JP2018517341A - 改善されたモバイルインターネットの速度およびセキュリティのためのシステム - Google Patents
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Abstract
【選択図】図1A
Description
本出願は、米国特許出願であり、参照によってそれらの全体が本明細書に組み込まれる、2015年4月20日に出願された米国仮特許出願第62/150,250号および2015年7月24日に出願された米国仮特許出願第62/196,583号の利益を主張する。
ソフトウェア専用の解決策を使用して、同一のコンテンツ(例えば、同一のビデオ)をダウンロードまたはアップロードするために同一のデバイスまたはプロキシデバイスのグループのいずれかに属するいくつかのネットワーク接続の帯域幅。以下では、ソフトウェアシステムの1つの実施形態を参照するためにBMV(ブースティングモバイルビデオ(Boosting Mobile Video)を使用する。単一のデバイスのネットワーク接続を集約するケースを説明するためにソロモードに言及する。
−ドメイン名の信頼すべき(Authoritative)DNSサーバへのクエリ。
−ドメイン名の信頼すべきでないDNSサーバへのクエリ、それらのサーバは、ローカルネットワークDNSサーバとともにGoogle DNSサーバ、オープンDNSサーバなどの一般のパブリックDNSサーバを含む。
−ホストの潜在的に記憶された(かつ期限切れでない)IPアドレスを発見するためのそのローカルデータベースへのクエリ。このデータベースは、ローカルに利用可能であり、人気のあるビデオプロバイダ、例えば、Daily motionの特定のセットのために頻繁に更新される。
−1つ目に、ホストは、その特定のURLについて計算する署名をURLの内部に組み込むことができる。署名を更新することなくホスト名を異なるIPアドレスに置き換えることは、無効なURLにつながる。しかしながら、ホストによってのみ署名を計算することができる。例として、署名を含むYouTubeビデオのURLは、http://m.youtube.com/watch?v=videold&signature=AAAの形式である。
−2つ目に、いくつかのケースでは、ホストはまた、ブラウザの送信元IPアドレスをURLに挿入し、ブラウザのIPアドレスを通じて署名を計算し、それによって、異なるIPアドレスを有するクライアントによってURLが使用されることを防止する。例えば、このフォーマットのYouTubeのビデオのURLは、http://m.youtube.com/watch?v=videold&source_ip=1.2.3.4&signature=AAAである。
該当のスケジューリングアルゴリズムは、1つの実施形態では、コンテンツのどのパーツが各インタフェースを通じてダウンロードされるかを決定し、いくつかの所望の特性を特徴とする。特に、この実施形態では、それは、
−待機および起動時間を最小化する円滑なストリーミングを提供し、
−接続の合計速度に近い速度を達成し、
−チャネル変動および損失の多い接続に対してロバストであり、明確にチャネル統計を記録する必要なく、各インタフェースを通じてコンテンツのどのパーツをダウンロードするかを調節し、
−再生時間に十分に近くない限りコンテンツをダウンロードせず、それによって、ユーザが探索するとき(ユーザが見ようとするビデオのパーツを前または後に変更する)、高速に適合させることができ、
−制限された記憶空間でデバイス上で動作させることができる。
入力:パラメータS、Δ、W、T1、T2、T3。初期状態:バッファマップにおける全てのブロックが消失しているとしてタグ付けされる。ブロックプールは、開始時間からのW内である全てのブロックを含む。緊急プールは、開始時間からの最初のS個のブロックを含む。
−BMVは、キャッシュがブロックのいくつかをバッファマップに既に有しているかをチェックし、そのようなブロックを発見した場合、バッファマップにおいてそれらをダウンロードされたものとしてタグ付けする。
−各々のアクティブなスレッドは、緊急プールを最初にチェックし、それが空である場合、次いで、ブロックプールをチェックし、それが空である場合、それはスリープする。緊急プールまたはブロックプールに追加される新たなブロックがある場合、全てのスレッドが通知される(スリープから起動し、再度チェックする)。
−緊急プールが空でない場合、スレッドは、最初のブロックをとり、それをダウンロードすることを試み、それがダウンロードされると、それはブロックをキャッシュシステムに渡し、バッファマップにおいてブロックをダウンロードされたものとしてタグ付けする。BMVは、ブロックを緊急プールから削除する。複数のスレッドがダウンロードする最初の緊急ブロックを同時に選択することができることに留意されたい。同一のブロックをダウンロードすることを試みるスレッドの数を、インタフェースごとに最大で1つに制限する。
−緊急プールが空であるが、ブロックプールが空でない場合、スレッドは、ブロックプールにおいて最初のブロックをとる。スレッドは、バッファマップ上で、ブロックが消失しているか、またはダウンロード中であるかをチェックし、消失している場合、それをダウンロード中であるとしてマーク付けし、それをサーバから要求することを進行させ、それがダウンロード中である場合、ブロックプールに戻り、第2のブロックをチェックする。それが消失しているブロックを発見するまでこの方式で継続する。それがブロックをダウンロードすると、それをキャッシュシステムに渡し、バッファマップにおいてそれをダウンロードされたものとしてマーク付けする。BMVは、それをブロックプールから削除する。
−緊急プールまたはブロックプールにおけるブロックが現在の再生時間よりも前である場合、それを削除する。同様に、ブロックが再生時間の後のW内でない場合、それも削除する。そのようなケースは、ユーザが再生時間を探索し、前または後に変更するときに発生することがある。
−それは、バッファマップにおいてダウンロードされたものとしてマーク付けされておらず、再生時間からのW内である(部分的にでも)全てのブロックをブロックプールに追加する。
−それは、再生時間のΔ内である全ての消失しているブロックを緊急プールに追加する。
−それは、バッファマップにおいてスレッドによってダウンロード中であるとしてタグ付けされた各ブロックをチェックし、それを緊急プールに移動させるかを決定するために以下のテストを使用する。Pは、ブロックが再生されるまでのビデオの経過時間を表す。BMVは、推定されるネットワークインタフェースの速度を、このインタフェースのアクティブなスレッドの数およびブロックサイズの積で乗算することによって、スレッドがブロックをダウンロードするための推定時間Dを計算する。D+Δ<Pの場合、BMVは、ブロックを緊急プールに移動させ、バッファマップ上でそれを消失しているものとしてマーク付けする(それによって他のスレッドがそれを選択することができる)。
−BMVは、T2秒ごとに、最後のT4秒の間にインタフェースを通じてダウンロードされるデータの量を合計することによって、インタフェースごとの推定されるネットワークインタフェースの速度を含む統計を計算し、T4についての典型的な値は、1、10、20、30秒である。それを可能にするために、図の[プログレッシブダウンローディングAPI]に示されるように、どのスレッドが統計エンジンにおいてどのブロックをダウンロードしたかを記録する。
−データプランの上限設定:ユーザは、データプラン(セルラ接続)を制限までのみ使用することを望み、次いで、通知されることを指定することができる。BMVは、統計エンジンにおいて各スレッドによってダウンロードされたデータの量を記録し、上限に達すると、それは、ユーザに通知し、セルラスレッドを停止する。
−データプランの節約:BMVはまた、緊急ウインドウ内、または再生時間からの時間W1<W内のいずれかであるブロックのみをセルラスレッドがダウンロードすることを可能にすることによって、データプランの節約を実現することができ、すなわち、BMVは、Wi−Fi接続からのセグメントを優先的にダウンロードし、Wi−Fi接続がW1内で必要なセグメントをダウンロードすることを管理しなくなった場合のみセグメントをセルラ接続に割り当てる。
−バッテリ。同様に、BMVは、バッテリレベルを入力として受け、バッテリが特定の閾値を上回る限り、制限された数のインタフェース上でのみスレッドのダウンロードをアクティブにする(ユーザに通知する)。
−通常ダウンロード:緊急プールをこれ以上維持しない。全てのブロックは、ブロックプールに配置され、連続して選択され、スレッドによってダウンロードされる。全てのブロックがダウンロードされ、またはダウンロード中である場合、失敗したスレッドに起因して不完全なダウンロードを回避するために、ダウンロードしているスレッドの推定されるダウンロード時間Dを上回ってダウンロードしていたブロックをスレッドが選択することを可能にする。
−スレッドは、ダウンロードされたブロックをキャッシュシステムの代わりに記憶システムに提供する。
−直近にアクセスされたビデオから始まって、現在再生しているビデオ以外のビデオの記憶されたブロックを退去させる(現在再生しているビデオは直近にアクセスされたものである)。
−そのようなデータが存在しない場合、それは、現在の再生時間の前に再生しているビデオのデータを退去させる。ダウンロードしているときの該当のスライドウインドウのサイズは、キャッシュが記憶することができるよりも多くのデータをダウンロードしないことを保証する。しかしながら、ユーザが探索の間にジャンプする場合、該当のポリシがわずかに変化する。現在の再生時間とは別に、ジャンプの前に最後に再生された時間をも記録する。ジャンプの前の最後に再生された時間の前である最初のブロックを退去させ、それらが消耗しているとき、現在の再生時間の前に、かつ最後に再生された時間からできるだけ離れたブロックを退去させる。このようにして、ユーザが戻ることを決めるケースについて、ユーザが見ることを停止したものに近いできるだけ長いブロックについて維持する。
−ビデオプレイヤは、(i)setNetworks(ネットワーク)などの関数を呼び出すことによってダウンロードするためにどのネットワークを使用するかをBMVに通知し、(ii)プログレッシブダウンロード(videoUrl)と命名する関数を呼び出すことによってダウンロードを開始することをBMVに通知し、(iii)setDataSource()と命名する関数を呼び出すことによってプレイヤのデータの送信元をHTTPプロキシサーバに示す。
−最初に、videoURLは、インデックス(.m3u8)ファイルへのURLである。インデックスファイルは、セグメントについてのURLへのポインタを含む。ライブストリーミングでは、インデックスファイルは、より多くのビデオセグメントがオンラインで追加されるにつれて更新され、したがって、BMVは、最新のバージョンのインデックスファイルを定期的にダウンロードする。BMVは、インデックスファイルをダウンロードおよびリフレッシュするためにWiFiインタフェースを一貫して使用する(デバイスがセルラ専用モードで動作していない限り)。
−インデックスファイルをダウンロードするために使用されるURLは、それらが典型的にはインデックスファイルと同一のサーバに記憶されるので、セグメントをダウンロードするために度々再使用されてもよい。BMVは、解決されたURLのリソース部分を置き換えることによって、すなわち、インデックスファイル名を適切なセグメントファイル名と置き換え、次いで、結果として生じるURLが有効であるかをチェックすることによって、セグメントURLを作成するためにこれを利用する。BMVは、残りの必要とされるURLを識別するためにURIリゾルバを採用する。
−各セグメントは、以前のビデオと同一の方法で取り扱われる。特に、セグメントは、バッファマップ、ブロックプールおよび緊急プールに追加されるブロックに分割される。スレッドは、異なるインタフェースを通じてセグメントブロックをダウンロードする。セグメントがキャッシュに完全にダウンロードされると、それは、要求されるといつでも、HTTPプロキシサーバに、次いで、ビデオプレイヤにフェッチされる準備がされる。
−セグメントは、現在の再生時間により近い1つから始まって(前の方向での)、1つずつダウンロードされる。インデックスファイルをリフレッシュするとき、BMVは新たなセグメントを認識するので、それは、それらのダウンロードを連続してスケジュールする。
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[49]L.Keller,A.Le,B.Cici,H.Seferoglu,C.Fragouli,A.Markopoulou,「System and Method for Cooperative Data Streaming,」2013年3月にUC IrvineおよびEPFLによって共同で出願された米国特許出願(米国特許出願第13/841,500号)。
[50]A.Le,L.Keller,C.Fragouli,A.Markopoulou,「System and Method for Local Multiplayer Gaming,」2013年3月にUC IrvineおよびEPFLによって共同で出願された米国特許出願(米国特許出願第13/841,956号)。
Claims (69)
- モバイルインターネットトラフィックの速度を増加させるシステム(100)であって、
a.複数のデータチャネルを通じてリモートサーバ(200)と通信することが可能な少なくとも1つのモバイルデバイス(102)であって、前記チャネルは、異なるタイプのチャネル(115、116)であり、前記モバイルデバイス(102)は、仮想プライベートネットワーク(VPN)サービスアプリケーション(103)を動作させるように構成され、前記サービスアプリケーションは、
i.仮想ネットワークインタフェース(108)を確立することであって、前記モバイルデバイス(102)のオペレーティングシステムは、発信パケット(107)のセットをこのインタフェース(108)にルーティングするように構成され、前記VPNサービスアプリケーション(103)は次いで、ネットワークソケット(105)を使用して前記発信データパケット(114)を前記リモートサーバ(200)に送信する、確立することと、
ii.発信パケット(107)の前記セットを前記仮想ネットワークインタフェース(108)から読み出すことと、
iii.各発信パケット(107)を前記複数のチャネルのうちの1つに割り当てることと、
iv.前記割り当てられたチャネルを介して発信パケット(114)の前記セットを前記リモートサーバ(200)に送信することであって、前記割り当てられたチャネルは同時に、Wi−Fiチャネルおよびセルラチャネル(115、116)である、送信することと、
v.着信データパケット(113)の前記セットを前記リモートサーバ(200)から受信することであって、前記着信パケット(113)は、前記複数のチャネルを通じて同時に受信され、前記チャネルは、前記Wi−Fiチャネルおよび前記セルラチャネルである、受信することと、
vi.前記着信パケット(106)を前記仮想ネットワークインタフェース(108)に書き込むことと、
を含む動作を実行する、少なくとも1つのモバイルデバイス(102)と、
b.前記複数のチャネルを通じて前記モバイルデバイス(102)と通信することが可能な前記リモートサーバ(200)であって、前記チャネルは、異なるタイプのチャネル(115、116)であり、前記リモートサーバ(200)は、インターネット上で複数のターゲットホスト(300)と通信することが可能であり、前記リモートサーバ(200)は、
i.前記複数のチャネルを介して発信パケット(114)の前記セットを前記モバイルデバイス(102)から同時に受信することであって、前記チャネルは、前記Wi−Fiチャネルおよび前記モバイルデバイスの前記セルラチャネル(115、116)である、受信することと、
ii.発信パケット(206)の前記セットを前記ターゲットホスト(300)に転送することと、
iii.着信パケット(207)の前記セットを前記ターゲットホスト(300)から受信することと、
iv.各着信パケット(207)を前記複数のチャネルのうちの1つに割り当てることであって、前記チャネルは、前記Wi−Fiチャネルおよび前記モバイルデバイスの前記セルラチャネル(115、116)である、割り当てることと、
v.前記割り当てられたチャネル(115、116)を介して着信パケット(113)前記セットを前記モバイルデバイス(102)に送信することと、
を含む動作を実行するように構成される、前記リモートサーバ(200)と、
を備える、システム。 - モバイルインターネットトラフィックの速度を増加させるシステム(100)であって、
a.複数のデータチャネルを通じてリモートサーバ(200)と通信することが可能な少なくとも1つのモバイルデバイス(102)であって、前記チャネルは、異なるタイプのチャネル(115、116、117)であり、前記モバイルデバイス(102)は、仮想プライベートネットワーク(VPN)サービスアプリケーション(103)を動作させるように構成され、前記サービスアプリケーションは、
i.仮想ネットワークインタフェース(108)を確立することであって、前記モバイルデバイス(102)のオペレーティングシステムは、発信パケット(107)の前記セットをこのインタフェース(108)にルーティングするように構成され、前記VPNサービスアプリケーション(103)は次いで、ネットワークソケット(105)を使用して前記発信データパケットl(114)を前記リモートサーバ(200)に送信する、確立することと、
ii.発信パケットの(107)前記セットを前記仮想ネットワークインタフェース(108)から読み出すことと、
iii.各発信パケット(107)を前記複数のチャネルのうちの1つに割り当てることと、
iv.前記割り当てられたチャネル(115、116、117)を介して発信パケット(114)の前記セットを前記リモートサーバ(200)に送信することと、
v.着信データパケット(113)の前記セットを前記リモートサーバ(200)から受信することであって、前記着信パケット(113)は、前記複数のチャネルを通じて受信される、受信することと、
vi.前記着信パケット(106)を前記仮想ネットワークインタフェース(108)に書き込むことと、
を含む動作を実行する、少なくとも1つのモバイルデバイス(102)と、
b.前記複数のチャネルを通じて前記モバイルデバイス(102)と通信することが可能な前記リモートサーバ(200)であって、前記チャネルは、異なるタイプのチャネル(115、116、117)であり、前記リモートサーバ(200)は、インターネット上で複数のターゲットホスト(300)と通信することが可能であり、前記リモートサーバ(200)は、
i.前記複数のチャネル(115、116、117)を介して発信パケット(114)の前記セットを前記モバイルデバイス(102)から受信することと、
ii.発信パケット(206)の前記セットを前記ターゲットホスト(300)に転送することと、
iii.着信パケット(207)の前記セットを前記ターゲットホスト(300)から受信することと、
iv.各着信パケット(207)を前記複数のチャネルのうちの1つに割り当てることと、
v.前記割り当てられたチャネル(115、116、117)を介して着信パケット(113)の前記セットを前記モバイルデバイス(102)に送信することと、
を含む動作を実行するように構成される、前記リモートサーバ(200)と、
を備える、システム。 - 前記リモートサーバ(200)は、VPNサーバ(201)である、請求項2に記載のシステム。
- 前記サービスアプリケーション(109)は、増大ポリシ(116)を含み、前記増大ポリシ(119)は、前記発信パケット(114)を優先付け、どのパケットをどのチャネル(115、116、117)に割り当てるかを決定する、請求項2に記載のシステム。
- 前記増大ポリシ(119)は、前記パケットを生成するアプリケーション、前記複数のチャネル(115、116、117)の各々のチャネル状態に少なくとも基づいてアルゴリズムによって定義され、前記チャネル状態は、各チャネルのスループットおよび遅延、ならびに前記複数のチャネルの各々のチャネルタイプを含み、前記チャネルタイプは、デバイスツーデバイス接続(117)、Wi−Fi(115)、マイクロセル、ピコセル、および標準的なセルラ基地局(116)を含む、請求項4に記載のシステム。
- 前記増大ポリシ(119)は、構成可能なオプションのセットを含み、前記オプションは、コストを最小化し、伝送の速度を最適化し、または選択されたパケットタイプを優先付けるように前記増大ポリシ(119)を構成する、請求項4に記載のシステム。
- 発信パケット(114)の前記セットは、各チャネルの発信キューサイズ、各チャネルのデータ転送レート、および各チャネルの遅延のうちの少なくとも1つに基づいて、前記複数のチャネルを通じて送信される、請求項4に記載のシステム。
- 前記リモートサーバ(200)は、増大ポリシ(208)を動作させるように構成され、前記増大ポリシ(208)は、前記発信パケットの前記セットを優先付け、どのパケットをどのチャネルに割り当てるかを決定する、請求項2に記載のシステム。
- 前記増大ポリシ(208)は、前記パケットを生成するアプリケーション、前記複数のチャネルの各々のチャネル状態に少なくとも基づいてアルゴリズムによって定義され、前記チャネル状態は、各チャネルのスループットおよび遅延、ならびに前記複数のチャネルの各々のチャネルタイプを含み、前記チャネルタイプは、デバイスツーデバイス接続(117)、Wi−Fi(115)、マイクロセル、ピコセル、および標準的なセルラ基地局(116)を含む、請求項8に記載のシステム。
- 着信パケットの前記セットは、各チャネルの発信キューサイズ、各チャネルのデータ転送レート、および各チャネルの遅延のうちの少なくとも1つに基づいて、前記複数のチャネルを通じて送信される、請求項8に記載のシステム。
- 前記VPNサービスアプリケーション(103)は、前記モバイルデバイス(102)のバックグランドで動作する、請求項2に記載のシステム。
- 前記データパケット(120)は、オープンシステムインターコネクション(OSI)レイヤ3インターネットプロトコル(IP)データグラムまたはOSIレイヤ2イーサネットフレームのいずれかである、請求項2に記載のシステム。
- 前記仮想ネットワークインタフェースは、TUNまたはTAPインタフェース(108)のいずれかである、請求項2に記載のシステム。
- 前記ネットワークソケット(105)は、レイヤ4ユーザデータグラムプロトコル(UDP)ソケット、レイヤ4伝送制御プロトコル(TCP)ソケット、およびレイヤ3ローソケットのうちの少なくとも1つを含む、請求項2に記載のシステム。
- データパケットを送信する前記ネットワークソケット(105)は、実物理ネットワークインタフェースにバインドするように構成される、請求項2に記載のシステム。
- 前記実物理ネットワークインタフェースは、Wi−Fi(115)またはセルラ(116)物理インタフェースである、請求項15に記載のシステム。
- 前記複数のチャネルは、少なくともWi−Fiチャネル(115)およびセルラチャネル(116)を含む、請求項2に記載のシステム。
- 前記複数のチャネルは、少なくとも2つのセルラチャネル(116)を含む、請求項2に記載のシステム。
- 前記複数のチャネルは、少なくとも2つのWi−Fiチャネル(115)を含む、請求項2に記載のシステム。
- 前記複数のチャネルのうちの1つは、ローカルデバイスツーデバイスチャネル(117)である、請求項2に記載のシステム。
- 前記ローカルデバイスツーデバイスチャネル(117)は、Bluetoothチャネル、Wi−Fi直接チャネル、ロングタームエボリューション(LTE)直接チャネル、またはZigBeeチャネルである、請求項20に記載のシステム。
- 前記サーバは、前記複数のチャネルを介して受信された前記発信パケット(114)を、それらを前記インターネット上でターゲットホスト(300)に転送する前に再順序付けする、請求項2に記載のシステム。
- 前記サーバは、有効とされたIP転送で構成され、前記サーバは、ネットワークアドレス変換(214)との仮想ネットワークインタフェース(204)を確立し、前記インターネット上で着信パケット(207)を前記ターゲットホスト(300)から受信すると、前記サーバ(200)は、前記複数のチャネル(115、116、117)を同時に使用してそれらを前記モバイルデバイス(102)に転送する、請求項2に記載のシステム。
- 前記モバイルデバイス(102)は、着信パケット(113)の前記セットを再順序付け、それらをモバイルデバイスアプリケーション(109)にルーティングする、請求項2に記載のシステム。
- 前記モバイルデバイス(102)からの前記発信データパケット(114)および前記リモートサーバ(200)からの前記着信データパケット(113)は、暗号化スキームを使用して暗号化され(110)、前記着信データパケットは、前記モバイルデバイス(102)によって解読され(110)、前記発信パケットは、前記リモートサーバ(200)によって解読される(209)、請求項2に記載のシステム。
- 前記パケットの暗号化(110)は、セキュリティポリシ(212)によって制御され、前記セキュリティポリシ(212)は、前記パケットを生成する前記アプリケーション、前記複数のチャネルの各々のチャネルスループット、チャネル遅延、およびチャネルタイプを入力として受ける、請求項25に記載のシステム。
- 前記モバイルデバイス(102)からの前記発信データパケット(114)および前記リモートサーバ(200)からの前記着信データパケット(113)は、前記複数のチャネル(115、116、117)を通じて送信される前に符号化スキームを使用して符号化され(111)、前記着信データパケット(113)は、前記モバイルデバイス(102)によって復号され(111)、前記発信パケット(114)は、前記リモートサーバ(200)によって復号される(210)、請求項2に記載のシステム。
- 前記パケットの暗号化(209)は、セキュリティポリシ(212)によって制御され、前記セキュリティポリシ(212)は、前記パケットを生成する前記アプリケーション、前記複数のチャネルの各々のチャネルスループット、チャネル遅延、およびチャネルタイプのうちの少なくとも1つを入力として受ける、請求項27に記載のシステム。
- 前記リモートサーバ(200)は、前記複数のチャネルの全ての上で同一のインターネットプロトコル(IP)アドレスを有するように構成される、請求項2に記載のシステム。
- 前記リモートサーバ(200)は、前記複数のチャネルのうちの少なくとも1つの上で異なるインターネットプロトコル(IP)アドレスを有するように構成され、各チャネル上の前記発信パケット(206)は、それぞれの各チャネル上で前記サーバの前記IPアドレスにアドレス指定される、請求項2に記載のシステム。
- 前記モバイルデバイス(102)は、前記複数のチャネルのうちの少なくとも1つの上でプロキシサーバ(211)を介して前記リモートサーバ(200)と通信し、前記プロキシサーバ(211)は、発信パケット(114)の前記セットを前記モバイルデバイス(102)から受信し、それらを前記リモートサーバ(200)に転送し、前記プロキシサーバ(211)は、着信パケットの前記セットを前記リモートサーバ(200)から受信し、それらを前記モバイルデバイス(102)に転送する、請求項2に記載のシステム。
- 前記チャネルのうちの1つがWi−Fi(115)である場合、前記Wi−Fiチャネル(115)は、前記Wi−Fiチャネル(115)が前記モバイルデバイス(102)上で有効にされた後、既に前記Wi−Fiチャネル(115)にバインドされたソケットを選択することによって、または前記モバイルデバイス(102)上の選択されたネットワークソケットを前記Wi−Fiチャネル(115)にバインドすることによって指定される、請求項2に記載のシステム。
- 前記チャネルのうちの1つがセルラである場合、前記セルラチャネル(116)は、前記セルラチャネル(116)が前記モバイルデバイス(102)上で有効にされた後、既に前記セルラチャネル(116)にバインドされたソケットを選択することによって、または前記モバイルデバイス(102)上の選択されたネットワークソケットを前記セルラチャネル(116)にバインドすることによって指定される、請求項2に記載のシステム。
- 前記リモートサーバ(200)は、Wi−Fi接続性を提供し、またはWi−Fiアクセスポイントとしての役割を果たす、請求項2に記載のシステム。
- 前記リモートサーバ(200)は、セルラ接続性を提供し、またはセルラアクセスポイントとしての役割を果たし、前記セルラアクセスポイントは、スモールセル、マイクロセル、およびピコセルを含む、請求項2に記載のシステム。
- 利用可能な前記チャネル(115、116、117)のうちの1つのみがアクティブに使用され、使用されていない前記チャネルのうちの少なくとも1つが、このチャネルが障害を起こす場合には、使用されている前記チャネルのトラフィックを即時に搬送するためにアクティブに保持される、請求項2に記載のシステム。
- リモートサーバを使用することなくルーティング処理(504)を管理し、モバイルインターネットトラフィック(512、513)上のデータ転送についてのインターネットの速度(514)を増大させるシステムであって、前記システムは、異なる割り当てられたルーティングチャネル(510、511)を通じてターゲットインターネットホスト(600)と通信することが可能なクライアントの少なくとも1つのモバイルデバイス(502)を備え、前記チャネルは、異なるタイプのチャネル(524、525)であり、前記モバイルデバイス(502)は、仮想プライベートネットワーク(VPN)サービスアプリケーション(503)を動作させるように構成され、前記サービスアプリケーションは、
a.仮想ネットワークインタフェース(505)を確立することであって、モバイルデバイス(502)のオペレーティングシステムは、発信パケット(508)のセットをこのインタフェースにルーティングするように構成され、前記VPNサービスアプリケーション(503)は、ユーザデータグラムプロトコル/インターネットプロトコル(UDP/IP)(513)または伝送制御プロトコル/インターネットプロトコルTCP/IP(512)トラフィックネットワークソケットを使用して、前記発信データパケット(508)から抽出されたデータを前記インターネットホスト(600)に送信する、確立することと、
b.発信パケット(508)の前記セットを前記仮想ネットワークインタフェース(505)から読み出すことと、
c.各発信パケット(508)を異なるトランスレータに割り当てることと、
d.前記発信パケット(508)のデータを抽出することと、
e.前記割り当てられたルーティングチャネル(524、525)のUDPまたはTCPソケットを介して前記抽出されたデータを前記インターネットホストに送信することと、
f.着信データの前記セットを前記ターゲットホスト(600)で生成されたUDPまたはTCPソケット(516、518、520、522)から受信することと、
g.データパケット(509)を前記受信されたデータから構築することと、
h.前記データパケット(509)を前記仮想ネットワークインタフェース(505)に書き込むことと、
を含む動作を実行する、システム。 - 前記VPNサービスアプリケーション(503)は、前記モバイルデバイス(502)のバックグランドで動作する、請求項37に記載のシステム。
- 前記データパケット(508、509)は、オープンシステムインターコネクション(OSI)レイヤ3インターネットプロトコル(IP)データグラムまたはOSIレイヤ2イーサネットフレームである、請求項37に記載のシステム。
- 前記仮想ネットワークインタフェース(505)は、TUNまたはTAPインタフェースのいずれかである、請求項37に記載のシステム。
- 保護された前記ソケット(515)は、レイヤ4ユーザデータグラムプロトコル(UDP)ソケットおよびレイヤ4伝送制御プロトコル(TCP)ソケットのうちの少なくとも1つを含む、請求項37に記載のシステム。
- ルーティングモジュールは、UDPトランスレータおよびTCPトランスレータを使用してUDPおよびTCPトラフィック(512、513)をルーティングするように構成される、請求項37に記載のシステム。
- 前記UDPトランスレータは、異なるチャネル(524、525)を通じて複数の別個のターゲットホストに接続する、請求項42に記載のシステム。
- 前記異なるチャネルは、WiFiチャネルおよびセルラチャネルである、請求項43に記載のシステム。
- 前記UDPトランスレータは、異なるチャネル(524、525)を通じて単一のターゲットホスト(600)に接続する、請求項42に記載のシステム。
- 前記異なるチャネルは、WiFiチャネルおよびセルラチャネルである、請求項45に記載のシステム。
- 前記TCPトランスレータは、異なるチャネル(524、525)を通じて複数の別個のターゲットホストに接続する、請求項42に記載のシステム。
- 前記異なるチャネルは、WiFiチャネルおよびセルラチャネルである、請求項47に記載のシステム。
- 前記TCPトランスレータは、異なるチャネル(524、525)を通じて単一のターゲットホストに接続する、請求項42に記載のシステム。
- 前記異なるチャネルは、WiFiチャネルおよびセルラチャネルである、請求項49に記載のシステム。
- データパケットを送出する保護された前記ソケット(515)は、実物理ネットワークインタフェースにバインドするように構成される、請求項37に記載のシステム。
- 前記実物理ネットワークインタフェースは、Wi−Fi(524)またはセルラ(525)物理インタフェースである、請求項51に記載のシステム。
- 前記VPNサービスアプリケーション(503)は、前記異なるチャネル(524、525)から受信されたデータを再組み立ておよび再順序付けし、データパケット(509)を前記受信されたデータから構築し、それらをモバイルデバイスアプリケーション(507)にルーティングするためにそれらを前記仮想ネットワークインタフェースに書き込むように構成される、請求項37に記載のシステム。
- 保護された前記ソケット(515)は、前記ターゲットホストに直接接続する、請求項37に記載のシステム。
- 前記サービスアプリケーションは、増大ポリシ(514)を含み、前記増大ポリシ(514)は、前記発信データをルーティングし、どのデータをどのチャネルに割り当てるかを決定する、請求項37に記載のシステム。
- 前記増大ポリシは、構成可能なオプションのセットを含み、前記オプションは、コストを最小化し、伝送の速度を最適化し、または選択されたパケットタイプをルーティングするように前記増大ポリシ(514)を構成し、パケットタイプは、前記アプリケーション(507)ならびにパケットサイズ、パケット遅延要件、およびパケットのターゲットホストを含む他の要因に依存する、請求項55に記載のシステム。
- 発信パケットの前記セットは、各チャネルの発信キューサイズ、各チャネルのデータ転送レート、および各チャネルの遅延のうちの少なくとも1つに基づいて、前記UDP/TCPソケットを通じて送信される、請求項55に記載のシステム。
- モバイルデバイス上でハイパーテキスト転送プロトコル(HTTP)を通じてファイルのダウンロードの速度を増加させる方法であって、前記モバイルデバイスは、複数の無線チャネルを通じて通信することが可能であり、前記方法は、
a.ダウンロードされることになるファイルのURLを取得することと、
b.それから前記ファイルをダウンロードすることができる前記URLを使用して複数のIPアドレスを取得することであって、各IPアドレスは、異なる無線チャネルに割り当てられる、取得することと、
c.各無線チャネルに割り当てられた前記IPアドレスとの通信リンクを確立することと、
d.前記URLを使用して、ダウンロードされることになる前記ファイルのメタデータを取得することと、
e.前記メタデータを使用して前記ファイルを複数のブロックに分割することと、
f.前記ファイルの前記ブロックのバッファマップを記憶することであって、前記バッファマップは、ブロックごとのダウンロード状態を含み、前記ダウンロード状態は、前記ブロックがダウンロードされたか、ダウンロードの処理中であるか、または消失しているかを識別する、記憶することと、
g.次にダウンロードされることになる複数のブロックを含むブロックプールを記憶することと、
h.前記ブロックプールをダウンロードされる必要がある新たなブロックで更新することと、
i.複数のフェッチャスレッドを実行することであって、各フェッチャスレッドは、
i.ダウンロードされたブロックについての前記ブロックプールをチェックすることと、
ii.前記ブロックプールが空である場合にスリープすることと、
iii.前記ブロックプールが空でない場合に、ブロックを前記ブロックプールから取得し、前記ブロックを前記ブロックプールから削除することと、
iv.前記ブロックを前記スレッドに割り当てることと、
v.前記ブロックについての前記バッファマップのエントリを更新して、それをダウンロードしているとして識別することと、
vi.前記スレッドに割り当てられた前記ブロックをダウンロードすることと、
vii.前記ブロックを記憶システムに記憶することであって、前記記憶システムは、データベースおよびメモリを含み、前記データベースは、各ブロックおよび各ブロックが記憶されたメモリ位置についてのメタデータを含む、記憶することと、
viii.前記ブロックについての前記バッファマップのエントリを更新して、それをダウンロードされたものとして識別することと、
を含むコードを実行する、実行することと、
j.各フェッチャスレッドを無線チャネルに割り当てることであって、前記無線チャネルは、Wi−Fiチャネルまたはセルラチャネルであり、前記フェッチャスレッドは、その割り当てられたブロックをダウンロードするときに前記割り当てられた無線チャネルを利用し、それによって、Wi−Fiまたはセルラチャネルを通じてコンテンツを特定のIPアドレスからダウンロードするために各スレッドを割り当てる、割り当てることと、
k.HTTPプロキシサーバを実行することであって、前記HTTPプロキシサーバは、
i.ファイルの範囲に関するメタデータについてキャッシュシステムをクエリし、
ii.ファイルデータの範囲を前記キャッシュシステムからフェッチし、
iii.ローカルアドレスを前記キャッシュシステムに記憶されたファイルデータの範囲に提供する、
ためのコードを含む、実行することと、
を備える、方法。 - 前記記憶システムは、前記キャッシュシステムを含み、前記キャッシュシステムは、ファイルブロックを一時的に記憶し、前記キャッシュシステムは、退避ポリシを含み、十分なメモリがある場合に、より古いファイルブロックを削除または上書きすることができる、請求項58に記載の方法。
- 前記ブロックプールは、緊急プールをさらに含み、前記緊急プールは、緊急に必要とされるブロックのリストを含み、前記フェッチャスレッドは、緊急に必要とされる任意のブロックがあるかを決定するために前記緊急プールを最初にチェックし、緊急に必要とされる任意のブロックがある場合、前記フェッチャスレッドは、ブロックを前記緊急プールから選択し、前記ブロックは、それがダウンロードされることに成功した後までは前記緊急プールから削除されない、請求項58に記載の方法。
- ブロックは、前記ブロックの消費時間の前に時間のスライドウインドウに基づいて前記ブロックプールに割り当てられ、各ブロックは、それが消費されるべきときを指定するメタデータを有し、ブロックごとに、前記ファイルの現在の消費時間が前記ブロックの消費時間の前の前記スライドウインドウ内である場合、前記ブロックが前記ブロックプールに割り当てられる、請求項58に記載の方法。
- 前記ファイルをダウンロードすることができる複数のIPアドレスを取得することは、DNSリゾルバを実行することを含み、前記DNSリゾルバは、
a.ドメイン名の信頼すべきDNSサーバをクエリすることと、
b.前記ドメイン名の信頼すべきでないDNSサーバをクエリすることと、
c.前記ホストの潜在的に記憶されたIPアドレスを発見するためにローカルデータベースをクエリすることと、
を含む、請求項58に記載の方法。 - 前記ファイルをダウンロードすることができる複数のIPアドレスを取得することは、解決ブラウザを実行することを含み、前記解決ブラウザを実行することは、同一のファイルの異なるURLを直接取得するためにページを複数回見ることを含む、請求項58に記載の方法。
- 各フェッチャは、物理ネットワークインタフェースにバインドされたソケットを少なくとも使用する、請求項58に記載の方法。
- 前記物理ネットワークインタフェースは、Wi−Fiおよびセルラインタフェースを含む、請求項64に記載の方法。
- 少なくとも2つのフェッチャがあり、同一のファイルのブロックを単一のIPアドレスからフェッチするために、1つのフェッチャは、前記Wi−Fiインタフェースにバインドされたソケットを使用し、もう一方のフェッチャは、前記セルラインタフェースにバインドされたソケットを使用する、請求項65に記載の方法。
- 前記方法は、構成可能な数の前の秒の間にダウンロードされたデータの量を合計することによってインタフェースごとの前記ネットワークの速度を推定することをさらに備える、請求項58に記載の方法。
- 前記方法は、前記ファイルをローカル位置から前記HTTPサーバにアップロードするために使用され、前記フェッチャスレッドは、前記複数の無線チャネルを介して前記ローカルファイルのブロックを前記複数のIPアドレスまたは単一のIPアドレスにアップロードするために割り当てられ、前記複数のIPアドレスまたは前記単一のIPアドレスと関連付けられた前記サーバは、前記アップロードされたブロックを収集し、それらをもとのファイルに組み立てまたは再順序付けするソフトウェアを実行する、請求項58に記載の方法。
- モバイルデバイス上でハイパーテキスト転送プロトコル(HTTP)を通じてファイルのダウンロードの速度を増加させるシステムであって、前記モバイルデバイスは、複数の無線チャネルを通じて通信することが可能であり、前記システムは、
a.ダウンロードされることになるファイルのURLを受信することが可能なダウンロードモジュールであって、前記ダウンロードモジュールは、
i.複数のIPアドレスを、前記複数の無線チャネルを介して前記ファイルをダウンロードするために使用することができる前記URLから識別することが可能なユニフォームリソースロケータ(URL)リゾルバであって、
1.ドメイン名サーバ(DNS)リゾルバであって、前記DNSリゾルバは、
A.前記ファイルの前記ホスト名の第1のIPアドレスを前記URLから識別する手段と、
B.複数の代替IPアドレスを探索するクエリを実行する手段と、
を含む、DNSリゾルバと、
2.複数のインスタンスが追加のIPアドレスを識別するために前記URLによって識別されたページを見る手段を含む解決ブラウザと、
を含む、URLリゾルバと、
ii.ダウンロードスケジューリングアルゴリズムであって、
1.前記ファイルの前記メタデータをフェッチする手段と、
2.ダウンロードされることになる前記ファイルを複数のブロックに分割する手段と、
3.所望の消費時間の前の時間のスライドウインドウ内でダウンロードされることになる複数のブロックを識別する手段と、
4.バッファマップを記憶する手段であって、前記バッファマップは、ブロックごとのダウンロード状態を記憶し、前記ダウンロード状態は、前記ブロックがダウンロードされたか、ダウンロードされるか、または消失しているかを識別する、記憶する手段と、
5.ブロックプールを記憶する手段であって、前記ブロックプールは、前記スライドウインドウ内の前記複数のブロックを含む、記憶する手段と、
6.緊急プールを記憶する手段であって、前記緊急プールは、緊急に必要とされる複数のブロックを含む、記憶する手段と、
7.複数のフェッチャスレッドを実行する手段であって、各フェッチャスレッドは、
A.前記緊急プールをチェックする手段と、
B.前記ブロックプールをチェックする手段と、
C.スリープする手段と、
D.ブロックを前記スレッドに割り当てる手段と、
E.前記スレッドに割り当てられた前記ブロックをダウンロードする手段と、
F.前記バッファマップをチェックする手段と、
G.前記バッファマップを更新する手段と、
H.前記ブロックを前記キャッシュシステムに記憶する手段と、
を含み、
前記フェッチャスレッドは、前記緊急プールを最初にチェックし、前記緊急プールが空である場合、前記フェッチャスレッドは、前記ブロックプールをチェックし、前記ブロックプールが空である場合、前記フェッチャスレッドはスリープし、
前記緊急プールが空でない場合、前記フェッチャスレッドは、前記第1のブロックをとり、それをダウンロードすることを試み、前記フェッチャスレッドが前記第1のブロックをダウンロードすることを終了すると、前記フェッチャスレッドは、前記第1のブロックを前記キャッシュシステムに記憶し、前記バッファマップにおいて前記第1のブロックをダウンロードされたものとしてタグ付けし、前記緊急プールが空であるが、前記ブロックプールが空でない場合、前記フェッチャスレッドは、前記ブロックプールにおいて前記第1のブロックをとり、前記第1のブロックが消失しているかまたはダウンロードしているかを決定するために前記バッファマップをチェックし、前記第1のブロックがダウンロード中である場合、前記フェッチャスレッドは、前記フェッチャスレッドが消失しているブロックを発見するまで、ブロックをとることを繰り返し、そのブロックが消失しているか、またはダウンロード中であるかを決定するために前記バッファマップをチェックし、前記フェッチャスレッドが消失しているブロックを発見するとき、前記フェッチャスレッドは、その消失しているブロックを前記スレッドに割り当て、前記フェッチャスレッドがその消失しているブロックをダウンロードすると、前記フェッチャスレッドは、前記バッファマップにおいてそのブロックをダウンロードされたものとしてマーク付けし、そのブロックを前記ブロックプールから削除する、
実行する手段と、
8.前記複数のフェッチャスレッドの各々を前記複数の無線チャネルのうちの1つに割り当てる手段であって、
A.フェッチャスレッドごとに、データブロックを、そのルーティングが特定の無線チャネルを通るように構成されるIPアドレスからフェッチする手段であって、前記無線チャネルは、Wi−Fiチャネルまたはセルラチャネルである、フェッチする手段と、
B.フェッチャスレッドごとに、物理ネットワークインタフェースにバインドされたソケットを使用する手段であって、前記ネットワークインタフェースは、Wi−Fiまたはセルラインタフェースを含む、使用する手段と、
を含む、ダウンロードスケジューリングアルゴリズムと、
を含む、ダウンロードモジュールと、
b.プログレッシブダウンローディングにおいて使用するために一時的にダウンロードされたファイルブロックを記憶するように構成されたキャッシュシステムであって、
i.前記ファイルの識別子、前記ファイルの開始バイト、前記ファイルの終了バイト、長さ、アクセス時間、および前記ブロックの前記データへのポインタを含む、ダウンロードされたブロックに関するメタデータを記憶するように構成されたデータベースと、
ii.前記ファイルブロックを記憶するように構成されたメモリと、
を含む、キャッシュシステムと、
c.レギュラーダウンローディングにおいて使用するために永続的にダウンロードされたファイルブロックを記憶するように構成された記憶システムと、
d.構成可能な量の秒の間にダウンロードされたデータの量を合計することによって各ネットワークインタフェースの速度を計算する手段を含む統計エンジンと、
e.HTTPプロキシサーバであって、前記HTTPサーバは、ダウンロードされたファイルブロックの前記ローカルアドレスを供給するように構成される、HTTPプロキシサーバと、
f.アプリケーションプログラミングインタフェース(API)であって、前記APIは、
i.所望のネットワークチャネルを指定する手段と、
ii.ダウンロードされることになるファイルのURLを指定する手段と、
iii.前記複数の無線チャネルの前記速度に関する統計を要求し、前記システムから受信する手段と、
iv.ファイルデータのブロックを要求し、前記システムから受信する手段と、
を含む、APIと、
を備える、システム。
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