TWI376920B - Method and system for outbound content-based qos - Google Patents

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TWI376920B
TWI376920B TW096118787A TW96118787A TWI376920B TW I376920 B TWI376920 B TW I376920B TW 096118787 A TW096118787 A TW 096118787A TW 96118787 A TW96118787 A TW 96118787A TW I376920 B TWI376920 B TW I376920B
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Donald L Smith
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Description

1376920 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明一般而言係關於通信網路。更明確而言，本發明 係關於用於以出站内容為基礎之服務品質的系統及方法。 【先前技術】 通信網路在各種環境中得到利用。通信網路一般包括藉 由一或多個鏈路連接的兩個或兩個以上節點。一般而古，B 通4。網路係用於支援在該等鏈路上的兩個或兩個以上夂 與者節點與.在通信網路中的中間節點之間的通信。在網路 中存在許多種節點。例如，一網路可能包括諸如用戶端、 伺服器、工作站、交換機及/或路由器之節點。鏈路可能 係(例如)在電話線上的數據機連接、導線、乙太網路鏈 路、非同步傳輸模式（ATM)電路、衛星鏈路及/或光纖電 纜。 ’
-通信網路可能實際上由一或多個更小通信網路所組 成。例如’經常將網際網路說明為互連電腦網路之網路。 各網路可利用-不同架構及/或佈局。例如，一網路可能 係具有-星狀佈局之交換乙太網路而另一網路可能係一 光纖分散式資料介面（FDDI)環。 通信網路可運送各種賴。例如，-網路可與用於互動 式即時會話之資料並排運送大量槽案傳輸。在一網 傳送之資料係時常採用封包、小區或訊框傳送。或者，資 料可作為串流來傳逆為宜 -實W 例中，—資料串流或流可 月匕貫際上係—ibf έϊ iSL XiI . 包序列。绪如網際網路之網路在各種節點 I21075.doc < S > 1376920 月b實際上係一封包序列。諸如網際網路之網路在各種節點 之間提供通用資料路徑並在不同需求下運送大量資料。 在一網路上的通信一般涉及多級通信協定。一協定堆疊 (也稱為一網路堆疊或協定套組）係指用於通信的一協定^ 。各協疋可能集中於一特定類型的通信能力或形式。例 如，一協定可能與由-銅導線連接之裝置通信所需之電信 號有關。例如，其他協定可能解決由許多中間節點分離的 兩個節點之間的定序及可靠發送。 一^:協定堆疊中的協定一般存在於一階層内 '經常將協 疋刀成多個層…用於協定層之參考模型賴放系統互連 (OSI)模型。0SI參考模型包括七個層：一實體層、資料鏈 路層、網路層、傳送層、會期層、表達層、及應用層。實 體層係最低"層，而應用層係"最高”層。二熟知傳送層協 定係傳輸控制協定(TCP)與使用者資料包協定⑽p)。一熟 知網路層協定係網際網路協定（IP)。 在發送節點處’欲發送"係從最高至最低從協定堆疊 之該等層向下傳遞。反之，在接收節點處，資料係從最低 至最焉從該等層向上傳I在各層處，㈣ 處處理通信之協定來操縱。例如，—傳逆…在1層 例如 傳送層協定可將一標 頭添加至資料’該標頭允許在到達一目的地節點之後定序 封包。取決於應用，可能不使用某些層，或即便存在 能僅傳遞資料。 一種通信網路係一戰術資料網 — 稱為-戰術通信網路。—戰術資㈣料網路還可 减術育枓網路可由—組織（例如 121075.doc 一軍隊（例如陸軍、海軍及/或空軍））内的單位利用。在一 料網路内的節點可包括(例如)個別士兵 '飛機、指 = 衛星及/或無線電。一戰術資料網路可用於傳達 :°。音、位置遙測、感測器資料及/或即時視訊。 ，如何可運用一戰術資料網路之一範例係如下 送隊可能正在路上" 兮嗜 以為戰％上的一戰鬥單位提供補給品。 隊㈣戰鬥單位二者可能正在通過衛星無線電鍵路 =供位置遙測給-指揮所…無人飛行載具⑴ =在沿該護送隊正在前進的道路巡邏並還正 :=時視訊發送至該指揮所。在該指揮所，-分； 分派㈣ 該視訊資料，同時—控制者正在給該猜 出該護Γ供一特定路段之視訊。該分析者接著可能認 接i在接近的"'臨時爆炸裝置（IED)並通過一直 =線電料向該護送隊發出命令要求其停止 达隊該IED之存在。 / 〇隻 不資料網路内可能存在的各種網路可能具有許多 包括及㈣°例如’在—指揮單位内的一網路可能 出且更t兀乙太網路區域網路（LAN)以及在低得多輸 科下操作的衛星及戰場單位之無線電鏈路 :二立可能同時經由衛星與經由直接路徑 及/h 夕播或廣播地傳送資料，視資料之性質 及或，.周路之特定實體特性而 _ 立以中繼資料之無線電。此外，：可此包括(例如)建 ⑽)網路，其允許長程通信。例;;網：可能包括一高頻 切如’還可使用一微波網 (S ) 121075.doc “且古鏈路及即點類型之多樣性及其他原目’戰術網路 八有過度複雜的網路定址方案及選路表。此外，某歧 二路(例如以無線電為主網路)可使用叢發來操作。即:、不 2續地發送資科’而是其傳送週期性資料叢發。此點係 用因為該等無線電係在一必須由所有參與者所共用 之特疋通道上廣播，故—次只能發射—無線電。 戰術資料網路一般受到頻寬約束。即，在任一時刻，欲 傳達資料一般多於可用頻寬。例如，該些約束可能由於頻 寬需求超過供應及/或可用通信技術不供應足夠的頻寬來 滿足使用者需要而引起。例如，在某些節點之間，頻寬可 能在千位元/秒級別上。在頻寬約束戰術資料網路中，較 不重要的資料可能堵塞網路’從而阻止更重要的資料及時 地通過或者甚至根本阻止到達一接收節點。此外，該等網 路之部分可能包括内部緩衝以補償不可靠的鍵路。此點可
能引起額外的延遲。此外，當該等緩衝器變滿時，可能合 丟棄資料。 S 在許夕實例中，無法増加一網路之可用頻寬。例如，通 過-衛星通信鏈路之可用頻寬可能係m在不配置另外 衛星情況下無法有效增力。。在該些情形下，必須管理頻 寬，而不是僅擴展以處理需求。在較大系統中，網路頻寬 係-關鍵資源。期望應用盡可能有效率地利用頻寬。此 外，期望應用避免"堵塞管道即當頻寬有限時資料呑沒 鏈路。當頻寬分配變化時，應用程式應較佳地反應。頻寬 可由於（例如）服務品質、干擾、信號障礙物、優先權再分 121075.doc 6920 配及視線而動態變化。網路可以係高揮發性且可用頻寬可 以動態並無意間地變化。 除了頻寬約束之外’戰術資料網路可能會經歷高延時。 例如，-涉及通過-衛星鏈路進行通信之網路可能會招致 在半秒或更多級別上的延時。對於某些通信而言，此點可 能不是問題’但對於其他而言，諸如即時、互動式通信 (例如語音通信）’非常期望盡可能地最小化延時。 許多戰術f㈣㈣另—共同特性係㈣損失。資料可 能由於各種原因而損失。例如，一欲傳送資料之節點可能 遭到損壞或毀壞。作為另一範例，一目的地節點可能臨時 脫離網路。此點可能因為（例如）該節點已移出範圍，通作 鏈路受到阻障及/或節點正受到干擾而發生。資料可能因口 為目的地節點無法接收其及中間節點缺乏足夠容量緩衝資 : 料直到目的地節點變得可用而遺失。此外，中間節點可能 根^無法緩衝資料，而將其留給傳送節點來決定資料是否 曾貫際到達目的地。 θ在一戰術資料網路内的應用程式常常不知道及/或不考 =:Γ定特性。例如，一應用程式可能只假定其具 有盈其所需之可用頻寬。作 ^作為另 ί疋資料不會在網路中遺失。未考慮該基本通信網路之特 ；：特性的應用程式可能採用實際上惡化問題之方式來: :如’-應用程式可能連續地傳送一資料串流，发可 知用更大批次更低頻率傳送一樣有效。該連續串流可 -在(例如)一廣播無線電網路中導致大得多的過度耗用而 121075.doc 1376920 有效地使其他節點無法通信，而更低頻率的叢發會允許更 有效地使用共用頻寬。 某些協定在戰術資料網路上無法正常工作。例如，諸如 TCP之一協定可能因為此類網路可能遭遇之高損失率與延 時而無法在一以無線電為主戰術網路上正常工作。Tcp需 要發生若干形式的交握及應答以傳送資料。高延時及損失 可能導致TCP命中逾時而無法在此類網路上傳送許多（若存 在的話）的有意義資料。 使用一戰術資料網路傳達的資訊相對於該網路中的其他 資料經常具有各種優先權等級。例如，警告飛機内接收者 的危險可能比用於數英里遠地面部隊的位置遙測資訊具有 更高優先權。作為另一範例’關於交戰的來自總部之命令 可能比在安全線後方的後勤通信具有更高優先權。優先權 等級可能取決於傳送者及/或接收者之特m例如， 比較一單位僅正在遵循一標準巡邏路線時’在該單位正在 主動投人戰Η時，位置遙測資料可能係優先權要高得多。 同樣地，相對於-UAV僅在路上時，在其正在目標區域上 方時’來自其之即時視訊f料可能具有更高優先權。 存在若干在―網路上遞送資料之方法。—供 路使用的方法係一"最佳努力，, η。夕馮 主^ 取佳努力方法。即，關於容量、延 時、可罪性、定序及錯誤，給 能地處理通信中的資料^ 他需求’將會盡網路可 U的f # H _不提供任— 資料會及時地到達其目的地之保證或根本不㈣了^刀 不保證資料會按傳送次序或甚至沒有發送錯誤改變=料 121075.doc 1376920 中的一或多個位元而到達。 另一方法係服務品質（QoS)。服務品質係指一網路關於 運送資料提供各種形式保證之一或多項能力。例如，一支 援服務品質之網路可向一資料串流保證一定數量的頻寬。 作為另一範例，一網路可保證在兩個特定節點之間的封包 具有某些最大延時。此類保證可能在一其中該等兩個節點 係兩個正在通過網路進行交談之人之語音通信之情況下較
有用。例如，此類情況下在資料遞送中的延遲可能導致惱 人的通信間隙及/或死寂。 服務品質可視為一網路提供更佳服務給選定網路流量之 能力。服務品質之主要目標係提供優先權，包括專用頻 寬、控制抖動及延時（某些即時及互動流量需要）、及改良 的損失特性。另一重要目標係確保為一流提供優先權不會 使其他流失敗。即，針對後續流所作之保證不得破壞對現 有流所作之保證。
服務品質之目前方法經常需要一網路中的每一節點支援 服務品質，或最少使涉及一特定通信之在該網路中的每一 知點支援服務品質。例如，在目前系統中，為.了在二節點 之間提供一延時保證，在該等二節點之間運送流量之 節點必須知道並同意尊重並能夠尊重該保證。 存在若干提供服務品質之方法。一方法係整合服務， ’’IntServ"。IntServ提供一服務品質系統，其中在網路中 每一節點均支援該等服務且該等服務在建立一 連接時 留。IntServ因為必須保持在每一節點的 八篁狀態貢訊與 121075.doc 1376920 立此類連接相關聯之過度耗用而無法適當地缩放。 另一提供服務品質之方法係分化服務，或"DiffServ"。 DiffSen^、一類服務模型，其提高諸如網際網路之網路之 最佳努力服務。DiffServ按使用者、服務要求及其他標準 來分化流1 β接著DiffServ標記封包，以便網路節點可經 • 由優先權佇列或頻寬分配，或藉由為特定流量流選擇專用 路由來提供不同的服務位準。一般而言，一節點具有用於 _ 各類服務之各種佇列。節點接著基於該等類別從該等佇列 選擇下一封包來傳送。 現有服務品質解決方案經常係網路專用且各網路類型或 架構可此需要一不同的服務品質組態。由於現有服務品質 解決方案所利用的該等機制，對於在目前服務品質系統看 來相同的訊息可能基於訊息内容而實際上具有不同的優先 權。然而，資料用戶可能需要接取高優先權資料而不被低 優先權資料所淹沒。現有服務品質系統無法在傳送層處基 φ 於訊息内容來提供服務品質。 如所述，現有服務品質解決方案需要涉及一特定通信之 至少該專卽點支援服務品質。然而，在網路"邊緣”處的該 等節點可調適成用以提供某些服務品質改良，即便其不能 作總保證。在節點係一通信中的參與節點（即發送及/或接 收即點）之情況下及/或在節點係位於網路中的關卡處之情 /兄下’將其視為處於網路邊緣處。_關卡係所有流量必須 通過至另一部分的一網路區段。例如，從一 LAN至一衛星 鏈路之一路由器或閘道將會係一關卡，由於從該LAN至不 121075.doc -13- 1376920 在該LAN上的任一節點之所有流量均必須通過該閘道至該 衛星鏈路。 因而，需要用於在一戰術資料網路中提供服務品質的系 統及方法《需要用於在一戰術資料網路之邊緣上提供服務 品質的系統及方法。此外，需要在一戰術資料網路中的適 應性、可組態服務品質的系統及方法。 【發明内容】 本發明之某些具體實施例提供一種用於傳達入站網路資 料以提供服務品質的方法。該方法包括從一應用程式接收 資料、藉由指派一優先權給該資料來優先化該資料、及至 少。卩分地基於該資料之優先權來在一網路上傳達該資料。 該資料之優先權係至少部分地基於訊息内容。 本發明之某些具體實施例提供一種用於傳達入站網路資 料以提供服務品質的系統。該系統包括一資料優先化組 件’其係調適成用以藉由指派一優先權給資料來優先化該 資料、及一資料通信組件，其係調適成用以從一應用程式 接收資料並至少部分地基於該資料之優先權來在一網路上 傳達該資料。該資料之優先權係至少部分地基於訊息内 容。 本發明之某些具體實施例提供一種電腦可讀取媒體。該 電腦可讀取媒體包括用於在一電腦上執行的一組指令。該 組指令包括一資料優先化常式，其係組態成用以藉由指派 一優先權給資料來優先化該資料、及一資料通信常式，其 係組態成用以從一應用程式接收資料並至少部分地基於該 121075.doc • 14· 1376920 資料之優先權來在H傳達該H該資料之優先權 係至少部分地基於訊息内容。 【實施方式】 圖1說明使用本發明之一具體實施例操作之一戰術通信 網路環境1GG。網路環境剛包括複數個通信節點11〇、_ 或夕個網路120 '連接該等節點與網路的一或多個鏈路 130、及在網路環境1〇〇之該等組件上促進通信的一或多個 通信系統150。下列論述假；^—網路環境⑽包括多個網路 120與多個鏈路130 ’但應明白其他環境亦可能並在預期之 中。 例如，通信節點Π0可以係及/或包括無線電、發射器、 衛星、接收器、工作站、词服器及/或其他計算或處理裝 置。 、 例如，網路120可以係用於在節點110之間發送資料之硬 體及/或軟體。例如，網路120可包括一或多個節點110。
鏈路130可以係有線及/或無線連接以允許在節點11〇及/ 或網路120之間進行發送。 例如，通信系統15〇可包括用於在該等節點11〇、網路 及鏈路13〇之間促進資料發送之軟體、細體及/或硬 體。如圖’通信系統150可相對於該等節點ιι〇、網 路120及/或鏈路130來實施。在某些具體實施例中，每一 節點110包括一通信系統150。在某些具體實施例中2或 多個節则包括一通信系統丨…在某些具體實施例中： 一或多個節點110不包括一通信系統15〇。 121075.doc •15- (：S ) ▲通信系統150提供動態資料管理以幫助確保在一戰術通 #網路上的通信’例如網路環境刚。如圓2所示在某些 具立體實施财，系統15G在⑽七層協定模型中作為傳送^ 之部分及/或在其頂部而操作。例如，系統15〇可讓傳遞至 傳送層的在該戰術網路内的更高優先權資料先行。系統 150可用於在—單—網路（例如—區域網路&綱或廣域網 路（WAN))中或橫跨多個網路來促進通信。—多網路系統之 一乾例係如圖3所示。例如，系統15〇可用於管理可用頻寬 而非增加額外頻寬至網路。 在某些具體實施例中，系統150係-軟體系統，但在各 種具體實施例中系統150可同時包括硬體及軟體組件。例 如’系統15G可獨立於網路硬體mi5Q可調適成用 以在各種硬體及軟體平台上運作。在某些具體實施例中， 系統150在網路邊緣操作而不在網路内部的節點上操作。 然而’系統15〇既可在網路内部操作，也可（例如）在網路内 "關卡"處操作。 系統150可使用規職料或設^來執行輸出管理功 能’例如最佳化可用頻寬、設定資訊優先權及管理網路中 的資料鏈路。"最佳化"頻寬意味著當前說明技術可用於择 加在-或多個網路中傳達資料之頻寬使用效率。例如，^ 佳化頻寬使用可包括移除功能性冗餘訊息、訊息串流管理 或排序、及訊息壓縮。例如，設定資訊優先權可包括比以 網際網路協定⑽為主技術更精細粒度地分化訊息類型及 經由一選定以規則為主排序演算法將訊息排序在_資料串 121075.doc 1376920 流上。例如，資料鏈路管理可包括以規則為主分析網路測 量以影響規則、模式及/或資料傳送變化》一模式或設定 檀可包括與要求一特定網路運作狀態或條件之操作需求相 關的—組規則《系統150提供動態、"即時，，重新組態模 式’包括即時定義並切換至新模式。 通信系統1 5 0可組態成用於容納（例如）在一揮發性、頻 寬受限網路中的變化優先權及服務等級。系統15〇可組態 • 成用於管理用於改良資料流之資訊，以幫助增加網路中的 回應能力並減小通信延時。此外，系統15〇可經由一可升 級並可縮放之彈性架構來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150支援一資料通 信架構，其可自主地適應以動態改變環境，同時使用預定 義且可預測的系統資源及頻寬。 在某些具體實施例中，系統150提供頻寬約束戰術通信 網路之輸出管理，同時保持對使用該網路之應用程式通 • 透。系統150在減小複雜度下橫跨多個使用者及環境向該 網路提供輸出管理。如上述，在某些具體實施例中，系統 150在0SI七層模狀層四(傳送層)内及/或在其頂部在一主 機節點上運行並不需要專用網路硬體。系統15〇可對層四 彳面通透地㈣。即’ m切㈣—用於傳送層的 標準介面而不知道系绩, I乐犹1)υ之钿作。例如，當一應用程式 開啟 '一通訊端時，李餅15〇·όΓ：Α： 乐，死了在此刻在該協定堆疊中過濾 -貝料系.冼1 50藉由允許應用程式在網路上在一通信裝置 處使用（例如）-作業系統所提供的咖瓜通訊端介面而非 I21075.doc 17 <二〇專用介面來獲得通透性。例如，系統1 50規則可 採用可延伸標㈣言（XML)來撰寫及/或經由自訂動態鍵接 庫（dll)來提供。
在某—具體實施财U15G在網路邊緣提供服務品 、' Q )例如，s亥系統之服務品質能力在網路邊緣提供 \ ♦為主卩規則為主資料優先化。例如，優先可包括 及/或排序。例如，系統150可基於使用者可組態的分 化規則將訊息分化成佇列。該等訊息係按照-由該使用者 可組態排序規則(例如饑餓 '循環、相對頻率等)之次序而 排序成—f料串流。例如，在邊緣使用服務品f，傳統服 務时質不成區別之資料訊息可基於訊息内容來分化。例 如規則可才木用XML來實施。例如，在某些具體實施例 中，為了容納超過XML之能力及/或支援極低延時要求， 系統150允許動態鏈接庫具有自訂程式碼。 在網路上的入站及/或出站資料可經由系統15〇來自訂。
例如，優先用戶端應用程式不受高容量、低優先權資料的 影響。系統150幫助確保應用程式接收資料以支援一特定 操作情.形或約束。 在某些具體實施例中，當一主機係連接至一包括—路由 器作為一至一頻寬約束戰術網路之介面的LAN時，該系統 藉由代理伺服器在一稱為服務品質之組態下操作。在此組 態中，前往該區域LAN之封包繞過該系統並立即到達該 LAN。該系統在網路邊緣提供服務品質至前往該頻寬約束 戰術鏈路之封包》 121075.doc •18- 丄 β在某些具體實施例中，系統150經由命令設定檔切換來 提供對多個操作情形及/或網路環境之動態支援。一設定 檔可能包括允許使用者或系統針對該命名設定檔而改變的 -名稱或其他識別碼一設定檔還可包括一或多個識別 例如功旎冗餘規則識別碼、一分化規則識別碼、一 歸檔介面識別碼'一排序規則識別碼'一預發送介面識別 2 發达後介面識別碼、-傳送識別碼及/或其他識別 。例如，一功能冗餘規則識別碼指定一（例如）從過期資 枓或實質上類似資料债測功能性冗餘之規則。例如，一分 規貝J識別碼指定將訊息分化成仵列用於處理之規則。例 如，—歸檔介面識別碼指定一歸檔系統之一介面。 規則識別碼識別—排库，.宙管 序^法，其控制佇列前端取樣並因 此資料串流上資料排序。例如 田& J 預發达介面識別碼指定 ;預發送處理之介面，其用於特殊處理，例如加密及座 八二例如…發送後介面識別碼識別—用於發送後處理之 定一用於用於f理’例如解密及解塵縮。-傳送識別碼指 於該選定傳送之網路介面。 資Γ如口一設ΐ槽還可包括其他資訊，例如仵列大小調整 用之及：：大小調整資訊識別許多件列與各件列專 。己隐體及輔助儲存器數量。 在某些具體實施例中， 一以規則為主方法。例如用於最佳化頻寬的 例如’糸統1 50可採用佇列逻搔 以將訊息分化成訊自㈣ Μ幻選擇規則 ,〜耔列，以便可給訊息指派一優先 在資料串流上的—適當相脅優无權與 、頻率。系統1 50可使用功能冗 I2i075.doc -J9- 1376920 餘規則來理功能性冗餘訊息。例如，在一訊息與一仍未 在網路上傳送之先前訊息充分不同（如由規則所定義）之情 況下，一訊息係功能性冗餘。即，在提供一新訊息，其與 已經排程傳送但仍未傳送之一更舊訊息不充分不同之情況 下，可丟棄該更新訊息，由於該更舊訊息將功能上運送等 同的資訊且在狩列更前面。此外，功能性冗餘可包括實際 複製訊息與在已傳送一更舊訊息之前到達的更新訊息。例 如，一節點可能由於下面網路之特性而接收一特定訊息之 相同複本，例如出於故障容限原因由二不同路徑傳送之一 訊息。作為另—範例，一新訊息可包括替換一仍未傳送之 更舊訊息的資料。在此情形下’系統15〇可吾棄該更舊資 訊並只傳送該新訊息。系統15〇還可包括優先權排序規則 以決定資料_流之一以優先權為主訊息序列。此外，系統 W可包括發送處理規則以提供預發送及發送後特殊處 理，例如壓縮及/或加密。 在某些具體實施例中，系統15〇提供故障容限能力以幫 助保護資料完整性及可靠性。例如，系統15〇可使用使用 者定義作列選擇規則以將訊息分化成仔列。例如，該等仵 列係依據-使用者定義組態來調整大小。例如，該組態指 定一仔列可能消耗之最大記憶體數量。此外’該組態可能 允許使用者指定-位置與可用於仵列溢出之輔助儲存器數 量。在填滿該等仔列中的記憶體之後，可在輔助儲存器内 佇列訊息。當該輔助儲存器也填滿時，系統150可在佇列 中溢出最舊訊息，將—錯誤訊息記錄在日㈣，並㈣j 121075.doc -20- C S ) 1376920 新訊息。若針對操作模式致能歸檔，則可使用一訊息未在 網路上傳送之指示器來歸檔出列訊·息。 例如，在系統150中用於佇列之記憶體及輔助儲存器可 針對特定應用基於每一鏈路而組態。在網路可用性時間 段之間的一更長時間可對應於更多記憶體及輔助儲存器以 支援網路中斷。系統15阿整合網路建模及模擬應用程 式（例如）以幫助識別大小調整來幫助確保佇列係適當大
小調整且在中斷之間的時間係^以幫助獲得穩定狀態並幫 助避免最終仵列溢出。
此外，在某些•具體實施例巾，，系統15〇提供測量入站 ("整形"）與出站（"管制"）資料之能力。管制及整形能力在網 路中有助於解決時序失配。整形有助於防止網路緩衝器充 滿在低優先權資料後面排隊等候的高優先權資料。管制有 助於防止應用程式資料用戶由於低優先權資料而超限。管 制及整形係由兩個參數來支配：有效鍵路速度與鏈路比 例例如，系統15〇可形成一資料串流，其不超過有效鏈 速又乘X鏈路比例。該等參數可隨網路變化而動態地修 改。該系統還可接取谓測鏈路速度以支援關於資料測量之 應用程式位準決第。+么^ 、 由系統1 5 0所提供之資訊可组合立他 網路操作資訊來幫助決 ^ ^ ° 狯疋網路方案之鏈路速 度0 圆4說明依據本發明之
,、 肌月 'ό卩ν饰τρ < — W \ —— 料彻。資料通信環物包括—或多個節點41〇、 4網路倒、及連接該等節點川及該等網路侧的 I2J075.doc I376920 多個鏈路430、及在資料通信環境4〇〇之其他組件上促進通 信之資料通信系統450。資料通信環境4〇〇可類似於圊 資料通信環境100，如上述。 資料通信系統450可在節點41〇内操作，如圖4所示。或 . 者，資料通信系統450可在網路420内及/或在節點41〇與網 . 路420之間操作。節點410可包括一或多個應用程式415， 例如應用程式A與應用程式b，如圖4所示。 • 資料通信系統45〇係調適成用以接受、儲存、組織、優 先化、處理、發送及/或傳達資料。資料通信系統450所接 收、儲存、組織、優先化、處理、發送及/或傳達之資料 可包括（例如）一資料區塊，例如一封包、小區、訊框及/或 串流。 在本發明之某些具體實施例中，資料通信系統45〇可包 括一資料優先化組件460與一資料通信組件47〇，下面予以 更詳細地說明。 • 資料優先化組件460優先化資料。在本發明之某些具體 實施例中，資料優先化組件46〇可至少部分地基於一或多 項優先規則，例如分化規則及/或排序規則，來優先化資 #。該等優先規則可以係使用者定義。該等優先規則可採 用XML來撰寫及/或採用一或多個〇1^來提供。 在本發明之某些具體實施例中，資料優先化組件46〇可 至少部分地基於訊息内容來優先化資料。例如，資料優先 權可至少部分地基於資料類型，例如視訊、音訊、遙測及 /或位置資I作為另_範例，資料優先權可能至少部分 121075.doc •22· 1376920 地基於資料來源。例如，來自一將軍之通信可能被指派一 比來自一低階軍官之通信更高的優先權。 在本發明之某些具體實施例中，資料優先化組件46〇可 至：>' »卩为地基於協定資訊，例如來源位址及/或傳送協 疋，來優先化資料。在本發明之某些具體實施例中，資料 優先化組件460至少部分地基於模式來優先化資料。
在本發明之某些具體實施例中，資料優先化组件彳⑼可 藉由指派一優先權給資料來優先化資料。例如用於一附 近危險之位i資料及發射器t料彳與一”高”優先權相關 聯，下一射殺資料可與一"中高"優先權相關聯，前十射殺 列表資料可與一”中”優先權相關聯，用於一百英里外危險 之發射器資料與來自衛星通信（SATC〇M)之形勢察覺 資料可與一”中低"優先權相關聯，而一般狀態資料可與一 "低"優先權相關聯。
如上述，資料可被指派一優先權及/或與一優先權相關 聯。例如’資料優先權可包括"高”、，，中高"、"中"、，,中 低或”低”。作為另一範例，資料優先權可包括”讓飛行員 活命”、”殺死敵人"或”通知性”。 本發明之某些具體實施例中，資料優先權可至少部 地基於-類型、種類及/或資料群組。例如，資料類型 包括位置資料'用於一附近危險之發射器資料、下—射 資料 '前十射殺列表資料、用於—百英里外危險之發射 資料、來自SATCOM之SA資料及/或一般狀態資料。 外，該資料可集中成多個類別，例如，，讓飛行員活命" 121075.doc •23- 1376920 "殺死敵人，，及/或”通知性"。例如 位置資料與用於一附近危 貝活…(例如 心贫射态貢料）可能輿一碰分 員之健康與安全相關。作為另 ’ 作為另一乾例，"殺死敵人"資料（例 如下一射殺資料、前十射殺 j衣負科、及用於一百英 危險之反射器資料)可能與戰鬥系統相關。作為另一範 例通知性"資料（例如來自SAT⑽之 態資料）可能與非戰鬥系統相關。 /、叙狀 如上述，資料類型、種類；3 /洸 類及/或群組可與資料優先權相 同及/或類似其。例如，"讓飛行員活命，，資料(例如位置資 料及用於一附近危險之發射器資料）可與-”讓飛行員活命" 優先相關聯’其比斑,—”勒_ -rr 比/、杈死敵人”優先權相關聯的”殺 死敵人”資料（例如下-射殺資料、前十射殺列表資料、及 用於-百英里外危險之發射器資料）更重要。作為另一範 例，”殺死敵人"資料（例如下—射殺資料、前十射殺列表資 料及用於一百英里外危險之發射器資料）可與一"殺死敵人"
優先權相關聯，其比與―"通知性”優先權相關聯之”通知 性”資料（例如來自SATCOM之SA資料與一般狀態資料）更重 要。 在本發明之某些具體實施例中’資料優先化組件46〇可 包括—分化組件462、一排序組件464、及一資料組織組件 466，下面予以更詳細地說明。 分化組件462分化資料》在本發明之某些具體實施例 中刀化組件462可至少部分地基於一或多項分化規則（例 如佇列選擇規則及/或功能性冗餘規則）來分化資料◊該等 121075.doc -24· 規則可以係使用者定義的。該等分化規則可採用XML 來撰寫及’或採用-或多個dll來提供。 在本發月之某些具體實施例中，分化組件462可加入資 '、資料’且織組件466。例如，分化組件462可至少部分地 土於或夕項佇列選擇規則加入資料至資料組織組件 466 ° 在本發明之某些具體實施例中分化組件可移除及/ 或保持來自資料組織組件466之資料。例如，分化組件M2 可至乂 刀地基於一或多項功能性冗餘規則從資料組織組 件466移除資料。 排序組件464排序資料。在本發明之某些具體實施例 中排序組件464可至少部分地基於一或多項排序規則， 例如饑餓、循環及相對頻率，來排序資料。該等排序規則 ° 、係使用者疋義。5亥等排序規則可採用xml來撰寫及/ 或採用一或多個dll來提供》 在本發明之某些具體實施例中，排序組件464可從資料 組織組件466選擇及/或移除資料。例如，排序組件464可 至少部分地基於該等排序規則來從資料組織組件466移除 資料。 資料組織組件466儲存及/或組織資料。在本發明之某些 具體實施例中，資料組織組件466可至少部分地基於優先 權’例如"讓飛行員活命”殺死敵人"及"通知性,，，來儲 存及/或組織資料。 在本發明之某些具體實施例中，資料組織組件466可包 < 12J075.doc -25- 1376920 括（例如）一或多個佇列’例如Q1、Q2、Q3、Q4及Q5。例 如，與一向'優先權相關聯之資料可儲存於…内，與〜 '中高Η優先權相關聯之資料可儲存於如内與一"中"優先 權相關聯之資料可儲存於"Q3”内，與一"中低"優先權相關 冑之資料可儲存於Q4内，而與_ ”低••優先權相關聯之資料 可儲存於卩5内。或者，資料組織組件466可包括（例如 或多個樹、表 '鏈接串列及/或用於儲存及/或組織資料之 φ 其他資料結構。 資料通信組件470傳達資料。在本發明之某些具體實施 例中，資料通信組件470(例如）從一節點41〇及/或一在節點 410上運行的應用程式415，或在一網路42〇及/或一連接節 點410至網路420之鏈路430上接收資料。在本發明之某些 具體實施例令，資料通信組件47〇將資料發送至（例如）一節 點410及/或一在節點41〇上運行的應用程式415，或在一網 路420及/或一連接節點41〇至網路42〇之鏈路上發送資料。 _ 在本發明之某些具體實施例中，資料通信組件4 7 0與資 料優先化組件460通信。更明確而言，資料通信組件47〇將 資料發送至分化組件462並從排序組件464接收資料。或 者’資料通信組件470可與資料組織組件466通信。 在本發明之某些具體實施例中，資料優先化組件46〇可 執行資料通信組件470之該等功能之一或多個功能。 在本發明之某些具體實施例中，資料通信組件47〇可至 少部分地基於資料優先權來傳達資料。 例如，在搡作中’資料係藉由資料通信組件47〇而接收 I21075.doc •26· 1376920 自一或多個應用程式4 1 5。該接收資料係至少部分地基於 訊息内容及/或模式由資料優先化組作460來優先化。該優 先化資料係藉由資料通信組件470而在一網路420上發送。 在本發明之某些具體實施例中，資料通信系統450無法 接收全部資料。例如，某些資料可能儲存於一緩衝器而資 料通信系統450可能只接收標頭資訊與一指向該緩衝器的 指標。作為另一範例，資料通信系統450可掛機於一作業 系統之協定堆疊内且當一應用程式透過一傳送層介面（例 如通訊端）將資料傳遞至該作業系統時，該作業系統可接 著將該資料接取至資料通信系統45〇。 在本發明之某些具體實施例中，資料通信系統450可能 不丢棄資料。即，儘管資料可能係低優先權，但資料通信 系統450不會丟棄其。相反，可將資料延遲一段時間，可 能視所接收的更高優先權資料數量而定。 在本發明之某些具體實施例中，資料通信系統450係對 其他應用程式通透。例如，資料通信系統450所執行之處 理、組織及/或優先可對一或多個節點410或其他應用程式 或資料來源通透。作為另一範例，一與資料通信系統450 相同系統上或在一連接至資料通信系統45〇之節點4 i 〇上運 行的應用程式4 1 5可能不知道資料通信系統450所執行之資 料優先化。 在本發明之某些具體實施例中，資料通信系統450可提 供服務品質。 如上述’例如資料通信系統450之該等組件、元件及/或 121075.doc -27- 1376920 功能性可在硬體 '韌體上及/或作為軟體上的一組指令而 單獨或以各種形式組合地實施。某些具體實施例可用作駐 留於一電腦可讀取媒體（例如一記憶體、硬碟、 上的一組指令，用於在一通用電腦或其他處理裝置上執 行。 圖5說明依據本發明之一具體實施例一種用於傳達資料 之方法500之一流程圖。方法5〇〇包括下列步驟，下面將予 以更詳細地說明》在步驟5丨〇，接收資料。在步驟52〇，優 先化資料。在步驟530，傳達資料。方法5〇〇係參考圖4之 資料通信環境400之元件來說明，但應明白其他實施方案 亦可行。 在步驟5 10，接收資料。如上述，該資料可（例如）由資 料通信系統450來接收。作為另一範例，該資料可接收自 一節點410及/或一在節點410上運行之應用程式4丨5。作為 另一範例’該資料可（例如）在—網路420及/或一連接節點 4 10與網路420之鏈路上來加以接收。 在本發明之某些具體實施例中，該資料可接收自一應用 程式415。 在步驟520，優先化資料。例如，該優先化資料可以係 在步驟510接收.的資料》如上述，該資料可（例如）由圖4之 資料通信系統450來優先化。作為另一範例，該資料可至 少部分地基於資料優先化規則由資料通信系統450之資料 優先化組件460來優先化。 在本發明之某些具體實施例中，資料可至少部分地基於 (S ) 121075.doc -28- 1376920 一或多項優先規則來優先化。在本發明之某些具體實施例 中’資料可至少部分地基於訊息内容來優先化。在本發明 之某些具體實施例中，資料之優先權可至少部分地基於模 式來優先化。在本發明之某些具體實施例中，資料可至少 部分地基於協定資訊來優先化。在本發明之某些具體實施 例中’資料可藉由指派一優先權給資料來優先化。 在步驟530，傳達資料。例如，該傳達資料可以係在步
驟5 10接收的資料。例如，該傳達資料可以係在步驟52〇優 先化的資料。如上述，該資料可（例如）由資料通信系統45〇 來傳達。作為另一範例，該資料可傳達至一節點41〇及/或 一在節點410上運行之應用程式415。作為另一範例，該資 料可在一網路420及/或一連接節點41〇與網路42〇之鏈路上 來傳達。
在本發明之某些具體實施例中，資料可至少部分地基於 該資料之優先權來在-網路42〇上傳達。例如，該資料之 優先權可能係在步驟520決定的資料優先權。 私少卿又—或多個步驟可在硬體、 早體上及/或作為軟體上的一組指令Λ ?日V而早獨或組合地, 色。某些具體實施例可用作駐留於一 如一印愔興 4 ☆電&可言買取媒體（命 ^體、硬碟、麵或CD)上的—组指令，用於在— 通用電腦或其他處理裝置上執行。 二發明之某些具體實施例可省略該些步驟 及或採用不同於所列次序之次序來 ^ 如，笨此^ 斤來執仃該等步驟。令 某些步驟可能在本發明之某些且 一體貫施例中不執行。 121075.doc
-29- C S 2為另一範例，可採用一不同於上面所列之臨時次序來執 行特定步驟，包括同時。 在本發月之具體實施例中，一種用於傳達入站網路資 料以提供服務品質的方法包括從—應用程式接收資料、藉 由指派一優先權給資料來優先化該資料、及至少部分地基 於該資料之優先權來在一網路上傳達該資料。該資料之優 先權係至少部分地基於訊息内容。 在本發明之一具體實施例中，一種用於傳達入站網路資 料以提供服務品質的系統包括一資料優先化組件，其係調 適成用以藉由指派一優先權給資料來優先化該資料、及一 二貝料通诣組件，其係調適成用以從一應用程式接收資料並 至少部勿地基於該資料之優先權來在網路上傳達該資料。 該資料之優先權係至少部分地基於訊息内容。 在本發明之一具體實施例中’一種電腦可讀取媒體包括 用於在一電腦上執行的一組指令。該組指令包括一資料優 先化常式，其係組態成用以藉由指派一優先權給資料來優 先化該資料、及一資料通信常式，其係組態成用以從一應 用程式接收資料並至少部分地基於該資料之優先權來在一· 網路上傳達該資料。該資料之優先權係至少部分地基於訊 息内容。 本發明之某些具體實施例提供一種用於以入站内容為基 礎之服務品質的方法。該方法包括在一網路上接收TCP及/ 或UDP定址的網路資料、使用一優先權演算法來優先化該 網路資料' 處理該網路資料以獲得冗餘、並使用一擷取演 12I075.doc -30- 1376920 算法=網路資料轉發至—或多個應用程式。如上述 擷取演异法可類似於該排序 可能至少部分地其於锉处, 尹'异击 ^ 餓、相對頻率或饑餓與相對頻率之 一，合。饑餓係指服務最高優先㈣列，除非其係空 接著服務低優先權仵列。鐵 、 饑餓可能較為有利，因為最高優 先權資料從不等待較低優先權 權#科然而，鐵餓可能較不 為在存在足夠最高優先權資料之情況下，從不服 務低優先權仔列。相對頻率類似於饑餓，除了在要服務下 一 ^了列之前存在一仔列獲得月g兹夕A & 卞. 侍服務之次數之一上限。相對頻 率可能因為所有佇列均等到 ^ J寻幻服務而較有利。然而，相對頻 率可月b因為最ifj優先權資料可能右往楚 *貝竹I月匕有時#待低優先權資料而 較為不利。-饑餓及相對頻率之組合允許一使用者經由饑 餓來處理-仔列子集並經由相對頻率來處理另一件列子 集。在某些具體實施例中，可由一 A J由使用者來組態該擷取演 算法。 、 因而’本發明之某些具體實施例提供一種用於以出站内 容為基礎之服務品質的系统及 貝J乐玩及方法。某些具體實施例提供 一以出站為基礎之服務品質的技術效果。 【圖式簡單說明】 圖m明使用本發明之—具體實施例操作之—戰術通信 網路環境。 圖2顯示在依據本發明之—具體實施例之七層⑽網路模 型中資料通信系統之定位。 圖3描述使用依據本發明之—具體實施例之資料通信系 12l075.doc 1376920 範例。 —具體實施例所操作之 統所促進之多個網路之 圖4說明依據本發明. _穴股貝他例所操作之一資姐、χ 信壞境。 貧科通 圖5說明依據本發明之一 共體貫施例之一種用 料之方法之—流程圖。 種用於傳達資 結合附圓閲讀時將會更明白本發 先前概述以及上述詳細說明。 太：，、體實施例之 ^ , ^ θ 出於說明本發明之目的，在 圖式中顯示某歧且體膏祐 附圖所示之該等配置及方法 …、體實施例。然而應明白，本發明不限於 【主要元件符號說明】 100 1 1 Λ 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 系統/資料通信環境 41〇 節點 415 應用程式 420 網路 430 鏈路 450 資料通信系統 460 資料優先化組件 462 分化組件 464 排序組件 121075.doc -32· 1376920 466 資料組織組件 470 資料通信組件 121075.doc ·33·

Claims (1)

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第096118787號專利申請案 _文申請專利範圍#換本(101未 十、申請專利範園·· 該 1. 一種用於傳達出站網路資料以提供服務品質的方法， 方法包括： 從一應用程式以複數個資料封包之形式接收資料； 藉由將一優先權指派給該資料來優先化該等資料封 包，其中該資料之優先權係至少部分地基於在該等資料 封包之一訊息内容部分内傳達之一資訊類型之—相對重 要性；以及 至少部分地基於該資料之優先權，在一網路上傳達該 等資料封包； ~ 其中該資訊類型係被選擇以包括由下列所組成之群組 之至少一者：用於確保一訊息接收者之健康及安全之資 訊’以及關於戰鬥系統之活動之資訊。 2. 如睛求項1之方法，其中該資料係至少部分地基於—使 用者定義規則來優先化。 料 3. 如”月求項1之方法，其中該優先化步驟包括分化該資 該資 如-月求項1之方法，其中該優先化步驟包括排序 料。 5. 如請求jg 1 λ· 應用程式 項1之方法，其中該優先化步驟係對一 通透。 6.如請求項1 質。们之方法’其中該資料經優先化以提供服務品 如請求項1之方 法，其中該訊息内容包含選自由下列所 121075-1010216.doc τ 石-V/—_ ..... _ ；—-------------------------------------------------------—— 一 . - ------ --- ..- 月(έ日修正替換頁 一 - --―- - ———----ι~ 組成之群組中之至少一者：關於一威脅之位置資料，關 於一威脅之發射器資料，以及目標資料。 8. 一種用於傳達出站網路資料以提供服務品質的系統，該 系統包括： 一資料優先化組件，其係調適成用以藉由將一優先權 指派給資料來優先化包含該資料之複數個資料封包，其 中該資料之優先權係至少部分地基於在該等資料封包之 一訊息内容部分内傳達之一資訊類型之一相對重要性； 以及 一資料通信組件’其係調適成用以從一應用程式接收 該等資料封包並至少部分地基於該資料之優先權以在一 網路上傳達該資料； 其中該資訊類型包括選擇自由下列所組成之群組之至 少一者：用於確保一訊息接收者之健康及安全之資訊， 以及關於戰鬥系統之活動之資訊。 9. 如請求項8之系統，其進一步包括調適成用以分化該資 料之一分化組件。 10. 如清求項8之系統’其進一步包括調適成用以排序該資 料之一排序組件。 11. 如請求項8之系統，其中該資料優先化組件包括一資料 組織組件’其係調適成用以至少部分地基於該資料之優 先權來組織該資料。 12·如清求項8之系統，其中該訊息内容包含選自由下列所 組成之群組中之至少一者：關於一威脅之位置資料，關 121075-1010216.doc 1376920 ' 於一威脅之發射器資料，以及目標資料。 妗年，日修正機1 —____ί
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