CN1855911B - 数据发送与接收方法 - Google Patents

Abstract

一种数据发送与接收方法，可保证特定数据的网络传输频宽，以提高传输效率。其中的数据发送方法包括下列步骤：监视用以传输数据的网路连线，然后检查网路连线是否有频宽保留请求。若网路连线没有频宽保留请求，则使用剩余频宽发送数据。若网路连线有频宽保留请求，则检查网路连线是否有设定保留频宽。若网路连线有设定保留频宽，则检查保留频宽是否足以发送数据。若保留频宽足以发送数据，则使用保留频宽发送数据。最后，若网路连线没有设定保留频宽或保留频宽不足以发送数据，则设定新的保留频宽，并以新的保留频宽发送数据。

Description

数据发送与接收方法 

技术领域

本发明是关于一种使用于网络上的数据发送与接收方法，且特别是关于一种透过保留频宽(bandwidth)以提高传输效率的数据发送与接收方法。 

背景技术

目前现有习知的网络服务质量(quality of service，简称为QoS)的做法，通常是在服务器(server)同时传输数据给多个不同的客户端(client)时，按照客户端的重要性排序，而给予重要性较高的客户端较多的传输时间，并且给重要性较低的客户端较少的传输时间，因而重要性较低的客户端通常需要花费较长的时间由服务器下载数据。例如在图1当中，由服务器S和两个客户端C1、C2组成的网络，其传输数据可能如图2所示。一连串七个封包(packet)当中，有六个封包P1是发送给客户端C1，只有一个封包P2是发送给客户端C2。可想而知，在图2的状况下，客户端C2的下载速率只有客户端C1的六分之一。 

这样做的缺点，是当重要性较低的客户端需要下载某些重要数据或数量庞大的数据时，可能要花费很长的时间，使服务器提供的服务变得不切实际。本发明的目的之一，就是要解决上述的问题。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是在提供一种数据发送方法，可保证发送特定数据时的网络传输频宽，以提高传输效率。 

本发明所要解决的另一技术问题是提供一种数据接收方法，可保证接收特定数据时的网络传输频宽，以提高传输效率。 

为本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提出一种数据传输方法，包括下列步骤：首先，监视用以传输数据的网路连线(network connection)并获得该网路连线的一整体频宽与发送该数据所需的一所需频宽，然后检查网路连线是否有频宽保留请求(bandwidth reservation request)。若网路连线没有频宽保留请求，则使用该整体频宽发送数据。若网路连线有频宽保留请求，则检查网路连线是否有设定保留频宽。若网路连线有设定保留频宽，则检查保留频宽是否足以发送数据。若保留频宽足以发送数据，则使用保留频宽发送数据。最后，若网路连线没有设定保留频宽或保留频宽不足以发送数据，则设定新的保留频宽，并以新的保留频宽发送数据。 

前述的数据传输方法，其中所述的频宽保留请求是由使用者透过设定而提出。 

前述的数据传输方法，其中所述的频宽保留请求是由该网路连线所属的一应用程序向接受该网路连线的一服务器提出。 

上述的数据发送方法中，设定新的保留频宽并以新的保留频宽发送数据的步骤更包括：先计算剩余频宽，然后判断剩余频宽是否足以发送数据。若 剩余频宽足以发送数据，则根据剩余频宽设定新的保留频宽，并以新的保留频宽发送数据。最后，若剩余频宽不足以发送数据，则等到剩余频宽足以发送数据，然后根据剩余频宽设定新的保留频宽，并以新的保留频宽发送数据。 

前述的数据传输方法，其中计算剩余频宽的步骤更包括：以整体频宽减去第一保留频宽，以获得一未保留频宽；以及以未保留频宽减去一未保留使用频宽，以获得剩余频宽。 

前述的数据传输方法，其中根据剩余频宽设定第二保留频宽并以第二保留频宽发送数据的步骤更包括：将第二保留频宽从剩余频宽扣除并加入第一保留频宽中，以成为一第三保留频宽；以及调整网路连线的一频宽使用记录。 

前述的数据传输方法，其中等到剩余频宽足以发送数据的步骤更包括：计算使剩余频宽大于所需频宽所需的一等待时间；以及等待至前述等待时间结束。 

本发明解决其技术问题所采用的另一技术方案是：首先，自接收清单取得下一个网路连线并获得一整体频宽，检查此网路连线是否有数据可接收。若网路连线有数据可接收，则检查网路连线是否有频宽保留请求。若网路连线没有频宽保留请求，则使用整体频宽接收数据。若网路连线有频宽保留请求，则检查网路连线是否有设定保留频宽。若网路连线有设定保留频宽，则检查保留频宽是否足以接收数据。若保留频宽足以接收数据，则使用保留频宽接收数据。最后，若网路连线没有设定保留频宽或保留频宽不足以接收数据，则设定新的保留频宽，并以新的保留频宽接收数据。 

前述的数据接收方法，其中使用整体频宽接收数据的步骤更包括：根据接收数据的所需频宽，调整网路连线的频宽使用记录。 

前述的数据接收方法，其中使用保留频宽接收数据的步骤更包括：根据接收数据的所需频宽，调整网路连线的频宽使用记录。 

上述的数据接收方法中，设定新的保留频宽并以新的保留频宽接收数据的步骤更包括：先计算剩余频宽，然后判断剩余频宽是否足以接收数据。若剩余频宽足以接收数据，则根据剩余频宽设定新的保留频宽，并以新的保留频宽接收数据。 

前述的数据接收方法，其中计算剩余频宽的步骤更包括：以整体频宽减去保留频宽，计算一未保留频宽；以及以未保留频宽减去一未保留使用频宽，计算剩余频宽。 

前述的数据接收方法，其中根据剩余频宽设定新的保留频宽并以新的保留频宽接收数据的步骤更包括：将接收数据的所需频宽从剩余频宽扣除，加入原有的保留频宽，成为新的保留频宽；以及根据上一步骤，调整网路连线的频宽使用记录。 

本发明的有益效果是透过使用者设定或监视网路连线的内容以辨识需要保留频宽的特定数据，然后保留服务器与客户端之间的部分频宽为上述的特定数据专用。如此特定数据在传输时就不会受到其它数据的排挤，可以保证发送与接收时的最低频宽，提高特定数据的传输效率。 

为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举本发明的较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。 

附图说明

图1所示为一个典型的服务器与客户端组成的网络。 

图2所示为图1当中的网络的一个传统数据传输范例。 

图3所示为根据于本发明一实施例的数据发送与接收方法的频宽分类示意图。 

图4所示为根据于本发明一实施例的数据发送方法的流程图。 

图5所示为根据于本发明一实施例的数据接收方法的流程图。 

B：剩余频宽         C1、C2：客户端 

O：整体频宽         P1、P2：封包 

R1、R2：保留频宽    S：服务器 

T：未保留频宽       U：未保留使用频宽 

401～412、501～511：流程图步骤 

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的数据发送与接收方法其具体实施方式、步骤、特征，详细说明如后。 

简单的说，本发明的原理是监视客户端与服务器之间的网路连线，然后根据网路连线所属的应用程序向服务器提出的频宽保留请求，保留客户端与服务器之间的部分频宽，为特定的数据或传输协议(protocol)专用，例如多媒体(multimedia)数据。至于保留多少频宽，视本发明不同的实施例而定，例如应用程序需要多少就保留多少，或者视实际的使用状况而自动渐增调整。除了来自应用程序，频宽保留请求也可以由使用者透过设定而提出。 

至于如何监视网路连线，例如可以透过修改操作系统(operatingsystem)的核心(kernel)或修改应用程序连结(link)的函式库(library)来拦截并监视网路连线。这样的优点是对应用程序透明化，也就是不需修改现有的程序代码。 

保留频宽之后，其它应用程序只能使用未保留的频宽。当上述的网路连线结束之后，为它保留的频宽会随之释放给其它应用程序。 

本发明并不局限于多媒体传输协议，只要能根据传输埠(port)之类的网路连线相关参数，或根据封包内容，或根据其它方法辨识的特定数据与传输协议，都包含于本发明的范围之中。 

为了落实保留频宽，必须对网络上的整体频宽作分类管理。请参照图3，图3为根据于本发明一实施例的数据发送与接收方法的频宽分类示意图。其中，O为整体频宽，也就是使用标准网络测量技术所量得的，网络上可用的全部频宽。R1与R2是保留频宽，分别保留给不同的应用程序(也可以保留给同一应用程序的不同网路连线)。T是未保留频宽，也就是整体频宽O减去保留频宽R1与R2的结果。U是未保留使用频宽，也就是未保留频宽T当中，没有保留频宽的应用程序正在使用的部分。最后，B是剩余频宽，也就是未保留频宽T减去未保留使用频宽U的结果。以下实施例的说明，都是采用图3的分类方式。 

以下说明本发明提出的数据发送与接收方法的详细流程。现在请参照图4，图4为根据于本发明一实施例的数据发送方法的流程图，本实施例的 流程从步骤401开始。 

首先，在步骤401监视用以传输数据的网路连线并获得一频宽。监视的方法已经在前面提过，不在此赘述。然后在步骤402检查网路连线是否有频宽保留请求，这个频宽保留请求可以来自应用程序，或来自使用者的设定。如果步骤402的检查结果为否定，就在步骤409使用剩余频宽发送数据，并根据发送数据所需的频宽，调整网路连线的频宽使用记录，以反映发送数据后的各类频宽使用状况。流程至此结束。 

反之，如果步骤402的检查结果为肯定，流程会进入步骤403，检查网路连线是否有设定第一保留频宽。如果有，就在步骤410检查第一保留频宽是否足以发送数据(第一保留频宽是否大于监视网路连线所得的频宽)。如果足够(第一保留频宽大于监视网路连线所得的频宽)，就在步骤412使用第一保留频宽发送数据，并根据发送数据所需的频宽，调整网路连线的频宽使用记录。流程至此结束。 

另一方面，如果步骤403的检查结果为没有设定，或步骤410的检查结果为保留频宽不足(第一保留频宽小于监视网路连线所得的频宽)，流程会进入步骤404，以整体频宽减去第一保留频宽，计算未保留频宽，然后在步骤405以未保留频宽减去未保留使用频宽，计算剩余频宽。接下来，在步骤406判断剩余频宽是否足以发送数据。如果足够(剩余频宽大于监视网路连线所得的频宽)，就在步骤411将发送数据所需的频宽(第二频宽)从剩余频宽扣除，加入原有的保留频宽，成为新的保留频宽(第三频宽)，并根据以上变动，调整网路连线的频宽使用记录。流程至此结束。 

最后，如果步骤406的判断结果为剩余频宽不足，流程会进入步骤407计算使剩余频宽大于监视网路连线所得的频宽所需的等待时间，在步骤408等待至等待时间结束，然后执行步骤411。流程至此结束。 

现在请参照图5，图5为根据于本发明一实施例的数据接收方法的流程图，本实施例的流程从步骤501开始。 

首先，在步骤501自接收清单取得下一个网路连线并获得一频宽。这个接收清单是一个数据结构(data structure)，存放服务器或客户端的所有网路连线的相关信息。将图5的流程执行多次，就可以逐一处理接收清单内的网路连线。 

接下来，在502检查网路连线是否有数据可接收。如果没有，流程至此结束。如果有数据，就在步骤503检查网路连线是否有频宽保留请求。如果没有，流程会进入步骤508，使用剩余频宽接收数据，并根据接收数据所需的频宽，调整网路连线的频宽使用记录。流程至此结束。 

反之，如果步骤503的检查结果为肯定，流程会进入步骤504，检查网路连线是否有设定第一保留频宽。如果有，就在步骤509检查第一保留频宽 是否足以接收数据(第一保留频宽大于监视网路连线所得的频宽)。如果足够(第一保留频宽大于监视网路连线所得的频宽)，就在步骤511使用第一保留频宽接收数据，并根据接收数据所需的频宽，调整网路连线的频宽使用记录。流程至此结束。 

另一方面，如果步骤504的检查结果为没有设定或步骤509的检查结果为保留频宽不足(第一保留频宽小于监视网路连线所得的频宽)，流程会进入步骤505，以整体频宽减去保留频宽，计算未保留频宽，然后在步骤506以未保留频宽减去未保留使用频宽，计算剩余频宽。接下来，在步骤507判断剩余频宽是否足以接收数据(剩余频宽大于监视网路连线所得的频宽)。如果不足(剩余频宽小于监视网路连线所得的频宽)，就暂时不接收数据，流程结束。如果剩余频宽足够(剩余频宽大于监视网路连线所得的频宽)，就在步骤510将接收数据所需的频宽(第二频宽)从剩余频宽扣除，加入原有的保留频宽，成为新的保留频宽(第三频宽)，并根据以上变动，调整网路连线的频宽使用记录。流程至此结束。 

如上所述，本发明的原理是透过使用者设定或监视网路连线的内容以辨识需要保留频宽的特定数据或传输协议，然后为其保留服务器与客户端之间的部分频宽。如此特定数据在传输时就不会受到其它数据的排挤，可以保证发送与接收时的最低频宽，提高特定数据的传输效率。 

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。

Claims (13)

1.一种数据接收方法，其特征在于其包括以下步骤：

自一接收清单取得一个网路连线并获得一整体频宽；

检查该网路连线是否有一数据可接收；

若该网路连线有该数据可接收，则检查该网路连线是否有一频宽保留请求；

若该网路连线没有该频宽保留请求，则使用该整体频宽接收一数据；

若该网路连线有该频宽保留请求，则检查该网路连线是否有设定一保留频宽；

若该网路连线有设定该保留频宽，则检查该保留频宽是否大于接收该数据的一所需频宽；

若该保留频宽大于该所需频宽，则使用该保留频宽接收该数据；以及

若该网路连线没有设定该保留频宽或该保留频宽小于该所需频宽，则设定新的保留频宽，并以新的保留频宽接收该数据。

2.根据权利要求1所述的数据接收方法，其特征在于其中使用该整体频宽接收该数据的步骤更包括：

根据接收该数据的该所需频宽，调整该网路连线的频宽使用记录。

3.根据权利要求1所述的数据接收方法，其特征在于其中使用该保留频宽接收该数据的步骤更包括：

根据接收该数据的该所需频宽，调整该网路连线的频宽使用记录。

4.根据权利要求1所述的数据接收方法，其特征在于其中设定新的保留频宽并以新的保留频宽接收该数据的步骤更包括：

计算一剩余频宽；

判断该剩余频宽是否大于接收该数据所需的该所需频宽；以及

若该剩余频宽大于该所需频宽，则根据该剩余频宽设定新的保留频宽，并以新的保留频宽接收该数据。

5.根据权利要求4所述的数据接收方法，其特征在于其中计算该剩余频宽的步骤更包括：

以该整体频宽减去该保留频宽，计算一未保留频宽；以及

以该未保留频宽减去一未保留使用频宽，计算该剩余频宽。

6.根据权利要求4所述的数据接收方法，其特征在于其中根据该剩余频宽设定新的保留频宽并以新的保留频宽接收该数据的步骤更包括：

将接收该数据的该所需频宽从该剩余频宽扣除，加入原有的保留频宽，成为新的保留频宽；以及

根据上一步骤，调整该网路连线的频宽使用记录。 

7.一种数据传输方法，其特征在于其包括以下步骤：

监视用以传输一数据的一网路连线并获得该网路连线的一整体频宽与发送该数据所需的一所需频宽；

检查该网路连线是否包含一频宽保留请求；

当该网路连线没有包含该频宽保留请求时，使用该整体频宽发送该数据；

当该网路连线包含该频宽保留请求时，检查该网路连线是否有设定一第一保留频宽；

当该网路连线没有设定该第一保留频宽时，设定该第一保留频宽，并以该第一保留频宽发送该数据；

当该网路连线有设定该第一保留频宽时，检查该第一保留频宽是否大于该所需频宽以发送该数据；

当该第一保留频宽大于发送该数据的该所需频宽时，使用该第一保留频宽发送该数据；以及

当该第一保留频宽小于发送该数据的该所需频宽时，设定一第二保留频宽，并以该第二保留频宽发送该数据。

8.根据权利要求7所述的数据传输方法，其特征在于其中所述的频宽保留请求是由使用者透过设定而提出。

9.根据权利要求7所述的数据传输方法，其特征在于其中所述的频宽保留请求是由该网路连线所属的一应用程序向接受该网路连线的一服务器提出。

10.根据权利要求7所述的数据传输方法，其特征在于其中设定该第二保留频宽并以该第二保留频宽发送该数据的步骤更包括：

计算一剩余频宽；

判断该剩余频宽是否大于发送该数据的该所需频宽；

当该剩余频宽大于发送该数据的该所需频宽时，根据该剩余频宽设定该第二保留频宽，并以该第二保留频宽发送该数据；以及

当该剩余频宽小于发送该数据的该所需频宽时，等到该剩余频宽大于发送该数据的该所需频宽时，然后根据该剩余频宽设定该第二保留频宽，并以该第二保留频宽发送该数据。

11.根据权利要求10所述的数据传输方法，其特征在于其中计算该剩余频宽的步骤更包括：

以该整体频宽减去该第一保留频宽，以获得一未保留频宽；以及

以该未保留频宽减去一未保留使用频宽，以获得该剩余频宽。

12.根据权利要求10所述的数据传输方法，其特征在于其中根据该剩余频宽设定该第二保留频宽并以该第二保留频宽发送该数据的步骤更包 括：

将该第二保留频宽从该剩余频宽扣除并加入该第一保留频宽中，以成为一第三保留频宽；以及

调整该网路连线的一频宽使用记录。

13.根据权利要求10所述的数据传输方法，其特征在于其中等到该剩余频宽足以发送该数据的步骤更包括：

计算使该剩余频宽大于该所需频宽所需的一等待时间；以及

等待至该等待时间结束。 

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