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CN1398480A - 无线网络接口 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于与移动终端(28)相关的无线通信网络接口，该接口包括分层的协议结构，其中包含有用于匹配无线链接的互联网协议响应链路层(40，52)。

Description

无线网络接口
技术领域
本发明涉及用于与移动终端相关的无线通信网络接口，该接口包括一种分层的协议结构。
背景技术
移动终端，例如移动互联网终端可受到与它们互联网协议连接等级有关的不利影响和限制，这些限制围绕于某些问题尤其像无线链接中所发生的，它们包括突发误差和移动性所受的局限。这些无线链接的使用还需要包含有：附加的前向纠错技术，自动重复请求的实施，特殊协议的应用程序或以帧的形式传送信息具有需要与信道情况匹配的长度。
以前这些问题的解决办法有当前的WAP和智能IP技术，它们是围绕特殊传输协议而建立的，并且需要在网络接入点上设有用于转换协议的专用代理，还需要移动终端使用的专用程序。然而这样的设置受到需要改变传输协议如TCP或UDP，带来的不利因素。
发明内容
因此本发明寻求提供比已知接口优越的无线网络接口，特别是寻求提供优化的IP连接性能无需对传输协议如TCP或UDP做任何改变。
根据本发明提供的如上定义的无线网络接口，并且其特征是设有用于匹配无线链接的互联网络协议响应链路层。
本发明的优势在于提供了与如无线互联网移动终端一同使用的通用无线接口，该接口内的链路层用于提供一种抽象的无线网络接口，它可随时与不同的无线电标准一同使用，并使IP操作优化。链路层因其所处位置，有利地用以解决尤其与无线链接有关的问题，可使用的传输协议如TCP、UDP或RTP。用此方法，不再需要改变应用程序。链路层此后称为无线自适应层(WAL)，由于它与无线通信密切相关和广泛使用，具体目的是用于支持IP操作。通过本发明的装置，移动终端得到似乎达到无线互联网无缝隙连接的效果。因此WAL可认为是“智能”无线网络接口，具有能力克服无线信道的损伤，以防止端到端操作的性能下降，例如在TCP层的情况。
这样，作为独特优点，本发明的WAL的使用提供了可配置的用于IP应用程序的无线网络接口，事实上它不依赖于正使用的实际无线电接口。即WAL定义了一种通用接口，以普通的无线接口外观提供给IP应用程序，因此如上所述，该接口不再依赖于正使用的特殊无线技术。
作为另一个实例，本发明的WAL可使以不同的服务质量要求处理不同的通信量等级成为可能。
在权利要求2定义的特性的优点是，可保证IP应用程序无需改变传输协议就可在互联网移动主机上运行。
在权利要求3定义的特性的优点在于提供了具有普通无线接口外观的接口，使得网络接口独立于无线技术。
在权利要求4和5定义的特性，用于提高接口的通用性，这样可优化接口的IP连接性能。
而权利要求6定义的网络接口的特性，有利地优化了网络接口在TCP信息包的使用，动态结构还可有利地随时适应像UDP和RTP这类的协议。
在权利要求7定义的特性进一步有助于提供可随时自适应的通用无线网络接口。
在权利要求8至10定义的特性涉及进一步的优点，以寻求防止可能发生在无线链接中所造成对信道的伤害扩展到接口结构中的上层，例如TCP层可能会错误地识别网络的信息拥塞情况，使信息吞吐量下降。
如此，应理解的是本发明的WAL为帧操作提供了适应所有移动通信主机所需的可能算法以解决像无线互联网接连等发生的相关问题。
还需理解WAL有利地用于执行一套颇具智能的功能像例如计划发送信息包策略，可满足当前无线信道条件下应用程序所需的服务质量要求。例如本发明允许下载服务质量模块，用于安置信息包到分别的队列中，再根据策划算法发送信息包，该策划算法以响应信道条件进行操作。此实例中，服务质量模块用于改进对无线链接的使用，不是寻求支持某一特殊的或更多的应有程序，而是寻求使用在争用条件下的无线链路进入。其它WAL内的这样的智能功能包括头部的压缩和数据的拆分与重新组合。
附图说明
本发明将在下文中通过参照附图加以实例方式进一步描述，附图有：
图1表示使用本发明实施例的无线互联网结构配置示意性框图；
图2表示如图1所示结构的本发明实施例的功能框图；和
图3表示实施本发明的网络接口层如何满足蓝牙通信标准。
具体实施方式
首先参见图1，图中描述了具有本发明概念的实施例，其中WAL用于在互联网中以允许无线接入。
图1的无线互联网结构配置10包括固定主机12，它提供的降序分层的结构包括应用程序层14、TCP层16、IP层18和网络接口连接层20。固定主机12通过使用TCP/IP互联网连接24与接入点22相连接，接入点22通过使用无线连接器26与移动终端28无线相连接。
返回到接入点22，它也具有内置分层的结构，并包括：IP层30、用于连接TCP/IP互联网连接24的网络接口连接层32、逻辑链接控制(LLC)层34、介质接入控制(MAC)层36和用于连接无线连接器26的无线连接层38。
根据本发明实施例的一个重要方面，接入点22还包括实施了本发明的链路层，该链路层被看作是无线自适应层(WAL)40。
现在转到移动通信主机，分层的结构包括TCP层42、IP层44、LLC层46、MAC层48和用于与接入点22的无线连接器26进行无线通信的无线连接器层50。再有，根据描述的实施例，移动终端28在其分层的结构中同样包括WAL 52。
根据对本发明实施例的描述，在接入点22和移动终端28的WAL层40，52被用于处理那些如头部压缩、IP电子窥探、智能信息包策划和数据的拆分及重新组合，还寻求解决所发生的与无线链接相关的问题。如将理解的，WAL层40和52分别位于接入点22和移动终端28内的IP层和LLC层之间，这一位置有利于防止可能发生在无线链接对信道造成的损害在分层的结构中扩展进入上层协议，如以移动终端作参考，进入TCP层42。
当特殊功能已经存在于特殊无线电接口内，需要简单地转换相关类型的请求，然而在其它情况，一旦适当的软件模块像插件那样已被装载，这一转换过程有利地在WAL层40，50或LLC层34，46来完成。在以下讨论中，将参考图3对这一特性作进一步描述。
当WAL被特殊地优化用于处理TCP信息包时，它表现出有利的动态结构，还可适应例如UDP和RTP等协议。而且，模块的有利设计能够像插件一样加入附加功能，以便达到恰当的智能功能，例如发送信息包的计划策略可以在特殊无线信道条件下满足来自应用程序的服务质量要求。
现在转到图2，应理解的是本发明提供的解决方法不同于以前提出的方法之处是，该方法提供IP察觉链路层以匹配无线链接。图2通过图1结构配置中使用的移动终端28部分的框图来描述，它清楚地描述了WAL位于IP44和LLC46之间位置。本发明的WAL 52的特殊优点是，由于它设置在图1和图2中的协议堆栈内的IP层44以下操作，现有可使用的传输协议，例如TCP、UDP和RTP可参照图2的层42所描述的那样使用，这有利地决定了在移动终端28上运行特殊应用程序，无需作任何修改。
WAL被用作独立的无线接口，因此不依赖于使用的特殊无线电技术。在本描述实例中，此独立特性是通过在WAL 52和LLC46之间使用IEEE 802.2协议层53来达到，该协议层53用于发出信号的目的，如以下的进一步描述。
在图2中还描述的是无线电技术层54，它用于阐明本发明的WAL事实上可以使用不同的无线电技术平台，例如蓝牙(BT)、HIPERLAN-2(H/2)和IEEE802.11等平台和需要的其它平台。如将理解的，这些平台表现出特殊的不同之处是关于，例如可用比特率和连接等级等。同时相应的MAC和LLC要求在每种情况下也是相当不同的。
WAL 52的功能用来配置在IP信息包中应用的适当算法，目的是增强在无线网络中特殊传输协议的操作。WAL 52用于分级操作IP信息包，可以区别不同的通信流通量等级。然后，每一等级得到一个预定的、用户可配置质量等级的特别服务。如以上所述，WAL 52有不依赖无线电技术平台的特性。
在LLC层46，通用功能由WAL 52映射到平台的特殊功能进行识别，如图1和图2所表示的结构中的这部分事实上是无线依赖性的，但是被用于通过标准接口与WAL 52通信。这样的接口可使WAL52与特殊无线电平台交换命令和数据包，该接口包括图2中的层53，正如注意的，它是有利地符合IEEE 802.2标准的，因此该标准协助将分层的结构分为结构的无线技术依赖部分和无线电技术独立部分。
现转到图3，它表示实施本发明的WAL在蓝牙通信状况的映射。
图3再次描述了在接入点22和移动终端28内的分层的结构，还描述了套接字(socket)接口和分别位于互联网协议30，44的上层的可选择传输控制协议(层)。除了使用各自的蓝牙LLCs 34和46，接入点22和移动终端28还包括蓝牙逻辑链接控制自适应协议层56，62和兰牙链路管理协议层58、66以及蓝牙基带层60，64。图3还表示了在接入点22和移动终端28内的位于WAL和LLC层之间的符合IEEE 802.2的接口53。
现在转到映射结构的信令安排，可以识别并表示出三种不同信号分类的类型。
第一种，表示可以本地识别的在接入点22内的来自WAL 40的请求68。第二种，使用现存信令协议的请求70、72，和第三种，是使用新定义的信令协议并符合IEEE 802.2帧传送的并且在移动终端28中的WAL 52中翻译的信号74。
更详细地，请求从WAL 40，以符合IEEE 802.2的帧的形式发送到LLC层34。如果这一请求被已经存在于如图3所示结构下层的功能所通过，然后调用适当的功能。更详细地，在蓝牙状况中，出现移动终端28发出与另一终端建立连接的请求时，接着此类请求依照线路管理协议转换成特殊协议消息。如果从WAL发出的请求不能被存在结构中的功能所通过，然后一个可完成所需算法的软件被装入和执行，通过特殊策划算法的方法，此情况就如移动终端达到了特殊服务质量。
本发明的模块化结构有利地协助下载这样的服务质量模块。其它情况，WAL随时地请求附加的错误防护措施以防止传输错误。
作为另外的可能，会出现WAL层之间需要新的信号传送安排，在此情况，在某一主机上本发明的WAL所产生的IEEE 802.2帧可发送到另一台主机，以便完成特殊协议。此布置可证实其特殊的优点，支持主机微观移动性、为跨区切换过程的准备和服务质量报告活动等特殊优点。
将要理解的是，本发明的WAL为帧操作提供了适应所有可能的算法，该算法是为移动主机解决发生的与无线互联网连接相关的问题和事件所必需的。当然，本发明的WAL的适用性并不是局限于如上描述的无线LAN情况，而是可应用于任何移动终端，如具有互联网接入功能的移动电话。
还应理解的是，本发明不是必须在蜂窝接入网络采用，因此对于当前GSM基础设施没有特殊联系。如注意的，本发明的WAL概念的一般应用，但不是限制于，无线局域网络如那些基于IEEE 802.11的蓝牙HIPERLAND-2平台，如上所述，WAL可用于在网络接入点和移动终端上运行。然而，WAL仅需要在接入点提供，也是可能的。如以上讨论的，本发明为IP应用程序提供了可配置的无线网络接口，该接口不依赖实际使用的无线接口。在WAL的结构中，如上讨论的可开发新的协议，用于增强IP应用程序性能。
一种具体实例是，正在LAN接入点上运行的WAL通过使用IEEE 802.11标准为两个终端提供服务，其中第一个终端有两个应用程序在运行，分别是Web任务和IP上语音应用程序，而第二个终端有一实时应用程序在运行(如实时音乐或互联网可视会议)，并且如其它移动终端位于相同位置。
在此情况下，WAL在接入点用于接收那些必须以不同的服务要求传输给两个终端的IP信息包。每当IP信息包到达WAL，必须分类和进行不同的处理。属于两个实时应用程序(IP上语音和实时音乐)的信息包要进行相同的处理，因为两个终端处于相似的无线链接条件下。因此这样的信息包发送到前向纠错模块以避免重复传输。相反，属于Web任务的信息包不需发送到前向纠错模块，而流经“窥探”模块，它监控TCP确认信息包和在接入点和移动模块间进行局部重复传输。
两个模块的输出是传递到服务质量(QoS)模块，它依照应用程序的特殊要求传输信息包。在此情况，属于实时应用程序的信息包享有高的优先级。
在以上实例中，两个实时应用程序(使用基于UDP协议)以相同的方法分类和进行相应的处理，而Web应用程序(基于HTTP/TCP协议)以不同的方法处理。
再有，本发明寻求对IP应用程序以相似特性为准进行区别对待，因此所有IP信息包是属于某些应用程序的，例如对端到端延时有严格限制的应用程序，将被安排通过相同的模块链。如此，本发明不是关注某个体的数据流，而是享有共同特性集合的数据流，它们将被以对于此特性最恰当的方法进行处理。

Claims (13)

1.一种用于与移动终端(28)相关的无线通信网络接口，该接口包括一种分层的协议结构，其特在于用网络协议响应链路层(40，52)与无线链接相匹配。
2.如权利要求1所述的接口，用于在链路层(40，52)解决与无线链接相关的问题。
3.如权利要求1或2所述的接口，包括独立于在无线网络中使用的无线接口的通用接口。
4.如权利要求1，2或3所述的接口，其中链路层(40，52)用来接收不同应用程序所产生的IP信息包数据流和响应无线信道的限制处理IP信息包。
5.如权利要求1至4的任何一个的所述接口，其中链路层(40，52)具有用于适应多种传输协议的动态结构。
6.如权利要求5所述的接口，并安排为用于用传输控制协议操作。
7.如权利要求1至6的任何一个的所述接口，其中链路层(40，52)是模块形式，用于接收实施了附加功能特性的插件。
8.如权利要求1至7的任何一个的所述接口，其中链路层(40，52)用于在协议堆栈中的IP层(30，44)以下操作。
9.如权利要求1至8的任何一个的所述接口，其中链路层(40，52)被设置在无线网络和移动终端的接入点(22)处。
10.如权利要求1至9的任何一个的所述接口，其中链路层(40，52)用于配置应用于IP信息包的算法。
11.如权利要求1至10的任何一个的所述接口，其中链路层(40，52)包括了计算机程序产品。
12.一种计算机程序产品，用于与移动终端相关的无线通信中使用的网络接口，它包括互联网协议响应链接控制器以匹配无线链接。
13.移动终端(28)具有用于无线通信的网络接口，该接口包括了分层的协议结构，其特特在于通过设有互联网协议响应链路层(40，52)以匹配无线链接。
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