KR101434705B1 - 유틸리티 네트워크에서 ｉｐ 기반 패킷 통신을 제공하는 방법 및 시스템 - Google Patents

유틸리티 네트워크에서 ｉｐ 기반 패킷 통신을 제공하는 방법 및 시스템 Download PDF

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Abstract

일 실시예는 유틸리티 네트워크 내의 노드가 하나 이상의 근거리 유틸리티 네트워크와 연관된 하나 이상의 액세스 포인트 장치에 등록하는 방법 및 시스템을 제공한다. 유틸리티 노드는 액세스 포인트 장치와 연관된 네트워크 어드레스의 네트워크 어드레스 프리픽스를 이용하여 고유 네트워크 어드레스를 생성한다. 유틸리티 노드는 DNS 서버에 등록한다. 유틸리티 노드로 전송되는 메시지들은 유틸리티 노드에 대한 고유 네트워크 어드레스를 생성하는 데 사용된 수신된 프리픽스에 대응하는 액세스 포인트를 통해 라우팅된다. 유틸리티 노드 및 액세스 포인트에 대한 네트워크 어드레스는 IPv6 어드레스일 수 있으며, 네트워크 어드레스 프리픽스는 IPv6 프리픽스이거나, IPv4 어드레스일 수 있다.
통신 시스템, 유틸리티 네트워크, 유틸리티 노드, 액세스 포인트, 프리픽스

Description

유틸리티 네트워크에서 ＩＰ 기반 패킷 통신을 제공하는 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM OF PROVIDING IP-BASED PACKET COMMUNICATIONS IN A UTILITY NETWORK}
본 발명은 일반적으로 물자(commodity)들을 제어하고 전달하기 위한 시스템에 관한 것으로서, 구체적으로는 물자들을 모니터링, 제어 및 전달하기 위한 IP 기반 패킷 통신 시스템에 관한 것이다.
자동 계량기 판독(AMR) 시스템들 및 자동 계량기 기반구조(AMI) 시스템들은 물, 전기, 가스 등과 같은 물자의 사용(또는 소비)을 모니터링 및/또는 보고하기 위한 서비스들 및 능력들을 제공한다. 그러한 시스템들은 보고, 요금 청구 등을 위해 물자 계량기와 하나 이상의 시스템 사이의 통신을 제공한다. 통상적으로, 물자 계량 정보는 물론, 다른 정보도 계량기들과 연관된 네트워크 장치들로부터 보고 및 요금 청구 시스템들로 보고된다.
본 발명은 종래의 유틸리티 네트워크들의 한계를 극복하기 위한 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 본 발명을 구현하는 데 사용될 수 있는 컴퓨터 기반 시스템의 일반 블록도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 본 발명을 구현하는 데 사용될 수 있는 컴퓨터 기반 시스템의 일반 블록도.
도 3은 하나의 가능한 실시예에 따른, 근거리 네트워크 내의 노드들에 대한 네트워크 어드레스들을 제공하기 위한 프로세스를 나타내는 일반 흐름도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 노드 장치를 액세스 포인트에 등록하는 것을 나타내는 일반 통신 흐름도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 재충전 가능 하이브리드 카를 액세스 포인트에 등록하는 것을 나타내는 일반 블록도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른, 통신 네트워크에서 발견될 수 있는 노드의 일반 블록도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른, 통신 네트워크에서 발견될 수 있는 액세스 포인트의 일반 블록도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른, 통신 네트워크에서 발견될 수 있는 백 오피스 시스템(back office system)의 일반 블록도.
도 9는 하나의 가능한 실시예에 따른, 유틸리티 노드의 서브 네트워크를 나타내는 일반 블록도.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른, IPv4 터널이 IPv6 LAN을 IPv6 백 오피스 시스템에 접속하는 네트워크를 나타내는 일반 블록도.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른, IPv6 LAN과 연관된 액세스 포인트와 BOS 사이의 IPv4 WAN을 통한 패킷 흐름을 나타내는 일반 블록도.
도 12는 하나의 가능한 실시예에 따른, IPv6 패킷들이 IPv4 WAN을 통해 전달되는 네트워크를 나타내는 일반 블록도.
도 13은 하나의 가능한 실시예에 따른, IPv4 패킷들이 IPv6 LAN을 통해 전달되는 네트워크를 나타내는 일반 블록도.
<발명의 요약>
본 발명은 유틸리티 네트워크에서의 IP 기반 통신을 위한 시스템 및 방법을 제공한다. 유틸리티 네트워크 내의 노드는 발견 프로세스를 통해 LAN으로부터의 출구를 제공할 수 있는 그의 이웃들 및 무선 LAN 액세스 포인트들을 식별할 수 있다. 이어서, 노드는 최저 경로 비용을 제공하는 다음-홉(next-hop) 이웃 노드들을 통한 진출을 위해 바람직한 액세스 포인트들에 대한 한 세트의 최적 라우트들을 설정한다. 노드는 등록 요청을 하나 이상의 액세스 포인트 장치로 전송할 수 있다. 하나 이상의 액세스 포인트 장치로부터 수신되는 액세스 포인트 장치의 네트워크 어드레스의 IP 네트워크 어드레스 프리픽스는 엔드 노드에 의해 유틸리티 노드에 대한 고유 네트워크 어드레스를 프로그램 방식으로 생성하는 데 사용된다. 유틸리티 노드는 DNS 서버에 등록한다. 유틸리티 노드로 전송되는 메시지들은 유틸리티 노드에 대한 네트워크 어드레스를 생성하는 데 사용된 프리픽스에 대응하는 액세스 포인트를 통해 라우팅된다. 유틸리티 노드 및 액세스 포인트에 대한 네트워크 어드레스는 IPv6 어드레스들일 수 있으며, 네트워크 어드레스 프리픽스는 IPv6 프리픽스일 수 있다.
본 발명은 특정 실시예와 관련하여 설명된다. 이것은 본 발명의 특징들 및 원리들의 이해를 돕기 위해 행해지며, 본 발명은 이 실시예로 한정되지 않는다. 특히, 본 발명은 유틸리티 네트워크 내의 전자 장치들을 원격적으로 판독, 제어 및 관리하기 위한 시스템과 관련하여 설명된다. 본 발명은 전자 장치들 및 물자 계량기들의 네트워크 기반 관리를 위한 다른 시스템들에도 적용될 수 있다.
본 실시예는 유틸리티 네트워크에서 유틸리티 계량기를 모니터링하고 제어하는 네트워크 기반 시스템 및 방법을 제공한다.
도 1은 본 발명의 실시예들을 구현하는 데 사용될 수 있는 유틸리티 네트워크(100)의 일반 블록도이다. 유틸리티 네트워크(100)는 하나 이상의 전자 장치(101)를 포함할 수 있다. 바람직한 실시예에서, 전자 장치들(101)은 무선 근거리 네트워크(LAN)(102)를 통해 접속될 수 있다. 유틸리티 네트워크의 예에서, LAN은 유틸리티를 위한 이웃 또는 서비스 영역에 대응하는 이웃 영역 네트워크(NAN)일 수 있다. 실시예에 도시된 바와 같이, 오버랩되거나 오버랩되지 않을 수 있는 다수의 LAN이 사용될 수 있으며, 따라서 주어진 전자 장치는 단 하나의 무선 LAN 또는 다수의 무선 LAN에 접속될 수 있다(또는 그의 일부일 수 있다). 전자 장치들은 임의 타입의 전자 장치일 수 있다. 전자 장치들의 예는 유틸리티 계량기를 포함하거나 유틸리티 계량기에 접속할 수 있는 유틸리티 노드들을 포함한다. 유틸리티 계량기는 계량되는 양, 통상적으로는 전기, 물, 천연 가스 등과 같은 물자를 측정할 수 있는 장치이다. 유틸리티 계량기에 접속하는 유틸리티 노드들은 네트워크 상에서의 통신을 위한 네트워크 인터페이스 카드(NIC)를 포함할 수 있으며, 하나 이상의 무선 LAN과 통신하기 위한 하나 이상의 RF 송수신기를 포함할 수 있다. 전자 장치들의 다른 예는 셋톱 박스(케이블 텔레비전 또는 위성 텔레비전 전송에서 사용될 수 있음)와 같은 통신 장치, 가전 제품(예를 들어, 냉장고, 히터, 전등, 조리 기구 등), 컴퓨터 또는 컴퓨팅 장치(예를 들어, 게임 콘솔, 저장 장치, PC, 서버 등), 릴레이, 게이트웨이, 액세스 포인트, 라우터 또는 기타 네트워킹 장치들과 같은 네트워킹 장치, 전화 또는 셀 폰, 배터리 저장 장치, 운송 장치, 운송 차량(예를 들어, 전기 또는 하이브리드 카 또는 기타 차량), 엔터테인먼트 장치(예를 들어, TV, DVD 플레이어, 셋톱 박스, 게임 콘솔 등), 또는 가정, 회사, 도로 또는 주차장 또는 다른 장소에서 발견될 수 있는 다른 장치를 포함한다. 릴레이는 전자 장치(101)와 무선 LAN(102) 사이의 통신을 처리할 수 있다. 예를 들어, 릴레이는 전자 장치와 무선 네트워크의 기반구조 사이의 통신을 제공할 수 있다. 달리 지시되지 않는 한, 계량기, 전자 장치, 게이트웨이 등과 같은 네트워크 내의 다른 장치들은 릴레이의 기능을 수행할 수도 있으며, 릴레이는 네트워크 상의 다른 장치들 또는 소프트웨어의 기능들을 수행할 수도 있다.
무선 LAN(102)은 임의 타입의 무선 네트워크일 수 있으며, 임의의 주파수, 통신 채널 또는 통신 프로토콜을 사용할 수 있다.
LAN(102)은 통상적으로 하나 이상의 액세스 포인트(AP; 103)에 접속된다. 주어진 LAN은 단일 AP에만 접속될 수 있거나, 둘 이상의 액세스 포인트에 접속될 수 있다. 액세스 포인트들(103)은 하나 이상의 광역 네트워크(WAN)(104)에 접속될 수 있다. WAN들(104)은 하나 이상의 백 오피스 시스템(BOS)(105)에 접속될 수 있다. 백 오피스 시스템은 계량 정보의 수집에의 관여, 계량 장치들의 관리, 네트워크 보안, 또는 AMI 네트워크에서 요구될 수 있는 다른 기능들을 포함하는 다양한 비즈니스 또는 관리 태스크들을 처리할 수 있다. 백 오피스 시스템들의 예는 요금 청구 및 회계 시스템, 프록시 서버, 정전 검출 시스템(유틸리티 네트워크에서 사용될 수 있음), 데이터 저장 시스템 등을 포함한다.
LAN 또는 WAN, 또는 이들의 조합일 수 있는 통신 네트워크 내의 노드들은 하나 이상의 프로토콜을 이용하여 통신할 수 있다. 노드들은 전자 장치, 릴레이, 액세스 포인트, 라우터 또는 BOS를 포함할 수 있다. 일부 노드들은 IPv6를 이용하여 통신할 수 있고, 일부 노드들은 IPv4를 통해 통신할 수 있으며, 일부 노드들은 IPv4 또는 IPv6을 통해 통신할 수 있다. 일부 노드들은 IPv4 패킷 내에 IPv6 패킷들을 캡슐화할 수 있다. 또한, 일부 노드들은 IPv6 네트워크를 통해 IPv4 터널을 설정할 수 있다. 노드들 사이의 통신은 아래 더 상세히 설명된다.
통신 네트워크에서의 네트워크 어드레스의 할당 및 등록
도 2는 LAN(200) 및 LAN(206)을 포함하는 통신 네트워크의 일반 블록도이다. LAN들은 노드들(202)과 액세스 포인트들(201)을 접속한다. 도시된 바와 같이, LAN(200)은 2개의 액세스 포인트를 가지며, LAN(206)은 하나의 액세스 포인트를 갖는다. 도메인 네임 서버(DNS)(203)가 통신 네트워크(204)에 대한 액세스 포인트(201)를 통해 LAN(200) 및 LAN(206)에 접속된다. 현재 바람직한 실시예에서, DNS 서버(203)는 동적 갱신들을 수신하고 처리할 수 있으며, 따라서 동적 DNS 서비스를 제공할 수 있다. DNS의 동적 갱신은 IETF RFC 2136에 따라 수행된다. 통신 네트워크(204)는 LAN, WAN, 무선, 고정 라인, 사설 네트워크, 가상 사설 네트워크 등을 포함하지만 이에 한정되지 않는 임의 타입의 통신 네트워크일 수 있다. 현재 바람직한 실시예에서, 통신 네트워크(204)는 광역 네트워크이며, IPv4 또는 IPv6과 같은 하나 이상의 통신 프로토콜을 사용할 수 있다. 하나 이상의 컴퓨팅 장치(205)가 통신 네트워크(204)에 접속한다. 컴퓨팅 장치(205)에서 노드(202)로의 메시지는 노드에 대한 네트워크 어드레스를 이용하여 전송될 수 있다. 컴퓨팅 장치(205)는 통신 네트워크(204)를 통해 액세스 포인트 또는 노드와 통신할 수 있는 임의의 장치, 장치들의 조합, 네트워크 관리 시스템, 서버, 백 오피스 시스템(B0S), 컴퓨터, 네트워크 장치, 통신 장치, 소프트웨어 애플리케이션 또는 컴포넌트일 수 있다. 제2 LAN(206)도 DNS 서버(203) 및 통신 네트워크(204)에 접속될 수 있다. DNS 서버는 단일 LAN에 전용화되거나, 둘 이상의 LAN이 DNS 서버를 공유할 수 있다. 도시된 바와 같이, LAN(200) 및 LAN(206)은 도시된 노드들 중 어느 것도 그리고 액세스 포인트들 중 어느 것도 LAN(200) 및 LAN(206) 양자의 멤버가 아니라는 점에서 오버랩되지 않는다. 대안 실시예들은 오버랩되는 하나 이상의 LAN을 가질 수 있는데, 이 경우에는 하나 이상의 노드 및/또는 액세스 포인트가 하나 이상의 LAN에 공통이 된다. 대안 실시예들은 서로 오버랩되거나 오버랩되지 않을 수 있는 추가 LAN들을 가질 수 있다. 현재 바람직한 실시예에서, 노드의 네트워크 어드레스는 아래의 도 3과 관련하여 설명되는 프로세스에 따라 얻어진다.
DNS 서버(203)는 그와 연관된 LAN 네트워크의 노드들에 대한 네트워크 어드레스들을 유지한다. 전술한 바와 같이, DNS 서버는 하나 이상의 LAN과 연관될 수 있으며, 하나 이상의 LAN 내의 노드들의 네트워크 어드레스들을 유지할 수 있다. 하나의 바람직한 실시예에서, 여러 액세스 포인트에 등록된 노드는 적어도 그와 동일한 수의 네트워크 어드레스를 가질 수 있다. 노드들에 대한 네트워크 어드레스들은 DNS 서버 또는 노드 라우트 레지스트리 내에 포함될 수 있다. 또한, DNS 서버는 노드 어드레스 할당 지시자(또는 노드 선호 지시자)와 같은 어드레스 할당 정보를 유지할 수도 있다. 아래의 테이블 1은 LAN 내의 노드들에 대한 네트워크 어드레스들의 유지에 포함될 수 있는 정보의 일부를 나타낸다. DNS 서버 내에 유지되는 자원 레코드들은 다음을 포함할 수 있다.
테이블 1
자원 레코드 타입 노드 네트워크 어드레스 노드 이름 노드 어드레스 선호 지시자
AAAA ADDR1
ADDR2
ADDR3		 MAC1 50
30
10
AAAA ADDR4 MAC2 80
AAAA ADDR5
ADDR6		 MAC3 44
20
테이블 1에 나타난 바와 같이, 현재 바람직한 실시예에서, 노드 이름은 노드의 MAC 어드레스이다. 그러나, 다른 실시예들은 MAC 어드레스를 포함하거나 포함하지 않을 수 있거나 MAC 어드레스에 기초하거나 기초하지 않을 수 있는 노드에 대한 다른 이름들을 사용할 수 있다. 또한, 테이블 1의 자원 레코드(RR) 타입은 IPv6 타입일 수 있다.
라우트 레지스트리 내의 정보는 주기적인 방식 또는 하나 이상의 기준이 만족되는 경우를 포함하는 다양한 기준에 따라 갱신될 수 있다.
설명의 목적으로, 하나의 DNS 서버만이 도시되고, 아래에 설명된다. 그러나, 대안 실시예들은 다수의 DNS 서버를 사용할 수 있다.
DNS 자원 레코드들의 대안 실시예들은 추가 정보를 포함하거나, 테이블 1에 포함된 정보의 일부를 배제할 수 있다. 또한, 테이블 1은 단지 3개의 노드에 대한 정보를 포함하지만, 라우트 레지스트리의 대안 실시예들은 더 많거나 적은 노드에 관한 정보를 가질 수 있다. 테이블 1은 주어진 노드에 대해 최대 3개의 네트워크 어드레스를 포함하지만, 라우트 레지스트리의 대안 실시예들은 노드당 임의 수의 어드레스를 가질 수 있다.
도 3은 노드의 네트워크 어드레스를 얻기 위한 프로세스(300)의 일반 흐름도이다. 단계 301에서, 패킷 또는 메시지를 노드로 전송하고자 하는 노드는 DNS 서버에게 DNS 해결을 요청한다. DNS 해결 요청은 노드 식별자, 통상적으로는 노드 이름을 포함한다. 노드 식별자는 글자들, 번호들, 심벌들 또는 문자들의 임의 조합일 수 있다. 테이블 1과 관련하여 전술한 바와 같이, 현재 바람직한 일 실시예에서, 노드 식별자는 의도하는 노드의 MAC 어드레스이다. 테이블 1에 나타난 바와 같이, 소스 또는 요청 노드는 노드의 식별자, 노드의 네트워크 어드레스, 네트워크 어드레스 선호 등을 특정하는 정보를 포함한다. 단계 302에서, DNS 서버는 의도하는 노드에 대한 DNS 해결 요청을 수신한다. 단계 303에서, DNS 서버는 노드 식별자와 연관된 노드에 대한 네트워크 어드레스로 응답한다. 현재 바람직한 실시예에서, 네트워크 어드레스는 IP 어드레스이다. 현재 바람직한 일 실시예에서, 자원 레코드 AAAA는 IPv6 어드레스와 관련된다. IPv4 자원 레코드(RR)는 A, PTR, CNAME 타입일 수 있다. DNS 서버는 주어진 노드에 대한 둘 이상의 네트워크 어드레스를 가질 수 있다. 예를 들어, 다수의 IPv6 어드레스가 주어진 노드(또는 액세스 포인트, 또는 BOS, 또는 네트워크 상의 임의의 다른 장치)와 연관될 수 있다. 다수의 어드레스가 주어진 노드와 연관되는 경우, 단계 302에서 DNS 서버는 특정 RR에 대한 모든 이용 가능한 네트워크 어드레스를 제공할 수 있다. 대안으로, DNS 서버는 의도하는 노드와 연관된 네트워크 어드레스들의 서브세트를 선택할 수 있다. 예를 들어, DNS 서버는 전자 장치에 응답하여 포함할 하나의 네트워크 어드레스를 선택할 수 있다. 의도하는 노드와 연관된 네트워크 어드레스들의 서브세트가 선택되는 경우, 선택은 접속 비용, 사전 설정된 선택 기준들, 정책(예를 들어, 노드와 메시지들을 교환하기를 의도하는 전자 장치, 메시지의 타입, 크기 또는 우선 순위, 노드에 의한 메시지의 사용의 소정 양태, 또는 네트워크 장치, 예를 들어 서버, 네트워크 관리 시스템, 요금 청구 시스템, 정전 관리 시스템, 유틸리티 관리 시스템 등의 특성) 또는 소정의 다른 기준들에 기초할 수 있다. 다수의 네트워크 어드레스가 DNS 해결 응답에서 제공되는 경우, 응답은 대응하는 노드 어드레스 선호 지시자들도 포함할 수 있다. 단계 304에서, 노드는 DNS 서버로부터 DNS 해결 응답을 수신한다. 단계 305에서, 노드는 DNS 서버로부터 수신된 네트워크 어드레스를 이용하여 그의 메시지를 전송한다.
노드 및/또는 전자 장치에서 의도하는 노드 또는 전자 장치로 메시지를 전송하는 데 사용되는 어드레스는 하나 이상의 액세스 포인트에 대응할 수 있다. 예를 들어, IPv6 LAN에서, 네트워크 어드레스는 통상적으로 IPv6 어드레스일 것이다. 둘 이상의 액세스 포인트가 존재하는 경우, 네트워크 어드레스의 IPv6 프리픽스는 주어진 액세스 포인트와 연관될 수 있다. 이러한 방식으로, IPv6 네트워크 어드레스는 주어진 액세스 포인트가 메시지를 네트워크 목적지로 전송하는 것을 가능하게 할 수 있다. 노드가 다수의 액세스 포인트를 갖는 LAN 내에 있는 경우, 노드는 노드와 연관된 둘 이상의 IPv6 어드레스를 가질 수 있다.
예 1 - IPv6 네트워크 어드레싱을 이용하는 다중 진입
본 예는 노드1의 노드 이름을 갖는 주어진 노드를 갖는다. 노드1은 그와 연관된 2개의 IPv6 네트워크 어드레스를 갖는다. 노드1에 대한 라우트 레지스트리 엔트리는 다음과 같다.
DDNS 라우트 레지스트리
노드 이름 자원 레코드 타입 노드 네트워크 어드레스 노드 어드레스 선호 지시자
.... .... .... ....
MAC1 AAAA 2001:2105:20ae:1:225:3400:208:aa03
2001:2105:20ae:2:225:3400:208:aa03		 50
30
.... .... .... ....
노드1은 2개의 액세스 포인트(AP1, AP2)를 통해 통신 네트워크에 접속한다. AP1은 IPv6 프리픽스 2001:2105:20ae:1::/64와 연관되고, AP2는 IPv6 프리픽스 2001:2105:20ae:2::/64와 연관된다.
메시지를 노드1로 전송하려고 의도하는 네트워크 장치, 예를 들어 정전 검출을 관리하는 백 오피스 시스템은 DNS 서버의 라우트 레지스트리로부터 노드1과 연관된 네트워크 어드레스를 수신할 수 있다(또는 양 네트워크 어드레스를 수신할 수 있다). 프리픽스 2001:2105:20ae:2::/64를 갖는 네트워크 어드레스를 이용하여 정전 검출 시스템에서 노드1로 전송되는 메시지는 AP2를 통해 라우팅될 것이다. 프리픽스 2001:2105:20ae:1::/64를 갖는 네트워크 어드레스를 이용하여 정전 검출 시스템에서 노드1로 전송되는 메시지는 AP1을 통해 라우팅될 것이다.
도 4는 노드 장치를 액세스 포인트에 등록하기 위한 프로세스(400)를 나타내는 일반화된 통신 흐름도이다. 네트워크 어드레스를 얻기 위해 노드 장치를 등록하는 것은 임의 포맷 또는 프로토콜의 네트워크 어드레스들에 적용될 수 있다. 하나의 현재 바람직한 실시예에서, LAN은 IPv6 프로토콜들을 (독점적으로 또는 IPv4 프로토콜들과 병행하여) 이용할 수 있다. 설명의 목적으로, 프로세스(400)는 IPv6 네트워크 어드레스들을 이용하는 무선 LAN의 노드들을 기술할 것이다. 현재 바람직한 실시예에서, 노드 M은 발견 프로세스를 개시하고, 출구 및 입구를 제공하는 그의 이웃 노드들 및 하나 이상의 LAN의 액세스 포인트들을 식별한다. 노드 M은 라우팅 분석을 더 개시하여, 하나 이상의 액세스 포인트를 통해 최저 경로 비용으로 출구를 제공하는 1-홉(one-hop) 이웃들의 바람직한 세트를 식별할 수 있다. 이어서, 노드 M은 하나 이상의 AP 및 가입된 DNS 서버들에 대한 등록 프로세스를 개시할 수 있다. 401에서, 노드 M은 계층 2 등록 메시지를 액세스 포인트(AP)로 전송한다. 402에서, AP는 AP와 연관된 IPv6 프리픽스를 포함하는 계층 2 수신 확인 메시지로 응답한다. 또한, 수신 확인 메시지는 구성 정보를 포함할 수 있다. 현재 바람직한 실시예에서, 구성 정보는 노드 M이 DNS 서버에 등록하는 것을 허가하는 정보를 포함한다. 다른 실시예에서, AP는 노드 M을 대신하여 DNS 요청을 프록시할 수 있다. 403에서, 노드 M은 계층 2 수신 확인 메시지를 수신하고, 계층 3 IPv6 등록 메시지를 DNS로 전송한다. 하나의 현재 바람직한 실시예에서, DNS에 대한 IPv6 등록 메시지는 노드 M에 대한 IPv6 어드레스를 포함하며, 노드 M는 노드 M에 대한 IPv6 어드레스를 완성하기 위해 AP로부터 수신된 IPv6 프리픽스 및 고유 IPv6 "서픽스"를 사용한다. 이것은 RFC 2462의 무상태(stateless) 자동 구성 단계들과 일관되게 수행된다. 하나의 바람직한 실시예에서, IPv6 서픽스는 노드 M의 MAC 어드레스에 기초한다. 대안 실시예들은 MAC 어드레스에 기초하지 않는 다른 서픽스들을 이용하여, 노드 M에 대한 고유 IPv6 어드레스를 생성할 수 있다. 노드 M에 대한 IPv6 어드레스는 전역적으로 고유할 필요는 없다는 점에 유의한다.
404에서, 계층 3 수신 확인 메시지가 DNS에서 노드 M으로 전송되고, 405에서 노드 M에 의해 수신된다. 계층 3 수신 확인 메시지는 노드 M의 DNS 서버에 대한 등록의 등록 확인을 포함할 수 있으며, 추가 정보를 포함할 수 있다.
프로세스(400)는 하나의 노드의 하나의 액세스 포인트에 대한 등록만을 보여주지만, 현재 바람직한 실시예에서는 모든 노드가 적어도 하나의 액세스 포인트에 등록할 것이다. 또한, 하나의 현재 바람직한 실시예에서, 노드들은 노드와 연관된 LAN 상에 둘 이상의 액세스 포인트가 존재하는 경우에 그들의 LAN 상의 둘 이상의 액세스 포인트에 등록할 것이다. 노드는 노드와 연관된 LAN 상의 모든 액세스 포인트에 등록할 수도 있다.
현재 바람직한 실시예에서, 주어진 노드는 노드와 연관된 둘 이상의 고유 IPv6 어드레스를 가질 수 있다. 전술한 바와 같이, 노드의 IPv6 어드레스가 액세스 포인트의 IPv6 프리픽스 및 고유 성분(예를 들어, 노드의 MAC 어드레스)로부터 결정되는 경우에, 노드가 다수의 어드레스 포인트에 등록하는 경우에는, 노드는 다수의 고유 IPv6 어드레스와 연관될 것이다. 이러한 방식으로, 노드들은 멀티홈(multihome)을 가질 수 있다.
노드 M은 406에서 3 SNMP TRAP 또는 INFORM 메시지를 백 오피스 시스템(BOS)으로 전송할 수 있다. 대안으로, DNS 서버는 SNMP를 통해 BOS에 시그널링할 수 있다. 바람직하게는, SNMP 또는 INFORM 메시지는 노드 M의 적어도 하나의 IPv6 어드레스를 포함할 수 있다(그리고 노드 M과 연관된 다수의 네트워크 어드레스를 포함할 수 있다). 407에서, BOS는 SNMP TRAP 또는 INFORM 메시지를 수신하고, GMI(Generic Management Interface) 데이터 조회와 같은 계층 3 메시지로 응답한다. GMI 데이터 조회 메시지는 노드 M에 관한 정보를 요청할 수 있다. 예를 들어, 노드 M이 유틸리티 네트워크 내의 계량기(meter)인 경우, GMI 데이터 조회 메시지는 계량기의 구성 설정들에 관한 정보, 계량기의 상태, 계량된 물자에 관한 정보 등을 요청할 수 있다. 408에서, 노드 M은 데이터 조회 메시지를 수신하고, 데이터 응답 메시지를 전송한다. 409에서, BOS는 노드 M으로부터 데이터 응답 메시지를 수신한다.
BOS는 임의 시간에 주어진 노드의 네트워크 어드레스를 요청할 수 있다. 예를 들어, BOS가 메시지를 기대한 때 노드 M으로부터 메시지를 수신하지 못한 경우, BOS는 노드 M에 조회할 수 있다. BOS가 노드 M의 네트워크 어드레스를 아직 갖지 못한 경우, 또는 하나의 현재 바람직한 실시예에서와 같이, BOS가 수신된 메시지에 응답하고 있지 않은 경우에 네트워크가 네트워크 어드레스를 요청하도록 구성되는 경우에는, BOS는 DNS 서버에 대한 탐색(즉, DNS 해결 요청)을 수행할 수 있다. 410에서, BOS는 노드 M에 대한 IPv6 네트워크 어드레스 탐색 메시지를 DNS 서버로 전송한다. 411에서, DNS 서버는 노드 M에 대한 IPv6 어드레스로 BOS에 응답한다(DNS 서버가 노드 M에 대한 네트워크 어드레스를 갖지 않은 경우, DNS 서버는 그가 노드 M에 대한 네트워크 어드레스를 갖지 않는다는 것을 응답할 수 있다). 412에서, 노드 M에 대한 IPv6 어드레스가 수신된다.
노드가 등록되지 않은 경우, 또는 BOS가 노드에 대한 네트워크 어드레스를 수신하지 못한 경우, BOS는 IP 어드레스를 프로그램 방식으로 도출하려고 시도하거나, IP 어드레스를 생성하려고 시도할 수 있다. (전술한 바와 같이) BOS는 AP의 IPv6 어드레스 및 노드의 MAC 어드레스를 이용하여 임시 IPv6 어드레스를 생성할 수 있다. 또한, BOS는 노드의 고유 MAC 식별자에 따라 노드에 기초하여 메시지를 노드로 전송할 것을 AP에게 요청하는 IPv6 메시지를 AP로 전송할 수 있다. 대안으로, BOS는 노드의 네트워크 어드레스를 결정하고 그리고/또는 등록 프로세스의 결과들을 조사하기 위해 노드를 핑(ping)하도록 AP에게 요청할 수 있다.
노드 M이 문제, 예를 들어 전력 손실, 보안 사고, 그의 하드웨어 또는 소프트웨어의 문제, 네트워크 문제 등에 직면하는 경우, 노드 M은 SNMP TRAP 또는 INFORM 메시지와 같은, 문제를 지시하는 메시지를 BOS로(또는 노드 M에 의해 도달 가능한 임의의 장치로) 전송할 수 있다. 전력 손실의 경우, 노드 M은 "라스트 가습(last gasp)" 메시지를 전송할 수 있다. 413에서, 노드 M은 라스트 가습 메시지를 AP로 전송한다. 통상적으로, 계층 2 라스트 가습 메시지는 매우 짧고, 노드 및 네트워크의 자원들을 보존하기 위한 필수 정보만을 가지며, 따라서 메시지는 다른 이웃 노드들 및 대응 AP에 의해 신뢰성 있게 수신된다. 414에서, AP는 노드 M으로부터 라스트 가습 메시지를 수신하며, 현재 바람직한 실시예에서 SNMP TRAP 또는 INFORM PDU(Protocol Data Unit 또는 SNMP 패킷)를 L2 "라스트 가습" 메시지들과 함께 팩킹하고, 이들을 BOS로 전송하여, AP가 노드 M으로부터 라스트 가습 메시지를 수신하였음을 지시한다.
예 2 - 운송 노드들에 대한 네트워크 어드레싱
본 예는 도 5에 도시된 바와 같은 운송 장치인 주어진 노드를 갖는다. 구체적으로, 노드 H는 그의 배터리들이 전기 그리드로부터 충전될 수 있는 하이브리드 카이다. 노드 H의 플러그를 전기 콘센트에 꽂을 때, 노드 H는 BOS-HB라고 하는 전기 유틸리티 요금 청구 BOS와 통신을 설정하려고 시도한다. 본 예에서, 노드 H는 IPv6 프로토콜을 이용하는 무선 통신 네트워크인 LAN-7의 커버리지 영역 내에 있다. 노드 H는 계층 2 등록 요청 메시지를 LAN-7 내의 적어도 하나의 액세스 포인트로 전송한다. LAN-7과의 액세스 포인트인 AP1은 4ea3인 그의 IPv6 프리픽스로 응답한다. 노드 H는 AP1로부터 수신된 프리픽스를 이용하여 고유 IPv6 어드레스를 생성한다. 노드 H는 노드 H 내의 네트워크 카드의 MAC 어드레스를 AP1로부터의 IPv6 프리픽스와 함께 이용하여 고유 IPv6 어드레스를 생성한다. 노드 H는 계층 3 등록 메시지를 LAN-7과 연관된 DNS 서버로 전송하고, DNS 서버로부터 수신 확인을 수신한다. 또한, 노드 H는 AP2라고 하는 LAN-7 상의 제2 액세스 포인트에 등록한다. AP1 및 AP2는 모두 통신 네트워크를 통해 BOS-HB와 통신할 수 있다. AP2는 21ff인 그의 IPv6 프리픽스를 노드 H로 전송하며, 노드 H는 이를 이용하여 AP2와 연관된 제2 고유 IPv6 어드레스를 생성한다. 이어서, 노드 H는 그가 LAN-7 상에 있음을 지시하는 SNMP TRAP 또는 INFORM 메시지를 BOS-HB로 전송한다. 또한, BOS-HB에 대한 메시지는 노드 H가 현재 전기 그리드에 접속되어 노드 H의 배터리들을 재충전하기 위한 전력을 수신하고 있음을 BOS-HB에게 알리기 위한 정보를 포함한다. BOS-HB는 노드 H의 전기 사용을 조사하기 위한 메시지를 노드 H로 전송하며, 또한 노드 H가 여전히 네트워크 상에 있는지를 검사하기 위한 메시지를 전송한다. 메시지를 노드 H로 전송하기 전에, BOS-HB는 DNS 서버를 이용하여 노드 H의 네트워크 어드레스의 탐색을 수행한다. DNS 서버는 노드 H에 대응하는 탐색 요청에 응답하여 노드 H와 연관된 2개의 고유 IP 어드레스 중 어느 것을 BOS-HB에 제공할 것인지를 결정할 수 있다. 이 실시예에서, DNS 서버의 라우트 레지스트리는 노드 H에 대응하는 IPv6 어드레스들과 연관된 고유 선호 지시자를 포함한다. 선호 지시자는 AP2가 AP1보다 AP2와의 보다 신뢰성 있는 접속을 가지므로 AP2가 AP1보다 선호됨을 지정한다. 따라서, DNS 서버는 AP2와 연관된 네트워크 어드레스로 B0S-HB에 응답한다. 이어서, BOS-HB는 AP2와 연관된 네트워크 어드레스를 이용하여, AP2를 통해 메시지를 노드 H로 라우팅한다. AP2를 통해 BOS-HB에서 노드 H로 메시지를 전달하는 것에 실패한 경우, BOS-HB(또는 네트워크 상의 다른 장치)는 노드 H와 연관된 다음의 가장 선호되는 네트워크 어드레스를 요청하여 수신하고, 실패한 메시지를 노드 H에 대한 다음의 가장 선호되는 네트워크 어드레스를 이용하여 재전송할 수 있다. 노드 H에 대한 다음의 가장 선호되는 네트워크 어드레스가 AP1에 대응하는 경우, 실패한 메시지의 재시도는 AP1를 통해 노드 H로 라우팅된다. AP2와 연관된 네트워크 어드레스에 대한 메시지 전달 실패에 응답하여, DNS 서버는 노드 H와 연관된 하나 이상의 네트워크 어드레스와 연관된 선호 지시자들을 변경할 수 있으며, 또한 하나 이상의 기준(예를 들어, 노드 H에 대한 근접성, AP2에 대한 의존성, 노드 H에 대한 의존성 등)에 따라 다른 노드들의 선호 지시자들을 변경할 수 있다. DDNS 레지스트리 내의 선호 지시자를 변경하기 위한 요청은 노드 H, BOS-HB, AP1, AP2 중 어느 하나로부터 개시될 수 있다.
노드 H는 AP2로부터 수신되는 BOS-HB로부터의 요청에 응답하여, 노드 H의 네트워크 어드레스를 포함하는 패킷을 전송한다. 포함된 네트워크 어드레스가 AP1의 프리픽스를 포함하는 경우, 패킷은 AP1을 통해 BOS-HB로 라우팅될 수 있으며, 따라서 네트워크 어드레스가 다수의 액세스 포인트 중에서 어느 액세스 포인트를 LAN-7로부터의 진출에 사용할지를 결정하는 것을 가능하게 한다. 노드 H는 노드 H와 연관된 다수의 네트워크 어드레스 중 어느 것을 노드 H로부터 전송되는 패킷의 헤더에 포함시킬지를 선택할 수 있다. 노드 H에 포함된 액세스 포인트 프리픽스에 기초하여 패킷들을 라우팅함으로써, LAN의 출구 포인트가 선택될 수 있으며, 이는 다중 출구 실시예들에서의 출구의 제어를 가능하게 한다.
노드 H가 하나의 장소에서 다른 장소로 이동(이는 주어진 AP, 노드 또는 LAN과의 직접 접촉 밖으로의 이동으로 이어질 수 있다)할 수 있는 이동 노드일 때, AP는 이동 노드를 등록 해지할 수 있다. 예를 들어, 이동 노드들은 사전 설정된 또는 설정 가능한 기간 동안 AP와 통신하지 않은 경우에 등록 해지될 수 있다. 추가로 또는 대안으로, 이동 노드들은 등록 해지되지 않도록 하기 위해 하나 이상의 AP에 정보를 전송할 수 있거나, AP에서의 정책들이 하나 이상의 특성들에 기초하여 주어진 이동 노드를 등록 해지하지 않기로 결정할 수 있다.
IPv6 유틸리티 네트워크 지원 시스템 컴포넌트
IPv6 어드레싱 및 프로토콜들을 이용하는 통신을 지원할 수 있는 유틸리티 네트워크들은 바람직하게는 IPv6를 이용하여 통신할 수 있는 다양한 장치를 사용할 수 있다. 현재 바람직한 실시예에서, 유틸리티 노드, 액세스 포인트 및 백 오피스 시스템과 같은 시스템 컴포넌트들은 각각의 시스템 컴포넌트에 통합된 IPv6 기능 지원을 가질 것이다. IPv6 가능 시스템 컴포넌트들의 바람직한 실시예들이 도 6, 7 및 8과 관련하여 도시되고 설명된다.
도 6은 전술한 통신 네트워크(600)에서 발견될 수 있는 노드(600)의 일반 블록도이다. 바람직한 일 실시예에서, 노드(600)는 장치 정보 제어기(601), 메모리(602), LAN 라디오 제어기 및 인터페이스(603), 사설 라디오 제어기 및 인터페이스(604), 계량기 및 외부 데이터 인터페이스(605) 및 IPv6 프로토콜 제어기(609)를 포함할 수 있다. 계량기 및 외부 데이터 인터페이스(605)는 슬레이브 장치(606), 로컬 계량기 데이터 인터페이스(607) 및/또는 외부 센서 장치 출력 인터페이스에 접속할 수 있다. IPv6 프로토콜 제어기(609)는 IPv6 패킷들을 수신하고 송신할 수 있으며, 또한 필요에 따라 IPv6 터널들을 생성 또는 유지하거나, 패킷들을 캡슐화/비캡슐화할 수 있다.
예시적인 노드(600)는 물자를 계량하기 위한 계량기를 포함하지 않지만, 대안 실시예들은 물자의 계량을 포함할 수 있다.
예시적인 노드(600)는 사설 네트워크 라디오 또는 LAN 라디오와 같은 라디오를 포함하지 않지만, 노드의 대안 실시예들은 하나 이상의 라디오를 포함할 수 있다.
예시적인 노드(600)는 단일 장치로서 설명되지만, 대안 실시예들은 예시적인 노드(600)를 구현함에 있어서 다수의 컴퓨터, 전자 장치 또는 라디오를 사용할 수 있다.
도 7은 전술한 통신 네트워크(600)에서 발견될 수 있는 액세스 포인트(700)의 일반 블록도이다. 무선 LAN과 같은 네트워크 내의 노드들에 대한 게이트웨이로도 작용할 수 있는 액세스 포인트(700)는 액세스 포인트 정보 제어기(701), 메모리(702), WAN 인터페이스(703), 사설 무선 라디오 네트워크 제어기(704), 무선 LAN 라디오 제어기 및 인터페이스(705) 및 네트워크 ID IPv6 프로토콜 제어기(706)를 포함할 수 있다. 네트워크 ID IPv6 프로토콜 제어기(706)는 터널 브로커도 포함할 수 있거나, 터널 브로커를 사용하는 실시예들에서 터널 브로커가 라우터 및 6-인-4 포맷터(6-in-4 formatter)와 별개로 포함될 수 있다.
예시적인 액세스 포인트(700)는 사설 네트워크 라디오, WAN 또는 LAN 라디오와 같은 라디오를 포함하지 않지만, 액세스 포인트의 대안 실시예들은 하나 이상의 라디오를 포함할 수 있다.
예시적인 액세스 포인트(700)는 네트워크 내의 계량기 또는 다른 장치(예를 들어, 릴레이 등)와 별개이지만, 대안 실시예들은 네트워크 내의 노드, 계량기, 릴레이 또는 임의의 다른 장치 또는 시스템의 기능을 결합할 수 있다.
액세스 포인트(700)는 단일 장치로서 설명되지만, 대안 실시예들은 액세스 포인트(700)를 구현함에 있어서 다수의 컴퓨터, 전자 장치 또는 라디오를 이용할 수 있다.
도 8은 전술한 통신 네트워크(500)에서 발견될 수 있는 백 오피스 시스템(800)의 일반 블록도이다. 백 오피스 시스템(800)은 통신 서버(801), 무선 사설 네트워크 통신 제어기(802), 라우터 및 6-인-4 포맷터(803), 애플리케이션 서버(804) 및 데이터베이스 서버(805)를 포함할 수 있다. 무선 사설 네트워크 통신 제어기(802)는 사설 무선 네트워크와 통신할 수 있다. 라우터 및 6-인-4 포맷터(803)는 WAN과 통신할 수 있다. 라우터 및 6-인-4 포맷터는 또한 터널 브로커를 포함할 수 있거나, 터널 브로커를 사용하는 실시예들에서 터널 브로커가 라우터 및 6-인-4 포맷터와 별개로 포함될 수 있다. WAN은 인터넷, 인트라넷, 또는 임의의 다른 타입의 광역 네트워크일 수 있다. 대안으로, 포맷터는 IPv6 캡슐화를 위한 6 투 4 포맷터(6 to 4 formatter)일 수 있다. 애플리케이션 서버는 유틸리티 네트워크에서 사용될 수 있는 임의 타입의 애플리케이션일 수 있다. 그 예는 요금 청구 애플리케이션, 회계 애플리케이션, 정전 검출 및/또는 관리 애플리케이션, 구성 및/또는 공급 애플리케이션, 프록시 서버, DNS 또는 DNS 서버와 같은 네트워크 애플리케이션, 저장, 백업 및/또는 복구 애플리케이션, 고객 인터페이스 애플리케이션(예를 들어, 고객이 노드와 연관된 양태들을 제어하거나 노드의 양태들을 제어하는 것을 가능하게 하는 인터페이스 애플리케이션), 노드 관리자, 콘텐츠 관리 또는 전달 시스템, 통신 관리자 또는 통신 제공 애플리케이션 등을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.
백 오피스 시스템(800)이 단일 엔티티로서 설명되지만, 이는 하나 이상의 컴퓨터 상에서, 예를 들어 데이터 센터 내의 다수의 서버 상에서 구현될 수도 있다. 설명되는 백 오피스 시스템(800)의 컴포넌트들은 상이한 컴퓨터들 상에서 구현되거나, 다수의 컴퓨터에 걸쳐 구현될 수 있다. 또한, 백 오피스 시스템(800)은 다수의 위치 내의 또는 다수의 네트워크 상의 다수의 컴퓨터에 걸쳐 구현될 수 있다. 백 오피스 시스템(800)은 또한 다수의 애플리케이션을 결합하거나 포함할 수 있다. 예를 들어, 백 오피스 시스템은 회계 시스템은 물론, 고객 요금 청구 시스템을 포함할 수 있다. 다른 예로서, 백 오피스 시스템은 요금 청구 시스템 및 프록시 서버를 포함할 수 있다. 임의 수의 애플리케이션들의 추가 결합은 추가 대안 실시예들에 포함될 수 있다.
유틸리티 노드 서브네트워크
도 9는 유틸리티 노드 서브네트워크(900)를 나타내는 일반 블록도이다. 네트워크(900)는 유틸리티 노드(901)를 포함할 수 있다. 유틸리티 노드는 물자 계량기를 포함하거나, 물자 계량기와 인터페이스할 수 있다. 유틸리티 노드(901)는 통신 네트워크(902)와 통신할 수 있다. 바람직한 일 실시예에서, 유틸리티 노드(901)는 IP 프로토콜들(IPv4 또는 IPv6)을 이용하여 무선 LAN과 통신할 수 있는 무선 라디오를 포함한다. 또한, 유틸리티 노드(901)는 구내 장치 인터페이스(903)를 포함한다. 구내 장치 인터페이스(903)는 구내 장치들(904)에 접속하여 유틸리티 노드와 구내 장치들 간의 통신 링크를 제공한다. 또한, 유틸리티 노드는 구내 장치들(904)과 유틸리티 노드에 접속된 통신 네트워크(902) 사이의 통신 링크를 제공할 수 있다.
현재 바람직한 일 실시예에서, 유틸리티 노드 구내 장치 인터페이스(903)는 그가 통신할 수 있는 네트워크 어드레스를 구내 장치들에 할당한다. 하나의 가능한 실시예에서, 구내 장치 인터페이스(903)에 의해 할당된 네트워크 어드레스는 IP 어드레스이다. 바람직하게는, 구내 장치에 할당된 네트워크 어드레스는 통신 네트워크(902) 내에서 고유하다. 구내 장치 인터페이스(903)는 또한 구내의 서브네트 밖의 구내 장치에 할당된 네트워크 어드레스를 공유하거나 공유를 허가할 수 있다. 따라서, 구내 장치들은 구내의 서브네트워크 외부로부터 직접 어드레스 가능하다. 유틸리티 노드는 대응하는 구내 장치를 대신하여 할당된 IP 어드레스를 프록시하며, 이에 따라 통신 네트워크 내의 다른 노드들이 할당된 IP 어드레스를 이용하여 구내 장치와 통신하는 것을 가능하게 한다. 예 3은 하나의 가능한 실시예를 통해 이를 설명한다.
예 3 - IPv6 네트워크 어드레싱을 이용한 구내 통신
본 예는 노드 31 시더 에이비(Cedar Ave)라는 노드 이름을 갖는 유틸리티 노드에 대한 것이다. 노드 31 시더 에이비는 거주 유닛(홈) 내에 배치되며, 다수의 프로토콜 및 통신 기술들을 통해 구내 장치들(홈 내의 장치들)과 통신할 수 있다. 예컨대, 유틸리티 노드 31 시더 에이비는 무선 개인 영역 네트워크(WPAN)을 이용하여 또는 홈의 전력 그리드에 접속된 PLC(Power line Carrier) 가능 장치들과의 PLC 통신을 이용하여 장치들과 통신할 수 있다. 예시적인 홈은 4개의 구내 장치, 즉 WPAN을 통해 통신하는 서모스탯, WPAN을 통해 통신하는 풀 펌프, PLC를 통해 통신하는 프리저, 및 WPAN을 통해 통신하는 홈 엔터테인먼트 시스템을 포함한다.
WPAN은 블루투스, 지그비(IEEE 802.15.4), IrDA, UWB(IEEE 802.15.3) 더스트 TSMP, 인스테온, IEEE 802.15에 기초하는 다른 기술 등을 포함하지만 이에 한정되지 않는 네트워크 기술들 또는 표준들 중 어느 하나 또는 임의 조합일 수 있다.
유틸리티 노드 31 시더 에이비는 IPv6 통신 프로토콜들을 이용하여 유틸리티 네트워크와 무선 통신한다. 유틸리티 네트워크는 다른 유틸리티 노드들 및 적어도 하나의 액세스 포인트는 물론, 노드 31 시더 에이비를 관리하기 위한 BOS를 포함한다.
유틸리티 노드 31 시더 에이비는 홈의 전기 사용을 모니터링하고 보고하는 전기 사용 계량기를 포함한다. 또한, 노드 31 시더 에이비는 홈의 천연 가스 사용을 모니터링하고 보고하는 천연 가스 계량기에 접속되는 다른 물자 계량기들에 대한 인터페이스를 포함한다.
노드 31 시더 에이비는 그러한 구내 장치들 각각에 IPv6 어드레스를 할당한다. 노드 31 시더 에이비는 서모스탯, 풀 펌프, 프리저 및 엔터테인먼트 시스템에 대해 할당된 IPv6 어드레스를 통신 네트워크와 공유한다. 특히, 구내 장치들의 네트워크 어드레스들은 유틸리티 네트워크에 접속되고 홈 소유자가 구내 장치들을 모니터링하고 제어하는 것을 허가하는 구내 관리 포탈과 공유된다. 또한, 하나 이상의 구내 장치의 네트워크 어드레스들은 통신 네트워크 내의 노드 31 시더 에이비에 의해 프록시되거나, 통신 네트워크를 통해 노드 31 시더 에이비와 통신할 수 있다.
구내 관리 포탈을 통해, 홈 소유자(또는 다른 사람들)는 할당된 IP 어드레스를 이용하여 구내 장치들과 통신할 수 있다. 노드 31 시더 에이비는 구내 장치들을 목표로 하는 패킷들을 수신하고, 할당된 IP 어드레스에 따라 의도하는 장치를 식별하고, 적절한 구내 통신 시스템(WPAN, PLC 등)을 통해 패킷들의 페이로드를 의도하는 장치로 전송한다. 마찬가지로, 구내 통신 시스템을 통해 수신된 구내 장치로부터의 통신 신호들은 패킷(들)의 페이로드 내에 입력되고, 구내 장치에 할당된 네트워크 어드레스를 포함하는 구내 관리 포탈로 전송된다.
구내 장치들에 대한 구내 레지스트리 엔트리는 다음과 같다.
구내 레지스트리
구내 장치 이름 할당된 IPv6 네트워크 어드레스 구내 통신 기술 본래 어드레스
서모스탯 어드레스 1 지그비 Z1
프리저 어드레스 2 PLC PLC1
풀 펌프 어드레스 3 지그비 Z2
엔터테인먼트 시스템 어드레스 4 지그비 Z3
노드 31 시더 에이비는 할당된 네트워크 어드레스들 및 구내 통신 기술을 이용하여, 구내 장치들과 구내 통신 네트워크 외부와의 통신을 허가한다.
하나의 바람직한 실시예에서, 유틸리티 노드는 또한 구내 장치들에 대한 액세스 제어 리스트(ACL)를 유지할 수 있다. 유틸리티 노드는 ACL을 이용하여 ACL에 따라 구내 장치에 대한 액세스를 허가한다. 예를 들어, ACL은 홈 보안 시스템이 보안 포탈로부터의 액세스만을 허가할 수 있는 것으로 지정할 수 있다. 홈 보안 시스템과 통신하려고 시도하는 임의의 장치 또는 시스템은 보안 포탈에 대응하는 바와 같은 ACL 내에 지정된 적절한 검증 정보를 제공하지 않으면 액세스가 거부될 것이다.
유틸리티 노드 ACL은 또한 착신 및 발신 트래픽 중 하나 또는 양자에 대해 허용 가능한 서비스 포트들 또는 네트워크 데몬(daemon) 이름들을 지정할 수 있다.
현재 바람직한 일 실시예에서, 유틸리티 노드는 구내 장치들에 대해 라우팅 가능한 네트워크 어드레스들을 할당할 수 있다. 구내 장치들은 위의 예 3에서와 같이 네트워크 어드레스를 사용하지 못할 수 있으며, WPAN 및 PLC 장치들은 그들 자신의 네트워크 어드레스를 이용하여 IP 어드레스를 할당한다. 따라서, 구내 장치에 할당되는 네트워크 어드레스는 유틸리티 노드에 의해 프록시된다. IPv6를 사용하는 실시예들에서, 액세스 포인트는 그의 할당된 IPv6 어드레스들 중 일부를 유틸리티 노드에 할당할 수 있다. 이어서, 유틸리티 노드는 유틸리티 노드에 할당된 IPv6 어드레스들로부터 어드레스들을 구내 장치들에 할당할 수 있다. 하나의 바람직한 실시예에서, AP는 하나 이상의 유틸리티 노드에 연속 어드레스들의 블록을 할당할 수 있다. 이어서, 유틸리티 노드는 할당된 어드레스들 중 임의의 어드레스 또는 그들의 부분들을 구내 장치들에 할당할 수 있다.
장치에 할당된 네트워크 어드레스는 장치와 통신하는 유틸리티 노드, 액세스 포인트 또는 장치 자체의 MAC 어드레스에 부분적으로 또는 전체적으로 기초할 수 있다.
추가로 또는 대안으로, 규칙들 및 정책들을 이용하여, 구내 장치들에 대한 어드레스들의 할당을 결정할 수 있다. 규칙들은 장치 타입, 장치 속성들, 장치에 의해 사용되는 네트워크 기술 또는 네트워크 프로토콜, 장치의 물자 사용 타입(예컨대, 전기, 가스, 물 등), 장치의 물자 사용 이력 또는 특성(예를 들어, 많은 사용, 보통 사용 등), 장치가 물리적으로 위치하는 구내 또는 구내의 부분, 또는 장치의 할당된 속성들(예를 들어, 장치의 중요성, 의료 장비, 화제 진압 장비, 보안 장비, 비상 응답 장치와 같은 장치의 용도 등)에 기초하거나, 장치의 사용자 또는 구내의 소유자/운영자에 의해 할당된 속성들에 기초할 수 있다. 또한, 규칙들은 예를 들어 장치의 타입, 물리적 구내, 전력 소비, 및 장치가 보안 또는 비상 응답과 관련되어 있는지의 여부를 고려하여 전술한 다양한 팩터들을 결합할 수 있다.
추가로 또는 대안으로, 일부 네트워크 어드레스들은 특정 장치들, 용도들, 사용자들 등을 위해 보류될 수 있다. 예를 들어, 소정의 네트워크 어드레스들은 비상 인력 또는 그들의 장비를 위해 보류될 수 있다. 따라서, 주어진 구내 서브네트 상에 나타나는 비상 응답자의 이동 구내 장치는 비상 응답자들의 그러한 장치들을 위해 보류된 어드레스들의 그룹으로부터 어드레스를 할당받을 수 있다. 보류된 어드레스 그룹으로부터 주어지는 어드레스는 예를 들어 응답자의 타입(보안, 화재, EMT 등), 그들의 연합 또는 조직(부서, 관할 구역 등), 장치 타입, 또는 조직, 목적, 장치 등의 임의의 다른 속성들에 기초하여 어드레스를 할당하는 규칙에 따라 할당될 수도 있다.
예 4는 유틸리티 노드들에 대한 어드레스들의 할당 및 유틸리티 노드들을 이용하는 구내 장치들에 대한 할당된 어드레스들의 할당을 구현하기 위한 하나의 가능한 실시예를 나타낸다.
예 4 - 구내 IPv6 네트워크 어드레스 할당
계량기 HM이라는 노드 이름을 갖는 유틸리티 노드가 주거 유닛(홈) 내에 배치되며, 다수의 프로토콜 및 통신 기술들을 통해 구내 장치들(홈 또는 이웃 홈들 내의 장치들)과 통신할 수 있다. 또한, 계량기 HM은 홈에서 사용되는 전기를 계량하는 물자 계량기도 포함한다. 계량기 HM은 WPAN 또는 PLC를 이용하여 장치들과 통신할 수 있으며, PLC 가능 장치들은 홈의 전력 그리드에 접속된다. 홈은 계량기 HM과 통신할 수 있는 6개의 구내 장치, 즉 WPAN을 통해 통신하는 서모스탯, PLC를 통해 통신하는 프리저, WPAN을 통해 통신하는 홈 알람 시스템, 홈의 일부를 모니터링하고 WPAN을 통해 통신하는 비디오 카메라, 나이 든 친족의 건강을 모니터링할 수 있고 WPAN을 통해 통신하는 건강 모니터링 시스템, 및 WPAN을 통해 통신하는 홈 엔터테인먼트 시스템을 포함한다.
계량기 HM은 IPv6 통신 프로토콜들을 이용하여 유틸리티 네트워크와 무선 통신한다. 유틸리티 네트워크는 다른 유틸리티 노드들 및 액세스 포인트들(AP214, AP137, AP8)은 물론, 계량기 HM을 관리하기 위한 BOS도 포함한다. 또한, BOS는 홈 소유자가 구내 장치들 중 일부 또는 전부를 모니터링 또는 제어, 또는 이들 양자를 행할 수 있게 하는 고객 포탈을 포함한다.
액세스 포인트들(AP214, AP137, AP8)은 각각 IPv6 어드레스들의 /64 할당을 갖는다. 액세스 포인트 AP137은 유틸리티 노드 계량기 HM에 대해 IPv6 어드레스들의 /125를 할당한다. 계량기 HM은 그에 등록한 구내 장치에 대해 어드레스들을 할당하기 위해 그의 IPv6 어드레스들의 /125 할당으로부터 어드레스들을 선택한다. 계량기 HM은 WPAN을 통해 통신하는 서모스탯, PLC를 통해 통신하는 프리저, WPAN을 통해 통신하는 홈 알람 시스템, WPAN을 통해 통신하는 비디오 카메라, WPAN을 통해 통신하는 건강 모니터링 시스템, 및 WPAN을 통해 통신하는 홈 엔터테인먼트 시스템에 어드레스들을 할당한다. 하나 이상의 구내 장치가 제거되거나, 계량기 HM으로부터 등록 해지되는 경우, 계량기 HM은 제거되거나 등록 해지된 구내 장치에 할당된 네트워크 어드레스를 다른 구내 장치에 재할당할 수 있다.
유틸리티 노드들에 대한 어드레스들의 블록들의 할당은 다양한 기준에 따라 차별화될 수 있다. 예를 들어, 유틸리티 네트워크의 지리적으로 또는 논리적으로 상이한 부분들은 이용 가능한 어드레스 블록들의 서브세트로부터 할당되는 어드레스 블록들을 가질 수 있다.
위의 실시예들은 구내 장치들이 유틸리티 노드의 소정 구내에 할당된(또는 설치된) 유틸리티 노드와 통신하게 하였지만, 대안 실시예들은 구내 장치들이 이웃 구내들로부터의 유틸리티 노드들을 통해 통신하는 것을 허가할 수 있다.
위의 예는 CIDR(Classless Inter-domain routing)에 따라 주어진 크기의 연속 블록들을 사용하였지만, 대안 실시예들은 연속, 불연속에 관계없이 임의 크기의 어드레스 블록들을 사용할 수 있다.
IPv6 노드로부터의 패킷들의 IPv4 네트워크를 통한 전송
IPv4 네트워크를 통해 "6 투 4" 또는 "6 인 4" 통신을 이용할지의 여부의 결정은 액세스 포인트, 백 오피스 시스템, 또는 시스템의 다른 컴포넌트에 의해 행해질 수 있다. IPv4 네트워크를 통한 유틸리티 네트워크 내의 IPv6 노드 사이의 통신은 노드 타입, 네트워크 타입, 선택된 액세스 포인트, 백 오피스 시스템, 메시지 타입, 메시지의 내용, 원하는 보안 레벨 등에 따라 "6 투 4" 또는 "6 인 4" 통신을 통할 수 있다. 예를 들어, 보안 향상을 위해, "6 인 4" 통신이 이용될 수 있다. "6 인 4" 통신은 종종 터널링으로서 지칭되는 반면, "6 투 4" 통신은 종종 네트워크 어드레스 변환(NAT) 또는 패킷 캡슐화로서 지칭된다.
도 10은 IPv4 터널이 IPv6 LAN을 IPv6 백 오피스 시스템에 접속하는 네트워크(1000)를 나타내는 일반 블록도이다. 네트워크(1000)는 2개의 근거리 네트워크(1001, 1002)를 포함한다. LAN들(1001, 1002)은 노드들(1003)을 포함한다. 현재 바람직한 실시예에서, 노드들(1003)은 유틸리티 노드들이다. LAN(1002)은 액세스 포인트 AP1(1004)에 접속된다. LAN(1001)은 액세스 포인트들 AP2(1005) 및 AP3(1006)에 접속된다. 액세스 포인트 AP1(1004) 및 액세스 포인트 AP2(1005)는 통신 네트워크(1007)에 접속된다. 액세스 포인트 AP3(1006)은 통신 네트워크(1008)에 접속된다. 현재 바람직한 실시예에서, 통신 네트워크들(1007, 1008)은 광역 네트워크들이다. 백 오피스 시스템 BOS-1(1009)은 WAN(1007)에 접속된다. 백 오피스 시스템 BOS-2(1010)는 WAN(1007) 및 WAN(1008)에 접속된다. 백 오피스 시스템 BOS-3(1011)은 WAN(1008)에 접속된다.
본 실시예에서, LAN들(1001, 1002)은 IPv6 프로토콜을 이용하여 통신한다. 마찬가지로, WAN(1008)은 IPv6 통신 프로토콜을 이용한다. LAN(1001)을 WAN(1008)에 접속하는 액세스 포인트 AP3(1006)은 IPv6을 이용한다. 백 오피스 시스템들 BOS-1(1009), BOS-2(1010) 및 BOS-3(1101)은 모두 IPv6 통신 프로토콜을 이용한다.
WAN(1007)은 IPv4 네트워크이며, IPv6를 지원하지 않는다. LAN(1002, 1001)을 각각 WAN(1007)에 접속하는 액세스 포인트들(1004, 1005)은 IPv6를 이용하여 통신할 수 있으며, WAN(1007)을 통한 BOS(1009, 1010)로의 IPv6 패킷들의 전송 및 그 반대 전송을 용이하게 하는 메커니즘에 참여할 수 있다.
BOS-1(1009) 또는 BOS-2(1010)를 목적으로 하는 LAN(1002) 상의 노드(1003)로부터의 메시지가 IPv6 어드레스 및 패킷 포맷을 이용하여 액세스 포인트 AP1(1004)로 전송된다. AP1(1004)은 WAN(1007)을 통해 (동적으로 또는 수동으로 구성되는) IPv6 터널을 생성하여 사용한다. LAN(1001) 상의 노드(1003)로부터 BOS-2(1010)로의 IPv6 패킷이 WAN(1007)을 통해 또는 WAN(1008)을 통해 라우팅될 수 있다. IPv6 패킷이 WAN(1008)을 통해 라우팅되는 경우, AP3(1006)이 사용되며, WAN이 IPv6 네트워크이므로, 터널링, 변환 또는 캡슐화가 수행될 필요가 없게 된다. 그러나, 패킷이 WAN(1007)을 통해 라우팅되는 경우, AP2(1005)가 사용되며, 노드(1003)로부터의 IPv6 패킷은 도 10에 도시된 바와 같이 "6 인 4" 터널을 통해 전달되거나, 도 12와 관련하여 후술하는 바와 같이 6 투 4 가상 터널에서 WAN(1007)을 통한 전송을 위하여 IPv4 패킷 내에 캡슐화될 수 있다.
도 11에 도시된 바와 같이, IPv6 LAN과 연관된 액세스 포인트와 BOS 사이의 패킷 흐름은 IPv4 WAN을 통한다.
도 12는 IPv6 패킷들이 IPv4 WAN을 통해 전달되는 네트워크(1200)를 나타내는 일반 블록도이다. 네트워크(1200)는 2개의 LAN(1201, 1202)을 포함할 수 있다. LAN들(1201, 1202)은 노드들(1203)을 포함한다. 현재 바람직한 실시예에서, 노드들(1203)은 유틸리티 노드들이다. LAN들(1201, 1202)은 IPv6 프로토콜들 및 어드레싱을 이용하여 노드들(1203)과 통신한다. LAN(1202)은 액세스 포인트 AP1(1204)에 접속된다. LAN(1201)은 액세스 포인트들 AP2(1205) 및 AP3(1206)에 접속된다. 액세스 포인트 AP1(1204) 및 액세스 포인트 AP2(1205)는 통신 네트워크(1207)에 접속된다. 액세스 포인트 AP3(1206)은 통신 네트워크(1208)에 접속된다. 현재 바람직한 실시예에서, 통신 네트워크들(1207, 1208)은 IPv4 프로토콜들 및 어드레싱을 이용하여 통신하는 광역 네트워크들이다. 백 오피스 시스템 BOS-1(1209)은 WAN(1207)에 접속된다. 백 오피스 시스템 BOS-2(1210)는 WAN(1208)에 접속된다. 백 오피스 시스템 BOS-3(1211)은 WAN(1208)에 접속된다.
백 오피스 시스템들(BOS-1, BOS-2, BOS-3) 중 하나 이상에 메시지를 전송하는 LAN(1201 또는 1202) 상의 노드(1203)는 하나 이상의 IPv4 WAN(1207 또는 1208)을 통해 전송해야 한다.
LAN(1201 또는 1202) 상의 노드(1203)는 의도하는 백 오피스 시스템과 통신하기 위해 IPv6 어드레스를 이용하여 IPv6 패킷을 적절한 액세스 포인트로 전송한다. BOS-1(1209)이 의도하는 백 오피스 시스템인 경우, AP1(1204)을 이용하여 WAN(1207)에 접속할 수 있다. AP1(1204)은 노드(1203)로부터 IPv6 패킷을 수신하며, 수신한 IPv6 패킷을 IPv4 패킷의 페이로드 부분에 캡슐화할 수 있다. AP1은 이러한 목적을 위해 그 자신에 대한 전역 IPv4 어드레스를 갖거나 취득할 수 있다. 프로토콜 41을 갖는 IPv4 헤더는 IPv6 패킷에 프리펜딩(prepending)된다. BOS-1과 연관된 IPv4 어드레스가 IPv6 패킷을 페이로드로서 갖는 IPv4 패킷에서 사용된다(IPv6 패킷은 IPv4 패킷 내의 데이터그램이다). 프리펜딩된 패킷 헤더에 대한 BOS-1의 IPv4 어드레스는 IPv6 목적지 어드레스 2002:: 프리픽스에 이어지는 32 비트를 추출함으로써 캡슐화된 패킷의 IPv6 목적지 어드레스로부터 도출될 수도 있다. 그러한 실시예에서, 프리펜딩된 패킷 내의 IPv4 소스 어드레스는 AP1의 IPv4 어드레스이다. 이어서, IPv4 패킷은 WAN(1207)을 통해 BOS-1(1209)로 전송된다. BOS-1(1209)은 IPv4 패킷을 수신하여, 캡슐화된 IPv6 패킷을 추출한다. IPv6 패킷의 페이로드는 BOS-1(1209)에 의해 추출된다. 이러한 방식으로, AP1(1204) 및 BOS-1(1209)은 명시적인 터널의 설정 없이 IPv4 WAN(1207)을 통한 "6 투 4" 터널 변환을 이용한다.
대안으로, AP1(1204)이 노드(1203)로부터 IPv6 패킷을 수신하고, WAN(1207)을 이용하여 BOS-1(1209)로 전송하기 위해 IPv6 패킷을 UDP 패킷들 내에 캡슐화한다. 위와 같이, 이러한 방식으로, AP1(1204) 및 BOS-1(1209)은 IPv4 WAN(1207)을 통해 IPv6 패킷들을 교환할 수 있다.
IPv4 WAN 및 IPv6 LAN을 통해 메시지를 노드(1203)로 전송하고자 하는 BOS-1(1209)은 WAN(1207)을 통해 IPv4 패킷을 AP1(1204)로 전송할 수 있다. AP1(1204)은 BOS-1(1209)로부터 수신되고 노드(1203)를 목표로 하는 패킷의 IPv4 어드레스에 IPv6 프리픽스를 프리펜딩하여, 수신된 패킷을 IPv6 LAN(1201)을 통해 전송하기 위해 IPv4 어드레스가 유효하게 변환되는 것을 가능하게 할 수 있다.
또 다른 대안 실시예에서, 도 10과 관련하여 전술한 바와도 같이, 하나 이상의 IPv4 WAN을 통해 IPv6 "명시적 터널"이 생성될 수 있다(또는 둘 이상의 IPv6 터널이 주어진 IPv4 WAN을 통해 생성될 수 있다). 예를 들어, LAN(1201 또는 1202) 상의 노드(1203)는 의도하는 백 오피스 시스템과 통신하기 위해 IPv6 어드레스를 이용하여 IPv6 패킷을 적절한 액세스 포인트로 전송한다. BOS-1(1209)이 의도하는 백 오피스 시스템인 경우, AP1(1204)을 이용하여 WAN(1207)에 접속할 수 있다. AP1(1204)은 노드(1203)로부터 IPv6 패킷을 수신하고, IPv4 WAN(1207)을 통해 IPv6 터널을 설정할 수 있다(또는 설정된 IPv6 터널에 액세스할 수 있다). 터널 브로커(도시되지 않음)가 IPv4 WAN(1207)을 통해 IPv6 터널을 설정할 수 있다. 이것은 (6 인 4 터널로서 지칭되는) 구성된 터널이며, 현재 바람직한 실시예에서, 의도하는 BOS의 양쪽 상의 노드들과 AP 노드들 사이의 트래픽은 항상 이 터널을 이용할 것이다. 광역 네트워크를 통해 터널을 설정함에 있어서, 유틸리티 네트워크의 액세스 포인트와 백 오피스 시스템 사이에는 구성 스크립트가 교환될 수 있다. 바람직한 일 실시예에서, AP1(1204)은 BOS-1(1209)에 대한 IPv6 터널을 설정한다. 그러나, 대안 실시예들은 하나 이상의 백 오피스 시스템이 WAN을 통해 하나 이상의 액세스 포인트에 대한 "6 인 4" 터널을 설정하게 할 수 있다. 6 인 4 터널은 구성된 터널이다. 대안 실시예들에서는, 예를 들어 WAN(1207) 내에 존재할 수 있는 NAT(네트워크 어드레스 변환) 장치에 의해 차단되지 않는 WAN(1207)을 통한 패킷 전송을 방지하기 위해 IPv6 패킷들의 캡슐화가 이용될 수도 있다.
AP1(1204)에 의해 수신된 IPv6 패킷 IPv4는 WAN(1207)을 통한 "6 인 4" 터널을 통해 BOS-1(1209)로 전송된다. BOS-1(1209)은 IPv6 패킷을 수신하여 처리한다. 마찬가지로, BOS-1(1209)은 WAN(1207)을 통한 "6 인 4" 터널을 이용하여 AP1(1204)을 통해 IPv6 패킷들을 노드(1203)로 전송할 수 있다.
IPv6 유틸리티 LAN 네트워크를 통한 IPv4 패킷들의 전송
도 13은 IPv4 패킷들이 IPv6 LAN을 통해 전송되는 네트워크(1300)를 나타내는 일반 블록도이다. 네트워크(1300)는 2개의 LAN(1301, 1302)을 포함할 수 있다. LAN들(1301, 1302)은 노드들(1303)을 포함한다. 현재 바람직한 실시예에서, 노드들(1303)은 유틸리티 노드들이다. LAN(1302)은 액세스 포인트 AP1(1304)에 접속된다. LAN(1301)은 액세스 포인트 AP2(1305) 및 AP3(1306)에 접속된다. 액세스 포인트(1304) 및 액세스 포인트(1305)는 통신 네트워크(1307)에 접속된다. 액세스 포인트(1306)는 통신 네트워크(1308)에 접속된다. 현재 바람직한 실시예에서, 통신 네트워크들(1307, 1308)은 광역 네트워크들이다. 백 오피스 시스템 BOS-1(1309)은 WAN(1307)에 접속된다. 백 오피스 시스템 BOS-2(1310)는 WAN(1307) 및 WAN(1308)에 접속된다. 백 오피스 시스템 BOS-3(1311)은 WAN(1308)에 접속된다.
LAN(1301) 상의 노드들(1312)은 IPv4를 이용하여 통신하는 IPv4 노드들인 반면, LAN(1301)은 IPv6를 이용한다. 노드(1312)가 IPv6 WAN들 및 액세스 포인트들을 통해 LAN(1301)에 접속하는 BOS(1310)로 메시지를 전송하는 것은 노드(1312)가 LAN(1301) 상에서 IPv4 패킷을 전송함으로써 달성될 수 있다.
노드(1312)는 BOS-1(1309)로의 전송을 위해 그의 IPv4 패킷을 AP2로 전송한다. 이 경우, AP2는 IPv4 패킷 내의 목적지 헤더를 판독할 수 있는 능력을 갖지만, 패킷을 리포맷하지는 못하며, 패킷은 IPv4 WAN(1307)을 통해 BOS-1(1309) 또는 BOS-2(1310)로 전송되고, BOS-1(1309) 및 BOS-2(1310) 양자는 IPv4 패킷을 분해하여 소스 정보 및 페이로드를 판독하는 능력을 가지며, 또한 BOS-1(1309) 및 BOS-2(1310)는 WAN(1307)을 통해 AP2(1305)에 의해 노드(1312)로 전송하기 위해 IPv4 노드(1312)를 목표로 하는 IPv4 패킷들을 생성한다.
하나의 가능한 대안 실시예에서, AP2(1305)는 IPv4 어드레스 및 헤더들을 IPv6로 맵핑하고 변환하며, 또한 페이로드를 판독하여 IPv6 패킷에 맵핑하는 능력을 갖는다. 이어서, IPv6 패킷은 모든 다른 IPv6 패킷들처럼 6 투 4 또는 6 인 4 터널들에서 WAN(1307)을 통과하며, BOS(1309) 및 BOS(1310)는 리포맷된 IPv6 패킷을 수신하여 처리하며, 또한 노드(1312)에 대한 임의의 응답으로서 또는 그와 통신하여 IPv6 패킷을 생성한다. 반환된 IPv6 패킷은 노드(1312)로 전송되기 전에 AP2(1305)에 의해 IPv4 포맷으로 다시 변환된다.
또 하나의 가능한 실시예에서, IPv6 WAN을 통해 BOS(1310) 또는 BOS(1311)로 지향되는 노드(1312)로부터의 IPv4 패킷은 AP2(1305) 또는 AP3(1306)에 의해 IPv6 포맷으로 변환되어, BOS(1310) 또는 BOS(1311)로 전송된다(이러한 방식에서는, 6 인 4 또는 6 투 4 터널링이 수반될 필요가 없게 된다).
본 발명은 특정 실시예들을 참조하여 설명되었다. 그러나, 전술한 바람직한 실시예들과 다른 특정 형태들로 본 발명을 구현할 수 있다는 것은 이 분야의 기술자들에게 자명할 것이다. 이것은 본 발명의 사상을 벗어나지 않고 이루어질 수 있다.
따라서, 바람직한 실시예는 단지 예시적이며, 어떠한 방식으로도 제한적인 것으로 간주되지 않아야 한다. 본 발명의 범위는 위의 설명이 아니라, 첨부된 청구항들에 의해 주어지며, 청구항들의 범위 내에 있는 모든 변형들 및 균등물들은 그 안에 포함되는 것을 의도한다.

Claims (24)

  1. 무선 통신 시스템으로서,
    물자 계량기 정보(commodity meter information)를 수신할 수 있는 복수의 유틸리티 노드들 - 상기 유틸리티 노드들은 유틸리티 네트워크에 접속됨 -; 및
    상기 유틸리티 네트워크에 접속된 복수의 액세스 포인트 장치들 - 상기 액세스 포인트 장치들은 적어도 하나의 광역 네트워크에 대한 통신을 제공함 -
    을 포함하고,
    상기 유틸리티 노드들 중 적어도 하나의 유틸리티 노드는,
    복수의 액세스 포인트 장치들 중 2개 이상의 액세스 포인트 장치에 등록 메시지를 송신하며, 상기 적어도 하나의 노드에 의해 송신된 등록 메시지를 수신 확인(acknowledge)하는 상기 복수의 액세스 포인트 장치들 각각에 대해, 상기 수신 확인의 수신에 응답하여 그 액세스 포인트 장치에 대응하는 상기 노드의 고유 네트워크 어드레스를 획득하여, 그것에 의해 상기 적어도 하나의 노드가 등록된 각각의 액세스 포인트 장치들을 통한 통신들에 동시에 이용가능한 복수의 고유 네트워크 어드레스들을 획득함으로써, 상기 복수의 액세스 포인트 장치들에 등록하고,
    상기 적어도 하나의 노드가 등록된 상기 복수의 액세스 포인트 장치들 중 하나의 액세스 포인트 장치를 갖는 상기 적어도 하나의 광역 네트워크를 통해 액세스 가능한 의도된 목적지에 대해 의도된 메시지를 발생시키며,
    상기 액세스 포인트 장치들 중 하나의 액세스 포인트 장치에 대응하는 상기 적어도 하나의 노드의 고유 네트워크 어드레스를 이용함으로써 상기 복수의 액세스 포인트 장치들 중 상기 하나의 액세스 포인트 장치를 통해 의도된 네트워크 목적지로 상기 발생된 메시지를 송신하도록
    구성되는 무선 통신 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 의도된 목적지는 전역 네트워크 어드레스와 연관되고, 상기 의도된 목적지와 연관된 상기 전역 네트워크 어드레스는 상기 유틸리티 노드에 의해 상기 메시지를 송신하는 데 사용되는 무선 통신 시스템.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 노드가 등록된 상기 액세스 포인트 장치들에 대응하는 상기 복수의 고유 네트워크 어드레스들 중 적어도 하나는 상기 유틸리티 노드가 등록된 상기 액세스 포인트 장치와 연관되는 어드레스 프리픽스를 포함하는 무선 통신 시스템.
  5. 제4항에 있어서, 상기 어드레스 프리픽스는 IPv6 어드레스 프리픽스인 무선 통신 시스템.
  6. 네트워크에서 통신하는 방법으로서,
    등록 메시지를 무선 근거리 유틸리티 네트워크 내의 유틸리티 노드로부터, 상기 무선 근거리 유틸리티 네트워크와 외부 네트워크 간의 인터페이스를 제공하는 복수의 액세스 포인트 장치들 중 2개 이상의 액세스 포인트 장치로 송신하는 단계;
    상기 노드에 의해 송신된 등록 메시지를 수신 확인하는 복수의 액세스 포인트 장치들 각각에 대해, 그 액세스 포인트 장치에 대응하는 상기 노드의 고유 어드레스를 각각 획득하여, 그것에 의해 상기 노드가 등록된 각각의 액세스 포인트 장치들을 통한 통신들에 동시에 이용가능한 복수의 고유 네트워크 어드레스들을 획득하는 단계; 및
    상기 복수의 고유 네트워크 어드레스들을 상기 외부 네트워크와 연관된 동적 도메인 네임 서버에 등록하는 단계
    를 포함하는 통신 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 고유 네트워크 어드레스들은 IPv6 어드레스이고, 각각의 수신된 네트워크 어드레스 프리픽스는 상기 복수의 액세스 포인트 장치들 중 하나의 액세스 포인트 장치에 대응하는 네트워크 어드레스의 IPv6 프리픽스인 통신 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    대응하는 액세스 포인트 장치로부터 수신되는 상기 수신된 네트워크 어드레스 프리픽스를 포함하는 상기 고유 네트워크 어드레스들 중 하나에 따라 메시지들을 상기 유틸리티 노드로 라우팅하는 단계를 더 포함하고,
    상기 라우팅되는 메시지들은 상기 IPv6 프리픽스에 대응하는 액세스 포인트 장치를 통해 라우팅되는 통신 방법.
  9. 삭제
  10. 제6항에 있어서, 유틸리티 노드에 대한 상기 복수의 고유 네트워크 어드레스들 중 하나가 네트워크 어드레스 선호 지시자에 따라 선택되는 통신 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 네트워크 어드레스 선호 지시자는 상기 무선 근거리 유틸리티 네트워크와 연관된 DNS 서버에 저장되는 통신 방법.
  12. 무선 통신 시스템으로서,
    제1 통신 프로토콜을 갖는 구내(in-premise) 네트워크;
    상기 구내 네트워크에 접속된 구내 장치 - 상기 장치는 상기 제1 통신 프로토콜을 이용하여 상기 구내 네트워크와 통신함 -;
    상기 제1 통신 프로토콜과 상이한 제2 통신 프로토콜을 갖는 유틸리티 네트워크; 및
    상기 구내 네트워크 및 상기 유틸리티 네트워크에 접속된 유틸리티 노드 - 상기 유틸리티 노드는 물자 계량기 정보를 수신할 수 있음 -
    를 포함하고,
    상기 유틸리티 노드는,
    상기 제1 통신 프로토콜을 이용하여 상기 구내 네트워크와 통신하고,
    상기 제2 통신 프로토콜을 이용하여 상기 유틸리티 네트워크와 통신하고,
    상기 유틸리티 네트워크의 네트워크 어드레스를 상기 구내 장치에 할당하고,
    상기 할당된 네트워크 어드레스를 상기 유틸리티 네트워크에 접속된 관리 포탈에 제공하며,
    상기 관리 포탈로부터 상기 네트워크 어드레스로 어드레싱된 메시지들을 수신하며,
    상기 제1 통신 프로토콜을 이용하여 상기 메시지들을 상기 구내 장치에 전송하도록
    구성되는 무선 통신 시스템.
  13. 제12항에 있어서, 상기 유틸리티 노드는 연관된 네트워크 어드레스를 상기 유틸리티 네트워크로 프록시(proxy)하도록 구성되는 무선 통신 시스템.
  14. 제12항에 있어서, 상기 유틸리티 노드는 상기 구내 장치로부터 수신된 데이터에 응답하여 IPv6 데이터 패킷들을 백 오피스 시스템에 전송하도록 구성되는 무선 통신 시스템.
  15. 제13항에 있어서, 상기 유틸리티 네트워크와 통신하는 적어도 하나의 백 오피스 시스템은,
    상기 유틸리티 노드에 의해 프록시된 상기 연관된 네트워크 어드레스를 수신하며,
    상기 연관된 네트워크 어드레스를 이용하여 적어도 하나의 메시지를 상기 구내 장치에 송신하도록
    구성되는 무선 통신 시스템.
  16. 제1 통신 프로토콜을 갖는 구내 네트워크와 상기 제1 프로토콜과 상이한 제2 통신 프로토콜을 갖는 무선 유틸리티 네트워크 사이의 노드에 의해 통신하는 방법으로서,
    상기 구내 네트워크로부터, 적어도 하나의 구내 장치가 상기 구내 네트워크 내에 존재한다는 지시(indication)를 수신하는 단계;
    상기 유틸리티 네트워크의 유틸리티 네트워크 어드레스를 상기 구내 장치에 할당하는 단계;
    상기 할당된 네트워크 어드레스를 상기 유틸리티 네트워크에 접속된 관리 포탈에 제공하는 단계;
    상기 관리 포탈로부터, 목적지로서 상기 할당된 네트워크 어드레스를 갖는 메시지들을 수신하는 단계; 및
    상기 제1 통신 프로토콜을 이용하여 상기 할당된 어드레스를 갖는 상기 수신된 메시지들을 상기 구내 장치로 전송하는 단계
    를 포함하는 통신 방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 유틸리티 네트워크 내의 적어도 하나의 다른 노드는 액세스 포인트인 통신 방법.
  18. 무선 통신 시스템으로서,
    물자 계량기 정보를 수신할 수 있는 복수의 유틸리티 노드들 - 상기 유틸리티 노드들은 유틸리티 네트워크에 접속되고, 상기 유틸리티 노드들의 적어도 일부는 구내 인터페이스를 포함함 -;
    상기 유틸리티 네트워크에 접속된 적어도 하나의 액세스 포인트 - 상기 액세스 포인트는, 상기 유틸리티 네트워크 내의 상기 복수의 유틸리티 노드들 중 적어도 하나의 유틸리티 노드 각각에, 그 유틸리티 노드에 의해 그 유틸리티 노드에 등록된 구내 장치들에 할당되도록 상기 액세스 포인트에 의해 할당된 네트워크 어드레스들의 블록의 지시를 제공하고, 임의의 하나의 유틸리티 노드에 할당된 네트워크 어드레스들의 블록은 그 액세스 포인트에 의해 임의의 다른 유틸리티 노드에 할당된 네트워크 어드레스들의 블록에 대하여 고유함 -;
    를 포함하고,
    상기 유틸리티 네트워크 내의 상기 복수의 유틸리티 노드들 중 상기 적어도 하나의 유틸리티 노드 각각에 대해, 그 유틸리티 노드의 상기 구내 인터페이스는,
    구내 장치가 그 유틸리티 노드에 등록되며, 그 유틸리티 노드가 상기 액세스 포인트에 의해 그 유틸리티 노드에 할당된 네트워크 어드레스들의 블록의 네트워크 어드레스들 중 하나의 네트워크 어드레스를 선택하도록 상기 구내 장치와 상호작용하며,
    상기 선택된 네트워크 어드레스를 그 유틸리티 노드에 등록된 상기 구내 장치에 할당하고, 상기 유틸리티 네트워크를 통해 상기 구내 장치와 통신하기 위해 그 유틸리티 노드가 상기 등록된 구내 장치의 어드레스 할당의 지시를 제공하도록
    구성되는 무선 통신 시스템.
  19. 제18항에 있어서, 상기 구내 장치에 할당된 네트워크 어드레스는 상기 유틸리티 네트워크 내의 적어도 하나의 추가적인 노드에 제공되는 무선 통신 시스템.
  20. 제19항에 있어서, 상기 유틸리티 네트워크 내의 상기 적어도 하나의 추가적인 노드는 액세스 포인트인 무선 통신 시스템.
  21. 무선 유틸리티 네트워크에서 통신하는 방법으로서,
    유틸리티 노드에 의해, 구내 통신 네트워크 내의 적어도 하나의 구내 장치의 존재의 지시를 수신하는 단계;
    상기 유틸리티 네트워크 내의 액세스 포인트로부터, 상기 유틸리티 노드에 의해, 그 유틸리티 노드에 의해 상기 구내 통신 네트워크 내의 적어도 하나의 구내 장치에 할당되도록 상기 액세스 포인트에 의해 그 유틸리티 노드에 할당된 네트워크 어드레스들의 블록을 수신하는 단계 - 임의의 하나의 유틸리티 노드에 할당된 네트워크 어드레스들의 블록은 그 액세스 포인트에 의해 임의의 다른 유틸리티 노드에 할당된 네트워크 어드레스들의 블록에 대하여 고유함 -;
    상기 유틸리티 노드에 의해, 상기 적어도 하나의 구내 장치가 상기 유틸리티 노드에 등록되고, 상기 유틸리티 노드가 상기 적어도 하나의 구내 장치의 존재의 지시의 수신에 응답하여 상기 액세스 포인트에 의해 그 유틸리티 노드에 할당된 네트워크 어드레스들의 블록의 네트워크 어드레스들 중 하나의 네트워크 어드레스를 선택하도록 상기 구내 통신 네트워크 내의 상기 적어도 하나의 구내 장치와 상호작용하는 단계;
    상기 유틸리티 노드에 의해, 상기 선택된 네트워크 어드레스를 상기 구내 장치에 할당하는 단계; 및
    상기 유틸리티 노드에 의해, 상기 할당된 네트워크 어드레스의 지시를 상기 유틸리티 네트워크 내의 적어도 하나의 다른 노드에 제공하는 단계
    를 포함하는 통신 방법.
  22. 제21항에 있어서, 상기 유틸리티 네트워크 내의 상기 적어도 하나의 다른 노드는 액세스 포인트인 통신 방법.
  23. 제21항에 있어서,
    상기 유틸리티 노드에 의해, 상기 유틸리티 네트워크 상의 노드에 대하여 의도된 구내 장치들 중 적어도 하나의 구내 장치로부터 메시지를 수신하는 단계 - 상기 수신된 메시지는 상기 구내 네트워크로부터 수신됨 -; 및
    상기 유틸리티 노드에 의해, 상기 유틸리티 네트워크 상의 의도된 노드로 어드레싱된 상기 유틸리티 네트워크에서의 적어도 하나의 패킷을 송신하는 단계 - 상기 송신된 적어도 하나의 패킷은 상기 수신된 메시지와 연관된 상기 구내 장치의 할당된 네트워크 어드레스를 포함함 -
    를 포함하는 통신 방법.
  24. 삭제
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