KR101162674B1 - 이동망 환경에서의 다중 인터페이스를 이용한 자원예약방법 - Google Patents

이동망 환경에서의 다중 인터페이스를 이용한 자원예약방법 Download PDF

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Abstract

IP 기반 이동망 환경에서 핸드오버를 수행하는 이동노드의 자원예약방법이 개시된다. 본 자원예약방법은, 이동노드가 기 저장된 복수개의 CoA를 이용하여 복수개의 주변 액세스 라우터로 퀘어리 메시지를 각각 전송하는 단계, 복수개의 주변 액세스 라우터가 각각의 크로스오버 노드 방향으로 퀘어리 메시지를 전송하는 단계, 복수개의 주변 액세스 라우터 및 크로스오버 노드 간의 통신 경로 상에 위치한 적어도 하나의 중간노드가 가용자원 정보를 퀘어리 메시지에 기록하는 단계, 상대노드가 퀘어리 메시지를 수신하는 단계, 상대노드가 퀘어리 메시지에 기록된 가용자원 정보를 확인한 후, 이동노드가 요구하는 최대 가용자원 정보가 기록된 퀘어리 메시지가 전송된 통신 경로를 선택하는 단계, 및, 상대노드가 선택된 통신 경로를 통해서, 이동노드로 자원예약메시지를 전송하는 단계를 포함한다. 이에 따라, 가용자원이 충분한 경로를 이용하여 통신을 수행할 수 있게 된다.
퀘어리 메시지, CoA, 멀티호밍, 이동노드, 자원예약

Description

이동망 환경에서의 다중 인터페이스를 이용한 자원예약방법 {Resource reservation method using multiple interfaces in mobile environments }
도 1 및 도 2는 Receiver_initiated 방식에 따라 자원을 예약하는 이동망 환경의 구성을 나타내는 모식도,
도 3은 복수개의 CoA를 이용하여 퀘어리 메시지를 전송하는 과정을 나타내는 모식도,
도 4는 Receiver_initiated 방식에 따른 자원예약과정을 설명하기 위한 모식도,
도 5 및 도 6은 Sender_initiated 방식에 따라 자원을 예약하는 이동망 환경의 구성을 나타내는 모식도,
도 7은 Sender_initiated 방식에 따른 자원예약과정을 설명하기 위한 모식도,
도 8 및 도 9는 Receiver_initiated 방식에 따라 통신 경로 상의 로드를 분산하는 이동망 환경 구성의 일 예를 나타내는 모식도,
도 10은 Receiver_initiated 방식에 따른 통신 경로 로드 분산 과정을 설명하기 위한 모식도,
도 11 및 도 12는 Sender-initiated 방식에 따라 통신 경로 상의 로드를 분 산하는 이동망 환경 구성의 일 예를 나타내는 모식도,
도 13은 Sender_initiated 방식에 따른 통신 경로 로드 분산 과정을 설명하기 위한 모식도,
도 14는 Receiver_initiated 방식에 따른 자원예약방법을 설명하기 위한 흐름도, 그리고,
도 15는 Sender_initiated 방식에 따른 자원예약방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
* 도면 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
MN : 이동노드 OAR : 이전 액세스 라우터
AR : 액세스 라우터 CN : 상대노드
CRN : 크로스오버 노드 AP : 액세스 포인트
본 발명은 멀티호밍(multihoming) 환경에서의 자원예약시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 복수개의 CoA를 이용하여 복수개의 네트워크 인터페이스를 통해 자원 예약을 수행할 수 있는 자원예약시스템 및 방법에 관한 것이다.
복수개의 이동노드 (Mobile Node)로 구성되는 이동망(Mobile Network)에서는 각 이동 노드의 핸드오버(Hand Over; H/O)가 발생할지라도 멀티미디어 응용의 서비스 품질(Quality of Service; 이하, 'QoS'라 한다)을 보장하기 위해 일정 자원을 예약하여 지속적으로 제공하는 것이 요구된다. 이를 위해 자원 예약(Resourse reservation)이 사용된다.
한편, 이동노드가 두 개 이상의 네트워크 인터페이스를 가지는 멀티호밍(multihoming) 환경에서는, 네트워크 인터페이스 중 자원이 충분한 경로와 연결될 수 있는 네트워크 인터페이스를 선택하여 QoS 시그널링을 수행할 수 있다.
이러한 QoS 시그널링을 위해 제안된 기존 프로토콜에는 RSVP(Resource ReSerVation Protocol), E-RSVP, MRSVP, RSVP Tunnel, CORP, H-MRSVP(Hierarchical Mobile RSVP) 등이 있다.
RSVP는 유선망을 위해 제안된 것으로서 이동망 환경에서 사용하기에는 적합하지 않다.
E-RSVP는 이동망 환경에서 사용될 수 있도록 RSVP를 변형한 것으로서, 이동노드의 핸드오버시 경로메시지(PATH message)를 요청하여 바로 예약을 수행할 수 있도록 설계되었다. 그러나, E-RSVP는 기본적으로 자원예약을 하고자 하는 자가 자원예약메시지를 전송하여 예약을 하는 Sender-initiated 자원예약방식에는 적합하지 않다는 문제점이 있다.
MRSVP는 이동노드의 핸드오버가 발생하여도 신속하게 기존의 QoS 서비스를 제공할 수 있다는 장점이 있다. 하지만, 자원이 부족한 이동망 환경에서 이동노드가 이동할 주변의 셀의 자원을 미리 예약하기 때문에 자원이 낭비되며, 예약된 자원의 신속한 해제가 이루어지지 않는다.
RSVP Tunnel은 터널의 종단( 터널 시작점과 종점)간에 RSVP 메시지가 인식 되지 않는 기존 RSVP의 문제점을 해결하여 터널 구간에서도 RSVP 시그널링 메시지가 인식되어 QoS가 제공될 수 있도록 하였다. 그러나, 이동노드의 핸드오버가 발생할 때 자원 재예약을 신속하게 하기 위한 방법이 부재하다는 문제점이 있었다. 또한, 불필요하게 점대점(end-to-end) 레벨에서의 자원재예약이 이루어져야 하는 문제점이 있으며, 핸드오버 발생시 크로스오버 노드(Crossover Node)를 신속히 발견하여 국지화된 경로 재예약(Localized Path Repair)를 수행하는 방법이 부재하다는 문제점도 있었다.
CORP는 핸드오버시 기존의 RSVP를 사용한 자원예약경로를 확장하는 방법을 사용하여 QoS를 제공하는데, 이와 같이, RSVP 경로를 확장하기 위해 CRP(Concatenation for Reservation Path)라는 방법을 사용한다. 그러나, CORP 역시 자원이 부족한 이동망 환경에서 단말이 이동할 주변 셀의 자원을 미리 예약하고, 또한, 점대점 레벨 자원예약을 수행하기 때문에 자원이 예약된다는 문제점이 있었다.
H-MRSVP는 상기 RSVP와 이동 IP(Mobile IP)의 지역적 등록(regional registration) 기능을 통합한 자원 예약 프로토콜로서, 지역간(intra-region) 핸드오버시에는 게이트웨이 이동 에이전트(Gateway Mobility Agent)와 새로운 프락시 에이전트(Proxy Agent)간의 예약 터널을 이용하여 자원을 재예약한다. 이 방식은 지역간 핸드오버와 같이 핸드오버 지연시간이 길어질 경우에만 미리 자원 예약을 수행하나, 역시 이중적인 자원 예약이 이루어진다는 점에서 자원활용률에 문제가 있다.
한편, 이상과 같은 종래의 자원예약프로토콜 들은 멀티호밍을 고려한 QoS 시그널링을 지원하지 않는다는 문제점도 공통적으로 가지고 있었다. 이에 따라, 물리적으로 중복되는 링크를 통해, 링크 장애 발생시에도 쉽게 적응하여 통신이 중단되지 않도록 하며, 여러 링크로 부하를 분산시켜 서비스 질을 향상시킬 수 있는 멀티호밍 기술의 장점을 살릴 수 없다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, IP 기반 이동망 환경에서 이동노드의 멀티호밍 특성을 고려하여 자원을 예약함으로써, 이중 자원 예약을 통한 자원 낭비 없이 가용 자원이 충분한 무선 네트워크 인터페이스를 통해 자원을 예약할 수 있는 자원예약시스템 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 특정 경로에 자원이 부족하거나, 혼잡 현상이 발생할 경우에 여러 개의 무선 네트워크 인터페이스를 사용하여 다중 자원 예약을 수행함으로써 하나의 경로 상의 로드를 분산시킬 수 있는 자원예약시스템 및 방법을 제공함에 있다.
이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따르면, IP 기반 이동망 환경에서 핸드오버를 수행하는 이동노드의 자원예약방법은, (a) 상기 이동노드가 복수개의 CoA를 이용하여 복수개의 주변 액세스 라우터로 퀘어리 메시지를 각각 전송하는 단계, (b) 상기 복수개의 주변 액세스 라우터가 각각의 크로스오버 노드 방향으로 상기 퀘어리 메시지를 전송하는 단계, (c) 상기 복수개의 주변 액세 스 라우터 및 상기 크로스오버 노드 간의 통신 경로 상에 위치한 적어도 하나의 중간노드가 가용자원 정보를 상기 퀘어리 메시지에 기록하는 단계, (d) 소정의 상대노드가 상기 퀘어리 메시지를 수신하는 단계, (e) 상기 상대노드가 상기 퀘어리 메시지에 기록된 가용자원 정보를 확인한 후, 상기 이동노드가 요구하는 최대 가용자원 정보가 기록된 퀘어리 메시지가 전송된 통신 경로를 선택하는 단계, 및, (f) 상기 상대노드가 상기 선택된 통신 경로를 통해서, 상기 이동노드로 자원예약메시지를 전송하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 상기 (e)단계는, 동일한 최대 가용자원 정보가 기록된 퀘어리 메시지가 복수개 수신된 경우, 상기 상대노드는 전송 딜레이(delay)가 가장 적은 최초 수신 퀘어리 메시지를 선택할 수 있다.
보다 바람직하게는, 본 자원예약방법은, 상기 상대노드가 상기 수신된 퀘어리 메시지 각각에 대하여 가용자원이 큰 순서대로 우선순위를 부여하는 단계, 및, 상기 선택된 통신 경로를 통한 자원예약이 이루어 지지 않은 경우, 상기 우선 순위에 따라 통신 경로를 선택하는 단계를 더 포함할 수도 있다.
또한 바람직하게는, 상기 (e) 단계는, 상기 선택된 통신 경로의 최대 가용자원량이 상기 이동노드가 요구하는 자원량 미만인 경우, 상기 상대노드가 상기 우선 순위에 따라 적어도 하나의 통신 경로를 추가적으로 선택할 수 있다.
또한 바람직하게는, 상기 (c)단계는, 상기 중간노드가 상기 퀘어리 메시지에 기록된 가용자원정보를 확인한 후, 자체 가용자원과 비교하는 단계 및 상기 중간노드가, 상기 확인된 가용자원보다 상기 자체 가용자원이 적다고 판단되면, 상기 퀘 어리 메시지에 기록된 가용자원정보를 상기 자체 가용자원에 대한 정보로 갱신하는 단계를 포함할 수 있다.
또한 바람직하게는, 상기 선택된 통신 경로 상의 크로스오버 노드가 상기 이동노드의 이전 액세스 라우터로 자원예약해제메시지를 전송하여, 자원예약상태를 해제하는 단계를 더 포함할 수 있다. 한편, 홈 에이전트(Home Agent)가 상기 상대노드의 역할을 대행할 수도 있다.
한편, 본 발명의 또다른 실시예에 따르면, IP 기반 이동망 환경에서 핸드오버를 수행하는 이동노드의 자원예약방법은, (a) 상기 이동노드가 복수개의 CoA를 이용하여 상대노드로 복수개의 바인딩 프로세스(Binding process) 메시지를 전송하는 단계, (b) 상기 상대노드가 상기 바인딩 프로세스 메시지 각각이 전송된 복수개의 경로를 통해 바인딩 확인 메시지(Binding Acknowledgement message)를 전송하는 단계, (c) 상기 상대노드가 상기 복수개의 경로를 통해 퀘어리 메시지를 전송하는 단계, (d) 상기 복수개의 경로 상에 위치하는 적어도 하나의 중간노드가 가용자원 정보를 상기 퀘어리 메시지에 기록하는 단계, (e) 상기 이동노드가 상기 퀘어리 메시지를 수신하는 단계, (f) 상기 이동노드가 상기 퀘어리 메시지에 기록된 가용자원 정보를 확인한 후, 최대 가용자원 정보가 기록된 퀘어리 메시지가 수신된 통신 경로를 선택하는 단계 및 (g) 상기 이동노드가, 상기 선택된 통신 경로를 통해서 상기 상대노드로 자원예약메시지를 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 (f)단계는, 동일한 최대 가용자원 정보가 기록된 퀘어리 메시지가 복수 개 수신된 경우, 상기 이동노드가 최초 수신된 퀘어리 메시지를 선택할 수 있다.
또한 바람직하게는, 상기 이동노드는 상기 수신된 퀘어리 메시지 각각에 대하여 가용자원이 큰 순서대로 우선순위를 부여하는 단계, 및, 상기 선택된 통신 경로를 통한 자원예약이 이루어 지지 않은 경우, 상기 우선 순위에 따라 통신 경로를 선택하는 단계를 더 포함할 수 있다.
보다 바람직하게는, 상기 (f) 단계는, 상기 선택된 통신 경로의 최대 가용자원량이 상기 이동노드가 요구하는 자원량 미만인 경우, 상기 상대노드가 상기 우선 순위에 따라 적어도 하나의 통신 경로를 추가적으로 선택할 수 있다.
한편, 상기 (d)단계는, 상기 중간노드가 상기 퀘어리 메시지에 기록된 가용자원정보를 확인한 후, 자체 가용자원과 비교하는 단계 및 상기 중간노드가, 상기 확인된 가용자원보다 상기 자체 가용자원이 적다고 판단되면, 상기 퀘어리 메시지에 기록된 가용자원정보를 상기 자체 가용자원에 대한 정보로 갱신하는 단계를 포함할 수 있다.
보다 바람직하게는, 상기 선택된 통신 경로 상의 크로스오버 노드가 상기 이동노드의 이전 액세스 라우터로 자원예약해제메시지를 전송하여, 자원예약상태를 해제하는 단계를 더 포함할 수 있다. 한편, 본 실시예에서도 홈 에이전트(Home Agent)가 상기 상대노드의 역할을 대행할 수 있다.
한편, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 자원예약방법은, (a) 소정의 제1 통신 경로를 통해 상대노드와 통신을 수행하는 이동노드가 기 저장된 복수개의 CoA를 이용하여 적어도 하나의 주변 액세스 라우터로 퀘어리 메시지를 전송하는 단계, (b) 상기 주변 액세스 라우터가 각각의 크로스오버 노드 방향으로 상기 퀘어리 메시지를 전송하는 단계, (c) 상기 복수개의 주변 액세스 라우터 및 상기 크로스오버 노드 간의 통신 경로 상에 위치한 적어도 하나의 중간노드가 가용자원 정보를 상기 퀘어리 메시지에 기록하는 단계, (d) 상기 상대노드가 상기 퀘어리 메시지를 수신하는 단계, (e) 상기 상대노드가 상기 퀘어리 메시지에 기록된 가용자원 정보를 확인한 후, 상기 이동노드가 요구하는 최대 가용자원 정보가 기록된 퀘어리 메시지가 전송된 제2 통신 경로를 선택하는 단계, 및, (f) 상기 상대노드가 상기 선택된 제2 통신 경로를 통해서, 상기 이동노드로 자원예약메시지를 전송하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 상기 이동노드 및 상기 상대노드가 상기 제1 통신 경로 및 상기 제2 통신 경로를 이용하여 소정의 제1 멀티미디어 트래픽 및 제2 멀티미디어 트래픽을 각각 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
보다 바람직하게는, 상기 (e)단계는, 동일한 최대 가용자원 정보가 기록된 퀘어리 메시지가 복수개 수신된 경우, 상기 상대노드는 전송 딜레이(delay)가 가장 적은 최초 수신 퀘어리 메시지를 선택할 수 있다.
또한 바람직하게는, 상기 상대노드가 상기 수신된 퀘어리 메시지 각각에 대하여 가용자원이 큰 순서대로 우선순위를 부여하는 단계, 및, 상기 선택된 제2 통신 경로의 최대 가용자원량이 상기 이동노드가 요구하는 자원량 미만인 경우, 상기 상대노드가 상기 우선 순위에 따라 적어도 하나의 통신 경로를 추가적으로 선택하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한 바람직하게는, 상기 (e)단계는, 상기 선택된 제2 통신 경로를 통한 자원예약이 이루어 지지 않은 경우, 상기 우선 순위에 따라 소정의 제3 통신 경로를 선택하는 단계를 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 (c)단계는, 상기 중간노드가 상기 퀘어리 메시지에 기록된 가용자원정보를 확인한 후, 자체 가용자원과 비교하는 단계, 및, 상기 중간노드가, 상기 확인된 가용자원보다 상기 자체 가용자원이 적다고 판단되면, 상기 퀘어리 메시지에 기록된 가용자원정보를 상기 자체 가용자원에 대한 정보로 갱신하는 단계를 포함할 수 있다.
한편, 상기 (a)단계는, 상기 이동노드가 상기 제1 통신 경로 상에 혼잡이 발생하였다고 판단된 경우에 상기 퀘어리 메시지를 전송할 수 있다. 이 경우, 상기 제2 통신 경로 상의 크로스오버 노드가 상기 제1 통신 경로 상의 액세스 라우터로 자원예약해제메시지를 전송하여, 자원예약상태를 해제하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한 바람직하게는, 상기 (a)단계는, 상기 이동노드가 상기 제1 통신 경로 상의 가용자원이 부족하다고 판단된 경우에 상기 퀘어리 메시지를 전송할 수도 있다. 이상과 같은 실시 예에서도 홈 에이전트(Home Agent)가 상기 상대노드의 역할을 대행할 수 있다.
한편, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 자원예약방법은, (a) 소정의 상대노드와 제1 통신 경로를 통해서 통신을 수행하던 이동노드가 기 저장된 복수개의 CoA를 이용하여 상기 상대노드로 복수개의 퀘어리 메시지(Query message)를 전송하 는 단계, (b) 상기 이동노드 및 상기 상대노드 사이에 존재하는 복수개의 경로 상에 위치하는 적어도 하나의 중간노드가 가용자원 정보를 상기 퀘어리 메시지에 기록하는 단계, (c) 상기 상대노드가 상기 퀘어리 메시지를 수신하는 단계, (d) 상기 상대노드가 상기 퀘어리 메시지를 복사하여 퀘어리 확인 메시지(Query response message)를 생성한 후, 상기 퀘어리 확인 메시지를 상기 복수개의 경로를 통해 상기 이동노드로 전송하는 단계, (e) 상기 이동노드가 상기 퀘어리 확인 메시지를 수신하는 단계, (f) 상기 이동노드가 상기 퀘어리 확인 메시지에 기록된 가용자원 정보를 확인한 후, 최대 가용자원 정보가 기록된 퀘어리 메시지가 수신된 소정의 제2 통신 경로를 선택하는 단계, 및, (g) 상기 이동노드가, 상기 제2 통신 경로를 통해서 상기 상대노드로 자원예약메시지를 전송하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 상기 이동노드 및 상기 상대노드가 상기 제1 통신 경로 및 상기 제2 통신 경로를 이용하여 소정의 제1 멀티미디어 트래픽 및 제2 멀티미디어 트래픽을 각각 송수신하는 단계를 포함할 수 있다.
보다 바람직하게는, 상기 (f)단계는, 동일한 최대 가용자원 정보가 기록된 퀘어리 메시지가 복수개 수신된 경우, 상기 이동노드가 최초 수신된 퀘어리 메시지를 선택할 수 있다.
한편, 본 자원예약방법은, 상기 이동노드가 상기 수신된 퀘어리 메시지 각각에 대하여 가용자원이 큰 순서대로 우선순위를 부여하는 단계, 및, 상기 제2 통신 경로의 최대 가용자원량이 상기 이동노드가 요구하는 자원량 미만인 경우, 상기 이동노드가 상기 우선 순위에 따라 적어도 하나의 통신 경로를 추가적으로 선택하는 단계를 더 포함할 수도 있다.
또한 바람직하게는, 상기 (f)단계는, 상기 제2 통신 경로를 통한 자원예약이 이루어 지지 않은 경우, 상기 우선 순위에 따라 소정의 제3 통신 경로를 선택하는 단계를 더 포함할 수도 있다.
또한 바람직하게는, 상기 (b)단계는, 상기 중간노드가 상기 퀘어리 메시지에 기록된 가용자원정보를 확인한 후, 자체 가용자원과 비교하는 단계, 및, 상기 중간노드가 상기 확인된 가용자원보다 상기 자체 가용자원이 적다고 판단되면, 상기 퀘어리 메시지에 기록된 가용자원정보를 상기 자체 가용자원에 대한 정보로 갱신하는 단계를 포함할 수 있다.
한편, 상기 (a)단계는, 상기 이동노드가 상기 제1 통신 경로 상에 혼잡이 발생하였다고 판단된 경우에 상기 퀘어리 메시지를 전송할 수 있다. 이 경우, 상기 제2 통신 경로 상의 크로스오버 노드가 상기 제1 통신 경로 상의 액세스 라우터로 자원예약해제메시지를 전송하여, 자원예약상태를 해제하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한 바람직하게는, 상기 (a)단계는, 상기 이동노드가 상기 제1통신 경로 상의 가용자원이 부족하다고 판단된 경우에 상기 퀘어리 메시지를 전송하도록 구현할 수도 있다.
본 실시예에서도, 홈 에이전트(Home Agent)가 상기 상대노드의 역할을 대행하도록 구현할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, IP 기반 이동망 환경에서 동작하는 이동노드의 자원예약방법은, 상기 이동노드가 기 저장된 복수개의 CoA 각각을 이용하여 소정의 상대 노드로 퀘어리 메시지(Query message)를 전송하는 단계, 상기 상대노드가, 상기 이동노드 및 상기 상대노드 간의 각 경로의 가용자원 정보가 기록된 상기 퀘어리 메시지를 수신하는 단계, 상기 상대노드가 상기 퀘어리 메시지에 기록된 가용자원 정보를 확인하여, 소정 크기의 가용자원을 가지는 통신 경로를 선택하는 단계, 및, 상기 상대노드가, 상기 선택된 통신 경로를 통해서 상기 이동노드로 자원예약메시지를 전송하는 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, IP 기반 이동망 환경에서 동작하는 이동노드의 자원예약방법은, 상기 이동노드가 기 저장된 복수개의 CoA 각각을 이용하여 소정의 상대 노드로 퀘어리 메시지(Query message)를 전송하는 단계, 상기 상대노드가, 상기 이동노드 및 상기 상대노드 간의 각 경로의 가용자원정보가 기록된 상기 퀘어리 메시지를 수신하는 단계, 상기 상대노드가 상기 퀘어리 메시지를 복사하여 퀘어리 확인 메시지를 생성한 후, 상기 이동노드로 전송하는 단계, 상기 이동노드가 상기 퀘어리 확인 메시지에 기록된 가용자원정보를 확인하여, 소정 크기의 가용자원을 가지는 통신 경로를 선택하는 단계, 및, 상기 이동노드가, 상기 선택된 통신경로를 통해서 상기 상대노드로 자원예약메시지를 전송하는 단계를 포함한다.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 자세하게 설명한다.
도 1은 Receiver_initiated 방식에 따라 자원을 예약하는 이동망 환경의 구성을 나타내는 모식도이다. 본 이동망 환경은 복수개의 액세스 라우터(Access Router : AR), 이동노드 (Mobile Node : MN), 상대노드 (Correspondent Node : CN) 등을 포함한다. 여기서, Receiver_initiated 방식이란 수신측(즉, 상대노드)가 자원예약메시지(RESERVE message)를 전송하고, 송신측(즉, 이동노드)가 응답메시지(ACK message)를 전송하여 자원을 예약하는 방식이다. 여기서, 응답메시지는 선택사항이다. 반면에, Sender_initiated 방식에 따르면, 송신측(즉, 이동노드)가 자원예약메시지를 수신측(즉, 상대노드)으로 전송하고, 수신측에서 응답메시지를 전송함으로써 자원 예약을 확정하는 방식이다. Sender_initiated 방식에 따른 실시예에 대한 설명은 후술한다.
도 1에 따르면, 이동노드(MN)는 이전 액세스 라우터(Old Access Router : OAR)를 통해 상대노드와 통신을 수행하던 중에 주변 위치로 핸드오버(handover)를 개시한다. 이동 노드(MN)는 현재의 액세스 라우터(OAR)로부터 전송받는 신호의 세기가 임계치 이하로 떨어지는지, 또는 주변 액세스 라우터들(AR1, AR2, AR3)를 통해 전송되는 신호의 세기가 일정 값 이상으로 커지는지를 체크하여 핸드오버 개시 여부를 판단하게 된다.
한편, 본 이동망 환경이 멀티호밍 기술을 지원하는 경우, 이동노드(MN)는 복수개의 CoA(Care of Address)를 가지게 된다. 이에 따라, 각 CoA를 이용하여 OAR 주변에 위치한 복수개의 액세스 라우터(AR1, AR2, AR3)로 각각 퀘어리 메시지를 전송한다. 즉, 도 1에서와 같이 이동노드는 CoA1, CoA2, CoA3 각각을 IPv6 헤더의 근원지 주소로 설정한 퀘어리 메시지(Query message)를 AR1, AR2, AR3로 각각 전송한다. 이동노드가 전송한 퀘어리 메시지는 각 액세스 라우터에 연결된 액세스 포인트(AP1, AP2, AP3)를 통해 AR1, AR2, AR3로 각각 전송된다.
한편, OAR 및 CN 간의 형성되었던 종래의 통신 경로와 AR1, AR2, AR3에 의해 새로이 형성되는 통신 경로는 소정 위치에서 만나게 된다. 이와 같이 통신 경로가 합쳐지는 노드를 크로스오버 노드(Crossover node : CRN)라고 한다. 도 1에서는 각 액세스 라우터 (AR1, AR2, AR3)에 대한 크로스오버 노드는 공통적으로 Router1인 것으로 도시되어 있으나, 각 액세스 라우터 (AR1, AR2, AR3)에 대해서 다른 노드가 크로스오버 노드가 될 수 있다. 한편, 크로스오버 노드로부터 상대노드(CN)간의 경로는 핸드오버 이전과 동일하므로, 기존 자원을 그대로 사용하면 된다. 반면에, 각 액세스 라우터(AR1, AR2, AR3)로부터 각 크로스오버 노드까지의 경로는 새로이 형성된 것이므로, 자원을 새로이 예약하여야 한다.
이 경우, 퀘어리 메시지를 이용하여 각 경로의 자원상태를 파악할 수 있도록 한다. 즉, 각 액세스 라우터 (AR1, AR2, AR3)는 이동노드로부터 전송된 퀘어리 메시지를 각 크로스오버 노드 방향으로 전송한다. 각 액세스 라우터 (AR1, AR2, AR3) 및 각 크로스오버 노드 사이에 위치하는 중간노드(미도시)들은 퀘어리 메시지가 수신되면, 자신의 가용자원에 대한 정보를 퀘어리 메시지에 기록하게 된다.
한편, 크로스오버 노드는 소정의 게이트웨이(Gateway : 미도시) 및 코어 라우터(Core Router)를 통해서 코어 망(Core network)과 접속하며, 마찬가지로 상대측 액세스 라우터(Router 3)를 통해서 코어 망에 접속한 상대노드(20)로 각 퀘어리 메시지를 전송하게 된다.
결과적으로, 퀘어리 메시지가 최종적으로 상대노드(CN)로까지 전송되면, 상대노드(CN)는 각 퀘어리 메시지에 기록된 가용자원 정보를 확인하여 최적 경로를 선택하게 된다. 즉, AR1, AR2, AR3를 이용하는 세 개의 통신 경로 중 중간노드들의 가용자원이 이동노드의 요구를 만족하는 경로를 최적 경로로 선택하게 된다. 한편, 이동노드가 요구하는 가용자원 정보를 가지는 동일한 퀘어리 메시지가 복수 개 수신된 경우에는, 먼저 수신된 퀘어리 메시지가 전송된 경로를 최적 경로로 선택하게 된다.
도 2에서는 최적 경로를 선택한 상대노드가 자원예약메시지를 전송함으로써 최적 경로 상의 자원을 예약하는 과정을 나타내는 모식도이다. 도 2에 따르면, 상대노드가 AR2를 이용하는 경로를 최적 경로로 선택한 경우, AR2를 통해 전송된 퀘어리 메시지의 CoA로 자원예약메시지를 전송한다. 이 경우, 상대노드 및 크로스오버 노드(즉, Router 1) 사이에서는 기존 예약 상태를 갱신하여 새로운 CoA를 이용한 새로운 플로우 ID를 사용한다. 즉, 플로우 ID란 하나의 데이터 통신 경로를 식별하기 위한 식별 ID로써, 송신측의 IP 어드레스, 수신측의 IP 어드레스 등으로 구성된다. 이 중, 송신측의 IP 어드레스, 즉, CoA를 새로운 CoA로 갱신하게 된다. 한편, 크로스오버 노드 및 AR2 사이에서는 자원을 새롭게 예약하게 된다.
한편, 크로스오버 노드는 이전 액세스 라우터 OAR로 자원예약해제메시지(Teardown message)를 전송하여, 자원 예약 상태를 해제하게 된다.
이에 따라, 이동노드는 복수개의 통신 경로를 통해서 상대노드와 통신할 수 있는 멀티호밍 환경에서, 이동노드가 요구하는 가용자원을 만족하는 최적 경로를 선택하여 통신할 수 있게 된다.
도 3은 복수개의 CoA를 이용하여 퀘어리 메시지를 전송하는 과정을 나타내는 모식도이다. 도 3에 따르면, 이동노드는 CoA1, CoA2, CoA3를 이용하여 각 액세스 라우터(AR1, AR2, AR3)로 퀘어리 메시지(100)를 전송한다. 각 퀘어리 메시지(100)는 가용자원정보를 기록하기 위한 자원상태필드(Resource (BW) object field)를 포함한다.
이에 따라, 각 액세스 라우터(AR1, AR2, AR3) 및 크로스오버 노드 사이에 위치하는 중간노드는 자신의 가용자원정보를 자원상태필드에 기록한다. 이 경우, 각 중간노드는 이전 중간노드에서 기록한 가용자원정보와 자체 가용자원정보를 비교한다. 비교 결과, 자체 가용자원정보의 크기가 더 작은 경우에만, 자원상태필드에 기록된 가용자원정보를 업데이트하게 된다. 즉, 많은 중간 노드가 높은 대역폭을 제공할 지라도 특정 중간 노드가 제한된 대역폭을 제공하게 되면, 전체 통신 경로 상에서 제공할 수 있는 대역폭은 제한된 대역폭이 된다. 따라서, 통신 경로 상의 각 중간 노드의 가용자원 중 최소 가용자원을 퀘어리 메시지에 기록하여, 통신 경로의 전체 가용자원 정보를 상대 노드에게 알려주는 것이 바람직하다. 크로스오버 노드는 각 중간 노드를 거쳐서 수신된 퀘어리 메시지를 상대노드(CN)로 전송하여 준다.
상대노드(CN)는 수신된 퀘어리 메시지의 CoA 및 가용자원정보를 이용하여 데이터 베이스를 작성한다. 이 경우, 가용자원, 즉, 대역폭이 큰 순서대로 우선순위를 부여한다. 도 3에서는 CoA2의 가용자원이 5Mbps로써 최대가 되므로, 최우선순위가 부여된다. 한편, 각 퀘어리 메시지의 도착 순서도 데이터 베이스에 기록한다. 이에 따라, 이동노드가 요구하는 가용자원정보가 기록된 동일한 퀘어리 메시지가 복수개 수신된 경우, 먼저 수신된 퀘어리 메시지의 CoA를 선택하게 된다.
한편, 이동노드는 자신이 사용하고자 하는 자원의 크기를 각 퀘어리 메시지에 기록하여 상대노드에게 알려 줄 수 있다. 이 경우, 상대노드는 각 퀘어리 메시지에 기록된 가용자원정보가 이동노드가 요청하는 자원보다 적다고 판단되면, 복수개의 CoA를 선택할 수 있다. 즉, 최대 가용자원 정보를 가지는 경로 이외에 두 번째로 큰 가용자원정보를 가지는 경로를 선택하여, 자원을 추가적으로 예약할 수 있다. 이에 따라, 이동노드 및 상대노드는 두 개의 통신 경로를 이용하여 멀티미디어 트래픽을 송수신할 수 있게 된다.
한편, 이상과 같은 실시예에서는 상대노드가 CoA선택 및 자원예약메시지 전송 등의 작업을 하지만, 홈 에이전트가 상대노드의 역할을 대행할 수도 있다.
도 4는 Receiver_initiated 방식에 따른 자원예약과정을 설명하기 위한 모식도이다. 도 4에 따르면, 이동노드(MN)는 AR1, AR2, AR3로 각각 퀘어리 메시지(1, 2, 3)을 전송한다. 각 퀘어리 메시지는 크로스오버 노드를 통해서 상대노드로 전송된다. 이 경우, 크로스오버 노드는 이전 액세스 라우터를 이용한 통신 경로 및 새로운 통신 경로가 만나는 접점에 해당하는 노드이다. 따라서, OAR 및 AR1 간의 접점(merging point)인 CRN(OAR/AR1), OAR 및 AR2 간의 접점인 CRN(OAR/AR2), OAR 및 AR3 간의 접점인 CRN(OAR/AR3)과 같이 복수 개의 크로스오버 노드가 존재할 수 있다.
상대노드는 각 퀘어리 메시지에 기록된 가용자원정보를 이용하여 최적 통신 경로, 즉, 최적 CoA를 선택한다. 이에 따라, 최적 CoA를 가지는 퀘어리 메시지가 전송된 경로를 따라 자원예약메시지를 전송한다. 즉, CoA2가 최적 CoA라고 선택된 경우, CoA2에 대응되는 퀘어리 메시지가 전송된 CRN(OAR/AR2) 및 AR2를 경유하는 경로를 이용하여 자원예약메시지를 전송한다. 한편, CRN(OAR/AR2)는 이전 액세스 라우터 (OAR)로 자원예약해제메시지(Teardown message)를 전송하여, 자원예약상태를 해제한다. 결과적으로, 이동노드는 CoA2를 이용하여 AR2 및 CRN(OAR/AR2)를 포함한 경로를 통해서 멀티미디어 트래픽을 송수신할 수 있게 된다.
도 5는 Sender_initiated 방식에 따라 자원을 예약하는 이동망 환경의 구성을 나타내는 모식도이다. 도 5에서 핸드오버를 수행하는 이동노드는, 복수개의 CoA를 이용하여 바인딩 프로세스 메시지(Binding process message)를 상대노드(CN)로 전송한다. 바인딩 프로세스 메시지란, 이동노드가 홈 에이전트(home agent) 및 상대노드(CN)에게 자신의 CoA를 알리기 위해서 전송하는 메시지다. 이동노드는 바인딩 프로세스 메시지를 주기적으로 전송하여, 홈 에이전트에 등록된 CoA와 자신의 홈 주소를 매칭시키는 바인딩 상태를 주기적으로 갱신시켜야 한다.
상대노드는 바인딩 프로세스 메시지에 대응되는 바인딩 확인(Binding Acknowledgement) 메시지를 이동노드로 전송하여 준다.
이러한 상태에서, 상대노드는 바인딩 프로세스 메시지에 의해 확인된 CoA를 이용하여 복수개의 퀘어리 메시지를 전송한다. 이에 따라, 이동노드의 주변 액세스 라우터(AR1, AR2, AR3) 각각의 크로스오버 노드 방향으로 전송한다. 각 크로스오버 노드는 각 액세스 라우터 방향으로 다시 퀘어리 메시지를 전송한다. 이 경우, 크로스오버 노드 및 각 액세스 라우터 간의 중간 노드는 퀘어리 메시지에 자신의 가용자원정보를 기록한다.
이동노드는, 각 액세스 라우터 (AR1, AR2, AR3)를 통해서 수신된 퀘어리 메시지의 가용자원정보를 확인하여, 최적 가용자원을 가지는 경로를 선택한다. 선택방식은 상술한 바와 같다.
도 6은 최적 퀘어리 메시지가 전송된 경로를 통해 자원예약메시지를 전송하는 과정을 나타내는 모식도이다. 도 6에 따르면, 이동노드(MN)는 AR2를 포함하는 경로를 최적 경로로 선택한 후, AR2를 통해 자원예약메시지를 전송한다. 자원예약메시지는 AR2 및 Router1(즉, 크로스오버 노드)를 거쳐서 상대노드로 전송된다. 이 경우, AR2 및 Router1 사이의 경로에서는 자원이 새로이 예약되고, Router1 및 상대노드(CN) 사이의 경로에서는 CoA2를 이용한 새로운 플로우 ID로 기존 자원예약상태를 갱신한다.
한편, 상술한 바와 같이, 이동노드는 자신이 원하는 자원량이 최적 경로 하나만으로 충족되지 않는 경우, 별도의 통신 경로를 추가로 선택할 수 있다. 이에 따라, 복수개의 통신 경로 상의 자원을 예약할 수 있다.
도 7은 Sender_initiated 방식에 따른 자원예약과정을 시간 순서대로 나열한 모식도이다. 도 7에 따르면, 이동노드(MN)은 상대노드(CN)로 바인딩 업데이트 메시지를 전송하여 자신의 CoA 정보를 알려주게 된다. 상대노드(CN)는 바인딩 확인 메시지를 전송하여 준 후, 각 바인딩 업데이트 메시지가 전송된 경로를 통해서 복수개의 퀘어리 메시지(1, 2, 3)를 전송한다.
이동노드는 퀘어리 메시지(1, 2, 3)가 수신되면, 최적 CoA를 선택한다. 도 7과 같이 AR2 및 CRN(OAR/AR2)를 포함하는 경로가 선택된 경우, 이동노드는 CRN(OAR/AR2)으로 자원예약메시지를 전송한다. 이 경우, CRN(OAR/AR2)는 이전 액세스 라우터(OAR)로 자원예약해제메시지를 전송하여, 이전 통신 경로 상의 자원 예약 상태를 해제하게 된다. 결과적으로, 이동노드 및 상대노드는 AR2 및 CRN(OAR/AR2)를 이용하여 멀티미디어 트래픽을 송수신하게 된다.
도 8은 Receiver_initiated 방식에 따라 통신 경로 상의 데이터 트래픽 로드를 분산하는 이동망 환경의 구성을 나타내는 모식도이다. 도 8에 따르면, 현재 AR2를 포함하는 제1통신경로를 통해 상대노드와 통신을 수행하던 이동노드에서 별도의 어플리케이션이 실행된 경우, 이동노드는 상대노드와의 사이에서 새로운 통신 세션(session)을 열어야 한다. 이 경우, 제1 통신경로는 기존 세션에 할당된 자원 때문에 가용자원이 부족할 수 있다. 따라서, 제1 통신경로 상의 로드를 분산시키기 위해서, 다른 CoA를 이용하는 통신 경로에 새로운 통신 세션을 개설하는 것이 바람직하다.
이를 위해, 이동노드는 CoA1 및 CoA3을 이용하여 주변 액세스 라우터 AR1, AR3 으로 퀘어리 메시지를 각각 전송한다. 이 경우, AR1 및 AR3와 각각의 크로스오버 노드(도 8에서는, Router1) 사이의 중간노드가 가용자원 정보를 퀘어리 메시지에 기록한다.
도 9는 도 8의 이동망 환경에서 상대노드가 최적 경로를 선택하여 자원을 예약하는 과정을 나타내는 모식도이다. 상대노드가 AR3을 통해 전송된 퀘어리 메시지에 기록된 가용자원정보가 최적 상태라고 선택한 경우, AR3을 포함하는 경로를 따라 자원예약메시지를 전송한다. 이에 따라, 기존의 제1 통신 경로 이외에 새로이 제2 통신 경로가 예약되게 된다.
이동노드 및 상대노드는 제1 및 제2 통신 경로를 통해서 멀티미디어 트래픽을 전송할 수 있게 된다. 한편, 제1 및 제2 통신 경로가 만나는 지점에 위치하는 크로스오버 노드는, 제1 통신 경로 및 제2 통신 경로를 통해 각각 전송되는 제1 플로우(flow 1) 및 제2 플로우(flow 2)를 통합한다. 이에 따라, 통합된 플로우에 대하여 새로운 통합 세션 ID를 부여하게 된다. 즉, 제1 플로우의 세션 ID가 A이고, 제2 플로우의 세션 ID가 C인 경우, 통합된 멀티미디어 트래픽은 통합 세션 ID B를 사용하게 된다. 세션 ID란 하나의 세션(session)이 종료될 때까지 해당 세션을 구별하기 위한 고유 식별 ID를 의미한다.
도 10은 Receiver_initiated 방식에 따른 통신 경로 로드 분산 과정을 설명하기 위한 동작 수순도이다. 도 10에 따르면, AR2를 이용하는 제1 통신 경로를 통해 통신을 수행하던 이동노드는 주변의 AR1 및 AR3으로 Query메시지를 전송하고, 각 퀘어리 메시지는 중간노드, 크로스오버 노드를 거쳐서 상대노드로 전송된다. 상대노드는 최적 경로를 선택한 후 자원예약메시지를 전송하여 줌으로써, 새로이 제2 통신경로를 예약하게 된다. 결과적으로, 제1 통신 경로 및 제2 통신 경로를 통해서 멀티미디어 트래픽 송수신이 이루어지게 된다. 한편, 제1 통신경로 및 제2 통신경로가 만나는 크로스오버 노드 CRN(AR2, AR3)는 제1 및 제2 플로우를 통합시켜, 새로운 통합 세션 ID B를 가지는 통합 멀티미디어 트래픽을 전송하게 된다.
도 11은 Sender_initiated 방식에 따라 통신 경로 상의 데이터 트래픽 로드를 분산하는 이동망 환경의 구성을 나타내는 모식도이다. 도 11에 따르면, 현재 AR2를 포함하는 제1통신경로를 통해 상대노드와 통신을 수행하는 이동노드는 CoA1 및 CoA3을 이용하여 주변 액세스 라우터 AR1, AR3 으로 퀘어리 메시지를 각각 전송한다. 이에 따라, AR1 및 AR3와 각각의 크로스오버 노드(도 11에서는, Router1) 사이의 중간노드는 가용자원 정보를 퀘어리 메시지에 기록한다. 한편, 이동노드는 전송하는 퀘어리 메시지에 대한 응답을 요구하는 옵션 필드(option field)를 사용하여 상대노드로부터 Query 확인(response) 메시지를 요청할 수 있다. 상대노드는 퀘어리 메시지가 수신된 경우, 퀘어리 메시지의 옵션 필드를 확인한다. 퀘어리 확인 메시지가 요청되었다면, 상대노드는 퀘어리 메시지를 복사하여 퀘어리 확인 메시지를 생성한다. 상대노드는 생성된 퀘어리 확인 메시지를 퀘어리 메시지가 전송된 경로를 따라 이동노드로 전송한다. 이동노드는 AR1 및 AR3을 통해서 수신되는 Query 확인(Response) 메시지를 확인하여 최적의 경로를 선택하게 된다.
도 12는 도 11의 이동망 환경에서 이동노드가 최적 경로를 선택하여 자원을 예약하는 과정을 나타내는 모식도이다. 이동노드가 AR3를 통해 전송된 Query 확인 메시지에 기록된 가용자원정보가 최적 상태라고 선택한 경우, AR3을 포함하는 경로를 따라 자원예약메시지를 전송한다. 이에 따라, 기존의 제1 통신 경로 이외에 새로이 제2 통신 경로가 예약되게 된다. Receiver_initiated 방식과 마찬가지로 크로스오버 노드 CRN(AR2/AR3) 및 상대노드 사이에서는 새로운 통합 세션 ID B를 가지는 멀티미디어 트래픽으로 통합되어 전송되게 된다.
도 13은 Sender_initiated 방식에 따른 통신 경로 로드 분산 과정을 설명하는 동작 수순도이다. 도 13에 따르면, 상대노드는 퀘어리 메시지를 수신함으로써, 최적의 경로를 선택하고 해당 이동노드의 CoA를 확인한다. 이에 따라, 각각의 퀘어리 확인(response) 메시지를 전송하고, 이동노드가 최적 CoA를 선택한다. 결과적으로 선택된 CoA, 즉, CoA3을 이용하여 AR3 및 CRN(AR2/AR3)를 포함하는 경로를 따라 자원예약메시지를 전송하게 된다. 이에 따라, 제1 통신 경로 이외에 새로이 제2 통신 경로를 연결하게 된다.
한편, 도 8 내지 도 13은 통신 세션을 추가하는 경우의 기존 통신 경로의 로드를 분산시키는 방식에 대한 실시 예이다. 이러한 실시 예 이외에, 기존 통신 경로 상에 혼잡이 발생한 경우, 또는, 기존 통신 경로를 다른 이동노드가 이용함으로써 가용자원이 부족하게 된 경우 등이 발생할 수 있다. 즉, 이동노드는 현재 연결된 통신 경로 상에 혼잡이 발생하였거나, 가용자원이 부족해진 경우, 자신이 가진 모든 CoA를 이용하여 주변 액세스 라우터로 퀘어리 메시지를 전송하여 줄 수 있다. 상대노드 역시 이러한 경우에 퀘어리 메시지에 대응되는 퀘어리 확인 메시지를 전송할 수도 있다. 각 경우의 구체적인 동작은 도 8 내지 도 13에서 도시하고 있는 각 실시예들과 동일하므로, 도시 및 설명은 생략한다. 다만, 통신 세션이 새로이 추가된 경우가 아니므로 통합 세션 ID를 부여할 필요가 없다는 차이점이 있으며, 기존의 통신 경로가 망의 혼잡에 의해 사용할 수 없으므로, 도 14 및 도 15에 도시된 바와 같이 기존 통신 경로 상의 액세스 라우터(AR2)를 포함한 모든 인터페이스(AR1/AR2/AR3)를 통해서 퀘어리 메시지를 전송하게 된다는 차이점이 있다.
도 14는 Receiver_initiated 방식에 따른 자원예약방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 14에 따르면, 이동노드가 망의 혼잡을 인지하거나 핸드오버를 개시하 게 되면(S510), 이동노드는 복수개의 CoA를 이용하여 주변 액세스 라우터들로 복수개의 퀘어리 메시지를 전송한다(S520).
각 액세스 라우터는 크로스오버 노드 방향으로 퀘어리 메시지를 전송하고, 각 액세스 라우터 및 크로스오버 노드 간의 중간노드 들은 퀘어리 메시지에 자신의 가용자원정보를 기록하게 된다(S530). 최종적으로 퀘어리 메시지가 상대노드로 전송되면(S540), 상대노드는 각 퀘어리 메시지에 기록된 가용자원 정보를 확인하여, 최적 통신 경로를 선택하게 된다(S550). 이 경우, 상대노드는 각 퀘어리 메시지가 전송된 경로의 가용자원 크기 및 퀘어리 메시지의 도착순서에 따라서, 우선 순위를 부여한다.
상대노드는 선택된 경로에 대응되는 CoA를 이용하여 자원예약메시지를 전송함으로써, 자원을 예약하게 된다(S560).
한편, 이동노드는 자원예약메시지에 대응되는 소정의 응답메시지를 전송하여 줄 수 있다. 상대노드는 소정 시간 동안 응답메시지가 수신되지 않거나, 기타의 사유로 자원예약이 성공적으로 이루어지지 않았다고 판단되면, 우선 순위에 따라 다음 경로를 선택하여 자원예약메시지를 전송한다(S580). 즉, 이동노드가 요구하는 가용자원을 만족하는 경로 중 두 번째로 큰 가용자원을 가지는 경로를 선택하게 된다.
한편, 상대노드는 선택된 경로가 이동노드가 요청한 자원량을 충족시키지 못한다고 판단되면(S590), 우선 순위에 따라 다음 경로를 추가로 선택한다(S580). 이에 따라, 복수개의 통신 경로 상에서 자원을 예약할 수 있다.
도 15는 Sender_initiated 방식에 따른 자원예약방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 15에 따르면, 이동노드가 망의 혼잡을 인지하거나, 핸드오버를 개시하게 되면(S610), 복수개의 CoA를 이용하여 퀘어리 메시지를 전송한다(S615). 이 경우, 이동노드로부터 상대 노드 사이에 위치하는 중간노드들은 각 퀘어리 메시지에 자신의 가용자원 정보를 기록한다(S620).
상대노드는 퀘어리 메시지가 수신되면(S625), 퀘어리 메시지의 옵션 필드를 확인하여 퀘어리 확인 메시지 전송 여부를 결정한다. 이에 따라, 퀘어리 확인 메시지를 전송할 것으로 결정하면, 퀘어리 메시지를 복사하여 퀘어리 확인 메시지를 생성한 후, 이를 이동노드로 전송한다(S630).
이동노드는 퀘어리 확인 메시지가 수신되면(S635), 이동노드는 최적 가용자원을 가지는 통신 경로를 선택하게 된다(S640).
이에 따라, 선택된 경로를 따라서 자원예약메시지를 전송함으로써 자원을 예약하게 된다(S645). 상술한 도 14와 마찬가지로 이 경우에도, 자원예약에 실패하면(S650), 다음 우선 순위를 가지는 통신 경로를 선택하여 자원예약을 시도할 수 있다(S655).
또한, 선택된 통신 경로 상의 가용자원이 부족한 경우에는(S660), 별도의 통신 경로를 추가로 선택하여 자원을 예약할 수도 있다(S655).
한편, 이상과 같은 실시 예들에서 상대노드의 역할을 홈 에이전트가 대행할 수도 있다. 즉, 홈 에이전트가 퀘어리 메시지를 전송하거나, 수신할 수 있다. 또한, 퀘어리 메시지의 가용자원정보를 확인하여 최적 경로를 선택하고, 선택된 경로 를 통해 자원예약메시지를 전송하는 작업도 홈 에이전트가 수행할 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이, 핸드오버를 수행하는 경우 이외에도 현재 연결된 통신 경로 상에 혼잡이 발생한 경우, 현재 사용하는 통신 경로의 가용자원이 부족해진 경우, 새로운 어플리케이션이 수행된 경우 등이 발생할 수 있다. 이러한 경우에는, 퀘어리 메시지를 이용하여 현재 통신 경로 상의 로드를 분산시키는 것이 바람직하다. 로드 분산 방법도 Receiver_initiated 방식 및 Sender_initiated 방식에 따라 달라 질 수 있다. 구체적인 로드 분산 방법에 대해서는 상술한 도 8 내지 도 13에 대한 기재 부분에서 설명하였으므로, 중복 설명은 생략한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 이동노드의 멀티호밍 특성을 고려하여 자원을 예약할 수 있다. 따라서, 이동노드가 핸드오버하는 경우, 주변 무선 네트워크 중 가용자원이 충분한 무선 네트워크를 이용하여 자원을 예약할 수 있게 된다. 또한, 현재 연결된 통신 경로에 자원이 부족해지거나 혼잡 현상이 발생할 경우, 주변 무선 네트워크 중 가용자원이 충분한 다른 무선 네트워크를 탐색하여, 통신 경로를 변경하거나, 새로이 추가할 수 있게 된다. 결과적으로, 현재 통신 경로상의 로드를 분산시킬 수 있게 된다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어 져서는 안 될 것이다.

Claims (40)

  1. 핸드오버를 수행하는 이동노드를 포함한 IP 기반 이동망 환경의 자원예약방법에 있어서,
    (a) 상기 이동노드가 복수개의 CoA(Care of Address)를 이용하여 복수개의 주변 액세스 라우터로 퀘어리 메시지(Query message)를 각각 전송하는 단계;
    (b) 상기 복수개의 주변 액세스 라우터가 각각의 크로스오버 노드 방향으로 상기 퀘어리 메시지를 전송하는 단계;
    (c) 통신 경로 상의 적어도 하나의 중간노드가 가용자원 정보를 상기 퀘어리 메시지에 기록하는 단계;
    (d) 상기 이동 노드와 통신을 수행할 상대노드가 상기 퀘어리 메시지를 수신하는 단계;
    (e) 상기 상대노드가 상기 퀘어리 메시지에 기록된 가용자원 정보를 확인한 후, 통신 경로를 선택하는 단계; 및,
    (f) 상기 상대노드가, 상기 선택된 통신 경로를 통해서 상기 이동노드로 자원예약메시지를 전송하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자원예약방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 (e)단계는,
    상기 이동노드가 요구하는 크기의 가용자원정보가 기록된 퀘어리 메시지가 복수개 수신된 경우, 상기 상대노드는 최초 수신된 퀘어리 메시지가 전송된 통신 경로를 선택하는 것을 특징으로 하는 자원예약방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 상대노드는 상기 수신된 퀘어리 메시지 각각에 대하여 가용자원이 큰 순서대로 우선순위를 부여하는 단계; 및,
    상기 선택된 통신 경로를 통한 자원예약이 이루어 지지 않은 경우, 상기 우선 순위에 따라 통신 경로를 선택하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자원예약방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 (e) 단계는,
    상기 선택된 통신 경로의 최대 가용자원량이 상기 이동노드가 요구하는 자원량 미만인 경우, 상기 상대노드가 상기 우선 순위에 따라 적어도 하나의 통신 경로를 추가적으로 선택하는 것을 특징으로 하는 자원예약방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 (c)단계는,
    상기 중간노드가 상기 퀘어리 메시지에 기록된 가용자원정보를 확인한 후, 자체 가용자원정보와 비교하는 단계; 및,
    상기 중간노드가, 상기 확인된 가용자원보다 상기 자체 가용자원이 적다고 판단되면, 상기 퀘어리 메시지에 기록된 가용자원정보를 상기 자체 가용자원정보로 갱신하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자원예약방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 선택된 통신 경로 상의 크로스오버 노드가 상기 이동노드의 이전 액세스 라우터로 자원예약해제메시지를 전송하여, 자원예약상태를 해제하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자원예약방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    홈 에이전트(Home Agent)가 상기 상대노드의 역할을 대행하는 것을 특징으로 하는 자원예약방법.
  8. 핸드오버를 수행하는 이동노드를 포함하는 IP 기반 이동망 환경의 자원예약방법에 있어서,
    (a) 상기 이동노드가 복수개의 CoA(Care of Address)를 이용하여, 상기 이동 노드와 통신을 수행할 상대노드로 복수개의 바인딩 프로세스 메시지(Binding process message)를 전송하는 단계;
    (b) 상기 상대노드가 상기 복수개의 바인딩 프로세스 메시지 각각이 전송된 복수개의 경로를 통해 바인딩 확인 메시지(Binding Acknowledgement message)를 전송하는 단계;
    (c) 상기 상대노드가 상기 복수개의 경로를 통해 퀘어리 메시지(Query message)를 전송하는 단계;
    (d) 상기 복수개의 경로 상에 위치하는 적어도 하나의 중간노드가 가용자원 정보를 상기 퀘어리 메시지에 기록하는 단계;
    (e) 상기 이동노드가 상기 퀘어리 메시지를 수신하는 단계;
    (f) 상기 이동노드가 상기 퀘어리 메시지에 기록된 가용자원 정보를 확인한 후, 통신 경로를 선택하는 단계; 및,
    (g) 상기 이동노드가, 상기 선택된 통신 경로를 통해서 상기 상대노드로 자원예약메시지를 전송하는 단계;를 포함하며,
    상기 바인딩 프로세스 메시지는 상기 이동노드가 상기 상대 노드에게 자신의 CoA를 알리기 위해 전송하는 메시지인 것을 특징으로 하는 자원예약방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 (f)단계는,
    동일한 가용자원 정보가 기록된 퀘어리 메시지가 복수개 수신된 경우, 상기 이동노드가 최초 수신된 퀘어리 메시지를 선택하는 것을 특징으로 하는 자원예약방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 이동노드는 상기 수신된 퀘어리 메시지 각각에 대하여 가용자원이 큰 순서대로 우선순위를 부여하는 단계; 및,
    상기 선택된 통신 경로를 통한 자원예약이 이루어 지지 않은 경우, 상기 우선 순위에 따라 통신 경로를 선택하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자원예약방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 (f) 단계는,
    상기 선택된 통신 경로의 최대 가용자원량이 상기 이동노드가 요구하는 자원량 미만인 경우, 상기 상대노드가 상기 우선 순위에 따라 적어도 하나의 통신 경로를 추가적으로 선택하는 것을 특징으로 하는 자원예약방법.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 (d)단계는,
    상기 중간노드가 상기 퀘어리 메시지에 기록된 가용자원정보를 확인한 후, 자체 가용자원과 비교하는 단계; 및,
    상기 중간노드가, 상기 확인된 가용자원보다 상기 자체 가용자원이 적다고 판단되면, 상기 퀘어리 메시지에 기록된 가용자원정보를 상기 자체 가용자원에 대한 정보로 갱신하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자원예약방법.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 선택된 통신 경로 상의 크로스오버 노드가 상기 이동노드의 이전 액세스 라우터로 자원예약해제메시지를 전송하여, 자원예약상태를 해제하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자원예약방법.
  14. 제8항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    홈 에이전트(Home Agent)가 상기 상대노드의 역할을 대행하는 것을 특징으로 하는 자원예약방법.
  15. IP 기반 이동망 환경에서의 통신 경로의 로드(Load)를 분산하기 위한 자원예약방법에 있어서,
    (a) 소정의 제1 통신 경로를 통해 상대노드와 통신을 수행하는 이동노드가 복수개의 CoA(Care of Address)를 이용하여 적어도 하나의 주변 액세스 라우터로 퀘어리 메시지(Query message)를 전송하는 단계;
    (b) 상기 주변 액세스 라우터가 각각의 크로스오버 노드 방향으로 상기 퀘어리 메시지를 전송하는 단계;
    (c) 통신 경로 상의 적어도 하나의 중간노드가 가용자원 정보를 상기 퀘어리 메시지에 기록하는 단계;
    (d) 상기 상대노드가 상기 퀘어리 메시지를 수신하는 단계;
    (e) 상기 상대노드가 상기 퀘어리 메시지에 기록된 가용자원 정보를 확인한 후, 최대 가용자원 정보가 기록된 퀘어리 메시지가 전송된 제2 통신 경로를 선택하는 단계; 및,
    (f) 상기 상대노드가 상기 선택된 제2 통신 경로를 통해서, 상기 이동노드로 자원예약메시지를 전송하는 단계;를 포함하며,
    상기 상대노드는 상기 이동 노드와 통신을 수행할 노드인 것을 특징으로 하는 자원예약방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 이동노드 및 상기 상대노드가 상기 제1 통신 경로 및 상기 제2 통신 경로를 이용하여 소정의 제1 멀티미디어 트래픽 및 제2 멀티미디어 트래픽을 각각 전송하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자원예약방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 (e)단계는,
    동일한 최대 가용자원 정보가 기록된 퀘어리 메시지가 복수 개 수신된 경우, 상기 상대노드는 최초 수신된 퀘어리 메시지를 선택하는 것을 특징으로 하는 자원예약방법.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 상대노드가 상기 수신된 퀘어리 메시지 각각에 대하여 가용자원이 큰 순서대로 우선순위를 부여하는 단계; 및,
    상기 선택된 제2 통신 경로의 최대 가용자원량이 상기 이동노드가 요구하는 자원량 미만인 경우, 상기 상대노드가 상기 우선 순위에 따라 적어도 하나의 통신 경로를 추가적으로 선택하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자원예약방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 (e)단계는,
    상기 선택된 제2 통신 경로를 통한 자원예약이 이루어 지지 않은 경우, 상기 우선 순위에 따라 소정의 제3 통신 경로를 선택하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자원예약방법.
  20. 제16항에 있어서,
    상기 (c)단계는,
    상기 중간노드가 상기 퀘어리 메시지에 기록된 가용자원정보를 확인한 후, 자체 가용자원과 비교하는 단계; 및,
    상기 중간노드가, 상기 확인된 가용자원보다 상기 자체 가용자원이 적다고 판단되면, 상기 퀘어리 메시지에 기록된 가용자원정보를 상기 자체 가용자원에 대한 정보로 갱신하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자원예약방법.
  21. 제15항에 있어서,
    상기 (a)단계는,
    상기 이동노드는 상기 제1 통신 경로 상에 혼잡이 발생하였다고 판단된 경우에 상기 퀘어리 메시지를 전송하는 것을 특징으로 하는 자원예약방법.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 제2 통신 경로 상의 크로스오버 노드가 상기 제1 통신 경로 상의 액세스 라우터로 자원예약해제메시지를 전송하여, 자원예약상태를 해제하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자원예약방법.
  23. 제15항에 있어서,
    상기 (a)단계는,
    상기 이동노드가 상기 제1 통신 경로 상의 가용자원이 부족하다고 판단된 경우에 상기 퀘어리 메시지를 전송하는 것을 특징으로 하는 자원예약방법.
  24. 제15항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서,
    홈 에이전트(Home Agent)가 상기 상대노드의 역할을 대행하는 것을 특징으로 하는 자원예약방법.
  25. IP 기반 이동망 환경에서 통신 경로의 로드를 분산하기 위한 자원예약방법에 있어서,
    (a) 소정의 상대노드와 제1 통신 경로를 통해서 통신을 수행하던 이동노드가 복수개의 CoA(Care of Address)를 이용하여 상기 상대노드로 복수개의 퀘어리 메시지(Query message)를 전송하는 단계;
    (b) 상기 복수 개의 퀘어리 메시지의 전송 경로 상에 위치하는 적어도 하나의 중간노드가 가용자원 정보를 상기 퀘어리 메시지에 기록하는 단계;
    (c) 상기 상대노드가 상기 퀘어리 메시지를 수신하는 단계;
    (d) 상기 상대노드가 상기 퀘어리 메시지를 복사하여 퀘어리 확인 메시지(Query response message)를 생성한 후, 상기 퀘어리 확인 메시지를 상기 복수개의 경로를 통해 상기 이동노드로 전송하는 단계;
    (e) 상기 이동노드가 상기 퀘어리 확인 메시지를 수신하는 단계;
    (f) 상기 이동노드가 상기 퀘어리 확인 메시지에 기록된 가용자원 정보를 확인한 후, 최대 가용자원 정보가 기록된 퀘어리 메시지가 수신된 소정의 제2 통신 경로를 선택하는 단계; 및,
    (g) 상기 이동노드가, 상기 제2 통신 경로를 통해서 상기 상대노드로 자원예약메시지를 전송하는 단계;를 포함하며,
    상기 상대노드는 상기 이동 노드와 통신을 수행하는 노드인 것을 특징으로 하는 자원예약방법.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 이동노드 및 상기 상대노드가 상기 제1 통신 경로 및 상기 제2 통신 경 로를 이용하여 소정의 제1 멀티미디어 트래픽 및 제2 멀티미디어 트래픽을 각각 송수신하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자원예약방법.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 (f)단계는,
    동일한 최대 가용자원 정보가 기록된 퀘어리 메시지가 복수개 수신된 경우, 최초 수신된 퀘어리 메시지를 선택하는 것을 특징으로 하는 자원예약방법.
  28. 제26항에 있어서,
    상기 이동노드가 상기 수신된 퀘어리 확인 메시지 각각에 대하여 가용자원이 큰 순서대로 우선순위를 부여하는 단계; 및,
    상기 제2 통신 경로의 최대 가용자원량이 상기 이동노드가 요구하는 자원량 미만인 경우, 상기 이동노드가 상기 우선 순위에 따라 적어도 하나의 통신 경로를 추가적으로 선택하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자원예약방법.
  29. 제28항에 있어서,
    상기 (f)단계는,
    상기 제2 통신 경로를 통한 자원예약이 이루어 지지 않은 경우, 상기 우선 순위에 따라 소정의 제3 통신 경로를 선택하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자원예약방법.
  30. 제26항에 있어서,
    상기 (b)단계는,
    상기 중간노드가 상기 퀘어리 메시지에 기록된 가용자원정보를 확인한 후, 자체 가용자원과 비교하는 단계; 및,
    상기 중간노드가, 상기 확인된 가용자원보다 상기 자체 가용자원이 적다고 판단되면, 상기 퀘어리 메시지에 기록된 가용자원정보를 상기 자체 가용자원에 대한 정보로 갱신하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자원예약방법.
  31. 제25항에 있어서,
    상기 (a)단계는,
    상기 이동노드가 상기 제1 통신 경로 상에 혼잡이 발생하였다고 판단된 경우에 상기 퀘어리 메시지를 전송하는 것을 특징으로 하는 자원예약방법.
  32. 제30항에 있어서,
    상기 제2 통신 경로 상의 크로스오버 노드가 상기 제1 통신 경로 상의 액세스 라우터로 자원예약해제메시지를 전송하여, 자원예약상태를 해제하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자원예약방법.
  33. 제25항에 있어서,
    상기 (a)단계는,
    상기 이동노드가 상기 제1통신 경로 상의 가용자원이 부족하다고 판단된 경우에 상기 퀘어리 메시지를 전송하는 것을 특징으로 하는 자원예약방법.
  34. 제25항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서,
    홈 에이전트(Home Agent)가 상기 상대노드의 역할을 대행하는 것을 특징으로 하는 자원예약방법.
  35. IP 기반 이동망 환경에서 동작하는 이동노드의 자원예약방법에 있어서,
    상기 이동노드가 복수개의 CoA(Care of Address) 각각을 이용하여 상기 이동 노드와 통신을 수행할 상대 노드로 퀘어리 메시지(Query message)를 전송하는 단계;
    상기 상대노드가, 상기 이동노드 및 상기 상대노드 간의 각 경로의 가용자원 정보가 기록된 상기 퀘어리 메시지를 수신하는 단계;
    상기 상대노드가 상기 퀘어리 메시지에 기록된 가용자원 정보를 확인하여, 통신 경로를 선택하는 단계; 및,
    상기 상대노드가, 상기 선택된 통신 경로를 통해서 상기 이동노드로 자원예약메시지를 전송하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자원예약방법.
  36. IP 기반 이동망 환경에서 동작하는 이동노드의 자원예약방법에 있어서,
    상기 이동노드가 복수개의 CoA(Care of Address) 각각을 이용하여 상기 이동 노드와 통신을 수행할 상대 노드로 퀘어리 메시지(Query message)를 전송하는 단계;
    상기 상대노드가, 상기 이동노드 및 상기 상대노드 간의 각 경로의 가용자원정보가 기록된 상기 퀘어리 메시지를 수신하는 단계;
    상기 상대노드가 상기 퀘어리 메시지를 복사하여 퀘어리 확인 메시지를 생성한 후, 상기 이동노드로 전송하는 단계;
    상기 이동노드가 상기 퀘어리 확인 메시지에 기록된 가용자원정보를 확인하여, 통신 경로를 선택하는 단계; 및,
    상기 이동노드가, 상기 선택된 통신경로를 통해서 상기 상대노드로 자원예약메시지를 전송하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자원예약방법.
  37. IP 기반 이동망 환경에서 동작하는 중간노드의 데이터 중계 방법에 있어서,
    이동노드 및 상기 이동 노드와 통신을 수행할 상대노드 중 일측으로부터 발신된 퀘어리 메시지를 수신하는 단계;
    상기 메시지에 자체 가용자원 정보를 기록하는 단계; 및,
    상기 가용자원정보가 기록된 퀘어리 메시지를 상기 이동노드 및 상대노드 중 타측 방향으로 전송하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 중계 방법.
  38. 이동노드와 통신을 수행하는 상대노드(correspondent node)의 자원예약방법에 있어서,
    상기 이동노드에서 발신된 퀘어리 메시지(Query message)를 복수 개의 경로를 통하여 수신하는 단계;
    상기 경로를 통해 중계되는 과정에서 상기 퀘어리 메시지에 기록되는 가용자원 정보를 검출하는 단계;
    상기 복수 개의 경로를 통하여 각각 수신된 퀘어리 메시지들의 가용자원 정보를 확인하여, 경로를 선택하는 단계; 및
    상기 선택된 경로를 통하여 상기 이동노드로 자원예약메시지를 전송하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자원예약방법.
  39. 이동노드의 자원예약방법에 있어서,
    복수 개의 CoA(Care of Address)를 이용하여 상기 이동 노드와 통신을 수행할 상대노드로 복수개의 바인딩 프로세스 메시지(Binding process message)를 전송하는 단계;
    상기 바인딩 프로세스 메시지가 전송된 각 경로를 통해, 상기 상대노드로부터 각 바인딩 프로세스 메시지에 대응되는 바인딩 확인 메시지 및 퀘어리 메시지를 수신하는 단계;
    상기 퀘어리 메시지가 상기 각 경로를 통해 중계되는 과정에서 기록되는 가용자원 정보를 검출하는 단계;
    상기 각 경로를 통하여 수신된 퀘어리 메시지들의 가용자원 정보를 확인하여, 경로를 선택하는 단계; 및
    상기 선택된 경로를 통하여 상기 상대노드로 자원예약메시지를 전송하는 단계;를 포함하며,
    상기 바인딩 프로세스 메시지는 상기 이동 노드가 상기 상대 노드로 자신의 CoA를 알리기 위해서 전송하는 메시지인 것을 특징으로 하는 자원 예약 방법.
  40. 이동노드의 자원예약방법에 있어서,
    복수 개의 CoA(Care of Address)를 이용하여 상기 이동 노드와 통신을 수행할 상대노드로 복수개의 퀘어리 메시지를 전송하는 단계;
    상기 복수 개의 퀘어리 메시지가 전송된 각 경로를 통해 상기 상대노드로부터 상기 퀘어리 메시지에 대응되는 퀘어리 확인 메시지를 수신하는 단계;
    상기 퀘어리 확인 메시지에 기록된 가용자원 정보를 확인하여, 경로를 선택하는 단계; 및
    상기 선택된 경로를 통하여 상기 상대노드로 자원예약메시지를 전송하는 단계;를 포함하며,
    상기 퀘어리 확인 메시지는, 상기 각 경로를 통해 중계되는 과정에서 가용자원 정보가 기록된 퀘어리 메시지를 복사한 것임을 특징으로 하는 자원예약방법.
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