[发明专利]适用于多媒体串流的网络分组传送系统与方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种网络分组传送系统与方法，特别适用于传送多媒体串流(multimedia stream)的等时性分组(isochronous packet)。

背景技术

随着近年来家电数字化的兴起，通过网络观赏高品质即时视频服务的应用大大增多，例如用住宅以太网络(Residential Ethernet)将家中每个房间连线，然后在客厅的电视机通过网络串流(streaming)即时观看存放在卧房里的数字多功能光盘(DVD：Digital Versatile Disc)播放机的多媒体数据。传统的以太网络采用碰撞检测式载波感应多重存取通讯协议(CSMA/CD：CarrierSense Multiple Access with Collision Detection)，彼此竞争相同频宽来传送分组，此机制并不适合传送如影片和语音之类对时间敏感(time-sensitive)的分组，容易造成传送时间的延迟，导致服务品质(QoS：Quality of Service)的降低。因此在有限频宽以及文件传输趋于复杂的环境下，如何让频宽有效的调整达到系统效能的提升成为一个重要课题。

国际电机电子工程师协会(IEEE：Institute of Electrical and ElectronicsEngineers)的802.1p/q就是为了要解决传输服务品质所制定的一个标准，在第二层(Layer 2)的标头(header)里面加入4个字节(byte)的标签(tag)，前面两个字节固定为8100H，作为与一般的以太网络分组的分别，接下来2个字节的前3位(bit)就是存放优先等级(priority)的地方，共可以将传输的分组分成八个优先等级，等级愈高愈优先传送。如果提高影音之类的等时性分组的优先等级，确实可以改善传统以太网络因所有分组都是同等级而造成的传输延迟。但是，如果出现优先等级更高的紧急分组，还是可能导致影音传输的延迟。

美国专利申请编号US 2007/0025385则采用时段(time slot)的观念，监控网络可用频宽，使用计数器(counter)来计数传送等时性分组的间隔。当可用频宽较大时就用比较快的速率传送等时性分组，可用频宽较小时则使用比较慢的速率传送等时性分组。

发明内容

本发明提供一种网络分组传送系统，与其对应的网络分组传送方法，可在频宽有限的情况下容纳众多多媒体串流，达到网络频宽的较大利用率，以及保证服务品质。

本发明提出一种网络分组传送系统，包括信息模块、排程模块、以及传送模块。信息模块接收并记录多个多媒体串流的媒体信息。排程模块根据信息模块提供的媒体信息计算每一上述多媒体串流所需被保证的传输率(bit rate)，并且根据上述被保证的传输率，将上述多个多媒体串流的等时性分组在多个时钟周期(clock cycle)的第一时段中重新排列，使上述等时性分组的传送满足上述被保证的传输率。其中每一上述时钟周期的长度皆为一预设长度，而且第一时段的长度为上述预设长度的一预设比例。传送模块则每隔上述预设长度的时间，将上述时钟周期其中之一的全部分组传送至一网络。

本发明另提出对应上述网络分组传送系统的一种网络分组传送方法，此方法包括下列步骤。首先，接收并记录一媒体服务器所提供的多个多媒体串流的媒体信息。根据上述媒体信息计算每一上述多媒体串流所需被保证的传输率。根据上述被保证的传输率，将上述多个多媒体串流的等时性分组在多个时钟周期的第一时段中重新排列，使上述等时性分组的传送满足上述被保证的传输率。接下来，每隔上述预设长度的时间，将上述时钟周期其中之一的全部分组传送至一网络。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1是依照本发明一实施例的分组传送方式示意图。

图2是依照本发明一实施例的网络分组传送系统示意图。

图3是图2的排程模块的方块图。

图4是依照本发明一实施例的网络分组传送方法流程图。

图5是依照本发明一实施例的分组重新排列的示意图。

图6是对应图5的分组传送时序图。

图7是依照本发明一实施例的同步媒体信息时的分组传送时序图。

图8和图9是依照本发明一实施例的启动分组切割机制时的分组传送时序图。

【主要元件符号说明】

200：网络分组传送系统

210：分类模块

212：非等时性队列

214：等时性队列

220：信息模块

230：排程模块