专利名称：一种应用层多个活动物理接口的带宽聚集系统及方法
技术领域：
本发明涉及通信技术领域，特别的，本发明涉及网络通信以及在应用层系统中实现多个物理通信链路的带宽聚合，从而，提高系统的整体带宽。
背景技术：
带宽是一种通信资源，可以基于可用的及消耗的数据进行衡量，具体表示为bits/sec。其是一种用于确定物理或通信链路的状况以及容量的参数。
带宽是很多领域中的核心概念，其中包括信息理论、无线通信、信号处理以及光谱学。在固定单位时间内可用以传输的数据量表示为每秒的位数(bps)或每秒的字节数。例如 a.V. 90调制解调器支持56Kbps的理论最大带宽。同样地,Fast Ethernet理论上最大能够支持IOOMbps的带宽。
b.天线性能内的频率范围，至于一些特性，遵照规定的标准。(2. 4-2. 5GHz天线具有IOOMHz的带宽) 每个通信链路具有其自身的带宽。带宽的下降会减少链路的数据速率；这会导致信息的丢失。而信息的丢失会降低应用的质量，从而降低服务质量Q0S(Quality of Service)。反之增加带宽则能增加数据速度并且提高服务质量，减少下载及上传的数据传输时间。
QOS的目的在于保证网络传输可预测结果的能力。QOS范围内网络性能要素通常包括可用度(正常运行时间)、带宽(吞吐率)、等待时间(延迟)以及出错率。因此，QOS涉及到网络流量的优化。
特别地，将与不同的物理接口相关的多个物理层的带宽聚合，以及与有线、无线网 络的不同通信链路进行通信将会提高系统的整体带宽。我们所了解的先前技术中与带宽聚合相关的技术问题如下 由Alien等人发明的专利号为7805156的美国专利公开了一种通信网络带宽的动态聚合系统及方法。所述专利中需要一个控制网络和网络控制员用以进行带宽聚合。且聚合需要特定的网络体系结构，如控制网络的组合、负载网络以及出口网络。
由Bruckman等人发明的专利号为7336605的美国专利公开了一种建立具有带宽保证的连接的方法，用以在第一和第二端点间包括多个平行物理链路的逻辑链路之上传输数据。所述专利需要服务水平协议，并且聚合是基于链路层一利用与电气与电子工程师协会 IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers)标准 802. 3 —致的链路聚合组，其中链路聚合是由一个分离的系统进行的，且还需要一个核心控制系统。
由Pedersen等人发明的专利号为6879590的美国专利公开了一种促进物理通信链路与高带宽逻辑链路聚合或合并的的方法、装置和系统。所述专利进行基于链路层的聚合。且使用一个在传输端和接收端均有计数元件的链路合并工具。其还进一步修改了数据链路帧的大小以及引进了超级帧。
由Alien等人发明的专利号为7720098的美国专利公开了一种在无线广域网络WffAN (Wireless Wide Area Network)中为无线用户进行动态带宽扩展的方法。所述专利中需要通信管理器用以管理客户群之间的流量，而且还需要能够从每个数据包显示数据信息的聚集 服务器容纳数据，以及在将传输数据至外网前对数据包重新测序，利用特定的网络架构进行无线通信。
由Parrella等人发明的专利号为7260651的美国专利公开了一种通过覆盖一个超级传输以及在传输控制协议TCP (Transmission Control Protocol)/IP通信网络中缓存结构来提高无线网络中带宽效率的系统及方法。所述专利并不对多物理接口进行带宽聚集。其仅仅只是描述了一种由一个通过通信网络传输至第二电脑系统的第一电脑系统将数据进行压缩的方法，并创建一个在终端需要对应模块的虚拟网络(需要至少两个通过通信链路连接的电脑系统)。
由Parrella等人发明的专利号为2003078964的美国专利公开了一种减少通信网络与用户之间信息传输时间的系统及方法。所述专利并没有利用多接口进行带宽聚集，其仅将应用或浏览器中的用户数据进行缓存，将从主服务器中所选择的数据分布在一个通信网络的多个缓存中。使用特定的网络架构和建立虚拟专用网VPN (Virtual PrivateNetwork)。
由Izmailov等人发明的专利号为20050015511的美国专利公开了一种为实际有效地创建数据分布最佳化网络机制而动态发现利用未使用资源的方法及装置。所述专利需要特定的网络架构用以进行带宽增强。其基于网络层以及应用层，但并不完全是基于应用层。
由Lee等人发明的专利号为2010202310的美国专利公开了一种通过聚集多个带宽以提供宽频通信服务的带宽聚集系统。所述专利需要在目的端预置一个相应的模块以用于进行带宽聚集，从而完成多带宽的聚集。其适用于基站以及移动系统，特别地适用于于无线网络中的资源分配机制。
由Nomura等人发明的专利号为6973504的美国专利公开了一种实现在通信节点网络的节点之间的减少带宽预留所需资源的方法及系统。所述专利需要一个特定的网络系统以及用户感兴趣站点的聚集路径，以及有一个已分配的比第二用户站点小的带宽。
由Mater等人发明的专利号为20100011230的美国专利公开了一种通过链路聚集逻辑确定聚集的链路组间的网络流量的负载是否允许一个或多个聚集链路组失活，其中聚集链路组与多个网络接口卡NICXNetwork Interface Card)相合并。所述专利通过一个或多个失活的聚集链路组进行负载均衡，关机或是进入与一个或多个聚集链路相对应的NICs的功率节省模式 在“移动主机的带宽聚集传输等级机制”中Magalhaes公开了一种适用于传输层的信道聚集方案，为移动节点提供了增强的带宽。所述专利需要在目的端设置相应的模块并且工作在移动环境中。
在“异构无线网络中实时应用的带宽聚集”中Chetoolu公开了一些可用于移动用户接入互联网内容的无线接口。所述专利需要一个由基础设施代理网络层组成的网络层结构以进行带宽聚集。
在“下一代无线网络的带宽聚集一QOS质量协商机制”中Taleb公开了一种带宽聚集一 QOS质量协商机制，以使用户能够对他们所需要的服务等级进行动态协商，并通过利用带宽聚集实现。所述专利使用基于服务水平协议的带宽聚集以及数据包重排序。
以上所讨论的现有技术中存在的缺陷如下，首先他们所公开的系统及方法需要特定的网络架构，如一个综合控制网络，负载网络，以及一个外网。其次上述技术中多数需要一个控制网络以及一个网络控制员以进行带宽聚集，并且还需要服务水平协议，相反或相应的模块/元件和网络代理以及进行带宽聚集。第三，其中的一些进行的是带宽分配及管理，而并不是带宽聚集。最后，这些方法在带宽聚集方面没有利用任何的应用层。
因此，不通过任何源端与目的端之间特定的网络架构、代理系统、服务水平协议或网络控制系统，尤其是终端不利用任何对应模块或元件的前提下，如何达到对应用层的多个活动物理接口进行带宽聚集成为了现有技术中亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种应用层多个活动物理接口的带宽聚集系统及方法。
本发明的另一目的在于提供一种可随应用层中使用控制模块的活动物理接口增强下载及上传数据传输速率，以及增加相关电脑系统整体带宽的系统及方法。
本发明的另一目的在于提供一种确定应用层中可加入带宽聚集过程的活动物理接口的系统及方法。
本发明的另一目的在于提供一种带宽聚集系统的生成方法及系统，该带宽聚集系统可通过同步从多个物理接口传输及接收数据，从而减少整体数据处理的操作时间。
本发明的另一目的在于提供一种将保持物理层的物理接口的数据传输接收路径、介质访问控制MAC (Media Access Control)以及其他上层功能模块/未改变功能进行聚集的系统及方法。
本发明的另一目的在于提供一种可聚集多个活动物理接口带宽的应用层构架。
以下将对系统、元件及方法进行描述，可以理解，由于本发明可以以多种不同于上述具体限定的公开方式进行实施，因此并不仅限于上述特定的系统及方法。同时，应用于上述描述中的技术亦仅是用于描述特定的实施方式，并非用于限制本发明的保护范围，本发明的保护范围仅限于权利要求。
本发明设计了一种用于聚集应用层多个活动物理接口带宽的系统。
作为本发明的一特征，一种系统及方法被提供用以确定系统中现有的活动物理接口及其关联网络协议IP (Internet Protocol)地址。
作为本发明的另一特征，一种系统及方法被提供用以确定上述接口的网关IP地址。接口被作为新路由及下一跳，以相同的权重/优先级被添加入路由表中。
作为本发明的另一特征，一种方法及系统被提供用以维持多个平行操作线程。操作线程的数量与待聚集带宽的接口的数量相同。操作线程可如数据传输一样进行数据同步获取。所述系统将整体数据在相关接口间进行划分以便于处理，使数据分割的比例与接口默认数据的速率相同。
进一步地，本发明还提出了一种提高整体数据传输及接收速率的方法及系统，进而减少应用程序在传输及获取数据时的操作时间，保证开放系统互联OSI (Open SystemInterconnection)各个层或TCP/IP栈的功能性,如物理,介质接入，网络，传输等未改变
全文摘要
本发明公开了一种应用层多个活动物理接口的带宽聚集系统及方法。所述系统包括一个用于接收用户定义的输入的用户接口；至少一个用于创建及更新列有至通信链路中特定目的的路由的路由表的路由表更新器；至少一个位于协议栈应用层的控制模块；以及连接至应用层的多个物理接口，用于传输及接收所述控制模块指派的数据。
文档编号H04L29/06GK102845042SQ201180006551
公开日2012年12月26日 申请日期2011年2月25日 优先权日2010年2月26日
发明者索玛·班德亚帕德耶 申请人:塔塔咨询服务有限公司