KR100939940B1 - 무선 데이터 통신용 분산 기반구조 - Google Patents

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Abstract

모바일 사용자 단말기 (402) 는 수개의 네트워크 액세스 포인트 (404-412) 중 하나 이상의 네트워크 액세스 포인트를 통하여 패킷 데이터 네트워크 (450) 에 액세스한다. 하나 이상의 제어 포인트 (432-440) 는 사용자 단말기가 액세스할 네트워크 액세스 포인트 또는 포인트들을 결정한다. 편리하면 언제든지, 현재 제어 포인트에서 제어를 유지할 수 있거나 또 다른 제어 포인트로 제어를 전달할 수도 있다. 수개의 라우터 각각은 외부 에이전트가 각각의 사용자 단말기를 대신하여 액세스할 필요가 있는지를 결정하는 관련 홈 에이전트 (418-420) 를 갖는 것이 바람직하다. 수개의 외부 에이전트 (422-430) 가 존재하며, 이 외부 에이전트는 사용자 단말기의 홈 에이전트로부터 수신한 패킷을 사용자 단말기와의 통신을 주로 제어하는 제어 포인트로 전달한다.
Figure R1020097017825
네트워크 액세스 포인트, 사용자 단말기, 홈 에이전트, 외부 에이전트

Description

무선 데이터 통신용 분산 기반구조 {DISTRIBUTED INFRASTRUCTURE FOR WIRELESS DATA COMMUNICATIONS}
본 발명은 무선 통신시스템에 관한 것으로, 더욱 자세하게는, 무선 패킷 데이터 네트워크에 관한 것이다.
도 1은 종래의 단일 라우터 무선 패킷 데이터 네트워크 (100) 를 나타낸다. 패킷 라우터 (102) 는 나머지 네트워크 (104) 로부터의 데이터 패킷을 수신한 다음 이 데이터 패킷을 하나 이상의 네트워크 액세스 포인트 (106-110) 로 라우팅한다. 네트워크 액세스 포인트 (106-110) 는 패킷을 순방향 무선 링크 (114-116) 를 통해 사용자 단말기 (112) 로 순방향으로 전송한다. 사용자 단말기 (112) 는 패킷을 역방향 무선 링크 (118-120) 를 통해 네트워크 액세스 포인트 (106-110) 로 되전송한다. 사용자 단말기 (112) 는 개인이 휴대하는 셀룰라 전화기, 휴대용 컴퓨터, 자동차에서의 모바일 전화기, 또는 이동하면서도 접속성을 계속해서 제공해야 하는 다른 어떠한 모바일 장치일 수도 있다.
제어 포인트 (122) 는 패킷 라우터 (102) 에 접속한다. 제어 포인트는 무선 링크 (114-120) 를 관리한다. 이 관리는 많은 기능을 포함한다. 예를 들면, 사용자 단말기 (112) 가 이들간의 경로중단 주변에서 이동할 때에는, 네트워크 액세스 포인트 (106-110) 가 변경한다. 도 1에 나타낸 상태에서는, 제어 포인트 (122) 가 사용자 단말기 (112) 로 하여금 하나 이상의 네트워크 액세스 포인트 (106-110) 로 수신할 필요가 있는 최소량의 전력으로 전송할 수 있도록 한다. 이동국 전송전력은 다른 이동국으로부터의 전송에 대하여 간섭을 발생시키기 때문에 최소화시킨다. 사용자 단말기가 네트워크 액세스 포인트 (106) 에 의해 서비스되는 영역으로부터 네트워크 액세스 포인트 (108) 에 의해 서비스되는 영역으로 이동하는 경우, 네트워크 액세스 포인트 (106) 로부터 네트워크 액세스 포인트 (108) 로 사용자 단말기 (112) 가 핸드오프한다. 제어 포인트 (122) 는 이 핸드오프를 관리해야 한다. 또 다른 관리 기능은 당업자에게 잘 알려져 있다.
도 2는 인터넷 엔지니어링 태스크 포스 (Internet Engineering Task Force) RFC 2002에 설명되어 있는 모바일 IP 와 같은 이동성 프로토콜을 지원하는 종래의 다중 라우터 무선 패킷 데이터 네트워크 (200) 를 나타낸다. 제 2 패킷 라우터 (202) 는 제 1 패킷 라우터 (102), 나머지 네트워크 (104), 또는 (도시된 바와 같이) 양쪽 모두와 접속한다. 제 2 패킷 라우터 (202) 는 네트워크 액세스 포인트 (204-206) 와 접속한다. 도 2에서, 사용자 단말기 (112) 는 네트워크 액세스 포인트 (110) 에 의해 서비스되는 영역 (순방향 링크 (208) 에 의해 서비스되는 영역) 으로부터 네트워크 액세스 포인트 (204) 에 의해 서비스되는 영역 (순방향 링크 (210) 에 의해 서비스되는 영역) 으로 이동한다. 제어 포인트 (122) 는 도 1 에 나타낸 핸드 오프동안의 방법과 매우 동일한 방법으로 (역방향 링크 (212- 214) 의 관리를 포함하여) 핸드오프 동안 무선링크를 관리한다. 원하는 경우, 제 1 제어 포인트 (122) 로부터 제 2 제어 포인트 (222) 로 제어를 전가할 수 있다. 이들 제어 포인트는 제 1 패킷 라우터 (102) 와 제 2 패킷 라우터 (202) 와 각각 접속한다.
또한, 도 2는 홈 에이전트 (224) 와 외부 에이전트 (226) 를 나타낸다. 홈 에이전트 (224) 는 제 1 패킷 라우터 (102) 와 접속하며 외부 에이전트 (226) 는 제 2 패킷 라우터 (202) 와 접속한다.
사용자 단말기 (112) 는 패킷 라우터 (102) 가 도달가능성을 통지하는 네트워크 어드레스를 갖는다. 따라서, 사용자 단말기 (112) 에게 의도된 패킷은 제 1 패킷 라우터 (102) 로 전송된다. 사용자 단말기 (112) 가 패킷 라우터 (102) 와 관련한 네트워크 액세스 포인트 (106-110) 의 통신 가능영역 내에 있는 경우, 패킷 라우터 (102) 는, 사용자 단말기 (112) 에 순방향 무선 링크를 주로 제공하는 네트워크 액세스 포인트로 전송 패킷을 전송하는 제어 포인트 (122) 로 패킷을 전달한다.
사용자 단말기 (112) 는 제 1 패킷 라우터 (102) 에 의해 서비스되는 영역을 벗어날 수 있고 제 2 패킷 라우터 (202) 에 의해 서비스되는 영역에 진입할 수 있다. 네트워크 (104) 가 사용자 단말기 (112) 로 수신예정된 패킷을 패킷 라우터 (102) 로 전송한 다음, 패킷 라우터가 "전교 (care-of)" 어드레스 형식으로 사용자 단말기 (112) 의 현재 위치의 트랙을 지원하는 홈 에이전트 (224) 로 패킷을 전송한다. 이후, 홈 에이전트는 사용자 단말기 (예를 들면, 외부 에이전트 (226)) 의 전교 어드레스로 수신예정된 패킷에서 이들 패킷을 캡슐화 (encapsulate) 하여 그 패킷을 패킷 라우터 (102 및 202) 를 통하여 전송한다. 이들 패킷의 수신시, 외부 에이전트 (226) 는 패킷을 디캡슐화 (de-encapsulate) 하여, 사용자 단말기 (112) 에 대하여 전송예정인 패킷을 제어 포인트 (222) 로 전달한다. 이후, 제어 포인트 (222) 는 사용자 단말기 (112) 에 순방향 무선 링크를 주로 제공하는 네트워크 액세스 포인트로의 전송 패킷을 전달한다.
이 방법으로, 데이터 접속에 대한 네트워크 액세스 포인트의 제어는 제어 포인트 (122) 로부터 제어 포인트 (222) 로 이동한다. 또 다른 종래의 방법으로, 패킷 라우터 (102) 가 사용자 단말기 (112) 로의 전송 패킷을 제어 포인트 (122) 로 전달하는 것을 진행한 후 제어 포인트가 패킷을 직접 전송하는 경우에는, 네트워크 액세스 포인트가 위치한 시스템과 무관하게, 어떤 네트워크 액세스 포인트가 사용자 단말기 (112) 에 순방향 무선 링크를 제공하더라도 제어가 2개의 제어 포인트간을 이동하지 않는다. 예를 들면, 제어 포인트 (122) 는 네트워크 액세스 포인트 (106-110) 에 더하여 네트워크 액세스 포인트 (204-206) 로의 전송 패킷을 전달할 수도 있다.
이러한 아키텍쳐는 수개의 기본적인 문제들, 즉, 네트워크의 각각의 부분에 대한 제어 포인트가 단일 장애 포인트로 되어, 이 포인트의 신뢰성을 높혀야 하는데, 이러한 비용이 증가한다는 문제를 갖는다. 또한, 이들은 각각의 네트워크마다 고유하기 때문에, 서비스받을 수 있는 모바일 단말기의 이용인구가 증가하여 네트워크 액세스 포인트의 수가 제어 포인트에 존재하는 부하를 증가시킴에 따라, 아키텍쳐가 우수하게 스케일화하지 못한다. 마지막으로, 최근에 만들어진 고속의 무선 프로토콜은 네트워크 액세스 포인트와 제어 포인트 간의 전송과 대기 지연으로 인하여 불가능한 제어 포인트에 의해 낮은 대기시간 제어를 요구한다.
이에 더하여, 라우터는 하나 이상의 네트워크 액세스 포인트와 접속하기 때문에, 라우터의 장해결과는 이 라우터와 접속하는 하나 이상의 네트워크 액세스 포인트에 의해 서비스되는 영역에서의 사용자 서비스 장해를 일으킨다.
라우터는 하나 이상의 네트워크 액세스 포인트와 접속하기 때문에, 라우터의 장해결과는 이 라우터와 접속하는 하나 이상의 네트워크 액세스 포인트에 의해 서비스되는 영역에서의 사용자 서비스 장해를 일으킨다.
모바일 사용자 단말기 (402) 는 수개의 네트워크 액세스 포인트 (404-412) 중 하나 이상의 네트워크 액세스 포인트를 통하여 패킷 데이터 네트워크 (450) 에 액세스한다. 하나 이상의 제어 포인트 (432-440) 는 사용자 단말기가 액세스할 네트워크 액세스 포인트 또는 포인트들을 결정한다. 편리하면 언제든지, 현재 제어 포인트에서 제어를 유지할 수 있거나 또 다른 제어 포인트로 제어를 전달할 수도 있다. 수개의 라우터 각각은 외부 에이전트가 각각의 사용자 단말기를 대신하여 액세스할 필요가 있는지를 결정하는 관련 홈 에이전트 (418-420) 를 갖는 것이 바람직하다. 수개의 외부 에이전트 (422-430) 가 존재하며, 이 외부 에이전트는 사용자 단말기의 홈 에이전트로부터 수신한 패킷을 사용자 단말기와의 통신을 주로 제어하는 제어 포인트로 전달한다.
출원인은 제어 포인트의 기능성을 분배하고 모든 네트워크 액세스 포인트와 제어 포인트를 같이 배치시켜, 상술한 아키텍쳐의 단점에 해결책을 제공한다. 또한, 출원인에 의해 제안된 아키텍쳐는 네트워크 액세스 포인트와 제어 포인트를 외부 에이전트와 같이 배치하여 최적화한다.
또한, 특정 아키텍쳐가 복수의 라우터를 이용하는 경우, 각각의 액세스 포인트가 하나 이상의 라우터와 접속할 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 단일 라우터 무선 패킷 데이터 네트워크 (300) 를 나타낸다.
사용자 단말기 (302) 는 무선 데이터 패킷들을 송수신하도록 구성된다. 각각이 사용자 단말기 (302) 로 무선 데이터 패킷을 전송하고 사용자 단말기 (302) 로부터 무선 데이터 패킷을 수신하도록 구성되는 복수의 네트워크 액세스 포인트 (304-308) 가 존재한다. 라우터 (310) 는 네트워크 액세스 포인트 (304-308) 로 데이터 패킷들을 전송할 수 있고, 네트워크 액세스 포인트 (304-308) 로부터 데이터 패킷들을 수신할 수 있다. 도 3은 사용자 단말기가 제 1 네트워크 액세스 포인트 (304) 에 의해 지원되는 영역을 벗어나 제 2 네트워크 액세스 포인트 (306) 에 의해 지원되는 영역에 진입하는 상태를 나타낸다.
복수의 제어 포인트 (312-316) 가 존재한다. 종래 기술에서와 같이, 각각의 제어 포인트는 사용자 단말기 (302) 와 선택된 네트워크 액세스 포인트 (304-308) 간의 무선 링크 (318-324) 를 관리하도록 구성된다. 그러나, 단일 제어 포인트 (122) 를 대신하여 복수의 제어 포인트 (312-316) 도 존재한다. 본 발명에서, 사용자 단말기는 사용자 단말기가 특정 데이터 교환에 대하여 통신을 성립시키는 제 1 네트워크 액세스 포인트와 같이 배치되는 제어 포인트에 의해 서비스 된다. 도 3의 예에서, 사용자 단말기 (302) 는 네트워크 액세스 포인트 (304, 306) 모두와 주로 접속한다. 사용자 단말기를 지원하는 제 1 네트워크 액세스 포인트가 네트워크 액세스 포인트 (304) 였을 경우, 제어 포인트는 제어 포인트 (312) 이다. 만약 그렇지 않으면, 제어 포인트는 제어 포인트 (314) 이다. 이러한 약정조건을 이용하여, 네트워크에 액세스하는 다수 사용자 단말기를 복수의 제어 포인트에 의해 제어하여 제어 포인트들 간의 부하를 배분한다. 따라서, 제어 포인트의 장해는 그 제어 포인트에 의해 서비스되는 사용자 단말기에만 영향을 주고 사용자 단말기의 전체 이용인구에는 영향을 주지 않는다.
각각의 제어 포인트 (312-316) 는 네트워크 액세스 포인트 (304-308) 를 선택하여 사용자 단말기 (302) 와 통신하도록 구성된다. 도 3에서, 제 1 제어 포인트 (312) 는 제 1 네트워크 액세스 포인트 (304) 를 네트워크 액세스 포인트로서 선택하여 사용자 단말기 (302) 와 통신한다. 그러나, 사용자 단말기 (302) 가 네트워크 액세스 포인트 (304) 에 의해 서비스되는 영역을 벗어나 제 2 네트워크 액세스 포인트 (306) 에 의해 서비스되는 영역에 진입할 때, 제 1 제어 포인트 (312) 는 네트워크 액세스 포인트 (304, 306) 모두를 선택하여 사용자 단말기 (302) 와 통신한다. 이후, 제 1 제어 포인트 (312) 는 제 2 네트워크 액세스 포인트 (306) 만을 선택하여 사용자 단말기 (302) 와 통신하기 때문에 소프트 핸드오프를 실시한다. 제 1 제어 포인트 (312) 는 프로세스가 종료된 후에도 제어를 유지할 수 있거나, 제 2 제어 포인트 (314) 로 제어를 전달할 수도 있다. 제 3 제어 포인트 (316) 는 상술한 프로세스 동안에 이용하지 않았지만, 사용자 단 말기 (302) 가 제 3 네트워크 액세스 포인트 (308) 에 의해 서비스되는 영역으로 이동하는 경우에는 이용가능성을 유지할 수도 있다. 오퍼레이터는 현재 제어 포인트에서 제어를 언제 유지하는지와 또 다른 제어 포인트에 제어를 언제 전달하는지를 결정하는 어떠한 편리한 방법도 성립시킬 수도 있다.
소프트 핸드오프는 현재 제어 포인트에서 제어를 유지하거나 또 다른 제어 포인트에 제어를 전달하는지의 여부에 대한 결정을 트리거링하는 경우만 가능한 것은 아니다. 오퍼레이터는 부하 배분, 제어 포인트의 장해, 및 유사한 고려사항들을 이용하여 결정을 언제 트리거링하는지를 결정할 수 있다.
인터넷 엔지니어링 태스크 포스 RFC 2002와 같은 이동성 프로토콜을 이용하여, 사용자 단말기 (302) 로 수신예정된 패킷을 라우터 (310) 로부터 사용자 단말기 (302) 와의 통신을 주로 제어하는 제어 포인트로 라우팅한다.
사용자 단말기와 통신하는데 이용하는 실제 네트워크 액세스 포인트는 제어 포인트와 관련한 네트워크 액세스 포인트와 상이할 수도 있고 동일한 것일 수도 있다.
원하는 경우, 각각의 제어 포인트는 복수의 네트워크 액세스 포인트를 선택하여 사용자 단말기와 동시에 통신하도록 구성될 수도 있다. 이 경우, 모든 선택된 네트워크 액세스 포인트가 제어 포인트와 관련한 네트워크 액세스 포인트와 상이할 수 있거나, 선택한 네트워크 액세스 포인트들 중 하나의 포인트가 제어 포인트와 관련한 네트워크 액세스 포인트와 동일할 수도 있다.
원하는 경우, 각각의 제어 포인트는, 사용자 단말기가 트래픽 채널을 할당받 지 못할 때의 주기 동안에 사용자 단말기에 대한 데이터 링크 프로토콜 정보를 저장하도록 구성된다. 이를 수행하는 경우, 캐쉬 제어 포인트는 사용자 단말기에 의해 최초로 이용되는 네트워크 액세스 포인트, 사용자 단말기에 의해 최종적으로 이용되는 네트워크 액세스 포인트, 또는 다른 어떤 포인트와 관련할 수도 있다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 다중 라우터 무선 패킷 데이터 네트워크 (400) 를 나타낸다.
사용자 단말기 (402) 는 무선 데이터 패킷들을 송수신하도록 구성된다. 복수의 네트워크 액세스 포인트 (404-412) 각각은 무선 데이터 패킷을 사용자 단말기 (402) 로 송신하고 사용자 단말기 (402) 로부터 수신하도록 구성된다. 하나 이상의 라우터 (414-416) 가 데이터 패킷들을 네트워크 액세스 포인트 (404-412) 로 송신하고 네트워크 액세스 포인트 (404-412) 로부터 수신할 수 있다. 각각의 네트워크 액세스 포인트 (404-412) 는 라우터 (414-416) 중 오직 하나의 라우터와 접속한다. 하나 이상의 홈 에이전트 (418-420) 가 존재한다. 각각의 홈 에이전트 (418-420) 는 라우터 (414-416) 와 관련되어 있다. 홈 에이전트는 사용자 단말기의 현재 전교 어드레스로 예정될 패킷들에서 홈 에이전트들에 등록된 사용자 단말기로 예정된 패킷들을 캡슐화한다. 이 어드레스는 사용자 단말기와의 통신을 제어하는 제어 포인트와 같이 배치된 외부 에이전트의 어드레스이다. 외부 에이전트는 홈 에이전트와 동일한 라우터, 또는 상이한 라우터와 접속할 수 있다. 홈 에이전트와 외부 에이전트의 이용은 당업자에게 잘 알려진 것으로, 인터넷 엔지니어링 태스크 포스 RFC 2002와 같은 이동성 프로토콜에 설명되어 있 다.
복수의 외부 에이전트 (422-430) 가 존재한다. 또한, 각각의 외부 에이전트 (422-430) 는 네트워크 액세스 포인트 (404-412) 및 제어 포인트 (432-440) 와 관련되어 있다. 각각의 외부 에이전트는 이 에이전트와 같이 배치된 제어 포인트에 의해 주로 서비스되는 사용자 단말기에 대하여 패킷을 수신하도록 구성된다. 외부 에이전트는 이 에이전트로 수신예정된 패킷을 수신한다. 이들 패킷이 이러한 사용자 단말기로 수신예정된 패킷을 포함하는 경우, 외부 에이전트는 이들 패킷을 디캡슐화하여 그 패킷을 제어 포인트로 전달한다.
복수의 제어 포인트 (432-440) 가 존재한다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 각각의 제어 포인트 (432-440) 는 네트워크 액세스 포인트 (404-412) 와 관련되어 있다. 각각의 제어 포인트 (432-440) 는 하나 이상의 네트워크 액세스 포인트 (404-412) 를 선택하여 사용자 단말기 (402) 와 통신하도록 구성된다. 또한, 각각의 제어 포인트 (432-440) 는 사용자 단말기 (402) 와 선택된 네트워크 액세스 포인트 또는 포인트들 (408-410) 간의 무선 링크 (442-448) 를 관리하도록 구성된다. 따라서, 사용자 단말기 (402) 는 이동중에도 나머지 네트워크 (450) 와 통신을 유지한다.
선택된 네트워크 액세스 포인트는 제어 포인트와 관련한 네트워크 액세스 포인트와 상이할 수도 있고 동일한 것일 수도 있다.
각각의 제어 포인트는 복수의 네트워크 액세스 포인트를 선택하여 사용자 단말기와 동시에 통신하도록 구성될 수도 있다. 이럴 경우, 모든 선택된 네트워 크 액세스 포인트는 제어 포인트와 관련한 네트워크 액세스 포인트와 상이할 수도 있거나 하나의 선택된 네트워크 액세스 포인트가 제어 포인트와 관련한 네트워크 액세스 포인트와 동일할 수도 있다.
핸드오프에 후속하여, 제어를 원래의 제어 포인트에서 유지시킬 수 있거나, 신규 네트워크 액세스 포인트와 관련된 제어 포인트로 전달될 수도 있다. 도 3의 장치에서와 같이, 오퍼레이터는 현재 제어 포인트에서 제어를 언제 유지하는지와 또 다른 제어 포인트에 제어를 언제 전달하는지를 결정하는 임의의 편리한 방법도 성립시킬 수도 있다. 또한, 도 3의 장치에서와 같이, 소프트 핸드오프는 현재 제어 포인트에서 제어를 유지하거나 또 다른 제어 포인트에 제어를 전달하는지의 여부에 대한 결정을 트리거링하는 경우만 가능한 것은 아니다. 오퍼레이터는 부하 배분, 제어 포인트의 장해, 및 유사한 고려사항들을 이용하여 결정을 언제 트리거링하는지를 결정할 수도 있다.
또한, 어떠한 경우에도, 각각의 제어 포인트는, 사용자 단말기가 트래픽 채널을 할당받지 못한 때의 주기 동안에 사용자 단말기에 대한 데이터 링크 프로토콜 정보를 저장하도록 구성될 수도 있다. 이것은 사용자 단말기에 의해 최초로 이용되는 네트워크 액세스 포인트와 관련한 제어 포인트, 사용자 단말기에 의해 최종적으로 이용되는 제어 포인트 또는 다른 어떤 제어 포인트에서 수행할 수도 있다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 다중 라우터 무선 패킷 데이터 네트워크 (500) 를 나타낸다.
무선 패킷 데이터 네트워크 (500) 의 무선 서비스 영역은 복수의 네트워크 액세스 포인트 (502) 로 커버링되는데, 설명을 위하여 502 (1), 502 (2), 502 (3), 502 (4) 및 502 (5) 인 5개의 포인트로 나타낸다. 네트워크 액세스 포인트 (502) 는 순방향 무선 링크 (518) 를 통하여 복수의 사용자 단말기들 (516) 로 신호를 송신하고 복수의 사용자 단말기들 (516) 로부터 역방향 무선 링크 (520) 를 통하여 신호를 수신하도록 구성된다. 각각의 네트워크 액세스 포인트 (502) 는 복수의 패킷 라우터 (506) 와 접속한다. 임의의 패킷 라우터 (506) 와 임의의 네트워크 액세스 포인트 (502) 간의 각각의 접속은 데이터 패킷들의 양방향 교환을 제공하도록 구성된다. 패킷 라우터 (506) 는 네트워크 (508) 의 다른 부분과 접속한다. 또한, 패킷 라우터 (506) 는 서로 접속할 수도 있다.
네트워크 (508) 를 통하여 사용자 (516) 로 수신예정된 패킷은 라우터 (506) 들 중 하나의 라우터, 예를 들면, 라우터 (506 (1)) 에 제공된다. 임의의 라우터 (506) 를 이용할 것인지의 결정은 최단 경로 우선 프로토콜 (Open Shortest Path First (OSPF)), 경계 경로 프로토콜 (Boarder Gateway Protocol (BGP)) 및 당업자에게 알려진 다른 라우팅 프로토콜과 같은 라우팅 프로토콜에 따라 수행한다. 패킷 라우터 (506 (1)) 는 패킷을 라우터 (506(1)) 와 관련한 홈 에이전트 (510 (1)) 로 전달한다. 홈 에이전트 (510 (1)) 는 전교 어드레스의 형식으로 사용자 단말기 (516) 현재 위치의 트랙을 유지하도록 구성된다. 전교 어드레스는 사용자 단말기 (516) 에게 서비스하는 액세스 포인트와 같이 배치된 외부 에이전트 (512) 의 어드레스이다. 홈 에이전트와 외부 에이전트의 이용은 당업자에게 잘 알려진 것으로, 인터넷 엔지니어링 태스크 포스 RFC 2002 와 같은 이동성 프로토콜 에 설명되어 있다. 이후, 홈 에이전트 (510 (1)) 는 패킷을 사용자 단말기 (516; 예를 들면, 외부 에이전트 (512 (3)) 의 전교 어드레스로 수신예정일 패킷으로 캡슐화하여, 이 캡슐화한 패킷을 패킷 라우터 (506 (1)) 와 네트워크 액세스 포인트 (502 (3)) 간의 접속을 통하여 전송한다.
이 캡슐화한 패킷을 수신시, 외부 에이전트 (512 (3)) 는 캡슐화한 패킷을 디캡슐화한 다음 사용자 단말기 (516) 로 전송예정인 패킷을 네트워크 액세스 포인트 (502 (3)) 와 관련한 제어 포인트 (514 (3)) 로 전달한다. 제어 포인트 (514 (3)) 는 무선 링크 (518 (3) 및 520 (3)) 를 관리한다. 이 관리는 전력 제어, 핸드오프, 및 당업자에게 공지된 다른 관리 기능들을 포함한다. 제어 포인트 (514 (3)) 는 무선 링크를 사용자 단말기 (516) 에 주로 제공하는 네트워크 액세스 포인트 (들) (502) 로 전송 패킷을 전달한다.
상술한 바와 같이, 사용자 단말기 (516) 가 통신을 성립함과 동시에, 사용자 단말기 (516) 는 네트워크 액세스 포인트 (502 (3)) 와 같이 배치된 제어 포인트 (514 (3)) 에 의해 서비스된다. 그러나, 도 5에 나타낸 바와 같이, 사용자 단말기 (516) 는 네트워크 액세스 포인트 (502 (3)) 에 의해 서비스되는 영역으로부터 네트워크 액세스 포인트 (502 (4)) 에 의해 서비스되는 영역으로 이동한다. 현재, 제어 포인트 (514 (3)) 는 네트워크 액세스 포인트 (502 (3) 및 502 (4)) 에 대하여 무선 링크 (518 및 520) 를 관리한다. 일 실시형태에서, 사용자 단말기 (516) 가 네트워크 액세스 포인트 (502 (3)) 를 벗어나, 네트워크 액세스 포인트 (502 (4)) 에 의해 서비스되는 영역으로 향하는 경우, 제어 포인트 (514 (4)) 는 제 2 네트워크 액세스 포인트 (502 (4)) 를 계속 관리한다. 또 다른 실시형태에서, 제어 포인트 (514 (3)) 는 사용자 단말기 (516) 가 네트워크 액세스 포인트 (502 (3)) 에 의해 서비스되는 영역을 벗어나 네트워크 액세스 포인트 (502 (4)) 에 의해 서비스되는 영역으로 향하는 경우, 관리를 제어 포인트 (514 (4)) 로 전달한다. 또한, 2개의 액세스 포인트 (502) 핸드오프를 설명하였지만, 각각의 제어 포인트 (514) 가 복수의 네트워크 액세스 포인트 (502) 를 관리하여 사용자 단말기 (516) 와 동시에 통신하도록 구성될 수도 있다.
2개의 구체적인 실시형태를 설명하였지만, 네트워크 (500) 의 분포 특성과 완전 상호접속성에 의하여, 네트워크 오퍼레이터가 현재 제어 포인트 (514) 에서 제어를 언제 유지하는지와 또 다른 제어 포인트 (514) 에 제어를 언제 전달하는지를 결정하는 임의의 편리한 방법도 성립시킬 수 있다. 그 결과, 사용자 단말기 (516) 와 통신하는 실제 네트워크 액세스 포인트 (502) 는 네트워크 액세스 포인트 (502) 와 관련한 제어 포인트 (514) 와 상이할 수도 있거나, 동일한 것일 수도 있다.
소프트 핸드오프는 현재의 제어 포인트 (514) 에서 제어를 유지하거나 또 다른 제어 포인트 (514) 에 제어를 전달하는지의 여부에 대한 결정을 트리거링하는 경우만 가능한 것은 아니다. 오퍼레이터는 부하 배분, 제어 포인트 (514) 의 장해, 및 유사한 고려사항들을 이용하여 결정을 언제 트리거링하는지를 결정할 수 있다.
원하는 경우, 각각의 제어 포인트 (514) 는, 사용자 단말기 (516) 가 트래픽 채널을 할당받지 못한 때의 주기 동안에 사용자 단말기 (516) 에 대한 데이터 링크 프로토콜 정보를 저장하도록 구성될 수도 있다. 이를 수행하는 경우, 캐쉬 제어 포인트 (514) 는 사용자 단말기 (516) 에 의해 최초로 이용되는 네트워크 액세스 포인트 (502), 사용자 단말기 (516) 에 의해 최종적으로 이용되는 네트워크 액세스 포인트 (502), 또는 다른 임의의 네트워크 액세스 포인트 (502) 와 관련될 수도 있다.
본 발명은 산업에 이용할 수 있으며, 이동성을 제공하는 분산된 패킷 데이터 네트워크를 원하는 경우는 언제든지 실시하고 이용할 수 있다.
본 발명을 실시하는 수개의 예와 모드를 설명하였다. 그러나, 본 발명의 의미와 범위는 이에 한정되지 않으며, 첨부한 청구범위와 이들의 균등물에 의해서만 한정된다.
도 1은 종래의 단일 라우터 무선 패킷 데이터 네트워크를 나타낸다.
도 2는 종래의 다중 라우터 무선 패킷 데이터 네트워크를 나타낸다.
도 3은 본 발명에 따른 단일 라우터 무선 패킷 데이터 네트워크를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 다중 라우터 무선 패킷 데이터 네트워크를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 다중 라우터 무선 패킷 데이터 네트워크를 나타낸다.

Claims (16)

  1. 제 1 네트워크 액세스 포인트; 및
    상기 제 1 네트워크 액세스 포인트와 같이 배치되어 있는 제 1 제어 포인트를 포함하고,
    상기 제 1 제어 포인트는 사용자 터미널과 상기 제 1 네트워크 액세스 포인트 사이의 제 1 무선 링크를 개시 및 관리하도록 구성되며,
    상기 제 1 네트워크 액세스 포인트로부터 제 2 네트워크 액세스 포인트로의 상기 사용자 터미널의 핸드오프 동안, 상기 제 1 제어 포인트는 상기 사용자 터미널과 상기 제 2 네트워크 액세스 포인트 사이의 제 2 무선 링크를 관리하도록 더 구성되는, 무선 데이터 통신 시스템 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 제어 포인트는 상기 핸드오프에 후속하여 제 2 제어 포인트로의 상기 제 2 무선 링크의 제어를 유지하도록 더 구성되는, 무선 데이터 통신 시스템 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 제어 포인트는 상기 핸드오프에 후속하여 상기 제 2 무선 링크의 제어를 제 2 제어 포인트로 전달하도록 더 구성되는, 무선 데이터 통신 시스템 장 치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    제 1 라우터에 커플링된 제 1 홈 에이전트 및 상기 제 1 네트워크 액세스 포인트에 연결되는 상기 제 1 라우터; 및
    상기 제 1 제어 포인트와 같이 배치되어 있는 제 1 외부 에이전트를 더 포함하고,
    상기 제 1 홈 에이전트는 상기 핸드오프 동안 상기 사용자 터미널에 대한 데이터를 제 2 외부 에이전트로 리-어드레싱 (re-address) 하도록 구성되는, 무선 데이터 통신 시스템 장치.
  5. 분산된 통신 시스템에서의 데이터 플로우 제어 방법으로서,
    제 1 제어 포인트가 같이 배치되어 있는 제 1 네트워크 액세스 포인트와 사용자 터미널 사이의 제 1 무선 링크를 개시하는 단계;
    상기 제 1 네트워크 액세스 포인트와 상기 사용자 터미널 사이의 상기 제 1 무선 링크를 상기 제 1 제어 포인트에서 관리하는 단계; 및
    핸드오프 동안에 제 2 제어 포인트가 같이 배치되어 있는 제 2 네트워크 액세스 포인트와 상기 사용자 터미널 사이의 제 2 무선 링크 및 상기 제 1 무선 링크 모두를 상기 제 1 제어 포인트에서 관리하는 단계를 포함하는, 데이터 플로우 제어 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 핸드오프에 후속하여 상기 제 2 무선 링크의 제어를 상기 제 1 제어 포인트에서 유지하는 단계를 더 포함하는, 데이터 플로우 제어 방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 핸드오프에 후속하여 상기 제 2 무선 링크의 제어를 상기 제 2 제어 포인트로 전달하는 단계를 더 포함하는, 데이터 플로우 제어 방법.
  8. 분산된 통신 시스템에서의 데이터 플로우 제어 방법으로서,
    제 1 무선 링크에 의해 상기 제 1 무선 링크에 대한 제 1 제어 신호를 수신하는 단계; 및
    핸드오프 동안에 제 2 무선 링크에 의해 상기 제 2 무선 링크에 대한 제 2 제어 신호를 수신하는 단계를 포함하고,
    제 1 제어 포인트로부터의 상기 제 1 제어 신호는 같이 배치되어 있는 제 1 네트워크 액세스 포인트를 경유하고,
    상기 제 1 제어 포인트로부터의 상기 제 2 제어 신호는 같이 배치되어 있지 않은 제 2 네트워크 액세스 포인트를 경유하는, 데이터 플로우 제어 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 핸드오프에 후속하여 상기 제 1 제어 포인트로부터의 상기 제 2 무선 링크에 대한 제 2 제어 신호의 수신을 유지하는 단계를 더 포함하는, 데이터 플로우 제어 방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 핸드오프에 후속하여 제 2 제어 포인트로부터의 상기 제 2 무선 링크에 대한 제 2 제어 신호를 수신하는 단계를 더 포함하는, 데이터 플로우 제어 방법.
  11. 분산된 통신 시스템에서의 데이터 플로우 제어 장치로서,
    제 1 제어 포인트가 같이 배치되어 있는 제 1 네트워크 액세스 포인트와 사용자 터미널 사이의 제 1 무선 링크를 개시하는 수단;
    상기 제 1 네트워크 액세스 포인트와 상기 사용자 터미널 사이의 상기 제 1 무선 링크를 상기 제 1 제어 포인트에서 관리하는 수단; 및
    핸드오프 동안에 제 2 제어 포인트가 같이 배치되어 있는 제 2 네트워크 액세스 포인트와 상기 사용자 터미널 사이의 제 2 무선 링크 및 상기 제 1 무선 링크 모두를 상기 제 1 제어 포인트에서 관리하는 수단을 포함하는, 데이터 플로우 제어 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 핸드오프에 후속하여 상기 제 2 무선 링크의 제어를 상기 제 1 제어 포 인트에서 유지하는 수단을 더 포함하는, 데이터 플로우 제어 장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 핸드오프에 후속하여 상기 제 2 무선 링크의 제어를 상기 제 2 제어 포인트로 전달하는 수단을 더 포함하는, 데이터 플로우 제어 장치.
  14. 분산된 통신 시스템에서의 데이터 플로우 제어 장치로서,
    제 1 무선 링크에 의해 상기 제 1 무선 링크에 대한 제 1 제어 신호를 수신하는 수단; 및
    핸드오프 동안에 제 2 무선 링크에 의해 상기 제 2 무선 링크에 대한 제 2 제어 신호를 수신하는 수단을 포함하고,
    제 1 제어 포인트로부터의 상기 제 1 제어 신호는 같이 배치되어 있는 제 1 네트워크 액세스 포인트를 경유하고,
    상기 제 1 제어 포인트로부터의 상기 제 2 제어 신호는 같이 배치되어 있지 않은 제 2 네트워크 액세스 포인트를 경유하는, 데이터 플로우 제어 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 핸드오프에 후속하여 상기 제 1 제어 포인트로부터의 상기 제 2 무선 링크에 대한 제 2 제어 신호의 수신을 유지하는 수단을 더 포함하는, 데이터 플로우 제어 장치.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 핸드오프에 후속하여 제 2 제어 포인트로부터의 상기 제 2 무선 링크에 대한 제 2 제어 신호를 수신하는 수단을 더 포함하는, 데이터 플로우 제어 장치.
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