上行排程演算法

IEEE 802.16 定義五種排程服務（scheduling service）來處理不同 QoS 需求的 SDU：UGS、ertPS、rtPS、nrtPS 及 BE，其中用來處理 VoIP 封包 的排程服務有 UGS、rtPS 與 ertPS。然而，接下來也有相關研究針對既有 的排程服務加以改良以利 VoIP 交通得以更佳的服務。

(1) UGS-AD 演算法

UGS-AD[4]的設計結合了 UGS 和 rtPS 演算法，用來支援能在半週期 性（semi-periodic）的時間內產生固定大小的資料封包的即時（real-time）

服 務 流， 意即 此演 算 法根 據語 音使 用 者藉 由設 定 grant management subheader 內的 piggyback request 欄位來告知 BS 做 UGS 與 rtPS 兩種模式 的切換。在連線初始時，演算法將以 rtPS 模式運行，在此模式運行中，

假使語音使用者所請求的頻寬仍然維持在 0 byte 時（off），則 BS 繼續維

持在 rtPS 模式中。然而，當使用者的頻寬請求大於 0 時（on），BS 必頇 將之模式切換到 UGS 下。BS 收到要求後，會先配置一個可以滿足 Off 到 On 前次產生的語音封包和這次產生的語音封包的總頻寬給 SS，之後 再使用 UGS 的週期性頻寬配置上傳資源給 SS。藉由兩種模式的相互切換，

能夠解決 UGS 使用在 VoIP 上，因為周期性固定的分配頻寬，在語音狀 態為 off 時所浪費的頻寬，亦可以解決 rtPS 在 MAC overhead 及存取延遲

（access delay）上的缺點。然而，如圖 2-5 所示，在 UGS-AD 的演算法 中，由於使用者只能利用 on 或 off 兩種速率的語音編碼，BS 無法依照像 是 EVRC 這類的語音編碼進行 half 或 quarter 速率來調整頻寬配置，所以 仍然會發生上行資源的浪費。

Rate 1

Data rate decrement

Time Resource

Data rate increment Dot line : Assigned resources Solid line : Used resources

Rate 1/2

Rate 1/4

Rate 1/8

… …

Bandwidth request header

Grant management subheader

UGS mode rtPS mode

Rate 1 的一般 MAC 表頭（generic MAC header）裡兩個保留 bit 的其中一個來對 BS 告知 SS 語音狀態的變化，並將這個 bit 定義為 Grant-Me（GM）。GM bit 設為 1 時表示 SS 的語音狀態是處於 On（speech）；GM bit 設為 0 時則

是處於 Off（silence）狀態。藉此方法能夠有效的告知 BS 使用者的語音 狀態改變，更能達到沒有 MAC overhead 的問題產生。

如圖 2-6 所示，當 GM bit 為 0 時，BS 會指派最小的配額給 SS 足夠 傳送靜音封包。然而，如果使用者將 GM bit 狀態從 1 改變為 0，也就是 從 On 的語音狀態變成 Off 的語音狀態時，此時 BS 仍然來不及將此次的 頻寬配額縮小而依照上次的狀態指派了最大的配額給 SS，就會造成上傳 資源浪費。而在 GM bit 為 1，BS 會指派最大的配額給 SS 足夠傳送語音 封包給 BS。但是當使用者將 GM bit 狀態從 0 改變為 1，也就是從 Off 的 語音狀態變成 On 的語音狀態時，此時 BS 仍然來不及增加此次的頻寬配 額 而 依 照 上 次 的 狀 態 指 派 了 最 小 的 配 額 ， 則 SS 必 頇 使 用 grant management subheader 內的 piggyback requests 或者是頻寬請求表頭的 bandwidth requests 來要求足夠的頻寬以傳送語音封包。

Rate 1

Data rate decrement

Time Resource

Rate 1

Data rate increment Dot line : Assigned resources Solid line : Used resources

Rate 1/2

Rate 1/4

Rate 1/8

… …

Bandwidth request header

Off