JP2006211656A - 移動ｉｐ環境における移動局の登録方法及び前記方法による移動ｉｐネットワークシステム - Google Patents

移動ｉｐ環境における移動局の登録方法及び前記方法による移動ｉｐネットワークシステム Download PDF

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Abstract

【課題】本発明は移動IP環境において、移動局をホームエージェントに登録する方法及び前記方法による移動IPネットワークシステムを提供する。
【解決手段】移動局が属する第1サブネットの隣接サブネットに属する訪問先エージェントのケアオブアドレス情報を収集するa段階、移動局が第1サブネットから隣接する第2サブネットに移動し、収集したケアオブアドレス情報を含むメッセージをブロードキャストするb段階、第2サブネットに属する訪問先エージェントがブロードキャストされたメッセージを受信してケアオブアドレス情報を抽出するc段階、ケアオブアドレス情報が訪問先エージェントが付与したケアオブアドレス情報と等しい場合に、第2サブネットに属する訪問先エージェントが抽出されたケアオブアドレス情報を移動局のホームエージェントに送り、移動局をホームエージェントに登録するd段階、を含む。
【選択図】図３

Description

本発明は移動IP(Mobile IP)環境における移動局(Mobile Node)の登録に関することで、より詳細には一般的に移動局が新しいサブネットに移動する時に発生する‘エージェントディスカバリー(Agent Discovery)'過程を省略することで移動局登録にかかる時間を最小化する方法に関するものである。
移動通信技術の発達で既存の回線方式を基盤とする移動通信網が高速データ処理のためのパッケージ基盤の網に変化している。GPRS、CDMA2000-1X、1X-EVDO、WCDMAなど最近登場した移動通信サービスはすべてパッケージ網を通じてデータを処理していて、その需要もますます増加している。
このようなパッケージ網で移動局がIP変更なしに移動性を持つために移動IPを持つようになるが、移動局がこのような移動IPを獲得することでTCPなどの上位階層プロトコルを再設定する必要なく、通信を持続しながら移動できる。
しかし、移動IPを持つ移動局が新しいサブネット(subnet)に進入する場合、移動局は新しいサブネット(subnet)のモバイルIPエージェント(Mobile IP Agent)である訪問先エージェント(Foreign Agent、以下、‘FA'とする)から新しいケアオブアドレス(Care-of-Address、以下 ‘CoA'とする)を獲得し、前記FAから受けたCoAを移動局のホームネットワーク(home network)にあるホームエージェント(Home Agent、以下‘HA'とする)へ登録してこそ、移動局と通信していた相手ノード(correspondent node)は移動局の位置変更に影響されることなく持続的な通信が可能になるのである。
したがって、移動局は新しいサブネット(subnet)に進入すれば、新しいFAからエージェント広告(Agent Advertisement)メッセージ(以下、‘Agent Advertisementメッセージ'とする)を受信したり、または移動局が自らエージェント懇請(Agent Solicitation)メッセージ(以下、‘Agent Solicitationメッセージ'とする)をブロードキャストしたりして、新しいFAにAgent Advertisementメッセージをブロードキャストするように懇請するようになる。
このようなAgent Advertisementメッセージを通じて移動局は自分のCoAを確認し、それを再びFAを通じてHAに登録するようになる。
図1は従来の技術による移動IPを持つ移動局が他のサブネットに移動する時の動作過程を示すシステム構成図である。
例えば、移動IPを持つ移動局がホームネットワーク(home network)から訪問先ネットワーク(foreign network)に移動し、前記訪問先ネットワークに属するFAを通じて移動局の位置をホームネットワークにあるHAに登録した後相手ノードと持続的にデータを送受信するためには‘エージェントディスカバリー(Agent Discovery)'段階、‘登録(Registration)'段階、‘トンネリング(Tunneling)'段階を経る。
‘エージェントディスカバリー(Agent Discovery)'段階は、新しいサブネットに進入した移動局がその中にあるFAの存在を認識する段階で、二つの方法によって行われる。一つはFAが周期的にAgent Advertisementメッセージを自分が属するサブネットにブロードキャストすることで自分の存在を知らせる方法であり、前記Agent AdvertisementメッセージにはCoAが含まれた。また一つは移動局が自らAgent Solicitationメッセージを新たに進入したサブネットにブロードキャストすることで、新しいFAがAgent Advertisementメッセージをブロードキャストさせる方法である。
‘登録(Registration)'段階は移動局が登録要請メッセージ(以下、‘Registration Requestメッセージ'とする)を利用して‘エージェントディスカバリー(Agent Discovery)'段階で受けたFAのCoAをFAを経由してHAに登録する段階である。すなわち、移動局が自分の移動IP情報、CoA情報、HAの住所情報を含む Registration Requestメッセージをブロードキャストすると、FAが前記CoA情報をHAに送るようになる。こうしたことで、HAは移動局の現在位置が分かるようになる。
‘トンネリング(Tunneling)'段階では、相手ノードが伝送したパッケージがHAに伝達され、HAは前記伝達されたパッケージをIPトンネリング(Tunneling)でFAに伝達する。そしてから、FAは受信したパッケージを移動局に伝達する。この時、三角ラウティング問題(triangle routing problem)が発生するが、これは相手ノードが送ったパッケージが‘相手ノード→HA →移動局'の順で伝送される間に、無駄にHAを経り続けることを言う。
このような問題を解決するために相手ノードがバインディング要請メッセージ(以下、‘Binding Requestメッセージ'とする)を伝送し、HAはバインディング更新メッセージ(以下、‘Binding Updateメッセージ'とする)を通じて相手ノードと移動局の間に直接連結が形成される。
一方、移動局のより早いハンドオーバー(handover)を支援するために新しいFAが以前FAにBinding Updateメッセージを伝送することで、ハンドオーバーが進んでいる間に以前FAがバッファーリングしていたパッケージを捨てないで新しいFAに直接伝送するようにして、ハンドオーバー時間の間のパッケージ損失を最小化する研究も進んでいるが、図2でそれを示している。
一方、移動局は新しいサブネットのFAからAgent Advertiseメッセージを受ける前まではCoAが獲得できず、そのため移動局が移動した位置をHAに登録できない。
したがって、従来のシステムでは以前FAからAgent Advertiseメッセージを一定時間受けていないまま、新しいFAのAgent Advertiseメッセージを受けることができない場合には、Agent Solicitationメッセージを移動局が新しく進入したサブネットにブロードキャストすることで、新しいFAがAgent Advertiseメッセージをブロードキャストするように要請する方法を使う。しかし、リアルタイム通信などでは、このような‘エージェントディスカバリー(Agent Discovery)'段階を行うのに要求される時間のため、通信品質が低下することや移動局と相手ノードの間の連結自体が切れることがありうる。
一方、韓国公開特許第2004-0073843号では、アクセスラウターがラウティングキャッシュテーブルを通じてキャッシングされている端末の事前登録メッセージの場合上位ラウターに知らせないまままさに回答メッセージを送ることで移動IPネットワーク環境で早いハンドオーバー方法を開始している。しかし、前記公開特許でも‘エージェントディスカバリー(Agent Discovery)' 段階による前記問題点を解決するための方法は提示されていないままである。
したがって、通信品質を保障しながらも、‘エージェントディスカバリー(Agent Discovery)'段階を経らないで移動局の位置をHAに登録する方法が必要となった。
特開１９９６−２６５８３１号公報
本発明は前記問題点を鑑みてなされたものであり、移動局が以前FAから提供される情報を通じて隣接する訪問先ネットワーク(foreign network)のCoAを獲得し、それを通じて‘エージェントディスカバリー(Agent Discovery)'過程なしにより早く前記CoAをHAに登録する方法を提供することに目的がある。
本発明の目的は、前記で言及されたものである、言及しなかったさらに他の目的は下の記載から当業者に明確に理解できる。
前記目的を達成するために、本発明の実施例による移動IP環境における移動局登録方法は、移動局が属する第1サブネットの隣接サブネットに属する訪問先エージェントのケアオブアドレス情報を収集する(a)段階と、前記移動局が前記第1サブネットから隣接する第2サブネットに移動し、前記収集したケアオブアドレス情報を含むメッセージをブロードキャストする(b)段階と、前記第2サブネットに属する訪問先エージェントが前記ブロドキャストされたメッセージを受信してケアオブアドレス情報を抽出する(c)段階と、前記抽出されたケアオブアドレス情報が前記第2サブネットに属する訪問先エージェントが付与したケアオブアドレス情報と等しい場合に、前記第2サブネットに属する訪問先エージェントが前記抽出されたケアオブアドレス情報を前記移動局のホームエージェントに伝送し、前記移動局を前記ホームエージェントに登録する(d)段階と、を含む。
また、前記目的を達成するために、本発明の実施例の方法による移動IPネットワークシステムは、第1サブネットに属し、前記第1サブネットに隣接する訪問先エージェントのケアオブアドレス情報を持つ第1訪問先エージェントと、第2サブネットに属する第2訪問先エージェント及び前記第1サブネットから前記第2サブネットに移動し、前記第2訪問先エージェントを通じて自分のホームエージェントに自分の経路を登録する移動局とを含むが、前記移動局は前記第1訪問先エージェントから前記第1サブネットに隣接する訪問先エージェントのケアオブアドレス情報を含まれたメッセージを受信して前記ケアオブアドレス情報を収集し、前記第2サブネットに移動した後、前記収集されたケアオブアドレス情報を含まれたメッセージをブロードキャストし、前記第2訪問先エージェントは前記ブロドキャストされたメッセージを受信してケアオブアドレス情報を抽出し、前記抽出されたケアオブアドレス情報が前記第2訪問先エージェントが付与したケアオブアドレス情報と等しい場合に、前記抽出されたケアオブアドレス情報を前記ホームエージェントに伝送して前記移動局を前記ホームエージェントに登録するようになる。
その他の実施例の具体的な事項は詳細な説明及び図面に含まれた。
本発明によると、移動局は以前FAから隣接するFAのCoAを予め分かることができ、新しいサブネットへの移動を感知する瞬間、直ちに保存中のCoAのHAへの登録作業を行うことができるという効果がある。また、このようにすることで、リアルタイム通信中のサブネットの変更によるジター(jitter)の最小化ができることや以前FAのパッケージバッファーリング負担及び新しいFAへの再伝送負担の最小化もできるという効果もある。
本発明の利点及び特徴、そしてこれらを達成する方法は添付される図面と共に詳細に後述される実施例を参照すると明らかになる。しかし、本発明は以下の実施例に限定されるものではなく、互いに違う多様な形態に具現でき、但し、本実施例は本発明の開示を完全にし、当業者に発明の範囲を完全に知らせるために提供されるものであり、本発明は特許請求項の範囲により定義されるだけである。明細書全体にわたって同一参照符号は同一構成要素を示す。
以下、本発明の実施例によって移動局の登録方法を説明するためのブロック図または処理フローチャートについての図面を参照して本発明について説明する。この時、処理フローチャートの各ブロック図とフローチャートの組合わせはコンピュータープログラムインストラクションにより実行可能なのが理解ができるであろう。これらコンピュータープログラムインストラクションは、汎用コンピューター、特殊用コンピューターまたはその他のプログラマブルデータプロセッシング装備のプロセッサーに搭載されうるので、コンピューターまたはその他のプログラマブルデータプロセッシング装備のプロセッサーを通じて実行されるそのインストラクションがフローチャートのブロックで説明された機能を行う手段を生成するように機構を作ることができる。これらコンピュータープログラムインストラクションは特定方式で機能を具表するために、コンピューターまたはその他のプログラマブルデータプロセッシング装備を指向できるコンピューター利用可能またはコンピューター判読可能メモリーに保存されることも可能なので、そのコンピューター利用可能またはコンピューター判読可能メモリーに保存されたインストラクションはフローチャートのブロックで説明された機能を行うインストラクション手段を内包する製造品目を生産することも可能である。コンピュータープログラムインストラクションはコンピューターまたはその他のプログラマブルデータプロセッシング装備上に搭載されることも可能なので、コンピューターまたはその他のプログラマブルデータプロセッシング装備上で一連の動作段階が実行されてコンピューターで実行されるプロセスを生成し、コンピューターまたはその他のプログラマブルデータプロセッシング装備を行うインストラクションはフローチャートのブロックで説明された機能を実行するための段階を提供することも可能である。
また、各ブロックは特定された論理的機能を行うための一つ以上の実行可能なインストラクションを含むモジュール、セグメントまたはコードの一部を表すことができる。また、幾つかの代替実行例ではブロックで言及された機能が手順に外れて発生可能だというのを注目しなければならない。例えば、相次いで図示されている二つのブロックは実は実質的に同時に行われることも可能であり、またはそのブロックが時々該当する機能によって逆順に行われることも可能である。
図3は本発明の実施例による移動局を登録するためのシステム構成図である。
各FA312、332、352は新しい移動局がサブネットに進入して登録(registration)を終える場合、以前FAにBinding Updateメッセージを伝送する。この時、Binding Updateメッセージは新しいFAのCoA情報を含む。Binding Updateメッセージを受信した以前FAは含まれたCoA情報を別途のキャッシュ314、334、354に保存する。Binding Updateメッセージは自分に属していた移動局が移動したサブネットのFAから到着したメッセージなので、隣接サブネット及び隣接FAと判断できるのである。
キャッシュ314、334、354に保存されたCoA(ここではFA1、FA2またはFA3)はFA312、332、352が持っているタイマー(timer)によって一定時間内に更新されない場合削除される。FAはAgent Advertiseメッセージに自分のCoA情報以外にもキャッシュ314、334、354で管理中のCoAも一緒に伝送するようになる。移動局370が属するサブネットのFAから受信したAgent Advertiseメッセージを通じて隣接サブネットのFAに対するCoA情報も分かるようになる。
図4は本発明の実施例によるAgent Advertisementメッセージのデータ構造を表す例示図で、FAが隣接FAのCoA情報を自分のサブネットに属する移動局に知らせるために、従来の Agent Advertisementメッセージフォーマットに‘Neighbor CoAs'420フィールドを追加したものである。この時、‘Zero or more care-of-address'410フィールドはFAのCoA情報を含む。すなわち、FAが自分のサブネットに属する移動局に伝送するAgent Advertiseメッセージには自分のCoA情報以外に、隣接FAのCoA情報も一緒に含まれて伝送されるのである。
本発明の実施例で言及している移動IP環境での動作を含め、図4で図示しているAgent Advertisementメッセージの他のフィールドに対しては‘IP Mobility Support RFC2002'に具体的に説明されているので、ここでは省略する。
図5は本発明の実施例によってCoAを登録する方法を表す例示図で、図3で図示した内容を利用して説明する。
移動局370は以前FA332との連結切れを認識するとすぐに(例えば、life-timerの終了またはL2Triggerで認識)、新しいFA352のAgent Advertisementメッセージを待つとかあるいはAgent Solicitationメッセージを伝送しない。その代わりに、以前FA332のAgent Advertiseメッセージ、すなわち、移動局370が第2訪問先ネットワーク330に属していた時にFA-2 332から受信したAgent Advertiseメッセージを通じて既に分かっているCoA(ここではFA1、FA3を示す)を利用し、すぐRegistration RequestメッセージをFA-3 352を経由してHA510に要請するようになる。
新しいFA352は新たに進入した移動局370が送るRegistration Requestメッセージに含まれたCoAが移動局370が付与したCoAと違う場合、該当Registration Requestメッセージを廃棄する。そしてから、一定時間内に該当移動局370から移動局370が付与したCoAを含むRegistration Requestメッセージが到逹しない場合には、直ちにAgent Advertisementメッセージを移動局370が属する第3訪問者ネットワーク350にブロードキャストする。
万一、新しいFA352が新たに進入した移動局370から送られるRegistration Requestメッセージに含まれたCoA情報が移動局370が付与したCoAと等しい場合、前記Registration Requestメッセージに含まれたHA住所へ前記受信したRegistration Requestメッセージをフォワーディングする。
一方、移動局370は新しいサブネット350でRegistration Requestメッセージをブロードキャストする時、移動局370が以前属していたサブネット330で分かっていた隣接FA312、352のCoA情報FA1、FA3を一つずつ順次にブロードキャストする。したがって、新しいFA352の立場では移動局370からCoA情報が含まれたRegistration Requestメッセージがどのくらい来るかわからなくなる。
したがって、このような問題を解決する方法として、新しいFA352は移動局370から一番目のRegistration Requestメッセージを受信した後、所定時間が過ぎた後二番目のRegistration Requestメッセージが受信できない場合には、それ以上移動局370からRegistration Requestメッセージが伝送されないことと判断する。
もう一つの方法として、Registration Requestメッセージ内にある‘reserved'フィールドを利用する方法がある。例えば、‘reserved'フィールドの中で特定ビットが‘1'に設定されれば、以後他のRegistration Requestメッセージがまだ残っているということを意味し、特定ビットが‘0'に設定されれば、それ以上Registration Requestメッセージが伝送されないということを意味する。
また、もう一つの方法として、Registration Requestメッセージ内にある‘reserved'フィールドの中で所定ビットを利用して伝送されるRegistration Requestメッセージの総個数または後で伝送されるRegistration Requestメッセージの個数を表わすることで、新しいFA352が移動局370から伝送されるRegistration Requestメッセージの個数が分かるようになる。
図6は本発明の実施例による移動IP環境で移動局を登録する方法を表すフローチャートである。
まず、移動局370は移動局370が属するサブネットの FAからAgent Advertisementメッセージを受信し、前記受信した Agent Advertisementメッセージから隣接FAのCoA情報を収集する(S610)。この時、前記Agent Advertisementメッセージは周期的にブロードキャストされる。
そしてから、前記移動局370が隣接する新しいサブネットに進入すれば(S620)、移動局370はRegistration Requestメッセージをブロードキャストするようになる。この時、移動局370が以前のサブネットでN個のCoA情報を収集したら、新しいサブネットに進入した後、それぞれ1個のCoA情報が含まれたN個のRegistration Requestメッセージを伝送するようになる(S630)。
新しいサブネットに属するFAが前記移動局370がブロードキャストするRegistration Requestメッセージに含まれたCoA情報が移動局370が付与したCoAと等しい場合には、前記Registration Requestメッセージに含まれたHA住所に前記受信したRegistration RequestメッセージをフォワーディングしてHAに移動局370が属するCoA情報を登録することで、HAは移動局370の移動経路が分かるようになる(S640)。
以上、本発明による移動IP(Mobile IP)環境における移動局(Mobile Node)の登録方法及び前記方法による移動IPネットワークシステムを添付された図面を参照して説明したが、本発明が属する技術分野で当業者ならば本発明の技術的思想を離脱しない範囲内でいろいろな置換、変形及び変更が可能なので前述した実施例及び添付された図面に限定されるものではない。
従来の技術による移動IPを持つ移動局が他のサブネットに移動する時の動作過程を示すシステム構成図である。 従来の早いハンドオーバー(handover)動作を示すシステム構成図である。 本発明の実施例による移動局を登録するためのシステム構成図である。 本発明の実施例によるAgent Advertisementメッセージのデータ構造を示す例示図である。 本発明の実施例によるCoAを登録する方法を示す例示図である。 本発明の実施例による移動IP環境で移動局を登録する方法を示すフローチャートである。
符号の説明
310、330、350 訪問先ネットワーク(foreign network)
312、332、352 訪問先エージェント(foreign agent、FA)
314、334、354 キャッシュ(cache)
370 移動局
420 ‘Neighbor CoAs' フィールド
510 ホームエージェント(home agent、HA)

Claims (16)

  1. 移動IP環境において、移動局が属する第１サブネットの隣接サブネットに属する訪問先エージェントのケアオブアドレス情報を収集する(a)段階と、前記移動局が前記第１サブネットから隣接する第２サブネットに移動し、前記収集したケアオブアドレス情報を含むメッセージをブロードキャストする(b)段階と、前記第２サブネットに属する訪問先エージェントが前記ブロドキャストされたメッセージを受信してケアオブアドレス情報を抽出する(c)段階と、前記抽出されたケアオブアドレス情報が前記第２サブネットに属する訪問先エージェントが付与したケアオブアドレス情報と等しい場合に、前記第２サブネットに属する訪問先エージェントが前記抽出されたケアオブアドレス情報を前記移動局のホームエージェントに伝送し、前記移動局を前記ホームエージェントに登録する(d)段階と、を含む移動局の登録方法。
  2. 前記(a)段階は、前記移動局が前記第１サブネットにある訪問先エージェントから前記第１サブネットに隣接する他の訪問先エージェントのケアオブアドレス情報を含むメッセージを受信する段階と、前記受信したメッセージから前記他の訪問先エージェントのケアオブアドレス情報を抽出して収集する段階と、を含む請求項１に記載の移動局の登録方法。
  3. 前記メッセージはAgent Advertisementメッセージを含む請求項２に記載の移動局の登録方法。
  4. 前記(b)段階は、前記移動局が前記収集したそれぞれのケアオブアドレス情報を含む多数のメッセージを順次にブロードキャストする段階を含む請求項１に記載の移動局の登録方法。
  5. 前記メッセージはRegistration Requestメッセージを含む請求項４に記載の移動局の登録方法。
  6. 前記(b)段階で前記ブロードキャストされるメッセージは前記移動局によってブロードキャストされるメッセージの個数情報を含む請求項１に記載の移動局の登録方法。
  7. 前記(b)段階で前記ブロードキャストされるメッセージは前記移動局によってブロードキャストされるメッセージが存在するかどうかを識別する情報を含む請求項１に記載の移動局の登録方法。
  8. 前記(d)段階は前記抽出されたケアオブアドレス情報が前記第２サブネットに属する訪問先エージェントが付与したケアオブアドレス情報と等しくない場合に、前記第２サブネットに属する訪問先エージェントが前記移動局からブロードキャストされるもう一つのメッセージを受信するために所定時間待機する段階をさらに含む請求項１に記載の移動局の登録方法。
  9. 移動IP環境において、第１サブネットに属し、前記第１サブネットに隣接する訪問先エージェントのケアオブアドレス情報を持つ第１訪問先エージェントと、第２サブネットに属する第２訪問先エージェントと、前記第１サブネットから前記第２サブネットに移動し、前記第２訪問先エージェントを通じて自分のホームエージェントに自分の経路を登録する移動局を含むが、前記移動局は前記第１訪問先エージェントから前記第１サブネットに隣接する訪問先エージェントのケアオブアドレス情報を含むメッセージを受信して前記ケアオブアドレス情報を収集し、前記第２サブネットに移動した後、前記収集されたケアオブアドレス情報を含むメッセージをブロードキャストし、前記第２訪問先エージェントは前記ブロドキャストドエンメッセージを受信してケアオブアドレス情報を抽出して前記抽出されたケアオブアドレス情報が前記第２訪問先エージェントが付与したケアオブアドレス情報と等しい場合に前記抽出されたケアオブアドレス情報を前記ホームエージェントに伝送して前記移動局を前記ホームエージェントに登録する移動IPネットワークシステム。
  10. 前記移動局が前記第１訪問先エージェントから受信するメッセージは周期的にブロドキャストされるメッセージを含む請求項９に記載の移動IPネットワークシステム。
  11. 前記メッセージはAgent Advertisementメッセージを含む請求項１０に記載の移動IPネットワークシステム。
  12. 前記移動局が前記第２サブネットに移動した後、前記収集したそれぞれのケアオブアドレス情報を含む多数のメッセージを順次にブロードキャストする請求項９に記載の移動IPネットワークシステム。
  13. 前記メッセージはRegistration Requestメッセージを含む請求項１２に記載の移動IPネットワークシステム。
  14. 前記移動局が前記第2サブネットに移動してブロードキャストするメッセージは前記第2サブネットで前記移動局によってブロードキャストされるメッセージの個数情報を含む請求項９に記載の移動IPネットワークシステム。
  15. 前記移動局が前記第２サブネットに移動してブロードキャストするメッセージは前記移動局によってブロードキャストされるメッセージが存在するかどうかを識別する情報を含む請求項９に記載の移動IPネットワークシステム
  16. 前記第２訪問先エージェントによって抽出されたケアオブアドレス情報が前記第２訪問先エージェントが付与したケアオブアドレス情報と等しくない場合に、前記第2訪問先エージェントが前記移動局からブロードキャストされる他のメッセージを受信するために所定時間待機する請求項９に記載の移動IPネットワークシステム。
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