TWI481242B

TWI481242B - 處理管理訊框的方法及其相關通訊裝置

Info

Publication number: TWI481242B
Application number: TW101127735A
Authority: TW
Inventors: Chia Wei Yen; Jian-Li Mao
Original assignee: Mediatek Inc
Priority date: 2011-08-15
Filing date: 2012-08-01
Publication date: 2015-04-11
Also published as: US20130044750A1; TW201308962A; US9143391B2

Description

處理管理訊框的方法及其相關通訊裝置

本發明係指一種訊框處理訊框的方法及其相關通訊裝置，尤指一種用於一網路系統的通訊裝置中處理管理訊框的方法及其相關通訊裝置。

隨著使用者對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(medium access control，MAC)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(Ethernet)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)被制定用來整合複數個通訊標準。請參考第1圖，第1圖為一習知的通訊裝置10於一資料平台的示意圖。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一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包含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。複數個媒體存取控制類型的媒體存取控制層包含有電力線通訊媒體存取控制層、WiFi媒體存取控制層、多媒體同軸電纜聯盟媒體存取控制層或是乙太網路媒體存取控制層。進一步地，每一種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。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訊框以及將透過媒體存取控制抽象子層傳輸的訊號與訊框的一通訊協定層。此外，位於資料平台上的通訊裝置10包含有一具有複數種實體層種類的實體層。此實體層的複數種實體層種類包含有根據IEEE 802.3通訊標準制定的乙太網路實體層、根據IEEE 802.11通訊標準制定的WiFi實體層、根據IEEE 1901通訊標準制定的電力線通訊實體層、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，電力線通訊媒體存取控制層、WiFi媒體存取控制層、多媒體同軸電纜聯盟媒體存取控制層或是乙太網路媒體存取控制層可透過相對應的實體層種類的實體層，進行訊框的傳送與接收。

進一步地，媒體存取控制抽象子層提供了通訊裝置之間的管理功能(即裝置管理或是服務品質協商)。為了實現此些管理功能，通訊裝置之間需要進行管理訊框的交換。然而，目前對於管理訊框交換流程仍未有明確的規範。在沒有明確的規範下，媒體存取控制抽象子層將不知道如何產生管理訊框以及如何交換管理訊框。此外，目前對於各管理功能的管理訊框格式、管理訊框傳遞路徑以及管理訊框交換流程亦無明確的規範。

因此，本發明提供一種處理管理訊框及其相關的通訊裝置，以解決上述問題。

本發明揭露一種處理管理訊框的方法，用於一網路系統中一第一通訊裝置。該方法包含有儲存包含有對應於該網路系統中的至少一通訊裝置的至少一識別碼以及對應於該至少一識別碼的至少一媒體存取控制位址的一裝置目錄；以及根據該網路系統中一第二通訊裝置的一識別碼是否存在於該裝置目錄中，判斷是否傳送該管理訊框至該第二通訊裝置。

本發明另揭露一種第一通訊裝置，用來於一網路系統中處理管理訊框。該第一通訊裝置包含有一儲存單元，用來儲存包含有對應於該網路系統中的至少一通訊裝置的至少一識別碼以及對應於該至少一識別碼的至少一媒體存取控制位址的一裝置目錄；以及一管理訊框處理模組，耦接於該儲存單元，用來根據該網路系統中一第二通訊裝置的一識別碼是否存在於該裝置目錄中，判斷是否傳送該管理訊框至該第二通訊裝置。

針對管理訊框的處理，本發明提供了一種方法以及相關的通訊裝置。具體來說，針對管理訊框的處理，本發明明確地定義了一管理訊框格式、一管理訊框傳送路徑、以及一管理訊框交換流程。

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之間的通訊。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第一通訊裝置30之示意圖。該第一通訊裝置30可為第2圖中的統一終端裝置，但不限於此。該第一通訊裝置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。

值得注意的是，本發明的主要特徵在於提供用於一統一終端裝置中一媒體存取控制抽象子層的一管理訊框程序。為了達到此目標，本發明提供用於此統一終端裝置的一管理訊框處理模組。此外，本發明另於此統一終端裝置中提供至少包含有裝置識別碼以及媒體存取控制位址的裝置目錄。其中，裝置識別碼係用來識別一統一終端裝置。此裝置目錄可儲存於第一通訊裝置30的儲存單元310中。

關於管理訊框的交換舉例說明如下。管理訊框處理模組會檢查一目標統一終端裝置(即與一來源統一終端裝置交換管理訊框的裝置)的一裝置識別碼。透過此裝置識別碼，管理訊框處理模組查詢裝置目錄，以取得目標統一終端裝置的一媒體存取控制位址。如此一來，管理訊框可被單點(unicast)傳送。此外，一管理訊框可能包含有目標裝置識別碼(destination device identity，DDID)、來源裝置識別碼(source device identity，SDID)、管理訊框類型(management frame type，MFT)、管理功能類別、管理功能種類、序列編號(sequence number，SN)、管理功能資料中至少一者的資訊。詳細而言，管理功能類別係用來指示執行何種管理功能。舉例來說，管理功能類別為“1”時，代表執行裝置管理功能；管理功能類別為“2”時，代表執行服務品質功能。管理功能種類係用來指示管理功能類別的子類型。管理功能資料(即包含於傳送至目標統一終端裝置的管理訊框中的資料)可以參數形式呈現，且隨著不同的管理功能類別以及不同的管理功能類型而改變。

請參考第4圖，第4圖為本發明實施例一程序40的流程圖。程序40係用於第2圖所示之統一終端裝置中，用來處理管理訊框(frame)。程序40可被編譯為第3圖所示之程式碼314，且包含下列步驟：

步驟400：開始。

步驟402：根據該網路系統中一第二通訊裝置的一識別碼是否存在於該裝置目錄中，判斷是否傳送該管理訊框至該第二通訊裝置。

步驟404：結束。

依據程序40，來源統一終端裝置首先檢查目標統一終端裝置的裝置識別碼是否存在於裝置目錄中。若存在，來源統一終端裝置與目標統一終端裝置間開始進行管理訊框的交換。反之，來源統一終端裝置放棄交換管理訊框。

請參考第5圖，第5圖為本發明實施例的一管理訊框程序50的示意圖。值得注意的是，程序40以及管理訊框程序50可由上述之管理訊框處理模組實現。於管理訊框程序50中，來源統一終端裝置與目標統一終端裝置進行管理訊框交換(步驟502)。首先，來源統一終端裝置的管理訊框處理模組會取得目標統一終端裝置的一裝置識別碼。然後，來源統一終端裝置於裝置目錄中查詢目標統一終端裝置的裝置識別碼(步驟504)。若於裝置目錄中成功查詢到此裝置識別碼，來源統一終端裝置會取得對應於目標統一終端裝置的媒體存取控制位址(步驟506)。隨後，根據此媒體存取控制位址，來源統一終端裝置開始與目標統一終端裝置進行管理訊框的交換(步驟508)。另一方面，若於裝置目錄中無法查詢到此裝置識別碼，則來源統一終端裝置放棄交換管理訊框，且回報錯誤訊息予來源統一終端裝置中相對應的功能模組(步驟510)。

進一步地，請參考第6圖，第6圖為來源統一終端裝置UTD1與目標統一終端裝置UTD2間的一管理訊框交換程序的示意圖。在第6圖中，來源統一終端裝置UTD1傳送一請求訊框至目標統一終端裝置UTD2。當目標統一終端裝置UTD2成功地從來源統一終端裝置UTD1接收到請求訊框時，目標統一終端裝置UTD2回覆一請求收訖確認訊框至來源統一終端裝置UTD1。此外，目標統一終端裝置UTD2會傳送對應於請求訊框的一回覆訊框至來源統一終端裝置UTD1。當來源統一終端裝置UTD1成功地從目標統一終端裝置UTD2接收到回覆訊框時，來源統一終端裝置UTD1傳送一回覆收訖確認訊框至目標統一終端裝置UTD2。除此之外，來源統一終端裝置UTD1可傳送一指示訊框至目標統一終端裝置UTD2。當目標統一終端裝置UTD2成功地從來源統一終端裝置UTD1接收到指示訊框時，目標統一終端裝置UTD2回覆一指示收訖確認訊框至來源統一終端裝置UTD1。

由上述可知，在管理訊框交換流程中包含有六種管理訊框種類。前四種交握(handshaking)訊框(即請求訊框、請求收訖確認訊框、回覆訊框、回覆收訖確認訊框)係用來達成請求目的。最後兩種交握訊框(即指示訊框以及指示收訖確認訊框)係用來完成提示目的。具體而言，請求訊框係用來請求目標統一終端裝置UTD2 執行例如取得參數或設置參數等動作。回覆訊框係用來回應請求訊框(即回覆參數數值或是回覆參數設置結果)。另一方面，指示訊框係用來告知來源統一終端裝置UTD1中發生了如參數被使用者配置改變等行為予目標統一終端裝置UTD2。

此外，上述的管理訊框交換流程係透過一資料路徑執行。請參考第7圖，第7圖為本發明實施例中一管理訊框傳輸路徑的示意圖。在第7圖中，來源統一終端裝置UTD1以及目標統一終端裝置UTD2分別包含一功能模組702以及一管理訊框處理模組704，該功能模組702係用來實現第1圖所示之上層的功能，其內儲存有上述的裝置目錄。然而，需注意的是，功能模組702亦可實現媒體存取控制抽象子層的功能，且不限於此。管理訊框處理模組704係用來實現媒體存取控制抽象子層的功能(如將裝置管理訊框封裝為特定的乙太網路類型訊框)。當該目標統一終端裝置UTD2的識別碼存在於該功能模組702的裝置目錄中時，一管理訊框將要從來源統一終端裝置UTD1被傳送至目標統一終端裝置UTD2，來源統一終端裝置UTD1的管理訊框處理模組704會從來源統一終端裝置UTD1的功能模組702接收到一管理訊框。此管理訊框包含有管理訊框種類MFT、管理訊框類別FC、管理功能資料FData等組成成份。來源統一終端裝置UTD1的管理訊框處理模組704會將接收到的管理訊框封裝為一特定的乙太網路類型訊框，且透過對應的媒體存取控制服務存取點將此乙太網路類型訊框傳送至下層的媒體存取控制層(請重新參考第1圖)。在來源統一終端裝置UTD1的下層的媒體存取控制層透過對應的媒體存取服務存取點接收到此管理訊框後，媒體存取控制層將此管理訊框傳送至來源統一終端裝置UTD1的實體層。於是，來源統一終端裝置UTD1的實體層將此管理訊框傳送至目標統一終端裝置UTD2的實體層。由上述可知，在目標統一終端裝置UTD2的管理訊框處理模組704透過下層的實體層、下層的媒體存取控制層以及媒體存取控制服務點接收到管理訊框後，目標統一終端裝置UTD2的管理訊框處理模組704會透過解碼特定的乙太網路類型訊框，取得管理訊框。需注意的是，為了使管理訊框可正確地被管理訊框處理模組704辨識，管理訊框需被定義為一特定乙太網路類型。

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)及上述第一通訊裝置30。

綜上所述，針對管理訊框的處理，本發明提供了一種方法以及相關的通訊裝置。具體來說，針對管理訊框的處理，本發明明確地定義了一管理訊框格式、一管理訊框傳送路徑、以及一管理訊框交換流程。

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

40‧‧‧程序

400~404‧‧‧步驟

50‧‧‧管理訊框處理程序

500~510‧‧‧步驟

702‧‧‧功能模組

704‧‧‧管理訊框處理模組

a1、a2、b1、b2、c1、c2、d1、d2‧‧‧統一終端裝置

FC‧‧‧管理訊框類別

FData‧‧‧管理訊框資料

Medium a、Medium b、Medium c、Medium d‧‧‧媒介

MFT‧‧‧管理訊框種類

UTD1、UTD2‧‧‧統一終端裝置

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程序的流程圖。

第5圖為本發明實施例一管理訊框處理程序的流程圖。

第6圖為本發明實施例一管理訊框交換程序的示意圖。

第7圖為本發明實施例一管理訊框傳送路徑的示意圖。

40‧‧‧程序

400~404‧‧‧步驟

Claims

一種處理管理訊框的方法，用於一網路系統中一第一通訊裝置，該方法包含有：儲存一裝置目錄，該裝置目錄包含有對應於該網路系統中的至少一通訊裝置的至少一識別碼以及對應於該至少一識別碼的至少一媒體存取控制位址；以及根據該網路系統中一第二通訊裝置的一識別碼是否存在於該裝置目錄中，判斷是否傳送該管理訊框至該第二通訊裝置，其中該方法於一媒體存取控制抽象子層中執行。
如申請專利範圍第1項所述之方法，其中根據該網路系統中一第二通訊裝置的該識別碼是否存在於該裝置目錄中，判斷是否傳送該管理訊框至該第二通訊裝置的步驟包含有：當該第二通訊裝置的該識別碼存在於該裝置目錄中時，傳送該管理訊框至該第二通訊裝置。
如申請專利範圍第2項所述之方法，另包含有：透過該第二通訊裝置的識別碼查詢該裝置目錄，取得該第二通訊裝置的一媒體存取控制位址；以及其中，當該第二通訊裝置的該識別碼存在於該裝置目錄中時，傳送該管理訊框至該第二通訊裝置的步驟包含有：當該第二通訊裝置的該識別碼存在於該裝置目錄中時，根據該第二通訊裝置的該媒體存取控制位址，傳送該管理訊框至該第二通訊裝置。
如申請專利範圍第2項所述之方法，其中當該第二通訊裝置的該識別碼存在於該裝置目錄中時，傳送該管理訊框至該第二通訊裝置的步驟包含有：當該第二通訊裝置的該識別碼存在於該裝置目錄中時，傳送一請求訊框至該第二通訊裝置；以及當從該第二通訊裝置接收到對應於該請求訊框的一請求收訖確認訊框以及一回覆訊框時，傳送一回覆收訖確認訊框至該第二通訊裝置。
如申請專利範圍第2項所述之方法，其中當該第二通訊裝置的該識別碼存在於該裝置目錄中時，傳送該管理訊框至該第二通訊裝置的步驟包含有：當該第二通訊裝置的該識別碼存在於該裝置目錄中時，傳送一指示訊框至該第二通訊裝置；以及當該指示訊框被該第二通訊裝置接收時，從該第二通訊裝置接收對應於該指示訊框的一指示收訖確認訊框。
如申請專利範圍第2項所述之方法，其中當該第二通訊裝置的該識別碼存在於該裝置目錄中時，傳送該管理訊框至該第二通訊裝置的步驟包含有：當該第二通訊裝置的該識別碼存在於該裝置目錄中時，將該管理訊框封裝為用於該第二通訊裝置的傳輸的一特定乙太網路類型訊框，使該第二通訊裝置於接收到該乙太網路類型訊框時，解碼該乙太網路類型訊框以取得該管理訊框。
如申請專利範圍第2項所述之方法，其中當該第二通訊裝置的該識別碼存在於該裝置目錄中時，傳送該管理訊框至該第二通訊裝置的步驟包含有：當該第二通訊裝置的該識別碼存在於該裝置目錄中時，透過一資料路徑，傳送該管理訊框至該第二通訊裝置。
如申請專利範圍第1項所述之方法，其中根據該裝置目錄中是否存在網路系統中該第二通訊裝置的該識別碼，判斷是否傳送該管理訊框至該第二通訊裝置的步驟包含有：當該第二通訊裝置的該識別碼不存在於該裝置目錄中時，捨棄該管理訊框。
如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該管理訊框包含有目標裝置識別碼(destination device identity，DDID)、來源裝置識別碼(source device identity，SDID)、管理訊框類型(management frame type，MFT)、管理功能類別、管理功能種類、序列編號(sequence number，SN)、管理功能資料中的至少其中之一。
一種通訊裝置，用來於一網路系統中處理管理訊框，該通訊裝置包含有：一儲存單元，用來儲存一裝置目錄，該裝置目錄包含有對應於該網路系統中的至少一其他通訊裝置的至少一識別碼以及對應於該至少一識別碼的至少一媒體存取控制位址；以及一管理訊框處理模組，耦接於該儲存單元，用來根據該網路系統中的其中一個其他通訊裝置的一識別碼是否存在於該裝置目錄中，判斷是否傳送該管理訊框至該其中一個其他通訊裝置，其中該通訊裝置與該其中一個其他通訊裝置係通過一媒體存取控制抽象子層通訊。
如申請專利範圍第10項所述之通訊裝置，其中當該其中一個其他通訊裝置的該識別碼存在於該裝置目錄中時，該管理訊框處理模組傳送該管理訊框至該其中一個其他通訊裝置。
如申請專利範圍第11項所述之通訊裝置，其中當該其中一個其他通訊裝置的該識別碼存在於該裝置目錄中時，該管理訊框處理模組透過該其中一個其他通訊裝置的識別碼查詢該裝置目錄，以取得該其中一個其他通訊裝置的一媒體存取控制位址，訊框並根據該其中一個其他通訊裝置的該媒體存取控制位址，傳送該管理訊框至該其中一個其他通訊裝置。
如申請專利範圍第11項所述之通訊裝置，其中當該其中一個其他通訊裝置的該識別碼存在於該裝置目錄中時，該管理訊框處理模組傳送一請求訊框至該其中一個其他通訊裝置，並當從該其中一個其他通訊裝置接收到對應於該請求訊框的一請求收訖確認訊框以及一回覆訊框時，訊框傳送一回覆收訖確認訊框至該其中一個其他通訊裝置。
如申請專利範圍第11項所述之通訊裝置，其中當該其中一個其他通訊裝置的該識別碼存在於該裝置目錄中時，該管理訊框處理模組傳送一指示訊框至該其中一個其他通訊裝置，並於該指示訊框被該其中一個其他通訊裝置接收時，該管理訊框處理模組從該其中一個其他通訊裝置接收對應於該指示訊框的一指示收訖確認訊框。
如申請專利範圍第11項所述之通訊裝置，其中當該其中一個其他通訊裝置的該識別碼存在於該裝置目錄中時，該管理訊框處理模組將該管理訊框封裝為用於該其中一個其他通訊裝置傳輸的一特定乙太網路類型訊框，使該其中一個其他通訊裝置於接收到該乙太網路類型訊框時，解碼該乙太網路類型訊框以取得該管理訊框。
如申請專利範圍第11項所述之通訊裝置，其中當該其中一個其他通訊裝置的該識別碼存在於該裝置目錄中時，該管理訊框處理模組透過一資料路徑，傳送該管理訊框至該其中一個其他通訊裝置。
如申請專利範圍第10項所述之通訊裝置，其中當該其中一個其他通訊裝置的該識別碼不存在於該裝置目錄中時，該管理訊框處理模組捨棄該管理訊框。
如申請專利範圍第10項所述之通訊裝置，其中該管理訊框包含有目標裝置識別碼、來源裝置識別碼、管理訊框類型、管理功能類別、管理功能種類、序列編號、管理功能資料中的至少其中之一。