KR101082583B1 - 이동노드에 대한 이동성 관리 시스템 및 방법 - Google Patents

이동노드에 대한 이동성 관리 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

액세스 네트워크들과 상기 액세스 네트워크들을 통합하는 인터넷 프로토콜 코어 네트워크에서의 이동노드에 대한 이동성 관리 시스템은 이동노드의 초기 등록이나 위치 업데이트를 수행하기 위해 액세스 네트워크에 접속하는 경우, 이동노드의 주소 정보와 자신의 IP 주소를 포함시켜 등록 요청 및 위치 업데이트 요청하는 프록시 모바일 에이전트과; 프록시 모바일 에이전트로부터 이동노드의 주소 정보와 IP 주소를 수신하여 등록하고 위치 업데이트하여 액세스 네트워크 내에서의 이동노드에 대한 로컬 이동성을 관리하는 로컬 이동성 관리부와; 및 로컬 이동성 관리부로부터 이동노드의 주소와 IP 주소를 수신하여 관리하고 이동노드와 대응노드 간 통신 연결이 설정된 후 통신 연결 정보를 관리하여 액세스 네트워크 간의 이동노드에 대한 글로벌 이동성을 관리하는 코어 이동성 관리부를 제공한다.

Description

이동노드에 대한 이동성 관리 시스템 및 방법{System and Method for Managing Mobility of Mobile Node}
본 발명은 이동성 관리 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 특히 광대역 통합 네트워크에서의 이동노드에 대한 로컬 이동성 및 글로벌 이동성을 관리하는 이동성 관리 시스템 및 관리 방법에 관한 것이다.
일반적인 IP 네트워크에서 이동단말에 대한 이동성 지원 기술은 인터넷 엔지니어링 테스크 포스(Internet Engineering Task Force, IETF)의 모바일 IP가 존재한다.
그러나 모바일 IP는 인터넷 프로토콜 버젼 6(Internet Protocol Version 6, IPv6) 스택이 셋업된 이동단말들로 이동성 지원이 한정되고 L3 이동성 기술의 특성에 의한 핸드오버 지연, 높은 패킷 손실률과 시그널링 오버헤드의 취약성을 갖는다.
모바일 IP 기술의 보완을 위해 노드 대신 네트워크에서 이동성 관리 시그널링을 지원하는 프락시 모바일 IP 기술이 제안되고 있다. 그러나 프락시 모바일 IP는 하나의 액세스 네트워크 내에서의 이동성 관리 방법으로 서로 다른 액세스 네트워크 간의 이동성의 지원을 위해 기존의 모바일 IP 기술을 사용한다.
따라서, 프락시 모바일 IP는 글로벌 이동성 지원의 경우, 전술한 모바일 IP의 문제점을 그대로 내포한다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 광대역 통합 네트워크에서의 이동노드에 대한 로컬 및 글로벌 이동성 관리 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
이러한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 액세스 네트워크들과 상기 액세스 네트워크들을 통합하는 인터넷 프로토콜 코어 네트워크에 위치한 로컬 이동성 관리부에서 수행되는 이동노드에 대한 이동성 관리 방법은 상기 이동노드와 연결된 프록시 모바일 에이전트로부터 상기 이동노드의 주소를 포함한 위치 업데이트를 요청받는 단계; 상기 인터넷 프로토콜 코어 네트워크에 위치하여 상기 액세스 네트워트들을 관리하는 코어 이동성 관리부로 상기 이동노드의 주소를 전송하여 상기 이동노드의 위치를 업데이트하는 단계; 데이터 패킷을 전송할 대응노드의 주소를 포함한 위치 정보를 상기 코어 이동성 관리부로 요청하여 상기 코어 이동성 관리부로부터 상기 대응노드와 연결된 제1 프록시 모바일 에이전트의 3계층 주소를 수신하는 단계; 상기 코어 이동성 관리부로부터 상기 이동노드와 상기 대응노드 간 통신 연결 정보를 포함한 위치 정보 테이블을 수신하여 관리하는 단계; 및 상기 대응노드로부터 상기 이동노드를 목적지로 하는 데이터 패킷을 수신하여 상기 이동노드로 전송하는 단계를 포함하며, 상기 이동노드가 상기 액세스 네트워크 내에서의 이동과 상기 액세스 네트워크 간의 이동을 한다.
본 발명의 특징에 따른 액세스 네트워크들과 상기 액세스 네트워크들을 통합하는 인터넷 프로토콜 코어 네트워크에서의 이동노드에 대한 이동성 관리 시스템은 이동노드의 초기 등록이나 위치 업데이트를 수행하기 위해 액세스 네트워크에 접속하는 경우, 상기 이동노드의 주소 정보와 자신의 IP 주소를 포함시켜 등록 요청 및 위치 업데이트를 요청하는 프록시 모바일 에이전트; 상기 프록시 모바일 에이전트로부터 상기 이동노드의 주소 정보와 상기 IP 주소를 수신하여 등록하고 위치 업데이트하여 상기 액세스 네트워크 내에서의 상기 이동노드에 대한 로컬 이동성을 관리하는 로컬 이동성 관리부; 및 상기 로컬 이동성 관리부로부터 상기 이동노드의 주소와 상기 IP 주소를 수신하여 관리하고 상기 이동노드와 대응노드 간 통신 연결이 설정된 후 통신 연결 정보를 관리하여 상기 액세스 네트워크 간의 상기 이동노드에 대한 글로벌 이동성을 관리하는 코어 이동성 관리부를 포함한다.
전술한 구성에 의하여, 본 발명은 이동노드의 이동에 따라 로컬 이동성과 글로벌 이동성을 지원하여 이동성 지원 범위의 한계를 해결하고 이동성 처리에 대한 지연을 최소화하는 효과가 있다.
본 발명은 광대역 통합 네트워크에서의 이동노드의 이동 유형에 관계없이 지속적인 이동성을 지원하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 광대역 통합 네트워크에서 이동노드의 로컬 이동성 관리의 네트워크 구성도를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 광대역 통합 네트워크에서 이동노드의 글로벌 이동성 관리의 네트워크 구성도를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 MN#1의 초기 등록 과정을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 이동노드의 동일한 액세스 네트워크 내에서의 이동에 따른 위치 업데이트 과정을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 이동노드의 새로운 액세스 네트워크로의 이동에 따른 위치 업데이트 과정을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 이동노드가 홈 네트워크에 위치하는 경우 이동노드와 대응노드 간의 데이터 패킷 전송 과정을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 이동노드가 외부 네트워크에 위치하며, 대응노드와의 통신 연결이 설정되어 있지 않은 경우 데이터 패킷 전송 과정을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 이동노드의 동일한 액세스 네트워크 내에서의 이동에 따른 핸드오버 과정을 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 이동노드의 새로운 액세스 네트워크로의 이동에 따른 핸드오버 과정을 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 이동노드와 통신 연결이 설정되어 있는 CN#1의 네트워크 영역에서 새로운 CN#2의 패킷 전송 과정을 나타낸 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 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.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 광대역 통합 네트워크에서 이동노드의 로컬 이동성 관리의 네트워크 구성도를 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 광대역 통합 네트워크에서 이동노드의 글로벌 이동성 관리의 네트워크 구성도를 나타낸 도면이다.
도 1은 이동노드가 하나의 액세스 네트워크 내에서 이동하는 경우를 나타내고, 도 2는 이동노드가 새로운 액세스 네트워크 사이로 이동하는 경우를 나타낸다.
본 발명의 실시예에 따른 네트워크는 동종망 간 또는 이종망 간 IP 이동성의 제어 기능이 제공되는 망 구조이다.
본 발명의 실시예에 따른 네트워크는 복수의 액세스 네트워크가 연결되는 IP 코어 네트워크가 있다.
IP 코어 네트워크는 프록시 모바일 에이전트(Proxy Mobile Agent, PMA)(200, 210, 220, 230, 240), 로컬 이동성 관리부(Local Mobility Manager, LMM)(300, 310, 320) 및 코어 이동성 관리부(Core Mobility Manager, CMM)(400)를 포함한다.
IP 코어 네트워크는 MPLS(Multiprotocol Label Switching) 기술이 적용되어 CMM(400)과 LMM(300, 310, 320) 간에 LSP(Label Switched Path)가 제어 채널로 설정되어 보다 신속하게 이동성 시그널링을 송수신할 수 있다.
PMA(200, 210, 220, 230, 240)는 액세스 네트워크에 위치하며 이동노드(100)가 연결하는 네트워크 접속 장치이다. PMA(200, 210, 220, 230, 240)는 이동노드(Mobile Node, MN)(100)의 초기 등록이나 위치 업데이트에 의한 액세스 네트워크에 접속하는 경우 MN(100)의 3계층 주소를 할당하고 MN(100)의 2계층 주소, 3계층 주소와 PMA(200, 210, 220, 230, 240)의 3계층 주소를 해당 액세스 네트워크를 관리하는 LMM(300, 310, 320)으로 등록 및 위치 업데이트하는 기능을 수행한다.
또한, PMA(200, 210, 220, 230, 240)는 대응노드(Correspondent Node, CN)(500, 510)가 위치한 PMA(200, 210, 220, 230, 240)의 3계층 주소를 관리하며 PMA(200, 210, 220, 230, 240) 간의 터널을 형성하여 데이터 패킷에 대한 인캡슐레이션 및 디캡슐레이션 기능을 수행한다.
예를 들어, PMA#5(240)는 CN#1(500)으로부터 수신된 데이터 패킷을 인캡슐레이션하여 PMA#2(210)로 전송하고 PMA#2(210)로부터 수신된 데이터 패킷을 디캡슐레이션하여 CN#1(500)으로 전송한다.
LMM(300, 310, 320)은 IP 코어 네트워크의 에지 부분에 위치하고 하위 관리 영역에 속한 노드들에 대한 로컬 이동성 관리 기능을 수행한다.
LMM(300, 310, 320)은 이동성 관리를 위해 로컬 이동성 관리 정보 테이블(Local Mobility Management Information Table, LMMIT)를 보유하며 LMMIT를 통해 노드들의 2계층 주소 및 3계층 주소, 노드들이 접속한 PMA(200, 210, 220, 230, 240)의 3계층 주소를 유지 및 관리한다. 이하에서의 노드는 하위 관리 영역에 속하는 이동노드(100)와 대응노드(500, 510)를 포함한다.
CMM(400)은 IP 코어 네트워크에 위치하고 노드들의 위치 관리를 담당하는 기능을 수행한다.
CMM(400)은 이동성 관리를 위해 코어 이동성 관리 정보 테이블(Core Mobility Management Information Table, CMMIT)를 보유하며 CMMIT를 통해 노드들의 2계층 주소와 3계층 주소 및 PMA(200, 210, 220, 230, 240)의 3계층 주소를 유지 및 관리한다.
또한, CMM(400)은 MN#1(100)과 CN#1(500) 간 통신 연결이 설정된 후 두 노드들 간 통신 연결에 대한 정보를 추가하여 관리한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 MN#1(100)의 초기 등록 과정을 나타낸 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, MN#1(100)이 액세스 네트워크로 연결된 경우 초기 위치 및 주소 등록 절차를 살펴보기로 한다.
MN#1(100)이 액세스 네트워크#1 영역의 PMA#1(200)으로 L2 결합 요청을 한다(S100). PMA#1(200)은 MN#1(100)에 대한 2계층 주소를 확보하면서 MN#1(100)으로 L2 결합 응답을 한다(S102).
PMA#1(200)은 동적 호스트 설정 프로토콜(Dynamic Host Configuration Protocol, DHCP)을 통해 미리 할당받은 주소 정보를 MN#1(100)의 홈 어드레스(Home Address, HoA)로 할당하여 MN#1(100)으로 알린다(S104, S106).
PMA#1(200)은 등록 요청 메시지를 이용하여 MN#1(100)의 2계층 주소와 3계층 주소와 PMA#1(200)의 3계층 주소를 LMM#1(300)으로 전송한다(S108). LMM#1(300)은 등록 요청 메시지에 포함된 MN#1(100)의 2계층 주소와 3계층 주소와 PMA#1(200)의 3계층 주소를 LMMIT에 기록한다.
이때, LMMIT는 MN#1(100)의 2계층 주소(MAC 주소)와 3계층 주소(HoA) 및 PMA#1(200)의 3계층 주소(IP)를 포함한다.
LMM#1(300)은 PMA#1(200)으로부터 수신한 등록 요청 메시지를 CMM(400)으로 전송한다(S110).
CMM(400)은 CMMIT에 MN#1(100)에 대한 레코드를 생성하고 등록 요청 메시지에 포함된 MN#1(100)의 2계층 주소와 3계층 주소와 PMA#1(200)의 3계층 주소를 해당 레코드에 기록한다.
이어서, CMM(400)은 등록 응답 메시지를 LMM#1(300)과 PMA#1(200)을 통해 MN#1(100)로 전송한다(S112, S114, S116). 이러한 과정을 통해 MN#1(100)의 초기 등록 과정이 수행된다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 이동노드의 동일한 액세스 네트워크 내에서의 이동에 따른 위치 업데이트 과정을 나타낸 도면이다.
MN#1(100)은 액세스 네트워크#1 영역의 PMA#1(200)에서 PMA#2(210)로 이동하면, L2 결합을 PMA#2(210)로 요청한다(S200).
PMA#2(210)는 MN#1(100)에 대한 2계층 주소를 확보하면서 MN#1(100)으로 L2 결합 응답을 한다(S202). 이어서, PMA#2(210)는 DHCP를 통해 미리 할당받은 주소 정보를 MN#1(100)의 케어 오브 어드레스(Care of Address, CoA)로 할당하고 저장한다(S204).
PMA#2(210)는 MN#1(100)의 2계층 주소와 3계층 주소와 PMA#2(210)의 3계층 주소를 포함한 위치 업데이트 메시지를 LMM#1(300)으로 전송한다(S206).
이때, LMM#1(300)의 LMMIT에는 위치 업데이트 메시지에 포함된 MN#1(100)의 2계층 주소(MAC 주소) 및 3계층 주소(CoA-1), PMA#2(210)의 3계층 주소(IP)가 기록된다.
LMM#1(300)은 위치 업데이트 메시지를 CMM(400)으로 전송하고 MN#1(100)과 이전에 접속해 있던 PMA#1(200)으로 MN#1(100)에 대한 주소 정보 삭제를 요청한다(S208, S210).
CMM(400)은 수신한 위치 업데이트 메시지에 따라 MN#1(100)에 대한 새로운 위치 정보로 CMMIT를 업데이트한다. 이때, CMMIT는 MN#1(100)의 2계층 주소(MAC 주소) 및 3계층 주소(CoA-1), PMA#2(210)의 3계층 주소(IP)를 저장한다.
이어서, CMM(400)은 위치 응답 메시지를 생성하여 LMM#1(300)과 PMA#2(210)를 통해 MN#1(100)으로 전송한다(S212, S2124, S216).
이러한 과정을 통해 동일한 액세스 네트워크 내에서 이동에 따른 MN#1(100)의 위치 업데이트 과정이 수행된다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 이동노드의 새로운 액세스 네트워크로의 이동에 따른 위치 업데이트 과정을 나타낸 도면이다.
MN#1(100)은 액세스 네트워크#1 영역의 PMA#2(210)에서 액세스 네트워크#2 영역의 PMA#4(230)로 이동하면, L2 결합을 PMA#4(230)로 요청한다(S300).
PMA#4(230)는 MN#1(100)에 대한 2계층 주소를 확보하면서 MN#1(100)로 결합 응답을 한다(S302). PMA#4(230)는 DHCP를 통해 미리 할당받은 주소 정보를 MN#1(100)의 새로운 CoA로 할당하고 저장한다(S304). PMA#4(230)는 MN#1(100)의 2계층 주소와 3계층 주소와 PMA#4(230)의 3계층 주소를 포함한 위치 업데이트 메시지를 생성하여 LMM#2(310)로 전송한다(S306).
이때, LMM#2(310)는 LMMIT에 위치 업데이트 메시지에 포함된 MN#1(100)의 2계층 주소(MAC 주소), 3계층 주소(CoA-2)와 PMA#4(230)의 3계층 주소(IP)를 기록한다.
LMM#2(310)는 위치 업데이트 메시지를 CMM(400)으로 전송한다(S308). CMM(400)은 CMMIT에 MN#1(100)에 대한 레코드를 새로운 위치 정보로 업데이트한다.
이때, CMMIT는 MN#1(100)의 2계층 주소(MAC 주소), 3계층 주소(CoA-2)와 PMA#4(230)의 3계층 주소(IP)를 저장한다.
CMM(400)은 위치 업데이트 메시지에 대한 응답으로 위치 응답 메시지를 LMM#2(310)과 PMA#4(230)를 통해 MN#1(100)으로 전송한다(S310, S312, S314).
CMM(400)은 MN#1(100)이 이전에 접속해 있던 LMM#1(300)과 PMA#2(210)로 MN#1(100)에 대한 주소 정보 삭제를 요청한다(S316, S318).
이러한 과정을 통해 새로운 액세스 네트워크로의 이동에 따른 MN#1(100)에 대한 위치 업데이트 과정이 수행된다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 이동노드가 홈 네트워크에 위치하는 경우 이동노드와 대응노드 간의 데이터 패킷 전송 과정을 나타낸 도면이다.
CN#1(500)은 MN#1(100)과의 통신을 위해 일반적인 패킷 네트워크와 같이 데이터 패킷을 전송한다(S400). 여기서, MN#1(100)은 도 3에 도시된 바와 같이, 액세스 네트워크#1 영역의 PMA#1(200)에 초기 등록된 상태이다.
이때, 패킷 헤더의 목적지 주소는 MN#1(100)의 HoA로 설정되고, 발신지 주소는 CN#1(500)의 영구적인 주소(Permanent Address, PA)로 설정된다.
CN#1(500)으로부터 통신을 위해 전송된 데이터 패킷은 CN#1(500)이 위치한 영역의 PMA#5(240)로 라우팅된다.
PMA#5(240)는 MN#1(100)에 대한 위치 정보를 알아보기 위해 자신에게 라우팅된 패킷의 목적지 주소인 MN#1(100)의 HoA와 CN#1(500)의 PA를 포함한 위치 요청 메시지를 LMM#3(320)으로 전송한다(S402). PMA#5(240)는 CN#1(500)으로부터 수신한 데이터 패킷을 버퍼링한다.
LMM#3(320)의 LMMIT에 MN#1(100)에 대한 PMA#1(200)의 3계층 주소가 포함되어 있지 않다면, LMM#3(320)은 MN#1(100)의 HoA와 CN#1(500)의 PA를 포함한 위치 요청 메시지를 CMM(400)으로 전송한다(S404).
LMM#3(320)으로부터 위치 요청 메시지를 수신한 CMM(400)은 CMMIT에서 MN#1(100)에 대한 PMA#1(200)의 3계층 주소를 검색하고 검색된 3계층 주소를 포함한 위치 응답 메시지를 LMM#3(320)로 전송한다(S406).
이때 CMM(400)은 MN#1(100) 및 CN#1(500)에 대한 통신 여부를 기록하기 위해 CMMIT에 MN#1(100) 및 CN#1(500)의 PA를 매핑하여 기록한다.
LMM#3(320)은 위치 응답을 통해 CMM(400)의 위치 정보 테이블(CMMIT)을 복사하고 LMMIT에서 관리한다. 이때 LMM#1(300)은 위치 알림을 통해 CMM(400)의 위치 정보 테이블을 복사하고 LMMIT에서 관리한다.
CMM(400)의 CMMIT, LMM#1(300), LMM#3(320)의 LMMIT는 MN#1(100)의 2계층 주소(MAC 주소), 3계층 주소(HoA)와 PMA#1(200)의 3계층 주소(IP), MN#1(100)과 CN#1(500) 간 매핑 기록을 저장한다.
이후에 LMM#3(320)은 PMA#1(200)의 3계층 주소를 포함한 위치 응답 메시지를 PMA#5(240)으로 전송한다(S408).
CMM(400)은 PMA#5(240)의 3계층 주소를 포함한 위치 알림 메시지를 MN#1(100)의 LMM#1(300)로 전송한다(S410). LMM#1(300)은 PMA#5(240)의 3계층 주소를 포함한 위치 알림 메시지를 PMA#1(200)으로 전송한다(S412).
CN#1(500)은 MN#1(100)의 HoA를 이용하여 MN#1(100)로 패킷을 전송한다(S414).
만약 MN#1(100)이 이동하여 위치가 업데이트된 경우, 이하에서의 도 7과 같이, 데이터 패킷은 통신하는 두 노드와 연결되는 PMA 사이에 터널이 형성되어 전송된다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 이동노드가 외부 네트워크에 위치하며, 대응노드와의 통신 연결이 설정되어 있지 않은 경우 데이터 패킷 전송 과정을 나타낸 도면이다.
도 7에서는 MN#1(100)이 외부 네트워크로 이동하여 위치가 업데이트된 경우이다.
CN#1(500)은 MN#1(100)과의 통신을 위해 일반적인 패킷 네트워크와 같이 데이터 패킷을 전송한다(S500). 이때, 패킷 헤더의 목적지 주소는 MN#1(100)의 HoA로 설정되고, 발신지 주소는 CN#1(500)의 PA로 설정된다.
CN#1(500)으로부터 통신을 위해 전송된 데이터 패킷은 CN#1(500)이 위치한 영역의 PMA#5(240)로 라우팅된다.
PMA#5(240)는 MN#1(100)에 대한 위치 정보를 알아보기 위해 자신에게 라우팅된 패킷의 목적지 주소인 MN#1(100)의 HoA와 CN#1(500)의 PA를 포함한 위치 요청 메시지를 생성하여 LMM#3(320)으로 전송한다(S502). PMA#5(240)는 CN#1(500)으로부터 수신한 데이터 패킷을 버퍼링한다.
LMM#3(320)의 LMMIT에 MN#1(100)에 대한 PMA#2(210)의 3계층 주소가 포함되어 있지 않다면, LMM#3(320)은 MN#1(100)의 HoA와 CN#1(500)의 PA를 포함한 위치 요청 메시지를 CMM(400)으로 전송한다(S504).
LMM#3(320)로부터 위치 요청 메시지를 수신한 CMM(400)은 CMMIT에서 MN#1(100)에 대한 PMA#2(210)의 3계층 주소를 검색하고 MN#1(100) 및 CN#1(500)에 대한 통신 여부를 기록하기 위해 MN#1(100) 및 CN#1(500)의 PA를 매핑하여 CMMIT에 기록한다.
CMM(400)은 검색된 PMA#2(210)의 3계층 주소를 포함한 위치 응답 메시지를 LMM#3(320)로 전송한다(S506).
LMM#3(320)은 LMMIT에 CMM(400)의 위치 정보 테이블을 복사하여 관리한다.
LMM#3(320)은 PMA#2(210)의 3계층 주소를 포함한 위치 응답 메시지를 PMA#5(240)로 전송한다(S508).
CMM(400)은 PMA#5(240)의 3계층 주소를 MN#1(100)의 LMM#1(300)로 전송한다(S510). 이때 LMM#1(300)은 LMMIT에 CMM(400)의 위치 정보 테이블을 복사하여 관리한다. 이때, CMM(400)의 CMMIT, LMM#1(300), LMM#3(320)의 LMMIT는 MN#1(100)의 2계층 주소(MAC 주소), 3계층 주소(CoA-1)와 PMA#2(210)의 3계층 주소(IP), MN#1(100)과 CN#1(500) 간 매핑 기록을 저장한다.
또한, LMM#1(300)은 PMA#5(240)의 3계층 주소를 포함한 위치 알림 메시지를 PMA#2(210)로 전송한다(S512).
이후에 PMA#5(240)는 버퍼링하고 있던 CN#1(500)의 데이터 패킷을 인캡슐레이션하여 PMA#2(210)로 전송한다(S514). 데이터 패킷을 수신한 PMA#2(210)는 디캡슐레이션을 수행한 후 MN#1(100)으로 데이터 패킷을 전송한다(S514).
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 이동노드의 동일한 액세스 네트워크 내에서의 핸드오버 과정을 나타낸 도면이다.
MN#1(100)은 LMM#1(300)에 의해 관리되는 액세스 네트워크#1 영역의 PMA#2(210)에서 PMA#3(220)로 이동한다. MN#1(100)은 PMA#3(220)로 L2 결합 요청을 한다(S600). PMA#3(220)는 MN#1(100)에 대한 2계층 주소를 확보하면서 MN#1(100)로 L2 결합 응답을 한다(S602).
PMA#3(220)는 DHCP를 통해 미리 할당받은 주소 정보를 MN#1(100)의 CoA로 할당하여 저장한다(S604). PMA#3(220)는 MN#1(100)의 2계층 주소와 3계층 주소와 PMA#3(220)의 3계층 주소를 포함한 위치 업데이트 메시지를 LMM#1(300)로 전송한다(S606).
LMM#1(300)은 MN#1(100)의 CN#1(500)와의 이전 통신에 의해 LMMIT에 CMM(400)의 위치 정보 테이블을 복사하여 관리하고 있다. 따라서, LMM#1(300)은 LMMIT에 MN#1(100)에 대한 레코드를 새로운 위치 정보로 업데이트하고 MN#1(100)의 위치 정보를 포함한 위치 업데이트 알림 메시지를 CMM(400)으로 전송한다(S608).
CMM(400)은 MN#1(100)에 대한 CMMIT의 위치 정보 레코드를 업데이트한다.
따라서, LMM#1(300)의 LMMIT와 CMM(400)의 CMMIT에는 MN#1(100)의 2계층 주소(MAC 주소), 3계층 주소(HoA, CoA-3)와 PMA#3(220)의 3계층 주소(IP), MN#1(100)과 CN#1(500) 간 통신 연결 매핑 기록이 저장된다.
LMM#1(300)은 PMA#3(220)으로 CN#1(500)의 PMA#5(240)에 대한 3계층 주소를 포함한 위치 업데이트 응답 메시지를 전송한다(S610). 이어서, PMA#3(220)는 수신한 위치 업데이트 응답 메시지를 MN#1(100)로 전송한다(S612).
LMM#1(300)은 MN#1(100)이 이전에 접속했던 PMA#2(210)로 MN#1(100)에 대한 주소 정보 삭제를 요청한다(S614). CMM(400)은 PMA#3(220)의 3계층 주소를 포함한 위치 알림 메시지를 CN#1(500)의 LMM#3(320)으로 전송한다(S616).
LMM#3(320)은 CMM(400)으로부터 수신한 정보에 따라 LMMIT의 MN#1에 대한 레코드를 업데이트한다.
LMM#3(320)의 LMMIT는 MN#1(100)의 2계층 주소(MAC 주소), 3계층 주소(HoA, CoA-3)와 PMA#3(220)의 3계층 주소(IP), MN#1(100)과 CN#1(500) 간 매핑 기록을 저장한다.
그리고 LMM#3(320)은 PMA#3(220)의 3계층 주소를 포함한 위치 알림 메시지를 PMA#5(240)로 전송한다(S618).
CN#1(500)이 MN#1(100)으로 데이터 패킷을 전송하는 경우 CN#1(500)은 MN#1(100)과의 통신을 위해 CN#1(500)이 위치한 영역의 PMA#5(240)로 패킷을 라우팅한다(S620).
PMA#5(240)는 MN#1(100)의 위치 업데이트 과정을 통해 수신한 위치 정보를 이용하여 CN#1(500)로부터 수신한 데이터 패킷을 인캡슐레이션하여 MN#1(100)의 PMA#3(220)로 전송한다(S622).
데이터 패킷을 수신한 PMA#3(220)는 디캡슐레이션을 수행한 후 데이터 패킷을 MN#1(100)으로 전송한다(S622).
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 이동노드의 새로운 액세스 네트워크로의 이동에 따른 핸드오버 과정을 나타낸 도면이다.
MN#(100)은 액세스 네트워크#1 영역의 PMA#3(220)에서 액세스 네트워크#2 영역의 PMA#4(230)로 이동하면, L2 결합을 PMA#4(230)로 요청한다(S700).
PMA#4(230)는 MN#1(100)에 대한 2계층 주소를 확보하면서 MN#1(100)로 L2 결합 응답을 한다(S702).
PMA#4(230)는 DHCP를 통해 미리 할당받은 주소 정보를 MN#1(100)의 새로운 CoA로 할당하여 저장한다(S704). PMA#4(230)는 MN#1(100)의 2계층 주소와 3계층 주소와 PMA#4(230)의 3계층 주소를 포함한 위치 업데이트 메시지를 LMM#2(310)로 전송한다(S706).
이때, LMM#2(310)는 LMMIT에 위치 업데이트 메시지에 포함된 MN#1(100)의 2계층 주소(MAC 주소)와 3계층 주소(CoA-4)와 PMA#4(230)의 3계층 주소(IP)를 기록한다.
LMM#2(310)는 위치 업데이트 메시지를 CMM(400)으로 전송한다(S708).
CMM(400)은 CMMIT에 MN#1(100)에 대한 레코드를 새로운 위치 정보로 업데이트한다.
이때, CMMIT는 MN#1(100)의 2계층 주소(MAC 주소)와 3계층 주소(CoA-4)와 PMA#4(230)의 3계층 주소(IP), MN#1(100)와 CN#1(500) 간 통신 연결 매핑 기록을 저장한다.
CMM(400)은 위치 업데이트 메시지에 대한 응답으로 위치 응답 메시지를 LMM#2(310)와 PMA#4(230)를 통해 MN#1(100)으로 전송한다(S710, S712, S714).
LMM#2(310)는 위치 응답을 통해 CMM(400)의 CMMIT를 복사하고 LMM#2(310)의 LMMIT는 MN#1(100)의 2계층 주소(MAC 주소), 3계층 주소(HoA, CoA-4)와 PMA#4(220)의 3계층 주소(IP), MN#1(100)과 CN#1(500) 간 매핑 기록을 저장한다.
CMM(400)은 MN#1(100)이 이전에 접속했던 LMM#1(300)과 PMAN#2(210)로 MN#1(100)에 대한 주소 정보 삭제를 요청한다(S716, S718).
CMM(400)은 PMA#4(230)의 3계층 주소를 포함한 위치 알림 메시지를 CN#1(500)의 LMM#3(320)으로 전송한다(S720).
LMM#3(320)은 CMM(400)의 CMMIT를 복사하고 수신한 정보에 따라 LMMIT의 MN#1에 대한 레코드를 업데이트한다.
LMM#3(320)의 LMMIT는 MN#1(100)의 2계층 주소(MAC 주소), 3계층 주소(HoA, CoA-4)와 PMA#4(230)의 3계층 주소(IP), MN#1(100)과 CN#1(500) 간 매핑 기록을 저장한다.
그리고 LMM#3(320)은 PMA#3(220)의 3계층 주소를 포함한 위치 알림 메시지를 PMA#5(240)로 전송한다(S722).
CN#1(500)이 MN#1(100)으로 데이터 패킷을 전송하는 경우 CN#1(500)은 MN#1(100)과의 통신을 위해 CN#1(500)이 위치한 영역의 PMA#5(240)로 패킷을 라우팅한다(S724).
PMA#5(240)는 MN#1(100)의 위치 업데이트 과정을 통해 수신한 위치 정보를 이용하여 CN#1(500)로부터 수신한 데이터 패킷을 인캡슐레이션하여 MN#1(100)의 PMA#4(230)로 전송한다(S726).
데이터 패킷을 수신한 PMA#4(230)는 디캡슐레이션을 수행한 후 데이터 패킷을 MN#1(100)으로 전송한다(S726).
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 이동노드와 통신 연결이 설정되어 있는 CN#1(500)의 네트워크 영역에서 새로운 CN#2(510)의 패킷 전송 과정을 나타낸 도면이다.
도 10은 CMM의 노드에 대한 위치 정보 테이블이 LMM에 복사되어 관리되는 경우 MN#1(100)과 통신 연결이 설정되어 있지 않은 CN#2(510)가 MN#1(100)으로 데이터를 전송하기 위한 패킷 전송 과정을 나타낸 것이다.
CN#2(510)은 MN#1(100)과의 통신을 위해 일반적인 패킷 네트워크와 같이 데이터 패킷을 전송한다(S800). 이때, 패킷 헤더의 목적지 주소는 MN#1(100)의 HoA로 설정되고, 발신지 주소는 CN#2(510)의 PA로 설정된다.
CN#2(510)로부터 통신을 위해 전송된 데이터 패킷은 CN#2(510)가 위치한 영역의 PMA#5(240)로 라우팅된다.
PMA#5(240)는 MN#1(100)에 대한 위치 정보를 알아보기 위해 자신에게 라우팅된 패킷의 목적지 주소인 MN#1(100)의 HoA와 CN#2(510)의 PA를 포함한 위치 요청 메시지를 LMM#3(320)으로 전송한다(S802). PMA#5(240)는 CN#2(510)로부터 수신한 데이터 패킷을 버퍼링한다.
LMM#3(320)에는 MN#1(100)과의 이전 패킷 전송을 통해 CMM(400)의 위치 정보 테이블이 복사되어 관리되고 있다.
LMM#3(320)은 MN#1(100)에 대한 PMA#2(210)의 3계층 주소를 검색하고 검색된 3계층 주소를 포함한 위치 응답 메시지를 PMA#5(240)로 전송하며(S804), LMMIT에 MN#1(100)과 CN#2(510) 간 매핑 정보를 추가한다.
이때, LMM#3(320)의 LMMIT에는 MN#1(100)의 2계층 주소(MAC 주소), 3계층 주소(HoA, CoA-1), PMA#2(210)의 3계층 주소(IP) 및 MN#1(100)과 CN#1(500) 간 매핑 정보와 MN#1(100)과 CN#2(510) 간 매핑 정보가 저장된다.
LMM#3(320)은 PMA#5(240)의 3계층 주소를 포함한 위치 알림 메시지를 CMM(400)으로 전송한다(S806). CMM(400)은 CMMIT에 MN#1(100)과 CN#2(510) 간 매핑 정보를 추가하고, LMM#3(320)로부터 수신한 위치 알림 메시지를 MN#1(100)의 LMM#1(300)로 전송한다(S808). 이때, LMM#1(300)은 LMMIT에 MN#1(100)과 CN#2(510) 간 매핑 정보를 추가한다. CMM(400)의 CMMIT에서 관리되는 정보는 LMM#3(320)의 LMMIT와 같다.
LMM#1(300)은 PMA#5(240)의 3계층 주소를 포함한 위치 알림 메시지를 PMA#2(210)로 전송한다(S810). 이후에 PMA#5(240)는 버퍼링하고 있던 CN#2(510)로부터 수신한 데이터 패킷을 인캡슐레이션하여 PMA#2(210)로 전송한다(S812). 데이터 패킷을 수신한 PMA#2(210)는 디캡슐레이션하여 데이터 패킷을 MN#1(100)으로 전송한다(S812).
이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
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.

Claims (11)

  1. 액세스 네트워크들과 상기 액세스 네트워크들을 통합하는 인터넷 프로토콜 코어 네트워크를 연결하는 로컬 이동성 관리부에서 수행되는 이동노드에 대한 이동성 관리 방법에 있어서,
    상기 이동노드와 연결된 프록시 모바일 에이전트로부터 상기 이동노드의 주소를 포함한 위치 업데이트를 요청받는 단계;
    상기 인터넷 프로토콜 코어 네트워크에 위치하여 상기 액세스 네트워크들을 관리하는 코어 이동성 관리부로 상기 이동노드의 주소를 전송하여 상기 이동노드의 위치를 업데이트하는 단계;
    데이터 패킷을 전송할 대응노드의 주소를 포함한 위치 정보를 상기 코어 이동성 관리부로 요청하여 상기 코어 이동성 관리부로부터 상기 대응노드와 연결된 제1 프록시 모바일 에이전트의 3계층 주소를 수신하는 단계;
    상기 코어 이동성 관리부로부터 상기 이동노드와 상기 대응노드 간 통신 연결 정보를 포함한 위치 정보 테이블을 수신하여 관리하는 단계;
    상기 대응노드로부터 상기 이동노드를 목적지로 하는 데이터 패킷을 수신하여 상기 이동노드로 전송하는 단계;
    상기 이동노드로부터 데이터 패킷을 수신하는 단계;
    상기 이동노드의 주소와 상기 이동노드와 통신 연결이 설정되어 있지 않은 제1 대응노드의 주소를 수신하여 위치 정보를 요청받는 단계;
    상기 위치 정보 테이블을 통해 상기 제1 대응노드를 관리하는 제1 프록시 모바일 에이전트의 주소를 검색하여 위치 응답으로 상기 프록시 모바일 에이전트로 전송하는 단계; 및
    상기 제1 프록시 모바일 에이전트와 터널링하여 상기 수신한 데이터 패킷을 상기 제1 대응노드로 전송하는 단계를 포함하며,
    상기 이동노드가 상기 액세스 네트워크 내에서의 이동과 상기 액세스 네트워크 간의 이동을 포함하는 이동노드에 대한 이동성 관리 방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 이동노드와 상기 제1 대응노드 간의 통신 연결 정보를 상기 위치 정보 테이블에 추가하는 단계; 및
    상기 프록시 모바일 에이전트의 3계층 주소를 상기 코어 이동성 관리부를 통해 상기 제1 프록시 모바일 에이전트로 전송하여 상기 프록시 모바일 에이전트의 위치를 알리는 단계
    를 더 포함하는 이동노드에 대한 이동성 관리 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 이동노드로 전송하는 단계는,
    상기 프록시 모바일 에이전트에서 버퍼링하고 있던 상기 이동노드로부터 수신한 인캡슐레이션한 데이터 패킷을 수신하는 단계;
    상기 제1 프록시 모바일 에이전트―상기 제1 프록시 모바일 에이전트는 상기 인캡슐레이션한 데이터 패킷을 디캡슐레이션하여 상기 이동노드로 전송함―로 전송하는 단계
    를 포함하는 이동노드에 대한 이동성 관리 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 이동노드로 전송하는 단계 이후에, 상기 이동노드가 상기 액세스 네트워크 내의 새로운 프록시 모바일 에이전트로 이동하는 단계;
    상기 새로운 프록시 모바일 에이전트로부터 상기 이동노드의 새로운 주소를 포함한 위치 업데이트를 요청받는 단계;
    상기 코어 이동성 관리부로 상기 이동노드의 새로운 주소를 전송하여 상기 이동노드의 위치를 업데이트하는 단계; 및
    상기 이동노드에 대한 위치 정보 레코드를 새로운 위치 정보로 업데이트하는 단계
    를 더 포함하는 이동노드에 대한 이동성 관리 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 이동노드는 상기 이동노드의 초기 등록이나 주소 할당을 수행한 프록시 모바일 에이전트가 관리하는 홈 네트워크에 위치하거나 상기 프록시 모바일 에이전트가 아닌 새로운 프록시 모바일 에이전트가 관리하는 외부 네트워크에 위치할 때 상기 대응노드와 데이터 패킷을 송수신하는 이동노드에 대한 이동성 관리 방법.
  7. 액세스 네트워크들과 상기 액세스 네트워크들을 통합하는 인터넷 프로토콜 코어 네트워크에서의 이동노드에 대한 이동성 관리 시스템에 있어서,
    이동노드의 초기 등록이나 위치 업데이트를 수행하기 위해 액세스 네트워크에 접속하는 경우, 상기 이동노드의 주소 정보와 자신의 IP 주소를 포함시켜 등록 요청 및 위치 업데이트를 요청하는 프록시 모바일 에이전트;
    상기 프록시 모바일 에이전트로부터 상기 이동노드의 주소 정보와 상기 IP 주소를 수신하여 등록하고 위치 업데이트하여 상기 액세스 네트워크 내에서의 상기 이동노드에 대한 로컬 이동성을 관리하는 로컬 이동성 관리부; 및
    상기 로컬 이동성 관리부로부터 상기 이동노드의 주소와 상기 IP 주소를 수신하여 관리하고 상기 이동노드와 대응노드 간 통신 연결이 설정된 후 통신 연결 정보를 관리하여 상기 액세스 네트워크 간의 상기 이동노드에 대한 글로벌 이동성을 관리하는 코어 이동성 관리부를 포함하며,
    상기 코어 이동성 관리부는 상기 이동노드와 상기 대응노드 간의 통신 연결 정보, 위치 정보를 상기 프록시 모바일 에이전트와 상기 로컬 이동성 관리부로 전송하여 공유하는 것을 특징으로 하는 이동노드에 대한 이동성 관리 시스템.
  8. 삭제
  9. 제7항에 있어서,
    상기 프록시 모바일 에이전트는 상기 이동노드의 결합 요청에 응답하고 동적 호스트 설정 프로토콜을 통해 미리 할당받은 주소 정보를 상기 이동노드의 주소 정보로 할당하여 상기 이동노드로 알리는 이동노드에 대한 이동성 관리 시스템.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 로컬 이동성 관리부는 상기 프록시 모바일 에이전트로부터 상기 대응노드의 주소에 대한 위치 정보를 요청받으면, 상기 이동노드에서 전송되는 데이터 패킷의 목적지 주소에 매칭되는 타 에이전트의 3계층 주소를 검색하여 상기 프록시 모바일 에이전트로 전송하는 이동노드에 대한 이동성 관리 시스템.
  11. 제7항, 제9항 및 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이동노드의 주소는 상기 이동노드의 2계층 주소, 3계층 주소를 의미하고 상기 IP 주소는 상기 프록시 모바일 에이전트의 3계층 주소를 의미하는 이동노드에 대한 이동성 관리 시스템.
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