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VoWLAN中輪詢方法的探討( 三 )

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以HCCA進(jìn)行同步
HCCA模式就如同N-body同步機(jī)制，由存取點(diǎn)為N個站臺設(shè)定CBR輪詢排程 。盡管典型的802.11系統(tǒng)無規(guī)律性，站臺還是盡可能地按排程同步 。將這樣的配置描述為N-body系統(tǒng)是相當(dāng)合理的，因?yàn)閷喸兣懦躺先我徽镜臅r序干擾，都會影響到其他N-1個站的時序 。
當(dāng)AP通過流量規(guī)格(TSPEC)接收到來自站臺的CBR要求時，HCCA機(jī)制便發(fā)揮作用，然后AP與該站進(jìn)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(jìn)入睡眠狀態(tài)，直到來自 AP預(yù)期的下行輪詢或輪詢加VoIP訊框抵達(dá)為止(圖一) 。在規(guī)定的時間內(nèi)(架構(gòu)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(yīng) 。若站臺發(fā)送上行資料，AP就以ACK回應(yīng) 。
要知道此機(jī)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(jī)制如需正確運(yùn)作，在AP的下行輪詢前，站臺必須從睡眠模式中喚醒 。根據(jù)硬件設(shè)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(dá)，而輪詢可能在站臺預(yù)期的抵達(dá)時間到時仍未抵達(dá) 。不同的原因如干擾、通道上長持續(xù)時間的訊框、AP中內(nèi)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(yù)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(dá)，排程就會變得可猜測 。根據(jù)所選的解碼器與PHY速率，上行/下行訊框交換應(yīng)在不到1微秒的時間內(nèi)發(fā)生 。
HCCA的固定位率排程
在HCCA機(jī)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(jù)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(dá)成之效率比值為75%以上 。
存取站可實(shí)作802.11e標(biāo)準(zhǔn)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(jìn)行治理 。
假設(shè)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(yīng)用，WLAN可能每5秒就必須執(zhí)行通話設(shè)定/解除 。即使在各站臺經(jīng)常進(jìn)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(dá)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(xiàng)會浪費(fèi)許多潛在的網(wǎng)絡(luò)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(shè)計師可選擇另外兩種方法 。其中一個方法是變更排程，令A(yù)P能可靠地與每個相關(guān)站臺通信 。此作法會導(dǎo)致額外的負(fù)擔(dān)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(yán)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(jī) 。在此狀況下，通常所建立的輪詢排程，經(jīng)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(yù)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(dāng)封包因網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)或路由佇列行為而成群抵達(dá)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(yù)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(fèi)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(jī)時間加以解決 。

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