CN109714831A - 一种异构无线网络的通信方法、终端及系统 - Google Patents

一种异构无线网络的通信方法、终端及系统 Download PDF

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Abstract

本申请提供了一种异构无线网络的通信方法、终端及系统，该方法接收接入平台分配的第一IP地址；利用网络选择算法，选择至少一个接入网络；接收每个所述接入网络分配的对应的第二IP地址；根据每个所述第二IP地址，建立相应的与所述接入平台连接的L2TP隧道；根据所述第一IP地址、身份信息和L2TP隧道，建立与所述接入平台PPP连接；利用所述接入平台与目标网络连接。本申请可以利用无线网络之间的互补性，通过聚合使用多个无线网络的方式来提高终端可使用的传输带宽，达到最好的通信效果，并且无需对现有无线通信协议及无线网络做任何改动。

Description

一种异构无线网络的通信方法、终端及系统
技术领域
本申请涉及通信领域，尤其涉及一种异构无线网络的通信方法、终端及系统。
背景技术
由于数据传输需求的多样化和网络建设主体的多元化，未来的无线通信网络必将是多种通信技术共存的异构无线网络，其中可能包括2G、3G、4G、5G、NB-IoT、230MHz、WiMAX以及WIFI等无线网络。这些无线网络既可以是运营商在授权频段建设的公网，也可以是企业在专有频段建设的专网，还可以是个人用户使用非授权频段的私有网络(如WIFI)。
在所述异构无线网络中，不同无线网络的覆盖不同。有些无线网络(如2G)覆盖比较全面，而有些网络(如WIFI)可能只覆盖局部热点地区，不同无线网络的覆盖呈现出互补性。在所述异构无线网络中，不同无线网络的带宽也不相同，2G网络带宽比较小，而4G和5G网络的带宽比较大。通信终端如何利用多个无线网络获得最好的通信效果是个重要的问题。
发明内容
本申请提供了一种异构无线网络的通信方法、终端及系统，以获得最好的通信效果。
第一方面，本申请提供了一种异构无线网络的通信方法，所述方法包括：
接收接入平台分配的第一IP地址；
利用网络选择算法，选择至少一个接入网络；
接收每个所述接入网络分配的对应的第二IP地址；
根据每个所述第二IP地址，建立相应的与所述接入平台连接的L2TP隧道；
根据所述第一IP地址、身份信息和L2TP隧道，建立与所述接入平台PPP连接；
利用所述接入平台与目标网络连接。
第二方面，本申请提供了一种异构无线网络的通信终端，包括：多个无线网络通信模块、每个所述无线网络通信模块对应的通信模块接口、主控芯片、存储模块以及本地通信接口；
所述本地通信接口，用于与待传输数据的设备建立连接；
所述主控芯片，用于接收接入平台分配的第一IP地址；
利用网络选择算法，选择至少一个接入网络；
接收每个所述接入网络分配的对应的第二IP地址；
根据每个所述第二IP地址，建立相应的与所述接入平台连接的L2TP隧道；
根据所述第一IP地址、身份信息和L2TP隧道，建立与所述接入平台PPP连接；
利用所述接入平台与目标网络连接。
第三方面，本申请提供了一种异构无线网络的通信系统，包括接入平台、通信终端和目标网络；
所述通信终端，用于接收接入平台分配的第一IP地址；
利用网络选择算法，选择至少一个接入网络；
接收每个所述接入网络分配的对应的第二IP地址；
根据每个所述第二IP地址，建立相应的与所述接入平台连接的L2TP隧道；
根据所述第一IP地址、身份信息和L2TP隧道，建立与所述接入平台PPP连接；
利用所述接入平台与目标网络连接。
由以上技术方案可知，本申请提供了一种异构无线网络的通信方法、终端及系统，可以利用无线网络之间的互补性，通过聚合使用多个无线网络的方式来提高终端可使用的传输带宽，达到最好的通信效果，并且无需对现有无线通信协议及无线网络做任何改动。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请提供的一种异构无线网络的通信方法的一实施例的流程图；
图2为本申请提供的一种异构无线网络的通信系统的结构示意图；
图3为通信方法的数据传输原理图；
图4为本申请提供的一种异构无线网络的通信方法的另一实施例的流程图；
图5为本申请提供的一种异构无线网络的通信系终端的结构示意图。
具体实施方式
第一方面，参见图1，本申请提供了一种异构无线网络的通信方法，所述方法包括如下步骤：
步骤11：接收接入平台230分配的第一IP地址。
步骤12：利用网络选择算法，选择至少一个接入网络。
网络选择算法可以是基于某一属性的网络选择算法，例如接收信号的强度，选择接收信号强度强的网络接入；也可是多属性网络选择算法，例如业务类型、用户偏好、网络状况和网络资费等多方面因素，通过对各个因素进行评价，根据各个因素的权重对特定备选网络进行排序，从而选择其中排序靠前的几个网络，其中具体可应用层次分析法或者逼近理想值排序法。
步骤13：接收每个所述接入网络分配的对应的第二IP地址。
例如，利用网络选择法选择了无线网络A210和无线网络B220,具体地，可参见图2，IPP是接入平台230的IP地址，IPU是接入平台230分配给通信终端200的IP地址，IPA与IPB分别是无线网络A210与无线网络B220分配给通信终端200的IP地址，IPT是目标网络240中通信终端200需要通信的IP地址。无线网络A210和无线网络B220可以采用多种业界公知的无线通信技术，包括但不限于2G、3G、4G、5G、NB-IoT、230MHz专网、WiMAX以及WIFI等；既可以是电信运营商的无线公网，也可以是企业的无线专网，还可以是运行于非授权频段的私有无线网络(如WIFI)。所述无线网络的内部结构依无线通信技术不同而不同。2G和3G无线网络包含基站、基站控制器以及核心网；4G、5G、NB-IoT以及230MHz无线网络包含基站和核心网；WiMAX无线网络包含接入业务网络和连接业务网络；WIFI无线网络包含WIFI接入点。
步骤14：根据每个所述第二IP地址，建立相应的与所述接入平台230连接的L2TP隧道。
具体参见图2和图3，根据无线网络A210分配给通信终端200的IP地址IPA与无线网络B220分配给通信终端200的IP地址IPB，建立了经过无线网络A的L2TP隧道250和经过无线网络B的L2TP隧道260。
步骤15：根据所述第一IP地址、身份信息和L2TP隧道，建立与所述接入平台230PPP连接。
PPP是在点到点链路上承载网络层数据包的一种链路层协议，能提供用户验证。易于扩充，并且支持同/异步通信。PPP包括链路控制协议(LCP)、网络层控制协议(NCP)和验证协议(PAP和CHAP)。其中LCP主要用于建立、拆除和监控数据链路；NCP主要用来协商在该数据链路上所传输的数据包的格式与类型；PAP和CHAP主要用于网络安全的验证。
身份信息包含但不限于通信终端200的用户名、秘钥以及证书等。接入平台230配置通信终端200的身份信息，用于通信终端200接入过程中的身份认证。
进一步地，建立PPP连接之后，将该PPP连接添加到PPP连接池。
步骤16：利用所述接入平台230与目标网络240连接。
具体参见图3，经过无线网络A的L2TP隧道250的端点是IP地址IPA与IPP，经过无线网络B的L2TP隧道260的端点是IP地址IPB与IPP。这两个隧道中承载PPP协议报文，PPP协议报文中承载的IP数据的源地址和目的地址分别是IPU与IPT，或者IPT与IPU。
IP协议处理模块300实现IP协议处理；PPP聚合处理模块310实现多PPP连接情况下发送端多链路的负载均衡以及接收端多PPP连接的数据聚合，单PPP连接情形下则透传；PPP协议处理模块320实现PPP协议的处理,包括LCP协议的处理、NCP协议的处理以及IP数据的收发；L2TP协议处理模块330实现L2TP协议的处理，包括建立和释放L2TP隧道、建立和释放会话以及PPP数据的收发。PPP协议处理模块320为每个PPP连接创建单独的处理实例；L2TP协议处理模块330为每个L2TP隧道创建单独的处理实例。通信终端200作为PPP协议和L2TP协议的客户端，接入平台230作为PPP协议和L2TP协议的服务器端。
通信终端200按照如下流程处理发送到目标网络240的数据：数据(例如TCP或者UDP报文)由IP协议处理模块300封装为IP报文并送往PPP聚合处理模块310；PPP聚合处理模块310按照预设的负载均衡算法选择用于发送数据的PPP连接并通过PPP协议处理模块320的接口将数据分发到对应的PPP连接处理实例；PPP连接处理实例将数据封装为PPP报文后通过L2TP协议处理模块330的接口将PPP报文发送到对应的L2TP隧道处理实例；L2TP隧道处理实例对PPP报文进行封装后经由对应的隧道将L2TP报文发往接入平台230。
接入平台230按照如下流程处理通信终端200发送到目标网络240的数据：接入平台230L2TP协议处理模块330中的L2TP隧道处理实例从对应的L2TP隧道接收L2TP协议报文，获取L2TP协议报文中封装的PPP协议报文后通过PPP协议处理模块320的接口将PPP协议报文送往对应的PPP连接处理实例；PPP连接处理实例获取PPP协议报文中封装的IP协议报文并将IP协议报文送往PPP聚合处理模块310；PPP聚合处理模块310将IP协议报文送往IP协议处理模块300；IP协议处理模块300将收到的IP协议报文向目的IP地址IPT路由。
目标网络240发送到通信终端200的数据也使用类似流程处理，不再赘述。
由以上技术方案可知，本申请提供了一种异构无线网络的通信方法，可以利用无线网络之间的互补性，通过聚合使用多个无线网络的方式来提高终端可使用的传输带宽，达到最好的通信效果，并且无需对现有无线通信协议及无线网络做任何改动。
参见图4，在本申请的另一实施例提供的一种异构无线网络的通信方法，还包括如下是步骤：
步骤41：利用所述网络选择算法，确定不符合预设条件的接入网络。
同样，一段时间后，利用步骤12中的网络选择算法，将已建立连接的接入网络中，达不到预设条件的接入网络挑选出来，例如，信号强度小于阈值的接入网络，或者按照因素的权重排序落后的接入网络。
步骤42：拆除所述不符合预设条件的接入网络对应的L2TP隧道。
步骤43：将利用所述L2TP隧道与所述接入平台230建立的PPP连接从PPP连接池删除。
对已建立连接的接入网络重新进行筛选，将不符合要求的接入网络释放，以保证通信终端200与接入平台230之间的连接网络为最优，使通信效果达到最好。
第二方面，本申请提供了一种异构无线网络的通信终端，包括：多个无线网络通信模块、每个所述无线网络通信模块对应的通信模块接口、主控芯片500、存储模560块以及本地通信接口530；
所述本地通信接口530，用于与待传输数据的设备建立连接；
所述主控芯片560，用于接收接入平台230分配的第一IP地址；
利用网络选择算法，选择至少一个接入网络；
接收每个所述接入网络分配的对应的第二IP地址；
根据每个所述第二IP地址，建立相应的与所述接入平台230连接的L2TP隧道；
根据所述第一IP地址、身份信息和L2TP隧道，建立与所述接入平台230PPP连接；
利用所述接入平台230与目标网络240连接。
示例性的，如果接入网络为无线网络A210和无线网络B220，则通信终端200设置有无线网络A210通信模块540和无线网络B220通信模块550，以及对应的通信模块接口A510和通信模块接口B520。
第三方面，参见图2，本申请提供了一种异构无线网络的通信系统，包括接入平台230、通信终端200和目标网络240；
所述通信终端200，用于接收接入平台230分配的第一IP地址；
利用网络选择算法，选择至少一个接入网络；
接收每个所述接入网络分配的对应的第二IP地址；
根据每个所述第二IP地址，建立相应的与所述接入平台230连接的L2TP隧道；
根据所述第一IP地址、身份信息和L2TP隧道，建立与所述接入平台230PPP连接；
利用所述接入平台230与目标网络240连接。
由以上技术方案可知，本申请提供了一种异构无线网络的通信方法、终端及系统，可以利用无线网络之间的互补性，通过聚合使用多个无线网络的方式来提高终端可使用的传输带宽，达到最好的通信效果，并且无需对现有无线通信协议及无线网络做任何改动。

Claims (5)

1.一种异构无线网络的通信方法，其特征在于，所述方法包括：
接收接入平台分配的第一IP地址；
利用网络选择算法，选择至少一个接入网络；
接收每个所述接入网络分配的对应的第二IP地址；
根据每个所述第二IP地址，建立相应的与所述接入平台连接的L2TP隧道；
根据所述第一IP地址、身份信息和L2TP隧道，建立与所述接入平台PPP连接；
利用所述接入平台与目标网络连接。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一IP地址和L2TP隧道，建立与所述接入平台PPP连接之后还包括：
将与所述接入平台连接的PPP连接添加到PPP连接池。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
利用所述网络选择算法，确定不符合预设条件的接入网络；
拆除所述不符合预设条件的接入网络对应的L2TP隧道；
将利用所述L2TP隧道与所述接入平台建立的PPP连接从PPP连接池删除。
4.一种异构无线网络的通信终端，其特征在于，包括：多个无线网络通信模块、每个所述无线网络通信模块对应的通信模块接口、主控芯片、存储模块以及本地通信接口；
所述本地通信接口，用于与待传输数据的设备建立连接；
所述主控芯片，用于接收接入平台分配的第一IP地址；
利用网络选择算法，选择至少一个接入网络；
接收每个所述接入网络分配的对应的第二IP地址；
根据每个所述第二IP地址，建立相应的与所述接入平台连接的L2TP隧道；
根据所述第一IP地址、身份信息和L2TP隧道，建立与所述接入平台PPP连接；
利用所述接入平台与目标网络连接。
5.一种异构无线网络的通信系统，其特征在于，包括接入平台、通信终端和目标网络；
所述通信终端，用于接收接入平台分配的第一IP地址；
利用网络选择算法，选择至少一个接入网络；
接收每个所述接入网络分配的对应的第二IP地址；
根据每个所述第二IP地址，建立相应的与所述接入平台连接的L2TP隧道；
根据所述第一IP地址、身份信息和L2TP隧道，建立与所述接入平台PPP连接；
利用所述接入平台与目标网络连接。
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