CN103581124A - 处理管理帧的方法及其相关通讯装置 - Google Patents

Abstract

本发明揭露一种处理管理帧的方法，用于一网络系统中的一第一通讯装置。该方法包含有储存包含有该网络系统中的至少一通讯装置的至少一标识符以及对应于该至少一标识符的至少一媒体访问控制地址的一装置目录；以及根据该网络系统中一第二通讯装置的一标识符是否存在于该装置目录中，判断是否传送该管理帧至该第二通讯装置。

Description

处理管理帧的方法及其相关通讯装置

技术领域

本发明是指一种处理帧(frame)的方法及其相关装置，尤指一种用于一网络系统的通讯装置中处理管理帧的方法及其相关通讯装置。

背景技术

随着用户对存取数字内容的需求日益增加，多种通讯标准被制定，以用来传输该数字内容。这些通讯标准被制定以适应不同的使用环境、不同的传输速率及/或不同的使用者需求。此外，多种媒体访问控制(medium accesscontrol,MAC)层/物理层协议会依据不同的通讯标准而制定，其中不同的通讯标准会依据不同的媒介定义不同的通讯方法。举例来说，IEEE 1091通讯标准用于电力线通讯(power line communications，PLC)、IEEE 802.11通讯标准用于无线通信(即WiFi)、IEEE 802.3通讯标准用于以太网络(Ethernet)以及多媒体同轴电缆联盟(Multimedia over Coax Alliance，MoCA)通讯标准用于同轴电缆线，以此类推。

因此，媒体访问控制抽象子层(MAC abstraction sub-layer)被制定用来集成多个通讯标准。请参考图1，图1为一已知的通讯装置10于一数据平台的示意图。通讯装置10可为一移动电话、一笔记本电脑、一平板计算机、一电子书、一调制解调器、或是一便携计算机系统，并可使用不同的通讯标准来进行通讯。如图1所示，媒体访问控制抽象子层配置于一上层与多个媒体访问控制层之间，该多个媒体访问控制层包含对应于多个通讯标准的多个媒体访问控制类型的媒体访问控制层。多个媒体访问控制类型的媒体访问控制层包含有电力线通讯媒体访问控制层、WiFi媒体访问控制层、多媒体同轴电缆联盟媒体访问控制层或是以太网络媒体访问控制层。进一步地，每一种媒体访问控制类型的媒体访问控制层皆包含有一服务访问点(service accesspoint，SAP)，使得媒体访问控制抽象子层可通过相对应的服务访问点与媒体访问控制层进行通讯。上层可为一网络层、一传送层、一应用层或是负责处理从媒体访问控制抽象子层接收的信号与帧以及将通过媒体访问控制抽象子层传输的信号与帧的一通讯协议层。此外，位于数据平台上的通讯装置10包含有一具有多种物理层种类的物理层。此物理层的多种物理层种类包含有根据IEEE 802.3通讯标准制定的以太网络物理层、根据IEEE 802.11通讯标准制定的WiFi物理层、根据IEEE 1901通讯标准制定的电力线通讯物理层、或是根据多媒体同轴电缆联盟通讯标准制定的多媒体同轴电缆联盟物理层。因此，电力线通讯媒体访问控制层、WiFi媒体访问控制层、多媒体同轴电缆联盟媒体访问控制层或是以太网络媒体访问控制层可通过相对应的物理层种类的物理层，进行帧的传送与接收。

进一步地，媒体访问控制抽象子层提供了通讯装置之间的管理功能(即装置管理或是服务质量协商)。为了实现此些管理功能，通讯装置之间需要进行管理帧的交换。然而，目前对于管理帧交换流程仍未有明确的规范。在没有明确的规范下，媒体访问控制抽象子层将不知道如何产生管理帧以及如何交换管理帧。此外，目前对于各管理功能的管理帧格式、管理帧传递路径以及管理帧交换流程亦无明确的规范。

发明内容

因此，本发明提供一种处理管理帧及其相关的通讯装置，以解决上述问题。

本发明揭露一种处理管理帧的方法，用于一网络系统中一第一通讯装置。该方法包含有储存包含有对应于该网络系统中的至少一通讯装置的至少一标识符以及对应于该至少一标识符的至少一媒体访问控制地址的一装置目录；以及根据该网络系统中一第二通讯装置的一标识符是否存在于该装置目录中，判断是否传送该管理帧至该第二通讯装置。

本发明还揭露一种第一通讯装置，用来于一网络系统中处理管理帧。该第一通讯装置包含有一储存单元，用来储存包含有对应于该网络系统中的至少一通讯装置的至少一标识符以及对应于该至少一标识符的至少一媒体访问控制地址的一装置目录；以及一管理帧处理模块，耦接于该储存单元，用来根据该网络系统中一第二通讯装置的一标识符是否存在于该装置目录中，判断是否传送该管理帧至该第二通讯装置。

针对管理帧的处理，本发明提供了一种方法以及相关的通讯装置。具体来说，针对管理帧的处理，本发明明确地定义了一管理帧格式、一管理帧传送路径、以及一管理帧交换流程。

附图说明

图1为现有的一通讯装置的示意图。

图2为本发明实施例一统一网络系统的示意图。

图3为本发明实施例一通讯装置的示意图。

图4为本发明实施例一方法的流程图。

图5为本发明实施例一管理帧处理方法的流程图。

图6为本发明实施例一管理帧交换方法的示意图。

图7为本发明实施例一管理帧传送路径的示意图。

具体实施方式

在本说明书以及权利要求书当中使用了某些词汇来指代特定的组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同的名词来称呼同样的组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异作为区分的准则。在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”是一个开放式的用语，因此应解释成“包含但不限定于”。另外，“耦接”一词在此包含任何直接及间接的电气连接手段。因此，若文中描述第一装置耦接于第二装置，则代表第一装置可以直接电气连接于第二装置，或通过其它装置或连接手段间接地电气连接至第二装置。

请参考图2，图2为本发明实施例一统一网络系统20的示意图。在图2中，统一网络系统20包含有网络端1～4以及网桥201～203。网络端1～4分别兼容于一通讯标准，如IEEE 1901、IEEE 802.11、IEEE 802.3或是多媒体同轴电缆联盟(Multimedia over Coax Alliance，MoCA)。网桥201～203用来进行网络端1～4之间的通讯。每一通讯标准依据一媒介定义一通讯方式。举例来说，IEEE 1901用于电力线通讯(Power line communications，PLC)、IEEE 802.11用于无线通信(即WiFi)、IEEE 802.3用于以太网络，而多媒体同轴电缆联盟用于同轴电缆。因此，在网络端1中，统一终端装置(unified terminal device、UTDs)a1、a2会通过一媒介Medium a互相通讯或是与网络端1通讯。在网络端2中，统一终端装置b1、b2会通过一媒介Medium b互相通讯或是与网络端2进行通讯，并以此类推。进一步地，使用不同媒介的统一终端装置a1、a2、b1、b2、c1、c2、d1、d2会通过网桥201～203进行彼此之间的通讯。举例来说，统一终端装置b1、b2会通过网桥201与统一终端装置a1、a2进行通讯，以及通过网桥202与统一终端装置c1、c2进行通讯。统一终端装置d1、d2则通过网桥203与统一终端装置c1、c2进行通讯。需注意的是，统一终端装置a1、a2、b1、b2、c1、c2、d1、d2可为移动电话、笔记本计算机、平板式计算机、电子书、调制解调器以及便携计算机系统等电子装置。

请参考图3，图3为本发明实施例一第一通讯装置30的示意图。该第一通讯装置30可为图2中的统一终端装置，但不限于此。该第一通讯装置30包含一处理装置300、一储存单元310以及一通讯接口单元320。处理装置300可为一微处理器或一专用集成电路(application specific integratedcircuit，ASIC)。储存单元310可为任一可被处理装置300访问的数据储存装置，用来储存一程序代码314，处理装置300可读取及执行程序代码314。举例来说，储存单元310可为用户识别模块(subscriber identity module，SIM)、只读存储器(read-only memory，ROM)、闪存(flash memory)、随机存取存储器(random-access memory，RAM)、光盘只读存储器(CD-ROM／DVD-ROM)、磁带(magnetic tape)、硬盘(hard disk)及光学数据储存装置(optical data storage device)等，而不限于此。通讯接口单元320可为一收发器，其根据处理装置300的处理结果，用来与一统一终端装置或网络端交换信号。

值得注意的是，本发明的主要特征在于提供用于一统一终端装置中一媒体访问控制抽象子层的一管理帧(frame)的方法。为了达到此目标，本发明提供用于此统一终端装置的一管理帧处理模块。此外，本发明另于此统一终端装置中提供至少包含有装置标识符以及媒体访问控制地址的装置目录。其中，装置标识符是用来识别一统一终端装置。此装置目录可储存于第一通讯装置30的储存单元310中。

关于管理帧的交换举例说明如下。管理帧处理模块会检查一目标统一终端装置(即与一来源统一终端装置交换管理帧的装置)的一装置标识符。通过此装置标识符，管理帧处理模块查询装置目录，以取得目标统一终端装置的一媒体访问控制地址。如此一来，管理帧可被单点(unicast)传送。此外，一管理帧可能包含有目标装置标识符(destination device identity，DDID)、来源装置标识符(source device identity，SDID)、管理帧类型(managementframe type，MFT)、管理功能类别、管理功能种类、序列编号(sequence number，SN)、管理功能数据中至少一者的信息。详细而言，管理功能类别是用来指示执行何种管理功能。举例来说，管理功能类别为“1”时，代表执行装置管理功能；管理功能类别为“2”时，代表执行服务质量功能。管理功能种类是用来指示管理功能类别的子类型。管理功能数据(即包含于传送至目标统一终端装置的管理帧中的数据)可以参数形式呈现，且随着不同的管理功能类别以及不同的管理功能类型而改变。

请参考图4，图4为本发明实施例一处理管理帧的方法40的流程图。方法40用于图2所示的统一终端装置中，用来处理管理帧(frame)。方法40可被编译为图3所示的程序代码314，且包含下列步骤：

步骤400：开始。

步骤402：根据该网络系统中一第二通讯装置的一标识符是否存在于该装置目录中，判断是否传送该管理帧至该第二通讯装置。

步骤404：结束。

依据方法40，来源统一终端装置首先检查目标统一终端装置的装置标识符是否存在于装置目录中。若存在，来源统一终端装置与目标统一终端装置间开始进行管理帧的交换。反之，来源统一终端装置放弃交换管理帧。

请参考图5，图5为本发明实施例的另一处理管理帧的方法50的示意图。值得注意的是，方法40以及方法50可由上述的管理帧处理模块实现。于处理管理帧的方法50中，来源统一终端装置与目标统一终端装置进行管理帧交换。首先，来源统一终端装置的管理帧处理模块会取得目标统一终端装置的一装置标识符(步骤502)。然后，来源统一终端装置于装置目录中查询目标统一终端装置的装置标识符(步骤504)。若于装置目录中成功查询到此装置标识符，来源统一终端装置会取得对应于目标统一终端装置的媒体访问控制地址(步骤506)。随后，根据此媒体访问控制地址，来源统一终端装置开始与目标统一终端装置进行管理帧的交换(步骤508)。另一方面，若于装置目录中无法查询到此装置标识符，则来源统一终端装置放弃交换管理帧，且回报错误信息予来源统一终端装置中相对应的功能模块(步骤510)。

进一步地，请参考图6，图6为来源统一终端装置UTD1与目标统一终端装置UTD2间的一管理帧交换方法的示意图。在图6中，来源统一终端装置UTD1传送一请求帧至目标统一终端装置UTD2。当目标统一终端装置UTD2成功地从来源统一终端装置UTD1接收到请求帧时，目标统一终端装置UTD2回复一请求收讫确认帧至来源统一终端装置UTD1。此外，目标统一终端装置UTD2会传送对应于请求帧的一回复帧至来源统一终端装置UTD1。当来源统一终端装置UTD1成功地从目标统一终端装置UTD2接收到回复帧时，来源统一终端装置UTD1传送一回复收讫确认帧至目标统一终端装置UTD2。除此之外，来源统一终端装置UTD1可传送一指示帧至目标统一终端装置UTD2。当目标统一终端装置UTD2成功地从来源统一终端装置UTD1接收到指示帧时，目标统一终端装置UTD2回复一指示收讫确认帧至来源统一终端装置UTD1。

由上述可知，在管理帧交换流程中包含有六种管理帧种类。前四种交握(handshaking)帧(即请求帧、请求收讫确认帧、回复帧、回复收讫确认帧)是用来达成请求目的。最后两种交握帧(即指示帧以及指示收讫确认帧)是用来完成提示目的。具体而言，请求帧是用来请求目标统一终端装置UTD2执行例如取得参数或设置参数等动作。回复帧是用来响应请求帧(即回复参数数值或是回复参数设置结果)。另一方面，指示帧是用来告知来源统一终端装置UTD1中发生了如参数被用户配置改变等行为予目标统一终端装置UTD2。

此外，上述的管理帧交换流程通过一数据路径执行。请参考图7，其为本发明实施例中一管理帧传输路径的示意图。在图7中，来源统一终端装置UTD1以及目标统一终端装置UTD分别包含一功能模块702以及一管理帧处理模块704，该功能模块702用来实现图1所示的上层的功能，其内储存有上述的装置目录。然而，需注意的是，功能模块702亦可实现媒体访问控制抽象子层的功能，且不限于此。管理帧处理模块704用来实现媒体访问控制抽象子层的功能(如将装置管理帧封装为特定的以太网络类型帧)。当该目标统一终端装置UTD2的标识符存在于该功能模块702的装置目录中时，一管理帧将要从来源统一终端装置UTD1被传送至目标统一终端装置UTD2，来源统一终端装置UTD1的管理帧处理模块704会从来源统一终端装置UTD1的功能模块702接收到一管理帧。此管理帧包含有管理帧种类MFT、管理帧类别FC、管理功能数据FData等组成成份。来源统一终端装置UTD1的管理帧处理模块704会将接收到的管理帧封装为一特定的以太网络类型帧，且通过对应的媒体访问控制服务访问点将此以太网络类型帧传送至下层的媒体访问控制层(请重新参考图1)。在来源统一终端装置UTD1的下层的媒体访问控制层通过对应的媒体存取服务访问点接收到此管理帧后，媒体访问控制层将此管理帧传送至来源统一终端装置UTD1的物理层。于是，来源统一终端装置UTD1的物理层将此管理帧传送至目标统一终端装置UTD2的物理层。由上述可知，在目标统一终端装置UTD2的管理帧处理模块704通过下层的物理层、下层的媒体访问控制层以及媒体访问控制服务点接收到管理帧后，目标统一终端装置UTD2的管理帧处理模块704会通过解码特定的以太网络类型帧，取得管理帧。需注意的是，为了使管理帧可正确地被管理帧处理模块704辨识，管理帧需被定义为一特定以太网络类型。

值得注意的是，上述所有步骤，包含所建议的步骤，可通过硬件、固件(即硬件装置与计算机指令的组合，硬件装置中的数据为只读软件数据)或电子系统等方式实现。硬件可包含模拟、数字及混合电路(即微电路、微芯片或硅芯片)。电子系统可包含系统单芯片(system on chip，SOC)、系统封装(systemin package，Sip)、计算机模块(computer on module，COM)及上述第一通讯装置30。

综上所述，针对管理帧的处理，本发明提供了一种方法以及相关的通讯装置。具体来说，针对管理帧的处理，本发明明确地定义了一管理帧格式、一管理帧传送路径、以及一管理帧交换流程。

虽然本发明已以较佳实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中的技术人员，在不脱离本发明的范围内，可以做一些改动，因此本发明的保护范围应以权利要求所界定的范围为准。

Claims (18)

1.一种处理管理帧的方法，用于一网络系统中一第一通讯装置，该方法包含有：

储存一装置目录，该装置目录包含有对应于该网络系统中的至少一通讯装置的至少一标识符以及对应于该至少一标识符的至少一媒体访问控制地址；以及

根据该网络系统中一第二通讯装置的一标识符是否存在于该装置目录中，判断是否传送该管理帧至该第二通讯装置。

2.如权利要求1所述的处理管理帧的方法，其特征在于，根据该网络系统中一第二通讯装置的该标识符是否存在于该装置目录中，判断是否传送该管理帧至该第二通讯装置的步骤包含有：

当该第二通讯装置的该标识符存在于该装置目录中时，传送该管理帧至该第二通讯装置。

3.如权利要求2所述的处理管理帧的方法，还包含有：

通过该第二通讯装置的标识符查询该装置目录，取得该第二通讯装置的一媒体访问控制地址；以及

其中，当该第二通讯装置的该标识符存在于该装置目录中时，传送该管理帧至该第二通讯装置的步骤包含有：

当该第二通讯装置的该标识符存在于该装置目录中时，根据该第二通讯装置的该媒体访问控制地址，传送该管理帧至该第二通讯装置。

4.如权利要求2所述的处理管理帧的方法，其特征在于，当该第二通讯装置的该标识符存在于该装置目录中时，传送该管理帧至该第二通讯装置的步骤包含有：

当该第二通讯装置的该标识符存在于该装置目录中时，传送一请求帧至该第二通讯装置；以及

当从该第二通讯装置接收到对应于该请求帧的一请求收讫确认帧以及一回复帧时，传送一回复收讫确认帧至该第二通讯装置。

5.如权利要求2所述的处理管理帧的方法，其特征在于，当该第二通讯装置的该标识符存在于该装置目录中时，传送该管理帧至该第二通讯装置的步骤包含有：

当该第二通讯装置的该标识符存在于该装置目录中时，传送一指示帧至该第二通讯装置；以及

当该指示帧被该第二通讯装置接收时，从该第二通讯装置接收对应于该指示帧的一指示收讫确认帧。

6.如权利要求2所述的处理管理帧的方法，其特征在于，当该第二通讯装置的该标识符存在于该装置目录中时，传送该管理帧至该第二通讯装置的步骤包含有：

当该第二通讯装置的该标识符存在于该装置目录中时，将该管理帧封装为用于该第二通讯装置的传输的一特定以太网络类型帧，使该第二通讯装置于接收到该以太网络类型帧时，解码该以太网络类型帧以取得该管理帧。

7.如权利要求2所述的处理管理帧的方法，其特征在于，当该第二通讯装置的该标识符存在于该装置目录中时，传送该管理帧至该第二通讯装置的步骤包含有：

当该第二通讯装置的该标识符存在于该装置目录中时，通过一数据路径，传送该管理帧至该第二通讯装置。

8.如权利要求1所述的处理管理帧的方法，其特征在于，根据该装置目录中是否存在网络系统中该第二通讯装置的该标识符，判断是否传送该管理帧至该第二通讯装置的步骤包含有：

当该第二通讯装置的该标识符不存在于该装置目录中时，舍弃该管理帧。

9.如权利要求1所述的处理管理帧的方法，其特征在于，该管理帧包含有目标装置标识符、来源装置标识符、管理帧类型、管理功能类别、管理功能种类、序列编号、管理功能数据中的至少其中之一者。

10.一种通讯装置，用来于一网络系统中处理管理帧，该通讯装置包含有：

一储存单元，用来储存一装置目录，该装置目录包含有对应于该网络系统中的至少一其它通讯装置的至少一标识符以及对应于该至少一标识符的至少一媒体访问控制地址；以及

一管理帧处理模块，耦接于该储存单元，用来根据该网络系统中的其中一个其它通讯装置的一标识符是否存在于该装置目录中，判断是否传送该管理帧至该其中一个其它通讯装置。

11.如权利要求10所述的通讯装置，其特征在于，当该其中一个其它通讯装置的该标识符存在于该装置目录中时，该管理帧处理模块传送该管理帧至该其中一个其它通讯装置。

12.如权利要求11所述的通讯装置，其特征在于，当该其中一个其它通讯装置的该标识符存在于该装置目录中时，该管理帧处理模块通过该其中一个其它通讯装置的标识符查询该装置目录，以取得该其中一个其它通讯装置的一媒体访问控制地址，帧并根据该其中一个其它通讯装置的该媒体访问控制地址，传送该管理帧至该其中一个其它通讯装置。

13.如权利要求11所述的通讯装置，其特征在于，当该其中一个其它通讯装置的该标识符存在于该装置目录中时，该管理帧处理模块传送一请求帧至该其中一个其它通讯装置，并当从该其中一个其它通讯装置接收到对应于该请求帧的一请求收讫确认帧以及一回复帧时，帧传送一回复收讫确认帧至该其中一个其它通讯装置。

14.如权利要求11所述的通讯装置，其特征在于，当该其中一个其它通讯装置的该标识符存在于该装置目录中时，该管理帧处理模块传送一指示帧至该其中一个其它通讯装置，并于该指示帧被该其中一个其它通讯装置接收时，该管理帧处理模块从该其中一个其它通讯装置接收对应于该指示帧的一指示收讫确认帧。

15.如权利要求11所述的通讯装置，其特征在于，当该其中一个其它通讯装置的该标识符存在于该装置目录中时，该管理帧处理模块将该管理帧封装为用于该其中一个其它通讯装置传输的一特定以太网络类型帧，使该其中一个其它通讯装置于接收到该以太网络类型帧时，解码该以太网络类型帧以取得该管理帧。

16.如权利要求11所述的通讯装置，其特征在于，当该其中一个其它通讯装置的该标识符存在于该装置目录中时，该管理帧处理模块通过一数据路径，传送该管理帧至该其中一个其它通讯装置。

17.如权利要求10所述的通讯装置，其特征在于，当该其中一个其它通讯装置的该标识符不存在于该装置目录中时，该管理帧处理模块舍弃该管理帧。

18.如权利要求10所述的通讯装置，其特征在于，该管理帧包含有目标装置标识符、来源装置标识符、管理帧类型、管理功能类别、管理功能种类、序列编号、管理功能数据中的至少其中之一。

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