在无线网络系统内用户设备和基站间进行数据传输的方法【专利摘要】本发明公开了一种在无线网络系统内用户设备和基站间进行数据传输的方法，在具备多层级架构的无线网络系统中，首先在用户设备和基站间建立一无线传输通道，并测量无线传输信道的一信号传输状况，进而根据信号传输状况来设定并实时调整无线传输通道所采用的最大传输单位/分片大小。因此，本发明的优点为提升无线网络系统的资源效能和整体数据传输效率。【专利说明】在无线网络系统内用户设备和基站间进行数据传输的方法【
技术领域：
】[0001]本发明涉及一种在无线网络系统内用户设备和基站之间进行数据传输的方法，尤其涉及一种在多层级架构的无线网络系统内根据目前信号传输状况来调整最大传输单位/分片大小以在用户设备和基站之间进行数据传输的方法。【
背景技术：
】[0002]随着科技发展，网络应用也越来越普及，使用者可随时利用桌面计算机、笔记本电脑、个人数字助理（personaldigitalassistant,PDA)或智能型手机等电子装置链接至因特网。在无线网络系统中，发送端和接收端之间可采用不同通信协议来进行数据传输，因此可米用国际标准化组织（InternationalOrganizationforStandardization,ISO)制定的多层级开放系统互连（OpenSystemsInterconnection,0SI)的多层级网络架构来管理两网络装置之间的通信。[0003]在第三代合作伙伴计划（3rdGenerationPartnershipProject,3GPP)所制定的第三代（thirdgeneration,3G)和第四代（fourthgeneration,4G)无线网络架构中，数据服务、网络电话（voiceoverIP,VoIP)内容或影像内容可透过网际协议（InternetProtocol,IP)和传输控制协议（TransmissionControlProtocol,TCP)等通信协议加以传输。而为了确保数据传输正确，网际协议和传输控制协议都对每次传送的最大数据量有所限制，其中网际协议最大传输单位（maximumtransmissionunit,MTU)为每次传送的最大数据封包大小，而传输控制协议最大分割大小（maximumsegmentationsize,MSS)为封包内数据字节的最大数目（不含标头）。[0004]在无线网络系统中，最大传输单位/分片大小（MTU/fragmentationsize)可根据所采用网络存取接口来设成固定值，例如由以太网络（Ethernet)、无线局域网络（WirelessLocalAreaNetwork,WLAN)、令牌环（Token-Ring)或光纤分布式数据接口（FiberDistributedDataInterface,FDDI)等来决定。最大传输单位/分片大小亦可根据相关系统联机时所采用的连结方式来设成固定值，例如由点对点序列连结（point-to-pointseriallink)来决定。最大传输单位/分片大小的值越大，代表每一封包能包括更多数据，也代表无线网络系统针对同样数据量的处理次数越少，因此能提升通信协议的整体效能。然而，最大传输单位/分片大小的值越大，其占据资源连结的时间越长，容易造成封包延迟，且更容易因错误位而需要重传封包。[0005]因此，需要一种能动态地调整最大传输单位/分片大小以提升无线网络系统的整体数据传输效率的方法。【
发明内容】[0006]有鉴于上述现有技术的问题，本发明的主要目的在于提供一种在一无线网络系统内一用户设备和一基站之间进行数据传输的方法，以提升无线网络系统的资源效能和整体数据传输效率。[0007]为达到上述的目的，本发明提供一种在一无线网络系统内一用户设备和一基站之间进行数据传输的方法，包括在所述用户设备和所述基站之间建立一无线传输通道，测量所述无线传输信道的一信号传输状况，以及根据所述信号传输状况来设定所述无线传输通道所采用的一最大传输单位/分片大小。【专利附图】【附图说明】[0008]图1为本发明无线网络系统所采用多层级开放系统互连架构的示意图。[0009]图2和图8为本发明实施例中在无线网络系统内优化数据传输效率的方法流程图。[0010]图3至图7为本发明实施方法的示意图。[0011]其中，附图标记说明如下：[0012]110?140步骤【具体实施方式】[0013]在本发明中，当无线网络系统中一用户设备和一基站使用一多层级架构进行通信时，用户设备可根据其目前信号传输状态来动态地调整最大传输单位/分片大小，进而提升无线网络系统的整体数据传输效率。[0014]图1为本发明无线网络系统所采用多层级开放系统互连架构的示意图。从最底第一层至最高第七层依序为物理层（physicallayer)、数据链接层（datalinklayer)、网络层（networklayer)、传送层（transportLayer)、会谈层（sessionlayer)、表不层（presentationlayer)和应用层（applicationlayer)。物理层及数据链接层主要负责网络实体连接的部份，可架构在多种网络存取接口上，如以太网络、令牌环或光纤分布式数据接口等。网络层主要任务是在发送端和接收端之间提供信息送达的服务，如辨识地址或选择数据传送路径等，主要采用网际协议、地址解析协议（AddressResolutionProtocol,ARP)、反向地址解析协议（ReverseAddressResolutionProtocol,RARP)或网络控制消息协议（InternetControlMessageProtocol,ICMP)等通信协议。传送层的任务是提供主机对主机的信息送达服务，主要采用传输控制协议或用户数据流通信协议(UserDatagramProtocol,UDP)等协议。会谈层、表示层和应用层的任务是提供各种应用程序协议，例如远程登录（TELNET)、文件传输协议（FileTransferProtocol,FTP)、简单邮件传输协议（SimpleMailTransferProtocol,SMTP)、邮局协议3(PostOfficeProtocol3,POP3)、简单网络管理协议（SimpleNetworkManagementProtocol，SNMP)、网络新闻传输协议（NetworkNewsTransportProtocol,NNTP)、域名系统（DomainNameSystem，DNS)、网络信息服务（NetworkInformationService,NIS)、网络文件系统（NetworkFileSystem,NFS)，或超文件传输协议（HypertextTransferProtocol,HTTP)等。本发明可应用在所有采用多层级架构来传送数据的任何无线网络系统，并可根据2G、3G或4G等不同通信标准在用户设备和基站之间建立无线传输通道。值得注意的是，图1所示的实施例和通信标准的种类并不限定本发明的范畴。[0015]在本发明实施例中，用户设备可为移动电话、个人数字助理、掌上型（handheld)计算机、平板（tablet)计算机、迷你桌面（nettop)计算机、笔记型（laptop)计算机，或其它具备通信功能的可携式电子装置。在本发明其它实施例中，每一通信装置亦可为桌面计算机、机顶盒、网络端应用装置，或其它具备通信功能的固定式电子装置。基站可在无线网络系统内提供一覆盖范围，使得覆盖范围内的用户设备可进行通信。值得注意的是，用户设备和基站的种类并不限定本发明的范畴。[0016]图2显示了本发明实施例中在无线网络系统内优化数据传输效率的方法流程图，其包括下列步骤：[0017]步骤110:在无线网络系统内的用户设备和基站之间建立一无线传输通道；执行步骤120。[0018]步骤120:当用户设备传送封包至基站或接收从基站传来的封包时，测量相对应的一信号传输状况；执行步骤130。[0019]步骤130:根据信号传输状况来设定传送层的一最大传输单位/分片大小；执行步骤120。[0020]在图2所示的实施例中，用户设备在步骤120中可透过测量传送层的封包遗失率(packetlossrate)或封包错误率（packeterrorrate,PER)来得到信号传输状况，接着在步骤130中可根据封包遗失率或封包错误率来设定传送层的最大传输单位/分片大小。[0021]图3至图6为本发明实施例中执行图2所示方法中步骤130的示意图。T1?T5代表用户设备在执行步骤120的时间点。为了说明方便，假设当用户设备在执行步骤120时，传送层的最大传输单位/分片大小是设为一初始/默认值M0,在时间点T1、T2和T4测量到的封包遗失率或封包错误率超过一临界值MTH，而在时间点T3和T5测量到的封包遗失率或封包错误率不超过临界值Mth。[0022]在图3和图4所示的实施例中，当在特定时间点测量到的封包遗失率或封包错误率不超过临界值MTH时，在步骤130中会将传送层的最大传输单位/分片大小设为在特定时间点时的一目前值；当在特定时间点测量到的封包遗失率或封包错误率超过临界值Mth时，在步骤130中会将传送层的最大传输单位/分片大小设为小于目前值的一更新值。更详细地来说，当在时间点T1测量到的封包遗失率或封包错误率超过临界值MTH时，用户设备在时间点T2之前会将传送层的最大传输单位/分片大小设为Ml。在将传送层的最大传输单位/分片大小设为Ml后，当在时间点T2测量到的封包遗失率或封包错误率依旧超过临界值MTH时，用户设备在时间点T3之前会将传送层的最大传输单位/分片大小设为M2。在将传送层的最大传输单位/分片大小设为M2后，当在时间点T3测量到的封包遗失率或封包错误率不超过临界值MTH时，用户设备在时间点T4之前会将传送层的最大传输单位/分片大小维持在M2。在传送层的最大传输单位/分片大小为Ml的情况下，当在时间点T4测量到的封包遗失率或封包错误率再次超过临界值MTH时，用户设备在时间点T5之前会将传送层的最大传输单位/分片大小设为M3。本发明可在时间点T5之后重复前述步骤。[0023]在步骤130中设定传送层的最大传输单位/分片大小时，本发明可采用任何递减方式来决定更新值。在一实施例中，传送层的最大传输单位/分片大小设成的更新值可为其目前值的一半（Ml=M0/2，M2=M1/2，M3=M2/2)，如图2所示。在另一实施例中，传送层的最大传输单位/分片大小设成的更新值可依固定量递减（|M1-M0|=|M2-M1|=IM3-M2|>0)，如图3所示。值得注意的是，设定传送层的最大传输单位/分片大小的方式并不限定本发明的范畴。[0024]本发明可根据用户设备的目前传输状态，实时地降低或维持传送层的最大传输单位/分片大小，进而提升无线网络系统的整体数据传输效率[0025]在图5和图6所示的实施例中，本发明另使用一最小限定值Mmin来确保传送层最大传输单位/分片大小的更新值不会小于最小限定值Mmin。在一实施例中，假设Mmin的值为M0/4且传送层的最大传输单位/分片大小设成的更新值为其目前值的一半，此时Ml=MO/2,MO=M1/4且M3=M0/4,如图5所示。在另一实施例中，假设Mmin的值为M2且传送层的最大传输单位/分片大小设成的更新值可依固定量递减，此时|M1-M0|=|M2-M1|>0且M3=M2,如图6所示。值得注意的是，设定传送层的最大传输单位/分片大小的方式并不限定本发明的范畴。[0026]图7为本发明另一实施例中实施图2所示方法中步骤130的示意图。T1?T5代表用户设备在执行步骤120的时间点。为了说明方便，假设当用户设备在执行步骤110时，传送层的最大传输单位/分片大小是设为一初始/默认值M0,在时间点Tl、T4和T5测量到的封包遗失率或封包错误率超过临界值MTH，而在时间点T2和T3测量到的封包遗失率或封包错误率不超过临界值MTH。最大限定值Mmx和最小限定值Mmin用来确保传送层最大传输单位/分片大小的更新值会介于Mmx和Mmin之间。[0027]在图7所示的实施例中，当在特定时间点测量到的封包遗失率或封包错误率不超过临界值MTH时，在步骤130中将传送层的最大传输单位/分片大小设成的更新值为最大限定值和在特定时间点时的一目前值的平均；当在特定时间点测量到的封包遗失率或封包错误率超过临界值MTH时，在步骤130中将传送层的最大传输单位/分片大小设成的更新值为最小限定值Mmin和在特定时间点时的一目前值的平均。更详细地来说，当在时间点T1测量到的封包遗失率或封包错误率超过临界值MTH时，用户设备在时间点T2之前会将传送层的最大传输单位/分片大小设为M1，其中Ml=(M0+Mmim)/2;在将传送层的最大传输单位/分片大小设为Ml后，当在时间点T2测量到的封包遗失率或封包错误率不超过临界值MTH时，用户设备在时间点T3之前会将传送层的最大传输单位/分片大小设为M2,其中M2=(M1+Mmx)/2;在将传送层的最大传输单位/分片大小设为M2后，当在时间点T3测量到的封包遗失率或封包错误率不超过临界值MTH时，用户设备在时间点T4之前会将传送层的最大传输单位/分片大小设为M3,其中M3=(M2+MMJ/2;在将传送层的最大传输单位/分片大小设为M3后，当在时间点T4测量到的封包遗失率或封包错误率再次超过临界值Mth时，用户设备在时间点T5之前会将传送层的最大传输单位/分片大小设为M4,其中M4=(M3+Mmin)/2。在将传送层的最大传输单位/分片大小设为M4后，当在时间点T5测量到的封包遗失率或封包错误率依旧超过临界值MTH时，用户设备会将传送层的最大传输单位/分片大小设为M5,其中M5=(M4+Mmin)/2。本发明可在时间点T5之后重复前述步骤。值得注意的是，设定传送层的最大传输单位/分片大小的方式并不限定本发明的范畴。[0028]图8显示了本发明其它实施例中在无线网络系统内优化数据传输效率的方法流程图，其包括下列步骤：[0029]步骤110:在无线网络系统内的用户设备和基站之间建立一无线传输通道；执行步骤120。[0030]步骤120:当用户设备传送封包至基站或接收从基站传来的封包时，测量相对应的一信号传输状况；执行步骤130。[0031]步骤130:根据信号传输状况来设定传送层的一最大传输单位/分片大小；执行步骤120。[0032]步骤140:根据信号传输状况来设定物理层的一数据传输参数；执行步骤120。[0033]在图8所示的实施例中，用户设备在步骤120中可透过测量传送层的封包遗失率或封包错误率来得到信号传输状况，接着在步骤130中可根据封包遗失率或封包错误率来设定传送层的最大传输单位/分片大小，并在步骤140中可根据封包遗失率或封包错误率来设定物理层的数据传输参数。物理层的数据传输参数可相关于用户设备所采用的调变技术。[0034]在步骤130和140中，用户设备可根据封包遗失率或封包错误率来分别设定传送层的最大传输单位/分片大小和物理层的数据传输参数，下列图表显示了一实施例。如相关领域具备通常知识者所熟知，BPSK代表二元相移键控（binaryphaseshiftkeying),QPSK代表4重相移键控（quadraturephaseshiftkeying),QAM代表正交振幅调变（quadratureamplitudemodulation)，而Mbps代表数据传输速率（megabitspersecond)。编码率以A/B的形式来表示，其代表A位的有效数据被编码进B位的数据（A和B皆为正整数，且A兰B)。箭头代表使用设定ST1?ST19的顺序。[0035]【权利要求】1.一种在无线网络系统内用户设备和基站间进行数据传输的方法，所述无线网络系统采用多层级架构，其特征在于，包括：在所述用户设备和所述基站之间建立一无线传输通道；测量所述无线传输信道的一信号传输状况；W及根据所述信号传输状况来设定所述无线传输通道所采用的一最大传输单位/分片大小。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：测量所述信号传输状况是测量所述无线传输通道的一封包遗失率或一封包错误率。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述信号传输状况来设定所述最大传输单位/分片大小包括：当在一特定时间点测量到的所述信号传输状况劣于一临界值时，将所述最大传输单位/分片大小从在所述特定时间点时的一第一值调整为一第二值，且所述第二值小于所述第一值；W及当在所述特定时间点测量到的所述信号传输状况不劣于所述临界值时，将所述最大传输单位/分片大小维持在所述第一值。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述信号传输状况来设定所述最大传输单位/分片大小包括：当在一特定时间点测量到的所述信号传输状况劣于一临界值时，将所述最大传输单位/分片大小从在所述特定时间点时的一第一值调整为一第二值，且所述第二值小于所述第一值；W及当在所述特定时间点测量到的所述信号传输状况不劣于所述临界值时，将所述最大传输单位/分片大小从所述第一值调整为一第H值，且所述第H值大于所述第一值。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于：所述第二值为所述第一值和一最小限定值的平均；所述第H值为所述第一值和一最大限定值的平均；所述最大限定值大于所述第一值、所述第二值和所述第H值；且所述最小限定值小于所述第一值、所述第二值和所述第H值。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，另包括：求出所述最大传输单位/分片大小在一特定时间点时的一目前值；求出小于所述目前值的一更新值；当在所述特定时间点测量到的所述信号传输状况劣于一临界值且所述更新值超过一最小限定值时，将所述最大传输单位/分片大小设为所述更新值；W及当在所述特定时间点测量到的所述信号传输状况不劣于所述临界值且所述更新值不超过所述最小限定值时，将所述最大传输单位/分片大小设为所述最小限定值。7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，测量所述信号传输状况是测量所述无线传输通道内一第一层的一封包遗失率或一封包错误率，且所述方法另包括：根据所述信号传输状况来设定所述无线传输通道内一第二层的一数据传输参数，且在所述多层级架构下所述第一层高于所述第二层。8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，：当在一特定时间点测量到的所述信号传输状况劣于一临界值时，所述最大传输单位/分片大小和所述数据传输参数设定成使得所述用户设备W-第一速率来运作；当在所述特定时间点测量到的所述信号传输状况不劣于所述临界值时，所述最大传输单位/分片大小和所述数据传输参数设定成使得所述用户设备W-第二速率来运作；所述第一速率慢于所述用户设备在所述特定时间点运作时的一目前速率；且所述第二速率快于所述目前速率。【文档编号】H04L12/805GK104348746SQ201410380853【公开日】2015年2月11日申请日期:2014年8月5日优先权日:2013年8月5日【发明者】郑宗佑申请人:宏碁股份有限公司