CN102624769A - 管线式网络装置及相关数据传送方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种管线式网络装置及相关数据传送方法。该管线式网络装置中使用管线架构来在不同层级之间进行数据传输前，重要性较高的数据由传输速度较快的管线来处理，而重要性较低的数据由传输速度较慢的管线来处理。还一方面，依据每一条管线个别的传输状况来动态地调整每一条管线的大小。因此，本发明可提升整体***运作效能。

Description

管线式网络装置及相关数据传送方法
技术领域
本发明相关于一种网络装置及相关数据传送方法，尤指一种可动态调整管线大小的管线式网络装置及相关数据传送方法。
背景技术
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上型计算机、笔记型计算机、个人数字助理(personal digital assistant，PDA)或智能型手机等装置连结至网际网络。为了让各信息厂商生产的规格互异的电子设备都能连接于同一个网络，国际化标准组织(ISO)制订了一种开放***互连(opensystem interconnection，OSI)的网络架构标准以规范网络传输时共享的沟通模式，使得二个***之间的传送、接收、中断等通信能更加容易管理。
OSI架构下规范了网络传输的七种层面，第一层至第七层依序为实体层(physical layer)、数据连接层(data link layer)、网络层(network layer)、传送层(transport Layer)、会晤层(session layer)、展示层(presentation layer)和应用层(application layer)。依据OSI定义，第一层实体层为最接近硬件的最底层，而第七层应用层为最接近应用程序的最高层。每个层级都有特别的独立的功能，而且每个层级的程序代码可以独立撰写。相关各个OSI层级的功能与运用已为熟悉此项领域者所熟知，在此不另加赘述。
在网络环境中，不论是接收端装置或发送端装置，每一层级只认识对方的同一层级数据。在整个数据传送过程中，发送端的网络装置是通过应用程序将数据放入第七层的封包，再将第七层的封包放入第六层的封包内，依此类推直到放入第一层的封包内，然后再传送至接收端的网络装置。接收端的网络装置会依序将每个封包拆开，然后依序交给相对应的层级来视察。由于每一层级的任务不同，其传输参数和缓冲器大小也相异。若较高层的传输速度大于较底层的传输速度，当数据封包传送至较低层时可能需要等待(stall)时间。若较高层的缓冲不足或遇到传输阻碍时，较底层的传输速度再快亦无法增加整体数据流通量。
发明内容
本发明提供一种在网络装置内传送数据的方法，该网络装置采用多层级架构来传送数据。该方法包括提供多个传输速率相异的管线以在该多层级架构中第一层和第二层之间分别传送复数笔数据；以及依据该复数笔数据中的每一笔数据的属性来将每一笔数据通过该多个管线中相对应的管线来传送。
本发明还提供一种管线式网络装置，其包括第一层电路；第二层电路；多个传输速率相异的管线，用来在该第一层电路和该第二层电路之间分别传送复数笔数据；以及优先权规划器，用来依据该复数笔资料中的每一笔数据的属性来将每一笔数据分配至该多个管线中相对应的管线。
附图说明
图1至图4为本发明实施例中网络装置的示意图。
图5A至图5C为本发明分配器运作时的示意图。
其中，附图标记说明如下：
100、200、300、400     网络装置
AS1-ASn                接入层通信协议
PL1-PLn                管线
具体实施方式
图1为本发明第一实施例中网络装置100的示意图。网络装置100可为网络环境内的发送端装置或接收端装置，其采用前述OSI七层协议的传输架构，本发明第一实施例以第二层和第三层之间的沟通来做说明。在OSI七层架构中，第二层和第三层之间的通信协议包括接入层(access stratum，AS)和非接入层(non-access stratum，NAS)。其中，接入层通信协议负责无线接取的信号处理、参数设定、及无线资源分配管理有关的通信协议，其包括媒体存取控制(media access control，MAC)、无线连结控制(radio link control，RLC)、分组数据汇聚协议(packet data convergence protocol，PDCP)、广播/多播控制协议(broadcast/multicast control，BMC)和无线资源控制(radio resource control，RRC)等。本发明第一实施例的网络装置100可应用在宽带码分多址(Wideband code division multiple access，WCDMA)网络，其能利用正交可变扩频因子(orthogonal variable spreading factor，OVSF)编码来提供不同传输速度的接入层通信协议来传输数据，分别由AS1-ASn来表示。同时，本发明第一实施例的网络装置100能以并行传输的管线架构来在第二层和第三层之间进行数据传输，分别由管线PL1-PLn来表示。针对正常情况下的数据传输速率，AS1＞AS2＞…＞ASn且PL1＞PL2＞…＞PLn。
在将数据由第三层下传至第二层前，本发明第一实施例的网络装置100中会先用优先权规画器来判断每一数据的属性，再依据每一笔资料的重要程度通过相对应的管线PL1-PLn将其分配至相对应的AS1-ASn。举例来说，若某一笔数据为高重要性的控制信号，本发明会使用传输速度最快的管线PL1将此笔数据分配至传输速度最快的AS1；若某一笔数据为低重要性的数据信号，本发明可使用传输速度最慢的管线PLn将此笔数据分配至传输速度最慢的ASn。换而言之，本发明能以较多资源来处理重要性较高的数据，进而提升整体***运作效能。
图2为本发明第二实施例中网络装置200的示意图。网络装置200可为网络环境内的发送端装置或接收装置端，其采用前述OSI七层协议的传输架构，本发明第二实施例同样以第二层和第三层的沟通来做说明。本发明第二实施例的网络装置200同样以并行传输的管线PL1-PLn来在第二层和第三层之间进行数据传输，而正常情况下的数据传输速率为PL1＞PL2＞…＞PLn。优先权规画器同样能判断每一输出数据的属性，再依据每一笔数据的重要程度使用相对应的管线PL1-PLn。然而，在本发明第二实施例的网络装置200中，第二层仅支持单一传输速度的接入层通信协议，因此还包括合并器(merger)以汇整管线PL1-PLn传来的各笔资料。
图3为本发明第三实施例中网络装置300的示意图，而图4为本发明第四实施例中网络装置400的示意图。本发明第三实施例的网络装置300和本发明第一实施例的网络装置100结构类似，而本发明第四实施例的网络装置400和本发明第二实施例的网络装置200结构类似，不同之处在于网络装置300和400各还包括分配器。分配器可依据管线PL1-PLn的传输状况来动态地调整每一管线的大小。举例来说，分配器可侦测每一管线的网络质量(network quality，QoS)、信道质量指针(channel quality indicator，CQI)、数据等待时间或数据传输可靠度等参数。
图5A至图5C为本发明分配器运作时的示意图。若管线PL1-PLn的传输状况皆为正常，分配器会依据管线PL1-PLn的传输速率来分配资源，让速率越快的管线具越大频宽，如图5A所示；若速率最快的管线PL1受到干扰而影响传输状况，分配器会将较多资源分配至在传输状况正常的前提下目前速率最快的管线PL2，如图5B所示；若仅有速率最慢的管线PLn传输状况为正常，分配器会将较多资源分配至管线PLn，如图5C所示。换而言之，本发明第三和第四实施例能在传输状况不佳时增加管线数据流通量，进而提升整体***运作效能。
在图1至图4所示的实施例中，以在OSI七层架构中第三层下传资料至第二层来做说明。然而，本发明亦可用于在OSI七层架构中其它层级之间上传或下传数据，或是用于其它网络架构。
在网络装置中不同层级之间进行数据传输前，本发明会先判断每一数据的属性，再使用传输速度较快的管线来处理重要性较高的数据，而使用传输速度较慢的管线来处理重要性较低的数据。另一方面，本发明亦可依据每一管线个别的传输状况来动态地调整每一管线的大小，进而提升整体***运作效能。
以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (12)

1.一种在网络装置内传送数据的方法，该网络装置采用多层级架构来传送数据，该方法的特征在于包括：
提供多个传输速率相异的管线以在该多层级架构中第一层和第二层之间分别传送复数笔数据；以及
依据该复数笔资料中的每一笔数据的属性来将每一笔数据通过该多个管线中相对应的管线来传送。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
依据该复数笔资料中的每一笔数据的属性来将判定每一笔数据的重要性；以及
若该复数笔数据中第一笔数据的重要性高于第二笔数据的重要性，将该第一笔数据通过该多个管线中第一管线来传送，而将该第二笔数据通过该多个管线中第二管线来传送，其中该第一管线的传输速率高于该第二管线的传输速率。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
将分别通过该多个管线传送的该复数笔数据汇整为单笔资料。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
依据多个传输速率相异的接入层通信协议来分别处理通过该多个管线传送的该复数笔数据。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：
依据该复数笔资料中的每一笔数据的属性来将判定每一笔数据的重要性；以及
若该复数笔数据中第一笔数据的重要性高于第二笔资料的重要性，依据该多个接入层通信协议中第一接入层通信协议来处理该第一笔数据，而依据该多个接入层通信协议中第二接入层通信协议来处理该第二笔数据，其中该第一接入层通信协议的传输速率高于该第二接入层通信协议的传输速率。
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：
依据该复数笔资料中的每一笔数据的属性来将判定每一笔数据的重要性；
若该复数笔数据中第一笔数据的重要性高于第二笔数据的重要性，将该第一笔数据通过该多个管线中第一管线来传送，而
将该第二笔数据通过该多个管线中第二管线来传送；以及依据该多个接入层通信协议中第一接入层通信协议来处理该第一笔数据，而依据该多个接入层通信协议中第二接入层通信协议来处理该第二笔数据，其中该第一管线的传输速率高于该第二管线的传输速率，且该第一接入层通信协议的传输速率高于该第二接入层通信协议的传输速率。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
依据该多个管线的传输状况来动态地调整每一管线的大小。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：
侦测该多个管线中每一管线的网络质量、信道质量指针、数据等待时间或数据传输可靠度以依此动态地调整每一管线的大小。
9.一种管线式网络装置，其包括：
第一层电路；
第二层电路；及
该管线式网络装置的特征在于还包括：
多个传输速率相异的管线，用来在该第一层电路和该第二层电路之间分别传送复数笔数据；及
优先权规划器，用来依据该复数笔资料中的每一笔数据的属性来将每一笔数据分配至该多个管线中相对应的管线。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，还包括：
合并器，用来将分别通过该多个管线传送的该复数笔数据汇整为单一笔资料。
11.如权利要求9所述的装置，其特征在于，还包括：
分配器，用来依据该多个管线的数据传输状况来动态地调整每一管线的大小。
12.如权利要求11所述的装置，其特征在于，该分配器是依据侦测该多个管线中每一管线的网络质量、信道质量指针、数据等待时间或数据传输可靠度来动态地调整每一管线的大小。
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