專利名稱：被損壞分組的選擇性轉發(fā)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及基于分組的通信，并且更具體地說涉及基于分組中承載的內容的類型選擇性地轉發(fā)被損壞分組。
背景技術：
在基于分組的通信的新興世界里，不斷增加地使用分組來傳輸多種類型的內容，包括需要實時送達的流媒體。隨著如無線局域網(wǎng)(WLAN)的新技術和傳輸路徑受到干擾的其他接入技術變得更加突顯，用于處理被損壞分組的常規(guī)規(guī)則可能不適用于某些類型的分組內容。
在因特網(wǎng)協(xié)議和其他鏈路層協(xié)議內，立即廢棄具有校驗和錯誤的分組，校驗和錯誤表示分組被以任何形式損壞。在無線WLAN環(huán)境中，許多被損壞分組可能在分組內只具有相對少量的實際比特差錯。如果分組內容表示如銀行余額的數(shù)據(jù)，廢棄該被損壞分組并請求該分組的重發(fā)是必要的，因為分組的重發(fā)是用于確保準確傳送數(shù)據(jù)的唯一可行方法。再者，在接收數(shù)據(jù)時因重發(fā)導致的延遲在對數(shù)據(jù)傳送的任何負面影響中極小。相比之下，如果被損壞分組傳輸應該被實時送達的流媒體，如音頻、語音或視頻，則分組內的被損壞比特將肯定有負面影響，但是少量錯誤比特的影響可能不是災難性的。既然數(shù)據(jù)是被實時使用，所以重發(fā)相對無用，因為分組到達的順序以及它們相應的延遲在使用和送達內容上是至關重要的。由此，需要處理承載時間敏感信息而數(shù)據(jù)的完整性次要于及時送達的分組的新技術。
發(fā)明概述本發(fā)明協(xié)助被損壞分組的轉發(fā)，那時這些分組正承載某個類型的內容、如流媒體或數(shù)據(jù)完整性次要于及時送達的其他時間敏感信息。一旦接收到分組，則關于該分組是否被損壞作出判斷。如果該分組被損壞，則嘗試確定由該分組所承載的內容的類型，然后基于內容的類型并可能基于該分組的完整性，關于是向該分組的目的地轉發(fā)該分組還是廢棄該分組作出決定。上述分組處理可以在任何數(shù)量的分組轉發(fā)裝置中提供，分組轉發(fā)裝置的范圍從協(xié)助在接入網(wǎng)上與始發(fā)或目的終端通信的邊緣裝置到在耦合接入網(wǎng)的分組網(wǎng)絡內路由選擇該分組的中間裝置。損壞的檢測和內容類型的確定可以在對于給定分組彼此協(xié)同操作的相同或不同裝置中進行。一旦發(fā)現(xiàn)被損壞分組并決定要向目的終端路由選擇該分組時，則可以像是未被損壞地沿著正常路徑轉發(fā)該分組或在更適合用于處理被損壞分組的替代路徑上發(fā)送該分組。在一個替代實施例中，可以修改該分組以包括該分組被損壞的指示來協(xié)助裝置路由選擇或處理該分組。
在結合附圖閱讀下文優(yōu)選實施例的詳細說明之后，本領域技術人員將理解本發(fā)明的范圍并認識到它的附加方面。
附圖簡述結合于本說明書中并構成本說明書的一部分的附圖示出本發(fā)明的若干方面，并連同說明書來解釋本發(fā)明的原理。


圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的通信環(huán)境的框圖表示。
圖2是概述根據(jù)本發(fā)明一個實施例用于選擇性轉發(fā)被損壞分組的基本進程的流程圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的轉發(fā)裝置的框圖表示。
優(yōu)選實施例的詳細說明在依據(jù)附圖閱讀下文說明時，本領域技術人員將理解本發(fā)明的概念以及將認識到未在本文中具體陳述的這些概念的應用。應該理解這些概念和應用落在本公開和所附權利要求書的范圍內。
按本文所述，基于被損壞分組中承載的內容的類型來選擇性地轉發(fā)這些分組。在優(yōu)選實施例中，承載送達是時間敏感的內容的分組，如對時延、抖動、分組到達順序或其他對正確重構流內容至關重要的其他參數(shù)敏感的內容，即使它們被損壞，仍可以被轉發(fā)，其中內容的完整性比送達的及時性更關鍵的分組被丟棄。位于分組的目的地的實體或沿途上的某個中間實體則將有選擇地嘗試修復、使用或廢棄被損壞分組?？梢灾苯邮褂梅纸M的內容，或以努力校正錯誤或最小化其影響來處理分組的內容。
參考圖1，示出通信環(huán)境10，其中當分組被損壞時可以基于分組內承載的內容的類型來選擇性地轉發(fā)分組而不是廢棄分組。通信環(huán)境10包括分組網(wǎng)絡12和多個接入網(wǎng)14，它們協(xié)作以使始發(fā)終端16可以將分組送達到目的終端18。分組網(wǎng)絡12和接入網(wǎng)14將包括任何數(shù)量的分組轉發(fā)裝置和任何數(shù)量的中間裝置22或與任何數(shù)量的分組轉發(fā)裝置和任何數(shù)量的中間裝置22相關聯(lián)，分組轉發(fā)裝置可以包括將接入網(wǎng)14連接到分組網(wǎng)絡12的邊緣裝置20，中間裝置22有效地貫穿分組網(wǎng)絡12將分組從一個邊緣裝置20轉發(fā)到另一個。分組網(wǎng)絡12還可以包括備選處理裝置24，它可以任選地實施為，當未配備其他分組轉發(fā)裝置來提供以定義的方式處理或轉發(fā)被損壞分組的這種處理功能時，以定義的方式處理或轉發(fā)被損壞分組。備選處理裝置24在說明書中稍后描述。
通信環(huán)境10可以采取多種形式，其中各種分組轉發(fā)裝置可以協(xié)助彼此之間以及與始發(fā)終端16和目的終端18的有線或無線通信。例如，接入網(wǎng)14可以是蜂窩網(wǎng)絡或無線局域網(wǎng)。在這種實施例中，邊緣裝置20可以是蜂窩網(wǎng)絡基站或移動交換中心以及無線局域網(wǎng)(WLAN)調制解調器或諸如此類的接入點。再者，邊緣裝置20可以在各種有線類型的裝置中實施，如路由器、防火墻和服務器。本領域技術人員將認識到邊緣裝置的無線實施。中間裝置22可以采取路由器、交換機或充當兩個其他分組轉發(fā)裝置之間的轉發(fā)中介的其他實體的形式。備選處理裝置24可以采取相似的形式。
根據(jù)實施例，在始發(fā)終端16和目的終端18之間傳輸?shù)姆纸M可以包括各種類型的內容，包括數(shù)據(jù)或如音頻、視頻和語音的流媒體。雖然本領域技術人員將認識到其他類型的內容，但是通?？梢詫⒎纸M的內容劃分成兩種類型。第一類型是完整性不可被損害的數(shù)據(jù)。由此，內容的完整性占有優(yōu)先。第二類型的內容，如流媒體，它對時間和接收它的順序比內容本身的完整性更敏感。雖然內容完整性是重要的，但是可以證明因損壞而丟失或廢棄的分組產(chǎn)生比少量破壞的比特更大的問題。內容的始發(fā)地或目的地不限于接入網(wǎng)的邊緣且可以存在于分組網(wǎng)絡內的在適當時流傳輸或捕獲內容的媒體服務器的裝置中。
與廢棄任何被損壞分組的目前實踐相對照，本發(fā)明可以在任何分組轉發(fā)裝置上實施并操作以轉發(fā)內容屬于對完整性欠敏感而對及時送達較敏感的類型的被損壞分組。隨著分組從始發(fā)終端16傳送到目的終端18，分組轉發(fā)裝置中的各種裝置將配置為判斷分組是否已被損壞或以其他形式被破壞。不是自動丟棄該分組，而是分組轉發(fā)裝置將嘗試確定分組的類型并以常規(guī)方式丟棄該分組或向目的終端18轉發(fā)該分組。以此方式，可以通過分組網(wǎng)絡12依次轉發(fā)具有選擇類型的內容的被損壞分組并繼續(xù)轉發(fā)到目的終端18。在一個實施例中，每個分組轉發(fā)裝置將系統(tǒng)地針對損壞來分析該分組，并基于其中的內容判斷是否要轉發(fā)該分組。可以不作更改地轉發(fā)該分組，或可以將其封裝在新分組中，然后再轉發(fā)。根據(jù)該分組的損壞，只是轉發(fā)該分組而不作更改(在此情況中該分組可以具有第2層、IP和UDP校驗和的形式的隱含指示，指示它被損壞)，由此忽略該損壞或將被損壞分組封裝為新的未損壞分組中的有效負載，這是可能的。或者，檢測損壞的第一分組轉發(fā)裝置可以修改該分組以包括指示該分組已被損壞的某種類型的顯式標記，并繼續(xù)向目的終端18轉發(fā)該分組，其中后續(xù)的分組轉發(fā)裝置將能夠確定該分組被損壞但是根據(jù)損壞標記應該將其轉發(fā)到目的終端18。
參考圖2，示出根據(jù)本發(fā)明一個實施例用于轉發(fā)分組的示范進程。開始時，分組轉發(fā)裝置將在到目的終端18的途中接收分組(步驟100)，并判斷該分組是否被損壞(步驟102)。該分組的損壞可以是在報頭中、有效負載中或二者兼有。用于確定損壞的一種技術是將該分組與該分組內所包括的校驗和中的一個或更多比較。注意，該分組中可以提供多個校驗和，其中不同的校驗和對應于各種協(xié)議層。當判斷分組是否被損壞時，可以檢查在當前使用的轉發(fā)層的校驗和以及在其他層的校驗和。本領域技術人員將認識到可針對錯誤分析分組的任何技術可以用于確定該分組被損壞。
如果該分組被損壞(步驟104)，且在報頭中有損壞(步驟106)，則作出判斷以查看報頭中的損壞是否是可校正的(步驟108)。如果報頭中的損壞無法被校正，則廢棄該分組(步驟110)。如果報頭可被校正，則校正報頭(步驟112)。如果報頭未被損壞(步驟106)或已校正被損壞報頭，則下一步取決于有效負載是否被損壞(步驟114)。如果沒有對該分組的有效負載的損壞(步驟114)，則向該分組的目的地轉發(fā)該分組(步驟116)。如果有效負載被損壞(步驟114)，則分析該分組以確定該分組中所承載的內容的類型(步驟118)。
可以使用多種技術來檢測該分組中所承載的內容的類型。例如，用于傳輸?shù)膮f(xié)議的類型可以確定內容類型。例如，如果使用實時協(xié)議(RTP)，則內容類型將可能是流媒體類型，它對及時送達比數(shù)據(jù)完整性更敏感。雖然RTP是第3層協(xié)議，操作以在第1層或第2層協(xié)議層轉發(fā)該分組的分組轉發(fā)裝置可以分析當前使用的層以外的其他層，以檢測或以其他形式確定該分組中所承載的內容的類型。再者，某些協(xié)議可以包括指示分組報頭或有效負載中的和在任何協(xié)議層的內容類型的標記。由此，分組轉發(fā)裝置可以配置為針對表示內容類型的標記分析該分組。再者，當報頭中的信息不足以確定內容類型時，還可以使用對該分組內所承載的數(shù)據(jù)的配置的分析來確定內容類型。本領域技術人員將認識到可以通過以下操作來確定內容類型分析該分組的任何部分并查看在協(xié)議棧中任何層使用的任何類型的協(xié)議來協(xié)助確定內容類型而不管當前正處理該分組的層。
如果因該分組的損壞而無法確定內容類型或內容類型不屬于對及時送達敏感的第一類型或完整性是強制要求的(步驟120)，則廢棄該分組(步驟110)，并且對下一個輸入分組重復該進程。如果內容屬于對及時送達敏感而對完整性欠敏感的類型(步驟120)，可以通過提供指示該分組被損壞的標記來任選地封裝或標記該分組為被損壞(步驟122A和122B)，然后向目的終端18轉發(fā)該分組(步驟116)。注意，標記被損壞分組是任選的。當未標記被損壞分組時，每個后續(xù)轉發(fā)裝置將只是單獨或結合另一個裝置來提供上述進程，以判斷該分組是否被損壞以及是否應該向目的終端18轉發(fā)該被損壞分組。如果標記了分組，則后續(xù)轉發(fā)裝置將優(yōu)選地能夠檢測用于標記的標記并繼續(xù)轉發(fā)進程。另外，重復上述進程。如果封裝該被損壞分組，則后續(xù)轉發(fā)裝置將把該錯誤的分組視為新分組的正確有效負載。
再者，上述功能可以分布在多個裝置之中，其中第一分組轉發(fā)裝置、如中間裝置22或邊緣裝置20可以確定該分組被損壞，然后將該分組轉發(fā)到備選處理裝置24，以判斷應該向目的終端18轉發(fā)該被損壞分組還是將其廢棄。除了分布式處理外，分組轉發(fā)裝置還可以使用備選路由來路由選擇即使被損壞也應該向目的終端18轉發(fā)的被損壞分組。當正常路由可能不包括能夠轉發(fā)被損壞分組的分組轉發(fā)裝置時，使用備選路由是有益的。由此，備選路由可以是其中分組轉發(fā)裝置能夠選擇性地轉發(fā)第一類型的被損壞分組的那些路由。
現(xiàn)在轉到圖3，示出根據(jù)本發(fā)明一個實施例的分組轉發(fā)裝置。分組轉發(fā)裝置將通常包括具有足夠用于存儲配置為提供上述功能的軟件30的存儲器28的控制系統(tǒng)26?？刂葡到y(tǒng)26還與一個或更多通信接口32相關聯(lián)，具體視分組轉發(fā)裝置的配置及它在通信環(huán)境10內的位置而定。例如，如果分組轉發(fā)裝置是邊緣裝置20，則通信接口32可以包括能夠經(jīng)分組網(wǎng)絡12接收和發(fā)射分組的第一接口，以及用于協(xié)助經(jīng)適當?shù)慕尤刖W(wǎng)14與始發(fā)終端16或目的終端18通信的第二接口。第二通信接口32可以是各種配置的蜂窩接口、WLAN接口或有線接口。配置為中間裝置22或備選處理裝置24的分組轉發(fā)裝置可以具有配置為往返于其他中間裝置22和備選處理裝置24以及邊緣裝置20之間傳送分組的一個或更多通信接口32。如前所述，可以將提供用于確定分組損壞、確定正傳輸什么內容以及要采取什么操作的功能的軟件分布在多個協(xié)作裝置中，它們全部可以具有圖3所示的基本結構。
雖然參考某些實施例以及一般相關聯(lián)的方法來描述本公開，但是通過本公開的講授內容可以理解這些實施例和方法的改變和替換。因此，示范實施例的上述說明并不限定或約束本公開。在不背離由如下權利要求書限定的本公開的精神和范圍的前提下，其他更改、替代、改進、修改和改變是可能的。
權利要求
1.一種用于轉發(fā)被損壞分組的方法，包括a)接收分組；以及b)當所述分組被損壞時i)判斷所述分組是否具有第一類型的內容；以及ii)如果所述分組具有所述第一類型的內容，則向目的裝置轉發(fā)所述分組。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于在從始發(fā)裝置到所述目的裝置的途中接收所述分組，所述方法還包括判斷所述分組是否被損壞。
3.如權利要求2所述的方法，其特征在于當所述分組被損壞且不具有所述第一類型的內容時，還包括廢棄所述分組。
4.如權利要求2所述的方法，其特征在于確定所述分組被損壞包括對照所包括的校驗和來檢查所述分組的完整性。
5.如權利要求4所述的方法，其特征在于在一個協(xié)議層轉發(fā)所述分組，以及在不同的協(xié)議層提供所述校驗和。
6.如權利要求2所述的方法，其特征在于當所述分組被損壞時，還包括將所述分組封裝為新分組中的有效負載，并經(jīng)所述新分組向目的地轉發(fā)所述分組。
7.如權利要求2所述的方法，其特征在于當所述分組被損壞時，還包括在所述分組中提供所述分組被損壞的指示。
8.如權利要求2所述的方法，其特征在于當所述分組被損壞時，在備選路徑上轉發(fā)所述分組，所述備選路徑不同于本來是轉發(fā)未損壞分組的路徑。
9.如權利要求1所述的方法，其特征在于所述第一類型的內容是送達為時間敏感的內容。
10.如權利要求1所述的方法，其特征在于所述第一類型的內容是語音內容。
11.如權利要求1所述的方法，其特征在于所述第一類型的內容是視頻內容。
12.如權利要求1所述的方法，其特征在于所述第一類型的內容是音頻內容。
13.如權利要求1所述的方法，其特征在于所述第一類型的內容是流媒體。
14.如權利要求1所述的方法，其特征在于確定所述分組具有所述第一類型的內容包括，將用于傳輸所述內容的協(xié)議標識為與所述第一類型的內容相關聯(lián)的協(xié)議。
15.如權利要求14所述的方法，其特征在于所述用于傳輸所述內容的協(xié)議位于不同于轉發(fā)所述分組的層的層。
16.如權利要求1所述的方法，還包括判斷所述分組的報頭是否被損壞，并校正所述報頭，或如果所述報頭無法被校正，則廢棄所述分組。
17.一種能夠轉發(fā)被損壞分組的分組轉發(fā)裝置，包括a)至少一個通信接口；以及b)控制系統(tǒng)，與所述至少一個通信接口相關聯(lián)且適于i)接收分組；以及ii)當所述分組被損壞時A)判斷所述分組是否具有第一類型的內容；以及B)如果所述分組具有所述第一類型的內容，則向目的裝置轉發(fā)所述分組。
18.如權利要求17所述的分組轉發(fā)裝置，其特征在于在從始發(fā)裝置到所述目的裝置的途中接收所述分組，所述控制系統(tǒng)還適于判斷所述分組是否被損壞。
19.如權利要求18所述的分組轉發(fā)裝置，其特征在于當所述分組被損壞且不具有所述第一類型的內容時，所述控制系統(tǒng)還適于廢棄所述分組。
20.如權利要求18所述的分組轉發(fā)裝置，其特征在于為了確定所述分組被損壞，所述控制系統(tǒng)還適于對照所包括的校驗和來檢查所述分組的完整性。
21.如權利要求20所述的分組轉發(fā)裝置，其特征在于在一個協(xié)議層轉發(fā)所述分組，以及在不同的協(xié)議層提供所述校驗和。
22.如權利要求18所述的分組轉發(fā)裝置，其特征在于當所述分組被損壞時，所述控制系統(tǒng)還適于將所述分組封裝為新分組中的有效負載，并經(jīng)所述新分組向目的地轉發(fā)所述分組。
23.如權利要求18所述的分組轉發(fā)裝置，其特征在于當所述分組被損壞時，所述控制系統(tǒng)還適于在所述分組中提供所述分組被損壞的指示。
24.如權利要求17所述的分組轉發(fā)裝置，其特征在于當所述分組被損壞時，在備選路徑上轉發(fā)所述分組，所述備選路徑不同于本來是轉發(fā)未損壞分組的路徑。
25.如權利要求17所述的分組轉發(fā)裝置，其特征在于所述第一類型的內容是送達為時間敏感的內容。
26.如權利要求17所述的分組轉發(fā)裝置，其特征在于所述第一類型的內容是語音內容。
27.如權利要求17所述的分組轉發(fā)裝置，其特征在于所述第一類型的內容是視頻內容。
28.如權利要求17所述的分組轉發(fā)裝置，其特征在于所述第一類型的內容是音頻內容。
29.如權利要求17所述的分組轉發(fā)裝置，其特征在于所述第一類型的內容是流媒體。
30.如權利要求17所述的分組轉發(fā)裝置，其特征在于為了確定所述分組具有第一類型的內容，所述控制系統(tǒng)還適于將用于傳輸所述內容的協(xié)議標識為與所述第一類型的內容相關聯(lián)的協(xié)議。
31.如權利要求30所述的分組轉發(fā)裝置，其特征在于所述用于傳輸所述內容的協(xié)議位于不同于轉發(fā)所述分組的層的層。
32.如權利要求17所述的分組轉發(fā)裝置，其特征在于所述分組轉發(fā)裝置是邊緣裝置。
33.如權利要求17所述的分組轉發(fā)裝置，其特征在于所述分組轉發(fā)裝置是中間裝置。
34.如權利要求17所述的分組轉發(fā)裝置，其特征在于所述分組轉發(fā)裝置是備選處理裝置。
35.如權利要求17所述的分組轉發(fā)裝置，其特征在于所述控制系統(tǒng)還適于判斷所述分組的報頭是否被損壞，并校正所述報頭，或如果所述報頭無法被校正，則廢棄所述分組。
36.一種用于轉發(fā)被損壞分組的系統(tǒng)，包括a)用于在從始發(fā)裝置到目的裝置的途中接收分組的部件；b)用于判斷所述分組是否被損壞的部件；c)用于當所述分組被損壞時判斷所述分組是否具有第一類型的內容的部件；d)用于如果所述分組被損壞且具有所述第一類型的內容則向目的裝置轉發(fā)所述分組的部件；以及e)用于當所述分組被損壞且不具有所述第一類型的內容時廢棄所述分組的部件。
全文摘要
本發(fā)明協(xié)助被損壞分組的轉發(fā)，而那時這些分組正承載某個類型的內容、如流媒體或數(shù)據(jù)完整性次要于及時送達的其他時間敏感信息。一旦接收到分組，則關于該分組是否被損壞作出判斷。如果該分組被損壞，則嘗試確定由該分組所承載的內容的類型，然后基于內容的類型并可能基于該分組的完整性，關于是向該分組的目的地轉發(fā)該分組還是廢棄該分組作出決定。一旦發(fā)現(xiàn)被損壞分組并決定要向目的終端路由選擇該分組時，則可以沿著正常路徑轉發(fā)該分組或在更適合用于處理被損壞分組的替代路徑上發(fā)送該分組。
文檔編號H04L1/00GK1886951SQ200480035261
公開日2006年12月27日 申請日期2004年8月13日 優(yōu)先權日2003年10月1日
發(fā)明者J·H·約亞庫姆, P·埃德霍爾姆, F·奧代 申請人:北方電訊網(wǎng)絡有限公司