TW200931912A - High speed packet processing in a wireless network - Google Patents

Description

200931912 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明之配置係關於無線網路。更特定言之，本發明係 關於一種以封包為基礎之通信網路之中間及/或目的地節 點處用於高速協定標頭處理的方法及裝置。 【先前技術】 對於藉由以封包為基礎之通信網路所提供的改善之通信 應用’已存在日益增長之要求。本文所使用的片語"以封 包為基礎之通信網路"係指以網際網路協定（IP)為基礎之通 信網路及以傳輸控制協定/網際網路協定（TCP/Ip)為基礎之 通信網路。作為日益增長之要求之結果’已採用一標頭處 理方法來改善以封包為基礎之通信網路之能力。該標頭處 理方法包括以封包為基礎之通信網路之節點間的包括發信 號協定資料及/或應用資料之封包之傳輸。該應用資料可 以包括ei·音資料、視訊資料及其類似等。可以選擇該等節 點作為電腦系統、選路器件、感測器、電池供電無線通信 器件或具有以TCP/IP為基礎之封包介面的任何其他器件。 為了致能-組節點間的封包之傳輸，在一或多個協定堆 疊層標頭與一訊框檢查序列(FCS)間囊封應用資料。本文 所使用的片語"訊框檢查序列"係指添加至通信敎中 包或訊框用於錯誤_與校正的額外總和檢査碼字元。在 此點上，應瞭解總和檢查碼係一冗餘檢查的一形式 檢查碼藉由侦測透過空間或時間所傳送之f料中誤 保護資料之完整性。 每來 134532.doc 200931912 例如，在應用層標頭（或協定標頭）與訊框檢查序列^08) 間囊封應用資料。在輸送層協定標頭與應用資料間囊封應 用層標頭。在網路層協定標頭與應用層標頭間囊封輸送層 協定標頭。在邏輯連結控制（LLC)層協定標頭與輸送層協 定標頭間囊封網路層協定標頭。在媒體存取控制（MAC)層 協定標頭與網路層協定標頭間囊封邏輯連結控制（LLC)層 協定標頭。在實體層協定標頭與邏輯連結控制（LLC)協定 標頭間囊封媒體存取控制（MAC)層協定標頭。在前置項與

媒體存取控制（MAC)層協定標頭間囊封實體層協定標頭。 如應瞭解，囊封框架取決於網路之協定模型，例如開放系 統互連模型或國防部協定模型《該等協定標頭係包含在中 間及/或目的地節點處欲處理的攔位。某些協定標頭具有 需要數個值間之比較的長欄位。照此，由於中間及/或目 的地節點處之協定標頭處理，封包傳輸常常經歷相對較長 的延遲。 —、IP qτ间汉/或 目的地節點處之協定標頭處理時間的許多解決方案…此 解決方案採用-序列處理方法。該序列處理方法涉及在一 節點處接收-已編碼封包，解碼該接㈣的已編碼封包， :以：序：方式處理該已解碼封包之協定標頭。在此點 從一協定標頭前進至下一協定 處理 基於經組態用於處理一特定 、方案係 特疋協定標頭之專門處理十 一通用中央處理單元（Cpu卜 器及/或 134532.doc 200931912 更明確言之，該序列處理方法包括以下步驟：（1)在一 中間及/或一目的地節點處接收一封包；（2)在一實體層處 理器處解碼該已接收封包；（3)在該實體層處理器處處理該 已解碼封包之一前置項及一實體層協定標頭；（4)將一媒體 存取控制（MAC)層協定標頭、一邏輯連結控制（LLC)層協 定標頭、一網路層協定標頭、一輸送層協定標頭、一應用 層標頭及一應用資料依序寫入至一封包緩衝記憶體用於儲 存’（5)存取該封包緩衝記憶體並自此榻取該媒體存取控制 (MAC)層協定標頭；（6)在一媒體存取控制（MAC)層處理器 處處理該媒體存取控制（MAC)層協定標頭；（7)存取該封包 緩衝記憶體並自此擷取該邏輯連結控制（LLC)層協定標 頭；（8)在一邏輯連結控制（LLC)層處理器處處理該邏輯連 結控制（LLC)層協定標頭；（9)存取該封包緩衝記憶體並自 此擷取該網路層協定標頭；（1〇)在一網路層處理器處處理 該網路層協定標頭；（11)存取該封包緩衝記憶體並自此擷 取該輸送層協定標頭；（12)在一輸送層處理器處處理該輸 送層協定標頭；（13)存取該封包緩衝記憶體並自此擷取該 應用層標頭；及（14)在一應用層處理器處處理該應用層標 頭。儘管該序列處理方法有優點，但其遭受某些缺陷。例 如，協定標頭處理任務之大多數係實施軟體為一般封包處 理方法。 另一此解決方案採用固定功能特定應用積體電路（asic) 及場可程式化閘極陣列（FPGA)。儘管此類固定功能器件有 優點，但其遭受某些缺陷。例如，該等固定功能器件無法 134532.doc 200931912 處置更新處理標頭攔位。此外，固定功能器件總是將協定 標頭處理延期至通用處理器。通用處理器無法針對電池供 電無線通信器件在所需速度運作。冑用處冑器亦無法應付 由於高速、極高頻寬資料訊務所引起的時序需要之變化。 鑑於以上者，需要一種用以減少以封包為基礎之通信網 路中之協定標頭處理時間的解決方案。此解決方案亦需要 經組態用以更新標頭欄位。該解決方案進一步需要經組態 ❹ ❹ 用以針對電池供電無線通信器件在所需速度處理協定標 頭。在此點上，應瞭解電池供電無線通信器件可以為高速 無線通信系統中的-節點。照此，電池供電無線通信器件 可以同時用作中間節點與目的地節點。照此，電池供電無 線通信器件之作用可以基於時間或訊務狀況而交替及變 化。 【發明内容】 本發明與-種用於在一出口端使用者節點處處理一封包 =法有關。該方法包括一解碼步驟及_同時寫入步驟。 該解碼步驟涉及解碼一具有複數個標頭之 步驟之後執行該同時寫入步驟繼_ 寫入⑴兮^ 7鄉该同時寫入步驟涉及同時 冩入（1)該等標頭之每一者至一封 標頭之# . 匕緩衝圮憶體及（2)該等 下碩之母一者別標頭至其中其 立卽itTOAAh 賜疋堆疊層内之 處理的一個別協定堆疊層記憶體。 依據本發明之-態樣，該等標頭之至少一 取控制層協定標頭且該個別協定堆叠層 在、、子 取控制層記憶體。該等標頭之至少一個伟隐：係- ^ 個係一邏輯連結控制 Ϊ 34532.doc 200931912 層協定標頭且該個別協定堆叠層記憶體係一邏輯連社 層記㈣1等標頭之至少—個係-網路層協定標頭且該 個別協疋堆疊層記憶體係一媒體存取控制層記憶體。該等 ‘頭之至V -個係—網路層協定標頭且該個別協定堆叠 記憶體係-網路層記憶體。該等標頭之至少—個係一輸 層協定標頭且該個別協定堆叠層記憶體係一輸送層記二 體。該等標頭之至少—個係—應用層標頭且該個別協定^ 疊層記憶體係一應用層記憶體。

依據本發明之另-態樣，該方法包括在複數個協定堆叠 層之每-者中同時處理該等標頭。該方法亦包括繼該 步驟之後及該同時寫人步驟之前將該封包之-部分溝通至 -直接記憶體存取（DMA)器件。該封包之該部分係缺少一 前置項及-實體層標頭。該方法進一步包括將一實體層標 頭溝通至其中其係可用於-實體層内之立即處理的—實: 層記憶體。繼該解碼步驟之後執行該溝通步驟。在一實體 層内利用-直接記憶體存取（DMA)器件執行該同時寫入步 驟。 ’ 亦提供以封包為基礎之通信系統的出口端使用者節點 (脚N)。該仙簡係包含—解碼器及—直接記憶體存取 (DMA)器件。該解碼器係經組態用以解碼_具有複數個標 頭之封包。該DMA器件係耦合至該解碼器。該〇厘八器件 係經組態用以同時寫入（1)該等標頭之每_ , 可主一對包緩衝 記憶體及（2)該等標頭之每一者別標頭至其中其係可用於 協定堆疊層内之立即處理的一個別協定堆叠層紀情體。 134532.doc -10- 200931912 依據本發明之一態樣，該等標頭之至少一個係一媒體存 取控制層協定標頭且該個別協定堆疊層記憶體係一媒體存 取控制層記憶體。該等標頭之至少一個係一邏輯連結控制 層協定標頭且該個別協定堆疊層記憶體係一邏輯連結控制 層記憶體。該等標頭之至少一個係一網路層協定標頭且該 個別協定堆疊層記憶體係一媒體存取控制層記憶體。該等 " 標頭之至少一個係一網路層協定標頭且該個別協定堆疊層 記憶體係一網路層記憶體。該等標頭之至少一個係一輸送 Ο 層協定標頭且該個別協定堆疊層記憶體係一輸送層記憶 體。該等標頭之至少一個係一應用層標頭且該個別協定堆 疊層記憶體係一應用層記憶體。 依據本發明之另一態樣，該解碼器係經組態用以繼解碼 該封包之後將該封包之一部分溝通至該0]^八器件。該封包 之該部分係缺少一前置項及一實體層標頭。該解碼器亦經 組態用以將一實體層標頭溝通至其中其係可用於一實體層

【實施方式】

圖1係以封包為基礎之通信系統100的方塊圖 基礎之通$ 。以封包為 110。IEUN

102可以為來源電腦系統、 選路器件、感測 (IEUN)102、

之來源。IEUN 134532.doc -11 - 200931912 器電池供電無線通信器件或具有以TCP/IP為基礎之封包 介面的任何其他器件。 如圖1所不’ IEUN 102係包含一封包產生器1〇4及一編碼 器106封包產生器104係經組態用以產生封包。封包產生 11 104亦經，组態用以將封包轉遞至編碼器106。、編碼器106 執行涉及編碼封包用於致能封包在網路連結112、ιΐ4上之 有效傳輸的動作。 IEUN 102係經由網路連結112而電或光學連接至網路 ^ 1G8。照此’ IEUN 1G2執行涉及將已編碼封包溝通至網路 108之動作。網路1 係以封包為基礎之通信網路。本文所 使用的片語"以封包為基礎之通信網路，，係指以網際網路協 疋（IP)為基礎之通信網路及以傳輸控制協定/網際網路協定 (TCP/IP)為基礎之通信網路。網路1〇8係經由網路連結 而電或光學連接至EEUN 11(^EEUN 110係一中間或目的 地卽點。SEEUN 110係一目的地節點，則EEUN 11〇係網 _ 路中之複數個封包的目的地。EEUN 11〇可以為目的地電 腦系統、選路器件、電池供電無線通信器件或具有以 TCP/IP為基礎之封包介面的任何其他器件。 如圖1所不，EEUN 110係包含一解碼器116、一直接記 憶體存取（DMA)器件120及一封包緩衝記憶體122。eeun lio亦包含媒體存取控制（MAC)層記憶體126、邏輯連結控 制（LLC)層記憶體丨28、網路層記憶體丨3〇、輸送層記憶體 132及應用層記憶體134。解碼器116係經組態用以從網路 108接收一已編碼封包。接收到已編碼封包時解碼器ιι6 I34532.doc 12 200931912 執行涉及解碼該已編碼封包用於以可讀取至EEun 110上 所安裝之一特定電腦程式的一形式放置其的動作。在此點 上，應明白解碼器116係包含一實體層記憶體124。實體層 記憶體124係提供用於儲存一已解碼封包之一包括前置項 與實體層資訊的部分。該解碼器116亦經組態用以將一已 解碼封包之一缺少前置項與實體層資訊的部分有利地轉遞 至DMA器件120。 提供以下論述以一般說明DMa器件丨2〇。在此點上應 Ϊ 瞭解，一般而言，不存在從周邊器件至通信系統之主記憶 體空間的直接路徑。照此，用以在周邊器件之記憶體與主 s己憶體間傳輸資料的唯一方法係中央處理單元（cpu)從周 邊器件之記憶體讀取資料及將資料寫入至主記憶體空間用 於儲存，或反之亦然。某些周邊器件能夠傳輸資料至及自 主記憶體而不透過CPU傳遞資料。此操作係稱為直接記憶 體存取（DMA)且係藉由一熟知為dma器件的專用積體電路 來處置。DMA器件之一般用途係允許周邊器件在不涉及 > CPU之情況下讀取或寫入資料。 一般而言，DMA器件120具有用於多個記憶體傳輸之程 式化暫存器。該等程式化暫存器亦稱為DMA通道。為了選 擇及唯一識別一單一傳輸，DMA通道係經程式化用於執行 以下動作：從記憶體器件讀取資料；將資料寫入至記憶體 器件；獲得來源記憶體器件之位址；獲得目的地記憶體器 件之位址；及/或獲得記憶體長度。DMA器件12〇亦可服務 多個DMA通道及執行多個資料傳輸。 134532.doc 13 200931912 在傳統EEUN中，透過由CPU所執行之串列或並列記憶 體傳輸將封包從MAC層記憶趙傳輸至cpu主記憶體。用於 封包傳輸之CPU主記憶體㈣係熟知為封包緩衝記憶體 ⑵。該等協㈣4層之每-者使用封包緩衝記憶體122來 將其個別標頭複製至其自己的處理記憶體中用於接收處 理。完成發送處理時該等協定堆叠層之每—者將其標頭寫 ' 入至封包緩衝記憶體122。 一些傳統EEUN架構確實包括一或多個dma器件。不 〇 過’該等DMA器件係提供僅用於從MAC層記憶體至CPU主 記憶體之封包之-次傳輸。應明白，此單一傳輸不解決或 處理存在於高速無線網路中的變化之延時及增加之處理結 果。 為了解決此問題’使用DMA器件將特定層標頭糊位直接 同時寫入至：（a)各協定堆疊層之内部記憶體空間 126、…、134以起始立即處理；及0>)封包緩衝記憶體 122。此配置提供本質上為跨層架構框架者。此方法藉由 允許在協定堆疊層間交換資訊而促進一高資料傳輸率。這 樣做時，其減少處理延時且藉此增加頻寬。 再次參考圖卜DMA器件120係經組態用以處理已解碼封 包之一已接收部分。在此點上，應明白DMA器件120執行 涉及直接存取封包緩衝記憶體122、媒體存取控制（MAC) 層記憶體126、邏輯連結控制（LLC)層記憶體128、網路層 記憶體130、輸送層記憶體132及應用層記憶體134的動 作。DMA器件120亦經組態用以將資料同時溝通至封包緩 134532.doc 200931912 衝記憶體122、媒體存取控制（MAC)層記憶體126、邏輯連 結控制（LLC)層記憶體128、網路層記憶體13〇、輸送層記 憶體132及應用層記憶體134。DMA器件120允許在單一 DMA交易中將資料傳輸至此等各種記憶體位置。 提供以下論述以說明DMA器件如何將資料同時溝通至不 同記憶體122、126、…、134。在此點上’應瞭解dMAs ' 件120係經組態用以允許協定堆疊層之每一者同時開始標 頭處理（不必等待一或多個其他協定堆疊層之標頭處理）以 ® 完成其標頭處理。例如，在MAC層、LLC層、網路層、輸 送層及應用層中同時處理一封包之個別標頭。 依據本發明之一具體實施例，DMA器件120係經組態用 以將來自MAC、LLC層、網路層、輸送層及應用層之標頭 暫時儲存至DMA器件120内部的一記憶體中。DMA器件亦 經組態用以將封包承載資料暫時儲存於DMA器件12〇内部 的一記憶體中。此後，DMA器件120執行用以將標頭及封 ❹ 包承載同時寫入至封包緩衝記憶體122與MAC層記憶體 126、LLC層記憶體128、網路層記憶體13〇、輸送層記憶 體132及應用層記憶體134之至少一個的動作。仍然不在此 點上限制本發明。 熟習此項技術者應明白圖1所解說的以封包為基礎之通 信系統100架構係以封包為基礎之通信系統的一可能範 例。不過，不在此點上限制本發明且亦可無限制使用任何 其他適合的以封包為基礎之通信系統架構。 現在參考圖2，提供用於囷1之以封包為基礎之通信系統 134532.doc 15 200931912 100的一協定堆疊《依據圖2所顯示之具體實施例，協定堆 疊200包括指定以封包為基礎之通信系統1〇〇之特定功能的 五個層202、204、206、208、220、212。仍然不在此點上 限制本發明。協定堆疊200可以依據一特定以封包為基礎 之通信系統應用而包括任何數目之層。例如，若以封包為 基礎之通信系統100採用開放系統互連（〇SI)協定堆疊，則 協定堆疊200可以進一步包括一會話層及一呈現層。 再次參考圖1，協定堆疊2〇〇提供解說如何將資訊從安裝 於IEUN 102(以上關於圖丨所說明）中之一軟體應用程式傳 遞至安裝於EEUN 110(以上關於圊丨所說明）中之一軟體應 用程式的一框架。協定堆疊200係熟習此項技術者所熟知 的。因此’本文未詳細說明協定堆疊2〇〇。不過，下面提 供簡要論述以協助讀者瞭解直接記憶體存取（DMA)寫入操 作（下面關於圖4所說明）。 再次參考圖2，協定堆疊200係包含實體層212、資料連 結層220、網路層206、輸送層204及應用層202。實體層 212係包含經組態用以透過網路1〇8(以上關於圖丨所說明）傳 送及接收資料的韌體及/或硬體。資料連結層22〇提供用於 在網路108節點間傳輸資料的傳輸協定。此類傳輸協定可 以包括乙太網路協定（或IEEE802.3協定）、點對點協定、 IEEE802.il協定、IEEEE802.15協定、IEEE802.16協定及 其他此類協定。 如圖2所示，資料連結層220可以包含兩個（2)子層，即 邏輯連結控制（LLC)層208與媒體存取控制（河八(^)層21〇。 134532.doc -16 - 200931912 邏輯連結控制（LLC)層208係包含經組態用以在透過媒體存 取控制（MAC)層210發送之前多工協定及用以繼發送之後 且接收到時解多工協定的韌體及/或硬體。邏輯連結控制 (LLC)層208亦包含經組態用以提供封包之流程控制、封包 之偵測及已遺失封包之再傳輸的韌體及/或硬體。 媒體存取控制（MAC)層210係包含經組態用以決定何時 發送通信及何時接收通信的韌體及/或硬體。在此點上， 媒體存取控制（MAC)層210執行涉及協調對共用無線電通 道之存取及利用增強無線連結112、114(以上關於圖〗所說 明）上之通信之協定的動作。本文所使用之術語"協定"係指 定義如何在網路節點間交換資訊的一組規則。此類網路節 點包括（但不受限於）IEUN 102(以上關於圖1所說明）及 EEUN 110(以上關於圖1所說明）。媒體存取控制（MAC)層 210提供用於在網路1〇8節點間傳輸資料的傳輸協定。此類 傳輸協定包括媒體存取控制（MAC)協定。媒體存取控制 (MAC)協定確保從不同節點橫跨相同通道所傳送之信號不 碰撞。 網路層206係包含經組態用以將資料從一節點傳輸至另 一節點的韌體。在此點上’網路層206提供用於將資料從 一節點傳輸至另一節點的協定。該等傳輸協定包括選路協 定及轉遞協定。此類傳輸協定包括網際網路協定，例如網 際網路協定之第四（4)版本（IPv4)、網際網路協定之第六（6) 版本（IPv6)及網際網路安全協定（ip層安全）。 輸送層204係包含經組態用以在端系統間溝通資料的韌 134532.doc 17 200931912 體。在此點上’輸送層204提供用於端系統間資料之傳輸 的輸送協定。此類輸送協定包括一傳輪控制協定（TCp)及 -使用者資料報協定（UDP)。應用層2〇2_般僅採用勃體來 實施。應用層202針對終端用戶應用（例如認證應用、資料 語法應用、服務品質應用及終端用戶應用）提供發信協 定。 現在參考圖3，提供封包300之方塊圖。如圖3所示，封 包300係包含一前置項3〇2、一實體層協定標頭3〇4、一媒 ® 體存取控制（MAC)層協定標頭3〇6、一邏輯連結控制（LLC) 層協定標頭308、一網路層協定標頭3〇1及一輸送層協定標 頭312。封包300亦包含一應用層標頭314、一應用資料316 及一訊框檢查序列（FCS)3 18。本文所使用的片語"訊框檢 查序列"係指添加至通信協定中之封包或訊框用於錯誤偵 測與校正的額外總和檢查碼字元。封包3〇〇之已列出組件 之每一者係熟習此項技術者所熟知的且係在區域與城域網 路之電機與電子工程師協會（IEEE)標準以及網際網路工藉 任務編組（IEFT)的公開產業標準中明確定義。因此，本文 未詳細說明此類組件。 不過’應明白應用資料316可以為發信號協定資料、使 ' 用者資料或管理資料。使用者資料可以包括語音資料、視 訊資料及其類似等。亦應明白在應用層標頭3 14與訊框檢 查序列（FCS)3 18間囊封應用資料316。在輸送層協定標頭 3 12與應用資料316間囊封應用層標頭314。同樣地，在網 路層協定標頭310與應用層標頭3 14間囊封輸送層協定標頭 134532.doc 18 200931912 312。同樣地，在邏輯連結控制（LLC)層協定標頭308與輸 送層協定標頭312間囊封網路層協定標頭310。在媒體存取 控制（MAC)層協定標頭306與網路層協定標頭3 10間囊封邏 輯連結控制（LLC)層協定標頭308。在實體層協定標頭304 與邏輯連結控制（LLC)層協定標頭308間囊封媒體存取控制 (MAC)層協定標頭3 06。在前置項3 02與媒體存取控制 • (MAC)層協定標頭306間囊封實體層協定標頭304。 現在參考圖4,提供圖1之以封包為基礎之通信系統的更 〇 詳細方塊圖。該方塊圖對瞭解如何將應用資料3 16(以上關 於圖3所說明）從IEUN 102(以上關於圖1所說明）之軟體應用 程式402!傳輸至EEUN 110(以上關於圖1所說明）之軟體應 用程式4042有用。在圖4中，應用資料31 6係藉由軟體應用 程式402〗而產生且係從軟體應用程式402〗傳遞至應用層 202!(以上關於圖2所說明）。應用層2〇2ι執行涉及在應用層 標頭314(以上關於圖3所說明）與訊框檢查序列（FCS)318(以 上關於圖3所說明）間囊封應用資料316的動作。如應瞭 解’應用層標頭314包括為在EEUN 110中之應用層2022(以 上關於圖2所說明）所需要的控制資訊。應用層202〗亦執行 涉及將應用層標頭314、應用資料316及訊框檢查序列 (FCS)3 18轉遞至輸送層204l(以上關於圖2所說明）的動作。 輸送層20心執行涉及產生一輸送層協定標頭312(以上關 於圖3所說明）及將輸送層協定標頭312添加至已接收資訊 的動作。輸送層協定標頭3 12包括為EEUN 110中之輸送層 2〇42(以上關於圖2所說明）所需要的控制資訊。其後，輸送 134532.doc -19- 200931912

封已接收資訊。 定標頭304與訊框檢查序列（FCS)318間囊 實體層亦將前置項3 〇 2添加至已囊封資訊 藉此形成封包300(以上關於圖3所說明）。實體層叫執行 涉及將封包綱放置於實體媒體上、編销包細及將已編 碼封包300’溝通至網路i 〇8的動作。 進而，網路108將已編碼封包300,溝通至EEUN 11〇之解 碼器116(以上關於圖i所說明）。接收到已編碼封包3〇〇, 時，解碼器116執行用以解碼其之動作以獲得已解碼封包 3〇〇。解碼器116亦執行用以從已解碼封包3〇〇移除前置項 302及實體層協定標頭3〇4的動作。解碼器116可以進一步 執行用以將前置項302及實體層協定標頭304轉遞至實體 (PHY)層記憶體124用於儲存的動作。此後，解碼器116執 行用以將已解碼封包3〇〇之一部分溝通至DMA器件12〇(以 上關於圖1所說明）的動作。在此點上，應瞭解已解碼封包 300之該部分包括媒體存取控制協定標頭3〇6(以上關於圖3 所說明）、邏輯連結控制（LLC)協定標頭3〇8(以上關於圖3 所說明）、網路層協定標頭310(以上關於圖3所說明）、輸送 層協定標頭3 12、應用層標頭314及應用資料316。已解碼 封包300之該部分亦可包括訊框檢查序列（FCS)3 18。 134532.doc -20· 200931912 接收到已解碼封包300之該部分時，DMA器件120執行用 以將標頭306、308、310、312、3 14以及應用資料316同時 寫入至封包緩衝記憶體122與一個別層記憶體126、128、 130、132、134的寫入操作。更明確言之，DMA器件丨別同 時執行複數個寫入操作《該等寫入操作包括用於將媒體存 取控制（MAC)層協定標頭3 06同時溝通至封包緩衝記憶邀 ， 122與媒體存取控制（MAC)層記憶體126的一寫入操作。該 等寫入操作亦包括用於將邏輯連結控制（LLC)層協定標頭 〇 308同時溝通至封包緩衝記憶體122與邏輯連結控制（llc) 層記憶體128的一寫入操作。該等寫入操作進一步包括用 於將網路層協定標頭3 10同時溝通至封包緩衝記憶體122、 媒體存取控制（MAC)層記憶體126及/或網路層記憶體13〇的 一寫入操作。在此點上，應瞭解依據某些無線通信應用可 以將網路層協定標頭310寫入至媒體存取控制（MAC)層記 憶體126。此類應用包括（但不受限於）橋接應用、選路應 肖、移動性應用及特定網狀網路應用。該等寫人操作包括 用於將輸送層協定標頭312同時溝通至封包緩衝記憶體122 與輸送層記憶體132的-寫入操作。該等寫入操作包括用 於將應用層標頭314同時溝通至封包緩衝記憶體122與應用 層記憶體134的-寫入操作，等等。仍然不在此點上限制 本發明。 應注意各寫入操作利用兩個(2)參數，即標頭3〇6、 3〇8、31〇、312、314以及應用資料316的目的地位址與已 知長度。亦應注意寫入操作係執行以促進藉由個別協定堆 134532.doc -21. 200931912 疊層 2022、2042、2062、2082、21〇2立即處理標頭 3〇6、 308、310、312、314。應進一步注意由DMA器件120所採 用之寫入操作致能藉由協定堆疊層21〇2、2082、2062、 2042、2022之每一者的同時標頭及/或資料處理。照此， DMA器件120將已增加封包處理時間特徵提供至EEUn 110。 再次參考圖4’協定堆疊層2102、2082、2062、2042、 2022之每一者在將其標頭3〇6、308、31〇、312、314儲存 於個別記憶體126、128、130、132、134中之後可以立即 開始處理其（標頭3〇6、308、310、312、314)。用於處理標 頭306、308、310、312、314之方法係熟習此項技術者所 熟知的’且因此本文並未更詳細說明。不過，應瞭解該等 方法可以包括（但不受限於）標頭驗證、標頭内容錯誤檢 查、攔位搜尋、欄位擷取等。亦應瞭解可以無限制使用任 何此方法。 如圖4所示’應用層2〇22係直接連接至軟體應用程式 4〇42。照此’應用層2〇22係經組態用以從dma器件12〇接 收應用資料316及將其溝通至軟體應用程式4042。 應注意以上所說明之EEUN 110組態不同於傳統EEUN組 態。圖5提供傳統EEUN組態之一範例，其對瞭解本發明之 配置如何不同於傳統EEUN組態係有用的。 現在參考圖5’將已編碼封包300’從IEUN 502溝通至 EEUN 510。接收到已編碼封包300’時，解碼器516執行用 以解碼其的動作。解碼器516亦執行用以將已解碼封包3〇〇 134532.doc •22· 200931912 之一缺少前置項與實體層資訊的部分轉遞至封包緩衝記憶 體520的動作。 此後，各協定堆疊層以一序列方式處理其個別層資訊。 例如，解碼器516通知媒體存取控制（MAC)層210何時將已 解碼封包300之該部分儲存於封包緩衝記憶體520中。得以 ' 通知時，媒體存取控制（MAC)層210執行用以存取封包緩 * 衝記憶體520、自此擷取媒體存取控制（MAC)層協定標頭 3 06及將媒體存取控制（MAC)層協定標頭306儲存於媒體存 © 取控制（MAC)層記憶體526中的動作。媒體存取控制（MAC) 層210亦執行用以處理媒體存取控制（MAC)層協定標頭306 的動作。完成媒體存取控制（MAC)層協定標頭306處理 時，媒體存取控制（MAC)層210將一通知溝通至邏輯連結 控制（LLC)層208。 對該通知作出回應，邏輯連結控制（LLC)層208執行用以 存取封包緩衝記憶體520、自此擷取邏輯連結控制（LLC)層 協定標頭308及將邏輯連結控制（LLC)層協定標頭308儲存 胃 於邏輯連結控制（LLC)層記憶體528中的動作。邏輯連結控 制（LLC)層亦執行用以處理邏輯連結控制（LLC)層協定標頭 ' 308的動作。完成邏輯連結控制（LLC)層協定標頭308處理 •時，邏輯連結控制（LLC)層將一通知溝通至網路層206等 等，直到到達應用層202。 最後，應用層202執行用以存取封包緩衝記憶體520、自 此擷取應用層標頭314及將應用層標頭314儲存於應用層記 憶體534中的動作。應用層202亦執行用以處理應用層標頭 134532.doc -23- 200931912 3 14的動作。應用層202進一步執行用以存取封包緩衝記憶 體520、自此擷取應用資料316及將其轉遞至軟體應用程式 504的動作。 如應瞭解，圖5之EEUN510組態係傳統組態之最有效 者。其他傳統EEUN組態包括兩個或更多個各别不同封包 緩衝記憶體。通常’該等封包緩衝記憶體係藉由協定堆疊 ' 200層而分離。例如，一 EEUN組態包括用於實體層2 12、 媒體存取控制（MAC)層210及邏輯連結控制（LLC)層208的 Ο 一第一封包緩衝記憶體。該EEUN組態包括用於網路層206 及輸送層204的一第二緩衝記憶體。該EEUN組態包括用於 應用層202及軟體應用程式504的一第三封包緩衝記憶體。 在此一方案中，當各群組完成其個別標頭304、3〇6、 3 08、310、312、314處理時將整個封包300複製至新封包 緩衝記憶體。應明白與EEUN組態400(以上關於圖4所說 明）相比’傳統EEUN組態具有明顯更大協定標頭處理時 間。 ® 【圖式簡單說明】 已參考以下繪圖說明具體實施例，其中在全部圖式中相 同數字表示相同項目，且其中： 圖1係對瞭解本發明有用的一以封包為基礎之通信系統 的方塊圖。 圖2係對瞭解本發明有用的一用於圖1之以封包為基礎之 通信系統之協定堆疊。 圖3係對瞭解本發明有用的一封包之方塊圖。 134532.doc -24. 200931912 圖4係圖1之以封包為基礎之通信系統之更詳細方塊圖。 圖5係對瞭解本發明之配置如何不同於傳統EEUN組態有 用的一傳統出口端使用者節點（EEUN)組態之一示意性解 說。 【主要元件符號說明】 100 以封包為基礎之通信系統 ~ 102 入口端使用者節點 104 封包產生器 〇 106 編碼器 108 網路 110 出口端使用者節點 112 網路連結 114 網路連結 116 解碼器 120 直接記憶體存取器件 122 封包緩衝記憶體 w 124 126 ' 128 實體層記憶體 媒體存取控制層記憶體 邏輯連結控制層記憶體 130 網路層記憶體 132 輸送層記憶體 134 應用層記憶體 200 協定堆疊 202 應用層 134532.doc -25- 200931912 202, 應用層 2〇22 應用層/協定堆疊層 204 輸送層 204! 輸送層 2042 輸送層/協定堆疊層 206 網路層 • 206, 網路層 2062 網路層/協定堆疊層 〇 208 邏輯連結控制層 2082 邏輯連結控制層/協定堆疊層 210 媒體存取控制層 2102 媒體存取控制層/協定堆疊層 212 實體層 212! 實體層 220 資料連結層 300 封包/已解碼封包 w 300’ 已編碼封包 302 前置項 304 實體層協定標頭 306 媒體存取控制層協定標頭 308 邏輯連結控制層協定標頭 310 網路層協定標頭 312 輸送層協定標頭 314 應用層標頭 134532.doc -26- 200931912 316 應用資料 318 訊框檢查序列 400 出口端使用者節點 402! 軟體應用程式 4042 軟體應用程式 ‘ 502 入口端使用者節點 504 軟體應用程式 510 出口端使用者節點 〇 516 解碼器 520 封包緩衝記憶體 526 媒體存取控制層記憶體 528 邏輯連結控制層記憶體 534 應用層記憶體 134532.doc • 27-

Claims (1)

1. 200931912 十、申請專利範圍： 1· 一種用於在一出口端使用者節點處處理一封包的方法， 其包含： 解碼一具有複數個標頭之封包；及 繼該解碼步驟之後，同時寫人⑴該等複數個標頭之每 ‘ 一者至一封包緩衝記憶體及（2)該等複數個標頭之每一個 • 別標頭至可用於一協定堆疊層内之立即處理的一個別協 定堆疊層記憶體。 ❹2.如5月求項i之方法，其進一步包含在複數個協定堆疊層 之每一者中同時處理該等複數個標頭。 3. 如凊求項1之方法，其進一步包含繼該解碼步驟之後及 該同時寫人步驟之前將該封包之—部分與—直接記憶體 存取存取（DMA)器件溝通。 4. 如叫求項3之方法，其中該部分係缺少一前置項與一實 體層標頭。 5. 如請求項丨之方法，其進_步包含在該解碼步驟之後， ’ 將-實體層標頭與可用於一實體層内之立即處理的一實 體層記憶體溝通。 1 6·如請求^之方法’其中在—實體層内使用—直接記憶 體存取（DMA)器件執行該同時寫入步驟。 7.種以—封包為基礎之通信系統的出口端使用者節點 (EEUN)，其包含： 一解碼器，纟經組態用於解碼具有複數個標頭之一封 包；及 134532.doc 200931912 一一直接記憶體存取（DMA)器件，其耦合至該解碼器且 經組態用於同時寫入（1)該複數個標頭之每一者至—封包 緩衝圮憶體及（2)該複數個標頭之每一個別標頭至可用於 協疋堆疊層内之立即處理的一個別協定堆疊層記憶 8.如請求項72EEUN，其中該複數個標頭之至少一者係一 媒體存取存取控制層協定標頭且該個別協定堆疊層記憶 體係—媒體存取存取控制層記憶體。 © 9.如請求項7之EEUN，其中該解碼器係進一步經組態以用 ;繼解喝該封包之後將該封包之一部分與該DMA器件溝 通。 1〇·如請求項9之EEUN，其中該部分係缺少一前置項與一實 艘層樑碩。 11.如铂求項7之EEUN，其中該解碼器係進一步經組態用於 繼解瑪該封包之後將一實體層標頭溝通至其中其係可用 m 於實體層内之立即處理的一實體層記憶體。 134532.doc