KR100765798B1

KR100765798B1 - ＩＰｖ６만 가능한 네트워크에서의 듀얼 모바일 ＩＰｖ4노드의 경로 최적화 방법

Info

Publication number: KR100765798B1
Application number: KR1020060115454A
Authority: KR
Inventors: 키쇼레 문드라; 라크슈미 프라바; 사미에르 쿠마르; 웨이블란지트싱 우데이신
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-12-29
Filing date: 2006-11-21
Publication date: 2007-10-15
Also published as: KR20070072353A; CN101043435A; DE602006006144D1; CN101043435B

Abstract

IPv6만 가능한 네트워크에서의 듀얼 모바일 IPv4 노드의 경로 최적화 방법이 개시된다. 본 발명은 IPv6만 가능한 네트워크에서의 듀얼 모바일 IPv4 노드의 경로 최적화 방법에 있어서, 상기 듀얼 가능한 MN이 IPv6만 가능한 네트워크에 접속한 때에 라우터로부터 방문 IPv6 주소를 설정받는 단계; HA을 상기 V6 주소로 갱신하는 단계; HA를 경유하여 CN을 BU로 등록 해제하는 단계; CN을 V6 주소로 갱신하는 단계; V6 주소를 통하여 CN에 도달 가능한지를 확인하는 단계; 상기 도달성이 확인되면 MN이 데이터 패킷을 V6 패킷에 터널링하여 CN으로 전송하기 시작하는 단계; 및 CN이 MN의 V6 주소로 터널링된 데이터 패킷을 직접 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 경로 최적화 방법에 대하여 설명한다. 모바일 노드와 상대 노드 간의 데이터 패킷들이 홈 에이전트를 경유하지 않고 모바일 노드와 상대 노드 간에 직접 형성된 IPv4-in-Ipv6 터널을 통하여 직접 전달된다. 따라서, 전송의 지연을 줄일 수 있으며, 홈 에이전트에 과부하가 걸리는 것을 방지할 수 있으며, 네트워크의 전송 효율을 증대시키며 대역폭의 활용도를 개선하는 효과가 있다.

Description

ＩＰｖ６만 가능한 네트워크에서의 듀얼 모바일 ＩＰｖ4 노드의 경로 최적화 방법{Method for route optimization with dual mobile IPv4 node in IPv6-only network}

도 1은 모바일 노드(MN)가 IPv6만 가능한 네트워크로 이동할 때, 모바일 노드(MN)와 홈 에이전트(HA) 사이, 및 홈 에이전트(HA)를 경유한 모바일 노드(MN)와 상대 노드(CN) 사이의 패킷 교환들을 나타낸 도면이다.

도 2는 경로 최적화를 이루기 위하여 모바일 노드(MN)와 상대 노드(CN) 간에 홈 에이전트(HA)를 경유하여 이루어지는 메시지 교환들을 나타낸 도면이다.

도 3은 모바일 노드(MN), 홈 에이전트(HA) 및 상대 노드(CN) 간의 메시지 시퀀스 흐름도이다.

도 4a 내지 도 4d는 모바일 노드(MN)가 IPv6만 가능한 네트워크로 이동할 때, 본 발명의 일 실시예에 따른 새로운 메시지들의 샘플 포맷들을 나타낸 도면들이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

CoA: Care of Address(보조 주소)

HoA: Home Addres(홈 주소)

HA: Home Agent(홈 에이전트)

CN: Correspondent Node(상대 노드)

MN: Mobile Node(모바일 노드)

RA: Router Advertisement(라우터 광고)

MH: Mobility Header(이동성 헤더)

MIPv4: Mobile IPv4(모바일 IP 버전 4)

RO: Route Optimization(경로 최적화)

BU: Binding Update(바인딩 갱신)

CoTI: Care-of Test Init(보조 주소 테스트 개시)

CoT: Care-of Test(보조 주소 테스트)

본 발명은 일반적으로 무선 통신 기술에 관한 것이며, 특히 듀얼 가능한 모바일 IPv4 모바일 노드(MN)가 IPv6만 가능한 네트워크에 연결되었을 때 경로 최적화를 달성하는 방법에 관한 것이며, 여기서 경로 최적화는 패킷들이 양방향 터널링을 사용하여 홈 에이전트를 통과하는 디폴트 경로보다 짧은 경로를 통과하도록 허용하며, 따라서 대역폭을 더 잘 활용하도록 한다.

IP 주소는 IP 네트워크 내에서 노드와 노드의 위치 양자를 식별하기 위하여 사용된다. 모바일 노드(MN)가 네트워크 내에서 이동할 때는 언제나 그 IP 주소도 또한 변경되어야 한다. IP 네트워크에서의 이동성을 지원하기 위해 많은 접근 방식 이 제안되었는데, 이들은 때때로 특정한 일부 문제들만을 해결하도록 디자인되었다. 핸드오버 지연, 신호 및 패킷 손실은 해결되어야 할 주요 이슈들이다. 현존 기술을 사용하면 경로 최적화는 이용 가능하지 않으며 모바일 노드(MN)와 상대 노드(CN) 간의 통신은 홈 에이전트(HA)를 경유한 양방향 터널링을 사용하여야만 가능하다. 다음 서브섹션들은 모바일 노드(MN)가 IPv6만 가능한 네트워크에 연결될 때 모바일 노드(MN)와 상대 노드(CN) 간의 현재의 통신 경로를 기술한다. 현존 기술에서 수행되는 다양한 단계들이 다음과 같이 설명될 수 있다.

i) 모바일 IPv4 가능한 듀얼 노드가 IPv6만 가능한 네트워크에 진입하면, 노드는 IPv6 주소를 획득한다.

ii) 라우터 광고(RA)를 수신하면, 모바일 노드(MN)는 네트워크가 IPv6만 가능한 네트워크라는 것을 인식한다. 모바일 노드(MN)는 노드의 IPv6 주소를 포함하는 바인딩 갱신(Binding Update)을 자신의 홈 에이전트(HA)로 전송한다.

iii) 모바일 노드(MN)의 IPv6 주소를 수신하면, 홈 에이전트(HA)와 IPv6만 가능한 네트워크의 노드 간에 양방향 터널이 형성된다.

iv) 노드로부터의 및 노드로의 모든 패킷들은 형성된 양방향 터널을 통하여 전송된다.

모바일 노드(MN)로 전달되거나 모바일 노드(MN)로부터 수신되는 모든 패킷들이 홈 에이전트(HA)와 모바일 노드(MN) 사이의 양방향 터널을 경유하므로, 홈 에이전트(HA)는 과부하가 걸린다. 홈 에이전트(HA)가 만일 IPv4-오버-IPv6 터널링을 지원하지 않으면, 모바일 호스트는 상대 노드(CN)와는 통신할 수 없다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 듀얼 가능한 모바일 노드가 IPv6만 가능한 네트워크로 이동할 때, 홈 에이전트를 통한 양방향 터널 경로를 회피하고 모바일 노드와 상대 노드 간에 직접 데이터 패킷을 주고 받을 수 있도록 경로 최적화(route optimization)를 이루는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 상기 경로 최적화 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 제공하는 것이다.

제안된 발명의 목적은 듀얼 가능한 모바일 IPv4 노드가 IPv6만 가능한 네트워크로 이동할 때, 홈 에이전트를 경유한 양방향 터널 경로를 회피하도록 하는 모바일 노드(MN)와 상대 노드(CN) 간의 직접적인 패킷 전달(경로 최적화)를 이룰 수 있게 하는 것이다. 경로 최적화(RO)는 상대 노드(CN) 또는 상대 노드(CN)와 연결된 라우터(상대 노드를 위하여 동작하는)의 IPv6 능력을 사용하여 IPv6 터널링을 형성함에 의해 달성된다. 모바일 노드로부터의 IPv4 패킷들은 IPv6 헤더 안에 캡슐화(encapsulted)되어 터널링되고, 상대 노드 또는 상대 노드를 위해 동작하는 라우터가 수신하면 캡슐화 해제(decapsulated)된다.

본 발명에서 모바일 노드(MN), 상대 노드(CN) 및 홈 에이전트(HA)는 듀얼 가능하다고 가정한다. 상대 노드(CN) 대신에 상대 노드(CN)에 연결된 듀얼 라우터가 상대 노드(CN)를 위하여 동작할 수 있다. 이와 마찬가지로 홈 에이전트 대신에 IPv4-over-IPv6 터널을 지원하는 듀얼 라우터가 홈 네트워크 상의 홈 관리 도메인(Home Administrative Domain) 내에 존재할 수 있다. 또한 모바일 노드(MN)는 홈 에이전트의 IPv6 주소를 가지는 것이 기대된다.

따라서, 본 발명은, IPv6만 가능한 네트워크에서의 듀얼 모바일 IPv4 노드의 경로 최적화 방법에 있어서: (a) 상기 듀얼 가능한 모바일 노드(MN)가 IPv6만 가능한 네트워크에 접속한 때에 라우터로부터 방문 IPv6 주소를 설정받는 단계; (b) 홈 에이전트(HA)를 상기 IPv6 주소로 갱신하는 단계; (c) 홈 에이전트(HA)를 경유하여 상대 노드(CN)와의 바인딩 갱신(BU)을 등록 해제하는 단계; (d) 상대 노드(CN)를 IPv6 주소로 갱신하는 단계; (e) IPv6 주소를 통하여 상대 노드(CN)에 도달 가능한지를 확인하는 단계; (f) 상기 도달성이 확인되면 모바일 노드(MN)가 데이터 패킷을 IPv6 패킷에 터널링하여 상대 노드(CN)로 전송하기 시작하는 단계; 및 (g) 상대 노드(CN)가 모바일 노드(MN)의 IPv6 주소로 터널링된 데이터 패킷을 직접 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 경로 최적화 방법에 대하여 설명한다.

상기 IPv6 주소로 홈 에이전트(HA)를 갱신하는 단계는, 모바일 노드(MN)가 IPv6 헤더로 캡슐화된 바인딩 갱신(BU) 패킷을 홈 에이전트(HA)로 전송하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 바인딩 갱신(BU) 패킷은, 외부 출발지 주소로 모바일 노드(MN)의 광역 방문 IPv6 주소를 가지고, 외부 목적지 주소로 홈 에이전트(HA)의 IPv6 주소를 가지며, 내부 패킷은 통상의 바인딩 갱신(BU) 패킷인 것이 바람직하다. 상기 바인딩 갱신(BU) 패킷을 수신하면, 홈 에이전트(HA)는 상기 모바일 노드(MN)에 대하여 존재하는 모든 바인딩 캐시(binding cache)를 삭제하고 요구 되는 터널링 파라미터인 모바일 노드(MN)의 IPv6 주소를 저장하는 것이 바람직하다. 홈 에이전트(HA)는 상대 노드(CN)로의 그리고 상대 노드(CN)로부터 모바일 노드(MN)로의 패킷을 IPv6 패킷에 터널링하고 모바일 노드(MN)는 상대 노드(CN)를 목적지로 하는 모든 패킷들을 홈 에이전트(HA)의 IPv6 주소를 사용하여 터널링하는 것이 바람직하다.

상기 홈 에이전트(HA)를 경유하여 상대 노드(CN)와의 바인딩 갱신(BU)을 등록 해제하는 단계는, 모바일 노드(MN)가 상대 노드(CN)로 IPv6 패킷에 캡슐화된 통상의 바인딩 갱신(BU) 패킷을 홈 에이전트(HA)를 경유하여 전송함에 의해, 상대 노드(CN)에 등록된 이전의 바인딩 갱신(BU)을 등록 해제하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 바인딩 갱신 패킷은, 외부 출발지 주소로 모바일 노드(MN)의 방문 IPv6 광역 주소를 가지고, 외부 목적지 주소로 홈 에이전트(HA)의 IPv6 주소를 가지며, 내부 출발지 주소로 모바일 노드(MN)의 IPv4 홈 주소(HoA)를 가지고, 내부 목적지 주소로 상대 노드(CN)의 IPv4 주소를 가지며, 내부 패킷으로 바인딩 갱신(BU)을 가지는 것이 바람직하다. 상기 패킷을 수신하면, 상대 노드(CN)는 상기 모바일 노드(MN)에 대한 바인딩 캐시(binding cache)를 삭제하고 모바일 노드(MN)와 상기 홈 주소(HoA)를 사용하여 통신하기 시작하는 것이 바람직하다.

상기 상대 노드(CN)를 IPv6 주소로 갱신하는 단계는, 모바일 노드(MN)가 홈 에이전트(HA)를 경유하여 상대 노드(CN)로 자신의 IPv6 주소를 포함하며 상대 노드(CN)의 IPv6 주소를 요청하는 패킷을 전송하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다. 상대 노드(CN)는 상기 모바일 노드(MN)의 IPv6 주소를 데이터 패킷 터널링에 사용하기 위해 저장하는 것이 바람직하다. 상대 노드(CN)는 자신의 IPv6 주소 또는 듀얼이며 상대 노드(CN)와 연결된 라우터의 주소로 응답하는 것이 바람직하다.

상기 IPv6 주소를 통하여 상대 노드(CN)에 도달 가능한지를 확인하는 단계는, 모바일 노드(MN)가 상대 노드(CN)를 목적지로 하는 IPv4-in-IPv6 패킷을 직접 전송하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 패킷을 수신하면, 상대 노드(CN)는 모바일 노드(MN)로 직접 응답 패킷을 전송하는 것이 바람직하다.

본 발명에 대하여 상술된 것을 포함한 다른 목적들, 특징들 및 장점들은 첨부된 도면들과 함께 다음의 발명의 상세한 설명으로부터 더 명확해질 것이다.

본 발명의 바람직한 실시예가 지금부터 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명된다. 하지만 개시된 실시예들은 단지 본 발명에 대한 예일 뿐이며, 다양한 형태로 실시될 수 있음을 이해하여야 한다. 다음의 설명과 도면들은 발명을 제한하는 방향으로 해석되어서는 아니되며, 다양한 자세한 설명들은 본 발명을 철저히 이해하기 위하여 제공되는 것으로서, 청구항들의 기초가 되며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 기술을 가진 자에게 본 발명을 어떻게 만들고/만들거나 사용하는지를 가르쳐주기 위한 기초가 되는 것이다. 그러나, 본 발명을 상세히 나타내는 것을 불필요하게 방해하는 것을 막기 위하여, 어떤 경우에는 잘 알려지거나 통상적인 것에 관한 상세한 설명은 서술되지 않는다.

모바일 IPv4만 가능한 노드는 모바일 IPv4(MIPv4)를 사용하여 IPv4 서브넷들 간에 이동하는 동안 연결을 유지한다. 유사하게, 모바일 IPv6만 가능한 노드는 모바일 IPv6(MIPv6)를 사용하여 IPv6 서브넷들 사이로 이동하는 동안 연결을 유지한 다. IPv4에서 IPv6로 전환(migration)하는 방법 중 하나는 IPv4와 IPv6 양쪽을 모두 수행하는 듀얼 스택 노드(dual stack node)를 채용하는 것이다. 이러한 노드는 IPv4 및 IPv6 주소들을 모두 얻을 수 있고 따라서 현재의 IPv4 인터넷과도 통신할 수 있을 뿐 아니라 IPv6 노드들과 네트워크들이 이용 가능해지면 그들과도 통신할 수 있다. 듀얼 스택 노드는 IPv4 스택에 대하여는 모바일 IPv4를 사용하고 IPv6 스택에 대하여는 모바일 IPv6를 사용하여 IPv4와 IPv6 서브넷들 간을 이동할 수 있다. 본 발명은 듀얼이 가능한 모바일 IPv4(MIPv4) 모바일 노드(MN)가 IPv6만 가능한 네트워크에 연결된 때 패킷들이 양방향 터널링을 사용하여 디폴트 경로인 홈 에이전트를 통한 경로보다 더 짧은 경로로 전달될 수 있도록 하는 경로 최적화를 달성할 수 있도록 하여, 대역폭의 효용성을 더 좋게 하는 방법에 관한 것이다.

도 1은 모바일 노드(26)가 IPv6만 가능한 네트워크(22)로 이동할 때, 모바일 노드(26)와 홈 에이전트(12) 사이, 및 홈 에이전트(12)를 경유한 모바일 노드(26)와 상대 노드(18) 사이의 패킷 교환들을 나타낸 도면이다. 도 1을 참조하면, 듀얼 가능한 노드(26)의 IPv4 네트워크에서 IPv6만 가능한 네트워크로의 핸드오버(handover)에 대하여 도시하고 있다.

듀얼 가능한 모바일 노드(26)가 IPv6만 가능한 네트워크(22)에 들어오면, 모바일 노드(26)는 액세스 라우터(24)로부터 IPv6 주소를 설정받는다. 액세스 라우터(24)로부터 라우터 광고(router advertisement: RA)를 받게 되면, 모바일 노드(26)는 네트워크(22)가 IPv6만 가능한 네트워크임을 인식한다.

모바일 노드(26)는 노드의 IPv6 주소를 포함하는 바인딩 갱신(Binding Update) 메시지를 자신의 홈 에이전트(12)로 전송한다. 모바일 노드(26)의 IPv6 주소를 수신하면, 홈 에이전트(12)와 IPv6만 가능한 네트워크의 노드(26) 간에 양방향 터널(28)이 형성된다. 홈 에이전트로의 등록 패킷들과 상대 노드로의 IPv4 데이터(30)를 포함하는 모든 데이터 패킷들은 형성된 양방향 터널(28)을 통하여 전송된다. 홈 에이전트는 상대 노드(18)로의 데이터 패킷을 캡슐화 해제(decapsulation)하여, 캡슐화 해제된 패킷들(31)을 상대 노드(18)로 전달(forwarding)한다. 홈 에이전트는 또한 상대 노드(18)로부터의 IPv4 데이터 패킷들(32)을 받아서, IPv6 헤더로 캡슐화(encapsulation)하여 양방향 터널링(28)을 통하여 모바일 노드(26)로 전달한다.

도 2는 경로 최적화를 이루기 위하여 모바일 노드(26)와 상대 노드(18) 간에 홈 에이전트(12)를 경유하여 이루어지는 새로운 메시지 교환들을 나타낸 도면이다. IPv6 주소는 홈 에이전트(12)를 경유하는 양방향 터널(28)을 사용하여 상대 노드(18)와 모바일 노드(26) 사이에 교환된다(40). 도달성 테스트 메시지(42), 그에 대한 상대 노드(18)의 응답 메시지(44) 및 그 이후의 데이터 패킷들(46)은 홈 에이전트를 통한 라우팅 없이 모바일 노드(26)와 상대 노드(18) 간의 IPv4-in-IPv6 터널을 사용하여 직접 전송된다.

모바일 노드(26)가 IPv6만 가능한 네트워크(42)에 접속하면, 새로운 IPv6 주소를 획득한다. 그러면 모바일 노드(26)는 자신의 홈 에이전트(12)를 새로운 IPv6 주소로 갱신한다. 홈 에이전트(12)는 수신한 IPv6 주소로 모바일 노드(26)에 대한 바인딩 엔트리를 생성한다. 이후로는 홈 에이전트(12)는 모바일 노드(26)의 홈 주 소(HoA)로 수신된 패킷들을 모바일 노드(26)의 새로운 IPv6 주소로 터널링한다. 모바일 노드(26)는 홈 에이전트(12)를 경유하여 자신의 새로운 IPv6 주소에 관하여 상대 노드(18)를 갱신한다. 이렇게 하여 상대 노드(18)는 자신의 바인딩 엔트리를 갱신한다.

홈 에이전트(12)를 갱신한 후에는, 모바일 노드(26)는 자신의 IPv6 주소를 제공하고 상대 노드(18)의 IPv6 주소(만일 상대 노드(18)가 듀얼이라면)를 요청하는 새로운 메시지를 홈 에이전트(12)를 경유하여 상대 노드(18)로 전송한다. 패킷은 IPv4-in-IPv6 터널 패킷이다. 홈 에이전트(23)는 내부 패킷을 터널링 해제하여 상대 노드(18)로 전달한다. 그러면 상대 노드(18)는 만일 자신이 듀얼 가능하다면 자신의 IPv6 주소를 응답으로 돌려보내고, 이는 홈 에이전트(12)에 의해 터널링되어 모바일 노드(26)의 새로운 IPv6 주소로 전달된다.

모바일 노드(26)가 상대 노드(18)의 IPv6 주소를 알게 되면, 직접 전달을 위하여 주소 도달 테스트(42)를 수행한다. 상대 노드(18)로부터 응답 메시지(44)를 수신하면, 모바일 노드(26)는 IPv4-in-IPv6 터널(46)을 사용하여 상대 노드(18)로 데이터 패킷들을 직접 전송하기 시작한다.

도 3은 모바일 노드(MN), 홈 에이전트(HA) 및 상대 노드(CN) 간의 메시지 시퀀스 흐름도이다. 도 3을 참조하면, 터널링된 메시지와 캡슐화 해제된 메시지가 서로 구별가능한 방식으로 도시되어 있다. 박스로 감싸진(covered) 직선들은 IPv4-in-IPv6 터널링된 패킷들을 나타낸다. 박스로 감싸지지 않은 직선들은 터널링되지 않은 패킷들을 나타내며, 이들은 주로 상대 노드(CN)와 홈 에이전트(HA) 간의 보통 의 패킷들이다.

도 3은 모바일 노드(MN)가 IPv6만 가능한 외부 네트워크에 접속하여 새로운 IPv6 주소를 획득한 후의 메시지 흐름을 나타내고 있다.

처음 두 패킷 교환들은 모바일 노드(MN)의 이동에 따라 홈 에이전트(HA)를 갱신하기 위한 것이다. 모바일 노드(MN)는 바인딩 갱신 메시지를 홈 에이전트(HA)로 전송한다(S100). 홈 에이전트(HA)는 바인딩 통지(binding acknowlegde)를 모바일 노드(MN)로 전송한다(S110).

다음 두 패킷 교환들은 모바일 노드(MN)의 이동에 따라 홈 에이전트(HA)를 통하여 상대 노드(CN)를 갱신하기 위한 것이다. 모바일 노드(MN)는 상대 노드(CN)으로의 바인딩 갱신을 캡슐화하여 홈 에이전트(HA)로 보내고, 홈 에이전트(HA)는 바인딩 갱신을 캡슐화 해제하여 상대 노드(CN)으로 보낸다(S120). 상대 노드(CN)는 바인딩 통지를 홈 에이전트(HA)로 보내고, 홈 에이전트(HA)는 이를 캡슐화하여 모바일 노드(MN)로 보낸다(S130).

다음 두 패킷 교환들은 모바일 노드(MN)의 IPv6 주소를 알려주고 상대 노드(CN)에 IPv6 주소를 요청하기 위한 것이다. 모바일 노드(MN)는 IPv6 주소를 포함하는 메시지를 홈 에이전트(HA)로 보내고, 홈 에이전트(HA)는 이를 캡슐화 해제하여 상대 노드(CN)으로 보낸다(S140). 상대 노드(CN)는 자신 또는 라우터의 IPv6 주소를 포함하는 메시지를 홈 에이전트(HA)로 보내고, 홈 에이전트는 이를 캡슐화하여 모바일 노드(MN)로 보낸다(S150).

다음 두 패킷 교환들은 직접 전달을 위하여 상대 노드(CN)의 IPv6 주소에 대 한 도달 가능성을 테스트하기 위한 것이다. 모바일 노드(MN)는 보조 주소 테스트 개시(Care-Of Test Init: COTI) 메시지와 유사한 새로운 메시지를 상대 노드(CN)로 직접 전송하여 상대 노드(CN)의 IPv6 주소에 대한 도달성을 확인한다(S160). 이 메시지를 받으면, 상대 노드(CN)는 보조 주소 테스트(Care-Of Test: COT) 메시지와 유사한 새로운 메시지를 모바일 노드(MN)로 전송하여 자신의 IPv6 주소에 대해 도달하였음을 알려 준다(S170).

마지막 패킷 교환은 모바일 노드(MN)와 상대 노드(CN) 사이의 데이터 패킷들의 전달을 나타낸다. 모바일 노드(MN)와 상대 노드(CN) 사이에 도달성이 확인된 후에는, 데이터 패킷들은 두 노드 간에 직접 형성된 IPv4-in-IPv6 터널을 사용하여 전송된다(S180).

도 4a 내지 도 4d는 모바일 노드(MN)가 IPv6만 가능한 네트워크로 이동할 때, 본 발명의 일 실시예에 따른 새로운 메시지들의 샘플 포맷들을 나타낸 도면들이다. 도 4는 새로운 이동성 헤더 옵션(mobility header option)을 사용하는 아이디어의 샘플 구현예를 보여준다. 새로운 옵션은 타입-길이-값(Type-Length-Value) 옵션으로서 모바일 노드(MN)와 상대 노드(CN) 간에 IPv6 주소를 전달한다.

4개의 새로운 이동성 헤더 옵션들이 정의된다. 그중 둘은 모바일 노드(MN)에서 상대 노드(CN)으로 및 상대 노드(CN)에서 모바일 노드(MN)로 IPv6 주소를 교환하기 위한 것들이며, 다른 둘은 모바일 노드(MN)에서 상대 노드(CN)으로 및 상대 노드(CN)에서 모바일 노드(MN)로 IPv6 주소의 도달 가능성 테스트를 위한 것들이다.

도 4a에 도시된 패킷 포맷은 모바일 노드(MN)의 IPv6 주소를 상대 노드(CN)로 알려주기 위한 새로운 이동성 헤더(mobility header)를 나타내고 있다.

도 4b에 도시된 패킷 포맷은 모바일 노드(MN)가 상대 노드(CN)로부터 IPv6 주소로 회신을 받기 위한 새로운 이동성 헤더를 나타내고 있다.

도 4c 및 4d에 도시된 두 패킷 포맷들은 상대 노드(CN)의 IPv6 주소에 대한 도달 가능성을 테스트하기 위한 새로운 이동성 헤더를 나타내고 있다.

모바일 노드(MN)가 IPv6만 가능한 네트워크에 연결되면, 모바일 노드(MN)로 및 모바일 노드(MN)로부터의 모든 트래픽은 홈 에이전트(HA)로의 양방향 터널을 경유하여 전달되어야 한다. 따라서 홈 에이전트에 과부하를 가한다. 본 발명은 모바일 노드(MN)로 및 모바일 노드(MN)로부터의 패킷들이 IPv4-in-IPv6 터널을 사용하여 상대 노드(CN)로 직접 가도록 해주며, 이를 성취하기 위해서는 모바일 노드(MN)는 반드시 듀얼 가능하여야 한다.

본 발명에 따른 방법은 다음 단계들을 수행한다:

1. 듀얼이 가능한 모바일 노드(MN)가 IPv6만 가능한 네트워크에 연결되면, 모바일 노드는 자신이 연결된 라우터로부터 받은 (광역) 방문 IPv6 주소로 설정된다.

2. 모바일 노드의 IPv6 주소로 홈 에이전트(HA)를 갱신한다.

i) 모바일 노드(MN)는 IPv6 헤더로 캡슐화된 바인딩 갱신(BU)을 홈 에이전트(HA)로 전송한다.

ii) 상기 패킷의 상세는, 외부 출발지 주소로 모바일 노드의 광역 방문 IPv6 주소를 포함하고, 외부 목적지 주소로 홈 에이전트의 IPv6 주소를 포함하고, 내부 패킷은 통상의 바인딩 갱신(BU) 패킷을 포함한다.

iii) 이 패킷을 수신하면, 홈 에이전트는 이 모바일 노드에 대해 존재하는(만일 존재한다면) 바인딩 캐시를 삭제하고 요구되는 터널링 파라미터들(즉, 모바일 노드의 IPv6 주소)을 저장한다.

iv) 이제, 홈 에이전트(HA)는 상대 노드(CN)로의 및 상대 노드(CN)로부터 모바일 노드(MN)로의 패킷들을 IPv6 패킷 내에 터널링하며, 모바일 노드(MN)는 상대 노드(CN)를 목적지로 하는 모든 패킷들을 홈 에이전트의 IPv6 주소를 사용하여 터널링한다.

3. (홈 에이전트(HA)를 경유하여) 상대 노드(CN)에의 바인딩 갱신(BU)을 등록 해제한다.

i) 모바일 노드(MN)는 통상의 바인딩 갱신(BU)을 IPv6 패킷에 캡슐화하여 (홈 에이전트를 경유하여) 상대 노드(CN)로 전송함에 의해, 상대 노드(CN)에의 이전의 바인딩 갱신(BU)을 등록 해제하여야 한다.

ii) 패킷의 상세는, 외부 출발지 주소로 모바일 노드(MN)의 (광역) 방문 IPv6 주소를 포함하고, 외부 목적지 주소로 홈 에이전트(HA)의 IPv6 주소를 포함하고, 내부 출발 주소로 모바일 노드(MN)의 IPv4 홈 주소(HoA)를 포함하고, 내부 목적지 주소로 상대 노드(CN)의 IPv4 주소를 포함하고, 내부 패킷은 바인딩 갱신(BU)을 포함한다.

iii) 이 패킷을 수신하면, 상대 노드(CN)는 이 모바일 노드에 대한 바인딩 캐시(binding cache)를 삭제하고 모바일 노드의 홈 주소(HoA)를 사용하여 모바일 노드(MN)와의 통신을 시작한다.

4. IPv4 주소로 상대 노드(CN)를 갱신한다.

i) 모바일 노드(MN)는 홈 에이전트(HA)를 통하여 상대 노드(CN)로, 도 4a에 도시된 바와 같은 모바일 노드(MN)의 IPv6 주소를 포함하고 상대 노드(CN)의 IPv6 주소를 요청하는 패킷을 전송한다.

ii) 상대 노드(CN)는 데이터 패킷 터널링에 사용될 모바일 노드(MN)의 IPv6 주소를 저장한다.

iii) 상대 노드(CN)는 도 4b에 도시된 바와 같이 (상대 노드(CN)가 듀얼 가능하면) 자신의 IPv6 주소로 응답하며, 그렇지 않은 경우 듀얼이며 상대 노드(CN)와 연결된 라우터의 주소로 응답한다.

5. 상대 노드의 IPv6 주소로 상대 노드(CN)에 도달할 수 있는지를 확인한다(COTI-COT 유사).

i) 모바일 노드(MN)는 상대 노드(CN)를 목적지로 하여 직접 도 4c에 도시된 것과 같은 IPv4-in-IPv6 패킷을 전송한다.

ii) 이 패킷을 수신하면, 상대 노드(CN)는 모바일 노드(MN)로 도 4d에 도시된 것과 같은 응답 패킷을 직접 전송한다.

6. IPv4 데이터 패킷들

i) 도달성이 확인되면, 모바일 노드(MN)는 상대 노드(CN)로 IPv6 패킷에 터널링된 데이터 패킷들을 전송하기 시작한다.

ii) 마찬가지로, 상대 노드(CN)는 모바일 노드의 IPv6 주소로 직접 터널링된 데이터 패킷들을 전송한다.

본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 상기 상세한 설명과 첨부된 도면들로부터 알게된 본 발명에 따른 다양한 방법 및 장치들과 그 조합으로부터 다른 제어 방법들과 장치들이 도출될 수 있음을 명백하게 알 수 있으며, 이러한 것들은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다. 나아가, 이러한 조합과 변형들은 상기와 같은 이유에서 생략되었다. 또한 상기 애플리케이션들을 저장하기 위한 호스트 장치로는 마이크로칩, 마이크로프로세서, 휴대용(handheld) 통신 장치, 컴퓨터, 렌더링 장치(rendering device) 또는 다기능 장치(multi function device) 등이 가능하며, 또한 이러한 것들에 한정되지 않는다.

비록 본 발명이 그 선호되는 실시예들과 함께 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명되었지만, 다양한 변경과 수정들이 가능하며 당업자에게 자명할 것이다. 이러한 변경과 수정들은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 컴퓨터(정보 처리 기능을 갖는 장치를 모두 포함한다)가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 장치의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장 장치 등이 있다.

비록 상기 설명이 다양한 실시예들에 적용되는 본 발명의 신규한 특징들에 초점을 맞추어 설명되었지만, 본 기술 분야에 숙달된 기술을 가진 사람은 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서도 상기 설명된 장치 및 방법의 형태 및 세부 사항에서 다양한 삭제, 대체, 및 변경이 가능함을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 상기 설명에서보다는 첨부된 특허청구범위에 의해 정의된다. 특허청구범위의 균등 범위 안의 모든 변형은 본 발명의 범위에 포섭된다.

본 발명에 따른 경로 최적화 방법에 따르면, 모바일 노드와 상대 노드 간의 데이터 패킷들이 홈 에이전트를 경유하지 않고 모바일 노드와 상대 노드 간에 직접 형성된 IPv4-in-Ipv6 터널을 통하여 직접 전달된다. 따라서, 전송의 지연을 줄일 수 있으며, 홈 에이전트에 과부하가 걸리는 것을 방지할 수 있으며, 네트워크의 전송 효율을 증대시키며 대역폭의 활용도를 개선하는 효과가 있다.

Claims

IPv6만 가능한 네트워크에서의 듀얼 모바일 IPv4 노드의 경로 최적화 방법에 있어서,

(a) 상기 듀얼 가능한 모바일 노드가 IPv6만 가능한 네트워크에 접속한 때에 라우터로부터 방문 IPv6 주소를 설정받는 단계;

(b) 홈 에이전트를 상기 IPv6 주소로 갱신하는 단계;

(c) 홈 에이전트를 경유하여 상대 노드와의 바인딩 갱신(Binding Update: BU)을 등록 해제하는 단계;

(d) 상대 노드를 IPv6 주소로 갱신하는 단계;

(e) IPv6 주소를 통하여 상대 노드에 직접 도달 가능한지를 확인하는 단계;

(f) 상기 도달성이 확인되면 모바일 노드가 데이터 패킷을 IPv6 패킷에 터널링하여 상대 노드로 전송하기 시작하는 단계; 및

(g) 상대 노드가 모바일 노드의 IPv6 주소로 터널링된 데이터 패킷을 직접 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 경로 최적화 방법.
제1항에 있어서,

상기 IPv6 주소로 홈 에이전트를 갱신하는 단계는, 모바일 노드가 IPv6 헤더로 캡슐화된 바인딩 갱신 패킷을 홈 에이전트로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 경로 최적화 방법.
제2항에 있어서, 상기 바인딩 갱신 패킷은,

외부 출발지 주소로 모바일 노드의 광역 방문 IPv6 주소를 가지고, 외부 목적지 주소로 홈 에이전트의 IPv6 주소를 가지며, 내부 패킷은 통상의 바인딩 갱신 패킷인 것을 특징으로 하는 경로 최적화 방법.
제3항에 있어서,

상기 바인딩 갱신 패킷을 수신하면, 홈 에이전트는 상기 모바일 노드에 대하여 존재하는 모든 바인딩 캐시(binding cache)를 삭제하고 요구되는 터널링 파라미터인 모바일 노드의 IPv6 주소를 저장하는 것을 특징으로 하는 경로 최적화 방법.
제4항에 있어서,

모바일 노드는 상대 노드를 목적지로 하는 모든 패킷들을 홈 에이전트의 IPv6 주소를 사용하여 터널링하며,

홈 에이전트는 모바일 노드로부터 상대 노드로의 패킷을 터널링 해제하고, 상대 노드로부터 모바일 노드로의 패킷을 IPv6 패킷에 터널링하는 것을 특징으로 하는 경로 최적화 방법.
제1항에 있어서, 상기 홈 에이전트를 경유하여 상대 노드와의 바인딩 갱신을 등록 해제하는 단계는,

모바일 노드가 상대 노드로 IPv6 패킷에 캡슐화된 통상의 바인딩 갱신 패킷을 홈 에이전트를 경유하여 전송함에 의해, 상대 노드에 등록된 이전의 바인딩 갱신을 등록 해제하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 경로 최적화 방법.
제6항에 있어서, 상기 패킷은,

외부 출발지 주소로 모바일 노드의 방문 IPv6 광역 주소를 가지고, 외부 목적지 주소로 홈 에이전트의 IPv6 주소를 가지며, 내부 출발지 주소로 모바일 노드의 IPv4 홈 주소(HoA)를 가지고, 내부 목적지 주소로 상대 노드의 IPv4 주소를 가지며, 내부 패킷으로 통상의 바인딩 갱신을 포함하는 것을 특징으로 하는 경로 최적화 방법.
제7항에 있어서,

상기 패킷을 수신하면, 상대 노드는 상기 모바일 노드에 대한 바인딩 캐시를 삭제하고, 모바일 노드와 상기 홈 주소를 사용하여 통신하기 시작하는 것을 특징으로 하는 경로 최적화 방법.
제1항에 있어서, 상기 상대 노드를 IPv6 주소로 갱신하는 단계는,

모바일 노드가 홈 에이전트를 경유하여 상대 노드로 자신의 IPv6 주소를 포함하고 상대 노드의 IPv6 주소를 요청하는 패킷을 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 경로 최적화 방법.
제9항에 있어서, 상대 노드는 상기 패킷에 포함된 상기 모바일 노드의 IPv6 주소를 데이터 패킷 터널링에 사용하기 위해 저장하는 것을 특징으로 하는 경로 최적화 방법.
제10항에 있어서, 상대 노드는 자신의 IPv6 주소 또는 듀얼이며 상대 노드와 연결된 라우터의 주소를 포함하는 패킷을 상기 모바일 노드로 전송하여 응답하는 것을 특징으로 하는 경로 최적화 방법.
제1항에 있어서, 상기 IPv6 주소를 통하여 상대 노드에 도달 가능한지를 확인하는 단계는,

모바일 노드가 상대 노드를 목적지로 하는 IPv4-in-IPv6 패킷을 직접 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 경로 최적화 방법.
제12항에 있어서, 상기 패킷을 수신하면, 상대 노드는 모바일 노드로 직접 응답 패킷을 전송하는 것을 특징으로 하는 경로 최적화 방법.
(a) 듀얼 가능한 IPv4 모바일 노드가 IPv6만 가능한 네트워크에 접속한 때에 라우터로부터 방문 IPv6 주소를 설정받는 단계;

(b) 홈 에이전트를 상기 IPv6 주소로 갱신하는 단계;

(c) 홈 에이전트를 경유하여 상대 노드와의 바인딩 갱신(Binding Update: BU)을 등록 해제하는 단계;

(d) 상대 노드를 IPv6 주소로 갱신하는 단계;

(e) IPv6 주소를 통하여 상대 노드에 직접 도달 가능한지를 확인하는 단계;

(f) 상기 도달성이 확인되면 모바일 노드가 데이터 패킷을 IPv6 패킷에 터널링하여 상대 노드로 전송하기 시작하는 단계; 및

(g) 상대 노드가 모바일 노드의 IPv6 주소로 터널링된 데이터 패킷을 직접 전송하는 단계를 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체.