CN102291847A - 移动对等设备上的动态连接管理 - Google Patents

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Abstract

动态地评估候选连接作为第一计算设备和第二计算设备之间的活动连接的替补。第一计算设备基于该评估切换到候选连接之一以替换活动连接。评估和切换基于时间间隔、事件或条件进行。维护候选连接使得移动设备例如能容忍影响活动连接的拓扑结构改变并从中恢复。

Description

移动对等设备上的动态连接管理
技术领域
本发明涉及移动对等设备上的动态连接管理技术。
背景技术
计算设备建立用于收发消息、游戏、文件交换以及其它应用的对等连接。现有的有线网络系统通过中继和连接建立技术在端点之间启用连接。在一些现有系统中，由于网络地址转换和端口可用性的差异，在建立对等连接时探测各连接路径以标识最佳连接。被标识的连接被用于对等连接的持续期间，因为有线网络系统中的连接质量通常是不变的。
然而，在无线网络系统中，连接质量随时间变化。例如，诸如当设备的一方或双方改变位置时，会发生拓扑结构的改变。现有系统无法适应这种拓扑结构改变，而且昂贵并且不能扩展。
发明内容
本发明的实施例维护用于在第一计算设备和第二计算设备之间的通信期间的动态切换的可替换的连接。第一计算设备将第一计算设备和第二计算设备之间的连接定义为活动连接。当第一计算设备改变位置时，对第一计算设备和第二计算设备之间的一个或多个候选连接进行评估作为该活动连接的替补。第一计算设备基于该评估将该活动连接从定义的连接切换到候选连接中的一个。该评估发生在第一计算设备和第二计算设备之间通过定义的连接进行数据传输期间。
提供本发明内容以便以简化形式介绍将在以下的具体实施方式中进一步描述的一些概念。本发明内容并不旨在标识出所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。
附图说明
图1是示出两个计算设备通过网络相互通信的示例性框图。
图2是示出了计算设备存储标识连接的数据的示例性框图。
图3是示出了对可替换连接的评估以及从一个连接切换到另一连接的示例性流程图。
图4是示出对连接进行测试和排名的示例性流程图。
在全部附图中，相应的附图标记指示相应的部分。
具体实施方式
参考附图，本发明的实施例维持用于在第一计算设备102和第二计算设备104之间的通信期间的动态切换的可替换的连接。在一些实施例中，本发明的各方面为连接属性和能力可能动态改变的网络提供优化的、可靠的移动设备间的连接。本发明的实施例容许网络拓扑结构的改变并可从中恢复。
再次参看图1，示例性框图示出了通过网络106相互通信的两个计算设备。在图1的示例中，第一计算设备102通过网络106与第二计算设备104通信。在一些实施例中，第一计算设备102和第二计算设备104是对等设备并且第一计算设备102与第二计算设备104之间的连接是对等连接。例如，第一计算设备102和第二计算设备104是通过无线网络通信的移动设备。在其它实施例中，第一计算设备102和第二计算设备104中的一个是移动设备而另一个设备提供内容，例如客户机与服务器通信。
作为一示例，第一计算设备102和第二计算设备104包括移动计算设备，诸如膝上型计算机、上网本、游戏设备、和/或便携式媒体播放器。然而，第一计算设备102和第二计算设备104可包括执行指令(例如应用程序)的任何设备。此外，第一计算设备102和第二计算设备104的每一个可代表一组处理单元或其它计算设备。
第一计算设备102和第二计算设备104通过网络106通信。示例性网络106包括有线和/或无线网络，并且可以表示局域网或诸如因特网等全球网络。在网络106包括无线网络的实施例中，第一计算设备102和第二计算设备104可以启用各种技术，诸如蓝牙(商标)无线通信服务(受保护或不受保护)、射频识别(RFID)、诸如对等Wi-Fi之类的Wi-Fi、ZIGBEE(商标)无线通信服务、近场通信(NFC)、以及其他启用近程或远程无线通信的技术。在一些实施例中，网络106包括提供因特网接入的无线蜂窝网络。
接着参看图2，示例性框图示出存储标识连接的数据的移动计算设备202。移动计算设备202维持用于在与另一计算设备通信期间进行动态切换的可替换连接。参考图1，移动计算设备202表示第一计算设备102、第二计算设备104或两者(分开地)。例如，图2中示出的组件和数据可由第一计算设备102和/或第二计算设备104执行并存储。
尽管在图2中被示为单个移动计算设备202，但本发明的诸方面可构想其它硬件配置以提供与移动计算设备202相关联的功能。例如，可由云服务、对等设备的网络、或其它硬件或软件配置来提供该功能。
移动计算设备202具有至少一个处理器204和诸如存储器区域206之类的一个或多个计算机可读介质。处理器204包括任何数量的处理单元，并且被编程为执行用于实现本发明的各方面的计算机可执行指令。指令可由处理器204或由在计算设备202内执行的多个处理器执行，或者由计算设备202外部的处理器(例如，由云服务)来执行。在某些实施例中，处理器204被编程为执行诸如各附图(例如图3和图4)中示出的那些指令。
存储器区域206包括与计算设备202相关联或可以由计算设备202访问的任意数量的介质。存储器区域206可以在计算设备202的内部(如图2所示)、在计算设备202的外部(未示出)、或在内部和外部(未示出)。
在一些实施例中，存储器区域206存储定义活动连接208的数据、一组候选连接214、以及一组非候选连接216。活动连接208表示当前正用于数据传输的连接。一组候选连接214表示可用的、但当前未使用的连接。一组非候选连接216表示由于例如连接性或性能问题当前不可用的连接。
在某些实施例中，连接可包括以下各项中的一个或多个：使用局部因特网协议的局部无线保真(Wi-Fi)网络、采用由Wi-Fi路由器分配的公共因特网协议的公共因特网、使用蓝牙(商标)网络地址的蓝牙(商标)网络、使用局部因特网协议的3G网络、以及使用由载波网络地址转换所分配的公共因特网协议的3G网络。在一些实施例中，通过一单独在场或控制信道可互换示例连接。在一些实施例中，第一计算设备102和第二计算设备104向共享服务(例如中央服务器或路由器)注册。
由存储器区域206存储的每个连接具有协议210和地址212。示例性协议210和地址212对在下表1中示出。
  活动连接   候选连接   候选连接   非候选连接
  Wi-Fi   Wi-Fi   3G   蓝牙
  192.168.1.56:12000   156.78.133.2:23000   10.230.3.6:15000   X:Y
表1.由第一计算设备存储的示例性连接
存储器区域206还存储用于实现本发明的各方面的一个或多个计算机可执行组件。各组件可被用于执行图3和图4中所示出的操作。示例性组件包括通信组件218、分析组件220、以及存储器组件222。以下将描述这些组件的执行。
当由处理器204执行时，通信组件218使处理器204通过第一计算设备102将第一计算设备102和第二计算设备104之间的连接定义为活动连接208。例如，第一计算设备102标识可用连接(例如候选连接214)并选择可用连接中的一个来建立通信。当由处理器204执行时，分析组件220使处理器204对候选连接214中的一个或多个进行评估作为活动连接208的替补。例如，分析组件220响应于可能与活动连接208的拓扑结构的变化相关的事件对候选连接214进行评估。例如，当第一计算设备102改变位置时，分析组件220以有规律的间隔对候选连接214进行评估。在另一示例中，分析组件220响应于检测到可能改变现有连接的拓扑结构的事件而对候选连接214进行评估。事件可包括，例如，第一计算设备102的位置的改变、第一计算设备102到达某一位置(例如，通过诸如全球定位系统之类的定位系统检测到的)、或者第一计算设备102从某一位置离开。其它事件包括进入或离开已知的“死区”，在“死区”中已知信号强度将很弱或不存在。其它位置可具有高通信成本，对此用户已指示了偏好以避免这些位置，以此降低总的通信成本。然而，本发明的诸方面适用于提示由分析组件220进行评估的任何事件或其它触发。分析组件220进行的评估包括例如确定带宽、等待时间、误码率、以及其它信号或连接属性。在一些实施例中，分析组件220进行的评估产生对候选连接214的排名或打分。例如，排名或打分可至少部分基于所确定的性能或连接属性。此外，在第一计算设备102正通过活动连接208活跃地发送和/或接收数据时发生评估。
基于分析组件220进行的评估，通信组件218进一步执行以将活动连接208从定义的连接到候选连接214之一的切换。例如，分析组件220或通信组件218选择排名最高或满足(例如由第一计算设备102、用户、或其它实体指定的)其它准则的候选连接214。通信组件218随后将所选择的候选连接214切换为活动连接208。第一计算设备102和第二计算设备104间的通信在所选的候选连接214(作为新的活动连接208)上继续。
在一些实施例中，通信组件218所进行的切换可基于以下各项中的一项或多项来发生：支持活动连接208的网络组件失效、标识出所选的候选连接214具有比活动连接208更高的排名、以及其它判断或输入。例如，第一计算设备102或第二计算设备104可明确地请求切换。
在由处理器204执行时，存储器组件222使处理器204存储之前的活动连接208(例如，定义的连接)以及候选连接214。以此方式，之前的活动连接208当其性能或连接属性超过新的活动连接208时变为可能的候选连接214。
图2中的各元件的至少一部分功能可由图2中的其他元件或图2中未示出的实体(例如，处理器、web服务、服务器、应用程序、计算设备等)执行。
接着参考图3，示例性流程图示出了对可替换连接的评估以及从一个连接切换到另一连接。在302，定义第一计算设备102和第二计算设备104之间的活动连接208。例如，候选连接214中的一个可被选为活动连接208。使用活动连接208来建立第一计算设备102和第二计算设备104之间的通信。可使用活动连接208的协议210和地址212来建立通信，当然也可构想用于建立通信的其它手段。
在304，在第一计算设备102和第二计算设备104通过活动连接208进行通信或数据传输期间，对候选连接214的一个或多个进行评估。例如，可对每个候选连接214进行评估、或者对一组候选连接214中的一部分(例如，只对前十个候选)进行评估。在一些实施例中，评估包括确定以下各项中的一项或多项：每一候选连接214的带宽或吞吐量、等待时间、以及误码率或分组丢失。在一些实施例中，对活动连接208的评估与对更好的连接的搜索(例如对候选连接214的评估)并行进行(例如同时地)。
操作304还可在用于选择活动连接208(例如，操作302)的连接初始化时进行。
基于该评估，本发明的各方面生成对候选连接214的排名。作为替换或补充，可为每个候选连接214生成打分。此外，为活动连接208生成打分或其它度量值，并且打分或其它度量值至少部分基于活动连接208的性能。在306，排名或打分被用于确定是否替换活动连接208。例如，每个打分值与活动连接208的打分值进行比较，以标识候选连接214中的一个(例如具有高于或大于当前活动连接208的分数)。在一些实施例中，可通过为用于测量连接性能的各准则分配权重来计算排名和分数。
在308，第一计算设备102将被标识的一个候选连接214切换为活动连接208。在一些实施例中，第一计算设备102的用户不知道这一切换，使得切换无缝、即时地进行，并具有很小的被感受到的切换时间，由此增强用户体验。
切换可在各种时间进行。例如，切换可在以有规律的间隔(例如，整点、半夜等)对候选连接214进行评估之后进行。在一些实施例中，切换响应于检测到活动连接208的失效、响应于性能降低到低于预定阈值、或响应于与活动连接208相关联的拓扑结构的改变来进行。
在310，之前的活动连接208被视为如今的候选连接214中的一个。由此，之前的活动连接208被“移”到一组候选连接214中作为后备连接。在后续的对候选连接214的评估期间，之前的活动连接208可能(或可能不)被选择以替换新的活动连接208。
图3所示出的一个或多个操作可被实现为在计算机可读介质上编码的软件指令，以被编程或设计为执行操作的硬件来实现，或以两者实现。
在一些实施例中，图3中所示的操作由第一计算设备102来执行。在其他实施例中，图3所示出的操作中的一个或多个由另一计算设备(例如，作为web服务)或对等设备来执行。
接着参考图4，示例性流程图示出了对连接的测试和排名。对连接的测试和排名可按各种间隔(例如，每小时或每天)进行或者响应于各种条件或事件进行。例如，操作可在倒数定时器期满之后执行。另外，一些操作可并行操作而不是如所示的顺序操作。在402，非候选连接216被测试连接性(例如，确定是否可用非候选连接216来建立连接)和/或性能(例如，非候选连接216的性能是否高于最小阈值水平)。测试包括，例如，尝试建立连接和交换数据(例如，测试分组)。测试被用于确定是否要将任何非候选连接216包括到候选连接214的组中。如果在404，对于非候选连接216中的某一个，第一计算设备102和另一设备(例如，第二计算设备104)之间的连接性和/或通信性能存在或足够，则在406，这个非候选连接216被移动到候选连接214的组中。
在408，一组候选连接214被评估连接性和/或性能。评估包括，例如，尝试建立连接和交换数据(例如，测试分组)。如果对于候选连接214的任何一个，连接性和/或性能测试失败，则在412，那些失败的候选连接214被移动到非候选连接216的组中。如果在410，连接性/性能测试成功，则在414，对候选连接214进行排名。
图4所示出的操作被周期性地执行以维护一组候选连接214和一组非候选连接216。
此外，图4所示出的一个或多个操作可被实现为在计算机可读介质上编码的软件指令，以被编程或设计为执行操作的硬件来实现，或以两者实现。
在一些实施例中，图4所示的操作由第一计算设备102来执行。在其他实施例中，图4所示出的操作中的一个或多个由另一计算设备(例如，作为web服务)或对等设备来执行。
附加示例
虽然参考从用户收集的数据来描述各实施例，但本发明的各方面向用户提供数据收集(例如，经由对话框或偏好设置)的通知以及提供给出或拒绝同意的机会。该同意可以采用加入同意或退出同意的形式。
示例性操作环境
示例性计算机可读介质包括闪存驱动器、数字多功能盘(DVD)、紧致盘(CD)、软盘以及磁带盒。作为示例而非限制，计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质。计算机存储介质存储诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据等信息。通信介质一般以诸如载波或其它传输机制等已调制数据信号来体现计算机可读指令、数据结构、程序模块或其它数据，并且包括任何信息传递介质。以上的任一种的组合也包括在计算机可读介质的范围之内。
尽管结合示例性计算系统环境进行了描述，但本发明的各实施例可用于众多其它通用或专用计算系统环境或配置。适用于本发明各方面的公知的计算系统、环境和/或配置的示例包括，但不限于：移动计算设备、个人计算机、服务器计算机、手持式或膝上型设备、多处理器系统、游戏控制台、基于微处理器的系统、机顶盒、可编程消费电子产品、移动电话、网络PC、小型机、大型计算机、包括上述系统或设备中的任一个的分布式计算机环境等等。
可以在由一台或多台计算机或其他设备执行的诸如程序模块之类的计算机可执行指令的一般上下文中来描述本发明的各实施例。计算机可执行指令可以被组织成一个或多个计算机可执行组件或模块。一般而言，程序模块包括，但不限于，执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件，以及数据结构。可以利用任何数量的这样的组件或模块及其组织来实现本发明的各方面。例如，本发明的各方面不仅限于附图中所示出并且在此处所描述的特定计算机可执行指令或特定组件或模块。本发明的其他实施例可以包括具有比此处所示出和描述的功能更多或更少功能的不同的计算机可执行指令或组件。
本发明的各方面在被配置成执行此处所描述的指令时将通用计算机变换成专用计算设备。
此处示出并描述的实施例以及此处没有具体描述但在本发明的诸方面的范围内的实施例构成了用于维护和选择用于第一计算设备102和第二计算设备104之间的通信期间的动态切换的可替换连接的示例性装置，以及用于连续地对活动连接208进行评估以及同时对候选连接214进行搜索的示例性装置。
此处所示出和描述的本发明的各实施例中的操作的执行或实现的顺序不是必需的，除非另外指定。即，除非另外指定，否则操作可以按任何顺序执行，且本发明的各实施例可以包括比此处所公开的操作更多或更少的操作。例如，构想了在一个操作之前、同时或之后执行另一个操作是在本发明的各方面的范围之内的。
当介绍本发明的各方面的元素或其实施例时，冠词“一”、“一个”、“该”、“所述”旨在表示有元素中的一个或多个。术语“包括”、“包含”以及“具有”旨在是包含性的，并意味着除所列出的元素以外还可以有额外的元素。
已经详细地描述了本发明的各方面，显然，在不偏离所附权利要求书所定义的本发明的各方面的范围的情况下，可以进行各种修改和变化。在不偏离本发明的各方面的范围的情况下，可以对上面的构造、产品以及方法作出各种更改，上面的描述中所包含的和各个附图中所示出的所有主题应该解释为说明性的，而不是限制性的。

Claims (15)

1.一种用于维护第一计算设备(102)和第二计算设备(104)之间的通信期间的动态切换的可替换连接的系统，所述系统包括：
用于存储定义活动连接(208)和一组候选连接(214)的数据的存储器区域(206)，所述存储器区域(206)与移动计算设备(202)相关联，其中所述数据包括所述活动连接(208)的以及所述候选连接(214)中的每一个候选连接的协议(210)和地址(212)；以及
处理器(204)，其被编程为：
通过所述活动连接(208)的协议(210)和地址(212)来建立所述移动计算设备(202)和另一计算设备之间的通信；
在所述移动计算设备(202)移动期间以及与另一计算设备通信期间确定所述候选连接(214)中的至少一个的性能；
所述移动计算设备(202)将所确定的性能与所述活动连接(208)的性能作比较；
基于所述比较选择所述候选连接(214)中的一个；以及
在所述移动计算设备(202)的移动期间，通过所选择的候选连接(214)的协议(210)和地址(212)将所述移动计算设备(202)与所述另一计算设备之间的通信从所述活动连接(208)切换到所选择的候选连接(214)。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述存储器区域还存储一组非候选连接，并且其中所述处理器还被编程为对非候选连接进行评估以包括到候选连接的组中。
3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述处理器还被编程为基于所述候选连接中的至少一个的所确定的性能来将所述候选连接中的所述至少一个从候选连接的组移到非候选连接的组。
4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述处理器还被编程为将所述活动连接移到候选连接的组。
5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述处理器还被编程为通过确定以下各项中的一项或多项来确定性能：等待时间、吞吐量、以及分组丢失。
6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述移动计算设备的移动导致影响所述移动计算设备与所述另一计算设备之间的通信的拓扑结构改变。
7.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括用于维护和选择用于第一计算设备和第二计算设备之间的通信期间的动态切换的可替换连接的装置。
8.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括用于连续地对所述活动连接进行评估并同时搜索候选连接的装置。
9.一种方法，包括：
由第一计算设备(102)将所述第一计算设备(102)和第二计算设备(104)之间的连接定义为活动连接(208)；
当所述第一计算设备(102)改变位置时，对所述第一计算设备(102)和第二计算设备(104)之间的一个或多个候选连接(214)进行评估，作为活动连接(208)的替补；以及
第一计算设备(102)基于所述评估将所述活动连接(208)从定义的连接切换到所述候选连接(214)中的一个，其中所述评估发生在所述第一计算设备(102)与第二计算设备(104)通过所述定义的连接进行数据传输期间。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，对所述一个或多个候选连接的评估包括确定以下各项中的一项或多项：带宽、等待时间、以及误码率。
11.如权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括：
由所述第一计算设备基于所述评估生成每个被评估的候选连接的打分值；
为所述活动连接生成打分值；以及
将每个被评估的候选连接的打分值与所述活动连接的打分值进行比较，其中切换所述活动连接包括基于所述比较将所述活动连接从定义的连接切换到所述候选连接中的一个。
12.如权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括检测所述活动连接的失效，并且其中切换所述活动连接包括响应于检测到的失效而切换所述活动连接。
13.如权利要求9所述的方法，其特征在于，对所述一个或多个候选连接的评估包括确定对所述一个或多个候选连接进行排名。
14.如权利要求9所述的方法，其特征在于，对所述一个或多个候选连接进行评估包括在支持所述活动连接的网络中的拓扑结构改变之后对所述一个或多个候选连接进行评估。
15.如权利要求9所述的方法，其特征在于，一个或多个计算机可读介质具有计算机可执行组件，所述组件包括：
通信组件，所述通信组件在由至少一个处理器执行时使所述至少一个处理器由第一计算设备将所述第一计算设备与第二计算设备之间的连接定义为活动连接；
分析组件，所述分析组件在由至少一个处理器执行时使所述至少一个处理器在所述第一计算设备改变位置时对所述第一计算设备和所述第二计算设备之间的候选连接进行评估，作为所述活动连接的替补，其中通信组件还执行以基于所述评估将所述活动连接从定义的连接切换到所述候选连接之一，其中所述评估发生在所述第一计算设备与第二计算设备通过所述定义的连接进行数据传输期间；以及
存储器组件，所述存储器组件在由至少一个处理器执行时使得所述至少一个处理器存储所述定义的连接以及所述候选连接。
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