專利名稱：用于級(jí)聯(lián)和捎帶數(shù)據(jù)分組的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及雙向通信系統(tǒng)領(lǐng)域，并且特別涉及雙向通信系統(tǒng)中數(shù)據(jù)分組的級(jí)聯(lián)和捎帶(piggybacking)。
背景技術(shù)：
諸如因特網(wǎng)之類的分組網(wǎng)絡(luò)為全世界的數(shù)據(jù)和音頻通信以比公共交換電話網(wǎng)絡(luò)(PSTN)低很多的成本提供一種有效的運(yùn)載工具。同樣地，越來越多地需要擴(kuò)展經(jīng)由因特網(wǎng)的通信能力。盡管對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在若干抑制該目標(biāo)的限制。
在努力增加限制帶寬雙向通信系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)傳輸率時(shí)，級(jí)聯(lián)被用來減少向電纜調(diào)制解調(diào)器終端系統(tǒng)(CMTS)請(qǐng)求帶寬的量。
級(jí)聯(lián)是一種在Docsis 1.0/1.1RFI規(guī)范中描述的方法，該方法允許數(shù)據(jù)分組在上行流方向(即從調(diào)制解調(diào)器到CMTS或頭端)通過將大量單個(gè)數(shù)據(jù)分組結(jié)合成一個(gè)級(jí)聯(lián)的數(shù)據(jù)分組從而更有效地傳輸數(shù)據(jù)分組。在一個(gè)使用級(jí)聯(lián)的例子中，與對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)分組作出不同的帶寬請(qǐng)求相反，DOCSIS電纜調(diào)制解調(diào)器對(duì)多個(gè)數(shù)據(jù)分組僅僅作出一個(gè)帶寬請(qǐng)求(以一個(gè)級(jí)聯(lián)數(shù)據(jù)分組的形式)。雖然Docsis 1.0/1.1RFI規(guī)范描述了實(shí)現(xiàn)級(jí)聯(lián)的協(xié)議，但是該規(guī)范沒有指出應(yīng)該如何以及什么時(shí)候進(jìn)行，以及如何最好地優(yōu)化級(jí)聯(lián)的使用。一個(gè)缺點(diǎn)在于，級(jí)聯(lián)典型地通過等待直至將要上行流傳輸?shù)紺MTS的必要數(shù)量的數(shù)據(jù)分組排隊(duì)等待在電纜調(diào)制解調(diào)器(CM)來實(shí)現(xiàn)，并且通常不知道要上行流傳輸?shù)南乱粋€(gè)數(shù)據(jù)分組什么時(shí)候到達(dá)CM隊(duì)列。這可導(dǎo)致未知的傳輸延遲。
稱為“捎帶”的第二種方法也在Docsis 1.0/1.1RFI規(guī)范中描述，它允許更有效地利用上行流帶寬。為了實(shí)現(xiàn)捎帶，必要數(shù)量的數(shù)據(jù)分組必須排隊(duì)等待在CMIC的分組描述符隊(duì)列上。如果給定這個(gè)條件，CMIC將自動(dòng)使第一數(shù)據(jù)分組生成一個(gè)對(duì)第二數(shù)據(jù)分組的捎帶請(qǐng)求。類似地，如果當(dāng)準(zhǔn)備發(fā)送第二數(shù)據(jù)分組時(shí)存在第三數(shù)據(jù)分組，那么在發(fā)送第二數(shù)據(jù)分組時(shí)將通過CM生成對(duì)第三數(shù)據(jù)分組的捎帶請(qǐng)求。只要在數(shù)據(jù)分組描述符隊(duì)列中存在其所有權(quán)比特(ownership bit)被置位的等待發(fā)送的數(shù)據(jù)分組，就繼續(xù)這個(gè)捎帶操作。盡管當(dāng)前的捎帶方法一次只能傳輸一個(gè)可得到的數(shù)據(jù)分組。
發(fā)明概要本發(fā)明提供了一種用于在雙向通信系統(tǒng)中有利地結(jié)合數(shù)據(jù)分組的級(jí)聯(lián)和捎帶的方法和設(shè)備，以便減少處理時(shí)間和增加數(shù)據(jù)傳輸率。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，一種方法包括，響應(yīng)包括低于閾值數(shù)量的數(shù)據(jù)分組的雙向通信設(shè)備的第一傳輸隊(duì)列，將數(shù)據(jù)分組從雙向通信設(shè)備中的第二傳輸隊(duì)列轉(zhuǎn)移到第一傳輸隊(duì)列，所轉(zhuǎn)移的數(shù)據(jù)分組至少包含兩個(gè)級(jí)聯(lián)的數(shù)據(jù)分組。所述方法還包括在轉(zhuǎn)移后將所轉(zhuǎn)移的數(shù)據(jù)分組確定為第一傳輸隊(duì)列中準(zhǔn)備發(fā)送的數(shù)據(jù)分組，并指示在最初準(zhǔn)備發(fā)送的數(shù)據(jù)分組中存在隨后準(zhǔn)備發(fā)送的數(shù)據(jù)分組，最初準(zhǔn)備發(fā)送的數(shù)據(jù)分組和隨后準(zhǔn)備發(fā)送的數(shù)據(jù)分組存在于第一傳輸隊(duì)列中的準(zhǔn)備發(fā)送的數(shù)據(jù)分組序列中。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，一種設(shè)備包括一個(gè)用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)分組和第一組指令的第一傳輸隊(duì)列，一個(gè)用于存儲(chǔ)超過將要存儲(chǔ)在第一傳輸隊(duì)列中的數(shù)據(jù)分組的預(yù)定閾值數(shù)量的數(shù)據(jù)分組和第二組指令的第二傳輸隊(duì)列。該設(shè)備還包括一個(gè)處理器，在執(zhí)行第一組指令和第二組指令時(shí)，它被配置用來，響應(yīng)包含少于閾值數(shù)量的數(shù)據(jù)分組的第一傳輸隊(duì)列，將數(shù)據(jù)分組從第二傳輸隊(duì)列轉(zhuǎn)移到第一傳輸隊(duì)列，所轉(zhuǎn)移的數(shù)據(jù)分組至少包含兩個(gè)級(jí)聯(lián)的數(shù)據(jù)分組，將所轉(zhuǎn)移的數(shù)據(jù)分組確定為第一傳輸隊(duì)列中的準(zhǔn)備發(fā)送的數(shù)據(jù)分組，并指示在最初準(zhǔn)備發(fā)送的數(shù)據(jù)分組中存在隨后準(zhǔn)備發(fā)送的數(shù)據(jù)分組，最初準(zhǔn)備發(fā)送的數(shù)據(jù)分組和隨后準(zhǔn)備發(fā)送的數(shù)據(jù)分組存在于第一傳輸隊(duì)列中準(zhǔn)備發(fā)送的數(shù)據(jù)分組序列。
附圖簡述通過結(jié)合附圖考慮下列詳細(xì)描述能夠容易理解本發(fā)明的教導(dǎo)，在附圖中

圖1描繪了包含本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的雙向通信系統(tǒng)的高級(jí)框圖；圖2描繪了級(jí)聯(lián)的數(shù)據(jù)分組的框圖；圖3描繪了典型的媒體訪問控制報(bào)頭的框圖；圖4描繪了適合在圖1的通信系統(tǒng)中使用的電纜調(diào)制解調(diào)器的一個(gè)實(shí)施例的高級(jí)框圖；以及圖5描繪了用于根據(jù)本發(fā)明在雙向通信系統(tǒng)中級(jí)聯(lián)和捎帶數(shù)據(jù)分組的方法的流程圖。
為了易于理解，如果可能，使用相同的參考標(biāo)號(hào)來指明附圖共有的相同元素。
發(fā)明詳述將在利用加州歐文城的Broadcom公司制造的型號(hào)為3350DOCSIS電纜調(diào)制解調(diào)器IC的調(diào)制解調(diào)器的背景下描述本發(fā)明。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，本發(fā)明同樣可由利用其他電纜調(diào)制解調(diào)器IC等等的電纜調(diào)制解調(diào)器來實(shí)現(xiàn)。而且本發(fā)明的原理可應(yīng)用到除了上行流通信的電纜調(diào)制解調(diào)器以外的其他雙向通信設(shè)備。有利地，本發(fā)明提供了一種方法和設(shè)備，用于結(jié)合雙向通信系統(tǒng)中的級(jí)聯(lián)和捎帶數(shù)據(jù)分組從而減少處理時(shí)間和增加數(shù)據(jù)傳輸率。
圖1描繪了包含本發(fā)明實(shí)施例的雙向通信系統(tǒng)的高級(jí)框圖。圖1的雙向通信系統(tǒng)100包含個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)110、電纜調(diào)制解調(diào)器(CM)120、連接到諸如因特網(wǎng)服務(wù)供應(yīng)商(ISP)135之類接入網(wǎng)的電纜調(diào)制解調(diào)器終端系統(tǒng)(CMTS)130，和諸如因特網(wǎng)140之類的網(wǎng)絡(luò)。如圖1所示，電纜調(diào)制解調(diào)器(CM)120允許PC用戶高速訪問因特網(wǎng)140。CM 120從PC 110或其他用戶前端設(shè)備(CPE)接收數(shù)據(jù)分組以便隨后向CMTS 130傳輸。CM 120被包含在電纜調(diào)制解調(diào)器IC(圖示為Broadcom 3350 DOCSIS單芯片電纜調(diào)制解調(diào)器IC)和該IC特定的電纜調(diào)制解調(diào)器應(yīng)用軟件的一部分中。Broadcom 3350 DOCSIS單芯片電纜調(diào)制解調(diào)器IC包含分組描述符隊(duì)列和軟件(未示出)，并與電纜調(diào)制解調(diào)器應(yīng)用軟件結(jié)合操作以便啟動(dòng)雙向通信。
CMTS 130控制到CM 120的信息流，這稱為下行流傳輸，還控制從CM 120到CMTS 130的信息流，這稱為上行流傳輸。CMTS 130發(fā)送其分組到因特網(wǎng)服務(wù)供應(yīng)商(ISP)網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)然后將該分組轉(zhuǎn)發(fā)到因特網(wǎng)140。雖然圖1的雙向通信系統(tǒng)100被描繪為PC與因特網(wǎng)之間的通信系統(tǒng)，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，本發(fā)明可有利地在其他包含多個(gè)PC或其他CPE到因特網(wǎng)或其他IP或數(shù)據(jù)分組網(wǎng)絡(luò)之間的通信的雙向通信系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)。
在圖1的雙向通信系統(tǒng)100中，上行流方向可得到的帶寬典型地低于下行流方向可得到的帶寬。為了更有效地利用可得到的上行流帶寬，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，CM 120在新型配置中將級(jí)聯(lián)和捎帶的結(jié)合插入到上行流傳輸中。本發(fā)明個(gè)別的級(jí)聯(lián)和捎帶方法可利用現(xiàn)有通信軟件和硬件來實(shí)施，這對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員是很明顯的而且在這里不再詳細(xì)說明。然而，本發(fā)明用于在雙向通信系統(tǒng)中結(jié)合級(jí)聯(lián)和捎帶方法以便減少處理時(shí)間和增加數(shù)據(jù)傳輸率的方法和設(shè)備是未知的，并且在這里將進(jìn)行詳細(xì)的描述。
圖2示出了一個(gè)級(jí)聯(lián)的數(shù)據(jù)分組。圖2的級(jí)聯(lián)數(shù)據(jù)分組200由在媒體訪問控制(MAC)層上的兩個(gè)個(gè)別的數(shù)據(jù)分組2101和2102組成，這兩個(gè)分組組合在一起。級(jí)聯(lián)報(bào)頭211被添加到級(jí)聯(lián)數(shù)據(jù)分組200以便存儲(chǔ)稍后用于解壓或提取級(jí)聯(lián)的數(shù)據(jù)分組的信息。在例如DOCSIS1.0/1.1RFI規(guī)范中描述了各種級(jí)聯(lián)方法。
在一個(gè)實(shí)施例中，為了實(shí)現(xiàn)級(jí)聯(lián)，由電纜調(diào)制解調(diào)器從用于用于上行流傳輸?shù)腖AN側(cè)(或CPE)設(shè)備接收的大量個(gè)別的數(shù)據(jù)分組被組合到帶有適當(dāng)數(shù)據(jù)分組報(bào)頭的單個(gè)數(shù)據(jù)分組中。級(jí)聯(lián)通過等待直至被上行流傳輸?shù)紺MTS的必要數(shù)量的數(shù)據(jù)分組排隊(duì)等待在電纜調(diào)制解調(diào)器才實(shí)現(xiàn)。一旦獲得必要數(shù)量的數(shù)據(jù)分組，就級(jí)聯(lián)數(shù)據(jù)分組，附加一個(gè)報(bào)頭，并將所級(jí)聯(lián)的數(shù)據(jù)分組上行流傳輸給CMTS。如果個(gè)別發(fā)送數(shù)據(jù)分組，那么將使用單獨(dú)的請(qǐng)求來發(fā)送每個(gè)數(shù)據(jù)分組。對(duì)于級(jí)聯(lián)的數(shù)據(jù)分組只需要發(fā)送單個(gè)請(qǐng)求。
圖3示出了如在MAC層看到的典型數(shù)據(jù)分組300。每個(gè)數(shù)據(jù)分組有一個(gè)MAC報(bào)頭310，該報(bào)頭進(jìn)而由大量的字段組成；其中一個(gè)是擴(kuò)展報(bào)頭字段320。擴(kuò)展報(bào)頭的大量實(shí)現(xiàn)已在DOCSIS RFI 1.0/1.1規(guī)范中被定義。DOCSIS RFI 1.0/1.1定義了大量擴(kuò)展報(bào)頭字段，如果準(zhǔn)備發(fā)送另一個(gè)數(shù)據(jù)分組(除了當(dāng)前正被發(fā)送的那一個(gè)數(shù)據(jù)分組之外)，那么該擴(kuò)展報(bào)頭字段允許作出一個(gè)請(qǐng)求。在當(dāng)前正被發(fā)送的數(shù)據(jù)分組的擴(kuò)展報(bào)頭中請(qǐng)求下一個(gè)數(shù)據(jù)分組的帶寬的過程稱為捎帶請(qǐng)求。該方法允許只利用單獨(dú)一個(gè)初始請(qǐng)求(隨后的請(qǐng)求被捎帶)發(fā)送多個(gè)數(shù)據(jù)分組。
圖4描繪了適于在圖1的通信系統(tǒng)100中使用的電纜調(diào)制解調(diào)器120的一個(gè)實(shí)施例的高級(jí)框圖。圖4的電纜調(diào)制解調(diào)器120包含處理器410以及存儲(chǔ)器420。存儲(chǔ)器420用于存儲(chǔ)信息和應(yīng)用軟件例程等。存儲(chǔ)器420也包括軟件隊(duì)列425。處理器410與諸如電源、時(shí)鐘電路、緩沖存儲(chǔ)器等等之類的傳統(tǒng)支持電路430以及輔助執(zhí)行存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器420中的軟件例程的電路協(xié)同工作。在替換實(shí)施例中，處理器410集成在電纜調(diào)制解調(diào)器IC中以便節(jié)約金錢和印刷電路板空間。同樣地，在此作為軟件處理討論的一些處理步驟預(yù)期可以在硬件中實(shí)現(xiàn)，例如，實(shí)現(xiàn)為與處理器410協(xié)同工作以便執(zhí)行不同步驟的電路。電纜調(diào)制解調(diào)器120還包含輸入-輸出電路440，該電路440形成與電纜調(diào)制解調(diào)器120通信的各種功能元件之間的接口。例如，在圖1的實(shí)施例中，電纜調(diào)制解調(diào)器120與PC 110經(jīng)由信號(hào)路徑S 1通信而且經(jīng)由信號(hào)路徑S2與因特網(wǎng)140通信。電纜調(diào)制解調(diào)器120還包含電纜調(diào)制解調(diào)器IC(圖示為Broadcom 3350 DOCSIS單芯片電纜調(diào)制解調(diào)器IC)450。電纜調(diào)制解調(diào)器IC 450與所存儲(chǔ)的軟件例程結(jié)合操作以便啟動(dòng)雙向通信。電纜調(diào)制解調(diào)器IC 450包含分組描述符(PD)隊(duì)列455。
雖然圖4的電纜調(diào)制解調(diào)器120實(shí)質(zhì)上被描繪為根據(jù)本發(fā)明編程以便執(zhí)行各種控制功能的通用計(jì)算機(jī)，但是該功能可以在硬件中實(shí)現(xiàn)，例如，實(shí)現(xiàn)為專用集成電路(ASIC)。同樣地，在此描述的處理步驟被概括地解釋為由軟件、硬件或其結(jié)合來等效執(zhí)行。
參考圖1-4，在一個(gè)實(shí)施例中，最大數(shù)目數(shù)據(jù)分組(示出3個(gè)或者是單獨(dú)的或者是級(jí)聯(lián)的數(shù)據(jù)分組)被放在電纜調(diào)制解調(diào)器IC 450的分組描述符隊(duì)列455中的數(shù)據(jù)分組序列中，其所有權(quán)比特被置1(準(zhǔn)備發(fā)送)。任何已接收的，或在PD隊(duì)列455中的三個(gè)數(shù)據(jù)分組中的第一個(gè)數(shù)據(jù)分組被上行流傳輸給CMTS 130之前接收到的附加數(shù)據(jù)分組(超過3個(gè))被放置在軟件隊(duì)列425中。雖然電纜調(diào)制解調(diào)器IC 450的PD隊(duì)列455中的最大數(shù)目的分組在上面描繪為三個(gè)(3)，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，數(shù)據(jù)分組的最大數(shù)目可為大于二(2)的任何數(shù)。
在CM 120為最初數(shù)據(jù)分組(第一數(shù)據(jù)分組)發(fā)送初始的帶寬請(qǐng)求給CMTS 130之前，CM 120確定在PD隊(duì)列455中是否存在預(yù)定的最大數(shù)目的準(zhǔn)備發(fā)送的數(shù)據(jù)分組。如果預(yù)定的最大數(shù)目的準(zhǔn)備發(fā)送的數(shù)據(jù)分組不存在于PD隊(duì)列455中，那么就檢查軟件隊(duì)列425中的數(shù)據(jù)分組。
如果在軟件隊(duì)列425中可得到單個(gè)數(shù)據(jù)分組，那么該數(shù)據(jù)分組的所有權(quán)比特被置位并被放到PD隊(duì)列455中以便增加PD隊(duì)列中準(zhǔn)備發(fā)送的數(shù)據(jù)分組的總數(shù)。如果多個(gè)數(shù)據(jù)分組在軟件隊(duì)列425中是可得到的，那么該數(shù)據(jù)分組被組合為一個(gè)級(jí)聯(lián)的數(shù)據(jù)分組200(可組合的數(shù)量基于速率限制考慮和在數(shù)據(jù)分組描述符隊(duì)列中可得到的空間)并將其所有權(quán)比特置位放在PD隊(duì)列455中。在Broadcom 3350 IC中，當(dāng)級(jí)聯(lián)在其中被啟動(dòng)時(shí)，通過軟件交互來進(jìn)行級(jí)聯(lián)。
繼續(xù)從軟件隊(duì)列425到PD隊(duì)列455轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)分組的過程直至PD隊(duì)列獲得預(yù)定最大數(shù)目的準(zhǔn)備發(fā)送的數(shù)據(jù)分組或直至軟件隊(duì)列425不再有任何數(shù)據(jù)分組。根據(jù)本發(fā)明的原理，如果在軟件隊(duì)列425中沒有數(shù)據(jù)分組并且在PD隊(duì)列455中有少于兩個(gè)數(shù)據(jù)分組，那么暫停整個(gè)過程，因?yàn)閿?shù)據(jù)分組不可再被捎帶或級(jí)聯(lián)。
在一個(gè)替代的實(shí)施例中，當(dāng)PD隊(duì)列455中至少有兩個(gè)準(zhǔn)備發(fā)送的數(shù)據(jù)分組時(shí)，數(shù)據(jù)分組從軟件隊(duì)列425轉(zhuǎn)移到PD隊(duì)列455的過程停止。也就是說，與上述方法(其中繼續(xù)該方法直至PD隊(duì)列455獲得最大數(shù)目準(zhǔn)備發(fā)送的數(shù)據(jù)分組)相反，如果在PD隊(duì)列455中有兩個(gè)準(zhǔn)備發(fā)送的數(shù)據(jù)分組，那么不再有數(shù)據(jù)分組從軟件隊(duì)列425被轉(zhuǎn)移到PD隊(duì)列455。二是對(duì)于要執(zhí)行的本發(fā)明的捎帶和級(jí)聯(lián)方法而言PD隊(duì)列455中所需數(shù)據(jù)分組的最小數(shù)目。
在退出轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)分組的過程之后，然后向CMTS 130發(fā)送請(qǐng)求足夠多小時(shí)隙(mini-slot)的請(qǐng)求以便發(fā)送第一數(shù)據(jù)分組。當(dāng)CMTS 130接收到該請(qǐng)求時(shí)，CMTS 130評(píng)估所接收到的請(qǐng)求并將適當(dāng)?shù)脑S可(grant)發(fā)送回CM 120。一旦接收到對(duì)第一數(shù)據(jù)分組的許可，CM 120就準(zhǔn)備發(fā)送第一數(shù)據(jù)分組給CMTS 130。在發(fā)送第一數(shù)據(jù)分組給CMTS130之前，隨后數(shù)據(jù)分組的指示被插入到第一數(shù)據(jù)分組的擴(kuò)展報(bào)頭320中。插入到第一數(shù)據(jù)分組的擴(kuò)展報(bào)頭320中的隨后分組的指示包含發(fā)送隨后數(shù)據(jù)分組(第二數(shù)據(jù)分組)所需的小時(shí)隙(發(fā)送分組所需的帶寬部分)的數(shù)目的指示。第一數(shù)據(jù)分組中對(duì)隨后數(shù)據(jù)分組所需小時(shí)隙的數(shù)目的指示擔(dān)當(dāng)要傳輸給CMTS 130的第二分組的捎帶請(qǐng)求。當(dāng)CMTS 130接收第一發(fā)送數(shù)據(jù)分組時(shí)，CMTS 130認(rèn)出第一發(fā)送數(shù)據(jù)分組的擴(kuò)展報(bào)頭320中的捎帶請(qǐng)求(如果存在)并發(fā)布對(duì)隨后數(shù)據(jù)分組的新許可。同樣地，緩解了CM 120的PD隊(duì)列455中對(duì)隨后數(shù)據(jù)分組分離請(qǐng)求的需要。在Broadcom 3350 IC中，當(dāng)捎帶特征被啟動(dòng)并且除了一個(gè)當(dāng)前正被處理的數(shù)據(jù)分組外至少有另一個(gè)數(shù)據(jù)分組準(zhǔn)備被上行流發(fā)送時(shí)，自動(dòng)產(chǎn)生捎帶請(qǐng)求。
在CM 120接收到對(duì)隨后數(shù)據(jù)分組的許可之后，然后CM就回過來確定PD隊(duì)列455中是否存在預(yù)定的最大數(shù)目的準(zhǔn)備發(fā)送的數(shù)據(jù)分組。和以前一樣，如果預(yù)定最大數(shù)目的準(zhǔn)備發(fā)送數(shù)據(jù)分組不存在于PD隊(duì)列455中，那么就檢查軟件隊(duì)列425中的數(shù)據(jù)分組并重復(fù)轉(zhuǎn)移過程。還是如以前所說明的，在第二數(shù)據(jù)分組傳輸給CMTS 130之前，CM 120評(píng)估PD隊(duì)列455中其所有權(quán)比特被置一(準(zhǔn)備傳輸)的任何另外的數(shù)據(jù)分組。如果確實(shí)存在任何這樣的數(shù)據(jù)分組，對(duì)小時(shí)隙的請(qǐng)求被放在第二數(shù)據(jù)分組的擴(kuò)展報(bào)頭320中，指示等待被傳輸?shù)碾S后數(shù)據(jù)分組(第三數(shù)據(jù)分組)的大小。繼續(xù)整個(gè)過程直至在軟件隊(duì)列425中沒有數(shù)據(jù)分組剩下并且PD隊(duì)列455中準(zhǔn)備發(fā)送的數(shù)據(jù)分組的數(shù)目不大于一。
圖5描繪了用于在雙向通信系統(tǒng)中結(jié)合級(jí)聯(lián)和捎帶方法來減少處理時(shí)間和增加數(shù)據(jù)傳輸率的方法500的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。雖然方法500將在利用Broadcom 3350DOCSIS電纜調(diào)制解調(diào)器IC的調(diào)制解調(diào)器的背景下說明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)理解，本發(fā)明同樣可由利用其他電纜調(diào)制解調(diào)器IC的電纜調(diào)制解調(diào)器來實(shí)現(xiàn)。而且，本發(fā)明的原理能用于除了電纜調(diào)制解調(diào)器以外的用于上行流通信的其他雙向通信設(shè)備。
當(dāng)從CM的分組描述符隊(duì)列發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)分組時(shí)，或可替換地，當(dāng)在CM的軟件隊(duì)列中接收到一個(gè)數(shù)據(jù)分組時(shí)，在步驟502進(jìn)入方法500。
在步驟504，方法500確定有多少數(shù)據(jù)分組準(zhǔn)備從CM的分組描述符隊(duì)列發(fā)送到CMTS。假設(shè)在允許傳輸數(shù)據(jù)分組給CMTS之前CM的分組描述符隊(duì)列被配置為排隊(duì)等候N(預(yù)定量)個(gè)數(shù)據(jù)分組，如果分組描述符隊(duì)列中準(zhǔn)備發(fā)送的數(shù)據(jù)分組的數(shù)目大于或等于N，那么該方法前進(jìn)到步驟506-2；如果數(shù)據(jù)分組描述符隊(duì)列中準(zhǔn)備發(fā)送的數(shù)據(jù)分組的數(shù)目小于N，則該方法進(jìn)入步驟506。
在步驟506，方法500確定在CM的軟件隊(duì)列中是否有任何數(shù)據(jù)分組。如果在CM的軟件隊(duì)列中沒有數(shù)據(jù)分組，則該方法前進(jìn)到步驟506-2。如果CM的軟件隊(duì)列中有數(shù)據(jù)分組，則方法500進(jìn)入步驟508。
在步驟506-2，方法500驗(yàn)證CM的分組描述符隊(duì)列中存在大于1個(gè)準(zhǔn)備發(fā)送的數(shù)據(jù)分組。如果在分組描述符隊(duì)列中有大于1個(gè)準(zhǔn)備發(fā)送的數(shù)據(jù)分組，則該方法進(jìn)入步驟510；如果在PD隊(duì)列中沒有大于一個(gè)準(zhǔn)備發(fā)送的數(shù)據(jù)分組，那么退出方法500(此時(shí)，該過程可再次在步驟502開始)。如果在分組描述符隊(duì)列中沒有大于一個(gè)準(zhǔn)備發(fā)送的數(shù)據(jù)分組，那么退出方法500，因?yàn)楸景l(fā)明的捎帶部分不能實(shí)現(xiàn)而且可經(jīng)由傳統(tǒng)方法將單獨(dú)的準(zhǔn)備發(fā)送的數(shù)據(jù)分組發(fā)送給CMTS。
在步驟508，方法500確定CM的軟件隊(duì)列中有多少個(gè)數(shù)據(jù)分組。如果在CM的軟件隊(duì)列中只存在一個(gè)單獨(dú)的數(shù)據(jù)分組，那么該方法進(jìn)入步驟508-2；然而如果在CM的軟件隊(duì)列中存在多個(gè)數(shù)據(jù)分組，那么該方法進(jìn)入步驟508-4。
在步驟508-2，數(shù)據(jù)分組從軟件隊(duì)列中被移出并轉(zhuǎn)發(fā)到分組描述符隊(duì)列而且被標(biāo)記為準(zhǔn)備發(fā)送(準(zhǔn)備發(fā)送的分組)給CMTS。然后該方法返回步驟504。
在步驟508-4，數(shù)據(jù)分組被組合為級(jí)聯(lián)的數(shù)據(jù)分組(帶有一個(gè)級(jí)聯(lián)報(bào)頭)，從軟件隊(duì)列移出并轉(zhuǎn)發(fā)到分組描述符隊(duì)列而且標(biāo)記為準(zhǔn)備發(fā)送給CMTS。應(yīng)當(dāng)注意，如果CM的軟件隊(duì)列中可得到的數(shù)據(jù)分組的數(shù)目超過可級(jí)聯(lián)到單個(gè)數(shù)據(jù)分組中的數(shù)據(jù)分組的數(shù)目，那么可能最大的級(jí)聯(lián)數(shù)據(jù)分組從序列中可得到的數(shù)據(jù)分組創(chuàng)建，而且可得到數(shù)據(jù)分組的剩余部分留在CM的軟件隊(duì)列中。可被級(jí)聯(lián)的數(shù)據(jù)分組的數(shù)目基于速率限制考慮和數(shù)據(jù)分組描述符隊(duì)列中可得到的空間。然后方法返回到步驟504。
在上述方法500的實(shí)施例中，方法500在完成步驟508-2或508一4之后返回到步驟504。返回到步驟504的一個(gè)目的是試圖在進(jìn)入步驟510之前用N個(gè)數(shù)據(jù)分組(數(shù)據(jù)分組的最大數(shù)目)來填滿PD隊(duì)列。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)理解，本發(fā)明可以配置為在步驟508-2或508-4之后返回步驟506-2，并且這仍在本發(fā)明的范圍內(nèi)。在該方法返回到步驟506-2的替代實(shí)施例中，在PD隊(duì)列中沒有最大數(shù)目的準(zhǔn)備發(fā)送的數(shù)據(jù)的情況下繼續(xù)該方法。也就是說，只要CM的分組描述符隊(duì)列中有至少兩個(gè)數(shù)據(jù)分組，該方法就可以進(jìn)行并執(zhí)行該方法的捎帶部分。
在步驟510，隨后準(zhǔn)備發(fā)送的數(shù)據(jù)分組的指示器被插入到CM的分組描述符隊(duì)列中最初準(zhǔn)備發(fā)送的數(shù)據(jù)分組的擴(kuò)展報(bào)頭中。也就是說，在數(shù)據(jù)分組從CM傳輸?shù)紺MTS之前，執(zhí)行搜索以便識(shí)別CM的分組描述符隊(duì)列中隨后準(zhǔn)備發(fā)送的數(shù)據(jù)分組。如果存在隨后準(zhǔn)備發(fā)送的數(shù)據(jù)分組，那么將對(duì)數(shù)據(jù)分組的指示插入到CM的分組描述符隊(duì)列中最初準(zhǔn)備發(fā)送的數(shù)據(jù)分組(第一準(zhǔn)備發(fā)送的數(shù)據(jù)分組)的擴(kuò)展報(bào)頭中以便從CMTS產(chǎn)生對(duì)隨后準(zhǔn)備發(fā)送數(shù)據(jù)分組的許可。插入到最初準(zhǔn)備發(fā)送的數(shù)據(jù)分組的擴(kuò)展報(bào)頭中的指示器識(shí)別接納數(shù)據(jù)分組所需的小時(shí)隙的數(shù)目。
在步驟512，包含隨后準(zhǔn)備發(fā)送的數(shù)據(jù)分組的指示器的最初準(zhǔn)備發(fā)送的數(shù)據(jù)分組從CM傳輸給CMTS。
在步驟514，在CMTS評(píng)估了從CM發(fā)送的最初的準(zhǔn)備發(fā)送的數(shù)據(jù)分組，并且識(shí)別隨后準(zhǔn)備發(fā)送的數(shù)據(jù)分組的存在之后，CM從CMTS接收對(duì)隨后準(zhǔn)備發(fā)送的數(shù)據(jù)分組的許可。然后方法500返回到步驟504。當(dāng)CM的分組描述符隊(duì)列中沒有至少兩個(gè)準(zhǔn)備發(fā)送的數(shù)據(jù)分組并且沒有數(shù)據(jù)分組要從CM的軟件隊(duì)列轉(zhuǎn)移到分組描述符隊(duì)列時(shí)，退出方法500。
雖然前面所述集中于本發(fā)明的一些實(shí)施例，但是可以設(shè)計(jì)本發(fā)明的其他和進(jìn)一步的實(shí)施例而不偏離其基本范圍。同樣地，本發(fā)明的正確范圍根據(jù)隨后的權(quán)利要求書來確定。
權(quán)利要求
1.一種方法，包含響應(yīng)雙向通信設(shè)備(120)中包含少于閾值數(shù)目的數(shù)據(jù)分組的第一傳輸隊(duì)列(455)，執(zhí)行下列步驟將數(shù)據(jù)分組從所述雙向通信設(shè)備(120)中的第二傳輸隊(duì)列(425)轉(zhuǎn)移(120)到所述第一傳輸隊(duì)列(455)，所述轉(zhuǎn)移的數(shù)據(jù)分組包含至少兩個(gè)級(jí)聯(lián)的數(shù)據(jù)分組；將所述轉(zhuǎn)移的數(shù)據(jù)分組確定(120)為所述第一傳輸隊(duì)列(455)中的準(zhǔn)備發(fā)送的數(shù)據(jù)分組；以及在最初準(zhǔn)備發(fā)送的數(shù)據(jù)分組中指示(120)存在隨后準(zhǔn)備發(fā)送的數(shù)據(jù)分組，所述最初準(zhǔn)備發(fā)送的數(shù)據(jù)分組和所述隨后準(zhǔn)備發(fā)送的數(shù)據(jù)分組存在于所述第一傳輸隊(duì)列(455)中準(zhǔn)備發(fā)送數(shù)據(jù)分組的序列中。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，隨后準(zhǔn)備發(fā)送數(shù)據(jù)分組存在的指示被插入到所述最初準(zhǔn)備發(fā)送的數(shù)據(jù)分組的報(bào)頭(320)中。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述指示在上行流傳輸最初準(zhǔn)備發(fā)送的數(shù)據(jù)分組之前被執(zhí)行。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，還包含向適合識(shí)別最初準(zhǔn)備發(fā)送數(shù)據(jù)分組中隨后準(zhǔn)備發(fā)送數(shù)據(jù)分組的存在的指示的控制設(shè)備(130)上行流傳輸(120)所述最初準(zhǔn)備發(fā)送的數(shù)據(jù)分組；以及接收對(duì)至少用于隨后準(zhǔn)備發(fā)送的數(shù)據(jù)分組的帶寬的許可。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，重復(fù)所述轉(zhuǎn)移步驟直至所述第一傳輸隊(duì)列(455)中準(zhǔn)備發(fā)送數(shù)據(jù)分組的數(shù)目等于所述閾值數(shù)目。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，還包含在所述指示步驟之前驗(yàn)證(120)至少有兩個(gè)準(zhǔn)備發(fā)送的數(shù)據(jù)分組存在于所述第一傳輸隊(duì)列(455)中。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述準(zhǔn)備發(fā)送的數(shù)據(jù)分組是各自所有權(quán)比特被置為第一狀態(tài)的數(shù)據(jù)分組。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述雙向通信設(shè)備(120)是電纜調(diào)制解調(diào)器。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述電纜調(diào)制解調(diào)器(120)包含電纜調(diào)制解調(diào)器IC(450)。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述電纜調(diào)制解調(diào)器IC是Broadcom 3350 DOCSIS電纜調(diào)制解調(diào)器IC。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述第一傳輸隊(duì)列(455)是所述Broadcom 3350 DOCSIS電纜調(diào)制解調(diào)器IC中的分組描述符隊(duì)列。
12.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述第二傳輸隊(duì)列(425)是所述電纜調(diào)制解調(diào)器中的軟件隊(duì)列。
13.一種設(shè)備，包含第一傳輸隊(duì)列(455)，用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)分組和第一組指令；第二傳輸隊(duì)列(425)，用于存儲(chǔ)超出要存儲(chǔ)在所述第一傳輸隊(duì)列(455)中的預(yù)定閾值數(shù)目數(shù)據(jù)分組的數(shù)據(jù)分組和第二組指令；以及處理器(410)，在執(zhí)行所述第一組指令和所述第二組指令時(shí)，被配置用于響應(yīng)包含少于閾值數(shù)目的數(shù)據(jù)分組的第一傳輸隊(duì)列(455)，執(zhí)行下列步驟將數(shù)據(jù)分組從所述第二傳輸隊(duì)列(425)轉(zhuǎn)移到所述第一傳輸隊(duì)列(455)，所述轉(zhuǎn)移的數(shù)據(jù)分組包含至少兩個(gè)級(jí)聯(lián)的數(shù)據(jù)分組；將所述轉(zhuǎn)移的數(shù)據(jù)分組確定為所述第一傳輸隊(duì)列(455)中準(zhǔn)備發(fā)送的數(shù)據(jù)分組；以及在最初準(zhǔn)備發(fā)送的數(shù)據(jù)分組中指示存在隨后準(zhǔn)備發(fā)送的數(shù)據(jù)分組，所述最初準(zhǔn)備發(fā)送的數(shù)據(jù)分組和所述隨后準(zhǔn)備發(fā)送的數(shù)據(jù)分組存在于所述第一傳輸隊(duì)列(455)中的準(zhǔn)備發(fā)送數(shù)據(jù)分組的序列中。
14.如權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其特征在于，隨后準(zhǔn)備發(fā)送數(shù)據(jù)分組存在的指示被插入到所述最初準(zhǔn)備發(fā)送數(shù)據(jù)分組的報(bào)頭(320)中。
15.如權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其特征在于，所述雙向通信設(shè)備(120)是電纜調(diào)制解調(diào)器。
16.如權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其特征在于，所述電纜調(diào)制解調(diào)器包含電纜調(diào)制解調(diào)器IC(450)。
17.如權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其特征在于，所述電纜調(diào)制解調(diào)器IC是Broadcom 3350 DOCSIS電纜調(diào)制解調(diào)器IC。
18.如權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其特征在于，所述第一傳輸隊(duì)列(455)是所述Broadcom 3350 DOCSIS電纜調(diào)制解調(diào)器IC中的分組描述符隊(duì)列。
19.如權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其特征在于，所述第二傳輸隊(duì)列(425)是所述電纜調(diào)制解調(diào)器中的軟件隊(duì)列。
20.一種設(shè)備，包含用于級(jí)聯(lián)多個(gè)數(shù)據(jù)分組(200)的裝置；以及用于捎帶多個(gè)級(jí)聯(lián)的數(shù)據(jù)分組(300)的裝置。
全文摘要
一種用于在雙向通信設(shè)備(120)中級(jí)聯(lián)(200)和捎帶(300)數(shù)據(jù)分組的方法和設(shè)備包含，響應(yīng)雙向通信設(shè)備(120)中包含少于閾值數(shù)目的數(shù)據(jù)分組的第一傳輸隊(duì)列(455)，將數(shù)據(jù)分組從所述雙向通信設(shè)備(120)中的第二傳輸隊(duì)列(425)轉(zhuǎn)移(120)到所述第一傳輸隊(duì)列(455)，所轉(zhuǎn)移的數(shù)據(jù)分組包含至少兩個(gè)級(jí)聯(lián)的數(shù)據(jù)分組。該方法和設(shè)備還包含在轉(zhuǎn)移后將所轉(zhuǎn)移的數(shù)據(jù)分組確定(120)為所述第一傳輸隊(duì)列(455)中準(zhǔn)備發(fā)送的數(shù)據(jù)分組，并在最初準(zhǔn)備發(fā)送的數(shù)據(jù)分組中指示存在隨后準(zhǔn)備發(fā)送的數(shù)據(jù)分組，所述最初準(zhǔn)備發(fā)送數(shù)據(jù)分組和所述隨后準(zhǔn)備發(fā)送的數(shù)據(jù)分組存在于所述第一傳輸隊(duì)列(455)中準(zhǔn)備發(fā)送數(shù)據(jù)分組的序列中。
文檔編號(hào)H04L12/28GK1692604SQ03803460
公開日2005年11月2日 申請(qǐng)日期2003年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月6日
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