KR20050092129A - 이동 통신 디바이스를 위한 고대역폭의 통신 방법 - Google Patents

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Abstract

이동 통신 디바이스(14)는 유리하게 단방향 무선 광대역 채널(22)을 통해 무선 근거리 네트워크(LAN)(26)와 같은 네트워크로 그 다운링크와의 연결을 설정함으로써 저가로 정보를 제공할 수 있다. 상기 디바이스는 저대역폭의 양방향 채널(18)을 통해 무선 전화 네트워크(12)로 그 업링크를 설정한다. 이러한 방식으로, 이동 통신 디바이스는 커다란 파일이 인터넷(20)으로부터 액세스되는 경우에 지속적인 고처리율을 경험할 수 있다.

Description

이동 통신 디바이스를 위한 고대역폭의 통신 방법{HIGH BANDWIDTH COMMUNICATIONS TECHNIQUE FOR MOBILE COMMUNICATIONS DEVICES}
본 발명은 무선 전화기 등과 같은 이동 통신 디바이스에 고대역폭의 정보를 제공하기 위한 방법에 관한 것이다.
현재, 무선 전화 서비스를 얻고자 하는 사용자들은 통상적으로 수많은 그러한 서비스 제공사들 중 하나에 가입한다. 오늘날의 무선 전화 서비스 제공사들 중 다수는 음성-호출 능력을 제공할 뿐만 아니라 범용 패킷 무선 서비스(GPRS: General Packet Radio Service)와 같은 데이터 서비스를 제공하여, 이동 단말기를 통해 데이터 패킷을 교환하는 능력을 가입자에게 제공한다. 이동 데이터 서비스가 많은 영역에서 존재하지만, 데이터 전송율은 통상적으로 128Kbs를 초과하지 않고, 이러한 서비스를 지원하기 위해 무선 네트워크 서비스 제공사에 의해 발생되는 비용이 높아서, 이동 데이터 서비스는 고가가 된다. 오늘날의 공용 이동 데이터 네트워크의 비교적 높은 비용 및 비교적 낮은 처리율은 그러한 네트워크를 통해 제공되는 데이터 서비스를 "고대역폭" 정보를 제공하기에 비실용적으로 만든다. 논의 목적으로, 고대역폭 정보는 시기적절한 방식으로 전송하기 위해 고대역폭을 필요로 하는 텍스트, 데이터, 오디오 및/또는 비디오의 커다란 파일을 포함한다. 예를 들어, 128Kbs 속도의 전송율에서의 커다란 비디오 파일, 말하자면 100Mbytes의 전송은 통상적으로 몇 시간이 걸릴 것인 반면, 11Mbs 또는 그 이상의 전송율로 동일한 파일을 전송하는 것은 단 몇 분이 걸릴 것이다.
많은 새로운 무선 전화가 인터넷에 액세스하는 능력은 오늘날의 공용 이동 데이터 네트워크를 통해 이용가능한 낮은 데이터 전송율로 주어진 약간 제한된 값을 갖는다. 지도 및 예를 들어 인터넷에서 이용가능한 여행 가이드와 같은 유용한 정보의 이용가능성에도 불구하고, 대부분의 무선 전화기 가입자는 그러한 정보를 얻기 위해 수반되는 시간과 비용 때문에 인터넷 액세스를 회피한다. 결과적으로, 오늘날의 공용 이동 네트워크에 의해 제공되는 비교적 낮은 데이터 전송율은 고대역폭을 필요로 하는 다양한 정보 서비스의 개발을 저해해왔다.
이러한 문제점을 극복하기 위한 종래의 이동 통신 시스템은 네트워크와 선택된 이동 통신 서비스 사이에서 정보를 전달하기 위한 직접 링크, 및 모든 통신 디바이스에 의한 예정된 수신을 위해 네트워크로부터 동시에 정보를 방송하기 위한 방송 링크를 포함한다. 방송 링크는 위성 또는 지상 텔레비전 전송 형태를 취한다. 위성 및 지상 텔레비전 전송 모두가 고대역폭을 공급하는 동안, 이동 통신 디바이스에 제 2 채널을 제공할 목적으로 이러한 스펙트럼을 획득하는 것은 그러한 스펙트럼의 비교적 높은 비용을 제공하여 문제가 있는 것으로 판명될 수 있다.
따라서, 이동 통신 디바이스에 정보를 제공하기 위해 비교적 저가의 고대역폭 채널을 제공하는 방법이 요구된다.
도 1은 고대역폭의 단방향 통신 채널을 설정하기 위한 본 발명의 원리의 방법을 실행하기 위한 통신 시스템의 개략적인 블록도.
도 2는 도 1의 통신 시스템에서 고대역폭의 단방향 통신 채널을 설정하는 것과 관련된 이벤트 순서를 도시하는 타이밍 차트.
간략하게, 본 발명의 원리에 따르면, 이미 저대역폭의 양방향 통신 채널을 통해 제 1 네트워크와 통신하는 이동 통신 디바이스에 고대역폭의 단방향 통신 채널을 설정하기 위한 방법이 제공된다. 상기 방법은 고대역폭의 단방향 통신 채널을 설정하기 위한 이동 통신 디바이스에 의한 요청을 제 2 네트워크에서 수신했을 때 시작된다. 실제로, 제 2 네트워크는 제 1 네트워크에 링크된 무선 근거리 네트워크(LAN) 등을 포함한다. 상기 요청의 수신시에, 제 2 네트워크(예를 들어, 무선 LAN)는 이때, 통상적으로 제 1 네트워크에 액세스하기 위해 이동 통신 디바이스에 의해 이용되는 식별 정보를 확인함으로써, 요청하는 이동 통신 디바이스를 확인하기 시작한다. 확인에 이어서, 제 2 네트워크는 고대역폭의 단방향 통신 채널을 설정하고, 상기 채널은 무선 LAN의 경우에 IP 채널의 형태를 취한다. 채널을 설정한 후에, 제 2 네트워크는 이동 통신 디바이스에 정보를 제공할 것이다. 이러한 정보는 이동 통신 디바이스에 의해 제 1 네트워크에 입력된 명령에 의해 선택되고 제 2 네트워크로 전달되는 정보를 포함할 수 있다.
도 1은 이동 전화기 네트워크(12)를 포함하는 통신 시스템(10)의 개략적인 블록도를 나타낸다. 실제로, 네트워크(12)는 2.5G GPRS 표준 또는 3G 범용 이동 전화기 표준(UMTS: Universal Mobile Telephone Standard)에 따른 데이터 통신을 제공한다. 그러한 이유로, 네트워크(12)는 따라서 도 1의 지정 GPRS/UMTS 네트워크를 포함한다. 다른 무선 전화 표준이 존재하고 본 발명의 원리에서 벗어나지 않고서 GPRS 또는 UMTS 표준 대신 용이하게 사용될 수 있다. 무선 전화기, 무선 PDA 또는 퍼스널 컴퓨터와 관련된 무선 모뎀과 같은 이동 통신 디바이스(14)는 네트워크에 연결된 무선 노드(16)를 통해 GPRS/UMTS 네트워크(12)에 액세스한다. 무선 노드(16)와 이동 통신 디바이스(14) 사이의 통신은 통상적으로 비교적 저대역폭을 갖는 무선 채널(18) 상에서 발생하며, 상기 채널(18)은 실제로 통상적으로 128Kbs 이하의 데이터 서비스를 지원한다. 채널(18)의 대역폭이 이동 통신 디바이스(14)와 무선 노드(16) 사이의 음성 및 데이터 양쪽의 양방향 통신을 지원하지만, 채널의 비교적 저대역폭은 인터넷과 같은 데이터 네트워크(20)로부터 요청될 수 있는 것과 같은 커다란 오디오, 비디오 및/또는 데이터 파일의 효율적인 액세스를 지원하지 않는다.
본 발명의 원리에 따르면, 이동 통신 디바이스는 유리하게, 예를 들어 무선 근거리 네트워크(LAN)(26)와 관련된 액세스 포인트(AP)(24)와 이동 통신 디바이스 사이에 설정된 고대역폭의 단방향 무선 채널(22)을 통해 고대역폭의 정보에 액세스할 수 있다. 많은 지리적 영역에는, 적절한 비용으로 비교적 고대역폭(대개 10Mbit/s 초과)을 공급하여, 이동 통신 디바이스(14)에 정보를 제공하기 위한 비교적 저렴한 메커니즘을 제공하는 무선 LAN(26)과 같은 공용으로 액세스가능한 무선 LAN이 존재한다. 인터넷 프로토콜 게이트웨이(IP GW)(28)는 인터넷에 연결된 적어도 하나의 애플리케이션 서버(30)로부터의 정보, 특히 고대역폭의 정보의 액세스를 허용하기 위해 무선 LAN(26)과 인터넷(20) 사이의 인터페이스를 제공한다.
서버(30)에 의해 제공되는 정보의 제어는 이동 통신 디바이스(14)로부터 GPRS/UMTS 네트워크(12)를 통해 수신된 지령에 응답하여 발생한다. GPRS/UMTS 네트워크(12)내에서, 게이트웨이 GPRS 지원 노드(GGSN: GPRS Support Node)(32)는 네트워크와 인터넷(20) 사이의 인터페이스를 제공한다. 따라서, GGSN(32)은 이동 통신 디바이스(14)로부터 GPRS/UMTS 네트워크(12)에서 수신된 정보 선택을 최종적으로 서버(30)로 전달하게 할 수 있고, 상기 서버는 응답하여 이동 통신 디바이스에 의한 수신을 위해 무선 LAN(26) 및 채널(22)을 통한 전송에 이러한 선택된 정보를 제공한다.
도 2는 모두 도 1에 있는, 무선 LAN(26)과 관련된 AP(24)와 이동 통신 디바이스(14) 사이에 고대역폭의 단방향 무선 채널(22)을 설정하는 것과 관련된 이벤트 시퀀스를 도시한다. 먼저, 이동 통신 디바이스(14)는 잘 알려진 방식으로 무선 노드(16)를 통해 GPRS/UMTS 네트워크(12)와의 통신 세션을 설정한다. GPRS/UMTS 네트워크(12)와의 통신 세션을 설정하는 프로세스에서, 이동 통신 디바이스(14)는 통상적으로 디바이스에 할당된 공개 키(PBKu) 및 비밀 키(PVKu)를 이용하여 그 신원(identity)을 확인할 것이다. 일단 무선 노드(16)를 통한 GPRS/UMTS 네트워크(12)와의 통신에서, 이동 통신 디바이스(14)는 도 2의 이벤트(100) 동안 GGSN(32)을 통해 인터넷(20)에 트래픽을 송수신할 것이다. 이러한 업로드된(업링크된) 트래픽은 도 1의 서버(30)에 대해 이루어진 정보 요청을 포함할 수 있다.
전술한 바와 같이, 통신 디바이스(14)가 GPRS/UMTS 네트워크(12)에 트래픽을 송수신하는 무선 채널(18)은 통상적으로 저대역폭을 가져서, 커다란 파일에 액세스하는 것을 비실용적으로 만든다. 본 발명의 원리에 따라서 고대역폭 채널(22)을 열기 위해서, 이동 통신 디바이스(14)는 무선 LAN(26)의 커버리지 영역에 들어갈 때, AP(24)와 같은 액세스 포인트로부터 ("APid"로 지정된) 식별 신호를 "청취"할 것이다. APid를 방송하는 것에 추가로, AP(24)는 또한 IP GW(28)의 식별(즉, IP 어드레스)을 방송할 것이다. IP GW(28)의 어드레스(이하 GWip라 함) 및 식별 신호(APid)의 방송은 도 2의 이벤트(102) 동안 발생한다.
APid 및 GWip의 수신시에, 이동 통신 디바이스(14)는 이때 GGSN(32)에서의 수신을 위해 APid 및 GWip 뿐만 아니라 그 제조사의 식별번호(MNid)와 함께 디바이스의 PBKu 및 PVKu를 무선 노드(16)로 전송함으로써 IP GW(28)에 대해 스스로 증명한다. 차례로, GGSN(32)은 이 정보를 IP-GW(28)로 전달한다. 이러한 확인 정보의 전송은 도 2의 이벤트(104) 동안 발생한다. 이동 통신 디바이스(14)를 확인한 후에, IP GW(28)은 디바이스에 의해 제공된 공유 키(Ks) 및 APid에 기초하여 상기 디바이스에 IP 어드레스(IPa) 및 매체 액세스 제어(MAC)층 어드레스(MACa)를 할당할 것이다. IP GW(28)로부터 얻어진 IPa 어드레스는 무선 LAN(26) 외부의 가시성을 갖고 있다. 네트워크 어드레스 변환기(NAT)(미도시)가 IP GW(28)내에 존재한다면, 이동 통신 디바이스(14)에 대한 할당을 위해 이용가능한 어드레스 및 포트 번호 쌍의 풀(pool)이 존재할 필요가 있다. IP GW(28)는 도 2의 이벤트(106) 동안 상기 디바이스로의 전송에 앞서 이동 통신 디바이스(14)의 공개 키(PBKu)를 이용하여 어드레스를 암호화한다.
IP GW(28)로부터의 어드레스(IPa 및 MACa)의 수신에 이어서, 이동 통신 디바이스(14)는 도 2의 이벤트(108) 동안 도 1의 통신 채널(22)을 통해 서버(30)로부터 정보를 제공하기 위해 무선 LAN(26)과의 통신 세션을 시작할 수 있다. 서버(30)로부터의 정보에 액세스하기 위해 무선 LAN(26)과의 통신 세션을 시작하기 위해서, 이동 통신 디바이스(14)는 GPRS/UMTS 네트워크(12)에서 알려진 그 소스 어드레스(SCRip)를, 디바이스가 무선 LAN(26)에서 알려질 소스 어드레스(dstlIP)로 교체한다. 정보를 GPRS/UMTS 네트워크(12)로 업로드(업링크)하기 위해서, 이동 통신 디바이스(14)는 GPRS/UMTS 네트워크(12)에서 미리 알려진 그 원래 소스 어드레스(SCRip)를 이용할 것이다. 무선 LAN(26)은 직접, 또는 GPRS/UMTS 네트워크(12)에 의해 수행되는 요금청구의 일부로서 이동 단말기 디바이스에 요금청구하기 위해 채널(22)상에서 액세스되는 정보를 고려한다.
전술한 방식으로 단방향 통신 채널(22)을 설정하는 것은 유리하게 이동 통신 디바이스가 고대역폭 정보에 액세스하게 할 수 있는 문제점에 대한 저가의 고속 해결책을 제공한다. 지상 텔레비전 및 위성 전송 방식과 비교할 때, 고대역폭 정보에 액세스하기 위해 무선 LAN(26)을 이용하는 것은 훨씬 적은 비용을 초래한다. 또한, 현재 이용가능한 무선 LAN의 수의 증가는 지상 텔레비전 및/또는 위성 스펙트럼을 추구하는 것보다 본 발명의 해결책을 훨씬 더 실용적으로 만든다. 이동 통신 디바이스(14)가 무선 LAN(26)으로 정보를 업로드하지 않기 때문에{이러한 업로딩은 GPRS/UMTS 네트워크(12)에 대해서만 한정됨}, AP(24)와 같은 통상적인 액세스 포인트는 AP가 이동 통신 디바이스로부터 트래픽을 업로드해야 하는 경우보다 훨씬 더 폭넓은 커버리지 영역을 제공할 수 있다. 추가로, 이동 통신 디바이스(14)가 무선 LAN(26)으로 정보를 업로드하지 않기 때문에, 무선 LAN의 보안은 어떠한 혼란을 일으키는 해커 가능성이 매우 작아서 비교적 영향을 받지 않은 채로 유지된다. 또한, 무선 LAN(26)을 통해 채널(22)과 같은 단방향 IP 링크를 설정하는 본 발명의 방법은 한결같은 처리율을 제공한다.
전술한 설명은 이동 통신 디바이스가 용이하게 고대역폭의 정보를 다운링크하게 할 수 있도록 분리된 다운링크 및 업링크 채널을 상기 디바이스에 제공하기 위한 방법을 설명한다.
전술한 바와 같이, 본 발명은 무선 전화기 등과 같은 이동 통신 디바이스에 고대역폭의 정보를 제공하기 위한 방법에서 이용가능하다.

Claims (12)

  1. 양방향 채널상에서 제 1 네트워크와 통신하는 이동 통신 디바이스에 고대역폭 정보를 제공하는 방법으로서,
    고대역폭 정보를 상기 이동 통신 디바이스로 전달할 수 있는 단방향 무선 채널을 설정하기 위해서 상기 디바이스로부터의 요청을 제 2 네트워크에서 수신하는 단계;
    상기 제 1 네트워크에서의 확인을 위해 상기 디바이스에 의해 사용된 상기 이동 통신 디바이스로부터의 네트워크 확인 정보를 이용함으로써 상기 이동 통신 디바이스로부터의 상기 요청을 상기 제 2 네트워크에서 확인하는 단계; 및
    상기 확인에 응답하여, 상기 고대역폭 정보의 제공을 가능하게 하기 위해 상기 단방향 무선 채널을 상기 무선 통신 디바이스로 설정하는 단계를
    포함하는, 양방향 채널상에서 제 1 네트워크와 통신하는 이동 통신 디바이스에 고대역폭 정보를 제공하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 확인 단계는 상기 이동 통신 디바이스로부터 상기 제 1 네트워크에 의해 전송된 상기 확인 정보를 상기 제 2 네트워크에서 수신하는 단계를 더 포함하는, 양방향 채널상에서 제 1 네트워크와 통신하는 이동 통신 디바이스에 고대역폭 정보를 제공하는 방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 단방향 무선 채널상에서 상기 고대역폭 정보를 IP 포맷으로 상기 이동 통신 디바이스에 제공하는 단계를 더 포함하는, 양방향 채널상에서 제 1 네트워크와 통신하는 이동 통신 디바이스에 고대역폭 정보를 제공하는 방법.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 제공 단계는 상기 이동 통신 디바이스로부터 상기 제 1 네트워크내에 수신된 선택 명령에 응답하여 상기 고대역폭 정보를 선택하는 단계를 더 포함하는, 양방향 채널상에서 제 1 네트워크와 통신하는 이동 통신 디바이스에 고대역폭 정보를 제공하는 방법.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 이동 통신 디바이스에 제공된 상기 정보를 상기 제 2 네트워크내에서 고려하는 단계를 더 포함하는, 양방향 채널상에서 제 1 네트워크와 통신하는 이동 통신 디바이스에 고대역폭 정보를 제공하는 방법.
  6. 이동 통신 디바이스에 고대역폭 정보를 제공하는 방법에 있어서,
    제 1 통신 네트워크에서 상기 이동 통신 디바이스와의 통신 세션을 설정하는 단계;
    고대역폭 정보를 IP 포맷으로 제 2 네트워크를 통해 상기 이동 통신 디바이스로 전달할 수 있는 단방향 무선 채널 통신 디바이스를 설정하기 위한 상기 이동 통신 디바이스로부터의 요청을 상기 제 1 네트워크를 통해 제 2 네트워크에서 수신하는 단계;
    상기 제 1 네트워크에서의 확인을 위해 상기 디바이스에 의해 사용되는 상기 이동 통신 디바이스로부터의 네트워크 확인 정보를 사용함으로써, 상기 이동 통신 디바이스로부터의 상기 요청을 상기 제 2 네트워크에서 확인하는 단계; 및
    상기 확인에 응답하여, 상기 고역폭 정보의 제공을 가능하게 하게 하기 위해 상기 단방향 무선 채널을 상기 제 2 네트워크로 설정하는 단계를
    포함하는, 이동 통신 디바이스에 고대역폭 정보를 제공하는 방법.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 확인 단계는 상기 이동 통신 디바이스로부터 상기 제 1 네트워크에서 의해 전송된 상기 확인 정보를 상기 제 2 네트워크에서 수신하는 단계를 더 포함하는, 이동 통신 디바이스에 고대역폭 정보를 제공하는 방법.
  8. 제 6항에 있어서, 단방향 무선 채널상에서 상기 고대역폭 정보를 상기 이동 통신 디바이스에 제공하는 단계를 더 포함하는, 이동 통신 디바이스에 고대역폭 정보를 제공하는 방법.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 제공 단계는 상기 이동 통신 디바이스로부터 상기 제 1 네트워크에서 수신된 선택 명령에 응답하여 제공하기 위해 상기 고대역폭 정보를 선택하는 단계를 더 포함하는, 이동 통신 디바이스에 고대역폭 정보를 제공하는 방법.
  10. 제 6항에 있어서, 상기 이동 통신 디바이스에 제공된 상기 정보를 상기 제 2 네트워크내에서 고려하는 단계를 더 포함하는, 이동 통신 디바이스에 고대역폭 정보를 제공하는 방법.
  11. 이동 통신 디바이스에 정보를 제공하기 위한 통신 시스템에 있어서,
    상기 이동 통신 디바이스에 제공하기 위한 정보를 제공하기 위해 적어도 하나의 정보 소스를 포함하는 데이터 네트워크;
    상기 데이터 네트워크에 연결된 무선 전화 네트워크;
    상기 무선 네트워크가 무선 노드를 통해 상기 디바이스로부터 정보를 업로드하고 상기 디바이스에 정보를 제공할 수 있도록, 저대역폭의 양방향 무선 채널을 통해 상기 무선 통신 디바이스에 의해 액세스가능하고 상기 무선 전화 네트워크에 연결된 무선 노드;
    단방향의 고대역폭 무선 채널을 상기 이동 통신 디바이스에 제공하기 위한 액세스 포인트; 및
    (1) 상기 무선 전화 네트워크와의 통신 세션을 설정할 목적으로 상기 이동 통신 디바이스에 의해 사용되는 확인 정보에 따라서 상기 이동 통신 디바이스를 확인하고, (2) 상기 이동 통신 디바이스와의 통신 세션의 설정시에 상기 단방향의 고대역폭 무선 IP 채널을 통해 상기 정보 소스내에 저장된 상기 정보를 상기 이동 통신 디바이스에 전송하기 위해서 상기 액세스 포인트에 연결된 무선 LAN을 포함하는, 이동 통신 디바이스에 정보를 제공하기 위한 통신 시스템.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 정보 소스는 상기 이동 통신 디바이스로부터 상기 무선 전화 네트워크내에 수신된 정보 선택 명령에 응답하여 상기 단방향 채널상에서 상기 무선 LAN을 통해 상기 이동 통신 디바이스로 정보를 제공하는, 이동 통신 디바이스에 정보를 제공하기 위한 통신 시스템.
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