TWI551109B - 資料轉換設備的流量識別系統及方法 - Google Patents

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Description

資料轉換設備的流量識別系統及方法
本發明涉及一種流量識別系統及方法。
VoIP(Voice over Internet Protocol)網路語音通話一直是網路通訊設備最重要的應用之一。為保證語音通訊的流暢，需要在資料轉換設備上(如路由器、閘道器等)賦予比網路中的其它網路流量更高的優先順序給VoIP流量(VoIP Traffic)。然而，給VoIP流量賦予更高優先順序，需要從廣大的資料流程量中準確的識別出VoIP流量。傳統的一些VoIP流量識別方法透過監看VoIP會話控制(Session Control)封包，來取得VoIP流量資訊，例如，透過監看SIP(會話初始化協議)的INVITE(邀請)封包。或者透過收到的封包大小來決定是否為VoIP流量。然而，上述方法存在如何有效監看VoIP Session Control封包的問題，會增加路由器等資料轉換設備的負擔。同時，也存在非VoIP流量干擾，而無法準確判斷是否為VoIP流量的問題。
鑒於以上內容，有必要提供一種流量識別系統，應用於資料轉換設備中，該資料轉換設備用於建立近端通訊設備與網路之間的通訊連接。該系統包括：雙向流量偵測模組，用於當資料轉換設備接收到一種類型的封包時，偵測該類型的封包是否為具有雙向流 量；資料量監測模組，用於當上述類型的封包具有雙向流量時，監測一預定時間內該類型的封包中透過網路流入該資料轉換設備的資料量Traffic(T) in 以及從該資料轉換設備透過網路流出的資料量Traffic(T) out ；流量識別模組，用於根據所述Traffic(T) in 和Traffic(T) out 判斷上述類型的封包的流量是否為VoIP流量；及封包處理模組，用於當上述類型的封包的流量為VoIP流量時，為該類型的封包賦予預先設置的優先順序對該類型的封包進行優先處理。
還有必要提供一種應用於上述資料和轉換設備的流量識別方法，該方法包括：雙向流量偵測步驟，當資料轉換設備接收到一種類型的封包時，偵測該類型的封包是否為具有雙向流量；資料量監測步驟，當上述類型的封包具有雙向流量時，監測一預定時間內該類型的封包中透過網路流入該資料轉換設備的資料量Traffic(T) in 以及從該資料轉換設備透過網路流出的資料量Traffic(T) out ；流量識別步驟，根據所述Traffic(T) in 和Traffic(T) out 判斷上述類型的封包的流量是否為VoIP流量；及封包處理步驟，當上述類型的封包的流量為VoIP流量時，為該類型的封包賦予預先設置的優先順序對該類型的封包進行優先處理。
相較於習知技術，實施本發明的流量識別系統及方法，可以應用在現有路由器和閘道等資料轉換設備中，可以有效區分出VoIP流量，避免VoIP流量被非VoIP流量干擾的情況，可提高VoIP通話品 質。
100‧‧‧近端通訊設備
200‧‧‧資料轉換設備
300‧‧‧網路
400‧‧‧遠端通訊設備
10‧‧‧流量識別系統
11‧‧‧儲存設備
12‧‧‧處理器
101‧‧‧雙向流量偵測模組
102‧‧‧資料量監測模組
103‧‧‧流量識別模組
104‧‧‧封包處理模組
圖1係為本發明提供的資料轉換設備的應用環境示意圖。
圖2係為圖1中資料轉換設備的功能模組架構圖。
圖3係為本發明流量識別方法較佳實施例的流程圖。
如圖1所示，係本發明提供的資料轉換設備的運行環境示意圖。該資料轉換設備200與近端通訊設備100相連接，用於建立該近端通訊設備100與網路300的連接，或者透過網路300建立該近端通訊設備100與遠端通訊設備400之間的通訊連接，如VoIP語音通訊連接。該資料轉換設備200可透過線纜、藍牙或紅外連接等方式與近端通訊設備100建立連接。該資料轉換設備200可以是，但不限於，閘道器、路由器等客戶終端設備。所述近端通訊設備100可以是，但不限於，移動電話，固定電話，以及移動上網設備等具備VoIP語音通訊功能的設備。所述網路300可為WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access，全球微波互聯接入)網路或其它無線通訊網路。
如圖2所示，係所述資料轉換設備200的功能模組架構圖。該資料轉換設備200包括流量識別系統10、儲存設備11、處理器12。該流量識別系統10包括雙向流量偵測模組101、資料量監測模組102、流量識別模組103以及封包處理模組104。本實施例中，上述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11中，並由所述處理器12控制各功能模組的執行。
所述雙向流量偵測模組101用於當資料轉換設備200接收到一種類型的封包時，記錄該封包的流量資訊，例如該封包的來源(src)/目的地(dest)、該來源/目的地的IP地址和埠地址、以及該封包的大小等，以用於區分其它類型的封包，然後偵測該類型的封包是否具有雙向(Bi-directional)流量。所謂雙向流量是指該封包同時存在上行資料以及下行資料。本實施例中，上行資料即是指由資料轉換設備200透過網路300送出的資料，例如近端通訊設備100透過資料轉換設備200向遠端通訊設備400發送的語音資料。下行資料即是指從網路300進入該資料轉換設備200的資料，例如遠端通訊設備400透過網路300發送到資料轉換設備200的語音資料，以透過該資料轉換設備200傳輸到近端通訊設備100。
所述資料量監測模組102用於當上述類型的封包具有雙向流量時，監測一預定時間T(如2秒)內該類型的封包中透過網路300流入該資料轉換設備200的資料量Traffic(T) in 以及從該資料轉換設備200透過網路300流出的資料量Traffic(T) out 。
所述流量識別模組103用於根據所述Traffic(T) in 和Traffic(T) out 判斷上述類型的封包的流量是否為VoIP流量(VoIP Traffic)。具體地，若該Traffic(T) in 和Traffic(T) out 均大於一預定值，且該Traffic(T) in 和Traffic(T) out 的比值位於一預定取值區間，如[0.9，1.1]，該類型的封包的流量則為VoIP流量。本實施例中，所述預定值可被設置為 大於或等於10位元組的語音資料長度、12位元組RTP(Real-time Transfer Protocol，即時傳輸協議)報頭(header)長度、8位元組UDP(User Datagram Protocol，用戶資料報協定)以及20位元組IP(Internet Protocol，網路互聯協定)報頭長度之和，也即該預定值大於或等於50位元組。
所述封包處理模組104用於當上述類型的封包的流量為VoIP流量時，為該類型的封包賦予較高的優先順序以對該類型的封包進行優先處理。該較高的優先順序可由用戶預先設置。較佳地，為確保語音通話具有較高的品質，該較高的優先順序可被設置為最高優先順序。此外，若資料轉換設備200所接收到的上述類型的封包不具有雙向流量或者該類型的封包的流量不是VoIP流量，該封包處理模組104按照一般優先順序處理該類型的封包。
如圖3所示，係本發明較佳實施例中流量識別方法較佳實施例的流程圖。
步驟S01，所述資料轉換設備200接收一種類型的封包。
步驟S02，所述雙向流量偵測模組101記錄上述類型的封包的流量資訊，然後偵測該類型的封包是否具有雙向流量。所述流量資訊包括封包的來源/目的地、該來源/目的地的IP地址和埠地址、以及該封包的大小等，以用於區分其它類型的封包。若該類型的封包具有雙向流量，執行步驟S03。若該類型的封包不具有雙向流量，執行步驟S06。
步驟S03，所述資料量監測模組102監測一預定時間T內該類型的封包中透過網路300流入該資料轉換設備200的資料量 Traffic(T) in 以及從該資料轉換設備200透過網路300流出的資料量Traffic(T) out 。
步驟S04，所述流量識別模組103根據所述Traffic(T) in 和Traffic(T) out 判斷上述類型的封包的流量是否為VoIP流量。若該類型的封包的流量為VoIP流量，執行步驟S05。若該類型的封包的流量不是VoIP流量，執行步驟S06。
步驟S05，所述封包處理模組104為上述類型的封包賦予較高的優先順序以對該封包進行優先處理，結束流程。
步驟S06，所述封包處理模組104按照一般優先順序處理上述類型的封包。
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。
100‧‧‧近端通訊設備
200‧‧‧資料轉換設備
300‧‧‧網路
400‧‧‧遠端通訊設備

Claims (10)

  1. 一種流量識別系統，應用於資料轉換設備中，該資料轉換設備用於建立近端通訊設備與網路之間的通訊連接，該系統包括：雙向流量偵測模組，用於當資料轉換設備接收到一種類型的封包時，偵測該類型的封包是否具有雙向流量；資料量監測模組，用於當上述類型的封包具有雙向流量時，監測一預定時間內該類型的封包中透過網路流入該資料轉換設備的資料量Traffic(T) in 以及從該資料轉換設備透過網路流出的資料量Traffic(T) out ；流量識別模組，用於根據所述Traffic(T) in 和Traffic(T) out 判斷上述類型的封包的流量是否為VoIP流量；及封包處理模組，用於當上述類型的封包的流量為VoIP流量時，為該類型的封包賦予預先設置的優先順序對該類型的封包進行優先處理。
  2. 如申請專利範圍第1項所述流量識別系統，所述雙向流量偵測模組還用於記錄上述類型的封包的流量資訊。
  3. 如申請專利範圍第2項所述流量識別系統，所述流量資訊包括上述類型的封包的來源/目的地、該來源/目的地的IP地址和埠地址、以及該類型的封包的大小，以用於區分其它類型的封包。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的流量識別系統，當所述Traffic(T) in 和Traffic(T) out 均大於一預定值，且該Traffic(T) in 和Traffic(T) out 的比值位於一預定取值區間時，所述流量識別模組判斷 上述類型的封包的流量為VoIP流量。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的流量識別系統，所述封包處理模組還用於當上述類型的封包不具有雙向流量或者該類型的封包的流量不是VoIP流量時，按照一般優先順序處理該類型的封包。
  6. 一種流量識別方法，應用於資料轉換設備中，該資料轉換設備用於建立近端通訊設備與網路之間的通訊連接，該方法包括：雙向流量偵測步驟，當資料轉換設備接收到一種類型的封包時，偵測該類型的封包是否為具有雙向流量；資料量監測步驟，當上述類型的封包具有雙向流量時，監測一預定時間內該類型的封包中透過網路流入該資料轉換設備的資料量Traffic(T) in 以及從該資料轉換設備透過網路流出的資料量Traffic(T) out ；流量識別步驟，根據所述Traffic(T) in 和Traffic(T) out 判斷上述類型的封包的流量是否為VoIP流量；及封包處理步驟，當上述類型的封包的流量為VoIP流量時，為該類型的封包賦予預先設置的優先順序對該類型的封包進行優先處理。
  7. 如申請專利範圍第6項所述流量識別方法，所述雙向流量偵測步驟還包括：記錄上述類型的封包的流量資訊。
  8. 如申請專利範圍第7項所述流量識別方法，所述流量資訊包括上述類型的封包的來源/目的地、該來源/目的地的IP地址和埠地址、以及該類型的封包的大小，以用於區分其它類型的封包。
  9. 如申請專利範圍第6項所述的流量識別方法，當所述Traffic(T) in 和Traffic(T) out 均大於一預定值，且該Traffic(T) in 和Traffic(T) out 的比值位於一預定取值區間時，上述類型的封包的流量被判斷為VoIP流量。
  10. 如申請專利範圍第6項所述的流量識別方法，所述封包處理步驟還包括：當上述類型的封包不具有雙向流量或者該類型的封包的流量不是VoIP流量時，按照一般優先順序處理該類型的封包。
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