移动宽带网络接口的聚合 |
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| 申请号 | CN201180047135.8 | 申请日 | 2011-08-19 | 公开(公告)号 | CN103125141B | 公开(公告)日 | 2016-10-26 |
| 申请人 | 国际商业机器公司; | 发明人 | S·亚伯拉罕; M·托玛斯; V·比杰拉尼; | ||||
| 摘要 | 与计算设备中的通信 请求 关联的网络流量可以被识别出来。该设备可以包括第一和第二通信堆栈，其中这第一和第二通信堆栈可以寻址该计算设备中的第一和第二网络 接口 。第一网络接口可以与移动宽带网络关联，而第二网络接口可以与计算网络关联。与所述通信请求关联的网络流量的第一和第二部分可以以编程方式确定为传送到所述第一和第二网络接口。所述网络流量的第一和第二部分可以同时传送到与第一网络接口关联的移动宽带网络和与第二网络接口关联的计算网络。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于移动宽带接口聚合的方法，包括： |
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| 说明书全文 | 移动宽带网络接口的聚合技术领域[0001] 本发明涉及网络通信领域，而且，更特别地，涉及启用移动宽带网络接口的接口聚合。 背景技术[0002] 移动计算设备（例如，移动电话）正变得越来越多用途和功能丰富。这些移动计算设备中的许多都配备了多种形式的网络访问，这可以包括移动宽带（例如，3G）和无线宽带（例如，Wi-WAX）。这些无线宽带技术（例如，Wi-Fi、LTE）传统上为用户提供互联网访问。由于连接性问题，例如有限的覆盖面积和射频干扰，移动宽带连接的总带宽中常常只有一部分是可用的。照此，当与互联网资源交互时，由于这些连接性问题所造成的高等待时间，用户会经历长等待时间。例如，由于移动宽带网络的高等待时间，内容密集的Web网站会导致显著的延迟。 [0003] 目前，用户必须选择哪种移动宽带技术是优选的（例如，Wi-Fi）并且只使用那种移动宽带服务。在许多情况下，在移动电话上执行的应用是利用移动宽带连接日益增加的带宽量。宽带连接常常会被在移动设备上执行的应用超过。即，宽带连接由于在移动设备上执行的一个基于网络的应用而变得饱和，使得用户在宽带连接可用之前不能使用其它以网络为中心的应用，这种情况并不少见。由于移动设备会允许同时使用多个基于网络的应用，因此这不利地影响了用户的体验。 [0004] 在许多情况下，有几种连接方法是用户可用的，例如对多个热点（例如，无线接入点）的访问、有线连接和移动宽带接入。例如，许多咖啡屋（例如，星巴克）都提供Wi-Fi热点，通过把他们的移动设备连接到所提供的Wi-Fi网络，消费者可以在他们光顾咖啡屋期间利用这些Wi-Fi热点。因而，可用的宽带连接（例如，3G移动宽带）会变得不被使用。因而，由于缺乏连接选项和带宽可用性，用户体验变得越来越降级。 发明内容[0005] 与计算设备中的通信请求关联的网络流量可以被识别出来。该设备可以包括第一和第二通信堆栈，这两个通信堆栈可以寻址该计算设备中的第一和第二网络接口。第一网络接口可以与移动宽带网络关联，而第二网络接口可以与计算网络关联。与所述通信请求关联的网络流量的第一和第二部分可以以编程方式确定为传送到第一和第二网络接口。网络流量的第一和第二部分可以同时传送到与第一网络接口关联的移动宽带网络和与第二网络接口关联的计算网络。附图说明 [0006] 现在将参考附图仅仅作为例子描述本发明的实施方式，其中： [0007] 图1A是根据在此公开的发明性布置的一种实施方式，说明用于启用移动宽带网络接口的接口聚合的一种场景的示意图。 [0008] 图1B是根据在此公开的发明性布置的一种实施方式，说明用于启用移动宽带网络接口的接口聚合的一种场景的示意图。 [0009] 图2是根据在此公开的发明性布置的一种实施方式，说明用于启用移动宽带网络接口的接口聚合的通信堆栈的一种模型的示意图。 [0010] 图3是根据在此公开的发明性布置的一种实施方式，说明用于启用移动宽带网络接口的接口聚合的一种系统的示意图。 [0011] 图4是根据在此公开的发明性布置的一种实施方式，说明用于启用移动宽带网络接口的接口聚合的一种系统的示意图。 具体实施方式[0012] 本发明寻求启用移动宽带网络接口的接口聚合。在该解决方案中，移动宽带网络接口可以与另一种网络接口组合，获得改进的带宽。移动宽带网络接口可以是与移动电话网络，例如长期演进（LTE）网络，关联的接口。组合后的网络接口可以作为一个逻辑接口经网络融合通信堆栈来寻址。即，异质的网络接口可以作为单个网络接口来使用，增强计算设备上的网络速度。 [0013] 如本领域技术人员将认识到的，本公开内容可以体现为系统、方法或者计算机程序产品。相应地，本公开内容可以采取完全硬件实施方式、完全软件实施方式（包括固件、驻留软件、微代码等）或者结合硬件与软件方面的实施方式的形式，所有这些形式在本文中一般都称为“电路”、“模块”或“系统”。此外，本公开内容还可以采取体现在任何有形的表述介质中的计算机程序产品的形式，所述介质具有在该介质中体现的计算机可用程序代码。 [0014] 可以采用一个或多个计算机可用或计算机可读介质的任意组合。计算机可用或者计算机可读介质可以是，例如但不限于，电、磁、光、电磁、红外线、或半导体系统、装置、设备或者传播介质。计算机可读介质的更具体例子（非穷举列表）包括以下：具有一根或多根导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器（RAM）、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储设备、例如支持互联网或内联网的那些的传输介质，或者磁存储设备。应当指出，计算机可用或计算机可读介质甚至可以是在其上打印程序的纸张或者其它合适的介质，因为程序可以经例如纸张或其它介质的光学扫描以电子方式被捕捉，然后，如果必要的话，以合适的方式被编译、解释或者以别的方式被处理，然后存储在计算机存储器中。在本文档的背景下，计算机可用或计算机可读介质可以是任何可以包含、存储、传送、传播或传输程序的介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者设备使用或者与其结合使用。计算机可用介质可以包括具有在基带中或者作为载波的一部分体现在其中的计算机可用程序代码的传播数据信号。计算机可用程序代码可以利用任何适当的介质发送，包括但不限于无线、电线、光纤电缆、RF等等。 [0015] 用于执行本公开内容操作的计算机程序代码可以以一种或多种编程语言的任意组合来编写，所述编程语言包括面向对象的编程语言，例如Java、Smalltalk、C++等，还包括常规的过程式编程语言，例如”C”编程语言或类似的编程语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为独立的软件包执行、部分在用户计算机上而且部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在后一种场景中，远程计算机可以通过任意种类的网络，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机（例如，利用互联网服务提供商来通过互联网连接）。 [0016] 下面参照根据本公开内容实施方式的方法、装置（系统）和计算机程序产品的流程图说明和/或框图来描述本公开内容。应当理解，流程图说明和/或框图的每个方框以及流程图说明和/或框图中各方框的组合都可以由计算机程序指令实现。这些计算机程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理器，从而生产出一种机器，使得经计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行的指令产生用于实现流程图和/或框图的方框中所规定的功能/操作的装置。 [0017] 这些计算机程序指令也可以存储在能指示计算机或其它可编程数据处理装置以特定方式工作的计算机可读介质中，使得存储在计算机可读介质中的指令产生出包括实现流程图和/或框图的方框中所规定的功能/操作的指令装置的制造品。 [0018] 计算机程序指令也可以加载到计算机或其它可编程数据处理装置上，使得在计算机或其它可编程数据处理装置上执行一系列操作步骤，以便产生计算机实现的过程，从而使得在计算机或其它可编程装置上执行的指令能够提供实现流程图和/或框图的方框中所规定的功能/操作的过程。 [0019] 图1A和1B是，根据在此公开的发明性布置的一种实施方式，说明用于启用移动宽带网络接口的接口聚合的场景105、150的示意图。在场景105、150中，网络融合层120、170可以使与网络接口124-128、174-178关联的多个移动宽带接口能够被同时利用。即，网络融合层120、170可以允许宽带接口到逻辑网络接口中的无缝聚合，这种聚合可以是独立于协议的。因而，移动设备110、160的网络流量可以透明地并且容易地跨聚合接口124-128、174-178的任意组合传送，使得带宽利用最大化。例如，应用112可以同时利用第三代（3G）接口 124和Wi-Fi接口128来与应用服务器140通信。 [0020] 在场景105、150中，移动设备110、160可以包括网络融合层120、170。网络融合层120、170可以代替和/或补充设备110、160中传统的通信堆栈。在一个实例中，网络融合层 120、170可以在通信堆栈中驻留在遵循开放系统互连（OSI）模型的应用层与数据链路层之间。因而，网络融合层附加地也是抽象层，该层与下级和上级层接口。从而，在（OSI）传统抽象层模型任何一层中运行的现有软件/硬件将能够恰当地与网络融合层互操作。在一种实施方式中，可以实现优化，使得网络融合层对数据链路层和/或应用层导致一些改变，而不是实现为单独的、分立的抽象层。 [0021] 移动设备110、160可以是能够与至少两个或多个宽带网络接口的硬件/软件计算设备。移动设备110、160可以包括，但不限于，移动电话、膝上型电脑、上网本、移动计算设备（例如，平板电脑）、便携式多媒体播放器、便携式数字助理等等。移动设备110、160可以包括两个或更多个能够与移动宽带网络通信的网络接口124-126、174-178。移动设备110、160可以执行一个或多个应用112-116、162。 [0022] 应用112-116、162可以包括，但不限于，固件应用、软件应用等等。应用112-116、162可以与应用服务器140-144、190通信，这种通信会生成网络流量（例如，虚线）。例如，应用112-116可以是例如Web浏览器、电子邮件客户端和日历应用的移动应用。网络流量可以经网络接口124-128、174-178传送。 [0023] 网络接口124-128、174-178可以是启用到宽带网络的连接性的硬件/软件调制解调器。网络接口124-128、174-178可以包括，但不限于，蜂窝调制解调器、无线调制解调器等等。接口124-128、174-178可以位于移动设备110、160的内部和/或外部。例如，网络接口124可以是通用移动电信系统便携式计算机（PC）卡。 [0024] 与接口124-128、174-178关联的网络130-134、180-184可以是启用对本地和/或远端资源进行访问的通信网络。例如，网络可以为移动设备110、160启用互联网访问。网络130-134、180-184可以包括，但不限于，移动电话网络、蜂窝网络、电话网络、无线广域网（WAN）、有线网络等等。接口124-128、174-178可以与网络130-134、180-184关联，这会允许以一种或多种传统方式与移动设备110、170的应用112-116、162-166的通信。 [0025] 通过在必要的时候提供协议转换，融合层120、170可以方便应用112-116、162与数据链路层122、172之间的通信。层120、170可以为聚合后的接口130-134、180-184提供传统的和/或专有的通信功能性。即，应用112-116、162不需要修改就可以利用由层120、170提供的聚合带宽。层120、170可以提供通信数据格式化、会话控制、传输管理、网络路由等等。 [0026] 应当认识到，常规的接口聚合管理功能可以在层120、170中给出。接口聚合管理功能可以包括，但不限于，负载平衡、接口发现、接口配置、容错、帧排序、帧同步、安全性等等。在一个实例中，层120、170可以配置成基于网络流量内容类型、可用带宽、应用类型等使用一个或多个具体的接口。例如，当应用网络流量不是时间关键的时候，低带宽连接会是优选的，这使得更高带宽的连接空闲，可以由实时应用使用。应当指出，层120、170可以配置成允许对移动设备110、160中网络流量的任意粒度的控制。控制可以包括应用会话控制、协议控制、帧控制、分组控制等等。例如，单个的分组可以经多个接口124-128路由（例如，数据分条）。 [0027] 在场景105中，应用112-116可以单独地与应用服务器140-144通信。网络融合层120可以独立地管理每个应用112-116、数据链路层122和应用服务器140-144之间的通信。 即，每个应用112-116都可以具有用于与应用服务器140-144通信的专用接口124-128。在另一种实施方式中，层120可以基于一个或多个优先化标准动态地管理应用流量。优先化标准可以包括应用优先化、网络优先化、接口优先化等等。 [0028] 在场景150中，应用162可以利用接口174-178与应用服务器190通信。层170可以基于一个或多个条件跨接口174-178为应用162的网络流量执行多链路路由。所述条件可以包括，但不限于，启发式确定的设置、用户确定的配置参数等等。例如，Web页面请求的一部分可以经每种接口上传送：JAVASCRIPT内容可以经接口174传送、超文本标记语言（HTML）内容可以经接口176传送，而图像可以利用接口178传送。以这种方式，可以基于网络带宽、等待时间等最优地使用每种接口。 [0029] 如在此所使用的，移动宽带网络可以包括，但不限于，3G移动电话网络、4G移动电话网络、长期演进（LTE）网络、全球移动通信系统（GSM）网络、码分多址（CDMA）网络、Wi-Fi网络、全球互通微波存取（Wi-MAX）网络、有线网络等等。 [0030] 这里给出的图仅仅是为了说明而不应当在任何方面认为是限制本公开内容。应当认识到，与场景105、150关联的网络可以包括电路交换网络、分组交换网络等等。应当认识到，网络180-184可以支持多链路路由，从而允许分布的流量在移动设备160与应用服务器190之间传送。即，场景150证明其中融合层在移动设备与另一个终点计算设备（例如，网关路由器）中存在的系统允许该场景出现。 [0031] 图2是，根据在此公开的发明性布置的一种实施方式，说明用于启用移动宽带网络接口的接口聚合的通信堆栈模型200的示意图。模型200可以在场景105、150和系统300、400的背景下给出。模型200可以包括遵循开放系统互连（OSI）模型的一组网络通信层。 [0032] 模型200可以是与计算设备（例如，路由器）关联的两个或多个硬件/软件通信堆栈。模型200可以包括无线宽带通信堆栈220和一般通信堆栈230。网络融合层250可以包括通信堆栈的部分（例如，层），其中通信堆栈包括，但不限于，无线宽带通信堆栈220、一般通信堆栈230、有线通信堆栈等等。 [0033] 通信堆栈220、230可以是与无线宽带技术和/或有线宽带技术关联的硬件/软件通信堆栈。应当认识到，通信堆栈220、230可以包括，但不限于，层221-227、231-237。通信堆栈220、230可以包括，但不限于，3G/4G兼容堆栈、802.3、802.11、802.15、802.16等等。例如，堆栈220可以是无线应用协议堆栈而堆栈230可以是传输控制协议/互联网协议（TCP/IP）通信堆栈。即，本公开内容可以启用对具有异质层构成的不同协议堆栈的管理。 [0034] 在模型200中，层222-225、232-235可以在网络融合层250中存在。在一个实例中，网络融合层250可以是封装器（wrapper）实现。在这个实例中，层250可以是能够一致地管理堆栈220、230中传统和/或专有层222-225、232-235的封装器软件驱动器。例如，层250可以是启用了操作系统级通信堆栈220、230之上的控制的第三方软件驱动器。在另一个实例中，层222-225、232-235可以是能够在接口聚合过程中同步的专门网络融合层。 [0035] 在一个实例中，网络融合层250可以是通信堆栈中的一个或多个微层。在这个实例中，层250可以是控制提供带宽改进、高可用性和安全性的不同技术协议之间仲裁的多个微层的组合。 [0036] 应当认识到，模型200代表本公开内容的一种实现，而不应当在任何方面认为是限制本公开内容。基于通信堆栈实现（例如，TCP/IP），模型200中的层可以忽略和/或组合。在一种实施方式中，模型200可以是允许接口聚合平凡执行（例如，经函数调用）的网络应用编程接口的一部分。 [0037] 图3是，根据在此公开的发明性布置的一种实施方式，说明用于启用移动宽带网络接口的接口聚合的系统300的示意图。系统300可以在场景105、150和模型200、400的背景下给出。在系统300中，计算设备310可以利用融合引擎340实现异质宽带接口之间的宽带接口聚合。系统300可以启用任何网络配置中的宽带接口聚合，其中的网络配置包括，但不限于，客户端-服务器、点对点等等。 [0038] 计算设备310可以是能够执行融合引擎340、操作系统322和/或应用370的硬件/软件计算实体。计算设备310可以包括硬件320和软件330。设备310可以是移动计算设备、路由器、网络网关设备等等。例如，设备310可以是配置成支持接口聚合的无线应用协议网关。 [0039] 融合引擎340可以是启用宽带接口聚合的硬件/软件部件（例如，聚合接口329）。引擎340可以包括，但不限于，接口管理器350、数据管理器352、会话处理器354、流控制器356、路由引擎358等等。在一个实例中，引擎340可以是操作系统332的一个部件。例如，引擎340可以是操作系统通信驱动器。应当认识到，引擎340使得应用370能够利用任何可用的接口，而不需要应用370执行任何专门的通信。例如，启用无线应用协议（WAP）的应用可以利用Wi-Fi接口，其中Wi-Fi接口可以遵循传输控制协议/互联网协议。 [0040] 接口管理器350可以是用于管理接口329的硬件/软件部件。管理器350可以执行接口329的变化，包括但不限于，接口激活、接口禁用、接口配置等等。管理器350可以与引擎340的部件交互，允许持久的接口聚合。在一种实施方式中，管理器350可以通过利用位置简档（例如，规则360）允许接口的定制。例如，当用户在他的办公室中时，管理器350可以聚合以太网和WiFi接口，而当用户离开他的办公室时，聚合3G和Wi-MAX接口。 [0041] 数据管理器352可以是用于组织与接口329关联的网络流量数据的硬件/软件部件。管理器352的功能性可以包括，但不限于，格式转换、数据结构管理、串行化、加密等等。例如，管理器352可以实时地把网络有效载荷数据从无线标记语言转换成可扩展标记语言（XML）格式。在一种实施方式中，管理器352可以用于加密和/或解密来自与聚合接口关联的协议的网络流量数据。即，管理器352可以使任何应用370都能够透明地利用聚合接口329中的任何接口，而不用管与该接口关联的加密策略和/或安全协议。 [0042] 会话处理器354可以是用于建立并维持应用370和/或应用370的服务之间的会话的硬件/软件部件。处理器352可以提供，但不限于，会话认证、同步、会话检查点等等。处理器354可以定制成启用对聚合接口329、聚合接口329中的每个接口等的会话跟踪。处理器354可以允许请求/响应的发送在任何接口329上发生。例如，请求可以经3G接口传送，而对应的响应可以经全球互通微波存取（WiMAX）接口接收。 [0043] 流控制器356可以是用于在聚合接口329上同步应用370与远端资源之间的网络流量流的硬件/软件部件。控制器356的功能性可以包括，但不限于，流控制、可靠性、排序等等。流控制器356可以利用传统的和/或专有的校验和，来维护数据的完整性。在一个实例中，在数据排序或者流控制操作期间，控制器356可以利用易失性存储器324作为缓冲器。控制器356的协议可以包括，但不限于，传输控制协议（TCP）、用户数据报协议（UDP）、数据报拥塞控制协议（DCCP）及流控制传输协议（SCTP）等等。 [0044] 路由引擎358可以是用于路由与应用370关联的网络流量数据的硬件/软件实体。引擎358可以执行无连接的通信、面向连接的通信、主机寻址、消息转发等等。引擎358可以允许对接口329的多链路路由，这可以包括与本地网络地址、公共网络地址等关联的网络流量的路由。 [0045] 规则360可以是用于配置融合引擎340的行为的一个或多个策略。规则360可以包括应用客户端接口规则、网络接口发现规则、数据拆分规则、数据合并规则等等。规则360可以用于适应不同的协议堆栈，包括传统的和/或专有的通信堆栈。在一个实例中，规则360可以为每个接口、协议、源、目的地等建立。 [0046] 应用370可以是能够与应用服务器通信的可执行代码。应用370可以是，但不限于，移动应用（例如，客户端侧）、服务器应用、应用套件、企业软件等等。应用370可以经融合引擎340以传统方式与聚合接口329交互。应当认识到，基于设备310的实施方式（例如，网络路由器），应用370可以驻留在设备310的外面（例如，Web服务）。 [0047] 系统300可以是独立的计算设备、网络计算设备、分布式计算设备等等。硬件320可以是允许软件330安装与执行的物理计算部件。硬件320可以包括，但不限于，处理器322、易失性存储器324、非易失性存储器326、总线328等等。操作系统330可以包括软件、固件等等。 [0048] 图4是，根据在此公开的发明性布置的一种实施方式，说明用于启用移动宽带网络接口的接口聚合的系统400的示意图。系统400示例说明了网络融合框架410的一种实施方式。框架410可以包括，但不限于，部件412、状态420、规则430等等。系统400可以是计算设备中网络管理工具（例如，膝上型电脑连接管理器）的一部分。例如，系统400可以经IBM THINKVANTAGE ACCESS CONNECTIONS软件实用程序配置。 [0049] 在一种实施方式中，规则430可以允许对多种协议、环境等的定制。在该实施方式中，规则430可以允许单个部件412的配置。应当认识到，部件412可以提供自测功能性、运行统计数据、状态信息等等。 [0050] 图1-4中的流程图和框图说明了根据本公开内容各种实施方式的系统、方法与计算机程序产品的可能实现的体系结构、功能性与操作。就此而言，流程图或框图中的每个方框都可以代表代码的一个模块、片段或者部分，所述模块、片段或者部分包括用于实现指定逻辑功能的一条或多条可执行指令。还应当指出，在有些备选实现中，方框中所指出的功能可以不按图中所指示的次序发生。例如，依赖于所涉及的功能性，顺次示出的两个方框事实上可以基本同时执行，或者有时候这些方框可以颠倒的次序执行。还应当指出，框图和/或流程图说明中的每个方框及框图和/或流程图说明中各方框的组合可以由执行指定功能或行为的基于硬件的专用系统或者专用硬件与计算机指令的组合来实现。 |
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