KR20170084626A - 멀티스크린 제공을 위한 스크린 장치와 네트워크 주소 변환기 및 네트워크 주소변환 방법 - Google Patents

멀티스크린 제공을 위한 스크린 장치와 네트워크 주소 변환기 및 네트워크 주소변환 방법 Download PDF

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Abstract

멀티스크린 제공을 위한 스크린 장치와 네트워크 주소 변환기 및 네트워크 주소변환 방법이 개시된다. 일 실시 예에 따른 스크린 장치는, 네트워크 주소 변환기의 포트와 사설 아이피 주소 간의 동적인 바인딩을 위한 제어신호를 생성하는 프로세서와, 네트워크 주소 변환기를 거쳐 서비스를 수신하고 프로세서를 통해 생성된 제어신호를 네트워크 주소 변환기에 전송하는 통신부와, 통신부를 통해 수신되는 서비스를 화면에 표시하는 스크린을 포함한다.

Description

멀티스크린 제공을 위한 스크린 장치와 네트워크 주소 변환기 및 네트워크 주소변환 방법 {Screen apparatus for providing multi-screen using NAT, NAT and method for network address translation}
본 발명은 네트워크 관리 및 서비스 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 통신망 설계 및 운영 기술에 관한 것이다.
네트워크 주소 변환기(Network Address Translation: NAT, 이하 NAT라 칭함)는 사설 아이피(IP) 주소를 공인 IP 주소로 변환하는 통신망의 주소변환 기술이다. 즉, 사용자 단말에 로컬 네트워크에서만 사용 가능한 사설 IP 주소를 할당한다. 이러한 사용자 단말이 공중망(Public Internet)을 이용하는 경우 사용자 단말에 할당된 사설 IP 주소를 공인 IP 주소로, 공인 IP 주소를 사설 IP 주소로 상호 변환한다. 또한, NAT의 하나로서 PAT(Port Address Translation)는 IP 주소뿐만 아니라 TCP/UDP의 포트 번호를 변환한다. 이로써, 공인 IP 주소를 다수가 함께 사용할 수 있게 하여 공인 IP 주소 부족 문제를 해결한다.
일 실시 예에 따라, NAT를 사용하여 인터넷과 연결하는 환경에서 네트워크 주소 변환을 이용하여 멀티스크린을 제공하는 스크린 장치와 NAT 및 네트워크 주소변환 방법을 제안한다.
일 실시 예에 따른 스크린 장치는, 네트워크 주소 변환기의 포트와 사설 아이피 주소 간의 동적인 바인딩을 위한 제어신호를 생성하는 프로세서와, 상기 네트워크 주소 변환기를 거쳐 서비스를 수신하고 상기 프로세서를 통해 생성된 제어신호를 상기 네트워크 주소 변환기에 전송하는 통신부와, 상기 통신부를 통해 수신되는 서비스를 화면에 표시하는 스크린을 포함한다.
일 실시 예에 따른 프로세서는, 상기 스크린 장치를 통해 수신 중인 서비스를 다른 스크린 장치로 이동하여 수신하기 위해서, 상기 네트워크 주소 변환기에 상기 네트워크 주소 변환기가 상기 스크린 장치에 패킷 전송을 위해 사용 중인 포트와 바인딩되는 상기 스크린 장치의 사설 아이피 주소를 상기 다른 스크린 장치의 사설 아이피 주소로 갱신하도록 요청하는 제어신호를 생성한다.
일 실시 예에 따른 프로세서는, 다른 스크린 장치를 통해 수신 중인 서비스를 또 다른 스크린 장치로 이동하여 수신하기 위해서, 상기 네트워크 주소 변환기에 상기 네트워크 주소 변환기가 상기 다른 스크린 장치에 패킷 전송을 위해 사용 중인 포트와 바인딩되는 상기 다른 스크린 장치의 사설 아이피 주소를 상기 또 다른 스크린 장치의 사설 아이피 주소로 갱신하도록 요청하는 제어신호를 생성한다.
일 실시 예에 따른 프로세서는, 상기 스크린 장치를 통해 수신 중인 서비스를 다른 스크린 장치들로 이동하여 수신하기 위해서, 상기 네트워크 주소 변환기에 상기 네트워크 주소 변환기가 상기 스크린 장치에 패킷 전송을 위해 사용 중인 포트와 바인딩되는 상기 스크린 장치의 사설 아이피 주소를 상기 다른 스크린 장치들의 사설 아이피 주소로 갱신하도록 요청하는 제어신호를 생성한다.
일 실시 예에 따른 프로세서는, 적어도 하나의 다른 스크린 장치를 발견하는 장치 발견부와, 상기 스크린 장치를 통해 수신 중인 서비스를 상기 장치 발견부를 통해 발견된 스크린 장치들 중 적어도 하나의 스크린 장치로 이동하여 수신하기 위해서 바인딩 갱신을 위한 제어신호를 생성하는 바인딩 제어부를 포함한다.
일 실시 예에 따른 장치 발견부는, UPnP, 봉주르(Bonjour), mDNS(multicast Domain Name System), 웹인텐트(WebIntent) 중 어느 하나의 공통 프로토콜을 통해 다른 스크린 장치와 연결되어 장치 식별자를 획득한다.
다른 실시 예에 따른 네트워크 주소 변환기는, 스크린 장치로부터 제어신호를 수신하는 통신부와, 포트와 사설 아이피 주소가 바인딩된 바인딩 정보가 저장되는 메모리와, 공인 아이피 주소와 사설 아이피 주소 간을 변환하고, 상기 통신부를 통해 수신된 제어신호에 의해 상기 메모리의 포트와 사설 아이피 주소 간 바인딩 정보를 동적으로 변경하는 프로세서를 포함한다.
일 실시 예에 따른 통신부는, 바인딩 갱신을 요청하는 제어신호를 공통의 네트워크로 연결된 스크린 장치들 중 어느 하나로부터 수신한다.
일 실시 예에 따른 프로세서는, 포트와 서비스를 수신하는 스크린 장치의 사설 아이피 주소를 바인딩한 바인딩 정보를 상기 메모리에 저장하고, 상기 통신부를 통해 수신된 바인딩 갱신 제어신호에 의해 상기 메모리에 저장된 바인딩 정보를 갱신하는 바인딩부와, 갱신된 바인딩 정보에 따라 패킷을 처리하는 패킷 처리부를 포함한다.
일 실시 예에 따른 바인딩부는, 제1 스크린 장치에 제공 중인 서비스를 제2 스크린 장치로 이동하여 제공하기 위한 바인딩 갱신 제어신호를 상기 통신부를 통해 수신하면, 현재 제1 스크린 장치에 서비스를 전송 중인 포트와 바인딩된 제1 스크린 장치의 제1 사설 아이피 주소를, 제2 스크린 장치의 제2 사설 아이피 주소로 갱신한다.
일 실시 예에 따른 패킷 처리부는, 바인딩 정보 갱신에 따라, 현재 서비스를 수신 중인 제1 스크린 장치로 제공 중인 패킷을, 서비스를 이어서 수신할 제2 스크린 장치로 전송한다.
일 실시 예에 따른 바인딩부는, 제1 스크린 장치에 제공 중인 서비스를 제2 스크린 장치 및 제3 스크린 장치로 이동하여 제공하기 위한 바인딩 갱신 제어신호를 상기 통신부를 통해 수신하면, 현재 제1 스크린 장치에 서비스를 전송 중인 포트와 바인딩된 제1 스크린 장치의 제1 사설 아이피 주소를, 제2 스크린 장치의 제2 사설 아이피 주소와 제3 스크린 장치의 제3 사설 아이피 주소로 갱신한다.
일 실시 예에 따른 패킷 처리부는, 바인딩 정보 갱신에 따라, 현재 서비스를 수신 중인 제1 스크린 장치로 제공 중인 패킷을 복사하고, 복사한 패킷을 서비스를 이어서 수신할 제2 스크린 장치 및 제3 스크린 장치로 각각 전송한다.
다른 실시 예에 따른 네트워크 주소 변환기의 네트워크 주소변환 방법은, 제1 스크린 장치에 제공 중인 서비스를 제2 스크린 장치로 이동하여 제공하기 위한 바인딩 갱신 제어신호를 수신하는 단계와, 현재 제1 스크린 장치에 서비스를 전송 중인 포트와 바인딩된 제1 스크린 장치의 제1 사설 아이피 주소를, 제2 스크린 장치의 제2 사설 아이피 주소로 갱신하는 단계와, 바인딩 정보 갱신에 따라, 현재 서비스를 수신 중인 제1 스크린 장치로 제공 중인 패킷을, 서비스를 이어서 수신할 제2 스크린 장치로 전송하는 단계를 포함한다.
일 실시 예에 따른 네트워크 주소변환 방법은, 제2 스크린 장치에 제공 중인 서비스를 제3 스크린 장치 및 제4 스크린 장치로 이동하여 제공하기 위한 바인딩 갱신 제어신호를 수신하는 단계와, 현재 제2 스크린 장치에 서비스를 전송 중인 포트와 바인딩된 제2 스크린 장치의 제2 사설 아이피 주소를, 제3 스크린 장치의 제3 사설 아이피 주소와 제4 스크린 장치의 제4 사설 아이피 주소로 갱신하는 단계와, 바인딩 정보 갱신에 따라, 현재 서비스를 수신 중인 제2 스크린 장치로 제공 중인 패킷을 복사하고, 복사한 패킷을 서비스를 이어서 수신할 제3 스크린 장치 및 4 스크린 장치로 각각 전송하는 단계를 더 포함한다.
일 실시 예에 따르면, NAT 기반의 가정이나 사무실 네트워크 환경에서 멀티스크린을 효율적으로 제공하기 위해 NAT의 포트와 사설 IP 주소 간 바인딩 정보를 제어신호를 통해 동적으로 변경할 수 있다. 이에 따라, NAT 기반 네트워크에서 효율적인 멀티스크린 제공이 가능하다. 또한, 패킷 전달 경로의 재설정을 통해 멀티스크린을 제공함으로써 네트워크 계층에서의 빠른 서비스 제공이 가능하며, 특정 응용에 독립적인 서비스 제공이 가능하다. 나아가, 새로운 하드웨어 추가 없이 NAT 네트워크를 구성하는 장비에 소프트웨어 갱신을 통해 구현 가능하다.
도 1은 일반적인 인터넷 서비스 제공을 위한 NAT 기반 네트워크의 구조도,
도 2는 도 1의 네트워크 구조에서의 프로토콜 스택 구성도,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스크린 장치의 구성도,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 NAT의 구성도,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 NAT 기반 네트워크의 구조도,
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 하나의 스크린 장치에서 다른 하나의 스크린 장치로 스크린이 변경될 때의 프로토콜 스택 구조도,
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 하나의 스크린 장치에서 다수의 스크린 장치로 스크린이 변경될 때의 프로토콜 스택 구조도,
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 멀티스크린 제공을 위한 네트워크 주소변환 방법을 도시한 흐름도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 일반적인 인터넷 서비스 제공을 위한 네트워크 주소 변환기(Network Address Translation: NAT, 이하 NAT라 칭함) 기반 네트워크의 구조도이다.
도 1을 참조하면, 일반적인 NAT 기반 네트워크는 다수의 스크린 장치(10-1,10-2,10-3,10-4), NAT(2), 서버(3) 및 인터넷 망(4)을 포함한다. 도 1에서는 다수의 스크린 장치(10-1,10-2,10-3,10-4)가 사설 IPv4 홈 네트워크(private IPv4 Home Network)(1)에 위치하고, 인터넷 망(4)은 IPv4 인터넷 망이며, 서버(3)가 IPv4 서버(3)인 경우를 도시하였다. 이때, 다수의 스크린 장치(10-1,10-2,10-3,10-4)가 IPv4 인터넷 망에 접속 후에 IPv4 서버에 접속하여 서비스를 수신한다. 그러나 다수의 스크린 장치(10-1,10-2,10-3,10-4)가 NAT(2)를 이용하여 인터넷 망(4)에 접속하는 것이라면 어느 네트워크 형태여도 무방하다.
다수의 스크린 장치(10-1,10-2,10-3,10-4)는 인터넷 망(4)에 접속하기 위하여 NAT(2)와 같은 네트워크 장치를 이용한다. 다수의 스크린 장치(10-1,10-2,10-3,10-4)는 인터넷 망(4)에 접속하고 접속 후에 사용자가 원하는 서버(3)에 접속하여 서비스를 수신한다.
NAT(2)와 서버(3)와의 연결은 공중 IP 주소(IP_S, IP_NAT)를 기반으로 이루어지고, 가정, 사무실 내의 NAT(2)와 다수의 스크린 장치(10-1,10-2,10-3,10-4) 간의 연결은 사설 IP 주소(IP_1, IP_2, IP_3, IP_4)를 기반으로 이루어진다. 일반적으로 하나의 공중 IP(IP_NAT)는 내부의 하나 이상의 사설 IP 주소(IP_1, IP_2, IP_3, IP_4)를 대표한다. 하나의 대표 공중 IP 주소를 다수의 사설 IP 주소로 전환하기 위해서는 바인딩 서비스가 필요하다. 일반적으로 NAT(2)에서는 포트(port) 번호와 사설 IP 주소 간의 바인딩을 통해 네트워크 주소를 변환한다.
도 2는 도 1의 네트워크 구조에서의 프로토콜 스택 구성도이다.
도 2에서 1, 2, 3, 4는 특정한 주소나 번호를 의미하지는 않고, 임의의 숫자이다. 도 2에 도시된 바와 같이 NAT(2)와 서버(3) 간의 통신은 NAT(2)에 할당된 공중 IP 주소(IP_NAT)와 서버(3)에 할당된 공중 IP 주소(IP_S)를 이용하여 이루어진다. NAT 공중 IP 주소(IP_NAT)는 스크린 장치(1)가 NAT(2)와 통신하기 위해서 사설 IP 주소로 변환되어야 하는데, 이는 주로 NAT(2)에서 사전에 정의된 포트 번호를 이용하여 이루어진다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, Port_1, Port_2, Port_3, Port_4는 각각 IP_1, IP_2, IP_3, IP_4와 바인딩된다. 사설 IP 주소는 최종적으로 ARP(Address Resolution Protocol)와 같은 프로토콜을 이용하여 IP-MAC 간의 변환 절차를 통해 MAC 주소로 변환된다.
전술한 구조는 공용 주소와 사설 주소 간의 바인딩이 고정적으로 이루어진다. 즉, 포트 번호와 사설 IP 주소가 고정적으로 바인딩(static binding)된다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, Port_1, Port_2, Port_3, Port_4는 각각 IP_1, IP_2, IP_3, IP_4와 바인딩된다. 이로 인해 n개의 스크린 장치가 존재하는 환경에서 각 장치에 대한 서비스는 장치 별로 독립적으로, 즉 n개의 유니캐스트(unicast)로 이루어질 수밖에 없다. 따라서, 동일한 서비스를 다수의 스크린 장치를 통해 제공하는 멀티스크린 서비스를 위해서는 각 스크린 장치가 독립적으로 서버와 세션을 설정해야만 하는 비효율성이 있다.
본 발명은 전술한 NAT 기반 네트워크에서의 멀티스크린 제공의 한계를 극복하기 위해서, NAT에서 포트와 사설 IP 주소 간의 동적인 바인딩(dynamic binding)을 통해 멀티스크린 서비스를 제공한다. 이하, 후술되는 도면들을 참조로 하여 동적 바인딩을 통한 멀티스크린 서비스에 대해 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스크린 장치의 구성도이다.
도 3을 참조하면, 스크린 장치(10)는 프로세서(100), 통신부(102), 스크린(104), 입력부(106)를 포함한다.
입력부(106)는 서비스 변경을 요청하는 사용자 명령을 입력받는다. 이때, 서비스 변경은 하나의 스크린 장치에서 제공중인 서비스를 다른 스크린 장치로 이동하여 연속으로 제공하는 것을 의미한다. 이때, 다른 스크린 장치는 각각 단일 개일 수 있고, 다수 개일 수 있다. 터치 방식의 경우, 입력부(106)와 스크린(104)은 물리적으로 동일할 수 있다.
프로세서(100)는 NAT의 포트와 사설 IP 주소 간의 동적인 바인딩을 위한 제어신호를 생성한다. 통신부(102)는 NAT를 거쳐 서비스를 수신하고 프로세서(100)를 통해 생성된 제어신호를 NAT에 전송한다. 스크린(104)은 통신부(102)를 통해 수신되는 서비스를 화면에 표시한다.
일 실시 예에 따른 프로세서(100)는 장치 발견부(1000)와 바인딩 제어부(1010)를 포함한다.
장치 발견부(1000)는 네트워크 내 적어도 하나의 다른 스크린 장치를 발견한다. 장치 발견부(1000)는 universal plug and play(UPnP), 봉주르(Bonjour), mDNS(multicast Domain Name System), 웹인텐트(WebIntent) 중 어느 하나의 공통 프로토콜을 통해 다른 스크린 장치와 연결되어 장치 식별자를 획득할 수 있다. 공통의 프로토콜을 통해 다른 스크린 장치와 연결되면, 연결된 스크린 장치로부터 장치 식별자를 포함한 정보를 수신하여 해당 스크린 장치를 인식할 수 있다. 장치 식별자뿐만 아니라 사용자의 식별자 정보를 수신하는 경우, 해당 사용자가 누구인지도 인식할 수 있다.
바인딩 제어부(1010)는 스크린 장치(10)를 통해 수신 중인 서비스를 장치 발견부(1000)를 통해 발견된 스크린 장치들 중 적어도 하나의 스크린 장치로 이동하여 수신하기 위해서 바인딩 갱신을 위한 제어신호를 생성한다. 생성된 바인딩 갱신 제어신호는 통신부(102)를 통해 NAT에 전송된다.
일 실시 예에 따른 바인딩 제어부(1010)는 스크린 장치(10)를 통해 수신 중인 서비스를 다른 스크린 장치로 이동하여 수신하기 위해서, NAT에 NAT가 스크린 장치(10)에 패킷 전송을 위해 사용 중인 포트와 바인딩되는 스크린 장치의 사설 IP 주소를 다른 스크린 장치의 사설 IP 주소로 갱신하도록 요청하는 제어신호를 생성한다.
일 실시 예에 따른 바인딩 제어부(1010)는 다른 스크린 장치를 통해 수신 중인 서비스를 또 다른 스크린 장치로 이동하여 수신하기 위해서, NAT에 NAT가 다른 스크린 장치에 패킷 전송을 위해 사용 중인 포트와 바인딩되는 다른 스크린 장치의 사설 IP 주소를 또 다른 스크린 장치의 사설 IP 주소로 갱신하도록 요청하는 제어신호를 생성한다.
일 실시 예에 따른 바인딩 제어부(1010)는 스크린 장치(10)를 통해 수신 중인 서비스를 다른 스크린 장치들로 이동하여 수신하기 위해서, NAT에 NAT가 스크린 장치(10)에 패킷 전송을 위해 사용 중인 포트와 바인딩되는 스크린 장치(10)의 사설 IP 주소를 다른 스크린 장치들의 사설 IP 주소로 갱신하도록 요청하는 제어신호를 생성한다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 NAT의 구성도이다.
도 4를 참조하면, NAT(2)는 NAT 프로세서(200), NAT 통신부(202) 및 NAT 메모리(204)를 포함한다.
NAT 통신부(202)는 서버로부터 수신된 서비스를 스크린 장치에 제공하고, 스크린 장치로부터 제어신호를 수신한다. NAT 통신부(202)는 바인딩 갱신을 요청하는 제어신호를 공통의 네트워크로 연결된 스크린 장치들 중 어느 하나로부터 수신할 수 있다. NAT 메모리(204)에는 포트와 사설 IP 주소가 바인딩된 바인딩 정보(2040)가 저장된다.
NAT 프로세서(200)는 공인 IP 주소와 사설 IP 주소 간을 변환하고, NAT 통신부(202)를 통해 수신된 제어신호에 의해 NAT 메모리(204)의 포트와 사설 IP 주소 간 바인딩 정보(2040)를 동적으로 변경한다. 일 실시 예에 따른 NAT 프로세서(200)는 바인딩부(2000)와 패킷 처리부(2010)를 포함한다.
바인딩부(2000)는 포트와 서비스를 수신하는 스크린 장치의 사설 IP 주소를 바인딩한 바인딩 정보(2040)를 NAT 메모리(204)에 저장하고, NAT 통신부(202)를 통해 수신된 제어신호에 의해 NAT 메모리(204)에 저장된 바인딩 정보(2040)를 갱신한다. 패킷 처리부(2010)는 갱신된 바인딩 정보(2040)에 따라 패킷을 처리한다.
일 실시 예에 따른 바인딩부(2000)는 제1 스크린 장치에 제공 중인 서비스를 제2 스크린 장치로 이동하여 제공하기 위한 바인딩 갱신 제어신호를 NAT 통신부(202)를 통해 수신하면, 현재 제1 스크린 장치에 서비스를 전송 중인 포트와 바인딩된 제1 스크린 장치의 제1 사설 IP 주소를, 제2 스크린 장치의 제2 사설 IP 주소로 갱신한다. 이때, 패킷 처리부(2010)는 바인딩 정보 갱신에 따라, 현재 서비스를 수신 중인 제1 스크린 장치로 제공 중인 패킷을, 서비스를 이어서 수신할 제2 스크린 장치로 전송한다.
다른 실시 예에 따른 바인딩부(2000)는 제1 스크린 장치에 제공 중인 서비스를 제2 스크린 장치 및 제3 스크린 장치로 이동하여 제공하기 위한 바인딩 갱신 제어신호를 NAT 통신부(202)를 통해 수신하면, 현재 제1 스크린 장치에 서비스를 전송 중인 포트와 바인딩된 제1 스크린 장치의 제1 사설 IP 주소를, 제2 스크린 장치의 제2 사설 IP 주소와 제3 스크린 장치의 제3 사설 IP 주소로 갱신한다. 이때, 패킷 처리부(2010)는 바인딩 정보 갱신에 따라, 현재 서비스를 수신 중인 제1 스크린 장치로 제공 중인 패킷을 복사하고, 복사한 패킷을 서비스를 이어서 수신할 제2 스크린 장치 및 제3 스크린 장치로 각각 전송한다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 NAT 기반 네트워크의 구조도이다.
도 5를 참조하면, NAT 기반 네트워크는 다수의 스크린 장치(10-1,10-2,10-3,10-4), NAT(2) 및 서버(3)를 포함한다.
도 5에서는 다수의 스크린 장치(10-1,10-2,10-3,10-4)가 사설 IPv4 홈 네트워크(1)에 위치하고, 인터넷 망(4)은 IPv4 인터넷 망이며, 서버(3)가 IPv4 서버(3)인 경우를 도시하였다. 이때, 다수의 스크린 장치(10-1,10-2,10-3,10-4)가 IPv4인터넷 망에 접속 후에 IPv4 서버에 접속하여 서비스를 수신한다. 그러나 다수의 스크린 장치(10-1,10-2,10-3,10-4)가 NAT(2)를 이용하여 인터넷 망(4)에 접속하는 것이라면 어느 네트워크 형태여도 무방하다.
각 스크린 장치(10-1,10-2,10-3,10-4)는 서버(3)로부터 서비스를 수신하여 이를 스크린을 통해 제공한다. 각 스크린 장치(10-1,10-2,10-3,10-4)는 서비스를 동시에 스크린에 제공할 수 있고, 연속으로 스크린에 제공할 수 있다. 예를 들어, 스마트폰(10-1)의 스크린을 통해 제공되는 서비스가 데스크 탑(10-2)의 스크린에 이어서 제공될 수 있다. 또한, 데스크 탑(10-2)의 스크린에서 제공되는 서비스가 노트북(10-3) 및 TV(10-4) 스크린에 이어서 동시에 제공될 수 있다. 여기서, 서비스는 비디오, 오디오, 데이터 서비스일 수 있다.
다수의 스크린 장치(10-1,10-2,10-3,10-4)는 그 사용자가 동일할 수 있고, 서로 상이할 수도 있다. 각 스크린 장치(10-1,10-2,10-3,10-4)는 NAT(2)의 동적인 바인딩을 제어한다. 예를 들어, 스마트폰(10-1)에서 NAT(2)의 동적 바인딩을 제어한다. 이 방법 외에도 다른 스크린 장치(10-2,10-3,10-4)를 이용하여 동적 바인딩을 제어하던지, 아니면 NAT(2) 자체에 대한 제어를 통해서도 동일한 효과를 가져올 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이 네트워킹 및 프로세싱 능력이 제한된 스크린 장치, 예를 들어 TV(10-4)는 동글(dongle)과 같은 장치 추가를 통해 네트워크 연결이 가능하다.
도 5에서는 설명의 편의를 위해 스마트폰(10-1)이 NAT(2)의 동적 바인딩을 제어한다고 가정한다. 스마트폰(10-1)에는 모니터링 및 제어를 위한 앱(App)이 설치된 것으로 가정한다. 스마트폰(10-1)은 앱을 통해 NAT(2)와 통신하며, 네트워크 내의 다른 스크린 장치(10-2,10-3,10-4)의 존재를 확인하고 NAT(2)의 포트와 사설 IP 간의 동적인 바인딩을 제어한다. 이에 따라, 서버(3)에서 제공되는 서비스가 다수의 스크린 장치로 제공될 수 있다.
NAT(2)는 스마트폰(10-1)의 제어신호에 의해 특정 포트에 대한 사설 IP 주소로의 바인딩을 변경한다. 가정이나 사무실 네트워크에 존재하는 각 스크린 장치(10-1,10-2,10-3,10-4)는 개별적으로 NAT(2)에 등록하거나 각 스크린 장치(10-1,10-2,10-3,10-4) 간의 공통의 프로토콜을 통해 다른 스크린 장치의 존재를 확인할 수 있다. 공통의 프로토콜은 예를 들어 UPnP, 봉주르(Bonjour), mDNS(multicast Domain Name System), 웹인텐트(WebIntent) 등일 수 있다. 공통의 프로토콜을 통해 다른 스크린 장치와 연결되면, 연결된 스크린 장치로부터 장치 식별자를 포함한 정보를 수신하여 해당 스크린 장치를 인식할 수 있다. 장치 식별자뿐만 아니라 사용자의 식별자 정보를 수신하는 경우, 해당 사용자가 누구인지도 인식할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 하나의 스크린 장치에서 다른 하나의 스크린 장치로 스크린이 변경될 때의 프로토콜 스택 구조도이다.
도 6을 참조하면, 스마트폰(IP_1)은 이미 서버(3)에서 특정한 서비스, 예를 들어 비디오 스트리밍 서비스를 수신하고 있는 것으로 가정한다. 그리고 스마트폰(IP_1)은 네트워크 내에 다른 스크린 장치들(IP_2,IP_3,IP_4)이 존재하는 것을 인지하고 있다. 만일 스마트폰 사용자가 스마트폰(IP_1)을 통해 수신 중인 서비스를 데스크 탑(IP_2)을 통해서 수신하고자 한다면, NAT(2)에 제어신호를 전송함으로써 Port_1:IP_1 바인딩을 Port_1:IP_2로 변경한다. 이를 통해 스마트폰(IP_1)을 통해서 전달되던 서비스는 이제 데스크 탑(IP_2)을 통해 수신할 수 있다.
현재의 응용 중 일부는 응용의 동작을 위해 네트워크 주소뿐만 아니라 상위 세션 계층에서 기설정된 IP 주소 정보, 예를 들어 이전 주소인 IP_1의 정보를 필요로 하는 경우가 있을 수 있다. 이 경우 이러한 응용에서 사전 설정이 없는 패킷의 경우에도 수신하여 처리할 수 있도록 하는 추가 기능의 구현이 필요할 수도 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 하나의 스크린 장치에서 다수의 스크린 장치로 스크린이 변경될 때의 프로토콜 스택 구조도이다.
도 7을 참조하면, 데스크 탑(IP_2)을 통해서 제공되던 서비스를 노트북(IP_3) 및 TV(IP_4)를 통해 동시에 제공하고자 한다면, 스마트폰의 앱을 통해 이를 위한 제어신호를 NAT(2)로 전송한다. 기존에 존재하던 Port_1: IP_2 바인딩 정보는 이제 Port_1: IP_3, IP_4로 바인딩된다. 이 경우 두 스크린 장치에 대한 서비스를 동시에 제공하기 위해 패킷 복사가 필요할 수도 있으며, 이 기능도 NAT(2)를 통해 지원된다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 멀티스크린 제공을 위한 네트워크 주소변환 방법을 도시한 흐름도이다.
도 8을 참조하면, 스크린 장치 중 하나인 스마트폰(10-1)이 NAT(2)를 통해 서버(3)로부터 서비스를 수신하고 있다고 가정한다. 이 경우, 스마트폰(10-1)과 서버(3) 간의 통신 예를 들면, 스마트폰(10-1)은 NAT(2)에 패킷 헤더의 출발지 주소와 목적지 주소 정보가 [IP_1, IP_S]로 구성된 패킷을 NAT(2)에 전송(800)하고, NAT(2)는 [IP_1, IP_S]를 [IP_NAT, IP_S]로 변환하여 패킷을 서버(3)에 전달한다(802). 이에 대해, 서버(3)는 [IP_S, IP_NAT]로 구성된 패킷을 NAT(2)에 전송(804)하고, NAT(2)는 [IP_S, IP_NAT]를 [IP_S, IP_1]로 변환하여 패킷을 스마트폰(10-1)에 전달한다(806).
스마트폰(10-1)은 네트워크 내의 다른 스크린 장치들(10-2,10-3,10-4)이 존재하는 것을 인지하고 있다. 만일 사용자가 스마트폰(10-1)으로 수신되던 서비스를 데스크 탑(10-2)으로 이동하여 수신하고자 한다면, 스마트폰(10-1)은 NAT(2)에 바인딩 갱신을 위한 제어신호를 전송한다(808). 제어신호를 수신한 NAT(2)는 포트 번호와 사설 IP 주소 간 바인딩 정보를 갱신(810)하여 데스크 탑(10-2)으로 패킷을 송신한다(812). 이때의 패킷 헤더 정보는 [IP_S, IP_2]로 변환된다.
이후, 데스크 탑(10-2)으로 수신되던 서비스를 노트북(10-3)과 TV(10-4)로 이어서 동시에 수신하고자 한다면, 스마트폰(10-1)을 통해 이를 위한 바인딩 갱신을 요청하는 제어신호를 전송한다(814). 제어신호를 수신한 NAT(2)는 포트 번호와 사설 IP 주소 간 바인딩 정보를 갱신(816)하고 패킷을 추가로 복사 생성하여 각각의 목적지 주소를 각각 IP_3, IP_4로 변경하여 전송한다(818,820).
이제까지 본 발명에 대하여 그 실시 예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
1: 사설 IPv4 홈 네트워크 2: NAT
3: 서버 4: 인터넷 망
10,10-1,10-2,10-3,10-4: 스크린 장치 100: 프로세서
102: 통신부 104: 스크린
106: 입력부 200: NAT 프로세서
202: NAT 통신부 204: NAT 메모리
1000: 장치 발견부 1010: 바인딩 제어부
2000: 바인딩부 2010: 패킷 처리부

Claims (15)

  1. 네트워크 주소 변환기의 포트와 사설 아이피 주소 간의 동적인 바인딩을 위한 제어신호를 생성하는 프로세서;
    상기 네트워크 주소 변환기를 거쳐 서비스를 수신하고 상기 프로세서를 통해 생성된 제어신호를 상기 네트워크 주소 변환기에 전송하는 통신부; 및
    상기 통신부를 통해 수신되는 서비스를 화면에 표시하는 스크린;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 스크린 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 프로세서는
    상기 스크린 장치를 통해 수신 중인 서비스를 다른 스크린 장치로 이동하여 수신하기 위해서, 상기 네트워크 주소 변환기에 상기 네트워크 주소 변환기가 상기 스크린 장치에 패킷 전송을 위해 사용 중인 포트와 바인딩되는 상기 스크린 장치의 사설 아이피 주소를 상기 다른 스크린 장치의 사설 아이피 주소로 갱신하도록 요청하는 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 스크린 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 프로세서는
    다른 스크린 장치를 통해 수신 중인 서비스를 또 다른 스크린 장치로 이동하여 수신하기 위해서, 상기 네트워크 주소 변환기에 상기 네트워크 주소 변환기가 상기 다른 스크린 장치에 패킷 전송을 위해 사용 중인 포트와 바인딩되는 상기 다른 스크린 장치의 사설 아이피 주소를 상기 또 다른 스크린 장치의 사설 아이피 주소로 갱신하도록 요청하는 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 스크린 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 프로세서는
    상기 스크린 장치를 통해 수신 중인 서비스를 다른 스크린 장치들로 이동하여 수신하기 위해서, 상기 네트워크 주소 변환기에 상기 네트워크 주소 변환기가 상기 스크린 장치에 패킷 전송을 위해 사용 중인 포트와 바인딩되는 상기 스크린 장치의 사설 아이피 주소를 상기 다른 스크린 장치들의 사설 아이피 주소로 갱신하도록 요청하는 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 스크린 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 프로세서는
    적어도 하나의 다른 스크린 장치를 발견하는 장치 발견부; 및
    상기 스크린 장치를 통해 수신 중인 서비스를 상기 장치 발견부를 통해 발견된 스크린 장치들 중 적어도 하나의 스크린 장치로 이동하여 수신하기 위해서 바인딩 갱신을 위한 제어신호를 생성하는 바인딩 제어부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 스크린 장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 장치 발견부는
    UPnP, 봉주르(Bonjour), mDNS(multicast Domain Name System), 웹인텐트(WebIntent) 중 어느 하나의 공통 프로토콜을 통해 다른 스크린 장치와 연결되어 장치 식별자를 획득하는 것을 특징으로 하는 스크린 장치.
  7. 스크린 장치로부터 제어신호를 수신하는 통신부;
    포트와 사설 아이피 주소가 바인딩된 바인딩 정보가 저장되는 메모리; 및
    공인 아이피 주소와 사설 아이피 주소 간을 변환하고, 상기 통신부를 통해 수신된 제어신호에 의해 상기 메모리의 포트와 사설 아이피 주소 간 바인딩 정보를 동적으로 변경하는 프로세서;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 주소 변환기.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 통신부는
    바인딩 갱신을 요청하는 제어신호를 공통의 네트워크로 연결된 스크린 장치들 중 어느 하나로부터 수신하는 것을 특징으로 하는 네트워크 주소 변환기.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 프로세서는
    포트와 서비스를 수신하는 스크린 장치의 사설 아이피 주소를 바인딩한 바인딩 정보를 상기 메모리에 저장하고, 상기 통신부를 통해 수신된 바인딩 갱신 제어신호에 의해 상기 메모리에 저장된 바인딩 정보를 갱신하는 바인딩부; 및
    갱신된 바인딩 정보에 따라 패킷을 처리하는 패킷 처리부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 주소 변환기.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 바인딩부는
    제1 스크린 장치에 제공 중인 서비스를 제2 스크린 장치로 이동하여 제공하기 위한 바인딩 갱신 제어신호를 상기 통신부를 통해 수신하면, 현재 제1 스크린 장치에 서비스를 전송 중인 포트와 바인딩된 제1 스크린 장치의 제1 사설 아이피 주소를, 제2 스크린 장치의 제2 사설 아이피 주소로 갱신하는 것을 특징으로 하는 네트워크 주소 변환기.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 패킷 처리부는
    바인딩 정보 갱신에 따라, 현재 서비스를 수신 중인 제1 스크린 장치로 제공 중인 패킷을, 서비스를 이어서 수신할 제2 스크린 장치로 전송하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 네트워크 주소 변환기.
  12. 제 9 항에 있어서, 상기 바인딩부는
    제1 스크린 장치에 제공 중인 서비스를 제2 스크린 장치 및 제3 스크린 장치로 이동하여 제공하기 위한 바인딩 갱신 제어신호를 상기 통신부를 통해 수신하면, 현재 제1 스크린 장치에 서비스를 전송 중인 포트와 바인딩된 제1 스크린 장치의 제1 사설 아이피 주소를, 제2 스크린 장치의 제2 사설 아이피 주소와 제3 스크린 장치의 제3 사설 아이피 주소로 갱신하는 것을 특징으로 하는 네트워크 주소 변환기.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 패킷 처리부는
    바인딩 정보 갱신에 따라, 현재 서비스를 수신 중인 제1 스크린 장치로 제공 중인 패킷을 복사하고, 복사한 패킷을 서비스를 이어서 수신할 제2 스크린 장치 및 제3 스크린 장치로 각각 전송하는 것을 특징으로 하는 네트워크 주소 변환기.
  14. 네트워크 주소 변환기의 네트워크 주소변환 방법에 있어서,
    제1 스크린 장치에 제공 중인 서비스를 제2 스크린 장치로 이동하여 제공하기 위한 바인딩 갱신 제어신호를 수신하는 단계;
    현재 제1 스크린 장치에 서비스를 전송 중인 포트와 바인딩된 제1 스크린 장치의 제1 사설 아이피 주소를, 제2 스크린 장치의 제2 사설 아이피 주소로 갱신하는 단계; 및
    바인딩 정보 갱신에 따라, 현재 서비스를 수신 중인 제1 스크린 장치로 제공 중인 패킷을, 서비스를 이어서 수신할 제2 스크린 장치로 전송하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 주소변환 방법.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 네트워크 주소변환 방법은
    제2 스크린 장치에 제공 중인 서비스를 제3 스크린 장치 및 제4 스크린 장치로 이동하여 제공하기 위한 바인딩 갱신 제어신호를 수신하는 단계;
    현재 제2 스크린 장치에 서비스를 전송 중인 포트와 바인딩된 제2 스크린 장치의 제2 사설 아이피 주소를, 제3 스크린 장치의 제3 사설 아이피 주소와 제4 스크린 장치의 제4 사설 아이피 주소로 갱신하는 단계; 및
    바인딩 정보 갱신에 따라, 현재 서비스를 수신 중인 제2 스크린 장치로 제공 중인 패킷을 복사하고, 복사한 패킷을 서비스를 이어서 수신할 제3 스크린 장치 및 4 스크린 장치로 각각 전송하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 주소변환 방법.
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