TWI552617B - 無線網路之頻寬管理系統及其方法 - Google Patents

Description

無線網路之頻寬管理系統及其方法

下列敘述是有關於一種頻寬管理系統及其方法，特別是有關於一種無線網路中針對閘道器以進行頻寬管理之系統及其方法。

在無線網狀網路的環境下，存取網際網路的網路流量通常會由路由器傳送至網路之閘道器，但是當網路流量增大時，將使得這些閘道器成為網路之瓶頸點。而在多閘道器的架構下，為了使無線網狀網路中各個閘道器能夠公平地承載網路流量，因此需要一個良好的管控機制，讓路由器得以選擇適當的閘道器進行傳輸。

有鑑於上述習知之問題，本發明係提出一種可供路由器選擇適當的閘道器進行傳輸之系統及方法，以解決閘道器可能成為網路瓶頸點之問題。

基於上述目的，本發明係提供一種無線網路之頻寬管理方法，其適用於在一無線網狀網路下之一頻寬管理系統，此頻寬管理系統包含複數個第一閘道器、複數個第二閘道器、一區域位置伺服裝置以及一全域位置 伺服裝置，其中此複數個第一閘道器係分別對應至複數個第一位置碼以及相同之一第一識別碼，複數個第二閘道器係分別對應複數個第二位置碼以及相同之一第二識別碼，頻寬管理方法包含下列步驟

利用區域位置伺服裝置記錄第一識別碼、複數個第一位置碼與複數個第一位置碼所分別對應之流量負載狀況。

利用全域位置伺服裝置記錄第二識別碼、複數個第二位置碼與複數個第二位置碼所分別對應之流量負載狀況。

提供路由器搜尋區域位置伺服裝置裡之複數個第一位置碼中具有最低之流量負載狀況之第一目標位置碼。

由路由器傳送複數個網路封包至對應於第一目標位置碼之第一閘道器。

提供對應於第一目標位置碼之第一閘道器搜尋全域位置伺服裝置裡之複數個第二位置碼中具有最低之流量負載狀況之第二目標位置碼。

由第一閘道器傳送複數個網路封包至對應於第二目標位置碼之第二閘道器。

較佳地，本發明之頻寬管理方法更包含利用全域位置伺服裝置記錄第一識別碼、複數個第一位置碼與複數個第一位置碼所分別對應之流量負載狀況。由另一路由器搜尋全域位置伺服裝置裡之複數個第一位置碼中具有最低之流量負載狀況之第三目標位置碼。由另一路由器傳送複數個網路封包至對應於第三目標位置碼之第一閘道器。

較佳地，路由器以及另一路由器分別屬於不同之無線網狀網路。

較佳地，本發明之頻寬管理方法更包含利用區域位置伺服裝置記 錄每一第一閘道器距離路由器之第一距離。由路由器傳送複數個網路封包至對應於具有最短之第一距離之第一閘道器。

較佳地，本發明之頻寬管理方法更包含利用全域位置伺服裝置記錄每一第二閘道器距離第一閘道器之第二距離。由第一閘道器傳送複數個網路封包至對應於具有最短之第二距離之第二閘道器。

基於上述目的，本發明再提供一種無線網路之頻寬管理系統，其適用於一無線網狀網路，其包含複數個第一閘道器、複數個第二閘道器、一區域位置伺服裝置以及一全域位置伺服裝置。複數個第一閘道器係提供路由器傳送複數個網路封包，複數個第一閘道器係分別對應至複數個第一位置碼以及相同之一第一識別碼。複數個第二閘道器，複數個第二閘道器係分別對應複數個第二位置碼以及相同之一第二識別碼。區域位置伺服裝置可用以記錄第一識別碼、複數個第一位置碼與複數個第一位置碼所分別對應之流量負載狀況，區域位置伺服裝置係提供路由器搜尋複數個第一位置碼中具有最低之流量負載狀況之一第一目標位置碼，且路由器係傳送複數個網路封包至對應於第一目標位置碼之第一閘道器以及全域位置伺服裝置可用以記錄第二識別碼、複數個第二位置碼與複數個第二位置碼所分別對應之流量負載狀況，全域位置伺服裝置係提供對應於第一目標位置碼之第一閘道器搜尋複數個第二位置碼中具有最低之流量負載狀況之第二目標位置碼，且第一閘道器係傳送複數個網路封包至對應於第二目標位置碼之第二閘道器。

較佳地，全域位置伺服裝置記錄第一識別碼、複數個第一位置碼與複數個第一位置碼所分別對應之流量負載狀況，另一路由器搜尋全域位置伺服裝置裡之複數個第一位置碼中具有最低之流量負載狀況之第三目標位置碼，並傳送複數個網路封包至對應於第三目標位置碼之第一閘道器。

較佳地，路由器以及另一路由器分別屬於不同之無線網狀網路。

較佳地，區域位置伺服裝置記錄每一第一閘道器距離路由器之第一距離，路由器係傳送複數個網路封包至對應於具有最短之第一距離之第一閘道器。

較佳地，全域位置伺服裝置記錄每一第二閘道器距離第一閘道器之第二距離，且第一閘道器傳送複數個網路封包至對應於具有最短之第二距離之第二閘道器。

100‧‧‧頻寬管理系統

10、1101、1102、1103‧‧‧第一閘道器

11‧‧‧第一位置碼

111‧‧‧第一目標位置碼

12‧‧‧第一識別碼

20、2101、2102、2103、2104‧‧‧第二閘道器

21‧‧‧第二位置碼

211‧‧‧第二目標位置碼

22‧‧‧第二識別碼

31‧‧‧流量負載狀況

32‧‧‧另一路由器

33‧‧‧路由器

34‧‧‧網路封包

35‧‧‧第一距離

40、401、402‧‧‧區域位置伺服裝置

50、501、502、503‧‧‧全域位置伺服裝置

S11~S16‧‧‧流程步驟

本發明之上述及其他特徵及優勢將藉由參照附圖詳細說明其例示性實施例而變得更顯而易知，其中：第1圖係為根據本發明實施例之無線網路之頻寬管理系統之方塊圖。

第2圖係為根據本發明另一實施例之無線網路之頻寬管理系統之示意圖。

第3圖係為根據本發明第二實施例之無線網路之頻寬管理系統之第一示意圖。

第4圖係為根據本發明第二實施例之無線網路之頻寬管理系統之第二示意圖。

第5圖係為根據本發明實施例之無線網路之頻寬管理方法之步驟流程圖。

為利 貴審查員瞭解本發明之特徵、內容與優點及其所能達成之功效，茲將本發明配合附圖，並以實施例之表達形式詳細說明如下，而其中所使用之圖式，其主旨僅為示意及輔助說明書之用，未必為本發明實施後之真實比例與精準配置，故不應就所附之圖式的比例與配置關係解讀、侷限本發明於實際實施上的權利範圍。

本發明之優點、特徵以及達到之技術方法將參照例示性實施例及所附圖式進行更詳細地描述而更容易理解，且本發明或可以不同形式來實現，故不應被理解僅限於此處所陳述的實施例，相反地，對所屬技術領域具有通常知識者而言，所提供的實施例將使本揭露更加透徹與全面且完整地傳達本發明的範疇，且本發明將僅為所附加的申請專利範圍所定義。

請參閱第1圖，係為根據本發明實施例之無線網路之頻寬管理系統之方塊圖。如圖所示，一種無線網路之頻寬管理系統100，適用於一無線網狀網路，其包含複數個第一閘道器10、複數個第二閘道器20、一區域位置伺服裝置40以及一全域位置伺服裝置50。此區域位置伺服裝置40以及全域位置伺服裝置50可以為一電腦主機或是工作站，第一閘道器10以及第二閘道器20可以為一般市售之閘道器主機。

一路由器33係用以傳送一區域網路欲傳送至網際網路之複數個網路封包34，而複數個第一閘道器10係提供此路由器33以進行複數個網路封包34之傳送，其中此複數個第一閘道器10係分別對應至複數個第一位置碼11以及相同之第一識別碼12。複數個第二閘道器20係分別對應複數個第二位置碼21以及相同之第二識別碼22。其中第一閘道器10以及第二閘道器20係分別屬於不同之區域網路，此第一識別碼12以及第二識別碼22可為IP之部份編碼。

此複數個第一閘道器10及複數個第二閘道器20分別具有相同之 一ID，但其位置碼均相異，在此實施例中，第一閘道器10及第二閘道器20中之識別碼係固定不變，其第一位置碼11及第二位置碼21則為網路上供識別之位置，舉例來說，當路由器33想要尋找一第一閘道器10時，只要找出其對應之第一位置碼11，便可找出此第一閘道器10在網路上之位置。其中此ID與位置碼之實施方式可參照LISP(Locator/ID Separation Protocol)之網路架構，故在此不進行贅述。

區域位置伺服裝置40可用以記錄第一識別碼12、複數個第一位置碼11以及複數個第一位置碼11所分別對應之流量負載狀況31，其中此流量負載狀況31為當下所有第一閘道器10所對應之網路流量。更詳細地說明，當路由器33要選擇此複數個第一閘道器10之其中之一進行封包之傳送時，此時區域位置伺服裝置40會先提供給路由器33在這些複數個第一位置碼11中具有最低之流量負載狀況31之第一位置碼11，為了區分其它之位置碼，在此將其稱之為第一目標位置碼111，而路由器33便可以根據此第一目標位置碼111傳送複數個網路封包34至對應於第一目標位置碼111之第一閘道器10上。

值得一提的是，此區域位置伺服裝置40與其所記錄之所有第一閘道器10之資訊，係表示這些第一閘道器10與路由器33係位於同一個區域網路中，換言之，路由器33欲連向網際網路時，必須先選擇這些第一閘道器10之其中之一以進行傳送。再透過以上之方式，在區域網路中之閘道器選擇便可以達到一負載平衡之效果。

另外，全域位置伺服裝置50則可用以記錄第二識別碼22、複數個第二位置碼21與複數個第二位置碼21所分別對應之流量負載狀況31，如上所述，當對應於第一目標位置碼111之第一閘道器10欲選擇將網路封包34傳送至遠端之複數個第二閘道器20之其中之一時，此時全域位置伺服 裝置50可提供第一閘道器10搜尋複數個第二位置碼21中亦具有最低之流量負載狀況31之第二目標位置碼211，並由第一閘道器10傳送複數個網路封包34至對應於第二目標位置碼211之第二閘道器20。

其中，此全域位置伺服裝置50上所記錄之第二閘道器20，其係與第一閘道器10分屬於不同的區域網路，進一步地說明，當路由器33將網路封包34傳送至一第一閘道器10之後，此第一閘道器10便可選擇一具有最低之流量負載狀況31之第二閘道器20以進行網路封包34之傳輸，透過此方式，在全域網路中之閘道器選擇亦可以達到負載平衡之效果。

由以上可得知，透過本發明之頻寬管理系統可以在無線網狀網路之內部或外部找到流量負載最輕之閘道器，並指定由此閘道器進行封包之傳送，故可以有效地在無線網狀網路之內外部達到負載平衡之目的，以解決閘道器可能成為網路瓶頸點之問題。

請參閱第2圖，係為根據本發明另一實施例之無線網路之頻寬管理系統之示意圖。請一併參閱第1圖，圖中之路由器33及另一路由器32係分屬於不同之區域網路，而第一閘道器1101、1102及1103係與路由器33屬於同一區域網路，第二閘道器2101、2102、2103及2104則與另一路由器32屬於同一區域網路，在此實施例中包含三個全域位置伺服裝置501、502及503，其中全域位置伺服裝置502係含有區域位置伺服裝置401內之資訊，全域位置伺服裝置503係含有區域位置伺服裝置402內之資訊。

此頻寬管理系統100較佳的一實施方式為全域位置伺服裝置501~503係彼此透過訊息傳送(Message-Passing)的方式以互傳訊息，以順利將區域位置伺服裝置401及402內之所有訊息記錄傳送至全域位置伺服裝置501~503之中。

承上，由於全域位置伺服裝置501~503也記錄第一識別碼12、複數個第一位置碼11與複數個第一位置碼11所分別對應之流量負載狀況31。為了區別其他之一第一位置碼11，本文中係以第三目標位置碼表示複數個第一位置碼11中具有最低之流量負載狀況31之一第一位置碼11，而第二閘道器20係透過搜尋全域位置伺服裝置503裡之第三目標位置碼，以傳送網路封包34至對應於第三目標位置碼之第一閘道器10上，如此一來可以確定的是，在接收網路封包34時，亦透過流量負載最低的閘道器以進行接收。

請參閱第3圖及第4圖，係為根據本發明第二實施例之無線網路之頻寬管理系統之第一示意圖及第二示意圖。請一併參閱第1圖，在此實施例中，第3圖係繪示區域位置伺服裝置40所儲存之資訊，其包含了第一識別碼12均為”110”之三個第一閘道器10，其第一位置碼11分別為”1”、”2”及”3”且其對應之流量分別為”高”、”中”、”低”，而其於路由器33之間的距離則分別為”近”、”遠”、”中”，並透過此資訊以提供路由器33選擇閘道器時之一靈活運用。

舉例來說，區域位置伺服裝置40可以透過指定具有最低流量負載狀況31之第一位置碼11為第一目標位置碼111，並將網路封包34傳送至該處。或者，區域位置伺服裝置40也可以設定路由器33傳送網路封包34至對應於具有最短之第一距離35之第一閘道器10，即位置碼為”1”之第一閘道器10，並將此位置碼”1”設定為第一目標位置碼111，並將網路封包34傳送至該處。

同理，第4圖中係繪示全域位置伺服裝置50所儲存之資訊，其中第二識別碼22均為”210”的有四個第二閘道器20，其第二位置碼21分別為1~4，由於位置碼”3”具有最低之流量負載狀況31，故在此實施例中， 第二目標位置碼211即等於”3”，除了包含此四個第二閘道器20之外，亦包含有如第3圖內區域位置伺服裝置40的儲存訊息，而透過類似如上之選擇方式，亦可以從全域位置伺服裝置50裡找到流量負載狀況31最輕或是距離最近之第一閘道器10以及第二閘道器20，以進行網路封包34之傳送。

如第5圖所示，其係為根據本發明實施例之無線網路之頻寬管理方法之步驟流程圖。本實施例之無線網路之頻寬管理方法係適用於在一無線網狀網路下之一頻寬管理系統，此頻寬管理系統包含複數個第一閘道器、複數個第二閘道器、一區域位置伺服裝置以及一全域位置伺服裝置，複數個第一閘道器係分別對應至複數個第一位置碼以及相同之一第一識別碼，複數個第二閘道器係分別對應複數個第二位置碼以及相同之一第二識別碼，此頻寬管理方法包含下列步驟。

步驟S11利用區域位置伺服裝置記錄第一識別碼、複數個第一位置碼與複數個第一位置碼所分別對應之一流量負載狀況。

步驟S12利用全域位置伺服裝置記錄第二識別碼、複數個第二位置碼與複數個第二位置碼所分別對應之流量負載狀況。

步驟S13提供一路由器搜尋區域位置伺服裝置裡之複數個第一位置碼中具有最低之流量負載狀況之一第一目標位置碼。

步驟S14係由路由器傳送複數個網路封包至對應於第一目標位置碼之第一閘道器。

步驟S15提供對應於第一目標位置碼之第一閘道器搜尋全域位置伺服裝置裡之複數個第二位置碼中具有最低之流量負載狀況之一第二目標位置碼。

步驟S16係由第一閘道器傳送複數個網路封包至對應於第二目標 位置碼之第二閘道器。

在上述步驟中，更包含利用全域位置伺服裝置記錄第一識別碼、複數個第一位置碼與複數個第一位置碼所分別對應之流量負載狀況。由另一路由器搜尋全域位置伺服裝置裡之複數個第一位置碼中具有最低之流量負載狀況之一第三目標位置碼。由另一路由器傳送複數個網路封包至對應於第三目標位置碼之第一閘道器，其中路由器以及另一路由器分別屬於不同之無線網狀網路。

在上述步驟中，亦可以包含利用區域位置伺服裝置記錄每一第一閘道器距離路由器之一第一距離。由路由器傳送複數個網路封包至對應於具有最短之第一距離之第一閘道器。

在上述步驟中，亦可以包含利用全域位置伺服裝置記錄每一第二閘道器距離第一閘道器之一第二距離。由第一閘道器傳送複數個網路封包至對應於具有最短之第二距離之第二閘道器。

以上所述之實施例僅係為說明本發明之技術思想及特點，其目的在使熟習此項技藝之人士能夠瞭解本發明之內容並據以實施，當不能以之限定本發明之專利範圍，即大凡依本發明所揭示之精神所作之均等變化或修飾，仍應涵蓋在本發明之專利範圍內。

S11~S16‧‧‧流程步驟

Claims (10)

1. 一種無線網路之頻寬管理方法，適用於在一無線網狀網路下之一頻寬管理系統，該頻寬管理系統包含複數個第一閘道器、複數個第二閘道器、一區域位置伺服裝置以及一全域位置伺服裝置，其中該複數個第一閘道器係分別對應至複數個第一位置碼以及相同之一第一識別碼，該複數個第二閘道器係分別對應複數個第二位置碼以及相同之一第二識別碼，該頻寬管理方法包含：利用該區域位置伺服裝置記錄該第一識別碼、該複數個第一位置碼與該複數個第一位置碼所分別對應之一流量負載狀況；利用該全域位置伺服裝置記錄該第二識別碼、該複數個第二位置碼與該複數個第二位置碼所分別對應之該流量負載狀況；提供一路由器搜尋該區域位置伺服裝置裡之該複數個第一位置碼中具有最低之該流量負載狀況之一第一目標位置碼；由該路由器傳送複數個網路封包至對應於該第一目標位置碼之該第一閘道器；提供對應於該第一目標位置碼之該第一閘道器搜尋該全域位置伺服裝置裡之該複數個第二位置碼中具有最低之該流量負載狀況之一第二目標位置碼；以及 由該第一閘道器傳送該複數個網路封包至對應於該第二目標位置碼之該第二閘道器。
2. 如申請專利範圍第1項之頻寬管理方法，更包含：利用該全域位置伺服裝置記錄該第一識別碼、該複數個第一位置碼與該複數個第一位置碼所分別對應之該流量負載狀況；由另一路由器搜尋該全域位置伺服裝置裡之該複數個第一位置碼中具有最低之該流量負載狀況之一第三目標位置碼；由該另一路由器傳送該複數個網路封包至對應於該第三目標位置碼之該第一閘道器。
3. 如申請專利範圍第2項之頻寬管理方法，其中該路由器以及該另一路由器分別屬於不同之無線網狀網路。
4. 如申請專利範圍第1項之頻寬管理方法，更包含：利用該區域位置伺服裝置記錄每一該複數個第一閘道器距離該路由器之一第一距離；由該路由器傳送該複數個網路封包至對應於具有最短之該第一距離之該第一閘道器。
5. 如申請專利範圍第1項之頻寬管理方法，更包含：利用該全域位置伺服裝置記錄每一該複數個第二閘道器距離該第一閘道器之一第二距離； 由該第一閘道器傳送該複數個網路封包至對應於具有最短之該第二距離之該第二閘道器。
6. 一種無線網路之頻寬管理系統，適用於一無線網狀網路，其包含：複數個第一閘道器，係提供一路由器傳送複數個網路封包，該複數個第一閘道器係分別對應至複數個第一位置碼以及相同之一第一識別碼；複數個第二閘道器，該複數個第二閘道器係分別對應複數個第二位置碼以及相同之一第二識別碼；一區域位置伺服裝置，係用以記錄該第一識別碼、該複數個第一位置碼與該複數個第一位置碼所分別對應之一流量負載狀況，該區域位置伺服裝置係提供該路由器搜尋該複數個第一位置碼中具有最低之該流量負載狀況之一第一目標位置碼，且該路由器係傳送該複數個網路封包至對應於該第一目標位置碼之該第一閘道器；以及一全域位置伺服裝置，係用以記錄該第二識別碼、該複數個第二位置碼與該複數個第二位置碼所分別對應之該流量負載狀況，該全域位置伺服裝置係提供對應於該第一目標位置碼之該第一閘道器搜尋該複數個第二位置碼中具有最低之該流量負載狀況之一第二目標位置碼，且該第一閘道器係傳送該複數個網路封包至對應於該第二目標位置碼之該第二閘道器。
7. 如申請專利範圍第6項之頻寬管理系統，其中該全域位置伺服裝置記錄該第一識別碼、該複數個第一位置碼與該複數個第一位置碼所分別對應之該流量負載狀況，一另一路由器搜尋該全域位置伺服裝置裡之該複數個第一位置碼中具有最低之該流量負載狀況之一第三目標位置碼，並傳送該複數個網路封包至對應於該第三目標位置碼之該第一閘道器。
8. 如申請專利範圍第7項之頻寬管理系統，其中該路由器以及該另一路由器分別屬於不同之無線網狀網路。
9. 如申請專利範圍第6項之頻寬管理系統，其中該區域位置伺服裝置記錄每一該複數個第一閘道器距離該路由器之一第一距離，該路由器係傳送該複數個網路封包至對應於具有最短之該第一距離之該第一閘道器。
10. 如申請專利範圍第6項之頻寬管理系統，其中該全域位置伺服裝置記錄每一該複數個第二閘道器距離該第一閘道器之一第二距離，且該第一閘道器傳送該複數個網路封包至對應於具有最短之該第二距離之該第二閘道器。