KR100367236B1 - A Mobile IP Registration Mechanism for UMTS/GPRS - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유럽의 제 3세대 이동통신 시스템인 UMTS의 패킷 기반망인 GPRS망에 모빌 IP을 적용하는 기법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 홈 에이전트와의 모빌 IP 등록 실패의 경우에 발생하는 유무선자원의 비효율적 사용 문제를 개선할 수 있는 새로운 방식의 비동기 이동통신 시스템의 모빌 IP 등록방법에 관한 것이다.The present invention relates to a technique of applying mobile IP to a GPRS network, which is a packet-based network of UMTS, the third generation mobile communication system in Europe. The present invention relates to a mobile IP registration method of a new type of asynchronous mobile communication system that can solve an inefficient use problem.

본 발명은 1) 외부 망에 위치한 홈 에이전트에게 모빌 IP 등록 요청을 하고 그 결과인 모빌 IP 등록 응답을 수신한 후, 성공인 경우에 한하여 선택적으로 무선 자원을 예약하는 기법이다. 2) 이를 위해서는 기존 GPRS 망의 베어러 설정 절차를 수정한다. 3) 따라서 기존의 베어러 설정 절차의 수정으로 인해 변경해야 하는 기능을 최소하기 위해 기존 절차의 순서만을 변경토록 하는 비동기 이동통신 시스템의 모빌 IP 등록방법이 제공된다.The present invention is a technique for selectively reserving radio resources only in case of success after making a mobile IP registration request to a home agent located in an external network and receiving a mobile IP registration response. 2) To do this, the bearer setup procedure of the existing GPRS network is modified. 3) Therefore, a mobile IP registration method of an asynchronous mobile communication system is provided to change only the order of existing procedures in order to minimize the functions that need to be changed due to the modification of the existing bearer setup procedure.

따라서, 본 발명에 의하면 홈 에이전트의 모빌 IP 등록 실패의 경우, GPRS 시스템의 유무선자원을 사용하지 않으므로 유무선자원 특히 고 비용의 무선자원인 트래픽 채널을 효율적으로 사용할 수 있다. 또한 별도의 베어러 해제 절차를 수행하지 않아도 되기 때문에 시스템의 처리 능력을 향상 시킬 수 있다.Therefore, according to the present invention, in case of mobile IP registration failure of the home agent, since the wired / wireless resource of the GPRS system is not used, the traffic channel, which is a wired / wireless resource, particularly a high-cost wireless resource, can be efficiently used. In addition, since the bearer release procedure does not need to be performed, the processing power of the system can be improved.

Description

비동기 이동통신 시스템의 모빌 IP 등록방법{A Mobile IP Registration Mechanism for UMTS/GPRS}Mobile IP Registration Mechanism for UMTS / GPRS

본 발명은 유럽의 제 3세대 이동통신 시스템인 UMTS(Universal Mobile Telecommunication System)의 패킷 기반망인 GPRS(General Packet Radio System)망에 모빌(Mobile) IP(Internet Protocol)를 적용하는 기법에 관한 것이다.The present invention relates to a technique for applying Mobile IP (General Protocol) to a General Packet Radio System (GPRS) network, which is a packet-based network of a universal mobile telecommunication system (UMTS), the third generation mobile communication system in Europe.

보다 상세하게는 홈 에이전트와의 모빌 IP 등록 실패의 경우에 발생하는 유무선자원의 비효율적 사용 문제를 개선할 수 있는 새로운 방식의 비동기 이동통신 시스템의 모빌 IP 등록방법에 관한 것이다.More specifically, the present invention relates to a mobile IP registration method of a new type of asynchronous mobile communication system that can improve the problem of inefficient use of wired and wireless resources in case of mobile IP registration failure with a home agent.

종래 기술로서 UMTS 표준화를 주도하고 있는 3GPP(3rd Generation Partnership Project)의 표준문서 TR 23.923에 기술된 모빌 IP 적용 절차를 들 수 있다. 이를 도 1 및 도 2를 참고하여 설명하기로 한다.The prior art is the Mobile IP application procedure described in the standard document TR 23.923 of the 3rd Generation Partnership Project (3GPP), which is leading the UMTS standardization. This will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

도 1은 종래의 실시예에 따른 모빌(Mobile) IP의 등록 절차(등록 성공의 경우)를 나타낸 흐름도이다.1 is a flowchart illustrating a registration procedure (in case of registration success) of a mobile IP according to a conventional embodiment.

도 1을 살펴보면, 전체적으로는 GPRS 프로토콜과 IETF의 모빌 IP 프로토콜이 결합된 형태를 가진다. 그리고 IETF에서 정의한 모빌 IP 프로토콜을 그대로 적용하지 않고 무선환경에 적합하도록 수정된 형태로 적용하고 있다. 도 1에 정의된 기능 개체들의 역할은 다음과 같다.1, the GPRS protocol and the IETF mobile IP protocol are combined as a whole. In addition, the mobile IP protocol defined by the IETF is not applied as it is, but is modified to be suitable for a wireless environment. The roles of the functional entities defined in FIG. 1 are as follows.

터미널 장비(TE)(10)는 노트북이나 개인휴대단말기(PDA) 등을 나타내며, 이동 단말(MT)(20)은 GPRS를 지원하는 단말이다. 패킷 교환기(SGSN; Serving GPRS Support Node)(30)는 지역적인 IP 스위치 역할을 수행한다. 게이트웨이/외부 에이전트(40)는 GPRS에서 정의된 게이트웨이(GGSN; Gateway GPRS Support Node)와 모빌 IP에서 정의된 외부 에이전트(FA; Foreign Agent)를 결합한 기능을 의미한다. 게이트웨이는 인터넷과 접속되는 게이트웨이 역할을 수행하며, 외부 에이전트는 지역적인 모빌 IP 서비스를 제공하는 에이전트 역할을 수행한다. 마지막으로, 홈 에이전트(HA; Home Agent)(50)가 있다.The terminal equipment (TE) 10 represents a laptop, a personal digital assistant (PDA), and the like, and the mobile terminal (MT) 20 is a terminal supporting GPRS. The Serving GPRS Support Node (SGSN) 30 serves as a regional IP switch. The gateway / external agent 40 refers to a function of combining a gateway GPRS support node (GGSN) defined in GPRS and a foreign agent (FA) defined in mobile IP. The gateway acts as a gateway to the Internet and the external agent acts as an agent to provide local mobile IP services. Finally, there is a Home Agent (HA) 50.

이어서, 도 1에 나타낸 절차별 동작 원리를 기술하겠다. 적용하는 시나리오는 모빌 IP를 지원하는 터미널 장비(TE; Terminal Equipment)(10)가 GPRS 영역으로 이동하여 GPRS 이동 단말(MT; Mobile Terminal)(20)에 접속했을 때, 모빌 IP 등록을 요청하고 GPRS 망에서는 홈 에이전트(50)와의 신호 행위를 통해 등록을 지원하는 절차이다.Next, the operation principle of each procedure shown in FIG. 1 will be described. The scenario to apply is when a mobile terminal (TE) terminal supporting mobile IP moves to a GPRS area and accesses a GPRS mobile terminal (MT) 20, requests mobile IP registration and GPRS. In the network, this is a procedure for supporting registration through signaling with the home agent 50.

먼저, 베어러 설정 절차(120)가 수행된다. 터미널 장비(10)는 모뎀에서 일반적으로 사용하는 AT(ATtention) 명령어를 PPP(Point to Point Protocol) 프로토콜 등을 이용하여 이동 단말(20)에게 전달한다.First, bearer setup procedure 120 is performed. The terminal device 10 transmits an AT (AT) instruction generally used in a modem to the mobile terminal 20 using a Point to Point Protocol (PPP) protocol or the like.

이때 GPRS의 외부 에이전트 이름(APN; Access Point Name)을 포함하며, 모빌 IP 서비스를 요청할 경우는 MIPv4FA(Mobile IP version 4를 지원하는 외부 에이전트)를 지정한다. 이를 수신한 이동 단말은 베어러 설정 절차(120)를 수행한다.In this case, the GPRS includes an APN (APN), and when requesting a mobile IP service, specifies an MIPv4FA (external agent that supports Mobile IP version 4). The mobile terminal receiving this performs the bearer setup procedure 120.

이동 단말(20)이 PDP(Protocol Data Type) 콘텍스트(Context) 활성화 요청(101)을 패킷 교환기(30)에게 전송하면, 패킷 교환기(30)는 적합한 게이트웨이/외부 에이전트(40)를 선정하여(102) PDP Context 생성 요청(103)을 전송한다.When the mobile terminal 20 sends a protocol data type (PDP) context activation request 101 to the packet switch 30, the packet switch 30 selects an appropriate gateway / external agent 40 (102). ) PDP context creation request 103 is transmitted.

이를 수락한 게이트웨이/외부 에이전트(40)는 PDP 콘텍스트 생성 응답(104)을 패킷 교환기(30)에게 전달하면서 두 개체간 유선 베어러를 설정한다. PDP 콘텍스트 생성 요청을 수신한 패킷 교환기(30)는 PDP 콘텍스트 활성화 응답(105)을 기지국을 통해 이동 단말(20)까지 전달하여 하위 계층의 유무선 베어러를 설정한다. 이러한 절차가 끝나면 이동 단말(20)과 게이트웨이/외부 에이전트(40)까지 하나의 베어러(트래픽 채널)가 설정 완료된다.The gateway / external agent 40 that has accepted this establishes a wired bearer between the two entities, forwarding the PDP context creation response 104 to the packet exchange 30. Receiving the PDP context creation request, the packet switch 30 transmits the PDP context activation response 105 to the mobile terminal 20 through the base station to establish a wired / wireless bearer of a lower layer. After this procedure, one bearer (traffic channel) is set up to the mobile terminal 20 and the gateway / external agent 40.

하나의 트래픽 채널이 설정되면 설정된 트래픽 채널을 통해 게이트웨이/외부 에이전트(40)와 터미널 장비(10)간 모빌 IP 등록 절차가 진행된다. 게이트웨이/외부 에이전트(40)가 터미널 장비(10)에게 에이전트 방송(Agent Advertisement)(106)을 전송하고 터미널 장비(10)는 이의 응답으로 게이트웨이/외부 에이전트(40)에게 모빌 IP 등록 요청(107)을 한다.When one traffic channel is established, a mobile IP registration procedure between the gateway / external agent 40 and the terminal device 10 is performed through the established traffic channel. The gateway / external agent 40 sends an Agent Advertisement 106 to the terminal equipment 10, and the terminal equipment 10 requests the mobile IP registration request 107 to the gateway / external agent 40 in response. Do it.

이를 수신한 게이트웨이/외부 에이전트(40)는 공중 인터넷상에 위치하는 홈 에이전트(50)에게 모빌 IP 등록 요청(108)을 하며, 해당 터미널 장비(10)와 외부 에이전트 정보를 등록 시키고 등록 결과를 모빌 IP 등록 응답(109)에 포함시켜 게이트웨이/외부 에이전트(40)에게 전송한다.The gateway / external agent 40 receiving the request makes a mobile IP registration request 108 to the home agent 50 located on the public Internet, registers the terminal equipment 10 and the external agent information, and registers the registration result. It is included in the IP registration response 109 and transmitted to the gateway / external agent 40.

이를 수신한 게이트웨이/외부 에이전트(40)는 이동 단말(20)에게 모빌 IP 등록 응답(110)을 이동 단말(20)에게 전달한다. 이 단계를 거치면 모빌 IP 등록 절차가 완료되며, 해당 터미널 장비(10)의 홈 주소(Home Address)가 확정된다. 게이트웨이/외부 에이전트(40)는 해당 터미널 장비(10)의 PDP 콘텍스트에 홈 주소를 삽입한다(111).The gateway / external agent 40 receiving the message transmits the mobile IP registration response 110 to the mobile terminal 20 to the mobile terminal 20. After this step, the mobile IP registration procedure is completed, and the home address of the corresponding terminal device 10 is determined. The gateway / external agent 40 inserts a home address into the PDP context of the terminal device 10 (111).

도 2는 종래의 다른 실시예에 따른 모빌 IP의 등록 절차(등록 실패의 경우)를 나타낸 흐름도이다.2 is a flowchart illustrating a registration procedure (in case of registration failure) of a mobile IP according to another exemplary embodiment.

먼저, AT 명령어(100)번 절차에서부터 모빌 IP 등록응답(109)번까지의 절차는 도 1과 동일하게 적용된다(200). 그러나 모빌 IP 등록 응답(109)에서 홈 에이전트(50)에 의해 모빌 IP 등록이 실패하였을 경우를 가정해보자. 등록 실패는 아래와 같은 이유에 의해 발생한다.First, the procedure from the AT command 100 procedure to the mobile IP registration response 109 is applied in the same manner as in FIG. 1 (200). However, suppose the mobile IP registration fails by the home agent 50 in the mobile IP registration response 109. Failure to register is caused by the following reasons.

* 이유를 알 수 없슴* Unknown reason

* 관리적인 목적으로 등록이 금지 됨* Registration is prohibited for administrative purposes

* 자원 부족* Lack of resources

* 터미널 장비의 인증 실패* Authentication failure of terminal equipment

* 외부 에이전트의 인증 실패* Authentication failure of external agent

* 등록 ID 불일치* Registration ID Mismatch

* 등록 요청 메시지의 내용 부족* Insufficient contents of registration request message

* 동시에 너무 많은 이동성 바인딩* Too much mobility binding at the same time

* 알 수 없는 홈 에이전트의 주소* Address of unknown home agent

상기에서와 같은 이유에 의해 모빌 IP 등록 실패의 경우, 홈 에이전트(50)가 게이트웨이/외부 에이전트(40)에게 전송하는 모빌 IP 등록 응답(109)과 게이트웨이/외부 에이전트(40)가 이동 단말(20)에게 전송하는 모빌 IP 등록 응답(110)에는 등록 실패의 원인이 포함된다. GPRS 망에서는 모빌 IP 등록 실패의 경우에는 기존 설정된 베어러를 해제한다.In the case of a mobile IP registration failure for the same reason as described above, the mobile IP registration response 109 and the gateway / external agent 40 transmitted by the home agent 50 to the gateway / external agent 40 are performed by the mobile terminal 20. The mobile IP registration response 110 transmitted to) includes a cause of registration failure. In the GPRS network, in case of mobile IP registration failure, the previously set bearer is released.

이를 위해 베어러 해제 절차 즉, 도 2의 (201)번 절차에서 (205)번까지의 절차가 수행된다. 게이트웨이/외부 에이전트(40)가 PDP 콘텍스트 삭제 요청(201)을 패킷 교환기(30)에게 전송하면, 패킷 교환기(30)는 PDP 콘텍스트 비활성화 요청(202)을 이동 단말(20)에게 전송한다. 이의 응답으로 이동 단말(20)은 PDP 콘텍스트 비활성화 승인(203)을 패킷 교환기(30)에게 전송하면, 패킷 교환기(30)는 다시 PDP 콘텍스트 삭제 응답(204)을 게이트웨이/외부 에이전트(40)에게 전송한다. 그리고 이동 단말(20)과 게이트웨이/외부 에이전트(기지국 포함)(40)까지 사전에 설정해 둔 모든 유무선 베어러를 해제한다.For this purpose, a bearer release procedure, that is, procedures 201 to 205 of FIG. 2 are performed. When the gateway / external agent 40 sends the PDP context deletion request 201 to the packet switcher 30, the packet switcher 30 sends the PDP context deactivation request 202 to the mobile terminal 20. In response, the mobile terminal 20 sends the PDP context deactivation acknowledgment 203 to the packet switch 30, and the packet switch 30 sends the PDP context delete response 204 back to the gateway / external agent 40. do. The mobile terminal 20 and the gateway / external agent (including the base station) 40 are released in advance.

이상에서와 같이 종래의 GPRS 망에서의 모빌 등록 절차는 등록 실패의 경우에 대한 고려를 적절히 하지 못하고 있다. 이를 기술하기 위해 모빌 IP 등록 절차를 살펴보면 다음과 같다.As described above, the conventional mobile registration procedure in the GPRS network does not properly consider the case of registration failure. To describe this, the mobile IP registration procedure is as follows.

우선 터미널 장비(10)로부터 모빌 IP 등록이 요청되면 GPRS 망에서는 자체 시스템의 무선자원을 예약한다. 그리고 난 이후 외부 망에 위치하는 홈 에이전트(50)에게 모빌 IP 등록 요청을 한다. 이러한 절차의 문제점으로서 만약 모빌 IP 등록이 홈 에이전트(50)에서 실패하면 GPRS 망에서는 기존에 설정한 무선 자원을 다시 해제하는 절차를 수행한다.First, when mobile IP registration is requested from the terminal device 10, the GPRS network reserves radio resources of its own system. Then, the mobile agent registration request is made to the home agent 50 located in the external network. As a problem of this procedure, if the mobile IP registration fails in the home agent 50, the GPRS network performs a procedure of releasing a previously set radio resource.

따라서 불필요한 무선자원을 선점하고 있는 결과를 초래한다. 그리고 모빌 IP 등록 실패로 인한 자원 해제 절차를 별도로 수행해야 하기 때문에 시스템의 처리 능력을 저하시킨다.This results in preempting unnecessary radio resources. In addition, since the resource release procedure must be performed separately due to the mobile IP registration failure, the processing power of the system is reduced.

이에, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서 본 발명에서는 새로운 기법의 모빌 IP 등록 절차를 제시하고자 한다. 본 발명에서 제안하고자 하는 모빌 IP 등록 절차는 홈 에이전트에서의 모빌 IP 등록 실패를 반영하여 무선자원을 예약할 수 있도록 하는 비동기 이동통신 시스템의 모빌 IP 등록방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention is to solve the above problems, the present invention is to propose a mobile IP registration procedure of a new technique. The mobile IP registration procedure proposed in the present invention has a purpose to provide a mobile IP registration method of the asynchronous mobile communication system to reserve the radio resources by reflecting the mobile IP registration failure in the home agent.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 기술적 사상으로써 본 발명은 1) 외부 망에 위치한 홈 에이전트에게 모빌 IP 등록 요청을 하고 그 결과인 모빌 IP 등록 응답을 수신한 후, 성공인 경우에 한하여 선택적으로 무선 자원을 예약하는 기법이다. 2) 이를 위해서는 기존 GPRS 망의 베어러 설정 절차를 수정한다. 3) 따라서 기존의 베어러 설정 절차의 수정으로 인해 변경해야 하는 기능을 최소하기 위해 기존 절차의 순서만을 변경토록 하는 비동기 이동통신 시스템의 모빌 IP 등록방법이 제공된다.As a technical concept for achieving the object of the present invention described above, the present invention provides a mobile IP registration request to a home agent located in an external network and receives a mobile IP registration response as a result. A technique for reserving radio resources. 2) To do this, the bearer setup procedure of the existing GPRS network is modified. 3) Therefore, a mobile IP registration method of an asynchronous mobile communication system is provided to change only the order of existing procedures in order to minimize the functions that need to be changed due to the modification of the existing bearer setup procedure.

도 1은 종래의 실시예에 따른 모빌(Mobile) IP의 등록 절차(등록 성공의 경우)를 나타낸 흐름도1 is a flowchart illustrating a registration procedure (in case of registration success) of a mobile IP according to a conventional embodiment.

도 2는 종래의 다른 실시예에 따른 모빌 IP의 등록 절차(등록 실패의 경우)를 나타낸 흐름도2 is a flowchart illustrating a registration procedure (in case of registration failure) of a mobile IP according to another conventional embodiment

도 3은 본 발명에 따른 모빌 IP의 등록 절차(등록 성공 및 실패의 경우)를 나타낸 흐름도3 is a flowchart showing the registration procedure (in case of registration success and failure) of mobile IP according to the present invention.

도 4는 종래의 모빌 IP의 등록 절차에서 채널 사용에 따른 신호 메시지 이름 및 데이터트래픽의 내용을 도시한 도면4 is a diagram illustrating the content of a signal message name and data traffic according to channel use in a registration procedure of a conventional mobile IP.

도 5는 본 발명에 따라 모빌 IP의 등록 절차에서 채널 사용에 따른 신호 메시지 이름 및 데이터트래픽의 내용을 도시한 도면5 is a diagram illustrating the content of a signal message name and data traffic according to channel usage in a mobile IP registration procedure according to the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10 : 터미널 장비(TE) 20 : 이동 단말(MT)10: terminal equipment (TE) 20: mobile terminal (MT)

30 : 패킷 교환기(SGSN) 40 : 게이트웨이/외부 에이전트(GGSN/FA)30: Packet Switcher (SGSN) 40: Gateway / External Agent (GGSN / FA)

50 : 홈 에이전트(HA)50: home agent (HA)

이하, 본 발명의 실시예에 대한 구성 및 그 작용을 첨부한 도면을 참조하면서 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the configuration and operation of the embodiment of the present invention will be described in detail.

도 3은 본 발명에 따른 모빌 IP의 등록 절차(등록 성공 및 실패의 경우)를 나타낸 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating a registration procedure (in case of registration success and failure) of a mobile IP according to the present invention.

본 발명에서 제안한 절차는 모빌 IP 등록 성공이나 실패의 경우에 동일하게 적용할 수 있다. 기존의 절차와 비교해 다음의 세가지가 다르다.The procedure proposed in the present invention can be equally applied to mobile IP registration success or failure. Compared to the existing procedure, three things are different.

첫째, 제안한 모빌 IP 등록 절차에서는 기존 하나의 베어러 설정 절차를 두개로 분리하여 적용한다. 둘째, 도 2에 도시된 별도의 베어러 해제 절차를 수행하지 않는다. 셋째, PDP 콘텍스트 생성 응답(104)과 PDP 콘텍스트 활성화 응답(105)의 정보요소가 달라진다. 이외의 모든 신호 메시지의 기능이나 내부 정보요소는 기존과 동일하다.First, in the proposed mobile IP registration procedure, the existing bearer setup procedure is applied in two. Secondly, the separate bearer release procedure shown in FIG. 2 is not performed. Third, the information elements of the PDP context creation response 104 and the PDP context activation response 105 are different. All other signaling messages function or internal information elements are the same as before.

이어서, 본 발명이 제시하는 모빌 IP 등록 절차의 동작원리는 다음과 같다.Next, the operation principle of the mobile IP registration procedure proposed by the present invention is as follows.

터미널 장비(10)는 모뎀에서 일반적으로 사용하는 AT 명령어를 PPP 프로토콜 등을 이용하여 이동 단말(20)에게 전달한다. 이때 GPRS의 외부 에이전트 이름을 포함하며, 모빌 IP 서비스를 요청할 경우는 MIPv4FA를 지정한다. 이를 수신한 이동 단말(20)은 베어러 설정 절차 1(121)을 수행한다.The terminal device 10 transmits an AT command generally used in a modem to the mobile terminal 20 using a PPP protocol. At this time, it includes external agent name of GPRS, and specifies MIPv4FA when requesting mobile IP service. The mobile terminal 20 receives the bearer setup procedure 1 (121).

베어러 설정 절차 1(121)은 이동 단말(20)부터 게이트웨이/외부 에이전트(40)까지 베어러 설정을 요청하는 역할만을 수행한다. 즉, 실제적인 베어러를 설정하지 않는다. 이동 단말(20)이 PDP 콘텍스트 활성화 요청(101)을 패킷 교환기(30)에게 전송하면, 패킷 교환기(30)는 적합한 게이트웨이/외부 에이전트(40)를 선정하여(102) PDP 콘텍스트 생성 요청(103)을 전송한다.The bearer setup procedure 1 121 performs only a role of requesting bearer setup from the mobile terminal 20 to the gateway / external agent 40. That is, it does not set up an actual bearer. When the mobile terminal 20 sends the PDP context activation request 101 to the packet switch 30, the packet switch 30 selects a suitable gateway / external agent 40 (102) and generates a PDP context request 103. Send it.

이 시점에서 게이트웨이/외부 에이전트(40)는 패킷 교환기(30)로부터의 PDP 콘텍스트 생성 응답을 하지 않고 모빌 IP 프로토콜의 에이전트 방송(106)을 터미널 장비(10)에게 전송한다. 에이전트 방송(106)은 기존에는 트래픽 채널상에서 전송하였으나 본 발명에서는 트래픽 채널이 설정되기 이전이므로 신호 채널을 통해 터미널 장비(10)에게 전송한다. 이와 동일하게 터미널 장비(10)는 모빌 IP 등록 요청(107)을 신호 채널을 통해 게이트웨이/외부 에이전트(40)에게 전달한다.At this point, the gateway / external agent 40 sends the agent broadcast 106 of the Mobile IP protocol to the terminal equipment 10 without making a PDP context creation response from the packet exchange 30. The agent broadcast 106 is conventionally transmitted on the traffic channel. However, in the present invention, the agent broadcast 106 is transmitted to the terminal device 10 through the signal channel since the traffic channel is established. Similarly, the terminal equipment 10 forwards the mobile IP registration request 107 to the gateway / external agent 40 via a signaling channel.

모빌 IP 등록 요청(107)을 수신한 게이트웨이/외부 에이전트(40)는 다시 홈 에이전트(50)에게 모빌 IP 등록 요청(108)을 한다. 홈 에이전트(50)는 모빌 IP 등록 응답(109)에 성공 또는 실패를 지정한다. 실패 시에는 실패 이유를 포함시킨다. 그리고 모빌 IP 등록 응답(109)을 게이트웨이/외부 에이전트(40)에게 전송한다.The gateway / external agent 40 that receives the mobile IP registration request 107 again makes a mobile IP registration request 108 to the home agent 50. The home agent 50 specifies success or failure in the mobile IP registration response 109. In case of failure, include the reason for the failure. The mobile IP registration response 109 is then transmitted to the gateway / external agent 40.

이를 수신한 게이트웨이/외부 에이전트(40)는 홈 에이전트(50)로부터 수신한 모빌 IP 등록 응답(109)을 분석하여 만약 등록이 성공이면, 모빌 IP 등록 응답(110)을 이동 단말(20)에게 전달한다.The gateway / external agent 40 that receives this analyzes the mobile IP registration response 109 received from the home agent 50 and, if the registration is successful, transmits the mobile IP registration response 110 to the mobile terminal 20. do.

이때 터미널 장비(10)의 홈 주소가 확정되므로 게이트웨이/외부 에이전트(40)는 해당 터미널 장비의 PDP 콘텍스트에 홈 주소를 삽입한다(111). 그리고 베어러 설정 절차 2(122)를 수행한다. 게이트웨이/외부 에이전트(40)는 PDP 콘텍스트 생성 응답(104-1)을 패킷 교환기(30)에게 전송하며, 두 개체간 베어러를 설정을 시작한다. 이를 수신한 패킷 교환기(30)는 PDP 콘텍스트 활성화(105-1)를 이동 단말(20)에게 전송하며 기지국을 통해 무선 베어러 설정을 시작한다.In this case, since the home address of the terminal device 10 is determined, the gateway / external agent 40 inserts the home address into the PDP context of the terminal device (111). And bearer setup procedure 2 (122) is performed. The gateway / external agent 40 sends a PDP context creation response 104-1 to the packet switcher 30, and starts establishing a bearer between the two entities. Upon receiving this, the packet switch 30 transmits the PDP context activation 105-1 to the mobile terminal 20 and starts the radio bearer setup through the base station.

베어러 설정 절차 2를 수행하는데 있어서 기존에는 모빌 IP 등록이 완료되지 않은 상태이기 때문에 PDP 콘텍스트 생성 응답(104)과 PDP 콘텍스트 활성화 응답(105)에 터미널 장비(10)의 홈 주소를 지정하지 않았으나, 제안한 발명에서는 모빌 IP 등록이 완료된 시점이므로 터미널 장비(10)의 홈 주소가 포함된다.In performing bearer setup procedure 2, since the mobile IP registration is not completed, the home address of the terminal device 10 is not specified in the PDP context creation response 104 and the PDP context activation response 105. In the present invention, since the mobile IP registration is completed, the home address of the terminal equipment 10 is included.

게이트웨이/외부 에이전트(40)가 모빌 IP 등록 응답(109)을 분석하여 만약 등록이 실패이면, 모빌 IP 등록 응답(110)에 실패 이유를 포함시켜 이동 단말(20)에게 전달한다. 그리고 이후의 베어러 설정 절차 2(122)를 수행하되 실패 이유가포함되어 있으므로 실제적인 베어러를 설정하지 않는다. 즉, PDP 생성 응답(104)과 PDP 콘텍스트 활성화 응답(105)에 실패를 포함시킨다.The gateway / external agent 40 analyzes the mobile IP registration response 109 and if registration fails, the mobile IP 20 includes the reason for the failure in the mobile IP registration response 110 and transmits it to the mobile terminal 20. After the bearer setup procedure 2 (122) is performed, the reason for the failure is included, so the actual bearer is not set. That is, failures are included in the PDP creation response 104 and PDP context activation response 105.

따라서 게이트웨이/외부 에이전트(40), 패킷 교환기(30), 기지국, 이동 단말(20)들은 이 응답들을 수신하여 실패를 감지하고 하위 계층의 트래픽 베어러를 설정하지 않는다.Thus, the gateway / external agent 40, packet switch 30, base station, and mobile terminal 20 receive these responses to detect failure and do not establish a lower layer traffic bearer.

본 발명이 완성되기 위해서는 다음과 같은 내용이 반영되어야 한다. 첫째, 기존의 모빌 IP 등록 절차(도 1과 도 2)가 제안한 모빌 IP 등록 절차(도 3)로 변경되어야 한다. 제안한 절차의 완성을 위해서는 이동 단말(20), 패킷 교환기(30), 그리고 게이트웨이/외부 게이트웨이의 상태 머신(state machine)이 변경되어야 한다.In order to complete the present invention, the following contents should be reflected. First, the existing mobile IP registration procedure (FIGS. 1 and 2) should be changed to the proposed mobile IP registration procedure (FIG. 3). In order to complete the proposed procedure, the state machine of the mobile terminal 20, the packet exchanger 30, and the gateway / external gateway must be changed.

즉, 이동 단말(20)이 패킷 교환기(30)에게 전송하는 PDP 콘텍스트 활성화 요청(도 3의 101), 패킷 교환기(30)가 게이트웨이/외부 에이전트(40)에게 전송하는 PDP 콘텍스트 생성 요청(도 3의 103) 메시지에 대한 응답을 기존에는 바로 받았으나, 본 발명에서는 외부 망의 홈 에이전트(50)의 모빌 IP 등록 이후에 받기 때문에 응답을 받는 시간이 더 길어져야 한다. 그리고 게이트웨이/외부 에이전트(40)가 이동 단말(20)에게 모빌 IP 등록 응답을 전송한 이후에 베어러 설정 절차가 시작되어야 한다. 둘째 각 절차에 따른 채널의 사용이 달라지며, 이를 도 4와 도 5에 나타내었다.That is, the PDP context activation request (101 in FIG. 3) transmitted by the mobile terminal 20 to the packet switch 30, and the PDP context generation request transmitted by the packet switch 30 to the gateway / external agent 40 (FIG. 3). 103) The previous response was immediately received, but in the present invention, since it is received after the mobile IP registration of the home agent 50 of the external network, the time for receiving the response should be longer. And after the gateway / external agent 40 transmits the mobile IP registration response to the mobile terminal 20, the bearer setup procedure should be started. Second, the use of channels according to each procedure is different, which is shown in FIGS. 4 and 5.

도 4는 기존의 모빌(Mobile) IP 등록 절차에서 채널사용을 나타내었다. 베어러 설정과 관련된 PDP 콘텍스트(Context) 메시지는 신호 채널을 사용한다. 그리고 모빌 IP 관련된 메시지와 모빌 IP 트래픽은 트래픽 채널을 사용한다.4 illustrates channel usage in a conventional mobile IP registration procedure. PDP context messages related to bearer setup use a signaling channel. Mobile IP related messages and mobile IP traffic use traffic channels.

그러나 도 5에서와 같이 제안한 모빌(Mobile) IP 등록 절차에서는 채널사용이 달라진다. 베어러 설정과 관련된 PDP 콘텍스트(Context) 메시지와 모빌 IP 관련된 메시지가 동일하게 신호 채널을 사용한다. 그리고 모빌 IP 트래픽만이 트래픽 채널을 사용한다. 이와 같이 채널사용이 달라진 이유는 모든 모빌 IP 신호 절차가 수행된 이후에 트래픽 채널 설정이 진행되기 때문이다.However, in the proposed mobile IP registration procedure as shown in FIG. 5, channel use is different. PDP context messages related to bearer setup and mobile IP related messages use the same signaling channel. And only mobile IP traffic uses traffic channels. The reason for the change in channel usage is that traffic channel setup is performed after all mobile IP signaling procedures are performed.

이상에서와 같이 본 발명에서 제안한 모빌 IP 등록 방법을 도입함으로서 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.As described above, by introducing the mobile IP registration method proposed in the present invention, the following effects can be obtained.

첫째, 홈 에이전트의 모빌 IP 등록 실패의 경우, GPRS 시스템의 유무선자원을 사용하지 않으므로 유무선자원 특히, 고 비용의 무선자원인 트래픽 채널을 효율적으로 사용할 수 있다. 하나의 모빌 IP 서비스를 지원하기 위해서는 이동 단말과 기지국간 무선 자원, 기지국과 제어국간 유선자원, 제어국과 패킷 스위치간 유선자원, 그리고 패킷 스위치와 게이트웨이/외부 에이전트간 유선자원이 요구된다. GPRS 망에서는 연결 지향형(Connection Oriented) 프로토콜을 통해 자원이 예약되기 때문에 인터넷의 비연결형(Connection Less)과 다른 특성을 갖는다. 본 발명이 적용되는 구간은 GPRS 망 구간이므로 자원을 예약하지 않으면 직접적으로 상기와 같은 자원들을 사용하지 않게 된다.First, in the case of mobile IP registration failure of the home agent, since the wired / wireless resources of the GPRS system are not used, it is possible to efficiently use the traffic channel which is a wired / wireless resource, especially a high-cost wireless resource. In order to support one mobile IP service, radio resources between a mobile station and a base station, wired resources between a base station and a control station, wired resources between a control station and a packet switch, and wired resources between a packet switch and a gateway / external agent are required. In GPRS networks, resources are reserved through the Connection Oriented protocol, which is different from the connection less of the Internet. Since the section to which the present invention is applied is a GPRS network section, the resource is not directly used unless the resource is reserved.

둘째, 본 발명에 의하면 모빌 IP 등록 실패의 경우, 별도의 베어러 해제 절차를 수행하지 않아도 되기 때문에 시스템의 처리 능력을 향상 시킬 수 있다.Second, according to the present invention, in the case of mobile IP registration failure, it is not necessary to perform a separate bearer release procedure, thereby improving the processing capacity of the system.

Claims (4)

터미널 장비와, 이동 단말과, 패킷 교환기와, 게이트웨이/외부 에이전트와, 홈 에이전트를 구비하여 모빌 IP 프로토콜을 UMTS/GPRS 시스템에 적용하는 모빌 IP 등록 방법에 있어서,A mobile IP registration method for applying a mobile IP protocol to a UMTS / GPRS system, comprising a terminal device, a mobile terminal, a packet switch, a gateway / external agent, and a home agent, 베어러 설정 과정에서 유무선 자원을 예약하지 않고 홈 에이전트로부터 모빌 IP 등록 결과를 수신한 후에 그 결과에 따라 자체 시스템의 유무선 자원을 예약할 것인지를 결정하는 단계와;Determining whether to reserve the wired / wireless resource of the own system according to the result after receiving the mobile IP registration result from the home agent without reserving the wired / wireless resource in the bearer setup process; 하나의 베어러 설정 절차를 베어러 설정 요청 절차와 베어러 설정 응답 절차로 분리하는 단계와;Separating one bearer establishment procedure into a bearer establishment request procedure and a bearer establishment response procedure; 상기 분리된 베어러 설정 절차 사이에 모빌 IP 등록 절차를 삽입하여 홈 에이전트의 모빌 IP 등록 응답을 반영하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비동기 이동통신 시스템의 모빌 IP 등록 방법.And inserting a mobile IP registration procedure between the separated bearer setup procedures to reflect the mobile IP registration response of the home agent. 청구항 1에 있어서, 상기 모빌 IP 등록의 상세 과정은The method of claim 1, wherein the detailed process of registering the mobile IP is 상기 게이트웨이/외부 에이전트가 홈 에이전트로부터 모빌 IP 등록 응답을 수신하여 이의 결과를 분석하고, 등록 성공 또는 실패를 분석하여 자원예약 여부 판단 기능을 게이트웨이/외부 에이전트에 두는 단계와;Receiving, by the gateway / external agent, a mobile IP registration response from a home agent, analyzing a result thereof, and analyzing a registration success or failure to provide a resource reservation determination function to the gateway / external agent; 상기 홈 에이전트로부터 모빌 IP 등록 결과를 수신한 후에 그 결과에 따라 자체 시스템의 유무선 자원을 예약할 것인지를 결정하여 만약 등록 실패 시 자원예약을 수행하지 않음으로 인해 별도의 베어러 해제절차를 제거하는 단계와;After receiving the mobile IP registration result from the home agent, determine whether to reserve the wired / wireless resource of the own system according to the result, and if the registration fails, removing the separate bearer release procedure because the resource reservation is not performed; ; 상기 모빌 IP 메시지를 신호 채널을 통해 전달하는 단계를 특징으로 하는 비동기 이동통신 시스템의 모빌 IP 등록 방법.The mobile IP registration method of the asynchronous mobile communication system, characterized in that for transmitting the mobile IP message through a signal channel. 청구항 2에 있어서, 상기 베어러 설정 절차 요청 절차와 응답 절차를 분리하고 그 사이에 모빌 IP 등록 절차를 삽입하는 과정은The method of claim 2, wherein the process of separating the bearer establishment procedure request procedure and the response procedure and inserting a mobile IP registration procedure therebetween is performed. 상기 게이트웨이/외부 에이전트가 PDP 콘텍스트 생성 요청을 수신한 시점에서 모빌 IP의 에이전트 방송 메시지를 전송하는 단계와;Transmitting an agent broadcast message of a mobile IP when the gateway / external agent receives a PDP context creation request; 상기 PDP 콘텍스트 생성 응답과 PDP 콘텍스트 활성화 응답내에 터미널 장비의 홈 주소를 포함 시키는 단계와;Including a home address of a terminal device in the PDP context creation response and the PDP context activation response; 모든 모빌 IP 등록 절차를 완성한 이후에 베어러 설정 절차를 시작하는 단계를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 비동기 이동통신 시스템의 모빌 IP 등록 방법.The mobile IP registration method of the asynchronous mobile communication system, characterized in that further comprising the step of starting the bearer setup procedure after completing all the mobile IP registration procedure. 청구항 2에 있어서, 상기 베어러 설정 절차 요청 절차와 응답 절차를 분리하고 그 사이에 모빌 IP 등록 절차를 삽입하는 과정은The method of claim 2, wherein the process of separating the bearer establishment procedure request procedure and the response procedure and inserting a mobile IP registration procedure therebetween is performed. 상기 게이트웨이/외부 에이전트가 이동 단말에게 모빌 IP 등록 응답을 전송한 이후 시점에 PDP 콘텍스트 생성 응답을 패킷 교환기에게 전송하는 단계와;Transmitting, by the gateway / external agent, a PDP context creation response to the packet switch after the mobile IP registration response is transmitted to the mobile terminal; 상기 PDP 콘텍스트 생성 응답과 PDP 콘텍스트 활성화 응답내에 터미널 장비의 홈 주소를 포함 시키는 단계와;Including a home address of a terminal device in the PDP context creation response and the PDP context activation response; 모든 모빌 IP 등록 절차를 완성한 이후에 베어러 설정 절차를 시작하는 단계를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 비동기 이동통신 시스템의 모빌 IP 등록 방법.The mobile IP registration method of the asynchronous mobile communication system, characterized in that further comprising the step of starting the bearer setup procedure after completing all the mobile IP registration procedure.
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