TWI353144B - Systems and methods for protocol filtering for qua - Google Patents

Description

1353144 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本文所描述之技術大體而言係關於通信網路。更特定言 之’本文所描述之技術係關於用於服務品質之協定過濾之 系統及方法。 【先前技術】 通信網路係用於多種環境中《通信網路通常包含由一或 多個鍵路連接之兩個或兩個以上節點。大體而言，通信網

路係用以支援鏈路上之兩個或兩個以上參與節點及通信網 路中的中間節點之間的通信。在網路中可存在許多種類之 節點。舉例而言’網路可包含諸如用戶端、伺服器、工作 站、交換器及/或路由器之節點。鏈路可為（例如）經電話線 之數據機連接、線、乙太網路鏈路、非同步轉移模式 (ATM)電路、衛星鏈路及/或光纖電纜。 通信鏈路實際上可包含一或多個較小通信 . 一，〜…m ，件、 p，通常將網際網路描述為互連電腦網路之網路。每 路可利用一不同架構及/或拓撲。舉例而言，一網路^ 具有星狀拓撲之交換式乙太網路網路且另一網路可為另 分散式資料介面（FDDI)環。 通信網路可載運多種資料。舉例而言，網路可沿用妒 動式即時轉換之資料側載運大量檔案轉移。在網路上潑 ^資料通吊係以封包、小區或訊框而發送。或者，可網 料作為流而發送。在一此 一匱况下，資料流實際上可為_ 串封包。諸如網際網路之網 網路耠供在一範圍的節點之間 120711.doc 1353144 載運具有不同要求之資料的巨大陣列之通用資料路徑。 網路上之通信通常涉及多個通信協定位準。亦被稱作網 路連接堆疊或協定套之協定堆疊係指用於通信之協定的集 合。每-協定可集中於一特殊類型之通信能力或形式。舉 例而έ，一協定可涉及與鋼線所連接之裝置通信所需要的 電信號。例如其他協定可處理排序及藉由許多中間節點分 離之兩個節點之間的可靠傳輸。

協定堆疊中之協定通常存在於階層中。通常，將協定分 類為層。-用於協定層之參考模型為開放系統互連剛 模型。該⑽參考模型包含七個層：實體層、資料鏈路 層、網路層、傳㈣、對話層、呈現層及應。實體層 係”最低”層，同時應用層係”最高"層。兩個熟知傳送層協 定為傳輸控制協定(TCP)及使用者資料報協定(叫熟知 網路層協定為網際網路協定（IP)。 在傳輸節點處，沿協定堆疊之層向下（自最高至最低）傳

f待傳輸Μ料。相反地，在接㈣點處’沿層向上（自 最低至最尚）傳遞資料。在每一 母眉處’資料可由在彼層處 處置通信之協定而操縱。舉 猫_ 牛妁而5，傳送層協定可新增一 示頭至允許在到達目的地節點時紐皮 時排序封包的資料。視應用 而疋，一些層可不被使用， 穿過。 戈甚至不存在’且僅可使資料 一種通信網路為戰術資料網路。

从址… 崎截術資料網路亦可I 作硪術通信網路。戰術資料網 W , ^ 规渚如軍隊（例如， 早海軍及/或空軍）之組織内的罩； 刃早疋利用。戰術資料翔 120711.doc 内之節點可包含（例如）個別士兵、航空器、命令單元、衛 星及/或無線電。戰術資料網路可用於通信諸如語音、位 置遙測、感測器資料及/或即時視訊之資料。 可如何採用戰術資料網路之一實例係如下所述。後勤護 达隊可在路徑中（in_route)以為戰場上之戰鬥單元提供補給 00濩送隊與戰鬥單元可經衛星無線電鏈路而將位置遙測 提供至指揮所（c〇mmand P〇st)。無人飛行載具（UAV)可沿 護送隊所走之道路巡邏且亦經衛星無線電鏈路將即時視訊 資料傳輸至指揮所。在指揮所處，分析員可檢驗視訊資料 同時控制器對UAV分配任務以提供用於特定道路區的視 訊。分析員隨後可發現護送隊正接近之簡易爆炸裝置 (IED)且經直接無線電鏈路而發送出一命令至護送隊以使 其停止並告警護送隊IED之存在。 可存在於戰術資料網路内之各種網路可具有許多不同架 構及特徵。舉例而言，命令單元中之網路可包含超高速乙 太網路區域網路（LAN)連同至衛星及戰場單元之無線電鏈 路，該等無線電鏈路以低得多之通量及高得多的潛時而操 作《戰場單元可既經由衛星亦經由直接路徑射頻（RF)而通 信。視資料之性質及/或網路之特定實體特徵而定，可點 對點、多播或廣播發送資料。網路可包含（例如）經建立以 分程傳遞（relay)資料之無線電。另外，網路可包含允許長 程通信之高頻（HF)網路。例如亦可使用微波網路。歸因於 鏈路及節點之類型的多樣性（在其他原因中），戰術網路通 常具有過度複雜之網路定址機制及路由表。另外，諸如基 120711.doc 1353144 於無線電之網路的一些網路可使用叢發進行操作。亦即， 不同於連續地傳輸資料，其發送週期性資料叢發。此由於 無線電在-可由所有參與者共用之特殊通道上廣播而為有 用的，且一次僅一無線電可傳輸。 戰術資料網路通常為頻寬受限制的。亦即，在任何給定 時間點處通常存在比可用之頻£乡的待通信資料。例如此 等限制可歸因於超過供應之頻寬需求及/或未供應足夠頻 寬以滿足使用者需要的可用之通信技術β舉例而言，在一 些節點之間，帛寬可約為千位元/秒。在頻寬受限制之戰 術資料網路中，較不重要之資料可堵塞網路，從而防止較 重要之資料以及時之方式通過或甚至根本到達接收節點。 另外，網路之部分可包含内部緩衝以補償不可靠之鏈路。 此可導致額外延遲。另外，當緩衝器變得充滿時，可能丟 棄資料。 在許多情況下，不能增加網路可用之頻寬。舉例而言， 可用於衛星通信鏈路上之頻寬可為固定的且在不佈署另一 衛星的情況下不能有效地增加該頻寬。在此等情形下，須 管理而非簡單地擴展頻寬以處置需求。在大系統中，網路 頻寬為關鍵資源。需要使應用盡可能有效地利用頻寬。另 外’需要應用在頻寬受限制時避免"堵塞管"，亦即，以資 料充盈鍵路。當頻寬配置改變時’應用應較佳地進行反 應。頻寬可歸因於（例如）服務品質、擁塞、信號阻塞、優 先級再配置及視線而動態地改變。網路可為高度揮發性的 且可用之頻寬可顯著地改變且不進行通知。 120711.doc +除：寬限制之外，戰術資料網路可經受高潛時。舉例而 ° α及衛星鏈路 之通信的網路可招致約半秒或更多之 二蚌、。對於—些通信而言，此可能不為問題，但對於諸如 产4互動式通信(例如，語音通信)之其他通信而言，高 度而要盡可能地最小化潛時。 戰術貧料網路所共有之另—特徵為資料損失。資 資^㈣於多種原因而被損失。舉例而言，具有待發送之 ='點可受損或遭破壞。作為另-實例，目的地節點 1 網路落下。此可由於（例如）節點已移出範圍、 通^鍵路受阻及/或節點被擁塞而出現。資料可由於目的 即點不夠接收其且中間節點缺乏緩衝資料直至目的地 節點變得可用之充分容量而被損失。此外，中間節點可能 根本不緩衝資料，而是將其留給發送節點以確定資料實際 上究竟是否到達目的地。 通常’戰術資料網路中之應用未意識到及/或並不說明 網路之特殊特徵。舉例而言’應用可簡單地假定其具有斑 其所需要之頻寬同樣多的其可用之頻寬。作為另一實例， 應用可假定資料在網路中不會損失。並未考慮到基本通信 網路之特疋特徵的應用可以實際上惡化問題之方式行動。 舉例而言’應用可連續地發送資料流，該資料流可正如以 較大束較不頻繁地-般有效地被發送。該連續流可招致 (例如）有效地使其他節點極度缺乏（咖叫通信之廣播無線 電網路中大得多的耗用’而較不頻繁之叢發將允許更有效 地使用共用之頻寬。 -10- 120711.doc 1353144 土某些協定在戰術資料網路上並不很好地起作b舉例而 β ’諸如TCP之協定在基於無線電之戰術網路上可由於該 網路可遭遇之高損失率及潛時而並不很好地起作用。Tcp 需要出現若干形式之交握及確認以發送資料。高潛時及損 失可導致TCP命中逾時且不能夠在該網路上發送許多（若存 在）有意義的資料β

與戰術資料網路通信之資訊通常相對於網路中之其他資 料具有各種優先級位準。舉例而言，航空器中之威脅警告 接收器可比用於數英里以外之地面上之部隊的位置遙測資 訊具有較高践級。作為.另—實例，纟自司令部的關於接 戰之命令可比友趙線之後的後勤通信具有較高優先級。優 先級位準可取決於發送者及/或接收者之特殊情形。舉例 而言’與-單元僅遵循標準巡邏路徑時相比較，在該單元 積極地從事於戰⑽，位置遙測資料可具有高得多之優先 級。類似地’來自UAV之即時視訊㈣在其於目標區上時 (與其僅在路徑中時相對)可具有較高優先級。 存在經網路傳遞資料之若干方法。一由許多通信網路供 用之方法為"最佳努力”方法。亦即，將（假定其他需幻關 於容量、潛時、可靠性、排序及誤差與可處置網路一般好 地處置所通k之資料。因此，網路不提供㈣給定資料片 斷將以及時之方式到達其目的地的保證，或根本不提供保 也此外’不對資料將以所發送之次序到達或甚至在不具 有改反資料中之—或多個位元之傳輸誤差的情況下到達進 行保證。 120711.doc •11· 1353144 另一方法為服務品質（Q〇s)。QoS係指網路關於所載運之 資料提供各種形式之保證的一或多種能力。舉例而言支 援Q〇s之網路可向資料流保證某一量之頻寬。作為另一實 例，網路可保證兩個特殊節點之間的封包可具有某最大潛 時。該保證在該兩個節點為經網路交談之兩個人的語音通 仏之狀況下可為有用的。例如在該狀況下資料傳遞中之延 遲可導致通信中使人不愉快之間隙及/或死一般的靜寂。 可將QoS看作網路向選定網路訊務提供較佳服務之能 力。QoS之主要目標為提供包含專用頻寬、受控抖動及潛 時（為一些即時及互動式訊務所需）及改良之損失特徵的優 先級另重要目標為確保為一流提供優先級並不會使得 /、他"IL失效亦即，為後續流作出之保證不得破壞對現有 流作出之保證。 對於QoS之當前方法通常需要網路中之每一節點支援 QoS，或至少，使網路中在一特殊通信中所涉及之每一節 點支援QoS。舉例而言，在當前系統中，& 了提供兩個節 點之間的潛時保證，載運彼兩個節點之間的訊務之每一節 點須意識到且同意兒現並能夠兒現該保證。 ，存在提供QoS之若干方法。一方法為整合服務或 IntServ. IntServ&供QoS系統，其中網路中之每一節點 支援服務且在建立連接時，❹彼等服務。由於須在每一 郎點處維護之大量狀離咨却g ^ 置狀I貝訊及與建立該等連接相關聯之耗 用，IntServ並不良好地標度。 提供Q〇s之另-方法為分化服務或"職❿。臓❿ 120711.doc -12- < S ) 1353144 為增強諸如網際網路之網路之最佳努力服務的一類服務模 型。DiffServ藉由使用者、服務要求及其他準則而分化訊 務。隨後，DiffServ標記封包以使得網路節點可經由優先 級佇列或頻寬配置或藉由為特定訊務流選擇專用路徑而提 供不同服務位準。通常，—節點具有用於每__類服務之多 種佇列。該節點隨後基於類別範疇而選擇下一封包自彼等 仵列發送。 現有QoS解決方案通常係網路特定的且每一網路類型或 架構可需要一不同QoS組態。歸因於現有Q〇s解決方案利 用之機制，對於當前QoS系統看起來一樣之訊息可基於訊 息内谷而實際上具有不同優先級。然而，資料消費者可需 要對未被較低優先級資料淹沒之高優先級資料的存取。現 有QoS系統不能在傳送層處基於訊息内容而提供q〇s。 如上所提及的，現有q〇S解決方案至少需要一特殊通信 中所涉及之節點以支援Q〇S。然而，在網路之"邊緣"處之 節點即使不能夠作出全部保證，其仍可經調適以提供QOS 之一些改良。若節點為通信中之參與節點（亦即，傳輸及/ 或接收節點）及/或若其位於網路中之阻塞點處，則可將節 點視為在網路之邊緣處。阻塞點為所有訊務須傳遞至另一 部分的網路區。舉例而言，自LAN至衛星鏈路之路由器或 閘道器將為阻塞點，因為自LAN至不在LAN上之任何節點 的所有訊務須穿過閘道器至衛星鏈路。 因此，需要在戰術資料網路中提供Q0S之系統及方法。 需要用於提供戰術資料網路之邊緣上的Q0S之系統及方 120711.doc 1353144 法。此外’在戰術資料網路中需要適應性、可組態QoS系 統及方法。 【發明内容】 本發明之實施例提供用於促進資料通信的系統及方法。 一方法包含為資料塊確定協定資訊、優先化該資料塊及通 信該資料塊。協定資訊可包含由一協定使用以通信資料塊 之資訊。該優先化可至少部分地基於協定資訊。通信可至 少部分地基於資料塊之優先化。 某些實施例提供用於資料通信之系統，其包含一優先化 組件及一通信組件·》優先化组件可經調適以為一資料塊確 疋優先級。該資料塊可包含協定資訊。可至少部分地基於 協定資訊而確定優先級。通信組件可經調適以至少部分地 基於資料塊之優先級而通信資料塊。 某些實施例提供電腦可讀媒體，其包含一在電腦上執行 之指令集’該指令集包含協定資訊確定常用程式、優先化 常用程式及通信常用程式。該協定資訊確定常用程式可經 組態以為資料塊確定協定資訊。該優先化常用程式可經組 態以至少部分地基於協定資訊而為該資料塊確定優先級。 該通信常用程式可經組態以通信資料塊。 【實施方式】 當結合附加圖式閲讀時，將較隹地瞭解上述[發明内容] 以及本發明之某些實施例的以下詳細描述。出於說明本發 明之目的，在圖式中展示某些實施例。然而，應瞭解，本 發明並不限於附加圖式中所示之配置及手p 120711.doc •14· 1353144 (instrumentality)。 圖1說明以本發明之一實施例操作的戰術通信網路環境 100。網路環境100包含複數個通信節點11〇、—或多個網 路12〇、連接節點及網路之一或多個鏈路13〇,及促進網路 環境100之組件上之通信的一或多個通信系統15〇。以下論 述假定包含一個以上網路120及一個以上鏈路130之網路環 境100，但應瞭解，其他環境係可能且預期的。 例如通信節點110可為及/或包含無線電、傳輸器、衛 星、接收器、工作站、伺服器及/或其他計算或處理裝 置。 例如網路120可為用於在節點110之間傳輸資料之硬體 及/或軟體《例如網路120可包含一或多個節點11()。 鏈路130可為有線及/或無線連接以允許節點11〇及/或網 路120之間的傳輸。 例如通信系統150可包含用以促進在節點11〇、網路12〇 及鏈路130中之資料傳輸的軟體、韌體及/或硬體。如圖丄 中所說明，可關於節點Π〇、網路120及/或鏈路130實施通 信系統150。在某些實施例中，每一節點11〇包含一通信系 統1 5 0在某些實施例中，一或多個節點11 〇包含一通信系 統15〇。在某些實施例中，一或多個節點110可不包含通信 系統150。 通信系統1 50提供資料之動態管理以有助於確保諸如網 路環境100之戰術通信網路上的通信。如圖2中所示，在某 些實施例中，系統15〇作為〇SI七層協定模型中之傳送層的 < S ) I20711.doc •15· 1353144 部分及/或在傳送層之頂部進行操作。例如㈣⑽可向戰 術網路中傳遞至傳送層之較高優先級資料給予優先性。系 統150可用以促進諸如區域網路（LAN)或廣域網路（WAN)之 單-網路中的或多個網路上的通信。在圖3中展示多個網 路系統之一實例 例如系統150可用以管理可用之頻寬而 非新增額外之頻寬至網路。 在某些實施例中，系統15〇為軟體系統，儘管在各種實 施例中系統150可包含硬體與軟體組件。例如系統15〇可為 網路硬體獨立的。亦即’系統15()可經調適以在多種硬體 及軟體平臺上起作用。在某些實施例中，系統15〇在網路 之邊緣上而非在網路内部中之節點上操作。然而系統 150亦可在網路内部（諸如在網路中之"阻塞點”處）操作。

系統150可使用規則及模式或設定檔以執行諸如最佳化 可用之頻寬、設定資訊優先級及管理網路中之資料鏈路的 通量管理功能。藉由"最佳化"頻寬，其意味著可採用本文 所描述之技術以增加頻寬使用之效率從而在一或多個網路 中通信資料。例如最佳化頻寬使用可包含移除功能上冗餘 之訊息、訊息流管理或定序，及訊息壓縮。例如設定資訊 優先級可包含以比基於網際網路協定（IP)之技術精細的粒 度分化訊息類型及經由選定之基於規則的定序演算法而將 訊息定序至資料流。例如資料鏈路管理可包含對網路量測 之基於規則之分析以實現規則、模式及/或資料傳送的改 變。模式或設定檔可包含關於對特殊健康網路狀態或條件 之操作需要的一組規則。系統150提供模式之動態、”迅速 I20711.doc 16 1353144 (on-the-fly)"重組態’該重組態包含迅速界定及切換至新 模式。 通信系統150可經組態以（例如）在揮發性、頻寬限制之 網路中容納服務之改變優先級及等級。系統1 5〇可經組態 以管理改良之資料流的資訊以有助於增加網路中之回應能 力並減小通信潛時。此外，系統15〇可經由一為可升級及 可定標之彈性架構而提供可交互運作性以改良通信之可用 性、存活性及可靠性。例如系統15〇在使用預定及可預測 系統資源及頻寬時支援一自主地可適應動態改變之環境的 資料通信架構。 在某些實施例中’系統150將通量管理提供至頻寬限制 之戰術通信網路同時對使用該網路之應用保持透明。系統 1 5 0以減小之複雜性將越過多個使用者及環境之通量管理 提供至網路。如以上所提及’在某些實施例中，系統15 〇 在OSI七層模型之第四層（傳送層）中及/或第四層頂部處的 主機節點上執行且不需要專門網路硬體。系統丨5〇可對第 四層介面透明地操作。亦即，應用可為傳送層利用標準介 面且未意識到系統1 5 0之操作。舉例而言，當應用開放插 槽時’系統1 50可過濾協定堆疊中此點處之資料。系統ι5〇 藉由允許應用使用（例如）由網路上之通信裝置處的操作系 統提供的TCP/IP插槽介面而非對於系統150特定之介面來 達成透明性。例如可以可延伸性標示語言（XML)寫入及/或 經由定製動態鏈路程式庫（DLL)而提供系統15〇規則。 在某些實施例中，系統1 50提供網路邊緣上之服務品質 120711.doc -17· 1353144 (Q〇s)。例如系統之Qos能力提供網路邊緣上基於内容基 於規則之資料優先化。例如優先化可包含分化及/或定 序。例如系統15〇可基於使用者可組態之分化規則而將訊 息T化為佇列。以使用者組態之定序規則（例如，饑餓、 循壞、相對頻率等）指定的次序將訊息定序為資料流。使 用邊緣上之Q〇S，例如可基於訊息内容而分化藉由傳統 Q〇s方法不可區別之資料訊息。例如可以xml實施規則。 在某些實施例中，為容納超出XML之能力及/或支援極低 潛時要求，例如系統150允許動態鏈路程式庫具備定製 碼。 可經由系統150而定製網路上之入埠及/或出埠資料。例 如優先化保護用戶端應用免受高容量、低優先級資料。系 統150有助於確保應用接收資料以支援特殊操作方案或限 制。 在某些實施例中，當主機連接至包含作為至頻寬限制之 戰術網路之介面的路由器之LAN時，系統可以由代理伺服 器已知為QoS之組態而操作。在此組態中，前往（b〇und for)區域LAN之封包繞過系統且立即去至lan。系統將網 路邊緣上的QoS應用於前往頻寬限制之戰術鏈路的封包。 在某些實施例中，系統150經由命令之設定檔切換而為 多個操作方案及/或網路環境提供動態支援。設定檔可包 含名稱或允許使用者或系統改變至附名設定檔的其他識別 符。例如設定檔亦可包含一或多個識別符，諸如功能冗餘 規則識別符、分化規則識別符、歸檔介面識別符、定序規 120711.doc -18 · 1353144 則識別符、預傳輪介面識別符、傳輪後介面識別符、傳送 識別符及/或其他識別符。例如功能冗餘規則識別符規定 諸如自陳舊資料或實質上類似之資料偵測功能冗餘之規 則。例如分化規則識別符規定將訊息分化為佇列以供處理 之規則。例如歸稽介面識別符規定至歸檔系統之介面。定 序規則識別符識別控制仔列前端之樣本且因此控制資料流 上資料之定序的定序演算法。例如預傳輸介面識別符規定 肖於預傳輸處理之介面，其提供諸如加密及壓縮之特殊處 理例如傳輸後介面識別符識別用於傳輸後處理之介面， 供諸如解密及解壓縮之處理。傳送識別符規定用於選 定傳送之網路介面。 例如堍定檔亦可包含諸如佇列大小設定資訊之其他資 - 訊。例如佇列大小設定資訊識別佇列數目及專用於每一佇 列之記憶體及次級儲存器的數量。 在某些實施例中，系統150提供用於最佳化頻寬的基於 Φ &則之方法。舉例而言’系統150可採用仔列選擇規則以 T訊‘。分化為訊息侍列以使得訊息可指派有優先級及資料 ^ =適當相對頻率。S統15G可使用功能冗餘規則以管 j忐上几餘之訊息。例如若一訊息並不充分（如規則所 功处）不同於尚未在網路上發送之前一訊息，則該訊息係 發送4餘的亦即，若提供一不充分不同於已經排程以 二尚未發送之較舊訊息的新訊息，則由於該較舊訊息 將載運功能上笼&々

刀此上專效之資訊且在佇列中進一步在前，故可丟 棄該較新訊自。L 心另外’功能冗餘可包含實際複製訊息及在 ^0711.d〇c 1353144 已發送較舊訊息之前到達的較新訊息。舉例而言，歸因於 基本網路之特徵，節‘點可接收特殊訊息之相同複本，諸如 . A於容錯（fault tolerance)原因而&兩個不同路徑發送之訊 • 息。作為另一實例，新訊息可含有替代尚未發送之較舊訊 息的資料。在此情形下，系統15〇可丟棄較舊訊息且僅發 •送新訊息。系統150亦可包含優先級定序規則以確定資料 流之基於優先級的訊息序列。此外，系統15〇可包含傳輸 處理規則以提供諸如壓縮及/或加密之預傳輸及傳輸後特 # 殊處理。 在某些實施例中，系統150提供容錯能力以有助於保護 資料完整性及可靠性。舉例而言，系統15〇可使用使用者 • 界定之佇列選擇規則以將訊息分化為佇列。例如根據使用 . 者界定之組態而對佇列進行大小設定。例如該組態規定一 佇列可消耗之記憶體的最大量。此外，組態可允許使用者 規定可用於佇列溢出之次級儲存器的位置及量。在已填充 φ 佇列中之記憶體之後，可在次級儲存器中將訊息排入佇 列。當次級儲存器亦充滿時，系統i 5 〇可移除佇列中之最 舊訊息，記錄誤差訊息並將最新訊息排入佇列。若對於操 作模式致能保存，則可在具有一指示尚未在網路上發送訊 息之指示器的情況下保存移出佇列之訊息。 例如用於系統150中之佇列的記憶體及次級儲存器可在 每鏈路基礎上經組態用於特定應用。網路可用性時期之間 的較長時間可對應於較多記憶體及次級儲存器以支援網路 故障。系統1 50可與網路模型化及模擬應用相整合，（例如） (S ) 1207Il.doc -20· 以有助於識別大小設定從而有助於確保佇列經適當地大小 設定且故障之間的時間足以有助於達成穩態並有助於避免 最終佇列溢出。 此外’在某些實施例中，系統150提供計量入埠（"成形") 及出埠（"管制"）資料之能力。管制及成形能力有助於處理 網路中時序之不匹配。成形有助於防止網路緩衝器充滿有 排成符列（queued up)於較低優先級資料之後的高優先級資 料°管制有助於防止應用資料消費者被低優先級資料超 出。管制及成形係由兩個參數控制：有效鏈路速度及鏈路 比例。例如系統150可形成不大於有效鏈路速度乘以鏈路 比例之資料流。可隨網路改變動態地修改參數，系統亦可 提供對已偵測鏈路速度之存取以支援對資料計量的應用位 準決策。由系統150提供之資訊可與其他網路操作資訊相 組合以有助於決定何鏈路速度適用於給定網路方案。 圖4說明以本發明之一實施例操作的資料通信環境4〇〇。 環境400包含資料通信系統41 〇、一或多個源節點420及一 或多個目的地節點430。資料通信系統410與源節點420及 目的地節點430通信。例如資料通信系統41〇可經諸如無線 電、衛星、網路鏈路之鏈路及/或經由處理間通信而與源 節點420及/或目的地節點430通信。在某些實施例中，資 料通倌系統410可經一或多個戰術資料網路而與一或多個 源節點420及/或目的地節點430通信。 資料通信系統41 0可類似於例如以上所述之通信系統 150。在某些實施例中，資料通信系統41〇經調適以自一或 120711.doc •21 - 多個源節點420接收資料。在苴此 貝竹在某些實施例令，資料通信系 統410可包含用於儲存、袓 、，且織及/或優先化資料之一或多個 4宁列。或者，其他資料沾播可田 针、-°構可用於儲存、組織及/或優先 化資料°舉例而言’可使用纟、樹或鏈接清單。在某些實 施例中，資料通信系統41〇經調適以將資料通信至一或多 個目的地節點430。 由資料通信系統4H)接收、儲存、優先化處理、通信 及/或傳輸之資料可包含資料塊。資料塊可為（例如）封包、 小區、訊框及/或'流。舉例而言，資料通信系統41〇可自源 節點420接《料封包。作為另—實例，資料通信系統41〇 可處理來自源節點420之資料流。 在某些實施例中’資料包含協定資訊。例如協定資訊可 由一或多個協定使用以通信資料。協定資訊可包含（例如） 源位址、目的隸址、料、目的料及/或協定類型。 源及/或目的地位址可為（例如）源節點㈣及/或目的地節點 430之1p位址。料類型可包含用於資料之通信之-或多 個層的協定種類。舉例而言，協定類型可為諸如傳輸控制 協疋（TCP)、使用者資料報協定（UDp)或流控制傳輸協定 (SCTP)之傳送協疋。作為另—實例，協定類型可包含網際 網路協定（IP)、網間封包交換（IPX)、乙太網路、非同步^ 移模式（ATM)、槽案轉移協定（FTP)及/或即時傳送協定 (RTP)。 在某些實施例中’資料包含標頭及有效負載。例如標頭 可包含一些或所有協定資訊。在某些實施例中，-些或所 1207Il.doc •22- 1353144 有協定資訊係包含於有效負載中。舉例而言，協定資訊可 包含關於儲存在資料塊之有效負載部分中的較高位準協定 之資訊。在某些實施例中，資料在記憶體中並不相連。亦 即，負料之一或多個部分可位於記憶體之不同區域中。舉 例而言，協定資訊可儲存於記憶體之一區域中同時有效負 載儲存於另一緩衝器中。 源節點420至少部分地提供及/或產生由資料通信系統 4 10處置之資料》源節點42〇可包含（例如）應用無線電、 衛星或網路。如以上所論述，源節點42〇可經鏈路而與資 料通仏系統4 10通信。例如源節點42〇可產生連續資料流或 可叢發資料。在某些實施例中，源節點42〇及資料通信系 統410為同一系統之部分。舉例而言，源節點42〇可為在與 資料通信系統41 〇相同之電腦系統上執行的應用。 目的地節點430接收由資料通信系統41〇處置之資料。目 的地節點430可包含（例如）應用、無線電、衛星或網路。如 以上所論述，目的地節點43〇可經一鏈路與資料通信系統 410通仏。在某些實施例中，目的地節點43〇及資料通信系 統410係同一系統之部分。舉例而言，目的地節點43〇可為 在與資料通信系統410相同之電腦系統上執行之應用。 如以上所論述，資料通信系統410可經鏈路而與一或多 個源節點420及/或目的地節點43〇通信。在某些實施例 中，該或該等鏈路可為戰術資料網路之部分。在某些實施 例中，一或多個鏈路可為頻寬受限制的。在某些實施例 中，一或多個鏈路可為不可靠及/或間歇不連接的。 120711.doc -23· 1353144 在操作中，由一或多個資料源420提供及/或產生資料。 在資料通信系統410處接收資料。例如可經一或多個鏈路 而接收資料。舉例而言，可經戰術資料網路自無線電在資 料通信系統410處接收資料》作為另一實例，可由一藉由 處理間通指機制而在同一系統上執行之應用將資料提供至 資料通信系統410。如以上所論述，例如資料可為資料 塊。 由資料通信系統410接收資料。在某些實施例中，資料 通4§系統410可此不接收所有資料。舉例而言，可將—此 資料儲存於緩衝器中且資料通信系統41〇可僅接收標頭資 訊及指向該緩衝器之指標。舉例而言，資料通信系統4 j 〇 可被攔截至操作系統之協定堆疊中且當應用經由傳送層介 面（例如，插槽）將資料傳遞至該操作系統時，該操作系統 隨後可將對資料之存取提供至資料通信系統41〇。 在某些實施例中’資料通信系統410可組織及/或優先化 資料。在某些實施例中’資料通信系統410可為資料塊碟 定優先級。舉例而言，當資料塊係由資料通信系統41〇接 收時’資料通信系統410之優先化組件可為彼資料塊確定 優先級。作為另一實例.，可將資料塊儲存於資料通信系統 4 10之符列中且優先化組件可基於為該資料塊及/或為該佇 列媒定之優先級而自該佇列提取資料塊。 資料塊之優先級可至少部分地基於資料塊中相關聯及/ 或包含之協定資訊。在某些實施例中，資料通信系統41〇 可為資料確定協定資訊。例如協定資訊可類似於以上所述 < S ) 120711.doc • 24- 1353144 之協疋資訊。舉例而言，資料通信系統41〇可基於資料塊 之源位址而為該資料塊確定優先級。作為另一實例，資料 通信系統410可基於用以通信資料塊之傳送協定而為該資 料塊確定優先級。 例如資料通信系統4 1 0對資料之優先化可用以提供 Q〇s。舉例而言，資料通信系統41〇可為經戰術資料網路接 收之資料確定優先級。例如優先級可基於資料之源位址。 舉例而言，來自與資料通信系統410所屬之排（plat〇〇n)相 同之排的成員之無線電之資料的源IP位址可比源自不同操 作區中不同部門之單元的資料被給予較高優先級。該優先 、、及了用以確定應將資料置放入複數個符列中之哪一者以用 於藉由資料通信系統410進行的後續通信。舉例而言，可 將較向優先級資料置放入一用以保持較高優先級資料之佇 列中，且接著，資料通信系統4丨〇在確定隨後通信何資料 時’可首先注意該較高優先級佇列。 可至少部分地基於一或多個規則而優先化資料。如以上 所淪述，規則可為使用者界定的。在某些實施例中，可 (例如）以XML寫入規則及/或經由定製DLL而提供規則。規 則可規定（例如）使用一協定接收之資料優於利用另一協定 之資料。舉例而言，命令資料可利用特殊協定，其經由一 規則而被給予比使用另一協定發送之位置遙測資料高的優 先級。作為另一實例，規則可規定可給予來自第一範圍之 位址的位置遙測資料比來自第二範圍之位址的位置遙測資 料高的優先級。例如該第-範圍之位址可表示與執行有資 120711.doc •25· 1353144 料通信系統410之航空器相同之戰隊中的其他航空器之ip 位址。該第一範圍之位址隨後可表示（例如）在不同操作區 中之其他航空盗的IP位址，且因此較少關心執行有資料通 信系統410之航空器。 在某些實施例中’資料通信系統4 1 〇並不丟棄資料。亦 即，儘管資料可為低優先級’但其並不被資料通信系統 410丟棄。相反，可能視所接收之較高優先級資料的量而 使資料延遲一時段》 在某些實施例中，資料通信系統41 〇包含一模式或設定 棺指示器。例如該模式指示器可表示資料通信系統41〇之 當前模式或狀態。如以上所論述，資料通信系統4丨〇可使 用規則及模式或設定樓以執行通量管理功能，諸如最佳化 可用之頻寬、設定資訊優先級及管理網路中之資料鏈路。 例如不同模式可實現規則、模式及/或資料傳送之改變。 模式或没定槽可包含關於對特殊健康網路狀態或條件之操 作需要的一組規則。資料通信系統4丨〇可提供模式之動態 重組態，該動態重組態例如包含"迅速"界定及切換至新模 式。 在某些實施例中’資料通信系統41 〇對於其他應用係透 明的。舉例而言，由資料通信系統41〇執行之處理、組織 及/或優先化對於一或多個源節點420或其他應用或資料源 可為透明的。舉例而言，一在與資料通信系統41〇相同之 系統上或在連接至資料通信系統41〇之源節點42〇上執行的 應用可能未意識到由資料通信系統41〇執行之資料的優先 12〇7H<ioc •26- 1353144 化。 自資料通信系統4 l〇通信資料。在某些實施例中，通信 組件用以通信資料。例如可將資料通信至一或多個目的地 節點43 0。例如可經一或多個鏈路通信資料。舉例而言， 可藉由資料通信系統410經戰術資料網路而將資料通信至 無線電。作為另一實例，可由資料通信系統41〇將資料提 供至一藉由處理間通信機制而在同一系統上執行之應用。 在一實施例中，例如，諸如戰術資料網路之頻寬限制之 網路包含一或多個源節點及一或多個目的地節點。例如該 等節點可為航空器無線電、衛星及/或軟體應用。來自源 節點之資料係通信至資料通信系統。資料通信系統可在與 源郎點、目的地節點相同之節點上或在中間節點上。舉例 而言’資料通信系統可在戰鬥機航空器上，其中諸如應用 之源節點在該航空器、戰隊、司令部單元及地面單元中之 其他航空器上。可經諸如衛星鏈路、無線電鏈路及/或處 理間通信之鏈路而通信資料。來自源節點之資料包含諸如 源位址、目的地位址、源埠及目的地埠之協定資訊。資料 通"is系統基於優先級資訊而為自源節點接收之資料確定優 先級。舉例而言，來自一源節點之資料可比來自另一源節 點之資料接收較高優先級’此係因為第一源節點在司令部 單元中且第二節點在數百英里以外的地面單元中。資料通 信系統隨後基於優先級而將資料通信至目的地節點。舉例 而言’可將諸如來自司令部單元之命令的較高優先級資料 通4s至航空器上之應用’因此可對諸如來自數百英里以外

120711*doc -27· (S 1353144 之地面單元的位置遙測之較低優先級資料之前向的飛行員 顯不該資料。 如以上所論述，例如可單獨地或以各種形式在硬體、韌 體中組合地及/或作為軟體中之一指令集而實施資料通信 系統410之組件、元件及/或功能性。可提供某些實施例作 為常駐於諸如記憶體、硬碟、DVD或CD之電腦可讀媒體 上用於在通用電腦或其他處理裝置上執行的指令集。

圖5說明根據本發明之一實施例用於通信資料之方法5〇〇 的流程圖。方法500包含以下步驟，下文將對其進行更詳 細地描述》在步驟510處，接收資料。在步驟52〇處，確定 協定資訊。在步驟530處，優先化資料。在步驟54〇處，通 k "貝料。參看上述系統之元件而描述方法5〇〇，但應瞭 解，其他實施係可能的。

在步驟510處，接收資料。例如可在資料通信系統41〇處 接收資料。例如可經一或多個鏈路接收資料。例如可由一 或多個資料源420提供及/或產生資料。舉例而言，可自無 線電經戰術資料網路在資料通信系統41〇處接收資料。作 為另一實例，可由一藉由處理間通信機制而在同一系統上 執行之應用將資料提供至資料通信系統41〇。如以上所論 述，例如資料可為資料塊。 在某些實施例中，資料通信系統41〇可不接收所有資 料。舉例而言，可將一些資料儲存於緩衝器中且資料通作 系統4Π)可僅接收標頭資訊及指向該緩衝器之指標。舉二 而言’資料通㈣統4H)可被攔截至操作㈣之協定堆最 120711.doc -28 - (s) 1353144 .中且當一應用經由傳送層介面（例如，插槽）而將資料傳遞 至該搡作系統時，操作系統隨後可將對資料之存取提供至 資料通信系統410。 在步驟520處，確定協定資訊。可至少部分地基於已接 收之資料而確定協定資訊。舉例而言，可至少部分地基於 在步驟510處接收之資料而確定協定資訊。例如協定資訊 可由一或多個協定使用以通信資料。協定資訊可包含（例 如）源位址、目的地位址、源埠、目的地埠及/或協定類 型。該源位址及/或目的地位址可為（例如）源節點42〇及/或 目的地節點43 0之IP位址。該協定類型可包含用於資料之 通信之一或多個層的協定種類。 在步驟5 3 0處，優先化資料。例如可由資料通信系統4! 〇 優先化及/或組織資料。例如待優先化之資料可為在步驟 510處接收之資料。在某些實施例中，資料通信系統41〇可 為資料塊確定優先級。舉例而言，當由資料通信系統41〇 接收到一資料塊時，資料通信系統41〇之優先化組件可為 彼資料塊確定優先級。作為另一實例，可將資料塊儲存於 -貝料通化系統41 〇之佇列中且優先化組件可基於為該資料 塊及/或為該佇列確定之優先級而自該佇列提取該資料 塊。資料塊之優先級可至少部分地基於資料塊中相關聯 及/或包含之協定資訊。例如協定資訊可類似於上述協定 資訊。舉例而言，資料通信系統410可基於資料塊之源位 址而為該資料塊確定優先級。作為另一實例，資料通信系 統410可基於用以通信資料塊之傳送協定而為該資料塊確 120711.doc -29- < S ) 1353144 定優先級。 例如資料之優先化可用以提供Q〇Se舉例而言資料通 信系統410可為經戰術資料網路而接收之資料罐定優先 級。例如該優先級可基於資料之源位址。舉例而言，來自 與資料通信系統410所屬之排相同的排之成員之無線電的 資料之源IP位址可比源自不同操作區中之不同部門中的單 元之資料被給予較高優先級。該優先級可用以確定應將資 料置放入複數個佇列中之哪一者以用於藉由資料通信系統 410之後續通信。舉例而言，可將較高優先級資料置放入 一用以保持較高優先級資料之佇列中，且接著，資料通作 系統410在確定隨後通信何資料時’可首先注意較高優先 級仔列。 可至少部分地基於一或多個規則而優先化資料。如上所 述’例如規則可為使用者界定的及/或基於系統及/或操作 限制而程式化。在某些實施例中，例如可以XML寫入規則 及/或經由疋製DLL提供規則。例如規則可規定使用一協定 而接收之資料比利用另一協定之資料有利。舉例而言，命 令資料可利用特殊協定，其經由規則而被給予優於使用另 一協定而發送之位置遙測資料的優先級。作為另一實例， 規則可規定：可給予來自第一範圍之位址的位置遙測資料 優於來自第二範圍之位址之位置遙測資料的優先級。例如 第一範圍之位址可表示與執行有資料通信系統410之航空 器相同之戰隊中的其他航空器之IP位址。第二範圍之位址 隨後可表示不同操作區中之其他航空器的Ip位址，且因此 120711.doc -30- 較少關心執行有資料通信以41〇之航空器。 其在某些實施例中’並不丢棄待優先化之資料。亦即儘 管資料可為低優先級’但其並不被資料通信系統41〇丟 棄。相反，可能視所接收之較高優先級資料之量而使資料 延遲一時段。 在某些實施例中，例如模式或設定檔指示器可表示資料 通乜系統410之當前模式或狀態。如以上所論述，規則及 模式或設定檔可用以執行通量管理功能，諸如最佳化可用 之頻寬、設定資訊優先級及管理網路中之資料鏈路。例如 不同模式可實現規則、模式及/或資料傳送之改變。模式 或設定檔可包含關於對特殊健康網路狀態或條件之操作需 要的一組規則。例如資料通信系統41〇可提供模式之動態 重組態’該動態重組態包含"迅速"界定及切換至新模式。 在某些實施例中’資料之優先化對於其他應用係透明 的。舉例而言’由資料通信系統410執行之處理、組織及/ 或優先化對於一或多個源節點420或其他應用或資料源可 為透明的。舉例而言，一在與資料通信系統41 〇相同之系 統上或在連接至資料通信系統410之源節點420上執行的應 用可能未意識到由資料通信系統410執行之資料的優先 化0 在步驟540處，通信資料。例如所通信之資料可為在步 驟510處接收之資料。例如所通信之資料可為在步驟53〇處 優先化之資料。例如可自資料通信系統410通信資料。例 如可將資料通信至一或多彳固目的地節點43〇。例如可經一 120711.doc -31- 1353144 或多個鏈路通信資料。舉例而言 410經戰術資料網路而將資料通信 例’可由一藉由處理間通信機制而 用將資枓提供至資料通信系統41〇。 例如可單獨地或在硬體、知體中組合地及/或作為軟體 中之-指令集而實施方法5〇〇之步驟中的一或多者。可提 供某些實施例作為常駐於諸如記憶體、硬碟、精或⑶

之電腦可讀媒體上用於在通用電腦或其他處理裝置 的指令集。 本發明之某些實施例可省略此等步驟中之一或多者及/ 或以不同於所列次序的次序執行該等步驟。舉例而言在 本發明之某些實施例中可不執行_些步驟。作為另一實 例，可以不同於以上所列次序的時間次序（包含同時地）執 行某些步驟。 因此本發明之某些實施例提供用於Q〇S之協定過濾的

’可藉由資料通信系統 至無線電。作為另一實 在同一系統上執行之應 系統及方法。某些實施例提供Q〇s之協定過濾之技術效 應0 【圖式簡單說明】 圖1說明以本發明之一實施例操作的戰術通信網路環 境。 圖2展不根據本發明之一實施例資料通信系統在七層〇SI 網路模型t之定位。 圖3繪不根據本發明之一實施例使用資料通信系統而促 進之多個網路之一實例。

(S 120711.doc -32- 1353144 圖4說明以本發明之一實施例操作的資料通信環境。 圖5說明根據本發明之一實施例用於通信資料之方法的 流程圖。 【主要元件符號說明】 100 戰術通信網路環境 110 通信節點 120 網路 130 鏈路 150 通信系統 400 資料通信環境 410 資料通信系統 420 源節點/資料源 430 目的地節點 120711.doc -33-

Claims (1)

1353144 • 第096115432號專利申請案 Γ~^ΖΠ 中文申請專利範圍替換本(100年γ月） · · ‘ • 十、申請專利範圍： 一種用於資料通信之方法，該方法包含： 接收第一及第二資料塊； 為該等接收的第一及第二資料塊確定協定資訊，其中 該協定貧訊包含在一網路上由一協定使用以通信該等接 收的資料塊之資訊； 巷孩確定的協定資訊而藉由將該等資料塊排入一个 歹J中來優先化該等接收的第一及第二資料塊，其中被洛 用以優先化該等接收的第一及第二資料塊之該確定的衫 定資訊包括-源位址、一目的地位址、一源璋、一目合 地埠及一協定類型之至少一者；及 基於°亥等資料塊之該等優先化而通信該等資料塊，^ 中通信該等資料塊之-次序係基於該優先化步驟， 其中該接收步驟'該確定步驟、及該優先化步驟發生 於一協定堆疊之一傳送層。 2. 2請求項1之方法，其中該優先化步驟包含至少部分站 基於一與該等資料挽φ . ^ . 而優先h, 關聯的模式指示器 而優先化至少該等第-及第二資料塊。 3- 如清求項1之方、;^ +1. . II、 π <万去，其中至少部分地基於 目的地位址之至少—者而確定該次b 、址及該 4·如請求们之方法，其中該優先化步 係透明的。 於應用程式 資料塊及一第 5. -種用於資料通信之系統，該系統包含： 一優先化組件，其經組態在接收一第一 120711-l〇〇〇722d°c 1353144

二資料塊之後’確定-佇列中的該第一資料塊之一第一 優先級及該第二資料塊之一第二優先級，其中基於一源 位址…目的地位址、—源埠、-目的地埠及-協定類 型之至少一者而確定該第一及該第二優先級；及 一通信組件，其經組態以基於該第一資料塊之該優先 級而在該第二資料塊之前通信該第一資料塊， 其中該優先化組件經組態以於一協定堆疊之一傳送層 中操作。 6. 如請求項5之系統，其進一步包含一模式指示器其中 該模式指示器指示一當前模式，其中該優先化組件經調 適以至少部分地基於該模式指示器而優先化該等資料 塊0 120711-1000722.doc