KR100948431B1

KR100948431B1 - 이기종 무선 네트워크 환경에서 프록시 모바일 아이피 서비스를 제공하는 시스템 및 그 방법

Info

Publication number: KR100948431B1
Application number: KR1020080102127A
Authority: KR
Inventors: 진성일
Original assignee: 주식회사 케이티
Priority date: 2008-10-17
Filing date: 2008-10-17
Publication date: 2010-03-19

Abstract

본 발명은 이기종 무선 네트워크 환경에서 프록시 모바일 아이피 서비스를 제공하는 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.

본 발명에 따르면, 프록시 모바일 아이피 서비스 제공 시스템은 이동 단말로부터 획득한 정보를 토대로 검출한 이동 단말이 핸드오버할 목적지 무선망으로 이동 단말과 목적지 무선망 간의 세션 형성에 필요한 정보를 제공하는 정보 서버; 및 상기 목적지 무선망에서 정보 서버로부터 제공받은 정보를 이용하여 이동 단말이 접속되기 이전에 세션 형성을 수행하고, 이동 단말이 접속되면 이동 단말과 형성한 세션 정보를 홈 에이전트에 등록하는 프록시 모바일 아이피 처리 장치를 포함한다.

이와 같이, 프록시 모바일 아이피 서비스 제공시 매체 독립 핸드오버 기술을 이용하여 핸드오버 시에는 DHCP 과정을 수행하지 않으므로 끊김없는(Seamless) 이기종 핸드오버시 지연 시간을 최소화할 수 있다.

이기종 네트워크, 프록시 모바일 아이피 등록, 유동 아이피, DHCP, 매체 독립 핸드오버, MIH

Description

이기종 무선 네트워크 환경에서 프록시 모바일 아이피 서비스를 제공하는 시스템 및 그 방법{System for providing proxy mobile IP service in wireless heterogeneous network and method thereof}

본 발명은 이기종 무선 네트워크 환경에서 프록시 모바일 아이피 서비스를 제공하는 시스템 및 그 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게 본 발명은 서로 다른 종류의 무선망 간에 유동 아이피 기술 및 프록시 모바일 아이피 서비스를 이용하여 연동하는 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.

기존 인터넷의 발달은 유선을 기반으로 한 인프라가 주류를 이루고 있다. 그러나 최근 들어 무선을 기반으로 한 이기종 네트워크 환경에서 무선 데이터 서비스를 위한 이동성을 보장하는 인프라가 각광 받는 추세이다. 이기종 무선 네트워크는 서로 다른 종류의 망 예를 들어 무선랜, 에이치에스디피에이(HSDPA, High Speed Downlink Packet Access), 씨디엠에이(CDMA, Code Division Multiple Access), 더블유씨디엠에이(WCDMA, Wideband Code Division Multiple Access), 와이브로(WiBro, Wireless Broadband Internet), 위피(WiFi, Wireless Fidelity) 망 등으로 구성된다.

유무선을 통틀어 이동성을 보장해 주기 위해서는 모바일 아이피(Mobile IP)를 이용하는 방법이 주로 이용되며, 이종망간의 로밍 등에도 많이 이용되고 있다. 모바일 아이피의 경우 이동 단말에 모바일 아이피 스택(Mobile IP Stack)이 구현되어 이동성을 지원하는 대표적인 이동성 지원 방식이다.

그러나 이러한 모바일 아이피의 경우, 이동 단말에 모바일 아이피 스택을 별도로 구현해야 하는 부담 때문에 최근에는 단말에 별도의 스택을 구현하지 않고 망에서 이동성을 수용하는 프록시 모바일 아이피(Proxy Mobile IP) 방식이 각광 받고 있다.

프록시 모바일 아이피 방식을 사용하는 이동 단말 중에서 윈도우 NT 계열의 운영체제를 사용하는 이동 단말은 기본적으로 유동 아이피 기술을 사용하고 있다. 이동 단말은 핸드오버가 발생하여 네트워크가 바뀌게 될 경우 유동 아이피 기술을 통해 새로운 아이피 주소를 할당받아 새로운 세션을 형성하고 기존의 세션을 끊는다. 이와 같이, 유동 아이피 기술은 고정된 아이피 주소가 아니라 망 별로 변경되는 유동 아이피 주소를 사용하는 기술로서, 이러한 기술의 예로 DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)를 대표적으로 꼽을 수 있다.

도 1은 종래의 프록시 모바일 아이피 등록 과정을 나타낸 흐름도이다.

도 1에 보인 바와 같이, 프록시 모바일 아이피 등록 과정은 크게 초기 접속 단계와 핸드오버 단계로 구분된다.

또한, 제1 기지국 시스템과 제2 기지국 시스템은 서로 다른 종류의 무선망 서비스를 제공하는 각각의 기지국 시스템을 의미한다. 이때, 제1 기지국 시스템은 무선랜 기지국 시스템으로 정의하고, 제2 기지국 시스템은 와이브로 기지국 시스템으로 정의한다.

먼저, 초기 접속 단계부터 설명하면 이동 단말은 전원이 온 되면 제1 기지국 시스템과 접속 과정(S11)을 수행한다. 그리고 인증 서버(AAA, Authentication, Authorization and Accounting)와 인증 과정(S13)을 수행한다.

S11 단계 및 S13 단계를 통해 제1 기지국 시스템과 무선 접속 절차가 완료되면 이동 단말은 제1 기지국 시스템으로 'DHCP Discover 메시지'를 전송(S15)하여 IP 주소를 요청한다. 그러면 제1 기지국 시스템은 이동 단말에 새로운 CoA(Care-of Address)를 할당하여 'DHCP Offer 메시지'를 전송한다(S17).

이동 단말은 S17 단계에서 획득한 CoA의 등록을 요구하는 'DHCP Request 메시지'를 제1 기지국 시스템에게 전송(S19)한다.

제1 기지국 시스템은 S19 단계에서 획득한 이동 단말의 고유 식별정보, 이동 단말의 현재 위치 및 상태 정보에 기초하여 세션을 형성한다. 여기서 세션은 이동 단말로 향하는 패킷을 터널링하여 이동 단말의 CoA로 전달해주기 위한 것이다.

제1 기지국 시스템은 생성한 세션 정보를 홈 에이전트에 이동 단말의 바인딩 정보로 등록하기 위해 PMIP 등록 요청 메시지(Proxy Registration Request(PRRQ) message)를 전송(S21)한다. 그리고 홈 에이전트로부터 PMIP 등록 응답 메시지(Proxy Registration Response (PRRP) message)를 수신(S23)한다. 그러면 이동 단말로 S19 단계에 대한 응답으로 'DHCP Ack 메시지'를 전송한다(S25).

이후, 제1 기지국 시스템이 속하는 제1 무선망에서 제2 기지국 시스템이 속 하는 제2 무선망으로 이동 단말이 이동한 경우, 핸드오버 단계가 수행된다.

이동 단말은 제2 기지국 시스템과 무선망 접속 과정(S29), 접속 처리 및 인증 과정(S31)을 수행한다. 이후 이동 단말은 초기 접속 단계에서와 마찬가지로 제2 기지국 시스템과 DHCP 메시지를 교환하여 IP 주소를 할당받는 과정을 수행한다(S33, S35, S37, S39, S41, S43). 즉 이동 단말은 자신의 현재 위치가 새로운 망에 진입한 것이라고 판단하면 이전에 할당받은 IP 주소(또는 CoA)가 쓸모가 없게 되어버렸으므로, 새로운 IP 주소(또는 CoA)를 할당받는 것이다.

이때, 핸드오버가 발생되는 시점에서부터 이동 단말이 새로운 세션을 생성하여 통신을 할 수 있게 되는데 걸리는 시간을 핸드오프 지연 시간이라고 한다. 그런데 종래에는 무선망 접속 및 인증 절차시 소요되는 시간이 약 2초, DHCP 통신을 통해 새로운 IP 주소(또는 CoA)를 할당받기 위한 시간이 약 3초, 그리고 홈 에이전트에 새로운 세션을 갱신하기 위한 시간이 수백 밀리 초 소요된다.

따라서, 종래의 DHCP 통신으로 인해 소요되는 시간은 끊김없는(Seamless) 이기종 핸드오버 시간에 많은 지연 요소로 작용하는 문제점이 있다. 게다가 핸드오버시 중요한 이슈는 핸드오버 지연에 따른 패킷 손실이다. 핸드오버가 지연되는 경우 이동 단말은 각 무선망과 순간적으로 어떠한 정상적인 통신조차 수행할 수가 없으므로, 송수신되는 패킷이 손실될 수 있다. 핸드오버 지연의 시간이 길어질수록 패킷의 손실 또한 커지게 되는 것은 자명하다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이기종 무선 네트워크 환경에서 핸드오버 지연 시간을 감소시키는 프록시 모바일 아이피 서비스를 제공하는 시스템 및 그 방법 을 제공하는 것이다.

상기 기술한 바와 같은 과제를 이루기 위하여 본 발명의 특징에 따른 프록시 모바일 아이피 서비스 제공 시스템은,

이기종 무선 네트워크 환경에서 이동 단말에게 프록시 모바일 아이피 서비스를 제공하는 시스템에 있어서, 상기 이동 단말로부터 획득한 정보를 토대로 검출한 상기 이동 단말이 핸드오버할 목적지 무선망으로 상기 이동 단말과 상기 목적지 무선망 간의 세션 형성에 필요한 정보를 제공하는 정보 서버; 및 상기 목적지 무선망에서 상기 정보 서버로부터 제공받은 정보를 이용하여 상기 이동 단말이 접속되기 이전에 상기 세션 형성을 수행하고, 상기 이동 단말이 접속되면 상기 이동 단말과 형성한 세션 정보를 홈 에이전트에 등록하는 프록시 모바일 아이피 처리 장치를 포함한다.

또한, 본 발명의 다른 특징에 따른 이동 단말은,

이기종 무선망 간의 핸드오버가 가능한 프록시 모바일 아이피 서비스를 제공받는 이동 단말에 있어서, 무선망과 유동 아이피 할당 프로토콜 통신을 수행하여 상기 무선망에서 사용할 유동 아이피를 할당받는 프로토콜 처리부; 및 상기 무선망과의 접속 절차 완료후, 초기 접속인지 또는 핸드오버인지를 판단하여 상기 프로토콜 처리부의 구동 여부를 결정하는 판단부를 포함한다.

또한, 본 발명의 다른 특징에 따른 프록시 모바일 아이피 서비스 제공 방법은,

이동 단말이 핸드오버 할 목적지 무선망에서 상기 이동 단말에게 프록시 모바일 아이피 서비스를 제공하는 방법에 있어서, (a) 상기 이동 단말이 접속되면 사전에 이루어진 세션 형성-여기서 세션 형성은 기 정의된 정보 서버로부터 수신한 상기 이동 단말과 세션 형성에 필요한 정보를 이용하여 상기 이동 단말의 접속 전에 수행됨-의 유무를 판단하는 단계; (b) 상기 세션 형성이 존재하는 경우, 상기 세션 형성에 따른 세션 정보를 홈 에이전트에게 등록하는 단계; 및 (c) 상기 세션 형성이 존재하지 않는 경우, 상기 이동 단말과 기 정의된 유동 아이피 할당 프로토콜 통신을 수행하여 세션을 형성한 후, 생성된 세션 정보를 상기 홈 에이전트에게 등록하는 단계를 포함한다.

본 발명에 의하면, 프록시 모바일 아이피 서비스 제공시 매체 독립 핸드오버 기술을 이용하여 핸드오버 시에는 DHCP 과정을 수행하지 않으므로 끊김없는(Seamless) 이기종 핸드오버시 지연 시간을 최소화할 수 있다. 이를 통해 이기종 무선망 간에 로밍 제공시 서비스 지연과 품질 저하를 막아 끊김없는 통신 구현에 효과적으로 이용될 수 있다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상 세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…모듈" 의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

본 명세서에서 단말장치(terminal)는 이동국(Mobile Station, MS), 이동 단말(Mobile Terminal, MT), 가입자국(Subscriber Station, SS), 휴대 가입자국(Portable Subscriber Station, PSS), 사용자 장치(User Equipment, UE), 접근 단말(Access Terminal, AT) 등을 지칭할 수도 있고, 단말, 이동 단말, 가입자국, 휴대 가입자 국, 사용자 장치, 접근 단말 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.

본 명세서에서 기지국 장치(Base Station, BS)는 접근점(Access Point, AP), 무선 접근국(Radio Access Station, RAS), 노드B(Node-B), eNB(Evolved Node-B)송수신 기지국(Base Transceiver Station, BTS), MMR(Mobile Multihop Relay)-BS 등을 지칭할 수도 있고, 접근점, 무선 접근국, 노드B, eNB, 송수신 기지국, MMR-BS 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.

이제, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 이기종 무선 네트워크 환경에서 프록시 모바일 아이피 서비스를 제공하는 시스템 및 그 방법에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이기종 무선 네트워크 구성도이다.

도 2에 보인 바와 같이, 이기종 무선 네트워크는 이동 단말(100), 제1 기지국 시스템(200), 제2 기지국 시스템(300), 홈 에이전트(400), 인증 서버(500) 및 정보 서버(600)를 포함한다.

여기서, 이기종 무선 네트워크는 서로 다른 형식의 NAI(Network Access Identifier, 네트워크 접속 식별자)를 각각 사용하는 무선망들로 구성되는 네트워크라 정의한다. 그리고 각각의 무선망들은 기지국 시스템을 구비하는데, 기지국 시스템은 이동 단말과 무선 통신을 수행하여 패킷 데이터의 송수신을 담당하는 기지국 및 복수의 기지국들을 제어하여 기지국간 또는 기지국과 아이피(IP) 네트워크를 연결하는 패킷 액세스 라우터 역할을 수행하는 기지국 제어기를 포함한다.

즉 제1 기지국 시스템(200)과 제2 기지국 시스템(300)은 서로 다른 무선 접속 규격을 가지는 망에 위치하여 무선망 서비스를 제공한다. 예를 들어, 제1 기지국 시스템(200)은 무선랜망의 기지국 시스템이라 정의하고, 제2 기지국 시스템은 와이브로망의 기지국 시스템이라 정의한다.

이때, 제1 기지국 시스템(200)은 이동 단말(100)이 현재 위치한 서빙 기지국 시스템이고, 제2 기지국 시스템(300)은 이동 단말(100)이 핸드오버할 목적지(또는 타겟) 기지국 시스템을 지칭한다.

제1 기지국 시스템(200) 및 제2 기지국 시스템(300)은 매체 독립 핸드오버 (MIH: Media Independent Handover) 기술, 유동 아이피 기술 및 프록시 모바일 아이피 서비스(Proxy Mobile IP service)를 지원한다.

여기서, 매체 독립 핸드오버 기술은 최근 IEEE 802. 21그룹에서 표준화되고 있는 이종망간 연동기술이다. 매체 독립 핸드오버 기술은 이종망간에 핸드오버를 최적화하기 위해서 링크 계층 정보와 다른 관련된 네트워크 정보를 상위 계층으로 제공하는 기술이다.

특히, 제1 기지국 시스템(200) 및 제2 기지국 시스템(300)은 매체 독립 핸드오버 (MIH: Media Independent Handover) 기술, 유동 아이피 기술 및 프록시 모바일 아이피 서비스(Proxy Mobile IP service)를 수행하는 프록시 모바일 아이피 처리 장치를 탑재한다. 이 장치에 대해서는 이하 도 4를 참조하여 설명한다.

이동 단말(100)은 하나의 무선 통신 단말기로 다양한 무선 통신 서비스를 모두 지원하는 듀얼모드(dual mode) 단말이다. 즉 지원하는 각 무선망 간의 핸드오버를 수행함으로써 사용자가 편리하게 다양한 무선 통신 서비스를 받을 수 있도록 동작한다. 예를 들어, 무선랜망과 와이브로 망간의 핸드오버를 수행하며, 이동통신 단말, 노트북 등이 될 수 있다.

또한, 이동 단말(100)은 매체 독립 핸드오버 기술, 프록시 모바일 아이피 서비스 기능 및 유동 아이피 기술을 지원한다. 여기서, 유동 아이피 할당 프로토콜 통신은 고정된 아이피 주소가 아니라 망 별로 변경되는 유동 아이피 주소를 사용하기 위한 기술이다. 이러한 기술의 대표적인 실시예로 DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)를 대표적으로 꼽을 수 있다. 즉 이동 단말(100)은 윈도우 NT 계열의 운영체제를 사용하는 단말로서, 이종망간 핸드오버시 DHCP 절차가 요구되는 단말이다. 그러나 DHCP는 유동 아이피 기술의 특정 규격명에 불과하며 DHCP의 고유 기능과 동일한 다른 규격명이 존재한다면 그 또한 본 권리범위에 속한다.

홈 에이전트(400)는 이동 단말(100)의 홈 주소(Home Address)와 같은 서브넷에 속한 라우터이다. 홈 에이전트(400)는 이동 단말(100)의 현재 위치를 나타내는 CoA(Care of Address)와 이동 단말(100)의 홈 주소의 바인딩 정보를 저장한다. 홈 에이전트(400)는 제1 기지국 시스템(200) 및 제2 기지국 시스템(300)과 프록시 모바일 아이피 통신을 통해 이동 단말(100)의 바인딩 정보를 관리한다. 즉 홈 에이전트(400)는 이동 단말(100)로 향하는 패킷을 터널링하여 이동 단말(100)의 CoA로 전달해주는 역할을 담당한다. 이때, 이동 단말(100)이 위치하는 망이 변경될 때마다 자신의 현재 위치를 홈 에이전트(400)에게 알리는데, 이를 이동 단말(100)이 수행하는 것이 아니라 기지국 시스템에서 수행하는 것이 프록시 모바일 아이피 서비스이다.

인증 서버(Authentication, Authorization and Accounting, AAA)(500)는 이동 단말(100)과 이동 단말(100)이 접속을 요청한 무선망 간의 가입자 인증 기능, 서비스 권한 검증 기능 및 과금 기능을 수행한다. 인증 서버(500)는 이러한 기능들을 NAI 별로 제어한다.

정보 서버(600)는 IEEE 802.21에서 표준화된 기술인 MIH 모듈을 구비한 소정의 서버를 의미한다. 정보 서버(600)는 이동 단말(100) 및 제2 기지국 시스템(300) 과 MIH 규격에서 정의된 메시지들을 이용하여 핸드오버를 위한 정보를 송수신한다. 즉 정보 서버(600)는 이동 단말(100)이 제1 기지국 시스템(200)으로부터 수신되는 신호의 세기가 임계치 이하로 검출되는 경우 다른 통신망으로 핸드오버를 수행해야할 상황임을 인지하여 전송한 'MIH_Handover_Initiate 메시지'를 수신한다. 이때, 'MIH_Handover_Initiate 메시지'는 이동 단말(100)이 필요로 하는 자원의 양과, 현재 신호를 검출할 수 있는 모든 통신망에 대한 정보, 이동 단말(100)의 고유 식별정보, 현재 위치 및 상태 정보를 포함할 수 있다.

정보 서버(600)는 'MIH_Handover_Initiate 메시지'에 포함된 통신망 정보를 참조하여 이동 단말(100)이 요청하는 자원의 가능 여부를 조사한 후, 이동 단말(100)이 핸드오버할 목적지 무선망을 검출한다. 즉 이동 단말(100)의 인접 통신망으로 이동 단말(100)의 정보가 포함된 'Handover_Resource 메시지'를 전송하여 이동 단말(100)의 핸드오버 가능 여부를 문의한다. 이때, 제2 기지국 시스템(300)으로부터 핸드오버가 가능하다는 'Handover_Resource 메시지'를 수신하여 가장 적합하다고 판단되는 경우, 제2 기지국 시스템(300)을 목적지 무선망으로 검출하는 것이다.

이와 같이 목적지 무선망이 검출되면 정보 서버(600)는 이동 단말(100)로 목적지 무선망에 관한 정보를 제공한다. 그리고 제2 기지국 시스템(300)으로 이동 단말(100)의 핸드오버 수행을 요청하면서, 이동 단말(100)과 목적지 무선망 즉 제2 기지국 시스템(300) 간의 세션 형성에 필요한 정보를 제공한다. 즉 종래에는 단순히 이동 단말의 아이디(ID)를 제공하여 핸드오버할 단말이 있다는 것을 알리던 것 과 달리 실제 세션 형성에 필요한 정보를 제공하는 점이 다르다.

한편, 정보 서버(600)로부터 실제 세션 형성에 필요한 정보를 수신한 제2 기지국 시스템(300)은 이동 단말(100)이 접속되기 이전에 세션을 미리 형성함으로써 이동단말(100)과 유동 아이피 할당 프로토콜 통신 절차를 생략한다. 이와 같이, 유동 아이피 할당 프로토콜 통신 절차 생략으로 종래에 유동 아이피 할당 프로토콜 통신 절차로 인해 소요되는 시간만큼 핸드오버 지연시간을 감소시킬 수 있다.

이상 설명한 정보 서버(600)와 도 4에서 설명한 프록시 모바일 아이피 처리 장치(700)를 토대로 본 발명의 실시예에 따른 프록시 모바일 아이피 서비스를 구현하는 시스템(프록시 모바일 아이피 제공 시스템)을 구성한다. 이제, 각 구성 요소 별로 상세히 설명한다.

먼저, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 이동 단말의 내부 구성을 나타낸 블록도이다.

도 3에 보인 바와 같이, 이동 단말(100)은 제1 무선 통신부(110), 제2 무선 통신부(120), 제n 무선 통신부(130), 프로토콜 처리부(140), 정보 제공부(150), 판단부(160) 및 제어부(170)를 포함한다.

제1 무선 통신부(110), 제2 무선 통신부(120) 및 제n 무선 통신부(130)는 각각의 기지국 시스템(200, 300)과 무선 통신을 위한 접속 절차, 인증 절차 등을 수행한다. 또한, 각각의 기지국 시스템(200, 300)으로부터 수신되는 신호 세기를 검출한다.

프로토콜 처리부(140)는 무선망과 유동 아이피 할당 프로토콜 통신을 수행하 여 상기 무선망에서 사용할 유동 아이피를 할당받는다. 즉 제1 무선 통신부(110), 제2 무선 통신부(120) 및 제n 무선 통신부(130) 중 하나를 활성화하여 현재 접속된 무선망과 유동 아이피 할당 프로토콜 통신을 수행한다. 이때, 프로토콜 처리부(140)는 무선망 초기 접속시에 동작한다.

DHCP 규격을 채용하는 프로토콜 처리부(140)는 새로 접속된 무선망과 새로운 CoA를 얻기 위한 'DHCP Discover 메시지', CoA 할당 정보를 포함하는 'DHCP Offer 메시지', 홈 에이전트에 CoA 등록을 요청하는 'DHCP Request 메시지' 및 CoA 등록 완료 응답인 'DHCP Ack 메시지'를 교환한다.

정보 제공부(150)는 현재 접속된 무선망에서 목적지 무선망으로의 핸드오버가 필요한 상황임을 인지한다. 즉 제1 무선 통신부(110)를 통하여 제1 기지국 시스템(200)으로부터 수신되는 신호 세기가 임계치 이하이면 핸드오버가 필요한 상황임을 인지한다. 이때, 정보 제공부(150)는 정보 서버(600)에게 기 정의된 매체 독립 핸드오버 기술을 이용하여 단말 정보 및 수신 신호가 검출되는 인접 통신망 정보를 전송한다. 특히, 이동 단말(100)의 고유 식별정보, 현재 위치 및 상태 정보를 포함하는 실제 세션 형성에 필요한 정보를 전송한다.

판단부(160)는 제1 무선 통신부(110), 제2 무선 통신부(120) 및 제n 무선 통신부(130)의 무선 접속 절차 완료후, 초기 접속인지 또는 핸드오버인지를 판단하여 프로토콜 처리부(140)의 구동 여부를 결정한다. 판단부(160)는 이전에 할당받은 유동 아이피의 존재 유무를 판단하여 할당받은 유동 아이피가 존재하지 않는 경우 프로토콜 처리부(140)를 구동한다. 또한, 할당받은 유동 아이피가 존재하는 경우 유 동 아이피 프로토콜 통신을 수행하지 않는다. 즉 정보 제공부(150)를 통해 전송한 정보를 이용하여 망 차원에서 세션 형성이 이루어지는 핸드오버 상황임을 인지하여 유동 아이피 프로토콜 통신을 별도로 수행하지 않는 것이다.

제어부(170)는 제1 무선 통신부(110), 제2 무선 통신부(120), 제n 무선 통신부(130), 프로토콜 처리부(140), 정보 제공부(150) 및 판단부(160)와 연결되어 이들의 동작을 제어한다.

다음, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 프록시 모바일 아이피 처리 장치의 구성을 나타낸 블록도이다. 이때, 프록시 모바일 아이피 처리 장치(700)는 제1 기지국 시스템(200) 및 제2 기지국 시스템(300)에 일부 구성요소로 탑재되어 프록시 모바일 아이피 처리 기능을 담당한다.

도 4에 보인 바와 같이, 프록시 모바일 아이피 처리 장치(700)는 유동 아이피 처리부(710), 정보 수신부(720), 사전 세션 형성부(730), 판단부(740) 및 프록시 모바일 아이피 처리부(750)를 포함한다. 이들 구성요소들은 하나의 물리적인 장치 내에서 개별적인 기능으로 구현될 수 있다.

유동 아이피 처리부(710)는 이동 단말(100)의 프로토콜 처리부(도 3의 140)와 유동 아이피 할당 프로토콜 통신을 수행하여 유동 아이피를 할당하고 세션을 형성한다. 이때, DHCP 규격을 채용하는 유동 아이피 처리부(710)는 프로토콜 처리부(140)와 'DHCP Discover 메시지', 'DHCP Offer 메시지', 'DHCP Request 메시지' 및 'DHCP Ack 메시지'를 교환한다. 그리고 목적지 무선망 즉 제2 기지국 시스템(300)과 이동 단말(100)간에 사용할 유동 아이피 즉 CoA를 이동 단말(100)에게 할당한다.

정보 수신부(720)는 정보 서버(600)로부터 이동 단말(100)과 제2 기지국 시스템(300) 간의 세션 형성에 필요한 정보를 수신한다. 이때, 정보 서버(600)와 매체 독립 핸드오버 기술에 의한 통신을 수행한다.

정보 수신부(720)는 이동 단말(100)의 MAC(Media Access Control) 주소, NAI 및 홈 주소(Home Address) 정보를 정보 서버(600)로부터 수신한다. 이때, 이동 단말(100)의 고유 식별정보가 삽입되는 제1 필드, 이동 단말(100)의 현재 위치 및 상태 정보가 삽입되는 제2 필드를 포함하는 매체 독립 핸드오버 기술에 새로이 정의된 핸드오버 수행 요청(commit) 메시지를 수신함으로써 세션 형성에 필요한 정보를 획득할 수 있다.

사전 세션 형성부(730)는 이동 단말(100)의 접속 이전에 정보 수신부(720)를 통해 수신된 세션 형성에 필요한 정보를 이용하여 이동 단말(100)과 제2 기지국 시스템(300) 간의 세션 형성을 수행한다. 이때, 사전 세션 형성부(730)는 타이머를 설정하고, 타이머가 만료되도록 이동 단말(100)이 접속되지 않으면 임시로 설정해둔 세션 형성을 폐기한다.

판단부(740)는 이동 단말(100)이 접속되면 사전 세션 형성부(730)를 조회하여 기 설정된 세션 형성의 수행 여부를 확인하여 유동 아이피 처리부(710)의 구동 여부를 결정한다. 만약 사전 세션 형성부(730)에 기 설정된 세션 형성이 수행되어 있으면 유동 아이피 프로토콜 통신을 수행하지 않는다. 보통, 이동 단말(100)이 유동 아이피 프로토콜 통신을 요청하지 않아도 이동 단말(100)이 접속후 유동 아이피 프로토콜 통신을 요청하지 않으면 자체적으로 시도하지만 이러한 시도 조차도 하지 않는 것이다. 또한, 사전 세션 형성부(730)에 기 설정된 세션 형성이 수행되어 있지 않으면 초기 접속이므로 유동 아이피 처리부(710)를 구동한다.

프록시 모바일 아이피 처리부(750)는 유동 아이피 처리부(710) 또는 사전 세션 형성부(730)에 의해 생성된 세션 정보를 홈 에이전트(400)에 등록한다. 프록시 모바일 아이피 처리부(750)는 프록시 모바일 아이피 규약에 PMIP 등록 요청 메시지(Proxy Registration Request(PRRQ) message) 및 PMIP 등록 응답 메시지(Proxy Registration Response (PRRP) message)를 홈 에이전트(400)와 교환한다.

이제 상기 구성을 토대로 본 발명의 실시예 별로 프록시 모바일 아이피 등록 과정을 설명한다.

도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 프록시 모바일 아이피 등록 과정을 나타낸 흐름도이다.

도 5에 보인 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 프록시 모바일 아이피 등록 과정 역시 크게 초기 접속 단계와 핸드오버 단계로 구분된다. 이때, 초기 접속 단계는 종래와 동일하므로 그 설명은 생략한다.

초기 접속 단계 이후 이동 단말(도 2의 100)은 핸드오버가 필요한 상황임을 인지(S117)하면 기 정의된 매체 독립 핸드오버 기술을 이용하여 정보 서버(도 2의 600)에게 핸드오버 정보를 요청한다(S119). 이때, 'MIH_Handover_Initiate 메시지'를 이용하여 이동 단말(100)이 필요로 하는 자원의 양과, 현재 신호를 검출할 수 있는 모든 통신망에 대한 정보, 이동 단말(100)의 고유 식별정보, 현재 위치 및 상 태 정보를 전송한다.

정보 서버(600)는 S119 단계에서 수신된 정보를 토대로 목적지 무선망을 검출(S121)하는데, 이에 대한 설명은 도 2에서 이미 하였으므로 생략한다.

정보 서버(600)는 목적지 무선망으로 검출된 제2 기지국 시스템(도 2의 300)에게 핸드오버 수행을 요청하면서 실제 세션 형성에 필요한 정보를 전송한다(S123). 이때, 핸드오버 수행 요청은 매체 독립 핸드오버 기술 규약에 따라 새로이 정의된 핸드오버 수행 요청(commit) 메시지를 이용한다.

제2 기지국 시스템(300)은 S123 단계에서 수신된 정보를 이용하여 이동 단말(100)이 아직 접속하기 이전에 세션을 형성해둔다(S125).

한편, 이동 단말(100)은 현재 접속된 제1 무선망에서 목적지 무선망인 제2 무선망으로 이동(S127)한 경우, 제2 기지국 시스템(300)과 무선망 접속 과정(S129) 및 접속 처리 및 인증 과정(S131)을 수행한다.

제2 기지국 시스템(300)은 홈 에이전트(도 2의 400)에게 PMIP 등록 요청을 전송함으로써 S125 단계에서 형성된 세션 정보의 등록을 요청한다(S133).

홈 에이전트(400)는 S133 단계에서 수신된 세션 정보를 토대로 이동 단말(100)의 바인딩 정보를 갱신한 후, PMIP 등록 응답을 제2 기지국 시스템(300)으로 전송한다(S135).

이후, 홈 에이전트(400)에 등록된 바인딩 정보를 통해 이동 단말(100)로 향하는 사용자 트래픽(user traffic)이 이동 단말(100)의 CoA로 터널링(IP-in-IP Turneling) 과정을 통해 이동 단말(100)로 전송된다.

도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 프록시 모바일 아이피 등록 과정을 나타낸 순서도이다. 특히, 도 4의 프록시 모바일 아이피 처리 장치(700)의 동작 과정을 나타낸 순서도이다.

도 6에 보인 바와 같이, 사전 세션 형성부(도 4의 730)는 정보 수신부(도 4의 720)가 수신한 정보를 이용하여 해당 이동 단말(도 2의 100)의 세션을 생성한다(S201). 여기서 세션은 목적지 무선망(또는 제2 기지국 시스템(도 2의 300))에서 사용할 유동 아이피를 이동 단말(100)에게 할당하는 것을 포함한다.

사전 세션 형성부(730)는 기 정의된 타이머를 실행(S203)하고 단말 접속 대기 상태에 돌입한다(S205).

판단부(도 4의 740)는 단말 접속 여부를 판단(S207)한다. 이는 모든 이동 단말(100)의 접속 여부 자체와, 접속된 이동 단말 중에서도 S201 단계에서 세션을 생성한 이동 단말(100)의 접속 여부의 판단을 각각 포함한다.

사전 세션 형성부(730)는 판단부(740)와 연동하여 S207 단계의 판단 결과 이동 단말(100)이 접속하지 않은 경우로 판단되면, 타이머의 만료 여부를 판단(S209)한다. 사전 세션 형성부(730)는 타이머가 만료할 때까지 S201 단계에서 세션을 생성한 이동 단말(100)이 접속되지 않은 경우 S201 단계에서 생성한 세션을 해제하고 세션 정보를 폐기한다(S211).

한편, 판단부(740)는 S207 단계에서 이동 단말(100)이 접속된 경우로 판단되면, 접속된 이동 단말(100)이 S201 단계에서 세션을 생성한 이동 단말(100)인지를 판단한다(S213).

프록시 모바일 아이피 처리부(도 4의 750)는 판단부(740)와 연동하여 S213 단계의 판단 결과 S201 단계에서 세션을 생성한 이동 단말(100)인 접속한 경우로 판단되면, 프록시 모바일 아이피 등록 처리를 수행한다(S215). 즉 S201 단계에서 생성된 세션 정보를 홈 에이전트(도 2의 400)에 등록한다.

또한, 유동 아이피 처리부(710)는 판단부(740)와 연동하여 S213 단계의 판단 결과 S201 단계에서 세션이 생성되지 않은 이동 단말(100)이 접속한 경우로 판단되면, 접속된 이동 단말(100)과 유동 아이피 프로토콜 통신을 수행(S217)하여 세션을 생성한다(S219). 그러면 프록시 모바일 아이피 처리부(750)는 S219 단계에서 생성한 세션 정보를 홈 에이전트(400)에 등록하는 프록시 모바일 아이피 등록 처리를 수행한다(S221).

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 이동 단말의 내부 구성을 나타낸 블록도이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 프록시 모바일 아이피 처리 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.

도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 프록시 모바일 아이피 등록 과정을 나타낸 순서도이다.

Claims

이기종 무선 네트워크 환경에서 이동 단말에게 프록시 모바일 아이피 서비스를 제공하는 시스템에 있어서,

상기 이동 단말로부터 획득한 정보를 토대로 검출한 상기 이동 단말이 핸드오버할 목적지 무선망으로 상기 이동 단말과 상기 목적지 무선망 간의 세션 형성에 필요한 정보를 제공하는 정보 서버; 및

상기 목적지 무선망에서 상기 정보 서버로부터 제공받은 정보를 이용하여 상기 이동 단말이 접속되기 이전에 상기 세션 형성을 수행하고, 상기 이동 단말이 접속되면 상기 이동 단말과 형성한 세션 정보를 홈 에이전트에 등록하는 프록시 모바일 아이피 처리 장치

를 포함하는 프록시 모바일 아이피 서비스 제공 시스템.
제1항에 있어서,

상기 프록시 모바일 아이피 처리 장치는,

상기 이동 단말의 접속 이전에 상기 세션 형성-여기서 상기 세션 형성은 상기 목적지 무선망에서 사용할 유동 아이피를 상기 이동 단말에게 할당하는 것을 포함-을 수행하는 사전 세션 형성부;

상기 이동 단말이 접속되면 상기 사전 세션 형성부를 조회하여 상기 세션 형성의 수행 여부를 확인하고 상기 이동 단말과 사전에 정의된 유동 아이피 할당 프로토콜 통신의 수행 여부를 결정하는 판단부;

상기 판단부의 결정에 따라 상기 이동 단말과 상기 유동 아이피 할당 프로토콜 통신을 수행하여 상기 유동 아이피를 할당하고 세션을 형성하는 유동 아이피 처리부; 및

상기 목적지 무선망에 접속된 상기 이동 단말과 형성한 세션 정보를 프록시 모바일 아이피 규약에 따른 메시지를 이용하여 상기 홈 에이전트에게 등록하는 프록시 모바일 아이피 처리부

를 포함하여 이루어지는 프록시 모바일 아이피 서비스 제공 시스템.
제2항에 있어서,

상기 사전 세션 형성부는,

타이머를 설정하고, 상기 타이머가 만료되도록 상기 이동 단말이 접속되지 않으면 임시로 설정된 상기 세션 형성을 폐기하는 것을 특징으로 하는 프록시 모바일 아이피 서비스 제공 시스템.
제2항 또는 제3항에 있어서,

기 정의된 매체 독립 핸드오버 기술을 이용하여 상기 정보 서버로부터 상기 세션 형성에 필요한 정보를 수신하여 상기 사전 세션 형성부에게 제공하는 정보 수신부

를 더 포함하여 이루어지는 프록시 모바일 아이피 서비스 제공 시스템.
제4항에 있어서,

상기 정보 수신부는,

상기 이동 단말의 고유 식별정보가 삽입되는 제1 필드, 상기 이동 단말의 현재 위치 및 상태 정보가 삽입되는 제2 필드를 포함하는 상기 매체 독립 핸드오버 기술에 새로이 정의된 핸드오버 수행 요청 메시지를 수신하는 것을 특징으로 하는 프록시 모바일 아이피 서비스 제공 시스템.
이기종 무선망 간의 핸드오버가 가능한 프록시 모바일 아이피 서비스를 제공받는 이동 단말에 있어서,

무선망과 유동 아이피 할당 프로토콜 통신을 수행하여 상기 무선망에서 사용할 유동 아이피를 할당받는 프로토콜 처리부; 및

상기 무선망과의 접속 절차 완료후, 초기 접속인지 또는 핸드오버인지를 판단하여 상기 프로토콜 처리부의 구동 여부를 결정하는 판단부

를 포함하는 이동 단말.
제6항에 있어서,

현재 접속된 무선망에서 목적지 무선망으로의 핸드오버가 필요한 상황임을 인지하면 상기 목적지 무선망과의 세션 형성이 수행되도록 정보 제공 서버-여기서 정보 제공 서버는 이동 단말이 핸드오버할 목적지 무선망에게 상기 이동 단말과 상 기 목적지 무선망 간의 세션 형성에 필요한 정보를 제공함-에게 기 정의된 매체 독립 핸드오버 기술을 이용하여 상기 세션 형성에 필요한 정보를 전송하는 정보 제공부

를 더 포함하는 이동 단말.
제7항에 있어서,

상기 판단부는,

무선망과의 접속 절차가 완료되면 이전에 할당받은 유동 아이피의 존재 유무를 판단하여 상기 할당받은 유동 아이피가 존재하지 않는 경우 상기 프로토콜 처리부를 구동하고, 상기 할당받은 유동 아이피가 존재하는 경우 유동 아이피 프로토콜 통신을 수행하지 않고 상기 정보 제공부를 통해 전송한 정보를 이용하여 상기 세션 형성이 이루어지는 핸드오버 상황임을 인지하는 것을 특징으로 하는 이동 단말.
제7항 또는 제8항에 있어서,

상기 정보 제공부는,

현재 접속된 무선망으로부터 수신되는 신호 세기가 기 설정된 임계치 세기 이하인 경우 핸드오버가 필요한 상황임을 인지하여 상기 세션 형성에 필요한 상기 이동 단말의 고유 식별정보, 상기 이동 단말의 현재 위치 및 상태 정보를 전송하는 것을 특징으로 하는 이동 단말.
이동 단말이 핸드오버 할 목적지 무선망에서 상기 이동 단말에게 프록시 모바일 아이피 서비스를 제공하는 방법에 있어서,

(a) 상기 이동 단말이 접속되면 사전에 이루어진 세션 형성-여기서 세션 형성은 기 정의된 정보 서버로부터 수신한 상기 이동 단말과 세션 형성에 필요한 정보를 이용하여 상기 이동 단말의 접속 전에 수행됨-의 유무를 판단하는 단계;

(b) 상기 세션 형성이 존재하는 경우, 상기 세션 형성에 따른 세션 정보를 홈 에이전트에게 등록하는 단계; 및

(c) 상기 세션 형성이 존재하지 않는 경우, 상기 이동 단말과 기 정의된 유동 아이피 할당 프로토콜 통신을 수행하여 세션을 형성한 후, 생성된 세션 정보를 상기 홈 에이전트에게 등록하는 단계

를 포함하는 프록시 모바일 아이피 서비스 제공 방법.
제10항에 있어서,

상기 (a) 단계 이전에,

(ⅰ) 기 정의된 매체 독립 핸드오버 기술을 이용하여 상기 세션 형성에 필요한 정보를 상기 정보 서버로부터 수신하는 단계; 및

(ⅱ) 상기 정보 서버로부터 수신한 상기 세션 형성에 필요한 정보를 토대로 세션 형성-여기서 세션 형성은 상기 이동 단말에게 상기 목적지 무선망에서 사용할 유동 아이피를 할당하는 것을 포함함-을 수행하는 단계

를 더 포함하는 프록시 모바일 아이피 서비스 제공 방법.
제11항에 있어서,

상기 (ⅰ) 단계는,

상기 이동 단말의 고유 식별정보가 삽입되는 제1 필드, 상기 이동 단말의 현재 위치 및 상태 정보가 삽입되는 제2 필드를 포함하는 상기 매체 독립 핸드오버 기술에 새로이 정의된 핸드오버 수행 요청 메시지를 수신하는 것을 특징으로 하는 프록시 모바일 아이피 서비스 제공 방법.
제11항 또는 제12항에 있어서,

상기 (ⅱ) 단계 이후,

기 정의된 타이머를 실행하여 상기 이동 단말의 접속 여부를 감시하는 단계; 및

상기 타이머가 만료될 때까지 상기 이동 단말의 접속이 수행되지 않은 경우, 상기 (ⅱ) 단계에서 수행된 세션 형성을 폐기하는 단계

를 더 포함하는 프록시 모바일 아이피 서비스 제공 방법.