題組內容

三、設計一個 10Mbps 新型乙太網路系統，其有 10 個 segments 以 9 個 repeaters 串接，每段最長不可超過 500 公尺，傳輸延遲為 5/6 光速，每個 repeater 的 傳輸延遲為 1.0μs，整體訊號上升時間為 2μs，其他延遲忽略不計，請問：

(二)一個時槽（time slot）的時程為何？（6 分）

詳解 (共 1 筆)

詳解 提供者：hchungw

一個時槽（time slot）的時程（duration）取決於多個因素，包括網絡協議、數據速率以及應用場景。不同的網絡技術對時槽的定義和計算方法也不同。在Wi-Fi、蜂窩網絡（如LTE）、時分多址（TDMA）等不同技術中，時槽的定義和時程有所不同。

以Wi-Fi 6（IEEE 802.11ax）為例

在Wi-Fi 6中，時間被劃分成稱為「資源單元」（Resource Units, RUs）的更小時間段，這些時間段可分配給不同的用戶。在這種情況下，一個時槽的具體時程通常由下列因素決定：

  1. 傳輸速率： Wi-Fi 6 支持高達 9.6 Gbps 的傳輸速率，但實際速率取決於環境和設備性能。

  2. 數據包長度： 數據包長度也會影響時槽的時程。例如，長數據包需要更長的時槽來完成傳輸。

  3. 使用的頻段和頻寬： Wi-Fi 6 可以在 2.4 GHz 和 5 GHz 頻段上運行，並支持多種頻寬（20 MHz、40 MHz、80 MHz、160 MHz）。使用較寬的頻寬可以在更短的時間內傳輸更多數據，從而縮短時槽時程。

  4. 技術特性：

    • OFDMA：OFDMA 技術允許同一時間段內多個用戶同時傳輸數據，提高了頻譜利用率，減少了單個用戶的時槽時程。
    • MU-MIMO：多用戶多輸入多輸出技術允許同一時間段內多個用戶同時傳輸數據流，進一步提高了效率。

以蜂窩網絡（如LTE）為例

在 LTE（4G）網絡中，時槽的時程是精確定義的：

  1. 時槽時程：

    • LTE 使用的時槽時程是 0.5 毫秒（ms）。

  2. 幀結構：

    • LTE 幀結構包括 10 個子幀，每個子幀 1 毫秒，因此每個幀長度是 10 毫秒。

  3. 子幀結構：

    • 每個子幀包括 2 個時槽，每個時槽 0.5 毫秒。

以時分多址（TDMA）為例

在TDMA系統中，時槽的時程取決於具體的系統設計。例如，在GSM（2G）蜂窩網絡中：

  1. 時槽時程：

    • GSM 的時槽時程為 577 微秒（μs）。

  2. 幀結構：

    • 每個GSM幀包含 8 個時槽，整個幀的長度為 4.615 毫秒。

時槽（time slot）的時程取決於具體的網絡技術和應用場景。在Wi-Fi 6中，時槽的時程會隨著傳輸速率、數據包長度、使用頻段和頻寬、以及技術特性（如OFDMA和MU-MIMO）的變化而有所不同。相較之下，在LTE和GSM等蜂窩網絡中，時槽時程是精確定義的。例如，LTE的時槽時程為0.5毫秒，而GSM的時槽時程為577微秒。理解這些概念對於設計和優化網絡性能至關重要。