[發明專利]一種串口802.11n無線網卡芯片接收數據的方法

無效

• 申請號: 201010622304.3
• 申請日: 2010-12-27
• 公開（公告）號: CN102547864A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 張樹華
• 申請（專利權）人: 北京中電華大電子設計有限責任公司
• 主分類號: H04W28/14
• 分類號: H04W28/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于無線局域網領域，作為一種串口802.11n無線網卡芯片接收通路結構，特別適用于串口的802.11n無線網卡芯片設計領域，尤其為USB、SDIO主機接口的802.11n無線網卡芯片設計。采用本發明提出的串口802.11n無線網卡芯片接收通路結構，可以提高串口傳輸的利用率，減少緩存使用的buf空間，提高整個芯片處理協議的吞吐率。

背景技術

802.11n無線協議不同于以前的802.11協議，提出了聚合的概念。為了提高無線信道的利用率，采用了聚合幀的格式，見說明書附圖1。簡單的說，就是把多個802.11的單幀組合成一個長幀，其規則就是在幀與幀之間插入delimiter。這樣，當接收方收到這樣一個長幀時，可以通過搜索其中的delimiter，把各個子幀給解析出來。子幀之間的間隔最小為4個字節，最大沒有限制。在802.11協議中，一個子幀與下一個子幀之間的時間間隔最小為sifs(16us)，而在802.11n的聚合協議中，在150Mbps物理層速率下，最小只有100ns的時間。可見，802.11n協議的高效率對于內部的硬件接收結構提出了新的要求。

串口無線網卡，不同于PCI、PCIe設備，只能作為主機的從設備，其傳輸是被動的。當主機需要獲取數據時，從設備才會把數據送上去。串口另一個特點是采用block傳輸，每一次的傳輸數據量會限制在block內。由此可以看出，充分利用block傳輸的數據量、減少block次數，才能提高串口的利用率。

為了能夠最大程度減少丟幀，需要足夠的緩沖空間。在接口速率一定的情況下，改善接口的傳輸利用率是減少緩沖空間的唯一方法。串口的每一次block傳輸，都能充分利用，這需要把各個獨立的單幀按照類似802.11n協議中的聚合幀的方式給重新聚合起來。制定的規則不是采用delimiter的方式，而是為了上層驅動與軟件的方便，采用了私有的協議。

把幾個buf的子幀聚合成一個長幀，通過串口傳送，等整個幀傳送完畢，才釋放這幾個buf。顯然會浪費buf的空間利用率。采用邊上傳邊釋放的方式，當其中一個子幀確認傳輸成功后，會立即釋放掉此buf。

串口的每一次傳輸都會伴隨著傳輸數據的校驗，只有校驗通過的數據才能認為此次block傳輸成功。因此，在長幀的傳輸過程中，不可避免地出現多次重傳。重傳的結果是降低了串口的利用率，同時帶來了設計的復雜。需要一種機制，來保證buf在正確的時機釋放。

發明內容

本發明提出了一種串口802.11n無線網卡芯片接收通路結構。芯片接收機從空中信道接收到聚合幀，由MAC協議處理單元完成聚合幀的解析，把一個聚合幀拆分成多個子幀，存放在不同的buf中。在聚合幀的解析過程中，會得到各個子幀的詳細信息，同時會保存在幀描述符中(BD)，見附圖2，便于上層驅動和軟件識別。當上層主機通過串口詢問接收buf的狀態時，就可以把多個存有數據幀的buf組合成一個超長的數據幀，把幀的整體長度告訴主機。此后，主機就會按照此幀的長度，下發多個block進行數據讀取。這樣，每一次block傳輸攜帶的數據量都是足夠的，充分利用了串口的傳輸效率。

當一次block傳輸過程中，跨越多個buf時，會根據前一個buf中幀的長度，提前預測出下一個buf的地址，從而能夠在傳送過程中，不間斷數據的讀取，完成buf之間的無縫銜接。從串口看去，感覺在訪問同一個buf，其地址訪問采用虛擬地址的方式。串口的block傳輸會進行傳送數據的校驗，校驗不成功會重新發起此次block的傳輸。傳輸地址以虛擬地址的方式回退到block傳輸的起始地址。判斷block傳輸是否成功，是通過比較此次block的起始地址與上一次block的起始地址是否相同得到的。如果兩者相同，block進行重傳；反之，是一次新的block傳輸。

當block傳輸跨越兩個buf的邊界時，存在釋放buf的可能。根據上述block重傳的判斷規則，當block重傳發生時，不能釋放buf；反之，可以釋放buf，用來接收新的幀。通過邊上傳邊釋放的方式，提高了buf的利用率。