KR100369807B1 - 이동 인터넷을 위한 패킷 전송 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고유한 이동 IP 주소를 가지는 이동 노드에게 인터넷 서비스를 제공하기 위한 패킷 전송 방법에 대한 것으로서, 홈 에이전트가 통신 노드에게 이동 노드와 무선채널을 연결할 수 있는 지역 에이전트의 IP 주소를 통지하면, 통신 노드은 지역 에이전트의 IP 주소를 참조하여 지역 에이전트에게 자신이 역방향 터널링 기능을 수행할 수 있음을 알리는 터널링 정보를 전송하여 역방향 터널링을 요구한다. 이후 통신 노드과 지역 에이전트는 순방향 및 역방향 터널링을 통해 서로간에 데이터패킷을 교환한다. 이로써 본 발명은, 통신 노드로부터 지역 에이전트로의 순방향 터널링 및 지역 에이전트로부터 통신 노드으로의 역방향 터널링을 모두 가능하게 함으로써 패킷 전송의 지연요소를 사전에 제거하며 또한 통신 노드에서 요구하는 보안을 효과적으로 처리할 수 있다.

Description

이동 인터넷을 위한 패킷 전송 방법{PACKETS TRANSMISSION METHOD FOR MOBILE INTERNET}
본 발명은 이동 인터넷(Mobile Internet)에 관한 것으로서, 특히 이동 노드의 인터넷 프로토콜(Internet Protocol: IP) 주소를 이용한 패킷 전송 방법에 관한 것이다.인터넷의 폭발적인 증가와 다양한 무선 데이터 서비스 요구의 증가로 빠른 전송 속도(빠른 이동 중에도 144kbps이상)와 멀티미디어를 지원할 수 있는 무선 데이터 서비스가 요구되고 있다. 세계 어디서나 홈 네트워크에서와 동일한 서비스를 받을 수 있는 범 세계적인 로밍 기능과 무선 멀티미디어 서비스 및 고정 네트워크 품질 수준의 음성 서비스 제공을 목표로 하고 있는 IMT-2000 표준화 과정에서는 위의 요구사항을 만족시킬 수 있는 이동통신 기술이 제시되고 있다.이동 IP는 IETF(Internet Engineering Task Force)의 Mobile IP WG(Working Group)에서 표준화한 프로토콜로서, 고유한 IP(Internet Protocol) 주소를 할당받은 이동 노드(Mobile Node: MN)가 인터넷상의 임의의 위치에서 그 IP 주소를 목적지 주소(Destination Address: DA)로 하는 데이터 패킷을 수신할 수 있도록 한다. 이동 IP는 홈 에이전트(Home Agent: HA), 지역 에이전트(Foreign Agent: FA) 및 이동 노드(Mobile Node)를 포함하는 시스템으로 특징지울 수 있다. 이동 노드는 지역 에이전트에 연결되어 있는 이동 가능한 컴퓨터로서 자신에게 할당된 IP 주소를 이용하여 다른 통신 노드와 통신을 유지할 수 있다. 홈 에이전트는 이동 노드의 현재 위치정보를 관리하고 데이터 패킷의 캡슐화/역캡슐화(encapsulation / decapsulation) 기능을 수행하는 호스트 또는 라우터를 의미하며, 지역 에이전트는 이동 노드가 현재 존재하는 방문 네트워크(Foreign Network)에 위치하고 홈 에이전트로부터 캡슐화되어 전송된 데이터 패킷을 역캡슐화하여 이를 이동 노드에게 전달한다.
도 1은 종래 기술에 의해 통신 노드로부터 이동 노드로의 패킷 전송 동작을 설명하기 위한 것이다.
도 1을 참조하여 먼저 이동 노드(Mobile Terminal: MT)(40)의 위치등록 절차를 설명하면, 고유한 이동 IP 주소를 가지는 이동 노드(40)는 무선채널을 통해 인접한 지역 에이전트(Foreign Agent: FA)(30)를 인식하고 상기 지역 에이전트(30)에게 위치등록을 요구한다. 상기 지역 에이전트(30)는 홈 에이전트(Home Agent: HA)(20)에게 상기 이동 노드(40)의 위치를 등록한다. 상기 홈 에이전트(20)는 상기 이동 노드(40)에 대응하여 상기 지역 에이전트(30)의 IP 주소를 저장함으로써 상기 이동 노드(40)가 상기 지역 에이전트(30)의 영역 내에 위치함을 표시한다.
일반 망의 통신 노드(Correspondent Station)(10)가 이동 노드(40)에게 IP 통신을 위한 데이터패킷을 전송하고자 하는 경우, 통신 노드(10)는 홈 에이전트(20)에게 그 목적지주소(Destination Address: DA)가 상기 이동 노드(40)의 이동 IP 주소로 설정된 데이터패킷을 전달한다. 상기 데이터 패킷은 통신 노드(10)의 디폴트 라우터(Default Router)(도시하지 않음)에 의하여 알려진 IP 라우팅에 따라 홈 에이전트(20)로 전달된다.상기 홈 에이전트(20)는 상기 데이터패킷의 목적지주소, 즉 이동 IP 주소를 추출하고 그 이동 IP 주소를 가지는 상기 이동 노드(40)에 해당하는 상기 지역 에이전트(30)에게 상기 데이터 패킷을 전달한다. 이때 앞서 말한 바와 같이 상기 홈 에이전트(20)는 상기 데이터 패킷을 터널링이라고 알려진 절차에 의해 캡슐화하여 상기 지역 에이전트(30)로 전달한다. 상기 지역 에이전트(30)는 역캡슐화에 의해 상기 데이터 패킷을 추출하고 무선 채널을 통해 상기 이동 노드(40)에게 전달한다. 여기서 터널링이란 IP 데이터 패킷을 터널링 헤더를 가지고 캡슐화함으로써 어떤 IP 주소로 향하는 데이터그램을 다른 IP 주소로 재지향하는 보안 기술이다.
도 2는 종래 기술에 의한 이동 노드로부터 통신 노드로의 패킷 전송을 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 통신 노드(10)으로부터 적어도 하나의 데이터패킷이 홈 에이전트(20)를 통해 지역 에이전트(30)로 수신되면, 지역 에이전트(30)는 상기 데이터 패킷의 소스 주소로부터 통신 노드(10)의 주소를 알 수 있다. 그러면, 지역 에이전트(30)는 홈 에이전트(20)를 통하지 않고도 IP 라우팅을 통해 상기 통신 노드(10)에게 상기 데이터패킷을 전송할 수 있다.상기와 같이, 송신 데이터패킷은 홈 에이전트(20)로 전송하고 수신 데이터패킷은 지역 에이전트(30)로부터 수신하게 되는 경우, 통신 노드(10)로 수신되는 데이터패킷의 인입라우팅경로와 통신 노드에서 전송하는 데이터패킷의 인출라우팅경로가 달라질 수 있다. 이는 IP 라우팅이 그 특성상 매번 다른 노드들을 통해 데이터패킷을 전송할 수 있기 때문에 더욱 그러하다.그런데 보안이 필요한 사설 네트워크에서, 통신 노드(10)의 디폴트 라우터는 인입라우팅경로의 포트번호와 인출라우팅경로의 포트번호를 비교하여 서로 다른 경우 수신되는 데이터패킷을 거부하는 보안(security) 기능을 가진다. 이러한 경우 통신 노드의 송신 데이터패킷은 홈 에이전트(20)로 전달되고 수신 데이터 패킷은 지역 에이전트(30)로부터 수신된다면 상기 수신 데이터패킷이 통신 노드(10)의 디폴트 라우터에서 거부될 수 있다. 이러한 보안성의 문제를 해결하기 위해서는 지역 에이전트(30)가 이동 노드가 홈 에이전트를 통해서만 데이터패킷을 전송하여야 한다.
상기된 바와 같이 홈 에이전트를 통해서 데이터패킷을 전송하게 되면 데이터패킷이 홈 에이전트를 포함한 다수개의 라우팅 노드들을 거쳐야 하기 때문에 많은 시간지연이 발생되었으며 이로 인하여 통신 서비스가 원활하게 제공되지 못했으며, 게다가 홈 에이전트와 통신 노드 사이에 보안을 보장할 수도 없었다는 문제점이 있었다.
따라서 상기한 바와 같이 동작되는 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 본 발명의 목적은, 이동 IP 주소를 가지는 이동 노드와 일반 망의 통신 노드가 순방향 및 역방향 터널링을 통해 데이터 패킷을 교환하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 통신 노드가 지역 에이전트에게 자신이 역방향 터널링 기능을 수행할 수 있음을 알리는 터널링 지시 정보를 전송하도록 하는 방법을 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 창안된 본 발명의 실시예는, 고유 이동 인터넷 프로토콜(IP) 주소를 가지는 이동 노드와 무선으로 연결되고 고유 IP 주소를 가지는 지역 에이전트와, 상기 지역 에이전트와 양방향 유선 통신이 가능하고 상기 이동 노드의 상기 이동 IP 주소와 상기 지역 에이전트의 상기 IP 주소의 매핑 정보를 가지는 홈 에이전트와, 상기 홈 에이전트와 양방향 유선 통신이 가능한 통신 노드를 포함하는 통신 시스템에게, 상기 이동 노드로부터의 데이터 패킷을 상기 지역 에이전트를 통해 상기 통신 노드로 보안을 유지하며 전송하기 위한 방법에 있어서,
상기 이동 노드의 상기 이동 IP 주소와 매핑된 상기 지역 에이전트의 상기 IP 주소를 상기 홈 에이전트를 통해 상기 통신 노드에서 수신하는 과정과,
상기 지역 에이전트에 의해 캡슐화된 데이터패킷을 상기 통신 노드에서 역캡슐화할 수 있는지의 여부를 나타내는 터널링 지시 정보를 상기 통신 노드로부터 상기 IP 주소를 가지는 상기 지역 에이전트로 전송하는 과정을 포함한다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 창안된 본 발명의 다른 실시예는,
상기 통신 노드에서 상기 홈 에이전트에게 상기 이동 노드와의 통신을 위한 첫 번째 데이터패킷을 전송하는 과정과,
상기 홈 에이전트에서 상기 첫 번째 데이터패킷을 상기 지역 에이전트로 전송하면 상기 지역 에이전트에서 무선채널을 통해 상기 이동 노드에게 상기 첫 번째 데이터패킷을 전송하는 과정과,
상기 첫 번째 데이터패킷을 상기 지역 에이전트로 전송한 이후, 상기 홈 에이전트에서 상기 통신 노드에게 상기 지역 에이전트의 상기 IP 주소를 전송하는 과정과,
상기 홈 에이전트로부터 상기 지역 에이전트의 상기 IP 주소를 수신한 후, 상기 지역 에이전트에 의해 캡슐화된 데이터패킷을 상기 통신 노드에서 역캡슐화할 수 있는지의 여부를 나타내는 터널링 지시 정보를 상기 통신 노드로부터 상기 지역 에이전트로 전송하는 과정과,
상기 통신 노드로부터 상기 터널링 지시 정보를 수신한 후, 상기 지역 에이전트에서 상기 이동 노드로부터 수신된 이후의(subsequent) 데이터패킷들을 역방향 터널링을 위한 터널링 IP 헤더로 캡슐화하여 상기 통신 노드에게 전송하는 과정을 포함한다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 창안된 본 발명의 다른 실시예는,
상기 통신 노드에서 상기 지역 에이전트의 IP 주소를 이용하여 순방향 터널링을 위한 터널링 IP 헤더로 캡슐화된 데이터패킷을 상기 지역 에이전트로 전송하면, 상기 지역 에이전트에서 상기 데이터패킷을 수신하여 역캡슐화한 뒤 상기 이동 노드로 전송하는 과정과,
상기 통신 노드와의 통신을 위한 데이터패킷이 무선채널을 통해 상기 이동 노드로부터 상기 지역 에이전트로 수신되면, 상기 지역 에이전트에서 상기 데이터패킷을 수신하여 역방향 터널링을 위한 터널링 IP 헤더로 캡슐화한 뒤 상기 통신 노드로 전송하는 과정을 포함한다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 창안된 본 발명의 또다른 실시예는,
상기 통신 노드와의 통신을 위한 데이터패킷이 무선채널을 통해 상기 이동 노드로부터 상기 지역 에이전트로 수신되는 과정과,
상기 지역 에이전트에서 미리 저장된 터널링 지시 정보를 참조하여 상기 통신 노드가 역방향 터널링을 수행할 수 있는지를 판단하는 과정과,
상기 판단결과 상기 통신 노드가 역방향 터널링을 수행할 수 있으면, 상기 데이터패킷을 역방향 터널링을 위한 터널링 IP 헤더로 캡슐화하여 상기 통신 노드로 전송하는 과정과,
상기 통신 노드가 역방향 터널링을 수행할 수 없으면, 상기 데이터패킷을 상기 홈 에이전트를 통해 상기 통신 노드로 전송하는 과정을 포함한다.
도 1은 종래 기술에 의한 통신 노드로부터 이동 노드로의 패킷 전송을 설명하는 도면.
도 2는 종래 기술에 의한 이동 노드로부터 통신 노드으로의 패킷 전송을 설명하는 도면.
도 3은 본 발명에 의한 통신 노드로부터 이동 노드로의 패킷 전송을 설명하는 도면.
도 4는 본 발명에 의한 통신 노드과 이동 노드간의 터널링을 통핸 패킷 전송을 설명하는 도면.
도 5는 본 발명에 의한 라우팅 정보 저장 동작을 나타낸 흐름도.
도 6은 본 발명에 의한 바인딩 역방향 정보 메시지의 구조를 나타내는 도면.
도 7은 본 발명에 의한 지역 에이전트에서의 패킷 전송 동작을 나타내는 흐름도.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세히 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
도 3은 본 발명에 의해 통신 노드로부터 이동 노드로 첫 번째 데이터 패킷을 전송하는 절차를 나타낸 것이며 도 4는 첫 번째 이후의 데이터 패킷들을 전송하는 절차를 나타낸 것이다. 설명의 편의를 위해 홈 에이전트(20)에는 이동 노드(40)에 대응하는 지역 에이전트(30)의 IP 주소가 이미 등록되어 있는 것으로 한다.
도 3을 참조하면, 통신 노드(10)가 이동 노드(40)에게 IP 통신을 위한 데이터패킷을 전송하고자 하는 경우 통신 노드(10)는 홈 에이전트(20)에게 상기 이동 노드(40)와의 IP 통신을 위한 첫 번째 데이터패킷을 전달한다.(310) 상기 첫 번째 데이터패킷의 목적지주소(DA)는 상기 이동 노드(40)의 고유한 이동 IP 주소로 설정되고 소스주소(Source Address: SA)는 상기 통신 노드(10)의 IP 주소로 설정된다.
상기 통신 노드(10)는 상기 이동 노드(40)와의 통신을 원하는 외부 망의 일반 노드로서, 고정 IP 주소를 가지는 워크스테이션이나 개인 컴퓨터 또는 이동 IP 주소를 가지는 다른 이동 노드일 수 있다. 또한 본 발명의 상세한 설명에서는 상기 통신 노드(10)가 데이터패킷의 전송을 직접 제어하는 것으로 설명할 것이나, 실제로 데이터패킷의 전송 제어는 상기 통신 노드(10)에 연결되는 디폴트 라우터에 의해 수행될 수 있다.
홈 에이전트(20)는 상기 첫 번째 데이터패킷의 목적지주소를 확인하여 해당 IP 주소를 가지는 이동 노드(40)와 무선채널을 연결하고 있는 지역 에이전트(30)에게 상기 데이터패킷을 전달하고, 지역 에이전트(30)는 상기 첫 번째 데이터패킷을 무선채널을 통해 이동 노드(40)에게 전달한다.(320)
여기서 홈 에이전트(20)는 터널링에 의하여 상기 데이터 패킷을 지역 에이전트(30)으로 전송한다. 즉, 홈 에이전트(20)는 지역 에이전트(30)로 전달하는 데이터패킷에 추가적인 IP 헤더를 부가하는데, 이 IP 헤더에 포함되는 목적지주소는 상기 지역 에이전트(30)의 IP 주소로 설정되고 소스주소는 상기 홈 에이전트(20)의 IP 주소로 설정된다. 이와 같이 추가적인 IP 헤더를 사용하여 캡슐화된 데이터패킷은 터널이라고 알려진 보안 경로를 통해 지역 에이전트(30)로 운송된다. 따라서 추가적인 IP 헤더는 터널링 IP 헤더라고 한다.터널링 IP 헤더로 캡슐화된 데이터패킷은 역캡슐화 기능을 가지는 수신단에 의해서만 추출될 수 있다. 즉, 터널링을 위해서는 송신단이 터널링 IP 헤더의 캡슐화 기능을 가지고 있어야 하고 수신단은 터널링 IP 헤더의 역캡슐화 기능을 가지고 있어야 한다. 상기와 같은 터널링은 일반적인 IP 라우팅과는 달리 중간 송신단과 중간 수신단의 IP 주소를 가지는 터널링 IP 헤더를 이용하여 데이터패킷을 캡슐화하며 중간 수신단에서 터널링 IP 헤더를 역캡슐화하여 실제 최종 수신지를 확인한다. 이러한 터널링은 중간 송신단과 중간 수신단 사이에 보안을 보장한다.
한편, 보안이 필요한 사설 네트워크에 소속된 통신 노드(10)는 터널링 IP 헤더의 캡슐화 및/또는 역캡슐화 기능을 수행한다. 또한, 이동 노드(40)가 다른 지역 에이전트의 서비스영역으로 이동하지 않는 한 상기 이동 노드(40)로 전송되는 데이터패킷은 상기 지역 에이전트(30)로 전송되어야 한다. 이러한 경우 통신 노드(10)가 상기 지역 에이전트(30)의 IP 주소를 안다면 통신 노드(10)로부터 지역 에이전트(30)로의 순방향 터널링(Forward Tunneling)이 가능하다.
따라서 홈 에이전트(20)는 지역 에이전트(30)에게 상기 데이터패킷을 전달하는 동시에(②) 상기 통신 노드(10)에게 상기 지역 에이전트(30)의 IP 주소를 알린다.(330) 그러면 도 4 에 나타낸 바와 같이, 통신 노드(10)는 상기 이동 노드(40)로 전달하고자 하는 이후의 데이터패킷들(Subsequent data packets)을 목적지주소가 상기 지역 에이전트(30)의 IP 주소로 설정된 추가적인 IP 헤더, 즉 터널링 IP 헤더로 캡슐화함으로써 상기 이후의 데이터패킷들이 홈 에이전트(20)를 통하지 않고 순방향 터널링을 통해 지역 에이전트(30)로 직접 전송되도록 한다. 지역 에이전트(30)는 홈 에이전트(20)와의 터널링을 위하여 기본적으로 캡슐화 및 역캡슐화 기능을 가지기 때문에, 별다른 제어 없이 통신 노드(10)로부터 수신되는 상기 데이터 패킷들을 역캡슐화한다.
한편, 통신 노드(10)에서의 보안성 기능에도 불구하고 통신 노드(10)로부터 지역 에이전트(30)로의 순방향 터널링이 가능하도록 하기 위해서는 지역 에이전트(30)로부터 통신 노드(10)로의 역방향 터널링(Reverse Tunneling)이 가능하여야 하는데, 이를 위해서는 통신 노드(10)가 역방향 터널링 기능(즉 캡슐화)을 수행할 수 있다는 것을 지역 에이전트(30)가 이미 알고 있어야 한다. 지역 에이전트(30)가 통신 노드(10)의 캡슐화를 수행 가능 여부를 알 수 없다면 지역 에이전트(30)는 항상 홈 에이전트(20)를 통해 데이터패킷을 전송하게 될 것이다.
따라서 통신 노드(10)는 홈 에이전트(20)로부터 지역 에이전트(30)의 IP 주소를 받은 후(③) 자신이 터널링 기능을 수행할 수 있음을 알리는 정보, 즉 터널링 지시 정보를 지역 에이전트(30)로 전달한다.(340) 지역 에이전트(30)는 통신 노드(10)로부터 수신된 상기 터널링 지시 정보를 참조하여, 통신 노드(10)가 역방향 터널링 기능을 수행할 수 있다고 판단되면 이후의 데이터패킷들을 역방향 터널링에 의해 통신 노드(10)로 전송한다.(도 4) 만일 통신 노드(10)가 역방향 터널링 기능을 수행할 수 없는 경우에는 종래기술에서와 같이 이후의 데이터패킷들을 홈 에이전트(20)를 통해 통신 노드(10)로 전송한다.
도 5는 본 발명에 의한 터널링 지시 정보의 저장 동작을 나타낸 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 단계(s110)에서 통신 노드는 이동 노드로 전송하고자 하는 첫 번째 데이터패킷을 IP 라우팅을 통해 홈 에이전트로 전송한다. 통신 노드에서 전송되는 첫 번째 데이터패킷의 IP 헤더의 목적지주소는 상기 이동 노드의 이동 IP 주소로 설정되어 있다. 이와 동시에, 상기 이동 노드와 무선채널을 연결할 수 있는 지역 에이전트의 주소를 요청하는 바인딩 요구 메시지(Binding Request Message)를 상기 홈 에이전트로 전송한다.
이미 언급한 바와 같이 상기 홈 에이전트에는 상기 이동 노드와 무선채널을 연결할 수 있는 지역 에이전트의 주소가 이미 등록되어 있으므로, 단계(s120)에서 상기 홈 에이전트는 상기 첫 번째 데이터패킷을 캡슐화하여 상기 지역 에이전트로 전달하고 상기 지역 에이전트는 상기 첫 번째 데이터패킷을 역캡슈로하하여 이동 노드로 전달한다.
순방향 터널링을 가능하게 하기 위하여, 단계(s130)에서 상기 홈 에이전트는 상기 지역 에이전트의 IP 주소를 알리기 위한 바인딩 업데이트 메시지(Binding Update Message)를 상기 통신 노드로 전송한다. 그러면 상기 통신 노드는 바인딩 애크 메시지(Binding Acknowledge Message)로 상기 홈 에이전트에게 응답한다.
바인딩 업데이트 메시지를 수신한 통신 노드는 순방향 터널링을 수행할 수 있게 된다. 또한 역방향 터널링을 가능하게 하기 위하여, 단계(s140)에서 상기 통신 노드는 상기 지역 에이전트의 IP 주소를 참조하여, 자신이 역방향 터널링이 가능함을 알리는 터널링 지시 정보를 포함하는 바인딩 역방향 정보 메시지(Binding Reverse Information Message)를 상기 지역 에이전트에게 전송한다. 여기서 상기 바인딩 역방향 정보 메시지는 IP 라우팅을 통하여 상기 지역 에이전트로 전송된다.상기 바인딩 역방향 정보 메시지는 상기 통신 노드가 역방향 터널링이 가능한지를 나타내는 1비트의 터널링 지시 정보(R)를 포함하도록 도 6과 같은 구조를 가진다. 도 6에서 비트 R의 값이 '1'이면 통신 노드에서 역방향 터널링이 가능함을 의미하며 '0'이면 역방향 터널링이 가능하지 않음을 의미한다. 비트 M과 비트 G는 각각 터널링 방식인 최소 캡슐화(Minimal Encapsulation)와 GRE 캡슐화(GRE Encapsulation)를 의미하며, 라이프타임(Lifetime)은 지역 에이전트와 통신 노드에서 터널링 지시 정보를 저장해야 하는 시간을 의미한다.
단계(s150)에서 상기 통신 노드는 상기 지역 에이전트에게 터널링 지시 정보를 이미 전송했음을 나타내는 정보를 저장하여, 이후 상기 바인딩 역방향 정보 메시지에 의하여 정해지는 일정한 시간인 라이프타임 동안 같은 지역 에이전트와 다시 IP 통신을 하게 될 때에 터널링 지시 정보를 다시 전송하지 않아도 되도록 한다. 라이프타임이 지나면 상기 터널링 지시 정보 및 상기 터널링 지시 정보를 이미 전송했음을 나타내는 정보는 자동 삭제된다.
단계(s160)에서 상기 지역 에이전트는 상기 통신 노드로부터 터널링 지시 정보를 수신하여 저장함으로써, 이후 상기 바인딩 역방향 정보 메시지에 의하여 정해지는 일정한 시간인 라이프타임 동안 상기 통신 노드와 다시 IP 통신을 하게 될 때에 터널링 지시 정보를 다시 수신하지 않고도 역방향 터널링을 수행할 수 있도록 한다.이상에서 설명한 절차에 따라 통신 노드와 지역 에이전트에서 역방향 터널링에 필요한 정보들을 저장하고 나면, 지역 에이전트에서 통신 노드로 역방향 터널링에 의한 패킷전송이 가능해진다.
도 7은 본 발명에 의한 지역 에이전트에서의 패킷전송 동작을 나타낸 흐름도이다.
도 7을 참조하면, 단계(s210)에서 통신 노드와의 IP 통신을 위한 데이터패킷이 이동 노드로부터 수신되면, 단계(s220)에서 지역 에이전트는 미리 저장된 터널링 지시 정보들 중에서 상기 통신 노드에 대한 터널링 지시 정보를 검색하여 상기 통신 노드가 역방향 터널링을 수행할 수 있는지를 판단한다.
상기 통신 노드가 역방향 터널링이 가능하지 않거나 또는 상기 통신 노드에 대하여 저장된 터널링 지시 정보가 없다면, 단계(s230)에서 지역 에이전트는 터널링을 통해 상기 데이터패킷을 홈 에이전트로 전달한다. 그러면 상기 홈 에이전트는 IP 라우팅을 통해 상기 데이터패킷을 상기 통신 노드로 전달한다.
반면에 상기 통신 노드가 역방향 터널링이 가능하다면, 단계(s240)에서 상기 지역 에이전트는 역방향 터널링을 위한 터널링 IP 헤더로 상기 데이터패킷을 캡슐화한 다음 상기 통신 노드로 전달한다. 상기 터널링 IP 헤더의 목적지주소는 상기 통신 노드의 IP 주소로 설정되고 소스주소는 상기 지역 에이전트의 IP 주소로 설정된다. 상기 통신 노드는 역캡슐화에 의하여 상기 터널링 IP 헤더를 분리하고 상기 데이터패킷을 추출한다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 주된 사상은 통신 노드와 지역 에이전트간에 터널링을 통해 데이터패킷을 교환하도록 하는 것으로서 본 발명의 사상에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다.
예를 들어 통신 노드는 핸드오프 등 여러 가지 이유로 인하여 홈 에이전트로부터 바인딩 업데이트 메시지를 수신하게 될 수 있는데, 어떤 경우든 관계없이 지역 에이전트의 IP 주소를 알게 되면 통신 노드는 해당 지역 에이전트에게 터널링 지시 정보를 전송한다. 또 다른 예로서 홈 에이전트는 통신 노드로부터 이동 IP 통신을 위한 데이터패킷이 수신되면 바인딩 요구 메시지가 수신되지 않더라도 항상 통신 노드에게 해당하는 지역 에이전트의 IP 주소를 전송할 수 있다. 이러한 경우 통신 노드가 홈 에이전트에게 바인딩 애크 메시지를 전송할 필요가 없게 된다.그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되지 않으며 후술되는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 동작하는 본 발명에 있어서, 개시되는 발명중 대표적인 것에 의하여 얻어지는 효과를 간단히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은, 통신 노드로부터 지역 에이전트로의 순방향 터널링 및 지역 에이전트로부터 통신 노드로의 역방향 터널링을 모두 가능하게 함으로써 패킷 전송의 지연요소를 제거할 수 있는 효과가 있으며 통신 노드에서 요구하는 보안성을 효과적으로 만족시킬 수 있다. 게다가, 터널링을 통해 전송되는 데이터패킷에 부가되는 터널링 IP 헤더는 최초의 송신단과 최후 발신단의 IP 주소가 아닌 중간 송신단과 중간 발신단의 IP 주소를 가지므로, 전송경로상의 어느 노드(라우터)에서 데이터패킷이 해킹되더라도 최초의 송신단이나 최후 발신단의 IP 주소가 유출되지 않는다는 효과를 가진다.

Claims (11)

  1. 고유 이동 인터넷 프로토콜(IP) 주소를 가지는 이동 노드와 무선으로 연결되고 고유 IP 주소를 가지는 지역 에이전트와, 상기 지역 에이전트와 양방향 유선 통신이 가능하고 상기 이동 노드의 상기 이동 IP 주소와 상기 지역 에이전트의 상기 IP 주소의 매핑 정보를 가지는 홈 에이전트와, 상기 홈 에이전트와 양방향 유선 통신이 가능한 통신 노드를 포함하는 통신 시스템에서, 상기 이동 노드로부터의 데이터패킷을 상기 지역 에이전트를 통해 상기 통신 노드로 보안을 유지하며 전송하기 위한 방법에 있어서,
    상기 이동 노드의 상기 이동 IP 주소와 매핑된 상기 지역 에이전트의 상기 IP 주소를 상기 홈 에이전트를 통해 상기 통신 노드에서 수신하는 과정과,
    상기 지역 에이전트에 의해 캡슐화된 데이터패킷을 상기 통신 노드에서 역캡슐화할 수 있는지의 여부를 나타내는 터널링 지시 정보를 상기 통신 노드로부터 상기 IP 주소를 가지는 상기 지역 에이전트로 전송하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 지역 에이전트에서 상기 터널링 지시 정보를 수신하는 과정과,
    상기 터널링 지시 정보가 상기 통신 노드에서 역캡슐화할 수 있음을 나타내는 경우, 상기 지역 에이전트에서 상기 이동 노드로부터 수신된 데이터패킷[에]을 역방향 터널링을 위한 터널링 IP 헤더로 캡슐화하여 상기 통신 노드에게 전송하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 홈 에이전트에서 상기 지역 에이전트의 상기 IP 주소 전송 요구 신호를 상기 통신 노드로부터 수신하는 과정과,
    상기 지역 에이전트의 상기 IP 주소 전송 요구 신호에 응답하여 상기 홈 에이전트에서 상기 지역 에이전트의 상기 IP 주소를 상기 통신 노드로 전송하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 통신 노드에서 상기 터널링 지시 정보를 상기 지역 에이전트에게 전송하였음을 나타내는 정보를 미리 정해지는 소정 시간동안 저장하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 지역 에이전트에서 상기 통신 노드로부터 수신된 상기 터널링 지시 정보를 미리 정해지는 소정 시간동안 저장하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 방법.
  6. 고유 이동 인터넷 프로토콜(IP) 주소를 가지는 이동 노드와 무선으로 연결되고 고유 IP 주소를 가지는 지역 에이전트와, 상기 지역 에이전트와 양방향 유선 통신이 가능하고 상기 이동 노드의 상기 이동 IP 주소와 상기 지역 에이전트의 상기 IP 주소의 매핑 정보를 가지는 홈 에이전트와, 상기 홈 에이전트와 양방향 유선 통신이 가능한 통신 노드를 포함하는 통신 시스템에서, 상기 이동 노드로부터의 데이터패킷을 상기 지역 에이전트를 통해 상기 통신 노드로 보안을 유지하며 전송하기 위한 방법에 있어서,
    상기 통신 노드에서 상기 홈 에이전트에게 상기 이동 노드와의 통신을 위한 첫 번째 데이터패킷을 전송하는 과정;
    상기 홈 에이전트에서 상기 첫 번째 데이터패킷을 상기 지역 에이전트로 전송하면 상기 지역 에이전트에서 무선채널을 통해 상기 이동 노드에게 상기 첫 번째 데이터패킷을 전송하는 과정;
    상기 첫 번째 데이터패킷을 상기 지역 에이전트로 전송한 이후, 상기 홈 에이전트에서 상기 통신 노드에게 상기 지역 에이전트의 상기 IP 주소를 전송하는 과정;
    상기 홈 에이전트로부터 상기 지역 에이전트의 상기 IP 주소를 수신한 후, 상기 지역 에이전트에 의해 캡슐화된 데이터패킷을 상기 통신 노드에서 역캡슐화할 수 있는지의 여부를 나타내는 터널링 지시 정보를 상기 통신 노드로부터 상기 지역 에이전트로 전송하는 과정;
    상기 통신 노드로부터 상기 터널링 지시 정보를 수신한 후, 상기 지역 에이전트에서 상기 이동 노드로부터 수신된 이후의(subsequent) 데이터패킷들을 역방향 터널링을 위한 터널링 IP 헤더로 캡슐화하여 상기 통신 노드에게 전송하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 방법.
  7. 고유 이동 인터넷 프로토콜(IP) 주소를 가지는 이동 노드와 무선으로 연결되고 고유 IP 주소를 가지는 지역 에이전트와, 상기 지역 에이전트와 양방향 유선 통신이 가능하고 상기 이동 노드의 상기 이동 IP 주소와 상기 지역 에이전트의 상기 IP 주소의 매핑 정보를 가지는 홈 에이전트와, 상기 홈 에이전트와 양방향 유선 통신이 가능한 통신 노드를 포함하는 통신 시스템에서, 상기 이동 노드와 상기 지역 에이전트가 보안을 유지하며 데이터패킷을 교환하기 위한 방법에 있어서,
    상기 통신 노드에서 상기 지역 에이전트의 IP 주소를 이용하여 순방향 터널링을 위한 터널링 IP 헤더로 캡슐화된 데이터패킷을 상기 지역 에이전트로 전송하면, 상기 지역 에이전트에서 상기 데이터패킷을 수신하여 역캡슐화한 뒤 상기 이동 노드로 전송하는 과정;
    상기 통신 노드와의 통신을 위한 데이터패킷이 무선채널을 통해 상기 이동 노드로부터 상기 지역 에이전트로 수신되면, 상기 지역 에이전트에서 상기 데이터패킷을 수신하여 역방향 터널링을 위한 터널링 IP 헤더로 캡슐화한 뒤 상기 통신 노드로 전송하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 방법.
  8. 고유 이동 인터넷 프로토콜(IP) 주소를 가지는 이동 노드와 무선으로 연결되고 고유 IP 주소를 가지는 지역 에이전트와, 상기 지역 에이전트와 양방향 유선 통신이 가능하고 상기 이동 노드의 상기 이동 IP 주소와 상기 지역 에이전트의 상기 IP 주소의 매핑 정보를 가지는 홈 에이전트와, 상기 홈 에이전트와 양방향 유선 통신이 가능한 통신 노드를 포함하는 통신 시스템에서, 상기 이동 노드로부터의 데이터패킷을 상기 지역 에이전트를 통해 상기 통신 노드로 보안을 유지하며 전송하기 위한 방법에 있어서,
    상기 통신 노드와의 통신을 위한 데이터패킷이 무선채널을 통해 상기 이동 노드로부터 상기 지역 에이전트로 수신되는 과정;
    상기 지역 에이전트에서, 상기 통신 노드로부터 미리 수신하여 저장하고 있는 터널링 지시 정보를 참조하여 상기 통신 노드가 역방향 터널링을 수행할 수 있는지를 판단하는 과정;
    상기 판단결과 상기 통신 노드가 역방향 터널링을 수행할 수 있으면, 상기 데이터패킷을 역방향 터널링을 위한 터널링 IP 헤더로 캡슐화하여 상기 통신 노드로 전송하는 과정;
    상기 통신 노드가 역방향 터널링을 수행할 수 없으면, 상기 데이터패킷을 상기 홈 에이전트를 통해 상기 통신 노드로 전송하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 방법.
  9. 삭제
  10. 제 3 항에 있어서, 상기 통신 노드에서 상기 이동 노드와의 통신을 위한 첫 번째 데이터패킷을 상기 홈 에이전트로 전송한 후, 상기 이동 노드와 무선으로 연결되는 상기 지역 에이전트의 상기 IP 주소 전송 요구 신호를 상기 홈 에이전트로 전송하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 터널링 지시 정보는 상기 통신 노드로부터 수신된 후 미리 정해지는 소정 시간동안 상기 지역 에이전트에 저장됨을 특징으로 하는 방법.
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