CN101473551A

CN101473551A - 具有串列接口的移动式路由器

Info

Publication number: CN101473551A
Application number: CNA200780022811XA
Authority: CN
Inventors: 道格拉斯·S·莫勒
Original assignee: Autonet Mobile Inc
Current assignee: Autonet Mobile Inc
Priority date: 2006-05-16
Filing date: 2007-05-15
Publication date: 2009-07-01
Also published as: CN101473315A; CN101480078A

Abstract

本发明是有关一种具有串列接口的移动式路由器。根据不同的实施例，移动式路由器可包含一串列埠数据公开模块，以使得该移动式路由器获得数据，上述数据是从连接到移动式路由器的串列埠的一串列装置接收，并且让数据从串列装置可通过传输控制协定流得到。这样，串列埠数据公开模块可用来从串列装置取得数据以构成远端数据库。这样，从串列装置来的数据可以通过网际网络远端存取。另外，移动式路由器可用来输出从连接到串列接口的装置所接收的数据。

Description

具有串列接口的移动式路由器

相关申请案的交叉参考

本申请案主张下列美国申请案的优先权：

(1)美国临时申请案第60/800,749号，申请日2006年5月16日，名称为“用以监控连线的移动式路由器”“Mobile Router That MonitorsLinks”，发明人为道格拉斯S.莫勒；

(2)美国临时申请案第60/800,679号，申请日2006年5月16日，名称为“具有串列接口的移动式路由器”“Mobile Rout er With SerialInterface”，发明人为道格拉斯S.莫勒；以及

(3)美国临时申请案第60/800,750号，申请日2006年5月16日，名称为“具有对话代理的移动式路由器”“Mobile Rout er With SessionProxy”，发明人为道格拉斯S.莫勒。

本申请案的相关申请案件如下，是为与本案同时申请的专利合作条约(PCT)国际专利申请案：

(1)专利合作条约(PCT)国际专利申请案，名称为“具有对话代理的移动式路由器”“Mobile Router With Session Proxy”，发明人为道格拉斯S.莫勒，代理人文件第060275PCT号；以及

(2)专利合作条约(PCT)国际专利申请案，名称为“用以监控连线的移动式路由器”＂Mobile Router That Monitors Links″，发明人为道格拉斯S.莫勒，代理人文件第060274PCT号。

背景技术

许多人因为各种不同的目的使用移动式或无线的终端使用者计算器形式的装置。这些装置包含智能型手机，手持式计算器形式的装置，个人数字助理，具有无线网络接口卡的膝上型计算机，等等。使用者通常使用这样的装置去读取以及书写电子邮件信息，存取网际网络(Internet)，下载与观看影像或是电视影像档案，执行程序等等。

为了使用这些移动式装置，移动式装置必须有能力连接到无线网络。一般的无线区域网络(WLAN)通常分布(deploy)在建筑物(structure)里面，例如家，办公室，公开的商业大楼等等。无线区域网络通常包含一或多个无线存取点(access point)，例如无线路由器或是热点(hot spot)，其是以无线方式连接到移动式装置，并且让移动式装置连接到同时与存取点联络信号的有线(wired)网络(或是其他网络)。这样通常会限制一无线使用者的有效的移动率(mobility)。移动中的使用者必须留在有无线存取无线区域网络的家里，办公室，或是建筑物，但是如果移动中的使用者离开上述地点，移动中的使用者可能会离开无线存取点的范围，并因而失去网络的联系。对于IEEE 802.11标准，也就是所谓的Wi-Fi，这些存取点的范围大约是室内50米而室外100米。

某些校园或是都会区会在区域内放置数台的协同(cooperating)Wi-Fi热点以提供较宽的Wi-Fi涵盖范围。这样，在移动中的使用者一般在校园或是都会区内移动时，会提供移动中的使用者较佳的无线存取，并且会保持较佳的无线联络。然而，当移动中的使用者离开了校园或都会区，使用者容易失去无线连络，因此限制了使用者的无线移动性。

这样的窘境某种程度上已经由蜂巢式(cellular)网络所解决，让移动式装置通过使用数据传输标准(data communication standard)的蜂巢式网络连接无线数据，其中数据传输标准如全球移动通讯系统GSM(GlobalSystem for Mobile Communications)/通用封包无线电服务GPRS(GeneralPacket Radio Service)或是演进型加强型数据速率(EDGE；Enhanced Datarates for GSM Evolution)。这些蜂巢式网络相较于无线区域网络或是Wi-Fi通常提供较宽的涵盖率。甚者，蜂巢式网络一般可适用于漫游(roaming)使用者，让使用者从一个蜂巢式网络移动到另一个的时候可以保持连线的状态。

然而，移动式终端使用者的装置通常会体验到服务中断，因为网络信号的急速下降(不论是Wi-Fi或是蜂巢式网络)。当使用者在蜂巢网络，热点，或是无线网络之间快速的移动时这个问题会更加恶化。这是有可能会发生的，例如，(i)因为使用者的无线存取的提供/协定(protocol)在新的蜂巢，热点，或是无线网络是不相容的，(ii)因为新的蜂巢，热点，或是无线网络的往来过于雍塞，(iii)因为在蜂巢，热点，或是无线网络之间错误的传递信号，或是许多其他的原因。

另外，一个移动式终端使用者可能体验到其他类型的效能上的问题，包含比特率(bit rate)或是频宽(bandwidth)在数据传输过程中的改变，并且服务的品质的变化(也就是信号跳动，延迟，数据遗失等等)。

因此，存在一需求以减轻或是缓和使用者在移动式终端装置上所遭遇的问题。

发明内容

在一般的，本发明是有关于一种移动式路由器。移动式路由器通过一区域网络，例如Wi-Fi或是Wi-MAX网络，可连接一个或是多个移动式装置。移动式路由器从移动式装置到回程连线(backhaul)网络可扮演通讯的闸道(gateway)，同时通过无线连结与无线路由通讯。回程连线网络可包含一蜂巢式网络，例如GSM/GPRS或是通用移动讯系统(UTMS)网络，或是其他类型的无线网络。回程连线网络可连接到网际网络(internet)或是其他的网络(例如广域网络)。这样，移动式装置可以跟目标装置通过移动式路由器与回程连线网络联系到网际网络。

另外，因为移动式路由器是无线连接到回程连线网络，当移动式装置移动时，无线连结可以跟移动式装置一起移动。例如，移动式路由器可以被安装在，依附在，或是以其他方式放在交通工具中，如汽车，公车，船，轨道车，等等，其中移动式装置的终端使用者是乘客(或是司机)。这样，终端使用在移动时者可以维持无线的联接。

根据不同的实施例，移动式路由器可包含一对话代理模块(sessionproxy module)，其建立两个传输协定对话-一个是在移动式路由器与移动式装置之间，以及一个移动式路由器与目的装置之间-当终端使用者通过移动式路由器搜寻目的装置的连接时。这样，如果在移动式路由器与一目的装置之间的对话减低，移动式路由器与移动式装置之间的对话还是可以进行中(active)，因而当移动式路由器还原对话时会让移动式装置认为对话仍然是进行中。同时，这两个对话可以使用不同的协定。例如，在移动式装置与移动式路由器之间的对话使用传输控制协定(TCP；Transmission Control Protocol)协定，而移动式路由器与目的装置之间的对话使用不同的协定，例如高速传输控制协定(HS-TCP；High Speed TCP)或是空间通讯协议(SCPS；SpaceCommuni cation ProtocolSpecifications)。另外，由移动式路由器所建立的两个对话对于终端使用者可以是透明的(transparent)。同时，终端使用者在特定的实施例中可以选择取消(disable)对话代理功能。这样可符合当终端使用者在使用一应用时需要将传输控制协定表头(header)译成密码。

其他潜在的有益效果是当回程连线网络信号降低时，对话代理模块可阻止传输控制协定对话的连接移动式装置16开启其后退(back-off)计时器。这是一项优点，因为在传输控制协定中，移动式装置一般会正常假定其不可向前(forward)传送封包，因为网络雍塞，并且会因此开始降低使用者的对话。相反的，对话代理模块维持在移动式路由器与移动式装置之间的一对话，其与移动式路由器与回程连线网络之间的对话分开，则移动式装置不会假定网络雍塞是个问题，并且移动式路由器与移动式装置之间的传输控制协定对话可能不会降低。另外一个潜在的有益效果是传输控制协定计时器与雍塞视窗可动态的调整使得连线(link)可以针对特定的回程连线网络(例如封包遗失，延迟，信号跳动等)的特性进行最佳化。

另外，移动式路由器可包含一对话连线模块，监控移动式路由器与回程连线网络的第2层与第3层。这样，当连线监控模块侦测到一个信号急速下降(drop-off)，连线监控模块可尽快重建连线以降低服务给终端使用者的中断。根据不同的实施例，连线监控模块执行方式是藉由传送与监控测试(或是侦测)数据封包在回程无线连接线路上。这样，使用者不需要重新开启他或她的应用或是对话。当连接重新建立的时候，使用者通常只会注意到应用/对话在一段时间内变慢。

另外，根据不同的实施例，移动式路由器可包含一串列数据埠(serialdata port)，用以跟一串列数据装置连结。另外，移动式路由器可能包含一串列装置数据公开模块，其在回程连线网络上从串列装置传输数据到目的装置上，如服务器/数据库，使得远端使用者可以存取数据库以从串列装置撷取(retrieve)数据。上述的串列装置可为，例如，一全球定位系统(GPS)接收器，用以纪录移动式路由器的位址数据，或是其他类型的串列数据装置。另外，除了传送数据到服务器/数据库，远端使用者可存取移动式路由器，以直接从串列装置存取数据。另外，移动式路由器的串列接口可为使用连接到串列装置的输出数据/命令信号。

本发明这些与其他的优点在之后的描述会更加清楚。

附图说明

藉由以下的图示以辅助描述本发明不同的实施例，其中：

图1是根据本发明不同的实施例所示的网络的方块图，其包含一移动式路由器。

图2是根据本发明不同的实施例所示的移动式路由器的模块方块图。

图3是根据本发明不同的实施例所示的移动式路由器的连线监控模块的操作流程图。

具体实施方式

图1是根据本发明不同的实施例所示的网络10的图示。如图1所示，网络10包含一移动式路由器12，其与一移动式装置16通过一无线通讯连接14连结(之后有些地方请参照为“区域无线通讯连结14”)。无线通讯连接14可作为无线网络15的部分，其包括移动式路由器12与移动式装置16。无线网络15(之后有些地方请参照为“区域无线网络15”)可为，例如，一Wi-Fi网络(例如IEEE 802.11网络)，WiMAX网络(IEEE 802.16)，蓝芽网络，或是其他适合的无线网络。

移动式装置16可为任何以计算器为主的装置，可以通过无线通讯连接14接收与传递数据。例如，移动式装置16可为安装无线网络接口卡的膝上型或笔记型(laptop or notebook)电脑，有无线功能的个人数字助理(PDA；Personal Digital Assiatant)，口袋型(pocket)或是掌上型(palmtop)电脑，WiFi电话(例如Skype电话或是VoIP电话)，WiFi家电，索尼(Sony)的PlayStation PSP或其他的手持式有网络功能的游戏机，视讯屏，数码相机，声音播放器，导航装置，监视相机(security camera)，示警装置(alarmdevice)，无线付费装置或是修售点情报系统(POS；Point Of Sale)装置，等等。

移动式路由器12，在下文更进一步解说，可作为无线网络15与回程连线网络20之间的闸道器。回程连线网络20之后通过一闸道器24会连接至网际网络18或是其他任何的网络(例如内部网络(intranet)或是其他的广域网络(WAN))。

移动式路由器12可通过回程无线通讯连接22(之后有时会称为“回程连线无线通讯连接”)与回程连线网络20连结。回程连线无线通讯连接22可作为无线网络，是为回程连线网络20的部分，如蜂巢式无线网络。蜂巢式无线网络可为，例如，全球移动通讯系统/通用封包无线服务技术(GSM/GPRS)连线；通用移动通讯系统(UMTS；Universal MobileTelecommunications System)连线；多码多重存取(CDMA；Code DivisionMultiple Access)连线；演进型数据最佳化(EV-DO；Evolution-Dataoptimized)连线；演进型加强数据速率(EDGE；Enhanced Data Rates forGSM Evolution)连线；第3代GSM(3GSM)连线；欧洲数字无线电话(DECT；Digital Enhanced Cordless Telecommunications)连线；数字式先进移动电话服务(Digital AMPS)(IS-136/TDMA)连线；整合分配增强型网络(iDEN；Integrated Digital Enhanced Link)连线；WiMAX连线；或是其他合适的无线连线。这样，移动式路由器12可以提供移动式装置16无线连接至网际网络18(或是其他标的网络)。

根据不同的实施例，移动式路由器12与移动式装置16是一起位于(co-located)一移动中的交通工具使得移动式路由器12为移动式的(mobile)，使得移动式装置16的终端使用者通过移动式路由器12可享受到无线连接到网际网络18，当交通工具(未在图中显示)穿过数个与无线网络22相关的蜂巢或是节点(node)。移动的交通工具可为，例如，汽车，货车，巴士，船，火车或轨道车，等等。移动式路由器12可以安装在交通工具上安全且可避免被破坏的位置。例如，移动式路由器12可被安装在汽车的行李箱，而移动式装置16的终端使用者可以是乘客或是汽车驾驶。这样，终端使用者，在汽车行经无线网络22的不同的蜂巢时，可以享用到无线连接。

并且，虽然只有一个移动式装置16在图1中显示与移动式路由器12连接，应该可以知道许多个移动式装置16可以通过无线网络14与移动式路由器12连接。例如，在一个场景，其中移动式路由器12是安排在一汽车里，超过一个乘客使用终端移动式装置16通过移动式路由器12与回程连线网络20连接至网际网络18(或是其他的网络)。例如，一个乘客可能在手持式电脑上检查电子邮件，而此时另一个乘客正在浏览全球资讯网(WWW)，等等。

然而，应该可以理解，在其他的实施例中移动式路由器12并不需要被安装，固定，或是其他方式放置在一移动的交通工具。例如，一使用者可能在家里，工作，或是其他静态的位置使用移动式路由器12，或是携带移动式路由器12在他/她的附近。

如图1所示，一接收器30可通过无线信号连线22接收与传送无线信号到无线路由器12。回程连线网络20的一联线网络32可通过一个或多个闸道器24连接到网际网络18。连接网络32可包含传统的网络装置，如服务器(server)，路由器(router)，交换器(switch)，等等，并且可对移动式路由器12提供无线网络服务。当然，在图1中只有显示一个接收器30，应该可以理解回程连线网络20可包含许多个接收器，位于由回程连线网络20所提供服务的各个不同的区域，使得当移动式路由器12在回程连线网络20的数个蜂巢与节点之间移动时，移动式路由器12可以持续的与回程连线网络20连线。

如图1所示，第三方服务器26可以跟网际网络18(或其他的网络)连接。这样，移动式装置16可以通过移动式路由器12与回程连线网络20存取到第三方服务器26。

图2是根据本发明不同的实施例的移动式路由器12所示的简化的方块图。如图2所示，移动式路由器12可包含一或多个处理器(processor)40，一或多个存储单元42，一回程连线网络接口44，以及一区域网络接口46，其可通过系统总线(bus)48连接。

回程连线网络接口44是做为回程连线网络20的接口(interface)。区域网络接口26是做为无线网络15的接口。回程连线网络接口44的类型取决于所使用的回程无线通讯连线22的型态。例如，回程连线接口网络44可为GSM/GPRS接口，UTMS接口，EDGE接口，WiMAX接口，等等。类似地，区域网络接口46的类型取决于所使用的无线网络15。例如，区域无线网络接口15可为Wi-Fi，Wi-MAX，或是蓝芽接口。

处理器40可执行储存在存储器42中的指令码。存储器42可由一或多个电脑可读的媒介所实现，包含了只读存储器(ROM)及/或随机存取存储器(RAM)。就本身而言，存储器42可包含一或多个存储芯片，光学存储装置(例如CD-ROM)，磁性存储装置(例如磁盘机)，等等。存储器42可包含许多的软件则组，包含路由模块50，连线监控模块52，对话代理模块54，以及串列埠数据公开模块56，其可由软件码实现，且在处理器中使用适当的电脑指令类型执行。软件码可储存在存储器42中一系列的命令或是指令，或是程序。

路由模块50可包含让移动式路由器12安排数据封包从无线网络12到回程连线网络20路径的码，反之亦可，这是已知的技术。连线监控模块52，如下所解释的，可监控具有回程连线网络20的移动式路由器12的第2层(数据连线或蜂巢层)与第3层(IP或网络层)，其藉由传送测试或监测数据封包。藉由监控封包，连线监控模块52可以侦测是否其中之一或是两个连线失效。这样，当其中一连线失效时，移动式路由器12可采取适当的作为。

根据不同的实施例，区域无线信号连线14与回程无线信号连线22两者都使用传输控制协定(TCP；Transmission Control Protocol)传输协定于网络协定的对话层。传输控制协定是一种网际网络协定的核心协定，通常简称为TCP/IP。使用传输控制协定，在网络主机的应用可产生之间的连线，在其上应用可以使用流端口(stream socket)交换数据流(stream)。流端口是一种网际网络端口，其提供指向连接(connection-oriented)，序列(sequence)，以及无纪录边界的未复制数据流程。传输控制协定保证从寄送方到接收方的可靠度与依序传送数据。

传输控制协定同时使用网络雍塞避免演算法，以达成雍塞避免。有许多这样的演算法可以使用。一般，根据某些演算法，传输控制协定指定一最大区块(MSS；Maximum Segment Size)。传送端维持雍塞的视窗，限制了未确认封包(unacknowledged)的总数，而未确认的封包是可以端点对端点(end-to-end)的传递。为避免雍塞造成崩溃，传输控制协定在连线起始的时候慢慢开始到一截止时间(timeout)之后。开始时有两个最大区块(MSS)的视窗。虽然起始的速度是慢的，增加的速度很快；对于每个确认封包，雍塞视窗由每一个最大区块(MSS)增加，使得对于每一次的路程时间，雍塞视窗会加倍。当雍塞视窗超过一临界值(threshold)，或是封包遗失，演算法会进入到一个新的状态，称作雍塞避免。只要接收到无复制的确认，雍塞视窗在每一次的路程时间中会正向增加一个最大区块(MSS)。当一个封包遗失，复制的确认会被接收。雍塞视窗在一个截止时间(timeout)事件中降低一个最大区块(MSS)。

对话代理模块54，如下所解释，可作为对所有传输控制协定对话经过移动式路由器12的传输控制协定代理。这样，根据下面所述的不同的实施例，所有终端使用者的在终端使用者移动式装置16与目的之间的流量(traffic)可能会透明(transparently)排定路线通过移动式路由器12。当然，在其他的实施例中，区域与回程无线连线14，22可能使用不同的传输协定，并且在这样的实施例中，对话代理模块54可类似地对于其他的传输协定对话作为代理。

串列埠数据公开模块56可让数据从一串列装置36中接收，连接到移动式路由器12的一串列埠38，可从移动式路由器12通过一传输控制协定流(或是其他任何型态可用于移动式路由器12的数据流)连系。

其它，路由器的传统的部份，例如存储器控制器，为了简化而未在图2中显示。

之前所提到的，连线监控模块52可监控移动式路由器12与回程连线网络20之间第2层(数据连线或是蜂巢层)与第3层(IP或是网络层)的连线。这样，当连线监控模块52侦测到一个信号急速下降(drop-off)，连线监控模块52会尽快重建连线以降低服务终端使用者的中断。例如，在一般现今移动式计算场景，当网络信号急速下降(drop-off)，使用者的应用与网络对话通常会停止。因此，当网络重建的时候使用者必须重新开启应用及/或对话。再者，通常很难预估什么时候连线会重新建立。

连线监控模块52藉由监控第2层与第3层克服了这些缺点，并且当遗失了连线时会重新建立连线。下面会更清楚的描述，连线监控模块52可藉由传送与监控测试(或侦测)数据封包于回程无线信号连线22来克服上述缺点。当侦测到一个或是多个连线失效时，连线监控模块52可以采取补救措施，例如企图去重建连线。可能会在移动式装置16的应用重新启动之前就会重建连线。这样，使用者就不需要重新启动他或她的应用或是对话。当连线重新建立的时候，使用者通常只会注意到应用/对话会减缓一阵子。

连线监控模块52可能会根据不同的实施例使用适用的程序。例如，如果回程连线网络接口44在回程无线通讯接口22上正接收封包，连线监控模块52可能会传送较少的侦测封包，并且反过来，如果接口44没有接收封包，连线监控模块52可能会传送较多的侦测封包。藉由监控来到接口44的封包，连线监控模块52可能会假定接口仍然在运作中。这意味着连线监控模块52不需要通过回程无线通讯连线22传送测试封包来验证连线(因而不需要浪费珍贵的网络资源)。然而，就因为连线监控模块52可能会假定接口44是仍在运作，这并不意味着连线监控模块52不会传送测试封包；只会在某些状况下不是很常地传送这些封包。

连线监控模块52会监控接口44以确认是否接收数据封包。如果没有，连线监控模块52会休眠(sleep)A数量的秒数然后在下一步继续进行主动的侦测。如果接口44正接收封包，连线监控模块52在下一步进行主动侦测之前，可能会休眠(sleep)更久(例如10 x A秒)。所以，如果回程无线通讯连线22看起来正在运作当中，则连线监控模块52可能在回程连线网络20上会传递较少的主动侦测。

连线监控模块52较监控的远端装置可以被调整(configure)成让连线监控模块52确认连线到一特定的远端装置是否是可行的。例如，连线是内定的路径(default route)，网域名称服务器(DNS)，及/或认证服务器19(见图1)可能会被监控，以及其他任何在网际网络的装置也可以被调整(configure)。

图3是根据本发明不同的实施例显示连线监控模块52的流程图。这个流程会在后段(background)持续的执行以监控移动式路由器12的回程无线通讯连线22上的第2层与第3层。

在区块80，连线监控模块52可能会侦测到回程连线网络20为何种形态(例如是否是GSM/GPRS网络接口，或是UTMS网络接口)。之后，在区块82，连线监控模块52会决定是否已经载入适合的回程连线网络驱动程序(driver)。如果没有，在区块96，会重新载入驱动程序，并且如果成功，流程会回到区块92(由下所述)。如果在区块82，已经决定载入的驱动程序，当连线监控模块52决定是否再回程连线网络接口44上接收封包，流程会前进到区块84。这是检验第3层—或是网络层—的状态(OCI模型)。如是，流程前进到区块86，连线监控模块52因为网络连线启动而进入到休眠(sleep)一段时间(xx秒)。

如果，在区块84中，封包并未在回程无线连线22中接收到，流程会前进到区块88，连线监控模块52会决定是否第2层，或是数据连线层，与一特定的远端装置(例如通讯网络32或是连接到网际网络18的装置)建立。在一实施例中，点对点的协定(PPP；Point-to-Point Protocol)可能会用在第2层连线(OCI模型)。PPP是一种在两个节点之间建立直接连线的协定，并且在IETF(Internet Engineering Task Force)RFC 16中所详述。如此，在区块88中，连线监控模块52会决定点对点的协定连线是否建立。当然，在一实施例中，也可以使用不同的直接连线的协定。

如果点对点的协定连线并未建立，则流程会前进到区块92，PPP会重新起动以建立连接到远端装置的点对点的协定连线。如果这样的操作成功，或是如果区块88决定PPP连线已经建立，流程会前进到区块90，连线监控模块52决定是否有内定路径(default route)到远端装置。在路由的技术中，一个内定路径，同时有时也称为“殿后闸道(gateway of last resort)”，当对于一数据封包目的位址是没有其他已知的路径存在，是由路由器决定的网络路径。所有在路由器中的路径表(route table)中未知的目的的封包会被送到内定路径。这个路径一般会带到其他的路由，其用相同的方式处理封包。如果路径已知，封包会传往已知的路径。如果未知，封包会传到路由器的内定路径，其通常会带到其他的路径，并且继续下去。一旦路由器达到一已知路径的目的，路由器会从找出最佳吻合(most specificmatch)的方式决定哪个路径是有效的。通常是有最长子网掩码(subnetmask)的网络吻合目的IP位址。

因此，内定路径可能会是连接到远端装置的连线，是与直接连线不同的。如果有内定路径，流程会前进到区块94，连线监控模块52会决定远端装置是否可通过内定路径到达。如果，在区块90中，没有内定路径决定，流程会回到区块88，其点对点的协定连线会企图重新建立。

流程在一小段休眠后也会从区块86前进到区块90。如果在区块90中决定移动式路由器12有内定路径，流程会前进到区块94，其连线监控模块52决定是否可到达内定路径。如果不可以到达内定路径，流程回到区块88，其中PPP连线会企图重建。

如果在区块92中，点对点的协定协定在x次的企图重建后仍不能重建，流程会前进到区块96，其中用于回程连线网络接口的卡(card)驱动程序会重新载入。如果在区块66中，在x次尝试后无法成功载入卡(card)驱动程序，流程会前进到区块98，其中连线监控模块52尝试重新载入PC卡总线(cardbus)驱动程序(或是其他用于移动式路由器不使用PC卡的类似驱动程序)。PC卡总线是个人电脑储存卡国际联盟(PCMCIA；Personal ComputerMemory Card International Association)5.0或是更新(例如JEIDA 4.2或更新)32比特PCMCIA卡。PC卡总线事实上是一种PC卡外观的32比特，33MHz PCI(Peripheral Component Interconnection)总线。PC卡总线包括总线控制，其让总线上的控制器可以不需要通过中央处理器(CPU)控制其他的装置或是存储器。

如果流程成功，流程会回到区块96，其中卡驱动程序会尝试重新载入。如果在区块98中的尝试在重新载入PC卡总线驱动程序是不成功的(会是其他类似的驱动程序)，流程会根据不同的实施例，前进到区块100，其中移动式路由器12会重新开机。之后，流程会回到区块80。

回到区块94，其中会决定是否内定路径是可到达的，如果不可到达，流程会根据不同的实施例前进到区块102，其中会决定用于移动式路由器的网域名称服务器(DNS)。然后，在区块104，会决定是否可到达网域名称服务器。如果，根据不同的实施例是可行的，在区块106中，会决定用于移动式路由器12的认证服务器19(见图1)。然后，在区块108，会决定是否可到达认证服务器19。如果可以，流程会前进到区块110，其中连线监控模块52进入到短暂的休眠，其中没有传送任何的封包。在一段时间休眠之后，流程回到区块84用来重新确认第3层。

如果网域名称服务器(DNS)在区块104是不可到达的，或是如果认证服务器在区块108是不可到达的，流程会回到区块88，其中会存取点对点的协定连线(第2层连线)，如上所述。

在流程中的某些参数是可以调整的(configurable)。例如，不同计时器所使用的特定的时间都是可调的。这些参数在工厂内制造时先设定，在网络上远端调整，及/或自行调整。另外，根据不同的实施例，使用者也可自行调整特定的参数。

另外，流程是可以针对特定的回程连线网络及/或使用图案被微调(fine-tuned)以及最佳化的。微调或是最佳化的目的在于传送最高的数据输出，最快的网络信号下降侦测，以及最快速的网络重建。例如，侦测到的目标可能会改变。例如，移动式路由器12可能会侦测到对话管理29在一个网络作业中心(NOC；ne twork operations center)30(见图1)，或是其他连接到网络18的装置。另外，除了主动侦测，移动式路由器12可以只听回程连线网络接口44。当网络18是低频宽的广域网络(WAN)(或是其他的网络时)，后者的方式会具有优势。

点对点协定起始指令稿(startup script)可持续的执行直到建立成功的连线。在图3中区块88所示的失效(failure)是如果点对点的协定起始指令稿在与回程连线网络卡有x次不成功的连线。如果PPP起始指令稿不能建立成功的连线，很可能是因为移动式路由器12超越了网络涵盖范围而不是因为网络失效。然而，如果点对点的协定连线在一个相对长的时间(例如超过一个小时)中不能建立，连线监控模块52将会进行失效的过程(步骤92)。

在先前技术中蜂巢式网络的使用者常常遇到的问题是数据连接常常遗失。当这发生的时候，在移动式装置(也就是连接到蜂巢式网络)上执行的应用会停止执行，并且当传输控制协定对话重新建立的时候会重新开启。

这个问题可以在移动式路由器12的对话代理模块54中解决。回到图2，对话代理模块54可作为经过移动式路由器12的所有对话的对话代理。亦即，例如，当一区域终端使用者从一区域终端装置(例如图1的移动式装置14)中寻找建立一传输控制协定对话到一目的(例如图1中连接到网络18的第三方服务器26)，对话代理模块54可能会停止从移动式装置过来的传输控制协定对话，而不是建立在回程连线网络接口26与目的之间的传输控制协定对话。移动式路由器12可能会在区域无线网络连结14上的移动式装置16上同时保持分离的传输控制协定对话。这样，所有的终端使用者在终端使用者与目的之间的网络状态(traffic)可能会从移动式路由器12到移动式装置16之间是透明地安排路径。这样，一个对话降低(例如回程无线通讯连线22)不会负面地影响到其他的对话(例如移动式路由器22与移动式装置16之间的对话)。

上述解决方式可以达到许多的优点。例如，当回程连线网络连线22降低(对于蜂巢式网络是不常见的状况)，对话代理模块54会维持传输控制协定对话给区域端终端使用者(例如移动式装置16)。这样，如果在移动式装置16上执行的应用会依赖于传输控制协定对话，应用可以持续的执行因为在移动式路由器12中有传输控制协定对话，即使是在回程无线通讯连线22上的TCP对话遗失。当回程无线通讯连线重新连结，终端使用者可以持续的执行其应用与对话而不需要重新开启应用。

另外一个潜在的好处是当回程连线网络连结22降低时，对话代理模块54可以避免连结到移动式装置16的传输控制协定对话开启后退计时器。这是一项优点，因为在传输控制协定协定下，移动式装置16通常会因为网络雍塞而假定不能像前传送封包，因而会开始降低使用者对话的速度。相反的，有对话代理模块54维持移动式路由器12与移动式装置16之间的传输控制协定协定，移动式装置16将不会假定网络雍塞是一个问题，并且在移动式路由器12与移动式装置16之间的传输控制协定对话也不会降低速度。

另外一个潜在的好处是TCP计时器与雍塞视窗可以动态的调整，使得对特定的回程连线网络(例如封包遗失，延迟，信号跳动)进行最佳化。例如，如果网络有较高的封包遗失率，则最大传输单元(MTU；maximumtransmission unit)可能会比较小以增加已经传送的数据封包成功到达目的的可能性。最大传输单元会参考最大数据封包的大小(以比特作计算)，让一个指定的通讯协定的层可以向前传递。相反的，如果网络有较小的封包遗失率，最大传输单元可能会增加以得到更好的输出。

在另一个实施例中，除了传输控制协定对话，对话代理模块54可以建立依据使用者目的的不同类型的协定对话，以设计出执行较高的潜在连线(latency link)。这样高潜在连线可以是高速传输控制协定(HS-TCP；HighSpeed TCP)或是空间通讯协议(SCPS；Space Communication ProtocolSpecifications)。高速传输控制协定使用传输控制协定新的雍塞控制演算法，可参见RFC 3694。空间通讯协议是既有协定的延伸组，并且新协定是由CCSDS(Consultative Committee for Space Datat System)建立。空间通讯协议是由ISO Standard 15894(档案传输)，15893(传输层)，15892(安全层)，15892(网络层)所建立。

在一实施例中，在一区域无线通讯连线14上可能有一个传输控制协定对话在移动式装置16与移动式路由器12之间，以及在回程连线网络20上可能有一个别的高潜在协定对话(例如HS-TCP或是SCPS)在移动式路由器12与目的之间。另外，高潜在连线的建立在回程连线网络20可能以透明的方式由对话代理模块54的区域终端使用者上进行。

另外，不同的实施例中，区域终端使用者可以有取消对话代理模块54的选项。一移动式装置16的使用者可能会取消对话代理模块54，例如，通过移动式路由器12显示在移动式装置上的控制面板。同时，移动式路由器12可能会有个开关或是按钮，让使用者可以取消对话代理模块54。对使用者而言，当使用者想要维持传输控制协定对话到目的时，很有可能取消对话代理模块54。例如，某些特定的虚拟私人网络(VPNs；Virtual PrivateNetworks)，例如网际网络协定安全(IPSEC；IP security)的虚拟私人网络，会将传输控制协定表头编成密码。网际网络协定安全是确保网络协定(IP)通讯安全的一组协定，是在数据流里面对每个网际网络协定(IP；Internet Protocol)封包认证及/或加密。如果传输控制协定表头有被加密，对话代理模块54一般将不能解密传输控制协定数据封包的表头，因此，不能在非传输控制协定对话上传递封包。在这样的例子，使用者会希望取消对话代理模块54。然而，其他型态的虚拟私人网络，例如安全插座层(SSL；secure socket layer)的虚拟私人网络，不需要将传输控制协定表头加密，所以区域终端使用者，当使用这样的安全插座层的虚拟私人网络时，不会想要或是需要取消对话代理模块54。

请参阅图2，串列埠数据公开模块56可能会从串列装置36取得的数据连接到移动式路由器12的串列埠38，并且让数据从传输控制协定流(或是其他类型的数据流，例如HS-TCP或SCPS数据流)得到。串列埠数据公开模块56，以及通过回程连线网络20与网际网络18，从装置36来的数据构成远端数据库25。这样，从串列装置36来的数据可以通过网际网络18远端取得。

串列装置36可以跟移动式路由器12通讯，使用任何适合的串列数据协定，例如，包含通用同步总线(USB；Universal Serial Bus)标准，RS-232标准，RS-485标准，或是IEEE 1394(火线)标准。

串列装置36可以是任何形式的串列装置，例如，全球定位系统(GPS；Global Positioning System)接收器。在一实施例中，其中串列装置36是一个全球定位系统接收器，这让全球定位系统接收器的位置数据(以及移动式路由器12的位址数据)可以由其他的装置远端存取。在一应用中，其中移动式路由器12是安装在一移动式交通工具上，例如一辆汽车或是货车，位址的数据就可以由各种不同的应用所使用，例如：

·一个公司可以存取数据库25以决定其交通工具的所在地；

·一个公司可以决定及分析其交通工具已经在码头卸载，包含决定花在交通壅塞的时间；

·追踪被偷走的交通工具；

·决定最佳化的传递路径；

·收集即时(real-time)的交通数据，可以分析及/或分享交通状况公开服务；或是

·收集历史交通数据，可用在交通计划的目的。

在不同的实施例中由串列埠数据公开模块56所产生的流，可以与协定标准符合，例如RFC 2217“Telnet Com Port Control Option”协定，使得支持这个标准的终端使用者装置可以使用数据。对于以视窗为主的电脑而言是很有用的，因为这些电脑可以在具有全球定位系统装置在区域端的机器上使用标准，现成的图资应用。终端使用者可以安装RFC 2217相符的驱动程序在视窗电脑，并且让全球定位系统数据从移动式路由器12呈现在其视窗电脑的区域全球定位系统数据上。并且，由于从移动式路由器12得到的全球定位系统数据在网际网络协定(IP)网络(例如网际网络)上是可存取的，远端使用者的视窗电脑可从网际网络上任何地点存取数据。

以上所述的例子是基于全球定位系统装置作为串列装置36且连接到移动式路由器12。应该可以理解，其他类型的串列装置36也可以使用，并且类似的数据公开过程也可以用在这些串列数据装置，使得从串列装置来的数据可以通过网际网络(或是其他的网络)18存取。例如，在一实施例中，串列装置36可以是运送远程信息服务(telematics)装置。这样的运送远程信息服务装置可以记录已安装装置的关于交通工具的效能与运行的数据(例如诊断数据)。这些数据可以藉由移动式路由器12公开并且储存在数据库25里，使得可被网际网络18上的其他人存取。

在其他的实施例中，串列装置36可以是销售终端机(POS；Point-of-sale)装置，可以记录销售或付帐的资讯。这样销售终端机数据可以在数据库25中公开使得可以经由网际网络18存取。

在其他的实施例中，串列装置36可以是用于车内娱乐环境(例如下载音乐，视讯，游戏，等等，到第三方系统中)的远端控制或是用于现存的通讯系统(例如警用广播)的接口。

另外，除了传递数据到中央服务器(例如数据库25)，一远端使用者可以存取移动式路由器12以直接存取从串列埠36来的数据。例如，在一实施例中，已认证的远端使用者可以存取一认证服务器23(见图1)以决定移动式路由器12的位置。远端使用者可以使用这个位址去直接联络移动式路由器12。类似的，移动式路由器12的区域的终端使用者可以通过区域无线网络14存取从串列埠来的数据。

另外，根据不同的实施例，移动式路由器12的串列接口38可以用在输出数据/命令指令以连接串列装置36。例如，从远端区域，信号/信息可以被送到移动式路由器12，用以让信号/信息可以通过串列埠38输出到串列装置，其中信号/信息可能会造成串列装置36产生一些动作。例如，信号/信息可能会启动串列装置36。例如，移动式路由器12安装在汽车里，串列装置36可以是可控制器的零件或是系统的装置。例如，串列装置36可以关闭引擎(例如小偷的例子)，在不注意的关门的时候开启，启动警示功能，等等。串列装置36也可以根据不同的实施例，进行付费的功能，下载数据，接收广告，娱乐，游戏，及/或资讯，以及执行网络控管。

本发明各种不同的实施例已在此描述，应该可以理解对于熟习本项技术者各种修改，替换，以及选择皆为显见的。例如在图3中些步骤可用不同的顺序或是同时进行。这样的修改，替换，以及选择可被视为本发明的范围与精神而不可分割。

Claims

1、一种移动式路由器，其特征在于其包含：

一区域网络接口，是通过一区域无线网络用以无线连络一移动式装置；

一回程连线网络接口是用以与一回程连线网络无线连结；

一或多个处理器；

一串列数据装置接口，该移动式路由器是藉由该串列数据装置接口与一串列数据装置连接：以及

一存储器，与该一或多个处理器连结以及该串列数据装置接口通讯，其中该存储器储存指令，当该指令被该一或多个处理器执行时，通过该回程连线网络，使得该一或多个处理器传递从该串列数据装置所接收的数据到一目的装置。

2、根据权利要求1所述的移动式路由器，其特征在于其中所述的：

连接到该串列数据装置接口的该串列数据装置包含一全球定位系统接收器；以及

藉由该移动式路由器，且通过该回程连线网络到一目的装置，被传递的数据包含由该全球定位系统接收器所得的位址数据。

3、根据权利要求1所述的移动式路由器，其特征在于其中所述的串列数据装置包含一串列数据装置是由全球定位系统接收器，交通工具的运送远程讯息服务装置，销售终端机，以及远端控制所组成的群组选择。

4、根据权利要求1所述的移动式路由器，其特征在于其中所述的存储器另外储存的指令，当该另外储存的指令被该一或多个处理器执行时，使得该一或多个处理器：

监控该移动式路由器对于该回程连线网络的第2层与第3层连结；以及

当侦测到该第2层及/或第3层连结失效时重建网络连线到该回程连线网络。

5、根据权利要求4所述的移动式路由器，其特征在于其中所述的一或多个处理器执行上述的存储器所储存指令，使得该一或多个处理器通过该回程连线网络藉由传送测试封包到一目的装置，监控该移动式路由器的第2层与第3层连结。

6、根据权利要求5所述的移动式路由器，其特征在于其中所述的一或多个处理器执行上述的存储器所储存指令，基于该网络连接到该回程连线网络是否启动，使得该一或多个处理器传送测试封包到该目的装置处的频率改变。

7、根据权利要求6所述的移动式路由器，其特征在于其中所述的一或多个处理器执行上述的存储器所储存指令，当网络连接到该回程连线网络为启动时，使得该一或多个的处理器以较少的频率传送测试封包到目的装置。

8、根据权利要求1所述的移动式路由器，其特征在于其中所述的存储器另外储存的指令，当该另外储存的指令被该一或多个处理器执行时，使得该一或多个处理器：

在该移动式装置与一目的装置之间，侦测由该移动式装置所企图建立的传输协定对话，该传输协定对话是通过该移动式路由器企图在该区域无线网络与该回程连线网络之间建立；以及

当侦测到企图建立该传输协定对话时，在该移动式路由器与该移动式装置之间起始一第一替换传输协定对话于区域无线网络上，以及在该移动式路由器与该目的装置之间起始一第二替代传输协定对话于该回程连线网络上。

9、根据权利要求7所述的移动式路由器，其特征在于其中所述的存储器另外储存的指令，当该另外储存的指令被该一或多个处理器执行时，使得该一或多个处理器：

10、根据权利要求1所述的移动式路由器，其特征在于其中所述的区域无线网络包含一Wi-Fi网络。

11、根据权利要求1所述的移动式路由器，其特征在于其中所述的区域无线网络包含一Wi-MAX网络。

12、根据权利要求1所述的移动式路由器，其特征在于其中所述的回程连线网络包含蜂巢式网络。

13、根据权利要求12所述的移动式路由器，其特征在于其中所述的蜂巢式网络包含全球移动通讯系统/通用封包无线电服务网络。

14、根据权利要求12所述的移动式路由器，其特征在于其中所述的蜂巢式网络包含通用移动通讯协定网络。

15、根据权利要求9所述的移动式路由器，其特征在于其中所述的回程连线网络包含蜂巢式网络。

16、根据权利要求15所述的移动式路由器，其特征在于其中所述的蜂巢式网络包含全球移动通讯系统/通用封包无线电服务网络。

17、根据权利要求15所述的移动式路由器，其特征在于其中所述的蜂巢式网络包含通用移动通讯协定网络。

18、根据权利要求15所述的移动式路由器，其特征在于其中所述的区域无线网络包含一Wi-Fi网络。

19、根据权利要求15所述的移动式路由器，其特征在于其中所述的区域无线网络包含一Wi-MAX网络。

20、根据权利要求1所述的移动式路由器，其特征在于其中所述的移动式路由器是以无线为主的电脑，是由具有无线网络接口卡的膝上型电脑，有无线功能的个人数字助理，口袋型电脑，WiFi手机，一可携式有网络功能的游戏机，视讯屏，数码相机，声音播放机，导航装置，监视相机，警示系统，无线付帐装置，以及无线销售点情报系统所组成的群组选择。

21、根据权利要求1所述的移动式路由器，其特征在于其中所述的移动式路由器安装在交通工具上。

22、根据权利要求21所述的移动式路由器，其特征在于其中所述的交通工具是由汽车，货车，轨道车，巴士，以及船所组成的群组选择。

23、一种串列数据传递方法，其特征在于其包括以下步骤：

一接收步骤，藉由一移动式路由器从一串列数据装置接收数据，该串列数据装置与该移动式路由器之间通过一串列数据装置接口连接，其中该移动式路由器与一移动式装置通讯通过一区域无线网络连结，且该移动式路由器与一回程连线网络通讯；以及

一传递步骤，藉由该移动式路由器通过该回程连线网络传递该数据到一目的装置，该数据是从该串列数据装置接收。

24、根据权利要求23所述的串列数据传递方法，其特征在于其中所述的：

该传递步骤包含传递由该全球定位系统接收器所得的位址数据。

25、根据权利要求23所述的串列数据传递方法，其特征在于其中所述的串列数据装置包含一串列数据装置是由全球定位系统接收器，交通工具的运送远程讯息服务装置，销售终端机，以及远端控制所组成的群组选择。

26、根据权利要求23所述的串列数据传递方法，其特征在于其还包含：

一监控步骤，藉由一移动式路由器监控该移动式路由器对于一回程连线网络的第2层与第3层连结；以及

一重建步骤，当侦测到该第2层及/或第3层连结失效时，藉由该移动式路由器重建该移动式路由器到该回程连线网络的网络连线。

27、根据权利要求26所述的串列数据传递方法，其特征在于其中所述的监控步骤包含通过该回程连线网络传送测试封包到一目的装置，以监控该第2层与该第3层连结。

28、根据权利要求27所述的串列数据传递方法，其特征在于其中基于该网络连线到该回程连线网络是否启动，还包含改变测试封包传送到该目的装置的频率。

29、根据权利要求28所述的串列数据传递方法，其特征在于其中当该网络连线到该回程连线网络为启动时，还包含以较少频率传送测试封包到该目的装置。

30、根据权利要求23所述的串列数据传递方法，其特征在于其还包含：

31、根据权利要求29所述的串列数据传递方法，其特征在于其还包含：

32、根据权利要求23所述的串列数据传递方法，其特征在于其中所述的区域无线网络包含一Wi-Fi网络。

33、根据权利要求23所述的串列数据传递方法，其特征在于其中所述的区域无线网络包含一Wi-MAX网络。

34、根据权利要求23所述的串列数据传递方法，其特征在于其中所述的回程连线网络包含蜂巢式网络。

35、根据权利要求34所述的串列数据传递方法，其特征在于其中所述的蜂巢式网络包含全球移动通讯系统/通用封包无线电服务网络。

36、根据权利要求34所述的串列数据传递方法，其特征在于其中所述的蜂巢式网络包含通用移动通讯协定网络。

37、根据权利要求31所述的串列数据传递方法，其特征在于其中所述的回程连线网络包含蜂巢式网络。

38、根据权利要求37所述的串列数据传递方法，其特征在于其中所述的蜂巢式网络包含全球移动通讯系统/通用封包无线电服务网络。

39、根据权利要37所述的串列数据传递方法，其特征在于其中所述的蜂巢式网络包含通用移动通讯协定网络。

40、根据权利要求37所述的串列数据传递方法，其特征在于其中所述的区域无线网络包含一Wi-Fi网络。

41、根据权利要求37所述的串列数据传递方法，其特征在于其中所述的区域无线网络包含一Wi-MAX网络。

42、根据权利要求23所述的串列数据传递方法，其特征在于其中所述的移动式路由器是以无线为主的电脑，是由具有无线网络接口卡的膝上型电脑，有无线功能的个人数字助理，口袋型电脑，WiFi手机，一可携式有网络功能的游戏机，视讯屏，数码相机，声音播放机，导航装置，监视相机，警示系统，无线付帐装置，以及无线销售点情报系统所组成的群组选择。

43、根据权利要求23所述的串列数据传递方法，其特征在于其中所述的移动式路由器安装在交通工具上。

44、根据权利要求43所述的串列数据传递方法，其特征在于其中所述的交通工具是由汽车，货车，轨道车，巴士，以及船所组成的群组选择。