TWI393390B - 封包傳送方法與裝置 - Google Patents

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Description

封包傳送方法與裝置
本發明係關於一種通訊系統，特別是有關於一種封包傳送方法與裝置。
在無線網路(Wireless Local Area Network,WLAN)載波感測多重存取/避免碰撞協定(Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance,CSMA/CA)的資料存取方法中，無線網路基地台(Access Point,AP)傳送一個封包之前，無線網路的媒體存取控制(Media Access Control,MAC)需要等待一段分散式協調功能之訊框間隔(Distribution Coordination Function Interframe Space,DIFS)時間及一段隨機的等待(Backoff)時間。圖1顯示一訊框傳送之示意圖，其中第一訊框及第二訊框分別含有一封包資料。假使有兩個封包要傳送，就必須等待兩段DIFS及Backoff時間。為了提升無線網路的傳送效率，可以先將帶有一封包資料的第一訊框及帶有另一封包資料的第二訊框做訊框匯集(Frame Aggregation)。圖2顯示一匯集訊框傳送之示意圖，其顯示可有效地節省一段DIFS及Backoff時間。然而，訊框匯集的效率取決於網路基地台接收到封包的時間。假使接收到封包的時間過久，訊框匯集的機率下降，而無線網路的傳送效率也因此降低。
圖3顯示利用一橋接器以連結複數個介面之示意圖。在相同通訊協定的網路系統中，介面302所傳送出的封包資料經由該橋接器301轉送至其他介面303-304。
圖4顯示一封包傳送順序圖。在圖4中，目的地介面即為網路基地台之介面。
圖5為習知封包傳送之流程圖。在步驟S501，經由一來源介面傳送一封包資料。在步驟S502，當橋接器接收到此封包後，橋接器會將封包目的地位址與橋接器表單做比對，如果表單能找到符合的位置，則將封包傳至目的地介面。在步驟S503中，目的地介面接收到封包。在步驟S504，查看網路基地台的暫存器中是否有存在前一筆封包。在步驟S505，若存在前一筆封包，即將此封包及前一個封包做訊框匯集。在步驟S506，經由網路基地台傳送該訊框匯集之封包。在步驟S507，若不存在前一筆封包，則將此封包暫存於暫存器中。在步驟S508，等待下一個封包並給定等待時間。當等待時間超過該給定時間，則不再等待，直接將封包經由網路基地台傳送出去。
上述封包傳送方式，都需經由橋接器轉傳該封包資料至其他介面，然而當中央處理單元(Central Processing Unit,CPU)的工作排程優先處理實體層之工作要求或中央處理單元的速度太慢時，都將使橋接器的封包轉送工作受到延宕，進而影響網路基地台訊框匯集及無線網路傳輸的效率。因此，產業界迫切需要一種有效率的封包傳送方法，以加速封包傳送速度及提高網路基地台之訊框匯集效率。
本發明之一目的係提供一種封包傳送方法與裝置，藉由表單資料查詢及比對來源與目的地介面資訊來決定封包傳送方式。
本發明之一實施例揭示一種封包傳送方法，其包含下列步驟：由第一工作層之一介面傳送一封包資料至第二工作層，其中該第一工作層在中央處理單元之工作優先順序高於該第二工作層；查詢該第二工作層中表單之登錄資料，並將結果傳送至該第一工作層；於該第一工作層執行一比對動作;根據該比對結果決定該封包傳送方式。
本發明之另一實施例揭示一種封包傳送裝置，其包含一判斷單元及一查詢單元。其中判斷單元置於第一工作層，用以比對一來源介面資訊與一目的地介面資訊之內容。而一查詢單元耦接判斷單元，該查詢單元置於第二工作層，用以查詢一橋接器表單，產生一查詢結果傳送至該判斷單元。
圖6係根據本發明一實施例之封包傳送方法之步驟流程圖。編號61表示一第一工作層，編號62表示一第二工作層，其中該第一工作層61和第二工作層62代表網路傳輸的階層，該第一工作層61在中央處理單元之工作優先順序高於該第二工作層62。在步驟S601中，首先由第一介面傳送出一封包資料，該封包含有一來源介面NS 、一來源介面位址S、一目的地介面ND 、一目的地介面位址D等資訊。在步驟S602，在第二工作層62中查詢橋接器的表單中是否含有該封包目的地資訊(D,ND )，此來源位址係指第一介面位址，目的地位址係指第二介面位址。在步驟S603，如果表單能找到符合的位置，則將該封包傳至第一工作層61中以比對該封包的來源位址S與目的地位位址D是否相同。在步驟S604，如果位址相同則過濾掉不予傳送。在步驟S605，如果比對不同，則在第一工作層61中可直接透過驅動層(driver layer)傳送該封包資料至目的地第二介面，而不透過橋接器。在步驟S607中，如果橋接器表單中無該封包目的地位址，則將該封包送至橋接器，並經過橋接器的學習功能及傳送功能將封包送至目的地之第二介面。在步驟S606中，目的地介面ND 接受封包。
圖7顯示步驟S607之詳細步驟。編號71為橋接器學習流程，編號72為橋接器傳送流程。首先在步驟S701，接收一帶有來源(S,NS )及目的地(D,ND )資訊之封包。在步驟S702，查詢來源資訊(S,NS )是否在橋接器表單中。若否，在步驟S703，則傳送該來源資訊至表單，並記載登錄時間。在步驟S704，如果該來源資訊(S,NS )已在表單中，則更新該來源資訊(S,NS )登錄於表單的時間。在步驟S705，接下來查詢目的地(D,ND )資訊是否在橋接器表單中。若是，在步驟S706，則進一步比對來源位址S與目的地位址D是否相同。在步驟S707，如果相同，則過濾掉不予傳送。在步驟S708，如果不同，則將該筆封包傳送至目的地介面ND 。另一方面，在步驟S709中，如果目的地(D,ND )資訊沒有在橋接器表單中，則將此封包資料傳送至除了來源介面NS 以外其他所有的介面。在步驟S710中，另一目的地介面ND' 接收到該封包。在步驟S711中，登錄該介面回執資訊(D',ND' )至表單中並記載登錄時間。
為了使本領域通常知識者可以透過本實施例的的教導實施本發明，以下搭配上述封包傳送方法，另提出一裝置實施例。
圖8繪示本發明實施例的封包傳送裝置方塊圖。封包傳送裝置包含一查詢單元801與一判斷單元802，其中查詢單元801置於第二工作層，用以查詢一橋接器表單，而判斷單元802置於第一工作層，其中該第一工作層在中央處理單元之工作優先順序高於該第二工作層。該判斷單元802係耦接查詢單元801，並依據查詢單元801之查詢結果而決定封包傳送的路徑。
當查詢單元801接收一輸入封包，該封包含有一來源介面NS 、一來源介面位址S、一目的地介面ND 、一目的地介面位址D等資訊，該查詢單元801在第二工作層中查詢橋接器的表單中是否有該封包目的地位址資訊(D,ND )。若在表單中查無此筆資訊，則直接將該封包傳送至橋接器。若在表單中查到該目的地位址資訊(D,ND )，則將此結果傳送至位於第一工作層的判斷單元802，該判斷單元根據查詢結果比對該封包的來源位址S與目的地位址D是否相同。如果兩者位址相同，判斷單元802會將此封包過濾掉不予傳送，如果兩者位址不同，判斷單元802則在第一工作層中直接傳送該封包資料至目的地介面ND ，而不經由橋接器，以加快傳送速度。
對比於習知技術之封包必須經由橋接器傳送資料，本實施例提供另一傳送路徑，避免傳送至相同目的地的封包在橋接器中等待中央處理單元處理的時間過久，進而可增加網路基地台訊框匯集量，最後提升整個無線網路的傳輸量。另一方面，傳送至相同目的地的封包係在第一工作層傳送，該第一工作層比起橋接器傳送該封包資料的第二工作層，在中央處理單元的執行優先順序上較高，因此該封包在第一層傳送的優先順序上比起經由橋接器在第二層傳送高，也更有機會在較短的時間內傳送至目的地。
上述實施例所提出之封包傳送裝置可以一軟體來實施或者以硬體實施。此實施例尤其在時脈較慢的中央處理單元工作系統中可明顯提升整個無線網路的傳輸量。
本發明之技術內容及技術特點已揭示如上，然而熟悉本項技術之人士仍可能基於本發明之教示及揭示而作種種不背離本發明精神之替換及修飾。因此，本發明之保護範圍應不限於實施例所揭示者，而應包含各種不背離本發明之替換及修飾，並為以下之申請專利範圍所涵蓋。
301．．．橋接器
302~304．．．介面
400．．．系統圖
210~240．．．步驟
501~508．．．步驟
601~606．．．步驟
701~711．．．步驟
61、81．．．第一工作層
62、82．．．第二工作層
71．．．學習流程
72．．．傳送流程
801．．．查詢單元
802．．．判斷單元
圖1顯示一訊框傳送之示意圖；
圖2顯示一匯集訊框傳送之示意圖；
圖3顯示一橋接器連結各介面之示意圖；
圖4顯示一封包傳送方塊圖；
圖5顯示一習知封包傳送之步驟流程圖；
圖6顯示本發明實施例之封包傳送方法之步驟流程圖；
圖7顯示本發明之步驟S607之詳細步驟流程圖；及
圖8顯示本發明實施例之封包傳送裝置方塊圖。
S601~S607步驟

Claims (21)

  1. 一種封包傳送方法，包含：經由第一工作層之一介面傳送一封包資料至第二工作層；於該第二工作層中查詢一表單之登錄資料是否包含該封包資料之一目的地介面位址，並將查詢結果傳送至該第一工作層；以及根據該查詢結果而決定該封包資料之至該目的地介面位址之傳送路徑。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之封包傳送方法，其中該封包之傳送路徑係經由一橋接器或一驅動層傳送。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之封包傳送方法，其中若表單內存有相同的目的地介面位址，且來源介面位址不同於目的地介面位址，則該封包經由該驅動層傳送。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之封包傳送方法，其中若表單內未存有相同的目的地介面位址，則該封包經由該橋接器傳送。
  5. 如申請專利範圍第2項所述之封包傳送方法，其中若來源介面位址相同於目的地介面位址，則該封包被過濾掉不予傳送。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之封包傳送方法，其中該封包資料包含至少一來源及至少一目的地介面之資訊，且該資訊包含介面之媒體存取控制地址。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之封包傳送方法，其中該第一 工作層在中央處理單元之工作優先順序高於該第二工作層。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之封包傳送方法，其中該表單之登錄資料隨著時間更新，且該資料更新包含來源介面登錄資訊更新及目的地介面登錄資訊更新。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之封包傳送方法，其中該查詢工作包含查詢一表單之登錄資料是否包含該封包資料之介面之媒體存取控制地址。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之封包傳送方法，其中該第一工作層係一驅動層而該第二工作層係一橋接器。
  11. 一種封包傳送裝置，包含：一判斷單元，置於一第一工作層，用以根據一封包資料之一來源介面地址與該封包資料之一目的地介面地址相同與否決定是否過濾一封包資料；以及一查詢單元，置於一第二工作層，用以查詢一表單之登錄資料是否包括該目的地介面地址，並產生一查詢結果；其中該封包資料之至該目的地介面地址之傳送路徑係根據該查詢結果而決定的。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之封包傳送裝置，其中該封包之傳送路徑係經由一橋接器或一驅動層傳送。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之封包傳送裝置，其中若表單內存有相同的目的地介面位址，且來源介面位址不同於目的地介面位址，則該封包經由該驅動層傳送。
  14. 如申請專利範圍第12項所述之封包傳送裝置，其中若表 單內未存有相同的目的地介面位址，則該封包經由該橋接器傳送。
  15. 如申請專利範圍第12項所述之封包傳送裝置，其中若來源介面位址相同於目的地介面位址，則該封包被過濾掉不予傳送。
  16. 如申請專利範圍第11項所述之封包傳送裝置，其中該第一工作層在中央處理單元之工作優先順序高於該第二工作層。
  17. 如申請專利範圍第11項所述之封包傳送裝置，其中該表單置於該第二工作層，且具有一更新功能。
  18. 如申請專利範圍第11項所述之封包傳送裝置，其中該封包的類型是命令、資料輸出、資料輸入、回覆、以及準備傳送之其中一種封包類型。
  19. 如申請專利範圍第11項所述之封包傳送裝置，其中該傳送裝置是以軟體實現、硬體實現、含單一處理器或多處理器之平台上實現之其中一種方式來實現。
  20. 如申請專利範圍第11項所述之封包傳送裝置，其中該封包資料傳送至該目的地介面地址之路徑係經由該第一工作層或者經由該第二工作層。
  21. 如申請專利範圍第11項所述之封包傳送裝置，其中該第一工作層係一驅動層而該第二工作層係一橋接器。
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