專利名稱：無線網(wǎng)絡(luò)接口的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于與移動(dòng)終端相關(guān)的無線通信網(wǎng)絡(luò)接口，該接口包括一種分層的協(xié)議結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
移動(dòng)終端，例如移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)終端可受到與它們互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議連接等級(jí)有關(guān)的不利影響和限制，這些限制圍繞于某些問題尤其像無線鏈接中所發(fā)生的，它們包括突發(fā)誤差和移動(dòng)性所受的局限。這些無線鏈接的使用還需要包含有附加的前向糾錯(cuò)技術(shù)，自動(dòng)重復(fù)請(qǐng)求的實(shí)施，特殊協(xié)議的應(yīng)用程序或以幀的形式傳送信息具有需要與信道情況匹配的長度。
以前這些問題的解決辦法有當(dāng)前的WAP和智能IP技術(shù)，它們是圍繞特殊傳輸協(xié)議而建立的，并且需要在網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)上設(shè)有用于轉(zhuǎn)換協(xié)議的專用代理，還需要移動(dòng)終端使用的專用程序。然而這樣的設(shè)置受到需要改變傳輸協(xié)議如TCP或UDP，帶來的不利因素。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明尋求提供比已知接口優(yōu)越的無線網(wǎng)絡(luò)接口，特別是尋求提供優(yōu)化的IP連接性能無需對(duì)傳輸協(xié)議如TCP或UDP做任何改變。
根據(jù)本發(fā)明提供的如上定義的無線網(wǎng)絡(luò)接口，并且其特征是設(shè)有用于匹配無線鏈接的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議響應(yīng)鏈路層。
本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)在于提供了與如無線互聯(lián)網(wǎng)移動(dòng)終端一同使用的通用無線接口，該接口內(nèi)的鏈路層用于提供一種抽象的無線網(wǎng)絡(luò)接口，它可隨時(shí)與不同的無線電標(biāo)準(zhǔn)一同使用，并使IP操作優(yōu)化。鏈路層因其所處位置，有利地用以解決尤其與無線鏈接有關(guān)的問題，可使用的傳輸協(xié)議如TCP、UDP或RTP。用此方法，不再需要改變應(yīng)用程序。鏈路層此后稱為無線自適應(yīng)層(WAL)，由于它與無線通信密切相關(guān)和廣泛使用，具體目的是用于支持IP操作。通過本發(fā)明的裝置，移動(dòng)終端得到似乎達(dá)到無線互聯(lián)網(wǎng)無縫隙連接的效果。因此WAL可認(rèn)為是“智能”無線網(wǎng)絡(luò)接口，具有能力克服無線信道的損傷，以防止端到端操作的性能下降，例如在TCP層的情況。
這樣，作為獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，本發(fā)明的WAL的使用提供了可配置的用于IP應(yīng)用程序的無線網(wǎng)絡(luò)接口，事實(shí)上它不依賴于正使用的實(shí)際無線電接口。即WAL定義了一種通用接口，以普通的無線接口外觀提供給IP應(yīng)用程序，因此如上所述，該接口不再依賴于正使用的特殊無線技術(shù)。
作為另一個(gè)實(shí)例，本發(fā)明的WAL可使以不同的服務(wù)質(zhì)量要求處理不同的通信量等級(jí)成為可能。
在權(quán)利要求2定義的特性的優(yōu)點(diǎn)是，可保證IP應(yīng)用程序無需改變傳輸協(xié)議就可在互聯(lián)網(wǎng)移動(dòng)主機(jī)上運(yùn)行。
在權(quán)利要求3定義的特性的優(yōu)點(diǎn)在于提供了具有普通無線接口外觀的接口，使得網(wǎng)絡(luò)接口獨(dú)立于無線技術(shù)。
在權(quán)利要求4和5定義的特性，用于提高接口的通用性，這樣可優(yōu)化接口的IP連接性能。
而權(quán)利要求6定義的網(wǎng)絡(luò)接口的特性，有利地優(yōu)化了網(wǎng)絡(luò)接口在TCP信息包的使用，動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)還可有利地隨時(shí)適應(yīng)像UDP和RTP這類的協(xié)議。
在權(quán)利要求7定義的特性進(jìn)一步有助于提供可隨時(shí)自適應(yīng)的通用無線網(wǎng)絡(luò)接口。
在權(quán)利要求8至10定義的特性涉及進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)，以尋求防止可能發(fā)生在無線鏈接中所造成對(duì)信道的傷害擴(kuò)展到接口結(jié)構(gòu)中的上層，例如TCP層可能會(huì)錯(cuò)誤地識(shí)別網(wǎng)絡(luò)的信息擁塞情況，使信息吞吐量下降。
如此，應(yīng)理解的是本發(fā)明的WAL為幀操作提供了適應(yīng)所有移動(dòng)通信主機(jī)所需的可能算法以解決像無線互聯(lián)網(wǎng)接連等發(fā)生的相關(guān)問題。
還需理解WAL有利地用于執(zhí)行一套頗具智能的功能像例如計(jì)劃發(fā)送信息包策略，可滿足當(dāng)前無線信道條件下應(yīng)用程序所需的服務(wù)質(zhì)量要求。例如本發(fā)明允許下載服務(wù)質(zhì)量模塊，用于安置信息包到分別的隊(duì)列中，再根據(jù)策劃算法發(fā)送信息包，該策劃算法以響應(yīng)信道條件進(jìn)行操作。此實(shí)例中，服務(wù)質(zhì)量模塊用于改進(jìn)對(duì)無線鏈接的使用，不是尋求支持某一特殊的或更多的應(yīng)有程序，而是尋求使用在爭(zhēng)用條件下的無線鏈路進(jìn)入。其它WAL內(nèi)的這樣的智能功能包括頭部的壓縮和數(shù)據(jù)的拆分與重新組合。


本發(fā)明將在下文中通過參照附圖加以實(shí)例方式進(jìn)一步描述，附圖有圖1表示使用本發(fā)明實(shí)施例的無線互聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)配置示意性框圖；圖2表示如圖1所示結(jié)構(gòu)的本發(fā)明實(shí)施例的功能框圖；和圖3表示實(shí)施本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)接口層如何滿足藍(lán)牙通信標(biāo)準(zhǔn)。
具體實(shí)施例方式
首先參見圖1，圖中描述了具有本發(fā)明概念的實(shí)施例，其中WAL用于在互聯(lián)網(wǎng)中以允許無線接入。
圖1的無線互聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)配置10包括固定主機(jī)12，它提供的降序分層的結(jié)構(gòu)包括應(yīng)用程序?qū)?4、TCP層16、IP層18和網(wǎng)絡(luò)接口連接層20。固定主機(jī)12通過使用TCP/IP互聯(lián)網(wǎng)連接24與接入點(diǎn)22相連接，接入點(diǎn)22通過使用無線連接器26與移動(dòng)終端28無線相連接。
返回到接入點(diǎn)22，它也具有內(nèi)置分層的結(jié)構(gòu)，并包括IP層30、用于連接TCP/IP互聯(lián)網(wǎng)連接24的網(wǎng)絡(luò)接口連接層32、邏輯鏈接控制(LLC)層34、介質(zhì)接入控制(MAC)層36和用于連接無線連接器26的無線連接層38。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)重要方面，接入點(diǎn)22還包括實(shí)施了本發(fā)明的鏈路層，該鏈路層被看作是無線自適應(yīng)層(WAL)40。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到移動(dòng)通信主機(jī)，分層的結(jié)構(gòu)包括TCP層42、IP層44、LLC層46、MAC層48和用于與接入點(diǎn)22的無線連接器26進(jìn)行無線通信的無線連接器層50。再有，根據(jù)描述的實(shí)施例，移動(dòng)終端28在其分層的結(jié)構(gòu)中同樣包括WAL 52。
根據(jù)對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的描述，在接入點(diǎn)22和移動(dòng)終端28的WAL層40，52被用于處理那些如頭部壓縮、IP電子窺探、智能信息包策劃和數(shù)據(jù)的拆分及重新組合，還尋求解決所發(fā)生的與無線鏈接相關(guān)的問題。如將理解的，WAL層40和52分別位于接入點(diǎn)22和移動(dòng)終端28內(nèi)的IP層和LLC層之間，這一位置有利于防止可能發(fā)生在無線鏈接對(duì)信道造成的損害在分層的結(jié)構(gòu)中擴(kuò)展進(jìn)入上層協(xié)議，如以移動(dòng)終端作參考，進(jìn)入TCP層42。
當(dāng)特殊功能已經(jīng)存在于特殊無線電接口內(nèi)，需要簡(jiǎn)單地轉(zhuǎn)換相關(guān)類型的請(qǐng)求，然而在其它情況，一旦適當(dāng)?shù)能浖K像插件那樣已被裝載，這一轉(zhuǎn)換過程有利地在WAL層40，50或LLC層34，46來完成。在以下討論中，將參考圖3對(duì)這一特性作進(jìn)一步描述。
當(dāng)WAL被特殊地優(yōu)化用于處理TCP信息包時(shí)，它表現(xiàn)出有利的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)，還可適應(yīng)例如UDP和RTP等協(xié)議。而且，模塊的有利設(shè)計(jì)能夠像插件一樣加入附加功能，以便達(dá)到恰當(dāng)?shù)闹悄芄δ埽绨l(fā)送信息包的計(jì)劃策略可以在特殊無線信道條件下滿足來自應(yīng)用程序的服務(wù)質(zhì)量要求。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖2，應(yīng)理解的是本發(fā)明提供的解決方法不同于以前提出的方法之處是，該方法提供IP察覺鏈路層以匹配無線鏈接。圖2通過圖1結(jié)構(gòu)配置中使用的移動(dòng)終端28部分的框圖來描述，它清楚地描述了WAL位于IP44和LLC46之間位置。本發(fā)明的WAL 52的特殊優(yōu)點(diǎn)是，由于它設(shè)置在圖1和圖2中的協(xié)議堆棧內(nèi)的IP層44以下操作，現(xiàn)有可使用的傳輸協(xié)議，例如TCP、UDP和RTP可參照?qǐng)D2的層42所描述的那樣使用，這有利地決定了在移動(dòng)終端28上運(yùn)行特殊應(yīng)用程序，無需作任何修改。
WAL被用作獨(dú)立的無線接口，因此不依賴于使用的特殊無線電技術(shù)。在本描述實(shí)例中，此獨(dú)立特性是通過在WAL 52和LLC46之間使用IEEE 802.2協(xié)議層53來達(dá)到，該協(xié)議層53用于發(fā)出信號(hào)的目的，如以下的進(jìn)一步描述。
在圖2中還描述的是無線電技術(shù)層54，它用于闡明本發(fā)明的WAL事實(shí)上可以使用不同的無線電技術(shù)平臺(tái)，例如藍(lán)牙(BT)、HIPERLAN-2(H/2)和IEEE802.11等平臺(tái)和需要的其它平臺(tái)。如將理解的，這些平臺(tái)表現(xiàn)出特殊的不同之處是關(guān)于，例如可用比特率和連接等級(jí)等。同時(shí)相應(yīng)的MAC和LLC要求在每種情況下也是相當(dāng)不同的。
WAL 52的功能用來配置在IP信息包中應(yīng)用的適當(dāng)算法，目的是增強(qiáng)在無線網(wǎng)絡(luò)中特殊傳輸協(xié)議的操作。WAL 52用于分級(jí)操作IP信息包，可以區(qū)別不同的通信流通量等級(jí)。然后，每一等級(jí)得到一個(gè)預(yù)定的、用戶可配置質(zhì)量等級(jí)的特別服務(wù)。如以上所述，WAL 52有不依賴無線電技術(shù)平臺(tái)的特性。
在LLC層46，通用功能由WAL 52映射到平臺(tái)的特殊功能進(jìn)行識(shí)別，如圖1和圖2所表示的結(jié)構(gòu)中的這部分事實(shí)上是無線依賴性的，但是被用于通過標(biāo)準(zhǔn)接口與WAL 52通信。這樣的接口可使WAL52與特殊無線電平臺(tái)交換命令和數(shù)據(jù)包，該接口包括圖2中的層53，正如注意的，它是有利地符合IEEE 802.2標(biāo)準(zhǔn)的，因此該標(biāo)準(zhǔn)協(xié)助將分層的結(jié)構(gòu)分為結(jié)構(gòu)的無線技術(shù)依賴部分和無線電技術(shù)獨(dú)立部分。
現(xiàn)轉(zhuǎn)到圖3，它表示實(shí)施本發(fā)明的WAL在藍(lán)牙通信狀況的映射。
圖3再次描述了在接入點(diǎn)22和移動(dòng)終端28內(nèi)的分層的結(jié)構(gòu)，還描述了套接字(socket)接口和分別位于互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議30，44的上層的可選擇傳輸控制協(xié)議(層)。除了使用各自的藍(lán)牙LLCs 34和46，接入點(diǎn)22和移動(dòng)終端28還包括藍(lán)牙邏輯鏈接控制自適應(yīng)協(xié)議層56，62和蘭牙鏈路管理協(xié)議層58、66以及藍(lán)牙基帶層60，64。圖3還表示了在接入點(diǎn)22和移動(dòng)終端28內(nèi)的位于WAL和LLC層之間的符合IEEE 802.2的接口53。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到映射結(jié)構(gòu)的信令安排，可以識(shí)別并表示出三種不同信號(hào)分類的類型。
第一種，表示可以本地識(shí)別的在接入點(diǎn)22內(nèi)的來自WAL 40的請(qǐng)求68。第二種，使用現(xiàn)存信令協(xié)議的請(qǐng)求70、72，和第三種，是使用新定義的信令協(xié)議并符合IEEE 802.2幀傳送的并且在移動(dòng)終端28中的WAL 52中翻譯的信號(hào)74。
更詳細(xì)地，請(qǐng)求從WAL 40，以符合IEEE 802.2的幀的形式發(fā)送到LLC層34。如果這一請(qǐng)求被已經(jīng)存在于如圖3所示結(jié)構(gòu)下層的功能所通過，然后調(diào)用適當(dāng)?shù)墓δ堋８敿?xì)地，在藍(lán)牙狀況中，出現(xiàn)移動(dòng)終端28發(fā)出與另一終端建立連接的請(qǐng)求時(shí)，接著此類請(qǐng)求依照線路管理協(xié)議轉(zhuǎn)換成特殊協(xié)議消息。如果從WAL發(fā)出的請(qǐng)求不能被存在結(jié)構(gòu)中的功能所通過，然后一個(gè)可完成所需算法的軟件被裝入和執(zhí)行，通過特殊策劃算法的方法，此情況就如移動(dòng)終端達(dá)到了特殊服務(wù)質(zhì)量。
本發(fā)明的模塊化結(jié)構(gòu)有利地協(xié)助下載這樣的服務(wù)質(zhì)量模塊。其它情況，WAL隨時(shí)地請(qǐng)求附加的錯(cuò)誤防護(hù)措施以防止傳輸錯(cuò)誤。
作為另外的可能，會(huì)出現(xiàn)WAL層之間需要新的信號(hào)傳送安排，在此情況，在某一主機(jī)上本發(fā)明的WAL所產(chǎn)生的IEEE 802.2幀可發(fā)送到另一臺(tái)主機(jī)，以便完成特殊協(xié)議。此布置可證實(shí)其特殊的優(yōu)點(diǎn)，支持主機(jī)微觀移動(dòng)性、為跨區(qū)切換過程的準(zhǔn)備和服務(wù)質(zhì)量報(bào)告活動(dòng)等特殊優(yōu)點(diǎn)。
將要理解的是，本發(fā)明的WAL為幀操作提供了適應(yīng)所有可能的算法，該算法是為移動(dòng)主機(jī)解決發(fā)生的與無線互聯(lián)網(wǎng)連接相關(guān)的問題和事件所必需的。當(dāng)然，本發(fā)明的WAL的適用性并不是局限于如上描述的無線LAN情況，而是可應(yīng)用于任何移動(dòng)終端，如具有互聯(lián)網(wǎng)接入功能的移動(dòng)電話。
還應(yīng)理解的是，本發(fā)明不是必須在蜂窩接入網(wǎng)絡(luò)采用，因此對(duì)于當(dāng)前GSM基礎(chǔ)設(shè)施沒有特殊聯(lián)系。如注意的，本發(fā)明的WAL概念的一般應(yīng)用，但不是限制于，無線局域網(wǎng)絡(luò)如那些基于IEEE 802.11的藍(lán)牙HIPERLAND-2平臺(tái)，如上所述，WAL可用于在網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)和移動(dòng)終端上運(yùn)行。然而，WAL僅需要在接入點(diǎn)提供，也是可能的。如以上討論的，本發(fā)明為IP應(yīng)用程序提供了可配置的無線網(wǎng)絡(luò)接口，該接口不依賴實(shí)際使用的無線接口。在WAL的結(jié)構(gòu)中，如上討論的可開發(fā)新的協(xié)議，用于增強(qiáng)IP應(yīng)用程序性能。
一種具體實(shí)例是，正在LAN接入點(diǎn)上運(yùn)行的WAL通過使用IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)為兩個(gè)終端提供服務(wù)，其中第一個(gè)終端有兩個(gè)應(yīng)用程序在運(yùn)行，分別是Web任務(wù)和IP上語音應(yīng)用程序，而第二個(gè)終端有一實(shí)時(shí)應(yīng)用程序在運(yùn)行(如實(shí)時(shí)音樂或互聯(lián)網(wǎng)可視會(huì)議)，并且如其它移動(dòng)終端位于相同位置。
在此情況下，WAL在接入點(diǎn)用于接收那些必須以不同的服務(wù)要求傳輸給兩個(gè)終端的IP信息包。每當(dāng)IP信息包到達(dá)WAL，必須分類和進(jìn)行不同的處理。屬于兩個(gè)實(shí)時(shí)應(yīng)用程序(IP上語音和實(shí)時(shí)音樂)的信息包要進(jìn)行相同的處理，因?yàn)閮蓚€(gè)終端處于相似的無線鏈接條件下。因此這樣的信息包發(fā)送到前向糾錯(cuò)模塊以避免重復(fù)傳輸。相反，屬于Web任務(wù)的信息包不需發(fā)送到前向糾錯(cuò)模塊，而流經(jīng)“窺探”模塊，它監(jiān)控TCP確認(rèn)信息包和在接入點(diǎn)和移動(dòng)模塊間進(jìn)行局部重復(fù)傳輸。
兩個(gè)模塊的輸出是傳遞到服務(wù)質(zhì)量(QoS)模塊，它依照應(yīng)用程序的特殊要求傳輸信息包。在此情況，屬于實(shí)時(shí)應(yīng)用程序的信息包享有高的優(yōu)先級(jí)。
在以上實(shí)例中，兩個(gè)實(shí)時(shí)應(yīng)用程序(使用基于UDP協(xié)議)以相同的方法分類和進(jìn)行相應(yīng)的處理，而Web應(yīng)用程序(基于HTTP/TCP協(xié)議)以不同的方法處理。
再有，本發(fā)明尋求對(duì)IP應(yīng)用程序以相似特性為準(zhǔn)進(jìn)行區(qū)別對(duì)待，因此所有IP信息包是屬于某些應(yīng)用程序的，例如對(duì)端到端延時(shí)有嚴(yán)格限制的應(yīng)用程序，將被安排通過相同的模塊鏈。如此，本發(fā)明不是關(guān)注某個(gè)體的數(shù)據(jù)流，而是享有共同特性集合的數(shù)據(jù)流，它們將被以對(duì)于此特性最恰當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行處理。
權(quán)利要求
1.一種用于與移動(dòng)終端(28)相關(guān)的無線通信網(wǎng)絡(luò)接口，該接口包括一種分層的協(xié)議結(jié)構(gòu)，其特在于用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議響應(yīng)鏈路層(40，52)與無線鏈接相匹配。
2.如權(quán)利要求1所述的接口，用于在鏈路層(40，52)解決與無線鏈接相關(guān)的問題。
3.如權(quán)利要求1或2所述的接口，包括獨(dú)立于在無線網(wǎng)絡(luò)中使用的無線接口的通用接口。
4.如權(quán)利要求1，2或3所述的接口，其中鏈路層(40，52)用來接收不同應(yīng)用程序所產(chǎn)生的IP信息包數(shù)據(jù)流和響應(yīng)無線信道的限制處理IP信息包。
5.如權(quán)利要求1至4的任何一個(gè)的所述接口，其中鏈路層(40，52)具有用于適應(yīng)多種傳輸協(xié)議的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)。
6.如權(quán)利要求5所述的接口，并安排為用于用傳輸控制協(xié)議操作。
7.如權(quán)利要求1至6的任何一個(gè)的所述接口，其中鏈路層(40，52)是模塊形式，用于接收實(shí)施了附加功能特性的插件。
8.如權(quán)利要求1至7的任何一個(gè)的所述接口，其中鏈路層(40，52)用于在協(xié)議堆棧中的IP層(30，44)以下操作。
9.如權(quán)利要求1至8的任何一個(gè)的所述接口，其中鏈路層(40，52)被設(shè)置在無線網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)終端的接入點(diǎn)(22)處。
10.如權(quán)利要求1至9的任何一個(gè)的所述接口，其中鏈路層(40，52)用于配置應(yīng)用于IP信息包的算法。
11.如權(quán)利要求1至10的任何一個(gè)的所述接口，其中鏈路層(40，52)包括了計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。
12.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，用于與移動(dòng)終端相關(guān)的無線通信中使用的網(wǎng)絡(luò)接口，它包括互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議響應(yīng)鏈接控制器以匹配無線鏈接。
13.移動(dòng)終端(28)具有用于無線通信的網(wǎng)絡(luò)接口，該接口包括了分層的協(xié)議結(jié)構(gòu)，其特特在于通過設(shè)有互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議響應(yīng)鏈路層(40，52)以匹配無線鏈接。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于與移動(dòng)終端(28)相關(guān)的無線通信網(wǎng)絡(luò)接口，該接口包括分層的協(xié)議結(jié)構(gòu)，其中包含有用于匹配無線鏈接的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議響應(yīng)鏈路層(40，52)。
文檔編號(hào)H04M7/00GK1398480SQ01802903
公開日2003年2月19日 申請(qǐng)日期2001年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月28日
發(fā)明者G·科波拉, D·梅爾皮納諾, P·H·馬霍寧, M·J·薩爾拉寧 申請(qǐng)人:皇家菲利浦電子有限公司