CN114765494A - 具有数据重用机制的数据传输方法及装置 - Google Patents

Abstract

一种具有数据重用机制的数据传输方法，包含：操作对应于通信电路的驱动程序作为传送端来分析待传输数据，产生重用设置信息、指示信息及包含完整及不完整数据包的数据包；由传送端藉由传输接口传送重用设置信息、指示信息与数据包，并使通信电路作为接收端接收；使接收端根据指示信息，识别完整数据包及不完整数据包；使接收端根据重用设置信息，判断可重用数据区段对应的数据位置；由接收端输出完整数据包；以及使接收端根据数据位置，使各不完整数据包的不可重用数据区段与完整数据包包含的可重用数据区段重组后，输出重组数据包。

Description

具有数据重用机制的数据传输方法及装置

技术领域

本发明是关于数据传输技术，尤其是关于一种具有数据重用机制的数据传输方法及装置。

背景技术

在通信系统的架构如网际网络协议中，是将整个通信网络划分为不同的层级。举例而言，在开放式系统互联(Open System Interconnection，OSI)模型中，是将网络自抽象到具体，由上至下划分为应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层及物理层共七层的结构。其中，最高的层级为软件，最低的层级为硬件电路。

在数据自上层往下层传递的过程中，会以数据包的形式进行，且赋予各层的首部或是相关信息。这样的情形下，各个数据包间将产生相同的数据内容，而使数据传输接口进行重复的数据传输，造成资源的浪费。

发明内容

鉴于先前技术的问题，本发明的一个目的在于提供具有数据重用机制的数据传输方法及装置，以改善先前技术。

本发明包含一种具有数据重用机制的数据传输方法，包含：操作对应于通信电路的驱动程序作为传送端分析待传输数据，以产生重用设置信息、指示信息以及多个数据包，其中数据包包含完整数据包以及多个不完整数据包且完整数据包的排序在不完整数据包之前，完整数据包包含可重用数据区段，不完整数据包各包含不可重用数据区段；由传送端藉由传输接口传送重用设置信息、指示信息与数据包，并使通信电路作为接收端接收；由接收端根据指示信息，识别完整数据包以及不完整数据包；由接收端根据重用设置信息，判断可重用数据区段对应的数据位置；由接收端输出完整数据包；以及由接收端根据数据位置，使各不完整数据包的不可重用数据区段与完整数据包包含的可重用数据区段重组后，输出重组数据包。

本发明另包含一种具有数据重用机制的数据传输装置，包含：传输接口、通信电路、存储器电路以及处理电路。通信电路电性耦接于传输接口。存储器电路配置以储存对应于通信电路的驱动程序。处理电路电性耦接于传输接口以及存储器电路，并配置以执行数据传输方法，该数据传输方法包含下列步骤。操作驱动程序作为传送端分析待传输数据，以产生重用设置信息、指示信息以及多个数据包，其中数据包包含完整数据包以及多个不完整数据包且完整数据包的排序在不完整数据包之前，完整数据包包含可重用数据区段，不完整数据包各包含不可重用数据区段；由传送端藉由传输接口传送重用设置信息、指示信息与数据包，并使通信电路作为接收端接收；由接收端根据指示信息，识别完整数据包以及不完整数据包；由接收端根据重用设置信息，判断可重用数据区段对应的数据位置；由接收端输出完整数据包；以及由接收端根据数据位置，使各不完整数据包的不可重用数据区段与完整数据包包含的可重用数据区段重组后，输出重组数据包。

有关本发明的特征、实作与功效，兹配合附图作较佳实施例详细说明如下。

附图说明

图1显示本发明的一个实施例中，一种具有数据重用机制的数据传输装置的示意图；

图2显示本发明一个实施例中，数据传输装置中的软件与硬件协同操作下的系统架构的示意图；

图3A显示本发明的一个实施例中，接收端自总线接收数据包中的完整数据包并进行处理的示意图；

图3B显示本发明的一个实施例中，接收端自总线接收数据包中的不完整数据包并进行处理的示意图；

图4A显示本发明的一个实施例中，接收端自总线接收数据包中的完整数据包并进行处理的示意图；

图4B显示本发明的一个实施例中，接收端自总线接收数据包中的不完整数据包并进行处理的示意图；

图5A及图5B分别显示本发明的一个实施例中，对应具有不同传输方式的传输接口的数据包的示意图；以及

图6显示本发明的一个实施例中，一种数据传输方法的流程图。

具体实施方式

本发明的一个目的在于提供一种具有数据重用机制的数据传输方法及装置，藉由数据重用的技术避免重复传输相同的数据内容，大幅度降低传输接口的数据传输量，亦可适用于不同的数据传输协议。

请参照图1。图1显示本发明的一个实施例中，一种具有数据重用机制的数据传输装置100的示意图。数据传输装置100包含：传输接口110、通信电路120、存储器电路130以及处理电路140。

传输接口110配置以电性耦接数据传输装置100中不同的电路元件，以进行数据传输。举例而言，传输接口110可电性耦接于处理电路140以及通信电路120间，以进行两者间的数据传输。

通信电路120配置以使数据传输装置100与远端电子装置RE进行通信。在一个实施例中，通信电路120可为根据特定无线网络协议(例如，Wi-Fi技术)进行通信的电路，但不以此为限。远端电子装置RE则可为根据同样的无线网络协议(例如，Wi-Fi技术)进行通信的装置，例如但不限于中继器、路由器或是远端主机。

存储器电路130可为任何配置以储存数据的储存装置，例如，但不限于随机存取存储器(random access memory；RAM)、只读存储器(read only memory；ROM)或硬盘。需注意的是，存储器电路130在不同实施例中，可仅包含单一个上述的储存装置，或是包含多个上述的储存装置，以储存不同类型的数据。

处理电路140电性耦接于传输接口110以及存储器电路130。在一个实施例中，处理电路140可配置以自存储器电路130提取并执行计算机可执行指令，例如，但不限于用以执行不同功能的应用程序以及数据传输装置100所包含的各硬件电路的固件与驱动程序，以执行数据传输装置100的功能。

在图1中，是示例性地绘出应用程序AP以及通信电路120的驱动程序DP。然而在其他实施例中，存储器电路130可储存其他类型的计算机可执行指令，以供处理电路140提取并执行。

数据传输装置100在所包含的电路操作下，配置以使数据自数据传输协议中的上层传输至底层。其中，上层为处理电路140所操作的软件，例如但不限于应用程序AP。底层为硬件电路，例如但不限于通信电路120。以下将对于数据传输装置100的操作进行更详细的说明。

请同时参照图2。图2显示本发明一个实施例中，数据传输装置100中的软件与硬件协同操作下的系统架构200的示意图。其中，图2所示的系统架构200包含数据源210、传送端220、传送数据暂存电路230、总线240、信息暂存电路250、接收端260、重用数据暂存电路270以及接收数据暂存电路280。

图1中的处理电路140操作应用程序AP作为数据源210，以产生待传输数据UD。进一步地，处理电路140操作驱动程序DP作为传送端220分析待传输数据UD，以产生重用设置信息RI、指示信息DI以及多个数据包PK。

在一个实施例中，在上层至底层传输协议的转化过程中，会将原始数据(例如待传输数据UD)切分为小块数据。由于此些小块数据被赋予各传输层的首部(header)，造成这些小块数据之间有部分内容完全相同。

因此，传送端220可藉由分析待传输数据UD，判断内容相同者为可重用的数据，而内容不同者则为不可重用的数据，以对小块数据进行数据重用。

其中，传送端220所产生的重用设置信息RI将定义各小块数据中的可重用数据的位置，传送端220所产生的指示信息DI定义可进行数据重用的数据包的对应关系。关于重用设置信息RI以及指示信息DI的详细内容，将于描述接收端260的操作时进行说明。

传送端220所产生的数据包PK即为经过数据重用后的小块数据，并依序包含完整数据包FP以及多个不完整数据包RP。完整数据包FP的数目仅有一个，其内容包含可重用数据区段，对应可重用的数据。在一个实施例中，完整数据包FP亦可选择性地包含不可重用数据区段，对应不可重用的数据。不完整数据包RP的数目可为一个以上，其内容仅包含不可重用数据区段，对应不可重用的数据。

须注意的是，完整数据包FP包含的可重用数据区段的数目可为一个或一个以上。类似地，完整数据包FP以及不完整数据包RP分别包含的不可重用数据区段的数目可为一个或一个以上。关于可重用数据区段以及不可重用数据区段的配置示例，将在后面的段落进行说明。

在一个实施例中，图1中的存储器电路130(例如，存储器电路130中的全部或部分区块)可作为传送数据暂存电路230。传送端220可将指示信息DI以及数据包PK输出至传送数据暂存电路230后，再进行后续的传送。

图1中的传输接口110可包含图2所示的总线240以及信息暂存电路250。其中，传送端220是藉由总线240传送指示信息DI与数据包PK并由接收端260接收，且是将重用设置信息RI输出至信息暂存电路250后由接收端260读取。

在另一个实施例中，图1中的传输接口110亦可仅包含总线240。在这样的状况下，传送端220是藉由总线240传送重用设置信息RI、指示信息DI与数据包PK。

图1中的通信电路120可作为接收端260，以通过总线240接收指示信息DI与数据包PK，并读取信息暂存电路250以接收重用设置信息RI。接收端260可根据指示信息DI识别对应的完整数据包FP以及不完整数据包RP，并根据重用设置信息RI判断可重用数据区段对应的数据位置。

在一个实施例中，数据位置包含可重用数据区段的起始位置以及区段大小。举例而言，重用设置信息RI可定义可重用数据区段的起始位置为0比特处，而区段大小为40比特。在另一示例中，重用设置信息RI可定义可重用数据区段的起始位置为48比特处，而区段大小为16比特。须注意的是，上述的数值仅为一示例，本发明并不为此所限。

因此，接收端260可输出完整数据包FP，并根据数据位置，使各不完整数据包RP的不可重用数据区段与完整数据包FP包含的可重用数据区段重组后，输出重组数据包RPR。

更详细地说，接收端260在判断接收到完整数据包FP时，使完整数据包FP输出至接收数据暂存电路280，并使完整数据包FP包含的可重用数据区段(在图2中标示为RD)输出至重用数据暂存电路270。

进一步地，接收端260在判断接收到不完整数据包RP时，自重用数据暂存电路270读取可重用数据区段，进而根据对应的数据位置，使不完整数据包RP的不可重用数据区段与可重用数据区段重组后输出至接收数据暂存电路280。

在不同实施例中，根据接收端260的数据处理速度以及总线240对数据包PK的数据传输速度间的相对关系，传送端220以及接收端260可对于数据包PK有不同的处理方式。以下将对于传送端220以及接收端260对于数据包的处理方式进行更详细的说明。

请参照图3A以及图3B。图3A显示本发明一个实施例中，接收端260自总线240接收数据包PK中的完整数据包FP并进行处理的示意图。图3B显示本发明一个实施例中，接收端260自总线240接收数据包PK中的不完整数据包RP并进行处理的示意图。

在本实施例中，接收端260的数据处理速度高于总线240对数据包PK的数据传输速度，且数据处理速度与数据传输速度之间的差值大于门槛值。其中，图3A以及图3B示例性的绘示出数据包PK依序包含的一个完整数据包FP以及两个不完整数据包RP(以RP(1)、RP(2)区别)，并仅绘示出完整数据包FP以及两个不完整数据包RP包含的数据区段。

在一个实施例中，完整数据包FP包含依序排列的可重用数据区段RD0、不可重用数据区段DA0、可重用数据区段RD1以及不可重用数据区段DA1。不完整数据包RP包含依序排列的不可重用数据区段DA0以及不可重用数据区段DA1。需注意的是，虽然不完整数据包RP与完整数据包FP的不可重用数据区段的标示符号相同，但实际的数据内容可以是不相同的。

由于接收端260的数据处理速度与总线240对数据包PK的数据传输速度具有较大的差异(差值大于门槛值)，接收端260有足够即时处理数据包PK的能力。因此当接收端260在如图3A所示，判断接收到完整数据包FP时，可依序使完整数据包FP的内容输出至接收数据暂存电路280，并复制可重用数据区段RD0、RD1，以使可重用数据区段RD0、RD1输出至重用数据暂存电路270。

因此当接收端260在如图3B所示，判断接收到不完整数据包RP(在此图中为不完整数据包RP(1))时，可自重用数据暂存电路270读取可重用数据区段RD0、RD1，进而根据重用设置信息RI所定义的数据位置，依序将可重用数据区段RD0、不可重用数据区段DA0、可重用数据区段RD1以及不可重用数据区段DA1进行重组后，输出至接收数据暂存电路280。

请参照图4A以及图4B。图4A显示本发明一个实施例中，接收端260自总线240接收数据包PK中的完整数据包FP并进行处理的示意图。图4B显示本发明一个实施例中，接收端260自总线240接收数据包PK中的不完整数据包RP并进行处理的示意图。

在本实施例中，接收端260的数据处理速度高于总线240对数据包PK的数据传输速度，且数据处理速度与数据传输速度之间的差值不大于门槛值。其中，图4A以及图4B示例性的绘出数据包PK依序包含的完整数据包FP以及两个不完整数据包RP(以RP(1)、RP(2)区别)，并仅绘示出完整数据包FP以及两个不完整数据包RP包含的数据区段。

在一个实施例中，完整数据包FP包含依序排列的不可重用数据区段DA0、两笔可重用数据区段RD0、不可重用数据区段DA1、两笔可重用数据区段RD1以及不可重用数据区段DA2。不完整数据包RP包含依序排列的不可重用数据区段DA0、不可重用数据区段DA1以及不可重用数据区段DA2。需注意的是，虽然不完整数据包RP与完整数据包FP的不可重用数据区段标号相同，但实际的数据内容可以是不相同的。

由于接收端260的数据处理速度与总线240对数据包PK的数据传输速度具有较小的差异(差值不大于门槛值)，接收端260即时处理数据包PK的能力较为不足。因此传送端220在产生数据包PK时，将复制可重用数据区段，以使完整数据包FP包含两笔可重用数据区段RD0，以及包含两笔可重用数据区段RD1。亦即，传送端220在产生数据包PK时填充可重用数据区段来作为缓冲数据，但缓冲数据的种类以及数量(例如，对每一个可重用数据区段复制一次)并不以此为限。

当接收端260在如图4A所示，判断接收到完整数据包FP时，可依序使仅包含一个可重用数据区段RD0、RD1的完整数据包FP的内容输出至接收数据暂存电路280，并使另一个可重用数据区段RD0、RD1输出至重用数据暂存电路270。

因此当接收端260在如图4B所示，判断接收到不完整数据包RP(在此图中为不完整数据包RP(1))时，可自重用数据暂存电路270读取可重用数据区段RD0、RD1，进而根据重用设置信息RI所定义的数据位置，依序将不可重用数据区段DA0、可重用数据区段RD0、不可重用数据区段DA1、可重用数据区段RD1以及不可重用数据区段DA2进行重组后，输出至接收数据暂存电路280。

在不同实施例中，随着数据包PK藉由总线240进行的传输方式不同，指示信息DI具有不同的传输方式。以下将对于指示信息DI的传输方式进行更详细的说明。

请参照图5A及图5B。图5A以及图5B分别显示本发明一个实施例中，对应具有不同传输方式的传输接口的数据包PK的示意图。其中，图5A以及图5B示例性的绘出数据包PK依序包含的一个完整数据包FP以及两个不完整数据包RP(以RP(1)、RP(2)区别)，并同时绘示出完整数据包FP以及不完整数据包RP包含的数据区段，以及附加于完整数据包FP及/或不完整数据包RP上的指示信息DI。

在一个实施例中，数据包PK藉由总线240进行聚集(aggregation)传输。在这样的情形下，同一聚集中的数据包传输顺序是固定的。因此，如图5A所示，传送端220使指示信息DI附加于完整数据包FP中，且不附加于不完整数据包RP中。在这样的状况下，指示信息DI将包含不完整数据包RP的数量(例如，在此实施例中不完整数据包的数量至少为2)，以使接收端260据以判断可进行数据重用的不完整数据包RP。

在一个实施例中，数据包PK藉由总线240中包含多个通道的通路(lane)传输。在这样的情形下，不同通道间的数据包传输顺序无法预测。因此，如图5B所示，传送端220使指示信息DI附加于完整数据包FP以及各不完整数据包RP中。在这样的状况下，指示信息DI将包含完整数据包FP以及不完整数据包RP的对应关系，以使接收端260据以判断可根据完整数据包FP进行数据重用的不完整数据包RP。

因此，本案的数据传输装置可藉由数据重用的技术分析可重用数据区段，使传输接口在进行数据包传送时仅须传递一次可重用数据区段。这样的方式不仅避免重复传输相同的数据内容，大幅度降低传输接口的数据传输量，亦可适用于不同的数据传输协议。

须注意的是，上述实施例中，是以一组彼此可进行数据重用的数据包PK进行说明。在实际操作时，数据传输装置100可传输多组数据包PK，以分别对应进行数据重用。

并且，在部分实施例中，数据包PK亦可能仅包含完整数据包FP而不包含任何不完整数据包RP。在这样的状况下，此完整数据包FP并未包含任何可与其他数据包进行重用的数据。

请参照图6。图6显示本发明一个实施例中，一种数据传输方法600的流程图。

除前述装置外，本发明还公开了一种数据传输方法600，应用于例如但不限于图1的数据传输装置100。数据传输方法600的一个实施例如图6所示，包含下列步骤。

在步骤S610：操作对应于通信电路120的驱动程序DP作为传送端220分析待传输数据UD，以产生重用设置信息RI、指示信息DI以及依序包含完整数据包FP以及多个不完整数据包RP的多个数据包PK。其中完整数据包FP包含可重用数据区段，不完整数据包RP各包含不可重用数据区段。

在步骤S620：由传送端220藉由传输接口110传送重用设置信息RI、指示信息DI与数据包PK，并使通信电路120作为接收端260接收。

在步骤S630：由接收端260根据指示信息DI，识别完整数据包FP以及不完整数据包RP。

在步骤S640：由接收端260根据重用设置信息RI，判断可重用数据区段对应的数据位置。

在步骤S650：由接收端260输出完整数据包FP。

在步骤S660：由接收端260根据数据位置，使各不完整数据包RP的不可重用数据区段与完整数据包FP包含的可重用数据区段重组后，输出重组数据包RPR。

需注意的是，上述的实施方式仅为一示例。在其他实施例中，本领域普通技术人员应当可以在不违背本发明的精神下进行更改。应了解到，在上述的实施方式中所提及的步骤，除特别叙明其顺序者外，均可依实际需要调整其前后顺序，甚至可同时或部分同时执行。

本发明中具有数据重用机制的数据传输方法及装置藉由数据重用的技术避免重复传输相同的数据内容，大幅度降低传输接口的数据传输量，亦可适用于不同的数据传输协议。

虽然本发明的实施例如上所述，然而该些实施例并非用来限定本发明，本技术领域普通技术人员可依据本发明的明示或隐含的内容对本发明的技术特征施以变化，凡此种种变化均可能属于本发明所寻求的专利保护范畴，换言之，本发明的专利保护范围须视本说明书的申请专利范围所界定者为准。

附图标记说明

100:数据传输装置

110:传输接口

120:通信电路

130:存储器电路

140:处理电路

200:系统架构

210:数据源

220:传送端

230:传送数据暂存电路

240:总线

250:信息暂存电路

260:接收端

270:重用数据暂存电路

280:接收数据暂存电路

600:数据传输方法

S610～S660:步骤

AP:应用程序

DA0～DA2:不可重用数据区段

DI:指示信息

DP:驱动程序

FP:完整数据包

PK:数据包

RD0～RD1:可重用数据区段

RE:远端电子装置

RI:重用设置信息

RP:不完整数据包

RPR:重组数据包

UD:待传输数据

Claims (10)

1.一种具有数据重用机制的数据传输方法，包含：

操作对应于通信电路的驱动程序作为传送端分析待传输数据，以产生重用设置信息、指示信息以及多个数据包，其中该多个数据包包含完整数据包以及多个不完整数据包且该完整数据包的排序在不完整数据包之前，该完整数据包包含可重用数据区段，不完整数据包各包含不可重用数据区段；

由该传送端藉由传输接口传送重用设置信息、指示信息与数据包，并使该通信电路作为接收端接收；

由该接收端根据该指示信息，识别完整数据包以及不完整数据包；

由该接收端根据重用设置信息，判断可重用数据区段对应的数据位置；

由该接收端输出完整数据包；以及

由该接收端根据数据位置，使各不完整数据包的不可重用数据区段与完整数据包包含的可重用数据区段重组后，输出多个重组数据包。

2.如权利要求1所述的数据传输方法，其中该传输接口包含总线，该传送端是藉由该总线传送重用设置信息、指示信息与数据包。

3.如权利要求1所述的数据传输方法，其中该传输接口包含总线以及信息暂存电路，该传送端是藉由该总线传送指示信息与数据包，且该传送端是将重用设置信息输出至该信息暂存电路后由该接收端读取。

4.如权利要求1所述的数据传输方法，其中在该接收端的数据处理速度高于该传输接口对数据包的数据传输速度，且该数据处理速度与该数据传输速度的差值大于门槛值时，该数据传输方法还包含：

由该接收端在判断接收到完整数据包时，使该完整数据包输出至接收数据暂存电路，并使该完整数据包包含的可重用数据区段输出至重用数据暂存电路；以及

由该接收端在判断接收到任一不完整数据包时，自该重用数据暂存电路读取可重用数据区段，进而使不完整数据包的不可重用数据区段与可重用数据区段重组后输出至该接收数据暂存电路。

5.如权利要求1所述的数据传输方法，其中在该接收端的数据处理速度高于该传输接口对数据包的数据传输速度，且该数据处理速度与该数据传输速度的差值不大于门槛值时，该数据传输方法还包含：

由该传送端复制可重用数据区段，以使完整数据包包含两个可重用数据区段；

由该接收端在判断接收到完整数据包时，使仅包含一个可重用数据区段的完整数据包输出至接收数据暂存电路，并使另一个可重用数据区段输出至重用数据暂存电路；以及

由该接收端在判断接收到任一不完整数据包时，自该重用数据暂存电路读取可重用数据区段，进而使不完整数据包的不可重用数据区段与可重用数据区段重组后输出至该接收数据暂存电路。

6.如权利要求1所述的数据传输方法，其中数据包藉由传输接口进行聚集传输，该数据传输方法还包含：

由该传送端使指示信息附加于完整数据包中，且不附加于不完整数据包中，其中该指示信息包含不完整数据包的数目。

7.如权利要求1所述的数据传输方法，其中数据包藉由传输接口中包含多个通道的通路传输，该数据传输方法还包含：

由该传送端使指示信息附加于完整数据包以及各不完整数据包中，其中指示信息包含完整数据包以及不完整数据包的对应关系。

8.如权利要求1所述的数据传输方法，还包含：

操作应用程序作为数据源产生待传输数据。

9.如权利要求1所述的数据传输方法，还包含：

使存储器电路作为传送数据暂存电路，以由传送端将指示信息以及数据包输出至该传送数据暂存电路后，藉由传输接口传送。

10.一种具有数据重用机制的数据传输装置，包含：

传输接口；

通信电路，电性耦接于该传输接口；

存储器电路，配置以储存对应于该通信电路的驱动程序；以及

处理电路，电性耦接于该传输接口以及该存储器电路，并配置以执行数据传输方法，数据传输方法包含下列步骤：

操作该驱动程序作为传送端分析待传输数据，以产生重用设置信息、指示信息以及多个数据包，其中该多个数据包包含完整数据包以及多个不完整数据包且完整数据包的排序在不完整数据包之前，完整数据包包含可重用数据区段，不完整数据包各包含不可重用数据区段；

由该传送端藉由该传输接口传送重用设置信息、指示信息与数据包，并使该通信电路作为接收端接收；

由该接收端根据指示信息，识别完整数据包以及不完整数据包；

由该接收端根据重用设置信息，判断可重用数据区段对应的数据位置；

由该接收端输出完整数据包；以及

由该接收端根据数据位置，使各不完整数据包的不可重用数据区段与完整数据包包含的可重用数据区段重组后，输出多个重组数据包。

Images