异质性网络系统、网络装置及其聚合路径选择方法与流程

文档序号:12752133阅读:485来源:国知局
异质性网络系统、网络装置及其聚合路径选择方法与流程

本发明系关于一种异质性网络系统、网络装置及其聚合路径选择方法;更具体而言,本发明的异质性网络系统、网络装置及其聚合路径选择方法系依据网络服务条件、区域性传输参数及全域性传输参数来选择传输路径。



背景技术:

随着网络科技的发展,目前已有各种不同型态及规模的网络系统,而小规模异质性网络系统(例如:家庭网络系统)便为近年来快速发展中的一种。小规模异质性网络系统所包含的网络装置的数目有限,但往往包含多种不同类型的网络装置(例如:机上盒、智能型电视、平板计算机、智能型手机、数字视频播放器及笔记型计算机),且该等网络装置所支持的网络通讯标准并不完全相同(亦即,该等网络装置的收发接口的接口类型不完全相同)。举例而言,一个小规模异质性网络系统中,可能某些网络装置具有电力线通讯(Power Line Communication;PLC)接口及Wi-Fi接口,而其它某些网络装置则具有以太网络接口及多媒体同轴电缆联盟(Multimedia over Coax Alliance;MoCA)接口。目前已有将该等不同接口整合的协议(例如:IEEE 1905.1标准、IEEE 1905.1a标准及ITU-T G.hn协议),而这些协议可收集底层各个收发接口的接口类型的传输信息。

路径选择(亦即,当一网络装置欲与另一网络装置进行传输时,如何选择最适当的路径)为各种网络系统中常见的主题。针对同构型网络系统(亦即,网络装置所支持的网络通讯标准相同,例如:由以太网络或光纤所形成的网络系统),目前已有一些路径选择的技术。在一同构型网络系统中,网络装置可透过路由或桥接等相关通讯协议,经由下一跳跃点(next hop)以贪婪(greedy)的方法选择可能的传输路径。这些方法可归纳为距离向量(distance vector)算法及连结状态(link state)算法二类。本领域普通技术人员应熟知距离向量算 法及连结状态算法的细节,故不赘言。

尽管目前已有距离向量算法及连结状态算法二类路径选择机制,但要将该等算法应用于异质性网络系统并非易事。其主要原因在于异质性网络系统所包含的网络装置所支持的网络通讯标准不完全相同,因而具有较复杂的动态连结关系。每当有网络装置加入或/及离开异质性网络系统,异质性网络系统的拓扑结构及连结关系往往会有显著的变化。若直接于异质性网络系统采用距离向量算法或连结状态算法来选择路径,往往无法选出最适合(例如:路径成本最低)的路径。

有鉴于此,如何针对异质性网络系统中的网络装置提供一有效率的路径选择机制,为本领域亟需解决的问题。



技术实现要素:

本发明的一目的在于提供一种网络装置,其系适用于一异质性网络系统。该异质性网络系统包含该网络装置及多个伙伴网络装置。该网络装置包含一储存单元、至少一收发接口及一处理器,其中该处理器电性连接至该储存单元及该收发接口。该储存单元储存至少一权重表,且各该至少一权重表与一网络服务条件相关。各该伙伴网络装置包含至少一伙伴收发接口。各该伙伴收发接口具有一接口类型,各该至少一收发接口具有一接口类型,且该等接口类型不完全相同。各该至少一收发接口直接连接到至少一相邻网络装置,且各该至少一相邻网络装置为该等伙伴网络装置其中之一。各该至少一收发接口量测至少一第一传输参数且接收多个第二传输参数。各该至少一第一传输参数与由该至少一收发接口其中之一至该至少一相邻网络装置其中之一的传输相关,而各该第二传输参数与由一第一网络装置至与该第一网络装置相邻的一第二网络装置的传输相关。各该第一网络装置为该等伙伴网络装置其中之一,且各该第二网络装置为该等伙伴网络装置及该网络装置其中之一。该处理器选取该至少一权重表其中之一作为一选定权重表,且列举该网络装置至一目标网络装置间的多个路径,其中该目标网络装置为该等伙伴网络装置其中之一。该处理器更根据该选定权重表与该至少一第一传输参数及该等第二传输参数的至少一部分,计算各该路径的一路径成本(path cost)。

本发明的另一目的在于提供一种聚合(Rendezvous)路径选择方法,其系适用于一网络装置。一异质性网络系统包含该网络装置及多个伙伴网络装置。各该伙伴网络装置包含至少一伙伴收发接口,且各该至少一伙伴收发接口具有一接口类型。该网络装置包含至少一收发接口,且各该至少一收发接口具有一接口类型。该等接口类型不同。各该至少一收发接口直接连接到至少一相邻网络装置。各该至少一相邻网络装置为该等伙伴网络装置其中之一。该网络装置储存至少一权重表,且各该至少一权重表与一网络服务条件相关。该聚合路径选择方法包含下列步骤:(a)量测至少一第一传输参数,其中各该至少第一传输参数与由该至少一收发接口其中之一至该至少一相邻网络装置其中之一的传输相关,(b)接收多个第二传输参数,其中各该第二传输参数与由一第一网络装置至与该第一网络装置相邻的一第二网络装置的传输相关,各该第一网络装置为该等伙伴网络装置其中之一,且各该第二网络装置为该等伙伴网络装置及该网络装置其中之一,(c)选取该至少一权重表其中之一作为一选定权重表,(d)列举该网络装置至一目标网络装置间的多个路径,以及(e)根据该选定权重表与该至少一第一传输参数及该等第二传输参数的至少一部分,计算各该路径的一路径成本(path cost),其中该目标网络装置为该等伙伴网络装置其中之一。

本发明的又一目的在于提供一种异质性网络系统,其系包含多个伙伴网络装置及一网络装置。该网络装置储存至少一权重表,且各该至少一权重表与一网络服务条件相关。该网络装置包含至少一收发接口,其中各该至少一收发接口直接连接到至少一相邻网络装置,量测至少一第一传输参数,且接收多个第二传输参数。各该至少一相邻网络装置为该等伙伴网络装置其中之一。各该至少第一传输参数与由该至少一收发接口其中之一至该至少一相邻网络装置其中之一的传输相关,且各该第二传输参数与由一第一网络装置至与该第一网络装置相邻的一第二网络装置的传输相关。各该第一网络装置为该等伙伴网络装置其中之一,且各该第二网络装置为该等伙伴网络装置及该网络装置其中之一。该网络装置更选取该至少一权重表其中之一作为一选定权重表,且列举该网络装置至一目标网络装置间的多个路径,其中该目标网络装置为该等伙伴网络装置其中之一。该网络装置更根据该选定权重表与该至少一第一传输参数及该等第二传输参数的至少一部分,计算各该路径的一路径成本。各该伙伴网络 装置包含至少一收发接口,且各该至少一收发接口具有一接口类型。该等接口类型不完全相同。

依据本发明所提供的技术,异质性网络系统所包含的各网络装置会量测其与相邻的各网络装置间的一传输参数,传送所量测到的传输参数,并接收其它网络装置所传送的传输参数。因此,各网络装置不仅能够获得区域性的传输信息(亦即,其与相邻网络装置间的传输参数),亦可获得全域性的传输信息(亦即,其它网络装置间的传输参数)。此外,网络装置会选取与一网络服务条件相关的权重表作为一选定权重表。之后,网络装置依据选定权重表、区域性的传输信息及全域性的传输信息来计算各路径的路径成本。由于网络装置计算各路径的路径成本时,参考了选定权重表、区域性的传输信息及全域性的传输信息,故能算出准确的路径成本,进而选择最适合的传输路径。

以下结合图式阐述本发明的详细技术及较佳实施方式,使本领域普通技术人员能理解所请求保护的发明的特征。

附图说明

图1A系描绘第一实施方式的异质性网络系统1的拓扑结构示意图;

图1B系描绘第一实施方式的网络装置A的架构示意图;

图1C系描绘网络装置A所接收的多个第二传输参数;

图1D系描绘权重表10a的具体范例;

图1E系描绘权重表10b的具体范例;

图1F系描绘权重表10c的具体范例;

图1G系描绘网络装置A、B、C、D间的传输参数的范例;

图1H系描绘子参数的值与正规化后的值间的对应关系;

图1I系描绘网络装置A至网络装置C的各路径的路径成本;

图2A系描绘本发明的第二实施方式的异质性网络系统2的拓扑结构的示意图;

图2B系描绘第二实施方式的网络装置A的架构示意图;以及

图3系描绘本发明的第三实施方式的聚合路径选择方法的流程图。

符号说明

1:异质性网络系统

A、B、C、D:网络装置

10a、10b、10c:权重表

11、15:收发接口

13:处理器

17:储存单元

102、104:第一传输参数

112、114:第二传输参数

2:异质性网络系统

212、214:第二传输参数

S301~S309:步骤

具体实施方式

以下将透过实施方式来解释本发明所提供的异质性网络系统、网络装置及其聚合(Rendezvous)路径选择方法。然而,该等实施方式并非用以限制本发明需在如该等实施方式所述的任何环境、应用或方式方能实施。因此,关于实施方式的说明仅为阐释本发明的目的,而非用以限制本发明的范围。应理解,在以下实施方式及图式中,与本发明非直接相关的元件已省略而未绘示。

本发明的第一实施方式为一异质性网络系统1,其拓扑结构的示意图系描绘于图1A。异质性网络系统1包含四个网络装置A、B、C、D,网络装置A、B、C、D各具有至少一收发接口,且网络装置A、B、C、D间的连接关系(透过收发接口)如图1A所示。于图1A中,以直线连接的二个网络装置互为相邻网络装置,例如:网络装置A的相邻网络装置包含网络装置B、C。至于何谓相邻网络装置,请容后详述。

需说明者,本发明并未限制一个异质性网络系统所包含的网络装置的数目,只要该数目为有限的而非无限的即可。举例而言,于某些实施例中,异质性网络系统1可为一家庭网络。再者,本发明并未限制一个异质性网络系统所包含的多个网络装置的拓扑形状结构。举例而言,于某些实施例中,所有网络装置之间皆必须全连接(fully connected),而非如图1A所示。此外,网络装 置A、B、C、D所包含的该等收发接口各具有一接口类型,而该等接口类型不完全相同。举例而言,各该接口类型可为电力线通讯(Power Line Communication;PLC)、Wi-Fi、以太网络、多媒体同轴电缆联盟(Multimedia over Coax Alliance;MoCA)或其它具有通讯能力的接口类型。

于本发明中,一个异质性网络系统包含多个网络装置。若以该等网络装置其中之一的角度观之,则该异质性网络系统所包含的其它网络装置可视为该网络装置的伙伴网络装置。举例而言,以网络装置A的角度观之,网络装置B、C、D可视为网络装置A的伙伴网络装置。再举例而言,以网络装置B的角度观之,网络装置A、C、D可视为网络装置B的伙伴网络装置。为便于说明,伙伴网络装置所包含的收发接口可称之为伙伴收发接口。另外,于本发明中,若一网络装置能直接量测出自己至另一网络装置间的传输参数,则该另一网络装置为其相邻网络装置。举例而言,网络装置A的收发接口可直接量测出自己至网络装置B间的传输参数,因此网络装置B为网络装置A的相邻网络装置。

于本发明中,一个异质性网络系统所包含的网络装置中的每一个皆会利用与网络服务条件相关的权重表、区域性的传输信息(亦即,一网络装置可直接量测到的传输参数,为其与相邻网络装置间的传输参数)及全域性的传输信息(亦即,一网络装置无法直接量测到的传输参数,为其它网络装置间的传输参数)来计算路径成本(path cost),再据以选择后续传输时所使用的路径。关于何谓网络服务条件,请容后详述。

于本实施方式中,网络装置A、B、C、D皆能进行雷同的运作以计算路径成本及选择传输时所欲使用的路径,故以下将仅详述网络装置A于计算路径成本及选择路径时所进行的运作。本领域普通技术人员应可根据以下针对网络装置A的描述,理解网络装置B、C、D系如何运作以计算路径成本及选择传输时所欲使用的路径。

图1B系描绘第一实施方式的网络装置A的架构示意图。网络装置A包含一收发接口11、一处理器13及一储存单元17,其中处理器13电性连接至收发接口11及储存单元17。收发接口11可为任何能有线地或无线地接收及传送控制信号或/及数据的接口。处理器13可为各种处理器、中央处理单元(central processing unit;CPU)、微处理器或本领域普通技术人员所知悉的其它计算装 置其中的任一者。储存单元17可为一存储器、一软盘、一硬盘、一光盘(compact disk;CD)、一随身碟、一磁带、一数据库或所属技术领域具有通常知识者所知悉且具有相同功能的任何其它储存媒体或电路。

于本实施方式中,储存单元17储存三个权重表10a、10b、10c。各权重表10a、10b、10c与一网络服务条件相关。网络服务条件可理解为异质性网络系统1中可能会影响到一网络服务(network service)的数据/信号传输的因素。举例而言,网络服务条件可与一服务型态(service of type)、一网络属性及一来源装置类型其中之一或其组合相关,但不以此为限。于本发明专利说明书中,服务型态系指在异质性网络系统1上进行数据/信号传输的一网络服务(network service)的类型,例如:影片、语音、实时游戏、网络浏览、电子邮件等等,但不限于此。于本发明专利说明书中,网络属性系指一网络服务在异质性网络系统1上进行数据/信号传输时所经过的收发接口(或二收发接口间所形成的连结)所采用的通讯标准,例如:Wi-Fi通讯标准、以太网络通讯标准等等,但不以此为限。于本发明专利说明书中,来源装置类型系指一网络服务的一来源装置的类型,例如:游乐器、电视等等,但不以此为限。于本实施方式中,兹假设权重表10a与服务型态相关,权重表10b与网络属性相关,且权重表10c与来源装置类型相关。需说明者,本发明并未限制一网络装置所储存的权重表的数目,只要储存至少一个权重表即可。

于本实施方式中,网络装置A、B、C、D所包含的收发接口中的每一个皆会量测其与各相邻网络装置间的一传输参数(亦即,取得区域性的传输参数)。各传输参数代表相邻的二网络装置间的传输状态、传输能力、传输质量或/及其它与传输相关的参数。兹以网络装置A为例进行详述。网络装置A的收发接口11直接连接(可为有线连接或无线连接)到网络装置B、C。针对网络装置A的相邻网络装置(亦即,网络装置B、C)中的每一个,收发接口11量测一第一传输参数102、104。第一传输参数102、104中的每一个系与由收发接口11至相对应的相邻网络装置的传输相关。具体而言,针对网络装置B,收发接口11量测第一传输参数102,且第一传输参数102与由收发接口11至网络装置B的传输相关。针对网络装置C,收发接口11量测第一传输参数104,且第一传输参数104与由收发接口11至网络装置C的传输相关。网络装置A、 B、C、D所包含的收发接口中的每一个在量测其与各相邻网络装置间的传输参数后,便会传送其所量测到的传输参数。以网络装置A为例,收发接口11会传送第一传输参数102、104。需说明者,本发明并未限制各收发接口以何种方式传送传输参数。举例而言,一收发接口可采广播、多播(multicast)、单播(unicast)或其它方式传送所量测到的传输参数。

另一方面,异质性网络系统1所包含的网络装置A、B、C、D中的每一个会接收其它网络装置所传送的传输参数(亦即,取得全域性的传输参数)。以网络装置A而言,收发接口11接收多个第二传输参数112、……、114。第二传输参数112、……、114中的每一个与由网络装置A的伙伴网络装置B、C、D其中之一(简称“一第一网络装置”)至与该第一网络装置相邻的一第二网络装置(可为异质性网络系统1所包含的网络装置A、B、C、D其中之一)的传输相关。图1C系描绘网络装置A所接收的多个第二传输参数。举例而言,若第二传输参数112为与由网络装置C至网络装置A的传输相关,则对第二传输参数112而言,网络装置C为第一网络装置,而网络装置A为第二网络装置。再举例而言,若第二传输参数114为与由网络装置C至网络装置B的传输相关,则对第二传输参数114而言,网络装置C为第一网络装置,而网络装置B为第二网络装置。需说明者,本发明并未限制网络装置A、B、C、D以何种方式接收其它网络装置所传送的传输参数,本发明亦未限制网络装置A、B、C、D透过几次跳跃(hop)而接收到其它网络装置所传送的传输参数。

需说明者,于某些实施方式中,网络装置A、B、C、D中的每一个可以多次地(例如:周期性地)量测传输参数,且多次地(例如:周期性地)接收传输参数,以使网络装置A、B、C、D中的每一个能适时地更新传输参数,使后续计算出来的路径成本更为准确。

异质性网络系统1所包含的网络装置A、B、C、D中的每一个会自至少一权重表中选取一个作为选定权重表,以供后续计算路径成本时使用。需说明者,本发明并未限制一网络装置如何选取一选定权重表。举例而言,网络装置可透过一输入接口接收使用者所输入的信号,并因应该信号而选取一选定权重表。换言之,使用者可依据其偏好,设定其认为较重要的网络服务条件,使网络装置依据使用者的设定选取相对应的权重表。兹以网络装置A为例进行详细 说明。网络装置A的处理器13自三个权重表10a、10b、10c中选取一个作为选定权重表(例如:权重表10a)。另需说明者,本发明并未限制网络装置A、B、C、D中的每一个自至少一权重表中选取一个作为选定权重表的时间点,只要在计算各路径的路径成本之前选取即可。此外,于本发明中,网络装置A、B、C、D所选取的选定权重表不需完全相同。再者,于某些实施方式中,网络装置A、B、C、D中的任一个亦可动态地改变其所选取的选定权重表。

之后,异质性网络系统1所包含的网络装置A、B、C、D中的每一个列举其与其它网络装置间的多个路径,再计算各路径的路径成本,之后便可依据路径成本选择后续传输时所要使用的路径。兹再以网络装置A为例进行详细说明。网络装置A的处理器13列举网络装置A至一个(或多个)目标网络装置间的多个路径,其中各目标网络装置为网络装置A的伙伴网络装置(亦即,网络装置B、C、D)其中之一,例如:网络装置C。于某些实施方式中,处理器13可根据一跳跃数(hop count)列举前述路径。举例而言,处理器13可根据一值为2的跳跃数,列举网络装置A至目标网络装置(例如:网络装置C)的路径,使列举出的路径所涉及的跳跃数皆不大于2。以此范例而言,网络装置A至目标网络装置(例如:网络装置C)的路径有三,分别为:(1)起始于网络装置A,直接至网络装置C,(2)起始于网络装置A,经过网络装置B,再至网络装置C,以及(3)起始于网络装置A,经过网络装置B,再经过网络装置D,再至网络装置C。

接着,处理器13便根据选定权重表(例如:权重表10a)、第一传输参数102、104及第二传输参数112、……、114的至少一部分,计算网络装置A至目标网络装置(例如:网络装置C)间的各路径的一路径成本。由于选定权重表为计算路径成本的因素之一,因此,当网络装置A所选取的选定权重表不同,同一路径的路径成本亦不相同。

于某些实施方式中,一网络装置所储存的各至少一权重表包含多个权重设定。于该等实施方式中,网络装置的处理器会选取该等权重设定的至少其中之一作为至少一选定权重设定,再根据该至少一选定权重设定与该至少一第一传输参数及该等第二传输参数的至少一部分,计算各该路径的该路径成本。兹以网络装置A为例进行详细说明。举例而言,网络装置A所储存的权重表10a 与服务型态相关,其可包含五个权重设定,分别对应至影片、语音、实时游戏、网络浏览及电子邮件。再举例而言,网络装置A所储存的权重表10b与网络属性相关,其可包含三个权重设定,分别对应至以太网络通讯标准、Wi-Fi通讯标准及PLC通讯标准。再举例而言,网络装置A所储存的权重表10c与来源装置类型相关,其可包含三个权重设定,分别对应至游乐器、电视及高优先权装置。需说明者,前述权重表10a、10b、10c所包含的权重设定仅作为举例而已,并非用以限制本发明的范围。举例而言,若网络装置A选取权重表10a作为选定权重表,则网络装置A的处理器13会进一步地判断目前(或即将)在异质性网络系统1上进行数据/信号传输的网络服务的服务型态(例如:影片),再自权重表10a中选取对应至影片的权重设定作为选定权重设定,再根据该选定权重设定与该至少一第一传输参数及该等第二传输参数的至少一部分,计算各该路径的该路径成本。

于某些实施方式中,前述各权重设定可进一步地包含多个权重值,该至少一第一传输参数及该等第二传输参数中的每一个可进一步地包含多个子参数,且各该子参数对应至该等权重值其中之一。为便于理解,兹以一具体范例进行说明。图1D、1E及1F分别描绘权重表10a、10b、10c的具体范例。于该等具体范例中,权重表10a、10b、10c所包含的权重设定各包含多个权重值,分别为往返时间(round trip time;RTT)的权重值、可用频宽的权重值及服务质量保证(Quality of Service;QoS)的权重值。另一方面,第一传输参数102、104及第二传输参数112、……、114中的每一个包含多个子参数,分别为往返时间、可用频宽及服务质量保证。第一传输参数102、104及第二传输参数112、……、114中的每一个所包含的各子参数对应至前述权重值其中之一。于该等实施方式中,网络装置A的处理器13会依据该等对应关系,计算各该路径的该路径成本。需说明者,前述子参数的类型及权重值的类型仅作为举例说明而已,并非用以限制本发明的范围。

需说明者,当各该权重设定包含多个权重值时,各该权重设定所包含的该等权重值具有一总和,且该等总和可完全相同,亦可不完全相同。以图1D为例,其包含五笔权重设定,分别对应至影片、语音、实时游戏、网络浏览及电子邮件等五种服务型态,而各笔权重设定所包含的该等权重值的总和分别为7、 6、8、11及14。将各笔权重设定所包含的该等权重值的总和设为不相等的用意在于要区别不同服务型态及提升服务质量。具体而言,若一服务型态所对应的该等权重值的总和较低,代表具有该服务型态的网络服务将会具有较低的路径成本。反之,若一服务型态所对应的该等权重值的总和较高,代表具有该服务型态的网络服务将会具有较高的路径成本。于某些实施方式中,异质性网络系统1的管理者可进一步地将具有较低路径成本的网络服务的传输优先权设定为较高,而将具有较高路径成本的网络服务的传输优先权设定为较低,容许其发生断线等情形。兹以一具体范例说明。当有二个服务型态分别为“语音”及“电子邮件”的网络服务需要传输数据且该二网络服务的传输参数所包含的子参数的值(例如:往返时间、可用频宽及服务质量保证)相同时,服务型态为“电子邮件”的网络服务会因对应至较高的权重值的总和,因此计算后将具有较高的路径成本,故其传输优先权将会较低。另外,于某些实施方式中,各笔权重设定所包含的该等权重值的总和可设为相等,其用意在于提升排程的公平性。

于某些实施方式中,各路径包含至少一连结(link)(亦即,相邻网络装置间的连结),各连结具有一连结传输参数,且各连结传输参数为第一传输参数102、104及第二传输参数112、……、114其中之一。处理器13便根据至少一选定权重设定所包含的该等权重值及各路径所包含的连结所对应的连结传输参数,计算路径成本。

为便于理解,兹以一具体范例进行详述,请参图1D、1G、1H及1I。于此具体范例中,网络装置A的处理器13选取图1D所绘示的权重表10a作为选定权重表,判断目前(或即将)在异质性网络系统1上进行数据/信号传输的网络服务的服务型态为影片,再自权重表10a中选取对应至影片的权重设定作为选定权重设定。换言之,于此具体范例中,往返时间的权重值为2,可用频宽的权重值为3,且服务质量保证的权重值为2。此外,于此具体范例中,第一传输参数102、104及第二传输参数112、……、114中的每一个包含三个子参数,分别为往返时间、可用频宽及服务质量保证。图1G系描绘各传输参数所包含的三个子参数的值。每一括号中所列的第一个值为往返时间,其单位为毫秒(ms),第二个值为可用频宽,其单位为每秒兆位(Mbps),第三个值 为所能提供的服务质量保证的代号(例如:IEEE 802.1Q标准所规定的服务质量保证的代号,数字越小代表服务质量越差)。于此具体范例中,由一网络装置至另一网络装置的传输参数与由该另一网络装置至该网络装置的传输参数相同(例如:由网络装置A至网络装置B的传输参数与由网络装置B至网络装置A的传输参数相同)。然需注意者,于其它实施方式中,由一网络装置至另一网络装置的传输参数与由该另一网络装置至该网络装置的传输参数可不相同。

于某些实施方式中,为达到较佳及较准确的效果,处理器13在利用所需的子参数计算路径成本之前,可先将子参数正规化。图1H系描绘子参数的值与正规化后的值间的对应关系。若子参数为往返时间,则往返时间越长者所造成的成本越高,因此正规化后的值越高。若子参数为可用频宽,则可用频宽越小者所造成的成本越高,因此正规化后的值越高。若子参数为服务质量保证,则由于IEEE 802.1Q标准下,数字越小代表服务质量越差,因此正规化后的值越高。兹以图1H所绘示的表举例说明,若往返时间为0.9毫秒,则正规化后的值为1;若可用频宽为310Mbps,则正规化后的值为6;若服务质量保证的值为7,则正规化后的值为1。于此具体范例中,同一传输参数所包含的往返时间、可用频宽及服务质量保证个别地对应至一权重值。举例而言,若网络服务的服务型态为影片,则往返时间的权重值为2,可用频宽的权重值为3,且服务质量保证的权重值为2,而这些权重值的总和为7(亦即,2+3+2=7)。

请参阅图1I,其系描绘依据上述条件所算出的网络装置A至目标网络装置(例如:网络装置C)的各路径的路径成本。图1I系列出由网络装置A至网络装置C的三个路径,分别为:(1)起始于网络装置A,直接至网络装置C(下称“第一路径”),(2)起始于网络装置A,经过网络装置B,再至网络装置C(下称“第二路径”),以及(3)起始于网络装置A,经过网络装置B,再经过网络装置D,再至网络装置C(下称“第三路径”)。第一路径的路径成本为30(亦即,2×3+3×4+2×6=30)。第二路径涉及二个连结,分别为网络装置A至网络装置B间的第一连结及网络装置B至网络装置C间的第二连结。第二路径所使用的往返时间为第一连结所对应的往返时间加上第二连结所对应的往返时间(亦即,0.9ms+3.2ms=4.1ms),第二路径所使用的可用频宽则 为第一连结所对应的可用频宽与第二连结所对应的可用频宽中的最小者(亦即,min(310,360)),而第二路径所使用的服务质量保证则为第一连结所对应的服务质量保证与第二连结所对应的服务质量保证中的最小者(亦即,min(7,7))。在决定第二路径所使用的往返时间、可用频宽及服务质量保证后,便将的正规化,并据以计算出路径成本,其值为22(亦即,2×1+3×6+2×1=22)。依据相同的原理,第三路径的路径成本为42(亦即,2×3+3×8+2×6=42)。由于第二路径的路径成本最低,处理器13便可选择第二路径(亦即,起始于网络装置A,经过网络装置B,再至网络装置C)作为网络装置A至网络装置C的传输路径。

如前所述,网络装置A亦可计算其至其它目标网络装置(例如:网络装置B、D)的各路径的路径成本,再据以选择传输路径。类似的,其它网络装置亦可进行前述运作来计算路径成本,再据以选择后续传输时所欲使用的路径,兹不赘言。

需说明者,于某些实施方式中,各网络装置所储存的各权重表(例如:网络装置A所储存的权重表10a、10b、10c)中的各权重值可被动态地(例如:周期地或非周期地)更新。举例而言,异质性网络系统1的管理者可依据异质性网络系统1的网络使用现况或/及其偏好,输入各权重表的各权重值,使处理器13依据使用者所输入的信息,动态地更新权重表的内容。由于该等权重表会动态地被更新,因此处理器13亦可动态地计算各路径的路径成本,再进一步地评估是否要变更传输路径。举例而言,若处理器13判断一网络服务原先所使用的传输路径已不再是路径成本最低者,则可将该网络服务所使用的传输路径更新为目前路径成本最低者所对应的路径。透过动态地更新权重表及动态地计算路径成本,不仅能反映出网络使用现况或/及管理者的偏好,更能大幅地提高网络的利用率。

于某些实施方式中,网络装置A需针对多个网络服务传输数据,而各网络服务所对应的目标网络装置可不相同。针对各网络服务,网络装置A的处理器13会以上述机制计算将该网络服务的数据由网络装置A传送至目标网络装置的各路径的路径成本,并据以选择后续传输时所欲使用的路径。网络装置A的处理器13再进一步地判断(例如:依据当时的网络资源来判断)是否要同 时针对该等网络服务传输数据,或是仅先针对一或多个具有较低路径成本(亦即,具有较高的传输优先权)的网络服务传输数据,并使其它具有较高路径成本的网络服务暂停使用其所对应的路径传输数据。

于某些实施方式中,针对各网络服务,网络装置A的处理器13可动态地(例如:周期地或非周期地)计算各路径的路径成本,再动态地选择后续传输时所欲使用的路径。对于任一网络服务,网络装置A在不同时间点所决定的路径可不相同,亦即,网络装置A能够动态地提供传输数据时所使用的路径。进一步地,由于网络装置A处理器13能够动态地决定后续传输时所欲使用的路径,因此可再动态地判断(例如:依据当时的网络资源来判断)是否要同时为该等网络服务传输数据,或是仅先为一或多个具有较低路径成本(亦即,具有较高的传输优先权)的网络服务传输数据,并使其它具有较高路径成本的网络服务暂停使用其所对应的路径传输数据。由于不同时间点所计算出的路径成本不同且不同时间点的网络资源不同,因此网络装置A的处理器13亦可动态地决定要先为哪些网络服务传输数据。在此机制下,若原先由网络装置A优先传送数据的网络服务的传输优先权变低,则网络装置A将改为传送其传输优先权较高的网络服务的数据。

需说明者,异质性网络系统1所包含的网络装置A、B、C、D可适时地更新传输参数,以使计算出来的路径成本更为准确。举例而言,网络装置A、B、C、D可周期性地量测其与相邻网络装置间的传输参数,周期性地将的传送出去,并周期性地接收其它网络装置所传送的传输参数。再举例而言,更新传输参数的时机亦可为有新的网络装置加入异质性网络系统1时,或有任一网络装置离开异质性网络系统1时。再者,若网络装置A、B、C、D使用往返时间作为子参数,则往返时间可为在不同时间点所取得的往返时间平均后的值,以使计算出来的路径成本更为准确。类似的,若网络装置A、B、C、D使用可用频宽作为子参数,则可用频宽可为在不同时间点所取得的可用频宽平均后的值,以使计算出来的路径成本更为准确。

另需说明者,若异质性网络系统1所包含的网络装置A、B、C、D的任一个(或多个)包含多个收发接口时,亦可采用前述机制来计算不同收发接口所形成的不同路径的路径成本,再据以选择后续传输时所要使用的路径。

由上述说明可知,异质性网络系统1所包含的网络装置A、B、C、D中的每一个会量测其与各相邻网络装置间的一传输参数,传送所量测到的传输参数,并接收其它网络装置所传送的传输参数。因此,网络装置A、B、C、D中的每一个不仅能够获得区域性的传输信息(亦即,其与相邻网络装置间的传输参数),亦可获得全域性的传输信息(亦即,其它网络装置间的传输参数)。此外,于网络装置A、B、C、D中的每一个会选取与一网络服务条件相关的权重表作为一选定权重表,再依据选定权重表、区域性的传输信息及全域性的传输信息来计算各路径的路径成本,故能算出准确的路径成本,进而选择最适合的传输路径。

再者,本实施方式所使用的传输参数可包含多个子参数(例如:往返时间、可用频宽及服务质量保证),权重表可包含多个权重设定,各权重设定可包含多个权重值,且各传输参数对应至该等权重值之一。因此,于异质性网络系统1执行的应用程序、使用者或营运商可视异质性网络系统1的状态或依其偏好选择所欲使用的子参数及选定权重表,达到更高的网络利用率。

本发明的第二实施方式为一异质性网络系统2,其拓扑结构的示意图系描绘于图2A。异质性网络系统2亦包含网络装置A、B、C、D,但网络装置A、B、C、D各具有多个收发接口,且同一网络装置所包含的收发接口的接口类型不同。于图2A中,以直线(包含各种不同粗细的实线及虚线)连接的二个网络装置互为相邻网络装置,而不同型态的直线代表不同接口类型的收发接口。

第二实施方式与第一实施方式的差异在于网络装置A、B、C、D中的每一个可包含多个收发接口,且同一网络装置所包含的收发接口的接口类型不同。基于此差异,二实施方式针对传输参数的量测、接收及传送的运作略有不同。至于网络装置A、B、C、D所储存的权重表以及网络装置A、B、C、D选取一选定权重表、列举路径及利用选定权重表来计算路径成本等部分,二实施方式的运作方式雷同。再者,于本实施方式中,网络装置A、B、C、D皆能进行雷同的运作。基于前述说明,以下将仅以网络装置A的角度详述第二实施方式与第一实施方式的差异处。

图2B系描绘第二实施方式的网络装置A的架构示意图。网络装置A包含 二收发接口11、15、一处理器13及一储存单元17,其中处理器13电性连接至收发接口11、15及储存单元17。收发接口11与收发接口15的接口类型不同,例如:收发接口11为Wi-Fi接口,而收发接口15为以太网络接口。网络装置A透过收发接口11连接至网络装置B,且透过收发接口15连接至网络装置C。

于本实施方式中,网络装置A亦会取得区域性的传输数据及全域性的传输数据。网络装置A所包含的收发接口11及收发接口15皆会量测其与各相邻网络装置间的一传输参数(亦即,取得区域性的传输数据)。具体而言,由于网络装置A系透过收发接口11连接至网络装置B,因此收发接口11会量测第一传输参数102,而此第一传输参数102与收发接口11至网络装置B的传输相关。此外,由于网络装置A系透过收发接口15连接至网络装置C,因此收发接口15会量测第一传输参数104,而此第一传输参数104与收发接口15至网络装置C的传输相关。网络装置A、B、C、D所包含的收发接口中的每一个在量测其与各相邻网络装置间的传输参数后,便会传送其所量测到的传输参数。以网络装置A为例,收发接口11会传送第一传输参数102,而收发接口15会传送第一传输参数104。

另外,网络装置A、B、C、D所包含的收发接口中的每一个会接收其它网络装置的收发接口所传送的传输参数(亦即,取得全域性的传输数据)。以网络装置A为例,收发接口11接收多个第二传输参数112、……、114。第二传输参数112、……、114中的每一个与由一第一网络装置至与该第一网络装置相邻的一第二网络装置的传输相关,其中各该第一网络装置为网络装置A的伙伴网络装置(亦即,网络装置B、C、D)其中之一,且各该第二网络装置为网络装置A、B、C、D其中之一。类似的,收发接口15接收多个第二传输参数212、……、214。第二传输参数212、……、214中的每一个与由一第一网络装置至与该第一网络装置相邻的一第二网络装置的传输相关,其中各该第一网络装置为网络装置A的伙伴网络装置(亦即,网络装置B、C、D)其中之一,且各该第二网络装置为网络装置A、B、C、D其中之一。

于本实施方式中,网络装置A、B、C、D中的每一个会选取一选定权重表。以网络装置A为例,其处理器13会选取权重表10a、10b、10c其中之一 作为一选定权重表。关于权重表10a、10b、10c的内容,处理器13选取该选定权重表的时间点,以及其它与权重表10a、10b、10c及选定权重表相关的技术内容,本实施方式与第一实施方式雷同,兹不赘言。

之后,异质性网络系统2所包含的网络装置A、B、C、D中的每一个便可列举其与其它网络装置间的多个路径,再根据该选定权重表来计算各路径的路径成本,进而依据路径成本选择后续传输时所要使用的路径。关于异质性网络系统2所包含的网络装置A、B、C、D如何列举路径及计算路径成本,其运作细节与第一实施方式雷同,兹不赘言。

由上述说明可知,当异质性网络系统2所涉的收发接口类型较为多样化(亦即,网络装置A、B、C、D中的某一、某些或全部,其包含多个收发接口,且收发接口的接口类型不同)时,异质性网络系统2所包含的任一网络装置亦会依据选定权重表、区域性的传输信息及全域性的传输信息来计算各路径的路径成本,故能算出准确的路径成本,进而选择最适合的传输路径。

本发明的第三实施方式为一种聚合(Rendezvous)路径选择方法,其流程图系描绘于图3中。此聚合路径选择方法适用于一网络装置(例如:第一实施方式的异质性网络系统1所包含的网络装置A、B、C、D中的任一个及第二实施方式的异质性网络系统2所包含的网络装置A、B、C、D中的任一个)。一异质性网络系统包含该网络装置及多个伙伴网络装置,其中该网络装置直接连接到至少一相邻网络装置,且各该至少一相邻网络装置为该等伙伴网络装置其中之一。该网络装置及该等伙伴网络装置中的每一个包含至少一收发接口,其中各该收发接口具有一接口类型,且该等接口类型不完全相同。该网络装置储存至少一权重表,且各该至少一权重表与一网络服务条件相关。该网络服务条件可理解为该异质性网络系统中可能会影响到一网络服务的数据/信号传输的因素。举例而言,网络服务条件可与一服务型态、一网络属性及一来源装置类型其中之一或其组合相关,但不以此为限。前述第一实施方式中已详述服务型态、网络属性及来源装置类型为何,故兹不赘言。

聚合路径选择方法执行步骤S301,由该网络装置量测至少一第一传输参数,其中各该至少第一传输参数与由该网络装置的该至少一收发接口其中之一至该至少一相邻网络装置其中之一的传输相关。透过步骤S301,网络装置便 取得了区域性的传输参数。接着,执行步骤S303,由该网络装置传送各该至少一第一传输参数。于本实施方式中,聚合路径选择方法会重复地(例如:周期性地)执行步骤S301及步骤S303,以使各网络装置能适时地更新传输参数,使后续计算出来的路径成本更为准确。惟,需说明者,本发明并不限制聚合路径选择方法执行步骤S301及S303的次数,只要步骤S301至少被执行过一次即可。另需说明者,于其它实施方式中,若该等伙伴网络装置毋需利用该至少一第一传输参数来计算路径成本,则可省略步骤S303。

另一方面,聚合路径选择方法执行步骤S305,由该网络装置接收多个第二传输参数。各该第二传输参数与由一第一网络装置至与该第一网络装置相邻的一第二网络装置的传输相关。各该第一网络装置为该等伙伴网络装置其中之一,且各该第二网络装置为该等伙伴网络装置及该网络装置其中之一。透过步骤S305,网络装置便取得了全域性的传输参数。于本实施方式中,聚合路径选择方法会重复地(例如:周期性地)执行步骤S305,以使各网络装置能适时地更新传输参数,使后续计算出来的路径成本更为准确。惟,需说明者,本发明并不限制聚合路径选择方法执行步骤S305的次数,只要步骤S305至少被执行过一次即可。

于步骤S306,由该网络装置选取该至少一权重表其中之一作为一选定权重表。需说明者,本发明并未限制步骤S306如何选取一选定权重表。举例而言,步骤S306可因应使用者经由一输入接口所输入的信号而选取一选定权重表。另需说明者,本发明并未限制网络装置执行步骤S306的时间点,只要在计算各路径的路径成本之前选定即可。换言之,于其它实施方式中,聚合路径选择方法执行步骤S306的时间点可早于执行步骤S301或/及步骤S305的时间点。

于步骤S307,由该网络装置列举该网络装置至一目标网络装置间的多个路径,其中该目标网络装置为该等伙伴网络装置其中之一。需说明者,于某些实施方式中,步骤S307可根据一跳跃数决定该等路径。举例而言,步骤S307可根据一值为2的跳跃数,列举该网络装置至该目标网络装置的路径,使列举出的路径所涉及的跳跃数皆不大于2。之后,执行步骤S309,由该网络装置根据该选定权重表与该等第一传输参数及该等第二传输参数的至少一部分,计算 各该路径的一路径成本。

于某些实施方式中,一网络装置所储存的各至少一权重表包含多个权重设定。于该等实施方式中,聚合路径选择方法会再执行另一步骤(未绘示),由网络装置选取该等权重设定的至少其中之一作为至少一选定权重设定。举例而言,聚合路径选择方法可判断目前(或即将)在该异质性网络系统上进行数据/信号传输的网络服务所牵涉的网络服务条件,并据以选取该至少一选定权重设定。此外,于该等实施方式中,步骤S309则是由该网络装置根据该选定权重表中的该至少一选定权重设定与该等第一传输参数及该等第二传输参数的至少一部分,计算各该路径的路径成本。

于某些实施方式中,前述各权重设定可进一步地包含多个权重值,该至少一第一传输参数及该等第二传输参数中的每一个可进一步地包含多个子参数,且各该子参数对应至该等权重值其中之一。举例而言,各权重设定所包含的多个权重值可包含往返时间的权重值、可用频宽的权重值及服务质量保证的权重值。再举例而言,该至少一第一传输参数及该等第二传输参数中的每一个所包含的多个子参数可包含往返时间、可用频宽及服务质量保证。于该等实施方式中,步骤S309会依据该等对应关系,计算各该路径的该路径成本。需说明者,当各该权重设定包含多个权重值时,各该权重设定所包含的该等权重值具有一总和,且该等总和可完全相同,亦可不完全相同。若各笔权重设定所包含的该等权重值的总和不相等,则用意在于要区别及提升服务质量。若各笔权重设定所包含的该等权重值的总和相等,则用意在于提升排程的公平性。

于某些实施方式中,各该路径包含至少一连结,各该连结具有一连结传输参数,各该连结传输参数为该至少一第一传输参数及该等第二传输参数其中之一。于该等实施方式中,步骤S309系根据该至少一选定权重设定所包含的该等权重值与各该路径所包含的该至少一连结所对应的该至少一连结传输参数,计算各该路径成本。之后,聚合路径选择方法便可依据步骤S309所算出的该等路径成本,决定该网络装置至该目标网络装置间的传输路径(例如:选择该等路径成本中最小者所对应的路径)。

需说明者,于本发明的某些实施方式中,聚合路径选择方法可再执行另一步骤(未绘示)以动态地更新该网络装置所储存的各该至少一权重表中的各权 重值。举例而言,异质性网络系统的管理者可依据异质性网络系统的网络使用现况或/及其偏好,输入所欲使用的权重值。聚合路径选择方法所执行的该步骤则因应该管理者所输入的权重值,动态地更新各该至少一权重表中的各权重值。由于该等权重表会动态地被更新,因此聚合路径选择方法亦可动态地计算各路径的路径成本,再进一步地评估是否要更新传输路径。

于某些实施方式中,聚合路径选择方法需针对多个网络服务传输数据,而各网络服务所对应的目标网络装置可不相同。针对各网络服务,聚合路径选择方法会计算将该网络服务的数据由该网络装置传送至目标网络装置的各路径的路径成本,并据以选择后续传输时所欲使用的路径。聚合路径选择方法再进一步地判断是否要同时针对该等网络服务传输数据,或是仅先针对一或多个具有较低路径成本(亦即,具有较高的传输优先权)的网络服务传输数据,并使其它具有较高路径成本的网络服务暂停使用其所对应的路径传输数据。

于某些实施方式中,针对各网络服务,聚合路径选择方法可动态地(例如:周期地或非周期地)计算各路径的路径成本,再动态地选择后续传输时所欲使用的路径。对于任一网络服务,聚合路径选择方法在不同时间点所决定的路径可不相同,亦即,聚合路径选择方法能够动态地提供传输数据时所使用的路径。由于聚合路径选择方法能够动态地决定后续传输时所欲使用的路径,因此可再动态地判断是否要同时为该等网络服务传输数据,或是仅先为一或多个具有较低路径成本的网络服务传输数据。由于不同时间点所计算出的路径成本不同且不同时间点的网络资源不同,因此聚合路径选择方法亦可动态地决定要先为哪些网络服务传输数据。在此机制下,若原先由该网络装置优先传送数据的网络服务的传输优先权变低,则该网络装置将改为传送其传输优先权较高的网络服务的数据。

除了上述步骤,第三实施方式亦能执行第一及第二实施方式所描述的所有运作及步骤,具有同样的功能,且达到同样的技术效果。本领域普通技术人员可直接了解第三实施方式如何基于上述第一及第二实施方式以执行此等运作及步骤,具有同样的功能,并达到同样的技术效果,故不赘述。

在第三实施方式中所阐述的聚合路径选择方法可由具有多个指令的一计算机程序产品实现。各计算机程序产品可为能被于网络上传输的档案,亦可被 储存于一非瞬时计算机可读取储存媒体中。针对各计算机程序产品,在其所包含的该等指令被加载至一网络装置(例如:第一实施方式的异质性网络系统1所包含的网络装置A、B、C、D中的任一个及第二实施方式的异质性网络系统2所包含的网络装置A、B、C、D中的任一个)之后,该计算机程序执行如在第二实施方式所述的聚合路径选择方法。该非瞬时计算机可读取储存媒体可为一电子产品,例如一只读存储器(read only memory;ROM)、一闪存、一软盘、一硬盘、一光盘(compact disk;CD)、一随身碟、一磁带、一可由网络存取的数据库或本领域普通技术人员所知且具有相同功能的任何其它储存媒体。

需说明者,于本发明专利说明书中,第一传输参数及第二传输参数中的“第一”及“第二”仅用来表示该等传输参数为不同传输参数而已。第一网络装置及第二网络装置中的“第一”及“第二”仅用来表示该等网络装置为不同网络装置而已。

由上述说明可知,依据本发明所提供的技术,各网络装置会选取与一网络服务条件相关的权重表作为一选定权重表。异质性网络系统所包含的各网络装置会量测其与相邻的各网络装置间的一传输参数,传送所量测到的传输参数,并接收其它网络装置所传送的传输参数。因此,各网络装置不仅能够获得区域性的传输信息(亦即,其与相邻网络装置间的传输参数),亦可获得全域性的传输信息(亦即,其它网络装置间的传输参数)。网络装置再依据选定权重表、区域性的传输信息及全域性的传输信息来计算各路径的路径成本,故能算出准确的路径成本,进而选择最适合的传输路径。由于各网络装置皆能依据选定权重表、区域性的传输信息及全域性的传输信息来计算各路径的路径成本,故能算出准确的路径成本,进而选择最适合的传输路径。

此外,本发明所使用的传输参数可包含多个子参数,权重表可包含多个权重设定,各权重设定可包含多个权重值,且各传输参数对应至该等权重值之一。因此,于异质性网络系统执行的应用程序、使用者或营运商可视异质性网络系统的状态或依其偏好选择所欲使用的子参数及选定权重表,达到更高的网络利用率。

上述实施方式仅用来例举本发明的部分实施态样,以及阐释本发明的技术 特征,而非用来限制本发明的保护范畴及范围。任何本领域普通技术人员可轻易完成的改变或均等性的安排均属于本发明所主张的范围,而本发明的权利保护范围以权利要求为准。

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