CN1276609C - 利用均方误差技术的数据传输率协商方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种传送物理层(PHY)均方误差(MSE)至上层装置驱动器的方法，包括：由该PHY接收数据帧；由该PHY计算用于该数据帧的MSE；发送该MSE和该数据帧至媒体访问控制(MAC)；通过该MAC将该MSE插入关联于该数据帧的数据帧状态数据帧(FSF)；和发送该数据帧和该FSF至该上层驱动器软件。由访问至PHYMSE，上层驱动器软件能够计算平均均方误差(AMSE)，并判定是否将协商于有效负载编码(PE)、或数据传输率的改变。于此方式，可将数据传输率最佳化而保持低错误率。

Description

利用均方误差技术的数据传输率协商方法
技术领域
本发明涉及在网络中的数据传输，特别是涉及在网络中的数据传输率。
背景技术
家用网络已经变得愈来愈普及，而亦如所愿的可连接室内的各计算机。有一种形式的家用网络是家庭电话线网络，该家庭电话线网络使用一般安装在居家中，用于家庭中各计算机之间的通讯。家用电话线网络联盟(HPNA)已经公布了一个标准化家用电话线网络行为的规范。现用的HPNA规范为第二版(″HPNA 2.0″)。
图1显示家用电话线网络。此网络包括有控制芯片100。该控制芯片100进一步包括有媒体独立接口(MII)106、媒体访问控制(MAC)108、和物理层(PHY)110。该芯片100执行HPNA 2.0。芯片100接收含有数据包的信号，该等数据包经由电话插孔102通过电话导线而传送进来。设有一个处理该芯片100和电话导线之间信号的模拟前端(AFE)104。然后芯片100处理接收的来自AFE 104的信号包，并将信号输出到主MAC 112。
图2显示一种典型的用于家用电话线网络的硬件-软件接口。此接口包括HPNA兼容网络接口控制器(NIC)206，该NIC 206接收从MAC108来的数据帧。NIC 206发送数据帧至HPNA兼容驱动器软件204，该驱动器软件204一般在主计算机中。驱动器软件204然后发送数据帧至譬如网络驱动器接口规范(NDIS)的上层软件202。
因为电话线路上的状况是改变的，因此HPNA 2.0允许在网络上的二个站之间的数据传输率可依照传输错误率而改变。若对于线路状况而言数据传输率太快，则在接收的数据帧中可以有较高的错误。若对于线路状况而言数据传输率为太慢，则数据传输率不是最优化。数据传输率由有效负载编码(PE)所决定。PE定义为符号率(符号数/秒)乘以位负载(位/符号)。HPNA 2.0的目标是要有低于10-4的传输错误率。
在HPNA 2.0中，PHY 110接收具有PE的数据帧，并计算对于此数据帧的均方误差(MSE)。此MSE被送到上层驱动器软件204。在接收历史窗口内对于数据帧的MSE之后(该历史窗口定义于HPNA 2.0作为16个数据帧)，驱动器软件204计算平均均方误差(AMSE)。此AMSE与对于现用的PE的可接受的AMSE范围作比较。若AMSE是在范围内，则该站以现用的PE继续发送。若AMSE是低于范围，则该站能使用较高的PE。若AMSE是高于范围，则该站将使用较低的PE。然后驱动器软件204发送数据包至另一个站通知其数据传输率改变了。该另一站通过产生测试数据帧而响应以支持该站选择最适当的PE。此称之为″传输率协商″。然而，HPNA 2.0并没有特定PHY MSE如何到达该上层驱动器软件204。
因此，需要有一种方法用来传送PHY MSE至上层驱动器软件用于传输率协商。本发明可达成此需求。
发明内容
一种传送物理层(PHY)均方误差(MSE)至上层装置驱动器的方法，包括；由该PHY接收数据帧；由该PHY计算用于该数据帧的MSE；发送该MSE和该数据帧至媒体访问控制(MAC)；通过该MAC将该MSE插入对应于该数据帧的数据帧状态数据帧(FSF)；发送该数据帧和该FSF至该上层驱动器软件。通过访问至PHYMSE，上层驱动器软件能够计算平均均方误差(AMSE)，并判定是否将对有效负载编码(PE)或数据传输率的改变进行协商。以此方式，可将数据传输率最佳化而保持低错误率。
附图说明
图1为显示家庭电话线网络；
图2显示用于家庭电话线网络的典型硬件-软件接口；
图3显示依照本发明的媒体访问控制的较佳实施例。
图4为流程图显示依照本发明用于传送物理层均方误差至上层驱动器软件对于传输率协商的方法的较佳实施例。
具体实施方式
本发明提供了一种传送物理层(PHY)均方误差(MSE)至上层驱动器软件用于传输率协商的方法。下列的说明使得本领域普通技术人员能够制造和使用本发明，并且提供作为专利申请和说明书的内容。对于较佳实施例的各种不同的修饰对本领域普通技术人员而言将是容易明白的，而其中应用的一般原理可应用到其它实施例中。因此，本发明并限制于所示的实施例，而是与其中所述的原理和特征一致而具有最广的范围。
欲更详细地说明本发明的特征，请参照图3和4并配合下列的讨论。
图3显示依照本发明的媒体访问控制(MAC)的较佳实施例。MAC300包括接收数据通路302、发射数据通路304、公平分布优先权排列(DFPQ)306、二进制指数补偿(BEB)308、联机完整性310、网络状态312、传输率请求句柄(RRCF)314、多个寄存器和管理信息基础(MIB)计数器316。
接收数据通路302从PHY 110接收数据包，并发送数据包至MII106。在较佳实施例中，由接收数据通路302送出各数据包后，立刻接着送出此处称之为″数据帧状态帧″(FSF)的另外的数据帧。该数据帧状态帧包含某些在其后处理所需要的状态信息。在接收数据通路302中的FSF生成318，产生各数据帧的FSF。
发送数据通路304从MII 106接收数据包，并将他们传送到PHY110。
DFPQ 306和BEB 308提供冲突裁定。DFPQ 306提供对于10mpbs数据传输率的冲突裁定，而BEB 308提供对于1mpbs数据传输率的冲突裁定。在较佳实施例中，PHY 110将提供冲突侦测信号。DFPQ 306或BEB 308其中之一将尝试解决此冲突。
联机完整性310监视实际网络状况。在较佳实施例中，联机完整性310更新于联机寄存器中的联机状态位。联机完整性310亦依照HPNA 2.0送出联机数据包。
每当MAC 300在各数据传输率之间发送时，RRCF 314送出RRCF。使用RRCF以施行数据传输率协商功能，亦即，判定在家庭电话线网络中在不同站之间用什么数据传输率通讯。
寄存器和MIB计数器316提供程序化能力至MAC 300，并处理错误事件计数。
依照本发明的网络状态312，监视着MAC 300的现用模式，亦即，MAC 300是否正操作于1M8模式、V1M2模式、或10M8模式。
图4为流程图，显示依照本发明用于传送物理层均方误差(PHYMSE)至上层驱动器软件对于传输率协商的方法的较佳实施例。首先，PHY 110经由步骤402接收数据帧。然后PHY 110经由步骤404计算对于数据帧的MSE。PHY 110送出MSE和数据帧至MAC 300。接着，MAC 300经由步骤408将MSE插入相关于数据帧的FSF。于较佳实施例中，在接收数据通路302中的FSF产生318，执行插入。然后MAC300经由步骤410发送数据帧和其FSF至上层驱动器软件204。经由步骤412，在接收到数据帧和其FSF时，上层驱动器软件204从FSF取出MSE。然后经由步骤414使用MSE来计算AMSE在历史窗口内。
一旦计算出AMSE后，将AMSE与作为现用PE的可接受的AMSE范围作比较。若AMSE是在范围之内，则该站以现用PE继续发送。若AMSE低于范围，则该站与较高PE协商。若AMSE高于范围，则该站与较低PE协商。
本发明揭示一种传送物理层(PHY)均方误差(MSE)至上层驱动器软件用于传输率协商的方法。由访问至PHY MSE，上层驱动器软件能够计算平均均方误差(AMSE)，并判定是否将对有效负载编码(PE)或数据传输率的改变进行协商。以此方式，可将数据传输率最佳化而保持低错误率。
虽然本发明已依照所示实施例加以说明，但本领域普通技术人员将容易认知到各实施例可做出的各种变化，而这些变化将在本发明的精神和范围内。因此，本领域普通技术人员可做出许多的修饰，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (5)

1.一种传送物理层PHY均方误差MSE至上层装置驱动器的方法，包括下列步骤：
(a)由该PHY接收数据帧；
(b)由该PHY计算对于该数据帧的MSE；
(c)发送该MSE和该数据帧至媒体访问控制MAC；
(d)通过该MAC将该MSE插入对应于该数据帧的数据帧状态数据帧FSF；以及
(e)发送该数据帧和该FSF至该上层驱动器软件。
2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
(f)通过该上层驱动器软件从该FSF取出该MSE；以及
(g)通过该上层驱动器软件根据该MSE计算平均均方误差AMSE。
3.根据权利要求2所述的方法，其中该计算步骤(g)包括：
(g1)通过该上层驱动器软件来计算AMSE，在数据帧的历史窗口内。
4.根据权利要求2所述的方法，进一步包括：
(h)将该AMSE与用于有效负载编码PE的AMSE值的范围作比较；
(i)若该AMSE是在该范围之内，则以该PE发送；以及
(j)若该AMSE不在该范围之内，则协商该PE改变。
5.一种传送PHY MSE至上层装置驱动器的方法，包括下列步骤：
(a)由该PHY接收数据帧；
(b)由该PHY计算对于该数据帧的MSE；
(c)发送该MSE和该数据帧至MAC；
(d)通过该MAC将该MSE插入对应于该数据帧的FSF；
(e)发送该数据帧和该FSF至该上层驱动器软件；
(f)通过该上层驱动器软件从该FSF取出该MSE；
(g)根据该MSE由该上层驱动器软件计算AMSE，在数据帧的历史窗口内；
(h)将该AMSE与用于PE的AMSE值的范围作比较；
(i)若该AMSE是在该范围之内，则以该PE发送；以及
(j)若该AMSE不在该范围之内，则协商该PE改变。
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