TWI281806B - Wireless client device, method and computer readable medium of performing communication - Google Patents

Description

1281806 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於來自複數個網路（尤其是無線網路）之介面 選擇，特定言之（但並非排他地）係關於一行動裝置對來自 複數個網路（尤其是無線網路）之介面選擇，其在一通信系 統中至少將暫時地週期性可用。 【先前技術】 近來，無線區域網路（wireless local area network; WLAN)日趨 流行，其不僅限於室内環境，亦應用於室外空間。利用無 線接取點，行動/用戶端裝置無需一有線連接，即可如使用 一有線LAN—樣使用網路服務。關於無線LAN協定及系統的 一般資訊可在由麥克米蘭技術出版社於1999年出版的，Jim Geier所著的「無線LAN」一書中找到。WLAN存在的一個問 題係功率消耗，其會成為可攜式裝置，如個人數位助理 (personal digital assistant; PDA)的一個問題。無線個人區域網路 (Wireless Personal Area Network; WPAN)技術，如藍芽（Bluetooth™) 可提供一較低頻寬之無線網路連接性，但其造成明顯的功 率消耗降低。當WLAN及WPAN接取基礎設施皆不可用時 ，一行動裝置將請求一功能以允許其使用其他可用的無線 系統，例如，室外蜂巢系統，如通用封包無線系統（General Purpose Packet Radio System; GPRS)來產生一新的連接，來保持 與該網際網路或一企業内部網路的連接。若適當調適，當 返回辦公室進入其擴充基座時，該同一行動裝置可插入一 有線LAN。此時，該裝置可能剛好固定，但應明白，仍認 86386 1281806 為其係一行動裝置，以反應其可攜性及可更換位置的便利 因此，該行動裝置具有複數個可用網路介面，至少暫時 :此：其能提供多種内文的連接性。此種終端機係描述為 夕杈式終端機。此等介面可嵌入在該裝置中，或可由使 用者手動插入，如插入卡為範例之情形。GB_2362237揭露一 此通常類型之裝置，其中一PDA具有一基座單元，並”、 一電池座及若干可插人，滑人或夾人該基座單元的可變模 組。此先前技術之配置建議一卡模組，其實現射頻二 ^_y;RF)電鏈路㈣及用於實現無線鏈路的基頻功 能’但其並未揭露如何製造或實現有時在可用的複數個網 路介面之間的選擇。 、直至現在，在存在複數個選擇的情形下，尚無統一的解 决万术來自動決定在一特定時刻，任一特定裝置應使用哪 個網路介面。事實上，—些晶片组及卡製造商正在宣体關 於組合產品（「組纟晶片組」）的提議，其嵌人了複數個無線 傳釦‘卞且邙为產品早已在市場上出現了。然而，若無支 援軟體’使用者始終必須手動選擇與該網際網路或一企業 内部網路連接的—網路介面。大多數作業系統，如美國微 軟公司提供的視窗CE (wind〇ws CE)與視窗χρ (偏簡χρ)或 Linux都會出現此種情形。 為使用-專用騎介面，必須存在—可提供接取一骨幹 網路的相應㈣基礎㈣，且必須提供發現可賴路接取 1發現方法會消耗時間與能量。由於擴描一系 86386 1281806 ，中的所有頻率消耗過多料’因此蜂巢系統中的行動攸 *機通常不會這樣做’而是僅掃描有限數目的频 七: -專用無線網路基礎設施齡，WLAN)能得到該行動裝^ 可與《連接一的可用接取點的一清單。“找到一慨⑽少 设施(如先前範例)的情形下，該行動裝置中的該肌觸介： 不能提供網路連接性，故必須查看另一介面。 視該使用者可尋找到自己的環境，可能(尤其是在 會有：數個可用的網路基礎設施，至少暫時會有。因此， 該先前技術在自動發現無線網路基礎設施是否可用及哪一 個可用’並據此啟動適t網路介面方面並不完善。這將導 致-行動裝置不能滿足—使用者連接性期望，例如，在成 本、便利、功率消耗及頻寬等方面。因此，當前揭露之配 置的-使用者在建立或保持與一骨幹網路（如該網際網路） 的-位置獨立連接時存在困難。此係當前配置的情形，至 少若無手動干予員，將認為其低效且通常不令人滿冑。土 【發明内容】 本發明的-目的即，提供對來自複數個網路（尤其是無線 網路k改善的網路選擇，特^言之（但並非排他地），提供 行動衣置對來自複數個網路（尤其是無線網路）之改善的 介面選擇，其在一通信系統中至少將暫時的週期性可用。 自動、罔路A面域擇機制將為該終端使用者提供可用性 方面的便利。因此，本發明提供在與網際網路協定相容的 ，通信網路中使用的—無線用戶端裝置，調適該用戶端裳 置以根據複數個通信標準之一來與該網路通信，並從複數 86386 l28l8〇6 個網路介面中選擇一個Λ 、 ^ ^ . , ^ H該網路連接，該裝置係配 置用以根據在該用戶端裝罢士一 Μ ^ . 中貫現的一預定的網路介面選 擇朿略，做出該自動選擇。 機 m . 此種衣置係稱為一多模式終端 、登# '、 k h & 用者、、’；端機，如一行動終端機。 遠擇一孫網路介面選擇签 Λ #丄、、 東各用万；貫施係藉由使用者干預 或藉由該用戶端裝置本身從 略中選出。 /、所儲存的一組預定義選擇策 -該網路介面選擇策<應包括位置或内文認識之至少一 =考慮’最好亦包括亦行動參數’其指示該位置或内文 疋否係動態或靜態與/或指示如何已收集此種資説。 _該用戶端裝置以自動改變在財環境;的網路介面 選擇策略，做出該改變的權剎芒 好通知-使用者。 取好由—使用者提供及/或最 可調f該：戶端裝置來測試-或多個該等網路介面的可 用性，取好精由週期性實行對可用介面的掃描。 可調適該用戶端裝置，使其與由該網路介面選擇策略所 選的-該：面預連接，以在實行從一當前連接介面交遞至 疼介面之可，測試該介面的可用性。 土 該等網路介面可由在該用戶端裝置的—作業系統中所眘 現的一多標準可用無線調適層來控制。 " 在該網路介面選擇策略實施中，將指派複數個該等介面 —優先順序，在該用戶端裝置中的該優先順序最好係可織 的，且更理想的係其可動態改變以反應該介面的當前狀能^ 該用戶端裝置可儲存與當前可用的與/或先前已訪問的接 86386 1281806 取點有關的資訊。 可調適該用戶端裝置來實質上連續地監控網路介面可用 性，且最好讀更新其料的該等可用介面的—清單。 在一更強或更高優先順序的介面可用的情形下，或在使 用當前該介面與-網路基礎設施的—連接遺失的情形下， 該用戶端裝置貫行在該等介面間的一切換。 可調適該用戶端裝置來（至少是週期性地）檢查與一當前 連接接取點相鄰的一或多個接取點的可用性。 一該網路介面選擇策略應考慮使用成本、頻寬可用性、 接收信號強度、鏈路品質、鏈路可用#、信號雜訊比、功 率消耗或使用者干預之至少一個。 ▲通仏才不卞可包括乙太網路（Ethernet)、IEEE 802.11a、 IEEE 802.11b、監芽（Bluetooth™)、GPRS 及 GSM 資料之一。 本發明亦提供在與網際網路協定相容之一網路中實行通 信的一方法，該方法包括： a)根據複數個通信標準之一將一用戶端裝置連接至該網 路；以及 b)在该用戶端裝置中所實現的一網路介面選擇策略所定 義<預足環境下，在該等通信標準間自動改變。 本發明亦包括一電腦程式產品，當在一電腦裝置中執行 時，用於根據本發明執行一上述方法。本發明亦包括一資 料載體’其具有做為一可執行程式的一編碼電腦程式產品。 【實施方式】 現將參考特定具體實施例並參考以上提及的圖來說明本 86386 -10- 1281806 ι明。此說明僅係一範例， 「#妊 m 且本务明並不限於此。術音五 匕括」，例如，在申請專利範 1 % 步驟，且一名七j 乂 6/? 了、 ，並不排除其他元件或 1 名3刖的不疋冠詞「一 十「 t 明，否目ij不排岭古…叙 」〆 個」除非特別聲 摘除有複數個名詞。關於數個單獨術 一通迢解碼器、通道等仆哭 1 ]如 ，似4 k寺化备、或提供—個別功能之術言五

例如，一通道解碼構件、通道 竹W FI An ’化構件，在本發明的ί各 内，即使此等術語係分別$ j -單獨術語中實施，例如在二但：數個此等術語可在 μ m r ^ ^ 起理态中，具有相關軟體<

應用私式以實行該功能。 L f提及「調適用戶端裝置以根據複數個通信標準 一與;網路通信」處，熟諳此技術之人士應明白此;;裝置 且P广式終端機。做為一具體範例’一多模式終端機可 取任一乙太網路⑽e誠）、IEEE 802.lla、IEEE 8〇211b 監牙（Blueto〇thTM)、GPRS 及 GSM 的能力。 勺本發明提及之在通信配置中使用的「標準」，此一標準可 G括由一公認的組織所發佈的一技術指導方針，可包括，看 例如，一政府機構或非商業化組織，如reTF、耵幻、汀u或 咖’但不僅限於此。由此等組織發佈或推薦的標準係經 式程序所得的結果，例如，其基於一合作組織或委員 會猎=對現有的方法，方式及技術趨向及發展的深入研究 ,而早擬的規格。然後，一建議性標準經一公認的組織認 可並核準，且經一段時間為眾廠家採用，隨之基於此標準 的產品將大量出現在市場上。一些非正式的「標準」組中 ，可進一步包括的技術指導方針，係來自一個單獨公司或 86386 1281806 一組公司實現某一產品或其開發的體系之結果。將會出現 特定的情形，若其成功且經模仿，這些指導方針將廣泛使 用，以至於偏離其標準，引起相容性問題或市場局限性。 一件硬體與已接受的標準相符的程度即該硬體在各方面的 操作與其所基於的、或據以設計的標準相似的程度。提及 軟體，所考慮之相容性即其與電腦元件與程式在一面向任 務的位準中所獲之和諧程度。因此，軟體與一標準的相容 性即認為係程式可共同工作及共用資料的程度。此一通信 標準可定義一無線接取協定，其基於任一適當之無線接取 系統，如分頻多向近接（Frequency Division Multiple Access; FDMA) 、分碼多向近接（Code Division Multiple Access; CDMA)、分時多 向近接（Time Division Multiple Access; TDMA)、分時雙工（Time Division Duplex; TDD)、正交分頻多向近接（Orthogonal Frequency Multiple Access; OFDMA)或其組合，如 CDMA/FDMA、CDMA/ FDMA/TDMA、FDMA/TDMA。做為一具體範例，將選擇IEEE 802.11b、藍芽與 GRPS 之一。 參考圖式，目前特定言之參考圖1，一通信網路選擇系統 10嵌入在一用戶端裝置MT中，以提供複數個網路介面，用 於透過該網際網路或另一基於IP的網路與一伺服器12連接 。該用戶端裝置可為一行動或固定終端機，以提供任意資 料、傳真、視訊或語音服務及他們的組合，例如變動頻寬 的多媒體服務。為達到該目的，用戶端裝置應包括多模式 能力方可最好地利用可用的通信標準。在此具體實施例中 ，一所用的非限制範例清單包括一 IEEE 802.11b無線區域網 1281806 路（WLAN)監芽（Bluet00th™)無線個人區域網路（WPAN)及 以一整合封包無線系統（GPRS)為形式的蜂巢系統。此等用 戶端裝置/節點可包括個人數位助理（PDA)、膝上型電腦及 行動電話或類似裝置，儘管其在某特定時間無需移動，但 為方便起見，在本文中將稱為行動終端機％丁以此來反映其 可攜式的可能性。 接取該網路所經之節點，為方便起見，通f稱為一接取 點AP，但是應明白一接取點处的形式將視所考慮的接取技 術而足。IEEE 802.11b具有其自己的接取點ΑΡι，藍芽的接取 點係Ah，但用於GPRS的接取點Ap;在本技術中可稱其為基 地口 BS 、纟二專用路由器丨4連接該藍芽接取點Ap2，所提供 之另一路由器16用於透過該IEEE 8〇21比的接取點Αρι接取 WLAN 〇 當一仃動終端機MT具有複數個可用選擇時，本發明所提 ί、《配置可根據使用者定義之策略，自動選擇在一用戶端 裝置中的網路介面。此等策格須考慮若干因素，其包括資 料傳輸速度、功率消耗、使用者行動設定檔、快取内文資 訊、安全認證及連接成本。 該使用者可在一組預定義策略中選擇一網路介面選擇策 略（network mterface selection p〇】icy; Msp)或定義其自己的新的 NISP:—旦選取—策略，該行動裝置將使用該較佳網路介 面（若其可用）並週期性掃描其他可用的網路基礎設施。以 S式’ S具有取〶優先順序的介面不再可用時（或者由於 無無線涵蓋’或者因為該使用者分離其行動終端機，或移 86386 -13 - 1281806 除居卡）’準備啟動一新的網路介面’且該使用者可保持其 網路連接性。 一 NISP可相關於一具體位置及内文。該行動終端機（m〇bUe terminal; MT)可在不同NiSP之間自動切換（例如，當識別出一 已知無線網路基礎設施並推斷出一具體位置時）或利用使用 者的額外干預。以下說明一 NISP進一步的細節及其主要特 徵。 圖2中描述的圖表使用標準統一建模語言（Unified M〇dding

Language; UML)符號，顯示本發明所述之網路介面管理解決 方法的主用例。 該使用者指示在「組態設定」100用例中他/她的參數：其 可為一 GUI(圖形使用者介面）工具，一組NISp可在此定義， 亦可在此規定其他設定。「選擇策略」1〇2啟動一具體Nisp， 且可由該使用者手動或由一軟體代理程式（即怊认明付）調用 ，McAgent 140係一軟體預設程式，其管理在行動終端機以丁 内的整個網路選擇系統1〇。若該使用者允許在該裝置之組 怨汉定中的此行為，則NicAgent 1〇4即可決定修改策略。當 修改了一策略時，若其恰當，則該使用者將經該gui(「通 知使用者」106)收到一通知。根據由該使用者所定義的該設 疋（其係在系統初始化或該設定本身改變後讀取（「讀取設 疋」))，該NicAgem 1〇4將週期性地掃描可用網路介面 (「掃描介面」no)。 該「掃描介面」110用例包括測試該網路介面的實體可用 性’檢查其狀態並查核其實際提供之連接性。當找到一無 86386 -14- 1281806 線基礎設施且該策略允許’則系統1()將嘗試與其連接以檢 查該鏈路是否可用並保持其網路連接（「預連接」112)。在 一藍芽基礎設施範例案例中，這將包括詢問接取點AP2，與 其連接並實行服務發現及授權程序，如在該個人區域網路 (PAN)設定檔或在該LAN接取設定檔中所規定。 應注意，在該内文中，該接取點任務亦可由一行動電話 在其藍芽或GPRS介面（藍芽撥接網路設定檔）或由一具有一 乙太網路連接的可使用藍芽技術的膝上型電腦來實施。 基於該預連接案例112的結果，或緣由其他使用者的動作 (例如，將一網卡從該行動終端機Μτ實體移除或將一乙太 網路電纜與該MT實體（不）連接），將產生若干事件（「處理 系統事件」114) ’然後將其傳送給NicAgent 104。這些事件包 括： • 基礎設施存在且可用； • 基礎設施存在但該行動終端機MT無接取權； • 已插入一新的介面卡/網路電纜；以及 • 已移除一介面/網路電纜。 該NicAgent 104根據該當時使用的策略對這些事件做出反 應。這些事件的一可能結果係啟動一新的網路介面卡（「啟 動介面」116)，即藉由「切換介面」開始一交遞動作。一交 遞可包括停用一網路介面並啟動一新的網路介面。該程序 將涉及其他的網路層功能。 根據產生的事件，可由該NicAgent 1〇4收集有用資訊，例 如，其可儲存在一適當記憶體中，如一快取記憶體並使用 86386 1281806 其包括NISP使用的内文或位置依賴網路選擇。該「管理内 文快取記憶體」118用例提及之方法用於管理與一具體環境 相關的資訊：例如，當已插入一區域網路介面卡時，如一 乙太網路卡，該NicAgent 104識別已與一辦公室網路連接的 該行動終端機MT，即可推斷一「辨公室」内文。此内文可 包括類似於目前在該辦公室環境中的無線LAN與/或藍芽的 其他網路基礎設施的說明。根據此内文資訊，將在該行動 終端機MT啟動一專用網路介面選擇策略，並視情況通知該_ 使用者（「通知使用者」106)。 在圖3的該網路介面（「if前置」）類圖中顯示一基於NISP的 行動終端機MT的適當主類的選擇。該NicAgent 104角色由該 ifManager 類 200 來實現。該 IfManager 200 使用該 Networklnterfaces (網路介面）類202且其與一 Scheduler!：排程器）204相關，其負責 提供時間服務，即觸發來檢查一專用網路介面。該 UserPreferences(使用者參數）類206保持所有該使用者可設定的 設定。為了實際控制網路介面，該IfManager 200使用一多標_ 準無線調適層（Multistandard Wireless Adaptation Layer; MWAL) 208 ，其係一軟體模組，可為網路介面卡控制全部現有的軟體 裝置驅動程式。該MWAL 208與該行動終端機MT的作業系統 鏈結，且允許IfManager 200與該網路介面卡的裝置驅動程式 通信。 另一方面，該Networklnterface類202係一實際無線或有線網 路介面卡的高級代表。其特性包括一名稱（通常根據作業系 統〇S ;「fName」的格式），一類型（WLAN、藍芽、GPRS、或 -16- 1281806 其他情形；「fType」的格式），一優先順序（「㈣邮」的格 式），其可由該IfManager 2〇〇動態改變以及代表該介面當前狀 態的「fStatUsFlags」的格式）。其他參數包括網路層資訊 (「fUInfo」、預設間道·、Ip位址）、該網路介面的實體特徵 (其是否實現為-可移動卡「―。―」或是否嵌 入#亥系統）及一可達之接取點ΑΡμ的清單。 該接取點類21〇具有該接取點ΑΡΐ3的名稱（「apN_」）、麵 型（「apiype」）、MAC位址（「apMAC」）、是否已被訪問過 (「apRegi敝d: Boolean」）、_預設鏈路密输（「响就^」）， 其用以加绐成I ’及叾狀態（「apStatus」），其係一動態參數 可汉疋為基知叹施掃描及該行動終端機對該接取點 AP!·3先則《使用的結果。接取點ΑΡΗ可由複數個服務提供 者212共用。亦可儲存有關該AP接取的後端網路的資訊’例 如f是否係10/100 乙太網路或一 44 kbps GPRS連接。 矛後〃内文力員214保有之資訊係關於該使用者所處之環 境’包括一位置名稱(例如「辦公室」或「家」)以及一可達 接取點AP 1_3的清單。白紅 ^ -K A 、、 早 G括一仃動索引芩數以指示該位置與/ 或内文疋否係動態的式—^ 7U ί ί Λ 、、 ^ -乂希怨的（例如，可能該使用者離開 並進入一新的内丈）。 ^j , 、_ J鬥又）—内又類型指示如何收集該位置或内 又貝A # 4置或内文是否係手動定義、自動建立或定 該IfManager類2〇〇代表管 式。在該驅動程式階層， 看到的各種介面的統一， 理所有其他類的實際運行應用程 該MWAL模組208實行該作業系統 而由IfManager應用程式200負責其 86386 - 17- 1281806 S IfManagei· 200考慮m無線介面的連接性、管理並根據内 文及使用者偏好藉由選擇最佳可用介面來會行選擇。 碰麵ger細藉由在必要時實行在可用介面之間的垂直交遞 來保證始終維持第三層連接性，並隨之更新路由資訊。假 疋孩行動終端機MT欲抵達在該網際網路上的一些主機，以 下稱為伺服器12。 該IfManager應用程式2〇〇至少負責以下任務·· 1·對、，罔路J面可用性的持續監控。對可用硬體資源及相 關特=的清單持續重整，料了在移除t前使用的介面 2 w添加—新的與/或更合適的介面或使其為該行動終 场機MT可用日寺，能夠切換介面。藉由對該行動終端機的 硬體狀態的週期性輪詢，或更理想的，利用硬體插入/移 除事件’實行對硬體的監控。 2.為每一可用網料面識別一接取點At。㈣該使用 者位置’環繞之接取點Ah可係已知或未知。已知接取 點A「Pl-3的#取組態參數係纟地儲存於該行動終端機MT中 的内又」類118中。先前未知之接取點參數可後來發現 j諸存方、[·夬取5己j思體中用於將來的加速使用。根據該無 、泉技術，貫行茲接取點的發現係基於對一週期性間隔（例 如，監牙詢問程序）的掃描或在一非同步事件（例如， IEEE购lbWLAN無線事件）之後。對每一介面而言，最 好保留一已偵測（可達）接取點的清單。 3介面連接性檢查（「cheCkJnterface」函數）。每一介面可 86386 -18- 1281806 具有亦可不具有第 接取點APw之後第 面必須具有： 二層連接性，即能夠或不能夠抵達該 —路由器。為了保證此連接性，該介 幻-立：連ί接取點。該行動終端機的使用者必須具有盘 統；;面相關的一或多個接取點仏連接的權利/、 )、=支P/U址。孩基礎設施傳遞者應透過DHCP或其他 方式ki、冑政正位址，其允許該行動終端機mt可 該伺服器12。（必須週期性檢查W兩種情形。）八 4.仃動終邮機奶連接性檢查。必須週期性檢查該行動终 ^ 正把[生。孩仃動終端機MT所依賴之當前介面 可由4使用者移除、可移動到接取點範圍之外、或改傲 ip子網路。在所有的情科，—旦該連接斷開，必須= 用合通的對朿。週期性使用對該接取點Ap“〆預設問道器） Μ的路由器的微調（ping)，可檢查連接的整體性；其斷 開藉由非同步事件（硬體移除、無線事件、臨界值以下之 信號雜訊比以及其他事件）來指示。一「微調」程序測試 該網路來發現什麼系統在工作。為此目白勺，一網路元件 向另-網路元件發送—預定信號並等待—回應。正確回 應指示該遠端網路元件正在回應且該網路係可回應。一 微調程彳亦可測試並記錄接取其他網路元件的回應時間 。其可提供關於哪些網路元件與/或網路係可用的及是否 超負載的有用資訊，因此可最佳化接取時間。該微調程 序可使用該網際網路控制訊息協定（Internet CQmreI Message Protocol; ICMP)。 -19- 1281806 5.垂直交遞。為回應兩個事件，出現垂直交遞： a) 已偵測到-較佳（根據使用者偏好）介自，其允許第三 層連接性。放棄該當前介面並連接該新的介面。當然，僅 當該新的介面可保證連接性才發生。未連接介面的第三層 連接性測試係發生在後臺。 b) 讀動節點所依賴之當前介面突然斷開，或者由於硬 體移除或鏈路斷開或„>子網路改變（其將發生於該彳亍動節點 與-接取料接並漫遊至屬於—不同子網路的另—接取點 中。在此情形T，鏈路連接未斷開得益於該傳遞者所提供 之自動的鏈路層交遞，但正連接斷開）。 在情形a)該垂直交遞係稱之為一「上層垂直交遞」且其時 =並不非常關鍵，因為連接性並未削弱。在情形b)該垂直 交遞係稱之為一「低層垂直交遞」，且其時序非常重要，因 為在偵測到一新的介面或允許重新建立通信的一新接取點 AP“3<前，該行動節點保持在該斷開狀態。 此外，在點2與3所擷取之資訊最好本地快取於該内文資 料庫/快取記憶體118、212中，以便在將來的使用中，可迅 速的識別一無線基礎設施特性。 現特定言之參考圖4,為該；[fManager 2〇〇所描述之一任務圖 且現將詳細說明該等事件。 等待300 該等待任務300係閒置任務，其產生所有其他的任務（主 =務）。當IfManager 200啟動時，其亦實行應用程式初始化與 貝源分配。當一應用程式關閉時，等待3〇〇實行應用程式清 86386 -20- !2818〇6 理與#源釋放。該等待任務300亦初始化所有控制其他任務 時序的計時器。 斤 310 該硬體更新任務310係由每次其輪詢間隔期滿或當發生一 非同步硬體事件（如卡插入/移除）時來唤醒。其主要工作係 使該可用網路卡清單保持最新。該清單每一項目係一上述 之Networklnterface(網路介面）類 202。 做為新硬體插入的一結果，該硬體更新任務31〇發佈一信 唬，其解鎖負責檢查並重整一介面的接取點清單的任務（如 下）。做為硬體移除的一結果，該任務釋放先前已分配的該 等資源且在該移除硬體與該行動終端機Μτ曾與之連接之硬 體相同時’發送- S_DISC0NNETED (s一斷開）信號。此信號觸 發該「立刻掃描」任務320,其目的在於使用其他介面，儘 快重新建立第三層連接性。若該硬體清單保持不變，則該 任務再次進入睡眠。 检查jii整接取點fAps^mo 孩任務33G係負責檢查相鄰接取點处的可用性。其既不在 第一層’也不在第三層實行任何對實際連接性的測試，其 僅更新-既定介面的該接取點清單。若偵測到—新的接取 點AP，則向該清單添加對其描述的一新目的「接取點」，·若 一接取點属於—不再可用的清單，則釋放其項目。該任務 330藉由「知識」對該接取點清單排序。一接取點Ap可為 「已知」，即該使用者已在一内文類中規定與之連接所需的 該等參數(例如，加密密鑰或加密方法）。其可為「， 86386 -21 - 1281806 即4丽從未見過。其可為「快速記憶」的，即意味著其為 先前未知的，但有一些資訊過去已偵測到（例如，需要/不 需要一加密密鍮）。 檢查與重整接取點任務33〇係由用於不支援無線事件（如 藍芽）的技術的輪詢間隔期滿來唤醒的，其亦可由用於支援 此特徵（如無線LAN)的技術的一「新的接取點」來喚醒。^ 松旦與重整接取點330亦可由該硬體更新任務所發出的一 偵測到新卡」k號來唤醒。 只要偵㈣-接取點AP，其所在的介面具有比當前使用 的介面更Μ優先順序，則檢查與重整接取隸務發送 一信號。然後，該信號由該鏈路及微調任務34〇所捕獲7其 檢查是否可使用該新發現之接取驗來連接該伺服器Η， 下文將詳述。完成該接取點掃描之後，該檢查與重整接取 點任務330返回至睡眠。 鏈路與微調340 該鏈路與微調任務34⑽負責檢查—介面是否可透過在該 清單中的一或多個接取點ΑΡι-3與該伺服器12連接。因此， 最好僅當介面的接取點清單非空時調用。料—既定介面 ’首先賴路層連接性檢查該清單中的所有接取點‘， 然後’藉由發佈DHCP請求，檢查IP組態，且最終微調該飼 服器12來檢查網路的連接性（出於可測量性的原目，最好微 凋該接取點AP之外的第一路由哭ι4 、一 田叩14 16)。母一階段的開始 ，示上-階段的成功完成。成功或失敗的步驟係記錄在該 相關的接取點物件的攔位「AP_咖us」（「Ap—狀態」）中。此 86386 -22- 1281806 等動作係由該函數「check_interface」（「檢查—介面」）來會行 ，亦可由該立刻掃描任務使用，將在下文解釋。 丁 Μ鏈路與微調任務34〇係由對一具有非空接取點清單的介 面或具有比當前使用之介面更高優先順序的介面的輪詢間 隔期滿來唤醒。需要其以允許向較高優先順序介面的垂直 交遞。視情況’可為較低優先順序介面將其唤醒，在需要 -向較低優先順序介面的交遞時，得以增強交遞性能:是 否啟動後者的選擇係根據使用者偏好及内文限制（例如 率條件）。 一旦發現一介面能夠提供第三層連接性，且需要一垂直 又遞(即該新的介面具有比當前使用的介面更高的優先順 序），，該鏈路與微調任務34〇發送一信號，其唤醒該垂直交 遞任勒。其基本上考慮該網路介面的切換。否則，若未發 現感興趣的接取點，該任務返回到間置狀態。 該鏈路與微務·最好係基於—介面來實彳丨，其意味 著其範圍錄於—單―介面，而非所有現存的介面。與之 ㈣描任務（下—個解釋）提及所有可用介面， 且用於立刻連接性的恢復。 ΑΜΜΜ320 - ——— =立刻掃描任務320係由該s_disconnected 斷即言號 奐醒—忑仃動終端機Mτ當前使用的網路介面不再提供 至該词服器12的連接性，則由其他任務發送該信號。其發 生可出於兩個原因：υ該硬體本身不可用；2)或者該鍵路 層或者I網路層連接斷開。在第—種情形下，該任務则 1281806 由：硬體更新任務來唤醒。在第二種情形了，其係由微調 ί可介面任務⑽來唤醒。立刻掃描320首先檢查該行動終 崎機河丁與之連接的同一介面上的可用接取點Ap，而該斷開 π π僅為IP子網路度遊所引起，且—簡單請求即可 做到。右連接性未恢復，立刻掃描32g使用較低優先順序介 面來=查連接性。若找到—連接介面，立⑽描挪唤醒該 直人:u任勒且p近後發生介面切換。與之相反，若無介面 可提供連接性，該任務32Q最終以_「無連接」警告來結束 ，並返回至一閒置狀態。 徵調當前介而 3任務350係負責在孩鏈路及該網路層的當前網路介面的 失敗制。其以-微調請求來規則的探測該伺服器12，一 旦該當前介面不再提供第三層連接性，則其發送一 s—disconnected (s—斷開）信號。若該伺服器12可達，該任 務350返回至一閒置狀態。 垂_直交遞（VH) 360 孩垂直交遞任·務360係當需要一垂直交遞且已經由該鏈路 與微調任務340或該立刻掃描任務32〇偵測到一適當後繼介 面時’將其唤醒。該VH 360考慮介面切換與正參數繼承。該 任務360使该新的可運作介面，且與對此感興趣的程序就此 事件通信。垂直交遞完成後，其返回至閒置狀態。 「鏈路與微調」及「立刻掃描」任務都使用該「checkJnterface」 (「檢查—介面」）函數，現將詳細解釋。其作用係檢查一既 足介面的第二層與第三層的連接性。首先為第二層連接性 86386 -24- 1281806 檢查屬於該已選介面的所有接取點AP，且對應設定該等物 件中的適當旗標，其說明每一分析的接取點（鏈路可用/不 可用）。若發現一接取點APw可提供鏈路層連接性，則隨之 檢查IP連接性。首先，為了從該傳遞者的基礎設施中獲取 一有效的IP地址，則經該介面發送一 DHCP請求。若未提供 IP地址，則接取點APw不適於用於通信。與之相反，若提 供一IP地址，則啟動最後階段。這包括藉由微調該伺服器 12及等待一回應來檢查IP連接性。若在該時間間歇内並未^ 提供一回應，則該接取點APl_3不適於用於連接，否則，將 連接整個介面並如此標記。在此情形下，該函數可成功退 出。若所述階段之一（鏈路連接、DHCp請求、微調）出現錯 誤，則該函數將為該清單中的下一個接取點APm重複該程 序若已70王掃描忒清單且未發現適當的接取點ΑΡι·3，則 將斷開該介面且該函數不成功退出。 對每-接取點’將記錄一既定接取點ΑΡ1-3的階段成功或 失敗，且將其儲存於快取記憶體中，以藉由首先查詢1有（ 較高成功階段數目的接取點此3來加速將來的掃描。會際 上’在掃描開始之前，已根據知識程度及先前成功的㈣ 數目對該接取點清單处13加以排序。首先，該後繼的三個 又中，*置已登入的接取點αρ13，然後，在後繼的三個 階段中’將接取點ΑΡ錯存於快取記憶體中。然後 繼階段的數目排序所有Α人认、、 象便 斤有旦入的註冊點，且最終，將所有的 接取點AP儲存於快取記憶體中。 亦將出現此種情形，如# 即右快取記憶體中的接取點APl_3保 86386 -25 - 1281806 留一後繼步驟的預定數目，例如對於— ，其小於三個，則不再實行對並彳 我 的呼叫 一 貝仃對其知描，且在將來的掃描中 u標為「不可用」。相同的情形最好發生 連接嘗試的接取點apN3中。 < 該check—imerface(檢查_介面）函數具有下述原型：

Int check_interface (struct NetworkInterface*nic, int mode); 其引數係指向一「Netw麵（「網路介面」)類及— 「mode」（「模式」)的指標。該「Netw〇rki*—…(參看圖3， 202)類包含對—單個網路介面的說明，而該模式指示是否 孩函數必須檢查於該介面相關的所有接取諸㈠，或―: 發現-可用接取點鸠_3時，{否必須退出。該第一種模： 由該「鏈路與微調任務」34〇使用，該第二種模式由該「立 刻掃描」任務32G使用’該關鍵事件係於此立刻找出—可= 接取點APu。 具體實施例 本發明係特定關於經常移動之裝置/節點，因此，為方便 起見纟文所&及一般將其做為一行動終端機MT，且其配 備有f或更複數個網路介面。其包括可攜式電腦，手持裝 置及南級蜂巢電話。該解決方案意圖僅在行動終端機乂丁中 運行，且除晋通網路自動配置服務（DHCp、Β〇〇τρ、p冲及 其類似）的要求之外，對傳遞者的基礎設施無任何假定。可 能的應用領域包括辦公室環境。例如，當該使用者移出他/ 她的膝上型電腦時，該提議之方案即可在該有線區域網路 與該無線領域中自動切換。本發明的方法將以在—電腦裝 1281806 置中只行的軟體來貫現，例如，一可攜式電腦、一手持裝 置如PDA或一包括一數位計算裝置（如一微處理器）的蜂巢 私居、一具有計算功能或一可程式化數位邏輯元件（如一可 程式化閘極陣列）的一專用積體電路（specific integrated drcuit; ASIC)可私式化邏輯陣列（Programmable Logic Array; PLA)、 一可私式化陣列邏輯（Programmable L〇gic; PAL)4 一場域 可程式化間極陣列（Field ProgrammWe Gate Array; FpGA)。此軟體 將以可執行格式的一電腦程式的格式來提供，其儲存於一 貝料載體如熟知人士所熟知的一 CD_R〇M、一磁碟及磁帶中。 關於行動環境，當該使用者在不同的内文間移動時，本 發明可保持其連接性。例如，該使用者可藉由與—蜂巢傳 遞者連接，當該使用者存在於他/她家裏或辦公室的無線局 域網中時，不會遺失連接性。 本1明解决了手動網路掃描、選擇及配置的問題。可自 動排序可用網路介面，例如，按照使用者偏好來排序，其 考慮了帳戶頻寬、成本及功率消耗。在任意情形下，若使 用的設定檔既定，則該軟體將自動決定該最佳可用介面。 本發明屬於無線連接性的中間件領域，將來，該領域將 扮演越來越重要的角色。本發明的進一步的不同及優點在 於’其提供了在無線網路掃描程序中的内文認識及隨之發 生的在一行動終端機MT内的網路介面選擇。 雖然本發明特定參考其較佳具體實施例來顯示及說明， 但熟知技術人士應知道各種變更的形式及細節，而不會脫 離本發明的範疇。 1281806 歷彙表 兹ϋ · 一裝置，其提供至一骨幹網路的無線連接。 其可為一第二層裝置（橋接器）亦可為一網路層裝置（接取 路由器）。 一裝置，其在第二層轉發訊框。 · 一裝置，能夠計算路由並在該網路層轉發封包。 *動態主機配置協定。一 IETF標準協定，其自動 配置於一 IP網路連接的一主機的ip與Dns參數。 :啟動協定。提供與DHCp相似的功能。 ~ *點對點協定。一1ETF標準協定，其提供在兩個主 機之間’經一串列線路通信。其亦可提供正參數自動配置。 【圖式簡單說明】 圖1係一系統方塊圖，其包括根據本發明的一項具體實施 例的一配置； 圖2係圖1中的用戶端裝置所實現的一網路介面選擇策略 的用例圖； 圖3係用於圖1中的用戶端裝置所實現的一網路介面選擇 策略的類圖；以及 圖4係用於圖1中的用戶端裝置所實現的一網路介面選擇 策略的一任務管理者的一任務圖。 【圖式代表符號說明】 10 通信網路選擇系統 12 伺月良器 14 路由器 路由器 組態設定 選擇策略 軟體代理程式 通知使用者 讀取設定 掃描介面 預連接 處理系統事件 切換介面 管理内文快取記憶體 管理類 網路介面類 排程器 使用者偏好類 多標準無線調適層 接取點類 多元服務提供者 内文類 等待任務 硬體更新任務 立刻掃描任務 檢查與重整接取點任務 鏈路與微調任務 79 1281806 350 360 微調當前介面任務 垂直交遞任務 30-

Claims (1)

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   @118495號專•利申請案 Ψ 請幸利範圍僚換本(95年10月） 月·日修(更)正替換頁 1. 一種用於與網際網路協定（IP)相容的通信網路中之無線用 戶端裝置，該用戶端裝置（MT)係根據複數個通信標準（BT 、：[ΕΕΕ 802·11、GPRS)之一以與該網路通信調適，且用以 從複數個網路介面（ΑΡμ3)中做出一選擇用以與該網路連接 ，該裝置（ΜΤ)係配置用於自動且根據在該用戶端裝置中 實施的一預定網路介面選擇策略（network interface selection policy ; NISP)做出一該選擇。 2·如申請專利範圍第1項之用戶端裝置，其中一個該網路介 面選擇策略（NISP)係選擇來實施，其是藉由使用者的干預 或藉由該用戶端裝置（ΜΤ)本身從其中儲存的一預定義組 的該等選擇策略中來選擇。 3·如申請專利範圍第1或2項之用戶端裝置（ΜΤ)，其中一個' 該網路介面選擇策略（NISP)包括位置或内文認識之至少一 個的一考慮，最好包括一行動參數，指示一該位置或内 文是否係動態或靜態與/或指示此種資訊是如何收集的。 4·如申請專利範圍第1或2項之用戶端裝置，其中該用戶端 裝置（MT)係調適以在預定環境下，於網路介面選擇策略 (NISP)間自動改變，做出一該改變的權利最好由一使用者 提供，及/或最好將其通知一使用者。 5. 如申請專利範圍第丨或2項之用戶端裝置，其中該用戶端 裝置（MT)係調適以測試一或多個該等網路介面^的可 用性，最好藉由週期性實行對可用介面的一掃描。 6. 如申請專利範圍第⑻項之用戶端裝置，其中該用戶端 86386 裝置（MT)係調適使其預連接於藉由一該網路介面選擇策 略（NISP)所選的一該介面（APW)，以在實行從一當前連接 介面（APW)至該介面的一交遞之前測試該介面可用性。 7.如中請專利範圍第1或2項之用戶端裝置，其中該等網路 介面係由實施於該用戶端裝置（MT)之一作業系統中的一 夕抓準可用供線調適層（multi-standard enabled wireless adaptation layer;M-WAL)來控制。 8·如申請專利範圍第1或2項之用戶端裝置，其中複數個該 等介面（ΑΡΜ)係被指派一優先順序用於在一該網路介面選 擇策略（NISP)中實施，一該優先順序最好可在該用戶端裝 置（ΜΤ)中改變，且若動態改變以反應該介面的當前狀態 則更佳。 9·如申請專利範圍第1或2項之用戶端裝置，其中該用戶端 裝置（ΜΤ)儲存與當前可用與/或先前訪問過的接取點（处^) 相關的資訊。 10·如申請專利範圍第丨或2項之用戶端裝置，其中該用戶端 裝置（ΜΤ)係調適以實質上連續地監控網路介面（Apy可用 性，且最好可持續更新所儲存之該等可用介面的一清單。 11. 如申請專利範圍第項之用戶端裝置，其中在一更強 或更高優先順序的介面可用的情形下，或在使用一當前 該介面與一網路（BT、IEEE 802.1卜GPRS)的一連接 遺失的情形下，由該用戶端裝置（MT)實行在該等介面 (APi-3)間的一切換。 12. 如申凊專利範圍第丨或2項之用戶端裝置，其中該用戶端 86386 -2 - 讓_ 裝置（MT)係*周適來檢查’至少週期性地，與一當前連接 的接取點（APi·3)鄰接的一或多個接取點（APi-3)的可用性。 13. 如申請專利範圍第1或2項之用戶端裝置，其中一該網路 介面選擇策略（NISP)包括使用成本、頻寬可用性、接收信 號強度、鏈路品質、鏈路可用性、信號雜訊比、功率消 耗或使用者干預之至少一個的考慮。 14. 如申請專利範圍第丨或2項之用卢端裝置，其中一該通信 標準包括乙太網路、IEEE 802.lla、ffiEE 8〇2仙、藍^ (Bluetooth™)、GPRS 及 GSM之一。 15. -種在與網際網路狀（IP)相容的網路中實行通信的方法 ’該方法包括： a) 依據複數個通信標準（Β丁 一用戶端裝置（MT)與該網路連接；以及 b) 在；褒用戶端裝置中所 表置〒所㈢施的一網路介面選擇策略 (NISP)所定義之預定環境下，在㈣n丨、擇朿略 一括不邮士 在巧寺通訊標準間自動改變。 16. -種•可讀取媒體，其包含—電腦程式， 腦裝置中執行時，用於執< ^ ^ 方法。 於執订依據申請專利範圍第15項之 86386