TWI479932B - 訊號傳輸方法 - Google Patents

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Description

訊號傳輸方法
本發明關於一種統一網路結構，尤指一種具有一媒體存取控制(media access control，MAC)抽象子層的統一網路結構。
隨著使用者存取數位內容的需求日益增加，多種通訊標準被制定，以用來傳輸該數位內容。這些通訊標準被制定以適應不同的使用環境、不同的傳輸速率及/或不同的使用者需求。此外，多種媒體存取控制層/實體層協定會依據不同的通訊標準而制定，其中不同的通訊標準會依據不同的媒介定義不同的通訊方法。舉例來說，IEEE 1091通訊標準係用於電力線通訊(power line communications，PLC)、IEEE 802.11通訊標準係用於無線通訊(即WiFi)、IEEE 802.3通訊標準係用於乙太網路以及多媒體同軸電纜聯盟(Multimedia over Coax Alliance，MoCA)通訊標準係用於同軸電纜線，以此類推。
因此，媒體存取控制抽象子層(MAC abstraction sub-layer)被制定用來整合多個通訊標準。請參考第1圖，第1圖為一通訊裝置10於一資料平面的示意圖。通訊裝置10可為一行動電話、一筆記型電腦、一平板電腦、一電子書、一數據機、或是一可攜式電腦系統，並可使用不同的通訊標準來進行通訊。如第1圖所示，媒體存取控制抽象子層配置於上層與複數個媒體存取控制層之間，該複數 個媒體存取控制層係對應於複數個通訊標準的複數個媒體存取控制類型的媒體存取控制層。上層可為一網路層、一傳送層、一應用層或是負責處理從媒體存取控制抽象子層接收的訊號與封包以及將透過媒體存取控制抽象子層傳輸的訊號與封包的一通訊協定層。複數個媒體存取控制類型的媒體存取控制層包含有根據IEEE 1901通訊標準制定的1901媒體存取控制層、根據IEEE 802.11通訊標準制定的媒體802.11媒體存取控制層、根據IEEE 802.3通訊標準制定的802.3媒體存取控制層或是根據多媒體同軸電纜聯盟通訊標準制定的多媒體同軸電纜聯盟媒體存取控制層。進一步地，每一媒體存取控制類型的媒體存取控制層皆包含有一服務存取點(service access point，SAP)，使得媒體存取控制抽象子層可透過相對應的服務存取點與媒體存取控制層進行通訊。
舉例來說，當封包到達至802.11媒體存取控制層時，該媒體存取控制抽象子層透過802.11媒體存取控制層的服務存取點接收此封包。當封包到達媒體存取控制抽象子層且欲將傳送至1901媒體存取控制層時，媒體存取控制抽象子層透過1901媒體存取控制層的服務存取點傳送此封包。此外，於資料平面的通訊裝置10包含複數個實體類型的實體層。複數個實體層類型包含有根據IEEE 1901通訊標準制定的1901實體層、根據IEEE 802.11通訊標準制定的802.11實體層、根據IEEE 802.3通訊標準制定的802.3實體層或是根據多媒體同軸電纜聯盟通訊標準制定的多媒體同軸電纜聯盟實體層。因此，802.11媒體存取控制層、802.3媒體存取控制層、1901媒體存 取控制層或是多媒體同軸電纜聯盟媒體存取控制層的封包可以透過相應類型的實體層進行接收或傳輸。
然而，由於多種媒體存取控制類型的媒體存取控制層(如802.11媒體存取控制層、802.3媒體存取控制層、1901媒體存取控制層或是多媒體同軸電纜聯盟媒體存取控制層)，目前的媒體存取控制抽象子層結構無法提供統一參數配置經驗予使用者。詳細來說，由於每一媒體存取控制類型的媒體存取控制層需符合特定的媒體存取控制參數設定(如格式、長度等)，因而導致使用者難以設定兼容媒體存取控制抽象子層的通訊裝置10。舉例來說，使用者必須個別設定媒體存取控制參數以符合相應媒體存取控制類型的媒體存取控制層的參數設定，造成使用者使用上的不便。
因此，本發明提供一種訊號傳輸方法，藉由使用具有媒體存取控制抽象子層的統一網路結構進行訊號傳輸，以解決上述問題。
本發明揭露一種訊號傳輸方法，藉由使用具有一媒體存取控制(media access control，MAC)抽象子層的統一網路結構進行訊號傳輸，其中該媒體存取控制抽象子層用來整合複數個通訊標準。該統一網路結構於一控制平面包含一統一管理實體(unified management entity，UME)，設於該媒體存取控制抽象子層，用來將從該媒體存取控制抽象子層的一上層的統一參數映射至一第一媒體 存取控制類型參數，其中該第一媒體存取控制類型參數用來設置一第一媒體存取控制類型的一媒體存取控制層，該第一媒體存取控制類型對應該複數個通訊標準之一第一通訊標準；以及一服務管理實體服務存取點(service management entity sevice access point，SME SAP)，設置於該媒體存取控制抽象子層與該媒體存取控制層的一服務管理實體(serveice management entity，SME)之間，其中該統一管理實體透過該服務管理實體服務存取點與該服務管理實體進行通訊，用以將該第一媒體存取控制類型參數配置於對應該第一媒體存取控制類型的該媒體存取控制層。
上述訊號傳輸方法能夠將一上層的統一參數映射成符合媒體存取控制層的媒體存取控制類型要求的參數，以便對該媒體存取控制層進行配置，使得使用者不需要知道各類型的媒體存取控制層的參數配置要求，給使用者帶來方便。
請參考第2圖，第2圖為本發明實施例一統一網路系統20的示意圖。在第2圖中，統一網路系統20包含有網路端1~4以及橋接器201~203。網路端1~4分別兼容於一通訊標準，如IEEE 1901、IEEE 802.11、IEEE 802.3或是多媒體同軸電纜聯盟(Multimedia over Coax Alliance，MoCA)。橋接器201~203用來進行網路端1~4之間的溝通。每一通訊標準依據一媒介定義一通訊方式。舉例來說，IEEE 1901用於電力線通訊(Power line communications，PLC)、IEEE 802.11用於無線通訊(即WiFi)、IEEE 802.3用於乙太網路，而多媒體同軸電纜聯盟用於同軸電纜。因此，在網路端1中，統一終端裝置(unified terminal device、UTDs)a1、a2會透過一媒介Medium a互相通訊或是與網路端1通訊。在網路端2中，統一終端裝置b1、b2會透過一媒介Medium b互相通訊或是與網路端2進行通訊，並以此類推。進一步地，使用不同媒介的統一終端裝置a1、a2、b1、b2、c1、c2、d1、d2會透過橋接器201~203進行彼此之間的通訊。舉例來說，統一終端裝置b1、b2會透過橋接器201與統一終端裝置a1、a2進行通訊，以及透過橋接器202與統一終端裝置c1、c2進行通訊。統一終端裝置d1、d2則透過橋接器203與統一終端裝置c1、c2進行通訊。需注意的是，統一終端裝置a1、a2、b1、b2、c1、c2、d1、d2可為行動電話、筆記型電腦、平板式電腦、電子書、數據機以及可攜式電腦系統等電子裝置。
請參考第3圖，第3圖為本發明實施例一通訊裝置30之示意圖。通訊裝置30可為第2圖中的統一終端裝置，但不限於此。通訊裝置30包含一處理裝置300、一儲存單元310以及一通訊介面單元320。處理裝置300可為一微處理器或一特定應用積體電路(application~specific integrated circuit，ASIC)。儲存單元310可為任一可被處理裝置300訪問的資料儲存裝置，用來儲存一程式碼314，處理裝置300可讀取及執行程式碼314。舉例來說，儲存單元310可為用戶識別模組(subscriber identity module，SIM)、唯讀式記憶體(read-only memory，ROM)、閃存(flash memory)、隨機存 取記憶體(random-access memory，RAM)、光碟唯讀記憶體(CD-ROM/DVD-ROM)、磁帶(magnetic tape)、硬碟(hard disk)及光學資料儲存裝置(optical data storage device)等，而不限於此。通訊介面單元320可為一收發器，其根據處理裝置300的處理結果，用來與一統一終端裝置或網路端交換訊號。
請參考第4圖，第4圖為本發明實施例統一網路結構於一控制平面的示意圖。在第4圖中，統一終端裝置UTD1、UTD2以及一橋接器B1用來簡略說明第2圖中的統一網路系統的結構。橋接器B1包含一上層、一媒體存取控制抽象子層、分別與相應通訊標準兼容的服務管理實體SME1、SME2、媒體存取控制層管理實體MLME1、MLME2、實體層管理實體PLME1、PLME2、分別包含一服務存取點(service access point，SAP)的媒體存取控制層MAC1、MAC2以及實體層PHY1、PHY2，其中媒體存取控制層MAC1、MAC2可以具有不同的媒體存取控制類型，實體層PHY1、PHY2可以具有不同的實體層類型，其中媒體存取控制類型可以與通訊標準具有對應關係。需注意的是，橋接器B1中的媒體存取控制層MAC1或MAC2可為根據IEEE 1901通訊標準制定的1901媒體存取控制層、根據IEEE 802.11通訊標準制定的802.11媒體存取控制層、根據IEEE 802.3通訊標準制定的802.3媒體存取控制層或是根據多媒體同軸電纜聯盟通訊標準制定的多媒體同軸電纜聯盟媒體存取控制層。
另一方面，統一終端裝置UTD1、UTD2分別包含有一上層、一媒體存取控制抽象子層、一服務管理實體SME1/SME2、一媒體存取控制層管理實體MLME1/MLME2、一實體層管理實體PLME1/PLME2、包含有一服務存取點的媒體存取控制層MAC1/MAC2以及一實體層PHY1/PHY2，其中媒體存取控制層MAC1、MAC2可以具有不同的媒體存取控制類型，實體層PHY1、PHY2可以具有不同的實體層類型，其中媒體存取控制類型可以與通訊標準具有對應關係。此外，媒體存取控制層MAC1或MAC2可為根據IEEE 1901通訊標準制定的1901媒體存取控制層、根據IEEE 802.11通訊標準制定的802.11媒體存取控制層、根據IEEE 802.3通訊標準制定的802.3媒體存取控制層或是根據多媒體同軸電纜聯盟通訊標準制定的多媒體同軸電纜聯盟媒體存取控制層。上述通訊協定層的功能及操作應為本領域技術人員熟知，為求簡潔不在此贅述。
值得注意的是，本發明的主要精神在於依據媒體存取控制抽象子層的架構，提供統一參數配置經驗予使用者。為了達到上述目標，本發明使用一統一管理實體(unified management entity，UME)來實現媒體存取管理抽象子層。此外，一服務管理實體服務存取點(service management entity service access point，SME SAP)配置於媒體存取控制抽象子層與服務管理實體SME1/SME2之間。服務管理實體服務存取點為統一管理實體與服務管理實體SME1/SME2之間進行通訊的介面。除此之外，服務管理實體SME1/SME2可透過媒體存取控制層管理實體MLME1/MLME2與媒體存取控 制層中MAC1/MAC2進行通訊。簡言之，媒體存取控制抽象子層中的統一管理實體會透過服務管理實體服務存取點與下層的媒體存取控制層相互溝通。
關於統一管理實體的運作方式，詳述如下。統一管理實體會將從一上層的統一參數(如使用者透過一使用者介面來設定)映射至符合媒體存取控制類型之媒體存取控制參數設定(如格式/長度)的一媒體存取控制類型參數。換言之，統一管理實體將統一參數轉換為特定的媒體存取控制類型參數，用以配置對應媒體存取控制類型的媒體存取控制層MAC1/MAC2。在上述的統一參數映射程序中，統一管理實體另透過該服務管理實體服務存取點來偵測媒體存取控制層的媒體存取控制類型。
請參考第5圖，第5圖為本發明實施例的一流程50的示意圖。流程50用於第4圖中的一統一終端裝置的一統一管理實體中，用來偵測媒體存取控制層的媒體存取控制類型。流程50可被編譯為第3圖中的程式碼314，並包含下列步驟：
步驟500：開始。
步驟502：透過服務管理實體服務存取點，傳送一媒體存取控制類型確認請求訊息至服務管理實體。
步驟504：透過服務管理實體服務存取點，從服務管理實體接收包含有媒體存取控制類型資訊的媒體存取控制類型確認回覆訊息。
步驟506：儲存媒體存取控制類型資訊於儲存於統一終端裝置的一媒體存控制類型表中。
步驟508：結束。
根據流程50，統一管理實體利用傳送媒體存取控制類型確認請求訊息到服務管理實體，來偵測下層媒體存取控制層的媒體存取控制類型。由上述可知，統一管理實體以及服務管理實體是透過服務管理實體服務存取點來進行溝通，因此統一管理實體可從而透過服務管理實體服務存取點傳送並接收媒體存取控制類型確認請求訊息及媒體存取控制類型確認回覆訊息。此外，統一管理實體會將媒體存取控制類型資訊記錄於媒體存取控制類型表中(如儲存於第3圖中的儲存單元310)。另外，統一管理實體會利用取得的媒體存取控制類型資訊來更新媒體存取控制類型表。透過獲知媒體存取控制層的媒體存取控制類型，統一管理實體可將統一參數映射至一正確的媒體存取控制類型參數，並可透過服務管理實體服務存取點設定媒體存取控制層。
根據流程50舉例說明如下。使用者輸入一統一網路認證(unified network identification，UNID)，其中統一網路認證是用來識別第2圖中的統一網路系統20，以及統一網路認證的長度為0~64個位元組。若統一終端裝置UTD1的統一管理實體偵測到媒體存取控制層MAC1的媒體存取控制類型為802.11媒體存取控制(即WiFi)，統一管理實體會輸出一32個位元組的服務設定識別碼(service set identification，SSID)，如果統一網路認證大於32個位元組，則使用統一網路認證的前32個位元組作為服務設定識別碼；否則，統一網路認證即為服務設定識別碼。若統一管理實體偵測到媒體存取控制層的媒體存取控制類型為802.3媒體存取控制(即乙太網路)，統一管理實體停止輸出。若統一管理實體偵測到媒體存取控制層的媒體存取控制類型為1901媒體存取控制(即電力線通訊)，則統一管理實體輸出8~64個位元組的網路密碼(Network Password，NPW)(網路密碼的內容與統一網路認證相同)。由上述可知，無論媒體存取控制層的媒體存取控制類型為何，統一管理實體可根據媒體存取控制類型的偵測結果，將統一的參數配置自動轉換為特定的媒體存取控制類型參數配置，以提供使用者相同參數配置經驗。
進一步地，統一管理實體進行管理程序(如裝置管理或是協商服務品質參數)以處理管理訊框並實現統一終端裝置之間的管理功能。詳細來說，請重新參考第4圖，統一終端裝置UTD1的統一管理實體產生一管理封包，並透過一第一資料路徑將管理封包傳送至橋接器B1。接著，橋接器B1透過一第二資料路徑將接收的該管理封包傳送至統一終端裝置UTD2。第一資料路徑是從統一終端裝置UTD1的一媒體存取控制服務存取點、統一終端裝置UTD1的一媒體存取控制/實體(MAC/PHY)層、橋接器B1的一實體/媒體存取控制(PHY/MAC)層、橋接器B1的一媒體存取控制服務存取點，至橋接器B1的上層。第二資料路徑是從橋接器B1的上層、橋接器B1的一媒體存取控制服務存取點、橋接器B1的媒體存取控制/實體 層，至統一終端裝置UTD2的一實體/媒體存取控制層。其中，該管理封包在橋接器B1的上層是根據802.1D橋接協議傳輸的。
如此一來，統一管理實體可以透過資料路徑與橋接器B1互相交換管理訊框。
值得注意的是，上述所有步驟，包含所建議的步驟，可透過硬體、軔體(即硬體裝置與電腦指令的組合，硬體裝置中的資料為唯讀軟體資料)或電子系統等方式實現。硬體可包含類比、數位及混合電路(即微電路、微晶片或矽晶片)。電子系統可包含系統單晶片(system on chip，SOC)、系統封裝(system in package，Sip)、電腦模組(computer on module，COM)及通訊裝置30。
綜上所述，本發明提供一控制平面中的統一網路結構，以提升使用者於使用上的便利性。具體而言，針對不同的媒體存取控制類型參數，使用者僅需配置統一的媒體存取控制層參數，而不需考慮媒體存取控制層的媒體存取控制類型。因此，使用者不需分別依據不同的媒體存取控制類型設定媒體存取控制層，從而提供統一的配置經驗予使用者。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
10‧‧‧通訊裝置
20‧‧‧統一網路系統
201~203‧‧‧橋接器
30‧‧‧通訊裝置
300‧‧‧處理裝置
310‧‧‧儲存單元
314‧‧‧程式碼
320‧‧‧通訊介面單元
50‧‧‧程序
500~508‧‧‧步驟
a1、a2、b1、b2、c1、c2、d1、d2‧‧‧統一終端裝置
Medium a、Medium b、Medium c、Medium d‧‧‧媒介
SME1、SME2‧‧‧服務管理實體
UTD1、UTD2‧‧‧統一終端裝置
PLME1、PLME2‧‧‧實體層管理實體
MLME1、MLME2‧‧‧媒體存取控制層管理實體
MAC1、MAC2‧‧‧媒體存取控制層
PHY1、PHY2‧‧‧實體層
第1圖為習知一通訊裝置的示意圖。
第2圖為本發明實施例一統一網路系統的示意圖。
第3圖為本發明實施例一通訊裝置的示意圖。
第4圖為本發明實施例一統一網路結構於一控制平面的示意圖。
第5圖為本發明實施例一媒體存取控制類型偵測程序的流程圖。
SME1、SME2‧‧‧服務管理實體
UTD1、UTD2‧‧‧統一終端裝置
PLME1、PLME2‧‧‧實體層管理實體
MLME1、MLME2‧‧‧媒體存取控制層管理實體
MAC1、MAC2‧‧‧媒體存取控制層
PHY1、PHY2‧‧‧實體層

Claims (12)

  1. 一種訊號傳輸方法，藉由使用具有一媒體存取控制抽象子層的一統一網路結構進行訊號傳輸，其中該媒體存取控制抽象子層用來整合複數個通訊標準，該統一網路結構於一控制平面包含有：一統一管理實體，設於該媒體存取控制抽象子層，用來將來自該媒體存取控制抽象子層的一上層的統一參數映射至一第一媒體存取控制類型參數，其中該第一媒體存取控制類型參數用來設置一第一媒體存取控制類型的一媒體存取控制層，該第一媒體存取控制類型對應該等複數個通訊標準之一第一通訊標準；以及一服務管理實體服務存取點，設置於該媒體存取控制抽象子層與該媒體存取控制層的一服務管理實體之間，其中該統一管理實體透過該服務管理實體服務存取點與該服務管理實體進行通訊，用以將該第一媒體存取控制類型參數配置於該第一媒體存取控制類型的該媒體存取控制層。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的訊號傳輸方法，其中該統一管理實體另用來透過該服務管理實體服務存取點偵測該媒體存取控制層的該第一媒體存取控制類型。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的訊號傳輸方法，其中該統一管理實體透過該服務管理實體服務存取點，傳送一媒體存取控制類 型確認請求訊息至該服務管理實體，以及透過該服務管理實體服務存取點接收來自該服務管理實體且包含關於該第一媒體存取控制類型的一媒體存取控制類型資訊的一媒體存取控制類型確認回覆訊息。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的訊號傳輸方法，其中該統一管理實體另用來將該媒體存取控制類型資訊記錄於儲存於一第一統一終端裝置的一媒體存取控制類型表中。
  5. 如申請專利範圍第3項所述的訊號傳輸方法，其中該統一管理實體根據該媒體存取控制類型資訊，將來自該上層的該統一參數映射至該第一媒體存取控制類型參數。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的訊號傳輸方法，其中該服務管理實體透過一媒體存取控制層管理實體與該第一媒體存取控制類型的該媒體存取控制層進行通訊，用以將該第一媒體存取控制類型參數配置於該第一媒體存取控制類型的該媒體存取控制層。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的訊號傳輸方法，其中該第一通訊標準包含IEEE 802.3通訊標準、IEEE 802.11通訊標準、IEEE 1901通訊標準或是多媒體同軸電纜聯盟通訊標準。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的訊號傳輸方法，其中該第一媒體存取控制類型包含802.3媒體存取控制、802.11媒體存取控制、1901媒體存取控制或是多媒體同軸電纜聯盟媒體存取控制。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的訊號傳輸方法，其中該統一網路結構於一控制平面包含有：一第一統一終端裝置，該第一統一終端裝置包含該統一管理實體和該服務管理實體服務存取點。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的訊號傳輸方法，其中該統一管理實體另用來進行該第一統一終端裝置對一第二統一終端裝置的管理功能或者進行該第二統一終端裝置對該第一統一終端裝置的管理功能。
  11. 如申請專利範圍第10項所述的訊號傳輸方法，其中該統一網路結構另包含設於該第一統一終端裝置與該第二統一終端裝置之間的一橋接器，以及該統一管理實體另用來產生用於該第二統一終端裝置的一管理封包，並透過一第一資料路徑傳送該管理封包至該橋接器，以及該橋接器透過一第二資料路徑傳送該管理封包至該第二統一終端裝置。
  12. 如申請專利範圍第11項所述的訊號傳輸方法，其中該第一資料路徑是從一第一類型媒體存取控制服務存取點、該第一統一終端裝置的一第一類型媒體存取控制/實體層、該橋接器的一第一 類型實體/媒體存取控制層、該橋接器的一第一類型媒體存取控制服務存取點，至該橋接器的一通訊協定層，而該第二資料路徑是從該橋接器的該通訊協定層、該橋接器的一第二類型媒體存取控制服務存取點、該橋接器的一第二類型媒體存取控制/實體層，至該第二統一終端裝置的一第二類型實體/媒體存取控制層。
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