CN114095388B - RTC / RTE设备与WiFi接入点间交换数据包分类标识符的方法以及无线接入点 - Google Patents

RTC / RTE设备与WiFi接入点间交换数据包分类标识符的方法以及无线接入点 Download PDF

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Abstract

改良的Wi‑Fi接入点采用RTC/RTE设备提供的分类标识符对网络数据包进行分类，而无需扫描数据包内容。接入点从RTC/RTE设备上运行的RTC/RTE应用程序处接收入站和出站数据包分类标识符。然后将标识符提供给硬件式数据包分类器。硬件式数据包分类器将标识符分别应用到入站和出站数据包。相同类别的数据包具有相同的优先级。根据网络数据包的优先级为其安排传输顺序。将已排序的网络数据包转发至各个网络接口进行传输。

Description

RTC / RTE设备与WiFi接入点间交换数据包分类标识符的方 法以及无线接入点
本专利申请与2020年7月7日由加利福利亚州圣塔克莱拉市的Agora Lab, Inc公司提交的美国专利申请号为16922093的专利申请“在实时通信中提供基于无线网络上行信号质量的上行指令的***和方法（SYSTEM AND METHOD FOR PROVIDING UPSTREAMDIRECTIVES BASED ON UPSTREAM SIGNAL QUALITY OF WIRELESS NETWORK IN REAL-TIMECOMMUNICATION）”相关，其内容通过引用的方式纳入本文。本专利申请同时也与2020年7月13日由加利福利亚州圣塔克莱拉市的Agora Lab, Inc公司提交的美国专利申请号为16926855的专利申请“自动将实时通信设备切换到新的基本服务集的***和方法（SYSTEMAND METHOD FOR AUTOMATICALLY SWITCHING REAL-TIME COMMUNICATION DEVICE TO NEWBASIC SERVICE SET）”相关，其内容通过引用的方式纳入本文。
技术领域
本发明总体上涉及无线网络上的实时通信或实时互动（“ RTC / RTE”）领域，具体而言，本发明涉及一种采用RTC / RTE设备提供的分类标识符对网络数据包进行分类的***和方法。更具体而言，本发明涉及一种采用RTC / RTE设备提供的带有分类器标识符的硬件对网络数据包进行分类的***和方法。
背景技术
Wi-Fi是基于IEEE 802.11系列技术标准的一系列无线网络技术。Wi-Fi（在本文中也称为WiFi）技术通常用于电子设备的局域网和互联网接入。电子设备可以是智能手机、平板电脑、笔记本电脑、台式计算机或其他类型的设备。一个Wi-Fi接入点可创建一个无线局域网络，并可通过宽带接入设备（如：DSL调制解调器、GEPON ONU、10GEPON ONU等）接入互联网。电子设备通过访问Wi-Fi接入点来访问互联网并进行相互间的通信。Wi-Fi接入点也可以是Wi-Fi热点。在这种情况下，可以通过诸如无线接入点或智能手机（该智能手机通过访问公共蜂窝数据网络来访问互联网）等来创建Wi-Fi热点。Wi-Fi热点也可以是公共场所提供的WiFi接入互联网的服务。在本文中，Wi-Fi接入点和Wi-Fi热点被统称为Wi-Fi接入点。
电子设备基于不同的目的来访问Wi-Fi网络。例如，移动设备（如智能手机、平板电脑或笔记本电脑）或台式计算机可运行用于音频、语音、视频或音视频通信的实时通信与实时互动的应用程序，如即时消息、IP语音（“ VoIP”）、视频电话会议和在线虚拟会议等。实时通信（Real-time Communication ，即“ RTC”）和实时互动（Real-Time Engagement ，即“RTE”）（在本文中统称为“ RTC / RTE”）是在公共互联网上提供的低延时信息交换服务，如语音、视频、文本数据等。RTC / RTE的实时性对于用户而言至关重要。RTC / RTE软件应用程序可以遵照诸如Web实时通信（Web Real-Time Communication，即“ WebRTC”）架构等构建。
在无线网络设备上运行的RTC / RTE软件应用程序将数据（如语音数据、视频数据、文本数据等）从运行它的电子设备处发送至其他电子设备或服务器，数据以无线信号的形式从电子设备发送至Wi-Fi接入点，在本文中称为上行。RTC / RTE软件应用程序也从其他电子设备或服务器处接收数据（如语音数据、视频数据、文本数据等），数据也是以无线信号的形式从Wi-Fi接入点发送到电子设备，在本文中称为下行。下行指电子设备从Wi-Fi接入点处接收数据，而上行则指通过电子设备将数据发送至Wi-Fi接入点。
Wi-Fi接入点的Wi-Fi信号的质量可能会随着相对位置、来自其他设备的干扰、特定无线频道上电子设备的数量、移动设备访问Wi-Fi接入点的条件以及其他因素等的变化而变化。当Wi-Fi信号质量较低时，RTC / RTE应用程序的用户体验（“ QoE”）质量也将随之降低。通过使用一些参数可以对QoE进行描述和测量，例如视频分辨率、视频断续时间、视频锐度（也称为视频清晰度）以及音频断续时间、延时等。
为保证实时通信或实时互动的实时性并保持高质量的用户体验(QoE)，通常的解决方案是让软件应用程序扫描接收到的网络数据包以区分它们的类别，并为数据包分配不同的优先级。对时间性要求高的数据包（例如用于实时通信或实时互动的数据包）将分配更高的优先级。优先级较高的数据包在优先级较低的数据包之前被转发至目标网络接口以进行传输。但是，分类的过程很耗时。因此，最好能有一种改良的Wi-Fi接入点和方法，采用RTC/ RTE设备提供的分类标识符进行分类，而无须扫描数据包，从而达到更优的性能。此外，改良的Wi-Fi接入点最好能在硬件层对网络数据包进行分类，通过向硬件式分类器提供分类标识符来实现更优的性能。
发明内容
总体而言，本发明基于各个实施例提供了一种通过硬件式数据包分类器对网络数据包进行分类以提高数据包转发性能的方法。该方法由无线接入点执行，包括以下步骤：在无线接入点的IP地址上创建具有预定端口的套接字；通过套接字与第一个RTC / RTE设备建立连接；从第一个RTC / RTE设备处接收一组入站数据包分类标识符；从第一个RTC /RTE设备处接收一组出站数据包分类标识符；向硬件式数据包分类器提供该组入站数据包分类标识符；向硬件式数据包分类器提供该组出站数据包分类标识符；从无线接入点的局域网接口或广域网接口处接收发自第二个RTC / RTE设备的一组入站数据包；硬件式数据包分类器将该组入站数据包分类标识符应用于该组入站数据包，从而生成一组已分类的入站数据包；在上述已分类的入站数据包集合中，为相同类别的数据包分配相同的优先级，以生成一组已设定优先级的入站数据包；为该组已设定优先级的入站数据包安排传输顺序，从而形成一组已排序的入站数据包；将已排序的入站数据包集合转发至无线网络接口，以便传输至第一个RTC / RTE设备；从无线网络接口处接收发自第一个RTC / RTE设备的一组出站数据包；硬件式数据包分类器将该组出站数据包分类标识符应用于该组出站数据包，从而生成一组已分类的出站数据包；在该组已分类的出站数据包中，为相同类别的数据包分配相同的优先级，从而生成一组已设定优先级的出站数据包；为该组已设定优先级的出站数据包安排传输顺序，从而形成一组已排序的出站数据包；将该组已排序的出站数据包转发至无线网络接口、有线局域网接口或广域网接口，以便传输至第二个RTC / RTE设备。在一个具体实现中，无线接入点可以是Wi-Fi接入点，并且预定端口可以是TCP端口或UDP端口。该方法还包括启用硬件式数据包分类器。在一个实现中，入站数据包分类标识符的集合包含一个或多个下列数据：第一个RTC / RTE设备的MAC地址、第二个RTC / RTE设备的MAC地址（如第二个RTC / RTE设备与第一个RTC / RTE设备在同一个L2网络中）、第一个RTC /RTE设备的IP地址、第二个RTC / RTE设备的IP地址等。该方法还包括在WiFi 接入点上创建预定端口的套接字；并监听套接字以接收来自RTC / RTE设备（包括第一个RTC / RTE设备）的连接请求与其他报文。以及在 RTC /RTE 设备上创建预定端口的套接字以接收WiFi 接入点传送的连接应答与其他报文。
此外，本发明还提出了一种改良的无线接入点方案。改良的无线接入点包含至少一个处理器、可有效耦合至处理器的一定容量的存储器、可有效耦合至处理器的一组LED指示器、至少一个可有效耦合至处理器的无线网络接口、至少一个可有效耦合至处理器的局域网有线网络接口、至少一个可有效耦合至处理器的电源模块、至少一个可有效耦合至处理器的广域网接口、至少一个可有效耦合至该处理器的硬件式数据包分类器、至少一个由该处理器运行的操作***，以及一个在操作***上运行的无线接入点应用程序。该无线接入点应用程序可用于在该无线接入点的IP地址上创建具有预定端口的套接字。通过套接字与第一个RTC / RTE设备建立连接；从第一个RTC / RTE设备处接收一组入站数据包分类标识符；从第一个RTC / RTE设备处接收一组出站数据包分类标识符；向硬件式数据包分类器提供该组入站数据包分类标识符；向硬件式数据包分类器提供该组出站数据包分类标识符；从无线接入点的局域网接口或广域网接口处接收发自第二个RTC / RTE设备的一组入站数据包，硬件式数据包分类器将该组入站数据包分类标识符应用于该组入站数据包，从而生成一组已分类的入站数据包；在上述已分类的入站数据包集合中，为相同类别的数据包分配相同的优先级，从而生成一组已设定优先级的入站数据包；为该组已设定优先级的入站数据包安排传输顺序，从而形成一组已排序的入站数据包集合；将已排序的入站数据包集合转发至无线网络接口以便传输至第一个RTC / RTE设备；从无线网络接口的第一个RTC / RTE设备处接收一组出站数据包集合；硬件式数据包分类器将一组出站数据包分类标识应用于该组出站数据包，从而生成一组已分类的出站数据包；在该已分类的出站数据包集合中，为相同类别的数据包分配相同的优先级，从而生成一组已设定优先级的出站数据包；为该组已设定优先级的出站数据包安排传输顺序，从而形成一组已排序的出站数据包；将该组已排序的出站数据包转发至局域网接口或广域网接口，通过互联网或局域网传输到第二个RTC / RTE设备。在一个具体实现中，无线接入点可以是Wi-Fi接入点，预定端口可以是TCP端口或UDP端口。无线接入点应用程序还可用于启用硬件式数据包分类器。在一个实现中，入站数据包分类标识符的集合可包含一个或多个下列数据：第一个RTC / RTE设备的MAC地址、第二个RTC / RTE设备的MAC地址（如第二个RTC / RTE设备与第一个RTC /RTE设备在同一个L2网络中）、第一个RTC / RTE设备的IP地址、第二个RTC / RTE设备的IP地址等；出站数据包分类标识符集合可包含一个或多个下列数据：第一个RTC / RTE设备的MAC地址，第二个RTC / RTE设备的MAC地址（如第二个RTC / RTE设备与第一个RTC / RTE设备在同一个L2网络中）、第一个RTC / RTE设备的IP地址、第二个RTC / RTE设备的IP地址等。无线接入点应用程序还可用于将套接字与IP地址绑定；并监听套接字以接收来自RTC /RTE设备（包括第一个RTC / RTE设备）的连接请求与其他报文。
附图说明
本专利或申请文件包含至少一个彩色附图。
在权利要求书中将会特别指出本发明的功能特性，同时也可通过参考以下附图及其相关描述来更好地理解本发明本身以及本发明的构成和使用方式。构成本发明一部分的全部附图中，其中相同的附图标记表示相同的部件，其中：
图1是根据本发明实施例所绘制的一个Wi-Fi无线网络的示意性框图。
图2是根据本发明实施例所绘制的一个Wi-Fi无线网络接入点的示意性框图。
图3是根据本发明实施例所绘制的一个Wi-Fi无线网络接入点的示意性框图。
图4是根据本发明实施例所绘制的一个在RTC/RTE设备上运行的无线RTC/RTE软件应用程序的示意性框图。
图5是根据本发明实施例所绘制的网络数据包出站数据流的简化框图。
图6是根据本发明实施例所绘制的网络数据包入站数据流的简化框图。
图7是根据本发明实施例所绘制的RTC / RTE设备提供数据包分类标识符这一过程的流程图。
图8是根据本发明实施例所绘制的RTC / RTE设备向无线接入点提供分类标识符这一过程的流程图。
图9是根据本发明实施例所绘制的无线接入点获取数据包分类标识符并使用该标识符对网络数据包进行分类的流程图。
图10是根据本发明实施例所绘制的现有技术OSI网络模型的示意框图。
本领域的普通技术人员应当可以理解，为了简单明了地展示以上附图中的各个元素，附图并不一定是按比例绘制的。附图中的一些部件的尺寸可能相对于其他部件被放大了，以便帮助理解本发明。此外，本文描述或说明的某些元件、零件、组件、模块、步骤、操作、事件和/或过程的特定顺序在实际应用中也许并非是必需的。本领域普通技术人员应当理解，为简单明了地阐述，在市售可行的实施例中那些众所周知且易于理解的有用和/或必需的元件可能在本文中并未进行描述，以便能清晰地呈现本发明的各种实施例。
具体实施方式
参考附图，图1示出了无线通信网络的示意性框图，其整体以100表示。Wi-Fi网络100包括：通过宽带接入设备（例如宽带调制解调器）120或公共蜂窝网络130连接至互联网140的Wi-Fi接入点102，以及一组电子设备，如平板电脑104、笔记本电脑106、智能手机108和台式计算机110等。设备104-108是移动设备。设备104-110各自运行改良的RTC / RTE软件应用程序，Wi-Fi接入点102运行改良的Wi-Fi接入点软件应用程序。在本文中，将运行RTC/ RTE软件应用程序的无线联网设备称为RTC / RTE设备。RTC / RTE设备（如设备104-110）在互联网 140上通过无线接入点102与远程RTC / RTE设备150通信。此外，RTC / RTE设备在互联网 140上通过接入点102与RTC / RTE服务器160通信。RTC / RTE服务器160上运行的RTC / RTE服务器软件应用程序用于管理与多个参与互动的RTC / RTE设备之间的RTC /RTE会话。
图2更具体地展示了改良的Wi-Fi接入点102。图2是Wi-Fi接入点102的示意性框图。Wi-Fi接入点102包含处理器208、可有效耦合至处理器208的具有一定容量的存储器210、可有效耦合至处理器208的一组LED指示器212、可有效耦合至处理器208的Wi-Fi无线网络模块216、可有效耦合至处理器208的电源模块214、可有效耦合至处理器208的局域网有线网络接口模块（如以太网）218、可有效耦合至处理器208并与互联网网关120通信的广域网模块220，以及可有效耦合至处理器208的硬件网络数据包分类器230。Wi-Fi接入点102包括操作***204，它可以是LEDE / OpenWRT操作***等等。
根据本发明，改良的Wi-Fi接入点102还包含一个专用的Wi-Fi接入点软件应用程序202。图3进一步示出了该专用的Wi-Fi接入点软件应用程序202。图3是一个Wi-Fi接入点102的示意性框图。该专用的Wi-Fi接入点软件应用程序202是用一种或多种计算机编程语言（如C、C ++、Java等）编写的一个或多个计算机软件程序。
改良的Wi-Fi接入点软件应用程序202包含用于配置和管理与移动设备104-108进行 RTC / RTE 通信的 RTC / RTE 通信模块302、用于管理RTC / RTE 设备与Wi-Fi接入点102之间关联关系的 RTC / RTE 设备管理模块304、用于优先级映射并基于网络接口216的数据包优先级转发的Wi-Fi转发控制模块306、用于管理无线通信信道并根据不同通信需求确定最佳信道的Wi-Fi信道管理模块308、在网络接口218上根据数据包优先级来调度所有发送数据包的数据包传输调度模块310、用于创建和终止BSS的Wi-Fi BSS管理模块312、用于配置硬件式分类器、识别每个发送数据包并设置数据包优先级的数据包分类模块314，以及用于确定和管理网络接口216-220中剩余带宽的带宽检测模块316。
在一个实现中，数据包分类模块314通过访问硬件式分类器230的设备驱动器来配置硬件网络数据包分类器230。设备驱动器提供了应用编程接口以便对其进行访问。例如，数据包分类模块314可通过访问驱动器提供数据包标识符。数据包分类模块314还可以通过访问驱动程序启用硬件式分类器，即将其激活并打开。 硬件式数据包分类器230采用的分类依据是基于网络数据包分类标识符对入站和出站网络数据包进行分类。硬件式数据包分类器230是一个硬件组件，而不是软件应用程序组件。软件分类器也可以实现相同功能，但因性能不如硬件分类器，软件分类器经常不作为通用分类器使用，所以本发明并不强调软件分类器。
设备104-110中的每个设备都包含一个处理器、可有效耦合至处理器的一定容量的存储器，一个可有效耦合至处理器的显示屏、一个可有效耦合至处理器并被配置为可与Wi-Fi接入点102进行通信的无线网络模块以及一个操作***（如iOS、Android、MAC和Windows 10）。它们中的每一个都可以再包含一个或多个用户输入界面，如语音输入界面、触摸面板、鼠标、键盘等。
图4示出了在移动设备（如电子设备104-110）上运行的RTC / RTE软件应用程序的示意性框图，其整体以402表示。该专用RTC / RTE软件应用程序402是用一种或多种计算机编程语言（如C、C ++、Java等）编写的一个或多个软件程序。RTC/ RTE应用程序402通过移动设备中的无线网络模块420与其他远程电子设备上相同或不同的RTC / RTE软件应用程序进行通信。该RTC / RTE程序402包含一组组件。在一个实现中，它包含一个用于与RTC /RTE软件应用程序402的用户进行交互的用户交互模块404、一个用于访问和管理无线网络设备420的Wi-Fi设备管理模块406、一个用于配置无线连接并与Wi-Fi接入点102进行数据交换的Wi-Fi接入点通信模块408，以及一个或多个用于提供实时通信或实时互动功能的RTC / RTE模块410，如视频和音频模块。
现在参考图5，图5示出了网络数据包出站流，整体以500表示。无线接入点102从无线网络接口216接收一组网络数据包502。数据包502是从运行在RTC / RTE设备（如设备104或106-110）上的RTC / RTE软件应用程序发送至远程RTC / RTE设备150。因此数据包502是RTC / RTE设备104的上行数据（在本文中也被称为出站数据包和发送数据包）。在504处，无线接入点102 将出站数据包502进行分类。通常，分类是通过扫描数据包502中的数据内容以识别数据的类型，如是否为视频数据、音频数据、网络控制数据、对时间性要求高的数据等等，并基于识别的类型对数据包进行优先级排序。扫描的过程很耗时，不但消耗了接入点102的处理器208的资源，也影响了接入点102的性能。
本发明阐述了一种关于数据包分类问题的全新解决方案。 RTC / RTE软件应用程序向接入点102提供分类标识符。然后接入点102根据分类标识符识别往返于RTC / RTE软件应用程序的数据包从而对数据包进行分类，而无需传统的扫描过程。在后续的实施方案中，改良的接入点102向硬件式分类器提供分类标识符，由硬件式分类器230执行分类以减少对处理器208的资源依赖，从而提高了接入点102的性能。由于 在分类过程中用时较短，因此也加快了数据包的传输效率。
然后，具有不同优先级的数据包502被分类成各个数据包队列（或列表）506、508、510和512。数据包队列506-512具有不同的优先级。同一队列中的数据包具有相同的传输优先级。在522处，接入点102将队列506-512中的数据包发送至目标网络接口218-220，其中队列中优先级较高的数据包将先发送。例如，可将发送至远端RTC / RTE设备150的数据包优先转发至有线或无线广域网模块提供的广域网模块220。
图6示出了RTC / RTE设备104的网络数据包入站流，与出站数据流相类似。改良的接入点102从局域网接口（如以太网网络接口）218和/或广域网接口220处接收一组网络数据包602。例如，广域网接口220可接收从远程RTC / RTE设备150发送至RTC / RTE设备104的数据包。在604处，无线接入点102采用RTC / RTE设备104-110提供的分类标识符对入站数据包602进行分类。然后将分类的数据包放置在具有不同优先级的数据包队列606、608、610和612中。 在622处，接入点622根据队列606-612的优先级将入站数据包转发至无线网络接口216。
在一个实现中， RTC / RTE设备104将其无线网络接口216的媒体访问控制（“MAC”）地址提供给接入点102作为分类标识符，从而实现对出站数据包的分类。在另一个实现中，RTC / RTE设备104将其互联网协议（“ IP”）地址提供给Wi-Fi接入点102作为分类标识符。在一个实现中，对于入站数据包分类， RTC / RTE设备104将远程RTC / RTE设备（如RTC / RTE设备150）的IP地址提供给接入点102作为分类标识符。在另一个实现中，RTC /RTE设备104将其他RTC / RTE设备的MAC地址提供给Wi-Fi接入点102作为分类标识符。关于RTC / RTE设备104获得其他RTC / RTE设备的IP地址和/或MAC地址的过程详见图7的相关描述。
图7是一个流程图，示出了在RTC / RTE设备104（或设备106-110）上运行的RTC /RTE软件应用程序402获取数据包分类标识符的过程，该过程整体以700表示。在702处，RTC/ RTE软件应用程序402与在RTC / RTE服务器160上运行的RTC / RTE服务器软件应用程序进行通信，发送入站数据包分类标识符。该信息可以是一条独立消息，也可以是一条消息（比如用于参与RTC / RTE会话（如视频会议）的注册消息）的一部分。入站数据包分类标识符可以是诸如RTC / RTE设备104的IP地址或MAC地址等。在704处，RTC / RTE服务器软件应用程序接收该标识符。在706处，RTC / RTE服务器软件应用程序将标识符转发给RTC / RTE设备150。在708处，运行在RTC / RTE设备150上的RTC / RTE软件应用程序接收该标识符，随后作为入站数据包分类标识符的一部分将它转发至其无线接入点。
在710处，在RTC / RTE设备150上运行的RTC / RTE软件应用程序与在RTC / RTE服务器160上运行的RTC / RTE服务器软件应用程序进行通信，将入站数据包分类标识符（如RTC / RTE设备150的IP地址或MAC地址）提供给RTC / RTE服务器160。在712处，RTC /RTE服务器软件应用程序接收该标识符。在714处，RTC / RTE服务器软件应用程序将标识符转发给RTC / RTE设备104。在708处，在RTC / RTE设备104上运行的RTC / RTE软件应用程序402接收该标识符，随后作为入站数据包分类标识符的一部分将其转发至无线接入点102。
图8是一个流程图，示出了RTC / RTE设备104将数据包分类标识符提供给无线接入点102的过程，该过程整体以800表示。在802处，在RTC / RTE设备104上运行的RTC / RTE软件应用程序402通过无线接入点102创建的套接字连接到Wi-Fi接入点软件应用程序202。在804处，RTC / RTE软件应用程序402将一组入站数据包分类标识符发送至Wi-Fi接入点应用程序202。该组入站数据包分类标识符包括如其他RTC / RTE设备（如RTC / RTE设备150）的IP地址等。在另一个实现中，入站数据包分类标识符的集合也可包括其他RTC / RTE设备的MAC地址。对于发送至RTC / RTE设备102的入站数据包，其他RTC / RTE设备的IP和MAC地址是指源地址。在另一个实现中，入站数据包分类标识符的集合也可包括RTC / RTE设备104的IP地址或MAC地址。对于发送至RTC / RTE设备102的入站数据包，RTC / RTE设备的IP地址或MAC地址是指目标地址。
在806处，RTC / RTE软件应用程序402将一组出站数据包分类标识符发送至Wi-Fi接入点软件应用程序202。该组出站数据包分类标识符包括诸如RTC / RTE设备104的源MAC地址等。在另一个实现中，该组出站数据包分类标识符包括RTC / RTE设备104的源IP地址。在另一个实现中，该组出站数据包分类标识符包括其他RTC / RTE设备（如RTC / RTE设备150）的目标IP地址或MAC地址。
图9更详细地说明了无线接入点102从RTC / RTE设备处获取数据包分类标识符并应用该标识符的过程。图9展示了这一过程，该过程整体以900表示。在902处，新型无线接入点应用程序202创建具有预定TCP端口或UDP端口的套接字，将该套接字与Wi-Fi接入点102的IP地址绑定，并在套接字上监听来自其他RTC / RTE设备（如设备104-110）上运行的RTC/ RTE应用程序402的连接请求。TCP指传输控制协议（Transmission Control Protocol），UDP指用户数据报协议（User Datagram Protocol）。在904处，接入点应用程序202接受来自RTC / RTE设备104的连接请求，并在专用应用程序202和402之间建立连接。在906处，接入点应用程序202接收RTC/RTE设备104在804处发送的一条或多条数据包分类标识符。在908处，接入点应用程序202接收RTC/RTE设备104在806处发送的一条或多条出站数据包分类标识符。接入点应用程序202还可以接收从其他RTC / RTE设备发出的入站网络数据包分类标识符。
在910处，接入点应用程序202启用或启动网络数据数据包分类器，该分类器可以是硬件式分类器230，也可以是软件式分类器。硬件式分类器230以硬件组件的形式实现。软件式分类器通过在执行期间由操作***204运行的计算机软件程序来实现。如果采用软件式分类器，则网络数据包分类器是无线接入点软件应用程序202的一个组件。“启用或启动”可以是指调用由硬件式分类器230的驱动程序提供的应用编程接口（“ API”）。“启用”可以指打开flag或者为变量赋值。硬件式分类器230对应于图10所示的OSI模型1000的数据链路层、网络层、传输层或会话层。
在912处，接入点应用程序202将入站数据包分类标识符集合提供给硬件式数据包分类器230。在一些实现中，该分类器也可以是软件式分类器。在914处，接入点应用程序202将出站数据包分类标识符集合提供给数据包分类器，如硬件式数据包分类器230。例如，数据包分类器314可通过调用由硬件式数据包分类器230的驱动程序提供的API将该两组数据包分类标识符提供给硬件式数据包分类器230。或者也可将它们放置在一个内存或消息中以供硬件式数据包分类器230访问。
在922处，无线接入点102从网络接口216、218或220处接收一组入站数据包。在924处，硬件式数据包分类器230为该组入站数据包进行分类，从而得到一组已分类的入站数据包集合。该集合包含多个已分类的入站数据包的子集，每个子集具有相同的优先级。例如，如果入站数据包分类标识符的集合包含RTC / RTE设备104和150的IP地址，并且数据包分类器314得知源IP地址是RTC / RTE设备150的IP地址，而目标IP地址是RTC / RTE设备104的IP地址，则数据包分类器314可确定该数据包是RTC / RTE数据包。
在一个实现中，硬件式数据包分类器230通过对掩码中包含的分类标识符执行逐位与运算（AND）“packet&mask”来确定数据包是否包含特定的网络数据包分类标识符。检查逻辑与运算的结果，确定是否找到标识符的匹配项。
在925处，数据包分类模块314为入站数据包集合内相同类别的每个数据包分配预定的优先级，从而获得一组已设定优先级的入站数据包集合。该集合包含入站数据包的多个子集，每个子集具有相同的优先级。RTC / RTE数据包的优先级被设置为较高值，以维持或改善RTC / RTE通信的实时性。在一个实现中，优先级是报头中前三位的数据字段。在此示例中，集合中的数据包分类标识符包含两种数据：源IP地址和目标IP地址。在另一个实现中，数据包标识符也可包含诸如RTC / RTE设备150和104各自的源MAC地址和目标MAC地址。在另一个实现中，数据包标识符也可包含RTC / RTE设备104和150其中一个的IP地址和其中一个的MAC地址。
在926处，接入点102为已设定优先级的入站数据包集合安排传输顺序，从而获得一组已排序的入站数据包。例如，可由数据包传输调度模块310执行调度任务。在928处，接入点102将已排序的入站数据包集合转发到RTC / RTE设备104-110连接的无线网络接口216或有线局域网模块218。例如，可由Wi- Fi转发控制模块306将数据包集合转发至无线网络接口216。通过对入站数据包的分类，可显著提高数据包从广域网接口220至无线网络接口216的转发效率。
在932处，接入点102从无线网络接口216处接收一组出站数据包。例如，该组出站数据包可以是从RTC / RTE设备104发送至RTC / RTE设备150的数据包。在934处，硬件式数据包分类器230为该组出站数据包分配一组出站数据包分类标识符，对该组数据包进行分类，从而得到一组已分类的出站数据包集合。该集合包含多个已分类的出站数据包的子集，每个子集具有相同的优先级。例如，如果出站数据包分类标识符的集合包含RTC / RTE设备104和150的IP地址，并且数据包分类器314得知源IP地址是RTC / RTE设备104的IP地址，而目标IP地址是RTC / RTE设备150的IP地址，则数据包分类器314可确定该组数据包是RTC /RTE数据包，并为该组数据包分配预定的优先级。RTC / RTE数据包的优先级被设置为较高值，以保证或改善RTC / RTE通信的实时性。在此示例中，集合中的数据包分类标识符包含两种数据：源IP地址和目标IP地址。在另一个实现中，数据包标识符包含诸如RTC / RTE设备150和104各自的源MAC地址和目标MAC地址。在另一个实现中，数据包标识符包含RTC /RTE设备150的IP地址和RTC/RTE 设备104的MAC地址。
在935处，数据包分类模块314为出站数据包集合内相同类别的每个数据包分配预定的优先级，从而获得一组已设定优先级的出站数据包集合。该集合包含出站数据包的多个子集，每个子集具有相同的优先级。在936处，接入点102为已设定优先级的出站数据包集合安排传输顺序，从而获得一组已排序的出站数据包。例如，可由数据包传输调度模块310执行调度任务。在938处，接入点102将已排序的出站数据包集合转发到RTC / RTE设备150对应的广域网模块220或有线局域网模块218或无线网络模块216。例如，可由Wi- Fi转发控制模块306将数据包集合转发至广域网接口220。通过对出站数据包的分类，可显著提高数据包从无线网络接口216至广域网接口220的转发效率。
根据以上描述，本发明显然可以存在许多其他的修改和变化。因此，应当理解的是，在所附权利要求的范围内，本发明可以采用不同于以上具体描述的方式来实现。例如，RTC / RTE设备104也可将TCP / UDP的源端口号和目标端口号提供给接入点102作为数据包分类标识符。 在另一示例中，将IP数据报头中的DSCP / TOS值作为分类标识符。 DSCP指差分服务代码点（Differentiated Services Code Point），TOS指IP中的服务类型（Typeof Service in IP）。
关于本发明的上述描述是为了更好地说明和描述，而并非有排他性意图或将本发明限定在上述的特定表现形式。以上的描述是为了更好地解释本发明的原理和这些原理的实际应用，以使本领域的相关技术人员能够最好地利用本发明在所设想的特定用途中实现各种实施例和进行各种修改。应该认识到的是，本文中“一”或“一个”等词同时包括单数和复数形式。而相反的，在适当情况下，本文所提到的多个元素的情况也应包括其单数形式。
本发明内容的范围并不仅限于以上说明的内容，而是由下面阐述的权利要求书来定义。此外，尽管下面提出的权利要求可能范围较窄，但是应该认识到，本发明的范围比权利要求所提出的范围要宽泛得多。我们将在要求本申请优先权的一个或多个申请中提出更广泛的权利要求。 在上文的描述和附图中如公开了不在以下权利要求书的范围内的其他内容，则这些其他发明内容并不对外公开，并且我们保留提出一项或多项权利申请以要求这些其他发明的权利。

Claims (14)

1.一种通过RTC / RTE设备与WiFi接入点间交换数据包分类标识符以提升数据包转发性能的方法，该方法由RTC / RTE设备与无线接入点执行，包括：
1) 在上述无线接入点的IP地址上创建具有预定端口的套接字；
2) 通过上述套接字与第一个RTC / RTE设备建立连接；
3) 从上述第一个RTC / RTE设备处接收一组入站数据包分类标识符；
4) 从上述第一个RTC / RTE设备处接收一组出站数据包分类标识符；
5) 将上述入站数据包分类标识符集合提供给硬件式数据包分类器；
6) 将上述出站数据包分类标识符集合提供给硬件式数据包分类器；
7) 从上述无线接入点的局域网接口或广域网接口处接收发自第二个RTC / RTE设备的一组入站数据包；
8) 上述硬件式数据包分类器为上述入站数据包集合分配上述入站数据包分类标识符集合，从而生成一组已分类的入站数据包；
9) 在上述分类的入站数据包集合中，为相同类别的数据包分配相同的优先级，从而生成一组已设定优先级的入站数据包；
10) 为已设定优先级的入站数据包集合安排传输顺序，从而获得一组已排序的入站数据包；
11) 将上述已排序的入站数据包集合转发至无线网络接口再传输到上述第一个RTC /RTE设备；
12) 从上述无线网络接口处接收发自第一个RTC / RTE设备的一组出站数据包；
13) 上述硬件式数据包分类器为上述出站数据包集合分配上述出站数据包分类标识符集合，从而生成一组已分类的出站数据包；
14) 在上述分类的出站数据包集合中为相同类别的数据包分配相同的优先级，从而生成一组已设定优先级的出站数据包；
15) 为已设定优先级的出站数据包集合安排传输顺序，从而获得一组已排序的出站数据包；以及
16) 将上述已排序的出站数据包集合转发至局域网接口或广域网接口再传输到上述第二个RTC / RTE设备。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，上述无线接入点是Wi-Fi接入点，并且上述预定端口是TCP端口或UDP端口。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括启用上述硬件式数据包分类器。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，
1) 上述入站数据包分类标识符集合包含下列一个或多个信息：上述第一个RTC / RTE设备的MAC地址、上述第二个RTC / RTE设备的MAC地址、上述第一个RTC / RTE设备的IP地址、上述第二个RTC / RTE设备的IP地址；以及
2) 上述出站数据包分类标识符集合包含下列一个或多个信息：上述第一个RTC / RTE设备的MAC地址，上述第二个RTC / RTE设备的MAC地址，上述第一个RTC / RTE设备的IP地址、上述第二个RTC / RTE设备的IP地址。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：
1) 将上述套接字与上述IP地址绑定； 以及
2) 监听上述套接字以接收来自包括第一个RTC / RTE设备的RTC / RTE设备的连接请求。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括启用上述硬件式数据包分类器。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，
1) 上述入站数据包分类标识符集合包含下列一个或多个信息：上述第一个RTC / RTE设备的MAC地址、上述第二个RTC / RTE设备的MAC地址、上述第一个RTC / RTE设备的IP地址、上述第二个RTC / RTE设备的IP地址；并且
2) 上述出站数据包分类标识符集合包含下列一个或多个信息：上述第一个RTC / RTE设备的MAC地址、上述第二个RTC / RTE设备的MAC地址、上述第一个RTC / RTE设备的IP地址、上述第二个RTC / RTE设备的IP地址。
8.一种无线接入点，包含：
1) 一个处理器；
2) 可有效耦合至该处理器的存储器；
3) 可有效耦合至该处理器的一组LED指示器；
4) 可有效耦合至该处理器的无线网络模块；
5) 可有效耦合至该处理器的电源模块；
6) 可有效耦合至该处理器的局域网模块或广域网模块；
7) 可有效耦合至该处理器的硬件式数据包分类器；
8) 由该处理器运行的操作***；
9) 在该操作***上运行的无线接入点应用程序；并且
10) 该无线接入点应用程序可用于执行以下操作：
a) 在上述无线接入点的IP地址上创建具有预定端口的套接字；
b) 通过上述套接字与第一个RTC / RTE设备建立连接；
c) 从上述第一个RTC / RTE设备处接收一组入站数据包分类标识符；
d) 从上述第一个RTC / RTE设备处接收一组出站数据包分类标识符；
e) 向硬件式数据包分类器提供上述入站数据包分类标识符集合；
f) 向硬件式数据包分类器提供上述出站数据包分类标识符集合；
g) 从上述无线接入点的局域网模块或广域网模块处接收发自第二个RTC / RTE设备的一组入站数据包，其中上述硬件式数据包分类器为上述入站数据包集合分配上述入站数据包分类标识符集合，从而生成一组已分类的入站数据包；
h) 在上述分类的入站数据包集合中，为相同类别的数据包分配相同的优先级，从而生成一组已设定优先级的入站数据包；
i) 为已设定优先级的入站数据包集合安排传输顺序，从而获得一组已排序的入站数据包；
j) 将上述已排序的入站数据包集合转发至无线网络接口再传输到上述第一个RTC /RTE设备；
k) 从上述无线网络接口处接收发自第一个RTC / RTE设备的一组出站数据包，其中上述硬件式数据包分类器为上述出站数据包集分配上述出站数据包分类标识符集，从而生成一组已分类的出站数据包；
l) 在上述已分类的出站数据包集合中为相同类别的数据包分配相同的优先级，从而生成一组已设定优先级的出站数据包；
m) 为已设定优先级的出站数据包集合安排传输顺序，从而获得一组已排序的出站数据包；
n) 将上述已排序的出站数据包集合转发至无线网络接口再传输到上述第一个RTC /RTE设备。
9.根据权利要求8所述的无线接入点，其特征在于，上述无线接入点是Wi-Fi接入点，并且所述预定端口是TCP端口或UDP端口。
10.根据权利要求9所述的无线接入点，其特征在于，所述无线接入点应用程序还可用于启动上述硬件式数据包分类器。
11.根据权利要求10所述的无线接入点，其特征在于，
1) 上述入站数据包分类标识符集合包含下列一个或多个信息：上述第一个RTC / RTE设备的MAC地址，上述第二个RTC / RTE设备的MAC地址，上述第一个RTC / RTE设备的IP地址、上述第二个RTC / RTE设备的IP地址；并且
2) 上述出站数据包分类标识符集合包含下列一个或多个信息：上述第一个RTC / RTE设备的MAC地址、上述第二个RTC / RTE设备的MAC地址、上述第一个RTC / RTE设备的IP地址、上述第二个RTC / RTE设备的IP地址。
12.根据权利要求11所述的无线接入点，其特征在于，该无线接入点应用程序还可用于：
1) 将上述套接字与上述IP地址绑定；以及
2) 监听套接字以接收来自包括第一个RTC / RTE设备的RTC / RTE设备的连接请求与其他报文。
13.根据权利要求8所述的无线接入点，其特征在于，上述无线接入点应用程序还可用于启动上述硬件式数据包分类器。
14.根据权利要求13所述的无线接入点，其特征在于，
1) 上述入站数据包分类标识符集合包含下列一个或多个信息：上述第一个RTC / RTE设备的MAC地址，上述第二个RTC / RTE设备的MAC地址，上述第一个RTC / RTE设备的IP地址、上述第二个RTC / RTE设备的IP地址；并且
2) 上述出站数据包分类标识符集合包含下列一个或多个信息：上述第一个RTC / RTE设备的MAC地址、上述第二个RTC / RTE设备的MAC地址、上述第一个RTC / RTE设备的IP地址、上述第二个RTC / RTE设备的IP地址。
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