[发明专利]用于移动通信和计算的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及移动计算和通信装置，具体涉及在通过网络运营商监视和管理该种装置方面的改进。

背景技术

在过去的20年中，数字移动电话已经发展成历史上最大且最普遍存在的平台之一。估计全球连接的当前数量为大约60亿，每年增加大约15亿的新的装置。除了移动电话、智能手机、平板和其他常见的移动计算和消费产品以外，在机器对机器(M2M)应用中越来越多地利用移动电话系统，不断地开发新的应用。M2M应用的示例包括：设备的远程监视；连接的智能仪表；家用电器和办公用品的远程控制；以及用于导航、维修和支持的车载连接。

然而，到目前为止，对移动电话装置(包括消费者和M2M应用)的管理已经证明是对移动网络运营商的挑战。

一方面，消费计算和通信装置的用户期望以与其个人需求最佳匹配的方式自由使用这些装置，而M2M应用的开发者同样期望无论基本的网络技术和操作关注点怎样，都可以自由实现所需的功能。另一方面，关注移动网络运营商以确保：高效且有效地使用网络资源；不允许单独的用户和装置的应用对其他用户(subscriber)的网络性能产生不利影响；以及网络资源的消耗适当地被监视，管理和计费。

目前，移动网络运营商只能对终端用户装置利用网络资源的方式进行有限控制。可理解地，订户顾虑允许网络运营商对其装置进行更高级别的访问和控制，尤其因为对个人信息和网络使用模式的安全和隐私的顾虑。

鉴于对装置有限的控制，一旦装置被部署在移动电话网络中，对移动网络运营商而言目前常见的是：实现扩展的移动装置批准处理。虽然这些处理意在确保连接至网络的装置不会对整体性能产生不利影响，但是允许通过终端用户随后的批准来安装另外的应用的日益增加的特征丰富设备导致对装置通信的管理变得越来越不受移动网络运营商的控制。

例如，对于在批准的装置上执行的很差地编写的应用而言，仍然可以消耗(或许非故意地)过多的网络资源，从而潜在地导致拒绝对其他用户的服务。另外，大量相同的自动M2M装置可能产生不期望的情况，例如在服务激活或恢复的情况下装置试图同时重新连接至移动网络。此外，即使网络性能没有受到不利影响，但是(有意地或无意地)过度使用网络资源的应用可能导致向消费者收取高的使用费，这可能造成经济困难，并且引起对移动网络运营商的不利宣传。

因此，期望提供一种改进的移动计算和通信平台：该平台使得网络运营商能够增强对移动装置的监视和管理，而同时在没有危及安全与隐私的情况下允许用户和应用开发者根据其自己的需求自由地进行操作。还期望提供一种移动计算和通信平台：该平台使得网络运营商、用户和单独的应用能够控制网络资源利用，以确保符合相关服务条款和施加成本控制或约束。还期望提供一种移动计算和通信平台：无论基本的无线网络技术如何，该平台都向用户和应用开发者提供简单且相容的移动网络访问的接口。

因此，本发明的一个目的是解决这些期望的特征中的一个或更多个。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种无线计算和通信装置，包括：

应用处理器，被配置成执行用户应用；以及

第一中央处理单元(CPU)内核，包括：

基带处理器，被配置成实现用于提供对无线通信网络的访问的操作；以及

通信管理处理器，经由第一通信信道与基带处理器进行通信，并

且经由第二通信信道与应用处理器进行通信，

其中，CPU内核被配置成执行虚拟机管理器(VMM)，其中，基带处理器和通信管理处理器中的每一个在由VMM管理的不同的虚拟机(VM)内进行执行，以及

其中，通信管理处理器被配置成：在与应用处理器分离的安全域中进行操作，并且通过在应用处理器上执行的用户应用对无线通信网络的所有访问进行仲裁。

有利地，提供在不同的安全域中操作的通信管理处理器使得能够将在应用处理器上执行的应用与用于访问无线通信网络的基带处理器的设施和特征隔离。在本发明的实施方式中，通信管理处理器提供具有到无线通信服务的统一的、相容的、稳定的且简单的接口的应用，而同时使得能够在通信管理处理器内监视，管理和控制无线网路资源的使用。

本发明的实施方式的另外的优点是以下能力：无线网络运营商与通信管理处理器进行通信，以便经由无线计算和通信装置来监视，管理和控制网络资源的使用，而与对应用处理器以及相关联的用户数据和应用的访问隔离，从而解决用户隐私和安全顾虑。

在一些实施方式中，应用处理器在由VMM管理的不同的虚拟机(VM)内在第一CPU内核上执行。