KR101065149B1

KR101065149B1 - 이동 ｉｐ를 이용한 패킷 서비스 제공 방법

Info

Publication number: KR101065149B1
Application number: KR1020090037241A
Authority: KR
Inventors: 진성일
Original assignee: 주식회사 케이티
Priority date: 2009-04-28
Filing date: 2009-04-28
Publication date: 2011-09-16
Also published as: KR20100118407A

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 이동 IP를 이용한 패킷 서비스 제공 시스템은, 패킷 데이터를 전송하는 이동 단말과, 복수의 서로 다른 IP 주소 중 하나를 상기 이동 단말의 임시 IP 주소로 할당하고, 상기 전송된 패킷 데이터의 헤더 내에 포함된 단말 IP 주소를 상기 임시 IP 주소로 변경한 후 임시 IP 주소가 포함된 패킷 데이터를 전송하는 패킷 서비스 제공 장치와, 상기 패킷 서비스 제공 장치로부터 전송된 패킷 데이터를 수신하는 제1 외부 장치를 포함한다.

Mobile IPv4, 이동 단말, 임시 IP 주소, 라우팅

Description

이동 ＩＰ를 이용한 패킷 서비스 제공 방법{Method for providing packet service using mobile IP}

본 발명은 이동 IP를 이용한 패킷 서비스 제공 장치, 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 Mobile IPv4에서 최적화된 라우팅을 통해 패킷 서비스를 제공하는 방법에 관한 것이다.

이동 통신 시스템은 제 1 세대 아날로그 AMPS(Advanced Mobile Phone Systems) 방식과, 제2 세대 셀룰러(cellular) 및 개인 휴대 통신(PCS: Personal Communication Service) 방식을 거쳐 발전하여 왔으며, 최근에는 제 3 세대 이동 통신 시스템인 IMT-2000(International Mobile Telecommunication-2000) 방식이 대중화되어 있다. IMT-2000은 다른 무선 접속 규격을 사용하는 국가들의 시스템을 통합하여 국가 간의 이동성을 보장하기 위한 개인 이동성 보장 및 고속 데이터 전송을 위하여 개발되었다. 이러한 IMT-2000은 한국 및 미국 중심의 동기식 CDMA(Code Division Multiple Access) 2000 시스템과, 유럽 중심의 UMTS(Universal Mobile Telecommunication Services) 또는 WCDMA 시스템으로 분리되어 발전되었다.

WCDMA 시스템은 3GPP(3 Generation Partnership Project)에서 표준화를 주도 하고 있는데, 유럽의 GSM 방식에 CDMA 기술을 일부 결합시켜 개발한 비동기식 통신 시스템으로서, 셀룰러, 무선 전화, 무선 랜 및 위성 통신 등 다양한 시스템을 통합하고, 세계 어디서나 통화가 가능하도록 국제 로밍을 제공한다. 또한, 음성과 화상 데이터 등의 멀티미디어 데이터를 다운받으면서 실시간으로 재생할 수 있는 VOD 스트리밍과 휴대폰으로 동영상 파일을 주고 받을 수 있는 MMS가 가능하다.

또한, 3.5 세대 이동 통신 서비스로 불리우는 고속 하향 패킷 접속 (HSDPA) 방식은 3GPP(3rd Generation Partnership Project)가 2002년 3월 발표한 릴리즈 5의 핵심 기술로서, WCDMA 표준에서 패킷 기반의 데이터 서비스를 고속으로 제공할 수 있는 기술이다. HSDPA 방식은 기지국에 대한 별도의 투자 없이 WCDMA 시스템을 개량하는 방식으로 서비스를 제공할 수 있다.

이러한 이동 통신 시스템의 발달은 기존의 유선을 기반으로 하는 인프라와 결합하게 됨으로써 유무선을 아우르는 이동성을 보장해 줄 필요가 생겼다. 이러한 이동성을 보장해 주기 위해 이동 IP(Mobile IP)를 이용하는 방식이 주로 이용되고 있으며, 이종의 망간의 로밍 등에도 이용되고 있다. 그러나, 이동 IP를 제공하기 위해서는 망과 연동한 모바일 IP 에이전트 기능을 수행하는 모바일 IP 스택이 이동 단말에 탑재되어 있어야 했다. 하지만, 이동 단말에 이동 IP 스택을 탑재하기에는 과도한 부하가 뒤따르며 비용의 상승을 가져오므로, 이동 단말에 별도의 스택을 구현하지 않고 망에서 이동성을 수용할 수 있는 프락시 모바일 아이피(Proxy Mobile IP) 방식에 대한 논의가 진행되고 있다.

현재, 이동(Mobile) IPv6인 경우 라우팅 최적화(Route Optimization) 방법이 있어 MIP(Mobile IP)호 설정후 이동 단말과 어플리케이션 서버(Application Server) 사이에 최적의 라우팅 패스(routing Path)로 패킷 데이터를 전달하는 방법이 있으나, Mobile IPv4에서는 이러한 최적화된 라우팅 방법이 없어 터널링이라는 오버헤드(OverHead)가 존재하게 된다.

따라서, 이동 IPv4에의 최적화된 라우팅 방법을 제공할 수 있는 방안이 필요로 하게 되었다.

본 발명은 이동 IPv4에서 최적화된 라우팅을 통해 패킷 서비스(즉, 패킷 데이터)를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 IP를 이용한 패킷 서비스 제공 장치는, 복수의 서로 다른 IP 주소 중 하나를 이동 단말의 임시 IP 주소로 할당하는 임시 IP 주소 할당부와, 상기 이동 단말이 전송한 패킷 데이터의 헤더 내에 포함된 단말 IP 주소를 상기 임시 IP 주소로 변경하는 IP 주소 변경부와, 상기 임시 IP 주소가 포함된 패킷 데이터를 제1 외부 장치로 전송하는 통신부를 포함한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 IP를 이용한 패킷 서비스 제공 시스템은, 패킷 데이터를 전송하는 이동 단말과, 복수의 서로 다른 IP 주소 중 하나를 상기 이동 단말의 임시 IP 주소로 할당하고, 상기 전송된 패킷 데이터의 헤더 내에 포함된 단말 IP 주소를 상기 임시 IP 주소로 변경한 후 임시 IP 주소가 포함된 패킷 데이터를 전송하는 패킷 서비스 제공 장치와, 상기 패킷 서비스 제공 장치로부터 전송된 패킷 데이터를 수신하는 제1 외부 장치를 포함한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 IP를 이용한 패킷 서비스 제공 방법은, 복수의 서로 다른 IP 주소 중 하나를 이동 단말의 임시 IP 주소로 할당하는 단계와, 상기 이동 단말이 전송한 패킷 데이터의 헤더 내에 포함된 단말 IP 주소를 상기 임시 IP 주소로 변경하는 단계와, 상기 임시 IP 주소가 포함된 패킷 데이터를 제1 외부 장치로 전송하는 단계를 포함한다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

상기한 바와 같은 본 발명의 이동 IP를 이용한 패킷 서비스 제공 장치, 시스템 및 방법에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있 다.

첫째, 이동 IPv4에서 최적화된 라우팅을 통해 패킷 서비스(즉, 패킷 데이터)를 제공함으로써, 망의 부하를 줄일 수 있는 장점이 있다.

둘째, 이동 IPv4에서 최적화된 라우팅을 통해 패킷 서비스(즉, 패킷 데이터) 를 제공함으로써, 이기종 망간 다양한 무선 인터넷 서비스를 효과적으로 이용할 수 있는 장점이 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 WCDMA 망에서 프락시 이동 아이피에 대한 동적 홈 에이전트 할당 방법을 나타내는 호 흐름도이다.

이동 단말(100)은 무선 접속망을 통해 기지국 장치(200)와 트래픽 채널을 설정하여 무선망 접속을 수행한다(S110).

이동 단말(100)이 PDP 컨텍스트 활성화 요청 메시지(Activate PDP Context Request)를 기지국 장치(200)로 전송하면(S115), 기지국 장치(200)는 PDP 컨텍스트 생성 요청 메시지(Create PDP Context Request)를 GGSN(300)에게 전달하게 된다(S120). 이 경우 이동 단말(100)이 핸드오버 등의 상태가 아니라 최초 접속 상태이므로, PDP 컨텍스트 활성화 요청 메시지(Activate PDP Context Request)와 PDP 컨텍스트 생성 요청 메시지(Create PDP Context Request)에 포함된 IP 옵션 필드에는 초기화 상태값(즉, 0.0.0.0)이거나 IP 옵션 필드가 미포함(즉, Null 값)되어 있을 것이다.

한편, GGSN(300)에서는 가입자 정보 관리 서버(Authentication Authorization Accounting; 이하, AAA라 한다)(400)로 해당 이동 단말(100)의 IP 접속 요청 메시지(Access Request)를 전송하게 된다(S125). IP 접속 요청 메시 지(Access Request)를 수신한 AAA(400)는 해당 이동 단말(100)의 가입자 정보를 확인하여 인증 처리를 수행하고, 해당 이동 단말(100)의 인증 처리 결과 정보와 가입자 정보를 포함한 IP 접속 응답 메시지(Access Response)를 GGSN(300)에게 전송한다(S130).

또한, GGSN(300)에서는, 전술한 S120 과정에서 수신한 PDP 컨텍스트 생성 요청 메시지(Create PDP Context Request)에 포함된 IP 옵션 필드를 확인한다. 확인 결과, 이동 단말(100)이 핸드오버 상태가 아니라고 가정하면, 상기 IP 옵션 필드가 초기화 상태(즉, 0.0.0.0)이거나 IP 옵션 필드가 미포함될 수 있다. 이 경우에 GGSN(300)은 이동 단말(100)이 초기 접속 상태라고 판단하게 되고, 이를 홈 에이전트(Home Agent; 이하, HA라 한다)(500)에게 알리기 위해, 이동 단말(100)이 초기 접속 상태임을 나타내는 정보를 에이전트 광고 요청 메시지(Agent Solicitation Request)에 실어 HA(500)에게 전송한다(S135). 즉, 에이전트 광고 요청 메시지(Agent Solicitation Request) 내의 Reserved 필드에 이동 단말(100)의 초기 접속 상태를 나타내는 값 0을 설정하여 보내게 되며, 만약 초기 접속 상태가 아니라면 1의 값을 설정하여 보내게 된다.

이에 대해, HA(500)는 이동 단말(100)이 핸드오버 등의 상태가 아니므로 초기 접속 상태라고 판단하고, 자신이 관리하고 있는 적어도 하나 이상의 HA 중 이동 단말(100)의 접속 상태에 적합한 HA를 선택하여 상기 GGSN(300)에게 추천하게 된다. 여기서, 구체적으로는 부하량이 가장 적은 HA에 대한 정보를 에이전트 광고 응답 메시지(Agent Advertisement Response)에 실어 GGSN(300)에게 응신하게 된 다(S140).

GGSN(300)은 추천받은 HA(500)로 이동 아이피 등록 요청 메시지(Mobile IP Registration Request)를 전송한다(S145). 이 때, 상기 이동 아이피 등록 요청 메시지(Mobile IP Registration Request)에는 역 터널링(Reverse Tunneling) 옵션이 설정되고 GGSN(300)의 CoA가 포함된다.

이동 아이피 등록 요청 메시지(Mobile IP Registration Request)를 수신한 HA(500)는 자신의 IP 주소 풀에서 특정 IP 주소를 선택하고, 선택된 IP 주소를 이동 아이피 등록 응답 메시지(Mobile IP Registration Response)에 포함시켜 상기 GGSN(300)에게 응신한다(S150).

선택된 IP 주소가 포함된 이동 아이피 등록 응답 메시지(Mobile IP Registration Response)를 수신한 GGSN(300)은 상기 S150 과정을 통해 획득한 IP 주소를 PDP 컨텍스트 생성 응답 메시지(Create PDP Context Response)에 실어서 기지국 장치(200)로 전송한다(S155). 이를 수신한 기지국 장치(200)는 S155 과정을 통해 획득한 IP 주소를 PDP 컨텍스트 활성화 응답 메시지(Activate PDP Context Response)에 실어서 이동 단말(100)에게 다시 전송한다(S160).

전술한 과정들을 거친 후에, 이동 단말(100)은 선택된 IP 주소를 자신의 IP 주소로 설정하고, HA(500)와 IP in IP 터널링(리버스 터널링)이 설정된 GGSN(300)을 통해 HA(500)와 패킷 데이터를 송수신하게 된다(S165).

하지만, 전술한 과정을 통해 패킷 데이터를 송수신하기 위해서는 GGSN(300)과 HA(500) 사이에 터널링(tunneling)이라는 오버헤드(Overhead)가 존재하는 문제 점이 있다. 즉, Mobile IPv6인 경우 라우팅 최적화(Route Optimization) 방법이 있어 MIP(Mobile IP)호 설정 후, 이동 단말(100)과 어플리케이션 서버(Application Server)(600)간 최적의 라우팅 패스(routing Path)로 전달할 방법이 있으나, Mobile IPv4에서는 이러한 최적화된 라우팅 방법이 없다.

위와 같은 문제점을 고려하여, 이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 이동 IPv4에서의 라우팅 최적화를 구현하는 장치 및 방법을 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 IP를 이용한 패킷 서비스 제공 시스템을 나타내는 도면이다.

도시된 바와 같이, 이동 IP를 이용한 패킷 서비스 제공 시스템은, 이동 단말(100), 기지국(210)과 기지국 제어기(220)를 포함하는 기지국 장치(200), GGSN(Gateway GPRS Support Node; 패킷 관문 지원 노드)(300), AAA(Authentication Authorization Accounting)(400), 제1 외부 장치(600) 및 제2 외부 장치(500)를 포함한다.

이동 단말(100)은 서비스 셀(Cell)내에서 기지국 장치(200)로부터 전송되는 신호를 수신하고, 가입자로부터 입력되는 음성 또는 데이터에 따른 신호를 무선으로 기지국 장치(200)에 전송한다. 패킷 데이터의 송수신을 위하여 이동 단말(100)은 무선 인터넷 접속 프로토콜인 무선 애플리케이션 프로토콜(WAP; Wireless Application Protocol), HTTP 프로토콜을 사용하는 HTML에 기반한 MIE(Microsoft Internet Expolrer), 핸드 헬드 디바이스 전송 프로토콜(HDPT; Handheld Device Transport Protocol), FTP 기능 등을 이용하여 외부의 IP 망으로의 데이터 송수신 을 수행할 수도 있다.

기지국 장치(200)는 무선 접속망(Radio Access Network; RAN)으로서, 이동 단말(100)의 이동성을 보장해 주는 역할을 하며, 핸드오프(Hand-off) 및 무선 자원 관리 기능을 수행한다.

기지국(210)은 3GPP(3 Generation Partnership Project) 무선 접속 규격에 따르는 가입자 단말과의 무선 접속 종단 기능을 수행하는데, 여기서는 Node B가 그 역할을 하며, 상향 링크로는 이동 단말의 물리 계층에서 보내는 정보를 수신하고, 하향 링크로는 이동 단말로 데이터를 송신하여 이동 단말에 대한 접속점(Access Point) 역할을 담당함으로써 음성, 영상 및 데이터 트래픽을 송수신하는 기능을 수행한다. 또한, 셀(Cell) 단위로 배치되어 있고 자신이 관할하는 셀 영역에 존재하는 단말의 위치를 파악하는 위치 등록을 수행하고 단말로 음성 및 데이터 통신을 위한 무선 채널을 할당한다.

기지국 제어기(RNC)(220)는 유무선 채널 관리, 이동 단말(100)과의 프로토콜 정합, 기지국 간의 프로토콜 정합, 소프트 핸드오프 처리, 코어 네트워크와의 프로토콜 정합, GPRS(General Packet Radio Service) 접속, 장애 관리, 시스템 로딩 등과 같은 무선 호 처리에 필요한 기능을 담당한다. 여기서, GPRS는 384 Kbps의 데이터 전송 속도를 지원하며, 멀티미디어 메일을 제공하며, 패킷 단위의 데이터 전송으로 전송 회선의 효율을 극대화하는 비동기 방식의 통신 시스템이다.

한편, 상기 기지국 장치(200)에는 SGSN(Serving GPRS Support Node; 패킷 교환 지원 노드)(미도시)이 더 포함될 수 있는데, SGSN은 일반적으로 GPRS 서비스를 위하여 ATM(Asynchronous Transfer Mode) 기반의 스위치 및 라우팅 접속을 제공하는 하드웨어 구조를 갖추고 있으며, 서비스 지역 내에서 이동 단말(100)과의 패킷 데이터를 전달하는 노드이다. 또한, SGSN(미도시)은 이동 단말(100)과 패킷 데이터 통신을 위한 세션을 설정하기 위해 PDP 컨텍스트 활성화 과정을 수행하는데, SGSN은 이동 단말(100)로 PDP 컨텍스트 활성화 요청 메시지(Activate PDP Context Request)를 수신하고, PDP 컨텍스트 생성 요청 메시지(Create PDP Context Request)를 GGSN(300)으로 전송한다.

GGSN(Gateway GPRS Support Node; 패킷 관문 지원 노드)(300)은 GPRS 기간망과 외부 패킷 데이터망(즉, IP 망) 간의 접속 기능을 담당하는 노드로서, 패킷 데이터 서비스를 위하여 세션을 관리하고 패킷 데이터의 라우팅 처리 기능을 하며, 핵심망과 외부 패킷 데이터망을 연결하기 위한 인터페이스를 제공한다. 또한, SGSN(미도시)으로부터 수신된 GPRS 패킷을 적당한 패킷 데이터 프로토콜(PDP) 형식(예; IP.X.25)으로 변환하여 전송하고, 착신된 패킷 데이터의 PDP 주소를 이동 단말(100)의 IP 주소로 변환하는 기능을 수행한다.

또한, GGSN(300)은 SGSN(미도시)으로부터 IP 옵션 필드가 초기화 상태로 포함되어 있거나 미포함 되어 있는 PDP 컨텍스트 생성 요청 메시지(Create PDP Context Request)를 수신하고, 이동 단말(100)의 IP 주소가 포함된 PDP 컨텍스트 생성 응답 메시지(Create PDP Context Response)를 SGSN으로 전송함으로써, 이동 단말(100)과 세션을 설정한다. 여기서, GGSN(300)은 자체 데이터베이스 테이블에 단말 IP 주소, 이동 단말(100)의 식별 번호인 IMSI 값을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 GGSN(300)은 복수의 서로 다른 IP 주소 중 하나를 이동 단말(100)의 임시 IP 주소로 할당한다. 여기서, 복수의 서로 다른 IP 주소란 GGSN(300)의 IP 풀(Pool)에서 이용 가능한 IP 주소를 말한다. 즉, GGSN(300)은 이동 단말(100)의 세션(Session) 정보 이외에 임시 IP 주소를 하나 더 할당할 수 있는 것이다.

또한, GGSN(300)은 HA(500)로부터 제공받은 NAI 정보를 이용하여 해당 이동 단말(100)이 전송한 패킷 데이터의 헤더에 포함된 단말 IP 주소를 임시 IP 주소로 변경하고, HA(500)로부터 제공받은 제1 외부 장치(600)의 주소를 기초로 해당 제1 외부 장치(600)로 임시 IP 주소가 포함된 패킷 데이터를 전송함으로써, 제1 외부 장치(600)와 직접 라우팅을 할 수 있다. 여기서, NAI(Network Access Identifier: 네트워크 액세스 식별자)는 이동 단말(100)을 GGSN(300)이 인식할 수 있도록 만든 키(Key) 값을 말한다.

AAA(400)는 이동 단말(100)에 대한 가입자 접속 권한과 인증 등과 같은 가입자 관리 작업을 수행한다. 또한, 프락시 모바일 IP 서비스에 대한 가입 정보를 관리하고, GGSN(300)과의 인증 수행시에 GGSN(300)에게 상기 가입 정보를 제공한다.

제2 외부 장치(500)는 이동 단말(100)의 이동성 관리 및 홈 주소를 등록한다. 여기서, 제2 외부 장치는 HA(Home Agent)와 동일한 역활을 수행하는 것으로 이해될 수 있으며, 이하 'HA'라 한다.

또한, HA(500)는 이동 단말(100)의 홈 주소 및 이동 단말(100)이 접속한 GGSN(300)의 보조 주소(Care of Address; 이하, CoA라 함)의 매핑 정보로 구성된 바인딩 정보 리스트를 관리한다. 여기서, 바인딩 정보라는 것은 각각의 홈 에이전트에 걸려 있는 부하량, HA(500)가 관리하는 아이피 주소의 풀, GGSN(300)의 CoA를 포함하는 정보이다.

또한, HA(500)는 이동 단말(100)과 제1 외부 장치(600) 사이에 송수신되는 패킷 데이터를 기초로하여 제1 외부 장치(600)의 주소와 NAI 정보를 검출하여 GGSN(300)에게 제공한다. 여기서, HA(500)가 제공한 제1 외부 장치(600)의 주소와 NAI 정보를 통해 GGSN(300)는 최적의 라우팅을 수행할 수 있게 된다.

제1 외부 장치(600)는 이동 단말(100)과 특정 패킷 데이터를 송수신하는 것으로, 이동 단말(100)로부터 요청된 패킷 데이터를 제공하는 역할을 한다. 여기서, 제1 외부 장치는 어플리케이션 서버(Application Server)와 동일한 역활을 수행하는 것으로 이해될 수 있으며, 이하 '어플리케이션 서버'라 한다.

또한, 어플리케이션 서버(600)는 GGSN(300)이 변경한 임시 IP 주소로 패킷 데이터를 전송함으로써, GGSN(300)과 직접 라우팅을 할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 IP를 이용한 패킷 서비스 제공 장치의 블록도를 나타낸 도면이다. 여기서, 패킷 서비스 제공 장치는 GGSN(300)으로 이해될 수 있다. 또한, 패킷 서비스 제공 장치(300)는 이동 IPv4에서의 라우팅 최적화를 구현하는 장치이다.

도시된 바와 같이, 패킷 서비스 제공 장치(300)는 통신부(310), 임시 IP 주소 할당부(320), IP 주소 변경부(330), 저장부(340) 및 제어부(350)를 포함하여 구성된다.

이 때, 본 실시예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다.

통신부(310)는 HA(500)로부터 전송된 어플리케이션 서버(600)의 주소와 NAI 정보를 수신하고, 이동 단말(100) 및 어플리케이션 서버(600)로 패킷 서비스를 전송한다.

또한, 통신부(310)는 이동 단말(100)로부터 전송된 패킷 데이터를 어플리케이션 서버(600)로 전송하고, 어플리케이션 서버(600)로부터 전송된 패킷 데이터를 수신한다.

임시 IP 주소 할당부(320)는 복수의 서로 다른 IP 주소 중 하나를 이동 단말(100)의 임시 IP 주소로 할당한다. 여기서, 복수의 서로 다른 IP 주소란 GGSN(300)의 IP 풀(Pool)에서 이용 가능한 IP 주소를 말하며, 임시 IP 주소는 이동 단말(100)의 세션(Session) 정보 이외에 패킷 서비스 제공 장치(300)에서 임시로 사용하는 IP 주소를 말한다.

IP 주소 변경부(330)는 HA(500)로부터 제공받은 NAI 정보를 이용하여 이동 단말(100)로부터 전송된 패킷 데이터의 헤더에 포함된 단말 IP 주소를 임시 IP 주소로 변경한다. 여기서, GGSN(300)은 패킷의 헤더에 포함된 주소를 임시 IP 주소로 변경함으로써, 어플리케이션 서버(600)와 직접 라우팅을 할 수 있다.

또한, IP 주소 변경부(330)는 어플리케이션 서버(600)로부터 전송된 패킷 데이터의 헤더에 포함된 임시 IP 주소를 원래의 단말 IP 주소로 변경한다. 여기서, IP 주소 변경부(330)는 저장부(340)에 저장된 라우팅 테이블을 이용하여 IP 주소를 변경한다.

저장부(340)는 임시 IP 주소 할당부(320)가 할당한 임시 IP 주소를 저장하고, HA(500)로부터 제공된 어플리케이션 서버(600)의 주소와 NAI 정보를 저장한다. 여기서, 저장부(340)는 이동 단말(100)의 원 IP 주소와 임시 IP 주소를 매핑한 라우팅 테이블을 저장한다.

제어부(350)는 이동 IP를 이용한 패킷 서비스 제공 장치(300)를 구성하는 각 기능성 블록들(310 내지 340)의 동작을 제어한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 IP를 이용한 패킷 서비스 제공 방법을 나타낸 흐름도이다.

먼저, 이동 단말(100)은 무선 접속망을 통해 기지국 장치(200)와 트래픽 채널을 설정하여 무선망 접속을 수행한다(S410).

그 다음, 이동 단말(100)이 PDP 컨텍스트 활성화 요청 메시지(Activate PDP Context Request)를 기지국 장치(200)로 전송하면(S415), 기지국 장치(200)는 PDP 컨텍스트 생성 요청 메시지(Create PDP Context Request)를 GGSN(300)에게 전달하게 된다(S420).

한편, GGSN(300)에서는 AAA(400)로 해당 이동 단말(100)의 IP 접속 요청 메시지(Access Request)를 전송한다(S425). 그 다음, IP 접속 요청 메시지(Access Request)를 수신한 AAA(400)는 해당 이동 단말(100)의 가입자 정보를 확인하여 인증 처리를 수행하고, 해당 이동 단말(100)의 인증 처리 결과 정보와 가입자 정보를 포함한 IP 접속 응답 메시지(Access Response)를 GGSN(300)에게 전송한다(S430).

그 다음, GGSN(300)은 HA(500)에게 이동 단말(100)이 초기 접속 상태임을 나타내는 정보를 에이전트 광고 요청 메시지(Agent Solicitation Request)에 실어 HA(500)에게 전송한다(S435).

그 다음, HA(500)는 이동 단말(100)의 접속 상태에 적합한 HA를 선택하여 해당 HA에 대한 정보를 에이전트 광고 응답 메시지(Agent Advertisement Response)에 실어 GGSN(300)에게 응신한다(S440). 이에, GGSN(300)은 HA(500)로 이동 아이피 등록 요청 메시지(Mobile IP Registration Request)를 전송한다(S445).

그 다음, 이동 아이피 등록 요청 메시지(Mobile IP Registration Request)를 수신한 해당 HA(500)는 자신의 IP 주소 풀에서 특정 IP 주소를 선택하고, 선택된 IP 주소를 이동 아이피 등록 응답 메시지(Mobile IP Registration Response)에 포함시켜 GGSN(300)에게 응신한다(S450).

그 다음, 선택된 IP 주소가 포함된 이동 아이피 등록 응답 메시지(Mobile IP Registration Response)를 수신한 GGSN(300)은 획득한 IP 주소를 PDP 컨텍스트 생성 응답 메시지(Create PDP Context Response)에 실어서 기지국 장치(200)로 전송한다(S455).

그 다음, 기지국 장치(200)는 획득한 IP 주소를 PDP 컨텍스트 활성화 응답 메시지(Activate PDP Context Response)에 실어서 이동 단말(100)에게 다시 전송한다(S460).

전술한 과정들을 거친 후에, 이동 단말(100)은 GGSN(300)을 통해 HA(500)와 패킷 데이터를 송수신하게 된다. 여기서, 전술한 과정은 일반적인 WCDMA 망에서 프락시 이동 아이피(Proxy Mobile IP) 초기 접속 과정으로써, GGSN(300)이 어플리케이션 서버(600)와 직접 라우팅하기 위해서는 상기의 과정을 한번은 수행해야만 한다.

그 다음, GGSN(300)은 복수의 서로 다른 IP 주소 중 하나를 이동 단말(100)의 임시 IP 주소로 할당한다(S465). 여기서, GGSN(300)은 이동 단말(100)의 세션(Session) 정보 이외에 임시 IP주소를 하나 더 할당하는 것이다.

그 다음, HA(500)는 어플리케이션 서버(600)의 주소와 NAI 정보를 라우팅 최적화 요청 메시지(Route Optimization Request)에 실어 GGSN(300)에게 전송한다(S470). 이에, 라우팅 최적화 요청 메시지(Route Optimization Request)를 수신한 GGSN(300)은 라우팅 최적화 응답 메시지(Route Optimization Response)를 전송하여 HA(500)에게 응신한다(S475).

이 후, 이동 단말(100)로부터 패킷 데이터가 전송되면(S480), GGSN(300)은 이동 단말(100)로부터 전송된 패킷 데이터의 헤더에 포함된 단말 IP 주소를 상기 S465과정에서 할당한 임시 IP 주소로 변경하여 HA(500)에게 전송한다(S485, S490).

이에, HA(500)는 전송된 패킷 데이터를 목적지인 어플리케이션 서버(600)로 바로 전송한다. 여기서, HA(500)는 종래와 같이 GGSN(300)와 터널링을 생성하여 패킷 데이터를 수신하는 것이 아니라, 단순히 GGSN(300)로부터 전송받은 패킷 데이터를 어플리케이션 서버(600)로 전달하는 역할만을 수행한다. 이에, GGSN(300)은 어플리케이션 서버(600)와 직접 라우팅하는 효과를 얻을 수 있다.

이 후, 어플리케이션 서버(600)가 패킷 데이터의 헤더에 포함된 임시 IP 주소로 패킷 데이터를 전송하면, HA(500)는 전송된 패킷 데이터를 목적지인 GGSN(300)으로 바로 전송한다.

그 다음, GGSN(300)은 어플리케이션 서버(600)로부터 전송된 패킷 데이터를 수신하고, 수신된 패킷 데이터의 헤더에 포함된 임시 IP 주소를 원래의 이동 단말 IP 주소로 변경한 후, 해당 이동 단말 (100)로 패킷 데이터를 전송한다.

이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 IP를 이용한 패킷 서비스 제공 장치의 블록도를 나타낸 도면이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

100 : 이동 단말 300 : GGSN

500 : HA 600 : 어플리케이션 서버

310 : 통신부 320 : 임시 IP 주소 할당부

330 : IP 주소 변경부 340 : 저장부

350 : 제어부

Claims

IPv4 통신에서 이동 IP 주소가 설정된 이동 단말과 어플리케이션 서버간에 최적의 라우팅 패스를 형성하기 위한 이동 IP를 이용한 패킷 서비스 제공 방법으로서,

이동통신망과 외부 패킷 데이터망간을 인터페이스하는 무선 네트워크 노드에 있어서,

상기 어플리케이션 서버의 주소와 네트워크 액세스 식별자(NAI : Network Access Identifier)를 획득하여 저장하는 단계;

상기 이동 단말로부터 상기 이동 IP 주소가 포함된 패킷 데이터를 수신하는 단계;

상기 네크워크 액세스 식별자(NAI)를 이용하여 상기 패킷 데이터의 상기 이동 IP 주소를 임시 IP 주소로 변경하는 단계; 및

상기 어플리케이션 서버의 주소를 기초로 임시 IP 주소가 포함된 패킷 데이터를 상기 어플리케이션 서버로 직접 라우팅하는 단계를 포함하는 이동 IP를 이용한 패킷 서비스 제공 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 어플리케이션 서버로부터 상기 임시 IP 주소가 포함된 패킷 데이터를 수신하는 단계;

상기 수신된 패킷 데이터의 헤더에 포함된 임시 IP 주소를 원래의 상기 이동 IP 주소로 변경하는 단계; 및

상기 이동 IP 주소로 변경된 패킷 데이터를 상기 이동 단말로 전송하는 단계를 더 포함하는 이동 IP를 이용한 패킷 서비스 제공 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 이동 IP 주소와 상기 임시 IP 주소는 서로 매핑되어 저장되는 이동 IP를 이용한 패킷 서비스 제공 방법.
제 3 항에 있어서,

상기 무선 네트워크 노드가 패킷 관문 지원 노드(GGSN : Gateway GPRS Support Node)인 이동 IP를 이용한 패킷 서비스 제공 방법.
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제