KR100831982B1 - 무선통신 시스템에서의 ＩＰｖ６ 이웃탐색 지원 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 무선통신 시스템에서의 IPv6 이웃탐색(Neighbor Discovery) 동작을 지원하는 방법에 관한 것이다. 더 상세히 말하면, 공통적인 네트워크 프리픽스(Prefix)가 할당되는 무선통신 시스템, 특히 IEEE 802.16 이더넷 CS(Convergence Sublayer) 망에서의 IPv6(Internet Protocol version 6) 이웃탐색 동작을 지원하는 방법에 관한 것이다.
IP 기반의 무선 접속망을 가지는 이동통신 시스템에서의 기지국(Base Station)이 자신이 서비스하고 있는 단말에 대한 정보를 아이디 캐시 테이블(Identification Cache Table, 이하 "ICT"라 명명함)을 통해 관리하고 이러한 단말의 정보를 기반으로 불필요한 IPv6 이웃탐색 메시지 전송을 제어하는 작업 및 IPv6 이웃탐색 프락시 기능을 수행하는 방법이다.
본 발명에 따르면, 공통적인 네트워크 프리픽스(Prefix)가 할당되는 무선통신 시스템에서 IPv6 이웃탐색 메시지의 전송을 기지국에서 제어함으로써, 무선자원의 낭비 및 단말의 전력낭비를 줄일 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
프리픽스, 이더넷 CS, IPv6, 이웃탐색, 멀티캐스트
Description
도 1은 일반적인 무선통신 시스템에서의 점대다(point-to-multipoint) 연결을 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신 시스템의 아이디 캐시 테이블(ICT)의 정보를 생성하는 방법을 도시한 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신 시스템을 도시한 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 CCID를 이용한 모든 노드 멀티캐스트 주소를 목적주소로 갖는 데이터를 전송하는 시스템을 도시한 구성도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 멀티-유니캐스트를 이용한 요청 노드 주소를 목적주소로 갖는 데이터를 전송하는 방법을 도시한 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 단말의 MAC 주소를 알기위해 이웃요청(NS) 메시지를 보내는 경우 이를 지원하는 방법을 도시한 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 중복주소 검출 시 네트워크가 기지국의 프락시 기능을 허락할 때를 도시한 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 중복주소 검출 시 네트워크가 기지국의 프락시 기능을 불허할 때를 도시한 흐름도이다.
본 발명은 무선통신 시스템에서의 IPv6 이웃탐색(Neighbor Discovery) 동작을 지원하는 방법에 관한 것이다. 더 상세히 말하면, 공통적인 네트워크 프리픽스(Prefix)가 할당되는 무선통신 시스템, 특히 IEEE 802.16 이더넷 CS(Convergence Sublayer)망에서의 IPv6(Internet Protocol version 6) 이웃탐색 동작을 지원하는 방법에 대한 것이다.
CS(Convergence Sublayer)는 IEEE 802.16의 MAC 계층에 속하는 부분계층(Sublayer)으로 상위 계층의 데이터를 IEEE 802.16 MAC 헤더에 연결(Mapping)시키기 위한 역할을 한다. 현재 IEEE.802.16 표준에는 총 11종류의 CS가 소개되고 있다. 그 중 어떤 것은 그 사용가능성이 낮기 때문에 대표적으로 상위계층의 데이터로 이더넷 데이터를 고려하는 이더넷 CS와 IP 데이터를 고려하는 IP CS로 요약하여 나누어 볼 수 있다.
IPv6 이웃탐색(Neighbor Discovery)은 IPv6 기반 네트워크에서 같은 링크 상에 존재하는 IPv6 노드 상호 간의 동작을 정의한다. [RFC2461]. IPv6 이웃탐색에서 사용하는 메시지 중 라우터 광고(Router Advertisement, RA) 메시지와 이웃 광고 (Neighbor Advertisement, NA)메시지는 모든-노드 멀티캐스트(all-node multicast)주소를 목적 주소 (Destination Address)로 갖는 메시지이다. 이러한 모든-노드 멀티캐스트 주소의 사용은 불필요한 단말에게 IPv6 이웃탐색 메시지를 전송 하게 하 고, 이는 슬립(Sleep) 모드로 잠들어 있는 단말들을 깨우게 된다. 무선 액세스 망에서 이러한 모든-노드 멀티캐스트 주소를 목적 주소로 갖는 메시지의 전송은 무선자원의 낭비와 단말의 전력낭비 문제를 초래한다.
또한 IEEE 802.16 망은 기본적으로 점대다(Point-to-Multipoint) 연결의 특징을 가지고 있다.
도 1은 일반적인 IEEE 802.16 망의 기본적인 점대다(Point-to-multipoint)연결을 도시한 구성도이다.
도 1을 살펴보면, ISP 네트워크(10), 액세스 라우터(11), 기지국(12) 및 단말(13)들로 구성되어 있고, 기지국(12)에 접속하고 있는 모든 단말(13)들은 기지국(12)을 거쳐서 서로 통신한다. 따라서 한 기지국에 접속되어 있는 단말들이 동일한 프리픽스를 가지고 있다고 하더라도 서로 직접 통신을 할 수는 없다. 이러한 점대다 방식의 망에서는 근본적으로 이더넷 환경과 같은 링크영역의 멀티캐스트 지원이 불가능하다. 즉, IPv6 이웃탐색 프로토콜은 하부 링크 기술에서의 멀티캐스트 전송을 가정하고 있지만, IEEE 802.16 망에서는 IP 데이터에 대한 멀티캐스트 전송을 지원하지 않는 문제점이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 무선통신 시스템에서 하나의 액세스 라우터(Access Router, AR) 하에 존재하는 단말(Subscriber Station, SS)들이 공통된 네트워크 프리픽스(Prefix) 정보를 가지는 상황에서 기존 IPv6 이웃탐색 절차를 수행할 때 무선자원의 낭비와 단말의 전력낭비의 문제점을 극복하는 방법을 제공하 는 것이다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 상기 이웃탐색 절차를 수행할 때 기본적으로 가정하는 IP 데이터의 멀티캐스트 전송 지원을 IEEE 802.16 망에서 제공하는 것이다.
전술한 과제를 해결하기 위한 본 발명은, 공통적인 네트워크 프리픽스가 할당되는 무선통신 시스템에서의 IPv6(Internet Protocol version 6, IPv6) 이웃탐색 동작을 수행할 때 무선자원의 낭비와 단말의 전력낭비의 문제점을 극복하는 방법으로, 좀더 구체적으로 말하면 IP 기반의 무선 접속망을 가지는 이동통신 시스템에서의 기지국이 자신이 서비스하고 있는 단말에 대한 정보를 아이디 캐시 테이블(Identification Cache Table, 이하 "ICT"라 명명함)을 통해 관리하고 이러한 단말의 정보를 기반으로 불필요한 IPv6 이웃탐색 메시지 전송을 제어하는 작업 및 IPv6 이웃탐색 프락시 기능을 수행하는 방법이다.
이러한 본 발명에 따른 공통적인 네트워크 프리픽스가 할당되는 무선통신 시스템의 대상 기지국-여기서 대상 기지국은 IPv6 이웃탐색 메시지의 대상이 되는 대상 단말을 활용범위 내에서 서비스하고 있는 기지국임-이 IPv6 이웃탐색을 지원하는 방법에 있어서,
a) 요청 기지국-여기서 요청 기지국은 IPv6 이웃탐색 메시지를 만들어 전송하는 요청단말을 활용범위 내에서 서비스하고 있는 기지국임-을 통해 요청 단말로부터 송신된 이웃탐색 이웃요청(Neighbor Solicitation, NS) 메시지를 수신하는 단 계; b) 아이디 캐시 테이블(Identification Cache Table, ICT)-여기서 아이디 캐시 테이블은 단말의 MAC 주소, IP 주소 및 유효성 플래그(Valid Flag) 정보를 갖는 테이블임-을 참조로 상기 대상 단말을 서비스하고 있는 대상 기지국인지를 판단하는 단계; c) 상기 대상 단말을 서비스하는 대상 기지국이 아닌 것으로 판단된 경우, 상기 이웃요청(NS) 메시지를 무시하는 단계; d) 상기 대상 단말을 서비스하고 있는 대상 기지국으로 판단된 경우, 상기 대상 단말을 대신하여 이웃광고(NA) 메시지를 전송하는 단계; 및 e) 만약 IPv6 이웃탐색 프락시 기능이 제한되는 경우, 상기 이웃요청(NS) 메시지를 대상 단말로 전송하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 공통적인 네트워크 프리픽스가 할당되는 무선통신 시스템의 요청 기지국이 IPv6 이웃탐색을 지원하는 방법에 있어서,
a) 서비스중인 요청 단말로부터 이웃요청(NS) 메시지를 수신하는 단계; b) 상기 수신한 이웃요청(NS) 메시지를 기반으로 ICT 정보를 갱신하는 단계; c) 각 기지국에 상기 이웃요청(NS) 메시지를 전달하는 단계; d) 상기 대상 단말을 서비스중인 대상 기지국으로부터 이웃광고(NA) 메시지를 수신하는 단계; e) ICT 정보를 기반으로 상기 요청 단말을 서비스하고 있는 요청 기지국인지를 판단하는 단계; 및 f) 상기 요청 단말을 서비스하고 있는 요청 기지국으로 판단된 경우, 상기 이웃광고(NA) 메시지를 상기 요청 단말로 전송하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 공통적인 네트워크 프리픽스가 할당되는 무선통신 시스템의 기지국이 모든-노드 멀티캐스트 주소를 목적주소로 갖는 라우터광고(RA) 메시지를 전송하는 방법에 있어서,
a) 액세스 라우터로부터 라우터광고(RA) 메시지를 수신하는 단계; 및 b) Common CID를 통해 상기 라우터광고(RA) 메시지를 전송하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 공통적인 네트워크 프리픽스가 할당되는 무선통신 시스템의 기지국이 요청-노드(solicited node) 주소를 목적주소로 갖는 이웃요청(NS) 메시지를 전송하는 방법에 있어서,
a) 이웃요청(NS) 메시지를 수신하는 단계; b) 멀티-유니캐스트(Multi-unicast) 방식을 통해 상기 이웃요청(NS) 메시지를 전송하는 단계를 포함한다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이제 본 발명의 실시 예에 따른 공통적인 네트워크 프리픽스가 할당되는 무선통신 시스템에서의 IPv6 이웃탐색 동작을 지원하는 방법에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
본 발명에서 각 기지국은 ICT를 구성하여, 불필요한 IPv6 이웃탐색 메시지 전송을 제어하는 작업 및 IPv6 이웃탐색 프락시 기능을 수행한다. 좀더 자세히 설명하면, 각각의 기지국에 위치한 ICT는 단말의 MAC 주소와 하나 또는 그 이상의 IPv6 주소 그리고 각 IPv6 주소의 유효성 여부를 표시하는 유효성 플래그(Valid flag) 정보를 기본적으로 갖게 된다.
다음의 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 ICT 정보를 생성하는 방법을 도시한 흐름도이다.
기지국은 무선통신 시스템에서 정의하는 초기정렬(Initial Ranging)절차 동안 자신이 서비스하고 있는 단말의 MAC 주소를 획득한다(S210).
기지국은 단말로부터 RFC2462 표준에 의해 링크-로컬 유니캐스트(link-local unicast) 주소 혹은 글로벌 유니캐스트(global unicast) 주소를 생성한 후 상기 생성된 주소에 대한 중복 주소 검출(Duplicate Address Detection, DAD)을 위한 이웃요청(NS) 메시지를 수신한다(S220). 상기 중복 주소 검출(DAD)이웃요청(NS) 메시지는 상기 생성한 주소를 대상주소(Target Address) 필드에 저장하고 있다. 기지국은 자신이 서비스하고 있는 단말로부터 상기 중복 주소 검출(DAD)을 위한 이웃요청(NS) 메시지를 받으면 이웃요청(NS) 메시지의 대상주소 필드에 있는 주소를 해당 단말의 정보란에 IPv6 주소로 저장하고 해당 IPv6 주소의 유효성 플래그를 0으로 설정한다(S230). 여기서, 0으로 설정된 유효성 플래그는 해당 IPv6 주소의 유효성 여부가 아직 확인되지 않음을 뜻한다.
기지국이 중복 주소 검출(DAD) 이웃요청(NS) 메시지를 수신한 후 특정시간 (1초, 이 설정값은 네트워크 구성에 따라 변경 될 수 있음) 동안 상기 IPv6 주소를 대상필드 주소로 갖는 중복 주소 검출(DAD) 이웃광고(NA) 메시지를 수신하지 않으면 상기 IPv6 주소의 유효성 플래그를 1로 변경한다(S240). 이는 상기 IPv6 주소에 대한 유일성이 검증된 것으로 판단하고 상기 IPv6 주소 정보를 단말의 IPv6 주소로 관리함을 나타낸다.
다음은 본 발명의 실시 예에 따른 ICT의 정보를 이용하여 IPv6 이웃탐색 프로토콜을 지원하는 방법을 나타낸 것이다.
먼저, 본 발명이 적용되는 이더넷 CS 의 구성에 대하여 도 3을 참고로 하여 설명한다. 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신 시스템을 도시한 구성도이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 네트워크에 연결된 액세스라우터(300)와, 기지국 1(310), 기지국 2(320) 그리고, 기지국 1(310)에 연결된 단말 1(301)과 기지국 2(320)에 연결된 단말 2(302)로 구성되어있다. 도 3에서 단말(301),(302) 가 기지국(310),(320) 및 액세스 라우터(300)가 간단하게 연결되어 있지만, 상기 액세스 라우터(300)는 다수의 기지국들과 연결되고, 다수의 기지국은 각각 다수의 단말들로 구성되거나 좀더 복잡하게 구성될 수 있다. 도 3에서 하나의 라우터는 다수개의 기지국을 관리한다. 또한 기지국(310),(320)은 전술한 과정에 의해서 ICT 테이블을 생성하여, IPv6 이웃탐색 프로토콜을 지원하게 된다.
한편, IPv6 이웃탐색은 링크 계층 기술에서 멀티캐스트(Multicast) 전송 지원을 가정하고 있다. 하지만, IEEE 802.16 기술은 IP 계층의 멀티캐스트 전송에 대응하는 링크 계층 멀티캐스트를 지원하지 않는다. 그래서 IEEE 802.16 망에서 IPv6 이웃탐색 절차를 수행할 때 멀티캐스트 전송을 지원하지 않는 문제점을 극복하는 방법이 필요하다.
따라서, 다음은 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신 시스템에서 IPv6 이웃탐색 메시지의 멀티캐스트 주소 형태에 따른 전송방법을 설명한다.
첫 번째 방법으로 공통 연결 식별자(Common Connection Identifier, CCID)를 이용한 멀티캐스트 전송방법이다. 즉, 모든-노드 멀티캐스트(all-node multicast)주소를 목적주소로 하는 IPv6 메시지의 전송을 위하여 Common CID (CCID)를 정의한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 CCID를 이용한 멀티캐스트 시스템을 도시한 구성도이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 기지국(410)은 네트워크(400)에서 전송되는 IPv6의 라우터광고(RA)를 수신한다. 그리고 기지국(410)은 서비스중인 모든 단말들(401)에게 CCID를 이용하여 상기 라우터광고(RA) 메시지를 멀티캐스트로 전송한다.
종래 기술에 따르면, 네트워크에서 전송되는 IPv6의 라우터광고는 CID를 사용하여 기지국에서 서비스 중인 모든 단말들에게 전송되었다. 그러나 이러한 라우터광고(RA)는 모든 단말에 공통적으로 방송되는 메시지임에도 불구하고, 멀티캐스트가 지원되지 않아 개별적으로 전송됨으로써, 무선자원의 낭비를 가져오는 문제점이 있었다.
상기의 문제점을 극복하기 위하여 본 발명에서는 IEEE 802.16e 표준에서 정 의하는 멀티캐스트 그리고 브로드캐스트 서비스 CID(Multicast and Broadecast Service CID, MBS-CID)를 이용한다. MBS-CID는 IEEE 802.16망에서 방송 서비스를 제공하기 위하여 단말에게 할당되는 CID로 동일한 미디어컨텐츠를 원하는 단말들과 그러한 단말들에게 서비스하고 있는 기지국에서 공통으로 생성하는 CID이다. 따라서 본 발명에서는 MBS-CID의 하나로 공통 연결 식별자(Common Connection Identifier, CCID)를 정의한다. MBS-CID는 기지국이 동일한 미디어 컨텐츠를 원하는 단말들에게만 공통적으로 생성되는 CID인 반면, CCID는 동일한 기지국으로부터 서비스 받는 모든 단말들에게 공통적으로 생성되는 CID로, 기지국이 CCID로 전송하는 데이터를 모든 단말들이 받아들이게 한다. 따라서, 기지국이 모든-노드 멀티캐스트 주소를 목적주소로 갖는 IPv6 이웃탐색 메시지를 자신의 무선구간으로 전송할 때 CCID를 이용하여 멀티캐스트 전송이 진행된다. 이러한 CCID 생성을 위해 기지국과 단말은 IEEE 802.16e 표준에서 정하는 MBS-CID 생성절차를 따르며, 그 설명은 생략한다.
두 번째 방법으로 멀티-유니캐스트(Multi-Unicast)를 이용한 IP 멀티캐스트 데이터의 전송방법이다. 상세히 설명하면, 요청-노드(Solicited-node) 주소를 목적주소로 갖는 IPv6 이웃탐색 메시지를 전송하기 위하여 멀티-유니캐스트를 정의한다. 멀티-유니캐스트는 IPv6 이웃탐색 메시지가 전달되어야 할 단말들에 대한 정보를 기지국이 미리 관리를 하고, 기지국이 관리하는 해당 단말들에게 반복적인 유니캐스트를 통해 전송하는 방법이다. 이와 같은 방법의 특징을 도 5를 통해서 설명하고자 한다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 멀티-유니캐스트를 이용한 멀티 캐스트 전송방법을 도시한 흐름도이다.
도 5에 도시한 바와 같이, 기지국은 무선통신 시스템에서 정의하는 초기정렬(Initial Ranging) 절차 동안 단말의 MAC 주소를 획득한다(S510).
다음, 기지국은 상기 단말의 MAC 주소에서 마지막 24비트를 이용하여 해당 단말의 요청-노드(solicited-node) 주소를 생성한다(S520).
다음, 상기 생성된 요청-노드(solicited-node) 주소와 해당 단말에 할당된 CID를 연결하는 정보를 생성한다. 상기 연결 정보는 기지국에서 단말에게 데이터를 전송하기 위해 참조하는 분류자(Classifier)에 추가 될 수 있다(S530).
다음, 기지국이 요청-노드 주소를 목적주소로 갖는 IPv6 이웃탐색 메시지를 자신의 무선구간으로 보낼 때, 기지국은 자신의 분류자(Classifier)를 참조하고, 전송해야 할 요청-노드 주소에 해당하는 모든 CID로 반복적인 유니캐스트를 통해 IPv6 이웃탐색 메시지를 전송한다(S540). 이와 같이 IEEE 802.16 망에서 기지국이 요청-노드 주소를 생성하고 상기 생성된 요청-노드 주소와 해당 CID를 연결하는 정보를 관리함으로써 멀티캐스트 서비스를 위한 메커니즘을 제공하고, 기존 IPv6 이웃탐색의 수정을 필요로 하지 않게 된다.
한편, 아래의 도 6, 7, 8은 각각 기지국이 IPv6 이웃탐색을 지원하는데 있어서, IPv6 이웃탐색 메시지의 대상이 되는 대상 단말을 서비스하는 기지국(편의상 이하 "대상 기지국" 이라 명명함)과 상기 IPv6 이웃탐색 메시지를 만들어 전송하는 요청단말을 서비스하는 기지국(편의상 이하 "요청 기지국" 이라 명명함)을 중심으 로 도시하였다. 전술한 본 발명의 특징들을 활용하여, 본 발명의 실시 예를 통해 공통적인 네트워크 프리픽스가 할당되는 무선통신 시스템에서 기지국이 IPv6 이웃탐색을 지원하는 방법을 설명한다.
도 6은 요청 단말이 같은 IP 링크에 존재하는 다른 단말의 MAC 주소를 알기위해 이웃요청(NS) 메시지를 보내는 경우 본 발명이 이를 지원하는 방법을 도시한 흐름도이다.
도 6에 도시한 바를 도 3의 구조를 참조하여 설명하면, 초기설정 및 인증과정을 마친 IPv6 주소를 갖는 요청 단말 1(301)이 같은 IP 링크에 존재하는 다른 단말 2(302)의 MAC 주소를 알기위해 이웃요청(NS) 메시지를 전송한다. 상기 이웃요청 메시지는 요청 기지국 1(310)에 수신되고, 요청 기지국 1(310)은 상기 이웃요청(NS) 메시지를 유선 네트워크(다른 기지국과 액세스라우터가 존재하는)로 전달한다. 따라서 기지국들이 상기 이웃요청(NS) 메시지를 수신한다(S610). 이웃요청(NS) 메시지를 수신한 기지국들은 상기 메시지의 대상주소 필드에 있는 정보가 자신의 ICT 테이블에 유효성 플래그가 1로 설정된 IPv6 주소로 등록되어 있는지 검사한다. 만약 해당 IPv6 주소가 ICT 테이블에 등록되어 있다면 자신을 대상 기지국으로 판단한다(S620). 그렇지 않으면 자신이 대상 기지국이 아닌 것으로 판단하고 상기 이웃요청(NS) 메시지를 무시한다. 자신이 대상 단말 2를 서비스중인 대상 기지국 2일 경우, 네트워크가 IPv6 이웃탐색에 대한 프락시 기능을 허락하면(S630), 기지국 2(320)는 ICT 테이블을 참조하여 단말 2(302) 대신에 이웃광고(NA) 메시지를 생성 한 후, 네트워크로 상기 이웃광고(NA) 메시지를 보낸다(S640). 한편 네트워크가 IPv6 이웃탐색에 대한 프락시 기능을 허락하지 않는다면, 기지국 2(320)는 이웃요청(NS) 메시지를 멀티-유니캐스트 방식을 통해 단말 2에게 전송한다(S650).
한편, 도 7과 도 8은 다른 실시예로 중복 주소 검출(DAD)를 위해 이웃요청(NS) 메시지를 보내는 경우, 네트워크가 프락시 기능을 허용할 때와 프락시 기능을 허용하지 않았을 때를 나누어 좀더 구체적으로 기지국이 IPv6 이웃탐색을 지원하는 실시 예를 도시하였다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 중복 주소 검출 시 네트워크가 기지국의 프락시 기능을 허락할 때를 도시한 흐름도이다.
도 7에 도시한 바를 도 3의 구조를 참조하여 설명하면, 단말 1(301)이 자신의 IPv6 주소를 생성한 후, 생성된 주소에 대한 유일성을 판단하기 위하여 중복 주소 검출(DAD) 이웃요청(NS) 메시지를 기지국에 전송한다(S705). 이때 단말 1(301)을 서비스하고 있는 요청 기지국 1(310)은 상기 중복 주소 검출(DAD) 이웃요청(NS) 메시지를 수신 후, 상기 메시지의 대상주소 필드에 있는 정보를 자신의 ICT 테이블에 해당 단말의 IPv6 주소로 저장하고 해당 유효성 플래그를 0으로 설정한다(S710). 중복주소검출(DAD) 이웃요청(NS) 메시지를 수신한 기지국들은 상기 메시지의 대상주소 필드에 있는 IPv6 주소가 자신의 ICT 테이블에 유효성 플래그의 설정값에 상관없이 IPv6 주소로 등록되어 있는지 검사한다(S715). 만약 해당 IPv6 주소가 ICT 테이블에 등록되어 있다면 자신을 대상 기지국으로 판단한다(S720). 그렇지 않으면 자신이 대상 기지국이 아닌 것으로 판단하고 상기 중복 주소 검출(DAD) 이웃요청(NS) 메시지를 무시한다. 자신이 대상 단말 2(302)를 서비스중인 대상 기 지국 2(320)일 경우, 네트워크가 IPv6 이웃탐색에 대한 프락시 기능을 허락하면(S725), 기지국 2(320)는 ICT 테이블을 참조하여 단말 2(302) 대신에 중복 주소 검출(DAD) 이웃광고(NA) 메시지를 생성 한 후, 네트워크로 상기 중복 주소 검출(DAD) 이웃광고(NA) 메시지를 보낸다(S730). 중복 주소 검출(DAD) 이웃광고(NA) 메시지를 수신한 기지국들은 상기 메시지의 대상주소 필드에 있는 IPv6 주소가 자신의 ICT 테이블에 유효성 플래그가 0으로 설정 된 IPv6 주소로 등록되어 있는지 검사한다(S735). 만약 해당 IPv6 주소가 ICT 테이블에 등록되어 있다면 자신을 요청 기지국으로 판단한다(S740). 그렇지 않으면 자신이 요청 기지국이 아닌 것으로 판단하고 상기 중복 주소 검출(DAD) 이웃광고(NA) 메시지를 무시한다. 자신이 단말 1(301)을 서비스 하는 요청 기지국 1(310)인 경우, CCID를 이용한 멀티캐스트 전송방법을 통해 단말 1(301)에게 상기 중복 주소 검출(DAD) 이웃광고(NA) 메시지를 전달한다(S745).
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 중복 주소 검출(DAD) 시 네트워크가 기지국의 프락시 기능을 불허할 때를 도시한 흐름도이다.
도 8에 도시한 바를 도 3의 구조로 참조하여 설명하면, S805, S810단계는 도 7의 S705, S710 단계와 동일하여 설명을 생략한다.
중복 주소 검출(DAD) 이웃요청(NS) 메시지를 수신한 기지국들은 상기 메시지의 대상주소 필드에 있는 IPv6 주소가 자신의 ICT에 유효성 플래그의 설정값에 상관없이 IPv6 주소로 등록되어 있는지 검사한다(S815). 만약 해당 IPv6 주소가 ICT에 등록되어 있다면 자신을 대상 기지국으로 판단한다(S820). 그렇지 않으면 자신 이 대상 기지국이 아닌 것으로 판단하고 상기 중복 주소 검출(DAD) 이웃요청(NS) 메시지를 무시한다. 자신이 대상 단말 2(302)를 서비스 중인 대상 기지국 2(320)일 경우, 네트워크가 IPv6 이웃탐색에 대한 프락시 기능을 허락하지 않는다면(S825), 기지국 2(320)는 중복 주소 검출(DAD) 이웃요청(NS) 메시지를 멀티-유니캐스트 방식을 통해 단말 2(302)에게 전송한다(S830). 상기 중복 주소 검출(DAD) 이웃요청(NS) 메시지를 수신한 단말 2(302)는 중복 주소 검출(DAD) 이웃광고(NA) 메시지 전송을 통해 응답한다(S835).
상기 중복 주소 검출(DAD) 이웃광고(NA) 메시지에 대한 요청 기지국의 S840단계 내지 S850단계는 도 7의 S735단계 내지 S745단계와 동일하므로 설명을 생략한다.
이렇게 직접 통신 및 멀티캐스트가 지원될 필요가 없는 네트워크에서 불필요한 IPv6 이웃탐색 메시지의 전송을 기지국에서 제어함으로써 무선 자원의 낭비 및 단말의 전력낭비를 줄이게 된다.
따라서 위와 같이 기지국 2(320)가 ICT 테이블을 참조하여 단말 2(302)의 정보를 확인하고, 네트워크가 프락시 기능을 허락 하는 경우 단말 2(302)를 대신하여 중복 주소 검출(DAD) 이웃광고(NA) 메시지를 단말 1에 전송함으로써 노드들 간의 불필요한 전송을 효과적으로 줄일 수 있어 무선자원의 낭비와 전력낭비를 줄일 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명 의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 무선통신 시스템에서 하나의 액세스 라우터 하에 존재하는 단말들이 공통된 네트워크 프리픽스 정보를 가지는 상황에서 불필요한 IPv6 이웃탐색 메시지의 전송을 기지국에서 제어함으로써, 무선자원의 낭비 및 단말의 전력낭비를 줄이게 된다. 또한, 무선 통신망에서 IP 데이터에 대한 멀티캐스트 서비스를 지원하지 않는 문제를 멀티-유니캐스트와 CCID를 정의하여 멀티캐스트 서비스를 위한 방법을 제공하는 특징을 가진다.
Claims (12)
- 공통적인 네트워크 프리픽스가 할당되는 무선통신 시스템의 기지국이 IPv6 이웃탐색을 지원하는 방법에 있어서,a) 대상 단말의 MAC 주소를 알기위해 요청 기지국을 통해 요청 단말로부터 송신된 이웃탐색 이웃요청(NS) 메시지를 수신하는 단계;b) 아이디 캐시 테이블(Identification Cache Table, ICT)-여기서 아이디 캐시 테이블은 단말의 MAC 주소, IP 주소 및 유효성 플래그(Valid Flag)정보를 갖는 테이블임-을 참조로 상기 대상 단말을 서비스하고 있는 대상 기지국인지를 판단하는 단계;c) 상기 대상 단말을 서비스하고 있는 대상 기지국으로 판단된 경우, 상기 대상 단말을 대신하여 상기 요청 기지국을 통해 상기 요청 단말로 이웃광고(NA) 메시지를 전송하는 단계d) 요청 기지국이 상기 대상 기지국으로부터 이웃광고(NA) 메시지를 수신하는 단계; 및e) 요청 기지국이 상기 이웃광고(NA) 메시지를 상기 요청 단말로 전송하는 단계를 포함하는 이웃탐색 지원 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 c) 단계는,c-1) 상기 기지국이 네트워크가 프락시 기능을 허용하지 않는 경우 상기 대상 단말에 상기 이웃요청(NS) 메시지를 전송하는 단계;c-2) 상기 대상 단말로부터 이웃광고(NA) 메시를 수신하는 단계; 및c-2) 상기 수신한 이웃광고(NA) 메시지를 상기 요청 기지국을 통해 요청 단말로 전송하는 단계를 포함하는 이웃탐색 지원 방법.
- 제 2 항에 있어서,상기 c-1) 단계는,상기 이웃요청(NS) 메시지는 해당하는 모든 연결 식별자(CID)로 반복적인 유니캐스트를 통해 전송하는 멀티-유니캐스트(Multi-Unicast) 방법으로 상기 대상 단말에 전송되는 단계를 포함하는 이웃탐색 지원 방법.
- 제 3 항에 있어서,상기 멀티-유니캐스트(Multi-Unicast) 방법은,c-1) 상기 기지국이 IEEE 802.16에서 정의하는 초기정렬(Initial Ranging) 절차 동안 단말의 MAC 주소를 획득하는 단계;c-2) 상기 기지국의 활용 범위 내에 서비스중인 단말의 MAC 주소에서 마지막 24비트를 이용하여 해당 단말의 요청-노드 주소를 생성하는 단계;c-3) 상기 기지국이 생성한 요청-노드 주소와 해당 단말의 연결 식별자(Connection Identifier, CID)를 연결하는 정보를 제공하는 기지국 분류자(Classifier)를 갱신하는 단계; 및c-4) 상기 기지국이 자신의 분류자(Classifier)를 참조하여, 전송해야 할 요청-노드 주소에 이웃탐색 메시지를 전송하는 단계를 포함하는 이웃탐색 지원 방법.
- 공통적인 네트워크 프리픽스가 할당되는 무선통신 시스템의 기지국이 이웃탐색을 지원하는 방법에 있어서,a) 요청 단말이 생성한 IPv6 주소의 중복 주소 검출(DAD)를 위해 송신한 이웃요청(NS) 메시지를 요청 기지국이 수신하는 단계;b) 요청 기지국이 수신한 상기 중복 주소 검출(DAD) 이웃요청(NS) 메시지를 기반으로 아이디 캐시 테이블(Identification Cache Table, ICT)-여기서 아이디 캐시 테이블은 단말의 MAC 주소, IP 주소 및 유효성 플래그(Valid Flag)정보를 갖는 테이블임-을 갱신하는 단계;c) 요청 기지국이 상기 중복 주소 검출(DAD) 이웃요청(NS) 메시지를 네트워크로 전송하는 단계;d) 네트워크를 통해 상기 중복 주소 검출(DAD) 이웃요청(NS) 메시지를 수신한 기지국이 대상 단말을 서비스하고 있는 대상 기지국인지를 판단하는 단계;e) 상기 대상 단말을 서비스하고 있는 대상 기지국으로 판단된 경우, 상기 대상 단말을 대신하여 상기 요청 기지국을 통해 상기 요청 단말로 중복 주소 검출(DAD) 이웃광고(NA) 메시지를 전송하는 단계;f) 요청 기지국이 상기 대상 기지국으로부터 중복 주소 검출(DAD) 이웃광고(NA) 메시지를 수신하는 단계; 및g) 요청 기지국이 상기 이웃광고(NA) 메시지를 상기 요청 단말로 전송하는 단계를 포함하는 이웃탐색 지원 방법.
- 제 5 항에 있어서,상기 e) 단계는,e-1) 상기 기지국이 네트워크가 프락시 기능을 허용하지 않는 경우 상기 대상 단말에 상기 이웃요청(NS) 메시지를 전송하는 단계;e-2) 상기 대상 단말로부터 이웃광고(NA) 메시를 수신하는 단계; 및e-3) 상기 수신한 이웃광고(NA) 메시지를 상기 요청 기지국을 통해 요청 단말로 전송하는 단계를 포함하는 이웃탐색 지원 방법.
- 제 6 항에 있어서,상기 e-1) 단계에서,상기 이웃요청(NS) 메시지는 해당하는 모든 연결 식별자(CID)로 반복적인 유 니캐스트를 통해 전송하는 멀티-유니캐스(Multi-Unicast)방식으로 상기 대상 단말로 전송되는 것을 특징으로 하는 이웃탐색 지원 방법.
- 제 5 항에 있어서,상기 f) 단계에서,f-1) 중복 주소 검출(DAD) 이웃광고(NA) 메시지를 수신한 기지국들은 상기 메시지의 대상주소 필드에 있는 IPv6 주소가 자신의 ICT 테이블에 유효성 플래그가 0으로 설정 된 IPv6 주소로 등록되어 있는지 검사하는 단계;f-2) 만약 해당 IPv6 주소가 ICT 테이블에 등록되어 있다면 자신을 요청 기지국으로 판단하는 단계; 및f-3) 만약 해당 IPv6 주소가 ICT 테이블에 등록되어 있지 않으면 자신이 요청 기지국이 아닌 것으로 판단하고 상기 중복 주소 검출(DAD) 이웃광고(NA) 메시지를 무시하는 단계를 포함하는 이웃탐색 지원 방법.
- 제 5 항에 있어서,상기 g) 단계에서,상기 모든-노드 멀티캐스트(All-node multicast) 주소를 목적주소로 갖는 이웃광고(NA) 메시지는 공통 연결 식별자(Common Connection Identifier, CCID) 방식으로 상기 요청 단말에 전송되는 것을 특징으로 하는 이웃탐색 지원 방법.
- 제 9 항에 있어서,상기 공통연결 식별자(CCID) 방식은 동일한 기지국으로부터 서비스 받는 모든 단말들에게 공통적으로 생성되는 연결 식별자(CID)로 전송하여, 전송되는 데이터를 모든 단말들이 공통으로 받도록 하는 것을 특징으로 하는 이웃탐색 지원 방법.
- 제 5 항에 있어서,상기 a) 단계 이전에,아이디 캐시 테이블(ICT)을 생성 하는 방법에 있어서,a-1) 무선통신 시스템에서 정의하는 초기 정렬 절차 동안 자신이 활용범위 내에서 서비스하고 있는 단말의 MAC 주소를 획득하는 단계;a-2) 자신이 서비스하고 있는 단말로부터 상기 중복 주소 검출(DAD)을 위한 이웃요청(NS) 메시지를 수신하면 상기 이웃요청(NS) 메시지의 대상주소 필드에 있는 주소를 해당 단말의 정보란에 IPv6 주소로 저장하고 해당 IPv6 주소의 유효성 플래그를 0으로 설정하는 단계; 및a-3) 요청 기지국이 중복 주소 검출(DAD) 이웃요청(NS) 메시지를 수신한 후 특정시간 동안 상기 IPv6 주소를 대상필드 주소로 갖는 중복 주소 검출(DAD) 이웃광고(NA) 메시지를 수신하지 않으면 상기 IPv6 주소의 유효성 플래그를 1로 변경하고 아이디 캐시 테이블에 저장하는 단계를 포함하는 이웃탐색 지원 방법.
- 제 11 항에 있어서,상기 a-3)단계에 있어서,상기 특정시간은 네트워크의 구성에 따라 각각 설정값을 따로 가지는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 이웃탐색 지원 방법.
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