CN101044736A - 多网络类型的介质无关触发模型 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多网络类型的介质无关触发模型。通信环境触发的变化从介质相关接口传递到上层介质无关应用。通信环境触发可以来自由接口检测的本地事件，或者可以是从另一装置接收的远程触发。上层介质无关应用根据通信环境触发调整操作。

Description

多网络类型的介质无关触发模型
                       背景
相关技术说明
在先进的通信技术中，单个装置可能能够在两种或更多种不同类型的有线或无线链路上进行通信。这些链路中的各个链路可实施不同链路协议，并且不同类型的硬件和软件可用于支持各种协议。由不同类型的链路形成的网络可以是异构网络，意指与其中一条链路相关联的硬件和软件可能不可用于跨过另一链路进行连接。由不同类型的链路形成的网络中的一些可以是同构链路，但可能具有不同的接入参数，包括运营商差异、接入点或基站差异、编码差异及诸如此类。
当移动装置从一个位置漫游到另一位置时，环境中的通信网络的属性发生变化。例如，无线信号的强度可在移动装置远离另一装置移动时减少并最终变得很弱而不能正确地通信。因此，移动装置可能需要切换通信链路，例如，从WiFi网络切换到WiMax网络或从一个接入点切换到另一接入点。
在如物理(PHY)层和/或介质接入控制(MAC)层的介质相关层可容易地检测到通信网络或链路的属性变化，例如信号强度的减少、噪声的增加、吞吐量的减少及诸如此类。如传输层和应用层的更高层是介质无关的，并且这里运行的应用通常不可能检测到不同通信网络或链路的属性变化。更高层应用可注意到没有接收到分组并启动大的超时计数器。在超时时，当前链路明显不可用，并采取自适应的动作。需要一种使在更高介质无关层的应用快速准确地知道通信环境中的变化的技术。
附图说明
通过参照附图，本领域的技术人员可更佳地理解本发明并明白其许多特性和优点。
图1示出根据本发明实施例具有多个有线网络和无线网络的通信系统的框图。
图2示出根据本发明实施例的网络无关触发模型。
图3示出根据本发明实施例由装置的介质相关接口执行的流程图。
图4示出根据本发明实施例由装置的介质相关接口执行的另一流程图。
图5示出根据本发明实施例由装置的介质无关应用执行的流程图。
不同附图中采用相同的参考符号来指示类似或相同的物件。
实施例说明
在以下说明中，阐述了许多特定细节。然而，可以明白，本发明的实施例可在没有这些特定细节的情况下实现。在其他情况下，对众所周知的方法、结构和技术并未详细示出以免混淆对此说明的理解。
引用“一个实施例”、“实施例”、“示范性实施例”、“各种实施例”及诸如此类指示如此描述的本发明的实施例可包括具体特征、结构或特征，但不是每一个实施例一定包括该具体特征、结构或特征。此外，短语“在一个实施例中”的重复使用不一定指相同的实施例，不过它也可以指相同的实施例。
如本文所用的，除非另外说明，用于描述共同对象的序数形容词“第一”、“第二”、“第三”及诸如此类的使用仅表明是指类似对象的不同实例，并不用于暗指如此描述的对象一定是在时间上、空间上、等级上或者以任何其他方式按照给定顺序的。
除非另外特别说明，如根据以下论述所明白的，可以理解，贯穿整个说明书，使用如“处理”、“计算”或诸如此类的术语的论述指计算机或计算系统或类似的电子计算装置的动作和/或处理，它们将表示为如电子量的物理量的数据操纵和/或转换为类似地表示为物理量的其他数据。
以类似的方式，术语“处理器”可指处理来自寄存器和/或存储器的电子数据以将电子数据转换成可存储在寄存器和/或存储器中的其他电子数据的任何装置或装置的部分。“计算平台”可包括一个或多个处理器。
在本发明范围内的通信系统的类型包括但不限于局域网(LAN)、以太网、无线局域网(WLAN)、无线广域网(WWAN)、无线个人区域网(WPAN)、无线城域网(WMAN)、码分多址(CDMA)蜂窝无线电话通信系统、全球移动通信系统(GSM)蜂窝无线电话系统、北美数字蜂窝(NADC)蜂窝无线电话系统、时分多址(TDMA)系统、扩展TDMA(E-TDMA)蜂窝无线电话系统、如宽带CDMA(WCDMA)、CDMA-2000、通用移动电信系统(UMTS)的第三代(3G)系统及诸如此类，不过本发明的范围不限于此方面。
图1示出根据本发明实施例具有多个有线网络和无线网络的通信系统的框图。在图1所示的系统100中，第一装置110可包括耦合到一根或多根天线114和基带处理器116的无线收发信机112。在一个实施例中，基带处理器116可包括单个处理器或者可包括基带处理器和应用处理器，不过本发明的范围不限于此方面。基带处理器116可耦合到存储器118，存储器118可包括如DRAM的易失性存储器、如闪速存储器的非易失性存储器，或者可包括其他类型的存储装置，如硬盘驱动器，不过本发明的范围不限于此方面。存储器118的一些部分或全部可包括在与基带处理器116相同的集成电路上，或者存储器118的一些部分或全部可设在基带处理器116的集成电路外部的集成电路或其他介质上，例如硬盘驱动器，不过本发明的范围不限于此方面。
第一装置110与第二装置120和第三装置130通信，这三个装置中的至少一个可以是移动单元(MU)。第二装置120可包括收发信机122、一根或多根天线124、基带处理器126和存储器128。第三装置130可包括收发信机132、一根或多根天线134、基带处理器136和存储器138。
第一装置110、第二装置120和第三装置130可以是各种装置中的任何一种，如蜂窝电话、无线电话耳机、打印机、无线键盘、鼠标、无线网络接口装置和网络接口卡(NIC)、基站、接入点(AP)、网关、网桥、集线器、蜂窝无线电话通信系统、卫星通信系统、双向无线电通信系统、单向寻呼机、双向寻呼机、个人通信系统(PCS)、便携式或固定式个人计算机(PC)、个人数字助理(PDA)、软件定义的无线电设备、可重新配置的无线电设备或能够在无线网络上通信的其他装置。附加地或替代地，在本发明的其他实施例中，通信系统100可包括附加装置，这些附加装置中的任何一个可以是移动单元。
在一些实施例中，第一装置110、第二装置120和第三装置130可经由天线114、124和134在系统100上发射和/或接收一个或多个分组。此外，第一装置110、第二装置120和第三装置130可包括提供分集天线布置、提供空分多址(SDMA)或提供多输入多输出(MIMO)系统或诸如此类的两根或更多根天线，不过本发明的范围不限于此方面。这些分组可包括数据、控制消息、网络信息及诸如此类。
第二装置120可与网络140有线或无线耦合以便第一装置110和第二装置120可与网络140(包括耦合到网络140的装置)通信。网络140可包括如电话网络或因特网的公共网络，或者网络140可包括如企业内部网的专用网络或公共网络和专用网络的组合，不过本发明的范围不限于此方面。第三装置130也可与网络140耦合。第二装置120和/或第三装置130可以是网络附属点，例如接入点、基站及诸如此类，不过本发明的范围不限于此方面。例如，第二装置120和/或第三装置130可以是具有间接网络接入的其他有线或无线装置。
第一装置110和第二装置120可经由例如链路152、154和156的多条无线通信链路中的一条彼此进行通信。第一装置110和第三装置130可经由无线通信链路158彼此进行通信。这些链路中的每一条可实施不同的无线空中链路协议，并且不同类型的硬件和软件可用于支持各种协议。例如，收发信机112和天线114可包括用于经由多条无线通信链路进行通信的多个收发信机和天线。采用哪条通信链路的选择可基于与另一装置的接近程度、信号强度，可用带宽、无线频谱成本、用户或系统级策略以及其他这种条件确定。
注意，第一装置110示为能够根据三个或更多个无线网络通信，第二装置120示为能够根据三个无线网络和有线网络(网络140)通信，而第三装置130示为能够根据一个无线网络和有线网络通信。每个装置可能能够根据任何数量的有线或无线网络通信，本发明不限于此范围。
链路152、154、156和158可根据各种无线标准来实施，这些标准例如包括一个或多个无线蜂窝标准、一个或多个无线连网标准、一个或多个射频识别(RFID)标准和/或其他标准。由链路152、154、156和158形成的不同网络中的一些可以是异构网络，意指与其中一条链路相关联的硬件和软件通常不可能用于跨过另一链路进行连接。例如，在至少一个实施中，至少一条链路根据蓝牙短程无线协议(Bluetooth SIG公司于2003年11月提出的蓝牙系统规范1.2版以及相关的规范和协议)来实施。其他可能的无线连网标准例如包括：IEEE 802.3、IEEE 802.11(ANSI/IEEE Std 802.11-1999版和相关标准)、IEEE 802.16、由欧洲电信标准协会(ETSI)宽带无线电接入网络(BRAN)开发的HIPERLAN 1、2和相关标准、HomeRF(HomeRF技术委员会于2002年7月提出的HomeRF规范修订版2.01以及相关规范)和/或其他标准。由链路152、154、156和158形成的不同网络中的一些可以是同构链路，但可具有不同接入参数，包括运营商差异、接入点或基站差异、编码差异及诸如此类。例如，由链路156和158形成的网络可以是IEEE 802.11网络，但具有不同接入参数，例如两个不同接入点和/或两个不同运营商。
在本发明的一个实施例中，第一装置110经由无线链路152与第二装置120通信。如果通信环境变化，例如如果第一装置110是移动装置，并开始移出能够经由链路152通信的范围，则第一装置110可开始例如经由链路154与第二装置120或经由链路158与第三装置130通信。在本发明的备选实施例中，第二装置120可断开到网络140的有线连接，并需要开始无线通信。在这些情况中的每一情况下，接口环境中的变化需要传递给上层介质无关应用以便可采取适当的动作。介质无关触发在介质相关层上产生并传递给上层介质无关应用层。
上层介质无关应用可采用触发信息来确定新的最优通信链路。其他应用可采用触发信息来调整通信参数，例如通过调整发送的分组大小和通信频率或通过在链路切换期间停止通信。
通用触发模型提供对于通信环境事件的抽象。通信环境事件作为触发以普通格式跨过不同类型的网络而传递给上层应用。因此，介质无关应用能够跨过多种不同介质类型以一致的方式与低层介质相关功能(MAC和PHY)接口。
触发事件可以是确定性的或预示性的。确定性触发事件可指示当前链路状态，如链路有效(up)或链路无效(down)。链路有效状态例如传达物理链路在介质相关层连接并且介质无关应用可开始通信。链路无效状态例如传达物理链路在介质相关层是无效的，并且介质无关层应当停止通信。确定性触发事件还可指示另一链路的当前状态。例如，指示另一链路是可用的管理触发可从网络(例如接入点)发送。例如到另一接入点的其他链路可以比装置当前所用的链路更优。预示性触发事件可指示未来预测的链路状态，如链路将无效或链路将有效。链路将无效状态例如指示基于衰减信号强度及诸如此类，预期在某段时间里链路连接丢失。链路将有效状态例如指示物理层连接预期在某段时间里可用。虽然描述了四个触发事件，但还可产生其他触发事件，例如链路可用和其他这种事件。本发明不限于此方面。
图2示出根据本发明实施例的网络介质无关触发模型200。第一装置202经由通信链路206与第二装置204通信。通信链路206可以是有线或无线链路。第一装置202包括物理(PHY)层212、介质接入控制(MAC)层214、介质无关切换功能216、因特网协议(IP)应用218和一个或多个其他应用220。第二装置204包括类似的但不一定相同的层：物理(PHY)层222、介质接入控制(MAC)层224、介质无关切换功能226、因特网协议(IP)应用228和一个或多个其他应用230。PHY层212和222与MAC层214和224被认为是介质相关层，因为这些层实施通信或网络特定的介质接口并且对于不同通信介质是不同的。例如WiMax介质接口根据与WLAN介质接口不同的参数和协议操作，并且相关联的PHY层和MAC层不同。PHY层和MAC层上面的层被认为是介质无关层，因为在这些层上操作的应用与通信介质的类型无关。
在本发明的一个实施例中，第一装置202的PHY层212和/或MAC层214检测链路206上的环境变化。PHY层212和/或MAC层214产生介质无关触发。该触发是介质无关的，以致与不同通信介质相关联的PHY层或MAC层产生类似格式的触发。该触发发送给上层中的应用，例如MIH功能216、IP应用218和/或其他应用220。在上层的这些应用相应地调整它们的操作。例如，MIH功能216可确定新的通信链路，IP应用218可停止通信一段时间及诸如此类。
在本发明的另一实施例中，远程触发由第二装置204产生。此触发可由介质无关应用中的一个或由MAC层224或PHY层222产生。远程触发被封装并经由链路206发送到第一装置202。PHY层212和/或MAC层214接收远程触发并将它发送到第一装置202的上层介质无关应用。
触发是介质无关，从而允许更高层应用跨不同通信介质以一致的方式接收触发事件。因此更高层应用需要支持所有通信介质的单个触发/事件接口。
图3示出根据本发明实施例由装置的介质相关接口执行的流程图300。一个装置在正常操作期间经由第一链路与另一装置通信，框302。介质相关接口检测第一链路的接口环境中的变化，例如信号强度的变化、数据吞吐量的减少、噪声的增加及诸如此类，框304。介质相关接口产生介质无关触发，框306，并且向上层介质无关应用发送触发，框308。介质相关接口从上层应用接收指令，例如以切换到与另一装置的第二链路或与不同装置的第二链路，框310。
在本发明的备选实施例中，指令不从上层应用接收，并且介质相关接口自动切换链路。接收触发的上层应用按需要调整操作。
图4示出根据本发明实施例由装置的介质相关接口执行的流程图400。一个装置在正常操作期间经由第一链路与另一装置通信，框402。另一装置可以是移动装置、如接入点或基站的网络实体及诸如此类。介质相关接口在第一链路上从另一装置接收介质无关触发，框404。介质相关接口向上层介质无关应用发送远程触发，框406。介质相关接口从介质无关应用接收指令以影响第一链路的变化，例如以切换到第二链路，框408。
图5示出根据本发明实施例由装置的介质无关应用执行的流程图500。介质无关应用从更低的介质相关接口接收指示接口环境中的变化的介质无关触发，框502。介质无关应用确定不同的通信链路，框504。在此确定中，介质无关应用可确定链路是本地产生还是远程产生、触发的类型以及确定最佳的可用链路。介质无关应用向更低层的介质相关接口发送指令以影响通信链路中的变化，框506。
以上描述的技术可包含在计算机可读介质中以配置计算系统来执行该方法。计算机可读介质可以永久地、以可拆除的方式地或远程地耦合到第一装置110、第二装置120、第三装置130或另一系统。计算机可读介质可例如且不限于包括任何数量的以下内容：磁存储介质，包括磁盘和磁带存储介质；光存储介质，如光盘介质(例如，CD-ROM、CD-R及诸如此类)和数字视频光盘存储介质；全息存储器；非易失性存储器存储介质，包括基于半导体的存储器单元，如FLASH(闪速)存储器、EEPROM、EPROM、ROM；铁磁数字存储器；易失性存储介质，包括寄存器、缓冲器或高速缓存、主存储器、RAM及诸如此类；以及数据传输介质，只是举几个例子，包括永久和断续的计算机网络、点对点电信设备、载波传输介质、因特网。其他新的以及各类计算机可读介质可用于存储和/或传送本文所论述的软件模块。可以发现许多形式的计算系统，只是举几个例子，包括但不限于大型计算机、微型计算机、服务器、工作站、个人计算机、笔记本式计算机、个人数字助理、各种无线装置和嵌入式系统。典型计算系统包括至少一个处理单元、相关联的存储器和多个输入/输出(I/O)装置。计算系统根据程序处理信息并经由I/O装置产生所得的输出信息。
已在具体实施例的上下文中描述了根据本发明的实现方式。这些实施例用于说明而不是限制。可进行许多变型、修改、添加和改进。因此，对于本文描述为单个实例的元件可提供多个实例。各种元件之间的边界、操作和数据存储相当随意，并且具体操作是在特定说明性配置的上下文中说明的。预见了其他功能分配，并且它们可落于以下权利要求书的范围之内。最后，各种配置中示为分离元件的结构和功能可实施为组合的结构或元件。这些和其他变型、修改、添加和改进可落于以下权利要求书限定的本发明的范围之内。

Claims (53)

1.一种设备，包括：
介质无关应用；和
与第一装置并与所述介质无关应用通信的接口；
所述接口还将接口环境变化触发传递给所述介质无关应用。
2.如权利要求1所述的设备，其中，所述接口环境变化触发由从所述第一装置接收的远程触发事件产生。
3.如权利要求1所述的设备，其中，所述接口环境变化触发由所述接口检测的本地事件产生。
4.如权利要求3所述的设备，其中，所述本地事件是来自所述第一装置的信号的信号强度的减少。
5.如权利要求1所述的设备，其中，所述接口环境变化触发指示所述接口和所述第一装置之间的链路的当前状态。
6.如权利要求5所述的设备，其中，所述链路的当前状态指示所述链路是有效的。
7.如权利要求5所述的设备，其中，所述链路的当前状态指示所述链路是无效的。
8.如权利要求1所述的设备，其中，所述接口环境变化触发指示所述接口和所述第一装置之间的链路的未来预示状态。
9.如权利要求8所述的设备，其中，所述链路的未来预示状态指示所述链路是将有效的。
10.如权利要求8所述的设备，其中，所述链路的未来预示状态指示所述链路是将无效的。
11.如权利要求1所述的设备，其中，所述接口经由第一链路与所述第一装置通信，其中，所述接口环境变化触发指示第二链路可用于通信。
12.如权利要求1所述的设备，所述介质无关应用还接收所述接口环境变化触发并基于所述接口环境变化触发调整操作。
13.如权利要求12所述的设备，其中，调整操作包括导致从所述第一装置到第二装置的通信变化。
14.如权利要求12所述的设备，其中，调整操作包括导致从一个网络类型到另一网络类型的通信变化。
15.如权利要求1所述的设备，其中，所述接口能够经由多个网络类型与所述第一装置通信，并且所述接口环境变化触发由所述介质无关应用以相同格式接收而不考虑网络类型。
16.一种方法，包括：
经由第一通信链路与第一装置通信；和
向介质无关应用发送接口环境变化触发。
17.如权利要求16所述的方法，还包括：
检测所述第一通信链路上的环境变化事件；和
产生所述接口环境变化触发。
18.如权利要求16所述的方法，其中，所述环境变化事件是来自所述第一装置的信号的信号强度的减少。
19.如权利要求16所述的方法，还包括从所述第一装置接收所述接口环境变化触发。
20.如权利要求16所述的方法，还包括从所述介质无关应用接收指令以将与所述第一装置的通信改变到第二通信链路。
21.如权利要求16所述的方法，还包括从所述介质无关应用接收指令以将通信改变到第二装置。
22.如权利要求16所述的方法，其中，所述接口环境变化触发指示所述第一通信链路的当前状态。
23.如权利要求16所述的方法，其中，所述接口环境变化触发指示所述第一通信链路的未来预示状态。
24.如权利要求16所述的方法，其中，所述接口环境变化触发指示第二通信链路可用于通信。
25.一种方法，包括：
从接口接收触发，所述触发指示在到第一装置的通信链路上的接口环境变化；和
基于所述触发调整当前操作。
26.如权利要求25所述的方法，其中，调整当前操作包括：
导致从所述第一装置到第二装置的通信变化。
27.如权利要求25所述的方法，其中，调整当前操作包括：
导致从所述通信链路到另一通信链路的通信变化。
28.如权利要求25所述的方法，其中，所述触发还指示所述第一通信链路的当前状态。
29.如权利要求25所述的方法，其中，所述触发还指示所述第一通信链路的未来预示状态。
30.如权利要求25所述的方法，其中，所述触发还指示另一通信链路可用于通信。
31.一种包括含有机器可读指令的机器可读介质的物品，所述指令可操作以导致机器：
经由第一通信链路与第一装置通信；和
向介质无关应用发送接口环境变化触发。
32.如权利要求31所述的物品，所述指令还可操作以导致机器：
检测所述第一通信链路上的环境变化事件；和
产生所述接口环境变化触发。
33.如权利要求32所述的物品，其中，所述环境变化事件是来自所述第一装置的信号的信号强度的减少。
34.如权利要求31所述的物品，所述指令还可操作以导致机器从所述第一装置接收所述接口环境变化触发。
35.如权利要求31所述的物品，所述指令还可操作以导致机器从所述介质无关应用接收指令以将与所述第一装置的通信改变到第二通信链路。
36.如权利要求31所述的物品，所述指令还可操作以导致机器从所述介质无关应用接收指令以将通信改变到第二装置。
37.如权利要求31所述的物品，其中，所述接口环境变化触发指示所述第一通信链路的当前状态。
38.如权利要求31所述的物品，其中，所述接口环境变化触发指示所述第一通信链路的未来预示状态。
39.如权利要求31所述的物品，其中，所述接口环境变化触发指示第二通信链路可用于通信。
40.一种包括含有机器可读指令的机器可读介质的物品，所述指令可操作以导致机器：
从接口接收触发，所述触发指示在到第一装置的通信链路上的接口环境变化；和
基于所述触发调整当前操作。
41.如权利要求40所述的物品，其中，可操作以导致所述机器调整当前操作的指令还包括可操作以导致所述机器进行以下操作的指令：
导致从所述第一装置到第二装置的通信变化。
42.如权利要求40所述的物品，其中，可操作以导致所述机器调整当前操作的指令还包括可操作以导致所述机器进行以下操作的指令：
导致从所述通信链路到另一通信链路的通信变化。
43.如权利要求40所述的物品，其中，所述触发还指示所述第一通信链路的当前状态。
44.如权利要求40所述的物品，其中，所述触发还指示所述第一通信链路的未来预示状态。
45.如权利要求40所述的物品，其中，所述触发还指示另一通信链路可用于通信。
46.一种系统，包括：
一根或多根天线；
介质无关应用；和
经由所述一根或多根天线与第一装置并与所述介质无关应用通信的接口；
所述接口还将接口环境变化触发传递给所述介质无关应用。
47.如权利要求46所述的系统，其中，所述接口环境变化触发由从所述第一装置接收的远程触发事件产生。
48.如权利要求46所述的系统，其中，所述接口环境变化触发由所述接口检测的本地事件产生。
49.如权利要求46所述的系统，其中，所述接口环境变化触发指示在所述一根或多根天线上从所述第一装置接收的信号的当前状态。
50.如权利要求46所述的系统，其中，所述接口环境变化触发指示在所述一根或多根天线上从所述第一装置接收的信号的未来预示状态。
51.如权利要求46所述的系统，所述介质无关应用还接收所述接口环境变化触发并基于所述接口环境变化触发调整操作。
52.如权利要求51所述的系统，其中，调整操作包括导致从所述第一装置到第二装置的通信变化。
53.如权利要求51所述的系统，其中，调整操作包括导致从一个网络类型到另一网络类型的通信变化。
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