KR100915513B1

KR100915513B1 - 프락시 모바일 ＩＰｖ６에서 패킷 손실을 줄이기 위한 패킷버퍼링 장치 및 방법

Info

Publication number: KR100915513B1
Application number: KR1020070115226A
Authority: KR
Inventors: 전홍석; 지정훈; 박창민
Original assignee: 한국전자통신연구원
Priority date: 2007-11-13
Filing date: 2007-11-13
Publication date: 2009-09-03
Also published as: US20110103304A1; KR20090049130A; WO2009064070A1

Abstract

본 발명은 프락시 모바일(Proxy Mobile) IPv6에서 패킷 손실을 줄이기 위한 패킷 버퍼링 장치 및 방법에 관한 것으로, 서비스를 제공받던 이동 단말의 진출(Outgoing)을 감지하면 로컬 이동성 앵커(LMA : Local Mobility Anchor)로 패킷 버퍼링을 요청하는 제1 이동 접근 게이트웨이(MAG : Mobile Access Gateway) 및, 상기 패킷 버퍼링을 요청 받으면 상기 해당 이동 단말로 향하는 패킷을 버퍼링하는 상기 LMA를 포함하여 패킷 손실을 줄이는 효과를 가진다.

Description

프락시 모바일 ＩＰｖ６에서 패킷 손실을 줄이기 위한 패킷 버퍼링 장치 및 방법{PACKET BUFFERING METHOD AND APPARATUS FOR REDUCING PACKET LOSS IN PROXY MOBILE IPv6}

본 발명은 프락시 모바일(Proxy Mobile) IPv6에서 패킷 손실을 줄이기 위한 패킷 버퍼링(Buffering) 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 IPv6 기반의 무선 액세스 네트워크에서의 패킷 손실을 줄이기 위해 이동 단말(MN : Mobile Node)이 이동 접근 게이트웨이(MAG : Mobile Access Gateway)들 간을 이동할 때 로컬 이동성 앵커(LMA : Local Mobility Anchor)에서 이동 단말로 향하는 패킷을 버퍼링 하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

본 발명은 정보통신부 및 정보통신연구진흥원의 정보통신 표준 개발 지원사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2007-P10-01, 과제명: 차세대 이동통신 이동성 표준개발].

본 발명은 프락시 모바일(Proxy Mobile) IPv6의 패킷 손실을 줄이기 위한 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 IPv6 기반의 무선 액세스 네트워크에서의 패킷 손실을 줄이기 위한 패킷 버퍼링(Buffering) 방법에 관한 것이다.

IETF(Internet Engineering Task Force)에서 표준화된 RFC 3344, "IP Mobility Support for IPv4"(Mobile IPv4)와 RFC 3775, "Mobility Support in IPv6"(Mobile IPv6)에서는 이동 단말(Mobile Node)이 이동함에 따라 자신의 위치정보를 홈 에이전트(Home Agent)에 직접 등록하여 이동에 따른 데이터 경로를 갱신한다. 이러한 Mobile IPv4/Mobile IPv6의 동작은 이동 단말에게 해당 동작을 위한 별도의 기능과 Mobile IPv4/Mobile IPv6 동작을 위한 각종 정보의 관리를 요구한다. 프락시 모바일(Proxy Mobile) IP의 목적은 이동 단말에게 이러한 요구사항 없이 네트워크 기반으로 IP 이동성 서비스를 제공하는 것이다. 프락시 모바일 IP에서 네트워크의 특정 구성요소는(예를 들어 액세스 포인트(Access Point) 혹은 베이스 스테이션(Base Station)) 이동 단말의 이동을 감지하고 이동 단말을 대신하여 위치정보 등록 절차를 수행한다.

도 1은 IETF NETLMM 워킹그룹에서 표준화 중인 프락시 모바일(Proxy Mobile) IPv6의 동작을 도시한 흐름도이다. 상기 도 1을 참조하면 프락시 모바일 IPv6 도메인(PMIPv6 Domain : Proxy Mobile IPv6 Domain)은 이동 단말(MN : Mobile Node)(100), 이동 접근 게이트웨이(MAG : Mobile Access Gateway)(102) 및, 로컬 이동성 앵커(LMA : Local Mobility Anchor)(104)를 포함한다.

PMIPv6 Domain은 프락시 모바일 IPv6 기술을 이용하여 이동 단말(MN)(100)에게 IP 이동성 서비스를 제공하는 액세스 네트워크의 한 범위라고 할 수 있다. LMA(104)는 해당 PMIPv6 Domain 내에서 서비스 받고 있는 모든 이동 단말의 위치정보를 관리하기 위한 홈 에이전트 기능을 갖는다. LMA(104)에서 이동 단말(100)의 위치정보는 현재 이동 단말이 서비스 받고 있는 MAG(102)의 IP 주소를 CoA(Care of Address)로 취하여 BCE(Binding Cache Entry)형태로 관리한다. LMA(104)는 구조적으로 모든 MAG의 데이터 경로의 상위에 위치하므로 이동 단말(100)이 MAG 간을 이동함에 따라 이동 단말(100)을 향하는 데이터의 경로를 우회시켜 IP 이동성 서비스를 지원한다. LMA(104)는 이동 단말(100)이 PMIPv6 Domain 내에서 MAG 간 이동(즉, 서브네트워크 간 이동)을 하더라도 항상 같은 서브네트워크에서 서비스 받는 것처럼 에뮬레이션 하기 위하여 이동 단말 별로 MN-HNP(MN-Home Network Prefix) 정보를 관리 한다. MAG(102)는 액세스 네트워크의 Border Router(혹은 Border Layer 2 장치)로 이동 단말의 접속을 감지하고 LMA(104)에 해당 이동 단말(100)의 위치정보를 등록하는 역할을 한다. 위치정보 등록을 위해 MAG는 기존 Mobile IPv6의 BU/BA(Binding Update/Binding Acknowledgement) 메시지의 확장 형태인 PBU/PBA(Proxy Binding Update/Proxy Binding Acknowledgement) 메시지를 이용한다. PMIPv6 Domain 내에서 서비스 받는 이동 단말(100)은 NAI(Network Access Identifier) 혹은 FQDN(Fully Qualified Domain Name)와 같은 식별자를 통해 구분되고 이는 해당 이동 단말의 MN-HNP 정보와 주소 생성 방법, 로밍(Roaming) 정책과 같이 이동 단말의 부가적인 정보를 얻기 위한 식별자로 사용된다. 상기 이동 단말의 부가적인 정보는 일반적으로 AAA(Authentication, Authorization and Accounting) 서버에 저장되고 AAA 서버는 PMIPv6 Domain 내의 모든 네트워크 노드에 의해 접근이 가능하다고 가정한다.

이동 단말(100)이 참조번호 106단계에서 PMIPv6 Domain에 접속하게 되면 인증절차를 통해 해당 MAG는 상기 이동 단말의 식별자 정보(MN-Id)를 얻는다. MAG(102)는 참조번호 108단계에서 이동 단말(100)의 접속을 감지하면 상기 이동 단말의 식별자 정보를 이용하여 이동 단말의 부가적인 정보를 AAA 서버와의 통신을 통해 얻고 PBU 메시지(110)와 PBA 메시지(114)를 통해 LMA(104)에 참조번호 112 단계인 이동 단말(100)의 위치정보를 등록한다. MAG(102)에서 참조번호 116단계인 PBA 메시지(114)를 수신하여 등록 절차가 성공적으로 이루어진 후, LMA(104)와 MAG(102) 사이에는 이동 단말(100)을 위한 데이터 전달 용도로 IP 터널(118)이 생성되고 LMA(104)와 MAG(102)에는 각각 이를 위한 라우팅 정보가 추가 된다.

이후 MAG(102)는 주기적으로 혹은 RS(Router Solicitation) 메시지(120)에 대한 응답으로 전송하는 자신이 라우터(Router)임을 광고하고 자신이 포함된 혹은 관리하고 있는 서브 네트워크에 대한 정보(Prefix, Hop Limit Value, Address Configuration mode)를 이동 단말에게 제공하기 위한 RA(Router Advertisement) 메시지(122)를 송신하고, 이동 단말(100)은 이를 이용하여 참조번호 124단계에서 IP 주소를 구성한다. 한편 이동 단말(100)은 정해진 시간 안에 RA 메시지(122)를 수신하지 못하는 경우, 혹은 빨리 RA 메시지(122)를 수신하기 위해 RS 메시지(120)를 MAG(102)로 송신하기도 한다.

상기 절차는 이동 단말(100)이 PMIPv6 Domain내에서 MAG 간을 이동함에 따라 반복적으로 발생하게 된다.

프락시 모바일 IPv4는 IPv4 기반의 액세스 네트워크에서 이동 단말의 참여 없이 네트워크 기반으로 IP 이동성 서비스를 제공하는 것이다. 프락시 모바일 IPv4도 프락시 모바일 IPv6와 동일한 구성요소와 동작, 구조를 갖는다.

프락시 모바일 IPv6는 기존 Mobile IPv6가 갖는 이동성 감지(Movement Detection) 절차의 지연, CoA 생성(CoA Configuration) 절차의 지연, 위치정보 등록(Binding Update) 절차의 지연 등으로 인한 IP 이동성 서비스의 성능 저하를 줄일 수 있다. 하지만, 계층 2 이동성 절차의 지연으로 인한 IP 이동성 서비스의 성능 저하는 여전히 남아있다. 또한, 이 기종 망간의 이동이나 액세스 인증 단계로 인한 지연은 상기 계층 2의 이동성 지연을 더욱 가중화 시키게 된다.

따라서, 프락시 모바일 IPv6 에서 발생 할 수 있는 IP 이동성 서비스 지체로 인한 이동 단말의 패킷 손실을 최소화하기 위한 장치 및 방법이 요구된다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 프락시 모바일(Proxy Mobile) IPv6에서 패킷 손실을 줄이기 위한 패킷 버퍼링(Buffering) 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 IPv6 기반의 무선 액세스 네트워크에서의 패킷 손실을 줄이기 위해 이동 단말(MN : Mobile Node)이 이동 접근 게이트웨이(MAG : Mobile Access Gateway)들 간을 이동할 때 로컬 이동성 앵커(LMA : Local Mobility Anchor)에서 이동 단말로 송신할 패킷을 버퍼링 하는 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 프락시 모바일 IPv6의 MAG에서 서비스를 제공하던 이동 단말이 서비스 지역을 벗어나는 경우 LMA로 서비스 지역을 벗어난 이동 단말로 향하는 패킷을 버퍼링 하도록 요청하는 패킷 버퍼링 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 견지에 따르면, 프락시 모바일(Proxy Mobile) IPv6 기반의 네트워크에서 로컬 이동성 앵커(LMA : Local Mobility Anchor)의 패킷 버퍼링 방법은, 제1 이동 접근 게이트웨이(MAG : Mobile Access Gateway)로부터 이동 단말의 진출(Outgoing)시 패킷 버퍼링의 요청을 수신하는 단계; 및, 상기 패킷 버퍼링의 요청을 수신하면 상기 해당 이동 단말로 향하는 패킷을 버퍼링하는 단계를 포함한다.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 견지에 따르면, 프락시 모바일 IPv6 기반의 네트워크에서 이동 접근 게이트웨이(MAG : Mobile Access Gateway)에서 패킷 손실을 줄이는 방법은, 패킷 서비스 중이던 이동 단말의 진출(Outgoing) 여부를 확인하는 단계; 및, 확인결과 상기 이동 단말의 진출을 감지하면 로컬 이동성 앵커(LMA : Local Mobility Anchor)로 패킷 버퍼링을 요청하는 단계를 포함한다.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 3 견지에 따르면, 패킷 손실을 줄이는 프락시 모바일 IPv6 기반의 네트워크는, 서비스를 제공받던 이동 단말의 진출(Outgoing)을 감지하면 로컬 이동성 앵커(LMA : Local Mobility Anchor)로 패킷 버퍼링을 요청하는 제1 이동 접근 게이트웨이(MAG : Mobile Access Gateway); 및, 상기 패킷 버퍼링을 요청 받으면 상기 해당 이동 단말로 향하는 패킷을 버퍼링하는 상기 LMA를 포함한다.

기타 실시 예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 첨부 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 서비스를 제공받던 이동 단말의 진출(Outgoing)을 감지하면 로컬 이동성 앵커(LMA : Local Mobility Anchor)로 패킷 버퍼링을 요청하는 제1 이동 접근 게이트웨이(MAG : Mobile Access Gateway) 및, 상기 패킷 버퍼링을 요청 받으면 상기 해당 이동 단말로 향하는 패킷을 버퍼링하는 상기 LMA를 포함하는 프락시 모바일(Proxy Mobile) IPv6에서 패킷 손실을 줄이기 위한 패킷 버퍼링 장치 및 방법에 관한 것으로, 패킷 손실을 줄이는 효과가 있다.

도 1은 IETF NETLMM 워킹그룹에서 표준화 중인 프락시 모바일(Proxy Mobile) IPv6의 동작을 도시한 흐름도,

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 패킷 버퍼링을 하는 프락시 모바일(Proxy Mobile) IPv6 기반의 네트워크 구조를 도시한 도면,

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 프락시 모바일(Proxy Mobile) IPv6 기반의 네트워크에서 이동 단말이 이동 접근 게이트웨이간을 이동할 때 패킷 버퍼링을 위한 메시지 흐름을 도시한 흐름도,

도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 프락시 바인딩 갱신 메시지의 포맷을 도시한 도면,

도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 프락시 바인딩 확인 메시지의 포맷을 도시한 도면,

도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 프락시 모바일(Proxy Mobile) IPv6 네트워크에서 이동 접근 게이트웨이의 패킷 버퍼링 요청 과정을 도시한 도면 및,

도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 프락시 모바일(Proxy Mobile) IPv6 네트워크에서 로컬 이동성 앵커의 패킷 버퍼링 과정을 도시한 흐름도이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 발명은 프락시 모바일(Proxy Mobile) IPv6 기반의 무선 액세스 네트워크에서의 패킷 손실을 줄이기 위해 이동 단말(MN : Mobile Node)이 이동 접근 게이트웨이(MAG : Mobile Access Gateway)들 간을 이동할 때 로컬 이동성 앵커(LMA : Local Mobility Anchor)에서 이동 단말로 향하는 패킷을 버퍼링 하는 장치 및 방법에 관한 것으로 본 발명의 장치를 아래에서 도 2를 참조하여 설명하고자 한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 패킷 버퍼링을 하는 프락시 모바일 IPv6 기반의 네트워크 구조를 도시한 도면이다. 상기 도 2를 참조하면 본 발명의 프락시 모바일 IPv6 기반의 네트워크는 로컬 이동성 앵커(LMA : Local Mobility Anchor)(200), 제1 이동 접근 게이트웨이(MAG : Mobile Access Gateway)(210), 제1 액세스 포인트(AP : Access Point)(212), 제2 이동 접근 게이트웨이(MAG : Mobile Access Gateway)(220), 제2 액세스 포인트(AP : Access Point)(222), 이동 단말(MN : Mobile Node)(230), 정책 저장소(Policy store)(240) 및, 대응 노드(CN : Correspondent Node)(250)를 포함한다.

본 발명의 프락시 모바일 IPv6 기반의 네트워크에서 제1 MAG(210)는 자신의 서비스 영역에서 서비스를 제공받던 이동 단말(230)이 제2 MAG(220)의 서비스 영역으로 이동하여 더 이상 서비스를 받지 않음을 감지하면 LAM로 패킷 버퍼링을 요청하고, LAM는 패킷 버퍼링을 요청을 받으면 이동 단말(230)로 향하는 패킷을 버퍼링하고 제2 MAG(220)와 양방향 터널을 설정하면 버퍼링한 패킷을 제2 MAG(220)를 통해 이동 단말(230)로 전송한다. 그러면 이동 단말(230)이 MAG간 이동할 때의 패킷 버퍼링 방법에 대한 보다 상세한 설명을 아래에서 도 3을 참조하여 후술한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 프락시 모바일 IPv6 기반의 네트워크에서 이동 단말이 이동 접근 게이트웨이간을 이동할 때 패킷 버퍼링을 위한 메시지 흐름을 도시한 흐름도이다.

상기 도 3을 참조하면 이동 단말(230)이 참조번호 302단계에서 제1 MAG(210)를 통해 LMA(200)와 통신하여 패킷 서비스를 제공받다가 이동 단말(230)이 이동하여 더 이상 제1 MAG(210)로부터 서비스를 받지 않으면, 제1 MAG(210)는 참조번호 304단계에서 이동 단말(230)의 진출(Outgoing)을 감지하고, 생존 시간(Lifetime) 필드 값이 0 이고 패킷 버퍼링 플래그를 활성화 시킨 프락시 바인딩 갱신(PBU : Proxy Binding Update) 메시지(306)를 생성하여 LMA(200)로 송신한다.

LMA(200)는 수신한 PBU 메시지(306)의 생존 시간(Lifetime) 필드 값이 0 이고 패킷 버퍼링 플래그가 활성화 되어있음을 확인하면 패킷 버퍼링 플래그가 활성화 된 프락시 바인딩 확인(PBA : Proxy Binding Acknowledgement) 메시지(308)를 생성하여 제1 MAG로 송신하고 참조번호 310단계에서 BCE(Binding Cache Entry)에 상기 이동 단말의 패킷이 버퍼링 되고 있음을 표시한 후 해당 패킷에 대한 버퍼링 작업을 시작한다. 상기 버퍼링 작업은 특정 시간 동안 해당 이동 단말의 위치 정보 등록을 위해 전송되는 PBU 메시지(324)를 받지 않으면 취소되고 버퍼링된 모든 패킷은 버려진다. 한편, PBU 메시지(306)와 PBA 메시지(308)의 구성 및 상세한 설명은 이후 도 4와 도 5를 참조하여 후술한다.

제2 MAG(220)는 참조번호 312단계에서 이동 단말(230)이 접속하기 전에 이동 단말(230)의 진입(Incoming)을 감지하게 되면 정책 저장소(240)와 통신하여 정책 저장소(240)로부터 미리 이동 단말(230)이 접속하고자 하는 LMA(240)의 주소와 이동 단말(230)의 식별자(ID) 등의 정보(314)를 얻는다. 정책 저장소(240)는 PMIPv6 동작에 필요한 여러가지 설정 및 정보 등이 저장되는 논리적인 구성 요소로 AAA server 등에 존재 할 수 있다. 참조번호 312단계와 여러가지 설정 및 정보(314)의 수신은 제2 MAG(220)가 이동 단말(230)의 진입을 미리 감지하는 경우에 발생하는 것으로 그렇지 못한 경우 발생하지 않을 수도 있다.

한편, 이동 단말(230)이 참조번호 316단계에서 핸드오버(Handover)를 수행하고 제2 MAG(220)와 인증절차(318)를 수행한다.

제2 MAG(220)는 참조번호 320단계에서 이동 단말(230)의 접속을 감지하면 정책 저장소(240)로부터 이동 단말(230)이 접속하고자 하는 LMA(240)의 주소와 이동 단말(230)의 식별자(ID) 정보(322)를 얻는다. 참조번호 322단계는 만약 참조번호 312 단계와 참조번호 314 단계가 발생한 경우 생략될 수 있다. 이후, 제2 MAG(220)는 일반적인 프락시 모바일(Proxy Mobile) IPv6 절차에 따라 생존 시간(Lifetime) 필드 값이 0 이 아닌 PBU 메시지(324)를 LMA(240)로 보낸다.

LMA(240)는 수신한 PBU 메시지(324)의 생존 시간(Lifetime) 필드 값이 0 이 아님을 확인하면, PBU 메시지(324)에 포함된 이동 단말(230)의 식별 정보를 기반으로 해당 이동 단말로 향하는 패킷이 버퍼링되고 있는지를 BCE 정보를 검색하여 확인하고, 확인결과 해당 이동 단말의 패킷이 버퍼링 되고 있으면, 참조번호 332단계에서 해당 버퍼링한 패킷을 제2 MAG(220)로 전송한다.

도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 프락시 바인딩 갱신 메시지의 포맷을 도시한 도면이다. 상기 도 4를 참조하면 본 발명의 프락시 바인딩 갱신(PBU : Proxy Binding Update) 메시지는 시퀀스 번호 필드(401), A(Acknowledge) 필드(402), H(Home Registration) 필드(404), L(Link-Local Address Compatibility) 필드(406), K(Key Management Mobility Capability) 필드(408), M(MAP Registration Flag) 필드(410), R(Mobile Router Flag) 필드(412), P(Proxy Registration Flag 필드(414), B(Packet Buffering Flag) 필드(416), 보류 필드(418), 생존 시간 필드(420) 및 이동성 옵션 필드(422)를 포함하여 구성한다.

시퀀스 번호 필드(401)에는 바인딩 갱신 메시지의 시퀀스 번호를 나타내는 값이 기록된다. 시퀀스 번호 필드(401)는 이어지는 PBU 메시지가 정확히 순서대로 전송되었음을 보증하기 위하여 사용된다. A 필드(402)에는 PBU 메시지를 수신함과 동시에 PBA 메시지를 전송하여 줄 것을 요청하는 값이 기록된다. H 필드(404)는 이 PBU 메시지가 홈 에이전트로 전송되는 것임을 알리기 위해 사용된다. L 필드(406)는 이동 노드의 링크 로컬 주소의 인터페이스 아이디(Interface Identifier)가 이동 노드의 홈 주소(Home Address)의 인터페이스 아이디와 동일함을 알리기 위하 사용된다. K 필드(408)는 이동 노드와 홈 에이전트 간의 보안관계(Security Association) 설정을 위한 프로토콜이 이동 단말의 이동할 때 마다 재 사용 됨을 알리기 위하여 사용된다.

M 필드(410)는 HMIP(Hierarchical Mobile IP) 프로토콜에서 해당 PBU 메시지가 HA(Home Agent) 혹은 CN(Corresponding Node)을 대상으로 전송되는 것이 아니고 MAP(Mobility Anchor Point)을 대상으로 전송되는지의 설정 여부를 나타내는 값이 기록된다. R 필드(412)는 NEMO(Network Mobility) 프로토콜에서 해당 PBU 메시지가 이동 라우터(Mobile Router)로부터 전송된 것임을 HA(Home Agent)에게 알리는 설정 여부를 나타내는 값이 기록된다. P 필드(414)는 PMIP6(Proxy Mobile IPv6) 프로토콜에서 해당 PBU 메시지가 프락시 등록(proxy registration)을 위해 사용된다는 것을 알리는 설정 여부를 나타내는 값이 기록된다.

보류 필드(418)는 아직 미사용으로 보류된 필드이다. 생존 시간 필드(420)에는 바인딩의 생존 시간을 나타내는 값이 기록된다. 이 필드의 값이 0이면, 이동 노드의 해당 바인딩 캐시 엔트리(BCE)는 삭제된다. 이동성 옵션 필드(422)에는 바인딩 인증 데이터 옵션(binding authorization data), 넌스 색인(nonce indices) 옵션, 얼터너티브(alternative) COA 옵션 등의 이동성 옵션을 나타내는 값이 기록된다.

또한 본 발명에 따라 새로이 추가된 B(패킷 버퍼링) 필드(416)는 LMA가 특정 이동 단말로 향하는 패킷을 버퍼링 하도록 요구하기 위해 사용된다. 만약 LMA가 B 필드(416)가 설정된 PBU 메시지를 수신하면 해당 PBU 메시지를 통해 통보 받은 이동 단말 정보를 기반으로 해당 이동 단말을 향하는 패킷들을 버퍼링하기 시작한다. 상기 도 4에서 B 필드(416)를 제외한 다른 필드는 종래의 규격을 따른다.

도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 프락시 바인딩 확인 메시지의 포맷을 도시한 도면이다. 상기 도 5를 참조하면, 본 발명의 프락시 바인딩 확인(PBA : Proxy Binding Acknowledgement) 메시지는 상태 필드(501), K(Key Management Mobility Capability) 필드(502), R(Mobile Router Flag) 필드(504), P(Proxy Registration Flag) 필드(506), B(Packet Buffering Flag) 필드(508), 보류 필드(510), 시퀀스 번호 필드(512), 생존 시간 필드(514) 및 이동성 옵션 필드(516)를 포함하여 구성한다.

상태 필드(501)에는 이동 단말의 바인딩 갱신의 처리 결과를 나타내는 값이 기록된다. K 필드(502)는 이동 노드와 홈 에이전트 간의 보안관계(Security Association) 설정을 위한 프로토콜이 이동 단말의 이동할 때 마다 재 사용 됨을 알리기 위하여 사용된다. R 필드(504)는 NEMO(Network Mobility) 프로토콜에서 해당 PBA 메시지가 MGA로부터 전송된 PBU 메시지에 대한 LMA로부터의 응답으로 사용된다는 것을 알리는 값이 기록된다. P 필드(506)는 PMIP6(Proxy Mobile IPv6) 프로토콜에서 PBA 메시지가 프락시 등록(proxy registration) 요청에 대한 응답으로 사용된다는 것을 알리는 값이 기록된다.

보류 필드(510)는 아직 미사용으로 보류된 필드이다. 시퀀스 번호 필드(512)에는 PBU 메시지의 시퀀스 번호를 나타내는 값이 기록된다. 이것은 PBU 메시지와 이것에 대한 응답인 PBA 메시지를 매치 시키기 위하여 사용된다. 생존 시간 필드(514)에는 바인딩의 생존 시간을 나타내는 값이 기록된다. 이동성 옵션 필드(516)에는 바인딩 인증 데이터 옵션, 바인딩 재생 권고(binding refresh advice) 옵션 등의 이동성 옵션을 나타내는 값이 기록된다.

또한 본 발명에 따라 새로이 추가된 B(패킷 버퍼링) 필드(508)는 해당 PBA 메시지가 LMA에 특정 이동 단말로 향하는 패킷을 버퍼링 하도록 요구하는 PBU 메시지에 대한 응답임을 나타내기 위해 사용된다. 상기 도 5에서 B 필드(508)를 제외한 다른 필드는 종래의 규격을 따른다.

이하, 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 프락시 모바일 IPv6에서 패킷 손실을 줄이기 위한 패킷 버퍼링 방법을 아래에서 도면을 참조하여 설명한다.

도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 프락시 모바일 IPv6 네트워크에서 이동 접근 게이트웨이의 패킷 버퍼링 요청 과정을 도시한 도면이다. 상기 도 6을 참조하면 본 발명의 MAG는 600단계에서 LMA와 양방향 터널을 설정하여 이동 단말로의 패킷을 송수신하여 이동 단말로 패킷 서비스를 제공하고, 602단계로 진행하여 이동 단말이 해당 MAG의 서비스 영역을 벗어나는 진출(Outgoing)의 감지 여부를 확인하고, 확인결과 진출을 감지하지 못하면 상기 600단계의 패킷 서비스를 계속 제공한다.

하지만, 상기 602단계의 확인결과 이동 단말의 진출을 감지하면, 상기 MAG는 604단계로 진행하여 상기 이동 단말로 향하는 패킷을 버퍼링 하도록 요청하는 B(패킷 버퍼링) 플래그를 활성화 시키고 생존 시간 필드를 '0'으로 설정한 PUB 메시지를 생성하여 LMA로 송신하고, 606단계로 진행하여 LMA로부터 B(패킷 버퍼링) 플래그가 활성화된 PBA 메시지를 수신하면 정상적으로 PUB 메시지가 전달 되었음을 확인하고, 본 알고리즘을 종료한다.

도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 프락시 모바일 IPv6 네트워크에서 로컬 이동성 앵커의 패킷 버퍼링 과정을 도시한 흐름도이다. 상기 도 7을 참조하면, 본 발명의 LMA는 700단계에서 생존 시간이 종료된 PBU 메시지를 수신하면 702단계로 진행하여 수신한 PBU 메시지의 B(패킷 버퍼링) 플래그가 활성화 되었는지 여부를 확인한다. 확인결과 활성화 되어 있지 않으면, 종래의 절차에 따라 수신한 PBU 메시지를 처리한다.

상기 702단계의 확인결과 B(패킷 버퍼링) 플래그가 활성화되었으면, LMA는 704단계로 진행하여 수신한 PBU 메시지의 응답으로 B(패킷 버퍼링) 플래그가 활성화된 PBA 메시지를 생성하여 PBU 메시지를 송신한 MAG로 송신하고, 706단계로 진행하여 수신한 PBU 메시지에 포함된 이동 단말의 정보를 확인하여 해당 이동 단말로 향하는 패킷을 버퍼링한다.

이후 LMA는 708단계로 진행하여 생존 시간이 종료되지 않은 PBU 메시지의 수신 여부를 확인한다. 확인결과 생존 시간이 종료되지 않은 PBU 메시지의 수신이 없으면, 상기 706단계로 돌아간다. 한편, 기설정한 시간 동안 패킷 버퍼링 중인 이동 단말의 PBU 메시지의 수신이 없으면 패킷 버퍼링을 중단하고 버퍼링 중이던 패킷을 삭제하도록 할 수도 있다.

상기 708단계의 확인결과 생존 시간이 종료되지 않은 PBU 메시지를 수신하면, LMA는 710단계로 진행하여 PBU 메시지의 응답으로 PBA 메시지를 생성하여 PBU 메시지를 송신한 MAG로 송신하고, 712단계로 진행하여 PBU 메시지에 포함된 이동 단말의 정보를 확인하여 해당 이동 단말로의 패킷이 버퍼링 중인지 확인한다. 확인결과 버퍼링 중이면 714단계로 진행하여 버퍼링된 패킷 데이터를 생존 시간이 종료되지 않은 PBU 메시지를 송신한 MAG로 양방향 터널을 통해 전송하고, 716단계로 진행하여 양방향 터널을 통해 연결된 MAG를 통해 이동 단말을 향해 계속 전송되는 패킷들을 전달한다. 상기 712단계의 확인결과 해당 이동 단말로의 패킷을 버퍼링 중이 아니면, LMA는 716단계로 진행하여 양방향 터널을 통해 연결된 MAG를 통해 이동 단말에게 패킷 서비스를 제공한다. 이후 본 발명의 알고리즘을 종료한다.

지금까지 본 발명에 따른 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허 청구의 범위뿐 아니라 이 특허 청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims

제1 이동 접근 게이트웨이(MAG : Mobile Access Gateway)로부터 이동 단말의 진출(Outgoing)시 패킷 버퍼링의 요청을 수신하는 단계; 및

상기 패킷 버퍼링의 요청을 수신하면 상기 해당 이동 단말로 향하는 패킷을 버퍼링하는 단계를 포함하는 프락시 모바일 IP 기반의 네트워크에서 로컬 이동성 앵커(LMA : Local Mobility Anchor)의 패킷 버퍼링 방법.
제 1항에 있어서, 상기 패킷 버퍼링의 요청을 수신하는 단계는,

생존 시간 필드 값이 '0'이고 B(패킷 버퍼링) 플래그가 활성화된 프락시 바인딩 갱신(PBU : Proxy Binding Update) 메시지를 통해 수신함을 특징으로 하는 프락시 모바일 IP 기반의 네트워크에서 로컬 이동성 앵커의 패킷 버퍼링 방법.
제 2항에 있어서,

패킷 버퍼링을 요청하는 상기 PBU 메시지를 수신하면, 상기 PBU 메시지의 응답으로 B(패킷 버퍼링) 플래그를 활성화한 프락시 바인딩 확인(PBA : Proxy Binding Acknowledgement) 메시지를 생성하여 상기 PBU 메시지를 송신한 상기 제1 MAG로 송신하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 프락시 모바일 IP 기반의 네트워크에서 로컬 이동성 앵커의 패킷 버퍼링 방법.
제 2항 또는 제 3항에 있어서, 상기 PBU 메시지는,

상기 해당 이동 단말로의 패킷 버퍼링의 설정 여부를 나타내는 정보인 B(패킷 버퍼링) 플래그 필드를 포함함을 특징으로 하는 프락시 모바일 IP 기반의 네트워크에서 로컬 이동성 앵커의 패킷 버퍼링 방법.
제 3항에 있어서, 상기 PBA 메시지는,

상기 해당 이동 단말로 향하는 패킷에 대한 버퍼링 요구에 대한 응답을 나타내는 B(패킷 버퍼링) 플래그 필드를 포함함을 특징으로 하는 프락시 모바일 IP 기반의 네트워크에서 로컬 이동성 앵커의 패킷 버퍼링 방법.
제 1항에 있어서,

제2 이동 접근 게이트웨이(MAG : Mobile Access Gateway)로부터 이동 단말의 진입(Incoming)을 알리는 프락시 바인딩 갱신(PBU : Proxy Binding Update) 메시지를 수신하면 상기 제2 MAG로부터 수신한 상기 PBU 메시지에 포함된 이동 단말의 정보를 확인하여 해당 이동 단말로의 패킷을 버퍼링 중인지 확인하는 단계; 및

확인결과 상기 해당 이동 단말로의 패킷을 버퍼링 중이면 버퍼링 중이던 패킷을 상기 제2 MAG로 송신하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 프락시 모바일 IP 기반의 네트워크에서 로컬 이동성 앵커의 패킷 버퍼링 방법.
패킷 서비스 중이던 이동 단말의 진출(Outgoing) 여부를 확인하는 단계; 및

확인결과 상기 이동 단말의 진출을 감지하면 로컬 이동성 앵커(LMA : Local Mobility Anchor)로 패킷 버퍼링을 요청하는 단계를 포함하는 프락시 모바일 IP 기반의 네트워크에서 이동 접근 게이트웨이(MAG : Mobile Access Gateway)에서 패킷 손실을 줄이는 방법.
제 7항에 있어서, 상기 패킷 버퍼링을 요청하는 단계는,

생존 시간 필드 값이 '0'이고 B(패킷 버퍼링) 플래그가 활성화된 프락시 바인딩 갱신(PBU : Proxy Binding Update) 메시지를 송신하여 요청함을 특징으로 하는 프락시 모바일 IP 기반의 네트워크에서 이동 접근 게이트웨이에서 패킷 손실을 줄이는 방법.
제 8항에 있어서, 상기 PBU 메시지를 송신하여 패킷 버퍼링을 요청하는 단계 이후,

상기 LMA로부터 B(패킷 버퍼링) 플래그가 활성화된 프락시 바인딩 확인(PBA : Proxy Binding Acknowledgement) 메시지를 수신하면 상기 PBU 메시지가 정상적으로 처리되었음을 확인하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 프락시 모바일 IP 기반의 네트워크에서 이동 접근 게이트웨이에서 패킷 손실을 줄이는 방법.
서비스를 제공받던 이동 단말의 진출(Outgoing)을 감지하면 로컬 이동성 앵커(LMA : Local Mobility Anchor)로 패킷 버퍼링을 요청하는 제1 이동 접근 게이트웨이(MAG : Mobile Access Gateway); 및

상기 패킷 버퍼링을 요청 받으면 상기 해당 이동 단말로 향하는 패킷을 버퍼링하는 상기 LMA를 포함하는 패킷 손실을 줄이는 프락시 모바일 IP 기반의 네트워크.
제 10항에 있어서, 상기 패킷 버퍼링의 요청은,

생존 시간 필드 값이 '0'이고 B(패킷 버퍼링) 플래그가 활성화된 프락시 바인딩 갱신(PBU : Proxy Binding Update) 메시지를 통해 요청함을 특징으로 하는 패킷 손실을 줄이는 프락시 모바일 IP 기반의 네트워크.
제 11항에 있어서, 상기 LMA는,

패킷 버퍼링을 요청하는 상기 PBU 메시지를 수신하면, 상기 PBU 메시지의 응답으로 B(패킷 버퍼링) 플래그를 활성화한 프락시 바인딩 확인(PBA : Proxy Binding Acknowledgement) 메시지를 생성하여 상기 PBU 메시지를 송신한 상기 제1 MAG로 송신함을 특징으로 하는 패킷 손실을 줄이는 프락시 모바일 IP 기반의 네트워크.
제 11항 또는 제 12항에 있어서, 상기 PBU 메시지는,

상기 해당 이동 단말로의 패킷 버퍼링의 설정 여부를 나타내는 정보인 B(패킷 버퍼링) 플래그 필드를 포함함을 특징으로 하는 패킷 손실을 줄이는 프락시 모바일 IP 기반의 네트워크.
제 12항에 있어서, 상기 PBA 메시지는,

상기 해당 이동 단말로 향하는 패킷에 대한 버퍼링 요구에 대한 응답을 나타내는 B(패킷 버퍼링) 플래그 필드를 포함함을 특징으로 하는 패킷 손실을 줄이는 프락시 모바일 IP 기반의 네트워크.
제 10항에 있어서,

상기 이동 단말의 진입(Incoming)을 감지하면 진입을 알리는 프락시 바인딩 갱신(PBU : Proxy Binding Update) 메시지를 생성하여 상기 LMA로 송신하는 제2 MAG를 더 포함하고,

상기 LMA는 상기 제2 MAG로부터 진입을 알리는 상기 PBU 메시지를 수신하면 해당 이동 단말로의 패킷을 버퍼링 중인지 확인하고 확인결과 버퍼링 중이면 버퍼링한 패킷을 상기 제2 MAG로 송신함을 특징으로 하는 패킷 손실을 줄이는 프락시 모바일 IP 기반의 네트워크.