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KR101213852B1 - ＷｉＭＡＸ 통합 네트워크 서버 - Google Patents

ＷｉＭＡＸ 통합 네트워크 서버 Download PDF

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KR101213852B1
KR101213852B1 KR1020100055233A KR20100055233A KR101213852B1 KR 101213852 B1 KR101213852 B1 KR 101213852B1 KR 1020100055233 A KR1020100055233 A KR 1020100055233A KR 20100055233 A KR20100055233 A KR 20100055233A KR 101213852 B1 KR101213852 B1 KR 101213852B1
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Abstract

본 발명은 WiMAX 규격을 따르는 통합 네트워크 서버에 관한 것으로, 본 발명의 WiMAX 통합 네트워크 서버는 와이맥스(WiMAX) 규격을 따르면서 모바일 단말기의 네트워크 접속경로를 제공하는 엑세스 서비스 네트워크 게이트웨이와 모바일 단말기가 네트워크에 접속할 수 있도록 모바일 단말기를 인증하는 인증수단이 하나의 서버에 통합되는 것이 가능하고, 여기에 Mobile IP 서비스를 제공하는 접속관리수단도 통합되는 것이 가능하며, 또한, 데이터 처리부가 별도로 존재하여 빠르게 데이터를 처리할 수 있을 뿐만 아니라, WiMAX 통합 네트워크 서버에 접속된 모바일 단말기 간의 통신을 외부망과 별도로 독립적으로 운용하는 것이 가능하다. 그러므로 통합 서버를 통해 많은 부피를 차지하는 장비들을 설치하지 않아도 되므로 공간의 이득뿐만 아니라 비용절감이 된다는 효과가 있다.

Description

ＷｉＭＡＸ 통합 네트워크 서버{WiMAX INTEGRATED NETWORK SERVER}
본 발명은 WiMAX 규격을 따르는 통합 네트워크 서버에 관한 것이다.
WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)는 IEEE 802.16 표준에 따라 무선 데이터 전송을 위한 기술에 기초하여 WiMAX 통신 네트워크 아키텍처를 정의한다.
이러한 WiMAX의 통신 규격 상에서 모바일 단말기의 접속을 관리하기 위해서는 기지국, ASN-GW(Access Service Network Gateway), AAA(Authentication Authorization Accounting), HA(Home Agent) 등의 장치가 필요하여 각각의 기능들을 수행함으로써, 모바일 단말기가 이동통신망에 접속이 가능하다. 즉, 모바일 단말기는 기지국 및 ASN-GW를 통해 이동통신망에 접속이 이루어지는데, 기지국은 하위의 모바일 단말기들의 무선 자원을 제어 관리하고, ASN-GW는 기지국들과의 접속, 모바일 단말기들의 인증/과금 처리, 데이터 통신, 정보 등을 관리한다.
그리고 AAA는 가입자의 인증, 권한 및 과금을 위한 장치로, ASN-GW를 통해 접속된 모바일 단말기의 인증 및 권한에 대한 처리를 하여 모바일 단말기가 정상적으로 이동통신망에 접속할 수 있도록 하며, 접속된 모바일 단말기의 과금을 관리하는 역할을 한다.
그리고 HA는 Mobile IP 기술을 통한 이동하는 단말에 대한 고정 IP를 할당, 관리, 데이터 라우팅 등의 기능을 수행한다.
이렇듯, 모바일 단말기가 이동통신망에 접속하기 위해서는 많은 장치들을 거쳐 접속이 이루어지고 모바일 단말기를 사용하고자 하는 사용자들에게 좀 더 원활한 서비스를 제공하는 것이 가능한데, WiMAX 시스템 장비들 각각은 상당한 부피를 차지하고 있을 뿐만 아니라 고가의 장비여서, 인빌딩(In-Building) 등에서 서비스를 제공하는 것이 쉽지 않다는 문제가 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 인빌딩 등과 같은 공간에서도 장비의 부피로 인한 어려움 및 장비가격의 부담을 해소하여 WiMAX 규격에서의 통합 네트워크 서버를 제공하는데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일태양으로 WiMAX 통합 네트워크 서버는 와이맥스(WiMAX) 규격을 따르고, 기지국을 통해 접속되는 모바일 단말기를 관리하고, 네트워크의 접속경로를 제공하는 엑세스 서비스 네트워크 게이트웨이(ASN-GW: Access Service Network Gateway)수단; 및 상기 엑세스 서비스 네트워크 게이트웨이수단과 접속되어, 상기 모바일 단말기가 네트워크에 접속할 수 있도록 상기 모바일 단말기를 인증(AAA: Authentication, Authorization, Account)하는 인증수단; 을 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 모바일 단말기의 이동성을 보장하기 위해 Mobile IP 서비스를 제공하는 접속관리(HA: Home Agent)수단; 을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 엑세스 서비스 네트워크 게이트웨이수단 및 인증수단의 기능이 수행될 수 있도록 연산처리를 하는 연산부; 상기 엑세스 서비스 네트워크 게이트웨이수단 및 인증수단이 실행될 수 있도록 정보가 저장되는 저장부; 외부 장치와 통신이 이루어지는 인터페이스부; 및 상기 연산부, 저장부 및 인터페이스부에 전원을 공급하는 전원공급부; 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 태양으로 WiMAX 통합 네트워크 서버는 외부의 장치와 통신이 이루어지는 인터페이스가 포함된 다수의 하드웨어(Hardware)로 구성된 하드웨어부; 상기 하드웨어부 상에서 상기 하드웨어부를 통해 입력된 신호를 처리하고, 상기 하드웨어부를 제어하고 관리하는 운영체제(Operation System)부; 및 상기 운영체제부 상에서 와이맥스(WiMAX) 규격에 따라 기지국을 통해 접속되는 모바일 단말기를 관리하고 네트워크 접속경로를 제공하는 엑세스 서비스 네트워크 게이트웨이수단 및 모바일 단말기의 인증과정을 수행하는 인증수단이 포함된 어플리케이션부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 어플리케이션부는 상기 모바일 단말기의 이동성을 보장하기 위해 Mobile IP 서비스를 제공하는 접속관리수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 하드웨어부 상에서 상기 하드웨어부를 통해 입력된 데이터를 처리하는 데이터 처리부; 를 더 포함하고, 상기 데이터 처리부를 통해 처리되는 데이터는 상기 운영체제부를 거치지 않고 상기 하드웨어부를 통해 외부의 장치로 전송되는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 어플리케이션부를 통해 네트워크에 접속된 다수의 모바일 단말기 중 어느 하나에서 발생된 데이터가 상기 다수의 모바일 단말기 중 다른 하나로 전송되는 경우, 상기 다수의 모바일 단말기 중 어느 하나에서 발생된 데이터는 상기 어플리케이션부를 통해 직접 상기 다수의 모바일 단말기 중 다른 하나로 전송되는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, ASN-GW 및 모바일 단말기를 인증하는 인증부가 통합되어 하나의 서버로 제공됨에 따라 통합 서버를 통해 많은 부피를 차지하는 장비들을 설치하지 않아도 되므로 공간의 이득뿐만 아니라 비용절감이 된다는 효과가 있다.
그리고 별도의 데이터 처리를 할 수 있는 데이터 처리부를 둠으로써, 신호 패킷과는 달리 운영체제(Operation System)를 거치지 않고 데이터 패킷을 바로 처리함으로써, 데이터의 처리속도를 빠르게 하는 것이 가능하다는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 WiMAX 통합 네트워크 서버의 하위단으로 독립적인 네트워크를 구성하는 것이 가능하여, 기업망, 사내망 등에 적극적으로 활용하는 것이 가능할 뿐만 아니라, 독립적인 네트워크의 구성으로, 내부의 네트워크에서 보다 빠른 통신이 가능한 효과가 있다.
도1은 본 발명의 WiMAX 통합 네트워크 서버의 하드웨어 구성을 도시한 도면이다.
도2는 본 발명의 WiMAX 통합 네트워크 서버의 시스템 구성을 도시한 도면이다.
도3은 본 발명의 WiMAX 통합 네트워크 서버가 포함된 통신망을 도시한 도면이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 더 구체적으로 설명하되, 이미 주지되어진 기술적 부분에 대해서는 설명의 간결함을 위해 생략하거나 압축하기로 한다.
본 발명의 WiMAX 통합 네트워크 서버(100)는 도2에 도시된 바와 같이, 하드웨어부(110), 데이터 처리부(120), 운영체제(Operating System)부(130) 및 어플리케이션부(140)를 포함하여 구성된다.
하드웨어부(110)는 WiMAX 통합 네트워크 서버(100)에서 물리적인 연산이 이루어지도록 구성되며, 이러한 하드웨어부(110)에는 저장수단(111), 연산수단(112), 인터페이스수단(113) 및 전원공급수단(114)이 포함되어 구성된다.
저장수단(111)은 다양한 정보가 저장되는 곳으로, 운영체제부(130) 및 어플리케이션부(140)가 제 기능을 수행할 수 있도록 정보가 저장된다.
연산수단(112)은 운영체제부(130) 및 어플리케이션부(140)의 기능이 수행될 수 있도록 연산처리를 하는데, 저장수단(111)에 저장된 정보를 이용하여 연산처리를 수행한다.
인터페이스수단(113)은 외부의 장치와 통신을 수행하기 위해 마련되는 곳으로, 다양한 규격에 의해 통신이 가능하며, 인터페이스수단(113)을 통해 다수의 기지국 및 다수의 모바일 단말기가 접속될 수 있으며, 그와 더불어 본 발명의 WiMAX 통합 네트워크 서버(100)가 인터넷이나 이동통신망에 접속하는 것이 가능하다.
전원공급수단(114)은 저장수단(111), 연산수단(112) 및 인터페이스수단(113)에 필요한 전원을 공급하기 위해 마련된다.
데이터 처리부(120)는 하드웨어부(110)를 통해 입력되는 데이터를 처리하는데, 데이터 처리부(120)에서 처리된 데이터는 운영체제부(130)를 거치지 않고, 바로 인터페이스수단(113)을 통해 외부의 장치로 전송되도록 한다. 즉, 운영체제부(130)를 거쳐 어플리케이션부(140)에서 처리되는 신호 패킷과는 달리 운영체제부(130) 하위에서 데이터 패킷을 바로 처리함으로써, 데이터의 처리 속도를 높이는 것이 가능하다.
운영체제부(130)는 상기에서 설명한 데이터 처리부(120)의 상위에 설치가 되는데, 하드웨어부(110)를 전체적으로 제어하고 관리하며, 하드웨어부(110)를 통해 입력되는 신호를 처리한다. 그리고 처리된 신호를 어플리케이션부(140)로 전송하거나 하드웨어부(110)의 인터페이스수단(113)을 통해 외부의 장치로 전송한다. 즉, 데이터 처리부(120)에서 처리하지 못하는 컨트롤 패킷이나 신호 패킷의 경우에는 데이터 처리부(120)를 거쳐 운영체제부(130)로 입력되고, 이를 다시 신호 패킷의 용도에 맞도록 어플리케이션부(140)로 전송하는 역할을 한다.
즉, 하드웨어부(110)를 통해 수신되는 패킷은 다양한 종류의 패킷이 수신되는데, 그 중에서 신호 패킷의 경우에는 운영체제부(130)를 거쳐 어플리케이션부(140)에서 처리하지만, 하드웨어부(110)를 통해 수신되는 데이터 패킷의 경우, 운영체제부(130)를 거치지 않고, 데이터 처리부(120)에서 빠르게 처리된다.
그러므로 데이터 처리부(120)에서는 데이터에 대한 처리만 이루어지고, 운영체제부(130) 및 어플리케이션부(140)를 거쳐 데이터의 처리가 이루어지지 않기 때문에 모바일 단말기로 데이터 처리를 위한 서비스를 보다 신속하게 하는 것이 가능하다.
이러한 운영체제부에는 다양한 운영체제가 구비되는 것이 가능한데, 윈도우(Windows), OS 및 리눅스 중 어느 하나일 수 있으며, 그 중에서도 오픈소스로 자유롭게 사용이 가능한 리눅스가 이용되는 것이 바람직하다.
어플리케이션부(140)는 다양한 어플리케이션이 설치되는 것이 가능하고, 본 발명의 일실시예에서는 어플리케이션부(140)에 엑세스 서비스 네트워크 게이트웨이(ASN-GW; Access Service Network Gateway)수단(141), 인증수단(AAA: Authentication Authorization Accounting, 142) 및 접속관리수단(HA: Home Agent, 143)이 설치된다.
엑세스 서비스 네트워크 게이트웨이수단(141)은 하위단으로 접속되는 다수의 기지국의 접속을 관리하고, 특히 본 발명의 WiMAX 통합 네트워크 서버(100)가 인빌딩에 설치되는 경우에, 빌딩의 내부에 배치된 기지국들을 관리하며, WiMAX의 규격을 따라 구동된다. 또한, 엑세스 서비스 네트워크 게이트웨이수단(141)은 접속되는 수많은 모바일 단말기의 관리, 네트워크 접속을 위한 접속경로를 제공하고, 패킷을 라우팅하며, 모바일 단말기가 기지국과 기지국 사이에서 핸드오버가 정상적으로 이루어질 수 있도록 서비스한다.
그 외에도, 인증, 권한, 과금 서비스를 제공하며, 서비스의 흐름을 조절하고, 모바일 단말의 이동성 및 모바일 단말기에 제공되는 서비스 품질을 조절하는 기능을 수행한다.
인증수단(142)은 모바일 단말기가 네트워크에 접속될 수 있도록 인증과정을 수행하는데, 본 발명의 인증수단(142)에서는 모바일 단말기의 가입자에 대해 인증기능을 수행하고, RADIUS(Remote Authentication Dial - In User Service)나 DIAMETER 프로토콜을 통한 EAP-TLS/TTLS/AKA/SIM 서버로써의 기능을 수행한다.
접속관리수단(143)은 WiMAX 노드에 대한 단말기의 Mobile IP 기능을 제공하기 위한 기능이다. 필요에 따라 PMIP(Proxy Mobile IP) 및 CMIP(Client Mobile IP)를 각각 관리하며, IP-in-IP 기능을 수행한다.
그리고 본 발명의 WiMAX 통합 네트워크 서버(100)는 Status, Alarm, Statistics, Fault, Loading, Configure, Call Trace, Diagnostics 등의 OAM 기능들을 수행한다.
이렇게 상기와 같이, 구성된 WiMAX 통합 네트워크 서버(100)는 하나의 하드웨어 기반의 운영체제 하에서 엑세스 서비스 네트워크 게이트웨이수단(141), 인증수단(142) 및 접속관리수단(143)이 어플리케이션의 형태로 구동됨에 따라서 기존 독립된 장치로 구현되던 것이 하나의 장치로 구현하는 것이 가능하다.
더욱이, 본 발명의 일실시예에서는 엑세스 서비스 네트워크 게이트웨이수단(141), 인증수단(142) 및 접속관리수단(143)이 모두 어플리케이션부(140)에 포함된 것에 대하여 설명하였으나, 어플리케이션의 형태로 각각 구현되기 때문에 필요에 따라 더 많은 수단들이 포함될 수도 있으며, 엑세스 서비스 네트워크 게이트웨이수단(141), 인증수단(142) 및 접속관리수단(143) 중 어느 하나 이상만 포함되는 것도 가능할 것이다.
그리고 본 발명의 WiMAX 통합 네트워크 서버(100)에는 기본적으로 엑세스 서비스 네트워크 게이트웨이수단(141)이 포함되어, 기지국과의 연동을 통한 무선 WiMAX 서비스가 가능하다.
이러한 경우, 도3에 도시된 바와 같이, 제1WiMAX 통합 네트워크 서버(200)의 하위단에 연결된 제1 모바일 단말기(210)에서 제1WiMAX 통합 네트워크 서버(200)의 하위단에 연결된 제2모바일 단말기(220)로 데이터를 전송하는 경우에는 제1WiMAX 통합 네트워크 서버(200)에서는 제1모바일 단말기(210)에서 송신된 데이터를 수신하여, 수신된 데이터를 인터넷이나 이동통신망으로 전송하지 않고, 바로 제2모바일 단말기(220)로 전송한다. 즉, WiMAX 통합 네트워크 서버(100)의 하위단에 연결된 모바일 단말기들 간 서로 데이터 전송 등의 통신이 이루어지는 것이 가능하다.
그러므로 기업망, 사내망 등 하나의 WiMAX 통합 네트워크 서버(100)가 설치된 상태에서는 외부의 인터넷망이나 이동통신망을 이용하지 않고, WiMAX 통합 네트워크 서버(100)를 기준으로 독립적인 네트워크를 구축하는 것이 가능하고, 외부 스위치나 ISP 서비스 등을 이용하지 않아도, 독립적인 네트워크를 통한 통신이 가능하다.
물론, 제1WiMAX 통합 네트워크 서버(100)의 하위단에 연결된 제1모바일 단말기(210)에서 제2WiMAX 통합 네트워크 서버(300)의 하위단에 연결된 제3모바일 단말기(310)로 호 연결 등의 통신이 이루어지는 경우에는 인터넷이나 이동통신망을 통해 통신이 이루어지도록 하는 것은 당연하다.
위에서 설명한 바와 같이 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에, 본 발명이 상기의 실시예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어져야 할 것이다.
100: WiMAX 통합 네트워크 서버
110: 하드웨어부
111: 저장수단 112: 연산수단
113: 인터페이스수단 114: 전원공급수단
120: 데이터 처리부 130: 운영체제부
140: 어플리케이션부
141: 엑세스 서비스 네트워크 게이트웨이수단
142: 인증수단 143: 접속관리수단
200: 제1WiMAX 통합 네트워크 서버
210: 제1모바일 단말기 220: 제2모바일 단말기
300: 제2WiMAX 통합 네트워크 서버
310; 제3모바일 단말기

Claims (7)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 외부의 장치와 통신이 이루어지는 인터페이스가 포함된 다수의 하드웨어(Hardware)로 구성된 하드웨어부;
    상기 하드웨어부 상에서 상기 하드웨어부를 통해 입력된 신호를 처리하고, 상기 하드웨어부를 제어하고 관리하는 운영체제(Operation System)부; 및
    상기 운영체제부 상에서 와이맥스(WiMAX) 규격에 따라 기지국을 통해 접속되는 모바일 단말기를 관리하고 네트워크 접속경로를 제공하는 엑세스 서비스 네트워크 게이트웨이수단 및 모바일 단말기의 인증과정을 수행하는 인증수단이 포함된 어플리케이션부; 를 포함하며,
    상기 하드웨어부 상에서 상기 하드웨어부를 통해 입력된 데이터를 처리하는 데이터 처리부; 를 더 포함하고,
    상기 어플리케이션부를 통해 네트워크에 접속된 다수의 모바일 단말기 중 어느 하나에서 발생된 데이터가 상기 다수의 모바일 단말기 중 다른 하나로 전송되는 경우,
    상기 다수의 모바일 단말기 중 어느 하나에서 발생된 데이터는 상기 어플리케이션부를 통해 직접 상기 다수의 모바일 단말기 중 다른 하나로 전송되며,
    상기 데이터 처리부는,
    컨트롤 패킷 또는 신호 패킷이 입력된 경우, 상기 컨트롤 패킷 또는 신호 패킷을 운영체제부로 전달하며, 데이터 패킷이 입력된 경우, 상기 데이터 패킷을 처리하여 상기 하드웨어부를 통해 외부의 장치로 전송하는 것을 특징으로 하는
    WiMAX 통합 네트워크 서버.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 어플리케이션부는 상기 모바일 단말기의 이동성을 보장하기 위해 Mobile IP 서비스를 제공하는 접속관리수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    WiMAX 통합 네트워크 서버.
  6. 삭제
  7. 삭제
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