专利名称：具有优先权等级分类机制的传输系统与方法
技术领域：
本发明是关于一种数据封包的传输系统，特别是关于一种具有优先权等级分 类机制的传输系统。背录技术近年来，由于人们生活质量的提升，对于休闲娱乐的需求也逐渐增加。因特 网上所传递的信息不单只是文字与图片，多媒体影音信息的需求更是日益增加。 因此，网络的频宽、设备与相关技术协议也势必不断的改善。随着科技的进步，与移动通讯的需求，例如利用手机或笔记本计算机无线 上网，无线局域网络(Wireless Local Area Network, WLAN)也愈来愈普及且成熟。 目前无线局域祠络几乎都是采用IEEE 802.11媒介存取控制(MAC)协议。但传统 IEEE 802. 11 MAC层并没有注重服务质量(QoS)的问题，而导致一些实时性的信息， 如多媒体影音串流，因为无法优先被处理或者网络可用频宽不稳定，而导致信息 传递的断续或静止。为了提升无线局域网络的服务质量(QoS)机制，IEEE 802.11 Task Group提 出了 IEEE 802. lie通讯协议。IEEE 802. lie标准改进了 IEEE 802. 11的载波感 测多重存取碰撞避免协议(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance, CSMA/CA)媒体存取方式，增加增强分布式协调功能(Enhanced Distribution Coordination Function, EDCF )与混合协调信道存取(Hybrid Controlled Channel Access, HCCA)存取机制，以加强服务质量(QoS)机制的功能。 因此，IEEE 802. lie服务质量(QoS)机制可使具有高优先权等级的实时信息(如-多媒体影音串流)被优先处理，使信息传递更为顺畅且稳定。然而，目前支持IEEE 802. lie服务质量(QoS)机制的WLAN硬件不会主动判 别每一个数据封包的优先权等级。因此，上述WLAN硬件皆期望上层的应用程序必须对于高优先权的数据封包(如多媒体数据)主动加入一些标记，例如IP表头 (header)的服务类别(ToS)字段，以利WLAN硬件依照标记作优先权的排序。但是，目前大部分的应用程序，并不会做主动标记或分类的动作。所以，底 层的WLAN硬件便无法判别数据封包的优先权顺序，而造成IEEE 802. lie服务质 量(QoS)机制效能不彰。也就是说，无法确保具高优先权的数据封包可优先传送出 去，而可能造成数据传送的不连续，例如实时多媒体影音串流的中断或延迟。因此，鉴于上述现有技术中所仍然不足之处，对此提供一实际有效的解决方 案，是当前技术所必需。发明内容本发明的一目的在于使数据封包在传送到WLAN硬件且进行服务质量 (QoS)机制的排序前，得以先标注优先权等级于数据封包。本发明的另一目的是在于使WLAN硬件所接收的数据封包传送顺序已经 根据优先权等级高低而加以排序，以确保具有高优先权的重要数据封包可优 先传送出去，且改善网络上数据传输的效率。本发明的另一目的在于，使WLAN硬件所接收的数据封包传送顺序已经 根据优先权等级高低而加以排序，并赋予影音(audio/video)多媒体串流数据较 高的优先权等级，以保障多媒体串流数据的实时性与固定频宽。本发明提供一种具有优先权等级分类机制的传输系统，是应用于一数据 封包由应用层传输至一 WLAN硬件的处理程序。此系统至少包括一解析模块 及一质量服务分类模块(QoS Classifier)。其中解析模块，用以分析应用层所传 输的数据封包的内容，并加以分类与记录数据封包的数据/服务类别。质量服 务分类模块，用以根据解析模块所做的分类与记录，将数据封包标注上优先 权等级。本发明提供一种具有优先权等级分类机制的传输方法，其是应用于一数 据封包由应用层传输至一 WLAN硬件的处理程序。此传输方法包括下列步骤 分析数据封包的内容；分类与记录数据封包的数据/服务类别；及根据上述分 类与记录，标注优先权等级于数据封包。本发明的有益效果如下一、 使数据封包在传送到WLAN硬件且进行服务质量(QoS)机制的排序 前，得以先标注优先权等级于数据封包。二、 使WLAN硬件所接收的数据封包传送顺序已经根据优先权等级高低 而加以排序，以确保具有高优先权等级的重要数据封包可优先传送出去，且 改善网络上数据传输的效率。三、 使WLAN硬件所接收的数据封包传送顺序已经根据优先权等级高低 而加以排序，并赋予影音(audio/video)多媒体串流数据较高的优先权等级，以 保障多媒体串流数据的实时性与固定频宽。关于本发明的优点与精神，以及更详细的实施方式可以通过以下结合附 图对本发明的的具体实施方式
的描述得到进一步的了解。
通过以下结合附图所作的详细描述，将可轻易的了解上述内容及本发明的诸 多优点，其中图l是本发明具有优先权等级分类机制的传输系统示意图；以及图2是本发明具有优先权等级分类机制的传输方法流程图。具体实 式请参照图1，其是本发明具有优先权等级分类机制的传输系统示意图。此 具有优先权等级分类机制的传输系统是应用于一数据封包由应用层1传输至一WLAN硬件即转换模块2的处理程序。在较佳实施例中，WLAN硬件是基于IEEE 802. lie通讯协议的硬件，且此传输系统是存在于应用层1与WLAN硬件2间 的一WLAN固件层中。如图1所示，本发明的传输系统包括一转换模块2、 一解析模块3、 一质 量服务分类模块(QoS Classifier)4以及一传送处理模块(Tx Handler)5。其 中转换模块2具有IEEE 802. 11协议堆栈配置(IEEE 802. 11 Protocol Stack)， 可将来自应甩层1的数据封包的帧(frame)格式转换成IEEE 802. 11的帧格式。 一般来说，由应用层1所传送出来的帧格式为IEEE 802. 3标准的帧格式。解析模块3，是用以分析应用层l所传输的数据封包内容，并加以分类与记录数据封包的数据/服务类别。质量服务分类模块4，是用以根据上述解析 模块3所做的分类与记录，将数据封包标注上其优先权等级。其中服务类别 是包括数据封包的来源地址、来源连接端口编号(port number)、目的地地址、 目的地连接端口编号。在本发明的实施例中，解析模块3还包括一帧判读单元(Frame Reader)31、 一比对窗体(Connection Service Table) 32、 一负载分析单元 (Payload Parser) 33以及一数据库(Traffic Service Database) 34。其中，比对窗体32内具有一比对数据。解析模块3在分析数据封包的过 程中，可根据比对窗体32分析数据封包的数据/服务类别。帧判读单元31,是用以判读数据封包的表头(header)内容，且帧判读单 元31是可依照比对窗体32的比对数据作为判读的依据。帧判读单元31主要 是判读数据封包的类别、来源地址、目的地地址。其中，数据封包的类别包 括实时传输协议(Real-time Transport Protocol, RTP)、实时串流通讯协议 (Real Time Streaming Protocol, RTSP)或月艮务类另U (Type of Service, ToS) 等。当帧判读单元31可以有效地判读出数据封包的表头内容时，便会加以分 类与记录此数据封包的数据/服务类别，然后即可由质量服务分类模块4标注 上此数据封包的优先权等级。而当帧判读单元31无法有效地判读出数据封包的表头内容时，便会交由 负载分析单元33直接分析此数据封包的负载(payload)内容，来得知此数据 封包的数据/服务类别。在负载分析单元33分析数据封包的负载内容的过程 中，还需要一比对数据，来做为负载分析单元33的分析依据，而此比对数据 即由数据库34所提供。也就是说，解析模块3中的数据库34，是用以提供另 一比对数据，做为负载分析单元33分析数据封包的负载内容的依据。当负载分析单元33可以有效地分析出数据封包的负载内容时，便会加以 分类与记录此数据封包的数据/服务类别，然后由质量服务分类模块4标注上 此数据封包的优先权等级。由于，负载分析单元33可直接分析数据封包的负载内容，来得知一此数据 封包的数据/服务类别。所以，在一实施例中，数据封包的分析也可不通过帧判读单元31而直接由负载分析单元33来分析。然而，值得注意的是，由于负载分析单元33分析数据封包的负载内容是 一个字节(byte)—个字节(byte)地去检查，这样的过程是相当耗时且影响整 体传输效率的。所以，在较佳实施例中，若帧判读单元31可以有效地判读出数据封包的 表头内容时，就由帧判读单元31分析即可，而不通过负载分析单元33去做 分析。借此，以提高整体传输效率。另外，由于负载分析单元33分析数据封包的负载内容是相当耗时的。所 以，负载分析单元33会将其分析过的数据封包的数据/服务类别动态地记录 到比对窗体32的比对数据中。往后只要与上述相同服务类别的数据封包传送 到此系统中时，帧判读单元31就可以直接依据比对窗体32的比对数据来做 判读，而不需再一次地由负载分析单元33分析相同服务类别来源的数据封包， 借此以减低负载分析单元33的使用。由于目前影音(audio/video)多媒体的信息愈来愈丰富，且几乎都强调播 放的实时性与流畅度，也就是不希望在播放过程中有断断续续或静止的状况。 因此，在本发明的较佳实施例中，当数据封包为多媒体影音数据(video/audio) 时，其所被标注的优先权等级为较高。最后，本发明的传输系统中的传送处理模块5，是用以将经过质量服务分 类模块4标注上优先权等级的数据封包传送至WLAN硬件6。请参照图2，其是本发明具有优先权等级分类机制的传输方法流程图。此 传输方法是应用于一数据封包由一应用层传输至一 WLAN硬件的处理程序，其 主要基本步骤包括分析数据封包的内容；分类与记录数据封包的数据/服务 类别；及根据上述分类与记录，标注优先权等级于数据封包，以利WLAN硬件 进行服务质量(QoS)机制的排序。详细步骤叙述如下当数据封包由应用层传送出后，由于一般应用层所传送出来的帧格式为 IEEE 802.3标准的帧格式，所以会先转换数据封包的帧格式为IEEE 802.11的帧格式。接着，擷取一比对窗体的比对数据，并根据比对数据来判读数据 封包的表头内容(S1)，其中包括判读数据封包的类别、来源地址、目的地地 址。判读数据封包的表头内容的过程中，必须确认可否有效判读数据封包的表头内容(S2)。若无法有效判读数据封包的表头内容，则撷取一数据库的另一比对数据， 以进一步分析数据封包的负载内容(S3)，并将分析结果记录至比对窗体， 作为比对窗体的比对数据。接着，根据判读数据封包的表头内容或分析数据 封包的负载(payload)内容的结果，分类与记录数据封包的数据/服务类别 (S4)。根据上述分类与记录，标注优先权等级于数据封包(S5)，在较佳 实施例中，内容为多媒体影音数据(video/audio)的数据封包，其所被标注的 优先权等级较高。最后，传送数据封包至WLAN硬件。本发明虽以较佳实例阐明如上，然而其并非用以限定本发明精神与发明 实体仅止于上述实施例。对熟悉此项技术者，当可轻易了解并利用其它组件 或方式来产生相同的功效。因此，在不脱离本发明的精神与范围内所作的修 改，均应包含在权利要求书所界定的范围内。
权利要求
1. 一种具有优先权等级分类机制的传输系统，应用于一数据封包由应用层传输至一无线局域网络(WLAN)硬件的处理程序，其特征是，所述系统包括一解析模块，用以分析所述应用层所传输的所述数据封包的内容，并加以分类与记录所述数据封包的数据/服务类别；及一质量服务分类模块，用以根据所述解析模块所做的分类与记录，将所述数据封包标注上优先权等级。
2. 根据权利要求1所述的系统，其特征是，所述解析模块还包括一比对 窗体，具有一比对数据，使所述解析模块可根据所述比对窗体分析所述数据 封包的数据/服务类别。
3. 根据权利要求2所述的系统，其特征是，所述解析模块还包括一帧判 读单元，用以判读所述数据封包的表头内容，且所述帧判读单元是可以该比 对窗体作为判读的依据。
4. 根据权利要求3所述的系统，其特征是，所述解析模块还包括一负载 分析单元，当所述帧判读单元无法判读所述数据封包的数据/服务类别时，所 述负载分析单元可分析所述数据封包的负载内容，得知其数据/服务类别。
5. 根据权利要求4所述的系统，其特征是，所述解析模块还包括一数据 库，用以提供另一比对数据，做为所述负载分析单元分析所述数据封包的负 载内容的依据。
6. 根据权利要求4所述的系统，其特征是，所述比对窗体可记录所述负 载分析单元所分析过的所述数据封包的数据/服务类别。
7. 根据权利要求1所述的系统，其特征是，所述解析模块还包括一负载 分析单元，用以分析所述数据封包的负载内容，得知其数据/服务类别。
8. 根据权利要求7所述的系统，其特征是，所述解析模块还包括一数据 库，用以提供一比对数据，做为所述负载分析单元分析所述数据封包的负载 内容的依据。
9. 根据杈利要求1所述的系统，其特征是，所述系统还包括一转换模块， 所述转换模块具有IEEE 802.11协议堆栈配置，可将来自所述应用层的所述数据封包的帧格式转换成IEEE 802.11的帧格式。
10. 根据权利要求3所述的系统，其特征是，所述帧判读单元主要是判读 所述数据封包的类别、来源地址、目的地地址。
11. 根据权利要求10所述的系统，其特征是，所述数据封包的类别包括 实时传输协议、实时串流通讯协议或服务类别。
12. 根据权利要求1所述的系统，其特征是，所述服务类别是包括所述数 据封包的来源地址、来源连接端口编号、目的地地址、目的地连接端口编号。
13. 根据权利要求1所述的系统，其特征是，所述系统还包括一传送处理 模块，用以将经过所述质量服务分类模块标注上优先权等级的所述数据封包 传送至一 WLAN硬件。
14. 根据权利要求13所述的系统，其特征是，所述WLAN硬件是一基于 IEEE 802.1 le的硬件。
15. 根据权利要求1所述的系统，其特征是，当所述数据封包为多,体影 音数据时，其所标注的优先权等级为较高。
16. —种具有优先权等级分类机制的传输方法，应用于一数据封包由应用 层传输至一无线局域网络(WLAN)硬件的处理程序，其特征是，所述传输方法 包括下列步骤分析所述数据封包的内容； 分类与记录所述数据封包的数据/服务类别；及 根据所述分类与记录，标注优先权等级于所述数据封包。
17. 根据权利要求16所述的方法，其特征是，其中分析所述数据封包的 内容的步骤，还包括撷取一比对窗体的比对数据。
18. 根据权利要求17所述的方法，其特征是，其中分析所述数据封包的 内容的步骤，还包括判读所述数据封包的表头内容。
19. 根据权利要求18所述的方法，其特征是，其中分析所述数据封包的 内容的步骤中，当无法判读所述数据封包的表头内容时，还包括分析所述数 据封包的负载内容。
20. 根据权利要求19所述的方法，其特征是，其中分析所述数据封包的 负载内容的步骤，还包括撷取一数据库的比对数据。
21. 根据权利要求20所述的方法，其特征是，其中分类与记录所述数据 封包的数据/服务类别的步骤，还包括将所述数据封包负载内容的分析结果记 录至所述比对窗体。
22. 根据权利要求16所述的方法，其特征是，其中分析所述数据封包的 内容的步骤中，还包括分析所述数据封包的负载内容。
23. 根据权利要求22所述的方法，其特征是，其中分析所述数据封包的 负载内容的步骤，还包括撷取一数据库的比对数据。
24. 根据权利要求16所述的方法，其特征是，其中分析所述数据封包的 内容的步骤前，还包括转换所述数据封包的帧格式为IEEE802.il的帧格式。
25. 根据权利要求18所述的方法，其特征是，还包括判读所述数据封包 的类别、来源地址、目的地地址。
26. 根据权利要求16所述的方法，其特征是，其中标注优先权等级于所 述数据封包的步骤后，还包括传送所述数据封包至所述WLAN硬件。
27. 根据权利要求16所述的方法，其特征是，其中标注优先权等级于所 述数据封包的步骤，还包括标注高优先权等级于内容为多媒体影音数据的所 述数据封包。
全文摘要
一种具有优先权等级分类机制的传输系统与方法，是应用于一数据封包由应用层传输至一WLAN硬件的处理程序。此系统至少包括一解析模块及一质量服务分类模块。其中解析模块，用以分析应用层所传输的数据封包的内容，并加以分类与记录数据封包的数据/服务类别。质量服务分类模块，用以根据解析模块所做的分类与记录，将数据封包标注上优先权等级。
文档编号H04L12/56GK101237387SQ20071000638
公开日2008年8月6日 申请日期2007年2月2日 优先权日2007年2月2日
发明者范永祺 申请人:华硕电脑股份有限公司