CN1455311A - 应用层接口 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种应用层接口、一种用于将应用子系统耦合到通信子系统的方法及包括机器可访问介质的各种产品。应用层接口包括应用子系统和通信控制接口(CCI),它们进而又具有用于套接字和电话的接口。所述应用层接口还包括通信子系统和通信控制协议(CCP)。所述CCI能够以通信的方式耦合到应用子系统和通信子系统。所述方法可包括:在应用子系统和通信子系统之间提供CCI,使用CCI将请求发送到服务访问控制器(SAC)来访问通信服务,准许访问通信服务,以及在应用子系统和通信子系统之间交换数据。

Description

应用层接口
技术领域
本发明涉及计算机操作系统、接口和通信协议。本发明尤其涉及如下的设备、方法和计算机程序,这些设备、方法和计算机程序用来进行不同程度地分离硬件和软件功能性的外部操作。
背景技术
消费者持续地以不断增长的速率采用无线电话和使用因特网。据估计,到2004年将会有14亿蜂窝电话用户;其中将有超过5亿6千万的用户会有因特网接入。因此因特网的强大力量和无处不在正迅速改变人们通信、工作和生活的方式,也正在改变支持这些活动的硬件和软件的市场。
技术的进步同样促进了包括个人数字助理(PDA)、智能电话、电子图书、远程信息通讯业务和因特网设备在内的新的通信和计算设备的发展。分组化数据的可用性和全球宽带通信标准的出现为新通信方式和数据处理能力的快速发展提供了更强劲的动力。
技术进步不断加速的步伐自然而然地导致需要对硬件和软件研发部署进行并行支持。不幸的是,传统的硬件开发往往先于操作软件应用的创建和测试。因此,为了与快速发展的消费活动同步,硬件与软件的开发应该相互分离,以便新的硬件和软件能够各自独立生产。上述这种环境将保存用于硬件和软件的投资,最大化再利用的能力,易于向新平台移植,提高软件的可移植性、一致性和安全性,并且降低以前由整合不兼容设备与软件所占用的开发时间。
发明内容
因此,在本领域需要将应用软件和通信系统分离开来,以便软件和硬件能够被独立地开发。尤其是,需要应用层接口和用于耦合应用子系统和通信子系统的方法,以及一种包括机器可存取介质的产品,该产品提供了一种机制,以将通信硬件环境下的不同物理实施与应用软件环境相分离,而同时又为新开发的应用提供一个一致的编程接口。
附图说明
图1示出根据本发明的一个实施例的应用子系统与通信子系统之间接口的框图;
图2示出根据本发明的一个实施例的通信控制接口的框图;
图3示出根据本发明的一个实施例的通信控制协议的框图;
图4示出根据本发明的一个实施例的、典型的用于单一的处理器通信模型的应用层接口的框图;
图5示出根据本发明的一个实施例的、典型的用于分开的处理器通信模型的应用层接口的框图;
图6示出根据本发明的一个实施例的将应用子系统耦合到通信子系统的方法的流程图。
具体实施方式
在下面对本发明的详细描述中,参考了作为组成部分的附图,附图中以说明的方式,而决非限制,示出了其中可以实现本发明的具体实施例。图中,相似的数字在几个视图中都描述基本上相似的部件。所示的实施例将描述足够的细节以使熟悉本领域的技术人员能够实现本发明。也可以利用并从其推导出其他实施例,从而在不脱离本发明的范围的情况下,可以进行结构和逻辑上的替换和变化。因此,下列详细的描述不能被认为是对本发明的限制,本发明的保护范围只能由附上的权利要求书以及与所述权利要求被授予的等价的保护范围限定。
本发明提供一种用于以一致表示的通信控制接口(CCI)的形式抽象网络服务的可缩放机制,其中所述一致表示的通信控制接口是与硬件无关的。实质上,跨越不同的物理结构和跨越不同的无线核心网络,包括CCI的应用层接口仍保持不变。这是通过将各种核心网络的功能(例如蜂窝电话网络中的短消息业务,或者SMS)抽象为CCI的套接字和/或电话接口功能而发生的。尽管不同的核心网络,如全球移动通信系统(GSM)、通用分组无线业务(GPRS)、宽带码分多路访问(WCDMA)、码分多路访问(CDMA)、时分多路访问(TDMA)、和无线局域网络(LAN),可以提供不同的服务,但CCI考虑了到接口的技术相关扩展。
图1示出根据本发明的一个实施例的应用子系统与通信子系统之间接口的框图。应用层接口(ALI)100可以包括一个能与通信控制接口(CCI)104以可通信方式耦合的应用子系统102,上述通信控制接口104依次可以有一个或多个套接字接口106和一个或多个电话接口108。接口100也可以包括一个能与通信控制接口(CCI)104以可通信方式耦合的通信子系统110。
通信子系统110依次可以包括一个能与应用子系统102耦合的服务访问控制器(SAC)112,上述应用子系统102支持由通信控制接口(CCI)104所代表的服务。服务访问控制器(SAC)112主要是一个控制平面实体,该实体典型地提供用于基于电话和套接字的应用和/或各种协议栈(例如WCDMA无线协议栈(WPS))的应用接口的一些部分。服务访问控制器(SAC)112可以用在如下情况中,在这些情况中所述WPS用于IntelPCA-compliant(Intel个人因特网客户体系结构)的通信子系统110以便提供该应用和通信的分离。
作为协议栈的应用接口,服务访问控制器(SAC)112实现为通信控制接口(CCI)104服务器端定义的大多数功能。因此,应用子系统102通过请求服务访问控制器(SAC)112就可以访问通信服务。服务访问控制器(SAC)112相对于应用子系统102被呈现为通信端口或服务器。该端口接口是由服务访问控制器(SAC)112实现的一组应用编程接口(API)给出的。
应用子系统102负责控制所有的用户外围设备114,包括组成电话装置116的那些外围设备。从实质而言,CCI 104是用于控制SAC 112和电话外围设备的API集。因而,SAC 112是通过将电话和数据(套接字)请求转换为可支持的非访问层(NAS)117的服务(如:电路交换、分组以及SMS连接)来抽象CN技术的。NAS接着运用一个或多个访问层(AS)119组件的CN访问功能性。
现在参考图2,可以看出,它是根据本发明的实施例的CCI框图。如前所述,CCI 204可以包括套接字接口206和电话接口208。套接字接口206可以包括到各种传输层协议的接口,所述各种传输协议诸如是:传输控制协议(TCP)227、用户数据报协议(UDP)228、或者像“802.3 RAW”这样的专有协议229,该专有协议在其他情况下也称为Novell专有以太网802.3,它包括电气电子工程师学会(IEEE)802.3长度域,却没有一个IEEE 802.2头标。有关IEEE 802.2和802.3标准的进一步的信息可以查阅IEEE 802.2,1998(ISO/IEC 8802-2:1998),用于信息技术的IEEE标准-系统间的电信和信息交换-局域网和城域网-具体要求-第2部分:逻辑链路控制(IEEE Standard for Informationtechnology-Telecommunications and information exchange betweensystems-Local and metropolitan area networks-Specific requirements-Part2:Logical Link Control),以及IEEE 802.3,2000版(ISO/IEC 8802-3:2000(E)),用于信息技术的IEEE标准-系统间的电信和信息交换-局域网和城域网-具体要求-第3部分:带有冲突检测的载波侦听多路访问(CSMA/CD)接入方法和物理层规范(IEEE Standard for Information technology-Telecommunicationsand information exchange between systems-Local and metropolitan areanetworks-Specific requirements-Part 3:Carrier Sense Multiple Accesswith Collision Detection(CSMA/CD)Access Method and Physical LayerSpecifications)。
CCI电话可以提供对无线域内的核心网络(CN)的接入以及对终端设备(TE)电话装置的接入,诸如用于提供用户的网络偏好的提供商接口,用于接入TE装置的、可构造为终端电话机一部分的电话机接口,以及用于访问核心网络的通信服务的线路接口。上述服务可以包括用于简易老式电话服务(POTS)功能性的基本服务,用于支持以典型的用户交换机(PBX)操作,如CALL-HOLD(呼叫等待)或CALL-Forward(呼叫转移),为附加特征的补充服务,以及用于特别延伸到提供的无线服务的扩展服务。
于是,电话接口208可以包括提供商接口230和线路接口232,并且典型地能够接入无线网络。电话接口208还可以包括电话机接口234,所述电话机接口234可以接入一个或多个终端设备(TE)电话装置。
需要注意的是,SAC 236并不提供对可能附接到通信处理器的用户设备(如小键盘、显示器、麦克风、耳机)的控制。上述设备被使用CCI 204的电话接口208的电话机对象234访问;或者在单个/单一处理器配置下直接由应用访问。
然而,SAC 236可以提供适配功能、封装功能、绑定功能、调整功能和协调功能。比如说,SAC 236可以提供由基础无线协议栈(RPS)提供的接口到由CCI 204定义的接口的适配。SAC 236可以封装用于访问公共网络的、无线域内的核心网络(CN),对应用隐藏用于访问服务的CN的类型。这包括:在由不同的基础协议支持的不同CN类型间的漫游控制。核心网络类型包括,但不局限于:电路交换、分组交换和短消息网络。
SAC 236可以提供:被要求来递送服务给CCI的、在WPS内的用户平面实体的绑定,或者将在WPS内的用户和控制平面实体绑定到由应用所指示的外部实体。SAC 236还可以提供对递送服务给CCI所要求的因特网协议集(IPS)路由表条目(如果IPS在WPS内被提供)的调整。最后,SAC 236可以提供诸如呼叫控制和移动始发的短消息服务(MO-SMS)控制这样的用户服务标识模块(USIM)功能的协调。这样,SAC 236可以用来实现到TCP 227、UDP 228和RAW229协议、互联网协议237、和SMS 238以及线路接口对象232的接口。
现在参考图3,可以看出,它示出根据本发明的实施例的通信控制协议(CCP)的框图。包括CCP 340的ALI 300提供便利以使应用子系统302控制通信子系统310内的一个或者多个远程用户装置316。CCP 342过程调用能力还可以提供:服务定位、保护和验证应用对服务的访问的功能;CCI调用和响应/事件的传输;以及媒体内容的设置/传输。由此可以看出,ALI 300也可以包括一个CCP 340,所述CCP 340提供对由应用子系统302向通信子系统310作出的接口调用342的保护。在这种情况下,CCP 340对应用子系统302是透明的,以便上述应用子系统302无需知道硬件配置,从而促进软件的独立性。CCP340充当两个子系统302、310之间的协议,它有利于访问由例如通信子系统310内的通信处理器所提供的、关联于电话用户装置316以及(可能包括SAC的)各种通信端口344的无线通信服务。如上所述,本地用户装置314的控制由应用子系统302负责。
图4示出根据本发明的实施例的、典型的用于整体或单一处理器通信模型的应用层接口(ALI)的框图。这样,该ALI 400可以包括在单一处理器模块内能够互相耦合的应用子系统402和通信子系统410。这样,如图4所示,许多系统组件可以驻留在同一处理器449上。应用子系统402(总是使用CCI 404)将调用直接映射到在通信子系统410内的SAC,或者映射到通信用户装置450。在这种情况下的CCP提供同等级别的服务保护,但并不执了任何过程数据的整理(marshal),并且客户(应用子系统402)到服务器(位于通信子系统410内的SAC)的端点管理由可用的本地机制(如操作系统消息传送能力)执行。
图5示出根据本发明的实施例的、典型的用于分开的处理器(如多处理器)通信模型的应用层接口(ALI)的框图。这样,尽管ALI 500也可以包括耦合于通信子系统510的应用子系统502,但是当子系统502、510在物理上互相分离时,在两者之间就需要物理和逻辑链路(如网络连接)。在这种情况下,应用子系统502做出相同的CCI 504调用;但CCP客户552(即位于客户端的CCPSAC代理部件)充当中介,以便典型地通过网络连接556将API调用542传送到CCP服务器554(即位于服务器端的CCP SAC存根(stub)部件)。CCP服务器554将调用542翻译为SAC调用。CCP 552、554也绑定用户数据端点并通过子系统502、510透明地整理这些数据。
因此,ALI 500可以包括耦合到第一通信控制接口(CCI)504、具有多个调用542的应用子系统客户机502;还包括耦合到第二通信控制接口(CCI)504、具有多个响应558的通信子系统服务器510;以及将应用子系统502耦合到通信子系统510并且在应用子系统502和通信子系统510之间传送多个调用542和响应558的通信控制协议(CCP)552、554。如前所述,数据也可以通过CCP 552、554经由通信用户装置550传送。在这种情况下,CCP 552、554并不整理数据,因此数据通过时不发生变化,并且CCP 552、554提供绑定服务以连接数据流的宿和源。在本发明的一些实施中,应用子系统502可以耦合到第一处理器模块,并且通信子系统可以耦合到第二处理器模块。在任何情况下,CCP 552、554可以提供对该多个调用542的保护。
ALI可以进一步包括耦合到应用子系统和通信子系统的数据链路层559。数据链路层559可以包括无确认数据传输服务,或者确认数据传输服务。数据链路层559还可以为调用542、响应558和数据流提供同步或异步的传输模式。
需要指出的是,ALI 100、300、400、500;应用子系统或处理器102、302、402、502;CCI 104、204、304、404、504;套接字接口106、206;电话接口108、208;通信子系统110、310、410、510;SAC 112;应用外围设备114、314;CCP 340(及其变形552、554);通信用户设备450、550;以及电话外围设备116、316在这里都可以被表征为“模块”。这种“模块”可以包括如微处理器和/或存储器这样的硬件电路、软件程序模块、固件以及它们的组合,这要按照ALI的体系结构以及适合本发明的特定实施所希望的来选用。
本领域的普通技术人员可以清楚的理解本发明的ALI可以用在其他的应用中,因此,本发明并不受上述实施例的局限。分别对应用子系统102、通信子系统110、SAC 112以及单处理器/多处理器ALI 400、500所做的描述是提供对本发明的结构一般理解,而不是对可以用于在此所描述的结构的ALI的所有元素和技术特征的完整描述。
可以采用本发明的新型ALI的应用包括用于高速计算机的电子电路、通信端口和其他设备、调制解调器、处理器模块、嵌入式处理器以及包括多层的专用模块、多芯片模块。ALI的上述实施还可以作为子部件包括在各种电子系统中,所述各种电子系统诸如是:电视、蜂窝电话、个人计算机、联网计算机、服务器、客户机、个人无线电、汽车、飞行器等。
图6示出根据本发明的实施例的将应用子系统耦合到通信子系统的方法流程图。方法670可包括在块672处提供位于应用子系统与通信子系统之间的CCI;并且在块674,通过使用CCI将使用通信服务的请求发送到SAC来访问通信服务。典型地,是将SAC耦合到通信子系统。
接着,在块676,方法670使用CCI将来自SAC的响应发送到应用子系统而准许访问通信服务;在块678,使用数据传输信道在应用子系统和通信子系统之间交换数据。典型地,是将数据传输信道耦合到应用子系统和通信子系统。
当ALI是使用分开的或多处理器系统实现时,比如当应用子系统耦合到第一处理器,并且通信子系统耦合到第二处理器时,在块680,CCP可以用来标识通信服务,并且(在块674,访问服务之前)在块682建立通信服务。建立该服务假设:端对端的链接是存在的,这是熟悉本领域的人众所周知的。
更进一步,在块676准许访问前,在块684,CCP可以被用来将来自应用子系统的请求传输到通信子系统,并在块686在传输过程中保护该请求。然后,在块688,来自通信子系统的、对上述请求的响应也可以使用CCP传输到应用子系统。
最后,在块678,发送数据可以包括在块690使用CCP建立数据传输信道;在块692,为数据传输信道提供链路状态;以及在块694,为数据传输信道提供链路控制。
在阅读和理解上述公开内容后,本领域的普通技术人员可以清楚的了解在基于计算机的系统中软件程序可从计算机可读介质中起动以执行在该软件程序中定义的功能的方式。本领域的普通技术人员将进一步了解可以采用各种编程语言来建立一个或多个为应用和实施本发明的方法而设计的软件程序。上述程序可以使用如Java、Smalltalk,或C++这样的面向对象的语言构建为面向对象的格式。可选地,上述程序可以使用如COBOL或C这样的过程语言构建为面向过程的格式。
软件组件或者模块可以使用诸如应用程序接口(API)或如远程过程调用(RPC)、通用对象请求代理体系结构(CORBA)、组件对象模型(COM)、分布式组件对象模型(DCOM)、分布式系统对象模型(DSOM)以及远程方法调用(RMI)这样的进程间通信技术中的任一机制来通信。然而,本发明的示教并不局限于任何特定编程语言或环境,包括超文本标记语言(HTML)和可扩展标记语言(XML)。
现在回过头来再看图4和图5,从前面的描述可以清楚的看出,一个或者多个处理器495,595典型地访问至少一些形式的计算机可读介质(诸如一个或者多个存储器497,597)。然而,应该理解,计算机可读介质和/或可访问介质可以是可被处理器497,597访问的任何可用的介质,(作为例子而非限制)包括:计算机存储介质和通信介质。计算机存储介质包括采用存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术实现的、易失性和非易失性的、可移动和不可移动的介质。通信介质特别地将计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据具体化为调制的数据信号,诸如载波、编码的信息信号、和/或其他包括任何信息传送介质的传输机制。术语“调制的数据信号”是指这样一种信号,它的一个或多个特性以一种在该信号内编码信息的方式被设定或改变。作为例子而非限制,通信介质还包括如有线网络或直接线连接这样的有线介质,也包括如声学的、光学的、射频、红外的这样的无线介质和其他无线介质。上述任一种组合也包括在计算机可读介质和/或可访问介质的范围内。
因此,现在就很容易理解本发明的另一个实施例可以包括包含带有相关联数据的机器可访问介质的产品499、599,其中当该数据被访问时引发机器(例如处理器或计算机)执行如下活动,诸如:在应用子系统和通信子系统之间提供CCI,通过将一个CCI通信服务请求发送到与通信子系统相耦合的SAC来访问通信服务,通过将一个来自SAC的CCI响应发送到应用子系统来准许对该通信服务的访问,使用数据传输信道(典型地,耦合到应用子系统和通信子系统)在应用子系统和通信子系统之间交换数据。
当然,谈到上述示范性的方法时,应该理解,所实现的活动还包括例如如下的操作:使用CCP来验证使用通信服务的请求,以及使用CCP来保护使用通信服务的请求。
这样,本发明的ALI通过鼓励再利用、易于移植到新平台以及提高软件可移植性而提供对硬件和软件的并行、相互分离的开发的支持,从而保存了前期投资。代码的一致性和安全性也得到了维持,同时降低了以前整合不兼容设备与软件所占用的开发时间。上述另人惊喜的情形可能出现,是由于使用本发明的ALI作为这样一种机制的结果,即:将通信硬件环境的不同物理实现与应用软件环境分离,同时使得能够向新开发的应用提供一致的编程接口。
尽管在这里已经详细描述了具体实施例,但是本领域普通技术人员可以理解,被设计用于实现同样目的任何装置是可以替换所描述的具体实施例的。本公开文本是要涵盖对本发明的任何和全部的调整或变化。应该清楚,上述描述是采用说明方式而不是采用限制的方式进行的。看过上述描述后,上述实施例的组合以及未在此具体描述的其它实施例对本领域普通技术人员来说是显而易见的。本发明的保护范围包括使用前述结构、接口和协议的任何其他应用。本发明的保护范围是通过参考附上的权利要求书以及与所述权利要求被授予的等价的全部范围来确定的。

Claims (28)

1、一种应用层接口,包括:
应用子系统;
通信控制接口(CCI),能够以通信的方式耦合到应用子系统并将抽象的服务提供给应用子系统;以及
通信子系统,能够以通信的方式耦合到CCI和核心网络,所述核心网络包括核心网络服务,该核心网络服务由所述CCI转换为该抽象的服务。
2、如权利要求1所述的应用层接口,其中的通信子系统包括能够耦合到应用子系统的服务访问控制器。
3、如权利要求2所述的应用层接口,其中的CCI包括套接字接口和电话接口,其中所述的服务访问控制器能够耦合到所述的套接字接口和电话接口。
4、如权利要求1所述的应用层接口,其中的CCI包括电话接口,其中所述的电话接口包括提供商接口和线路接口,并且能够访问无线网络。
5、如权利要求1所述的应用层接口,其中的CCI包括电话接口,其中所述的电话接口包括能够访问至少一个终端设备电话装置的电话机接口。
6、如权利要求1所述的应用层接口,进一步包括:通信控制协议,提供对由应用子系统向通信子系统做出的接口调用的保护。
7、如权利要求1所述的应用层接口,其中的应用子系统能够耦合到一个单处理器模块,并且其中的通信子系统能够耦合到该单处理器模块。
8、如权利要求1所述的应用层接口,其中的核心网络是从如下网络中选定的一个:全球移动通信系统(GSM)、通用分组无线业务(GPRS)、宽带码分多址(WCDMA)、码分多址(CDMA)、时分多址(TDMA)、和无线局域网络(LAN)。
9、一种应用层接口,包括:
应用子系统客户机,耦合到第一通信控制接口(CCI),具有多个调用;
通信子系统服务器,耦合到第二CCI,具有多个响应;以及
通信控制协议(CCP),将该应用子系统耦合到该通信子系统,并在该应用子系统和通信子系统之间传输多个调用和响应。
10、如权利要求9所述的应用层接口,其中的应用子系统能够耦合到第一处理器模块,以及其中的通信子系统能够耦合到第二处理器模块。
11、如权利要求9所述的应用层接口,其中的CCP提供对多个调用的保护。
12、如权利要求9所述的应用层接口,进一步包括:耦合到应用子系统和通信子系统的数据链路层,其中的数据链路层包括无确认的数据传输服务。
13、如权利要求9所述的应用层接口,进一步包括:耦合到应用子系统和通信子系统的数据链路层,其中的数据链路层提供确认数据传输服务。
14、如权利要求9所述的应用层接口,进一步包括:耦合到应用子系统和通信子系统的数据链路层,其中的数据链路层提供异步和同步的传送模式。
15、如权利要求9所述的应用层接口,其中的CCI能够耦合到核心网络,该核心网络具有核心网络服务,该核心网络服务被CCI转换为供应用子系统客户机使用的抽象服务。
16、一种方法,包括:
在应用子系统和通信子系统之间提供通信控制接口(CCI);
通过使用CCI将使用一个通信服务的请求发送到与该通信子系统相耦合的服务访问控制器(SAC)来访问该通信服务;
通过使用CCI将来自SAC的响应发送到应用子系统来准许访问该通信服务;以及
使用与该应用子系统和通信子系统相耦合的数据传输信道在应用子系统和通信子系统之间交换数据。
17、如权利要求16所述的方法,进一步包括:使用通信控制协议保护使用通信服务的请求。
18、如权利要求16所述的方法,进一步包括:使用通信控制协议标识该通信服务。
19、如权利要求16所述的方法,进一步包括:使用通信控制协议建立该通信服务。
20、如权利要求16所述的方法,进一步包括:使用通信控制协议将来自应用子系统的请求传输到通信子系统。
21、如权利要求16所述的方法,进一步包括:使用通信控制协议将来自通信子系统的响应传输到应用子系统。
22、如权利要求16所述的方法,进一步包括:使用通信控制协议建立数据传输信道。
23、如权利要求16所述的方法,进一步包括:使用通信控制协议为数据传输信道提供链路状态。
24、如权利要求16所述的方法,进一步包括:使用通信控制协议为数据传输信道提供链路控制。
25、一种包括具有相关联数据的机器可访问介质的产品,其中所述数据被访问时引发机器执行下述操作:
在应用子系统和通信子系统之间提供通信控制接口(CCI);
通过使用CCI将使用一个通信服务的请求发送到与通信子系统相耦合的服务访问控制器(SAC)来访问该通信服务;
通过使用CCI将来自SAC的响应发送到应用子系统来准许访问该通信服务;以及
使用与该应用子系统和通信子系统相耦合的数据传输信道在应用子系统和通信子系统之间交换数据。
26、如权利要求25所述的产品,其中的机器可访问介质进一步包括这样的数据,当该数据被机器访问时引发机器执行下述操作:使用通信控制协议保护使用通信服务的请求。
27、如权利要求25所述的产品,其中的机器可访问介质进一步包括这样的数据,当该数据被机器访问时引发机器执行下述操作:使用通信控制协议验证使用通信服务的请求。
28、如权利要求25所述的产品,其中的通信服务被CCI转换为供应用子系统使用的抽象服务。
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