[发明专利]一种实现多路并行传输通信的方法和系统有效
申请号: | 201911020062.8 | 申请日: | 2019-10-24 |
公开(公告)号: | CN110621040B | 公开(公告)日: | 2021-02-02 |
发明(设计)人: | 许辰人;倪蕴哲;钱风 | 申请(专利权)人: | 北京大学 |
主分类号: | H04W28/02 | 分类号: | H04W28/02;H04W28/06;H04W40/02;H04L12/707;H04L12/801;H04L29/06 |
代理公司: | 北京海虹嘉诚知识产权代理有限公司 11129 | 代理人: | 何志欣 |
地址: | 100871*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 实现 并行 传输 通信 方法 系统 | ||
本发明涉及一种实现多路并行传输通信的系统及方法,该系统至少包括介于第一终端和第二终端的通信路径之间且相对于所述第一终端和所述第二终端均信息不可知的至少两个通信模块,其中,至少两个所述通信模块以不改变原始信息传输路径的网络堆栈的方式将拆分后的数据包按照与所述数据包的特征匹配的调度算法来进行多路径并行传输至彼此。本发明能够实现内核绕过,很容易地部署在操作IT系统上,而无需进行任何更改。
技术领域
本发明涉及通信技术领域,尤其涉及一种实现多路并行传输通信的方法和系统。
背景技术
常规虚拟专用网络(VPN)使用隧道发送、加密和认证来提供两个或更多个设备之间的安全通信。例如,客户端计算设备可以连接到VPN服务器,并且客户端计算设备可以经由VPN服务器通过公关网络(诸如公共互联网)与专用网络上的设备安全的通信。尽管VPN技术相对安全,任由可能会危及VPN安全。例如,“中间人”攻击可能会导致危及数据安全。在这种攻击中,恶意行为者可能能够不会跨VPN连接传送的数据,攻击者可能能够将数据引入连接。
移动设备通常具有多个无线和其他网络接口,并且许多设备具有同时连接到多个网络的能力。客户端设备使用优选网络(诸如WiFi网络)而非更昂贵的移动数据连接,可以建立到VPN服务器的VPN网络。
当前互联网发展迅速,由互联网使用人群的高速增长,带来了无限尤其是无限宽带技术的大规模使用,以及引发的移动用户和移动终端数量快速增长,多宿主技术的广泛使用,使得一对(源,目的)之间往往有多条可达路径,由此可以检出整个互联网规模日益庞大,互联网也日益呈现高复杂度、高冗余度的特征。而且,数据中心从传统的树形结构到FatTree、Bcube等体系结构的提出,使得服务器之间的通信存在多条路径,这些都表明互联网之间的多路径通信结构的客观存在。
许多移动终端存在多个信号,如3G、LTE、WiFi等。移动终端可以通过不同的信号进行网络传输,当从一种信号切换到另一种信号时,传输回终端,需要建立新的连接,导致鲁棒性很差。
例如智能手机、手表和平板电脑这类移动设备具有不断增加的数据传输要求。它们通常还支持多技术多频带网络,并且通常配备有可在多个许可和未许可频带中运行的多LTE、HSPA、WiFi收发器。另外,在将来必然还会分配新的(共享的)频带。通过在并行的无线路径上实现多路径数据传递,可以利用通过多个无线电接口进行通信的能力。与传统的单路径范例相比,使用多个路径来传递数据可以让数据吞吐量和路径可靠性得到显著提高,并且能够降低延迟。
目前,多路径通信所面临的巨大问题是需要修改用户设备的网络堆栈。在这方面,虽然从理论上讲,现代诸如智能电话和平板电脑的移动设备能够支持例如LTE、HSPA、WiFi收发器的多技术多频带网络。但是,在实际上,目前的用户设备如果直接更改其通信协议而形成多路径通信都需要修改网络堆栈。更具体地,需要UE解锁和/或超级用户访问其操作系统。例如,LWIP(与IPSec隧道的LTE WLAN无线电级别集成)和LWA(LTE WLAN聚合)等网络层解决方案需要修改路由表和IPSec隧道的管理。又例如,公告号为CN103004167B的中国专利文献公开了一种无线通信的方法包括:使用第一IP地址通过第一MPTP路径与服务器进行通信;使用第二IP地址通过第二MPTP路径与该服务器进行通信,其中通过第二MPTP路径与该服务器的通信经由第二IP地址的无线节点;以及通过对等通信与该无线节点进行通信。但是,这种基于MPTCP(多路径传输控制协议)的传输层解决方案必须要替换网络堆栈的整个传输层。即,如果要支撑MPTCP,需要客户端和服务器都要支持MPTCP。而升级网络堆栈,涉及到对现在使用的设备的内核改造,其涉及面广,对一些设备进行内核改造后还可能面临着保修失效的问题,导致作为现行标准的MPTCP协议难以部署。再例如,SCTP流控制传输协议甚至与当前的应用程序编程接口不兼容,使得其更难于被实施。综上,导致目前的多路径通信实际上并未得到很好地推广和应用。因此,有必要对现有技术进行改进。
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