JP2017518717A - 動的なデータ中継としてのプロキシ装置の使用 - Google Patents

Abstract

ローカルサーバは、複数のローカルネットワーク内のコンピューティングデバイスと通信するように構成される。ローカルサーバは、命令を記憶するためのメモリと命令を実行するように構成されたプロセッサを備える。命令は、複数のコンピューティングデバイスの一つ以上との接続を動的に確立し、接続は複数のコンピューティングデバイスの一つ以上をデータ中継として識別し、ローカルネットワーク内で複数のコンピューティングデバイスの一つ以上からのデータトラフィックを受信し、宛先サーバに通信すべきデータトラフィックを受信し、通信ネットワーク経由で宛先サーバへの通信のためにデータ中継にデータトラフィックを送信し、データ中継から応答データトラフィックを受信し、ローカルネットワーク内で複数のコンピューティングデバイスの一つ以上に応答データを送信するようにプロセッサを動作させる。

Description

本発明は、通信を容易にするために、概して通信ネットワークを介し、特にシステムにデータを送信すること、及び動的なデータ中継としてのプロキシ装置を使用する方法に関する。

接続された車とは、インターネットなどの無線ワイドエリアネットワークへのアクセスを備えた車両を提供するネットワークアクセス装置を搭載した車両である。典型的には、第三世代（３Ｇ）、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）、３Ｇ拡張音声データ最適化（ＥＶＤＯ）などの通信技術を使用してセルラーネットワークにアクセスするようにネットワークデバイスが構成されている。さらに、ネットワークアクセス装置は、利用可能な場合にはＷｉ−Ｆｉネットワークにアクセスするように構成することもできる。このような状況では、Ｗｉ−Ｆｉネットワークをセルラーネットワークに優先させることができる。

アクセス装置には、車両内の他のコンピューティングデバイスへのインターネットアクセスを提供するローカルエリアネットワークを備えることも可能である。このローカルエリアネットワークには、有線と無線の双方の技術を盛り込むことができる。従って、スマートフォン、タブレット、ノートブックパソコンやその他のポータブルコンピューティングデバイスなどのコンピューティングデバイスは、アクセス装置を介してインターネットにアクセスすることができる。また、運転手と乗客の双方に付加的なサービスを提供するために、車両には多くの場合、インターネットアクセスを活用する車載コンピューティングデバイスが装備されている。このようなサービスの例としては、事故の自動通報、スピード違反通報、スマートナビゲーション、オーディオ及びビデオメディアストリーミングなどが挙げられる。

接続された車によって提供されるサービスはより不可欠となるため、インターネットへのアクセス装置の接続信頼性がより重要になる。従って、通信ネットワークへのネットワークアクセス装置を接続するための改良されたシステム及び方法を提供することが本実施形態の目的である。

本実施形態の態様によれば、ローカルネットワーク内で複数のコンピューティングデバイスと通信するように構成されたローカルサーバが提供され、ローカルサーバは、命令を格納するメモリと、複数のコンピューティングデバイスの一つ以上との接続を動的に確立し、接続は複数のコンピューティングデバイスの一つ以上をデータ中継として識別し、コンピューティングデバイスの一つ以上からのデータトラフィックを受信し、宛先サーバに通信するデータトラフィックを受信し、通信ネットワーク経由で宛先サーバへの通信のために既定義された一つ以上のコンピューティングデバイスへデータトラフィックを送信し、既定義の一つ以上のコンピューティングデバイスからの応答データトラフィックを受信し、コンピューティングデバイスの一つ以上に応答データを送信する命令を実行するように構成されたプロセッサを備えている。

本実施形態の別の態様によれば、コンピューティングデバイスによって実行されたときに、ローカルサーバとの接続を動的に確立し、ローカルサーバのためにコンピューティングデバイスをデータ中継として識別し、ローカルサーバからアウトバウンドデータトラフィックを受信し、アウトバウンドデータトラフィックを宛先サーバへ伝送し、宛先サーバからのインバウンドトラフィックを受信し、インバウンドトラフィックをローカルサーバへ伝送するようにコンピューティングデバイスを動作させる、命令を記憶させた非一時的なコンピュータ可読媒体が提供される。

実施形態のさらに別の態様によれば、ローカルサーバと、ローカルサーバと通信するように構成された複数のコンピューティングデバイスを備えるネットワークが提供され、ローカルサーバは、複数のコンピューティングデバイスの一つ以上と少なくとも一つの既定義のコンピューティングデバイスとの間でデータトラフィックを転送するように構成され、宛先サーバに通信されるべきデータトラフィックを転送し、及び少なくとも一つの既定義したコンピューティングデバイスは、ローカルサーバからのデータトラフィックを受信し、通信ネットワークを介して宛先サーバへデータトラフィックを伝達し、通信を介して宛先サーバからの応答データを受信し、ローカルサーバへ応答データを伝達するように構成される。

以下、本発明の実施例のみが示された以下の図面を参照して説明する。

通信インフラストラクチャを示す概略図である。 データ中継としてコンピューティングデバイスを動的に確立することを示すフローチャートである。 データ中継を利用したローカルサーバを示すフローチャートである。 マイクロネットワークとして接続された車両の概略図である。

便宜上、明細書における同様な数字は、図面中の同様な構造を指している。図１を参照すると、この図には通信インフラストラクチャは全体的に参照番号１００で示されている。通信インフラストラクチャ１００には複数のローカルネットワーク１０２、通信ネットワーク１０４、一つ以上の通信ネットワークリンク１０５、カプセル化サーバ１０６及び宛先サーバ１０８が含まれる。

通信ネットワーク１０４には、通信ネットワークリンクとの通信を容易にするために一つ以上のセルラー方式のタワーとアクセスポイントが備えられている。通信ネットワーク１０４は、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）及び／またはローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）を備えることが可能である。これには、例えば公衆電話交換網（ＰＳＴＮ）やインターネット、並びに私設ネットワークまたはイントラネットのような公衆ネットワークが含まれる。当業者によって理解されるように、通信ネットワーク１０４の実際の構成は実装に応じて変えることができる。

ローカルネットワーク１０２の各々には、ローカルサーバ１１０及び１つまたは複数のコンピューティングデバイス１１２が備えられている。ローカルネットワーク１０２内におけるコンピューティングデバイス１１２の少なくとも一つは、一つ以上の通信ネットワークリンク１０５を介して通信ネットワーク１０４と通信することができる。例えば、通信ネットワークリンク１０５の一つはセルラー方式のネットワークである。セルラー方式のネットワークは、第三世代（３Ｇ）、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）、３Ｇ拡張音声データ最適化（ＥＶＤＯ）など多くの既知または独自の通信規格のいずれかを使用してアクセスすることができる。別の実施例として、通信ネットワークリンク１０５の一つは、無線エリアネットワークである。無線エリアネットワークには、Ｗｉ−Ｆｉ、ＷｉＭａｘのなど多くの既知または専用の無線通信規格のいずれかを使用してアクセスし得る。さらに別の例として、通信ネットワークリンク１０５の一つは衛星ネットワークである。衛星ネットワークには、多くの既知または専用衛星通信規格のいずれかを使用してアクセスし得る。

ローカルサーバ１１０には一つ以上のローカルネットワークインターフェース１１４が備えられている。ローカルネットワークインターフェース１１４は、コンピューティングデバイス１１２とローカルサーバ１１０との間の通信を容易にする。ローカルネットワークインターフェース１１４には、有線通信及び／または無線通信のためのインターフェースを備えることができる。有線通信のためのインターフェースの例としては、イーサネット（登録商標）、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）、アップルライトニング、コントローラエリアネットワーク（ＣＡＮ）バス、プロセスフィールドバス（ｐｒｏｆｉｂｕｓ）、Ｍｏｄｂｕｓなどを挙げることができる。無線通信のためのインターフェースの例としては、Ｗｉ−Ｆｉ、ＷｉＭａｘの、ブルートゥース（登録商標）、赤外線、近距離通信（ＮＦＣ）などが挙げられる。

実装によって、ローカルサーバ１１０に一つ以上の通信ネットワークインターフェース１１６を組み込むこともできる。通信ネットワークインターフェース１１６は、通信ネットワークリンク１０５へのアクセスを提供する。例えば、通信ネットワークインターフェース１１６は、セルラー方式の技術の一つ以上、例えば、Ｗｉ−Ｆｉ、ＷｉＭａｘ、人工衛星などにより通信ネットワークリンク１０５にアクセスするよう構成することができる。従って、いくつかの実施形態では、ローカルサーバ１１０には通信ネットワークインターフェース１１６を備えていなくてもよく、或いは非アクティブな通信ネットワークインターフェース１１６を備え、後述するように通信ネットワーク１０４にアクセスするためにはコンピューティングデバイス１１２にもっぱら依存する。他の実施形態では、ローカルサーバ１１０にはアクティブな通信ネットワークインターフェース１１６が備えられており、後述するように通信ネットワーク１０４にアクセスするためには通信ネットワークインターフェース１１６とコンピューティングデバイス１１２の組み合わせに依存する。

説明を簡単にするため、ネットワーク通信リンク１０５へのアクセスを容易にするように構成されたコンピューティングデバイス１１２は、プロキシ装置１１２ａと称する。プロキシとして設定されていないコンピューティングデバイス１１２は、クライアントデバイス１１２ｂと称する。クライアントデバイス１１２ｂは通信ネットワーク１０４へ直接アクセスすることはできず、通信ネットワーク１０４へ直接アクセスすることはないかもしれず、或いは通信ネットワーク１０４への自身の直接アクセスをローカルサーバ１１０と共有しなくてもよい。コンピューティングデバイス１１２は、既知または独自のメソッドを使用して、ローカルサーバ１１０に接続することができる。例えば、コンピューティングデバイス１１２のいくつかはローカルサーバ１１０への永続的な有線接続を利用してもよく、コンピューティングデバイス１１２のいくつかはローカルサーバ１１０への着脱可能な有線接続を利用してもよく、コンピューティングデバイス１１２のいくつかはローカルサーバ１１０への無線接続を利用してもよい。ローカルサーバ１１０は、接続を確立する前に何らかの形で検証を必要としてもよい。検証はユーザ名とパスワードの組み合わせ、個人識別番号（ＰＩＮ）などの形態であってもよい。

プロキシ装置１１２ａは、ローカルサーバ１１０のための中継サービスとして機能することができるように事前に設定される。本実施形態では、この機能を提供するために、各プロキシ装置１１２ａは中継サービスのアプリケーションを含む。当該技術分野で知られているように、中継サービスのアプリケーションはスタンドアロンのソフトウェアアプリケーションであってもよく、または別のアプリケーションに統合することができ、或いはプロキシ装置１１２ａのオペレーティングシステム自体とすることが可能である。

ローカルサーバ１１０は、プロキシ装置１１２ａを経由してデータトラフィックを通信ネットワーク１０４へ転送することができるように事前設定されている。そうすることが可能である場合には、通信ネットワーク１０４へ直接データトラフィックを転送してもよい。後述の説明から理解されるように、ローカルサーバ１１０に利用可能な通信ネットワーク１０４に多数の異なるデータパスが存在してもよい。ローカルサーバ１１０は、帯域幅集約、トラフィックシェーピング、トラフィック複製などの異なるデータ経路を使用することができる。帯域幅集約のための分割データトラフィックは、Ｔａｊｉｎｄｅｒ Ｍａｎｋｕに付与された「改良されたデータスループットを有するマルチ転送モードデバイス」と題する米国特許第８７０７３８９号に詳細に記載されており、この特許の記述は参照により本明細書に組み込まれている。Ｍａｎｋｕに付与された特許に記載されているモビリティ及びアグリゲーションサーバー（ＭＡＳ）は、カプセル化サーバ１０６の一実施例である。

さらに、ローカルサーバ１１０は、ローカルネットワーク１０２内のコンピューティングデバイス１１２の夫々に提供することができるデータトラフィックのタイプに関するポリシーを適用することができる。この実施形態では、ローカルサーバ１１０は、この機能を提供するためにルーティングアプリケーションを備えている。当該技術分野で知られているように、ルーティングアプリケーションはスタンドアロンのソフトウェアアプリケーションであることができ、または別のアプリケーションに統合することができ、或いはローカルサーバ１１０のオペレーティングシステム自体とすることが可能である。

カプセル化サーバ１０６は、複数の異なるネットワーク経路を介してデータトラフィックを受信し、データトラフィックをデカプセル化し、宛先サーバ１０８にデータトラフィックを転送するように設定される。カプセル化サーバ１０６は、パフォーマンスや信頼性を向上させるためにパケットの集約や重複排除のような追加の操作を行うことができる。同様に、カプセル化サーバ１０６は、宛先サーバ１０８からデータトラフィックを受信し、データトラフィックをカプセル化し、複数の異なるネットワーク経路を介してコンピューティングデバイス１１２にデータトラフィックを転送するように設定されている。コンピューティングデバイス１１２にデータトラフィックを転送するとき、カプセル化サーバ１０６は、データトラフィックのパフォーマンス、信頼性及び／またはセキュリティを改善するために、パケットの並べ替え、複製、フィルタリングのような追加の操作、または当業者によって理解されるであろう他の任意の操作を実行することができる。コンピューティングデバイス１１２は、次にローカルサーバ１１０にデータトラフィックを転送し、ローカルサーバでデータトラフィックをデカプセル化する。カプセル化サーバ１０６がＭＡＳである別の実装例は、Ｌｉらによる「マルチネットワークを使用するクライアントとサーバ間の通信」と題された米国特許出願公開第２０１２／０１２０９６２号に詳細に記載されており、その記述が参照により本明細書に援用されている。

この実施形態では、ローカルサーバ１１０は、カプセル化サーバ１０６との通信を容易にするために、データトラフィックをカプセル化する。カプセル化サーバ１０６は、受信時にパケットをデカプセル化する。複数のデータ経路を介して送信を容易にするために、データパケットをカプセル化するための様々なスキームは、Ｓｃｈｍｉｄｔｋｅらによる「複数の異なるネットワークに亘ってのデータ送信」と題された米国特許第８，６４４，８１６号、アームストロングらによる「インテリジェント・ネットワーク・コンポーネントを特徴とするカプセル化システム」と題された米国特許出願公開第２０１３／００８０６１２、及びロビンソンらによる「パケット特性を維持しながらのカプセル化トラフィック」と題された米国特許出願公開第２０１３／０１３６１２８号に記載されており、これらの記述は参照により本明細書に組み込まれている。

図２を参照すると、この図にはデータ中継としてプロキシ装置１１２ａを動的に確立するフローチャートが全体的に符号２００で示されている。ステップ２０２において、プロキシ装置１１２ａはローカルサーバ１１０との接続を確立する。例えば、プロキシ装置１１２ａがローカルネットワーク１０２に近接しているときにワイヤレス接続を使用して接続が確立される。別の実施例では、プロキシ装置１１２ａがローカルネットワーク１０２内にあるときに接続は有線接続を使用して確立される。ステップ２０４において、プロキシ装置１１２ａはローカルサーバ１１０のためのデータ中継として自身を識別する。この実施形態では、プロキシ装置１１２ａ上で実行される中継サービスアプリケーションは、データ中継としてプロキシ装置１１２ａを確立するために、ローカルサーバ１１０上で実行されるルーティングアプリケーションと通信する。ステップ２０６では、ローカルサーバ１１０は、データ中継としてプロキシ装置１１２ａを使用するか否かを判断する。プロキシ装置１１２ａを使用するという決定は、少なくとも部分的に入力メトリックの多様性に基づいている。入力メトリックの実施例には、設定されたポリシー、通信ネットワーク１０４へのプロキシ装置の接続に関する現在及び／または過去のネットワーク特性、位置、時刻、データトラフィックのタイプなどが挙げられる。従って、ローカルネットワーク１０２に接続するとき、ローカルサーバ１１０のためにプロキシ装置１１２ａがデータ中継として動的に確立されていることが理解されるであろう。

図３を参照すると、この図にはデータ中継としてプロキシ装置１１２ａを用いていることを示すフローチャートが全体的に符号３００で示されている。ステップ３０２において、ローカルサーバ１１０はクライアントデバイス１１２ｂのいずれかからデータトラフィックを受信する。受信されたデータトラフィックは、宛先サーバ１０８の一つ以上に定められる。

ステップ３０４では、ローカルサーバ１１０は、受信されたデータトラフィックを宛先サーバ１０８に送信するべく、通信ネットワーク１０４と通信するためにどのデータ経路を使用するかを決定する。前述したように、ローカルサーバ１１０は、異なる通信ネットワークリンク１０５を介して、通信ネットワーク１０４への複数の独立したデータ経路を備え得る。例えば、ローカルサーバ１１０は通信ネットワークインターフェース１１６を備えることができ、これにより通信ネットワーク１０４への一つ以上の異なるデータ経路が提供される。加えて、ローカルサーバ１１０は、データ中継として確立されているプロキシ装置１１２ａを介して、通信ネットワーク１０４に接続できる。また、プロキシ装置１１２ａは、通信ネットワーク１０４への異なるデータ経路を提供し得る。例えば、セルラー技術とＷｉ−Ｆｉのうちの一つ以上によって通信ネットワーク１０４と通信するように、プロキシ装置１１２ａを構成することもできる。

ローカルサーバ１１０は、多数の異なる伝送パラメータに基づいてデータ経路の一つ以上を選択する。送信パラメータの実施例には、リンク型、バッテリレベル、コスト、信号強度などが挙げられる。ローカルサーバ１１０は、最適化パラメータを満たすべくプロキシ装置１１２ａの一つ以上を選択するために伝送パラメータを使用する。最適化パラメータの実施例としては、コスト、品質、信頼性、パフォーマンスなどが挙げられる。最適化パラメータは、ローカルネットワーク１０２内のコンピューティングデバイス１１２から取得され、リモートポリシー及びコンフィギュレーションサーバ（図示せず）、或いはそれらの組み合わせから取得され、ローカルサーバ１１０上に格納することができる。もし最適化パラメータがコンピューティングデバイス１１２またはリモートポリシーやコンフィギュレーションサーバのようなサードパーティから取得される場合、多くの既知のまたは独自の認証アルゴリズムのうちのいずれか一つを用いて認証するために、最適化パラメータに符号を付けてもよい。上記の内容から分かるように、コストのデータトラフィック伝送を最適化するときにローカルサーバ１１０によって選択されたプロキシ装置１１２ａは、信頼性のデータトラフィック伝送を最適化する際にローカルサーバ１１０によって選択されたものとは異なっていてもよい。さらに、カスタムポリシーを実装するようにローカルサーバ１１０を構成することができる。例えば、様々なデータアクセスプランを管理するため、データをプロキシ装置１１２ａで如何にして分割されるかをユーザが選択できるようにデータ共有ポリシーを実装することが可能である。具体的には、ユーザは、様々なデータアクセスプランによって、様々なプロキシ装置１１２ａに様々なバンド幅制限を適用することができ、それに応じて、ローカルサーバ１１０はデータトラフィックを転送する。この実施例では、ユーザは第一のスマートフォン上で３ギガバイトの最大帯域幅を設定することができるが、プランがより小さいか或いはより高価なデータアクセスプランであるために、第二のスマートフォンでは５００メガバイトしか設定することができない。その結果、ローカルサーバ１１０は、データトラフィックをそれぞれ６：１の割合で第一及び第二のスマートフォンへ転送することになる。

ステップ３０６では、ひとたびローカルサーバ１１０がプロキシ装置１１２ａをデータ中継として使用することを決定すると、プロキシ装置１１２ａに選択されたアウトバウンドデータトラフィックの送信を開始する。この実施形態では、ローカルサーバ１１０がデータトラフィックをカプセル化する。ローカルサーバ１１０は、データトラフィックを操作する追加の工程を任意な数だけ実行することもできる。この操作はパケット並べ替え、複製、フィルタリング、或いはデータトラフィックのパフォーマンス、信頼性及び／またはセキュリティを向上させるために当業者によって理解される他のタイプの操作が含まれ得る。

ローカルサーバ１１０からの送信データトラフィックを受信すると、プロキシ装置１１２ａはカプセル化サーバ１０６にデータトラフィックを送信する。カプセル化サーバ１０６の識別は、初期設定メッセージの一部として、またはデータトラフィックに即して、ローカルサーバ１１０によりデータ中継１１２ａに対して設けられている。内容から分かるように、プロキシ装置１１２ａは、複数の異なるデータ経路を使用して、通信ネットワーク１０４へ接続することができる。プロキシ装置１１２ａから通信ネットワーク１０４へ接続するために選択されるデータ経路は、ローカルサーバ１１０またはプロキシ装置１１２ａのいずれかによって決定される。選択されたデータ経路は、送信されるトラフィックのタイプ、ポリシー、ネットワーク機能などに依存させることができる。

さらに、ネットワーク差を構成するためカプセル化サーバ１０６に送信する前に、ローカルサーバ１１０から受信するとプロキシ装置１１２ａがアウトバウンドデータトラフィックを変更する必要がある。例えば、通信ネットワークリンク１０５の最大伝送単位（ＭＴＵ）がデータパケットを収容するには小さすぎる場合、プロキシ装置１１２ａはデータパケットを分割する必要があるかもしれない。別の実施例として、プロキシ装置１１２ａは、データパケットのソース及び／または宛先インターネットプロトコル（ＩＰ）アドレスを書き換える必要が予想される。

プロキシ装置１１２ａはカプセル化サーバ１０６からのインバウンドデータトラフィックを受信する。ネットワーク差を構成するためローカルサーバ１１０に送信する前に、プロキシ装置１１２ａがインバウンドデータトラフィックを変更する必要がある。例えば、通信ネットワークリンク１０５の最大伝送単位（ＭＴＵ）が十分に大きい場合、プロキシ装置１１２ａはデータパケットを結合することができる。別の実施例として、プロキシ装置１１２ａは、ローカルサーバ１１０のための対応する宛先ＩＰアドレスへのデータパケットの送信先インターネットプロトコル（ＩＰ）アドレスをマップし、書き換える必要があるかもしれない。

ステップ３０８において、ローカルサーバ１１０は、プロキシ装置１１２ａからデータトラフィックを受信して、それをデカプセル化する。ステップ３１０では、ローカルサーバ１１０は、クライアント装置１１２ｂにデータトラフィックを送信する。

このようにして、ローカルサーバ１１０は、ローカルネットワーク１０２内にあるコンピューティングデバイスに対するデータトラフィックのためのデータ中継としてプロキシ装置１１２ａを使用可能なことが分かる。この構成は多くの利点を提供する。プロキシ装置１１２ａが利用できる場合、特定のトラフィックを流すことだけでローカルサーバ１１０は一種のトラフィックシェーピング（回線利用の最適化）を実行することが可能である。例えば、ローカルサーバ１１０は、通信ネットワークインターフェース１１６を使用するときに、コンピューティングデバイス１１２がビデオストリームにアクセスするのを制限するということもあり得る。しかし、一つ以上のプロキシ装置１１２ａが利用可能であるときには、コンピューティングデバイス１１２は、ビデオストリームへのアクセスを許可される。また、ローカルサーバ１１０は、特定のデータ経路パスに沿ってデータトラフィックを導くこともできる。例えば、ローカルサーバ１１０は、通信ネットワークインターフェース１１６だけを使用して、ローカルネットワークに関する統計情報及びロギング情報を送信することができ、これがプロキシ装置１１２ａよりも信頼される可能性がある。ローカルサーバ１１０が、利用可能なデータ経路のいずれもデータトラフィックに適していないと判断した場合、データトラフィックは遮断されてもよい。

また、上述したように、複数のプロキシ装置１１２ａがローカルサーバ１１０のデータ中継として作動することができる。従って、ローカルサーバ１１０は、ポリシー、現在と過去の歴史的なネットワーク特性、データトラフィック特性、位置などを用いながら、利用可能なプロキシ装置１１２ａとそれ自体の通信ネットワークインターフェース１１６から選択することができる。プロキシ装置１１２ａの数を増やすことで、見込まれるいくつかの利点を提供することもできる。例えば、利用可能なネットワークプロバイダの多様性という結果として通信の信頼性が増加する可能性がある。ネットワークプロバイダの多様性は、様々な通信技術、一般的な通信技術の範囲内での様々なネットワークキャリア及び様々な通信周波数を含めて様々なネットワーク経路を提供する。さらに、利用可能な通信技術と無線周波数チャネルの多様性の結果としてネットワーク容量を増加させることができる。さらに加えて、データトラフィックの最大量に関して安価なネットワークの使用を可能にすることによって通信コストを減らすことができる。また、多数のプロキシ装置１１２ａ上での帯域集約、或いはさらに高い信頼性を得るためにデータトラフィックを複製し、複数のプロキシ装置１１２ａに同一のデータトラフィックを送るなどして、多数の中継の存在下でネットワーク接続性を向上させる他の方法があるかもしれない。

前述したように、ローカルサーバ１１０に接続された任意のコンピューティングデバイス１１２が、通信ネットワークリンク１０５のいずれかを介してデータトラフィックを通過させることが可能である。このシナリオでは、ローカルサーバ１１０はネットワークルータとして作動する。例えば、Ｗｉ−Ｆｉカードだけを備えたノート型パソコンのように、通信ネットワークへ直接アクセスすることができないクライアントデバイス１１２ｂは、ネットワークルータとしてローカルサーバ１１０を使用することになる。ローカルサーバ１１０は、一つ以上の通信ネットワークインターフェース１１６とプロキシ装置１１２ａを使用してデータトラフィックを送信するか否かを決定する。

さらにまた、プロキシ装置１１２ａがインテリジェンス層を追加し、単純なデータ中継の代わりにプロキシとして動作することも可能である。例えば、携帯加入者のデータプランに関連する会計情報のように、特定のプロキシ装置１１２ａが接続されたネットワーク上でのみ利用可能であるサービスにローカルサーバ１１０がアクセスしたい場合があるかもしれない。ローカルサーバ１１０は課金サーバと直接通信することができないので、ローカルサーバ１１０に代わってプロキシ装置１１２ａが作動して情報を要求し、ローカルサーバ１１０に結果を返信する。

ローカルサーバ１１０とカプセル化サーバ１０６との間で暗号化されたカプセル化を使用することにより、見込まれる多くの利点が提供される。例えば、宛先サーバ１０８の識別がプロキシ装置１１２ａやカプセル化サーバ１０６とローカルサーバ１１０との間にあるデータ経路内の他の中間デバイスの視界から覆い隠されているので、暗号化されたカプセル化はプライバシーを高めることができる。他の実施例としては、データトラフィックの内容がプロキシ装置１１２ａやカプセル化サーバ１０６とローカルサーバ１１０との間にある他の中間デバイスの視界から覆い隠されているため、カプセル化はセキュリティを高め得る。このように、プロキシ装置１１２ａが信頼できない、或いは保護されていない場合でも、信頼性の高いカプセル化サーバ１０６を使用してデータトラフィックのセキュリティを向上させることができる。

さらにまた、データトラフィックを送信するのに多数のデータ経路を使用することによって、プライバシー及びセキュリティを向上させることができる。なぜなら、多数のデータ経路によって提供されるネットワーク接続の多様性に起因して、データトラフィックは様々なネットワークを介して転送されるが、プロバイダのいずれか一者から送信されたすべてのデータトラフィックの和を難読化しながら行われるからである。

上述の実施形態は、通信を容易にするためにカプセル化の使用を論じているが、カプセル化の代わりに単純なＩＰルーティングを使用したシステムを実装することもあり得る。この実施形態では、プロキシ装置１１２ａとローカルサーバ１１０は極めて単純なルーティングプロトコルを使用して通信している。このルーティングプロトコルは、単にデータ中継としてプロキシ装置１１２ａの存在を通知することになる。必要に応じて、ローカルサーバ１１０は、オペレーティングシステムのルーティングテーブルを変更するために通知を使用することになる。オペレーティングシステム・ルーティングテーブルの管理は、多数のデータ中継のサポートを可能にするルーティングアプリケーションの責務であろう。この実施形態では、同じ宛先ＩＰアドレスに多数のデータ中継を介してトラフィックが流れることを可能にするために、ローカルサーバ１１０のオペレーティングシステムから追加のサポートが必要となり得る。これには、ファイアウォール／ＮＡＴサブシステムまたはソースベースのルーティング・サブシステムを使用することが含まれる。シンプルな宛先ベースのルーティングモジュールは、多数のルートで同じ宛先へトラフィックの送信をサポートしていないからである。ファイアウォール／ＮＡＴまたはソースベースのルーティング・サブシステムを使用することで、従来の宛先ベースのルーティングシステムにおけるこの制約を克服することであろう。この実施形態では、カプセル化を使用する実施形態ほど柔軟ではないかもしれないが、カプセル化サーバ１０６の使用を必要としない。

図４を参照すると、この図には特定のローカルネットワーク１０２の実施例が符号４００によって全体的に示されている。この実施例では、ローカルネットワーク１０２が車両に接続されている。この実施形態におけるクライアントデバイス１１２ｂの実施例としては、ラップトップまたはノートパソコン、車両インフォテインメントシステム、車両診断モジュール、スマートフォン、タブレットなどが挙げられる。この実施形態におけるプロキシ装置１１２ａの実施例としては、スマートフォンやインターネットに接続されたタブレット、インターネットに接続されたラップトップまたはノートパソコンなどが含まれる。携帯電話やＷｉ−Ｆｉ接続に加えて、通信ネットワークインターフェース１１６には、人工衛星及び専用短距離通信（ＤＳＲＣ）を挙げることができる。内容から分かるように、接続された車両にローカルネットワーク１０２を実装することは、臨界車両センサや診断データの通信を個人消費者データと車載テレマティクスから分離することを可能にする。換言すれば、ローカルサーバ１１０は、一方において臨界車両センサと診断データ通信との間のファイアウォールとして機能し、他方において個人消費者データ、車載テレマティックス及び通信ネットワーク１０４として機能するように構成することができる。さらに、ローカルネットワーク１０２は、事前に定義されたポリシーに基づいて、臨界車両センサ、診断データ通信及び車載テレマティックスの管理を可能にする。

上述の実施形態では、コンピューティングデバイス１１２は、プロキシ装置１１２ａ及びクライアント装置１１２ｂの両方として作動することができる。つまり、コンピューティングデバイス１１２はクライアントデバイス１１２ｂとして機能し、ローカルサーバ１１０に自身のデータトラフィックを転送し得る。同時に、コンピューティングデバイス１１２はプロキシ装置１１２ａとして機能し、ローカルサーバ１１０から受信したデータトラフィックを通信ネットワーク１０４に送信し得る。ローカルサーバ１１０がどのようにデータトラフィックを予定したかに応じて、クライアントデバイス１１２ａとして動作する場合に、コンピューティングデバイス１１２によって送信されたデータトラフィックは、クライアントデバイス１１２ｂとして動作する場合に、コンピューティングデバイス１１２によって送信されたデータトラフィックを含んでも含まなくてもよい。

上述の実施形態では、単一のローカルサーバ１１０が各ローカルネットワーク１０２のために備えられている。代替的な実施形態では、多数のローカルサーバ１１０をローカルネットワーク１０２の各々に設けることもできる。この実施形態では、ローカルサーバ１１０の各々は、コンピューティングデバイス１１２のサブセットと通信するように構成されている。ローカルサーバ１１０が通信することができるコンピューティングデバイス１１２のサブセットは、実装に応じて相互排他的であってもよい。ローカルサーバ１１０は相互に通信することも可能であり、これによりコンピューティングデバイス１１２の全へのアクセスを容易にする。

さらに別の実施形態では、ローカルサーバ１１０は、リモートローカルネットワークにおいてリモートローカルサーバに接続することができる。このシナリオは、無線ローカルエリアネットワークにアクセスすることができる通信インターフェース１１６を備えた一つのローカルサーバ１１０が、第二のローカルサーバ１１０のローカルネットワーク１０２の範囲内にあるときに発生し、このネットワークに加わることを選択する。実施例として、無線ＬＡＮインターフェースを搭載したローカルサーバ１１０は、Ｗｉ−ＦｉのＳＳＩＤをブロードキャストしている第二ローカルサーバ１１０のローカルネットワーク１０２に参加することもあり得る。互いに近接状態にある２台の車両を考えてみることにする。各車両はそのローカルネットワーク１０２を管理する独立したローカルサーバ１１０を有している。利用可能な通信リンク１０５の数を増やすために、第１の車両のローカルサーバ１１０は第２の車両のローカルネットワーク１０２に接続している。第２の車両のローカルサーバ１１０も、第１の車両のローカルネットワーク１０２に参加することができるであろうということになり、これにより同様に第２の車両のローカルサーバ１１０にも利用可能なリンク１０５の数を増やす。この実施形態では、リモートローカルサーバを経由してリモートコンピューティングデバイスを利用するので、ローカルサーバ１１０が利用可能なコンピューティングデバイス１１２の総数は増加する。

前述の明細書を参照しながら、プログラミングソフトウェア、ファームウェア、ハードウェアまたはそれらの任意な組み合わせを生成する標準的なプログラミング及び／またはエンジニアリング技術を用いることによって、本発明はコンピュータ、プロセスまたは製品として実施することができる。

結果として生じるいかなるプログラム（複数可）はコンピュータ可読命令を伴っており、メモリデバイスや送信デバイスなどの一つ以上のコンピュータ使用可能媒体内に格納され得、それによって本発明によるコンピュータプログラム製品または製品を製造する。それ故に、任意なメモリ素子または任意な送信デバイスなどの任意なコンピュータ可読媒体上の命令として存在するコンピュータプログラムのように、機能性は物理デバイスに分け与えることができ、命令はプロセッサによって実行されるべきものである。

メモリデバイスの実施例には、ハードディスクドライブ、ディスケット、光ディスク、磁気テープ、そしてＦＬＡＳＨ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＰＲＯＭＳなどの半導体メモリが含まれる。ネットワークの実施例としては、インターネット、イントラネット、電話／モデムベースのネットワーク通信、ハードワイヤード／有線通信ネットワーク、セルラー通信、電波通信、衛星通信、及び他の固定または移動ネットワークシステム／通信リンクを挙げることができるが、これらに限定されるものでもない。

本発明を具体化する装置は、例えばコンピュータ処理ユニット（ＣＰＵ）やプロセッサ、メモリ／記憶装置、通信リンク、通信／伝送装置、サーバ、Ｉ／Ｏデバイス、或いは一つ以上の処理システムの任意なサブコンポーネントまたは個々の部品、ソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア、またはそれらの任意な組合せまたは部分的組み合わせを含む一つ以上の処理システムを含み、これらが特許請求の範囲に記載した本発明を具体化する。

本明細書で提供される説明を参照して、当業者は、適切な汎用または専用コンピュータハードウェアを用いて、本発明を実施するコンピュータシステム及び／またはコンピュータサブコンポーネントを創作するために、本発明の方法を実行するためのコンピュータシステム及び／またはコンピュータサブコンポーネントを開発するために、上述したように考案されたソフトウェアを組み合わせることは容易なこととなる。

本発明の好ましい実施形態について本明細書で説明したが、添付の特許請求の範囲から逸脱することなく変形形態が実現され得ることは、当業者によって理解されるであろう。

１００ 通信インフラストラクチャ
１０２ ローカルネットワーク
１０４ 通信ネットワーク
１０５ 通信ネットワークリンク
１０６ カプセル化サーバ
１０８ 宛先サーバ
１１０ ローカルサーバ
１１２ コンピューティングデバイス
１１２ａ プロキシ装置
１１２ｂ クライアントデバイス
１１４ ローカルネットワークインターフェース
１１６ 通信ネットワークインターフェース

Claims (26)

1. ローカルネットワーク内で複数のコンピューティングデバイスと通信するように構成されるローカルサーバであって、
   命令を格納するメモリと、
   前記複数のコンピューティングデバイスの一つ以上との接続を動的に確立し、前記接続は前記複数のコンピューティングデバイスの一つ以上をデータ中継として識別し、
   前記ローカルネットワーク内で前記複数のコンピューティングデバイスの一つ以上からのデータトラフィックを受信し、宛先サーバに通信すべき前記データトラフィックを受信し、
   通信ネットワーク経由で前記宛先サーバへの通信のために前記データ中継に前記データトラフィックを送信し、
   前記データ中継から応答データトラフィックを受信し、
   前記ローカルネットワーク内で、前記複数のコンピューティングデバイスの一つ以上に前記応答データを送信する、
   前記命令を実行するように構成されるプロセッサと、
   を備える前記ローカルサーバ。
2. 前記通信ネットワークと直接通信するための一つ以上の通信インターフェースを備える、請求項１に記載のローカルサーバ。
3. 前記通信インターフェースは、一つ以上の有線または無線インターフェースを含み、前記一つ以上の有線または無線インターフェースは、イーサネット（登録商標）インターフェース、ケーブルモデムインタフェース、ＤＳＬモデムインタフェース、セルラーインターフェースのＰＳＴＮインターフェース、Ｗｉ−Ｆｉインターフェース、ＷｉＭａｘインターフェース、衛星インターフェース、または専用短距離通信インターフェースを含む、請求項２に記載のローカルサーバ。
4. 前記ローカルサーバが車両内に設置されるように構成される、請求項１に記載のローカルサーバ。
5. 前記ローカルネットワークは、ローカル有線通信インターフェースまたはローカル無線通信インターフェースを使用して確立される、請求項１に記載のローカルサーバ。
6. 前記ローカル有線通信インターフェースは、イーサネット（登録商標）、ＵＳＢ、ライトニング、ＣＡＮバス、プロフィバス、及びＭｏｄｂｕｓの一つ以上を介して通信するための接続インターフェースを含む、請求項５に記載のローカルサーバ。
7. 前記ローカル無線通信インターフェースは、Ｗｉ−Ｆｉ、ブルートゥース（登録商標）、赤外線、及び近距離通信の一つ以上を介して通信するための接続インターフェースを含む、請求項５に記載のローカルサーバ。
8. さらに、前記データトラフィックをカプセル化し、カプセル化された前記データトラフィックをカプセル化サーバに伝達するようデータ中継を指示するように構成され、前記カプセル化サーバは、前記宛先サーバへ前記データトラフィックを通信する、請求項１に記載のローカルサーバ。
9. 前記カプセル化されたデータトラフィックを暗号化するようにさらに構成される、請 求項８に記載のローカルサーバ。
10. 複数の前記データ中継及び／または通信インターフェースを使用して前記データトラフィックを送信するようにさらに構成され、それによって前記データトラフィックのために利用可能な帯域幅を増加させる、請求項１に記載のローカルサーバ。
11. 複数の前記データ中継及び／または通信インターフェースを介して前記データトラフィックを複製するようにさらに構成され、それによって前記データトラフィックの信頼性を増加させる、請求項１に記載のローカルサーバ。
12. 別のローカルサーバと通信するようにさらに構成され、それによって利用可能なデータ中継及び／または通信インターフェースの数を増加させる、請求項１に記載のローカルサーバ。
13. 多数の異なる伝送パラメータに基づいて前記データ中継及び／または通信インターフェースの一つ以上を選択するようにさらに設定される、請求項に記載のローカルサーバ。
14. 前記伝送パラメータは、リンクタイプ、バッテリレベル、コスト、及び信号強度を含む、請求項１３に記載のローカルサーバ。
15. 一つ以上の最適化パラメータを満足させる前記データ中継及び／または通信インターフェースの一つ以上を選択するために、前記伝送パラメータを使用するようにさらに構成される、請求項に記載のローカルサーバ。
16. 前記最適化パラメータは、コスト、品質、信頼性、及びパフォーマンスを含む、請求項１５に記載のローカルサーバ。
17. 適切なデータ中継及び／または通信インターフェースが利用可能でない場合には、前記データトラフィックが遮断される、請求項１に記載のローカルサーバ。
18. 前記データ中継及び／または通信インターフェースが前記宛先サーバに基づいて選択される、請求項１のローカルサーバ。
19. ローカルサーバは、個人消費者データと車載テレマティクスから臨界車両センサと診断データ通信を分離するようにさらに構成される、請求項４に記載のローカルサーバ。
20. 前記ローカルサーバは、前記ローカルサーバから離れたデバイスから前記最適化パラメータを取得するようにさらに構成される、請求項１５に記載のローカルサーバ。
21. 前記取得された最適化パラメータは、既定義の認証アルゴリズムを使用して認証される、請求項２０に記載のローカルサーバ。
22. 既定義のポリシーに従って前記データ中継に前記データトラフィックを送信するようにさらに構成される、請求項１に記載のローカルサーバ。
23. コンピューティングデバイスによって実行されたときに、
    ローカルサーバとの接続を動的に確立し、
    前記ローカルサーバのために前記コンピューティングデバイスをデータ中継として動的に識別し、
    前記ローカルサーバからアウトバウンドデータトラフィックを受信し、前記アウトバウンドデータトラフィックを宛先サーバへ伝送し、
    前記宛先サーバからのインバウンドトラフィックを受信し、
    前記インバウンドトラフィックを前記ローカルサーバへ伝送する、
    ように、前記コンピューティングデバイスを動作させる命令を記憶させた非一時的なコンピュータ可読媒体。
24. 前記コンピューティングデバイスは、前記ローカルサーバに代わってプロキシとして動作する、請求項２３に記載のコンピュータ可読媒体。
25. ローカルサーバと、
    前記ローカルサーバと通信するように構成された複数のコンピューティングデバイスと、
    を備えるネットワークであって、
    前記ローカルサーバは、前記コンピューティングデバイスの一つ以上と少なくとも一つの既定義のコンピューティングデバイスとの間でデータトラフィックを転送するように構成され、宛先サーバに通信されるべき前記データトラフィックを転送し、
    前記少なくとも一つの既定義コンピューティングデバイスは、ローカルサーバからの前記データトラフィックを受信し、
    通信ネットワークを介して前記宛先サーバへ前記データトラフィックを伝達し、通信を介して前記宛先サーバからの応答データを受信し、
    前記ローカルサーバへ前記応答データを伝達する、
    ように構成される、前記ネットワーク。
26. 前記ネットワークが車両に実装される、請求項２５に記載のネットワーク。