KR100611032B1

KR100611032B1 - 이동 노드, 이동 통신 시스템 및 통신 제어 프로그램

Info

Publication number: KR100611032B1
Application number: KR1020030015842A
Authority: KR
Inventors: 오마에코지; 타카하시히데아키; 오카지마이치로; 우메다나루미
Original assignee: 가부시키가이샤 엔티티 도코모
Priority date: 2002-03-13
Filing date: 2003-03-13
Publication date: 2006-08-10
Also published as: US20030214923A1; CN1450818A; EP1345463B1; DE60329346D1; KR20030074436A; EP1345463A2; SG108909A1; EP1345463A3; US7362729B2; CN1450818B

Abstract

상태 I에서는, 이동 호스트(3)의 링크층은 액세스 라우터(7)와 접속하고 있고, 디폴트 라우터는 액세스 라우터(7)에 설정되어 있기 때문에, 데이터 패킷(P1 및 P2)은 액세스 라우터(7)에 도달하여, 통신 상대 호스트(11)에 라우팅된다. 상태 II 및 III에서는, 데이터 패킷(P3 내지 P8)은 송신되지 않고 버퍼링된다. 이동 호스트(3)가 액세스 라우터(9)의 라우터 통지를 수신하고, 디폴트 라우터를 액세스 라우터(7)에서 액세스 라우터(9)로 변경하면, 상태 IV로 천이하여, 버퍼링한 데이터 패킷(P3 내지 P8)을 송신한다. 이동 호스트(3)의 링크층은 액세스 라우터(9)와 접속하고 있고, 디폴트 라우터는 액세스 라우터(9)에 설정되어 있기 때문에, 데이터 패킷(P3 내지 P8)은 액세스 라우터(9)에 도달하여 통신 상대 호스트(11)에 라우팅된다.

이동 단말, 디폴트 라우터, 액세스 라우터, 링크층, 데이터 패킷, 이동 통신 시스템

Description

이동 노드, 이동 통신 시스템 및 통신 제어 프로그램{Mobile node, mobile communication system and communication control program}

도 1은 제 1 실시예에 관련되는 이동 통신 시스템의 구성을 도시하는 도면.

도 2는 이동 호스트의 구성을 도시하는 도면.

도 3은 통신 상대 호스트와 통신을 하고 있는 이동 호스트가 핸드 오프하는 경우의 시퀀스 차트.

도 4는 제 2 실시예에 관련되는 이동 통신 시스템의 구성을 도시하는 도면.

도 5는 이동 라우터의 구성을 도시하는 도면.

도 6은 통신 상대 호스트와 통신을 하고 있는 이동 라우터가 핸드 오프하는 경우의 시퀀스 차트.

도 7은 제 3 실시예에 관련되는 이동 통신 시스템의 구성을 도시하는 도면.

도 8은 이동 호스트의 구성을 도시하는 도면.

도 9는 이동 호스트가 통신 상대 호스트로부터 TCP를 사용한 데이터 전송을 받고 있을 때에, 핸드 오프하는 경우의 시퀀스 차트.

도 10은 제 4 실시예에 관련되는 이동 통신 시스템에 있어서의 이동 호스트의 구성을 도시하는 도면.

도 11은 이동 호스트가 통신 상대 호스트로 TCP를 사용한 데이터 전송을 하 고 있을 때에, 핸드 오프하는 경우의 시퀀스 차트.

도 12는 제 5 실시예에 관련되는 이동 통신 시스템의 구성을 도시하는 도면.

도 13은 이동 라우터의 구성을 도시하는 도면.

도 14는 이동 네트워크 중의 고정 호스트가 통신 상대 호스트로부터 TCP를 사용한 데이터 전송을 받고 있을 때에, 이동 라우터가 핸드 오프하는 경우의 시퀀스 차트.

도 15는 제 6 실시예에 관련되는 이동 통신 시스템에 있어서의 이동 라우터의 구성을 도시하는 도면.

도 16은 이동 네트워크 중의 고정 호스트가 통신 상대 호스트로 TCP를 사용한 데이터 전송을 하고 있을 때에, 이동 라우터가 핸드 오프하는 경우의 시퀀스 차트.

도 17은 기억 매체의 구성을 도시하는 도면.

도 18은 기억 매체의 구성을 도시하는 도면.

도 19는 종래의 이동 통신 시스템의 일례를 도시하는 구성도.

도 20은 종래의 이동 호스트의 핸드 오프 시의 상태 천이를 도시하는 시퀀스 차트.

도 21은 종래의 이동 통신 시스템의 일례를 도시하는 구성도.

도 22는 종래의 이동 라우터의 핸드 오프 시의 상태 천이를 도시하는 시퀀스 차트.

도 23은 종래의 이동 호스트의 핸드 오프 시의 상태 천이를 도시하는 시퀀스 차트.

도 24는 종래의 이동 라우터의 핸드 오프 시의 상태 천이를 도시하는 시퀀스 차트.

도 25는 종래의 이동 호스트가 통신 상대 호스트로부터 TCP를 사용한 데이터 전송을 받고 있을 때에, 핸드 오프하는 경우의 시퀀스 차트.

도 26은 종래의 이동 호스트가 통신 상대 호스트로 TCP를 사용한 데이터 전송을 하고 있을 때에, 핸드 오프하는 경우의 시퀀스 차트.

도 27은 종래의 이동 라우터가 이동 네트워크 중의 고정 호스트가 통신 상대 호스트로부터 TCP를 사용한 데이터 전송을 받고 있을 때에, 핸드 오프하는 경우의 시퀀스 차트.

도 28은 종래의 이동 라우터가 이동 네트워크 중의 고정 호스트가 통신 상대 호스트로 TCP를 사용한 데이터 전송을 하고 있을 때에, 핸드 오프하는 경우의 시퀀스 차트.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

3 : 이동 호스트

7, 9 : 액세스 라우터

P1 ~ P8 : 데이터 패킷

11 : 이동 상대 호스트

발명의 분야

본 발명은 이동 노드, 이동 통신 시스템 및 통신 제어 프로그램에 관한 것이다.

관련된 배경 기술

도 19는 이동 노드가 이동 호스트인 제 1 이동 통신 시스템의 예를 도시하는 구성도이다. 도 19에 있어서, MH는 이동 호스트(Mobile Host), HA는 홈 에이전트(Home Agent), AR은 액세스 라우터(Access Router), CH는 통신 상대 호스트(Correspondent Host)를 도시하고 있다. 이동 통신 시스템(101)은 도 19에 도시되는 바와 같이, 이동 호스트(103), 홈 에이전트(105), 복수의 액세스 라우터(107, 109), 통신 상대 호스트(111), IP 네트워크(113)를 포함하고 있다.

홈 에이전트(105)는 이동 호스트(103)에 홈 링크를 제공한다. 액세스 라우터(107, 109)는 이동 호스트(103)에 홈 링크 이외의 무선 링크(이하, 외부 링크)를 제공한다. 통신 상대 호스트(111)는 이동 호스트(103)와 통신을 한다.

이동 호스트(103)는 홈 링크 상에서 홈 어드레스를 사용하여 외부 링크 상에서는 홈 어드레스 및 각 외부 링크의 링크 프리픽스(prefix)를 갖는 케어 오브 어드레스(care-of address)를 사용한다. 이동 호스트(103)는 홈 에이전트(105)에 「자기 노드의 홈 어드레스」와, 「접속 링크로 취득하는 케어 오브 어드레스」의 바인딩(Binding)을 통지하여, 홈 에이전트(105)는 이 바인딩(Binding)을 보존한다. 홈 에이전트(105)는 이동 호스트(103)의 홈 어드레스앞으로 패킷을 수신하였을 때, 바인딩(binding)되어 있는 케어 오브 어드레스앞으로의 IP 패킷을 작성하여, 페이로드부에 상기 패킷을 격납하여, 이동 호스트(103)로 전송한다. 이 전송 패킷을 수신한 이동 호스트(103)는 페이로드부로부터 원래의 패킷을 추출한다. 내부 패킷은 이동 호스트(103)앞이기 때문에 이것을 수신할 수 있다.

계속해서, 상기 구성의 이동 통신 시스템(101)에 있어서의 종래의 이동 호스트의 핸드 오프 시의 상태 천이를 도 20에 근거하여 설명한다. 여기서는, 이동 호스트(103)는 고정 네트워크 내의 통신 상대 호스트(111)와 통신하는 것으로 한다.

도 20에 도시되는 바와 같이, 이동 호스트(103)의 핸드 오프에 따르는 상태 천이는 4개로 나누어진다.

상태 I: 이동 호스트(103)의 링크층은 액세스 라우터(107)와 접속하고 있다. 이동 호스트(103)의 케어 오브 어드레스는 CoA1에 설정되어 있으며, 디폴트 라우터(Default Router)는 액세스 라우터(107)에 설정되어 있다.

상태 II: 이동 호스트(103)의 링크층은 액세스 라우터(107)에서 액세스 라우터(109)로 접속점을 바꾼다. 이 접속점 전환 사이를 링크층 순간 차단 시간이라 부른다. 이 때, 이동 호스트(103)의 케어 오브 어드레스는 CoA1이고, 디폴트 라우터는 액세스 라우터(107)이다.

상태 III: 이동 호스트(103)의 링크층은 액세스 라우터(109)와 접속하고 있다. 이 때, 이동 호스트(103)의 케어 오브 어드레스는 여전히 CoA1이고, 디폴트 라우터도 여전히 액세스 라우터(107)이다. 이 상태는 이동 호스트(103)가 액세스 라우터(109)의 라우터 통지(Router Advertisement)를 수신하여, 디폴트 라우터를 액세스 라우터(107)에서 액세스 라우터(109)로 변경할 때까지 계속된다.

상태 IV: 액세스 라우터(109)의 라우터 통지를 수신하고, 이동 호스트(103)의 케어 오브 어드레스는 CoA2로 변경하여, 디폴트 라우터를 액세스 라우터(107)에서 액세스 라우터(109)로 변경한 후의 상태이다. 이 때, 링크층의 접속점, 디폴트 라우터 모두 액세스 라우터(109)이다. 또한, 이동 호스트(103)는 홈 어드레스와 신케어 오브 어드레스 CoA2의 바인딩(binding)을 바인딩 업데이트(Binding Update)의 패킷에 의해 홈 에이전트(105)에 통지한다.

상술한 상태 I 내지 상태 IV의 링크층 접속점, 디폴트 라우터 및 케어 오브 어드레스를 정리하면 표 1과 같이 된다.

상태	링크층 접속점	디폴트 라우터	케어 오브 어드레스
Ⅰ	AR107	AR107	CoA1
Ⅱ	없음(전환중)	AR107	CoA1
Ⅲ	AR109	AR107	CoA1
Ⅳ	AR109	AR109	CoA2

도 20에 도시되는 바와 같이, 홈 에이전트(105)의 핸드 오프에 따르는 상태 천이는 2개로 나누어진다.

상태 A: 홈 에이전트(105)에는 이동 호스트(103)의 홈 어드레스와, 케어 오브 어드레스 CoA1의 바인딩(binding)이 등록되어 있다. 홈 에이전트(105)는 통신 상대 호스트(111)가 송신하는 이동 호스트(103)앞으로의 패킷을 케어 오브 어드레스 CoA1앞으로 전송한다. 이 상태는 이동 호스트(103)가 송신한 홈 어드레스와 신케어 오브 어드레스 CoA2의 바인딩(binding)을 통지하는 바인딩 업데이트(Binding Update) 패킷을 수신할 때까지 계속한다.

상태 B: 홈 에이전트(105)에는 이동 호스트(103)의 홈 어드레스와, 신 케어 오브 어드레스 CoA2의 바인딩(binding)이 등록되어 있다. 홈 에이전트(105)는 통신 상대 호스트(111)가 송신하는 이동 호스트(103)앞으로의 패킷을 신케어 오브 어드레스 CoA2 앞으로 전송한다.

상술한 상태 A 및 상태 B의 바인딩(binding)된 케어 오브 어드레스를 정리하면 표 2와 같이 된다.

상태	바인딩(binding)된 케어 오브 어드레스
A	CoA1
B	CoA2

도 21은 이동 노드가 이동 라우터인 제 2 이동 통신 시스템의 예를 도시하는 구성도이다. 도 21에 있어서, SH는 고정 호스트(Stationary Host), MR은 이동 라우터(mobile Router), HA는 홈 에이전트(Home Agent), AR은 액세스 라우터(Access Router), CH는 통신 상대 호스트(Correspondent Host)를 도시하고 있다. 이동 통신 시스템(201)은 도 21에 도시되는 바와 같이, 이동 라우터(203), 고정 호스트(205), 홈 에이전트(105), 복수의 액세스 라우터(107, 109), 통신 상대 호스트(111), IP 네트워크(113), 이동 네트워크(207)를 포함하고 있다.

홈 에이전트(105)는 이동 라우터(203)에 홈 링크를 제공한다. 액세스 라우터(107, 109)는 이동 라우터(203)에 홈 링크 이외의 외부 링크를 제공한다. 이동 네트워크(207)는 내부의 노드(이동 라우터(203), 고정 호스트(205))가 서로의 접속 관계를 유지한 채로 이동한다. 통신 상대 호스트(111)는 이동 네트워크(207) 중의 노드와 통신을 한다.

이동 네트워크(207)의 게이트웨이 라우터인 이동 라우터(203)는 홈 링크 상에서 홈 어드레스를 사용하고, 외부 링크 상에서는 홈 어드레스 및 각 링크의 링크 프리픽스를 갖는 케어 오브 어드레스를 사용한다. 이동 라우터(203)는 홈 에이전트(105)에 「자기 노드의 홈 어드레스 및 이동 네트워크(207) 내에 존재하는 네트워크 프리픽스」와, 「접속 링크에서 취득하는 케어 오브 어드레스」의 바인딩(binding)을 통지한다. 홈 에이전트(105)는 이동 라우터(203)로부터 통지된 바인딩(binding)을 보존한다. 홈 에이전트(105)는 이동 라우터(203)의 홈 어드레스앞 혹은 이동 네트워크(207) 내의 네트워크 프리픽스에 속하는 어드레스앞으로 패킷을 수신하였을 때, 바인딩(binding)되어 있는 케어 오브 어드레스앞으로의 IP 패킷을 작성하여, 패이로드부에 상기 패킷을 격납하고, 이동 라우터(203)로 전송한다. 이 전송 패킷을 수신한 이동 라우터(203)는 페이로드부로부터 원래의 패킷을 추출, 이것이 이동 네트워크(207) 내에 존재하는 별도 호스트(고정 호스트(205))앞이면, 이동 네트워크(27) 내로 라우팅한다.

계속해서, 상기 구성의 이동 통신 시스템(201)에 있어서의 종래의 이동 라우터의 핸드 오프 시의 상태 천이를 도 22에 근거하여 설명한다. 여기서는, 이동 네트워크(207) 내의 고정 호스트(205)가 통신 상대 호스트(111)와 통신하는 것으로 한다.

도 22에 도시되는 바와 같이, 이동 라우터(203)의 핸드 오프에 따르는 상태 천이는 4개로 나누어진다.

상태 I: 이동 라우터(203)의 링크층은 액세스 라우터(107)와 접속하고 있다. 이동 라우터(203)의 케어 오브 어드레스는 CoA1에 설정되어 있으며, 디폴트 라우터는 액세스 라우터(107)에 설정되어 있다.

상태 II: 이동 라우터(203)의 링크층은 액세스 라우터(107)에서 액세스 라우터(109)로 접속점을 바꾼다. 이 접속점 전환 동안을 링크층 순간 차단 시간이라 부른다. 이 때, 이동 라우터(203)의 케어 오브 어드레스는 CoA1이고, 디폴트 라우터는 액세스 라우터(107)이다.

상태 III: 이동 라우터(203)의 링크층은 액세스 라우터(109)와 접속하고 있다. 이 때, 이동 라우터(203)의 케어 오브 어드레스는 여전히 CoA1이고, 디폴트 라우터도 여전히 액세스 라우터(107)이다. 이 상태는 이동 라우터(203)가 액세스 라우터(109)의 라우터 통지(Router Advertisement)를 수신하여, 디폴트 라우터를 액세스 라우터(107)에서 액세스 라우터(109)로 변경할 때까지 계속된다.

상태 IV: 액세스 라우터(109)의 라우터 통지를 수신하고, 이동 라우터(203)의 케어 오브 어드레스는 CoA2로 변경하여, 디폴트 라우터를 액세스 라우터(107)에서 액세스 라우터(109)로 변경한 후의 상태이다. 이 때, 링크층의 접속점, 디폴트 모두 액세스 라우터(109)이다. 또한, 이동 라우터(203)는 홈 어드레스와 신케어 오브 어드레스 CoA2의 바인딩(binding)을 바인딩 업데이트(Binding Update) 패킷에 의해 홈 에이전트(105)에 통지한다.

상술한 상태 I 내지 상태 IV의 링크층 접속점, 디폴트 라우터 및 케어 오브 어드레스를 정리하면 표 3과 같이 된다.

도 22에 도시되는 바와 같이, 홈 에이전트(105)의 핸드 오프에 따르는 상태 천이는 2개로 나누어진다.

상태 A: 홈 에이전트(105)에는 이동 라우터(203)의 홈 어드레스 및 이동 네트워크(207) 내에 존재하는 네트워크 프리픽스와, 케어 오브 어드레스 CoA1의 바인딩(binding)이 등록되어 있다. 홈 에이전트(105)는 고정 네트워크 내의 통신 상대 호스트(111)가 송신하는 이동 네트워크(207) 내의 고정 호스트(205)앞으로의 패킷을 케어 오브 어드레스 CoA1앞으로 전송한다. 이 상태는 이동 라우터(203)가 송신한 홈 어드레스 및 이동 네트워크(207) 내에 존재하는 네트워크 프리픽스와 신케어 오브 어드레스 CoA2의 바인딩(binding)을 통지하는 바이딩 업데이트(Binding Update) 패킷을 수신할 때까지 계속한다.

상태 B: 홈 에이전트(105)에는 이동 라우터(203)의 홈 어드레스 및 이동 네트워크(207) 내에 존재하는 네트워크 프리픽스와, 신케어 오브 어드레스 CoA2의 바인딩(binding)이 등록되어 있다. 홈 에이전트(105)는 고정 네트워크 내의 통신 상대 호스트(111)가 송신하는 이동 네트워크(207) 내의 고정 호스트(205)앞으로의 패킷을 신케어 오브 어드레스 CoA2앞으로 전송한다.

상술한 상태 A 및 상태 B의 바인딩(binding)된 케어 오브 어드레스를 정리하면 표 4와 같이 된다.

상태	바인딩(binding)된 케어 오브 어드레스
A	CoA1
B	CoA2

계속해서, 이동 노드가 이동 호스트인 제 3 이동 통신 시스템에 있어서의 종래의 이동 호스트의 핸드 오프 시의 상태 천이 예를 도 23에 근거하여 설명한다. 도 23에 있어서, MH는 이동 호스트(Mobile Host), AR은 액세스 라우터(Access Router), CH는 통신 상대 호스트(Correspondent Host)를 도시하고 있다.

여기서는, 이동 호스트(401)는 고정 네트워크 내의 통신 상대 호스트(407)와 통신하는 것으로 한다. 도 23에 도시되는 바와 같이, 이동 호스트(401)의 핸드 오프에 따르는 상태 천이는 4개로 나누어진다.

상태 I: 이동 호스트(401)의 링크층은 액세스 라우터(403)와 접속하고 있고, 디폴트 라우터(Default Router)는 액세스 라우터(403)에 설정되어 있다.

상태 II: 이동 호스트(401)의 링크층은 액세스 라우터(403)에서 액세스 라우터(405)로 접속점을 바꾼다. 이 접속점 전환 동안을 링크층 순간 차단 시간이라 부른다. 이 때, 디폴트 라우터는 여전히 액세스 라우터(403)이다.

상태 III: 이동 호스트(401)의 링크층은 액세스 라우터(405)와 접속하고 있다. 이 때, 디폴트 라우터는 여전히 액세스 라우터(403)이다. 이 상태는 이동 호스트(401)가 액세스 라우터(405)의 라우터 통지(Router Advertisement)를 수신하여, 디폴트 라우터를 액세스 라우터(403)에서 액세스 라우터(405)로 변경할 때까지 계속된다.

상태 IV: 액세스 라우터(405)의 라우터 통지를 수신하고, 디폴트 라우터를 액세스 라우터(403)에서 액세스 라우터(405)로 변경한 후의 상태이다. 이 때, 링크층의 접속점, 디폴트 라우터 모두 액세스 라우터(405)이다.

상술한 상태 I 내지 상태 IV의 링크층 접속점 및 디폴트 라우터를 정리하면 표 5와 같이 된다.

상태	링크층 접속점	디폴트 라우터
Ⅰ	AR403	AR403
Ⅱ	없음(전환중)	AR403
Ⅲ	AR405	AR403
Ⅳ	AR405	AR405

계속해서, 이동 노드가 이동 라우터인 제 4 이동 통신 시스템에 있어서의 종래의 이동 라우터의 핸드 오프 시의 상태 천이를 도 24에 근거하여 설명한다. 도 24에 있어서, SH는 고정 호스트(Stationary Host), MR은 이동 라우터(Mobile Router), AR은 액세스 라우터(Access Router), CH는 통신 상대 호스트(Correspondent Host)를 도시하고 있다.

여기서는, 이동 네트워크 내의 고정 호스트(409)가 통신 상대 호스트(407)와 통신하는 것으로 한다. 도 24에 도시되는 바와 같이, 이동 라우터(411)의 핸드 오프에 따르는 상태 천이는 4개로 나누어진다.

상태 I: 이동 라우터(411)의 링크층은 액세스 라우터(403)와 접속하고 있고, 디폴트 라우터(Default Router)는 액세스 라우터(403)에 설정되어 있다.

상태 II: 이동 라우터(411)의 링크층은 액세스 라우터(403)에서 액세스 라우터(405)로 접속점을 바꾼다. 이 접속점 전환 동안을 링크층 순간 차단 시간이라 부른다. 이 때, 디폴트 라우터는 여전히 액세스 라우터(403)이다.

상태 III: 이동 라우터(411)의 링크층은 액세스 라우터(405)와 접속하고 있다. 이 때, 디폴트 라우터는 여전히 액세스 라우터(403)이다. 이 상태는 이동 라우터(411)가 액세스 라우터(405)의 라우터 통지(Router Advertisement)를 수신하여, 디폴트 라우터를 액세스 라우터(403)에서 액세스 라우터(405)로 변경할 때까지 계속된다.

상태 IV: 액세스 라우터(405)의 라우터 통지를 수신하여, 디폴트 라우터를 액세스 라우터(403)에서 액세스 라우터(405)로 변경한 후의 상태이다. 이 때, 링크층의 접속점, 디폴트 라우터 모두 액세스 라우터(405)이다.

상술한 상태 I 내지 상태 IV의 링크층 접속점 및 디폴트 라우터를 정리하면 표 6과 같이 된다.

그렇지만, 상술한 종래의 이동 노드의 핸드 오프 시의 상태 천이에 있어서는, 이하와 같은 문제점을 갖고 있는 것이 판명되었다.

우선, 이동 노드가 이동 호스트인 제 1 이동 통신 시스템에 있어서의 문제점에 대해서 설명한다.

통상은 도 20에 도시되는 바와 같이, 통신 상대 호스트(111)에서 이동 호스 트(103)로 송신되는 패킷 ① 및 ③은 통신 상대 호스트(111)→홈 에이전트(105)→액세스 라우터(107, 109)→이동 호스트(103)로 전송되어, 이동 호스트(103)에 도달한다. 그렇지만, 이동 호스트(103)의 핸드 오프 시에는, 이동 호스트(103)에 도달하지 않는 패킷이 생긴다. 예를 들면, 도 20 중의 ②에서 도시된 패킷은 홈 에이전트(105)에 도달한 시점에서 홈 에이전트(105)는 상태 A로, 케어 오브 어드레스 CoA1에 전송된다. 이 패킷 ②가 액세스 라우터(107)에 송신된 시점에서, 이동 호스트(103)가 이미 상태 II 이후인 경우, 패킷 ②는 이동 호스트(103)에 도달하지 않고, 즉 패킷 로스가 발생한다.

지금, 이동 호스트(103)가 통신 상대 호스트(111)로부터 TCP를 사용한 데이터 전송을 받고 있는 가운데, 이동 호스트(103)가 액세스 라우터(107)에서 액세스 라우터(109)로 핸드 오프하는 경우의 시퀀스를 도 25에 도시한다. 도 25에 있어서, 실선 화살표는 핸드 오프를 위한 제어 패킷을 도시하며, 점선 화살표는 통신 상대 호스트(111)가 이동 호스트(103)로 송신하는 TCP 데이터 세그먼트(TCP data segment) 및 이동 호스트(103)가 통신 상대 호스트(111)로 송신하는 송달 확인 신호(TCPack)를 도시한다. 도 25에 있어서의 상태 I 내지 상태 IV 및 상태 A, B는 도 20에서 설명한 상태 I 내지 상태 IV 및 상태 A, B에 대응한다.

도 25에 도시되는 바와 같이, 이동 호스트(103)는 상태 II 직전까지 송달 확인 신호의 송신을 중지하지 않기 때문에, 이들 송달 확인 신호를 수신한 통신 상대 호스트(111)는 TCP 데이터 세그먼트를 계속 송신한다. 그렇게 하면, 도 25에 도시되는 바와 같이, 적어도 2개의 TCP 데이터 세그먼트 ⑤, ⑥을 연속하여 로스되어버 리는 일이 있다. 이렇게, 복수의 TCP 데이터 세그먼트가 연속하여 패킷 로스가 된 경우, TCP 스루풋이 현저히 저하하게 된다.

한편, 이동 호스트(103)가 통신 상대 호스트(111)로 TCP를 사용한 데이터 전송을 하고 있는 가운데, 이동 호스트(103)가 액세스 라우터(107)에서 액세스 라우터(109)로 핸드 오프하는 경우의 시퀀스를 도 26에 도시한다. 실선 화살표는 핸드 오프를 위한 제어 패킷을 도시하고, 점선 화살표는 이동 호스트(103)가 통신 상대 호스트(111)로 송신하는 TCP 데이터 세그먼트 및 통신 상대 호스트(111)가 이동 호스트(103)로 송신하는 송달 확인 신호를 도시한다. 도 26에 있어서의 상태 I 내지 상태 IV 및 상태 A, B는 도 20에서 설명한 상태 I 내지 상태 IV 및 상태 A, B에 대응한다.

도 26에 도시되는 바와 같이, 이동 호스트(103)는 상태 II 직전까지 TCP 데이터 세그먼트의 송신을 중지하지 않기 때문에, 이들 TCP 데이터 세그먼트를 수신한 통신 상대 호스트(111)는 송달 확인 신호를 송신한다. 그렇게 하면, 도 26에 도시되는 바와 같이, 송달 확인 신호 ⑦은 로스되어버려, 핸드 오프 후의 이동 호스트(103)에는 송달 확인 신호가 1개도 도달하지 않는 일이 있다. 이 경우에는, 이동 호스트(103)는 다음에 TCP 데이터 세그먼트를 송신하는 계기를 얻을 수 없어, TCP 스루풋은 현저히 저하하게 된다.

계속해서, 이동 노드가 이동 라우터인 경우의 제 2 이동 통신 시스템에 있어서의 문제점에 대해서 설명한다.

통상은 도 22에 도시되는 바와 같이, 통신 상대 호스트(111)에서 고정 호스 트(205)로 송신되는 패킷 ① 및 ③은 통신 상대 호스트(111)→홈 에이전트(105)→액세스 라우터(107, 109)→이동 라우터(203)→고정 호스트(205)로 전송되어, 고정 호스트(205)에 도달한다. 그렇지만, 이동 라우터(203)의 핸드 오프 시에는, 고정 호스트(205)에 도달하지 않는 패킷이 생긴다. 예를 들면, 도 22 중의 ②에서 도시된 패킷은 홈 에이전트(105)에 도달한 시점에서 홈 에이전트(105)는 상태 A로, 케어 오브 어드레스 CoA1에 전송된다. 이 패킷 ②가 액세스 라우터(107)에 라우팅된 시점에서, 이동 라우터(203)가 이미 상태 II 이후인 경우, 패킷 ②는 이동 라우터(203)에 도달하지 않는다. 당연이, 패킷 ②는 이동 네트워크(207) 내의 고정 호스트(205)에 도달하지 않아, 패킷 로스가 발생한다.

이동 네트워크(207) 중의 고정 호스트(205)가 통신 상대 호스트(111)로부터 TCP를 사용한 데이터 전송을 받고 있는 가운데, 이동 라우터(203)가 액세스 라우터(107)에서 액세스 라우터(109)로 핸드 오프하는 경우의 시퀀스를 도 27에 도시한다. 도 27에 있어서, 실선 화살표는 핸드 오프를 위한 제어 패킷을 도시하고, 점선 화살표는 통신 상대 호스트(111)가 고정 호스트(205)로 송신하는 TCP 데이터 세그먼트 및 고정 호스트(205)가 통신 상대 호스트(111)로 송신하는 송달 확인 신호를 도시한다. 도 27에 있어서의 상태 I 내지 상태 IV 및 상태 A, B는 도 22에서 설명한 상태 I 내지 상태 IV 및 상태 A, B에 대응한다.

도 27에 도시되는 바와 같이, 이동 라우터(203)는 상태 II 직전까지 송달 확인 신호의 라우팅을 중지하지 않기 때문에, 이들 송달 확인 신호를 수신한 통신 상대 호스트(111)는 TCP 데이터 세그먼트를 계속 송신한다. 그렇게 하면, 도 27에 도시되는 바와 같이, 적어도 2개의 TCP 데이터 세그먼트 ⑤, ⑥을 계속하여 로스되어버리는 일이 있다. 이렇게, 복수의 TCP 데이터 세그먼트가 연속하여 패킷 로스가 된 경우, TCP 스루풋이 현저히 저하하게 된다.

한편, 이동 네트워크(207) 중의 고정 호스트(205)가 통신 상대 호스트(111)로 TCP를 사용한 데이터 전송을 하고 있는 가운데, 이동 라우터(203)가 액세스 라우터(107)에서 액세스 라우터(109)로 핸드 오프하는 경우의 시퀀스를 도 28에 도시한다. 도 28에 있어서, 실선 화살표는 핸드 오프를 위한 제어 패킷을 도시하고, 점선 화살표는 고정 호스트(205)가 통신 상대 호스트(111)로 송신하는 TCP 데이터 세그먼트 및 통신 상대 호스트(111)가 고정 호스트(205)로 송신하는 송달 확인 신호를 도시한다. 도 28에 있어서의 상태 I 내지 상태 IV 및 상태 A, B는 도 22에서 설명된 상태 I 내지 상태 IV 및 상태 A, B에 대응한다.

도 28에 도시되는 바와 같이, 이동 라우터(203)는 상태 II 직전까지 TCP 데이터 세그먼트의 라우팅을 중지하지 않기 때문에, 이들 TCP 데이터 세그먼트를 수신한 통신 상대 호스트(111)는 송달 확인 신호를 송신한다. 그렇게 하면, 도 28에 도시되는 바와 같이, 송달 확인 신호 ⑦은 로스되어버려, 이동 라우터(203)의 핸드 오프 후, 고정 호스트(205)에는 송달 확인 신호가 1개도 도달하지 않는 일이 있다. 이 경우에는, 고정 호스트(205)는 TCP 데이터 세그먼트 송신의 계기를 얻을 수 없어, TCP 스루풋은 현저히 저하하게 된다.

다음으로, 이동 노드가 이동 호스트인 경우의 제 3 이동 통신 시스템에서의 이동 노드의 핸드 오프 시의 상태 천이에 있어서의 문제점에 대해서 도 23을 참조 하여 설명한다. 이동 호스트(401)가 통신 상대 호스트(407)로 송신하는 패킷은 링크층의 접속점과 디폴트 라우터가 일치하는 경우(상태 I 및 상태 IV)는 디폴트 라우터에 설정된 액세스 라우터(상태 I에서는 액세스 라우터(403), 상태 IV에서는 액세스 라우터(405))에 수신되고, 고정 네트워크 내의 통신 상대 호스트(407)로 라우팅된다. 이동 호스트는 상태 II, 상태 III 중도, 통신 상대 호스트앞으로의 패킷 송신을 계속한다.

상태 II, 상태 III에서는 디폴트 라우터는 액세스 라우터(403)이기 때문에, 이들 패킷의 수신처 MAC(Media Access Control) 어드레스는 액세스 라우터(403)의 MAC 어드레스이다. 그렇지만, 액세스 라우터(403)와의 링크층의 접속은 이미 끊어져 있기 때문에, 이들 패킷은 액세스 라우터(403)에는 도달하지 못하여, 고정 네트워크로 라우팅되지 않는다. 이렇게, 상태 II 혹은 상태 III에 있어서, 이동 호스트(401)가 통신 상대 호스트(407)앞으로 송신한 패킷은 통신 상대 호스트(407)에 도달하지 않는다, 즉 패킷 로스가 생긴다는 문제가 있다.

계속해서, 이동 노드가 이동 라우터인 경우의 제 4 이동 통신 시스템에 있어서의 문제점에 대해서 도 24를 참조하여 설명한다. 고정 호스트(409)가 통신 상대 호스트(407)앞으로 송신하고, 도중 이동 라우터(411)에 의해 라우팅되는 패킷은 이동 라우터(411)에 있어서 링크층 접속점과 디폴트 라우터가 일치하는 경우(상태 I 및 상태 IV)에만 디폴트 라우터에 설정된 액세스 라우터(상태 I에서는 액세스 라우터(403), 상태 IV에서는 액세스 라우터(405))에 수신되어, 고정 네트워크 내의 통신 상대 호스트(407)로 라우팅된다. 이동 라우터(411)의 IP층은 상태 II, 상태 III 중도, 고정 호스트(409)가 송신한 통신 상대 호스트(407)앞으로의 패킷의 라우팅을 계속한다.

상태 II, 상태 III에서는 디폴트 라우터는 액세스 라우터(403)이기 때문에, 이들 패킷의 수신처 MAC 어드레스는 액세스 라우터(403)의 MAC 어드레스이다. 그렇지만, 액세스 라우터(403)와의 링크층 접속은 이미 끊어져 있기 때문에, 이들 패킷은 액세스 라우터(403)에는 도달하지 못하여, 고정 네트워크로 라우팅되지 않는다. 이렇게, 고정 호스트(409)가 통신 상태 호스트(407)에 송신하여, 상태 II 혹은 상태 III에 있는 이동 라우터(411)가 고정 네트워크 측으로 라우팅하는 패킷은 통신 상대 호스트(407)에 도달하지 않는다, 즉 패킷 로스가 생긴다는 문제가 있다.

그래서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하여, 핸드 오프 기간 중에 패킷 로스가 생기는 것을 막는 것이 가능한 이동 노드, 이동 통신 시스템 및 통신 제어 프로그램을 제공하는 것을 과제로 한다.

본 발명에 관련되는 이동 노드는 패킷을 송신하는 이동 노드로, 핸드 오프 기간 중에 패킷을 버퍼링하여, 상기 핸드 오프가 완료하였을 때에 버퍼링된 패킷을 송신하는 수단을 가지며, 상기 수단은 패킷을 버퍼링하는 기간을, 이동 노드의 링크층의 접속 상태에 기초하여 결정하는 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명에 관련되는 이동 노드에서는, 핸드 오프 기간 중에 송신되어야 할 패킷이 상기 핸드 오프 기간 중에 송신되지 않고 버퍼링되어, 상기 핸드 오프가 완료하였을 때에 버퍼링된 패킷이 송신되게 된다. 이로써, 핸드 오프 기간 중에 패킷 로스가 생기는 것을 막을 수 있다.

또한, 상기 수단에 의해 패킷을 버퍼링하는 기간은 접속점 전환을 위해 이동 노드의 링크층이 어느 외부 링크에도 접속하고 있지 않은 링크층 순간 차단 시간의 개시부터, 상기 링크층 순간 차단 시간 종료 후에 새롭게 접속된 외부 링크를 제공하는 액세스 라우터를 디폴트 라우터로 변경하기까지의 기간인 것이 바람직하다. 이렇게 구성한 경우, 패킷을 버퍼링하는 기간이 극히 적절하게 설정되게 되어, 패킷 로스를 확실하게 막을 수 있다.

또한, 상기 수단은 링크층 순간 차단 시간의 개시를 외부 링크에 접속하는 인터페이스로부터의 신호에 의해 검지하고, 디폴트 라우터 변경을 이동 노드의 IP층으로부터의 신호에 의해 검지하는 것이 바람직하다. 이렇게 구성한 경우, 패킷을 버퍼링하는 기간을 적절하게 또한 간단하게 검지할 수 있다.

또한, 상기 수단은 라우터 통지(router advertisement)의 송신을 액세스 라우터에 요구하기 위한 라우터 요청(router solicitation)을 버퍼링하지 않는 것이 바람직하다. 모든 패킷을 버퍼링하면 이하와 같은 문제가 생긴다. 일반적으로, 접속 링크를 바꾼 이동 노드는 새롭게 접속하는 링크 상에서 디폴트 라우터를 재빠르게 알기 때문에, 라우터 통지를 되도록이면 일찍 수신하는 것이 바람직하다. 그래서 이동 노드는 링크 접속점 변경 완료 직후, 링크 내 모든 라우터앞으로의 멀티캐스트를 사용하여 액세스 라우터에 라우터 요청을 송신할 수 있다. 그런데, 모든 패킷을 버퍼링하면, 라우터 요청이 액세스 라우터에 도달하지 않아, 결과적으로 이동 노드의 라우터 통지 수신이 늦어버린다. 이 때문에, 라우터 요청을 버퍼링하지 않음으로써, 이동 노드가 송신하는 라우터 요청은 액세스 라우터에 도달하게 되어, 이동 노드는 재빠르게 라우터 통지를 수신할 수 있다.

또한, 상기 이동 노드는 TCP 데이터 세그먼트를 수신하고, 상기 TCP 데이터 세그먼트에 대한 송달 확인 신호를 송신하는 이동 노드로, 상기 수단은 핸드 오프 기간 중에 송달 확인 신호를 버퍼링하여, 상기 핸드 오프가 완료하였을 때에 버퍼링된 송달 확인 신호를 송신하는 것이 바람직하다.

이 이동 노드에서는, 핸드 오프 기간 중에 송신되어야 하는 송달 확인 신호가 상기 핸드 오프 기간 중에 송신되지 않고 버퍼링되어, 상기 핸드 오프가 완료하였을 때에 버퍼링된 송달 확인 신호가 송신된다. 이렇게, 핸드 오프 기간 중은 송달 확인 신호가 송신되지 않기 때문에, 이동 노드에 대하여 새로운 TCP 데이터 세그먼트가 송신되는 일이 없어, 패킷 로스가 되는 TCP 데이터 세그먼트가 없다. 그리고, 핸드 오프 기간 후에 송달 확인 신호가 송신되면, 이동 노드에 대하여 새로운 TCP 데이터 세그먼트가 송신되게 된다. 송달 확인 신호를 버퍼링한 시간분만큼 TCP를 사용한 데이터 전송이 멈추게 되지만, 이 시간은 핸드 오프에 따르는 시간(예를 들면, 100ms 정도 이하)이다. 한편, TCP 데이터 세그먼트의 연속 로스의 영향에 의한 데이터 전송 정지 기간은 TCP의 재전송 타이머(Retransmit Timer)가 만료하는 시간(도 25 내지 28에서 도시되는 「Tr」에 상당하며, 예를 들면 1초 이상)이다. 따라서, 송달 확인 신호의 버퍼링에 의한 TCP 스루풋 저하는 TCP 데이터 세그먼트의 연속 로스의 영향에 의한 TCP 스루풋 저하보다도 작아진다. 이로써, 이동 노드의 핸드 오프 시에 생기는 TCP 스루풋의 현저한 저하를 막을 수 있다.

또한, 수단에 의해 송달 확인 신호를 버퍼링하는 기간은 접속점 전환을 위해 이동 노드의 링크층이 어느 외부 링크에도 접속하고 있지 않은 링크층 순간 차단 시간의 개시의 소정 시간 전부터, 상기 링크층 순간 차단 시간의 종료 후에 새롭게 접속된 외부 링크를 제공하는 액세스 라우터를 디폴트 라우터로 변경하기까지의 기간인 것이 바람직하다. 이렇게 구성한 경우, 송달 확인 신호를 버퍼링하는 기간이 극히 적절하게 설정되게 되어, TCP 스루풋의 현저한 저하를 보다 한층 더 막을 수 있다.

또한, 수단은 링크층 순간 차단 시간 개시의 소정 시간 전을 외부 링크에 접속하는 인터페이스로부터의 신호에 의해 검지하고, 디폴트 라우터 변경을 이동 노드의 IP층으로부터의 신호에 의해 검지하는 것이 바람직하다. 이렇게 구성한 경우, 송달 확인 신호를 버퍼링하는 기간을 적절하고 또한 간단하게 검지할 수 있다.

또한, 수단은 송달 확인 신호의 버퍼링을 TCP 커넥션마다 행하여, TCP 커넥션마다에 있어서, 새롭게 버퍼링되는 송달 확인 신호가 이미 버퍼링되어 있는 송달 확인 신호보다도 큰 시퀀스 번호의 TCP 데이터 세그먼트에 대한 것일 경우는, 이미 버퍼링되어 있는 송달 확인 신호를 새롭게 버퍼링되는 송달 확인 신호로 치환하는 것이 바람직하다. 이렇게 구성한 경우, 송달 확인 신호를 버퍼링하기 위한 스페이스를 절약할 수 있다.

또한, 상기 이동 노드는 TCP 데이터 세그먼트를 송신하는 이동 노드로, 상기 수단은 핸드 오프 기간 중에 TCP 데이터 세그먼트를 버퍼링하여, 상기 핸드 오프가 완료하였을 때에 버퍼링된 TCP 데이터 세그먼트를 송신하여도 된다.

이 이동 노드에서는, 핸드 오프 기간 중에 송신되어야 하는 TCP 데이터 세그 먼트가 상기 핸드 오프 기간 중에 송신되지 않고 버퍼링되어, 상기 핸드 오프가 완료하였을 때에 버퍼링된 TCP 데이터 세그먼트가 송신된다. 이렇게, 핸드 오프 기간 중은 TCP 데이터 세그먼트가 송신되지 않기 때문에, 이동 노드에 대응하는 송달 확인 신호가 송신되는 일이 없어, 패킷 로스가 되는 송달 확인 신호가 없다. 그리고, 핸드 오프 기간 후에 TCP 데이터 세그먼트가 송신되면, 이동 노드에 대하여 송신한 TCP 데이터 세그먼트에 대응하는 송달 확인 신호가 송신되게 된다. TCP 데이터 세그먼트를 버퍼링한 시간분만큼 TCP를 사용한 데이터 전송이 멈추게 되지만, 이 시간은 핸드 오프에 따르는 시간(예를 들면, 100ms 정도 이하)이다. 한편, TCP 데이터 세그먼트의 송신 계기를 얻을 수 없다는 영향에 의한 데이터 전송 정지 기간은 TCP의 재전송 타이머(Retransmit Timer)가 만료하는 시간(도 25 내지 도 28에서 도시되는 「Tr」에 상당하며, 예를 들면 1초 이상)이다. 따라서, TCP 데이터 세그먼트의 버퍼링에 의한 TCP 스루풋 저하는 TCP 데이터 세그먼트의 송신 계기를 얻을 수 없다는 영향에 의한 TCP 스루풋 저하보다도 작아진다. 이로써, 이동 노드의 핸드 오프 시에 생기는 TCP 스루풋의 현저한 저하를 막을 수 있다.

또한, 수단에 의해 TCP 데이터 세그먼트를 버퍼링하는 기간은 접속점 전환을 위해 이동 노드의 링크층이 어느 외부 링크에도 접속하고 있지 않은 링크층 순간 차단 시간 개시의 소정 시간 전부터, 상기 링크층 순간 차단 시간 종료 후에 새롭게 접속된 외부 링크를 제공하는 액세스 라우터를 디폴트 라우터로 변경하기까지의 기간인 것이 바람직하다. 이렇게 구성한 경우, TCP 데이터 세그먼트를 버퍼링하는 기간이 극히 적절하게 설정되게 되어, TCP 스루풋의 현저한 저하를 보다 한층 더 막을 수 있다.

또한, 수단은 링크층 순간 차단 시간 개시의 소정 시간 전을 외부 링크에 접속하는 인터페이스로부터의 신호에 의해 검지하고, 디폴트 라우터의 변경을 이동 노드의 IP층으로부터의 신호에 의해 검지하는 것이 바람직하다. 이렇게 구성한 경우, TCP 데이터 세그먼트를 버퍼링하는 기간을 적절하고 또한 간단하게 검지할 수 있다.

한편, 본 발명에 관련되는 이동 통신 시스템은 패킷을 송신하는 이동 노드와, 이동 노드에 외부 링크를 제공하는 복수의 액세스 라우터를 구비하는 이동 통신 시스템으로, 이동 노드는 핸드 오프 기간 중에 패킷을 버퍼링하여, 상기 핸드 오프가 완료하였을 때에 버퍼링된 패킷을 새롭게 접속된 외부 링크를 제공하는 액세스 라우터에 송신하는 수단을 가지며, 이 수단은 버퍼링의 기간을 이동 노드의 링크층의 접속 상태에 기초하여 결정하는 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명에 관련되는 이동 통신 시스템에서는, 이동 노드에 있어서, 핸드 오프 기간 중에 송신되어야 하는 패킷이 상기 핸드 오프 기간 중에 송신되지 않고 버퍼링되어, 상기 핸드 오프가 완료하였을 때에 버퍼링된 패킷이 새롭게 접속된 외부 링크를 제공하는 액세스 라우터에 송신되게 된다. 이로써, 핸드 오프 기간 중에 패킷 로스가 생기는 것을 막을 수 있다.

또한, 상기 수단에 의해 패킷을 버퍼링하는 기간은 접속점 전환을 위해 이동 노드의 링크층의 어느 외부 링크에도 접속하고 있지 않은 링크층 순간 차단 시간 개시부터, 상기 링크층 순간 차단 시간 종료 후에 새롭게 접속된 외부 링크를 제공하는 액세스 라우터를 디폴트 라우터로 변경하기까지의 기간인 것이 바람직하다. 이렇게 구성한 경우, 패킷을 버퍼링하는 기간이 극히 적절하게 설정되게 되어, 패킷 로스를 확실하게 막을 수 있다.

또한, 상기 수단은 링크층 순간 차단 시간 개시를 외부 링크에 접속하는 인터페이스로부터의 신호에 의해 검지하고, 디폴트 라우터 변경을 이동 노드의 IP층으로부터의 신호에 의해 검지하는 것이 바람직하다. 이렇게 구성한 경우, 패킷을 버퍼링하는 기간을 적절하고 또한 간단하게 검지할 수 있다.

또한, 상기 수단은 라우터 통지(router advertisement) 송신을 액세스 라우터에 요구하기 위한 라우터 요청(router solicitation)을 버퍼링하지 않는 것이 바람직하다. 이렇게 구성한 경우, 이동 노드가 송신하는 라우터 요청은 액세스 라우터에 도달하게 되어, 이동 노드는 재빠르게 라우터 통지를 수신할 수 있다.

또한, 상기 이동 노드는 액세스 라우터로부터 송신된 TCP 데이터 세그먼트를 수신하여 상기 TCP 데이터 세그먼트에 대한 송달 확인 신호를 액세스 라우터에 송신하는 것으로, 상기 이동 노드의 상기 수단은 핸드 오프 기간 중에 송달 확인 신호를 버퍼링하여, 상기 핸드 오프가 완료하였을 때에 버퍼링된 송달 확인 신호를 새롭게 접속된 외부 링크를 제공하는 액세스 라우터에 송신하여도 된다.

이 이동 통신 시스템에서는, 핸드 오프 기간 중에 송신되어야 하는 송달 확인 신호가 상기 핸드 오프 기간 중에 송신되지 않고 버퍼링되어, 상기 핸드 오프가 완료하였을 때에 버퍼링된 송달 확인 신호가 새롭게 접속된 외부 링크를 제공하는 액세스 라우터에 송신된다. 이렇게, 핸드 오프 기간 중은 송달 확인 신호가 송신 되지 않기 때문에, 이동 노드에 대하여 새로운 TCP 데이터 세그먼트가 통신 상대 노드로부터 송신되는 일이 없어, 패킷 로스가 되는 TCP 데이터 세그먼트가 없다. 그리고, 핸드 오프 기간 후에 송달 확인 신호가 액세스 라우터에 송신되면, 이동 노드에 대하여 새로운 TCP 데이터 세그먼트가 통신 상대 노드로부터 송신되게 된다. 송달 확인 신호를 버퍼링한 시간분만큼 TCP를 사용한 데이터 전송이 멈추게 되지만, 이 시간은 핸드 오프에 따르는 시간(예를 들면, 100ms 정도 이하)이다. 한편, TCP 데이터 세그먼트의 연속 로스의 영향에 의한 데이터 전송 정지 기간은 TCP의 재전송 타이머(Retransmit Timer)가 만료하는 시간(도 25 내지 28에서 도시되는 「Tr」에 상당하며, 예를 들면 1초 이상)이다. 따라서, 송달 확인 신호의 버퍼링에 의한 TCP 스루풋 저하는 TCP 데이터 세그먼트의 연속 로스의 영향에 의한 TCP 스루풋 저하보다도 작아진다. 이로써, 이동 노드의 핸드 오프 시에 생기는 TCP 스루풋의 현저한 저하를 막을 수 있다.

또한, 수단에 의해 송달 확인 신호를 버퍼링하는 기간은 접속점 전환을 위해 이동 노드의 링크층이 어느 외부 링크에도 접속하고 있지 않은 링크층 순간 차단 시간 개시의 소정 시간 전부터, 상기 링크층 순간 차단 시간 종료 후에 새롭게 접속된 외부 링크를 제공하는 액세스 라우터를 디폴트 라우터로 변경하기까지의 기간인 것이 바람직하다. 이렇게 구성한 경우, 송달 확인 신호를 버퍼링하는 기간이 극히 적절히 설정되게 되어, TCP 스루풋의 현저한 저하를 보다 한층 더 막을 수 있다.

또한, 이동 노드는 TCP 데이터 세그먼트를 송신하는 것으로, 수단은 상기 핸드 오프 기간 중에 TCP 데이터 세그먼트를 버퍼링하여, 상기 핸드 오프가 완료하였을 때에 버퍼링된 TCP 데이터 세그먼트를 새롭게 접속된 외부 링크를 제공하는 액세스 라우터에 송신하여도 된다.

이 이동 통신 시스템에서는, 핸드 오프 기간 중에 송신되어야 하는 TCP 데이터 세그먼트가 상기 핸드 오프 기간 중에 송신되지 않고 버퍼링되어, 상기 핸드 오프가 완료하였을 때에 버퍼링된 TCP 데이터 세그먼트가 새롭게 접속된 외부 링크를 제공하는 액세스 라우터에 송신된다. 이렇게, 핸드 오프 기간 중은 TCP 데이터 세그먼트가 송신되지 않기 때문에, 이동 노드에 대응하는 송달 확인 신호가 통신 상대 노드로부터 송신되는 일이 없어, 패킷 로스가 되는 송달 확인 신호가 없다. 그리고, 핸드 오프 기간 후에 TCP 데이터 세그먼트가 송신되면, 이동 노드에 대하여 송신한 TCP 데이터 세그먼트에 대응하는 송달 확인 신호가 통신 상대 노드로부터 송신되게 된다. TCP 데이터 세그먼트를 버퍼링한 시간분만큼 TCP를 사용한 데이터 전송이 멈추게 되지만, 이 시간은 핸드 오프에 따르는 시간(예를 들면, 100ms 정도 이하)이다. 한편, TCP 데이터 세그먼트의 송신 계기를 얻을 수 없다는 영향에 의한 데이터 전송 정지 기간은 TCP의 재전송 타이머(Retransmit Timer)가 만료하는 시간(도 25 내지 28에서 도시되는 「Tr」에 상당하며, 예를 들면 1초 이상)이다. 따라서, TCP 데이터 세그먼트의 버퍼링에 의한 TCP 스루풋 저하는 TCP 데이터 세그먼트의 송신 계기를 얻을 수 없다는 영향에 의한 TCP 스루풋 저하보다도 작아진다. 이로써, 이동 노드의 핸드 오프 시에 생기는 TCP 스루풋의 현저한 저하를 막을 수 있다.

또한, 수단은 링크층 순간 차단 시간 개시의 소정 시간 전을 외부 링크에 접속하는 인터페이스로부터의 신호에 의해 검지하고, 디폴트 라우터 변경을 이동 노드의 IP층으로부터의 신호에 의해 검지하는 것이 바람직하다. 이렇게 구성한 경우, TCP 데이터 세그먼트를 버퍼링하는 기간을 적절하고 또한 간단하게 검지할 수 있다.

그리고, 본 발명에 관련되는 통신 제어 프로그램은 패킷을 송신하기 위해, 컴퓨터를, 핸드 오프 기간 중에 패킷을 버퍼링하여, 상기 핸드 오프가 완료하였을 때에 버퍼링된 패킷을 송신하는 수단으로서 기능시켜, 상기 수단에 있어서, 상기 패킷을 버퍼링하는 기간을, 상기 이동 노드의 링크층의 접속 상태에 기초하여 결정시키는 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명에 관련되는 통신 제어 프로그램에서는, 컴퓨터가 상기 수단으로서 기능함으로써, 핸드 오프 기간 중에 송신되어야 하는 패킷이 상기 핸드 오프 기간 중에 송신되지 않고 버퍼링되어, 상기 핸드 오프가 완료하였을 때에 버퍼링된 패킷이 송신되게 된다. 이로써, 핸드 오프 기간 중에 패킷 로스가 생기는 것을 막을 수 있다.

또한, 상기 수단에 의해 패킷을 버퍼링하는 기간은 접속점 전환을 위해 이동 노드의 링크층이 어느 외부 링크에도 접속하고 있지 않은 링크층 순간 차단 시간의 개시부터, 상기 링크층 순간 차단 시간 종료 후에 새롭게 접속된 외부 링크를 제공하는 액세스 라우터를 디폴트 라우터로 변경하기까지의 기간인 것이 바람직하다. 이렇게 구성한 경우, 패킷을 버퍼링하는 기간이 극히 적절히 설정되게 되어, 패킷 로스를 확실하게 막을 수 있다.

또한, 상기 수단으로써, 링크층 순간 차단 시간 개시를 외부 링크에 접속하는 인터페이스로부터의 신호에 의해 검지시키고, 디폴트 라우터 변경을 이동 노드의 IP층으로부터의 신호에 의해 검지시키는 것이 바람직하다. 이렇게 구성한 경우, 패킷을 버퍼링하는 기간을 적절하게 또한 간단하게 검지할 수 있다. 또한, 상기 수단으로써, 라우터 통지(router advertisement) 송신을 액세스 라우터에 요구하기 위한 라우터 요청(router solicitation)을 버퍼링시키지 않는 것이 바람직하다. 이렇게 구성한 경우, 이동 노드가 송신하는 라우터 요청은 액세스 라우터에 도달하게 되어, 이동 노드는 재빠르게 라우터 통지를 수신할 수 있다.

또한, 상기 통신 제어 프로그램은 TCP 데이터 세그먼트를 수신하고, 상기 TCP 데이터 세그먼트에 대한 송달 확인 신호를 송신하기 위해 컴퓨터를 핸드 오프 기간 중에 송달 확인 신호를 버퍼링하여, 상기 핸드 오프가 완료하였을 때에 버퍼링된 송달 확인 신호를 송신하는 수단으로서 기능시켜도 된다.

이것에 의하면, 컴퓨터가 상기 수단으로서 기능함으로써, 핸드 오프 기간 중에 송신되어야 하는 송달 확인 신호가 상기 핸드 오프의 기간 중에 송신되지 않고 버퍼링되어, 상기 핸드 오프가 완료하였을 때에 버퍼링된 송달 확인 신호가 송신된다. 이렇게, 핸드 오프 기간 중은 송달 확인 신호가 송신되지 않기 때문에, 이동 노드에 대하여 새로운 TCP 데이터 세그먼트가 송신되는 일이 없어, 패킷 로스가 되는 TCP 데이터 세그먼트가 없다. 그리고, 핸드 오프 기간 후에 송달 확인 신호가 송신되면, 이동 노드에 대하여 새로운 TCP 데이터 세그먼트가 송신되게 된다. 송달 확인 신호를 버퍼링한 시간분만큼 TCP를 사용한 데이터 전송이 멈추게 되지만, 이 시간은 핸드 오프에 따르는 시간(예를 들면, 100ms 정도 이하)이다. 한편, TCP 데이터 세그먼트의 연속 로스의 영향에 의한 데이터 전송 정지 기간은 TCP의 재전 송 타이머(Retransmit Timer)가 만료하는 시간(도 25 내지 28에서 도시되는 「Tr」에 상당하며, 예를 들면 1초 이상)이다. 따라서, 송달 확인 신호의 버퍼링에 의한 TCP 스루풋 저하는 TCP 데이터 세그먼트의 연속 로스의 영향에 의한 TCP 스루풋 저하보다도 작아진다. 이로써, 이동 노드의 핸드 오프 시에 생기는 TCP 스루풋의 현저한 저하를 막을 수 있다.

또한, 수단에 의해 송달 확인 신호를 버퍼링하는 기간은 접속점 전환을 위해 이동 노드의 링크층이 어느 외부 링크에도 접속하고 있지 않은 링크층 순간 차단 시간의 개시의 소정 시간 전부터, 상기 링크층 순간 차단 시간의 종료 후에 새롭게 접속된 외부 링크를 제공하는 액세스 라우터를 디폴트 라우터로 변경하기까지의 기간인 것이 바람직하다. 이렇게 구성한 경우, 송달 확인 신호를 버퍼링하는 기간이 극히 적절히 설정되게 되어, TCP 스루풋의 현저한 저하를 보다 한층 더 막을 수 있다.

또한, 수단으로써, 링크층 순간 차단 시간 개시를 외부 링크에 접속하는 인터페이스로부터의 신호에 의해 검지시키고, 디폴트 라우터 변경을 이동 노드의 IP층으로부터의 신호에 의해 검지시키는 것이 바람직하다. 이렇게 구성한 경우, 송달 확인 신호를 버퍼링하는 기간을 적절하고 간단하게 검지할 수 있다.

또한, 수단으로써, 송달 확인 신호의 버퍼링을 TCP 커넥션마다 행하게 하여, TCP 커넥션마다에 있어서, 새롭게 버퍼링되는 송달 확인 신호가 이미 버퍼링되어 있는 송달 확인 신호보다도 큰 시퀀스 번호의 TCP 데이터 세그먼트에 대한 것일 경우는, 이미 버퍼링되어 있는 송달 확인 신호를 새롭게 버퍼링되는 송달 확인 신호 로 치환시키는 것이 바람직하다. 이렇게 구성한 경우, 송달 확인 신호를 버퍼링하기 위한 스페이스를 절약할 수 있다.

또한, 상기 통신 제어 프로그램은 TCP 데이터 세그먼트를 송신하기 위해, 컴퓨터를 핸드 오프 기간 중에 TCP 데이터 세그먼트를 버퍼링하여, 상기 핸드 오프가 완료하였을 때에 버퍼링된 TCP 데이터 세그먼트를 송신하는 수단으로서 기능시켜도 된다.

이 통신 제어 프로그램에서는, 컴퓨터가 상기 수단으로서 기능함으로써, 핸드 오프 기간 중에 송신되어야 하는 TCP 데이터 세그먼트가 상기 핸드 오프 기간 중에 송신되지 않고 버퍼링되어, 상기 핸드 오프가 완료하였을 때에 버퍼링된 TCP 데이터 세그먼트가 송신된다. 이렇게, 핸드 오프 기간 중은 TCP 데이터 세그먼트가 송신되지 않기 때문에, 이동 노드에 대응하는 송달 확인 신호가 송신되는 일이 없어, 패킷 로스가 되는 송달 확인 신호가 없다. 그리고, 핸드 오프 기간 후에 TCP 데이터 세그먼트가 송신되면, 이동 노드에 대하여 송신한 TCP 데이터 세그먼트에 대응하는 송달 확인 신호가 송신되게 된다. TCP 데이터 세그먼트를 버퍼링한 시간분만큼 TCP를 사용한 데이터 전송이 멈추게 되지만, 이 시간은 핸드 오프에 따르는 시간(예를 들면, 100ms 정도 이하)이다. 한편, TCP 데이터 세그먼트의 송신 계기를 얻을 수 없다는 영향에 의한 데이터 전송 정지 기간은 TCP의 재전송 타이머(Retransmit Timer)가 만료하는 시간(도 25 내지 28에서 도시되는 「Tr」에 상당하며, 예를 들면 1초 이상)이다. 따라서, TCP 데이터 세그먼트의 버퍼링에 의한 TCP 스루풋 저하는 TCP 데이터 세그먼트의 송신 계기를 얻을 수 없다는 영향에 의한 TCP 스루풋 저하보다도 작아진다. 이로써, 이동 노드의 핸드 오프 시에 생기는 TCP 스루풋의 현저한 저하를 막을 수 있다.

또한, 수단에 의해 TCP 데이터 세그먼트를 버퍼링하는 기간은 접속점 전환을 위해 이동 노드의 링크층이 어느 외부 링크에도 접속하고 있지 않은 링크층 순간 차단 시간 개시의 소정 시간부터, 상기 링크층 순간 차단 시간 종료 후에 새롭게 접속된 외부 링크를 제공하는 액세스 라우터를 디폴트 라우터로 변경하기까지의 기간인 것이 바람직하다. 이렇게 구성한 경우, TCP 데이터 세그먼트를 버퍼링하는 기간이 극히 적절히 설정되게 되어, TCP 스루풋의 현저한 저하를 보다 한층 더 막을 수 있다.

또한, 수단으로써, 링크층 순간 차단 시간 개시의 소정 시간 전을 외부 링크에 접속하는 인터페이스로부터의 신호에 의해 검지시키고, 디폴트 라우터의 변경을 이동 노드의 IP층으로부터의 신호에 의해 검지시키는 것이 바람직하다. 이렇게 구성한 경우, TCP 데이터 세그먼트를 버퍼링하는 기간을 적절하게 또한 간단하게 검지할 수 있다.

(제 1 실시예)

도 1은 제 1 실시예에 관련되는 이동 통신 시스템의 구성을 도시하는 도면이다. 도 1에 있어서, MH는 이동 호스트(Mobile Host), HA는 홈 에이전트(Home Agent), AR은 액세스 라우터(Access Router), CH는 통신 상대 호스트(Correspondent Host)를 도시하고 있다.

이동 통신 시스템(1)은 도 1에 도시되는 바와 같이, 이동 호스트(3), 홈 에이전트(5), 복수의 액세스 라우터(7, 9), 통신 상대 호스트(11), IP 네트워크(13)를 포함하고 있다.

이동 호스트(3)는 링크에서 링크로 이동하면서 통신 상대 호스트(11)와 통신하는 노드이다. 액세스 라우터(7, 9)는 이동 호스트(3)가 접속 가능한 외부 링크(무선 링크)를 제공하는 라우터이다. 홈 에이전트(5)는 IP 모빌리티 제어 방식 Mobile IPv6(Internet Protocol version 6)을 사용하여, 이동 호스트(3)앞으로의 패킷을 이동 호스트(3)가 소재하는 링크(액세스 라우터가 제공하는 외부 링크 등)에 전송할 수 있는 라우터이다. 통신 상대 호스트(11)는 이동 호스트(3)와 통신하는 노드이다.

또한, 노드란 IPv6에 대응한 패킷을 송수신하는 장치이고, 링크란 노드가 송신한 패킷을 유선 전송 방식이나 무선 전송 방식에 의해 다른 노드에 전송하는 통신로이다. 링크에는 홈 링크와 외부 링크가 포함된다. 홈 링크는 이동 호스트(3)가 소속하고 있는 링크이고, 외부 링크는 홈 링크 이외의 링크이다. 이동 호스트(3)는 홈 링크로부터 홈 어드레스가 할당되고, 외부 링크로부터 케어 오브 어드레스가 할당된다.

도 2는 이동 호스트(3)의 구성을 도시하는 도면이다. 이동 호스트(3)는 어플리케이션(31a)을 포함하는 어플리케이션층(31), TCP(Transmission Control Protocol) 및 UDP(User Datagram Protocol; 33a)(이하, TCP/UDP라 호칭한다) 및 버퍼 스페이스(33b)를 포함하는 트랜스포트층(33), IP(Internet Protocol; 35a)를 포 함하는 IP층(35), 링크(37a) 및 인터페이스(37b)를 포함하는 링크층(37)을 구비한다.

이동 호스트(3)에 있어서는, 어플리케이션(31a)이 다른 호스트로 송신하는 데이터는 TCP/UDP(33a), IP(35a), 링크(37a)를 지나 인터페이스(37b)로부터 송신된다. 또한, 반대로 다른 호스트로부터 송신된 데이터는 인터페이스(37b), 링크(37a), IP(35a), TCP/UDP(33a)를 지나 어플리케이션(31a)에 도달한다.

버퍼 스페이스(33b)는 핸드 오프 기간 중에 패킷을 버퍼링하기 위한 것이다. TCP/UDP(33a)는 패킷을 버퍼 스페이스(33b)에 버퍼링한다. 패킷을 버퍼링하는 기간은 접속점 전환을 위해 이동 호스트(3)의 링크층(37)이 어느 외부 링크에도 접속하고 있지 않은 링크층(37) 순간 차단 시간 개시부터, 상기 링크층(37) 순간 차단 시간 종료 후에 새롭게 접속된 외부 링크를 제공하는 액세스 라우터를 디폴트 라우터로 변경하기까지의 기간이다. 여기서, TCP/UDP(33a)는 링크층(37) 순간 차단 시간의 개시를 인터페이스(37b)로부터의 신호에 의해 검지하고, 디폴트 라우터 변경을 IP(35a)로부터의 신호에 의해 검지한다.

인터페이스(37b)는 접속점을 액세스 라우터(7)에서 액세스 라우터(9)로 바꿀 때에, TCP/UDP(33a)에 버퍼 명령을 낸다. 이로써, TCP/UDP(33a)는 링크층(37) 순간 차단 시간의 개시를 검지하게 된다. 버퍼 명령을 받은 TCP/UDP(33a)는 버퍼 스페이스(33b)를 이용하여 원래는 IP(35a)에 전달해야 하는 패킷의 버퍼링을 개시한다.

IP(35a)는 액세스 라우터(9)로부터 수신하는 라우터 통지(Router Advertisement)에 의해, 디폴트 라우터를 변경한 시점에서 TCP/UDP(33a)에 버퍼 해제 명령을 낸다. 이로써, TCP/UDP(33a)는 디폴트 라우터 변경을 검지하게 된다. 버퍼 해제 명령을 받은 TCP/UDP(33a)는 버퍼링을 해제하여, 버퍼 스페이스(33b)에 버퍼링된 패킷을 IP(35a)로 전달한다. IP(35a)에 전달된 패킷은 상술한 바와 같이, 링크(37a)를 지나 인터페이스(37b)로부터 새롭게 접속된 외부 링크를 제공하는(디폴트 라우터로서 설정된) 액세스 라우터(9)에 송신된다.

도 3은 통신 상대 호스트(11)와 통신을 행하고 있는 이동 호스트(3)가 액세스 라우터(7)에서 액세스 라우터(9)로 핸드 오프하는 경우의 시퀀스 차트이다. 실선 화살표는 Mobile IPv6을 사용한 IP층 레벨에서의 핸드 오프를 실행하기 위한 제어 패킷을 도시하며, 점선 화살표는 이동 호스트(3)가 통신 상대 호스트(11)로 송신하는 데이터 패킷을 도시한다. 도 3에 있어서의 상태 I 내지 상태 IV는 도 8에서 설명한 상태 I 내지 상태 IV에 대응하는 것이다.

상태 I에 있어서는, 이동 호스트(3)의 링크층(37)은 액세스 라우터(7)와 접속하고 있고, 디폴트 라우터는 액세스 라우터(7)에 설정되어 있기 때문에, 데이터 패킷(P1 및 P2)은 액세스 라우터(7)에 도달하여, 통신 상대 호스트(11)에 라우팅된다. 계속하여, 상태 II 및 상태 III에 있어서는, 데이터 패킷(P3 내지 P8)은 송신되지 않고 버퍼링된다.

이동 호스트(3)가 액세스 라우터(9)의 라우터 통지를 수신하여, 디폴트 라우터를 액세스 라우터(7)에서 액세스 라우터(9)로 변경하면, 상태 IV로 천이하여, 버퍼링한 데이터 패킷(P3 내지 P8)을 송신한다. 이동 호스트(3)의 링크층(37)은 액 세스 라우터(9)와 접속하고 있고, 디폴트 라우터는 액세스 라우터(9)에 설정되어 있기 때문에, 데이터 패킷(P3 내지 P8)은 액세스 라우터(9)에 도달하여, 통신 상대 호스트(11)에 라우팅된다. 또한, 데이터 패킷(P9 및 P10)도 액세스 라우터(9)에 도달하여, 통신 상대 호스트(11)에 라우팅된다.

또한, 이동 호스트(3)는 외부 링크에서 사용하는 신 케어 오브 어드레스를 취득하면, 바인딩 업데이트(Binding Update) 옵션을 포함하는 패킷을 홈 에이전트(5)에 송신한다. 홈 에이전트(5)는 바인딩 업데이트(Binding Update) 패킷을 수신하면 바인딩(binding)(이동 호스트(3)의 홈 어드레스와 케어 오브 어드레스와의 대응)을 기억하여, 확인 응답으로서 바인딩 확인 응답(Binding Acknowledgement) 옵션을 포함하는 패킷을 이동 호스트(3)에 송신한다.

본 제 1 실시예에 있어서는, 간략화를 위해 이동 호스트(3)는 라우터 요청(Router Solicitation)을 송신하지 않는다고 하고 있다. 물론, 라우터 요청을 송신하는 이동 호스트(3)에도 적용 가능하지만, 라우터 요청을 버퍼링하지 않도록 할 필요가 있다. 또한, 본 제 1 실시예와 같이, 트랜스포트층(33)에서 버퍼링하고 있으면, 라우터 요청이 버퍼링되는 일은 없다.

한편, IP층(35)에서 버퍼링하는 것도 가능하지만, 이 경우에는, IP층(35)이 패킷의 IP 헤더 이하를 해석함으로써 버퍼링 대상 패킷이 라우터 요청인지의 여부를 판정하여, 라우터 요청인 경우는 이것을 버퍼링 대상에서 제외할 필요가 있다. 패킷의 IP 헤더 이하의 해석이란 구체적으로는 이하의 동작을 도시한다. IP층(35)은 각 패킷에 대해서, 확장 헤더를 포함하는 각 IP 헤더 중의 다음 헤더 필드에 격 납된 프로토콜 번호를 체크하고 있으며, 프로토콜 번호가 58(icmp)을 보이는 경우, 상기 IP 헤더에 후속하는 icmp의 타이프를 도시하는 필드를 체크한다. 타이프 번호가 133(라우터 요청)인 경우, 상기 패킷이 라우터 요청이라고 판정한다.

또한, 본 제 1 실시예에 있어서, 패킷을 버퍼링하는 기간은 접속점 전환을 위해 이동 호스트(3)의 링크층(37)이 어느 외부 링크에도 접속하고 있지 않은 링크층(37) 순간 차단 시간의 개시부터, 상기 링크층(37) 순간 차단 시간 종료 후에 새롭게 접속된 외부 링크를 제공하는 액세스 라우터를 디폴트 라우터로 변경하기까지의 기간으로 하고 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 무선 링크의 상태 등을 고려하여 패킷을 버퍼링하는 기간을 상기 기간 이상으로 길게 설정하여도 된다.

이상과 같이, 본 제 1 실시예에 있어서는, 핸드 오프 기간 중에서, 이동 호스트(3)로부터 어느 액세스 라우터(7, 9)에도 패킷을 도달시킬 수 없는 동안은 이동 호스트(3)는 핸드 오프 기간 중에 송신되어야 하는 패킷을 버퍼링해 두고, 핸드 오프처의 액세스 라우터(9)에 패킷이 도달할 수 있도록 되고나서, 버퍼링하고 있던 패킷을 송신한다. 이로써, 이동 호스트(3)가 핸드 오프 중에 송신하도록 한 패킷은 모두 핸드 오프처의 액세스 라우터(9) 경유로 통신 상대 호스트(11)에 라우팅되게 되어, 핸드 오프 기간 중에 패킷 로스가 생기는 것을 막을 수 있다.

또한, 본 제 1 실시예에 있어서는, 이동 호스트(3)가 패킷을 버퍼링하는 기간은 접속점 전환을 위해 이동 호스트(3)의 링크층(37)이 어느 외부 링크에도 접속하고 있지 않은 링크층(37) 순간 차단 시간 개시부터, 상기 링크층(37) 순간 차단 시간 종료 후에 새롭게 접속된 외부 링크를 제공하는 액세스 라우터(9)를 디폴트 라우터로 변경하기까지의 기간으로 되어 있다. 이로써, 패킷을 버퍼링하는 기간이 극히 적절하게 설정되게 되어, 패킷 로스를 확실하게 막을 수 있다.

또한, 본 제 1 실시예에서는, TCP/UDP(33a)에 있어서, 링크층(37) 순간 차단 시간의 개시를 외부 링크에 접속하는 인터페이스(37b)로부터의 신호에 의해 검지하고, 디폴트 라우터 변경을 이동 호스트(3)의 IP층(35)으로부터의 신호에 의해 검지하고 있다. 이로써, 패킷을 버퍼링하는 기간을 적절하고 또한 간단하게 검지할 수 있다.

또한, 라우터 요청을 송신하는 이동 호스트(3)에 있어서는, 모든 패킷을 버퍼링하면 이하와 같은 문제가 생긴다. 일반적으로, 이동 호스트(3)는 디폴트 라우터를 재빠르게 알기 때문에, 라우터 통지를 되도록이면 일찌기 수신하는 것이 바람직하다. 그래서 이동 호스트(3)는 링크 접속점 변경 완료 직후, 링크 내 모든 라우터앞으로의 멀티캐스트를 사용하여, 액세스 라우터에 라우터 요청을 송신할 수 있다. 그런데, 모든 패킷을 버퍼링하면, 라우터 요청이 액세스 라우터(9)에 도달하지 않아, 결과적으로 이동 호스트(3)의 라우터 통지 수신이 늦어버린다. 이 때문에, 라우터 요청을 버퍼링하지 않음으로써, 이동 호스트(3)가 송신하는 라우터 요청은 액세스 라우터(9)에 도달하게 되어, 이동 호스트(3)는 재빠르게 라우터 통지를 수신할 수 있다.

(제 2 실시예)

도 4는 제 2 실시예에 관련되는 이동 통신 시스템의 구성을 도시하는 도면이 다. 도 4에 있어서, SH는 고정 호스트(Stationary Host), MR은 이동 라우터(Mobile Router), HA는 홈 에이전트(Home Agent), AR은 액세스 라우터(Access Router), CH는 통신 상대 호스트(Correspondent Host)를 도시하고 있다.

이동 통신 시스템(51)은 도 4에 도시되는 바와 같이, 이동 라우터(53), 고정 호스트(55), 홈 에이전트(5), 복수의 액세스 라우터(7, 9), 통신 상대 호스트(11), IP 네트워크(13)를 포함하고 있다.

이동 라우터(53)는 고정 호스트(55)를 포함하는 이동 네트워크(57)를 따라 링크에서 링크로 이동하여, 이동 네트워크(57)의 게이트웨이 라우터로서 기능한다. 이동 라우터(53)는 홈 링크 상에서 홈 어드레스를 사용하여, 외부 링크 상에서는 홈 어드레스 및 각 링크의 링크 프리픽스를 갖는 케어 오브 어드레스를 사용한다. 고정 호스트(55)는 이동 라우터(53)와의 접속 관계가 변하지 않는 노드이다. 또한, 이동 네트워크(57)는 라우터나 이동 호스트도 포함하고 있어도 된다. 홈 에이전트(5)는 이동 라우터(53)에 홈 링크를 제공하고, 액세스 라우터는 이동 라우터(53)에 외부 링크를 제공한다.

이동 라우터(53)는 홈 에이전트(5)에 자기 노드의 홈 어드레스 및 이동 네트워크(57) 내에 존재하는 네트워크 프리픽스와, 접속 링크로 취득하는 케어 오브 어드레스의 바인딩(binding)을 통지하여, 홈 에이전트(5)는 이 바인딩(binding)을 보존한다. 홈 에이전트(5)는 이동 라우터(53)의 홈 어드레스앞 또는 이동 네트워크(57) 내의 네트워크 프리픽스에 속하는 어드레스앞으로 패킷을 수신하였을 때, 바인딩(binding)되어 있는 케어 오브 어드레스앞으로의 IP 패킷을 작성하여, 페이로드부에 상기 패킷을 격납하여, 이동 라우터(53)로 전송한다. 전송 패킷을 수신한 이동 라우터(53)는 페이로드부로부터 원래의 패킷을 추출, 이것이 이동 네트워크(57) 내에 존재하는 호스트앞이면, 이동 네트워크(57) 내로 라우팅한다.

도 5는 이동 라우터의 구성을 도시하는 도면이다. IP(71a) 및 버퍼 스페이스(71b)를 포함하는 IP층(71), 제 1 링크(73a), 제 2 링크(73b), 이동 네트워크 측 인터페이스(73c) 및 고정 네트워크 측 인터페이스(73d)를 포함하는 링크층(73)을 구비한다.

이동 네트워크 측 인터페이스(73c) 또는 고정 네트워크 측 인터페이스(73d)로부터 수신된 패킷은 각각 제 1 링크(73a), 제 2 링크(73b)를 지나 IP(71a)에 도달한다. IP(71a)는 라우팅 테이블을 참조하여, 패킷을 고정 네트워크 측(디폴트 라우터)에 송신할지, 이동 네트워크(57) 측(고정 호스트(55))에 송신할지를 판정하고, 판정 결과에 따라서 패킷을 제 2 링크(73b) 또는 제 1 링크(73a)로 전달한다.

버퍼 스페이스(71b)는 핸드 오프 기간 중에 패킷을 버퍼링하기 위한 것이다. IP(71a)는 패킷을 버퍼 스페이스(71b)에 버퍼링한다. 패킷을 버퍼링하는 기간은 접속점 전환을 위해 이동 라우터(53)의 링크층(73)의 제 2 링크(73b) 및 고정 네트워크 측 인터페이스(73d)가 어느 외부 링크에도 접속하고 있지 않은 링크층(제 2 링크(73b) 및 고정 네트워크 측 인터페이스(73d)) 순간 차단 시간 개시부터, 상기 링크층(제 2 링크(73b) 및 고정 네트워크 측 인터페이스(73d)) 순간 차단 시간 종료 후에 새롭게 접속된 외부 링크를 제공하는 액세스 라우터(9)를 디폴트 라우터로 변경하기까지의 기간이다. 여기서, IP(71a)는 링크층(제 2 링크(73b) 및 고정 네트워크 측 인터페이스(73d)) 순간 차단 시간의 개시를 고정 네트워크 측 인터페이스(73d)로부터의 신호에 의해 검지하고, 디폴트 라우터 변경을 스스로 검지한다.

고정 네트워크 측 인터페이스(73d)는 접속점을 액세스 라우터(7)에서 액세스 라우터(9)로 바꿀 때에, IP(71a)에 버퍼 명령을 낸다. 이로써, IP(71a)는 링크층(제 2 링크(73b) 및 고정 네트워크 측 인터페이스(73d)) 순간 차단 시간의 개시를 검지하게 된다. 버퍼 명령을 받은 IP(71a)는 버퍼 스페이스(71b)를 이용하여, 본래는 제 2 링크(73b)에 전달하여야 하는 패킷의 버퍼링을 개시한다.

IP(71a)는 액세스 라우터(9)로부터 수신하는 라우터 통지에 의해 디폴트 라우터를 변경한 시점에서, 스스로 디폴트 라우터 변경을 검지하여 버퍼링을 해제한다. 그리고, IP(71a)는 버퍼 스페이스(71b)에 버퍼링된 패킷을 제 2 링크(73b)로 전달한다. 제 2 링크(73b)에 전달된 패킷은 상술한 바와 같이, 고정 네트워크 측 인터페이스(73d)로부터 새롭게 접속된 외부 링크를 제공하는(디폴트 라우터로서 설정된) 액세스 라우터(9)에 송신된다.

도 6은 통신 상대 호스트(11)와 통신을 하고 있는 이동 라우터(53)가 액세스 라우터(7)에서 액세스 라우터(9)로 핸드 오프하는 경우의 시퀀스 차트이다. 실선 화살표는 핸드 오프를 실행하기 위한 제어 패킷을 도시하며, 점선 화살표는 이동 라우터(53)가 통신 상대 호스트(11)로 송신하는 데이터 패킷을 도시한다. 도 6에 있어서의 상태 I 내지 상태 IV는 도 9에서 설명한 상태 I 내지 상태 IV에 대응하는 것이다.

상태 I에 있어서는, 이동 라우터(53)의 링크층(73)(제 2 링크(73b) 및 고정 네트워크 측 인터페이스(73d))는 액세스 라우터(7)와 접속하고 있고, 디폴트 라우터는 액세스 라우터(7)에 설정되어 있기 때문에, 데이터 패킷(P1 및 P2)은 액세스 라우터(7)에 도달하여, 통신 상대 호스트(11)에 라우팅된다. 계속하여, 상태 II 및 상태 III에 있어서는, 데이터 패킷(P3 내지 P8)은 송신되지 않고 버퍼링된다.

이동 라우터(53)가 액세스 라우터(9)의 라우터 통지를 수신하여, 디폴트 라우터를 액세스 라우터(7)에서 액세스 라우터(9)로 변경하면, 상태 IV로 천이하여, 버퍼링한 데이터 패킷(P3 내지 P8)을 송신한다. 이동 라우터(53)의 링크층(73)(제 2 링크(73b) 및 고정 네트워크 측 인터페이스(73d))는 액세스 라우터(9)와 접속하고 있고, 디폴트 라우터는 액세스 라우터(9)에 설정되어 있기 때문에, 데이터 패킷(P3 내지 P8)은 액세스 라우터(9)에 도달하여, 통신 상대 호스트(11)에 라우팅된다. 또한, 데이터 패킷(P9 및 P10)도 액세스 라우터(9)에 도달하여, 통신 상대 호스트(11)에 라우팅된다.

또한, 이동 라우터(53)는 외부 링크에서 사용하는 신케어 오브 어드레스를 취득하면, 바인딩 업데이트(Binding Update) 옵션을 포함하는 패킷을 홈 에이전트(5)에 송신한다. 홈 에이전트(5)는 바인딩 업데이트(Binding Update) 패킷을 수신하면 바인딩(binding)(이동 라우터(53)의 홈 어드레스와 케어 오브 어드레스와의 대응)을 기억하여, 확인 응답으로서 바인딩 확인 응답(Binding Acknowledgement) 옵션을 포함하는 패킷을 이동 라우터(53)에 송신한다.

본 제 2 실시예에 있어서는, 간략화를 위해, 이동 라우터(53)는 라우터 요청 을 송신하지 않는다고 하고 있다. 물론, 라우터 요청을 송신하는 이동 라우터(53)에도 적용 가능하지만, 라우터 요청을 버퍼링하지 않도록 할 필요가 있다. IP층(71)에서 버퍼링할 경우에는, IP층(71)이 패킷의 IP 헤더 이하를 해석함으로써 버퍼링 대상 패킷이 라우터 요청인지의 여부를 판정하여, 라우터 요청인 경우는 이것을 버퍼링 대상에서 제외하는 것이 필요하다. 패킷의 IP 헤더 이하의 해석이란, 구체적으로는 이하의 동작을 도시한다. IP층(71)은 각 패킷에 대해서, 확장 헤더를 포함하는 각 IP 헤더 중의 다음 헤더 필드에 격납된 프로토콜 번호를 체크하고 있으며, 프로토콜 번호가 58(icmp)을 보이는 경우, 상기 IP 헤더에 후속하는 icmp의 타이프를 도시하는 필드를 체크한다. 타이프 번호가 133(라우터 요청)인 경우, 상기 패킷이 라우터 요청이라고 판정한다.

또한, 본 제 2 실시예에 있어서, 패킷을 버퍼링하는 기간은 접속점 전환을 위해 이동 라우터(53)의 링크층(73)의 제 2 링크(73b) 및 고정 네트워크 측 인터페이스(73d)가 어느 외부 링크에도 접속하고 있지 않은 링크층(제 2 링크(73b) 및 고정 네트워크 측 인터페이스(73d)) 순간 차단 시간 개시부터, 상기 링크층(제 2 링크(73b) 및 고정 네트워크 측 인터페이스(73d)) 순간 차단 시간 종료 후에 새롭게 접속된 외부 링크를 제공하는 액세스 라우터(9)를 디폴트 라우터로 변경하기까지의 기간으로 하고 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 무선 링크의 상태 등을 고려하여 패킷을 버퍼링하는 기간을 상기 기간 이상으로 길게 설정하여도 된다.

이상과 같이, 본 제 2 실시예에 있어서는, 핸드 오프 기간 중에서, 이동 라 우터(53)로부터 어느 액세스 라우터(7, 9)에도 패킷을 도달시킬 수 없는 동안은 이동 라우터(53)는 핸드 오프 기간 중에 송신되어야 하는 패킷을 버퍼링해 두고, 핸드 오프처의 액세스 라우터(9)에 패킷이 도달할 수 있도록 되고나서, 버퍼링하고 있던 패킷을 송신한다. 이로써, 이동 라우터(53)가 핸드 오프 중에 고정 네트워크 측으로 라우팅하고자 한 패킷은 모두 핸드 오프처의 액세스 라우터(9) 경유로 통신 상대 호스트(11)에 라우팅되게 되어, 핸드 오프 기간 중에 패킷 로스가 생기는 것을 막을 수 있다.

또한, 본 제 2 실시예에 있어서는, 이동 라우터(53)가 패킷을 버퍼링하는 기간은 접속점 전환을 위해 이동 라우터(53)의 링크층(73)의 제 2 링크(73b) 및 고정 네트워크 측 인터페이스(73d)가 어느 외부 링크에도 접속하고 있지 않은 링크층(제 2 링크(73b) 및 고정 네트워크 측 인터페이스(73d)) 순간 차단 시간 개시부터, 상기 링크층(제 2 링크(73b) 및 고정 네트워크 측 인터페이스(73d)) 순간 차단 시간 종료 후에 새롭게 접속된 외부 링크를 제공하는 액세스 라우터(9)를 디폴트 라우터로 변경하기까지의 기간으로 되어 있다. 이로써, 패킷을 버퍼링하는 기간이 극히 적절하게 설정되게 되어, 패킷 로스를 확실하게 막을 수 있다.

또한, 본 제 2 실시예에서는, IP(71a)에 있어서, 링크층(제 2 링크(73b) 및 고정 네트워크 측 인터페이스(73d)) 순간 차단 시간의 개시를 외부 링크에 접속하는 고정 네트워크 측 인터페이스(73d)로부터의 신호에 의해 검지하고, 디폴트 라우터의 변경을 스스로 검지하고 있다. 이로써, 패킷을 버퍼링하는 기간을 적절하고 또한 간단하게 검지할 수 있다.

또한, 라우터 요청을 송신하는 이동 라우터(53)에 있어서는, 이동 라우터(53)가 라우터 요청을 버퍼링하지 않는 것이 바람직하다. 이로써, 이동 라우터(53)가 송신하는 라우터 요청은 액세스 라우터(9)에 도달하게 되어, 이동 라우터(53)는 재빠르게 라우터 통지를 수신할 수 있다.

(제 3 실시예)

도 7은 제 3 실시예에 관련되는 이동 통신 시스템의 구성을 도시하는 도면이다. 도 7에 있어서, MH는 이동 호스트(Mobile Host), HA는 홈 에이전트(Home Agent), AR은 액세스 라우터(Access Router), CH는 통신 상대 호스트(Correspondent Host)를 도시하고 있다.

이동 통신 시스템(301)은 도 7에 도시되는 바와 같이, 이동 호스트(303), 홈 에이전트(305), 복수의 액세스 라우터(307, 309), 통신 상대 호스트(311), IP 네트워크(313)를 포함하고 있다.

이동 호스트(303)는 링크에서 링크로 이동하면서 통신 상대 호스트(11)와 통신하는 노드이다. 액세스 라우터(307, 309)는 이동 호스트(303)가 접속 가능한 외부 링크를 제공하는 라우터이다. 홈 에이전트(305)는 IP 모빌리티 제어 방식 Mobile IPv6(Internet Protocol version 6)을 사용하여, 이동 호스트(303)앞으로의 패킷을 이동 호스트(303)가 소재하는 링크(액세스 라우터가 제공하는 외부 링크 등)에 전송할 수 있는 라우터이다. 통신 상대 호스트(311)는 이동 호스트(303)와 통신하는 노드이다.

또한, 노드란 IPv6에 대응한 패킷을 송수신(라우팅을 포함한다)하는 장치이 고, 링크란 노드가 송신한 패킷을 유선 전송 방식이나 무선 전송 방식에 의해 다른 노드에 전송하는 통신로이다. 링크에는 홈 링크와 외부 링크가 포함된다. 홈 링크는 이동 호스트(303)가 소속하고 있는 링크이고, 외부 링크는 홈 링크 이외의 링크이다. 이동 호스트(303)는 홈 링크로부터 홈 어드레스가 할당되고, 외부 링크로부터 케어 오브 어드레스가 할당된다.

이동 호스트(303)는 홈 링크 상에서 홈 어드레스를 사용하여, 외부 링크 상에서는 홈 어드레스 및 각 외부 링크의 링크 프리픽스를 갖는 케어 오브 어드레스를 사용한다. 이동 호스트(303)는 홈 에이전트(305)에 「자기 노드의 홈 어드레스」와, 「접속 링크로 취득하는 케어 오브 어드레스」의 바인딩(binding)을 통지하여, 홈 에이전트(305)는 이 바인딩(binding)을 보존한다. 홈 에이전트(305)는 이동 호스트(303)의 홈 어드레스앞으로 패킷을 수신한 때, 바인딩(binding)되어 있는 케어 오브 어드레스앞으로의 IP 패킷을 작성하여, 페이로드부에 상기 패킷을 격납하여, 이동 호스트(303)로 전송한다. 이 전송 패킷을 수신한 이동 호스트(303)는 페이로드부로부터 원래의 패킷을 추출한다. 내부의 패킷은 이동 호스트(303)앞이기 때문에 이것을 수신할 수 있다.

도 8은 이동 호스트(303)의 구성을 도시하는 도면이다. 이동 호스트(303)는 어플리케이션(331a)을 포함하는 어플리케이션층(331), TCP(Transmission Control Protocol) 및 UDP(User Datagram Protocol; 333a)(이하, TCP/UDP라 호칭한다) 및 송달 확인 신호 버퍼 스페이스(333b)를 포함하는 트랜스포트층(333), IP(Internet Protocol; 335a)를 포함하는 IP층(335), 링크(337a) 및 인터페이스(337b)를 포함하 는 링크층(337)을 구비한다.

이동 호스트(303)에 있어서는, 어플리케이션(331a)이 생성하는 데이터는 TCP/UDP(333a), IP(335a), 링크(337a)를 지나 인터페이스(337b)로부터 송신된다. 또한, 인터페이스(337b)로부터 수신된 패킷은 링크(337a) IP(335a), TCP/UDP(333a)를 지나 어플리케이션(331a)에 도달한다.

송달 확인 신호 버퍼 스페이스(333b)는 핸드 오프 기간 중에 송달 확인 신호를 버퍼링하기 위한 것이다. TCP/UDP(333a)는 송달 확인 신호를 송달 확인 신호 버퍼 스페이스(333b)에 버퍼링한다. 송달 확인 신호를 버퍼링하는 기간은 접속점 전환을 위해 이동 호스트(303)의 링크층(337)이 어느 외부 링크에도 접속하고 있지 않은 링크층(337) 순간 차단 시간 개시의 소정 시간(Tn) 전부터, 상기 링크층(337) 순간 차단 시간 종료 후에 새롭게 접속된 외부 링크를 제공하는 액세스 라우터를 디폴트 라우터로 변경하기까지의 기간이다. 여기서, TCP/UDP(333a)는 링크층(337) 순간 차단 시간 개시의 소정 시간(Tn) 전을 인터페이스(337b)로부터의 신호에 의해 검지하고, 디폴트 라우터 변경을 IP(335a)로부터의 신호에 의해 검지한다. 여기서, 소정 시간(Tn)의 범위는 0 이상이다. 여기서, 소정 시간(Tn)은 버퍼링 개시 전, 마지막에 송신한 송달 확인 신호가 통신 상대 호스트에 도착함으로써 통신 상대 호스트가 새롭게 송신하는 TCP 데이터 세그먼트를 현재 접속중인 액세스 라우터 경유로 수신할 수 있는 것을 고려하여, 이동 호스트와 통신 상대 호스트 사이의 왕복 전송 시간(Round Trip Time) 이상으로 설정하는 것이 바람직하다.

인터페이스(337b)는 접속점을 액세스 라우터(307)에서 액세스 라우터(309)로 바꿀 때에, TCP/UDP(333a)에 버퍼 명령을 낸다. 이로써, TCP/UDP(333a)는 링크층(337) 순간 차단 시간 개시의 소정 시간(Tn) 전을 검지하게 된다. 버퍼 명령을 받은 TCP/UDP(333a)는 송달 확인 신호 버퍼 스페이스(333b)를 이용하여, 본래는 IP(335a)에 전달해야 하는 송달 확인 신호의 버퍼링을 개시한다.

IP(335a)는 액세스 라우터(309)로부터 수신하는 라우터 통지(Router Advertisement)에 의해, 디폴트 라우터를 변경한 시점에서 TCP/UDP(333a)에 버퍼 해제 명령을 낸다． 이로써, TCP/UDP(333a)는 디폴트 라우터 변경을 검지하게 된다. 버퍼 해제 명령을 받은 TCP/UDP(333a)는 버퍼링을 해제하여, 송달 확인 신호 버퍼 스페이스(333b)에 버퍼링된 송달 확인 신호를 IP(335a)로 전달한다. IP(335a)에 전달된 송달 확인 신호는 상술한 바와 같이, 링크(337a)를 지나 인터페이스(337b)로부터 새롭게 접속된 외부 링크를 제공하는(디폴트 라우터로서 설정된) 액세스 라우터(309)에 송신된다.

도 9는 이동 호스트(303)가 통신 상대 호스트(311)로부터 TCP를 사용한 데이터 전송을 받고 있을 때에, 액세스 라우터(307)에서 액세스 라우터(309)로 핸드 오프하는 경우의 시퀀스 차트이다. 점선 화살표는 통신 상대 호스트(311)가 이동 호스트(303)로 송신하는 TCP 데이터 세그먼트 및 이동 호스트(303)가 통신 상대 호스트(311)로 송신하는 송달 확인 신호를 도시한다. 도 9에 있어서의 상태 I 내지 상태 IV 및 상태 A, B는 도 20에서 설명된 상태 I 내지 상태 IV 및 상태 A, B에 대응하는 것이다.

상태 I에서 상태 II로 천이하는 소정 시간(Tn) 전에 이동 호스트(303)는 송 신해야 하는 송달 확인 신호를 버퍼링하고 있다. 그리고, 이동 호스트(303)가 액세스 라우터(309)의 라우터 통지를 수신하여, 디폴트 라우터를 액세스 라우터(307)에서 액세스 라우터(309)로 변경함과 동시에 신케어 오브 어드레스를 취득하면, 상태 IV로 천이하여, 이동 호스트(303)는 버퍼링하고 있던 송달 확인 신호를 송신한다.

또한, 이동 호스트(303)는 외부 링크에서 사용하는 신케어 오브 어드레스를 취득하면, 바인딩 업데이트(Binding Update) 옵션을 포함하는 패킷을 홈 에이전트(305)에 송신한다. 홈 에이전트(305)는 바인딩 업데이트(Binding Update) 패킷을 수신하면 바인딩(binding)(이동 호스트(303)의 홈 어드레스와 케어 오브 어드레스와의 대응)을 기억하여, 확인 응답으로서 바인딩 확인 응답(Binding Acknowledgement) 옵션을 포함하는 패킷을 이동 호스트(303)에 송신한다.

이상과 같이, 본 제 3 실시예에 있어서는, 이동 호스트(303)는 액세스 라우터(307, 309) 사이의 핸드 오프 시에, 상기 핸드 오프의 기간에 송신하여야 하는 송달 확인 신호를 버퍼링해 두고, 핸드 오프가 완료하고나서 버퍼링해 둔 송달 확인 신호를 송신한다. 이렇게 함으로써, 통신 상대 호스트(311)는 핸드 오프 시에 이동 호스트(303)로부터의 송달 확인 신호를 수신할 수 없게 된다. 그리고, 통신 상대 호스트(311)는 다음 TCP 데이터 세그먼트의 송신을 대기한다. 통신 상대 호스트(311)가 TCP 데이터 세그먼트를 송신하지 않으면 당연히 송달 확인 신호의 핸드 오프 시에 패킷 로스가 되는 TCP 데이터 세그먼트도 없다. 이동 호스트(303)가 핸드 오프를 완료한 후에, 이동 호스트(303)는 버퍼링하고 있던 송달 확인 신호를 다시 송신함으로써, 통신 상대 호스트(311)는 이들 송달 확인 신호를 수신한다. 그리고, 통신 상대 호스트(311)는 다음 TCP 데이터 세그먼트 송신을 재개한다. 송달 확인 신호를 버퍼링하고 있던 시간분만큼 통신 상대 호스트(311)에 의한 데이터 전송은 멈춰버리지만, 상기 시간은 핸드 오프에 걸리는 시간(100ms 정도 이하)이다. 한편, TCP 데이터 세그먼트의 연속 로스의 영향에 의한 통신 상대 호스트(311)의 데이터 전송 정지 시간은 TCP의 재전송 타이머(Retransmit Timer)가 만료하는 시간(1초 이상)이다. 따라서, 송달 확인 신호의 버퍼링에 의한 TCP 스루풋 저하는 TCP 데이터 세그먼트의 연속 로스의 영향에 의한 TCP 스루풋 저하보다 작아진다. 이로써, 이동 호스트(303)의 핸드 오프 시에 생기는 TCP 스루풋의 현저한 저하를 막을 수 있다.

또한, 본 제 3 실시예에 있어서는, 이동 호스트(303)가 송달 확인 신호를 버퍼링하는 기간은 접속점 전환을 위해 이동 호스트(303)의 링크층(337)이 어느 외부 링크에도 접속하고 있지 않은 링크층(337) 순간 차단 시간의 개시의 소정 시간(Tn) 전부터, 상기 링크층(337) 순간 차단 시간 종료 후에 새롭게 접속된 외부 링크를 제공하는 액세스 라우터(309)를 디폴트 라우터로 변경하기까지의 기간으로 되어 있다. 이로써, 송달 확인 신호를 버퍼링하는 기간이 극히 적절하게 설정되게 되어, 필요 이상으로 송달 확인 신호를 버퍼링하지 않아, TCP 스루풋의 현저한 저하를 보다 한층 더 막을 수 있다.

또한, 본 제 3 실시예에서는, 트랜스포트층(333)(TCP/UDP(333a))에 있어서, 링크층(337) 순간 차단 시간 개시의 소정 시간(Tn) 전을 외부 링크에 접속하는 인터페이스(337b)로부터의 신호에 의해 검지하고, 디폴트 라우터 변경을 이동 호스트(303)의 IP층(335)으로부터의 신호에 의해 검지하고 있다. 이로써, 송달 확인 신호를 버퍼링하는 기간을 적절하고 또한 간단하게 검지할 수 있다.

또한, 송달 확인 신호를 버퍼링할 때에는, 송달 확인 신호의 버퍼링을 TCP 커넥션마다 행하여, TCP 커넥션마다에 있어서, 새롭게 버퍼링되는 송달 확인 신호가 이미 버퍼링되어 있는 송달 확인 신호보다도 큰 시퀀스 번호의 TCP 데이터 세그먼트에 대한 것일 경우는, 이미 버퍼링되어 있는 송달 확인 신호를 새롭게 버퍼링되는 송달 확인 신호로 치환하는 것으로 하여도 된다. 송달 확인 신호는 수신 측 호스트가 지금까지 수신한 TCP 타이터 세그먼트의 최대 시퀀스 넘버를 송신 측 호스트에 알리는 것이기 때문에, 2개의 송달 확인 신호가 다른 시퀀스 넘버를 도시하는 경우, 큰 쪽의 시퀀스 넘버를 알리기 위한 송달 확인 신호는 작은 쪽의 시퀀스 넘버까지의 TCP 데이터 세그먼트 수신 확인을 겸한다. 즉, 후속하는 송달 확인 신호가 현재 버퍼링되어 있는 송달 확인 신호보다 큰 시퀀스 넘버를 알리는 것일 경우는, 이것을 치환함으로써, 송달 확인 신호 버퍼 스페이스(333b) 절약이 가능해진다.

(제 4 실시예)

제 4 실시예의 이동 통신 시스템의 구성은 도 7에 도시된 제 3 실시예의 이동 통신 시스템(301)과 같아, 그 설명을 생략한다.

도 10은 제 4 실시예의 이동 통신 시스템에 사용되는 이동 호스트(303)의 구성을 도시하는 도면이다. 이동 호스트(303)는 어플리케이션(331a)을 포함하는 어 플리케이션층(331), TCP/UDP(333a) 및 TCP 데이터 세그먼트 버퍼 스페이스(333c)를 포함하는 트랜스포트층(333), IP(335a)를 포함하는 IP층(335), 링크(337a) 및 인터페이스(337b)를 포함하는 링크층(337)을 구비한다.

TCP 데이터 세그먼트 버퍼 스페이스(333c)는 핸드 오프 기간 중에 TCP 데이터 세그먼트를 버퍼링하기 위한 것이다. TCP/UDP(333a)는 TCP 데이터 세그먼트를 TCP 데이터 세그먼트 버퍼 스페이스(333c)에 버퍼링한다. TCP 데이터 세그먼트를 버퍼링하는 기간은 접속점 전환을 위해 이동 호스트(303)의 링크층(337)이 어느 외부 링크에도 접속하고 있지 않은 링크층(337) 순간 차단 시간 개시의 소정 시간(Tn) 전부터, 상기 링크층(337) 순간 차단 시간 종료 후에 새롭게 접속된 외부 링크를 제공하는 액세스 라우터를 디폴트 라우터로 변경하기까지의 기간이다. 여기서, TCP/UDP(333a)는 링크층(337) 순간 차단 시간 개시의 소정 시간(Tn) 전을 인터페이스(337b)로부터의 신호에 의해 검지하고, 디폴트 라우터 변경을 IP(335a)로부터의 신호에 의해 검지한다. 여기서, 소정 시간(Tn)의 범위는 0 이상이다. 여기서, 소정 시간(Tn)은 버퍼링 개시 전, 마지막에 송신한 TCP 데이터 세그먼트가 통신 상대 호스트에 도착함으로써 통신 상대 호스트가 새롭게 송신하는 송달 확인 신호를 현재 접속중인 액세스 라우터 경유로 수신할 수 있는 것을 고려하여, 이동 호스트와 통신 상대 호스트 사이의 왕복 전송 시간(Round Trip Time) 이상으로 설정하는 것이 바람직하다.

인터페이스(337b)는 접속점을 액세스 라우터(307)에서 액세스 라우터(309)로 바꿀 때에, TCP/UDP(333a)에 버퍼 명령을 낸다． 이로써, TCP/UDP(333a)는 링크층(337) 순간 차단 시간 개시의 소정 시간(Tn) 전을 검지하게 된다. 버퍼 명령을 수신한 TCP/UDP(333a)는 TCP 데이터 세그먼트 버퍼 스페이스(333c)를 이용하여 본래는 IP(335a)에 전달해야 하는 TCP 데이터 세그먼트의 버퍼링을 개시한다.

IP(335a)는 액세스 라우터(309)로부터 수신하는 라우터 통지에 의해, 디폴트 라우터를 변경한 시점에서 TCP/UDP(333a)에 버퍼 해제 명령을 낸다. 이로써, TCP/UDP(333a)는 디폴트 라우터 변경을 검지하게 된다. 버퍼 해제 명령을 받은 TCP/UDP(333a)는 버퍼링을 해제하여, TCP 데이터 세그먼트 버퍼 스페이스(333c)에 버퍼링된 TCP 데이터 세그먼트를 IP(335a)로 전달한다. IP(335a)에 전달된 TCP 데이터 세그먼트는 상술한 바와 같이, 링크(337a)를 지나 인터페이스(337b)로부터 새롭게 접속된 외부 링크를 제공하는(디폴트 라우터로서 설정된) 액세스 라우터(309)에 송신된다.

도 11은 이동 호스트(303)가 통신 상대 호스트(311)로 TCP를 사용한 데이터 전송을 하고 있을 때에, 액세스 라우터(307)에서 액세스 라우터(309)로 핸드 오프하는 경우의 시퀀스 차트이다. 점선 화살표는 이동 호스트(303)가 통신 상대 호스트(311)로 송신하는 TCP 데이터 세그먼트 및 통신 상대 호스트(311)가 이동 호스트(303)로 송신하는 송달 확인 신호를 도시한다. 도 11에 있어서의 상태 I 내지 상태 IV 및 상태 A, B는 도 20에서 설명된 상태 I 내지 상태 IV 및 상태 A, B에 대응하는 것이다.

상태 I에서 상태 II로 천이하는 소정 시간(Tn) 전에, 이동 호스트(303)는 송신하여야 하는 TCP 데이터 세그먼트를 버퍼링하고 있다. 그리고, 이동 호스트(303)가 액세스 라우터(309)의 라우터 통지를 수신하여, 디폴트 라우터를 액세스 라우터(307)에서 액세스 라우터(309)로 변경함과 동시에 신케어 오브 어드레스를 취득하면, 상태 IV로 천이하여, 이동 호스트(303)는 버퍼링하고 있던 TCP 데이터 세그먼트를 송신한다.

이상과 같이, 본 제 4 실시예에 있어서는, 이동 호스트(303)는 액세스 라우터(307, 309) 사이의 핸드 오프 시에, 상기 핸드 오프의 기간에 송신해야 할 TCP 데이터 세그먼트를 버퍼링해 두고, 핸드 오프가 완료하고나서 버퍼링해 둔 TCP 데이터 세그먼트를 송신한다. 이렇게 함으로써, 통신 상대 호스트(311)는 이동 호스트(303)의 핸드 오프 시에 이동 호스트(303)로부터의 TCP 데이터 세그먼트를 수신할 수 없게 된다. 그리고, 당연히 통신 상대 호스트(311)가 송달 확인 신호를 송신하는 일은 없다. 통신 상대 호스트(311)가 송달 확인 신호를 송신하지 않으면 당연히 이동 호스트(303)의 핸드 오프 시에 패킷 로스가 되는 송달 확인 신호도 없다. 이동 호스트(303)가 핸드 오프를 완료한 후에, 이동 호스트(303)는 버퍼링하고 있던 TCP 데이터 세그먼트를 다시 송신함으로써, 통신 상대 호스트(311)는 이들 TCP 데이터 세그먼트를 수신한다. 그리고, 통신 상대 호스트(311)는 이에 대한 송달 확인 신호를 송신한다. TCP 데이터 세그먼트를 버퍼링하고 있던 시간분만큼 이동 호스트(303)에 의한 데이터 전송은 멈춰버리지만, 상기 시간은 핸드 오프에 걸리는 시간(100ms 정도 이하)이다. 한편, TCP 데이터 세그먼트의 송신 계기를 얻을 수 없다는 영향에 의한 이동 호스트(303)의 데이터 전송 정지 시간은 TCP의 재전송 타이머(Retransmit Timer)가 만료하는 시간(1초 이상)이다. 따라서, TCP 데이터 세그먼트의 버퍼링에 의한 TCP 스루풋 저하는 TCP 데이터 세그먼트의 송신 계기를 얻을 수 없다는 영향에 의한 TCP 스루풋 저하보다 작다. 이로써, 이동 호스트(303)의 핸드 오프 시에 생기는 TCP 스루풋의 현저한 저하를 막을 수 있다.

또한, 본 제 4 실시예에 있어서는, 이동 호스트(303)가 TCP 데이터 세그먼트를 버퍼링하는 기간은 접속점 전환을 위해 이동 호스트(303)의 링크층(337)이 어느 외부 링크에도 접속하고 있지 않은 링크층(337) 순간 차단 시간 개시의 소정 시간(Tn) 전부터 상기 링크층(337) 순간 차단 시간 종료 후에 새롭게 접속된 외부 링크를 제공하는 액세스 라우터(309)를 디폴트 라우터로 변경하기까지의 기간으로 되어 있다. 이로써, TCP 데이터 세그먼트를 버퍼링하는 기간이 극히 적절하게 설정되게 되어, 필요 이상으로 TCP 데이터 세그먼트를 버퍼링하지 않아, TCP 스루풋의 현저한 저하를 보다 한층 더 막을 수 있다.

또한, 본 제 4 실시예에서는, 트랜스포트층(333)(TCP/UDP(333a))에 있어서, 링크층(337) 순간 차단 시간 개시의 소정 시간(Tn) 전을 외부 링크에 접속하는 인터페이스(337b)로부터의 신호에 의해 검지하고, 디폴트 라우터 변경을 이동 호스트(303)의 IP층(335)으로부터의 신호에 의해 검지하고 있다. 이로써, TCP 데이터 세그먼트를 버퍼링하는 기간을 적절하게 또한 간단하게 검지할 수 있다.

(제 5 실시예)

도 12는 제 5 실시예에 관련되는 이동 통신 시스템의 구성을 도시하는 도면이다. 도 12에 있어서, SH는 고정 호스트(Stationary Host), MR은 이동 라우터(Mobile Router), HA는 홈 에이전트(Home Agent), AR은 액세스 라우터(Access Router), CH는 통신 상대 호스트(Correspondent Host)를 도시하고 있다.

이동 통신 시스템(351)은 도 12에 도시되는 바와 같이, 이동 라우터(353), 고정 호스트(355), 홈 에이전트(305), 복수의 액세스 라우터(307, 309), 통신 상대 호스트(311), IP 네트워크(313)를 포함하고 있다.

이동 라우터(353)는 고정 호스트(355)를 포함하는 이동 네트워크(357)를 따라 링크에서 링크로 이동하여, 이동 네트워크(357)의 게이트웨이 라우터로서 기능한다. 이동 라우터(353)는 홈 링크 상에서 홈 어드레스를 사용하고, 외부 링크 상에서는 홈 어드레스 및 각 링크의 링크 프리픽스를 갖는 케어 오브 어드레스를 사용한다. 고정 호스트(355)는 이동 라우터(353)와의 접속 관계가 변하지 않는 노드이다. 또한, 이동 네트워크(357)는 라우터나 이동 호스트도 포함하고 있어도 된다. 홈 에이전트(305)는 이동 라우터(353)에 홈 링크를 제공하고, 액세스 라우터는 이동 라우터(353)에 외부 링크를 제공한다.

이동 라우터(353)는 홈 에이전트(305)에 「자기 노드의 홈 어드레스 및 이동 네트워크(357) 내에 존재하는 네트워크 프리픽스」와, 「접속 링크에서 취득하는 케어 오브 어드레스」와의 바인딩(binding)을 통지하여, 홈 에이전트(305)는 이 바인딩(binding)을 보존한다. 홈 에이전트(305)는 이동 라우터(353)의 홈 어드레스앞 또는 이동 네트워크(357) 내의 네트워크 프리픽스에 속하는 어드레스앞으로 패킷을 수신하였을 때, 바인딩(binding)되어 있는 케어 오브 어드레스앞으로의 IP 패킷을 작성하여, 페이로드부에 상기 패킷을 격납하여, 이동 라우터(353)로 전송한 다. 전송 패킷을 수신한 이동 라우터(353)는 페이로드부로부터 원래의 패킷을 추출, 이것이 이동 네트워크(357) 내에 존재하는 호스트앞이면, 이동 네트워크(357) 내로 라우팅한다.

도 13은 이동 라우터의 구성을 도시하는 도면이다. IP(371a) 및 송달 확인 신호 버퍼 스페이스(371b)를 포함하는 IP층(371), 제 1 링크(373a), 제 2 링크(373b), 이동 네트워크 측 인터페이스(373c) 및 고정 네트워크 측 인터페이스(373d)를 포함하는 링크층(373)을 구비한다.

이동 네트워크 측 인터페이스(373c) 또는 고정 네트워크 측 인터페이스(373d)로부터 수신된 패킷은 각각 제 1 링크(373a), 제 2 링크(373b)를 지나 IP(371a)에 도달한다. IP(371a)는 라우팅 테이블을 참조하여, 패킷을 고정 네트워크 측(디폴트 라우터)에 송신할지, 이동 네트워크(357) 측(고정 호스트(355))에 송신할지를 판정하여, 판정 결과에 따라서 패킷을 제 2 링크(373b) 또는 제 1 링크(373a)로 전달한다.

송달 확인 신호 버퍼 스페이스(371b)는 핸드 오프 기간 중에 송달 확인 신호를 버퍼링하기 위한 것이다. IP(371a)는 송달 확인 신호를 송달 확인 신호 버퍼 스페이스(371b)에 버퍼링한다. 송달 확인 신호를 버퍼링하는 기간은 접속점 전환을 위해 이동 라우터(353)의 링크층(373)의 제 2 링크(373b) 및 고정 네트워크 측 인터페이스(373d)가 어느 외부 링크에도 접속하고 있지 않은 링크층(제 2 링크(373b) 및 고정 네트워크 측 인터페이스(373d)) 순간 차단 시간 개시의 소정 시간(Tn) 전부터, 상기 링크층(제 2 링크(373b) 및 고정 네트워크 측 인터페이스(373d)) 순간 차단 시간 종료 후에 새롭게 접속된 외부 링크를 제공하는 액세스 라우터(309)를 디폴트 라우터로 변경하기까지의 기간이다. 여기서, IP(371a)는 링크층(제 2 링크(373b) 및 고정 네트워크 측 인터페이스(373d)) 순간 차단 시간 개시의 소정 시간(Tn) 전을 고정 네트워크 측 인터페이스(373d)로부터의 신호에 의해 검지하고, 디폴트 라우터의 변경을 스스로 검지한다. 여기서, 소정 시간(Tn)의 범위는 0 이상이다. 여기서, 소정 시간(Tn)은 버퍼링 개시 전, 마지막에 송신한 송달 확인 신호가 통신 상대 호스트에 도착함으로써 통신 상대 호스트가 새롭게 송신하는 TCP 데이터 세그먼트를 현재 접속중인 액세스 라우터 경유로 수신할 수 있는 것을 고려하여, 고정 호스트와 통신 상대 호스트 사이의 왕복 전송 시간(Round Trip Time) 이상으로 설정하는 것이 바람직하다.

고정 네트워크 측 인터페이스(373d)는 접속점을 액세스 라우터(307)에서 액세스 라우터(309)로 바꿀 때에, IP(371a)에 버퍼 명령을 낸다. 이로써, IP(371a)는 링크층(제 2 링크(373b) 및 고정 네트워크 측 인터페이스(373d)) 순간 차단 시간 개시의 소정 시간(Tn) 전을 검지하게 된다. 버퍼 명령을 받은 IP(371a)는 송달 확인 신호 버퍼 스페이스(371b)를 이용하여, 본래는 제 2 링크(373b)에 전달해야 하는 송달 확인 신호의 버퍼링을 개시한다.

IP(371a)는 액세스 라우터(309)로부터 수신하는 라우터 통지에 의해 디폴트 라우터를 변경한 시점에서, 스스로 디폴트 라우터 변경을 검지하여 버퍼링을 해제한다. 그리고, IP(371a)는 송달 확인 신호 버퍼 스페이스(371b)에 버퍼링된 송달 확인 신호를 제 2 링크(373b)로 전달한다. 제 2 링크(373b)에 전달된 송달 확인 신호는 상술한 바와 같이, 고정 네트워크 측 인터페이스(373d)로부터 새롭게 접속된 외부 링크를 제공하는(디폴트 라우터로서 설정된) 액세스 라우터(309)에 송신된다.

도 14는 이동 네트워크(357) 중의 고정 호스트(355)가 통신 상대 호스트(311)로부터 TCP를 사용한 데이터 전송을 받고 있을 때에, 이동 라우터(353)가 액세스 라우터(307)에서 액세스 라우터(309)로 핸드 오프하는 경우의 시퀀스 차트이다.

점선 화살표는 통신 상대 호스트(311)가 고정 호스트(355)로 송신하는 TCP 데이터 세그먼트 및 고정 호스트(355)가 통신 상대 호스트(311)로 송신하는 송달 확인 신호를 도시한다. 도 14에 있어서의 상태 I 내지 상태 IV 및 상태 A, B는 도 22에서 설명된 상태 I 내지 상태 IV 및 상태 A, B에 대응하는 것이다.

상태 I에서 상태 II로 천이하는 소정 시간(Tn) 전에, 이동 라우터(353)는 고정 네트워크 측으로 라우팅해야 하는 송달 확인 신호를 버퍼링하고 있다. 그리고, 이동 라우터(353)가 액세스 라우터(309)의 라우터 통지를 수신하여, 디폴트 라우터를 액세스 라우터(307)에서 액세스 라우터(309)로 변경함과 동시에 신케어 오브 어드레스를 취득하면, 상태 IV로 천이하여, 이동 라우터(353)는 버퍼링하고 있던 송달 확인 신호를 라우팅한다.

또한, 이동 라우터(353)는 외부 링크에서 사용하는 신케어 오브 어드레스를 취득하면, 바인딩 업데이트(Binding Update) 옵션을 포함하는 패킷을 홈 에이전트(305)에 송신한다. 홈 에이전트(305)는 바인딩 업데이트(Binding Update) 패킷을 수신하면 바인딩(binding)(이동 라우터(353)의 홈 어드레스와 케어 오브 어드레스와의 대응)을 기억하여, 확인 응답으로서 바인딩 확인 응답(Binding Acknowledgement) 옵션을 포함하는 패킷을 이동 라우터(353)에 송신한다.

이상과 같이, 본 제 5 실시예에 있어서는, 이동 라우터(353)는 액세스 라우터(307, 309) 사이의 핸드 오프 시에, 상기 핸드 오프 기간 중에 고정 네트워크 측에 라우팅되어야 하는 송달 확인 신호를 버퍼링해 두고, 핸드 오프가 완료하고나서 버퍼링해 둔 송달 확인 신호를 라우팅한다. 이렇게 함으로써, 통신 상대 호스트(311)는 이동 라우터(353)의 핸드 오프 시에 고정 호스트(355)로부터의 송달 확인 신호를 수신할 수 없게 된다. 그리고, 통신 상대 호스트(311)는 다음 TCP 데이터 세그먼트 송신을 대기한다. 통신 상대 호스트(311)가 TCP 데이터 세그먼트를 송신하지 않으면 당연히 이동 라우터(353)의 핸드 오프 시에 패킷 로스가 되는 TCP 데이터 세그먼트도 없다. 이동 라우터(353)가 핸드 오프를 완료한 후에, 이동 라우터(353)는 버퍼링하고 있던 송달 확인 신호를 다시 라우팅함으로써, 통신 상대 호스트(311)는 이들 송달 확인 신호를 수신한다. 그리고, 통신 상대 호스트(311)는 다음 TCP 데이터 세그먼트의 송신을 재개한다. 송달 확인 신호를 버퍼링하고 있던 시간분만큼 통신 상대 호스트(311)에 의한 데이터 전송은 멈춰버리지만, 상기 시간은 핸드 오프에 걸리는 시간(100ms 정도 이하)이다. 한편, TCP 데이터 세그먼트의 연속 로스의 영향에 의한 통신 상대 호스트(311)의 데이터 전송 정지 시간은 TCP의 재전송 타이머(Retransmit Timer)가 만료하는 시간(1초 이상)이다. 따라서, 송달 확인 신호의 버퍼링에 의한 TCP 스루풋 저하는 TCP 데이터 세그먼트 연속 로 스의 영향에 의한 TCP 스루풋 저하보다 작다. 이로써, 이동 라우터(353)의 핸드 오프 시에 생기는 TCP 스루풋의 현저한 저하를 막을 수 있다.

또한, 본 제 5 실시예에 있어서는, 이동 라우터(353)가 송달 확인 신호를 버퍼링하는 기간은 접속점 전환을 위해 이동 라우터(353)의 링크층(373)의 제 2 링크(373b) 및 고정 네트워크 측 인터페이스(373d)가 어느 외부 링크에도 접속하고 있지 않은 링크층(제 2 링크(373b) 및 고정 네트워크 측 인터페이스(373d)) 순간 차단 시간 개시의 소정 시간(Tn) 전부터, 상기 링크층(제 2 링크(373b) 및 고정 네트워크 측 인터페이스(373d)) 순간 차단 시간 종료 후에 새롭게 접속된 외부 링크를 제공하는 액세스 라우터(309)를 디폴트 라우터로 변경하기까지의 기간으로 되어 있다. 이로써, 송달 확인 신호를 버퍼링하는 기간이 극히 적절하게 설정되게 되어, 필요 이상으로 송달 확인 신호를 버퍼링하지 않아, TCP 스루풋의 현저한 저하를 보다 한층 더 막을 수 있다.

또한, 본 제 5 실시예에서는, IP층(371)(IP; 371a)에 있어서, 링크층(제 2 링크(373b) 및 고정 네트워크 측 인터페이스(373d)) 순간 차단 시간 개시의 소정 시간(Tn) 전을 외부 링크에 접속하는 고정 네트워크 측 인터페이스(373d)로부터의 신호에 의해 검지하고, 디폴트 라우터 변경을 스스로 검지하고 있다. 이로써, 송달 확인 신호를 버퍼링하는 기간을 적절하고 또한 간단하게 검지할 수 있다.

또한, 송달 확인 신호를 버퍼링할 때에는, 송달 확인 신호의 버퍼링을 TCP 커넥션마다 행하여, TCP 커넥션마다에 있어서, 새롭게 버퍼링되는 송달 확인 신호가 이미 버퍼링되어 있는 송달 확인 신호보다도 큰 시퀀스 번호의 TCP 데이터 세그 먼트에 대한 것일 경우는, 이미 버퍼링되어 있는 송달 확인 신호를 새롭게 버퍼링되는 송달 확인 신호로 치환하는 것으로 하여도 된다. 송달 확인 신호는 수신 측 호스트가 지금까지 수신한 TCP 데이터 세그먼트의 최대 시퀀스 넘버를 송신 측 호스트에게 알리는 것이기 때문에, 2개의 송달 확인 신호가 다른 시퀀스 넘버를 도시하는 경우, 큰 쪽의 시퀀스 넘버를 알리기 위한 송달 확인 신호는 작은 쪽의 시퀀스 넘버까지의 TCP 데이터 세그먼트 수신 확인을 겸한다. 즉, 후속하는 송달 확인 신호가 현재 버퍼링되어 있는 송달 확인 신호보다 큰 시퀀스 넘버를 알리는 것일 경우는, 이것을 치환함으로써, 송달 확인 신호 버퍼 스페이스(371b) 절약이 가능해진다.

(제 6 실시예)

제 6 실시예의 이동 통신 시스템의 구성은 도 12에 도시된 제 5 실시예의 이동 통신 시스템(351)과 같아, 그 설명을 생략한다.

도 15는 제 6 실시예의 이동 통신 시스템에 사용되는 이동 라우터(353)의 구성을 도시하는 도면이다. IP(371a) 및 TCP 데이터 세그먼트 버퍼 스페이스(371c)를 포함하는 IP층(371), 제 1 링크(373a), 제 2 링크(373b), 이동 네트워크 측 인터페이스(373c) 및 고정 네트워크 측 인터페이스(373d)를 포함하는 링크층(373)을 구비한다.

TCP 데이터 세그먼트 버퍼 스페이스(371c)는 핸드 오프 기간 중에 TCP 데이터 세그먼트를 버퍼링하기 위한 것이다. IP(371a)는 TCP 데이터 세그먼트를 TCP 데이터 세그먼트 버퍼 스페이스(371c)에 버퍼링한다. TCP 데이터 세그먼트를 버퍼링하는 기간은 접속점 전환을 위해 이동 라우터(353)의 링크층(373)의 제 2 링크(373b) 및 고정 네트워크 측 인터페이스(373d)가 어느 외부 링크에도 접속하고 있지 않은 링크층(제 2 링크(373b) 및 고정 네트워크 측 인터페이스(373d)) 순간 차단 시간 개시의 소정 시간(Tn) 전부터, 상기 링크층(제 2 링크(373b) 및 고정 네트워크 측 인터페이스(373d)) 순간 차단 시간 종료 후에 새롭게 접속된 외부 링크를 제공하는 액세스 라우터(309)를 디폴트 라우터로 변경하기까지의 기간이다. 여기서, IP(371a)는 링크층(제 2 링크(373b) 및 고정 네트워크 측 인터페이스(373d)) 순간 차단 시간 개시의 소정 시간(Tn) 전을 고정 네트워크 측 인터페이스(373d)로부터의 신호에 의해 검지하고, 디폴트 라우터의 변경을 스스로 검지한다. 여기서, 소정 시간(Tn)의 범위는 0 이상이다. 여기서, 소정 시간(Tn)은 버퍼링 개시 전, 마지막에 송신한 TCP 데이터 세그먼트가 통신 상대 호스트에 도착함으로써 통신 상대 호스트가 새롭게 송신하는 송달 확인 신호를 현재 접속중인 액세스 라우터 경유로 수신할 수 있는 것을 고려하여, 고정 호스트와 통신 상대 호스트 사이의 왕복 전송 시간(Round Trip Time) 이상으로 설정하는 것이 바람직하다.

고정 네트워크 측 인터페이스(373d)는 접속점을 액세스 라우터(307)에서 액세스 라우터(309)로 바꿀 때에, IP(371a)에 버퍼 명령을 낸다. 이로써, IP(371a)는 링크층(제 2 링크(373b) 및 고정 네트워크 측 인터페이스(373d)) 순간 차단 시간 개시의 소정 시간(Tn) 전을 검지하게 된다. 버퍼 명령을 받은 IP(371a)는 TCP 데이터 세그먼트 버퍼 스페이스(371c)를 이용하여, 본래는 제 2 링크(373b)에 전달해야 하는 TCP 데이터 세그먼트의 버퍼링을 개시한다.

IP(371a)는 액세스 라우터(309)로부터 수신하는 라우터 통지에 의해 디폴트 라우터를 변경한 시점에서, 스스로 디폴트 라우터 변경을 검지하여 버퍼링을 해제한다. 그리고, IP(371a)는 TCP 데이터 세그먼트 버퍼 스페이스(371c)에 버퍼링된 TCP 데이터 세그먼트를 제 2 링크(373b)로 전달한다. 제 2 링크(373b)에 전달된 TCP 데이터 세그먼트는 상술한 바와 같이, 고정 네트워크 측 인터페이스(373d)로부터 새롭게 접속된 외부 링크를 제공하는(디폴트 라우터로서 설정된) 액세스 라우터(309)에 송신된다.

도 16은 이동 네트워크(357) 중의 고정 호스트(355)가 통신 상대 호스트(311)로 TCP를 사용한 데이터 전송을 하고 있을 때에, 이동 라우터(353)가 액세스 라우터(307)에서 액세스 라우터(309)로 핸드 오프하는 경우의 시퀀스 차트이다.

점선 화살표는 고정 호스트(355)가 통신 상대 호스트(311)로 송신하는 TCP 데이터 세그먼트 및 통신 상대 호스트(311)가 고정 호스트(355)로 송신하는 송달 확인 신호를 도시한다. 도 16에 있어서의 상태 I 내지 상태 IV 및 상태 A, B는 도 22에서 설명된 상태 I 내지 상태 IV 및 상태 A, B에 대응하는 것이다.

상태 I에서 상태 II로 천이하는 소정 시간(Tn) 전에, 이동 라우터(353)는 고정 네트워크 측으로 라우팅해야 하는 TCP 데이터 세그먼트를 버퍼링하고 있다. 그리고, 이동 라우터(353)가 액세스 라우터(309)의 라우터 통지를 수신하여, 디폴트 라우터를 액세스 라우터(307)에서 액세스 라우터(309)로 변경함과 동시에 신케어 오브 어드레스를 취득하면, 상태 IV로 천이하여, 이동 라우터(353)는 버퍼링하고 있던 TCP 데이터 세그먼트를 라우팅한다.

이상과 같이, 본 제 6 실시예에 있어서는, 이동 라우터(353)는 액세스 라우터(307, 309) 사이의 핸드 오프 시에, 상기 핸드 오프 기간에 고정 네트워크 측에 라우팅해야 하는 TCP 데이터 세그먼트를 버퍼링해 두고, 핸드 오프가 완료하고나서 버퍼링해 둔 TCP 데이터 세그먼트를 라우팅한다. 이렇게 함으로써, 통신 상대 호스트(311)는 이동 라우터(353)의 핸드 오프 시에 고정 호스트(355)로부터의 TCP 데이터 세그먼트를 수신할 수 없게 된다. 그리고, 통신 상대 호스트(311)가 송달 확인 신호를 송신하는 일은 없다. 통신 상대 호스트(311)가 송달 확인 신호를 송신하지 않으면, 당연히 이동 라우터(353)의 핸드 오프 시에 패킷 로스가 되는 송달 확인 신호도 없다. 이동 라우터(353)가 핸드 오프를 완료한 후에, 이동 라우터(353)는 버퍼링하고 있던 TCP 데이터 세그먼트를 다시 라우팅하게 되어, 통신 상대 호스트(311)는 이들 TCP 데이터 세그먼트를 수신한다. 그리고, 통신 상대 호스트(311)는 이에 대한 송달 확인 신호를 송신한다. TCP 데이터 세그먼트를 버퍼링하고 있던 시간분만큼 고정 호스트(355)에 의한 데이터 전송은 멈춰버리지만, 상기 시간은 핸드 오프에 걸리는 시간(100ms 정도 이하)이다. 한편, TCP 데이터 세그먼트의 송신 계기를 얻을 수 없다는 영향에 의한 고정 호스트(355)의 데이터 전송 정지 기간은 TCP의 재전송 타이머(Retransmit Timer)가 만료하는 시간(1초 이상)이다. 따라서, 이동 라우터(353)가 TCP 데이터 세그먼트의 버퍼링하는 것에 의한 TCP 스루풋 저하는 고정 호스트(355)가 TCP 데이터 세그먼트의 송신 계기를 얻을 수 없다는 영향에 의한 TCP 스루풋 저하보다 작다. 이로써, 이동 라우터(353) 의 핸드 오프 시에 생기는 TCP 스루풋의 현저한 저하를 막을 수 있다.

또한, 본 제 6 실시예에 있어서는, 이동 라우터(353)가 TCP 데이터 세그먼트를 버퍼링하는 기간은 접속점 전환을 위해 이동 라우터(353)의 링크층(373)의 제 2 링크(373b) 및 고정 네트워크 측 인터페이스(373d)가 어느 외부 링크에도 접속하고 있지 않은 링크층(제 2 링크(373b) 및 고정 네트워크 측 인터페이스(373d)) 순간 차단 시간 개시의 소정 시간(Tn) 전부터, 상기 링크층(제 2 링크(373b) 및 고정 네트워크 측 인터페이스(373d)) 순간 차단 시간 종료 후에 새롭게 접속된 외부 링크를 제공하는 액세스 라우터(309)를 디폴트 라우터로 변경하기까지의 기간으로 되어 있다. 이로써, TCP 데이터 세그먼트를 버퍼링하는 기간이 극히 적절하게 설정되게 되며, 필요 이상으로 TCP 데이터 세그먼트를 버퍼링하지 않아, TCP 스루풋의 현저한 저하를 보다 한층 더 막을 수 있다.

또한, 본 제 6 실시예에서는, IP층(371)(IP; 371a)에 있어서, 링크층(제 2 링크(373b) 및 고정 네트워크 측 인터페이스(373d)) 순간 차단 시간 개시의 소정 시간(Tn) 전을 외부 링크에 접속하는 고정 네트워크 측 인터페이스(373d)로부터의 신호에 의해 검지하고, 디폴트 라우터 변경을 스스로 검지하고 있다. 이로써, TCP 데이터 세그먼트를 버퍼링하는 기간을 적절하고 또한 간단하게 검지할 수 있다.

다음으로 본 발명의 실시예에 관련되는 통신 제어 프로그램에 대해서 설명한다. 통신 제어 프로그램은 패킷을 송신하기 위해, 컴퓨터를 핸드 오프 기간 중에 패킷을 버퍼링하여, 상기 핸드 오프가 완료하였을 때에 버퍼링된 패킷을 송신하는 수단으로서 기능시키는 것이다. 통신 제어 프로그램은 예를 들면, 컴퓨터 판독 가 능한 기억 매체에 기록된다. 여기서, 기억 매체란 컴퓨터의 하드웨어 자원에 구비되어 있는 판독 장치에 대하여, 프로그램의 기술 내용에 따라서, 자기, 광, 전기 등의 에너지의 변화 상태를 야기하여, 그에 대응하는 신호의 형식으로, 판독 장치에 프로그램의 기술 내용을 전달할 수 있는 것이다. 이러한 기록 매체로서는, 예를 들면, 자기 디스크, 광 디스크, CD-ROM, 컴퓨터에 내장되는 메모리 등이 해당한다.

기록 매체(81)는 도 17에 도시되는 바와 같이, 프로그램을 기록하는 프로그램 영역(83)을 구비하고 있다. 이 프로그램 영역에는 통신 제어 프로그램(85)이 기록되어 있다. 통신 제어 프로그램은 처리를 통괄하는 메인 모듈(85a)과, 이동 노드가 핸드 오프 기간 중에 패킷을 버퍼링하여, 상기 핸드 오프가 완료하였을 때에 버퍼링된 패킷을 송신하기 위한 패킷 버퍼링 제어 모듈(85b)을 포함하고 있다.

컴퓨터는 상술한 통신 제어 프로그램을 실행시킴으로써, 상술한 제 1 실시예에 있어서의 이동 호스트(3) 혹은 제 2 실시예에 있어서의 이동 라우터(53)로서 기능한다. 이로써, 핸드 오프 기간 중에 송신되어야 하는 패킷이 상기 핸드 오프 기간 중에 송신되지 않고 버퍼링되어, 상기 핸드 오프가 완료하였을 때에 버퍼링된 패킷이 송신되게 되어, 핸드 오프 기간 중에 패킷 로스가 생기는 것을 막을 수 있다.

마지막으로, 본 발명의 실시예에 관련되는 다른 통신 제어 프로그램에 대해서 설명한다. 통신 제어 프로그램은 TCP 데이터 세그먼트를 수신하고, 상기 TCP 데이터 세그먼트에 대한 송달 확인 신호를 송신하기 위해, 컴퓨터를 핸드 오프 기 간 중에 송달 확인 신호를 버퍼링하여, 상기 핸드 오프가 완료하였을 때에 버퍼링된 송달 확인 신호를 송신하는 수단으로서 기능시키는 것이다. 또한, 통신 제어 프로그램은 TCP 데이터 세그먼트를 송신하기 위해, 컴퓨터를 핸드 오프 기간 중에 TCP 데이터 세그먼트를 버퍼링하여, 상기 핸드 오프가 완료하였을 때에 버퍼링된 TCP 데이터 세그먼트를 송신하는 수단으로서 기능시키는 것이어도 된다. 통신 제어 프로그램은 예를 들면, 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체에 기록된다. 여기서, 기록 매체란 컴퓨터의 하드웨어 자원에 구비되어 있는 판독 장치에 대하여, 프로그램의 기술 내용에 따라서, 자기, 광, 전기 등의 에너지의 변화 상태를 야기하여, 그에 대응하는 신호의 형식으로, 판독 장치에 프로그램의 기술 내용을 전달할 수 있는 것이다. 이러한 기록 매체로서는, 예를 들면, 자기 디스크, 광 디스크, CD-ROM, 컴퓨터에 내장되는 메모리 등이 해당한다.

기록 매체(881)는 도 18에 도시되는 바와 같이, 프로그램을 기록하는 프로그램 영역(883)을 구비하고 있다. 이 프로그램 영역에는 통신 제어 프로그램(885)이 기록되어 있다. 통신 제어 프로그램은 처리를 통괄하는 메인 모듈(885a)과, 이동 노드가 핸드 오프 기간 중에 송달 확인 신호를 버퍼링하여, 상기 핸드 오프가 완료하였을 때에 버퍼링된 송달 확인 신호를 송신하기 위한 버퍼링 제어 모듈(885b)을 포함하고 있다. 버퍼링 제어 모듈(885b)은 이동 노드가 TCP 데이터 세그먼트를 송신하기 위해, 컴퓨터를 핸드 오프 기간 중에 TCP 데이터 세그먼트를 버퍼링하여, 상기 핸드 오프가 완료하였을 때에 버퍼링된 TCP 데이터 세그먼트를 송신하는 것이어도 된다.

컴퓨터는 상술한 통신 제어 프로그램을 실행시킴으로써, 상술한 제 3 및 제 4 실시예에 있어서의 이동 호스트(303) 혹은 제 5 및 제 6 실시예에 있어서의 이동 라우터(353)로서 기능한다. 이로써, 이동 라우터(353)나 이동 호스트(303)의 핸드 오프 시에 생기는 TCP 스루풋의 현저한 저하를 막을 수 있다.

본 발명은 핸드 오프 기간 중에 패킷 로스가 생기는 것을 막는 것이 가능한 이동 노드, 이동 통신 시스템 및 통신 제어 프로그램을 제공한다.

Claims

패킷을 송신하는 이동 노드로서,

핸드 오프 기간 중에 상기 패킷을 버퍼링하여, 상기 핸드 오프가 완료하였을 때에 버퍼링된 상기 패킷을 송신하는 수단을 가지며,

상기 수단은 상기 패킷을 버퍼링하는 기간을 상기 이동 노드의 링크층의 접속 상태에 기초하여, 접속점의 전환을 위해 상기 이동 노드의 링크층이 어느 외부 링크에도 접속하고 있지 않은 링크층 순간 차단 시간의 개시의 소정 시간전부터, 상기 링크층 순간 차단 시간 종료 후에 새롭게 접속된 외부 링크를 제공하는 액세스 라우터(router)를 디폴트 라우터로 변경하기까지의 기간으로 결정하는 이동 노드.
삭제
제 1 항에 있어서,

상기 수단은 상기 링크층 순간 차단 시간의 개시의 소정 시간 전을 외부 링크에 접속하는 인터페이스로부터의 신호에 의해 검지하고, 디폴트 라우터의 변경을 상기 이동 노드의 IP층으로부터의 신호에 의해 검지하는 이동 노드.
제 1 항에 있어서,

상기 수단은 라우터 통지(router advertisement) 송신을 액세스 라우터에 요구하기 위한 라우터 요청(router solicitation)을 버퍼링하지 않는 이동 노드.
제 1 항에 있어서,

상기 이동 노드는 TCP 데이터 세그먼트 및 TCP 데이터 세그먼트에 대한 송달 확인 신호 중 적어도 한쪽의 신호를 송신하는 것이고,

상기 수단은 상기 핸드 오프 기간 중에 상기 TCP 데이터 세그먼트 및 상기 TCP 데이터 세그먼트에 대한 송달 확인 신호 중 적어도 한쪽의 신호를 버퍼링하여, 상기 핸드 오프가 완료하였을 때에 버퍼링된 상기 TCP 데이터 세그먼트 및 상기 TCP 데이터 세그먼트에 대한 송달 확인 신호 중 적어도 한쪽의 신호를 송신하는 이동 노드.
제 5 항에 있어서,

상기 TCP 데이터 세그먼트 및 TCP 데이터 세그먼트에 대한 송달 확인 신호 중 적어도 한쪽의 신호는 송달 확인 신호이며,

상기 수단은 상기 송달 확인 신호의 버퍼링을 TCP 커넥션마다 행하여, 상기 TCP 커넥션마다에 있어서, 새롭게 버퍼링되는 송달 확인 신호가 이미 버퍼링되어 있는 송달 확인 신호보다도 큰 시퀀스 번호의 TCP 데이터 세그먼트에 대한 것일 경우는, 이미 버퍼링되어 있는 상기 송달 확인 신호를 새롭게 버퍼링되는 상기 송달 확인 신호로 치환하는 이동 노드.
패킷을 송신하는 이동 노드와, 상기 이동 노드에 외부 링크를 제공하는 복수의 액세스 라우터를 구비하는 이동 통신 시스템으로서,

상기 이동 노드는 핸드 오프 기간 중에 상기 패킷을 버퍼링하여, 상기 핸드 오프가 완료되었을 때에 버퍼링된 상기 패킷을 새롭게 접속된 외부 링크를 제공하는 액세스 라우터에 송신하는 수단을 가지며,

상기 수단은, 상기 패킷을 버퍼링하는 기간을 상기 이동 노드의 링크층의 접속 상태에 기초하여, 접속점의 전환을 위해 상기 이동 노드의 링크층이 어느 외부 링크에도 접속하고 있지 않은 링크층 순간 차단 시간의 개시의 소정 시간전부터, 상기 링크층 순간 차단 시간 종료 후에 새롭게 접속된 외부 링크를 제공하는 액세스 라우터(router)를 디폴트 라우터로 변경하기까지의 기간으로 결정하는 이동 통신 시스템.
패킷을 송신하기 위해, 컴퓨터를, 핸드 오프 기간 중에 상기 패킷을 버퍼링하여, 상기 핸드 오프가 완료되었을 때에 버퍼링된 상기 패킷을 송신하는 수단으로서 기능시켜, 상기 수단으로써 상기 패킷을 버퍼링하는 기간을 이동 노드의 링크층의 접속 상태에 기초하여, 접속점의 전환을 위해 상기 이동 노드의 링크층이 어느 외부 링크에도 접속하고 있지 않은 링크층 순간 차단 시간의 개시의 소정 시간 전부터, 상기 링크층 순간 차단 시간 종료 후에 새롭게 접속된 외부 링크를 제공하는 액세스 라우터를 디폴트 라우터로 변경하기까지의 기간으로 결정시키는 통신 제어 프로그램을 저장한 기록 매체.
삭제
제 8 항에 있어서,

상기 수단으로써, 링크층 순간 차단 시간의 개시를 외부 링크에 접속하는 인터페이스로부터의 신호에 의해 검지시키고, 디폴트 라우터의 변경을 상기 이동 노드의 IP층으로부터의 신호에 의해 검지시키는, 통신 제어 프로그램을 저장한 기록 매체.
제 8 항에 있어서,

상기 수단으로써, 라우터 통지(router advertisement)의 송신을 액세스 라우터에 요구하기 위한 라우터 요청(router solicitation)을 버퍼링시키지 않는, 통신 제어 프로그램을 저장한 기록 매체.
제 8 항에 있어서,

TCP 데이터 세그먼트 및 TCP 데이터 세그먼트에 대한 송달 확인 신호 중 적어도 한쪽의 신호를 송신하기 위해, 컴퓨터를, 상기 핸드 오프 기간 중에 상기 TCP 데이터 세그먼트 및 상기 TCP 데이터 세그먼트에 대한 송달 확인 신호 중 적어도 한쪽의 신호를 버퍼링하여, 상기 핸드 오프가 완료되었을 때에 버퍼링된 상기 TCP 데이터 세그먼트 및 상기 TCP 데이터 세그먼트에 대한 송달 확인 신호 중 적어도 한쪽의 신호를 송신하는 수단으로서 기능시키는, 통신 제어 프로그램을 저장한 기록 매체.
제 12 항에 있어서,

상기 TCP 데이터 세그먼트 및 TCP 데이터 세그먼트에 대한 송달 확인 신호 중 적어도 한쪽의 신호는 송달 확인 신호이며,

상기 수단으로써, 상기 송달 확인 신호의 버퍼링을 TCP 커넥션마다 행하게 하여, 상기 TCP 커넥션마다에 있어서, 새롭게 버퍼링되는 송달 확인 신호가 이미 버퍼링되어 있는 송달 확인 신호보다도 큰 시퀀스 번호의 TCP 데이터 세그먼트에 대한 것일 경우는, 이미 버퍼링되어 있는 상기 송달 확인 신호를 새롭게 버퍼링되는 상기 송달 확인 신호로 치환시키는, 통신 제어 프로그램을 저장한 기록 매체.