KR100976442B1 - 이동 노드와 이를 이용한 ｉｐ 이동성 제공 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 무선 근거리 통신망과 무선 광역 통신망간의 IP 이동성을 제공하기 위한 이동 노드는, 무선 광역 통신망에서 할당받은 기본 IP와 무선 근거리 통신망에서 할당받은 터널링 IP가 매핑된 매핑 정보를 갖는 대체 터널링 IP 리스트와, 무선 광역 통신망에서 할당받은 기본 IP와 터널링 IP 중 응용 서비스로 사용할 IP를 선택하는 IP 대체 모듈을 포함한다.
이와 같이, 본 발명은 네트워크 스택에 IP 대체 모듈과 대체 터널링 IP 리스트를 추가하여 이동 노드의 IP 이동성을 제공함으로서, 기존 망의 변경없이 빠르게 망간 이동을 적용할 수 있을 뿐만 아니라, 사용자에게 저비용, 고품질의 서비스를 제공할 수 있다.
이동성, DHCP, MIP, 핸드오버

Description

이동 노드와 이를 이용한 ＩＰ 이동성 제공 방법{MOBILE NODE AND METHOD FOR OFFERING IP MOBILITY USING THE SAME}
본 발명은 무선 광대역 통신망과 무선 근거리 통신망간의 이동성을 제공하기 위한 이동 노드와 이를 이용한 IP 이동성 제공 방법에 관한 것이다.
본 발명은 정보통신부 및 정보통신연구진흥원의 IT신성장동력핵심기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2005-S-069-03, 과제명: 콘텍스트 인식 기술 개발].
일반적으로 다른 망사이의 IP 이동성은 MIP(Mobile IPv4/IPv6(RFC 3344/3775))와 PMIP(Proxy Mobile IP) 기술이 있다.
IP 이동성은 단말기 제어 방법과 네트워크 제어 방법으로 구분할 수 있는데, 단말기 제어 방법은 단말이 자신의 움직임을 감지하여 새로운 망의 접속 여부를 판단하는 것으로 MIP가 포함된다.
MIP는 서로 다른 망사이의 이동성을 지원하기 위해 홈 주소와 외부 주소를 이용한다. 홈 주소는 변하지 않는 단말의 주소로서 한번 할당되면 영구적으로 사용된다. 외부 주소는 방문한 망에서 임시로 제공되는 주소로서 방문망의 외부 에이전트(FA)로부터 할당받는다. 외부망을 방문할 때, 홈에이전트(HA)에 외부주소를 등록하여 자신의 위치를 알림으로 언제 어디서나 연결이 가능하도록 한다.
일반적으로 MIP는 모든 호스트(단말기)나 라우터가 MIP 스택을 지원한다는 가정 하에 적용된다. 그러나 모든 호스트에 MIP 스택을 넣는 것은 많은 비용이 요구되므로 단순히 망만을 변경하여 이동성을 지원하는 것이 PMIP이다.
PMIP은 네트워크 제어 방법의 하나로 이동 단말에게 IP 이동성을 제공하기 위해 어떠한 관여도 요구하지 않는다. 기존 MIP와 방법은 같으나 기능을 수행하는 개체를 단말에서 네트워크로 옮겨, 이동 단말에 기존 IP 스택만으로 이동성이 지원된다.
대한민국 공개특허 제 10-2006-0058831(발명의 명칭 : 휴대 인터넷 시스템에서의 ＩＰ 이동성 제공 방법)에서는 네트워크 제어 방법의 하나로 모바일 IP 클라이언트 기능이 없는 단말이 외부 에이전트 기능을 수행하는 PAR(Packet Access Router)에 접속한 경우 PAR에서 모바일 IP 클라이언트 기능을 대신 수행하는 기능에 관한 방법으로, PAR에서 모바일 IP 등록 요청 메시지를 생성하여 이동 단말의 모바일 IP 등록을 수행한다. 이렇게 하면, DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)에 의해 주소 할당을 받은 이동 단말에게도 IP 이동성을 제공할 수 있게 된다.
상기와 같은 종래의 기술은 기존 시스템에 많은 변화를 요구하여 시행하기에 어려움이 많으며 계층화된 망 사이의 IP 이동성을 고려하지 않는 문제점이 있다.
본 발명은 현재 분리된 무선 광역 통신망과 무선 근거리 통신망 사이의 최소한의 기능 추가로 IP 이동 서비스를 제공한다.
또한, 본 발명은 MIP 스택이 없는 현재 DHCP 서버를 사용하는 환경에서 이동성을 제공한다.
본 발명의 제 1 관점으로서 무선 근거리 통신망과 무선 광역 통신망간의 IP 이동성을 제공하기 위한 이동 노드는, 무선 근거리 통신망과 무선 광역 통신망간의 IP 이동성을 제공하기 위한 이동 노드로서, 상기 무선 광역 통신망에서 할당받은 기본 IP와 상기 무선 근거리 통신망에서 할당받은 터널링 IP가 저장된 대체 터널링 IP 리스트와, 사용자의 선택, 통신 상태 또는 비용을 고려하여 상기 터널링 IP 리스트에 저장된 상기 기본 IP와 상기 터널링 IP 중 응용 서비스로 사용할 IP를 선택하는 IP 대체 모듈을 포함한다.
본 발명의 제 2 관점으로서 이동 노드의 무선 근거리 통신망과 무선 광역 통신망간의 IP 이동성을 제공하는 방법은, 이동 노드의 무선 근거리 통신망과 무선 광역 통신망간의 IP 이동성을 제공하는 방법으로서, 상기 이동 노드가 상기 무선 광역 통신망에서 상기 무선 근거리 통신망으로 이동할 경우 상기 무선 근거리 통신망에서 할당받은 터널링 IP와 상기 무선 광역 통신망에서 할당받은 기본 IP를 매핑시킨 매핑 정보를 저장하는 단계와, 상기 매핑 정보를 이용하여 피어 노드와 터널링을 설정하는 단계와, 상기 매핑 정보를 상기 피어 노드에 등록하는 단계와, 통신 상태, 비용 또는 사용자 선택을 고려하여 상기 터널링 IP와 상기 기본 IP 중 상기 이동 노드에서 응용 서비스로 사용할 IP를 선택하는 단계와, 상기 매핑 정보를 이용하여 상기 피어 노드와의 통신을 수행하며, 상기 이동 노드에서 상기 선택된 IP를 이용하여 응용 서비스를 제공하는 단계를 포함한다.
본 발명은 네트워크 스택에 IP 대체 모듈과 대체 터널링 IP 리스트를 추가하여 이동 노드의 IP 이동성을 제공함으로서, 기존 망의 변경없이 빠르게 망간 이동을 적용할 수 있을 뿐만 아니라, 사용자에게 저비용, 고품질의 서비스를 제공할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 아울러 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
본 발명의 바람직한 실시 예에서는 네트워크 스택에 IP 대체 모듈과 대체 터널링 IP 리스트를 추가하여 이동 노드의 IP 이동성을 제공하는 이동 노드의 네트워크 스택 구조와 이를 이용한 IP 이동성 제공 방법에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예가 적용된 무선 광역 통신망과 무선 근거리 통신망의 개략적인 구성을 도시한 도면으로서, 무선 광역 통신망으로 3G 망(200), 무선 근거리 통신망으로 WLAN(300)을 실시 예로 망 구성을 설명한다.
3G 망(200)은 통신 가능 범위를 표시하며, GGSN(Gateway GPRS Support Node, 이하 GGSN이라고 한다.)(210)을 통해 외부와 연결되며, 이동 노드(400)는 UTRAN(UMTS Radio Access Network, 이하 'UTRAN'이라고 한다)(220)를 경유하여 인터넷(100)에 연결된다.
WLAN(300)은 무선 근거리 통신망의 통신 가능 범위를 나타내며, 외부와의 연결은 제 1 라우터(310)를 통하고, 이동 노드(400)는 AP(320)에 연결된다.
인터넷(100)은 서비스 제공자 서버(120)가 속하는 영역으로서, GGSN(210) 및 제 1 라우터(310)와 연결되는 제 2 라우터(110)를 통해 무선 광역 통신망인 3G 망(200)과 WLAN(300)에 연결된다.
이동 노드(400)가 3G 망(200)에 속해 있을 때의 통신 경로에 대해 설명하면 아래와 같다.
이동 노드(400)가 3G 망(200)에 있을 때, 인터넷(100)을 요구하면 이동 노드(400)는 GGSN(210) 내의 DHCP 서버(도시 생략됨)를 통해 동적으로 IP를 할당 받는다. 3G 망(200)에서 받은 IP는 기본 IP로 사용되며, 이동 노드(400)는 기본 IP를 통해 서비스 제공자 서버(120)와 연결되어 IP 통신이 가능하다.
이동 노드(400)가 3G 망(200)과 WLAN(300)에 속해 있을 때, 이동 노드(400)는 3G 망(200)과 WLAN(300)에 동시 연결이 가능한 구성이며, 2개의 IP를 갖는다. 이동 노드(400)가 갖는 IP는 각각의 DHCP 서버를 통해 할당된 IP로서, WLAN(300) 영역에서는 속도가 빠르고 비용이 저렴한 통신 경로를 선택하는데, 이런 경우 IP가 변경되어야 하기 때문에 기존의 TCP 세션이 끊어지는 문제가 있다.
이를 위해, 본 발명에서는, 도 2에 도시된 바와 같이, 네트워크 스택에 대체 터널링 IP 리스트(540) 및 IP 대체 모듈(550)을 추가한다. 즉, 이동 노드(400)에 응용 서비스를 제공하는 전송 계층(510)과 임의의 피어 노드와 네트워크 연결을 통해 데이터를 전송하는 Host-to-network 계층(530) 사이의 IP 계층(520)에 대체 터널링 IP 리스트(540) 및 IP 대체 모듈(550)을 추가한다.
대체 터널링 IP 리스트(540)에는 3G 망(200)의 DHCP 서버에서 할당받은 기본 IP와 WLAN(300)에서 할당받은 터널링 IP가 매핑된 정보, 즉 매핑 정보가 저장되어 있다.
IP 대체 모듈(550)은 3G 망(200)에서 할당받은 기본 IP와 터널링 IP 중 응용 서비스, 즉 전송 계층(510)로 사용할 IP를 선택하는데, 이때 통신 상태, 비용 또는 사용자 선택에 의거하여 응용 서비스에 사용할 IP를 선택한다.
이와 같은 네트워크 스택을 이용하여 이동 노드(400)가 망 사이 이동, 즉 핸드오버에 따른 연동 과정에 대해 도 3을 참조하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 이동 노드(400)의 핸드오버에 따른 동작 과정을 도시한 흐름도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 이동 노드(400)가 임의의 피어 노드, 예를 들어 서비스 제공자 서버(120) 또는 임의의 다른 이동 노드와 무선 광역 통신망인 3G 망(200)을 통해 데이터를 전송(S600)하는 도중, 즉 이동 노드(400)는 3G 망(200)으로부터 할당받은 기본 IP를 이용하여 응용 서비스 및 데이터 전송을 수행하는 도중 무선 근거리 통신망인 WLAN(300)으로 이동(S602)하면, 이동 노드(400)는 무선 근거리 통신망인 WLAN(300)으로부터 터널링 IP를 할당받는다(S604).
이후, 이동 노드(400)는 WLAN(300)으로부터 할당받은 터널링 IP와 기본 IP를 매핑시킨 매핑 정보를 대체 터널링 IP 리스트(550)에 저장(S606)한 후 매핑 정보를 이용하여 피어 노드와 터널링을 설정한다(S608). 이때, 이동 노드(400)에는 3G 망(200)으로부터 할당받은 기본 IP에 대한 설정을 가지고 있다.
그런 다음, 이동 노드(400)는 설정된 터널링을 통해 매핑 정보를 피어 노드에 제공하여 피어 노드의 대체 터널링 IP 리스트(550)에 등록한다(S610).
이후, 이동 노드(400)는 WLAN(300)에서 할당받은 터널링 IP와 3G 망(200)에서 할당받은 기본 IP 중 응용 서비스에 사용될 IP를 선택한다(S612).
이에 따라, 이동 노드(400)는 매핑 정보를 이용하여 설정된 터널링을 통해 피어 노드와의 데이터 전송을 수행하며, S612에서 선택된 IP를 이용하여 응용 서비스를 제공한다(S614). 즉, 이동 노드(400)와 피어 노드는 대체 터널링 IP 리스트(550)에 저장된 매핑 정보를 송수신되는 데이터의 헤더부에 포함시켜 데이터를 송수신하며, IP 대체 모듈(540)은 송수신되는 데이터의 헤더부에서 응용 서비스로 선택된 IP를 추출하여 응용 서비스를 제공한다.
이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따르면, 매핑 정보를 이용하여 데이터 전송하고, 응용 서비스를 기본 IP 또는 터널링 IP를 이용하여 제공함으로서, 두 개의 전송 채널 내에 WLAN(300)의 영역으로 들어가게 되면, 터널링 채널을 피어 노드(상대 노드)와 설정하고, 터널링 IP를 등록한다. 이에 따라, 이동 노드(400)와 피어 노드 사이의 네트워크 레이어 데이터 전송은 터널링 IP를 이용하고, 상위 전송 계층(510)은 IP 대체 모듈(550)을 사용하여 기본 IP를 지속적으로 사용한다. 즉, 이동 노드(400)는 기본 IP를 지속적으로 사용하여 응용 서비스를 제공받으며, 두 개의 전송 채널을 갖는다. 이에 따라, 통신 품질이나 비용에 따라 동시 또는 선택적으로 이동할 수 있다.
지금까지 본 발명의 실시예에 국한하여 설명하였으나 본 발명의 기술이 당업자에 의하여 용이하게 변형 실시될 가능성이 자명하다. 이러한 변형된 실시 예들은 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술사상에 포함된다고 하여야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예가 적용된 무선 광역 통신망과 무선 근거리 통신망의 개략적인 구성을 도시한 도면이며,
도 2는 본 발명에 따른 이동 노드의 네트워크 스택 구조를 도시한 도면이며,
도 3은 본 발명에 따라 이동 노드에 이동성을 제공하는 과정을 도시한 흐름도이다.
＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞
100 : 인터넷 310, 110 : 제 1, 2 라우터
120 : 서비스 제공자 서버 200 : 3G 망
220 : UTRAN 300 : WLAN
320 : AP 400 : 이동 노드

Claims (5)

  1. 무선 근거리 통신망과 무선 광역 통신망간의 IP 이동성을 제공하기 위한 이동 노드로서,
    상기 무선 광역 통신망에서 할당받은 기본 IP와 상기 무선 근거리 통신망에서 할당받은 터널링 IP가 저장된 대체 터널링 IP 리스트와,
    사용자의 선택, 통신 상태 또는 비용을 고려하여 상기 터널링 IP 리스트에 저장된 상기 기본 IP와 상기 터널링 IP 중 응용 서비스로 사용할 IP를 선택하는 IP 대체 모듈
    을 포함하는 이동 노드.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 이동 노드는,
    상기 무선 근거리 통신망과 무선 광역 통신망이 혼재된 영역에 진입하면, 상기 기본 IP를 이용하여 응용 서비스를 제공받으며, 상기 기본 IP와 상기 터널링 IP가 매핑된 매핑 정보를 이용하여 피어 노드와 데이터를 전송하는 특징으로 하는 이동 노드.
  3. 삭제
  4. 이동 노드의 무선 근거리 통신망과 무선 광역 통신망간의 IP 이동성을 제공하는 방법으로서,
    상기 이동 노드가 상기 무선 광역 통신망에서 상기 무선 근거리 통신망으로 이동할 경우 상기 무선 근거리 통신망에서 할당받은 터널링 IP와 상기 무선 광역 통신망에서 할당받은 기본 IP를 매핑시킨 매핑 정보를 저장하는 단계와,
    상기 매핑 정보를 이용하여 피어 노드와 터널링을 설정하는 단계와,
    상기 매핑 정보를 상기 피어 노드에 등록하는 단계와,
    통신 상태, 비용 또는 사용자 선택을 고려하여 상기 터널링 IP와 상기 기본 IP 중 상기 이동 노드에서 응용 서비스로 사용할 IP를 선택하는 단계와,
    상기 매핑 정보를 이용하여 상기 피어 노드와의 통신을 수행하며, 상기 이동 노드에서 상기 선택된 IP를 이용하여 응용 서비스를 제공하는 단계
    를 포함하는 이동 노드의 IP 이동성 제공 방법.
  5. 삭제
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