TWI273795B - Method and related apparatus for realizing network medium access control - Google Patents

Description

1273795 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係提供-種實現網路媒體存取控制的方法與相關裝 置’尤指-雜哺簡之電絲實現的網路舰存取控制方法盘 相關裝置。 ^ 【先前技術】 網路系統可利用網路媒體將各個網路成員（終端機）連接起 來，使每個網路成員間能夠聯繫、溝通，並快速地交換資料、數 據、檔案與影音訊息，故網路系統已成為現代資訊社會不可或缺 的一環。近年來，由於無線電技術的日趨成熟，能以無線媒體架 構擺脫實體網路線的無線網路更是蓬勃發展。舉例來說，像是植 基於IEEE 802.11協定的無線網路，就已經日益普及。如何以更低 廉的成本來布設網路系統，也成為現代資訊業者研發的重點之一。 在網路系統中，由於各個網路成員是經由網路共用的媒體連接 在一起，故各個網路成員間勢必要遵守一定的規約與協定來協調 各個網路成員對此媒體的存取。像在IEEE 802· 11協定下的無線網 路，各個站台（也就是網路成員）就會根據載波偵測式多方存取 與碰撞避免(CSMA/CA，Carrier Sensing Multiple Access / Collusion

Avoidance)之原則來協調各個站台對無線媒體（也就是無線電波可 傳播的空間）之存取。根據此原則下的基本協調功能(coordinate fimction)，當一站台A要將資訊以訊框(frame)形式發射至無線媒 1273795 體前，，先偵测此無線的媒體是否間置(idle)，也就是先侦蜊無線 媒體中是否已經有其他站台在發送訊框。若媒體閒置，站台A戈 會隨機地設定-對觸退讓(back_0晴段，並依據此退讓^^

始倒數計時。若退讓雜舰結束而舰健是的，代S 體持績閒置的時間已經超過該站台所對應之退讓時段，而站台A、 就有權存取舰，可開始發出其訊框。反之，若站台A在其I讓 日4又倒數、、’。束之兩媒體已被佔用（像是有其他站台已經開始發射 • 訊框），站台A就會束結倒數計時；稱後，等站台A偵測到媒體 已再度閒置，站台A就會再度開始進行退讓時段的倒數，以 爭取媒體的存取權。 巧 &換句話說’在上述的基本協調功能中，各站台是以隨機退讓時 段的機制來協調彼此對媒體的存取權。若_台a及B同時都想 要存媒體以連接至網路，站台A及B會在_到媒體舰後同二 開始倒數計時；但由於站台A及站台B會獨立地各自隨機設定其 7應的退讓時段，故柄A與站台B各自設定的退讓時段極可能 疋不相同的。思樣一來，退讓時段較短的站台會先倒數結束，並 ^取得媒體的存取權’以開始發出其訊框；而退讓時段較長的站 口就^在其倒數結束前發現另一站台已開始發出訊框，此時，這 個退讓日寸段較長的站台就會暫時放棄媒體存取權，直到媒體再度 閒置二才會重新競爭媒體之存取權。事實上，在基本協調功能中， σ之退讓又長短可表不為DIFS + CW ;其中，DIFS代表·^ 忙間㈣段(Dlstributed Inter_Frame Space)，其為一定值；而 a 則 1273795 代表一競爭時段(contention window)，其可進一步表為如， 一為系數之4隙(time sl〇t) ’而Rn就是由一定參數範圍内隨 機選出的-個整數。由於競爭時段⑽的長短為隨機的，也使得 退讓時段的時間長短為隨機的。 雖然網路系統，像是IEEE802.n之無線網路，多半都已規定 有上述_調魏，但由於網路應用日趨多元，制路媒體之存 取權分配也開始因應用的不同而有不同的要求。舉例來說，某些 網路成員間可能希望能利用網路來進行即時(real_time)影音傳訊， 這些網路成員可能就需要較為頻繁地存取媒體。相對地，某些網 路成員可能只是·_路存取—補單的文字纽或數據，對 媒體存取的要求就較低。為了應付多元的需求而滿足網路的服務 品質(QoS ’ Quality GfService) ’某些網路系統已經增強了網路成員 間的協調功能。像在脏謂⑶下的無線網路，就有新增的ffiEE 802.11e協定，以支援服務品質的要求。 在IEEE 802.11e之協定下，新增有增強(e麵㈣型協調功能； 在此增強協調功能之下’各個站台都會將其訊框依媒體存取需求 而劃分成不_流量_(T_eCateg㈣，屬於不同流量類別的 訊框會有不同統計性質的隨機退鱗段。舉例來說，若同一站么 中有兩個分麟別τα及TC2的訊_時要發射至媒體，口該 站台就會在雜開始閒⑽為此兩觀框分職機設定其對應的 退讓時段，並在媒體持續閒置的期間内開始倒數。若流量類別τα 1273795， 之訊框在倒數結束時媒體還是閒置的，該站台就會優先將這個屬 於流量類別TC1的訊框發射至媒體；而流量類別TC2的訊框就只 能等到媒體再度閒置後才能再度競爭媒體的存取權。 換句話说，在同一站台中，屬於不同流量類別的訊框就好像是 屬於不同「虛擬站台」的訊框；因為，即使在同一站台中，屬於 不同流夏類別的訊框同樣要彼此進行隨機退讓時段的競爭才能取 ，得媒體的存取權而被實際發射至媒體。當然，不同站台間的訊框 同樣运疋要只兄爭媒體存取權。為不同流量類別分別設定不同統計 性質的隨機退讓時段，就能支援服務品質。舉例來說，若以期望 值較短的隨機值來為流量類別TC1之訊框設定其隨機退讓時段， 屬於流量類別TC1的訊框就能較為頻繁地存取媒體（因為其退讓 時段期望值較短）；相對地，若流量類別TC2之訊框是以期望值較 長的隨機值來設定其隨機退讓時段，流量類別TC2之訊框存取媒 體的機會就會相對較低。這樣一來，在無線網路中，若某歧站台 ® (網路成員）需要較為即時的網路服務，就可用流量類別TC1之 訊框來交換資料；相對地，若某些站台的網路服^務需求並不要求 極致的即時性，就可用流量類別TC2之訊框來存取媒體。事實上， 像在IEEE 8G2.11e規S下，-個站台需支援四個不同的流量類別。 不論是基本協調功能或是增強型協調功能，都要以實際的電路 來實現。一般來說，網路系統中的各個網路成員/終端機/站台是以 一電腦系統來實現的。如熟悉技術者所知，此種電腦系統中會設 8 1273795 :中央處理11、系統記憶體、橋接器（像是南北橋/晶片組）以及 :際存取_職之網路介㈣路，讓使用者可透過此電腦系统 來存取網路資源。當電職實現基本_魏醉備將資訊 μ訊框形式魏至轉舰時，巾央處職會先將魏框準備好 而放在系統記紐中，_路介面電路巾_部存取触（像是 直接記憶猶取_，DireetMemGiyAeeess)断_橋接器= 進行内部存取，靖龍框㈣'統記賴㈣出並暫存於網路介 =電路中的暫存模組。然後，網路介面電路巾的舰存取機制就 能根據基本_魏麵此贿的雜事宜，包細—媒體存取 機制的主控模組來偵測媒體是否閒置，並為此訊框設定退讓時 段’使此訊框開始競爭網路存取的機會（也就是媒體存取權八等 況框仵到媒體存取權時，網路介面電路中的暫存器控麵組就能 將訊框由暫存模組中推出而發送至網路媒體。 以上敘述描述了基本協調功能下電腦系統（尤其是網路介面電 路）中的相關電路安排。當要進一步實現進階的增強型協調功能 時，電腦系統中的網路介面電路勢必也要有相對應的硬體配合。 像在IEEE 802.11e的規定之下，每個站台需支援四種不同的流量 類別，而由前述討論可知，由於不同流量類別的訊框要彼此競爭 媒體存取機會，就好像在一個站台中有四個虛擬站台，各個虛擬 站台代表一個流量類別。因此，在實現增強型協調功能時，一種 典型的實施例就是在電腦系統之網路介面電路中實現四組獨立的 「内部存取模組-暫存模組-暫存器控制模組」，分別用來處理一個 9 1273795' “類別之訊框。舉例來說，流量類別TC1會有其專屬之内部存 旦’、、、暫存模組與暫存益控繼組，以從系統記憶體中轉流 里類別TC1之訊框、進行緩衝處理、絲取得媒體存取權時將訊 框推出至網路媒體；同理’流量類別TC2也會有專屬之内部存取 杈組、暫存模組與暫存器控繼組，專門用來處理流量類別TQ ，訊框，，包括將流量_奶之訊框由系統記憶體中讀出、進行 緩衝’並在取得媒體存取權時將訊框推出至網路媒體。 /然而，要為各個流量類別分別言史置獨立之「内部存取模組-暫存 杈組-暫存器控麵組」’勢必使網路介面電路本身的電路結構更為 複雜’需要相當大的佈局面積及設計製造的成本，也會消耗更多 的功率。另外’為了維護網路系統中各個網路成員的隱私，網路 系統中多半制訂有加密的協定，像臟802 11下的無線網路尤 其應該重視職的域。—般來說，晴介面魏都會在缓衝訊 鲁框的暫存模組中設置加密的前置處理模組，使暫存模組中的訊框 會在加密後才被推出/發射至鹏的舰上。若是要為各個流量類 別設置獨立的暫存模組-暫存器控纖組，勢必也要設置四個獨立 的前置處理電路。這也更加重了網路介面電路的成本及功率消 耗，妨礙了網路建設的普及。 【發明内容】 因此本發明之主要目的，就是要提出一種較佳的媒體存取控 制實現方法與相關的裝置’能以較為精簡、成本較低、佈局較小 Ϊ273795 的電路來實現增強型協調功能下可支援多個流量類別之網路介面 電路，使網路建設更普及，更能為大眾所利用。 事實上’由增強型協調功能的運作方式可知，雖然單一站台中 要支援多個流量類別，但在同一時間内，最多也只會有一個流量 類別的酿被發柩的舰。而本發·是_此特點來精 簡增強型協調功能下的網路介面電路。在本發明的一個實施例 中，網路介面電路中僅設有一組「内部存取模組·暫存模組_暫存哭 控制模組」以及單-前置處理電路，並另設有—制模組來協調 内部存取模組的運作。當系統記憶體中有多個雜不同流量類別 的訊框要_路媒_存取料，此酬模組難在舰開始間 置時先估算出哪-個流量類別的訊框會優先取得媒體存取權，並 使内部存取模組將該流量類別的訊框由系統記憶體中讀出至暫存 模組（若有需要則進行加密的前置處理），並在取得媒體存取權時 由暫存s控制模組將該訊框推出至媒體；相對地，其他流量類別 之訊框則仍然被儲存在系統記憶體中，不會被讀取至暫存模組 中換句話„兒，經由預測模組的協調，内部存取模組就能依照媒 體存取權的優先順序來縣祕記髓巾赌，也財必為各個 流量類別設置獨立的内部存取模組_暫存模組與暫存器控制模組。 在本發明之另一實施例中，網路介面電路可以設有一個内部存 取模組、一個暫存器控制模組與設有複數個暫存器之暫存模組（與 個如置處理電路）’並同樣配合一預測模組來協調内部存取模組 11 1273795' 進行内部存取_序。財，暫存模組巾的複數^八 對應於-個流量_。^碰個暫存㈣分別 的訊框要求網路舰轉’此夕個屬於糾机讀別 置時先估算各個流量類別存 中讀出至似_+/&_、〜的赌分別㈣、統記憶體 力：=Γ存器(若有需要則對最高優先的訊框進行 可絲行際取彳_魏微，暫存11控制模組就 存取疒έ ^ °罐推以舰。此種實施綱樣可節省内部 存取权組、暫存器控制模組與 π1 功率消耗。 、~ %路的成本、佈局面積與 話Γ ’本發明是使内部存取模組能依照不同流量類別對媒 子取榷，先順序來將訊框由系統記憶體中讀取至網路介面電 取據二=存取機制運作的時序能和網路介面電路發射訊框/存 起來協調運作，這樣就不用為各個流量類別設 2立的内部存取模組以及相關的暫存模組等等電路了。也因此 7明能降低網路介面電路的成本、佈局面積與功率消耗，使網 路能更普遍地為大眾所共享。 [實施方式】 处在進-步_本發明之實施㈣前，首先要再詳述增強型協調 功月b的運作輪式。杯考第〗圖；以ίΕΕΕ說…下無線網路之 增強型協調功能為例，第〗圖示意的即是在臓觀lle規範下 12 1273795. 同-站台中的不同流量類別彼此競爭網路媒體存取權的情形，·第工 圖之橫軸為時間。如第1圖所示，在-站台A將其資訊以訊框形 式發出至（無線）媒體前，可依據應用需求而將其訊框區分為四 個流量類別丁C1至TC4 (在IEEE 80Zlle中分別稱為ν〇、νι、 BE、BK)。如前面討論過的，4 了協調各流量類別的媒體存取權， 各個流量類別是以對應之隨機退讓時段倒數來競爭媒體存取權。 對第i個流量類別流量τα㈤〜4)❿言，其退讓時段的時間長 • 短就等於一仲裁時段AIFSi與一競爭時段CWi之和。其中，仲裁 時段AIFSi為一定值常數，不同流量類別所對應之仲裁時段長短 也不相同；在第1圖中，流量類別TC1對應之仲裁時段AIFS1最 短’其次是流量類別TC2、TC3所對應之仲裁時段AIFS2、AIFS3， 最長的是流量類別TC4所對應之仲裁時段AIFS4。另外，各個流 量類別τα所對應的競爭時段CWi則是一隨機亂數值，是由一定 的競爭時段範圍中以均勻分佈(uniform distribution)方式隨機選出 鲁 的。而不同流量類別所對應的競爭時段範圍也是相異的；仲裁時 段較短的流量類別也會有較短的競爭時段範圍。換句話說，流量 類別TC1所對應之仲裁時段AIFS1以及競爭時段範圍都是最短 的，其競爭時段與退讓時段的期望值也是最短的。事實上，各個 流量類別所對應之競爭時段長短為一隨機整數乘以一時隙T_slot 的時間長短，該隨機整數是由各個流量類別所分別對應之競爭時 段參數範圍中隨機選出的，而流量類別TC1對應之競爭時段參數 範圍是最小的。 13 1273795 ‘ 如第1圖所示’假設在時點ta之前，媒體已被網路中某站台使 用來傳播訊框，一直到時點ta，舰才開始閒置。在時點ta，當 媒體開始閒置時’假設站台A的各個缝_都有赌想要傳輸 至媒體上，故這四個流量_就會各自設定紐機退讓時段，也 就是仲裁時段與競爭時段之和AIFSi+CWi(ta) (i=1〜4，其中_ 額外標示時點ta，表示㈣㈣為時點ta時所決定賴爭時段）。 而各個抓里類別也就由時點也開始，由各自對應的退讓時段分別 • 開始倒數。由於流量類別TC1在時點ta時設定之退讓時段最短， 故流量類別TC1率先在時點tal倒數完其所對應之退讓時段（即 AIFS1+CW1㈣），且媒體還是閒置的。此時，在時點tai，流量類 另J TC1辭取到了媒體的存取權，而站台A就能將屬於流量類別 TC1的個5fl框發射至網路，以此訊框來聯繫網路、存取網路資 源i譬如說是將流量類別TC1K固訊框經由雜發射至另一個 並專待看看疋否有收悉的正面應答。 馨既然机里類別TC1已在時點tal贏得媒體存取權，其他流量類別 TC2至TC4就會在時點tal停止倒數，暫時放棄媒體存取權，等 到媒體再度閒置時才會重新開始爭取媒體存取權。 到了時點tb ’流量類別TC1的訊框完成傳輸，站台A可侧 到媒=再度開始閒置。在時點出，各個流量類別就會重設其對應 之^讓日寸段’再度開始競爭媒體存取權。在重設時，訊框已發出 的^•里糊會重新隨機產生出新的競爭時段；像是流量類別Td 已、二在^點tb前發出其訊框，流量類別τα就會重新隨機產生出 14 1273795 一個競爭時段cwi(tb)，並以仲裁時段、競爭時段之和 AIFS1+Cwl(tb)做為時點tb時的退讓時段。事實上，在重新隨機 產生競爭時段時，還要根據先前訊框之傳收情形來調整競爭時段 範圍。舉例來說，若流量類別TC1在時點tal至tb間發出的訊框 未能收到其他站台的收悉回應，代表媒體不穩定，當在時點比要 重新隨機產生新的競爭時段時，流量類別TC1就會加大競爭時段 範圍，從較大的競爭時段範圍内隨機選出一個競爭時段。反之， • 若時點tal至tb發出的訊框收到了其他站台的收悉回應，流量類 別TC1在隨機重設競爭時段時就不必加大競爭時段範圍了。 另一方面，對於先前訊框未能發出的流量類別來說，在重設退 讓時段時’若先前退讓時段的倒數已倒數至競爭時段，就會以競 爭時段未倒數的部分繼續當作競爭時段重設後之内容。像在第i 0的例子中’流置類別TC2在時點ta開始倒數而在時點tal停止 ⑩倒數時，已經倒數至競爭時段CW2㈣的一部份，剩下有時段汜㈣ 的部分未倒數。故在時點tb，流量類別η就會以先前未倒數之 時段R2(ta)做為時點tb時重設之競爭時段cw2⑽；而流量類別 TC2在時點tb重設之退讓時段長短就等於AIFS2+CW2_。另外， 對於先前訊框未能發出而中止倒數於仲裁時段的流量類別來說， 在重。又退讓日禮日夺，就會沿用先前的競爭時段來當作重設後的競 爭W又。像在第1圖的例子中，當流量類別TC3、TC4在時點W 中止倒數ΜΐΜ到數至對應之仲裁時段，故流量^^員別、則會 为別/口用㈣ta的競爭時段cws⑽、cws⑽來當作時點出時重 1273795 設之競爭時段CW3(tb)及CW4(tb)。 在日守點重設各自對應的退讓時段後，各個流量類別又會開始 倒數’爭取媒體存取權。在第J圖的例子中，流量類別TC2在時 點tb重設後㈣讓時段是最短的，故其率先於時點…到數結束， 且媒體還是閒置的。此時’流量_ TC2就赢得雜存取權，而 站台A就會誠量_ TC2的―舰框發射至舰，赠量類別 φ 2之訊框來連接網路。在時點tb，其他流量類別τα、TC3、TC4 就會停止倒數，靜待媒體再度閒置。 到了時點tc，各個流量類別又再度重設其退讓時段，像是流量 類別TC2會重新隨機設定其競爭時段CW2⑽，流量類別TC卜 TC3分別使用先前未倒數完成的部分R1(tb)、们⑽來做為競爭時 奴CWl(tc)、CW3⑽等等。而各流量類別也在時點tc由各自的退 _ 讓時段開始倒數以爭取媒體存取權。在第丨圖的例子中，假設流 1類別TC2在時點tc重設後之退讓時段最短，率先於時點μ倒 數終結，但流量類別TC2在時點tcl並沒有訊框要傳送。此時， 其他流量類別會繼續倒數，繼續爭取媒體存取權。到了時點忆2， 仍有訊框待傳的流量類別TC1倒數結束，且媒體還是閒置的，故 流量類別TC1取得媒體存取權，而站台A就可在時點tc2將流量 類別TC1的訊框經由媒體傳輸至網路。 由以上對增強型協調功能的運作描述可知，退讓時段期望值較 16 1273795 义且的仲裁時段與較短的競爭時段期望旦 較容易爭取到媒體存取權，而能較頻繁地存取媒體的:二纖 具有時效性_職訊，像是㈣影音訊號。相=用其 =台中的錢量_不僅要互械爭舰存轉，還要和網路上

二：Γ，畢竟網路上的各個站台的各個流量類卿是共用 ^一媒體的。以第！圖為例，假設在時點_bl t_一個 =有另-站台開始傳輸訊框而佔闕體，那麼站台a _的各個 机里綱TC1至TC4都必需停止倒數，靜待媒體

退讓時段轉錢爭舰存轉。 I

第1圖舉例說明了增強型協調功能中一站台内各流量類別競爭 媒體存取權之情形。如前面提到過的，既然增強型協調功能之站 台中有複數做量_在辭舰存轉，敎上麟像在同一 站台中有喊健本協調功能的虛擬㈣在辭舰存取權。而 以下就將;丨紹本發明要如何哺為賴的電路配絲具體實現此 增強型協調功能，參考第2圖；第2圖為本發明技術實現於一 站台10之功能方塊示意圖。站台1〇為一網路系統的網路成員， 其可為-電齡統，其包括有—中央處理器12、—橋接器14、作 為系統德體的讀、體16 (像是動n隨機存取記憶體）以及一網 路介面電路18。中央處理器12用來主控站台1〇之運作，負責執 仃耘式、運异數據。記憶體16咖來提供系統記憶空間，以暫存 17 1273795 中央處理器12運作時的相關程式、數據與資料。網路介面電路i8 則可連接網路的媒體，實際地將資訊以訊框的形式發射至網路媒 體，讓站台ίο能夠連結網路、存取網路資源。而橋接器14可以 是北橋/南橋或晶片組，用來協調中央處理器12、網路介面電路18 以及記憶體16間的資訊交換。 在網路介面電路18中，則另設有一媒體存取控制(MAC， φ Medium Access co咖1)電路2〇及一收發電路瓜媒體存取控制電 路20用來管理站台10對網路媒體的存取，收發電路22則可包括 能在媒體上收發資訊/訊框的硬體電路。舉例來說，若站台1〇為 IEEE 802.il/IEEE 802.11e之下無線網路的一個網路成員，則媒體 存取控制電路20管理的媒體就是無線媒體，也就是無線電波可傳 播的大氣或空間。媒體存取控制電路2〇可判斷站台1〇是否能存 取無線網路，並可利用適當的程序、具有特定格式的訊框與其他 _ 網路成員（站台或基地台，accesspoint)取得聯繫，以存取網路 資源。而收發電路22則可實現實體層(ΡΗγ，physicaUayer)的功 能，其可將媒體存取控制電路20所傳來的訊框以基頻、射頻電路 進行調變、編碼與處理，並實際發射至媒體；也能將媒體上傳播 的訊框接收並回傳至媒體存取控制電路2〇。配合第〗圖的例子， 假設站台10可支援四種流量類別的增強型協調功能，站台10中 網路介面電路18所對應的驅動程式就會包含有四個流量類別τα 至TC4的軟體程式（第2圖中標記為τα軟體至TC4軟體）；當 中央處理H 12依朗的需求而要以某—流量麵的訊框聯繫網路 18 I2737954 時，就可執行該流量類型所對應的軟體程式，在記憶體16中準備 好該流量類別的訊框，像是第2圖中標示為TC1訊框至TC4訊框 的這些訊框。 為了實現本發明之技術精神，本發明之媒體存取控制電路2〇 中設有一多工模組24、一内部存取模組26、一暫存模組28、一前 置處理電路30、一預測模組32、一主控模 _ 及一暫存器控制模組36。其中，主控模組34用來主控媒體存取控 制電路20的運作，像是管理各個流量類別間的退讓時段設定與媒 體存取權競爭等等。内部存取模組26則可經由多工模組24、橋接 器14而存取記憶體16,每次可對一個流量類別的一個訊框進行内 部存取，以將該訊框由記憶體16中讀取至網路介面電路18 ;舉例 來說，若網路介面電路18是以周邊通訊互連(ρα，peripheral Communication Interconnection)之匯流排連接於橋接器14的，則内 _ 部存取模組26可以是此匯流排規格下的記憶體直接存取(dma，

Direct Memory Access)電路，以經由橋接器14而直接存取記憶體 16。而多工模組24即用來切換控制内部存取模組％所存取的是 哪-個流量類別的訊框。另外，暫存模組28則用來暫存内部存取 模組26所存取到的訊框，其可用一先進先出(FIF〇，

FirsHn-First彻)暫存器來實現。前置處理電路3〇則可對暫存模組 28中暫存的訊框進行發射前的前置處理，像是加密處理。而暫存 器控制模組36則能控制暫存模組μ的運作，像是在前置處理電子 路30對訊框完成前置處理後將訊框#出至收發電路^，使ς訊框 19 1273795 :被發射至網路的媒體上。要實現本發明，媒體存取控制電路2〇 還另設有預纖組32 ’此預峨組32可根據主控馳％對各冷 狀退讓時段設定來轉各個流量類別的優先權，也就是^ -個流里翻可能優先取得舰存轉。而糊歡32就能根據 優先權的排序結果來管理内部存取模组26的運作，使網路介面電 路18之内部存取機制（由系統記憶體16取得訊框）與網路媒體 存取機制（將訊框發射至媒體）能相互協調，進而以精簡的電路 _ 設計來實現增強型協調功能。 在本發明中’媒體存取控制電路2〇的運作情形可描述如下。 如前面提到，在增_協調功能運作時，各個流量類別可在 媒_始職時設定對應之退讓時段，並開始输以競爭媒體存 取權。而當媒體開始閒置、各個流量類別對應之退讓時段已經被 設定好時，本發明之預測模組32就會根據各個流量類別是否有訊 _ 框待傳輪（發射）以及各個流量類別的退讓時段來決定各個流量 類別存取媒體的優先權；有待傳訊框且退讓時段較短的流量類 ^ ’就會具有較高的優先權。判定各個流量_存取媒體的優先 推1後’預測模、组32就會透過對多工模組24的控制而使内部存 松、、且26月巨優先存取屬於最高優先權的訊框。當内部存取模組％ 由錢體I6將此-最高優先權訊框讀出並暫存至暫存模組π 則置處理祕3G就能對該訊框進行必要的發射前處理（像是 、_)在内σ卩存取模組26、暫存模組28、前置處理電路3〇運作 的同時，各個流量類別的退讓時段倒數也持續著。等到最高優先 20 1273795 權之流量_完鱗應之轉時段舰_得舰存取權時，其 訊框應該也已經被暫存於暫存模組28並已完成前置處理。接下來 暫存器控制模組36就能將此訊框推出至收發電路22，讓此訊框能 為進-步制本發明舰存取控㈣路2()輕作情形，請參 考第3圖（及第2圖）。延續第1圖中的例子，第3圖示意的;尤是 φ 本發明媒體存取控制電路20在實現增強型協調功能時的運作情 形；第3圖的橫軸為時間。如同第1圖的例子，假設媒體在時點 ta開始閒置，且站台10 (第2圖）的各個流量類別都有訊框要傳 輸；配合各做量_龍陳體財，各贿量_的訊框也 已經在記憶體16中準備好了。到了時點切，主控模組別就會為 各個流S麵TC1至TC4設定其對應的退讓時段，而测模組％ 就會依據各個流量類別的退讓時段來決定各個流量類別的優先權 排序。在第3圖的例子中，當在時點也時，流量類別τα的退讓 時段(AIFSl+CWl(ta))最短’故其擁有最高優先權（第3圖中將其 優先權標不為1表示其優先權排序為第i位），而流量類別TC4 的退讓日寸段(AIFS4+CW4(ta))最長，故其優先權最低（在四個流量 類別中排名苐4)。預測模組32發現時點ta時流量類別tci具有 最高優先權’就可透過多工模組24而使内部存取模組26開始由 記憶體16中將流量類別TC1的訊框讀入至暫存模組“中；在將 此雜項入至暫存模組28後，前置處理電路3〇也就能開始對此 框進行^置處理。當删模組32、崎存取模組26與前置處理 21 1273795. 杈、且3〇在時ta後陸續開始運作的同時，各個流量類別的退讓時 段=也持料。畔發狀麵触％也飾雜之持續進行 而疋時更新對各個流量綱的優先㈣序，像是每隔—固定的更 新週期就根據倒數中遞減的退讓時段（以及是否有訊框待傳）來 更新優先權排序。在本發明之較佳實施例中，預測模組％的更新 週期可以等於競爭時段中的時隙 T—slot〇 到了時點tal，流量類別TC1的退讓時段率先倒數結束，流量 T TC1取得聰存取權；而纟於内部存取機制的優先權配合， 流1類別TC1的訊框也已經暫存於暫存模組28並已完成前置處 理。故在時點tal，暫存器控制模組38就能將暫存模組28中屬於 類別TC1的訊框推出至收發電路22，由收發電路22將其發 出至媒體上，實現流量類別tci的網路連接。當流量類別TC1之 訊框在時點tb結束網路連接時，主控電路34_到媒體開始閒 置，就會為各個流量類別重設退讓時段（重設之原則已在第i圖 之相關时論中描述，故此不再贅述）。在第3圖的例子中，當在時 點tb時，流量類別TC1至TC4皆有訊框待傳（假設流量類別瓜 有第二個待傳的訊框，流量類別TC2至TC4則因時點ta之訊框未 取得媒體存取權也觸在等觸體存取的機會），辦點tb時退讓 時段重設的結果是使流量類別TC2具有最短的退讓時段 (AIFS2+CW2(tb))，故預測模組32就會依據退讓時段重設的結果 將優先權重新排序，使流量類別TC2具有最高的優先權。在時點 化後，各流置類別開始倒數各自對應的退讓時段，内部存取模組 22 1273795' 26也就會依據時點出的優先權排 ^轉序而預先將訊框TC2由記憶體 詈卢理。他、^磁28 ’讓所置處理模組3〇可對此訊框進行前 、二㈣L進行躺，優先權排序也隨之更新。到了時點tbl， * 36二/於暫存她Μ並完成前置處理），故暫存器控麵 ，、且“將此訊框由暫存模組28中推出，經由收發電路 至媒體。 在時點te，舰再賴置，各流___b後也再次重 设。在第3圖的例子中’時點te3的退讓時段重設結果是使流量類 別TC2擁有最短的退讓時段，但時點⑹時流量類別把並無訊 框待傳’故預測模組32就會將優先權優先排序給退讓時段次短但 有訊框待傳的流量類別τα，並使内部存取模組26優先存取流量 類別TC1之訊框。在退讓時段输_，_模組32會持續地監 镰視流量類別TC2有沒有待傳的訊框；若流量類別TC2 一直都沒有 新的訊框待傳，則最高優先權還是屬於流4_TC1。到了時點 tel，若流量類別仍然沒有訊框待傳，則其他流量類別會繼續倒數。 到了時點tc2 ’流量類別TC1倒數結束取得舰存取權，而内部存 取機制也已配合好將流量類別τα的訊框讀入至暫存模組28，故 暫存器控讎組36就能將此訊框推出至收發電路22，將其發射至 媒體。 一 在第2圖的實施例中，若預測模組32在退讓時段倒數期間更 23 1273795. 新優先權排序時發現優先權排序有所改變，就可進一步通知内邹 存取模組26，使内部存取模組26改變内部存取的目標。關於此I 形，請參考第4圖（並一併參考第2圖）；第4圖示意的即是優^ 權排序改變時本發明媒體存取控制電路2G的運作情形；第4圖的 杈軸為日獨。在第4圖的例子中，假設在時點把時媒體開始閒^、， f個流量_的退讓時段解是以流量_ TC1具有最短的退讓 時段，但若時點te時流量類別TC1並沒有訊框待傳，只有其他三 • 個流里綱有訊轉傳，此時删歡32 (第2圖）就會將優先 柘排序給其他三個流量類別，使退讓時段次短的流量類別TC3具 1最间的^先權，軸部存取模組％就會在時點^時依據此優先 權排序結果進行内部存取，以從記憶體16中取得流量類別TC3 之訊框。隨著各流量類別從時點te開始倒數，預測模組Μ也會依 據倒，的情縣更賴先序。到了 ，假設流量類別^ 在德體16巾有了新軌框待傳，此時預職組％就會改變優 ⑩域排序，使流量_ TC1重新具有最高的縣權，並使内部存 H 6 ：f新進行内部存取，以將流量類別之訊框由記憶體 I6項入至暫存模組％，並進行前置處理。若暫存模組π是以先 進先出暫存n來實現的，且树點temel之間已暫存了内部存 =模、、、26所取得的TC3訊框，則暫存模組％可將此π]之訊框 /月除。到了時點te2，流量類別TC1的退讓時段倒數結束並取得媒 體存取權暫存裔控制模組36就能將暫存模組28中屬於流量類 別Td的訊框推出至收發電㈣，以將此訊框發射至媒體。另一 方面在時點tel被清除的TC3訊框會等流量類別TC3再度具有 24 1273795 最高優先權時才會再度被暫存至暫存模組28。由上述討論也可暸 解，在本發明巾，暫存模組28只要以一個可暫存兩訊框的先進先 出暫存器就可實現。 由第2圖至第4圖的相關描述可知，本發明媒體存取控制電路 2〇係以預測電路的優先權排序結果來使網路介面電路中的内部存 取機制與舰存取機麵調運作，使得要發its至的訊框也會 • 優先由祕記舰中取得。若缺乏此細存取機制就 無從得知哪-個訊框會先被發射至媒體，而網路介面電路中勢必 要有四套獨立運作的内部存取模組（及暫存模組、前置處理電路、 暫存器控繼組）來J5J時取得各倾量綱的贿，找支援增 進型協調功能下的四槪4_。她之下’本剌之協調機制 就能順利地精簡網路介面電路/媒體存取控制電路中的電路結構， 僅需-組内部存取模組暫存模組_暫存器控制模組與前置處㈣ 路’就能支援四種（或更多種）流量類別的增強龍調功能。 ”月參考第5圖。第5圖為本發明網路介面電路/媒體存取控制電 路另-實施例於站台10中的功能方塊示意圖。配合站台仞中的 中央處理器12、橋接$ 、作為系統記憶體的記憶體π，第/ 圖中的、罔路"面電路38同樣設有一媒體存取控制電路4〇及 實體層功能敝發魏42。為了實現本發L 制电路40中δ又有多工模組45A至45c、内部存取模說杯、暫工 模組48、對訊框進行前置處理的前置處理電路50、預測模紐幻、 25 1273795 主控模組54以及暫存器控制模組56。主控模組54用來主控媒體 存取控制電路40的功能，像是為各個流量類別設定退讓時二了管 理/裁決媒體存取權的競爭。内部存取模組46可經由橋接界14存 取記憶體16，同一時間内可處理一個訊框的内部存取事宜。在第 5圖的實施例中，g己合媒體存取控制電路4G所要支援的四種流量 類別，暫存模組48中也設有四個暫存器481至484，各個暫存器 對應於-種流量類別（像是暫存器481對應於流量類別τα、暫 # 存1 482對應於流量_ TC2，以此類推）；每一暫存器用來暫存 對應流量類別的訊框。暫存器控制模組％用來控制各個暫存器 481至484的運作’像疋將某一暫存器中的訊框推出至收發電路 42 ;前置處理電路5〇則可對各暫存器中暫存的訊框進行前置處 理，像是加密處理。 類似於第2圖之實施例，第5圖中的酬模組％亦可根據主 控模組54的退讓時段倒數而排序出各個流量類別的優先權，以協 調媒體存取㈣雜4G 部棘機做舰存賴制。雜 存取控制电路40運作的情形可描述如下。當媒體開始間置 ，各流 量類別分別開始設定退讓時段，預測模組54也會根據各流量類別 的U讓時&(以及疋否有訊框待傳）來排序出各個流量類別的優 先權，找錄先權最高的流量類職，麵· %抓透過多工 核、、且45A、45B的運作，使内部存取模組46開始向記憶體“存 轉流量類別的訊框，並將該訊框暫存至該流量類型對應之暫存 為（亚進仃刖置處理）。與第2圖實施例不同的是，在將最高優先 26 I2737951 權的訊框（也就是屬於最高優先權流量類別的訊框）讀入至對應 的暫存器後’第5圖中的内部存取模組46會在退讓時段倒數持續 期間繼續由記憶體16中存取優先權次之的訊框，對優先權排序為 第二、第三、第四的流量類別依序存取其訊框，並暫存至對應之 暫存器。隨著退讓時段倒數停止、得到媒體存取權的流量類別/站 台開始使用媒體…，等媒體再度閒置後，各個流量類別重新設定 其退讓時段，預測模組52就會再度排序各個流量類別的優先權， • 並按照優先權順序及各個暫存器是否已暫存有訊框來調整内部存 取模組46、前置處理電路50的運作。由於内部存取模組恥會持 績向記憶體16存取各個流量類別的訊框，在優先權改變後，屬於 最尚優先權流量類別的訊框可能已在先前就被讀入至其對應的暫 存器，此時内部存取模組46就不必再由記憶體16中存取屬於最 高優先權流量類別的訊框，可直接由前置處理電路對該流量類別 之訊框進行前置處理。 m 為進一步說明本發明於第5圖中實施例的運作情形，請參考第 6圖（並-併參考第5圖）。沿用第！圖中的例子，第6圖示意的 即為女糧存取控制電路40實現增強型協調功能的運作情形；第6 圖的橫軸為時間。在時^ta，媒體開始職，各個流量類別仍 至TC4開始設定其對應的退讓時段（也就是AIFSi+cwi(ta》，且 各個流量_ τα至TC4均有訊框待傳。依據情形，預測模 組72 (第5圖）排序出各個流量類別的優先權，優先權由高至低 分別是流量類別TC1、丁C2、TC3及TC4。假設在時點切時各個 27 1273795 流量類別對應之暫存器481至484均未暫存有任何訊框，當時點 饴各流量類別開始倒數其退讓時段後，預測模組72就可根據上述 的優先權排序結果，使内部存取模組66開始先將流量類別 的訊框由記憶體中讀入至暫存器481，再依序將流量類別奶、 TC3等等的訊框分別讀入至暫存器482、483等等。只要時間允許， 7部存取後组66可不斷地依照各個流量麵的優先權排序而依序 «貝取各個流量類別的訊框，直到各個流量類別的暫存器均已暫存 • ^少—個訊框；事實上，在本發明之較佳實施例中，各個暫存 态只要可以暫存-個訊框即可。當内部存取模組66順利由記憶體 16中將流量類別TC1的訊框載入至暫存器481之後，内部存取模 ，66可繼續存取其他流量類別的訊框，同時前置處理電路刈就 可對暫存器481中的訊框進行前置處理。在退讓時段倒數期間， 預測模組72仍會依據_的退讓時段以及各流量類別是否有訊框 待傳而定時更新優先權排序。 到了時點ta卜流量類別τα率先結束退讓時段倒數並取得媒 體存取權’暫存器控制模組％就可透過多工模組we的切換而將 暫存器481中的訊框推出至收發電路42,由收發電路42將其發射 至媒體上。到了時難，舰減，各個流量麵重新設定 其退料段，預測模組72也重新進行排序。在時點化，優先權重 新排序的順序是流量類別TC2、TC3、TCI、TC4。此時，當然要 k先由内#存取機制取得流量類別TC2的訊框。不過，由於内部 存取杈組66在時點ta後就持續地依序存取各個流量麵的訊框； 28 1273795· 若内部存取模組66的運作效輪高，在時 紐應已將流量類別TC2、TC3 =4在的’内部存取模組 似、483及彻。因此Γ 別暫存至暫存器 一一 口此，在蚪點tb，流量類別TC2待傳之却 經經由内部存取而暫存於暫存器482，而前置處理電路70就= 接對暫存器482中的訊插進行前置處理。另一方面，在時點化 暫存器做中的訊框已在時點如被發射出去’故暫存哭481在— 點㈣可視為空著的暫存器，若流量類別τα尚有蝴H 部存取模組66還可驗量_如的次—個訊框進行

Te==類別 TC2、TC3、Ta 及 TC4，__ ‘ ⑽ 的待傳訊框均已在時點tb前被内部存取至對應的暫存 組66只要為空著的暫存11 (鱗為流量類別ra )進行瓣取即可（物的暫存器所對應 之/瓜里類別尚有訊框待傳）。 、相對赴述的情形，若内部存取模祕在時點也至仍之_ 運作較f又〃來仟及依照時點ta的優先權排序而將流量類別 =、TC2的訊框讀入至暫存請、482，還來不及將流量麵 =4的訊框讀入至暫存器柳、484。那麼，到了時點比時， 暫存81 483、姻就都還未暫存訊框（暫存器中原有的 訊框在時點tal被發出）’而内部存取模組％就會依照時點也的 優先推排序，嘗試在時點tb後繼續將流量類別把、及似 的訊框依序讀入至暫存器48卜舶及。當然，在時點出，當 29 1273795· 内部存取模組66處理上述内部存取的同時，前置處理電路％還 是可以直接對流量翻TC2的訊框進行前置處理，為流量類別 TC2 (時點tb時最高優先權的流量類別）做好發射前的準備。

換句話祝’當優先權排序改變時（包括媒體開始間置後的重 δ又’以及第4圖中的情況），内部存取模組ό6可以根據各流量類 別之暫存n是否已暫存有訊框來判斷後續所應進行_部存取。 當優先權解改魏，若尚未暫存訊_暫柿減數個，内部 存取模組66射紐這些暫存轉叙流量_排縣決定要先 為哪一鑛量_的暫存騎行的畴存取。像在第6圖中， 在時點㈣，畴存賴祕衫村能謂断贿内部存 取，因為優先㈣序在前三名的流量_ tq、tc3、TC4，其訊 ，可能已在時點tl^te之前被暫存至對觸暫存器（流量類別 2無訊框待傳）。若内部存取模組66運作較慢，只能在時點tb ==流_ TC3、TC1進行内部存取，絲不及存取流量 :::訊框，内部存取模组66就能在時社開始對流量類 的訊框進打内部存取；同時間，前置處 t點Γ的優先權排序而優先對暫存請中屬_類細 之矾框進行前置處理。 在本發财，不論是第2 _5 _實_，基本上其内 邛存取機制都還是依據退讓時 訊框安_部存取，使得料二队先轉縣為各流量類別的 支先取知媒體存取權的流量類別，其訊 30 1273795. 框也會預先被内部存取機制/前置處理電路準備好 。只不過，第2 圖實闕的内部存取機制在取得優先權最高的訊框後就可暫停運 作’第5圖實施例_部存取機制會持續地舰優先獅序而依 ，存取各個棘類別的訊框。也因此，第2圖實施例較適用於内 口I5存取機制運作快速的電腦祕巾；對於崎存取機制運作較慢 的電腦祕，則可採用第5圖中的實施例。 斤延績第5圖中的實施例，請參考第7圖（並一併參考第5圖〉。 第5圖中的媒體存取控制電路4〇也可用第7圖中的媒體存取控制 電路6〇來實施，·第7圖中示意的即為本發明另一實施例於站台⑺ 中的功月b方制。在第7圖巾，網路介面電路％配合巾央處理器 12橋接& 14、記憶體16共同運作。除了媒體存取控制電路 者卜、鱗"面電路58中亦設有收發電路62以實現網路連接的 只^層功能。為了實現本發明之技術，媒體存取控制電路6〇設有 一多工模、组64 ' 一内部存取模祕、一暫存模組68、-前置處理 電路70以及一預測模組72、一主控模組％與一暫存器控制模組 I其中，多工模組64、内部存取模祕、前置處理電路％、預 測=組72及主控模組74的運作模式與功能分別相當於第5圖中 的多工模組45A、内部存取模組46、前置處理電路％、賴模組 及主控核組Μ。第7圖中的暫存模組68則可用一個隨機存取 記憶體(趣，Rand〇mAccessMem〇ry)，像是靜態細 體’來加以實現。暫存模組68中可配置出四個記憶空間681至 咖’各個記憶空間對應於—個流量類別，以暫存該流量画的訊 31 1273795. =2=，辦_ 7财的暫存模⑽來實_ _ =讀，以暫存模㈣中的各個記憶空雜 2 ^t^l：職各個流量類別的暫存器至姻。而第7圖 視需求而=Γ==—^機存取繼糊模組，可 而發出至網路的媒體上。_框推出至收發電路62,進 體/mr ’弟7圖中的媒體存取控制電路60和第5圖中的媒 具有相同的運作模式，同樣是依據各流量類別 2先榷排序來決定内部存取機制要由記憶體10中依序存取哪些 ^類的訊框’使内部存取機制存取到的訊框可依據其所屬的流 置類別而暫存至對應的暫存器/記憶空間。此外，前置處理電路70 也可根據流量類別之優先權排序來決定要先對哪一個暫存器/記憶 空間中的訊框進行前置處理。如同在第5圖之相關描述中所曾提 到的’在較佳實施例中’第5圖中的各個暫存器481至彻只要 是能暫存-個訊框的暫存n即可。同理，第7圖中的各個娜* 間剛至684的記憶空間也只要能暫存一個訊框，即可順利地^ 現本發明之技術。 另外，如第7圖所示，暫存模組68中還另外配置了一個記憶 空間685，此記憶空間685可視為一額外的臨時(temp〇rary)暫存 器，用來支援連續模式(burstmode)訊框傳輸。舉例來說，若某一 流量類別要連續傳輸兩個訊框時，一個訊框可暫存於該流量類別 32 1273795· 對應的暫存器/記憶空間，另一個訊框就可暫存至此暫存器/記憶空 間685。在本發明之較佳實施例中，記憶空間685也只要能暫存一 個訊框即可順利地支援連續模式訊框傳輸。同樣地，在第5圖的 暫存模組48巾，也可另外設置一個臨時暫存器，以支援 訊框傳輸。 、、 事實上’比對第2圖及第7圖可知，本發明於第2圖中的媒體 • 存取控制電路20也可用第7圖中的媒體存_制電路60來實現。 如第2圖之相關描述中所提及的，在本發日月之較佳實施例中，暫 存模組28可以是-個可暫存兩個訊框的暫存器。而第7圖中以隨 機記憶體實現的暫存模組從當然也可實現為第2圖中所需的暫存 模組28。這也表示本發明於第2圖與第5圖中的實施例可整合於 同-硬體架構下；改變内部存取機制與暫存模組的運作方式，就 可選擇性地實現出第2圖或第5圖中的實施例。 馨 請繼續參考第8圖。第8圖示意的是本發明網路介面電路/媒體 存取電路於站台10中的另一實施例。在第8圖的網路介面電路％ 中設有媒體存取電路8〇及收發電路η;為實現本發明之技術，媒 體存取電路80中設有四_部存取模組跑至_、—多工模組 暫存核、、且88、-刖置處理電路9〇、一預測模組％、一主控 94及-暫存器控制模組96。基本上，第8圖中的實施例可用 來實現本發微第2圖、第5鼠第7圖中的實關，只不過， 在弟8圖的實施例中’是以四個内部存取模組隐至86D來實現 33 1273795· 内部存取機制，各個存取模組86A至86D分別用來對流量類別Tci 至TC4的訊框進行内部存取。第8圖中其餘的功能方塊，如暫存 杈組、丽置處理電路、預測模組、主控模組及暫存器控制模組等 等，其功能與運作模式可以沿用第2圖、第5圖或第7圖中同名 功能方塊的功能與運作模式，使第8圖巾的媒體存取控制電路可 實現出第2圖、第5圖或第7圖之媒體存取控制電路。 • 另外，如前面討論過的，在第2、第5、第7與第8圖中的内 部存取模組’可以是以周邊通訊互連(pci，peripheral

Communication Interconnection)匯流排規格下的記憶體直接存取 (DMA ’ Direct Memory Access)電路’以便向橋接器14主動地 (actively)發出匯流排主控_脂伽)要求’並進行記憶體直接存取 而實現訊框之内部存取。除此之外，内部存取模組也可以是被動 之内部存取電路，像是在通用串連匯流排(USB，而體心制 Bus)下的内部存取電路。在#些匯流排規格下，匯流排主控機制 會依序輪詢(poll)各個内部存取電路是否有資料存取得要求，而内 部存取電路是被動地在被輪詢到時才會進行内部存取。不過，本 發明之技術可廣泛地雜於上述兩種主動與鶴_部存取機 制。 綜合以上各實施例，本發明之實施情形可用第9圖中的流程 100來總結。當一站台1〇 (可參考第2、第％第7及第8圖）要 將不同流量類別的訊框傳輸至媒體（像是無線媒體）時，就可進 34 1273795* 行本發明之流程100。流程100中有下列步驟： 步驟102 :當站台10有訊框待傳時，可開始進行流程1〇〇。如前 所述，為了要支援服務品質，各個訊框會被劃分為不同 的流量類別。 步驟104 ··為不同流量類別的訊框設定退讓時段。 步驟106 ··進行優先權預測’也就是根據各訊框的退讓時段長短來 決定各個訊框的優先權。退讓時段較短的訊框具有較高 的優先權。 步驟108 :依據優先權删的結果來進行站台内的内部存取，將優 先權較高的訊框優先存取至網路介面電路中❶如前面於 第2、第5、第7、第8圖所討論的，本發明可利用數種 不同的電路配置來實現本步驟。若有需要，也可在此步 驟中對存取到的訊框進行前置處理（像是加密等等）。 步驟110 :在進行步驟106、顺的同時，持續侧媒體是否閒置。 若媒體閒置，就可進行至步驟112。 步驟112 ·依據各個待傳輸訊框對應退讓時段，開始為各個待傳輸 的訊框進行退讓時段的倒數。 步驟114 ··若某一訊框的退讓時段能順利倒數完畢（也就是媒體在 倒數期間持續閒置），就能進行至步驟116;對各個訊框 來說，若退讓時段的倒數還未結束媒體就被佔用，則要 回到步驟104。 乂驟116 I出汛框。根據優先權預測的結果，可被發出的訊框應 該已經於步驟108中被存入至網路介面電路，故該訊框 35 1273795. 可被推出至媒體而發射至網路。 總結來說’本發明在支援服務品質(Q〇s)下具有增強型協調功 能之網路時，是根據各個流量類別之媒體存取順序來排序各個流 里類別之優先權’並在各個流量類別之訊框要實際發射至網路媒 體刖，預先依據優先權排序來進行各個待傳訊框之内部存取。這 樣’就能協調内部存取機制及媒體存取機制的運作順序。若缺乏 此種協調鋪，部存取機龍無從得細Η目缝_之訊框 會被優先發iij ’酶—舰量綱勢必要擁有—細立的内部存 取機制（包括_存取模組、暫存模組、前置處理電路、暫存器 控^极組等等）’才能在該流量細取得媒體存取權時及時準傷好 =射的雜。她之τ，本發明就能協軸部存取機制與媒體 子取機制的運作’在各個流量類別開始爭取媒體存取權時適當地 預估各個流#_對媒體存取的優先_序；這樣—來，即使僅 部存取_，也能及_域得制存取獅流量類 样備好其待傳的雜。摘此，林料增__功能的情 I小本發明能精簡媒體存取電路/網路介面電路的電路結構，減 =路介面電路的成本、佈局面積與功率消耗，使網路建設能更 =及。本發明之技術可廣泛運用於各種支援服務品質的網路/匯

St像是臟8G2._E _e所術的無_路。而本發 ==土電路/媒體存取電路中的各個功能方塊、模組與電路皆 了用硬體或靭體的功能來實現。 36 1273795· 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園 所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。 【圖式簡單說明】 第1圖示意的是增強型協調功能下網路中各個流量類別競爭網路 媒體存取權的情形。 第2圖為本發明第一實施例之功能方塊示意圖。 第3圖、第4圖為第2圖中實施例實現增強型協調功能的示意圖。 第5圖為本發明第二實施例之功能方塊示意圖。 第6圖為第5圖中實施例實現增強型協調功能的示意圖。 第7圖、第8圖分別為本發明另一實施例之功能方塊示意圖。 第9圖為本發明實施時之流程示意圖。 【主要元件符號說明】 10 站台 12 中央處理器 14 橋接器 16 記憶體 18、38、58、78 網路介面電路 20、40、60、80 媒體存取控制電路 22、42、62、82 收發電路 24、45A_45C、64、84 多工模組 26、46 ' 66、86A-86D 内部存取模組 37 1273795· 28、48、68、88 暫存模組 30、50、70、90 前置處理電路 32、52、72、92 預測模組 34、54、74、94 主控模組 36、56、76、96 暫存器控制模組 100 流程 102-116 步驟 481-484 暫存器 681-685 記憶空間 AIFS1-AIFS4 仲裁時段 CW1(.)-CW4(.)競爭時段 TC1-TC4 流量類別 ta-tf 時點

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Claims (1)

1273795· 十、申請專利範圍： 1· 一種實現媒體存取控制的方法，以使一站台可透過該媒體存取 該網路；該站台中設有一暫存模組，而該方法包含有： 設定複數種流量類別(traffic category); 在該站台將資訊以訊框(frame)形式傳輸至該媒體前，使各個訊 框對應於該複數種流量類別之一； 判斷該媒體是否閒置(idle)而可傳輸訊框； 當該媒體開始閒置時，使不同的流量類別分別對應於一相異的 退讓(back-off)時段，並進行一優先權預測，以比較各個流量 類別所對應之退鱗段，再娜退讓時段長短來觸各流量 類別所對應的優先權； 若該站台中有複數個分別屬於不同流量類別之訊框要傳輸至該 媒體’則轉該優先權綱所產生之優域，使該等訊框中 屬於高優先權流量類別之訊框會先被暫存至該暫存模組 中；以及 在進行優先獅料’樹__钟錢量綱之訊框所 對應之退讓時段開始計時，若該媒體持續閒置的時間已達到 =槪_-訊框所對應之退讓時段，則將該訊框由該 暫存模組發射至該媒體上。 2.如申請專利範圍第1項之方法，其另包含有： 在=先而在該暫存模财之訊框均未發射至該媒 1右Dt有另—給定訊框要傳輪至舰，且該給定 39 1273795· 汛框所屬之流量類別比該暫存模組中各訊框之流量類別具 有更鬲的優先權，則將該暫存模組中的訊框清除，以將該給 定訊框暫存於該暫存模組中。 3.如申請專利範圍第2項之方法，其中該暫存模組為一個至少可 暫存兩個訊框之先進先出(FIF0，FirstInFirst〇ut)暫存器。 ^ 4.如申請專利範圍第1項之方法，其另包含有： 在進行優先權酬後而在該暫存模組中之訊框均未發射至該媒 體刖’繼績依優先權之順序而將各個屬於較低優先權流量類 別之訊框依序暫存至該暫存器。 5.如申請專利麵第4項之方法，其中該暫械組至少可為每— 個流量類別暫存一個訊框。 # 6.如申請專利範圍第i項之方法，其中，當使不同之流量類別對 應於相異之退讓時段時，係進行下列步驟： 使不同流量類別對應於長短相異之仲裁時段_， Inter-Frame Space); 使不同流量類別對應於長短相異之競爭時段(⑺麵⑽_㈣) 範圍； 騎-流量_進行—亂數選取，以在該流量_所對應之競 等時段範圍中隨機地選出一個時間作為該流量類別所對應 1273795. 之競爭時段；以及 使各流量_所職之退糾段等於滅量_所對應之仲裁 時段與競爭時段之和。 7·如申請專利範圍s 1項之方法，其另包含有： 設定一更新週期； 在進行1先權預測後，若該媒體持續閒置，則在持續閒置的時 • 肋每隔—更新週期更新各個流量類別所對應的優先權。 8. 如申請專利範圍帛7項之方法，其另包含有： 在進行優先權麵後，若該暫存模組中已有一訊框被發射至該 媒體’則飾設定各触量細輯狀退讓時段。 9. 如申請專利範圍第7項之方法，其中，當使不同之流量類別對 應於相異之退讓時段時，係進行下列步驟： 馨 。又疋一固疋長短的時隙(time slot); tion window) 使不同流量類別對應於長短相異之競爭時段(c〇ntenti 參數範圍； 縣-流量綱進行-錄馳，財織量麵所對應之競 子時段參數範圍帽機地選出_個整數，並贈整數乘以該 時隙所得之_作為該流量_所對應之競爭時段； 使不同流量類別對應於長短相異之仲裁時段(aifs，Arbi㈣i〇n Inter-Frame Space) i 41 1273795' 以及使各流量類別所對應之退讓時段等於該流量類別所對應之 仲裁時段與競爭時段之和。 〜 ίο.如申請專利範圍第9項之方法，其另包含有： 使該時隙相當於該更新週期。 U.如申請專利範圍第！項之方法，其中該媒體為無線電可傳播之 空間；而在將該暫雜組中之訊框發射至該媒料，係將該 訊框以無線電的方式傳輸至該媒體上。 12.-種媒體存取控制電路，用來使一站台可將資訊以訊框的形式 傳輸至該媒體而存取該網路；其中，不同之訊框可分別屬於 獲數種流量_之―；而該媒體存取控制電路中包含有： 一暫存模組； 主控松組，用來控制該媒體存取控制電路的運作；該主控模 組可判斷該媒體是否閒置_)而可傳輸訊框； 預測模、、且，§該媒體開始閒置時，該主控模組可使不同的流 里類別分別對應於一相異的退讓(back,時段，而該預測 杈組可進行-優先權預測，以比較各個流量類別所對應之 退讓岐’再根據賴喊長短來酬各流別所對應 的優先權； 内口P存取模組，若該站台中有複數個分別屬於不同流量類別 之訊框要傳輸至該媒體，則該内部存取模組可根據該預測 42 1273795 模組所產生之優先權，使該等訊框中屬於高優先權流量類 別之訊框會先被暫存至該暫存模組中；以及 "、 . -暫存n控麵組，·若郷_ _置後其持咖置的時間已 制該暫械财某巧框所對狀骑時段，職暫存 器控制模組可使該訊框由該暫存模組發射至該媒體上。 13.如申請專利範圍帛12項之媒體存取控制電路，其中，在進行 φ 優先權預測後而在該暫存模組中之訊框均未發射至該媒體 前’若預測模組得知該站台中有另一給定訊框要傳輸至媒 體，且該給定訊框所屬之流量類別比該暫存模組中各訊框之 流置類別具妓高的優先權，職暫存驗麵組可使該暫 存模紐中的雜被清除，而該_存取模組可將該給定訊框 暫存於該暫存模組中。 φ Μ申^專利縫第13項之媒體存取控㈣路，其巾該暫存模 組為一個至少可暫存兩個訊框之先進先出(FIFO，First In First Out)暫存器。 5·如申睛專利範圍帛12項之媒體存取控制電路，其中，在進行 杬先權預測後而在該暫存模組中之訊框均未發射至該媒體 蚰，該内部存取模組會繼續依優先權之順序而將各個屬於較 低優先權流量類別之訊框依序暫存至該暫存器。 43 1273795· 16·如申請專利範圍第15項之媒體存取控制電路，其中該暫存模 組至少可為每一個流量類別暫存一個訊框。 17·如申請專利範圍第12項之媒體存取控制電路，其中，該主控 模組可使不同流量類別對應於長短相異之仲裁時段(AIFS， Arbitration Inter_Frame Space) ’並使不同流量類別對應於長短 相異之競爭時段(contentionwindow)範圍；當該主控模組使不 同之流量類別對應於相異之退讓時段時，該主控模組係對每 -流量類舰行-亂數選取，以在該流量_所對應之競爭 時段範圍中隨機地選出一個時間作為該流量類別所對應之競 爭時段，並使各流量類別所對應之退讓時段等於該流量類別 所對應之仲裁時段與競爭時段之和。 !8·如申請專利範圍帛I2項之媒體存取控制電路，其中該預測模 組另可設定-更新週期；在進行優先權預測後，若該媒體持 續閒置，則該預測模組可在持續間置的時間内每隔一更新週 期更新各個流量類別所對應的優先權。 19.如申請專利範圍第18項之媒體存取控制電路，其中，在進行 優先權酬後，若該暫存模組中已有一訊框被發射至該媒丁 體，則該主控模組會重新設定各個流量類別所對應之退讓時 段，而該預測模組依據重設後之退讓時段重設各流量 優先權。 44 1273795, 2〇.如申請專利範圍第is項之媒體存取控制電路，其中，該主控 模組可使不酿量_軸於碰姆讀餅雖奶，工 A_r-nInter_F_eSpace)，並使不财量類別對應於長短 相異之競爭時段(Contentionwind〇w)參數細；而當該主控模 組使不同之流量類別對應於相異之退讓時段時，該主控模电 係對每-流量類別進行一|L數選取，以在該流量類別所對岸 之财時段讀範圚帽機地選出一個整數，並以該整數乘 預叹長蚊時絲作為該流量綱所職之競爭時段， 仲裁===退_於爾軸所對應之 21:=r:r偷，，_ 22· 如無=:::項:：取_路，㈣ 中^^二暫存11蝴敝輯暫存触 至該媒體上。係使該訊框以無線電的方式傳輪 十一、 圖式： 45