KR100426310B1 - 버퍼링 부하 분산 기능을 갖는 ｉｐ 페이징 구조 및 그구현 방법 - Google Patents

버퍼링 부하 분산 기능을 갖는 ｉｐ 페이징 구조 및 그구현 방법 Download PDF

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Abstract

버퍼링 부하 분산 기능을 갖는 IP 페이징 구조 및 그 구현 방법을 개시한다.
IP 망에서 단말의 이동성 지원을 위한 기술로는 현재 IETF의 모바일(Mobile) IP가 가장 유력한 후보이다. 모바일 IP는 3계층에서 TCP와 같은 상위 계층에 투명한 이동성을 제공하기 위해서 설계되었다. 그러나 등록과 페이징이라는 두 가지 기능을 갖는 기존의 셀룰러 망에서의 이동성 관리에 비하여 모바일 IP는 등록 기능만을 가짐으로써 상용 서비스를 위하여 망이 대형화되는 경우 단말의 소모전력 증가, 시그널링 부하 증가와 같은 문제점을 가져오게 된다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 IP 망에서도 단말의 액티브(active) 상태와 아이들(idle) 상태를 구분하여 관리하는 페이징 기술에 대한 요구가 제기되고 있다.
본 발명은 현재 IP 페이징에서 유력한 구조로 고려되고 있는 페이징 에이전트(Paging Agent : PA)를 이용하는 IP 페이징 구조에서 페이징 에이전트가 갖는 여러 기능 중에서 페이징 영역 관리나 페이징 시그널링과 같은 전체적으로 통합적인 관리가 필요한 부분은 중앙집중형으로 관리하나 버퍼링과 같이 분산 처리가 가능한 기능은 페이징 영역 내에 그 부하를 분산시킴으로써 기존의 페이징 에이전트를 이용한 페이징 방법에 비하여 좀 더 효율적인 IP 페이징을 제공할 수 있는 페이징 에이전트를 이용한 페이징 기법에서의 버퍼링의 IP 페이징 기술을 제공한다.

Description

버퍼링 부하 분산 기능을 갖는 ＩＰ 페이징 구조 및 그 구현 방법{APPARATUS FOR DISTRIBUTING A BUFFERING LOAD IN A IP PAGING SCHEME AND METHOD THEREFOR}
본 발명은 IP(Internet Protocol) 페이징 구조 및 그 구현 기법에 관한 것으로, 특히, 페이징 에이전트(Paging Agent : PA)를 도입하여 페이징을 지원하는 IP 페이징 구조에 있어서 페이징 에이전트로의 버퍼링 집중을 방지하는데 적합한 버퍼링 부하 분산 기능을 갖는 IP 페이징 구조 및 그 구현 방법에 관한 것이다.
최근 들어, 인터넷 사용자의 폭발적인 증가에 따라 인터넷 프로토콜인 IP는 기존의 데이터 네트워크뿐만 아니라 모든 유무선 통신망 관련 기술들을 주도하고 있다. 예컨대, 음성 서비스에서는 IP 패킷에 음성을 실어보내는 VoIP 기술이 각광을 받고 있으며, 이동 통신망에서는 차세대 통신망인 All-IP 망이라는 이름으로 터미널에서 핵심망까지를 모두 IP 기반으로 구성하려는 방향으로 표준화가 추진되고 있다.
IP 망에서 단말의 이동성 지원을 위한 기술로는 현재 IETF의 '모바일 IP(mobile IP)'가 가장 유력한 후보이다. 모바일 IP는 3계층에서 TCP와 같은 상위 계층에 투명한 이동성을 제공하기 위해서 설계되었는데, 이동 호스트는 위치를 변경할 때마다 자신의 홈 망에 위치한 홈 에이전트(Home Agent : HA)에 현재 자신의위치를 COA(Care Of Address)로 등록함으로써 이동시에도 자신에 대한 연결성을 유지한다.
그러나, 등록과 페이징이라는 두 가지 기능을 갖는 기존의 셀룰러 망에서의 이동성 관리에 비하여, 모바일 IP에서의 이동성 관리는 등록 기능만을 가진다는 단점이 있다. 따라서, 모바일 IP를 이용한 단말 이동성 지원 기술은, 특히, 상용 서비스를 위하여 망이 대형화되는 경우, 단말의 소모전력 증가, 시그널링 부하 증가와 같은 문제점들을 수반한다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 IP 망에서도 단말의 액티브(active) 상태와 아이들(idle) 상태를 구분하여 관리하는 페이징 기술이 제시되고 있다. IP에 관련한 표준화를 주도하고 있는 IETF에서는 IP 망에서 실시간 서비스를 제공하기 위한 빠른 이동성 제공을 위해 "seamoby WG"를 신설하였으며, 이 WG의 3가지 주요 표준화 항목 중의 하나로 페이징 기술이 다루어지고 있다.
IP 망에서 페이징을 지원하기 위한 방법으로는 기존의 모바일 IP 구조를 그대로 이용하는 홈 에이전트 페이징 기법이 있다[R. Ramjee, L. Li, T. La Porta and S. Kasera, IP Paging Service for Mobile Hosts, ACM SIGMOBILE, 2001].
이러한 홈 에이전트 기법은 모바일 IP의 홈 에이전트가 페이징을 위한 데이터 버퍼링과 페이징 시그널링을 주도하는 것을 특징으로 한다. 즉, 이동 호스트가 아이들 상태로 변경된 사실을 홈 에이전트에 등록하며, 페이징 영역을 변경하기 전까지는 추가적인 등록을 수행하지 않는다. 만일, 아이들 호스트로 전송되는 데이터가 홈 에이전트로 전달되면 홈 에이전트는 이를 버퍼링하고 아이들 호스트가 등록된 페이징 영역에 대한 페이징을 수행한다. 페이징 신호를 받은 이동 호스트는 자신의 현재 위치를 홈 에이전트에 등록하며, 이동 호스트의 위치를 파악한 홈 에이전트는 자신이 버퍼링하고 있던 데이터를 이동 호스트로 포워딩한다.
이러한 홈 에이전트를 이용하는 페이징 기법은 구현이 간단하다는 장점을 가지고 있으나, 대부분의 홈 에이전트가 이동 호스트로부터 원거리에 위치하는 바, 이동 호스트를 페이징 하기 위한 부하가 클 수 있으며 페이징 부하가 하나의 홈 에이전트에 집중됨으로써 호스트의 수가 많아질 경우 홈 에이전트에서 병목 현상이 발생할 가능성이 있다.
이러한 홈 에이전트 페이징의 문제점을 해결할 수 있는 방법으로 FA가 페이징을 주도하는 구조를 고려해 볼 수 있다[X. Zhang, J. Castellanos, and A. Campbell, "P-MIP : Paging in Mobile IP," The Fourth International Workshop on Wireless Mobile Multimedia, Rome, Italy, July 2001].
FA 페이징의 경우, 이동 호스트가 아이들 상태로 변경되면 자신이 마지막으로 서비스를 받고 있던 FA에 이를 등록하며 페이징 영역을 변경하기 전까지는 추가적인 등록을 수행하지 않는다. 만일, 아이들 호스트로 전송되는 데이터가 홈 에이전트로 전달되면 홈 에이전트는 통상적인 모바일 IP 동작을 수행하여 이동 호스트가 최종적으로 등록한 FA로 데이터를 전달한다. FA는 이 데이터를 버퍼링하며 자신이 속한 페이징 영역 내의 모든 FA에 대하여 페이징을 수행한다. 페이징 신호를 받은 이동 호스트는 자신의 현재 위치를 홈 에이전트와 자신이 최종적으로 등록했던 FA에 등록하며 이동 호스트의 위치를 파악한 FA는 자신이 버퍼링하고 있던 데이터를 이동 호스트로 포워딩한다. 따라서, FA 페이징은 이동 통신망에서의 페이징 부하를 분산시킬 수 있는 장점이 있다.
이러한 장점에도 불구하고, FA 페이징은 "co-located COA"를 사용할 수 없다는 이유로 인해, "IPv6" 환경에서 적용이 용이하지 않을 뿐만 아니라, 데이터 경로상에 존재하지 않는 이전 등록 FA의 고장에 의해서 데이터 전달이 불가능할 수 있다는 문제점을 여전히 지니고 있다.
따라서, 홈 에이전트 페이징이나 FA 페이징과 같은 기존의 모바일 IP 구조를 이용하는 방법의 문제점을 극복하고 좀 더 일반적인 구조로 페이징을 지원하기 위한 새로운 페이징 에이전트 기법이 요망된다.
본 발명은 상술한 요망에 의해 안출한 것으로, 본 발명의 목적은 페이징 에이전트를 도입하여 페이징을 지원하는 IP 페이징 구조에 있어서 페이징 절차를 수행하는 동안 전달된 패킷을 버퍼링하는 부하를 페이징 영역 내의 라우터에 고르게 분산시킴으로써, 페이징 에이전트에 버퍼링이 집중되는 것을 방지할 뿐만 아니라 보다 효율적인 IP 페이징을 제공하도록 한 버퍼링 부하 분산 기능을 갖는 IP 페이징 구조 및 그 구현 방법을 제공하는데 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, IP 페이징 구조에 있어서, 아이들 상태에 있는 이동 호스트로 향하는 패킷이 이동 호스트의 호 망에 도착하는 경우, 패킷을 가로채서 이동 호스트의 COA로 터널링하여 전달하는 홈 에이전트와; 이동 호스트의 위치가 파악될 때까지 홈 에이전트로부터 전달되는패킷을 버퍼링하되, 이동 호스트의 현재 위치를 찾기 위한 페이징 신호를 송출하면서 패킷을 페이징 영역으로 고르게 분산 포워딩하는 페이징 에이전트와; 페이징 에이전트로부터 제공되는 페이징 신호 및 버퍼링 데이터를 무선 구간의 페이징 채널을 이용하여 이동 호스트로 전송하는 페이징 영역내의 다수개의 라우터를 포함하는 버퍼링 부하 분산 기능을 갖는 IP 페이징 구조를 제공한다.
본 발명의 목적을 달성하기 위한 다른 실시예에 따르면, 홈 에이전트, 페이징 에이전트, 페이징 영역내의 다수의 라우터를 구비하는 IP 페이징 구조에서의 페이징 방법에 있어서, 임의의 이동 호스트로 향하는 패킷이 홈 에이전트로 수신되면, 상기 패킷을 페이징 에이전트로 터널링하는 단계와; 페이징 에이전트에서 페이징 영역내의 라우터 중 이동 호스트가 최종적으로 등록한 라우터로 패킷을 포워딩하는 단계와; 최종 등록 라우터에서 포워딩된 패킷을 버퍼링하는 단계와; 페이징 에이전트에서 페이징 영역 내의 다수의 라우터에 대하여 페이징 신호를 송출하는 단계와; 페이징 명령에 대응하여 페이징 영역 내의 다수의 라우터에서 무선 링크의 페이징 채널을 통하여 페이징 신호를 이동 호스트로 송출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 버퍼링 부하 분산 기능을 갖는 IP 페이징 방법을 제공한다.
본 발명의 목적을 달성하기 위한 또 다른 실시예에 따르면, 홈 에이전트, 페이징 에이전트, 페이징 영역내의 다수의 라우터를 구비하는 IP 페이징 구조에서의 페이징 방법에 있어서, 임의의 이동 호스트로 향하는 패킷이 홈 에이전트로 수신되면, 패킷을 페이징 에이전트로 터널링하는 단계와; 페이징 에이전트에서 페이징 영역내의 라우터 중 최소 부하를 갖는 라우터로 패킷을 포워딩하는 단계와; 최소 부하를 갖는 라우터에서 포워딩된 패킷을 버퍼링하는 단계와; 페이징 에이전트에서 페이징 영역 내의 다수의 라우터에 대하여 페이징 신호를 송출하는 단계와; 페이징 명령에 대응하여 페이징 영역 내의 다수의 라우터에서 무선 링크의 페이징 채널을 통하여 페이징 신호를 이동 호스트로 송출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 버퍼링 부하 분산 기능을 갖는 IP 페이징 방법을 제공한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 IP 페이징 구조도,
도 2a 및 도 2b는 도 1의 IP 페이징 구조에서 최종 등록 라우터를 이용하는 버퍼링의 페이징 절차를 설명하기 위한 도면,
도 3a 및 도 3b는 도 1의 IP 페이징 구조에서 최종 등록 라우터를 이용하는 버퍼링의 이동 호스트 응답 과정을 설명하기 위한 도면,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 IP 페이징 구조도로서, 임의의 라우터를 이용하는 버퍼링의 라우터 상태 보고 과정을 나타낸 도면,
도 5a 및 도 5b는 도 4의 IP 페이징 구조에서 임의의 라우터를 이용하는 버퍼링의 페이징 절차를 설명하기 위한 도면,
도 6a 및 도 6b는 도 4의 IP 페이징 구조에서 임의의 라우터를 이용하는 버퍼링의 이동 호스트 응답 과정을 설명하기 위한 도면.
＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞
101, 201, 301 : 홈 에이전트
102, 202, 302 : 공중 인터넷 망
103, 203, 303 : 액세스 망
104, 204, 304: 페이징 에이전트
105, 205, 305 : 무선 인터페이스를 갖는 라우터
106, 206, 207, 306, 307 : 이동 호스트
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.
설명에 앞서, 본 발명의 핵심 기술 요지는 기존의 페이징 에이전트 구조에서 아이들 이동 호스트의 위치를 찾기 전에 페이징 에이전트에 버퍼링되던 데이터를 페이징 영역 내의 임의의 라우터에 분산시켜 저장한다는 것으로, 이러한 기술상으로부터 본 발명에서 목적으로 하는 바를 용이하게 달성할 수 있을 것이다.
또한, 본 발명의 분산 기법을 위해 적용되는 버퍼링을 위한 라우터는, 가장 최근에 등록된 라우터를 이용하거나 부하가 가장 적은 임의의 라우터를 이용하는 두 가지 방안이 적용됨을 전제로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 IP 페이징 구조도로서, 모바일 IP의 홈 에이전트(101), 공중 인터넷 망(102), 공중 인터넷 망(102)에 대한 이동 호스트의 접속을 지원하는 액세스 망(103), 하나의 페이징 영역을 담당하는 페이징 에이전트(104), 무선 인터페이스 기능을 갖는 페이징 영역내의 다수개의 라우터(105), 그리고 이들 라우터(105)와 무선으로 접속되는 이동 호스트(106)를포함한다.
도시한 바와 같이, 이동 호스트(106)는 이동성이 지원되는 모바일 IP 단말로서 아이들(idle) 상태로 진입하기 위해 자신이 속한 페이징 영역을 관리하는 페이징 에이전트(104)에 자신의 위치 정보를 등록하는 수단이며, 페이징 에이전트(104)는 이동 호스트(106)의 위치 정보 등록에 대응하여 자신의 IP 주소를 이동 호스트(106)의 COA로서 홈 에이전트(101)에 등록하는 기능을 수행하는 수단이다.
이러한 페이징 에이전트(104)는 아이들 호스트(106)로 전달되는 패킷이 도착하면, 이동 호스트(106)의 위치가 파악될 때까지 패킷을 버퍼링하며, 이와 동시에, 이동 호스트(106)의 현재 위치를 찾기 위한 페이징 신호를 페이징 영역내의 모든 라우터(105)로 전송한다.
또한, 이동 호스트(106)의 위치를 파악한 페이징 에이전트(104)에서는 이동 호스트(106)의 위치 정보를 액세스 망(103), 공중 인터넷 망(102)을 통해 홈 에이전트(101)에 등록하며, 그동안 버퍼링된 데이터를 이동 호스트(106)가 접속된 라우터(105)로 포워딩한다.
라우터(105)는 페이징 에이전트(104)로부터 제공되는 페이징 신호 및 버퍼링 데이터를 무선 구간의 페이징 채널을 이용하여 이동 호스트(106)로 전송하는 기능을 수행한다. 따라서, 이후 이동 호스트(106)로 전달되는 패킷이 홈 에이전트(101)에 의해서 직접 라우터(105)로 터널링될 수 있다.
홈 에이전트(101)는 아이들 상태에 있는 이동 호스트(106)로 향하는 패킷이 이동 호스트(106)의 호 망에 도착하는 경우, 이 패킷을 가로채서 이동 호스트(106)의 COA로 터널링하여 전달하는 기능을 수행한다. 이 경우 터널링의 종단점은 페이징 에이전트(104)가 된다.
이하, 상술한 구성과 함께, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 버퍼링 부하 분산 기능을 갖는 IP 페이징 방법, 특히, 최종 등록 라우터를 이용한 IP 페이징 절차를 첨부한 도 2 내지 도 3을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
설명에 앞서, 본 과정에 적용되는 페이징 영역내의 무선 인터페이스 기능을 갖는 라우터는 그 개수를 4개로 한정하였는데, 이러한 라우터의 개수는 설명의 편의를 위한 것이며, 망 구성에 따라 여러 개의 라우터를 적용할 수 있음을 당업자라면 용이하게 알 수 있을 것이다.
도 2a 및 도 2b는 도 1의 IP 페이징 구조에서 최종 등록 라우터를 이용하는 버퍼링의 페이징 절차를 설명하기 위한 도면이다.
먼저, 도 2a는 이전의 등록 라우터를 이용하는 버퍼링의 페이징 절차를 설명하기 위한 도면으로서, 홈 에이전트(201), 공중 인터넷 망(202), 액세스 망(203), 페이징 에이전트(204), 라우터(205a, 205b, 205c, 205d), 이동 호스트(206), 아이들 이동 호스트(207)를 포함한다.
여기서, 도면 부호 (205a)는 아이들 이동 호스트(207)가 최종적으로 등록한 라우터, 도면 부호 (205b) 및 (205c)는 페이징 영역 내의 라우터, 그리고 도면 부호 (205d)는 현재 이동 호스트와 연결되어 있는 라우터를 각각 의미한다.
나머지 구성들은 상술한 도 1과 동일한 바, 그 설명은 생략하기로 한다.
다음으로, 도 2b를 참조하여 도 2a에 기반한 페이징 절차를 흐름도에 입각하여 설명하기로 한다.
먼저, 단계(S200)에서 홈 에이전트(201)는 아이들 이동 호스트(207)로 향하는 패킷이 수신되는지를 판단하고, 패킷이 수신된 것으로 판단되면 단계(S202)로 진행한다.
단계(S202)에서 홈 에이전트(201)는 이 패킷을 가로채서 이동 호스트(206)의 COA로 지정된 페이징 에이전트(204)로 패킷을 터널링한다.
단계(S202)의 수행 후, 페이징 에이전트(204)에서는 전달된 패킷을 이동 호스트(207)가 최종적으로 등록한 라우터(205a)로 포워딩하며, 최종 등록 라우터(205a)는 포워딩된 패킷을 버퍼링한다(S204)(S206).
이후, 단계(S208)에서 페이징 에이전트(204)는 페이징 영역 내의 모든 라우터(205a, 205b, 205c, 205d)에 대하여 페이징을 명령하고, 페이징 신호를 받은 각 라우터(205a, 205b, 205c, 205d)는 무선 링크의 페이징 채널을 통하여 이 페이징 신호를 아이들 이동 호스트(207)로 송출한다(S210).
도 3a 및 도 3b는 도 1의 IP 페이징 구조에서 최종 등록 라우터를 이용하는 버퍼링의 이동 호스트 응답 과정을 설명하기 위한 도면이다.
먼저, 도 3a는 이전의 등록 라우터를 이용하는 버퍼링의 페이징 응답을 설명하기 위한 IP 페이징 구조도로서, 도 2a와 중복되는 구성 및 부호 설명은 생략하기로 한다.
다음으로, 도 3b를 참조하여 도 3a에 기반한 페이징 절차를 흐름도에 입각하여 설명하기로 한다.
먼저, 도 2b의 단계(S210)에서 설명한 바와 같이, 라우터(205a, 205b, 205c, 205d)로부터 송출되는 페이징 신호가 아이들 이동 호스트(207)로 수신되면(S300), 페이징 신호를 수신한 아이들 이동 호스트(207)는 단계(S302)로 진행하여 최종적으로 등록한 라우터(205a)와 페이징 에이전트(204)에 자신의 현재 위치를 등록한다.
단계(S304)(S306)에서 페이징 에이전트(204)는 이러한 등록 메시지를 홈 에이전트(201)로 전달함으로써 아이들 이동 호스트(207)의 현재 위치 정보를 홈 에이전트(201)에 기록하도록 한다.
아이들 이동 호스트(207)로부터 위치 등록 정보를 전송 받은 최종 등록 라우터(205a)는 단계(S308)로 진행하여 자신이 버퍼링하고 있던 데이터를 현재 이동 호스트를 서비스하고 있는 라우터(205d)로 포워딩한다.
단계(S310)에서 서비스 라우터(205d)는 상술한 패킷 데이터를 아이들 이동 호스트(207)로 전달하며, 이후, 아이들 이동 호스트(207)로 전달되는 패킷은 아이들 이동 호스트(207)를 현재 서비스하고 있는 라우터(205d)로 직접 전송된다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 IP 페이징 구조도로서, 모바일 IP의 홈 에이전트(301), 공중 인터넷 망(302), 공중 인터넷 망(302)에 대한 이동 호스트의 접속을 지원하는 액세스 망(303), 하나의 페이징 영역을 담당하는 페이징 에이전트(304), 무선 인터페이스 기능을 갖는 페이징 영역내의 다수개의 라우터(305a, 305b, 305c, 305d), 그리고 이들 라우터(305a, 305b, 305c, 305d)와 무선으로 접속되는 이동 호스트(306)를 포함한다.
본 실시예는 임의의 라우터를 이용하는 버퍼링의 라우터 상태 보고의 일실시예를 나타낸 것으로서, 도시한 바와 같이, 도면 부호(305a, 305b, 305c)는 페이징 영역 내의 임의의 라우터를 의미하며, 도면 부호(305d)는 현재 이동 호스트(306)와 연결되어 있는 라우터를 의미한다.
먼저, 페이징 영역내의 각 라우터(305a, 305b, 305c, 305d)는 자신의 현재 상태 정보를 주기적으로 페이징 에이전트(304)에 전송하는 기능을 수행한다.
이러한 상태 정보는 각 라우터(305a, 305b, 305c, 305d)의 고장 유무를 나타내는 간단한 정보로부터 각 라우터(305a, 305b, 305c, 305d)의 CPU 사용 상태, 메모리 사용 상태와 같은 복잡한 정보 중 어느 하나일 수 있으며, 이는 운용자의 선택에 달려있다.
이때, 이러한 상태 정보의 보고를 위하여 추가적인 메시지 없이 'RIP'나 'OSPF'와 같은 종래의 라우팅 프로토콜이 적용될 수 있을 것이다.
나머지 구성, 즉, 도 1에서 언급한 바 있는 구성들은 중복을 피하기 위해 그 설명을 생략하기로 한다.
이하, 상술한 구성과 함께, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 버퍼링 부하 분산 기능을 갖는 IP 페이징 방법, 특히, 임의의 라우터를 이용한 IP 페이징 절차를 첨부한 도 5 내지 도 6을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
설명에 앞서, 본 과정에 적용되는 페이징 영역내의 무선 인터페이스 기능을 갖는 라우터는 그 개수를 4개로 한정하였는데, 이러한 라우터의 개수는 설명의 편의를 위한 것이며, 망 구성에 따라 여러 개의 라우터를 적용할 수 있음을 당업자라면 용이하게 알 수 있을 것이다.
도 5a 및 도 5b는 도 4의 IP 페이징 구조에서 임의의 라우터를 이용하는 버퍼링의 페이징 절차를 설명하기 위한 도면이다.
먼저, 도 5a는 본 과정을 설명하기 위한 IP 페이징 구조도로서, 홈 에이전트(301), 공중 인터넷 망(302), 액세스 망(203), 페이징 에이전트(304), 라우터(305a, 305b, 305c, 305d), 아이들 이동 호스트(307)를 포함한다.
이러한 도 5a의 구성들은 상술한 도 4와 동일한 바, 그 설명을 생략하기로 한다.
다음으로, 도 5b를 참조하여 도 5a에 기반한 페이징 절차를 흐름도에 입각하여 설명하기로 한다.
먼저, 단계(S500)에서 홈 에이전트(301)는 아이들 이동 호스트(307)로 향하는 패킷이 수신되는지를 판단하고, 패킷이 수신된 것으로 판단되면 단계(S502)로 진행한다.
단계(S502)에서 홈 에이전트(301)는 이 패킷을 가로채서 이동 호스트(307)의 COA로 지정된 페이징 에이전트(304)로 패킷을 터널링한다.
단계(S502)의 수행 후, 페이징 에이전트(304)에서는 전달된 패킷을 부하가 가장 적은 라우터, 예를 들어, 라우터(305b)로 포워딩한다(S504). 즉, 각 라우터(305a, 305b, 305c, 305d)의 상태 정보를 이용하여 가장 부하가 적은 라우터를 결정하고, 상술한 홈 에이전트(301)로부터 전달된 패킷을 이 라우터(305b)로 포워딩하는 것이다.
이러한 포워딩 과정 수행 후, 라우터(305b)는 포워딩된 패킷을버퍼링한다(S506).
이후, 단계(S508)에서 페이징 에이전트(304)는 페이징 영역 내의 모든 라우터(305a, 305b, 305c, 305d)에 대하여 페이징을 명령하고, 페이징 신호를 받은 각 라우터(305a, 305b, 305c, 305d)는 무선 링크의 페이징 채널을 통하여 이 페이징 신호를 아이들 이동 호스트(307)로 송출한다(S510).
도 6a 및 도 6b는 도 4의 IP 페이징 구조에서 임의의 라우터를 이용하는 버퍼링의 이동 호스트 응답 과정을 설명하기 위한 도면이다.
먼저, 도 6a는 임의의 라우터를 이용하는 버퍼링의 이동 호스트 응답을 설명하기 위한 IP 페이징 구조도로서, 도 4와 중복되는 구성 및 부호 설명은 생략하기로 한다.
다음으로, 도 6b를 참조하여 도 6a에 기반한 페이징 절차를 흐름도에 입각하여 설명하기로 한다.
먼저, 도 5b의 단계(S510)에서 설명한 바와 같이, 라우터(305a, 305b, 305c, 305d)로부터 송출되는 페이징 신호가 아이들 이동 호스트(307)로 수신되면(S600), 페이징 신호를 수신한 아이들 이동 호스트(307)는 단계(S602)로 진행하여 자신의 현재 위치에 대해 버퍼링을 수행 중인 라우터, 예컨대, 라우터(305b)와 페이징 에이전트(304)에 자신의 현재 위치를 등록한다.
단계(S604)(S606)에서 페이징 에이전트(304)는 이러한 등록 메시지를 홈 에이전트(301)로 전달함으로써 아이들 이동 호스트(307)의 현재 위치 정보를 홈 에이전트(301)에 기록하도록 한다.
아이들 이동 호스트(307)로부터 위치 등록 정보를 전송 받은 라우터(305b)는 단계(S608)로 진행하여 자신이 버퍼링하고 있던 데이터를 현재 이동 호스트를 서비스하고 있는 라우터(305d)로 포워딩한다.
단계(S610)에서 서비스 라우터(305d)는 상술한 패킷 데이터를 아이들 이동 호스트(307)로 전달하며, 이후, 아이들 이동 호스트(307)로 전달되는 패킷은 아이들 이동 호스트(307)를 현재 서비스하고 있는 라우터(305d)로 직접 전송된다.
이상, 본 발명을 실시예에 근거하여 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되는 것이 아니라, 그 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 변형이 가능한 것은 물론이다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 페이징 에이전트에 집중되던 버퍼링 부하를 페이징 영역 내의 라우터로 분산시킴으로써 페이징 에이전트에서 발생할 수 있는 병목 현상을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 페이징 에이전트 구현 시 수반되는 메모리 용량을 줄임으로써 보다 효율적이고 경제적인 망 구성을 구현할 수 있다.

Claims (7)

  1. IP 페이징 구조에 있어서,
    아이들(idle) 상태에 있는 이동 호스트로 향하는 패킷이 상기 이동 호스트의 호 망에 도착하는 경우, 상기 패킷을 가로채서 상기 이동 호스트의 COA(Care Of Address)로 터널링하여 전달하는 홈 에이전트(Home Agent)와;
    상기 이동 호스트의 위치가 파악될 때까지 상기 홈 에이전트로부터 전달되는 패킷을 버퍼링하되, 상기 이동 호스트의 현재 위치를 찾기 위한 페이징 신호를 송출하면서 상기 패킷을 페이징 영역으로 고르게 분산 포워딩하는 페이징 에이전트(Paging Agent)와;
    상기 페이징 에이전트로부터 제공되는 페이징 신호 및 버퍼링 데이터를 무선 구간의 페이징 채널을 이용하여 상기 이동 호스트로 전송하는 상기 페이징 영역내의 다수개의 라우터를 포함하는 버퍼링 부하 분산 기능을 갖는 IP 페이징 구조.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 페이징 에이전트는,
    상기 다수개의 라우터 중 최종적으로 등록한 라우터 또는 부하가 가장 낮은 라우터로 상기 패킷을 포워딩하는 것을 특징으로 하는 버퍼링 부하 분산 기능을 갖는 IP 페이징 구조.
  3. 홈 에이전트, 페이징 에이전트, 페이징 영역내의 다수의 라우터를 구비하는 IP 페이징 구조에서의 페이징 방법에 있어서,
    임의의 이동 호스트로 향하는 패킷이 상기 홈 에이전트로 수신되면, 상기 패킷을 상기 페이징 에이전트로 터널링하는 단계와;
    상기 페이징 에이전트에서 상기 페이징 영역내의 라우터 중 상기 이동 호스트가 최종적으로 등록한 라우터로 상기 패킷을 포워딩하는 단계와;
    상기 최종 등록 라우터에서 상기 포워딩된 패킷을 버퍼링하는 단계와;
    상기 페이징 에이전트에서 상기 페이징 영역 내의 다수의 라우터에 대하여 페이징 신호를 송출하는 단계와;
    상기 페이징 명령에 대응하여 상기 페이징 영역 내의 다수의 라우터에서 무선 링크의 페이징 채널을 통하여 상기 페이징 신호를 상기 이동 호스트로 송출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 버퍼링 부하 분산 기능을 갖는 IP 페이징 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 방법은,
    상기 페이징 영역 내의 다수의 라우터로부터 송출되는 페이징 신호가 상기 이동 호스트로 수신되면, 상기 최종 등록 라우터와 상기 페이징 에이전트에 상기 이동 호스트의 현재 위치 정보를 등록하는 단계와;
    상기 이동 호스트로부터의 위치 정보가 상기 페이징 에이전트에 등록되면,상기 페이징 에이전트에서 상기 이동 호스트의 현재 위치 정보를 상기 홈 에이전트로 전달함으로써 상기 이동 호스트의 현재 위치 정보가 상기 홈 에이전트에 기록되는 단계와;
    상기 이동 호스트로부터의 위치 정보가 상기 최종 등록 라우터에 등록되면, 상기 최종 등록 라우터에서 버퍼링하고 있던 데이터를 상기 페이징 영역 내의 다수의 라우터 중 현재 이동 호스트를 서비스하고 있는 라우터로 포워딩하는 단계와;
    상기 서비스 라우터에서 상기 패킷 데이터를 상기 이동 호스트로 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 버퍼링 부하 분산 기능을 갖는 IP 페이징 방법.
  5. 홈 에이전트, 페이징 에이전트, 페이징 영역내의 다수의 라우터를 구비하는 IP 페이징 구조에서의 페이징 방법에 있어서,
    임의의 이동 호스트로 향하는 패킷이 상기 홈 에이전트로 수신되면, 상기 패킷을 상기 페이징 에이전트로 터널링하는 단계와;
    상기 페이징 에이전트에서 상기 페이징 영역내의 라우터 중 최소 부하를 갖는 라우터로 상기 패킷을 포워딩하는 단계와;
    상기 최소 부하를 갖는 라우터에서 상기 포워딩된 패킷을 버퍼링하는 단계와;
    상기 페이징 에이전트에서 상기 페이징 영역 내의 다수의 라우터에 대하여 페이징 신호를 송출하는 단계와;
    상기 페이징 명령에 대응하여 상기 페이징 영역 내의 다수의 라우터에서 무선 링크의 페이징 채널을 통하여 상기 페이징 신호를 상기 이동 호스트로 송출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 버퍼링 부하 분산 기능을 갖는 IP 페이징 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 방법은,
    상기 페이징 영역 내의 다수의 라우터로부터 송출되는 페이징 신호가 상기 이동 호스트로 수신되면, 상기 최소 부하를 갖는 라우터와 상기 페이징 에이전트에 상기 이동 호스트의 현재 위치 정보를 등록하는 단계와;
    상기 이동 호스트로부터의 위치 정보가 상기 페이징 에이전트에 등록되면, 상기 페이징 에이전트에서 상기 이동 호스트의 현재 위치 정보를 상기 홈 에이전트로 전달함으로써 상기 이동 호스트의 현재 위치 정보가 상기 홈 에이전트에 기록되는 단계와;
    상기 이동 호스트로부터의 위치 정보가 상기 최소 부하를 갖는 라우터에 등록되면, 상기 최소 부하를 갖는 라우터에서 버퍼링하고 있던 데이터를 상기 페이징 영역 내의 다수의 라우터 중 현재 이동 호스트를 서비스하고 있는 라우터로 포워딩하는 단계와;
    상기 서비스 라우터에서 상기 패킷 데이터를 상기 이동 호스트로 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 버퍼링 부하 분산 기능을 갖는 IP 페이징방법.
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 최소 부하를 갖는 라우터는,
    상기 다수개의 라우터의 상태 정보를 분석함으로써 결정되는 것을 특징으로 하는 버퍼링 부하 분산 기능을 갖는 IP 페이징 방법.
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