JP3801982B2

JP3801982B2 - 組合せモバイルｉｐシステム及びこれを用いたモビリティ管理方法

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Publication number: JP3801982B2
Application number: JP2002382364A
Authority: JP
Inventors: 泰煥崔
Original assignee: LG Electronics Inc
Current assignee: LG Electronics Inc
Priority date: 2002-06-29
Filing date: 2002-12-27
Publication date: 2006-07-26
Anticipated expiration: 2022-12-27
Also published as: JP2004040755A; US7230934B2; CN1290303C; KR20040002071A; EP1376972B1; US20040198383A1; EP1376972A3; KR100459183B1; EP1376972A2; ATE544280T1; CN1468008A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はモバイル通信システムに関し、特に前記モバイル通信システム内でモバイルＩＰターミナルの位置、又は移動を管理するシステム及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
モバイルＩＰは、一つのモバイルターミナルから出力されるデータがインターネットを含む信号経路を介して他のターミナルに伝送、または、受信される無線ネットワークである。モビリティ管理は、サービス地域内でモバイルＩＰターミナルの位置を追いかける過程のことを言う。前記モビリティ管理はインターネット上で行われ難い。これは、インターネットがネットワークの分散特性に依存する分散システムであり、位置情報はインターネットの全般に分散されるからである。
【０００３】
これと異なり、中央集中型システムのセルラーネットワーク上のモビリティ管理は、インターネット上のモビリティ管理より容易である。セルラーネットワークにおいて、モビリティ管理は、位置更新方式とページング方式を用いて行われる。反面、従来のモバイルＩＰは、登録方式のみを用いる。このため更なる相異点が引き起こされる。
【０００４】
例えば、従来のモバイルＩＰでの登録は、その費用面においてセルラーネットワーク上の位置更新とは異なる方式で行われる。セルラーネットワークは、モバイルスイッチングセンター（ＭｏｂｉｌｅＳｗｉｔｃｈｉｎｇＣｅｎｔｅｒ；ＭＳＣ）のような上位階層に集中されているが、従来のモバイルＩＰは、ホームエージェントとフォーリンエージェントのようなノードに分散される。その結果、登録費用における実質的な増加がもたらされる。
【０００５】
従来のモバイルＩＰシステムは、その他の面でセルラーシステムとは異なっている。例えば、従来のモバイルＩＰにおけるホームネットワークの大きさは、セルラーネットワークでの大きさより遙かに小さい。従って、従来のモバイルＩＰとセルラーネットワークの移動率が同一であると仮定すると、モバイルＩＰにおけるホームネットワークからフォーリンネットワークへの移動確率は、セルラーネットワークにてより高い。これは以下の説明によって明らかに理解され得るだろう。
【０００６】
図１は、モバイルＩＰターミナルの位置を追いかけるための従来のシステムの構成を示す。前記システムは、モバイルＩＰターミナルのホームエージェント（例えば、サーバ）が位置するホームネットワーク１と、関連サービス地域でモバイルノード（ＭＮ）との通信を管理するためのフォーリンエージェント（ＦＡ）をそれぞれ有する複数のフォーリンネットワーク２とを含む。
【０００７】
上記システムで、一つのモバイルノードがそのホームネットワークからフォーリンネットワーク（ＦＡ２）に移動すると、前記モバイルノードは、そのフォーリンエージェントでその位置を登録し、前記フォーリンエージェントは前記モバイルノードのホームエージェントで前記モバイルノードの位置を登録するため信号経路に沿って情報を伝送する。前記モバイルノードがフォーリンネットワークＦＡ１からＦＡ３へ、又はＦＡ３からＦＡ４への移動のようにフォーリンエージェント間に移動する時にも同様である。その結果、フォーリンネットワークにおける登録費用はホームネットワークにおけるより２倍高い。ここで、モバイルＩＰの登録費用は、フォーリンエージェントとホームエージェントとが互いに遠ざかる場合に更に大きく増加する。
【０００８】
従来のモバイルＩＰとセルラーネットワークは、また、情報交換においても違いがある。従来のモバイルＩＰにおいて、モバイルノードがホームネットワークから移動する場合、モバイルノードは情報を直接該当ノードに伝送可能であるが、該当ノードからデータを受けるためにはホームエージェントとフォーリンエージェントとを経て該当ノードのデータを受信する。従って、従来のモバイルＩＰでの情報交換は、非対称的である。しかしながら、セルラーネットワークでは、データのやり取りルートが同一であるという点からデータ交換が対称的に行われる。
【０００９】
このように、従来のモバイルＩＰシステムの効率及び費用は、セルラーネットワークに比べて劣っている。従って、ＩＰターミナルの位置又は移動を管理するための改善されたシステム及び方法に対する必要性が存在する。特に、従来のモバイルＩＰシステムに比べて費用及び管理面で効率的であり、類似環境でセルラーネットワークと同等の性能を奏することのできる、改善されたシステム及び方法が要求される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、従来のモバイルＩＰシステムに比べて効率及び費用面で改善された性能を達成するＩＰターミナルのモビリティを管理できる組合せシステム及び方法を提供することを目的とする。
【００１１】
本発明の他の目的は、登録及び最小化ページング技法を実現することでモバイルＩＰターミナルのモビリティを管理するためのシステム及び方法を提供することにある。
【００１２】
本発明のまた他の目的は、データを伝送且つ受信するためのシグナリング費用を減らすＩＰターミナルのモビリティを管理するための組合せシステム及び方法を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明のモバイルＩＰシステムを管理するためのシステムは、フォーリンエージェント及び、前記フォーリンエージェントにより管理されるサービス地域の第１ページング領域のモバイルＩＰターミナルの位置情報を登録する第１ページングエージェントを含む。
【００１４】
前記第１ページングエージェントは前記モバイルＩＰターミナルをアイドルモードからアクティブモードに変更するためにページング信号を前記モバイルＩＰターミナルに伝送することを特徴とする。
【００１５】
前記サービス地域の第２ページング領域で前記モバイルＩＰターミナルの位置情報を登録する第２ページングエージェントを更に含む。
【００１６】
前記第２ページングエージェントは一定の条件が満足される時にのみ前記位置情報を前記フォーリンエージェントに伝送することを特徴とする。
【００１７】
前記条件は前記モバイルＩＰターミナルがアクティブモードにある状態であることを特徴とする。
【００１８】
前記第２ページングエージェントは前記モバイルＩＰターミナルがアイドルモードにある時、前記位置情報を前記フォーリンエージェントに伝送しないことを特徴とする。
【００１９】
前記第１ページングエージェントは前記モバイルＩＰターミナルがアクティブモードにある時は前記位置情報を前記フォーリンエージェントに伝送するが、前記モバイルＩＰターミナルがアイドルモードにある時には前記位置情報を前記フォーリンエージェントに伝送しないことを特徴とする。
【００２０】
本発明のモバイルＩＰターミナルの移動を管理する方法は、第１サービス地域での通信を管理する第１エージェントと、第２サービス地域での通信を管理する第２エージェントとを備える通信システムで前記第１サービス地域にホームＩＰアドレスを有するモバイルＩＰターミナルの移動を管理する方法において、前記モバイルＩＰターミナルが前記第２サービス地域内の第１ページング領域に進入したことを認識する段階と、前記第１ページング領域での通信を管理するページングエージェントに前記モバイルＩＰターミナルの位置情報を登録する段階と、前記位置情報を前記ページングエージェントから前記第２エージェントに伝送する段階とを含むことを特徴とする。
【００２１】
前記位置情報を前記第２エージェントから前記第１エージェントに伝送する段階を更に含むことを特徴とする。
【００２２】
前記モバイルＩＰターミナルが前記第２サービス地域内の第２ページング領域に当たる新たな位置に進入したことを認識する段階と、前記第２ページング領域での通信を管理するページングエージェントに前記新たな位置情報を登録する段階とを更に含むことを特徴とする。
【００２３】
少なくとも一つの条件が満足される場合にのみ前記新たな位置情報を前記第２エージェントに伝送する段階を更に含むことを特徴とする。
【００２４】
前記条件は前記モバイルＩＰターミナルが前記第２ページング領域に進入する時、前記モバイルＩＰターミナルの動作モードに基づくことを特徴とする。
【００２５】
前記モバイルＩＰターミナルが前記第２ページング領域に進入する時、前記モバイルＩＰターミナルがアクティブモードにある場合にのみ前記新たな位置情報を前記第２エージェントに伝送する段階を更に含むことを特徴とする。
【００２６】
前記モバイルＩＰターミナルが前記第２ページング領域に進入時に前記モバイルＩＰターミナルがアイドルモードにある場合、前記新たな位置情報を前記第２エージェントに伝送することを保留する段階を更に含むことを特徴とする。
【００２７】
前記ページングエージェントのＩＰアドレス及び前記第２エージェントのＩＰアドレスを含む情報を前記ページングエージェントから前記モバイルＩＰターミナルに伝送する段階を更に含むことを特徴とする。
【００２８】
前記ページングエージェントのＩＰアドレス及び前記第２エージェントのＩＰアドレスに基づき、前記モバイルＩＰアドレスから前記第１エージェントにパケット情報をローティングする段階を更に含むことを特徴とする。
【００２９】
前記登録段階及び伝送段階は前記ページングエージェントと前記第２エージェントのうち、少なくとも一方がリブーティングされる時に行われることを特徴とする。
【００３０】
少なくとも前記登録段階は前記モバイルＩＰターミナルの登録有効期間が満了する時に行われることを特徴とする。
【００３１】
本発明のモバイルＩＰターミナルの移動を管理する方法は、第１サービス地域での通信を管理する第１エージェントと、第２サービス地域での通信を管理する第２エージェントとを備える通信システムで前記第１サービス地域にホームＩＰアドレスを有するモバイルＩＰターミナルの移動を管理する方法において、
（ａ）前記モバイルＩＰターミナルが前記第２サービス地域内で複数のページングエージェントによりそれぞれ管理される複数のページング領域のうち何れかに進入したことを認識する段階と、
（ｂ）前記複数のページングエージェントにページング要請を伝送する段階と、
（ｃ）前記モバイルＩＰターミナルのアドレスが前記ページングエージェントのうち何れかに登録されたか否かを判定する段階と、
（ｄ）前記モバイルＩＰアドレスを登録したページングエージェントから伝送されるページング要請のみを前記モバイルＩＰターミナルへ伝送する段階とを含み、前記段階（ｂ）〜（ｄ）は前記モバイルＩＰターミナルがアイドルモードにある時に行われることを特徴とする。
【００３２】
前記モバイルＩＰターミナルが前記段階（ｄ）から伝送された前記ページング要請を受信する時、前記モバイルＩＰターミナルをアイドルモードからアクティブモードにスイッチングする段階を更に含むことを特徴とする。
【００３３】
前記ページング要請を伝送したページングエージェント及び前記第２エージェントを介して前記第１エージェントから前記モバイルターミナルにデータを伝送する段階を更に含むことを特徴とする。
【００３４】
本発明のモバイルＩＰターミナルの移動を管理するシステムは、第１サービス地域での通信を管理する第１エージェント及び、前記第１サービス地域内で第１ページング領域にページング信号を伝送し、第２サービス地域での通信を管理するエージェントに登録されたホームアドレスを有し且つ前記第１ページング領域に位置されたモバイルＩＰターミナルの位置情報を登録し、前記位置情報を前記第１エージェントに伝送する第２エージェントを含むことを特徴とする。
【００３５】
前記第１エージェントは前記第２サービス地域での通信を管理するエージェントに前記位置情報を伝送することを特徴とする。
【００３６】
前記第１サービス地域内で第２ページング領域のページング信号を伝送する第３エージェントを更に含み、前記モバイルＩＰターミナルが前記第１ページング領域から前記第２ページング領域に移動する時、前記第３エージェントが前記第２ページング領域にある前記モバイルＩＰターミナルを登録することを特徴とする。
【００３７】
前記第３エージェントは少なくとも一つの条件に基づいて前記第２ページング領域にある前記モバイルＩＰターミナルの登録を現す情報を前記第１エージェントに伝送することを特徴とする。
【００３８】
前記条件は前記モバイルＩＰターミナルが前記第２ページング領域に進入する時、前記モバイルＩＰターミナルの動作モードに基づくことを特徴とする。
【００３９】
前記第３エージェントは前記モバイルＩＰターミナルが前記第２ページング領域に進入する時、前記モバイルＩＰターミナルがアクティブモードにある場合にのみ前記情報を前記第１エージェントに伝送することを特徴とする。
【００４０】
前記第３エージェントは前記モバイルＩＰターミナルが前記第２ページング領域に進入する時、前記モバイルＩＰターミナルがアイドルモードにある場合には、前記情報を前記第１エージェントに伝送しないことを特徴とする。
【００４１】
前記第２エージェントは前記第２エージェントのＩＰアドレスと前記第１エージェントのＩＰアドレスとを含む情報を前記モバイルＩＰターミナルに伝送することを特徴とする。
【００４２】
前記モバイルＩＰターミナルは前記第１エージェントのＩＰアドレスと前記第２エージェントのＩＰアドレスとに基づいて前記第２サービス地域での通信を管理するエージェントにパケット情報を伝送することを特徴とする。
【００４３】
本発明の信号は、第１サービス地域でのモバイルＩＰ通信を管理する制御エージェントのＩＰアドレスを現す第１情報及び、
前記第１サービス地域内に含まれたページング領域でページング機能を行うページングエージェントのＩＰアドレスを現す第２情報を含むことを特徴とする。
【００４４】
本発明のモバイルＩＰターミナルは、（ａ）第１サービス地域でのモバイルＩＰ通信を管理する制御エージェントのＩＰアドレスを現す第１情報及び、（ｂ）前記第１サービス地域内に含まれたページング領域でページング機能を行うページングエージェントのＩＰアドレスを現す第２情報を含むパケットを伝送する伝送部を含む。
【００４５】
本発明の通信エージェントは、通信エージェントのＩＰアドレスを識別する情報を含むページング信号をページング領域に伝送するページング部及び、モバイルＩＰターミナルがページング領域にあることを現す情報を登録する登録部を含むことを特徴とする。
【００４６】
前記ページング領域を含むサービス地域内での通信を管理する他のエージェントに前記位置情報を伝送する伝送装置を更に含むことを特徴とする。
【００４７】
上記目的を達成するために、一実施形態による本発明は、モバイルノードと相互に通信するためのメインサーバを有するホームエージェントと、前記モビル及びホームエージェント間の相互通信を中継するフォーリンエージェントとを含む組合せモバイルＩＰシステムを提供し、前記フォーリンエージェントは、前記ホームエージェントと相互に通信する少なくとも一つの制御フォーリンエージェント及び、前記制御フォーリンエージェントと相互に通信する少なくとも一つのページングフォーリンエージェントとから構成された少なくとも一つの地域領域を含む。
【００４８】
望ましくは、前記地域領域の制御フォーリンエージェント及びページングフォーリンエージェントは、上下階層構造から構成される。前記制御フォーリンエージェントは、前記ページングフォーリンエージェントに対して上位階層であり、前記ページングフォーリンエージェントは、前記制御フォーリンエージェントに対して下位階層である。
【００４９】
望ましくは、前記ページングフォーリンエージェントは、前記モバイルノードと制御フォーリンエージェントとの間の相互通信を中継し、前記制御フォーリンエージェントは、前記ページングフォーリンエージェントとホームエージェントとの間の相互通信を中継する。
【００５０】
望ましくは、前記地域領域は少なくとも一つのページング領域に分離され、前記ページング領域は、前記制御フォーリンエージェント及びページングフォーリンエージェントのＩＰアドレスを有するページング領域の識別拡張子により識別される。
【００５１】
本発明の他の特徴によれば、モバイルノードと相互に通信するためのメインサーバとを有するホームエージェントと、前記モバイルエージェントとホームエージェントとの間の相互通信を中継するための少なくとも一つのページングフォーリンエージェント及び少なくとも一つの制御フォーリンエージェントを有したフォーリンエージェントを含む組合せモバイルＩＰシステムにおいて、前記組合せモバイルＩＰシステムを用いるモビリティ管理方法は、前記ホームエージェントが前記制御フォーリンエージェントにデータパケットを伝送する段階と、前記制御フォーリンエージェントがページングフォーリンエージェントにページングを要請する段階と、前記ページングフォーリンエージェントが前記モバイルノードにページングを要請する段階と、前記モバイルノードが前記ページングフォーリンエージェントにページング応答を伝送する段階と、前記ページングフォーリンエージェントが前記制御フォーリンエージェントにローカル登録を要請する段階と、前記制御フォーリンエージェントが前記ページングフォーリンエージェントにローカル登録応答を伝送する段階と、前記ページングフォーリンエージェントが前記制御フォーリンエージェントにページング応答を伝送する段階とを含む。
【００５２】
望ましくは、前記制御フォーリンエージェントが前記ページングフォーリンエージェントへの前記ページングを要請する段階において、前記制御フォーリンエージェントは、その領域に属する全てのページングフォーリンエージェントに前記ページングを要請する。
【００５３】
望ましくは、前記ページングフォーリンエージェントが前記モバイルノードに前記ページングを要請する段階において、前記ページングフォーリンエージェントは、その訪問者リストから前記モバイルノードのホームアドレスを検索し、前記モバイルノードのホームアドレスを有するページングフォーリンエージェントのみがそれに該当するモバイルノードに前記ページング要請を伝送する。
【００５４】
本発明のまた他の特徴において、組合せモバイルＩＰシステムを用いたモビリティ管理方法は、モバイルノードがホームネットワークからフォーリンネットワークに、又は、一方の地域領域から他方の地域領域に移動する段階と、前記モバイルノードからページングフォーリンエージェントにグローバル登録要請を伝送する段階と、前記ページングフォーリンエージェントが制御フォーリンエージェントに前記グローバル登録要請を伝送する段階と、前記制御フォーリンエージェントがホームエージェントに前記グローバル登録要請を伝送する段階と、前記ホームエージェントが前記制御フォーリンエージェントにグローバル登録応答を伝送する段階と、前記制御フォーリンエージェントが前記ページングフォーリンエージェントに前記グローバル登録応答を伝送する段階と、前記ページングフォーリンエージェントが前記モバイルノードに前記グローバル登録応答を伝送する段階とを含む。
【００５５】
モバイルノードがフォーリンエージェントの同一の地域領域で一方のページング領域から他方のページング領域に移動する場合、モバイルノードはページングフォーリンエージェントに地域登録要請を伝送し、前記ページングフォーリンエージェントは制御フォーリンエージェントに前記地域登録要請を伝送し、前記制御フォーリンエージェントは前記ページングフォーリンエージェントに地域登録応答を伝送し、前記ページングフォーリンエージェントは前記モバイルノードに前記地域登録の応答を伝送する。
【００５６】
この際、前記移動するモバイルノードは、アクティブモード状態にある。また、前記モバイルノードが一方のページング領域から他方のページング領域に移動する場合、前記モバイルノードはページングフォーリンエージェントにローカル登録要請を伝送し、前記ページングフォーリンエージェントは前記モバイルノードにローカル登録応答を伝送する。この際、前記移動するモバイルノードは、アイドルモード状態にある。前記のように構成される本発明は、モバイルＩＰ環境でも効率的にモビリティ管理が可能であるので、データの送受信のためのシグナリング費用を最適化することができる。
【００５７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００５８】
本発明による組合せモバイルＩＰシステムは、次のように構成される。
第一に、前記システムは、多重レベルの階層的なプロトコル／アーキテクチャから構成されている。便宜上２つのレベルの階層のみに構成して説明する。
【００５９】
しかしながら、前記２つのレベルの実施形態は単に例示の目的として提供されるものであって、本発明はこれに制限されるものではないことが理解されるべきである。例えば、本発明は、特定のアプリケーションの要求事項を満足させるために３つ、４つ又はそれ以上の管理レベルから構成され得る。
【００６０】
第二に、本発明の組合せモバイルＩＰシステムは、ページングと登録とを用いてモビリティ管理を行う。即ち、全てのフォーリンエージェントは、ページングと登録とを用いてモバイルＩＰターミナルの位置と移動を追いかける。
【００６１】
第三に、本発明の組合せモバイルＩＰシステムは、セルの形状が制限されない。即ち、セルの形状は、ある特定のトポロジーを有するものに仮定されず、現在のネットワークに現実的で容易に適用可能であるように構成され得る。
【００６２】
図２は、上述した３つの特徴を共に実現可能な本発明の一実施形態による組合せモバイルＩＰシステムの構成図である。前記システムで、モバイルＩＰの環境は、一つのホームネットワークと、一つ又はそれ以上のフォーリンネットワークとに分けられる。前記ホームネットワークには、モバイルノード（ＭＮ）との相互無線通信を行うためのメインサーバを有し、ホームネットワークを管理するホームエージェント（ＨＡ）が存在する。フォーリンネットワークには、モバイルノードとホームエージェントとの相互無線通信を中継し、且つフォーリンネットワークを管理するフォーリンエージェント（ＦＡ）が存在する。
【００６３】
それぞれのフォーリンエージェントは、効率的なモビリティ管理を提供するため少なくとも一つの上位階層と一つの下位階層とに区分される。前記フォーリンエージェントは、それぞれの地域領域（ＲＡ１，ＲＡ２）内にモビルノードの通信を管理する。それぞれの地域領域は、ホームエージェントと相互に無線通信を行う少なくとも一つの制御フォーリンエージェント（ＣＦＡ）と、前記制御フォーリンエージェントと相互に無線通信を行う少なくとも一つのページングフォーリンエージェント（ＰＦＡ）とから構成される。前記制御フォーリンエージェントは、前記ページングフォーリンエージェントに対して上位階層となる。
【００６４】
即ち、前記ページングフォーリンエージェントは、前記制御フォーリンエージェントに対して下位階層となる。
【００６５】
それぞれのページングフォーリンエージェントは、モバイルノードと制御フォーリンエージェント間の相互無線通信を中継する役割を果たす。前記制御フォーリンエージェントは、ページングフォーリンエージェントとホームエージェント間の相互無線通信を中継する。
【００６６】
本実施形態において、ある一方の地域領域（ＲＡ）の制御フォーリンエージェント及びページングフォーリンエージェントは、他方の地域領域（ＲＡ）の制御フォーリンエージェント及びページングフォーリンエージェントと相互無線通信を行わない。その代わりに、それぞれのページングフォーリンエージェントは、モバイルＩＰターミナルに対するページング機能を除いては、セルラーネットワーク上のベースステーション（ＢＳ）と類似した方式でページング機能を行うそれぞれのページング領域（ＰＡ）を管理する。
【００６７】
前記制御フォーリンエージェントは、前記地域領域で一つ又はそれ以上のページングフォーリンエージェントにより行われるページング機能を管理する。
従って、前記制御フォーリンエージェントは、モバイルＩＰターミナルに対する管理機能を除いては、セルラーネットワーク上のベースステーションコントローラ（ＢＳＣ）と類似した方式で管理機能を行う。
【００６８】
以下、本発明のシステムでモバイルＩＰターミナルの位置及び／又は移動を管理する方法を説明する。
【００６９】
図２を再び参照すると、モバイルノード（ＭＮ）がホームネットワーク（ＨＮ）内にある時、前記モバイルノードは従来のモバイルＩＰと類似した方式で動作する。しかしながら、前記モバイルノードがホームネットワークから外れる場合、前記モバイルノードはそれが移動した領域に属するページングフォーリンエージェント（ＰＦＡ）にその位置情報を登録すべきである。その後、前記ページングフォーリンエージェントは制御フォーリンエージェント（ＣＦＡ）に前記モバイルノードの位置情報を登録する。次いで、前記制御フォーリンエージェントは前記モバイルノードの位置情報を前記モバイルノードのホームエージェント（ＨＡ）へ伝達する。
【００７０】
前記モバイルノードが前記ページングフォーリンエージェント及び制御フォーリンエージェントにその位置情報を登録する時、前記ページングフォーリンエージェント及び制御フォーリンエージェントは、前記モバイルノードが前記ページングフォーリンエージェントの領域に進入する時、前記モバイルノードがアクティブモードにある場合タイマーを設定しなければならない。前記モバイルノードが送受信するデータを有している間前記アクティブモードのタイマー期間は続けられる。しかしながら、前記モバイルノードが一定の時間の間データを送受信しなければ、前記アクティブタイマーは終了し、前記モバイルノードはアイドルモードに転換する。
【００７１】
前記制御フォーリンエージェントに対する前記モバイルＩＰターミナルの位置情報登録は条件的である。アクティブモードにある前記モバイルノードがフォーリンエージェントに移動すると、前記モバイルノードは該当地域のページングフォーリンエージェントにその位置情報を登録し、前記ページングフォーリンエージェントは該当地域の制御フォーリンエージェントに前記モバイルノードの位置情報を登録する。アイドルモードにある前記モバイルノードが前記フォーリンエージェントに移動すると、前記モバイルノードは、該当地域のページングフォーリンエージェントにのみその位置情報を登録する。この際、前記ページングフォーリンエージェントは、該当地域の制御フォーリンエージェントに前記モバイルノードの位置情報を登録しなくても良い。
【００７２】
前記モバイルノードとページングフォーリンエージェントは、互いに近接しているので登録費用が少なくてすむ。また、このような登録は地域的に行われるので、データ送受信のためのシグナリング費用は前記モバイルＩＰシステムに影響を与えることがない。
【００７３】
仮に、前記モバイルノードがその制御フォーリンエージェントから移動すると、前記モバイルノードは、その位置情報をその新たな制御フォーリンエージェントに登録すべきである。その後、前記制御フォーリンエージェントは、前記モバイルノードのホームエージェントに前記モバイルノードの位置情報を通知する。
アイドルモード状態のモバイルノードに送るべきデータがある場合、前記制御フォーリンエージェントは、そのページングフォーリンエージェントにページング要請を送る。前記ページングフォーリンエージェントはその訪問者リストを検索した後、前記訪問者リストで前記モバイルノードのホームアドレスが見付かると、そのページング領域にページング要請を送る。しかしながら、前記ページングフォーリンエージェントが前記訪問者リストで前記モバイルノードのホームアドレスを見付けられないと、前記ページングフォーリンエージェントは、前記モバイルノードがそれのページング領域に存在していないと推定して、そのページング領域にページング要請を送らない。この様に、本発明の組合ＩＰシステムにおけるページングは、前記制御フォーリンエージェントと前記ページングフォーリンエージェントとの間を連結するのに使用される。
【００７４】
前記制御フォーリンエージェントがネットワーク全体にページング要請を行えばページング要請の範囲は非常に大きくなるはずである。また、モバイルモードが移動する時ごとにページングフォーリンエージェントがそれの制御フォーリンエージェントに前記モバイルモードの位置情報を登録すれば、それに伴う登録費用は非常に高いだろう。従って、経済的な解決策を提供するために、本発明の組合せモバイルＩＰシステムは、従来のネットワークに比べてページングトラフィックと登録トラフィックの量を減らすように実現されるので、全体的なシグナル費用を大幅に節減できる。
【００７５】
以下、図３乃至図７を参照して本発明による組合せモバイルＩＰシステムのモビリティ管理方法を詳細に説明する。
【００７６】
まず、本発明はモバイルＩＰ環境に応じてページングと登録とを適切に組み合わせてモビリティ管理を行うが、ここでは説明の便宜上ページングと登録とを分けて説明する。
【００７７】
ページング
図３は、本発明により使用され得るページング領域識別拡張子パケットの一例を示す図面であり、図４は、本発明によりページング登録が行われる時のコールの流れを示す。本発明のページング領域（ＰＡ）は、その制御フォーリンエージェントとページングフォーリンエージェントとのＩＰアドレスにより識別される。
【００７８】
従って、ページング領域識別子（ＰＡＩ）パケットは、制御フォーリンエージェントとページングフォーリンエージェントとのＩＰアドレスを含める。前記ページング領域識別子は、特定の地域の領域でのページング領域を唯一識別することができる。この際、それぞれの前記ページング領域は、少量のバンド幅を使用することで識別される。
【００７９】
前記ページング領域識別子は、図３に示すページング領域識別拡張子と共にエージェント公告により分配される。従って、モバイルノードはエージェント公告を受信することでそれらのページング領域を認識する。
【００８０】
図４に示すように、ホームエージェントは、アイドルモード状態にあるモバイルモードに伝送されるパケットを制御フォーリンエージェントに伝送する。次いで、前記制御フォーリンエージェントはその地域領域内にある全てのページングフォーリンエージェントにページング要請を送る。しかしながら、全てのページングフォーリンエージェントがそれらのモバイルモードに前記ページング要請を伝達することはない。即ち、ページングフォーリンエージェントは、それらのモバイルノードにページング要請を伝達する前に、アイドルモード状態にあるモバイルノードを探すためにそれらの訪問者リストを検索する。訪問者リストのうちモバイルノードのホームアドレスを有したページングフォーリンエージェントのみがそのページング領域に前記ページング要請を送る。
【００８１】
前記モバイルノードが前記ページング要請時にそのホームアドレスを見付けると、前記モバイルノードはそのページングフォーリンエージェントにページング応答を送る。また、前記モバイルノードは、そのモードをアイドルモードからアクティブモードに転換し、アクティブタイマーを開始する。
【００８２】
前記ページングフォーリンエージェントが前記モバイルノードからページング応答を受信すると、前記ページングフォーリンエージェントはその制御フォーリンエージェントに地域登録の要請を伝送する。前記制御フォーリンエージェントは再びそのページングフォーリンエージェントに地域登録の応答を送り、前記ページングフォーリンエージェントは、その制御フォーリンエージェントにページング応答を送る。
【００８３】
登録
図５は、本発明により行われるグローバル登録動作のコールの流れを示す。モバイルＩＰの前記登録は、モバイルノードがホームエージェントから遠く離れている時、シグナリング遅延を保障はしない。更に、前記モバイルノードが一つのフォーリンエージェントから他のフォーリンエージェントに移動する時ごとに前記モバイルノードは登録を行う。しかしながら、本発明の組合せモバイルＩＰシステムは、地域領域（ＲＡ）での制御フォーリンエージェントを用いて前記登録を制御する。その結果、登録費用を既存のモバイルＩＰ管理システムより大幅に減らすことができる。
【００８４】
登録を受信した後、前記モバイルノード及びフォーリンエージェントは、前記モバイルノードのモードをアクティブモードに設定し、アクティブタイマーを開始することで前記モバイルノードの状態を更新する。また、登録要請と登録応答は、前記登録手順に含まれる。
【００８５】
前記グローバル登録手順は、図４に示すように、モバイルノードがある一地域領域（ＲＡ）に最初に訪問する場合に進行する。即ち、モバイルノードがホームエージェントからフォーリンエージェントに、又は、あるフォーリンエージェントから他のフォーリンエージェントに移動する場合にグローバル登録が進行する。
【００８６】
まず、モバイルノード（ＭＮ）は、そのページング領域（ＰＡ）にあるページングフォーリンエージェント（ＰＦＡ）にグローバル登録要請を送り、前記ページングフォーリンエージェントは、その制御フォーリンエージェント（ＣＦＡ）にグローバル登録要請を伝達する。
【００８７】
次いで、前記制御フォーリンエージェントは、ホームエージェント（ＨＡ）に前記グローバル登録要請を送り、前記ホームエージェントは前記グローバル登録要請を受容、又は、拒絶しようというグローバル登録応答を前記制御フォーリンエージェントに送る。
【００８８】
次に、前記制御フォーリンエージェントは、前記ページングフォーリンエージェントにグローバル登録応答を送り、前記ページングフォーリンエージェントは前記モバイルノードに前記グローバル登録応答の結果を通知する。
【００８９】
図６は、本発明による地域登録のコールの流れを示す。
【００９０】
前記地域登録の手順は、アクティブモード状態にあるモバイルノードが何れかの地域領域内で、一方のページング領域から他方のページング領域に移動する場合に進行する。
【００９１】
まず、前記モバイルノードは、それの地域領域にあるページングフォーリンエージェントに地域登録要請を送り、前記ページングフォーリンエージェントは、その制御フォーリンエージェントに前記地域登録の要請を伝達する。次いで、前記制御フォーリンエージェントは、前記ページングフォーリンエージェントに地域登録の応答を送り、その後、前記ページングフォーリンエージェントは、前記モバイルノードに前記地域登録の応答を知らせる。
【００９２】
図７は、本発明によるローカル登録のコールの流れを示す。前記ローカル登録の手順は、アイドルモード状態にあるモバイルノードが何れかの地域領域内で、一方のページング領域から他方のページング領域に移動する場合に進行する。
【００９３】
まず、前記モバイルノードは、そのページング領域内にあるページングフォーリンエージェントにローカル登録要請を送り、前記ページングフォーリンエージェントは、前記モバイルノードにローカル登録応答を送る。従って、アイドルモード状態にある前記モバイルノードがページング領域の間で移動すると、前記モバイルノードがそのページングフォーリンエージェントでのみ登録すれば済むので、前記登録手順は単純となる。
【００９４】
本発明による組合せモバイルＩＰシステムは、次のような場合に登録手順が進行する。
【００９５】
第一に、アイドルモードのモバイルノードが同一の地域の領域（ＲＡ）内から新たなページング領域（ＰＡ）に移動する時、ローカル登録手順が進行する。
【００９６】
第二に、アクティブモードのモバイルノードが同一の地域の領域（ＲＡ）内から新たなページング領域（ＰＡ）に移動する時、地域登録の手順が進行する。
【００９７】
第三に、モバイルノードが新たな地域領域（ＲＡ）に移動する時、グローバル登録手順が進行する。
【００９８】
第四に、モバイルノードの登録有効の期間が満了する時、登録手順が進行する。
【００９９】
第五に、モバイルノードのページングフォーリンエージェント（ＰＦＡ）又は制御フォーリンエージェント（ＣＦＡ）がレブートされる時、登録手順が進行する。
【０１００】
第六に、モバイルノードがページングされる時、地域登録の手順が進行する。
【０１０１】
第七に、アイドルモードのモバイルノードがデータを伝送する時、登録手順が進行する。
【０１０２】
図８は、ホームエージェントとフォーリンエージェントとの間の距離に伴う総シグナリング費用について本発明と従来の技術とを比較したグラフである。一般的に従来のモバイルＩＰでは、モバイルノードがそのホームエージェントから遠ざかる時、シグナリング費用に多くの影響を与える。即ち、図８に示す曲線のように、既存のモバイルＩＰシステムでは、ホームエージェントとフォーリンエージェントとの間の距離が増加する時、シグナリング費用は線形的に増加する。
【０１０３】
これに対し、本発明のモバイルＩＰシステムは、グローバル登録と地域登録とを分けているため、モバイルノードが同一の地域の領域内にある時はそのホームエージェントに対する登録費用がかからない。従って、本発明のメリットは、ローカル登録と地域登録との分離及びページング使用に基づく。
【０１０４】
図９は、本発明と従来の技術によるローカル登録のリフレッシュレートの増加に対する総シグナリング費用を比較したグラフである。従来のモバイルＩＰシステムで、ローカル登録のリフレッシュレートの増加はシグナリング費用に多くの影響を与える。しかしながら、図９に示すように、本発明のモバイルＩＰシステムは既存のモバイルＩＰシステムに比べて非常に高い安定性や低費用を実現する。
【０１０５】
このようなメリットは、モバイルノードのモード状態をアクティブモードとアイドルモードとに分離して使用することに基づく。
【０１０６】
図１０は、本発明と従来の技術によるアクティブモバイルノードの比率の増加に対する総シグナリング費用を比較したグラフである。本発明は、モバイルノードのモード状態をアクティブモードとアイドルモードとに分離して使用することで、これらのモードを分離しない従来の技術に比べて総シグナリング費用を減らすという長所がある。
【０１０７】
図１１は、登録費用（Ｃｒ）に対するページング費用（Ｃｐ）の比率に対して本発明と従来の技術とにより実現される総シグナリング費用を比較したグラフである。
【０１０８】
図１１に示すように、本発明は、登録費用（Ｃｒ）に対するページング費用（Ｃｐ）の比率に従う総シグナリング費用を既存のモバイルＩＰシステムに比べて大幅に減らすことができる。
【０１０９】
【発明の効果】
以上で説明したように、本発明の組合せシステム及び方法はローカル登録と最小化したページングを用いて効率よくＩＰターミナルのモビリティを管理することができる。その結果、本発明はマクロ及びマイクロモビリティアプリケーションに適したものであるだけでなく、アイドルモード及びアクティブモードでの動作時のターミナル管理においても効果的である。上記のような接近方法により、データ送受信に対するシグナリング費用は従来のモバイルＩＰシステムに比べておおいに改善されることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】モバイルＩＰターミナルの移動を管理するための従来のシステムの構成図。
【図２】本発明による組合せモバイルＩＰシステムを概略的に示す構成図。
【図３】本発明によるページング領域識別拡張子パケットを示す図面。
【図４】本発明によるページング登録のコールの流れを示す図面。
【図５】本発明によるグローバル登録のコールの流れを示す図面。
【図６】本発明による地域登録のコールの流れを示す図面。
【図７】本発明によるローカル登録のコールの流れを示す図面。
【図８】ホームエージェントとフォーリンエージェント間の距離に従う総シグナリング費用について本発明と従来の技術とを比較したグラフ。
【図９】ローカル登録のリフレッシュレートの増加による総シグナリング費用について本発明と従来の技術とを比較したグラフ。
【図１０】アクティブモバイルノードの比率の増加による総シグナリング費用について本発明と従来の技術とを比較したグラフである。
【図１１】登録費用（Ｃｒ）に対するページング費用（Ｃｐ）の比率に従う総シグナリング費用について本発明と従来の技術とを比較したグラフ。
【符号の説明】
ＭＮモバイルノード
ＨＡホームエージェント
ＦＡフォーリンエージェント
ＲＡ地域領域
ＣＦＡ制御フォーリンエージェント
ＰＦＡページングフォーリンエージェント
ＢＳベースステーション
ＢＳＣベースステーションコントローラ
ＰＡページング領域
Ｃｐページング費用
Ｃｒ登録費用

Claims

フォーリンエージェントと、
前記フォーリンエージェントにより管理されるサービス地域の第１ページング領域から第２ページング領域への移動によりモバイルＩＰターミナルの位置情報が登録されるページングエージェントとを備えることを特徴とするモバイルＩＰシステムを管理するためのシステム。
前記ページングエージェントは、前記モバイルＩＰターミナルをアイドルモードからアクティブモードに変更するためにページング信号を前記モバイルＩＰターミナルに伝送することを特徴とする、請求項１記載のモバイルＩＰシステムを管理するためのシステム。
前記ページングエージェントは、一定の条件が満足される時にのみ前記位置情報を前記フォーリンエージェントに伝送することを特徴とする請求項１記載のモバイルＩＰシステムを管理するためのシステム。
前記条件は前記モバイルＩＰターミナルがアクティブモードの状態であることを特徴とする請求項３記載のモバイルＩＰシステムを管理するためのシステム。
前記ページングエージェントは前記モバイルＩＰターミナルがアイドルモードにある時、前記位置情報を前記フォーリンエージェントに伝送しないことを特徴とする請求項３記載のモバイルＩＰシステムを管理するためのシステム。
前記ページングエージェントは前記モバイルＩＰターミナルがアクティブモードにある時は前記位置情報を前記フォーリンエージェントに伝送するが、前記モバイルＩＰターミナルがアイドルモードにある時、前記位置情報をフォーリンエージェントに伝送しないことを特徴とする請求項１記載のモバイルＩＰシステムを管理するためのシステム。
第１サービス地域での通信を管理する第１制御エージェントと、第２サービス地域での通信を管理する第２制御エージェントとを備える通信システムにおいて、前記第１サービス地域にホームＩＰアドレスを有するモバイルＩＰターミナルの移動を管理する方法において、
前記モバイルＩＰターミナルが前記第２サービス地域内の第１ページング領域に進入したことを前記第１ページング領域での通信を管理する第１ページングエージェントが認識する段階と、
次いで、前記第１ページングエージェントから、前記モバイルＩＰターミナルがアイドルモードの場合に該モバイルＩＰターミナルにページング要請を伝送する段階と、
次いで、前記第１ページングエージェントに前記モバイルＩＰターミナルの位置情報を登録する段階と、
次いで、前記モバイルＩＰターミナルがアクティブモードの場合に、前記位置情報を前記第２制御エージェントに伝送する段階と、
を包含することを特徴とする、モバイルＩＰターミナルの移動を管理する方法。
前記第２制御エージェントに伝送された前記位置情報を前記第２制御エージェントから前記第１制御エージェントに伝送する段階を更に含むことを特徴とする請求項７記載のモバイルＩＰターミナルの移動を管理する方法。
前記モバイルＩＰターミナルが前記第２サービス地域内の第２ページング領域に当たる新たな位置に進入したことを前記第２ページング領域での通信を管理する第２ページングエージェントが認識する段階と、
次いで、前記第２ページングエージェントに前記新たな位置情報を登録する段階とを更に含むことを特徴とする請求項７記載のモバイルＩＰターミナルの移動を管理する方法。
前記第２ページングエージェントは、前記第２ページング領域に前記モバイルＩＰターミナルが進入すると、アイドルモードの前記モバイルＩＰターミナルにページング要請を伝送して該モバイルＩＰターミナルの位置情報を登録し、前記モバイルＩＰターミナルがアクティブモードの場合に、前記第２ページングエージェントの前記モバイルＩＰターミナルの位置情報を前記第２制御フォーリンエージェントに伝送することを特徴とする請求項７記載のモバイルＩＰターミナルの移動を管理する方法。
前記ページング要請を伝送する段階が、前記第１ページングエージェントのＩＰアドレス及び前記第２制御エージェントのＩＰアドレスを含む情報を前記第１ページングエージェントから前記モバイルＩＰターミナルに伝送する段階を更に含むことを特徴とする請求項７記載のモバイルＩＰターミナルの移動を管理する方法。
前記第１ページングエージェントのＩＰアドレス及び前記第２制御エージェントのＩＰアドレスに基づき、前記モバイルＩＰターミナルから前記第１制御エージェントにパケット情報をローディングする段階を更に含むことを特徴とする請求項１１記載のモバイルＩＰターミナルの移動を管理する方法。
前記位置情報の伝送は前記第１ページングエージェントと前記第２制御エージェントのうち、少なくとも一方がリブーティングされる時に行われることを特徴とする請求項７記載のモバイルＩＰターミナルの移動を管理する方法。
少なくとも前記位置情報の登録は前記モバイルＩＰターミナルの登録有効期間が満了する時に行われることを特徴とする請求項７記載のモバイルＩＰターミナルの移動を管理する方法。
第１サービス地域での通信を管理する第１エージェントと、第２サービス地域での通信を管理する第２エージェントとを備える通信システムにおいて、前記第１サービス地域にホームＩＰアドレスを有するモバイルＩＰターミナルの移動を管理する方法であって、
（ａ）第１エージェントから複数のページングエージェントにページング要請を伝送する段階と、
（ｂ）前記ページング要請を伝送した前記ページングエージェントに前記モバイルＩＰターミナルの位置情報を登録する段階と、
（ｃ）前記モバイルＩＰターミナルがアクティブモードであるときに、前記位置情報を前記第２エージェントに伝送する段階と、
を包含することを特徴とするモバイルＩＰターミナルの移動を管理する方法。
前記段階（ａ）において、前記モバイルＩＰターミナルが前記ページングエージェントから伝送された前記ページング要請を受信する時、前記モバイルＩＰターミナルをアイドルモードからアクティブモードにスイッチングする段階を更に含むことを特徴とする請求項１５記載のモバイルＩＰターミナルの移動を管理する方法。
前記ページング要請を伝送した前記ページングエージェント及び前記第２エージェントを介して前記第１エージェントから前記モバイルＩＰターミナルにデータを伝送する段階を更に含むことを特徴とする請求項１５記載のモバイルＩＰターミナルの移動を管理する方法。
第１サービス地域での通信を管理する第１制御エージェントと、
前記第１サービス地域内で第１ページング領域にページング信号を伝送し、第２サービス地域での通信を管理する第２制御エージェントにホームアドレスが登録されたモバイルＩＰターミナルが前記第１ページング領域に位置された場合の位置情報が登録されて、前記登録された位置情報を前記第１制御エージェントに伝送する第１ページングエージェントとを有し、
前記第１ページングエージェントは、前記第１ページング領域に前記モバイルＩＰターミナルが進入すると、前記ページング信号を、アイドルモードの前記モバイルＩＰターミナルに伝送して該モバイルＩＰターミナルの位置情報を登録し、前記モバイルＩＰターミナルがアクティブモードの場合に、前記第１制御エージェントに前記モバイルＩＰターミナルの位置情報を伝送することを特徴とする、モバイルＩＰターミナルの移動を管理するシステム。
前記第１制御エージェントは、前記第２サービス地域での通信を管理する前記第２制御エージェントに前記位置情報を伝送することを特徴とする請求項１８記載のモバイルＩＰターミナルの移動を管理するシステム。
前記第１サービス地域内で第２ページング領域のページング信号を伝送する第２ページングエージェントを更に含み、前記モバイルＩＰターミナルが前記第１ページング領域から前記第２ページング領域に移動する時、前記第２ページングエージェントが前記第２ページング領域にある前記モバイルＩＰターミナルの位置情報を登録することを特徴とする請求項１８記載のモバイルＩＰターミナルの移動を管理するシステム。
前記第２ページングエージェントは、前記第２ページング領域に前記モバイルＩＰターミナルが進入すると、前記ページング信号を、アイドルモードの前記モバイルＩＰターミナルに伝送して該モバイルＩＰターミナルの位置情報を登録し、前記モバイルＩＰターミナルがアクティブモードの場合に、前記第２ページングエージェントの前記モバイルＩＰターミナルの位置情報を前記第１制御エージェントに伝送することを特徴とする請求項２０記載のモバイルＩＰターミナルの移動を管理するシステム。
前記第２制御エージェントは前記第２制御エージェントのＩＰアドレスと前記第１制御エージェントのＩＰアドレスとを含む情報を前記モバイルＩＰターミナルに伝送することを特徴とする請求項１８記載のモバイルＩＰターミナルの移動を管理するシステム。
前記モバイルＩＰターミナルは前記第１制御エージェントのＩＰアドレスと前記第２制御エージェントのＩＰアドレスとに基づいて前記第２サービス地域での通信を管理する前記第２ページングエージェントにパケット情報を伝送することを特徴とする請求項２２記載のモバイルＩＰターミナルの移動を管理するシステム。
ページング領域を有するサービス地域での通信を管理する通信エージェントであって、
該通信エージェントのＩＰアドレスを識別する情報を含むページング信号を前記ページング領域のモバイルＩＰターミナルに伝送するページング部と、
前記モバイルＩＰターミナルが前記ページング領域にあることを現す位置情報を登録する登録部と、
前記ページング領域を含むサービス地域内での通信を管理する他の通信エージェントに前記位置情報を伝送する伝送装置とを備え、
前記ページング部は、前記ページング領域に位置する前記モバイルＩＰターミナルがアイドルモードの場合に、前記ページング信号を該モバイルＩＰターミナルに伝送し、
前記登録部は、前記ページング信号に対する前記モバイルＩＰターミナルからの信号に基づいて、前記位置情報を登録し、
前記伝送装置は、前記モバイルＩＰターミナルがアクティブモードの場合に前記情報を前記他の通信エージェントに伝送することを特徴とする通信エージェント。