CN104160742A - 使用字节缓存优化移动数据通信 - Google Patents
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Abstract
本发明提供用于使用字节缓存优化移动数据通信的方法和系统。所述方法包括:在基站处拦截数据通信,其中所述数据通信在用户设备与网络之间;在所述基站处实施字节缓存以优化在所述基站与所述网络中对等点处的字节缓存服务器之间的数据传输;其中包含所述基站的所述网络支持去往和来自所述用户设备的数据传输的移动性管理。所述方法包括提供字节缓存服务器作为具有字节缓存功能的透明代理,在所述透明代理处不再为所述用户设备的业务建立隧道。
Description
技术领域
本发明涉及具有移动性管理的移动数据通信的优化领域。具体地说,本发明涉及使用字节缓存优化具有移动性管理的移动通信。
背景技术
无线移动数据终端(用户设备(UE))与连接的固定网络上的服务器进行通信。移动数据终端可以是可经由无线网络(其中所述网络提供移动性管理)发送数据的任何设备。网络实例包括:GPRS(通用分组无线业务)(2G)网络;WCDMA(宽带码分多址)(3G)网络;或LTE(长期演进)或WiMAX(全球互通微波存取)(4G)网络。本发明的背景及说明将就第三代移动电话网络、UMTS(统一移动电话系统)/WCDMA进行说明。
参考图1,示意图显示UMTS架构100,其通过第三代合作计划(3GPP)标准化。
无线设备(手机、膝上型计算机的3G网卡、平板设备等)在3GPP术语中又称为用户设备(UE)101。其无线连接110至基站,该基站标记为基站(BS)102及在3GPP术语中又称为节点B(Node B)。约100个节点B经由微波或光纤120连接至无线电网络控制器(RNC)103,RNC 103向后连接至服务GPRS支持节点(SGSN)104(其支持数个RNC)及接着连接至网关GPRS支持节点(GGSN)105。最后,GGSN向后连接至运营商服务网络(OSN)106,OSN 106在互连点连接至因特网107。
在蜂窝电话向后至GGSN之间的协议是各种3GPP特定协议,来自UE的IP业务经由所述协议隧穿。在RNC 103及GGSN 105之间使用GPRS隧穿协议(GTP)130。在GGSN 105、OSN 106及因特网107之间使用标准因特网协议(IP)140。注意,OSN 106在3GPP术语中称为“Gi”参考点。
经由移动网络进行通信的一个主要问题是数据业务的快速增加。移动计算平台密度按指数速率增加。移动计算平台包括传统平台,诸如电话、平板及启用移动宽带的膝上型计算机,还有越来越多的启用移动数据的设备,诸如GPS系统、汽车、甚至移动医疗设备。随着数据成为移动网络运营商(MNO)递送的内容的主要部分,此指数性增加带给MNO许多新的挑战。具体地说,虽然很容易部署额外基站以增加可用的合计“空中接口”带宽,但从基站向后连接至RNC(通常实施为微波链路)却在带宽上受到约束。将其升级到光纤连接又相当昂贵。同样地,增加RNC及核心网络的可用带宽一样昂贵。
背景-移动因特网优化
解决此问题的一个技术是从移动电话协议“分出”数据业务并使其优化。数家公司销售设计为从网络分出数据业务的设备。实例包括Stoke Inc.的移动数据卸除(MDO)产品及Continuous Computing销售的因特网卸除工具。这些实例的每一者均在RNC处将业务自3GPP协议分出。正出现类似技术以在基站分出IP业务。
一旦自网络分出IP业务,即可在RNC处或在基站中将优化平台放在移动电话网络的边缘。此平台可托管各种优化及其他应用。
背景-UMTS移动性管理
参考图2A至2C,一系列示意方块图示出用户设备(UE)201在网络边缘移动时的移动性管理网络架构200。附图显示四个名为节点B的基站211-214。基站子集211-212、213-214与个体RNC 221、222通信。此通信称为在基站及电话公司网络核心之间的回程链路231、232。RNC 221、222与SGSN 241通信,SGSN 241使用连接至因特网260的GGSN 251,因特网260包括多个服务器,诸如显示的服务器261。服务器261具有TCP(传输控制协议)套接字262,在用户想要从服务器261访问数据时,TCP套接字262与UE 201处的TCP套接字202通信。在图2A至2C中,以笔直实线箭头显示数据传输,及将信令控制显示为弯曲的虚线箭头。
如上所述,UMTS系统产生从GGSN 251至用户设备(UE)201的隧道270。在图2A中,UE 201正在与基站节点B 1211进行通信,因为用户与此基站最近。显示用户业务的IP隧道270。在图2A至2C为例示目的显示IP隧道270,及IP隧道270实际上穿过中间组件,诸如图2A中的RNC 221及SGSN 241。
随着UE 201开始从一个小区移动至下一个小区,RNC 221检测到UE201的移动及开始移动性事件,并配合GSN 241、251(GPRS支持节点)运作以随着UE 201从基站211移动至基站212而移动隧道270。
图2B显示UE 201移动至基站节点B 2 212及隧道270对应地移动。
图2C显示随着UE 201从具有第一RNC 1 221的基站移动至具有第二RNC 2 222的基站且隧道270相应地移动,UE 201移动至基站节点B 3 213造成RNC之间的移动性。
重点在于UMTS系统维持隧道270跨移动性事件的完整性。流动通过隧道270的TCP连接未被中断。可能的是,可在移动性事件期间丢弃一个或多个IP分组,但TCP设计为在有损链路上操作,因而很容易可恢复此分组丢弃。
随着UE继续移动至由新的RNC 222服务的区域,将隧道270无缝地从一个RNC 221切换至另一个RNC 222。
背景-字节缓存
字节缓存是为特定优化技术提供的术语,此技术通常用于点到点链路。通过许多其它术语了解此技术。简单地说,字节缓存工作原理如下:检查在链路上流动的业务,并且使用令牌替换字节序列,这些令牌向后引用其中在过去传输相同字节集合的先前实例。此技术非常适用,因为通常在数据业务中重复长的字节序列。一个实例是当通过链路传输文件的多个版本时,另一个实例是当编辑之后反复发送电子邮件时。
为了成功,重要的是不以固定方式定义数据流中的块的偏移和长度,因为固定块边界将受到文件中的小插入或删除的破坏,小插入或删除将使数据的剩余部分移动。相反,使用Rabin指纹通过文件的内容定义块边界,参见Michael O.Rabin(1981)“Fingerprinting by Random Polynomials(通过随机多项式进行指纹识别)”(哈佛大学计算技术研究中心,技术报告TR-CSE-03-01,2007年3月22日检索)。
在Athicha Muthitacharoen、Benjie Chen和David Mazieres所著的论文“A Low-bandwidth Network File System(低带宽网络文件系统)”(MIT计算机科学实验室和NYU计算机科学系)中描述了字节缓存技术。
背景-TCP(传输控制协议)
TCP在两个端点(套接字)之间创建可靠连接。在每个套接字中提供状态机,并且由消息互锁连接状态。重新传输和节奏依赖于序列号。TCP套接字必须跟踪发送和接收的序列号以及确认数据。TCP套接字知道它们从中接收分组的IP地址和端口。(网络地址转换可以维护至真实IP和端口的映射)。套接字期望能够在此IP和端口处联系其对等方,并且期望其对等方保持同步后的状态版本。
使用字节缓存的现有业务优化解决方案
US2011/0173209描述一种系统,此系统优化跨从RNC至特定节点B的特定点到点回程链路的所有业务。
不同WAN优化供应商都生产包括字节缓存的产品。它们具有可以安装到移动设备的客户端。在这种情况下,客户端必须在移动设备上。
所属技术领域需要解决跨整个移动接入网络及核心而不是仅跨回程(也就是说向后至与因特网的对等点(称为Gi))的数据优化。具体地说,当客户端无法加载到UE时,将出现问题。优化不会影响移动性,包括至基站中不存在优化的网络各部分的移动性。
发明内容
根据本发明的第一方面,提供一种用于优化移动数据通信的方法,所述方法包括:在基站处拦截数据通信,其中所述数据通信在用户设备与网络之间;在所述基站处实施字节缓存以优化在所述基站与所述网络中对等点处的字节缓存服务器之间的数据传输;其中包含所述基站的所述网络支持去往和来自所述用户设备的数据传输的移动性管理。
根据本发明的第二方面,提供一种用于优化移动数据通信的系统,所述系统包括:处理器;网络,其包含一个或多个基站,其中所述网络支持去往和来自用户设备的数据传输的移动性管理;字节缓存组件,其用于在基站处拦截用户设备与所述网络之间的数据通信并用于在所述基站处实施字节缓存;在所述网络中对等点处的字节缓存服务器,其用于字节缓存数据;其中使用字节缓存优化所述基站与字节缓存服务器之间的数据传输。
根据本发明的第三方面,提供一种计算机程序,其存储于计算机可读介质上并可载入数字计算机的内部存储器,所述计算机程序包括软件代码部分,当所述程序在计算机上运行时,所述软件代码部分用于执行本发明的第一方面的方法。
附图说明
现在将仅通过实例的方式参考在附图中例示的优选实施例描述本发明,这些附图是:
图1是显示根据现有技术的其中可实施本发明的一个优选实施例的移动网络架构的示意图;
图2A至2C是显示根据现有技术的其中可实施本发明的一个优选实施例的跨移动网络的移动管理的示意方块图;
图3是根据本发明的一个优选实施例的系统的方块图;
图4是根据现有技术的其中可实施本发明的一个优选实施例的计算机系统的方块图;
图5是根据本发明的一个优选实施例的方法的一方面的流程图;
图6是根据本发明的一个优选实施例的方法的一方面的流程图;
图7是根据本发明的一个优选实施例的方法的一方面的流程图;以及
图8A及8B显示根据本发明的一个优选实施例的具有示出的通信流的图3的系统。
应明白,为了例示简单清楚之故,图中显示的组件未必按比例绘制。例如,为了清楚之故,一些组件的尺寸可能相对于其他组件而被夸大。此外,在认为适当处,可在诸图中重复参考数字以指示对应或类似特征。
具体实施方式
在以下详细说明中,将提及大量特定细节以期全面了解本发明。然而,本领域技术人员应明白,在没有以上特定细节的情况下,亦可实施本发明。在其他例子中,未详细说明公知的方法、程序、及组件以免模糊本发明的重点。
所描述的方法和系统用于优化在无线移动数据终端(用户设备(UE))及在连接的固定网络上的服务器之间的通信。移动数据终端可以是可经由无线网络(其中所述网络提供移动性管理)发送数据的任何设备。实例网络包括GPRS(2G)网络、WCDMA(3G)网络、或LTE或WiMAX(4G)网络。然而,出于此描述的目的,将使用3G UMTS/WCDMA网络。
所描述的特定优化如下:减少在无线电接入网络(RAN)的回程上发送的数据量,不需要对UE硬件或软件进行任何修改,也不需要对服务器进行修改,并且不会妨碍移动性管理。
在所描述解决方案中,在Gi的中央拦截服务器与基站子集中的一组拦截功能之间实施字节缓存。该实现拦截但不终止传输协议连接。其在传输协议连接流经具有优化功能的基站时优化传输协议连接。如果UE移动至另一具有优化功能的基站,则继续优化。如果UE移动至没有优化功能的基站,则传输协议连接不受影响但未被优化。
针对以下传输协议连接描述了解决方案:这些传输协议连接采用TCP连接的形式但可以容易地扩展至其它层4协议,例如用户数据报协议(UDP)和流控制传输协议(SCTP)。术语传输协议用于包含所有这些协议。
在称为“Gi”的参考点处将字节缓存服务器插入UMTS网络。此服务器称为“BCGi”(字节缓存Gi)。在Gi,不再为业务建立隧道。Gi很像习知的WAN,这是使对等点与因特网进行连接之处。此BCGi组件作为常规透明TCP代理工作,但具有将要描述的额外字节缓存行为。
部分或所有基站扩增有分出及字节缓存组件。分出本身的细节由于是现有技术,故不加以说明。所描述解决方案的焦点是优化及如何管理传输协议连接。基站处的分出及字节缓存组件称为“BCNB”(字节缓存节点B)。只要涉及用户平面数据,BCNB功能用作“线缆中的块(bump in thewire)”。其并非代理。在UE与核心之间的传输协议连接未被终止,而是有时由BCNB所操纵,似乎BCNB正在将其终止,如将要描述的那样。
参考图3,方块图显示所描述系统300的一个实例实施例。
用户设备(UE)301在多个基站(在此实例中仅显示两个)311-312之间的网络边缘移动,在3G术语中,这些基站称为节点B。UE 301具有传输协议套接字302,用于在因特网360上与服务器361的套接字362进行数据传输。
基站311-312与RNC 321通信。此通信称为在基站及电话公司网络核心之间的回程链路331。RNC 321与SGSN 341通信,SGSN 341又与GGSN351通信。
所描述的系统在网络连接至对等点与因特网360的点处包括字节缓存服务器380,其在此称为字节缓存Gi(BCGI)。字节缓存服务器380作为常规透明传输协议代理工作,但具有将要描述的额外字节缓存行为。字节缓存服务器380包括传输协议套接字381、382及字节缓存结构383。
因特网360提供与多个服务器(诸如所显示的服务器361)的通信。服务器361具有传输协议套接字362。
在此实施例中,基站之一312包括字节缓存组件390,其称为字节缓存节点B(BCNB)且包括分出及字节缓存功能性以优化数据传输。其并非代理,但操纵UE与核心之间的传输协议连接,如下面进一步描述的那样。字节缓存组件390包括伪传输协议套接字391及字节缓存结构392。
在UE 301与GGSN 351之间建立用户业务的IP隧道。
参考图4,实施本发明诸方面的例示性系统包括数据处理系统400,其适于存储及/或执行程序代码且包括至少一个处理器401,至少一个处理器401通过总线系统403直接或间接耦合至存储器组件。存储器组件包括:在实际执行程序代码期间所用的本地存储器、大容量存储设备、及高速缓冲存储器,高速缓冲存储器暂时存储至少某个程序代码,以减少执行期间必须自大容量存储设备取回程序代码的次数。
存储器组件可包括系统存储器402,其形式为只读存储器(ROM)404及随机存取存储器(RAM)405。基本输入/输出系统(BIOS)406可存储在ROM 404中。系统软件407(包括操作系统软件408)可存储在RAM 405中。软件应用410亦可存储在RAM 405中。
系统400亦可包括主要存储构件411(诸如磁性硬盘驱动器)及次要存储构件412(诸如磁盘驱动器及光盘驱动器)。诸驱动器及其相关联计算机可读介质提供计算机可执行指令、数据结构、程序模块及用于系统400的其他数据的非易失性存储。软件应用可存储在主要及次要存储构件411、412以及系统存储器402上。
计算系统400可经由网络适配器416使用到一个或多个远程计算机的逻辑连接在网络环境中操作。
输入/输出设备413可直接或通过中介I/O控制器耦合至系统。用户可通过诸如键盘、指点设备之类的输入设备或其他输入设备(例如,麦克风、游戏杆、电玩控制板、卫星接收碟、扫描仪等),将命令及信息输入系统400中。输出设备可包括扬声器、打印机等。显示设备414亦经由诸如视频适配器415之类的接口连接至系统总线403。
参考图5,流程图500显示所描述方法的一个实例实施例。所述方法包括在基站处拦截501用户设备与网络之间的数据通信。在基站处实施502字节缓存以优化数据传输。亦在网络中对等点提供的字节缓存服务器处实施503字节缓存。
现在描述一种实例状况以更详细地示出所描述的解决方案。
描述一种状况,其中首先由UE建立数据会话,此UE使用没有BCNB的节点B。该UE然后移动至(及切换至)具有BCNB的节点B。此状况假设UE正在通过HTTP从URLhttp://www.example.com/examplelargefile.doc下载大文件。
UE经由没有BCNB的节点B启动请求
参考图6,流程图600显示所描述方法的一方面的一个实例实施例。UE可以正常方式与网络建立601隧道。UE在其想要从中接收数据的服务器的端口(例如www.example.com上的端口80)处进行TCP连接602。此TCP连接由BCGi透明地代理。通过TCP连接,UE进行604 HTTP请求。此请求由BCGi中的透明代理保持不变地传播605至服务器端口,即www.example.com端口80。
来自服务器端口的响应回流经过606代理且可往回传播至UE。BCGi完全不更改TCP流但的确开始检查数据、计算Rabin指纹及在字节缓存中存储以它们的SHA1散列为关键字的文件块。在此未完整描述字节缓存,因为这在现有技术参考文献中已充分说明。可以说BCGi开始填充607标准字节缓存结构,但在UE移动至具有BCNB功能的基站之前没有任何动作。
UE移动至具有BCNB的节点B
参考图7,流程图700显示所描述方法的进一步方面的一个实例实施例。经由UMTS的标准正常移动性程序,UE切换701至具有BCNB的新基站。这意味着现在可以使用字节缓存优化业务。
UE的IP隧道开始流经702节点B中的BCNB功能。BCNB向BCGi发送BCNB存在于数据路径中的信号703。在一个实施例中,通过以下操作提供此发送信号:修改TCP分组的TCP标头以将标记TCP选项插入TCP标头中的选项字段。BCGi拦截这些添加的TCP选项,解释及删除它们。此特征的备选实施例包括发送标记IP数据报或者修改TCP分组的IP标头。
当BCGi识别到704 BCNB存在于数据路径中时,BCGi停止发送正常TCP业务,并转而可开始705将针对此业务的“字节缓存记录”(BCR)发送至BCNB。精确地说,通过GTP隧道发送这些记录,有如这些记录是要发送至UE,但在TCP连接内并不发送这些记录。而是经由UDP发送至BCGi识别的端口。事实上有许多方式可以发送这些记录,至特殊端口的UDP即是一个实例。
BCR可含有:
所有TCP元数据,以允许在BCGi重新创建与BCR有关的TCP分组;
TCP标头的起始32位序号;
字节缓存令牌,其基本上是代表数据块(通常在大小为8K的区域中)的关键字。
在BCNB处,创建706“伪TCP套接字”。此伪套接字模拟BCGi中的真实TCP套接字具有的行为及状态。将伪套接字插入ESTABLISHEDTCP状态中的数据流内。其在发送和接收方向的序号与真实TCP套接字保持同步707。
BCNB从BCGi接收708字节缓存令牌并使用这些令牌重新组成原始数据。重新组成原始数据的细节与字节缓存有关。简单地说,BCNB处的字节缓存查找其缓存中的令牌以寻找对应的完整数据及重建TCP分组。重要的是BCNB不需要对数据执行昂贵的Rabin指纹法运算,这些全部可在BCGi处进行。BCNB只要访问有关令牌的数据及重新创建TCP分组。BCNB使用BCR中的数据在从字节缓存取回的数据周围重新组成TCP帧。
重要的是指出,由于TCP段中从BCR重新创建的数据完全相同,如果BCNB不存在,将由BCGi逐字节发送数据,伪套接字中的TCP状态保持精确地与BCGi同步。
还要指出,字节缓存不需要完全以逐个TCP段的基础进行操作。BCR可含有匹配数个段的TCP数据的令牌。事实上,字节缓存边界不必落在段边界上。
有关TCP端点管理的讨论
在路径中没有BCNB的情况下,在UE中的TCP套接字与BCGi中的TCP代理中的TCP套接字之间存在TCP连接。
当在路径中具有BCNB时,UE与BCGi之间的TCP连接仍存在,但在BCNB中创建伪TCP套接字。此套接字模拟BCGi中的真实套接字。
BCNB中的伪套接字不是常规TCP代理,因为在常规TCP代理中,序号及状态未同步。伪套接字只是模拟真实套接字。当会话移动至没有BCNB功能的节点B时,可以删除伪套接字。
有关上行链路方向的字节缓存的讨论
在最简单的情况下,字节缓存在上行链路方向不可操作。在这种情况下,伪TCP套接字完全不拦截上行链路分组。这些分组流至BCGi中的真实TCP套接字。如正常情况那样,BCGi中的真实套接字生成对从UE接收的分组的确认。
BCNB处的伪TCP套接字将确认信息传送回BCGi,以便BCGi知道UE已经确认哪些分组。这很重要,以便如果UE移动至具有或没有BCNB的另一个节点B,则BCGi可以继续操作至UE的TCP连接而不出错。
UE移动至没有BCNB的节点B
参考图8,流程图800显示所描述方法的另一方面的一个实例实施例。继续实例状况,假设UE移动801至没有BCNB的节点B。BCGi检测到802会话已经移动。具有数种方法可以实现此操作:
UMTS系统可能能够提供移动性通知;
BCNB和BCGi可以交换频繁心跳;
如果BCNB不存在于数据路径中以经由UDP拦截BCR,则BCR将继续至UE,UE将以ICMP端口不可到达错误进行响应。BCGi可以查找这些ICMP端口不可到达错误,并且通过了解BCNB不再存在而对它们做出反应。
当BCGi检测到会话已经移动时,它通过继续传输来自其套接字的TCP分组而进行响应803,如下面所示。
BCNB处的字节缓存管理
现在提供如何管理字节缓存项的进一步细节。
BCNB从BCGi接收令牌,在字节缓存目录中查找这些令牌。字节缓存目录在概念上是关键字到值的散列图,其中关键字是令牌,值是其表示的字节序列。
具有多种不同的方式可管理此缓存。一种管理缓存的方式用于以下BCGi:此BCGi要监视其每个BCNB处的缓存管理算法以便它准确知道每个BCNB中存在哪些令牌,以及用于以下BCGi:当此BCGi知道BCNB缓存中存在令牌时,BCGi仅将令牌发送至特定BCNB。在这种情况下,当数据块穿过未由已知在BCGi缓存中的令牌表示的链路时,BCGi将块中的字节及其令牌发送至BCNB。
一种管理缓存的备选方式用于以下BCGi:此BCGi不知道BCNB处的缓存的内容,以及用于以下BCNB:此BCNB仅请求令牌的数据,其中BCNB处的缓存中不存在令牌。
总结
使用显示如何在某些状况下操作移动性的实例,例示了建议的解决方案。应该理解,所描述的解决方案也可在各种其它情况下操作,这些情况包括:
在具有BCNB功能的节点B上启动TCP会话。
TCP会话从一个启用BCNB的节点B移动至另一个;以及
TCP会话从一个非BCNB节点B移动至另一个非BCNB节点B。
在图8A及8B中,在图3的系统的上下文中例示图6及7的状况。
参考图8A,UE 301具有TCP套接字302,TCP套接字302经由隧道810与GGSN 351通信。UE 301目前在没有分出及字节缓存组件390的基站节点B 1321的区域中。
从UE 301的TCP套接字302进行通信801,通信801去往因特网服务器361的TCP套接字362。字节缓存服务器380通过以下操作代理TCP连接:在TCP套接字381处接收通信801,并且将通信802从字节缓存服务器380的TCP套接字382传播至因特网服务器361的TCP套接字362。
来自服务器361的TCP套接字362的响应通信803回流经过字节缓存服务器380,在TCP套接字382处接收到响应通信803。字节缓存组件380检查数据并将字节缓存在字节缓存结构383中。然后将响应通信804从字节缓存组件380的TCP套接字381发送至UE 301的TCP套接字302。
参考图8B,UE 301具有TCP套接字302,TCP套接字302经由隧道820与GGSN 351通信。UE 301已经移动至具有基站字节缓存组件390的基站节点B 2 322的区域。
从UE 301的TCP套接字302进行通信821,通信821去往因特网服务器361的TCP套接字362。通信821被拦截并且流经基站节点B 2 322的字节缓存组件390的伪套接字391。字节缓存组件390向字节缓存服务器380发送字节缓存组件390存在于路径中的信号822,以便字节缓存服务器380可以开始将字节缓存记录(BCR)发送至基站字节缓存组件390。
字节缓存服务器380的操作如同图8A,具有至/自因特网服务器361的TCP套接字362的通信823、824。
基站字节缓存服务器380然后可以将BCR通信825发送至基站字节缓存组件390的伪套接字391。基站字节缓存组件390从字节缓存服务器380接收BCR并且使用这些令牌重新组成原始数据。
所描述的解决方案使能在支持移动性管理的同时执行字节缓存。在基站中提供字节缓存能够使其成为上下文管理的一部分。UE根据其移动时所连接的基站的能力利用字节缓存。在基站中实施字节缓存不需要对UE进行更改。在基站与字节缓存服务器之间执行协商,使得UE在基站处可提供字节缓存时利用字节缓存维持连续的会话。
所属技术领域的技术人员知道,本发明的各方面可以体现为系统、方法、计算机程序产品或计算机程序。因此,本发明的各方面可以具体实现为以下形式,即,可以是完全的硬件、完全的软件(包括固件、驻留软件、微代码等)、或者本文一般称为“电路”、“模块”或“系统”的软件与硬件方面的组合。此外,本发明的各方面还可以采取体现在一个或多个计算机可读介质中的计算机程序产品的形式,该介质中包含计算机可读程序代码。
可以使用一个或多个计算机可读介质的任何组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或计算机可读存储介质,计算机可读存储介质例如可以是—但不限于—电的、磁的、光的、电磁的、红外线的、或半导体的系统、装置、器件、或前述各项的任何适当的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括以下:有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或前述各项的任何适当的组合。在本文语境中,计算机可读存储介质可以是任何含有或存储供指令执行系统、装置或器件使用的或与指令执行系统、装置或器件相联系的程序的有形介质。
计算机可读信号介质可以包括例如在基带中或作为载波的一部分传播的带有计算机可读程序代码的数据信号。这样一种传播信号可以采取任何适当的形式,包括—但不限于—电磁的、光的或其任何适当的组合。计算机可读信号介质可以是不同于计算机可读存储介质的、可以传达、传播或传输供指令执行系统、装置或器件使用的或与指令执行系统、装置或器件相联系的程序的任何一种计算机可读介质。
包含在计算机可读介质中的程序代码可以采用任何适当的介质传输,包括-但不限于-无线、有线、光缆、射频等等、或上述各项的任何适当的组合。
用于执行本发明的各方面的操作的计算机程序码,可以以一种或多种程序设计语言的任何组合来编写,所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++之类,还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”程序设计语言或类似的程序设计语言。程序码可以完全地在用户的计算上执行、部分地在用户的计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户的计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在后一种情形中,远程计算机可以通过任何种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户的计算机,或者,可以(例如利用因特网服务提供商来通过因特网)连接到外部计算机。Java和所有基于Java的商标和徽标是Oracle和/或其子公司的商标或注册商标。
以下参照按照本发明实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图描述本发明的各方面。要明白的是,流程图和/或框图的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合,都可以由计算机程序指令实现。这些计算机程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理器,从而生产出一种机器,使得通过计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行的这些指令,产生实现流程图和/或框图中的方框中规定的功能/操作的装置。
也可以将这些计算机程序指令存储在能指令计算机或其它可编程数据处理装置或其他设备以特定方式工作的计算机可读介质中,这样,存储在计算机可读介质中的指令产生一个包括实现流程图和/或框图中的方框中规定的功能/操作的指令的制造品。
也可以将计算机程序指令加载到计算机、其它可编程数据处理装置或其他设备上,使得在计算机、其它可编程数据处理装置或其他设备上执行一系列操作步骤,以产生计算机实现的过程,从而在计算机或其它可编程装置上执行的指令就提供实现流程图和/或框图中的方框中规定的功能/操作的过程。
附图中的流程图和框图,图示了按照本发明各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分,所述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意,在有些作为替换的实现中,方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而定。也要注意的是,框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合,可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
为避免歧义,如此处在说明书和权利要求书中使用的术语“包括”不应被解释为“仅由…构成”。
Claims (25)
1.一种用于优化移动数据通信的方法,所述方法包括:
在基站处拦截数据通信,其中所述数据通信在用户设备与网络之间;
在所述基站处实施字节缓存以优化在所述基站与所述网络中对等点处的字节缓存服务器之间的数据传输;
其中包含所述基站的所述网络支持去往和来自所述用户设备的数据传输的移动性管理。
2.如权利要求1所述的方法,其中所述数据通信是以下之一:从用户设备至所述网络、从所述网络至所述用户设备,或者沿着这两个方向。
3.如任一上述权利要求所述的方法,包括:
提供字节缓存服务器作为具有字节缓存功能的透明代理,在所述透明代理处不再为所述用户设备的业务建立隧道。
4.如任一上述权利要求所述的方法,其中在所述基站处实施字节缓存的步骤操纵用户设备的数据通信而不终止所述数据通信。
5.如任一上述权利要求所述的方法,其中所述字节缓存服务器检查至所述用户设备的数据通信中的数据并填充字节缓存结构。
6.如任一上述权利要求所述的方法,其中所述数据通信是传输控制协议(TCP)通信。
7.如任一上述权利要求所述的方法,包括:
从基站向字节缓存服务器发送在所述基站处存在字节缓存功能的信号。
8.如权利要求7所述的方法,其中通过以下操作发送信号:修改传输控制协议(TCP)分组的TCP标头以将标记TCP选项插入所述TCP标头内的选项字段。
9.如权利要求7所述的方法,其中发送信号包括发送标记因特网协议数据报或修改TCP分组的因特网协议标头。
10.如任一上述权利要求所述的方法,包括:
将字节缓存记录从所述字节缓存服务器发送至基站;
在所述基站处重新组成所述字节缓存记录。
11.如权利要求10所述的方法,其中所述字节缓存记录与一个或多个数据段相关。
12.如任一上述权利要求所述的方法,包括:
在所述基站处提供伪套接字,所述伪套接字模拟所述字节缓存服务器中的套接字的行为及状态。
13.如权利要求12所述的方法,其中所述伪套接字是TCP套接字,并且操作字节缓存服务器TCP套接字以具有同步后的TCP序列号。
14.如权利要求12所述的方法,其中将所述伪套接字插入已建立的传输协议状态。
15.如任一上述权利要求所述的方法,包括支持在没有连接故障的情况下,将用户设备从未实施字节缓存的基站转移到实施字节缓存的基站或者将用户设备从实施字节缓存的基站转移到未实施字节缓存的基站。
16.一种用于优化移动数据通信的系统,所述系统包括:
处理器;
网络,其包含一个或多个基站,其中所述网络支持去往和来自用户设备的数据传输的移动性管理;
字节缓存组件,其用于在基站处拦截用户设备与所述网络之间的数据通信并用于在所述基站处实施字节缓存;
在所述网络中对等点处的字节缓存服务器,其用于字节缓存数据;
其中使用字节缓存优化所述基站与字节缓存服务器之间的数据传输。
17.如权利要求16所述的系统,其中所述字节缓存服务器是在所述网络上提供的具有字节缓存功能的透明代理,在所述透明代理处不再为所述用户设备的业务建立隧道。
18.如权利要求16或17所述的系统,其中所述基站处的所述字节缓存组件用于操纵用户设备的数据通信而不终止所述数据通信。
19.如权利要求16至18中的任一权利要求所述的系统,其中所述字节缓存服务器包括字节缓存结构,并且所述字节缓存服务器用于检查至所述用户设备的数据通信中的数据并填充所述字节缓存结构。
20.如权利要求16至19中的任一权利要求所述的系统,其中所述基站的所述字节缓存组件用于向所述字节缓存服务器发送在所述基站处存在字节缓存功能的信号。
21.如权利要求16至20中的任一权利要求所述的系统,其中所述字节缓存服务器用于将字节缓存记录从所述字节缓存服务器发送至基站;以及在所述基站处的所述字节缓存组件用于重新组成所述字节缓存记录。
22.如权利要求16至21中的任一权利要求所述的系统,包括在所述基站处的伪套接字,所述伪套接字模拟所述字节缓存服务器中的套接字的行为及状态。
23.如权利要求16至22中的任一权利要求所述的系统,其中移动通信网络的基站的子集包括字节缓存组件。
24.如权利要求16至23中的任一权利要求所述的系统,其中所述网络是3G网络。
25.一种计算机程序,其存储于计算机可读介质上并可载入数字计算机的内部存储器,所述计算机程序包括软件代码部分,当所述程序在计算机上运行时,所述软件代码部分用于执行如权利要求1至15中的任一项所述的方法。
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