KR101559767B1 - 통신 네트워크에서 효과적인 정보 검색 및 이동성 관리를 위한 방법, 장치 및 시스템 - Google Patents

통신 네트워크에서 효과적인 정보 검색 및 이동성 관리를 위한 방법, 장치 및 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 통신 네트 워크에서 효율적인 정보 검색을 위한 포괄적인 오버레이 네트워크를 형성하는 장치 및 방법을 개시하며,
상기 방법은, 도메인 라우터(103) 내에서, 모바일 통신 장치의 ID를 포함하는 레지스터 요청을 상기 모바일 통신 장치(106)로부터 수신하는 레지스터 요청 수신 단계(204); 상기 ID와 관련된 넥스트-홉 라우터(104)로의 주소를 찾는 주소 검색 단계(205); 상기 레지스터 요청을 상기 넥스트-홉 라우터(104)로 전송하는 레지스터 요청 전송 단계(206); 상기 넥스트-홉 라우터(104)로부터의 응답을 수신하는 응답 수신 단계(210); 및 상기 응답이 홈 라우터(104)로의 주소를 포함하는 경우, 상기 응답을 상기 홈 라우터(104)의 주소를 포함하는 상기 모바일 통신 장치(106)로 전송하는 응답 전송 단계(211)를 포함하고, 상기 응답은, 상기 모바일 통신 장치(106) 및 상기 홈 라우터(104) 사이 설정된 연결을 개시하는 것을 특징으로 한다.

Description

통신 네트워크에서 효과적인 정보 검색 및 이동성 관리를 위한 방법, 장치 및 시스템{METHOD, APPARATUS AND SYSTEM FOR MOBILITY MANAGEMENT AND EFFICIENT INFORMATION RETRIEVAL IN A COMMUNICATIONS NETWORK}
본 발명은 통신 네트워크에서의 정보 검색 분야에 관한 것이다. 보다 자세하게, 통신 네트워크에서 효과적인 정보 검색을 위한 포괄적인 오버레이 네트워크(Generic Overlay Network)를 형성하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
통신의 피어-투-피어(peer-to-peer) 모델은 임의의 노드(node)가 다른 임의의 노드를 위한 서버로서 동작할 수 있음을 의미한다. 여기서, 리소스(resource)들은 상기 피어-투-피어 네트워크에 리소스 질의(Query)를 입력하는 요청 노드를 가지는 것에 의해 위치된다.
요청된 리소스가 어떻게, 또한 어떤 프로토콜로 위치하고 있는지는 피어-투-피어 네트워크가 채용한 탐색 방식에 의존하는데, 그 중 하나는 비구조화된 피어-투-피어 네트워크에서의 질의 홍수(Query Flooding)에 의한 방법 이거나 또는 구조화된 피어-투-피어 네트워크에서의 분산 검색 메카니즘이다.
그러나, 공통적인 가정은, 요청 노드(Requesting Node), 검색 노드(Lookup Node) 및 타겟 노드(Target Node)를 포함하는 모든 노드들이 상기 피어-투-피어 네트워크의 모든 부분이라는 것이다.
이러한 가정은 사용을 제한하고, 임의의 등록된 서버가 공공 DNS 시스템을 통하여 검색될 수 있다고 상정된 곳에서, 우세한 인터넷 모델 보다 더욱 제한적인 서비스를 만든다. 그러나, 상기 DNS 시스템은, 서버가 안정적인 IP 주소를 가진다고 상정된다.
현재 DNS 시스템이 작동하는 방식인 분산된 네임 서버(Name Server)들과 캐싱 원칙들(Caching Principles) 때문에, 주소 변경시 서버는 연결을 잃게 되므로 주소는 자주 변경될 수 없다.
다이나믹 DNS(DDNS)는 상기 DNS 시스템이 확장된 것이다. 상기 DDNS는 네임 서버에 있는 상기 도메인 네임 데이터가 실시간으로 업데이트될 수 있도록 하며, 이에 따라 인터넷 도메인 네임이 변화하는 IP 주소를 가지고 컴퓨터 (서버)로 할당될 수 있도록 한다.
상기 서비스는 보통 갱신 절차(Renewal Process) 및 DNS 레지스터를 제어하는 DDNS 제공자와 관련된다. 사용자는 변화가 감지될 때마다 상기 서버의 가장 현재 IP 주소를 가지고 상기 DDNS 제공자의 DNS 서버들을 업데이트한다.
이러한 해결책을 가지는 단점들은, 타겟 서버가 도달할 수 없는 동안, DDNS 제공자의 개입 및 업데이트가 전세계적인 DNS 시스템을 통해 완전한 영향을 취하기 전 잠재적인 긴 반응 시간들을 포함한다는 것이다.
게다가, 상기 방법은 호스트(Host)들이 NAT(Network Address Translator) 뒤에 위치될 때의 문제점을 극복할 수 없고, 따라서 사적인 주소 영역들로부터 IP 주소들이 할당된다.
상기 DNS 및 DDNS 시스템이 인터넷 호스트 이동성을 위해 충분한 지원을 주지 못하기 때문에, 다수의 방법 및 기술들이 제안되어 오고 있다.
종래의 기술에서는“network-layer mobility" 및“higher-layer mobility" 이라고 불리우는 두가지 접근법이 존재한다.
“IP Mobility Support for IPv4", IETF RFC 3344, C. Perkins, Ed., August 2002” 및 “Mobility Support in IPv6", IETF RFC 3775, D. Johnson et. al, June 2004”는 네트워크-레이어 이동성을 위해 현재 IEFT 표준을 개시한다.
이동 IP(Mobile IP)는 이동하는 사용자(이동 노드 또는 호스트)를 위해 네트워크들 및 네트워크 매체 사이의 변천이 만들어지는 동안 하나의 주소를 유지할 수 있도록 한다
각 이동 노드(Mobile Node)는 항상 그것의 홈 주소에 의해 식별되고, 인터넷으로 그것의 현재 접속 지점(Point of Attachment)에 관계없으며, 네트워크 및 다른 모든 장치들에 관한 투과성 접속을 참작한다.
이러한 노드의 움직임이 인지되도록 요구되는 유일한 장치는 모바일 장치 및 상기 모바일 장치들을 대신해서 행동하는 홈 라우터(Home Router)이다. 이러한 접근법은 관련된 네트워크들의 IP 기판 내의 지원에 의존하고, 이것은 항상 발생하는 경우는 아니다.
한편, NAT 통과(NAT traversal)를 지원하기 위해, 상기 이동 IP 프로토콜의 부가적인 메세지 확장들이 요구된다.(IP-in-UDP 캡슐화)
게다가, 이동 IP가 인터넷 프로토콜 스택(Stack)의 높은 레이어(Layer)들로 명백하게 행동하기 위한 목적을 가지는 라우팅 해결책이기 때문에 어플리케이션 데이터의 효율적인 전송을 위한 어떠한 지원도 줄 수 없고, 모바일 환경에서 비판적으로 될 수 있다.
어플리케이션 레벨 엔드-투-엔드 호스트 이동 구조는 "An End-to-End Approach to 호스트 Mobility" (A. C. Snoeren and H. Balakrishnan, Proc. of the Sixth Annual ACM/IEEE International Conference on Mobile Computing and Networking, Boston, MA, August 2000.)에 개시되어 있다.
이 구조는 주소 변경시 DNS 시스템에 대한 안전한 변경이 가능하고, 엔드-투-엔드 연결(End-to-End Connection)을 유지한 채로 호스트의 IP 주소 변경을 관리하기 위한 연결 이동 선택사양(connection migration options)을 제공한다.
상기 접근법은 이동성 지원에 직접적으로 관련된 중개 노드(Intermediate Node)들이 없다는 점에서 진실한 엔드-투-엔드이다. 그 결과, 이러한 기반시설 자신은 엔드-호스트 능력들에 의존하는 효율적인 전송을 제공하지 않는다.
게다가, NAT 상에서 주소에 대한 접근시 제공하는 연결 이동시 NAT 뒤에 위치한 이동 서버에 대해서는 어떠한 제공도 하지 않는다.
종래 기술 문헌 "The design and implementation of an intentional naming system" (W. Adjie-Winoto et. al, 17th ACM Symposium on Operating Systems Principles, Charleston, SC, December 1999)는 리소스 발견, 서비스 위치 시스템, 장치들의 모바일 네트워크들 및 INS(Intentional Naming System)로 불리는 컴퓨터들을 개시한다.
여기서, 상기 INS는 이름에 따른 속성과 값에 기초한 다른 언어를 사용하며, 클라이언트(Client)들이 단말과 계속 연결될 수 있도록 이름과 주소의 매핑(Mapping)이 세션의 종료 중에 바뀌어도 이름 결정(Name Resolution)과 메세지 라우팅의 합체를 할 수 있게 하는 지연 바인딩(Late Binding) 방법을 제공한다.
그러므로, 상기 INS 구조는 응용 프로그램 레벨의 오버레이 네트워크를 형성하기 위한 특정 이름 결정기(Name Resolver)를 필요로 한다.
한편, 이동 네트워크와 MANET에 대응하는 한 가지 방법은 NAT 상에서 주소에 대한 접근시 피어-투-피어 오버레이 경로 설정 구조가 변화하는 기반 네트워크를 알 수 있도록 크로스-레이어 최적화(Cross-Layer Optimization)를 적용하는 것이다.
이것은 "Performance Evaluation of the Mobile peer-to-peer Protocol" (I. Graber, R. Schollmeier, and W. Kellerer, Fourth International Workshop on Global and peer-to-peer Computing (GP2PC2004), 2004) 및 "Mobile peer-to-peer Networking" (W. Kellerer, R. Schollmeier, I. Gruber, and F. Niethammer, patent WO2005041534, 2004)에 개시된 모바일 피어-투-피어 프로토콜에서 얻어진 접근법이다.
이 방법에 의하면 크로스 레이어 통신은 경로 설정 레이어와 그 밑의 물리적 레이어를 연결하는데 사용된다. 그러나, 이 방법은 레이어 간의 통신을 전제로 하고 있어서 실용화에 문제가 있다.
피어-투-피어 네트워크상에서 리소스가 제한된 이동 기기가 오프로딩(offloading)에 의해서 주소를 받는 데에는 [Enabling mobile peer-to- peer networking", J. Oberender et al, Mobile and Wireless Systems, LNCS 3427, Germany (2005)]에서 제안한 네트워크의 무선 부분 내용을 캐싱하는 방법, [Mobile Web Server, Raccoon, project" , http://opensource.nokia.com/projects/mobile- web-server/, verified: 2007-05-01]에서 제안한 전용 게이트웨이에 기기를 연결하는 방법, 또는 [JXME project", http://jxme.jxta.org/, verified: 2007-05-01.]에서 제안한 접근 프로토콜을 고쳐서 신호 부담을 최소화하는 방법 등이 있다.
그러나, 이러한 접근들은 인터넷의 진실한 엔드-투-엔드 패러다임(end-to-end paradigm)을 제한한다는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 상술한 문제점들을 해결하고 통신 네트워크에서 효율적인 정보 검색 및 이동성 관리를 위해 개선된 방법, 장치 및 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명은 효율성을 위한 프로토콜 스택(Protocol Stack), 통신의 확장성 있는 피어-투-피어 모델, 노드들이 포괄적인 오버레이 네트워크를 형성하고 근본적인 네트워크 인프라(Network Infrastructure)의 독립적인 이동을 허용하는 곳에서 장치 및 컴퓨터들의 모바일 네트워크를 제공한다.
먼저, 첫번째 면에서 본 발명은 통신 네트워크에서 효율적인 정보 검색을 위해 포괄적인 오버레이 네트워크를 형성하는 방법을 제공하며,
상기 방법은, 도메인 라우터 내에서, 모바일 통신 장치의 ID를 포함하는 레지스터 요청을 상기 모바일 통신 장치로부터 수신하는 레지스터 요청 수신 단계; 상기 ID와 관련된 넥스트-홉 라우터로의 주소를 찾는 주소 검색 단계; 상기 레지스터 요청을 상기 넥스트-홉 라우터로 전송하는 레지스터 요청 전송 단계; 상기 넥스트-홉 라우터로부터의 응답을 수신하는 응답 수신 단계; 및
상기 응답이 홈 라우터로의 주소를 포함하는 경우, 상기 응답을 상기 홈 라우터의 주소를 포함하는 상기 모바일 통신 장치로 전송하는 응답 전송 단계를 포함하고, 상기 응답은, 상기 모바일 통신 장치 및 상기 홈 라우터 사이 설정된 연결을 개시하는 것을 특징으로 한다.
다음으로, 두번째 면에서 본 발명은 통신 네트워크에서 효율적인 정보 검색을 위해 포괄적인 오버레이 네트워크를 형성하는 도메인 라우터를 제공하며,
상기 도메인 라우터는, 모바일 통신 장치의 ID를 포함하는 레지스터 요청을 상기 모바일 통신 장치로부터 수신하는 수신기; 상기 ID와 관련된 넥스트-홉 라우터로의 주소를 검색하는 제어기; 상기 레지스터 요청을 상기 넥스트-홉 라우터로 전송하는 송신기;를 포함하고,
상기 수신기는 상기 넥스트-홉 라우터로부터의 응답을 수신하고,
상기 제어기는 상기 응답이 홈 라우터로의 네트워크 주소를 포함하는지 여부를 결정하며, 상기 송신기는 상기 홈 라우터의 상기 주소를 포함하는 상기 모바일 통신 장치로 응답 메세지를 전송하되,
상기 응답 메세지는 상기 모바일 통신 장치 및 상기 홈 라우터 사이의 통신연결을 개시하는 것을 특징으로 한다.
다음으로, 세번째 면에서 본 발명은 통신 네트워크에서 효율적인 정보 검색을 위해 포괄적인 오버레이 네트워크를 형성하는 방법을 제공하고,
상기 방법은, 홈 라우터 내에서, 모바일 통신 장치를 위하여 도메인 라우터로부터 상기 모바일 통신 장치의 ID를 포함하는 레지스터 요청을 수신하는 레지스터 요청 수신 단계; 상기 레지스터 요청에 대응하여, 상기 홈 라우터 주소를 포함하는 응답을 생성하는 응답 생성 단계; 및 상기 홈 라우터의 상기 주소를 포함하는 상기 모바일 통신 장치로의 전달 응답을 개시하기 위해 상기 응답을 상기 도메인 라우터로 전송하는 응답 전송 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
다음으로, 네번째 면에서 본 발명은 통신 네트워크에서 효율적인 정보 검색을 위해 포괄적인 오버레이 네트워크를 형성하는 홈 라우터를 제공하고,
상기 홈 라우터는, 모바일 통신 장치를 위하여 상기 모바일 통신 장치의 ID를 포함하는 레지스터 요청을 상기 도메인 라우터로부터 수신하는 수신기; 상기 레지스터 요청에 대응하여, 상기 홈 라우터 주소를 포함하는 응답을 생성하는 제어기; 및 상기 홈 라우터의 상기 주소를 포함하는 상기 모바일 통신 장치로의 전달 응답을 개시하기 위해 상기 응답을 상기 도메인 라우터로 전송하는 송신기;를 포함한다.
다음으로, 다섯번째 면에서 본 발명은 통신 네트워크에서 효율적인 정보 검색을 위해 포괄적인 오버레이 네트워크를 형성하는 방법을 제공하고,
상기 방법은, 도메인 네임 서버에 질의를 전송하는 것에 의해 홈 라우터로의 연결을 요청하는 단계; 상기 홈 라우터에 연결된 도메인 라우터로의 주소를 수신하는 단계; 상기 수신된 주소의 상기 도메인 라우터로 레지스터 요청을 전송하는 것에 의해 상기 홈 라우터에서의 등록을 요청하는 단계; 상기 홈 라우터와 관련하여 상기 도메인 라우터로부터 등록 응답을 수신하는 단계; 상기 홈 라우터로 직접적으로 레지스터 요청을 생성하고 전송하는 단계; 및 상기 모바일 통신 장치 및 상기 홈 라우터 사이 연결을 설정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
다음으로, 여섯번째 면에서 본 발명은 컴퓨터 프로그램에 있어서, 상기 프로그램이 컴퓨터 상에서 동작될 때, 상술한 본 발명의 다른 면들에 따른 방법의 모든 단계들을 수행하는 컴퓨터 프로그램 코드 수단들을 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 프로그램일 수 있다.
여기서, 상기 여섯번째 면의 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체에 저장될 수 있다.
또한, 상기 여섯번째 면의 컴퓨터 프로그램은, 전송 매체 상의 컴퓨터 프로그램에 있어서, 상기 프로그램이 컴퓨터 상에서 동작할 때 상술한 본 발명의 다른 면들에 따른 방법을 수행하기 위해 컴퓨터로 실행할 수 있는 지시들을 포함할 수 있다.
또한, 상기 여섯번째 면의 컴퓨터 프로그램에 있어서, 상기 전송 매체는 기록 매체, 컴퓨터 메모리, 읽기-전용 메모리 또는 전기적 캐리어 신호일 수 있다.
다음으로, 일곱번째 면에서 본 발명은 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품에 있어서, 상기 컴퓨터 프로그램 제품은, 상기 프로그램이 설치될 때, 컴퓨터가 상술한 본 발명의 다른 면에 따른 특정 단계를 처리하게 만들기 위해 컴퓨터 프로그램 코드 수단들을 가질 수 있다.
본 발명의 실시예들의 목적, 특징 및 장점들은 아래의 도면들로부터 명확해질 수 있다.
도 1은 하나 이상의 포괄적인 오버레이 네트워크를 형성하는 일련의 엔티티들을 가지는 네트워크 인프라의 일예를 도시한 것이다.
도 2는 모바일 서버 노드로서 모바일 통신 장치를 등록하는 방법 및 도 1의 전자적 통신 네트워크의 오버레이 네트워크에서 홈 라우터와 연결을 확립하는 방법의 일실시예에 따른 도식도이다.
도 3a는 일실시예에 따른 도메인 라우터의 블록도이다.
도 3b는 일실시예에 따른 홈 라우터의 블록도이다.
도 3c는 일실시예에 따른 외부 라우터의 블록도이다.
도 4는 클라이언트가 MN으로부터 콘텐츠를 요청할 때 일실시예에 따른 방법의 도식도이다.
도 5는 클라이언트가 MN으로부터 콘텐츠를 요청할 때 두번째 실시예에 따른 방법의 도식도이다.
도 6은 클라이언트가 다른 도메인에 속한 다중 URI들에 관련된 리소스들을 가지는 MN으로부터 콘텐츠를 요청할 때 일실시예에 따른 방법의 도식도이다.
도 7은 일실시예에 따른 피어링(peering)을 위한 방법의 도식도이다.
도 8은 두번째 실시예에 따른 피어링을 위한 방법의 도식도이다.
도 9는 메타데이터 질의를 위한 방법의 실시예의 도식도이다.
도 10은 오버레이 네트워크의 일시예를 도시한 것이다.
도 11은 도 10의 도메인 라우터의 라우팅 표를 도시한 것이다.
도 12는 도 10의 외부 라우팅의 라우팅 표를 도시한 것이다.
도 13은 MN으로부터 이동 후 도 10의 업데이트된 경우를 도시한 것이다.
도 14는 도 13에 따른 FR의 업데이트된 라우팅 표를 도시한 것이다.
도 15는 MN 및 일실시예에 따른 그것의 현재 접속지점 사이의 다운스트림과 업스트림 데이터 메세지들 및 신호전송의 효율적인 제어를 위한 시스템의 일부를 도시한 것이다.
도 1은 하나 이상의 포괄적인 오버레이 네트워크를 형성하는 일련의 엔티티(Entity)들을 가지는 네트워크 인프라(100)의 일예를 도시한 것이다.
상기 엔티티들은 하나 이상의 클라이언트(101), 도메인 네임 서버들(DNSs)(102), 도메인 라우터들(Domain Routers, DRs)(103), 홈 라우터들(Home Routers, HRs)(104), 외부 라우터들(Foreign Routers, FRs)(105) 및 모바일 서버 노드들(MN)(106)들을 포함할 수 있다.
상기 클라이언트(101)는 글로벌 인터넷(107)으로 접속을 가지는 전통적인 호스트(오버레이 네트워크의 일부분일 필요는 없다)일 수 있다.
여기서, 임의의 적절하게 설치된 클라이언트(Client)는 임의의 MN(106) 상에 호스팅된 어플리케이션(Application)들을 액세스할 수 있다.
비슷하게, MN(106)은 다른 상황들에서 클라이언트 처럼 행동할 수 있다.
상기 오버레이 네트워크의 일부분인 네트워크 엔티티들은 하나 이상의 DRs(103), HRs(104), FRs(105) 및 MNs(106)일 수 있다.
한편, 도 1의 상기 오버레이 네트워크 및 상기 네트워크 인프라의 엔티티들의 타입 및 숫자는 단지 일예에 불과하고 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
상기 도메인 라우터(DR)(103)는 특정 URI(Uniform Resource Identifier)를 위한 요청들 또는 상기 요청된 URI와 관련된 MN을 위한, 즉 HR 또는 FR과 같은 접속지점 쪽으로의 로지컬 네임(Logical Name)을 재전송하고 검색하기 위한 엔티티이다.
상기 검색은 상기 오버레이 네트워크 내의 다른 노드들과 소통하는 것에 의해 수행되고, 하나 이상의 도메인 네임 서버들(DNSs)(102), 도메인 라우터들(DRs)(103), 홈 라우터들(HRs)(104), 외부 라우터들(FRs)(105), 및 모바일 서버 노드들(MN)(106) 또는 그것들의 조합을 포함한다.
한편, 각각의 DR(103)은 각 열이 <URI, {next-hop routers}, timer>를 포함하는 넥스트-홉 라우팅 표(Next-Hop Routing Table)를 포함한다.
따라서, 상기 표는 각각의 등록된 URI를 위한 FR들 또는 HR들의 주소들의 넥스트-홉 엔트리(Next-Hop Entry)들의 순서 리스트를 포함하고, 특정 URI 열을 위한 타이머(Timer)는 상기 URI 쪽으로 각각의 검색 질의(Look-up Query)를 위해 갱신된다. 여기서, 상기 URI 열은 상기 타이머가 다될 때 상기 표로부터 제거된다.
한편, 상기 DR(103)은 그것의 넥스트-홉 라우팅 표에서 모든 HRs/FRs와의 연결을 유지한다. 상기 연결은 TCP 또는 임의의 적절한 전송 레이어 프로토콜(Transport Layer Protocol)을 통하여 이루어질 수 있다.
게다가, 상기 DR(103)은 수행 및/또는 리던던시 원인(Redundancy Reason)들을 위한 클러스터 토폴로지(Cluster Topology) 환경이 설정될 수 있다.
각 이름의 도메인은 하나의 DR 엔티티 또는 그것의 클러스터에 의해 제어된다.
더욱이, 상기 DR(103)은 상기 DR(103)에 의해 제어되는 상기 도메인 내의 URI에 대해서 현재 처리중인 응답되지 않은 검색 질의를 가지는 클라이언트들에 대한 주소표를 보관한다.
넥스트 홉 HR/FR로부터 특정 URI를 위한 제 1질의 응답을 수신할 때, 상기 DR(103)은 현재 발생한 질의들을 가지는 모든 클라이언트들에게 응답할 것이고, 따라서 상기 클라이언트들에 의해 경험된 검색 지연(Look-up Delay)을 최적화할 수 있다.
상기 홈 라우터(HR,104)는, 요청된 URI와 관련된 MN을 위한 접속 지점(HR 또는 FR) 쪽으로의 로지컬 네임 또는 특정 URI를 위한 요청들을 재전송 및 검색할 수 있도록 적용된 엔티티이다. 여기서, 상기 검색은 오버레이 네트워크 상의 다른 노드들과 소통하는 것에 의해 수행된다.
한편, 각각의 HR(104)은 각각의 열이 <URI, {next-hop routers}, {previous-hop routers}, timer, direct>를 포함하는 라우팅 표를 포함한다.
이 때 각각의 등록된 URI를 위하여, 상기 표는 HR들 또는 FR들의 주소들의 넥스트-홉 엔트리 순서 리스트, DR들 또는 HR들 또는 FR들의 주소들의 이전-홉 엔트리(Previous-Hop Entry) 순서 리스트, 상기 URI 쪽으로 각 검색 질의를 위해 갱신되는 타이머(Timer), 및 상기 URI와 연관된 MN이 상기 HR(104)와 직접적으로 연결되는지 여부를 지시하는 다이렉트 플래그(direct flag)를 포함한다.
이 경우 상기 HR(104)은 상기 MN을 목표로하는 임의의 검색 요청들을 위해 그것 자신의 주소에 응답한다.
한편, URI 열은 상기 타이머가 다될 때 상기 표로부터 제거된다. 상기 HR(104)은 그것의 라우팅 표에서 모든 HR들/FR들과의 연결을 유지하고, 상기 연결은 TCP 또는 임의의 적절한 전송 레이어 프로토콜을 통하여 이루어질 수 있다.
여기서 임의의 (하나 이상의) MN과 직접적으로 연결되는 경우, 상기 HR(104)은 TCP 또는 임의의 적절한 전송 레이어 프로토콜을 통하여 상기 MN과 (NATs 및 방화벽들을 통과하여) 직접적인 연결을 유지할 책임이 있고, 상기 MN 및 다른 노드들 사이의 어플리케이션 트래픽(Application Traffic)을 위한 중계 노드(릴레이 노드, Relay Node)로서 행동한다.
일반적으로 새로운 MN은 상기 오버레이 네트워크로 들어가기 위해 그것의 URI를 HR과 등록한다. 한편, MN이 다른 HR들과 연관성을 유지할 수 있는데 반해, 단지 하나의 HR(104)은 주어진 시간에서 MN을 위한 최초의 HR일 수 있다.
상기 외부 라우터(FR,105)는, 요청된 URI와 관련된 MN을 위한 접속 지점(HR 또는 FR) 쪽으로 로지컬 네임 또는 특정 URI를 위한 요청들을 재전송 및 검색할 수 있도록 적용된 엔티티이다. 여기서, 상기 검색은 오버레이 네트워크 상의 다른 노드들과 소통하는 것에 의해 수행된다.
한편, 각각의 FR(105)은 각각의 열이 <URI, {next-hop routers}, {previous-hop routers}, timer, direct>를 포함하는 라우팅 표를 포함한다.
여기서 각각의 등록된 URI를 위하여, 상기 표는 HR들 또는 FR들의 주소들의 넥스트-홉 엔트리 순서 리스트, DRs 또는 HRs 또는 FRs의 주소들의 이전-홉 엔트리 순서 리스트, 상기 URI 쪽으로 각 검색 질의를 위해 갱신되는 타이머, 및 상기 URI를 가지는 상기 MN이 상기 FR(105)와 직접적으로 연결되는지 여부를 지시하는 다이렉트 플래그를 포함한다.
이 경우 상기 FR(105)는 상기 MN을 목표로하는 임의의 검색 요청들을 위해 그것 자신의 주소에 응답하고, URI 열은 상기 타이머가 다될 때 상기 표로부터 제거된다.
그리고, 상기 FR(105)는 그것의 라우팅 표에서 모든 HR들/FR들과의 연결을 유지하고, 상기 연결은 TCP 또는 임의의 적절한 전송 레이어 프로토콜을 통하여 이루어질 수 있다.
한편, 임의의 (하나 이상의) MN과 직접적으로 연결되는 경우, 상기 FR(105)은 TCP 또는 임의의 적절한 전송 레이어 프로토콜을 통하여 상기 MN과 (NAT들 및 방화벽들을 통과하여) 직접적인 연결을 유지할 책임이 있고, 상기 MN 및 다른 노드들 사이의 어플리케이션 트래픽을 위한 릴레이 노드로서 행동한다. 한편, 하나의 MN으로 FR처럼 행동하는 노드는 다른 MNs으로 HR처럼 행동할 수 있다.
상기 이동 노드(MN,106)는 하나의 네트워크 또는 서브넷(Subnet)으로부터 다른 것으로 그것의 위치 및 그것의 IP 주소를 변화할 수 있는 호스트이다.
이것은 통신을 계속할 수 있고, 링크-레이어(Link-Layer) 연결과 할당된 유효한 IP 주소를 가정하면 임의의 위치에서 다른 인터넷 노드들에 의해 도달될 수 있다.
한편, 상기 MN(106)은 전자적 장치에 제공될 수 있고, 예를 들어 WLAN(108)와 같이 GSM, UMTS 또는 다른 시스템 혹은 네트워크와 같은 모바일 네트워크(107) 또는 원거리 통신 시스템을 위한 모바일 단말기로서 설치될 수 있다.
이 때 상술한 엔티티들(101 내지 106 및 108)의 임의의 조합은 하나의 장치에 함께 위치될 수 있고, 또한 그것들은 별개의 장치들 상에 모두 설치될 수도 있다. 이러한 논의에서 우리는 상술한 논리 엔티티들을 컴퓨터와 네트워크의 연결 및 통신 능력을 가지는 개인 장치들에서 구동되는 소프트웨어의 개별 유닛들 처럼 간주할 수 있다.
도 2는 모바일 서버 노드로서 모바일 통신 장치를 등록하는 방법 및 도 1의 전자적 통신 네트워크의 오버레이 네트워크에서 홈 라우터와 연결을 확립하는 방법을 도시하고 있다.
이 때 필요한 네트워크 연결 조건들 및 유효한 IP 주소를 가지는 것에 부가하여, 상기 MN(106)은 반드시 올바른 오버레이 기능이 설치될 수 있도록 해야 한다.
이러한 기능은 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품일 수 있고, 상기 컴퓨터 프로그램 제품은, 상기 프로그램이 설치될 때, 컴퓨터가 상기 기능을 제공하기 위한 절차를 수행하도록 만들기 위해 컴퓨터 프로그램 코드 수단들을 가질 수 있다.
도 2의 실시예에 따르면, 상기 MN(106)은 그것의 HR(104)의 실제 주소를 처음에 인지하지 못한다.
이 경우, 부트스트랩(bootstrap)은 DNS 질의(DNS Query)를 전송하는 것에 의해 상기 DNS(102)를 통하여 그것 이름을 결정하는 MN(106)을 가지는 것에 의해 실현된다.(단계 201)
상기 DNS는 DNS 응답(DNS Reply)을 전송하는 것에 의해 책임 DR(Responsible DR)의 주소를 찾아 되돌려보낸다.(단계 202)
상기 MN은 레지스터 요청을 지시할 수 있게 된다.(단계 203)
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 DR은 레지스터 요청(Register Request)을 수신하고(단계 204), 상기 이름에 기반한 검색을 수행한다.(단계 205)
유효한 HR이 식별되는 경우, 상기 DR은 식별된 HR로 레지스터 요청을 전송한다.(단계 206)
상기 HR은 상기 DR로부터 상기 레지스터 요청을 수신하고(단계 207), 상기 레지스터 요청을 처리한다.(단계 208)
상기 HR은 요청 DR로 레지스터 응답을 전송하는 것에 의해 응답한다.(단계 209)
상기 DR은 상기 HR로부터 레지스터 응답을 수신한다.(단계 210)
여기서 상기 DR은, 예를 들어 alice . example .com@HR IP 와 같은, 상기 HR의 IP 주소를 나타내는 상기 MN 쪽으로 응답 메세지(Reply Message)를 되돌려보내는 것에 의해 진행된다.(단계 211)
상기 MN은 상기 DR로부터 상기 레지스터 응답을 수신하고(단계 212),
상기 수신된 IP 주소를 사용하는 것에 의해 상기 식별된 HR으로 직접 레지스터 요청을 송신할 수 있다.(단계 213)
상기 HR이 요청되는 MN으로부터 직접 상기 레지스터 요청을 수신할 때(단계 214), 상기 수신된 레지스터 요청은 확인된다.(단계 215)
한편, 단계 216, 217에서는 상기 HR이 상기 MN에 의해 수신된 레지스터 응답을 송신하고, 상기 MN 및 상기 HR 사이에 직접적인 연결이 성공적으로 확립되었다는 확인을 나타낸다.
상술한 바와 같은 과정이 완수될 때, 상기 MN(106)은 이하에서 더 설명될 바처럼 인터넷으로 접속된 다른 호스트들에 의해 어드레싱될 수 있다.
그리고 상술한 바와 같이, HR은 MN이 등록될 수 있는 것으로 식별되어야 한다. 그러나, 이 경우 유효한 HR이 상기 DR 내에 알려지지 않은 때, 적절한 응답을 위해 규칙들이 정의될 수 있다.
만약, 하나 이상의 대체 HR들이 정의된다면, 규칙들은 적당히 에러 메세지에 응답하는 것 또는 대체 HR들을 참조하는 것을 포함한다.
상기 MN은 상기 HR에 접촉하고 직접적인 연결이 확립된다.
이러한 연결은 상기 MN이 제거되거나 등록해제 될 때까지, 예를 들어 'keep-alive message' 또는 이와 유사한 것과 같은 두 엔티티들에 의해 고쳐지고 유지되고 감시된다.
상기 MN은 상술한 바와 같은 본 발명의 실시예에서 처럼 그것의 HR의 실제 주소를 처음에 인지하지 못할 수 있거나 혹은 상기 MN은 상기 HR의 주소를 알 수도 있다.
후자의 경우, 상기 HR의 IP 주소는 별개로 통신된 또는 미리 구성된 이전 세션으로부터 캐시 메모리에 의해 미리 알려졌을 수도 있다.
이 경우 상기 MN이 그것의 HR로 주소를 이미 알고있을 때, 상기 MN은 상기 HR에 직접 등록되고 접속할 수 있다.
본 발명은 상술한 바와 같이 오버레이 네트워크 내의 홈 라우터(HR)와 모바일 통신 장치를 등록하는 방법의 실시예에 의해 제한되지 않는다.
또한, 본 발명은 보다 일반적인 실시예에 있어서, 초기 부트스트랩(Bootstrap) 및 그 후의 재등록 과정은 아래의 단계들의 임의의 조합일 수 있다.
1. 상기 MN은 현재의 서브넷 내에서 브로드캐스트(Broadcast)에 의해 국지적인 발견(Neighbour Solicitation, NS)을 수행한다.
이것은 상기 서브넷 내에 나타난 HR/FR 노드들로부터 직접적인 응답들을 야기할 수 있다. 대신에, 이것은 상기 서브넷에 나타난 다른 MN들로부터의 응답들에서 전송된 수신된 힌트들에 의해 잠재적인 HR/FR 노드들에 간접적인 참조들의 결과를 야기할 수 있다. (즉, MNs는 'solicitation relay agent' 처럼 행동한다.)
한편, 상기 MN은 구성할 수 있는 기준에 기반한 앵커 포인트(anchor point)를 선택하게 될 것이다.
2. 상기 MN은 그것의 DR로 상기 주소를 결정하고 적당한 HR 또는 FR로 보내지기 위해 접속한다. 여기서 상기 DR은, 네트워크 근접성 (홉의 수, 핑/트레이스-라우트 대기시간(Ping/Trace Route latency), 중첩하는 라우트 등), (예를 들어 GPS 데이터에 기반한) 지리적 위치, (예를 들어 노드들 및 링크들에서 현재 처리 및 로드 상황 등과 같은) 수용능력과 보고된 통신량, 또는 알려진 대인 관계들과 커뮤니티들에 기반한 피어링 협력 규약(Peering Collaboration Agreement) 설정 등과 같은 다양한 기준 위에서 그것의 응답의 기초를 둘 수 있다.
이러한 과정은 다른 DR들과 HR/FR 노드들 및 오버레이 내의 특별한 목적을 가지는 다른 서버들로부터의 입력에 의존할 수도 또는 의존하지 않을 수도 있다.
3. 기설정된 순서 계획에 따르면, 상기 MN은 일반적으로 웹사이트 또는 그와 유사한 것과 같은 임의의 다른 저장소(Repository)로부터 검색된 이전 세션으로부터 캐시(Cache)에 저장된 알려진 HR/FR 노드들에 접속한다
HR/FR와 함께 각각의 등록에서, 상기 MN은, 필요하다면, 마지막으로 연결된 HR/FR의 주소를 표시해야만 한다.
이러한 정보에 기초하여, 새로운 HR/FR은 그것의 넥스트-홉 경로를 업데이트하기 위해 상기 마지막으로 연결된 HR/FR과 접속한다.
만약, 이러한 주소가 주어지지 않는다면, 상기 HR/FR은 상기 MN에 의해 등록된 이름에 기반한 이름 결정 과정을 수행할 수 있고, 궁극적으로 필요하다면 상기 MN의 마지막으로 알려진 접속 지점으로 새로운 HR/FR을 유도한다. 달리 말하자면, 생성된 HR은 직접적으로 접속되어져야만 한다.
한편 상기 MN은, 예를 들어 상기 노드는 주변을 이동하고 임의의 메타데이터 조건에 따를 때 다른 노드들과의 클러스터링과 같은 보다 낳은 라디오 조건들을 검색하는 것과 같이, 이동성, 노드 실패, 네트워크 토폴로지 내의 변화들 때문에 접속 지점을 변화할 수 있다.
도 3a는 통신 네트워크 내의 효율적인 정보 검색을 위한 포괄적인 오버레이 네트워크에서 도메인 라우터(103)의 블록도이다.
상기 도메인 라우터(103)는 상기 통신 네트워크 내의 홈 라우터(104)와 함께 모바일 통신 장치(106) 등록을 위한 환경이 설정된다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 도메인 라우터(103)는 상기 모바일 통신 장치(106)로부터 레지스터 요청을 수신하는 수신기(301)를 포함하고, 여기서 상기 레지스터 요청은 상기 모바일 통신 장치의 ID를 포함한다.
상기 도메인 라우터의 제어기(302)는 즉 MN(106)을 요청하는 상기 ID와 관련된 또는 관련되어질 넥스트-홉 라우터(104 또는 105)로의 주소를 검색한다.
게다가, 상기 도메인 라우터(103)는 상기 넥스트-홉 라우터(104 또는 105)로의 상기 레지스터 요청을 송신하는 송신기(303)를 가진다.
상기 수신기(301)는 상기 넥스트-홉 라우터(104,105)로부터 응답을 수신한다.
상기 제어기(302)는 상기 응답이 홈 라우터(104)로의 네트워크 주소를 포함하는지 여부를 결정하고, 상기 송신기(303)는 상기 홈 라우터(104)의 상기 주소를 포함하는 모바일 통신 장치 MN(106)으로 응답 메세지를 전송한다.
여기서 상기 응답 메세지는 상기 모바일 통신 장치로부터 처리되고 수신될 때 상기 홈 라우터 및 상기 모바일 통신 장치 사이의 연결을 개시한다.
도 3b는 통신 네트워크 내의 효율적인 정보 검색을 위한 포괄적인 오버레이 네트워크 안의 홈 라우터(104)의 블록도이다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 홈 라우터(104)는 수신기(311), 제어기(312), 송신기(313)를 포함한다.
상기 수신기(311)는 도메인 라우터(103)로부터 모바일 통신 장치(106)를 위한 레지스터 요청을 수신하고, 여기서 상기 레지스터 요청은 상기 모바일 통신 장치(106)의 ID를 포함한다.
상기 제어기(312)는 상기 레지스터 요청에 응답하여 상기 홈 라우터 주소를 포함하는 응답을 생성한다.
상기 송신기(313)는 상기 홈 라우터의 상기 주소를 포함하는 상기 모바일 통신 장치(106)로의 전달 응답을 개시하기 위해 상기 도메인 라우터(103)로 응답을 전송한다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 수신기(311)는 상기 모바일 통신 장치(106)로부터 레지스터 요청을 수신한다.
그리고, 상기 제어기(312)는, 상기 모바일 통신 장치(106)로부터의 상기 레지스터 요청에 대응하여, 상기 모바일 통신 장치(106) 및 상기 홈 라우터(104) 사이의 연결을 설정한다.
도 3c는 통신 네트워크 내의 효율적인 정보 검색을 위한 포괄적인 오버레이 네트워크를 형성하기 위한 외부 라우터(105)의 블록도이다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 외부 라우터(105)는 수신기(321), 제어기(322), 및 송신기(323)를 포함한다.
도 4는 클라이언트가 MN으로부터 콘텐츠를 요청할 때 본 발명의 일실시예에 따른 방법의 순서도이다. 본 예에서는‘HTTP GET’명령에 의해 웹 페이지를 요청하는 클라이언트를 도시하고 있다.
먼저, 상기 클라이언트는 DNS 시스템으로 웹 주소 “alice.example.com”를 가지는 DNS 질의를 전송한다.(단계 401)
DNS 네임 서버는 “exmple.com”도메인을 위해 DR의 IP 주소에 응답한다.(단계 402)
다음으로, 상기 클라이언트는 상기 DR의 상기 IP 주소로 “alice.example.com”주소와 함께 'HTTP GET'을 전송한다.(단계 403)
상기 수신된 'HTTP GET'에 대응하여, 상기 DR은 상기 검색 질의가 전송되어져야 하는 넥스트-홉 라우터를 위하여 넥스트-홉 라우팅 표 내의 검색을 만든다.(단계 404)
상기 검색 질의를 수신하는 상기 HR은 직접 연결된 것 처럼 상기 요청된 MN의 상기 주소를 식별하고 그것 자신의 IP 주소와 함께 검색 응답을 전송한다.(단계 405)
여기서 상기 HR은, 만약 상기 HR이 MN의 최초 HR인 경우, 예를 들어 오버레이 네트워크 내의 다른 HR들 및/또는 FR들과 같은, 다른 노드들과 소통하는 것 또는 그것의 선택 중 하나에 의해 요청된 MN의 상기 HR을 식별한다.
본 예에서, 다이렉트 플래그는 상기 URI와 관련된 상기 MN이 상기 HR(104)과 직접 연결되는 것을 지시한다.
따라서, 이 경우에 상기 HR은 목표로하는 상기 MN으로의 검색 요청을 위한 그것 자신의 주소에 응답한다.(즉 “alice.example.com”)
한편, 상기 HR로부터의 검색 응답에 대응하여, 상기 DR은 요청된 MN에 연결된 상기 HR의 상기 IP 주소를 가지는 요청 클라이언트에게 HTTP 리다이렉트 메세지(HTTP Redirect Message)를 생성하여 전송한다.(단계 406)
따라서, 상기 클라이언트는 요청된 정보를 가지는 MN에 연결된 HR으로 ‘alice.example.com’를 위한 'HTTP GET'을 전송할 수 있다.(단계 407)
상기 HR은 요청된 정보에 접근하기 위해 상기 MN으로 ‘alice.example.com’을 위한 ‘embedded HTTP GET’을 생성하여 전송한다.(단계 408)
상기 MN은 그것의 HR으로 ‘embedded HTTP 200 OK’와 응답한다.(단계 409)
수신된 ‘embedded HTTP 200 OK’에 대응하여, 상기 HR은 요청된 웹 페이지를 위해 상기 요청 클라이언트에게 ‘HTTP 200 OK’을 생성하여 전송하고,(단계 410) 이제 사용자는 상기 요청된 웹 페이지 상의 정보에 액세스할 수 있다.
다른 실시예들에서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자는 상술한 방법들이 다른 어플리케이션 프로토콜(Application Protocol)들에도 적용될 수 있음을 알 수 있다.
본 예에서 알 수 있듯이, 최종 목적 즉, MN의 주소는 상기 클라이언트로부터 숨겨지고, 상기 HR(또는 FR)이 상기 클라이언트 및 상기 MN 사이의 메세지들을 중계하는 동안, 상기 클라이언트는 MN의 HR(또는 FR)과 TCP 연결을 확립할 수 있을 것이다.
대부분의 클라이언트는 장래의 요청들을 위해 MN의 상기 HR(또는 FR)의 상기 주소를 캐시에 저장할 수 있기 때문에, 이러한 유형의 검색은 단지 이전에 알려지지 않은 클라이언트들을 위해 수행되어질 수 있다고 가정할 수 있다.(실제로, 이것은 오늘날 웹 브라우저의 일반적인 특징이다.)
또한, 상기 DR이 이전에 발생한 적어도 하나의 검색을 가지는 특정한 URI/이름을 위한 부가적인 요청들을 수신하는 경우, 상기 DR은 요청하는 클라이언트 모두에게 응답 메세지를 전송하기 위한 제 1반환 검색 결과(First Returning Look-up Result)를 사용할 수 있고, 이에 따라 상기 클라이언트에 의해 경험된 검색 지연이 최적화될 수 있다.
도 5는 클라이언트가 MN으로부터 콘텐츠를 요청할 때 두번째 실시예에 따른 방법의 플로우챠트이다.
본 예에서, 상기 MN(106)은 다른 서브넷으로 이동하고 위에서 설명한 재등록 (Re-registration Process) 과정에 따라 새로 등록된다.
한편, 상기 MN(106)이 다른 게이트웨이로 이동하거나 또는 상기 네트워크 토폴로지가 변화되는 경우에도 똑같이 적용된다. 상기 MN(106)은 순서대로 두개의 FR(105a,105b)와 등록된다.
상기 등록 과정은 DR(103) - HR(104) - FR(105a) - FR(105b)로 구성되는 검색 체인(Look-up Chain)을 형성하고, 여기서 최하부 FR(105b)는 MN의 현재 접속 지점이다.
여기서 MN은 핸드오버(handover)를 수행하는 것에 의해 새로운 FR로 이동할 수 있고, 또는 상술한 이유들 때문에 HR로 되돌아갈 수 있다.
상기 핸드오버는 현재 진행중인 임의의 어플리케이션 세션을 방해하지 않기 위해 오버레이에 의해 제어된다.
한편, 새로운 접속 지점(HR/FR)이 마지막으로 알려진 접속 지점(HR/FR)에 접속할 때, 임의의 이전 관계들은 넥스트-홉 라우팅 표를 검사하는 것에 의해 검색될 수 있을 것이다. 그 결과, 루프(loop)가 발생하지 않게 되고, 검색 경로 내의 경로의 숫자는 최소로 유지될 수 있을 것이다.
이러한 과정의 상세는 이하에서 설명한다.
도 5에서 단계 501 내지 504는 도 4에서의 단계 401 내지 404에 대응된다.
그러나, 도 4의 메세지 405에서 처럼 직접적으로 응답할 수 있는 대신에, 이제 상기 HR(104)는 질의를 검색 체인 아래로 전파해야만 한다. 즉, 도 5의 FR(105') 및 앵커 FR(105")를 통한 단계 505 및 506이다.
상기 앵커 FR(105")는 검색 응답을 되돌려 보내고(단계 507), 상기 응답은 상기 HR(104) 및 DR(103)에 도달하고(단계 508,509), 이에 따라 리다이렉트 메세지(Redirect Message)는 상기 클라이언트(101)로 되돌아갈 수 있게 된다.(단계 510)
그다음, 상기 클라이언트(101)는 상기 앵커 FR(105") 쪽으로 그것의 요청을 보내고(단계 511), 순서대로 상기 MN(106) 쪽으로 상기 요청을 중계한다(단계 512)
그다음, 상기 MN(106)으로부터의 응답들은 상기 앵커 FR(105")를 통해 직접적으로 상기 클라이언트로 이동한다.(단계 513,514)
도 6은 다른 도메인들에 속한 다중 URI들과 관련된 리소스들을 가지는 MN(106)을 보여준다. 여기서, 각 도메인은 본 실시예에서는 별개의 DR들 DR(103a,103b)에 의해 제어된다.
여기서 상기 MN(106)의 리소소들은 적합한 DR(103b)을 통과하는 임의의 URI 쪽으로 검색 요청을 통하여 액세스할 수 있다. 여기서, 각 요청은 전통적인 DNS 검색에 의해 상기 적합한 DR(103b)로 안내된다.(단계 601,602)
본 예에서, 상기 요청은 MN(106)의 제 2도메인 내의 URI로 만들어진다.
이 경우에, 제 1도메인 내의 HR(104) 및 FR(105a)은 상기 제 2도메인 내의 FR 내지 HR(104b)와 같이 행동한다.
따라서, 메세지들 601 내지 612는 도 5에 도시된 메세지들 501 내지 512와 유사하다.
상기 방법 및 MN을 가지는 다중 URI들과 어드레스(Address)하기 위한 수단들은 도 5에 도시된 바와 같이 제 2도메인 내의 HR(104b) 및 그것 자신들 사이에제 1도메인 내의 HR(104a)이 피어링 규약(Peering Agreement)을 설정하도록 하는 것에 의해 실현될 수 있다.
이러한 피어링 규약은 요구에 따라서, 하나의 HR에서 발행되어 다른 하나로 명백한 피어링 초대들에 의해, 또는 다른 HR과 피어링 관계를 요청하는 하나의 HR을 가지는 것에 의해 확립될 수 있다.
또한, 상기 피어링 연결들은 미리 확립되어지거나 또는 MN이 상기 네트워크로 연결을 확립하기 위해 요청할 때 확립되어질 수 있다.
한편, 상술한 호스트 네임 에일리어싱(aliasing)을 위한 HR 피어링 방법을 보완하는 것은 DR 에일리어스 매핑(DR alias mapping) 방법이다.
도 7에 도시된 예에서, 이 경우 각각의 제 2도메인의 DR(104b)의 관리자들은 그것들의 DR 내의 MN(106)의 리소스들의 가명으로 알려진 이름과 제 1도메인의 DR(104a)의 주소의 연관성을 등록할 수 있다.
이 방식의 경우, MN(106)의 가명을 위한 임의의 요청은 DNS 검색(단계 701,702) 후에 제 2 DR(103b) 쪽으로 안내되고, 재전송 응답이 뒤따르고, 제 1도메인의 DR(103a) 쪽으로 향하며 검색 요청이 뒤따른다.(단계 705)
그 다음, 이전에 서술된 제 1도메인 내의 검색 요청들의 순서배치가 수행되고(단계 706 내지 709), 상기 검색 응답에 기반하며(단계 710), 직접적인 접속이 현재 FR(105) 앵커 노드 쪽으로 요청하는 클라이언트에 의해 만들어지고(단계 711), 상기 FR(105) 및 상기 MN(106) 사이의 미리 확립된 연결을 넘어 상기 요청을 중계한다.(단계 712)
여기서, HR 피어링은 상술한 호스트 네임 에일리어싱 때문에 존재할 수 있으나, 다른 액세스 시나리오를 제공하기 위해 포함되는 다른 이유들 위해서도 존재할 수 있다. 이때 다른 엑세스 시나리오 시나리오를 가지는 전형적인 이유는 네크워크 근접성 및 클러스터링, 또는 성능 및 리던던시 원인들을 포함한다.
이러한 유형의 피어링 관계들은 일반적으로 요구에 따라 발생하고, 그것들은 예를 들어, 현재 노드 위치 또는 메타데이터 처리 결과들과 같은 실시간 조건에 의해 지배될 수 있다.
피어링 방법의 실시예는 도 8에 도시되어 있다. 상기 두 DR(103a,103b)은 두개의 다른 도메인들을 제어하지만, 반드시 호스트 네임 에일라이싱 관계를 통하여 관련되어야 하는 것은 아니다.
상기 MN(106)은 상기 도 2와 관련하여 설명한 등록 및 부트스트래핑을 위한 방법들 중 하나를 사용하여 이전에 알려지지 않은 FR(105b) 노드를 찾는다. 찾은 후에, MN(106)은 상기 두 HR(104a,104b) 사이의 피어링 관계를 설정하기 위해 요청을 발행한다.(단계 801)
상기 요청은 MN(106)의 HR(104a)으로의 주소를 파라미터로서 포함한다.
새롭게 찾아진 FR(105b)은 모두에게, 또는 직접적으로 또는 (다른 FR을 통하여) 간접적으로 연결된 상기 HR의 선택된 부분 집합으로 상기 피어링 요청을 전파한다.(단계 802)
상기 요청을 수신하는 임의의 HR은 MN(106)의 HR(104a)로 피어링 요청을 전송한다.(단계 803)
MN(106)의 HR(104a)은 ‘OK’ 또는‘거부’응답을 가지고 응답하고(단계 804), 순서대로 MN(106)으로 다시 전파된다.(단계 805,806)
상기 요청된 피어링이 확립되면, 결과적으로 상기 HR(104a)에서 HR(104a) 및 그리고 FR(105)로 연결된다.
본 실시예에 지적된 바와 같이, 새로 찾아진 FR(105b)는, 그렇게 설정된 경우, FR이 포함된 검색 체인(Lookup Chain)들을 따라 이전 노드들(HRs 또는 FRs)로 그것들은 전파하는 대신에 상기 피어링 요청들의 전부 또는 일부를 필터링할 수 있다.
이것은, 이러한 피어링 요청이 검색 체인 내의 상기 FR을 가지는 HR로 반드시 전달되지 않을 수 있음을 의미한다.
보다 일반적인 실시예에서, 이러한 종류의 피어링 요청을 수신하는 임의의 FR은, 단지 현재 필터링 기준에 의해 허용되는 경우, 상기 요청을 이전 노드들(HRs 또는 FRs) 중 임의의 노드로 전달할 수 있다.
일반적인 필터링 법칙은 특정 도메인에 속하는 노드들에 의해 만들어진 상기 요청들을 포함할 수 있다. 또 다른 필터는 상기 요청 노드의 제휴 여부에 의존하는 특정한 HR들로 요청들을 안내할 수 있다. 필터링하는 원인들은 방문 노드(visiting node)로의 엑세스를 감독할 수 있다.
또한, 본 발명은 시스템 내에서 참여하는 노드들에 의해 생성된 메타데이터의 검색, 색인, 저장 및 수집을 위해 분산된 시스템을 구성한다. 일반적인 적용 예는 GPS 기능을 가지도록 장착된 MN을 포함할 수 있다. 상기 MN은, 등록 및/또는 차후 시간 간격들에서, 그것의 접속 지점 HR/FR로 GPS 데이터를 전달할 수 있다.
상기 접속 지점은, 연관된 데이터를 따라 처리 및 인덱싱(Indexing)한 후에, 일반적으로 MN의 HR 또는 DR 또는 다른 일련의 (메타데이터) 서버들인 상기 시스템 내의 임의의 다른 노드로 그것의 미리 구성된 인덱스들 또는 GPS와 관련된 메타데이터를 저장하여 전파할 수 있다.
다른 간단한 메타데이터 적용 예는 사용자 커뮤니티들을 건설하고 유지하기 위해 MN들(그것들의 소유자들/사용자들) 상호간을 탐색하고 위치시키기 위한 오버레이의 메타데이터 인프라를 사용하는 것이다.
이것은 MN이 그것의 접속 지점(HR/FR) 내의 예를 들어 고유한 커뮤니티-특정 ID와 그것 자신의 등록 여부를 실현할 수 있고, 상기 시스템은 이러한 ID에 의해 다른 사용자들을 위치시키고 탐색할 수 있다.
이런 식으로, 임의의 MN의 GPS 데이터에 존재하는 네트워크 위치 및 실제 지리적 위치는 상기 시스템 내에서 다른 MN들에 의해 결정될 수 있다.
또 다른 실시예에서, 당업자들은 상술한 어플리케이션들은 현재의 메타데이터 오버레이 인프라 내에서 조합되고 확장될 수 있다고 평가할 수 있다.
일반적으로 그것은, 도 2에서 설명된 등록 절차 및 상술한 MN 부트스트래핑 내의 질의 연산들 및 메타데이터 탐색을 통합하기 위해 편리할 수 있다.
메타데이터 질의를 위한 방법의 실시예는 도 9에 도시된다.
본 예에서, MN(106b)은 그것의 FR(105b)로 메타데이터를 통신하고(단계 901), 가능한 몇 가지 처리 적용하는 필터링 규칙들에 의존하여 MN(106b)의 HR(104b)(단계 902) 및 DR(103b)로(단계 903) 차례차례 전파되며, 각각 인덱싱 정책이 도메인 B에서 사용되는 것에 의존한다. 저장된 메타데이터 정보는 이제 다른 MN들과 공유될 수 있다.
현재의 예에서, 다른 도메인 A 내의 다른 MN(106a)는 매칭 데이터와 다른 피어들을 위해 메타데이터 질의를 발행한다.(단계 904)
상기 FR(105a)은 상기 MN의 HR로 질의를 전파하고(단계 905), 도메인 A 내의 같은 DR(103a) 하에서 모든 HR(104a')를 위해 상기 질의를 전파할 수 있고(단계 906), 상기 도메인 정책에 의해 허용된다면, 이것은 인프라 도메인 질의를 나타낸다.
도메인 내의 모든 HR들의 주소들은 상기 도메인의 DR에 의해 제어되고 저장될 수 있다. 상기 도메인 내의 각각 질의된 HR은 매칭 메타데이터가 수집되는 것이 지시된 FR들로 상기 질의를 전송하고(이전 단락에 설명된 바와 같이), 결국 응답이 상기 생성된 HR(104a)로 되돌아가도록 유도한다.(단계 907)
어떻게 상기 질의들이 FR들로 보내지는지 설명하는 상기 질의 절차는, 예를 들어 BFS(Breadth-First Search) 또는 DFS(Depth-First Search)와 같은 DAG(Directed Acyclic Graphs)를 위한 임의의 미리 결정된 그래프 탐색 알고리즘을 따를 수 있다.
도메인 B 내의 HR(104b)의 본 예에서, 상기 질의는 직접적인 피어링 관계를 가지는 질의 HR(104a)를 가지는 다른 도메인들 내의 HR들로 전파될 수 있다.(단계 908)
한편, 도메인 B 내의 상기 피어링된 HR(104b)는, 생성되는 도메인인 도메인 A로부터 전달되는 인트라-도메인이 도메인 B 내에서 허용되는지 여부를 그것의 DR(103b)에 물어볼 수 있다.(단계 909)
만약 허용된다면, 상기 질의는 도메인 B 내지 다른 HR(104b')의 인트라-도메인에 전파된다.(단계 910)
상기 응답들은 수집되고(단계 911), 결국 도메인 A 내의 생성된 HR(104a)로 되돌아 간다.(단계 912)
비슷하게, 최초의 질의 내에 그렇게 지시된다면, 다른 도메인 내의 피어링 HR(104c)는 그것의 피어링 HR(104c')로 질의를 전달할 수 있고(단계 913), 이 경우 도메인 C로 간접적인 피어링 질의가 수행된다.
만약, 도메인 C 내의 DR(103c)에 의해 허용된다면, 상기 인트라-도메인(Intra-Domain) 질의는 도메인 C 내에서 수행될 수 있다.
탐색 응답들은 FR(105a)에 의해 수신되고(단계 914), 마침내 MN(106a)으로 중계된다.(단계 915)
DR은, 그것의 도메인 내의 상기 HR들 각각으로, 임의의 다른 적합한 전송 레이어 연결들 또는 TCP 연결들을 유지한다.
리던던시 원인(Redundancy Reason)들을 위하여, 상기 네트워크 상황 변화들 처럼 각 HR으로부터 전파되는 주소 정보에 기반한 다음 FR들과 이러한 연결들을 또한 확립할 수 있다.
한편, 도 10의 조건이 주어진 경우, DR(103)의 라우팅 표는 도 11에 도시된 바와 같다. 도면에 도시된 바와 같이, 제 1주소들은 두 홉 떨어진 노드들 FRs(105,105x)를 가리키고, 만약 제 1검색 경로가 실패될 경우 사용되어질 두번째 옵션으로서 HRs(104,104x)가 사용된다.
리던던트 경로(Redundant Path)들은, 중간의 HR/FR 노드들(104,105,105') 및 앵커 HR/FR 노드(105“)를 넘어 상기 DR(103)으로부터 결국 상기 MN(106) 노드로 상기 검색 체인의 일부분들 또는 전부를 가로지를 수 있다.
그것은 또한, 리던던시 원인들을 위해, 몇개의 HR 및 FR 노드들을 MN으로 연결하도록 하는 것이 가능하고, 이에 따라 MN을 위한 다중 앵커 노드(Anchor Node)들을 산출한다.
여기서 채용된 제 1/제 2경로 리던던시 전략에 불구하고, 다른 실시예에서, 특정 URI를 호스팅하는 특정한 MN으로 유도하는 검색 체인 내에 상호 연결된 임의의 노드 쌍들 사이에서 임의의 숫자의 활용가능한 대체 경로들이 사용될 수 있다고 말할 수 있다.
리던던시를 위한 기능 및 오류 회복 원인들은, 예를 들어, 재심사 계획같은 것에 의해 임의의 두 노드들 사이의 전송 연결들을 제어하기 위해 제공될 수 있다.
무반응 노드(Unresponsive Node)들에 관련된 경로들을 발견하고 수리하기 위해 임의의 이러한 수리 메카니즘(Repair Mechanism)을 채용하는 것은 반드시 필요하다고 할 수 있다.
HR 및 FR 노드들은 TCP 연결을 사용하는 MN 노드들, DR, HR 및 FR과 연결될 수 있고, 여기서 하나의 TCP 연결은 (검색 요청들을 전파하기 위해서) 많은 수의 검색 경로들에 의해 사용될 수 있다. 한편, TCP 보다 다른 전송 프로토콜은 다른 실시예들에서 사용되어질 수 있다.
또한, 각 TCP 연결은 도 10을 참조하는 도 12의 예에 도시된 바와 같이 라우팅 표와 관련되고, 리던던트 연결(Redundant Connection)들이 사용되어질 수 있다.
이것은 본 실시예의 각 방향 내에서 두개의 대체물에 의해 도시된다.
여기서 상기 경로들은 토폴로지 변화들 때문에 MN 등록 동안 신호전송을 사용하여 설정된다. 상기 타이머는 상기 URI 주소를 호스팅하는 상기 MN을 위한 하트비트(Heartbeat) 또는 각 검색 이벤트(Lookup Event)를 위해 연속적으로 또는 점진적으로 갱신된다.
만약, 노드 내의 타이머가 만기(Expire)된다면(구성될 수 있는 그것의 제한에 도달된 경우), 만기된 엔트리는 이웃 노드들로 신호전송의 차례 후에 상기 표로부터 제거될 수 있다.
그리고 신호전송은 상기 이웃 노드(Neighbour Node)들 내 라우팅 표 이벤트의 순서를 시작할 것이다.
일반적으로, 제 1 및 제 2경로들(이 경우 각 URI 마다 두개의 리던던트 경로들이 사용된다)은 소위 타임 아웃 노드(Timed Out Node) 보다 다른 노드들로 지시되도록 업데이트 된다.
필요하다면, 새로운 TCP 연결들이 설정될 수 있고, 그렇지 않으면 존재하는 TCP 연결들의 라우팅 표들은 수정된다. 상기 다이렉트 플래그는 상기 URI를 가지는 상기 MN이 상기 노드에 직접 연결되는지 여부를 설정하고, 이 경우에 타이머는 이러한 URI를 위해 활성되지 않는다.
검색 체인이 너무 오래 자라는지 확인하기 위해, 노드들은 비활동성이 검색되면 특정 검색 체인으로부터 그것 자신을 제거할 수 있다.
라우터 노드(Router Node)는 낮은 활동성을 가지는 MN들에 연관성을 검색할 책임이 있다. 노드가 충분하게 긴 시간 동안 직접적으로 연결되지 않은 MN으로의 연관성을 검색할 때, 상기 체인으로부터 그것 자신의 제거를 개시할 것이다.
이의 달성을 위해, 상기 MN을 위한 상기 검색 절차 내에 관련된 모든 이웃하는 노드들(즉, 제 1 및 제 2링크를 통하여 연결된 노드들)에 접속되어야 한다.
상기 네트워크를 재건설하기 위한 책임들은 남겨지는 라우터 노드들 상에 놓여진다.
도 13은 주소 45.678.91.9를 가지는 FR(105)로 'bob.example.com'의 MN(106)에 의해 만들어진 이동 후 도 10의 업데이트된 경우를 보여준다.
도 14는 주소 상기 이동 후 주소 234.567.89.2를 가지는 FR(105)의 업데이트된 라우팅 표를 보여준다.
여기서 볼 수 있듯이, 제 1 및 제 2주소들은 상기 FR의 라우팅 표 내의 현재 MN에 관계된 엔트리들을 위해 교환된다.
이것은, 이전 단락 및 여기서 더 설명된 바와 같이, 노드들의 체인 내에서 교환된 업데이트된 메세지들 경로 신호전송의 결과이다. 노드 DR-HR-FR1-FR2를 가지는 검색 체인 예를 가정한다. 여기서, MN은 직접적으로 FR2와 연결된다.
한편, 아래의 단계들은 새로운, 이전에 방문한적 없는 접속 지점, FR3으로 이동하는 MN 상에서 수행된다.
단계 1. MN은 그것의 이동 주위에 FR2에 신호를 전송한다. 이 지점으로부터, FR2는 다른 정보가 있을 때 까지 일시적인 에러 메세지와 함께 MN 쪽으로 임의의 서비스 요청을 답변할 것이다.
단계 2. MN은 FR3에 연결된다.
단계 3. FR3은 MN의 새로운 위치의 그것을 통지하는 FR2로 메세지를 전송한다.
단계 4. FR2는 상기 체인 내의 FR1에 선행하는 라우터의 FR3을 통지하고 응답한다.
단계 5. FR3은 두 단계 전 라우터 (FR3)에 접속하고, 이전 라우터 (FR2)에 제 2링크를 만드는 동안 그것(FR3)으로 제 1링크를 생성하기 위해 통지한다. 영향받는 노드들의 상기 링크들은 업데이트된다.
만약 MN이, 이전에 방문해본 적 없는 새로운 접속 지점으로 이동하는 대신에 그것의 체인 내의 라우터로 연결되는 경우, 상기 이전 접속 지점 노드는 그것의 라우팅 표를 변화하지 않을 뿐만 아니라 (전임자(predecessor)가 새로운 접속 지점이 되지 않는 다면) 상기 이전 접속 지점 노드의 전임자도 변화하지 않을 것이다.
이것은 상기 이전 접속 지점 주변 노드들 내의 변화에 영향받지 않은 체인을 남겨둔다. 대신에, 변화들은 제 2링크 상의 새로운 접속 지점을 가지는 전임자 노드 내에서 발생한다. 변화 후에, 상기 MN의 현재 접속 지점에 선행하는 상기 두 노드들은 그것들의 제 1링크들을 가지고 상기 노드로 향한다.
그러므로, 우리가 제 1링크로 먼저 시도하기 때문에, 이러한 라우터들이 상기 검색에 관련되는지 무관하게 정확한 노드 상에 끝내게 된다.
이처럼 상기 체인 내의 움직임을 제어하는 주요 이유는 사이클들의 발생을 막고 각 라우터의 제 1 및 제 2경로 보다 더 많이 가지지 않도록 하기 위함이다.
한편, MN이 하나의 노드 예를 들어 노드 A로부터 다른 노드 예를 들어 노드 B로 이동할 때, 상기 검색 체인의 이전 부분이 아닌, 상기 검색 체인의 새로운 가지가 형성될 것이다.
노드 A는 새로운 앵커 노드 B를 통하여 MN으로부터 등록 메세지(Registration Message)를 수신하는 것에 의해 이동을 인지하게 될 것이다.
상기 새로운 가지와 연결되기 전, A는 현재 고립된 검색 체인 내의 그것의 후임 노드(Successor Node)들이 적절하게 절단되는 것을 보장한다. 이러한 절단은 상기 후임 노드들로 해체 메세지(tear-down message)를 전송하는 것에 의해 수행된다.본 예에서, 노드 A는 현재 무효한 체인 내 그것의 후임 노드들로 해체 메세지를 전송할 것이다.
특정한 URI 주소를 위해 해체 매세지를 수신하는 A 노드는, URI를 위해 라우팅 엔트리들을 비우고, 상기 무효한 체인의 끝에 도달할 때까지 검색이 되는 동안 상기 해체 메세지를 전송한다.
상기 엔트리의 나머지는 MN이 다시 연결하기 때문에 그것의 타임아웃에 도달할 때 까지 표 내에서 유지되고, 임의의 저장된 정보를 유용하게 만든다.
여기서 노드 A는 그것의 라우팅 표에 대응하여 수정될 것이고, 노드 B와 연결하고, 그리고 상기 검색 경로 내의 그것의 전임자 위쪽으로 경로 설정 메세지를 전파한다. 게다가, A는 또한 그것들과 상호 연결되도록 하기 위해 B를 가지는 그것의 전임자의 상기 주소 B 신호를 전송한다. 무효한 체인(Invalid Chain)들을 제거하는 것의 한가지 유용한 효과는 상기 체인의 자동적인 가지치기라는 것이다.
이전에 방문해보지 않은 라우터들로의 이동의 대부분이 상기 체인 내의 마지막 것이 아닌 다른 라우터로부터 발생될 것이 기대될 수 있기 때문에, 이러한 현상은 꽤 일반적이라고 할 수 있다.
그 결과, MN이 상술한 상기 해체 과정을 사용하여 상기 체인으로부터 이전에 연결이 해제된 라우터로 돌아간다면, 상기 라우터는 우리가 이전에 방문해보지 않았던 임의의 라우터에서 했던것처럼 상기 체인 내로 편입된다.
다른 실시예에서, MN은 STUNT 서버 기능을 포함할 수 있고, 그러므로 STUNT 클라이언트 기능을 가지는 임의의 클라이언트는 만약 NAT 통과가 성공적인 경우라면 STUNT 신호전송 및 통과 절차 후에 MN과 직접적으로 연결될 수 있다. (HR/FR 중계 연결의 대안으로서)
본 시스템에서 이것은 도 4의 단계 405 및 406에서 메세지들 내 검색 응답에 STUNT 옵션을 포함하는 것에 의해 해결될 수 있다.
그러므로, 만약 STUNT 옵션이 설정되면, 상기 HR/FR 및 상기 MN 노드가 모두 STUNT 할 수 있고, 상기 클라이언트는 STUNT 할 수 있다고 말할 수 있고, 메세지 7을 전송하는 대신에, STUNT 신호전송 및 통과 절차는 개시된다.
예를 들어 언급된 ICE 체제와 같은 다른 NAT 통과 메커니즘 및 기술들이 대신 사용될 수 있고 또는 상술한 STUNT 해결책에 부가되어 사용될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, MN은 동시에 하나 이상의 HR/FR 노드들과 하나 이상의 활성화된 연결을 유지할 수 있음을 주목해야 한다. 또한 다중 연결들이 확립될 수 있고, 전체 대역폭 수용능력을 높이기 위해 병렬식으로 사용될 수 있다.
한편, 리던던시 원인들을 위해 유지되고 예비 또는 대체 경로들로서 사용됨에도, 확립된 연결들의 모두가 활성화되는 것은 아니다. 즉, "hot" 및 “cold" 대기 연결들 모두 가능하고, 작동상의 요구들에 의존한다.
반드시 필요하지는 않으나, MN에 관련된 어플리케이션들이 별개의 연결들을 사용하는 것도 가능하다. 그러나, 하나 이상의 이러한 어플리케이션을 위해 병렬 연결들을 가로질러 전송하는 것 또한 가능하고, 이에 따라 상기 데이터 전송 동안 다중 HR/FR 엔티티들이 관련된다.
이 경우에, 어플리케이션 데이터는 쓸모없는, 복제된 데이터는 병렬로 전송될 수 있고, 혹은 상기 데이터 전송은 병렬 연결들을 가로질러 나누어질 수 있다.
다른 연결들은 다른 전달 기술들을 사용할 수 있고, 그것은 예를 들어 WCDMA, HSPA, EDGE, Wimax, WiFi, Ethernet, Bluetooth, USB와 같이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 명백하다.
게다가, MN 및 하나 이상의 연결된 FR/HR 노드들 사이에 유지된 일련의 연결들은 어플리케이션 세션을 전송할 수 있도록 하고, 가능한 요구에 따라서, 가능한 다른 FR/HR의 제어 하에서, 이러한 연결들의 차이 사이에서 매끄럽고 끊김없이 데이터 전송을 인계할 수 있도록 한다.
이에 따라, 모든 시간에서 최고의 전달자 및 연결을 선택할 수 있고, 이는 예를 들어 비용, 신뢰성, 서비스의 품질, 대역폭 및 수용능력, 전력 소비, 위치 및 공간 등과 같은 다양한 기준의 조합에 의해 결정될 수 있다.
이러한 인계 계획들은, 예를 들어 다음 단락에서 설명될 바와 같이 새롭게 확립된 또는 이미 존재하는 연결들을 통하여, 상기 MN 및 상기 MN에 연결된 HRs/FRs 내에 실행된 인계 계획에 의해 개시되고 제어될 수 있다.
일실시예에 있어서, MN은 직접적 또는 간접적으로 같은 LAN(local area network) 내에 존재하는 HR/FR 노드 및/또는 블루투스(Bluetooth) 또는 USB와 같은 단거리 통신 기술이 도달할 수 있는 범위 내의 HR/FR 노드와 연결될 수 있다.
이러한 연결들은, 예를 들어 3G 부터 블루투스 또는 WLAN으로부터 매끄럽게 인계됨을 감안하여, 상술한 전달자 기술들과 병렬로 또는 독립형으로 사용될 수 있다.
또한 언급한 로컬 연결 능력과 함께 상기 오버레이 네트워킹 솔루션을 확장하는 것에 의해, 사용자는 MN 및 국지적으로 나타나는 FR/HR 엔티티 사이에 개인 영역 네트워크(PAN)를 형성하고 상기 오버레이 네트워크 인프라의 활용 없이 국지적으로 존재하는 MN으로 연결하는 것으로 가능하다.
이러한 국지적인 연결이 가능하다면, 그리고 국지적으로 존재하는 FR/HR 모듈은 순서대로 상기 오버레이 인프라와 연결된다면, MN은 상기 국지적으로 존재하는 FR/HR 엔티티를 통하여 상기 오버레이 네트워크 인프라로 연결될 수 있고, 아마도 보다 개선된 연결 솔루션을 제공할 수 있을 것이다.
후자의 경우, 상기 국지적으로 연결된 FR/HR은 상기 MN 및 상기 오버레이 네트워크의 일부분으로서 임의의 요청 클라이언트(Requesting Client)로 나타난다.
예를 들어 웹 브라우저 클라이언트와 같이 국지적으로 존재하는 클라이언트가 국지적으로 존재하는 FR/HR을 포함하는 PC 상에 존재하고, 상기 클라이언트가 상기 국지적으로 존재하는 FR/HR과 이전에 연결되지 않았던 국지적으로 존재하는 MN으로부터 콘텐츠를 요청하면, 상기 어플리케이션 세션의 매끄러운 인계(Handover)는, 필요하다면, 상기 MN 및 상기 FR/HR 사이의 국지적인 연결을 확립하는 것에 의해 만들어지고, 국지적인 호스트 소켓(Loal Host Socket)을 통하여 상기 FR/HR으로 요청들을 보낸다.
한편, 국지적인 연결을 위한 블루투스를 가정할 때 이를 완성하기 위한 절차는 아래와 같다.
1. 상기 MN 및 상기 로컬 HR/FR을 짝짓는 것에 의해 블루투스 넘어 연결을 발견하고 확립한다.
2. 로컬 호스트를 열고, 상기 MN 및 상기 로컬 HR/FR 각각에 유입되는 트래픽을 위해 기다린다.
3. 상기 MN은 상기 로컬 호스트 소켓으로 재전송되는 응답을 가지고 상기 클라이언트로부터 유입되는 임의의 요청들에 응답하기 위해 현재 오버레이 HR/FR에 명령을 내린다.
4. 상기 오버레이 HR/FR은 상기 클라이언트 PC의 로컬 호스트 소켓으로의 재전송을 되돌려 보낸다.
5. 상기 클라이언트 PC의 FR/HR 엔티티는 상기 블루투스 연결을 통해 상기 MN으로의 유입되는 재전송된 요청을 전달한다.
6. 상기 MN은 상기 재전송된 요청을 수신하고, 응답을 어셈블리어로 번역한 다음, 상기 블루투스 연결을 넘어 상기 클라이언트 PC의 FR/HR로 응답을 전송한다.
7. 상기 클라이언트 PC의 FR/HR은 상기 로컬 호스트 소켓으로 응답을 작성하며 상기 인계는 완성된다.
상술한 것은 완전한 것은 아니며, 정보의 이용가능성 때문에, 상기 절차의 동작들은 다른 순서로 수행될 수 있다.
도 15는 MN 및 일실시예에 따른 (HR/FR 노드들에 의해 실현된) 그것의 현재 접속 지점 사이의 다운스트림(Downstream)과 업스트림(Upstream) 데이터 메세지들 및 신호전송의 효율적인 제어를 위한 시스템의 일부분을 보여준다.
본 방법은 MN 및 그것의 앵커 FR/HR 노드 사이의 실수에 의해 무선 엑세스 에러 또는 잠재적인 낮은 수용능력 및 모바일 장치 내의 부족한 리소스들을 처리하기 위해 중요하다.
몇몇 실시예들은 이하의 기능적인 구성요소들: 각각 전처리하는 것과 프록시 기능, 및 다운스트림과 업스트림 트래픽 관리를 포함한다.
상기 다운스트림 로드의 밸런스 맞추기 및 트래픽 관리는 도 15에 도시되어 있다.
이것은 왼쪽으로부터 상기 MN의 공통 접속 지점(FR 또는 HR)으로 어떻게 상기 오른쪽에 위치한 상기 MN 장치들로의 데이터 메세지들의 스트림들이 도달하는지를 보여준다. 상기 FR은 지시하고, 필요한 경우 그것의 내부 버퍼 구조 내의 들어오는 트래픽 스트림(Traffic Stream)을 일시적으로 저장한다.
각각의 MN 장치는 논리적으로 상기 앵커 노드 내부에 논리적으로 나타난다.
이러한 각 장치의 표현 내에서, 상기 장치 상에 구동되는 각 어플리케이션은 하나 또는 다수의 버퍼들에 의해 표현된다.
예정된 알고리즘 구조는 공통 데이터 전송 채널로의 엑세스를 제어한다.
적절한 제어를 위하여, 채널 수용능력(c(t))의 현재 상태의 피드백 및 적용 능력(b(t))은 각 MN 장치로부터 상기 앵커 노드로 다시 신호가 보내진다.
이러한 일정은 계층 구조 하에서 조직되고, 데이터는 (상기 노드 관리자에 의해 구성된) 현재의 일정 정책에 따른 상기 공통 전송 채널 상에서 계획된다.
또한, 유사한 구조가 업스트림 방향 하에서 필요하고, 여기서 각 장치는 상기 장치 내에서 구동되는 각 어플리케이션으로부터 상기 앵커 노드로 데이터의 흐름을 제어한다.
또한, MN 및 앵커 노드(HR/FR) 사이의 트래픽의 관리는 전처리 및 처리하는 오프로딩 기능(Offloading Fuctionality)을 구성한다.
이것은 상기 장치의 현재 활성화를 대신하여 상기 앵커 노드 내의 전처리(pre-processing)에 관한 정책 및 규칙들을 정의하는 별개의 제어 신호 프로토콜 (본 발명에서 아웃-오브-밴드를 구동하는 것으로 추측된, 그러나 인-밴드 시그널링 또한 사용될 수 있다)에 의해 관리된다.
일반적으로, 상기 장치는 상기 앵커 노드로의 지시들, 잘 정의된 제어 구조에 따라 신호를 전송할 수 있다.
따라서, 여기서 설명된 실시예들의 장치 및 방법은 장치 및 컴퓨터들의 모바일 통신 네트워크 및 커뮤니케이션의 확장성 있는 피어-투-피어 모델을 위한 프로토콜 스택을 제공하고, 여기서 노드들은 포괄적인 오버레이 네트워크를 형성하고, 하기의 네트워크 구조에서 독립적으로 이동할 수 있다.
게다가, 본 발명의 실시예에 따른 상기 프로토콜 스택은, 상기 어플리케이션 레이어 상의 효율적인 데이터 교환을 위해, 상기 현재 어플리케이션의 성능 및 상기 데이터 교환의 최적화를 위해, 예를 들어, 이동 노드들 및 상기 오버레이 네트워크 라우터 노드들 사이의 프로토콜, 근접성에 기반한 서비스 호스팅 피어들을 찾기 위해 그리고 다이나믹 소스 라우팅을 감안하여 향상된 네트워크 레이어 프로토콜을 포함한다.
본 발명의 장점은, 이동 노드들이 모바일 무선 통신 네트워크 및 고정된 전선 모두의 혼합 위에 운영되는 포괄적인 오버레이 피어-투-피어 네트워크를 통하여 어드레싱될 수 있고 다른 피어들에 의해 항상 도달할 수 있는 다이나믹하고 확장성 있는 네트워크 인프라를 제공할 수 있는데 있다.
본 발명의 상기 방법은 바람직하게는 컴퓨터 능력을 가지는 전자적 장치에 의해 처리될 수 있는 컴퓨터 소프트웨어 내에서 수행될 수 있다.
본 발명의 상기 실시예에서, 상기 전자적 장치는 처리 데이터를 위한 컴퓨터 프로세서을 포함하는 컴퓨터 장치 및 저장 매체 상에 저장하기 위한 컴퓨터 프로세서에 연결된 저장 수단들을 포함할 수 있고, 여기서, 상기 컴퓨터 장치는 상기 방법의 단계들을 실행하기 위해 설정된다.
게다가, 본 발명은 전송 매체 상의 프로그램으로 확장될 수 있다.
상기 프로그램은 소스 코드, 목적 코드, 본 발명에 따른 방법의 실행에 사용되기 위해 적당한 코드의 형상일 수 있다.
상기 전송 매체는 임의의 엔티티 또는 상기 프로그램을 전송할 수 있는 장치일 수 있다. 예를 들어, 상기 전송 매체는 기록 매체, 컴퓨터 메모리, 읽기 전용 메모리 또는 전자적인 전송 매체 신호일 수 있다.

Claims (26)

  1. 통신 네트워크에서 정보 검색을 위해 오버레이 네트워크를 형성하는 방법에 있어서,
    도메인 라우터(103) 내에서, 모바일 통신 장치의 ID를 포함하는 레지스터 요청을 상기 모바일 통신 장치(106)로부터 수신하는 레지스터 요청 수신 단계(204);
    상기 ID와 관련된 넥스트-홉 라우터(104)로의 주소를 찾는 주소 검색 단계(205);
    상기 레지스터 요청을 상기 넥스트-홉 라우터(104)로 전송하는 레지스터 요청 전송 단계(206);
    상기 넥스트-홉 라우터(104)로부터의 응답을 수신하는 응답 수신 단계(210); 및
    상기 응답이 홈 라우터(104)로의 주소를 포함하는 경우, 상기 홈 라우터(104)의 주소를 포함하는 응답을 상기 모바일 통신 장치(106)로 전송하는 응답 전송 단계(211)를 포함하고,
    상기 응답은, 상기 모바일 통신 장치(106) 및 상기 홈 라우터(104) 사이 설정된 연결을 개시하며
    상기 주소 검색 단계(205)는 네트워크 근접성 또는 지리적 위치 또는 수용능력과 통신량 또는 상기 홈 라우터(104)를 위한 알려진 대인 관계들과 커뮤니티들에 기반한 피어링 협력 규약 설정의 상호연결에 기반하는 것을 특징으로 하는 오버레이 네트워크 형성 방법.
  2. 청구항 제1항에 있어서,
    상기 주소 검색 단계(205)는 상기 통신 네트워크 내의 상기 홈 라우터(104)의 네트워크 주소를 식별하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오버레이 네트워크 형성 방법.
  3. 삭제
  4. 청구항 제1항에 있어서,
    상기 네트워크 근접성은, 상기 홈 라우터(104)를 위해 중첩하는 라우트들, 다수의 홉 및 핑/트레이스-루트 대기시간 중 하나 이상에 기반하여 결정되는 것을 특징으로 하는 오버레이 네트워크 형성 방법.
  5. 청구항 제1항에 있어서,
    상기 지리적 위치는 상기 모바일 통신 장치(106)의 GPS 데이터에 기반하는 것을 특징으로 하는 오버레이 네트워크 형성 방법.
  6. 통신 네트워크에서 정보 검색을 위해 오버레이 네트워크를 형성하는 도메인 라우터(103)에 있어서,
    상기 도메인 라우터(103)는,
    모바일 통신 장치의 ID를 포함하는 레지스터 요청을 상기 모바일 통신 장치(106)로부터 수신하는 수신기(301);
    상기 ID와 관련된 넥스트-홉 라우터(104; 105)로의 주소를 검색하되, 상기 주소 검색은 네트워크 근접성 또는 지리적 위치 또는 수용능력과 통신량 또는 상기 넥스트-홉 라우터를 위한 알려진 대인 관계들과 커뮤니티들에 기반한 피어링 협력 규약 설정의 상호연결에 기반하는 제어기(302);
    상기 레지스터 요청을 상기 넥스트-홉 라우터(104; 105)로 전송하는 송신기(303);
    를 포함하고,
    상기 수신기(301)는 상기 넥스트-홉 라우터(104; 105)로부터의 응답을 수신하고, 상기 제어기(302)는 상기 응답이 홈 라우터(104)로의 네트워크 주소를 포함하는지 여부를 결정하며, 상기 송신기(303)는 상기 홈 라우터(104)의 상기 주소를 포함하는 상기 모바일 통신 장치(106)로 응답 메세지를 전송하며,
    상기 응답 메세지는 상기 모바일 통신 장치 및 상기 홈 라우터 사이의 통신연결을 개시하되,
    상기 수신기(301)는 하나 이상의 클라이언트(101)로부터 논리 식별기를 위한 검색 요청을 수신하고,
    상기 제어기(302)는 홈 라우터 또는 상기 논리 식별기와 연결된 외부 라우터를 검색하되, 검색된 상기 홈 라우터로 검색 질의를 전송하기 위한 상기 송신기를 제어하며,
    상기 수신기는 상기 검색된 홈 라우터로부터의 요청을 처리할 책임이 있는 릴레이 노드의 리다이렉트 주소를 수신하고,
    상기 송신기는 상기 릴레이 노드의 상기 리다이렉트 주소와 함께 요청하는 클라이언트에 응답하는 것을 특징으로 하는 오버레이 네트워크를 형성하는 도메인 라우터.
  7. 청구항 제6항에 있어서,
    상기 네트워크 주소는 도메인 네임이고, 상기 도메인 라우터(103)는 전자적 통신 네트워크에서 검색될 수 있는 일련의 도메인 네임을 위한 중개자로서 등록되는 것을 특징으로 하는 오버레이 네트워크를 형성하는 도메인 라우터.
  8. 삭제
  9. 청구항 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 도메인 라우터는 상기 홈 라우터 및 외부 라우터로의 주소들에 관한 라우팅 표를 포함하는 것을 특징으로 하는 오버레이 네트워크를 형성하는 도메인 라우터.
  10. 청구항 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 수신기는 하나 이상의 홈 라우터 및/또는 외부 라우터로부터 업데이트 정보 또는 등록을 수신하고,
    상기 제어기는 상기 홈 라우터 및 외부 라우터로의 주소들에 관한 라우팅 표에서의 등록 정보를 저장하는 것을 특징으로 하는 오버레이 네트워크를 형성하는 도메인 라우터.
  11. 청구항 제10항에 있어서,
    상기 라우팅 표는 하나 이상의 논리 식별기를 위한 홈 라우터 또는 외부 라우터의 대체 주소들을 저장하는 것을 특징으로 하는 오버레이 네트워크를 형성하는 도메인 라우터.
  12. 청구항 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 홈 라우터 및 외부 라우터로의 주소들에 관한 라우팅 표의 모든 라우터들과 전송 레이어 상에서 연결을 유지하는 것을 특징으로 하는 오버레이 네트워크를 형성하는 도메인 라우터.
  13. 청구항 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 도메인 라우터는 하나 이상의 다른 도메인 라우터와 연결된 논리 식별기의 목록을 포함하고,
    상기 제어기는 상기 논리 식별기의 목록 내의 이름에 관한 질의를 상기 다른 도메인 라우터 중 하나로 재전송하는 것을 특징으로 하는 오버레이 네트워크를 형성하는 도메인 라우터.
  14. 청구항 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 도메인 라우터는 홈 라우터에 의해 생성된 질의들을 상기 도메인 라우터의 상기 홈 라우터 및 외부 라우터로의 주소들에 관한 라우팅 표 내에 저장된 홈 라우터로 전송할 수 있도록 허용된 도메인 목록을 포함하는 것을 특징으로 하는 오버레이 네트워크를 형성하는 도메인 라우터.
  15. 청구항 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 도메인 라우터는 상기 도메인 라우터에 의해 제어되는 상기 도메인 내의 URI에 대해서 현재 처리중인 응답되지 않은 검색 질의를 가지는 클라이언트들에 대한 주소표를 포함하고,
    상기 제어기는 임의의 URI에 대해 넥스트-홉 홈 라우터 및 외부 라우터로부터 첫번째 대응 질의의 수신에 대하여 현재 발생한 질의들로 모든 클라이언트에 대해 응답하는 것을 특징으로 하는 오버레이 네트워크를 형성하는 도메인 라우터.
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
  21. 통신 네트워크에서 정보 검색을 위해 오버레이 네트워크를 형성하는 방법에 있어서,
    도메인 네임 서버(102)에 질의를 전송하는 것에 의해 홈 라우터(104)로의 연결을 요청하는 단계(201);
    상기 홈 라우터(104)에 연결된 도메인 라우터(103)로의 주소를 수신하는 단계(202);
    상기 수신된 주소의 상기 도메인 라우터(103)로 레지스터 요청을 전송(203)하는 것에 의해 상기 홈 라우터(104)에서의 등록을 요청하는 단계(203);
    상기 홈 라우터(104)와 관련하여 상기 도메인 라우터(103)로부터 등록 응답을 수신하는 단계(212);
    상기 홈 라우터(104)로 직접적으로 레지스터 요청을 생성하고 전송하는 단계(213); 및
    모바일 통신 장치(106) 및 상기 홈 라우터(104) 사이 연결을 설정하는 단계(217);
    를 포함하며,
    상기 주소는 네트워크 근접성 또는 지리적 위치 또는 수용능력과 통신량 또는 상기 홈 라우터(104)를 위한 알려진 대인 관계들과 커뮤니티들에 기반한 피어링 협력 규약 설정의 상호연결에 기반하여 검색된 주소인 것을 특징으로 하는 오버레이 네트워크를 형성 방법.
  22. 컴퓨터 프로그램을 포함하는 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체로서, 상기 프로그램이 컴퓨터 상에서 동작될 때, 청구항 제1항, 제2항, 제4항, 제5항 및 청구항 제21항 중 어느 한 항에 따른 방법의 모든 단계들을 수행하는 컴퓨터 프로그램 코드 수단들을 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 프로그램을 포함하는 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체.
  23. 삭제
  24. 삭제
  25. 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체를 포함하는 도메인 라우터로서, 상기 도메인 라우터는 청구항 제1항, 제2항, 제4항, 제5항 중 어느 한 항의 단계를 처리하게 만들기 위한 컴퓨터 프로그램 코드 수단들을 가지는 것을 특징으로 하는 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체를 포함하는 도메인 라우터.
  26. 삭제
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