KR20050016387A - 복수 물리적 네트워크 연결들의 이용과 복수의 밴드들,모드들 및 네트워크들간의 연결 핸드오프를 통한 장치로의지속적인 연결들을 위한 방법과 장치 - Google Patents

Abstract

연결을 지속하는 동안 동일한 논리 네트워크를 통해 구분된 물리적 네트워크로부터 장치로 복수 연결들을 제공하는 방법과 시스템. 연결들을 지속하며 물리적 네트워크들을 변경하기 위해서, "핸드오프"를 끊김없이 완수하기 위해 적어도 하나의 부가 연결이 필요하다. 네트워크 호스트로부터 장치(35)로의 하나 이상의 신호들이 약해지거나 저하되면, 복수 연결들은 호스트로부터 손실된 데이터의 양을 줄이는 장치로 전송될 데이터의 중복을 제공할 수 있다. 복수 연결들은 주어진 임의의 시간에 장치로 전송될 데이터의 양을 증가시키는데 이용될 수 있다. 시스템은 하나 이상의 이동 장치들에 할당되고, 데이터를 송수신하기 위해 장치의 프록시로 동작하는 다양한 멀티플렉스 서버(49-42)들을 또한 포함한다.

Description

복수 물리적 네트워크 연결들의 이용과 복수의 밴드들, 모드들 및 네트워크들간의 연결 핸드오프를 통한 장치로의 지속적인 연결들을 위한 방법과 장치{METHOD AND APPARATUS FOR PERSISTENT CONNECTIONS TO A DEVICE THROUGH THE USE OF MULTIPLE PHYSICAL NETWORK CONNECTIONS AND CONNECTION HAND-OFFS BETWEEN MULTIPLE BANDS, MODES AND NETWORKS}

오늘날 많은 다른 통신 프로토콜들과 기술들을 이용하는 데이터와 음성 네트워크가 존재한다. 네트워크의 가장 기본 레벨은 인프라스트럭쳐, 전력을 이용하여 전자기, 음향 또는 광 신호들을 전송하고 수신하는 물리적 장치이다. 기초 통신 프로토콜은 전송 장치와 수신 장치가 서로 의사 소통할 수 있도록 하는 특별한 언어이다. 부가적인 프로토콜은 기초 프로토콜의 상위에 쌓아 올려져 물리적 장치에 의해 전송될 수 있는 다른 언어를 생성할 수 있다. 이 상위 레벨 언어는 다른 형식의 인프라스트럭쳐와 신호들간의 통신을 가능하게 한다.

연속적인 경향은 독립적인 네트워크간 통신을 가능하게 한다. 이는 각 네트워크상의 장치하고만 통신할 수 있었던 장치들을 다른 네트워크 상의 장치들과도 통신할 수 있게 한다. 예로는 공공 인터넷, 많은 형식의 기초 통신 프로토콜을 이용하는 많은 형식의 신호들을 전송하는 많은 다른 인프라스트럭쳐 기술들을 이용하는 네트워크의 집합으로 구성된 슈퍼 네트워크이다. 결합 구성요소는 IP 전송 계층 프로토콜, 각 장치들에 알려진 일반 언어이다.

일부 장치들은 고정되어 있으며 교대로 인터넷과 같은 다른 네트워크들과 통신하기 위한 통신 게이트웨이를 가진 호스트 네트워크와 하나의 연결을 가지고 있다. 이러한 예는 개인용 컴퓨터(PC) 또는 전화기이다. 일반적으로 이러한 장치들이 복수의 호스트 네트워크 연결을 가질 필요는 없다.

그러나, 다른 형태의 장치들, 이동 전화, PDA, 그리고 랩탑 컴퓨터는 휴대 가능하다. 이러한 휴대용 장치들은 일반적으로 복수의 네트워크 연결을 지원할 필요가 있다. 집에 있는 랩탑 컴퓨터는 종종 모뎀과 결합하여 전화선을 통해 호스트 네트워크와 연결하며 랩탑 컴퓨터가 사무실에 있을 때는 이더넷 포트와 결합하여 호스트 네트워크와 연결한다. 랩탑 컴퓨터는 또한 커피 숍이나 다른 시설의 호스트 네트워크에 결합하는 IEEE 802.11 ("WiFi"로 알려짐) PCMCIA 카드를 가질 수 있다. 랩탑 컴퓨터는 목적지간 이동 중 네트워크에 연결되거나 또는 전원이 켜지지는 않는다.

이동 전화는 활성화된 거의 내내 호스트 네트워크에 연결된다. 이 연결은 더욱 복잡한 프로세스이다. 그 연결은 기지국에서 핸드셋간 TDMA, CDMA, GSM/GPRS 등과 같은 다양한 통신 프로토콜을 이용하는 공중 전자기 신호를 통해 설정된다. 핸드셋이 기지국으로부터의 신호 세기를 잃으면, 하나 또는 지리적으로 더 가까운 더 강한 신호를 가진 기지국들로부터 신호를 포착한다. 핸드셋은 인근 기지국 중 하나와 호스트 네트워크 연결을 설정하고 이후 원 기지국 연결을 종료하며, 따라서 핸드셋이 지속적으로 네트워크에 연결되도록 한다. 이를 연결 "핸드오프"라고 하며 현재 이동 네트워크에서 이루어진다.

종래 기술에서, 핸드오프 프로세스는 캐리어의 물리적 네트워크 안에서만 이루어질 수 있다. 예를 들어, CDMA 기지국을 통해 2.3GHz 주파수로 스프린트(Sprint) PCS 네트워크와 통신하는 삼성 전화기는 보이스 스트림(VoiceStream)에 의해 운영되는 GSM 네트워크와 같은 다른 이종 네트워크로는 이동할 수 없다.

음성과 데이터 네트워크가 만나면서, 다중 주파수 밴드, 통신 프로토콜, 그리고 호스트 네트워크에 걸친 이동 장치들의 지속적인 연결에 대한 요구가 커지고 있다. 이는 핸드헬드 디바이스의 증가된 처리 능력과 이동 사용자들에 제공될 수 있는 개선된 서비스들에 기인한다.

무선 소비자와 무선 캐리어 모두 소비자가 어디에 있던지 상관없이 지속적인 연결들을 유지할 수 있는 능력으로부터 이익을 얻을 수 있다. 이익은 개선된 연결 품질, 확장된 커버리지, 낮은 가격, 프리미엄 데이터 서비스의 제공, 절감된 비용 지출, 그리고 시장에 대한 개선된 속도이다.

도 1은 이동 장치에서 사용되는 프로토콜 스택의 프로토콜 계층도.

도 2는 네트워크 운영 센터(NOC)의 다양한 서버들에서 사용되는 프로토콜 스택의 프로토콜 계층도.

도 3은 이동 장치 정보 모듈들에서 다양한 소프트웨어 컴포넌트들을 분할하는 방법을 표현한 도면.

도 4는 NOC에서 이용될 수 있는 물리적 네트워크 레이아웃을 도시한 도면.

도 5는 연결 설정에 포함된 단계들을 도시한 프로토콜 도면.

도 6은 연결 해체에 포함된 단계들을 도시한 프로토콜 도면.

도 7은 중복 멀티플렉싱 동작 중 데이터의 움직임을 도시한 프로토콜 도면.

도 8은 스위치 멀티플렉싱 동작 중 데이터의 움직임을 도시한 프로토콜 도면.

도 9는 약해지는 신호 세기에 의해 발생한 물리적 연결에서 다른 물리적 연결로의 연결 핸드오프를 도시한 프로토콜 도면.

적어도 하나의 네트워크와 지속적인 연결을 유지하는, 그래서 지속적인 연결이 다양한 네트워크 프로토콜과 인프라스트럭쳐를 초월하는 방법과 장치가 상세히 설명된다. 후술할 설명에서, 특정 무선 그리고 유선 프로토콜들, 특정 형태의 장치들(랩탑, 이동 전화, PDA), 다양한 특정 상세한 설명이 본 발명의 실시예에 대한 완벽한 이해를 제공하며 설명을 가능하게 하기 위해 제공된다. 그러나, 관련 분야에 숙련된 자는 본 발명이 하나 이상의 특정 상세한 설명 없이도 또는 프로토콜들, 장치들, 방법 등으로도 구현될 수 있음을 깨달을 수 있다. 다른 경우에, 본 발명의 관점이 흐려지는 것을 피하기 위해, 공지 구조들 또는 동작들은 보여지지 않거나 상세히 설명되지 않는다.

이하의 상세한 설명은 복수의 주파수 밴드들, 통신 프로토콜들 및 호스트들로 구성된 분리된 물리적 네트워크들을 고정된 또는 이동중인 장치와의 지속적 연결을 유지할 수 있는 논리적 네트워크 계층을 생성함으로써 병합하는 방법과 시스템을 설명한다.

이하의 상세한 설명은 연결을 지속적으로 유지하는 동일한 논리적 네트워크 계층을 통해 분리된 물리적 네트워크로부터 장치로의 복수의 연결을 제공하는 방법과 시스템을 설명한다. 연결을 지속적으로 유지하고 물리적 네트워크를 변경하기 위해, 끊김 없는 "핸드-오프"를 달성하기 위해 적어도 하나의 부가적인 연결이 요구된다. 복수의 연결들은 장치로의 전체 신호 세기를 증가시킬 수 있다. 네트워크 호스트로부터 장치로의 하나 이상의 신호들이 약해지거나 저하되면, 복수의 연결들이 호스트로부터 손실 데이터의 양을 감소하는 장치로 전송될 데이터의 중복을 제공할 수 있다. 복수의 연결들은 임의의 주어진 시간에 장치로 전송될 데이터의 양을 증가시키는데 이용될 수 있다. 이는 on demand 방식으로 할당함으로써 주파수 이용의 효율을 증가시키기 때문에 바람직하다. 또한, 데이터 전달 비율이 증가하며, 이는 장치가 지원할 수 있는 서비스를 개선한다. 더욱이, 현존하는 물리적 인프라스트럭쳐를 대체하거나 또는 새로운 주파수를 허가 받지 않아도 데이터가 장치로 전송되는 비율이 증가하므로 바람직하다.

이하의 상세한 설명은 물리적 네트워크 호스트 또는 장치가 요구하는 기본 하드웨어 또는 소프트웨어를 변형하지 않는 방식의 논리적 네트워크 계층을 제공하는 방법과 시스템을 설명한다. 이 방식은 물리적 인프라스트럭쳐, 통신 프로토콜들 그리고 신호 형태에 후방 및 전방 호환성을 제공하기 위해 선택된다. 본 발명을 상술한 분야의 차기 버전 소프트웨어나 하드웨어에 내장하는 것이 불가능하지는 않다. 한편, 본 발명의 포함은 차기 제품 버전의 크기와 복잡도를 감소시킬 것으로 기대된다. 이 네트워크 중립적 방식은 클라이언트 장치에 클라이언트 소프트웨어를 부가하고 네트워크 운영 센터(Network operation center; NOC)의 서버 소프트웨어의 이용을 통해 가능하다. 따라서, 본 발명을 적용하기 위한 물리적 네트워크의 특별한 변형이 필요하지 않다.

이하의 상세한 설명은 논리적 네트워크 계층이 물리적 네트워크의 제1 의도에 상관 없이 임의의 연결을 통해 음성과 데이터 통신을 전달할 수 있는 방법으로 복수의 지속적인 연결을 유지하기 위해 음성과 데이터 물리적 네트워크를 이용하는 방법과 시스템을 설명한다. 이는 물리적 계층의 최상에 위치한 디지털 기반 또는 패킷 기반 논리적 네트워크 계층을 제공함으로써 달성된다. 이는 디지털 프로토콜을 전달하는 비디지털 통신 프로토콜들에 허용된다. 또한, 음성 통신은 음성 통신이 어떻게 시작되었는지에 상관 없이 논리적 네트워크 계층에서는 디지털적으로 표현된다. 이 프로세스는 일반적으로 VOIP로 지칭된다.

이하의 상세한 설명은 구분된 물리적 네트워크들을 지속적인 복수의 연결들을 통해 데이터 또는 음성 연결 설정 또는 통신 전송들을 위해 장치를 식별하는 물리적 네트워크와, 또는 도중에 변경을 요청하는, 대립하지 않는 방법으로 통합하는 방법과 시스템을 설명한다. 본 발명은 장치 ID, 전화 번호 및 장치에 할당된 IP "투명성(Transparency)"의 이용을 통해 이를 수용한다. 이 경우에서 "투명성"은 물리적 네트워크들이 현재와 동일한 방법으로 장치를 식별한다는 것을 의미한다. 이는 전화 번호 또는 IP를 장치의 ID 또는 장치에 부착된 SIM 카드로의 할당을 통해 일반적으로 이루어진다. 일반적으로, 이는 시동 또는 등록시 이루어지나, 인증시 장치가 호스트 물리적 네트워크에 접속할 때도 이루어질 수 있다.

본 발명은 이 식별 정보를 각 연결에 대한 적합한 물리적 네트워크에 전달한다. 그러나, "투명성"은 논리적 네트워크 계층이 논리적 계층 프로토콜 스택 상부에 있는 장치의 임의의 부분으로부터 이 정보를 감추는 것 또한 의미한다. 유사하게, 본 발명의 멀티플렉스와 연결 서버들의 NOC 외부는 논리적 네트워크 계층에 의해 할당된 ID에 의해서 장치를 식별한다. 더욱이, 물리적 네트워크는 장치와 갖고 있는 연결만을 인지한다. 따라서, 다른 물리적 네트워크들에서 장치로의 연결들은 서로 투명하다. 연결 요청들이 장치에서 다른 장치로 만들어지면, 논리적 ID가 이용되며, 이는 일반적으로 공개된 전화 번호 또는 IP이다.

이하의 상세한 설명은 복수의 물리적 네트워크 연결들을 이용하여 단일 장치에 지속적인 연결을 제공하기 위한 방법과 시스템을 설명한다. 시스템은 클라이언트와 장치와의 통신을 제어하는 논리적 네트워크 계층을 생성하는 서버 소프트웨어를 통해 생성된다. 이는 음성과 데이터 연결들 및 전송을 모두 제어하고 물리적 연결들의 설정과 "핸드오프"를 제어하는 것을 포함한다. 시스템은 장치에 대한 총 신호 강도를 모니터링하고 약한 신호에 대해 중복 또는 멀티플렉싱 연결을 최적화함으로써 데이터 전송을 제어하여 대역폭을 증가시키는 것을 제공한다. 더욱이, 시스템은 물리적 네트워크들과 외부 장치들 모두에 연결 "투명성"을 생성한다. 이는 서버 멀티플렉스와 연결 소프트웨어에 의해 제공되는 논리적/물리적 네트워크 ID 테이블과 라우팅을 통해 달성된다.

이하에서 다르게 설명되어지지 않는다면, 도면에 도시된 다양한 블록들의 구현과 구동은 일반적인 디자인이다. 결과적으로, 그러한 블록들은 여기서 상세히 설명되어질 필요가 없는데, 관련 분야에서 숙련된 자에 의해 이해될 수 있기 때문이다. 그러한 상세한 설명은 간결한 설명을 위해 그리고 본 발명의 상세한 설명을 불분명하게 하지 않기 위해 생략된다. 도면(또는 다른 실시예들)의 블록에 필요한 임의의 변형들은 여기서 제공된 상세한 설명에 기초하여 관련 분야에서 숙련된 자에 의해 용이하게 만들어질 수 있다.

더욱이, 프로토콜 계층들과 스택들이 도면에 도시된 경우에, 이 설명의 형태는 기술 분야에 알려져 있고 자체로 여기에서 설명될 필요가 없는 상세한 설명을 포함할 수 있다. 관련 분야에서 숙련된 자는 소스 코드, 마이크로 코드, 프로그램 로직 어레이를 생성할 있거나 여기서 제공된 도면들과 상세한 설명에 기초하여 본 발명을 구현할 수 있다. 더욱이, 많은 실시예가 소프트웨어로 구현되어 보여지고 설명되어지었지만, 그러한 실시예는 하드웨어로 동일하게 구현될 수 있고 하나 이상의 프로세서에 의해 실행될 수 있다.

더욱이, 도면들과 관련된 설명은 본 발명의 일측면이 구현될 수 있는 적합한 환경의 일반적인 설명을 제공한다. 필요하지는 않지만, 본 발명의 실시예들은 다양한 장치에서 동작하는 컴퓨터에 의해 실행가능한 명령어들의 일반적인 구문으로 설명되어질 것이다. 관련 분야에서 숙련된 자는 본 발명의 일측면을 인터넷 장비들, 핸드-헬드 장치들, 웨어러블 컴퓨터들, 셀룰라 또는 이동 전화들, 멀티 프로세서 시스템들, 마이크로프로세서 기반 또는 프로그래머블 소비자 전자 장치들, 셋톱 박스들, 네트워크 PC들, 미니 컴퓨터들, 메인 프레임 컴퓨터 등을 포함하는 다른 컴퓨터 시스템 구성으로 구현될 수 있음을 이해할 것이다.

본 발명의 측면은 특별하게 프로그램되거나, 구성되거나 또는 구현되어 이하에서 설명된 하나 이상의 컴퓨터 실행가능한 명령어들을 실행하는 특정 목적 컴퓨터 또는 데이터 프로세서로 구현될 수 있다.

문맥이 다르게 명확히 요구하지 않으면, 상세한 설명과 청구범위에 걸쳐, "포함한다", "포함하는" 등의 용어는 배타적인 또는 철저한 의미에 반대되는 포괄적인 의미로 해석되어져야 한다. 즉, "포함하되, 제한되지는 않는"의 의미로 해석된다. 단수 또는 복수를 사용하는 용어들은 단수 또는 복수를 각각 포함한다. 또한, 용어 "여기에", "이전에", "이하에" 그리고 유사한 의미의 용어들은, 본 명세서에서 사용될 때, 본 명세서를 전체로 참조하며 본 명세서의 특정 부분만을 참조하는 것이 아니다. 청구항이 둘 이상의 항목의 리스트에 관해 용어 "또는"을 이용하면, 그 용어는 다음의 모든 해석들을 포함한다; 리스트상의 임의의 항목, 리스트상의 모든 항목 및 리스트상의 항목들의 임의의 조합.

프로토콜 개요

사용자에 대한 논리적 투명성, 그리고 물리적 네트워크 독립을 용이하게 하기 위해, 본 발명의 전송 계층(이하에서는 "CoCo"라 함)은 많은 프로토콜, 즉 몇 개의 표준 프로토콜과 본 발명의 목적에 특화되어 개발된 몇 개의 프로토콜을 이용한다. 도 1과 2에서, 이러한 프로토콜들과 이들간의 관계가 도시되어 있다. 도 4는 네트워크의 구성과 본 발명을 구현한 이동 장치(35)를 도시한다. 논리적 투명성은 제3 계층부터 제17 계층간에 존재한다. 그러므로, 네트워크측 또는 이동 장치측에서 발신된 IP 트래픽은 전송되며 기본 네트워크에서 다른 비변경측으로 전송된다. 실제로, 멀티플렉스 서버(49-52)는 이동 장치를 대신해서 프록시로 동작한다.

IP 트래픽은 인코딩되고 CoCo 멀티플렉스 계층(4 및 18)을 통과하는 동안 어드레스 정보로 식별된다(tagged). 이 정보는 경계 서버(45-47)와 같은 매개 장치에 의해 이용된다. 경계 서버들(45-47)과 이동 장치(35)간의 정보는 기본 프로토콜(본 예에서는 CDMA)에 특화된 인캡슐레이션 메커니즘(7 및 15)을 이용하여 더 인코딩되며, 이후 기본 프로토콜(8 및 16)을 이용하여 전송된다. 경계 서버(45-47)에 도착하면, 멀티플렉스 서브셋(48)의 일부가 UDP(13, 19, 23)상에서 CoCo 멀티플렉스를 이용하여 통신한다.

CoCo 멀티플렉스 프로토콜은 전송 관리 모듈(28)과 전송 관리 서버(52)가 CoCo 멀티플렉스 프로토콜(4, 22) 상위의 전송 관리 프로토콜인 계층적인 다른 프로토콜을 경유하여 통신할 수 있도록 하는데 또한 이용된다.

이동 장치의 소프트웨어 컴포넌트 개요

도 3은 이동 장치(35) 내의 소프트웨어를 컴포넌트화하는 방법을 상술한다. 인터페이스(25)는 이동 단말(35)상의 소프트웨어의 다른 부분들이 CoCo 전송 계층을 거쳐 통신할 수 있는 수단이다. TCP/IP 스택(26)은 임의의 네트워크 운영 시스템의 네트워크 소프트웨어 컴포넌트와 유사한 표준 TCP/IP 스택이다. 전송 관리 모듈(TMM 28)은, 인터페이스(25)를 통해, 연결(예를 들어, 전체 가상 연결(컴포넌트 물리적 연결은 아님)을 상향 및 하향하거나, 또는 어떤 물리적 네트워크를 이용할지를 결정하는데 이용되는 동조 파라미터들을 변경하는)을 수정하도록 지시받는다. TMM(28)은 또한 연결 상태에 관한 정보를 다양한 연결 모듈들로부터 수신하며, 세 가지 예는 WiFi(29), CDMA(30), 및 GSM(31)으로 주어졌다. TMM(28)은 또한 멀티플렉스 모듈(MM. 27)과 통신하여 TMM(28)의 설정을 변경한다.

MM(27)은 TCP/IP 스택(26)에 대한 연결 모듈들(29, 30, 31)로의 실제 데이터 전송을 담당한다. 모듈간 전송을 세분화하는 방법은 이하에서 더욱 자세히 논의될 것이다. 다양한 연결 모듈들(29,30,31)은 각 인캡슐레이션 계층(5, 7, 10)에 대한 인코딩/디코딩과 더 낮은 레벨 프로토콜 계층(6, 8, 11) 및 결국 하드웨어와 통신하는 각 드라이버들(32, 33, 34)로의 결과 전달을 담당한다.

네트워크 운영 센터 전송 부시스템 개요

NOC는 이동 장치(35)의 외부 주소 장소에 의해 이용되는 모든 다양한 데이터 경로들의 집합점이며, 그 이동의 외부 주소 장소이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 이동 장치(35)는 복수 기술들을 거쳐 다양한 경로(35 → 36 →39 →42 →45 또는 35 →37 →40 →43 →46)들을 통해 통신하며, 모든 경로는 경계 서버(45-47)에서 종료한다. 이 전체적인 통신은 네트워크 어드레싱과 전송을 하는 하드웨어(예를 들어, CDMA 네트워크에 대한 CDMA)에 알려진 프로토콜을 이용하여 이루어지며, CoCo 프로토콜을 이해하거나 또는 특별히 준비하기 위한 매개 컴포넌트들을 필요로 하지 않는다.

경계 서버(45, 46, 47)에 도착하면, 데이터는 내재된 기술(예를 들어, CDMA에 대한 15 및 16)의 이해를 이용하는 경계 서버를 통해 디인캡슐레이션(deencapsulation) 된다. 즉, 각 경계 서버는 인캡슐레이션과 전송에 관한 특정 기술을 어떻게 처리할지만을 이해한다. 디인캡슐레이션이 종료하면, 경계 서버는 CoCo 멀티플렉스(12) 프로토콜 메시지를 가져야 하며, 이는 인캡슐레이션된 IP 데이터그램(3) 또는 전송 관리 프로토콜 데이터그램(9)이다. 이것은 UDP(13)에서 CoCo 멀티플렉스 프로토콜 메시지를 인코딩하고 멀티플렉스 서브넷(48)을 통해 올바른 목적지로 전송하는 것에 의해 적절한 장소로 전달된다.

하나 또는 이상의 이동 장치에 할당되고, 데이터 전송에 관해 장치의 프록시로 동작하는 다양한 멀티플렉스 서버들(49-52)이 있다. 모든 이동 장치들에 대한 연결 상태 정보를 관리하는 전송 관리 서버(TMS, 52) 또한 있다. 이 TMS(52)는 내부 서브셋(53) 상의 임의의 장치를 통해 어드레스될 수 있다. 또한, 내부 서브셋(53) 상의 임의의 장치는 단지 이동 장치의 프록시 멀티플렉스 서버(멀티플렉스 서버(50))를 어드레싱하여 지정된 이동 장치가 로컬에 있는 것처럼 통신할 수 있다. 이동 장치(35)가 외부 네트워크(예를 들어 인터넷)에서 어드레스할 수 있도록 하는게 바람직하다면, 라우팅이 멀티플렉스 서버(50)가 외부 네트워크에 내부 네트워크(53) 상에 있는 게이트웨이(54의 일부)를 통해 외부 네트워크에 가능해지도록 설정될 수 있다.

경계 서버(45-47)는 모두 멀티플렉스 서브넷(48)과 각각의 고유한 인캡슐레이션 방법(42, 43, 44 각각)에 특화된 네트워크에 다중 기반하고 있다. 멀티플렉스 서버(45, 46, 47)와 TMS(52)는 유사하게 다중 기반이나, 멀티플렉스 서브넷(48)과 내부 서브넷(53)에 있다. 단일 내부 서브넷이 있어야 할 필요는 없다; 단지, 다른 멀티플렉스 서버들이 다른 내부 서브넷에 있을 수 있다. 또한, TMS(52)는 멀티플렉스 서버들과 같이 동일한 내부 서브넷에 있을 필요가 없다. 실제로, 멀티플렉스 서버들을 포함하는 내부 서브넷이 외부적으로 어드레스 가능하게 되면, TMS가 자체 보유 서브넷으로 가므로 보안의 관점에서 유리할 것이다.

연결 설정/해체

"연결"은 이동 장치와 NOC 간에 주어진 데이터 경로를 지칭하며, 하드웨어, 프로토콜들, 및 이동 장치로부터 NOC로 데이터를 옮기는데 이용될 수 있는 어드레싱의 특정한 집합이다. 더욱이, 연결은 네트워크를 통한 음성 또는 데이터 통신을 지칭할 수 있다. 상위 계층에 의해 보여지는 가상 연결 개념은 상태가 내재된 연결들에 의존하는 순수한 소프트웨어 구조이다. 본 장에서, "연결"이란 용어가 사용되면, 이는 내재된, 물리적인 연결들을 지칭하는 것이지, 투명한 가상 연결을 지칭하는 것이 아니다.

주어진 연결을 상향 또는 하향하는 결정은 전송 관리 모듈(28)과 전송 관리 서버(52)에 정해진다. 일반적으로, 결정은 이동 장치(35)를 경유하여 만들어지지만, 지원은 두 전송 관리자들간의 협상 또는 제어의 형태로 존재한다. 전송 관리 프로토콜(21, 9)의 전체 목표는 두 전송 관리자간에 정보를 전달하는 것이므로, 양자는 동일한 현재 연결 상태를 인지한다. 그러나, 예기치 않은 연결 종료와 같이 각자가 스스로의 상태를 독립적으로 변경해야 하는 상황들이 있다.

전송 관리자들은 사용자(TMM(28)에 대한 다른 모듈들(25), 또는 TMS에 대한 다른 부시스템들(54))로부터, 연결들(TMM(28)에 대한 연결 모듈들(29-31) 또는 TMS(54)에 대한 경계 서버들(45-47))로부터, 그리고 다른 전송 관리자로부터의 정보를 이용하여 연결 변화에 관해 결정한다.

다른 물리적 전송 메커니즘을 통한 새로운 연결을 설정하는 프로세스가 도 5에 도시되어 있다. 도 5에서, 이동 장치(35)는 연결을 시작하기로 결정했다. NOC가 연결을 시작하기로 결정하였다면, 도면은 TMM(55)이 TMS(60)로 스위칭되고, MM(56)이 MS(59)로 스위칭되며, CM(57)이 기지국(58)으로 스위칭되는 것과 유사하게 보일 것이다.

도면상에서 통신들은 모듈들간 비동기 기능 통화들, 다양한 NOC 서버들간의 UDP를 경유한 CoCo 멀티플렉스, 및 연결 모듈(57)과 경계 서버(58)간 특정 인캡슐레이션 방법들을 나타낸다.

도 5의 개략적 과정:

61. TMM(55)가 방법 X를 이용하여 새로운 연결을 시작하기로 결정한다.

62. 정확한 연결 모듈에 알린다.

63. 물리적 연결을 개방한다.

64. 연결 모듈이 알아차린다.

65. 그리고 TMM에 알린다.

67. 상태를 변경하고 바람직하게 MM의 설정을 변경한다.

한편, 다른 측에서의 연결들

63. 경계 서버가 연결을 수신하며, 이에 의해

66. TMS에 새로운 연결을 알린다.

68. 상태를 변경하고 바람직하게 MM의 설정을 변경한다.

도 6은 연결 해체의 유사한 프로세스를 도시한다. 다시, 프로세스는 해체를 발생한 이동 장치를 기준으로 도시된다. 설정 섹션에서 설명된 동일한 대체에 의해, 도면은 해체를 야기하는 NOC를 나타낼 것이다. 동시 연결 차단의 경우, 연결 모듈(71)과 경계 서버(72) 모두 'Alert Closed' 신호를 통해 TMM(69) 또는 TMS(74) 각각에 알리며, 이는 양측이 'Remove Con' 기능(80)을 수행하도록 하여, 절단된 상태가 된다.

일반적인 경우의 개략적 과정

75. 종료가 시작된다.

76. TMM이 MM(70)의 리스트에서 연결을 제거하며, 더 이상 데이터가 연결을 통해 전송되지 않을 뿐더러,

77. 정확한 CM(71)에 모듈을 닫도록 한다.

78. 모듈은

79. BS(72)가 닫힘을 알리고 TMS(74)에 알리게 되고,

80. MS(73)에 'Remove Con'(80)을 호출하며, 더 이상 데이터가 연결을 통해 반대 방향으로 전송되지 않게 된다.

멀티플렉싱의 개요(Redundancy and Switching)

멀티플렉싱은 하나의 상위 레벨 논리 연결(가상 연결)에 대해 데이터를 전송하기 위해 하나 이상의 물리적/논리적 네트워크를 이용하는 것을 지칭한다. 중복(Redundant)과 스위치(Switched) 두 종류의 멀티플렉싱이 지원된다. 중복 멀티플렉싱은 동일한 데이터를 하나 이상의 경로로 전송하며, 따라서, 정확한 수신 기회를 증가시키는 것을 포함한다. 스위치 멀티플렉싱은 데이터를 복수 연결에 걸쳐 분할하여 작업 처리량을 증가시키는 것을 포함한다.

CoCo 모델은 양측을 지원하며, 양측을 동시에 포함한다. 예를 들어, 세 개의 물리적 연결 A, B, C가 있다고 가정하자. 어느 하나로 스위칭하여 A 또는 B 중 어느 하나 뿐만 아니라 C를 통해서도 데이터를 항상 전송할 수 있다. 세 개 이상의 부분들을 거쳐 스위치 또는 중복 멀티플렉싱을 이용할 수 있다. 두 개의 가장 단순한 경우들(두 개의 연결 스위치 멀티플렉싱과 두 개의 연결 중복 멀티플렉싱)이 아래에 상세히 설명된 것과 같이 도 7과 도 8에서 살펴본다.

두 개의 연결 중복 멀티플렉싱에서의 데이터 전송

도 7에서, 이동 장치에서 NOC로 이동하는 데이터를 본다. 반대 프로세스(NOC에서 이동 장치로 이동하는 데이터)는 연결 섹션에서 설명한 변경과 일치한다.

89에서 진입한 데이터 패킷으로 시작한다. 멀티플렉싱 모듈(82)은 (90, 92)에서 보이는 연결 모듈(83, 84) 모두에 패킷을 보낸다. 한 차례 각 모듈에서, 데이터가 인캡슐레이션되고 각 경계 서버(85, 86)로 전달된다(91, 94). 하나의 데이터가 디인캡슐레이션되고 멀티플렉스 서버(87)로 전달된다(93, 95). 첫 번째 패킷을 수신하자마자(93) 멀티플렉스 서버는 내부 네트워크를 통해 데이터를 최종 목적지로 전달한다(96). 두 번째 패킷은 폐기된다(95). 그러나, 첫 번째 패킷이 도달하지 않으면, 두 번째 패킷이 여전히 교차하는 데이터가 된다.

두 개의 연결 스위치 멀티플렉싱에서의 데이터 전송

도 7에서, 이동 장치에서 NOC로 이동하는 데이터를 본다. 반대 프로세스(NOC에서 이동 장치로 이동하는 데이터)는 연결 섹션에서 설명한 변경과 일치한다.

IP 스택에서 도착한 패킷 1로 시작한다(105). 한 차례 MM에서(98) 현재 트래픽 조건/코스트/대역폭/등에 기초하여 두 연결 모듈 중 하나가 선택된다. 이 경우, CM A(99) 이다. 데이터는 CM A(99)로 전달되어(106) 인캡슐레이션되고 BS A(101)로 전달되어(107) 디인캡슐레이션되어 MS(103)로 전달되며(108) 데이터 부분은 내부 네트워크를 거쳐 최종 목적지(104)로 포워드된다.

패킷 2가 도착하고(110) 다른 CM이 선택되며, 이 경우 CM B이고, 패킷은 경로를 거쳐(111, 112, 113) NOC의 동일한 MS(103)에 도달하며, 이전 패킷 1과 동일한 방법으로 104로 전달된다.

핸드오프 중 연결 중복의 이용

도 9는 모든 부분을 결합하여 투명한 연결 핸드오프의 예를 제공한다. 단일 연결을 통한 일반 데이터 전송으로 시작한다(123). 프로세스는 데이터 전달에 이용되는 연결 모듈(연결 모듈 A(117))이 약해지는 신호 강도를 알아채고 TMM(115)에 알린다(124). 이 때 TMM(115)는 도 5에 도시된 방법을 이용하여 경로 B를 통한 연결 설정을 시작한다(125). 이 연결이 설정되면, 도 7에 도시된 중복 멀티플렉싱을 이용하여 데이터가 이동한다(126). 완전히 신호를 잃으면(127), A를 통한 연결이 해체되며, 해체가 된 연결은 연결 해체에 관한 섹션에서 설명한 도 6의 변형이다. 이는 MM(116)이 단일 연결 B를 데이터 전송에 이용하도록 변경하며, 따라서 핸드오프가 완료된다.

본 발명의 실시예들에 대한 상세한 설명은 상술한 바와 같은 정확한 형태에 본 발명을 한정하기 위한 것이 아니다. 본 발명의 특정 구성 요소들 그리고 예시들이 이해의 목적으로 설명되었지만, 다양한 균등한 변형들이 본 발명의 범위내에서 가능하며, 관련 기술에서 숙련된 자는 인지할 것이다. 예를 들어, 단계들이 주어진 순서로 표현되어 있지만, 다른 실시예들은 다른 순서의 단계들을 갖는 루틴들을 수행할 수 있다. 여기에 제공된 본 발명의 요지는 다른 시스템에 적용될 수 있다. 이들과 다른 변경들은 상세한 설명에 비추어 본 발명에 만들어질 수 있다.

구성 요소들과 상술한 다양한 실시예의 동작들은 다른 실시예를 제공하기 위해 결합될 수 있다. 본 발명의 관점들은, 필요하다면, 또 다른 실시예를 제공하기 위해 상술한 시스템들, 기능들 그리고 다양한 특허들과 어플리케이션들을 이용하도록 변형될 수 있다.

이들과 다른 변경들은 상세한 설명에 비추어 본 발명에 만들어질 수 있다. 일반적으로, 후술할 청구범위에서 사용된 용어들은 상세한 설명에서 명확하게 그 용어를 정의하지 않았다면 명세서에서 공개된 특정 실시예에 본 발명을 제한하도록 해석되어져서는 안된다. 따라서, 본 발명의 실제적인 범위는 공개된 실시예와 하기 청구범위의 발명들을 실시하고 구현하는 모든 균등한 방법들을 포함한다.

Claims (5)

1. 제1 프로토콜에 의해 동작하는 제1 네트워크와 연결을 유지하는 단계;

   제2 프로토콜에 의해 제2 네트워크와 연결을 유지하는 단계를 포함하는 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1 네트워크는 음성 네트워크이고 상기 제2 네트워크는 데이터 네트워크인 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 제1 프로토콜은 802.11 프로토콜이고 상기 제2 네트워크는 셀룰라 프로토콜인 방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 제1 네트워크와의 상기 연결은 상기 제2 네트워크와의 연결이 설정되면 해제되는 방법.
5. 제1항에 있어서 더