专利名称：网络设备的网络带宽检测方法
技术领域：
本发明有关于一种网络设备的网络带宽检测方法，不需特定端点即可动态 进行网络带宽检测，以增加网络设备在网络带宽应用上的便利性。
背景技术：
现今的网络设备，例如宽频路由器或无线网络宽频分享器，对于设备本身的网络流量、带宽分配及限制功能采用网络带宽管理(Quality of Service; QOS)及服务类型(Type of Service; TOS)机制，并利用优先权技术对于各种不 同协议的流量或是特定端点的流量进行带宽的分配与限制的设定。此外，这些 网络设备的带宽分配与限制功能必须事先得知对外带宽的上限值才能针对各 种流量做比例分配带宽的操作。然而，多数使用者对于设定网络参数并不具备相关的知识背景；再者，使 用者也不一定知道自己现在所使用的网络带宽上限值。所以一般的网络设备除 了要求使用者输入网络服务提供者(ISP)所提供的已知土传带宽值之外，当然也 会内建有一带宽检测技术，以对于网络带宽作检测的操作。公知带宽检测技术对于特定端点传送数据包，并通过数据包的来回吋间进 行数学运算以得到带宽的预估值。但，网络设备与特定端点中的网络状态，路 径长短与端点存活状况都会影响到数据包的来回时间，将会使得带宽的预估值 产生相当大的误差范围，其误差亦可能大于20%以上，而缺少准确性。甚至特 定端点若无法回应数据包，整个检测技术将完全失效，而无法计算出上传带宽。 另外，有的网络设备使用一数据包来回时间技术(Roimd Trip Time)估算网络带 宽，例如针对特定端点(例如DNS或NTP server)发送数据包，并以收到回应 数据包的时间差来估算出带宽。但是，以上所述的公知技术网络带宽检测方法，都会因为特定端点失效， 而无法计算出带宽大小。或者，因为来源端点与特定端点之间的网络状况，以 使得预估的带宽值产生大幅变动，而无法正确分配到实际的带宽。例如当网络拥塞时，可能估算出较低的带宽(2Mbps带宽只估算出lMbps带宽)，则QoS 机制采用该较低的带宽值(lMbps)进行带宽的分配与限制，将会造成使用者只 能使用到1Mbps带宽的状况，进而造成带宽使用上的浪费。反之，若估算出 较高的带宽值(2Mbps带宽却估算出3Mbps带宽)，QoS进行带宽分配与限制时， 假设给予高优先权分配2Mbps，而低优先权给予分配1Mbps，则高优先权的流 量带宽2Mbps中有一 1Mbps将被低优先权所占据，将使得高优先权在满载传 输时最高只能有1Mbps流量带宽。如此，将会造成实际带宽并没有按照原先 设定比例分配的状况。发明内容本发明的主要目的，在于提供一种网络设备的网络带宽检测方法，不需对 于一特定端点作数据包传递，即可进行网络带宽检测，并可动态更新带宽设备 所记录的带宽上限值，以增加网络设备在网络带宽应用上的便利性。本发明的另一目的，在于提供一种网络设备的网络带宽检测方法，可应用 于一有线网络的上传及下载流量或一无线网络的上传及下载流量的带宽检测， 以符合各种网络系统的需求。本发明的又一目的，在于提供一种网络设备的网络带宽检测方法，网络设 备连接到其他不同带宽的网络线路上，即使使用者不知网络线路的带宽上限， 仍可动态设定网络设备的上限带宽值，以方便网络带宽分配与限制上的设定。本发明的又一目的，在于提供一种网络设备的网络带宽检测方法，使用者 亦可选择自动检测方式或自行设定方式来检测网络带宽的上限值，以增加使用 上的选择性。为此，本发明提供一种网络设备的网络带宽检测方法，主要步骤包括有 初始化一预设带宽值，并将该预设带宽值载入一带宽上限值中；进行一自动检 测流程，步骤包括有每一额定时间内收集一数据包流量；将收集的该数据包 流量除以该额定时间，以计算出一传输带宽值；比对该传输带宽值与该预设带 宽值间的大小，以计算出一估计带宽值；及比对该估计带宽值与该带宽上限值 间的大小，以将该估计带宽值载入该带宽上限值中。通过本发明提供一种网络设备的网络带宽检测方法，即使网络设备连接到 不同带宽的网络线路上，而网络的使用者不知网络线路的带宽上限值(ULBW)，仍可动态设定网络设备的上限带宽值(ULBW)，以方便网络带宽分配与限制上 的设定。为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的 详细说明与附图，然而所附附图仅提供参考与说明，并非用来对本发明加以限 制。
图1为本发明网络设备的网络带宽检测方法一较佳实施例的流程图； 图2为本发明网络设备的网络带宽检测方法另一实施例的流程图。 其中，附图标记120 自行设定流程 130 自动检测流程具体实施方式
请参阅图l，为本发明网络设备的网络带宽检测方法一较佳实施例的流程 图。本发明所述的网络带宽检测方法可应用于一网络设备，并可动态的检测出 实际的网络带宽大小，则网络设备即可按照所检测出的带宽上限值，顺利的进 行带宽分配与限制的功能。如图所示，本发明所述的网络带宽检测方法，其主要步骤包括如下首先， 在网络设备开始运作时，网络设备中一动态检测带宽常驻程序将会初始化网络设备中一预设带宽值(DefaultBandwidth; DBW)，如步骤lll所示。并且将预 设带宽值载入网络设备一带宽上限值(Upper Limit Bandwidth; ULBW)中，如 步骤112所示。而后，进入一自动检测流程130。本发明所述的自动检测流程130，其步骤包括有开始在每一额定时间内 收集一数据包流量，例如每5秒内收集一次网络设备所有对外或对内数据包 流量(B)，如步骤131所示。并将收集的该数据包流量(B)除以该额定时间，以计算出一传输带宽值 (Transmission Bandwidth; TBW)，如公式(l)所计算TBW二(Bx8)/5 (1)借此，将得到以bps(bitsper second)为单位的传输带宽值(TBW)，如步骤132 所示。当然，上述的额定时间亦可为了网络流量检测上的准确性考虑而调整时间 长短，例如越长的额定时间将会得到一更准确的传输带宽值(TBW)。此外，
数据包流量(B)除上述选择以比特(bits)为计量单位外，另可选择以字节(bytes) 或以k字节(Kbytes)为计量单位。
继续，如步骤133所示，将比较传输带宽值(TBW)与该预设带宽銜DBW) 的大小，若传输带宽值(TBW)大于预设带宽值(DBW)，则进行步骤134。反之， 传输带宽值(TBW)小于预设带宽值(DBW)，则重返步骤131，持续收集数据包 流量(B)。
接着，如歩骤134所示，当传输带宽值(TBW)大于预设带宽值(DBW)，将 传输带宽值(TBW)代入一带宽分级方程式(2):
EST BW=[(TBW + 64K) mod 128K]x 128K (2)
将计算出一估计带宽值(Estimate Bandwidth; ESTBW)。该带宽分级方程式 (2)为当前网际网络服务供应商常用的带宽分级方式，而方程式(2)中的mod函数 为数学算式中的除法取商数运算，并且本实施例以128K作为一单位的带宽阶 层分类。换言之，经带宽分级方程式(2)计算后将可得到0K、 128K、 256K、 384K、 512K、 640K…(阶层方式以此类推)的估计带宽值(EsTBW)。当然，本发明另一 实施例中可以不同单位数值作为带宽阶层的分类，例如32K、 64K或256K等， ;以对于网络带宽制定出不同带宽阶层的估计带宽值(EsTBW)。
又，如步骤135所示，将带宽分级方程式(2)所计算出的估计带宽值(EsTBW) 与现在网络设备中,所记录的带宽上限值(ULBW)进行大小比较，.若估计带宽值 (EsTBW)大于带宽上限值(ULBW)，则进行步骤136。反之，估计带宽值(EsTBW) 小于带宽上限值(ULBW)，则重返步骤131，持续收集数据包流量(B)。
若，如步骤136所示，此时估计带宽值(EsTBW)已超过网络设备原先记录 的带宽上限值(ULBW)，则估计带宽值(EsTBW)将载入带宽上限值(ULBW)中， 以取代并更新网络设备所记录的带宽上限值(ULBW)。
借此，经过上述的步骤流程，即使网络设备连接到其他不同带宽的网络线 路上，而网络的使用者不知网络线路的带宽上限值(ULBW)，仍可动态设定网 络设备的上限带宽值(ULBW)，以方便网络带宽分配与限制上的设定。
再者，本发明网络带宽检测方法可检测在网络上传时的带宽上限或网络下 载时的带宽上限。因此，网络设备中所设定的带宽上限值(ULBW)将选择包括
7有一带宽上传的上限值(Uplink Upper Limit Bandwidth; UULBW)、 一带宽下载 的上限值(Downlink Upper Limit Bandwidth; DULBW)及其组合的其中之一 。
又，本发明所述的网络带宽检测方法，并不需对于一特定端点作数据包传 递，就可进行网络带宽检测。换言之，该检测方法可对于现在网络设备所连接 的网络端点，立即进行网络带宽检测的动作。如此，本发明网络带宽检测方法 将贴近于网络使用上的情况，并增加网络设备在网络带宽应用上的便利性。
又，本发明所述网络设备包括有至少一有线网络界面(例如802.3乙太网 络界面)及/或至少一无线网络界面(例如802.11a、 802.11b/g)，以使得本发明 网络带宽检测方法可应用于检测于一有线网络(ADSL、 Cable)或一无线网络 (Wireless WAN、 WIFI、 WiMAX)，以符合各种网络系统的需求。
此外，本发明网络带宽检测方法的自动检测流程130具有一检测周期(例 如5秒、IO秒或I分钟)，以通过每检测周期的循环检测，动态进行网络设备 系统中运行的一对外网络(例如连线Internet)的上下载带宽或--对内网络(例 如区域网络)的上下载带宽的更新，最终可以得到准确的实体线路的带宽上 限值。
请参阅图2，为本发明网络设备的网络带宽检测方法另一实施例的流程 图。本发明网络带宽检测方法除选择以一自动检测流程130动态检测带宽大 小，当然另提供一自行设定流程120让使用者自行操作设定。并且，本实施例 的网络设备中将会包括有一使用者界面。
如图1所述，在网络设备开始运作时，网络设备中一动态检测带宽常驻程
序
将会初始化网络设备中一预设带宽值(DBW)，如步骤111所示。并且预设 带宽值(DBW)将载入于网络设备一带宽上限值(ULBW)中，如步骤112所示。
接着，常驻程序将检査使用者是否通过网络设备的使用者界面输入一设定 带宽值(Set Bandwidth; SBW)。假如，使用者确实将设定带宽值(SBW)输入于 网络设备系统中，将进入一自行设定流程120，反之，则进入自动检测流程130， 如步骤121。
当网络设备进入自行设定流程120，通过使用者界面所输入的设定带宽值 (SBW)将会载入带宽上限值(ULBW)中，如步骤122。
而后，进入歩骤123，常驻程序将检查使用者是否对于带宽上限值(ULBW)做更新或修改。假如确实有更新或修改带宽上限值(ULBW)，将重返步骤121， 检查使用者是否通过使用者界面输入设定带宽值(SBW)。反之，无任何修改动 作则维持在步骤123检查状态。
借此，本实施例的网络带宽检测方法将提供一 自行设定流程120及一 自动 检测流程130两种带宽上限值(ULBW)的设定方式，以增加使用者在网络设备 带宽上限设定上的选择性。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情 况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明做出各种相应的改变和变形，但 这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种网络设备的网络带宽检测方法，其特征在于，该方法主要步骤包括有初始化一预设带宽值，并将该预设带宽值载入一带宽上限值中；及进行一自动检测流程，包括有每一额定时间内收集一数据包流量；将收集的该数据包流量除以该额定时间，以计算出一传输带宽值；比对该传输带宽值与该预设带宽值间的大小，以计算出一估计带宽值；及比对该估计带宽值与该带宽上限值间的大小，以将该估计带宽值载入该带宽上限值中。
2. 根据权利要求1所述的网络带宽检测方法，其特征在于，该网络设备 包括有一使用者界面，该使用者界面根据输入的一设定带宽值而进入一自行设 定流程。
3. 根据权利要求2所述的网络带宽检测方法，其特征在于，该自行设定 流程包括有将该设定带宽值输入该使用者界面，而该设定带宽值则载入该带宽上限值 中；及检査该使用者界面对于该带宽上限值的更新操作。
4. 根据权利要求1所述的网络带宽检测方法，其特征在于，该传输带宽 值如果大于该预设带宽值，则该传输带宽值将代入于一带宽分级方程式，并借 此以计算出该估计带宽值。
5. 根据权利要求1所述的网络带宽检测方法，其特征在于，该数据包流 量选择以比特、字节及KB的其中之一为计量单位。
6. 根据权利要求1所述的网络带宽检测方法，其特征在于，该自动检测 流程具有一检测周期。
7. 根据权利要求1所述的网络带宽检测方法，其特征在于，该带宽上限 值选择包括有一带宽上传的上限值、 一带宽下载的上限值及其组合的其中之
8. 根据权利要求1所述的网络带宽检测方法，其特征在于，该网络检测 方法选择检测在一对外网络的上下载带宽及一对内网络的上下载带宽的其中 之一。
9. 根据权利要求1所述的网络带宽检测方法，其特征在于，该网络检测 方法选择检测在一有线网络及一无线网络飞其中之一。
10. 根据权利要求l所述的网络带宽检测方法，其特征在于，该网络设备 选择包括有至少一有线网络界面、至少一无线网络界面及其组合的其中之一。
全文摘要
本发明提供一种网络设备的网络带宽检测方法，其主要步骤包括有首先，对网络设备进行初始化操作而产生一预设带宽值，将预设带宽值载入网络设备内一带宽上限值中，并进行一自动检测流程，在开始自动检测流程时，统计一额定时间内网络设备所传输的数据包流量，以计算出传输的带宽值，并经过分级转换，以得到一估计的带宽值，若估计带宽值超过网络设备原先记录的带宽上限值，则估计带宽值将载入带宽上限值中，以更新网络设备原本记录的带宽上限值，借此，不需特定端点即可动态进行网络带宽检测，以增加网络设备在网络带宽应用上的便利性。
文档编号H04L12/26GK101247291SQ20081008552
公开日2008年8月20日 申请日期2008年3月10日 优先权日2008年3月10日
发明者吴柏承 申请人:建汉科技股份有限公司