TWI463886B - 用戶終端設備的處理器資源管控系統及方法 - Google Patents

用戶終端設備的處理器資源管控系統及方法 Download PDF

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Description

用戶終端設備的處理器資源管控系統及方法
本涉及處理器的資源管控，尤其涉及一種用戶終端設備的處理器資源管控系統及方法。
用戶終端設備(Customer Premise Equipment，CPE)，如閘道器(gateway)、路由器或交換機等設備，可用於實現電腦或手機等通訊設備與網路的互聯。用戶使用用戶終端設備將通訊設備連上網路後，可實現與外界通訊設備之間的語音通訊，例如VoIP語音通訊。為了節約硬體成本，用戶終端設備上對語音等類比訊號進行數位化處理的DSP(Digital Signal Processing，數位訊號處理)晶片已逐步被軟體程式(軟體DSP)所替代。由於該軟體DSP需要與用戶終端設備上的其他應用程式共用處理器(CPU)資源，若用戶在建立VoIP語音通訊時，用戶終端設備本身正在進行大量的封包轉換和傳輸等任務(如正在執行FTP下載任務)，用戶終端設備的大量處理器資源會被佔用以處理該封包轉換和傳輸任務，從而可能導致軟體DSP無法分配到足夠的處理器資源對建立的語音通訊進行處理，從而影響通訊的品質。
鑒於以上內容，有必要提供一種用戶終端設備的處理器資源管控 系統，包括：封包偵測模組，用於偵測用戶終端設備接收到的封包，並對偵測到的封包進行解析，以確定是否接收到用戶的語音通訊請求；利用率獲取模組，用於在接收到用戶的語音通訊請求時，獲取用戶終端設備的處理器的當前資源利用率U，並將該當前資源利用率U與一第一預設門檻值M進行比較；及執行模組，用於當U<M時，直接為用戶建立語音通訊，或當M≦U時，建立一第一虛擬通道以及一第二虛擬通道，透過第一虛擬通道為用戶建立語音通訊，並為第一虛擬通道分配第一網路頻寬用於傳輸語音通訊的語音資料封包，以及為第二虛擬通道分配第二網路頻寬用於傳輸其他類型的封包。
還有必要提供一種用戶終端設備的處理器資源管控方法，包括：封包偵測步驟，偵測用戶終端設備接收到的封包，並對偵測到的封包進行解析，以確定是否接收到用戶的語音通訊請求；利用率獲取步驟，在接收到用戶的語音通訊請求時，獲取用戶終端設備的處理器資源的當前資源利用率U，並將該當前資源利用率與一第一預設門檻值M進行比較；及執行步驟，當U<M時，直接為用戶建立語音通訊，或當M≦U時，建立一第一虛擬通道以及一第二虛擬通道，透過第一虛擬通道為用戶建立語音通訊，並為第一虛擬通道分配第一網路頻寬用於傳輸語音通訊的語音資料封包，以及為第二虛擬通道分配第二網路頻寬用於傳輸其他類型的封包。
相較於習知技術，本發明的用戶終端設備的處理器資源管控系統及方法，在處理器資源利用率較高的情況下接收到用戶的語音通訊請求時，透過建立兩個虛擬通道對用戶終端設備的網路頻寬進行分流，從而對進入用戶終端設備其他封包進行限制，以留出足 夠的處理器資源來處理該語音通訊中的語音資料，從而保證語音通訊的品質。
101‧‧‧電腦
102‧‧‧手機
200‧‧‧用戶終端設備
300‧‧‧網路
210‧‧‧處理器資源管控系統
201‧‧‧儲存設備
202‧‧‧處理器
211‧‧‧封包偵測模組
212‧‧‧利用率獲取模組
213‧‧‧執行模組
圖1係本發明提供的用戶終端設備的應用環境示意圖。
圖2係為圖1中用戶終端設備的功能模組架構圖。
圖3係為本發明用戶終端設備的處理器資源管控方法較佳實施例的流程圖。
如圖1所示，係本發明提供的用戶終端設備的運行環境示意圖。該用戶終端設備200與通訊設備(如圖1中的電腦101或手機102)相連接，用於實現該通訊設備與網路300之間的互連，使得該通訊設備可使用各種網路服務。該通訊設備連上網路300後，還可透過該網路300與外部通訊設備建立語音通訊，如VoIP語音通訊。
本實施例中，所述用戶終端設備200可透過線纜、藍牙或紅外連接等方式與所述通訊設備建立連接。該用戶終端設備200可以是，但不限於，閘道器、路由器、交換機等。所述網路300可以是，但不限於，WIFI®網路、WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access，全球微波互連接入)網路等。
如圖2所示，係所述用戶終端設備200的功能模組架構圖。該用戶終端設備200包括處理器資源管控系統210、儲存設備201、處理器202。該處理器資源管控系統210包括封包偵測模組211、利用率獲取模組212以及執行模組213。本實施例中，上述211-213各 功能模組可以軟體程式段或韌體(firmware)的形式儲存在所述儲存設備201中，並由所述處理器202控制各功能模組的執行。
所述封包偵測模組211用於偵測用戶終端設備200所接收到的封包，並對偵測到的封包進行解析，以確定是否接收到用戶的語音通訊請求。例如，當該封包偵測模組211接收到一封包時，透過判斷該封包是否為SIP(Session Initiation Protocol，會話啟動協議)的Invite(邀請)封包，來確認是否有用戶發出語音通訊請求。若為Invite封包，則表示接收到用戶的語音通訊請求。若不是Invite封包，則表示沒有接收到用戶的語音通訊請求。該語音通訊請求可以是與該用戶終端設備200相連的通訊設備發出的請求，也可以是透過網路300接收到的外界通訊設備發出的請求。
所述利用率獲取模組212用於在接收到用戶的語音通訊請求時，獲取用戶終端設備200的處理器202的當前資源利用率U，並將該當前資源利用率U與一第一預設門檻值M(如50%)以及第二預設門檻值H(如80%)進行比較。其中，M<H。所述第一預設門檻值M以及第二預設門檻值H分別用於界定處理器202資源的利用率所處的兩個不同水準，例如，M用於界定處理器202的資源利用與處於一個中等水準，而H則界定處理器202的資源利用率處於一個較高的水準。
所述執行模組213用於根據上述比較結果對用戶的語音通訊請求進行處理。在本實施例中，如果U<M，該執行模組213透過網路300直接為用戶建立語音通訊。
如果M≦U<H，該執行模組213建立一第一虛擬通道以及一第二虛 擬通道，透過第一虛擬通道為用戶建立語音通訊，並為第一虛擬通道分配第一網路頻寬用於傳輸語音通訊的語音資料封包(如RTP封包)，以及為第二虛擬通道分配第二網路頻寬用於傳輸其他類型的封包(如ftp封包以及http封包)。本實施例中，所述第一虛擬通道第二虛擬通道用於將用戶終端設備200的網路頻寬分為兩個部分，分別用於傳輸不同的資料或訊號。
如果U≧H，該執行模組213建立一第三虛擬通道以及一第四虛擬通道，透過第三虛擬通道為用戶建立語音通訊，並為第三虛擬通道分配第三網路頻寬用於傳輸語音通訊的語音資料封包，以及為第四虛擬通道分配第四網路頻寬用於傳輸其他類型的封包。其中，所述第一網路頻寬與第二網路頻寬之和以及第三網路頻寬與第四網路頻寬之和均等於用戶終端設備200的總網路頻寬。
所述第一、第二、第三以及第四網路頻寬的數值均由用戶預先設定。具體而言，用戶可根據實際情況，將第二以及第四網路頻寬設置在一個適當的水準，從而限制其他類型的資料封包進入用戶終端設備200的數量，進而限制其他類型的資料封包佔用的處理器202的資源，以為語音通訊預留足夠的處理器202的資源以保證通話品質。所應說明的是，當U≧H時，說明處理器202當前的使用率已達到相當高的水準，因此需進一步限制其他資料封包進入用戶終端設備200的數量，以儘量保證語音通訊所需的處理器資源。為了進一步限制進入用戶終端設備200的其他資料封包，需要增加所述第三虛擬通道的第三網路頻寬並限縮第四虛擬通道的第四網路頻寬。因此，本實施例中，所述第三網路頻寬需大於第一網路頻寬。
此外，當U≧H時，若所述執行模組213使用第三虛擬通道以及第三網路頻寬也無法獲得足夠的處理器202的資源來處理該語音通訊時(例如當用戶終端設備200已建立多個語音通訊時)，該執行模組213直接放棄當前接收到的語音通訊請求。
如圖3所示，係本發明對用戶終端設備200的處理器202的資源利用率進行管控的方法的流程圖。
步驟S01，所述封包偵測模組211用於偵測用戶終端設備200所接收到的封包，並對偵測到的封包進行解析，以確定是否接收到用戶的語音通訊請求。
步驟S02，當接收到用戶的語音通訊請求時，所述利用率獲取模組212獲取用戶終端設備200的處理器202的當前資源利用率U。
步驟S03，所述利用率獲取模組212將處理器202的當前資源利用率U與一第一預設門檻值M進行比較，判斷該當前資源利用率U是否小於該第一預設門檻值M。若U<M，執行步驟S04。若U≧M，執行步驟S05。
步驟S04，所述執行模組213透過網路300直接為用戶建立語音通訊，結束流程。
步驟S05，所述利用率獲取模組212將處理器202的當前資源利用率U與一第二預設門檻值M進行比較，判斷該當前資源利用率U是否小於該第二預設門檻值H。若U<H，執行步驟S06。若U≧H，執行步驟S07。
步驟S06，所述執行模組213建立一第一虛擬通道以及一第二虛擬通道，透過第一虛擬通道為用戶建立語音通訊，並為第一虛擬通 道分配第一網路頻寬用於傳輸語音通訊的語音資料封包，以及為第二虛擬通道分配第二網路頻寬用於傳輸其他類型的封包，結束流程。
步驟S07，所述執行模組213建立一第三虛擬通道以及一第四虛擬通道，透過第三虛擬通道為用戶建立語音通訊，並為第三虛擬通道分配第三網路頻寬用於傳輸語音通訊的語音資料封包，以及為第四虛擬通道分配第四網路頻寬用於傳輸其他類型的封包。其中，所述第一網路頻寬與第二網路頻寬之和以及第三網路頻寬與第四網路頻寬之和均等於用戶終端設備200的總網路頻寬，且所述第三網路頻寬大於第一網路頻寬。
最後應說明的是，以上實施方式僅用以說明本發明的技術方案而非限制，儘管參照較佳實施方式對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或等同替換，而不脫離本發明技術方案的精神和範圍。
200‧‧‧用戶終端設備
210‧‧‧處理器資源管控系統
201‧‧‧儲存設備
202‧‧‧處理器
211‧‧‧封包偵測模組
212‧‧‧利用率獲取模組
213‧‧‧執行模組

Claims (10)

  1. 一種用戶終端設備的處理器資源管控系統，該系統包括：一封包偵測模組，用於偵測用戶終端設備接收到的封包，並對偵測到的封包進行解析，以確定是否接收到用戶的語音通訊請求；一利用率獲取模組，用於在接收到用戶的語音通訊請求時，獲取用戶終端設備的處理器的當前資源利用率U，並將該當前資源利用率U與一第一預設門檻值M進行比較，當M≦U時，進一步將所述處理器的當前資源利用率U與一第二預設門檻值H進行比較，其中，M<H；及一執行模組，用於當U<M時，直接為用戶建立語音通訊，或當M≦U時，建立一第一虛擬通道以及一第二虛擬通道，透過第一虛擬通道為用戶建立語音通訊，並為第一虛擬通道分配第一網路頻寬用於傳輸語音通訊的語音資料封包，以及為第二虛擬通道分配第二網路頻寬用於傳輸其他類型的封包，當U≧H時，建立一第三虛擬通道以及一第四虛擬通道，透過第三虛擬通道為用戶建立語音通訊，並為第三虛擬通道分配第三網路頻寬用於傳輸語音通訊的語音資料封包，以及為第四虛擬通道分配第四網路頻寬用於傳輸其他類型的封包，其中，所述第三網路頻寬大於所述第一網路頻寬。
  2. 如申請專利範圍第1項所述用戶終端設備的處理器資源管控系統，所述封包偵測模組透過判斷偵測到的封包是否為會話啟動協議的Invite封包來確認是否接收到用戶的語音通訊請求。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的用戶終端設備的處理器資源管控系統，所述第一網路頻寬與第二網路頻寬之和以及第三網路頻寬與第四網路頻寬之和等於用戶終端設備的總網路頻寬。
  4. 如申請專利範圍第2項所述的用戶終端設備的處理器資源管控系統，所述 執行模組還用於當U≧H時，若使用第三虛擬通道以及第三網路頻寬無法獲得足夠的處理器資源建立語音通訊時，直接放棄當前接收到的語音通訊請求。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的用戶終端設備的處理器資源管控系統，該用戶終端設備為閘道器、路由器或交換機。
  6. 一種用戶終端設備的處理器資源管控方法，該方法包括：封包偵測步驟，偵測用戶終端設備接收到的封包，並對偵測到的封包進行解析，以確定是否接收到用戶的語音通訊請求；利用率獲取步驟，在接收到用戶的語音通訊請求時，獲取用戶終端設備的處理器資源的當前資源利用率U，並將該當前資源利用率與一第一預設門檻值M進行比較，當M≦U時，進一步將所述處理器的當前資源利用率U與一第二預設門檻值H進行比較，其中，M<H；及執行步驟，當U<M時，直接為用戶建立語音通訊，或當M≦U時，建立一第一虛擬通道以及一第二虛擬通道，透過第一虛擬通道為用戶建立語音通訊，並為第一虛擬通道分配第一網路頻寬用於傳輸語音通訊的語音資料封包，以及為第二虛擬通道分配第二網路頻寬用於傳輸其他類型的封包，當U≧H時，建立一第三虛擬通道以及一第四虛擬通道，透過第三虛擬通道為用戶建立語音通訊，並為第三虛擬通道分配第三網路頻寬用於傳輸語音通訊的語音資料封包，以及為第四虛擬通道分配第四網路頻寬用於傳輸其他類型的封包，其中，所述第三網路頻寬大於所述第一網路頻寬。
  7. 如申請專利範圍第6項所述用戶終端設備的處理器資源管控方法，所述封包偵測步驟透過判斷偵測到的封包是否為會話啟動協議的Invite封包來確認是否接收到用戶的語音通訊請求。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的用戶終端設備的處理器資源管控方法，所述 第一網路頻寬與第二網路頻寬之和以及第三網路頻寬與第四網路頻寬之和等於用戶終端設備的總網路頻寬。
  9. 如申請專利範圍第7項所述的用戶終端設備的處理器資源管控方法，所述執行步驟還包括：當U≧H時，若使用第三虛擬通道以及第三網路頻寬無法獲得足夠的處理器資源建立語音通訊時，直接放棄當前接收到的語音通訊請求。
  10. 如申請專利範圍第6項所述的用戶終端設備的處理器資源管控方法，該用戶終端設備為閘道器、路由器或交換機。
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