1. 緒論
1.1. 研究背景
近年來因為網際網路的高度發展與無線技術的成熟，因此人們對無 線寬頻存取（broadband wireless access，BWA）的上網需求也呈現快速 成長。要能同時兼顧多媒體服務與資料傳輸，IEEE 802.16[1-2]系統為台 灣 未 來 無 線 寬 頻 存 取 技 術 上 的 主 流 之 一 ， 其 商 業 上 稱 做 WiMAX
（Worldwide Interoperability for Microwave Access）。在目前無線網路技 術中，藍牙(Bluetooth)定位在無線個人網路，WiFi（IEEE 802.11）定位為 無線區域網路，WiMAX 則是無線都會網路。IEEE 802.16 有著許多優點，
像是快速佈署、高速的傳輸速率、支援 QoS（Quality of Service）網路服 務及低的維護成本。
IEEE 802.16 標準定義的兩種拓樸架構[1]：point-to-multipoint（PMP）
與 mesh，其中 mesh 為選擇性使用（optional）。在 PMP 架構裡，一個基 地台（base station，BS）服務在其廣播範圍內的用戶端們（subscriber station，
SS），所有的 SS 傳輸資料都必須透過 BS 的協調才能轉送到另一個 SS；
在 mesh 模式裡，除了能在 BS 與 SS 之間傳送資料外，每一個 SS 也可以 在其傳送範圍內自行選擇路徑（routing）來傳送資料到另一個 SS。IEEE 802.16 上傳頻寬的需求／答允（request/grant）機制，可依據傳輸的上傳 排程服務，對於傳輸的優先順序進行分級，進而提供不同等級的服務模 式。
IEEE 802.16 訂定了 5 種上傳排程服務來支援多媒體、網路語音電話
（voice over IP, VoIP）及資料傳輸的 QoS 網路服務[1-2]。VoIP 是目前網
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路上普遍被使用的服務，其通訊成本極低為主要的原因，IEEE 802.16 設 計了 UGS（unsolicited grant service）、ertPS（extended-real-time polling service）及 rtPS（real-time polling service）等 3 種上傳排程服務來傳送 VoIP 封包。IEEE 802.16 MAC（medium access control）為連線導向的設 計，針對不同排程服務的封包性質，提供一組 QoS 參數於相對應的連線，
基地台會依照不同排程服務的 QoS 參數來對每個 SS 或每條連線進行頻 寬的配置。
1.2. 研究動機
由於 IEEE 802.16 上傳頻寬的方式為要求/允諾（request/grant）機制，
可依據傳輸的服務型態(Service Type)，對於傳輸的優先順序進行分級，
進而提供不同等級的服務模式。現今 IEEE 802.16 系統上有 UGS、rtPS 表示法來通知 BS 目前 SS 的語音模式（speech/silence）來達到節省上傳 頻寬資源的目的，但 BS 所配置頻寬的使用率與研究[4]相近。上述的上 傳頻寬演算法會在第二章節再做詳細的介紹。
1.3. 研究目的
EVRC（enhanced variable rate CODEC）是用在 CDMA 網路上的一種 語音編碼，根據研究[3]指出它也可以在 WiMAX 網路上實現。EVRC 規
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範 4 種不同的取樣速率的主要目標是讓行動載波更有效率的使用頻寬。
在 IEEE 802.16d 標準的一般 MAC 表頭裡有 2 個保留 bit，這 2 個 bit 數 可組成 4 種不同的表示方式 ，因此本論文提出一種上傳排程演算法來傳 送使用 EVRC 語音編碼的 VoIP 封包，將 IEEE 802.16d 的 MAC 表頭的保 留位元修改為代表 EVRC 編碼的 4 種取樣速率，將上傳頻寬需求透過這 2 個位元傳送給 BS，BS 將依照 4 種資訊來配置下次的上傳頻寬。PMP 是典型的無線寬頻存取的拓樸架構，能將資源集中管理配置，因此選擇 PMP 模式為本篇研究的網路拓樸。
1.4. 論文架構
本論文架構共分為五大章，第一章介紹本篇論文的研究背景、研究動機、
研究目的與論文架構。第二章為相關文獻探討。第三章為本文提出的機 制。第四章為模擬環境與實驗分析。第五章為結論與未來研究方向。
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