专利名称：网络转子流量计站和服务的制作方法
技术领域：
本发明涉及通讯网络的管理，更具体地说，本发明涉及网络转子流量计站和服务(network rotameter station and service)的方法和系统。
背景技术：
随着数字媒体变得越来越流行，用家庭网络技术在家庭设备间传输数字媒体已经很受欢迎。数字媒体可以在很多地方中存储和播放。另外，数字媒体可以有很多来源，如家庭多媒体用户、内容供应商、服务提供商。传播数字媒体文件的需求有可能超出了家庭网络/部分家庭网络的可利用的带宽或执行时间限制(latency constraints)。过量的传输要求会导致传输延迟。因为一些数字媒体文件的传输是时间敏感度高的，所以传输延迟会带来令用户苦恼的演播错误(rendering errors)和人为加工痕迹(artifacts)。
在过去，人们认为可以用预订系统或分配系统来避免网络链路的过多需求。但其基于的前提是，要能够完全控制整个系统的用户应用程序和数字媒体文件。不幸的是，预定系统有一个根本的缺点，包括要求准确地知道所有的用户和应用程序所需要的网络资源配额，要求所有的应用程序都参与该预定系统，以能够执行准确的分配资源和计算资源。这些限制要求是难以承担的，并妨碍了其实际应用。
本文的后续部分将结合附图对本发明进行阐述。通过把本发明的一些方面与上述的现有实现方法比较，对本领域的技术人员来说，常规或传统方法的局限性和缺点是显而易见的。
发明内容
本发明提供了一种网络转子流量计站和服务的系统和方法，结合至少一幅附图的说明和/或权利要求对该中系统和方法有更详细的阐述。
通过下面的描述以及相关附图，将能更全面的了解本发明的各种优点、方面和新颖性以及实施细节。
根据本发明的一方面，提供一种控制网络中网络业务量的方法，包括通过家庭网络中的至少一个处理器监控家庭网络中的多个通讯信道的网络业务量特征；基于所述家庭网络中的所述至少一个处理器对至少一个所监控的网络业务量特征的分析，所述家庭网络中的所述至少一个处理器为所述家庭网络中的所述多个通讯信道的至少一部分重新路由网络业务量。
优选地，该方法还包括基于所监控的网络业务量特征，通过所述家庭网络中的所述至少一个处理器为所述家庭网络中的所述多个通讯信道的至少一部分估测网络业务量。
优选地，该方法还包括基于所估测的网络业务量特征，通过所述家庭网络中的所述至少一个处理器为所述家庭网络中的所述多个通讯信道的至少一部分重新路由所述网络业务量。
优选地，所述网络业务量特征至少包括以下之一过去的网络业务量特征和当前的网络业务量特征。
优选地，所述家庭网络中的所述至少一个处理器，包括第一处理器和第二处理器。
优选地，所述第一处理器包括执行所述的监控的网络转子流量计观察(NRO)站；所述第二处理器包括以下的至少一个执行所述估测任务的网络转子流量计分析(NRA)站和执行所述估测任务的网络服务需要的应用程序。
优选地，所述方法还包括基于来自至少一个所述的NRO站的最当前报告来分析网络气象信息。
优选地，所述至少一个处理器包括至少一个执行所述重新路由的第三处理器。
优选地，所述方法还包括所述NRA站接收来自所述家庭网络中的请求设备的动作呼叫的至少一个请求。
优选地，所述方法还包括基于来自所述NRO站的最当前报告，响应所述的动作呼叫的至少一个请求，分析网络气象信息。
优选地，所述方法还包括基于所述的分析，生成当前报告；并把所述生成的当前报告传送给所述家庭网络中的至少一个所述请求设备。
优选地，所述生成当前报告包括以下之一网络转子流量计图、日业务量的显示、分段业务量的显示。
优选地，所述方法还包括用所述NRA站来判断所述的家庭网络中的网络状况是否超出了至少一个业务量阀值，如果所述网络状况已经超出了至少一个业务量阀值，所述NRA站生成一个报告事件。
优选地，所述网络业务量特征把至少包括以下之一链路标识符(LinkId)信息项、MAC(MacAddress)信息项、可到达的MAC地址(ReachableMac)信息项、网桥标识符(BridgedId)信息项、转子流量计索引(RotameterIndex)信息项。
优选地，所述网络业务量特征至少包括以下之一转子流量计地址(ROAddress)信息项、转子流量计位(ROBits)信息项、转子流量计周期(ROPeriod)信息项、报告日期和时间(ReportingDateTime)信息项、业务量种类(TrafficClass)信息项、监控频率周期(MonitorResolutionPeriod)信息项。
根据本发明的一个方面，提供一种网络中控制网络业务量的系统，该系统包括在家庭网络中的至少一个处理器；所述家庭网络中的所述至少一个处理器能够监控所述家庭网络中的多个通讯信道的网络业务量特征；基于所述家庭网络中的所述至少一个处理器对至少一个所监控的网络业务量特征的分析，所述家庭网络中的所述至少一个处理器为所述家庭网络中的所述多个通讯信道的至少一部分重新路由网络业务量。
优选地，基于所监控的网络业务量特征，所述至少一个处理器为所述家庭网络中的所述多个通讯信道的至少一部分估测网络业务量。
优选地，基于所估测的网络业务量，所述至少一个处理器为所述家庭网络中的所述多个通讯信道的至少一部分重新路由当前的网络业务量。
优选地，所述网络业务量特征至少包括以下之一过去的网络业务量特征和当前的网络业务量特征。
优选地，在所述家庭网络中的所述至少一个处理器包括第一处理器和第二处理器。
优选地，所述第一处理器包括执行所述的监控的网络转子流量计观察(NRO)站；所述第二处理器包括以下的至少一个执行所述估测任务的网络转子流量计分析(NRA)站和执行所述估测任务的网络服务需要的应用程序。
优选地，所述系统还包括基于来自至少一个所述的NRO站的最当前报告分析网络气象信息。
优选地，所述至少一个处理器包括至少一个执行所述重新路由的第三处理器。
优选地，所述至少一个处理器使所述NRA站能够接收来自所述家庭网络中的请求设备的动作呼叫的至少一个请求。
优选地，响应所述的动作呼叫的至少一个请求，所述至少一个处理器能够基于来自至少一个所述NRO站的最当前报告来分析网络气象信息。
优选地，所述至少一个处理器能够基于所述的分析生成当前报告，并且其中所述至少一个处理器能够把所生成的报告传送给所述家庭网络中至少一个所述的请求设备。
优选地，所述生成当前报告包括至少以下之一网络转子流量计图、日业务量的显示、分段业务量的显示。
优选地，所述至少一个处理器使所述NRA站判断所述的家庭网络中的网络状况是否超出了至少一个业务量阀值，并且如果所述网络状况已经超出了至少一个业务量阀值，其中所述至少一个处理器使所述NRA站生成一个报告事件。
优选地，所述网络业务量特征把至少包括以下之一链路标识符(LinkId)信息项、MAC(MacAddress)信息项、可到达的MAC地址(ReachableMac)信息项、网桥标识符(BridgedId)信息项、转子流量计索引(RotameterIndex)信息项。
优选地，所述网络业务量特征至少包括以下之一转子流量计地址(ROAddress)信息项、转子流量计位(ROBits)信息项、转子流量计周期(ROPeriod)信息项、报告日期和时间(ReportingDateTime)信息项、业务量种类(TrafficClass)信息项、监控频率周期(MonitorResolutionPeriod)信息项。
根据本发明的一方面，提供一种组织网络中网络业务量的方法，该方法包括通过所述家庭网络中的至少一个处理器监控家庭网络中多个通讯信道的网络业务量特征；基于为所述家庭网络分析的所监控的网络业务量特征的至少一个，从所述多个通讯信道中选择特定的通讯信道以供所述家庭网络使用。
优选地，通过至少一个处理器和至少一个用户中的至少一个来完成对所监控的网络业务量特征的所述分析和选择。
优选地，所述网络业务量特征把至少包括以下之一链路标识符(LinkId)信息项、MAC(MacAddress)信息项、可到达的MAC地址(ReachableMac)信息项、网桥标识符(BridgedId)信息项、转子流量计索引(RotameterIndex)信息项。
优选地，所述网络业务量特征至少包括以下之一转子流量计地址(ROAddress)信息项、转子流量计位(ROBits)信息项、转子流量计周期(ROPeriod)信息项、报告日期和时间(ReportingDateTime)信息项、业务量种类(TrafficClass)信息项、监控频率周期(MonitorResolutionPeriod)信息项。
优选地，所述网络业务量特征至少包括以下之一过去的网络业务量特征和当前的网络业务量特征。
优选地，该方法还包括通过NRO站执行所述的监控。
优选地，该方法还包括基于所监控的网络业务量特征为所述家庭网络中的所述多个通讯信道的至少一部分估测网络业务量。
优选地，该方法还包括基于所估测的网络业务量特征，为所述家庭网络中的所述多个通讯信道的至少一部分重新路由所述网络业务量。
根据本发明的一方面，提供一种组织网络中网络业务量的系统，该系统包括至少一个能监控家庭网络中的多个通讯信道的网络业务量的处理器，通过所述家庭网络中的至少一个处理器来完成；所述处理器能够基于对所述家庭网络的至少一个所监控的网络业务量特征的分析，从所述多个通讯信道中选择特定的通讯信道以供所述家庭网络使用。
优选地，所述至少一个处理器和至少一个用户两者中的至少一者能够实现对所监控的网络业务量的所述至少一个进行的所述分析和所述选择。
优选地，所述网络业务量特征把至少包括以下之一链路标识符(LinkId)信息项、MAC(MacAddress)信息项、可到达的MAC地址(ReachableMac)信息项、网桥标识符(BridgedId)信息项、转子流量计索引(RotameterIndex)信息项。
优选地，所述网络业务量特征至少包括以下之一转子流量计地址(ROAddress)信息项、转子流量计位(ROBits)信息项、转子流量计周期(ROPeriod)信息项、报告日期和时间(ReportingDateTime)信息项、业务量种类(TrafficClass)信息项、监控频率周期(MonitorResolutionPeriod)信息项。
优选地，所述网络业务量特征至少包括以下之一过去的网络业务量特征和当前的网络业务量特征。
优选地，该系统还包括能够执行所述监控的NRO站。
优选地，基于所监控的网络业务量特征，所述至少一个处理器为所述家庭网络中的所述多个通讯信道的至少一部分估测网络业务量。
优选地，基于所估测的网络业务量，所述至少一个处理器为所述家庭网络中的所述多个通讯信道的至少一部分重新路由当前的网络业务量。
优选地，所述至少一个处理器响应用户的输入以从所述多个通讯信道中选择特定的通讯信道以供所述家庭网络使用。
优选地，所述至少一个处理器也可以响应用户输入设备的信号以从所述多个通讯信道中选择特定的通讯信道以供所述家庭网络使用。
根据下面的附图以及具体实施方式
的描述，所述技术领域的技术人员显而易见的可以得到或推理得到本发明的其他的系统、方法和特征。可以预料的所有这些附加的系统、方法、特征和优点包含于本发明的描述以及范围内，并由伴随的权利要求所保护。
结合下面的附图可以更好的理解本发明。图中的元件无需测量，其重点在于描述本发明的原理。在附图中，相类似的标号表示不同的图中的相关联的部分。
图1是包含有线网络技术和无线网络技术的通讯网络的应用实例的示意图；图2是图1的通讯网络逻辑上的重组图，作为一个应用实例，图中阐明了多个能够流通的总线。
图3a是具有无线网络接口和有线网络接口的个人电脑(PC)主机应用实例的示意图。
图3b是具有以太网交换器的通讯网络的应用实例的示意图。
图3c是具有无线接入点的通讯网络的应用实例的示意图。
图3d是具有有线网络接口和无线网络接口的网桥设备的应用实例的示意图。
图4是在网络中控制网络业务量的系统的实施例的示意图。
图5是在网络中控制网络业务量的执行步骤的流程图。
具体实施例方式
本发明涉及通讯网络的管理，更具体地说，是监控网络业务量，以向用户和应用程序报告当前网络状况，并使预测将来的网络流量状况变得更容易。因为复杂的不同种类的通讯系统是不能够先验地完全控制的，所以，在本发明的一个实施例里，可以监控当前的网络活动，并且基于所监控的当前网络活动，预测将来的网络活动。接着，基于所预测的网络活动，可以选择或重新路由网络通讯业务量。
虽然本发明被描述成实现于家庭通讯网络，但本发明不局限于此，本发明能应用到任何大小、任何规模的网络中。另外，虽然本发明使用了通用即插即用(UPnP)设备架构中使用UPnP服务，但使用其他的协议和通信方法也不脱离本发明的范围和实质。
图1是包含有线网络技术和无线网络技术的通讯网络的应用实例的示意图。参照图1，通讯网络100包括与媒体中心服务器120通讯连接的无线网络A142、家庭网关(residential gateway)122、网络附加存储器(network attachedstorage，NAS)126、媒体客户端128、网桥接入点132、个人电脑(PC)主机134。媒体中心服务器120和媒体客户端128分别连接到电视机118和130。通讯网络100还包括蜂窝/Wi-Fi电话124、个人电脑(PC)主机136。通讯网络100还可以包括服务提供商，如电缆服务提供商110、卫星服务提供商112、电话服务提供商114或无线服务提供商116。PC主机136可以是膝上型(laptop)计算机。
家庭网关122通过无线网络B 140无线连接到NAS 126、PC主机134、PC主机136和蜂窝/Wi-Fi电话124。家庭网关122除了通过无线网络B 140通讯外，还可以通过无线网络A 142与NAS 126、媒体中心服务器120、媒体客户端128、桥接入点132和PC主机134通讯。通过支持无线网络C 144的桥接入点132，PC主机134和PC主机136能够与和无线网络A 142通讯的任何设备进行通讯。媒体中心服务器120和媒体客户端128能够利用天线或者其他服务如本地多点分配业务(LMDS)空中接收商业广播频道上的广播节目。蜂窝/Wi-Fi电话124可包括能使用不同媒体格式的无线多媒体手机，媒体格式如流式视频(streaming video)、视频广播(broadcast video)、数字语音(digitizedvoice)、数字数据、文本、数字音频、数字静态图像、数字视频，和/或数字音乐。
有线网络A 142可以是以太网络(如电气及电子工程师学会(IEEE)802.3兼容网络)，或重新利用家庭现有的有线电缆的网络，如HomePNA(家庭电话线网络联盟颁布的)、同轴电缆的HomePNA、HomePlug(家庭电力线联盟颁布的)、各种形式的同轴电缆以太网、家庭以太网、或基于同轴电缆的IEEE802.11。无线网络B 140和无线网络C 144中使用的无线技术，可以是IEEE802.11a/b/g/n、IEEE 802.15、IEEE 802.16、和/或蓝牙，及以上的任何的变型。在这点上，无线技术如IEEE 802.11a/b/g/n，支持多个接入点通过有线和/或无线互相连接以扩大覆盖范围。另外，无线技术可以用多个频段、天线或信道，这样就有效地创造了多个网络分段，其可以增加容量或减少了干扰。
再次参考图1，网络100中一个或多个设备可以与多于一个的通讯网络通讯。例如，有线网络A142、无线网络B 140和无线网络C 144，每个网络都支持几个与其他通讯网络连接的设备。无线网络B 140和无线网络C 144可用相同的无线技术，但他们也可使用独立的无线频率信道，因此能有效地把带宽增加1倍。
在本发明的一个实施例中，可以把通讯网络100中的一个或多个设备设置成网络转子流量计观察(NRO)站和/或网络转子流量计分析(NRA)站。NRO站收集网络100中设备之间的网络业务量相关的一个或多个网络通讯参数。NRA站用于分析NRO站所收集的通讯参数，并产生对一个或多个网络通讯参数的预测。接着，基于NRO站的信息或者NRA站所做的预测，重新路由网络100里的业务量。
图2示出了图1的通讯网络100的逻辑上的重组图。例如，根据本发明的一个实施例，列举了多个数据流总线。图2所示的网络已经被重新安排了，以形成图1中的通讯网络100的公用通信总线(common communication bus)。图2中，通讯网络200包括与媒体中心服务器220通讯连接的有线网络A 242、家庭网关222、网络附加存储器(NAS)226、媒体客户端228、桥接入点232、PC主机234和236。通讯网络200还包括电缆服务提供商210、无线服务提供商216或蜂窝/Wi-Fi电话224。PC主机236可以是膝上型(laptop)计算机。
家庭网关222通过无线网络B 240无线连接到NAS 226、PC主机234、PC主机236、媒体客户端228、媒体中心服务器220和蜂窝/Wi-Fi电话224。除了通过无线网络B240通讯外，家庭网关222还可以通过有线网络A 242与NAS 226、媒体中心服务器220、媒体客户端228、桥接入点232、PC主机234通讯。通过通过支持无线网络C 244的桥接入点232，PC主机234和PC主机236能够与和无线网络A 242通讯的任何设备进行通讯。
根据本发明的应用实施例，网络200可以包括分布在通讯网络200中的多个网络气象监控(观察)站和多个网络气象分析站。网络气象监控站称为网络转子流量计气象台(NRO)或网络转子流量计观察(NRO)站。每个NRO都可以是包含在通讯网络的任何设备中的实体，也可以是与通讯网络中的任何设备分离的实体，例如图2中的通讯网络200的设备。网络气象分析站称为网络转子流量计分析(NRA)站。同样地，NRA站可以是包含在通讯网络的任何设备中的实体，也可以是与通讯网络中的任何设备分离的实体，例如图2中的通讯网络200的设备。NRO和NRA都能够提供网上的入口信息(例如来自NRO站)和/或预测观察站之间的点的网络业务量(例如，来自NRA站)。
NRO站执行网络转子流量计观察，例如，监控无线网络C 244、无线网络B 240、和/或有线网络A 242所使用的任一总线的网络业务量。这就允许确定网络200中每条总线的业务量，从而允许应用程序选择承载其业务量的总线。
在本发明的一个实施例中，NRO能够监控多个参数，该多个参数可以是经由链路数(per link)或邻居数(described in terms of neighbors)。例如，NRO能够监控网络200的以下参数设备识别参数如IP地址或MAC地址、共享与交换媒体链路标志、报告位(用比特表示)、报告周期(用秒表示)、最后读取的时间、监控频率(monitoring resolution)、IEEE 802.11信道信息，和通信类型标识符。
“经由链路数”信息和“邻居数”信息对应于连接到NRO站的链路数量和邻居数量。设备识别参数通过IP地址或者MAC地址标识设备。“共享与交换媒体”链路标志用来显示某特定设备是交换媒介如10BaseT以太网中的设备，还是共享媒介如802.11无线网络中的设备。“报告位”参数显示NRO站或临近设备发送的或接收的比特的数量。“报告周期”参数显示用于报告位的报告周期的时间段。在这点上，通过利用“报告位”和“报告周期”参数，能够计算NRO和临近设备的信息交换率。
“最后读取的时间”参数显示最后一次执行观察的时间。“监控频率”参数显示NRO站执行观察的频率。“IEEE 802.11信道信息”显示通过NRO当前所观察的网络业务量所用到的信道。“通信类型标识符”参数显示根据UPnP服务质量(QoS)架构或IEEE 802.1D的通信类型。
NRO还能支持网络200中的网络实体的多个动作请求(requests foraction)。例如，可以通过NRO实现“请求转子流量计观察”和“配置转子流量计观察”动作请求。“请求转子流量计观察”动作请求利用每一地址的种类的数量作为设定值，“配置转子流量计观察”动作请求利用报告周期(用秒表示的观察持续时间)和监控频率作为设定值。该监控频率显示执行测量的频率，如每x秒。
来自NRO的网络观察的输出可以在多种环境下生成。例如，输出时间可以在另一个网络设备需要时输出，或者也可以作为期间报告的收集其中，提供多个在先报告以响应某请求。NRO的报告也可以基于事件的，并且任何站(station)都可以周期性地或者在需要时获得通讯网络的报告。
在本发明的一个实施例中，可以用一个或多个NRA站来分析NRO的观察结果。NRA站能生成多种形式的网络业务量信息。例如，NRA站能够生成网络转子流量计(流量/气象)图、日业务量信息时间、和/或分段业务量信息。进一步的，NRA站提供的信息能够被严格的请求者预订，也能够被邻近的请求者如紧靠你的邻居预订。NRO站能够与NRA站共享信息。在这点上，NRO站能与NRA站合作生成报告，并且其他站(station)的报告也能够核实。
接入到诸如图2中的通讯网络200的设备里面的软件应用程序，能够接收NRA站或NRO站的网络转子流量计服务信息。这种软件应用程序能够利用一种或多种技术来管理通讯网络。一些有代表性的技术包括风暴警告事件(storm warning events)、网间控制报文协议(ICMP)队列、路由表格修改、替换(不拥挤的)路由建议、和/或NAV修改以重新设置TCP窗口。这种软件应用程序能够给一个或多个用户提供信息和/或向一个或多个用户请求信息。一个或多个用户可以执行动作，有可能是带外(out-of-band)的，如关掉设备，重新配置设备、重新配置应用程序、选择不同的流分辨率(streamresolution)、升级设备，或者响应所提供的信息替换设备。
风暴警告事件是NRA站和/或NRO站广播发送的事件，并可以显示增加的当前网络业务量，或增加的将来网络业务量。ICMP源队列信息是IP里的拥塞控制机制。网络设备利用源队列信息来减少它正在发送的业务量。网络设备也能够向另一网络设备发送源队列信息，以要求后者减少信息发送量直到不再接收到前者发送的源队列信息为止。因此，该机制有效地降低了网络200的网络数据传送率。
在本发明的另一实施例中，网络200中的NRO站可以包括一个或多个执行可扩展标记语言(XML)的架构。例如，NRO站包括邻居信息(NeighborInformation，有时称为转子流量计信息，RotameterInformation)结构，该邻居信息结构提供通过每个激活接口(active interface)可以到达的设备的MAC地址信息。邻居信息结构可以包括以下信息字段或信息项可到达的链路MAC(LinkReachableMacs)、链路ID(LinkId)、MAC地址(MacAddress)、可到达的MAC(ReachableMac)、桥ID(BridgedId)、转子流量计观察(RotameterObservation)、转子流量计索引(RotameterIndex)、转子流量计地址(ROAAddr)、转子流量计位(ROBits)、转子流量计周期(ROPeriod)、转子流量计日期时间(ReportingDateTime)、和/或监控频率周期(MonitorResolutionPeriod)。可到达的链路MAC是用于设备支持的每一可利用链路的信息项。链路ID是字符串类型的信息项，并对设备而言是唯一的。链路ID信息项可以识别第二层链路(数据链路层layer-2 link)。
MAC地址为可用的任意时间均使用的信息项。MAC地址信息项给终点设备提供接口的MAC地址。可到达的MAC地址为用于提供通过链路可达到的终点设备(如果存在的话)的MAC地址的信息项。在一些环境中，该信息项可以用命令“arp-a”来获得。桥ID是用来标识桥接链路的信息项。具有相同桥ID的链路可以与设备互相连接，因此第二层(数据链路层)的帧能够在他们之间转发。转子流量计观察是包括一系列描述网络转子流量计观察项的信息项。转子流量计索引为包含着索引的信息项，该索引是增加的，并对于报告设备的每次观察是唯一的。
转子流量计地址是包括报告的设备地址的信息项。如果转子流量计地址存在并且和报告设备接口的地址相同，则转子流量计观察就可以转送到该报告设备中或从该报告设备中发出。如果转子流量计地址存在，但是和报告设备接口的地址不同，则转子流量计观察就可以在该地址与该报告设备之间传送。转子流量计位是显示观察周期的位的数目的信息项。转子流量计周期是显示观察周期的持续时间的信息项。报告日期时间是显示观察周期完成的时间的信息项。监控频率周期是显示发送转子流量计观察的频率的信息项。
上面虽然给每个字段或信息项定了特定的名字，但本发明不受这些名字所限，具有其他名字或结构的其他字段或信息项的组合也可以应用，而不脱离本发明的范围和实质。
本发明的一个实施例中，给邻居信息结构采用可扩展的标记语言(XML)规范定义，例如如列表1所示的例子
列表1<xs:schema xmlns:xs＝″http://www.w3.org/2001/XMLSchema″xmlns＝″http://www.broadcom.com/schemas/Neighborlnformation.xsd″targetNamespace＝″http://www.broadcom.com/schemas/Neighborlnformation.xsd″elementFormDefault＝″qualified″>
<xs:annotation>
<xs:documentation xml:lang＝″en″>
QosRotameter Neighborlnformation schema.
</xs:documentation>
</xs:annotation>
<xs:element name＝″DeviceReachableMacs″>
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<xs:element name＝″LinkReachableMacs″>
<xs:complexType>
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</xs:element>
<xs:any minOccurs＝″0″maxOccurs＝″unbounded″/>
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</xs:complexType>
</xs:element>
</xs:schema>
图3示出了包含具有无线网络接口和有线网络接口的PC主机的网络设备的一个具体实施例。图3a中，PC主机310的无线网路接口具有MAC地址112233aabb02到无线网络WL0。图3a的PC主机310的有线网络接口具有MAC地址112233aabb03到有线网络eth0。在本发明的一个实施例中，PC主机310充当NRO站和NRA站中的一种或两种。
在本发明的另一实施例中，使用自定义(自变量)的XML字符串来描述具有两种网络接口的终点网络设备，如图3a所示的PC主机310。下面的列表2示出了自定义XML字符串的例子，对应PC主机310的自定义XML字符串的例子。在列表2种实现自定义XML字符串的例子中，网络设备的两种网路接口当前没有执行转子流量计观察。
列表2<DeviceReachableMacsxmlns＝″http://www.broadcom.com/schemas/QosRotameter.xsd″>
<LinkReachableMacs>
<Linkld>eth0</Linkld>
<MacAddress>112233aabb03</MacAddress>
</LinkReachableMacs>
<LinkReachableMacs>
<Linkld>WL0</Linkld>
<MacAddress>112233aabb02</MacAddress>
</LinkReachableMacs>
</DeviceReachableMacs>
本发明的一个实施例，给诸如具有两种网络接口的PC主机的网络设备使用自定义XML字符串。下面列表3所示的例子，与上一个例子相似，是典型的具有两种网络接口的网络设备，如图3a所示的PC主机310。列表3所示的自定义XML字符串例子中，网络接口被激活连接和激活执行转子流量计观察。
列表3<DeviceReachableMacsxmlns＝″http://www.broadcom.com/schemas/QosRotameter.xsd″>
<LinkReachableMacs>
<Linkld>eth0</Linkld>
<MacAddress>112233aabb03</MacAddress>
<RotameterObservation>
<Rotameterlndex>10000001</Rotameterlndex>
<ROAddr>112233aabb03</ROAddr>
<ROBits>1000000</ROBits>
<ROPeriod>1</ROPeriod>
<ReportingDateTime>2004112615:03:23.45</ReportingDateTime>
<MonitorResolutionPeriod>60</MonitorResolutionPeriod>
</RotameterObservation>
<RotameterObservation>...</RotameterObservation>
<ReachableMac>112233aabb06</ReachableMac>
<RotameterObservation>
<Rotameterlndex>10000006</Rotameterlndex>
<ROAddr>112233aabb06</ROAddr>
<ROBits>500000</ROBits>
<ROPeriod>1</ROPeriod>
<ReportingDateTime>2004112615:03:23.45</ReportingDateTime>
<MonitorResolutionPeriod>60</MonitorResolutionPeriod>
</RotameterObservation>
<RotameterObservation>...</RotameterObservation>
<ReachableMac>112233aabb02</ReachableMac>
<RotameterObservation>...</RotameterObservation>
<ReachableMac>112233aabb01</ReachableMac>
<RotameterObservation>...</RotameterObservation>
<RotameterObservation>...</RotameterObservation>
</LinkReachableMacs>
<LinkReachableMacs>
<Linkld>WL0</Linkld>
<MacAddress>112233aabb02</MacAddress>
<RotameterObservation>...</RotameterObservation>
<ReachableMac>112233aabb05</ReachableMac>
<RotameterObservation>...</RotameterObservation>
<ReachableMac>112233aabb07</ReachableMac>
<RotameterObservation>...</RotameterObservation>
</LinkReachableMacs>
</DeviceReachableMacs>
图3b示出了包含以外网交换器的通讯网络的一个实施例。图3b中，通讯网络300包括家庭网关395通过无线网络WL0通讯连接至具有MAC地址112233aabb07的媒体客户端350、和具有MAC地址112233aabb03的PC主机355，并通过无线接口通讯连接至具有MAC地址112233aabb05的网络存储器(NAS)390。通讯网络300还包括以太交换器365，该以太交换器365通过无线连接与PC主机355、具有MAC地址112233aabb01的PC主机360、具有MAC地址112233aabb06的PC主机370、和具有MAC地址112233aabb02的PC主机380通讯连接。在本发明的一个实施例中，通讯网络300中的各种设备，如PC主机355、以太交换器365和家庭网关395可以作为NRO站和NRA站的一种或两种。
在本发明的一个实施例中，利用了自定义XML字符串来描述网络设备，如以太交换器365。下面如列表4所示是用于连接4个物理以太网端口的数据链路层交换设备。在这点上，该设备支持数据链路层帧在所有的端口之间转发。
列表4<DeviceReachableMacsxmlns＝″http://www.broadcom.com/schemas/QosRotameter.xsd″>
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<Linkld>eth0</Linkld>
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<ReachableMac>112233aabb07</ReachableMac>
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<Linkld>eth3</Linkld>
<Bridgeld>Bridge0</Bridgeld>
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</DeviceReachableMacs>
图3c示出了包含无线接入点的通讯网络的实施例。图3c中，通讯网络300c包括无线接入点365c，该无线接入点365通过有线链路与PC主机360c通讯连接，并通过无线链路与PC主机355c、370c和380c通讯连接。在本发明的一个实施例中，通讯网络300c中的各种设备如PC主机355c、370c、380c和360c，或者无线接入点365c可以作为NRO站和NRA站的一种或两种。
在本发明的一个实施例中，利用自定义XML字符串来描述网络设备，如具有以太网接口的无线接入点(AP)。下面的列表5所示的是具有三个相关联无线基站和单个以太网端口，如上述的无线接入点365c。所述设备365c支持数据链路层帧在所有链路间转发，包括在无线基站和以太网接口之间转发(分流)。
列表5stations and a single Ethernet port，such as the wireless access point 365c.Thedevice 365c supports layer-2 frame forwarding between all links，that includesforwarding(bridging)between wireless stations or to the Ethernet interface.
Listing5.
<DeviceReachableMacsxmlns＝″http://www.broadcom.com/schemas/QosRotameter.xsd″>
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<ReachableMac>112233aabb01</ReachableMac>
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<ReachableMac>112233aabb09</ReachableMac>
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<ReachableMac>112233aabb03</ReachableMac>
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<ReachableMac>112233aabb07</ReachableMac>
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<ReachableMac>112233aabb05</ReachableMac>
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<ROPeriod>1</ROPeriod>
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</DeviceReachableMacs>
图3d示出了具有无线网络接口和有线网络接口的网桥设备的一个实施例。图3d中，网桥设备365d的无线网络接口具有MAC地址112233aabb02连接至无线网络的标识WL0。网桥设备365d的无线网络接口具有MAC地址112233aabb03连接至有线网络的标识eth0。在本发明的一个实施例中，网桥设备365d可以作为NRO站和NRA站的的一种或两种。
在本发明的一个实施例中，利用了自定义XML字符串来描述网络设备，如在无线基站和具有以太网接口的以太无线接入点(AP)之间的网桥设备。自定义XML字符串的一个实施例在下面列表6表示，可以对应于具有两个不同网络技术的接口的网桥设备，如网桥设备365d。列表2中的网桥设备365d使数据链路层在无线基站和有线以太网接口间转发帧。
列表6<DeviceReachableMacsxmlns＝″http://www.broadcom.com/schemas/QosRotameter.xsd″>
<LinkReachableMacs>
<Linkld>WL0</Linkld>
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<ReachableMac>112233aabb03</ReachableMac>
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<Rotameterlndex>10001004</Rotameterlndex>
<ROAddr>112233aabb03</ROAddr>
<ROBits>5800000</ROBits>
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<ReportingDateTime>2004112615:03:34.23</ReportingDateTime>
<MonitorResolutionPeriod>60</MonitorResolutionPeriod>
</RotameterObservation>
</LinkReachableMacs>
<LinkReachableMacs>
<Linkld>eth0</Linkld>
<Bridgeld>Bridge0</Bridgeld>
<ReachableMac>112233aabb07</ReachableMac>
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<Rotameterlndex>10001005</Rotameterlndex>
<ROAddr>112233aabb07</ROAddr>
<ROBits>3700000</ROBits>
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<MonitorResolutionPeriod>60</MonitorResolutionPeriod>
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</LinkReachableMacs>
</DeviceReachableMacs>
如上所述，在本发明的一个实施例中，NRO站和/或NRA站能支持多个动作。例如，命名为“获取邻居信息(GetNeighborInformation)”的动作呼叫(action call)能够给服务质量(QoS)转子流量计观察服务返回邻居信息结构(NeighborInformation structure)，所述服务质量转子流量计观察服务提供关于可到达的MAC地址的信息。该信息可以由NRA服务或(独立的)应用程序使用。该动作请求可以把每一地址的种类的数量作为输入变量，并能产生上述的邻居信息结构作为输出。本发明的一个实施例还能够支持一个命名为“配置转子流量计观察(ConfigureRotameterObservation)”的动作请求，该动作请求把报告周期和监控频率作为输入变量。报告周期是用秒的形式定义观察的持续时间，以及监控频率定义两个监控的间隔时间。
NRA站也能支持事件机制(eventing)。在这点上，超出了业务量阀值的通讯网络状况，就会引发事件的报告。NRA或(独立的)应用程序还能收集来自不同NRO服务的报告和提供概要输出。可以监控上述的诸如邻居信息的信息结构的内容，并且可以基于正在追踪的信息项或字段引起事件的发生。另外，起服务质量(QoS)作用的设备能够从其本身的接口收集网络流量相关的信息。
另外，NRA站能生成多种形式的输出。例如，NRA站能生成如网络转子流量计(流量/气象)图、日业务量的时间显示、和/或分段业务量的显示的输出。网络转子流量计图以图像形式表现。日业务量的时间显示和分段业务量的显示以列表或图像形式表示。可以通过严格的分析输出来预订输出信息，也可以通过邻近地，例如与请求者相邻，正在放映相关内容的邻近网络设备的邻居，来预订输出信息，或/和可以根据时间来预订输出信息。
NRA站能支持来自通讯网络的设备的多个动作请求。例如，NRA站能给支持以“获取气象图(GetWeatherMap)”动作请求形式的网络业务量信息的请求。该动作请求能基于QoS转子流量计服务的最后一次分析返回网络气象图。这样的动作请求可以包括自定义变量，例如，分析时间(AnalysisTime)变量、位置(Location)变量，和/或格式(Format)变量。如果分析时间是当前时间，NRA能立刻用“获取邻居信息”动作请求查询一个或多个NRO以获取最新的信息。如果分析时间先于当前时间，NRA可以用储存数据来构成输出。作为选择的，NRO能够预先存储信息，也能够被查询。如果分析时间是将来的时间，NRA可以用存储的数据来预测和构成输出。位置变量用来显示报告的“中心”。
在本发明的一个实施例中，NRA站可用于分析过去的事件和当前事件。接着，NRA能基于该过去事件和/或当前事件预测和构成输出。NRA站还能够支持以命名为“设置气象阀值(SetWeatherThresholds)”的动作请求的形式以设置系统阀值。“设置气象阀值”动作请求用来设置阀值以判断什么时候通讯系统的业务量或吞吐量应该引发事件。这样的动作请求可以包括自定义量，如位置(Location)变量、比特(Bits)变量，和/或持续(Duration)变量。
图4示出了网络中控制网络业务量的系统的一个实施例。图4中，家庭网络402包括多个网络设备404、……、406，NRO站410，NRA站408和处理器412。NRO站410监控家庭网络中多个通讯信道的网络业务量特性。NRA站估测在家庭网络402中的多个网络设备404、……、406的多个通讯信道至少一部分的网络业务量。所估测的网络业务量可以是过去的网络业务量估测、当前的网络业务量估测，或将来的网络业务量估测。基于所估测的网络业务量，处理器412能在家庭网络402的设备404、……、406的多个通讯信道至少一部分中重新路由网络业务量。虽然图中处理器412是一个单独的实体，但本发明不局限于这种情况。相反，处理器412可以集成到NRO站410、NRA站408和/或多个网络设备404、……、406的至少一个中。
NRA站408能够接收来自家庭网络402中的设备404、……、406中的请求设备的动作呼叫的请求。为了响应至少一个动作呼叫的请求，NRA站408能够基于来自NRO站410的当前报告分析气象信息。NRA站408能够基于分析生成当前报告。NRA站408能够把所生成的当前报告传送给从家庭网络402中的设备404、……、406挑选出来的请求设备。所述生成的当前报告包括以下一个或多个网络转子流量计(流量/气象)图、日业务量的时间显示，和分段业务量的显示。NRA站408能够判断家庭网络402中的网络状况是否超出了至少一个业务量阀值。
如果网络状况超出了至少一个业务量阀值，NRA站408，或NRO站410，能够产生报告事件。网络业务量特征可以包括以下一个或多个链路标识符(LinkId)信息项、MAC地址(MacAddress)信息项、可到达的MAC(ReacheableMac)信息项、网桥标识符(BridgedId)信息项、转子流量计索引(RotameterIndex)信息项。另外，网络业务量特征可以包括以下一个或多个转子流量计地址(ROAddress)信息项、转子流量计位(ROBits)信息项、转子流量计周期(ROPeriod)信息项、报告的日期和时间(ReportingDateTime)信息项、以及监控频率周期(MonitorResolutionPeriod)信息项。
在本发明的一个实施例中，NRA站408可用于分析过去的事件和当前的事件。接着，NRA站408基于所分析的过去的事件和/或当前的事件来预测和构成输出。在本发明的另外一个实施例中，家庭网络402可以包括NRO站410，但不包括NRA站。在这种情况下，NRO站410能够把过去的和/或当前的业务量状况的观察结果传送给一个或多个网络应用程序。然后，所述网络应用程序基于该观察结果确定他们自己的与业务量相关决定。
图5是网络中控制网络业务量的步骤的一个实施例的流程图。根据图4和图5，在步骤502中，可以监控家庭网络402中多个网络设备404、……、406的多个通讯信道的网络业务量特征。该网络业务量特征可以通过家庭网络402中的NRO站410来监控。步骤504中，可以估测家庭网络402中一个或多个网络设备404、……、406的多个通讯信道的至少一部分的网络业务量。该网络业务量可以通过家庭网络402中的NRA站408基于所监控的网络业务量特征来估测。步骤506中，可以重新路由家庭网络402中多个网络设备404、……、406的多个通讯信道的至少一部分的当前网络业务量。该当前网络业务量可以通过处理器412基于所估测的网络业务量来重新路由。
本发明的一方面，提供一种可机读存储器，该存储器中存储有计算机程序，所述计算机程序含有至少一段用于监控网络中网络业务量的代码段，所述至少一段代码段能够被机器执行以促成该机器执行包括通过家庭网络中的至少一个处理器监控家庭网络中的多个通讯信道的网络业务量特性的步骤。基于该至少一个处理器对所监控的至少一个网络业务量特征的分析，该至少一个处理器能够为家庭网络中的多个通讯信道的至少一部分重新路由当前网络业务量。基于所监控的网络业务量特征，通过家庭网络中的至少一个处理器能够估测家庭网络众的多个通讯信道的至少一部分的网络业务量。
基于所估测的网络业务量，该至少一个处理器能够给家庭网络中的多个通讯信道的至少一部分重新路由当前的网络业务量。所述网络业务量特征至少包括以下之一过去的网络业务量特征和当前的网络业务量特征。所述至少一个处理器包括第一处理器和第二处理器。第一处理器包括执行监控的NRO站，以及第二处理器可以包括执行估测的NRA站。该至少一个处理器可以包括执行重新路由的至少一个第三处理器。NRA站能接收来自家庭网络中的请求设备的至少一个动作呼叫的请求。基于来自至少一个NRO站的最当前的报告，可以分析网络气象信息，来响应动作呼叫的至少一个请求。
基于分析，可以生成当前报告，并且所生成的当前报告能够被传送给家庭网络中的请求设备。所生成的当前报告可以至少包括以下之一网络转子流量计图、日业务量的时间显示、分段业务量的显示。NRA站能够判断家庭网络的网络状况是否超出了至少一个业务量阀值。如果网络状况超过了至少一个业务量阀值，可以由NRA站产生报告事件。网络业务量特征至少包括以下之一链路标识符(LinkId)信息项、MAC地址(MacAddress)信息项、可到达的MAC(ReachableMac)信息项、网桥标识符(BridgedId)信息项、转子流量计索引(RotameterIndex)信息项。网络业务量特征还可以至少包括以下之一转子流量计地址(ROAddress)信息项、转子流量计位(ROBits)信息项、转子流量计周期(ROPriod)信息项、报告的日期和时间(ReportingDateTime)信息项、业务量类型(TrafficClass)信息项、以及监控频率周期(MonitorResolutionPeriod)信息项。
在本发明的一个实施例中，组织网络中的网络业务量的方法可以包括通过家庭网络中的至少一个处理器监控家庭网络中的多个通讯信道的网络业务量特征。基于分析家庭网络中的至少一个所监控的网络业务量特征，可以从多个通讯信道中选择特定的信道来在家庭网络中使用。网络业务量特征可以包括链路标识符(LinkId)信息项、MAC地址(MacAddress)信息项、可到达的MAC(ReachableMac)信息项、网桥标识符(BridgedId)信息项，和/或转子流量计索引(RotameterIndex)信息项。网络业务量特征还可以包括转子流量计地址(ROAddress)信息项、转子流量计位(ROBits)信息项、转子流量计周期(ROPeriod)信息项、报告的日期和时间(ReportingDateTime)信息项、业务量类型(TrafficClass)信息项、以及监控频率周期(MonitorResolutionPeriod)信息项。
网络业务量特征可以包括过去的网络业务量特征和/或当前的网络业务量特征。可以通过NRO站来执行该监控。基于所监控的网络业务量特性，可以估测家庭网络中多个通讯信道的至少一部分的网络业务量。基于所估测的网络业务量，可以给多个通讯信道的至少一部分在家庭网络中重新路由。可以通过NRA站和/或网络服务需要的应用程序执行估测任务。NRA站能够判断家庭网络中的网络状况是否超出了至少一个业务量阀值。如果网络状况超出了至少一个业务量阀值，NRA站就生成报告事件。来自家庭网络中的请求设备的动作呼叫的至少一个请求可以被NRA站接收。响应动作呼叫的至少一个请求，基于来自至少一个NRO站的最当前的报告，来分析网络气象信息。
基于分析，可以生成当前报告。并且所生成的当前报告能够被传送给家庭网络中的所述至少一个请求设备。所生成的当前报告可以包括网络转子流量计图、日业务量的时间显示，和/或分段业务量的显示。所监控的网络业务量特征的分析和选择，可以由至少一个处理器和/或至少一个用户来执行。该至少一个处理器响应用户的输入以启用从家庭网络中使用的多个通讯信道挑选出来的特定通讯信道。该至少一个处理器也可以响应用户输入设备的信号以启用从家庭网络中使用的多个通讯信道挑选出来的特定通讯信道。
因此，本发明可由硬件、软件或者硬软件的结合来实现。本发明可在至少一个计算机系统中以集中的方式实现，或者以不同部件分布在几个交互连接的计算机系统中的分布式方式实现。任何种类的计算机系统或其他能够实现本发明的方法的设备都是适用的。硬件、软件和固件的一个典型结合是具有计算机程序的通用计算机系统，当该计算机程序被上载并执行时，控制该计算机系统以便实现本发明所述的方法。
本发明还可嵌入包括有能够实现所述方法的各种特征的计算机程序产品中，当该程序加载到计算机系统中时能够实现本申请所述的方法。本文中所述的计算机程序是指，例如，以任何语言、代码或符号表示的一组指令，能够直接使具有信息处理能力的系统执行特定功能，或者经过以下一种或各种处理后使具有信息处理能力的系统执行特定功能a)转换成另一种语言、代码或符号；b)以不同的材料复制。但是，本领域的普通技术人员可知的其他计算机程序的实现方法也可用于本发明。
以上已结合一定的实施例对本发明进行了描述，本领域的普通技术人员可知，可对本发明进行各种改变或等同替换而并不脱离本发明的范围。此外，根据本发明的教导进行的以适应特定的环境或材料的各种修改也并未脱离本发明的范围。因此，本发明并不限于公开的具体实施例，本发明包括落入权利要求范围内的所有实施例。
本申请请求于2005年1月10日申请的美国专利第60/642,745号的优先权。
上述美国专利申请的全部内容将在本文中作为参考。
权利要求
1.一种控制网络中网络业务量的方法，其特征在于，包括通过家庭网络中的至少一个处理器监控家庭网络中的多个通讯信道的网络业务量特征；基于所述家庭网络中的所述至少一个处理器对至少一个所监控的网络业务量特征的分析，所述家庭网络中的所述至少一个处理器为所述家庭网络中的所述多个通讯信道的至少一部分重新路由网络业务量。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括基于所监控的网络业务量特征，通过所述家庭网络中的所述至少一个处理器为所述家庭网络中的所述多个通讯信道的至少一部分估测网络业务量。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，该方法还包括基于所估测的网络业务量特征，通过所述家庭网络中的所述至少一个处理器为所述家庭网络中的所述多个通讯信道的至少一部分重新路由所述网络业务量。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述网络业务量特征至少包括以下之一过去的网络业务量特征和当前的网络业务量特征。
5.一种网络中控制网络业务量的系统，其特征在于，该系统包括在家庭网络中的至少一个处理器；所述家庭网络中的所述至少一个处理器能够监控所述家庭网络中的多个通讯信道的网络业务量特征；基于所述家庭网络中的所述至少一个处理器对至少一个所监控的网络业务量特征的分析，所述家庭网络中的所述至少一个处理器为所述家庭网络中的所述多个通讯信道的至少一部分重新路由网络业务量。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，基于所监控的网络业务量特征，所述至少一个处理器为所述家庭网络中的所述多个通讯信道的至少一部分估测网络业务量。
7.一种组织网络中网络业务量的方法，其特征在于，该方法包括通过所述家庭网络中的至少一个处理器监控家庭网络中多个通讯信道的网络业务量特征；基于为所述家庭网络分析的所监控的网络业务量特征的至少一个，从所述多个通讯信道中选择特定的通讯信道以供所述家庭网络使用。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，通过至少一个处理器和至少一个用户中的至少一个来完成对所监控的网络业务量特征的所述分析和选择。
9.一种组织网络中网络业务量的系统，其特征在于，该系统包括至少一个能监控家庭网络中的多个通讯信道的网络业务量的处理器，通过所述家庭网络中的至少一个处理器来完成；所述处理器能够基于对所述家庭网络的至少一个所监控的网络业务量特征的分析，从所述多个通讯信道中选择特定的通讯信道以供所述家庭网络使用。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述至少一个处理器和至少一个用户两者中的至少一者能够实现对所监控的网络业务量的所述至少一个进行的所述分析和所述选择。
全文摘要
本发明公开了在网络中控制网络业务量的方法和系统，并且可以包括通过家庭网络中的至少一个处理器为家庭网络中的多个通讯信道监控网络业务量特征。基于通过该至少一个处理器对所监控的网络业务量特征的分析，该至少一个处理器可以为家庭网络中的多个通讯信道的至少一部分重新路由网络业务量。基于所监控的网络业务量特征，家庭网络中的处理器能够为家庭网络中的多个通讯信道的至少一部分估测网络业务量。基于所估测的网络业务量，该至少一个处理器为家庭网络中的多个通讯信道的至少一部分重新路由网络业务量。
文档编号H04L12/24GK101013953SQ20061000259
公开日2007年8月8日 申请日期2006年1月10日 优先权日2005年1月10日
发明者斯蒂芬·帕姆 申请人:美国博通公司