KR20120082480A - 확장형 ｗｌａｎ 게이트웨이 - Google Patents

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Abstract

이동국들(MS1, MS2)과 같은 다수의 통신 장치들의 송신 대역폭들을 조합하는 기술이 개시된다. 마스터 이동국(MS1)은 WLAN 클라이언트 단말들(CT)과 통신하는 WLAN 액세스 포인트를 설정(7-0)한다. 하나 또는 그 이상의 슬레이브 이동국들(MS2)은 미리 정의된 네트워크 식별자를 검출하고 WLAN 네트워크에 참여할 수 있다. 마스터(MS1)는 클라이언트 단말들(CT)과 슬레이브 이동국들(MS2)에 대해 IP 주소들을 할당한다. 상기 마스터는 외부 DNS 서버들과 협력하여 DNS 문의들을 해결한다. 클라이언트 단말들과 다양한 인터넷 호스트들(HO) 간의 인터넷 패킷들(IP1 - IP4)을 포함한 트래픽이 마스터(MS1)와 다중화/역다중화 컴퓨터(SM) 사이의 다수의 동시 송신 경로들(7-6, 7-8; 7-18, 7-22)을 통해 터널링된다. 본 발명의 대역폭 조합 기술은 클라이언트 단말들(CT)과 인터넷 호스트들(HO) 모두에게 명확하다.

Description

확장형 ＷＬＡＮ 게이트웨이{SCALABLE WLAN GATEWAY}
본 발명은 이동 통신 네트워크를 통해 무선 광대역 인터넷 연결을 제공하기 위한 방법들, 장치들 및 소프트웨어 제품들에 관한 것이다. 본 발명의 설명에 있어서, 광대역 연결은 양호한 네트워크 상황에서 V.90 모뎀보다 더 빠르거나 초당 64 킬로비트의 속도 보다 더 빠른 트래픽을 송신할 수 있는 연결을 의미한다.
무선 광대역 모뎀은 유선 인터넷 연결 또는 근거리 네트워크의 사용이 가능하지 않은 장소에서 개인용 컴퓨터 또는 클라이언트 단말을 인터넷에 연결하는데 이용될 수 있다. 종래의 무선 광대역 모뎀은 특정한 문제점들이 있다. 예를 들면,다수의 사용자들(클라이언트 단말들) 간에 하나의 무선 광대역 연결을 공유하는 것이 어렵다. 무선 광대역 연결의 공유를 위해서는, 보통 상기 클라이언트 단말들 중 하나가 마스터 단말로 설정되어 나머지 클라이언트 단말들에게 인터넷 연결을 제공한다. 이러한 과정에서 마스터 단말의 자원들을 소모하게 되고, 클라이언트 단말들은 마스터 단말 없이는 동작할 수 없게 된다. 대부분의 무선 광대역 모뎀들이 네트워크 가입과 연관되어 이동 네트워크 사업자들에 의해 명목 비용으로 제공되거나 판매되는 사실을 감안하면, 다수의 사용자 간에 하나의 무선 광대역 연결을 공유하는 데 있어서의 어려움을 이해할 수 있다. 네트워크 사업자들의 분명한 바램은 다수의 사용자 간에 하나의 연결을 공유하기보다는 각 사용자가 가입을 하는 것이다. 종래 무선 광대역 모뎀의 다른 문제점은, 이러한 모뎀들 대부분이 이동 네트워크에 대해서만 "무선"이며, 클라이언트 단말로의 연결은 USB 케이블을 통해 일어난다는 사실이다. 사실, 유선 연결은 무선 광대역 모뎀에 전력을 제공할 수 있으므로, 가정 컴퓨터와 같이 고정된 클라이언트 단말에 있어서는 유리하지만, 이동 클라이언트 단말의 경우 USB 연결의 유선 특성은 분명한 단점이 된다. 또 다른 문제점은, 이동국 및 액세스 네트워크가 제공하는 대역폭이, 특히 다수의 클라이언트 단말들이 단일 무선 광대역 연결을 공유하는 경우에는 불충분할 수도 있다는 것이다.
본 발명의 목적은 전술한 문제점들 중 하나 또는 그 이상을 해결하기 위한 방법, 장치 및 소프트웨어 제품들을 개발하는 것이다. 상기 목적은 첨부된 독립 청구항들에서 정의된 바와 같은 방법들, 장치들 및 소프트웨어 제품들에 의해 달성된다. 종속 청구항들 및 도면들, 그리고 그와 관련된 설명들은 특정 실시예들과 연관된다.
본 발명의 일 측면은 무선 근거리 네트워크(WLAN) 게이트웨이로서 동작하기 위한 개선된 기능을 갖는 통신 장치이다. 이러한 통신 장치는 애플리케이션들과 데이터를 저장하는 메모리와 상기 저장된 애플리케이션들을 실행하는 프로세서를 포함한다. 상기 통신 장치는 또한 제 1 무선 광대역 컴퓨터 장치를 포함하며, 상기 제 1 무선 광대역 컴퓨터 장치는,
특정 이동 가입 및 저장된 개인 식별 번호와 연관된 가입자 식별 모듈;
수신된 개인 식별 번호를 수신하는 수단;
상기 수신된 개인 식별 번호가 상기 저장된 개인 식별 번호와 일치하면 인증을 성공하여 사용자의 인증을 수행하는 수단; 및
상기 성공적인 인증에 응답하여 이동 통신 네트워크와 무선 광대역 연결을 설정하고 유지하도록 동작 가능한 무선 송수신기를 포함한다.
상기 통신 장치는 또한, 입력부와 출력부를 포함하는 사용자 인터페이스와 상기 사용자 인터페이스의 입력부를 통해 수신되는 설정에 따라 활성 또는 비활성 명령에 응답하는 무선 근거리 네트워크("WLAN") 수단을 포함한다.
상기 통신 장치의 메모리는 상기 프로세서가 특정한 연결 관련 작업들을 수행하도록 지시하는 다수의 코드 부분들을 포함하는 게이트웨이 애플리케이션을 포함한다.
제 1 코드 부분은 WLAN 네트워크(WN)가 존재하는지를 검출하기 위해 상기 WLAN 수단을 활성화하고, WLAN 네트워크가 존재하지 않으면 WLAN 액세스 포인트에 대한 WLAN 클라이언트 단말로 동작할 수 있는 적어도 하나의 데이터 처리 장치와 통신 가능한 WLAN 액세스 포인트를 설정하도록 상기 프로세서에 지시한다. 제 2 코드 부분은 상기 제 1 무선 광대역 통신 장치의 특성을 갖는 적어도 하나의 제 2 무선 광대역 통신 장치에 대한 연결을 설정하도록 상기 프로세서에 지시한다. 제 3 코드 부분은 상기 WLAN 액세스 포인트에 대한 네트워크 식별자를 생성하기 위해 프로세서를 할당하도록 상기 프로세서에 지시한다. 제 4 코드 부분은 상기 적어도 하나의 WLAN 클라이언트 단말과 상기 적어도 하나의 제 2 무선 광대역 통신 장치에 대해 인터넷 프로토콜 주소를 할당하도록 상기 프로세서에 지시한다. 제 5 코드 부분은 외부 DNS 시스템과 협력하여 도메인 네임 서비스(DNS)의 쿼리(queries)를 해결하도록 상기 프로세서에 지시한다. 제 6 코드 부분은 상기 게이트웨이 애플리케이션이 지원하는 각 프로토콜에 대해 적어도 하나의 포트 번호를 할당하도록 상기 프로세서에 지시한다. 제 7 코드 부분은 광대역 연결을 통해 상기 적어도 하나의 WLAN 클라이언트 단말과 인터넷 호스트 사이에 인터넷 트래픽을 터널링(tunneling) 하도록 상기 프로세서에 지시한다.
상기 인터넷 트래픽의 터널링은 WLAN 클라이언트 단말과 인터넷 호스트 간의 다수의 동시 송신 경로들을 설정하고 관리하는 것을 포함하며, 상기 다수의 동시 송신 경로들은 상기 제 1 무선 광대역 통신 장치의 무선 송수신기를 통한 제 1 송신 경로와 상기 제 2 무선 광대역 통신 장치의 무선 송수신기를 통한 적어도 하나의 제 2 송신 경로를 포함한다.
본 발명의 다른 측면들은 상기 특정된 통신 장치를 운영하는 방법 및 통신 장치에 대한 소프트웨어 애플리케이션을 포함하는 소프트웨어 캐리어를 포함하며, 상기 소프트웨어 애플리케이션은 상기 특정된 프로그램 코드 부분들을 포함한다.
일 특정 실시예에서, 상기 통신 장치는 이동국이거나, 다운로드 가능한 프로그램들을 수신, 설치 및 실행하는 수단을 더 포함하는 다른 통신 장치이며, 본 발명의 게이트웨이 애플리케이션은 다운로드 가능한 애플리케이션이다. 상기 본 발명의 게이트웨이 애플리케이션을 다운로드 가능한 애플리케이션으로서 구현하면, 본 발명의 기술이 본 발명의 방법을 물리적으로 수행할 수 있으나 필요한 소프트웨어를 포함하지는 않는 이동국들에 적용가능하다는 부가적인 이점을 제공한다.
다른 특정 실시예에서, 상기 게이트웨이 애플리케이션은 인터넷 세션 동안 각 통신 장치로부터의 제 1 HTTP 페이지 요청을 소정의 인터넷 주소로 리다이렉팅(Redirecting)하는 코드 부분을 포함한다. 인터넷 세션 동안 제 1 HTTP 페이지를 리다이렉팅(Redirecting)함으로써, 소정의 인터넷 주소의 소유자는 사용자가 상기 소정의 인터넷 주소(예를 들어, 리다이렉트된)를 통해 인터넷 세션을 시작해야만 하는 이점을 제공받게 된다. 이 주소는 예를 들어, 유용한 정보 혹은 광고를 포함할 수 있다.
또 다른 특정 실시예는 GPS 수신기 또는 상기 통신 장치의 위치를 결정하는 다른 수단을 포함하는 통신 장치를 위한 게이트웨이 애플리케이션이며, 상기 게이트웨이 애플리케이션은 상기 결정된 위치를 상기 터널링된 인터넷 트래픽에 연관시키는 코드 부분을 포함한다. 상기 게이트웨이 애플리케이션 및/또는 일부 인터넷 기반 보완 서버(들)은 하나 또는 그 이상의 부가 혹은 보완 서비스들을 상기 WLAN 단말에 제공하기 위해 상기 결정된 위치를 이용할 수 있다.
상기 게이트웨이 애플리케이션은 상기 터널링된 트래픽에 관한 트래픽 통계를 수집하고 상기 수집된 트래픽 통계 중 적어도 일부를 광고 서버 및/또는 과금 서버로 송신하여 광고 및/또는 과금에 트래픽 통계를 이용하는 코드 부분을 더 포함할 수 있다.
배터리 소비를 최소화하기 위해서, 게이트웨이 애플리케이션은 통신 장치의 프로세서에게 타이머 기능들을 설정하도록 지시하여, 슬립 타이머가 WLAN 회로를 주기적으로 활성화하고 감시 타이머가 소정의 시간 동안 WLAN 단말 활동의 부재에 응답하여 WLAN 회로를 비활성화시킨다.
도 1a는 본 발명에 이용될 수 있는 일반적인 네트워크 구조의 개략도이다.
도 1b, 1c 및 1d는 도 1a에 도시된 것과는 다른 이용 예들을 도시하고 있다.
도 2는 확장형 WLAN 게이트웨이에서의 이용을 위해 구성된 이동국을 도시하고 있다.
도 3은 공유기(ShareMachine) 컴퓨터의 블록도이다.
도 4는 슈퍼헤드(SuperHead) 컴퓨터의 블록도이다.
도 5는 WLAN 클라이언트 단말, 게이트웨이로 구성된 이동국, DNS 서버 및 인터넷 호스트를 포함하는 상황에서의 게이트웨이 설정을 예시한 시그널링도이다.
도 6은 WLAN 클라이언트 단말, 마스터 게이트웨이 및 슬레이브 게이트웨이와 연관된 IP 주소 발견 및 DHCP 동작을 예시한 시그널링도이다.
도 7은 마스터 게이트웨이, 슬레이브 게이트웨이 및 공유기 컴퓨터를 통한 WLAN 클라이언트 단말로부터 인터넷 호스트로의 데이터 패킷 흐름을 예시한 시그널링도이다.
도 8은 마스터 게이트웨이, 슬레이브 게이트웨이 및 공유기 컴퓨터를 통한 WLAN 클라이언트 단말로부터 인터넷 호스트로의 데이터 흐름을 예시한 상세 시그널링도이다.
도 9는 서빙 슈퍼헤드 및 공유기 컴퓨터들을 발견하기 위해 마스터 이동국이 이용할 수 있는 절차를 개시한다.
도 10은 이동국의 게이트웨이 애플리케이션이 주변 WLAN 클라이언트 단말의 탐색에 응답하여 자동으로 활성화되는 실시예를 도시하고 있다.
도 11은 이미지 호스팅 서버로의 이미지 업로딩을 개선하기 위해 이동국의 위치 결정 기능이 이용되는 실시예를 도시하고 있다.
도 1a는 본 발명이 이용될 수 있는 일반적인 네트워크 구조의 개략도이다. 도 1a에 도시된 예시적이지만 제한적이지 않은 이용 예에서, 제 1 이동국(MS1)은 본 발명의 통신 장치(예를 들어, 이하 설명될 MS, MS1 및 CT1)를 나타내는 것으로서, 제 1 이동국(MS1)의 무선 통신부는 제 1 무선 광대역 통신 장치를 나타내며, 제 2 이동국(MS2)은 제 2 무선 광대역 통신 장치를 나타내고, WLAN 클라이언트 단말들(CT) 중 어느 하나는 WLAN 클라이언트 단말로 동작할 수 있는 본 발명의 데이터 처리 장치를 나타낸다.
참조 문헌 1 및 2 (동일 출원인이 소유한 특허 출원들(commonly owned patent applications)로서, 본 출원의 출원 당시 공개되지 않았으며, 이들 내용의 일부 주요 부분들이 여기에서 반복됨)는 이동국(MS)이 애드-혹 WLAN 네트워크(WN)를 설정하고 하나 또는 그 이상의 클라이언트 단말들(CT)과 인터넷 호스트(HO) 사이에 단일 통신 경로를 제공하기 위한 게이트웨이 역할을 하는 기술을 개시하고 있다. 상기 통신 경로는 액세스 네트워크(AN1)와 데이터 네트워크(DN)를 통해 호스트(HO)로 연장된다. 본 발명의 목적은 각각이 인터넷 호스트와 통신을 하는 하나 또는 그 이상의 클라이언트 단말들 간에 확장형 게이트웨이를 설정하도록 동작 가능한 이동국을 제공하는 것이다.
여기에서 이용되는 바와 같이, 게이트웨이는 한편으로는 하나 또는 그 이상의 WLAN 클라이언트 단말들 간의 인터페이스 포인트를 의미하고, 다른 한편으로는 하나 또는 그 이상의 이동 액세스 네트워크들 간의 인터페이스 포인트를 의미하기도 한다. 확장형 게이트웨이는 하나 또는 그 이상의 이동 액세스 네트워크들에 걸쳐 역동적으로 변화하는 수의 동시적 병렬 송신 경로들을 제공하여, 클라이언트 단말과 호스트 사이의 동일한 인터넷 연결에 속한 데이터 패킷들이 상기 동시적 병렬 송신 경로들의 끝에서 다중화(결합)되고 역다중화(분할)되는 게이트웨이 배열(arrangement)을 의미한다.
본 발명에 따르면, 상기 확장형 게이트웨이는 마스터 이동국(MS1)에 의해 설정되고 관리된다. 상기 마스터 이동국(MS1)에 의해 설정된 후 확장형 게이트웨이는 0개 이상의 슬레이브 이동국들(MS2)에 의해 조인(join)되고 지원될 수 있다. 슬레이브 이동국(MS2)은, 존재하는 경우, 마스터 이동국(MS1)이 설정한 WLAN 네트워크(WN)에 참여하여, 다수의 무선 인터페이스 경로들을 제공함으로써 그의 동작을 지원하여 대역폭을 증가시킨다. 슬레이브 이동국들(MS2)은 대역폭의 감소 이외의 다른 문제를 일으키지 않고 게이트웨이로부터 분리될 수 있다. "0개 이상의 슬레이브 이동국들"이라는 표현은 마스터 이동국(MS1)이 단독으로 게이트웨이 동작들을 제공할 수는 있지만, 하나 또는 그 이상의 슬레이브 이동국들(MS2)에 의해 증가된 대역폭이 제공될 수 있다는 것을 의미한다.
각 이동국(MS1, MS2)은 사용자의 인증을 위해 이용되는 가입자 식별 모듈(SIM; Subsriber Identify Module)을 포함한다. 특정 액세스 네트워크 가입과 연관된 SIM 모듈은 저장된 개인 식별 번호를 포함한다. SIM 카드는 또한 사용자가 입력한 개인 식별 번호를 수신하는 마이크로프로세서를 포함한다. 참조 기호 및 약자 "PIN"은 일반적으로 개인 식별 번호를 나타내며, 저장된 PIN 번호와 수신된 PIN 번호는 각각의 참조 기호들 "PIN-S"및 "PIN-R"로 나타낸다. 본 발명을 위해, 각 이동국은 SIM 카드와 연관된 액세스 네트워크 가입을 이용하여 사용자의 성공적인 사용자 인증에 응하여 제 3 혹은 그 이후 세대 이동 네트워크를 통해 광대역 데이터 연결을 제공한다. 상기 인증은 수신된 PIN 번호(PIN-R)과 저장된 PIN 번호(PIN-S)를 비교하여 수행된다. 상기 인증은 수신된 PIN 번호(PIN-R)이 저장된 PIN 번호(PIN-S)와 일치하면 성공적인 것이다. 상기 마스터 및 슬레이브 이동국들(MS1, MS2)은 하드웨어 및 소프트웨어적으로 일치할 수 있으며, 본 발명의 확장형 게이트웨이 적용이 수행되는 이동국이 먼저 애드-혹 WLAN 네트워크가 이미 다른 이동국에 의해 설정되었는지를 확인한다. 예를 들어, 본 발명의 게이트웨이 기능을 제공하는 WLAN 네트워크가 WLAN SSID 식별자(Identifier)를 기초로 검출될 수 있다. 이동국이 이미 설정된 WLAN 네트워크를 검출한 경우, 이 이동국은 슬레이브 이동국의 역할을 맡는다. 이미 설정된 애드-혹 WLAN 네트워크가 검출되지 않으면, 본 발명의 이동국은 스스로 WLAN 네트워크를 설정하고 자신이 그 WLAN 네크워크에 대한 마스터 이동국의 역할을 맡는다. 명료성을 위해, 도 1a는 하나의 슬레이브 이동국(MS2)을 도시하였지만, 본 발명은 특정 수의 이동국들에 한정되지 않는다.
본 발명이 이상적으로 구현되어, 마스터 이동국(MS1)과 슬레이브 이동국(들)(MS2)이 서로 다른 기지국들(BS1, BS2,...)에 결합된다. 다수의 서로 다른 기지국들을 통한 동작은 이동국들 및 기지국들 사이의 셀룰러 무선 인터페이스들이 병목현상을 유발하지 않도록 돕는다. 예를 들면, 이러한 서로 다른 기지국들로의 결합은 다양한 이동국들(MS1, MS2)에 서로 다른 액세스 네트워크 사업자들의 SIM 카드들(가입자 식별 모듈)을 제공함으로써 확실해진다. 액세스 네트워크들(AN1, AN2)은 통상적으로 인터넷과 같은 데이터 네트워크들(DN)으로의 연결을 위해 게이트웨이 GPRS 지원 노드들(GGSN1, GGSN2)을 포함한다.
클라이언트 단말(CT)와 호스트(HO) 간에 송신되는 서로 다른 패킷들은 다수의 기지국들(BS1, BS2)과 액세스 네트워크들(AN1, AN2)을 통해 전파될 수 있으므로, 패킷 라우팅을 위한 규칙들 및 방법들이 정의되어야 한다. 예를 들어, 다수의 기지국들과 액세스 네트워크들을 통해 송신되는 패킷들이 클라이언트 단말(들)(CT) 또는 이동국(들)(MS1, MS2) 중 어디에서 라우팅될지가 결정되어야 한다. 현재, WLAN 클라이언트 소프트웨어가 제공되는 상업적으로 이용 가능한 이동국들이 있는데, 패킷 라우팅을 구현하는 한가지 방법은 클라이언트 단말(들)(CT)에서 라우팅을 수행하여 송신 클라이언트 단말이 첫 번째 이용 가능한 이동국으로 패킷을 송신하고, 다음으로 이용 가능한 이동국으로 다음 패킷을 송신하는 식으로 진행하는 것이다. 이러한 라우팅 방법의 이점은, 이동국들 사이의 패킷 포워딩을 없앨 수 있다는 것이다. 반면, 클라이언트 단말(들)에서 패킷 라우팅을 구현하기 위해서는 클라이언트 단말(들)에서 프로토콜 스택(stacks)에 대한 수정이 필요하며, 때문에 본 발명은 다수의 이동국들(MS1, MS2)을 통한 패킷 라우팅이 이동국들(MS1, MS2)에서 수행된다. 이동국들에서 패킷 라우팅을 수행하게 되면, 확장형 게이트웨이가 클라이언트 단말(들)에 거의 완전히 명료하며, 클라이언트 단말(들)의 관점에서는, 본 발명에 의한 변화는 대역폭만 증가될 뿐이라는 장점이 있다.
그러나, 이동국들에서 패킷 라우팅을 수행하는 것이 결코 사소한 일이 아님에 주목해야 한다. 이는 이동국들이 각 패킷들을 서로에게 송신해야 함을 의미한다. 그러나, 현재 이용 가능한 스마트 폰들의 대부분이 Symbian 60 또는 80 플랫폼들에 기반하고 있으며, Symbian 60 또는 80 플랫폼들의 현재 구현은 이를 지원하지 않고 있다. 다시 말하면, Symbian 60 또는 80 플랫폼 기반 이동국들은 WLAN 네트워크를 통해 서로에게 각 패킷들을 송신할 수 없다. 이러한 한계점은 클라이언트 단말(들)에서 패킷 라우팅을 수행함으로써 극복될 수 있으나, 이전에 언급한 바와 같이, 이를 위해서는 프로토콜 스택을 수정할 필요가 있다. 그러나, 본 발명자는 패킷들을 점대점 송신들로 송신할 필요가 없으며, Symbian 60 또는 80 플랫폼들의 한계점은, 아래 도 7 및 8과 연관하여 더 자세히 설명되는 바와 같이 패킷들을 멀티캐스트 송신을 통해 송신함으로써 극복될 수 있다는 것을 발견했다.
도 1a는 대부분의 요소들 중 하나의 표본만이 표시되는 점에서 간략화된 네트워크 구조를 도시하고 있다. 실제로, 다수의 애드-혹 WLAN 네트워크들(WN)이 존재할 것이며, 각각은 하나의 마스터 이동국(MS1)과 수가 가변적인 슬레이브 이동국들(MS2)을 포함한다. 각 애드-혹 WLAN 네트워크(WN)는 가변적인 수의 클라이언트 단말들(CT)을 지원하며, 이들 각각은 다양한 인터넷 호스트들(HO)로의 다수의 인터넷 연결들을 가질 수 있다. 이는 네트워크 요소들 중 다수 간에 다수-대-다수 맵핑이 존재한다는 것을 의미한다. 본 발명은 동작이 통신연결들의 단부(즉 클라이언트 단말들과 호스트들)에 명료하고, (확장형을 위해 필요한) 다중화 및 역다중화 동작들이 마스터 이동국들(MS1)과 공유기 컴퓨터들(SM)로 불리는 다중화/역다중화 컴퓨터들에 의해 수행되도록 구현된다. 슈퍼헤드 컴퓨터들의 일차적 임무는 이용 가능한 공유기 컴퓨터들(SM)을 지속적으로 확인하는 것이다.
데이터 보안과 전체 시스템의 견고성(robustness)을 향상시키기 위해 다양한 조치를 취할 수 있다. 예를 들어, 클라이언트 단말들(CT)과 인터넷 호스트들(HO) 간의 연결들의 일부 레그들(legs)을 위해 가상 사설 네트워크(VPN) 기술을 이용할 수 있다. 일 구현예에서, VPN은 이동국들(MS1, MS2)과 공유기 컴퓨터(SM) 사이의 각 연결부에 대해서 설정된다. 이 구현에서, 클라이언트 단말들(CT)과 인터넷 호스트들(HO)은 VPN을 설정할 필요가 없으며, 증가된 대역폭과는 별도로, 본 발명은 이들에 대해 명료하다. 시스템의 견고성은, 아래 도 9를 참조하여 자세히 설명될 바와 같이, 공유기 컴퓨터(SM)와 슈퍼헤드 컴퓨터(SH)를 분산된 방식으로 구현함으로써 향상될 수 있다.
도 1b, 1c 및 1d는 도 1a에 도시된 바와는 다른 이용 예들을 도시하고 있다. 도 1b에 도시된 두 번째 예시적인 이용 예에서, 제 1 이동국(MS1)은 본 발명의 통신 장치를 나타내며, 상기 제 1 이동국(MS1)의 무선 통신부는 제 1 무선 광대역 통신 장치를 나타내고, 제 2 이동국(MS2)은 제 2 무선 광대역 통신 장치를 나타내며, WLAN 클라이언트 단말들(CT) 중 어느 하나는 WLAN 클라이언트 단말로 동작할 수 있는 청구된 데이터 처리 장치를 나타낸다. 도 1a와 1b에 도시된 이용 예들의 차이점은, 도 1a에서는 자신과 클라이언트 단말들(CT1 및/또는 CT2) 사이에 WLAN 연결을 설정하는 마스터 이동국(MS1)이 슬레이브 이동국(MS2)과 통신하기 위해서 WLAN 연결을 이용하는 반면, 도 1b에서는, 마스터와 슬레이브 이동국들(MS1, MS2) 간의 통신이 블루투스 연결과 같이 다른 통신 기술을 통해 이루어진다는 점이다. 이러한 구현의 이점은, 슬레이브 이동국(MS2)이 WLAN 인에이블될 필요가 없다는 것이다. MS1과 MS2 사이의 통신 채널에서의 차이점을 제외하고, 도 1a와 1b에 도시된 시스템들은 거의 동일하게 동작한다.
도 1c에 도시된 제 3 예시적인 이용 예에서, 본 발명의 통신 장치는 이동국(MS1)으로서 구현되며, 제 1 이동국(MS1)의 무선 통신부는 제 1 무선 광대역 통신 장치를 나타낸다. 마찬가지로, WLAN 클라이언트 단말들(CT1 및/또는 CT2) 중 어느 하나는 WLAN 클라이언트 단말의 역할을 할 수 있는 본 발명에 따른 데이터 처리 장치를 나타낸다. 도 1c는, 제 2 무선 광대역 통신 장치가 WLAN 클라이언트 단말들 중 하나, 예를 들어 클라이언트 단말(CT1)에 로컬하게 연결된 소형 무선 광대역 모뎀(WBM2)이라는 점에서 도 1a 및 1b와 차이가 있다. 여기에서 이용되는 바와 같이, 소형 무선 광대역 모뎀은 본질적으로 사용자의 성공적인 사용자 인증에 응답하여, 제 3 혹은 그 이후 세대의 이동 네트워크를 통한 광대역 데이터 연결이 가능한 장치이다. 상기 인증은 수신된 PIN 번호(PIN-R)와 저장된 PIN 번호(PIN-S)를 비교하여 수행된다. 소형 무선 광대역 모뎀은 자신의 사용자 인터페이스가 없으므로, 무선 광대역 모뎀의 인증(PIN 코드 엔트리)을 위해 클라이언트 단말(CT1)의 사용자 인터페이스가 이용된다. 그 외에, 도 1c의 클라이언트 단말들(CT1, CT2)은 전반적으로 도 1b에 도시된 클라이언트 단말들(CT1, CT2)에 대응한다.
도 1d에 도시된 제 4 예시적인 이용 예에서, 전용 이동국들(MS1, MS2) 모두는 각각 WLAN 인에이블 컴퓨터들(MT1, CT1)에 설치된 소형 무선 광대역 모뎀들(WBM1, WBM2)로 대체되었으며, "MT"는 "마스터 단말"을 나타낸다. 마스터 단말(MT1)은, WLAN 액세스 포인트를 설정하고 2개의 무선 광대역 연결들을 통해 데이터 경로들의 결합을 감독하므로 마스터라고 불린다. 본 이용 예에서, 본 발명의 통신 장치는 마스터 단말(MT1)로 나타내고, 제 1 및 제 2 무선 광대역 통신 장치는 각각, 제 1 및 제 2 무선 광대역 모뎀들(WBM1, WBM2)라 하며, WLAN 클라이언트 단말의 역할을 할 수 있는 데이터 처리 장치는 클라이언트 단말(CT1)이라 한다. 예시된 시스템은, 무선 광대역 연결들을 액세스 네트워크에 제공하지 않는, CT2로 표시된 추가적인 클라이언트 단말들을 지원할 수 있다.
하기의 설명 및 도면은 클라이언트 단말(CT)이 명백하게 이동국들(MS, MS1, MS2)과 분리된 이용 예들과 직접적으로 연관되어 있지만, 여기에서 제공되는 교시는 로컬하게 장착된 무선 광대역 모뎀을 가진 컴퓨터가 이동국 및 클라이언트 단말의 조합을 대신하는 이용 예들에도 적용 가능하다.
도 2는 확장형 WLAN 게이트웨이에서의 이용을 위해 구성된 이동국을 도시하고 있다. 이동국에 대한 설명은 이동국이 어떻게 단위(비확장형) 게이트웨이로서 동작할 수 있는지를 설명하면서 시작할 것이다. 이러한 게이트웨이 동작은 참조 문헌 1 및 2(공공이 소유한 출원)에 설명되어 있다.
단위(비확장형) 게이트웨이로서 동작하기 위해서, 이동국(MS)은 중앙 처리부(CP:205)와 메모리(210)를 구비한다. 또한, 이동국(MS)은 이동국의 사용자 인터페이스를 구성하며 입력 회로(220)와 출력 회로(225)를 구비하는 외부 입출력 회로(215)를 포함하거나 이용한다. 입력 회로(220)는 이동국의 마이크와, 키패드 및/또는 터치 스크린과 같은 사용자 입력 장치를 포함한다. 출력 회로(225)는 이동국의 표시부 및 이어폰 또는 라우드스피커를 포함한다. 상기 이동국(MS)은 송신 회로(235), 수신 회로(240) 및 안테나(245)를 포함하는 수신/송신 회로(230)를 더 구비한다. 가입자 식별 모듈(SIM, 250)은 인증 기능부(260)가 이동국 사용자를 인증하고 사용자의 액세스 네트워크에 대한 가입을 확인하는데 이용된다. 이동국은 또한 무선 로컬 영역 네트워크(WLAN) 회로(255)를 포함하는데, 이의 정상적인 이용 모드는 WLAN 액세스 포인트(미도시)에 대한 WLAN 클라이언트로 동작하는 것이다.
설치 가능한 프로그램 모듈들을 지원하기 위해서, 이동국의 메모리(MEM, 210)는 설치 가능한 프로그램 모듈들을 다운로드하고 중앙 처리부(CP)에 의한 실행을 위해 상기 설치 가능한 프로그램 모듈들을 메모리(MEM)에 저장하기 위한 루틴들을 포함할 수 있다. 도 1a는 이동국이 데이터 네트워크(DN), 액세스 네트워크(AN), 안테나(245) 및 수신 회로(240)를 통해 저장소(RP)로부터 설치 가능한 프로그램 모듈들을 다운로드하도록 구성된 배치를 도시하고 있으나, 데이터 네트워크(DN)를 통해 클라이언트 단말(CT)로 상기 설치 가능한 프로그램 모듈들을 다운로딩하여, 상기 설치 가능한 프로그램 모듈들이 WLAN 회로(255) 또는 블루투스 혹은 USB(미도시)와 같은 기타 근거리 연결을 통해 이동국으로 송신되는 배치들도 동일하게 가능할 것이다. 액세스 네트워크(AN)는 통상적으로 광대역 가능 이동 통신 네트워크인 반면, 데이터 네트워크(DN)는 인트라넷 또는 엑스트라넷으로 불리는 인터넷 프로토콜(IP)을 구현하는 인터넷 또는 기타 폐쇄형 서브네트워크이다. 이러한 수준의 일반화에서, 도 1a의 모든 이전에 논의된 요소들은 관련 기술에서 이용되는 바와 같이 종래의 것일 수 있다. 아래에서 더 자세히 설명될 바와 같이, 액세스 네트워크(AN)와 데이터 네트워크(DN)을 통해 하나 또는 그 이상의 외부 호스트들이 액세스 가능하다. 마지막으로, 참조 번호 280은 파라미터들(parameters)과 변수들(variables)을 저장하는데 이용되는 메모리(210)의 소정 영역을 나타낸다.
도 1a에 대한 하기의 설명은 기술적인 측면에서 적용 가능한 이동국을 설명하고 있다. 이러한 이동국들은 상업적으로 이용 가능하다. 예를 들어, 본 발명의 우선일에, Symbian S60 또는 S80 플랫폼 기반 이동국들이 이용될 수 있으며, 단, 이들은 WLAN 및 광대역 통신을 지원한다. 이동국이 공장 설치 소프트웨어 애플리케이션(예를 들어, 이동국의 제조시 설치된) 또는 다운로드 가능한 애플리케이션으로서, 본 발명의 게이트웨이 애플리케이션(270)을 포함한다는 사실에서 선행 기술의 이동국들과 구별됨을 알 수 있다. 클라이언트 단말들(CT)은 랩탑 컴퓨터들 또는 스마트 폰들과 유사하나, 당업자는 본 발명의 게이트웨이 애플리케이션(270)이 제공된 이동국(MS)이 WLAN 클라이언트로 동작할 수 있는 클라이언트 단말, 개인 디지털 어시스턴트(PDA), 가정용 엔터테인먼트 장치, 디지털 카메라 등 기타 적용 가능한 장치 유형들을 가상으로 지원함을 알 수 있을 것이다.
게이트웨이 애플리케이션(270) 내에서, 참조 번호 272는 총체적으로 하나의 무선 인터페이스를 하나 또는 다수의 클라이언트 단말들에 제공하는 비확장형 게이트웨이로서 이동국을 동작시키는데 이용되는 프로그램 구현 기능들을 나타낸다. 도 5와 연관하여 설명될 이러한 기능들은 애드-혹 WLAN 네트워크 설정, 비콘(beacon) ID 생성, IP 주소 할당 및 발견 (예를 들어, DHCP), 외부 도메인 네임 서버를 통한 도메인 네임 서비스(DNS), 다중 프로토콜 지원 및 로밍 지원을 포함한다. 상기 다중 프로토콜 지원 기능은 소스 및 목적지 주소들을 번역하는 Network Address & Port Translation (NAPT) 블록을 포함할 수 있다. 포트 번호의 번역은 동일한 IP 주소로의 또는 그로부터의 다양한 연결들을 식별하는데 이용될 수 있다. 자세한 변형(conversion) 예는 도 8과 연관하여 설명될 것이다.
참조 번호 274는 다수의 무선 인터페이스들을 하나 또는 다수의 클라이언트 단말들로 제공하는 것을 조정하는 확장형 게이트로서 이동국을 동작시키는 프로그램 구현 기능들을 총체적으로 나타낸다. 도 6 내지 8을 통해 설명될 이러한 기능들은 WLAN 네트워크에서의 패킷 멀티캐스트 송신 및 시그널링을 포함하는 멀티캐스팅 기능, 마스터 이동국과 슬레이브 이동국 사이의 패킷 전달 및 시그널링, 그리고 슈퍼헤드 컴퓨터와 공유기 컴퓨터와의 통신을 위한 통신 기능을 포함한다.
도 3은 본 발명의 설명에 있어서 공유기 컴퓨터(SM)이라고 불리는 다중화/역다중화 컴퓨터의 블록도를 도시하고 있다. 공유기 컴퓨터(SM)는 인터넷과 같은 데이터 네트워크들(DN)과 통신하기 위한 네트워크 인터페이스(330)뿐만 아니라 중앙 처리부(CP, 305)와 메모리(310)를 포함한다. 공유기 컴퓨터(SM)는 공유기 컴퓨터의 사용자 인터페이스를 구성하며 입력 회로(320)와 출력 회로(325)를 포함하는 외부 입출력 회로(315)를 포함(또는 이용)한다.
사용자 인터페이스의 특성은 어떤 종류의 컴퓨터가 공유기 컴퓨터(SM)를 구현하는데 이용되는가에 의존한다. 공유기 컴퓨터가 전용 컴퓨터인 경우, 키보드 및 표시부와 같은 로컬 사용자 인터페이스가 필요하지 않을 수 있으며, 사용자 인터페이스는 원격 인터페이스일 수 있으며, 이 경우 공유기 컴퓨터는 예를 들면 인터넷을 통한 웹 브라우저로부터 원격으로 관리된다. 반면, 일부 액세스 네트워크 사업자들은 본 발명과 특히, 공유기 컴퓨터에 대해 비우호적인 태도를 보일 수 있는데, 이는 본 발명이 많은 수의 클라이언트 단말들 중에서 하나 또는 소수의 단말만으로 액세스 네트워크 가입을 공유하는 것을 가능하게 하기 때문이다. 따라서, 일부 네트워크 사업자들은 공유기 컴퓨터의 동작을 차단하고자 시도할 수도 있다. 본 발명의 견고성을 향상시키기 위해서는, 다소 많은 수의 공유기 컴퓨터들이 연관될 수 있다. 종래의 가정용 컴퓨터들이 가능한 공유기 컴퓨터들의 주요한 예이다. 이 경우, 사용자 인터페이스는 표시부, 키보드 및 포인팅 장치를 포함하는 로컬 인터페이스여야 하나, 본 발명을 위해서, 사용자 인터페이스는 적절한 컴퓨터(하드웨어적)를 본 발명의 공유기 컴퓨터로 만드는 소프트웨어 애플리케이션(370)을 실행해야 한다. 또한, 사용자 인터페이스는 트래픽 통계를 획득하는데 이용될 수 있다. 참조 번호 380은 파라미터들과 변수들을 저장하는데 이용되는 메모리(310)의 일부 영역을 나타낸다.
공유기 컴퓨터의 소프트웨어 애플리케이션(370)은 프로세서가 다음의 기능들을 수행하도록 지시하기 위한 프로그램 코드를 포함한다. 시그널링 기능은 공유기 컴퓨터가 게이트웨이 이동국들과 같은 참여 요소들을 발견하도록 한다. 슈퍼헤드 통신 기능은 (예를 들어, HTTPS를 통한 XML로) 슈퍼헤드 컴퓨터와의 통신을 가능하게 한다. 옵션 구성/보고 기능은 공유기 컴퓨터의 구성과, 로컬 사용자 인터페이스 또는 원격 사용자 인터페이스일 수 있는 사용자 인터페이스를 통한 트래픽 통계 보고를 가능하게 한다. 패킷 관리 기능은 네트워크 주소 (및 포트) 번역 (NAT/NAPT) 동작뿐만 아니라 패킷 패킹/언패킹 및 다중화/역다중화를 수행한다. DNS 동작은 공유기 컴퓨터가 이미 존재하는 인터넷 기반 DNS 서비스들로 DNS 동작에 참여하도록 한다.
도 4는 일상적으로 슈퍼헤드 컴퓨터로 불리며 SH라는 참조 기호로 나타내는 서비스 조정 서버의 블록도를 도시하고 있다. 슈퍼헤드 컴퓨터의 목적은 공유기 컴퓨터(SM)의 서비스를 조정하는 것이다. 참조 번호 305 내지 330으로 나타낸 하드웨어 블록들의 기능적인 설명과 연관하여, 슈퍼헤드 컴퓨터(SH)는 도 3에 도시된 공유기 컴퓨터(SM)와 유사할 수 있으므로, 하드웨어 요소들의 설명은 반복되지 않을 것이다. 슈퍼헤드 컴퓨터가 다음의 본 발명의 기능들을 수행하도록 하는 것은 슈퍼헤드 소프트웨어 애플리케이션(370)이다.
공유기 통신 기능은 슈퍼헤드 컴퓨터들과의 통신을 (예를 들면, HTTPS를 통한 XML로) 가능하게 한다. 공유기 관리 기능은 공유기 컴퓨터들을 지속적으로 확인할 수 있도록 하고, 게이트웨이 이동국들로 통신될 공유기 컴퓨터들을 다양한 동작 파라미터들과 IP 주소들에 따라 우선순위화(prioritisation)하는 것을 가능하게 한다. 옵션(Optional, 선택적) 구성/보고 기능은 슈퍼헤드 컴퓨터의 구성과, 로컬 사용자 인터페이스 또는 원격 사용자 인터페이스일 수 있는 사용자 인터페이스를 통한 트래픽 통계 보고를 가능하게 한다.
도 5는 WLAN 클라이언트 단말, 게이트웨이로서 구성된 이동국, DNS 서버 및 인터넷 호스트를 포함하는 상황에서의 게이트웨이 설정을 예시한 시그널링도이다. 도 5는 본 발명에 따라 게이트웨이 애플리케이션을 지원하는 클라이언트 단말(CT)과 이동국과 연관된 예시적인 상황을 도시하고 있다. 5-0 단계에서, 본 발명의 게이트웨이 애플리케이션이 이동국에서 실행된다. 상기 게이트웨이 애플리케이션의 실행은 통상적으로 이동국의 사용자 인터페이스를 통한 사용자 지시에 응답하여 시작된다. 통상적인 구현에서, 이동국은 "애플리케이션들"에 대한 사용자 인터페이스 탐색 지시를 수신하며, 이들 중에서 본 발명의 게이트웨이 애플리케이션이 실행을 위해 선택된다. 본 발명의 게이트웨이 애플리케이션의 제어에 따라 이동국의 프로세서에 의해 수행되는 동작들 중 하나는 이동국의 WLAN 회로가 동작 가능하도록 보장하는 것이다. 5-0 단계 및 해당 비활성화 단계인 5-40 단계의 중요성은, 이동국이 사용자의 특정 시간(user-specified time) 동안에만 무선 광대역 게이트웨이 애플리케이션들에 대해 보류되고, 나머지 시간에는 이동국이 자신의 사용자가 요구하는 임무를 수행할 수 있다는 것이다.
5-2 단계에서, 게이트웨이 애플리케이션은 이동국의 프로세서에게 (이동국을 WLAN 클라이언트로서 이용하는 종래와는 반대로) WLAN 액세스 포인트로서 동작함으로써 이동국 주위의 애드-혹 WLAN 네트워크를 준비할 것을 지시한다. 5-4 단계에서, 게이트웨이 애플리케이션은 표준 IEEE 802.11x에서 정의된 바와 같은 IBSSID 메시지인 비콘(beacon) ID 메시지의 방송을 개시할 것을 이동국에 지시한다. 5-4 단계는 화살표로 표시되었으나, 실제로, 비콘 ID 메시지의 방송은 게이트웨이 애플리케이션의 실행이 종료되는 5-40 단계까지 반복되어야 한다.
5-6 단계에서, 클라이언트 단말(CT)는 이용 가능한 WLAN 네트워크들을 검색하고, 방송된 비콘 ID를 검출하며, 이동국(MS)에 의해 생성된 WLAN 네트워크를 선택한다. 5-8 단계에서, 종래의 WLAN 가입(attach) 절차의 일부로서 클라이언트 단말(CT)은 이동국의 WLAN 액세스 포인트로부터 ID 주소를 요청하고, 상기 액세스 포인트는 5-10 단계에서 상기 요청된 IP 주소를 반환한다. 5-8 단계 및 5-10 단계에서는 동적 호스트 구성 프로토콜(DHCP; Dynamic Host Configuration Protocol)이 주로 이용된다.
클라이언트 단말(CT)가 인터넷 호스트(도 1a에서 HO)로부터 웹 페이지를 검색하고자 한다고 가정해보자. 5-12 단계에서, 클라이언트 단말(CT)은 호스트의 웹 페이지의 IP 주소에 대한 DNS 쿼리(query)를 이동국의 게이트웨이 애플리케이션의 DNS 서버로 송신한다. 5-14 단계에서 이동국의 게이트웨이 애플리케이션은 DNS 쿼리를 인터넷의 도메인 네임 서비스(DNS)로 전달하고 5-16 단계에서 호스트의 IP 주소를 획득한다. 5-18 단계에서, 이동국의 게이트웨이 애플리케이션은 호스트의 IP 주소를 클라이언트 단말(CT)에 반환한다.
5-20 단계에서, 클라이언트 단말(CT)은 호스트의 IP 주소로부터 웹 페이지를 요청한다. 이를 위해 HTTP(Hypertext Transfer Protocol)가 주로 이용된다. 이 요청은, 클라이언트 단말(CT)과 인터넷 호스트 간의 다른 통신처럼, 이동국에서 실행 중인 본 발명의 게이트웨이 애플리케이션을 통해 일어난다.
5-22 단계는 일부 실시예들에서는 생략될 수 있는 옵션 단계이다. 5-22 단계가 수행될 때, 이는 클라이언트 단말(CT)로부터 호스트'라 불리는 다른 인터넷 호스트로 제 1 HTTP 페이지 요청을 리다이렉팅(Redirecting)하는 것을 포함한다. 이는, 5-24 단계에서, 게이트웨이 애플리케이션이 클라이언트 단말의 제 1 HTTP 페이지 요청을 호스트'의 IP 주소에 있는 설정된(forced) 홈페이지로 가도록 하는 것을 의미한다. 예를 들어, 호스트'의 사이트의 운영자는 액세스 네트워크(AN)을 통해 통신 비용을 지원하는 대가로 광고를 표시할 수도 있다. 5-26 단계에서, 웹 사이트 호스트'의 요청된 웹 페이지를 반환하고, 게이트웨이 애플리케이션은 이를 5-28 단계에서 클라이언트 단말로 중계한다.
5-30 단계에서, 클라이언트 단말(CT)은 호스트의 IP 주소로부터 웹 페이지를 다시 요청한다. 이는 클라이언트 단말로부터의 두 번째(또는 추가) 페이지 요청이므로, 5-32 단계에서 게이트웨이 애플리케이션은 더 이상 HTTP 요청을 리다이렉팅(Redirecting)하지 않고 이를 호스트로 중계한다. 5-34 및 5-36 단계에서, 호스트로부터의 요청된 웹 페이지는 클라이언트 단말로 송신된다. 화살표 50으로 나타낸 바와 같이, 이후 웹 페이지들이 요청될 때 상기 과정은 5-36 단계에서 5-30 단계로 돌아갈 수 있다. 5-30 내지 5-36 루프들은 게이트웨이 애플리케이션이 5-40 단계에서 종료될 때까지 반복될 수 있다. 상기 설정된(forced) 홈 페이지 특성(5-22 단계)이 구현되지 않으면, 첫 번째 HTTP 요청(5-20 단계)이 이후 HTTP 요청들(5-30 단계)과 유사하게 처리된다. 5-30 단계의 후속 실행에 있어서, HTTP 페이지 요청이, 게이트웨이 애플리케이션이 IP 어드레스를 가지고 있지 않은 웹 페이지와 연관되면, DSN 쿼리가 수행될 것이다(5-14 및 5-16 단계들과 비교).
도 5는 CT'로 표시된 추가적인 클라이언트 단말을 도시하고 있다. 5-6 내지 5-36 단계들은 각 추가 클라이언트 단말들에 대해 반복될 것이다. 이는 이동국(MS)에게 (WLAN 클라이언트와 반대인) WLAN 액세스 포인트로서 동작하도록 지시하는 본 발명의 게이트웨이 애플리케이션에 의해, 이동국(MS)이 WLAN 클라이언트 단말들로 동작하며 이동국이 수행하는 인증을 통해 액세스 네트워크에 대한 단일 가입을 공유할 수 있는 임의의 개수의 클라이언트 단말들을 지원할 수 있음을 의미한다.
도 5 및 그에 대한 위의 설명은 HTTP 프로토콜의 이용을 예시하였다. 본 발명의 게이트웨이 애플리케이션은 유사한 방식으로 다른 프로토콜들을 지원하며 각 지원되는 프로토콜에 특정 포트 번호를 할당한다. 예를 들어, 게이트웨이 애플리케이션은 이동국에게 HTTPS 프로토콜의 프록시 구성 필드(Proxy Configuration field)를 이용함으로써 암호화된 HTTPS 트래픽을 전달하도록 지시할 수 있다.
도 6은 WLAN 클라이언트 단말(CT), 마스터 이동국(MS1) 및 슬레이브 이동국(MS2)와 연관된 IP 주소 발견 및 DHCP 동작을 예시하는 시그널링도이다. 이동국들(MS1, MS2)은 모두 기능들(272, 274)를 포함하는 본 발명의 게이트웨이 애플리케이션(270)(도 2 참조)을 실행한다. 통상적인 구현에서, 이동국들(MS1, MS2) 및 이들의 게이트웨이 애플리케이션들은 동일하다. 우선 도 1 및 5와 관련하여 설명된 바와 같이 애드-혹 WLAN 네트워크를 우선 설정하는 이동국은 마스터 이동국(MS1)이 되고, 이후에 애드-혹 WLAN 네트워크에 참여하는 이동국들은 슬레이브 이동국의 역할을 맡게 될 것이다. 명료함을 위해, 도 6 내지 8은 하나의 슬레이브 이동국(MS2)을 도시하지만, 본 발명 및 그의 구현들은 다른 합리적인 수의 이동국들로 확장될 수 있다. 간략함을 위해, "이동국"이라는 단어를 생략하고 마스터 및 슬레이브 이동국들을 "마스터" 및 "슬레이브"로 칭할 수도 있다.
6-2 단계에서, 클라이언트 단말(CT)은 DCHP 발견() 절차에서 마스터(MS1)로부터 IP 주소를 요청한다. 6-4 단계에서, 마스터(MS1)는 클라이언트 단말(CT)로 요청된 IP 주소를 송신한다. 본 예에서, IP 주소가 192.168.1.1인 마스터(MS1)는 클라이언트 단말에 192.168.1.2인 다음으로 이용 가능한 IP 주소를 제공한다. 6-6 단계에서, 애드-혹 WLAN 네트워크가 이미 존재하는 것을 검출한 이동국(MS2)은 마스터(MS1)로부터 IP 주소를 요청한다. 도시된 예에서, 마스터(MS1)는 6-8 단계에서 슬레이브(MS2)에게 192.168.2.1의 IP 주소를 부여하는데, 이는 본 예에서 마스터의 IP 주소로부터 세 번째 옥텟값을 다음의 이용 가능한 수로 설정함으로써 파생된 것이다. 다시 말해, 슬레이브 이동국(MS2)은 자신의 서브넷을 할당 받는다. 이러한 구현은 자원 이용의 최적화의 관점에서 특정한 이점을 제공한다. 예를 들면, 슬레이브 이동국(MS2)은 클라이언트 단말들 중 일부에게는 WLAN 게이트웨이로서 동작할 수 있는데, 이를 통해 모든 트래픽이 마스터 이동국(MS1)을 거쳐 라우팅될 필요가 없게 된다.
통상적인 환경에서, IP 주소 임대 시간은 길 수가 없는데, 이는 애드-혹 네트워크가 언제 슬레이브 이동국이 네트워크를 떠날지를 알려주지 않기 때문이다. 이동국이 네트워크를 떠난 후에, 게이트웨이와 서브넷 주소들은 빨리 갱신되어야 한다. 이동국들이 게이트웨이 서비스의 전용이 아닌 통상적인 환경에서, IP 임대 시간은 몇 분에 지나지 않는다.
도 7은 마스터 이동국/게이트웨이(MS1), 슬레이브 이동국/게이트웨이(MS2) 및 공유기 컴퓨터(SM)를 통해 WLAN 클라이언트 단말(CT)로부터 인터넷 호스트로의 데이터 패킷 흐름을 예시한 시그널링도이다. 7-0 초기 상태에서, 도 5 및 6과 연관되어 설명된 바와 같이, 애드-혹 WLAN 네트워크(도 1a의 WN)가 설정되었고 DHCP 발견 절차가 수행되었다. 여기서 설명된 실시예에서, 애드-혹 WLAN 네트워크는 마스터 게이트웨이 이동국(MS1)과 슬레이브 게이트웨이 이동국(MS2)을 포함하지만, 클라이언트 단말(CT)는 마스터(MS1)와만 통신한다.
7-2 및 7-4 단계들에서, 클라이언트 단말(CT)은 2개의 IP 패킷들(IP1, IP2)을 마스터(MS1)로 송신한다. IP 패킷들의 최종 목적지는 인터넷 호스트(HO)이다. 따라서 마스터(MS1)는 클라이언트 단말의 인터넷에 대한 유일한 액세스 포인트로서 동작한다. 7-6 단계에서, 마스터(MS1)는 공유기 컴퓨터(SM)로 제 1 IP 패킷(IP1)을 UDP 패킷으로서 송신한다. 개입(intervening) 액세스 네트워크들은 명료성을 위해 모두 생략되었지만, 이들은 도 1a에 도시되어 있다. 7-8 단계에서, 마스터(MS1)는 제 2 IP 패킷(IP2)을 UDP 패킷으로서 멀티캐스팅하고, 슬레이브(MS2)는 멀티캐스트 송신을 캡쳐한다. 7-10 단계에서, 슬레이브(MS2)는 공유기 컴퓨터(SM)로 제 2 IP 패킷(IP2)을 UDP 패킷으로서 송신한다. 7-12 및 7-14 단계들에서, 공유기 컴퓨터(SM)는 호스트로 IP 패킷들(IP1, IP2)을 송신한다. 여기서 설명된 예에서, UDP 패킷들은 효율성을 위해 이용되었다. 더 양호한 견고성이 요구되고 효율성이 희생될 수 있다면, TCP 프로토콜이 대신 이용될 수 있다.
도 7 및 8에 있어서, 마스터 게이트웨이 이동국(MS1)은 공유기 컴퓨터(SM)의 주소를 알거나 획득하는 것을 만족시킨다. 예를 들어, 단순한 구현에서, 마스터(MS1) 또는 이의 사용자는 이용 가능한 공유기 컴퓨터들의 주소들을 발견하는데 인터넷 검색 엔진을 이용할 수도 있다. 공유기 컴퓨터들의 주소를 슈퍼헤드 컴퓨터로부터 획득하는 개선된 절차는 도 9와 연관되어 설명될 것이다.
점대점 송신을 통한 멀티캐스트를 이용하는 이유는, 현재 WLAN 구비 이동국들의 대부분이 기반하는 Symbian S60 또는 S80 플랫폼들이 개별 패킷들에 의한 MAC 또는 장치 하드웨어 계층 접근을 위해 API(Application Programming Interface) 기능을 제공하지 않기 때문이다. WLAN 네트워크에서 멀티캐스트 송신으로의 의존은 이러한 문제에 대한 차선책을 제공한다.
특정 일 구현에서, 멀티태스킹으로 인한 오버헤드는 제 1 (마스터) 이동국/게이트웨이에 플래그를 설정함으로써 감소되어, 슬레이브 이동국들/게이트웨이들은 각 패킷의 목적지를 보기 위해 각 패킷을 언패킹할 필요가 없다. 멀티태스킹 동작은 또한 이동 액세스 네트워크들에서 패킷 손실이 분명한 단점인 사실을 보상한다. 다수의 대안적인 루트들을 통한 멀티캐스트 송신의 결과, 적어도 하나의 성공적인 패킷 전달의 가능성이 증가된다. 또한, 멀티태스킹 동작은 애드-혹 WLAN 네트워크의 견고성을 증가시킨다. 슬레이브 이동국들/게이트웨이들 중 하나가 WLAN 네트워크로부터 사라지더라도, 패킷들은 여전히 남아 있을 수 있다.
도 7에 도시된 상황에서, 마스터(MS1)는 공유기 컴퓨터(SM)로 제 1 IP 패킷(IP1)을 직접(directly) 송신하지만, 제 2 IP 패킷(IP2)은 슬레이브(MS2)를 통해 송신된다. 게이트웨이들(MS1, MS2) 및 액세스 네트워크들(AN1, AN2) 간의 로드 균형을 달성하기 위해 다음 IP 패킷(미도시)은 다시 직접 송신될 것이다(도 1a 참조). 슬레이브(들)을 통해 패킷들을 송신하고/또는 액세스 네트워크들에서의 지연들(delays)을 변경함으로써 유발되는 오버헤드의 결과, 공유기 컴퓨터(SM)는 시퀀스로부터 일부 패킷들을 수신하고, 패킷(IPn)은 패킷(IPn+1) 다음에 수신될 것이다. 따라서, 공유기 컴퓨터(SM)는 맞는 시퀀스에서 호스트로 전달할 필요가 있는 모든 패킷들을 수신할 때까지 시퀀스로부터 패킷들을 버퍼링할 수 있어야 한다. 공유기 컴퓨터(SM)는 일부 패킷이 일정 시간 동안 수신되지 않으면 경보를 발생시키는 프로토콜 감시 타이머를 이용할 수 있으며, 이러한 경우 공유기 컴퓨터(SM)는 마지막으로 적절하게 수신된 패킷으로부터 패킷 재송신을 요청할 수 있다.
7-16 내지 7-28 단계들에서, 2개의 인터넷 패킷들(IP3, IP4)이 공유기 컴퓨터(SM)와 게이트웨이들(MS1, MS2)을 통해 호스트로부터 클라이언트 단말(CT)로 송신된다. 반대 방향에 대한 위의 설명에 기초하여, 호스트로부터 클라이언트 단말(CT)로의 패킷 송신은 명백하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다. 이 경우, 슬레이브(MS2)는 마스터(MS1)로 멀티캐스트 송신을 통해 패킷(IP4)를 송신해야 하며, 필요한 경우 마스터(MS1)는 재송신을 요청하여 맞는 시퀀스로 패킷들을 조합한다.
여기에서 설명된 실시예는, 본 발명의 확장형 게이트웨이의 동작이 완전히 클라이언트 단말(CT)과 호스트에 명확하여, 어떠한 수정도 요구하지 않으며 증가된 송신 속도만을 검출할 수 있다는 이점을 제공한다.
도 8은 마스터 게이트웨이 이동국(MS1), 슬레이브 게이트웨이 이동국(MS2) 및 공유기 컴퓨터(SM)를 통해 WLAN 클라이언트 단말(CT)로부터 인터넷 호스트(HO)로의 데이터 흐름을 예시한 상세한 시그널링도이다. 본 실시예에서, 공유기 컴퓨터는 포트 번역이 가능하며 역 번역도 가능한 네트워크 주소 번역 블록을 포함한다. 본 발명의 설명에 있어서, 이 블록은 NAPT(Network Address & Port Translation) 블록으로 칭한다. NAPT 블록은 IP 주소를 변경하므로, 개별 네트워크 요소로 도시되었지만, 실제로는, 그리고 통상적으로는 공유기 컴퓨터(SM)의 필수 기능 블록이다. NAPT 블록은 패킷들의 포트 번호들을 이용하여 소스 및 목적지 주소들을 식별하고 그 주소들에 기초하여 패킷들을 분리할 수 있다.
도 8의 상단 부근에 도시된 바와 같이, 네트워크 요소들 CT, MS1, MS2, SM 및 HO에 할당된 1차(primary) IP 주소는 각 네트워크 요소의 참조 기호 뒤에 "IP"라는 접미사로 나타낸다. 예를 들어, CT IP는 클라이언트 단말(CT)에 할당된 IP 주소이다. 마스터 및 슬레이브 게이트웨이 이동국들(MS1, MS2) 또한 2차 IP 주소를 각각 이용하며, 이들은 "IP" 접미사 뒤에 프라임 부호(')로 표시한다. 예를 들어, MS1 IP'는 마스터 게이트웨이 이동국(MS1)에 할당된 2차 IP 주소이다. 이동국들의 2차 IP 주소들은 이동국들(MS1, MS2)과 공유기 컴퓨터(SM) 간의 통신을 위해 이용된다. 대표적인 일 구현에서, 이동국들의 1차 IP 주소들(MS1 IP, MS2 IP)은 마스터 이동국(MS1)의 서브네트워크로부터 할당되며, 2차 IP 주소들(MS1 IP', MS2 IP')은 이동국들의 각 액세스 네트워크 사업자들이 할당한 공공(public) IP 주소들이다.
8-0의 초기 상태에서, 애드-혹 WLAN 네트워크는 설정되어 있고 DHCP 절차는 수행되었다. 도 8의 나머지 단계들은 4개의 주요 과정들을 구성하는데, 이 과정들은 제 1 패킷 1U 및 제 2 패킷 2U을 클라이언트 단말(CT)로부터 호스트(HO)로 송신하고(업링크 송신이라 함) 제 1 패킷 1d와 제 2 패킷 2D를 호스트(HO)로부터 클라이언트 단말(CT)로 송신하는 것이다. 도 8에 도시된 메시지들과 동작들에 대한 상세한 내용은 표 1로 편집되었다.
8-11 내지 8-17 단계들은 제 1 업링크 패킷(1U)의 클라이언트 단말(CT)로부터 호스트(HO)로의 송신과 연관된다. 8-11 단계에서, 클라이언트 단말(CT)은 패킷(1U)를 마스터 이동국(MS1)으로 송신한다. 표 1에 도시된 바와 같이, 패킷(1U)은 마스터 이동국(MS1)에 의해 설정된 WLAN 네트워크를 통한 이더넷(Ethernet) 패킷이다. 패킷(1U)의 소스 및 목적지 주소들은 마스터 이동국(MS1)의 MAC 주소들이다. 패킷의 페이로드는 클라이언트 단말이 송신한 것과 같은 IP 데이터를 포함한다. 표 1은 또한 8-11 단계를 위한 제 2 행 엔트리를 포함하며, 이는 이더넷 패킷 내에 IP 패킷이 포함되었음을 의미한다. IP 패킷의 소스 및 목적지 주소들은 각각 클라이언트 단말(CT)과 호스트(HO)의 IP 주소들이다. 8-12 단계는 옵션 헤더 패킷 단계로서, 이 단계의 목적은 무선 인터페이스 대역폭의 이용을 최적화하는 것이다. 도 8에 도시된 바와 같은 경우에 있어서, 마스터 이동국(MS1)은 제 1 패킷(1U)을 공유기 컴퓨터로 직접 송신하지 않고 슬레이브 이동국(MS2)을 통해 송신한다. 따라서, 8-13 단계는 패킷(1U)을 멀티캐스트 송신으로 송신하는 단계를 포함하는데, 이는 UDP 패킷이 포함된 이더넷 패킷을 MS1의 MAC 주소로부터 송신하는 것과 연관된다. 다음으로 UDP 패킷은 표 1에 도시된 바와 같이 실제 IP 패킷을 포함한다. 8-14 단계에서, 멀티캐스트 송신을 수신한 슬레이브 이동국(MS2)은 UDP 패킷을 공유기 컴퓨터(SM)의 IP 주소로 송신한다. 헤더 언패킹 단계인 8-15 단계는 헤더 패킹 단계인 8-12 단계의 효과와 반대이다. 8-16 단계에서, 공유기 컴퓨터(SM)의 NAPT 블록은 패킷(1U)에 네트워크 주소 번역을 수행한다. 네트워크 주소 번역 후에, 8-17 단계에서, 공유기 컴퓨터(SM)는 제 1 업링크 패킷(1U)을 호스트(HO)로 송신한다.
8-21 내지 8-27 단계는 제 2 업링크 패킷(2U)을 클라이언트 단말(CT)로부터 호스트(HO)로 송신하는 것과 관련된다. 제 2 업링크 패킷(2U)의 송신은, 패킷(2U)가 마스터 이동국(MS1)으로부터 공유기 컴퓨터(SM)로 직접 송신되고 WLAN을 통한 멀티캐스트 송신이 생략된다는 점에서 제 1 업링크 패킷(1U)의 송신보다 간단하다. 클라이언트 단말(CT)와 호스트(HO)에서 시작하거나 종료되는 패킷들의 송신은 패킷이 슬레이브 이동국(MS2)을 통해 전달되는지 여부와 관계없이 유사하다. 이는, 패킷들의 송신이 클라이언트 단말(CT)와 호스트(HO)에 있어 명확하여, 송신 대역폭이 개선되는 것을 확인할 수 있음을 의미한다.
8-31 내지 8-37 단계들은 제 1 다운링크 패킷(1d)의 호스트(HO)로부터 클라이언트 단말(CT)로의 송신과 연관된다. 최종적으로, 8-41 내지 8-47 단계들은 제 2 다운링크 패킷(2D)의 호스트(HO)로부터 클라이언트 단말(CT)로의 송신과 연관된다. 다운링크 송신은 업링크 송신과 유사하므로, 이러한 다양한 송신들에 대한 상세한 설명을 생략하며, 필요한 상세내용은 표 1에 포함되어 있다. 여기서 설명된 실시예에서, 이동국의 공공(사업자 할당) IP 주소들은 공유기 컴퓨터(SM)와 통신하는데 이용되며, 사설 IP 주소들, 즉 마스터 이동국(MS1)이 할당한 주소들은 이동국들 간의 통신을 위해 이용된다.
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표 1. 도 8과 관련된 상세 내용
위의 표에서, "고유 소스/목적지 포트"라는 표현은 공유기 컴퓨터(SM)가 포트 번호들을 통해 동일한 호스트(HO)에 대한 다양한 연결들을 식별할 수 있음을 의미한다. 예를 들어, 공유기 컴퓨터(SM)는 포트 번호(5555)를 통해 예시적인 클라이언트 단말(CT)로부터의 호스트(HO)로의 연결을 식별할 수 있으며, 다음 연결은 포트 번호(5556) (또는 기타 고유값)으로 식별될 것이다. 호스트(HO)가 패킷들을 다운스트림으로 송신하면, 공유기 컴퓨터(SM)는 포트 번호를 이용하여 다운스트림 패킷들이 어떤 연결에 속해 있는지를 결정할 수 있다.
도 9는 마스터 이동국이 서빙 슈퍼헤드 컴퓨터 및 공유기 컴퓨터를 발견하기 위해서 이용할 수 있는 절차를 개시하고 있다. 9-2 단계는 도 1, 2, 5 및 6과 연관되어 설명된 바와 같이 마스터 게이트웨이 이동국(MS1)에서의 게이트웨이 애플리케이션의 초기화를 포함한다. 9-4 단계에서, 마스터(MS1)는 메모리로부터 슈퍼헤드 컴퓨터 리스트를 검색한다. 마스터(MS1) 내로 게이트웨이 애플리케이션을 설치하면 디폴트 슈퍼헤드 리스트를 저장할 수 있으며, 이 리스트는 게이트웨이 애플리케이션을 이후에 실행할 때 업데이트될 것이다. 9-6 단계에서, 마스터(MS1)는 상기 리스트로부터 첫 번째 슈퍼헤드 컴퓨터 주소를 선택한다. 9-8 단계에서, 마스터(MS1)는 상기 선택된 슈퍼헤드 컴퓨터 주소에 인쿼리(inquiry)를 송신한다. 9-10 단계는 상기 선택된 슈퍼헤드 컴퓨터 주소로부터 인쿼리(inquiry)에 대한 응답이 수신되었는지에 관한 테스트와 연관된다. 테스트가 성공적이면, 과정은 9-12 단계로 진행하여, 마스터(MS1)가 상기 획득한 공유기 주소들 중 하나 또는 그 이상을 이용하기 시작한다. 9-14 단계에서, 마스터(MS1)는 슈퍼헤드 주소 리스트를 저장한다.
반면에, 9-10 단계에서의 테스트가 실패하면, 과정은 9-16 및 9-18 단계로 진행하여, 리스트의 다음 슈퍼헤드 주소가 시도된다. 슈퍼헤드 주소 리스트가 소진되면, 과정은 다양한 사용자 경보 단계들 및/또는 오류 복구 절차들과 관련된 9-20 및 9-22 단계들로 진행한다. 예를 들면, 마스터 이동국(MS1) 또는 이의 사용자는 더 많은 슈퍼헤드 주소들을 얻기 위해 인터넷 검색 엔진을 이용할 수도 있다.
슈퍼헤드 컴퓨터로부터 마스터(MS1)로의 적절한 응답은 하나 또는 그 이상의 이용 가능한 공유기 컴퓨터들의 IP 주소 리스트와, 바람직하게는, 이용 가능한 슈퍼헤드 컴퓨터들의 업데이트된 리스트를 포함해야 한다. 대표적이지만 한정적이지 않은 구현에서, 그러한 리스트들은 XML(eXtendible Markup Language) 포맷으로 송신된다. 이용 가능한 공유기 컴퓨터들의 리스트를 수신하여, 마스터(MS1)는 컴퓨터들이 스스로를 가능한 공유기 컴퓨터들로서 슈퍼헤드 컴퓨터로 보고하였음을 알게 된다.
통상적으로, 각 연결은 하나의 공유기 컴퓨터에 의해 서빙되지만, 하나의 마스터(MS1)는 하나 또는 그 이상의 클라이언트 단말들로부터의 다수의 연결들을 서빙할 수 있으며, 각 연결은 서로 다른 공유기 컴퓨터에 의해 서빙될 수 있다. 또한, 활성 공유기 컴퓨터가 서비스로부터 자신을 분리하거나 다른 방식으로 연결 서빙을 중지하는 경우를 대비하여, 마스터(MS1)가 다수의 공유기 주소들의 리스트를 획득하고 저장하는 것이 바람직하다.
일부 실시예들에서, 슈퍼헤드 컴퓨터와 공유기 컴퓨터는 분산된 방식으로 구현된다. 이러한 분산된 구현은 용량 고려 사항과 함께 특정한 이점들을 제공한다. 예를 들어, 많은 인터넷 서비스들 또는 서버들은 서비스 거부 공격(denial-of-service attacks)과 같은 네트워크 반달리즘(vandalism) 또는 사보타주(sabotage)에 위협을 받는다. 또한, 이동국에서는 액세스 네트워크 가입의 이용에 있어 불법적일 것이 없지만, 다수의 클라이언트 단말들 사이에서의 본 발명의 액세스 네트워크 가입의 분산은 평균보다는 큰 액세스 네트워크 트래픽으로 이어질 수 있으며, 네트워크 사업자들은 이동국에서 본 발명의 게이트웨이 애플리케이션의 동작을 막거나 방해하고자 할 수 있다. 슈퍼헤드 컴퓨터와 공유기 컴퓨터의 분산 구현은 해커들의 그러한 네트워크 기반 반달리즘 또는 액세스 네트워크 사업자들의 방해에 대한 취약성을 감소시킨다. 슈퍼헤드 및/또는 공유기 컴퓨터들에 대한 동적 IP 주소를 이용하여 견고성을 더 향상시킬 수 있다.
도 9에 도시된 절차의 개선된 구현에서는, 슈퍼헤드 컴퓨터로의 인쿼리(inquiries)를 통해 슈퍼헤드 컴퓨터와 공유기 컴퓨터의 리스트가 정기적으로 업데이트된다. 슈퍼헤드 주소와 공유기 주소를 자주 업데이트하여, 특히 슈퍼헤드 컴퓨터 및/또는 공유기 컴퓨터가 여기서 설명된 방식으로 연결을 서빙하는데 예비 시간이 이용되는 종래의 가정용 컴퓨터인 경우, 추가적인 견고성을 제공한다. 이러한 가정용 컴퓨터들이 전원이 꺼지거나 다른 목적으로 이용되는 경우, 슈퍼헤드 컴퓨터 및/또는 공유기 컴퓨터로서의 동작을 멈춘다. 따라서, 주소 업데이트 빈도는 통상적인 가정용 컴퓨터들의 대표적인 동작 패턴에 기초하여 수치화되어야 하며, 10분이 양호한 시작값이 될 수 있다. 도 9에 도시된 슈퍼헤드 발견 절차를 마스터 이동국(MS1)과 관련하여 설명하였지만, 해당 슈퍼헤드 발견 절차를 공유기 컴퓨터도 이용할 수 있으며, 공유기 컴퓨터가 슈퍼헤드 컴퓨터를 발견하는 즉시 발견된 슈퍼헤드 컴퓨터에 자신을 등록한다는 차이점은 있다.
여기서 설명된 주소 인쿼리(inquiry) 절차의 변형 예에서, 슈퍼헤드 컴퓨터와 공유기 컴퓨터의 기능들이 공유기 컴퓨터들이 서로를 지속적으로 확인하는 방식으로 조합된다. 다시 말하면, 공유기 컴퓨터들은 슈퍼헤드 컴퓨터들로 동작한다.
이전에 설명된 실시예들은 확장형 게이트웨이 기능의 제공과 연관된다. 본 발명의 주요한 요소들 중 하나는 이동국에 WLAN 액세스 포인트를 설정하는 것이다. 이동국에 WLAN 액세스 포인트를 설정함으로써, 근래의 이용국들의 개선된 기능 중 일부를 이용할 수 있게 될 것이다.
본 발명의 게이트웨이 애플리케이션은 클라이언트 단말(CT)와 인터넷 호스트 간에 인터넷 트래픽을 전달할 뿐만 아니라, 일부 특정 실시예들에서는, 근래의 이동국들의 기능 중 일부를 이용하는 추가적이거나 보완적인 서비스를 제공한다. 일부 실시예들에서, 이러한 보완적인 서비스는, 보완 서버는 1차 서버가 제공하는 서비스(들)를 향상시키는 배치에 의해 제공된다. 그러한 보완 서버는 본 발명의 WLAN 게이트웨이 어프리케이션의 기능 중 일부이거나, 1차 서버와는 다른 네트워크 요소로서 구현될 수 있다.
상기 부가적인 서비스들의 예시적인 일 구현은 일부 이동국들로 병합된 GPS(Global Positioning System) 장치들의 이용과 연관된다. 본 발명의 게이트웨이 애플리케이션은 GPS가 제공하는(GPS-provided) 지리 좌표를 클라이언트 단말이 발신한 트래픽 또는 그 트래픽의 일부에 결합시키기 위해 개선될 수 있다. 예를 들면, 게이트웨이 애플리케이션은 정지 또는 비디오 이미지 데이터에 지리 좌표를 태깅(tagging)하거나 지리 좌표를 관련 위치의 평문(plaintext) 이름에 맵핑하는 일부 부가 서비스(미도시)를 이용할 수 있다. 다른 구현에서, 게이트웨이 애플리케이션은 GPS가 제공하는 좌표를 트래픽 또는 그 일부에 결합시키고, 이미지들에 좌표를 태깅하는 것은 이미지 공유 서버(별도로 도시되지 않음)와 같은 부가 서버가 제공한다. 실제로, 문제가 되는 것은 클라이언트 단말의 위치이지, WLAN 게이트웨이로 동작하는 이동국의 위치가 아니다. 그러나, 이동국의 WLAN 송신의 짧은 범위를 고려하면, 이동국의 위치는 거의 모든 실용적인 목적으로 클라이언트 단말의 위치로서 이용된다.
더 의욕적인 구현에서, 게이트웨이 애플리케이션은 지리 좌표를 기반으로 부가 서비스를 제공할 수 있다. 예를 들어, 게이트웨이 애플리케이션은 클라이언트 단말이 개시하는 다양한 퀴리들(queries)을 및/또는 인터넷 서버들에 의한 퀴리들(queries)에 대한 응답들을 인식하고 관련 맵 또는 사진 정보에 의한 쿼리(query)응답들을 개선할 수 있다. 예를 들면, 게이트웨이 애플리케이션은 "우체국"에 대한 쿼리(query)를 검출하고 이동국의 GPS 제공 지리 좌표에 가장 가까운 우체국의 맵 및/또는 사진으로 쿼리응답을 제공한다. 맵 및/또는 사진을 획득하기 위해, 게이트웨이 애플리케이션은 요청된 기능을 제공하는 보완 서버에 요청(query)할 수 있다.
이러한 부가 서비스의 다른 예는 게이트웨이 애플리케이션이 수집하고 일부 인터넷 기반 보완 서버(별도로 도시되지 않음)에 송신하는 트래픽 통계와 관련된다. 예를 들어, 이러한 보완 서버는 서비스 품질(QoS) 파라미터들을 모니터하는데 트래픽 통계를 이용할 수 있으며, 상기 QoS 파라미터들은 특정 레벨에서 QoS를 유지하고 액세스 네트워크에서 자원 활용을 최적화하는데 이용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 보완 서버는 광고 서버이다. 상기 광고 서버는 클라이언트 단말(CT)에 대한 타켓 또는 맞춤 광고를 위해 트래픽 통계를 이용할 수 있다. 이러한 트래픽 통계는, 사용자 인증, 이용량(트래픽 양, 이용 횟수, 방문한 인터넷 주소, 쿼리 파라미터 등)을 포함할 수 있다. 대안적으로 혹은 부가적으로, 게이트웨이 애플리케이션은 클라이언트 단말의 가입자에 요금을 부과하는데 참여하는 과금 서버에 트래픽 통계를 송신할 수 있다. 또한, 광고 서버와 과금 서버는 광고 서버의 운영자가 광고 공간 또는 시간을 판매하고 광고 서버는 수신된 광고를 클라이언트 단말의 가입자에 신용 판매(credit)를 하는 방식으로 협력할 수 있다. 상기 신용판매는 이후에 과금 서버로 중계되어 클라이언트 단말의 청구서를 줄이고, 부가 서비스를 발생하고, 선불 가입 시간을 연장하는 등을 위해 과금 서버가 이용한다.
마지막으로, 게이트웨이 애플리케이션은 이동국의 위치를 토대로 이동국의 위치 또는 그로부터 파생되는 것을 타켓 혹은 맞춤 광고를 위해 광고 서버로 전달하도록 구성된다. 예를 들어, 특정 상품 혹은 서비스를 위한 타켓 광고는 이동국의 위치가 클라이언트 단말이 그러한 상품 혹은 서비스의 아울렛 근처에 있음을 나타낼 경우에만 광고를 클라이언트 단말에 송신하는 것을 포함할 수 있다. 반면에, 맞춤 광고는, 광고가 가장 가까운 아웃렛(outlet)의 주소 혹은 위치를 나타내는 방식으로 구현될 수 있다.
도 10 및 11은 본 발명이 근래의 이동국들의 기능의 혜택으로 WLAN 게이트웨이가 기능적으로 전용 WLAN 액세스 포인트들보다 우수한 실시예들을 도시하고 있다. 도 10은 이동국(MS)에서 WLAN 회로와 선택적으로 WLAN 게이트웨이 애플리케이션이 가능한 인근 WLAN 클라이언트 단말들(CT)을 검출하기 위해 주기적으로 활성화되는 실시예를 도시하고 있다. 대표적인 일 상황에서, WLAN 가능 디지털 카메라가 WLAN 클라이언트 단말의 역할을 한다. 도 10에 도시된 실시예에서, 이동국(MS)은 당업자에게 잘 알려져 있듯이 소프트웨어에 의해 구현되는 틱 카운터들(tick counters)을 통해 구현될 수 있는 2개의 타이머들을 이용한다. 이러한 타이머들 중 하나를 슬립 타이머(sleep timer)라 하며, 다른 하나는 감시 타이머(watchdog timer)라 한다. 슬립 타이머의 기능은 이동국의 WLAN 회로 그리고 선택적으로 WLAN 게이트웨이 애플리케이션을 주기적으로 깨우는 것이다. 감시 타이머는 WLAN 네트워크에서 소정 길이의 비활성 구간을 검출하여 배터리 자원을 최적화하기 위해 WLAN 회로의 전원을 끄는데 이용될 수 있다.
10-1 단계에서, 이동국(MS)의 WLAN 회로의 전원이 꺼지고 WLAN 게이트웨이 애플리케이션의 실행이 중지되거나 종료된다. 10-1 단계는 슬립 타이머가 만료되면 종료된다. 예를 들어, 슬립 타이머는 이동국의 프로세서가 WLAN 회로를 활성화하고 WLAN 게이트웨이 애플리케이션의 실행을 시작하거나 재시작하기 위한 프로그램 루틴을 수행하도록 하는 프로세서 인터럽트를 발생할 수 있다. 10-2 단계 후에, 이동국은 예시적인 디지털 카메라와 같은 클라이언트 단말(들)이 WLAN 네트워크에 가입을 시도할지를 확인한다. 클라이언트 단말이 네트워크 가입을 시도하지 않은 경우, 과정은 10-8 단계로 진행하여, WLAN 네트워크와 회로가 비활성화되고 과정은 10-1 단계에서 새롭게 시작한다. 반면, 클라이언트 단말이 WLAN 네트워크에 가입한 경우, 이동국은 10-4 단계에서 감시 타이머를 시작하고 10-5 단계에 표시된 바와 같이 WLAN 네트워크를 유지한다. 10-6 단계는 클라이언트 단말 활동을 검출하기 위한 테스트를 포함한다. 클라이언트 단말 활동이 검출되면, 과정은 10-4 단계로 돌아가, 감시 타이머가 재시작된다. 물론, 클라이언트 관련 요청들도 WLAN 게이트웨이 애플리케이션의 기본 기능의 일부로서 서빙된다. 반면, 클라이언트 단말 활동이 검출되지 않으면, 과정은 감시 타이머가 만료되었는지를 테스트하는 10-7 단계로 진행한다. 감시 타이머가 만료되지 않았으면, 과정은 10-5 단계로 돌아가 감시 타이머를 재시작하지 않고 WLAN 네트워크가 유지된다. 결국, 클라이언트 활동이 검출되고 감시 타이머가 만료되는 때가 오며, 이는 10-7 단계에서 검출된다. 10-8 단계에서, WLAN 네트워크 및 회로가 비활성화되고 과정이 10-1 단계에서 새로 시작된다.
도 10과 연관하여 설명된 상기 실시예에 의해, WLAN 게이트웨이 애플리케이션은 자신의 실행을 종료하고 이동국의 WLAN 회로의 전원을 끌 수 있다. 게이트웨이 애플리케이션의 자동 실행과 그에 수반되는 이동국의 WLAN 회로의 자동 활성화는 특정한 이점들을 제공한다. 예를 들어, 디지털 카메라와 이동국 모두 작은 사용자 인터페이스와, 특히 이들의 LCD가 켜진 경우 다소 짧은 배터리 수명이라는 불리한 조건을 갖는다. 본 실시예와 관련하여 설명된 자동화는 이러한 불리한 조건들을 완화한다.
도 11은 이동국의 위치 결정 기능이 이미지 호스팅 서버로의 이미지 업로딩을 향상시키는데 이용되는 일 실시예를 도시하고 있다. 11-0 단계에서, 이동국(MS)에서 실행 중인 게이트웨이 애플리케이션과 클라이언트 단말(CT)로 동작하는 WLAN 구비 디지털 카메라(CAM) 간에 WLAN 연결이 설정된다. WLAN 연결 설정에 대한 자세한 내용은, 도 5 및 10을 참조한다. 11-2 단계에서, 카메라(CAM/CT)는 DNS 문의를 개시하여 이미지 호스팅 서버의 인터넷 주소를 획득한다. 11-4 단계에서, 이동국(MS)에서 실행 중인 게이트웨이 애플리케이션의 실시예는, 카메라/클라이언트 단말(CAM/CT)이 위치 인식 애플리케이션을 실행하였음을 검출한다. 따라서, 게이트웨이 애플리케이션은 이동국의 위치 결정 기능을 이용하여 이동국의 위치를 결정한다. 예를 들어, 이동국의 위치는 이동국의 내장된 위성 위치결정 장치(GPS) 또는 액세스 네트워크의 셀 ID 결정(cell ID determination)을 토대로 결정될 수 있다. 옵션(optional, 선택적) 단계인 11-8 단계에서, 게이트웨이 애플리케이션은 이동국의 위치를 보완 서버(SS)로 송신하며, 이 상황에서, 보완 서버는 이동국의 위치를 수신하고 평문 포맷 위치 디스크립션을 반환한다. 예를 들면, 피카디리 서커스(Piccadilly Circus)의 지리 좌표 또는 셀 ID는 "Piccadilly Circus, London"의 평문 디스크립션으로 변환될 수 있다. 11-10 단계에서, 카메라/클라이언트 단말(CAM/CT)은 이미지 호스팅 서버로 이미지 데이터를 업로딩하기 시작한다. 11-12 단계에서, 게이트웨이 애플리케이션은 이미지 데이터를 이동국의 위치로 보완한다. 특정 구현에서, 상기 위치 데이터는 이미지(들)의 메타데이터 필드에 위치한다.
기술이 발전함에 따라, 본 발명은 다양한 방식으로 구현될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 본 발명 및 이의 실시예들은 전술된 예들에 한정되지 않으며, 청구 범위 내에서 다양할 수 있다.
참고 문헌
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2. 2008년 10월 30일에 출원된 PCT/FI2008/050617
위 참고 문헌들은 동일 출원인이 소유한 특허 출원들(commonly owned patent applications)로서 본 발명에 참조되었다. 참조 문헌 2는 본 발명의 출원일 당시 공개되지 않은 출원이므로, 그의 내용들 중 일부분들이 여기서 반복적으로 참조되었다.

Claims (8)

  1. 통신 장치(MS, MS1, CT1)에 있어서,
    애플리케이션들과 데이터를 저장하는 메모리(MEM, 210);
    상기 저장된 애플리케이션들을 실행하는 프로세서(CP, 205);
    입력부(220)와 출력부(225)를 포함하는 사용자 인터페이스(215);
    상기 입력부(220)를 통해 수신되는 설정에 따라 활성 또는 비활성 명령에 응답하는 무선 근거리 네트워크("WLAN") 수단(255); 및
    제 1 무선 광대역 통신 장치(230, WBM1)을 포함하되,
    상기 제1 무선 광대역 통신 장치는, 소정의 이동 가입 및 저장된 개인 식별 번호(PIN-S)와 연관된 가입자 식별 모듈(SIM); 수신된 개인 식별 번호(PIN-R)를 수신하는 수단; 상기 수신된 개인 식별 번호(PIN-R)가 상기 저장된 개인 식별 번호(PIN-S)와 일치하면 인증을 성공하여 사용자의 인증을 수행하는 수단; 및 상기 성공적인 인증에 응답하여 이동 통신 네트워크(AN1)와 무선 광대역 연결을 설정하고 유지하도록 동작하는 무선 송수신기(230)를 포함하며,
    상기 메모리(MEM, 210)는, WLAN 네트워크(WN)가 존재하는지를 검출하기 위해 상기 WLAN 수단을 활성화시키고(5-0), WLAN 네트워크가 존재하지 않으면 WLAN 액세스 포인트에 대한 WLAN 클라이언트 단말(CT1)로 동작할 수 있는 적어도 하나의 데이터 처리 장치와 통신 가능한 WLAN 액세스 포인트를 설정하도록 상기 프로세서에 지시하는 제 1 코드 부분;
    상기 제 1 무선 광대역 통신 장치의 특성을 갖는 적어도 하나의 제 2 무선 광대역 통신 장치(MS2, WBM2)에 대한 연결을 설정하도록 상기 프로세서에 지시하는 제 2 코드 부분;
    상기 WLAN 액세스 포인트에 대한 네트워크 식별자(5-2, 5-4)를 생성하기 위해 프로세서를 할당하도록 상기 프로세서에 지시하는 제 3 코드 부분;
    상기 적어도 하나의 WLAN 클라이언트 단말과 상기 적어도 하나의 제 2 무선 광대역 통신 장치(MS2, WBM2)에 대해 인터넷 프로토콜 주소를 할당(5-8, 5-10; 6-2, ..., 6-8)하도록 상기 프로세서에 지시하는 제 4 코드 부분;
    외부 DNS 시스템과 협력하여 도메인 네임 서비스(DNS) 쿼리문의(5-12, ..., 5-18)를 해결하도록 상기 프로세서에 지시하는 제 5 코드 부분;
    상기 게이트웨이 애플리케이션이 지원하는 각 프로토콜에 대해 적어도 하나의 포트 번호를 할당하도록 상기 프로세서에 지시하는 제 6 코드 부분; 및
    광대역 연결을 통해 상기 적어도 하나의 WLAN 클라이언트 단말과 인터넷 호스트(HO) 사이에 인터넷 트래픽(5-30, ..., 5-36)을 터널링하도록 상기 프로세서에 지시하는 제 7 코드 부분을 포함하는 게이트웨이 애플리케이션(270)을 포함하며,
    상기 인터넷 트래픽의 터널링은, 상기 WLAN 클라이언트 단말과 상기 인터넷 호스트(HO) 간의 다수의 동시 송신 경로들(7-6, 7-8; 7-18, 7-22; 8-13, 8-23; 8-34, 8-44)을 설정하고 관리하는 것을 포함하며, 상기 다수의 동시 송신 경로들은 상기 제 1 무선 광대역 통신 장치(MS1)의 무선 송수신기(230)를 통한 제 1 송신 경로와 상기 제 2 무선 광대역 통신 장치(MS2)의 무선 송수신기(230)를 통한 적어도 하나의 제 2 송신 경로를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 통신 장치는 이동 전화인 것을 특징으로 하는 통신 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 통신 장치는 휴대용 컴퓨터이며, 상기 제 1 무선 광대역 통신 장치는 사용자의 인증을 위해 휴대용 컴퓨터의 사용자 인터페이스를 사용하는 소형 무선 광대역 모뎀인 것을 특징으로 하는 통신 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제 2 송신 경로에 멀티캐스트 송신을 이용하기 위한 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 다수의 동시 송신 경로들이 상기 통신 장치와 다중화/역다중화 컴퓨터(SM)에서 시작되고 종료되도록 상기 다수의 동시 송신 경로들을 설정하고 관리하는 수단을 더 포함하며,
    상기 다중화/역다중화 컴퓨터(SM)는 상기 인터넷 호스트(HO)와는 다른 컴퓨터인 것을 특징으로 하는 통신 장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 다수의 상기 다중화/역다중화 컴퓨터(SM)의 동작을 조정하는 다수의 서비스 조정 서버들(SH)과 통신하는 시그널링 수단을 더 포함하며,
    상기 시그널링 수단은,
    상기 다수의 서비스 조정 서버들(SH) 중 일부를 나타내는 리스트를 상기 메모리로부터 검색하고,
    서비스 조정 서버들의 업데이트된 리스트를 나타내는 응답이 수신될 때까지 상기 다수의 서비스 조정 서버들(SH) 중 적어도 하나에게 인쿼리(inquiry)를 송신하고,
    상기 다수의 서비스 조정 서버들(SH) 중 적어도 하나로부터 적어도 하나의 활성 다중화/역다중화 컴퓨터들(SM)의 주소를 획득하고,
    상기 서비스 조정 서버들의 업데이트된 리스트를 상기 메모리로 저장하도록 상기 프로세서에게 지시하는 코드 부분들을 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 장치.
  7. 애플리케이션들과 데이터를 저장하는 메모리(MEM, 210); 상기 저장된 애플리케이션들을 실행하는 프로세서(CP, 205); 입력부(220)와 출력부(225)를 포함하는 사용자 인터페이스(215); 상기 입력부(220)를 통해 수신되는 설정에 따라 활성 또는 비활성 명령에 응답하는 무선 근거리 네트워크("WLAN") 수단(255); 및 제 1 무선 광대역 통신 장치(230, WBM1)를 포함하는 통신 장치(MS, MS1, CT1)의 운영 방법에 있어서,
    상기 통신 장치는, 소정의 이동 가입 및 저장된 개인 식별 번호(PIN-S)와 연관된 가입자 식별 모듈(SIM); 수신된 개인 식별 번호(PIN-R)를 수신하는 수단; 상기 수신된 개인 식별 번호(PIN-R)가 상기 저장된 개인 식별 번호(PIN-S)와 일치하면 인증을 성공하여 사용자의 인증을 수행하는 수단; 및 상기 성공적인 인증에 응답하여 이동 통신 네트워크(AN1)와 무선 광대역 연결을 설정하고 유지하도록 동작 가능한 무선 송수신기(230)를 포함하며,
    상기 운영 방법은 상기 메모리(MEM, 210)에 저장된 게이트웨이 애플리케이션(270)의 코드 부분들을 실행할 때 상기 프로세서의 제어에 따라 수행되며,
    WLAN 네트워크(WN)가 존재하는지를 검출하기 위해 상기 WLAN 수단을 활성화시키고(5-0), WLAN 네트워크가 존재하지 않으면 WLAN 액세스 포인트에 대한 WLAN 클라이언트 단말(CT1)로 동작할 수 있는 적어도 하나의 데이터 처리 장치와 통신 가능한 WLAN 액세스 포인트를 설정하는 과정;
    상기 제 1 무선 광대역 통신 장치의 특성을 갖는 적어도 하나의 제 2 무선 광대역 통신 장치(MS2, WBM2)에 대한 연결을 설정하는 과정;
    상기 WLAN 액세스 포인트에 대한 네트워크 식별자(5-2, 5-4)를 생성하기 위해 프로세서를 할당하는 과정;
    상기 적어도 하나의 WLAN 클라이언트 단말과 상기 적어도 하나의 제 2 무선 광대역 통신 장치(MS2, WBM2)에 대해 인터넷 프로토콜 주소를 할당(5-8, 5-10; 6-2, ..., 6-8)하는 과정;
    외부 DNS 시스템과 협력하여 도메인 네임 서비스(DNS) 쿼리(5-12, ..., 5-18)를 해결하는 과정;
    상기 게이트웨이 애플리케이션이 지원하는 각 프로토콜에 대해 적어도 하나의 포트 번호를 할당하는 과정; 및
    광대역 연결을 통해 상기 적어도 하나의 WLAN 클라이언트 단말과 인터넷 호스트(HO) 사이에 인터넷 트래픽(5-30, ..., 5-36)을 터널링하는 과정을 포함하며,
    상기 인터넷 트래픽의 터널링은 상기 WLAN 클라이언트 단말과 상기 인터넷 호스트(HO) 간의 다수의 동시 송신 경로들(7-6, 7-8; 7-18, 7-22; 8-13, 8-23; 8-34, 8-44)을 설정하고 관리하는 것을 포함하며, 상기 다수의 동시 송신 경로들은 상기 제 1 무선 광대역 통신 장치(MS1)의 무선 송수신기(230)를 통한 제 1 송신 경로와 상기 제 2 무선 광대역 통신 장치(MS2)의 무선 송수신기(230)를 통한 적어도 하나의 제 2 송신 경로를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 장치 운영 방법.
  8. 애플리케이션들과 데이터를 저장하는 메모리(MEM, 210); 상기 저장된 애플리케이션들을 실행하는 프로세서(CP, 205); 입력부(220)와 출력부(225)를 포함하는 사용자 인터페이스(215); 상기 입력부(220)를 통해 수신되는 설정에 따라 활성 또는 비활성 명령에 응답하는 무선 근거리 네트워크("WLAN") 수단(255); 및 제 1 무선 광대역 통신 장치(230, WBM1)를 포함하는 통신 장치(MS, MS1, CT1)를 위한 소프트웨어 캐리어에 있어서,
    상기 통신 장치는, 소정의 이동 가입 및 저장된 개인 식별 번호(PIN-S)와 연관된 가입자 식별 모듈(SIM); 수신된 개인 식별 번호(PIN-R)를 수신하는 수단; 상기 수신된 개인 식별 번호(PIN-R)가 상기 저장된 개인 식별 번호(PIN-S)와 일치하면 인증을 성공하여 사용자의 인증을 수행하는 수단; 및 상기 성공적인 인증에 응답하여 이동 통신 네트워크(AN1)와 무선 광대역 연결을 설정하고 유지하도록 동작하는 무선 송수신기(230)를 포함하며,
    상기 소프트웨어 캐리어는,
    WLAN 네트워크(WN)가 존재하는지를 검출하기 위해 상기 WLAN 수단을 활성화시키고(5-0), WLAN 네트워크가 존재하지 않으면 WLAN 액세스 포인트에 대한 WLAN 클라이언트 단말(CT1)로 동작할 수 있는 적어도 하나의 데이터 처리 장치와 통신 가능한 WLAN 액세스 포인트를 설정하도록 상기 프로세서에 지시하는 제 1 코드 부분;
    상기 제 1 무선 광대역 통신 장치의 특성을 갖는 적어도 하나의 제 2 무선 광대역 통신 장치(MS2, WBM2)에 대한 연결을 설정하도록 상기 프로세서에 지시하는 제 2 코드 부분;
    상기 WLAN 액세스 포인트에 대한 네트워크 식별자(5-2, 5-4)를 생성하기 위해 프로세서를 할당하도록 상기 프로세서에 지시하는 제 3 코드 부분;
    상기 적어도 하나의 WLAN 클라이언트 단말과 상기 적어도 하나의 제 2 무선 광대역 통신 장치(MS2, WBM2)에 대해 인터넷 프로토콜 주소를 할당(5-8, 5-10; 6-2, ..., 6-8)하도록 상기 프로세서에 지시하는 제 4 코드 부분;
    외부 DNS 시스템과 협력하여 도메인 네임 서비스(DNS) 쿼리(queries)(5-12, ..., 5-18)를 해결하도록 상기 프로세서에 지시하는 제 5 코드 부분;
    상기 게이트웨이 애플리케이션이 지원하는 각 프로토콜에 대해 적어도 하나의 포트 번호를 할당하도록 상기 프로세서에 지시하는 제 6 코드 부분; 및
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    상기 인터넷 트래픽의 터널링은, 상기 WLAN 클라이언트 단말과 인터넷 호스트(HO) 간의 다수의 동시 송신 경로들(7-6, 7-8; 7-18, 7-22; 8-13, 8-23; 8-34, 8-44)을 설정하고 관리하는 것을 포함하며, 상기 다수의 동시 송신 경로들은 상기 제 1 무선 광대역 통신 장치(MS1)의 무선 송수신기(230)를 통한 제 1 송신 경로와 상기 제 2 무선 광대역 통신 장치(MS2)의 무선 송수신기(230)를 통한 적어도 하나의 제 2 송신 경로를 포함하는 것을 특징으로 하는 소프트웨어 캐리어.
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