(57)【要約】  様々な態様では、本開示は、デバイスへ照会を送るとともにデバイスがブリッジングデバイスであると決定することと、ブリッジングデバイスから共有プロファイルを受信することと、ローカルエリアネットワーク(LAN)クライアントによって生成された第1のデータを、共有プロファイルを使用する少なくともブリッジングデバイスを介して、またはバックホールリンクを介して、外部ネットワークへルーティングすることとを含み、様々な態様では、さらに、共有プロファイルを使用する少なくともブリッジングデバイスを介して、またはバックホールリンクを介して、外部ネットワークから第2のデータを受信することであって、第2のデータが第1のデータに応答して受信されることと、第2のデータをLANクライアントへルーティングすることとを含む、ブロードバンド加入サービスにおいて帯域幅を集約することを提供する。
2018527810.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブロードバンド加入サービスにおいて帯域幅を集約するための方法であって、
デバイスへ照会を送るとともに前記デバイスがブリッジングデバイスであると決定するステップと、
前記ブリッジングデバイスから共有プロファイルを受信するステップと、
ローカルエリアネットワーク(LAN)クライアントによって生成された第1のデータを、前記共有プロファイルを使用する少なくとも前記ブリッジングデバイスを介して、またはバックホールリンクを介して、外部ネットワークへルーティングするステップと
を備える方法。
【請求項２】
前記共有プロファイルを使用する少なくとも前記ブリッジングデバイスを介して、または前記バックホールリンクを介して、前記外部ネットワークから第2のデータを受信するステップであって、前記第2のデータが前記第1のデータに応答して受信される、ステップと、
前記第2のデータを前記LANクライアントへルーティングするステップと
をさらに備える、請求項1に記載の方法。
【請求項３】
前記LANクライアントが、バックホール互換性がないレガシークライアントである、請求項2に記載の方法。
【請求項４】
前記第1のデータが要求データであり、前記第2のデータが応答データである、請求項2に記載の方法。
【請求項５】
前記外部ネットワークが、以下のもの、すなわち、インターネット、公衆データネットワーク、またはプライベートデータネットワークのうちの1つである、請求項1に記載の方法。
【請求項６】
前記デバイスがワイドエリアネットワーク(WAN)へのアクセスを有し、かつ前記デバイスがワイドエリアネットワーク(WAN)帯域幅を別のデバイスと共有する場合、前記デバイスが前記ブリッジングデバイスであると決定するステップをさらに備える、請求項1に記載の方法。
【請求項７】
前記WANへの前記アクセスが、セルラーインターフェースまたはデジタル加入者回線(DSL)インターフェースのいずれかを介する、請求項6に記載の方法。
【請求項８】
前記照会がローカルエリアネットワーク(LAN)を介して送られる、請求項1に記載の方法。
【請求項９】
前記LANがWiFiネットワークである、請求項8に記載の方法。
【請求項１０】
前記共有プロファイルが、スループット、遅延特性、ジッタ特性、スケジューリング情報、課金サイクル、後払い制限、前払いデータ制限、1日当たりのユーザ注文データ制限、または前記ブリッジングデバイスによる共有に対してゆだねられた帯域幅の量のうちの1つまたは複数を含む、請求項1に記載の方法。
【請求項１１】
前記共有プロファイルが、ローカルエリアネットワーク(LAN)を介して受信される、請求項10に記載の方法。
【請求項１２】
前記バックホールリンクが、以下のもの、すなわち、セルラーインターフェース、デジタル加入者回線(DSL)インターフェース、ケーブルモデムインターフェース、ファイバツーホームインターフェース、または衛星バックホールのうちの1つである、請求項1に記載の方法。
【請求項１３】
ブロードバンド加入サービスにおいて帯域幅を集約するための方法であって、
ブリッジングデバイスがワイドエリアネットワーク(WAN)へのアクセスを有するとともにワイドエリアネットワーク(WAN)帯域幅を別のデバイスと共有する意思があるという照会に返答するステップと、
前記ブリッジングデバイスの少なくとも1つの共有プロファイルを送るステップと、
ローカルエリアネットワーク(LAN)クライアントから第1のデータを受信するステップであって、前記第1のデータが外部ネットワークを宛先とする、ステップと、
更新済み送信側IPアドレスを生成するために、前記第1のデータ用の送信側IPアドレスを更新するステップと、
前記更新済み送信側IPアドレスを使用して前記第1のデータを前記外部ネットワークへルーティングするステップと
を備える方法。
【請求項１４】
前記外部ネットワークから第2のデータを受信するステップであって、前記第2のデータが前記第1のデータに応答して受信される、ステップと、
更新済み受信側IPアドレスを生成するために、前記第2のデータ用の受信側IPアドレスを更新するステップと、
前記更新済み受信側IPアドレスを使用して前記第2のデータをルーティングするステップと
をさらに備える、請求項13に記載の方法。
【請求項１５】
ネットワークアドレス変換(NAT)を使用して前記受信側IPアドレスを更新するステップをさらに備える、請求項14に記載の方法。
【請求項１６】
前記外部ネットワークが、以下のもの、すなわち、インターネット、公衆データネットワーク、またはプライベートデータネットワークのうちの1つである、請求項14に記載の方法。
【請求項１７】
ネットワークアドレス変換(NAT)を使用して前記送信側IPアドレスを更新するステップをさらに備える、請求項13に記載の方法。
【請求項１８】
ローカルエリアネットワーク(LAN)を介して前記少なくとも1つの共有プロファイルを送るステップをさらに備える、請求項13に記載の方法。
【請求項１９】
前記少なくとも1つの共有プロファイルが、スループット、遅延特性、ジッタ特性、スケジューリング情報、課金サイクル、後払い制限、前払いデータ制限、1日当たりのユーザ注文データ制限、または前記ブリッジングデバイスによる共有に対してゆだねられた帯域幅の量のうちの1つまたは複数を含む、請求項18に記載の方法。
【請求項２０】
ブロードバンド加入サービスにおいて帯域幅を集約するための装置であって、
デバイスへ照会を送るとともに前記デバイスがブリッジングデバイスであると決定するための手段と、
前記ブリッジングデバイスから共有プロファイルを受信するための手段と、
ローカルエリアネットワーク(LAN)クライアントによって生成された第1のデータを、前記共有プロファイルを使用する少なくとも前記ブリッジングデバイスを介して、またはバックホールリンクを介して、外部ネットワークへルーティングするための手段と
を備える装置。
【請求項２１】
前記共有プロファイルを使用する少なくとも前記ブリッジングデバイスを介して、または前記バックホールリンクを介して、前記外部ネットワークから第2のデータを受信するための手段であって、前記第2のデータが前記第1のデータに応答して受信される、手段と、
前記第2のデータを前記LANクライアントへルーティングするための手段と
をさらに備える、請求項20に記載の装置。
【請求項２２】
ブロードバンド加入サービスにおいて帯域幅を集約するための装置であって、
ブリッジングデバイスがワイドエリアネットワーク(WAN)へのアクセスを有するとともにワイドエリアネットワーク(WAN)帯域幅を別のデバイスと共有する意思があるという照会に返答するための手段と、
前記ブリッジングデバイスの少なくとも1つの共有プロファイルを送るための手段と、
ローカルエリアネットワーク(LAN)クライアントから第1のデータを受信するための手段であって、前記第1のデータが外部ネットワークを宛先とする、手段と、
更新済み送信側IPアドレスを生成するために、前記第1のデータ用の送信側IPアドレスを更新するための手段と、
前記更新済み送信側IPアドレスを使用して前記第1のデータを前記外部ネットワークへルーティングするための手段と
を備える装置。
【請求項２３】
前記外部ネットワークから第2のデータを受信するための手段であって、前記第2のデータが前記第1のデータに応答して受信される、手段と、
更新済み受信側IPアドレスを生成するために、前記第2のデータ用の受信側IPアドレスを更新するための手段と、
前記更新済み受信側IPアドレスを使用して前記第2のデータをルーティングするための手段と
をさらに備える、請求項22に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる、2015年8月10日に米国特許商標庁に出願された非仮出願第14/822,658号の優先権および利益を主張する。
【０００２】
本開示の態様は、一般に、ワイヤレス通信システムに関し、より詳細には、多重ブロードバンド加入共有を提供するためのシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
ワイヤレス通信ネットワークは、電話、ビデオ、データ、メッセージング、ブロードキャストなどの様々な通信サービスを提供するために広く展開されている。そのようなネットワークは、通常、多元接続ネットワークであり、利用可能なネットワークリソースを共有することによって、複数のユーザのための通信をサポートする。ワイヤレス通信ネットワークは、ローカルエリアネットワーク(LAN)とワイドエリアネットワーク(WAN)の両方を含み得る。LANは、自宅または職場などの限られたエリア内で複数のユーザデバイスを相互接続するのに有用であり得る。LANは、通常、極めて高いスループット、低いレイテンシ、および高い利用可能性を有する。しかしながら、LANは、それらだけでは、他の(たとえば、外部の)ネットワークへのアクセスが欠如している。WANは、ユーザデバイスが外部ネットワークにアクセスすることを可能にするが、WANは、通常、スループットが限られる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
以下のことは、本開示の1つまたは複数の態様の基本的理解を与えるために、そのような態様の簡略化した概要を提示する。本概要は、本開示のすべての企図される特徴の広範な概観ではなく、本開示のすべての態様の主要または重要な要素を識別するものでも、本開示のいずれかまたはすべての態様の範囲を定めるものでもない。その唯一の目的は、後で提示されるより詳細な説明の前置きとして、本開示の1つまたは複数の態様のいくつかの概念を簡略化した形で提示することである。
【０００５】
様々な態様によれば、ブロードバンド加入サービスにおいて帯域幅を集約するための方法は、デバイスへ照会を送るとともにデバイスがブリッジングデバイスであると決定することと、ブリッジングデバイスから共有プロファイルを受信することと、ローカルエリアネットワーク(LAN)クライアントによって生成された第1のデータを、共有プロファイルを使用する少なくともブリッジングデバイスを介して、またはバックホールリンクを介して、外部ネットワークへルーティングすることとを含む。様々な態様では、方法は、共有プロファイルを使用する少なくともブリッジングデバイスを介して、またはバックホールリンクを介して、外部ネットワークから第2のデータを受信することであって、第2のデータが第1のデータに応答して受信されることと、第2のデータをLANクライアントへルーティングすることとをさらに含む。
【０００６】
様々な態様によれば、ブロードバンド加入サービスにおいて帯域幅を集約するための方法は、ブリッジングデバイスがワイドエリアネットワーク(WAN)へのアクセスを有するとともにワイドエリアネットワーク(WAN)帯域幅を別のデバイスと共有する意思があるという照会に返答することと、ブリッジングデバイスの少なくとも1つの共有プロファイルを送ることと、ローカルエリアネットワーク(LAN)クライアントから第1のデータを受信することであって、第1のデータが外部ネットワークを宛先とすることと、更新済み送信側IPアドレスを生成するために、第1のデータ用の送信側IPアドレスを更新することと、更新済み送信側IPアドレスを使用して第1のデータを外部ネットワークへルーティングすることとを含む。様々な例では、方法は、外部ネットワークから第2のデータを受信することであって、第2のデータが第1のデータに応答して受信されることと、更新済み受信側IPアドレスを生成するために、第2のデータ用の受信側IPアドレスを更新することと、更新済み受信側IPアドレスを使用して第2のデータをルーティングすることとをさらに含む。
【０００７】
様々な態様によれば、ブロードバンド加入サービスにおいて帯域幅を集約するための装置は、デバイスへ照会を送るために構成された出口モジュールと、出口モジュールに結合されたプロセッサであって、デバイスがブリッジングデバイスであると決定するために構成されるプロセッサと、プロセッサに結合された入口モジュールであって、ブリッジングデバイスから共有プロファイルを受信するために構成される入口モジュールと、入口モジュールに結合されたルータであって、ローカルエリアネットワーク(LAN)クライアントによって生成された第1のデータを、共有プロファイルを使用する少なくともブリッジングデバイスを介して、またはバックホールリンクを介して、外部ネットワークへルーティングするために構成されるルータとを含む。様々な態様では、入口モジュールは、共有プロファイルを使用する少なくともブリッジングデバイスを介して、またはバックホールリンクを介して、外部ネットワークから第2のデータを受信するためにさらに構成され、第2のデータは、第1のデータに応答して受信され、ルータは、第2のデータをLANクライアントへルーティングするためにさらに構成される。
【０００８】
様々な態様によれば、ブロードバンド加入サービスにおいて帯域幅を集約するための装置は、ブリッジングデバイスがワイドエリアネットワーク(WAN)へのアクセスを有するとともにワイドエリアネットワーク(WAN)帯域幅を別のデバイスと共有する意思があるという照会に返答するために、かつローカルエリアネットワーク(LAN)クライアントから第1のデータを受信することであって、第1のデータが外部ネットワークを宛先とすることを行うために構成された入口モジュールと、入口モジュールに結合された出口モジュールであって、ブリッジングデバイスの少なくとも1つの共有プロファイルを送るために構成される出口モジュールと、入口モジュールに結合されたプロセッサであって、更新済み送信側IPアドレスを生成するために、第1のデータ用の送信側IPアドレスを更新するために構成されるプロセッサと、入口モジュールに結合されたルータであって、更新済み送信側IPアドレスを使用して第1のデータを外部ネットワークへルーティングするために構成されるルータとを含む。様々な態様では、入口モジュールは、外部ネットワークから第2のデータを受信するためにさらに構成され、第2のデータは、第1のデータに応答して受信され、プロセッサは、更新済み受信側IPアドレスを生成するために、第2のデータ用の受信側IPアドレスを更新するためにさらに構成され、ルータは、更新済み受信側IPアドレスを使用して第2のデータをルーティングするためにさらに構成される。
【０００９】
様々な態様によれば、ブロードバンド加入サービスにおいて帯域幅を集約するための装置は、デバイスへ照会を送るとともにデバイスがブリッジングデバイスであると決定するための手段と、ブリッジングデバイスから共有プロファイルを受信するための手段と、ローカルエリアネットワーク(LAN)クライアントによって生成された第1のデータを、共有プロファイルを使用する少なくともブリッジングデバイスを介して、またはバックホールリンクを介して、外部ネットワークへルーティングするための手段とを含む。様々な態様では、装置は、共有プロファイルを使用する少なくともブリッジングデバイスを介して、またはバックホールリンクを介して、外部ネットワークから第2のデータを受信するための手段であって、第2のデータが第1のデータに応答して受信される、手段と、第2のデータをLANクライアントへルーティングするための手段とをさらに含む。
【００１０】
様々な態様によれば、ブロードバンド加入サービスにおいて帯域幅を集約するための装置は、ブリッジングデバイスがワイドエリアネットワーク(WAN)へのアクセスを有するとともにワイドエリアネットワーク(WAN)帯域幅を別のデバイスと共有する意思があるという照会に返答するための手段と、ブリッジングデバイスの少なくとも1つの共有プロファイルを送るための手段と、ローカルエリアネットワーク(LAN)クライアントから第1のデータを受信するための手段であって、第1のデータが外部ネットワークを宛先とする、手段と、更新済み送信側IPアドレスを生成するために、第1のデータ用の送信側IPアドレスを更新するための手段と、更新済み送信側IPアドレスを使用して第1のデータを外部ネットワークへルーティングするための手段とを含む。様々な態様では、装置は、外部ネットワークから第2のデータを受信するための手段であって、第2のデータが第1のデータに応答して受信される、手段と、更新済み受信側IPアドレスを生成するために、第2のデータ用の受信側IPアドレスを更新するための手段と、更新済み受信側IPアドレスを使用して第2のデータをルーティングするための手段とをさらに含む。
【００１１】
様々な態様によれば、コンピュータ可読記憶媒体は、少なくとも1つのプロセッサと共有プロファイルを記憶するためのメモリとを含むデバイス上で動作可能なコンピュータ実行可能コードを記憶し、メモリは、少なくとも1つのプロセッサに結合され、コンピュータ実行可能コードは、少なくとも1つのプロセッサに、デバイスへ照会を送らせるための命令と、少なくとも1つのプロセッサに、デバイスがブリッジングデバイスであると決定させるための命令と、少なくとも1つのプロセッサに、ブリッジングデバイスから共有プロファイルを受信させるための命令と、少なくとも1つのプロセッサに、ローカルエリアネットワーク(LAN)クライアントによって生成された第1のデータを、共有プロファイルを使用する少なくともブリッジングデバイスを介して、またはバックホールリンクを介して、外部ネットワークへルーティングさせるための命令とを含む。様々な態様では、記憶されたコンピュータ実行可能コードは、少なくとも1つのプロセッサに、共有プロファイルを使用する少なくともブリッジングデバイスを介して、またはバックホールリンクを介して、外部ネットワークから第2のデータを受信させるための命令であって、第2のデータが第1のデータに応答して受信される、命令と、少なくとも1つのプロセッサに、第2のデータをLANクライアントへルーティングさせるための命令とをさらに含む。
【００１２】
様々な態様によれば、コンピュータ可読記憶媒体は、少なくとも1つのプロセッサと送信側IPアドレスを記憶するためのメモリとを含むデバイス上で動作可能なコンピュータ実行可能コードを記憶し、メモリは、少なくとも1つのプロセッサに結合され、コンピュータ実行可能コードは、少なくとも1つのプロセッサに、ブリッジングデバイスがワイドエリアネットワーク(WAN)へのアクセスを有するとともにワイドエリアネットワーク(WAN)帯域幅を別のデバイスと共有する意思があるという照会に返答させるための命令と、少なくとも1つのプロセッサに、ブリッジングデバイスの少なくとも1つの共有プロファイルを送らせるための命令と、少なくとも1つのプロセッサに、ローカルエリアネットワーク(LAN)クライアントから第1のデータを受信させるための命令であって、第1のデータが外部ネットワークを宛先とする、命令と、少なくとも1つのプロセッサに、更新済み送信側IPアドレスを生成するために、第1のデータ用の送信側IPアドレスを更新させるための命令と、少なくとも1つのプロセッサに、更新済み送信側IPアドレスを使用して第1のデータを外部ネットワークへルーティングさせるための命令とを含む。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本開示の態様による、ワイドエリアネットワーク(WAN)とワイヤレスローカルエリアネットワーク(WLAN)の両方の中で通信できる第1の通信デバイスを含む例示的な通信システムを示す概念図である。
【図２ａ】本開示の態様による電気通信システムの第1の例を示す概念図である。
【図２ｂ】本開示の態様による電気通信システムの第2の例を示す概念図である。
【図３】本開示の態様による電気通信システムの第2の例を示す概念図である。
【図４】本開示の態様によるアクセスネットワークの一例を示す図である。
【図５】本開示の態様によるネットワーキングシステムの中でユーザ機器と通信している基地局の一例を示す図である。
【図６】WANアクセス用の単一のホームルータを使用する(たとえば、WiFiを介した)ローカルエリアネットワーク(LAN)アクセスを各々が用いる複数のユーザデバイスを有する自宅または職場のネットワークの一例を示す図である。
【図７】本開示の態様による、様々なユーザデバイスからのWANアクセスを集約することによって追加のWANアクセススループットが達成される、ブロードバンド加入システムの第1の例を示す図である。
【図８】本開示の態様による、様々なユーザデバイスからのWANアクセスを集約することによって追加のWANアクセススループットが達成される、ブロードバンド加入システムの第2の例を示す図である。
【図９】本開示の態様による、様々なユーザデバイスからのWANアクセスを集約することによって追加のWANアクセススループットが達成される、ブロードバンド加入システムの第3の例を示す図である。
【図１０】本開示の態様による、ブロードバンド加入アグリゲーションにおけるセルラールーティングのための例示的なプロトコルスタックを示す図である。
【図１１】本開示の態様による、ブロードバンド加入アグリゲーションにおけるデジタル加入者回線(DSL)ルーティングのための例示的なプロトコルスタックを示す図である。
【図１２】本開示の態様による、複数のLANクライアントによるビデオコンテンツの同時ダウンロードのための例示的なデータフローを示す図である。
【図１３】本開示の態様による、単一のLANクライアントによるビデオコンテンツ、電子メール添付ファイル、および画像ファイルの同時ダウンロードのための例示的なデータフローを示す図である。
【図１４】本開示の態様による、LANクライアントによる複数の加入リンクを介した単一の接続のための例示的なデータフローを示す図である。
【図１５】本開示の態様による、アグリゲータデバイスとブリッジングデバイスとの間の相互作用を伴う例示的なアグリゲーションおよびブリッジングプロトコルを示す図である。
【図１６】本開示の態様による、ブロードバンド加入サービスにおいて帯域幅を集約するための第1の例示的なフロー図である。
【図１７】本開示の態様による、ブロードバンド加入サービスにおいて帯域幅を集約するための第2の例示的なフロー図である。
【図１８】本開示の態様による1つまたは複数の機能を実行するように構成され得る処理回路1802を採用する装置のためのハードウェア実装形態の簡略化した例を示す概念図1800である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
添付の図面に関して以下に記載する詳細な説明は、様々な構成の説明として意図されており、本明細書で説明する概念が実践され得る唯一の構成を表すことは意図されていない。発明を実施するための形態は、様々な概念の完全な理解を与えるための具体的な詳細を含む。しかしながら、これらの概念がこれらの具体的な詳細なしに実践され得ることが、当業者に明らかであろう。いくつかの事例では、そのような概念を不明瞭にすることを避けるために、よく知られている構造および構成要素がブロック図の形態で示される。
【００１５】
ローカルエリアネットワーク(LAN)とワイドエリアネットワーク(WAN)とを組み合わせるワイヤレス通信ネットワークでは、相互利益が得られることがある。LANは、規定されたエリア内の複数のユーザデバイスを相互接続するのに有用である。LANは、高いスループット、高い利用可能性、および低いレイテンシを有する。LANは、他の外部ネットワークへのアクセスが欠如していることがある。WANは高いスループットが欠如していることがあるが、WANは、ユーザデバイスが、大きい地理的範囲にわたって外部ネットワークにアクセスすることを可能にする。したがって、LANとWANとを組み合わせることによって、ネットワークの各々が他のネットワークにもたらす利点が一緒に機能して、他のネットワークにおける任意の欠陥を克服し得る。したがって、たとえば、ルータまたは他のネットワークブリッジングデバイスを使用することによりLANをWANと相互接続することによって、相互接続は、より高いスループット、および外部ネットワークへのより優れたアクセスを可能にし得る。LANをWANと相互接続することを含む本開示の様々な態様は、ユーザデバイス性能を改善できるようにすることによって、LANおよびWANの効率的な利用を可能にし得る。
【００１６】
図1は、本開示の態様による、ワイドエリアネットワーク(WAN)とワイヤレスローカルエリアネットワーク(WLAN)の両方の中で通信できる第1の通信デバイスを含む例示的な通信システムを示す概念図である。図1を参照すると、通信デバイス102は、基地局(BS)106を通じてワイドエリアネットワーク(WAN)104上で、またアクセスポイント(AP)110を通じてWLAN108上で通信するように構成される。本開示の一態様では、WANは、ユニバーサル移動電気通信システム(UMTS)ネットワーク、CDMA2000ネットワーク、または任意の他の適切なWANであってよい。本開示の一態様では、WLAN108は、IEEE802.11ワイヤレスプロトコルファミリー(WiFi)などの、広く使用されるネットワーキングプロトコルを採用する。
【００１７】
加えて、第2の通信デバイス112は、近距離ワイヤレスリンク114、たとえば、Bluetooth(登録商標）(BT)を介して通信デバイス102に接続し得る。ただし、本開示は図1に示す通信デバイスに限定されない。通信デバイス102および112の非網羅的な列挙は、スマートフォン、スマートウォッチ、モバイル電話、携帯情報端末、ポータブルコンピュータ、タブレットコンピュータ、デスクトップコンピュータ、デジタルプリンタ、ワイヤレススピーカー、マルチメディアプレーヤ、デジタルカメラ、カムコーダ、スマートテレビジョン、デジタルビデオレコーダ、ケーブルまたは衛星セットトップボックス、ネットワークカードなどを含む。
【００１８】
本開示の一態様では、通信デバイス102は、WLANとWANの両方を使用して他のデバイスと同時通信するように構成され得る。たとえば、第1の通信デバイス102は、それぞれ、WLAN接続およびWAN接続を使用して、AP110および第2の通信デバイス112と同時通信し得る。
【００１９】
本開示全体にわたって提示する様々な概念は、多種多様な電気通信システム、ネットワークアーキテクチャ、および通信規格に適用可能であり得る。詳細には、通信ネットワーク範囲拡張ハブが、モバイルワイヤレス通信デバイスにおいて具現化され得るクライアントデバイスからメッセージを受信し得る。メッセージは、ワイヤレスアクセスネットワークを通じて、かつインターネットまたは別の公衆もしくはプライベートデータネットワークを通じて取得される、パケットデータサービスを介して送信され得る。
【００２０】
様々な態様では、ユーザ機器(UE)は、デュアルモードの通信を含み得る。図2aは、本開示の態様による電気通信システムの第1の例を示す概念図である。図2aにおいて、様々な可能な例の中から、ワイヤレスネットワーキング環境の一例が図示される。図示の例では、ユニバーサル移動電気通信システム(UMTS)200を参照しながら、本開示の様々な態様がWANに対して図示される。UMTS200は、3つの相互作用するドメイン、すなわち、コアネットワーク204(UE観点から外部ネットワークとも呼ばれる)、RAN(たとえば、UTRAN)202、およびUE210を含む。図示の例にとって利用可能ないくつかのオプションの中で、UTRAN202は、電話、ビデオ、データ、メッセージング、ブロードキャスト、および/または他のサービスを含む様々なワイヤレスサービスを可能にするためのW-CDMAエアインターフェースを採用し得る。UTRAN202は、それぞれの無線ネットワークコントローラ(RNC)206によって各々が制御される、複数の無線ネットワークサブシステム(RNS)207を含み得る。ここで、UTRAN202は、図示したRNC206およびRNS207に加えて、任意の数のRNC206およびRNS207を含んでよい。RNC206は、とりわけ、RNS207内で無線リソースを割り当て、再構成し、かつ解放することを担当する装置である。RNC206は、任意の適切なトランスポートネットワークを使用する、直接の物理接続、仮想ネットワークなどの様々なタイプのインターフェースを通じて、UTRAN202の中の他のRNC(図示せず)に相互接続され得る。
【００２１】
RNS207によってカバーされる地理的領域は、いくつかのセルに分割されてよく、無線トランシーバ装置が各セルをサービスする。無線トランシーバ装置は、通常、UMTS適用例においてノードBと呼ばれるが、当業者によって、基地局(BS)、基地トランシーバ局(BTS)、無線基地局、無線トランシーバ、トランシーバ機能、基本サービスセット(BSS)、拡張サービスセット(ESS)、アクセスポイント(AP)、またはいくつかの他の適切な用語として呼ばれることもある。明快のために、図示した各RNS207に3つのノードB208が示されるが、RNS207は、任意の数のワイヤレスノードB208を含んでよい。ノードB208は、コアネットワーク204へのワイヤレスアクセスポイントを任意の数のモバイル装置に提供する。モバイル装置の例は、セルラーフォン、スマートフォン、セッション開始プロトコル(SIP)電話、ラップトップ、ノートブック、ネットブック、スマートブック、携帯情報端末(PDA)、衛星ラジオ、全地球測位システム(GPS)デバイス、マルチメディアデバイス、ビデオデバイス、デジタルオーディオプレーヤ(たとえば、MP3プレーヤ)、カメラ、ゲーム機、ウェアラブルコンピューティングデバイス(たとえば、スマートウォッチ、ヘルスまたはフィットネストラッカーなど)、アプライアンス、センサー、自動販売機、スマートテレビジョン、デジタルビデオレコーダ、ケーブルもしくは衛星セットトップボックス、または任意の他の類似の機能デバイスを含む。
【００２２】
モバイル装置は、通常、UMTS適用例においてユーザ機器またはUE210と呼ばれるが、当業者によって、移動局(MS)、加入者局、モバイルユニット、加入者ユニット、ワイヤレスユニット、リモートユニット、モバイルデバイス、ワイヤレスデバイス、ワイヤレス通信デバイス、リモートデバイス、モバイル加入者局、アクセス端末(AT)、モバイル端末、ワイヤレス端末、リモート端末、ハンドセット、端末、ユーザエージェント、モバイルクライアント、クライアント、またはいくつかの他の適切な用語として呼ばれることもある。UMTSでは、UE210は、ネットワークへのユーザの加入情報を包含するユニバーサル加入者識別モジュール(USIM:universal subscriber identity module)211をさらに含み得る。UE210は、複数のUSIM211を含み得る。例示のために、1つのUE210がいくつかのノードB208と通信しているように示される。順方向リンクとも呼ばれるダウンリンク(DL)は、ノードB208からUE210への通信リンクを指し、逆方向リンクとも呼ばれるアップリンク(UL)は、UE210からノードB208への通信リンクを指す。
【００２３】
コアネットワーク204は、UTRAN202などの1つまたは複数のアクセスネットワークとインターフェースすることができる。図示のように、コアネットワーク204はUMTSコアネットワークである。しかしながら、当業者が認識するように、UMTSコアネットワーク204以外のタイプのコアネットワークへのアクセスをUE210に提供するために、本開示全体にわたって提示される様々な概念がRANまたは他の適切なアクセスネットワークにおいて実施されてよい。
【００２４】
図示したUMTSコアネットワーク204は、回線交換(CS:circuit-switched)ドメインおよびパケット交換(PS:packet-switched)ドメインを含む。回線交換要素のうちのいくつかは、モバイルスイッチングセンター(MSC:Mobile Switching Center)、ビジタロケーションレジスタ(VLR:Visitor Location Register)、およびゲートウェイMSC(GMSC)である。パケット交換要素は、サービングGPRSサポートノード(SGSN:Serving GPRS Support Node)およびゲートウェイGPRSサポートノード(GGSN:Gateway GPRS Support Node)を含む。機器識別レジスタ(EIR:Equipment Identity Register)、VLR、ホームロケーションレジスタ(HLR:home location register)、および/または認証センター(AuC:authentication center)などのいくつかのネットワーク要素が、回線交換ドメインとパケット交換ドメインの両方によって共有され得る。
【００２５】
図示の例では、コアネットワーク204は、MSC212およびGMSC214を用いて回線交換サービスをサポートする。いくつかの適用例では、GMSC214は、メディアゲートウェイ(MGW)と呼ばれることがある。1つまたは複数のRNC206がMSC212に接続されてよい。MSC212は、呼設定、呼ルーティング、およびUEモビリティ機能を制御する装置である。MSC212はまた、UE210がMSC212のカバレージエリアの中にある持続時間にわたって、加入者関連情報を包含するVLRを含む。GMSC214は、UE210が回線交換網216にアクセスするための、MSC212を通じたゲートウェイを提供する。GMSC214は、特定のユーザが加入しているサービスの詳細を反映するデータなどの加入者データを包含するHLR215を含む。HLR215はまた、加入者固有の認証データを包含するAuCに関連付けられる。特定のUE210向けに呼が受信されると、GMSC214は、UE210のロケーションを決定するためにHLR215に照会し、そのロケーションをサービスする特定のMSC212に呼を転送する。
【００２６】
図示したコアネットワーク204はまた、サービングGPRSサポートノード(SGSN)218およびゲートウェイGPRSサポートノード(GGSN)220を用いてパケット交換データサービスをサポートする。汎用パケット無線サービス(GPRS)は、標準の回線交換データサービスを用いて利用可能な速度よりも速い速度でパケットデータサービスを提供するように設計されている。GGSN220は、パケットベースネットワーク222(たとえば、インターネット)へのUTRAN202のための接続を提供する。パケットベースネットワーク222は、インターネット、プライベートデータネットワーク、またはいくつかの他の適切なパケットベースネットワークであり得る。GGSN220の主要な機能は、UE210にパケットベースネットワーク接続性を提供することである。データパケットは、SGSN218を通じてGGSN220とUE210との間で伝達され得、SGSN218は、MSC212が回線交換ドメインにおいて実行するのと本質的に同じ機能をパケットベースドメインにおいて実行する。
【００２７】
UTRANエアインターフェースは、W-CDMA規格を利用するシステムなどの、スペクトル拡散直接シーケンス符号分割多元接続(DS-CDMA)システムであってよい。スペクトル拡散DS-CDMAは、チップと呼ばれる擬似ランダムビットのシーケンスによる乗算を通じてユーザデータを拡散する。UTRAN202のためのW-CDMAエアインターフェースは、そのようなDS-CDMA技術に基づいており、追加として周波数分割複信(FDD)を必要とする。FDDは、ノードB208とUE210との間のアップリンク(UL)およびダウンリンク(DL)に対して異なるキャリア周波数を使用する。DS-CDMAを利用し時分割複信(TDD)を使用するUMTSのための別のエアインターフェースは、TD-SCDMAエアインターフェースである。本明細書で説明する様々な例はW-CDMAエアインターフェースを指すことがあるが、基礎をなす原理がTD-SCDMAエアインターフェースまたは任意の他の適切なインターフェースに等しく適用可能であることを当業者は認識されよう。
【００２８】
UTRAN202は、本開示に従って使用され得るRANの1つの例である。他の例は、3GPPによって公表されたUMTSモバイル規格の拡張のセットを提供するロングタームエボリューション(LTE)を含み得る。
【００２９】
図2bは、本開示の態様による電気通信システムの第2の例を示す概念図である。図2bにおいて、3GPP2プロトコルファミリーの一部としてのエボリューションデータオンリー(EVDO)システム230を参照しながら、本開示の様々な態様がワイドエリアネットワーク(WAN)に対して図示される。EVDOシステム230は、相互作用する3つのドメイン、すなわち、コアネットワーク270、RAN250、および移動局(MS)240を含む。RAN250は、それぞれの基地局コントローラ(BSC)256によって各々が制御される複数のベーストランシーバシステム(BTS)255を含み得る。RAN250は、図示したBTS255およびBSC256に加えて、任意の数のBTS255およびBSC256を含んでよい。BSC256は、BTS255内の無線リソース管理を担当し得る。
【００３０】
BTS255によってカバーされる地理的領域は、いくつかのセルに分割されてよく、基地局(BS)とも呼ばれる無線トランシーバ装置が各セルをサービスする。BTS255は、コアネットワーク270への無線アクセスを任意の数の移動局(MS)240に提供し得る。MS240はユーザ機器(UE)とも呼ばれる。説明のために、図2bにおいて、1つのMS240がUuインターフェースを介してBTS255と通信しているように示される。順方向リンクとも呼ばれるダウンリンク(DL)は、BTS255からMS240への通信リンクを指す。逆方向リンクとも呼ばれるアップリンク(UL)は、MS240からBTS255への通信リンクを指す。
【００３１】
コアネットワーク270は、RAN250などの1つまたは複数のアクセスネットワークとインターフェースし得る。図示のように、コアネットワーク270はEVDOコアネットワークである。しかしながら、ここで提示される様々な概念は、他のコアネットワークへのアクセスをMS240に提供するための任意の適切なアクセスネットワークによって実施され得る。
【００３２】
コアネットワーク270は、RAN250からの回線交換インターフェース261およびパケット交換インターフェース262を含み得る。回線交換サービスはモバイルスイッチングセンター(MSC)271によって処理され、パケット交換サービスはパケットデータサービングノード(PDSN)272によって処理される。MSC271は、公衆交換電話網(PSTN)281または任意の他の回線交換網に接続し得る。PDSN272は、インターネット282または任意の他のパケット交換網に接続し得る。加えて、コアネットワーク270は、MSC271とインターネット282との間のドメイン間接続性を容易にするための相互作用機能(IWF:inter-working function)273を提供し得る。また、認証、許可、および課金(AAA:authentication authorization and accounting)サーバ274は、コアネットワーク270の中での様々なセキュリティサービスを提供する。
【００３３】
RAN250エアインターフェースは、cdma2000ファミリーなどの様々なワイヤレスアクセス規格を使用し得るスペクトル拡散符号分割多元接続(CDMA)システムであってよい。本明細書で説明する様々な例はCDMAエアインターフェースを指すことがあるが、基礎をなす原理は、任意の適切なエアインターフェースに等しく適用可能である。
【００３４】
図3は、本開示の態様による電気通信システムの第2の例を示す概念図である。図3において、様々な可能な例の中から、ワイヤレスネットワーキング環境の別の例が図示される。図3は、WiFiとも呼ばれるIEEEプロトコル802.11に基づく例示的なワイヤレスLANアーキテクチャ300を示す。WLANは、異なる周波数帯域、たとえば、2.4GHzおよび5.0GHzにおいて動作し得、ここで、各周波数帯域は、複数のWLANチャネルにさらに区分される。WiFiは、WiFiネットワークの範囲内のユーザデバイスにLANアクセスを提供するために採用され得る。
【００３５】
様々な例では、複数のクライアント380(たとえば、ユーザデバイス380a、380b、380cなど)は、アクセスポイント(AP)350に接続し、アクセスポイント(AP)350は、外部ネットワーク330(たとえば、インターネットサービスプロバイダ(ISP))へのWANアクセスを有するブロードバンドモデム320にさらに接続され得る。たとえば、AP350は、WiFiルータまたは他のネットワークブリッジングデバイスであってよい。AP350は、複数のユーザデバイス380をネットワークハブ、スイッチ、またはルータなどの別のネットワークデバイス340(図示せず)に相互接続し得、別のネットワークデバイス340は、他のネットワークにアクセスし得る。様々な例では、AP350はルータであってよく、またはワイヤレスアクセスポイント、イーサネット（登録商標）スイッチ、および互換性のあるネットワークプロトコルを使用する外部ネットワークルータを内蔵する、統合ネットワークデバイスであってもよい。本明細書に記載するワイヤレスアクセスポイントの例が排他的でないこと、ならびに他の例が本開示の趣旨および範囲内で使用され得ることを、当業者は理解されよう。
【００３６】
図4を参照すると、限定でなく例として、ネットワーキング環境400の簡略概略図は、UTRAN、E-UTRAN、または他のそのようなアーキテクチャとして実施され得るRAN410を含む。RAN410は、セル402、404、および406を含む複数のセルラー領域(セル)を含み得、その各々は、1つまたは複数のセクタを含み得る。セルは、(たとえば、カバレージエリアによって)地理的に定義されてよく、かつ/または周波数、スクランブリングコードなどに従って定義されてもよい。すなわち、図示した地理的に定義されたセル402、404、および406は各々、たとえば、異なるスクランブリングコードを利用することによって、複数のセルにさらに分割され得る。たとえば、セル404aは、第1のスクランブリングコードを利用し得、セル404bは、同じ地理的領域の中にあり同じ基地局444によってサービスされる間、第2のスクランブリングコードを利用することによって区別され得る。一例では、基地局442、444、および446は、図2aのノードB208として動作し得る。
【００３７】
セクタに分割されたセルにおいて、セル内の複数のセクタは、アンテナのグループによって形成されてよく、各アンテナがセルの一部分におけるUEとの通信を担当する。たとえば、セル402において、アンテナグループ412、414、および416は各々、異なるセクタに対応し得る。セル404において、アンテナグループ418、420、および422は各々、異なるセクタに対応し得る。セル406において、アンテナグループ424、426、および428は各々、異なるセクタに対応し得る。
【００３８】
セル402、404、および406は、各セル402、404、または406の1つまたは複数のセクタと通信していることがある、いくつかのUEを含み得る。たとえば、UE430および432が基地局442と通信していることがあり、UE434が基地局444と通信していることがあり、UE436および438が基地局446と通信していることがある。ここで、各基地局442、444、および446は、それぞれのセル402、404、および406の中のすべてのUE430、432、434、436、および438に、コアネットワーク204(図2a参照)へのアクセスポイントを提供するように構成され得る。
【００３９】
図5は、UE550と通信している基地局510の一例を示すブロック図であり、ここで、基地局510が図2aにおける基地局208であってよく、UE550が図2aにおけるUE210であってよい。基地局510およびUE550の各々は、図1の処理回路102などの1つまたは複数の処理回路を含み得る。ダウンリンク通信では、基地局510の送信プロセッサ520が、データソース512からデータを、またコントローラ/プロセッサ540から制御信号を受信し得る。送信プロセッサ520は、データおよび制御信号ならびに基準信号(たとえば、パイロット信号)のための様々な信号処理機能を提供する。たとえば、送信プロセッサ520は、誤り検出のための巡回冗長検査(CRC)コード、前方誤り訂正(FEC)を容易にするためのコーディングおよびインターリービング、様々な変調方式(たとえば、2位相シフトキーイング(BPSK)、4位相シフトキーイング(QPSK)、M位相シフトキーイング(M-PSK)、M直交振幅変調(M-QAM)など)に基づく信号コンスタレーションへのマッピング、直交可変拡散率(OVSF:orthogonal variable spreading factors)を伴う拡散、ならびにスクランブリングコードとの乗算を行って、一連のシンボルを生成し得る。チャネルプロセッサ544からのチャネル推定値は、送信プロセッサ520のためのコーディング方式、変調方式、拡散方式、および/またはスクランブリング方式を決定するために、コントローラ/プロセッサ540によって使用され得る。これらのチャネル推定値は、UE550によって送信された基準信号から、またはUE550からのフィードバックから導出され得る。送信プロセッサ520によって生成されたシンボルは、フレーム構造を作成するために、送信フレームプロセッサ530に提供される。送信フレームプロセッサ530は、コントローラ/プロセッサ540からの情報を用いてシンボルを多重化することによってこのフレーム構造を作成し、一連のフレームが得られる。フレームは、次いで、送信機532に提供され、送信機532は、ワイヤレス媒体を介しアンテナ534を通じたダウンリンク送信のために、増幅、フィルタ処理、およびキャリア上へのフレームの変調を含む、様々な信号調整機能を提供する。アンテナ534は、たとえば、ビームステアリング双方向適応型アンテナアレイまたは他の類似のビーム技術を含む、1つまたは複数のアンテナを含み得る。
【００４０】
UE550において、受信機554は、アンテナ552を通じてダウンリンク送信を受信し、送信を処理してキャリア上に変調された情報を復元する。受信機554によって復元された情報は、受信フレームプロセッサ560に提供され、受信フレームプロセッサ560は、各フレームを構文解析し、フレームからの情報をチャネルプロセッサ594に提供し、データ、制御信号、および基準信号を受信プロセッサ570に提供する。受信プロセッサ570は、次いで、基地局510の中の送信プロセッサ520によって実行される処理の逆を実行する。より詳細には、受信プロセッサ570は、シンボルをデスクランブルおよび逆拡散し、次いで、変調方式に基づいて、基地局510によって送信された最も可能性が高い信号コンスタレーションポイントを決定する。これらの軟判定は、チャネルプロセッサ594によって計算されるチャネル推定値に基づき得る。軟判定は、次いで、復号およびデインターリーブされて、データ、制御信号、および基準信号を復元する。CRCコードが、次いで、フレームの復号に成功したかどうかを決定するために検査される。復号に成功したフレームによって搬送されたデータは、次いで、データシンク572に提供され、データシンク572は、UE550において実行しているアプリケーション、および/または様々なユーザインターフェース(たとえば、ディスプレイ)を表す。復号に成功したフレームによって搬送された制御信号は、コントローラ/プロセッサ590に提供される。フレームが受信機プロセッサ570による復号に失敗すると、コントローラ/プロセッサ590はまた、それらのフレームに対する再送信要求をサポートするために、肯定応答(ACK)プロトコルおよび/または否定応答(NACK)プロトコルを使用し得る。
【００４１】
アップリンクにおいて、UE550の中のデータソース578からのデータ、およびコントローラ/プロセッサ590からの制御信号は、送信プロセッサ580に提供される。データソース578は、UE550において実行しているアプリケーション、および様々なユーザインターフェース(たとえば、キーボード)を表し得る。基地局510によるダウンリンク送信に関して説明した機能と同様に、送信プロセッサ580は、CRCコード、FECを容易にするためのコーディングおよびインターリービング、信号コンスタレーションへのマッピング、OVSFを伴う拡散、ならびにスクランブリングを含む、様々な信号処理機能を提供して、一連のシンボルを生成する。基地局510によって送信された基準信号から、または基地局510によって送信されたミッドアンブルの中に包含されたフィードバックから、チャネルプロセッサ594によって導出されるチャネル推定値は、適切なコーディング方式、変調方式、拡散方式、および/またはスクランブリング方式を選択するために使用され得る。送信プロセッサ580によって生成されたシンボルは、フレーム構造を作成するために、送信フレームプロセッサ582に提供され得る。送信フレームプロセッサ582は、コントローラ/プロセッサ590からの情報を用いてシンボルを多重化することによってこのフレーム構造を作成し、一連のフレームが得られる。フレームは、次いで、送信機556に提供され、送信機556は、ワイヤレス媒体を介しアンテナ552を通じたアップリンク送信のために、増幅、フィルタ処理、およびキャリア上へのフレームの変調を含む、様々な信号調整機能を提供する。
【００４２】
アップリンク送信は、UE550における受信機機能に関して説明した方法と同様に、基地局510において処理される。受信機535は、アンテナ534を通じてアップリンク送信を受信し、送信を処理してキャリア上に変調された情報を復元する。受信機535によって復元された情報は、受信フレームプロセッサ536に提供され、受信フレームプロセッサ536は、各フレームを構文解析し、フレームからの情報をチャネルプロセッサ544に提供し、データ、制御信号、および基準信号を受信プロセッサ538に提供する。受信プロセッサ538は、UE550の中の送信プロセッサ580によって実行される処理の逆を実行する。復号に成功したフレームによって搬送されたデータおよび制御信号は、次いで、それぞれ、データシンク539およびコントローラ/プロセッサに提供され得る。フレームのうちのいくつかが受信プロセッサによる復号に失敗した場合、コントローラ/プロセッサ540は、それらのフレームに対する再送信要求をサポートするために、肯定応答(ACK)プロトコルおよび/または否定応答(NACK)プロトコルを使用し得る。
【００４３】
コントローラ/プロセッサ540および590は、それぞれ、基地局510およびUE550における動作を指示するために使用され得る。たとえば、コントローラ/プロセッサ540および590は、タイミング、周辺インターフェース、電圧調整、電力管理、および他の制御機能を含む、様々な機能を提供し得る。メモリ542および592としてのコンピュータ可読媒体は、それぞれ、基地局510およびUE550のためのデータおよびソフトウェアを記憶し得る。基地局510におけるスケジューラ/プロセッサ546は、リソースをUEに割り振るとともにUEのためのダウンリンク送信およびアップリンク送信をスケジュールするために使用され得る。
【００４４】
ワイヤレス電気通信システムにおいて、通信プロトコルアーキテクチャは、特定の適用例に応じて様々な形態をとり得る。たとえば、3GPP UMTSでは、シグナリングプロトコルスタックは、非アクセス層(NAS:Non-Access Stratum)およびアクセス層(AS:Access Stratum)に分割される。NASは、UE210とコアネットワーク204(図2a参照)との間のシグナリングのための上位レイヤを提供し、回線交換プロトコルおよびパケット交換プロトコルを含み得る。ASは、UTRAN202とUE210との間のシグナリングのための下位レイヤを提供し、ユーザプレーンおよび制御プレーンを含み得る。ここで、ユーザプレーンまたはデータプレーンはユーザトラフィックを搬送し、制御プレーンは制御情報(すなわち、シグナリング)を搬送する。
【００４５】
本開示のいくつかの態様は、UE550に物理的に極めて近接した他のデバイスとインターフェースするために使用される通信技術をサポートするように適合されているUE550に関する。そのような通信技術の例は、WLAN規格(Wi-FiネットワークのためのIEEE802.11規格を含む)およびワイヤレスパーソナルエリアネットワーク(WPAN)規格において定義された技術を含む、ワイヤレス技術に基づき得る。
【００４６】
様々な例では、通常の電気通信シナリオは、ローカルエリアネットワーク(LAN)接続とワイドエリアネットワーク(WAN)接続の両方を有する複数のユーザデバイスがある自宅または職場のネットワークである。LANは、限られた地理的エリア(たとえば、自宅または職場)内のユーザデバイスを相互接続するために使用され得る。WANは、外部ネットワークまたはコアネットワーク、たとえば、インターネットにアクセスするために使用され得る。たとえば、LAN接続は、IEEE802.11プロトコル規格に基づいて、WiFiを使用して実施されてよく、次に、ルータを経由して外部ネットワーク、たとえば、インターネットにアクセスし得る。ユーザデバイスが相互接続のためにLANを使用して電気通信サービスにアクセスするので、これらのユーザデバイスはLANクライアントとして示されることもある。WAN接続は、GSM(登録商標）、UMTS、LTE、cdma1x、cdma2000などのワイヤレスブロードバンド加入サービスを使用して実施され得る。ユーザデバイスがブロードバンド加入サービスを有することは、ユーザデバイスがサービス契約を介して外部ネットワーク(たとえば、インターネット、公衆データネットワークまたはプライベートデータネットワーク)へのアクセスを有することを意味する。様々な例では、ブロードバンド加入サービスを有するユーザデバイスは、モバイルデバイス、非モバイルデバイス(すなわち、固定されたデバイス)、またはポータブルデバイス(すなわち、ドローンデバイス)であってよい。
【００４７】
様々な例では、WAN接続は、時分割多元接続(TDMA)、符号分割多元接続(CDMA)、周波数分割多元接続(FDMA)、直交周波数分割多元接続(OFDMA)などを含む、様々なワイヤレス技術を使用して実施され得る。たとえば、ユーザデバイスは、より広いWANアクセスを提供するために、複数のワイヤレス技術と互換性があってよい。または、WAN接続は、デジタル加入者回線(DSL)、ケーブル、光ファイバなどの有線のブロードバンド加入サービスを使用して実施されてよい。
【００４８】
ワイヤレスまたは有線のブロードバンド加入サービスは、外部ネットワークまたはコアネットワーク(たとえば、インターネット)に直接アクセスし得る。様々な例では、他のWAN接続が利用可能であり得るとしても、自宅または職場のネットワークにおいて、WAN接続のための1つのブロードバンド加入サービスしかアクティブでないことがある。加入アグリゲーションは、個々のブロードバンド加入サービスの組合せとして定義される。自宅または職場のネットワークにおけるブロードバンド加入サービスの加入アグリゲーションは、外部ネットワークアクセス、たとえば、インターネットアクセスを改善し、インターネットにアクセスするユーザデバイスに増大したアクセススループットを提供するために有益であり得る。いくつかの例では、ブロードバンド加入サービスは、バックホールリンクと呼ばれることもある。
【００４９】
いくつかの事例では、単一のユーザデバイスからの高帯域幅需要(すなわち、高データスループット要件)は、自宅または職場のネットワークにおける全体的なデータスループットを低下させることがある。このスループット低下は、いくつかのユーザデバイスの間での単一の共有ブロードバンド加入サービスの使用に起因し得る。
【００５０】
図6は、WANアクセス用の単一のホームルータを使用する(たとえば、WiFiを介した)LANアクセスを各々が用いる複数のユーザデバイスを有する自宅または職場のネットワーク600の一例を示す。このシナリオでは、単一のホームルータ610は、外部ネットワーク620(たとえば、ISPアクセス、コアネットワークアクセス、インターネットアクセスなど)への、4Gワイヤレスアクセス、DSL有線アクセス、ケーブルモデムアクセス、衛星バックホールアクセス、ファイバツーホーム(fiber-to-home)アクセス、または任意の他のブロードバンドアクセスを有し、単一のホームルータの限定されたWANアクセススループットに起因して、ユーザスループットボトルネックを引き起こす。たとえば、WANアクセススループットは、ほぼ5Mbpsに限定されることがあるが、LANアクセススループットは、100〜1000Mbpsにわたり得る。したがって、たとえば、複数のユーザデバイス630a、630b、630c、630dは限定されたWANアクセスによって制約され得るが、いくつかのユーザデバイスは、図示のネットワーク構成に起因して、またはユーザがそのLAN上でアクティブでないことに起因して、利用されないWANアクセス能力を有することがある。代替として、ユーザデバイスがWANとWLANの両方に接続する異なるネットワーク構成では、ユーザデバイスがWAN上でアイドルである場合、ユーザデバイスは、依然としてそのWANアクセスをWLAN上の他のユーザデバイスと共有し得る。
【００５１】
WANアクセススループットおよびピークデータレート制約を緩和するために、ユーザスループットを拡張することの代替形態が本開示で提示される。また、ネットワークハードウェアまたは標準プロトコルに対して変更がないかまたは最小限の変更しか伴わずに、ネットワーク停止に対して保護をもたらすために、代替形態が提示される。
【００５２】
図7は、様々なユーザデバイス730a、730b、730c、730dからのWANアクセスを集約することによって追加のWANアクセススループットが達成されるブロードバンド加入システム700の第1の例を示す。図7の例では、ユーザデバイス730a、730bは、バックホール対応ユーザデバイスである。すなわち、それらは、ホームルータ710を使用するベースラインWANアクセスに加えて、外部ネットワーク720(事業者DSL/無線アクセス/コアネットワークとも呼ばれる)への別個のWANアクセスを有する。たとえば、第1のユーザデバイス(たとえば、妻のLTEスマートフォン730a)は、40MbpsのWANアクセススループットを有し得、第2のユーザデバイス(たとえば、夫のHSPA+スマートフォン730b)は、30MbpsのWANアクセススループットを有し得、75Mbps(5+40+30=75Mbps)の集約WANアクセススループットが得られる。図7に示すように、ユーザデバイス730cは、外部ネットワーク720へデータを送り、外部ネットワーク720からデータを受信する。ユーザデバイス730cは、レガシーデバイスと呼ばれる。
【００５３】
図8は、様々なユーザデバイス830a、830b、830c、830dからのWANアクセスを集約することによって追加のWANアクセススループットが達成されるブロードバンド加入システム800の第2の例を示す。図8の例では、ユーザデバイス830a、830bは、バックホール対応ユーザデバイスである。すなわち、それらは、外部ネットワーク820(事業者無線アクセスネットワークとも呼ばれる)への別個のWANアクセスを有する。たとえば、第1のユーザデバイス(たとえば、妻のLTEスマートフォン830a)は、40MbpsのWANアクセススループットを有し得、第2のユーザデバイス(たとえば、夫のHSPA+スマートフォン830b)は、30MbpsのWANアクセススループットを有し得、第3のユーザデバイス(たとえば、ティーンエイジャーのLTEホットスポットフォン850)は、40MbpsのWANアクセススループットを有し得、110Mbps(40+30+40=110Mbps)の集約WANアクセススループットが得られる。図8に示す例では、LAN(たとえば、WiFi)は、単一の周波数チャネルにおいて動作し得る。図8の例では、ブロードバンド加入サービスにおいて別個のルータが必要とされない。図8に示すように、ユーザデバイス830cは、外部ネットワーク820へデータを送り、外部ネットワーク820からデータを受信する。ユーザデバイス830cは、レガシーデバイスと呼ばれる。
【００５４】
図9は、様々なユーザデバイス930a、930b、930c、930dからのWANアクセスを集約することによって追加のWANアクセススループットが達成されるブロードバンド加入システム900の第3の例を示す。図9の例では、ユーザデバイス930a、930bは、バックホール対応ユーザデバイスである。すなわち、それらは、外部ネットワーク920(事業者無線アクセスネットワークとも呼ばれる)への別個のWANアクセスを有する。たとえば、第1のユーザデバイス(たとえば、妻のLTEスマートフォン930a)は、40MbpsのWANアクセススループットを有し得、第2のユーザデバイス(たとえば、夫のHSPA+スマートフォン930b)は、30MbpsのWANアクセススループットを有し得、第3のユーザデバイス(たとえば、ティーンエイジャーのLTEホットスポットフォン950)は、40MbpsのWANアクセススループットを有し得、110Mbps(40+30+40=110Mbps)の集約WANアクセススループットが得られる。図9に示す例では、LAN(たとえば、WiFi)は、2つの周波数チャネル、たとえば、レガシーユーザデバイス用のf1、およびバックホール対応ユーザデバイス用のf2において動作し得る。図9の例では、ブロードバンド加入サービスにおいて別個のルータが必要とされない。図9に示すように、ユーザデバイス930cは、外部ネットワーク920へデータを送り、外部ネットワーク920からデータを受信する。ユーザデバイス930cは、レガシーデバイスと呼ばれる。
【００５５】
様々な例では、ブロードバンド加入サービスのアグリゲーションは、少なくとも2つのデバイス、たとえば、アグリゲータデバイス(たとえば、アグリゲータとして使用される、それぞれ、図7、図8、図9に示すデバイス710、850、950)、および1つまたは複数のブリッジングデバイス(たとえば、それぞれ、図7、図8、図9のユーザデバイス730aおよび730b、830aおよび830b、ならびに930aおよび930b)の使用を介して容易にされ得る。
【００５６】
様々な例では、アグリゲータデバイス(「アグリゲータ」とも呼ばれる)は、サブネットの中のすべてのユーザデバイスを発見し得、ここで、自宅または職場のネットワークは、2つのサブネット、すなわち、バックホール対応デバイス用の1つのサブネット(すなわち、WANサブネット)、およびブロードバンド加入サービスを有しないレガシーデバイス用の別のサブネット(すなわち、LANサブネット)に区分され得る。ブロードバンド加入サービスを有しないことは、外部ネットワークへのアクセスを有しないことを意味する。サブネットは、自宅または職場のネットワークの規定された部分である。ネットワークコンテンツにおいて、「発見する」とは、ネットワークデバイスによるネットワーク監視に基づいてネットワーク要素および/またはサービスを決定することを意味する。
【００５７】
アグリゲータデバイス(たとえば、アグリゲータとして使用される、それぞれ、図7、図8、図9に示すデバイス710、850、950)は、利用可能なまたは共有される「データバケット」のデータベースを、バックホール対応ユーザデバイスごとに周期的に(たとえば、毎日、毎週、毎月など)記憶し得る。アグリゲータデバイスはまた、発信されるすべてのデータ要求のためのプロキシとして働き得る。たとえば、アグリゲータデバイスは、必要とされるサービス品質(QoS)および利用可能な「データバケット」に基づいて、またはユーザデータ使用パターンに基づいて、選択されたバックホール対応ユーザデバイスを通じたデータ要求のルーティング(たとえば、スマートルーティング)を実行し得る。アグリゲータデバイスは、利用可能なバックホール対応ユーザデバイスおよびスループットに基づいて、第2のホットスポット周波数の起動を実行し得る。たとえば、アグリゲータデバイスは、スマートフォン上またはWiFiルータ上に存在してよい。アグリゲータデバイスは、複数のバックホールリンクを集約するために、クライアントに代わってマルチリンク伝送制御プロトコル(TCP)を実行し得る。
【００５８】
スマートルーティングは、ルーティング規則のセットによって、および/またはユーザによって事前定義され得る基準を使用する、データのルーティングである。スマートルーティングは、ソース(すなわち、送信側)と宛先(すなわち、受信側)の間の経路(すなわち、相互接続された一連のネットワークリンク)を選択するためのステップを含み得る。いくつかの例では、スマートルーティングは、基準のセットに基づいて最適な経路を決定するルーティングアルゴリズムを組み込み得る。加えて、スマートルーティングは、動的であって(すなわち、時間によって異なって)よく、現在のトラフィック状態に基づいてよい。たとえば、現在のトラフィック状態は、トラフィックフロー測定を介してデバイスによって監視され得、スループット、遅延、遅延ジッタ、パケット損失統計、バッファオーバーフローなどの、ネットワークトラフィックパラメータのセットによって定量化され得る。様々な例では、スマートルーティングは、バックホール対応デバイスおよびレガシーデバイスの混合または負荷に基づいてよい。
【００５９】
いくつかの例では、動的トラフィック割当ては、周期的なトラフィック監視に基づいてよく、ここで、ネットワークトラフィックパラメータは特定の更新レートで定量化される。たとえば、周期的なトラフィック監視は、1秒ごとに1回、10秒ごとに1回、1分ごとに1回などで実行され得る。
【００６０】
ブリッジングデバイスは、デバイスを外部ネットワークと相互接続する。たとえば、ブリッジングデバイスは、サブネットの中のアグリゲータデバイスを発見し得る。アグリゲータデバイスは、たとえば、(たとえば、毎日、毎週、または毎月などで)利用可能な「データバケット」を公示し得る。ブリッジングデバイス/ブリッジは、LAN(たとえば、WiFi)を介してアグリゲータデバイスから来るデータ要求を、WAN(たとえば、ワイヤレスまたは有線のWAN)インターフェースへブリッジし得る。たとえば、ブリッジングデバイスは、任意のセルラー技術、衛星バックホール技術、または有線技術を使用してよく、前払い加入または後払い加入のいずれをも使用してよい。様々な例では、ブリッジングデバイスは、LAN(たとえば、WiFi)もしくはWAN(たとえば、セルラーまたはDSL)または両方の媒体を横断する、データのスマートルーティングを実施し得る。
【００６１】
様々な例では、ブリッジングデバイスは、自宅または職場のネットワークの中で介在する他のネットワークデバイスを用いずに、外部ネットワークへの直接WAN接続を有し得る。すなわち、ブリッジングデバイスは、自宅または職場のネットワークと外部ネットワークとの間の境界として働くエッジデバイスと見なされてよい。エッジデバイスとは、トポロジー的に自宅または職場のネットワークの境界にあるネットワークデバイスである。ブリッジングデバイスは、異なるワイヤレスまたは有線のアクセス技術に準拠する様々なWANプロトコルを実施し得る。このようにして、自宅または職場のネットワークは、外部ネットワークと互換性がある。
【００６２】
図10は、本開示の態様による、ブロードバンド加入アグリゲーションにおけるセルラールーティングのための例示的なプロトコルスタック1000を示す。本明細書で開示するように、加入アグリゲーションは、個々のブロードバンド加入サービスの組合せである。プロトコルスタックは、ピアなエンティティ間のトランザクションを階層構造のセットとして示す、ネットワーク通信のための概略モデルである。例示的なプロトコルスタック1000において、ホームネットワークを備える2つのサブネット、すなわち、LAN(たとえば、WiFi)サブネット1010およびWAN(たとえば、4Gセルラー)サブネット1050がある。たとえば、その物理レイヤおよびメディアアクセス制御(MAC)レイヤとしてWiFiを採用するレガシーユーザデバイス1020が、左側に示される。さらに、レガシーユーザデバイス1020は、物理レイヤおよびMACレイヤの上部のネットワークレイヤとしてインターネットプロトコル(IP)、ならびにネットワークレイヤの上部のトランスポートレイヤとしてユーザデータグラムプロトコル(UDP)または伝送制御プロトコル(TCP)のいずれかを採用する。たとえば、レガシーユーザデバイスは、WAN接続を有しないが、そのLAN接続を使用して、WAN接続を有する別のデバイスを経由してインターネットにアクセスし得る。
【００６３】
図10はまた、その物理レイヤおよびMACレイヤとしてWiFi、ならびにそのネットワークレイヤとしてIPを同様に採用する、アグリゲータデバイス1030を示す。加えて、アグリゲータデバイス1030は、レガシーユーザデバイスとブリッジングデバイスとの間のスマートルーティング決定を実施するためのネットワークアドレス変換(NAT:network address translation)機能、ルーティング機能、およびアグリゲーション機能を含む(たとえば、IPレイヤの上部の)上位レイヤを含む。NATは、たとえば、テーブルルックアップを介して、あるアドレスを別のアドレスにマッピングするために使用され得る。
【００６４】
ブリッジングデバイス1040は、LAN(たとえば、WiFi)サブネット1010において、その物理レイヤおよびMACレイヤとしてWiFiを含むことによって、かつWAN(たとえば、4Gセルラー)サブネット1050において、その物理レイヤとして4G-PHY、およびそのMACレイヤとしてパケットデータコンバージェンスプロトコル(PDCP)/無線リンク制御(RLC)/MACを含むことによって、LANサブネットとWANサブネットとの間でブリッジし得る。たとえば、ブリッジングデバイス1040は、そのネットワークレイヤとしてIP、ならびに2つのサブネット、すなわち、LAN(たとえば、WiFi)サブネット1010とWAN(たとえば、4Gセルラー)サブネット1050との間のスマートルーティング決定を実施するためのネットワークアドレス変換(NAT)機能、ルーティング機能、およびアグリゲーション機能を含む(たとえば、IPレイヤの上部の)上位レイヤを含む。さらに、ブリッジングデバイス1040は、IPレイヤにおいて4Gゲートウェイ1060を経由して外部IPサーバ1070に接続し得、外部IPサーバへのTCP/UDPトランスポートレイヤリンクを含み得る。たとえば、TCP/UDPトランスポートレイヤリンクは、アグリゲータデバイス1030とブリッジングデバイス1040の両方にとって透過的であり得る。たとえば、アグリゲータデバイス1030は、ケーブルモデムルータ、または5G、4G、3G、2.5G、もしくは他のワイヤレス技術に基づくスマートフォン/WiFiルータであってよい。たとえば、ブリッジングデバイス1040は、5G、4G、3G、2.5G、もしくは他のワイヤレス技術に基づくスマートフォン、または衛星フォンであってよい。たとえば、外部IPサーバ1070は、外部ネットワークの一部であってよい。
【００６５】
図11は、本開示の態様による、ブロードバンド加入アグリゲーションにおけるデジタル加入者回線(DSL)ルーティングのための例示的なプロトコルスタック1100を示す。この例では、ホームネットワークを備える2つのサブネット、すなわち、LAN(たとえば、WiFi)サブネット1110およびWAN(たとえば、DSL)サブネット1150がある。たとえば、その物理レイヤおよびメディアアクセス制御(MAC)レイヤとしてWiFiを採用するレガシーユーザデバイス1120が、左側に示される。さらに、レガシーユーザデバイス1120は、物理レイヤおよびMACレイヤの上部のネットワークレイヤとしてインターネットプロトコル(IP)、ならびにネットワークレイヤの上部のトランスポートレイヤとしてユーザデータグラムプロトコル(UDP)または伝送制御プロトコル(TCP)のいずれかを採用する。たとえば、レガシーユーザデバイス1120は、WAN接続を有しないが、そのLAN接続を使用して、WAN接続を有する別のデバイスにアクセスし得る。
【００６６】
図11はまた、LAN(たとえば、WiFi)サブネット1110上でのその物理レイヤおよびMACレイヤとしてWiFi、ならびにそのネットワークレイヤとしてIPを同様に採用する、アグリゲータデバイス1130を示す。加えて、アグリゲータデバイス1130は、レガシーユーザデバイス1120とブリッジングデバイス1140との間のスマートルーティング決定を実施するためのネットワークアドレス変換(NAT)機能、ルーティング機能、およびアグリゲーション機能を含む(たとえば、IPレイヤの上部の)上位レイヤを含む。たとえば、アグリゲータデバイス1130は、LAN(たとえば、WiFi)サブネット1110において、その物理レイヤおよびMACレイヤとしてWiFiを含むことによって、かつWAN(たとえば、DSL)サブネット1150において、その物理レイヤとしてDSL-PHY、およびそのMACレイヤとしてDSL-MACを含むことによって、LAN(たとえば、WiFi)サブネット1110とWAN(たとえば、DSL)サブネット1150とを接続する。
【００６７】
たとえば、ブリッジングデバイス1140は、そのネットワークレイヤとしてIP、ならびにスマートルーティング決定を実施するためのネットワークアドレス変換(NAT)機能、ルーティング機能、およびアグリゲーション機能を含む(たとえば、IPレイヤの上部の)上位レイヤを含む。NATは、たとえば、テーブルルックアップを介して、あるアドレスを別のアドレスにマッピングするために使用され得る。さらに、ブリッジングデバイス1140は、IPレイヤにおいてDSLゲートウェイ1160を経由して外部IPサーバ1170に接続し得、外部IPサーバ1170へのTCP/UDPトランスポートレイヤリンクを含み得る。たとえば、TCP/UDPトランスポートレイヤリンクは、アグリゲータデバイス1130とブリッジングデバイス1140の両方にとって透過的であり得る。たとえば、アグリゲータデバイス1130は、WiFi、WiMax、セルラーフェムト、Bluetooth(登録商標）、または他のワイヤレス技術に基づいてよい。様々な例では、アグリゲータデバイス1130の変更が、バックホール技術またはフロントエンド技術の選択にとってアグノスティックであるIPレイヤにおいて実施される。たとえば、外部IPサーバ1170は、外部ネットワークの一部であってよい。
【００６８】
図12は、本開示の態様による、複数のLANクライアント(すなわち、ユーザデバイス)によるビデオコンテンツの同時ダウンロードのための例示的なデータフロー1200を示す。様々な例では、ビデオコンテンツは、WiFiデバイスであり得る複数のユーザデバイスによってダウンロード中の複数の動画を含み得る。たとえば、LANは、WiFiに基づいてよい。図12において、3つのLANクライアント、すなわち、WiFiタブレット1、WiFiタブレット2、およびWiFiラップトップは各々、LANを使用して、それぞれ、3つのビデオストリーム、すなわち、ビデオ1、ビデオ2、およびビデオ3を求める「http要求」を行う。様々な例では、http要求は、ハイパーテキストトランスポートプロトコルを使用する要求である。これらのhttp要求は、様々なブロードバンド加入サービス(すなわち、WAN接続)へのスマート帯域幅割振りおよびスマートルーティングを実行するアグリゲータデバイス(たとえば、WiFiルータ)によって傍受される。スマート帯域幅割振りは、帯域幅割振り規則のセットによって、かつ/またはユーザによって事前定義され得る基準を使用して帯域幅を割り振ることである。
【００６９】
たとえば、アグリゲータデバイスは、マッピング方策を使用して、利用可能なブロードバンド加入サービスを介してデータ要求を配信する。様々な例では、マッピング方策は、ユーザによって事前定義される基準のセットに基づいてよい。アグリゲータデバイスはまた、ルーティングモードを決定し得、それに応じてネットワークアドレス変換(NAT)テーブルも更新し得る。様々な例では、データがLANからWANへクロスオーバーする必要があるときにNATが呼び出されてよく、すなわち、ルーティングモードは、ルーティングするためにいくつかのブリッジデバイスを使用する際の決定要因であり得る。ルーティングモードは、ルーティング技術のタイプである。ルーティングモードの例は、簡易ブリッジング/ルーティング、マルチポートブリッジング/ルーティング、学習または透過的ブリッジング/ルーティング、およびソースルーティングを含み得る。
【００７０】
その後、ビデオ1を求める要求が、第1のWAN接続を経由して外部ネットワーク(たとえば、youtube.com)へ送られ、ビデオ2を求める要求が、LANを使用して第1のブリッジングデバイス(たとえば、スマートフォン1)へ送られ、第1のブリッジングデバイスが、ビデオ2を求める要求を第2のWAN接続を経由して外部ネットワークへ送り、ビデオ3を求める要求が、LANを使用して第2のブリッジングデバイス(たとえば、スマートフォン2)へ送られ、第2のブリッジングデバイスが、ビデオ3を求める要求を第3のWAN接続を経由して外部ネットワークへ送る。
【００７１】
たとえば、外部ネットワークは、「http応答」を用いてhttp要求に応答する。図12において、外部ネットワークは、ビデオ1のためのhttp応答を用いて第1のWAN接続を経由してアグリゲータデバイスに応答し得、ビデオ2のためのhttp応答を用いて第2のWAN接続を経由して第1のブリッジングデバイスに応答し得、ビデオ3のためのhttp応答を用いて第3のWAN接続を介して第2のブリッジングデバイスに応答し得る。その後、各http応答は、スマート帯域幅割振りおよびスマートルーティングを実行するアグリゲータデバイスによって傍受され得る。アグリゲータデバイスはまた、ルーティングモードを決定し得、それに応じてネットワークアドレス変換(NAT)テーブルも更新し得る。
【００７２】
次に、アグリゲータデバイスは、各http応答をそれぞれのLANクライアント(すなわち、ユーザデバイス)に転送し得る。たとえば、同時ビデオストリーミング(ダウンロード)のための集約されたピーク帯域幅は、このアグリゲーション技法を使用するとおよそ75Mbpsであり得る。すなわち、開示するアグリゲーションを伴う例示的なフロー図1200は、外部ネットワークとの間でより高いユーザスループットを可能にする。
【００７３】
図13は、本開示の態様による、単一のLANクライアント(すなわち、ユーザデバイス)によるビデオコンテンツ、電子メール添付ファイル、および画像ファイルの同時ダウンロードのための例示的なデータフロー1300を示す。たとえば、LANは、WiFiに基づいてよい。図13において、LANクライアント、WiFiタブレットは、LANを使用して、それぞれ、3つの異なるエンティティ、すなわち、ビデオコンテンツ、電子メール添付ファイル、および画像ファイルを求める「http要求」を行う。様々な例では、http要求は、ハイパーテキストトランスポートプロトコルを使用する要求である。これらのhttp要求は、様々なブロードバンド加入サービス(すなわち、WAN接続)へのスマート帯域幅割振りおよびスマートルーティングを実行するアグリゲータデバイス(たとえば、WiFiルータ)によって傍受される。
【００７４】
たとえば、アグリゲータデバイスは、加入リンクマッピング方策への宛先サーバを使用して、利用可能なブロードバンド加入サービスを介してデータ要求を配信する。アグリゲータデバイスはまた、ルーティングモードを決定し得、それに応じてネットワークアドレス変換(NAT)テーブルも更新し得る。
【００７５】
その後、ビデオコンテンツを求める要求が、第1のWAN接続を経由して第1の外部ネットワーク(たとえば、itunes.com)へ送られ、電子メール添付ファイルを求める要求が、LANを使用して第1のブリッジングデバイス(たとえば、スマートフォン1)へ送られ、第1のブリッジングデバイスが、電子メール添付ファイルを求める要求を第2のWAN接続を経由して第2の外部ネットワーク(たとえば、gmail.com)へ送り、画像ファイルを求める要求が、LANを使用して第2のブリッジングデバイス(たとえば、スマートフォン2)へ送られ、第2のブリッジングデバイスが、画像ファイルを求める要求を第3のWAN接続を経由して第3の外部ネットワーク(たとえば、fb.com)へ送る。たとえば、各外部ネットワークは、「http応答」を用いてhttp要求に応答する。
【００７６】
図13において、各外部ネットワークは、ビデオコンテンツのためのhttp応答を用いて第1のWAN接続を経由してアグリゲータデバイスに応答し得、電子メール添付ファイルのためのhttp応答を用いて第2のWAN接続を経由して第1のブリッジングデバイスおよびアグリゲータデバイスに応答し得、画像ファイルのためのhttp応答を用いて第3のWAN接続を経由して第2のブリッジングデバイスおよびアグリゲータデバイスに応答し得る。その後、各http応答は、スマート帯域幅割振りおよびスマートルーティングを実行するアグリゲータデバイスによって傍受され得る。アグリゲータデバイスはまた、ルーティングモードを決定し得、それに応じてネットワークアドレス変換(NAT)テーブルも更新し得る。次に、アグリゲータデバイスは、各http応答をLANクライアント(すなわち、WiFiタブレット)に転送し得る。たとえば、同時データ転送(ダウンロード)のための集約されたピーク帯域幅は、このアグリゲーション技法を使用するとおよそ75Mbpsであり得る。すなわち、開示するアグリゲーションを伴う例示的なフロー図1300は、外部ネットワークとの間でより高いユーザスループットを可能にする。
【００７７】
図14は、本開示の態様による、LANクライアント(たとえば、WiFiタブレット)による複数のブロードバンド加入サービスを介した単一の接続のための例示的なデータフロー1400を示す。たとえば、LANは、WiFiに基づいてよい。図14において、LANクライアントは、LANを使用して外部ネットワーク(たとえば、cnn.com)への「http要求」を行う。たとえば、http要求は、ハイパーテキストトランスポートプロトコルを使用する要求である。http要求は、アグリゲータデバイス(たとえば、WiFiルータ)によって傍受される。その後、http要求は、第1のWAN接続を経由して外部ネットワークへ送られる。たとえば、外部ネットワークは、「http応答」を用いてhttp要求に応答する。図14において、外部ネットワークは、http応答を用いて第1のWAN接続を経由してアグリゲータデバイスに応答し得る。たとえば、http応答は、複数の埋込みオブジェクトリンクを有するhtmlオブジェクトを含み得、埋込みオブジェクトリンクは、次いで、LANを経由してLANクライアントに転送される。
【００７８】
その後、LANクライアントは、オブジェクトごとに複数のhttp要求を、LANを経由してアグリゲータデバイスへ送り得る。たとえば、アグリゲータデバイスは、オブジェクト1を求める第1のhttp要求を、第2のWAN接続を通じて外部ネットワークへ送ってよく、オブジェクト2を求める第2のhttp要求を、第1のブリッジングデバイス(たとえば、第1のスマートフォン)を経由して第3のWAN接続を通じて外部ネットワークへ送ってよく、オブジェクト3を求める第3のhttp要求を、第2のブリッジングデバイスを経由して第4のWAN接続を通じて外部ネットワークへ送ってよい。アグリゲータデバイスは、スマート帯域幅割振り、ルーティング、およびマルチリンク動作のためのトランスポートレイヤ変更を実行し得る。たとえば、アグリゲータデバイスは、変化したネットワーク状態および要求されているトラフィックに基づいて、ルーティングモードを切り替えてよい。
【００７９】
次に、アグリゲータデバイスは、それぞれのhttp要求への対応する各http応答を受信し得る。たとえば、アグリゲータデバイスは、外部ネットワークから直接にオブジェクト1のためのhttp応答を介して、第1のブリッジングデバイスを通じたオブジェクト2のためのhttp応答を介して、かつ第2のブリッジングデバイスを通じたオブジェクト3のためのhttp応答を介して、利用可能なブロードバンド加入サービスを介してデータ応答を受信する。アグリゲータデバイスは、次いで、個々のhttp応答をLANクライアントに転送し得る。たとえば、アグリゲータデバイスは、単一の接続に対応するデータ要求を、適切なトランスポートレイヤプロキシ変更を伴う複数のブロードバンド加入サービスを介して配信し得る。すなわち、開示するアグリゲーションを伴う例示的なフロー図1400は、外部ネットワークとの間でより高いユーザスループットを可能にする。
【００８０】
様々な態様では、自宅または職場のネットワークにおけるブロードバンド加入サービスを集約および/またはブリッジするために、アグリゲーションおよびブリッジングプロトコルが使用され得る。図15は、本開示の態様による、アグリゲータデバイス(たとえば、アグリゲータデバイス1030、1130)とブリッジングデバイス(たとえば、ブリッジングデバイス1040、1140)との間の相互作用を伴う例示的なアグリゲーションおよびブリッジングプロトコル1500を示す。様々な例では、アグリゲータデバイスは、自宅または職場のネットワークの中のバックホール対応ユーザデバイスを発見する。ネットワークコンテンツにおいて、「発見する」とは、ネットワークデバイスによるネットワーク監視に基づいてネットワーク要素および/またはサービスを決定することを意味する。たとえば、アグリゲータデバイスは、どのユーザデバイスがバックホール対応であるのかを決定するために、ネットワーク内の情報を収集し得る。様々な例では、バックホール対応ユーザデバイスは、外部ネットワーク(たとえば、インターネット)へのWAN接続を有し得る。たとえば、アグリゲータデバイスは、様々なネットワーク属性(たとえば、スループット、バックホール容量、またはWAN帯域幅)と一緒に、バックホール対応であるユーザデバイスのリストを発見し得る。
【００８１】
ブロック1510において、新たなLANクライアント(たとえば、WiFiクライアント)がアグリゲータデバイスに接続すると、アグリゲータデバイスは、新たなLANクライアントに、加入アグリゲーションをサポートするかどうか、およびその帯域幅を共有することを希望するかどうかを照会し得る。本開示では、WiFiクライアントは、WiFiを使用するデバイス(「WiFiデバイス」)であってよい。すなわち、アグリゲータデバイスは、新たなLANクライアントがLANアクセスポイントに接続したとき、新たなLANクライアントに照会し得る。照会は、新たなLANクライアントに、加入アグリゲーションをサポートするバックホール対応ユーザデバイスであるかどうか、およびそのWAN帯域幅を他のクライアントと共有することを希望するかどうかを尋ねてよい。たとえば、LANはWiFiに基づいてよく、LANアクセスポイントはWiFiアクセスポイントであってよい。場合によっては、LANアクセスポイントがアグリゲータデバイスであってよい。新たなLANクライアントは、別のユーザデバイスであってよい。
【００８２】
ブロック1520において、新たなLANクライアント(たとえば、WiFiクライアント)は、共有プロファイルをアグリゲータデバイスに示し得る。共有プロファイルは、WAN接続パラメータのリストを含み得る。その後、新たなLANクライアントは、その共有プロファイルの周期的な更新をアグリゲータデバイスへ送り得る。すなわち、アグリゲータデバイスは、共有プロファイルの最初の受信を新たなLANクライアントから受信し得る。加えて、アグリゲータデバイスは、共有プロファイルの最初の受信の後、共有プロファイルの周期的な更新を新たなLANクライアントから受信し得る。様々な例では、新たなLANクライアント用のWAN接続パラメータのリストは、スループット、遅延特性、ジッタ特性、スケジューリング情報、課金サイクル、後払い制限、前払いデータ制限、1日当たりのユーザ注文データ制限、新たなLANクライアントが共有をゆだねる意思がある帯域幅の量、1つもしくは複数の他のWAN接続パラメータ、またはそれらの組合せを含み得る。そして、WAN接続パラメータのリストはまた、どんなタイプの条件の下で新たなLANクライアントがその帯域幅の共有をゆだねる意思があるのかということを含み得る。様々な例では、新たなLANクライアントは、ブリッジングデバイスであってよい。
【００８３】
ブロック1530において、ソースLANクライアントがアグリゲータデバイスへデータを送ると、アグリゲータデバイスは、接続されたブリッジングデバイスのうちの1つもしくは複数を経由して、またはそれ自体のバックホールリンク(たとえば、セルラーインターフェースまたはDSLインターフェース)を通じて、データを外部ネットワークへルーティングし得る。すなわち、ソースLANクライアントがデータトラフィックをアグリゲータデバイスへ送った後、アグリゲータデバイスは、出口データをソースLANクライアントからブリッジングデバイスのうちの1つまたは複数を経由してルーティングし得、かつ/あるいはアグリゲータデバイスは、それ自体のバックホールリンクを経由してデータをルーティングし得る。様々な例では、外部ネットワークを宛先とするデータは、出口データと呼ばれることがある。
【００８４】
様々な例では、ソースLANクライアントは、出口データを生成する。様々な例では、バックホールリンクは、セルラーインターフェース(すなわち、セルラーバックホールリンク)もしくはDSLインターフェース(すなわち、DSLバックホールリンク)、ケーブルモデムインターフェース、ファイバツーホームインターフェース、衛星バックホール、または任意の他の適切なバックホールリンクであってよい。出口データのルーティングは、出口方向において(すなわち、自宅または職場のネットワークから外部ネットワークへ)、1つまたは複数のブリッジングデバイスおよび/またはバックホールリンクのアグリゲーションを伴い得る。様々な例では、ソースLANクライアントは、レガシーWiFiクライアントであってよい。
【００８５】
ブロック1540において、ネットワークアドレス変換(NAT)を必要とする出口方向における外部ネットワークを宛先とするデータが、LANを介して(たとえば、WiFiを介して)1つまたは複数のブリッジングデバイスに来ると、ブリッジングデバイスは、NATモジュールによって送信側IPアドレス(すなわち、ソースIPアドレス)を更新し、そのセルラーインターフェースまたはそのDSLインターフェースを介してデータを送る。様々な例では、出口方向で外部ネットワークを宛先とするデータは、出口データと呼ばれることがある。
【００８６】
ブロック1550において、ネットワークアドレス変換(NAT)を必要とする宛先LANクライアントを宛先とするデータが、セルラーインターフェースを介して1つまたは複数のブリッジングデバイスに来ると、1つまたは複数のブリッジングデバイスは、NATモジュールによって受信側IPアドレス(すなわち、宛先IPアドレス)を更新し、そのLANインターフェースを介してデータを送る。様々な例では、宛先LANクライアントを宛先とするデータは、入口データと呼ばれることがある。すなわち、アグリゲータデバイスは、1つまたは複数のブリッジングデバイスから宛先LANクライアントへ、入口データをルーティングし得る。また、アグリゲータデバイスは、入口データを宛先LANクライアントへルーティングするために、アグリゲータデバイスのバックホールリンクを(1つまたは複数のブリッジングデバイスをバイパスして)使用し得る。そして、他の例では、1つまたは複数のブリッジングデバイスからルーティングすることと、入口データをルーティングするためにアグリゲータデバイスのバックホールリンクを使用することとの組合せが使用され得る。宛先LANクライアントは、入口データの消費者であってよい。
【００８７】
たとえば、アグリゲーションおよび/またはブリッジングは、複数の伝送制御プロトコル(TCP)セッションを採用して、信頼できる方式で送信側から宛先へデータをトランスポートし得るが、TCPハンドシェイクステップに起因するレイテンシを伴う。代替として、アグリゲータデバイスは、複数のユーザデータグラムプロトコル(UDP)セッションを採用して、信頼できないがUDPのオーバーヘッドが低いことに起因する低レイテンシ方式で送信側から宛先へデータをトランスポートしてもよい。
【００８８】
加えて、アグリゲーションは、あるユーザデバイスから別のユーザデバイスへデータをトランスポートするために、LAN上で単一のキャリア周波数または複数のキャリア周波数を採用し得る。複数のキャリア周波数の使用は、制限されたLANスループットを緩和し得る。たとえば、アグリゲータデバイスは、LAN上で単一のキャリア周波数から複数のキャリア周波数に切り替えるためのスマートアルゴリズムを実施してよい。バックホール対応ユーザデバイスはまた、LAN上で複数のキャリア周波数への切り替えを、WAN上のトラフィック需要に応じてトリガするための機能を有してよい。
【００８９】
アグリゲータデバイスはまた、レガシーユーザデバイスとバックホール対応ユーザデバイスとの間でLAN帯域幅を分離するために、複数の仮想ローカルエリアネットワーク(VLAN)を採用し得る。このコンテキストでのレガシーユーザデバイスは、WAN接続を有しない、LAN接続しか使用しないユーザデバイスである。
【００９０】
図16は、本開示の態様による、ブロードバンド加入サービスにおいて帯域幅を集約するための第1の例示的なフロー図1600を示す。様々な態様では、アグリゲータデバイスは、フロー図1600で開示する1つまたは複数のステップを実行するように構成された入口モジュール、ルータモジュール、プロセッサ、および/または出口モジュールを含み得る。ブロック1610において、アグリゲータデバイスは、デバイスへ照会を送り、デバイスがブリッジングデバイスであると決定する。様々な例では、デバイスがワイドエリアネットワーク(WAN)へのアクセスを有する場合、かつデバイスがそのワイドエリアネットワーク(WAN)帯域幅を別のデバイスと共有する場合、デバイスはブリッジングデバイスである。様々な例では、WANへのアクセスは、ワイヤレスインターフェース(たとえば、セルラーインターフェース)、有線インターフェース(たとえば、デジタル加入者回線(DSL)インターフェース)、ケーブルモデムインターフェース、ファイバツーホームインターフェース、衛星バックホールなどのいずれかを介する。アグリゲータデバイスは、ローカルエリアネットワーク(LAN)、たとえば、WiFiネットワークを介して照会を送り得る。様々な例では、アグリゲータデバイスの出口モジュールは、ブロック1610における送ることを実行するように構成される。様々な例では、出口モジュールに結合されたアンテナは、ブロック1610における送ることを実行するために使用され得る。
【００９１】
ブロック1620において、アグリゲータデバイスは、ブリッジングデバイスから共有プロファイルを受信する。様々な例では、共有プロファイルは、1つまたは複数のWAN接続パラメータを含む。1つまたは複数のWAN接続パラメータは、スループット、遅延特性、ジッタ特性、スケジューリング情報、課金サイクル、後払い制限、前払いデータ制限、1日当たりのユーザ注文データ制限、ブリッジングデバイスによる共有に対してゆだねられた帯域幅の量、1つもしくは複数の他のWAN接続パラメータ、またはそれらの組合せを含み得る。様々な態様では、アグリゲータデバイスは、共有プロファイルの1つまたは複数の周期的な更新をブリッジングデバイスから受信し得る。様々な例では、共有プロファイルは、ローカルエリアネットワーク(LAN)を介して、たとえば、WiFiネットワークを介して、アグリゲータデバイスによって受信される。様々な例では、共有プロファイルは、単一のキャリア周波数または複数のキャリア周波数を使用して受信される。様々な例では、アグリゲータデバイスの入口モジュールは、ブロック1620における受信することを実行するように構成される。様々な例では、入口モジュールに結合されたアンテナは、ブロック1620における受信することを実行するために使用され得る。
【００９２】
ブロック1630において、アグリゲータデバイスは、ローカルエリアネットワーク(LAN)クライアントによって生成された第1のデータを、共有プロファイルを使用する少なくともブリッジングデバイスまたはアグリゲータデバイスのバックホールリンクを通じて(または、介して)、外部ネットワークへルーティングする。アグリゲータデバイスは、単一のキャリア周波数または複数のキャリア周波数を使用して第1のデータをルーティングし得る。様々な例では、LANクライアントはレガシークライアントであり、レガシークライアントはバックホール互換ユーザデバイスでなく、バックホール互換性がない。様々な例では、第1のデータは出口データであり、外部ネットワークは、以下のもの、すなわち、インターネット、公衆データネットワーク、またはプライベートデータネットワークのうちの1つである。様々な例では、第1のデータは要求データ、たとえば、http要求である。様々な例では、バックホールリンクは、セルラーインターフェース(すなわち、セルラーバックホールリンク)、DSLインターフェース(すなわち、DSLバックホールリンク)、ケーブルモデムインターフェース、ファイバツーホームインターフェース、衛星バックホール、または任意の他の適切なバックホールリンクであってよい。様々な例では、アグリゲータデバイスのルータモジュールは、ブロック1630におけるルーティングすることを実行するように構成される。
【００９３】
ブロック1640において、アグリゲータデバイスは、外部ネットワークから第2のデータを受信する。様々な例では、アグリゲータデバイスは、共有プロファイルを使用するブリッジングデバイスまたはアグリゲータデバイスのバックホールリンクのうちの少なくとも1つを通じて(または、介して)、第2のデータを受信する。様々な例では、第2のデータは第1のデータに応答して受信される。様々な例では、第2のデータは入口データである。様々な例では、第2のデータは応答データ、たとえば、「http応答」である。様々な例では、バックホールリンクは、セルラーインターフェース(すなわち、セルラーバックホールリンク)、DSLインターフェース(すなわち、DSLバックホールリンク)、ケーブルモデムインターフェース、ファイバツーホームインターフェース、衛星バックホール、または任意の他の適切なバックホールリンクであってよい。様々な例では、アグリゲータデバイスの入口モジュールは、ブロック1640における受信することを実行するように構成される。様々な例では、入口モジュールに結合されたアンテナは、ブロック1640における受信することを実行するために使用され得る。
【００９４】
ブロック1650において、アグリゲータデバイスは、第2のデータを外部ネットワークからLANクライアントへルーティングする。様々な例では、アグリゲータデバイスは、ローカルエリアネットワーク(LAN)、たとえば、WiFiネットワークを介して第2のデータをルーティングする。アグリゲータデバイスは、単一のキャリア周波数または複数のキャリア周波数を使用して第2のデータをルーティングし得る。様々な例では、アグリゲータデバイスのルーティングモジュールは、ブロック1650におけるルーティングすることを実行するように構成される。
【００９５】
図17は、本開示の態様による、ブロードバンド加入サービスにおいて帯域幅を集約するための第2の例示的なフロー図1700を示す。様々な態様では、ブリッジングデバイスは、フロー図1700で開示する1つまたは複数のステップを実行するための入口モジュール、ルータモジュール、プロセッサ、および/または出口モジュールを含み得る。ブロック1710において、ブリッジングデバイスは、ブリッジングデバイスがワイドエリアネットワーク(WAN)へのアクセスを有するとともにワイドエリアネットワーク(WAN)帯域幅を別のデバイスと共有する意思があるという照会に返答する。様々な例では、照会は、アグリゲータデバイスによって送られる。様々な例では、照会は、ローカルエリアネットワーク(LAN)、たとえば、WiFiネットワークを介してアグリゲータデバイスによって送られる。様々な例では、ブリッジングデバイスの出口モジュールは、ブロック1710における返答することを実行するように構成される。様々な例では、出口モジュールに結合されたアンテナは、ブロック1710における返答することを実行するために使用され得る。
【００９６】
ブロック1720において、ブリッジングデバイスは、共有プロファイルをアグリゲータデバイスへ送り、たとえば、ブリッジングデバイスの少なくとも1つの共有プロファイルを送る。様々な例では、共有プロファイルは、1つまたは複数のWAN接続パラメータを含む。1つまたは複数のWAN接続パラメータは、スループット、遅延特性、ジッタ特性、スケジューリング情報、課金サイクル、後払い制限、前払いデータ制限、1日当たりのユーザ注文データ制限、ブリッジングデバイスによる共有に対してゆだねられた帯域幅の量、1つもしくは複数の他のWAN接続パラメータ、またはそれらの組合せを含み得る。様々な例では、ブリッジングデバイスは、共有プロファイルの1つまたは複数の周期的な更新を送る。様々な例では、共有プロファイルは、ローカルエリアネットワーク(LAN)を介して、たとえば、WiFiネットワークを介して送られる。様々な例では、共有プロファイルは、単一のキャリア周波数または複数のキャリア周波数を使用して送られる。様々な例では、ブリッジングデバイスの出口モジュールは、ブロック1720における送ることを実行するように構成される。様々な例では、出口モジュールに結合されたアンテナは、ブロック1720における送ることを実行するために使用され得る。
【００９７】
ブロック1730において、ブリッジングデバイスは、ローカルエリアネットワーク(LAN)クライアントからアグリゲータデバイスを通じて第1のデータを受信し、第1のデータは外部ネットワークを宛先とする。様々な例では、LANクライアントはレガシークライアントであり、レガシークライアントはバックホール互換ユーザデバイスでなく、バックホール互換性がない。様々な例では、第1のデータは出口データであり、外部ネットワークは、以下のもの、すなわち、インターネット、公衆データネットワーク、またはプライベートデータネットワークのうちの1つである。様々な例では、第1のデータは要求データ、たとえば、http要求である。様々な例では、ブリッジングデバイスの入口モジュールは、ブロック1730における受信することを実行するように構成される。様々な例では、入口モジュールに結合されたアンテナは、ブロック1730における受信することを実行するために使用され得る。
【００９８】
ブロック1740において、ブリッジングデバイスは、更新済み送信側IPアドレスを生成するために、第1のデータ用の送信側IPアドレスを更新する。様々な例では、送信側IPアドレスはソースIPアドレスであり、ネットワークアドレス変換(NAT)を使用して更新される。様々な例では、送信側IPアドレスはLANクライアントに対応する。様々な例では、ブリッジングデバイスのルーティングモジュールは、ブロック1740における更新することを実行するように構成される。
【００９９】
ブロック1750において、ブリッジングデバイスは、更新済み送信側IPアドレスを使用して第1のデータを外部ネットワークへルーティングする。様々な例では、ブリッジングデバイスは、ワイドエリアネットワーク(WAN)を介して、またはブリッジングデバイスのバックホールリンクを介して、第1のデータをルーティングする。様々な例では、バックホールリンクは、セルラーインターフェース(すなわち、セルラーバックホールリンク)、DSLインターフェース(すなわち、DSLバックホールリンク)、ケーブルモデムインターフェース、ファイバツーホームインターフェース、衛星バックホール、または任意の他の適切なバックホールリンクであってよい。ブリッジングデバイスは、単一のキャリア周波数または複数のキャリア周波数を使用して第1のデータをルーティングし得る。様々な例では、ブリッジングデバイスのルーティングモジュールは、ブロック1750におけるルーティングすることを実行するように構成される。
【０１００】
ブロック1760において、ブリッジングデバイスは、外部ネットワークから第2のデータを受信する。様々な例では、第2のデータは第1のデータに応答して受信される。様々な例では、第2のデータは入口データである。様々な例では、ブリッジングデバイスは、ワイヤレスのWAN、たとえば、セルラーネットワークを介して第2のデータを受信する。様々な例では、ブリッジングデバイスは、有線のWAN、たとえば、デジタル加入者回線(DSL)ネットワークを介して第2のデータを受信する。様々な例では、ブリッジングデバイスは、ブリッジングデバイスのバックホールリンクを介して第2のデータを受信する。様々な例では、ブリッジングデバイスの入口モジュールは、ブロック1760における受信することを実行するように構成される。
【０１０１】
ブロック1770において、ブリッジングデバイスは、更新済み受信側IPアドレスを生成するために、第2のデータ用の受信側IPアドレスを更新する。様々な例では、受信側IPアドレスは宛先IPアドレスであり、ネットワークアドレス変換(NAT)を使用して更新される。様々な例では、受信側IPアドレスはLANクライアントに対応する。様々な例では、ブリッジングデバイスのルーティングモジュールは、ブロック1770における更新することを実行するように構成される。
【０１０２】
ブロック1780において、ブリッジングデバイスは、更新済み受信側IPアドレスを使用してLANクライアント用のアグリゲータデバイスへ第2のデータをルーティングする。様々な例では、ブリッジングデバイスは、ローカルエリアネットワーク(LAN)を介して、たとえば、WiFiネットワークを介して第2のデータをルーティングする。ブリッジングデバイスは、単一のキャリア周波数または複数のキャリア周波数を使用して第2のデータをルーティングし得る。様々な例では、ブリッジングデバイスのルーティングモジュールは、ブロック1780におけるルーティングすることを実行するように構成される。
【０１０３】
開示する方法におけるステップの特定の順序または階層が例示的なプロセスを示すことを理解されたい。設計選好に基づいて、方法におけるステップの特定の順序または階層が並び替えられてよいことが理解される。添付の方法クレームは、サンプル的順序で様々なステップの要素を提示し、特に記載されない限り、提示された特定の順序または階層に限定されることを意味しない。
【０１０４】
図18は、本開示の態様による1つまたは複数の機能を実行するように構成され得る処理回路1802を採用する装置のためのハードウェア実装形態の簡略化した例を示す概念図1800である。本開示の様々な態様によれば、本明細書で開示するような要素、または要素の任意の部分、または要素の任意の組合せは、処理回路1802を利用して実装され得る。処理回路1802は、ハードウェアモジュールおよびソフトウェアモジュールのいくつかの組合せによって制御される1つまたは複数のプロセッサ1804を含み得る。プロセッサ1804の例は、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ(DSP)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、プログラマブル論理デバイス(PLD)、ステートマシン、シーケンサ、ゲート論理、個別ハードウェア回路、および本開示全体にわたって説明する様々な機能を実行するように構成された他の適切なハードウェアを含む。1つまたは複数のプロセッサ1804は、特定の機能を実行するとともにソフトウェアモジュール1816のうちの1つによって構成、増強、または制御され得る、専用プロセッサを含み得る。様々な態様では、ソフトウェアモジュール1816は、図16〜図17のフロー図における機能および/またはステップのうちの1つまたは複数を実行するための出口モジュール、入口モジュール、および/またはルーティングモジュールを含み得る。
【０１０５】
1つまたは複数のプロセッサ1804は、初期化中にロードされたソフトウェアモジュール1816の組合せを介して構成されてよく、動作中に1つまたは複数のソフトウェアモジュール1816をロードまたはアンロードすることによってさらに構成されてもよい。
【０１０６】
図示の例では、処理回路1802は、バス1810によって概略的に表されるバスアーキテクチャを用いて実装され得る。バス1810は、処理回路1802の特定の適用例および全体的な設計制約に応じて、任意の数の相互接続バスおよびブリッジを含み得る。バス1810は、1つまたは複数のプロセッサ1804およびストレージ1806を含む様々な回路を互いにリンクさせる。ストレージ1806は、メモリデバイスおよび大容量記憶デバイスを含んでよく、本明細書ではコンピュータ可読記憶媒体および/またはプロセッサ可読記憶媒体と呼ばれることがある。バス1810はまた、タイミングソース、タイマー、周辺機器、電圧調整器、および電力管理回路などの様々な他の回路をリンクさせ得る。バスインターフェース1808は、バス1810と1つまたは複数のトランシーバ1812との間のインターフェースを提供し得る。トランシーバ1812は、処理回路によってサポートされるネットワーキング技術ごとに設けられてよい。いくつかの事例では、複数のネットワーキング技術は、トランシーバ1812の中に見られる回路構成または処理モジュールの一部または全部を共有し得る。各トランシーバ1812は、伝送媒体を介して様々な他の装置と通信するための手段を提供する。装置の性質に応じて、ユーザインターフェース1818(たとえば、キーパッド、ディスプレイ、スピーカー、マイクロフォン、ジョイスティック)も設けられてよく、直接またはバスインターフェース1808を通じてバス1810に通信可能に結合されてよい。
【０１０７】
プロセッサ1804は、バス1810を管理することと、ストレージ1806を含み得るコンピュータ可読記憶媒体に記憶されたソフトウェアの実行を含み得る一般的な処理とを担当し得る。この点で、プロセッサ1804を含む処理回路1802は、本明細書で開示する方法、機能、および技法のうちのいずれかを実施するために使用され得る。ストレージ1806は、ソフトウェアを実行するときにプロセッサ1804によって操作されるデータを記憶するために使用されてよく、ソフトウェアは、本明細書で開示する方法のうちの任意の方法を実施するように構成されてよい。
【０１０８】
処理回路1802の中の1つまたは複数のプロセッサ1804は、ソフトウェアを実行し得る。ソフトウェアは、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、ハードウェア記述言語と呼ばれるか、または他の名称で呼ばれるかどうかにかかわらず、命令、命令セット、コード、コードセグメント、プログラムコード、プログラム、サブプログラム、ソフトウェアモジュール、アプリケーション、ソフトウェアアプリケーション、ソフトウェアパッケージ、ルーチン、サブルーチン、オブジェクト、実行ファイル、実行スレッド、プロシージャ、関数、アルゴリズムなどを意味するものと広く解釈されるべきである。ソフトウェアは、コンピュータ可読形式でストレージ1806の中または外部コンピュータ可読記憶媒体の中に存在し得る。外部コンピュータ可読記憶媒体および/またはストレージ1806は、非一時的コンピュータ可読記憶媒体を含み得る。非一時的コンピュータ可読記憶媒体は、例として、磁気記憶デバイス(たとえば、ハードディスク、フロッピーディスク、磁気ストリップ)、光ディスク(たとえば、コンパクトディスク(CD)またはデジタル多用途ディスク(DVD))、スマートカード、フラッシュメモリデバイス(たとえば、「フラッシュドライブ」、カード、スティック、またはキードライブ)、ランダムアクセスメモリ(RAM)、読取り専用メモリ(ROM)、プログラマブルROM(PROM)、消去可能PROM(EPROM)、電気的消去可能PROM(EEPROM)、レジスタ、リムーバブルディスク、ならびにコンピュータによってアクセスされ読み取られ得るソフトウェアおよび/または命令を記憶するための任意の他の適切な媒体を含む。コンピュータ可読記憶媒体および/またはストレージ1806はまた、例として、搬送波、伝送線路、ならびにコンピュータによってアクセスされ読み取られ得るソフトウェアおよび/または命令を送信するための任意の他の適切な媒体を含み得る。コンピュータ可読記憶媒体および/またはストレージ1806は、処理回路1802の中に存在してよく、プロセッサ1804の中に存在してよく、処理回路1802の外部に存在してよく、または処理回路1802を含む複数のエンティティにわたって分散されてもよい。コンピュータ可読記憶媒体および/またはストレージ1806は、コンピュータプログラム製品において具現化され得る。例として、コンピュータプログラム製品は、パッケージング材料の中のコンピュータ可読記憶媒体を含み得る。特定の適用例および全体的なシステムに課された全体的な設計制約に応じて、本開示全体にわたって提示される説明した機能を実施する最良の方法を、当業者は認識されよう。
【０１０９】
ストレージ1806は、本明細書ではソフトウェアモジュール1816と呼ばれることがあるロード可能なコードセグメント、モジュール、アプリケーション、プログラムなどの中に保持および/または編成されるソフトウェアを保持し得る。ソフトウェアモジュール1816の各々は、処理回路1802にインストールまたはロードされるとともに1つまたは複数のプロセッサ1804によって実行されたとき、1つまたは複数のプロセッサ1804の動作を制御するランタイムイメージ1814に寄与する命令およびデータを含み得る。実行されたとき、いくつかの命令は、本明細書で説明するいくつかの方法、アルゴリズム、およびプロセスによる機能を処理回路1802に実行させ得る。様々な態様では、機能の各々は、図16および図17の1つまたは複数のブロックで開示した機能および/またはステップにマッピングされる。
【０１１０】
ソフトウェアモジュール1816のうちのいくつかは、処理回路1802の初期化中にロードされてよく、これらのソフトウェアモジュール1816は、本明細書で開示する様々な機能の実行を可能にするように処理回路1802を構成し得る。様々な態様では、ソフトウェアモジュール1816の各々は、図16および図17の1つまたは複数のブロックで開示した機能および/またはステップにマッピングされる。たとえば、いくつかのソフトウェアモジュール1816は、プロセッサ1804の内部デバイスおよび/または論理回路1822を構成し得、トランシーバ1812、バスインターフェース1808、ユーザインターフェース1818、タイマー、数学的コプロセッサなどの外部デバイスへのアクセスを管理し得る。ソフトウェアモジュール1816は、割込みハンドラおよびデバイスドライバと相互作用するとともに処理回路1802によって提供される様々なリソースへのアクセスを制御する、制御プログラムおよび/またはオペレーティングシステムを含み得る。リソースは、メモリ、処理時間、トランシーバ1812へのアクセス、ユーザインターフェース1818などを含み得る。
【０１１１】
処理回路1802の1つまたは複数のプロセッサ1804は、多機能であってよく、それにより、ソフトウェアモジュール1816のうちのいくつかがロードされ、異なる機能または同じ機能の異なるインスタンスを実行するように構成される。1つまたは複数のプロセッサ1804は、追加として、たとえば、ユーザインターフェース1818、トランシーバ1812、およびデバイスドライバからの入力に応答して開始されるバックグラウンドタスクを管理するように適合され得る。複数の機能の実行をサポートするために、1つまたは複数のプロセッサ1804は、マルチタスク環境を提供するように構成されてよく、それにより、複数の機能の各々が、必要または要望に応じて、1つまたは複数のプロセッサ1804によってサービスされるタスクのセットとして実装される。様々な例では、マルチタスク環境は、異なるタスクの間でプロセッサ1804の制御を渡す時分割プログラム1820を利用して実装されてよく、それにより、各タスクは、任意の未処理動作が完了すると、かつ/または割込みなどの入力に応答して、1つまたは複数のプロセッサ1804の制御を時分割プログラム1820に戻す。タスクが1つまたは複数のプロセッサ1804の制御を有するとき、処理回路は、事実上、制御しているタスクに関連する機能によって対処される目的に特化される。時分割プログラム1820は、オペレーティングシステム、ラウンドロビンベースで制御を伝達するメインループ、機能の優先順位付けに従って1つもしくは複数のプロセッサ1804の制御を割り振る機能、および/または1つもしくは複数のプロセッサ1804の制御を処理機能に提供することによって外部イベントに応答する割込み駆動型メインループを含み得る。様々な態様では、ランタイムイメージ1814の中の機能1〜機能Nとして示される機能は、図16〜図17のフロー図で開示した機能および/またはステップのうちの1つまたは複数を含み得る。
【０１１２】
様々な例では、フロー図1600および1700の方法は、図1、図2、図3、図4、図5、および図18に示す例示的なシステムのうちの1つまたは複数によって実施され得る。様々な例では、フロー図1600および1700の方法は、任意の他の適切な装置または説明した機能を実行するための手段によって実施されてもよい。
【０１１３】
上述の説明は、本明細書で説明した様々な態様を任意の当業者が実践することを可能にするために提供される。これらの態様への様々な修正が当業者に容易に明らかになり、本明細書で定義した一般原理は他の態様に適用され得る。したがって、特許請求の範囲は本明細書で示した態様に限定されるものではなく、特許請求の範囲の文言と一致する完全な範囲を与えられるべきであり、単数形での要素への言及は、そのように明記されていない限り「唯一無二の」ではなく、むしろ「1つまたは複数の」を意味することを意図する。別段に明記されていない限り、「いくつか(some)」という用語は、1つまたは複数を指す。項目の列挙「のうちの少なくとも1つ」を指す句は、単一のメンバーを含むそれらの項目の任意の組合せを指す。一例として、「a、b、またはcのうちの少なくとも1つ」は、a、b、c、aおよびb、aおよびc、bおよびc、ならびにa、b、およびcを包含するものとする。当業者に知られているか、または後で知られることになる、本開示全体にわたって説明した様々な態様の要素のすべての構造的および機能的な均等物は、参照により本明細書に明確に組み込まれ、特許請求の範囲によって包含されることが意図される。その上、本明細書に開示するものはいずれも、そのような開示が特許請求の範囲において明示的に列挙されているかどうかにかかわらず、公に供されるものではない。請求項の要素は、要素が「のための手段」という句を使用して明確に列挙されていない限り、または方法クレームの場合、要素が「のためのステップ」という句を使用して列挙されていない限り、米国特許法112条第6段落の規定に基づいて解釈されるべきではない。
【符号の説明】
【０１１４】
102  通信デバイス
104  ワイドエリアネットワーク
106  基地局
108  ワイヤレスローカルエリアネットワーク
110  アクセスポイント
112  通信デバイス
114  近距離ワイヤレスリンク
200  ユニバーサル移動電気通信システム
202  RAN
204  コアネットワーク
206  無線ネットワークコントローラ
207  無線ネットワークサブシステム
208  ノードB
210  ユーザ機器
211  ユニバーサル加入者識別モジュール
212  モバイルスイッチングセンター
214  ゲートウェイMSC
215  ホームロケーションレジスタ
216  回線交換網
218  サービングGPRSサポートノード
220  ゲートウェイGPRSサポートノード
222  パケットベースネットワーク
230  エボリューションデータオンリーシステム
240  移動局
250  RAN
255  ベーストランシーバシステム
256  基地局コントローラ
261  回線交換インターフェース
262  パケット交換インターフェース
270  コアネットワーク
271  モバイルスイッチングセンター
272  パケットデータサービングノード
273  相互作用機能
274  認証、許可、および課金サーバ
281  公衆交換電話網
282  インターネット
300  ワイヤレスLANアーキテクチャ
320  ブロードバンドモデム
330  外部ネットワーク
350  アクセスポイント
380  クライアント
400  ネットワーキング環境
402〜406  セル
410  RAN
412〜428  アンテナグループ
430〜438  ユーザ機器
442〜446  基地局
610  ホームルータ
620  外部ネットワーク
630  ユーザデバイス
1000  プロトコルスタック
1010  LANサブネット
1020  レガシーユーザデバイス
1030  アグリゲータデバイス
1040  ブリッジングデバイス
1050  WANサブネット
1060  4Gゲートウェイ
1070  IPサーバ
1160  DSLゲートウェイ
【図１】
2018527810.tif 000003
【図２ａ】
2018527810.tif 000004
【図２ｂ】
2018527810.tif 000005
【図３】
2018527810.tif 000006
【図４】
2018527810.tif 000007
【図５】
2018527810.tif 000008
【図６】
2018527810.tif 000009
【図７】
2018527810.tif 000010
【図８】
2018527810.tif 000011
【図９】
2018527810.tif 000012
【図１０】
2018527810.tif 000013
【図１１】
2018527810.tif 000014
【図１２】
2018527810.tif 000015
【図１３】
2018527810.tif 000016
【図１４】
2018527810.tif 000017
【図１５】
2018527810.tif 000018
【図１６】
2018527810.tif 000019
【図１７】
2018527810.tif 000020
【図１８】
2018527810.tif 000021
【国際調査報告】
2018527810.tif 000022
2018527810.tif 000023
2018527810.tif 000024