KR20060119686A - 다중 모드 단말 및 다중 모드 단말의 통신 경로 제어 방법 - Google Patents

다중 모드 단말 및 다중 모드 단말의 통신 경로 제어 방법 Download PDF

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KR20060119686A
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Abstract

다양한 액세스 네트워크를 경유하여 인터넷 망과의 무선 데이터 통신을 지원하는 다중 모드 단말이 제공된다. 다중 모드 단말은 다양한 액세스 네트워크 각각에 대한 접속을 지원하는 복수의 네트워크 인터페이스를 포함한다. 그리고, 다중 모드 단말은 복수의 네트워크 인터페이스로부터 각각 대응하는 액세스 네트워크의 상태 정보를 수집하여, 수집된 상태 정보를 기초로 하여 복수의 액세스 네트워크 중 안정적인 데이터 통신이 가능한 네트워크 인터페이스를 선택하여, 데이터의 통신 경로를 설정한다. 또한, 다중 모드 단말은 설정된 데이터 통신 경로를 통한 지속적인 데이터 패킷의 송수신이 이루어지지 않는 경우에는 해당 데이터 통신 경로를 해제하여 자원의 효율적인 이용이 가능하도록 한다.
네트워크 인터페이스, 패킷 헤더, 네트워크 선택

Description

다중 모드 단말 및 다중 모드 단말의 통신 경로 제어 방법 {MULTI-MODE USER EQUIPMENT AND ROUTING CONTROLLING METHOD THEREBY}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 다중 모드 단말이 다양한 액세스 네트워크를 통하여 인터넷망에 접속되는 상태를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 다중 모드 단말이 다양한 액세스 네트워크의 커버리지 영역 내에 위치된 모습을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 다중 모드 단말을 나타낸 블록도이다.
도 4는 도 3에 도시된 다중 모드 단말이 갖는 프로토콜 스택 구조를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 다중 모드 단말의 초기 네트워크 접속 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 인터페이스 상태 테이블을 예시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 경로 정보 테이블을 예시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 다중 모드 단말이 데이터 패킷을 전송하는 경우의 통신 경로 제어 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 다중 모드 단말이 액세스 네트워크를 통하 여 데이터 패킷을 수신하는 경우의 경로 제어 과정을 나타낸 흐름도이다.
본 발명은 다중 모드 단말 및 다중 모드 단말의 통신 경로 제어 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 복수의 액세스 네트워크와의 접속을 지원하는 다중 모드 단말 및 최적의 네트워크를 이용하여 데이터 통신이 가능하게 하는 통신 경로 제어 방법에 관한 것이다.
최근, 이동 환경에서의 인터넷 사용에 대한 사용자의 요구와 관심이 증가함에 따라서, 유선망을 이용하는 기존의 데이터 통신 서비스와는 달리 휴대 단말기 혹은 노트북, 개인 휴대 정보 단말기(PDA, personal digital assistant) 등의 통신 단말을 이용하여 언제 어디서나 시간과 장소의 제약 없이 양 방향 통신이 가능한 무선 데이터 통신이 급부상하고 있다.
무선 통신 네트워크가 지속적으로 발전함에 따라서, 새로운 타입의 무선 네트워크로서 코드분할 다중접속(CDMA, code-division multiple access) 방식을 기초로 하는 무선 데이터 통신 서비스가 제공되고 있으며, 더 나아가 이를 비동기 방식으로 발전시킨 WCDMA(wideband CDMA) 방식의 서비스 또한 제공되고 있다.
그리고, 종래의 IEEE 802.11과 같은 무선 랜(wireless lan, WLAN) 방식은 빌딩과 빌딩 사이의 네트워크 연결, 단말기의 이동성이 요구되는 영역 또는 케이블 배선이 곤란한 지역 등에 다양하게 적용이 가능하다. 무선 랜은 고정된 액세스 포 인트(AP, access point)를 중심으로 근거리 내에서 무선 통신이 가능한 데이터 통신 방식을 제공하고 있으나, 이는 이동 가입자 단말기(MSS, mobile subsriber station)의 이동성을 제공하는 것이 아니고, 단지 유선이 아닌 무선으로 근거리 데이터 통신을 지원한다는 한계를 가지고 있었다.
현재, 전술한 문제점을 해결하기 위하여, 무선 랜의 고속 및 고품질의 데이터 통신 서비스가 가능한 특징과 이동통신망의 서비스 가능 범위가 넓은 특징을 결합한 무선 휴대 인터넷 시스템(WiBro, wireless broadband)이 개발되고 있다.
무선 휴대 인터넷 시스템은 IEEE 802.16 그룹 등에서 추진 중인 기술로 2.3GHz 대역의 주파수를 이용하여 1km 내에서 60km/h의 이동성을 보장하며 가입자당 다운로드 3Mbps, 업로드 1Mbps의 속도를 지원하는 서비스이다. 그러나, 무선 휴대 인터넷 시스템은 이동성 및 고속의 데이터 통신이 가능한 장점이 있는 반면, 그 서비스 영역이 협소하며, 이동 통신 시스템은 제한된 무선 용량 때문에 고속의 서비스를 제공받을 수 없는 단점이 있다.
이와 같은 다양한 방식의 통신 네트워크의 커버리지 영역이 중첩될 수 있으며, 가입자의 단말이 이와 같은 커버리지 중첩 영역에 위치하게 되는 경우에 각 네트워크의 트래픽 상황 등을 고려하여 안정적인 데이터 통신이 이루어질 수 있도록 할 필요성이 대두되고 있다. 그런데, 기존에는 각각의 네트워크에서 제공하는 서비스만을 지원하는 이동 단말이 사용되어 왔으며, 이로 인하여 이동 단말이 위치하는 영역에 내에서 최적의 네트워크를 통한 데이터 통신 서비스가 제공되지 못하는 한계가 있었다.
또한, 하나의 이동 단말에서 다양한 네트워크의 서비스를 지원할 수 있는 경우에도 네트워크 관점의 핸드오버(handover)가 이루어졌으므로, 네트워크의 트래픽 상황, 이동 단말의 특성 및 특정한 시점에서 이동 단말이 송수신하는 데이터 패킷의 특성을 고려한 최적의 네트워크 서비스가 제공될 수 없다는 문제가 있었다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 다양한 네트워크 커버리지 영역이 중첩된 지역에서 최적의 무선 품질을 갖는 네트워크를 선택할 수 있는 다중 모드 단말 및 다중 모드 단말의 통신 경로 제어 방법을 제공하는 것이다.
이러한 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 한 특징에 따르면, 다양한 액세스 네트워크를 매개로 하여 인터넷 망과의 무선 데이터 통신을 지원하는 다중 모드 단말이 제공된다. 이 다중 모드 단말은 인터페이스부 및 단말 운영부를 포함한다. 인터페이스부는 다양한 액세스 네트워크 각각에 대한 접속을 지원하는 복수의 네트워크 인터페이스를 포함하고, 단말 운영부는 복수의 네트워크 인터페이스로부터 각각 대응하는 액세스 네트워크의 상태 정보를 수신하고, 상기 상태 정보를 기초로 하여 상기 복수의 액세스 네트워크 중 안정적인 데이터 통신이 가능한 네트워크 인터페이스를 선택하여, 데이터의 통신 경로를 설정한다. 그리고, 다중 모드 단말 및 단말 내부의 복수의 네트워크 인터페이스에 대하여 각각 IP 주소가 할당되며, 단말 운영부는 복수의 네트워크 인터페이스로부터 수신한 복수의 액세스 네트워크의 상태 정보와 상기 각각의 네트워크 인터페이스에 할당된 IP 어드레스 정보를 매 칭시켜 관리하는 네트워크 모듈을 포함한다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 복수의 액세스 네트워크와의 접속을 각각 지원하는 복수의 네트워크 인터페이스를 포함하여, 상기 복수의 액세스 네트워크를 매개로 하는 인터넷 망과의 무선 데이터 통신을 지원하는 다중 모드 단말의 데이터 통신 경로 제어 방법이 제공된다. 먼저, 다중 모드 단말은 복수의 네트워크 인터페이스 및 상기 다중 모드 단말 자체에 대하여 각각 IP 주소를 할당받고, 복수의 네트워크 인터페이스를 통하여 각각 접속 가능한 액세스 네트워크의 상태 정보를 수집한다. 그리고, 다중 모드 단말은 수집된 네트워크의 상태 정보, 상기 복수의 네트워크 인터페이스의 사용 가능 여부 및 상기 할당된 IP 주소를 각각 매칭시켜 인터페이스 상태 테이블을 생성하고, 상기 인터페이스 상태 정보 테이블을 기초로 하여 안정적인 데이터 통신이 가능한 액세스 네트워크와의 접속을 지원하는 네트워크 인터페이스를 선택하여 경로 정보 테이블을 생성한다. 여기서, 경로 정보 테이블은 데이터 패킷의 전송을 위한 목적지 IP 주소 정보, 상기 다중 모드 단말이 선택한 네트워크 인터페이스에 할당된 IP 주소 정보, 및 상기 목적지 IP 주소와 상기 네트워크 인터페이스의 IP 주소 사이에 설정된 데이터 통신 경로의 지속 시간을 제어하는 타이머의 식별자 정보를 포함한다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 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 실시예에 한정되지 않는다.
도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. 그리고, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 명세서에서 기술한 모듈(module)이란, "하드웨어 또는 소프트웨어의 시스템을 변경이나 플러그인 가능하도록 구성한 블록"을 의미하는 것으로서, 즉 하드웨어나 소프트웨어에 있어 특정 기능을 수행하는 하나의 단위 또는 블록을 의미한다.
본 명세서에서 "다중 모드 단말"은 IP 기반의 데이터 통신이 가능한 통신 단말을 의미하고, 이와 같은 다중 모드 단말로는 노트북, 개인 휴대 정보 단말기 등을 들 수 있으나, 이들에 한정되는 것은 아니다.
이제 본 발명의 실시예에 따른 다중 모드 단말 및 다중 모드 단말의 통신 경로 제어 방법에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 다중 모드 단말이 다양한 액세스 네트워크를 통하여 인터넷 망에 접속되는 상태를 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 다중 모드 단말이 다양한 액세스 네트워크의 커버리지 영역 내에 위치하는 모습을 나타낸 도면이다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 다중 모드 단말(100)은 IP 기반의 데이터 통신 서비스를 지원하는 제1 네트워크 내지 제3 네트워크(10~30) 를 비롯한 다양한 액세스 네트워크(access network)에 접속할 수 있다. 다중 모드 단말(multi-mode user equipment)은 이들 액세스 네트워크(10~30)를 통하여 인터넷망(1000)과 접속된다. 여기서, 제1 네트워크(10) 내지 제3 네트워크(30)는 각각 무선 개인 근거리 통신망(WPAN, wireless personal area network), 무선 랜(WLAN, wireless local area network), 제너럴 패킷 무선 서비스(GPRS, general packet radio service) 네트워크, GSM(global system for mobile network), CDMA, WCDMA, 3GE(3G evolution) 네트워크 등의 IP 기반의 패킷 데이터 서비스를 지원하는 복수의 네트워크 중의 하나일 수 있다. 이하, 제1 네트워크는 무선랜 망으로, 제2 네트워크는 코드분할 다중 접속 방식(CDMA)의 이동 통신 망으로, 제3 네트워크는 3GE 네트워크인 것으로 가정하고 설명한다.
도 2는 이와 같은 다양한 액세스 네트워크들을 경유하여 데이터 통신이 가능한 지역 즉, 네트워크의 커버리지 영역이 중첩되어 있는 모습을 나타낸 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 다중 모드 단말(UE, 211~216)이 이종의 네트워크들의 커버리지 영역이 중첩된 지역에 위치하면 복수의 네트워크를 이용할 수 있는 다중 모드 상태(212~214)가 되고, 특정한 하나의 네트워크 커버리지 영역 내에 위치하면 단일 모드 상태(211, 215, 216)가 된다. 이때, 네트워크의 커버리지 영역이 중첩되는 지역에 위치하는 다중 모드 단말(212~214)은 각 네트워크의 시그널링 신호의 세기 및 트래픽 신호의 세기, 트래픽 상황 및 각 단말(212~214)이 지원 가능한 네트워크의 종류 정보를 기초로 하여 데이터 통신을 위한 최적의 네트워크를 선택하는 알고리즘을 수행하여, 선택된 네트워크를 통한 데이터 통신 서비스가 이루어질 수 있도록 한다.
즉, 가입자가 본 발명의 실시예에 따른 다중 모드 단말(100)을 이용하여 전술한 바와 같은 다양한 액세스 네트워크(10~30)를 경유하여 인터넷망(1000)의 IP 패킷 기반의 데이터 통신 서비스를 이용할 수 있도록 하기 위하여, 다중 모드 단말(100)은 인터넷망(1000)과 복수의 액세스 네트워크(10~30) 사이의 연동 인터페이스를 지원한다. 그리고, 다중 모드 단말(100)은 가입자의 이동 및 동일 네트워크에 접속된 다른 가입자 수의 증가로 인하여 네트워크 트래픽 상황이 변경될 경우에는 최적의 무선 통신 품질을 보장할 수 있도록 하기 위하여 데이터 전송 경로를 변경(routing)할 수 있다. 종래의 네트워크 주체의 경로 제어 방식과는 달리, 본 발명의 실시예에 따른 다중 모드 단말(100)이 주체가 되어 접속 가능한 네트워크의 통신 환경을 지속적으로 체크하여 데이터 패킷의 전송 경로를 제어하므로, 통신 환경의 변화에 대한 신속하고 유연한 대처가 가능하다. 또한, 다중 모드 단말(100)에서 실행되는 응용 프로그램의 종류에 따라 생성된 각각의 데이터 패킷의 전송에 적합한 복수의 액세스 네트워크(10~30)를 경유하는 복수의 데이터 전송 경로의 설정이 가능하다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 다중 모드 단말을 나타낸 블록도이고, 도 4는 도 3에 도시된 바와 같은 구성을 갖는 본 발명의 실시예에 따른 다중 모드 단말이 갖는 프로토콜 스택 구조를 나타낸 도면이다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 다중 모드 단말(100)은 인터페이스부(200) 및 단말 운영부(300)를 포함한다. 인터페이스부(200)는 복수의 액세스 네트워크(10~30)와의 접속을 지원하는 복수의 네트워크 인터페이스(210~230)를 포함한다. 그리고, 단말 운영부(300)는 접속 모듈(310), 네트워크 모듈(320), 전송 모듈(330) 및 응용 서비스 모듈(340)을 포함한다. 이와 같은 구성을 갖는 다중 모드 단말(100)은 도 4에 나타낸 바와 같은 프로토콜 스택 구조를 갖는 것으로 표현될 수 있다.
다중 모드 단말(100)은 데이터 패킷의 헤더 분석을 통한 주소 판독, 경로 결정, 데이터 패킷의 흐름 제어 및 응용 프로그램에서 생성된 패킷의 전송 등을 제어하는 기능은 단말 운영부(300)에서 수행되고, 복수의 액세스 네트워크(10~30)와의 물리적인 접속을 통하여 데이터 패킷을 송수신하는 기능은 인터페이스부(200)에서 수행되도록 구성된다. 인터페이스부(200)는 데이터 링크 계층(data link layer) 및 물리 계층(physical layer)의 기능을 구현하고, 단말 운영부(300)는 데이터 링크 계층의 상위 계층 즉, 네트워크 계층(network layer), 전송 계층(transport layer), 응용 계층(application layer)의 기능을 구현하며, 상위 계층에서 구현되는 일부 기능은 네트워크 인터페이스(210~230)의 특성에 따라서 인터페이스부(200)와 단말 운영부(300)가 공유하도록 구성할 수 있다.
인터페이스부(200)는 복수의 액세스 네트워크(10~30)와의 접속을 지원하는 복수의 네트워크 인터페이스(210~230)를 포함하여 다중 모드 단말(100)이 각각 접속된 망에 적합한 단말로서 기능하게 한다. 전술한 바와 같이 인터페이스부(110)의 복수의 네트워크 인터페이스(210~230)는 데이터 링크 계층 및 물리 계층의 기능을 구현할 수 있도록 구성된다. 예를 들어, 제1 네트워크 인터페이스(210)는 무선 랜 네트워크와의 접속을 지원하는 물리 계층 기술 및 데이터 링크 계층의 기술을 수용하도록 구성될 수 있다. 제2 네트워크 인터페이스(220)는 코드 분할 다중 접속 방식의 이동 통신 네트워크와의 접속을 지원하는 물리 계층 기술 및 데이터 링크 계층의 기술을 수용하도록 구성될 수 있다. 그리고, 제3 네트워크 인터페이스(230)는 3GE 네트워크와의 접속을 지원하는 물리 계층 기술 및 데이터 링크 계층의 기술을 수용할 뿐만 아니라, 세션 및 베어러 설정 기술 또한 수용할 수 있도록 구성될 수 있다. 제3 네트워크 카드(230)는 RRC(radio access control), RLC(radio link control), LLC(logical link layer) 등과 하부의 매체 접근 제어(media access control) 계층을 포함하도록 구성되어, 3GE 네트워크 내의 SGSN(serving GPRS supprot network), GGSN(gate GPRS supporting node) 등과의 시그널링(signalling)을 통하여 이동성 관리(mobility management), 세션(session) 설정 및 베어러(bearer) 설정 기능을 구현한다. 그리고, 복수의 네트워크 인터페이스(210~230)에는 각각 IP 주소가 할당되어 운용된다.
본 발명의 실시예에 따른 다중 모드 단말(100)의 네트워크 인터페이스(210~230)로는 일반적으로 사용되고 있는 USB, IEEE 1394, PCMCIA 등과 같은 하드웨어 모듈의 형태인 네트워크 카드가 이용될 수 있으며, 전술한 바와 같은 프로토콜 스택 구조를 갖는 소프트웨어 모듈의 형태로 다중 모드 단말(100) 내에 설치되어 이용될 수 있다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 단말 운영부(300)는 접속 모듈(310), 네트워크 모듈(320), 전송 모듈(330) 및 응용 서비스 모듈(340)을 포함한다. 그리고, 단말 운 영부(300)는 다중 모드 단말(100)의 운영 체제(operating system)를 지원하여, 사용자가 원하는 데이터 통신 서비스가 이루어질 수 있도록 한다.
접속 모듈(310)은 인터페이스부(200) 내의 각각의 네트워크 인터페이스(210~230)에 매칭되어 인터페이스부(200)를 제어하고, 다중 모드 단말(100)의 운영 체제를 지원하기 위한 복수의 장치 드라이버(311~313)를 포함한다. 접속 모듈(310)은 다중 모드 단말(100)과 각 네트워크 인터페이스(210~230)의 연결고리가 되는 구성요소로서, 하드웨어 구성 요소가 운영 체제 아래에서 그 목적하는 바에 따라 적합한 기능을 수행하도록 한다. 즉, 접속 모듈(310)은 각각의 네트워크 인터페이스(210~230)를 제어하여 데이터 통신이 이루어질 수 있도록 하며, 다중 모드 단말(100)이 선택한 네트워크를 통하여 데이터 통신이 이루어지는 경우, 다중 모드 단말(100)이 각 네트워크의 특성에 적합한 단말로 기능하게 한다.
네트워크 모듈(320)은 인터넷 프로토콜(internet protocol)을 지원하며, 다중 모드 단말(100)이 지원 가능한 복수의 액세스 네트워크 중에서 최적의 무선 데이터 통신 품질을 제공할 수 있는 네트워크의 선택을 위한 네트워크 선택 알고리즘을 포함한다. 그리고 네트워크 모듈(320)은 네트워크 선택의 기초가 되는 복수의 액세스 네트워크들의 상태 정보를 수집 및 관리하며, 이들 정보에 기초하여 선택된 액세스 네트워크를 통한 데이터 전송 경로의 생성 및 해제를 제어한다. 네트워크 모듈(320)은 네트워크 선택 알고리즘(network selection algorithm)을 반복 실행함으로써, 복수의 액세스 네트워크의 커버리지 영역이 중첩되는 지역 내에서 다중 모드 단말(100), 액세스 네트워크(10~30) 및 인터넷 망(1000) 사이의 데이터 패킷의 전송 경로를 제어한다. 또한, 네트워크 모듈(320)은 다중 모드 단말(100)이 외부로 전송하는 데이터 패킷과 단말(100)이 외부로부터 수신한 모든 데이터 패킷을 가로채서 IP 패킷 헤더를 분석한다.
네트워크 모듈(320)은 인터페이스부(200)의 각 네트워크 인터페이스(210~230)와의 신호 교환을 통하여 각 액세스 네트워크(10~30) 내에서의 수신 전계 강도의 변화 상태를 주기적으로 확인하고, 각 액세스 네트워크(10~30)의 통신 상태 정보를 기록하는 인터페이스 상태 테이블(600)을 생성한다. 그리고 생성된 인터페이스 상태 테이블(600)은 통신 상황의 변경에 따라 갱신된다. 네트워크 모듈(320)은 이와 같은 인터페이스 상태 테이블(600)의 정보를 기초로 하여 최적의 통신 품질을 제공하기 위한 네트워크 인터페이스(210~230) 즉, 액세스 네트워크(10~30)를 선택한다. 그리고 네트워크 모듈(320)은 네트워크 선택 알고리즘의 실행 결과 선택된 액세스 네트워크(10~30)와의 물리적 접속을 지원하는 네트워크 인터페이스(311~313)에 할당된 IP 주소 정보와 해당 경로를 통한 데이터의 전송이 가능하도록 설정되어 있는 시간 정보 등을 경로 정보 테이블(700)의 형태로 관리한다. 본 발명의 실시예에 따른 다중 모드 단말(100)에서 사용하는 네트워크 선택 알고리즘은 일반적으로 많이 소개되어 있으며, 당업자가 통신 방식에 따라서 네트워크 선택 알고리즘 중 하나를 선택할 수 있다. 이와 같은 네트워크 선택 및 데이터 전송 경로의 제어에 대해서는 아래에서 상세히 설명하기로 한다.
전송 모듈(330)은 전송 제어 프로토콜(transmission control protocol) 및 사용자 데이터그램 프로토콜(user datagram protocol)을 지원하고, 데이터의 전송, 에러 복구, 흐름 제어를 정의하여 신뢰성 있는 데이터 통신이 이루어질 수 있도록 한다.
응용 서비스 모듈(340)은 특정 서비스를 수행하도록 설계된 응용 프로그램을 지원한다. 응용 서비스 모듈(340)이 지원하는 응용 프로그램에는 웹 브라우징, 파일 전송, 스트리밍 서비스 클라이언트 역할을 수행하는 IP 기반 패킷 서비스 응용 프로그램이 포함될 수 있다. 예를 들어, 응용 서비스 모듈(340)에는 MP3 코덱, H. 263 코덱, 웹 브라우저, 미디어 재생기, 화상통신 프로그램 등의 다양한 응용 프로그램이 포함될 수 있다. 응용 서비스 모듈(340)은 사용자의 응용 프로그램 구동에 따라 데이터 패킷을 생성하여 인터넷 망(1000)으로 전송될 수 있도록 한다.
이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 실시예에 따른 다중 모드 단말(100)의 단말 운영부(300) 및 인터페이스부(200) 내의 복수의 네트워크 카드(210~230)에는 각각 IP 주소가 할당되어 운용될 수 있다. 이들 IP 주소의 설정은 다중 모드 단말(100)이 채택한 운영 체제 환경의 IP 주소 설정 방법에 따른다. 그리고, 다중 모드 단말(100)은 할당된 복수의 IP 주소 중 하나를 디폴트 IP 주소로 설정하여, 복수의 액세스 네트워크(10~30) 내에서 다중 모드 단말(100)의 식별자로 사용한다.
도 4는 도 3에 나타낸 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 다중 모드 단말(100)의 내부 구성을 프로토콜 스택 구조에 매칭시켜 나타낸 도면이다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 다중 모드 단말(100)은 물리계층 및 데이터 링크 계층으로 구성된 프로토콜 스택 구조(Ⅰ)를 탑재하도록 구성된 인터페이스부(200)와 그 상위 계층의 프로토콜 스택 구조(Ⅱ~Ⅳ)를 담당하도록 구성된 단말 운영부(300)로 크게 구분될 수 있다.
인터페이스부(200)의 복수의 네트워크 인터페이스(210~230)는 다중 모드 단말(100)과 해당 네트워크와의 물리적 접속을 작동시키거나 유지하며 전기, 기계, 절차 그리고 기능적 측면들을 정의하는 물리계층 및 물리적 접속을 통한 신뢰성 있는 데이터 전송을 제공하는 데이터 링크 계층의 기술을 포함한다. 이와 같은 프로토콜 스택 구조를 포함하는 네트워크 인터페이스(210~230)는 그 접속 가능한 네트워크의 종류에 따라서 다양한 세부 계층을 갖도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 무선랜 망과의 접속을 지원하는 제1 네트워크 인터페이스(210)는 물리계층 및 데이터 링크 계층을 포함하도록 구성될 수 있다. 그리고, 3GE 네트워크와의 접속을 지원하는 제3 네트워크 인터페이스(230)는 물리 계층, 무선 데이터 링크 계층에 부가하여 세션 및 베어러를 설정하는 기능을 수행하는 네트워크 계층의 일부 기능을 분담하는 프로토콜(GMM/SM)을 포함하는 프로토콜 스택 구조를 구비할 수 있다. 이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 다중 모드 단말(100)은 물리 계층 및 데이터 링크 계층의 프로토콜은 네트워크 인터페이스(210~230)에서 지원하고, 보다 상위 계층의 프로토콜은 단말 운영부(300)가 지원하며, 상위 계층의 프로토콜 중의 일부가 네트워크 인터페이스(210~230)에서 분담되어 수행되도록 구성된 형태라면 어떠한 형태로도 구성할 수 있다. 이와 같은 네트워크 인터페이스(210~230)의 프로토콜 스택 구성에 따라서, 인터페이스부(200)와 연동되어 실행되는 단말 운영부(300)의 프로토콜 스택 및 사용자 응용 프로그램이 결정될 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 다중 모드 단말(100)이 수행하는 네트워크 선택 및 경로 제어 방법에 대하여 설명한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 다중 모드 단말의 초기 접속 과정을 나타낸 흐름도이다. 본 발명의 실시예에 따른 다중 모드 단말(100)은 네트워크에 접속하여 초기화된 후에 기타 응용 프로그램의 구동이 이루어지기 전에 네트워크 모듈(320)이 데이터 패킷의 송수신을 위한 경로를 설정한다. 도 5는 이러한 데이터 패킷 경로 설정을 위한 준비 과정을 나타낸다.
다중 모드 단말(100)에 전원을 인가하면, 단말(100)의 운영체제 초기화, 초기 환경 설정 및 통신 프로토콜 파라미터의 초기화가 이루어진 후, 단말이 위치한 네트워크 내의 전송 신호의 수신을 개시한다(S510).
다중 모드 단말(100)은 인터페이스부(200) 내의 각각의 네트워크 인터페이스(210~230)에 대하여 각각 하나씩의 IP 주소를 할당받는다(S520). 그리고, 다중 모드 단말(100)은 추가적으로 단말 운영부(300)에 대하여 별도의 IP 주소를 할당받을 수 있다. 이때, 가입자는 다중 모드 단말(100)에 대하여 고정 IP 주소를 할당받아 이용할 수 있으며, 네트워크 인터페이스(210~230)가 무선랜 네트워크와의 접속을 지원하는 경우에는 무선랜 초기화 시에 무선랜 액세스 포인트(access point)가 제공하는 DHCP(dynamic host configuration protocol)을 통해서 IP 주소를 할당받을 수 있다. 그리고 CDMA 또는 3GE 네트워크와의 접속을 지원하는 네트워크 인터페이스(210~230)에 대해서는 세션 및 베어러 설정을 위한 시그널링 과정을 통하여 IP 주소를 할당받을 수 있다.
다중 모드 단말(100)은 이와 같이 할당된 복수의 IP 주소 중 고정 IP 주소를 단말(100)의 디폴트 IP 주소로 설정하거나, 복수의 네트워크 인터페이스(210~230)에 할당된 IP 주소 중 최초로 할당된 IP 주소를 단말(100)의 디폴트 IP 주소로 설정할 수 있다. 설정된 디폴트 IP 주소는 데이터 통신에 있어서 해당 단말(100)의 식별자로 이용된다. 이때, 다중 모드 단말(100)은 인터페이스부(200)로부터 수신한 각 액세스 네트워크의 상태 정보 및 복수의 IP 주소를 인터페이스 상태 테이블(600), 경로 정보 테이블(700)로 저장하여 둔다.
다중 모드 단말(100)의 네트워크 모듈(320)은 인터페이스 상태 테이블(600)에 저장된 정보를 기초로 하여 네트워크 선택 알고리즘을 실행하여, 최적의 데이터 통신이 이루어질 수 있는 네트워크를 선택한다(S530). 이때, 다중 모드 단말(100)의 네트워크 선택 알고리즘은 단말(100)의 서비스 지속 시간(lifetime) 및 서비스 단가(service price)를 네트워크 선택의 기준 파라미터로 이용할 수 있다. 일반적으로 배터리를 전력원으로 이용하는 이동 단말에 있어서 데이터 송신 전력의 면에서, 링크 계층 프로토콜의 오버헤드에 따라서 단말이 소비하는 전력이 달라지므로, 다중 모드 단말(100)은 현재 접속 가능한 네트워크 중 배터리 전력 소모를 최소로 할 수 있는 네트워크를 선택할 수 있다. 또한, 액세스 네트워크(10~30)의 종류에 따라서, 하나의 패킷을 전송하거나 수신할 때 책정되는 요금이 다를 수 있으며, 다중 모드 단말(100) 사용자의 입장에서는 보다 저렴한 요금 체계를 운용하는 액세스 네트워크를 경유하는 것을 선호하므로, 서비스 가격 또한 하나의 중요한 파라미터이다. 그리고, 이와 같은 파라미터들을 기초로 하여 네트워크 선택이 이루어진 후에는, 다중 모드 단말(100)과 인터넷 망(1000) 사이의 데이터 통신 과정 중 단말 (100)이 접속된 액세스 네트워크의 종류가 변경되는 경우에도, 이종의 액세스 네크워크 사이에서 일관된 서비스 품질이 보장되어야 한다. 따라서, 네트워크 모듈(100)은 선택된 네트워크에 대한 통신 속도, 서비스 품질 관리 규칙을 비롯한 다양한 프로토콜 파라미터를 변경하여 설정한다.
네트워크 선택 알고리즘의 실행에 의하여 다중 모드 단말(100)의 현재 위치에서 최적의 데이터 통신 서비스가 가능한 네트워크가 선택되면, 경로 정보 테이블(700)을 갱신한다(S540).
도 5의 단계(S520) 내지 단계(S540)은 다중 모드 단말(100)의 통신 환경의 변화에 따라서, 새로운 통신 경로의 생성이 필요할 경우에 반복적으로 수행될 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 인터페이스 상태 테이블을 예시한 도면이다. 네트워크 모듈(320)에 포함된 네트워크 선택 알고리즘의 실행 과정에서 이용되는 인터페이스 상태 테이블(600)은, 도 6에 나타낸 바와 같이 네트워크 인터페이스 필드(610), 사용 상태 필드(620) 및 신호 안정도 필드(630)를 포함한다.
네트워크 인터페이스 필드(610)는 다중 모드 단말(100) 내부의 네트워크 인터페이스(210~230)에 대하여 할당되어 있는 IP 주소를 기록 및 관리하는 필드이다. 다중 모드 단말(100)의 초기화 단계에서 각 네트워크 인터페이스(210~230)에 할당된 IP 주소가 기록된다. 그리고, 다중 모드 단말(100)의 이동에 따라 이전에 접속되었던 액세스 네트워크에 재진입하게 된 경우에 새롭게 IP 주소를 할당받을 수 있으며, 이때 네트워크 인터페이스 필드(610)가 갱신될 수 있다. 다중 모드 단말 (100)의 초기화시에는 각 네트워크 인터페이스 필드(610)는 널값(null value)으로 기록된다.
사용 상태 필드(620)는 다중 모드 단말(100) 내부의 복수의 네트워크 인터페이스(210~230)의 사용 가능 여부를 기록 및 관리하는 필드이다. 즉, 복수의 네트워크 인터페이스(210~230)가 활성화되고, IP 주소를 할당받아 데이터 통신 서비스를 제공할 수 있는 상태에 있는 경우에는 사용 상태 필드(620)는 사용 가능 상태로 기록된다. 그리고, 다중 모드 단말(100)이 하나의 네트워크 커버리지 영역을 벗어났거나, 커버리지 영역에 진입했을 경우 해당 네트워크와의 접속을 가능하게 하는 네트워크 카드가 존재하지 않거나, 존재하더라도 활성화되어 있지 않은 경우에는 사용 불가능 상태로 기록되어 해당 액세스 네트워크를 통한 데이터 통신이 불가능함을 알리는 기능을 한다. 또한, 다중 모드 단말(100)의 사용자는 단말(100)의 환경 설정을 통하여 직접 활성화 또는 비활성화를 결정할 수 있다. 비활성화 상태의 네트워크 인터페이스(210~230)에 대한 사용 상태 필드(620)는 널값으로 설정된다. 네트워크 모듈(320)은 네트워크 선택 알고리즘의 실행 시에 사용 상태 필드(620)에 사용 가능 상태로 기록되어 있는 네트워크 인터페이스(210~230)만을 선택 대상으로 한정한다.
신호 안정도 필드(630)는 다중 모드 단말(100) 내의 네트워크 모듈(320)이 인터페이스부(200)로부터 수집한 네트워크 인터페이스(210~230)와 해당 액세스 네트워크(1010~1030) 사이의 시그널링 신호의 세기 및 트래픽 신호 세기를 측정하여 정량화시킨 신호 안정도 값을 기록 및 관리한다. 네트워크 모듈(320)은 사용 상태 필드(620)에 기록된 정보를 기초로 하여, 사용 가능 상태에 있는 네트워크 인터페이스에 한하여 신호 안정도값을 저장한다. 이때, 네트워크 모듈(320)은 다중 모드 단말(100)이 액세스 네트워크가 주기적으로 브로드캐스트(broadcast)하는 "hello" 메시지를 수신하거나, 다중 모드 단말(100)이 전송한 "probe" 메시지에 대한 응답을 수신한 경우에 시그널링 신호의 세기를 측정한다. 그리고 이와 같이 측정된 시그널링 신호와 트래픽 신호의 세기를 이용하여 신호 안정도값을 산출한다. 네트워크 모듈(320)은 다중 모드 단말(100)에서 사용자에 의하여 이용되고 있는 응용 프로그램의 종류 및 트래픽 특성에 따라 미리 설정된 신호 안정도 값의 임계치 정보를 내장할 수 있으며, 이를 기초로 하여 데이터 통신을 위한 적절한 네트워크를 선택할 수 있다.
다중 모드 단말(100)에서 사용하는 신호 안정도의 해석 방법은 일반적으로 많이 알려져 있으며, 본 발명의 실시예에 따른 다중 모드 단말(100)에는 운영 체제 및 네트워크 상황에 적합한 방법이 선택되어 이용될 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 경로 정보 테이블을 예시한 도면이다. 네트워크 모듈(320)에 포함된 네트워크 선택 알고리즘의 실행 결과가 기록되는 경로 정보 테이블(700)은, 도 7에 나타낸 바와 같이 목적지 IP 주소 필드(710), 타이머 필드(720), 네트워크 인터페이스 필드(730)를 포함한다. 경로 정보 테이블(700)은 다중 모드 단말(100)에서 응용 프로그램의 구동에 의하여 생성된 데이터 패킷을 다양한 액세스 네트워크(10~30)를 경유하여 인터넷망(1000)으로 전송하고자 하는 경우에, 단말(100) 외부로 전송될 데이터 패킷의 루트 정보를 관리하는 기능을 한다.
목적지 IP 주소 필드(710)는 생성된 데이터 패킷이 전송되어야 할 목적지 IP 주소를 기록 및 관리하는 필드이다. 네트워크 모듈(320)의 네트워크 선택 알고리즘의 실행에 의하여 목적지 IP 주소가 추가 또는 변경될 수 있다.
네트워크 인터페이스 필드(730)는 다중 모드 단말(100)이 네트워크 선택 알고리즘을 수행한 결과 선택된 액세스 네트워크와의 물리적 접속을 수행하는 네트워크 인터페이스(210~230)에 대하여 할당되어 있는 IP 주소를 기록 및 관리하는 필드이다. 네트워크 인터페이스 필드(730)에 저장된 IP 주소 즉, 특정한 하나의 네트워크 인터페이스(210~230)에 할당된 IP 주소는 네트워크 모듈(320)의 네트워크 선택 알고리즘의 실행에 따라 추가 또는 변경될 수 있다.
타이머 필드(720)는 목적지 IP 주소 필드(710)와 네트워크 인터페이스 필드(730)에 기록된 IP 주소를 목적지 및 소스로 하는 데이터 전송 경로를 이용하여 통신이 가능한 시간 즉, 해당 경로의 지속 시간(life time)을 관리하는 타이머의 식별자를 기록 및 관리한다. 다중 모드 단말(100)은 네트워크 선택 알고리즘의 실행에 의하여 다중 모드 단말(100) 내의 복수의 네트워크 인터페이스(210~230) 중의 하나가 선택되면, 해당 네트워크 인터페이스를 이용하는 데이터 전송 경로에 대한 지속 시간을 설정하는 타이머를 생성하고, 식별자를 부여하여, 이를 타이머 필드(720)에 기록한다. 이때, 생성되는 타이머의 지속 시간은 다중 모드 단말(100)의 이동 속도 및 데이터 패킷이 이용되는 응용 프로그램의 특성에 따라 다르게 설정될 수 있다.
타이머 필드(720)도 네트워크 인터페이스 필드(730)와 마찬가지로 네트워크 모듈(320)의 네트워크 선택 알고리즘의 실행에 따라 갱신된다. 그리고 타이머 필드(720)에 기록된 식별자를 갖는 타이머는 해당 데이터 전송 경로를 통한 데이터 패킷의 이동이 있는 경우에 리셋되고, 이후 미리 설정된 시간 이내에 후행 데이터 패킷의 전송이 이루어지지 않으면 타임 아웃(time-out)되어 해당 데이터 전송 경로는 해지된다. 타임 아웃이 발생하면 해당 전송 경로는 네트워크 전송 테이블(700)에서 삭제된다. 이와 같이, 타이머를 이용하여 선택된 데이터 전송 경로에 대한 지속 시간을 설정하는 것은 다중 모드 단말(100)이 직접 액세스 네트워크를 선택함으로써 서비스 종료 시점을 알 수 없게 되어, 데이터 전송이 이루어지지 않아 효용성이 없게 된 데이터 전송 경로가 지속적으로 생성되어 있어 단말(100)의 자원이 낭비되는 문제를 방지하기 위함이다.
이러한 구성을 통하여 본 발명의 실시예에 따른 다중 모드 단말(100)은 전송될 데이터 패킷의 특성 및 이용하고자 하는 액세스 네트워크의 트래픽 특성에 따라서 하나의 단말에서 동시에 다양한 데이터 전송 경로를 이용하여 데이터 통신이 수행할 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 다중 모드 단말이 데이터 패킷을 전송하는 경우의 통신 경로 제어 과정을 나타낸 흐름도이다.
가입자의 응용 프로그램을 통한 서비스 요청에 의하여 인터넷 망(1000)으로 전송할 데이터 패킷이 생성되면, 네트워크 모듈(320)은 다중 모드 단말(100)의 외부로 전송할 데이터 패킷을 가로채서 패킷의 헤더 부분을 분석한다(S810). 패킷 헤더의 분석을 통하여 다중 모드 단말(100)은 패킷의 소스 IP 주소와 목적지 IP 주 소를 추출한다.
다중 모드 단말(100)은 추출한 목적지 IP 주소를 기초로 하여 경로 정보 테이블(700)에 해당 목적지 IP 주소를 이용하는 데이터 전송 경로에 대한 정보가 등록되어 있는지를 판단한다(S820).
데이터 패킷의 목적지 IP 주소가 경로 정보 테이블(700)에 등록되어 있는 경우에는, 패킷의 소스 IP 주소를 경로 정보 테이블(700)의 네트워크 인터페이스 필드(730)에 등록되어 있는 네트워크 인터페이스의 IP 주소로 변경한다(S821). 이와 같이, 변경된 소스 IP 주소는 데이터 패킷이 전송될 다음 경로, 즉 최적의 액세스 네트워크 목적지를 나타내게 된다.
데이터 패킷의 목적지 IP 주소가 경로 정보 테이블(700)에 등록되어 있지 않은 경우에는, 다중 모드 단말(100)은 해당 데이터 패킷을 단말 운영부(300) 내의 큐(queue)에 일시적으로 저장하여 둔다(S830).
그리고 다중 모드 단말(100)은 인터페이스 상태 테이블(600)의 사용 상태 필드(620)와 신호 안정도 필드(630)를 참조하여 최적의 안정적인 액세스 네트워크를 선택한다(S840). 이때, 다중 모드 단말(100)은 활성화되어 있는 네트워크 인터페이스 중에서 신호 안정도 필드(630)에 기재된 안정도 값이 가장 높은 것을 선택할 수 있지만, 다중 모드 단말(100)의 자원 및 사용하는 네트워크 선택 알고리즘에서 이용하는 다른 파라미터를 기초로 하여 적절한 액세스 네트워크가 선택될 수 있다.
다중 모드 단말(100)은 선택된 네트워크 인터페이스가 세션 및 베어러 설정 기능을 제공하는 프로토콜을 지원하는지의 여부를 판단하여 세션 및 베어러 설정 기능을 제공하는 경우에는, 다중 모드 단말(100)의 인터페이스부(200)가 지원하는 세션 및 베어러 설정 프로토콜을 이용하여 액세스 네트워크와 연동하여 세션 및 베어러를 설정한다(S850). 선택된 네트워크 카드가 세션 및 베어러 설정 기능을 제공하지 않는 경우에는, 다중 모드 단말(100)은 단말 운영부(300)가 지원하는 세션 및 베어러 설정 프로토콜을 이용하여 해당 액세스 네트워크와 연동하여 세션 및 베어러를 설정한다.
인터페이스부(200) 또는 단말 운영부(300)와 선택된 액세스 네트워크와의 연동을 통하여 세션 및 베어러 설정 절차가 종료되면, 해당 네트워크 인터페이스에 할당된 IP 주소와 데이터 패킷으로부터 추출한 목적지 IP 주소를 매칭시켜 경로 정보 테이블(700)에 기록함으로써 경로 정보 테이블(700)을 갱신한다(S860). 이때, 다중 모드 단말(100)은 해당 전송 경로의 지속 시간을 제어하는 타이머를 생성하여 식별자를 할당한 후, 이를 경로 정보 테이블(700)의 타이머 필드(720)에 기록한다.
전술한 과정을 통하여 데이터 통신 서비스를 위한 최적의 데이터 전송 경로가 생성되면, 임시로 큐에 저장해 두었던 데이터 패킷을 꺼내어 해당 패킷의 소스 IP 주소를 선택된 네트워크 인터페이스에 할당된 IP 주소로 변경한다(S870). 네트워크 인터페이스에 할당된 IP 주소는 데이터 패킷이 전송될 액세스 네크워크 목적지를 나타내는 역할을 하므로, 본 발명의 실시예에 따른 다중 모드 단말(100)은 경로 정보 테이블(700)의 관리를 통하여 최적의 액세스 네트워크를 이용하는 데이터 통신을 수행할 수 있다.
다중 모드 단말(100)은 IP 헤더 정보가 변경된 데이터 패킷을 선택된 액세스 네트워크를 이용하여 인터넷 망(1000)의 목적지로 전송한다(S880). 이때, 데이터 패킷의 전송과 함께 경로 정보 테이블(700)에 기록된 식별자를 갖는 타이머가 리셋되고, 이후 설정된 시간이 경과된 후에도 후행 데이터 패킷이 동일한 전송 경로를 통하여 전송되지 않는 경우에는 타이머는 타임 아웃된다. 그리고 해당 전송경로는 해제되어 경로 정보 테이블(700)에서 삭제되고, 서비스 세션 및 베어러가 해제된다.
이러한 과정을 통하여, 응용 프로그램의 사용 중지 등의 이유로 인하여 특정한 목적지 IP 주소로의 데이터 전송이 중지되면 해당 전송 경로와의 시그널링을 차단함으로써, 다중 모드 단말(100)의 자원 및 전력을 효율적으로 이용할 수 있다. 또한, 이종의 중첩된 네트워크의 커버리지 영역에 다중 모드 단말(100)이 위치하는 경우에 네트워크 모듈(320)의 네트워크 선택 알고리즘의 실행에 의하여 선택된 네트워크 인터페이스를 이용하는 데이터 전송 경로가 경로 정보 테이블(700)에 기록되어 있고, 데이터 패킷의 전송 중지로 인하여 타이머가 타임아웃되기 전까지는 특정 시점에서 다양한 경로를 통한 패킷 전송이 가능하다. 그러므로 다중 모드 단말(100)의 사용자는 동시에 다양한 응용 프로그램을 최적의 서비스 품질을 보장받으면서 이용할 있다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 다중 모드 단말이 액세스 네트워크를 통하여 데이터 패킷을 수신하는 경우의 경로 제어 과정을 나타낸 흐름도이다.
다중 모드 단말(100)의 네트워크 모듈(320)은 외부로부터 전송된 데이터 패킷을 하나의 네트워크 인터페이스를 통하여 수신하면, 데이터 패킷의 헤더를 분석 하여, 목적지 IP 주소 및 소스 IP 주소를 추출한다(S910, S920).
다중 모드 단말(100)은 추출한 목적지 IP 주소 및 소스 IP 주소를 기초로 하여 네트워크 모듈(320) 내의 경로 정보 테이블(700)을 검색한다(S930). 즉, 다중 모드 단말(100)은 패킷의 목적지 IP 주소를 이용하여 네트워크 인터페이스 필드(730)를 검색하고, 소스 IP 주소를 이용하여 경로 정보 테이블(700)의 목적지 IP 주소 필드(710)를 검색하여 매칭되는 정보가 기록되어 있는 필드가 존재하는지의 여부를 판단한다.
경로 정보 테이블(700) 내에 수신한 데이터 패킷의 수신을 위한 전송 경로가 등록되어 있는 경우에는 해당 경로에 대하여 할당되어 있는 타이머를 리셋한다(S940).
다중 모드 단말(100)은 수신한 데이터 패킷의 목적지 IP 주소를 다중 모드 단말(100)의 디폴트 IP 주소 즉, 단말 운영부(300)에 할당되어 있는 IP 주소로 변경한다(S950).
그리고 다중 모드 단말(100)은 헤더 정보가 변경된 데이터 패킷을 전송 프로토콜을 지원하는 상위 엔티티(entity)로 전송하여, 사용자가 원하는 데이터 통신 서비스를 제공받을 수 있도록 한다(S960). 이때, 다중 모드 단말(100)은 해당 경로의 지속 시간을 제어하는 타이머에 대하여 설정된 시간 이내에 후속되어 입력되는 데이터 패킷이 존재하지 않는 경우에는 외부로부터의 데이터 전송이 중지된 것으로 간주하여 해당 타이머를 타임 아웃시키고, 세션 및 베어러 설정을 해제한 후 경로 정보 테이블(700) 내의 관련 필드를 삭제한다.
본 발명의 실시예에서는 네트워크 선택에 의하여 생성된 데이터 전송 경로의 지속 시간을 제어하는 타이머를 데이터의 전송이 있는 경우에 리셋시키는 것으로 기재하였지만, 해당 타이머의 설정을 해지하고 새로운 타이머를 생성하여 그 식별자를 경로 정보 테이블(700)에 기록하여 전송 경로를 제어할 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
이와 같이 본 발명의 실시예에 의하면, 단말이 주체가 되어 데이터 패킷의 전송을 위한 최적의 액세스 네트워크를 선택할 수 있으며, 상위 계층의 변경없이 데이터 패킷의 전송경로를 조절함으로써, IP 기반의 통신 환경에서 이동성을 보장받을 수 있다.
그리고 복수의 네트워크의 서비스 영역이 중첩된 지역에서는 사용자가 이용하는 응용 서비스의 종류에 따라 최적의 무선 서비스를 제공할 수 있는 네트워크를 선택할 수 있으므로, 동시에 서로 복수의 네트워크를 이용하여 IP 기반의 데이터 통신 서비스가 이루어질 수 있다.
또한, 다양한 네트워크 인터페이스를 이용할 수 있으므로, 다중 모드 단말은 새로운 종류의 액세스 네트워크와의 접속을 쉽게 수용할 수 있다.

Claims (27)

  1. 복수의 액세스 네트워크를 경유하여 인터넷 망과의 무선 데이터 통신을 지원하는 다중 모드 단말에 있어서,
    상기 복수의 액세스 네트워크 각각에 대한 접속을 지원하는 복수의 네트워크 인터페이스를 포함하는 인터페이스부; 및
    상기 복수의 네트워크 인터페이스로부터 각각 대응하는 액세스 네트워크의 상태 정보를 수신하고, 상기 상태 정보를 기초로 하여 상기 복수의 액세스 네트워크 중 안정적인 데이터 통신이 가능한 네트워크 인터페이스를 선택하여, 데이터의 통신 경로를 설정하는 단말 운영부
    를 포함하는 다중 모드 단말.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 단말 운영부는,
    상기 다중 모드 단말과 상기 선택된 액세스 네트워크 사이의 시그널링 신호의 세기 및 트래픽 신호 세기를 기초로 하여 네트워크 인터페이스를 선택하는 다중 모드 단말.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 인터넷 망으로부터 상기 복수의 네트워크 인터페이스에 대하여 각각 IP 주소를 할당받는 다중 모드 단말.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 단말 운영부에 IP 주소를 더 할당받는 다중 모드 단말.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 할당받은 복수의 IP 주소 중 하나를 디폴트 IP 주소로 설정하는 다중 모드 단말.
  6. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 단말 운영부는,
    상기 복수의 네트워크 인터페이스로부터 수신한 복수의 액세스 네트워크의 상태 정보와 상기 각각의 네트워크 인터페이스에 할당된 IP 주소 정보를 매칭시켜 관리하는 네트워크 모듈을 포함하는 다중 모드 단말.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 네트워크 모듈은,
    인터넷 프로토콜을 지원하는 다중 모드 단말.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 네트워크 모듈은,
    송수신하는 모든 데이터 패킷의 헤더를 분석하는 다중 모드 단말.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 네트워크 모듈은,
    상기 선택된 네트워크 인터페이스와 상기 인터넷 망 사이에 설정된 데이터 통신 경로 정보를 매칭시키고, 상기 데이터 통신 경로의 지속 시간을 제어하는 타이머를 생성하여, 상기 타이머의 식별자를 함께 매칭시킨 경로 정보 테이블을 생성 및 관리하는 다중 모드 단말.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 네트워크 모듈은,
    상기 데이터 패킷 헤더의 분석 결과 추출한 목적지 IP 주소를 기초로 하여 경로 정보 테이블을 검색하여 해당 데이터 패킷의 전송을 위한 통신 경로가 설정되어 있는지의 여부를 판단하는 다중 모드 단말.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 네트워크 모듈은,
    상기 경로 정보 테이블에 등록되어 있는 데이터 통신 경로를 통한 데이터 패킷의 전송이 이루어지면, 매칭되어 저장된 식별자에 해당하는 타이머를 리셋하는 다중 모드 단말.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 네트워크 모듈은,
    상기 경로 정보 테이블에 등록되어 있는 데이터 통신 경로를 통한 데이터 패킷의 전송이 상기 타이머에 대하여 미리 설정되어 있는 시간 동안 이루어지지 않는 경우, 해당 데이터 통신 경로를 상기 경로 정보 테이블로부터 삭제하는 다중 모드 단말.
  13. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 복수의 네트워크 인터페이스는,
    상기 복수의 액세스 네트워크와의 물리적 접속을 지원하는 물리 계층 프로토콜과, 상기 물리적 접속을 통한 데이터 전송을 지원하는 데이터 링크 계층 프로토콜을 지원하는 다중 모드 단말.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 네트워크 인터페이스는,
    물리적 접속을 지원하는 액세스 네트워크와의 신호 교환을 통하여 세션 설정 및 베어러 설정을 수행하는 프로토콜을 지원하는 다중 모드 단말.
  15. 복수의 액세스 네트워크와의 접속을 각각 지원하는 복수의 네트워크 인터페이스를 포함하고, 상기 복수의 액세스 네트워크를 경유하여 인터넷 망과의 무선 데이터 통신을 지원하는 다중 모드 단말의 데이터 통신 경로 제어 방법에 있어서,
    상기 복수의 네트워크 인터페이스 및 상기 다중 모드 단말에 대하여 각각 IP 주소를 할당받는 단계;
    상기 복수의 네트워크 인터페이스를 통하여 각각 접속 가능한 액세스 네트워크의 상태 정보를 수집하는 단계;
    상기 수집된 상태 정보와 상기 복수의 네트워크 인터페이스에 대하여 할당된 IP 주소를 각각 매칭시켜 인터페이스 상태 테이블을 생성하는 단계; 및
    상기 인터페이스 상태 테이블을 기초로 하여 안정적인 데이터 통신이 가능한 액세스 네트워크와의 접속을 지원하는 네트워크 인터페이스를 선택하여 경로 정보 테이블을 생성하는 단계
    를 포함하는 다중 모드 단말의 통신 경로 제어 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 액세스 네트워크의 상태 정보는 시그널링 신호의 세기 및 트래픽 신호의 세기를 포함하는 다중 모드 단말의 통신 경로 제어 방법.
  17. 제15항 또는 제16항에 있어서,
    상기 경로 정보 테이블은 데이터 패킷의 전송을 위한 목적지 IP 주소 정보, 상기 다중 모드 단말이 선택한 네트워크 인터페이스에 할당된 IP 주소 정보, 및 상기 목적지 IP 주소와 상기 네트워크 인터페이스의 IP 주소 사이에 설정된 데이터 통신 경로의 지속 시간을 제어하는 타이머의 식별자 정보를 포함하는 통신 경로 제어 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    전송할 데이터 패킷의 헤더를 분석하여 목적지 IP 주소를 추출하는 단계;
    상기 추출된 목적지 IP 주소를 기초로 하여 상기 경로 정보 테이블을 검색하는 단계; 및
    상기 목적지 IP 주소가 상기 경로 정보 테이블에 등록되어 있는 경우, 상기 데이터 패킷의 헤더 정보를 수정하고, 상기 경로 정보 테이블에 설정되어 있는 데이터 통신 경로로 상기 데이터 패킷을 전송하는 단계
    를 더 포함하는 통신 경로 제어 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 전송 단계에서는,
    상기 데이터 패킷의 소스 IP 주소를 상기 경로 정보 테이블에 등록된 네트워크 인터페이스의 IP 주소로 변경하여 헤더 정보를 수정하는 통신 경로 제어 방법.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 목적지 IP 주소가 경로 정보 테이블에 등록되어 있지 않는 경우,
    상기 데이터 패킷을 큐에 저장하는 단계;
    상기 인터페이스 상태 테이블의 정보를 기초로 하여 상기 데이터 패킷을 전송할 네트워크 인터페이스를 선택하는 단계;
    상기 선택된 네트워크 인터페이스가 지원하는 액세스 네트워크와의 신호 교환을 통하여, 세션 설정 및 베어러 설정을 수행하여 통신 경로를 생성하는 단계;
    상기 생성된 통신 경로의 지속 시간을 제어하는 타이머를 생성하고, 생성된 타이머에 식별자를 할당하여, 상기 식별자 정보, 상기 선택된 네트워크 인터페이스 정보 및 상기 목적지 정보를 이용하여 경로 정보 테이블을 갱신하는 단계; 및
    큐에 저장된 상기 데이터 패킷 헤더의 소스 IP 주소를 상기 선택된 네트워크 인터페이스의 IP 주소로 변경하여, 상기 데이터 패킷을 상기 생성된 통신 경로로 전송하는 단계
    를 더 포함하는 통신 경로 제어 방법.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 데이터 패킷의 전송 이후, 상기 타이머에 대하여 미리 설정된 시간 이내에 상기 선택된 네트워크 인터페이스를 통한 데이터의 전송이 이루어지는지의 여부를 판단하는 단계; 및
    데이터의 전송이 있는 경우에는, 상기 타이머를 리셋하여 상기 통신 경로를 유지하는 단계
    를 더 포함하는 통신 경로 제어 방법.
  22. 제21항에 있어서,
    미리 설정된 시간 이내에 데이터의 전송이 이루어지지 않은 것으로 판단된 경우에는 상기 통신 경로에 대한 세션 설정 및 상기 타이머를 해지하고, 상기 경로 정보 테이블로부터 상기 해지된 통신 경로의 정보를 삭제하는 단계를 더 포함하는 통신 경로 제어 방법.
  23. 제20항에 있어서,
    상기 통신 경로 생성 단계는,
    상기 선택된 네트워크 인터페이스부가 세션 설정 및 베어러 설정 기능을 지원하는 지의 여부를 판단하는 단계; 및
    세션 설정 기능이 지원되는 경우, 상기 네트워크 인터페이스부와 상기 액세스 네트워크와의 신호 교환을 통하여, 세션 설정 및 베어러 설정을 수행하여 통신 경로를 생성하는 단계를 포함하는 통신 경로 제어 방법.
  24. 제16항에 있어서,
    상기 할당받은 복수의 IP 주소 중 하나를 디폴트 IP 주소로 설정하는 단계를 더 포함하는 통신 경로 제어 방법.
  25. 제24항에 있어서,
    수신한 데이터 패킷의 헤더를 분석하여 소스 IP 주소 및 목적지 IP 주소를 추출하는 단계;
    상기 데이터 패킷이 전송된 통신 경로의 설정 여부를 상기 추출된 IP 주소를 기초로 하여 경로 정보 테이블로부터 검색하는 단계;
    상기 통신 경로가 경로 정보 테이블에 등록되어 있는 경우, 상기 통신 경로에 대하여 설정된 타이머를 리셋하는 단계;
    상기 수신한 데이터 패킷의 헤더 정보를 수정하여, 상기 다중 모드 단말의 응용 프로그램으로 전송하는 단계를 더 포함하는 통신 경로 제어 방법.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 데이터 패킷의 목적지 IP 주소를 상기 다중 모드 단말의 IP 주소로 변경하여 헤더 정보를 수정하는 통신 경로 제어 방법.
  27. 제25항에 있어서,
    상기 타이머의 리셋 단계 이후,
    상기 타이머에 대하여 미리 설정된 시간 이내에 후행 데이터 패킷이 수신되지 않는 경우, 상기 타이머를 해지하고, 상기 경로 정보 테이블로부터 상기 통신 경로의 정보를 삭제하는 단계를 더 포함하는 통신 경로 제어 방법.
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