專利名稱：一種電話網(wǎng)絡(luò)及在電話網(wǎng)中交換媒體包的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信系統(tǒng)，更具體地說，涉及分組和電路交換通信網(wǎng)絡(luò)中的路徑分析和控制。
背景技術(shù)：
公共交換電話網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)電話語音通信設(shè)備的應(yīng)用非常廣泛。公共交換電話網(wǎng)電話語音通信設(shè)備利用固定電話或無繩電話來與遠(yuǎn)端終端通話，而蜂窩電話利用蜂窩網(wǎng)絡(luò)和公共交換電話網(wǎng)來與遠(yuǎn)端終端通話。在多數(shù)情況下，語音包在兩臺(tái)或多臺(tái)電話設(shè)備間進(jìn)行交換，這些設(shè)備使用任意的可用通信路徑。
互聯(lián)網(wǎng)語音通信利用計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)接入來與遠(yuǎn)端終端通話?；ヂ?lián)網(wǎng)語音通信設(shè)備包括個(gè)人計(jì)算機(jī)或筆記本計(jì)算機(jī)、耳機(jī)和話筒或?qū)ｉT的互聯(lián)網(wǎng)電話。通常，互聯(lián)網(wǎng)電話允許使用者呼叫遠(yuǎn)端的臺(tái)式計(jì)算機(jī)、無線或蜂窩電話。此外，其他終端設(shè)備如個(gè)人計(jì)算機(jī)、服務(wù)器、機(jī)頂盒、手持?jǐn)?shù)據(jù)/通信設(shè)備、客戶端設(shè)備等使用任意的可用互聯(lián)網(wǎng)通信路徑來交換數(shù)據(jù)包。
在設(shè)備間的所有語音或數(shù)據(jù)交換過程中，通信路徑的絕大部分對(duì)用戶而言始終都是不可見的。這樣做的原因在于可使終端設(shè)備、接入點(diǎn)和互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商不參與數(shù)據(jù)包的傳送。為克服可能的故障，對(duì)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部進(jìn)行了冗余設(shè)計(jì)，因此，互聯(lián)網(wǎng)骨干網(wǎng)中便存在許多可能的進(jìn)出路徑。
這樣一來，終端設(shè)備、接入點(diǎn)或互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商設(shè)備以及相關(guān)鏈路發(fā)生的單個(gè)故障便可使一條路徑失效。上網(wǎng)高峰期在各個(gè)接入點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)擁塞問題經(jīng)常導(dǎo)致某條路徑上出現(xiàn)不期望見到的延遲，并增加了誤碼率。類似的問題還出現(xiàn)在某條路徑具有帶寬限制或低信號(hào)強(qiáng)度限制時(shí)。此外，在當(dāng)前的互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中，語音、視頻和/或數(shù)據(jù)傳輸中并未提供服務(wù)質(zhì)量(QOS)以及吞吐量保證。
與本發(fā)明將要介紹的系統(tǒng)相比，現(xiàn)有和傳統(tǒng)方法的限制和弊端對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說將更加清晰。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供的設(shè)備和操作方法將結(jié)合下面的


、發(fā)明內(nèi)容和權(quán)利要求進(jìn)行詳細(xì)描述。
本發(fā)明提供了一種可對(duì)通信路徑進(jìn)行分析和控制的通信網(wǎng)絡(luò)。該網(wǎng)絡(luò)由分組交換架構(gòu)組成，該架構(gòu)包括骨干網(wǎng)、第一終端設(shè)備和第二終端設(shè)備。第一終端設(shè)備通過至少第一接入點(diǎn)通信連接到分組交換網(wǎng)絡(luò)，第二終端設(shè)備通過至少第二接入點(diǎn)通信連接到所述分組交換網(wǎng)絡(luò)。第一終端設(shè)備向分組交換架構(gòu)發(fā)送測(cè)試包以確定分流子路徑，并且選擇一條第一終端設(shè)備和第二終端設(shè)備之間的通信路徑，該選擇的通信路徑包括至少一條所確定的分流子路徑。作為對(duì)發(fā)送測(cè)試包的響應(yīng)，接入點(diǎn)、分組交換架構(gòu)中的各節(jié)點(diǎn)以及第二終端設(shè)備向第一終端設(shè)備返回回應(yīng)應(yīng)答。第一終端設(shè)備分析收到的回應(yīng)應(yīng)答，選擇一條通信路徑，并沿所選擇的通信路徑執(zhí)行與第二終端設(shè)備之間將要進(jìn)行的所有通信。為實(shí)現(xiàn)此目的，第一終端設(shè)備在語音、其他媒體或數(shù)據(jù)包的包頭中插入控制指令，這些控制指令將引導(dǎo)每個(gè)接入點(diǎn)或節(jié)點(diǎn)將這些數(shù)據(jù)包沿選擇的路徑傳送。在另一實(shí)施例中，在通過分組交換架構(gòu)交換數(shù)據(jù)包有效載荷時(shí)，第一終端設(shè)備和第二終端設(shè)備幾乎不施加分流和匯聚限制。所有分流和匯聚的第一有效載荷數(shù)據(jù)包，除了那些到達(dá)第一終端設(shè)備或第二終端設(shè)備的目的地的之外，都將被節(jié)點(diǎn)和接入點(diǎn)丟棄。
本發(fā)明還提供了一種終端設(shè)備，包括多個(gè)互聯(lián)網(wǎng)接口電路、多個(gè)公共交換電話網(wǎng)接口電路、用戶接口電路、同時(shí)通信連接到所述互聯(lián)網(wǎng)接口和所述用戶接口電路的處理電路，以及存儲(chǔ)有路徑分析和路徑控制軟件的存儲(chǔ)單元。通過發(fā)送第一測(cè)試包，所述處理電路對(duì)通信路徑的分流和匯聚進(jìn)行分析，并且通過對(duì)通信路徑的分析，所述處理電路選擇一條通信路徑。
本發(fā)明提供了一種電話網(wǎng)絡(luò)，包括分組交換網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，所述分組交換網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)包括骨干網(wǎng)、第一接入點(diǎn)和第二接入點(diǎn)；通過至少所述第一接入點(diǎn)通信連接到所述分組交換網(wǎng)絡(luò)的第一終端設(shè)備；通過至少所述第二接入點(diǎn)通信連接到所述分組交換網(wǎng)絡(luò)的第二終端設(shè)備，；所述第一終端設(shè)備與所述分組交換網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)交互，以確定所述骨干網(wǎng)中的分流子路徑；所述第一終端設(shè)備選擇其與所述第二終端設(shè)備之間的至少一條通信路徑，所選擇的通信路徑包括至少一條所確定的分流子路徑。
優(yōu)選地，所述第一終端設(shè)備與所述分組交換網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)之間的交互包括發(fā)送至少一個(gè)測(cè)試包。
優(yōu)選地，所述發(fā)送至少一個(gè)測(cè)試包導(dǎo)致分流子路徑特征的傳送。
優(yōu)選地，所述第一終端設(shè)備至少部分地基于所述傳送的分流子路徑特征選擇所述至少一條通信路徑。
優(yōu)選地，所述第一終端設(shè)備與所述分組交換網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)之間的交互包括通過所述第一接入點(diǎn)發(fā)送至少一個(gè)數(shù)據(jù)包，并且由所述骨干網(wǎng)在檢測(cè)到所述分流子路徑后對(duì)所述至少一個(gè)數(shù)據(jù)包進(jìn)行復(fù)制。
優(yōu)選地，所述至少一個(gè)數(shù)據(jù)包包括語音包，所述語音包的包頭指引所述復(fù)制過程。
優(yōu)選地，所述第一終端設(shè)備選擇的所述至少一條通信路徑包括第一通信路徑和第二通信路徑，所述第一通信路徑包括第一分流子路徑，所述第二通信路徑包括第二分流子路徑。
優(yōu)選地，所述分組交換網(wǎng)絡(luò)對(duì)有效載荷數(shù)據(jù)包進(jìn)行復(fù)制，以便通過所述第一通信路徑和所述第二通信路徑兩者進(jìn)行傳送復(fù)制的副本。
優(yōu)選地，所述發(fā)送至少一個(gè)測(cè)試包的過程周期性的重復(fù)進(jìn)行。
優(yōu)選地，所述發(fā)送至少一個(gè)測(cè)試包的過程發(fā)生在呼叫建立之前。
優(yōu)選地，所述發(fā)送至少一個(gè)測(cè)試包在檢測(cè)到通信匱乏時(shí)進(jìn)行。
優(yōu)選地，所述發(fā)送至少一個(gè)測(cè)試包由所述第一終端設(shè)備的用戶發(fā)起。
優(yōu)選地，用戶控制所述第一終端設(shè)備選擇所述至少一條通信路徑。
優(yōu)選地，所述第二終端設(shè)備至少協(xié)助所述第一終端設(shè)備選擇所述至少一條通信路徑。
優(yōu)選地，在所述第一終端設(shè)備處，所有有效載荷數(shù)據(jù)包組成有效載荷數(shù)據(jù)包序列，所述第二終端設(shè)備根據(jù)從所述第一通信路徑和所述第二通信路徑收到的有效載荷數(shù)據(jù)包副本重新生成所述有效載荷數(shù)據(jù)包序列。
優(yōu)選地，對(duì)所述分流子路徑的確定包括通過包頭字段限制分流的數(shù)量。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明提供了一種互聯(lián)網(wǎng)電話網(wǎng)絡(luò)，包括分組交換網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，所述分組交換網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)包括多個(gè)互聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，每個(gè)互聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)具有多個(gè)輸出端口；第一終端設(shè)備，所述第一終端設(shè)備生成語音包序列并將其傳送給所述分組交換網(wǎng)絡(luò)，所述語音包序列包括多個(gè)數(shù)據(jù)包，且每個(gè)數(shù)據(jù)包包括有路徑控制信息；所述多個(gè)互聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)中的第一互聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)接收所述多個(gè)數(shù)據(jù)包中的一個(gè)數(shù)據(jù)包，并且根據(jù)所收到的數(shù)據(jù)包中的所述路徑控制信息，所述第一互聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)復(fù)制所述一個(gè)數(shù)據(jù)包，并將復(fù)制的副本發(fā)往所述第一互聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的多個(gè)輸出端口中的至少兩個(gè)輸出端口；第二終端設(shè)備，所述第二終端設(shè)備通信連接至所述分組交換網(wǎng)絡(luò)，通過所述至少兩個(gè)輸出端口接收所述一個(gè)數(shù)據(jù)包的多個(gè)副本；所述第二終端設(shè)備至少部分地根據(jù)收到的所述多個(gè)數(shù)據(jù)包中所述一個(gè)數(shù)據(jù)包的多個(gè)副本中的一部分重建所述語音包序列。
優(yōu)選地，由所述第二終端設(shè)備進(jìn)行的所述重建包括使用所述一個(gè)數(shù)據(jù)包的多個(gè)副本中的第一接收到的副本。
優(yōu)選地，所述多個(gè)互聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)中的第二互聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)接收所述一個(gè)數(shù)據(jù)包的多個(gè)副本中的一個(gè)，并且根據(jù)收到的所述一個(gè)副本中的路徑控制信息，所述第二互聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)進(jìn)一步復(fù)制所述一個(gè)副本，并將復(fù)制的副本發(fā)往所述第二互聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的多個(gè)輸出端口中的至少兩個(gè)輸出端口。
優(yōu)選地，所述多個(gè)互聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)中的第三互聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)禁止根據(jù)所述路徑控制信息進(jìn)行復(fù)制。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明提供了一種第一終端設(shè)備和第二終端設(shè)備在電話網(wǎng)中交換語音包的方法，所述電話網(wǎng)包括具有多個(gè)輸出端口的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，所述方法包括由所述第一終端設(shè)備構(gòu)建語音包，所述語音包中包括有子路徑分流指令，用于控制網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通過其多個(gè)輸出端口中的每個(gè)輸出端口轉(zhuǎn)發(fā)所述語音包的副本；由所述第一終端設(shè)備向所述電話網(wǎng)發(fā)送所述語音包；由所述第二終端設(shè)備從所述電話網(wǎng)接收所述語音包的副本；由所述第二終端設(shè)備根據(jù)從所述電話網(wǎng)收到的所述語音包的多個(gè)副本中的一個(gè)副本的至少一部分，生成音頻輸出。
優(yōu)選地，所述電話網(wǎng)包括互聯(lián)網(wǎng)。
優(yōu)選地，收到的所述語音包的多個(gè)副本中的所述一個(gè)副本包括所述語音包的多個(gè)副本中第一接收的副本。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種第一終端設(shè)備和第二終端設(shè)備在互聯(lián)網(wǎng)中交換媒體包的方法，所述互聯(lián)網(wǎng)包括具有多個(gè)輸出端口的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，所述方法包括由第一終端設(shè)備構(gòu)建測(cè)試包，所述測(cè)試包中包括有分流指令，用于控制所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)從其多個(gè)輸出端口中的每個(gè)輸出端口轉(zhuǎn)發(fā)所述測(cè)試包的副本；由所述第一終端設(shè)備向所述互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送所述測(cè)試包；由所述第二終端設(shè)備從所述互聯(lián)網(wǎng)接收所述測(cè)試包的副本；至少部分地根據(jù)對(duì)所述測(cè)試包副本的分析在所述互聯(lián)網(wǎng)中選擇一條路徑；構(gòu)建媒體包，所述媒體包中包括有路徑指令，用于控制所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通過其多個(gè)輸出端口中的一個(gè)輸出端口經(jīng)由所選擇的路徑轉(zhuǎn)發(fā)所述媒體包。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種在互聯(lián)網(wǎng)中由第一終端設(shè)備向第二終端設(shè)備發(fā)送媒體包的方法，所述互聯(lián)網(wǎng)包括有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，所述方法包括構(gòu)建測(cè)試包，所述測(cè)試包中包括有控制所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的分流指令；將所述測(cè)試包發(fā)往所述互聯(lián)網(wǎng)；作為對(duì)發(fā)送所述測(cè)試包的響應(yīng)，從所述互聯(lián)網(wǎng)接收多個(gè)路徑特征；
基于所述路徑特征選擇路由路徑；構(gòu)建媒體包，所述媒體包中包括有路由指令，用于控制所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通過所述路由路徑轉(zhuǎn)發(fā)所述媒體包；將所述媒體包發(fā)往互聯(lián)網(wǎng)。
優(yōu)選地，所述測(cè)試包承載無有效載荷的數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，所述測(cè)試包包括在先的媒體包。
本發(fā)明還提供了一種第一終端設(shè)備和第二終端設(shè)備在互聯(lián)網(wǎng)中交換媒體包序列的方法，所述互聯(lián)網(wǎng)包括具有多個(gè)輸出端口的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，所述方法包括由第一終端設(shè)備構(gòu)建所述媒體包序列，其中的每個(gè)媒體包中包括有指令，用于控制所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通過其多個(gè)輸出端口中的每個(gè)輸出端口轉(zhuǎn)發(fā)所述媒體包的副本；由第一終端設(shè)備將所述媒體包發(fā)往互聯(lián)網(wǎng)；由第二終端設(shè)備從電話網(wǎng)接收所述媒體包序列中每個(gè)媒體包的副本；由第二終端設(shè)備至少部分地根據(jù)收到的媒體包序列中每個(gè)媒體包的多個(gè)副本中的一部分來重建所述媒體包序列。
通過下面將要結(jié)合附圖進(jìn)行的對(duì)具體實(shí)施方式
進(jìn)行的介紹，本發(fā)明的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)將更加明顯。

圖1是本發(fā)明允許對(duì)路徑進(jìn)行控制的通信架構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中描述了執(zhí)行通信路徑的分析、選擇和控制的多個(gè)終端設(shè)備；圖2是本發(fā)明允許對(duì)路徑進(jìn)行控制的通信架構(gòu)的另一結(jié)構(gòu)示意圖，圖中描述了執(zhí)行通信路徑的分析、選擇和控制的多個(gè)終端設(shè)備；圖3是根據(jù)圖1和/或圖2的實(shí)施例構(gòu)建的終端設(shè)備電路的框圖；圖4是圖3所示的終端設(shè)備電路內(nèi)存儲(chǔ)器中詳細(xì)內(nèi)容的示意圖；圖5是本發(fā)明終端設(shè)備在執(zhí)行互聯(lián)網(wǎng)通信路徑的分析和選擇的過程中所執(zhí)行的用于分析、選擇和控制通信路徑的方法的流程圖；圖6是本發(fā)明終端設(shè)備在執(zhí)行圖5所示的分析和選擇互聯(lián)網(wǎng)通信路徑操作時(shí)所采用方法的流程圖，其中詳細(xì)展示了路徑的分析過程；圖7是本發(fā)明終端設(shè)備在控制互聯(lián)網(wǎng)通信路徑時(shí)所采用方法的流程圖；圖8A是在包括接入點(diǎn)(AP)和節(jié)點(diǎn)的通信架構(gòu)中，在路徑分析過程中，控制命令包在從第一終端設(shè)備到第二終端設(shè)備(支持/測(cè)試設(shè)備或老式設(shè)備)的流動(dòng)過程實(shí)施例的示意圖；圖8B是在通信架構(gòu)中，在路徑分析過程中，回應(yīng)應(yīng)答包在從支持/測(cè)試設(shè)備、節(jié)點(diǎn)或接入點(diǎn)(AP)到第一終端設(shè)備的流動(dòng)過程實(shí)施例的示意圖。
具體實(shí)施例方式
圖1是本發(fā)明允許對(duì)路徑進(jìn)行控制的通信架構(gòu)105的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中描述了多個(gè)終端設(shè)備，這些終端設(shè)備可分析、選擇和控制通信路徑。在如圖所示的允許對(duì)通信路徑進(jìn)行控制的通信架構(gòu)105中，多個(gè)終端設(shè)備連接到該通信網(wǎng)絡(luò)，這些設(shè)備包括固定電話183和191、個(gè)人計(jì)算機(jī)177、181和187、移動(dòng)電話185、雙模電話189和179。這些終端設(shè)備183、191、177、181、187、185、189和179通過接入點(diǎn)115到126通信連接到多個(gè)網(wǎng)絡(luò)如公共交換電話網(wǎng)(PSTN)107、109或互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商(ISP)131到145。此外，多個(gè)骨干網(wǎng)接入點(diǎn)(BAP)161到172將ISP 131到145通信連接到互聯(lián)網(wǎng)骨干網(wǎng)核心(IB)151、153和154。橋接設(shè)備如橋接設(shè)備113將公共交換電話網(wǎng)通信地連接到骨干網(wǎng)接入點(diǎn)或互聯(lián)網(wǎng)骨干網(wǎng)核心。
接入點(diǎn)115到126允許終端設(shè)備183、191、177、181、187、185、189和179訪問互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商127和133提供的互聯(lián)網(wǎng)功能。本發(fā)明的終端設(shè)備183、191、177、181、187、185、189和179可具備單模功能，這使得他們僅連接到PSTN服務(wù)提供商107、109，或僅連接到互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商131到145，并使用分組交換網(wǎng)和公共交換電話網(wǎng)二者之一進(jìn)行通信?；蛘撸鐖D所示，終端設(shè)備191、185和189還可具備雙模功能，這使得他們可同時(shí)連接到PSTN服務(wù)提供商如107和109以及互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商如131到145，并使用分組交換網(wǎng)或公共交換電話網(wǎng)進(jìn)行通信。終端設(shè)備183、191、177、181、187、185、189和179中的每一個(gè)都包含至少一個(gè)處理電路、多個(gè)通信接口以及內(nèi)置的存儲(chǔ)器，這些將結(jié)合圖3和圖4進(jìn)行進(jìn)一步的描述。
通信架構(gòu)105下層的網(wǎng)絡(luò)通過結(jié)合使用多個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)及其多個(gè)端口在終端設(shè)備183、191、177、181、187、185、189和179之間提供多條可用路徑。例如，終端設(shè)備183和191之間的第一條可用路徑涉及AP 125、ISP 138、BAP167、IB 154、IB 153(通過兩條可能鏈接中的一條)、BAP 162(通過兩條可能鏈接中的一條)以及AP 118(通過兩條可能鏈接中的一條)。另一條可用路徑涉及AP 126、ISP 140、BAP 169、IB 152、IB 151(通過兩條可能鏈接中的一條)、BAP 161(通過兩條可能鏈接中的一條)、BAP 162、ISP 132以及AP118。此外，還存在可能與其他路徑進(jìn)行匯聚或未進(jìn)行匯聚的其他可能路徑。同任何終端設(shè)備一樣，終端設(shè)備183和191(及其所使用的通信應(yīng)用軟件)進(jìn)行了改進(jìn)，以用于識(shí)別這些可用路徑，獲取與這些路徑有關(guān)的路徑特征，并從這些路徑中選出一條或多條來支持語音、其他媒體和數(shù)據(jù)交換。每一臺(tái)終端設(shè)備還適用于與未改進(jìn)的終端設(shè)備(即老式設(shè)備)相兼容。
在匯聚于目的地終端設(shè)備之前，起始于發(fā)起終端設(shè)備的路徑可在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中的任意節(jié)點(diǎn)不斷分流(在每個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn))。為進(jìn)行分流，接收數(shù)據(jù)包的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通過其多個(gè)輸出端口發(fā)送該數(shù)據(jù)包的副本。分流過程包括通過至少兩個(gè)或多個(gè)輸出端口發(fā)送該數(shù)據(jù)包的副本，而不是僅僅通過一個(gè)輸出端口。根據(jù)數(shù)據(jù)包內(nèi)的分流指令，分流過程包括通過下列端口發(fā)送數(shù)據(jù)包副本1)測(cè)試包包頭中指定的兩個(gè)或多個(gè)端口；2)除接收該數(shù)據(jù)包的端口以外的所有端口；3)只通過那些指向目的地、且經(jīng)由本地路由表指出的端口，該本地路由表支持對(duì)應(yīng)根節(jié)點(diǎn)或目的地地址的多條上行和/或下行路由路徑條目。為控制循環(huán)(或進(jìn)行控制)以及過度的輸出(fan-out)，可使用多種類型的自由度限制方法。例如，每個(gè)副本都可在其包頭中指出不允許再次復(fù)制，例如通過在復(fù)制計(jì)數(shù)字段中填入“0”來實(shí)現(xiàn)。類似地，可加入復(fù)制計(jì)數(shù)，并每復(fù)制一次計(jì)數(shù)遞減。一但達(dá)到0，將不再進(jìn)行復(fù)制。這種復(fù)制計(jì)數(shù)和遞減機(jī)制可僅添加到主數(shù)據(jù)包中，也可添加到分流副本中。
隨著測(cè)試包(帶有或未帶有通常的數(shù)據(jù)有效載荷)通過網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)105從發(fā)起終端設(shè)備傳送到目的地設(shè)備，所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)都對(duì)路徑特征收集和傳送指令作出響應(yīng)，無論他們?cè)诜至鬟^程中是否處于活躍狀態(tài)。如上所述，根據(jù)所使用的指令，路徑特征可添加到測(cè)試包中，也可通過單獨(dú)的一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)包返回發(fā)起終端設(shè)備和/或發(fā)往目的地終端設(shè)備。目的地終端設(shè)備也可通過響應(yīng)特征指令，返回給發(fā)起終端設(shè)備來參與到這一過程中來。部分路徑特征包括每條路徑及分流子路徑中各個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的標(biāo)識(shí)。通過對(duì)所有這種特征進(jìn)行分析，發(fā)起終端設(shè)備和目的地終端設(shè)備可單獨(dú)或一同作出路徑?jīng)Q策。其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)也可作出路徑?jīng)Q策，其過程可有發(fā)起終端設(shè)備和目的地終端設(shè)備的參與，也可沒有。
測(cè)試包可定期發(fā)送，用于確認(rèn)選中的路徑，以及重新選擇路徑。測(cè)試包還可在數(shù)據(jù)包交換會(huì)話開始時(shí)或數(shù)據(jù)包交換會(huì)話開始前發(fā)送。在正在進(jìn)行的媒體流或數(shù)據(jù)交換過程中，可將任意一個(gè)或多個(gè)有效載荷數(shù)據(jù)包用作測(cè)試包，只需在其中加入測(cè)試命令(例如分流和特征收集指令)即可。
一旦選擇了一條或多條路徑，后面的數(shù)據(jù)包均將配置路由信息，用于指示從多條可用路徑中選出的特定路徑。網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)105根據(jù)提供的路由信息傳送該數(shù)據(jù)包。對(duì)于有效載荷路由，可針對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)包從可用的路徑中同時(shí)選擇多條路徑。選擇使用多條路徑是出于多種原因的，如提高總體服務(wù)質(zhì)量。例如，為隨機(jī)尋址以及消除延遲，目的地終端設(shè)備可使用準(zhǔn)確到達(dá)的多個(gè)數(shù)據(jù)包中的第一個(gè)數(shù)據(jù)包，而丟棄有錯(cuò)和后面到達(dá)的數(shù)據(jù)包?；蛘?，可使用最先到達(dá)的兩個(gè)或多個(gè)包來確認(rèn)或生成一個(gè)準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)包。一個(gè)數(shù)據(jù)包序列，例如語音流，可以以數(shù)據(jù)包為基礎(chǔ)，使用選擇的不同路徑傳送，每個(gè)數(shù)據(jù)包使用一條路徑。目的地終端設(shè)備或任意其他支持的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)可根據(jù)收到的數(shù)據(jù)包來重建該數(shù)據(jù)包序列。
處理電路結(jié)合通信接口和存儲(chǔ)器一起，可對(duì)通信路徑進(jìn)行分析和控制，這具體表現(xiàn)為從已選好的通信路徑中選擇出一條通信路徑，并通過該路徑建立通信。本發(fā)明介紹的終端設(shè)備183、191、177、181、187、185、189和179不僅可進(jìn)行語音通信，還可進(jìn)行任何類型的媒體和數(shù)據(jù)通信，如計(jì)算機(jī)文件傳輸以及視頻和文本傳輸。在任何涉及語音、其他媒體和/數(shù)據(jù)通信的情況中，終端設(shè)備都能選擇出一條或多條通信路徑，并使用這些路徑進(jìn)行語音、其他媒體和數(shù)據(jù)的傳輸。
終端設(shè)備可在某些情況下執(zhí)行路徑分析，如發(fā)起通話前，當(dāng)用戶發(fā)起路徑分析過程時(shí)，或在語音通信過程中檢測(cè)到數(shù)據(jù)包中的錯(cuò)誤時(shí)。類似地，在視頻、文本和數(shù)據(jù)通信中，可在沿指定通信路徑傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包中檢測(cè)到錯(cuò)誤時(shí)、在傳送一組數(shù)據(jù)包之前或當(dāng)用戶發(fā)起路徑分析過程時(shí)執(zhí)行路徑分析。
語音或數(shù)據(jù)通信可發(fā)生在任意兩臺(tái)設(shè)備之間，例如，在第一終端設(shè)備和第二終端設(shè)備之間。盡管下面將要講述的路徑分析、路徑選擇和路徑控制主要介紹第一終端設(shè)備和第二終端設(shè)備之間的語音或其他媒體和數(shù)據(jù)包交換，但并不限于兩臺(tái)終端設(shè)備，也適用于三臺(tái)以上的終端設(shè)備進(jìn)行的信息交換過程中。此外，終端設(shè)備也并非僅限于圖中展示的這些設(shè)備，還可包括其他設(shè)備如服務(wù)器、手持音頻/視頻游戲和娛樂設(shè)備。
在需要進(jìn)行路徑分析時(shí)，第一終端設(shè)備的處理電路構(gòu)建一個(gè)或多個(gè)測(cè)試包，如回應(yīng)復(fù)制命令包，該測(cè)試包中包含有用于路徑分流和/或路徑特征收集和報(bào)告的指令。該測(cè)試包可包含或不包含有效載荷數(shù)據(jù)。該測(cè)試包可發(fā)往互聯(lián)網(wǎng)中的任意一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和/或另一終端節(jié)點(diǎn)。無論將該測(cè)試包發(fā)往何處，互聯(lián)網(wǎng)中收到該測(cè)試包的每個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)都會(huì)判斷自己是否是該測(cè)試包中指令的目標(biāo)，若是，則執(zhí)行所請(qǐng)求的任務(wù)。
具體而言，除目的地路由地址外，測(cè)試包的包頭中還包括1)指令所指向的目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)地址，即某個(gè)特定網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)、多個(gè)特定網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)或收到該測(cè)試包的所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)地址；2)一個(gè)或多個(gè)分流指令；3)一個(gè)或多個(gè)路徑特征收集和報(bào)告指令。分流指令將由目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)編譯為將數(shù)據(jù)包復(fù)制入該目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)可用的某些或所有分流子路徑。路徑特征包括在選擇穿過互聯(lián)網(wǎng)的路徑時(shí)可能用到的任何特征，例如誤碼率、信號(hào)強(qiáng)度、帶寬限制、服務(wù)質(zhì)量、當(dāng)前和歷史承載量、整條路徑中的節(jié)點(diǎn)數(shù)量和連接成本等。
隨后，處理電路將該測(cè)試包通過通信接口發(fā)往例如第二終端設(shè)備。如圖所示，一臺(tái)典型的終端設(shè)備可包括多個(gè)通信接口，每個(gè)通信接口均連接至ISP和公共交換電話網(wǎng)服務(wù)提供商兩者或其一的接入點(diǎn)。精選節(jié)點(diǎn)(以下將結(jié)合圖8A和圖8B進(jìn)行描述)從匯聚點(diǎn)之前的每個(gè)節(jié)點(diǎn)處收集分流子路徑特征。也就是說，該精選節(jié)點(diǎn)收集經(jīng)過各個(gè)分流節(jié)點(diǎn)的所有先后到達(dá)的命令包，并將此信息復(fù)制到回應(yīng)復(fù)制命令包的數(shù)據(jù)字段中，返回給第一終端設(shè)備進(jìn)行分析。
當(dāng)測(cè)試包如回應(yīng)復(fù)制命令包的路徑特征和分流指令到達(dá)一個(gè)節(jié)點(diǎn)，該節(jié)點(diǎn)將收集其他信息中的分流子路徑特征，并直接返回給發(fā)起終端設(shè)備，或復(fù)制到測(cè)試包中，然后進(jìn)一步通過一條或多條分流子路徑轉(zhuǎn)發(fā)。在隨后的精選節(jié)點(diǎn)或第二終端設(shè)備處，這些匯聚在一起的、通過各條路徑先后到達(dá)的測(cè)試包將收集在一起進(jìn)行本地處理，或返回給第一終端設(shè)備進(jìn)行路徑分析處理。老式的電話可能無法執(zhí)行路徑分析例程，此處該精選節(jié)點(diǎn)和第二終端設(shè)備(老式設(shè)備)的接入點(diǎn)將會(huì)如上所述進(jìn)行路徑分析操作。
分流指令可以也可不限制子路徑的復(fù)制，這里稱為“自由度限制”。可知的是，將數(shù)據(jù)包復(fù)制到所有支持到目的地址的路徑的可用輸出端口的指令可能會(huì)導(dǎo)致有太多的副本通過太多的子路徑傳送。為解決這一問題，可使用自由度限制來控制在路徑分析過程中每個(gè)節(jié)點(diǎn)處的分流數(shù)量。此外，每個(gè)節(jié)點(diǎn)處與誤碼率有關(guān)的信息還可為第一終端設(shè)備提供一種分析方法。還可在到達(dá)第二終端設(shè)備的路徑的某些段(子路徑)，如第一終端設(shè)備到接入點(diǎn)之間，或接入點(diǎn)和第二終端設(shè)備之間的路徑段中，應(yīng)用信號(hào)強(qiáng)度。例如，通信路徑其中一段上的低信號(hào)強(qiáng)度可能會(huì)導(dǎo)致高誤碼率。此外，路徑中某些段上的帶寬限制還可能在與第二終端設(shè)備之間的語音或數(shù)據(jù)傳輸過程中引入延遲。
發(fā)送例如回應(yīng)復(fù)制命令包以及從所述精選節(jié)點(diǎn)、接入點(diǎn)或第二終端設(shè)備獲取返回包的過程一旦完成，第一終端設(shè)備的處理電路就開始對(duì)獲取的回應(yīng)應(yīng)答信息進(jìn)行分析。如果有必要使用統(tǒng)計(jì)分析，則處理電路會(huì)發(fā)送多個(gè)回應(yīng)復(fù)制命令包，獲取響應(yīng)的回應(yīng)應(yīng)答，并將它們存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器中用于分析。獲取的回應(yīng)應(yīng)答可包含一些信息，如沿每條到達(dá)第二終端設(shè)備的通信路徑中各節(jié)點(diǎn)的地址信息、時(shí)間延遲信息、因網(wǎng)絡(luò)擁塞丟失數(shù)據(jù)包的相關(guān)信息、有關(guān)非對(duì)稱路徑(半雙工)的信息、路徑中的潛在障礙點(diǎn)信息、每次調(diào)頻通路的可用帶寬和大小的信息。該處理電路還可根據(jù)回應(yīng)應(yīng)答中的信息，計(jì)算每條通信路徑的使用成本。
為語音或數(shù)據(jù)包在第一終端設(shè)備和第二終端設(shè)備之間的交換選擇一條或多條通信路徑，可在路徑分析完成后立即執(zhí)行，或基于存儲(chǔ)的路徑分析信息來進(jìn)行。該一條或多條通信路徑的選擇可設(shè)置為手動(dòng)或者自動(dòng)進(jìn)行。在手動(dòng)選擇模式下，向用戶提供可視聽的路徑分析呈現(xiàn)界面，并提供按鍵以根據(jù)語音或數(shù)據(jù)包交換的總體服務(wù)質(zhì)量或以誤碼率、信號(hào)強(qiáng)度、帶寬和/或成本為基礎(chǔ)選擇通信路徑。語音或數(shù)據(jù)包交換的總體服務(wù)質(zhì)量還包括分流子路徑特征的特征標(biāo)準(zhǔn)。在自動(dòng)選擇模式下，這些標(biāo)準(zhǔn)可由終端設(shè)備的制造商預(yù)先設(shè)定，或者由用戶對(duì)語音或數(shù)據(jù)包交換的總體服務(wù)質(zhì)量閥值、誤碼率、信號(hào)強(qiáng)度、帶寬和/或成本進(jìn)行設(shè)定。
此外，在語音或數(shù)據(jù)包的包頭中插入路徑控制命令指令(或包頭路由控制加強(qiáng)信息)，用于對(duì)通信路徑進(jìn)行控制，也就是將數(shù)據(jù)路由至一條或多條選中的路徑上。這些路徑控制命令由處理電路根據(jù)路徑分析以及一條或多條通信路徑的選擇結(jié)果進(jìn)行設(shè)置。這些命令將控制接入點(diǎn)、互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商，以及互聯(lián)網(wǎng)骨干網(wǎng)核心中的各節(jié)點(diǎn)沿選中的通信路徑傳送語音或數(shù)據(jù)包。
與第一和第二終端設(shè)備之間語音和數(shù)據(jù)包的發(fā)送和接收相關(guān)的一條或多條通信路徑的選擇和控制操作，可由第一終端設(shè)備或第二終端設(shè)備獨(dú)自完成?；蛘撸摽刂撇僮骺苫诘谝唤K端設(shè)備和第二終端設(shè)備的相互協(xié)作來進(jìn)行。例如，從第一終端設(shè)備發(fā)往第二終端設(shè)備的語音或數(shù)據(jù)包可由第一終端設(shè)備控制，而返回的數(shù)據(jù)流可由第二終端設(shè)備控制。
展示給用戶的可視聽路徑分析結(jié)果包括圖形化顯示和/或通過聲音展示。圖形顯示可利于用戶選擇用于在第一終端設(shè)備和第二終端設(shè)備之間傳送語音或數(shù)據(jù)的通信路徑。該圖形化顯示可展示與可用通信路徑有關(guān)的下列路徑分析信息(a)以圖形化方式顯示通過每個(gè)通信接口到達(dá)第二終端設(shè)備的通信路徑的總的分流和匯聚情況；(b)以數(shù)值和圖形化方式顯示每條通信路徑的服務(wù)質(zhì)量指數(shù)(QOS Index)；(c)對(duì)于每條通信路徑，在其服務(wù)質(zhì)量指數(shù)(QOS指數(shù))低于質(zhì)量閥值時(shí)給出提示；(d)顯示每條通信路徑中每一段的信號(hào)強(qiáng)度；(e)顯示每條通信路徑中每一段的帶寬限制；(f)顯示每條通信路徑的使用成本?；蛘?，該可視化的展示過程還可以表格形式給出，以便于進(jìn)行比較。此外，在手動(dòng)選擇模式下，用戶接口可提供一些用戶鍵來選擇想要的通信路徑。
一個(gè)實(shí)施例中，第一終端設(shè)備是固定互聯(lián)網(wǎng)電話191，嘗試與第二終端設(shè)備即蜂窩電話185進(jìn)行通信。固定互聯(lián)網(wǎng)電話191包括多個(gè)通信接口，同時(shí)與互聯(lián)網(wǎng)接入點(diǎn)118、119和公共交換電話網(wǎng)109相連。同樣地，該蜂窩電話也包括多個(gè)通信接口，與互聯(lián)網(wǎng)接入點(diǎn)116、117和公共交換電話網(wǎng)107相連。在發(fā)生路徑分析時(shí)，如用戶在與蜂窩電話185開始通信之前發(fā)起路徑分析，固定互聯(lián)網(wǎng)電話191的處理電路構(gòu)建回應(yīng)復(fù)制命令包，并通過通信架構(gòu)105將其發(fā)往蜂窩電話。固定互聯(lián)網(wǎng)電話191的通信接口與PSTN 109、接入點(diǎn)118、119通信連接，因此，第一步，回應(yīng)復(fù)制命令包通過對(duì)應(yīng)的通信鏈路如WLAN和/或LAN鏈路到達(dá)PSTN 109、接入點(diǎn)118和119。
接入點(diǎn)118將所有的必要信息，如IP地址、日期-時(shí)間戳、分流子路徑特征、前一通信鏈路的信號(hào)強(qiáng)度復(fù)制到數(shù)據(jù)字段中，并將其沿分別連接的ISP如ISP 132和133發(fā)送出去。所述分流子路徑特征包括所連接節(jié)點(diǎn)的IP地址、到所連接節(jié)點(diǎn)的通信鏈路的信號(hào)強(qiáng)度和帶寬限制。同一過程在ISP 132和133處重復(fù)進(jìn)行?；貞?yīng)復(fù)制命令包會(huì)經(jīng)過ISP 133、BAP 162、BAP 163和BAP 164到達(dá)IB 153和154。最后，通過IB 151和152、ISP 143和142、BAP 172和接入點(diǎn)116和117，回應(yīng)復(fù)制命令包到達(dá)蜂窩電話185。
在到達(dá)蜂窩電話185前，接入點(diǎn)116和117收集匯聚(先后到達(dá)的)的所有回應(yīng)復(fù)制命令包，并將它們發(fā)回固定互聯(lián)網(wǎng)電話191。同樣地，蜂窩電話185如果具有通信路徑控制功能，也可返回匯聚的回應(yīng)復(fù)制命令包(回應(yīng)應(yīng)答信息)。如果與此相反，蜂窩電話185是老式話機(jī)，則它可能無法返回回應(yīng)應(yīng)答信息。此外，精選節(jié)點(diǎn)(以下將結(jié)合圖8A和8B進(jìn)行介紹)也將回應(yīng)應(yīng)答信息返回給固定互聯(lián)網(wǎng)電話191，該精選節(jié)點(diǎn)可以是位于通信路徑中的任意ISP，或位于IB 151到154中。若構(gòu)建的回應(yīng)復(fù)制命令包不包含自由度限制，則回應(yīng)復(fù)制命令包將分流到非必須的接入點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)上，在一些不進(jìn)行匯聚的節(jié)點(diǎn)上，這些包將被丟棄。
最后，固定互聯(lián)網(wǎng)電話191從精選節(jié)點(diǎn)、匯聚點(diǎn)和蜂窩電話185處收集所有的回應(yīng)應(yīng)答信息，并對(duì)其進(jìn)行分析。根據(jù)這些信息，便可構(gòu)建通信路徑圖，并以視聽方式通過固定互聯(lián)網(wǎng)電話的用戶接口給出視聽呈現(xiàn)以及QOS指數(shù)、成本指數(shù)和其他信息。用戶可手動(dòng)選擇通信路徑，或在自動(dòng)模式下，處理電路會(huì)根據(jù)預(yù)先設(shè)置的標(biāo)準(zhǔn)選擇一個(gè)或多個(gè)通信路徑進(jìn)行通信。在與蜂窩電話185進(jìn)行了信息交換后，選擇過程也結(jié)合蜂窩電話185的參與進(jìn)行。在通信路徑選擇完成后，固定互聯(lián)網(wǎng)電話191構(gòu)建路徑控制命令指令，并將其插入到每個(gè)交換的語音包的包頭中，使得該語音包沿期望的通信路徑發(fā)送。在另一實(shí)施例中，第一終端設(shè)備可以是正在嘗試從服務(wù)器下載文件的個(gè)人計(jì)算機(jī)181，其通信路徑的分析、選擇和控制與前述實(shí)施例中的對(duì)應(yīng)過程相似。
圖2是本發(fā)明允許對(duì)路徑進(jìn)行控制的通信架構(gòu)的另一結(jié)構(gòu)示意圖，圖中描述了多個(gè)終端設(shè)備，這些終端設(shè)備可分析、選擇和控制通信路徑。該通信架構(gòu)包括帶有多個(gè)節(jié)點(diǎn)261-272的互聯(lián)網(wǎng)骨干網(wǎng)249，以及PSTN骨干網(wǎng)，該P(yáng)STN骨干網(wǎng)包括的眾多設(shè)備中，有交換載體(IXC)241-243和245。在該通信架構(gòu)205內(nèi)，多個(gè)服務(wù)提供商支持多個(gè)終端設(shè)備，使得有多條分組交換網(wǎng)絡(luò)路徑和多條電路交換電話網(wǎng)路徑可用。
在嘗試進(jìn)行語音或數(shù)據(jù)包交換前，每個(gè)終端設(shè)備分析可用的通信路徑，并基于幾個(gè)因素如服務(wù)質(zhì)量和成本，自動(dòng)或通過用戶交互操作來選擇和控制一條或多條路徑。具體來說，每個(gè)終端設(shè)備207、209、211、213、215或217均具有兩個(gè)或多個(gè)選擇，以用于建立并維持與任何其他終端設(shè)備207、209、211、213、215和217之間的通信路徑。起始于第一終端設(shè)備的每條通話路徑，其上行路徑流經(jīng)a)接入點(diǎn)219、221或223其中之一；b)蜂窩服務(wù)提供商網(wǎng)絡(luò)231中的一個(gè)接入點(diǎn)(未示出)；c)有線PSTN(公共交換電話網(wǎng))服務(wù)提供商網(wǎng)絡(luò)233中的接入點(diǎn)(未示出)。從這些設(shè)備開始，每條路徑繼續(xù)經(jīng)過服務(wù)提供商網(wǎng)絡(luò)例如互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商網(wǎng)絡(luò)225、227和229、有線PSTN服務(wù)提供商網(wǎng)絡(luò)233，或蜂窩服務(wù)提供商網(wǎng)絡(luò)231中的一個(gè)，以及橋接設(shè)備235或237，到達(dá)互聯(lián)網(wǎng)骨干網(wǎng)249或PSTN骨干網(wǎng)247，完成該路徑的上行部分。
在開始該路徑的下行部分之前，可能需要使用橋接設(shè)備進(jìn)入支持第二終端設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)骨干網(wǎng)。例如，通話路徑在互聯(lián)網(wǎng)骨干網(wǎng)249和PSTN骨干網(wǎng)247之間通過橋接設(shè)備235得以延續(xù)。此后，對(duì)于下行部分，呼叫路徑會(huì)從互聯(lián)網(wǎng)骨干網(wǎng)249或PSTN骨干網(wǎng)247a)連接到互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商網(wǎng)絡(luò)225、227和229，進(jìn)而連接到接入點(diǎn)219、221；b)通過橋接設(shè)備235或237連接到蜂窩服務(wù)提供商網(wǎng)絡(luò)231其中之一；c)連接到有線PSTN服務(wù)提供商網(wǎng)絡(luò)233。此后，通話路徑繼續(xù)延續(xù)，并終止于第二終端設(shè)備。
對(duì)于第一和第二終端設(shè)備之間的每次語音或數(shù)據(jù)包交換而言，都會(huì)用到兩條通話路徑。第一條路徑從第一終端設(shè)備向第二終端設(shè)備傳送語音或數(shù)據(jù)包。第二條路徑從第二終端設(shè)備向第一終端設(shè)備傳送語音或數(shù)據(jù)包。第一和第二路徑可以是相同的路徑，也可不同。
互聯(lián)網(wǎng)骨干網(wǎng)249、PSTN骨干網(wǎng)247、蜂窩服務(wù)提供商網(wǎng)絡(luò)231和有線PSTN服務(wù)提供商網(wǎng)絡(luò)233可提供多個(gè)節(jié)點(diǎn)，來構(gòu)建穿梭其間的一條或多條路徑。例如，互聯(lián)網(wǎng)骨干網(wǎng)249由路由器和交換機(jī)261-272(設(shè)備或“節(jié)點(diǎn)”)搭建而成，這些設(shè)備一同形成了數(shù)據(jù)包在互聯(lián)網(wǎng)傳送的路由骨干網(wǎng)。如圖所示，接入點(diǎn)219、221和223支持有線局域網(wǎng)(LAN)、無線局域網(wǎng)(WLAN)以及有線或無線點(diǎn)到點(diǎn)鏈路。無線傳輸信號(hào)強(qiáng)度、誤碼率、噪音、WLAN/LAN負(fù)載、WLAN/LAN帶寬，轉(zhuǎn)發(fā)延遲、服務(wù)保證以及連接成本是典型需要考慮的與這些路徑節(jié)點(diǎn)有關(guān)的信息。有線和無線(蜂窩)電路交換接入點(diǎn)即蜂窩服務(wù)提供商網(wǎng)絡(luò)231和有線PSTN服務(wù)提供商網(wǎng)絡(luò)233，也需要考慮這些因素。互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商225、227和229也存在類似甚至更多的問題。除鏈路成本外，所有前述因素在這里統(tǒng)稱為“服務(wù)質(zhì)量問題”。
穿過互聯(lián)網(wǎng)骨干網(wǎng)249的路徑包括多個(gè)節(jié)點(diǎn)261-272(例如交換機(jī)和路由器)，用于提供穿過互聯(lián)網(wǎng)骨干網(wǎng)249的內(nèi)部路徑。這就是說，語音或數(shù)據(jù)包或者通過互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商網(wǎng)絡(luò)225、227和229、以及接入點(diǎn)219、221和223到達(dá)第二終端設(shè)備，或者通過橋接設(shè)備235和237到達(dá)第二終端設(shè)備。與通話路徑的其他部分一樣，互聯(lián)網(wǎng)骨干網(wǎng)249也會(huì)引入更多的服務(wù)質(zhì)量問題。例如，在通話路徑的這一段，語音或數(shù)據(jù)包可能丟失、延遲或在重傳過程中錯(cuò)誤地重建。橋接設(shè)備235和237也會(huì)引入其他服務(wù)質(zhì)量問題，蜂窩服務(wù)提供商網(wǎng)絡(luò)231和有線PSTN服務(wù)提供商網(wǎng)絡(luò)233也同樣如此?？蔀橥ㄔ捖窂降拿總€(gè)方向構(gòu)建一系列總體服務(wù)質(zhì)量指數(shù)，盡管一個(gè)方向已經(jīng)足夠?？傮w路徑成本也被計(jì)算出來。
因此，路徑分析結(jié)果提供針對(duì)每條路徑的總體QOS和成本，這樣便利于通信路徑的選擇和控制。路徑分析的結(jié)果將通過一個(gè)或幾個(gè)簡(jiǎn)單易懂的服務(wù)質(zhì)量(QOS)指示展現(xiàn)給用戶。與此同時(shí)，也同樣會(huì)顯示成本信息。通過服務(wù)質(zhì)量指示和成本信息，所使用的終端設(shè)備的用戶便可選擇一條通信路徑，并允許終端設(shè)備控制該通信路徑，即沿選中的通信路徑路由數(shù)據(jù)包。上述指示和成本信息可在終端設(shè)備的屏幕上顯示出來。
圖3是依據(jù)本發(fā)明圖1和/或圖2的通信架構(gòu)實(shí)施例構(gòu)建的終端設(shè)備電路的示意圖。如圖所示的終端設(shè)備電路307支持有線和無線互聯(lián)網(wǎng)電話、有線公共交換電話網(wǎng)電話以及蜂窩電話，并可至少部分的對(duì)應(yīng)本文提到的任一終端設(shè)備。其他實(shí)施例中，本發(fā)明的終端設(shè)備的組件數(shù)量可能多于或少于圖中所示的設(shè)備，其功能也可能少于或多于圖中所示的設(shè)備，并且除了語音包交換外，還可采用數(shù)據(jù)包交換功能。換句話說，如圖所示的終端設(shè)備僅僅是提供本發(fā)明所介紹設(shè)備的一部分可能功能和結(jié)構(gòu)的一個(gè)示例。
終端設(shè)備305的終端設(shè)備電路307可以是進(jìn)行語音或數(shù)據(jù)包交換的兩個(gè)或多個(gè)終端設(shè)備電路中的任意一個(gè)，并且該電路可部分或完全集成到圖1所示的任意終端設(shè)備、服務(wù)器或手持設(shè)備中。終端設(shè)備電路307通常包括處理電路309、存儲(chǔ)器311、用戶接口317和通信接口323。這些組件通過系統(tǒng)總線、專用通信路徑或其他直接或間接通信路徑中的一個(gè)或多個(gè)彼此通信地連接。在不同實(shí)施例中，主處理電路309可以是微處理器、數(shù)字信號(hào)處理器、狀態(tài)機(jī)、專用集成電路、現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列或其他處理電路。存儲(chǔ)器511可以是隨機(jī)訪問存儲(chǔ)器、只讀存儲(chǔ)器、閃存、磁盤驅(qū)動(dòng)器、光驅(qū)或可用于存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)指令和數(shù)據(jù)的其他類型存儲(chǔ)器。該存儲(chǔ)器內(nèi)包括有路徑分析313和路徑控制315程序，用于支持本發(fā)明所描述的功能。
用戶接口317包括顯示器、音頻接口和鍵盤接口。音頻接口可包括話筒、麥克風(fēng)和/或手持機(jī)以及無線耳機(jī)接口。用戶接口317的顯示器可以是傳統(tǒng)LCD顯示器、LED顯示器、觸摸屏或其他顯示器。用戶接口317的無線耳機(jī)接口可以是WPAN接口如藍(lán)牙接口，合適的無線耳機(jī)接口或其他無線接口。用戶接口317的手持機(jī)使得用戶可與橋接電話的組件交互，并包括話筒和麥克風(fēng)。該手持機(jī)可相對(duì)于終端設(shè)備305的其他組件而移動(dòng)。用戶接口317的鍵盤接口使得用戶可通過鍵盤輸入的方式與另一客戶端設(shè)備或支持服務(wù)器通信。在其他實(shí)施例中，麥克風(fēng)和話筒可替代手持機(jī)。終端設(shè)備是無線手機(jī)時(shí)便是這樣一種情況。
通信接口323包括有線公共(電路)交換電話網(wǎng)接口327、蜂窩電話網(wǎng)接口333、有線互聯(lián)網(wǎng)接口331、無線互聯(lián)網(wǎng)接口329和處理電路325。有線公共交換電話網(wǎng)接口327支持到公共交換電話網(wǎng)的有線連接。蜂窩電話網(wǎng)接口333支持到蜂窩網(wǎng)絡(luò)的無線連接。有線互聯(lián)網(wǎng)接口331連接到分組交換網(wǎng)如企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)。無線互聯(lián)網(wǎng)接口329通過如無線局域網(wǎng)(WLAN)以無線方式連接到分組交換網(wǎng)。處理電路325可作為如圖所示的獨(dú)立單元存在于通信接口323中，也可以作為一部分存在于每個(gè)接口327、333、331和329中。
處理電路309和處理電路325其中之一或者二者共同對(duì)語音或數(shù)據(jù)包交換前和/或交換過程中的路徑分析、路徑選擇和路徑控制操作進(jìn)行管理。在執(zhí)行這些操作的過程中，處理電路309和/或325確定何時(shí)進(jìn)行路徑分析以及執(zhí)行路徑分析應(yīng)用程序313中的邏輯。一旦路徑分析操作完成，分析結(jié)果將存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器311中，并且處理電路309和/或325可在需要時(shí)使用這些分析結(jié)果。處理電路309和/或325隨后通過用戶使用鍵盤接口進(jìn)行的交互操作，或自動(dòng)基于通信路徑服務(wù)質(zhì)量和/或成本考慮，獲取路徑選擇控制信號(hào)，以進(jìn)行語音或數(shù)據(jù)包交換。根據(jù)這些路徑選擇控制信號(hào)，或預(yù)先編寫的自動(dòng)路徑選擇指令，處理電路309和/或325使得公共交換電話網(wǎng)接口327和/或333以及分組交換網(wǎng)絡(luò)接口329和/或331選擇一條通信路徑。然后，處理電路309和/或325在每個(gè)語音或數(shù)據(jù)包的包頭中插入路徑控制命令指令，以沿選擇的通信路徑路由該語音或數(shù)據(jù)包。
處理電路309和/或325通過向通信架構(gòu)中發(fā)送回應(yīng)復(fù)制命令包，從節(jié)點(diǎn)和子路徑的眾多特征中確定互聯(lián)網(wǎng)通信路徑的分流子路徑特征。處理電路309和/或325隨后根據(jù)內(nèi)嵌在路徑分析應(yīng)用程序313中的邏輯對(duì)從多個(gè)接入點(diǎn)、節(jié)點(diǎn)以及目的地終端設(shè)備處收到的回應(yīng)響應(yīng)進(jìn)行分析。如果預(yù)先進(jìn)行了設(shè)置，處理電路309和/或325還可請(qǐng)求通信架構(gòu)中的服務(wù)器在互聯(lián)網(wǎng)通信路徑分析過程中提供幫助。此外，處理電路309和/或325還可通過從PSTN服務(wù)器獲取信息來生成分流子路徑特征以及PSTN路徑的其他路徑特征。這些特征經(jīng)過調(diào)整后可與互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)特征進(jìn)行比較，例如，生成該P(yáng)STN路徑或路徑一部分的QOS因子，來與互聯(lián)網(wǎng)路徑或路徑一部分的QOS因子進(jìn)行比較。與此同時(shí)，每條路徑的成本信息，無論是PSTN還是互聯(lián)網(wǎng)整條或者部分路徑，均可計(jì)算出來。
圖4是圖3所示本發(fā)明終端設(shè)備電路中存儲(chǔ)器中詳細(xì)內(nèi)容的示意圖404。具體來說，存儲(chǔ)器411包含的眾多內(nèi)容中，包括執(zhí)行路徑分析、選擇以及通信路徑控制的例程和/或應(yīng)用程序，可自己執(zhí)行，也可與其他終端設(shè)備或服務(wù)器進(jìn)行交換。存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器411中的上述例程和/或應(yīng)用程序包括路徑分析應(yīng)用程序413、路徑控制應(yīng)用程序425以及發(fā)送和接收路徑控制應(yīng)用程序441。路徑分析應(yīng)用程序413進(jìn)一步包括回應(yīng)復(fù)制命令包程序415、誤碼分析程序417、信號(hào)強(qiáng)度分析程序419以及帶寬分析程序421。路徑控制應(yīng)用程序425進(jìn)一步包括包頭路由控制增強(qiáng)程序427、自由度控制程序429以及用戶選擇界面程序431和自動(dòng)路徑選擇程序433。同樣，發(fā)送和接收路徑控制應(yīng)用程序441進(jìn)一步包括發(fā)送路徑控制程序443、接收路徑控制程序445，用于控制與其他設(shè)備447交換時(shí)的發(fā)送路徑和與其他設(shè)備449交換時(shí)的接收路徑，以及與老式設(shè)備451通信時(shí)控制通信路徑。處理電路通過執(zhí)行這些例程和/或應(yīng)用程序，可使終端設(shè)備可對(duì)通信路徑進(jìn)行分析、選擇和控制。
在觸發(fā)路徑分析的事件發(fā)生時(shí)(例如在呼叫另一終端設(shè)備或者與服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換前，通過用戶接口收到控制信號(hào))，處理電路將執(zhí)行路徑分析應(yīng)用程序413。在這些事件發(fā)生時(shí)，路徑分析應(yīng)用程序413執(zhí)行回應(yīng)復(fù)制命令包程序，來構(gòu)建回應(yīng)復(fù)制命令包。通過執(zhí)行程序415，路徑分析應(yīng)用程序413使得處理電路可構(gòu)建適當(dāng)?shù)幕貞?yīng)復(fù)制命令包，并將其發(fā)往目的地終端設(shè)備。構(gòu)建的回應(yīng)復(fù)制命令包包括一些指令，用于指示接入點(diǎn)、節(jié)點(diǎn)、精選節(jié)點(diǎn)和目的地終端設(shè)備返回包含與分流子路徑特征、誤碼統(tǒng)計(jì)、子路徑信號(hào)強(qiáng)度和子路徑帶寬有關(guān)的信息的回應(yīng)應(yīng)答。在從接入點(diǎn)、節(jié)點(diǎn)和目的地終端設(shè)備獲得回應(yīng)應(yīng)答后，路徑分析應(yīng)用程序413進(jìn)一步執(zhí)行誤碼率分析程序417、信號(hào)強(qiáng)度分析程序419以及帶寬分析程序421。這樣一來，通過執(zhí)行這三個(gè)程序，該路徑分析應(yīng)用程序便可構(gòu)建出通信路徑圖以及分析結(jié)果，并通過視聽方式展示給用戶。
處理電路執(zhí)行路徑控制應(yīng)用程序425，以可視聽的方式向用戶展示路徑分析結(jié)果，方便用戶選擇通信路徑。為實(shí)現(xiàn)此目的，路徑控制應(yīng)用程序425執(zhí)行用戶選擇界面程序431。進(jìn)一步，該應(yīng)用程序?qū)⑻崾居脩粼O(shè)定通信路徑自動(dòng)選擇標(biāo)準(zhǔn)，并通過執(zhí)行自動(dòng)路徑選擇程序433，使用路徑分析的結(jié)果自動(dòng)選擇路徑。選定了一條或多條路徑進(jìn)行語音或數(shù)據(jù)包交換后，路徑控制應(yīng)用程序425執(zhí)行路由控制加強(qiáng)程序427和自由度控制程序429。這些程序427、429基于對(duì)路徑的選擇構(gòu)建適當(dāng)?shù)闹噶?，以便之后將其插入到每個(gè)語音或數(shù)據(jù)包的包頭中。
此后，發(fā)送和接收路徑控制應(yīng)用程序441執(zhí)行發(fā)送路徑控制程序443，在每個(gè)語音或數(shù)據(jù)包的包頭中插入適當(dāng)?shù)穆酚煽刂圃鰪?qiáng)指令。這些指令使得通信架構(gòu)中的接入點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)在從發(fā)送終端設(shè)備向目的地終端設(shè)備傳送數(shù)據(jù)的過程中，沿選中的通信路徑傳送數(shù)據(jù)包。此后，處理電路執(zhí)行接收路徑控制程序445，向目的地終端設(shè)備或與其連接的接入點(diǎn)發(fā)送適當(dāng)?shù)穆酚煽刂圃鰪?qiáng)指令。這些指令由目的終端設(shè)備或?qū)?yīng)的接入點(diǎn)插入語音或數(shù)據(jù)包內(nèi)，用于在返回路徑中控制語音或數(shù)據(jù)包沿選中的路徑路由。該程序445控制與其他設(shè)備449交換的接收路徑以及與老式設(shè)備451通信的路徑，可允許發(fā)送端終端設(shè)備與接收端終端設(shè)備或連接老式設(shè)備的接入點(diǎn)進(jìn)行通信，并選擇和控制發(fā)送和返回通信路徑。
圖5是本發(fā)明終端設(shè)備在執(zhí)行互聯(lián)網(wǎng)通信路徑得分析和選擇的過程中所執(zhí)行的方法505的流程圖。該方法505開始于開始步驟507，此時(shí)終端設(shè)備開始進(jìn)行路徑分析。在下一步驟509，終端設(shè)備通過通信架構(gòu)向第二終端設(shè)備發(fā)送測(cè)試包(回應(yīng)復(fù)制命令包)。第一終端設(shè)備發(fā)出的測(cè)試包經(jīng)過通信架構(gòu)中的接入點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)，在每個(gè)接入點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)處生成該測(cè)試包的副本，并在各種特征中收集分流子路徑特征。
隨后，在下一步驟511，該終端設(shè)備從通信架構(gòu)中的多個(gè)精選節(jié)點(diǎn)接收測(cè)試包的副本。收到的數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)字段中包括與每個(gè)節(jié)點(diǎn)的分流子路徑特征有關(guān)的信息，如沿此通信子路徑產(chǎn)生的延遲。此外，獲取的數(shù)據(jù)包中還包含有其他信息，如子路徑和節(jié)點(diǎn)的誤碼率、子路徑信號(hào)強(qiáng)度和帶寬限制。在下一步驟513，收到來自第二(目的地)終端設(shè)備的測(cè)試包副本。
在下一步驟515，分析通信路徑的分流和匯聚情況。該分析可提供到達(dá)第二終端設(shè)備的所有可能的通信路徑的拓?fù)鋱D，并帶有子路徑信息如總體QOS、每條通信路徑的總使用成本和誤碼率、每條子路徑的帶寬限制。一旦分析過程結(jié)束并展示給用戶，便可根據(jù)這些分析結(jié)果在下一步驟517手動(dòng)或自動(dòng)地選擇一條通信路徑。該方法結(jié)束于下一步驟519。
圖6是本發(fā)明終端設(shè)備在執(zhí)行圖5所示的分析和選擇互聯(lián)網(wǎng)通信路徑操作時(shí)所采用方法的流程圖605，其中詳細(xì)的展示了路徑的分析過程。方法605開始于開始步驟607，在下一步驟609，該終端設(shè)備確定進(jìn)行路徑分析和路徑控制的時(shí)間點(diǎn)。該時(shí)間點(diǎn)可以是用戶發(fā)起這一過程的時(shí)刻，或者語音包或數(shù)據(jù)包交換的初始時(shí)刻。在下一步驟611，該終端設(shè)備通過用戶接口接收第二(目的地)終端設(shè)備的IP(互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議)地址或電話號(hào)碼。在下一步驟613，該終端設(shè)備構(gòu)建測(cè)試(回應(yīng)復(fù)制命令)包，并將其發(fā)往第二終端設(shè)備，進(jìn)行路徑分析。該測(cè)試包還包含有關(guān)于自由度限制的信息，這樣可使接收這些測(cè)試包的每個(gè)節(jié)點(diǎn)將分流操作限制在接下來的幾個(gè)節(jié)點(diǎn)。那些接收到測(cè)試包但超出分流限制的節(jié)點(diǎn)將丟棄測(cè)試包，不對(duì)其進(jìn)行任何操作。
在下一步驟615，該終端設(shè)備獲取路徑特征(回應(yīng)應(yīng)答)的副本，例如子路徑特征、誤碼率、帶寬限制和信號(hào)強(qiáng)度。這些回應(yīng)應(yīng)答只來自那些通過多條路徑收集先后到達(dá)的測(cè)試包的節(jié)點(diǎn)，例如精選節(jié)點(diǎn)、目的地接入點(diǎn)和第二終端設(shè)備。在下一步驟617，該終端設(shè)備從目的地接入點(diǎn)和/或第二終端設(shè)備獲取路徑匯聚信息。
在下一步驟619，該終端設(shè)備根據(jù)上述獲取的回應(yīng)應(yīng)答信息執(zhí)行路徑分析。如果有必要使用統(tǒng)計(jì)分析，則處理電路會(huì)發(fā)送多個(gè)回應(yīng)復(fù)制命令包，并獲取回應(yīng)應(yīng)答，然后將這些應(yīng)答信息存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中用于分析。獲取的回應(yīng)應(yīng)答可包含一些信息，如沿到達(dá)第二終端設(shè)備的每條路徑上的節(jié)點(diǎn)地址、時(shí)間延遲信息、由于網(wǎng)絡(luò)擁塞丟棄數(shù)據(jù)包的信息、有關(guān)非對(duì)稱路徑(半雙工)的信息、路徑中潛在障礙點(diǎn)的信息、每次調(diào)頻通道的可用帶寬和大小。處理電路還將根據(jù)回應(yīng)應(yīng)答中的信息計(jì)算每條路徑的使用成本。
在下一步驟621，該終端設(shè)備向用戶提供詳細(xì)的視聽化展示(以音頻和圖形形式，或以表格形式)，方便用戶選擇通信路徑。在下一判斷步驟623，終端設(shè)備確定是否啟用了通信路徑自動(dòng)選擇功能。若是，則該終端設(shè)備可不提供顯示，只需顯示出選擇的路徑。若否，則在下一步驟625，該終端設(shè)備通過用戶接口接收用戶的選擇指令。如果在判斷步驟623發(fā)現(xiàn)用戶啟用了通信路徑自動(dòng)選擇功能，則步驟625的用戶選擇步驟將跳過。在下一步驟627，該終端設(shè)備選擇一條通信路徑，隨后，本方法605結(jié)束于下一步驟629。
圖7是本發(fā)明終端設(shè)備在控制互聯(lián)網(wǎng)通信路徑時(shí)所執(zhí)行的方法705的流程圖。該方法705開始于步驟707。在下一步驟709，該終端設(shè)備確定進(jìn)行路徑分析和路徑控制的時(shí)間點(diǎn)，并根據(jù)接收設(shè)備的IP地址/電話號(hào)碼生成回應(yīng)復(fù)制命令包(測(cè)試包)。在下一步驟711，該終端設(shè)備通過互聯(lián)網(wǎng)骨干網(wǎng)向接收設(shè)備發(fā)送回應(yīng)復(fù)制命令包，用于進(jìn)行路徑分析，該數(shù)據(jù)包中包含有關(guān)于自由度的信息。這些回應(yīng)復(fù)制命令包穿過接入點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)，通過分流子路徑最終匯聚于接收設(shè)備，在此過程中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)將收集子路徑特征。
在下一步驟713，該終端設(shè)備從每個(gè)響應(yīng)的接入點(diǎn)處接收回應(yīng)復(fù)制命令包副本，其中包含有分流子路徑特征、信號(hào)強(qiáng)度、誤碼率和帶寬限制。在下一判斷步驟715，該終端設(shè)備確定是否需要進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。統(tǒng)計(jì)分析需要上述信息的多個(gè)樣本。若是，則終端設(shè)備重復(fù)執(zhí)行步驟711和713幾次，并每次操作后都在下一步驟717判斷是否收集了足夠多的樣本。一旦收集到了足夠的樣本，則在下一步驟719，該終端設(shè)備根據(jù)收到的樣本執(zhí)行路徑分析，并生成每條路徑的QOS指數(shù)和成本指數(shù)。這些指數(shù)將幫助從收集到回應(yīng)應(yīng)答的各分流路徑和節(jié)點(diǎn)中確定另一條路徑。
在下一判斷步驟721，該終端設(shè)備判斷是否啟用了路徑自動(dòng)選擇功能。如未啟用，則在下一步驟723，該終端設(shè)備向用戶提供路徑圖(路徑圖的圖形化顯示)、QOS指數(shù)和成本指數(shù)，并通過用戶接口接收用戶對(duì)一條或多條路徑的選擇。如果經(jīng)過步驟721的判斷發(fā)現(xiàn)未啟用路徑自動(dòng)選擇功能，則該終端設(shè)備跳過步驟723。在下一步驟725，該終端設(shè)備選擇一條或多條通信路徑，并將此信息發(fā)往接收設(shè)備。隨后，在下一步驟727，該終端設(shè)備生成并存儲(chǔ)路徑控制命令指令，然后在與接收設(shè)備進(jìn)行通信的過程中將它們插入每個(gè)語音/數(shù)據(jù)包的包頭中。本方法結(jié)束于下一步驟729。
圖8A是在右接入點(diǎn)(AP)和節(jié)點(diǎn)組成的通信架構(gòu)中，在路徑分析過程中，控制命令包在從第一終端設(shè)備到第二終端設(shè)備(支持/測(cè)試設(shè)備或老式設(shè)備)的傳送過程的實(shí)施例的示意圖805。在實(shí)際應(yīng)用中，用到的接入點(diǎn)、節(jié)點(diǎn)和子路徑的數(shù)量可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于圖中所示。第一終端設(shè)備807包括子路徑通信管理單元809，該單元進(jìn)一步包括一個(gè)或多個(gè)路徑管理模塊。第一終端設(shè)備構(gòu)建命令包(回應(yīng)復(fù)制命令包)，并通過向與其相連的多個(gè)接入點(diǎn)813、815發(fā)送這些命令包來發(fā)起路徑分析811。圖中展示了兩個(gè)接入點(diǎn)813、815，在實(shí)際應(yīng)用過程中，接入點(diǎn)的數(shù)量也可增加或減少。
接入點(diǎn)813包括子路徑復(fù)制包精選單元，通過該單元，接入點(diǎn)813可將子路徑特征復(fù)制到命令包的數(shù)據(jù)字段中，并在步驟817將其發(fā)往多個(gè)連接的節(jié)點(diǎn)。圖中僅展示了一個(gè)連接的節(jié)點(diǎn)819。同樣，連接到第一終端設(shè)備807的另一接入點(diǎn)815也包括子路徑復(fù)制包精選單元，以及基于包頭的用于分流子路徑的有限和無限復(fù)制路由單元。該用于分流子路徑的有限(與自由度限制有關(guān))和無線復(fù)制路由單元對(duì)收到的命令包進(jìn)行復(fù)制，并將副本發(fā)往所連接的一些或全部節(jié)點(diǎn)。再次重申，圖中僅展示了一個(gè)連接的節(jié)點(diǎn)819。類似的子路徑復(fù)制包精選單元和/或基于包頭的用于分流子路徑的有限和無限復(fù)制路由單元可存在于所有節(jié)點(diǎn)819、123和827以及接入點(diǎn)813、815、831和837中。這些節(jié)點(diǎn)和接入點(diǎn)使得終端設(shè)備可收集并分析子路徑特征。
步驟821中，節(jié)點(diǎn)819向精選節(jié)點(diǎn)823發(fā)送該命令包，并最后在步驟829路由給第二終端設(shè)備833。類似過程還發(fā)生在對(duì)到達(dá)老式設(shè)備841的通信路徑進(jìn)行分析和控制的過程中。但是，連接到老式設(shè)備841的接入點(diǎn)831可幫助第一終端設(shè)備807分析和控制通信路徑。支持/測(cè)試設(shè)備839幫助第一終端設(shè)備803測(cè)試路徑分析和控制功能。
圖8B是在通信架構(gòu)中，在路徑分析過程中，回應(yīng)應(yīng)答包在從支持/測(cè)試設(shè)備、節(jié)點(diǎn)或接入點(diǎn)(AP)到第一終端設(shè)備的傳送過程實(shí)施例的示意圖。在實(shí)際應(yīng)用中，用到的接入點(diǎn)、節(jié)點(diǎn)和分流子路徑的數(shù)量可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于圖中所示。先后到達(dá)的回應(yīng)復(fù)制命令包由各個(gè)接入點(diǎn)如937和931、精選節(jié)點(diǎn)如923以及第二(目的)終端設(shè)備933進(jìn)行收集。
回應(yīng)應(yīng)答包的返回路徑可從第二終端設(shè)備933，經(jīng)由接入點(diǎn)937、精選節(jié)點(diǎn)923、節(jié)點(diǎn)919，以及接入點(diǎn)913，返回第一終端設(shè)備907。在這種情況下，回應(yīng)應(yīng)答包的數(shù)據(jù)字段包含第二終端設(shè)備933、精選節(jié)點(diǎn)923、節(jié)點(diǎn)919、接入點(diǎn)913和915的IP地址信息。此外，該數(shù)據(jù)字段內(nèi)還包含子路徑特征、誤碼率、帶寬限制、信號(hào)強(qiáng)度等有關(guān)子路徑的信息，這些子路徑為從933到937、再?gòu)?37到923、再?gòu)?23到919，再?gòu)?19到913，最后從913到達(dá)907的各段路徑。在回應(yīng)復(fù)制命令包從第一終端設(shè)備907發(fā)往第二終端設(shè)備933的過程中，該信息將在流經(jīng)這些節(jié)點(diǎn)時(shí)復(fù)制到數(shù)據(jù)字段中。
回應(yīng)應(yīng)答包除了從第二終端設(shè)備933發(fā)往第一終端設(shè)備907外，還可從各個(gè)精選節(jié)點(diǎn)如精選節(jié)點(diǎn)923返回。在涉及老式設(shè)備如941時(shí)，設(shè)備941將不發(fā)送任何回應(yīng)應(yīng)答，而由其接入點(diǎn)931來提供這些回應(yīng)應(yīng)答。同樣，在對(duì)從第一終端設(shè)備907到老式設(shè)備941的路徑進(jìn)行控制的過程中，接入點(diǎn)931將會(huì)在語音或數(shù)據(jù)包的包頭中插入路徑控制命令指示。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白，本文所使用的術(shù)語“通信地連接”包含無線和有線連接、直接連接和經(jīng)由另一組件、元件、電路或模塊進(jìn)行的間接連接。本領(lǐng)域的技術(shù)人員還應(yīng)當(dāng)明白，推定地連接(也就是通過推論得知一個(gè)元件連接到另一元件)包括兩個(gè)元件之間以與上述“通信地連接”相同的方式進(jìn)行的無線和有線的連接、直接和間接的連接。
本發(fā)明的描述過程還借助方法步驟的方式來描述特定功能的執(zhí)行過程及其相互關(guān)系。為便于描述，文中對(duì)這些功能性模塊和方法步驟的邊界和順序進(jìn)行了專門的定義。只要恰當(dāng)?shù)貓?zhí)行這些功能及其關(guān)系，還可重新定義他們的邊界和順序。因此這些對(duì)邊界和順序的重新定義都將落入本發(fā)明的主旨和所聲明的保護(hù)范圍之中。
本發(fā)明的描述過程借助功能型模塊來描述某些重要功能的執(zhí)行過程。為便于描述，文中對(duì)這些功能性模塊邊界進(jìn)行了專門的定義。只要恰當(dāng)?shù)貓?zhí)行這些功能，也可重新定義他們的邊界。類似地，流程圖中的步驟也是為描述某些重要功能而專門定義的。為將這些流程圖的應(yīng)用得到擴(kuò)展，可重新定義流程圖中模塊的邊界和順序，同時(shí)，重新定義后，這些模塊仍然完成原來的重要功能。這種對(duì)功能性模塊和流程圖步驟和順序的重新定義也都將落入本發(fā)明的主旨和所聲明的保護(hù)范圍之中。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員還可知，本文中的功能性模塊和描述的其他模塊、模組和組件可按圖中的方式實(shí)現(xiàn)，也可使用進(jìn)一步細(xì)分的組件、專用集成電路、執(zhí)行特定軟件的處理器及它們的任意組合來實(shí)現(xiàn)。
此外，為便于理解，本文借助實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的描述，但本發(fā)明并非僅限于這些實(shí)施例。顯然，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，可在本發(fā)明的主旨和范圍內(nèi)對(duì)本文內(nèi)容進(jìn)行修改，但這些修改仍然落入本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種電話網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，包括分組交換網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，所述分組交換網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)包括骨干網(wǎng)、第一接入點(diǎn)和第二接入點(diǎn)；通過至少所述第一接入點(diǎn)通信連接到所述分組交換網(wǎng)絡(luò)的第一終端設(shè)備；通過至少所述第二接入點(diǎn)通信連接到所述分組交換網(wǎng)絡(luò)的第二終端設(shè)備，；所述第一終端設(shè)備與所述分組交換網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)交互，以確定所述骨干網(wǎng)中的分流子路徑；所述第一終端設(shè)備選擇其與所述第二終端設(shè)備之間的至少一條通信路徑，所選擇的通信路徑包括至少一條所確定的分流子路徑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電話網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，所述第一終端設(shè)備與所述分組交換網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)之間的交互包括發(fā)送至少一個(gè)測(cè)試包。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電話網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，所述發(fā)送至少一個(gè)測(cè)試包導(dǎo)致分流子路徑特征的傳送。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電話網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，所述第一終端設(shè)備至少部分地基于所述傳送的分流子路徑特征選擇所述至少一條通信路徑。
5.一種互聯(lián)網(wǎng)電話網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，包括分組交換網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，所述分組交換網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)包括多個(gè)互聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，每個(gè)互聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)具有多個(gè)輸出端口；第一終端設(shè)備，所述第一終端設(shè)備生成語音包序列并將其傳送給所述分組交換網(wǎng)絡(luò)，所述語音包序列包括多個(gè)數(shù)據(jù)包，且每個(gè)數(shù)據(jù)包包括有路徑控制信息；所述多個(gè)互聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)中的第一互聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)接收所述多個(gè)數(shù)據(jù)包中的一個(gè)數(shù)據(jù)包，并且根據(jù)所收到的數(shù)據(jù)包中的所述路徑控制信息，所述第一互聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)復(fù)制所述一個(gè)數(shù)據(jù)包，并將復(fù)制的副本發(fā)往所述第一互聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的多個(gè)輸出端口中的至少兩個(gè)輸出端口；第二終端設(shè)備，所述第二終端設(shè)備通信連接至所述分組交換網(wǎng)絡(luò)，通過所述至少兩個(gè)輸出端口接收所述一個(gè)數(shù)據(jù)包的多個(gè)副本；所述第二終端設(shè)備至少部分地根據(jù)收到的所述多個(gè)數(shù)據(jù)包中所述一個(gè)數(shù)據(jù)包的多個(gè)副本中的一部分重建所述語音包序列。
6.一種第一終端設(shè)備和第二終端設(shè)備在電話網(wǎng)中交換語音包的方法，所述電話網(wǎng)包括具有多個(gè)輸出端口的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，其特征在于，所述方法包括由所述第一終端設(shè)備構(gòu)建語音包，所述語音包中包括有子路徑分流指令，用于控制網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通過其多個(gè)輸出端口中的每個(gè)輸出端口轉(zhuǎn)發(fā)所述語音包的副本；由所述第一終端設(shè)備向所述電話網(wǎng)發(fā)送所述語音包；由所述第二終端設(shè)備從所述電話網(wǎng)接收所述語音包的副本；由所述第二終端設(shè)備根據(jù)從所述電話網(wǎng)收到的所述語音包的多個(gè)副本中的一個(gè)副本的至少一部分，生成音頻輸出。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述電話網(wǎng)包括互聯(lián)網(wǎng)。
8.一種第一終端設(shè)備和第二終端設(shè)備在互聯(lián)網(wǎng)中交換媒體包的方法，所述互聯(lián)網(wǎng)包括具有多個(gè)輸出端口的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，其特征在于，所述方法包括由第一終端設(shè)備構(gòu)建測(cè)試包，所述測(cè)試包中包括有分流指令，用于控制所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)從其多個(gè)輸出端口中的每個(gè)輸出端口轉(zhuǎn)發(fā)所述測(cè)試包的副本；由所述第一終端設(shè)備向所述互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送所述測(cè)試包；由所述第二終端設(shè)備從所述互聯(lián)網(wǎng)接收所述測(cè)試包的副本；至少部分地根據(jù)對(duì)所述測(cè)試包副本的分析在所述互聯(lián)網(wǎng)中選擇一條路徑；構(gòu)建媒體包，所述媒體包中包括有路徑指令，用于控制所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通過其多個(gè)輸出端口中的一個(gè)輸出端口經(jīng)由所選擇的路徑轉(zhuǎn)發(fā)所述媒體包。
9.一種在互聯(lián)網(wǎng)中由第一終端設(shè)備向第二終端設(shè)備發(fā)送媒體包的方法，所述互聯(lián)網(wǎng)包括有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，其特征在于，所述方法包括構(gòu)建測(cè)試包，所述測(cè)試包中包括有控制所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的分流指令；將所述測(cè)試包發(fā)往所述互聯(lián)網(wǎng)；作為對(duì)發(fā)送所述測(cè)試包的響應(yīng)，從所述互聯(lián)網(wǎng)接收多個(gè)路徑特征；基于所述路徑特征選擇路由路徑；構(gòu)建媒體包，所述媒體包中包括有路由指令，用于控制所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通過所述路由路徑轉(zhuǎn)發(fā)所述媒體包；將所述媒體包發(fā)往互聯(lián)網(wǎng)。
10.一種第一終端設(shè)備和第二終端設(shè)備在互聯(lián)網(wǎng)中交換媒體包序列的方法，所述互聯(lián)網(wǎng)包括具有多個(gè)輸出端口的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，其特征在于，所述方法包括由第一終端設(shè)備構(gòu)建所述媒體包序列，其中的每個(gè)媒體包中包括有指令，用于控制所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通過其多個(gè)輸出端口中的每個(gè)輸出端口轉(zhuǎn)發(fā)所述媒體包的副本；由第一終端設(shè)備將所述媒體包發(fā)往互聯(lián)網(wǎng)；由第二終端設(shè)備從電話網(wǎng)接收所述媒體包序列中每個(gè)媒體包的副本；由第二終端設(shè)備至少部分地根據(jù)收到的媒體包序列中每個(gè)媒體包的多個(gè)副本中的一部分來重建所述媒體包序列。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種通信架構(gòu)，允許對(duì)其中的通信路徑進(jìn)行分析和控制。該通信架構(gòu)包括分組交換網(wǎng)絡(luò)、電路交換網(wǎng)絡(luò)、接入點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)，在請(qǐng)求時(shí)向終端設(shè)備提供子路徑特征信息。所述終端設(shè)備根據(jù)本發(fā)明通過通信架構(gòu)向目的地終端設(shè)備發(fā)送測(cè)試包，獲取包含分流子路徑特征的回應(yīng)應(yīng)答，并對(duì)獲取的信息進(jìn)行分析。根據(jù)對(duì)這些通信路徑的分析，所述終端設(shè)備自動(dòng)或根據(jù)用戶通過用戶接口輸入的指令選擇一條或多條通信路徑進(jìn)行語音或數(shù)據(jù)包交換。在選擇了一條或多條通信路徑后，所述終端設(shè)備控制語音或數(shù)據(jù)包沿所選通信路徑傳送。為實(shí)現(xiàn)此目的，所述終端設(shè)備在每個(gè)語音或數(shù)據(jù)包的包頭中加入控制命令，引導(dǎo)接入點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)沿所選路徑傳送這些語音或數(shù)據(jù)包。
文檔編號(hào)H04L12/24GK1984078SQ20061014844
公開日2007年6月20日 申請(qǐng)日期2006年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月14日
發(fā)明者詹姆士·D·貝內(nèi)特 申請(qǐng)人:美國(guó)博通公司