一种移动终端的双通道混合隧道构建方法_3

文档序号:8366209阅读:来源:国知局
_Fi链接,Context中的数据为3G的IP,格式为“192.168.0.135”,所有字符为英文字符,编码方式为ASCII编码;
[0116]03:TAM端回复移动终端3G/WiFi链接的结果,Context的内容为“S”或者“F” ;
[0117]04:断开 3G/WiFi 链接,不需要 Context ;
[0118]11:移动终端向TAM端返回的分流比例,Context中的格式为“13:11”,所有字符为英文字符,编码方式为ASCII编码,左边的数字表示相同时间内3G发送的包的数量,右侧的表示W1-Fi,数字只能是整数,长度不限,注意的是每一位其实都是一个ASCII字符,所以“13:11”其实是由5个字符组成的;
[0119]21:把Data直接转发给底层物理通道的协议,Context为空。
[0120]S305:当检测到通过无线路由器验证的W1-Fi信号后,建立与TAM之间的W1-Fi通道的TCP连接,并获取与TAM建立W1-Fi通道连接的移动终端的数量。
[0121]S306:计算数据包在3G通道和W1-Fi通道的分配比和调整系数,并将分配比和调整系数保存并发送至ΤΑΜ。
[0122]由于移动终端在W1-Fi中移动迅速时信号的强度将会发生剧烈变化,从而影响未来一段数据流的分配比。为了更好的预测数据流在接下来的分配比,适应网络的动态变化,因此还要计算调整系数,从而利用调整系数进一步对数据包转发进行调整,主要步骤如图7所示,包括:
[0123]S401:利用W1-Fi信号强度数据组记录并更新信噪比。
[0124]具体公式如下所示:
[0125]SNR[t-l] = SNR[t], SNR[t] = SNRnow
[0126]即表示在下一时刻,当前时刻变为上一时刻,并依此后推进行信噪比的更新。
[0127]S402:根据信噪比计算各时刻信噪比的变化,并预测下一时刻的信噪比的变化。
[0128]具体的,计算各个时刻信噪比的变化:
[0129]ASNR[t-l] = ASNR[t], ASNR[t] = SNR[t]-SNR[t~l]
[0130]预测下一个时刻信噪比的变化:
[0131]ASNR[t+l] = 2*ASNR[t]-ASNR[t-l]
[0132]S403:根据预测的下一时刻的信噪比的变化,预测下一时刻的信噪比;
[0133]预测下一个时刻信噪比的数值:
[0134]SNR [t+1] = SNR[t] + ASNR[t+l]
[0135]S404:根据下一时刻的信噪比计算调整系数。
[0136]具体的,如果下一个时刻的信噪比SNR[t+l]大于当前信噪比门限thres(i),说明信号增强迅速,计算调整系数T:
[0137]T= {SNR[t+l] -thres (i)} / {thres (i+1) -thres (i)}
[0138]如果SNR[t+l]小于上次信噪比门限thres (1-1),说明信号衰减迅速,计算调整系数:
[0139]T= {SNR [t+1] -thres (i~l)} / {thres (i~l) -thres (i~2)}
[0140]如果thres (i_l) < (i~l) SNR[t+l]〈thres (i),调整系数 T = O0
[0141]最后,将计算得出的分配比和调整系数保存并发送至TAM:
[0142]SenddT”)
[0143]S307:根据分配比和调整系数将数据包在3G通道和W1-Fi通道两个通道上进行分流操作。
[0144]具体的,如实施例一所述的方案,此处可以直接根据分配比将数据包在3G通道和W1-Fi通道两个通道上进行分流操作。
[0145]具体的,如图8所示,分流操作具体包括:
[0146]S501:依据调整系数和分配比在两个通道初始转发数据。
[0147]当数据虚拟隧道接收到应用层的IP分组后,检测其源地址是否为Addr_TL_MOB,检测映射表中是否有两个物理通道的对端IP地址。如果有,则依据调整系数T和分流比例?1在双通道初始转发数据,双通道发送交替次数:SW = I (即3G通道转发一次数据包,W1-Fi通道转发一次数据包),否则W1-Fi通道或3G通道中的任意一条通道中断,算法都要终止,数据包转发不再启用双通道混合模式。
[0148]首先,在3G通道转发I个数据包;
[0149]然后在W1-Fi通道转发数量为Nt= SW*P JT的数据包,如果W1-Fi通道有数据包转发,即Nt>l,则转到步骤S502 ;否则,继续在3G通道转发I个数据包。
[0150]其中,调整系数只在初始转发数据时起作用,在信号稳定后,只通过分配比进行分流。
[0151]S502:将分配比计算中的所有计数器变量进行初始化。
[0152]即:发送数据包总数:PK_Sum = O ;
[0153]双通道发送交替次数:SW = I。
[0154]S503:依据分配比在两个通道上转发数据。
[0155]依据分配比Pi在双通道转发数据,即:
[0156]首先,在3G通道转发I个数据包;
[0157]然后,在W1-Fi通道转发的固定数据包数量为:int(Pi);
[0158]由于分配比不一定为整数,如档分配比为5:2时,SW = 1,在3G通道转发I个数据包,在W1-Fi通道转发2个数据包,SW = 2,在3G通道转发I个数据包,在W1-Fi通道就需要转发2+1个数据包,因此,还需要判断W1-Fi通道是否还要转发I个数据包:
[0159]计算转发附加参数If_P = int (P-1nt (Pi)) XSff)-1nt (P-1nt (Pi)) X (SW-1)),如果If_P>l,则在W1-Fi通道再转发一个数据包,否则不再转发。
[0160]S504:判断转发的交替次数是否大于预设值。
[0161]当转发的交替次数大于预设值时,返回S502,否则继续S503。
[0162]增加双通道发送交替次数:SW = SW+1,如果SW小于等于预设值100时,转到步骤S503 ;否则当交替次数大于预设值100时,转到步骤S502。
[0163]综上所述,本发明针对现有的手机等移动终端同时使用多种无线通信技术时存在的不足,主要是针对双通道切换出现错误或者产生较大时延的问题,提出了一种移动终端用的W1-Fi与3G双通道混合隧道接入方法。该方法通过虚拟隧道接收应用程序的数据,通过TCP/IP协议栈将其封装为IP分组后;根据分流算法获得的分流比例将IP分组交替交给两个物理通道。物理通道的TCP/IP协议栈将收到的IP分组和自定义控制信息重新封装承新的IP分组,通过下层协议转发到对端。本发明专利同时开启了 W1-Fi和3G两个通道来建立一个虚拟隧道传输数据包,充分利用了空置资源,提高了移动终端的接入带宽,增加了数据传输的吞吐量。本发明专利中,3G通道始终处于开启状态,不会由于W1-Fi通道的启用而被关闭,这就从根本上避免了由于数据传输在两个通道之间的切换出现的中断、抖动等问题,提高了数据传输的可靠性。移动终端系统以虚拟隧道连接的形式运行在通用的Andr1d平台上,所有应用层软件均仅使用这一个隧道连接,感知不到底层是如何分流的,其他应用软件和本系统也是兼容的,因此,本系统还具有很强的通用性,可以在各种Andr1d平台的移动终端上推广使用。
[0164]实施例三
[0165]如图9所示,图9为本申请实施例三提供的一种移动终端的双通道混合隧道构建方法的流程图。该方法是在虚拟隧道连接启用两个物理通道时TAM端的操作流程,包括:
[0166]S601:建立与移动终端之间的3G通道的TCP连接。
[0167]具体的,安装了 TAM端的计算机启动软件后,会将网络接口的45654和45655两个端口打开,作为Socket连接的服务器端,监听移动终端通过3G通道和W1-Fi通道发送的新的TCP连接请求。
[0168]当TAM端的45654端口检测到新接入的移动终端发送的Socket请求时,它向移动终端的3G通道返回确认消息,3G通道的TCP连接建立成功。
[0169]Send( “ACK”,“Addr_3G_MBT”)
[0170]S602:接收移动终端通过3G通道的TCP连接发送的请求分配一个隧道连接IP地址的请求信息。
[0171]具体的,TAM端接收到了移动终端通过3G通道TCP连接发送的虚拟隧道IP地址的请求:
[0172]Recieve ( “REQ,,,“Addr_TL_MBT”)
[0173]S603:根据请求信息为移动终端分配一个隧道连接IP地址,并将隧道连接IP地址发送给移动终端。
[0174]TAM端会选择一个本网段的IP地址Addr_TL_MBT,并在Linux操作系统中将该地址注册为网络接口的一个新地址,然后向移动终端发送为隧道分配的IP地址:
[0175]Send( “Addr_TL_MBT”)
[0176]同时,将分配的Addr_TL_MBT和移动终端Addr_3G_MBT的对应关系保存到终端注册表中。
[0177]S604:根据移动终端的请求建立与移动终端之间的W1-Fi通道的TCP连接,同时将通过W1-Fi通道连接的移动终端的数量发送给移动终端。
[0178]TAM端的45655端口检测到移动终端通过W1-Fi通道发送过来TCP连接请求,TAM端向移动终端返回确认消息,W1-Fi通道的TCP连接建立成功。同时TAM端将自己W1-Fi通道连接的移动终端数量NUM_WF_MBT返回给移动终端:
[0179]Send ( “ACK”,“NUM_WF_MBT,,)
[0180]S605:接收移动终端发送的数据包在3G通道和W1-Fi通道进行分流的分配比。
[0181]其中,分配比是移动终端根据3G通道的通道参数、W1-Fi通道的通道参数和移动终端的数量计算的,具体计算参见实施例一,在此不再赘述。
[0182]S606:将3G通道的IP地址、W1-Fi通道的IP地址、隧道连接IP地址和分配比的对应关系存储到终端注册表。
[0183]具体的,TAM将移动终端隧道IP地址Addr_TL_MBT,双通道IP地址Addr_WF_MBT、Addr_3G_MBT,双通道当前的分流比例
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