[發(fā)明專利]一種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)并行傳輸系統(tǒng)及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610102645.5
• 申請(qǐng)日: 2016-02-25
• 公開（公告）號(hào): CN105722152A
• 公開（公告）日: 2016-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 聶進(jìn)成;王德勝;劉建剛;王文振;陳振威
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H04W28/08
• 分類號(hào): H04W28/08;H04L12/803
• 代理公司: 武漢東喻專利代理事務(wù)所(普通合伙) 42224
• 代理人: 向彬

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于移動(dòng)通信技術(shù)和無線局域網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)并行傳輸系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

目前，由于多媒體技術(shù)的快速發(fā)展，以及智能手機(jī)和平板電腦等移動(dòng)終端的快速普及，用戶對(duì)極限上網(wǎng)速率的追求越來越高。然而，由于頻率資源的稀缺、各種新技術(shù)已經(jīng)用到了極致，要想進(jìn)一步快速的提高傳輸速率已經(jīng)非常困難，單一個(gè)接入網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了用戶對(duì)高傳輸速率的追求。

與此同時(shí)，近年來由于無線技術(shù)的快速發(fā)展，大量的移動(dòng)蜂窩基站和wifi接入點(diǎn)廣泛的部署，重疊覆蓋，往往同一個(gè)區(qū)域中重疊覆蓋有大量的無線接入點(diǎn)。移動(dòng)蜂窩基站覆蓋范圍廣、對(duì)用戶的移動(dòng)性的支持比較好，而wifi覆蓋范圍小，但是部署靈活，傳輸速率高。如果能夠充分的利用移動(dòng)蜂窩技術(shù)和wifi的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)兩種接入技術(shù)進(jìn)行融合，將成倍的提升數(shù)據(jù)的傳輸速率，且代價(jià)小，能夠很好的滿足用戶對(duì)高傳輸速率的需求。

為此，大量的研究被投入到移動(dòng)蜂窩和wifi技術(shù)的融合中，并且提出了許多的融合方案。其中較為有影響的方案是由IEEE組織提出了I-WLAN和GAN方案。但是，現(xiàn)有的方案主要重點(diǎn)在于通過移動(dòng)蜂窩的核心網(wǎng)對(duì)wifi網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行管理和控制，努力把wifi作為接入移動(dòng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)的一種接入方式，強(qiáng)調(diào)的是讓用戶有更多的選擇接入移動(dòng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)，是一種切換的方式。雖然，用戶可以在蜂窩基站和wifi接入點(diǎn)中選擇信道環(huán)境較好的一個(gè)接入點(diǎn)進(jìn)行接入，從而一定程度上提高傳輸速率。但是，我們可以看到，每一時(shí)刻我們只能夠利用其中一種接入技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，其傳輸速率還是要受到單一的接入技術(shù)的限制，無法從根本上解決用戶對(duì)高速率的需求問題。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或不足，提供了一種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)并行傳輸系統(tǒng)及方法。本發(fā)明能夠有效的解決單一接入技術(shù)受帶寬等因素的限制而無法達(dá)到較高傳輸速率的問題，充分的利用兩種接入技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)二者之間的并發(fā)傳輸，從而極大地提升了數(shù)據(jù)的總傳輸速率，滿足了用戶對(duì)高速率數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖非蟆?/p>

為實(shí)現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明一個(gè)方面，提出了一種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)并行傳輸系統(tǒng)，包括多模終端、匯聚服務(wù)器及傳輸控制單元，其中，

所述多模終端，包括至少一個(gè)LTE無線網(wǎng)卡及多個(gè)WiFi接入無線網(wǎng)卡；

所述匯聚服務(wù)器，通過網(wǎng)口與多個(gè)wifi接入點(diǎn)直接相連，同時(shí)，通過網(wǎng)口經(jīng)LTE核心網(wǎng)與LTE基站相連，向所述多模終端同時(shí)提供LTE移動(dòng)蜂窩接入和wifi接入；

所述傳輸控制單元，用于周期性檢測(cè)各物理鏈路帶寬，并按照所述各物理鏈路帶寬對(duì)傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包進(jìn)行分流，同時(shí)，從各物理鏈路接收傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包，利用接收窗口對(duì)傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包進(jìn)行整序。

作為進(jìn)一步優(yōu)選的，所述多模終端及所述匯聚服務(wù)器上均安裝虛擬網(wǎng)卡。

作為進(jìn)一步優(yōu)選的，所述匯聚服務(wù)器還包括網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換模塊。

按照本發(fā)明的另一方面，提出了一種基于上述系統(tǒng)的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)下行傳輸方法，所述方法包括：

(1)廣域網(wǎng)中對(duì)端主機(jī)收到業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包后進(jìn)行響應(yīng)，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包到達(dá)匯聚服務(wù)器網(wǎng)關(guān)WAN后，通過網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換模塊將所述業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包目的IP轉(zhuǎn)換為多模終端虛擬網(wǎng)卡目的IP；

(2)經(jīng)路由后，將所述業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)至匯聚服務(wù)器虛擬網(wǎng)卡；

(3)所述匯聚服務(wù)器虛擬網(wǎng)卡調(diào)用傳輸控制單元；

(4)所述傳輸控制單元獲取業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包，自定義封裝序列號(hào)，根據(jù)周期檢測(cè)各物理鏈路帶寬比例對(duì)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包進(jìn)行分流，調(diào)用socket接口發(fā)送業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包到多模終端虛擬網(wǎng)卡；

(5)多模終端虛擬網(wǎng)卡調(diào)用所述傳輸控制單元；

(6)所述傳輸控制單元調(diào)用socket收包函數(shù)接收從匯聚服務(wù)器傳送來的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包，解除序列號(hào)并對(duì)其進(jìn)行整序；

(7)將整序后的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包寫入目的多模終端虛擬網(wǎng)卡，經(jīng)協(xié)議棧處理路由后，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包到達(dá)用戶進(jìn)程。

按照本發(fā)明的另一方面，提出了一種基于上述系統(tǒng)的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)上行傳輸方法，所述方法包括：

(1)多模終端綁定其虛擬網(wǎng)卡IP為上網(wǎng)IP，用戶進(jìn)程通過多模終端虛擬網(wǎng)卡產(chǎn)生業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包；

(2)多模終端虛擬網(wǎng)卡調(diào)用傳輸控制單元；

(3)所述傳輸控制單元獲取業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包，自定義封裝序列號(hào)，根據(jù)測(cè)得帶寬比例進(jìn)行分流，調(diào)用socket接口從實(shí)際網(wǎng)卡發(fā)送業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包到網(wǎng)關(guān)的對(duì)應(yīng)網(wǎng)口；

(4)匯聚服務(wù)器虛擬網(wǎng)卡調(diào)用傳輸控制單元；

(5)所述傳輸控制單元調(diào)用socket收包函數(shù)接收所述業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包，解除序列號(hào)并對(duì)其進(jìn)行整序；