KR100916852B1

KR100916852B1 - 유무선 복합 망을 이용한 무선 데이터 서비스 제공 방법 및장치

Info

Publication number: KR100916852B1
Application number: KR1020070045155A
Authority: KR
Inventors: 진성일; 박성래
Original assignee: 주식회사 케이티
Priority date: 2007-05-09
Filing date: 2007-05-09
Publication date: 2009-09-14
Also published as: KR20080099518A

Abstract

유무선 복합 망을 이용한 무선 데이터 서비스 제공 방법 및 그 장치가 개시된다. 유무선 복합 망을 이용한 무선 데이터 서비스 제공 시스템에서 수행하는 무선 데이터 서비스를 제공하는 방법에 있어서, 사용자 단말기로부터 무선 통신 망 접속 신호를 수신하고, 상기 사용자 단말기 정보를 포함한 VPN 생성 요청 신호를 유선 통신망을 통해 상기 유무선 G/W에 전송하는 단계; 이동 통신 망 AAA서버가 상기 사용자 단말기에 대해 인증을 하도록 유무선 G/W에 상기 사용자 단말기 정보를 포함한 인증 요청 정보를 전송하는 단계; 상기 인증 결과 상기 사용자 단말기가 유효한 단말기로 판단된 경우 가상의 터널 IP 어드레스를 할당하고, 상기 유선 통신 망에 VPN 터널을 생성하는 단계; 상기 할당된 가상의 터널 IP 어드레스와 맵핑된 상기 사용자 단말기가 사용할 실제 IP 어드레스를 할당하는 단계; 및 상기 실제 IP 어드레스와 상기 생성된 VPN을 이용하여 상기 사용자 단말기가 상기 이동 통신 망으로 접속하는 단계를 포함하는 유무선 복합 망을 이용한 무선 데이터 서비스 제공 방법 및 장치가 제시된다. 본 발명의 실시예에 따르면, 유무선 복합 망을 이용한 무선 데이터 서비스 제공 방법 및 그 장치는 열악한 건물이나 가정내에서 무선 데이터 품질을 향상시킬 수 있다.

무선 통신, 유무선 복합, 가상 사설망, VPN

Description

유무선 복합 망을 이용한 무선 데이터 서비스 제공 방법 및 장치 {Method for providing wireless data service using wired and wireless communication network and Apparatus thereof}

도 1은 기존의 무선 데이터 서비스의 호처리 방법의 개략적인 흐름도.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 유무선 복합 망을 이용한 무선 데이터 서비스 제공 방법을 도시한 개략적인 흐름도.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 유무선 복합 망을 이용한 무선 데이터 서비스를 제공하는 망 구성도.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 유무선 복합 망을 이용한 무선 데이터 서비스의 호처리 방법의 개략적인 흐름도.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 CDMA방식에서 구현되는 유무선 AP의 블록 구성도.

도 6는 본 발명의 실시예에 따른 CDMA방식에서 구현되는 유무선 G/W의 블록 구성도.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 컨텐츠 정보에 대한 과금을 위한 유무선 G/W의 과금부 및 과금 서버의 구성을 도시한 도면.

도 8는 본 발명의 다른 실시예에 따른 WCDMA방식에서 구현되는 유무선 AP의 블록 구성도.

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 WCDMA방식에서 구현되는 유무선 G/W의 블록 구성도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100: 사용자 단말기 300: 유무선 AP

310 : 유선 통신 망 서버 312: 유선 통신 망

320: 유무선 G/W 330: 이동 통신 망

332: 이동 통신 망 AAA 서버 334: 어플리케이션 서버

340: 과금 서버

본 발명은 무선 데이터 서비스 제공에 관한 것으로, 특히 무선 통신 및 유선 통신 망을 이용한 무선 데이터 서비스 제공 방법 및 그 장치 에 관한 것이다.

무선 이동 통신 방법은 CDMA와 WCDMA등으로 나누어 볼 수 있다.

CDMA(code division multiple access) 방식은 미국의 퀄컴이 개발한 확산대역기술을 채택한 디지털 이동 통신 방식으로 ㅇ라고 하며, 확산대역기술을 사용한 다중접속방식의 한 종류이다. 확산대역통신이란 전송하려는 신호의 보다 훨씬 넓은 대역폭으로 신호를 확산시켜 전송하는 것으로, 신호의 전력밀도가 낮아지므로 신호의 존재유무를 검출하기 어렵다. 또한 에서는 수신된 신호를 역확산 시키는 과정에서 원래의 신호를 만들어내기 위해서는, 확산할 때에 사용한 부호를 정확히 알고 있어야 하므로 이 보장되며, 외부의 방해신호는 역확산 과정에서 반대로 확산되므로 통신을 방해하지 않는다.

다중접속기술은 한정된 자원을 많은 사용자들이 공유하는 방법으로 주파수분할, 시간분할, 공간분할, 극분할 및 부호분할 따위가 있다. 그러나 코드분할을 제외한 다른 방식들은 각각의 물리적인 영역에서 직교 분할되어 사용자간에 간섭이 없지만, 코드분할의 경우는 부호로만 분할되어 있으므로 간섭이 크다.

WCDMA(wideband code division multiple access)는 광대역 CDMA 방식이다. 광대역일수록 의 선택적 에 강하고, 동일한 데이터를 전송하는 경우 이 증가함으로써 처리 이득이 증가하기 때문에 그 만큼의 간섭이 감소하여 용량이 증가한다. 또한 RAKE 를 이용하여 다중경로를 분해할 수 있기 때문에 마이크로 셀일 경우에도 실내환경에서의 을 극복할 수 있다. 또한 1MHz 대역폭 당 대역폭 효율이 우수하여 용량면에서 유리하며 처리이득이 증가하여 의 용량을 작게 함으로써 구현시 비용이 절감되고, 전력증폭기의 크기를 작게 함으로써 의 소비전력과 크기를 줄일 수 있다.

도 1은 기존의 무선 데이터 서비스의 호처리 방법의 개략적인 흐름도이다. 도1을 살펴보면, 기존의 무선 데이터 서비스를 위한 망 구성은 사용자 단말기(100), BTS/BSC/PCF(110), PDSN(120), 이동 통신 망 AAA서버(130)및 어플리케이션 서버(140)를 포함한다.

BTS(기지국: Base Station Transceiver Subsystem)은 단말기와 무선 통신으로 연결되어 단말기를 제어하고 통화 채널을 연결시켜주는 시스템이다.

BSC(제어국: Base Station Controller)은 여러 대의 기지국들을 관리하면서, 이동 교환기(MSC)와 연동하고, 일부 제어국에서는 2.5세대/ 3세대 데이터 서비스를 위하여 PDSN과 연동 기능을 제공한다.

PCF(패킷 제어부: packet Control Function)는 컨트롤 제어부와 베어러 처리부로 구성되며, 기지국에 연결되고, 인가/인증/과금 서버(AAA: Authentication, Authorization and Accounting)에 연결되어 패킷 서비스를 제어한다.

PDSN(데이터 교환 장비: Packet Data Serving Node)는 2.5세대/3세대 데이터 서비스를 제공하기 위한 라우터로써, 패킷 서비스를 받기 위한 인가/인증/과금, 패킷 라우팅, 핸드오버, QoS 등을 담당한다. 이동 통신 망 AAA서버(130)는 이동 통신 망으로 접속하기 위한 인가/인증을 담당하며, 단말기의 과금을 수행하는 기능을 한다.

여기서 사용자 단말기(100)는 BTS/BSC/PCF(110)과 통신하며 BTS/BSC/PCF(110)는 사용자 단말기(100)가 무선 통신 망에 접속하기 위한 신호를 수신한다. 또한, PDNS(120)은 PPP(Point-to-Point Protocol)협상 과정을 통해 이동 통신 망 AAA서버(130)로부터 이동 통신 망에 접속하기 위한 인증(S154, S156)을 거 친 후 단말 쪽으로 IP 어드레스를 할당해 준다(S152). PDSN으로부터 IP 어드레스를 할당 받은 사용자 단말기(100)는 어플리케이션 서버(KTF는 magicn, 멀티팩, Fimm, SKT는 June/nate, LGT는 이지아이 등)(140)과 연동하여 데이터 서비스를 받거나, 인터넷에 바로 접속할 수 있다(S160).

현재 이와 같은 무선 통신 방법에 대한 기술이 발전하여 데이터 통신에 다양하게 이용되고 있다. 이러한 무선 통신이 발달함에 따라 음성뿐 아니라 동영상, MP3, 벨소리, 인터넷 등을 일반 휴대폰으로 즐길 수 있는 시대가 되었다. 또한 이동 통신 영역에서 데이터 서비스의 이용률은 계속 증가 추세에 있으며, 향후에는 급격하게 지금까지의 써킷 네트워크에서 패킷 기반의 네트워크로 기술이 전환될 예정이다.

그러나 현재의 통신 기술은 아직은 음성 중심이며, 이를 이용한 무선 데이터 서비스는 많은 양의 무선 자원을 요구하고, 비용이 많이 들기 때문에 대중화가 완전히 이루어지기 힘든 상태이다. 현재 상용 이동 통신 데이터 시스템은 음성 서비스와 데이터 서비스를 공유하여 쓰고 있다. 즉, 한정된 무선 자원을 음성 서비스와 패킷 데이터 서비스를 나누어 쓰기 때문에 고용량의 멀티미디어 데이터를 처리하는데 한계가 있을 수 밖에 없다.

한편, 유선 패킷 데이터 네트워크(VDSL, ADSL, Cable Modem, Ethernet)의 경우는 우리나라 거의 전국의 가정에 보급되어 있으며, 데이터 서비스 속도도 무선 데이터 통신에 비해 매우 높은 편이고, 그 비용은 저렴하다. 따라서 이 두가지 네 트워크를 효율적으로 이용할 필요성이 요구된다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해서 유무선 복합 망을 이용한 무선 데이터 서비스 제공 방법 및 그 장치를 제시한다.

또한, 본 발명은 한정된 무선 자원을 음성과 패킷 데이터 서비스를 나누어 쓰기 때문에 고용량의 멀티미디어 데이터를 처리하는데 한계를 극복하기 위하여, 유선 네트워크와 무선 네트워크를 결합하여 값싸고 빠른 무선 데이터 서비스를 제공해 줄 수 있는 유무선 복합 망을 이용한 무선 데이터 서비스 제공 방법 및 그 장치를 제시한다.

또한, 본 발명은 유무선 네트워크를 결합하여 저렴하고 빠른 무선 데이터 서비스를 제공할 수 있는 유무선 복합 망을 이용한 무선 데이터 서비스 제공 방법 및 그 장치를 제시한다.

또한, 본 발명은 유무선 자원을 효율적으로 이용하여, 건물이나 가정내에서 저렴한 이동 통신 데이터 서비스를 이용할 수 있도록 하는 유무선 복합 망을 이용한 무선 데이터 서비스 제공 방법 및 그 장치를 제시한다.

또한, 본 발명은 건물이나 가정 내에서 생길 수 있는 무선 통신의 음영지역을 유선 네트워크로 효율적으로 보완하는 유무선 복합 망을 이용한 무선 데이터 서비스 제공 방법 및 그 장치를 제시한다.

본 발명이 제시하는 기술적 과제들은 하기의 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있 을 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 유무선 복합 망을 이용한 무선 데이터 서비스 제공 시스템에서 수행하는 무선 데이터 서비스를 제공하는 방법에 있어서, 사용자 단말기로부터 무선 통신 망 접속 신호를 수신하고, 상기 사용자 단말기 정보를 포함한 VPN 생성 요청 신호를 유선 통신망을 통해 상기 유무선 G/W에 전송하는 단계; 이동 통신 망 AAA서버가 상기 사용자 단말기에 대해 인증을 하도록 유무선 G/W에 상기 사용자 단말기 정보를 포함한 인증 요청 정보를 전송하는 단계; 상기 인증 결과 상기 사용자 단말기가 유효한 단말기로 판단된 경우 가상의 터널 IP 어드레스를 할당하고, 상기 유선 통신 망에 VPN 터널을 생성하는 단계; 상기 할당된 가상의 터널 IP 어드레스와 맵핑된 상기 사용자 단말기가 사용할 실제 IP 어드레스를 할당하는 단계; 및 상기 실제 IP 어드레스와 상기 생성된 VPN을 이용하여 상기 사용자 단말기가 상기 이동 통신 망으로 접속하는 단계를 포함하는 유무선 복합 망을 이용한 무선 데이터 서비스 제공 방법이 제공된다.

또한, 상기 인증 요청 정보는 상기 사용자 단말기의 식별 번호 또는 이동 통신 망 AAA서버에 저장된 가입자 식별 정보인 유무선 복합 망을 이용한 무선 데이터 서비스 제공 방법이 제공된다.

또한, 상기 이동 통신 망에 접속한 상기 사용자 단말기는 상기 이동 통신 망에 결합한 어플리케이션 서버로부터 무선 데이터를 수신하는 단계를 더 포함하는 유무선 복합 망을 이용한 무선 데이터 서비스 제공 방법이 제공된다.

또한, 상기 이동 통신 망에 접속한 사용자 단말기가 인증 결과 정상 가입자인 경우 상기 유무선 G/W는 상기 유무선 G/W와 네트워크로 결합한 과금 서버에 과금 정보를 전달하는 단계를 더 포함하는 유무선 복합 망을 이용한 무선 데이터 서비스 제공 방법이 제공된다.

또한, 상기 유무선 액세스 포인트는 네트워크로 유선 통신 망 서버와 연결되어, 상기 유선 통신 망에 접속하는 유무선 복합 망을 이용한 무선 데이터 서비스 제공 방법이 제공된다.

또한, 상기 무선 통신 망은 CDMA 또는 WCDMA의 방식을 이용하는 유무선 복합 망을 이용한 무선 데이터 서비스 제공 방법이 제공된다.

또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 유무선 복합 망을 이용하여 무선 데이터 서비스를 제공하는 시스템에 있어서, 상기 사용자 단말기로부터 무선 통신 망 접속 신호를 수신하고, 상기 사용자 단말기 정보를 포함한 VPN 생성 요청 신호를 상기 유무선 G/W에 전송하고, 상기 인증 결과 상기 사용자 단말기가 유효한 단말기로 판단된 경우 유선 통신 망에 VPN 터널을 생성하는 액세스 포인트; 및 상기 유무선 액세스 포인트와 유선 통신 망을 통해 연결되고, 이동 통신 망 AAA서버가 상기 사용자 단말기에 대해 인증을 하도록 상기 유무선 G/W에 상기 사용자 단말기 정보를 포함한 인증 요청 정보를 전송하는 유무선 G/W를 포함하는 유무선 복합 망을 이용한 무선 데이터 서비스 제공 장치가 제공된다.

또한, 상기 유무선 G/W와 이동 통신 망을 통해 연결되고, 상기 사용자 단말 기에게 무선 데이터를 전송하는 어플리케이션 서버를 더 포함하는 유무선 복합 망을 이용한 무선 데이터 서비스 제공 장치가 제공된다.

또한, 상기 유무선 G/W에 결합되고, 상기 무선 데이터에 대한 과금을 수행하는 과금 서버를 더 포함하는 유무선 복합 망을 이용한 무선 데이터 서비스 제공 장치가 제공된다.

또한, 상기 유무선 액세스 포인트는 네트워크로 유선 통신 망 서버와 연결되어, 상기 유선 통신 망에 접속하는 유무선 복합 망을 이용한 무선 데이터 서비스 제공 장치가 제공된다.

또한, 상기 유무선 액세스 포인트와 유선 통신 망 서버의 결합 네트워크는 이더넷이고, 상기 유무선 액세스 포인트는 이더넷 인터페이스를 포함하는 유무선 복합 망을 이용한 무선 데이터 서비스 제공 장치가 제공된다.

또한, 상기 무선 통신 방식은 CDMA 또는 WCDMA인 유무선 복합 망을 이용한 무선 데이터 서비스 제공 장치가 제공된다.

또한, 유무선 복합 망을 이용한 무선 데이터 서비스 제공 시스템에서, 유무선 G/W와 유선 통신 망을 통해 연결되는 유무선 액세스 포인트에 있어서, 사용자 단말기로부터 무선 통신 망 접속 신호를 수신하는 안테나 부; 상기 무선 통신 망 접속 신호를 디지털 신호로 변환하여 에뮬레이션부로 송신하는 기지국 신호 처리부; 상기 기지국 신호 처리부와 신호 송수신, 패킷 데이터 제어 및 상기 패킷 데이터를 스위칭하는 에뮬레이션부; 및 상기 유선 통신 망에 VPN을 생성하기 위하여, 유무선 G/W와 통신하며 VPN 메시지를 처리하는 VPN 신호 처리부; 를 포함하는 유무 선 액세스 포인트가 제공된다.

또한, 네트워크로 유선 통신 망 서버와 연결되어 상기 유선 통신 망에 접속이 가능하도록 하는 유선망 접속부를 더 포함하는 유무선 액세스 포인트가 제공된다.

또한, 송수신 데이터 패킷의 개수를 카운트하고, 상기 과금 정보를 유무선 G/W 쪽으로 전달하는 과금부를 더 포함하는 유무선 액세스 포인트가 제공된다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 유무선 복합 망을 이용한 무선 데이터 서비스 제공 방법을 도시한 개략적인 흐름도이다. 도 2를 살펴보면, 사용자 단말기(100)가 유무선 액세스 포인트(AP : Access Point, 이하에서는 'AP'라 칭한다)가 설치된 건물이나 가정내에 진입하는 경우, 사용자 단말기는 건물이나 가정내의 유무선 AP의 신호를 감지하게 된다. 이후 사용자 단말기(100)가 데이터 서비스를 시작하면 유무선 AP에 무선 통신 망 접속 신호 처리를 시도하게 되며, 이 유무선 AP는 기존의 통신 네트워크의 BTS/BSC/PCF/PDSN의 역할을 대신 수행하게 된다. 즉, 유무선 AP가 사용자 단말기(100)로부터 무선 통신 망 접속 신호를 요청 받는 것으로부터 본 발명이 개시된다(S210).

유무선 AP(300)는 이동 통신 망 AAA서버(130)가 사용자 단말기(100)에 대해 인증을 하도록 유무선 게이트웨이(Gateway, 이하에서는 'G//W'라고 함)에 인증 요청 정보를 전송한다(S220). 여기서 인증 요청 정보는 사용자 단말기(100)의 식별 번호 또는 이동 통신 망 AAA서버(130)에 저장된 가입자 식별 정보가 될 수 있다.

유무선 G/W(320)는 이동 통신 망 AAA서버(130)에서 단말기의 가입자가 유효한 가입자 인지를 판단한 인증 결과를 유무선 AP(300)로 전송하고, 정상적인 가입자인 경우, 터널 IP 어드레스를 할당한다.

유무선 AP(300)는 유무선 G/W(320)가 사용자 단말기(100)에 할당해준 IP 어드레스와 가상 사설망을 이룬 터널 IP 어드레스 사이를 맵핑하여 상기 유선 통신 망에 VPN(Virtual Private Network : 가상 사설망, 이하에서는 'VPN'이라고 함) 터널을 생성하게 된다(S230).

유무선 AP는 생성된 VPN을 이용하여 유무선 G/W와 접속을 하며(S240), 자신의 IP 어드레스 풀(Pool)에서 사용자 단말기(100)가 사용할 실제 IP 어드레스를 할당 한다(S250). 이로써, 유선 통신 망에 유무선 AP와 유무선 G/W를 연결하는 VPN 터널이 생성되면 생성된 VPN 터널을 통해 사용자 단말기(100)가 이동 통신 망에 접속하여 데이터 서비스를 제공받게 된다.

실제 VPN을 사용하게 되면 단순 보안이 아닌 외부 망과 VPN 장치 간에 각종 트래픽이 움직이게 되고 이러한 각종 트래픽이 암호화되어 전송되는 것으로 일반 암호화와 구분된다. 예를 들어 회사 내부 자원을 접속하는 것과 회사 내부 자원 이외의 일반 인터넷을 접속하는 것과의 구분이 필요하게 되는 경우, 이러한 구분 접속을 가능하게 하면서 회사 내부 자원 접속시에만 암호화 통신이 이루어지는 경우를 터널링이라고 한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 유무선 복합 망을 이용한 무선 데이터 서비스를 제공하는 망 구성도이다. 도 3을 살펴보면, 유무선 복합 망을 이용한 무선 데이터 서비스를 제공하기 위한 망 구성은 사용자 단말기(100), 유무선 AP(300), 유선 통신 망 서버(310), 유무선 G/W(320), 이동 통신 망 AAA서버(130), 어플리케이 션 서버(140)를 포함한다.

본 발명에 따른 사용자 단말기(100)는 PDA, 휴대폰, 노트북 및 컴퓨터 등 명칭에 구속되지 아니하며, 무선 통신 서비스를 제공받을 수 있는 단말기이면, 기존 또는 향후 개발될 모든 단말기를 포함한다.

유무선 AP(300)는 무선 데이터 서비스, 인터넷의 연결, 사용자들 간에 네트워크를 가능하게 하며, 본 발명에 따른 무선 통신 기술은 이동 통신 기술인 CDMA, WCDMA 등 여러가지 표준 규격이 있다. 각각의 기술은 이미 공지된 기술로써, 상기 종래 기술에 상술한 바 있으며, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있어 그 상세한 설명을 생략한다.

또한 유무선 AP(300)의 위치는 인증 및 유선 IP를 할당하는 역할을 대신해 주는 유선 통신 망(312)의 서버와 네트워크를 통해 연결되어, 별도의 유선 통신 망(312)의 인증을 거칠 필요가 없어진다. 즉, 유선 통신 망(312)의 입장에서는 사용자 단말기(100)가 유선 통신 망(312)에 접속했는지 여부를 알 수 없게 되고, 단말기는 유선 통신 망(312)의 인증을 별도로 거칠 필요가 없다.

또한, 유무선 AP(300)와 유선 통신 망 서버(310)는 분리되어 구성되며, 유무선 AP(300)는 유선 통신 망 서버(310) 앞단에 위치하는 구조가 되어, 유선 통신 망 사업자가 달라지더라도 유선 통신 망(312)의 가입자 데이터 베이스를 수정할 필요가 없게 된다. 여기서 유무선 AP(300)는 유선 통신 망 서버(310) 앞단에 위치한다는 의미는 신호 처리 절차에 있어서 무선 통신 호 신호를 먼저 수신하게 되는 구조 를 의미한다.

유선 통신 망 서버(310)는 유선 통신 망(여기서 유선 통신 망은 VDSL, ADSL, Cable Modem, Ethernet등이 될 수 있다)(312)에 접속하기 위한 모뎀 등을 지칭한다.

유무선 G/W(320)는 유무선 AP(300)가 유선 통신 망(312)에 VPN 터널을 생성하면, VPN 터널을 통해 사용자 단말기(100)가 유선 통신 망(312)을 통하고, 이후 이동 통신 망(330)까지 접속할 수 있도록 해준다. 여기서 본 발명은 사용자 단말기(100)가 무선 통신 망에서 동작되는 것처럼 호처리 절차를 수행하여야 하나, 호처리가 실제 일어나는 망은 유선 통신 망(312)이므로 이동 통신 망(330)까지의 접속을 위해 VPN을 사용하게 된다.

이동 통신 망 AAA서버(130)는 이동 통신 망에 접속하기 위한 단말기의 인가/인증을 수행하는 장치로, 유무선 G/W로부터 이동 통신 망으로 접속하려는 사용자 단말기(100)의 인증을 수행한다.

어플리케이션 서버(140)는 각 이동 통신사에서 제공하는 무선 데이터를 보유하며 제공하기 위한 서버이다. 예를 들어, KTF의 magicn, 멀티팩, Fimm 등과 SKT의 June, nate, LGT의 이지아이 등이 어플리케이션 서버군이 될 수 있다. 이러한 어플리케이션 서버(140)는 유무선 G/W(320)에 네트워크로 연결되며, VPN을 통해 유선 통신 망(312)을 거쳐 사용자 단말기(100)까지 무선 데이터를 제공할 수 있다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 유무선 복합 망을 이용한 무선 데이터 서비 스의 호처리 방법의 개략적인 흐름도이다. 도 4를 살펴보면, 사용자 단말기(100)는 유무선 AP(300)와 무선 통신을 위해 연결되며, 상호간 무선 통신 망 접속 신호 처리 및 단말 인증을 요청하게 된다(S400).

또한, 사용자 단말기(100)와 유무선 AP(300)는 PPP 협상과정을 통하여 IP 어드레스 할당과 가입자 인증 과정을 수행하게 되고, 인증 후 사용자 단말기(100)가 사용할 실제 IP 어드레스를 할당해주는 과정이 일어난다(S402).

유무선 AP(300)는 유무선 G/W(320)로 유선 통신 망(312)에 VPN을 생성하기 위해 사용자 단말기(100) 정보를 포함한 VPN 생성 요청 신호를 전송한다(S410). 유무선 G/W(320)는 VPN 생성 요청 신호를 수신하고, 사용자 단말기(100)의 가입자가 유효한 가입자인지 인증을 수행한다. 즉 유무선 G/W(320)는 이동 통신 망 AAA서버(332)에 접속 요청을 하게 되고(S430), 이에 상응하는 가입자의 인증 결과를 수신한다.(S432)

사용자 단말기(100)의 가입자가 유효한 가입자인 경우 유무선 G/W(320)는 유무선 AP(300)에게 그 유효 정보를 포함한 VPN 생성 요청 응답 신호를 전송하고(S412), 유효하지 않은 가입자의 경우는 VPN 생성을 위한 신호 처리를 종료한다.

상기 인증이 정상적으로 수행된 경우 유무선 G/W(320)는 사용자 단말기(100)가 접속할 수 있도록 터널 IP 어드레스를 할당해 준다(S420). 상기 터널 IP 어드레스를 사용하여 유선 통신 망(312)에 VPN이 형성되게 된다. 따라서 유선 통신 망(312)에서 실제 호처리가 이루어지게 되어, 고용량의 데이터 처리가 가능하고, 건물이나 가정내에서 데이터 서비스의 속도가 느려지게 되던 무선 자원의 한계를 극복할 수 있게 된다.

이동 통신 망은 어플리케이션 서버(140)와 연동하여, 무선 데이터 서비스를 하게 된다(S440).

이로써 사용자 단말기(100)는 건물이나 가정내에서 유선 통신 망(312)을 이용하여 열악한 무선 데이터 서비스의 품질을 향상시킬 수 있게 된다.

도 5 본 발명의 실시예에 따른 CDMA 방식에서 구현되는 유무선 AP의 블록 구성도이다. 도 5를 살펴보면, CDMA 방식에서 유무선 AP(300)는 RF/안테나 부(500)와 BTS 신호 처리부(502), BSC/PCF/PDSN 에뮬레이션부(504), 단말 세션 컨트롤부(510), VPN 신호 처리부(522), 유선망 접속부(520) 및 과금부(540)를 포함한다.

각각의 구성에서 수행하는 기능을 구체적으로 살펴보면, RF/안테나부(500), BTS 신호처리부(502) 및 BSC/PCF/PDSN 에뮬레이션부(504)등은 실제 이 장치가 일반 CDMA단말이 보기엔 정상적인 CDMA 유무선망으로 인식해 주기 위한 부분으로, 각종 무선 신호와 인증 부분을 에뮬레이션하여, 단말이 실제 CDMA망에 접속한 것처럼 각종 신호처리를 대신한다.

즉, RF/안테나 부(500)는 사용자 단말기(100)로부터 무선 통신 신호를 수신하여, 주파수 하향 변환을 거쳐 BTS 신호 처리부(502)로 전송하고, BTS 신호 처리부(502)로부터 신호를 수신하여 주파수 상향 변환을 거쳐 사용자 단말기(100)로 송신한다. BTS 신호 처리부(502)는 RF/안테나 부(500)로부터 수신되는 무선 통신 망 접속 신호를 디지털 신호로 변환하고, 데이터 패킷을 생성하여 BSC/PCF/PDSN 에뮬 레이션부(504)로 전송한다.

무선 통신 망 접속 신호를 수신한 BSC/PCF/PDSN 에뮬레이션부(504)는 CDMA망에서 BSC/PCF/PDSN가 수행하는 각종의 신호처리, 예를 들면, BTS 신호 처리부(502)와 신호 송수신, 패킷 서비스 제어, 데이터 교환 기능을 수행한다.

이러한 신호 처리가 원활히 수행되도록 하기 위해 단말 세션 컨트롤부(510)는 사용자 단말기(100)와 외부 망간의 채널을 유지하고 제어한다. VPN 신호 처리부(522)는 VPN을 생성하기 위해서 유무선 G/W(320)와 신호 처리를 하는 블럭이다. 즉, VPN을 생성하기 위한 터널링 ID와 터널 IP 어드레스를 생성하여 사용자 단말기(100)의 실제 IP 어드레스와 맵핑하여 VPN 메시지(터널링을 하기 위한 각종의 신호를 통칭함)를 전송하고, 단말의 터널링 기능을 담당하여, IP in IP 패킷을 처리한다.

유선망 접속부(520)는 유선 통신 망(312)에 접속하기 위해, DHCP(dynamic host configuration protocol)를 수행하여 유무선 AP(300)의 IP 풀(pool)에 포함될 IP 어드레스를 획득하기 위한 블럭이다. DHCP는 동적 호스트 설정 통신 규약으로 TCP/IP 환경의 통신망에서 IP 어드레스의 일률적 관리 서비스를 제공한다.

과금부(540)는 각 가입자 단말기의 패킷 과금을 수행하며 구체적으로 송수신 데이터 패킷의 개수를 카운트하고, 상기 과금 정보를 유무선 G/W(320) 쪽으로 전달한다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 CDMA 방식에서 구현되는 유무선 G/W의 블록 구성도이다. 도 6를 살펴보면, CDMA 방식에서 유무선 G/W(320)는 VPN 패킷 송수신 처리부(600), 단말 세션 컨트롤부(610), 이동 통신 망 호처리 및 가입자 패킷 처리부(620) 및 과금부(640)을 포함한다.

각각의 구성에서 수행하는 기능을 구체적으로 살펴보면, VPN 패킷 송수신 처리부(600)는 유무선 AP(300)로부터 수신되는 VPN 생성 요청 신호를 수신하고, 터널링 ID와 IP 어드레스를 할당하며, 터널링 패킷의 인캡슐레이션(encapsulation)과 디캡슐레이션(decapsulation)을 수행한다. 이러한 캡슐화를 하는 이유는 의 정보를 하위 통신 규약 사용자 정보 영역에 내장시켜 전송하거나 그 역방향으로 데이터를 전송하기 위함이다.

단말 세션 컨트롤부(510)는 터널링 ID와 IP 어드레스, 유무선 AP의 IP 어드레스를 관리하는 블록으로, 주로 단말 세션을 관리한다.

이동 통신 망 호처리부(620)는 과금부로의 이동 통신 망의 신호 처리를 수행하고, 각 단말의 인증 부분을 처리하고 사용자 패킷을 이동 통신 서버로 라우팅한다.

과금부(640)는 각 가입자 단말기의 패킷 과금을 수행하며 구체적으로 송수신 데이터 패킷의 개수를 카운트하고, 상기 과금 정보를 과금 서버로 전달한다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 컨텐츠 정보에 대한 과금을 위한 유무선 G/W의 과금부 및 과금 서버의 구성을 도시한 도면이다. 도 7을 살펴보면, 데이터 패킷에 대한 과금을 위한 유무선 G/W의 과금부(640)는 인증부(710), 과금 생성 부(712), 과금 추출부(714) 및 과금 전송부(716)를 포함할 수 있고, 정보료 과금 서버(340)는 과금 수집부(720)와 과금 전송부(722)를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 유무선 G/W의 과금부(640) 및 정보료 과금 서버(340)는 무선 통신 및 유선 통신 망(312)에 대한 과금을 포함하는 데이터 서비스 과금 처리 장치로서, 데이터 전송망을 이용하여 온라인으로 과금 데이터를 전송할 수 있다.

유무선 G/W의 과금부(640)는 단말기(100)를 단말기에 상응하는 고유한 단말기 식별 정보를 이용하여 인증하기 위한 인증부(710), 정보료 시디알 정보를 생성하기 위한 과금 생성부(712), 정보료 시디알 정보를 추출하기 위한 과금 추출부(714) 및 정보료 시디알 정보를 과금 서버로 전송하기 위한 과금 전송부(716)를 포함할 수 있다.

정보료 과금 서버(340)는 유무선 G/W의 과금부(640)로부터 정보료 시디알 정보를 수신하기 위한 과금 수집부(720) 및 수집한 과금 정보를 이용하여 사용자의 요율에 맞게 요금을 정산하기 위한 요금 정산부(722)를 포함할 수 있다.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따라 WCDMA방식에서 구현되는 유무선 AP의 블록 구성도이다. 도 8을 살펴보면, WCDMA방식에서 유무선 AP(300)는 RF/안테나 부(800)와 Node B 신호 처리부(802), PCN/SGSN/GGSN 에뮬레이션부(804), 단말 세션 컨트롤부(810), VPN 신호 처리 및 유선 패킷 처리부(822), 유선망 접속부(820) 및 과금부(840)를 포함한다.

또한, 도 9는 본 발명의 실시예에 따라 WCDMA방식에서 구현되는 유무선 G/W 의 블록 구성도이다. 도 9를 살펴보면, WCDMA 방식에서 유무선 G/W(320)는 VPN 패킷 송수신 처리부(900), 단말 세션 컨트롤부(910), 이동 통신 망 호처리 및 가입자 패킷 처리부(920) 및 과금부(940)을 포함한다. 이하에서는 상술한 CDMA방식에서 구현되는 유무선 AP(300)와의 차이점을 위주로 설명한다.

Node B 신호 처리부(802)는 CDMA 방식의 BTS 신호 처리부에 대응하는 개념으로 RF/안테나 부(800)로부터 수신되는 무선 통신 망 접속 신호를 디지털 신호로 변환하고, 데이터 패킷을 생성하여 PCN/SGSN/GGSN 에뮬레이션부(804) 로 전송한다. 무선 통신 망 접속 신호를 수신한 PCN/SGSN/GGSN 에뮬레이션부(804)는 WCDMA망에서 BSC/PCF/PDSN가 수행하는 각종의 신호처리, 예를 들면, Node B 신호 처리부(802)와 신호 송수신, 패킷 서비스 제어, 데이터 교환 기능을 수행한다.

그밖에 데이터 송수신에 관련한 기능은 상술한 CDMA망에서 구현되는 유무선 AP(300) 및 유무선 G/W(320)와 동일하다.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 많은 변형이 본 발명의 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 가능함은 물론이다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 유무선 복합 망을 이용한 무선 데이터 서비스 제공 방법 및 그 장치는 열악한 건물이나 가정내에서 무선 데이터 품질을 향상시킬 수 있다. 즉, 이동 통신 무선 액세스를 사용하고 코어 데이터망은 일반 유 선사업자(한국의 KT, 하나로 및 기타 사업자등)망을 이용하므로써 이동 통신 사업자는 많은 투자비를 들이지 않고 건물이나 가정내에서 무선 데이터 품질을 확보할 수 있다. 또한 가입자들에게는 고품질의 무선 데이터 서비스를 저렴하게 제공할 수 있다.

상기에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명 및 그 균등물의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

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유무선 복합 망을 이용한 무선 데이터 서비스 제공 시스템에서, 유무선 G/W와 유선 통신 망을 통해 연결되는 유무선 액세스 포인트에 있어서,

사용자 단말기로부터 상기 사용자 단말기가 음성 통화를 위해 사용하는 이동 통신 표준에 따르는 무선 통신 신호를 수신하는 안테나 부;

상기 무선 통신 망 접속 신호를 디지털 신호로 변환하여 에뮬레이션부로 송신하는 기지국 신호 처리부;

상기 기지국 신호 처리부와 신호 송수신, 패킷 데이터 제어 및 상기 패킷 데이터를 스위칭하는 에뮬레이션부; 및

상기 유선 통신 망에 VPN을 생성하기 위하여, 유무선 G/W와 통신하며 VPN 메시지를 처리하는 VPN 신호 처리부;

를 포함하는 유무선 액세스 포인트.
제 14항에 있어서,

네트워크로 유선 통신 망 서버와 연결되어 상기 유선 통신 망에 접속이 가능하도록 하는 유선망 접속부를 더 포함하는 유무선 액세스 포인트.
제 14 항 또는 제 15항에 있어서,

송수신 데이터 패킷의 개수를 카운트하고, 상기 과금 정보를 유무선 G/W 쪽으로 전달하는 과금부를 더 포함하는 유무선 액세스 포인트.