本發(fā)明涉及將車輛連接到互聯(lián)網(wǎng),且更具體地涉及通過利用一個或多個消費者裝置實現(xiàn)車輛與互聯(lián)網(wǎng)之間的并發(fā)數(shù)據(jù)流。
背景技術(shù):
大部分車輛現(xiàn)在配備有諸如遠(yuǎn)程信息處理單元的硬件,該硬件實現(xiàn)各種無線通信,包括連接到互聯(lián)網(wǎng)或云。遠(yuǎn)程信息處理單元能夠通過無線載波系統(tǒng)(例如,蜂窩網(wǎng)絡(luò))用作車輛信息娛樂系統(tǒng)與互聯(lián)網(wǎng)之間的無線接入點。隨著對諸如通過這些連接的視頻的流數(shù)據(jù)的需求開始不斷增長,帶寬可用性迅速受到限制。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
根據(jù)本發(fā)明的實施例,提供了一種用于在兩個端點之間建立多路徑連接的方法。該方法包括在兩個端點中的第一個與一個或多個消費者裝置之間建立連接、在兩個端點中的第一個中創(chuàng)建虛擬網(wǎng)絡(luò)接口用于連接到兩個端點的第一個的一個或多個消費者裝置中的每一者,以及通過每個虛擬網(wǎng)絡(luò)接口將分組從兩個端點中的第一個傳送到兩個端點的第二個。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面,提供了一種用于使用多路徑傳輸控制協(xié)議(MPTCP)實現(xiàn)車輛遠(yuǎn)程信息處理單元與服務(wù)器之間的多個連接的方法。該方法包括建立從車輛遠(yuǎn)程信息處理單元到一個或多個消費者裝置的連接、在遠(yuǎn)程信息處理單元中創(chuàng)建虛擬網(wǎng)絡(luò)接口用于連接到遠(yuǎn)程信息處理單元的一個或多個消費者裝置中的每一者,以及通過每個虛擬網(wǎng)絡(luò)接口將分組從遠(yuǎn)程信息處理單元傳送到服務(wù)器。
在本發(fā)明的又一方面,提供了一種用于建立多路徑通信的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括遠(yuǎn)程信息處理單元,多路徑傳輸控制協(xié)議配置為建立從遠(yuǎn)程信息處理單元到一個或多個消費者裝置的連接、在遠(yuǎn)程信息處理單元中創(chuàng)建虛擬網(wǎng)絡(luò)接口用于連接到遠(yuǎn)程信息處理單元的一個或多個消費者裝置中的每一者,以及通過每個虛擬網(wǎng)絡(luò)接口將分組從遠(yuǎn)程信息處理單元傳送到服務(wù)器。
附圖說明
下文將結(jié)合附圖描述本發(fā)明的一個或多個實施例,其中相同標(biāo)記標(biāo)示相同元件,且其中:
圖1是描繪能夠利用本文公開的方法的通信系統(tǒng)的實施例的方框圖;
圖2是能夠利用本文公開的方法的另一示例性通信系統(tǒng);且
圖3是描繪根據(jù)所公開發(fā)明的實施例的用于通過利用一個或多個消費者裝置實現(xiàn)車輛與互聯(lián)網(wǎng)之間的并發(fā)數(shù)據(jù)流的方法的流程圖。
具體實施方式
下文描述的系統(tǒng)和方法涉及實現(xiàn)使用聚合帶寬以加速互聯(lián)網(wǎng)/云(下文稱為互聯(lián)網(wǎng))內(nèi)容傳輸并且改進(jìn)用戶體驗的覆蓋架構(gòu)。該架構(gòu)實現(xiàn)通過中繼節(jié)點的互聯(lián)網(wǎng)到終端用戶通信,中繼節(jié)點就帶寬和延時方面提供可縮放性、穩(wěn)健性和提高性能。該架構(gòu)依賴于拆分連接流以善用路徑分集的相對較新的多路徑傳輸控制協(xié)議(MPTCP)建立。在本文公開的方法中,MPTCP實現(xiàn)車輛遠(yuǎn)程信息處理單元與消費者裝置之間的連接性,就如同消費者裝置是遠(yuǎn)程信息處理單元的一部分。
通信系統(tǒng)-
以下詳述本質(zhì)上僅僅具有示例性并且決不旨在限制應(yīng)用和用途。另外,不存在被任何前述技術(shù)領(lǐng)域、背景技術(shù)、發(fā)明摘要或者以下具體實施方式中提出的任何表述的或暗示的理論約束的意圖。
參考附圖,其中相同數(shù)字指示若干視圖中的相同部分,示出了包括移動車輛通信系統(tǒng)10并且可用于實施本文公開的方法的操作環(huán)境。雖然下文描述的方式和方法涉及車輛通信,但是本領(lǐng)域一般技術(shù)人員明白,汽車應(yīng)用僅僅是示例性的且本文公開的概念也可以應(yīng)用于任何合適的通信系統(tǒng),但是更具體地說應(yīng)用于非車輛應(yīng)用。如本文描述的術(shù)語車輛還應(yīng)被廣義地理解為不但包括乘用車,而且包括任何其它車輛,其它車輛包括(但不限于)摩托車、卡車、運動休閑車(SUV)、休閑車(RV)、船舶和飛機。
參考圖1,示出了包括車輛通信系統(tǒng)10的可用于實施本文公開的方法的操作環(huán)境。通信系統(tǒng)10通常包括車輛12、一個或多個無線載波系統(tǒng)14、互聯(lián)網(wǎng)16、計算機18和呼叫中心22。應(yīng)當(dāng)理解的是,所公開方法可結(jié)合任何數(shù)量的不同系統(tǒng)使用并且并不具體限于這里示出的操作環(huán)境。另外,系統(tǒng)10及其個別部件的架構(gòu)、構(gòu)造、設(shè)置和操作在本領(lǐng)域中通常是眾所周知的。因此,以下段落僅僅提供一種這樣的通信系統(tǒng)10的簡要概述;然而,這里未示出的其它系統(tǒng)也可采用所公開方法。
如圖1中所示,車輛12包括具有遠(yuǎn)程信息處理單元20的車輛硬件13,其可以是安裝在車輛中并且能夠通過無線載波系統(tǒng)14并經(jīng)由無線聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行無線語音和/或數(shù)據(jù)通信的OEM安裝(嵌入)或者配件市場裝置。這使得車輛12能夠與車輛呼叫中心22、其它能夠進(jìn)行遠(yuǎn)程信息處理的車輛或一些其它實體或裝置(例如,消費者裝置24或其它遠(yuǎn)程互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器)通信。在一個實施例中,遠(yuǎn)程信息處理單元20使用無線電傳輸以建立與無線載波系統(tǒng)14的通信信道(語音信道和/或數(shù)據(jù)信道),使得可以通過信道發(fā)送并接收語音和/或數(shù)據(jù)傳輸。通過提供語音和數(shù)據(jù)通信兩者,遠(yuǎn)程信息處理單元20使車輛12能夠提供多種不同的服務(wù),包括與導(dǎo)航、電話、緊急援助、診斷、信息娛樂等有關(guān)的服務(wù)。例如,遠(yuǎn)程信息處理單元20可以包括信息娛樂模塊,其用于管理和播放音頻內(nèi)容、使用導(dǎo)航來駕駛、傳送后座娛樂(例如,電影、游戲、社交聯(lián)網(wǎng))、收聽接入并發(fā)送外發(fā)SMS文本消息、撥打電話呼叫、以及訪問互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)或智能電話實現(xiàn)的內(nèi)容(例如,交通狀況、體育得分和天氣預(yù)報)。數(shù)據(jù)可以經(jīng)由數(shù)據(jù)連接(例如經(jīng)由通過數(shù)據(jù)信道的分組數(shù)據(jù)傳輸)或經(jīng)由使用本領(lǐng)域已知技術(shù)的語音信道來發(fā)送。對于涉及語音通信和數(shù)據(jù)通信兩者的組合服務(wù),系統(tǒng)可以利用通過語音信道的單個呼叫并且根據(jù)需要在通過語音信道的語音和數(shù)據(jù)傳輸之間切換,并且這可以使用熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的技術(shù)來進(jìn)行。
根據(jù)一個實施例,遠(yuǎn)程信息處理單元20利用根據(jù)GSM、CDMA或者LTE標(biāo)準(zhǔn)的蜂窩通信,并且因此包括用于如免提呼叫的語音通信的標(biāo)準(zhǔn)蜂窩芯片組26、用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)臒o線調(diào)制解調(diào)器28、電子處理裝置30、包括易失性和非易失性存儲器的一個或多個數(shù)字存儲器裝置32、以及雙天線34。應(yīng)當(dāng)理解,調(diào)制解調(diào)器28可以通過存儲在遠(yuǎn)程信息處理單元20中的并且由處理器30執(zhí)行的軟件來實施,或者其可以是位于遠(yuǎn)程信息處理單元20外部的單獨的硬件部件。調(diào)制解調(diào)器28可以使用諸如LTE、EVDO、CDMA、GPRS和EDGE的任何數(shù)目的不同標(biāo)準(zhǔn)或協(xié)議來操作。在一個實施例中,調(diào)制解調(diào)器為配置成支持被所公開的方法采用的無線聯(lián)網(wǎng)的多無線電接入技術(shù)(multiRAT)芯片組/調(diào)制解調(diào)器。車輛與其它聯(lián)網(wǎng)裝置(包括消費者裝置24)之間的無線聯(lián)網(wǎng)還可以使用遠(yuǎn)程信息處理單元20來進(jìn)行。為了該目的,遠(yuǎn)程信息處理單元20可以配置成根據(jù)一個或多個無線協(xié)議來進(jìn)行無線通信,所述一個或多個無線協(xié)議包括短程無線通信(SRWC),例如IEEE 802.11協(xié)議、WiMAX、ZigBeeTM、Wi-Fi直連、藍(lán)牙或近場通信(NFC)中任一個。當(dāng)用于諸如TCP/IP的分組切換數(shù)據(jù)通信時,遠(yuǎn)程信息處理單元20可以配置有靜態(tài)IP地址或者可以建立以從網(wǎng)絡(luò)上的另一裝置自動接收分配的IP地址。
處理器30可以是能夠處理電子指令的任何類型的設(shè)備,包括微處理器、微控制器、主機處理器、控制器、車輛通信處理器、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)以及專用集成電路(ASIC)。處理器30可以是僅用于遠(yuǎn)程信息處理單元20的專用處理器或者可以與其它車輛系統(tǒng)共享。處理器30執(zhí)行各種類型的數(shù)字存儲指令,例如存儲在存儲器32中的軟件或固件程序,其使遠(yuǎn)程信息處理單元20能夠提供多種服務(wù)。例如,處理器30可以執(zhí)行程序或處理數(shù)據(jù)以執(zhí)行本文中所討論的方法的至少一部分。
遠(yuǎn)程信息處理單元20可以用于提供涉及向車輛和/或從車輛進(jìn)行無線通信的各種各樣的車輛服務(wù)。這種服務(wù)包括:結(jié)合基于GPS的車輛導(dǎo)航模塊提供的轉(zhuǎn)向建議和其它導(dǎo)航相關(guān)的服務(wù);結(jié)合諸如車身控制模塊(未示出)的一個或多個碰撞傳感器接口模塊提供的氣囊展開通知和其它緊急或路邊援助相關(guān)的服務(wù);使用一個或多個診斷模塊的診斷報告;以及其中通過信息娛樂模塊來下載并且被存儲用于當(dāng)前或稍后重放的音樂、網(wǎng)頁、電影、電視節(jié)目、視頻游戲和/或其它信息的信息娛樂相關(guān)的服務(wù)。以上列出的服務(wù)決不是遠(yuǎn)程信息處理單元20的所有能力的窮舉的列表,而是簡單地列舉遠(yuǎn)程信息處理單元能夠提供的一些服務(wù)。此外,應(yīng)當(dāng)理解,上述模塊中的至少一些可以以保存在遠(yuǎn)程信息處理單元20的內(nèi)部或外部的軟件指令的形式來實現(xiàn),它們可以是位于遠(yuǎn)程信息處理單元20的內(nèi)部或外部的硬件部件,或者它們可以彼此集成和/或共享或者與位于車輛周身的其它系統(tǒng)集成和/或共享,以舉出一些可能方案。在模塊實現(xiàn)為位于遠(yuǎn)程信息處理單元20外部的車輛系統(tǒng)模塊42的情況下,它們可以使用車輛總線44來與遠(yuǎn)程信息處理單元20交換數(shù)據(jù)和命令。
無線載波系統(tǒng)14優(yōu)選為蜂窩電話系統(tǒng),該蜂窩電話系統(tǒng)包括多個蜂窩塔36(僅示出一個)以及將無線載波系統(tǒng)14與互聯(lián)網(wǎng)16連接所需的任何其它聯(lián)網(wǎng)部件。每一個蜂窩塔36包括發(fā)送和接收天線和基站。蜂窩系統(tǒng)14可以實現(xiàn)任何合適的通信技術(shù),例如包括:模擬技術(shù),諸如AMPS,或較新的數(shù)字技術(shù),諸如CDMA(例如,CDMA2000)或GSM/GPRS。熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解,可以有各種蜂窩塔/基站布置,并且可以結(jié)合無線系統(tǒng)14使用。例如,基站和蜂窩塔可以共定位在相同地點或其可以彼此遠(yuǎn)程定位,每一個基站可以用于單個蜂窩塔,或單個基站可以服務(wù)各種蜂窩塔,僅舉幾個可能的布置。
除了使用無線載波系統(tǒng)14,呈衛(wèi)星通信形式的不同的無線載波系統(tǒng)可以用于提供與車輛的單向或雙向通信。這可以使用一個或多個通信衛(wèi)星40和上行鏈路發(fā)射站42來完成。單向通信例如可以是衛(wèi)星無線電服務(wù),其中節(jié)目內(nèi)容(新聞、音樂等)由發(fā)射站42來接收,打包上傳,然后發(fā)送給衛(wèi)星40,衛(wèi)星將該節(jié)目廣播給用戶。雙向通信例如可以是使用衛(wèi)星40以轉(zhuǎn)播車輛12與站42之間的電話通信的衛(wèi)星電話服務(wù)。如果使用,可以在除無線載波系統(tǒng)14之外或代替無線載波系統(tǒng)14來使用該衛(wèi)星電話。此外,各種通信可選方案可以存在于授權(quán)或免授權(quán)頻段以及免費或收費系統(tǒng)中。
互聯(lián)網(wǎng)16是互連計算機網(wǎng)絡(luò)的全球基礎(chǔ)設(shè)施,以鏈接全球范圍內(nèi)數(shù)十億的裝置?;ヂ?lián)網(wǎng)16是網(wǎng)絡(luò)中的國際網(wǎng)絡(luò),其由通過廣泛的電子、無線和光學(xué)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)鏈接的數(shù)百萬的私有、公共、學(xué)院、商業(yè)和政府分組交換網(wǎng)絡(luò)組成。這些計算機網(wǎng)絡(luò)可以通過車輛12經(jīng)由遠(yuǎn)程信息處理單元20和無線載波系統(tǒng)14來訪問,并且包括但不限于:托管網(wǎng)站的所有服務(wù)器、專有服務(wù)器和DNS服務(wù)器。
計算機18可以是經(jīng)由私有或公共網(wǎng)絡(luò)(如互聯(lián)網(wǎng))訪問的許多計算機中的一個。每一個這樣的計算機18可以用于一個或多個目的,諸如可以通過車輛經(jīng)由遠(yuǎn)程信息處理單元20和無線載波系統(tǒng)14訪問的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。其它這樣的可訪問計算機18例如可以是:其中診斷信息和其它車輛數(shù)據(jù)可以經(jīng)由遠(yuǎn)程信息處理單元20從該車輛上傳的服務(wù)中心計算機;車主或其他用戶出于如訪問或接收車輛數(shù)據(jù)或者設(shè)定或配置用戶偏好或控制車輛功能的目的而使用的客戶端計算機;或第三方儲存庫,車輛數(shù)據(jù)或其它信息通過與車輛12或呼叫中心22通信或通過兩者而由該第三方儲存庫提供或提供給該第三方儲存庫。計算機18也可以用于提供互聯(lián)網(wǎng)連通性,諸如DNS服務(wù)或使用DHCP或其它合適協(xié)議向車輛12分配IP地址的網(wǎng)絡(luò)地址服務(wù)器。
呼叫中心22設(shè)計成提供具有多個不同系統(tǒng)后端功能的車輛硬件13,并且根據(jù)本文示出的示例性實施例,呼叫中心22通常包括一個或多個服務(wù)器46和數(shù)據(jù)庫48。這些不同的呼叫中心部件優(yōu)選經(jīng)由有線或無線局域網(wǎng)50而彼此耦接。數(shù)據(jù)傳輸經(jīng)由調(diào)制解調(diào)器傳送到服務(wù)器46和/或數(shù)據(jù)庫48。數(shù)據(jù)庫48可以存儲賬戶信息,諸如用戶驗證信息、車輛標(biāo)識符、資料記錄、行為模式以及其它相關(guān)的用戶信息。數(shù)據(jù)傳輸也可以通過無線系統(tǒng)如802.11x、GPRS等來進(jìn)行。
操作環(huán)境還可包括一個或多個消費者裝置24。在一個實施例中,消費者裝置24可以是用于使移動電話呼叫跨越廣泛的地理區(qū)域的電子裝置,其中通過無線載波系統(tǒng)14利于傳輸(即,在消費者裝置24通過遠(yuǎn)程信息處理單元20連接至無線載波系統(tǒng)14時)。消費者裝置24可以包括:經(jīng)由短程無線通信(例如,Wi-Fi直連和藍(lán)牙)實現(xiàn)蜂窩電通信和通信的硬件、軟件和/或固件,以及其它的移動消費者裝置應(yīng)用程序。這類裝置應(yīng)用程序可以包括可預(yù)先安裝或由用戶安裝的軟件應(yīng)用程序。
消費者裝置24的硬件可具有技術(shù)人員已知的電子元件,包括通信接口(或多個通信接口)、天線等。此外,現(xiàn)代消費者裝置24還可以支持附加服務(wù)和/或功能,如短消息服務(wù)(SMS或文本)、多媒體信息服務(wù)(MMS)、電子郵件、互聯(lián)網(wǎng)訪問以及商務(wù)和游戲應(yīng)用。消費者裝置24的非限制性實例包括移動蜂窩電話、個人數(shù)字助理(PDA)、智能電話、平板電腦、具有雙向通信功能的個人膝上型計算機、上網(wǎng)本及其任何適當(dāng)?shù)慕M合。此外,消費者裝置24還可以是專用于支持所公開方法的配件市場裝置。在一個實施例中,配件市場裝置可作為到車輛通信系統(tǒng)的連接助推器。消費者裝置24可用于車輛(如圖1中所示的車輛12)內(nèi)部或外部,并且可通過有線或無線(如使用短程無線通信)連接到車輛。消費者裝置24也可配置為根據(jù)與第三方設(shè)施或無線/電話服務(wù)提供商的訂購協(xié)議來提供服務(wù)。應(yīng)理解,各服務(wù)提供商可使用無線載波系統(tǒng)14,并且遠(yuǎn)程信息處理單元20的服務(wù)提供商可以不必與消費者裝置24的服務(wù)提供商相同。消費者裝置24和車輛12可由諸如駕駛員的車輛用戶一起使用。但是,車輛用戶不一定是車輛12的駕駛員,也不一定對消費者裝置24或車輛12有所有權(quán)(如車輛用戶可以為消費者裝置24和車輛12之一或兩者的所有者或持有者)。
計算機18、消費者裝置24及遠(yuǎn)程信息處理單元20之間的通信通常由互聯(lián)網(wǎng)16的基本通信語言或協(xié)議的傳輸控制協(xié)議/互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(TCP/IP)管理。TCP/IP是兩層程序。高層TCP將消息或文件組裝成更小的分組,該分組通過互聯(lián)網(wǎng)16傳送并被TCP層接收,TCP層將分組重新組裝成原始消息。低層IP處理每個分組的地址部分,使得分組到達(dá)正確的目的地。在網(wǎng)絡(luò)中的每臺網(wǎng)關(guān)計算機檢查該地址,以確定向何處轉(zhuǎn)發(fā)消息。盡管來自同一消息的一些分組與其它的路由線不同,但它們都將在目的地重新組裝。
TCP/IP采用通信的客戶端/服務(wù)器模型,并且主要是點對點,這意味著每一次通信都是從網(wǎng)絡(luò)中的一點(或主機)到另一點或主機。當(dāng)建立了直接訪問互聯(lián)網(wǎng)16時,計算機裝置包括TCP/IP程序的副本,該副本提供指定數(shù)據(jù)應(yīng)如何分組、尋址、傳輸、路由并在目的地接收的終端對終端連接。該功能被編組為四個抽象層,抽象層用于根據(jù)所涉及的網(wǎng)絡(luò)范圍分揀所有相關(guān)協(xié)議。從最低到最高,這些層是:含有用于單個網(wǎng)段(鏈路)的通信技術(shù)的鏈路層;跨過獨立網(wǎng)絡(luò)連接主機的互聯(lián)網(wǎng)層;處理主機對主機通信的傳輸層;以及提供進(jìn)程到進(jìn)程應(yīng)用數(shù)據(jù)交換的應(yīng)用程序?qū)印?/p>
TCP從數(shù)據(jù)流接收數(shù)據(jù),將其劃分為組塊,并添加建立TCP段的TCP頭。然后TCP段被封裝進(jìn)IP數(shù)據(jù)報中,并與對等端交換。TCP段由段頭和數(shù)據(jù)部段組成。TCP頭包含十個強制字段和一個可選擴展字段。分別由SYN位和ACK位指示的同步和應(yīng)答消息也包括在TCP頭中。為發(fā)起TCP/IP連接,本地主機/客戶端與服務(wù)器之間采用了三向握手,以創(chuàng)建TCP套接口連接。實際上,客戶端節(jié)點通過IP網(wǎng)絡(luò)將SYN數(shù)據(jù)分組發(fā)送給相同網(wǎng)絡(luò)或外部網(wǎng)絡(luò)上的服務(wù)器。該分組的目的是詢問/推斷是否為新連接打開服務(wù)器。當(dāng)服務(wù)器從客戶端節(jié)點接收SYN分組時,其響應(yīng)并返回確認(rèn)回執(zhí)——ACK分組或SYN/ACK分組。該客戶端節(jié)點從服務(wù)器接收SYN/ACK并以ACK分組進(jìn)行響應(yīng)。
如上所述,TCP/IP提供主機(例如,客戶端和服務(wù)器)之間單一的終端對終端連接。雖然使用TCP/IP傳輸?shù)姆纸M可能通過路由器占用到目的地的多個路由線,但是這兩個主機之間仍然保持只有一個連接。另一協(xié)議,即多路徑TCP(MPTCP),是TCP的擴展,其作為TCP/IP棧的一部分,并且增加了使用多個到常規(guī)TCP會話的路徑的能力。MPTCP是傳送層協(xié)議,其針對具有多個調(diào)制解調(diào)器的裝置并支持兩個端點之間多個通信線路同時在兩個端側(cè)應(yīng)用維護(hù)單個TCP套接口的外觀。除報頭中的SYN消息包含MP_Capable標(biāo)志之外,MPTCP發(fā)起與TCP連接類似的會話,其要求另一側(cè)打開MPTCP連接。這樣,通知服務(wù)器客戶端支持MPTCP會話。如果服務(wù)器也支持MPTCP,則兩側(cè)通過三方握手配合并創(chuàng)建唯一的會話令牌或連接ID。為了充分利用帶寬,客戶端打開到服務(wù)器的附加TCP連接,添加到第一TCP連接。這些附加連接被稱為子流,其從客戶端的附加網(wǎng)卡創(chuàng)建并使用攜帶會話令牌的MPTCP SYN消息發(fā)起。會話令牌使服務(wù)器能夠使用相應(yīng)的會話令牌建立到會話的子流連接。MPTCP平衡參與通信的通信線路之間的負(fù)載。
圖2示出了圖一所示的能夠使用本文公開的方法的通信系統(tǒng)的一個特定實施例。更具體地,圖2示出了在MPTCP平臺上建立的所公開的方法的示例性實施方式。在下文中將詳細(xì)討論的方法以及圖2所示的架構(gòu)使終端用戶能夠通過中繼節(jié)點與云服務(wù)器通信,該中繼節(jié)點在帶寬和延時方面具有可縮放性、穩(wěn)健性以及提高性能。該系統(tǒng)是一種使聚合帶寬的用戶能夠加速云內(nèi)容傳輸且由此改進(jìn)用戶體驗的覆蓋架構(gòu)。
如上所述,當(dāng)在源處有一個以上可訪問服務(wù)器的網(wǎng)卡時,MPTCP通過拆分連接流以善用路徑分集。本方法使用都具有各自的互聯(lián)網(wǎng)接入的各種消費者裝置24作為會話發(fā)起端中的擴展虛擬網(wǎng)絡(luò)接口卡(虛擬NIC)。這樣,消費者裝置作為用于數(shù)據(jù)傳送的中繼節(jié)點。總之,該方法使用MPTCP拆分?jǐn)?shù)據(jù)流量,將MPTCP子流封裝成用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議(UDP)分組,并在車輛網(wǎng)絡(luò)上通過虛擬網(wǎng)絡(luò)卡將子流通過通道傳至作為中繼的消費者裝置24。另外,消費者裝置24轉(zhuǎn)而又在其自身專用鏈路上將子流通過通道一直傳至云服務(wù)器,在一個實施例中,該云服務(wù)器是服務(wù)器46。由服務(wù)器46捕獲并重定向通任何道傳輸?shù)淖恿?。本領(lǐng)域一般技術(shù)人員能理解“分組”不限于數(shù)據(jù)傳送,而是包括可在TCP上傳送的任何有效負(fù)載。
在一個實施例中,遠(yuǎn)程信息處理單元20(即,客戶端)為連接至作為接入點的信息處理單元20的每個消費者裝置24配置虛擬NIC并將每個消費者裝置24與作為MPTCP封裝子流的MPTCP子信道相關(guān)聯(lián)。該過程分兩部分進(jìn)行。首先,根據(jù)消費者裝置24到遠(yuǎn)程信息處理單元20的連接,遠(yuǎn)程信息處理單元20為每個裝置24創(chuàng)建虛擬NIC。然后,通過服務(wù)器46為每個消費者裝置24創(chuàng)建MPTCP子信道。也就是說,遠(yuǎn)程信息處理單元20將每個消費者裝置24與其相應(yīng)的虛擬NIC相關(guān)聯(lián),該虛擬NIC根據(jù)消費者裝置24到接入點的連接創(chuàng)建。換言之,每個虛擬NIC都是MPTCP會話中的子信道。每個MPTCP子信道分組封裝為去往相應(yīng)的消費者裝置24的用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議(UDP)分組。在通信的客戶端和服務(wù)器端兩者處完成分組的封裝。
在一個實施例中,消費者裝置24中的應(yīng)用程序于消費者裝置24在虛擬NIC上接收到UDP分組時執(zhí)行UDP通道傳輸,并且將UDP頭替換成通信端點IP地址且隨后在消費者裝置24中的第二通信卡上發(fā)送這些分組。上傳時,在網(wǎng)絡(luò)接口(例如,WiFi接口)上接收UDP分組并在蜂窩接口上將其重路由到服務(wù)器46。下載時,在蜂窩接口上接收UDP分組并在網(wǎng)絡(luò)接口上將其重路由到遠(yuǎn)程信息處理單元20。在通信的客戶端和服務(wù)器端兩者處,接收端捕獲UDP分組,除去報頭并將嵌入式MPTCP分組傳遞至相應(yīng)的MPTCP子信道?;蛘?,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能理解這個功能如被操作系統(tǒng)采用則可代替應(yīng)用變成內(nèi)核的一部分。也可以有這樣一種實施方式,其中將用戶應(yīng)用(用于設(shè)置參數(shù)等)與配置為執(zhí)行通道傳輸和IP轉(zhuǎn)發(fā)功能的操作系統(tǒng)內(nèi)核相結(jié)合。
方法-
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖3,存在一種根據(jù)以下示例性實施例通過使用中繼節(jié)點在兩個端點之間實現(xiàn)多個數(shù)據(jù)流的方法300。在步驟305中,方法300開始用遠(yuǎn)程信息處理單元20建立至服務(wù)器46的持續(xù)連接。本領(lǐng)域一般技術(shù)人員認(rèn)識到本文所描述的方法將遠(yuǎn)程信息處理單元20連接至作為呼叫中心22的一部分的服務(wù)器46。然而,應(yīng)理解服務(wù)器46僅僅是示例性的并且連接可以建立用于在呼叫中心22外部并且仍然在所公開的方法的范圍內(nèi)的其它服務(wù)器。另外,本領(lǐng)域一般技術(shù)人員理解步驟305可以是可選的,因為執(zhí)行所公開的方法必需在客戶端(例如,遠(yuǎn)程信息處理單元)與服務(wù)器之間的無直接鏈接。
在步驟310中,遠(yuǎn)程信息處理單元激活WiFi接口,變?yōu)榈却上M者裝置連接的接入點。一旦遠(yuǎn)程信息處理單元20被激活,每個消費者裝置24可以連接至其,并且在步驟315中,遠(yuǎn)程信息處理單元20將創(chuàng)建并且關(guān)聯(lián)用于每個消費者裝置24的虛擬NIC。在一個實施例中,消費者裝置與遠(yuǎn)程信息處理單元20之間的連接經(jīng)由安全短程無線通信進(jìn)行。遠(yuǎn)程信息處理單元20和消費者裝置24可以經(jīng)由使用標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的任何適當(dāng)?shù)亩坛虩o線通信技術(shù)(諸如藍(lán)牙或者其它、上文所列出的一些)而彼此通信。在一個非限制實例中,消費者裝置24和車輛遠(yuǎn)程信息處理單元20(此處用作無線接入點)利用在IEEE 802.11中提出的關(guān)聯(lián)和認(rèn)證過程來建立連接。簡而言之,消費者裝置24和遠(yuǎn)程信息處理單元20交換一系列管理框架以便在消費者裝置24與遠(yuǎn)程信息處理單元20之間獲得認(rèn)證和關(guān)聯(lián)狀態(tài)。
在另一實施例中,遠(yuǎn)程信息處理單元20還可以鏈接或者配對至安裝在消費者裝置24上的軟件應(yīng)用程序(“app”)。在初始鏈接或者配對至遠(yuǎn)程信息處理單元20之后,在消費者裝置24上的應(yīng)用程序(app)可以通過如上所提出的任何合適的無線通信技術(shù)而與遠(yuǎn)程信息處理單元20自動通信,或者在與遠(yuǎn)程信息處理單元20連接之前存在認(rèn)證機制,諸如要求密碼或者其它識別信息。
返回參照在步驟315中虛擬NIC的創(chuàng)建,每個虛擬NIC配置有IP地址和媒體接入控制(MAC)地址,其是分配至網(wǎng)絡(luò)接口用于在物理網(wǎng)絡(luò)區(qū)段上通信的標(biāo)識符。在步驟320中,創(chuàng)建用于每個虛擬NIC的路由規(guī)則。路由規(guī)則使得遠(yuǎn)程信息處理單元20的操作系統(tǒng)能夠使用虛擬NIC并且觸發(fā)MPTCP作出動作。在一個實施例中,路由規(guī)則為表格的形式,其使得能夠創(chuàng)建子通道。在步驟325中,UDP套接口創(chuàng)建在遠(yuǎn)程信息處理單元20上以便與用于每個消費者裝置24的虛擬NIC通信。
一旦在車輛12中或者在車輛12附近的消費者裝置24連接至遠(yuǎn)程信息處理單元20,在步驟330中,在遠(yuǎn)程信息處理單元20與消費者裝置24之間通過UDP套接口啟動第一連接。然后,在遠(yuǎn)程信息處理單元20與服務(wù)器46之間執(zhí)行握手。消費者裝置24通過本文提出的MPTCP實施方式簡單地中繼由遠(yuǎn)程信息處理單元20生成的握手分組。用作中繼器,消費者裝置24不必實施其自身MPTCP棧以便發(fā)生握手。通過本方法公開的MPTCP通信還可以通過使用軟件應(yīng)用程序來實施。
在步驟335中,啟動至服務(wù)器46的MPTCP連接并且遠(yuǎn)程信息處理單元20向服務(wù)器46創(chuàng)建用于每個消費者裝置24的MPTCP子信道。通過默認(rèn),MPTCP將利用包括虛擬NIC的所有可能的NIC。在步驟340中,通過虛擬NIC發(fā)送MPTCP分組。同時,遠(yuǎn)程信息處理單元20等待來自每個虛擬NIC的分組。當(dāng)分組到達(dá)時,將他們封裝從而使得整個分組(包括報頭)封裝并且作為另一分組的數(shù)據(jù)傳送。然而,在一些情況下,封裝可以不包括整個分組,僅僅包括TCP頭、TCP選項和TCP數(shù)據(jù)。在步驟345中,將封裝分組通過局域網(wǎng)接口發(fā)送至在UDP套接口上的消費者裝置24。消費者裝置24接收封裝分組并且將其傳輸至服務(wù)器46。
在一個實施例中,分組封裝具有多步驟的方法。例如,在該具體實例中為遠(yuǎn)程信息處理單元20的來源處封裝分組,通過WiFi接口發(fā)送至消費者裝置24。由于消費者裝置24一般不配置為包括路由能力,所以消費者裝置24解封MPTCP子流分組,然后再次封裝分組,這次具有目的服務(wù)器地址和端口。然后通過蜂窩式網(wǎng)絡(luò)將封裝分組發(fā)送至服務(wù)器46。本實例尤其適用于上傳情況,但是同樣適用于下載情況。
在步驟350中,服務(wù)器46通過去除第一報頭并且提取傳送至MPTCP棧的初始MPTCP分組數(shù)據(jù)來解封分組。本領(lǐng)域一般技術(shù)人員理解的是上面所描述的方法涉及上傳情況。下載情況是相似地,并且不同之處僅僅在于服務(wù)器46現(xiàn)在構(gòu)建MPTCP分組、封裝它們并且將它們發(fā)送至消費者裝置24。然后,裝置24將分組轉(zhuǎn)播至車輛12。
應(yīng)理解,前述為本發(fā)明的一個或多個實施例的描述。本發(fā)明不限于在此本文公開的特定實施例,而僅僅由下面的權(quán)利要求書來限定。此外,包括在前述描述中的聲明涉及具體的實施例,不能解釋為限定本發(fā)明的范圍或限定權(quán)利要求所使用的術(shù)語,除非該術(shù)語或措詞在上面進(jìn)行了的特別限定。各種其它的實施例和已公開實施例的各種變化以及修改對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見。所有這些其它的實施例、變形和修改都應(yīng)確定為在所附權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。
當(dāng)在本說明書和權(quán)利要求書中使用時,當(dāng)用于與一個或更多部件的條目或其它項目相關(guān)聯(lián)時,術(shù)語“例如”、“諸如”、“比方”、“比如”,動詞“包括”,“具有”,“包含”和它們其它的動詞形式,每一個都被看成沒有定義范圍,即這些術(shù)語沒有認(rèn)為排除了其它的、另外的部件或項目。其它術(shù)語采用其最廣泛的合理含義來解釋,除非其用于要求有不同解釋的上下文中。