包填入空置的空中 。此作法可維持同步排程 。
輪詢排程面臨更嚴重的挑戰(zhàn),是它必須支持使用不同解碼器間隔時間的各種手機 。在此狀況下,通常所建立的輪詢排程,經常發(fā)生CBR用戶間的時序沖突 。先前所估算的75%最低效率,并未將這種排程沖突列入考慮,這也會消耗部份站臺睡眠時間預算 。
理想的HCCA排程,也會因偶然需發(fā)送多份下行VoIP訊框至站臺而受到干擾 。當封包因網際網絡或路由佇列行為而成群抵達AP時,就需要多份訊框 。除非所有概念時槽都有足夠的額外時間預算,否則多份下行訊框會延遲CBR排程 。若需上行重新傳輸時,也會發(fā)生此類排程延遲 。為所有站臺在每個時槽都保留額外的時槽時間是一種浪費通道時間的作法,因此排程延遲通常會以延長所有受影響的下行站臺之開機時間加以解決 。

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