專利名稱：改善無線網(wǎng)絡(luò)用戶端的網(wǎng)絡(luò)層效能的方法及其系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于無線網(wǎng)絡(luò)，尤指一種以隊列(queue)方式處理將要傳送至一客戶端卻暫時無法到達的封包以改善無線網(wǎng)絡(luò)客戶的網(wǎng)絡(luò)層效能的方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議都假設(shè)封包的遺失是由網(wǎng)絡(luò)擁塞所導(dǎo)致的，而網(wǎng)絡(luò)擁塞是可以由許多原因造成的，例如信道頻寬的限制或路由器的容量限制。當(dāng)封包遺失的情形被檢測到時，網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議通常會放慢傳送端的封包產(chǎn)生率以減輕網(wǎng)絡(luò)的傳輸負載。然而，對于無線式的數(shù)據(jù)鏈路來說，例如采用IEEE802.11標準的無線局域網(wǎng)絡(luò)(WLAN)，它的封包遺失可能來自于無線傳輸媒介的本身特性。信號可能暫時地被噪聲所影響、接收端可能切換至其它的射頻(RF)頻道，或者接收端甚至可能暫時關(guān)閉了對射頻信號的接收。
請參考圖1，圖1為一數(shù)據(jù)幀的接收確認的示意圖。一傳送端10發(fā)送一第一組數(shù)據(jù)幀20至一接收端12，以及接收端12會回復(fù)一確認信號(acknowledgement)22，而當(dāng)?shù)弥谝唤M數(shù)據(jù)幀20已被接收到時，傳送端10會發(fā)送出一第二組數(shù)據(jù)幀24至接收端12。圖2所示為另一情形，其中一確認信號22在一逾時周期內(nèi)沒有被接收到。傳送端10發(fā)送出一第一組數(shù)據(jù)幀30至接收端12，但是沒有在代表逾時周期的一時段內(nèi)接收到一確認信號32，此情形可能是由于接收端12沒有接收到第一組數(shù)據(jù)幀30；另一方面，接收端12可能有接收到第一組數(shù)據(jù)幀30和發(fā)送出一確認信號32，只是確認信號32沒有被傳送端10所順利接收。在以上任一情形，數(shù)據(jù)幀都必需用新的一組數(shù)據(jù)幀34來加以重新傳送。
數(shù)據(jù)鏈路層的硬件，例如一網(wǎng)絡(luò)卡(NIC)，通常具有一硬件隊列(hardwarequeue)來排列一些數(shù)據(jù)幀，而當(dāng)一第一數(shù)據(jù)幀達到其傳輸限制時，網(wǎng)絡(luò)卡仍會于該第一數(shù)據(jù)幀的傳輸失敗后繼續(xù)嘗試傳輸后續(xù)的每一數(shù)據(jù)幀，即使是后續(xù)每一數(shù)據(jù)幀的目標接收端與該傳輸失敗的數(shù)據(jù)幀的目標接收端相同時，而和該傳輸失敗的數(shù)據(jù)幀對應(yīng)同樣目標接收端的后續(xù)數(shù)據(jù)幀通常也會無法傳送至目標接收端，因此便造成了封包的遺失。為了回復(fù)(recover)這些遺失的封包，網(wǎng)絡(luò)層便需要付出重新傳送的代價，這樣就會造成所有產(chǎn)生封包的速率被拖慢。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種以隊列方式排列數(shù)據(jù)幀以改善一無線網(wǎng)絡(luò)客戶的網(wǎng)絡(luò)層效能的方法及其系統(tǒng)。一種以隊列方式排列數(shù)據(jù)幀以改善一無線網(wǎng)絡(luò)客戶的網(wǎng)絡(luò)層效能的方法，其包含有將預(yù)定由一無線傳送端傳送的多個數(shù)據(jù)幀加載至一硬件傳送隊列，每一數(shù)據(jù)幀包含有一目標地址，該目標地址是指示一目標無線網(wǎng)絡(luò)客戶；傳送在硬件傳送隊列中的所述的多個數(shù)據(jù)幀，且一次只傳送一個數(shù)據(jù)幀；接收已傳送出去的數(shù)據(jù)幀的確認信號；重新發(fā)送在傳送出去后而在一預(yù)設(shè)時間周期內(nèi)沒有接收到一相對應(yīng)確認信號的數(shù)據(jù)幀；計數(shù)已傳送出去但未收到確認信號的每一未確認數(shù)據(jù)幀的傳送次數(shù)，并產(chǎn)生對應(yīng)每一未確認數(shù)據(jù)幀的一計數(shù)值；將每個具有計算值比一默認值大的未確認數(shù)據(jù)框標記為一無法傳送的數(shù)據(jù)框，并將相對應(yīng)的目標地址標記為一無法傳送的目標地址；以及將所有無法傳送的數(shù)據(jù)幀和隨后要被傳送到無法傳送的目標地址的所有數(shù)據(jù)幀置入一軟件傳送隊列以便在之后進行傳送。
本發(fā)明提供一種應(yīng)用于一無線網(wǎng)絡(luò)客戶的數(shù)據(jù)幀傳送系統(tǒng)。該數(shù)據(jù)帖傳送系統(tǒng)包含有一硬件傳送隊列，用來儲存待傳送的多個數(shù)據(jù)幀，每一數(shù)據(jù)幀包含有一目標地址，該目標地址指示一目標無線網(wǎng)絡(luò)客戶；一傳送硬件，用來傳送在硬件傳送隊列內(nèi)的所述的多個數(shù)據(jù)幀，且一次只傳送一個數(shù)據(jù)幀；用來接收已傳送出去的數(shù)據(jù)幀的確認信號；以及用來重新發(fā)送在傳送出去后而在一預(yù)設(shè)時間周期內(nèi)沒有接收到一相對應(yīng)確認信號的數(shù)據(jù)幀；一計數(shù)器模塊，用來計數(shù)已傳送出去但未收到確認信號的每一未確認數(shù)據(jù)幀的傳送次數(shù)，并產(chǎn)生對應(yīng)每一未確認數(shù)據(jù)幀的一計數(shù)值；一控制器，用來將每個具有計算值比一默認值大的未確認數(shù)據(jù)框標記為一無法傳送的數(shù)據(jù)框，并將相對應(yīng)的目標地址標記為一無法傳送的目標地址；以及一軟件傳送隊列，用來儲存之后進行傳送的所有無法傳送的數(shù)據(jù)幀和隨后要被傳送到無法傳送的目標地址的所有數(shù)據(jù)幀。
本發(fā)明可使網(wǎng)絡(luò)效能便不會因為一個或多個無線網(wǎng)絡(luò)客戶的通訊問題而產(chǎn)生很大影響，以及其它無線網(wǎng)絡(luò)客戶的網(wǎng)絡(luò)流量仍然可以維持高速運作。


圖1為一數(shù)據(jù)幀的接收確認的示意圖。
圖2為在一逾時周期內(nèi)一確認信號沒有被接收到的示意圖。
圖3為應(yīng)用在一無線網(wǎng)絡(luò)客戶的一數(shù)據(jù)幀傳送系統(tǒng)的示意圖。
圖4為硬件傳送隊列內(nèi)處理數(shù)據(jù)幀的一實施例的示意圖。
10傳送端 12接收端20、24、30、34、150、152、154、156數(shù)據(jù)幀22、32確認信號100數(shù)據(jù)幀傳送系統(tǒng)102傳送硬件 104硬件傳送隊列106軟件控制器 108計數(shù)器模塊110軟件傳送隊列 112傳送軟件具體實施方式
一個軟件傳送隊列是用來暫時儲存預(yù)定傳送至目前尚無法使用的目標地址的數(shù)據(jù)幀。請參考圖3，圖3為應(yīng)用在一無線網(wǎng)絡(luò)客戶的一數(shù)據(jù)幀傳送系統(tǒng)100的示意圖。數(shù)據(jù)幀傳送系統(tǒng)100包含一傳送硬件102和一硬件傳送隊列104，其中硬件傳送隊列104是內(nèi)置于數(shù)據(jù)鏈路層硬件內(nèi)，例如一網(wǎng)絡(luò)卡。此外，數(shù)據(jù)幀傳送系統(tǒng)100另包含有一軟件控制器106、一計數(shù)器模塊(set of counters)108、一軟件傳送隊列110和一由軟件控制器106所執(zhí)行的傳送軟件112。
數(shù)據(jù)幀傳送系統(tǒng)100包含有一傳送端所需的必要架構(gòu)以便傳送數(shù)據(jù)幀至一接收端，當(dāng)該傳送端具有要被傳送的數(shù)據(jù)幀時，該數(shù)據(jù)幀是被儲存在硬件傳送隊列104中，以及傳送硬件102會嘗試傳送該數(shù)據(jù)幀至該接收端。軟件控制器106則會持續(xù)追縱傳送至一特定的目標地址的每一數(shù)據(jù)幀或每一組數(shù)據(jù)幀的確認信號是不是已經(jīng)接收到，其中該目標地址可以用該目標無線網(wǎng)絡(luò)客戶的媒體存取控制(media access controller，MAC)地址或聯(lián)結(jié)ID(associationidentity，AID)來實現(xiàn)，且每一個均定義于IEEE802.11的標準中。媒體存取控制地址是一個48位的地址，而聯(lián)結(jié)ID是一14位的地址，因此較小地址長度的聯(lián)結(jié)ID為較佳的選擇。
計數(shù)器組108是用來計算一數(shù)據(jù)幀被傳送至目標地址的次數(shù)，對一已經(jīng)被傳送至該目標地址超過一預(yù)定次數(shù)卻沒有接收一個確認信號的數(shù)據(jù)幀而言，軟件控制器106會標記此數(shù)據(jù)幀為一無法傳送的數(shù)據(jù)框，而該無法傳送的數(shù)據(jù)幀將會從硬件傳送隊列104中移除并將該無法傳送的數(shù)據(jù)幀置入軟件傳送隊列110中，此外，于硬件傳送隊列104內(nèi)，其它具有目標地址跟該無法傳送的數(shù)據(jù)幀同樣的目標地址的所有數(shù)據(jù)幀將會被標記為略過的(skipped)數(shù)據(jù)幀，這些略過的數(shù)據(jù)幀也將會從硬件傳送排列104中移除以及置入軟件傳送隊列110中。軟件傳送隊列110可以看成是一個暫時的隊列，用以儲存預(yù)定要傳送至接收端但傳送端暫時無法傳送的數(shù)據(jù)幀，如此一來，傳送端便不需重復(fù)嘗試傳送無法被成功接收到的數(shù)據(jù)幀。
一旦傳送端知道暫時出現(xiàn)通訊問題的接收端恢復(fù)至能夠接收數(shù)據(jù)幀時，具有對應(yīng)至接收端的目標地址的數(shù)據(jù)幀會從軟件傳送隊列110移回至硬件傳送隊列104。傳送端可以利用至少兩個方法來判定接收端可以再次地接收數(shù)據(jù)幀第一，若一數(shù)據(jù)幀是被動地從接收端接收到時，便可以判斷接收端可以接收數(shù)據(jù)幀和確認數(shù)據(jù)幀的接收；第二，傳送端可以主動地嘗試發(fā)送一低數(shù)據(jù)量的測試數(shù)據(jù)幀至接收端以測試接收端是否會確認該測試數(shù)據(jù)幀的接收，若自接收端接收到一確認信號，則傳送端可以判斷接收端是可以再次接收數(shù)據(jù)幀的。傳送硬件102可以通知軟件控制器106一確認信號已經(jīng)被接收到了或軟件控制器106可以周期性輪詢(poll)傳送硬件102以獲得此信息。
請參考圖4，圖4為硬件傳送隊列104內(nèi)處理數(shù)據(jù)幀的一實施例的示意圖。本實施例顯示出四個儲存在硬件傳送隊列104的數(shù)據(jù)幀150、152、154、156。數(shù)據(jù)幀150具有一目標地址A1以及已經(jīng)被傳送達一傳送次數(shù)，其中該傳送次數(shù)目已超過了沒有接收到一確認信號的預(yù)設(shè)數(shù)目，因此，數(shù)據(jù)幀150被標記成一無法傳送的數(shù)據(jù)幀，以及被移至軟件傳送隊列110中。數(shù)據(jù)幀152被傳送至一目標地址A2，且目標地址A2不同于數(shù)據(jù)幀150的目標地址A1，在此一實施例中，由于除了相對應(yīng)至目標地址A1的接收端之外，其它任一接收端均沒有問題，因此數(shù)據(jù)幀152可以成功地被傳送。接下來，在硬件傳送隊列104內(nèi)的是數(shù)據(jù)幀154，其具有一目標地址A1，由于目標地址A1已經(jīng)有問題而造成無法傳送的數(shù)據(jù)幀，即數(shù)據(jù)幀150，因此數(shù)據(jù)幀154和其它所有具有目標地址A1的數(shù)據(jù)幀會暫時被標記成略過，然后再從硬件傳送隊列104移入軟件傳送隊列110中。接下來，具有一目標地址A3的數(shù)據(jù)幀156會被正常地傳送。
在此一實施例中，由于傳送端無法對目標地址A1所對應(yīng)的接收端進行通訊，因此所有將要對該有問題的接收端進行傳送的數(shù)據(jù)幀都會暫時地儲存在軟件傳送隊列110中，而一旦軟件控制器106判定該有問題的接收端可以再次地對傳送端進行通訊，則相對應(yīng)的數(shù)據(jù)幀會從軟件傳送隊列110移回至硬件傳送隊列104，如此一來，網(wǎng)絡(luò)效能便不會因為一個或多個無線網(wǎng)絡(luò)客戶的通訊問題而產(chǎn)生很大影響，以及其它無線網(wǎng)絡(luò)客戶的網(wǎng)絡(luò)流量仍然可以維持高速運作。因為軟件傳送隊列110是暫時儲存從硬件傳送隊列104移送過來的數(shù)據(jù)幀以便之后再行傳送，因此上述的數(shù)據(jù)幀傳送系統(tǒng)100不適合用在實時的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議中，主要是因為實時的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議會視封包遺失為正常的，以及嘗試縮短在無線網(wǎng)絡(luò)客戶之間的數(shù)據(jù)傳輸延遲。
上述
具體實施例方式
僅用以說明本發(fā)明，而非限定本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種以隊列方式排列數(shù)據(jù)幀以改善一無線網(wǎng)絡(luò)客戶的網(wǎng)絡(luò)層效能的方法，其特征在于，包含有將預(yù)定由一無線傳送端傳送的多個數(shù)據(jù)幀加載至一硬件傳送隊列，每一數(shù)據(jù)幀包含有一目標地址，該目標地址指示一目標無線網(wǎng)絡(luò)客戶；傳送在所述硬件傳送隊列中的所述多個數(shù)據(jù)幀，且一次只傳送一個數(shù)據(jù)幀；接收已傳送出去的數(shù)據(jù)幀的確認信號；重新發(fā)送在傳送出去后而在一預(yù)設(shè)時間周期內(nèi)沒有接收到一相對應(yīng)確認信號的數(shù)據(jù)幀；計數(shù)已傳送出去但未收到確認信號的每一未確認數(shù)據(jù)幀的傳送次數(shù)，并產(chǎn)生對應(yīng)每一未確認數(shù)據(jù)幀的一計數(shù)值；將每個具有計算值比一默認值大的未確認數(shù)據(jù)幀標記為一無法傳送的數(shù)據(jù)幀，并將相對應(yīng)的目標地址標記為一無法傳送的目標地址；以及將所有無法傳送的數(shù)據(jù)幀和隨后要被傳送到無法傳送的目標地址的所有數(shù)據(jù)幀置入一軟件傳送隊列以便在之后進行傳送。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，將數(shù)據(jù)幀置入軟件傳送隊列的步驟更包含有將置入軟件傳送隊列的所有數(shù)據(jù)幀從硬件傳送隊列中移除。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，當(dāng)判定對應(yīng)一第一目標地址的一無線網(wǎng)絡(luò)客戶可以接收數(shù)據(jù)幀之后，該方法更包含從軟件傳送隊列中移除對應(yīng)第一目標地址的數(shù)據(jù)幀以及將所移除的數(shù)據(jù)幀加入至硬件傳送隊列。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，無線傳送端是在接收到從對應(yīng)至第一目標地址的無線網(wǎng)絡(luò)客戶的一數(shù)據(jù)幀后判定對應(yīng)至該第一目標地址的該無線網(wǎng)絡(luò)客戶是可以接收數(shù)據(jù)幀的。
5.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，無線傳送端是在傳送一測試數(shù)據(jù)幀到對應(yīng)第一目標地址的無線網(wǎng)絡(luò)客戶以及接收到測試數(shù)據(jù)幀的一確認信號后判定對應(yīng)該第一目標地址的該無線網(wǎng)絡(luò)客戶是可以接收數(shù)據(jù)幀的。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在每一數(shù)據(jù)幀中的目標地址是該目標無線網(wǎng)絡(luò)客戶的一媒體存取控制地址。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在每一數(shù)據(jù)幀中的目標地址是該目標無線網(wǎng)絡(luò)客戶的一聯(lián)結(jié)ID。
8.一種應(yīng)用于一無線網(wǎng)絡(luò)客戶的數(shù)據(jù)幀傳送系統(tǒng)，其特征在于，包含有一硬件傳送隊列，用來儲存待傳送的多個數(shù)據(jù)幀，每一數(shù)據(jù)幀包含有一目標地址，該目標地址指示一目標無線網(wǎng)絡(luò)客戶；一傳送硬件，用來傳送在硬件傳送隊列內(nèi)的所述多個數(shù)據(jù)幀，且一次只傳送一個數(shù)據(jù)幀；用來接收已傳送出去的數(shù)據(jù)幀的確認信號；以及用來重新發(fā)送在傳送出去后而在一預(yù)設(shè)時間周期內(nèi)沒有接收到一相對應(yīng)確認信號的數(shù)據(jù)幀；一計數(shù)器模塊，用來計數(shù)已傳送出去但未收到確認信號的每一未確認數(shù)據(jù)幀的傳送次數(shù)，并產(chǎn)生對應(yīng)每一未確認數(shù)據(jù)幀的一計數(shù)值；一控制器，用來將每個具有計算值比一默認值大的未確認數(shù)據(jù)幀標記為一無法傳送的數(shù)據(jù)幀，并將相對應(yīng)的目標地址標記為一無法傳送的目標地址；以及一軟件傳送隊列，用來儲存之后進行傳送的所有無法傳送的數(shù)據(jù)幀和隨后要被傳送到無法傳送的目標地址的所有數(shù)據(jù)幀。
9.如權(quán)利要求8所述的數(shù)據(jù)幀傳送系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)加入數(shù)據(jù)幀至軟件傳送隊列時，控制器會將加入至軟件傳送隊列的數(shù)據(jù)幀從硬件傳送隊列中移除。
10.如權(quán)利要求8所述的數(shù)據(jù)幀傳送系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)判定對應(yīng)一第一目標地址的一無線網(wǎng)絡(luò)客戶可以接收數(shù)據(jù)幀之后，控制器從軟件傳送隊列中移除對應(yīng)第一目標地址的數(shù)據(jù)幀以及將所移除的數(shù)據(jù)幀加入至硬件傳輸隊列。
11.如權(quán)利要求10所述的數(shù)據(jù)幀傳送系統(tǒng)，其特征在于，從對應(yīng)第一目標地址的無線網(wǎng)絡(luò)客戶接收到一數(shù)據(jù)幀后，控制器便判定對應(yīng)該第一目標地址的該無線網(wǎng)絡(luò)客戶是可以接收數(shù)據(jù)幀的。
12.如權(quán)利要求10所述的數(shù)據(jù)幀傳送系統(tǒng)，其特征在于，控制器是在傳送一測試數(shù)據(jù)幀到對應(yīng)第一目標地址的無線網(wǎng)絡(luò)客戶以及接收測試數(shù)據(jù)幀的一確認信號后判定對應(yīng)該第一目標地址的該無線網(wǎng)絡(luò)客戶是可以接收數(shù)據(jù)幀的。
13.如權(quán)利要求8所述的數(shù)據(jù)幀傳送系統(tǒng)，其特征在于，在每一數(shù)據(jù)幀中的目標地址是該目標無線網(wǎng)絡(luò)客戶的一媒體存取控制地址。
14.如權(quán)利要求8所述的數(shù)據(jù)幀傳送系統(tǒng)，其特征在于，在每一數(shù)據(jù)幀中的目標地址是該目標無線網(wǎng)絡(luò)客戶的一聯(lián)結(jié)ID。
全文摘要
一種排列數(shù)據(jù)幀以改善一無線網(wǎng)絡(luò)效能的方法包含有將預(yù)定由一無線傳送端傳送的多個數(shù)據(jù)幀加載至一硬件傳送隊列，每一數(shù)據(jù)幀包含有一目標地址；傳送在硬件傳送隊列中的該多個數(shù)據(jù)幀，且一次只傳一個；接收已傳送出去的數(shù)據(jù)幀的確認信號；重新發(fā)送在一預(yù)設(shè)時間周期內(nèi)沒有接收到一相對應(yīng)確認信號的數(shù)據(jù)幀；計數(shù)未收到確認信號的每一未確認數(shù)據(jù)幀的傳送次數(shù)；將每個具有計算值比一默認值大的未確認數(shù)據(jù)框標記為一無法傳送，并將相對應(yīng)的目標地址標記為一無法傳送；以及將所有無法傳送的數(shù)據(jù)幀和隨后要被傳送到無法傳送的目標地址的所有數(shù)據(jù)幀置入一軟件傳送隊列。
文檔編號H04L29/08GK1964321SQ20061008261
公開日2007年5月16日 申請日期2006年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月10日
發(fā)明者葉志豪 申請人:聯(lián)發(fā)科技股份有限公司