KR100513737B1 - ＩＰｖ６ 기반 지역화 이동성관리에서 이동노드의이동성프로파일 관리방법 - Google Patents

ＩＰｖ６ 기반 지역화 이동성관리에서 이동노드의이동성프로파일 관리방법 Download PDF

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Abstract

모바일통신 환경하에서 복수의 이동노드가 이동하는 복수의 서브넷을 포함하는 지역이동성도메인을 관리하는 지역이동성관리자(LMA:Local Mobility Agent)를 이용하여 이동노드의 이동성프로파일을 관리하는 방법이 개시된다. 본 발명에 따른 이동노드의 이동성프로파일 관리방법은 각 이동노드의 지역임시주소, 연결링크임시주소, 및 바인딩갱신시간을 획득하여 상기 지역이동성관리자의 캐시가능한 메모리에 기록하는 단계; 캐시가능한 메모리에 기록된 정보를 이용하여 각 이동노드의 현재 링크된 서브넷에서의 상주시간을 계산하여 지역이동성관리자의 저장장치에 기록하는 단계; 저장장치에 기록된 상주시간을 누적하여, 각 이동노드의 현재 링크된 서브넷에서의 평균상주시간을 계산하고 지역이동성관리자의 저장장치에 기록하는 단계; 및 지역이동성관리자가 상기 저장장치에 기록된 정보를 이용하여 상기 지역이동성도메인을 관리하는 단계;를 포함한다. 따라서, 이동노드에 대한 통계적 이동성 패턴을 추출하고 이동노드의 이동성프로파일을 산출하여 관리함으로써, 이동성프로파일을 이용하여 지역이동성도메인에 대한 위치 기반 서비스 및 지능적인 이동성 관리 기법 개발이 가능하다.

Description

ＩＰｖ６ 기반 지역화 이동성관리에서 이동노드의 이동성프로파일 관리방법{Method for managing mobility profile of mobile nodes under Localized mobility management based on ＩＰｖ６}
본 발명은 모바일IPv6(Internet Protocol version 6) 기반 지역화 이동성관리에서 이동노드의 이동성프로파일 관리방법에 관한 것이고, 특히 IPv6 기반 지역화 이동성관리에서 이동노드의 이동성프로파일에 포함될 정보를 산출하여 저장하고, 저장된 이동성프로파일을 이용하여 지역이동성도메인을 관리하기 위해 이동노드의 이동성프로파일을 관리하는 방법에 관한 것이다.
최근 인터넷의 급속한 보급, 무선 통신기술의 발달, 그리고 휴대형 컴퓨터, PDA(Personal Digital Assisant) 등 이동 단말의 성능 향상으로 무선 인터넷 사용자가 증가하고 있다. 따라서, 무선 인터넷환경하에서 수시로 그 위치를 이동하는 이동 단말인 이동노드(Mobile Node)에 대해 고품질의 통신 서비스를 제공하기 위해 다양한 방법이 제시되어 왔다. 최근에는 IPv4를 확장한 IPv6가 제시되어 이를 기반으로 한 모바일IPv6 기술이 발전하고 있다.
모바일IPv6 기술에 따르면, 이동노드는 외부네트워크로 이동한 경우에도 자신의 등록정보를 갖고 있는 라우터인 홈에이전트(Home Agent)를 통해, 자신의 홈주소(HA:Home Address)를 이용하여 대응노드(CN:Correspondent Node)와 통신한다. 이를 위해, 이동노드는 링크된 외부네트워크의 라우터(Access Router)로부터 임시주소인 CoA(Care of Address)를 할당받아, 할당된 CoA를 바인딩(Binding), 즉 홈주소와 함께 홈에이전트에 등록한다.
이동노드는 홈에이전트에 자신의 위치를 알리기 위해 주기적으로 이러한 바인딩을 업데이트(BU:Binding Update)하여야 한다. 또한, 이동노드가 타 네트워크로 이동하면, 이동노드는 홈에이전트와 주고받는 바인딩업데이트 및 그 확인을 이동시마다 매번 수행하여야 한다. 따라서 홈네트워크에서의 부하가 커지며, 인터넷상의 트래픽이 증가한다. 특히, 이동노드가 대응노드 또는 홈네트워크로부터 지역적으로 멀리 떨어져 있으면, 이러한 문제점은 더욱 심각해져서 바인딩업데이트 및 그 확인을 위해 심지어는 1초 이상의 장시간이 소요될 수도 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 제안된 기술이 지역화 이동성관리(LMM:Localized Mobility Management) 기법이다. 지역화 이동성관리 기법에 따르면, 지역이동성관리자 개념을 도입하여, 이동노드가 하나의 지역이동성도메인(Local Mobility Domain) 내의 일 서브넷에서 타 서브넷으로 이동하더라도 지역이동성도메인에서의 이동노드의 CoA(Care of Address)는 변경하지 않고, 지역이동성관리자에게만 이동노드의 새로운 위치를 알리고, 이동노드로 오는 패킷은 지역이동성관리자를 통해서 이동노드의 현재 위치로 포워딩한다. 따라서, 홈네트워크에 대한 바인딩업데이트는 줄고 지역이동성도메인내에서만 바인딩업데이트가 요구되므로, 핸드오프(Hand-off)가 신속하게 일어날 수 있다. 지역이동성도메인내에서는 변경되지 않고 외부에 알려지는 CoA를 RCoA(Regional CoA)라 하고, 지역이동성도메인 외부에는 알려지지 않고 지역이동성관리자에게 등록되는 CoA를 LCoA(on-Link CoA)라 한다.
지역화 이동성관리 기법에 따르면 상기한 홈에이전트에서의 부하 및 인터넷상의 트래픽증가에 따른 문제점은 어느 정도 해결이 가능하다. 그러나, 지역이동성관리자에 대한 바인딩업데이트가 필요하므로 시그널링 지연 등의 문제를 완전히 극복할 수는 없다.
기존의 셀룰라 이동통신에서는 이동성프로파일을 이용하여 차별화된 과금이나 서비스 제공 등에 활용하고 있다. 또한, 차세대 이동통신의 근간인 모바일IPv6에서도 이동성프로파일을 이동성관리기법에 도입하여 고품질의 서비스를 제공할 전망이다. 현재까지 모바일IPv6에서 채용하고 있는 이동성관리기법에 따르면, 지능적인 이동성관리 기법, 이동노드의 통계적인 이동성패턴 추출 및 위치기반 서비스 등을 위한 구체적인 이동성프로파일 관리기법은 제시되지 않고 있다.
그러나, 실제로 대부분의 이동노드는 시간, 요일 등에 따라 주기적인 이동성을 나타내며, 통계적으로 높은 확률의 이동성 패턴을 나타낸다. 따라서, 이동노드의 지역이동성도메인내에서의 이동성 패턴을 통계적으로 추출하고 현재의 위치 또는 이동성을 예측할 수 있다면, 지역이동성관리는 보다 효율적으로 수행될 수 있고, 그 비용도 상당히 절감할 수 있어 사용자에게 보다 높은 QoS를 제공할 수 있다.
그러나 상기한 바와같이, 구체적인 이동성프로파일 관리를 위해 필요한 관리 정보 및 그 획득 방법 등이 제시되지 않고 있어, 이동성프로파일 관리를 위해 필요한 정보, 정보를 얻는 방법 및 정보의 유지 운영 방법이 요구되고 있는 실정이다.
본 발명의 목적은 모바일IPv6 기반 지역화 이동성관리에서 이동노드의 이동성프로파일에 포함될 정보를 산출하여 저장하고, 이동성프로파일을 이용해 지역망을 관리하는 방법을 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위해 안출된 본 발명은 모바일통신 환경하에서 복수의 이동노드가 이동하는 복수의 서브넷을 포함하는 지역이동성도메인을 관리하는 지역이동성관리자(LMA:Local Mobility Agent)를 이용하여 이동노드의 이동성프로파일을 관리하는 방법을 제공한다.
이동성프로파일 관리방법은 상기 각 이동노드의 지역임시주소, 연결링크임시주소, 및 바인딩갱신시간을 획득하여 상기 지역이동성관리자의 캐시가능한 메모리에 기록하는 단계; 상기 캐시가능한 메모리에 기록된 정보를 이용하여 각 이동노드의 현재 링크된 서브넷에서의 상주시간을 계산하여 상기 지역이동성관리자의 저장장치에 기록하는 단계; 상기 저장장치에 기록된 상기 상주시간을 누적하여, 상기 각 이동노드의 현재 링크된 서브넷에서의 평균상주시간을 계산하고 상기 지역이동성관리자의 저장장치에 기록하는 단계; 및 상기 지역이동성관리자가 상기 저장장치에 기록된 정보를 이용하여 상기 지역이동성도메인을 관리하는 단계;를 포함한다.
바람직하게는, 상기 상주시간은, 상기 이동노드가 타 서브넷으로 이동시 최초로 보내는 바인딩갱신시간으로부터 상기 현재 서브넷에 링크시 최초로 보낸 바인딩갱신시간을 뺀 값으로 계산되고, 상기 이동노드가 상기 현재 서브넷에서 소정의 제한시간 내에 바인딩갱신을 하지 않는 경우에는 상기 현재 서브넷에서 최후로 보낸 바인딩갱신시간으로부터 상기 현재 서브넷에 링크시 최초로 보낸 바인딩갱신시간을 뺀 값으로 계산된다.
상기 평균상주시간은, 상기 이동노드의 상기 현재 서브넷에 대해 계산된 상주시간을 누적하여 더한 값을 상기 현재 서브넷에 대한 총 링크 횟수로 나눈 값으로 계산되는 것이 바람직하다.
이동노드의 이동성프로파일 관리방법은 상기 저장장치에 기록된 상기 평균상주시간을 누적하여, 상기 각 서브넷에서의 상기 모든 이동노드의 평균상주시간을 계산하고 상기 지역이동성관리자의 저장장치에 기록하는 단계; 및 상기 각 서브넷에서의 상기 모든 이동노드의 평균상주시간을 누적하여, 상기 모든 서브넷에서의 상기 모든 이동노드의 평균상주시간을 계산하고 상기 지역이동성관리자의 저장장치에 기록하는 단계;를 더 포함한다.
상기 각 서브넷에서의 상기 모든 이동노드의 평균상주시간은, 상기 각 서브넷에서의 상기 각 이동노드의 평균상주시간의 총합을 상기 모든 이동노드의 개수의 총합으로 나누어 얻는 값인 것이 바람직하다.
상기 모든 서브넷에서의 상기 모든 이동노드의 평균상주시간은, 상기 각 서브넷에서의 상기 모든 이동노드의 평균상주시간의 총합을 상기 모든 서브넷의 개수의 총합으로 나누어 얻는 값인 것이 바람직하다.
본 발명의 또다른 측면에 따르면, 모바일통신 환경하에서 복수의 이동노드가 이동하는 복수의 서브넷을 포함하는 지역이동성도메인을 관리하는 지역이동성관리자(LMA:Local Mobility Agent)를 이용하여 이동노드의 이동성프로파일을 관리하는 방법이 제공된다.
본 발명에 따른 이동노드의 이동성프로파일 관리방법은 상기 각 이동노드의 지역임시주소, 연결링크임시주소, 및 바인딩갱신시간을 획득하여 상기 지역이동성관리자의 캐시가능한 메모리에 기록하는 단계; 상기 캐시가능한 메모리에 기록된 정보를 이용하여, 상기 각 이동노드가 임의의 서브넷(i)에서 임의의 타 서브넷(j)으로 이동한 경로와 시간을 나타내는 이동벡터를 계산하여 상기 지역이동성관리자의 저장장치에 기록하는 단계; 및 상기 지역이동성관리자의 저장장치에 기록된 정보를 이용하여 상기 지역이동성도메인을 관리하는 단계;를 포함한다.
상기 이동벡터는 다음의 수식으로 나타내는 것을 특징으로 한다: (i, j, t) 여기서, i는 상기 서브넷(i)을 가리키고, j는 상기 서브넷(j)을 가리키며, t는 상기 이동노드가 상기 제2 서브넷에 링크시 최초로 보낸 바인딩갱신시간을 의미한다.
상기 저장장치에 기록된 상기 이동벡터를 누적하여, 상기 서브넷의 총 개수 보다 작거나 같은 임의의 서로 다른 자연수 k와 l에 대하여, 상기 각 이동노드가 임의의 서브넷(k)에서 임의의 타 서브넷(l)으로 이동할 확률을 나타내는 이동률을 (k,l)번째 원소로 갖는 서브넷이동행렬을 계산하고, 상기 지역이동성관리자의 저장장치에 기록하는 단계;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 서브넷이동행렬의 (k,l)번째 원소는 상기 서브넷(k)에서 상기 서브넷(l)으로의 이동벡터의 개수의 총합을 상기 이동노드의 누적된 모든 이동벡터의 개수의 총합으로 나눈값으로 계산되는 것이 바람직하다.
상기 저장장치에 기록된 서브넷이동행렬을 누적하여, 모든 이동노드에 대한 평균서브넷이동행렬을 계산하고 상기 지역이동성관리자의 저장장치에 기록하는 단계;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 평균서브넷이동행렬의 (k,l)번째 원소는 상기 저장장치에 기록된 모든 이동노드의 서브넷이동행렬의 (k,l)번째 원소의 총합을 상기 모든 서브넷이동행렬의 개수의 총합으로 나눈값으로 계산되는 것이 바람직하다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 설명한다.
도 1은 지역이동성도메인의 일 예를 나타낸 도면이다. 도면을 참조하면, 하나의 지역이동성도메인(100)은 복수의 서브넷(301 내지 311)으로 구성된다. 지역이동성도메인(100)은 지역이동성관리자(200)를 갖고, 서브넷(301 내지 311)은 각각 라우터(401 내지 411)를 갖는다. 또한, 지역이동성도메인(100)은 인터넷과 연결되어 있고, 이동노드(500)는 현재 서브넷(306)에 링크되어 있다.
도 2는 본 발명에 따라 이동노드의 이동성 프로파일 정보를 산출하여 관리하는 과정을 나타내는 흐름도이다. 이하, 도 2를 참조하여 본 발명을 설명한다.
지역이동성관리자(200)는 각 이동노드(500)의 RCoA, LCoA, 생명주기, 바인딩업데이트 시간 및 해당 목록의 최근 이용에 대한 정보 등을 목록화하여 자체 바인딩캐시(Binding Cache), 즉 자체 메모리에 저장하여 관리한다(S600). 이러한 정보 목록은 이동노드(500)가 새로운 서브넷으로 이동할 때 지역이동성관리자(200)에게 보내는 초기 바인딩업데이트를 수신할 때마다 갱신되며, 동일 서브넷내에서 주기적으로 보내는 후속 바인딩업데이트를 수신하는 때에도 갱신된다. 한편, 이동노드(500)가 지역이동성도메인(100)을 벗어나면, 메모리에 저장된 해당 목록은 삭제된다.
지역이동성관리자(200)는 또한 각 이동노드(500)의 각 서브넷(i)에서의 상주시간(S_time(i,k,t)), 평균상주시간(AS_time(i))과 임의의 서브넷(i)에서 서브넷(j)으로의 이동벡터(<i,j,t>) 및 이동행렬(SM)을 산출하여 자체 또는 별도의 저장장치에 데이터베이스화하여 유지, 관리한다. 이러한 정보는 이동노드(500)가 지역이동성도메인(100) 내부에서 서브넷을 이동할 때 갱신되며, 지역이동성도메인(100)을 벗어날 때에도 삭제되지 않고 갱신된다.
이동노드(500)의 어느 일 서브넷(i)에서의 상주시간(S_time(i,k,t))은 해당 서브넷(i)에 링크될 때 보낸 초기 바인딩업데이트 시각(i_time)을 이용해 산출한다. 또한, 이동노드(500)가 해당 서브넷(i)으로부터 임의의 타 서브넷(j)으로 이동하여 타 서브넷(j)에서 보내는 초기 바인딩업데이트 시각(j_time)을 이용한다. 이 두 시각의 차이로서 상기 서브넷 상주시간(S_time(i,k,t))을 산출한다(S605). 이렇게 산출된 서브넷 상주시간(S_time(i,k,t))은 해당 서브넷의 ID(i), 이동노드(500)의 해당 서브넷 방문횟수(k) 및 해당 서브넷(i)에 링크된 시각(t=i_time)과 함께 저장된다. 서브넷 상주시간(S_time(i,k,t))을 수식으로 나타내면 다음과 같다.
S_time(i,k,t) = j_time - i_time
그러나, 이동노드(500)가 후속 바인딩업데이트를 보내지 않고 있는 동안에 바인딩업데이트를 위한 제한시간이 경과하면, 상기한 방법을 사용할 수 없다. 이는 예를 들면 이동노드(500)가 전원을 끄는 경우에 일어나며, 제한시간 이후에는 해당 서브넷(i)으로의 링크가 끊어진 것을 알 수 있다. 따라서, 이러한 경우 서브넷 상주시간(S_time(i,k,t))은 이동노드(500)가 해당 서브넷(i)에서 후속 바인딩업데이트를 최후로 보낸 시각(i2_time)과 초기 바인딩업데이트를 보낸 시각(i_time)의 차이로 산출한다.
이동노드(500)의 서브넷(i)에서의 평균상주시간(AS_time(i))은 이동노드(500)의 서브넷(i)에서의 각 상주시간(S_time(i,k,t))의 평균값으로 산출하며, 이동노드(500)가 서브넷(i)으로부터 타 서브넷으로 이동할 때마다 산출되어 갱신된다(S610). 이동노드(500)의 서브넷(i)에서의 평균상주시간(AS_time(i))는 다음의 수학식으로 나타낼 수 있다.
여기서, k는 이동노드의 서브넷(i)에 대한 방문횟수이고, K는 이동노드의 서브넷(i)에 대한 총 방문횟수이다.
도 3은 본 발명에 따라 이동노드의 또다른 이동성 프로파일 정보를 산출하여 관리하는 과정을 나타내는 흐름도이다.
이동노드(500)가 임의의 서브넷(i)에서 서브넷(j)으로 이동할 때마다(S705의 "Y"), 이동벡터(<i,j,t>)를 산출한다(S710). 여기서 "i"와 "j"는 서로 다른 서브넷을 가리키며, 서브넷의 총 개수 "N" 보다 작거나 같은 자연수이다. 이동벡터(<i,j,t>)는 이동노드(500)가 임의의 서브넷(i)에서 임의의 서브넷(j)로 시각(t)에 이동하였음을 나타낸다. 시각(t)는 이동노드(500)가 서브넷(j)에 링크될 때 보낸 초기 바인딩업데이트 시각(j_time)이다. 시각의 순서(t1, t2, t3)에 따라 정렬된 이동벡터 <i,j,t1>,<j,k,t2>,<k,l,t3>를 참조하면, 이동노드(500)가 이동한 서브넷과 그 이동 순서 및 시각을 알 수 있다. 이동노드(500)는 서브넷(i)에서 서브넷(j)으로 시각(t1)에 이동했고, 서브넷(j)에서 서브넷(k)으로는 시각(t2)에 이동했으며, 서브넷(k)에서 서브넷(l)으로 시각(t3)에 이동했다. 여기서 시각 t1, t2, t3가 오름차순이라면, 이동노드는 서브넷(i), 서브넷(j), 서브넷(k), 서브넷(l)의 순서로 이동하였음을 알 수 있다.
이동노드의 이동벡터를 이용하여, 이동행렬을 산출한다(S715). 이동노드(500)의 이동행렬(SM)은 이동노드(500)가 임의의 서브넷에서 서브넷으로 이동할 확률을 나타낸다. 지역이동성관리자(200)가 관리하는 지역이동성도메인 내의 서브넷 개수가 "N"이라면, 이동행렬(SM)은 "N"개의 행과 "N"개의 열을 갖는 "N×N" 행렬이 된다. 이동행렬(SM)의 (i,j)번째 원소는 이동노드(500)의 서브넷(i)에서 서브넷(j)으로의 이동률(P<i,j>)을 나타낸다.
이동노드(500)의 서브넷(i)에서 서브넷(j)으로의 이동률(P<i,j>)은 상기 저장된 정보를 업데이트할 때까지 누적된 전체 이동벡터(<i,j,t>)를 이용하여 산출된다. 즉, 이동률(P<i,j>)은 이동노드(500)가 서브넷(i)에서 서브넷(j)으로 이동한 이동벡터(<i,j,t>)의 개수를 이동노드(500)의 전체 이동벡터의 개수로 나누어 산출한다. 예를 들면, 최근의 갱신에 따라 누적된 이동벡터가 <i,j,t1>, <j,i,t2>, <i,k,t3>, <k,l.t4>, <l,k,t5>, <k,j,t6>, <j,i,t7>, <i,j,t8>, <j,k,t9>, <k,j,t10> 이라고 하면, 이동률(P<i,j>)는 이동벡터(<i,j,t>)의 개수인 "2"를 전체 이동벡터의 개수인 "10"으로 나눈 "2/10=0.2"가 된다.
도 6은 이동노드(500)의 이동행렬(SM)의 일 예를 나타낸 도면이다. 도 2를 참조하면, 이동노드(500)의 서브넷(3)에서 서브넷(2)로의 이동률(P<3,2>)은 이동행렬(SM)의 (3,2)번째 원소인 "0.27"인 것을 알 수 있다.
상기한 방법에 따라 산출된 각 이동노드(500)의 각 서브넷(i)에서의 상주시간(S_time(i,k,t)), 평균상주시간(AS_time(i))과 임의의 서브넷(i)에서 서브넷(j)으로의 이동벡터(<i,j,t>) 및 이동행렬(SM)은 각 이동노드(500)에 대한 프로파일 정보로서 데이터베이스화되어, 지역이동성관리자(200)가 지역이동성도메인(100)의 이동성 프로파일을 관리하는 데 이용된다(S615, S720).
이하, 복수개의 이동노드에 대해 공통으로 관리하는 프로파일 정보를 산출하여 관리하는 방법에 대해 설명한다.
도 4는 본 발명에 따라 복수의 이동노드에 공통되는 이동성 프로파일 정보를 산출하여 관리하는 과정을 나타내는 흐름도이다. 지역이동성관리자(200)는 모든 이동노드의 각 서브넷(i)에서의 평균상주시간(S_avg_time(i))과 모든 서브넷에서의 평규상주시간(S_total_avg_time) 및 임의의 서브넷(i)에서 서브넷(j)으로의 평균이동행렬(SM_avg)을 산출하여 자체 또는 별도의 저장장치에 데이터베이스화하여 유지, 관리한다. 이러한 정보는 임의의 이동노드가 지역이동성도메인(100)을 벗어날 때에도 삭제되지 않고 유지된다.
지역이동성도메인(100) 내의 어느 일 서브넷(i)에 대해, 지역이동성도메인(100)내에 존재하는 모든 이동노드의 서브넷(i)의 평균상주시간(S_avg_time(i))을 산출한다(S800). 지역이동성도메인(100) 내에 존재하는 모든 이동노드의 집합을 "U"라 하자. 모든 이동노드의 평균상주시간(S_avg_time(i))은 각 이동노드의 평균상주시간(AS_time(i))을 이용한 다음의 수식에 의해 산출할 수 있다.
여기서, "m"은 지역이동성도메인(100) 내의 각 이동노드를 나타내며, "N(U)"는 집합 "U"의 원소의 개수, 즉 지역이동성도메인(100) 내에 존재하는 이동노드의 총개수를 나타낸다. 따라서, 모든 이동노드의 평균상주시간(S_avg_time(i))은 각 이동노드의 평균상주시간(AS_time(i))의 총합을 모든 이동노드의 개수의 합으로 나눈 평균값으로 산출된다.
이어서, 지역이동성도메인(100) 내에 존재하는 모든 이동노드의 전체 서브넷에 대한 평균상주시간(S_total_avg_time)을 이전 단계에서 산출한 각 서브넷(i)에 대한 모든 이동노드의 평균상주시간(S_avg_time(i))을 이용해 산출한다(S805). 지역이동성도메인(100) 내에 존재하는 모든 서브넷의 집합을 "SU"라 하자. 모든 이동노드의 전체 서브넷에 대한 평균상주시간(S_total_avg_time)은 다음 수식에 의해 산출된다.
여기서, "N(SU)"는 집합 "SU"의 원소의 개수, 즉 지역이동성도메인(100) 내에 존재하는 서브넷의 총 개수이다. 즉, 모든 이동노드의 전체 서브넷에 대한 평균상주시간(S_total_avg_time)은 각 서브넷(i)에 대한 모든 이동노드의 평균상주시간(S_avg_time(i))의 총합을 서브넷의 총 개수로 나눈 값으로 산출된다.
도 5는 본 발명에 따라 복수의 이동노드에 공통되는 또다른 이동성 프로파일 정보를 산출하여 관리하는 과정을 나타내는 흐름도이다. 도면을 참조하여, 지역이동성도메인(100) 내에 존재하는 모든 이동노드에 대한 평균이동행렬(SM_avg)을 산출하는 방법을 설명한다.
지역이동성도메인(100) 내의 어느 일 이동노드가 이동할 때마다(S900의 "Y"), 또는 소정의 시간이 경과할 때마다, 각 이동노드에 대해 산출된 이동행렬(SM)을 이용하여 모든 이동노드에 대한 평균이동행렬(SM_avg)을 산출한다(S905). 상기한 바와 같이, 지역이동성도메인(100) 내의 서브넷 개수가 "N"이라면, 이동행렬(SM)은 "N"개의 행과 "N"개의 열을 갖는 "N×N" 행렬이 되고, 이동행렬(SM)의 (i,j)번째 원소는 이동노드의 서브넷(i)에서 서브넷(j)으로의 이동률(P<i,j>)을 나타낸다.
모든 이동노드에 대한 평균이동행렬(SM_avg)은 각 이동행렬(SM)과 동일한 행과 열을 갖는 "N×N" 행렬이다. 모든 이동노드에 대한 평균이동행렬(SM_avg)의 (i,j)번째 원소(P_avg<i,j>)는 각 이동노드의 이동행렬(SM)의 (i,j)번째 원소(P<i,j>)를 이용한 다음의 수식에 의해 산출할 수 있다.
상기한 바와같이, 여기서, "m"은 각 이동노드를 나타내며, "U"는 모든 이동노드의 집합, "N(U)"는 이동노드의 총 개수를 나타낸다. 따라서, 평균이동행렬(SM_avg)의 (i,j)번째 원소(P_avg<i,j>)는 이동노드의 이동행렬(SM)의 (i,j)번째 원소(P<i,j>)의 총합을 이동노드의 총 개수로 나눈 값으로 산출된다.
지역이동성관리자(200)는 상기와 같이 산출된 모든 이동노드의 각 서브넷(i)에서의 평균상주시간(S_avg_time(i))과 모든 서브넷에서의 평규상주시간(S_total_avg_time) 및 임의의 서브넷(i)에서 서브넷(j)으로의 평균이동행렬(SM_avg)을 데이터베이스화하여 복수개의 이동노드에 대해 공통되는 프로파일 정보로서 저장하여 지역이동성도메인(100)의 이동성 프로파일 관리에 이용한다. 이러한 모든 이동노드에 공통되는 프로파일 정보는 각 이동노드에 공통되는 프로파일 정보와 함께 또는 별도로 프로파일화하여 관리할 수 있다.
본 발명에 따르면, 지역이동성도메인 내의 각 이동노드의 이동성 정보를 획득하고 이를 이용해 이동성 프로파일을 산출하고, 저장, 유지, 업데이트함으로써, 지역이동성도메인을 보다 효율적으로 관리할 수 있다.
또한, 지역이동성도메인에 대한 지능적인 이동성 관리 기법 개발이 가능하며, 이동노드에 대한 통계적 이동성 패턴을 추출하여, 위치 기반 서비스를 위한 이동노드의 이동성프로파일 관리방법이 제공된다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
도 1은 복수의 서브넷으로 구성된 지역이동성도메인의 일예를 나타낸 도면,
도 2는 본 발명에 따라 이동노드의 이동성 프로파일 정보를 산출하여 관리하는 과정을 나타내는 흐름도,
도 3은 본 발명에 따라 이동노드의 또다른 이동성 프로파일 정보를 산출하여 관리하는 과정을 나타내는 흐름도,
도 4는 본 발명에 따라 복수의 이동노드에 공통되는 이동성 프로파일 정보를 산출하여 관리하는 과정을 나타내는 흐름도,
도 5는 본 발명에 따라 복수의 이동노드에 공통되는 또다른 이동성 프로파일 정보를 산출하여 관리하는 과정을 나타내는 흐름도, 그리고
도 6은 본 발명에 따른 이동행렬의 일 예를 나타낸 도면이다.
*도면의 주요한 부분의 부호의 표시*
100: 지역이동성도메인 200: 지역이동성관리자
301 내지 311: 서브넷 401 내지 411: 라우터
500: 이동노드

Claims (12)

  1. 모바일통신 환경하에서 복수의 이동노드가 이동하는 복수의 서브넷을 포함하는 지역이동성도메인을 관리하는 지역이동성관리자(LMA:Local Mobility Agent)를 이용하여 이동노드의 이동성프로파일을 관리하는 방법에 있어서,
    상기 각 이동노드의 지역임시주소, 연결링크임시주소, 및 바인딩갱신시간을 획득하여 상기 지역이동성관리자의 캐시가능한 메모리에 기록하는 단계;
    상기 캐시가능한 메모리에 기록된 정보를 이용하여 각 이동노드의 현재 링크된 서브넷에서의 상주시간을 계산하여 상기 지역이동성관리자의 저장장치에 기록하는 단계;
    상기 저장장치에 기록된 상기 상주시간을 누적하여, 상기 각 이동노드의 현재 링크된 서브넷에서의 평균상주시간을 계산하고 상기 지역이동성관리자의 저장장치에 기록하는 단계; 및
    상기 지역이동성관리자가 상기 저장장치에 기록된 정보를 상기 각 이동노드에 대해 프로파일화하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동성프로파일 관리방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 상주시간은, 상기 이동노드가 타 서브넷으로 이동시 최초로 보내는 바인딩갱신시간으로부터 상기 현재 서브넷에 링크시 최초로 보낸 바인딩갱신시간을 뺀 값으로 계산되고, 상기 이동노드가 상기 현재 서브넷에서 소정의 제한시간 내에 바인딩갱신을 하지 않는 경우에는 상기 현재 서브넷에서 최후로 보낸 바인딩갱신시간으로부터 상기 현재 서브넷에 링크시 최초로 보낸 바인딩갱신시간을 뺀 값으로 계산되는 것을 특징으로 하는 이동성프로파일 관리방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 평균상주시간은, 상기 이동노드의 상기 현재 서브넷에 대해 계산된 상주시간을 누적하여 더한 값을 상기 현재 서브넷에 대한 총 링크 횟수로 나눈 값으로 계산되는 것을 특징으로 하는 이동성프로파일 관리방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 저장장치에 기록된 상기 평균상주시간을 누적하여, 상기 각 서브넷에서의 상기 모든 이동노드의 평균상주시간을 계산하고 상기 지역이동성관리자의 저장장치에 기록하는 단계; 및
    상기 각 서브넷에서의 상기 모든 이동노드의 평균상주시간을 누적하여, 상기 모든 서브넷에서의 상기 모든 이동노드의 평균상주시간을 계산하고 상기 지역이동성관리자의 저장장치에 기록하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동성프로파일 관리방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 각 서브넷에서의 상기 모든 이동노드의 평균상주시간은, 상기 각 서브넷에서의 상기 각 이동노드의 평균상주시간의 총합을 상기 모든 이동노드의 개수의 총합으로 나누어 얻는 값인 것을 특징으로 하는 이동성프로파일 관리방법.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 모든 서브넷에서의 상기 모든 이동노드의 평균상주시간은, 상기 각 서브넷에서의 상기 모든 이동노드의 평균상주시간의 총합을 상기 모든 서브넷의 개수의 총합으로 나누어 얻는 값인 것을 특징으로 하는 이동성프로파일 관리방법.
  7. 모바일통신 환경하에서 복수의 이동노드가 이동하는 복수의 서브넷을 포함하는 지역이동성도메인을 관리하는 지역이동성관리자(LMA:Local Mobility Agent)를 이용하여 이동노드의 이동성프로파일을 관리하는 방법에 있어서,
    상기 각 이동노드의 지역임시주소, 연결링크임시주소, 및 바인딩갱신시간을 획득하여 상기 지역이동성관리자의 캐시가능한 메모리에 기록하는 단계;
    상기 캐시가능한 메모리에 기록된 정보를 이용하여, 상기 각 이동노드가 임의의 서브넷(i)에서 임의의 타 서브넷(j)으로 이동한 경로와 시간을 나타내는 이동벡터를 계산하여 상기 지역이동성관리자의 저장장치에 기록하는 단계; 및
    상기 지역이동성관리자가 상기 저장장치에 기록된 정보를 상기 각 이동노드에 대해 프로파일화하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동성프로파일 관리방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 이동벡터는 다음의 수식으로 나타내는 것을 특징으로 하는 이동성프로파일 관리방법:
    (i, j, t)
    여기서, i는 상기 서브넷(i)을 가리키고, j는 상기 서브넷(j)을 가리키며, t는 상기 이동노드가 상기 제2 서브넷에 링크시 최초로 보낸 바인딩갱신시간을 의미한다.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 저장장치에 기록된 상기 이동벡터를 누적하여, 상기 서브넷의 총 개수 보다 작거나 같은 임의의 서로 다른 자연수 k와 l에 대하여, 상기 각 이동노드가 임의의 서브넷(k)에서 임의의 타 서브넷(l)으로 이동할 확률을 나타내는 이동률을 (k,l)번째 원소로 갖는 서브넷이동행렬을 계산하고, 상기 지역이동성관리자의 저장장치에 기록하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동성프로파일 관리방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 서브넷이동행렬의 (k,l)번째 원소는 상기 서브넷(k)에서 상기 서브넷(l)으로의 이동벡터의 개수의 총합을 상기 이동노드의 누적된 모든 이동벡터의 개수의 총합으로 나눈값으로 계산되는 것을 특징으로 하는 이동성프로파일 관리방법.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 저장장치에 기록된 서브넷이동행렬을 누적하여, 모든 이동노드에 대한 평균서브넷이동행렬을 계산하고 상기 지역이동성관리자의 저장장치에 기록하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동성프로파일 관리방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 평균서브넷이동행렬의 (k,l)번째 원소는 상기 저장장치에 기록된 모든 이동노드의 서브넷이동행렬의 (k,l)번째 원소의 총합을 상기 모든 서브넷이동행렬의 개수의 총합으로 나눈값으로 계산되는 것을 특징으로 하는 이동성프로파일 관리방법.
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