KR101054055B1 - 이동 노드를 위한 ｎｓｉｓ 프로토콜 기반 사전자원예약장치 및 방법 - Google Patents

이동 노드를 위한 ｎｓｉｓ 프로토콜 기반 사전자원예약장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이동 노드를 위한 NSIS 프로토콜 기반 사전자원예약 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명에서는 이동 노드의 서비스 품질을 보장하기 위해 NSIS 프로토콜을 이용하여 사전자원예약을 수행하는 장치와 사전자원예약을 수행할 때 이전 경로와 새로운 경로가 만나는 지점에 있는 PCRN(Passive Crossover Node)을 발견하는 방법, 새 경로 및 공통경로 사전자원예약 매커니즘에 따라 사전자원예약을 수행하는 방법을 정의하였다. 본 발명을 이용하면 네트워크상에 사전자원예약 되는 자원의 양을 줄일 수 있고, 이동 노드의 핸드오버 이후 사용하지 않는 자원을 신속하게 해제할 수 있으며, 이동 노드가 핸드오버(Handover)하는 동안 지속적으로 QoS(서비스 품질, Quality of Service)를 보장받을 수 있는 이점이 있다.
사전자원예약, 크로스오버노드, 서비스 품질, QoS, 핸드오버, NSIS 프로토콜

Description

이동 노드를 위한 ＮＳＩＳ 프로토콜 기반 사전자원예약 장치 및 방법{AN NSIS PROTOCOL BASED PRE-RESOURCE RESERVATION APPARATUS AND METHOD FOR A MOBILE NODE}
본 발명은 이동 노드를 위한 NSIS 프로토콜 기반 사전자원예약 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이동 노드의 서비스 품질을 보장하기 위해 NSIS 프로토콜을 이용하여 사전자원예약을 수행하는 장치와 사전자원예약을 수행할 때 이전 경로와 새로운 경로가 만나는 지점에 있는 PCRN(Passive Crossover Node)을 발견하는 방법, 새 경로 및 공통경로 사전자원예약 매커니즘에 따라 사전자원예약을 수행하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 모바일 환경에서는 이동 노드(Mobile Node, 이하 "MN"이라 함)에게 지속적인 QoS(서비스 품질, Quality of Service)를 제공하는 것이 가장 중요한 이슈라 할 수 있다.
한편, RSVP(Reservation Protocol)와 같은 기존의 QoS 시그널링(Signaling) 프로토콜은 상이한 네트워크 도메인으로 구성된 전달 네트워크상에서 사용되기 어렵고, 확장성, 보안, 이동성 등과 관련된 주요 요구사항들을 충족시키지 못한다는 문제점을 갖고 있다.
이를 해결하기 위해, IETF(Internet Engineering Task Force)의 NSIS(Next Step in Signaling) 워킹그룹에서는 차세대 네트워크를 위한 범용의 시그널링 프로토콜로 NSIS 프로토콜을 제안하였으며{참조문헌1; R. Hancock, Siemens/RMR, G. Karagiannis, "Next Step in Signaling (NSIS): Framework", RFC 4080, June 2005}, 자원예약을 위한 QoS 시그널링 프로토콜로 이를 사용하는 방안에 대한 표준화 작업을 진행하고 있다{참조문헌2; J, Manner, G. Karagiannis, A. McDonald, "NSLP for Quality-of-Service Signaling", draft-ietf-nsis-qos-nslp-15, July 2007}.
이중, 모바일 환경에서 QoS 지원을 위해 NSIS를 이용한 자원예약 및 MN의 핸드오버 이후 새로운 경로 상의 자원예약 시그널링 지연을 줄이기 위한 방안이 제시되었다{참조문헌3; T. Sanda, X. Fu, "Applicability Statement of NSIS Protocols in Mobile Environments", draft-ietf-nsis-applicability-mobility-signaling-06, March 2007}.
전술한 기존의 참조문헌 3에서는 자원예약 시그널링 지연을 줄이기 위해 전체 데이터 전달 경로 중 MN의 핸드오버 이후 변경된 부분에 중복적으로 자원예약이 이루어지지 않도록 이전 경로와 새로운 경로의 분기 또는 병합 지점의 노드인 CRN (크로스오버 노드, Crossover Node)을 발견한다.
이러한 기존의 참조문헌 3에서는 새로운 경로를 따라 시그널링 메시지가 전달되는 도중에 CRN을 발견하며, CRN을 발견하기 위해 종단간의 세션에 고유하게 부여된 세션 아이디(Session_ID), 송/수신자의 주소 및 포트번호를 포함하는 플로우 아이디(Flow ID, FID), 피어(peer)노드의 구별정보를 이용한다.
상기 CRN이 발견되는 즉시, CRN에 해당하는 노드가 시그널링의 송신측으로 자원예약 응답메시지를 보냄으로써 자원예약 시그널링 지연을 줄이고, 새로운 경로와 이전 경로의 공통경로에서는 갱신 플래그가 설정된 자원예약 메시지를 보냄으로써 각 노드에서 유지하고 있는 자원예약 상태정보를 새로운 플로우 아이디(FID)를 포함하는 상태정보로 업데이트(Update)함으로써 자원중복예약을 피하도록 한다.
그러나, 기존의 방안은 MN이 핸드오버 이후 자원예약을 수행하여 완료하기까지 MN의 QoS를 보장하지 못한다. 만약, MN이 실시간 어플리케이션 서비스를 사용하고 있다면, 지속적인 QoS 보장이 요구되므로 MN의 핸드오버 전에 이동할 가능성이 있는 지역의 새로운 경로에 대해 사전자원예약을 해두는 것이 필요하다.
도 1은 NSIS 프로토콜을 이용하여 사전자원예약을 수행하기 위한 네트워크 구조를 설명하기 위한 개념도이다.
도 1을 참조하면, 사전자원예약 시 이미 자원예약이 이루어진 경로(이하, "활성화 경로"라고 함)와 사전자원예약이 이루어질 경로(이하, "사전예약 경로"라고 함)에서 공통으로 사용되는 경로(이하, "공통경로"라고 함)가 있다면, 공통경로에 중복적으로 자원이 예약되는 것을 피하고, 사전예약 경로 중 공통경로를 제외한 경로(이하, "새 경로")에만 신속하게 자원예약을 수행하기 위해 PCRN(Passive CRN)을 발견하는 것이 중요하다.
그러나, 기존의 참고문헌 3에서는 사전자원예약을 위해 CRN을 발견하려는 경우 핸드오버 하지 않은 MN의 CoA(보조주소, Care of Address)가 변경되지 않았고, 시그널링 메시지 또한 현재 자원이 예약된 경로를 따라 전달되어 피어 노드의 구별정보가 변경되지 않았기 때문에 변경된 플로우 아이디와 피어 노드 구별정보를 이용하는 기존의 방안을 그대로 적용할 수 없다.
또한, 아직 핸드오버하지 않은 MN의 데이터 트래픽이 공통경로를 통해 전달되어야 하기 때문에 기존 방안에서와 같이 공통경로 상의 현재 상태정보를 새로운 상태정보로 업데이트해서는 안 된다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 MN이 핸드오버 할 가능성이 있는 하나 이상의 지역의 사전예약 경로와 현재 활성화 경로 상에서 CRN이 될 가능성을 가진 노드인 PCRN을 MN의 핸드오버 이전에 발견하고, PCRN으로 발견된 노드가 사전예약 경로에서 공통경로를 제외한 구간인 새 경로에 사전자원예약을 수행하며, 공통경로에서는 활성화 경로와 사전예약 경로에 대한 상태정보를 동시에 유지하도록 함으로써 MN에게 지속적인 QoS를 제공할 수 있도록 하는 이동 노드를 위한 NSIS 프로토콜 기반의 사전자원예약 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 제1 측면은, MN(Mobile Node), 네트워크를 구성하는 NSIS(Next Step in Signaling) 라우터 또는 AR(Access Router) 중 적어도 어느 하나에 배치되며, NSIS 프로토콜을 이용하여 MN의 핸드오버 이전에 PCRN(Passive Crossover Node)을 발견하고, 새 경로 및 공통경로 사전자원예약 메커니즘에 따라 사전자원예약을 수행하는 장치로서, 로컬 응용 계층으로부터 NSIS 메시지 생성명령을 수신하는 메시지 생성명령 수신모듈; AR로부터 받은 신호의 세기를 측정하여 기준치에 도달하는지 계산하는 AR 신호측정 계산모듈; 이전 라우터로부터 메시지를 수신하거나 신규로 생성한 메시지를 다음 라우터로 송신하는 NSIS 메시지 송/수신모듈; 상기 메시지 생성명령 수신모듈로부터 메시지 생성명령이 전달되면 신규로 메시지를 생성하거나, 상기 AR 신호측정 계산모듈로부터 NOTIFY 메시지 생성명령이 전달되면 신규로 NOTIFY 메시지를 생성하거나, 상기 새 경로 및 공통경로 사전자원예약 메커니즘에 따라 NOTIFY 또는 RESERVE 메시지를 신규로 생성하여 상기 NSIS 메시지 송/수신모듈로 전달하며, 상기 새 경로 및 공통경로 사전자원예약 메커니즘에 따라 예약되는 자원의 대역폭을 계산하고 결정하는 NSIS 메시지 처리모듈; 및 NSIS 자원예약 상태정보를 상기 새 경로 및 공통경로 사전자원예약 메커니즘에 따라 저장하는 NSIS 자원예약 상태정보 저장모듈을 포함하는 이동 노드를 위한 NSIS 프로토콜 기반 사전자원예약 장치를 제공하는 것이다.
여기서, 상기 새 경로 사전자원예약 메커니즘은, 현재의 활성화 경로 상에 위치한 PCRN을 발견하고 PCRN의 위치를 기점으로 하여 사전예약 경로 중 공통경로를 제외한 구간에 해당하는 새 경로에서 새롭게 사전자원예약을 수행하는 방식이며, 상기 공통경로 사전자원예약 메커니즘은, 공통경로에서 동일한 세션에 대한 기존의 자원예약 상태정보를 검색하여 상기 자원예약 상태정보에 일부의 자원예약 상태정보를 추가하는 방식임이 바람직하다.
바람직하게, 상기 NSIS 메시지 처리모듈은, 후보 PCRN의 발견을 요청하는 상기 NOTIFY(D 플래그) 메시지를 수신하면, 후보 PCRN 발견 메커니즘에 따라 후보 PCRN을 결정하는 후보 PCRN 매칭검색부; 상기 RESERVE 메시지(P 플래그)를 수신하면, PCRN 발견 메커니즘에 따라 PCRN을 결정하는 PCRN 매칭검색부; 수신한 상기 RESERVE 메시지에 명시된 QSPEC의 내용을 참고하여 상기 새 경로 사전자원예약 메 커니즘에 따라 새롭게 할당될 자원의 양을 계산하거나, 상기 공통경로 사전자원예약 메커니즘에 따라 공통으로 사용될 자원의 양을 계산하는 QSPEC 계산부; 상기 새 경로 사전자원예약 메커니즘에 따라 새롭게 사전자원예약을 수행하기 위한 RESERVE 메시지(P 플래그)나 상기 공통경로 사전자원예약 메커니즘에 따라 자원예약 상태정보를 수정하기 위한 RESERVE 메시지(A 플래그)를 생성하여 상기 NSIS 메시지 송/수신모듈로 전달하는 RESERVE 메시지 생성부; 및 CAR(Candidate AR), MN 또는 PCRN에서 상기 새 경로 및 공통경로 사전자원예약 메커니즘에 따라 특정한 RESERVE 메시지 생성을 알리기 위한 NOTIFY 메시지(D, P, A 플래그)를 생성하여 상기 NSIS 메시지 송/수신모듈로 전달하는 NOTIFY 메시지 생성부를 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 후보 PCRN 발견 메커니즘은, 활성화 경로 상에 존재하는 노드들에서 상기 NSIS 메시지 송/수신모듈로부터 상기 NOTIFY(D 플래그) 메시지를 수신하면, 인터페이스 정보를 검색하여 활성화 경로를 제외한 여분의 인터페이스가 있을 경우 이 노드를 후보 PCRN으로 결정하는 방식이며, 상기 PCRN 발견 메커니즘은, 상기 NSIS 메시지 송/수신모듈로부터 상기 RESERVE 메시지(P 플래그)를 수신하면, 수신된 상기 RESERVE 메시지가 이전의 사전자원예약 요청 메시지에 대한 응답인지를 확인하여 이전의 사전자원예약 요청 메시지에 대한 응답일 경우 후보 PCRN을 해당 사전자원예약에 대한 PCRN으로 선택하는 방식일 수 있다.
바람직하게, 상기 NSIS 자원예약 상태정보 저장모듈은, 상기 새 경로 사전자원예약 메커니즘에 따라 자원예약 상태정보를 저장하는 상태정보 저장부; 및 상기 공통경로 사전자원예약 메커니즘에 따라 사전자원예약의 상태정보를 NSIS 자원예약 상태정보 테이블에 추가로 저장하는 상태정보 추가저장부를 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 NSIS 자원예약 상태정보 테이블은, 송/수신자 사이의 유일 세션에 대한 구별정보를 의미하는 세션 아이디(Session_ID) 필드와, 유일 세션에 포함되는 플로우(Flow)의 구별정보를 의미하는 플로우 아이디(Flow ID) 리스트 필드와, 업/다운 스트림 피어(up/downstream peer)에 대한 구별정보를 의미하는 SII(Source Identification Information)-Handle 필드와, 업 스트림 피어로부터 받은 RSN(Reservation Sequence Number)과 각 노드에서 로컬(Local)의 최신 값을 유지하는 RSN 필드와, 요청 메시지에 대한 응답 요청정보를 리스트화 한 RII(Request Identification Information) 리스트 필드와, 상태정보 만료기간(State lifetime) 필드와, 통합 세션 아이디(ID)를 리스트화 한 바운드세션 아이디 리스트(BOUND_SESSION_ID) 필드로 이루어질 수 있다.
바람직하게, 상기 플로우 아이디 리스트 필드는, 상기 공통경로 사전자원예약 메커니즘에 따라 공통경로 상의 노드들이 기존의 자원예약 상태정보 및 새로운 자원예약 상태정보를 동시에 유지하기 위하여 여러 개의 플로우 아이디(Flow ID)를 리스트 형태로 저장할 수 있다. 상기 플로우 아이디 리스트 필드는 기존에 저장된 플로우 아이디 객체 또는 사전자원예약을 위한 플로우 아이디 객체를 추가로 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 RESERVE 메시지는, 메시지의 타입을 포함한 메시지 구별정보를 의미하는 공통헤더(Common Header) 객체와, 요청 메시지의 순서를 의미하는 RSN(Reservation Sequence Number) 객체와, 요청 메시지에 대한 응답 요청정보를 의미하는 RII(Request Identification Information) 객체와, 자원예약 상태정보의 만료기간을 의미하는 만료기간(Refresh_Period) 객체와, 메시지 라우팅 정보 중 항상 참고 되어야 하는 정보의 표시를 의미하는 패킷명세(Packet_classifier) 객체와, QoS 요구사항으로서 자원예약에 요구되는 대역폭이나 자원예약이 가능한 대역폭을 의미하는 QSPEC 객체로 이루어질 수 있다.
바람직하게, 상기 NOTIFY 메시지는, 메시지의 타입을 포함한 메시지 구별정보를 의미하는 공통헤더 객체와, 자원예약의 성공여부에 대한 이유, 에러 및 기타 공지의 메시지를 의미하는 INFO_SPEC(Information Specification) 객체와, 사전자원예약을 위한 플로우 아이디(Flow ID)의 정보를 의미하는 모바일 디스크립터(Mobile Descriptor) 객체와, QoS 요구사항으로서 자원예약에 요구되는 대역폭이나 자원예약이 가능한 대역폭을 의미하는 QSPEC 객체로 이루어질 수 있다.
바람직하게, 상기 공통헤더 객체는, 메시지타입(Message Type) 필드, 메시지명세 플래그(Message-specific flag) 필드 및 메시지일반 플래그(Generic flag) 필드로 구성되며, 상기 메시지명세 플래그 필드는 각 메시지에 대한 명세의 부분으로서, 후보 PCRN의 발견을 요청하기 위한 D(Discovery) 플래그, 상기 새 경로 사전자원예약 메커니즘에 따라 사전자원예약을 수행하기 위한 P(Pre-reservation) 플래그, 상기 공통경로 사전자원예약 메커니즘에 따라 사전자원예약을 수행하기 위한 A(Append) 플래그, 자원 해제를 위한 T(Tear) 플래그, 및 자원예약 상태정보를 갱신하기 위한 R(Replace) 플래그로 이루어질 수 있다.
바람직하게, 후보 PCRN 발견을 요청하는 상기 NOTIFY 메시지는, 공통 헤더에 포함한 메시지명세 플래그에 후보 PCRN의 발견을 요청하기 위한 D(Discovery) 플래그를 설정하고, 사전자원예약에 사용될 플로우 아이디의 정보를 의미하는 모바일 디스크립터 객체를 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 모바일 디스크립터 객체는, MN이 적어도 하나의 핸드오버 예상지역에서 사용할 CoA(Care of Address)와 CN(Correspondent Node)의 주소, MN과 CN의 포트번호로 구성된 적어도 하나의 플로우 아이디 객체를 포함하며, MN의 핸드오버 예상지역이 둘 이상의 경우 그에 대한 플로우 아이디를 리스트로 구성할 수 있다.
바람직하게, 상기 새 경로 사전자원예약 메커니즘에 따라 자원예약을 하기 위한 RESERVE 메시지 또는 NOTIFY 메시지에는, 공통 헤더에 포함한 메시지명세 플래그에 사전자원예약을 수행하기 위한 P(Pre-reservation) 플래그를 설정하고, 상기 NOTIFY 메시지에 포함된 모바일 디스크립터 객체의 플로우 아이디 리스트에서 적어도 하나의 플로우 아이디를 새 경로 사전자원 예약을 위해 새 경로 상으로 보낼 상기 NOTIFY 메시지 또는 RESERVE 메시지의 플로우 아이디로 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 공통경로 사전자원예약 메커니즘에 따라 자원예약을 하기 위한 RESERVE 메시지 또는 NOTIFY 메시지에는, 공통 헤더에 포함한 메시지명세 플래그에 사전자원예약을 수행하기 위한 A(Append) 플래그를 설정하고, RESPONSE 메시지 또는 상기 RESERVE 메시지에 포함된 플로우 아이디를 공통경로 사전자원예약을 위해 공통경로 상으로 보낼 상기 RESERVE 메시지 또는 NOTIFY 메시지의 플로우 아이디로 포함할 수 있다.
본 발명의 제2 측면은, NSIS(Next Step in Signaling) 프로토콜을 이용하여 MN(Mobile Node)의 핸드오버 이전에 PCRN(Passive Crossover Node)을 발견하는 방법과, 새 경로 또는 공통경로 사전자원예약 메커니즘에 따라 사전자원예약을 수행하는 방법으로서, (a) MN이 이동하기 전 기 AR(Access Router)로부터 받는 신호의 세기를 측정하여 기 설정된 한계치보다 작아질 경우 사전자원예약 프로세싱을 시작하는 단계; (b) 사전자원예약 프로세싱을 시작하기 위해 사전자원예약 요청과 동시에 후보 PCRN의 발견을 요청하는 NOTIFY(D 플래그) 메시지를 생성하여 활성화 경로 상으로 송신하는 단계; (c) 상기 NOTIFY(D 플래그) 메시지를 수신하면, 후보 PCRN 발견 메커니즘에 따라 후보 PCRN을 결정하는 단계; (d) MN의 핸드오버가 예상되는 둘 이상의 지역에 사전자원예약을 수행하려는 경우, 상기 단계(c)에서 결정된 후보 PCRN 외의 후보 PCRN을 찾는 NOTIFY 메시지를 복제하여 전달하는 단계; (e) 상기 단계(c)의 후보 PCRN의 결정 여부에 따라 후보 PCRN이 아닐 경우 다음 노드로 NOTIFY(D 플래그) 메시지를 전달하거나, 후보 PCRN일 경우 MN의 새 CoA(Care of Address)를 목적지로 하는 P 플래그가 설정된 RESERVE 또는 NOTIFY 메시지를 생성하여 전달하는 단계; (f) 상기 단계(e)에서 생성한 RESERVE(P 플래그) 메시지를 수신하면, 상기 새 경로 사전자원예약 메커니즘에 따라 상태정보를 저장하는 단계; (g) 새 경로 사전자원예약을 성공적으로 완료한 후, PCRN 발견 메커니즘에 따라 PCRN을 결정하는 단계; (h) 상기 단계(g)의 PCRN 결정 여부에 따라 CN(Correspondent Node)을 목적지로 하는 A 플래그가 설정된 RESERVE 또는 NOTIFY 메시지를 생성하여 전달하는 단계; (i) 상기 단계(h)에서 생성한 RESERVE(A 플래그) 메시지를 수신하면, 상기 공통경로 사전자원예약 메커니즘에 따라 상태정보를 저장하는 단계; (j) MN이 실제 핸드오버 한 이후에 사용하지 않을 활성화 경로의 일부 자원 및 일부 새 경로의 자원을 해제하기 위한 RESERVE(T 플래그) 메시지를 생성하거나, 예약된 자원의 상태정보를 갱신하기 위한 RESERVE(R 플래그) 메시지를 생성하여 전달하는 단계; 및 (k) 상기 단계(j)에서 생성한 RESERVE 메시지(T 또는 R 플래그)를 수신하면 활성화 경로 및 사전예약 경로에 예약된 자원의 상태정보를 재정비(repair)하는 단계를 포함하는 이동 노드를 위한 NSIS 프로토콜 기반 사전자원예약 방법을 제공하는 것이다.
여기서, 상기 새 경로 사전자원예약 메커니즘은, 현재의 활성화 경로 상에 위치한 PCRN을 발견하고 PCRN의 위치를 기점으로 하여 사전예약 경로 중 공통경로를 제외한 구간에 해당하는 새 경로에서 새롭게 사전자원예약을 수행하는 방식이고, 상기 공통경로 사전자원예약 메커니즘은, 공통경로에서 동일한 세션에 대한 기존의 자원예약 상태정보를 검색하여 상기 자원예약 상태정보에 일부의 자원예약 상태정보를 추가하는 방식이며, 상기 후보 PCRN 발견 메커니즘은, 활성화 경로 상에 존재하는 노드들에서 상기 NOTIFY(D 플래그) 메시지를 수신하면, 인터페이스 정보를 검색하여 활성화 경로를 제외한 여분의 인터페이스가 있을 경우 이 노드를 후보 PCRN으로 결정하는 방식이며, 상기 PCRN 발견 메커니즘은, 상기 RESERVE 메시지(P 플래그)를 수신하면, 수신된 상기 RESERVE 메시지(P 플래그)가 이전의 사전자원예약 요청 메시지에 대한 응답인지를 확인하여 이전의 사전자원예약 요청 메시지에 대한 응답일 경우 후보 PCRN을 해당 사전자원예약에 대한 PCRN으로 선택하는 방식인 것이 바람직하다.
바람직하게, 상기 단계(b)는, NOTIFY 메시지에 포함되어야 하는 모바일 디스크립터 객체의 플로우 아이디(Flow ID)를 생성하기 위해, MN이 PAR(Previous Access Router)로 받은 적어도 하나의 MN의 핸드오버 예상지역의 서브넷 주소를 이용하여 각 핸드오버 예상지역에서 사용될 MN의 새로운 CoA를 생성하고, 이 정보를 포함하는 적어도 하나의 새로운 플로우 아이디를 생성하여 모바일 디스크립터 객체에 추가할 수 있다.
바람직하게, 상기 단계(c)는, 후보 PCRN을 판별하기 위한 단계로서, 상기 NOTIFY 메시지를 수신한 노드가 활성화 경로에 포함된 인터페이스를 제외하고 목적지를 향해 보낼 수 있는 적어도 하나의 인터페이스를 가지고 있다면 이 노드를 후보 PCRN으로 결정할 수 있다.
바람직하게, 상기 후보 PCRN으로 결정된 노드에 둘 이상의 인터페이스가 있을 경우, 라우팅 테이블의 정보를 이용하여 목적지에 가장 가까운 경로로 전달되는 하나의 인터페이스를 선택하고, 이 인터페이스를 통해 새 경로 상에 자원예약을 위한 시그널링 메시지를 전달할 수 있다.
바람직하게, 상기 단계(d)는, MN의 각 핸드오버 예상지역에 대한 후보 PCRN을 다르게 선택하기 위해, 후보 PCRN으로 선택된 기 노드에서 처리된 플로우 아이디를 제외하고, 나머지 플로우 아이디 리스트를 포함하는 NOTIFY 메시지를 활성화 경로 상의 다음 노드로 전달할 수 있다.
바람직하게, 상기 단계(e)는, 상기 새 경로 사전자원예약 메커니즘에 따라 사전자원예약을 수행하며, RESERVE 메시지의 전달 방향이 CN에서 MN으로 향하는 경우, MN이 송신자일 때 수신측 초기화 방법이 적용되거나 수신자일 때 송신측 초기화 방법이 적용되는 경우가 이에 해당되어, P 플래그가 설정된 RESERVE 메시지를 MN의 CoA를 목적지로 하여 전송하는 것과, CAR(Candidate AR)에서 상기 RESERVE 메시지를 수신하면 P 플래그가 설정된 응답 메시지를 CN을 목적지로 하여 전송할 수 있다.
바람직하게, 상기 단계(e)는, 상기 새 경로 사전자원예약 메커니즘에 따라 사전자원예약을 수행하며, RESERVE 메시지의 전달 방향이 MN에서 CN으로 향하는 경우, MN이 송신자일 때 송신측 초기화 방법이 적용되거나 수신자일 때 수신측 초기화 방법이 적용되는 경우가 이에 해당되어, P 플래그가 설정된 NOTIFY 메시지를 MN의 CoA를 목적지로 하여 전송하는 것과, CAR(Candidate AR)에서 상기 NOTIFY 메시지를 수신하면 P 플래그가 설정된 RESERVE 메시지를 CN을 목적지로 하여 전송할 수 있다.
바람직하게, 상기 단계(f)는, P 플래그가 설정된 RESERVE 메시지를 수신한 노드는 상기 새 경로 사전자원예약 메커니즘에 따라 상기 RESERVE 메시지의 QSPEC(QoS Specification)에 포함된 MN의 QoS 요구사항을 만족하는지 여부를 결정하고, 새롭게 자원을 예약하기 위해 NSIS 자원예약 상태 테이블에 새로운 자원예약 상태정보를 저장할 수 있다.
바람직하게, 상기 단계(g)는, P 플래그가 설정된 RESERVE 또는 RESPONSE 메 시지를 수신하면 기 자원예약 상태정보와 상기 메시지의 QSPEC에 명시된 자원예약 상태정보를 비교하여 매칭되는 상태정보가 존재할 경우, 이 노드를 PCRN으로 결정할 수 있다.
바람직하게, 상기 단계(h)는, 상기 공통경로 사전자원예약 메커니즘에 따라 사전자원예약을 수행하며, RESERVE 메시지의 전달방향이 CN에서 MN으로 향하는 경우, MN이 송신자일 때 수신측 초기화 방법이 적용되거나 수신자일 때 송신측 초기화 방법이 적용되는 경우가 이에 해당되어, PCRN에서 A 플래그가 설정된 NOTIFY 메시지를 CN을 목적지로 하여 전송하는 것과, CN에서 A 플래그가 설정된 RESERVE 메시지를 MN을 목적지로 하여 전송할 수 있다.
바람직하게, 상기 단계(h)는, 상기 공통경로 사전자원예약 메커니즘에 따라 사전자원예약을 수행하며, RESERVE 메시지의 전달방향이 MN에서 CN으로 향하는 경우, MN이 수신자일 때 수신측 초기화 방법이 적용되거나 송신자일 때 송신측 초기화 방법이 적용되는 경우가 이에 해당되어, PCRN에서 A 플래그가 설정된 RESERVE 메시지를 CN을 목적지로 하여 전송하는 것과, CN에서 A 플래그가 설정된 응답 메시지를 MN을 목적지로 하여 전송할 수 있다.
바람직하게, 상기 단계(h)는, A 플래그가 설정된 RESERVE 메시지를 수신한 노드는 상기 공통경로 사전자원예약 메커니즘에 따라, NSIS 자원예약 상태정보 테이블에서 상기 RESERVE 메시지의 QSPEC과 매칭되는 상태정보를 검색하여 기 자원예약 상태정보에 새로운 플로우 아이디 객체를 추가로 저장할 수 있다.
바람직하게, 상기 단계(k)는, 기존 자원예약 상태정보를 재정비(repair)하는 단계로, MN이 핸드오버 한 후, 사전에 생성한 플로우 아이디(Flow ID)를 포함하는 RESERVE 메시지나 QUERY 메시지를 보냄으로서 새로운 곳으로 이동했음을 알리면, (k1) MN에서 CN으로 상기 메시지가 전달되는 동안 새 경로의 자원예약 상태정보는 상태정보 만료기간을 갱신하는 단계; (k2) PCRN으로 선택된 노드는 CRN으로 동작하여 기존 활성화 경로의 자원예약 상태정보를 해제하기 위해 RESERVE(T 플래그) 메시지를 기존 MN의 주소를 목적지로 하여 전달하는 단계; (k3) PCRN으로 선택된 노드는 CRN으로 동작하여 공통경로의 자원예약 상태정보를 갱신(update) 및 교체(replace)하기 위해 RESERVE(R 플래그) 메시지를 CN의 주소를 목적지로 하여 전달하는 단계; 및 (k4) MN의 핸드오버 예상지역이 두 곳 이상일 경우 CRN이 되지 못한 나머지 PCRN은 해당 플로우에 대한 상기 단계(k2) 및 단계(k3)의 상기 메시지를 수신하면, 해당 PCRN에서 시작되는 새 경로에 사전자원 예약된 자원을 해제하는 RESERVE(T 플래그) 메시지를 전달하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 제3 측면은, NSIS(Next Step in Signaling) 프로토콜을 이용하여 MN(Mobile Node)의 핸드오버 이전에 PCRN(Passive Crossover Node)을 발견하고, 현재의 활성화 경로 상에 위치한 PCRN을 발견하고 PCRN의 위치를 기점으로 하여 사전예약 경로 중 공통경로를 제외한 구간에 해당하는 새 경로에서 새롭게 사전자원예약을 수행하는 새 경로 사전자원예약 메커니즘과, 공통경로에서 동일한 세션에 대한 기존의 자원예약 상태정보를 검색하여 상기 자원예약 상태정보에 일부의 자원예약 상태정보를 추가하는 공통경로 사전자원예약 메커니즘에 따라 사전자원예약을 수행하는 방법으로서, (a') MN이 이동하기 전 기 AR(Access Router)로부터 받는 신호의 세기를 측정하여 기 설정된 한계치보다 작아질 경우 사전자원예약 프로세싱을 시작하는 단계; (b') 사전자원예약을 요청하는 NOTIFY(D 플래그) 메시지를 활성화 경로 상으로 송신하는 단계; (c') 상기 단계(b')에서 송신된 NOTIFY(D 플래그) 메시지를 수신하면, 인터페이스 정보를 검색하여 활성화 경로를 제외한 여분의 인터페이스가 있을 경우 이 노드를 후보 PCRN으로 결정하는 단계; (d') MN의 핸드오버가 예상되는 둘 이상의 지역에 사전자원예약을 수행하려는 경우 후보 PCRN으로 결정된 지역 외의 후보 PCRN을 찾는 NOTIFY 메시지를 복제하여 전달하는 단계; (e') 상기 단계(c')의 후보 PCRN의 결정 여부에 따라 후보 PCRN이 아닐 경우 다음 노드로 NOTIFY(D 플래그) 메시지를 전달하거나, 후보 PCRN일 경우 새 경로로 보낼 RESERVE(P 플래그) 메시지 또는 NOTIFY(P 플래그) 메시지를 생성하여 전달하는 단계; (f') 상기 단계(e')에서 생성된 RESERVE(P 플래그) 메시지를 수신하여 QSPEC 계산부에서 새롭게 할당 가능한 자원의 양을 계산하는 단계; (g') 자원예약 상태정보 테이블에 자원예약 가능범위만큼의 자원을 할당하도록 상기 새 경로 사전자원예약 메커니즘에 따라 상태정보를 저장하는 단계; (h') 상기 단계(e')에서 P 플래그가 설정된 RESERVE 또는 NOTIFY 메시지를 수신하면, 자원예약 상태정보를 검색하여 상기 메시지에 명시된 QSPEC과 자원예약 상태정보를 비교하여 PCRN 발견 메커니즘에 따라 PCRN을 결정하는 단계; (i') 상기 단계(h')의 PCRN 결정 여부에 따라 RESERVE(A 플래그) 메시지 또는 NOTIFY(A 플래그)를 생성하여 전달하는 단계; (j') 상기 단계(i')에서 생성된 RESERVE(A 플래그) 메시지를 수신하면, 상기 메시지에 명시된 QSPEC과 매칭되는 상태정보를 검색하여 상기 공통경로 사전자원예약 메커니즘에 따라 기존의 자원예약 상태정보에 새로운 플로우 아이디를 추가로 저장하는 단계; 및 (k') MN이 실제 핸드오버 한 이후에 사용하지 않을 활성화 경로의 일부 자원과 새 경로의 자원을 해제하기 위한 RESERVE(T 플래그) 메시지를 생성하여 전달하는 단계를 포함하는 NSIS 프로토콜을 이용한 사전자원예약 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 제4 측면은, 상술한 이동 노드를 위한 NSIS 프로토콜 기반 사전자원예약 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 기록매체를 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 이동 노드를 위한 NSIS 프로토콜 기반 사전자원예약 장치 및 방법에 따르면, NSIS 프로토콜을 이용한 사전자원예약 메커니즘 가운데 MN의 핸드오버 이전에 활성화 경로와 사전예약 경로 상의 노드인 PCRN을 발견함으로써, 새 경로 사전자원예약 메커니즘과 공통경로 사전자원예약 메커니즘을 새 경로와 공통경로에 적용하여 네트워크의 자원 활용률을 비교적 높일 수 있으며, 이동 노드에게 지속적인 QoS를 보장할 수 있는 이점이 있다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 그러 나, 다음에 예시하는 본 발명의 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 상술하는 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되어지는 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 NSIS 프로토콜(Next Step in Signaling)을 이용한 사전자원예약을 수행하기 위한 네트워크 구조 및 경로 구성을 설명하기 위한 개념도로서, 모바일 환경에서 이동하는 단말(Mobile Node, 이하 "MN"이라 함)이 핸드오버(Handover)하기 전에 사전자원예약을 하기 위해 본 발명을 적용한 경우의 네트워크 구조와 경로 구성의 예를 보여준다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 NSIS 프로토콜을 이용한 사전자원예약을 수행하기 위한 네트워크는, MN과 통신 상대 단말(Correspondent Node, 이하 "CN"이라 함)의 사이에 현재 엑세스 라우터(Present Access Router, 이하 'PAR'이라 함)와 후보 엑세스 라우터(Candidate Access Router, 이하 'CAR'이라 함)(CAR1 및 CAR2)로 명명된 두 타입의 엑세스 라우터들(Access Routers, ARs)이 구비되어 있으며, 다수의 라우터 노드들(R1 내지 R6)로 연결되어 있다.
여기서, 상기 PAR은 상기 MN의 현재 위치에 존재하는 엑세스 라우터(Access Router, 이하 "AR"이라 함)를 나타낸 것이며, 상기 CAR은 상기 MN이 추후 이동할 예상지역에 존재하는 AR을 나타낸 것이다. 즉, 현재 MN이 위치한 지역의 PAR과 추후 MN이 이동할 가능성이 있는 지역의 CAR이 있다.
그리고, 활성화 경로(Active path)는 아직 핸드오버하지 않은 MN과 CN 사이 에 자원이 이미 예약되어 있는 경로이고, 사전예약 경로(Passive path)는 MN의 이동예상지역과 PCRN 사이에 사전자원예약이 이루어질 경로를 의미한다. 또한, 공통 경로(Common path)는 상기 활성화 경로와 상기 사전예약 경로에 공통으로 포함되는 경로로 PCRN(Passive CRN)과 CN 사이의 경로를 의미한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 노드를 위한 NSIS 프로토콜 기반 사전자원예약 장치를 설명하기 위한 전체적인 블록 구성도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 노드를 위한 NSIS 프로토콜 기반 사전자원예약 장치는, MN과 네트워크를 구성하는 NSIS 라우터 및 AR 등에 배치됨이 바람직하며, 크게 메시지 생성명령 수신모듈(100), AR 신호측정 계산모듈(200), NSIS 메시지 송/수신모듈(300), NSIS 메시지 처리모듈(400) 및 NSIS 자원예약 상태정보 저장모듈(500)을 포함하여 이루어진다.
여기서, 메시지 생성명령 수신모듈(100)은 로컬 응용 계층으로부터 NSIS 메시지 생성 명령을 수신하는 기능을 수행한다.
AR 신호측정 계산모듈(200)은 AR로부터 받은 신호 예컨대, 비콘 신호(Beacon Signal)의 세기를 측정하여 기준치에 도달하는지 계산하는 기능을 수행한다.
NSIS 메시지 송/수신모듈(300)은 이전 라우터로부터 메시지를 수신하거나 신규로 생성한 메시지를 다음 라우터로 송신하는 기능을 수행한다.
NSIS 메시지 처리모듈(400)은 메시지 생성명령 수신모듈(100)로부터 메시지 생성명령이 전달되면 신규로 메시지를 생성하거나, AR 신호측정 계산모듈(200)로부 터 NOTIFY 메시지 생성명령이 전달되면 신규로 NOTIFY 메시지를 생성하거나, 새 경로 및 공통경로 사전자원예약 메커니즘에 따라 NOTIFY 또는 RESERVE 메시지를 신규로 생성하여 NSIS 메시지 송/수신모듈(300)로 전달하며, 상기 새 경로 및 공통경로 사전자원예약 메커니즘에 따라 예약되는 자원의 대역폭을 계산하고 결정하는 기능을 수행한다.
상기 새 경로 사전자원예약 메커니즘은, 현재의 활성화 경로 상에 위치한 PCRN을 발견하고, PCRN의 위치를 기점으로 하여 사전예약 경로 중 공통경로를 제외한 구간에 해당하는 새 경로에서 새롭게 사전자원예약을 수행하는 방식이다.
상기 공통경로 사전자원예약 메커니즘은, 공통경로에서 동일한 세션에 대한 기존의 자원예약 상태정보를 검색하여 상기 자원예약 상태정보에 일부의 자원예약 상태정보를 추가하는 방식이다.
이러한 NSIS 메시지 처리모듈(400)은 후보 PCRN 매칭검색부(410), PCRN 매칭검색부(420), QSPEC(QoS Specification) 계산부(430), NOTIFY 메시지 생성부(440), RESERVE 메시지 생성부(450)를 포함하여 이루어진다.
여기서, 후보 PCRN 매칭검색부(410)는 후보 PCRN의 발견을 요청하는 NOTIFY(D 플래그) 메시지를 수신하면, 후보 PCRN 발견 메커니즘에 따라 후보 PCRN을 결정하는 기능을 수행한다.
이때, 상기 후보 PCRN 발견 메커니즘은, 활성화 경로 상에 존재하는 노드들에서 NSIS 메시지 송/수신모듈(300)로부터 NOTIFY(D 플래그) 메시지를 수신하면, 인터페이스 정보를 검색하여 활성화 경로를 제외한 여분의 인터페이스가 있을 경우 이 노드를 후보 PCRN으로 결정하는 방식이다.
PCRN 매칭검색부(420)는 RESERVE 메시지(P 플래그)를 수신하면, PCRN 발견 메커니즘에 따라 PCRN을 결정하는 기능을 수행한다.
이때, 상기 PCRN 발견 메커니즘은, NSIS 메시지 송/수신모듈(300)로부터 RESERVE 메시지(P 플래그)를 수신하면, 수신된 상기 RESERVE 메시지가 이전의 사전자원예약 요청 메시지에 대한 응답인지를 확인하여 이전의 사전자원예약 요청 메시지에 대한 응답일 경우 후보 PCRN을 해당 사전자원예약에 대한 PCRN으로 선택하는 방식이다.
QSPEC 계산부(430)는 수신한 상기 RESERVE 메시지에 명시된 QSPEC의 내용을 참고하여 상기 새 경로 사전자원예약 메커니즘에 따라 새롭게 할당될 자원의 양을 계산하거나, 상기 공통경로 사전자원예약 메커니즘에 따라 공통으로 사용될 자원의 양을 계산하는 기능을 수행한다.
NOTIFY 메시지 생성부(440)는 CAR(Candidate AR), MN 또는 PCRN에서 상기 새 경로 및 공통경로 사전자원예약 메커니즘에 따라 RESERVE 메시지 생성을 알리기 위한 NOTIFY 메시지(D, P, A 플래그)를 생성하여 NSIS 메시지 송/수신모듈(300)로 전달하는 기능을 수행한다.
RESERVE 메시지 생성부(450)는 상기 새 경로 사전자원예약 메커니즘에 따라 새롭게 사전자원예약을 수행하기 위한 RESERVE 메시지(P 플래그)나 상기 공통경로 사전자원예약 메커니즘에 따라 자원예약 상태정보를 수정하기 위한 RESERVE 메시지(A 플래그)를 생성하여 NSIS 메시지 송/수신모듈(300)로 전달하는 기능을 수행한 다.
그리고, NSIS 자원예약 상태정보 저장모듈(500)은 NSIS 메시지 처리모듈(400)에서 계산된 QSPEC이 포함된 RESERVE 메시지의 상태정보를 상기 새 경로 및 공통경로 사전자원예약 메커니즘에 따라 각각 상태정보를 저장하는 기능을 수행한다.
이러한 NSIS 자원예약 상태정보 저장모듈(500)은, 상기 새 경로 사전자원예약 메커니즘에 따라 자원예약 상태정보를 저장하는 기존의 NSIS 자원예약 상태정보 저장부(510)와, 상기 공통경로 사전자원예약 메커니즘에 따라 저장되어 있던 상태정보를 검색하여 RESERVE 메시지에 포함된 새로운 플로우 아이디(Flow ID, FID)를 추가로 저장 즉, 사전자원예약의 상태정보를 후술하는 NSIS 자원예약 상태정보 테이블(800)에 추가로 저장하는 상태정보 추가저장부(530)를 포함한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 적용된 RESERVE 메시지의 구조도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 적용된 NOTIFY 메시지의 구조도이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 NSIS 자원예약 상태정보 테이블의 구조도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 적용된 NSIS RESERVE 메시지(600)는, 공통헤더(Common Header) 객체(610), RSN(Reservation Sequence Number) 객체(620), RII(Request Identification Information) 객체(630), 만료기간(Refresh_Period) 객체(640), 패킷명세(Packet_classifier) 객체(650), QSPEC(QoS Specification) 객체(660) 등으로 이루어진다.
도 5를 참조하면, 본 발명에 적용된 NSIS NOTIFY 메시지(700)는, 공통헤더 객체(710), INFO_SPEC(Information Specification) 객체(720), 모바일 디스크립터(Mobile Descriptor) 객체(730), QSPEC 객체(740) 등으로 이루어진다.
그리고, RESERVE 메시지(600)와 NOTIFY 메시지(700)에 포함되는 공통헤더 객체(610)(710)는 메시지타입(Message Type) 필드(611)(711)와, 메시지명세 플래그(Message-specific flag) 필드(612)(712) 및 메시지일반 플래그(Generic flag) 필드(613)(713)로 구성되어 있다.
또한, 본 발명에 따라 메시지명세 플래그는, 후보 PCRN의 발견을 요청하기 위한 D(Discovery) 플래그, 상기 새 경로 사전자원예약 메커니즘에 따라 사전자원예약을 수행하기 위한 P(Pre-reservation) 플래그, 상기 공통경로 사전자원예약 메커니즘에 따라 사전자원예약을 수행하기 위한 A(Append) 플래그, 자원 해제를 위한 T(Tear) 플래그, 및 자원예약 상태정보를 갱신하기 위한 R(Replace) 플래그 등으로 이루어질 수 있다.
한편, NOTIFY 메시지(700)에서 모바일 디스크립터 객체(730)는 도 5에 도시된 바와 같이, 플로우 아이디 객체를 적어도 하나 이상 포함하며 사전자원예약을 수행할 지역이 한 곳 이상일 경우, 리스트 형태로 구성된 플로우 아이디 리스트 객체(731) 등으로 이루어질 수 있다.
도 6을 참조하면, 본 발명에서 NSIS 자원예약 상태정보 저장모듈(500)에 저장되는 NSIS 자원예약 상태정보 테이블(800)은, 세션 아이디(Session_ID) 필드(810), 플로우 아이디 리스트 필드(820), SII-Handle 필드(830), 업 스트림 피 어(upstream peer)로부터 받은 RSN과 각 노드에서 로컬의 최신 값을 유지하는 RSN 필드(840), RII 리스트 필드(850), 상태정보 만료기간(State lifetime) 필드(860), 통합 세션 아이디(ID)를 리스트(List)화 한 바운드세션 아이디 리스트(BOUND_SESSION_ID) 필드(870)로 이루어진다.
여기서, 플로우 아이디 리스트 필드(820)는 본 발명에서 공통경로 사전자원예약 메커니즘에 따라 공통경로 상의 노드들이 기존의 자원예약 상태정보 및 새로운 자원예약 상태정보를 동시에 유지하기 위해, 일반적으로 하나의 플로우 아이디(FID)를 저장하던 NSLP 상태 테이블의 구조를 여러 개의 플로우 아이디(FID)를 리스트 형태로 저장하는 필드이다.
도 4 내지 도 6에 도시된 RESERVE 메시지(600), NOTIFY 메시지(700), NSIS 자원예약 상태정보 테이블(800) 등에서 개별 객체 또는 필드가 가지는 의미를 살펴보면 다음과 같다.
즉, 공통헤더 객체(610)(710)는 메시지의 타입 등을 포함하는 메시지 구별정보이고, 공통헤더 객체(610)(710)의 메시지명세 플래그 필드(612)(712)는 각 메시지에 대한 명세의 부분이며, 본 발명에 따라 후보 PCRN의 발견을 요청하기 위한 D(Discovery) 플래그, 상기 새 경로 사전자원예약 메커니즘에 따라 사전자원예약을 수행하기 위한 P(Pre-reservation) 플래그, 상기 공통경로 사전자원예약 메커니즘에 따라 사전자원예약을 수행하기 위한 A(Append) 플래그를 포함한다.
RSN 객체(620)는 요청 메시지의 순서이고, RII 객체(630)는 요청 메시지에 대한 응답 요청정보이고, 만료기간 객체(640)는 자원예약 상태정보의 만료기간이 고, 패킷명세 객체(650)는 메시지 라우팅 정보 중 항상 참고되어야 하는 정보의 표시이며, QSPEC 객체(660)는 QoS 요구사항으로서 자원예약에 요구되는 대역폭이나 자원예약이 가능한 대역폭이다.
INFO_SPEC 객체(720)는 자원예약의 성공여부에 대한 이유, 에러 및 기타 공지의 메시지이며, 모바일 디스크립터 객체(730)는 사전자원예약에 사용될 플로우 아이디(FID)를 포함한다.
이때, 상기 플로우 아이디(FID)는 MN이 핸드오버 예상지역에서 사용할 CoA(Care of Address)와 CN(Correspondent Node)의 주소, MN과 CN의 포트번호로 구성되어 있으며, MN의 핸드오버 예상지역이 둘 이상의 경우일 때 그에 대한 플로우 아이디를 리스트 형태로 구성한다.
그리고, 세션 아이디 필드(810)는 송/수신자 사이의 유일 세션에 대한 구별정보이며, 플로우 아이디 리스트 필드(820)는 유일 세션에 포함되는 플로우의 구별정보이고, SII-Handle 필드(830)는 업 스트림 또는 다운 스트림 피어(upstream peer or downstream peer)에 대한 구별정보이다.
이하에는 전술한 바와 같은 RESERVE 메시지와 NOTIFY 메시지 및 NSIS 자원예약 상태정보 등을 이용하여 NSIS 프로토콜을 이용한 PCRN 발견과정 및 사전자원예약 과정에 대해 상세하게 설명하기로 한다.
도 7a는 CN에서 MN으로 RESERVE 메시지를 전달하는 경우에 본 발명의 일 실시예에 따른 PCRN 발견 및 사전자원예약의 메시지 흐름도이며, 도 7b는 MN에서 CN 으로 RESERVE 메시지를 전달하는 경우에 본 발명의 일 실시예에 따른 PCRN 발견 및 사전자원예약의 메시지 흐름도이다.
즉, 도 7a 및 도 7b는 MN의 핸드오버 전, 본 발명에 따라 PCRN을 발견하는 방법과 사전자원예약 방법의 절차를 RESERVE 메시지의 전달방향에 따라 메시지의 흐름을 구별하여 나타낸 도면이다.
일반적으로, NSIS 프로토콜은 자원예약 시그널링(Signaling)인 RESERVE 메시지를 송신측에서 발생하는 송신측 초기화(sender-initiated) 방법과 수신측에서 발생하는 수신측 초기화(receiver-initiated) 방법을 지원한다.
도 7a는 RESERVE 메시지의 전달 방향이 CN에서 MN으로 전송되는 경우를 나타낸 것이며, MN이 송신자일 때 수신측 초기화 방법이 적용되는 경우와 수신자일 때 송신측 초기화 방법이 적용되는 경우가 이에 해당된다.
또한, 도 7b는 RESERVE 메시지의 전달 방향이 MN에서 CN으로 전송되는 경우를 나타낸 것이며, MN이 송신자일 때 송신측 초기화 방법이 적용되는 경우와 수신자일 때 수신측 초기화 방법이 적용되는 경우가 이에 해당된다.
도 3, 도 7a 및 도 7b를 참조하면, 먼저, MN의 AR 신호측정 계산모듈(200)에서 PAR로부터 받는 신호의 세기를 측정하여 임의의 한계치보다 작아질 경우, NSIS 메시지 처리모듈(400)의 NOTIFY 메시지 생성부(440)에서 CN을 목적지로 하는 후보 PCRN 발견 요청 메시지인 NOTIFY 메시지(D 플래그)를 생성한다. 이러한 NOTIFY 메시지(D 플래그)는 NSIS 메시지 송/수신모듈(300)을 통해 활성화 경로 상의 다음 노드로 전달한다(a-①, a-①', b-①, b-①').
이후에, NSIS 메시지 송/수신모듈(300)이 상기 NOTIFY 메시지(D 플래그)를 수신하면, NSIS 메시지 처리모듈(400)의 후보 PCRN 매칭검색부(410)에서 PCRN 자신이 PCRN이 될 가능성을 가진 노드인 후보 PCRN인지를 확인한다.
즉, 후보 PCRN 매칭검색부(410)는 이 노드가 활성화 경로에 포함되는 인터페이스를 제외하고 NOTIFY 메시지(700)의 모바일 디스크립터 객체(730, 도 5 참조)에 포함된 플로우 아이디 정보 중 MN의 사전 IP 주소를 향해 보낼 수 있는 하나 이상의 인터페이스를 가지고 있다면, 이 노드를 후보 PCRN으로 선택한다.
한편, 둘 이상의 인터페이스가 있을 경우에는 라우팅 테이블의 정보를 이용하여 가장 가까운 경로로 전달되는 하나의 인터페이스를 선택하고, 만약, 하나의 인터페이스도 가지고 있지 않을 경우에는 후보 PCRN의 조건을 만족하는 노드가 발견될 때까지 활성화 경로 상의 다음 노드로 상기 NOTIFY 메시지(D 플래그)를 전달한다.
다음으로, 후보 PCRN으로 선택된 노드는 전술한 새 경로 사전자원예약 메커니즘에 따라 NSIS 메시지 처리모듈(400)에서 NOTIFY 메시지에 포함된 플로우 아이디로부터 MN의 새로운 CoA를 얻어, 이를 각 사전예약 경로로 향하는 시그널링 메시지의 목적지 주소로 사용하는 시그널링 메시지를 생성한다.
만약, MN의 핸드오버 예상지역이 두 곳 이상일 경우에는 각 사전예약 경로마다 서로 다른 후보 PCRN이 선택될 수 있다. 즉, 현재 후보 PCRN으로 선택된 노드가 NOTIFY 메시지의 플로우 아이디 리스트 중 첫 번째 예상지역에 대해서는 후보 PCRN이지만, 두 번째 예상지역에 대해서는 후보 PCRN이 아닐 수 있다.
이러한 경우 두 번째 예상지역의 후보 PCRN을 발견하기 위해 계속 NOTIFY 메시지를 전달해야 한다. 이를 위해 그 노드는 현재 후보 PCRN에서 처리된 플로우 아이디를 제외하고, 나머지 플로우 아이디 리스트를 포함하는 NOTIFY 메시지를 활성화 경로 상의 다음 노드로 전달한다. 한편, 현재의 후보 PCRN에서는 자신과 해당 CAR 사이의 사전자원예약이 성공적으로 완료될 때까지 플로우 아이디를 유지하고 있어야 한다.
상기 후보 PCRN에서 새 경로로 전달되는 시그널링 메시지는 도 7a 및 도 7b에서 도시된 바와 같이, RESERVE 메시지의 전달방향에 따라 NOTIFY 메시지 또는 RESERVE 메시지 중 하나를 전달하는데, 이는 NSIS 시그널링에서 사용하는 모든 자원예약 메시지는 그 세션을 위한 자원예약 시그널링이 원래 전달되던 방향으로 항상 전달되어야 하기 때문에 경우에 따라 적절한 메시지를 전달하기 위해서이다.
도 7a에 도시된 바와 같이, RESERVE 메시지의 전달방향이 CN에서 MN으로 향하는 경우, 후보 PCRN으로 선택된 노드가 RESERVE 메시지(P 플래그)를 각각의 CAR1 및 CAR2로 전송한다(a-②, a-②').
이때, NOTIFY 메시지(700)의 모바일 디스크립터 객체(730)에 포함된 플로우 아이디를 RESERVE 메시지에 포함하여 후보 PCRN부터 CAR 구간의 노드들이 자원예약을 위한 상태정보의 하나로 이용하도록 하며, 상기 RESERVE 메시지에 P 플래그를 설정함으로서 상기 새 경로 사전자원예약 메커니즘에 따라 MN이 아닌 CAR까지 RESERVE 메시지를 전달한다.
이후에, 각 후보 PCRN(후보 PCRN1, 후보 PCRN 2)로부터 각 CAR(CAR1, CAR2) 구간의 노드들이 MN의 QoS 요구사항을 만족한다면 자원예약이 성공적으로 이루어지고, CAR은 자원예약의 결과를 알리기 위해 응답(RESPONSE) 메시지를 보낸다(a-③, a-③').
도 7b에 도시된 바와 같이, RESERVE 메시지가 MN에서 CN으로 전달되는 경우에는, 후보 PCRN(후보 PCRN1, 후보 PCRN 2)으로 선택된 각각의 노드에서 NOTIFY 메시지(P 플래그)를 보내어 CAR이 RESERVE 메시지를 보내야 한다는 것으로 알린다(b-②, b-②').
이후에, 상기 NOTIFY 메시지(P 플래그)를 수신한 CAR(CAR1, CAR2)은 새 경로로 RESERVE 메시지(P 플래그)를 보내며, 상기 RESERVE 메시지(P 플래그)를 수신한 노드는 NSIS 메시지 처리모듈(400)의 QSPEC 계산부(430)에서 사전자원예약 가능한 대역폭의 양을 계산하여 사전자원예약이 가능할 경우 사전자원예약을 수행한다(b-③, b-③').
만약, 각 후보 PCRN은 새 경로 상에 성공적으로 자원예약이 완료되었다면, 도 7a의 경우에 응답(RESPONSE) 메시지를 전달받고, 도 7b의 경우에 RESERVE 메시지(P 플래그)를 전달받게 된다.
이때, NSIS 메시지 송/수신모듈(300)로부터 받은 상기의 메시지를 PCRN 매칭검색부(420)에서 확인하여 이전의 사전자원예약 요청 메시지에 대한 응답일 경우, 후보 PCRN을 해당 사전자원예약에 대한 PCRN(PCRN1, PCRN2)으로 선택한다.
그러나 만약, 후보 PCRN이 응답 메시지나 RESERVE 메시지를 특정 제한시간 내에 전달받지 못하거나 또는 자원예약 실패를 알리는 응답 메시지를 전달받을 경 우에는 CAR과 후보 PCRN 구간의 사전자원예약에 실패하였다고 판단하여 새로운 후보 PCRN을 찾는다.
다음으로, 상기 선택된 PCRN(PCRN1, PCRN2)은 사전자원예약이 성공적으로 이루어짐을 알리기 위하여 MN으로 응답(RESPONSE) 메시지를 전달해야 한다(b-④, b-④').
도 8a는 CN에서 MN으로 RESERVE 메시지를 전달하는 경우에 본 발명의 일 실시예에 따른 공통경로 상에서 자원예약의 메시지 흐름도이며, 도 8b는 MN에서 CN으로 RESERVE 메시지를 전달하는 경우에 본 발명의 일 실시예에 따른 공통경로 상에서 자원예약의 메시지 흐름도이다.
도 8a 및 도 8b를 참조하면, PCRN 발견 후, PCRN이 되는 노드는 전술한 공통경로 사전자원예약 메커니즘에 따라 RESERVE 메시지가 전달되는 방향에 따라 각각 다른 시그널링 메시지를 CN으로 전달한다.
도 8a의 경우에는 PCRN이 되는 노드가 NOTIFY 메시지(A 플래그)를 CN에게 보내어 CN이 공통경로 상에 RESERVE 메시지를 보내야 한다는 것을 알린다(a-①, a-①'). CN은 NOTIFY 메시지(A 플래그)를 받으면, 사전자원예약에 대한 자원예약 상태 정보를 추가하기 위해 공통경로로 RESERVE 메시지(A 플래그)를 보내며, 이 메시지는 PCRN까지 전달된다(a-②, a-②').
이후에, RESERVE 메시지(A 플래그)를 전달받은 각 PCRN(PCRN1, PCRN2)은 이에 대한 응답(RESPONSE) 메시지를 MN으로 전달한다(a-③, a-③')
도 8b의 경우에는 PCRN이 되는 노드가 RESERVE 메시지(A 플래그)를 보내며(b-①, b-①'), 상기 RESERVE 메시지(A 플래그)를 전달받은 CN은 이에 대한 응답(RESPONSE) 메시지를 각 PCRN(PCRN1, PCRN2)으로 보낸 후(b-②, b-②'), 각 PCRN(PCRN1, PCRN2)은 CN으로부터 전달받은 응답(RESPONSE) 메시지를 MN으로 전달한다(b-③, b-③').
한편, 사전자원예약을 수행한 이후에도 MN이 핸드오버를 완료하기 전까지는 공통경로를 포함한 활성화 경로를 통해 데이터 트래픽을 전달받아야 하기 때문에, 공통경로 상의 자원예약 상태정보에 포함되는 기존 플로우 아이디가 사전자원예약에서 사용하는 플로우 아이디로 변경되지 않아야 한다.
본 발명에서는 NSLP 계층에서 예약된 자원의 상태정보를 저장하는 NSIS 자원예약 상태정보 테이블(800)에 현재의 자원예약 상태정보와 사전자원예약의 상태정보를 동시에 유지하기 위해, NSIS 자원예약 상태정보 저장모듈(500)의 상태정보 추가 저장부(530)에 세션별로 하나의 세션 아이디, 여러 개의 플로우 아이디를 저장하는 플로우 아이디 리스트, SII-Handle 정보를 이용하여 NSIS 메시지 처리모듈(400)의 QSPEC 계산부(430)에서 계산된 값에 따라 자원예약 상태정보를 저장한다.
또한, 공통경로 상의 노드에게 사전자원예약의 상태정보를 추가하는 방식의 공통경로 사전자원예약 메커니즘을 적용한다. 각각의 PCRN은 MN의 사전자원예약의 결과를 알리는 응답 메시지를 MN으로 전달한다. 추후 MN에서 핸드오버한 후 사전예약 경로로 보내는 RESERVE 메시지에서도 이를 명시하여 갱신되어야 할 자원예약 상 태정보를 구별하는데 이용한다.
MN은 핸드오버한 후, 사전에 생성한 플로우 아이디를 포함하는 RESERVE 메시지나 QUERY 메시지를 보내어 새로운 곳으로 이동했음을 알린다. 이때, 자원예약 상태정보를 갱신하기 위해 사전자원예약 시 사용한 세션 아이디를 포함한 RESERVE 메시지(R 플래그)를 사전예약 경로로 전달하고, 이 RESERVE 메시지(R 플래그)를 전달받은 노드들은 메시지에 포함된 플로우 아이디를 제외한 나머지 플로우 아이디를 NSIS 자원예약 상태정보 테이블(800)에서 삭제한다. 여러 핸드오버 예상 지역의 사전예약 경로에 포함된 PCRN 중 실제 MN이 사용할 경로의 PCRN이 CRN으로 동작한다.
한편, 더 이상 사용하지 않는 활성화 경로 중 공통경로를 제외한 구간에 자원해제를 위해 RESERVE 메시지(T 플래그)를 전달한다. 또한, CRN이 되지 못한 PCRN들은 자신이 포함된 경로의 CAR로 자원해제를 위해 RESERVE 메시지(T 플래그)를 보낸다. MN에서 핸드오버 후 전송하는 RESERVE 메시지는 더 이상 유지되지 않아야 하는 상태정보를 처리하기 위해 보내는 메시지이며, MN은 RESERVE 메시지의 전송과 무관하게 이동 직후 사전에 예약된 자원을 이용해 데이터 트래픽을 전송할 수 있다.
다른 한편, 본 발명의 실시예에 따른 이동 노드를 위한 NSIS 프로토콜 기반 사전자원예약 방법은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현되는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함 한다.
예컨대, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체로는 롬(ROM), 램(RAM), 시디-롬(CD-ROM), 자기 테이프, 하드디스크, 플로피디스크, 이동식 저장장치, 비휘발성 메모리(Flash Memory), 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들면, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함된다.
또한, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 통신망으로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 읽을 수 있는 코드로서 저장되고 실행될 수 있다.
전술한 본 발명에 따른 이동 노드를 위한 NSIS 프로토콜 기반 사전자원예약 장치 및 방법에 대한 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명에 속한다.
도 1은 NSIS 프로토콜을 이용하여 사전자원예약을 수행하기 위한 네트워크 구조를 설명하기 위한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 NSIS 프로토콜을 이용한 사전자원예약을 수행하기 위한 네트워크 구조 및 경로 구성을 설명하기 위한 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 노드를 위한 NSIS 프로토콜 기반 사전자원예약 장치를 설명하기 위한 전체적인 블록 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 적용된 RESERVE 메시지의 구조도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 적용된 NOTIFY 메시지의 구조도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 NSIS 자원예약 상태정보 테이블의 구조도이다.
도 7a는 CN에서 MN으로 RESERVE 메시지를 전달하는 경우에 본 발명의 일 실시예에 따른 PCRN 발견 및 사전자원예약의 메시지 흐름도이며, 도 7b는 MN에서 CN으로 RESERVE 메시지를 전달하는 경우에 본 발명의 일 실시예에 따른 PCRN 발견 및 사전자원예약의 메시지 흐름도이다.
도 8a는 CN에서 MN으로 RESERVE 메시지를 전달하는 경우에 본 발명의 일 실시예에 따른 공통경로 상에서 자원예약의 메시지 흐름도이며, 도 8b는 MN에서 CN으로 RESERVE 메시지를 전달하는 경우에 본 발명의 일 실시예에 따른 공통경로 상에서 자원예약의 메시지 흐름도이다.

Claims (31)

  1. 현재의 활성화 경로 상에 위치한 PCRN을 발견하고 PCRN의 위치를 기점으로 하여 사전예약 경로 중 공통경로를 제외한 구간에 해당하는 새 경로에서 새롭게 사전자원예약을 수행하는 방식을 새 경로 사전자원예약 메커니즘이라고 하고, 공통경로에서 동일한 세션에 대한 기존의 자원예약 상태정보를 검색하여 상기 자원예약 상태정보에 일부의 자원예약 상태정보를 추가하는 방식을 공통경로 사전자원예약 메커니즘이라고 할 때,
    NSIS 프로토콜을 이용하여 MN의 핸드오버 이전에 PCRN(Passive Crossover Node)을 발견하고, 상기 새 경로 사전자원예약 메커니즘 및 상기 공통경로 사전자원예약 메커니즘에 따라 사전자원예약을 수행하는 장치로서,
    로컬 응용 계층으로부터 NSIS 메시지 생성명령을 수신하는 메시지 생성명령 수신모듈;
    AR로부터 받은 신호의 세기를 측정하여 기준치에 도달하는지 계산하는 AR 신호측정 계산모듈;
    이전 라우터로부터 메시지를 수신하거나 신규로 생성한 메시지를 다음 라우터로 송신하는 NSIS 메시지 송/수신모듈;
    상기 메시지 생성명령 수신모듈로부터 메시지 생성명령이 전달되면 신규로 메시지를 생성하거나, 상기 AR 신호측정 계산모듈로부터 NOTIFY 메시지 생성명령이 전달되면 신규로 NOTIFY 메시지를 생성하거나, 상기 새 경로 및 공통경로 사전자원예약 메커니즘에 따라 NOTIFY 또는 RESERVE 메시지를 신규로 생성하여 상기 NSIS 메시지 송/수신모듈로 전달하며, 상기 새 경로 및 공통경로 사전자원예약 메커니즘에 따라 예약되는 자원의 대역폭을 계산하고 결정하는 NSIS 메시지 처리모듈; 및
    상기 NSIS 메시지 처리모듈에서 계산된 QSPEC(QoS Specification)이 포함된 RESERVE 메시지의 상태정보를 상기 새 경로 및 공통경로 사전자원예약 메커니즘에 따라 상태정보를 저장하는 NSIS 자원예약 상태정보 저장모듈을 포함하는 이동 노드를 위한 NSIS 프로토콜 기반 사전자원예약 장치.
  2. 삭제
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 NSIS 메시지 처리모듈은,
    후보 PCRN의 발견을 요청하는 상기 NOTIFY 메시지인 NOTIFY(D 플래그) 메시지를 수신하면, 후보 PCRN 발견 메커니즘에 따라 후보 PCRN을 결정하는 후보 PCRN 매칭검색부;
    상기 RESERVE 메시지인 RESERVE 메시지(P 플래그)를 수신하면, PCRN 발견 메커니즘에 따라 PCRN을 결정하는 PCRN 매칭검색부;
    수신한 상기 RESERVE 메시지(P 플래그)에 명시된 QSPEC의 내용을 참고하여 상기 새 경로 사전자원예약 메커니즘에 따라 새롭게 할당될 자원의 양을 계산하거나, 상기 공통경로 사전자원예약 메커니즘에 따라 공통으로 사용될 자원의 양을 계산하는 QSPEC 계산부;
    상기 새 경로 사전자원예약 메커니즘에 따라 새롭게 사전자원예약을 수행하기 위한 RESERVE 메시지(P 플래그)나 상기 공통경로 사전자원예약 메커니즘에 따라 자원예약 상태정보를 수정하기 위한 RESERVE 메시지(A 플래그)를 생성하여 상기 NSIS 메시지 송/수신모듈로 전달하는 RESERVE 메시지 생성부; 및
    CAR(Candidate AR), MN 또는 PCRN에서 상기 새 경로 및 공통경로 사전자원예약 메커니즘에 따라 특정한 RESERVE 메시지 생성을 알리기 위한 NOTIFY 메시지(D, P, A 플래그)를 생성하여 상기 NSIS 메시지 송/수신모듈로 전달하는 NOTIFY 메시지 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 노드를 위한 NSIS 프로토콜 기반 사전자원예약 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 후보 PCRN 발견 메커니즘은, 활성화 경로 상에 존재하는 노드들에서 상기 NSIS 메시지 송/수신모듈로부터 상기 NOTIFY(D 플래그) 메시지를 수신하면, 인터페이스 정보를 검색하여 활성화 경로를 제외한 여분의 인터페이스가 있을 경우 이 노드를 후보 PCRN으로 결정하는 방식이며,
    상기 PCRN 발견 메커니즘은, 상기 NSIS 메시지 송/수신모듈로부터 상기 RESERVE 메시지(P 플래그)를 수신하면, 수신된 상기 RESERVE 메시지(P 플래그)가 이전의 사전자원예약 요청 메시지에 대한 응답인지를 확인하여 이전의 사전자원예약 요청 메시지에 대한 응답일 경우 후보 PCRN을 해당 사전자원예약에 대한 PCRN으로 선택하는 방식인 것을 특징으로 하는 이동 노드를 위한 NSIS 프로토콜 기반 사전자원예약 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 NSIS 자원예약 상태정보 저장모듈은,
    상기 새 경로 사전자원예약 메커니즘에 따라 자원예약 상태정보를 저장하는 상태정보 저장부; 및
    상기 공통경로 사전자원예약 메커니즘에 따라 사전자원예약의 상태정보를 NSIS 자원예약 상태정보 테이블에 추가로 저장하는 상태정보 추가저장부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 노드를 위한 NSIS 프로토콜 기반 사전자원예약 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 NSIS 자원예약 상태정보 테이블은,
    송/수신자 사이의 유일 세션에 대한 구별정보를 의미하는 세션 아이 디(Session_ID) 필드와, 유일 세션에 포함되는 플로우(Flow)의 구별정보를 의미하는 플로우 아이디(Flow ID) 리스트 필드와, 업/다운 스트림 피어(up/downstream peer)에 대한 구별정보를 의미하는 SII(Source Identification Information)-Handle 필드와, 업 스트림 피어로부터 받은 RSN(Reservation Sequence Number)과 각 노드에서 로컬(Local)의 최신 값을 유지하는 RSN 필드와, 요청 메시지에 대한 응답 요청정보를 리스트화 한 RII(Request Identification Information) 리스트 필드와, 상태정보 만료기간(State lifetime) 필드와, 통합 세션 아이디(ID)를 리스트화 한 바운드세션 아이디 리스트(BOUND_SESSION_ID) 필드로 이루어진 것을 특징으로 하는 이동 노드를 위한 NSIS 프로토콜 기반 사전자원예약 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 플로우 아이디 리스트 필드는, 상기 공통경로 사전자원예약 메커니즘에 따라 공통경로 상의 노드들이 기존의 자원예약 상태정보 및 새로운 자원예약 상태정보를 동시에 유지하기 위하여 여러 개의 플로우 아이디(Flow ID)를 리스트 형태로 저장하는 것을 특징으로 하는 이동 노드를 위한 NSIS 프로토콜 기반 사전자원예약 장치.
  8. 제5 항에 있어서,
    상기 NSIS 자원예약 상태정보 테이블은,
    기존에 저장된 플로우 아이디 객체 또는 사전자원예약을 위한 플로우 아이디 객체를 추가로 저장하여 적어도 하나의 플로우 아이디 객체를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 노드를 위한 NSIS 프로토콜 기반 사전자원예약 장치.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 RESERVE 메시지는,
    메시지의 타입을 포함한 메시지 구별정보를 의미하는 공통헤더(Common Header) 객체와, 요청 메시지의 순서를 의미하는 RSN(Reservation Sequence Number) 객체와, 요청 메시지에 대한 응답 요청정보를 의미하는 RII(Request Identification Information) 객체와, 자원예약 상태정보의 만료기간을 의미하는 만료기간(Refresh_Period) 객체와, 메시지 라우팅 정보 중 항상 참고되어야 하는 정보의 표시를 의미하는 패킷명세(Packet_classifier) 객체와, QoS 요구사항으로서 자원예약에 요구되는 대역폭이나 자원예약이 가능한 대역폭을 의미하는 QSPEC 객체로 이루어진 것을 특징으로 하는 이동 노드를 위한 NSIS 프로토콜 기반 사전자원예약 장치.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 NOTIFY 메시지는,
    메시지의 타입을 포함한 메시지 구별정보를 의미하는 공통헤더 객체와, 자원예약의 성공여부에 대한 이유, 에러 및 기타 공지의 메시지를 의미하는 INFO_SPEC(Information Specification) 객체와, 사전자원예약을 위한 플로우 아이디(Flow ID)의 정보를 의미하는 모바일 디스크립터(Mobile Descriptor) 객체와, QoS 요구사항으로서 자원예약에 요구되는 대역폭이나 자원예약이 가능한 대역폭을 의미하는 QSPEC 객체로 이루어진 것을 특징으로 하는 이동 노드를 위한 NSIS 프로토콜 기반 사전자원예약 장치.
  11. 제9 항 또는 제10 항에 있어서,
    상기 공통헤더 객체는,
    메시지타입(Message Type) 필드, 메시지명세 플래그(Message-specific flag) 필드 및 메시지일반 플래그(Generic flag) 필드로 구성되며, 상기 메시지명세 플래그 필드는 각 메시지에 대한 명세의 부분으로서, 후보 PCRN의 발견을 요청하기 위한 D(Discovery) 플래그, 상기 새 경로 사전자원예약 메커니즘에 따라 사전자원예약을 수행하기 위한 P(Pre-reservation) 플래그, 상기 공통경로 사전자원예약 메커니즘에 따라 사전자원예약을 수행하기 위한 A(Append) 플래그, 자원 해제를 위한 T(Tear) 플래그, 및 자원예약 상태정보를 갱신하기 위한 R(Replace) 플래그로 이루어진 것을 특징으로 하는 이동 노드를 위한 NSIS 프로토콜 기반 사전자원예약 장 치.
  12. 제1 항에 있어서,
    후보 PCRN 발견을 요청하는 상기 NOTIFY 메시지는, 메시지의 타입을 포함한 메시지 구별정보를 의미하는 공통헤더 객체에 포함된 메시지명세 플래그에 후보 PCRN의 발견을 요청하기 위한 D(Discovery) 플래그를 설정하고,
    사전자원예약에 사용될 플로우 아이디의 정보를 의미하는 모바일 디스크립터 객체를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 노드를 위한 NSIS 프로토콜 기반 사전자원예약 장치.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 모바일 디스크립터 객체는, MN이 적어도 하나의 핸드오버 예상지역에서 사용할 CoA(Care of Address)와 CN(Correspondent Node)의 주소, MN과 CN의 포토번호를 내포하는 적어도 하나의 플로우 아이디 객체를 포함하며, MN의 핸드오버 예상지역이 둘 이상의 경우 그에 대한 플로우 아이디를 리스트로 구성하는 것을 특징으로 하는 이동 노드를 위한 NSIS 프로토콜 기반 사전자원예약 장치.
  14. 제1 항에 있어서,
    상기 새 경로 사전자원예약 메커니즘에 따라 자원예약을 하기 위한 RESERVE 메시지 또는 NOTIFY 메시지는,
    메시지의 타입을 포함한 메시지 구별정보를 의미하는 공통헤더 객체에 포함된 메시지명세 플래그에 사전자원예약을 수행하기 위한 P(Pre-reservation) 플래그를 설정하고,
    상기 NOTIFY 메시지에 포함된 모바일 디스크립터 객체의 플로우 아이디 중 적어도 하나의 플로우 아이디를 상기 RESERVE 메시지의 플로우 아이디로 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 노드를 위한 NSIS 프로토콜 기반 사전자원예약 장치.
  15. 제1 항에 있어서,
    상기 공통경로 사전자원예약 메커니즘에 따라 자원예약을 하기 위한 RESERVE 메시지 또는 NOTIFY 메시지는,
    메시지의 타입을 포함한 메시지 구별정보를 의미하는 공통헤더 객체에 포함된 메시지명세 플래그에 사전자원예약을 수행하기 위한 A(Append) 플래그를 설정하고,
    상기 NOTIFY 메시지에 포함된 모바일 디스크립터 객체의 플로우 아이디 중 적어도 하나의 플로우 아이디를 상기 RESERVE 메시지의 플로우 아이디로 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 노드를 위한 NSIS 프로토콜 기반 사전자원예약 장치.
  16. NSIS(Next Step in Signaling) 프로토콜을 이용하여 MN(Mobile Node)의 핸드오버 이전에 PCRN(Passive Crossover Node)을 발견하는 방법과, 현재의 활성화 경로 상에 위치한 PCRN을 발견하고 PCRN의 위치를 기점으로 하여 사전예약 경로 중 공통경로를 제외한 구간에 해당하는 새 경로에서 새롭게 사전자원예약을 수행하는 방식인 새 경로 사전자원예약 메커니즘 및 공통경로에서 동일한 세션에 대한 기존의 자원예약 상태정보를 검색하여 상기 자원예약 상태정보에 일부의 자원예약 상태정보를 추가하는 방식인 공통경로 사전자원예약 메커니즘에 따라 사전자원예약을 수행하는 방법으로서,
    (a) MN이 이동하기 전 기 AR(Access Router)로부터 받는 신호의 세기를 측정하여 기 설정된 한계치보다 작아질 경우 사전자원예약 프로세싱을 시작하는 단계;
    (b) 사전자원예약 프로세싱을 시작하기 위해 사전자원예약 요청과 동시에 후보 PCRN의 발견을 요청하는 NOTIFY(D 플래그) 메시지를 생성하여 활성화 경로 상으로 송신하는 단계;
    (c) 활성화 경로 상에 존재하는 노드들에서 상기 NOTIFY(D 플래그) 메시지를 수신하면, 인터페이스 정보를 검색하여 활성화 경로를 제외한 여분의 인터페이스가 있을 경우 이 노드를 후보 PCRN으로 결정하는 방식을 후보 PCRN 발견 메커니즘이라고 할 때, 상기 NOTIFY(D 플래그) 메시지를 수신하면, 상기 후보 PCRN 발견 메커니즘에 따라 후보 PCRN을 결정하는 단계;
    (d) MN의 핸드오버가 예상되는 둘 이상의 지역에 사전자원예약을 수행하려는 경우, 상기 단계(c)에서 결정된 후보 PCRN 외의 후보 PCRN을 찾는 NOTIFY 메시지를 복제하여 전달하는 단계;
    (e) 상기 단계(c)의 후보 PCRN의 결정 여부에 따라 후보 PCRN이 아닐 경우 다음 노드로 NOTIFY(D 플래그) 메시지를 전달하거나, 후보 PCRN일 경우 MN의 새 CoA(Care of Address)를 목적지로 하는 P 플래그가 설정된 RESERVE 또는 NOTIFY 메시지를 생성하여 전달하는 단계;
    (f) 상기 단계(e)에서 생성한 RESERVE(P 플래그) 메시지를 수신하면, 상기 새 경로 사전자원예약 메커니즘에 따라 상태정보를 저장하는 단계;
    (g) 새 경로 사전자원예약을 성공적으로 완료한 후, 상기 RESERVE 메시지(P 플래그)를 수신하면, 수신된 상기 RESERVE 메시지(P 플래그)가 이전의 사전자원예약 요청 메시지에 대한 응답인지를 확인하여 이전의 사전자원예약 요청 메시지에 대한 응답일 경우 후보 PCRN을 해당 사전자원예약에 대한 PCRN으로 선택하는 방식인 PCRN 발견 메커니즘에 따라 PCRN을 결정하는 단계;
    (h) 상기 단계(g)의 PCRN 결정 여부에 따라 CN(Correspondent Node)을 목적지로 하는 A 플래그가 설정된 RESERVE 또는 NOTIFY 메시지를 생성하여 전달하는 단계;
    (i) 상기 단계(h)에서 생성한 RESERVE(A 플래그) 메시지를 수신하면, 상기 공통경로 사전자원예약 메커니즘에 따라 상태정보를 저장하는 단계;
    (j) MN이 실제 핸드오버 한 이후에 사용하지 않을 활성화 경로의 일부 자원 및 일부 새 경로의 자원을 해제하기 위한 RESERVE(T 플래그) 메시지를 생성하거나, 예약된 자원의 상태정보를 갱신하기 위한 RESERVE(R 플래그) 메시지를 생성하여 전달하는 단계; 및
    (k) 상기 단계(j)에서 생성한 RESERVE 메시지(T 또는 R 플래그)를 수신하면 활성화 경로 및 사전예약 경로에 예약된 자원의 상태정보를 재정비(repair)하는 단계를 포함하는 이동 노드를 위한 NSIS 프로토콜 기반 사전자원예약 방법.
  17. 삭제
  18. 제16 항에 있어서,
    상기 단계(b)는, NOTIFY 메시지에 포함되어야 하는 모바일 디스크립터 객체의 플로우 아이디(Flow ID)를 생성하기 위해, MN이 PAR(Previous Access Router)로 받은 적어도 하나의 MN의 핸드오버 예상지역의 서브넷 주소를 이용하여 각 핸드오버 예상지역에서 사용될 MN의 새로운 CoA를 생성하고, 이 정보를 포함하는 적어도 하나의 새로운 플로우 아이디를 생성하여 모바일 디스크립터 객체에 추가하는 것을 특징으로 하는 이동 노드를 위한 NSIS 프로토콜 기반 사전자원예약 방법.
  19. 제16 항에 있어서,
    상기 단계(c)는, 후보 PCRN을 판별하기 위한 단계로서, 상기 NOTIFY(D 플래그) 메시지를 수신한 노드가 활성화 경로에 포함된 인터페이스를 제외하고 목적지를 향해 보낼 수 있는 적어도 하나의 인터페이스를 가지고 있다면 이 노드를 후보 PCRN으로 결정하는 것을 특징으로 하는 이동 노드를 위한 NSIS 프로토콜 기반 사전자원예약 방법.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 후보 PCRN으로 결정된 노드에 둘 이상의 인터페이스가 있을 경우, 라우팅 테이블의 정보를 이용하여 목적지에 가장 가까운 경로로 전달되는 하나의 인터페이스를 선택하고, 이 인터페이스를 통해 새 경로 상에 자원예약을 위한 시그널링 메시지를 전달하는 것을 특징으로 하는 이동 노드를 위한 NSIS 프로토콜 기반 사전자원예약 방법.
  21. 제16 항에 있어서,
    상기 단계(d)는, MN의 각 핸드오버 예상지역에 대한 후보 PCRN을 다르게 선택하기 위해, 후보 PCRN으로 선택된 기 노드에서 처리된 플로우 아이디를 제외하고, 나머지 플로우 아이디 리스트를 포함하는 NOTIFY 메시지를 활성화 경로 상의 다음 노드로 전달하는 것을 특징으로 하는 이동 노드를 위한 NSIS 프로토콜 기반 사전자원예약 방법.
  22. 제16 항에 있어서,
    상기 단계(e)는, 상기 새 경로 사전자원예약 메커니즘에 따라 사전자원예약을 수행하며, RESERVE 메시지의 전달 방향이 CN에서 MN으로 향하는 경우,
    MN이 송신자일 때 수신측 초기화 방법이 적용되거나 수신자일 때 송신측 초기화 방법이 적용되는 경우가 이에 해당되어, P 플래그가 설정된 RESERVE 메시지를 MN의 CoA를 목적지로 하여 전송하는 것과, CAR(Candidate AR)에서 상기 RESERVE(P 플래그) 메시지를 수신하면 P 플래그가 설정된 응답 메시지를 CN을 목적지로 하여 전송하는 것을 특징으로 하는 이동 노드를 위한 NSIS 프로토콜 기반 사전자원예약 방법.
  23. 제16 항에 있어서,
    상기 단계(e)는, 상기 새 경로 사전자원예약 메커니즘에 따라 사전자원예약을 수행하며, RESERVE 메시지의 전달 방향이 MN에서 CN으로 향하는 경우,
    MN이 송신자일 때 송신측 초기화 방법이 적용되거나 수신자일 때 수신측 초기화 방법이 적용되는 경우가 이에 해당되어, P 플래그가 설정된 NOTIFY 메시지를 MN의 CoA를 목적지로 하여 전송하는 것과, CAR(Candidate AR)에서 상기 NOTIFY(P 플래그) 메시지를 수신하면 P 플래그가 설정된 RESERVE 메시지를 CN을 목적지로 하여 전송하는 것을 특징으로 하는 이동 노드를 위한 NSIS 프로토콜 기반 사전자원예약 방법.
  24. 제16 항에 있어서,
    상기 단계(f)는, P 플래그가 설정된 RESERVE 메시지를 수신한 노드는 상기 새 경로 사전자원예약 메커니즘에 따라 상기 RESERVE(P 플래그) 메시지의 QSPEC(QoS Specification)에 포함된 MN의 QoS 요구사항을 만족하는지 여부를 결정하고, 새롭게 자원을 예약하기 위해 NSIS 자원예약 상태 테이블에 새로운 자원예약 상태정보를 저장하는 것을 특징으로 하는 이동 노드를 위한 NSIS 프로토콜 기반 사전자원예약 방법.
  25. 제16 항에 있어서,
    상기 단계(g)는, P 플래그가 설정된 RESERVE 또는 응답 메시지를 수신하면 기 자원예약 상태정보와 상기 메시지의 QSPEC에 명시된 자원예약 상태정보를 비교 하여 매칭되는 상태정보가 존재할 경우, 이 노드를 PCRN으로 결정하는 것을 특징으로 하는 이동 노드를 위한 NSIS 프로토콜 기반 사전자원예약 방법.
  26. 제16 항에 있어서,
    상기 단계(h)는, 상기 공통경로 사전자원예약 메커니즘에 따라 사전자원예약을 수행하며, RESERVE 메시지의 전달방향이 CN에서 MN으로 향하는 경우,
    MN이 송신자일 때 수신측 초기화 방법이 적용되거나 수신자일 때 송신측 초기화 방법이 적용되는 경우가 이에 해당되어, PCRN에서 A 플래그가 설정된 NOTIFY 메시지를 CN을 목적지로 하여 전송하는 것과, CN에서 A 플래그가 설정된 RESERVE 메시지를 MN을 목적지로 하여 전송하는 것을 특징으로 하는 이동 노드를 위한 NSIS 프로토콜 기반 사전자원예약 방법.
  27. 제16 항에 있어서,
    상기 단계(h)는, 상기 공통경로 사전자원예약 메커니즘에 따라 사전자원예약을 수행하며, RESERVE 메시지의 전달방향이 MN에서 CN으로 향하는 경우,
    MN이 수신자일 때 수신측 초기화 방법이 적용되거나 송신자일 때 송신측 초기화 방법이 적용되는 경우가 이에 해당되어, PCRN에서 A 플래그가 설정된 RESERVE 메시지를 CN을 목적지로 하여 전송하는 것과, CN에서 A 플래그가 설정된 응답 메시 지를 MN을 목적지로 하여 전송하는 것을 특징으로 하는 이동 노드를 위한 NSIS 프로토콜 기반 사전자원예약 방법.
  28. 제16 항에 있어서,
    상기 단계(h)는, A 플래그가 설정된 RESERVE 메시지를 수신한 노드는 상기 공통경로 사전자원예약 메커니즘에 따라, NSIS 자원예약 상태정보 테이블에서 상기 RESERVE(A 플래그) 메시지의 QSPEC과 매칭되는 상태정보를 검색하여 기 자원예약 상태정보에 새로운 플로우 아이디 객체를 추가로 저장하는 것을 특징으로 하는 이동 노드를 위한 NSIS 프로토콜 기반 사전자원예약 방법.
  29. 삭제
  30. 삭제
  31. 제16항, 제18항 내지 제28항 중 어느 한 항의 방법을 컴퓨터로 실행시킬 수 있는 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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