利用均方誤差技術的數據傳輸率協商方法
2023-09-24 01:51:10 1
專利名稱：利用均方誤差技術的數據傳輸率協商方法
技術領域：
本發明涉及在網絡中的數據傳輸，特別是涉及在網絡中的數據傳輸率。
背景技術：
家用網絡已經變得愈來愈普及，而亦如所願的可連接室內的各計算機。有一種形式的家用網絡是家庭電話線網絡，該家庭電話線網絡使用一般安裝在居家中，用於家庭中各計算機之間的通訊。家用電話線網絡聯盟(HPNA)已經公布了一個標準化家用電話線網絡行為的規範。現用的HPNA規範為第二版(″HPNA2.0″)。
圖1顯示家用電話線網絡。此網絡包括有控制晶片100。該控制晶片100進一步包括有媒體獨立接口(MII)106、媒體訪問控制(MAC)108、和物理層(PHY)110。該晶片100執行HPNA2.0。晶片100接收含有數據包的信號，該等數據包經由電話插孔102通過電話導線而傳送進來。設有一個處理該晶片100和電話導線之間信號的模擬前端(AFE)104。然後晶片100處理接收的來自AFE104的信號包，並將信號輸出到主MAC112。
圖2顯示一種典型的用於家用電話線網絡的硬體-軟體接口。此接口包括HPNA兼容網絡接口控制器(NIC)206，該NIC206接收從MAC108來的數據幀。NIC206發送數據幀至HPNA兼容驅動器軟體204，該驅動器軟體204一般在主計算機中。驅動器軟體204然後發送數據幀至譬如網絡驅動器接口規範(NDIS)的上層軟體202。
因為電話線路上的狀況是改變的，因此HPNA2.0允許在網絡上的二個站之間的數據傳輸率可依照傳輸錯誤率而改變。若對於線路狀況而言數據傳輸率太快，則在接收的數據幀中可以有較高的錯誤。若對於線路狀況而言數據傳輸率為太慢，則數據傳輸率不是最優化。數據傳輸率由有效負載編碼(PE)所決定。PE定義為符號率(符號數/秒)乘以位負載(位/符號)。HPNA2.0的目標是要有低於10-4的傳輸錯誤率。
在HPNA2.0中，PHY110接收具有PE的數據幀，並計算對於此數據幀的均方誤差(MSE)。此MSE被送到上層驅動器軟體204。在接收歷史窗口內對於數據幀的MSE之後(該歷史窗口定義於HPNA2.0作為16個數據幀)，驅動器軟體204計算平均均方誤差(AMSE)。此AMSE與對於現用的PE的可接受的AMSE範圍作比較。若AMSE是在範圍內，則該站以現用的PE繼續發送。若AMSE是低於範圍，則該站能使用較高的PE。若AMSE是高於範圍，則該站將使用較低的PE。然後驅動器軟體204發送數據包至另一個站通知其數據傳輸率改變了。該另一站通過產生測試數據幀而響應以支持該站選擇最適當的PE。此稱之為″傳輸率協商″。然而，HPNA2.0並沒有特定PHY MSE如何到達該上層驅動器軟體204。
因此，需要有一種方法用來傳送PHY MSE至上層驅動器軟體用於傳輸率協商。本發明可達成此需求。
發明內容
一種傳送物理層(PHY)均方誤差(MSE)至上層裝置驅動器的方法，包括由該PHY接收數據幀；由該PHY計算用於該數據幀的MSE；發送該MSE和該數據幀至媒體訪問控制(MAC)；通過該MAC將該MSE插入對應於該數據幀的數據幀狀態數據幀(FSF)；發送該數據幀和該FSF至該上層驅動器軟體。通過訪問至PHY MSE，上層驅動器軟體能夠計算平均均方誤差(AMSE)，並判定是否將對有效負載編碼(PE)或數據傳輸率的改變進行協商。以此方式，可將數據傳輸率最佳化而保持低錯誤率。
圖1為顯示家庭電話線網絡；圖2顯示用於家庭電話線網絡的典型硬體-軟體接口；圖3顯示依照本發明的媒體訪問控制的較佳實施例。
圖4為流程圖顯示依照本發明用於傳送物理層均方誤差至上層驅動器軟體對於傳輸率協商的方法的較佳實施例。
具體實施例方式
本發明提供了一種傳送物理層(PHY)均方誤差(MSE)至上層驅動器軟體用於傳輸率協商的方法。下列的說明使得本領域普通技術人員能夠製造和使用本發明，並且提供作為專利申請和說明書的內容。對於較佳實施例的各種不同的修飾對本領域普通技術人員而言將是容易明白的，而其中應用的一般原理可應用到其它實施例中。因此，本發明並限制於所示的實施例，而是與其中所述的原理和特徵一致而具有最廣的範圍。
欲更詳細地說明本發明的特徵，請參照圖3和4並配合下列的討論。
圖3顯示依照本發明的媒體訪問控制(MAC)的較佳實施例。MAC300包括接收數據通路302、發射數據通路304、公平分布優先權排列(DFPQ)306、二進位指數補償(BEB)308、聯機完整性310、網絡狀態312、傳輸率請求句柄(RRCF)314、多個寄存器和管理信息基礎(MIB)計數器316。
接收數據通路302從PHY110接收數據包，並發送數據包至MII106。在較佳實施例中，由接收數據通路302送出各數據包後，立刻接著送出此處稱之為″數據幀狀態幀″(FSF)的另外的數據幀。該數據幀狀態幀包含某些在其後處理所需要的狀態信息。在接收數據通路302中的FSF生成318，產生各數據幀的FSF。
發送數據通路304從MII106接收數據包，並將他們傳送到PHY110。
DFPQ306和BEB308提供衝突裁定。DFPQ306提供對於10mpbs數據傳輸率的衝突裁定，而BEB308提供對於1mpbs數據傳輸率的衝突裁定。在較佳實施例中，PHY110將提供衝突偵測信號。DFPQ306或BEB308其中之一將嘗試解決此衝突。
聯機完整性310監視實際網絡狀況。在較佳實施例中，聯機完整性310更新於聯機寄存器中的聯機狀態位。聯機完整性310亦依照HPNA2.0送出聯機數據包。
每當MAC300在各數據傳輸率之間發送時，RRCF314送出RRCF。使用RRCF以施行數據傳輸率協商功能，亦即，判定在家庭電話線網絡中在不同站之間用什麼數據傳輸率通訊。
寄存器和MIB計數器316提供程序化能力至MAC300，並處理錯誤事件計數。
依照本發明的網絡狀態312，監視著MAC300的現用模式，亦即，MAC300是否正操作於1M8模式、V1M2模式、或10M8模式。
圖4為流程圖，顯示依照本發明用於傳送物理層均方誤差(PHYMSE)至上層驅動器軟體對於傳輸率協商的方法的較佳實施例。首先，PHY110經由步驟402接收數據幀。然後PHY110經由步驟404計算對於數據幀的MSE。PHY110送出MSE和數據幀至MAC300。接著，MAC300經由步驟408將MSE插入相關於數據幀的FSF。於較佳實施例中，在接收數據通路302中的FSF產生318，執行插入。然後MAC300經由步驟410發送數據幀和其FSF至上層驅動器軟體204。經由步驟412，在接收到數據幀和其FSF時，上層驅動器軟體204從FSF取出MSE。然後經由步驟414使用MSE來計算AMSE，用為歷史窗口。
一旦計算出AMSE後，將AMSE與作為現用PE的可接受的AMSE範圍作比較。若AMSE是在範圍之內，則該站以現用PE繼續發送。若AMSE低於範圍，則該站與較高PE協商。若AMSE高於範圍，則該站與較低PE協商。
本發明揭示一種傳送物理層(PHY)均方誤差(MSE)至上層驅動器軟體用於傳輸率協商的方法。由訪問至PHYMSE，上層驅動器軟體能夠計算平均均方誤差(AMSE)，並判定是否將對有效負載編碼(PE)或數據傳輸率的改變進行協商。以此方式，可將數據傳輸率最佳化而保持低錯誤率。
雖然本發明已依照所示實施例加以說明，但本領域普通技術人員將容易認知到各實施例可做出的各種變化，而這些變化將在本發明的精神和範圍內。因此，本領域普通技術人員可做出許多的修飾，而不偏離本發明的精神和範圍。
權利要求
1.一種傳送物理層(PHY)均方誤差(MSE)至上層裝置驅動器的方法，包括下列步驟(a)由該PHY接受數據幀；(b)由該PHY計算對於該數據幀的MSE；(c)發送該MSE和該數據幀至媒體訪問控制(MAC)；(d)通過該MAC將該MSE插入對應於該數據幀的數據幀狀態數據幀(FSF)；以及(e)發送該數據幀和該FSF至該上層驅動器軟體。
2.根據權利要求1所述的方法，進一步包括(f)通過該上層驅動器軟體從該FSF取出該MSE；以及(g)通過該上層驅動器軟體根據該MSE計算平均均方誤差(AMSE)。
3.根據權利要求2所述的方法，其中該計算步驟(g)包括(g1)通過該上層驅動器軟體來計算AMSE，用為數據幀的歷史窗口。
4.根據權利要求2所述的方法，進一步包括(h)將該AMSE與用於有效負載編碼(PE)的AMSE值的範圍作比較；(i)若該AMSE是在該範圍之內，則以該PE發送；以及(j)若該AMSE不在該範圍之內，則以該PE協商改變。
5.一種傳送PHY MSE至上層裝置驅動器的方法，包括下列步驟(a)由該PHY接受數據幀；(b)由該PHY計算對於該數據幀的MSE；(c)發送該MSE和該數據幀至MAC；(d)通過該MAC將該MSE插入關聯於該數據幀的FSF；(e)發送該數據幀和該FSF至該上層驅動器軟體；(f)通過該上層驅動器軟體從該FSF取出該MSE；以及(g)通過該上層軟體根據該MSE計算AMSE。
6.根據權利要求5所述的方法，其中該計算步驟(g)包括(g1)通過該上層驅動器軟體來計算AMSE，用為數據幀的歷史窗口。
7.根據權利要求5所述的方法，進一步包括(h)將該AMSE與用於PE的AMSE值的範圍作比較；(i)若該AMSE是在該範圍之內，則以該PE發送；以及(j)若該AMSE不在該範圍之內，則以該PE協商改變。
8.一種傳送PHY MSE至上層裝置驅動器的方法，包括下列步驟(a)由該PHY接受數據幀；(b)由該PHY計算對於該數據幀的MSE；(c)發送該MSE和該數據幀至MAC；(d)通過該MAC將該MSE插入對應於該數據幀的FSF；(e)發送該數據幀和該FSF至該上層驅動器軟體；(f)通過該上層驅動器軟體從該FSF取出該MSE；(g)根據由該上層軟體計算AMSE用為數據幀的歷史窗口；(h)將該AMSE與用於PE的AMSE值的範圍作比較；(i)若該AMSE是在該範圍之內，則以該PE發送；以及(j)若該AMSE不在該範圍之內，則以該PE協商改變。
9.一種含有程序指令的計算機可讀取媒體用來傳送PHY MSE至上層裝置驅動器，包括下列步驟(a)由該PHY接受數據幀；(b)由該PHY計算對於該數據幀的MSE；(c)發送該MSE和該數據幀至MAC；(d)通過該MAC將該MSE插入對應於該數據幀的FSF；以及(e)發送該數據幀和該FSF至該上層驅動器軟體。
全文摘要
本發明提供一種傳送物理層(PHY)均方誤差(MSE)至上層裝置驅動器的方法，包括由該PHY接收數據幀；由該PHY計算用於該數據幀的MSE；發送該MSE和該數據幀至媒體訪問控制(MAC)；通過該MAC將該MSE插入關聯於該數據幀的數據幀狀態數據幀(FSF)；和發送該數據幀和該FSF至該上層驅動器軟體。由訪問至PHY MSE，上層驅動器軟體能夠計算平均均方誤差(AMSE)，並判定是否將協商於有效負載編碼(PE)、或數據傳輸率的改變。於此方式，可將數據傳輸率最佳化而保持低錯誤率。
文檔編號H04L29/10GK1550081SQ02814705
公開日2004年11月24日 申請日期2002年1月23日 優先權日2001年7月23日
發明者P·曹, K·凱瑞蓋特姆, R·威廉斯, W·W·尤恩, , P 曹, 尤恩, 鷥翹嗇 申請人:先進微裝置公司