TWI769066B

TWI769066B - 網路裝置及其數據上行傳輸方法

Info

Publication number: TWI769066B
Application number: TW110131362A
Authority: TW
Inventors: 美瑤林
Original assignee: 新加坡商瑞昱新加坡有限公司
Priority date: 2021-07-15
Filing date: 2021-08-24
Publication date: 2022-06-21
Also published as: US20230013234A1; TW202306352A; CN115623362A; US11632688B2

Abstract

數據上行傳輸方法包含執行一上報程序。上報程序包含依據一頁佇列的一頁佇列頭，獲得一啟始頁號，其中頁佇列具有依序的多個頁記錄，啟始頁號對應於該些頁記錄之一，每一頁記錄包含一頁大小，其中頁大小係為頁記錄對應的封包之數據大小之總和；逐一加總啟始頁號對應的頁記錄及其接續的每一頁記錄之頁大小，以計算一第一加總結果；以及將第一加總結果作為一上報大小來輸出。

Description

網路裝置及其數據上行傳輸方法

本發明是有關於一種通訊數據傳輸技術，尤其是一種網路裝置及其數據上行傳輸方法。

一般通訊傳輸分為上行傳輸及下行傳輸。在單點對多點的通訊傳輸（例如：無源光纖網路（PON，Passive Optics Network））中，下行傳輸為由連結終端連續發送資料至多個網路單元。上行傳輸則為多個網路單元發送資料至連結終端，且每個網路單元只能在連結終端分配的時隙中發送資料，以避免網路單元在上行傳輸時互相造成干擾。其中無源光網路是一種由光連結終端（OLT，Optics Line Terminal）、光纖網路單元（ONU，Optics Network Unit)、以及光分布網路（ODN，Optics Distribution Network）所組成的光纖通訊網路。

一般連結終端在下行傳輸時，會發送允許資料量及分配時隙給每個網路單元。每個網路單元為了能快速地上傳完所有儲存的資料，因此在其上行傳輸的時隙中，除了上傳此次被連結終端所允許的資料量外，網路單元還需向連結終端上報其剩餘的待上傳資料量。然而，在網路單元接收到來自連結終端之允許資料量及分配時隙等資訊的時間點至被分配時隙的開始時間點之間的時段一般是短暫的（例如只有幾奈秒（nano-second，ns）），因而網路單元如何達到可快速地在此時段中計算出上行傳輸資料量及剩餘的所有待上傳資料量，以增加整個數據傳輸技術的效能，是一個極需克服的問題。

鑒於上述，本發明提供一種網路裝置及其數據上行傳輸方法。依據一些實施例，本發明可以在短暫的時段中，快速計算出上行傳輸資料量及剩餘的待上傳資料量。

依據一些實施例，數據上行傳輸方法包含執行一上報程序。上報程序包含依據一頁佇列的一頁佇列頭，獲得一啟始頁號，其中頁佇列具有依序的多個頁記錄，啟始頁號對應於該些頁記錄之一，每一頁記錄包含一頁大小，其中頁大小係為頁記錄對應的封包之數據大小之總和；逐一加總啟始頁號對應的頁記錄及其接續的每一頁記錄之頁大小，以計算一第一加總結果；以及將第一加總結果作為一上報大小來輸出。

依據一些實施例，網路裝置包含一控制器。控制器儲存有一頁佇列。頁佇列包含一頁佇列頭及依序的多個頁記錄。每一頁記錄包含一頁大小。頁大小係為頁記錄對應的封包之數據大小之總和。控制器用以執行一上報程序。上報程序包含依據頁佇列頭，獲得一啟始頁號，其中啟始頁號對應於該些頁記錄之一；逐一加總啟始頁號對應的頁記錄及其接續的每一頁記錄之頁大小，以計算一第一加總結果；及將第一加總結果作為一上報大小來輸出。

綜上所述，依據一些實施例，透過加總頁大小的方式（例如將多個單一封包區分成多個封包組，並以一個封包組為一個單位進行加總），即可快速地計算出剩餘的待上傳資料量，確保連結終端下一次的允許資料量為足夠的，從而提升了網路裝置的上行傳輸效率。在一些實施例中，當封包組中的單一封包的數量未達到上限（於後稱為預設滿閾值）時，則可透過加總單一封包的數據大小（例如，以單一封包為一個單位進行加總），即可縮短計算出剩餘的待上傳資料量之所需時間。

本發明應用於單點對多點的通訊傳輸架構，為方便說明，係以無源光纖網路作為範例以說明本發明的特點，非為本發明的限制。其中，無源光纖網路是一種由光連結終端、光網路單元、以及光分布網路所組成的光纖通訊網路。參照圖1，圖1繪示依據一些實施例，光網路裝置10A~10C之應用示意圖。光連結終端20電性連接一主光纖31，多個光網路裝置10A~10C分別電性連接對應的子光纖33A~33C及對應的使用者終端設備40A~40C。其中，主光纖31及子光纖33A~33C可以為前述之光分布網路，光網路裝置10A~10C可以為前述之光網路單元。在一些實施例中，主光纖31與該些子光纖33A~33C為一對多的光耦合器（Optical Coupler）、光分歧器（Optical Splitter）、或光合路器（Optical Combiner）。光連結終端20經由主光纖31及子光纖33A~33C電性連接至該些光網路裝置10A~10C，以達成單點（光連結終端20）對多點（光網路裝置10A~10C）的通訊傳輸。光連結終端20用以在下行傳輸時，分配授權訊息及可上行傳輸的時隙給每個光網路裝置10A~10C。授權訊息包含授權大小。授權大小為光連結終端20允許光網路裝置10A~10C在上行傳輸的時隙中所能傳輸的資料量。在一些實施例中，使用者終端設備40A~40C為桌上型電腦、筆記型電腦、伺服器等。

如圖1所示，每個光網路裝置10A~10C包含一控制器11。其中，為了方便說明，於圖1中僅繪示光網路裝置10C的細部電路方塊圖。控制器11用以執行上報程序、授權上傳程序以及封包接收程序。控制器11可以為中央處理器、微處理器、特定應用積體電路、嵌入式系統、或系統單晶片等運算電路。在一些實施例中，光網路裝置10A~10C還包含第一輸出入埠12及第二輸出入埠13。第一輸出入埠12經由對應的子光纖33A~33C及主光纖31電性連接光連結終端20。第二輸出入埠13電性連接對應的使用者終端設備40A~40C。第一輸出入埠12用以與光連結終端20進行傳輸。例如，在下行傳輸時，第一輸出入埠12自光連結終端20接收授權訊息及被分配的時隙，以及在上行傳輸的時隙中，第一輸出入埠12輸出符合或是小於授權大小的資料（即封包），並輸出剩餘的待上傳資料量（於後稱為上報大小）至光連結終端20。第二輸出入埠13用以與對應的使用者終端設備40A~40C進行傳輸。例如，第二輸出入埠13自對應的使用者終端設備40A~40C接收封包。

參照圖2，圖2繪示依據一些實施例，包佇列111及頁佇列113之示意圖。控制器11儲存有頁佇列113。頁佇列113包含頁佇列頭1131及依序的多個頁記錄1133。每個頁記錄1133可以以頁編號1135來區分。例如，頁編號「0」為第一頁記錄，頁編號「1」為第二頁記錄，以此類推。在一些實施例中，控制器11還儲存有包佇列111。包佇列111包含包佇列頭1111及依序的多個單包記錄1113。每個單包記錄1113用以儲存不同封包的相關資料。每個單包記錄1113可以以包編號1115來區分，例如包編號「0」為第一單包記錄，包編號「1」為第二單包記錄，以此類推。在一些實施例中，單包記錄1113的順序及頁記錄1133的順序可以是依據控制器11自對應的使用者終端設備40A~40C接收到封包的順序來排列。

每個單包記錄1113包含不同封包之數據大小11133。每個頁記錄1133包含頁大小11331。頁大小11331係為頁記錄1133對應的封包之數據大小11133之總和。舉例來說，如圖2所示，第一頁記錄（頁編號1135為「0」的頁記錄1133）對應第一封包至第一百封包，也就是說，第一頁記錄對應第一單包記錄（包編號1115為「0」的單包記錄1113）至第一百單包記錄（包編號1115為「99」的單包記錄1113）。第一頁記錄之頁大小11331為第一單包記錄之數據大小11133至第一百單包記錄之數據大小11133之總和。

參照圖3，圖3繪示依據一些實施例，上報程序之流程示意圖。在上報程序中，首先，控制器11依據頁佇列頭1131，獲得啟始頁號11311（步驟S300）。啟始頁號11311對應於該些頁記錄1133之一。具體來說，啟始頁號11311是對應於待上傳的第一個頁記錄。例如，如圖2所示，假設啟始頁號11311為「0」，則待上傳的第一個頁記錄即為頁編號1135為「0」的頁記錄1133。

接著，控制器11逐一加總啟始頁號11311對應的頁記錄1133及其接續的每個頁記錄1133之頁大小11331，以計算第一加總結果50（步驟S302）。之後，控制器11將第一加總結果50作為上報大小，並在上行傳輸的時隙中，將上報大小輸出至光連結終端20（步驟S304）。舉例來說，如圖2所示，假設啟始頁號11311為「0」，則控制器11逐一加總頁編號1135為「0」的頁記錄1133之頁大小11331至頁佇列113中最後一個頁記錄1133之頁大小11331（例如，頁編號1135為「3」的頁記錄1133之頁大小11331），而計算出第一加總結果50，以作為上報大小。藉此，相較以單一封包之數據大小為單位，透過以頁大小為單位（也就是說以封包組為單位），即可快速地計算出上報大小。

復參照圖2，在一些實施例中，每個頁記錄1133還包含頁滿旗標11333及續頁指標11335。頁滿旗標11333用以定義頁記錄1133對應到的封包（或是單包記錄1113）的數量是否達到預設滿閾值。若達到預設滿閾值，則頁滿旗標11333為滿值（例如邏輯「1」），反之若未達到預設滿閾值，則頁滿旗標11333為未滿值（例如邏輯「0」）。舉例來說，如圖2所示，假設預設滿閾值為「100」，由於僅具有包編號「300」~「304」的單包記錄1113（亦即，頁編號「3」之頁記錄1133對應到的單包記錄1113之數量未達預設滿閾值），致使頁編號「3」之頁記錄1133之頁滿旗標11333為未滿值。在另一例中，假設包編號「0」~「49」的單包記錄1113所對應的封包已在前一次上行傳輸的時隙中，輸出給光連結終端20（亦即，頁編號「0」之頁記錄1133對應到的部分的封包已被輸出，因而當前的頁編號「0」之頁記錄1133只對應到包編號「50」~「99」的單包記錄1113，而未達預設滿閾值），因而致使頁編號「0」之頁記錄1133之頁滿旗標11333為未滿值。

每個續頁指標11335對應於該些單包記錄1113之一。具體來說，續頁指標11335用以定義接續的頁記錄1133之啟始單包記錄（亦即，頁記錄1133對應的依序單包記錄1113中，位列於第一個的單包記錄1113）。舉例來說，如圖2所示，頁編號「1」的頁記錄1133之啟始單包記錄為包編號「100」的單包記錄1113，頁編號「0」的頁記錄1133之續頁指標11335即對應於包編號「100」的單包記錄1113。

參照圖4，圖4繪示依據一些實施例，上報程序之流程示意圖。在一些實施例中，在上報程序中，控制器11還依據包佇列頭1111，獲得啟始包號11111（步驟S400）。啟始包號11111對應於該些單包記錄1113之一。具體來說，啟始包號11111為對應於待上傳的第一個單包記錄1113。例如，如圖2所示，假設啟始包號11111為「0」，則待上傳的第一個單包記錄1113即為包編號1115為「0」的單包記錄1113。

在啟始頁號11311對應的頁滿旗標11333為未滿值時，控制器11逐一加總啟始包號11111對應的單包記錄1113及其接續的每一單包記錄1113之數據大小11133，以計算第二加總結果，直至啟始頁號11311對應的續頁指標11335其所對應的單包記錄1113（步驟S402）。舉例來說，如圖2所示，假設啟始頁號11311為「0」，且啟始包號11111為「50」（亦即，包編號「0」~「49」的單包記錄1113所對應的封包已在前一次上行傳輸的時隙中被輸出），則控制器11逐一加總包編號1115為「50」的單包記錄1113之數據大小11133至包編號1115為「99」的單包記錄1113之數據大小11133，而計算出第二加總結果。換言之，在加總到包編號1115為「100」的單包記錄1113（亦即啟始頁號11311對應的續頁指標11335其所對應的單包記錄1113）之數據大小11133之前即停止，而計算出第二加總結果。

相較於步驟S302，在步驟S404中，控制器11是逐一加總第二加總結果及啟始頁號11311對應的頁記錄1133其所接續的每一頁記錄1133之頁大小11331，以計算第一加總結果50。舉例來說，如圖2所示，假設啟始頁號11311為「0」，則控制器11逐一加總第二加總結果及頁編號1135為「1」的頁記錄1133之頁大小11331至頁佇列113中最後一個頁記錄1133（例如，頁編號1135為「3」的頁記錄1133）之頁大小11331，而計算出第一加總結果50。

復參照圖2，在一些實施例中，控制器11累計有一頁計數11313。頁計數11313可以儲存於頁佇列頭1131。頁計數11313用以累計頁佇列113之頁記錄1133之數量。也就是說，頁計數11313用以定義頁佇列113中之最後一個頁記錄1133。舉例來說，如圖2所示，假設頁計數11313為「110000100| _BIN」，其中從最高有效位元數起的兩個位元之位元值（於後稱為第一位元值）表示頁編號1135，剩餘的七個位元之位元值（於後稱為第二位元值）表示頁編號1135為「3| _DEC」之頁記錄1133所對應到的封包（或是單包記錄1113）的數量。換言之，表示頁佇列113之頁記錄1133之數量為四個，且頁計數11313對應於頁編號1135為「3」的頁記錄1133。

參照圖5，圖5繪示依據一些實施例，上報程序之流程示意圖。在一些實施例中，在上報程序中，控制器11執行步驟S500及步驟S502。相較於步驟S302，在步驟S500中，在頁計數11313對應的頁記錄1133之頁滿旗標11333為未滿值時，控制器11逐一加總啟始頁號11311對應的頁記錄1133及其接續的每一頁記錄1133之頁大小11331，以計算第三加總結果，直至頁計數11313對應的頁記錄1133。舉例來說，如圖2所示，假設啟始頁號11311為「0」，頁計數11313為「110000100| _BIN」，則控制器11逐一加總頁編號1135為「0」的頁記錄1133之頁大小11331至頁編號1135為「2」的頁記錄1133之頁大小11331，以計算第三加總結果。換言之，在加總到頁編號1135為「3」的頁記錄1133（亦即頁計數11313對應的頁記錄1133）之頁大小11331之前即停止，而計算出第三加總結果。

接著，在步驟S502中，控制器11逐一加總第三加總結果、及頁計數11313對應的頁記錄1133其前一頁記錄1133之續頁指標11335所對應的單包記錄1113及其接續的每一單包記錄1113之數據大小11133，以計算第一加總結果50。舉例來說，如圖2所示，假設頁計數11313為「110000100| _BIN」，則頁計數11313對應於頁編號1135為「3」的頁記錄1133，且其前一頁記錄1133（亦即頁編號1135為「2」的頁記錄1133）之續頁指標11335對應於包編號1115為「300」的單包記錄1113，因而控制器11逐一加總第三加總結果及包編號1115為「300」的單包記錄1113之數據大小11133至包佇列111中最後一個單包記錄1113（例如，包編號1115為「304」的單包記錄1113）之數據大小11133，以計算第一加總結果50。

藉此，當頁記錄1133對應到的封包（或是單包記錄1113）的數量未達到預設滿閾值時，透過以單一封包之數據大小11133為單位進行加總，即可快速地計算出上報大小。但本發明不限於此，在一些實施例中，頁大小11331可以依據頁記錄1133對應到的封包（或是單包記錄1113）的數量實時更新，因而在頁記錄1133對應到的封包（或是單包記錄1113）的數量未達到預設滿閾值時，也可以是只透過加總頁大小11331來計算上報大小。

參照圖6，圖6繪示依據一些實施例，上報程序之流程示意圖。在一些實施例中，在逐一計算出第一加總結果50時，控制器11逐一判斷第一加總結果50是否滿足第一停止條件（步驟S600）。若未滿足第一停止條件，則控制器11繼續執行步驟S302、S404或S502以計算出新的第一加總結果50。若滿足第一停止條件，則控制器11將前一第一加總結果50作為上報大小（步驟S602）。第一停止條件包含第一加總結果50大於一大小閾值。其中，大小閾值為光網路裝置10A~10C每次上報時所容許的最大上報量。最大上報量可以符合無源光網路之通訊規範。藉此，可以使上報大小是最接近或是等於最大上報量。在一些實施例中，第一停止條件可以包含第一加總結果50與授權大小之差值大於大小閾值，例如，第一加總結果50扣除授權大小後之差值大於大小閾值。

在一些實施例中，若包佇列111之所有的單包記錄1113之數據大小11133之總和或是頁佇列113之所有的頁記錄1133之頁大小11331之總和不大於大小閾值時，則控制器11將所有的數據大小11133之總和或是所有的頁大小11331之總和作為上報大小輸出。

參照圖7，圖7繪示依據一些實施例，上報程序之流程示意圖。在一些實施例中，在滿足第一停止條件下，控制器11判斷前一第一加總結果是否達到大小閾值（步驟S700）。若前一第一加總結果達到大小閾值，則控制器11執行步驟S602。若前一第一加總結果50未達到大小閾值時，則控制器11根據前一第一加總結果50中最後的頁記錄1133之續頁指標11335，從包佇列111中取得對應的單包記錄1113（步驟S702）。舉例來說，如圖2所示，在滿足第一停止條件下，當前一第一加總結果50未達到大小閾值時，假設前一第一加總結果50是加總到頁編號1135為「1」的頁記錄1133之頁大小11331時，則頁編號1135為「1」的頁記錄1133之續頁指標11335對應於包編號1115為「200」的單包記錄1113，因而控制器11根據頁編號1135為「1」的頁記錄1133之續頁指標11335，從包佇列111取得包編號1115為「200」的單包記錄1113。在步驟S702的一些實施例中，也可以是在滿足第一停止條件下，且當前一差值（前一第一加總結果50與授權大小之差值）未達到大小閾值時，控制器11根據前一第一加總結果50中最後的頁記錄1133之續頁指標11335，從包佇列111中取得對應的單包記錄1113。

接著，控制器11逐一加總該前一第一加總結果50、及該取得的單包記錄1113及其接續的每一單包記錄1113之數據大小11133，以計算第四加總結果（步驟S704）。舉例來說，如圖2所示，假設取得的單包記錄1113是包編號1115為「200」的單包記錄1113，則控制器11逐一加總該前一第一加總結果50、包編號1115為「200」的單包記錄1113之數據大小11133及其接續的每一單包記錄1113之數據大小11133（例如包編號1115為「201」、「202」…的單包記錄1113之數據大小11133），以計算第四加總結果。

在逐一加總出第四加總結果時，控制器11逐一判斷第四加總結果是否滿足第二停止條件（步驟S706）。若未滿足第二停止條件，則控制器11返回執行步驟S704，以計算出新的第四加總結果。若滿足第二停止條件，則控制器11將前一第四加總結果作為上報大小（步驟S708）。第二停止條件包含第四加總結果大於大小閾值。藉此，透過二階段的加總方式（例如第一階段為以頁大小11331為單位進行加總，第二階段以數據大小11133為單位進行加總），即可快速地計算出上報大小，且上報大小是最接近或是等於最大上報量。

在一些實施例中，在計算第一加總結果50之前，在逐一計算出第二加總結果（步驟S402）時，控制器11也可以判斷第二加總結果是否大於大小閾值。若第二加總結果不大於大小閾值，則控制器11返回執行步驟S402。若第二加總結果大於大小閾值，則控制器11以前一第二加總結果作為上報大小。相似地，在逐一計算出第三加總結果（步驟S500）時，控制器11也可以判斷第三加總結果是否大於大小閾值。若第三加總結果不大於大小閾值，則控制器11返回執行步驟S500。若第三加總結果大於大小閾值，則控制器11以前一第三加總結果作為上報大小。

在一些實施例中，由於在無源光網路通訊規範中，在上行傳輸的時隙中，光網路裝置10A~10C需先發送上報大小，之後才發送符合或是小於授權大小的資料（即封包），因此在執行上報程序之前，需先執行授權上傳程序，以確認此次上行傳輸的時隙中將傳輸的封包（因授權大小並不一定會等於前次上行傳輸的時隙中所輸出的上報大小），並供後續的上報程序能準確的計算出上報大小。

參照圖8，圖8繪示依據一些實施例，授權上傳程序之流程示意圖。與圖3及圖6相似，在授權上傳程序中，控制器11依據頁佇列頭1131，獲得啟始頁號11311（步驟S800）。接著，控制器11逐一加總啟始頁號11311對應的頁記錄1133及其接續的每一頁記錄1133之頁大小11331，以計算第五加總結果60（步驟S802）。在逐一計算出第五加總結果60時，控制器11逐一判斷第五加總結果60是否滿足第三停止條件（步驟S804）。若未滿足第三停止條件，則控制器11返回執行步驟S802以計算出新的第五加總結果60。圖8之授權上傳程序與圖3及圖6之上報程序的差異在於，第三停止條件包含第五加總結果60大於授權大小。當滿足第三停止條件時，控制器11根據第五加總結果60中最後的頁記錄1133，更新啟始頁號11311（步驟S806）。舉例來說，如圖2所示，在滿足第三停止條件下，假設第五加總結果60是加總到頁編號1135為「2」的頁記錄1133之頁大小11331時，則控制器11將啟始頁號11311更新為「2」，以供後續上報程序的執行。也就是說，在上報程序中，是以頁編號1135為「2」的頁記錄1133之頁大小11331開始進行加總，以計算出上報大小。藉此，可以使此次上行傳輸的時隙中即將傳輸的封包是最接近或是等於授權大小，例如控制器11將前一第五加總結果60所對應到的封包作為此次上行傳輸即將傳輸的封包，且基於此控制器11即可準確的計算出此次的上報大小。

參照圖9，圖9繪示依據一些實施例，授權上傳程序之流程示意圖。與圖4相似，在授權上傳程序中，控制器11依據包佇列頭1111，獲得啟始包號11111（步驟S900）。接著，在啟始頁號11311對應的頁滿旗標11333為未滿值時，控制器11逐一加總啟始包號11111對應的單包記錄1113及其接續的每一單包記錄1113之數據大小11133，以計算第六加總結果，直至啟始頁號11311對應的續頁指標11335其所對應的單包記錄1113（步驟S902）。與圖4同樣地，相較於步驟S802，在步驟S904中，控制器11是逐一加總第六加總結果及啟始頁號11311對應的頁記錄1133其所接續的每一頁記錄1133之頁大小11331，以計算第五加總結果60。

參照圖10，圖10繪示依據一些實施例，授權上傳程序之流程示意圖。與圖7相似，在授權上傳程序中，在滿足第三停止條件下，控制器11判斷前一第五加總結果60是否達到授權大小（步驟S1000）。若前一第五加總結果60達到授權大小，則控制器11執行步驟S806。若前一第五加總結果60未達到授權大小，則控制器11根據前一第五加總結果60中最後的頁記錄1133之續頁指標11335，從包佇列111中取得對應的單包記錄1113（步驟S1002）。接著，控制器11逐一加總前一第五加總結果60、及取得的單包記錄1113及其接續的每一單包記錄1113之數據大小11133，以計算第七加總結果（步驟S1004）。在逐一計算出第七加總結果時，控制器11逐一判斷第七加總結果是否滿足第四停止條件（步驟S1006）。第四停止條件包含第七加總結果大於授權大小。若未滿足第四停止條件，則控制器11返回執行步驟S1004。若滿足第四停止條件，則控制器11根據第七加總結果中最後的單包記錄1113，更新啟始包號11111及第七加總結果中最後的單包記錄1113對應的頁記錄1133之頁滿旗標11333（步驟S1008）。

舉例來說，在滿足第三停止條件下，當前一第五加總結果60未達到大小閾值時，假設前一第五加總結果60是加總到頁編號1135為「1」的頁記錄1133之頁大小11331時，則頁編號1135為「1」的頁記錄1133之續頁指標11335對應於包編號1115為「200」的單包記錄1113，因而控制器11根據頁編號1135為「1」的頁記錄1133之續頁指標11335，從包佇列111取得包編號1115為「200」的單包記錄1113。之後，控制器11逐一加總該前一第五加總結果60、包編號1115為「200」的單包記錄1113之數據大小11133及其接續的每一單包記錄1113之數據大小11133（例如包編號1115為「201」、「202」…的單包記錄1113之數據大小11133），以計算第七加總結果。若在加總到包編號1115為「202」的單包記錄1113之數據大小11133時滿足第四停止條件，則控制器11將啟始包號11111更新為「202」，並將包編號1115為「202」的單包記錄1113所對應的頁編號1135為「2」的頁記錄1133之頁滿旗標11333更新為未滿值。藉此，在上報程序中，即可依據更新後的啟始頁號11311、啟始包號11111及頁滿旗標11333，準確地計算出上報大小。

在步驟S1008的一些實施例中，若第七加總結果中最後的單包記錄1113是對應於頁記錄1133之啟始單包記錄，則控制器11將第七加總結果中最後的單包記錄1113對應的頁記錄1133之頁滿旗標11333更新為滿值，反之，則將頁滿旗標11333更新為未滿值。例如，關於第七加總結果的加總，若在加總到包編號1115為「200」的單包記錄1113之數據大小11133時滿足第四停止條件，則控制器11將啟始包號11111更新為「200」。如圖2所示，由於包編號1115為「200」的單包記錄1113是頁編號1135為「2」的頁記錄1133之啟始單包記錄，因此，控制器11將包編號1115為「200」的單包記錄1113所對應的頁編號1135為「2」的頁記錄1133之頁滿旗標11333更新為滿值。

在一些實施例中，在計算第五加總結果60之前，在逐一計算出第六加總結果（步驟S902）時，控制器11也可以判斷第六加總結果是否大於授權大小。若第六加總結果不大於授權大小，則控制器11返回執行步驟S902。若第六加總結果大於授權大小，則控制器11根據第六加總結果中最後的單包記錄1113，更新啟始包號11111及第六加總結果中最後的單包記錄1113對應的頁記錄1133之頁滿旗標11333。與前述步驟S1008的實施例相似地，若第六加總結果中最後的單包記錄1113是對應於頁記錄1133之啟始單包記錄，則控制器11將第六加總結果中最後的單包記錄1113對應的頁記錄1133之頁滿旗標11333更新為滿值，反之，則將頁滿旗標11333更新為未滿值。

在一些實施例中，若包佇列111之所有的單包記錄1113之數據大小11133之總和或是頁佇列113之所有的頁記錄1133之頁大小11331之總和不大於授權大小時，則控制器11在此次上行傳輸的時隙中，即將儲存的所有封包上傳至光連結終端20。

參照圖11，圖11繪示依據一些實施例，封包接收程序之流程示意圖。在一些實施例中，在光網路裝置10A~10C接收到來自對應的使用者終端設備40A~40C之封包時，控制器11執行封包接收程序。首先，在封包接收程序中，控制器11接收封包（步驟S1100）。封包包含數據部分，數據部分具有數據大小11133。數據部分可以是封包中標頭（header）之外的部分，例如數據體（payload）。接著，控制器11緩存數據部分以獲得啟始位址11131（步驟S1102）。在一些實施例中，如圖1所示，每個光網路裝置10A~10C還包含緩存器14。控制器11控制緩存器14緩存數據部分，以獲得啟始位址11131。啟始位址11131為數據部分於緩存器14所儲存的實體位址集之起始端。緩存器14可以為揮發性儲存媒體、非揮發性儲存媒體或其組合。揮發性儲存媒體例如隨機存取記憶體。非揮發性儲存媒體例如唯讀記憶體。

在獲得啟始位址11131後，控制器11依據包計數11113，儲存數據大小11133及啟始位址11131於包佇列111（步驟S1104）。接著，控制器11更新包計數11113（步驟S1106）。例如，將包計數11113累增一個計次。其中，包計數11113由控制器11累計。包計數11113可以儲存於包佇列頭1111。包計數11113用以累計包佇列111之單包記錄1113之數量。也就是說，包計數11113用以定義包佇列111中之最後一個單包記錄1113。舉例來說，如圖2所示，假設包計數11113為「304」，則表示包佇列111之單包記錄1113之數量為三百零五個，且包計數11113對應於包編號1115為「304」的單包記錄1113。在步驟S1104一些實施例中，數據大小11133係儲存於更新後的包計數11113所對應的單包記錄1113中，啟始位址11131係儲存於更新前的包計數11113所對應的單包記錄1113中。藉由此資料結構，在包佇列111中，即可將每個單包記錄1113以其儲存的啟始位址11131串列在一起。

在更新包計數11113後，控制器11更新頁計數11313對應的頁記錄1133之續頁指標11335（步驟S1108）。舉例來說，如圖2所示，假設更新後的包計數11113為「300」，且此時頁計數11313為「101100011| _BIN」，則控制器11將包編號1115為「300」的單包記錄1113與頁編號1135為「2| _DEC」的頁記錄1133之續頁指標11335關聯在一起。舉另一例來說，假設更新後的包計數11113為「301」，且此時頁計數11313為「110000000| _BIN」，則控制器11將包編號1115為「300」的單包記錄1113與頁編號1135為「3| _DEC」的頁記錄1133之續頁指標11335關聯在一起。在一些實施例中，由於包佇列111的單包記錄1113是由啟始位址11131串列在一起，因此續頁指標11335可以是儲存啟始位址11131，以指向關聯的單包記錄1113。具體來說，續頁指標11335可以是儲存關聯的單包記錄1113之前一單包記錄1113的啟始位址11131。例如，若頁編號1135為「2| _DEC」的頁記錄1133之續頁指標11335關聯於包編號1115為「300」的單包記錄1113，則此續頁指標11335可以是儲存包編號1115為「299」的單包記錄1113之啟始位址11131，以指向包編號1115為「300」的單包記錄1113。

在更新續頁指標11335後，控制器11更新頁計數11313（步驟S1110）。例如，將頁計數11313累增一個計次。在步驟S1110的一些實施例中，控制器11還會判斷頁計數11313中之第二位元值（亦即用以表示頁佇列113中之最後一個頁記錄1133，其對應到的封包或是單包記錄1113的數量）是否達到預設滿閾值減一後之值。例如，假設預設滿閾值為「100」，則控制器11判斷頁計數11313中之第二位元值是否達到「99」，若達到預設滿閾值減一後之值，則控制器11是將頁計數11313中之第一位元值（亦即用以表示頁佇列113中之最後一個頁記錄1133之頁編號1135）累增一，並將第二位元值歸零。若未達到預設滿閾值減一後之值，則控制器11是將頁計數11313中之第二位元值累增一。

接著，控制器11對更新的頁計數11313對應的頁記錄1133之頁滿旗標11333進行更新（步驟S1112）。例如，控制器11將更新的包計數11113除以預設滿閾值，若所得餘數為預設滿閾值減一後之值，則控制器11將更新的頁計數11313對應的頁記錄1133之頁滿旗標11333更新為滿值，反之若所得餘數非為預設滿閾值減一後之值，則控制器11將更新的頁計數11313對應的頁記錄1133之頁滿旗標11333更新為未滿值。舉例來說，假設預設滿閾值為「100」，則若所得餘數為「99」，則頁滿旗標11333被更新為滿值，若所得餘數非為「99」，則頁滿旗標11333被更新為未滿值。但本發明不限於此，更新頁滿旗標11333為滿值或是未滿值也可以用商數及進位法來進行判斷。

在對頁滿旗標11333進行更新後，控制器11依據數據大小11133，對更新的頁計數11313之對應的頁記錄1133之頁大小11331進行更新（步驟S1114）。具體來說，控制器11對頁大小11331進行的更新是，將頁大小11331累加數據大小11133，以形成新的頁大小11331。舉例來說，如圖2所示，假設更新的包計數11113為「299」，更新的頁計數11313為「101100011| _BIN」，則控制器11將包編號1115為「299」之單包記錄1113之數據大小11133與頁編號為「2」之頁記錄1133之頁大小11331相加，以形成新的頁大小11331。換言之，新的頁大小11331累積了包編號1115為「200」~「299」之單包記錄1113之數據大小11133。因此，在上報程序中，能透過頁大小11331來快速地計算出上報大小。

綜上所述，依據一些實施例，透過加總頁大小的方式（例如將多個單一封包區分成多個封包組，並以一個封包組為一個單位進行加總），即可快速地計算出剩餘的待上傳資料量，確保連結終端（如光連結終端）下一次的允許資料量為足夠的，從而提升了網路裝置（光網路裝置）的上行傳輸效率。在一些實施例中，當封包組中的單一封包的數量未達到上限（預設滿閾值）時，則可透過加總單一封包的數據大小（例如，以單一封包為一個單位進行加總），即可縮短計算出剩餘的待上傳資料量之所需時間。

10A~10C:光網路裝置 11:控制器 111:包佇列 1111:包佇列頭 11111:啟始包號 11113:包計數 1113:單包記錄 11131:啟始位址 11133:數據大小 1115:包編號 113:頁佇列 1131:頁佇列頭 11311:啟始頁號 11313:頁計數 1133:頁記錄 11331:頁大小 11333:頁滿旗標 11335:續頁指標 1135:頁編號 12:第一輸出入埠 13:第二輸出入埠 14:緩存器 20:光連結終端 31:主光纖 33A~33C:子光纖 40A~40C:使用者終端設備 50:第一加總結果 60:第五加總結果 S300~S304:步驟 S400~S404:步驟 S500~S502:步驟 S600~S602:步驟 S700~S708:步驟 S800~S806:步驟 S900~S904:步驟 S1000~S1008:步驟 S1100~S1114:步驟

[圖1]繪示依據一些實施例，光網路裝置之應用示意圖。 [圖2]繪示依據一些實施例，包佇列及頁佇列之示意圖。 [圖3]繪示依據一些實施例，上報程序之流程示意圖。 [圖4]繪示依據一些實施例，上報程序之流程示意圖。 [圖5]繪示依據一些實施例，上報程序之流程示意圖。 [圖6]繪示依據一些實施例，上報程序之流程示意圖。 [圖7]繪示依據一些實施例，上報程序之流程示意圖。 [圖8]繪示依據一些實施例，授權上傳程序之流程示意圖。 [圖9]繪示依據一些實施例，授權上傳程序之流程示意圖。 [圖10]繪示依據一些實施例，授權上傳程序之流程示意圖。 [圖11]繪示依據一些實施例，封包接收程序之流程示意圖。

111:包佇列

1111:包佇列頭

11111:啟始包號

11113:包計數

1113:單包記錄

11131:啟始位址

11133:數據大小

1115:包編號

113:頁佇列

1131:頁佇列頭

11311:啟始頁號

11313:頁計數

1133:頁記錄

11331:頁大小

11333:頁滿旗標

11335:續頁指標

1135:頁編號

Claims

一種數據上行傳輸方法，適於一通訊裝置，該數據上行傳輸方法包含：執行一上報程序，該上報程序包含：依據一頁佇列的一頁佇列頭，獲得一啟始頁號，其中該頁佇列具有依序的多個頁記錄，該啟始頁號對應於該些頁記錄之一，各該頁記錄包含一頁大小，其中該頁大小係為該頁記錄對應的封包之數據大小之總和；逐一加總該啟始頁號對應的該頁記錄及其接續的各該頁記錄之該頁大小，以計算一第一加總結果；及透過該通訊裝置，將該第一加總結果作為待上傳資料之一上報大小來上報。
如請求項1所述之數據上行傳輸方法，其中各該頁記錄另包含一頁滿旗標及一續頁指標。
如請求項2所述之數據上行傳輸方法，其中，該上報程序另包含：依據一包佇列的一包佇列頭，獲得一啟始包號，其中該包佇列具有依序的多個單包記錄，該啟始包號對應於該些單包記錄之一，各該單包記錄分別包含不同封包之該數據大小，各該續頁指標對應於該些單包記錄之一；及在該啟始頁號對應的該頁滿旗標為一未滿值時，逐一加總該啟始包號對應的該單包記錄及其接續的各該單包記錄之該數據大小，以計算一第二加總結果，直至該啟始頁號對應的該續頁指標其所對應的該單包記錄；其中，計算該第一加總結果的步驟是，逐一加總該第二加總結果及該啟始頁號對應的該頁記錄其所接續的各該頁記錄之該頁大小，以計算該第一加總結果。
如請求項2所述之數據上行傳輸方法，其中，依序的多個單包記錄定義於一包佇列，各該單包記錄分別包含不同封包之該數據大小，各該續頁指標對應於該些單包記錄之一，在一頁計數對應的該頁記錄之該頁滿旗標為一未滿值時，計算該第一加總結果的步驟是：逐一加總該啟始頁號對應的該頁記錄及其接續的各該頁記錄之該頁大小，以計算一第三加總結果，直至該頁計數對應的該頁記錄，其中該頁計數用以定義該頁佇列中之最後一個該頁記錄；及逐一加總該第三加總結果、及該頁計數對應的該頁記錄其前一該頁記錄之該續頁指標所對應的該單包記錄及其接續的各該單包記錄之該數據大小，以計算該第一加總結果。
如請求項1所述之數據上行傳輸方法，其中該上報程序另包含：在逐一計算出該第一加總結果時，逐一判斷該第一加總結果是否滿足一第一停止條件，其中該第一停止條件包含該第一加總結果大於一大小閾值；其中，在滿足該第一停止條件下，將前一該第一加總結果作為該上報大小。
如請求項5所述之數據上行傳輸方法，其中，上報該上報大小的步驟是：在滿足該第一停止條件下，當該前一第一加總結果未達到該大小閾值時，根據該前一第一加總結果中最後的該頁記錄之一續頁指標，從一包佇列中取得一單包記錄，其中該包佇列包含依序的多個該單包記錄，各該單包記錄分別包含不同封包之該數據大小；逐一加總該前一第一加總結果、及該取得的單包記錄及其接續的各該單包記錄之該數據大小，以計算一第四加總結果，並逐一判斷該第四加總結果是否滿足一第二停止條件，其中該第二停止條件包含該第四加總結果大於該大小閾值；及在滿足該第二停止條件下，將前一該第四加總結果作為該上報大小。
如請求項1所述之數據上行傳輸方法，另包含：接收一授權訊息，該授權訊息包含一授權大小；及執行一授權上傳程序，該授權上傳程序包含：依據該頁佇列頭，獲得該啟始頁號；逐一加總該啟始頁號對應的該頁記錄及其接續的各該頁記錄之該頁大小，以計算一第五加總結果，並逐一判斷該第五加總結果是否滿足一第三停止條件，其中該第三停止條件包含該第五加總結果大於該授權大小；及在滿足該第三停止條件下，根據該第五加總結果中最後的該頁記錄，更新該啟始頁號。
如請求項7所述之數據上行傳輸方法，其中，該授權上傳程序另包含：在滿足該第三停止條件下，當前一該第五加總結果未達到該授權大小時，根據該前一第五加總結果中最後的該頁記錄之一續頁指標，從一包佇列中取得一單包記錄，其中該包佇列包含依序的多個該單包記錄，各該單包記錄分別包含不同封包之該數據大小；逐一加總該前一第五加總結果、及該取得的單包記錄及其接續的各該單包記錄之該數據大小，以計算一第七加總結果，並逐一判斷該第七加總結果是否滿足一第四停止條件，其中該第四停止條件包含該第七加總結果大於該授權大小；及在滿足該第四停止條件下，根據該第七加總結果中最後的該單包記錄，更新一啟始包號及該最後的單包記錄對應的該頁記錄之一頁滿旗標。
如請求項1所述之數據上行傳輸方法，另包含：執行一封包接收程序，該封包接收程序包含：接收該封包，該封包包含一數據部分，該數據部分具有該數據大小；緩存該數據部分，並獲得一啟始位址；依據一包計數，儲存該數據大小及該啟始位址於一包佇列，其中該包佇列具有依序的多個單包記錄；更新該包計數，其中該包計數用以定義該包佇列中之最後一個該單包記錄；依據該更新的包計數，更新一頁計數對應的該頁記錄之一續頁指標，其中該頁計數用以定義該頁佇列中之最後一個該頁記錄；更新該頁計數；對該更新的頁計數對應的該頁記錄之一頁滿旗標進行更新；及依據該數據大小，對該更新的頁計數之該對應的頁記錄之該頁大小進行更新。
如請求項9所述之數據上行傳輸方法，其中，該數據大小係儲存於該更新的包計數所對應的該單包記錄中，該啟始位址係儲存於更新前的該包計數所對應的該單包記錄中。
一種網路裝置，包含：一控制器，儲存有一頁佇列，該頁佇列包含一頁佇列頭及依序的多個頁記錄，各該頁記錄包含一頁大小，該頁大小係為該頁記錄對應的封包之數據大小之總和，該控制器用以執行一上報程序，該上報程序包含：依據該頁佇列頭，獲得一啟始頁號，其中該啟始頁號對應於該些頁記錄之一；逐一加總該啟始頁號對應的該頁記錄及其接續的各該頁記錄之該頁大小，以計算一第一加總結果；及透過該網路裝置，將該第一加總結果作為待上傳資料之一上報大小來上報。
如請求項11所述之網路裝置，其中各該頁記錄另包含一頁滿旗標及一續頁指標。
如請求項12所述之網路裝置，其中，該控制器儲存有一包佇列，該包佇列包含一包佇列頭及依序的多個單包記錄，各該單包記錄分別包含不同封包之該數據大小，各該續頁指標對應於該些單包記錄之一，其中該上報程序另包含：依據該包佇列頭，獲得一啟始包號，其中該啟始包號對應於該些單包記錄之一；及在該啟始頁號對應的該頁滿旗標為一未滿值時，逐一加總該啟始包號對應的該單包記錄及其接續的各該單包記錄之該數據大小，以計算一第二加總結果，直至該啟始頁號對應的該續頁指標其所對應的該單包記錄；其中，計算該第一加總結果的步驟是，逐一加總該第二加總結果及該啟始頁號對應的該頁記錄其所接續的各該頁記錄之該頁大小，以計算該第一加總結果。
如請求項12所述之網路裝置，其中，該控制器儲存有一包佇列，該包佇列包含一包佇列頭及依序的多個單包記錄，各該單包記錄分別包含不同封包之該數據大小，各該續頁指標對應於該些單包記錄之一，其中，在一頁計數對應的該頁記錄之該頁滿旗標為一未滿值時，計算該第一加總結果的步驟是：逐一加總該啟始頁號對應的該頁記錄及其接續的各該頁記錄之該頁大小，以計算一第三加總結果，直至該頁計數對應的該頁記錄，其中該頁計數用以定義該頁佇列中之最後一個該頁記錄；及逐一加總該第三加總結果、及該頁計數對應的該頁記錄其前一該頁記錄之該續頁指標所對應的該單包記錄及其接續的各該單包記錄之該數據大小，以計算該第一加總結果。
如請求項11所述之網路裝置，其中該上報程序另包含：在逐一計算出該第一加總結果時，逐一判斷該第一加總結果是否滿足一第一停止條件，其中該第一停止條件包含該第一加總結果大於一大小閾值；其中，上報該上報大小的步驟是，在滿足該第一停止條件下，將前一該第一加總結果作為該上報大小。
如請求項15所述之網路裝置，其中，各該頁記錄另包含一續頁指標，該控制器儲存有一包佇列，該包佇列包含依序的多個單包記錄，各該單包記錄分別包含不同封包之該數據大小，各該續頁指標對應於該些單包記錄之一，上報該上報大小的步驟是：在滿足該第一停止條件下，當該前一第一加總結果未達到該大小閾值時，根據該前一第一加總結果中最後的該頁記錄之該續頁指標，從該包佇列中取得對應的該單包記錄；逐一加總該前一第一加總結果、及該取得的單包記錄及其接續的各該單包記錄之該數據大小，以計算一第四加總結果，並逐一判斷該第四加總結果是否滿足一第二停止條件，其中該第二停止條件包含該第四加總結果大於該大小閾值；及在滿足該第二停止條件下，將前一該第四加總結果作為該上報大小。
如請求項11所述之網路裝置，其中該控制器接收一授權訊息，並執行一授權上傳程序，其中該授權訊息包含一授權大小，該授權上傳程序包含：依據該頁佇列頭，獲得該啟始頁號；逐一加總該啟始頁號對應的該頁記錄及其接續的各該頁記錄之該頁大小，以計算一第五加總結果，並逐一判斷該第五加總結果是否滿足一第三停止條件，其中該第三停止條件包含該第五加總結果大於該授權大小；及在滿足該第三停止條件下，根據該第五加總結果中最後的該頁記錄，更新該啟始頁號。
如請求項17所述之網路裝置，其中各該頁記錄另包含一續頁指標，該控制器儲存有一包佇列，該包佇列包含依序的多個單包記錄，各該單包記錄分別包含不同封包之該數據大小，各該續頁指標對應於該些單包記錄之一，該授權上傳程序另包含：在滿足該第三停止條件下，當前一該第五加總結果未達到該授權大小時，根據該前一第五加總結果中最後的該頁記錄之一續頁指標，從該包佇列中取得對應的該單包記錄；逐一加總該前一第五加總結果、及該取得的單包記錄及其接續的各該單包記錄之該數據大小，以計算一第七加總結果，並逐一判斷該第七加總結果是否滿足一第四停止條件，其中該第四停止條件包含該第七加總結果大於該授權大小；及在滿足該第四停止條件下，根據該第七加總結果中最後的該單包記錄，更新一啟始包號及該最後的單包記錄對應的該頁記錄之一頁滿旗標。
如請求項11所述之網路裝置，另包含一緩存器，其中，該控制器儲存有一包佇列，並執行一封包接收程序，其中該包佇列具有依序的多個單包記錄，該封包接收程序包含：接收該封包，該封包包含一數據部分，該數據部分具有該數據大小；控制該緩存器緩存該數據部分，並獲得一啟始位址；依據一包計數，儲存該數據大小及該啟始位址於該包佇列；更新該包計數，其中該包計數用以定義該包佇列中之最後一個該單包記錄；依據該更新的包計數，更新一頁計數對應的該頁記錄之一續頁指標，其中該頁計數用以定義該頁佇列中之最後一個該頁記錄；更新該頁計數；對該更新的頁計數對應的該頁記錄之一頁滿旗標進行更新；及依據該數據大小，對該更新的頁計數之該對應的頁記錄之該頁大小進行更新。
如請求項19所述之網路裝置，其中，該數據大小係儲存於該更新的包計數所對應的該單包記錄中，該啟始位址係儲存於更新前的該包計數所對應的該單包記錄中。