KR101589239B1 - 패킷 호 설정 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

사용자 단말과 사설 IP(Internet Protocol)를 할당 받은 원격지 통신(Machine-Type Communications, MTC) 장치 사이에서 IP 데이터 패킷을 포워딩하는 IP 패킷 포워딩 서버는 사용자 단말과 MTC 장치간 접속을 위한 호 식별자를 할당한 후에, 호 식별자를 이용하여 MTC 장치 및 사용자 단말과 각각 패킷 호를 설정하고, MTC 장치 및 사용자 단말과 각각 패킷 호를 설정하는 동안에 패킷 포워딩 정보를 획득하여 MTC 장치 및 사용자 단말간 IP 데이터 패킷을 포워딩한다.

Description

패킷 호 설정 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR PACKET CALL SETUP}
본 발명은 패킷 호 설정 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 일반 사용자 단말이 통신 사업자 네트워크의 PPP 서버로부터 사설 IP를 할당 받은 원격 통신 장치에 접속하기 위한 패킷 호 설정 방법 및 장치에 관한 것이다.
사용자 단말이 사설 IP(internet protocol)를 할당 받은 원격지 네트워크 장치에 TCP/UDP 소켓을 설정하기 위하여, 기존에는 IP 공유기에 원격지 네트워크 장치를 연결하고 IP 공유기의 외부 공인 IP 및 TCP/UDP 포트 번호를 원격지 네트워크 장치의 사설 IP 및 TCP/UDP 포트 번호와 상호 변환할 수 있도록 IP 공유기에 직접 포트 포워딩(port forwarding)을 설정해야 하는 번거로움이 있다.
또한, 통신 사업자 네트워크의 IP 공유기를 지원하는 PPP(Point to Point Protocol) 서버는 일반 사용자에게 포트 포워딩 설정을 허용하지 않는다.
따라서, 사용자 단말이 원격지 네트워크 장치에 접속하기 위하여, 공인 IP를 갖는 IP 패킷 포워딩 서버(IP Packet Forwarding Server) 기반의 IP 패킷 호 설정 방법이 요구된다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 IP 공유기의 포트 포워딩 없이 사용자 단말이 원격지 네트워크 장치에 접속할 수 있는 패킷 호 설정 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 한 실시 예에 따르면, 사용자 단말과 사설 IP(Internet Protocol)를 할당 받은 원격지 통신(Machine-Type Communications, MTC) 장치 사이에서 IP 데이터 패킷을 포워딩하는 IP 패킷 포워딩 서버가 패킷 호를 설정하는 방법이 제공된다. 패킷 호 설정 방법은, 상기 사용자 단말과 상기 MTC 장치간 접속을 위한 호 식별자를 할당하는 단계, 상기 호 식별자를 이용하여 상기 MTC 장치 및 상기 사용자 단말과 각각 패킷 호를 설정하는 단계, 상기 MTC 장치 및 상기 사용자 단말과 각각 패킷 호를 설정하는 동안에 패킷 포워딩 정보를 획득하는 단계, 그리고 상기 패킷 포워딩 정보를 이용하여 상기 MTC 장치 및 상기 사용자 단말간 IP 데이터 패킷을 포워딩하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 사용자 단말과 사설 IP(Internet Protocol)를 할당 받은 원격지 통신(Machine-Type Communications, MTC) 장치 사이에서 IP 데이터 패킷을 포워딩하는 IP 패킷 포워딩 서버 장치가 제공된다. 이 장치는 패킷 포워딩 정보 관리 테이블, 호 설정부, 그리고 포워딩 제어부를 포함한다. 패킷 포워딩 정보 관리 테이블은 패킷 포워딩 정보를 저장하고 있다. 호 설정부는 상기 사용자 단말과 상기 MTC 장치간 패킷 호를 설정한다. 그리고 포워딩 제어부는 상기 사용자 단말과 상기 MTC 장치간 패킷 호를 설정하는 동안에 상기 패킷 포워딩 정보를 획득하여 상기 패킷 포워딩 정보 관리 테이블에 저장하고, 상기 패킷 포워딩 정보 관리 테이블을 참조하여 상기 사용자 단말과 상기 MTC 장치간 IP 데이터 패킷을 포워딩한다.
본 발명의 실시 예에 의하면, 기존 통신 사업자 네트워크의 PPP 서버로부터 사설 IP를 할당 받은 원격 통신 장치의 경우에, PPP 서버나 IP 공유기의 포트 포워딩(port forwarding) 설정 없이도 IP 소켓 통신의 클라이언트 역할을 수행하는 일반 사용자 단말이 서버 역할을 갖는 원격 통신 장치에 접근할 수가 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예가 적용되는 네트워크를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 IP 패킷 포워딩 서버를 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 패킷 포워딩 정보 관리 테이블을 나타낸 도면이다.
도 4는 도 2에 도시된 장치 정보 관리 테이블을 나타낸 도면이다.
도 5 및 도 6은 각각 도 2에 도시된 포워딩 제어부에서 패킷 포워딩 정보를 등록하는 일 예를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 MTC 장치의 네트워크 등록 절차를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 IP 패킷 호 설정 절차를 나타낸 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 및 청구범위 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이제 본 발명의 실시 예에 따른 패킷 호 설정 방법 및 장치에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예가 적용되는 네트워크를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예가 적용되는 네트워크는 사설 네트워크(10, 20)와 공용 네트워크(30)가 연동하는 구조를 가진다.
사설 네트워크(10)는 사설 IP를 갖는 사용자 단말(100)을 포함한다. 사용자 단말(100)은 TCP/UDP 소켓 통신의 클라이언트 역할을 수행한다.
사설 네트워크(20)는 사설 IP를 갖는 적어도 하나의 원격지 통신(Machine-Type Communications, MTC) 장치(200)를 포함한다. MTC 장치(200)는 TCP/UDP 소켓 통신의 서버 역할을 수행한다.
사용자 단말(100)은 공용 네트워크(30)를 통하여 MTC 장치(200)에 접근한다.
공용 네트워크(30)는 동적 도메인 네임 서버(Dynamic Domain Name System, DDNS)(310), IP 패킷 포워딩 서버(IP Packet Forwarding Server, IPFS)(320), IP 공유기(330) 및 PPP(Point to Point Protocol Server) 서버(340)를 포함한다.
IP 공유기(330) 및 PPP 서버(340)는 공용 네트워크(30)와 사설 네트워크(10, 20)의 통신 인터페이스를 가진다.
IP 공유기(330)는 사용자 단말(100)과 IPFS(320) 사이에서 IP 데이터 패킷을 전송하는 역할을 수행한다. IP 공유기(330)는 네트워크 주소 변환(Network Address Translation, NAT) 기능을 가지고 있다. 즉, IP 공유기(330)는 사용자 단말(100)로부터 전송된 IP 데이터 패킷의 소스 주소에 해당하는 사용자 단말(100)의 사설 IP 및 포트 번호를 IP 공유기(330)의 공인 IP 및 포트 번호로 변환하여 IPFS(320)로 전송하거나, IPFS(320)로부터 전송된 IP 데이터 패킷의 목적지 주소에 해당하는 IP 공유기(330)의 공인 IP 및 포트 번호를 사용자 단말(100)의 사설 IP 및 포트 번호로 변환하여 사용자 단말(100)로 전송한다.
PPP 서버(340)는 MTC 장치(200)에 동적 또는 정적으로 사설 IP 및 포트 번호를 할당하며, MTC 장치(200)와 IPFS(320) 사이에서 IP 데이터 패킷을 전송하는 역할을 수행한다. 이러한 PPP 서버(340) 또한 NAT 기능을 가지고 있다. 즉, PPP 서버(340)는 MTC 장치(200)로부터 전송된 IP 데이터 패킷의 소스 주소에 해당하는 MTC 장치(200)의 사설 IP 및 포트 번호를 PPP 서버(340)의 공인 IP 및 포트 번호로 변환하여 IPFS(320)로 전송하거나, IPFS(320)로부터 전송된 IP 데이터 패킷의 목적지 주소에 해당하는 PPP 서버(340)의 공인 IP 및 포트 번호를 MTC 장치(200)의 사설 IP 및 포트 번호로 변환하여 MTC 장치(200)로 전송한다.
IPFS(320)는 사용자 단말(100)과 MTC 장치(200)간의 IP 패킷을 포워딩하는 IP 패킷의 중계자 역할을 수행한다.
DDNS(310)는 MTC 장치(200)의 도메인 이름과 MTC 장치(200)가 사용할 IPFS(320)의 공인 IP를 등록 관리하고, MTC 장치(200)로부터의 요청에 따라서 MTC 장치(200)의 도메인 이름과 IPFS(320)의 공인 IP를 MTC 장치(200)로 제공해 준다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 IP 패킷 포워딩 서버를 나타낸 도면이고, 도 3은 도 2에 도시된 패킷 포워딩 정보 관리 테이블을 나타낸 도면이며, 도 4는 도 2에 도시된 장치 정보 관리 테이블을 나타낸 도면이다. 또한, 도 5 및 도 6은 각각 도 2에 도시된 포워딩 제어부에서 패킷 포워딩 정보를 등록하는 일 예를 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, IPFS(320)는 패킷 포워딩 정보 관리 테이블(322), 장치 정보 관리 테이블(324), 장치 관리부(325), 포워딩 제어부(326), 호 식별자 할당부(328) 및 호 설정부(329)를 포함한다.
도 3을 보면, 패킷 포워딩 정보 관리 테이블(322)은 호 식별자 필드(Call ID), 사용자 단말(100)의 변경된 주소 필드(NAT IP_User), 사용자 단말(100)의 변경된 포트 번호 필드(NAT sPortID_user), MTC 장치(200)의 변경된 주소 필드(NAT IP_MTC), MTC 장치(200)의 변경된 포트 번호 필드(NAT sPortID_MTC) 및 생명 주기 필드(Call Life Time)를 포함한다.
호 식별자 필드(Call ID)는 포워딩 제어부(326)에서 IP 데이터 패킷의 포워딩을 위하여 참조하는 필드로, 호 식별자 필드에는 호 식별자가 저장된다. 호 식별자는 호 식별자 할당부(328)에 의해 할당되는 TCP/UDP 소켓 통신 포트 번호이다.
사용자 단말(100)의 변경된 주소 필드(NAT IP_User) 및 사용자 단말(100)의 변경된 포트 번호 필드(NAT sPortID_user)에는 각각 사용자 단말(100)의 변경된 IP 및 포트 번호가 저장된다. 이하, 사용자 단말(100)의 변경된 IP 및 포트 번호를 각각 사용자 단말(100)의 NAT(Network Address Translation) IP 및 NAT 포트 번호라 한다.
사용자 단말(100)이 IPFS(320)로 TCP/UDP 소켓 설정을 요청하기 위해, 호 식별자를 TCP/UDP 소켓 통신의 목적지 포트 번호(Destination Port)로 설정하고 소켓 설정 IP 패킷의 소스 주소로 사용자 단말(100)의 사설 IP 및 소스 포트 번호를 설정하여 소켓 설정 IP 패킷을 IPFS(320)로 전송하면, 소켓 설정 IP 패킷은 IP 공유기(330)를 거쳐서 IPFS(320)로 전송된다. 이때, IP 공유기(330)는 소켓 설정 IP 패킷의 소스 주소를 사용자 단말(100)의 사설 IP 및 포트 번호에서 각각 IP 공유기(330)의 공인 IP 및 포트 번호로 변환하여 IPFS(320)로 전송한다. 따라서, IPFS(320)에 도착한 소켓 설정 IP 패킷의 소스 주소는 IP 공유기(330)의 공인 IP 및 포트 번호가 되고, IP 공유기(330)의 공인 IP 및 포트 번호가 사용자 단말(100)의 NAT IP 및 NAT 포트 번호가 된다.
MTC 장치(200)의 변경된 주소 필드(NAT IP_MTC) 및 MTC 장치(200)의 변경된 포트 번호 필드(NAT sPortID_MTC)에는 각각 MTC 장치(200)의 변경된 IP 주소 및 포트 번호가 저장된다. 이하, MTC 장치(200)의 변경된 IP 주소 및 포트 번호를 각각 MTC 장치(200)의 NAT IP 및 NAT 포트 번호라 한다.
MTC 장치(200)가 IPFS(320)로 TCP/UDP 소켓 설정을 요청하기 위해, 호 식별자를 TCP/UDP 소켓 통신의 목적지 포트 번호로 설정하고 소켓 설정 IP 패킷의 소스 주소로 MTC 장치(200)의 사설 IP 및 포트 번호를 설정하여 소켓 설정 IP 패킷을 IPFS(320)로 전송하면, 소켓 설정 IP 패킷은 PPP 서버(340)를 거쳐서 IPFS(320)로 전송된다. 이때, PPP 서버(340)는 소켓 설정 IP 패킷의 소스 주소를 MTC 장치(200)의 사설 IP 및 포트 번호에서 각각 PPP 서버(340)의 공인 IP 및 포트 번호로 변환하여 IPFS(320)로 전송한다. 따라서, IPFS(320)에 도착한 소켓 설정 IP 패킷의 소스 주소는 PPP 서버(340)의 공인 IP 및 포트 번호가 되고, PPP 서버(340)의 공인 IP 및 포트 번호가 MTC 장치(200)의 NAT IP 및 NAT 포트 번호가 된다.
생명 주기 필드(Call Life Time)에는 생명 주기 값이 저장되어 있으며, 생명 주기 값은 IP 패킷 호의 해지 및 패킷 포워딩 정보 관리 테이블(322)의 레코드 삭제 시점을 결정하기 위한 정보로 사용된다. 예를 들어, 사용자가 지정한 생명 주기 값 동안 해당 IP 패킷 호 경로 상에서 전송되는 IP 데이터 패킷이 없으면 IP 패킷 호가 해지될 수 있고, 패킷 포워딩 정보 관리 테이블(322)의 해당 레코드가 삭제될 수 있다. 생명 주기 값은 사용자 단말(100) 또는 MTC 장치(200)로부터 IP 데이터 패킷을 수신하는 시점에서 갱신되어 IP 패킷 호 및 패킷 포워딩 정보 관리 테이블(322)에서 해당 레코드의 생명 주기를 연장시킨다.
그리고 도 4를 보면, 장치 정보 관리 테이블(324)은 도메인 이름 필드 및 국제 이동국 식별 번호(International Mobile Station Identity, IMSI) 필드를 포함한다.
도메인 이름 필드에는 MTC 장치(200)의 도메인 이름이 저장되어 있고, IMSI 필드에는 MTC 장치(200)의 IMSI 정보가 저장되어 있다. MTC 장치(200)의 도메인 이름과 MTC 장치(200)의 IMSI 정보는 MTC 장치(200)를 웨이크-업(Wake-up) 시키는 데 필요한 정보이다. 예를 들어서, 어느 하나의 MTC 장치(200)에 대해 도메인 이름으로는 etri.dyndns.biz, IMSI 정보로는 012-3456-7899가 저장될 수 있다.
다시, 도 2를 보면, 장치 관리부(325)는 MTC 장치(200)로부터 MTC 장치(200)의 도메인 이름과 IMSI 정보의 등록을 요청 받아서, MTC 장치(200)의 도메인 이름 및 IMSI 정보를 장치 정보 관리 테이블(324)에 등록한다. MTC 장치(200)의 도메인 이름은 DDNS(310)에 등록되는 도메인 이름 규칙에 따라 정의될 수 있다.
포워딩 제어부(326)는 사용자 단말(100)과 MTC 장치(200)간 패킷 호를 설정하는 과정에서 IP 데이터 패킷을 포워딩하는 데 필요한 패킷 포워딩 정보를 추출하여 패킷 포워딩 정보 관리 테이블(322)에 등록하여 관리하고, 패킷 포워딩 정보 관리 테이블(322)을 참조하여 사용자 단말(100)과 MTC 장치(200) 사이에서 IP 데이터 패킷을 포워딩한다.
구체적으로, 포워딩 제어부(326)는 MTC 장치(200)로부터 호 식별자를 목적지 포트 번호로 지정한 소켓 설정 IP 패킷을 수신하면, 해당 소켓 설정 IP 패킷으로부터 호 식별자, MTC 장치(200)의 NAT IP 및 MTC 장치(200)의 NAT 포트 번호를 추출하고, 추출한 호 식별자, MTC 장치(200)의 NAT IP, MTC 장치(200)의 NAT 포트 번호 및 호 생명 주기 값을 패킷 포워딩 정보 관리 테이블(322)에 등록한다. 여기서, 호 생명 주기 값은 소켓 설정 IP 패킷을 수신하면 정해진 값만큼을 더하여 업데이트될 수 있다. 예를 들어, 수신한 소켓 설정 IP 패킷의 호 식별자(x)가 50000, MTC 장치(200)의 NAT IP가 129.254.77.2, MTC 장치(200)의 NAT 포트 번호가 40100이고, 호 생명 주기 값이 2010.12.20 10:10:10이고, 정해진 생명 주기 값이 50초라고 가정한다. 여기서, 2010.12.20 10:10:10은 2010년 12월 20일 10시 10분 10초를 나타낸다. 이 경우에, 포워딩 제어부(326)는 도 5에 도시한 바와 같이 호 식별자 필드(Call ID), MTC 장치(200)의 변경된 주소 필드(NAT IP_MTC) 및 MTC 장치(200)의 변경된 포트 번호 필드(NAT sPortID_MTC) 및 생명 주기 필드(Call Life Time)에 각각 50000, 129.254.77.2, 40100 및 2010.12.20 10:11: 00을 등록한다.
또한, 포워딩 제어부(326)는 사용자 단말(100)로부터 호 식별자를 목적지 포트 번호로 지정한 소켓 설정 IP 패킷을 수신하면, 소켓 설정 IP 패킷으로부터 호 식별자, 사용자 단말(100)의 NAT IP 및 NAT 포트 번호를 추출하고, 패킷 포워딩 정보 관리 테이블(322)에서 추출한 호 식별자와 일치하는 호 식별자를 가진 레코드에 대응하여 사용자 단말(100)의 NAT IP, NAT 포트 번호 및 호 생명 주기 값을 등록한다. 예를 들어, 호 식별자(x)가 50000, 사용자 단말(100)의 NAT IP가 129.254.82.3 및 사용자 단말(100)의 NAT 포트 번호가 30100인 경우에, 포워딩 제어부(326)는 도 6에 도시한 바와 같이 50000의 호 식별자를 가진 레코드에서 사용자 단말(100)의 변경된 주소 필드(NAT IP_MTC) 및 사용자 단말(100)의 변경된 포트 번호 필드(NAT sPortID_MTC) 및 생명 주기 필드(Call Life Time)에 각각 129.254.82.3, 30100 및 2010.12.20 10:11:50을 등록한다. 2010.12.20 10:11:50은 직전에 업데이트된 생명 주기 값(2010.12.20 10:11:00에 50초를 더한 값이다.
호 식별자 할당부(328)는 사용자 단말(100)로부터 호 식별자 할당을 요청 받아 MTC 장치(200)와 사용자 단말(10)이 TCP/UDP 소켓 설정을 위한 목적지 포트 번호로 사용할 수 있도록 가용 TCP/UDP 통신 포트 번호들 중에서 하나를 호 식별자로 할당한다. 다음, 호 식별자 할당부(328)는 MTC 장치(200)가 TCP/UDP 소켓 설정을 시도할 수 있도록 MTC 장치(200)로 호 식별자 및 IPFS(320)의 공인 IP를 포함한 웨이크-업(Wake-Up) 시그널을 전송한다. 또한, 호 식별자 할당부(328)는 사용자 단말(100)로 호 식별자 할당 요청에 대한 응답으로 호 식별자를 전송한다.
호 설정부(329)는 MTC 장치(200)로부터 호 식별자를 목적지 포트 번호로 지정한 소켓 설정 IP 패킷을 수신하여 MTC 장치(200)와 TCP/UDP 소켓 설정을 수행하고, 사용자 단말(100)로부터 호 식별자를 목적지 포트 번호로 지정한 소켓 설정 IP 패킷을 수신하여 사용자 단말(100)과 TCP/UDP 소켓 설정을 수행한다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 MTC 장치의 네트워크 등록 절차를 나타낸 도면이다.
도 7에서 도시된 MTC 장치의 네트워크 등록 절차는 사용자 단말(100)이 MTC 장치(200)로의 IP 패킷 호 설정을 지원하기 위해 선행되는 절차이다.
도 7을 참조하면, IPFS(320)는 자신의 공인 IP를 DDNS(310)로 전달하여 등록을 요청한다(S510). 그러면, DDNS(310)는 IPFS(320)의 공인 IP를 등록한다(S520).
DDNS(310)에 IPFS(320)가 등록된 상태에서, MTC 장치(200)가 PPP 서버(340)로부터 사설 IP를 할당 받으면(S530), MTC 장치(200)는 IPFS(320)로 자신의 도메인 이름과 IMSI 정보의 등록을 요청한다(S540). 그러면, IPFS(320)는 MTC 장치(200)의 도메인 이름과 IMSI 정보를 등록한다(S550).
또한, MTC 장치(200)는 MTC 장치(200)의 도메인 이름과 MTC 장치(200)가 사용할 IPFS(320)의 공인 IP를 DDNS(310)에 등록 요청하여, DDNS(310)에 MTC 장치(200)의 도메인 이름과 MTC 장치(200)가 사용할 IPFS(320)의 공인 IP 주소를 등록한다(S560~S570).
이와 같이 하여 MTC 장치(200)의 네트워크 등록 절차가 완료되면, 사용자 단말(100)과 PPP 서버(340)가 할당해준 사설 IP를 갖는 MTC 장치(200)간 접속을 위한 IP 패킷 호 설정 절차가 수행된다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 IP 패킷 호 설정 절차를 나타낸 도면이다.
도 8에 도시된 IP 패킷 호 설정 절차에서 사용자 단말(100)로부터의 모든 시그널은 IP 공유기(330)를 거쳐서 전송되고, MTC 장치(200)로부터의 모든 시그널은 PPP 서버(340)를 거쳐서 전송되므로, 이하에서는 설명의 편의상 IP 공유기(330) 및 PPP 서버(340)의 동작에 대해서는 생략하기로 한다.
도 8을 참조하면, 사용자 단말(100)은 DDNS(310)로 접속하고자 하는 MTC 장치(200)의 도메인 이름과 접속하고자 하는 MTC 장치(200)가 사용할 IPFS(320)의 공인 IP를 요청하여서 DDNS(310)로부터 접속하고자 하는 MTC 장치(200)의 도메인 이름과 함께 IPFS(320)의 공인 IP 주소를 획득한다(S802~S804).
사용자 단말(100)은 IPFS(320)로 MTC 장치(200)에 접속하기 위한 호 식별자 할당을 요청한다(S806).
IPFS(320)는 MTC 장치(200)와 사용자 단말(10)이 TCP/UDP 소켓 설정을 위한 목적지 포트(Destination Port)로 사용할 수 있도록 가용 TCP/UDP 통신 포트들 중에서 하나를 호 식별자로 할당한다(S808).
다음, IPFS(320)는 MTC 장치(200)가 TCP/UDP 소켓 설정을 시도할 수 있도록 MTC 장치(200)로 IPFS(320)의 공인 IP와 호 식별자를 포함한 웨이크 업 시그널을 전송한다(S810). 웨이크-업 시그널로는 이동통신망의 단문 메시지 또는 페이징 채널 시그널을 사용할 수 있다.
MTC 장치(200)는 웨이크-업 시그널로부터 IPFS(320)의 공인 IP 주소, 호 식별자를 추출하고, 호 식별자를 목적지 포트 번호로 지정한 소켓 설정 IP 패킷을 IPFS(320)로 전송하여 TCP/UDP 소켓 설정을 시도한다(S812).
IPFS(320)는 MTC 장치(200)와의 TCP/UDP 소켓 설정이 성공되면, 소켓 설정 IP 패킷으로부터 패킷 포워딩 정보 즉, 호 식별자, MTC 장치(200)의 NAT IP 및 포트 번호를 추출하여 호 식별자, MTC 장치(200)의 NAT IP 및 포트 번호 및 생명 주기 값을 패킷 포워딩 정보 관리 테이블(322)에 등록한 후에(S814), 사용자 단말(100)의 호 식별자 할당 요청에 대한 응답으로 호 식별자를 사용자 단말(100)로 전송한다(S816).
사용자 단말(100)은 IPFS(320)로부터 사용자 단말(100)의 호 식별자 할당 요청에 대한 응답을 수신하면, 이 응답으로부터 호 식별자를 추출하고, 호 식별자를 목적지 포트 번호로 지정한 소켓 설정 IP 패킷을 IPFS(320)로 전송하여 TCP/UDP 소켓 설정을 시도한다(S818).
IPFS(320)는 사용자 단말(100)과의 TCP/UDP 소켓 설정이 성공되면, 소켓 설정 IP 패킷으로부터 패킷 포워딩 정보 즉, 호 식별자, 사용자 단말(100)의 NAT IP 및 포트 번호를 추출하고, 추출한 호 식별자와 일치하는 호 식별자를 가진 패킷 포워딩 정보 관리 테이블(322)의 레코드에 사용자 단말(100)의 NAT IP(129.254.82.3) 및 포트 번호(30100)와 생명 주기 값을 등록한다(S819). 사용자 단말(100)은 IPFS(320)와 TCP/UDP 소켓 설정이 완료되면, IPFS(320)로 IP 데이터 패킷을 전송한다(S820).
IPFS(320)는 사용자 단말(100)로부터의 IP 데이터 패킷을 수신하면, 패킷 포워딩 정보 관리 테이블(322)로부터 사용자 단말(100)이 전송한 IP 데이터 패킷의 목적지 포트 번호와 일치하는 호 식별자를 갖는 레코드를 검색하고, IP 데이터 패킷의 목적지 포트 번호와 IP 주소를 검색된 레코드의 MTC 장치(200)의 NAT 포트 번호와 NAT IP로 변경하여 IP 데이터 패킷을 전송한다(S822~S824). 그러면, 해당 IP 데이터 패킷을 MTC 장치(200)가 수신할 수 있다.
또한, IPFS(320)는 MTC 장치(200)로부터 사용자 단말(100)로의 IP 데이터 패킷을 수신하면(S826), IPFS(320)는 패킷 포워딩 정보 관리 테이블(322)로부터 MTC 장치(200)가 전송한 IP 데이터 패킷의 목적지 포트 번호와 일치하는 호 식별자를 갖는 레코드를 검색하여서, IP 데이터 패킷의 목적지 포트 번호와 IP 주소를 사용자 단말(100)의 NAT 포트 번호와 NAT IP로 변경하여 IP 데이터 패킷을 전송한다(S828~S830). 그러면, 해당 IP 데이터 패킷을 사용자 단말(100)이 수신할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 IPFS(320)는 MTC 장치(200)와 사용자 단말(100)간 IP 패킷 호를 설정하는 과정에서 IP 데이터 패킷의 포워딩에 필요한 정보를 획득하여, MTC 장치(200)와 사용자 단말(100)간 IP 데이터 패킷을 포워딩할 수 있게 된다. 따라서, 통신 사업자가 IP 공유기(330)나 PPP 서버(340)에 직접 포트 포워딩을 설정하지 않고도 사용자 단말(100)이 PPP 서버(340)로부터 사설 IP를 할당 받은 MTC 장치(200)에 접속하여 통신 할 수가 있다.
본 발명의 실시 예는 이상에서 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현되는 것은 아니며, 본 발명의 실시 예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시 예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.

Claims (19)

  1. 사용자 단말과 사설 IP(Internet Protocol)를 할당 받은 원격지 통신(Machine-Type Communications, MTC) 장치 사이에서 IP 데이터 패킷을 포워딩하는 IP 패킷 포워딩 서버가 패킷 호를 설정하는 방법에 있어서,
    상기 사용자 단말과 상기 MTC 장치간 접속을 위한 호 식별자를 할당하는 단계,
    상기 호 식별자를 상기 사용자 단말과 상기 MTC 장치로 전송하는 단계,
    상기 MTC 장치로부터 상기 호 식별자를 목적지 포트 번호로 지정한 제1 소켓 설정 IP 패킷을 수신하여 상기 MTC 장치와 패킷 호를 설정하는 단계,
    상기 사용자 단말로부터 상기 호 식별자를 목적지 포트 번호로 지정한 제2 소켓 설정 IP 패킷을 수신하여 상기 사용자 단말과 패킷 호를 설정하는 단계,
    상기 MTC 장치 및 상기 사용자 단말과 각각 패킷 호를 설정하는 동안에 패킷 포워딩 정보를 획득하는 단계, 그리고
    상기 패킷 포워딩 정보를 이용하여 상기 MTC 장치 및 상기 사용자 단말간 IP 데이터 패킷을 포워딩하는 단계
    를 포함하는 패킷 호 설정 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 할당하는 단계는,
    상기 사용자 단말로부터 호 식별자 할당 요청을 수신하는 단계, 그리고
    가용한 통신 포트들 중에서 하나를 상기 호 식별자로 할당하는 단계를 포함하는 패킷 호 설정 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 할당하는 단계 이전에,
    동적 도메인 네임 서버(Dynamic Domain Name System)에 자신의 공인 IP를 등록하는 단계, 그리고
    상기 MTC 장치의 도메인 이름과 국제 이동국 식별 번호(International Mobile Station Identity)를 등록하는 단계
    를 더 포함하는 패킷 호 설정 방법.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 호 식별자를 상기 MTC 장치로 전송하는 단계는,
    상기 MTC 장치를 깨우기 위한 웨이크 업 시그널에 상기 호 식별자를 포함하여 상기 MTC 장치로 전송하는 단계를 포함하는 패킷 호 설정 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 패킷 포워딩 정보를 획득하는 단계는,
    상기 제1 소켓 설정 IP 패킷으로부터 호 식별자 및 소스 주소를 추출하여 패킷 포워딩 정보 관리 테이블에 등록하는 단계를 포함하는 패킷 호 설정 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 패킷 포워딩 정보를 획득하는 단계는,
    상기 제2 소켓 설정 IP 패킷으로부터 호 식별자 및 소스 주소를 추출하여 상기 제2 소켓 설정 IP 패킷의 호 식별자와 일치하는 호 식별자를 가진 상기 패킷 포워딩 정보 관리 테이블의 레코드에 등록하는 단계를 더 포함하는 패킷 호 설정 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 패킷 포워딩 정보를 획득하는 단계는,
    상기 제1 및 제2 소켓 설정 IP 패킷의 수신 시에 생명 주기 값을 상기 제1 및 제2 소켓 설정 IP 패킷의 호 식별자에 매핑하여 상기 패킷 포워딩 정보 관리 테이블에 등록하는 단계를 더 포함하는 패킷 호 설정 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 패킷 포워딩 정보를 획득하는 단계는,
    상기 생명 주기 값에 따라서 상기 패킷 호를 해지하거나 해당 레코드를 상기 패킷 포워딩 정보 관리 테이블에서 삭제하는 단계를 더 포함하는 패킷 호 설정 방법.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 포워딩하는 단계는,
    상기 사용자 단말로부터 IP 데이터 패킷을 수신하면, 상기 IP 데이터 패킷의 목적지 주소를 상기 제1 소켓 설정 IP 패킷으로부터 추출한 소스 주소로 변경하여 전송하는 단계를 포함하는 패킷 호 설정 방법.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 포워딩하는 단계는,
    상기 MTC 장치로부터 IP 데이터 패킷을 수신하면, 상기 IP 데이터 패킷의 목적지 주소를 상기 제2 소켓 설정 IP 패킷으로부터 추출한 소스 주소로 변경하여 전송하는 단계를 포함하는 패킷 호 설정 방법.
  12. 사용자 단말과 사설 IP(Internet Protocol)를 할당받은 원격지 통신(Machine-Type Communications, MTC) 장치 사이에서 IP 데이터 패킷을 포워딩하는 IP 패킷 포워딩 서버 장치에 있어서,
    패킷 포워딩 정보를 저장하고 있는 패킷 포워딩 정보 관리 테이블,
    상기 사용자 단말과 상기 MTC 장치간 할당된 호 식별자를 이용하여 상기 사용자 단말 및 상기 MTC 장치와 각각 패킷 호를 설정하는 호 설정부, 그리고
    상기 MTC 장치로부터 상기 호 식별자를 목적지 포트 번호로 설정한 제1 소켓 설정 IP 패킷을 수신하여 소스 주소를 추출하여 상기 호 식별자에 매핑하여 상기 패킷 포워딩 정보 관리 테이블에 저장하고, 상기 사용자 단말로부터 상기 호 식별자를 목적지 포트 번호로 설정한 제2 소켓 설정 IP 패킷을 수신하여 소스 주소를 추출하여 상기 호 식별자에 매핑하여 상기 패킷 포워딩 정보 관리 테이블에 저장하며, 상기 패킷 포워딩 정보 관리 테이블을 참조하여 상기 사용자 단말과 상기 MTC 장치간 IP 데이터 패킷을 포워딩하는 포워딩 제어부
    를 포함하는 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 사용자 단말로부터 호 식별자 할당 요청을 수신하여서 가용한 통신 포트들 중에서 하나를 상기 호 식별자로 할당하고, 상기 호 식별자를 상기 상기 사용자 단말과 상기 MTC 장치로 전달하는 호 식별자 할당부
    를 더 포함하는 장치.
  14. 삭제
  15. 제12항에 있어서,
    상기 제1 소켓 설정 IP 패킷으로부터 추출한 소스 주소는 상기 MTC 장치의 사설 IP가 네트워크 주소 변환에 의해 변환된 주소인 장치.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 사용자 단말이 공인 IP를 할당 받은 경우에, 상기 제2 소켓 설정 IP 패킷으로부터 추출한 소스 주소는 상기 사용자 단말의 공인 IP이고,
    상기 사용자 단말이 사설 IP를 할당 받은 경우에, 상기 제2 소켓 설정 IP 패킷으로부터 추출한 소스 주소는 상기 사용자 단말의 사설 IP가 네트워크 주소 변환에 의해 변환된 주소인 장치.
  17. 제12항에 있어서,
    상기 포워딩 제어부는,
    상기 사용자 단말로부터 상기 MTC 장치로의 IP 데이터 패킷을 수신하면, 상기 패킷 포워딩 정보 관리 테이블을 참조하여 상기 IP 데이터 패킷의 목적지 포트 번호와 일치하는 호 식별자를 가진 레코드에서 상기 MTC 장치와 관련된 소스 주소를 검색한 후, 상기 IP 데이터 패킷의 목적지 주소를 검색한 주소로 변경하여 상기 IP 데이터 패킷을 전송하는 장치.
  18. 제12항에 있어서,
    상기 포워딩 제어부는,
    상기 MTC 장치로부터 상기 사용자 단말로의 IP 데이터 패킷을 수신하면, 상기 패킷 포워딩 정보 관리 테이블을 참조하여 상기 IP 데이터 패킷의 목적지 포트 번호와 일치하는 호 식별자를 가진 레코드에서 상기 사용자 단말과 관련된 소스 주소를 검색한 후, 상기 IP 데이터 패킷의 목적지 주소를 검색한 주소로 변경하여 상기 IP 데이터 패킷을 전송하는 장치.
  19. 제12항에 있어서,
    상기 MTC 장치의 도메인 이름과 국제 이동국 식별 번호(International Mobile Station Identity)를 등록하는 장치 관리부
    를 더 포함하는 장치.
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