KR101037531B1 - 무선 인터넷 시스템에서 통신 상태 정보를 이용한 소프트핸드오버 방법 - Google Patents

무선 인터넷 시스템에서 통신 상태 정보를 이용한 소프트핸드오버 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 무선 인터넷 시스템에서 통신 상태 정보를 이용한 소프트 핸드오버 방법에 관한 것으로, 무선 인터넷 시스템에서 이동 노드(MN)가 하나의 서브넷에서 다른 서브넷으로 이동하였을 때 이를 통신 상태 정보 서버 및 상대 노드(CN)로 통보하여 상기 상대 노드(CN)가 상기 통신 상태 정보 서버와의 질의/응답에 의하여 바인딩 업데이트를 수행할 수 있도록 함으로써, 보다 소프트한 핸드오버가 이루어지도록 하기 위한, 무선 인터넷 시스템에서 통신 상태 정보를 이용한 소프트 핸드오버 방법을 제공하고자 한다.
이를 위하여, 본 발명은, 이동 노드(MN)가 자신의 서브넷 이동을 감지하고 외부 에이전트(FA)로부터 이동 주소(COA)를 할당받는 단계; 상기 이동 노드가 상기 할당받은 이동 주소를 통신 상태 정보(Presence Information) 서버로 전송하여 자신의 이동을 알리는 단계; 상기 통신 상태 정보 서버가 상기 이동 노드로부터 전송받은 이동 주소를 이용하여 상기 이동 노드의 위치 정보를 갱신시키고, 상기 이동 노드의 위치 정보 갱신을 상대 노드(CN)로 통보하는 이동 통보 단계; 상기 상대 노드가 상기 통신 상태 정보 서버로부터 상기 이동 노드의 위치 정보 갱신을 통보받음에 따라 상기 이동 노드의 위치 정보를 요청하는 질의(query)를 상기 통신 상태 정보 서버로 전송하는 단계; 상기 통신 상태 정보 서버가 상기 질의에 따라 상기 이동 노드의 위치 정보를 포함하는 응답을 상기 상대 노드로 반환하는 단계; 및 상기 상대 노드가 상기 통신 상태 정보 서버로부터의 응답에 따라 상기 이동 노드의 현재 위치 정보를 획득하여 바인딩 업데이트를 수행하는 단계를 포함한다.
통신 상태 정보(Presence Information), 이동 아이피, 소프트 핸드오버, 무선 인터넷 서비스

Description

무선 인터넷 시스템에서 통신 상태 정보를 이용한 소프트 핸드오버 방법{METHOD FOR PROVIDING SOFT HANDOVER USING COMMUNICATION STATE INFORMATION IN WIRELESS INTERNET SYSTEM}
도 1은 종래 방법에 따른 무선 인터넷 시스템에서의 핸드오버 방법에 대한 일실시예 신호 흐름도.
도 2는 종래 방법에 따른 무선 인터넷 시스템에서의 핸드오버 방법에 대한 일실시예 설명도.
도 3은 본 발명에 이용되는 통신 상태 정보(Presence Information)에 대한 일실시예 설명도.
도 4는 본 발명에 이용되는 통신 상태 정보(Presence Information) 서버의 일실시예 구성도.
도 5는 본 발명에 따른 무선 인터넷 시스템에서 통신 상태 정보를 이용한 소프트 핸드오버 방법에 대한 일실시예 신호 흐름도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명
51 : 이동 노드(MN) 52 : 외부 에이전트(FA)
53 : 통신 상태 정보(Presence Information) 서버
54 : 홈 에이전트(HA) 55 : 상대 노드(CN)
본 발명은, 무선 인터넷 시스템에서 통신 상태 정보를 이용한 소프트 핸드오버 방법에 관한 것이다.
이동 아이피 프로토콜(MIP : Mobile Internet Protocol)이란, 단말의 이동으로 인한 IP의 이동성을 지원하기 위한 표준 프로토콜로서, 단말이 자신의 네트워크 영역을 벗어나서 다른 네트워크로 이동할 경우에도 끊김 없이 인터넷을 사용할 수 있도록 해주는 프로토콜이다. 즉, 인터넷에서 임의의 단말이 물리적으로 접속 위치가 달라지면 단말과 관련된 라우팅 정보가 바뀌게 되어 변경전의 라우팅 정보를 이용하여 전달된 패킷들은 제대로 전달될 수 없는 문제점이 있다. 이동 아이피 프로토콜(Mobile IP)은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것이다.
이동 아이피 프로토콜(MIP)에서는 이동 노드가 자신의 홈 어드레스를 홈 에이전트(HA : Home Agent)에 등록해두고, 외부 네트워크로 이동할 경우에는 외부 에이전트(FA : Foreign Agent)로부터 COA(Care-Of Address)라는 임시 아이피(IP) 주소를 할당받아 홈 에이전트(HA : Home Agent)로 알려주는 방식을 기초로 하고 있다.
이때, 이동 노드는 하나의 네트워크 혹은 서브 네트워크에서 다른 네트워크로 접속점을 바꾸는 단말로서, 자신의 IP 주소 변경 없이 통신을 할 수 있다. 즉, 이동 노드의 위치 정보를 생성하고 유지관리하는 홈 네트워크의 홈 에이전트(HA : Home Agent)가 이동 노드로 전송되는 패킷을 터널링하여 현재 이동 노드가 등록되어 있는 외부 에이전트로 전달해준다. 상기 외부 에이전트(FA : Foreing Agent)는 등록된 이동 노드에 대하여 라우팅 서비스를 제공해 주고, 이동 노드의 홈 에이전트에 의해 터널링되어 전달되는 데이터를 디캡슐화하여 이동 노드에 전달해주는 역할을 수행한다. 여기에서, 터널링이란 IP 패킷이 다른 IP 패킷에 실려 전달될 수 있는 환경(전송 채널)을 말한다.
그리고 COA(Care-Of Address)란 이동 노드가 외부 네트워크에 접속되어 있을 때 상기 외부 네트워크에서 이동 노드를 관리하기 위하여 배정하는 주소이다. 이 주소는 이동 노드가 또 다른 외부 네트워크로 이동하면 다시 바뀌게 된다. 즉, COA(Care-Of Address)는 홈 에이전트(HA : Home Agent)가 이동 노드로 패킷을 전달할 때 필요한 주소로서 터널의 끝 부분의 주소라고 할 수 있으며, 전송되는 패킷은 COA(Care-Of Address)를 경유하여 최종적으로 해당 이동 노드로 전달된다.
한편, 이동 아이피 프로토콜(Mobile IP)의 동작 과정은 크게 에이전트 발견(Agent discovery), 등록(Registration), 라우팅의 세 가지 메커니즘으로 구성되는데, 에이전트 발견(Agent discovery) 과정은 이동 노드가 자신의 현재 위치를 파악하여 외부 네트워크로 이동하였을 경우 COA(Care-Of Address)를 얻는 과정이며, 등록(Registration) 과정은 이동 노드가 홈 링크를 벗어난 경우 자신의 COA(Care-Of Address)를 홈 에이전트(HA : Home Agent)로 알려주는 과정이다. 도 1 및 도 2를 참조하여 이동 아이피 프로토콜(Mobile IP)의 동작 과정을 보다 상세히 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 홈 에이전트(HA : Home Agent)(13)와 외부 에이전트(FA : Foreign Agent)(12)는 주기적으로 에이전트 광고(Advertisement) 메시지를 브로드캐스팅하여 자신이 어느 네트워크인지를 알린다(102). 이동 노드(MN)(11)가 상기 에이전트 광고(Agent Advertisement) 메시지를 수신하지 못하는 경우에는 에이전트 간청(Solicitation) 메시지를 통해 외부 에이전트(FA)(12)에게 에이전트 광고(Advertisement) 메시지를 전송하도록 요청할 수도 있다(101).
한편, 이동 노드(MN)(11)가 에이전트 광고(Advertisement) 메시지를 수신하면 현재 자신이 홈 네트워크에 있는지 또는 어떤 외부 네트워크에 있는지를 판단한다. 상기 판단 결과, 이동 노드(MN)(11)가 홈 네트워크에 있다면 이동 서비스 없이 동작하고, 이동 노드(MN)(11)가 외부 네트워크로 이동했다면 COA(Care-Of Address)를 얻어(202, 203) 자신의 홈 에이전트(HA)(13)에 등록한다(103,104,204,205). 그리고 상기 판단 결과, 이동 노드(MN)(11)가 외부 네트워크에 등록된 상태에서 홈 네트워크로 되돌아왔다면 이동 노드(MN)(11)는 등록 요청(Registration Request) 메시지와 등록 응답(Registration Reply) 메시지를 통하여 홈 에이전트(HA : Home Agent)에 등록된 정보(외부 네트워크에 있는 것으로 등록된 정보)를 삭제한다. 이때, COA(Care-Of Address)는 외부 에이전트(FA : Foreign Agent)의 에이전트 광고(Advertisement) 메시지 또는 동적 호스트 설정 프로토콜(DHCP : dynamic Host Configuration Protocol)에 의하여 결정될 수 있다.
이후, 홈 에이전트(HA)(13)는 이동 노드(MN)(11)의 네트워크 식별자를 인식하여 상기 이동 노드(MN)(11)로 전달되는 패킷을 상기 이동 노드(MN)(11)가 등록한 COA(Care-Of Address)로 터널링해 준다(105,206). 이때, 터널의 종단은 외부 에이전트(FA)(12) 또는 이동 노드(MN)(11) 중 하나이다. 종단이 외부 에이전트(FA)(12)인 경우에 상기 외부 에이전트(FA)(12)는 여러 경로를 통하여 수신한 패킷 중에서 이동 노드(MN)(11)로 전달하여야 할 패킷을 추출하여 전송한다. 역방향으로의 패킷 전송 시에는 외부 에이전트(FA)(12)가 이동 노드(MN)(11)의 라우터 역할을 하여 터널링을 이용하지 않고 목적지로 바로 전송한다.
한편, 상대 노드(CN)(14)가 이동 노드(MN)(11)의 위치를 알기 위해서는 이동 노드(MN)(11)와 패킷을 교환함으로써 이동 노드(MN)(11)의 주소를 파악하고, 가장 가까운 경로를 찾아내어 바인딩 정보를 업데이트하여야 한다(207). 즉, 상대 노드(CN)(14)는 이동 노드(MN)(11)의 바인딩 정보를 업데이트하기 전까지는 홈 에이전트(HA)(13)로 데이터를 전송하고, 바인딩 업데이트가 완료되면 트래픽 경로를 변경하게 된다(208).
그런데, 상기와 같은 종래 방법은 상대 노드(CN)(14)가 이동 노드(MN)(11)로 데이터를 전송할 때 홈 에이전트(HA)(13)와 외부 에이전트(FA)(12)를 경유하는 삼각 라우팅이 일어나기 때문에 데이터 전송이 지연되는 문제점이 있었다.
또한, 종래 방법은 이동 노드(MN)(11)의 이동으로 인하여 핸드오버가 발생하면, 새로운 COA(Care-Of Address)를 이전에 속해 있던 외부 네트워크 라우터로 알리고, 상대 노드에게 새로운 COA(Care-Of Address)에 대한 바인딩 정보를 알려주어 바인딩 정보를 갱신하여야만 했다. 따라서 종래의 핸드오버 방법에서는 이동 노드(MN)(11)의 이동이 빈번하게 발생하면 바인딩 정보의 갱신 또한 빈번하게 일어나게 되어, 그에 따른 데이터의 손실과 핸드오버의 비효율성이 발생하게 되는 문제점이 있었다.
본 발명은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 무선 인터넷 시스템에서 이동 노드(MN)가 하나의 서브넷에서 다른 서브넷으로 이동하였을 때 이를 통신 상태 정보 서버 및 상대 노드(CN)로 통보하여 상기 상대 노드(CN)가 상기 통신 상태 정보 서버와의 질의/응답에 의하여 바인딩 업데이트를 수행할 수 있도록 함으로써, 보다 소프트한 핸드오버가 이루어지도록 하기 위한, 무선 인터넷 시스템에서 통신 상태 정보를 이용한 소프트 핸드오버 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, 이동 노드(MN)가 자신의 서브넷 이동을 감지하고 외부 에이전트(FA)로부터 이동 주소(COA)를 할당받는 단계; 상기 이동 노드가 상기 할당받은 이동 주소를 통신 상태 정보(Presence Information) 서버로 전송하여 자신의 이동을 알리는 단계; 상기 통신 상태 정보 서버가 상기 이동 노드로부터 전송받은 이동 주소를 이용하여 상기 이동 노드의 위치 정보를 갱신시키고, 상기 이동 노드의 위치 정보 갱신을 상대 노드(CN)로 통보하는 이동 통보 단계; 상기 상대 노드가 상기 통신 상태 정보 서버로부터 상기 이동 노드의 위치 정보 갱신을 통보받음에 따라 상기 이동 노드의 위치 정보를 요청하는 질의(query)를 상기 통신 상태 정보 서버로 전송하는 단계; 상기 통신 상태 정보 서버가 상기 질의에 따라 상기 이동 노드의 위치 정보를 포함하는 응답을 상기 상대 노드로 반환하는 단계; 및 상기 상대 노드가 상기 통신 상태 정보 서버로부터의 응답에 따라 상기 이동 노드의 현재 위치 정보를 획득하여 바인딩 업데이트를 수행하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 본 발명의 방법은, 홈 에이전트(HA)가 상기 이동 노드로부터 바인딩 업데이트 신호를 전달받아 바인딩 업데이트를 수행하고 바인딩 응답을 반환하는 단계를 더 포함한다.
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상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 이용되는 통신 상태 정보(Presence Information)에 대한 일실시예 설명도이다.
통신 상태 정보(Presence Information)는 서로 통신을 원하는 사용자들 사이에서 상대방의 온라인 접속 가능 상태를 알려주는 기능으로서, IETF(Internet Engineering Task Force) RFC 2778에 정의되어 있다. 통신 상태 정보(Presence Information)의 포맷(format)은 도 3에 도시된 바와 같이, 통신 상태 정보 튜플(31) 내의 통신 주소(communication address) 필드(33)에 사용자의 현재 위치가 저장되고, 상태(status) 필드(32)에 온라인, 오프라인, 외출중, 업무중 등과 같은 사용자의 상태가 저장된다.
한편, 이와 같은 통신 상태 정보(Presence Information)를 관리하는 통신 상태 정보(Presence Information) 서버는 온라인 상태인 사용자의 현재 위치를 등록/ 유지하여 이를 다른 사용자들에게 알려줌으로써, 즉각적인 통신 서비스가 가능하도록 한다. 통신 상태 정보(Presence Information) 서버는 도 4에 도시된 바와 같이 각 서브넷 또는 노드의 수에 따라 적당한 개수가 존재할 수 있으며, 도메인 네임 시스템(DNS)과 동일한 구조를 따른다.
이때, 특정 서브넷에 대한 주소 정보는 특정 통신 상태 정보(Presence Information) 서버가 보유하는데, 각 통신 상태 정보(Presence Information) 서버에는 단말의 매체접근제어(MAC) 주소를 기반으로 하는 이동 노드의 IP 주소(고정되어 있음)와 이동 시의 COA(Care-Of Address) 튜플이 서로 상응하도록 저장되어 있다.
한편, 통신 상태 정보(Presence Information) 서버에서 주소를 탐색하는 과정은 상대 노드(CN)(14)가 자신이 속한 통신 상태 정보(Presence Information) 서버(43)에 이동 노드(MN)(11)의 위치 정보를 요청하는 질의(query)를 전송함으로써 시작된다. 상기 이동 노드(MN)(11)의 위치 정보를 요청하는 질의(query)는 마스터 통신 상태 정보 서버, 및 루트 통신 상태 정보(Presence Information) 서버(41)를 거쳐 이동 노드(MN)(11)가 속한 통신 상태 정보(Presence Information) 서버(42)로 전달된다.
그러면, 상기 이동 노드(MN)(11)가 속한 통신 상태 정보(Presence Information) 서버(42)는 위치 정보 질의(query)에 대한 응답을 마스터 통신 상태 정보 서버, 및 루트 통신 상태 정보(Presence Information) 서버(41)를 거쳐 상대 노드(CN)(14)로 반환한다. 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 무선 인터넷 시스템에 서 통신 상태 정보를 이용한 소프트 핸드오버 방법에 대하여 상세히 살펴보기로 한다.
도 5는 본 발명에 따른 무선 인터넷 시스템에서 통신 상태 정보를 이용한 소프트 핸드오버 방법에 대한 일실시예 신호 흐름도이다.
먼저, 이동 노드(MN)(51)가 하나의 서브넷에서 다른 서브넷으로 이동하게 되면 에이전트 간청(Solicitation) 메시지를 이용하여 외부 에이전트(FA)(52)에게 에이전트 광고(Advertisement) 메시지를 전송하도록 요청한다(501).
그리고 이동 노드(MN)(51)가 상기 외부 에이전트(FA)(52)로부터 에이전트 광고(Advertisement) 메시지를 수신하여(502) 자신이 외부 네트워크로 이동하였음을 감지하면, 상기 외부 에이전트(FA)(52)로부터 COA(Care-Of Address)를 할당받은 후 이를 통신 상태 정보(Presence Information) 서버(53)로 전송하여 자신의 이동을 알린다. 그러면, 상기 통신 상태 정보(Presence Information) 서버(53)는 이동 노드(MN)(51)의 위치 정보를 갱신시키고, 상대 노드(CN)(55)로 이를 알리게 된다(503).
그러면, 상대 노드(CN)(55)는 위에서 설명한 위치 정보 질의(query)/응답 과정을 통하여 통신 상태 정보 서버(53)로부터 이동 노드(MN)(51)의 현재 위치 정보를 획득한다(504). 따라서 상대 노드(CN)(55)는 이동 노드(MN)(51)로부터 패킷을 수신하지 않더라도 변경된 이동 노드(MN)(51)의 위치 정보(COA)로부터 바인딩 업데이트를 수행할 수 있다(505). 따라서 첫번째 패킷을 터널링 없이 이동 노드(MN)(51)로 직접 전송할 수 있다(506).
그리고 이후로는 이동 노드(MN)(51)와 상대 노드(CN)(55) 간에 종래와 마찬가지로 라우팅 헤더를 이용한 패킷 송수신이 이루어진다(507).
한편, 상기 이동 노드(MN)(51)는 통신 상태 정보 서버(53)의 위치 정보를 갱신시킨 이후에 홈 에이전트(HA)(54)와의 통신을 계속할 수 있다. 그러면, 상대 노드(CN)(55)가 바인딩 업데이트를 수행하는 도중에 전송된 패킷을 터널링에 의하여 전달받을 수도 있을 것이다. 이는, 비록 상대 노드(CN)(55)의 바인딩 업데이트가 순간적으로 일어난다 하더라도 만약에 발생할지 모르는 패킷의 손실을 최소화하기 위함이다.
상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체(씨디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다. 이러한 과정은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있으므로 더 이상 상세히 설명하지 않기로 한다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 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.
상기와 같이 본 발명은, 무선 인터넷 시스템에서 이동 노드(MN)가 하나의 서 브넷에서 다른 서브넷으로 이동하였을 때 이를 통신 상태 정보 서버 및 상대 노드(CN)로 통보하여 상기 상대 노드(CN)가 상기 이동 노드(MN)로부터의 바인딩 업데이트를 수행하지 않더라도 상기 통신 상태 정보 서버와의 질의/응답에 의하여 상기 이동 노드(MN)의 COA(Care-Of-Address)를 획득하고 바인딩 업데이트를 수행할 수 있으므로, 보다 소프트한 핸드오버가 이루어지도록 하여 서비스 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 종래 방법에서 상대 노드(CN)가 바인딩 정보를 취득하기 위하여 트래픽을 홈 에이전트(HA)를 통하여 우회시킬 필요가 없으므로 음성 통화 등의 품질 저하를 막을 수 있으며, 지속적으로 갱신되는 상기 통신 상태 정보 서버의 위치 정보를 이용하여 부가적으로 위치 기반 서비스(Location Based Service)를 제공할 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 이동 노드(MN)가 자신의 서브넷 이동을 감지하고 외부 에이전트(FA)로부터 이동 주소(COA)를 할당받는 단계;
    상기 이동 노드가 상기 할당받은 이동 주소를 통신 상태 정보(Presence Information) 서버로 전송하여 자신의 이동을 알리는 단계;
    상기 통신 상태 정보 서버가 상기 이동 노드로부터 전송받은 이동 주소를 이용하여 상기 이동 노드의 위치 정보를 갱신시키고, 상기 이동 노드의 위치 정보 갱신을 상대 노드(CN)로 통보하는 이동 통보 단계;
    상기 상대 노드가 상기 통신 상태 정보 서버로부터 상기 이동 노드의 위치 정보 갱신을 통보받음에 따라 상기 이동 노드의 위치 정보를 요청하는 질의(query)를 상기 통신 상태 정보 서버로 전송하는 단계;
    상기 통신 상태 정보 서버가 상기 질의에 따라 상기 이동 노드의 위치 정보를 포함하는 응답을 상기 상대 노드로 반환하는 단계; 및
    상기 상대 노드가 상기 통신 상태 정보 서버로부터의 응답에 따라 상기 이동 노드의 현재 위치 정보를 획득하여 바인딩 업데이트를 수행하는 단계
    를 포함하는 무선 인터넷 시스템에서 통신 상태 정보를 이용한 소프트 핸드오버 방법.
  2. 상기 제 1 항에 있어서,
    홈 에이전트(HA)가 상기 이동 노드로부터 바인딩 업데이트 신호를 전달받아 바인딩 업데이트를 수행하고 바인딩 응답을 반환하는 단계
    를 더 포함하는 무선 인터넷 시스템에서 통신 상태 정보를 이용한 소프트 핸드오버 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 이동 통보 단계는,
    상기 통신 상태 정보 서버가 상기 이동 노드로부터 전송받은 이동 주소를 이용하여 상기 이동 노드의 매체접근제어(MAC) 주소를 기반으로 하는 IP(Internet Protocol) 주소 및 이동 주소를 서로 상응하도록 저장하는 단계; 및
    상기 통신 상태 정보 서버가 상기 이동 노드의 위치 정보 갱신을 상기 상대 노드로 통보하는 단계
    를 포함하는 무선 인터넷 시스템에서 통신 상태 정보를 이용한 소프트 핸드오버 방법.
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  5. 삭제
  6. 삭제
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JP2002271368A (ja) * 2001-03-13 2002-09-20 Nec Corp 移動網における移動端末管理システム

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