CN1490989A - 应用于无线数据传输中增加数据传输量的系统与方法 - Google Patents

Abstract

本发明是一种应用于无线区域网络(wirelessLAN)中的增进数据传输量的数据处理系统，此系统用以对数据收发装置欲发送/已接收的数据进行压缩/解压缩处理，利用此方式可以增加数据的传输量。该数据处理系统包含一发送处理元件以及一接收处理元件。由该发送处理元件判断是否要对欲发送的数据进行数据压缩处理，并进行相对应的数据压缩处理。由该接收处理元件判断已接收的数据是否经过数据压缩处理，并将经过数据压缩处理的已接收的数据提供相对应的数据解压缩处理。本发明可将数据收发设备所欲发送的数据加以压缩，使得该数据收发装置在既定的频宽下传输更多的数据。

Description

应用于无线数据传输中增加数据 传输量的系统与方法

技术领域

本发明涉及一种数据处理系统及方法，特别是应用于无线区域网络(wireless local area network，WLAN)增加传输数据量的数据处理系统及方法。

背景技术

在网络通讯规约层中常以OSI通讯规约层7层来功能性的分隔其通讯规约，并以此方式来包装包，但在实际上应用往往会因实际需要而简化。请参阅图1，图1为已知无线区域网络通讯规约层级10以及数据包的示意图。已知无线区域网络在传输数据时，需将欲传输的原始数据31经由应用层32、网络层34及802.11 a/b层36分层包装成包后才传输出去。概略的传输的过程如下：原始数据31通过应用层32后会加一网络层标题33，之后通过802.11 a/b层时会再加入一802.11 a/b标题35，进而包装成为实际上传输的数据包。

在无线区域网络中，频谱资源有限，在一定的通讯规约下，有限的频谱只能传输有限的数据量，例如IEEE 802.11b被限制于2.4GHz无线电频带的频宽，该标准允许有三个频道个别在11Mbps之下运作，但实际的吞吐量大约是每个频道5Mbps。因此在一定的通讯规约的限制下如何改善频宽为无线区域网络技术发展的一项重点。

因此本发明即针对上述问题，提出一种基于现有的通讯协定下可有效增加数据收发设备的数据传输量的系统及方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种有效增加无线区域网络中数据传输量的数据处理系统与方法。

本发明为一种应用于无线区域网络(WLAN)的数据处理系统，无线区域网络是由多个数据收发装置所组成，数据收发装置可为无线网络卡的电子装置或是一无线区域网络基站，数据处理系统内建于一第一数据收发装置内以对该数据收发装置所接收或待发送的数据进行处理。本发明的数据处理系统包含一发送处理元件以及一接收处理元件。

该发送处理元件用以对欲发送的数据进行处理，以便后续可将数据发送给在此无线区域网络中的一第二数据收发装置。该发送处理元件包含一查询表、一控制模块以及一数据压缩模块。

该查询表记录多笔信息记录，该多笔信息记录该发送处理元件与在无线区域网络内的多个数据收发装置于数据传输时所对应的数据压缩方式及其相对应的装置识别号。该控制模块用以先查询该目标数据收发装置于该查询表中的信息记录，以决定对于目前预定的目标数据收发装置发送该发送数据前，相对应采取的一数据压缩策略，以便后续进行数据发送。该数据压缩模块依据该数据压缩策略中所记录的数据压缩方式，对该发送数据进行相对应的数据压缩处理。

该接收处理元件用以对一接收数据进行处理，包含一识别模块以及一数据解压缩模块。该识别模块用以判断该接收数据是否经过数据压缩处理，以及当该接收数据经过数据压缩处理时，识别压缩该接收数据所使用的数据压缩方式。该数据解压缩模块用以根据该接收数据所使用的数据压缩方式，对该接收数据提供相对应的数据解压缩处理。

本发明主要通过将欲发送的数据进行压缩处理，使得原本数据收发装置在相同的速率及一定的传输时间下，比未压缩数据的信息收发装置传输更多的数据。因此，本发明可有效解决已知技术数据传输频宽不足的问题。

关于本发明的优点与精神可以通过以下的发明详述及其附图得到进一步的了解。

附图说明

图1为已知无线区域网络通讯规约层级以及数据包的示意图。

图2为本发明数据处理系统及其实施环境的无线区域网络的示意图。

图3为图2所示数据处理系统的功能方块图。

图4A为本发明的无线区域网络的通讯规约层级以及数据包示意图。

图4B为图4A中压缩控制标题格式示意图。

图5为图2所示数据处理系统的预定的数据查询程序及发送数据的流程图。

图6为本发明处理发送数据并传送至目标数据收发装置的方法流程图。

图7为本发明处理所接收的数据的流程图。

附图标号说明

无线区域网络20                数据收发装置22

数据收发装置22S               目标数据收发装置22T

数据处理系统24                发送处理元件26

接收处理元件28                查询表262

控制模块264                   数据压缩模块266

识别模块282                   数据解压缩模块284

发送数据Ds                    接收数据Dr

查询讯号Dc                    应讯号Db

通讯规约层40                  主要数据41

应用层42                      网络标题43

网络层44                      压缩数据45

压缩层46                      压缩控制标题47

802.11 a/b层48                802.11 a/b标题49

具体实施方式

请参阅图2，图2为本发明数据处理系统24及其实施环境的无线区域网络(WLAN)20的示意图。本发明数据处理系统24应用于无线区域网络(WLAN)20。无线区域网络20包含多个数据收发装置22、22S、22T可相互传输数据(此处仅为三个数据收发装置22、22S、22T以方便解释本发明)。数据处理系统24内建于数据收发装置22S、22T中，用以对其接收或发送的数据进行处理。本实施例中，将数据收发装置22S设为预定发送数据的装置，而数据收发装置22、22T则设为预定接收数据的目标数据收发装置，来加以解说。

请参阅图3，图3是图2数据处理系统24的功能方块图。数据处理系统24包含一发送处理元件26以及一接收处理元件28。发送处理元件26用以对一发送数据Ds(图中未显示)进行处理，以便后续可将处理后的发送数据Ds至少发送给目标数据收发装置22或22T。接收处理元件28则用以对一接收数据Dr(图中未显示)进行接收处理。

如图3所示，发送处理元件26包含一查询表262、一控制模块264以及一数据压缩模块266。查询表262中包含多笔信息记录，每一笔信息记录记录先前发送处理元件26将数据发送给某一数据收发装置22或22T时，该数据是否经过数据压缩，与相对应所使用的数据压缩方式，以及数据收发装置22或22T的装置识别号(此处所述的装置识别号，是指数据收发装置在无线区域网络的地址)。以数据收发装置22为例，由于其不具有数据处理系统24，因此其无法对经过数据压缩的数据进行处理。所以数据收发装置22S在发送数据至数据收发装置22时，就不会对数据进行数据压缩，所以如果数据收发装置22在查询表266中存有信息记录，此信息记录会表示数据接收装置22不需进行数据压缩。如果以数据收发装置22T为例，由于其内建有数据处理系统，因此如果其在查询表266中存有记录，则依据其信息记录以一特定数据压缩方式来压缩数据后传输数据。

控制模块264用以在对目标数据收发装置22或22T发送该发送数据前，先查询查询表262中是否具有目标数据收发装置22或22T的相关信息记录，以决定在对于目标数据收发装置22和22T发送数据时相对应采取的数据压缩策略，以便后续进行数据发送。控制模块264指示数据压缩模块266采取相对于目标数据收发装置22或22T于数据压缩策略中所记录的数据压缩方式，对发送的数据进行相对应的数据压缩处理。

如图3所示，接收处理元件28包含一识别模块282以及一数据解压缩模块284。识别模块282用以读取该接收数据包内信息来判断该数据是否经过数据压缩处理，以及当该接收数据经过数据压缩处理时，识别压缩该接收数据所使用的数据压缩方式。数据解压缩模块284则用以根据该数据压缩方式，对该接收数据提供相对应的数据解压缩处理。

请参阅图4A，图4A是本发明的无线区域网络10的通讯规约层40以及数据包处理示意图。本发明的通讯规约层40包含一应用层42、一网络层44、一压缩层46以及802.11 a/b层48。本发明相较于已知技术的不同点，即在网络层44与802.11 a/b层48之间加入一压缩层46。首先在应用层42时，一主要数据41被编辑完成。在网络层44时，主要数据41层另外加上一网络标题43而成为发送数据Ds。接着便进入了压缩层46，此时依据控制模块决定的数据压缩方式来对发送数据Ds进行数据压缩处理而成一压缩数据45，并加上一压缩控制标题47。最后在链结层48时，在压缩数据45与压缩控制标题47前附加一802.11 a/b标题49而完成此一数据包传送出去。其中网络标题43用来标示数据收发装置22S的装置识别号以及目标数据收发装置22或22T的装置识别号，压缩控制标题47记录发送讯号Ds的压缩控制方式与压缩选项。另外，图示中的箭头表示通讯规约层与数据处理格式之间相对应的关系。

请参阅图4B，图4B为图4A中压缩控制标题47格式示意图。压缩控制标题47可分为压缩控制方式52与压缩选项54两部分，应用此两部分来作控制压缩的查询讯号、回应讯号与数据传输。例如第一部分压缩控制方式52可分别标示数种控制形式：例如形式1表示对目标数据收发装置22或22T查询是否可使用压缩方式的查询包，形式2表示目标数据收发装置22或22T回应此包是否压缩及压缩方式的回应包，形式3则表示此包内含为数据传输包；第二部分压缩选项则可以用来传递所选择使用的压缩方式，例如ZIP、LZH等方式。本发明的数据处理系统对传输数据的压缩除了原始数据压缩外，在数据包包装时更能将正在包装中的数据，做更进一步的压缩才发送出去，因此能达到在既定频宽下提高数据传输量的效果。

接下来将详述本发明的数据压缩策略，其包含：

如果于查询表262中已记录有目标数据收发装置22或22T所相对应使用的数据压缩方式时，控制模块264即控制数据压缩模块266以一预定的压缩方式对发送数据Ds进行数据压缩。

如果在查询表262中并未记录目标数据收发装置22或22T所相对应使用的数据压缩方式时，控制模块264依照一预定的数据处理查询程序，再决定对发送数据Ds应如何进行数据处理。

以下以数据收发装置22S传送传送数据Ds给目标数据收发装置22T为例，说明数据处理系统24的预定的数据处理查询程序。先由数据收发装置22S的控制模块264传送一查询讯号或称查询包Dc(亦即使用压缩控制标题内压缩控制方式的形式1)给目标数据收发装置22T，接着等待由目标数据收发装置22T所回应的一回应讯号或称回应包Db(亦即使用压缩控制标题内压缩控制方式的形式2)，然后在一预定的等待时间之内执行一预定的回应处理程序，以便后续进行数据发送。

接着详述关于本发明的控制模块264所应用的回应处理程序。当控制模块264在预定的等待时间内接收到回应讯号时，即依据该回应讯号中所规定的回应信息来对发送数据Ds进行数据压缩处理。如果控制模块264在该预定的等待时间之内未接收到该回应讯号时，即以不再进行数据压缩的方式而将发送数据Ds直接发送出去。

回应讯号Db中包含下列回应信息：该目标数据收发装置的装置识别号、是否需要对待发送的数据进行数据压缩以及相对使用的数据压缩方式。该装置识别号为目标数据收发装置22T在无线区域网络20中的地址。而数据压缩方式则为ZIP数据压缩处理方法或LZH数据压缩处理方法等，以对发送数据Ds进行无失真压缩。

当回应讯号Db中的回应信息显示不需要对发送数据Ds进行数据压缩时，则控制模块264即通知数据压缩模块266不对发送数据Ds进行数据压缩，并将发送数据Ds直接发送出去。回应讯号Db中的回应信息若载明需要进行数据压缩，则查询表262中会新增一笔信息记录，以将目标数据收发装置12T的装置识别号、需要进行数据压缩以及相对应的数据压缩方式的信息，记录至查询表262中。

如前文所述，如果控制模块264在该预定的等待时间之内未接收到回应讯号Db时，数据压缩模块266则不再对发送数据Ds进行数据压缩处理，而直接发送出去。在此情况下，查询表262中会新增一笔信息记录，以将目标数据收发装置22T的装置识别号、不需进行数据压缩的信息记录至查询表262中。如果目标数据收发装置中未具有数据处理系统24(如图2中所示的目标数据收发装置22)，则其实施状况将如本段所述。

请参阅图5，图5为图2数据处理系统24的预定的数据处理查询程序的流程图。综合以上所述，数据处理系统24的预定的数据处理查询程序包含下列步骤：

步骤S60：开始。

步骤S62：传送查询讯号Dc至目标数据收发装置22T，其目的在于建立数据收发装置22S与目标数据收发装置之间的通讯连结。

步骤S64：确认目标数据收发装置是否在该预定时间内接收到由目标数据接收装置所传回的一回应讯号Db。若收到回应讯号Db则进行步骤S66；若否，则进行步骤S68。

步骤S66：对发送数据进行数据压缩处理，使用的压缩方式根据回应讯号Db所指示的方式进行。

步骤S68：发送未压缩数据。

步骤S70：发送处理后的数据。

步骤S71：结束。

请参阅图6，图6为本发明处理发送数据并传送至目标数据收发装置22T的方法流程图，本发明数据处理方法包含下列步骤：

步骤S72：开始。

步骤S74：判断目标数据发送装置22T是否记录在查询表262中，若否，则跳至步骤S76。

步骤S75：依据查询表262中所记载的数据压缩方式对发送数据Ds进行数据处理。跳至步骤S88。

步骤S76：传送查询讯号Dc至该目标数据发送装置12T。

步骤S78：在预定时间内等待回应讯号Db，若收到则跳至步骤S82，如果预定时间内未接收到回应讯号Db，则跳至步骤S84。

步骤S82：依据该回应讯号中所规定的回应信息来对欲发送的数据进行数据处理，跳至步骤S86。

步骤S84：不压缩数据。

步骤S86：将该目标数据收发装置的装置识别号、需要或不需要进行数据压缩以及需要进行数据压缩时相对应的数据压缩方式的信息，记录至查询表262中。

步骤S88：将数据发送出去。

以数据收发装置22S传送数据给目标数据收发装置22T为例(图1)，由于目标数据收发装置22T亦内建有数据处理系统24，数据收发装置22S进行查讯程序时，会接受到回应讯号，因此将发送压缩处理后的数据给目标数据收发装置22T。若以数据收发装置22S传送发送数据给目标数据收发装置22为例(图1)，由于目标数据收发装置22并没有内建数据处理系统24，因此数据收发装置22S不会接受到回应讯号，因而会直接将未压缩处理的数据给数据收发装置22。

请参阅图7，图7为本发明处理所接收的数据的流程图。本发明处理所接收的数据可包含下列步骤：

步骤S90：开始。

步骤S92：根据压缩控制标题26，判断所接收到的数据是否经过数据压缩处理，若否，则跳至步骤S98。

步骤S94：识别压缩该数据所使用的数据压缩方式。

步骤S96：根据该数据压缩方式，对所接收到的数据提供相对应的数据解压缩处理。

步骤S98：将数据传给数据收发装置后续元件。

综合以上说明，本发明可将数据收发装置欲发送的数据藉由发送处理元件26进行进一步的数据压缩处理，使得其所使用的传输频宽较小，换句话说，数据收发设备便可在既定的频宽下传送更多的数据，提高了数据的传输量。另一方面，本发明的接收处理元件28可将所接收到的经过压缩后的数据进行数据解压缩的处理，使得数据得以还原而成原本未经压缩的数据，不会使得经过数据压缩处理后的数据无法解读。

藉由以上较佳具体实施例的详述，希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所披露的较佳具体实施例来对本发明的范畴加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明所欲申请的权利要求的范畴内。因此，本发明所申请的权利要求的范畴应该根据上述的说明作最宽广的解释，以致使其涵盖所有可能的改变以及具有相等性的安排。

Claims (23)

1.一种应用于一无线区域网络的数据处理系统，该无线区域网络包含多个数据收发装置，该数据处理系统至少内建于一第一数据收发装置中，以使该数据收发装置可对接收或发送的数据进行处理，该数据处理系统包含：

一发送处理元件，用以对将发送到一第二数据收发装置的一发送数据进行处理，该发送处理元件包含：

一查询表，用以记录该数据处理系统将数据发送给该多个数据收发装置时，该多个数据收发装置相对应所使用的数据压缩方式及相对应的装置识别号；

一控制模块，依据该第二数据收发装置在该查询表中的信息记录，以决定对于该第二数据收发装置发送该发送数据前，所应相对应采取的一数据压缩策略；以及

一数据压缩模块，可依据该控制模块所指定的数据压缩方式，对该发送数据进行相对应的数据压缩处理；以及

一接收处理元件，用以对一接收数据进行处理，该接收处理元件包含：

一识别模块，用以识别该接收数据所使用的数据压缩方式；以及

一数据解压缩模块，用以根据识别模块所识别的数据压缩方式，对该接收数据提供相对应的数据解压缩处理。

2.如权利要求1所述的数据处理系统，其中该数据压缩策略包含：

如果在该查询表中已记录有该第二数据收发装置所相对应使用的数据压缩方式时，该控制模块即通知该数据压缩模块以所记录的数据压缩方式对该发送数据进行数据压缩；以及

如果在该查询表中未记录该第二数据收发装置所相对应使用的数据压缩方式时，该控制模块依照一预定的数据处理查询程序，以决定对该发送数据应如何进行数据处理。

3.如权利要求2所述的数据处理系统，其中该数据处理查询程序包含：

传送一查询讯号给该第二数据收发装置；

等待由该第二数据收发装置所回应的一回应讯号；以及

在一预定的等待时间之内执行一预定的回应处理程序，以便后续进行数据发送。

4.如权利要求3所述的数据处理系统，其中该回应讯号中包含下列回应信息：

是否需要对该发送数据进行数据压缩；以及

当需要对该发送数据进行数据压缩时，所使用的数据压缩方式。

5.如权利要求4所述的数据处理系统，其中该回应处理程序包含：

如果在该预定的等待时间之内接收到该回应讯号时，即依据该回应讯号中所规定的回应信息来对该发送数据进行数据处理；以及

如果在该预定的等待时间之内未接收到该回应讯号时，即以不再进行数据压缩的方式而将该发送数据直接发送出去。

6.如权利要求5所述的数据处理系统，其中当该回应讯号中的回应信息显示不需要对该发送数据进行数据压缩时，则该控制模块即通知该数据压缩模块不对该发送数据进行数据压缩，并将该发送数据直接发送出去。

7.如权利要求5所述的数据处理系统，其中该回应讯号中的回应信息若载明需要进行数据压缩，则该查询表中会新增一笔信息记录，以将该目标数据收发装置的装置识别号、需要进行数据压缩以及相对应的数据压缩方式的信息，记录至该查询表中。

8.如权利要求5所述的数据处理系统，其中该回应讯号中的回应信息若载明不需要进行数据压缩，则该查询表中会新增一笔信息记录，以将该目标数据收发装置的装置识别号、不需进行数据压缩的信息，记录至该查询表中。

9.如权利要求5所述的数据处理系统，其中如果于该预定的等待时间之内未接收到该回应数据时，则该查询表中会新增一笔信息记录，以将该目标数据收发装置的装置识别号、不需进行数据压缩的信息，记录至该查询表中。

10.如权利要求1所述的数据处理系统，该数据压缩方式为在该发送数据进行数据包包装过程中，包装中的数据进行数据压缩。

11.如权利要求10所述的数据处理系统，其中该数据压缩方式是以ZIP数据压缩处理方法或LZH数据压缩处理方法来对该数据进行无失真压缩。

12.一种应用于一无线区域网络(WLAN)的数据处理方法，该无线区域网络包含多个数据收发装置，该数据处理方法至少在一数据收发装置中，用以对一发送数据进行处理，以便后续可将处理后的该发送数据发送给该无线区域网络中一目标数据收发装置，该信息收发装置包含一查询表，其包含有多笔信息记录，该多笔信息记录记录该发送处理元件将数据发送给该多个数据收发装置时，该多个信息收发装置相对应所使用的数据压缩方式及相对应的装置识别号，该数据处理方法包含：

查询该查询表中的记录，以决定对于目前预定的目标数据收发装置发送数据时，所应相对应采取的数据压缩策略，以便后续进行数据发送；以及

依据所采取的数据压缩策略中所记录的数据压缩方式，对欲发送的数据进行相对应的数据压缩处理。

13.如权利要求12所述的数据处理方法，其中该发送数据包含一标题数据以及一主要数据。

14.如权利要求12所述的数据处理方法，其中该数据压缩策略包含：

如果在该查询表中已记录有该目标数据收发装置所相对应使用的数据压缩方式时，即以所记录的数据压缩方式对该发送数据进数据压缩；以及

如果在该查询表中并未记录该目标数据收发装置所相对应使用的数据压缩方式时，则依照一预定的数据查询程序，以决定对该发送数据应如何进行数据处理。

15.如权利要求14所述的数据处理方法，其中该数据查询程序包含：

传送一查询讯号给该目标数据收发装置；

等待由该目标数据收发装置所回应的一回应讯号；以及

在一预定的等待时间之内执行一预定的回应处理程序，以便后续进行数据发送。

16.如权利要求15所述的数据处理方法，其中该回应讯号中包含下列回应信息：

是否需要对该发送数据进行数据压缩；以及

当需要对该发送数据进行数据压缩时，所应该使用的数据压缩方式。

17.如权利要求15所述的数据处理方法，其中该回应处理程序包含：

如果在该预定的等待时间之内接收到该回应讯号时，即依据该回应讯号中所规定的回应信息来对该发送数据进行数据处理；以及

如果在该预定的等待时间之内未接收到该回应讯号时，即以不再进行数据压缩的方式而将该发送数据直接发送出去。

18.如权利要求17所述的数据处理方法，其中当该回应讯号中的回应信息显示不需要对该发送数据进行数据压缩时，则不对该发送数据进行数据压缩，并将该发送数据直接发送出去。

19.如权利要求17所述的数据处理方法，其中该回应讯号中的回应信息若载明需要进行数据压缩，则该查询表中会新增一笔信息记录，以将该目标数据收发装置的装置识别号、需要进行数据压缩以及相对应的数据压缩方式的信息，记录至该查询表中。

20.如权利要求17所述的数据处理方法，其中该回应讯号中的回应信息若载明不需要进行数据压缩，则该查询表中会新增一笔信息记录，以将该目标数据收发装置的装置识别号、不需进行数据压缩的信息，记录至该查询表中。

21.如权利要求17所述的数据处理方法，其中如果在该预定的等待时间之内未接收到该回应数据时，则该查询表中会新增一笔信息记录，以将该目标数据收发装置的装置识别号、不需进行数据压缩的信息，记录至该查询表中。

22.如权利要求12所述的数据处理方法，该数据压缩方式为在该发送数据进行数据包包装过程中，对包装中的数据进行压缩。

23.如权利要求22所述的数据处理方法，其中该数据压缩方式是以ZIP数据压缩处理方法或LZH数据压缩处理方法来对该数据进行无失真压缩。

Images