TWI869145B - 聚合式封包轉傳方法與電路系統 - Google Patents
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Abstract
一種聚合式封包轉傳方法與電路系統,在電路系統中執行的聚合式封包轉傳方法包括,經接收多個訊框後,將多個訊框轉換為統一的無線區域網路標準的訊框,並執行一聚合程序,將多個訊框的表頭中加入解聚合資訊,形成子訊框,再以聚合電路根據一聚合規則聚合多個子訊框以形成多個聚合訊框。之後,可根據多個聚合訊框的序號執行重排程序,其中將標註重複的訊框,可再解聚合時忽略重複的訊框。重排後,即順序輸出經過排序的多個聚合訊框,再執行第二層轉送程序,並可將多個聚合訊框進行解聚合,產生待轉傳封包。
Description
說明書公開一種封包轉傳方法,特別是指將接收無線網路封包經聚合後再轉傳的一種聚合式封包轉傳方法與電路系統。
在網路傳輸規格的演進下,傳輸速率越來越高,而一般網路設備(如WiFi™路由器)中運行效能有限的嵌入式系統,在有限的嵌入式系統運算效能下,其中網路封包轉換速率的會被其中處理器的運算效能所影響,尤其對於網際網路與無線區域網路(wireless LAN,WLAN)之間的傳送應用上。
特別地,如WiFi™等無線網路通訊協定,無線網路通訊協定的複雜度一定程度地增加網路封包轉傳時所需的處理器負載,同樣也影響網路路由器的效能,因此如何讓無線網路存取點(access point,AP)與路由器在有限的硬體資源下達到最大效能成為一大挑戰。
為了改善特定無線網路通訊協定的封包轉傳的效能,並適用儲存空間有限與運算效能較低的網路裝置中,揭露書提出一種聚合式封包轉傳方法與電路系統。
其中提出的電路系統執行所述的聚合式封包轉傳方法,電路系統主要電路包括無線網路介面控制器與無線網路介面卡驅動器,在方法中,由無線網路介面控制器接收多個訊框,並將多個訊框轉換為統一的無線區域網路標準,以及在一聚合程序中,在多個訊框的表頭中加入解聚合資訊,形成多個聚合訊框。之後,所述無線網路介面卡驅動器可根據多個聚合訊框的序號執行重排程序,再順序輸出經過排序的多個聚合訊框,接著執行第二層轉送程序,之後可將多個聚合訊框進行解聚合,產生待轉傳封包。
所述電路系統運用一重排器執行重排程序,於重排程序中,電路系統檢查多個訊框中是否有重複訊框,若有重複訊框,即於表頭中標註重複的訊框,使得執行解聚合時可忽略重複的訊框。
進一步地,重排器可根據每個聚合訊框的第一筆訊框的序號與最後一筆訊框的序號判斷重覆的訊框,並標註在表頭中,使解聚合時可依據表頭資訊將重覆的訊框丟棄。
進一步地,所述第二層轉送程序由電路系統的處理器執行,或由運行在網路裝置中輸出端的無線網路介面控制器執行。
進一步地,在聚合程序中,僅針對數據類型的訊框執行聚合,且電路系統設定一次處理聚合的訊框數量的一數量上限以及一次處理的所有訊框總長度的一長度上限。如此,當一次處理聚合的訊框數量達數量上限,或是一次處理的所有訊框的總長度達長度上限,即中止聚合程序。
進一步地,電路系統的接收端設有無線網路介面控制器,通過無線網路介面接收IEEE802.11標準下媒體存取控制協定資料單元(MPDU)的多個訊框。接著,於將多個訊框轉換為統一的無線區域網路標準時,電路系統將檢查IEEE802.11標準下的訊框是否為聚合媒體存取控制服務資料單元(AMSDU)的訊框;其中,如果IEEE802.11標準下的訊框是聚合媒體存取控制服務資料單元訊框,將聚合媒體存取控制服務資料單元的訊框分解為多個IEEE802.3標準下的媒體存取控制服務資料單元(MSDU)的訊框;如果不是聚合媒體存取控制服務資料單元訊框,則將IEEE802.11標準下的訊框轉換為IEEE802.3標準下的媒體存取控制服務資料單元的訊框。
進一步地,在每個IEEE802.3標準下的媒體存取控制服務資料單元的訊框前面加上所述解聚合資訊,即產生結合解聚合資訊與IEEE802.3標準下的媒體存取控制服務資料單元的訊框的子訊框。
當得出多個子訊框時,可通過聚合電路根據一聚合規則聚合所述的多個子訊框,形成聚合訊框,再將聚合訊框傳送至無線網路介面卡驅動器處理。
為使能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容,請參閱以下有關本發明的詳細說明與圖式,然而所提供的圖式僅用於提供參考與說明,並非用來對本發明加以限制。
以下是通過特定的具體實施例來說明本發明的實施方式,本領域技術人員可由本說明書所公開的內容瞭解本發明的優點與效果。本發明可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用,本說明書中的各項細節也可基於不同觀點與應用,在不悖離本發明的構思下進行各種修改與變更。另外,本發明的附圖僅為簡單示意說明,並非依實際尺寸的描繪,事先聲明。以下的實施方式將進一步詳細說明本發明的相關技術內容,但所公開的內容並非用以限制本發明的保護範圍。
應當可以理解的是,雖然本文中可能會使用到“第一”、“第二”、“第三”等術語來描述各種元件或者訊號,但這些元件或者訊號不應受這些術語的限制。這些術語主要是用以區分一元件與另一元件,或者一訊號與另一訊號。另外,本文中所使用的術語“或”,應視實際情況可能包括相關聯的列出項目中的任一個或者多個的組合。
針對特定無線網路通訊協定(如WiFi™),揭露書提出一種聚合式封包轉傳方法與執行此方法的電路系統,電路系統如運行特定無線網路通訊協定的控制電路,針對處理無線網路通訊協定的電路系統(如對應的WiFi™控制積體電路)中有限的儲存空間,提供有效的聚合封包機制,其中提出一種聚合封包式的重新排序機制,即便無線網路通訊協定具有封包錯誤率(error rate)的特性,仍能有效地將聚合式封包進行排序,以套用到聚合式封包轉傳機制裡,藉此可以改善相關電路系統效能。
根據實施例,所述聚合式封包轉傳方法適用於運算效能較差的網路裝置,可參考圖1顯示運行聚合式封包轉傳方法的情境示意圖。
根據圖1所示情境示意圖,本地端設有網路裝置10,根據實施例,網路裝置10可泛指各種轉送網路封包的網路裝置,如網路存取點(access point,AP)、路由器(router)或網路交換器(network switch)等,這類網路裝置10一般採用嵌入式系統(embedded system),並不會採用高運算效能的處理器,而為了應付愈來愈高頻的網路封包傳輸技術,並需要滿足特定數據傳輸率(data rate),網路裝置10內的處理器需要更有效率的運作模式。
如圖所示,由網路裝置10在本地端建構一個區域網路,提供區域網路內使用者裝置110連線網際網路100的封包轉送服務,所述聚合式封包轉傳方法即運行於網路裝置10內的電路系統101中,用於實現無線區域網路(WiFi™)專屬的聚包機制。根據實施例,網路裝置10中的電路系統運行所述嵌入式系統,嵌入式系統運行一特定無線網路通訊協定,其中的工作之一即執行網路封包轉傳,能解析接收到的特定無線網路通訊協定下具有多個訊框的網路封包,以取得來源與目的地網路位址,即根據路由演算法決定封包轉送路徑。
所述聚合式封包轉傳方法的實施方式之一為針對網路裝置中的接收端(receiver,RX)提出能有效率執行封包轉送的解決方案,其中硬體架構可參考圖2所示的電路系統架構實施例圖,其中同時表達網路封包在電路系統聚合的處理流程,可同時參考圖3所示聚合式封包轉傳方法的實施例流程圖。
在電腦網路和通訊領域,傳送端與接收端之間傳送的訊框(frame)為一個包括訊框同步序列(frame synchronization sequence)的網路封包,訊框是開放式系統互聯(Open System Interconnection, OSI)模型的第二層(L2,資料連結層)的資料封包,其中訊框同步序列由一序列位元(bit)組成,其中指出訊框中酬載(payload)的開始和結束。在傳送端,將數據封裝(encapsulate)後形成傳送至接收端的一序列訊框,在接收端,即如揭露書所提出的電路系統中執行訊框轉換、聚合、重排、轉送與解聚合等動作,並可以電路與軟體方法實現。
圖2顯示電路系統的主要元件包括無線網路介面控制器(network interface controller,NIC)21與無線網路介面卡驅動器(network interface card driver)23,兩者可在電路上相互連接,或是通過訊號傳遞連接。根據電路系統的實施例,無線網路介面控制器21為轉送無線網路封包的網路裝置中的無線網路封包處理晶片,而無線網路介面卡驅動器23可以是網路裝置中的電路元件,或是運行於網路裝置中處理器的軟體元件。
無線網路介面控制器21包括封包轉換單元211與封包聚合單元212,用於處理接收端網路封包,其中封包轉換單元211處理網路封包格式轉換,例如將封包轉換格式為特定無線區域網路標準(如IEEE802.3)的媒體存取控制服務資料單元(MAC Service Data Unit,MSDU)格式的訊框(簡稱MSDU訊框);封包聚合單元212用於在表頭(header)中加入解聚合資訊(de-aggregation information)。
根據實施例之一,為了提供更有效率的處理程序,在聚合程序中,所述封包聚合單元212僅針對數據類型的訊框(data frame)執行聚合,而不針對有其他用途的管理訊框(management frame)與空訊框(null frame)執行聚合。
進一步地,由於電路系統的運算資源有限,包括採用的記憶體容量(影響佇列資料的能力)的限制,因此電路系統可以設定一次處理聚合的訊框數量限制與一次處理的所有訊框總長度限制,也就當一次處理聚合的訊框數量達一數量上限,或是一次處理的所有訊框的總長度達一長度上限,即中止聚合程序。
一開始,網路裝置通過無線網路介面接收無線網路訊號,傳送端的無線網路電路傳送的網路封包,傳送端的處理電路一般會將MSDU格式的訊框切割(fragment)為多個在特定無線區域網路標準(如IEEE802.11)下媒體存取控制協定資料單元(MAC protocol data unit,MPDU)的訊框(簡稱MPDU訊框),經網路傳送到接收端後,接收端處理電路將收到的MPDU訊框組合回原來的MSDU格式的訊框。
在電路方面,由電路系統通過無線網路介面控制器21接收多個訊框(frame,如圖示訊框一201、訊框二202與訊框三203)(步驟S301),訊框經封包轉換單元211轉換為統一的格式(步驟S303),接著執行聚合程序,其中通過封包聚合單元212在表頭中加入解聚合資訊後(步驟S305),形成多個聚合訊框(如圖示聚合訊框一221與聚合訊框二222)(步驟S307)。之後,再由無線網路介面卡驅動器23針對已經亂序的多個聚合訊框根據其中記載的序號(sequence number)執行以聚合訊框為基礎的重排程序(aggregation-based reorder)231。在此一提的是,電路系統執行重排程序時,會去檢查其中多個訊框中是否有重複訊框,若有重複將通過記載於表頭的資訊標註重複的訊框,使得後端執行解聚合時可以忽略重複的訊框,避免不必要的處理程序。
當完成網路封包格式轉換後,無線網路介面卡驅動器23在表頭中加入解聚合資訊以及根據多個聚合訊框中的序號執行以聚合訊框為基礎的重排程序後,重排聚合訊框(步驟S309),以順序輸出經過排序的聚合訊框至電路系統中的第二層轉送單元(L2 forwarding unit)25(步驟S311)。第二層轉送單元25可以是執行於電路系統中處理器中的第二層轉送程序,或是為運行在網路裝置中輸出端無線網路介面控制器(WNIC)中執行的第二層轉送程序。之後,由輸出端無線網路介面控制器(WNIC)中的解聚合單元(de-aggregation unit)27將具有解聚合資訊(deagg_info)的聚合訊框進行解聚合後形成待轉傳封包(步驟S313),根據訊框中表頭記載的目的地轉送訊框至下一個網路節點(步驟S315)。其中將根據解析接收的網路封包取得的目的地網路位址,根據所決定的轉送路徑轉送待轉傳封包。
根據聚合式封包轉傳方法實際運行的實施範例之一,如圖4所示電路系統實施例圖,並可同時對照圖5所示流程實施例。其中,電路系統中接收端移除聚合媒體存取控制服務資料單元(RX-cut AMSDU/ aggregated MAC service data unit)42、接收端聚合單元43、無線網路介面卡驅動器44(包括聚合式接收端重排器441)、第二層轉傳單元45與解聚合單元46等元件可以電路與軟體方法實現。
其中在接收端設有無線網路介面控制器(WNIC),通過介面單元41(如無線網路介面)接收IEEE802.11標準下媒體存取控制協定資料單元(MPDU)的訊框401(步驟S501),每一個MPDU代表一個訊框。之後,以接收端移除聚合媒體存取控制服務資料單元42進行IEEE802.11格式訊框的格式轉換,其中之一工作是檢查IEEE802.11標準下的訊框是否為聚合媒體存取控制服務資料單元(AMSDU/Aggregate MAC Service Data Unit)的訊框(稱聚合式MSDU訊框)(步驟S503),如果是聚合式MSDU(AMSDU)訊框(是),會將聚合媒體存取控制服務資料單元的訊框分解為多個IEEE802.3標準下的媒體存取控制服務資料單元(MSDU)的訊框(步驟S505);如果不是AMSDU訊框(否),則將IEEE802.11標準下的訊框轉換為一個IEEE802.3標準下的MSDU訊框(步驟S507)。
接收端移除聚合媒體存取控制服務資料單元42另一工作是在轉換後的每個IEEE802.3標準下的MSDU訊框前面加上解聚合資訊(步驟S509),用於後端解聚合元件使用,即產生出結合解聚合資訊與IEEE802.3標準下的MSDU訊框的一種子訊框(SubFrame),再傳送到接收端聚合(RX Aggregation)單元43(步驟S511)。
在此一提的是,將已經通過網路層的訊框(MSDU)加上表頭後成為MSDU子訊框,將許多MSDU子訊框聚合在一起,就是一組聚合式MSDU訊框。上述接收端移除聚合媒體存取控制服務資料單元(RX-cut AMSDU)的工作是在聚合程序中進行IEEE802.11格式訊框的格式轉換,以及在MSDU訊框的表頭中加上解聚合資訊。然而,當電路系統中負責轉傳的軟體或硬體已經支援將聚合式MSDU訊框轉換為IEEE802.3格式的封包時,電路系統可不設置所述的接收端移除聚合媒體存取控制服務資料單元。
之後,當接收端的一聚合電路(如聚合單元43)收到通過上述流程得出的子訊框,子訊框將會根據一聚合規則(Aggregation Rules)聚合成聚合訊框(Agg_Frame)(步驟S513),最後將此聚合訊框傳送至無線網路介面卡驅動器44進行處理(步驟S515)。
由於經無線網路通訊協定(如WiFi™)傳送封包時具有封包錯誤率,因此網路封包可能重傳或遺失,導致無線網路介面控制器接收到的封包順序是錯亂的,因此需通過無線網路介面卡驅動器44使用一聚合式接收端重排器(Agg-based RX reorder,ABRR)441對接收的聚合訊框進行排序(步驟S517),再將IEEE802.3格式資訊填入排序後的聚合訊框的表頭中,形成聚合式封包(步驟S519),再通過第二層轉傳單元45根據一第二層轉傳表將所形成的聚合式封包轉傳至解聚合單元46(步驟S521),通過解聚合單元46將聚合式封包拆解為待轉傳封包403(步驟S523)。
在此一提的是,第二層轉傳單元45負責乙太網路訊息的位址學習及訊息轉發,在通過第二層轉傳單元45執行轉傳封包的程序中,根據第二層轉傳表(記載MAC位址表)將上述步驟所形成的聚合式封包進行傳送,經解聚合單元46拆解聚合式封包後,轉送至目的地端的無線網路介面卡。
如此,通過上述圖3與圖5所描述的聚合式封包轉傳方法實施例流程,通過無線網路介面卡驅動器44處理接收到的訊框時,可以將網路封包的單位由單個封包變成聚合式封包,可根據聚合的封包個數等比例地改善運行於網路存取點的電路系統的轉傳效率。
在此一提的是,在上述通過聚合式接收端重排器(ABRR)對接收的聚合訊框進行排序的步驟中,為了避免聚合訊框的亂序以及減少聚合式接收端重排器441的複雜度,接收端聚合單元43產生的聚合訊框應滿足以下的特性,其一是聚合訊框中表頭記載的封包傳送者屬於同一個無線網路基站(STA),此條件用於保證聚合後的封包,能以無線網路基站為單位做排序;其二是,聚合訊框中表頭記載的序號(sequence number)需要是連續的,此條件用於降低聚合式接收端重排器441的複雜度。
進一步地,無線網路通訊協定(如WiFi™)提供聚合式的媒體存取控制協定資料單元(Aggregate MAC protocol data unit,A-MPDU)以將同一個無線網路基站的多個MPDU訊框聚合起來,再通過無線網路將解聚合資訊與IEEE802.3格式MSDU訊框等資訊同時傳送出去,進而降低協定額外負擔(protocol overhead),也就是降低因為無線網路通訊協定的複雜度所增加網路封包轉傳時的處理器負載,因此可改善無線網路的效能。
然而,因為無線網路具有封包錯誤率(packet error rate),當電路系統的接收端接收到的聚合式MPDU(A-MPDU)訊框中的無線區域網路序號 (WLAN sequence number)無法保證連續,電路系統的接收端的封包聚合單元(如圖2的封包聚合單元212)將根據以下列舉的聚合規則進行封包的聚合,以確保產生的聚合式封包中的訊框為連續的無線區域網路序號,且為同一個無線網路基站的封包。
所述接收端封包聚合單元運作依循的聚合規則包括:
第一,相同無線網路基站的MPDU訊框才會組合為同一筆聚合訊框內。
第二,IEEE802.11格式的MPDU訊框(如聚合式MSDU(A-MSDU)訊框或是非聚合MSDU(non-AMSDU)訊框)或IEEE802.3格式的MPDU訊框才會組成聚合式訊框。
第三,IEEE802.11格式訊框形式(frame type)為資料訊框(data frame)且不為無效資料(null data)的IEEE802.11格式的MPDU訊框才會組成聚合訊框。
第四,IEEE802.11格式的序號連續的MPDU訊框才會在同一筆聚合訊框內,所述聚合式MSDU訊框內的MSDU訊框將視為具有相同IEEE802.11格式序號的訊框。
第五,相同的聚合式MSDU訊框所屬的MSDU訊框會在同一筆聚合訊框內。
第六,以下情況將中斷在電路系統接收端進行中的聚合程序:
第一個情況是,聚合訊框內的IEEE802.11格式的MPDU訊框(聚合式MSDU訊框或非聚合式MSDU訊框)或IEEE802.3格式的MPDU訊框數量到達一個上限值時,會中斷聚合程序。
第二個情況是,接收端聚合訊框內所有的子訊框加上其中填充的位元值(padding)總長度到達另一個上限值時,會中斷聚合程序。
第三個情況是,當硬體媒體存取控制(MAC)的接收端佇列(RX queue)為空(empty)時,會中斷聚合程序。
接著,運行聚合式封包轉傳方法時,其中運用的聚合訊框(Agg_Frame)格式中記載內容可參考圖6所示範例。
圖中”n”代表聚合訊框裡子訊框(SubFrame)的個數,每一個子訊框由四個部分所組成,包含”Agg Desc”、”deagg_info”、”RX MSDU”與”padding”。其中Agg Desc欄位60提供子訊框的聚合資訊,原文是”aggregation descriptor”,提供給上述無線網路介面卡驅動器(WNIC driver)處理的資訊,部分聚合資訊可能包含的欄位包括:
”RX_AGG_EN”用於標註訊框是否為聚合訊框(aggregation frame),如”RX_AGG_EN = 0”代表為單個訊框(MSDU),而不是聚合訊框;“RX_AGG_TOTAL_LEN”用於記錄聚合訊框總長度(單位為Byte);”RX_AGG_MSDU_NUM”用於記錄聚合訊框中的訊框數量;”SEQ_START”用於記錄第一筆訊框的序號;”SEQ_END”用於記錄最後一筆訊框的序號。
子訊框中的”deagg_info”欄位用於後端解聚合單元使用,此欄位資訊由接收端移除聚合媒體存取控制服務資料單元(RX-cut AMSDU,如圖4的元件42)填入,以下提供一些”deagg_info”可能包含的欄位:
“SubFrame Length”用於記錄子訊框的長度,單位為Byte;”MSDU_last”用於記錄是否為MPDU訊框內的最後一筆訊框,假設接收的IEEE802.11格式的MPDU訊框為聚合式MSDU(AMSDU)訊框,其中包含N筆MSDU,則第1筆至第(N-1)筆的MSDU_last為0,第N筆的MSDU_last為1;”RX MSDU”用於記錄MSDU訊框的內容。
子訊框中的”Padding”為其中填充的位元值,其長度介於1至(N-1),用於N位元組記憶體排列(N-Byte memory alignment)的用途,以進行有效率的記憶體存取,此欄位由接收端的聚合單元填入。
進一步地,在無線網路介面卡驅動器接收來自無線網路介面卡的聚合訊框時,由聚合式接收端重排器(ABRR)進行訊框重排,其中主要的工作包含:
第一項工作為,對聚合訊框進行排序,提供以無線區域網路序號為基準的封包傳送順序,與傳統接收端的重排器(RX reorder)機制的差異在於,聚合式接收端重排器係以聚合訊框為單位,根據接受數據(RXD)中記載的第一筆訊框的序號(SEQ_START)與最後一筆訊框的序號(SEQ_END)對聚合訊框進行排序。
重排聚合訊框的示意圖可參考圖7,圖中顯示一接收端重排佇列(RX reorder queue),當無線網路傳送出現錯誤,導致其中第二聚合訊框Agg_Frame2中序號(SEQ)第10號到第20號的IEEE802.11格式的MPDU訊框(SEQ_START=10, SEQ_END=20)比第一聚合訊框Agg_Frame1中序號第21號至第30後的IEEE802.11格式的訊框較晚被接收端收到時,電路系統中的聚合式接收端重排器會先將第一聚合訊框Agg_Frame1放置於此接收端重排佇列中,等到第二聚合訊框Agg_Frame2被收到轉傳後,再將第一聚合訊框Agg_Frame1進行轉傳,此作法改善了原本接收端重排器機制需對每個封包進行重新排序的缺點,進而改善轉傳效率。
第二個工作為,電路系統將根據每個聚合訊框的接收數據所提供的無線區域網路序號(WLAN SEQ)資訊,當兩個聚合訊框的序號範圍(SEQ range)有重疊時,聚合式接收端重排器會移除與其它聚合訊框有相同無線區域網路序號的封包。
關於移除重複序號範圍的封包的示意圖可參考圖8,根據實施例之一,圖中顯示在聚合訊框的表頭中加入一Drop bitmap(丟棄位元圖)欄位80,於重排程序中,聚合式接收端重排器根據每個聚合訊框的第一筆訊框的序號(SEQ_START)與最後一筆訊框的序號(SEQ_END)判斷那些訊框是重覆的,並標註在表頭中,如圖中所示的Drop bitmap欄位80,使得後續解聚合步驟可根據Drop bitmap欄位80中的資訊,讓解聚合單元將重覆的訊框丟棄。然而,電路系統可不考量重複轉傳相同封包所造成效能降低的問題,也就可以不運用Drop bitmap欄位80的封包丟棄機制。
綜上所述,根據以上描述聚合式封包轉傳方法與電路系統的實施例,電路系統運行於一網路裝置中,所述聚合式封包轉傳方法提供一個聚合式封包的轉傳機制,將相同特性的封包組合成聚合式封包,再進行封包轉傳,可降低封包轉傳率,而因此適用於儲存空間有限以及運算效能較低的網路裝置中。還在此聚合式封包轉傳機制中運用以聚合訊框為基礎的重排程序,使在無線區域網路具封包錯誤率的特性下,能有效地將聚合式封包進行排序,如此還可降低聚合式接收端重排器的複雜度。
以上所公開的內容僅為本發明的優選可行實施例,並非因此侷限本發明的申請專利範圍,所以凡是運用本發明說明書及圖式內容所做的等效技術變化,均包含於本發明的申請專利範圍內。
10:網路存取點
101:電路系統
100:網際網路
110:使用者裝置
21:無線網路介面控制器
23:無線網路介面卡驅動器
211:封包轉換單元
212:封包聚合單元
201:訊框一
202:訊框二
203:訊框三
221:聚合訊框一
222:聚合訊框二
231:重排程序
25:第二層轉送單元
27:解聚合單元
401:訊框
403:待轉傳封包
41:介面單元
42:接收端移除聚合媒體存取控制服務資料單元
43:接收端聚合單元
44:無線網路介面卡驅動器
45:第二層轉傳單元
46:解聚合單元
441:聚合式接收端重排器
Agg_Frame1:第一聚合訊框
Agg_Frame2:第二聚合訊框
60:Agg Desc欄位
80:Drop bitmap欄位
步驟S301~S315:封包聚合的流程
步驟S501~S521:封包聚合的流程
圖1顯示運行聚合式封包轉傳方法的情境示意圖;
圖2顯示運行聚合式封包轉傳方法的電路系統架構實施例圖;
圖3顯示聚合式封包轉傳方法的實施例流程圖之一;
圖4顯示運行聚合式封包轉傳方法的電路系統實施例圖;
圖5顯示聚合式封包轉傳方法的實施例流程圖之二;
圖6顯示聚合訊框格式中記載內容實施範例;
圖7顯示重排聚合訊框的示意圖;以及
圖8顯示在聚合訊框的表頭中加入丟棄位元圖的示意圖。
21:無線網路介面控制器
23:無線網路介面卡驅動器
211:封包轉換單元
212:封包聚合單元
201:訊框一
202:訊框二
203:訊框三
221:聚合訊框一
222:聚合訊框二
231:重排程序
25:第二層轉送單元
27:解聚合單元
Claims (9)
- 一種聚合式封包轉傳方法,運行於一電路系統中,包括:接收多個訊框;將該多個訊框轉換為統一的無線區域網路標準後,執行一聚合程序,其中在該多個訊框的一表頭中加入一解聚合資訊,形成多個聚合訊框;根據該多個聚合訊框的序號執行重排程序,其中該電路系統檢查各聚合訊框中是否有重複訊框,若有重複訊框,即於該表頭中標註重複的訊框,使得執行解聚合時忽略重複的訊框;順序輸出經過排序的該多個聚合訊框後,執行第二層轉送程序;以及在該第二層轉送程序之後,將該多個聚合訊框進行解聚合,產生待轉傳封包。
- 如請求項1所述的聚合式封包轉傳方法,其中,於該重排程序中,根據每個聚合訊框的一第一筆訊框的序號與一最後一筆訊框的序號判斷重複的訊框,並標註在該表頭中,使解聚合時將重複的訊框丟棄。
- 如請求項1所述的聚合式封包轉傳方法,其中該第二層轉送程序由該電路系統的一處理器執行,或由運行在一網路裝置中輸出端的一無線網路介面控制器執行。
- 如請求項1所述的聚合式封包轉傳方法,其中,當一次處理聚合的訊框數量達一數量上限,或是一次處理的所有訊框的總長度達一長度上限,即中止該聚合程序。
- 如請求項1所述的聚合式封包轉傳方法,其中,經解析接收到的無線網路通訊協定下具有該多個訊框的網路封包,解析封包取得一目的地網路位址,以根據一路由演算法決定該待 轉傳封包的一轉送路徑。
- 如請求項1至5中任一項所述的聚合式封包轉傳方法,其中,於將該多個訊框轉換為統一的無線區域網路標準時,檢查IEEE802.11標準下的訊框是否為一聚合媒體存取控制服務資料單元(AMSDU)的訊框;其中,如果該IEEE802.11標準下的訊框是該聚合媒體存取控制服務資料單元訊框,將該聚合媒體存取控制服務資料單元的訊框分解為多個IEEE802.3標準下的媒體存取控制服務資料單元(MSDU)的訊框;如果不是該聚合媒體存取控制服務資料單元訊框,則將該IEEE802.11標準下的訊框轉換為一IEEE802.3標準下的媒體存取控制服務資料單元的訊框。
- 如請求項6所述的聚合式封包轉傳方法,其中,在每個IEEE802.3標準下的媒體存取控制服務資料單元的訊框前面加上該解聚合資訊,產生結合該解聚合資訊與該IEEE802.3標準下的媒體存取控制服務資料單元的訊框的一子訊框。
- 如請求項7所述的聚合式封包轉傳方法,其中,當得出多個子訊框時,通過一聚合電路根據一聚合規則聚合該多個子訊框成該聚合訊框。
- 一種執行聚合程序的電路系統中,包括:一無線網路介面控制器,其中執行封包轉換與封包聚合;以及一無線網路介面卡驅動器,連接該無線網路介面控制器用以針對亂序的聚合訊框進行以聚合訊框為基礎的重排程序;其中執行的一聚合式封包轉傳方法包括:由該無線網路介面控制器接收多個訊框,並將該多個訊框 轉換為統一的無線區域網路標準,以及在一聚合程序中,在該多個訊框的一表頭中加入一解聚合資訊,形成多個聚合訊框;該無線網路介面卡驅動器根據該多個聚合訊框的序號執行重排程序,其中該電路系統檢查各聚合訊框中是否有重複訊框,若有重複訊框,即於該表頭中標註重複的訊框,使得執行解聚合時忽略重複的訊框;順序輸出經過排序的該多個聚合訊框後,執行第二層轉送程序;以及在該第二層轉送程序之後,將該多個聚合訊框進行解聚合,產生待轉傳封包。
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| TW112150894A TWI869145B (zh) | 2023-12-27 | 2023-12-27 | 聚合式封包轉傳方法與電路系統 |
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20140269766A1 (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-18 | Aruba Networks, Inc. | Method and Apparatus for Packet Aggregation in a Network Controller |
| US9407734B2 (en) * | 2014-01-31 | 2016-08-02 | Aruba Networks, Inc. | System and method for efficient frame aggregation based on aggregation limits or parameters |
| TW201916710A (zh) * | 2016-10-14 | 2019-04-16 | 聯發科技股份有限公司 | 動態調整訊框聚合大小的方法及通信設備 |
| US20220303221A1 (en) * | 2017-03-17 | 2022-09-22 | Citrix Systems, Inc. | Increased packet scheduling throughput and efficiency using über batching |
| TW202343996A (zh) * | 2022-04-20 | 2023-11-01 | 瑞昱半導體股份有限公司 | 通訊裝置以及用來接收聚合封包的方法 |
-
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-
2024
- 2024-09-04 US US18/823,878 patent/US20250220505A1/en active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20140269766A1 (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-18 | Aruba Networks, Inc. | Method and Apparatus for Packet Aggregation in a Network Controller |
| US9407734B2 (en) * | 2014-01-31 | 2016-08-02 | Aruba Networks, Inc. | System and method for efficient frame aggregation based on aggregation limits or parameters |
| TW201916710A (zh) * | 2016-10-14 | 2019-04-16 | 聯發科技股份有限公司 | 動態調整訊框聚合大小的方法及通信設備 |
| US20220303221A1 (en) * | 2017-03-17 | 2022-09-22 | Citrix Systems, Inc. | Increased packet scheduling throughput and efficiency using über batching |
| TW202343996A (zh) * | 2022-04-20 | 2023-11-01 | 瑞昱半導體股份有限公司 | 通訊裝置以及用來接收聚合封包的方法 |
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| TW202527587A (zh) | 2025-07-01 |
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