用於重配置應用程式的協議的方法和設備的製作方法

2023-07-30 04:54:56 4

專利名稱：用於重配置應用程式的協議的方法和設備的製作方法
技術領域：
以下描述涉及一種用於重配置應用程式的協議的方法和設備。
背景技術：
由於可攜式個人數字裝置和傳感器(例如，智慧型電話等)的廣泛使用，使用無線通信的應用程式的數量和種類持續增加。應用程式可依據它們所應用的領域而使用不同的服務質量(QoS)。應用程式的示例包括可穿戴體域網(BAN, body area network)領域等中的健康保健程序(諸如心電圖(ECG)、腦電圖(EEG)、肌電圖(EMG)等)。可穿戴BAN領域具有某些要求，例如，等待時間(latency )、可靠度(例如,誤包率(PER))、電池等。此外，連接到個人數字裝置的傳感器的數量可基於在個人數字裝置中正在執行的應用程式而實時變化。

發明內容
在一個總體方面，一種重配置應用程式的協議的方法包括:維持存儲多個組件模塊的棧的存儲器；分析應用程式的需求信息和從協議層獲得的系統信息；基於分析的結果，確定包括應用程式的重配置的協議以及重配置的協議的操作參數的協議配置信息；基於協議配置信息，在多個組件模塊中確定實現重配置的協議所需要的至少一個組件模塊的連接關係。分析的步驟可包括:基於是否發生了與應用程式的需求信息相關的事件，獲得應用程式的需求信息。確定協議配置信息的步驟可包括:將多個協議中的每一個協議的服務質量(QoS)指標定義為協議的操作參數和可從協議層獲得的至少一個參數的函數；使所述函數公式化以適合於應用程式的需求信息。確定協議配置信息的步驟可包括:確定使重配置的協議的服務質量(QoS)指標最優化，同時滿足由應用程式的需求信息指示的應用程式的需求的操作參數。所述方法還可包括:通過將包括分析的結果的信息應用於多個協議中的每一個協議來維持協議資料庫，其中，所述協議資料庫存儲映射到需求信息的多個協議以及所述多個協議各自的操作參數；確定協議配置信息的步驟可包括:參照協議資料庫以將多個協議中的映射到應用程式的需求信息的一個協議和所述一個協議的操作參數確定為重配置的協議和重配置的協議的操作 參數。所述方法還可包括:基於協議配置信息產生與連接關係相關的信息；使用與連接關係相關的信息來實現重配置的協議。
所述方法還可包括:維持存儲與多個組件模塊相關的信息的組件庫。所述方法還可包括:確定將實現重配置的協議的目標裝置是否缺少實現重配置的協議所需要的任何組件模塊；從組件庫獲得與被確定為目標裝置所缺少的任何組件模塊相關的彳目息。所述方法還可包括:維持節點狀態資料庫，其中，所述節點狀態資料庫存儲與目標裝置正使用的協議、目標裝置正使用的協議的操作參數以及目標裝置中可用的協議相關的信息。所述方法還可包括:通過參照節點狀態資料庫以及連接關係，基於協議配置信息產生在目標裝置中實現重配置的協議所需要的信息；將在目標裝置中實現重配置的協議所需要的信息發送到目標裝置。所述方法還可包括:對在目標裝置中實現重配置的協議所需要的信息進行編碼。確定連接關係的步驟可包括:接收協議配置信息；解析協議配置信息。所述方法還可包括:使用包括所述至少一個組件模塊中的每個組件模塊的地址的表，連接所述至少一個組件模塊。確定連接關係的步驟可包括:根據應用程式的重配置的協議，鉤住傳送到應用層的更下層的消息；基於從鉤住的信息獲得的協議的標識符(ID)，切換到所述至少一個組件模塊。在另一總體方面，非暫時性計算機可讀存儲介質包括用於指示計算機執行上述方法的程序。在另一總體方面，一種重配置應`用程序的協議的方法包括:維持存儲多個組件模塊的棧的存儲器；從目標裝置接收實現應用程式的重配置的協議所需要的信息；基於實現應用程式的重配置的協議所需要的信息，在多個組件模塊中確定實現應用程式的重配置的協議所需要的至少一個組件模塊的連接關係。實現應用程式的重配置的協議所需要的信息可包括:協議配置信息，包括應用程式的重配置的協議和重配置的協議的操作參數；或者，與所述至少一個組件模塊的連接關係相關的信息；或者，所述協議配置信息和所述與連接關係相關的信息兩者。確定連接關係的步驟可包括:解析實現重配置的協議所需要的信息。在另一總體方面，一種用於重配置應用程式的協議的設備包括:分析器，被配置為分析應用程式的需求信息和從協議層獲得的系統信息；協議引擎，被配置為基於由分析器獲得的分析結果確定協議配置信息，其中，所述協議配置信息包括應用程式的重配置的協議和重配置的協議的操作參數；協議實現器，被配置為基於協議配置信息，在多個組件模塊中確定實現重配置的協議所需要的至少一個組件模塊的連接關係；可重配置協議棧，包括配置為存儲多個組件模塊的棧的存儲器。在另一總體方面，一種用於重配置應用程式的協議的設備包括:可重配置協議棧，包括配置為存儲多個組件模塊的棧的存儲器；協議實現器，被配置為基於從目標裝置接收的實現應用程式的重配置的協議所需要的信息，在多個組件模塊中確定實現應用程式的重配置的協議所需要的至少一個組件模塊的連接關係。在另一總體方面，一種重配置應用程式的協議的方法包括:基於應用程式的需求信息和從協議層獲得的系統信息，確定應用程式的最優協議以及所述最優協議的操作參數的最優值；在應用程式的當前協議不是最優協議時，使用應用程式的當前協議缺少的至少一個組件模塊以及應用程式的當前協議的至少一個組件模塊，將應用程式的當前協議重配置為最優協議，並將所述最優協議的操作參數的值設置為所述最優協議的操作參數的最優值。應用程式的當前協議缺少的至少一個組件模塊以及應用程式的當前協議的至少一個組件模塊可被包括在可重配置協議棧的存儲器中存儲的多個組件模塊中。所述方法還可包括:當應用程式的當前協議是最優協議，並且最優協議的操作參數的當前值不是最優協議的操作參數的最優值時，將最優協議的操作參數的值設置為所述操作參數的最優值。應用程式可運行在第一裝置上，以使用當前協議對從連接到第一裝置的第二裝置發送到第一裝置的數據進行處理；當應用程式的需求信息改變時或者當第三裝置連接到第一裝置時，可執行對最優協議的確定。從以下詳細描述、附圖和權利要求中，其他特徵和方面將是清楚的。


圖1是示出用於重配置應用程式的協議的協議重配置設備的示例的框圖。圖2是示出用於重配置應用程式的協議的協議重配置設備的另一示例的框圖。圖3是示出在圖1的協議重配置設備中重配置應用程式的協議的方法的示例的流程圖。圖4是示出在圖2的協議重配置設備中重配置應用程式的協議的方法的示例的流程圖。

圖5是示出包括協議重配置設備的協議重配置系統中的協議重配置設備之間的操作的示例的框圖。圖6是示出包括協議重配置設備的協議重配置系統中的協議重配置設備之間的操作的另一示例的框圖。圖7是示出使用運行時間求解器(run-time solver)實現協議引擎的方法的示例的示圖。圖8是示出使用協議資料庫實現協議引擎的方法的示例的示圖。圖9是示出協議重配置設備中的在主動模式下進行操作的協議實現器(protocolimplementer)的配置的示例的框圖。圖10是示出在主動模式下操作圖9的協議實現器的方法的示例的流程圖。圖11是示出當協議重配置設備用作簡化功能協議系統裝置(RFD)時操作協議實現器的示例的框圖。圖12是示出協議實現器使用配置表來實現重配置的協議的方法的示例的示圖。圖13是示出協議實現器使用消息鉤子(message hooking)來實現重配置的協議的方法的示例的示圖。
具體實施例方式提供以下詳細描述以幫助讀者全面理解在此描述的方法、設備和/或系統。然而，對在此描述的方法、設備和/或系統的各種改變、修改和等同物對於本領域普通技術人員而言將是清楚的。描述的步驟和/或操作的順序僅是示例，並且處理步驟和/或操作的順序不限於在此描述的那些，而是可以如本領域普通技術人員將清楚的那樣被改變，除非處理步驟和/或操作必須按照特定順序發生。此外，為了更加清楚和簡明，可省略對本領域普通技術人員公知的功能和結構的描述。貫穿附圖和詳細說明，相同的標號是指相同的元件。附圖可以不是按比例的，並且為了清楚、圖解和方便，附圖中的元件的相對大小、比例和描繪可被誇大。通常，協議可被分類為應用特定的協議和多目的協議。針對具體應用程式而設計的應用特定的協議可包括例如用於傳感器網絡的協議(諸如B-MAC (伯克利媒體訪問控制)、X-MAC (X媒體訪問控制)或對本領域普通技術人員而言已知的用於傳感器網絡的任何其他協議)。應用特定的協議可被設計為針對預定應用程式是最優的，但對於需要不同服務質量(QoS)的應用程式可能具有顯著的性能下降。然而，安裝系統中可能需要的所有應用特定的協議從存儲器方面來說可能效率低。多目的協議可使用配置文件(profile)支持多種應用程式，並可包括例如電子電氣工程師協會(IEEE) 802.15.4標準以及對於本領域普通技術人員而言已知的任何其他多目的協議。然而，多目的協議對系統增加了開銷，因此多目的協議從性能方面來說可能不是最優協議。以下示例提供了能夠針對應用程式的實時的時進時出改變確定最優協議的運行時間架構，並同時實時提供了最優協議和操作參數，所述最優協議和操作參數能夠在運行在用戶的可攜式數字裝置上的應用程式正被動態使用的環境中滿足QoS。圖1是示出用於重配置應用程式的協議的協議重配置設備100的示例的框圖。圖1的協議重配置設備100是能夠主動重配置應用程式的協議的設備。

協議重配置設備100能夠執行確定用於應用程式或鄰近傳感器節點的最優協議並重配置應用程式的協議的功能(1)，以及從另一協議重配置設備接收請求以重配置協議重配置設備100的協議的功能(2)。在協議重配置設備100中，當協議重配置設備100在主動模式下進行操作時執行功能(I)，在協議重配置設備100在被動模式下進行操作時執行功能(2)。能夠執行功能(I)和功能(2)的協議重配置設備100將被稱為全功能協議系統裝置(FFD)。協議重配置設備100包括分析器110、協議引擎130、協議實現器150和可重配置協議棧170。分析器110分析應用程式的需求信息和從協議層獲得的系統信息。在該示例中，應用程式的需求信息可包括應用程式的QoS請求信息，諸如等待時間、誤包率(PER)、存在期(lifetime)以及對本領域普通技術人員而言已知的任何其他QoS參數。系統信息是協議重配置設備100從協議層(諸如物理(PHY)層、媒體訪問控制(MAC)層以及對本領域普通技術人員而言已知的任何其他協議層)獲得的信息。系統信息的示例包括信道狀態、連接到協議重配置設備100的裝置的數量以及對本領域普通技術人員而言已知的可從協議層獲得的任何其他類型的信息。連接到協議重配置設備100的裝置可以是例如傳感器節點和其他數字裝置。
分析器110按照預定消息格式周期性地向協議引擎130提供需求信息以及從協議層獲得的系統信息。協議引擎130基於由分析器110提供的需求信息和系統信息，確定包括應用程式的最優協議和最優協議的操作參數的協議配置信息。操作參數是協議重配置設備100有權限進行控制的參數。在當前協議不是最優協議時，最優協議可被視為重配置的協議，並且最優協議的操作參數可被視為重配置協議的操作參數。協議引擎130包括代理和運行時間求解器，或者包括代理和協議資料庫。以下將參照圖7和圖8描述協議引擎130的配置和操作。協議實現器150基於從協議引擎130接收的協議配置信息，在多個組件模塊中確定實現重配置的協議所需要的至少一個組件模塊的連接關係。以下將參照圖9和圖10描述協議實現器150的配置和操作。可重配置協議棧170維持存儲多個組件模塊的棧的存儲器。可重配置協議棧接收與確定的連接關係相關的信息，並根據與確定的連接關係相關的信息連接所述至少一個組件模塊。可重配置協議棧使得功能能夠被組件化為組件模塊，並使得能夠通過連接組件模塊中的合適的組件模塊來實現所需要的協議。在該示例中，由於粒度造成的開銷，可對組件模塊進行取捨，因此 組件模塊可基於設計者的意圖而具有各種配置。由於不同的應用程式的特性導致在傳感器網絡中可存在多個協議。從開始為每個應用程式配置最優協議是耗時耗力的。因此，在該示例中，協議的基本功能被組件化為組件模塊，從而可在實現不同協議的過程中重複使用組件模塊。當用作FFD的協議重配置設備100在主動模式下進行操作時，分析器110、協議引擎130、協議實現器150和可重配置協議棧170均被激活。當協議重配置設備100在被動模式下進行操作時，僅激活協議實現器150和可重配置協議棧170。在被動模式下，協議重配置設備100與將稍後描述的簡化功能協議系統裝置(RFD)執行相同的功能。圖2是示出用於重配置應用程式的協議的協議重配置設備200的另一示例的框圖。協議重配置設備200是被動地重配置應用程式的協議的設備。協議重配置設備200基於從連接到協議重配置設備200的目標裝置接收的、實現應用程式的重配置的協議所需要的信息，僅執行在協議重配置設備200中實現重配置的協議的功能。例如，協議重配置設備200僅執行從另一協議重配置設備接收的用於重配置協議重配置設備200的協議的請求，並根據所述請求來重配置協議的功能。能夠僅執行上述功能的協議重配置設備200可被稱為簡化功能協議系統裝置(RFD)。協議重配置設備200包括協議實現器210和可重配置協議棧230。協議實現器210基於從目標裝置接收的、實現應用程式的重配置協議所需要的信息，在多個組件模塊中確定至少一個組件模塊的連接關係。在該示例中，實現應用程式的重配置的協議所需要的信息包括與存儲在可重配置協議棧230中的多個組件模塊中的實現重配置的協議所需要的所述至少一個組件模塊的連接關係相關的信息。目標裝置可以是具有主動重配置應用程式的協議的能力的協議重配置設備100，或者可以是具有與協議重配置設備100的功能類似的功能的裝置。實現應用程式的重配置的協議所需要的信息包括協議配置信息和與連接關係相關的信息，其中，所述協議配置信息包括應用程式的重配置的協議以及重配置的協議的操作參數。可重配置協議棧230包括存儲多個組件模塊的棧的存儲器。可重配置協議棧230的操作與圖1的可重配置協議棧170相同，因此為了簡明，這裡將不重複其描述。圖3是示出在圖1的協議重配置設備100中重配置應用程式的協議的方法的示例的流程圖。在301，協議重配置設備100維持存儲多個組件模塊的棧的存儲器。在303，協議重配置設備100分析應用程式的需求信息以及從協議層獲得的系統信息。作為示例，在303，協議重配置設備100基於是否發生了與應用程式的需求信息相關的事件(諸如關聯(association))來獲得應用程式的需求信息。在305,協議重配置設備100基於分析的結果確定協議配置信息。協議配置信息包括應用程式的重配置的協議以及重配置的協議的操作參數。協議重配置設備100使用例如運行時間求解器或協議資料庫來確定協議配置信息。在下文中，將描述協議重配置設備100使用運行時間求解器來確定協議配置信息的方法的示例。在該示例中，協議重配置設備100將多個協議中的每一個協議的至少一個QoS指標定義為可從協議層獲得的系統參數、從分析器110獲得的參數以及協議重配置設備100有權限進行控制的協議的操作參數的函數。接下來，協議重配置設備100將定義的函數公式化以適合於應用程式的需求信息。協議重配置設備100確定使重配置的協議的所述至少一個QoS指標最優化的操作參數，以滿足由應用程式的需求信息指示的應用程式的需求。在下文中， 將描述協議重配置設備使用協議資料庫確定協議配置信息的方法的示例。在該示例中，協議重配置設備100維持協議資料庫。協議資料庫存儲最優協議以及最優協議的操作參數，其中，通過將包括分析器110的分析結果和協議的操作參數的信息應用於每個協議來確定最優協議和最優協議的操作參數。通過參照協議資料庫，協議重配置設備100將協議資料庫中的被映射到應用程式的需求信息的最優協議和最優協議的操作參數確定為重配置的協議和重配置的協議的操作參數。稍後將參照圖7和圖8更詳細地描述使用運行時間求解器和協議資料庫來確定協議配置信息的方法。在307，協議重配置設備100基於協議配置信息，在多個組件模塊中確定實現重配置的協議所需要的至少一個組件模塊的連接關係。協議重配置設備100的操作依據協議重配置設備100是期望重配置協議重配置設備100的協議還是期望重配置連接到協議重配置設備100的目標裝置的協議而變化。稍後將參照圖9至圖11描述協議重配置設備100的取決於將被重配置的目標協議的不同操作。圖4是示出在圖2的協議重配置設備200中重配置應用程式的協議的方法的另一示例的流程圖。在操作401，協議重配置設備200維持存儲多個組件模塊的棧的存儲器。在403，協議重配置設備200從連接到協議重配置設備200的目標裝置接收實現應用程式的重配置的協議所需要的信息。在該示例中，實現應用程式的重配置的協議所需要的信息包括協議配置信息，或與多個組件模塊中的實現重配置的協議所需要的至少一個組件模塊的連接關係相關的信息，或者包括協議配置信息和所述與連接關係相關的信息兩者，其中，所述協議配置信息包括應用程式的重配置的協議以及重配置的協議的操作參數。實現應用程式的重配置的協議所需要的信息可被編碼。當協議重配置設備200接收實現應用程式的重配置的協議所需要的信息時，協議重配置設備200解析並使用所述信息。在405，協議重配置設備200基於實現重配置的協議所需要的信息，在多個組件模塊中確定實現重配置的協議所需要的至少一個組件模塊的連接關係。圖5是示出包括協議重配置設備的協議重配置系統中的協議重配置設備之間的操作的示例的框圖。參照圖5，協議重配置系統包括作為在主動模式下進行操作的FFD的協議重配置設備530，以及作為RFD的目標裝置550。在圖5中，①、②、③、④、⑤、⑥和⑦表示消息在協議重配置設備530和目標裝置550的元件之間傳送的順序。協議重配置設備530包括分析器531、協議引擎533、協議實現器535和可重配置協議棧537。目標裝置550包括協議實現器555和可重配置協議棧557。分析器531從應用程式520獲得應用程式520的需求信息(①)，並從可重配置協議棧537的協議層獲得系統信息(①)。在該示例中，應用程式520可被安裝在協議重配置設備530中，或者被安裝在目標裝置550中。應用程式520可處理來自連接到目標裝置550的傳感器的數據。分析器531分析獲得的信息並將分析結果提供給協議引擎533 (②)。協議引擎533基於分析器531的分析結果來確定協議配置信息。協議配置信息包括應用程式520的重配置的協議以及重配置的協議的操作參數。協議引擎533將協議配置信息提供給協議實現器5 35 (③)。為了基於協議配置信息實現重配置的協議。協議實現器535在存儲在可重配置協議棧537中的多個組件模塊中確定實現重配置的協議所需要的至少一個組件模塊的連接關係。可重配置協議棧537維持存儲多個組件模塊的棧的存儲器。協議實現器535將與連接關係相關的信息發送給可重配置協議棧537 (④)。可重配置協議棧537基於接收的信息連接所述至少一個組件模塊，以實現重配置的協議。可重配置協議棧537將實現應用程式的重配置的協議所需要的信息發送到目標裝置550 (即，連接到協議重配置設備530的RFD)(⑤)。目標裝置550的可重配置協議棧557從協議重配置設備530的可重配置協議棧537接收實現重配置的協議所需要的信息，並將接收的信息發送到目標裝置550的協議實現器555 (⑥)。協議實現器555基於實現應用程式的重配置的協議所需要的信息來在多個組件模塊中確定至少一個組件模塊的連接關係，並將與連接關係相關的信息發送到目標裝置550的可重配置協議棧557 (⑦)。可重配置協議棧557通過基於與連接關係相關的信息連接多個組件模塊中的實現重配置的協議所需要的至少一個組件模塊，來在目標裝置550中實現重配置的協議。圖6是示出包括協議重配置設備的協議重配置系統中的協議重配置設備之間的操作的另一示例的框圖。參照圖6，協議重配置系統包括在主動模式下進行操作的協議重配置設備630 (例如，FFD)以及在被動模式下進行操作的目標裝置650 (例如，FFD)。協議重配置設備630包括分析器631、協議引擎633、協議實現器635和可重配置協議棧637。目標裝置650包括協議實現器655和可重配置協議棧657。在主動模式下進行操作的協議重配置設備630的操作與圖5的協議重配置設備530的操作相同。此外，在被動模式下進行操作的協議重配置設備650的協議實現器655和可重配置協議棧657的操作與圖5的目標裝置550的協議實現器555和可重配置協議棧557的操作相同，並且分析器651和協議引擎653的功能被去激活。因此，在被動模式下進行操作的協議重配置設備650與作為圖5的目標裝置550的RFD在功能上操作相同。因此，圖5中的元件的操作的描述也適用於圖6中的元件，從而為了簡明將不重複圖6中的元件的描述。圖7是示出使用運行時間求解器735實現協議引擎730的方法的示例的示圖。參照圖7，協議引擎730包括代理731和運行時間求解器735。代理731從分析器710接收作為分析器710的分析結果的應用程式的需求信息和系統信息，並基於所述信息周期性地觸發運行時間求解器735。代理731將運行時間求解器735的操作結果傳送到協議實現器750。運行時間求解器735實時確定應用程式的最優協議(如果當前協議不是最優協議，則最優協議可被視為應用程式的重配置的協議)，並確定最優協議的操作參數。運行時間求解器735確定應用程式的重配置的協議，實現重配置的協議所需要的至少一個組件模塊以及重配置的協議的操作參數。使用運行時間求解器735實現的協議引擎730包括建模單元7353和算法單元7356。建模單元7353將多個協議中的每一個協議的至少一個QoS指標定義為可從協議層獲得的參數、從分析器710獲得的參數、以及包括圖7中的協議引擎730和協議實現器750的協議重配置設備具有權限進行控制的協議的操作參數的函數。建模單元7353使定義的功能公式化以適合於應用程式的需求信息。在該示例中，將假設應用程式的需求信息包括對可靠度以及延遲或等待時間的需求，並且用戶期望使應用程式使用的能量最小化。在該示例中，建模單元7353基於應用程式的需求信息，使用定義的QoS指標使針對能量最小化的最優化問題公式化。在建模單元7353的一個示例中，多個協議的QoS指標被公式化為系統信息(例如，
SP1.....SPi)、網絡信息(例如，NP1.....NP」)、可重配置協議棧(未示出)的至少一個組件模
塊(例如，CO1.....COk)和從實現重配置的協議所需要的至少一個組件模塊獲得的重配置的
協議的操作參數(例如，CVp...、CVk)的函數。在該示例中，QoS指標可包括例如能量(Ei)、可靠度(民)、延遲(等待時間XDi)和對本領域普通技術人員而言已知的任何其他QoS指標。通過上述操作，協議引擎730根據應用程式的目的最優化QoS指標。協議引擎730從分析器7 10獲得應用程式的需求信息、系統信息和網絡信息，隨後將這些信息輸入到針對通過建模單元7353定義的QoS指標的等式中。協議引擎730在滿足應用程式的需求信息指示的應用程式的需求的範圍內確定使重配置的協議的至少一個QoS指標最優化的操作參數。該處理由算法單元7356執行。算法單元7356基於通過建模單元7353公式化的最優化問題來選擇或開發合適的算法，並在協議重配置設備中實現所述算法。算法單元7356可基於協議的操作參數具有整數值的假設來採用分支定界算法，其中，所述分支定界算法是按照整數規劃來尋找最優化問題的最優解決方案的一般算法。簡而言之，算法單元7356的作用在於為每個可用協議找出針對該協議具有最佳QoS指標(諸如最低能量)並且還滿足由應用程式的需求信息指示的需求的操作參數的最優值組合(或者如果僅存在一個操作參數，則找出單個操作參數的值)。然後，算法單元7356在所有可用協議中選擇具有最佳QoS指標(諸如最低能量)的協議。選擇的協議是最優協議，並且用於選擇的協議的操作參數是用於最優協議的操作參數。圖8是示出使用協議資料庫835實現協議引擎830的方法的示例的示圖。即使使用協議資料庫835來實現協議引擎830，協議引擎830的代理831也可與圖7中的協議引擎730的代理731具有相同的功能。例如，代理831接收分析器810獲得的信息並基於所述信息周期性地觸發協議資料庫835的操作。代理831將協議資料庫835的確定結果傳送到協議實現器850。即使協議資料庫835被用於實現協議引擎830，也可使用與圖7中的運行時間求解器735中的建模單元7353相同的建模單元8353執行建模。在該示例中，當根據需求使用協議資料庫835而不是使用圖7中的算法單元7356來確定最優協議和用於最優協議的操作參數時，通過建模單元8353使用算法提前計算針對外部參數的最優協議以及用於最優協議的操作參數，並且結果被存儲在資料庫8356中。外部參數可包括例如可離線獲得的應用程式的需求信息、系統信息、網絡信息以及對本領域普通技術人員而言已知的影響最優協議的任何其他參數。通過參照協議資料庫835，接收分析器810獲得的信息(例如，應用程式的需求信息)的協議引擎830在資料庫8356中確定映射到應用程式的需求信息的最優協議和用於最優協議的操作參數。協議引擎830將協議資料庫835的確定結果作為重配置的協議和所述重配置的協議的操作參數發送到協議實現器850。簡而言之，通過應用程式的需求信息的參數(諸如可靠度和延遲(或等待時間))的值對存儲在協議資料庫中的數據編索引，並且所述數據包括協議資料庫覆蓋範圍內的針對所述需求信息的參數的值的每個可能組合的最優協議、以及用於最優協議的操作參數的最優值。針對所述需求信息的參數的值的每個組合的最優協議是所有可用協議中具有最佳QoS指標(諸如最低能量)的協議。用於最優協議的操作參數的最優值是針對最優協議具有最佳QoS指標(諸如最低能量)並還滿足需求信息指示的需求的用於最優協議的操作參數的值。圖8中的資料庫8356示出通過作為應用程式的需求信息的參數的可靠度和延遲(或等待時間)的值對資料庫8356編索引的示例。對於延遲值低於第一值的情況，沒有能夠滿足可靠度和延遲的值的任何組合的協議(圖8中標記為「不可行」的區域)。對於延遲值處於第一值和第二值之間，並且可靠度的值低於第一值的情況，最優協議是MACl並且用於所述最優協議的操作參數是 A1至Ak。對於延遲值處於第二值和最大值之間，並且可靠度的值處於第一值和最大值之間的情況，最優協議是MAC2並且用於所述最優協議的操作參數是B1至Bk。在協議重配置設備的計算能力不足以操作圖7中的運行時間求解器735時，使用協議資料庫835實現協議引擎830可能是有效的。此外，在由於相對靜態和簡單的環境而不需要較寬操作範圍的重配置的協議或操作參數時，使用協議資料庫850實現協議引擎830可能是有效的。圖9是示出在協議重配置設備900中在主動模式下進行操作的協議實現器950的配置的示例的框圖。圖10是示出在主動模式下操作圖9的協議實現器950的方法的示例的流程圖。協議實現器950解析從協議引擎930接收的協議配置信息，並使得能夠基於協議配置信息在協議層實現重配置的協議。協議引擎930基於協議引擎從分析器910接收的信息來確定協議配置信息。例如，為了基於協議配置信息實現重配置的協議，協議實現器950在存儲在可重配置協議棧970中的多個組件模塊中確定實現重配置的協議所需要的至少一個組件模塊的連接關係。協議實現器950基於協議重配置設備900的功能執行不同的操作。例如，在協議重配置設備900用作FFD的情況下和協議重配置設備900用作RFD的情況下，協議實現器950的組成元件及其操作是不同的。圖9示出用作FFD的協議重配置設備900和用作RFD的協議重配置設備990。在該示例中，協議重配置設備990執行連接到協議重配置設備900的目標裝置的功能。當協議重配置設備9 00期望重配置協議重配置設備900的協議時，協議實現器950基於協議配置信息，產生與存儲在可重配置協議棧970中的多個組件模塊中的實現重配置的協議所需要的至少一個組件模塊的連接關係相關的信息，並使用與連接關係相關的信息實現重配置的協議。在該示例中，與連接關係相關的信息包括協議標識符(ID)、組件信息和操作參數值。當協議重配置設備900不具有實現重配置的協議所需要的組件模塊時，與連接關係相關的信息還包括所需要的組件模塊的ELF (可執行可連結格式)格式化代碼。協議重配置設備900的協議實現器950包括實現器代理951、協議更新器952、組件庫953和節點狀態資料庫954。協議實現器950還可包括協議解析器955和協議編碼器956。當協議重配置設備900用作FFD時不使用協議解析器955。僅在編碼信息(例如，與連接關係相關的信息)將被發送到可重配置協議棧970時使用協議編碼器956。實現器代理951基於從協議引擎930接收的協議重配置信息，產生在目標裝置(即，協議重配置設備990)中實現重配置的協議所需要的信息。實現器代理951產生實現重配置的協議所需要的信息時的操作與圖10中的1001和1003對應。在1001，實現器代理951確定是否重配置本地協議(即，實現器代理951所在的協議重配置設備900的協議)。
當在1001確定重配置本地協議(即，協議重配置設備900的協議)時，在1003，實現器代理951將相關信息(例如，與實現重配置的協議所需要的至少一個組件模塊的連接關係相關的信息)發送到協議更新器952。在該示例中，與連接關係相關的信息包括協議ID、與實現重配置的協議所需要的至少一個組件模塊相關的組件信息以及用於重配置的協議的操作參數值。當可重配置協議棧970缺少實現重配置的協議所需要的組件模塊時，實現器代理951還將缺少的組件模塊的代碼發送到協議更新器952。缺少的組件模塊的代碼可按照例如ELF格式被格式化。協議更新器952使用在1003發送的與連接關係相關的信息來實現重配置的協議。圖9中的實線指示當協議實現器950重配置協議重配置設備900的協議時的消息流。相反，當在1001確定不重配置本地協議(即，協議重配置設備900的協議)時，實現器代理951在1005參照節點狀態資料庫954，以開始在作為目標裝置的協議重配置設備990中實現重配置的協議的處理。實現器代理951維持節點狀態資料庫954，其中，所述節點狀態資料庫954存儲與目標裝置(即，協議重配置設備990)正使用的協議、正由目標裝置使用的協議的操作參數以及目標裝置中可用的協議相關的信息。通過參照節點狀態資料庫954，實現器代理951基於協議配置信息產生在目標裝置中實現重配置的協議所需要的信息。實現器代理951使用可重配置協議棧970將產生的信息發送到例如目標裝置(即，協議重配置設備990)。在1007，通過參照節點狀態`資料庫954，實現器代理951確定目標裝置是否缺少實現重配置的協議所需要的組件模塊。當在1007確定目標裝置缺少組件模塊時，在1009，實現器代理951參照組件庫953。組件庫953存儲與用於實現多個協議的多個組件模塊相關的信息。通過參照組件庫953，實現器代理951獲得與缺少的實現重配置的協議所需要的組件模塊相關的信息，並將獲得的信息存儲在存儲器中。與缺少的組件模塊相關的信息可按照例如ELF格式被格式化。在該示例中，可確認將被發送到目標裝置的信息的內容(例如，實現重配置的協議所需要的信息)。在1011，代理951確定是否將執行對相應信息的編碼以增加將被發送到目標裝置的信息的魯棒性。當在1011確定將執行編碼時，在1013，實現器代理951使用協議編碼器956執行對將被發送到目標裝置的信息的編碼。相反，當在1011確定將不執行編碼時，實現器代理951跳過1013的編碼並在1015使用可重配置協議棧970將所述將被發送的信息無線發送到目標裝置，而不對所述信息進行編碼。在1015，如果在1013執行了編碼，則實現器代理951還使用可重配置協議棧970
無線發送編碼後的信息。圖9中的虛線指示當協議實現器950產生在目標裝置(B卩，協議重配置設備990)中實現重配置的協議所需要的信息時的消息流。用作RFD的協議重配置設備990包括協議實現器991和可重配置協議棧995。協議實現器991包括用於解析信息的協議解析器9911以及用於執行解析的信息的協議更新器9913。用作RFD的協議重配置設備990的協議實現器991的配置和操作與用作在被動模式下進行操作的FFD的協議重配置設備的協議實現器相同。在下文中，將參照圖11描述用作RFD的協議重配置設備990的協議實現器991的操作。圖11是示出當協議重配置設備1100用作RFD時協議實現器1110的操作的框圖。協議實現器1110包括協議解析器1113和協議更新器1116。協議解析器1113僅在用作FFD的協議重配置設備已使用協議編碼器對信息進行編碼並將編碼後的信息發送到協議重配置設備1100時進行操作。使用可重配置協議棧1130將協議重配置設備1100從用作FFD的協議重配置設備接收的信息傳送到協議解析器1113。在該示例中，接收的信息是在協議重配置設備1100中實現應用程式的重配置的協議所需要的信息。協議解析器1113對相應信息進行解析並將解析的信息發送到協議更新器1116。協議更新器1116基於解析的信息，在多個組件模塊中確定在協議重配置設備1100中實現重配置的協議所需要的至少一個組件模塊的連接關係。協議更新器1116將與連接關係相關的信息發送到可重配置協議棧1130，以基於與連接關係相關的信息連接至少一個組件模塊。在該示例中，從協議更新器1116發送到可重配置協議棧1130以實現 重配置的協議的信息可依據可重配置協議棧1130如何被實現而改變。圖12是示出協議實現器使用配置表1233實現重配置的協議的方法的示圖。上圖1210示出一般的組件模塊結構，下圖1230示出已使用配置表1233重配置的重配置的協議。在下圖1230中，協議實現器通過使用配置表1233連接至少一個組件模塊來實時實現重配置的協議。在該示例中，重配置表1233包括實現重配置的協議所需要的至少一個組件模塊中的每一個的地址。此外，配置表1230包括使得能夠訪問所述至少一個組件模塊的路由功能。因此，即使在多個協議中存在調用相應功能模塊並具有相同名稱的多個功能，配置表1233也可直接訪問所需要的組件模塊的地址。此外，在該示例中，協議更新器通知可重配置協議棧所需要的組件模塊的ID (例如，與圖12中示出的Component (組件)1、Component〗或 Component3 相應的 ID=1、2 或 3)。圖13是示出協議實現器使用消息鉤子(message hooking)實現重配置的協議的方法的示圖。如圖13中所示，配置層(API) 1320位於應用層(APP1和APP2)的下方。在該示例中，協議實現器通過使用配置層1320鉤住正被發送到更下方的MAC層1330的消息來獲得協議的ID。協議實現器基於協議的ID來切換實現重配置的協議所需要的至少一個組件模塊。協議更新器通知可重配置協議棧與重配置的協議相應的協議ID。在下文中，將使用上述方法描述當連接到單個FFD的多個RFD從「I」動態改變到「3」時的協議重配置系統的操作。在示例I中表現單個RFD被連接的情況，在示例2中表現三個RFD被連接的情況。現在將描述示例I和示例2的操作。在示例I中，假設所述單個FFD使用時分多址(TDMA)協議。示例IRFDl嘗試與FFD連接以執行用於測量體溫的應用程式。在該示例中，將由RFDl執行的應用程式的需求信息在以下的表I中被列出。表I
權利要求
1.一種重配置應用程式的協議的方法，所述方法包括: 維持存儲多個組件模塊的棧的存儲器； 分析應用程式的需求信息和從協議層獲得的系統信息； 基於分析的結果，確定包括應用程式的重配置的協議以及重配置的協議的操作參數的協議配置信息； 基於協議配置信息，在多個組件模塊中確定實現重配置的協議所需要的至少一個組件模塊的連接關係。
2.如權利要求1所述的方法，其中，分析的步驟包括:基於是否發生了與應用程式的需求信息相關的事件，獲得應用程式的需求信息。
3.如權利要求1所述的方法，其中，確定協議配置信息的步驟包括: 將多個協議中的每一個協議的服務質量(QoS)指標定義為協議的操作參數和可從協議層獲得的至少一個參數的函數； 使所述函數公式化以適合於應用程式的需求信息。
4.如權利要求1所述的方法，其中，確定協議配置信息的步驟包括:確定使重配置的協議的服務質量(QoS)指標最優化，同時滿足由應用程式的需求信息指示的應用程式的需求的操作參數。
5.如權利要求1所述的方法，還包括:通過將包括分析的結果的信息應用於多個協議中的每一個協議來維持協議 資料庫，其中，所述協議資料庫存儲映射到需求信息的多個協議以及所述多個協議各自的操作參數， 其中，確定協議配置信息的步驟包括:參照協議資料庫以將多個協議中的映射到應用程式的需求信息的一個協議和所述一個協議的操作參數確定為重配置的協議和重配置的協議的操作參數。
6.如權利要求1所述的方法，還包括: 基於協議配置信息產生與連接關係相關的信息； 使用與連接關係相關的信息來實現重配置的協議。
7.如權利要求6所述的方法，還包括:維持存儲與多個組件模塊相關的信息的組件庫。
8.如權利要求7所述的方法，還包括: 確定將實現重配置的協議的目標裝置是否缺少實現重配置的協議所需要的任何組件模塊； 從組件庫獲得與被確定為目標裝置所缺少的任何組件模塊相關的信息。
9.如權利要求1所述的方法，還包括:維持節點狀態資料庫，其中，所述節點狀態資料庫存儲與目標裝置正使用的協議、目標裝置正使用的協議的操作參數以及目標裝置中可用的協議相關的信息。
10.如權利要求9所述的方法，還包括: 通過參照節點狀態資料庫以及連接關係，基於協議配置信息產生在目標裝置中實現重配置的協議所需要的信息； 將在目標裝置中實現重配置的協議所需要的信息發送到目標裝置。
11.如權利要求10所述的方法，還包括:對在目標裝置中實現重配置的協議所需要的信息進行編碼。
12.如權利要求1所述的方法，其中，確定連接關係的步驟包括: 接收協議配置信息； 解析協議配置信息。
13.如權利要求1所述的方法，還包括:使用包括所述至少一個組件模塊中的每個組件模塊的地址的表，連接所述至少一個組件模塊。
14.如權利要求1所述的方法，其中，確定連接關係的步驟包括: 根據應用程式的重配置的協議，鉤住傳送到應用層的更下層的消息； 基於從鉤住的信息獲得的協議的標識符(ID)，切換到所述至少一個組件模塊。
15.一種重配置應用程式的協議的方法，所述方法包括: 維持存儲多個組件模塊的棧的 存儲器； 從目標裝置接收實現應用程式的重配置的協議所需要的信息； 基於實現應用程式的重配置的協議所需要的信息，在多個組件模塊中確定實現應用程式的重配置的協議所需要的至少一個組件模塊的連接關係。
16.如權利要求15所述的方法，其中，實現應用程式的重配置的協議所需要的信息包括: 協議配置信息，包括應用程式的重配置的協議和重配置的協議的操作參數；或者 與所述至少一個組件模塊的連接關係相關的信息；或者 所述協議配置信息和所述與連接關係相關的信息兩者。
17.如權利要求15所述的方法，其中，確定連接關係的步驟包括:解析實現重配置的協議所需要的信息。
18.一種用於重配置應用程式的協議的設備，所述設備包括: 分析器，被配置為分析應用程式的需求信息和從協議層獲得的系統信息； 協議引擎，被配置為基於由分析器獲得的分析結果確定協議配置信息，其中，所述協議配置信息包括應用程式的重配置的協議和重配置的協議的操作參數； 協議實現器，被配置為基於協議配置信息，在多個組件模塊中確定實現重配置的協議所需要的至少一個組件模塊的連接關係； 可重配置協議棧，包括配置為存儲多個組件模塊的棧的存儲器。
19.一種用於重配置應用程式的協議的設備，所述設備包括: 可重配置協議棧，包括配置為存儲多個組件模塊的棧的存儲器； 協議實現器，被配置為基於從目標裝置接收的實現應用程式的重配置的協議所需要的信息，在多個組件模塊中確定實現應用程式的重配置的協議所需要的至少一個組件模塊的連接關係。
20.一種重配置應用程式的協議的方法，所述方法包括: 基於應用程式的需求信息和從協議層獲得的系統信息，確定應用程式的最優協議以及所述最優協議的操作參數的最優值； 在應用程式的當前協議不是最優協議時，使用應用程式的當前協議缺少的至少一個組件模塊以及應用程式的當前協議的至少一個組件模塊，將應用程式的當前協議重配置為最優協議，並將所述最優協議的操作參數的值設置為所述最優協議的操作參數的最優值。
21.如權利要求20所述的方法，其中，應用程式的當前協議缺少的至少一個組件模塊以及應用程式的當前協議的至少一個組件模塊被包括在可重配置協議棧的存儲器中存儲的多個組件模塊中。
22.如權利要求20所述的方法，還包括:當應用程式的當前協議是最優協議，並且最優協議的操作參數的當前值不是最優協議的操作參數的最優值時，將最優協議的操作參數的值設置為所述操作參數的最優值。
23.如權利要求20所述的方法，其中，應用程式運行在第一裝置上，以使用當前協議對從連接到第一裝置的第二裝置發送到第一裝置的數據進行處理； 當應用程式的需求信 息改變時或者當第三裝置連接到第一裝置時，執行對最優協議的確定。
全文摘要
一種重配置應用程式的協議的方法和設備，所述方法包括基於應用程式的需求信息和從協議層獲得的系統信息，確定應用程式的最優協議以及所述最優協議的操作參數的最優值；在應用程式的當前協議不是最優協議時，使用應用程式的當前協議缺少的至少一個組件模塊以及應用程式的當前協議的至少一個組件模塊，將應用程式的當前協議重配置為最優協議，並將所述最優協議的操作參數的值設置為所述最優協議的操作參數的最優值。
文檔編號H04L29/06GK103227806SQ20121036413
公開日2013年7月31日 申請日期2012年9月26日 優先權日2011年9月26日
發明者金兌錫, 樸泰林 申請人:三星電子株式會社