KR101158658B1 - 단거리 무허가 무선 네트워크들 및 광역 무선 네트워크들을 통해 데이터를 선택적으로 통신하기 위한 모바일 장치 및 방법 - Google Patents

단거리 무허가 무선 네트워크들 및 광역 무선 네트워크들을 통해 데이터를 선택적으로 통신하기 위한 모바일 장치 및 방법 Download PDF

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모토로라 모빌리티, 인크.
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Abstract

모바일 디바이스는 허가된 네트워크 오퍼레이터에 의해 동작되는 WWAN(wireless wide area network)에서 서비스를 프로비저닝할 수 있고, 더 나아가 적어도 하나의 단거리 UWN(unlicensed wireless network)에서 동작 가능하다. 모바일 디바이스는, WWAN을 통해 통신하기 위한 데이터를 발생시키는 적어도 하나의 애플리케이션을 포함하는, 실행되는 경우, 데이터를 발생시키는 애플리케이션을 저장한다(701). 모바일 디바이스는 저장된 애플리케이션을 실행하고(703), 실행 애플리케이션에 의해 발생되는 데이터를 데이터가 송신되어야 하는 대상 네트워크의 도메인에 기초해 적어도 2개 카테고리 중 하나로 분류한다(707). 제1 카테고리는 적어도 부분적으로 WWAN을 통한 통신을 요구하는 데이터에 관련되고, 제2 카테고리는 WWAN을 통한 통신을 요구하지 않는 데이터에 관련된다. 모바일 디바이스는 실행 애플리케이션에 의해 발생되는 데이터의 분류에 기초해 적어도 UWN을 통해 대상 네트워크의 대상 디바이스와 통신을 확립한다(709, 713).

Description

단거리 무허가 무선 네트워크들 및 광역 무선 네트워크들을 통해 데이터를 선택적으로 통신하기 위한 모바일 장치 및 방법 {MOBILE DEVICE AND METHOD FOR SELECTIVELY COMMUNICATING DATA OVER SHORT-RANGE UNLICENSED WIRELESS NETWORKS AND WIDE AREA WIRELESS NETWORKS}
본 발명은 일반적으로 무선 통신 네트워크에 관한 것으로서, 좀더 구체적으로는, WWAN(wireless wide area network;예를 들어, 셀룰러 네트워크)에서 서비스를 프로비저닝(provisionable)할 수 있으며 더 나아가 하나 이상의 단거리 무허가 무선 네트워크 상에서 동작 가능한 모바일 디바이스, 및 모바일 디바이스에 의해 발생되는 데이터를 그러한 네트워크를 통해 지능적으로 통신하는 방법에 관한 것이다.
오늘날의 무선 시대에서, 소비자는 음성, 비디오, 및/또는 데이터 서비스를 사용하기 위해, WWAN(wireless wide area network), WMAN(wireless metropolitan area network), WLAN(wireless local area network), 및 WPAN(wireless personal area network)과 같은, 여러 통신 네트워크에 동시 가입할 수 있다. 예를 들어, 음성, 비디오, 또는 데이터 메시징 호는 허가된 WWAN을 통해 그들 네트워크를 위해 특별히 개발된 프로토콜 및 무선 인터페이스(예를 들어, GSM(Global System for Mobile Communications), GPRS(General Packet Radio Service), UMTS(Universal Mobile Telecommunications System), 또는 CDMA(Code Division Multiple Access))를 사용해 통신될 수 있다. 다른 방법으로, 음성, 비디오, 또는 데이터 메시징 호는, Wi-Fi(IEEE 802.11 a/b/g), WiMax(IEEE 802.16), 또는 Bluetooth 프로토콜 중 어떤 것을 구현하는 네트워크와 같은, 단거리 무선 네트워크를 통해 통신될 수 있다.
좀더 최근에는, GSM/GPRS, CDMA, UMTS, 또는 다른 셀룰러형 네트워크와 같은, WWAN에서 프로비저닝되는 모바일 디바이스(예를 들어, CoIP(cellular-over-IP) 핸드셋)가 단거리 무허가 무선 네트워크(예를 들어, 구체적으로 지정되거나 허가된 주파수를 사용하는 허가된 오퍼레이터에 의한 동작을 요구하지 않는 Wi-Fi 및 WiMax와 같은 네트워크)를 통해 음성, 비디오, 및 데이터 메시징 서비스에 액세스하는 것을 가능하게 하는 CoIP 프로토콜을 정의하기 위한 UMA(unlicensed mobile access) 표준이 개발되었다. 그러한 표준에 따라, CoIP 핸드셋은 허가된 WWAN에 액세스하기 위한 적합한 기능을 포함할 뿐만 아니라 하나 이상의 단거리 무허가 무선 네트워크에 액세스하기 위한 적합한 기능도 포함하는 다중-모드 디바이스(multi-mode device)이다. 따라서, CoIP 핸드셋이 무허가 무선 네트워크의 범위 내에 위치한다는 것을 CoIP 핸드셋이 검출하면, CoIP 핸드셋은 무허가 네트워크를 자신의 바람직한 통신 모드로서 선택할 수 있는데, 그러한 네트워크는 일반적으로 자신의 광역 카운터파트(wide area counterpart)보다 좀더 높은 데이터 속도를 용이하게 하며 좀더 낮은 효과적인 에어타임 비용(airtime costs)을 갖기 때문이다.
그러나, 현재의 UMA 표준에서의 한가지 단점은, CoIP 핸드셋으로부터 통신되는 데이터(예를 들어, VoIP(voice-over-IP), 텍스트, 또는 비디오)가 핸드셋이 프로비저닝되는 WWAN을 통해 라우팅되어야 한다는 것이다. 그러한 라우팅은 일반적으로 데이터를 CoIP 핸드셋으로부터 WWAN을 통해 VPN(virtual private network) 서버쪽으로 안전하게 터널링하는 IPsec 프로토콜 슈트(IPsec suite of protocols)를 사용해 구현된다. 허가된 WWAN의 최대 데이터 속도가 무허가 네트워크의 최대 데이터 속도보다 통상적으로 훨씬 낮기 때문에, 허가된 네트워크는 WWAN에서 프로비저닝되지만 CoIP 세션을 위해 무허가 네트워크를 사용하는 사용자에 의한 디지털 정보의 전송에 대한 병목이 된다.
도 8은 예시적인 종래 기술의 CoIP 아키텍처를 예시한다. 도 8에 표시된 바와 같이, 본 아키텍처는 단거리 무허가 무선 네트워크(예를 들어, PHN(personal home network)), ISP(Internet service provider) 네트워크, M(V)NO(mobile virtual network operator) 네트워크, 그리고 MNO 서비스 네트워크(818;예를 들어, 음성 메일, 이메일, 기업 인트라넷) 및 공용 IP 서비스 네트워크(820;예를 들어, 인터넷)로의 액세스를 제공하는 MNO(mobile network operator) 네트워크)를 포함한다. 무허가 네트워크는, 통합된 액세스 포인트 및 DSL(digital subscriber line) 또는 케이블 모뎀/라우터와 같은, 무선 액세스 포인트/라우터(804)를 포함하여 액세스 포인트(804)의 커버리지 범위 내의 무선 디바이스로부터 무선 통신을 수신한다. ISP 네트워크는 적합한 광대역 케이블링(814;예를 들어, DSL 또는 케이블) 및 광대역 IP 라우터(806) 또는 게이트웨이를 포함한다. M(V)NO 네트워크는 ISP 네트워크와 MNO 네트워크 사이에서 브릿지를 제공하는 전문 UNC(UMA network controller;808)를 포함한다. UNC(808)와 WWAN(810) 사이의 인터페이스(816)는 통상적으로 T1/E1 용량(예를 들어, 2 Mbps(Megabits per second))을 가진 인터페이스이고 WWAN(810)에 액세스하는 모든 CoIP 핸드셋에 의해 공유되어야 한다. 또한, 인터페이스(816)는 통상적으로 WWAN(810)으로의 미인가 액세스(unauthorized access)를 방지할 정도로 안전하다. WWAN(810)은 MNO 서비스 네트워크(818) 및 공용 IP 서비스 네트워크(820)에 결합된다.
동작시에, CoIP 핸드셋(802)은 허가된 MNO에 의해 동작되는 WWAN(810)에서 프로비저닝된다. 또한, CoIP 핸드셋(802)은 무허가 무선 링크(812)를 통해 액세스 포인트/라우터(804)쪽으로 정보를 전송하는 것에 의해 공용 IP 서비스 네트워크(820) 또는 MNO 서비스 네트워크(818)의 대상 디바이스(예를 들어, 서버)쪽으로 데이터를 통신하기 위한 적합한 기능을 포함한다. 그러나, CoIP 핸드셋(802)에서 실행되는 통신 및 보안 프로토콜은 전송된 모든 데이터가 WWAN(810)을 통과할 것을 요구한다. 따라서, CoIP에 의해 사용자의 무허가, 홈 네트워크에 연결되어 있는 동안 MNO 서비스 네트워크(818)를 통해 기업 이메일에 액세스하기를 원하는 사용자는 대량의 데이터 트래픽을 핸들링하도록 설계되지 않은 WWAN(810)을 사용해야만 할 것이다. 추가적으로, UNC(808)와 WWAN(810) 사이의 인터페이스(816)는 통상적으로 ISP 네트워크보다 훨씬 낮은 대역폭으로 제한되고 더 나아가 많은 사용자에 의해 공유되어야 한다. 예를 들어, GPRS를 WWAN으로서 사용하는 경우, UNC(808)와 WWAN(810) 사이의 인터페이스(816)를 "Gb 인터페이스"라고 하고 통상적으로 2 Mbps의 E1/T1 용량으로 제한된다. 그러나, Gb 인터페이스는 WWAN(810)의 여러 셀에서의 여러 사용자에 의해 공유되어야만 하므로, 30 Mbps만큼 높은 속도에서 ISP 네트워크로부터 UNC(808)에 진입하는 트래픽을 초래한다. ISP의 광대역 IP 네트워크와 WWAN(810) 사이의 유효 대역폭에서의 그러한 부정합이 데이터 병목을 발생시킨다.
다른 데이터 처리 팩터가 UNC/WWAN 인터페이스(816)에서의 병목을 좀더 악화시킨다. 예를 들어, 그러한 인터페이스(816)는 또한 광대역 IP 베어러(broadband IP bearers)가 WWAN 프로토콜에 집중하는 위치이기도 하다. 추가적으로, WWAN(810)에 진입하는 데이터는 통상적으로 IP 트래픽 터널링의 여러 레벨에 의해 특징지워진다. 예를 들어, 데이터 서비스에 액세스하기 위한 현재의 CoIP 핸드셋 프로토콜 스택은 적어도 3개의 IP 계층(IP 계층, 원격 IP-IPSec 계층, 및 수송(transport) IP 계층)을 가진다. 따라서, 애플리케이션 트래픽은 계층 구조의 터널을 통해 수송됨으로써, 대역폭을 사실상 증가시킨다. 더 나아가, 다양한 중간 노드에서 트래픽을 디-터널링(de-tunneling) 및 리-터널링(re-tunneling)하는 것이 바람직스럽지 못한 처리 오버헤드 및 지연을 추가한다.
WWAN(810)을 통한 데이터 트래픽 중 일부를 감소시키기 위한 시도로서, IPsec-기반의 VPN(virtual private networks)은 "분할 터널링(split tunneling)"이라고 하는 기술을 사용하는 것으로 알려져 있다. 분할 터널링은 특정 목적지와 연관된 소정 트래픽은 터널링없이 목적지쪽으로 직접 송신되는 한편, 다른 트래픽은 VPN 터널 및 VPN 서버를 통해 다양한 목적지쪽으로 송신되는 것을 제공한다. 예를 들어, 분할 터널링은, 프린터, 복사기, 및 컴퓨터와 같은, 로컬 디바이스로의 터널링되지 않은 액세스를 허용하면서, VPN 클라이언트가 인터넷을 통해 (예를 들어, 기업 인트라넷의) VPN 서버쪽으로 데이터를 안전하게 전송할 수 있게 한다. 분할 터널링은 주로, 로컬 인트라넷 또는 홈 네트워크에서 유지하기 위한 데이터 트래픽과 VPN 사용을 위한 데이터 트래픽을 차별하도록 구현된다. 분할 터널링은 VPN 클라이언트의 구성에 따라 턴오프 또는 턴온될 수 있다.
분할 터널링이 턴온될 때, 사용자는, 그 또는 그녀의 로컬 홈 네트워크(예를 들어, 홈 네트워크 프린터, 컴퓨터, 라우터 등)로의 비보안 액세스를 유지하면서, 안전한 VPN 통신을 통해 원격적으로 기업 인트라넷에 액세스할 수 있다. 그러나, 분할 터널링은 소정 네트워크 내에서 VPN 서버를 위한 트래픽의 잘못된 방향을 초래하는 잘못된 거동을 발생시킬 수 있다. 바람직스럽지 못한 거동은 잘못된 DNS(domain name system) 룩업(lookup) 및 충돌하는 네트워킹 토폴로지에 의해 초래될 수 있다. 추가적으로, 분할 터널링은 흔히 특정 어드레스 설정을 요구하고, NAT(Network Address Translation)를 이용하는 네트워크에 의해 부정적인 영향을 받을 수 있다.
더 나아가, IPsec 기반 VPN의 분할 터널링 사양은 트래픽을 개인 도메인(예를 들어, 홈 네트워크)의 로컬 네트워크쪽으로만 라우팅할 수 있고, 트래픽을 별도 공용 도메인의 여러 네트워크쪽으로는 라우팅할 수 없다. 예를 들어, 현재 구현되는 바와 같은 분할 터널링을 사용할 때, 사용자는, VPN 터널을 통해 기업 네트워크에 접속되면서, 터널링되지 않은 데이터를 그 또는 그녀의 홈 네트워크의 프린터에 의해 프린트할 수 있다. 그러나, 분할 터널링은 터널링된 기업 네트워크를 트래버싱(traversing)하지 않고는 홈 네트워크 외부의 네트워크에 직접적으로 액세스할 수 없다.
동일한 참조 번호는 별도 도면 전체에 걸쳐 동일하거나 기능적으로 유사한 구성 요소를 가리키고 다음의 상세한 설명과 함께 명세서에 통합되어 명세서의 일부를 형성하는 첨부 도면은 다양한 실시예를 추가 예시하고 본 발명에 따른 다양한 원리 및 이점을 설명하는 역할을 한다.
도 1은 본 발명의 예시적 실시예에 따른 모바일 디바이스의 전기 블록도이다.
도 2는 본 발명의 예시적 실시예에 따른 통신 프로토콜 스택의 그래픽 묘사이다.
도 3은 도 1의 모바일 디바이스가 작동하는 예시적 통신 시스템의 블록도인데, 여기서, 통신 시스템은 WWAN 및 단거리 무허가 무선 네트워크를 포함한다.
도 4는 단거리 무허가 무선 네트워크 및 WWAN의 양자를 통한 데이터 통신 동안 도 3의 통신 시스템의 다양한 컴포넌트를 통한 데이터 프로토콜 통신의 그래픽 묘사이다.
도 5는, WWAN은 제외한, 단거리 무허가 무선 네트워크를 통한 데이터 통신 동안 도 3의 통신 시스템의 다양한 컴포넌트를 통한 데이터 프로토콜 통신의 그래픽 묘사이다.
도 6은, 모바일 디바이스의 단거리 무허가 무선 네트워크로부터 WWAN으로의 로밍을 예시하는, 도 1의 모바일 디바이스가 작동하는 다른 예시적 통신 시스템의 블록도이다.
도 7은 본 발명에 따라 단거리 무허가 무선 네트워크 및 WWAN을 통해 데이터를 지능적으로 통신하기 위해 모바일 디바이스에 의해 실행되는 단계의 예시적 흐름도이다.
도 8은 단거리 무허가 무선 네트워크 및 WWAN을 통한 기존의 CoIP 핸드셋에 의한 데이터 통신을 예시하는 종래 기술의 통신 시스템이다.
당업자라면, 도면의 구성 요소가 간략화와 명료화를 위해 예시되며 반드시 일정한 비율대로 그려질 필요는 없었다는 것을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 도면의 구성 요소 중 일부의 치수가 본 발명의 다양한 실시예에 대한 이해를 돕기 위해 다른 구성 요소에 비해 강조될 수 있다.
일반적으로, 본 발명은 모바일 디바이스 및 그것에 의해 발생되는 데이터를 단거리 UWN(unlicensed wireless network;무허가 무선 네트워크) 및 WWAN(wireless wide area network)을 통해 지능적으로 통신하는 방법을 포함한다. 모바일 디바이스는 허가된 네트워크 오퍼레이터에 의해 동작되는 WWAN에서 서비스를 프로비저닝할 수 있고 더 나아가 적어도 하나의 단거리 UWN에서 동작 가능하다. 모바일 디바이스는, WWAN을 통한 통신을 위한 데이터를 발생시키는 적어도 하나의 애플리케이션을 포함하는, 실행되는 경우 데이터를 발생시키는 다양한 애플리케이션을 저장한다.
애플리케이션을 저장한 이후의 소정 시점에서, 모바일 디바이스는 저장된 애플리케이션 중 하나 이상을 실행하고 실행 애플리케이션에 의해 발생되는 데이터를 데이터가 송신되어야 하는 대상 네트워크의 도메인에 기초해 적어도 2개 카테고리 중 하나로 분류한다. 대상 네트워크의 도메인은, 데이터가 송신되어야 할 대상 디바이스의 식별자(예를 들어, IP 어드레스 또는, TCP, UDP 등과 같은, 사용되는 라우팅 및/또는 세션 관리 프로토콜과 연관된 기타 어드레스 또는 어드레스들)를 분석하는 것, 데이터가 송신되어야 할 대상 네트워크의 식별자(예를 들어, 서브마스크 식별자 또는, 범위 부분(realm part)이 대상 네트워크를 식별하는 "userpart@realmpart"의 형태일 수 있는, 네트워크 액세스 식별자의 범위 부분)를 분석하는 것, 대상 네트워크에서 제공되는 서비스와 연관된 식별자(예를 들어, IP 어드레스 내의 TOS(type-of-service) 필드 또는 사용되는 라우팅 및/또는 세션 관리 프로토콜의 일부인 어떤 식별자)를 분석하는 것, 그리고/또는 실행 애플리케이션의 특징(예를 들어, 애플리케이션 유형)을 분석하는 것을 포함하지만 그것으로 제한되는 것은 아닌, 다양한 방법 중 하나 이상의 어떤 것으로 결정될 수 있다. 이용 가능한 카테고리 중 하나는 적어도 부분적으로 WWAN을 통한 통신을 요구하는 데이터에 관련되고, 카테고리 중 다른 하나는 WWAN을 통한 통신을 요구하지 않는 데이터(예를 들어, 공용 IP 서비스 네트워크의 웹사이트를 위한 데이터)에 관련된다.
데이터가 적절하게 분류되고 난 후, 모바일 디바이스는 대상 네트워크의 대상 디바이스와의 통신을 데이터 분류에 기초해 적어도 단거리 UWN을 통해 확립한다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시예에서, 실행 애플리케이션에 의해 발생되는 데이터가 WWAN을 통한 통신을 위해 발생되는(예를 들어, WWAN의 허가된 오퍼레이터의 서비스 네트워크에서의, 서버와 같은, 대상 디바이스를 위한) 데이터에 관한 카테고리로 분류되는 경우, 모바일 디바이스는 단거리 UWN 및 WWAN을 통해 대상 디바이스와의 통신을 확립한다. 다른 방법으로, 실행된 애플리캐이션에 의해 발생되는 데이터가 WWAN을 통한 통신을 요구하지 않는(예를 들어, 인터넷의, 서버와 같은, 대상 디바이스를 위한) 데이터에 관한 카테고리로 분류되는 경우, 모바일 디바이스는, WWAN은 제외한, 단거리 UWN을 통해 대상 디바이스와의 통신을 확립한다.
모바일 디바이스를 이런 식으로 동작하는 것에 의해, 모바일 디바이스에 의해 발생되는 데이터는, 데이터가 WWAN 네트워크 오퍼레이터에 의해 공급되는 서비스를 이용하는 애플리케이션과 관련하여 발생되는 경우에만 WWAN을 통해 라우팅된다. WWAN을 통한 그러한 선택적 라우팅은, 그것에 의해, 다른 애플리케이션과 관련하여 발생되는 데이터가, UWN이 접속되는 광대역 ISP(Internet service provider) 네트워크와 MNO(mobile network operator) 네트워크에 포함되는 훨씬 좁은 대역의 WWAN 사이의 대역폭의 실질적인 차이로 인해 ISP와 MNO 네트워크 사이의 인터페이스에서 흔히 발생하는 병목을 방지할 수 있게 한다. UWN을 통해 송신되는 모든 데이터가 터널링될 것을 그리고 더 나아가 모바일 디바이스가 프로비저닝되는 WWAN을 통해 송신될 것을 요구하는 기존의 CoIP 솔루션과 대조적으로, 본 발명은 어떤 데이터는 WWAN을 통해 송신하고 어떤 데이터는 WWAN을 우회할 것인지를 지능적으로 선택하여 WWAN으로의 액세스를 요구하지 않는 데이터에 대한 ISP 네트워크-대-MNO 네트워크 병목의 영향을 제거하거나 완화한다.
본 발명의 실시예들은, 동일한 참조 번호들이 동일한 항목들을 지시하는 도 1 내지 도 7을 참조하여 좀더 쉽게 이해될 수 있다. 도 1은 본 발명의 예시적 실시예에 따른 모바일 디바이스(100)의 전기 블록도이다. 모바일 디바이스(100)는 UWN을 통해 신호를 수신하기 위한 UMA 수신기(102) 또는 다른 수신기, UWN을 통해 신호를 전송하기 위한 UMA 전송기(104) 또는 다른 전송기, WWAN 수신기(106), WWAN 전송기(108), 프로세서(110), 메모리(112), UWN 안테나(120), 및 WWAN 안테나(122)를 포함한다. 모바일 디바이스(100)는, 그 중에서도, 사용자 인터페이스(114), 디스플레이(116), 및 경보 회로(118)를 선택적으로 포함할 수 있다.
UMA 수신기(102) 및 UMA 전송기(104)는 일반적으로 널리 공지되어 있으며, Wi-Fi, WiMax, Bluetooth, 또는 UWB(Ultra Wide-Band;예를 들어, IEEE 802.15.4a 초안 표준)와 같은, 단거리 무선 프로토콜에 따라 데이터를 전송하는데 사용되는 무허가 주파수를 통해 정보 신호를 통신하도록 동작 가능하다. UMA 수신기(102) 및 UMA 전송기(104)는 단일 UMA 송수신기 또는 모뎀으로 통합될 수 있거나, 도 1에 예시된 바와 같이 별도로 유지될 수 있다.
마찬가지로, WWAN 수신기(106) 및 WWAN 전송기(108)는 널리 공지되어 있으며, 그것들이 동작하도록 설계되는 특정 WWAN을 통해 정보 신호를 통신하도록 동작 가능하다. WWAN 수신기(106) 및 WWAN 전송기(108)는 단일 WWAN 송수신기 또는 모뎀으로 통합될 수 있거나, 도 1에 예시된 바와 같이 별도로 유지될 수 있다.
WWAN 수신기(106) 및 WWAN 전송기(108)가 통신하는 WWAN의 통신 표준 또는 프로토콜은, 제한없이, CDMA(Code Division Multiple Access), WCDMA(Wideband CDMA), TDMA(Time Division Multiple Access), GSM(Global System for Mobile Communications), EDGE(Enhanced Data GSM Environment), GPRS(General Packet Radio Service), FDMA(Frequency Division Multiple Access), OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing), 확산 스펙트럼, 또는 기타의 공지되거나 미래에 개발될 액세스 또는 링크 프로토콜 또는 방법을 포함하는, 어떠한 기존 프로토콜 또는 다중 접속 기술일 수 있다. 추가적으로, WWAN은, SMS(Short Message Service), EMS(Enhanced Messaging Service), MMS(Multimedia Messaging Service), 또는 기타 미래에 개발될 표준이나 독점 데이터 전송 프로토콜과 같은, 텍스트 메시징 표준을 추가 이용해 모바일 디바이스(100)와 (표시되지 않은) 기지국 사이에서 텍스트, 그래픽, 및 비디오 데이터를 통신할 수 있다. WWAN은 가능한 무선 통신 장치 사이에서 셀룰러 통신을 통한 PTT(push-to-talk)를 추가 허용할 수 있다.
WWAN은, 예를 들어, UDP(User Datagram Protocol), TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol), AppleTalkTM, IPX/SPX(Inter-Packet Exchange/Sequential Packet Exchange), Net BIOS(Network Basic Input Output System), 또는 어떠한 독점 또는 비독점 프로토콜과 같은, 다양한 네트워킹 프로토콜 중 어떤 것을 추가 사용해 디지털 음성, 텍스트, 그래픽, 및/또는 비디오(집합적으로, "데이터")를 통신할 수 있다. 추가적으로, WWAN은, 인터넷 및/또는 PSTN(public switched telephone network)과 같은, 하나 이상의 광역 네트워크 또는 개인(private) CEN(customer enterprise network)에 접속될 수 있다.
모바일 디바이스(100)는 모바일폰, 스마트폰, 텍스트 메시징 디바이스, 핸드헬드 컴퓨터, 무선 통신 카드, PDA(personal digital assistant), 노트북이나 랩탑 컴퓨터, 또는 본 발명의 기능을 포함하도록 변경되거나 제작된 기타 무선 통신 디바이스로서 구현될 수 있다. 스마트폰은 추가적인 애플리케이션 처리 능력을 갖춘 모바일폰이다. 예를 들어, 일 실시예에서, 스마트폰은 1) 포켓 PC(personal computer), 핸드헬드 PC, 팜탑 PC, 또는 PDA와 2) 모바일폰의 조합이다. 무선 통신 카드는, 일 실시예에서, PC 또는 랩탑 컴퓨터 내에 상주하거나 삽입 가능하다. "통신 디바이스"라는 용어는 신호를 수신 및/또는 전송할 수 있는 그리고 무선 통신 시스템에서 동작할 수 있는 상이한 다수 디바이스 유형을 광범위하게 커버하기 위한 것이다. 제한이 아닌 실례로서, 통신 디바이스는 다음 중 어느 하나 또는 그것의 조합을 포함할 수 있다: 셀룰러폰, 모바일폰, 스마트폰, 양방향 라디오, 양방향 페이저, 무선 메시징 디바이스, 랩탑/컴퓨터, 차량용 게이트웨이, 가정용(residential) 게이트웨이, PC, 서버, PDA, 라우터, 무선 전화, 무선 이메일 디바이스, 내장형 무선 모뎀을 포함하는 휴대용 게임 디바이스 등.
프로세서(110)는 UMA 수신기(102), UMA 전송기(104), WWAN 수신기(106), WWAN 전송기(108), 및 메모리(112)에 그리고, 포함되는 경우라면, 사용자 인터페이스(114), 디스플레이(116), 및 경보 회로(118)에 결합된다. 프로세서(110)는 UWN 링크(123) 또는 WWAN 링크(124)를 통해 수신되는 통신 신호를 처리하기 위해 그리고 UWN 링크(123) 또는 WWAN 링크(124)를 통해 전송하기 위한 통신 신호를 처리하기 위해 기존의 신호-처리 기술을 이용한다. 프로세서(110)는 마이크로프로세서, 마이크로컨트롤러, DSP(digital signal processor), 스테이트 머신(state machine), 논리 회로, 또는 메모리(112)에 저장된 연산 또는 프로그래밍 명령어에 기초해 정보를 처리하는 임의의 기타 디바이스 또는 디바이스들의 조합일 수 있다. 당업자라면, 프로세서(110)가 본 발명의 처리 요구 사항 및 모바일 디바이스(100)의 다양한 다른 포함 기능을 핸들링하기 위해 요구될 수 있는 바에 따라 여러 프로세서를 사용해 구현될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 더 나아가, 당업자라면, 프로세서(110)가 자신의 기능 중 하나 이상을 스테이트 머신 또는 논리 회로에 의해 수행되게 하는 경우, 해당되는 연산 명령어를 포함하는 메모리가, 프로세서(110) 외부에 위치하는 것과는 대조적으로, 스테이트 머신 또는 논리 회로 내에 임베디드될 수 있다는 것을 인지할 수 있을 것이다.
본 발명의 일부 실시예에 따르면, 모바일 디바이스(100)는, 모바일 디바이스(100)가 통신 디바이스(100)를 위한 통신 신호를 식별하고 처리하는 것을 가능하게 하고 모바일 디바이스(100)에 의해 전송된 통신 신호에 대한 소스의 지시자(indicator)를 제공하는 것을 가능하게 하기 위해 할당되는 하나 이상의 어드레스 또는 아이덴티티를 가진다. 예를 들어, WWAN 링크(124)를 통한 통신에 참여하기 전에, 모바일 디바이스(100)에는 WWAN의 허가된 네트워크 오퍼레이터에 의해 WWAN을 통한 동작이 프로비저닝된다. 그러한 프로비저닝은 업계에 널리 공지되어 있고, 예를 들어, 모바일 디바이스(100)에, 전화 번호와 같은, 네트워크 식별자를 할당하거나, 그렇지 않으면, 모바일 디바이스(100)를 WWAN에서의 동작을 위해 구성하는 단계 및 과금 프로세스를 설정하는 단계를 포함한다. 그러한 프로비저닝 이전에, 모바일 디바이스(100)는 무선 통신 프로토콜(WWAN 수신기(106) 및 WWAN 전송기(108)는 상기 무선 통신 프로토콜용으로 설계됨)을 사용해 동작하는 어떠한 WWAN에서도 프로비저닝 가능하다. 모바일 디바이스(100)가 UWN 링크(123)나 WWAN 링크(124)를 통해 신호를 수신하면, 프로세서(110)는 수신 신호의 복조된 데이터에서 어드레스를 디코딩하고, 디코딩된 어드레스를 전체 디바이스 메모리(112)의 어드레스 메모리 컴포넌트에 저장된 하나 이상의 어드레스와 비교하며, 수신된 어드레스가 어드레스 메모리 컴포넌트에 저장된 어드레스와 실제적으로 상관되는 경우, 수신 신호의 나머지 부분을 처리하도록 진행한다.
모바일 디바이스(100)의 필요한 기능을 수행하기 위해, 프로세서(110)는 RAM(random access memory), ROM(read-only memory), FLASH 메모리, EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory), 이동식 메모리(예를 들어, SIM(subscriber identification module) 카드), 하드 드라이브, 및/또는 업계에 널리 공지되어 있는 다양한 다른 메모리 형태를 포함할 수 있는 메모리(112)에 결합된다. 일 실시예에서, 메모리(112)는, 어드레스 컴포넌트, 애플리케이션 컴포넌트, 및 프로토콜 스택 컴포넌트를 포함하지만 그것으로 제한되는 것은 아닌 수개의 메모리 컴포넌트를 포함한다. 당업자라면, 다양한 메모리 컴포넌트 각각이 전체 또는 통합 디바이스 메모리(112)의 별도 배치된 메모리 영역의 그룹일 수 있다는 것과 디바이스 메모리(112)가 하나 이상의 개별 메모리 구성 요소를 포함할 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다.
앞서 지적된 바와 같이, 메모리(112)의 어드레스 컴포넌트는 모바일 디바이스(100)를 고유하게 식별하는 어드레스 또는 어드레스들을 저장한다. 예를 들어, 어드레스 컴포넌트는 디바이스의 IMSI(international mobile subscriber identification), IMEI(international mobile equipment identity), 전화 번호, 그룹 ID, IP 어드레스, MAC(medium access control) 어드레스 등을 포함할 수 있다.
(여기에서 "애플리케이션 메모리" 또는 "애플리케이션 메모리 컴포넌트"라고도 하는) 메모리(112)의 애플리케이션 컴포넌트는 프로세서(110)에 의해 실행될 복수개 애플리케이션(126)을 저장한다. 저장된 애플리케이션(126)은 WWAN을 동작시키거나 제어하는 MNO에 의해 호스팅되거나, 동작되거나, 제어되는 서비스 네트워크의 서비스에 액세스하기 위한 하나 이상의 애플리케이션을 포함한다. 예를 들어, SMS(short message service), WWAN 음성 서비스(예를 들어, VoIP(voice-over-IP) service), MMS(multimedia messaging service), IMS(IP multimedia service), 인스턴트 메시지 및/또는 이메일 서비스, 및 WAP(wireless application protocol) 서비스를 포함할 수 있는 그러한 MNO 서비스 애플리케이션은 프로세서(110)에 의해 실행되는 경우 WWAN을 통해 통신하기 위한 데이터를 발생시킨다. 또한, 저장된 애플리케이션(126)은, 인터넷과 같은, 공용 IP 서비스 네트워크의 서비스에 액세스하기 위한 하나 이상의 애플리케이션도 포함한다. 그러한 공용 IP 서비스 애플리케이션은, 프로세서(110)에 의해 실행되는 경우, WWAN을 트래버싱할 필요가 없는 데이터를 발생시킨다.
마지막으로, 메모리(112)의 프로토콜 스택 컴포넌트는 저장된 애플리케이션(126)에 의해 발생되는 데이터의 (예를 들어, 공용 IP 서비스 애플리케이션의 실행을 통해 발생되는 데이터의 경우에) UWN 및 ISP 네트워크만을 통한 전송이나 (예를 들어, MNO 서비스 애플리케이션에 의해 발생되는 데이터의 경우에) UWN, ISP 네트워크, WWAN, 및 MNO 네트워크를 통한 전송을 제어하기 위한 프로토콜 스택(128)을 저장한다. 도 2는 본 발명의 예시적 실시예에 따라 애플리케이션 데이터를 UWN을 통해 그리고 선택적으로 WWAN을 통해 통신하기 위한 통신 프로토콜 스택(128)의 그래픽 묘사이다.
이용되는 경우, 사용자 인터페이스(114)는, 예를 들어, 키패드, 키보드, 터치패드, 터치 스크린, 스크롤 바 또는 버튼, 마이크로폰, 스피커, 카메라, 및/또는 사용자가 모바일 디바이스(100)와 상호 작용하는 것, 모바일 디바이스를 동작하는 것, 그리고/또는 모바일 디바이스에 정보를 공급하는 것을 가능하게 하는 기타 컴포넌트를 포함할 수 있다. 사용자 인터페이스(114)는, 모바일 디바이스(100)의 사용자가 모바일 디바이스(100)에 의해 사용하기 위한 그리고/또는 UWN 링크(123) 또는 WWAN 링크(124)를 통해 전송되는 통신 신호의 적어도 일부에 포함시키기 위한 정보를 입력할 수 있게 한다.
선택적인 디스플레이(116)는, LCD(liquid crystal display), 도트 매트릭스 디스플레이(dot matrix display), 플라즈마 디스플레이, LED(light emitting diode) 디스플레이, 또는 OLED(organic LED) 디스플레이를 포함하지만 그것으로 제한되는 것은 아닌, 현재 공지되어 있거나 미래에 개발될 어떤 디스플레이 기술일 수 있다. 디스플레이(116)는, 모바일 디바이스(100)의 사용자가 모바일 디바이스 활동에 대한 시각적 지시 또는 통지를 수신하고 그리고/또는 모바일 디바이스(100)를 동작시키는 것과 연관된 정보를 시청할 수 있는 수단을 제공한다.
통신 신호의 수신 및 처리와 그로부터 추출되는 메시지의 저장시에, 프로세서(110)는 명령 신호를 무선 통신이 수신되고 저장되었다는 통지로서, 경보 회로(118)가 포함되는 경우, 경보 회로쪽으로 선택적으로 통신한다. 경보 회로(118)는, 예를 들어, 음성, 멜로디, 및 다른 가청 경보를 플레이할 수 있는 연관된 스피커 구동 회로를 갖춘 (표시되지 않은) 스피커, 물리적 진동을 발생시킬 수 있는 연관된 바이브레이터 구동 회로를 갖춘 (표시되지 않은) 바이브레이터, 시각적 경보를 발생시킬 수 있는 연관된 LED 구동 회로를 갖춘 (표시되지 않은) 하나 이상의 LED, 또는 시각적인 비디오 경보를 발생시킬 수 있는 비디오 이미징 디스플레이를 포함할 수 있다. 당업자라면, 다른 유사 경보 수단 뿐만 아니라 앞서 설명된 가청, 진동, 시각, 및/또는 비디오 경보 출력의 어떤 조합도 선택적인 경보 회로(118)를 구현하는데 사용될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다.
도 2에서 예시된 바와 같이, 모바일 디바이스(100)에 의해 데이터(예를 들어, PDU(protocol data units))를 UWN을 통해 그리고 선택적으로 WWAN을 통해 통신하는데 이용되는 예시적 프로토콜 스택(128)은 수개의 프로토콜 계층을 포함한다. 예시적 프로토콜 스택(128)의 배열은 TCP/IP 모델에 따라 발생되는 프로토콜 스택의 기존 배열을 미러링한다. 예시적 프로토콜 스택(128)은 UWN 무선 링크(123)를 통한 통신을 용이하게 하는 물리 계층(201), ISP의 IP 네트워크를 통한 라우팅을 용이하게 하는 ISP IP 계층(203), 단-대-단 데이터 전송(end-to-end data transfer)을 용이하게 하고 오류 제어, 단편화(fragmentation), 및 흐름 제어를 구현하는 수송 계층(205), 2 이상의 카테고리 중 하나로의 데이터 분류에 기초해 수송 계층(205)의 적합한 부분쪽으로 데이터를 유도하는 접속 관리자 계층(207), 애플리케이션 데이터를 카테고리 중 하나로 분류하는 애플리케이션 분류자 계층(209), 및 특정 애플리케이션을 실행하고 애플리케이션 데이터를 발생시키는 애플리케이션 계층(211)을 포함한다. 도 2에 명시적으로 표시되지는 않았지만, 물리 계층(201) 또는 ISP IP 계층(203)은 데이터 링크 계층을 통합하여 UWN을 통한 통신을 용이하게 할 수 있다. 예를 들어, 데이터 링크 계층은 IEEE 802.11a/b/g, IEEE 802.16, Bluetooth, 또는 UWB(Ultra Wide-Band)의 데이터 링크 프로토콜을 구현할 수 있다. 프로토콜 스택(128)은 적어도 UWN 링크(123)를 통해 전송하기 위한 데이터를 발생시키는 애플리케이션의, 모바일 디바이스 프로세서(110)에 의한, 실행 동안의 다양한 펌웨어, 미들웨어, 및 소프트웨어 구성 요소의 규정된 연산을 예시한다.
기존의 TCP/IP 모델 스택과 대조적으로, 도 2에서 묘사된 프로토콜 스택(128)은 애플리케이션 분류자 계층(209) 및 접속 관리자 계층(207)의 추가 뿐만 아니라 수송 계층(205)의 논리 분기점(logical bifurcation) 또는 분할을 포함한다. 애플리케이션 분류자 계층(209)은 애플리케이션 계층(211)으로부터 수신되는 데이터를 데이터가 송신되어야 하는 대상 네트워크의 도메인에 기초해 카테고리로 분류한다. 일 실시예에서, 애플리케이션 분류자 계층(209)은 적어도 부분적으로 WWAN을 통한 통신을 요구하는 데이터(예를 들어, IMS 데이터, MMS 데이터, SMS 데이터, WAP 데이터, 및 MNO-호스티드 서버를 위한 기타 데이터)를 제1 카테고리로 그리고 WWAN을 통한 통신을 요구하지 않는 데이터(예를 들어, 공용 인터넷 트래픽 또는 MNO-호스티드 서버를 위한 것이 아닌 기타 데이터)는 제2 카테고리로 분류한다. 도 2에 묘사된 예시적 애플리케이션 계층(211)에 기초해, MNO 데이터 서비스 애플리케이션(221)의 실행은 제1 카테고리의 데이터를 발생시킬 것이고 비-MNO 데이터 서비스 애플리케이션(215)의 실행은 제2 카테고리의 데이터를 발생시킬 것이다. 데이터 분류는 애플리케이션(126)의 실행 동안 실시간으로 발생하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 애플리케이션 분류자 계층(209)은 데이터를 패킷별로 평가하도록 구성될 수 있다. 다른 방법으로, 데이터는 애플리케이션 시동시에 매 애플리케이션 기반으로 또는 세션별로 분류될 수 있다.
애플리케이션 데이터가 송신되어야 할 대상 네트워크 도메인의 판정은 다양한 방법으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 대상 네트워크 도메인은 대상 디바이스의 식별자에 기초해 판정될 수 있다. 예시적 대상 디바이스 식별자로는 IP 어드레스(예를 들어, IPv4를 위한 32-비트 어드레스 또는 IPv6의 128-비트 IP 어드레스); MAC 어드레스, 일련 번호; (무선 디바이스를 위한) IMSI 또는 IMEI; 호스트 식별자; URL(uniform resource locator); 또는 서버, 모바일 디바이스, PC, PDA, 액세스 포인트, 또는 애플리케이션 데이터가 송신되어야 할 기타 디바이스의 URI(uniform resource identifier)를 포함하지만, 그것으로 제한되는 것은 아니다. 다른 방법으로, 대상 네트워크 도메인은, 예를 들어, 네트워크 ID, 서브넷 마스크, 또는 대상 디바이스의 IP 어드레스에서의 서브넷 식별자와 같은, 대상 네트워크와 연관된 식별자 또는 애플리케이션의 실행 동안 그로부터 데이터가 수신된 IP 어드레스; NAI(network access identifier)의 범위 부분; 및/또는 액세스 포인트 식별자(예를 들어, 액세스 포인트 이름;APN)에 기초해 판정될 수 있다. 더 나아가, 대상 네트워크 도메인은 데이터가 의도되는 대상 서비스를 발견하는 것과 연관된 식별자(예를 들어, 웹 서비스 URI)에 기초해 판정될 수 있다. 더 나아가, 대상 네트워크 도메인은 실행 애플리케이션의 특징에 기초해서도 판정될 수 있다. 예시적 애플리케이션 특징으로는, 애플리케이션 유형(예를 들어, 실시간 또는 비-실시간); 애플리케이션이 MNO 네트워크에서 호스팅되는 것을 식별하는, 트래버싱 경로와 같은, 파라미터; 및/또는 대화식 또는 대용량 파일 다운로드를 들 수 있지만, 그것으로 제한되는 것은 아니다.
접속 관리자 계층(207)은 서비스 발견을 위해 상이한 도메인(예를 들어, DNS 및/또는 NAS(network attached storage) 디바이스)을 대상으로 하고, 대상 서버 또는 디바이스와 IP 접속을 설정하며, 애플리케이션 계층(211)에 의해 발생되는 데이터를 데이터의 분류에 기초해 TCP/UDP(transmission control protocol/user datagram protocol) 계층(219)이나 TCP/UDP 계층(213)으로 유도하거나 라우팅한다. 예를 들어, 제1 카테고리로 분류됨으로써, 적어도 부분적으로 WWAN을 통해 MNO 네트워크쪽으로 통신하기 위한 데이터는 TCP/UDP 계층(219)으로 유도되고; 반면, 제2 카테고리로 분류됨으로써, WWAN을 통한 통신이 의도되지 않는 데이터는 TCP/UDP 계층(213)으로 유도된다. TCP/UDP 계층(219)으로 유도되는 데이터는 암호화 계층(예를 들어, 계층(217))을 사용해 암호화함으로써 WWAN을 통한 터널링을 위해 그것을 준비시킨다.
추가적으로, 도 2에 묘사된 프로토콜 스택 실시예에서, 프로토콜 스택(128)의 수송 계층(205)은 단일 TCP/UDP 계층(213) 및 M(V)NO IP IPsec 하위 계층(217)과 TCP/UDP 하위 계층(219)의 조합으로 논리적으로 분할된다. 계층들(217 및 219)을 통해 전송되는 데이터는 WWAN을 통한 터널링을 위해, 예를 들어, IPsec 프로토콜 슈트를 사용해 암호화된다. 계층(213)이나 계층들(217 및 219)을 통한 데이터의 유도는 앞서 논의된 바와 같이 데이터의 분류에 의존한다.
본 발명에 따르면, 메모리(112)에 저장되어 프로토콜 스택(128)의 애플리케이션 계층(211)에 의해 처리되는 애플리케이션(126)은 MNO 서비스 애플리케이션(221) 및 비-MNO 서비스 애플리케이션(215;예를 들어, 공용 IP 서비스 애플리케이션)을 포함한다. MNO 서비스 애플리케이션(221)은 궁극적으로 MNO 네트워크를 위한 데이터를 발생시키고 비-MNO 서비스 애플리케이션(215)은 MNO 네트워크를 위한 것이 아닌 (예를 들어, 인터넷과 같은, 공용 IP 네트워크를 위한) 데이터를 발생시킨다. 다시 말해, MNO 서비스 애플리케이션(221)에 의해 발생되는 데이터를 위한 대상 네트워크는 MNO 네트워크이고 비-MNO 서비스 애플리케이션(215)에 의해 발생되는 데이터를 위한 대상 네트워크는 MNO 네트워크가 아니다. 여기에서 사용되는 바와 같이, "대상 네트워크"는 애플리케이션에 의해 발생되는 데이터가 송신되어야 하는 최종 목적지 네트워크 또는 중간 네트워크일 수 있다.
TCP/IP 모델을 미러링하는 프로토콜 스택의 동작과 일치하도록, 프로토콜 스택(128)의 계층 각각은 다음으로 높은 계층으로부터 인터페이스를 가로질러 자신의 서비스를 위한 요청을 수신하고, 차례로, 다른 인터페이스를 가로질러 다음으로 낮은 계층으로부터 서비스를 요청한다. 예를 들어, 애플리케이션 계층(211)은 수송 계층(205)으로부터 서비스를 요청하고, 수송 계층은, 응답으로, ISP IP 계층(203)으로부터 서비스를 요청한다. 그 다음, ISP IP 계층(203)은 물리 계층(201)으로부터 전송 서비스를 요청한다. 애플리케이션 분류자 계층(209) 및 접속 관리자 계층(207)은 본 발명의 예시적 실시예들에 따라 애플리케이션 계층(211)과 수송 계층(205) 사이에 삽입되어 데이터를 수송 계층(205)의 적합한 부분쪽으로 지능적으로 라우팅하는 미들웨어로서 구현될 수 있다.
MNO-호스티드 애플리케이션과 연관된 데이터의 통신을 본 발명의 일 실시예에 따라 예시하기 위해, 도 3 및 도 4를 참조한다. 도 3은 모바일 디바이스(100)가 동작하는 예시적 통신 시스템(300)의 블록도이다. 통신 시스템(300)은 ISP 네트워크에 결합된 단거리 UWN(예를 들어, PHN(personal home network))을 포함하는데, ISP 네트워크는 차례로 (예를 들어, M(V)NO 네트워크를 통해) MNO 네트워크 및 (예를 들어, 하나 이상의 NAS 디바이스(315)를 통해) 공용 IP 서비스 네트워크(320)에 결합된다. UWN은 도 3에서 무선 AP(access point;304)를 사용해 구현되는데, 무선 AP 또한 업계에 공지되어 있는 바와 같이 게이트웨이 또는 라우팅 기능을 포함할 수 있다. 액세스 포인트(304)는 적합한 케이블링(314) 및, 리피터와 같은, 다른 인프라스트럭처 컴포넌트를 통해 ISP의 광대역 IP 라우팅 네트워크(306)에 결합된다. 광대역 IP 라우팅 네트워크(306)는 공용 IP 서비스 네트워크(320)를 위한 NAS 디바이스(들)(315)에 결합된다. 또한, 광대역 IP 라우팅 네트워크(306)는 M(V)NO 네트워크에 결합된다. 도 3에 표시된 실시예에서, M(V)NO 네트워크는, 광대역 IP 라우팅 네트워크(306)의 전송 프로토콜을 MNO 네트워크로의 인터페이스(316)에 대한 무선 전송 프로토콜로 전환하는 역할을 하는 UMA 컨트롤러(UNC;308)를 포함한다. MNO 네트워크는, 그 중에서도, WWAN(310) 및 MNO 서비스 네트워크(318)를 포함한다.
모바일 디바이스 프로세서(110)가 (예를 들어, 사용자 인터페이스(114)에 의한 사용자 입력에 응답하여) 모바일 디바이스(100)의 메모리(112)에 저장된 애플리케이션(126)을 실행할 때, 프로토콜 스택(128)의 애플리케이션 계층(211)은 실행 애플리케이션(126)에 특유한 데이터(예를 들어, PDU)를 발생시킨다. 데이터는, 데이터를 앞서 상술된 바와 같이 적합한 카테고리로 지능적으로 분류하는 애플리케이션 분류자 계층(209)에 공급된다. 도 3 및 도 4에서 예시된 실례에서, 모바일 디바이스(100)는, 자신의 프로세서(110)를 통해, MNO-호스티드 데이터 서비스를 위한 애플리케이션(221)을 실행한다. 결과적으로, 프로토콜 스택(128)의 애플리케이션 분류자 계층(209)은 데이터를, 데이터가 적어도 부분적으로 WWAN(310)을 통한 통신을 요구할 것을 지시하는 카테고리로 분류한다.
그러한 분류에 기초해, 접속 관리자 계층(207)은 모바일 디바이스(100)와 MNO 서비스 네트워크(318)의 대상 디바이스 사이의 데이터 세션 또는 다른 통신을 확립하고, 애플리케이션(221)에 의해 발생된 데이터를 TCP/UDP 하위 계층(219)쪽으로 유도하거나 라우팅한다. 적합한 TCP/UDP 인캡슐레이션을 적용한 후에, 데이터는 IPsec 하위 계층(217)에 의해 암호화되어 UNC(308)를 경유하는 WWAN(310)을 통한 대상 디바이스로의 VPN 터널링을 용이하게 한다. 그 다음, 암호화된 데이터는 IP 인캡슐레이션을 위해 ISP IP 계층(203)쪽으로 전달된다. IP-인캡슐레이션된 데이터는 UWN 무선 링크(123)를 통해 전송하기 위한 무선 신호로의 구성을 위해 물리 계층(201)에 제공된다. 따라서, 본 발명의 이 실시예에 따르면, 접속 관리자 계층(207)은 UNC(308;예를 들어, WAG(wireless application gateway))를 경유하는 단거리 UWN 및 WWAN(310;예를 들어, GPRS)를 통해 모바일 디바이스(100)와 MNO 서비스 네트워크(318)의 대상 디바이스 사이의 IP 또는 다른 데이터 통신을 확립한다.
통신 세션이 모바일 디바이스(100)와 MNO 서비스 네트워크(318)의 대상 디바이스 사이에서 확립되고 난 후, 데이터는 모바일 디바이스(100)에 의해 UWN 무선 링크(123)를 통해 액세스 포인트(304)쪽으로 통신된 다음 케이블링(314)을 통해 광대역 IP 라우팅 네트워크(306)쪽으로 통신된다. 광대역 IP 라우팅 네트워크(306)는 데이터를 UNC(308)로 전송하는데, UNC에서 데이터는 WWAN 인터페이스(316)를 통해 WWAN(310)쪽으로 터널링되고 MNO 서비스 네트워크(318)의 도메인에서 종료한다.
도 4는, 모바일 디바이스(100)가, WWAN(310)은 제외한, UWN에 현재 무선 접속될 때, UWN 및 WWAN(310)을 통한 데이터 통신 동안의 도 3의 통신 시스템(300)의 다양한 컴포넌트를 통한 데이터 프로토콜 통신을 예시한다. 도 4에 예시된 바와 같이, 모바일 디바이스의 프로토콜 스택(128)에 대한 다양한 계층은 다른 시스템 디바이스의 프로토콜 스택에 대한 해당 계층과 통신한다. 예를 들어, UWN 무선 링크 프로토콜에 따라 동작 중인 모바일 디바이스(100)의 물리 계층(201)은 액세스 포인트(304)의 해당 물리 계층과 인터페이스하고 상호 작용한다. 마찬가지로, 모바일 디바이스(100)의 IP 계층(203)은 액세스 포인트(304)의 IP 계층과 통신하고 상호 작용한다. 액세스 포인트(304)는 UWN 물리 계층을 액세스 포인트(304)와 광대역 IP 라우팅 네트워크(306) 사이에서 데이터를 전송하기에 적합한 물리 액세스 계층(예를 들어, DSL(digital subscriber line), 케이블, 위성, 이더넷 등)으로 변환하거나 전환한다. 변환 이후에, 액세스 포인트의 아웃고잉(outgoing) 물리 계층은 광대역 IP 라우팅 네트워크(306)의 해당 물리 액세스 계층과 인터페이스하고 상호 작용한다. 마찬가지로, 액세스 포인트(304)의 IP 계층은 광대역 IP 라우팅 네트워크(306)의 IP 계층과 통신하고 상호 작용한다.
광대역 IP 라우팅 네트워크(306)의 물리 액세스 및 IP 계층은 UNC(308)의 해당 물리 및 IP 계층과 인터페이스하고 상호 작용한다. 추가적으로, 모바일 디바이스 프로토콜 스택(128)의 암호화(IPsec) 하위 계층(217)은 UNC(308)의 해당 계층과 인터페이스하고 상호 작용한다. 액세스 포인트(304)와 유사하게, UNC(308)는 광대역 IP 라우팅 네트워크(306)와 통신하는데 사용되는 물리 액세스 계층을 UNC(308)와 WWAN(310)의 경계 게이트웨이(401) 사이에서 데이터를 전송하기에 적합한 물리 및 링크 계층(예를 들어, 이더넷, E1/T1 라인 등)으로 변환하거나 전환한다. 변환 이후에, 물리 및 링크 계층을 아웃고잉하는 UNC는 경계 게이트웨이(401)의 해당 물리 및 링크 계층과 인터페이스하고 상호 작용한다. 마찬가지로, UNC(308)의 IP 및 프레임 릴레이(frame relay) 계층은 경계 게이트웨이(401)의 상대편(peer) IP 및 프레임 릴레이 계층과 통신하고 상호 작용한다. 일단 하위 계층 통신이 (경계 게이트웨이(401)로서 표현되는) WWAN(310)을 통해 MNO 서비스 네트워크(318)의 모바일 디바이스(100)와 (표시되지 않은) 대상 디바이스 사이에서 확립되고 나면, 모바일 디바이스 프로토콜 스택(128)의 애플리케이션 계층(211)에서 실행 중인 MNO 서비스 애플리케이션(221)은 MNO 서비스 네트워크(318)의 대상 디바이스에 대한 해당 애플리케이션 계층과 통신한다. 따라서, MNO 서비스 네트워크(318)의 도메인에서 종료하기 위한 데이터의 UWN 및 WWAN 양자를 통한 통신이 본 발명에 따라 성공적으로 실현된다.
모바일 디바이스(100)가 UWN상에서 동작하는 동안 WWAN(310)을 통한 VPN 동작을 요구하거나 소망하는 모바일 디바이스(100)와 대상 디바이스 사이의 통신을 용이하게 하는 이외에, 본 발명은 WWAN을 지능적으로 우회하여 그러한 통신을 확립하는 것에 의해 WWAN(310)을 통해 동작하지 않는 모바일 디바이스(100)와 대상 디바이스 사이의 통신 또한 용이하게 한다. 비-MNO-호스티드 애플리케이션과 연관된 데이터 통신을 본 발명의 일 실시예에 따라 예시하기 위해, 도 3 및 도 5를 참조한다.
모바일 디바이스(100)가 UWN에 무선으로 접속되는 동안 모바일 디바이스(100)의 사용자가 MNO 서비스 네트워크(318)로의 액세스를 요구하지 않거나 이와 달리 VPN 터널링을 요구하지 않는 애플리케이션(215)을 활성화하는 경우, 프로토콜 스택(128)의 애플리케이션 분류자 계층(209)은 데이터가 전체적으로 또는 부분적으로 WWAN(310)을 통한 통신을 요구하지 않는다는 것을 지시하는 카테고리로 데이터를 분류한다. 그러한 분류에 기초해, 접속 관리자 계층(207)은 MNO 서비스 네트워크(318)가 아니라, 공용 IP 서비스 네트워크(320)와 같은, 네트워크에서 모바일 디바이스(100)와 대상 디바이스 사이의 데이터 세션 또는 다른 통신을 확립한다. 접속 관리자 계층(207)은 애플리케이션(215)에 의해 발생되는 데이터를 논리적으로 분할된 수송 계층(205)의 TCP/UDP 계층(213)쪽으로 유도하거나 라우팅한다. 적합한 TCP/UDP 인캡슐레이션을 적용한 후, 데이터는 데이터를 WWAN(310)을 통해 터널링하는 것과 연관된 오버헤드를 통합하지 않으면서 IP 인캡슐레이션을 위해 ISP IP 계층(203)쪽으로 전송된다. IP-인캡슐레이션된 데이터는 UWN 무선 링크(123)를 통해 전송하기 위한 무선 신호로의 구성을 위해 물리 계층(201)에 제공된다. 따라서, 본 발명의 이러한 실시예에 따르면, 접속 관리자 계층(207)은, WWAN(310)은 제외한, 단거리 UWN상의 MNO 서비스 네트워크(318) 바깥에서 모바일 디바이스(100)와 대상 디바이스 사이의 IP 또는 다른 데이터 통신을 확립한다.
예를 들어, 공용 IP 서비스 네트워크(320)에서 모바일 디바이스(100)와 대상 디바이스 사이에 통신 세션이 확립되고 난 후, 데이터는 모바일 디바이스(100)에 의해 UWN 무선 링크(123)를 통해 액세스 포인트(304)쪽으로 통신된 다음 케이블링(314)을 통해 광대역 IP 라우팅 네트워크(306)쪽으로 통신된다. 광대역 IP 라우팅 네트워크(306)는 데이터를 NAS(315)쪽으로 전송하는데, NAS에서 데이터는 IP 서비스 인터페이스(317)를 통해 포워딩되고 공용 IP 서비스 네트워크(320)의 도메인에서 종료한다.
도 5는 모바일 디바이스(100)가 현재 UWN에 무선 접속될 때 WWAN(310) 바깥에서의 데이터 통신 동안의 도 3의 통신 시스템(300)의 다양한 컴포넌트를 통한 데이터 프로토콜 통신을 예시한다. 도 5에 예시된 바와 같이, 모바일 디바이스 프로토콜 스택(128)의 다양한 계층은 다른 시스템 디바이스의 프로토콜 스택에 대한 해당 계층과 통신한다. 예를 들어, 앞서 도 4를 참조하여 논의된 바와 같이, 모바일 디바이스(100)의 물리 계층(201) 및 IP 계층(203)은 액세스 포인트(304)의 해당 물리 및 IP 계층과 인터페이스하고 상호 작용한다. 액세스 포인트(304)는 UWN 물리 계층을 액세스 포인트(304)와 광대역 IP 라우팅 네트워크(306) 사이에서 데이터를 전송하기에 적합한 물리 액세스 계층으로 변환하거나 전환한다. 변환 이후에, 액세스 포인트의 아웃고잉 물리 계층은 광대역 IP 라우팅 네트워크(306)의 해당 물리 액세스 계층과 인터페이스하고 상호 작용한다. 마찬가지로, 액세스 포인트(304)의 IP 계층은 광대역 IP 라우팅 네트워크(306)의 IP 계층과 통신하고 상호 작용한다.
광대역 IP 라우팅 네트워크(306)의 물리 액세스 및 IP 계층은 NAS(315)의 해당 물리 및 IP 계층과 인터페이스하고 상호 작용한다. 일단 하위 계층 통신이 NAS(315)를 통해 모바일 디바이스(100)와 공용 IP 서비스 네트워크(320)의 (표시되지 않은) 대상 디바이스 사이에서 확립되고 나면, 모바일 디바이스 프로토콜 스택(128)의 애플리케이션 계층(211)에서 실행 중인 비-MNO 서비스 애플리케이션(215)은 공용 IP 서비스 네트워크(320)의 대상 디바이스에 대한 해당 애플리케이션 계층과 통신한다. 따라서, MNO 서비스 네트워크(318)의 도메인에서의 종료를 위한 것이 아닌 데이터의 통신은, 본 발명에 따라, WWAN(310)이 아닌, UWN을 통해 성공적으로 실현된다. 또한, 당업자라면, 모바일 디바이스(100)가, 각각의 애플리케이션으로부터의 데이터가 모바일 디바이스의 프로토콜 스택(128)을 통해서 그리고 애플리케이션 분류자 계층(209)에 의한 각각의 애플리케이션을 위한 데이터 분류에 기초해 개개 종료 도메인쪽으로 적합하게 라우팅되는 것과 동시에, 여러 애플리케이션(215, 221)을 실행할 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다.
모바일 디바이스(100)에 애플리케이션 분류 및 접속 관리 기능을 추가하는 것에 의해, 본 발명은, 모든 데이터가 WWAN(310)으로의 액세스를 요구하는 것은 아니기 때문에, WWAN(310)을 그리고 UNC(308)와 WWAN(310) 사이의 인터페이스(316)에서 통상적으로 초래되는 병목을 우회하는 것에 의해 모바일 디바이스(100)가 UWN상에서 동작 중일 경우의 전반적인 데이터 전송 효율 및 데이터 통신 속도를 사실상 개선한다. 본 발명의 지능적 라우팅/통신 기능으로 인해, UWN과 WWAN 사이의 데이터 속도에서의 실질적인 변화로부터 초래되는 통상적인 WWAN 병목을 방지하는 것에 의해, UWN 환경에서의 비-MNO 데이터 서비스로의 액세스가 좀더 저렴해지고, 빨라지며, 좀더 편리해진다. 실례로서, UWN 환경의 모바일 디바이스는, 그 밖에 VoIP 통신이 WWAN을 통해 라우팅된다면 요구될 수 있는 암호화 및 터널링의 오버헤드없이, VoIP 통신을 위한 대상 디바이스(예를 들어, 다른 UWN 환경의 다른 모바일 디바이스)와의 통신을 확립할 수 있다. 추가적으로, 본 발명은 MNO 서비스 네트워크의 대상 디바이스를 위한 것이 아닌 데이터를 WWAN으로부터 제거하는 것에 의해 WWAN을 통한 통신의 개선된 속도 및 편의 또한 용이하게 한다. WWAN 및, 따라서, UNC/WWAN 인터페이스를 트래버싱하는 트래픽의 볼륨을 감소시키는 것에 의해, UNC/WWAN 인터페이스 병목의 빈도 및 심각성 또한 감소될 수 있다.
이제 도 6을 참조하면, 본 발명은 추가적으로, 모바일 디바이스(100)가 단거리 UWN에 의해 MNO 서비스 네트워크(318)의 대상 디바이스와 IP 데이터 통신 세션을 확립하고 UWN의 커버리지 영역 밖으로 이동하거나 로밍하지만 WWAN(310)의 커버리지 영역을 벗어나지는 않는 경우에, 심리스 IP 세션 연속성(seamless IP session continuity)을 용이하게 한다. 이 경우, 모바일 디바이스(100)가 처음에는 UWN 링크(123)를 통해 액세스 포인트(304)로의 IP 세션을 확립한다. 그 다음에는, 도 3 및 도 4를 참조하여 앞서 논의된 바와 같이, 대상 디바이스와 데이터가 교환된다.
그러나, 모바일 디바이스(100)가 액세스 포인트(304)로부터 멀어져 UWN의 범위 밖으로 이동하면(예를 들어, 도 6의 위치 "1"에서 위치 "2"로 이동하면), 모바일 디바이스(100)의 프로세서(110) 또는 다른 링크 품질 검출 메커니즘은 UWN 링크(123)의 신호 강도나 다른 링크 품질 특징 또는 메트릭에서의 열화를 통지한다. UWN 링크 품질이 UWN 링크(123)를 통해 데이터 세션을 허용 가능하게 유지할 수 없을 정도로 열화하면(예를 들어, 임계치 미만으로 떨어지면), 프로세서(110)는, WWAN 링크(124)의 기존 선-핸드오버(pre-handover) 분석이 WWAN 링크(124)의 허용 가능한 신호 품질을 지시하는 경우, 단거리 UWN에서 WWAN(310)으로의 핸드오버를 개시한다. 핸드오버를 실현하기 위해, 모바일 디바이스(100)는, (IETF(Internet Engineering Task Force)에 의해 공포된 (IPV4를 위한) RFC(Request for Comment) 3344에서 또는 (IPV6를 위한) RFC 3775에서 설명된) Mobile IP와 같은, 공지 기술을 이용해 WWAN 링크(124)를 통한 연속된 데이터 세션을 확립할 수 있다.
데이터 세션이 WWAN 링크(124)쪽으로 전송된 후, WWAN 링크(124)를 통해 통신되는 데이터는, 공지의 무선 통신 시스템 처리에 따라 BSC(base station controller;604)의 제어하에 동작하는, WWAN(310)의 BTS(base transceiver station;602)에 의해 수신된다. 이 경우 데이터는 MNO 서비스 네트워크(213)의 대상 디바이스를 위한 것이기 때문에, 데이터는 모바일 디바이스(100)와 대상 디바이스 사이에 확립된 VPN을 통해 데이터를 효과적으로 터널링하기 위해 모바일 디바이스 프로토콜 스택(128)의 암호화 계층(217)에 의해 암호화될 수 있다. BTS(602)에 의해 수신되는 데이터는 (예를 들어, T1/E1 링크 또는 마이크로파 링크에 의해) BSC쪽으로 통신되는데, BSC는 차례로 그것을 인터페이스(606)(예를 들어, WWAN(310)이 GPRS 기술을 사용해 구현되는 경우의 Gb 인터페이스)를 통해 WWAN(310)의 나머지 부분(예를 들어, 서비스하는 GPRS 지원 노드(SGSN))에 공급한다. WWAN(310)은 데이터를 MNO 서비스 네트워크(318)의 대상 디바이스쪽으로 통신하거나 그 반대이다.
반대로, 모바일 디바이스(100)가 다시 단거리 UWN의 커버리지 영역쪽으로 이동하는 경우(예를 들어, 다시 액세스 포인트(304)의 커버리지 영역쪽으로 이동하는 경우), 핸드오버는 WWAN(310)에서 단거리 UWN쪽으로 트리거될 수 있다. 이 경우, 데이터 접속은, Mobile IP 표준에서 설명된 것과 같은, 적용 가능한 데이터 세션 전송 기술을 사용해 UWN 링크(123)를 통해 전송되거나 재확립된다.
도 7은 본 발명에 따라 단거리 UWN 및 WWAN을 통해 데이터를 지능적으로 통신하기 위해 WWAN-프로비저닝 가능한 모바일 디바이스에 의해 실행되는 단계의 예시적 흐름도(700)이다. 논리 흐름(700)에서 식별되는 단계는 모바일 디바이스의 메모리에 저장된 컴퓨터 프로그래밍 명령어에 따라 모바일 디바이스의 프로세서에 의해 실행될 수 있다. 예를 들어, 도 2 내지 도 5를 참조하여 앞서 논의된 프로토콜 스택(128)을 구현하기 위한 프로그래밍 명령어가 저장될 수 있다.
도 7의 논리 흐름에 따르면, 모바일 디바이스는, 모바일 디바이스가 프로비저닝된 WWAN을 통해 통신하기 위한 적어도 일부 데이터를 발생시키는 애플리케이션을 포함하지만 그것으로 제한되는 것은 아닌, 다양한 애플리케이션을 자신의 메모리에 저장한다(701). 일 실시예에서, 저장된 애플리케이션은, WWAN을 통한 데이터 전송을 요구할, MNO-호스티드 서비스에 관한 애플리케이션 뿐만 아니라 MNO-호스티드 서비스와 무관하며 따라서 WWAN을 통한 데이터 전송을 요구하지 않을 애플리케이션(예를 들어, 공용 IP 서비스 네트워크와 데이터를 교환하는 브라우저 및 다른 애플리케이션)도 포함한다.
애플리케이션 저장 이후의 소정 시점에서, 모바일 디바이스는 UWN에 접속하고 저장된 애플리케이션(들) 중 하나 이상을 실행한다(703). 예를 들어, 모바일 디바이스는 프로토콜 스택(128)의 애플리케이션 계층(211)을 이용해 애플리케이션(들)을 실행할 수 있다. 공지의 멀티-프로세싱 기술에 따라 여러 애플리케이션이 동시에 실행될 수 있다. 그 다음, 모바일 디바이스는 실행 애플리케이션에 의해 발생되는 데이터가 송신되어야 하는 각각의 대상 네트워크의 도메인을 판정한다(705). 예를 들어, 모바일 디바이스는 실행된 특정 애플리케이션에 의해 발생되는 데이터가 WWAN을 통해 MNO-호스티드 서비스 네트워크로 통신되어야 하는 것인지 아니면 데이터가 WWAN을 벗어나는 (예를 들어, 공용 IP 서비스 네트워크로의) 통신을 위한 것인지를 판정할 수 있다. 대상 네트워크 도메인의 판정은 대상 네트워크의 대상 디바이스와 연관된 식별자(예를 들어, IP 어드레스, URL, URI, 액세스 포인트 이름, 및/또는 NAI(예를 들어, 범위 부분)), 대상 네트워크와 연관된 식별자(예를 들어, 네트워크 ID 또는 액세스 포인트 이름), 대상 서비스를 발견하는 것과 연관된 식별자(예를 들어, 웹 서비스 URI), 및/또는 실행 애플리케이션의 특징(예를 들어, 실행 애플리케이션을 허가된 MNO에 의해 호스티드되거나, 대화식으로서, 실시간으로서, 비-실시간으로서, 또는 대용량 파일 다운로드를 요구하는 것으로서 식별하는 애플리케이션 파라미터)을 검사하는 것에 의해 실현될 수 있다.
개개 대상 네트워크의 판정된 도메인에 기초해, 모바일 디바이스는 각각의 실행 애플리케이션에 의해 발생되는 데이터를 적어도 2개 카테고리 중 하나로 분류한다(707). 카테고리 중 하나(예를 들어, 제1 카테고리)는 WWAN을 통한 통신을 요구하는 데이터(예를 들어, MNO-호스티드 서비스 애플리케이션에 의해 발생되는 데이터)에 관련되거나 그것을 포함하고, 카테고리 중 다른 하나(예를 들어, 제2 카테고리)는 WWAN을 통한 통신을 요구하지 않는 데이터(예를 들어, 비-MNO-호스티드 서비스 애플리케이션에 의해 발생되는 데이터)에 관련되거나 그것을 포함한다. 데이터 분류는, 패킷 단위와 같이, 실시간으로 수행될 수 있다. 다른 방법으로, 데이터는, 특정 세션 동안에 발생되는 모든 데이터가 마찬가지로 분류된다고 가정하면서, 세션 단위로 분류될 수 있다.
그 다음, 데이터의 라우팅은 데이터 분류에 의존한다. 예를 들어, 제1 카테고리로 분류되는 데이터의 경우(708), 모바일 디바이스는 모바일 디바이스가 무선으로 접속되는 UWN 및 모바일 디바이스가 프로비저닝되는 WWAN을 통해 대상 네트워크의 대상 디바이스와 통신 세션을 확립한다(709). 실행 애플리케이션과 관련하여 VPN 또는 안전한 다른 통신이 소망되는 경우, 모바일 디바이스는 통신 세션 동안의 전송을 위해 데이터를 선택적으로 암호화한다(711). 암호화는 공지된 또는 미래에 개발될 어떠한 암호화 방법을 사용해서도 수행될 수 있고, 일 실시예에서는, 널리 주지된 IPsec 프로토콜 슈트를 사용하는 암호화를 포함한다.
상기 실례를 계속하면, 제2 카테고리로 분류되는 데이터의 경우(708), 모바일 디바이스는, 모바일 디바이스가 프로비저닝되는 WWAN은 제외한, 모바일 디바이스가 무선으로 접속되는 UWN을 통해 대상 네트워크의 대상 디바이스와 통신 세션을 확립한다(713). 이 경우, UWN을 통해 대상 디바이스쪽으로 통신되는 데이터는 WWAN을 통한 터널링을 위해 암호화된 안전한 정보는 포함하지 않겠지만, 예를 들어, 공용 IP 서비스 네트워크를 통한 안전한 전자 상거래(e-commerce transactions)를 용이하게 하기 위해 (예를 들어, SSL(secure socket layer) 암호화를 사용해) 암호화된 정보를 포함할 수 있다. WWAN으로의 액세스가 불필요한 경우 WWAN 바깥으로 데이터를 통신하는 것에 의해, 본 발명은 WWAN을 트래버싱할 필요가 없는 데이터에 대한 ISP IP 네트워크와 WWAN 사이의 병목에 대한 영향을 완화시킨다. 추가적으로, 본 발명의 동작의 결과로서 ISP IP 네트워크와 WWAN 사이의 인터페이스를 통해 전송되는 공용 IP 서비스 애플리케이션 데이터 및 다른 비-MNO-호스티드 서비스 애플리케이션 데이터의 감소 또는 제거는 WWAN-지향 데이터를 위한 처리량을 개선한다.
앞서 논의된 바와 같이, 별도로 분류된 여러 애플리케이션이 모바일 디바이스에 의해 동시에 또는 실질적으로 동시에 실행될 수 있다. 그러한 경우, 블록 705 내지 블록 711을 참조하여 앞서 논의된 처리는 제1 카테고리에 분류되는 데이터를 위해 수행되는 한편, 블록 705 내지 블록 708 및 블록 713을 참조하여 앞서 논의된 처리는 제2 카테고리에 분류되는 데이터를 위해 수행된다. 동시에 실행되는 애플리케이션에 의해 발생되는 데이터는 실시간으로, 세션 단위로, 또는 모바일 디바이스에 의한 애플리케이션 시동시에 분류될 수 있다.
본 발명은 모바일 디바이스 및 그것에 의해 발생되는 데이터를 단거리 UWN 및 WWAN을 통해 지능적으로 통신하는 방법을 포함한다. 이 발명에 의해, 모바일 디바이스에서 실행 중인 애플리케이션에 의해 발생되는 데이터는 WWAN을 통한 통신을 요구하는 데이터만을 WWAN을 통해 통신하기 위해 모바일 디바이스에 의해 지능적으로 카테고리로 분류되고 라우팅된다. WWAN을 통한 통신을 요구하지 않는 데이터는 UWN을 통해 통신되어 추가적으로 터널링되지 않거나 이와 달리 WWAN을 통해 유도되지 않음으로써, 광대역 ISP 네트워크와 훨씬 좁은 대역의 MNO 네트워크 사이의 인터페이스에서 맞닥뜨리는 데이터 병목을 방지하고 감소시킨다.
앞서 상술된 바와 같이, 본 발명의 실시예는 주로 UWN 및 WWAN을 통해 데이터를 지능적으로 통신하기 위한 모바일 디바이스와 그것의 동작에 관한 방법 단계 및 장치 컴포넌트의 조합에 관한 것이다. 따라서, 장치 컴포넌트 및 방법 단계는, 여기에서의 설명의 이점을 갖춘 당업자라면 쉽게 알 수 있을 세부 사항으로써 명세서를 불명료하게 하지 않기 위해 본 발명의 실시예에 대한 이해와 관련된 특정 세부 사항만을 나타내면서, 적합한 경우, 기존 심볼에 의해 도면에 표현되었다.
이 문서에서, "제1" 및 "제2", "상단" 및 "하단" 등과 같은 관계 용어는, 그러한 엔티티 또는 액션 사이의 어떠한 실제의 그러한 관계 또는 순서를 반드시 요구하거나 내포할 필요없이, 하나의 엔티티 또는 액션을 다른 엔티티 또는 액션과 구별하는데만 사용될 수 있다. "포함하다", "포함하는", 및 그것에 관한 기타 변형은 비-배타적인 포함을 커버하기 위한 것이므로, 구성 요소의 리스트를 포함하는 프로세스, 방법, 제품, 또는 장치는 그 구성 요소만을 포함하는 것이 아니라 명시적으로 열거되지 않았거나 그러한 프로세스, 방법, 제품, 또는 장치에 내재적인 다른 구성 요소도 포함할 수 있다. 어떠한 오브젝트(object) 또는 액션과 관련하여 사용되는 "복수개의"라는 용어는 2개 이상의 그러한 오브젝트 또는 액션을 의미한다. 관사 "하나의(a 또는 an)"가 선행되는 청구항 구성 요소는, 추가 제약이 존재하지 않는다면, 그 구성 요소를 포함하는 프로세스, 방법, 제품, 또는 장치에서의 추가적인 동일 구성 요소의 존재를 배제하지 않는다.
여기에서 설명되는 모바일 디바이스의 실시예는 하나 이상의 기존 프로세서와, 프로세서(들)를 제어하여, 소정의 비-프로세서 회로와 함께, 여기에서 설명되는 모바일 디바이스의 기능 및 그것의 동작 방법 중 일부, 대다수, 또는 전부를 구현하는 고유한 저장 프로그램 명령어로 이루어질 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 비-프로세서 회로는 앞서 설명된 수신기(102, 106) 및 전송기(104, 108) 뿐만 아니라 신호 드라이버, 클록 회로, 전원 회로, 및 사용자 입력 디바이스를 포함할 수 있지만, 그것으로 제한되는 것은 아니다. 이와 같이, 이들 비-프로세서 회로의 기능은 모바일 디바이스에 의해 발생되는 데이터를 UWN 및 WWAN을 통해 지능적으로 통신하기 위한 방법의 단계로서 해석될 수 있다. 다른 방법으로는, 일부 또는 모든 기능이, 저장된 프로그램 명령어를 갖지 않는 스테이트 머신에 의해서나 각각의 기능 또는 기능 중 일부의 소정 조합이 사용자 정의 로직(custom logic)으로서 구현되는 하나 이상의 ASIC(application specific integrated circuit)으로 구현될 수 있다. 물론, 2가지 접근 방법의 조합도 사용될 수 있다. 이렇게, 이들 기능을 위한 방법 및 수단이 여기에서 설명되었다. 더 나아가, 당업자라면, 어쩌면 상당할 수 있는 노력 및, 예를 들어, 이용 가능한 시간, 현재의 기술, 및 경제적 고려에 의해 동기 부여되는 다수 설계 선택에도 불구하고, 여기에서 개시되는 개념 및 원리에 의해 안내되는 경우, 최소한의 적당한 실험으로써 그러한 소프트웨어 명령어 또는 프로그램과 IC를 쉽게 발생시킬 수 있을 것이 예상된다.
상기 명세서에서는, 본 발명의 특정 실시예가 설명되었다. 그러나, 당업자라면, 다음의 청구항에서 기술되는 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 다양한 변경 및 변화가 이루어질 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 따라서, 명세서 및 도면은 한정적인 의미가 아니라 예시적인 것으로 간주되어야 하고, 그러한 모든 변경은 본 발명의 범위 내에 포함되어야 한다. 어떠한 이점, 이익, 또는 해결책을 발생시키거나 두드러지게 할 수 있는 이점, 이익, 문제에 대한 해결책, 및 임의 구성 요소(들)가 임의의 청구항 또는 모든 청구항의 결정적이거나, 요구되거나, 필수적인 사양 또는 구성 요소로서 해석되어서는 안된다. 본 발명은, 이 출원의 계류 중에 행해지는 모든 수정 및 발행되는 청구항의 모든 등가물을 포함하는, 첨부된 청구항에 의해서만 정의된다.

Claims (18)

  1. 모바일 디바이스에 의해 발생되는 데이터를 통신하기 위한 방법 - 상기 모바일 디바이스는 허가된 네트워크 오퍼레이터에 의해 동작되는 무선 광역 네트워크(wireless wide area network)에서 서비스를 프로비저닝(provisionable)할 수 있고, 또한 적어도 하나의 단거리 무허가(unlicensed) 무선 네트워크에서 동작 가능함 - 으로서,
    상기 모바일 디바이스에 의해 복수개 애플리케이션들을 저장하는 단계(701) - 상기 복수개 애플리케이션들 각각은 실행될 때 데이터를 발생시키고, 상기 복수개 애플리케이션들 중 적어도 하나는 상기 무선 광역 네트워크를 통해 통신하기 위한 적어도 일부 데이터를 발생시킴 - ;
    상기 모바일 디바이스에 의해 상기 복수개 애플리케이션들 중 적어도 하나를 실행하여 실행 애플리케이션을 발생시키는 단계(703);
    상기 모바일 디바이스에 의해, 상기 실행 애플리케이션에 의해 발생되는 데이터를, 상기 데이터가 송신되어야 하는 대상 네트워크의 도메인에 기초해 적어도 2개 카테고리들 중 하나로 분류하는 단계(707) - 상기 적어도 2개 카테고리들은 적어도 부분적으로 상기 무선 광역 네트워크를 통한 통신을 요구하는 데이터에 관한 제1 카테고리, 및 상기 무선 광역 네트워크를 통한 통신을 요구하지 않는 데이터에 관한 제2 카테고리를 포함함 - ; 및
    상기 모바일 디바이스에 의해, 상기 실행 애플리케이션에 의해 발생되는 상기 데이터의 분류에 기초해 적어도 단거리 무허가 무선 네트워크를 통해 상기 대상 네트워크의 대상 디바이스와의 통신을 확립하는 단계(709, 713)
    를 포함하는, 모바일 디바이스에 의해 발생되는 데이터를 통신하기 위한 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 모바일 디바이스에 의해, 상기 대상 디바이스와 연관된 식별자, 상기 대상 네트워크와 연관된 식별자, 대상 서비스를 발견하는 것과 연관된 식별자, 및 상기 실행 애플리케이션의 특징 중 적어도 하나에 기초해 상기 대상 네트워크의 도메인을 판정하는 단계(705)를 더 포함하는, 모바일 디바이스에 의해 발생되는 데이터를 통신하기 위한 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 대상 디바이스와 연관된 식별자는 IP(Internet Protocol) 어드레스, URL(uniform resource locator), 및 URI(uniform resource identifier) 중 적어도 하나이고, 상기 대상 네트워크와 연관된 식별자는 액세스 포인트 이름 및 네트워크 액세스 식별자 중 적어도 하나인, 모바일 디바이스에 의해 발생되는 데이터를 통신하기 위한 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 실행 애플리케이션의 상기 특징은 상기 실행 애플리케이션을 상기 허가된 네트워크 오퍼레이터에 의해 호스팅되는 것으로서 식별하는 파라미터들을 포함하는, 모바일 디바이스에 의해 발생되는 데이터를 통신하기 위한 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 통신을 확립하는 단계는,
    상기 실행 애플리케이션에 의해 발생되는 상기 데이터가 상기 제1 카테고리로 분류되는 경우, 상기 모바일 디바이스에 의해, 상기 단거리 무허가 무선 네트워크 및 상기 무선 광역 네트워크를 통해 상기 대상 디바이스와의 통신을 확립하는 단계(709); 및
    상기 실행 애플리케이션에 의해 발생되는 상기 데이터가 상기 제2 카테고리로 분류되는 경우, 상기 모바일 디바이스에 의해, 상기 무선 광역 네트워크는 제외한, 상기 단거리 무허가 무선 네트워크를 통해 상기 대상 디바이스와의 통신을 확립하는 단계(713)
    를 포함하는, 모바일 디바이스에 의해 발생되는 데이터를 통신하기 위한 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 단거리 무허가 무선 네트워크 및 상기 무선 광역 네트워크를 통해 상기 대상 디바이스와의 통신을 확립하는 단계는,
    상기 실행 애플리케이션에 의해 발생되는 상기 데이터를 암호화하는 단계(711)를 포함하는, 모바일 디바이스에 의해 발생되는 데이터를 통신하기 위한 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 실행 애플리케이션에 의해 발생되는 상기 데이터를 암호화하는 단계는,
    상기 실행 애플리케이션에 의해 발생되는 상기 데이터를, IPsec 프로토콜 슈트(IPsec suite of protocols)를 사용해 암호화하는 단계를 포함하는, 모바일 디바이스에 의해 발생되는 데이터를 통신하기 위한 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 분류하는 단계는 상기 실행 애플리케이션의 실행 동안 실시간으로 발생하는, 모바일 디바이스에 의해 발생되는 데이터를 통신하기 위한 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 분류하는 단계는 패킷 단위로 수행되는, 모바일 디바이스에 의해 발생되는 데이터를 통신하기 위한 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 분류하는 단계는 세션 단위로 수행되는, 모바일 디바이스에 의해 발생되는 데이터를 통신하기 위한 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 데이터의 제1 카테고리는 상기 무선 광역 네트워크를 통한 터널링을 위해 암호화된 안전한 정보를 포함하고, 상기 데이터의 제2 카테고리는 상기 무선 광역 네트워크를 통한 터널링을 위해 암호화된 안전한 정보를 포함하지 않는, 모바일 디바이스에 의해 발생되는 데이터를 통신하기 위한 방법.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 대상 디바이스와 확립된 상기 통신은 VoIP(voice-over-IP) 통신인, 모바일 디바이스에 의해 발생되는 데이터를 통신하기 위한 방법.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 무선 광역 네트워크를 통해 통신하기 위한 데이터를 발생시키는 상기 복수개 애플리케이션들 중 상기 적어도 하나는 적어도 제1 애플리케이션을 포함하고,
    상기 실행하는 단계는,
    상기 제1 애플리케이션을 실행하여 제1 실행 애플리케이션을 발생시키는 단계; 및
    상기 제1 애플리케이션의 실행과 동시에, 상기 복수개 애플리케이션들 중 제2 애플리케이션을 실행하여 제2 실행 애플리케이션을 발생시키는 단계 - 상기 제2 애플리케이션은 상기 무선 광역 네트워크를 통한 통신을 요구하지 않음 -
    를 포함하고,
    추가적으로, 상기 분류하는 단계는,
    상기 제1 실행 애플리케이션에 의해 발생되는 데이터를, 상기 데이터가 송신되어야 하는 제1 대상 네트워크의 도메인에 기초해 상기 제1 카테고리로 분류하는 단계; 및
    상기 제2 실행 애플리케이션에 의해 발생되는 데이터를, 상기 데이터가 송신되어야 하는 제2 대상 네트워크의 도메인에 기초해 상기 제2 카테고리로 분류하는 단계
    를 포함하는, 모바일 디바이스에 의해 발생되는 데이터를 통신하기 위한 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 확립하는 단계는,
    상기 제1 실행 애플리케이션에 의해 발생되는 상기 데이터를 상기 제1 카테고리로 분류하는 것에 기초해, 적어도 단거리 무허가 무선 네트워크 및 상기 무선 광역 네트워크를 통해 상기 제1 대상 네트워크의 제1 대상 디바이스와의 제1 통신을 확립하는 단계(709); 및
    상기 제2 실행 애플리케이션에 의해 발생되는 상기 데이터를 상기 제2 카테고리로 분류하는 것에 기초해, 상기 무선 광역 네트워크는 제외한, 적어도 상기 단거리 무허가 무선 네트워크를 통해 상기 제2 대상 네트워크의 제2 대상 디바이스와의 제2 통신을 확립하는 단계(713)
    를 포함하는, 모바일 디바이스에 의해 발생되는 데이터를 통신하기 위한 방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 모바일 디바이스에 의해, 제1 대상 디바이스와 연관된 식별자, 상기 제1 대상 네트워크와 연관된 식별자, 제1 대상 서비스를 발견하는 것과 연관된 식별자, 및 상기 제1 실행 애플리케이션의 특징 중 적어도 하나에 기초해 상기 제1 대상 네트워크의 도메인을 판정하는 단계; 및
    상기 모바일 디바이스에 의해, 제2 대상 디바이스와 연관된 식별자, 상기 제2 대상 네트워크와 연관된 식별자, 제2 대상 서비스를 발견하는 것과 연관된 식별자, 및 상기 제2 실행 애플리케이션의 특징 중 적어도 하나에 기초해 상기 제2 대상 네트워크의 도메인을 판정하는 단계
    를 더 포함하는, 모바일 디바이스에 의해 발생되는 데이터를 통신하기 위한 방법.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 제1 실행 애플리케이션에 의해 발생되는 데이터를 분류하는 단계 및 상기 제2 실행 애플리케이션에 의해 발생되는 데이터를 분류하는 단계는 상기 제1 애플리케이션 및 상기 제2 애플리케이션의 실행 동안 실시간으로 발생하는, 모바일 디바이스에 의해 발생되는 데이터를 통신하기 위한 방법.
  17. 허가된 네트워크 오퍼레이터에 의해 동작되는 무선 광역 네트워크에서 서비스를 프로비저닝할 수 있고 또한 적어도 하나의 단거리 무허가 무선 네트워크에서 동작 가능한 모바일 디바이스(100)로서,
    단거리 무허가 무선 네트워크를 통해 정보를 전송하도록 동작 가능한 전송기(104);
    복수개 애플리케이션들(126)을 저장하도록 동작 가능한 메모리(112) - 상기 복수개 애플리케이션들 각각은 실행되는 경우 데이터를 발생시키고 상기 복수개 애플리캐이션들 중 적어도 하나는 상기 무선 광역 네트워크를 통해 통신하기 위한 적어도 일부 데이터를 발생시킴 - ; 및
    상기 메모리 및 상기 전송기에 동작 가능하게 결합되는 프로세싱 디바이스(110)
    를 포함하며,
    상기 프로세싱 디바이스는,
    상기 복수개 애플리케이션들 중 적어도 하나를 실행하여 실행 애플리케이션을 발생시키고(703);
    상기 실행 애플리케이션에 의해 발생되는 데이터를, 상기 데이터가 송신되어야 하는 대상 네트워크의 도메인에 기초해, 적어도 2개 카테고리들 중 하나로 분류하며(707) - 상기 적어도 2개 카테고리들은 적어도 부분적으로 상기 무선 광역 네트워크를 통한 통신을 요구하는 데이터에 관한 제1 카테고리, 및 상기 무선 광역 네트워크를 통한 통신을 요구하지 않는 데이터에 관한 제2 카테고리를 포함함 - ; 및
    상기 실행 애플리케이션에 의해 발생되는 상기 데이터의 분류에 기초해 적어도 상기 단거리 무허가 무선 네트워크를 통해 상기 대상 네트워크의 대상 디바이스와의 통신을 확립하도록(709, 713)
    동작 가능한, 모바일 디바이스.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 프로세싱 디바이스는 또한,
    상기 실행 애플리케이션에 의해 발생되는 상기 데이터가 상기 제1 카테고리로 분류되는 경우, 상기 단거리 무허가 무선 네트워크 및 상기 무선 광역 네트워크를 통해 상기 대상 디바이스와의 통신을 확립하고;
    상기 실행 애플리케이션에 의해 발생되는 상기 데이터가 상기 제2 카테고리로 분류되는 경우, 상기 무선 광역 네트워크가 아닌, 상기 단거리 무허가 무선 네트워크를 통해 상기 대상 디바이스와의 통신을 확립하도록
    동작가능한, 모바일 디바이스.
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