KR100931789B1 - 멀티호밍 기반의 이종 무선 네트워크 인터페이스 등록 방법, 이종 무선 네트워크 인터페이스 해지 방법, 이종 무선 네트워크 인터페이스 결정 방법 - Google Patents

멀티호밍 기반의 이종 무선 네트워크 인터페이스 등록 방법, 이종 무선 네트워크 인터페이스 해지 방법, 이종 무선 네트워크 인터페이스 결정 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 멀티호밍 기반의 모바일 네트워크(IP망)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이동 라우터에 이종 무선 네트워크 인터페이스를 탑재해 모바일 IP망의 멀티호밍을 지원하고, 이동 라우터가 정책 라우팅을 이용해 트래픽 플로우 특성 및 네트워크 상태 변화에 따라 동적으로 무선 네트워크 인터페이스를 결정해 모바일 IP망 연결 설정을 수행하도록 하는, 멀티호밍 기반의 이종 무선 네트워크 인터페이스가 탑재된 이동 라우터, 모바일 네트워크 시스템, 이종 무선 네트워크 인터페이스 등록 방법, 이종 무선 네트워크 인터페이스 해지 방법, 이종 무선 네트워크 인터페이스 결정 방법을 제공하고자 한다.
이를 위하여, 본 발명은, 멀티호밍 기반의 이종 무선 네트워크 인터페이스가 탑재된 이동 라우터의 이종 무선 네트워크 인터페이스 등록 방법에 있어서, 홈 에이전트가 상기 이동 라우터로부터 각각의 무선 네트워크로부터 할당받은 각각의 임시 주소가 포함된 각 바인딩 업데이트 메시지를 해당 무선 네트워크를 통해 수신받는 바인딩업데이트메시지수신단계; 상기 홈 에이전트가 상기 이동 라우터로부터 수신받은 각 바인딩 업데이트 메시지에 각각 포함되어 있는 임시 주소를 바인딩 캐시에 저장하는 단계; 및 상기 홈 에이전트가 임시 주소 저장을 완료함에 따라 상기 각 바인딩 업데이트 메시지에 대해 각각의 바인딩 액크 메시지를 해당 무선 네트워크를 통해 상기 이동 라우터로 전송하는 단계를 포함한다.
멀티호밍(Multi-homing), 이종 무선 네트워크 인터페이스, 이동 라우터, 등록, 해지, 선택, 결정, 정책 라우팅, 트래픽 플로우, 네트워크 상태

Description

멀티호밍 기반의 이종 무선 네트워크 인터페이스 등록 방법, 이종 무선 네트워크 인터페이스 해지 방법, 이종 무선 네트워크 인터페이스 결정 방법{Multiple wireless network interfaces registration method based on multi-homing}
본 발명은 멀티호밍 기반의 모바일 네트워크(IP망)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이동 라우터에 이종 무선 네트워크 인터페이스를 탑재해 모바일 IP망의 멀티호밍을 지원하고, 이동 라우터가 정책 라우팅을 이용해 트래픽 플로우 특성 및 네트워크 상태 변화에 따라 동적으로 무선 네트워크 인터페이스를 결정해 모바일 IP망 연결 설정을 수행하도록 하는, 멀티호밍 기반의 이종 무선 네트워크 인터페이스가 탑재된 이동 라우터, 모바일 네트워크 시스템, 이종 무선 네트워크 인터페이스 등록 방법, 이종 무선 네트워크 인터페이스 해지 방법, 이종 무선 네트워크 인터페이스 결정 방법에 관한 것이다.
본 발명은 정보통신부 및 정보통신연구진흥원의 IT신성장동력핵심기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호 : 2006-S-010-02, 과제명 : IPv6 기반 WiBro 이동성 기술 및 이동 AP 시스템 개발].
모바일 통신이 보편화되고 유비쿼터스 컴퓨팅이 실용화되면서 자동차, 기차 등과 같이 이동하는 차량에서도 가정이나 사무실에서와 같은 모바일 통신 환경을 제공하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다.
모바일 네트워크(IP망)에서는 이동 라우터(MR; Mobile Router)에 연결된 이동 노드(MN; Mobile Node)들로 네트워크를 구성하고, 네트워크 단위로 이동성을 관리하며, 모바일 IPv4 프로토콜 또는 모바일 IPv6 프로토콜이 사용된다.
한편, 다수의 이동 노드들이 동시에 이동할 때 그 이동성 관리부하의 증가 문제를 해결하기 위해 네트워크 이동성(NEMO; Network Mobility) 지원 프로토콜이 논의되고 있다. 이러한 네트워크 이동성 지원 프로토콜을 이용해 차량 내 이동 노드들을 네트워크로 연결하면 이동성 관리의 폭발성 문제를 다소 해결할 수 있지만, 모든 트래픽이 단일 이동 라우터를 거쳐야 되는 것으로 인해 트래픽 신뢰성 문제와 트래픽 부하 집중 문제가 발생된다.
상기와 같은 단일 이동 라우터 사용 문제를 해결하기 위하여 다중 연결을 지원하는 멀티호밍(multi-homing) 기법이 대두되고 있다. 여기서, 통상적인 멀티호밍이란 인터넷 상의 컴퓨터, 서버 등이 다중 IP 주소를 사용해 동종 링크 또는 이종 링크와 다중으로 접속을 유지하는 기술을 말하며, 다중 IP 프리픽스(prefix) 각각에 대해 주소를 설정하거나 다중 인터페이스를 설정하여 멀티호밍을 구현한다. 이 러한 멀티호밍은 단일 네트워크 연결 방식에 비해 트래픽 전송 오류 방지, 트래픽 부하 분산 등의 이점이 있다.
그러나, 현재까지는 모바일 IP망에 있어서의 멀티호밍 구현에 관한 필요성은 인식되고 있으나 이를 위한 구체적인 방안이 제시되고 있지 못한 형편이다. 일례로, 무선랜 환경의 모바일 IP망에서 서로 다른 인터넷 서비스 사업자(ISP)를 선택하는 정도의 기술이 개발된 정도이다.
따라서, 모바일 IP망에 멀티호밍을 구현하기 위한 기술 개발이 절실히 요구되고 있으며, 특히 이동 노드의 이동성을 지원하는 장치, 즉 이동 라우터에 멀티호밍 기능을 탑재할 필요가 있다.
또한, 상기 이동 라우터가 서비스 사업자(SP; Service Provider), 예컨대 홈 에이전트(HA; Home Agent)로부터 제공받은 정보를 통해 멀티호밍 기능을 사용해 모바일 IP망 연결을 수행할 수 있도록 하고, 상기 이동 라우터가 시시각각 변하는 네트워크 상태 변화 등에 따라 모바일 IP망 연결을 수행할 수 있도록 함으로써, 신뢰성 있는 서비스와 그 서비스 품질을 만족시킬 수 있는 기술이 절실히 요구되고 있다.
이에, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고 상기와 같은 요구에 부응하기 위하여 제안된 것으로, 이동 라우터에 이종 무선 네트워크 인터페이스를 탑재해 모바일 IP망의 멀티호밍을 지원하고, 이동 라우터가 정책 라우팅을 이용해 트래픽 플로우 특성 및 네트워크 상태 변화에 따라 동적으로 무선 네트워크 인터페이스를 결정해 모바일 IP망 연결 설정을 수행하도록 하는, 멀티호밍 기반의 이종 무선 네 트워크 인터페이스가 탑재된 이동 라우터, 모바일 네트워크 시스템, 이종 무선 네트워크 인터페이스 등록 방법, 이종 무선 네트워크 인터페이스 해지 방법, 이종 무선 네트워크 인터페이스 결정 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 방법은, 멀티호밍 기반의 이종 무선 네트워크 인터페이스가 탑재된 이동 라우터의 이종 무선 네트워크 인터페이스 등록 방법에 있어서, 홈 에이전트가 상기 이동 라우터로부터 각각의 무선 네트워크로부터 할당받은 각각의 임시 주소가 포함된 각 바인딩 업데이트 메시지를 해당 무선 네트워크를 통해 수신받는 바인딩업데이트메시지수신단계; 상기 홈 에이전트가 상기 이동 라우터로부터 수신받은 각 바인딩 업데이트 메시지에 각각 포함되어 있는 임시 주소를 바인딩 캐시에 저장하는 단계; 및 상기 홈 에이전트가 임시 주소 저장을 완료함에 따라 상기 각 바인딩 업데이트 메시지에 대해 각각의 바인딩 액크 메시지를 해당 무선 네트워크를 통해 상기 이동 라우터로 전송하는 단계를 포함한다.
한편, 본 발명의 제2 방법은, 멀티호밍 기반의 이종 무선 네트워크 인터페이스가 탑재된 이동 라우터의 이종 무선 네트워크 인터페이스 해지 방법에 있어서, 홈 에이전트가 상기 이동 라우터로부터 통신 실패 무선 네트워크 인터페이스 정보가 포함되어 있는 바인딩 업데이트 메시지를 수신받는 바인딩업데이트메시지수신단계; 상기 홈 에이전트가 상기 수신받은 바인딩 업데이트 메시지에 포함되어 있는 통신 실패 무선 네트워크 인터페이스 정보를 토대로 바인딩 캐시 상의 해당되는 이동 라우터에 관한 무선 네트워크 인터페이스 정보를 삭제하는 단계; 및 상기 홈 에이전트가 바인딩 캐시 삭제 완료를 알리는 바인딩 액크 메시지를 상기 이동 라우터로 전송하는 단계를 포함한다.
한편, 본 발명의 제3 방법은, 멀티호밍 기반의 이종 무선 네트워크 인터페이스가 탑재된 이동 라우터의 이종 무선 네트워크 인터페이스 결정 방법에 있어서, 상기 이동 라우터가 홈 에이전트로부터 수신받은 데이터에 대한 트래픽 플로우 특성을 파악하는 단계; 상기 이동 라우터가 자신의 플로우 테이블을 통해 상기 파악한 트래픽 플로우 특성에 해당되는 플로우 아이디를 조회하는 단계; 상기 이동 라우터가 자신의 룰 테이블을 통해 상기 조회한 플로우 아이디에 해당되는 무선 네트워크 인터페이스 순위 리스트 상의 우선순위 무선 네트워크 인터페이스 및 차순위 무선 네트워크 인터페이스를 선택하는 단계; 상기 이동 라우터가 상기 선택한 우선순위 무선 네트워크 인터페이스 및 차순위 무선 네트워크 인터페이스에 대해 순차적으로 각각의 현재 링크 상태를 검사하는 링크상태검사단계; 및 상기 이동 라우터가 상기 검사한 각 무선 네트워크 인터페이스의 현재 링크 상태에 따라 통신 가능 한 무선 네트워크 인터페이스를 상기 홈 에이전트간의 데이터 송수신에 사용할 무선 네트워크 인터페이스로 결정하는 무선네트워크인터페이스결정단계를 포함한다.
한편, 본 발명의 시스템은, 모바일 네트워크 시스템에 있어서, 적어도 하나 이상의 이종 무선 네트워크 인터페이스를 사용해 홈 에이전트간의 데이터 송수신에 대해 멀티호밍을 수행하기 위한 이동 라우터; 및 상기 이동 라우터의 각 무선 네트워크 인터페이스에 관한 임시 주소를 바인딩 캐시를 통해 관리하기 위한 상기 홈 에이전트를 포함한다.
한편, 본 발명의 장치는, 이동 라우터에 있어서, 서로 다른 무선 네트워크를 통해 홈 에이전트간의 통신 연결을 각각 수행하기 위한 적어도 하나 이상의 이종 무선 네트워크 인터페이스모듈; 및 상기 홈 에이전트로부터 수신되는 데이터에 대한 트래픽 플로우 특성 및 네트워크 상태 변화에 따라 상기 홈 에이전트간의 데이터 송수신에 사용할 무선 네트워크 인터페이스를 결정하기 위한 로드 밸런싱모듈을 포함한다.
상기와 같은 본 발명은 이동 라우터에 신뢰성 있는 서비스[끊김없는 서비스] 제공, 그 서비스 품질을 만족시키는 효과 및 부하 분산을 효율적으로 수행할 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 이동 라우터에 이종 무선 네트워크 인터페이스를 통한 멀티호밍 기능을 제공하는 효과 및 특히 다수의 무선 네트워크 인터페이스를 사용해 데 이터 송수신이 가능하며, 트래픽 분산 처리가 가능하도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 이동 라우터의 스펙을 크게 변경하지 않고서도 와이브로, HSDPA 등과 같은 최신의 무선 접속 프로토콜을 탑재할 수 있고, IPv4 프로토콜 및 IPv6 프로토콜 모두와 호환 가능한 효과가 있다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되어 있는 상세한 설명을 통하여 보다 명확해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 모바일 IP망에 대한 일실시예 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 모바일 IP망은 바인딩 캐시(Binding Cache)(11) 및 라우팅 테이블(Routing Table)(12)을 구비한 홈 에이전트(HA)(10), 인터넷 상의 대응 노드(CN; Correspondent Node)(20), 다수의 이동 노드(30~34), 서로 다른 각 이종망 접속을 위한 각각의 액세스 포인트(40a~40c), 서로 다른 각 이종 무선 네트워크 인터페이스(60a~60n)가 탑재된 이동 라우터(50)를 포함한다.
본 발명에서는 모바일 IP망 상에서 멀티호밍을 지원하기 위해 이동 라우터(50)에 서로 다른 이종 무선 네트워크 인터페이스(60a~60n)를 탑재한다. 이러한 이종 무선 네트워크 인터페이스(60a~60n)로는 무선랜(WLAN), 와이브로(Wibro), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 등과 같이 어떠한 무선 네트워크 인터페이스가 선택적으로 조합되어져 이동 라우터(50)에 탑재될 수 있다.
또한, 본 발명에서는 홈 에이전트(10)에 이동 라우터(50)에 관한 이종 무선 네트워크 인터페이스 정보를 바인딩 캐시(11) 및 라우팅 테이블(12)에 보관하여 관리한다.
또한, 본 발명에서는 대응 노드(20)도 이동 라우터(50)에 관한 이종 무선 네트워크 인터페이스 정보를 바인딩 캐시(21)에 보관하여 홈 에이전트(10)의 중개를 통해 상기 이동 라우터(50)의 해당 이동 노드와 데이터 통신을 수행한다.
도 2는 본 발명에 따른 멀티호밍 기반의 이종 무선 네트워크 인터페이스가 탑재된 이동 라우터에 관한 프로토콜 계층도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 멀티호밍 기반의 이종 무선 네트워크 인터페이스가 탑재된 이동 라우터(50)는 리눅스 운영체제(Linux)(77)를 기반으로 하여 구동되고, 무선랜 통신모듈(71), 와이브로 통신모듈(72), HSDPA 통신모듈(73) 등과 같은 다수의 이종 무선 네트워크 인터페이스에 관한 통신모듈을 구비하고, 각 통신모듈을 위한 각각의 통신 드라이버모듈(driver)[802.11 드라이버모 듈(74), 802.16e 드라이버모듈(75), HSDPA 드라이버모듈(76)]를 구비하고, IPv6/IPv4 모듈(78), TCP/UDP 모듈(79), IPSec/IPinIP/6to4/NAT-PT 모듈(80), DHCPv6 모듈(81), NEMO/MIPv6 모듈(82), 로드 밸런싱모듈(Load Balancing)(83), OSPF/OSPFv3 모듈(84)을 구비한다. 덧붙여, 상기 이동 라우터(50)는 이더넷 통신모듈(85)과 802.3 드라이버모듈(86) 등과 같은 유선 네트워크 인터페이스에 관한 모듈을 더 구비할 수도 있다.
예컨대, 본 발명의 멀티호밍 기반의 이종 무선 네트워크 인터페이스가 탑재된 이동 라우터(50)는 네트워크 이동성 지원 기능 및 다중 CoA(Care-of-Address) 등록 기능을 제공하기 위한 "확장된 모바일 IPv6 프로토콜"을 탑재하고 있으며, IPv4 및 IPv6를 동시에 지원하기 위한 NAT-PTNetwork Address Translation-Protocol Translation) 기능과 듀얼 스택(dual stack) 기능을 탑재한다. 여기서, 본 발명의 확장된 모바일 IPv6 프로토콜에 대해서는 하기의 도 3을 참조해 이종 무선 네트워크 인터페이스 등록 과정을 설명하는 부분에서 상세히 설명하기로 한다.
특히, 본 발명의 상기 이동 라우터(50)는 사용자의 무선 접속망 선호도, 응용 프로그램 내용, 네트워크 상태 변경 등에 따라 이종 무선 네트워크 인터페이스를 동적으로 선택, 결정해 모바일 IP망으로의 통신 연결을 설정하기 위한 부하 분산(load balancing) 기능을 탑재하고 있다. 이러한 정책 라우팅을 이용한 이종 무선 네트워크 인터페이스 결정 과정에 대해서는 도 5 및 도 6을 참조하여 하기에서 상세히 설명하기로 한다.
이하, 본 발명, 특히 이동 라우터의 이종 무선 네트워크 인터페이스 등록 방 법, 이동 라우터의 이종 무선 네트워크 인터페이스 해지 방법, 정책 라우팅을 이용한 이종 무선 네트워크 인터페이스 결정 방법 등을 설명하는데 있어 와이브로 통신모듈과 HSDPA 통신모듈을 구비한 이동 라우터를 예로 들어 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명에 따른 이동 라우터의 이종 무선 네트워크 인터페이스 등록 방법을 설명하기 위한 일실시예 구성도이다.
본 발명에서는 이동 라우터가 와이브로 네트워크로부터 할당받은 임시 주소1(CoA1), HSDPA 네트워크로부터 할당받은 임시 주소2(CoA2)[이를 "다중 CoA"라 함]를 홈 에이전트에 등록해야 된다. 예컨대, 이러한 이종 무선 네트워크 인터페이스 등록 절차는 이동 라우터의 이동에 따라 와이브로 네트워크 또는/및 HSDPA 네트워크가 변경되는 경우에 수행된다.
즉, 이동 라우터는 모바일 IPv6 프로토콜을 이용해, 와이브로 네트워크로부터 할당받은 CoA1을 바인딩 업데이트(binding update) 메시지에 실어서 해당 와이브로 네트워크를 통해 홈 에이전트로 전송하고(301a), HSDPA 네트워크로부터 할당받은 CoA2를 바인딩 업데이트 메시지에 실어서 해당 HSDPA 네트워크를 통해 홈 에이전트로 전송한다[Binding update](301b).
그러면, 상기 홈 에이전트는 이동 라우터로부터 수신받은 각 바인딩 업데이트 메시지에 각각 포함되어 있는 CoA1 및 CoA2를 바인딩 캐시의 해당 이동 라우터 필드에 저장한다[Update binding cache entry](302). 다음의 [표 1]은 바인딩 캐시를 나타낸다.
Figure 112007093999077-pat00001
상기 [표 1]과 같이, 본 발명에서는 멀티호밍 기반의 이종 무선 네트워크 인터페이스가 탑재된 이동 라우터를 지원, 예컨대 이동 라우터에 관한 이종 무선 네트워크 인터페이스 정보를 등록하기 위해 "확장된 모바일 IPv6 프로토콜"을 제공한다. 즉, 본 발명의 확장된 모바일 IPv6 프로토콜에 따른 바인딩 캐시(11)에는 이동 라우터의 각 무선 네트워크 인터페이스 식별[또는 각 바인딩 식별]을 위한 바인딩 아이디(BID), 해당 무선 네트워크 인터페이스에 관한 CoA 및 해당 생존시간(lifetime)이 등록된다.
그리고서, 상기 홈 에이전트는 바인딩 캐시 업데이트를 완료했음을 알리는 바인딩 액크(binding acknowledgement) 메시지, 예컨대 각 바인딩 업데이트 메시지에 대응되는 각각의 바인딩 액크 메시지를 이동 라우터로 전송함으로서[Binding acknowledgement](303a, 303b), 본 절차를 종료한다.
도 4는 본 발명에 따른 이동 라우터의 이종 무선 네트워크 인터페이스 해지 방법을 설명하기 위한 일실시예 구성도이다.
본 발명에서는 이동 라우터가 와이브로 네트워크간에 연결된 링크 또는 HSDPA 네트워크간에 연결된 링크에 장애가 발생된 경우에 해당 링크 정보 해지 절차를 홈 에이전트간에 수행한다. 이를 위해, 이동 라우터에는 통신 링크에 관한 공지의 장애 감지 기능[바람직하게는 링크 상태 감지 기능]이 탑재되어 있다.
즉, 이동 라우터는 와이브로 액세스 포인트 또는 HSDPA 액세스 포인트의 통신 커버리지를 벗어나거나 해당 네트워크 장비 고장 등으로 인해 와이브로 링크 또는 HSDPA 링크의 장애가 감지되면[Failure detection](401), 상기 이동 라우터는 바인딩 업데이트 메시지에 통신 실패 무선 네트워크 인터페이스 정보를 실어서 홈 에이전트로 전송한다[Binding update](402). 다음의 [표 2]는 통신 실패 무선 네트워크 인터페이스 정보가 포함되어 있는 바인딩 업데이트 메시지 포맷을 나타낸다.
Figure 112007093999077-pat00002
상기 [표 2]에서, 바인딩 업데이트 메시지는 이동 라우터의 IP 주소[즉 통신 가능한 무선 네트워크 인터페이스 주소 정보 "CoA1"], 홈 에이전트의 IP 주소, 통신이 실패된 무선 네트워크 인터페이스 식별[또는 바인딩 식별]을 위한 바인딩 아이디(BID) 및 생존시간(lifetime) "0"을 포함한다.
그러면, 상기 홈 에이전트는 이동 라우터로부터 수신받은 바인딩 업데이트 메시지에 포함되어 있는 통신 실패 무선 네트워크 인터페이스 정보를 토대로 바인딩 캐시 상의 해당되는 이동 라우터에 관한 무선 네트워크 인터페이스 정보를 삭제한다[Delete binding cache entry](403).
그리고서, 상기 홈 에이전트는 바인딩 캐시 삭제를 완료했음을 알리는 바인딩 액크 메시지를 이동 라우터로 전송함으로서[Binding acknowledgement](404), 본 절차를 종료한다. 여기서, 상기 이동 라우터와 상기 홈 에이전트간에는 통신이 가능한 다른 네트워크(와이브로 네트워크)를 통해 바인딩 업데이터 메시지, 바인딩 액크 메시지를 송수신한다. 다음의 [표 3]은 바인딩 캐시 삭제를 완료했음을 알리는 바인딩 액크 메시지 포맷을 나타낸다.
Figure 112007093999077-pat00003
상기 [표 3]에서, 바인딩 액크 메시지는 이동 라우터의 IP 주소[즉 통신 가능한 무선 네트워크 인터페이스 주소 정보 "CoA1"], 홈 에이전트의 IP 주소, 무선 네트워크 인터페이스 식별[또는 바인딩 식별]을 위한 바인딩 아이디(BID) 및 생존시간(lifetime) "0"을 포함한다.
도 5는 본 발명에 따른 이동 라우터의 이종 무선 네트워크 인터페이스 결정을 위한 정책 라우팅을 설명하기 위한 일실시예 구성도이다.
본 발명의 이동 라우터(50)는 도 3에 참조해 설명한 바와 같이 이종 무선 네트워크 인터페이스 등록을 홈 에이전트(10)간에 마친 후에 외부 인터넷 상의 대응 노드(20)와 어떠한 서비스, 어플리케이션에 관한 데이터 송수신을 수행한다. 여기서, 이동 라우터(50)는 와이브로 인터페이스, HSDPA 인터페이스 중에서 어느 하나의 무선 네트워크 인터페이스를 사용해 홈 에이전트(10)와의 패킷 기반의 데이터 송수신을 수행한다. 이와 같이 이동 라우터(50)는 데이터 송수신에 사용할 무선 네트워크 인터페이스를 선택, 결정하는 과정이 요구된다.
본 발명에서는 신뢰성 있는 서비스[끊김없는 서비스]와 그 서비스 품질을 만족시키고 부하 분산을 효율적으로 수행할 수 있도록 하기 위해, 이동 라우터(50)에 정책 라우팅(policy routing) 기법을 통한 부하 분산(loading balancing) 기능을 구현한다.
즉, 본 발명의 상기 이동 라우터(50)는 모바일 IP망 연결 설정, 즉 데이터 송수신에 사용할 무선 네트워크 인터페이스를 결정하는데 있어, 1차적으로는 홈 에이전트(10)로부터 수신되는 트래픽 플로우(traffic flow)를 통해 사용자 무선 접속망 선호도, 응용 프로그램 내용 등을 파악해 무선 네트워크 인터페이스 순위 리스트를 선택하고서, 2차적으로는 상기 무선 네트워크 인터페이스 순위 리스트 상의 우선순위에 따라 해당되는 각각의 네트워크 상태 변화에 따라 동적으로 무선 네트워크 인터페이스를 결정한다.
예컨대, 본 발명에서는 이동 라우터(50)에 플로우 테이블(flow table)과 룰 테이블(rule table)을 구비하며, 1차적으로는 플로우 테이블을 토대로 트래픽 플로우에 대해 정책 항목을 적용시켜 플로우 아이디(flow ID)를 갖는 무선 네트워크 인터페이스 순위 리스트를 선택하고서, 2차적으로는 룰 테이블 상의 상기 선택한 플로우 아이디[무선 네트워크 인터페이스 순위 리스트]에 해당되는 우선순위 무선 네트워크 인터페이스 및 차순위 무선 네트워크 인터페이스에 대해 순차적으로 각각의 현재 링크 상태를 파악해 그 사용 여부에 따라 무선 네트워크 인터페이스를 결정한다.
다음의 [표 4]는 플로우 테이블(flow table)을 나타내며, 다음의 [표 5]는 룰 테이블(rule table)을 나타내며, 이러한 플로우 테이블의 구성 및 룰 테이블의 구성은 정책 라우팅 기법(정책 항목), 네트워크 조건 등에 따라 변경 가능함을 당업자라면 쉽게 이해할 수 있을 것이다. 이하, 본 발명을 설명하는데 있어 이종 무선 네트워크 인터페이스를 "A 인터페이스", "B 인터페이스" 및 "C 인터페이스"로 정의해 설명하기로 한다.
Figure 112007093999077-pat00004
Figure 112007093999077-pat00005
본 발명에서는 상기와 같이 이동 라우터(50)가 현재 사용할 무선 네트워크 인터페이스를 결정한 이후로도 상기의 1,2차 절차를 반복적으로 수행해 무선 네트워크 인터페이스를 동적으로 변경시켜 트래픽 분산 처리를 수행한다.
도 6은 본 발명에 따른 이종 무선 네트워크 인터페이스 결정 방법에 대한 일실시예 흐름도이며, 앞서 언급한 [표 4]와 같은 플로우 테이블 및 [표 5]와 같은 룰 테이블이 이동 라우터(50)에 탑재되어 있다.
이동 라우터(50)가 "A 인터페이스", "B 인터페이스" 및 "C 인터페이스" 중 적어도 어느 하나의 인터페이스를 사용해 홈 에이전트(10)와 모바일 IP망 연결(네트워크 접속)이 이루어진 상태에서, 상기 이동 라우터(50)는 상기 홈 에이전트(10)로부터 데이터(패킷)를 수신받으면 이 데이터에 대해 실시간성 여부, 포트번호에 따른 응용 서비스 내용, 헤더정보 등과 같은 트래픽 플로우 특성을 파악한다(601, 602).
그런후, 상기 이동 라우터(50)는 플로우 테이블을 통해 상기 파악한 트래픽 플로우 특성에 해당되는 플로우 아이디를 조회한다(603).
그런후, 상기 이동 라우터(50)는 룰 테이블을 통해 상기 조회한 플로우 아이디에 해당되는 무선 네트워크 인터페이스 순위 리스트 상의 우선순위 무선 네트워크 인터페이스 및 차순위 무선 네트워크 인터페이스를 선택한다(604). 이와 같은 본 발명의 1차적인 무선 네트워크 인터페이스 선택 과정에서는 사전에 설정한 정책 항목에 따라 무선 네트워크 인터페이스 순위 리스트를 선택하며, 앞서 언급한 바와 같이 IPv4/IPv6 정보와 같은 IP 프로토콜 버젼 뿐만 아니라 L2 프레임 정보, 응용 서비스 내용, 트래픽량, 버스트(burst) 여부, 실시간성, 트래픽 손실률(loss) 등을 고려해 다수의 무선 네트워크 인터페이스를 그 결정 순위에 올려둔다. 또한, 이러한 1차적인 무선 네트워크 인터페이스 선택 과정에서는 이동 라우터(50)에 탑재된 각 무선 네트워크 인터페이스의 대역폭, 지원 특성, 과금 정책 등도 고려되어져 플로우 테이블 및 룰 테이블이 구성될 수 있다.
그런후, 상기 이동 라우터(50)는 상기 선택한 무선 네트워크 인터페이스 순위 리스트 상의 우선순위 무선 네트워크 인터페이스 및 차순위 무선 네트워크 인터페이스 중에서 우선순위 무선 네트워크 인터페이스에 대해 현재 링크 상태를 토대로 해당 무선 네트워크 인터페이스가 통신 가능한지를 검사한다(605).
상기 우선순위 무선 네트워크 인터페이스 통신 가능 검사 결과로 해당 무선 네트워크 인터페이스가 통신 가능하면 상기 이동 라우터(50)는 이 우선순위 무선 네트워크 인터페이스를 데이터 송수신에 사용할 무선 네트워크 인터페이스로 결정한다(606).
한편, 상기 우선순위 무선 네트워크 인터페이스 통신 가능 검사 결과로 해당 무선 네트워크 인터페이스가 통신 가능하지 않으면 상기 이동 라우터(50)는 차순위 무선 네트워크 인터페이스에 대해 현재 링크 상태를 토대로 해당 무선 네트워크 인터페이스가 통신 가능한지를 검사한다(607).
상기 차순위 무선 네트워크 인터페이스 통신 가능 검사 결과로 해당 무선 네트워크 인터페이스가 통신 가능하면 상기 이동 라우터(50)는 이 차순위 무선 네트워크 인터페이스를 데이터 송수신에 사용할 무선 네트워크 인터페이스로 결정한다(608).
한편, 상기 차순위 무선 네트워크 인터페이스 통신 가능 검사 결과로 해당 무선 네트워크 인터페이스가 통신 가능하지 않으면 상기 이동 라우터(50)는 데이터 송수신에 사용할 무선 네트워크 인터페이스를 결정하지 않고서 데이터 송수신을 소정시간동안, 바람직하게는 어느 하나의 무선 네트워크 인터페이스가 통신 가능할 때까지 해당 데이터 송수신을 중지한다(609).
상기와 같은 각 무선 네트워크 인터페이스 통신 가능 검사 과정에서는 이동 라우터(50)가 링크 상태 정보로서 무선신호 세기, 에러율, 링크 고장 등과 같은 정보를 토대로 그 절차를 수행한다.
또한, 상기 이동 라우터(50)는 상기와 같이 결정한 차순위 무선 네트워크 인터페이스를 사용해 데이터 송수신을 수행하면서도 주기적으로 다른 무선 네트워크 인터페이스에 대한 링크 상태를 점검해, 다른 무선 네트워크 인터페이스, 바람직하게는 우선순위 무선 네트워크 인터페이스에 대한 링크 상태가 정상적으로 복원되는 경우에 현재 사용하는 차순위 무선 네트워크 인터페이스를 우선순위 무선 네트워크 인터페이스로 변경할 수도 있다.
한편, 전술한 바와 같은 본 발명의 방법은 컴퓨터 프로그램으로 작성이 가능하다. 그리고 상기 프로그램을 구성하는 코드 및 코드 세그먼트는 당해 분야의 컴퓨터 프로그래머에 의하여 용이하게 추론될 수 있다.　또한, 상기 작성된 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체(정보저장매체)에 저장되고, 컴퓨터에 의하여 판독되고 실행됨으로써 본 발명의 방법을 구현한다. 그리고 상기 기록매체는 컴퓨터가 판독할 수 있는 모든 형태의 기록매체를 포함한다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
도 1은 본 발명에 따른 모바일 IP망에 대한 일실시예 구성도이고,
도 2는 본 발명에 따른 멀티호밍 기반의 이종 무선 네트워크 인터페이스가 탑재된 이동 라우터에 관한 프로토콜 계층도이고,
도 3은 본 발명에 따른 이동 라우터의 이종 무선 네트워크 인터페이스 등록 방법을 설명하기 위한 일실시예 구성도이고,
도 4는 본 발명에 따른 이동 라우터의 이종 무선 네트워크 인터페이스 해지 방법을 설명하기 위한 일실시예 구성도이고,
도 5는 본 발명에 따른 이동 라우터의 이종 무선 네트워크 인터페이스 결정을 위한 정책 라우팅을 설명하기 위한 일실시예 구성도이고,
도 6은 본 발명에 따른 이종 무선 네트워크 인터페이스 결정 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명
11 : 바인딩 캐시 12 : 라우팅 테이블
10 : 홈 에이전트 20 : 대응 노드
50 : 이동 라우터
60a ~ 60n : 이종 무선 네트워크 인터페이스

Claims (17)

  1. 멀티호밍 기반의 이종 무선 네트워크 인터페이스가 탑재된 이동 라우터의 이종 무선 네트워크 인터페이스 등록 방법에 있어서,
    홈 에이전트가 상기 이동 라우터로부터 각각의 무선 네트워크로부터 할당받은 각각의 임시 주소가 포함된 각 바인딩 업데이트 메시지를 해당 무선 네트워크를 통해 수신받는 바인딩업데이트메시지수신단계;
    상기 홈 에이전트가 상기 이동 라우터로부터 수신받은 각 바인딩 업데이트 메시지에 각각 포함되어 있는 임시 주소를 바인딩 캐시에 저장하는 단계; 및
    상기 홈 에이전트가 임시 주소 저장을 완료함에 따라 상기 각 바인딩 업데이트 메시지에 대해 각각의 바인딩 액크 메시지를 해당 무선 네트워크를 통해 상기 이동 라우터로 전송하는 단계
    를 포함하는 이종 무선 네트워크 인터페이스 등록 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 바인딩업데이트메시지수신단계는,
    상기 이동 라우터가 각각의 무선 네트워크로부터 할당받은 각각의 임시 주소를 각 바인딩 업데이트 메시지에 실어서 해당 무선 네트워크를 통해 홈 에이전트로 전송하는 것을 특징으로 하는 이종 무선 네트워크 인터페이스 등록 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 바인딩 캐시에는, 상기 이동 라우터의 각 무선 네트워크 인터페이스 식별[또는 각 바인딩 식별]을 위한 바인딩 아이디, 해당 무선 네트워크 인터페이스에 관한 임시 주소 및 해당 생존시간이 저장되는 것을 특징으로 하는 이종 무선 네트워크 인터페이스 등록 방법.
  4. 멀티호밍 기반의 이종 무선 네트워크 인터페이스가 탑재된 이동 라우터의 이종 무선 네트워크 인터페이스 해지 방법에 있어서,
    홈 에이전트가 상기 이동 라우터로부터 통신 실패 무선 네트워크 인터페이스 정보가 포함되어 있는 바인딩 업데이트 메시지를 수신받는 바인딩업데이트메시지수신단계;
    상기 홈 에이전트가 상기 수신받은 바인딩 업데이트 메시지에 포함되어 있는 통신 실패 무선 네트워크 인터페이스 정보를 토대로 바인딩 캐시 상의 해당되는 이동 라우터에 관한 무선 네트워크 인터페이스 정보를 삭제하는 단계; 및
    상기 홈 에이전트가 바인딩 캐시 삭제 완료를 알리는 바인딩 액크 메시지를 상기 이동 라우터로 전송하는 단계
    를 포함하는 이종 무선 네트워크 인터페이스 해지 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 바인딩 업데이트 메시지는, 상기 이동 라우터의 통신 가능한 무선 네트워크 인터페이스 주소 정보, 홈 에이전트의 주소 정보, 상기 통신 실패 무선 네트워크 인터페이스 식별[또는 바인딩 식별]을 위한 바인딩 아이디 및 생존시간을 포함하는 것을 특징으로 하는 이종 무선 네트워크 인터페이스 해지 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 바인딩업데이트메시지수신단계는,
    상기 이동 라우터가 각 무선 네트워크 인터페이스에 관한 링크 상태를 감지해 통신 실패 무선 네트워크 인터페이스 정보를 확인하는 과정; 및
    상기 이동 라우터가 상기 확인한 통신 실패 무선 네트워크 인터페이스 정보를 바인딩 업데이트 메시지에 실어서 상기 홈 에이전트로 전송하는 과정
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 이종 무선 네트워크 인터페이스 해지 방법.
  7. 제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 바인딩 액크 메시지는, 상기 이동 라우터의 통신 가능한 무선 네트워크 인터페이스 주소 정보, 홈 에이전트의 주소 정보, 상기 통신 실패 무선 네트워크 인터페이스 식별[또는 바인딩 식별]을 위한 바인딩 아이디 및 생존시간을 포함하는 것을 특징으로 하는 이종 무선 네트워크 인터페이스 해지 방법.
  8. 멀티호밍 기반의 이종 무선 네트워크 인터페이스가 탑재된 이동 라우터의 이종 무선 네트워크 인터페이스 결정 방법에 있어서,
    상기 이동 라우터가 홈 에이전트로부터 수신받은 데이터에 대한 트래픽 플로우 특성을 파악하는 단계;
    상기 이동 라우터가 자신의 플로우 테이블을 통해 상기 파악한 트래픽 플로우 특성에 해당되는 플로우 아이디를 조회하는 단계;
    상기 이동 라우터가 자신의 룰 테이블을 통해 상기 조회한 플로우 아이디에 해당되는 무선 네트워크 인터페이스 순위 리스트 상의 우선순위 무선 네트워크 인터페이스 및 차순위 무선 네트워크 인터페이스를 선택하는 단계;
    상기 이동 라우터가 상기 선택한 우선순위 무선 네트워크 인터페이스 및 차순위 무선 네트워크 인터페이스에 대해 순차적으로 각각의 현재 링크 상태를 검사하는 링크상태검사단계; 및
    상기 이동 라우터가 상기 검사한 각 무선 네트워크 인터페이스의 현재 링크 상태에 따라 통신 가능한 무선 네트워크 인터페이스를 상기 홈 에이전트간의 데이터 송수신에 사용할 무선 네트워크 인터페이스로 결정하는 무선네트워크인터페이스결정단계
    를 포함하는 이종 무선 네트워크 인터페이스 결정 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 링크상태검사단계와 상기 무선네트워크인터페이스결정단계는,
    상기 이동 라우터가 상기 선택한 우선순위 무선 네트워크 인터페이스 및 차순위 무선 네트워크 인터페이스 중에서 우선순위 무선 네트워크 인터페이스에 대해 현재 링크 상태를 토대로 해당 무선 네트워크 인터페이스가 통신 가능한지를 검사하는 과정; 및
    상기 이동 라우터가 우선순위 무선 네트워크 인터페이스 통신 가능 검사 결과로 해당 무선 네트워크 인터페이스가 통신 가능함에 따라 상기 우선순위 무선 네트워크 인터페이스를 데이터 송수신에 사용할 무선 네트워크 인터페이스로 결정하는 과정
    을 포함하는 이종 무선 네트워크 인터페이스 결정 방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 링크상태검사단계와 상기 무선네트워크인터페이스결정단계는,
    상기 이동 라우터가 상기 선택한 우선순위 무선 네트워크 인터페이스 및 차순위 무선 네트워크 인터페이스 중에서 우선순위 무선 네트워크 인터페이스에 대해 현재 링크 상태를 토대로 해당 무선 네트워크 인터페이스가 통신 가능한지를 검사하는 과정;
    상기 이동 라우터가 우선순위 무선 네트워크 인터페이스 통신 가능 검사 결과로 해당 무선 네트워크 인터페이스가 통신 가능하지 않음에 따라 상기 차순위 무선 네트워크 인터페이스에 대해 현재 링크 상태를 토대로 해당 무선 네트워크 인터페이스가 통신 가능한지를 검사하는 과정; 및
    상기 이동 라우터가 차순위 무선 네트워크 인터페이스 통신 가능 검사 결과로 해당 무선 네트워크 인터페이스가 통신 가능함에 따라 상기 차순위 무선 네트워크 인터페이스를 데이터 송수신에 사용할 무선 네트워크 인터페이스로 결정하는 과정
    을 포함하는 이종 무선 네트워크 인터페이스 결정 방법.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 링크상태검사단계와 상기 무선네트워크인터페이스결정단계는,
    상기 이동 라우터가 상기 선택한 우선순위 무선 네트워크 인터페이스 및 차순위 무선 네트워크 인터페이스 중에서 우선순위 무선 네트워크 인터페이스에 대해 현재 링크 상태를 토대로 해당 무선 네트워크 인터페이스가 통신 가능한지를 검사하는 과정;
    상기 이동 라우터가 우선순위 무선 네트워크 인터페이스 통신 가능 검사 결 과로 해당 무선 네트워크 인터페이스가 통신 가능하지 않음에 따라 상기 차순위 무선 네트워크 인터페이스에 대해 현재 링크 상태를 토대로 해당 무선 네트워크 인터페이스가 통신 가능한지를 검사하는 과정; 및
    상기 이동 라우터가 차순위 무선 네트워크 인터페이스 통신 가능 검사 결과로 해당 무선 네트워크 인터페이스가 통신 가능하지 않음에 따라 상기 무선 네트워크 인터페이스 중에서 어느 하나의 무선 네트워크 인터페이스가 통신 가능할 때까지 해당 데이터 송수신을 중지하는 과정
    을 포함하는 이종 무선 네트워크 인터페이스 결정 방법.
  12. 제 8 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 링크상태검사단계는,
    상기 이동 라우터가 상기 각 무선 네트워크 인터페이스에 대해 각각의 무선신호 세기, 에러율, 링크 고장 정보를 사용해 현재 링크 상태를 검사하는 것을 특징으로 하는 이종 무선 네트워크 인터페이스 결정 방법.
  13. 제 8 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 트래픽 플로우 특성은, 상기 데이터에 대한 실시간성 여부, 포트번호에 따른 응용 서비스 내용 및 헤더정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 이종 무선 네 트워크 인터페이스 결정 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 트래픽 플로우 특성은, 상기 데이터에 대한 IP 프로토콜 버젼, L2 프레임 정보, 트래픽량, 버스트 여부, 트래픽 손실률을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이종 무선 네트워크 인터페이스 결정 방법.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 트래픽 플로우 특성은, 상기 이동 라우터에 탑재된 각 무선 네트워크 인터페이스의 대역폭, 지원 특성, 과금 정책을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이종 무선 네트워크 인터페이스 결정 방법.
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