专利名称：改善无线网络用户端的网络层效能的方法及其系统的制作方法
技术领域：
本发明是关于无线网络，尤指一种以队列(queue)方式处理将要传送至一客户端却暂时无法到达的封包以改善无线网络客户的网络层效能的方法。
背景技术：
传统的网络层协议都假设封包的遗失是由网络拥塞所导致的，而网络拥塞是可以由许多原因造成的，例如信道频宽的限制或路由器的容量限制。当封包遗失的情形被检测到时，网络层协议通常会放慢传送端的封包产生率以减轻网络的传输负载。然而，对于无线式的数据链路来说，例如采用IEEE802.11标准的无线局域网络(WLAN)，它的封包遗失可能来自于无线传输媒介的本身特性。信号可能暂时地被噪声所影响、接收端可能切换至其它的射频(RF)频道，或者接收端甚至可能暂时关闭了对射频信号的接收。
请参考图1，图1为一数据帧的接收确认的示意图。一传送端10发送一第一组数据帧20至一接收端12，以及接收端12会回复一确认信号(acknowledgement)22，而当得知第一组数据帧20已被接收到时，传送端10会发送出一第二组数据帧24至接收端12。图2所示为另一情形，其中一确认信号22在一逾时周期内没有被接收到。传送端10发送出一第一组数据帧30至接收端12，但是没有在代表逾时周期的一时段内接收到一确认信号32，此情形可能是由于接收端12没有接收到第一组数据帧30；另一方面，接收端12可能有接收到第一组数据帧30和发送出一确认信号32，只是确认信号32没有被传送端10所顺利接收。在以上任一情形，数据帧都必需用新的一组数据帧34来加以重新传送。
数据链路层的硬件，例如一网络卡(NIC)，通常具有一硬件队列(hardwarequeue)来排列一些数据帧，而当一第一数据帧达到其传输限制时，网络卡仍会于该第一数据帧的传输失败后继续尝试传输后续的每一数据帧，即使是后续每一数据帧的目标接收端与该传输失败的数据帧的目标接收端相同时，而和该传输失败的数据帧对应同样目标接收端的后续数据帧通常也会无法传送至目标接收端，因此便造成了封包的遗失。为了回复(recover)这些遗失的封包，网络层便需要付出重新传送的代价，这样就会造成所有产生封包的速率被拖慢。
发明内容
本发明提供一种以队列方式排列数据帧以改善一无线网络客户的网络层效能的方法及其系统。一种以队列方式排列数据帧以改善一无线网络客户的网络层效能的方法，其包含有将预定由一无线传送端传送的多个数据帧加载至一硬件传送队列，每一数据帧包含有一目标地址，该目标地址是指示一目标无线网络客户；传送在硬件传送队列中的所述的多个数据帧，且一次只传送一个数据帧；接收已传送出去的数据帧的确认信号；重新发送在传送出去后而在一预设时间周期内没有接收到一相对应确认信号的数据帧；计数已传送出去但未收到确认信号的每一未确认数据帧的传送次数，并产生对应每一未确认数据帧的一计数值；将每个具有计算值比一默认值大的未确认数据框标记为一无法传送的数据框，并将相对应的目标地址标记为一无法传送的目标地址；以及将所有无法传送的数据帧和随后要被传送到无法传送的目标地址的所有数据帧置入一软件传送队列以便在之后进行传送。
本发明提供一种应用于一无线网络客户的数据帧传送系统。该数据帖传送系统包含有一硬件传送队列，用来储存待传送的多个数据帧，每一数据帧包含有一目标地址，该目标地址指示一目标无线网络客户；一传送硬件，用来传送在硬件传送队列内的所述的多个数据帧，且一次只传送一个数据帧；用来接收已传送出去的数据帧的确认信号；以及用来重新发送在传送出去后而在一预设时间周期内没有接收到一相对应确认信号的数据帧；一计数器模块，用来计数已传送出去但未收到确认信号的每一未确认数据帧的传送次数，并产生对应每一未确认数据帧的一计数值；一控制器，用来将每个具有计算值比一默认值大的未确认数据框标记为一无法传送的数据框，并将相对应的目标地址标记为一无法传送的目标地址；以及一软件传送队列，用来储存之后进行传送的所有无法传送的数据帧和随后要被传送到无法传送的目标地址的所有数据帧。
本发明可使网络效能便不会因为一个或多个无线网络客户的通讯问题而产生很大影响，以及其它无线网络客户的网络流量仍然可以维持高速运作。
图1为一数据帧的接收确认的示意图。
图2为在一逾时周期内一确认信号没有被接收到的示意图。
图3为应用在一无线网络客户的一数据帧传送系统的示意图。
图4为硬件传送队列内处理数据帧的一实施例的示意图。
10传送端 12接收端20、24、30、34、150、152、154、156数据帧22、32确认信号100数据帧传送系统102传送硬件 104硬件传送队列106软件控制器 108计数器模块110软件传送队列 112传送软件具体实施方式
一个软件传送队列是用来暂时储存预定传送至目前尚无法使用的目标地址的数据帧。请参考图3，图3为应用在一无线网络客户的一数据帧传送系统100的示意图。数据帧传送系统100包含一传送硬件102和一硬件传送队列104，其中硬件传送队列104是内置于数据链路层硬件内，例如一网络卡。此外，数据帧传送系统100另包含有一软件控制器106、一计数器模块(set of counters)108、一软件传送队列110和一由软件控制器106所执行的传送软件112。
数据帧传送系统100包含有一传送端所需的必要架构以便传送数据帧至一接收端，当该传送端具有要被传送的数据帧时，该数据帧是被储存在硬件传送队列104中，以及传送硬件102会尝试传送该数据帧至该接收端。软件控制器106则会持续追纵传送至一特定的目标地址的每一数据帧或每一组数据帧的确认信号是不是已经接收到，其中该目标地址可以用该目标无线网络客户的媒体存取控制(media access controller，MAC)地址或联结ID(associationidentity，AID)来实现，且每一个均定义于IEEE802.11的标准中。媒体存取控制地址是一个48位的地址，而联结ID是一14位的地址，因此较小地址长度的联结ID为较佳的选择。
计数器组108是用来计算一数据帧被传送至目标地址的次数，对一已经被传送至该目标地址超过一预定次数却没有接收一个确认信号的数据帧而言，软件控制器106会标记此数据帧为一无法传送的数据框，而该无法传送的数据帧将会从硬件传送队列104中移除并将该无法传送的数据帧置入软件传送队列110中，此外，于硬件传送队列104内，其它具有目标地址跟该无法传送的数据帧同样的目标地址的所有数据帧将会被标记为略过的(skipped)数据帧，这些略过的数据帧也将会从硬件传送排列104中移除以及置入软件传送队列110中。软件传送队列110可以看成是一个暂时的队列，用以储存预定要传送至接收端但传送端暂时无法传送的数据帧，如此一来，传送端便不需重复尝试传送无法被成功接收到的数据帧。
一旦传送端知道暂时出现通讯问题的接收端恢复至能够接收数据帧时，具有对应至接收端的目标地址的数据帧会从软件传送队列110移回至硬件传送队列104。传送端可以利用至少两个方法来判定接收端可以再次地接收数据帧第一，若一数据帧是被动地从接收端接收到时，便可以判断接收端可以接收数据帧和确认数据帧的接收；第二，传送端可以主动地尝试发送一低数据量的测试数据帧至接收端以测试接收端是否会确认该测试数据帧的接收，若自接收端接收到一确认信号，则传送端可以判断接收端是可以再次接收数据帧的。传送硬件102可以通知软件控制器106一确认信号已经被接收到了或软件控制器106可以周期性轮询(poll)传送硬件102以获得此信息。
请参考图4，图4为硬件传送队列104内处理数据帧的一实施例的示意图。本实施例显示出四个储存在硬件传送队列104的数据帧150、152、154、156。数据帧150具有一目标地址A1以及已经被传送达一传送次数，其中该传送次数目已超过了没有接收到一确认信号的预设数目，因此，数据帧150被标记成一无法传送的数据帧，以及被移至软件传送队列110中。数据帧152被传送至一目标地址A2，且目标地址A2不同于数据帧150的目标地址A1，在此一实施例中，由于除了相对应至目标地址A1的接收端之外，其它任一接收端均没有问题，因此数据帧152可以成功地被传送。接下来，在硬件传送队列104内的是数据帧154，其具有一目标地址A1，由于目标地址A1已经有问题而造成无法传送的数据帧，即数据帧150，因此数据帧154和其它所有具有目标地址A1的数据帧会暂时被标记成略过，然后再从硬件传送队列104移入软件传送队列110中。接下来，具有一目标地址A3的数据帧156会被正常地传送。
在此一实施例中，由于传送端无法对目标地址A1所对应的接收端进行通讯，因此所有将要对该有问题的接收端进行传送的数据帧都会暂时地储存在软件传送队列110中，而一旦软件控制器106判定该有问题的接收端可以再次地对传送端进行通讯，则相对应的数据帧会从软件传送队列110移回至硬件传送队列104，如此一来，网络效能便不会因为一个或多个无线网络客户的通讯问题而产生很大影响，以及其它无线网络客户的网络流量仍然可以维持高速运作。因为软件传送队列110是暂时储存从硬件传送队列104移送过来的数据帧以便之后再行传送，因此上述的数据帧传送系统100不适合用在实时的网络协议中，主要是因为实时的网络协议会视封包遗失为正常的，以及尝试缩短在无线网络客户之间的数据传输延迟。
上述
具体实施例方式
仅用以说明本发明，而非限定本发明。
权利要求
1.一种以队列方式排列数据帧以改善一无线网络客户的网络层效能的方法，其特征在于，包含有将预定由一无线传送端传送的多个数据帧加载至一硬件传送队列，每一数据帧包含有一目标地址，该目标地址指示一目标无线网络客户；传送在所述硬件传送队列中的所述多个数据帧，且一次只传送一个数据帧；接收已传送出去的数据帧的确认信号；重新发送在传送出去后而在一预设时间周期内没有接收到一相对应确认信号的数据帧；计数已传送出去但未收到确认信号的每一未确认数据帧的传送次数，并产生对应每一未确认数据帧的一计数值；将每个具有计算值比一默认值大的未确认数据帧标记为一无法传送的数据帧，并将相对应的目标地址标记为一无法传送的目标地址；以及将所有无法传送的数据帧和随后要被传送到无法传送的目标地址的所有数据帧置入一软件传送队列以便在之后进行传送。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将数据帧置入软件传送队列的步骤更包含有将置入软件传送队列的所有数据帧从硬件传送队列中移除。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当判定对应一第一目标地址的一无线网络客户可以接收数据帧之后，该方法更包含从软件传送队列中移除对应第一目标地址的数据帧以及将所移除的数据帧加入至硬件传送队列。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，无线传送端是在接收到从对应至第一目标地址的无线网络客户的一数据帧后判定对应至该第一目标地址的该无线网络客户是可以接收数据帧的。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，无线传送端是在传送一测试数据帧到对应第一目标地址的无线网络客户以及接收到测试数据帧的一确认信号后判定对应该第一目标地址的该无线网络客户是可以接收数据帧的。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在每一数据帧中的目标地址是该目标无线网络客户的一媒体存取控制地址。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在每一数据帧中的目标地址是该目标无线网络客户的一联结ID。
8.一种应用于一无线网络客户的数据帧传送系统，其特征在于，包含有一硬件传送队列，用来储存待传送的多个数据帧，每一数据帧包含有一目标地址，该目标地址指示一目标无线网络客户；一传送硬件，用来传送在硬件传送队列内的所述多个数据帧，且一次只传送一个数据帧；用来接收已传送出去的数据帧的确认信号；以及用来重新发送在传送出去后而在一预设时间周期内没有接收到一相对应确认信号的数据帧；一计数器模块，用来计数已传送出去但未收到确认信号的每一未确认数据帧的传送次数，并产生对应每一未确认数据帧的一计数值；一控制器，用来将每个具有计算值比一默认值大的未确认数据帧标记为一无法传送的数据帧，并将相对应的目标地址标记为一无法传送的目标地址；以及一软件传送队列，用来储存之后进行传送的所有无法传送的数据帧和随后要被传送到无法传送的目标地址的所有数据帧。
9.如权利要求8所述的数据帧传送系统，其特征在于，当加入数据帧至软件传送队列时，控制器会将加入至软件传送队列的数据帧从硬件传送队列中移除。
10.如权利要求8所述的数据帧传送系统，其特征在于，当判定对应一第一目标地址的一无线网络客户可以接收数据帧之后，控制器从软件传送队列中移除对应第一目标地址的数据帧以及将所移除的数据帧加入至硬件传输队列。
11.如权利要求10所述的数据帧传送系统，其特征在于，从对应第一目标地址的无线网络客户接收到一数据帧后，控制器便判定对应该第一目标地址的该无线网络客户是可以接收数据帧的。
12.如权利要求10所述的数据帧传送系统，其特征在于，控制器是在传送一测试数据帧到对应第一目标地址的无线网络客户以及接收测试数据帧的一确认信号后判定对应该第一目标地址的该无线网络客户是可以接收数据帧的。
13.如权利要求8所述的数据帧传送系统，其特征在于，在每一数据帧中的目标地址是该目标无线网络客户的一媒体存取控制地址。
14.如权利要求8所述的数据帧传送系统，其特征在于，在每一数据帧中的目标地址是该目标无线网络客户的一联结ID。
全文摘要
一种排列数据帧以改善一无线网络效能的方法包含有将预定由一无线传送端传送的多个数据帧加载至一硬件传送队列，每一数据帧包含有一目标地址；传送在硬件传送队列中的该多个数据帧，且一次只传一个；接收已传送出去的数据帧的确认信号；重新发送在一预设时间周期内没有接收到一相对应确认信号的数据帧；计数未收到确认信号的每一未确认数据帧的传送次数；将每个具有计算值比一默认值大的未确认数据框标记为一无法传送，并将相对应的目标地址标记为一无法传送；以及将所有无法传送的数据帧和随后要被传送到无法传送的目标地址的所有数据帧置入一软件传送队列。
文档编号H04L29/08GK1964321SQ20061008261
公开日2007年5月16日 申请日期2006年5月19日 优先权日2005年11月10日
发明者叶志豪 申请人:联发科技股份有限公司