TWI454116B - 網路資料傳輸方法及應用之行動裝置 - Google Patents

Description

網路資料傳輸方法及應用之行動裝置

本發明有關一種網路資料傳輸方法，並且特別是有關一種行動裝置中能夠整合多個電信通訊模組的網際網路連線，以達到最佳連線速率的網路資料傳輸方法。

隨著行動網路技術與消費性電子產品的發展，目前各種可攜式電子產品如手機、電子閱讀器、筆記型電腦、個人數位助理等，其具有的功能愈趨複雜繁多，且大多整合了通訊或行動網路的功能，使各種輕薄短小的行動裝置便能達到收發電子郵件、瀏覽網頁、觀賞線上影片、衛星定位導航等各種網路應用。

在現今的各種網路架構下，固定式的寬頻網路(如ADSL、光纖網路等)已可達到10 Mbps(百萬位元/秒)的速率甚至理論上的1 Gbps(十億位元/秒)的速率。各種多媒體網頁、3D圖示、互動網路應用、隨點視訊、網路語音通訊等應用也紛紛在網際網路架構下實現，各種新式的網路應用無不需要愈來愈大的網路頻寬加以支援。然而，現今行動通訊網路與一般的固定式寬頻網路，不論在通訊費用成本、網路頻寬、連線品質上相去甚遠。

以現在常見的，通用封包無線服務技術(General Packet Radio Service,GPRS)甚至較新的第三代(3G)或第四代(4G)行動上網技術而言，目前的行動數據技術在上傳、下載技術上尚存在許多瓶頸，以3G技術為例，其理論上單一連線的傳輸速率大約僅達3.84 Mbps，且在使用者眾多的情況下，網路傳輸的頻寬便成為極為珍貴的資源。

在頻寬有限且傳輸速率不足的情況下，許多透過網路的應用功能(例如網路隨選視訊、網路多媒體互動等)便無法順利推行，使得手持式裝置的行動上網功能處處受限。

本發明之一範疇在於提供一種網路資料傳輸方法。

根據一具體實施例，上述網路資料傳輸方法應用於一行動裝置中，以將資料自行動裝置傳送至網際網路之目的地，其中行動裝置具有第一通訊模組與第二通訊模組。首先，建立第一通訊模組與網際網路間之第一網際網路連線，接著建立第二通訊模組與網際網路間之第二網際網路連線。然後，建立第一通訊模組與第二通訊模組間之區域通訊連線，再將欲傳送之資料分割為複數個封包，自第一通訊模組同時透過第一網際網路連線傳送該些封包之第一部份至目的地，以及透過區域通訊連線與第二網際網路連線傳送該些封包之一第二部份至目的地。

本發明之另一範疇在於提供應用上述網路資料傳輸方法之行動裝置。

根據一具體實施例，本發明之行動裝置包含了用以建立行動裝置與網際網路間之第一網際網路連線之第一通訊模組、用以建立與網際網路間之第二網際網路連線之第二通訊模組、用以建立第一通訊模組與第二通訊模組間之區域通訊連線之複數個區域通訊模組、用以將欲傳送之資料分割為複數個封包之封包分割模組，以及數據傳輸控制模組，數據傳輸控制模組係用以同時透過第一網際網路連線傳送該些封包之第一部份至網際網路之一目的地，以及透過區域通訊連線與第二網際網路連線傳送該些封包之一第二部份至目的地。

本發明之又一範疇在於提供一種網路資料傳輸方法。

根據一具體實施例，本發明之網路資料傳輸方法運用於一行動裝置，行動裝置具有第一通訊模組與第二通訊模組，且第一通訊模組與網際網路之間具有第一網際網路連線，且第一通訊模組與第二通訊模組間具有區域通訊連線，上述方法包含：首先，接收一封包，接著選擇性地透過第一通訊模組之第一網際網路連線與區域通訊連線之一傳送封包，若封包經判斷需經區域通訊連線傳送，便將封包封裝後，透過區域通訊連線傳送封裝後的封包。

本發明之再一範疇在於提供一種數據傳輸控制模組。

根據一具體實施例，本發明之數據傳輸控制模組應用於一行動裝置，行動裝置具有第一通訊模組與第二通訊模組，且第一通訊模組與網際網路之間具有第一網際網路連線，且第一通訊模組與第二通訊模組間具有區域通訊連線。數據傳輸控制模組包含一接收單元、一處理單元、一封裝單元與一傳送單元。接收單元，用以接收一封包。處理單元，用以選擇性地透過第一通訊模組之第一網際網路連線與區域通訊連線之一傳送封包。封裝單元，若處理單元判斷封包需經區域通訊連線傳送，用以將封包封裝，接著處理單元控制傳送單元選擇性地透過第一網際網路連線傳送封包，或透過區域通訊連線傳送封裝後的封包。

關於本發明之優點與精神可以藉由以下的發明詳述及所附圖式得到進一步的瞭解。

請參閱圖一，圖一繪示根據本發明之一具體實施例中行動裝置1的示意圖。如圖一所示，本實施例中的行動裝置1具有兩組通訊模組(第一通訊模組10與第二通訊模組12)以及處理模組14。其中，第一通訊模組10中包含了第一電信通訊單元100，而第二通訊模組12中則包含了第二電信通訊單元120。

上述，第一通訊模組10與第二通訊模組12可包含全球行動通訊(GSM)單元、第三代行動通訊(3G)單元及第四代行動通訊(4G)單元中至少其一。舉例來說，上述第一通訊模組與第二通訊模組可為通用封包無線服務單元(General Packet Radio Service,GPRS)、GSM增強數據率演進版本單元(Enhanced Data rates for GSM Evolution,EDGE)、通用移動通訊系統單元(Universal Mobile Telecommunications System,UMTS)、高速下行封包接入單元(High Speed Downlink Packet Access,HSDPA)、分碼多工單元(Code Division Multiple Access,CDMA)、寬頻分碼多工單元(Wide band Code Division Multiple Access,WCDMA)及/或其他相等性的無線通訊單元。

舉例來說，於此實施例中，第一通訊模組10可為3G網路架構的寬頻分碼多工單元(WCDMA)，而第二通訊模組20可為全球行動通訊架構(GSM)的通用封包無線服務單元(GPRS)。第一通訊模組10與第二通訊模組12分別建立第一網際網路連線I1及第二網際網路連線I2，以各自通訊連接至外部網際網路2(Internet)。此外，特別說明的是，第一通訊模組10與第二通訊模組12可分別採用不同的IP位址連線上外部網際網路2。

然而，本發明並不以兩組通訊模組為限，實際應用中，行動裝置1可更進一步設置有第三或甚至更多組通訊模組，視裝置空間設計與使用者需求而定。於圖一所示的例子中，為說明上的方便性，以包含兩組通訊模組(第一通訊模組10與第二通訊模組12)的行動裝置1為例說明。其中，行動裝置1可為行動電話、個人數位助理、電子書或智慧型手機等。

於此實施例中，第一通訊模組10另包含第一區域通訊模組102，第二通訊模組12中另包含第二區域通訊模組122。第一區域通訊模組102與第二區域通訊模組122間建立區域通訊連線，藉由此區域通訊連線，第一通訊模組10可與第二通訊模組12交換資訊。

而上述區域通訊模組(第一區域通訊模組102、第二區域通訊模組122)則可包含藍牙(Bluetooth)通訊模組、Wi-Fi通訊模組與ZigBee通訊模組中至少其一。區域通訊模組之間建立起的區域通訊連線，可為有線(Wired)或無線(Wireless)之區域網路連線(LAN)或個人網路連線(PAN)。舉例來說，可利用藍牙通訊模組，在第一通訊模組10與第二通訊模組12間形成點對點的個人網路連線。

需特別說明的是，於此實施例中，第一通訊模組10中更包含數據傳輸控制模組104，數據傳輸控制模組104與第一電信通訊單元100以及第一區域通訊模組102電性連接。其中，數據傳輸控制模組104可為軟體控制程式、韌體控制程式，或亦可為硬體架構的控制電路，於圖一的例子中，數據傳輸控制模組104係涵蓋於第一通訊模組10中。實際應用中，數據傳輸控制模組104本身亦可獨立設置於第一通訊模組10之外，或亦可為一軟體控制程式由行動裝置1的處理模組14加以執行。

請一併參閱圖二，圖二繪示行動裝置1的系統協定架構示意圖，如圖二所示，根據開放式通訊系統互聯(Open System Interconnection,OSI)模型，一般的網路連線軟體層級架構，由高到低，共分為與使用者直接互動的應用層(Application Layer)、展現層(Presentation Layer)、會談層(Session Layer)、傳輸層(Transport Layer)、網路層(Network Layer)、資料連結層(Data Link Layer)以及可對應硬體元件結構的實體層(Physical Layer)。於此實施例中，數據傳輸控制模組104可架構於網路層上。此外，行動裝置1的處理模組14可執行各種不同的應用程式140，例如網路瀏覽器、語音通訊程式、衛星定位程式。應用程式140主要架構在應用層上，數據傳輸控制模組104可回應應用程式140要求而作動。

於此實施例中，第一通訊模組10與第二通訊模組12分別透過第一電信通訊單元100與第二電信通訊單元120建立第一網際網路連線I1與第二網際網路連線I2，兩組網際網路連線I1、I2各自具有不同的頻寬流量，且可具有各自的網路位址、連線速率等通訊參數。當應用程式140(如網路瀏覽器)欲收發資訊封包時，應用程式140呼叫數據傳輸控制模組104，數據傳輸控制模組104可用以將行動裝置1欲收發的複數個資訊封包動態分配以利用第一網際網路連線I1與第二網際網路連線I2進行傳輸。

此外，於另一實施例中，本發明的行動裝置1亦可作為其他電子裝置3(如個人電腦等)的網路數據機或網路數據閘道，這些電子裝置3可利用纜線(如USB)或無線區網方式(如藍牙分享)與行動裝置1相連，藉以透過本發明的行動裝置1連線到外部網際網路上。

需特別說明的是，在此實施例中，行動裝置1不僅可透過第一通訊模組10所建立的第一網際網路連線I1連結至外部網際網路2；另一方面，並可同時透過第一區域通訊模組102與第二區域通訊模組122所建立的區域通訊連線，經由第二通訊模組12所建立的第二網際網路連線I2，進而連結至外部網際網路2。在上述例子中，藉由兩通訊模組之間所形成的區域通訊連結，使行動裝置1可利用網路頻寬即可突破單一網際網路連線的速率限制。也就是說，假設第一網際網路連線的速率上限為X1，而第二網際網路連線的速率上限為X2，而透過本發明之上述架構，行動裝置1理論上可達到X1+X2的網路連線速度。

依據本發明之一較佳實施例，數據傳輸控制模組104至少包含接收單元、處理單元、封裝單元與傳送單元。接收單元用以接收封包。處理單元用以選擇性地透過第一通訊模組10之第一網際網路連線I1與區域通訊連線之一傳送封包。封裝單元則用於當處理單元判斷封包需透過區域通訊連線傳送時，將封包封裝。最後，傳送單元則是經由處理單元控制選擇性地透過第一網際網路連線I1傳送封包，或透過區域通訊連線傳送封裝後的封包。

更進一來說，數據傳輸控制模組104更包含記錄單元，用以記錄第一網際網路連線I1的一第一連線狀況與第二網際網路連線I2的一第二連線狀況，而處理單元便能根據上述的第一連線狀況與第二連線狀況來判斷封包該由第一網際網路連線I1傳送，或透過區域通訊連線而由第二網際網路連線I2傳送。甚至說，處理單元便能根據上述第一連線狀況與第二連線狀況動態分配封包的第一部份由第一網際網路連線I1傳送，而封包的第二部分由第二網際網路連線I2傳送，並進一步地根據連線狀況調整上述第一部份與第二部份間的比例。

承上述，在上述動態分配的過程中，數據傳輸控制模組104可偵測並記錄其第一網際網路連線I1與第二網際網路連線I2之連線狀態，數據傳輸控制模組104根據該些連線狀態動態分配欲傳送的資訊封包。例如，根據上述X1與X2的比例，調整經第一通訊模組10與經第二通訊模組12傳送之封包比重。

於此實施例中，數據傳輸控制模組104在收到從第二通訊模組12傳送來的網際網路連線成功訊息後，會解析訊息裡的網路系統、網路收訊狀況、和IP位址等資訊，並記錄這些資訊。第一通訊模組10和第二通訊模組12連線網際網路均成功後，數據傳輸控制模組104會依據兩通訊模組10,12其網路協定、網路最大頻寬、網路收訊狀況等資訊，決定資訊封包傳送的分配。傳送資訊封包的來源，可為行動裝置1的應用程式140，或藉由以行動裝置1為數據機而連線至網際網路的電腦等。連線速度比較快，且網路收訊較佳的行動裝置，會分配到相對較多的資訊封包比重，反之則分配到相對較少的資訊封包。分配資訊封包傳送的比例為動態的，數據傳輸控制模組104會依據即時的網路狀況等更新資訊，重新分配資訊封包傳送的比例。

另一方面，當第一通訊模組10與第二通訊模組12彼此之間透過區域通訊連線互相交換資訊時，亦即將封包或部分封包透過區域通訊連線經第二通訊模組12所建立的第二網際網路連線I2而傳送至外部網際網路2時，會先將上述於經判斷需經由第二網際網路連線I2來傳送至外部網際網路2的封包封裝後再經由區域通訊連線傳送至第二通訊模組12，最後透過第二網際網路連線I2傳送至外部網際網路2。而將上述封包封裝後透過區域通訊連線傳送封裝後的封包的步驟係基於隧道封裝技術，例如IP-in-IP隧道封裝技術(IP-in-IP tunneling)或是GRE隧道封裝技術(Generic Routing Encapsulation tunneling)。反過來說，當行動裝置經由第二通訊模組12接收外部網際網路2所傳送之封包，並透過區域通訊連線傳送至第一通訊模組10前，亦會透過隧道封裝技術封裝封包，最後再經由數據傳輸控制模組104去除封包的封裝後傳送至應用層。上述IP-in-IP的封裝方式，為習知技術文件(IETF RFC2003)中有詳細說明。

也就是說，本發明所提供的行動裝置具有多張SIM卡(亦即前文所述之第一通訊模組10與第二通訊模組12)可獨立連接上行動網路，啟動網際網路連線，和傳輸數據封包等。而簡單歸類將第一通訊模組10視作主數據機，而第二通訊模組12則視為副數據機，而傳輸數據封包的途徑有兩種，一為經由主數據機直接連線至網際網路的路徑，其餘為經由主數據機，然後連線到副數據機後，最後連線至網際網路的路徑。由應用層傳送至主數據機的數據封包，在主數據機裡會分配這些數據封包，至所有連線上網際網路的數據機，這些數據機再將所有封包傳送至網際網路端；從網際網路端經由所有路徑傳送到主數據機的資料，會由主數據機一併送至應用層。所有數據機均正常連線至網際網路後，預期行動裝置可獲得的網際網路數據傳輸速率，約為主數據機連接至網際網路所擁有的網際網路數據傳輸速率，加上其餘經由副數據機連接至網際網路所擁有的網際網路數據傳輸速率的總和。

如上述，本發明的行動裝置1可以利用多個網路位址傳輸封包，且行動裝置1中的個別通訊模組均可獨立建立網際網路連線。如此一來，行動裝置1的連線速率便可為所有網際網路連線的總和(於此實施例中為第一網際網路連線與第二網際網路連線的連線速率總合)，當其中一個通訊模組無法連線時，行動裝置仍可透過其餘的通訊模組連線上網。

綜上所述，在行動裝置的網路層上架構有數據控制單元，可用來紀錄複數組通訊模組各自的網際網路連線狀況、控制資訊封包上傳流量分配、並且可整合從不同通訊模組下載的資訊封包。

藉由以上較佳具體實施例之詳述，係希望能更加清楚描述本發明之特徵與精神，而並非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本發明之範疇加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排於本發明所欲申請之專利範圍的範疇內。

1．．．行動裝置

10．．．第一通訊模組

100．．．第一電信通訊單元

102．．．第一區域通訊模組

104．．．數據傳輸控制模組

12．．．第二通訊模組

120．．．第二電信通訊單元

122．．．第二區域通訊模組

14．．．處理模組

140．．．應用程式

2．．．外部網際網路

3．．．電子裝置

I1．．．第一網際網路連線

I2．．．第二網際網路連線

圖一繪示根據本發明之一具體實施例中行動裝置的示意圖。

圖二繪示行動裝置的系統協定架構示意圖。

1．．．行動裝置

10．．．第一通訊模組

100．．．第一電信通訊單元

102．．．第一區域通訊模組

104．．．數據傳輸控制模組

12．．．第二通訊模組

120．．．第二電信通訊單元

122．．．第二區域通訊模組

14．．．處理模組

140．．．應用程式

2．．．外部網際網路

3．．．電子裝置

I1．．．第一網際網路連線

I2．．．第二網際網路連線

Claims (10)

1. 一種網路資料傳輸方法，應用於一行動裝置，以將資料自該行動裝置傳送至網際網路之一目的地，其中該行動裝置具有一第一通訊模組與一第二通訊模組，該方法包含下列步驟：建立該第一通訊模組與該網際網路間之一第一網際網路連線；建立該第二通訊模組與該網際網路間之一第二網際網路連線；建立該第一通訊模組與該第二通訊模組間之一區域通訊連線；將欲傳送之該資料分割為複數個封包；以及自該第一通訊模組同時透過該第一網際網路連線傳送該些封包之第一部份至該目的地，以及透過該區域通訊連線與該第二網際網路連線傳送該些封包之一第二部份至該目的地。
2. 如申請專利範圍第1項所述之網路資料傳輸方法，更包含下列步驟：記錄該第一網際網路連線的一第一連線狀況，以及該第二網際網路連線的一第二連線狀況；以及根據該第一連線狀況與該第二連線狀況，動態改變該第一部份與該第二部份之間的比例。
3. 如申請專利範圍第1項所述之網路資料傳輸方法，其中於該透過該區域通訊連線與該第二網際網路連線傳 送該些封包之該第二部份至該目的地的步驟之前，更包含：封裝該些封包之該第二部份。
4. 如申請專利範圍第3項所述之網路資料傳輸方法，其中該封裝該些封包之該第二部份的步驟係基於隧道封裝技術。
5. 一種行動裝置，包含：用以建立與一網際網路間之一第一網際網路連線之第一通訊模組；用以建立與該網際網路間之一第二網際網路連線之第二通訊模組；用以建立該第一通訊模組與該第二通訊模組間之一區域通訊連線之複數個區域通訊模組；用以將欲傳送之資料分割為複數個封包之封包分割模組；以及用以同時透過該第一網際網路連線傳送該些封包之第一部份至該網際網路之一目的地，以及透過該區域通訊連線與該第二網際網路連線傳送該些封包之一第二部份至該目的地之數據傳輸控制模組。
6. 如申請專利範圍第5項所述之行動裝置，其中該數據傳輸控制模組包含：用以記錄該第一網際網路連線的一第一連線狀況，以及該第二網際網路連線的一第二連線狀況之一記錄單元；以及 用以根據該第一連線狀況與該第二連線狀況，動態改變該第一部份與該第二部份之間的比例之一處理單元。
7. 如申請專利範圍第5項所述之行動裝置，其中該第一通訊模組與該第二通訊模組分別為一全球行動通訊模組、一第三代行動通訊模組或一第四代行動通訊模組。
8. 如申請專利範圍第5項所述之行動裝置，其中該些區域通訊模組為藍牙通訊模組、Wi-Fi通訊模組或ZigBee通訊模組。
9. 如申請專利範圍第5項所述之行動裝置，其中該區域通訊連線為一區域網路連線或一個人網路連線。
10. 如申請專利範圍第5項所述之行動裝置，其中該第一通訊模組與該第二通訊模組各自建立該第一網際網路連線與該第二網際網路連線時各自具有一獨立的網路位址。