KR100858710B1

KR100858710B1 - 평면 구조 이동 네트워크 내에서의 어드레스 관리 제공방법 및 장치

Info

Publication number: KR100858710B1
Application number: KR1020067017833A
Authority: KR
Inventors: 하이홍 쩡; 키엠 레; 레네 퍼나디; 스리니바스 스리만듈라
Original assignee: 노키아 코포레이션
Priority date: 2004-02-03
Filing date: 2005-02-01
Publication date: 2008-09-17
Also published as: US7725600B2; JP4240411B2; KR20060116861A; DE602005002730D1; US20050172014A1; EP1712061A1; CN100591075C; CN1914883A; DE602005002730T2; ATE375058T1; WO2005076571A1; EP1712061B1; JP2007522718A

Abstract

본 발명은 액세스 네트워크를 통해 이동 네트워크를 인터넷으로 연결하는 이동 라우터(MR) 내에서의 개선된 어드레스 관리 방식을 제공한다. MR은 액세스 네트워크 및 이동 네트워크 내에서 IPv6 어드레스 관리 과정과 같은 표준 어드레스 관리 과정을 유지하는 한편, 이동 네트워크 노드(MNN) 방향의 패킷들이 MR로, 다음으로 상대 MNN으로 정확하게 라우팅되기 위해, 이동 단말기 내에서 MNN을 대신해 인접 광고를 수행한다.

Description

평면 구조 이동 네트워크 내에서의 어드레스 관리 제공 방법 및 장치 {Method and apparatus providing address management in a flat structure mobile network}

본 발명은 대체적으로 이동 데이터 통신 네트워크에 관한 것이며, 특히 IPv6및 등가 프로토콜들과 호환 가능한 평면 구조 이동 네트워크에 관한 것이다.

다음의 약어들은 다음에 뒤따르는 기술에서 참조될 것이다.

AP 액세스 포인트(Access Point)

AR 액세스 라우터(Access Router)

BU 바인딩 업그레이드(Binding Upgrade)

CoA 관심 어드레스(Care-of Address)

HA 홈 에이전트(Home Agent)

HA_MA 홈 에이전트 이동 라우터(Home Agent Mobile Router)

LLA 링크 레이어 어드레스(Link Layer Address)

MAC 미디어 액세스 제어(Media Access Control)

MNN 이동 네트워크 노드(Mobile Network Node)

MONET 이동 네트워크(MObile NETwork)

MR 이동 라우터(Mobile Router)

PAN 개인 영역 네트워크(Personal Area Network)

PSBU 프리픽스 범위 바인딩 업그레이드(Prefix Scope Binding Upgrade)

일반적으로, 네트워크 이동성 지원(network mobility support)은 단일 유닛으로 보여지는 전체 네트워크의 이동성 관리를 다루는데, 이로 인해 인터넷으로의 접속 포인트(point of attachment)를 변경하고, 인터넷 프로토콜에서의 도달성(reachability)을 변경할 수 있다. 이러한 유형의 네트워크는 MONET으로 불리며, 글로벌 인터넷(global Internet)에 연결되는 적어도 하나의 MR을 포함한다. MNN이라 불리는 MR 뒤의 노드들은 고정적이거나 이동적일 수 있다.

MONET은 몇 개의 다른 형식을 채용할 수 있는데, 다음의 예시도 이에 포함된다.

PAN에 접속된 네트워크 : 블루투스 가능(Bluetooth-enabled) PDA와 함께 셀룰러 인터페이스(cellular interface) 및 블루투스(TM) 인터페이스 같은 로컬 인터페이스(local interface)를 가지는 이동 전화는 이동 네트워크의 매우 간단한 사례를 구성한다. 이 경우에 이동 전화는 셀룰러 링크를 통해 인터넷에 접속된 MR로서 기능하는 반면, PDA는 웹 브라우징이나 개인 웹 서버를 구동하는데 사용되는 MNN으로 기능한다.

대중교통(public transportation)에 전개된(deployed) 액세스 네트워크 : 대중 교통 수단은 승객이 휴대하는 IP 장치에 인터넷 액세스를 제공한다. 승객의 개인 통신 장치는 MNN인 반면, 차량 내의 액세스 포인트는 MS로 기능한다.

도 1은 종래 MONET(1) 및 MONET의 인터넷(2)으로의 연결의 예를 보여준다. MONET(1)의 MR(3)은 액세스 네트워크(4)를 통해 인터넷(2)으로 연결된다. 액세스 네트워크(4) 내의 AR(5)은 인터넷(2)으로 MR(3)를 연결하는 첫번째 홉(first-hop) 라우터이다. 적어도 하나의 링크 기술 특정(technology-specific) AP(6)가 MR(3)와 AR(5) 사이에 존재하여 MR(3)와 AR(5) 사이의 링크 계층 연결(link layer connectivity)을 제공할 수 있다. MR(3)은 AP(6) 및/또는 AR(5) 사이에 이동할 수 있는데, 그래서 핸드오버(handover) 메카니즘이 제공된다. 수개의 MNN(7)들(편의상 2개는 이동적이고 1개는 고정적인 3개의 MNN으로 나타난)이 MR(3)을 통해 액세스 네트워크(4)로 연결된다. MONET(1)에서 사용된 링크 기술은 MR(3)과 AP(6)간에 사용된 링크 기술과 같을 수도 있고 다를 수도 있다. 각각의 MNN(7)과 MR(3)은 사용하는 링크 기술에 기초한 EUI-64 링크 레이어 어드레스(Link Layer Address, LLA)를 구성할 수 있다.

두 가지 유형의 접근이 사용되어 MNN(7)들에 이동 제어(mobility control)와 어드레스 관리를 제공할 수 있다.

첫 번째 유형의 접근은 NEMO 기술이다. NEMO 서포트는 MR(3)뒤의 노드들이 MONET 이동성을 감지하지 못할 것을 요구한다. 다른 말로, MONET(1)의 접속 변경이 MR(3) 뒤의 MNN(7)들에게 완전히 공개되어야 한다. NEMO 기술은 도 2와 관련하여 아래에 보다 자세히 기술된다.

기본적 NEMO 접근이 도 2에서 예시된다. MR(3)은 HA_MR(8)이라고 불리는 홈 에이전트와 함께 할당된 홈 네트워크를 가질 것으로 추측된다. MR(3)이 위치한 각 각의 MONET(1)은 MONET 네트워크 프리픽스(MONET network prefix, MNP)로 할당되는데, MNP는 MR(3)의 홈 링크 내에 할당된 영구적 네트워크 프리픽스이다. MR(3)이 하나의 AR(5)에서 다른 곳으로 네트워크 접속을 이동할 때, MNP는 변하지 않는다. MR(3)의 진입 인터페이스는 MNP로 구성되고, MONET(1)의 모든 MNN들의 CoA는 MNP를 사용하여 구성된다. MNN(7)이 동일한 MONET(1) 내에 존재하는 한, 그것의 CoA는 변할 필요가 없다. MNN(7)는 BU를 전송하는 것에 의해 자체의 HA(10)내에 바인딩 캐시(binding cache)와 상대 노드(correspondent node, 12)들을 업데이트 할 수 있다. 이러한 구성으로 MNN(7)의 CoA로 전송되는 모든 패킷들이 MR(3)의 홈 링크로 우선 라우팅되고, 아래에 기술하는 바와 같이 MR(3)로 패킷들을 추가적으로 라우팅시키는 HA_MR(8)에 의해 차단된다.

MR(3)은 방출(egress) 인터페이스 상에서 서빙(serving) AR(5)(AR-1)에 의해 알려진 네트워크 프리픽스를 사용하여 자체의 CoA를 구성한다. MR(3)은 접속 포인트(attachment point)를 변경할 때, 새로운 AR(5)(AR-2)의 프리픽스를 사용하여 자체의 CoA를 재구성한다. 바인딩 캐시(9A)를 업데이트 하기 위해 BU를 새로운 CoA와 함께 HA_MR(8)로 전송하는 것에 덧붙여, MR(3)은 또한 프리픽스 범위 바인딩 업그레이드(Prefix Scope Binding Upgrade, PS BU) 메시지를 HA_MR(8)로 전송한다. PS BU는 MR(3)의 CoA를 단일 어드레스 대신에 MNP로 연결시키는 개성된 BU(enhanced BU)이다. 일부 다른 방식(예를 들어 라우터 최적화)이 HA_MR(8)과 MR(3)간의 터널링으로 인해 부하(overhead)를 피하거나 줄이기 위해 사용될 수 있음에도 불구하고, HA_MR(8)은 MR(3)로 목적지 내의 MMP를 보여주는 어떤 패킷을 터널 링(tunneling) 하기 위해 이러한 바인딩을 사용한다. HA_MR로부터 터널링된 패킷을 디캡슐레이트(decapsulate)한 다음에, MR(3)은 MONET(1) 내의 상대(correspondent) MNN(7)으로 원래의 패킷을 전송한다.

이러한 접근으로, MR(3)이 AR(5)들 사이에 이동하는 경우에도, 자체 CoA를 변경하고, MONET(1) 내의 MNN(7)들이 동일한 CoA를 사용할 수 있고, MNN들에 새로운 CoA들이 필요하지 않다. 이것은 각각의 MNN(7)의 IP 이동성으로 인한 부하를 줄여준다. 그러나 HA_MR(8)과 MR(3)간의 양방향 터널링(bi-directional tunneling)으로 인한 부하는 MR(3)과 AR(5) 간의 인터페이스 상에 배치되고, MNN(7)들로의 모든 수신(inbound) 또는 발신(outbound)측 패킷에 적용된다. 본 발명의 특정관계의 경우, MR(3)과 액세스 네트워크(4)간의 액세스 인터페이스가 무선 인터페이스일 가능성이 매우 높으므로, 터널링(11)의 사용에 의해 초래된 부하는 무선 링크의 스펙트럼 효율(spectrum efficiency)을 크게 감소시킨다.

두 번째 접근은 평면 구조 기술(flat structure technique)인데 , 여기서 NEMO 접근에서와 같이 그룹화된(grouped) IP 이동성을 제공하는 것 대신에 각각의 MNN(7)은 자체의 IP 이동성을 조절할 책임이 있다. 각각의 MNN(7)은 서빙 AR(5)의 프리픽스를 사용하여 관련 CoA를 구성한다. MR(3)이 새로운 AR(5)에 접속할 때마다, 각각의 MNN(7)은 CoA를 재구성하고 BU를 HA(10)와 상대 노드들로 전송한다. MNN(7)으로 전송되는 패킷들은 MNN(7)의 CoA에 기초하여 라우팅되고, 이로 인해 NEMO 접근에서 처럼 HA_MR(8)과 MR(3)사이에 터널링 프로토콜이 요구되지는 않는다.

이 두 가지 접근 각각은 다른 애플리케이션에서 사용될 수도 있고, 어떤 경우에는 동시에 존재할 수도 있다.

그룹화된 이동성을 위해 최적화되었음에도 불구하고, NEMO 기반의(NEMO-based) 접근은 HA_MR(8)과 MR(3) 사이에서 발생하는 터널링으로 인한 접속 인터페이스 상에 높은 부하와 대응하는 낮은 라우팅 효율(routing efficiency)을 창출한다. HA_MR(8)의 존재는 또한 서비스 제공자로부터 하부 조직 지원(infrastructure support)을 요구한다. 따라서 NEMO 기반의 솔루션은 예를 들어 기차나 버스를 포함하는 고속의 대중 교통 환경 같은 이동성 높은 환경에서 액세스를 제공하는 일에 보다 적절하다.

NEMO 접근과 비교해서, 평면 구조 접근(flat structure approach)은 HA_MR(8)의 지원을 요구하지 않는 장점이 있어, 서비스 제공자에게 개선된 시스템 단순성(simplicity)을 제공한다. 평면 구조 접근은 또한 HA_MR(8)의 존재에 의해 창출된 삼각 라우팅(triangle routing)뿐만 아니라 MR(3)과 HA_MR(8)간의 터널링(11)을 제거하고, 이로 인해 스팩트럼 효율이 개선되고, 전송 지연 및 부하가 감소된다. 평면 구조 기반 솔루션은 사무실, 집, 카페, 공항과 같은 이동성이 없거나 낮은 작은 장소에서 발견되는 것과 같은 특정 지역(hot spot) 어플리케이션에 보다 적절하다.

평면 구조 기반의 이동성 관리(mobility management) 접근에서, 각각의 MNN(7)은 인접 광고(neighbor advertisement)를 MR(3)을 통해 AR(5)로 전송한다. 인접 광고는 MNN(7)의 CoA와 그것의 LLA사이의 맵핑(mapping)을 포함하는데, 맵핑 은 AR(5)의 인접 캐시(neighbor cache) 내에 기록된다. AR(5)이 MNN(7)으로 전송되는 다운링크(downlink) 패킷을 수신하는 경우, 레이어2(layer2, L2) 프레임을 MNN(7)으로 전송하기 위해 인접 캐시 내에 기록된 LLA를 사용한다. 그러나 액세스 네트워크(4)와 MONET(1)에서 사용되는 링크 기술(link technology)이 완전히 다를 수 있기 때문에, 액세스 네트워크(4)와 MONET(1)은 완전히 다른 LLA 관리 방식을 가질 수 있다. 예를 들어, 이더넷(ethernet)이나 다른 액세스 기술에 사용되는 LLA의 자가 구성된(self-constructed) EU-64-비트 포맷은 LLA 지정의 집중 제어 메카니즘(centralized control mechanism)을 가진 셀룰러(cellular) 기술을 채용하는 액세스 네트워크(4)에는 적절하지 않을 수 있다. 그 결과, 각각의 MNN(7)에 대한 LLA는 액세스 네트워크(4) 내의 노드들에 의해 인지되지 않을 수도 있고, MNN(7)의 LLA를 사용하는 AR(5)로부터 전송되는 L2 프레임은 MONET(1)에 도달하지 않을 수도 있다.

따라서 상기 언급된 어드레스 관리(address management) 및 이동성 제어(mobility control)에의 평면 구조 접근에서, AR(5)이 상대 MR(3)을 통해 MNN(7)로 다운링크 패킷(downlink packet)을 라우팅하기 위해, 일부 특정 어드레스 관리 및 이동성 제어 방식이 요구된다. 그러나, 본 발명에 앞서서는 적절한 어드레스 관리 및 이동성 제어 방식이 쓸모없었다.

본 발명의 상세한 설명에 따라, 앞서 말한 문제 및 그 외의 문제들이 극복되고, 다른 이점들이 실현된다.

본 발명은 액세스 네트워크를 통해 이동 네트워크를 인터넷에 연결하는 이동 라우터(mobile router)에서 개선된 어드레스 관리 방식을 제공한다. 본 발명에 따라, MR은 액세스 네트워크 및 이동 네트워크 내에서 IPv6 어드레스 관리 과정 같은 표준 관리 과정을 유지하는 한편, MNN들로 전송되는 패킷들이 정확히 MR로, 다음으로 상대 MNN으로 라우팅되기 위해, 이동 네트워크 내에서 MNN들을 대신하여 인접 광고(neighbor advertisement)를 실행한다.

본 발명의 제1 실시예에서, 네트워크에서 어드레스를 관리하기 위해 방법 및 시스템이 동작하는데, 이는 MONET의 MR을 AR을 포함하는 액세스 네트워크의 AP로 연결할 때, 상기 방법이 MNN으로부터 MONET 내에서 MNN의 LLA 및 CoA를 포함하는 제1 인접 광고를 전송하기 위함이다. 제1 인접 광고에 기초하여, 상기 방법은 CoA를 LLA를 연관시키는 MR 내에서 제1 인접 캐시(neighbor cache)를 구성하고 MR에서부터 MNN을 대신하는 액세스 네트워크로 제2 인접 광고를 전송하는데, 여기서 제2 인접국 광고는 MNN의 CoA 및 MR의 LLA(LLA_MR) 간의 맵핑(mapping)을 포함한다. 상기 방법은 나아가 제2 인접 광고에 기초하여 CoA를 LLA_MR과 연관시키는 제2 인접 캐시를 AR 내에 구성하도록 동작한다.

AR에서의 목적 어드레스(destination address)에서 CoA를 갖는 다운링크 패킷의 도달에 응답하여, 상기 방법은 MR의 연관된 LLA_MR을 얻기 위해 CoA를 사용하여 제2 인접 캐시를 체크하고, 링크 레이어 목적 어드레스 필드(link layer destination address field) 내의 LLA_MR을 사용하여 패킷을 MR로 전송한다. 상기 MR에서의 패킷의 도달에 응답하여, 상기 방법은 MNN의 연관된 LLA를 얻기 위해 IP 레이어 목적지 어드레스 필드 내의 CoA를 사용하여 제1 인접 캐시를 체크하고, 링크 레이어 목적지 어드레스 필드 내의 얻어진 LLA를 사용하여 패킷을 MNN으로 전송한다.

제2 실시예에서, 제1 인접 광고에 기초하여, 상기 방법은 CoA를 LLA와 연관시키는 내에서 제1 인접 캐시를 구성하고, CoA를 MR의 LLA 세트(LLA_MRi) 중의 하나와 연관시키는 맵핑 테이블(mapping table)를 구성하도록 작동한다. 상기 방법은 또한 MNN을 대신해 MNN의 CoA 및 LLA_MRi 간의 맵핑을 포함하는 제2 인접 광고를 MR로부터 AN으로 전송하고, 제2 인접 광고에 기초하여 CoA를 LLA_MRi와 연관시키는 AR 내에서 제2 인접 캐시를 구성한다.

제2 실시예에서, 목적지 어드레스 필드에 CoA를 갖는 AR에 다운링크 패킷의도달에 응답하여, 상기 방법은 MR의 연관된 LLA_MRi를 얻기 위해 CoA를 사용하여 제2 인접 캐시를 체크하고, 링크 레이어 목적지 어드레스 필드에서 LLA_MRi를 사용하여 패킷을 MR로 전송한다. MR에서의 패킷의 도달에 응답하여, 상기 방법은 MNN의 연관된 LLA를 얻기 위해 IP 레이어 목적지 어드레스 필드에서 CoA를 사용하여 제1 인접 캐시를 체크하고, 링크 레이어 목적지 어드레스 필드에서 얻어진 LLA를 사용하여 패킷을 MNN으로 전송한다.

제3 실시예에서, 제1 인접 광고에 기초하여, 상기 방법은 MNN의 LLA를 MR의 LLA 세트(LLA_MRi) 중의 하나와 연관시키는 MR 내의 맵핑 테이블(mapping table)를 구성하고, MNN을 대신해 MNN의 CoA 및 LLA_MRi 간의 맵핑을 포함하는 제2 인접 광고를 MR에서 AN으로 전송한다. 제2 인접 광고에 기초하여, 상기 방법은 CoA를 LLA_MRi와 연관시키는 인접 캐시를 AR 내에 구성한다.

제3 실시예에서, 목적지 어드레스 필드에 CoA를 갖는 AR에 다운링크 패킷의 도달에 응답하여, 상기 방법은 제2 실시예와 마찬가지로, MR의 연관된 LLA_MRi를 얻기 위해 CoA를 사용하여 제2 인접 캐시를 체크하고, 링크 레이어 목적지 어드레스 필드에서 LLA_MRi를 사용하여 패킷을 MR로 전송한다. 상기 MR에서의 패킷의 도달에 응답하여, 본 실시예에서, 상기 방법은 MNN의 연관된 LLA를 얻기 위해 IP 레이어 목적지 어드레스 필드에서 LLA_MRi를 사용하여 맵핑 테이블을 체크하고, 링크 레이어 목적지 어드레스 필드에서 얻어진 LLA를 사용하여 패킷을 MNN으로 전송한다.

본 발명의 바람직한 실시예에서 MR은 셀룰러 장치 같은 무선 장치일 수 있다. 이러한 것으로, MR은 휴대 전화에서 구현될 수도 있다.

본 발명의 앞서 말한 방식 및 그 외의 방식은 아래의 실시예를 첨부된 도면과 관련지어 이해할 때 보다 분명해진다.

도 1은 종래의 MONET과 그것의 인터넷과의 연결을 도시한다.

도 2는 종래의 NEMO 기반의 이동 네트워크 이동성 시스템을 도시한다.

도 3은 싱글 MR LLA를 가진 평면 구조에서의 어드레스 관리의 실시예를 도시한다.

도 4는 다중 MR LLA들을 가진 평면 구조에서의 어드레스 관리의 제1 실시예를 도시한다.

도 5는 다중 MR LLA들을 가진 평면 구조에서의 어드레스 관리의 제2 실시예를 도시한다.

본 발명을 이용하여, AR(5)이 액세스 네트워크(4) 및 MR(3)에 어드레스 관리 기술을 제공하는 것에 의해 상대 MR(correspondent MR, 3)을 통해 다운링크 패킷을 MNN(7)으로 정확히 라우팅할 수 있음이 아래에서 보여진다. MR(3)이 여기에서 단순히 게이트웨이 이동 단말기(gateway mobile terminal)로 언급될 수 있음을 기억하라.

본 발명은 차세대 인터넷 프로토콜(Next Generation Internet Protocol) 또는 IPng로도 불리는 인터넷 프로토콜 버젼6(IPv6)의 컨텍스트 내에서 기술된다. IPv6는 RFC 1752에서 1994년 7월 25일의 토론토 IETF 미팅에서 인터넷 엔지니어링 테스크 포스의 IPng 에어리어 디렉터(IPng Area Directors of the Internet Engineering Task Force), "The Recommendation for the IP Next Generation Proticol"에 의해 추천된다. 위의 추천은 인터넷 엔지니어링 스티어링 그룹(Internet Engineering Steering Group)에 의해 승인받고, 1994년 11월 17일 제안 표준(Proposed Standard)를 만들었다. IPv6 프로토콜의 코어 세트는 1998년 8월 10일 IETF 드레프트 표준(Draft Standard)으로 만들어졌다. 인터넷 프로토콜 버젼6은 IPv6로 압축된다(여기서 "6"은 할당된 버젼 번호 6을 나타낸다). 인터넷 프로토콜의 이전 버젼은 버젼4(IPv4로 불리는)이다.

도 3은 단일 MR LLA를 가진 평면 구조(flat structure)에서의 어드레스 관리 의 경우를 도시한다. 서브넷(subnet)은 MNN(7)와 AR(5) 사이에 존재하도록 포함될 수 있다. 도 3에서, MR(3)와 각각의 MNN(7)은 자체의 LLA를 구성한다. 본 실시예에서 MR(3)은 두 가지 유형의 LLA를 가지는데, 하나는 MONET(1) 내에서 사용되고, MONET(1) 내에서 사용되는 링크 기술에 기초하며 LLA_MR'이라고 불린다. 다른 하나는 AP(6)를 통해 액세스 네트워크(4)로의 액세스 인터페이스(6A) 상에서 사용되고, 사용되는 액세스 링크 기술에 기초하여 LLA_MR로 불린다. 각각의 MNNi에 대한 LLA는 LLAi로 불린다.

AR(4)로부터 전송되고, AR(4)의 네트워크 프리픽스(network prefix)를 전송하는 라우터 광고를 수신한 후에, MR(3)은 MONET(1)으로 라우터 광고를 전송할 수 있다. 또는 MONET(1) 링크 기술에 더 적절하다면, AR(4)의 네트워크 프리픽스를 포함하는 새로운 라우터 광고 메시지(router advertisement message)를 생성할 수 있다. MR(3)과 각각의 MNN(7)은 AR(5)의 네트워크 프리픽스를 사용하여 CoA를 구성한다.

각각의 MNN(7)은 MONET(1) 내에서 자신의 CoA와 LLA가 담긴 인접 광고(neighbor advertisement)를 전송한다. 이러한 인접 광고는 MR(3) 내에서 인접 캐시(3A)를 구성하는데 사용된다. 그러나 MR(3)은 MNN(7)들로부터의 인접 광고를 액세스 네트워크(4)로 전달하지 않는다. 대신, MR(3)은 인접 광고를 MNN(7)들을 대신하여 액세스 네트워크(4)로 전송한다. 이 경우에 인접 광고는 MNN(7)의 각각의 CoA와 LLA_MR간의 맵핑을 포함하는데, 이러한 맵핑은 AR(5)의 인접 캐시(5A) 내에 기록된다.

다운링크 패킷(MNN(7) 방향)이 AR(5)에 도달하면, AR(5)은 그것의 인접 캐시(5A)를 체크하고, 다운링크 패킷의 IP 레이어 목적지 어드레스 필드 내에 있는 MNN(7)의 CoA를 사용하여 MR(3)의 LLA를 얻는다. 즉, AR(5)은 MNN(7)을 포함하는 MONET(1)과 연관된 MR(3)의 상대 LLA_MR을 찾기 위해 CoA를 사용하여 인접 캐시(5A)로 색인을 단다. 다음으로 AR(5)은 LLA_MR을 사용하여 상대 MR(3)로 L2 프레임 내의 다운링크 패킷(들)을 전송한다. AR(5)로부터 L2 프레임을 수신한 다음에, MR(3)은 이웃 캐시(3A)를 체크하고, 도달 패킷(들)의 IP 레이어 목적지 주소 내의 CoA에 기초하여 상대 MNN(7)의 LLA를 얻은 다음, MNN(7)의 LLA를 사용하여 MNN(7)으로 패킷들을 전송한다.

인정된 바와 같이, 본 실시예는 MR(3) 내의 다중-홈 서포트(multi-home support), 즉 단일 LLA로 맵핑되는 다중 IP 어드레스(multiple IP address)들을 사용한다.

도 4는 다중 MR LLA들을 갖는 평면 구조에서의 어드레스 관리의 예를 도시한 것이다. 도 4의 실시예에서 MR(3)은 LLA 세트로 할당되는데(LLA_MRi), LLA_MR1, LLA_MR2, LLA_MR3 같은 이러한 비제한적인 예시에 나타나고, 맵핑 테이블(3B)에 저장된다. 각각의 MNN(7)은 MONET 내에서 인접 광고를 CoA 및 LLA와 함께 전송한다. 이러한 인접 광고는 MR(3) 내에서 인접 캐시(3A)를 구성하는데 사용된다. 그러나 MR(3)은 MNN(7)로부터의 인접 광고를 액세스 네트워크(4)로 전달하지 않는다. 대신, MR(3)은 MR LLA 세트로부터 고유(unique) LLA로 각각의 MNN(7)의 CoA를 맵핑한다(MNNi는 LLA_MRi로 맵핑된다). MR(3)은 MNN(7)대신에 액세스 네트워크(4)로 인접 광고를 전송한다. 인접 광고는 각각의 MNN(7)에 대해서, MNN(7)의 CoA와 연관된 LLA_MRi간의 맵핑을 포함한다. 인접 광고 정보는 AR(5)의 인접 캐시(5A) 내에 기록된다.

다운 링크 패킷이 AR(5)에 도달하면, AR(5)은 인접 캐시(5A)를 체크하고, 다운링크 패킷의 IP 레이어 목적지 어드레스 필드 내에 있는 MNN(7)의 CoA를 사용하여 MR(3)의 LLA_MRi를 확보한다. 다음으로 AR(5)이 LLA_MRi를 사용하여 상대 MR(3)으로 L2 프레임 내의 다운링크 패킷(들)을 전송한다. 도 4가 일반적으로 CoA1/LLA1과 연결된 MNN(7)로 향하는 패킷의 경우에 대한 다양한 화살표(Arrow)들에 의해 보여지는 것처럼, AR(5)으로부터 L2 프레임을 수신한 다음 MR(3)은 먼저 수신된 LLA_MRi를 사용하여 맵핑 테이블(3B)로 색인을 달고(index), 상대 CoA를 확보한다. CoA를 얻는 다른 방법으로는 그것을 수신된 다운링크 패킷 내의 IP 레이어 목적지 어드레스 필드로부터 얻는 것이다. 다음으로 상대 CoA가 MNN(7)의 상대 LLAi를 얻기 위해 인접 캐시(5A)에 색인을 다는데 이용되고, 패킷이 링크 레이어 목적지 필드 내에서 LLA와 함께 MNN(7)로 전송된다.

도 5는 도 4의 실시예에 기초한 추가 실시예를 도시하는데, 여기에서 인접 캐시(3A)와 맵핑 테이블(3B)이 수신된 LLA_MRi에 기초한 MNNi의 LLAi를 직접적으로 찾기 위한 맵핑 테이블(3C)로 대체된다. 이러한 실시예는 MR(3)이 MNN(7)의 CoA를 광고함에도 불구하고, 상기 도 4의 실시예에서 언급된 상대 LLA_MRi와 관련하여, 맵핑 테이블(3C)에 CoA를 저장하고 기록할 필요가 없다.

도 4와 도 5의 실시예는 MR(3)에 대한 다중 LLA의 서포트를 포함한다. MR(3) 에 다중 LLA를 제공하는 적절한 기술은 본 특허 출원과 동일자(even date)에 출원된 미국 특허 출원 S.N.10/_____에 기술되어 있다. 명칭은 "Method and Apparatus to Provide Group Management of Multiple Link Identifier for Collective Mobility"이고 Srinivas Sreemanthula, Haihong Zheng, Rene Purnadi, Khiem Le에 의해 발명되었으며, 여기에 그대로 참조하여 합쳐져 개시된다.

도 2와 관련해 상기에 기술된 NEMO 접근과 비교하여, 도 3, 4, 5에 나타난 본 발명의 실시예에 의해 실현된 이점은 다음을 포함한다. 첫째, HA_MR(8)과 MR(3) 간에 터널링(tunneling)이 요구되지 않고, 그 결과 스펙트럼 효율(spectrum efficiency)이 개선된다. 둘째, HA_MR(8)에 의해 도입된 삼각 라우팅(triangle routing)의 부재에 의해 전송 지연(transport delay)이 개선된다. 셋째, MNN(7)은 IPv6/MIPv6과 같은 표준 프로토콜들(standard protocols)을 지원할 수 있고, MNN에 추가적 표준화 노력이 필요하지 않다. 덧붙여, HA_MR(8)을 제공하는데 필요한 것과 같은 네트워크 기반구조 서포트(network infrastructure support)가 요구되지 않고 이로 인해, 서비스 제공자에 시스템 복잡도(system complexity)의 감소를 제공한다.

본 발명의 실시예들이 평면 구조 아키텍쳐(architecture)에 기초하기 때문에, NEMO 아키텍쳐에서 처럼 그룹화된 이동성의 최적화가 목적이 아님이 언급된다. 따라서, MR(3)가 새로운 AP(6)에 연결하는 것에 의해 네트워크 접속을 변경할 때, 새로운 CoA가 각각의 MNN(7)에서 바람직하게 구성되고, BU가 각각의 MNN(7)으로 바람직하게 전송된다. 그러나, 평면 구조 기반 접근이 이동성이 낮거나 없는 네트워 크의 사용에 적절하므로, CoA의 변경 및 BU의 연관된 전송은 대체로 네트워크 효율(network efficieny) 및 대역폭 사용 효율(bandwidth utilization)에 큰 영향을 끼칠 정도로 충분히 빈번하게 발생하는 것은 아닐 것이다.

실현될 것처럼, 본 발명의 다양한 실시예들은 각각 본 발명을 실행하기 위한 저장된 프로그램에 따라 동작하는 데이터 프로세서를 포함하는 시스템을 포함한다. 예를 들어, 셀룰러 기능을 포함하고 휴대 전화로도 기능할 수 있는 무선 장치 구현예와 같은 각각의 MR(3), MNN(7), AR(5)은 각각 개선된 평면 구조 네트워크 이동성 과정(mobility procedure)을 구현하기 위해 앞서 말한 과정에 따라 동작하는 프로그래밍된 데이터 프로세서 내에서 구현되는 일부 유형의 로컬 지능(local intelligence)을 포함한다.

앞에서의 기술은 전형적이고 비제한적인 예시를 위해 본 발명을 수행하는 발명자에 의해 현재 계획된 최상의 방법 및 장치의 전반적이고 정보제공적인 기술을 제공하였다. 그러나, 첨부한 도면 및 청구항과 함께 읽어보면 앞에서의 기술의 관점에서 다양한 변형과 적용들이 관련 기술의 당업자에게 명백하게 될 것이다. 예를 들어, 본 발명이 일반적으로 IPv6 과정의 콘텍스트 내에서 기술되고, 인접 캐시와 인접 디스커버리(neighbor discovery)의 사용을 포함하는 반면, 본 발명의 적어도 일부 관점들이 동일하거나 다른 어드레스 관리 메카니즘을 가진 다른 네트워킹 과정에 적용될 수 있다. 그러나, 본 발명의 모든 유사 변형예들이 본 발명의 범위 내에 있을 것이다.

덧붙여, 본 발명의 특징들 중 일부는 다른 특징의 상응하는 사용 없이 촉진 하는데 사용될 수 있다. 그러한 것으로서, 앞에서의 기술은 본 발명의 원리의 단지 예시로서 고려되어야하며, 제한하는 것으로 고려되어서는 안된다.

Claims

네트워크 내에서 어드레스들을 관리하는 방법에 있어서,

이동 네트워크(MONET)의 이동 라우터(mobile router, MR)를 액세스 라우터(access router, AR)를 포함하는 액세스 네트워크(AN)의 액세스 포인트(AP)로 연결할 때, 이동 네트워크 노드(mobile network node, MNN)로부터 상기 MONET 내에 상기 MNN의 링크 레이어 어드레스(link layer address, LLA) 및 관심 어드레스(care of address, CoA)를 포함하는 제1 인접 광고(neighbor advertisement)를 전송하는 단계;

상기 제1 인접 광고에 기초하여, 상기 CoA를 상기 LLA와 연관시키는 상기 MR 내에서 제1 인접 캐시(neighbor cache)를 구성하는 단계;

상기 MNN을 대신하여 상기 MR로부터 상기 AN으로 상기 MNN의 상기 CoA와 상기 MR의 LLA(LLA_MR)간의 맵핑(mapping)을 포함하는 제2 인접 광고를 전송하는 단계; 및

상기 제2 인접 광고에 기초하여, 상기 CoA를 상기 LLA_MR과 연관시키는 상기 AR 내에서 제2 인접 캐시를 구성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 어드레스 관리 방법.
제1항에 있어서,

상기 AR에서의 목적지 어드레스 필드(destination address field) 내에 CoA 를 갖는 다운링크(downlink) 패킷의 도달에 응답하여, 상기 MR의 상기 연관된 LLA_MR을 얻기 위해 상기 CoA를 사용하여 상기 제2 인접 캐시를 체크하는 단계;

링크 레이어 목적지 어드레스 필드 내의 상기 LLA_MR을 사용하여 상기 MR로 상기 패킷을 전송하는 단계;

상기 MR에서 상기 패킷의 상기 도달에 응답하여, 상기 MNN의 상기 연관된 LLA를 얻기 위해 IP 레이어 목적지 어드레스 필드 내의 CoA를 사용하여 상기 제1 인접 캐시를 체크하는 단계; 및

상기 링크 레이어 목적지 어드레스 필드 내의 상기 얻어진 LLA를 사용하여 상기 패킷을 상기 MNN으로 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 어드레스 관리 방법.
네트워크 내에서 어드레스들을 관리하는 방법에 있어서,

이동 네트워크(MONET)의 이동 라우터(MR)를 액세스 라우터(AR)를 포함하는 액세스 네트워크(AN)의 액세스 포인트(AP)로 연결할 때, 이동 네트워크 노드(MNN)로부터 상기 MONET 내에 상기 MNN의 링크 레이어 어드레스(LLA) 및 관심 어드레스(CoA)를 포함하는 제1 인접 광고를 전송하는 단계;

상기 제1 인접 광고에 기초하여, 상기 CoA를 상기 LLA와 연관시키는 상기 MR 내에서 제1 인접 캐시를 구성하고 상기 CoA를 상기 MR의 LLA 세트 중 하나(LLA_MRi)와 연관시키는 맵핑 테이블(mapping table)을 구성하는 단계;

상기 MNN을 대신하여 상기 MR로부터 상기 AN으로 상기 MNN의 상기 CoA와 상기 LLA_MRi간의 맵핑을 포함하는 제2 인접 광고를 전송하는 단계; 및

상기 제2 인접 광고에 기초하여, 상기 CoA를 상기 LLA_MRi과 연관시키는 제2 인접 캐시를 AR 내에 구성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 어드레스 관리 방법.
제3항에 있어서,

상기 AR에서의 목적지 어드레스 필드 내에 CoA를 갖는 다운링크 패킷의 도달에 응답하여, 상기 MR의 연관된 LLA_MRi를 얻기 위해 상기 CoA를 사용하여 상기 제2 인접 캐시를 체크하는 단계;

링크 레이어 목적지 어드레스 필드 내에서 상기 LLA_MRi을 사용하여 상기 MR로 상기 패킷을 전송하는 단계;

상기 MR에서의 상기 패킷의 도달에 응답하여, 상기 연관된 CoA를 얻기 위해 상기 링크 레이어 목적지 어드레스 필드 내의 상기 LLA_MRi를 사용하여 상기 맵핑 테이블을 체크하는 단계;

상기 MNN의 상기 연관된 LLA를 얻기 위해 상기 맵핑 테이블로부터 얻어진 CoA를 사용하여 상기 제1 인접 캐시를 체크하는 단계; 및

상기 링크 레이어 목적지 어드레스 필드 내의 상기 얻어진 LLA를 사용하여 상기 패킷을 상기 MNN으로 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 어드레스 관리 방법.
네트워크 내에서 어드레스들을 관리하는 방법에 있어서,

이동 네트워크(MONET)의 이동 라우터(MR)를 액세스 라우터(AR)를 포함하는 액세스 네트워크(AN)의 액세스 포인트(AP)로 연결할 때, 이동 네트워크 노드(MNN)로부터 상기 MONET 내에 상기 MNN의 링크 레이어 어드레스(LLA) 및 관심 어드레스(CoA)를 포함하는 제1 인접 광고를 전송하는 단계;

상기 제1 인접 광고에 기초하여, 상기 MNN의 상기 LLA를 상기 MR의 LLA 세트 중 하나(LLA_MRi)와 연관시키는 맵핑 테이블(mapping table)을 상기 MR 내에 구성하는 단계;

상기 MR로부터 상기 MNN을 대신하여 상기 AN으로 상기 MNN의 상기 CoA와 상기 LLA_MRi간의 맵핑을 포함하는 제2 인접 광고를 전송하는 단계; 및

상기 제2 인접 광고에 기초하여, 상기 CoA를 상기 LLA_MRi과 연관시키는 인접 캐시를 AR 내에 구성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 어드레스 관리 방법.
제5항에 있어서,

상기 AR에서의 목적지 어드레스 필드 내에 CoA를 갖는 다운링크 패킷의 도달에 응답하여, 상기 MR의 연관된 LLA_MRi를 얻기 위해 상기 CoA를 사용하여 상기 인접 캐시를 체크하는 단계;

링크 레이어 목적지 어드레스 필드 내의 상기 LLA_MRi을 사용하여 상기 MR로 상기 패킷을 전송하는 단계;

상기 MR에서의 상기 패킷의 도달에 응답하여, 상기 MNN의 상기 연관된 LLA를 얻기 위해 상기 링크 레이어 목적지 어드레스 필드 내의 상기 LLA_MRi를 사용하여 상기 맵핑 테이블을 체크하는 단계; 및

상기 링크 레이어 목적지 어드레스 필드 내의 상기 얻어진 LLA를 사용하여 상기 패킷을 상기 MNN으로 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 어드레스 관리 방법.
네트워크 내에서 어드레스들을 관리하는 시스템에 있어서,

이동 라우터(MR) 및 적어도 하나의 이동 네트워크 노드(MNN)를 포함하고, 상기 MR을 통해 액세스 라우터(AR)를 포함하는 액세스 네트워크(AN)의 액세스 포인트(AP)로 연결될 수 있는 이동 네트워크(MONET); 및

저장된 프로그램에 따라 동작하는 데이터 프로세서들을 포함하되,

상기 MNN의 데이터 프로세서는 상기 MR의 상기 AP로의 연결에 응답하여 상기 MONET 내에 상기 MNN의 링크 레이어 어드레스(LLA) 및 관심 어드레스(CoA)를 포함하는 제1 인접 광고를 전송하고,

상기 MR의 데이터 프로세서는, 상기 제1 인접 광고에 응답하여, 상기 CoA를 상기 LLA와 연관시키는 제1 인접 캐시를 구성하고, 상기 MNN을 대신하여 상기 MR로부터 상기 AN으로 상기 MNN의 상기 CoA와 상기 MR의 LLA(LLA_MR)간의 맵핑을 포함하는 제2 인접 광고를 전송하며,

상기 AR의 데이터 프로세서는, 상기 제2 인접 광고에 응답하여, 상기 CoA를 상기 LLA_MR과 연관시키는 제2 인접 캐시를 구성하는 것을 특징으로 하는 어드레스 관리 시스템.
제7항에 있어서,

상기 AR 데이터 프로세서는 상기 AR에서의 목적지 어드레스 필드 내에 CoA를 갖는 다운링크 패킷의 도달에 추가적으로 응답하여, 상기 MR의 상기 연관된 LLA_MR을 얻기 위해 상기 CoA를 사용하여 상기 제2 인접 캐시를 체크하고, 링크 레이어 목적지 어드레스 필드 내의 상기 LLA_MR을 사용하여 상기 MR로 상기 패킷을 전송하고;

상기 MR 데이터 프로세서는 상기 MR에서의 상기 패킷의 도달에 추가적으로 응답하여, 상기 MNN의 상기 연관된 LLA를 얻기 위해 IP 레이어 목적지 어드레스 필드에서의 CoA를 사용하여 상기 제1 인접 캐시를 체크하고, 상기 링크 레이어 목적지 어드레스 필드의 상기 얻어진 LLA를 사용하여 상기 MNN으로 상기 패킷을 전송하는 것을 특징으로 하는 어드레스 관리 시스템.
제7항에 있어서,

상기 MR은 무선 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 어드레스 관리 시스템.
네트워크 내에서 어드레스들을 관리하는 시스템에 있어서,

이동 라우터(MR) 및 적어도 하나의 이동 네트워크 노드(MNN)를 포함하고, 상기 MR을 통해 액세스 라우터(AR)를 포함하는 액세스 네트워크(AN)의 액세스 포인트(AP)로 연결될 수 있는 이동 네트워크(MONET); 및

저장된 프로그램에 따라 동작하는 데이터 프로세서들을 포함하되,

상기 MNN의 데이터 프로세서는 상기 MR의 상기 AP로의 연결에 응답하여 상기 MONET 내에 상기 MNN의 링크 레이어 어드레스(LLA) 및 관심 어드레스(CoA)를 포함하는 제1 인접 광고를 전송하고 ;

상기 MR의 데이터 프로세서는, 상기 제1 인접 광고에 응답하여, 상기 CoA를 상기 LLA와 연관시키는 제1 인접 캐시를 구성하고, 상기 CoA를 상기 MR의 LLA 세트 중 하나(LLA_MRi)와 연관시키는 맵핑 테이블을 구성하고, 상기 MNN을 대신하여 상기 MR로부터 상기 AN으로 상기 MNN의 상기 CoA와 상기 LLA_MRi간의 맵핑을 포함하는 제2 인접 광고를 전송하고;

상기 AR의 데이터 프로세서는, 상기 제2 인접 광고에 응답하여, 상기 CoA를 상기 LLA_MRi와 연관시키는 제2 인접 캐시를 구성하는 것을 특징으로 하는 어드레스 관리 시스템.
제10항에 있어서,

상기 AR 데이터 프로세서는 상기 AR에서의 목적지 어드레스 필드 내에 CoA를 갖는 다운링크 패킷의 도달에 추가적으로 응답하여, 상기 MR의 상기 연관된 LLA_MRi을 얻기 위해 상기 CoA를 사용하여 상기 제2 인접 캐시를 체크하고, 링크 레이어 목적지 어드레스 필드 내의 상기 LLA_MRi을 사용하여 상기 MR로 상기 패킷 을 전송하고;

상기 MR 데이터 프로세서는 상기 MR에서의 상기 패킷의 도달에 추가적으로 응답하여, 상기 연관된 CoA를 얻기 위해 상기 링크 레이어 목적지 어드레스에서 LLA_MRi를 사용하여 상기 맵핑 테이블을 체크하고, 상기 MNN의 상기 연관된 LLA를 얻기 위해 상기 맵핑 테이블로부터 얻어진 상기 CoA를 사용하여 상기 제1 인접 캐시를 체크하고, 상기 링크 레이어 목적지 어드레스 필드의 상기 얻어진 LLA를 사용하여 상기 MNN으로 상기 패킷을 전송하는 것을 특징으로 하는 어드레스 관리 시스템.
제10항에 있어서,

상기 MR은 무선 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 어드레스 관리 시스템.
네트워크 내에서 어드레스들을 관리하는 시스템에 있어서,

이동 라우터(MR) 및 적어도 하나의 이동 네트워크 노드(MNN)를 포함하고, 상기 MR을 통해 액세스 라우터(AR)를 포함하는 액세스 네트워크(AN)의 액세스 포인트(AP)로 연결될 수 있는 이동 네트워크(MONET); 및

저장된 프로그램에 따라 동작하는 데이터 프로세서들을 포함하되,

상기 MNN의 데이터 프로세서는 상기 MR의 상기 AP로의 연결에 응답하여 상기 MONET 내에 상기 MNN의 링크 레이어 어드레스(LLA) 및 관심 어드레스(CoA)를 포함하는 제1 인접 광고를 전송하고;

상기 MR의 데이터 프로세서는, 상기 제1 인접 광고에 응답하여, 상기 MNN의 상기 LLA를 상기 MR의 LLA 세트 중 하나(LLA_MRi)와 연관시키는 맵핑 테이블을 구성하고, 상기 MNN을 대신하여 상기 MR로부터 상기 AN으로 기 MNN의 상기 CoA와 상기 LLA_MRi간의 맵핑을 포함하는 제2 인접 광고를 전송하고;

상기 AR의 데이터 프로세서는, 상기 제2 인접 광고에 응답하여, 상기 CoA를 상기 LLA_MRi와 연관시키는 인접 캐시를 구성하는 것을 특징으로 하는 어드레스 관리 시스템.
제13항에 있어서,

상기 AR 데이터 프로세서는, IP 레이어 목적지 어드레스 필드 내에 CoA를 갖는 상기 AR에서의 다운링크 패킷의 도달에 추가적으로 응답하여, 상기 CoA를 사용하여 상기 인접 캐시를 체크하고, 상기 MR의 상기 연관된 LLA_MRi를 얻고, 링크 레이어 목적지 어드레스 필드 내의 상기 LLA_MRi를 사용하여 상기 MR로 상기 패킷을 전송하고;

상기 MR 데이터 프로세서는, 상기 MR에서의 상기 패킷의 도달에 추가적으로 응답하여, 상기 링크 레이어 목적지 어드레스 필드에서 LLA_MRi를 사용하여 맵핑 테이블을 체크하고, 상기 MNN의 상기 연관된 LLA를 얻고, 상기 링크 레이어 목적지 어드레스 필드의 상기 얻어진 LLA를 사용하여 상기 MNN으로 상기 패킷을 전송하는 것을 특징으로 하는 어드레스 관리 시스템.
제13항에 있어서,

상기 MR은 무선 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 어드레스 관리 시스템.