专利名称：网络选择方法和包含该方法的终端装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线装置对网络的选择。特别地，本发明涉及终端装置内的改进的网络选择方法，其从包含多个接口的多个网络中进行选择。
背景技术：
例如膝上型电脑、电话、个人数字助理等便携装置包含多于一个的网络接口，以便与多种无线技术连接。网络接入技术依赖于使用哪一接口而不同，并非每种无线连接都是相同的。依赖于所使用的连接和接口的类型，不同的接入技术可涉及不同的通信要求、带宽、数据速率、功率要求等等。因此，便携或移动装置需要基于特定的准则从可用的品种中选择最好的网络接入技术。
便携或移动——下面称为“终端”——装置通常嵌有允许接入无线网络的多种接口。可使用多种网络选择方案来选择从终端装置接入的无线网络。现有的网络选择方案集中在识别一组网络选择参数以建立一组网络选择策略以及设计网络选择算法。
终端装置可使用策略和算法来选择目标网络。一旦选择了目标网络，终端装置可切换到目标网络。然而，这些方案不能保证目标网络提供互联网连接性。方案也不能确定在延迟、吞吐量、包丢失方面目标网络的实际性能是否好到足以使终端装置正常发挥作用。
这些不足可带来下面的问题。在切换到目标网络之后，终端装置可能由于多种运行错误而不具有目标网络上的互联网连接性，运行错误例如为动态主机配置协议(DHCP) 维护的地址池的耗尽、暂时域名系统(DNS)问题、暂时接入路由器问题、暂时防火墙与网络地址翻译器问题等。另外，在切换到目标网络之后，终端装置可具有目标链路上的互联网连接性，但实际性能可能不满足目标网络上运行的网络应用的服务质量(QM)要求。性能问题包括延迟、吞吐量和包丢失。
因此，方案可用于帮助网络选择，但所选择的目标网络可能具有上面讨论的缺点。 不充分的网络链路导致服务和用户满意的丧失。
发明内容
因此，本发明所公开的实施例寻求提供一种网络选择方法和机制，其保证在实际网络选择完成之前备选网络上的实际性能和互联网连接性。所公开的实施例并入了一种新的链路选择机制，其在备选链路选择过程中包含了对备选链路的更高层进行验证的过程， 以便验证备选链路上的互联网连接性和更高层性能。
通过在目标链路选择之前过滤可能不能被选为目标链路的备选链路选择链路，备选链路选择和目标链路选择的分离减少了目标链路选择算法的计算时间。换句话说，目标链路选择中使用的目标链路的数量减少了，使得此过程不会在不希望的链路上浪费时间。 所公开的实施例还定义了目标链路选择算法和支持所公开的链路选择机制的多种链路选择策略。
因此，所公开的实施例给出了一种选择从终端装置到网络的目标链路的方法。该方法包含，在可由终端装置接入的多个链路上进行备选链路选择，以确定多个备选链路。该方法还包含在过滤后的备选链路上进行目标链路选择，以便选择目标链路。
根据所公开的实施例，一种方法用于对于终端装置选择目标链路，以获得网络连接性。该方法包含，在经由一个或多个接口对于终端装置可用的多个链路上，执行备选链路选择功能。该方法还包含，使用所述一个或多个接口的状态或所述多个链路的状态，根据备选链路选择功能，确定多个备选链路。该方法还包含，对所述多个备选链路进行过滤，以便移除不满足所述一个或多个接口的连接性准则的任何链路。该方法还包含，在所述多个备选链路上执行目标链路选择功能，以便选择满足连接性准则的目标链路。
进一步地，根据所公开的实施例，公开了一种终端装置。终端装置包含具有到网络的链路的多个接口。所述多个接口中的每一个都具有一状态，每个所述链路都具有一状态。 终端装置还包含备选链路选择功能块，以便根据链路选择策略来对链路进行过滤。终端装置还包含目标链路选择功能块，以便从过滤后的链路中选择目标链路，其中，目标链路提供互联网连接性。
附图被包含在内，以便提供对本发明的进一步的理解，并构成说明书的一部分。下面所列的附图示例性示出了本发明的实施例，并与说明书一起用于阐释如权利要求书所公开的本发明的原理。
图1示出了根据所公开的实施例具有到多个网络的多个接口的终端装置； 图2示出了根据所公开的实施例用于选择目标链路的流程图； 图3示出了根据所公开的实施例基于两接口主机上的链路和接口事件的目标链路选择触发事件。
具体实施例方式下面将详细介绍本发明的优选实施例。优选实施例的实例在附图中示例性示出。
图1示出了根据所公开的实施例用于网络的终端装置102。终端装置102可以为具有环境100中的有线以及无线通信能力的移动或便携装置。如图1所示，终端装置102 可连接到网络104、106、108和110。其他的网络可存在于环境100中，并且也可用于与终端装置102连接。
终端装置102包含多种部件和功能块。例如，终端装置102包含处理器112和存储器114。处理器112可执行存储到或写入存储在终端装置102上的多种功能、程序以及算法中的命令。存储器114可对这些部件以及值、参数、默认设置等等进行存储。用户接口 116可与这些部件交互，并允许用户向终端装置102输入指示。用户接口 116还可经由显示器、音频或可视装置等等向用户提供信息。
终端装置102还包含网络接口 118、120、122和124。网络接口用作到特定链路层类型的网络的入口点。网络接口的链路层技术可支持多种链路层或物理层协议或机制。终端装置102包含多个接口。优选为，网络接口 118、120、122、124作为对于更高层的入口点， 例如互联网协议(IP)层或更高的层。
网络接口可连接到有线或无线网络。例如，网络接口 118可以为有线网络接口，其使用有线介质来接收以及发送信息和数据。网络接口 118可通过电缆105耦合到有线网络 104。或者，终端装置102可连接到无线网络，例如网络108。
网络108可使用无线介质来经由无线网络接口 122与终端装置102交换信息和数据。网络接口 122可经由链路109连接到无线网络108。因此，有线网络接口 118和无线网络接口 122可在其过程、协议等方面不同。
网络接口状态可以与每个网络接口相关联。在图1中，网络接口状态126与网络接口 118有关，网络接口状态128与网络接口 120有关，网络接口状态130与网络接口 122 有关，网络接口状态132与网络接口 IM有关。网络接口状态包含表示所关联的接口处于何种“状态”的值。例如，网络接口状态的值可包括停用、断开、有限连接性、局部连接性、互联网连接性等。对于有线接口，“断开”状态也可称为“网络电缆被拔出”状态。这些值以及其他值可被表示为属性，将在下面进一步详细公开。
链路层连接存在于终端装置102和网络附着点之间。链路可仅仅与一个网络接口相关联，例如链路109与网络接口 122。或者，链路可与多个接口相关联。当网络接口状态为“停用”以外的状态时，可在网络接口上存在一个或多个链路。
链路可不具有其网络附着点——例如网桥、集线器等一一的已知链路层地址。例如，链路109可与网络108中这样的网络附着点相关联其链路层地址对于终端装置102是未知的。
链路——例如电缆105和链路109——可具有与之相关联的状态。例如，来自网络接口 118的、通过电缆105的链路可具有与之相关联的链路状态134。链路109可具有与之相关联的链路状态136。链路状态可包括对于该链路的下列值中的一个断开、有限连接性、局部连接性、互联网连接性等。这些值以及其他值可被表示为链路状态属性，将在下面更为详细地公开。
服务链路可表示这样的链路应用包对于其被发送和接收。多个服务链路可存在于终端装置102上。根据图1，链路109可表示终端装置102的服务链路。其他链路包括备选链路107和109。备选链路指的是有资格作为目标链路的链路。目标链路是已经被选择为服务链路的链路。例如，备选链路107也可成为目标链路107，如果其被目标链路选择功能块138所使用的目标链路选择算法选中的话。
选择一个或多个目标链路的动作可称为链路选择或网络选择。目标链路选择算法指的是在网络选择期间由目标链路选择功能块138用于选择一个或多个目标链路的算法。 因此，在备选链路107和109中，一个或多个链路被备选链路选择机制140选为目标链路。 例如，备选链路选择功能块140可将链路107与109选为备选，或者可仅仅选择链路107。 目标链路选择功能块138和备选链路选择功能块140可使用上面所公开的与网络接口状态以及链路状态相关联的属性。
如上面所提到的，链路状态136表示链路109的状态。如果链路状态136为“断开”，则链路109不具有已建立的与网络附着点的链路层关联。如果链路状态136为“断开” 以外的状态，则链路109具有与网络108内的网络附着点的链路层关联。关于网络接口 118， 如果电缆105变为被拔出，则链路状态134可指示“断开”。
如果链路状态136为“断开”，则网络接口 122不具有状态为断开以外的状态的链路109，或链路109未被建立。如果链路状态136为“有限连接性”，则链路109在没有任何非链路(non-link)本地地址被分配的情况下在网络接口 122上被建立。如果链路状态136 为“局部连接性”，则链路109在非链路本地地址被分配但不具有到互联网的连接性的情况下在网络接口 122上建立。如果链路状态136为“互联网连接性”，则终端装置102可通过网络接口 122接入例如web服务器的典型互联网应用服务器以及例如电子邮件服务器的典型应用服务器等等。
链路状态136可将“具有良好性能的互联网连接性”指示为其链路状态。这种链路状态表示，终端装置102可接入典型互联网应用服务器，例如典型的web服务器、email服务器等。进一步地，典型互联网应用的性能在网络接口 122和链路109上足够好。这正是终端装置102为其所选的网络链路寻求的状态。链路和接口状态还可用于判断哪些链路有效且可用于目标链路选择。
图2示出了根据所公开实施例用于选择目标链路的流程图。通过定义将会触发目标链路选择的一(多)个触发事件，执行步骤202。当接口状态或链路状态改变时，目标链路选择可被触发。当网络接口 122被启用或停用时，或当网络接口 122的IP地址改变时， 接口状态——例如网络接口状态130——可改变。链路状态——例如链路状态136——可在链路109被连接或断开、链路109被新创建、链路109被移除或当链路109的信号强度改变时改变。
链路状态和网络接口状态之间可能存在相互依赖性。例如，如果接口被停用，则与该接口相关联的所有链路将被移除。另一实例是在对于接口的已连接链路由一个链路变为另一个链路时。这可能导致对于该接口的“IP地址改变”事件。
如果链路事件最终将产生接口事件，则目标链路选择可由接口事件触发。类似地， 如果接口事件最终将产生链路事件，则目标链路选择可由链路事件触发。如果接口或链路事件不产生任何其他事件，则链路选择可由该事件触发。不是链路或接口事件的其他事件也可触发目标链路选择，例如如终端装置102所定义或者如在终端102内定义的，由用户或应用产生的事件。
因此，事件可被定义为触发目标链路选择。此步骤以及与此步骤相关联的其他实例在下面更为详细地公开。
如上面所定义的，步骤204通过检测到触发事件而执行。触发事件指示，一旦现有链路不再可用或断开，新的链路将被成为移动到的目标。公开了在进入备选链路选择和目标链路选择步骤之前的步骤206何208。这些步骤独立于触发事件步骤而被执行。
通过定义将由选择步骤在评估备选及目标链路时使用的属性，执行步骤206。下列属性被提供为可在选择目标链路时使用的终端装置102的特征的实例。也可使用其他的属性，所公开的实施例不限于下面公开的属性。
备选及目标链路选择属性以下面的格式公开。“类型定义”字段代表属性的类型。 “配置方”字段代表术语USER、SYSTEM或USER-SYSTEM，以指示该属性由用户、由系统还是由二者配置。“依赖于”字段是可选字段，其代表此属性所依赖的其他目标链路选择属性。并非每个属性都包含“依赖于”字段。“描述”字段包含该属性的详细阐释。
网络接口属性(Network Interface Attributes) 网络接口偏好(Network Interface Preference) 类型定义NetworkInterfacePreference: = INTEGER (1. . 255) 配置方USER-SYSTEM. 描述此属性代表网络接口偏好。当用户未配置偏好时，由系统配置默认值。
网络接口类型(Network Interface Type) 类型定= ENUMERATED {wifi, evdo, ethernet, wimax} 配置方SYSTEM 描述此属性代表网络接口的介质类型。
网络接口状态(Network Interface State) 类型定义NetworkInterfaceState= ENUMERATED{disabled (0)，， disconnected (1) , IimitedConnectivity (2) , IocalConnectivity (3), internetConnectivity(4)} 配置方SYSTEM 依赖于链路状态，L3和更高层连接性属性，以及L3和更高层性能属性。
描述此属性代表网络接口状态。
网络接口最大吞吐量(Network Interface Maximum Throughput) 类型定义NetworkInterfaceMaximumThroughput: = INTEGER 配置方SYSTEM 描述此属性代表网络接口的最大吞吐量。
网络接口电池消耗(Network Interface Battery Consumption) 类型定义彻{ 0计1壯6什8068已《6巧(01181111^^土011:: = ENUMERATED {high, medium,low} 配置方SYSTEM 描述此属性代表网络接口的电池消耗程度。
网(Network Interface Security Mechanisms) M ^ X :NetworkInterfaceSecurityMechanism: : = SEQUENCE OFSecurityMechanism SecurityMechanism: : = ENUMERATED {null, wep, wpa, wpa2, ρ km, pkmv2} 配置方SYSTEM 描述此属性代表可用安全机制列表。安全机制w印、wpa, wpa2仅对无线LAN接口有效。Pkm和pkmv2的安全机制仅对WiMAX接口有效。
链路属性(LinkAttributes) 链路状态(LinkState) M ^ X :LinkState = ENUMERATED {disconnected (2), IimitedConnectivity(3), IocalConnectivity(4), internetConnectivity(5)} 配置方SYSTEM 依赖于网络接口状态，L3和更高层连接性属性；以及L3和更高层性能属性。
描述此属性代表链路状态。
链路网络标识符(LinkNetwork Identifier) 类型定义LinkNetworkIdentifier: = OCTET STRING 配置方SYSTEM 描述此属性代表链路连接到的网络的标识符。
链路信号强度(LinkSignal Strength) 类型定义LinkSignalMrength = SEQUENCE {{ type ENUMERATED {absolute, relative}, value INTEGER} 配置方SYSTEM 描述此属性代表以cffim为单位的信号强度，或其以任意百分数比例的相对值。
链路协商速度(LinkNegotiated Speed) 类型定义LinkNegotiatedSpeed: = INTEGER 配置方SYSTEM 依赖于链路状态(Link State)。
描述此属性代表链路的最大吞吐量。此属性仅对LinkState值为除断开之外的值的链路有效。
链路协商安全机制(LinkNegotiated Security Mechanism) 类型定义LinkNegotiatedSecurityMechanism: = SecurityMechanism 配置方SYSTEM 依赖于链路状态(Link State) 描述此属性代表对该链路协商的安全机制。安全机制w印、wpa, wpa2仅对无线 LAN接口有效。pkm和pkmv2的安全机制仅对WiMAX接口有效。此属性仅对LinkMate值为断开以外的值的链路有效。
链路帧丢失率(Link Frame Loss Rate) 类型定义LinkFrameLossRate: = INTEGER 配置方SYSTEM 依赖于链路状态(Link State) 描述此属性代表对链路测量的帧丢失率。丢失率等于感兴趣的类别总体中丢失帧数量与发送帧总数之间比率的以10为底的对数(IoglO)乘以100得到的结果的整数部分。此属性仅对LinkState值为断开(0)以外的值的链路有效。
接入路由器可用性(AccessRouter Availability) 类型定义:AccessRouterAvaiIabi 1 ity = TruthValue 配置方SYSTEM 依赖于接口状态(InterfaceMate) 描述此属性代表接入路由器的IP地址是否被配置并且从接口可达。为真的值⑴指示，接入路由器的IP地址被配置并从接口可达。为假的值(0)指示，接入路由器的IP地址未被配置，或从接口不可达。此属性仅对NetworkInterfaceMate值大于 LimitedConnctivity(3)的接口有效。
DNS 可用性(DNS Availability) 类型定义DnsAvaiIability: = TruthValue 配置方SYSTEM 依赖于接口状态(InterfaceMate) 描述此属性代表DNS是否由接口可用。为真的值(1)指示DNS可用。为假的值(0) 指示 DNS 不可用。此属性仅对 NetworldnterfaceMate 值大于 IimitedConnectivity (3) 的接口有效。
ICMP 可用性(ICMP Availability) 类型定义IcmpAvaiIability: = TruthValue 配置方SYSTEM 依赖于接口状态(InterfaceMate) 描述此属性代表对于特定节点的Ping(ICMP echo及echo应答消息交换)在接口上是否可用。为真的值(1)指示Ping可用。为假的值(0)指示Ping不可用。此属性仅
NetworkInterfaceState {t^T IimitedConnectivity (3)白勺—□.双。
HTTP 可用性(HTTP Availability) 类型定义=HttpAvailability: = TruthValue 配置方SYSTEM 依赖于接口状态(InterfaceMate) 描述此属性代表到特定节点的http在接口上是否可用。为真的值(1)指示 http可用。为假的值(0)指示http不可用。此属性仅对NetworkInterfaceMate值大于 IimitedConnectivity(3)的接口有效。
FTP 可用性(FTP Availability) 类型定义=FtpAvailability: = TruthValue 配置方SYSTEM 依赖于接口状态(InterfaceMate) 描述此属性代表到特定节点的FTP在接口上是否可用。为真的值(1)指示 FTP可用。为假的值(0)指示FTP不可用。此属性仅对NetworkInterfaceMate值大于 IimitedConnectivity(3)的接口有效。
电子邮件可用性(Email Availability)
权利要求
1.一种用于选择从终端装置到网络的至少一个目标链路的方法，该方法包括 在可由终端装置接入的多个链路上进行备选链路选择，以确定多个备选链路；以及在过滤后的备选链路上进行目标链路选择，以选择至少一个目标链路。
2.根据权利要求1的方法，其还包括检测选择目标链路的触发事件。
3.根据权利要求1的方法，其还包括根据准则对所述多个备选链路进行过滤。
4.根据权利要求2的方法，其中，触发事件包括由远程节点产生的事件。
5.根据权利要求2的方法，其中，检测步骤包括检测终端装置上的接口的状态变化。
6.根据权利要求2的方法，其中，检测步骤包括检测来自终端装置的链路的状态变化。
7.根据权利要求1的方法，其中，进行备选链路选择的步骤包括，根据与终端装置的链路或接口的状态相关联的属性，评估所述多个备选链路。
8.根据权利要求1的方法，其中，进行备选链路选择的步骤包括，根据由终端装置定义的策略，评估所述多个备选链路。
9.根据权利要求3的方法，其中，过滤步骤包括，基于与终端装置的链路或接口的状态的属性相关联的准则，从所述多个备选链路中移除至少一个链路。
10.根据权利要求3的方法，其中，所述准则与所述至少一个链路的互联网连接性有关。
11.根据权利要求1的方法，其还包括使用打破平局过程来选择目标链路。
12.根据权利要求1的方法，其中，所述目标链路提供与终端装置上的应用对应的网络连接性。
13.一种为终端装置选择目标链路以获得网络连接性的方法，该方法包括 在经由一个或多个接口对于终端装置可用的多个链路上，执行备选链路选择功能；使用所述一个或多个接口的状态或所述多个链路的状态，根据备选链路选择功能确定多个备选链路；对所述多个备选链路进行过滤，以滤除不满足所述一个或多个接口的准则的任何链路；以及在所述多个备选链路上执行目标链路选择功能，以选择满足连接性准则的备选链路。
14.根据权利要求13的方法，其还包括检测触发事件以对终端装置选择目标链路。
15.根据权利要求13的方法，其还包括，定义由备选链路选择功能使用的属性。
16.根据权利要求15的方法，其中，所述属性与终端装置上的链路或接口有关。
17.根据权利要求13的方法，其还包括，定义由备选选择功能使用的策略。
18.根据权利要求13的方法，其中，连接性准则与到具有互联网能力的网络的连接性有关。
19.一种终端装置，包括多个具有到网络的链路的接口，其中，所述多个接口中的每一个都具有状态，并且每个所述链路都具有状态；备选链路选择功能块，其根据链路选择策略对链路进行过滤；以及目标链路选择功能块，其从过滤后的链路中选择目标链路，其中，目标链路提供互联网连接性。
20.根据权利要求19的终端装置，其中，所述多个接口中的每一个以及所述多个链路中的每一个的状态都包括由备选链路选择功能块使用的属性。
21.根据权利要求19的终端装置，其中，所述多个接口中的至少一个是无线网络接口。
22.根据权利要求1的方法，其中，进行备选链路选择步骤包括，根据由网络服务提供者定义并传送到终端装置的策略，评估所述多个备选链路。
23.根据权利要求3的方法，其中，所述准则与近来性能良好链路策略有关。
24.根据权利要求3的方法，其中，所述准则与当前性能良好链路策略有关。
25.根据权利要求13的方法，其中，所述准则与近来性能良好链路策略有关。
26.根据权利要求13的方法，其中，所述准则与当前性能良好链路策略有关。
27.根据权利要求13的方法，其中，所述准则与所述至少一个链路的互联网连接性有
全文摘要
终端装置包含多个具有到多种网络的链路的接口。当触发事件发生时，终端装置选出到网络的目标链路，以便从其当前链路进行转换。备选链路选择功能确定受到过滤以便移除不满足连接性准则的链路的备选链路。于是，执行目标链路选择功能，以便从过滤后的备选链路中选择目标链路。因此，不为每个可能的链路、而是仅仅为满足准则的链路执行目标链路选择功能。
文档编号H04L12/50GK102204175SQ200980143157
公开日2011年9月28日 申请日期2009年10月30日 优先权日2008年10月31日
发明者大场义洋, Y-H·A·程, A·杜塔, M·陶伊尔, D·法莫拉里 申请人:株式会社东芝, 特勒克利亚科技公司