KR100934625B1 - Packet transmission method and apparatus using JR key in portable internet network - Google Patents

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Abstract

본 발명은 휴대 인터넷 망에서의 GRE 키를 이용한 패킷 전송 방법 및 장치에 관한 것으로서, 그GRE 키를 이용한 패킷 전송방법은 홈 에이전트, 제어국(ACR) 및 기지국을 포함하는 휴대 인터넷 망에서의 패킷 전송 방법에 있어서, 상기 제어국과 상기 홈 에이전트 간에 모바일 IP를 이용하여 GRE 키 협상을 하여 가입자별로 다운링크용 제1 GRE(Generic Routing Encapsulation) 키 정보 및 업 링크용 제2 GRE 키 정보를 할당하는 단계; 상기 기지국과 상기 제어국 간에 GRE 키 협상을 통해 다운링크용 제3 GRE 키 정보 및 업 링크용 제4 GRE 키 정보를 할당하는 단계; 및 상기 제어국과 상기 홈 에이전트 간, 또는 상기 기지국과 상기 제어국 간 상기 할당된 GRE 키 정보를 이용하여 GRE 터널을 통해 패킷을 전송하는 단계를 포함함을 특징으로 한다.The present invention relates to a packet transmission method and apparatus using a GRE key in a portable Internet network, wherein the packet transmission method using the GRE key includes packet transmission in a portable Internet network including a home agent, a control station (ACR), and a base station. A method, comprising: negotiating a GRE key using a mobile IP between the control station and the home agent and assigning first GRE key information for downlink and second GRE key information for uplink for each subscriber. ; Allocating third GRE key information for downlink and fourth GRE key information for uplink through GRE key negotiation between the base station and the control station; And transmitting a packet through a GRE tunnel using the assigned GRE key information between the control station and the home agent or between the base station and the control station.

본 발명에 의하면, 제어국(ACR, ASN-GW)은 패킷에 대해 터널 헤더를 추가하거나 삭제하지 않게 되어 장비의 패킷 처리율이 크게 향상되고 시스템의 복잡도를 훨씬 단순화할 수 있다. 그리고 홈 에이전트와 제어국 간, 제어국과 기지국(BS, RAS)간 동일한 터널과 옵션을 이용함으로써 fragmentation/re-assembly 문제도 해소할 수 있다. According to the present invention, the control stations (ACR, ASN-GW) do not add or delete tunnel headers for packets, which greatly improves the packet throughput of the equipment and can greatly simplify the complexity of the system. In addition, fragmentation / re-assembly problems can be solved by using the same tunnel and options between the home agent and the control station and between the control station and the base station (BS, RAS).

Description

휴대 인터넷 망에서의 ＧＲＥ 키를 이용한 패킷 전송 방법 및 장치{Method and apparatus for transmitting packets using Generic Routing Encapsulation(GRE) key in mobile internet network} TECHNICAL FIELD & Apparatus and method for transmitting packet using QR key in portable internet network TECHNICAL FIELD

본 발명은 휴대 인터넷(Mobile WiMAX, WiBro: Wireless Broadband Internet)망에서의 패킷 전송에 관한 것으로, 보다 상세하게는 휴대 인터넷 망에서의 GRE(Generic Routing Encapsulation) 키를 이용한 패킷 전송 방법 및 장치에 관한 것이다. The present invention relates to packet transmission in a mobile WiMAX (WiBro) network, and more particularly, to a packet transmission method and apparatus using a Generic Routing Encapsulation (GRE) key in a mobile Internet network. .

도 1은 일반적인 휴대 인터넷 망의 구성을 도시한 것으로서, 상기 휴대 인터넷 망은 MS(Mobile Station, 단말), 상기 MS와 통신하는 상대인 CN(Correspodent Node), 홈 에이전트(Home Agent, HA), 제어국(ACR, ASN-GW) 및 기지국(BS, RAS)으로 이루어진다.1 is a block diagram of a typical portable Internet network, in which the mobile Internet network includes an MS (Mobile Station), a CN (Correspodent Node), a Home Agent (HA), and a control partner. It consists of a station (ACR, ASN-GW) and a base station (BS, RAS).

일반적인 휴대 인터넷 망에서 상기 CN과 홈 에이전트(HA) 사이에는 일반 IP 패킷 형태로, 홈 에이전트(HA)와 ACR(ASN-GW) 사이에는 IPinIP 터널을 이용한 패킷 형태로 통신이 이루어진다. 그리고 ACR(ASN-GW)와 BS(RAS)간에는 GRE 터널을 이용하여 통신을 한다. 이 때 GRE 터널에서 GRE 키는 반드시 사용되어야 하는 값이다. 참고로, Mobile WiMAX stage 3에서 제시하는 네트워크 참조(reference) 모델에서는 홈 에이전트(HA)와 ACR(ASN-GW)간의 통신에서 IPinIP 터널이 필수(mandatory) 사항이고 GRE 터널은 선택(optional) 사항으로 규정하고 있다.In a general portable Internet network, communication is performed in the form of a general IP packet between the CN and the home agent (HA), and in the form of a packet using an IPinIP tunnel between the home agent (HA) and the ACR (ASN-GW). The ACR (ASN-GW) and the BS (RAS) communicate with each other using a GRE tunnel. In this case, the GRE key must be used in the GRE tunnel. For reference, in the network reference model presented in Mobile WiMAX stage 3, IPinIP tunnel is mandatory and GRE tunnel is optional in communication between home agent (HA) and ACR (ASN-GW). It is prescribed.

종래에는 ACR이 홈 에이전트로부터 패킷을 송수신할 때는 상기 홈에이전트(HA)와　GRE 키 값을 이용하여 패킷을 전송하는 방식이 아닌 터널 헤더의 내부 IP 헤더의 목적지 주소를 기반으로 패킷을 송수신하였다. 종래 기술에 의하면 ACR(ASN-GW)은 모든 패킷에 대해 터널 헤더를 추가하고 삭제함으로써 패킷 처리 절차가 복잡하고 장비의 패킷 처리율이 감소되고 지연되는 문제점이 있다.　 이로 인해 수용할 수 있는 가입자 수가 제한될 수 있다.　 또한 패킷 전송을 위한 시스템의 복잡도가 증가하고, 터널 내부의 IP 헤더 목적지 주소를 기반으로 하는 라우팅에 의한 패킷의 처리율이 감소된다. 상기 IP 헤더 목적지 주소는 IPv4 일 경우 4바이트를 이용한 테이블이고, IPv6 일 경우에는 16바이트를 이용한 테이블이다. 따라서 주소를 이용한 확인 방식은 많은 CPU MIPS(Million Instructions Per Second)를 낭비하게 된다. 또한 홈 에이전트와 ACR(ASN-GW)간, ACR(ASN-GW)와 BS(RAS)간 패킷 전송에 있어 서로 다른 터널과 옵션을 이용함으로써 fragmentation/re-assembly 문제가 발생할 수 있다.Conventionally, when an ACR transmits and receives a packet from a home agent, the ACR transmits and receives a packet based on a destination address of an internal IP header of a tunnel header, not a method of transmitting a packet using the home agent HA and a GRE key value. According to the prior art, the ACR (ASN-GW) has a problem in that the packet processing procedure is complicated and the packet throughput of the device is reduced and delayed by adding and deleting tunnel headers for all packets. This may limit the number of subscribers that can be accommodated. In addition, the complexity of the system for packet transmission increases, and the throughput of packets due to routing based on IP header destination addresses in the tunnel is reduced. The IP header destination address is a table using 4 bytes in case of IPv4 and a table using 16 bytes in case of IPv6. Therefore, the address verification method wastes a lot of CPU Million Instructions Per Second (MIPS). In addition, fragmentation / re-assembly problems may occur by using different tunnels and options in packet transmission between the home agent and the ACR (ASN-GW) and between the ACR (ASN-GW) and the BS (RAS).

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 휴대 인터넷 망에서 패킷 처리 용량을 증가시 키고 패킷 처리 지연시간을 감소시킬 수 있는 휴대 인터넷 망에서 GRE 키를 이용한 패킷 전송 방법 및 장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and the technical problem to be solved by the present invention is to increase the packet processing capacity in the portable Internet network and reduce the packet processing delay time. It is to provide a packet transmission method and apparatus using the.

상기 목적을 위하여, 본 발명에 따른 휴대 인터넷 망에서 GRE 키를 이용한 패킷 전송 방법은, 홈 에이전트, 제어국(ACR) 및 기지국을 포함하는 휴대 인터넷 망에서의 패킷 전송 방법에 있어서, 상기 제어국과 상기 홈 에이전트 간에 모바일 IP를 이용하여 GRE 키 협상을 하여 가입자별로 다운링크용 제1 GRE(Generic Routing Encapsulation) 키 정보 및 업 링크용 제2 GRE 키 정보를 할당하는 단계; 상기 기지국과 상기 제어국 간에 GRE 키 협상을 통해 다운링크용 제3 GRE 키 정보 및 업 링크용 제4 GRE 키 정보를 할당하는 단계; 및 상기 제어국과 상기 홈 에이전트 간, 또는 상기 기지국과 상기 제어국 간 상기 할당된 GRE 키 정보를 이용하여 GRE 터널을 통해 패킷을 전송하는 단계를 포함함을 특징으로 한다. For this purpose, a packet transmission method using a GRE key in a portable Internet network according to the present invention is a packet transmission method in a portable internet network including a home agent, a control station (ACR), and a base station. Allocating first GRE key information for downlink and second GRE key information for uplink by negotiating a GRE key using mobile IP between the home agents; Allocating third GRE key information for downlink and fourth GRE key information for uplink through GRE key negotiation between the base station and the control station; And transmitting a packet through a GRE tunnel using the assigned GRE key information between the control station and the home agent or between the base station and the control station.

상기 목적을 위하여, 본 발명에 따른 휴대 인터넷 망에서 GRE 키를 이용한 패킷 전송 장치는, 홈 에이전트, 제어국(ACR) 및 기지국을 포함하는 휴대 인터넷 망의 패킷 전송 장치에 있어서, 상기 제어국은 상기 홈 에이전트와의 GRE 키 협상을 통해 다운링크용 제1 GRE 키 정보와 업링크용 제 2 GRE 키 정보를 결정하는 제1 GRE 키 협상부; 상기 기지국과의 GRE 키 협상을 통해 다운링크용 제3 GRE 키 정보와 업 링크용 제4 GRE 키 정보를 결정하는 제2 GRE 키 협상부; GRE 터널을 통해 상기 제1 GRE 키 정보를 이용하여 상기 홈 에이전트로부터 패킷을 수신하여 상기 제3 GRE 키 정보를 이용하여 기지국으로 상기 패킷을 전송하는 DL 패킷 전송부; 및 GRE 터널을 통해 상기 제4 GRE 키 정보를 이용하여 상기 기지국으로부터 패킷을 수신하여 상기 제2 GRE 키 정보를 이용하여 홈 에이전트로 상기 패킷을 전송하는 UL 패킷 전송부를 포함함을 특징으로 하고, 상기 홈 에이전트는 상기 제어국과의 GRE 키 협상을 통해 다운링크용 제1 GRE 키 정보와 업링크용 제 2 GRE 키 정보를 결정하는 HA GRE 키 협상부; 및 상기 제1 GRE 키 정보 및 제2 GRE 키 정보를 이용하여 상기 제어국과 GRE 터널을 통해 패킷을 송수신하는 HA 패킷송수신부를 포함함을 특징으로 한다.For this purpose, a packet transmission apparatus using a GRE key in a portable Internet network according to the present invention, the packet transmission apparatus of a portable Internet network including a home agent, a control station (ACR) and a base station, the control station is A first GRE key negotiation unit configured to determine first GRE key information for downlink and second GRE key information for uplink through GRE key negotiation with a home agent; A second GRE key negotiation unit for determining downlink third GRE key information and uplink fourth GRE key information through GRE key negotiation with the base station; A DL packet transmitter for receiving a packet from the home agent using the first GRE key information through a GRE tunnel and transmitting the packet to a base station using the third GRE key information; And an UL packet transmitter for receiving a packet from the base station using the fourth GRE key information through a GRE tunnel and transmitting the packet to a home agent using the second GRE key information. The home agent includes an HA GRE key negotiation unit that determines first GRE key information for downlink and second GRE key information for uplink through GRE key negotiation with the control station. And an HA packet transmission / reception unit for transmitting and receiving a packet through the GRE tunnel with the control station by using the first GRE key information and the second GRE key information.

본 발명에 따르면, ACR과 홈 에이전트 간의 패킷 전송을 GRE 키 옵션이 포함된 GRE 터널을 이용하고 ACR에서 GRE 키 기반으로 라우팅함으로써, 상기 ACR(ASN-GW)은 패킷에 대해 터널 헤더를 추가하거나 삭제하지 않게 되어 장비의 패킷 처리율이 크게 향상되고 시스템의 복잡도를 훨씬 단순화 할 수 있다. 그리고 홈 에이젼트와 제어국(ACR, ASN-GW)간, 제어국과 기지국(BS, RAS)간 동일한 터널과 옵션을 이용함으로써 fragmentation/re-assembly 문제도 해소할 수 있다. According to the present invention, the ACR (ASN-GW) adds or deletes a tunnel header for a packet by routing a packet transmission between an ACR and a home agent using a GRE tunnel including a GRE key option and in the ACR based on a GRE key. This greatly improves the packet throughput of the device and greatly simplifies system complexity. In addition, fragmentation / re-assembly problems can be solved by using the same tunnel and options between the home agent and the control station (ACR, ASN-GW) and between the control station and the base station (BS, RAS).

따라서 가입자에 대한 원활한 서비스 제공을 할 수 있어 휴대인터넷(Mobile WiMAX, WiBro) 서비스의 상용화에도 커다란 도움이 될 수 있다. Therefore, it can provide a smooth service to subscribers, which can be of great help in commercializing mobile WiMAX (WiBro) services.

이하에서는 첨부 도면 및 바람직한 실시예를 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 참고로, 하기 설명에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings and preferred embodiments. For reference, detailed descriptions of well-known functions and configurations that may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention will be omitted in the following description.

본 발명이 적용되는 휴대인터넷 망의 구성은 도 1에 도시된 종래의 휴대인터넷 망과 동일하게 단말(MS), 상기 단말의 통신 상대인 CN(Correspondent Node), 제어국(ACR, ASN-GW) 및 기지국(BS, RAS)으로 이루어진다.The configuration of the portable Internet network to which the present invention is applied is the same as that of the conventional portable Internet network shown in FIG. 1, the MS, the correspondent node CN, the control station ACR, ASN-GW, etc. And base stations (BS, RAS).

도 2는 본 발명에 의한 휴대 인터넷 망에서 기지국, 제어국, 홈에이전트 간 GRE 키를 이용한 패킷 전송 장치에 대한 실시예를 블록도로 도시한 것이다. 상기 휴대 인터넷 망에서 기지국, 제어국, 홈 에이전트 간 GRE 키를 이용한 패킷 전송 장치에서, 상기 제어국은 제1 GRE 키 협상부(210), 제2 GRE 키 협상부(240), DL 패킷전송부(220), UL 패킷전송부(230)를 포함하여 이루어진다.2 is a block diagram illustrating an embodiment of a packet transmission apparatus using a GRE key between a base station, a control station, and a home agent in a portable Internet network according to the present invention. In a packet transmission apparatus using a GRE key between a base station, a control station, and a home agent in the portable Internet network, the control station includes a first GRE key negotiation unit 210, a second GRE key negotiation unit 240, and a DL packet transmission unit. 220, the UL packet transmission unit 230.

상기 제1 GRE 키 협상부(210)는 상기 홈 에이전트와의 GRE(Generic Routing Encapsulation) 키 협상을 통해 모바일(mobile) IP를 이용하여 가입자 별로 다운링크용 제1 GRE 키 정보와 업링크용 제 2 GRE 키 정보를 할당하며, MIP등록요청부(212) 및 MIP 응답수신부(214)를 포함한다. 상기 GRE 키 할당 주체는 제어국 또는 홈 에이전트가 될 수 있다. 일 예로, 제어국이 자신이 요구한 다운링크용 제1 GRE 키 정보를 홈 에이전트로부터 할당받고, 홈에이전트가 업링크 패킷을 수신할 때 사용할 제 2 GRE 키 정보를 수신할 수 있다. The first GRE key negotiation unit 210 performs first GRE key information for downlink and second uplink for each subscriber by using mobile IP through GRE (Generic Routing Encapsulation) key negotiation with the home agent. It allocates the GRE key information and includes a MIP registration request unit 212 and a MIP response receiver 214. The GRE key assignment subject may be a control station or a home agent. For example, the control station may be allocated the first GRE key information for the downlink requested by the home agent from the home agent, and receive the second GRE key information to be used when the home agent receives the uplink packet.

상기 MIP등록요청부(212)는 제어국이 수신하기를 원하는 제1 GRE 키 정보를 포함하여 홈 에이전트로 모바일 IP 등록을 요청하며, MIP 응답수신부(214)는 상기 모바일 IP 등록 요청에 대해, 상기 홈에이전트로부터 모바일 IP 등록 절차에 이상이 없어 모바일 IP 등록이 정상적으로 이루어졌음을 나타내는 응답 및 업링크용 제2 GRE 키 정보를 수신한다.The MIP registration request unit 212 requests the mobile IP registration to the home agent including the first GRE key information that the control station wants to receive, the MIP response receiving unit 214 to the mobile IP registration request, The mobile agent receives a response indicating that the mobile IP registration is normally performed because the mobile IP registration procedure is intact, and the second GRE key information for the uplink.

상기 제2 GRE 키 협상부(240)는 상기 기지국의 BS GRE 키 협상부(280)와 GRE 키 협상을 통해 다운링크용 제3 GRE 키 정보와 업 링크용 제4 GRE 키 정보를 할당하며, 구체적으로는 R6 경로 등록(path registration)과정을 통해 이루어진다. 상기 R6 등록과정은 mobile WiMAX stage 3의 규격에 따라 특정 가입자에 대해서 제어국과 기지국 간 GRE 키 협상 과정을 수행한다.The second GRE key negotiation unit 240 allocates the third GRE key information for the downlink and the fourth GRE key information for the uplink through GRE key negotiation with the BS GRE key negotiation unit 280 of the base station. This is done through the R6 path registration process. The R6 registration process performs a GRE key negotiation process between the control station and the base station for a specific subscriber according to the standard of mobile WiMAX stage 3.

도 3은 홈 에이전트, 제어국(ACR, ASN-GW), 기지국(BS, RAS), 단말(MS) 간 커넥션 연결 절차를 도식화한 것이다. 단말의 망 접속 시 차례대로 레인징, SBC, EAP 인증, 등록, DSA 설정 절차가 수행된다. 위의 과정이 완료된 후 모바일 IP 등록 절차가 수행된다. 모바일 IP 등록 시 제어국과 홈에이전트 간에 GRE 키 협상 절차를 진행한다. ACR(ASN-GW)에서 홈 에이전트로 MIP 등록 요청(registration request)를 송신할 때 ACR(ASN-GW)은 수신하기 원하는 GRE 키 확장(extension) 값을 포함하여 전송할 수 있다. 이를 수신한 홈 에이전트는 GRE 키 확장 값을 해당 가입자 트래픽 전송에 사용하도록 저장하고, MIP 등록 절차에 이상이 없는 경우 정상적인 MIP 등록 응답(registration reply)을 ACR(ASN-GW)로 전송한다. 상기 두 과정을 통해서 특정 가입자에 대한 GRE 키 협상이 이루어진다. R6 경로 등록(path registration) 과정은 모바일 WiMAX stage 3의 규격을 따른다. 이를 통해 특정 가입자에 대해서 ACR과 RAS간 GRE 키 협상을 하는 과정이 수행된다.3 is a diagram illustrating a connection connection procedure between a home agent, a control station (ACR, ASN-GW), a base station (BS, RAS), and a terminal (MS). When the terminal accesses the network, ranging, SBC, EAP authentication, registration, and DSA configuration procedures are performed in sequence. After the above process is completed, the mobile IP registration procedure is performed. When registering mobile IP, proceed with GRE key negotiation procedure between control station and home agent. When the MCR registration request is sent from the ACR (ASN-GW) to the home agent, the ACR (ASN-GW) may include a GRE key extension value to be received. The home agent receiving the home agent stores the GRE key extension value for transmission of the corresponding subscriber traffic, and transmits a normal MIP registration reply to the ACR (ASN-GW) when there is no error in the MIP registration procedure. Through the two processes, GRE key negotiation for a specific subscriber is performed. The R6 path registration process follows the specifications of mobile WiMAX stage 3. Through this process, GRE key negotiation between ACR and RAS is performed for a specific subscriber.

상기 DL 패킷전송부(220)는 GRE 터널을 통해 상기 제1 GRE 키 정보를 이용하여 상기 홈 에이전트로부터 패킷을 수신하여 상기 제3 GRE 키 정보를 이용하여 기지국으로 상기 패킷을 전송하며, DL 패킷 수신부(222), DL 트래픽 분류부(224), DL 헤더정보 변경부(226), DL HOP 결정부(228), DL 트래픽 전송부(229)를 포함한다.The DL packet transmitter 220 receives a packet from the home agent using the first GRE key information through a GRE tunnel and transmits the packet to a base station using the third GRE key information. The DL packet receiver 222, a DL traffic classifier 224, a DL header information changer 226, a DL HOP determiner 228, and a DL traffic transmitter 229.

상기 DL 패킷 수신부(222)는 상기 홈 에이전트로부터 상기 제1 GRE 키 정보와 가입자 트래픽을 수신한다. The DL packet receiver 222 receives the first GRE key information and subscriber traffic from the home agent.

상기 DL 트래픽 분류부(224)는 상기 제1 GRE 키 정보를 이용한 상기 가입자 트래픽을 분류한다. 상기 DL 헤더정보 변경부(226)는 상기 분류된 트래픽에 따라 제1 GRE 키 정보를 제3 GRE 키 정보로 변경하고, Outer IP 헤더 정보도 변경한다. 상기 DL HOP 결정부(228)는 상기 트래픽의 next-hop을 결정한다. 상기 DL 트래픽 전송부(229)는 상기 next-hop에 따라 기지국의 BS 패킷 송수신부(270)로 가입자 트래픽을 송신한다. 그러면 상기 BS 패킷 송수신부(270)의 BS 패킷 수신부(272)는 상기 DL 트래픽 전송부(229)로부터 제3 GRE 키 정보가 포함된 패킷을 수신한다.The DL traffic classifier 224 classifies the subscriber traffic using the first GRE key information. The DL header information changing unit 226 changes first GRE key information to third GRE key information according to the classified traffic, and also changes Outer IP header information. The DL HOP decision unit 228 determines the next-hop of the traffic. The DL traffic transmitter 229 transmits subscriber traffic to the BS packet transceiver 270 of the base station according to the next-hop. Then, the BS packet receiver 272 of the BS packet transceiver 270 receives a packet including third GRE key information from the DL traffic transmitter 229.

상기 UL 패킷전송부(230)는 GRE 터널을 통해 상기 제4 GRE 키 정보를 이용하여 상기 기지국으로부터 패킷을 수신하여 상기 제2 GRE 키 정보를 이용하여 홈 에이전트로 상기 패킷을 전송하며, UL 패킷 수신부(232), UL 트래픽 분류부(234), UL 헤더정보 변경부(236), UL HOP 결정부(238), UL 트래픽 전송부(239)를 포함한다.The UL packet transmitter 230 receives a packet from the base station using the fourth GRE key information through a GRE tunnel and transmits the packet to a home agent using the second GRE key information, and a UL packet receiver 232, the UL traffic classifier 234, the UL header information changer 236, the UL HOP determiner 238, and the UL traffic transmitter 239.

상기 UL 패킷 수신부(232)는 상기 기지국의 BS 패킷 송수신부(270)가 BS 패킷송신부(274)를 상기 제4 GRE 키 정보와 가입자 트래픽를 송신하면, 이를 수신한다. 상기 UL 트래픽 분류부(234)는 상기 제4 GRE 키 정보를 이용하여 상기 가입자 트래픽을 분류한다. 상기 UL 헤더정보 변경부(236)는 상기 분류된 트래픽에 따라 제4 GRE 키 정보를 제2 GRE 키 정보로 변경하고, Outer IP 헤더 정보도 변경한다. 상기 UL HOP 결정부(238)는 상기 트래픽의 next-hop을 결정한다. 상기 UL 트래픽 전송부(239)는 상기 next-hop에 따라 홈 에이전트로 가입자 트래픽을 송신한다.The UL packet receiver 232 receives the BS packet transmitter 270 of the base station when the BS packet transmitter 274 transmits the fourth GRE key information and subscriber traffic. The UL traffic classifier 234 classifies the subscriber traffic using the fourth GRE key information. The UL header information changing unit 236 changes fourth GRE key information to second GRE key information according to the classified traffic, and also changes Outer IP header information. The UL HOP decision unit 238 determines the next-hop of the traffic. The UL traffic transmitter 239 transmits subscriber traffic to a home agent according to the next-hop.

한편, 본 발명에 의한 휴대 인터넷 망에서 기지국, 제어국, 홈 에이전트 간 GRE 키를 이용한 패킷 전송 장치에서, 상기 홈에이전트는 도 2에 도시된 바와 같이 HA GRE 키 협상부(250) 및 HA 패킷송수신부(260)를 포함하여 이루어진다.Meanwhile, in the packet transmission apparatus using the GRE key between the base station, the control station, and the home agent in the portable Internet network according to the present invention, the home agent is a HA GRE key negotiation unit 250 and HA packet transmission and reception as shown in FIG. It comprises a portion 260.

상기 HA GRE 키 협상부(250)는 상기 제어국과의 GRE 키 협상을 통해 다운링크용 제1 GRE 키 정보와 업링크용 제 2 GRE 키 정보를 결정한다. 보다 상세히 설명하면 상기 HA GRE 키 협상부(250)는 상기 제어국으로부터 모바일 IP 등록 요청을 받으면, 상기 모바일 IP 등록요청에 포함된 제1 GRE 키 정보를 저장하고, 모바일 IP 등록 절차에 이상이 없으면 모바일 IP 등록이 정상적으로 이루어졌음을 나타내는 응답과 업링크용 제2 GRE 키 정보를 상기 제어국으로 전송한다. 상기 HA 패킷송수신부(260)는 상기 제1 GRE 키 정보 및 제2 GRE 키 정보를 이용하여 상기 제어국과 GRE 터널을 통해 패킷을 송수신하며, HA 패킷송신부(262) 및 HA 패킷수신부(264)를 포함한다. 상기 HA 패킷송신부(262)는 상기 제어국으로 상기 제1 GRE 키 정보와 가입자 트래픽이 포함된 다운링크 패킷을 전송하며, 상기 HA 패킷수신부(264)는 상기 제어국으로부터 제2 GRE 키 정보와 가입자 트래픽이 포함된 업링크 패킷을 수신한다. The HA GRE key negotiation unit 250 determines the first GRE key information for downlink and the second GRE key information for uplink through GRE key negotiation with the control station. In more detail, when the HA GRE key negotiation unit 250 receives the mobile IP registration request from the control station, the HA GRE key negotiation unit 250 stores the first GRE key information included in the mobile IP registration request, and if there is no error in the mobile IP registration procedure. And a response indicating that the mobile IP registration is normally performed and the second GRE key information for the uplink to the control station. The HA packet transmitter / receiver 260 transmits and receives a packet through the GRE tunnel with the control station using the first GRE key information and the second GRE key information, and an HA packet transmitter 262 and an HA packet receiver 264. It includes. The HA packet transmitter 262 transmits a downlink packet including the first GRE key information and subscriber traffic to the control station, and the HA packet receiver 264 transmits the second GRE key information and the subscriber from the control station. Receive uplink packets containing traffic.

도 4는 휴대인터넷 망에서 본 발명에 의한 패킷 형태를 도시한 것이다. 구체적으로 CN과 홈 에이전트 사이에는 일반 IP 패킷의 형태로 통신이 이루어진다. 홈 에이전트(HA)와 제어국(ACR, ASN-GW) 사이에는 GRE 키 옵션이 포함된 GRE 터널을 이용한다. 또한 제어국(ACR, ASN-GW)과 기지국(BS, RAS) 간에도 GRE 키 옵션이 포 함된 GRE 터널을 이용한다. 도 5는 본 발명에 의한 네트워크 참조(referenc) 모델을 도식화 한 것이다. 가장 큰 특징은 패킷 형태의 변경이 없도록 홈 에이전트(HA), 제어국(ACR, ASN-GW), 기지국(BS)간 터널의 종류와 옵션을 일치시키는 것이다. 이를 보다 상세하게 설명하면, 도 5에 도시된 바와 같이 기지국(BS)과 제어국(ASN GW) 간에는 IPinIP 터널을 사용하지 않고 GRE 터널을 이용하여 통신한다. 마찬가지로 제어국(ASN GW)과 홈 에이전트(HA) 간에도 GRE 터널을 이용하여 통신한다. 이렇게 함으로써 기지국과 제어국 간, 제어국과 홈에이전트 간 터널의 종류와 옵션을 일치시켜 패킷 형태의 변경이 없이도 통신이 가능하게 된다. 다만, GRE터널을 이용하여 통신을 할 때 GRE 키 정보가 필요한데, 제어국과 홈에이전트 간의 1차적 GRE 키 협상을 통해 제어국과 홈에이전트 간의 GRE 키 정보를 공유하고, 제어국과 기지국 간의 2차적 GRE 키 협상을 통해 제어국과 기지국 간의 GRE 키 정보를 공유한다. 제어국과 홈에이전트 간 또는 제어국 기지국 간에는 도 6과 같은 같은 라우팅 테이블을 통해 제어국과 홈에이전트 간의 GRE 키 정보를 변경한다. 도 6을 참조하면, 상기 제어국은 다운링크일 경우에는 GRE 키 협상을 통해 알고 있는 제1 GRE 키 정보 및 제3 GRE 키 정보를 이용하고, 업링크일 경우에는 상기 다운링크와는 별개의 키 협상을 통해 알고 있는 제4 GRE 키정보 및 제2 GRE 키 정보를 이용한다. 구체적으로 다운링크일 경우 상기 제어국은 제1 GRE 키 정보를 이용하여 홈에이전트로부터 패킷을 수신하여 제3 GRE 키 정보를 이용하여 출발지 주소와 목적지 주소를 참조하여 next-hop을 결정하여 기지국으로 패킷을 전송한다. 업 링크일 경우에는 상기 제어국은 제4 GRE 키 정보를 이용하여 기지국으로부터 패킷을 수신하 여 제2 GRE 키 정보를 출발지 주소와 목적지 주소를 참조하여 next-hop을 결정하여 홈 에이전트로 패킷을 전송한다.4 illustrates a packet form according to the present invention in a portable Internet network. Specifically, communication is performed between the CN and the home agent in the form of a general IP packet. A GRE tunnel with a GRE key option is used between the home agent (HA) and the control stations (ACR, ASN-GW). The GRE tunnel with GRE key option is also used between the control stations (ACR, ASN-GW) and the base stations (BS, RAS). 5 illustrates a network reference model according to the present invention. The biggest feature is to match the type and options of the tunnel between the home agent (HA), the control stations (ACR, ASN-GW), and the base station (BS) so that there is no change in packet type. In more detail, as shown in FIG. 5, the base station BS and the control station ASN GW communicate using a GRE tunnel without using an IPinIP tunnel. Similarly, the control station (ASN GW) and the home agent (HA) also communicate using a GRE tunnel. By doing so, the type and option of the tunnel between the base station and the control station and between the control station and the home agent can be matched to enable communication without changing the packet type. However, GRE key information is required when communicating using GRE tunnel, sharing GRE key information between control station and home agent through primary GRE key negotiation between control station and home agent, and secondary between control station and base station. Through GRE key negotiation, GRE key information is shared between the control station and the base station. The GRE key information between the control station and the home agent is changed between the control station and the home agent or between the control station base station through the routing table as shown in FIG. Referring to FIG. 6, the control station uses the first GRE key information and the third GRE key information known through GRE key negotiation in the downlink, and a key separate from the downlink in the uplink. The fourth GRE key information and the second GRE key information known through negotiation are used. Specifically, in the downlink, the control station receives the packet from the home agent using the first GRE key information, determines the next-hop by referring to the source address and the destination address using the third GRE key information, and sends the packet to the base station. Send it. In the uplink case, the control station receives the packet from the base station using the fourth GRE key information, determines the next-hop by referring to the source address and the destination address of the second GRE key information, and transmits the packet to the home agent. do.

한편, 도 7은 본 발명에 의한 휴대 인터넷 망에서 홈에이전트와 제어국 간의 GRE 키를 이용한 패킷 전송 방법을 흐름도로 도시한 것이다. 본 발명은 크게 컨트롤 플레인(시그널링/호처리), 데이터 플레인(트래픽 전송)으로 구분된다. 컨트롤 플레인에서는 홈 에이전트와 제어국(ACR, ASN-GW) 사이에, 제어국과 기지국 간에 GRE 키 협상을 통해 GRE 키 정보를 할당한다. 그리고 데이터 플레인에서는 홈 에이전트로 또는 기지국으로부터 GRE 터널을 통해서 수신한 패킷을 GRE 헤더의 추가/삭제 없이 상기 컨트롤 플레인에서 할당된 GRE 키 정보를 기반으로 라우팅하여 기지국 또는 홈 에이전트로 전송한다.7 is a flowchart illustrating a packet transmission method using a GRE key between a home agent and a control station in a portable Internet network according to the present invention. The present invention is largely divided into control plane (signaling / call processing) and data plane (traffic transmission). In the control plane, GRE key information is allocated between the home agent and the control stations (ACR and ASN-GW) through GRE key negotiation between the control station and the base station. In the data plane, the packet received through the GRE tunnel from the home agent or the base station is routed based on the GRE key information assigned in the control plane without transmission or addition of the GRE header to the base station or the home agent.

도 7을 참조하여 본 발명에 의한 홈에이전트와 제어국 간의 GRE 키를 이용한 패킷 전송 장치의 동작을 설명하기로 한다. 먼저, 제1 GRE키 협상부(210)는 상기 제어국과 홈 에이전트 간에 모바일 IP를 이용하여 GRE 키 협상을 하여 다운링크용 제1 GRE(Generic Routing Encapsulation) 키 정보 및 업 링크용 제2 GRE 키 정보를 할당한다.(S710단계)7, an operation of a packet transmission apparatus using a GRE key between a home agent and a control station according to the present invention will be described. First, the first GRE key negotiation unit 210 negotiates a GRE key using the mobile IP between the control station and the home agent to perform first GRE key information for downlink and second GRE key for uplink. Allocate the information (step S710).

상기 제1 GRE 키 협상부(210)에서의 GRE 키 정보 할당을 보다 상세히 설명히 설명하기로 한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 단말이 망 접속을 위해 레인징, SBC, EAP 인증, 등록, DSA 설정 절차가 차례대로 수행되고 나면, 모바일 IP 등록 절차가 수행된다. 모바일 IP 등록 시 제어국과 홈에이전트 간에 GRE 키 협상 절차를 진행한다. 제어국(ACR, ASN-GW)에서 홈 에이전트로 MIP 등록 요청(registration request)를 송신할 때 상기 제어국은 수신하기 원하는 제1 GRE 키 정보를 포함하여 전송한다. 이를 수신한 홈 에이전트는 상기 제1 GRE 키 정보를 해당 가입자 트래픽 전송에 사용하도록 저장하고, MIP 등록 절차에 이상이 없는 경우 정상적인 MIP 등록 응답(registration reply)을 상기 제어국(ACR, ASN-GW)로 전송한다. 이 때, 상기 제어국으로부터 패킷을 수신할 때 필요한 제2 GRE 키 정보를 상기 제어국으로 함께 전송한다. 상기 두 과정을 통해서 특정 가입자에 대한 GRE 키 협상이 이루어진다. The allocation of the GRE key information in the first GRE key negotiation unit 210 will be described in detail. As shown in FIG. 3, after the UE performs the ranging, SBC, EAP authentication, registration, and DSA configuration procedures in order to access the network, the mobile IP registration procedure is performed. When registering mobile IP, proceed with GRE key negotiation procedure between control station and home agent. When the control station (ACR, ASN-GW) sends a MIP registration request to the home agent, the control station includes the first GRE key information that it wants to receive. The home agent receiving the information stores the first GRE key information for use in transmitting the corresponding subscriber traffic, and if there is no abnormality in the MIP registration procedure, the home agent sends a normal MIP registration reply to the control station (ACR, ASN-GW). To send. At this time, the second GRE key information necessary for receiving a packet from the control station is transmitted together with the control station. Through the two processes, GRE key negotiation for a specific subscriber is performed.

한편, GRE 키 값을 홈 에이전트가 제어국으로 할당할 수도 있다. 이 때에는 제어국이 홈 에이전트로 모바일 IP 등록을 요청하면, 홈 에이전트는 상기 제1 GRE 키 정보를 할당하고, 모바일 IP 등록 절차에 이상이 없으면 상기 제1 GRE 키 정보를 포함하여 모바일 IP 등록이 정상적으로 이루어졌음을 나타내는 응답과, 업 링크 때 홈 에이전트가 필요한 제2 GRE 키 정보를 함께 상기 제어국으로 전송한다. On the other hand, the home agent may assign a GRE key value to the control station. At this time, if the control station requests mobile IP registration with a home agent, the home agent allocates the first GRE key information, and if there is no problem in the mobile IP registration procedure, the mobile IP registration including the first GRE key information is normally performed. A response indicating that the connection has been made, and a second GRE key information required by the home agent on the uplink together, are transmitted to the control station.

상기 제1 GRE 키 협상부(210)에서 제어국과 홈 에이전트 간의 제1, GRE 키 정보 및 제2 GRE 키 정보가 할당되고 나면, 제2 GRE 키 협상부(240)는 상기 기지국과 상기 제어국 간에 GRE 키 협상을 통해 다운링크용 제3 GRE 키 정보 및 업 링크용 제4 GRE 키 정보를 할당한다.(S720단계) 상기 제어국과 상기 기지국 간 GRE 키 협상은 모바일 WiMAX stage 3의 규격에 의해 상기 제3 GRE 키 정보 및 제4 GRE 키 정보가 할당된다. 이를 통해 특정 가입자에 대해서 제어국(ACR)과 기지국(RAS)간 GRE 키 협상이 이루어진다.After the first GRE key information and the second GRE key information are allocated between the control station and the home agent in the first GRE key negotiation unit 210, the second GRE key negotiation unit 240 is configured to control the base station and the control station. The third GRE key information for the downlink and the fourth GRE key information for the uplink are allocated to each other through GRE key negotiation. (Step S720) The GRE key negotiation between the control station and the base station is performed according to the specification of mobile WiMAX stage 3. The third GRE key information and fourth GRE key information are allocated. This allows GRE key negotiation between the control station (ACR) and the base station (RAS) for a particular subscriber.

이렇게 컨트롤 플레인(S710단계, S720단계)에서 GRE 키 정보들이 할당되고 나면, 데이터 플레인에서 상기 할당된 GRE 키 정보들을 이용하여 상기 제어국과 상기 홈 에이전트 간, 상기 기지국과 상기 제어국 간 GRE 터널을 통해 패킷을 전송한다.(S730단계)After the GRE key information is allocated in the control plane (steps S710 and S720), the GRE tunnel is established between the control station and the home agent and between the base station and the control station by using the allocated GRE key information in the data plane. Send the packet through (S730 step).

도 8은 제어국이 홈 에이전트로부터 패킷을 수신하여 기지국으로 전송하는 과정을 흐름도로 도시한 것이다. 먼저, 제어국은 DL 패킷 수신부(222)를 통해 홈 에이전트로부터 가입자 트래픽을 수신하여(S810단계), DL 트래픽 분류부(224)를 통해 GRE 키 정보를 이용하여 가입자 트래픽을 분류한다.(S820단계) 그 다음에 제어국은 DL 헤더정보 변경부(226)에서 상기 수신된 트래픽의 제1 GRE 키 정보를 상기 기지국과 제어국 간 키 협상에서 할당된 제3 GRE 키 정보로 변경하고, Outer IP 헤더 정보도 변경한다.(S830단계) DL HOP 결정부(228)는 도 6에 도시된 라우팅 테이블을 기반으로 트래픽의 next-hop을 결정한다.(S840단계) 그리고 나서 DL 트래픽 전송부(229)를 통해 기지국으로 GRE 터널을 통해 상기 제3 GRE 키 정보와 가입자 트래픽을 전송한다.(S850단계)8 is a flowchart illustrating a process in which a control station receives a packet from a home agent and transmits the packet to a base station. First, the control station receives the subscriber traffic from the home agent through the DL packet receiver 222 (step S810), and classifies the subscriber traffic using the GRE key information through the DL traffic classifier 224 (step S820). ) Then, the control station changes the first GRE key information of the received traffic by the DL header information changing unit 226 to the third GRE key information allocated in the key negotiation between the base station and the control station, and the Outer IP header. The information is also changed (step S830). The DL HOP determination unit 228 determines the next-hop of traffic based on the routing table shown in FIG. 6 (step S840). Then, the DL traffic transmitter 229 is determined. The third GRE key information and subscriber traffic are transmitted to the base station through the GRE tunnel (S850).

도 9는 제어국이 기지국으로부터 패킷을 수신하여 홈 에이전트로 전송하는 과정을 흐름도로 도시한 것이다. 제어국은 UL 패킷 수신부(232)를 통해 기지국의 BS 패킷 송신부(274)로부터 가입자 트래픽을 수신하며(S910단계), UL 트래픽 분류부(234)를 통해 GRE 키 정보를 이용하여 가입자 트래픽을 분류한다.(S920단계) 그 다음에 제어국은 UL 헤더정보 변경부(236)에서 상기 수신된 트래픽의 제4 GRE 키 정보를 상기 제어국과 홈 에이전트 간 키 협상에서 할당된 제2 GRE 키 정보로 변경하고, Outer IP 헤더 정보도 변경한다.(S930단계) UL HOP 결정부(238)를 통해 도 6에 도시된 라우팅 테이블을 기반으로 트래픽의 next-hop을 결정한다.(S940단계) 그리고 나서 트래픽 전송부(239)를 통해 홈 에이전트로 GRE 터널을 통해 상기 제2 GRE 키 정보와 가입자 트래픽을 전송한다.(S950단계)9 is a flowchart illustrating a process of receiving a packet from a base station and transmitting the packet to a home agent. The control station receives the subscriber traffic from the BS packet transmitter 274 of the base station through the UL packet receiver 232 (step S910), and classifies the subscriber traffic using the GRE key information through the UL traffic classifier 234. (Step S920) Then, the control station changes the fourth GRE key information of the received traffic by the UL header information changing unit 236 to second GRE key information allocated in the key negotiation between the control station and the home agent. Also, the outer IP header information is changed. (Step S930) The UL HOP determination unit 238 determines the next-hop of traffic based on the routing table shown in FIG. 6 (Step S940). The second GRE key information and subscriber traffic are transmitted to the home agent through the unit 239 through the GRE tunnel (step S950).

도 8 및 도 9에서 중요한 부분은 종래의 방식과는 다르게 터널 헤더에 대한 추가나 삭제를 없앴다는 것이다. 그리고 가입자에 대한 확인 절차가 IP 헤더의 목적지 주소 기반이 아니라 GRE 키 기반으로 수행함으로써 빠른 가입자 확인이 가능하다는 것이다. 따라서, 도 10에 도시된 바와 같이 모든 패킷에 대해서 데이터 변경은 외부 IP 헤더의 소스, 목적지 주소 변경, 그리고 GRE 키 값 변경만 필요하다. An important part in FIGS. 8 and 9 is that, unlike the conventional method, the addition or deletion to the tunnel header is eliminated. In addition, subscriber verification can be performed quickly based on the GRE key rather than the destination address of the IP header. Therefore, as shown in FIG. 10, data change only needs to change the source, destination address, and GRE key value of the external IP header.

한편, 상기한 본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기테이프, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광데이터 저장장치, 메모리 스틱 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.On the other hand, the present invention described above can also be embodied as computer readable codes on a computer readable recording medium. The computer-readable recording medium includes all kinds of recording devices in which data that can be read by a computer system is stored. Examples of computer-readable recording media include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, hard disk, optical data storage, memory stick, and also carrier wave (for example, transmission over the Internet). It also includes the implementation in the form of. The computer readable recording medium can also be distributed over network coupled computer systems so that the computer readable code is stored and executed in a distributed fashion. And functional programs, codes and code segments for implementing the present invention can be easily inferred by programmers in the art to which the present invention belongs.

지금까지 본 발명을 바람직한 실시예를 참조하여 상세히 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있으므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다.Although the present invention has been described in detail with reference to the preferred embodiments, those skilled in the art to which the present invention pertains can implement the present invention in other specific forms without changing the technical spirit or essential features, The examples are to be understood in all respects as illustrative and not restrictive.

그리고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 특정되는 것이며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.In addition, the scope of the present invention is specified by the appended claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts are included in the scope of the present invention. Should be interpreted as

도 1은 일반적인 휴대 인터넷 망의 구성을 도시한 것이다.1 illustrates a configuration of a general portable internet network.

도 2는 본 발명에 의한 휴대 인터넷 망에서 GRE 키를 이용한 패킷 전송 장치에 대한 실시예를 블록도로 도시한 것이다.2 is a block diagram illustrating an embodiment of a packet transmission apparatus using a GRE key in a portable Internet network according to the present invention.

도 3은 홈 에이전트, 제어국(ACR, ASN-GW), 기지국(BS, RAS), 단말(MS) 간 커넥션 연결 절차를 도식화한 것이다.3 is a diagram illustrating a connection connection procedure between a home agent, a control station (ACR, ASN-GW), a base station (BS, RAS), and a terminal (MS).

도 4는 휴대인터넷 망에서 본 발명에 의한 패킷 형태를 도시한 것이다.4 illustrates a packet form according to the present invention in a portable Internet network.

도 5는 본 발명에 의한 네트워크 참조(referenc) 모델을 도식화한 것이다.5 is a diagram of a network reference model according to the present invention.

도 6은 제어국과 홈에이전트 간 또는 제어국 기지국 간에는 GRE 키 정보 및 출발지 및 목적지 주소를 포함하는 라우팅 테이블을 도시한 것이다.6 shows a routing table containing GRE key information and source and destination addresses between a control station and a home agent or between a control station base station.

도 7은 본 발명에 의한 휴대 인터넷 망에서 GRE 키를 이용한 패킷 전송 방법을 흐름도로 도시한 것이다7 is a flowchart illustrating a packet transmission method using a GRE key in a portable Internet network according to the present invention.

도 8은 제어국이 홈 에이전트로부터 패킷을 수신하여 기지국으로 전송하는 과정을 흐름도로 도시한 것이다.8 is a flowchart illustrating a process in which a control station receives a packet from a home agent and transmits the packet to a base station.

도 9는 제어국이 기지국으로부터 패킷을 수신하여 홈 에이전트로 전송하는 과정을 흐름도로 도시한 것이다.9 is a flowchart illustrating a process of receiving a packet from a base station and transmitting the packet to a home agent.

도 10은 본 발명에 의한 GRE 패킷 형태의 일예를 도시한 것이다.10 illustrates an example of a GRE packet form according to the present invention.

Claims (17)

홈 에이전트, 제어국(ACR) 및 기지국을 포함하는 휴대 인터넷 망에서의 패킷 전송 방법에 있어서,In the packet transmission method in a portable Internet network comprising a home agent, a control station (ACR) and a base station, (a) 상기 제어국과 상기 홈 에이전트 간에 모바일 IP를 이용하여 GRE 키 협상을 하여 가입자별로 다운링크용 제1 GRE(Generic Routing Encapsulation) 키 정보 및 업 링크용 제2 GRE 키 정보를 할당하는 단계;(a) negotiating GRE key between the control station and the home agent using mobile IP to allocate first GRE key information for downlink and second GRE key information for uplink for each subscriber; (b) 상기 기지국과 상기 제어국 간에 GRE 키 협상을 통해 다운링크용 제3 GRE 키 정보 및 업 링크용 제4 GRE 키 정보를 할당하는 단계; 및(b) allocating third GRE key information for downlink and fourth GRE key information for uplink through GRE key negotiation between the base station and the control station; And (c) 상기 제어국과 상기 홈 에이전트 간, 또는 상기 기지국과 상기 제어국 간 상기 할당된 GRE 키 정보를 이용하여 GRE 터널을 통해 패킷을 전송하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 휴대 인터넷 망에서 GRE 키 값을 이용한 패킷 전송 방법.and (c) transmitting a packet through a GRE tunnel using the assigned GRE key information between the control station and the home agent or between the base station and the control station. Packet transmission method using key value. 제1항에 있어서, 상기 (a)단계는The method of claim 1, wherein step (a) 상기 제어국이 수신하기를 원하는 제1 GRE 키 값을 포함하여 홈 에이전트로 모바일 IP 등록을 요청하는 단계; 및Requesting mobile IP registration with a home agent including a first GRE key value that the control station wants to receive; And 상기 홈 에이전트가 상기 제어국으로부터 모바일 IP 등록 요청을 받으면, 상기 홈 에이전트는 상기 제1 GRE 키 정보를 저장하고, 모바일 IP 등록 절차에 이상이 없으면 모바일 IP 등록이 정상적으로 이루어졌음을 나타내는 응답과 상기 제어국으로부터 패킷을 수신할 때 필요한 제2 GRE 키 정보를 상기 제어국으로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 인터넷 망에서 GRE 키 값을 이용한 패킷 전송 방법. When the home agent receives the mobile IP registration request from the control station, the home agent stores the first GRE key information, and if there is no error in the mobile IP registration procedure, the response indicating that the mobile IP registration is normally performed and the control And transmitting second GRE key information necessary for receiving a packet from a station to the control station. 제2항에 있어서, 상기 제어국과 상기 기지국 간 GRE 키 협상은 3. The GRE key negotiation between the control station and the base station is 모바일 WiMAX stage 3의 규격에 의해 제3 GRE 키 정보 및 제4 GRE 키 정보가 할당됨을 특징으로 하는 휴대 인터넷 망에서 GRE 키 값을 이용한 패킷 전송 방법. The third GRE key information and the fourth GRE key information are allocated according to the specification of the mobile WiMAX stage 3, the packet transmission method using the GRE key value in the mobile Internet network. 제1항에 있어서, 상기 (a)단계는The method of claim 1, wherein step (a) 제어국이 홈 에이전트로 모바일 IP 등록을 요청하는 단계; 및Requesting the mobile station to register mobile IP with a home agent; And 상기 홈 에이전트가 상기 제어국으로부터 모바일 IP 등록 요청을 받으면, 상기 제1 GRE 키 값을 할당하고, 모바일 IP 등록 절차에 이상이 없으면 패킷 송신에 사용되는 제1 GRE 키 값과 패킷 수신에 필요한 제2 GRE 키 값을 포함하여 모바일 IP 등록이 정상적으로 이루어졌음을 나타내는 응답을 상기 제어국으로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 인터넷 망에서 GRE 키 값을 이용한 패킷 전송 방법.When the home agent receives the mobile IP registration request from the control station, the home agent allocates the first GRE key value, and if there is no error in the mobile IP registration procedure, the first GRE key value used for packet transmission and the second required for packet reception. And transmitting a response indicating that the mobile IP registration is normally performed, including a GRE key value, to the control station. 제1항에 있어서, 상기 (c )단계는The method of claim 1, wherein step (c) 홈 에이전트로부터 GRE 터널을 통해 가입자 트래픽을 수신하는 단계;Receiving subscriber traffic via a GRE tunnel from a home agent; 상기 GRE 키 정보를 이용한 가입자 트래픽을 분류하는 단계;Classifying subscriber traffic using the GRE key information; 상기 수신된 트래픽의 제1 GRE 키 정보를 상기 기지국과 제어국 간 키 협상 에서 할당된 제3 GRE 키 정보로 변경하고, Outer IP 헤더 정보도 변경하는 단계;Changing first GRE key information of the received traffic to third GRE key information allocated in key negotiation between the base station and a control station, and also changing Outer IP header information; 라우팅 테이블 기반의 트래픽 next-hop을 결정하는 단계; 및Determining a traffic table next-hop based on the routing table; And 제어국이 기지국으로 GRE 터널을 통해 상기 제3 GRE 키 정보와 가입자 트래픽을 송신하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 휴대 인터넷 망에서 GRE 키를 이용한 패킷 전송 방법.And a control station transmitting the third GRE key information and subscriber traffic to a base station through a GRE tunnel. 제1항에 있어서, 상기 (c )단계는The method of claim 1, wherein step (c) 기지국으로부터 GRE 터널을 통해 가입자 트래픽을 수신하는 단계;Receiving subscriber traffic via a GRE tunnel from a base station; GRE 키 정보를 이용한 가입자 트래픽을 분류하는 단계;Classifying subscriber traffic using GRE key information; 상기 수신된 트래픽의 제4 GRE 키 정보를 상기 제어국과 홈 에이전트 간 키 협상에서 할당된 제2 GRE 키 정보로 변경하고, Outer IP 헤더 정보도 변경하는 단계;Changing fourth GRE key information of the received traffic to second GRE key information allocated in key negotiation between the control station and a home agent, and also changing Outer IP header information; 라우팅 테이블 기반의 트래픽 next-hop을 결정하는 단계; 및Determining a traffic table next-hop based on the routing table; And 홈 에이전트로 GRE 터널을 통해 상기 제2 GRE 키 정보와 가입자 트래픽을 송신하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 휴대 인터넷 망에서 GRE 키를 이용한 패킷 전송 방법.And transmitting the second GRE key information and subscriber traffic through a GRE tunnel to a home agent. 휴대 인터넷 망에서의 패킷 전송 방법에 있어서,In the packet transmission method in a portable Internet network, (a) 홈 에이전트에 다운링크용 제1 GRE 키를 전송하고, 상기 홈 에이전트로부터 업링크용 제2 GRE 키를 수신하는 단계;(a) sending a first GRE key for downlink to a home agent and receiving a second GRE key for uplink from the home agent; (b) 기지국으로부터 다운링크용 제3 GRE 키를 수신하고, 업링크용 제4 GRE 키 정보를 상기 기지국에 전송하는 단계; 및(b) receiving a third GRE key for downlink from the base station, and transmitting uplink fourth GRE key information to the base station; And (c) 상기 제1 GRE 키를 상기 제3 GRE 키로 변경하여 다운링크 패킷 전송을 수행하고, 상기 제2 GRE 키를 상기 제4 GRE 키로 변경하여 업링크 패킷 전송을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 인터넷 망에서 GRE 키를 이용한 패킷 전송 방법.(c) changing the first GRE key to the third GRE key to perform downlink packet transmission, and changing the second GRE key to the fourth GRE key to perform uplink packet transmission. Packet transmission method using a GRE key in a portable Internet network. 제7항에 있어서, 상기 (c) 단계는, The method of claim 7, wherein step (c) is 상기 홈에이전트로부터 상기 제1 GRE 키를 이용한 다운링크 패킷을 수신하고, 상기 제1 GRE 키를 상기 제3 GRE 키로 변경하여 상기 다운링크 패킷을 상기 기지국에 전송하여 상기 다운링크 패킷 전송을 수행하는 것을 특징으로 하는 휴대 인터넷 망에서 GRE 키를 이용한 패킷 전송 방법.Receiving a downlink packet using the first GRE key from the home agent, changing the first GRE key to the third GRE key, and transmitting the downlink packet to the base station to perform the downlink packet transmission; A packet transmission method using a GRE key in a portable internet network. 제7항에 있어서, 상기 (c) 단계는, The method of claim 7, wherein step (c) is 상기 기지국으로부터 상기 제2 GRE 키를 이용한 업링크 패킷을 수신하고, 상기 제2 GRE 키를 상기 제4 GRE 키로 변경하여 상기 업링크 패킷을 상기 홈에이전트에 전송하여 상기 업링크 패킷 전송을 수행하는 것을 특징으로 하는 휴대 인터넷 망에서 GRE 키를 이용한 패킷 전송 방법.Receiving an uplink packet using the second GRE key from the base station, changing the second GRE key to the fourth GRE key, and transmitting the uplink packet to the home agent to perform the uplink packet transmission A packet transmission method using a GRE key in a portable internet network. 홈 에이전트, 제어국(ACR) 및 기지국을 포함하는 휴대 인터넷 망의 패킷 전 송 장치에 있어서,In the packet transmission apparatus of a portable Internet network including a home agent, a control station (ACR) and a base station, 상기 제어국은The control station 상기 홈 에이전트와의 GRE 키 협상을 통해 다운링크용 제1 GRE 키 정보와 업링크용 제 2 GRE 키 정보를 결정하는 제1 GRE 키 협상부;A first GRE key negotiation unit determining first GRE key information for downlink and second GRE key information for uplink through GRE key negotiation with the home agent; 상기 기지국과의 GRE 키 협상을 통해 다운링크용 제3 GRE 키 정보와 업 링크용 제4 GRE 키 정보를 결정하는 제2 GRE 키 협상부; A second GRE key negotiation unit for determining downlink third GRE key information and uplink fourth GRE key information through GRE key negotiation with the base station; GRE 터널을 통해 상기 제1 GRE 키 정보를 이용하여 상기 홈 에이전트로부터 패킷을 수신하여 상기 제3 GRE 키 정보를 이용하여 기지국으로 상기 패킷을 전송하는 DL 패킷 전송부; 및A DL packet transmitter for receiving a packet from the home agent using the first GRE key information through a GRE tunnel and transmitting the packet to a base station using the third GRE key information; And GRE 터널을 통해 상기 제4 GRE 키 정보를 이용하여 상기 기지국으로부터 패킷을 수신하여 상기 제2 GRE 키 정보를 이용하여 홈 에이전트로 상기 패킷을 전송하는 UL 패킷 전송부를 포함함을 특징으로 하는 휴대 인터넷 망에서 GRE 키 값을 이용한 패킷 전송 장치.And a UL packet transmitter for receiving a packet from the base station using the fourth GRE key information through a GRE tunnel and transmitting the packet to a home agent using the second GRE key information. Packet transmission apparatus using GRE key value in. 제10 항에 있어서, 상기 제1 GRE 키 협상부는11. The method of claim 10, wherein the first GRE key negotiation unit 상기 홈 에이전트와의 GRE 키 협상을 통해 상기 홈 에이전트로부터 다운링크용 제1 GRE 키 정보를 할당받고 업링크용 제 2 GRE 키 정보를 수신함을 특징으로 하는 휴대 인터넷 망에서 GRE 키 값을 이용한 패킷 전송 장치.Packet transmission using a GRE key value in a mobile Internet network, wherein the first GRE key information for downlink is allocated and the second GRE key information for uplink is received from the home agent through GRE key negotiation with the home agent. Device. 제10 항에 있어서, 상기 제1 GRE 키 협상부는11. The method of claim 10, wherein the first GRE key negotiation unit 제어국이 수신하기를 원하는 제1 GRE 키 정보를 포함하여 홈 에이전트로 모바일 IP 등록을 요청하는 MIP 등록요청부; 및A MIP registration request unit for requesting mobile IP registration to a home agent including first GRE key information that the control station wants to receive; And 상기 모바일 IP 등록 요청에 대해, 상기 홈에이전트로부터 모바일 IP 등록 절차에 이상이 없어 모바일 IP 등록이 정상적으로 이루어졌음을 나타내는 응답 및 업링크용 제2 GRE 키 정보를 수신하는 MIP 응답수신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 인터넷 망에서 GRE 키를 이용한 패킷 전송 장치.The mobile IP registration request includes a MIP response receiving unit for receiving a response indicating that the mobile IP registration has been normally performed since the mobile IP registration procedure is normal from the home agent and the second GRE key information for the uplink. Packet transmission apparatus using a GRE key in a mobile Internet network. 제10 항에 있어서, 상기 DL 패킷전송부는The method of claim 10, wherein the DL packet transmission unit 상기 홈 에이전트로부터 상기 제1 GRE 키 정보와 가입자 트래픽을 수신하는 DL 패킷 수신부; A DL packet receiver configured to receive the first GRE key information and subscriber traffic from the home agent; 상기 제1 GRE 키 정보를 이용한 상기 가입자 트래픽을 분류하는 DL 트래픽 분류부; A DL traffic classifier that classifies the subscriber traffic using the first GRE key information; 상기 분류된 트래픽에 따라 제1 GRE 키 정보를 제3 GRE 키 정보로 변경하고, Outer IP 헤더 정보도 변경하는 DL 헤더정보 변경부; A DL header information changing unit for changing first GRE key information to third GRE key information according to the classified traffic, and also changing outer IP header information; 상기 트래픽의 next-hop을 결정하는 DL HOP 결정부; 및A DL HOP determination unit which determines a next-hop of the traffic; And 상기 next-hop에 따라 기지국으로 가입자 트래픽을 송신하는 DL 트래픽 전송부를 포함함을 특징으로 하는 휴대 인터넷 망에서 GRE 키를 이용한 패킷 전송 장치.And a DL traffic transmitter for transmitting subscriber traffic to the base station according to the next-hop. 제10 항에 있어서, 상기 UL 패킷전송부는The method of claim 10, wherein the UL packet transmission unit 상기 기지국으로부터 상기 제4 GRE 키 정보와 가입자 트래픽을 수신하는 UL 패킷 수신부; An UL packet receiver configured to receive the fourth GRE key information and subscriber traffic from the base station; 상기 제4 GRE 키 정보를 이용한 상기 가입자 트래픽을 분류하는 UL 트래픽 분류부; An UL traffic classifier that classifies the subscriber traffic using the fourth GRE key information; 상기 분류된 트래픽에 따라 제4 GRE 키 정보를 제2 GRE 키 정보로 변경하고, Outer IP 헤더 정보도 변경하는 UL 헤더정보 변경부; A UL header information change unit for changing fourth GRE key information to second GRE key information according to the classified traffic, and also changing outer IP header information; 상기 트래픽의 next-hop을 결정하는 UL HOP 결정부; 및A UL HOP determiner that determines a next-hop of the traffic; And 상기 next-hop에 따라 홈 에이전트로 가입자 트래픽을 송신하는 UL 트래픽 전송부를 포함함을 특징으로 하는 휴대 인터넷 망에서 GRE 키를 이용한 패킷 전송 장치.And a UL traffic transmitter for transmitting subscriber traffic to a home agent according to the next-hop. 홈 에이전트, 제어국(ACR) 및 기지국을 포함하는 휴대 인터넷 망의 패킷 전송 장치에 있어서,In the packet transmission apparatus of a portable Internet network comprising a home agent, a control station (ACR) and a base station, 상기 홈에이전트는The home agent 상기 제어국과의 GRE 키 협상을 통해 다운링크용 제1 GRE 키 정보와 업링크용 제 2 GRE 키 정보를 결정하는 HA GRE 키 협상부; 및 An HA GRE key negotiation unit for determining first GRE key information for downlink and second GRE key information for uplink through GRE key negotiation with the control station; And 상기 제1 GRE 키 정보 및 제2 GRE 키 정보를 이용하여 상기 제어국과 GRE 터널을 통해 패킷을 송수신하는 HA 패킷송수신부를 포함함을 특징으로 하는 휴대 인터넷 망에서 GRE 키 값을 이용한 패킷 전송 장치.And an HA packet transmission / reception unit configured to transmit and receive a packet through the GRE tunnel with the control station using the first GRE key information and the second GRE key information. 제15 항에 있어서, 상기 HA GRE 키 협상부는16. The apparatus of claim 15, wherein the HA GRE key negotiation unit 상기 제어국으로부터 모바일 IP 등록 요청을 받으면, 상기 모바일 IP 등록요청에 포함된 제1 GRE 키 정보를 저장하고, 모바일 IP 등록 절차에 이상이 없으면 모바일 IP 등록이 정상적으로 이루어졌음을 나타내는 응답과 업링크용 제2 GRE 키 정보를 상기 제어국으로 전송함을 특징으로하는 휴대 인터넷 망에서 GRE 키를 이용한 패킷 전송 장치. When receiving a mobile IP registration request from the control station, the first GRE key information included in the mobile IP registration request is stored, and if there is no error in the mobile IP registration procedure, the response indicating that the mobile IP registration is normally performed and for uplink Packet transmission apparatus using a GRE key in a portable Internet network, characterized in that for transmitting the second GRE key information to the control station. 제15 항에 있어서, 상기 HA 패킷 송수신부는The method of claim 15, wherein the HA packet transceiver unit 상기 제어국으로 상기 제1 GRE 키 정보와 가입자 트래픽이 포함된 다운링크 패킷을 전송하는 HA 패킷송신부; 및An HA packet transmitter for transmitting a downlink packet including the first GRE key information and subscriber traffic to the control station; And 상기 제어국으로부터 제2 GRE 키 정보와 가입자 트래픽이 포함된 업링크 패킷을 수신하는 HA 패킷수신부를 포함함을 특징으로 하는 휴대 인터넷 망에서 GRE 키를 이용한 패킷 전송 장치. And an HA packet receiver configured to receive an uplink packet including second GRE key information and subscriber traffic from the control station.
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