专利名称：可重组传输端口的重送缓冲器装置与其控制方法
技术领域：
本发明涉及一种可重组传输端口的重送缓冲器装置与其控制方法，利用合并时闲置的缓冲器达到节省成本的目的。
背景技术：
可重组的传输端口(Re-configurable Transmitting Ports)如图1A与图1B所示，是指数个频宽较小的传输端口(a，b，…，z)，可以软件或自动侦测的方式，合并(merge)为一个频宽较大的传输端口，如图1B所示的合并传输端口A，而此频宽较大的传输端口A，也可分裂(split)为数个频宽较小的传输端口(a，b，…，z)。如此可使作为传输端口出口的实体层单元(Physical layer，PHY)13a，13b，…，13z的使用更具弹性。此外，合并时只需要一组负责控制传输端口的协议电路(protocol circuit)如图1B所示的协议电路11a，所以分裂时用来控制传输端口a，b，…，z)的数组协议电路11a，11b，…，11z，合并时除了以一组统一控制所有的实体层单元13a，13b，…，13z之外，其它的协议电路都是闲置的。图IA所示为复数组传输端口，每一传输端口皆由一协议电路11a，11b，…，11z连接实体层单元13a，13b，…，13z组成分开的各组传输端口，且每一实体层单元连接至相对应的远端传输端口15a，15b，…，15z，可视为远端系统的传输端口，而图1B则显示因为频宽需求而合并后的应用，合并后第一个协议电路11a连接控制复数个实体层单元13a，13b，…，13z而成为一合并传输端口A，并通过复数个传输线连接频宽大的远端传输端口15。
为了以硬件机构支持数据完整性(Data Integrity)，传输端口的协议电路需要将传出的数据暂时存入一重送缓冲器(Retry Buffer，RB)中，以便在数据传输错误时重送数据至目标端。如图2数据重送缓冲器与其周边连结示意图所示，送出的数据由传输端10要暂时存入一重送缓冲器23，藉传送数据讯号时，若目标接收端21接收成功，目标接收端21会响应接收成功告知一ACK响应讯号(Acknowledge)，才可由重送缓冲器中清除该数据，或者传输目标响应接收失败告知NAK响应讯号(Non-acknowledge)，或在一定时间内没响应ACK响应讯号，就要将存在重送缓冲器23中的数据重传。一旦该重送缓冲器23的储存容量用尽，目标接收端21的传输端口就要暂停传出数据，故会造成间断性节流(throttling)现象，若于传输完全正确的情形下，过小的重送缓冲器23仍会造成数据传出的间断性节流(throttling)。
然而，为了弹性且充分利用频宽，引用频宽合并的技术中，因重送缓冲器记忆容量和传输端口的频宽及ACK响应讯号的反应时间都成正比，所以当频宽增加时，可以用增加重送缓冲器容量，或缩短ACK响应讯号来避免间断性节流。但实际上缩短ACK响应讯号的反应时间有其极限，就算传输目标一接收成功就响应ACK，还是有硬件本身固定的内部处理及外部传输时间，而产生大量的ACK响应讯号封包会占用频宽，且ACK的反应时间是由传输目标决定的，所以当频宽以倍数增加时，还是以加大重送缓冲器容量来避免间断性节流。
请参阅图3现有技术于合并各传输端口的实施例中，为了解决传输端口合并后频宽增加对重送缓冲器的需求，即通过加大协议电路11a连接的重送缓冲器12a记忆容量来应付倍增的频宽，但此重送缓冲器12a增加容量的部分在正常运作时(即各传输端口为分开运作状态)是无用的，且合并运作时，协议电路11a与重送缓冲器12a连接各端口的实体层单元13a，13b，…，13z形成一合并传输端口B，但除了第一重送缓冲器12a之外各协议电路11b至11z所连接的重送缓冲器12b至12z则为闲置状态(idle)。当传送数据时，此加大的第一重送缓冲器12a将数据送至控制各传输端口的实体层单元13a，13b，…，13z，再传送至远端传输端口15。
现有技术于协议电路中加大重送缓冲器来解决合并频宽的问题，但其加大的部分于各传输端口分开运作时为无用的空间，故本发明于合并时使用各传输端口的协议电路中闲置的重送缓冲器，就可以大量减少硬件的成本，并可解决缓冲器容量过小造成的间断性节流现象。
发明内容
本发明的目的是提供一种可重组传输端口的重送缓冲器装置与其控制方法，该装置与方法是将复数个频宽较小的传输端口以软件或自动方式侦测其传输端口的组态，于合并为一个频宽较大的传输端口时，使用传输端口中电连接各协议电路的闲置的重送缓冲器，达到弹性与减少硬件成本的目的，并可解决缓冲器容量过小造成的间断性节流现象。另外，本发明利用共享缓冲器装置的方法有不需系统设定临界值(threshold)与可避免传输数据时发生前后数据失落(under-run)等优点。
为达上述目的，本发明提供的方法如下一种可重组传输端口的重送缓冲器控制方法，经可侦测组态的传输端口使其中复数个传输端口能个别运作或合并运作，合并时，能共享闲置的该复数个重送缓冲器，其特征是，该控制方法步骤包括有侦测该复数个传输端口的组态；判断该组态为合并运作或是该复数个传输端口个别运作的状态；传送数据至一或复数个重送缓冲器及传输目标；判断是否重送数据；由重送缓冲器重传数据至传输目标；以及清除该一或复数个重送缓冲器的数据。
本发明的方法还包括以下技术特征传输数据至一或复数个重送缓冲器；传送至该传输目标，由一协议电路将该重送缓冲器内数据传送至该传输目标；
判断该传输目标是否有响应讯号；若为一确认讯号(ACK)则清除该一或复数个重送缓冲器的数据。
为达上述目的，本发明提供的装置为一种可重组传输端口的重送缓冲器装置，其特征是，该装置包括有复数个协议电路，为可重组的电路；复数个重送缓冲器，电连接该协议电路，于合并时复数个传输端口时，选择电连结该复数个协议电路其中之一；以及复数个实体层单元，电连接该复数个重送缓冲器；上述该复数个协议电路、该复数个协议电路与该复数个重送缓冲器形成该复数个传输端口，藉合并该复数个传输端口成为一频宽较大的传输端口，且能共享闲置的该复数个重送缓冲器。
综上所述，本发明为一可重组传输端口的重送缓冲器装置与其控制方法，以组态侦测来决定传输端口单独运作或是合并运作，并于合并运作时利用闲置的重送缓冲器以减少硬件成本浪费，并可解决缓冲器容量过小造成的间断性节流现象。
本发明还包括其它重要技术特征，以下将结合附图与具体实施例进行详细的说明。
图1A为现有技术传输端口与其控制电路示意图；图1B为现有技术传输端口与其控制电路合并后示意图；图2为现有技术数据重送缓冲器与其周边连结示意图；图3为现有技术合并后共享传输端口的装置示意图；图4A为本发明个别传输端口运作的装置示意图；图4B为本发明传输端口合并后运作的第一实施例装置示意图；图5为本发明传输端口合并后运作的第二实施例装置示意图；
图6为本发明传输端口合并后运作的第三实施例装置示意图；图7为本发明可重组传输端口运作的控制方法步骤流程图；图8为本发明各单一传输端口运作的控制方法步骤流程图；图9为本发明合并后传输端口运作的控制方法步骤流程图。
图中符号说明a，b，z传输端口11a，11b，11z 协议电路13a，13b，13z 实体层单元15，15a，15b，15z 远端传输端口A，B，C合并传输端口10 传输端23重送缓冲器21 目标接收端a’，b’，z’ 传输端口41a，41b，41z 协议电路42a，42b，42z 重送缓冲器43a，43b，43z 实体层单元45a，45b，45z 远端传输端口45 远端传输端口a”，b”，z” 传输端口51a，51b，51z 协议电路52a，52b，52z 重送缓冲器53a，53b，53z 实体层单元55a，55b，55z 远端传输端口55 远端传输端口M1，M2，M3 多路复用器60a，60b，60c，60d 传输端口61a，61b，61c，61d 协议电路62a，62b，62c，62d 重送缓冲器63a，63b，63c，63d 实体层单元
65，65’ 远端传输端口具体实施方式
本发明所述的可重组的传输端口(Re-configurable TransmittingPorts)指复数个频宽较小的传输端口，可以软件或自动侦测的方式，合并为一个频宽较大的传输端口，而此频宽较大的传输端口，也可动态分裂为复数个频宽较小的传输端口。如此可使固定数量的传输线或实体层单元(physical layer)的使用更具弹性。合并时只需要一组负责控制传输端口的协议电路(protocol circuit)统一控制所有的传输线及实体层单元(Physical Layer)，且充分利用其它协议电路中的重送缓冲器来降低硬件使用成本。
图4A所示为本发明个别传输端口运作的装置示意图。系统中的数据传输为复数组传输端口达成，每一传输端口至少包括一协议电路(Protocol Circuit)41a，41b，…，41z、协议电路所连接的重送缓冲器(RetryBuffer)42a，42b，…，42z，重送缓冲器是确保数据完整输出的缓存器(buffer)，与实体连接控制传输端口的实体层单元43a，43b，…，43z分别组成各传输端口a’，b’与z’，实体层为实际能传输及接收传输数据的介质，藉以电连接该复数个协议电路。
本发明步骤开始的侦测传输端口组态即设定为复数个传输端口个别运作，各传输端口仅需使用各自内置的重送缓冲器。如图4A所示的第一组传输端口a’为例，其中协议电路41a将数据先传送至重送缓冲器42a，经实体层单元43a连接一远端传输端口45a，另外第二个传输端口b’亦以个别的协议电路41b、重送缓冲器42b与其实体层单元43b藉有线或无线(wireless)手段连接远端传输端口45b以传输数据，其余各端口以此类推。
而图4B所示则为本发明传输端口合并后运作的第一实施例装置示意图。当组态侦测时为传输端口合并时只需要一组负责控制传输端口的协议电路，以图标的实施例为例，以第一组传输端口的协议电路41a统一控制其它各端口的重送缓冲器42a，42b，…，42z与实体层单元43a，43b，…，43z，并形成一合并传输端口C，藉此，将数据依数据量传送至各组电路的重送缓冲器42a，42b，…，42z，并通过各传输端口的实体层单元43a，43b，…，43z连接相对应的远端传输端口45，达成传输端口合并加大传输频宽的目的，且利用并电连接各个电路中闲置的重送缓冲器以避免无谓浪费。
在上述传输过程中，各传输端口的协议电路分别接收其传输目标响应的确认讯号(如Acknowledge，ACK)，确认后清除重送缓冲器中的数据。或者其传输目标响应接收失败讯号(Non-acknowledge，NAK)，或于某段预设时间内没响应确认讯号或是接收失败讯号，其协议电路就要将存在其重送缓冲器中的数据重传。
而合并传输端口C是一个复数端口合并后的传输端口，此端口发出的数据由各个单一传输端口协议电路中的重送缓冲器负责储存。此合并传输端口C的协议电路接收其传输目标响应的确认讯号后，同时清除复数个重送缓冲器中的数据，或者其传输目标响应接收失败讯号，或太久没响应讯号，皆须将存在复数个重送缓冲器中的数据重传。
而图5所示则为本发明传输端口合并后运作利用多路复用器的实施例示意图，于各个单一传输端口的协议电路与各重送缓冲器间，加入一多路复用器(Multiplexer，MUX)M1，M2，来选择传输端口分开各自运作或于合并运作时不同的数据传输路径(本例以实线与虚线区别)。如图所示，传输端口a”，b”，…，z”各自运作时，多路复用器M1，M2选择由各自协议电路51a，51b，…，51z传送的数据；而合并时则选择由第一协议电路51a来的数据。
除第一组传输端口内并无设置多路复用器，其余各组传输端口皆设置有多路复用器。当组态侦测后，决定传输端口个别运作，其数据传输路径以附图中实线表示，如传输端口a”的协议电路51a将数据送至重送缓冲器52a，直接经实体层单元53a以有线或无线的手段连接输出至远端传输端口55a。以此类推，其余各端口b”至z”则以协议电路51b至51z通过多路复用器M1，M2选择接收各自协议电路的数据，再经重送缓冲器52b至52z个别连接传输至远端传输端口55b至55z。
若经组态侦测后，决定以传输端口合并方式运作，数据传输路径以虚线表示，则传输端口协议电路51b至51z的多路复用器M1，M2等选择接收协议电路51a的数据，再经由各自闲置的重送缓冲器52b至52z经各自实体层单元53b至53z形成一合并传输端口，输出至远端传输端口55。实作上，各个协议电路中的重送缓冲器也可能集中放置于一处，但并不影响前述各控制电路控制方法。
本发明具结合性，请参阅图6所示传输端口合并后运作的第三实施例装置示意图，当可重组的选择愈复杂时，重送缓冲器共享的数据路径也会愈复杂。如图中为4端口合并与2端口合并的实作例，依实际需要，各协议电路的多路复用器可藉不同弹性的传输路径选择而有不同的传输端口合并结果。
如图6所示，以合并四个传输端口成为合并传输端口为例，其中数据传输路径以粗实线表示。以第一组协议电路61a为主要控制电路，将数据传送至其它传输端口61b，61c，61d内的多路复用器M1，M2，M3，并由其多任务的特性决定数据传输路径，通过其中的重送缓冲器62a，62b，62c，62d将数据传送至实体层单元63a，63b，63c，63d，以合并为一合并传输端口，将数据藉此合并传输端口以有线或无线手段连接传输至远端传输端口65，此例利用合并后可能闲置的重送缓冲器62a，62b，62c，62d作为数据传送的缓存器，可使频宽与内存充分使用外，亦可以其中重传的机制确保数据可靠性。
若以两个传输端口65c，65d合并另一合并传输端口为例，其数据传输路径以虚线表示，可选择第三组传输端口60c的协议电路61c为主要控制电路，将数据经多路复用器M2，M3选择后经重送缓冲器62c，62d传送至个别的实体层单元63c，63d，以合并为合并传输端口，再经此合并传输端口连接传输数据至相对应的远端传输端口65’，达到弹性应运并充分利用可能闲置的重送缓冲器的目的，并因重送的机制而使本发明保有数据完整性的优点。
本发明可重组传输端口的重送缓冲器的控制方法步骤可参看图7所示的步骤流程图，经可侦测组态的传输端口使其中复数个传输端口能个别运作或合并运作，该控制方法步骤包括有步骤S71本发明的控制电路先侦测复数个传输端口的组态；步骤S72依实际需求，判断该组态为各传输端口合并运作或是复数个传输端口个别运作的状态；步骤S73经组态确定后，其中协议电路将数据传送至一或复数个重送缓冲器，并以有线或无线手段传送至传输目标；步骤S74由重送缓冲器将数据传至一传输目标；步骤S75利用该传输目标所响应的讯号判断是否重送数据，或者于一预设时间内仍无响应而由协议电路决定重送该笔数据，回到步骤S73；若协议电路于预设时间内没有收到响应讯息或任何非确认讯号，如响应接收失败讯号(NAK)，则由重送缓冲器将该笔数据重送；步骤S76若协议电路收到确认讯号(ACK)，则清除该重送缓冲器的内该笔数据，若数据传送完毕则结束本步骤流程，但若需要继续下一笔数据，则回至步骤S73进行传送数据的步骤。
若经组态侦测后为各传输端口各自运作的组态，其控制方法步骤如图8所示的步骤流程图；步骤S81开始时，由软件或自动侦测决定传输端口的组态；步骤S82判断为复数个单端口运作的组态，即不需有合并的运作；步骤S83各传输端口的协议电路将数据传送至复数个单端口的各个重送缓冲器；步骤S84复数个协议电路将复数个重送缓冲器的数据经由实体层单元重传至传输目标；步骤S85由协议电路判断传输目标是否有响应讯号，如确定接收成功的确认讯号(ACK)、接收失败讯号(NAK)或时没有响应讯号等状态；步骤S86若无响应，则经一段预设时间后重传数据，回到步骤S84之后，以继续进行传送；步骤S87若有接收到响应讯号，则判断是否为确认讯号？步骤S88若为非确认讯号，则为一接收失败讯号，则回到步骤S84之后，以重传数据；步骤S89若为确认讯号，则进行清除缓冲器内该笔数据，传送完毕后结束，或回至步骤S84等待下次数据传送。
图9所示为本发明合并后传输端口运作的控制方法步骤流程图步骤S91开始时，先由软件或自动侦测传输端口组态；步骤S92判断为合并传输端口的组态；步骤S93由其中一协议电路控制合并后的传输控制与各闲置的重送缓冲器的数据传输路径，依实际需要合并传输端口频宽，并将数据传送至各个传输端口的闲置的重送缓冲器，并以有线或无线手段传送至传输目标；步骤S94协议电路控制将复数个重送缓冲器的数据重传送至传输目标；步骤S95传送后，协议电路须判断传输目标是否有响应讯号；步骤S96若无响应讯号，则经一段时间后重传数据，回到步骤S94；步骤S97若有响应讯号，则判断是否为确认讯号(ACK)？步骤S98若传输目标发出接收失败的响应讯号(NAK)，则回到步骤S94以重传数据；步骤S99若为确认讯号，则表示传输目标接收数据成功，此时将清除缓冲器数据，即回到步骤S93，以待下笔数据的传输。
上述各传输端口个别运作或以合并方式运作，其中数据传输路径可以一或复数个多路复用器作选择而达成。
综上所述，本发明为一可重组传输端口的重送缓冲器装置与其控制方法，以组态侦测来决定传输端口单独运作或是合并运作，并于合并运作时利用闲置的重送缓冲器以减少硬件成本浪费，并可解决缓冲器容量过小造成的间断性节流现象，实为一不可多得的发明物品，及具产业上的利用性、新颖性及进步性，完全符合发明专利申请要件，依法提出申请。
以上所述，仅为本发明的较佳可行实施例，非因此即局限本发明的专利范围，故举凡运用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变化，均同理包含于本发明的范围内，合予陈明。
权利要求
1.一种可重组传输端口的重送缓冲器控制方法，经可侦测组态的传输端口使其中复数个传输端口能个别运作或合并运作，合并时，能共享闲置的该复数个重送缓冲器，其特征是，该控制方法步骤包括有侦测该复数个传输端口的组态；判断该组态为合并运作或是该复数个传输端口个别运作的状态；传送数据至一或复数个重送缓冲器及传输目标；判断是否重送数据；由重送缓冲器重传数据至传输目标；以及清除该一或复数个重送缓冲器的数据。
2.如权利要求1所述的可重组传输端口的重送缓冲器控制方法，其特征是，该复数个传输端口合并运作的控制方法步骤包括有传输数据至一或复数个重送缓冲器；传送至该传输目标，由一协议电路将该重送缓冲器内数据传送至该传输目标；判断该传输目标是否有响应讯号；若为一确认讯号(ACK)则清除该一或复数个重送缓冲器的数据。
3.如权利要求2所述的可重组传输端口的重送缓冲器控制方法，其特征是，该确认讯号由该协议电路接收。
4.如权利要求2所述的可重组传输端口的重送缓冲器控制方法，其特征是，于该判断该传输目标是否有响应讯号的步骤中，若非为该确认讯号，则由该重送缓冲器重传该笔数据。
5.如权利要求1所述的可重组传输端口的重送缓冲器控制方法，其特征是，该传输端口至少包括有该协议电路、该重送缓冲器与一实体层单元。
6.一种可重组传输端口的重送缓冲器装置，其特征是，该装置包括有复数个协议电路，为可重组(re-configurable)的电路；复数个重送缓冲器，电连接该协议电路，于合并时复数个传输端口时，选择电连结该复数个协议电路其中之一；以及复数个实体层单元，电连接该复数个重送缓冲器；上述该复数个协议电路、该复数个协议电路与该复数个重送缓冲器形成该复数个传输端口，藉合并该复数个传输端口成为一频宽较大的传输端口，且能共享闲置的该复数个重送缓冲器。
7.如权利要求6所述的可重组传输端口的重送缓冲器装置，其特征是，该复数个协议电路一或复数个多路复用器电连接该复数个重送缓冲器，当可重组的选择愈复杂时，该复数个多路复用器的数据路径具结合性。
全文摘要
本发明为一种可重组传输端口的重送缓冲器装置与其控制方法，将复数个频宽较小的传输端口以软件或自动方式侦测其传输端口组态，需要大频宽时，即合并为一个频宽较大的传输端口，只需要一组负责控制传输端口的协议电路，统一控制所有的重送缓冲器及其中的实体层单元，并于数据传输时使用各传输端口中的闲置的重送缓冲器，再经复数个响应讯号判断是否需要重送数据，使本发明重送缓冲器装置的使用更具弹性并可减少硬件的成本。
文档编号H04L12/24GK1750507SQ20041007857
公开日2006年3月22日 申请日期2004年9月15日 优先权日2004年9月15日
发明者徐日明 申请人:矽统科技股份有限公司