Мобильное устройство и способ для выборочной передачи данных по нелицензируемым беспроводным сетям ближнего действия и глобальным беспроводным сетям
Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах мобильной связи. Технический результат состоит в повышении эффективности передачи информации. Для этого рассматривается мобильное устройство для обслуживания беспроводной глобальной сети (WWAN), управляемой лицензируемым сетевым оператором и дополнительно действующее в, по меньшей мере, одной нелицензируемой беспроводной сети (UWN) ближнего действия. Мобильное устройство сохраняет приложения, которые формируют данные при выполнении, включая, по меньшей мере, одно приложение, которое формирует данные для передачи по WWAN. Мобильное устройство выполняет сохраненное приложение и классифицирует данные, формируемые выполняемым приложением в одну из, по меньшей мере, двух категорий на основе области конечной сети, в которую должны отсылаться данные. Первая категория относится к данным, требующим связи, по меньшей мере, частично, по WWAN, и вторая категория относится к данным, не требующим связи по WWAN. Мобильное устройство устанавливает связь с конечным устройством в конечной сети по, по меньшей мере, UWN на основе классификации данных, формируемых выполняемым приложением. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 8 ил.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится в целом к сетям беспроводной связи и более конкретно, к мобильному устройству, предоставляемому для обслуживания по беспроводной глобальной сети (например, сотовая сеть) и дополнительно функционирующему по одной либо более нелицензируемым беспроводным сетям ближнего действия и к способу для интеллектуальной передачи данных, формируемых мобильным устройством по таким сетям.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
В современную беспроводную эпоху потребители могут иметь подписки одновременно в многочисленных сетях связи, например, беспроводных глобальных сетях (WWAN), беспроводных городских сетях (WMAN), беспроводных локальных сетях (WLAN) и беспроводных персональных сетях (WPAN) для целей использования речевых, видео и/или информационных служб. Например, речевые вызовы, видеовызовы либо информационные вызовы с обменом сообщениями могут быть переданы по лицензируемым WWAN, используя протоколы и радиоинтерфейсы, разработанные специально для этих сетей (например, глобальная система мобильной связи (GSM), радиослужба пакетной передачи данных (GPRS), универсальная система мобильной связи (UMTS) либо множественный доступ с кодовым разделением (CDMA)). Альтернативно, речевые вызовы, видеовызовы либо информационные вызовы с обменом сообщениями могут передаваться по беспроводным сетям ближнего действия, например, сетям, которые реализуют любые из Wi-Fi (IEEE 802.11 a/b/g), WiMax (IEEE 802.16) либо Bluetooth-протоколов.
В последнее время стандарты нелицензируемого диапазона для мобильной связи (UMA) разработаны для определения протокола CoIP (сотовая связь по IP-протоколу), который разрешает мобильным устройствам (например, телефонным трубкам CoIP), предоставленным для WWAN, например, GSM/GPRS, CDMA, UMTS либо для других типов сетей сотовой связи, осуществление доступа к речевым службам, видеослужбам либо информационным службам с обменом сообщениями ближнего действия, нелицензируемые беспроводные сети (например, такие сети как Wi-Fi и WiMax, которые не требуют работы лицензируемых операторов, используя определенные назначенные либо лицензируемые частоты). По подобным стандартам телефонная трубка CoIP является устройством для многочисленных режимов, которое не только включает в себя соответствующие функциональные возможности для осуществления доступа к лицензируемой WWAN, но также включает в себя соответствующие функциональные возможности для осуществления доступа к одной либо более нелицензируемым беспроводным сетям ближнего действия. Таким образом, когда телефонная трубка CoIP обнаруживает, что она находится в диапазоне нелицензируемой беспроводной сети, телефонная трубка CoIP может выбрать нелицензируемую сеть как свой предпочтительный режим связи, так как подобная сеть в целом способствует более высоким скоростям передачи данных, которые делают ее аналогичной глобальной сети и имеет более низкие затраты на эффективное время передачи.
Тем не менее, один недостаток для текущих стандартов UMA состоит в том, что данные (например, передача голосовой связи по IP-протоколу (VoIP), текст либо видео), переданные от телефонной трубки CoIP, должны направляться с помощью WWAN, для которой предоставлена телефонная трубка. Подобная маршрутизация в целом реализуется, используя набор из IPsec-протоколов для защищенного туннелирования данных от телефонной трубки CoIP в VPN-сервер (виртуальная частная сеть) с помощью WWAN. Так как максимальная скорость передачи данных лицензируемой WWAN типично намного меньше, чем максимальная скорость передачи данных нелицензируемой сети, лицензируемая сеть становится критическим параметром для передачи цифровой информации пользователями, которым предоставлена WWAN, но которые используют нелицензируемые сети для CoIP-сеансов.
Фиг.8 иллюстрирует примерную архитектуру CoIP предшествующего уровня техники. Как показано на фиг.8, архитектура включает в себя нелицензируемую беспроводную сеть ближнего действия (например, персональную домашнюю сеть), сеть ISP (поставщик служб Интернета), сеть M(V)NO (оператор виртуальной сети мобильной связи) и сеть MNO (оператор сети мобильной связи), которая предоставляет доступ для сети 118 служб MNO (например, голосовая почта, электронная почта, корпоративные интрасети) и сеть 820 IP-служб общего пользования (например, Интернет). Нелицензируемая сеть включает в себя беспроводную точку доступа/маршрутизатор 804, например, интегрированную точку доступа и DSL (цифровая абонентская линия) либо кабельный модем/маршрутизатор, для приема беспроводных передач от беспроводных устройств в диапазоне зоны обслуживания точки 804 доступа. Сеть ISP включает в себя соответствующую широкополосную кабельную сеть 814 (например, DSL либо кабель) и IP-маршрутизатор 806 широковещательных передач либо шлюз. Сеть M(V)NO включает в себя специализированный сетевой контроллер 808 (UNC) UMA, который предусматривает мост между сетью ISP и сетью MNO. Интерфейс 816 между UNC 808 и WWAN 810 типично является интерфейсом, который имеет пропускную способность T1/E1 (например, 2 Мегабита на каждую секунду (Мбит/с)) и должен совместно использоваться всеми телефонными трубками CoIP, которые осуществляют доступ к WWAN 810. Интерфейс 816 также типично является защищенным, чтобы не допустить неавторизованный доступ к WWAN 810. WWAN 810 соединяется с сетью 818 служб MNO и сетью 820 IP-служб общего пользования.
При функционировании телефонная трубка 802 CoIP предоставляется по WWAN 810, которая работает с помощью лицензируемого MNO. Телефонная трубка 802 CoIP также включает в себя соответствующие функциональные возможности для передачи данных в конечное устройство (например, сервер) в сети 820 IP-служб общего пользования либо сети 818 служб MNO, передавая информацию по нелицензируемому беспроводному каналу 812 связи в точку доступа/маршрутизатор 804. Тем не менее протоколы связи и безопасности, работающие по телефонной трубке 802 CoIP, требуют, чтобы все переданные данные проходили через WWAN 810. Следовательно, пользователь, который желает осуществить доступ к корпоративной электронной почте с помощью сети 818 служб MNO, хотя соединен с нелицензируемой домашней сетью пользователя через CoIP, должен использовать WWAN 810, которая не предназначена для обработки больших объемов потока данных. Кроме того, интерфейс 816 между UNC 808 и WWAN 810 типично ограничивается намного более низкой шириной полосы пропускания, чем сеть ISP, и дополнительно должен совместно использоваться многими пользователями. Например, когда используют GPRS как WWAN, интерфейс 816 между UNC 808 и WWAN 810 упоминается как «интерфейс Gb» и типично ограничивается пропускной способностью E1/T1 в 2 Мбит/c. Тем не менее, интерфейс Gb должен совместно использоваться многочисленными пользователями в многочисленных сотах WWAN 810, что приводит к трафику, входящему в UNC 808 от сети ISP при скорости до 30 Мбит/с. Подобное несоответствие в эффективной ширине полосы пропускания между широкополосной IP-сетью ISP и WWAN 810 создает критический параметр данных.
Другие факторы обработки данных дополнительно усиливают критический параметр в интерфейсе 816 UNC/WWAN. Например, подобный интерфейс 816 является также местоположением, в котором широкополосные однонаправленные IP-каналы сводятся к протоколам WWAN. Дополнительно, данные, входящие в WWAN 810, типично характеризуются многочисленными уровнями туннелирования IP-трафика. Например, текущий стек протоколов телефонной трубки CoIP для осуществления доступа к информационной службе имеет, по меньшей мере, три IP-уровня (IP-уровень, удаленный IP-IPSec-уровень и транспортный IP-уровень). Следовательно, прикладной трафик передается с помощью иерархии туннелей, таким образом, существенно увеличивая ширину полосы пропускания. Дополнительно, обратное туннелирование и повторное туннелироание трафика в различных промежуточных узлах добавляет нежелательные потери при обработке и задержку.
При попытке уменьшить поток данных с помощью WWAN 810, известны VPN (виртуальная частная сеть) на основе IPsec для использования методики, упоминаемой как «раздельное туннелирование». Раздельное туннелирование предусматривает, что определенный трафик, ассоциированный с конкретными пунктами назначения, отсылается непосредственно в пункты назначения без туннелирования, хотя другой трафик отсылается в различные пункты назначения с помощью VPN-туннеля и VPN-сервера. Например, раздельное туннелирование разрешает VPN-клиенту защищенно передавать данные через Интернет в VPN-сервер (например, по корпоративной интрасети), хотя разрешают нетуннелируемый доступ к локальным устройствам, например, к принтерам, копировальным устройствам и компьютерам. Раздельное туннелирование реализуется первоначально для дифференциации потока данных, предназначенного для использования VPN из потока данных, предназначенного, чтобы оставаться в локальной интрасети либо домашней сети. Раздельное туннелирование может выключаться либо может быть в зависимости от конфигурации VPN-клиента.
Когда раздельное туннелирование включается, пользователь может удаленно осуществлять доступ к корпоративной интрасети с помощью защищенных VPN-передач, хотя сохраняют незащищенный доступ для его либо ее локальной домашней сети (например, домашние сетевые принтеры, компьютеры, маршрутизаторы и так далее). Тем не менее, раздельное туннелирование может вызвать ошибочное поведение в пределах определенных сетей, что приводит к неправильному направлению трафика, предназначенного для VPN-серверов. Нежелательное поведение может быть вызвано ошибочными поисками DNS (доменная система имен) и конфликтующими сетевыми топологиями. Кроме того, раздельное туннелирование часто требует определенных настроек адресов и может подвергаться негативному воздействию сетей, которые используют трансляцию сетевых адресов (NAT).
Кроме того, признак раздельного туннелирования VPN на основе IPsec может направлять трафик только в локальную сеть в частном домене (например, домашняя сеть), но не может направлять трафик в многочисленные сети в отдельных общедоступных доменах. Например, когда используют раздельное туннелирование, как реализовано сегодня, пользователь может напечатать нетуннелируемые данные на принтере в его либо ее домашней сети, хотя соединен с помощью VPN-туннеля с корпоративной сетью. Тем не менее, раздельное туннелирование не разрешает прямой доступ к сети вне домашней сети без прохождения туннелируемой корпоративной сети.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Сопроводительные чертежи, на которых одинаковые позиционные обозначения указывают ссылкой идентичные или функционально подобные элементы на всем протяжении отдельных изображений и которые вместе с подробным описанием, изложенным ниже, включены в состав и формируют часть описания, служат для дополнительной иллюстрации различных вариантов осуществления и разъяснения различных принципов и преимуществ полностью в соответствии с настоящим изобретением.
Фиг.1 является электрической блок-схемой мобильного устройства в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг.2 является графическим отображением стека протоколов связи в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг.3 является блок-схемой примерной системы связи, в которой мобильное устройство фиг.1 функционирует, при этом система связи включает в себя беспроводную глобальную сеть и нелицензируемую беспроводную сеть ближнего действия.
Фиг.4 является графическим отображением передачи протокола данных с помощью различных компонентов системы связи фиг.3 во время передачи данных как по нелицензируемой беспроводной сети ближнего действия, так и по беспроводной глобальной сети.
Фиг.5 является графическим отображением передачи протокола данных с помощью различных компонентов системы связи фиг.3 во время передачи данных по нелицензируемой беспроводной сети ближнего действия, но не беспроводной глобальной сети.
Фиг.6 является блок-схемой другой примерной системы связи, в которой мобильное устройство фиг.1 функционирует, иллюстрируя роуминг мобильного устройства из нелицензируемой беспроводной сети ближнего действия в беспроводную глобальную сеть.
Фиг.7 является примерной блок-схемой этапов, выполняемых мобильным устройством для интеллектуальной передачи данных по нелицензируемой беспроводной сети ближнего действия и беспроводной глобальной сети в соответствии с настоящим изобретением.
Фиг.8 является системой связи предшествующего уровня техники, которая иллюстрирует передачу данных с помощью существующей трубки CoIP (сотовая связь по IP-протоколу) по нелицензируемой беспроводной сети ближнего действия и беспроводной глобальной сети.
Специалисты в данной области техники поймут, что элементы на чертежах проиллюстрированы для простоты и ясности и необязательно должны быть начерчены для приведения к масштабу. Например, размерности некоторых элементов на чертежах могут быть преувеличены относительно других элементов, чтобы помочь улучшить понимание различных вариантов осуществления настоящего изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
В общем, настоящее изобретение охватывает мобильное устройство и способ для интеллектуальной передачи данных, формируемых таким образом по нелицензируемой беспроводной сети ближнего действия (UWN) и беспроводной глобальной сети (WWAN). Мобильное устройство предоставляется для обслуживания в WWAN, управляемой лицензируемым сетевым оператором, и дополнительно работает в, по меньшей мере, одной UWN ближнего действия. Мобильное устройство хранит различные приложения, которые формируют данные при выполнении, включая, по меньшей мере, одно приложение, которое формирует данные для передачи по WWAN.
Некоторое время после сохранения приложений мобильное устройство выполняет одно либо более из сохраненных приложений и классифицирует данные, формируемые выполняемым приложением в одну из, по меньшей мере, двух категорий на основе домена конечной сети, в который должны отсылаться данные. Домен конечной сети может определяться любым одним либо более из множества способов, включая, но не ограничиваясь, анализом идентификатора (например, IP-адрес либо любой другой адрес, либо адреса, ассоциированные с используемыми протоколами маршрутизации и/или протоколами управления сеансом, например, TCP, UDP и так далее) конечного устройства, в которое должны отсылаться данные, анализируя идентификатор конечной сети, в которую должны отсылаться данные (например, идентификатор подмаски, либо часть области идентификатора сетевого доступа, которая может быть в виде «userpart@realmpart», где часть области идентифицирует конечную сеть), анализируя идентификатор, ассоциированный со службой, предлагаемой в конечной сети (например, область типа службы, в которой IP-адрес либо любые идентификаторы, которые являются частью используемых протоколов маршрутизации и/или протоколов управления сеансом) и/или анализируя характеристики выполняемого приложения (например, тип приложения). Одна из доступных категорий относится к данным, которые требуют передачи, по меньшей мере, частично, по WWAN, и другая одна из категорий относится к данным, не требующим передачи по WWAN (например, данные, предназначенные для веб-сайта в сети IP-служб общего пользования).
После того, как данные соответствующим образом классифицированы, мобильное устройство устанавливает связь с конечным устройством в конечной сети по, по меньшей мере, UWN ближнего действия на основе классификации данных. Например, в одном варианте осуществления настоящего изобретения мобильное устройство устанавливает связь с конечным устройством по UWN ближнего действия и WWAN, когда данные, формируемые выполняемым приложением, классифицируются в категории, связанные с данными, формируемыми для передачи по WWAN (например, предназначенные для конечного устройства, например, сервера, в сети служб лицензируемого оператора WWAN). Альтернативно мобильное устройство устанавливает связь с конечным устройством по UWN ближнего действия, но не WWAN, когда данные, формируемые выполняемым приложением, классифицируются в категории, связанные с данными, не требующими передачи по WWAN (например, предназначенные для конечного устройства, например, сервера, по Интернету).
Управляя мобильным устройством таким образом, данные, формируемые мобильным устройством, направляются по WWAN, только когда данные формируются в связи с приложениями, использующими службы, предоставляемыми сетевым оператором WWAN. Подобная выборочная маршрутизация по WWAN таким образом допускает данные, формируемые в связи с другими приложениями, чтобы избежать критического параметра, который обычно имеет место в интерфейсе между поставщиком служб Интернета (ISP) и сетью MNO (оператор сети мобильной связи) из-за существенной разницы в ширине полосы пропускания между широковещательной сетью ISP, с которой соединяется UWN и WWAN с гораздо более узкими диапазонами, которая содержится в сети MNO. В отличие от существующих решений CoIP (сотовая связь по IP-протоколу), которые требуют всех данные, отсылаемых по UWN, которые необходимо туннелировать и дополнительно отсылать по WWAN, в которой предоставлено мобильное устройство, настоящее изобретение интеллектуально выбирает, какие данные отсылать по WWAN и каким данным необходимо обойти WWAN для устранения либо уменьшения эффекта критического параметра из сети ISP в сеть MNO по данным, которые не требуют доступа к WWAN.
Варианты осуществления настоящего изобретения могут быть легко поняты со ссылкой на фиг.1-7, на которых одинаковые позиционные обозначения обозначают одинаковые элементы. Фиг.1 является электрической блок-схемой мобильного устройства 100 в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения. Мобильное устройство 100 включает в себя приемник 102 UMA либо другой приемник для приема сигналов по нелицензируемой беспроводной сети (UWN), передатчик 104 UMA либо другой передатчик для передачи сигналов по UWN, приемник 106 WWAN, передатчик 108 WWAN, процессор 110, память 112, антенну 120 UWN и антенну 122 WWAN. Мобильное устройство 100 может дополнительно включать в себя, среди прочего, пользовательский интерфейс 114, устройство 116 отображения и схему 118 предупреждения.
Приемник 102 UMA и передатчик 104 UMA являются в целом широко известными и работают для передачи информационных сигналов по нелицензируемым частотам, используемым для передачи данных по беспроводным протоколам ближнего действия, например, Wi-Fi, WiMax, Bluetooth либо ультраширокий диапазон частот (например, проект стандарта IEEE 802.15.4a). Приемник 102 UMA и передатчик 104 UMA могут быть интегрированы в единственный приемопередатчик UMA либо модем, либо могут оставаться отдельными, как проиллюстрировано на фиг.1.
Аналогично, приемник 106 WWAN и передатчик 108 WWAN являются широко известными и работают для передачи информационных сигналов по конкретной WWAN, для работы в которой они предназначены. Приемник 106 WWAN и передатчик 108 WWAN могут быть интегрированы в единственный приемопередатчик WWAN либо модем, либо могут оставаться отдельными, как проиллюстрировано на фиг.1.
Стандарт связи либо протокол WWAN, либо протокол WWAN, по которой передают приемник 106 WWAN и передатчик 108 WWAN, может быть любым традиционным протоколом либо методом множественного доступа, включая, без ограничения, множественный доступ с кодовым разделением (CDMA), широкополосный CDMA, множественный доступ с временным разделением (TDMA), глобальная система мобильной связи (GSM), улучшенный GSM для передачи данных (EDGE), пакетная радиосвязь общего назначения (GPRS), множественный доступ с частотным разделением (FDMA), мультиплексирование с ортогональным частотным разделением (OFDM), расширенный спектр, либо любой другой известный либо в будущем разрабатываемый доступ, либо протокол передачи данных, либо методика. Дополнительно, WWAN может дополнительно использовать стандарты обмена текстовыми сообщениями, например, служба коротких (текстовых) сообщений (SMS), улучшенная служба обмена сообщениями (EMS), служба обмена мультимедиа-сообщениями (MMS), либо любой другой в будущем разрабатываемый стандарт, либо запатентованный протокол передачи данных для передачи текстовых, графических и видеоданных между мобильным устройством 100 и базовой станцией (не показано). WWAN может дополнительно разрешать полудуплексную сотовую связь между устройствами, допускающими беспроводную связь.
WWAN может дополнительно использовать множество сетевых протоколов, таких как, например, протокол дейтаграмм пользователя (UDP), протокол управления передачей/протокол IP (TCP/IP), AppleTalk™, протокол межсетевого пакетного обмена/последовательного обмена пакетами (IPX/SPX), сетевая система базового ввода/вывода (Net BIOS) или любой запатентованный либо незапатентованный протокол для передачи цифровых речевых данных, теста, графики и/или видео (совокупно «данные»). Дополнительно, WWAN может соединяться с одной либо более глобальными сетями, например Интернетом и/или коммутируемой телефонной сетью общего пользования, либо частной пользовательской корпоративной сетью (CEN).
Мобильное устройство 100 может быть реализовано как мобильный телефон, интеллектуальный телефон, устройство обмена текстовыми сообщениями, карманный компьютер, карта беспроводной связи, персональный цифровой помощник (PDA), ноутбук либо портативный компьютер, либо любое другое устройство беспроводной связи, которое модифицировано либо произведено, чтобы включать в себя функциональные возможности настоящего изобретения. Интеллектуальный телефон является мобильным телефоном, который имеет возможности дополнительной прикладной обработки. Например, в одном варианте осуществления интеллектуальный телефон является сочетанием 1) малогабаритного персонального компьютера (PC), карманного PC, palm top PC (маленький компьютер), либо PDA и 2) мобильного телефона. Карта беспроводной связи в одном варианте осуществления постоянно находится либо вставляется в PC либо портативный компьютер. Термин «устройство связи» предназначено для широкого охвата многих различных типов устройств, которые могут принимать и/или передавать сигналы и которые могут функционировать в системе беспроводной связи. Например, и не в качестве ограничения, устройство связи может включать в себя любое либо сочетание из следующего: сотовый телефон, мобильный телефон, интеллектуальный телефон, приемопередатчик, пейджер с поддержкой двусторонней связи, беспроводное устройство обмена сообщениями, портативный компьютер/компьютер, мобильный шлюз, квартирный шлюз, персональный компьютер, сервер, PDA, маршрутизатор, беспроводный телефон, беспроводное устройство для отправки электронной почты, портативное игровое устройство, включающее в себя встроенный беспроводной модем и тому подобное.
Процессор 110 соединен с приемником 102 UMA, передатчиком 104 UMA, приемником 106 WWAN, передатчиком 108 WWAN, памятью 112 и, когда включен, пользовательским интерфейсом 114, устройством 116 отображения и схемой 118 предупреждения. Процессор 110 использует традиционные методы обработки сигналов для обработки сигналов связи, принятых по каналу 123 связи UWN либо каналу 124 связи WWAN и для обработки сигналов связи, предназначенных для передачи по каналу 123 связи UWN либо каналу 124 связи WWAN. Процессор 110 может быть микропроцессором, микроконтроллером, процессором цифровых сигналов (DSP), конечным автоматом, логической схемой, либо любым другим устройством, либо сочетанием из устройств, которые обрабатывают информацию на основе операционных либо программных команд, сохраненных в памяти 112. Специалист с данной области техники примет во внимание, что процессор 110 может быть реализован, используя многочисленные процессоры, как может быть необходимо для управления требованиями по обработке настоящего изобретения и различными другими включенными функциями мобильного устройства 100. Специалист в данной области техники дополнительно узнает, что когда процессор 110 имеет одно либо более своих функций, осуществляемых конечным автоматом либо логической схемой, память, которая содержит соответствующие операционные команды, может быть встроена в конечный автомат либо логическую схему в противоположность являться внешней в отношении процессора 110.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения, мобильное устройство 100 имеет один либо более адресов либо идентификаторов, присвоенных ему, чтобы разрешить мобильному устройству 100 идентифицировать и обрабатывать сигналы связи, предназначенные для устройства 100 связи и для предоставления индикатора источника для сигналов связи, передаваемых мобильным устройством 100. Например, до участия в связи по каналу 124 связи WWAN мобильное устройство 100 предоставляется для работы по WWAN с помощью лицензируемого сетевого оператора WWAN. Подобное предоставление услуг является широко известным в данной области техники и включает в себя, например, присвоение мобильному устройству 100 сетевого идентификатора, например, телефонного номера, конфигурирование мобильного устройства 100 иным образом для работы в WWAN и установку процессов оплаты абонентских услуг. До подобного предоставления услуг мобильное устройство 100 предоставляется по любой WWAN, которая работает, используя протокол беспроводной связи, для которого предназначены приемник 106 WWAN и передатчик 108 WWAN. По мобильному устройству 100, которое принимает сигнал, либо по каналу 123 связи UWN, либо по каналу 124 связи WWAN процессор 110 декодирует адрес в демодулированных данных принятого сигнала, сравнивает декодированный адрес с одним либо более адресами, сохраненными в компоненте памяти адресов общей памяти 112 устройства, и, когда принятый адрес существенно коррелирует с адресом, сохраненным в компоненте памяти адресов, переходит к обработке оставшейся части принятого сигнала.
Для осуществления необходимых функций мобильного устройства 100 процессор 110 соединяется с памятью 112, которая может включать в себя оперативное запоминающее устройство (RAM, ОЗУ), постоянное запоминающее устройство (ROM, ПЗУ), флэш-память, электрически стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство (EEPROM), съемное запоминающее устройство (например, SIM-карта (модуль идентификации абонента)), жесткий диск и/или различные другие виды памяти, как хорошо известно в данной области техники. В одном варианте осуществления память 112 включает в себя несколько компонентов памяти, включая, но не ограничиваясь компонентом адресов, компонент приложений и компонент стека протоколов. Специалистом в данной области техники будет принято во внимание, что каждые различные компоненты памяти могут быть группой из отдельно расположенных областей памяти в общей либо совокупной памяти 112 устройства, и что память 112 устройства может включать в себя один либо более из отдельных элементов памяти.
Как отмечено выше, компонент адресов памяти 112 сохраняет адрес либо адреса, который однозначно идентифицирует мобильное устройство 100. Например, компонент адресов может включать в себя IMSI (международный идентификатор абонента мобильной связи) устройства, IMEI (международный идентификационный номер оборудования), телефонный номер, групповую идентификацию, IP-адрес, MAC-адрес (управление доступом к среде) и так далее.
Прикладной компонент памяти 112 (также упоминаемый в материалах данной заявки как «прикладная память» либо «компонент прикладной памяти») сохраняет множество приложений 126, которые должны выполняться процессором 110. Сохраненные приложения 126 включают в себя одно либо более приложений для осуществления доступа к сетевым службам, размещаемых, функционирующих либо управляемых оператором сети мобильной связи (MNO), который работает в либо управляет WWAN. Подобные служебные приложения MNO, которые могут включать в себя, например, службу коротких сообщений SMS, голосовую службу WWAN (например, службу VoIP (голосовая связь по IP-протоколу)), службу обмена мультимедиа-сообщениями (MMS), мультимедийную IP-службу (IMS), службу мгновенного обмена сообщениями и/или отправки сообщений по электронной почте и WAP-службу (протокол приложений для беспроводной связи), формировать данные, предназначенные для передачи по WWAN, когда выполняются с помощью процессора 110. Сохраненные приложения 126 также включают в себя одно либо более приложений для осуществления доступа к службам по сети IP-служб общего пользования, например, Интернету. Подобные приложения IP-служб общего пользования формируют данные, когда выполняются процессором 110, который не должен перемещаться через WWAN.
В заключение, компонент стека протоколов памяти 112 сохраняет стек 128 протоколов для управления передачей данных, формируемых сохраненными приложениями 126 либо по UWN, и либо только по сети ISP (например, в случае данных, формируемых с помощью выполнения приложений IP-служб общего пользования), либо по UWN, сети ISP, WWAN и сети MNO (например, в случае данных, формируемых с помощью служебных приложений MNO). Фиг.2 является графическим отображением стека 128 протоколов связи для передачи прикладных данных по UWN и выборочно по WWAN в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения.
Когда используется, пользовательский интерфейс 114 может содержать, например, клавишную панель, клавиатуру, сенсорную панель, сенсорный экран, линейку прокрутки либо клавишу, микрофон, динамик, камеру и/или любые другие компоненты, которые разрешают пользователю взаимодействовать с, управлять и/или обеспечивать информацию для мобильного устройства 100. Пользовательский интерфейс 114 разрешает пользователю мобильного устройства 100 вводить информацию для использования мобильным устройством 100 и/или включения в, по меньшей мере, некоторые из сигналов связи, передаваемых по каналу 123 связи UWN либо каналу 124 связи WWAN.
Дополнительное устройство 116 отображения может быть любой в настоящее время известной либо в будущем разрабатываемой технологией, включая, без ограничения, жидкокристаллический дисплей (LCD), точечный дисплей матричного типа, плазменный дисплей, LED-дисплей (дисплей на светодиодах) либо органический LED-дисплей. Устройство 116 отображения предусматривает средство, с помощью которого пользователь мобильного устройства 100 может принимать визуальное указание либо уведомление об активности мобильного устройства и/или информацию представления, ассоциированную с управлением мобильным устройством 100.
При приеме и обработке сигнала связи и хранении сообщения, извлекаемого из него, процессор 110 дополнительно передает командный сигнал в схему 118 предупреждения, когда включено, как уведомление, что беспроводная передача принята и сохранена. Схема 118 предупреждения может включать в себя, например, динамик (не показано) с ассоциированной управляющей схемой динамиков, которая допускает воспроизведение речи, мелодий и других звуковых предупреждений, вибратор (не показано) с ассоциированной схемой управления вибратором, которая допускает создание физической вибрации, один либо более LED (не показано) с ассоциированной схемой управления LED, которая допускает создание визуального предупреждения, либо устройство видеоизображений, которое допускает создание визуального видеопредупреждения. Рядовым специалистом в данной области техники будет принято во внимание, что другое аналогичное средство предупреждения, а также любое сочетание слышимых, вибрационных, визуальных и/или выводов видеопредупреждений, описанных выше, могут быть использованы для реализации дополнительной схемы 118 предупреждения.
Как проиллюстрировано на фиг.2, примерный стек 128 протоколов, используемый мобильным устройством 100 для передачи данных (например, модули данных протокола (PDU)) по UWN и выборочно WWAN, включает в себя несколько уровней протокола. Схема примерного стека 128 протоколов отражает традиционную схему стека протоколов, создаваемую в соответствии с моделью TCP/IP. Примерный стек 128 протоколов включает в себя физический уровень 201, который облегчает связь по беспроводному каналу 123 связи UWN, уровень 203 ISP IP, который облегчает маршрутизацию по сети ISP IP, транспортный уровень 205, который облегчает сквозную передачу данных и реализует коррекцию ошибок, фрагментацию и управление потоком данных, уровень 207 администратора соединений, который направляет данные в соответствующие части транспортного уровня 205 на основе классификации данных в одну из двух либо более категорий, уровень 209 классификатора приложений, который классифицирует прикладные данные в одну из категорий, и прикладной уровень 211, который выполняет конкретное приложение и формирует прикладные данные. Хотя не показано явно на фиг.2, физический уровень 201 либо уровень 203 ISP IP может включать в себя уровень передачи данных для облегчения связи по UWN. Например, уровень передачи данных может реализовать протокол уровня передачи данных IEEE 802.11 a/b/g, IEEE 802.16, Bluetooth либо ультраширокий диапазон частот. Стек 128 протоколов иллюстрирует упорядоченную работу различного встроенного программного обеспечения, межплатформенного программного обеспечения и программные элементы во время выполнения, с помощью процессора 110 мобильного устройства приложения, который формирует данные, предназначенные для передачи по, по меньшей мере, каналу 123 связи UWN.
В отличие от традиционного стека модели TCP/IP, стек 128 протоколов, отображенный на фиг.2, включает в себя дополнение уровня 209 классификатора приложений и уровень 207 администратора соединений, а также логическое ветвление либо разделение транспортного уровня 205. Уровень 209 классификатора приложений классифицирует данные, принятые от прикладного уровня 211 в категории на основе домена конечной сети, в который должны отсылаться данные. В одном варианте осуществления уровень 209 классификатора приложений классифицирует данные, которые требуют передачи, по меньшей мере, частично по WWAN (например, данные IMS, данные MMS, данные SMS, данные WAP и любые другие данные, предназначенные для сервера, размещаемого MNO) в первую категорию, и данные, не требующие передачи по WWAN (например, Интернет-график общего пользования либо любые другие данные, не предназначенные для сервера, размещаемого MNO), во вторую категорию. На основе примерного прикладного уровня 211, отображенного на фиг.2, выполнение приложений 221 информационных служб MNO создает первую категорию данных и выполнение приложений 215 информационных служб не оператора MNO создает вторую категорию данных. Классификация данных может конфигурироваться, чтобы иметь место в реальном времени во время выполнения приложения 126. Например, уровень 209 классификатора приложений может конфигурироваться для оценки данных на основе «пакет за пакетом». Альтернативно данные могут классифицироваться на основе каждого приложения в начале приложения либо на основе «сеанс за сеансом».
Определение домена конечной сети, в который должны отсылаться прикладные данные, может быть выполнено множеством способов. Например, домен конечной сети может определяться на основе идентификатора конечного устройства. Примерные идентификаторы конечного устройства включают в себя, но не ограничены IP-адресом (например, 32-битовый адрес для IPv4 либо 128-битовый IP-адрес IPv6), МАС-адрес, серийный номер; IMSI либо IMEI (для беспроводных устройств), идентификатор хоста, единообразный определитель местоположения ресурса (URL) либо единообразный идентификатор ресурса (URI) сервера, мобильное устройство, персональный компьютер, PDA, точку доступа либо любое другое устройство, в которое должны отсылаться прикладные данные. Альтернативно, домен конечной сети может определяться на основе идентификатора, ассоциируемого с конечной сетью, такой как, например, сетевой ID, маска подсети либо идентификатор подсети в IP-адресе конечного устройства либо IP-адрес, из которого были приняты данные во время выполнения приложения, часть области идентификатора сетевого доступа (NAI) и/или идентификатор точки доступа (например, название точки доступа). Дополнительно, домен конечной сети может определяться на основе идентификатора, ассоциированного с обнаружением конечной службы, для которой предназначены данные (например, URI веб-служб). Кроме того, дополнительно домен конечной сети может определяться на основе характеристик выполняемого приложения. Примерные характеристики приложения включают в себя, но не ограничены типом приложения (например, реальное время либо не реальное время), параметры, например, путь прохождения, который идентифицирует приложение как размещаемое в сети MNO, и/или интерактивное либо загрузка очень большого файла).
Уровень 207 администратора соединений задает различные домены (например, DNS и/или устройства NAS (сетевое устройство хранения данных) для обнаружения служб, устанавливает IP-соединения с конечными серверами либо устройствами и направляет либо выбирает маршрут данных, создаваемых прикладным уровнем 211, либо в уровень 219 TCP/UDP (протокол управления передачей/протокол дейтаграмм пользователя), либо уровень 213 TCP/UDP на основе классификации данных. Например, данные, классифицируемые в первую категорию и, таким образом, предназначенные для передачи, по меньшей мере, частично, по WWAN и по сети MNO, направляются в уровень 219 TCP/UDP; тогда как данные, классифицируемые во вторую категорию и, таким образом, не предназначенные для передачи по WWAN, направляются в уровень 213 TCP/UDP. Данные, направляемые в уровень 219 TCP/UDP, шифруются, используя уровень шифрования (например, уровень 217), так чтобы подготовить их для туннелирования по WWAN.
Дополнительно, в варианте осуществления стека протоколов, отображенный на фиг.2 транспортный уровень 205 стека 128 протоколов логически разделяется на единственный уровень 213 TCP/UDP и сочетание подуровня 219 TCP/UDP вместе с IP IPsec-подуровнем 217 M(V)NO. Данные, передаваемые с помощью уровней 217 и 219, шифруются, например, используя IPsec-набор протоколов, для туннелирования по WWAN. Направление данных либо через уровень 213 либо через уровни 217 и 219 зависит от классификации данных, как рассмотрено выше.
В соответствии с настоящим изобретением приложения 126, сохраненные в памяти 112 и обрабатываемые прикладным уровнем 211 стека 128 протоколов, включают в себя приложения 221 служб MNO и приложения 215 служб не оператора MNO (например, приложения IP-служб общего пользования). Приложения 221 служб MNO создают данные, предназначенные, в конечном счете, для сети MNO, и приложения 215 служб не оператора MNO создают данные, не предназначенные для сети MNO (например, предназначенные для IP-сети общего пользования, например, Интернет). Другими словами, конечная сеть для данных, формируемых приложениями 221 служб MNO, является сеть MNO, и конечная сеть для данных, формируемых приложениями 215 служб не оператора MNO, не является сетью MNO. Как используется в данном документе, «конечная сеть» может быть конечной сетью пункта назначения либо промежуточной сетью, в которую данные, формируемые приложением, должны отсылаться.
Совместимый с работой стека протоколов, который отражает модель TCP/IP, каждый уровень стека 128 протоколов принимает запросы для его служб по интерфейсу от следующего более высокого уровня и в свою очередь запрашивает службы от следующего более низкого уровня через другой интерфейс. Например, прикладной уровень 211 запрашивает службы из транспортного уровня 205, который в ответ запрашивает службы от уровня 203 ISP IP. Уровень 203 ISP IP затем запрашивает службы передачи из физического уровня 201. Уровень 209 классификатора приложений и уровень 207 администратора соединений могут быть реализованы как межплатформенное программное обеспечение, установленное между прикладным уровнем 211 и транспортным уровнем 205 для интеллектуального осуществления маршрутизации данных в соответствующую часть транспортного уровня 205 в соответствии с примерными вариантами осуществления настоящего изобретения.
Для иллюстрации передачи данных, ассоциированных с приложением, размещаемым в MNO, в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения, сделана ссылка на фиг.3 и 4. Фиг.3 является блок-схемой примерной системы 300 связи, в которой функционирует мобильное устройство 100. Система 300 связи включает в себя UWN ближнего действия (например, персональная домашняя сеть), соединенную с сетью ISP, которая в свою очередь соединена с сетью MNO (например, с помощью сети M(V)NO) и сетью 320 IP-служб общего пользования (например, с помощью одного либо более устройств 315 NAS). UWN реализована на фиг.3, которая использует беспроводную точку 304 доступа (АР), которая может также включать в себя шлюз либо возможности маршрутизации, как известно в данной области техники. Точка 304 доступа соединена с широкополосной сетью 306 IP-маршрутизации ISP с помощью соответствующей кабельной сети 314 и других инфраструктурных компонентов, например, повторителей. Широкополосная сеть 306 IP-маршрутизации соединена с устройством (ами) 315 NAS для сети 320 IP-служб общего пользования. Широкополосная сеть 306 IP-маршрутизации также соединяется с сетью M(V)NO. В варианте осуществления, показанном на фиг.3, сеть M(V)NO включает в себя контроллер 308 UMA (UNC), который служит для трансляции протокола передачи широкополосной сети 306 IP-маршрутизации в протокол беспроводной передачи интерфейса 316 для сети MNO. Сеть MNO включает в себя, между прочим, WWAN 310 и сеть 318 служб MNO.
Когда процессор 110 мобильного устройства выполняет приложение 126, сохраненное в памяти 112 мобильного устройства 100 (например, в ответ на пользовательский ввод через пользовательский интерфейс 114), прикладной уровень 211 стека 128 протоколов создает данные (например, модули данных протокола (PDU)), определенные для выполняемого приложения 126. Данные обеспечиваются для уровня 209 классификатора приложений, который интеллектуально классифицирует данные в соответствующую категорию, как пояснено выше. В примере, проиллюстрированном на фиг.3 и 4, мобильное устройство 100 с помощью своего процессора 110 выполняет приложение 221 для информационных служб, размещаемых MNO. В результате, уровень 209 классификатора приложений стека 128 протокола классифицирует данные в категорию, которая обозначает, что данные потребуют передачи, по меньшей мере, частично, по WWAN 310.
На основе подобной классификации уровень 207 администратора соединений устанавливает информационный сеанс либо другую связь между мобильным устройством 100 и конечным устройством в сети 318 служб MNO и направляет либо осуществляет маршрутизацию данных, создаваемых приложением 221 в подуровень 219 TCP/UDP. После применения соответствующей инкапсуляции TCP/UDP данные шифруются с помощью подуровня 217 IPsec для облегчения туннелирования виртуальной частной сети (VPN) в конечное устройство по WWAN 310 через UNC 308. Зашифрованные данные затем передаются в уровень 203 ISP IP для IP-инкапсуляции. IP-инкапсулированные данные предоставляются в физический уровень 201 для конфигурации в беспроводной сигнал для передачи по беспроводному каналу 123 связи UWN. Следовательно, в соответствии с этим вариантом осуществления настоящего изобретения, уровень 207 администратора соединений устанавливает IP, либо другую передачу данных между мобильным устройством 100 и конечным устройством по сети 318 служб MNO по UWN ближнего действия и WWAN 310 (например, GPRS) с помощью UNC 308 (например, беспроводной шлюз приложений (WAG)).
После того, как сеанс связи был установлен между мобильным устройством 100 и конечным устройством по сети 318 служб MNO, данные передаются с помощью мобильного устройства 100 по беспроводному каналу 123 связи UWN для точки 304 доступа и затем через кабельную сеть 314 в широкополосную сеть 306 IP-маршрутизации. Широкополосная сеть 306 IP-маршрутизации передает данные в UNC 308, где они туннелируются через интерфейс 316 WWAN в WWAN 310 и прерываются в домене сети 318 служб MNO.
Фиг.4 иллюстрирует передачу протокола данных через различные компоненты системы 300 связи фиг.3 во время передачи данных по UWN и WWAN 310, когда мобильное устройство 100 в данный момент соединено по беспроводной связи с UWN, а не WWAN 310. Как проиллюстрировано на фиг.4, различные уровни стека 128 протоколов мобильного устройства взаимодействуют с соответствующими уровнями стеков протоколов в других системных устройствах. Например, физический уровень 201 мобильного устройства 100, который действует в соответствии с протоколом беспроводного канала связи UWN, соединяется и взаимодействует с соответствующим физическим уровнем точки 304 доступа. Аналогично, IP-уровень 203 мобильного устройства 100 связывается и взаимодействует с IP-уровнем точки 304 доступа. Точка 304 доступа преобразовывает либо транслирует физический уровень UWN в соответствующие уровни физического доступа (например, цифровая абонентская линия (DSL), кабель, спутник, локальная сеть Ethernet и так далее) для передачи данных между точкой 304 доступа и широкополосной сетью 306 IP-маршрутизации. После преобразования исходящие физические уровни точки доступа связываются и взаимодействуют с соответствующими уровнями физического доступа широкополосной сети 306 IP-маршрутизации. Аналогично, IP-уровень точки 304 доступа связывается и взаимодействует с IP-уровнем широкополосной сети 306 IP-маршрутизации.
Уровни физического доступа и IP-уровни широкополосной сети 306 IP-маршрутизации связываются и взаимодействуют с соответствующим физическим и IP-уровнями UNC 308. Кроме того, шифрование подуровня 217 (IPsec) стека 128 протоколов мобильного устройства связывается и взаимодействует с соответствующим уровнем в UNC 308. Аналогично точке 304 доступа, UNC 308 преобразовывает либо транслирует уровни физического доступа, используемые для связи с широкополосной сетью 306 IP-маршрутизации с соответствующими физическими уровнями и уровнями канала связи (например, Ethernet, каналы Е1/Т1 связи и т.д.) для передачи данных между UNC 308 и пограничным шлюзом 401 WWAN 310. После преобразования исходящие физические уровни UNC и уровни канала связи связываются и взаимодействуют с соответствующими физическими уровнями и уровнями канала связи пограничного шлюза 401. Аналогично, IP и уровни ретрансляции кадров UNC 308 связываются и взаимодействуют с одноранговым IP и уровнями ретрансляции кадров пограничного шлюза 401. Если установлена связь более низкого уровня между мобильным устройством 100 и конечным устройством (не показано) в сети 318 служб MNO с помощью WWAN 310 (как представлено с помощью пограничного шлюза 401), приложение 221 служб MNO, выполняющееся в прикладном уровне 211 стека 128 протоколов мобильного устройства, связывается с соответствующим прикладным уровнем конечного устройства в сети 318 служб MNO. Следовательно, передача данных, предназначенных для прерывания в домене сети 318 служб MNO с помощью как UWN, так и WWAN, успешно выполняется в соответствии с настоящим изобретением.
Кроме того, облегчение связи между мобильным устройством 100 и конечными устройствами, которые требуют либо которым необходима работа VPN с помощью WWAN 310, тогда как мобильное устройство 100 работает по UWN, настоящее изобретение также облегчает связь между мобильным устройством 100 и конечными устройствами, которые не работают с помощью WWAN 310 с помощью интеллектуального обхода WWAN для установления подобной связи. Для иллюстрации передачи данных, ассоциированных с приложением, размещаемым не в MNO, в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения, ссылка сделана на фиг.3 и 5.
Когда пользователь мобильного устройства 100 активирует приложение 215, которое не требует доступа к сети 318 служб MNO либо иным образом требующее туннелирования VPN, тогда как мобильное устройство 100 беспроводным образом соединено с UWN, уровень 209 классификатора приложений стека 128 протоколов классифицирует данные в категории, которые обозначают, что данные не требуют передачи полностью либо частично по WWAN 310. На основе подобной классификации уровень 207 администратора соединений устанавливает сеанс данных либо другую связь между мобильным устройством 100 и конечным устройством по сети, например, сеть 320 IP-служб общего пользования, иная, чем сеть 318 служб MNO. Уровень 207 администратора соединений направляет либо осуществляет маршрутизацию данных, создаваемых приложением 215, в уровень 213 TCP/UDP логически разделенного транспортного уровня 205. После применения соответствующей инкапсуляции TCP/UDP данные передаются в уровень 203 ISP IP для IP-инкапсуляции без включения служебных сигналов, ассоциированных с туннелированием данных через WWAN 310. IP-инкапсулированные данные предоставляются в физический уровень 201 для конфигурации в беспроводной сигнал для передачи по беспроводному каналу 123 связи UWN. Следовательно, в соответствии с этим вариантом осуществления настоящего изобретения, уровень 207 администратора соединений устанавливает IP либо иную передачу данных между мобильным устройством 100 и конечным устройством вне сети 318 служб MNO по UWN ближнего действия, но не WWAN 310.
После того, как сеанс связи был установлен между мобильным устройством 100 и конечным устройством, например, по сети 320 IP-служб общего пользования, данные передаются с помощью мобильного устройства 100 по беспроводному каналу 123 связи UWN для точки 304 доступа и затем через кабельную сеть 314 в широкополосную сеть 306 IP-маршрутизации. Широкополосная сеть 306 IP-маршрутизации передает данные в NAS 315, где они пересылаются с помощью интерфейса 317 служб IP и прерываются в домене сети 320 IP-служб общего пользования.
Фиг.5 иллюстрирует передачу протокола данных с помощью различных компонентов системы 300 связи фиг.3 во время передачи данных вне WWAN 310, когда мобильное устройство 100 в настоящее время беспроводным образом соединено с UWN. Как проиллюстрировано на фиг.5, различные уровни стека 128 протоколов мобильного устройства взаимодействуют с соответствующими уровнями стеков протоколов в других системных устройствах. Например, как рассмотрено выше в отношении фиг.4, физический уровень 201 и IP-уровень 203 мобильного устройства 100 связываются и взаимодействуют с соответствующими физическим и IP-уровнями точки 304 доступа. Точка 304 доступа преобразовывает либо транслирует физический уровень UWN в соответствующие уровни физического доступа для передачи данных между точкой 304 доступа и широкополосной сетью 306 IP-маршрутизации. После преобразования исходящие физические уровни точки доступа связываются и взаимодействуют с соответствующими уровнями физического доступа широкополосной сети 306 IP-маршрутизации. Аналогично, IP-уровень точки 304 доступа связывается и взаимодействует с IP-уровнем широкополосной сети 306 IP-маршрутизации.
Уровни физического доступа и IP-уровни широкополосной сети 306 IP-маршрутизации связываются и взаимодействуют с соответствующими физическими и IP-уровнями NAS 315. Если связь более низкого уровня установлена между мобильным устройством 100 и конечным устройством (не показано) в сети 320 IP-служб общего пользования с помощью NAS 315, приложение 215 служб не оператора MNO, выполняющееся в прикладном уровне 211 стека 128 протоколов мобильного устройства, связывается с соответствующим прикладным уровнем конечного устройства в сети 320 IP-служб общего пользования. Следовательно, передача данных, не предназначенных для прерывания в домене сети 318 служб MNO, успешно выполняется с помощью UWN, но не WWAN 310 в соответствии с настоящим изобретением. Также специалисты в данной области техники примут во внимание, что мобильное устройство 100 может выполнять многочисленные приложения 215, 221, одновременно с данными от каждого приложения, которые соответствующим образом маршрутизированы с помощью стека 128 протоколов мобильного устройства и в соответствующие домены прерывания на основе классификации данных для каждого приложения с помощью уровня 209 классификатора приложений.
Добавляя классификацию приложения и функции управления соединениями в мобильное устройство 100, настоящее изобретение по существу улучшает общую эффективность передачи данных и скорость передачи данных, когда мобильное устройство 100 работает в UWN, обходя WWAN 310 и критический параметр, который типично приводит к интерфейсу 316 между UNC 308 и WWAN 310 для всех данных, которые не требуют доступа к WWAN 310. Функциональные возможности интеллектуальной маршрутизации/связи настоящего изобретения выполняют доступ к информационным службам не оператора MNO дешевле, быстрее и более удобно в средах UWN, избегая типичного критического параметра WWAN, который является результатом существенного изменения в скоростях передачи данных между UWN и WWAN. Например, мобильное устройство в среде UWN может устанавливать связь с конечным устройством (например, другое мобильное устройство в другой среде UWN) для VoIP-связи без потери шифрования и туннелирование, которое может в противном случае быть необходимо, если бы связь VoIP передавалась через WWAN. Дополнительно, настоящее изобретение также содействует улучшенной скорости и удобство связи по WWAN, устраняя из WWAN данные, не предназначенные для конечных устройств в сети служб MNO. Снижая объем графика, проходящий WWAN и, следовательно, интерфейс UNC/WWAN, критический параметр частоты и жесткости интерфейса UNC/WWAN может быть также уменьшен.
Ссылаясь теперь на фиг.6, настоящее изобретение дополнительно облегчает прозрачную продолжительность IP-сеанса, когда мобильное устройство 100 устанавливает IP-сеанс передачи данных с конечным устройством в сети 318 служб MNO через UWN ближнего действия и перемещается либо находится вне роуминга зоны обслуживания UWN, но остается в зоне обслуживания WWAN 310. В этом случае мобильное устройство 100 первоначально устанавливает IP-сеанс по каналу 123 связи UWN с точкой 304 доступа. Данными затем обмениваются с конечным устройством, как рассмотрено выше в отношении фиг.3 и 4.
Тем не менее, так как мобильное устройство 100 перемещается от точки 304 доступа и вне диапазона UWN (например, перемещается из положения «1» в положение «2» на фиг.6) процессор 110 либо другое устройство обнаружения качества канала связи мобильного устройства 100 замечает ухудшение в интенсивности сигнала либо другую характеристику качества канала связи либо метрику канала 123 связи UWN. Если качество канала связи UWN ухудшается слишком сильно для приемлемого поддержания сеанса данных по каналу 123 связи UWN (например, падает ниже порогового значения), процессор 110 инициирует хендовер от UWN ближнего действия в WWAN 310, при условии что традиционный предварительный анализ хендовера канала 124 связи WWAN обозначает приемлемое качество сигнала канала 124 связи WWAN. Для того чтобы выполнить хендовер, мобильное устройство 100 может использовать известные технологии, например, мобильный IP (как описано в рабочем предложении (RFC) 3344 (для IPV4) либо RFC 3775 (для IPV6), как опубликовано инженерной группой по развитию Интернета (IETF)), для установления непрерывного сеанса данных по каналу 124 связи WWAN.
После того, как сеанс данных передан по каналу 124 связи WWAN, данные, переданные по каналу 124 связи WWAN, принимаются базовой приемопередающей станцией 602 (BTS) WWAN 310, которая работает под управлением контроллера базовой станции 604 (BSC) в соответствии с известной обработкой беспроводной телекоммуникационной системы. Так как данные предназначены для конечного устройства сети 213 служб MNO в этом случае, данные могут шифроваться с помощью уровня 217 шифрования стека 128 протоколов мобильного устройства для эффективного туннелирования данных через VPN, установленной между мобильным устройством 100 и конечным устройством. Данные, принимаемые BTS 602, передаются в BSC (например, через канал Т1/Е1 связи либо микроволновый канал связи), который в свою очередь обеспечивается по интерфейсу 606 (например, интерфейс Gb, когда WWAN 310 реализуется, используя технологию GPRS) для оставшихся частей WWAN 310 (например, обслуживающий узел поддержки GPRS (SGSN)). WWAN 310 передает данные в конечное устройство в сети 318 служб MNO и наоборот.
Наоборот, когда мобильное устройство 100 перемещается обратно в зону обслуживания UWN ближнего действия (например, перемещается обратно в зону обслуживания точки 304 доступа), хендовер может инициироваться из WWAN 310 в UWN ближнего действия. В этом случае информационное соединение передается либо повторно устанавливается по каналу 123 связи UWN, используя подходящие методы передачи сеанса данных, например, те, которые описаны в мобильных IP-стандартах.
Фиг.7 является примерной блок-схемой 700 этапов, выполняемых мобильным устройством, предоставляемым по WWAN, для интеллектуальной передачи данных по UWN ближнего действия и WWAN в соответствии с настоящим изобретением. Этапы, идентифицируемые в логическом потоке 700, могут выполняться процессором мобильного устройства в соответствии с командами компьютерного программирования, сохраненными в памяти мобильного устройства. Например, команды программирования могут сохраняться для реализации стека 128 протоколов, рассмотренного выше в отношении фиг.2-5.
Согласно логическому потоку фиг.7, мобильное устройство хранит (701) различные приложения в своей памяти, включая, но не ограничиваясь приложениями, которые формируют, по меньшей мере, некоторые данные для передачи по WWAN, для которой предоставлено мобильное устройство. В одном варианте осуществления сохраненные приложения включают в себя приложения, относящиеся к службам, размещаемым MNO, которые требуют передачи данных по WWAN, a также приложения, которые не относятся к службам, размещаемым MNO (например, браузеры и другие приложения, которые обмениваются данными с сетью IP-служб общего пользования) и, следовательно, не требуют передачи данных по WWAN.
Некоторое время после сохранения приложений мобильное устройство соединяется с UWN и выполняет (703) одно либо более из сохраненного приложения(ий). Например, мобильное устройство может использовать прикладной уровень 211 стека 128 протоколов для выполнения приложения(ий). Многочисленные приложения могут выполняться одновременно в соответствии с известными методами многопроцессорной обработки. Мобильное устройство затем определяет (705) домен каждой конечной сети, в который данные, создаваемые с помощью выполняемого приложения, должны отсылаться. Например, мобильное устройство может определять, предназначены ли данные, создаваемые конкретным выполняемым приложением, для связи по WWAN, для сети служб, размещаемых MNO, либо предназначены ли данные для связи вне WWAN (например, для сети IP-служб общего пользования). Определение доменов конечной сети может быть выполнено с помощью изучения идентификатора, ассоциированного с конечным устройством в конечной сети (например, IP-адрес, URL, URI, название точки доступа и/или NAI (например, часть области)), идентификатор, ассоциированный с конечной сетью (например, сетевой ID либо название точки доступа), идентификатор, ассоциированный с обнаружением конечной службы (например, URI веб-служб) и/или характеристики выполняемого приложения (например, прикладные параметры, идентифицирующие выполняемое приложение, как размещаемое лицензируемым MNO, интерактивное, в реальном времени, не в реальном времени либо требующее загрузки очень большого файла).
На основе определенного домена соответствующей конечной сети мобильное устройство классифицирует (707) данные, формируемые каждым выполняемым приложением в одну из, по меньшей мере, двух категорий. Одна из категорий (например, первая категория) относится к либо включает в себя данные, которые требуют передачи по WWAN (например, данные, формируемые приложениями служб, размещаемых MNO), и другая из категорий (например, вторая категория) относится к либо включает в себя данные, не требующие передачи по WWAN (например, данные, формируемые приложениями служб, не размещаемых MNO). Классификация данных может осуществляться в реальном времени, например, на основе «пакет за пакетом». Альтернативно, данные могут классифицироваться на основе «сеанс за сеансом» с помощью всех данных, формируемых во время конкретного сеанса, предполагаемого как аналогично классифицируемого.
Маршрутизация данных затем зависит от классификации данных. Например, для данных, классифицируемых в первой категории (708), мобильное устройство (709) устанавливает сеанс связи с конечным устройством в конечной сети по UWN, с которым мобильное устройство соединено беспроводным образом и WWAN, для которой предоставляется мобильное устройство. Если VPN либо другая защищенная связь требуется в отношении выполняемого приложения, мобильное устройство дополнительно шифрует (711) данные для передачи во время сеанса связи. Шифрование может осуществляться, используя любой известный либо разрабатываемый в будущем способ шифрования, и в одном варианте осуществления включает в себя шифрование, используя широко известный набор IPsec протоколов.
Продолжая вышеизложенный пример, для данных, классифицируемых во второй категории (708), мобильное устройство устанавливает (713) сеанс связи с конечным устройством в конечной сети по UWN, с которой мобильное устройство соединено беспроводным образом, но не WWAN, для которой предоставляется мобильное устройство. В этом случае данные, передаваемые по UWN в конечное устройство, не включают в себя защищенную информацию, зашифрованную для туннелирования по WWAN, хотя они могут включать в себя зашифрованную информацию (например, использование SSL-шифрования (уровень защищенных сокетов)) для облегчения защищенных транзакций электронной торговли, например, по сети IP-служб общего пользования. Передавая данные вне WWAN, когда доступ к WWAN не является необходимым, настоящее изобретение смягчает воздействие критического параметра между сетью ISP IP и WWAN на данные, которым не нужно проходить WWAN. Дополнительно, снижение либо устранение прикладных данных IP-служб общего пользования и других прикладных данных служб, не размещаемых MNO, передаваемых через интерфейс между сетью ISP IP и WWAN, как результат работы настоящего изобретения, улучшает пропускную способность для данных, направленных WWAN.
Как рассмотрено выше, многочисленные отдельно классифицируемые приложения могут выполняться одновременно либо по существу одновременно мобильным устройством. В подобном случае обработка, рассмотренная выше в отношении блоков 705-711, осуществляется для данных, классифицируемых в первую категорию, тогда как обработка, рассмотренная выше в отношении блоков 705-708 и 713, осуществляется для данных, классифицируемых во вторую категорию. Данные, формируемые одновременным выполнением приложений, могут классифицироваться в реальном времени, на основе сеанс-за-сеансом либо при запуске приложения мобильным устройством.
Настоящее изобретение охватывает мобильное устройство и способ для интеллектуальной передачи данных, сформированных таким образом по UWN ближнего действия и WWAN. С помощью этого изобретения данные, формируемые приложениями, выполняющимися на мобильном устройстве, интеллектуально разделяются на категории и направляются мобильным устройством так, чтобы передавать по WWAN только данные, которые требуют передачи по подобной сети. Данные, не требующие передачи по WWAN, передаются по UWN из условия, что они не туннелируются дополнительно либо иным образом направляются по WWAN, таким образом избегая и снижая критический параметр данных, встречаемый в интерфейсе между широкополосной сетью ISP и сетью MNO с намного более узким диапазоном частот.
Как подробно описано выше, варианты осуществления настоящего изобретения постоянно находятся по существу в сочетаниях этапов способа и компонентов устройства, связанных с мобильным устройством и его функционированием для интеллектуальной передачи данных по UWN и WWAN. Соответственно, представлены компоненты устройства и этапы способа, где необходимо, с помощью обычных символов на чертежах, показывающие только конкретные подробности, которые имеют отношение к пониманию вариантов осуществления настоящего изобретения, так чтобы не затруднять понимание раскрытия с подробностями, которые будут легко очевидны обычным специалистам в данной области техники, имеющие преимущество описания в данном документе.
В этом документе родственные термины, например, «первый» и «второй», «верхний», «нижний» и тому подобное, могут использоваться только для отличия одного объекта либо действия от другого объекта либо действия без необходимого требования либо подразумевания любой фактической подобной связи либо порядка между подобными объектами либо действиями. Термины «содержит», «содержащий» или любая другая его разновидность предназначены, чтобы охватить неисключительное включение, так чтобы процесс, способ, изделие или устройство, которое содержит список элементов, не включали в себя только эти элементы, а могли включать в себя другие элементы, не перечисленные в явном виде или внутренне присущие такому процессу, способу, изделию или устройству. Термин «множество», как используется в связи с любым объектом либо действием, означает два либо более подобных объекта либо действия. Элемент формулы изобретения, указанный в единственном числе, не препятствует, без больших ограничений, наличию дополнительных идентичных элементов в процессе, способе, изделии либо устройстве, которое включает в себя элемент.
Будет принято во внимание, что варианты осуществления мобильного устройства, описанного в данном документе, могут содержать один либо более традиционных процессоров и уникальные сохраненные программные команды, которые управляют процессором(ами) для реализации, в сочетании с определенными непроцессорными схемами, некоторые, большинство либо все функции мобильного устройства и его рабочий способ, как описано в данном документе. Непроцессорные схемы могут включать в себя, но не ограничены приемниками 102, 106 и передатчиками 104, 108, которые описаны выше, а также возбудители сигналов, схемы синхронизации, схемы источника мощности и устройства пользовательского ввода. Как таковые, функции этих непроцессорных схем могут быть интерпретированы как этапы способа для интеллектуальной передачи данных, формируемых мобильным устройством по UWN и WWAN. Альтернативно некоторые или все функции могут быть реализованы конечным автоматом, который не имеет сохраненных программных команд, или в одной или более специализированных интегральных схемах (ASIC), в которых каждая функция или некоторые комбинации определенных функций реализованы как заказные логические схемы. Естественно, комбинация двух подходов может использоваться. Таким образом, способы и средства для этих функций описаны в данном документе. Дополнительно предполагается, что специалист в данной области техники, несмотря на возможные значительные усилия и многочисленные выборы проектов, побуждаемые, например, доступным временем, текущей технологией и экономическими соображениями, направляемые идеями и принципами, раскрытыми в данном документе, легко будет способен сформировать подобные программные команды и программы и интегральные схемы с минимальным, но неподходящим экспериментированием.
В вышеизложенном описании описаны определенные варианты осуществления настоящего изобретения. Тем не менее, обычный специалист в данной области техники принимает во внимание, что различные модификации и изменения могут быть выполнены без отступления от объема настоящего изобретения, как формулируется в формуле изобретения далее. Следовательно, подробное описание и чертежи должны быть рассмотрены скорее в иллюстративном, а не ограничительном смысле, и все подобные модификации предназначены для того, чтобы быть включенными в объем настоящего изобретения. Выгоды, преимущества, решения проблем и любой элемент(ы), который может приводить к тому, чтобы любая выгода, преимущество и решение произошло или стало более явным, не должны истолковываться как критические, обязательные или существенные функции или элементы любого пункта либо всей формулы. Изобретение задано только прилагаемой формулой, включающей любые поправки, сделанные во время нахождения на рассмотрении этой заявки и всех эквивалентов этой формулы как опубликованные.
1. Способ передачи данных, формируемых мобильным устройством, причем мобильное устройство беспроводным образом подключено по нелицензируемой беспроводной сети ближнего действия и предоставлено для обслуживания по беспроводной глобальной сети, управляемой лицензируемым сетевым оператором, причем упомянутый способ содержит этапы, на которых: сохраняют (701) с помощью мобильного устройства множество приложений, причем каждое из множества приложений формирует данные при выполнении и, по меньшей мере, одно из множества приложений формирует, по меньшей мере, данные для передачи по беспроводной глобальной сети; выполняют (703) с помощью мобильного устройства, по меньшей мере, одно из множества приложений для создания выполняемого приложения; классифицируют (707) с помощью мобильного устройства данные, формируемые выполняемым приложением, в одну из, по меньшей мере, двух категорий на основе домена конечной сети, в которую должны отсылаться данные, причем упомянутые, по меньшей мере, две категории включают в себя первую категорию, относящуюся к данным, требующим передачи, по меньшей мере, частично по беспроводной глобальной сети, и вторую категорию, относящуюся к данным, не требующим передачи по беспроводной глобальной сети; устанавливают (709) с помощью мобильного устройства связь с конечным устройством в конечной сети по беспроводной глобальной сети посредством нелицензируемой беспроводной сети ближнего действия, когда данные, формируемые выполняемым приложением, классифицируются в первую категорию; и устанавливают (713) с помощью мобильного устройства связь с конечным устройством по нелицензируемой беспроводной сети ближнего действия, но не по беспроводной глобальной сети, когда данные, формируемые выполняемым приложением, классифицируются во вторую категорию.
2. Способ по п.1, дополнительно содержащий этап, на котором: определяют (705) с помощью мобильного устройства домен конечной сети на основе, по меньшей мере, одного из идентификатора, ассоциированного с конечным устройством, идентификатора, ассоциированного с конечной сетью, идентификатора, ассоциированного с обнаружением конечной службы, и характеристик выполняемого приложения.
3. Способ по п.2, в котором идентификатор, ассоциированный с конечным устройством, является, по меньшей мере, одним из адреса Интернет-протокола, единообразного определителя местоположения ресурса и единообразного идентификатора ресурса, и при этом идентификатор, ассоциированный с конечной сетью, является, по меньшей мере, одним из названия точки доступа и идентификатора сетевого доступа.
4. Способ по п.2, в котором характеристики выполняемого приложения включают в себя параметры, идентифицирующие выполняемое приложение, как размещаемое лицензируемым сетевым оператором.
5. Способ по п.1, дополнительно содержащий этап, на котором: шифруют (711) данные, формируемые выполняемым приложением для туннелирования по беспроводной глобальной сети, когда данные, формируемые выполняемым приложением, классифицируются в первую категорию, но не когда данные, формируемые выполняемым приложением, классифицируются во вторую категорию.
6. Способ по п.5, в котором этап шифрования данных, формируемых выполняемым приложением, содержит этап, на котором шифруют данные, формируемые выполняемым приложением, используя набор IPsec протоколов.
7. Способ по п.1, в котором этап классификации происходит в реальном времени во время выполнения выполняемого приложения.
8. Способ по п.1, в котором этап классификации осуществляется на основе «пакет за пакетом».
9. Способ по п.1, в котором этап классификации осуществляется на основе «сеанс за сеансом».
10. Способ по п.1, в котором первая категория данных включает в себя защищенную информацию, шифруемую для туннелирования по беспроводной глобальной сети, а вторая категория данных не включает в себя защищенную информацию, шифруемую для туннелирования по беспроводной глобальной сети.
11. Способ по п.1, в котором связь, устанавливаемая с конечным устройством по беспроводной глобальной сети посредством нелицензируемой беспроводной сети ближнего действия, является связью VoIP (голосовая связь по IP-протоколу).
12. Способ по п.1, в котором множество приложений включает в себя, по меньшей мере, первое приложение и второе приложение, и при этом этап выполнения содержит этапы, на которых: выполняют первое приложение для создания первого выполняемого приложения, причем первое выполняемое приложение формирует данные для передачи по беспроводной глобальной сети; и, по существу, одновременно с выполнением первого приложения выполняют упомянутое второе приложение для создания второго выполняемого приложения, причем упомянутое второе приложение не требует связи по беспроводной глобальной сети; и дополнительно в котором этап классификации содержит этапы, на которых: классифицируют данные, формируемые первым выполняемым приложением в первую категорию на основе домена первой конечной сети, в которую должны отсылаться данные, формируемые первым выполняемым приложением; и классифицируют данные, формируемые вторым выполняемым приложением во вторую категорию на основе домена второй конечной сети, в которую должны отсылаться данные, формируемые вторым выполняемым приложением.
13. Способ по п.12, в котором этап установления содержит этапы, на которых: устанавливают (709) первую связь с первым конечным устройством в первой конечной сети по беспроводной глобальной сети посредством нелицензируемой беспроводной сети ближнего действия на основе классификации данных, формируемых первым выполняемым приложением, в первую категорию; и устанавливают (713) вторую связь со вторым конечным устройством во второй конечной сети по, по меньшей мере, нелицензируемой беспроводной сети ближнего действия, но не по беспроводной глобальной сети, на основе классификации данных, формируемых вторым выполняемым приложением, во вторую категорию.
14. Способ по п.12, дополнительно содержащий этап, на котором определяют с помощью мобильного устройства домен первой конечной сети на основе, по меньшей мере, одного из идентификатора, ассоциированного с первым конечным устройством, идентификатора, ассоциированного с первой конечной сетью, идентификатора, ассоциированного с обнаружением первой конечной службы, и характеристик первого выполняемого приложения; и определяют с помощью мобильного устройства домен второй конечной сети на основе, по меньшей мере, одного из идентификатора, ассоциированного со вторым конечным устройством, идентификатора, ассоциированного со второй конечной сетью, идентификатора, ассоциированного с обнаружением второй конечной службы, и характеристик второго выполняемого приложения.
15. Способ по п.12, в котором этап классификации данных, формируемых первым выполняемым приложением, и этап классификации данных, формируемых вторым выполняемым приложением, происходят в реальном времени во время выполнения первого приложения и второго приложения.
16. Мобильное устройство (100), предоставляемое для обслуживания по беспроводной глобальной сети, управляемой лицензируемым сетевым оператором, и дополнительно управляемое по, по меньшей мере, одной нелицензируемой беспроводной сети ближнего действия, причем упомянутое мобильное устройство содержит: передатчик (104), действующий для передачи информации по нелицензируемой беспроводной сети ближнего действия; память (112), действующую для сохранения множества приложений (126), причем каждое из множества приложений формирует данные при выполнении и, по меньшей мере, одно из множества приложений формирует, по меньшей мере, данные для передачи по беспроводной глобальной сети; устройство (110) обработки, функционально соединенное с памятью и передатчиком, причем устройство обработки действует для: выполнения (703), по меньшей мере, одного из множества приложений для создания выполняемого приложения; и классификации (707) данных, формируемых выполняемым приложением, в одну из, по меньшей мере, двух категорий на основе домена конечной сети, в которую должны отсылаться данные, причем упомянутые, по меньшей мере, две категории включают в себя первую категорию, относящуюся к данным, требующим передачи, по меньшей мере, частично по беспроводной глобальной сети, и вторую категорию, относящуюся к данным, не требующим передачи по беспроводной глобальной сети; установления (709) связи с конечным устройством в конечной сети по беспроводной глобальной сети посредством нелицензируемой беспроводной сети ближнего действия, когда данные, формируемые выполняемым приложением, классифицируются в первую категорию; и установления (713) связи с конечным устройством по нелицензируемой беспроводной сети ближнего действия, но не по беспроводной глобальной сети, когда данные, формируемые выполняемым приложением, классифицируются во вторую категорию.
