KR100749525B1 - Wireless Machine to Machine Terminal for Moving Wireless Internet And the Control Method Thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 다수의 휴대 컴퓨터 단말기가 무선 랜카드를 통해 동시에 접속할 수 있도록 액세스 포인트를 내장하고, 액세스 포인트와 외부와는 공중망인 이동통신망을 사용하여 접속할 수 있도록 함으로써 다수의 사용자가 별도의 CDMA 모뎀을 갖추지 않고도 장소에 구애받지 않고 안정적인 인터넷 서비스를 제공받을 수 있는 무선 인터넷 서비스 중계용 단말장치 및 그 제어방법에 관한다.The present invention provides a built-in access point so that a plurality of portable computer terminals can simultaneously access a wireless LAN card, and a plurality of users do not have a separate CDMA modem by allowing a user to access the access point and a mobile communication network. The present invention relates to a terminal device for relaying a wireless Internet service and a control method thereof, capable of providing stable Internet service regardless of a place.
본 발명은 전체 회로에 다양한 전원을 공급하는 전원회로부; 휴대형 컴퓨터 단말기의 무선 랜카드와 근거리 무선 네트워크 연결을 위한 액세스 포인트; 외부의 허브나 스위치 또는 유선 PC와의 유선 네트워크 연결을 위한 이더넷 인터페이스부; 공중망인 원거리의 무선 데이터를 송수신 할 수 있는 이동통신기술이 집적된 이동통신모듈; 상기 액세스 포인트 및 상기 이더넷 인터페이스부와 상기 이동통신모듈 사이에서 IP 할당과 데이터를 중계하는 각종 네트워크 프로토콜 및 임베디드 OS를 운용하는 네트워크용 SoC(System On Chip) 및 상기 임베디드 OS 및 각종 응용 프로그램을 저장하는 메모리를 포함하여 이루어진다.The present invention provides a power supply circuit for supplying a variety of power to the entire circuit; An access point for connecting a wireless LAN card and a short range wireless network of a portable computer terminal; An Ethernet interface unit for a wired network connection with an external hub or switch or a wired PC; A mobile communication module integrated with a mobile communication technology capable of transmitting and receiving wireless data over a long distance, which is a public network; A network SoC (System On Chip) for operating various network protocols and embedded OSs that relay IP allocation and data between the access point and the Ethernet interface unit and the mobile communication module, and stores the embedded OS and various application programs. It includes memory.
무선, 인터넷, 중계, 이더넷, 액세스 포인트, 이동통신망Wireless, Internet, Relay, Ethernet, Access Point, Mobile Network
Description
도 1은 일반적인 무선 랜카드와 액세스 포인트를 이용한 핫스팟 방식에 의한 무선 인터넷 서비스의 장단점을 설명하기 위한 도,1 is a view for explaining the advantages and disadvantages of a wireless Internet service by a hotspot method using a general WLAN card and an access point;
도 2는 CDMA 모뎀과 이동통신망을 이용한 무선 인터넷 서비스의 장단점을 설명하기 위한 도,2 is a view for explaining the advantages and disadvantages of a wireless Internet service using a CDMA modem and a mobile communication network;
도 3은 본 발명의 무선 인터넷 서비스 중계용 단말장치의 장단점을 설명하기 위한 도,3 is a view for explaining the advantages and disadvantages of the wireless Internet service relay terminal device of the present invention;
도 4는 본 발명의 무선 인터넷 서비스 중계용 단말장치의 내부 기능 구성을 보인 블록도,4 is a block diagram showing an internal functional configuration of a terminal apparatus for relaying a wireless Internet service of the present invention;
도 5는 도 4에서 SoC의 내부 기능 구성을 보인 블록도,5 is a block diagram showing the internal functional configuration of the SoC in FIG.
도 6은 본 발명의 무선 인터넷 서비스 중계용 단말장치에서 액세스 포인트를 통한 무선 인터넷 서비스 방법을 설명하기 위한 도,6 is a view for explaining a wireless Internet service method through an access point in a wireless Internet service relay terminal of the present invention;
도 7은 본 발명의 무선 인터넷 서비스 중계용 단말장치에서 유선 이더넷 포트를 통한 무선 인터넷 서비스 방법을 설명하기 위한 도이다.7 is a view for explaining a wireless Internet service method through a wired Ethernet port in a wireless Internet service relay terminal device of the present invention.
*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ****** Explanation of symbols for the main parts of the drawing ***
10: 이동수단, 20: 노트북 컴퓨터,10: vehicle, 20: laptop computer,
30: PDA, 100: 중계 단말장치,30: PDA, 100: relay terminal device,
110: 네트워크용 SoC, 120: 전원회로부,110: network SoC, 120: power circuit section,
122: 전원 커넥터, 124: 보호 회로부,122: power connector, 124: protection circuit;
126: 멀티전원 생성부, 130: 이더넷 인터페이스부,126: multi-power generation unit, 130: Ethernet interface unit,
132: RJ-45 이더넷 포트, 134: 이더넷 PHY/MAC,132: RJ-45 Ethernet port, 134: Ethernet PHY / MAC,
140: 직렬 인터페이스부, 142: DSUB,140: serial interface unit, 142: DSUB,
144: RS232 라인 드라이버, 150: 액세스 포인트,144: RS232 line driver, 150: access point,
160: 메모리, 162: EEPROM,160: memory, 162: EEPROM,
164: 플래시 메모리, 166: SDRAM,164: flash memory, 166: SDRAM,
170: 이동통신모듈, 180: 상태 표시부,170: mobile communication module, 180: status display unit,
182: LED, 184: 부저182: LED, 184: Buzzer
본 발명은 무선 인터넷 서비스 중계용 단말장치 및 그 제어방법에 관한 것으로, 특히 핫스팟과 이동통신망을 함께 이용하여 다수 사용자에 대해 장소나 이동중 여부에 관계없이 안정적인 무선 인터넷 서비스를 향유할 수 있도록 한 무선 인터넷 서비스 중계용 단말장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a terminal apparatus for relaying a wireless Internet service and a method of controlling the same, and in particular, by using a hotspot and a mobile communication network together, a wireless Internet can be enjoyed for a plurality of users regardless of a place or a mobile. The present invention relates to a terminal for service relay and a control method thereof.
1998년 이후 초고속 인터넷 서비스 및 이동전화 보급의 확대에 따라 시간과 장소에 구애받지 않고 인터넷 서비스를 이용하고자 하는 수요가 발생하고 있다. 특히 노트북 컴퓨터나 PDA(Personal Digital Assistants)와 같은 휴대형 컴퓨터 단말기 보급의 증가로 이동성을 고려한 초고속 인터넷 서비스의 요구 및 사용자의 장소 또는 이동에 상관없이 인터넷에 접속할 수 있는 유연성이 증대되고 있다. 무선망과 인터넷이 통합되어 언제 어디서나 자유롭게 인터넷에 연결하는 휴대 인터넷은 종전의 통신 시스템이 가지는 한계를 극복하고 향후 초고속 인터넷 시장과 이동전화시장의 포화에 대비한 새로운 동력으로 현재 전 세계 통신업계에서 부각되고 있다.Since 1998, with the expansion of broadband Internet service and mobile phone, there is a demand to use Internet service regardless of time and place. In particular, the proliferation of portable computer terminals such as notebook computers and personal digital assistants (PDAs) is increasing the flexibility of accessing the Internet regardless of the user's location or the need for high-speed Internet services considering mobility. The portable Internet, which integrates wireless networks and the Internet and connects to the Internet anytime, anywhere, is emerging in the global telecommunications industry as a new engine for overcoming the limitations of previous communication systems and preparing for the saturation of the high-speed internet and mobile phone markets. It is becoming.
한편, 이와 같은 무선 인터넷과 관련된 기술은 다양하지만 주요 기술은 총 3가지 정도로 분류될 수 있다. 첫 번째는 무선 랜카드와 액세스 포인트(Access Point; AP)를 통해 무선 인터넷 서비스를 제공하는 기술로서, 도 1은 일반적인 무선 랜카드와 액세스 포인트를 이용한 핫스팟(Hot Spot) 방식에 의한 무선 인터넷 서비스의 장단점을 설명하기 위한 도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 핫스팟 방식 에 의한 무선 인터넷 서비스에 따르면, 일정 구역 안에 액세스 포인트(AP#1,AP#2,AP#3,…,AP#n)를 일정 거리 간격으로 설치하여 핫스팟(Hot Spot) 구간을 만들고, 핫스팟 구간 내의 다수의 휴대형 컴퓨터 단말기와 액세스 포인트 간에는 무선랜 방식을 사용하는 반면에 핫스팟 구간 밖에서는 유선랜 방식을 사용하여 인터넷 서비스를 제공한다. On the other hand, there are a variety of technologies related to such wireless Internet, but the main technologies can be classified into three types. The first is a technology for providing a wireless Internet service through a wireless LAN card and an access point (AP). FIG. 1 illustrates the advantages and disadvantages of the wireless Internet service by a hot spot method using a general wireless LAN card and an access point. It is a figure for demonstrating. As shown in FIG. 1, according to a wireless Internet service using a hotspot method, hotspots are installed at predetermined distances in an access point (
이 경우에 고속전송이 가능하고 액세스 포인트의 비용이 저렴하고 설치가 용이하며, 대당 설치비용이 저렴하다는 장점이 있다. 그러나 핫스팟 반경이 100~200m 거리 이내이므로 이를 통해 광역 인터넷 서비스를 지원하기 위해서는 매우 많은 수의 액세스 포인트가 요구되어 막대한 설치비용이 소요될 뿐만 아니라 액세스 포인트 사이에서의 핸드-오프(Hand-Off) 기능이 미약하기 때문에 이동중 사용이 어렵다고 하는 단점이 있다.In this case, there is an advantage that high-speed transmission is possible, the cost of the access point is low, the installation is easy, and the installation cost per unit is low. However, since the hotspot radius is within 100-200m distance, this requires a very large number of access points to support wide-area Internet service, which entails enormous installation costs and provides hand-off capability between access points. There is a disadvantage that it is difficult to use while moving.
두 번째는 CDMA 모뎀과 공중망인 이동통신망을 기반으로 무선 인터넷 서비스를 제공하는 기술로, 도 2는 CDMA 모뎀과 이동통신망을 이용한 무선 인터넷 서비스의 장단점을 설명하기 위한 도이다. 도 2에 도시한 바와 같이 이동통신망을 통한 무선 인터넷 서비스에 따르면, 도 1에 도시한 핫스팟 방식에 비해 각각의 기지국(Base station)(BS#1,BS#2,BS#3,…,BS#n)이 셀 반경 10㎞ 이내 구간을 커버하는 망 구성을 갖추고 있어서 전국을 커버하는 광역 인터넷 서비스가 가능하고, 각 셀들 사이의 핸드-오프 기능을 지원함으로써 고속 이동 중에도 연결이 유지될 수 있는 장점이 있다.Second is a technology for providing a wireless Internet service based on a CDMA modem and a mobile communication network, which is a public network. FIG. 2 is a view for explaining the advantages and disadvantages of the wireless Internet service using a CDMA modem and a mobile communication network. According to the wireless Internet service through the mobile communication network as shown in Figure 2, compared to the hotspot method shown in Figure 1, each base station (
그러나 종래의 핫스팟 방식에 비해 속도가 다소 느리며, 사용자의 입장에서 볼 때는 일대일 통신으로 구성될 수밖에 없어서 CDMA 모뎀을 내장하고 있지 않은 단말기의 경우에 이용이 불가능하고 다양한 정보 및 인터넷 콘텐츠와 같은 서비스를 이용하는 지불비용이 액세스 포인트 방식에 비해 높다는 단점이 있다.However, the speed is somewhat slower than the conventional hotspot method, and from the user's point of view, it is inevitably configured as one-to-one communication. Therefore, it is impossible to use a terminal without a CDMA modem and uses various information and services such as Internet contents. The disadvantage is that the cost of payment is higher than that of the access point method.
세 번째는 국내 기술로 개발하고 있는 2.3GHz 대역을 사용하는 휴대 인터넷 서비스 기술로, ETRI, 삼성전자, KT, 하나로 통신 및 SKT 등의 국내 다수의 통신 업체들이 참여하여 공동으로 개발 중인 기술인바, 전망에 의하면 핫스팟 방식에 비해 전송속도가 낮으나 핸드-오프 기능을 지원하며 이동통신 기반의 서비스보다 저렴하지만, 아직 개발이 완료되지 않아 상용화가 이루어지지 않고 있다.The third is a mobile Internet service technology using 2.3GHz band developed by domestic technology, which is being developed jointly by a number of domestic telecommunication companies such as ETRI, Samsung Electronics, KT, Hanaro Telecom, and SKT. According to the present invention, although the transmission speed is lower than that of the hotspot method, it supports the hand-off function and is cheaper than the service based on the mobile communication, but it is not commercialized because the development is not completed yet.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 다수의 휴대 컴퓨터 단말기가 무선 랜카드를 통해 동시에 접속할 수 있도록 액세스 포인트를 내장하고, 액세스 포인트와 외부와는 공중망인 이동통신망을 사용하여 접속할 수 있도록 함으로써 다수의 사용자가 별도의 CDMA 모뎀을 갖추지 않고도 장소에 구애받지 않고 안정적인 인터넷 서비스를 제공받을 수 있도록 한 무선 인터넷 서비스 중계용 단말장치 및 그 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and includes a built-in access point so that a plurality of portable computer terminals can simultaneously access a wireless LAN card, and can access the access point and the outside using a mobile communication network that is a public network. Accordingly, an object of the present invention is to provide a terminal apparatus for relaying a wireless Internet service and a method of controlling the same, which enable a plurality of users to receive a stable Internet service regardless of a location without having a separate CDMA modem.
본 발명의 일 특징에 따른 무선 인터넷 서비스 중계용 단말장치는 전체 회로에 다양한 전원을 공급하는 전원회로부; 외부의 허브나 스위치 또는 유선 PC와의 유선 네트워크 연결을 위한 이더넷 인터페이스부; 공중망인 원거리의 무선 데이터를 송수신 할 수 있는 이동통신기술이 집적된 이동통신모듈; 상기 이더네 인터페이 스부와 상기 이동통신모듈 사이에서 IP 할당과 데이터를 중계하는 각종 네트워크 프로토콜 및 임베디드 OS를 운용하는 네트워크용 SoC(System On Chip) 및 상기 임베디드 OS 및 각종 응용 프로그램을 저장하는 메모리를 포함하여 이루어진다.In accordance with one aspect of the present invention, there is provided a terminal apparatus for relaying a wireless Internet service, including: a power circuit unit supplying various powers to an entire circuit; An Ethernet interface unit for a wired network connection with an external hub or switch or a wired PC; A mobile communication module integrated with a mobile communication technology capable of transmitting and receiving wireless data over a long distance, which is a public network; It includes a network SoC (System On Chip) for operating various network protocols and embedded OS to relay IP allocation and data between the Ethernet interface unit and the mobile communication module and a memory for storing the embedded OS and various application programs. It is done by
본 발명의 다른 특징에 따른 무선 인터넷 서비스 중계용 단말장치는 전체 회로에 다양한 전원을 공급하는 전원회로부; 휴대형 컴퓨터 단말기의 무선 랜카드와 근거리 무선 네트워크 연결을 위한 액세스 포인트; 공중망인 원거리의 무선 데이터를 송수신 할 수 있는 이동통신기술이 집적된 이동통신모듈; 상기 액세스 포인트와 상기 이동통신모듈 사이에서 IP 할당과 데이터를 중계하는 각종 네트워크 프로토콜 및 임베디드 OS를 운용하는 네트워크용 SoC(System On Chip) 및 상기 임베디드 OS 및 각종 응용 프로그램을 저장하는 메모리를 포함하여 이루어진다.In accordance with another aspect of the present invention, there is provided a terminal apparatus for relaying a wireless Internet service, including: a power circuit unit supplying various powers to an entire circuit; An access point for connecting a wireless LAN card and a short range wireless network of a portable computer terminal; A mobile communication module integrated with a mobile communication technology capable of transmitting and receiving wireless data over a long distance, which is a public network; It includes a network SoC (System On Chip) for operating various network protocols and embedded OS to relay IP allocation and data between the access point and the mobile communication module and a memory for storing the embedded OS and various application programs. .
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 휴대형 컴퓨터 단말기의 무선 랜카드와 근거리 무선 네트워크 연결을 위한 액세스 포인트; 공중망인 원거리의 무선 데이터를 송수신 할 수 있는 이동통신기술이 집적된 이동통신모듈 및 상기 액세스 포인트와 상기 이동통신모듈 사이에서 IP 할당과 데이터를 중계하는 각종 네트워크 프로토콜 및 임베디드 OS를 운용하는 네트워크용 SoC(System On Chip)를 포함하여 이루어진 무선 인터넷 서비스 중계용 단말장치에서 상기 액세스 포인트와 상기 이동통신모듈에 대해 상기 임베디드 OS에 의해 수행되며, (a) 상기 액세스 포인트 및 상기 이동통신모듈에 적합한 드라이버를 인식하는 단계; (b) 상기 단계 (a)에서 인식된 액세스 포인트의 드라이버를 통해 상기 액세스 포인트에 대한 무선 연결포트(W-Ap0) 및 상기 액세스 포인트에 접근하는 무선 랜에 할당되는 IP포트(IP W-IP0) 를 생성하는 단계; (c) 상기 단계 (a)에서 인식된 이동통신모듈의 드라이버를 통해 상기 이동통신모듈에 대한 공중망 연결포트(PPP0) 및 상기 공중망용 IP포트(P-IP0)를 생성하는 단계 및 (d) 상기 액세스 포인트 및 상기 이동통신모듈로부터 입/출력되는 데이터를 상대방에 적합한 프로토콜과 IP로 변환한 후에 상기 각 포트를 통해 전달하는 단계를 포함하여 이루어진 무선 인터넷 서비스 중계용 단말장치의 제어방법이 제공된다.According to another feature of the present invention, a wireless LAN card of the portable computer terminal and an access point for a short-range wireless network connection; Mobile communication module integrated with mobile communication technology capable of transmitting and receiving wireless data over a long distance, public network, and SoC for network operating various network protocols and embedded OS for relaying IP allocation and data between the access point and the mobile communication module. In the terminal device for a wireless Internet service relay including a System On Chip, the access point and the mobile communication module are performed by the embedded OS, and (a) a driver suitable for the access point and the mobile communication module is provided. Recognizing; (b) an IP port (IP W-IP0) allocated to a wireless connection port (W-Ap0) for the access point and a wireless LAN accessing the access point through the driver of the access point recognized in step (a). Generating a; (c) generating a public network connection port (PPP0) and the public network IP port (P-IP0) for the mobile communication module through a driver of the mobile communication module recognized in step (a); and (d) Provided is a control method of a terminal apparatus for relaying a wireless internet service, comprising converting data input / output from an access point and the mobile communication module into a protocol and IP suitable for a counterpart, and then transmitting the data through the respective ports.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 외부의 허브나 스위치 또는 유선 PC와의 유선 네트워크 연결을 위한 이더넷 인터페이스부; 공중망인 원거리의 무선 데이터를 송수신 할 수 있는 이동통신기술이 집적된 이동통신모듈 및 상기 이더넷 인터페이스부와 상기 이동통신모듈 사이에서 IP 할당과 데이터를 중계하는 각종 네트워크 프로토콜 및 임베디드 OS를 운용하는 네트워크용 SoC(System On Chip)를 포함하여 이루어진 무선 인터넷 서비스 중계용 단말장치에서 상기 액세스 포인트와 상기 이동통신모듈에 대해 상기 임베디드 OS에 의해 수행되며, (a) 상기 이더넷 인터페이스 및 상기 이동통신모듈에 적합한 드라이버를 인식하는 단계; (b) 상기 단계 (a)에서 인식된 이더넷 인터페이스의 드라이버를 통해 상기 이더넷 인터페이스에 대한 유선 연결포트(Eth0) 및 상기 이더넷 인터페이스에 연결된 유선랜에 할당되는 IP포트(E-IP0)를 생성하는 단계; (c) 상기 단계 (a)에서 인식된 이동통신모듈의 드라이버를 통해 상기 이동통신모듈에 대한 공중망 연결포트(PPP0) 및 상기 공중망용 IP포트(P-IP0)를 생성하는 단계 및 (d) 상기 이더넷 인터페이스 및 상기 이동통신모듈로부터 입/출력되는 데이터를 상대방에 적합한 프로토콜과 IP로 변환한 후에 상 기 각 포트를 통해 전달하는 단계를 포함하여 이루어진 무선 인터넷 서비스 중계용 단말장치의 제어방법이 제공된다.According to another feature of the invention, the Ethernet interface for connecting to a wired network with an external hub or switch or wired PC; Mobile communication module integrated with mobile communication technology capable of transmitting and receiving wireless data over a long distance, public network, and network for operating various network protocols and embedded OS for relaying IP allocation and data between the Ethernet interface unit and the mobile communication module. In the terminal for a wireless Internet service relay including a SoC (System On Chip) is performed by the embedded OS for the access point and the mobile communication module, (a) a driver suitable for the Ethernet interface and the mobile communication module Recognizing; (b) generating a wired connection port (Eth0) for the Ethernet interface and an IP port (E-IP0) assigned to the wired LAN connected to the Ethernet interface through the driver of the Ethernet interface recognized in step (a); (c) generating a public network connection port (PPP0) and the public network IP port (P-IP0) for the mobile communication module through a driver of the mobile communication module recognized in step (a); and (d) Provided is a control method of a wireless internet service relay terminal device comprising converting data input / output from an Ethernet interface and the mobile communication module into a protocol and IP suitable for a counterpart, and then transmitting the data through each port. .
이하에는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무선 인터넷 서비스 중계용 단말장치 및 그 제어방법에 대해서 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail with respect to a wireless Internet service relay terminal device and a control method according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 무선 인터넷 서비스 중계용 단말장치의 장단점을 설명하기 위한 도이다. 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 무선 인터넷 서비스 중계용 단말장치(이하 간단히 '중계 단말장치'라고도 한다)(100)에는 다수 사용자의 휴대 컴퓨터 단말기, 즉 노트북 컴퓨터(20)나 PDA(30)가 무선 랜카드를 통해 동시에 접속할 수 있도록 액세스 포인트가 내장되어 있고, 이러한 액세스 포인트는 적합한 이동통신모뎀, 예를 들어 CDMA 모뎀(국내), GSM(GPRG) 모뎀 또는 PCS 모뎀을 통해 이동통신망의 기지국(BS#1,BS#2,…,BS3N)에 접속되어 무선 인터넷 서비스를 중계하게 된다. 이 경우에 이동수단(10), 예를 들어 버스 및 도시 전철 또는 고속 전철에 그 길이나 객차 수에 탑승객의 인원수에 따라 1개 내지 수개 정도의 중계 단말장치(100)를 설치해두면, 고속으로 이동하는 중에도 다수의 탑승자에게 무선 인터넷 서비스를 제공할 수가 있게 된다. 이 경우에 각각의 기지국(BS#1,BS#2,…,BS3N)이 셀 반경 10㎞ 이내 구간을 커버하는 망 구성을 갖추고 있음과 더불어 각 기지국 셀들 사이의 핸드-오프 기능을 지원하기 때문에 고속 이동 중에도 연결이 유지되게 된다. 물론, 본 발명의 중계 단말장치에 유선 이더넷 포트를 내장시킴으로써 유선 인터넷망과 같은 유선 인프라가 갖추어져 있지 않은 지역에서 이동통신망을 통해 인터넷 서비스를 지원할 수 있는 장점도 있다.3 is a view for explaining the advantages and disadvantages of the wireless Internet service relay terminal device of the present invention. As shown in FIG. 3, the terminal apparatus for relaying wireless Internet services according to the present invention (hereinafter referred to simply as a relay terminal apparatus) 100 includes a portable computer terminal of a plurality of users, that is, a
도 4는 본 발명의 무선 인터넷 서비스 중계용 단말장치의 내부 기능 구성을 보인 블록도이다. 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 중계 단말장치는 크게 중계용 단말장치에 전체 회로에 다양한 전원을 공급하는 전원회로부(120), 허브나 스위치 또는 유선 PC 등과의 유선 네트워크 연결을 위한 이더넷 인터페이스부(130), 휴대형 컴퓨터 단말기의 무선 랜카드와 근거리 무선 네트워크 연결을 위한 액세스 포인트(140), 외부 기기와의 접속이나 내부 부품의 모니터링을 위한 범용 직렬 인터페이스부(140), 각종 네트워크 프로토콜 및 임베디드 OS(Operating System)를 운용하기 위한 네트워크용 System On Chip(이하 간단히 'SoC'라 한다)(110), 운영체제 및 각종 응용 프로그램을 저장하기 위한 메모리(160), 공중망인 원거리의 무선 데이터를 송수신 할 수 있는 이동통신기술이 집적된 이동통신모듈(170)(CDMA/GSM(GPRS)/PCS 모뎀)(이하에서는 국내에 적용되고 있는 CDMA 모뎀을 예로 들어 설명을 진행한다)과 이에 수반된 외장형 안테나(172) 및 중계 단말장치(100)의 각종 상태를 시청각적으로 표시하는 상태 표시부(180)를 포함하여 이루어질 수 있다.4 is a block diagram showing an internal functional configuration of a terminal apparatus for relaying a wireless Internet service of the present invention. As shown in Figure 4, the relay terminal device of the present invention is an Ethernet interface for a wired network connection with a
전술한 구성에서, 전원회로부(120)는 외부 전원과 연결할 수 있는 전원 커넥터(122), 전원 커넥터(122)를 통해 입력된 외부 전원에 대해 (+)극성과 (-)극성이 원래 회로와 반대로 연결되었을 경우 전체 회로의 손상을 방지해주는 역전압 방지회로 및 전원 연결시 발생할 수 있는 스파크 또는 정전기에 대해 전체 회로의 손상을 방지하는 정전기 방지회로로 이루어진 보호회로부(124) 및 내장된 각각의 시스템 블록이 필요로 하는 다양한 전원을 생성하고 공급하는 멀티전원 생성부(126)를 포함하여 이루어질 수 있다.In the above-described configuration, the
이더넷 인터페이스부(130)는 외부의 PC, 허브 및 스위치 등과 UTP(Unshielded Twisted Pair) 케이블을 통해 유선으로 연결할 수 있는 RJ-45 이더넷 포트(132) 및 버스 토폴로지 방식의 10/100Mbps 속도와 CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection) 방식을 지원하고 다양한 네트워크 통신이 가능한 이더넷 PHY/MAC(PHysical Layer/Media Access Control) 회로(134)로 구성되는데, 본 실시예와 같이 네트워크용 SoC(110) 외부에 설치하거나 SoC(110)에 내장될 수 있다. 범용 직렬 인터페이스부(140)는 직렬 인터페이스를 가진 외부 장비/장치나 PC 등과 데이터 송수신하기 위한 데이터포트, 프로세서의 상태를 확인할 수 있는 콘솔(Console)용 데이터포트, 이동통신모듈(170)의 상태를 확인할 수 있는 상태포트, 하드웨어 흐름제어를 위한 Full UART(universal asynchronous receiver/transmitter) 포트로 구성될 수 있으며, 일반 직렬 케이블을 장·탈착할 수 있도록 DSUB 커넥터(142)와 직렬 드라이버인 다수의 RS-232 라인 드라이버(144)에 의해 연결될 수 있다.The
액세스 포인트(150)는 다수의 무선 랜카드가 장착된 휴대형 컴퓨터 단말기와 연결되어 무선으로 네트워크를 형성할 수 있는 무선 AP 기능으로 근거리 무선 네트워크 연결시 사용되는데, CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance) 무선 접속 방식으로 데이터 송수신 주파수 대역이 2.4[GHz]이고 DSSS/OFDM(Direct Sequence Speread Spectrum/Orthogonal Erequency Division Multiplexing) 전송방식을 사용하는 802.11b/g 및 5[GHz] 대역에서 OFDM 전송방식 을 사용하는 802.11a 무선 규격을 동시에 사용할 수 있으며, 최대 54Mbps의 고속 전송속도가 가능하고, 사용자 인증 및 과금을 위한 IEEE802.1x/RADIUS를 지원하며, 최대 18[dB] 이상의 고출력 RF Power와 Dynamic WEP(Wired Equivalent Privacy) key를 사용할 수 있다.The
네트워크용 SoC는 32비트 프로세서 CPU 및 메모리 콘트롤러, 10/100 이더넷 콘트롤러, PCI 호스트/에이전트 콘트롤러, PCMCIA와 같은 카드 버스 콘트롤러, USB 호스트/슬레이브 기능과 DMA(Direct Access Memory) 콘트롤러 등과 같은 다수의 시스템 블록이 내장된 네트워크용 SoC로 구현하는 것이 바람직하다.SoCs for networks include many system blocks such as 32-bit processor CPU and memory controllers, 10/100 Ethernet controllers, PCI host / agent controllers, card bus controllers such as PCMCIA, USB host / slave functions, and direct access memory (DMA) controllers. It is desirable to implement this as an embedded network SoC.
그리고 네트워크용 SoC의 CPU, Memory, Interrupts, Serial 등과 이동성 무선 인터넷을 위해 중계용 단말장치(100)에 내장된 다수의 주변장치를 초기화하고 TFTP(Trivial File Transfer Protocol)를 통한 커널(Kernel) 및 램디스크(Ramdisk)를 다운로드하는 기능과 램디스크를 후술하는 플래시 메모리(Flash memory)로 자동 업데이터하는 기능이 내장된 부트로더(BIOS)를 탑재한다. 이 부트로더 상위에 최대 253명의 사용자가 접속 가능하도록 하기 위한 Network Address Port의 전달이 가능한 NAPT, 네트워크 장비의 필요한 정보를 통해 장비의 상태를 모니터링하거나 설정 값을 변경하는 등의 관리가 가능한 SNMP(Simple Network Management Protocol), 각각의 IP 주소, 예를 들어 액세스 포인트(150)나 유선 이더넷(130) 및 이동통신모듈(170)에 부여되는 IP를 자동으로 설정해서 할당(생성)해주는 DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol), 컴퓨터간의 파일 전송을 위한 FTP(TFTP), 도메인 이름과 이에 대응하는 주소에 대한 데이터를 유지하고 해당 데이터를 제공하는 인증 프로 토콜이 가능한 DNS(Domain Name Server), CHAP/PAP(Challange Handshake Authentication Protocol/Password Authentication Protocol)이 가능한 PPP(Point to Point Protocol) 등의 다수의 네트워크 프로토콜이 상호 호환 가능하도록 각각의 프로토콜로 변환해주는 프로토콜 변환(콘버팅) 기능 및 VPN(Virtual Private Network) through-pass, Wireless LAN Access Control, Port forwarding, Web server, 액세스 포인트(150), 유선 이더넷(130) 및 다양한 이동통신모듈(170)에 맞는 드라이버 등의 응용프로그램의 지원을 포함하는 리눅스(Linux)와 같은 임베디드 OS가 탑재되어 있다.In addition, the CPU, Memory, Interrupts, Serial, etc. of the network SoC initializes a number of peripheral devices built in the
도 5는 도 4에서 SoC의 내부 기능 구성을 보인 블록도이다. 도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 네트워크용 SoC(110)를 하드웨어적인 관점에서 구체적으로 설명하면, CPU로는 32비트 프로세서로 32비트 및 16비트 처리가 가능하며, Instruction cache와 Data Cache 메모리를 내장한 것을 사용할 수 있다. 내장된 MMU(Memory Management Unit)는 Windows CE나 리눅스와 같은 임베디드 OS를 지원하며 손쉬운 메모리 연결 기능을 제공한다. 시스템 버스는 네트워크용 SoC(110)에 내장되어 있는 각각의 시스템블록을 효율적으로 연결하기위한 전체 시스템 버스이다.FIG. 5 is a block diagram illustrating an internal functional configuration of a SoC in FIG. 4. As shown in FIG. 5, the
인터럽트 콘트롤러(Interrupt Controller)는 외부 인터럽트가 발생하였을 때, 즉각적으로 처리하는 곳으로 이동시키는 기능으로 32비트 ISR(Interrupt Service Routine)을 내장하고 있다.The Interrupt Controller has a 32-bit Interrupt Service Routine (ISR) that allows you to move to an immediate processing location when an external interrupt occurs.
5채널 이더넷은 내부 또는 외부로 PHY와 MAC(134)를 사용하여 유선으로 네트워크 데이터를 송수신 할 수 있는 기능을 담당한다. PCI(PC Interface)는 16비트 병렬 인터페이스를 가지며, 후술하는 플래시 메모리나 CF 카드 등의 PCI 인터페이스를 가진 디바이스와 내부의 DMA와 연결되어 고속의 데이터 전송을 할 수 있다. UART는 외부의 직렬 통신기기와 연결되어 범용적인 직렬 통신을 할 수 있으며 16비트 FIFO를 내장되어 고속의 데이터 송수신이 가능하다. DMA는 내부 시스템 버스와 외부 인터페이스로 연결되어 USB(Universal Serial Interface) 전송과 같은 대량의 데이터를 CPU의 간섭 없이 전송할 수 있는 기능을 수행한다. JTAG(Joint Test Access Group)은 보드에 장착되었을 때 디바이스가 정상적으로 동작하는지를 확인할 수 있는 디버깅 기능을 제공한다. USB 1.1/2.0 호스트는 USB 1.1 또는 2.0을 지원하는 하드디스크, 키보드, 모뎀, 카메라 등의 다양한 USB 디바이스와 연결하여 고속의 데이터 송수신을 할 수 있다.5 channel Ethernet is responsible for the ability to send and receive network data by wire using the PHY and MAC (134) to the internal or external. PCI (PC Interface) has a 16-bit parallel interface, and can be connected to a device having a PCI interface such as a flash memory or a CF card to be described later and the internal DMA to perform high-speed data transfer. UART can be connected to external serial communication device for general purpose serial communication, and built-in 16-bit FIFO enables high-speed data transmission and reception. DMA connects to the internal system bus and an external interface, enabling the transfer of large amounts of data, such as Universal Serial Interface (USB) transfers, without CPU intervention. Joint Test Access Group (JTAG) provides debugging features to verify that the device is operating properly when mounted on the board. The USB 1.1 / 2.0 host can connect to various USB devices such as hard disks, keyboards, modems and cameras that support USB 1.1 or 2.0 for high-speed data transmission and reception.
EMC(External Memory Interface)는 외부 32비트 또는 16비트 SDRAM을 손쉽게 연결하도록 하는 기능으로 Intel사의 PC133과도 호환이 가능하다. GPIO(General Purpose Input/Output)는 일반 I/O로 인터럽트를 포함한 외부 제어신호용으로 사용할 수 있다. 클럭 발생기(Clock Generator)는 외부의 오실레이터로부터 시스템 클록을 입력받아 내부 시스템에 필요한 클럭들을 PLL(Phase Loop Lock) 또는 분주기(Divider)를 통해 체배 또는 분주시키는 기능을 담당한다.The External Memory Interface (EMC) makes it easy to connect external 32-bit or 16-bit SDRAMs and is compatible with Intel's PC133. General Purpose Input / Output (GPIO) is a general I / O that can be used for external control signals, including interrupts. The clock generator receives a system clock from an external oscillator and multiplies or divides clocks required for an internal system through a phase loop lock (PLL) or a divider.
다시 도 4로 돌아가서, 메모리(160)는 크게 EEPROM(162)과 플래시 메모리(164) 및 SDRAM(166)으로 구성될 수 있는데, 이 중에서 EEPROM(162)은 상기한 부트로더를 저장하는데 사용되고, 플래시 메모리(164)는 필요에 따라 부트로더와 임베디드 OS와 다수의 응용 프로그램을 동시에 저장하고 전원이 다시 공급될 때 기 저 장된 데이터를 읽어올 수 있도록 하는데 사용되며, SDRAM(166)은 임베디드 OS 및 응용 프로그램, 메모리 맵핑된 I/O 주변장치에 대한 임시의 데이터 저장을 위한 용도로 사용될 수 있다.4, the
원격지의 무선 데이터 이동통신 기능이 내장된 이동통신모듈(170)은 각 국가별로 CDMA 모뎀, GSM(GPRS) 모뎀 또는 PCS 모뎀의 사용이 가능하도록 착/탈 방식을 적용하여 다수의 모듈 사용이 가능하도록 하고 있다. 또한 RJ-45 이더넷 포트(132)를 통해 연결되는 유선 네트워크 데이터나 범용 직렬 인터페이스인 DSUB 커넥터(142)로 연결되는 직렬 데이터, 액세스 포인트(150)를 통해 연결되는 무선 네트워크 데이터 또는 네트워크용 SoC(110)를 통해 처리된 데이터를 송/수신한다. 이러한 이동통신모듈(170)은 근거리 네트워크 데이터를 원거리 데이터로 전송하기 위한 핵심 기술로 저/중/고속 이동시 안정적으로 인터넷에 접속할 수 있으며, 핸드-오프 기능이 가능해 이동수단(10)에 장착되어서 무선 인터넷 서비스가 가능하도록 한다.The
마지막으로, 상태 표시부(180)는 이동통신모듈(170)의 접속 상태 및 데이터 송수신 상태, 전원공급 상태 등을 모니터링하기 위한 LED 디스플레이(182) 및 부저(184)를 포함하여 이루어질 수 있다. 안테나(172)는 범용 SMA 커넥터를 통해 연결할 수 있으며, 이동통신모듈(170)에 따라 내부 임피던스 매칭회로가 수정되면 앞서 언급한 여러 이동통신모듈의 안테나를 장착하여 사용할 수 있다.Finally, the
도 6은 본 발명의 무선 인터넷 서비스 중계용 단말장치에서 액세스 포인트를 통한 무선 인터넷 서비스 방법을 설명하기 위한 도인바, 별다른 설명이 없는 한 임베디드 OS(130)가 주체가 되어 수행함을 밝혀둔다. 도 6에 도시한 바와 같이, 먼저 근거리 무선 네트워크인 액세스 포인트(AP)(150)를 통해 연결하는 네트워크를 활성화하기 위해 장착된 액세스 포인트(AP)(150)에 맞는 드라이버를 인식(단계 S10)함과 아울러 이동통신모듈(170)에 대해서도 역시 적합한 드라이버를 인식(단계 S12)하게 되는데, 단계 S10과 단계 S12는 임의의 단계를 먼저 수행하거나 또는 동시에 수행해도 무방하다. 다음으로 이렇게 인식된 액세스 포인트(150)의 드라이버를 통해 W-AP0 연결포트를 생성(단계 S30)하고, 이에 해당하는 무선 연결용 IP W-IP0(Wireless IP 0번)을 할당(단계 S50)한다. 이와 동시에 또는 이에 전후하여 이동통신모듈(170)에 대해서도 CDMA 연결포트(PPP0)를 부여(단계 S32)한 후에 해당하는 ISP(Internet Service Provider)에의 접속을 시도(단계 S40)하여 공중망용 IP(P-IP0)를 할당(단계 S52)받게 된다.FIG. 6 is a diagram illustrating a method for wireless internet service through an access point in a wireless internet service relay terminal of the present invention, and unless otherwise described, the embedded
여기까지의 과정을 거치고 나면 액세스 포인트(AP)(150)를 통한 무선 연결포트인 W-AP0 및 액세스 포인트용 W-IP0과 CDMA를 통한 공중망 통신 연결 및 공중망용 P-IP0이 생성되고, 임베디드 OS(130)는 각 연결을 가상 포트로 인식한다. 예를 들면, 액세스 포인트(AP)(150)와의 연결은 W-AP0, PPP0 포트로, 무선 IP는 W-IP0, 공중망 IP는 P-IP0로 설정된다. 후술하는 유선 네트워크와 차이점으로 휴대형 컴퓨터 단말기(20),(30)가 늘어날 경우 늘어나는 휴대형 컴퓨터 단말기(20),(30)의 무선 랜카드에 자동으로 IP를 생성하는 생성기가 추가되며, 이를 통해 휴대형 컴퓨터 단말기(20),(30)의 무선 랜카드에 IP를 할당할 수 있어 확장이 용이하다.After this process, W-AP0, the wireless connection port through the access point (AP) 150, W-IP0 for the access point and public network communication connection through the CDMA and P-IP0 for the public network are created, and the embedded
이 상태에서 액세스 포인트(AP)(150) 또는 이동통신모듈(170)로부터 데이터가 입/출력(단계 S70 및 S72)되면, 임베디드 OS(130)는 W-AP0 및 PPP0 포트를 통해 서로 다른 프로토콜을 변환시켜주기 위한 프로토콜 컨버터 기능(단계 S80) 및 클라이언트용 IP 생성기, 각각의 포트가 가지는 IP 사이의 IP 컨버터 기능(단계 S82)에 의해 데이터를 송/수신(단계 S90)한다.In this state, when data is input / output (steps S70 and S72) from the access point (AP) 150 or the
도 7은 본 발명의 무선 인터넷 서비스 중계용 단말장치에서 유선 이더넷 포트를 통한 무선 인터넷 서비스 방법을 설명하기 위한 도인바, 별다른 설명이 없는 한 임베디드 OS(110)가 주체가 되어 수행함을 밝혀둔다. 도 7에 도시한 바와 같이, 유선 네트워크인 이더넷 포트(132)를 통해 연결하는 네트워크를 활성화하기 위해 장착된 이더넷 디바이스(130)에 맞는 드라이버를 인식(단계 S110)함과 아울러 이동통신모듈(170)에 대해서도 역시 적합한 드라이버를 인식(단계 S112)하게 되는데, 단계 S110과 단계 S112는 임의의 단계를 먼저 수행하거나 또는 동시에 수행해도 무방하다.7 is a view illustrating a wireless internet service method through a wired ethernet port in a wireless internet service relay terminal of the present invention, unless otherwise described, the embedded
다음으로 이렇게 인식된 드라이버를 통해 Eth0 연결포트를 생성(단계 S130)하고 이에 해당하는 유선 연결용 IP인 E-IP0(이더넷 IP 0번)을 할당(단계 S150)한다. 이와 동시에 또는 이에 전후하여 이동통신모듈(170)에 대해서도 CDMA 연결포트(PPP0)를 부여(단계 S132)한 후에 해당하는 ISP(Internet Service Provider)에의 접속을 시도(단계 S140)하여 공중망용 IP(P-IP0)를 할당(단계 S152)받게 된다.Next, the Eth0 connection port is generated through the recognized driver (step S130), and E-IP0 (Ethernet IP No. 0), which is a wired connection IP corresponding thereto, is allocated (step S150). At the same time or before and after this, the
이 단계들을 거치고 나면 각각의 이더넷을 통한 유선 연결 및 유선 이더넷용 E-IP0과 CDMA를 통한 공중망 통신 연결 및 공중망용 P-IP0이 생성되고, 임베디드 OS(110)는 각 연결을 가상 포트로 인식한다. 예를 들면, 이더넷 연결은 Eth0, PPP0 포트로, 유선 IP는 E-IP0, 공중망 IP는 P-IP0로 설정되며 이더넷의 경우 유선 포트 가 늘어나면 늘어나는 수만큼 Eth1/E-IP1, Eth2/E-IP2 등으로 확장이 가능하며 공중망의 경우도 동일하다. 이 상태에서 이더넷(130) 또는 이동통신모듈(170)로부터 데이터가 입/출력(단계 S170 및 S172)되면, 임베디드 OS(110)는 Eth0 및 PPP0 포트를 통해 서로 다른 프로토콜을 변환시켜주기 위한 프로토콜 컨버터 기능(단계 S180) 및 각각의 포트가 가지는 IP사이의 IP 컨버터 기능(단계 S182)으로 데이터를 송/수신(단계 S190)한다.After these steps, a wired connection through each Ethernet, an E-IP0 for wired Ethernet and a public network communication connection through CDMA, and a P-IP0 for the public network are created, and the embedded
본 발명의 무선 인터넷 서비스 중계용 단말장치 및 그 제어방법은 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기술사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수가 있다. 예를 들어, 전술한 바와 같이 이동 중에 무선 인터넷을 사용할 수 있는 용도의 활용뿐만 아니라 이동하는 원격 장치의 상태정보를 송수신하는 무선 데이터로거나 무선원격검침장치에도 사용이 가능하고, 이외에도 다양한 텔레매틱스 콘텐츠 제품에도 적용할 수 있다.The wireless Internet service relay terminal apparatus and its control method of the present invention are not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope allowed by the technical idea of the present invention. For example, as described above, it is possible to use not only the use of the wireless Internet while moving, but also the wireless data to transmit / receive the status information of the moving remote device or the wireless remote meter reading device, and various other telematics content products. Applicable to
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 무선 인터넷 서비스 중계용 단말장치 및 그 제어방법에 따르면, 휴대형 컴퓨터 단말기 내의 무선 또는 유선의 랜카드와 연결 가능한 유선 이더넷 인터페이스 또는 무선 액세스 포인트를 내장하고 다수의 사용자가 동시에 접속할 수 있도록 하며, 입력받은 데이터를 중앙처리하기 위한 네트워크용 SoC를 내장하고, 내장된 SoC에 임베디드 OS가 운용되며 이동통신기술인 CDMA/GSM(GPRS)/PCS 등의 핸드-오프 기능을 갖는 공중망을 사용하여 무선으로 안정적인 인터넷 서비스를 제공받을 수 있는 환경을 제공하여 대중교통수단과 같은 이 동성을 갖춘 장소에서 고객 서비스 차원에서 제공하거나, 유선 네트워크 인프라가 갖추어지지 않은 장소에 설치되어 적은 시설비용으로 무선 인터넷 서비스를 제공할 수 있다.According to the wireless Internet service relay terminal device and the control method of the present invention as described above, a built-in wired Ethernet interface or a wireless access point that can be connected to a wireless or wired LAN card in a portable computer terminal, a plurality of users can be connected at the same time Built-in SoC for central processing of input data, embedded OS is operated on embedded SoC, and uses public network with hand-off function such as CDMA / GSM (GPRS) / PCS By providing a stable environment for wireless internet service and providing it as a customer service in a mobile location such as public transportation, or in a place without wired network infrastructure. Can provide services.
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