KR101275341B1 - 이동 아이피를 사용하는 무선 통신 시스템에서 핸드오프방법 및 그 시스템 - Google Patents

이동 아이피를 사용하는 무선 통신 시스템에서 핸드오프방법 및 그 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에서 타겟 패킷 데이터 서빙 노드(Target-Packet Data Serving Node: T-PDSN)가 인터넷 프로토콜(Internet Protocol: IP)을 사용하여 소스 PDSN(Source PDSN: S-PDSN)과 통신을 수행하는 이동 단말이 진입한 경우, 상기 S-PDSN으로 상기 이동 단말의 핸드오프 정보를 요구하고, 상기 S-PDSN으로부터 상기 핸드오프 정보를 수신하고, 상기 핸드오프 정보를 근거로, 상기 S-PDSN이 상기 T-PDSN과 동시에 상기 이동 단말로 동일한 데이터를 송신하는 데이터 바이캐스트(Bicast)를 수행할 수 있는지 여부를 판단하고, 상기 S-PDSN이 상기 데이터 바이캐스트를 수행할 수 있는 경우, 상기 이동 단말의 홈 에이전트(Home Agent: HA)로 상기 데이터 바이캐스트를 지시하는 정보가 포함된 바인딩 업데이트 메시지를 송신하고, 상기 HA로부터 바인딩 응답 메시지가 수신되면 핸드오프를 완료한다.
이동호스트, 프락시 이동 아이피(Proxy mobile IP), 핸드오프

Description

이동 아이피를 사용하는 무선 통신 시스템에서 핸드오프 방법 및 그 시스템{METHOD FOR HANDOFF IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM USING MOBILE IP AND THE SYSTEM THEREOF}
도 1은 본 발명이 적용되는 무선 통신 시스템의 개략적인 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 T-PDSN에서 이동 단말의 핸드오프를 지원하는 경우의 제어 흐름도,
도 3은 본 발명에 따른 HA에서 이동 단말의 핸드오프를 지원하는 경우의 제어 흐름도,
도 4는 본 발명에 따라 Proxy Mobile IPv6를 이용하는 경우 이동 단말의 핸드오버 시 신호 흐름도.
본 발명은 무선 통신 시스템에서 핸드오프 방법 및 그 시스템에 관한 것으로, 특히 이동 아이피를 사용하는 무선 통신 시스템에서 핸드오프 방법 및 그 시스템에 관한 것이다.
통상적으로 무선 통신 시스템은 사용자들의 활동 범위를 넓히면서 통신을 가능하게 하기 위한 시스템으로 개발되었다. 이러한 무선 통신 시스템은 초기에 음성 서비스를 제공하는 위주에서 데이터 서비스를 제공하는 시스템으로 점차 진화하여 왔다. 현재 데이터 서비스를 제공할 수 있는 무선 통신 시스템은 대표적인 이동통신 시스템으로 3GPP, 3GPP2 방식의 시스템들과 무선 랜(LAN) 시스템 및 와이브로(Wibro) 시스템 등이 있다.
상기한 시스템들은 모두 무선 통신을 수행하기 때문에 기본적으로 연속적인 통신을 제공하기 위해서는 핸드오프 방식을 이용하여 통신 영역을 넓힌다. 즉, 특정 영역을 커버하는 기지국들이 존재하고, 무선 단말들은 상기 기지국들의 영역 내에서 통신을 수행하게 된다. 만일 특정 기지국의 영역 내에서 통신을 수행하던 무선 단말이 해당 기지국의 외곽으로 이동하면 다른 기지국으로부터 수신된 신호 세시 등을 참조하여 보다 양호한 기지국으로 통신 채널을 전환하게 된다. 이러한 일련의 과정을 핸드오프라 한다.
상기 핸드오프는 무선 단말과 기지국간에 채널을 설정하는 과정 뿐 아니라 현재 설정되어 있는 호의 연결이 시스템 내부에서도 원활히 이루어져야만 한다. 이를 상술하면, 무선 통신 시스템들은 모두 단말과 직접 통신을 수행하는 기지국들과 다수의 기지국들을 제어하는 상위 노드들이 존재한다. 이러한 경우 상기 기지국들간 핸드오프가 결과적으로 상위 노드의 핸드오프를 초래할 수 있다. 따라서 상위 노드의 핸드오프가 발생할 경우 상위 노드들간에서도 연결되어 있는 호의 이양이 필요하며, 이러한 과정 또한 핸드오프의 과정에 포함된다.
한편, 현재 무선 통신 시스템의 비약적인 발전으로 인하여 음성 서비스가 아닌 데이터 서비스를 제공하기 위한 다양한 시스템들이 급속히 개발되고 있다. 상기한 무선 통신 시스템들 중 사용자가 급증하고 있는 무선 랜 서비스의 경우 이동 단말로의 데이터 서비스에 많은 관심이 증대되고 있다.
상기 무선 랜 서비스의 경우에 이동 단말의 위치를 관리하고 핸드오프 시에도 끊김 없는(Seamless) 통신을 제공하기 위해 인터넷에서 사용되고 있는 이동 아이피(Mobile IP(Internet Protocol)) 기술을 사용하고 있다. 상기 이동 아이피(Mobile IP) 기술은 버전에 따라 Mobile IPv4와 Mobile IPv6 기술이 있다. 이러한 이동 아이피 프로토콜은 데이터 전송에 있어 기존 보유 아이피의 변경이나 접속의 끊김 없이 데이터를 제공하는 효과가 있다.
그러나 이러한 이동 아이피 기술은 많은 오버헤드(overhead)를 가진다. 따라서 3GPP2와 같은 이동 통신망에서 사용하기에는 프로토콜 자체의 오버헤드가 많다는 문제가 있다.
따라서 이러한 오버헤드를 줄이고자 프록시 이동 아이피(proxy mobile IP)라는 기술에 대하여 논의가 이루어지고 있다. 상기 Proxy mobile IPv6에 대한 기술은 현재까지 규격이 없으며 규격을 만들기 위한 노력이 이루어지고 있는 중이다. 특히, 이동통신 시스템들 중 3GPP2 진영에서는 핸드오버 성능을 개선하기 위해서 proxy mobile IP를 사용하고자 하며 이에 대한 규격을 정하기 위해 활발히 연구가 진행되고 있다.
그러나 아직까지 proxy mobile IP를 이용한 핸드오버에 대한 구체적인 방안 이 마련되어 있지 않다.
또한 proxy mobile IPv6의 근본이 되는 mobile IPv6의 경우 현재 규격에서는 핸드오프 과정에서 mobile IPv6를 이용할 경우 데이터의 유실(loss)이 발생할 수 있다. 그러므로 proxy Mobile IPv6를 사용하고자 하는 이동 통신 시스템에서 mobile IPv6의 변형으로 proxy mobile IPv6를 사용할 경우 이를 위한 프로토콜 상에서의 지원하는 방법이 필요하다.
따라서 본 발명의 목적은 proxy mobile IPv6를 사용하여 무선 통신 시스템에서 핸드오버 시의 오버헤드를 감소시키기 위한 방법 및 그 시스템을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 무선 통신 시스템에서 핸드오버 시 라우터간 데이터를 동시에 제공할 수 있는 방법 및 그 시스템을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 무선 통신 시스템에서 핸드오버 시 데이터의 유실을 줄일 수 있는 방법 및 그 시스템을 제공함에 있다.
본 발명에서 제시하는 방법은; 무선 통신 시스템에서 타겟 패킷 데이터 서빙 노드(Target-Packet Data Serving Node: T-PDSN)가 핸드오프를 수행하는 방법에 있어서, 인터넷 프로토콜(Internet Protocol: IP)을 사용하여 소스 PDSN(Source PDSN: S-PDSN)과 통신을 수행하는 이동 단말이 진입한 경우, 상기 S-PDSN으로 상기 이동 단말의 핸드오프 정보를 요구하고, 상기 S-PDSN으로부터 상기 핸드오프 정보를 수신하는 과정과, 상기 핸드오프 정보를 근거로, 상기 S-PDSN이 상기 T-PDSN과 동시에 상기 이동 단말로 동일한 데이터를 송신하는 데이터 바이캐스트(Bicast)를 수행할 수 있는지 여부를 판단하는 과정과, 상기 S-PDSN이 상기 데이터 바이캐스트를 수행할 수 있는 경우, 상기 이동 단말의 홈 에이전트(Home Agent: HA)로 상기 데이터 바이캐스트를 지시하는 정보가 포함된 바인딩 업데이트 메시지를 송신하고, 상기 HA로부터 바인딩 응답 메시지가 수신되면 핸드오프를 완료하는 과정을 포함한다.
본 발명에서 제시하는 다른 방법은; 무선 통신 시스템에서 소스 패킷 데이터 서빙 노드(Source-Packet Data Serving Node: S-PDSN)가 핸드오프를 수행하는 방법에 있어서, 타겟 패킷 데이터 서빙 노드(Target-Packet Data Serving Node: T-PDSN)가 인터넷 프로토콜(Internet Protocol: IP)를 사용하여 상기 S-PDSN과 통신을 수행하는 이동 단말에 대한 핸드오프 정보를 요구하면, 상기 핸드오프 정보를 상기 T-PDSN으로 송신하는 과정과, 상기 핸드오프 정보를 상기 T-PDSN으로 송신한 시점으로부터 미리 설정된 시간이 경과한 시간을 데이터 바이캐스트(Bicast)가 종료되는 시간인 바이캐스트 종료 시간으로 설정하는 과정과, 상기 바이캐스트 종료 시간에 대한 정보가 포함된 바인딩 업데이트 메시지를 상기 이동 단말의 홈 에이전트(Home Agent: HA)로 송신하고, 상기 바이캐스트 종료 시간이 도달하기 전까지 상기 데이터 바이캐스트를 수행하는 과정을 포함하며, 상기 데이터 바이캐스트는 상기 S-PDSN이 상기 T-PDSN과 동시에 상기 이동 단말로 동일한 데이터를 송신하는 동작을 나타냄을 특징으로 한다.
본 발명에서 제시하는 또 다른 방법은; 무선 통신 시스템에서 홈 에이전트(Home Agent: HA)가 핸드오프를 수행하는 방법에 있어서, 타겟 패킷 데이터 서빙 노드(Target-Packet Data Serving Node: T-PDSN)로부터 상기 HA에 등록된 이동 단말에 대한 데이터 바이캐스트(Bicast)를 지시하는 정보가 포함된 제1바인딩 업데이트 메시지가 수신되면, 상기 T-PDSN 및 상기 이동 단말의 소스 PDSN(Source PDSN: S-PDSN)으로 데이터 바이캐스트를 위한 바이캐스트 데이터를 각각 송신하는 과정과, 상기 S-PDSN로부터 상기 데이터 바이캐스트가 종료되는 시간인 바이캐스트 종료 시간에 대한 정보가 포함된 제2바인딩 업데이트 메시지가 수신되면, 상기 바이캐스트 종료 시간이 도달했는지 여부를 판단하는 과정과, 상기 바이캐스트 종료 시간이 도달한 경우, 상기 S-PDSN에 대한 상기 바이캐스트 데이터의 송신을 종료하는 과정을 포함하며, 상기 데이터 바이캐스트는 상기 S-PDSN과 상기 T-PDSN이 동시에 상기 이동 단말로 동일한 바이캐스트 데이터를 송신하는 동작을 나타냄을 특징으로 한다.
본 발명에서 제시하는 장치는; 무선 통신 시스템에서 타겟 패킷 데이터 서빙 노드(Target-Packet Data Serving Node: T-PDSN)에 있어서, 송신부와, 수신부와, 인터넷 프로토콜(Internet Protocol: IP)을 사용하여 소스 PDSN(Source PDSN: S-PDSN)과 통신을 수행하는 이동 단말이 진입한 경우, 상기 송신부를 제어하여 상기 S-PDSN으로 상기 이동 단말의 핸드오프 정보를 요구하고, 상기 수신부에 상기 S-PDSN으로부터 상기 핸드오프 정보가 수신되면, 상기 핸드오프 정보를 근거로 상기 S-PDSN이 상기 T-PDSN과 동시에 상기 이동 단말로 동일한 데이터를 송신하는 데이터 바이캐스트(Bicast)를 수행할 수 있는지 여부를 판단하고, 상기 S-PDSN이 상기 데이터 바이캐스트를 수행할 수 있는 경우, 상기 송신부를 제어하여 상기 이동 단말의 홈 에이전트(Home Agent: HA)로 상기 데이터 바이캐스트를 지시하는 정보가 포함된 바인딩 업데이트 메시지를 송신하고, 상기 HA로부터 바인딩 응답 메시지가 상기 수신부에 수신되면 핸드오프를 완료하는 제어부를 포함한다.
본 발명에서 제시하는 다른 장치는; 무선 통신 시스템에서 소스 패킷 데이터 서빙 노드(Source-Packet Data Serving Node: S-PDSN)에 있어서, 송신부와, 수신부와, 타겟 패킷 데이터 서빙 노드(Target-Packet Data Serving Node: T-PDSN)로부터 인터넷 프로토콜(Internet Protocol: IP)를 사용하여 상기 S-PDSN과 통신을 수행하는 이동 단말에 대한 핸드오프 정보 요구가 상기 수신부에 수신되면, 상기 송신부를 제어하여 상기 이동 단말에 대한 핸드오프 정보를 상기 T-PDSN으로 송신하고, 상기 핸드오프 정보를 상기 T-PDSN으로 송신한 시점으로부터 미리 설정된 시간이 경과한 시간을 데이터 바이캐스트(Bicast)가 종료되는 시간인 바이캐스트 종료 시간으로 설정하고, 상기 송신부를 제어하여 상기 바이캐스트 종료 시간에 대한 정보가 포함된 바인딩 업데이트 메시지를 상기 이동 단말의 홈 에이전트(Home Agent: HA)로 송신하고, 상기 바이캐스트 종료 시간이 도달하기 전까지 상기 데이터 바이캐스트를 수행하는 제어부를 포함하며, 상기 데이터 바이캐스트는 상기 S-PDSN이 상기 T-PDSN과 동시에 상기 이동 단말로 동일한 데이터를 송신하는 동작을 나타냄을 특징으로 한다.
본 발명에서 제시하는 또 다른 장치는; 무선 통신 시스템에서 홈 에이전트(Home Agent: HA)에 있어서, 송신부와, 수신부와, 상기 수신부에 타겟 패킷 데이터 서빙 노드(Target-Packet Data Serving Node: T-PDSN)로부터 상기 HA에 등록된 이동 단말로 데이터 바이캐스트(Bicast)를 지시하는 정보가 포함된 제1바인딩 업데이트 메시지가 수신되면, 상기 송신부를 제어하여 상기 T-PDSN 및 상기 이동 단말의 소스 PDSN(Source PDSN: S-PDSN)으로 데이터 바이캐스트를 위한 바이캐스트 데이터를 각각 송신하고, 상기 수신부에 상기 S-PDSN로부터 상기 데이터 바이캐스트가 종료되는 시간인 바이캐스트 종료 시간에 대한 정보가 포함된 제2바인딩 업데이트 메시지가 수신되면, 상기 바이캐스트 종료 시간이 도달했는지 여부를 판단하고, 상기 바이캐스트 종료 시간이 도달한 경우, 상기 S-PDSN에 대한 상기 바이캐스트 데이터의 송신을 종료하는 제어부를 포함하며, 상기 데이터 바이캐스트는 상기 S-PDSN과 상기 T-PDSN이 동시에 상기 이동 단말로 동일한 바이캐스트 데이터를 송신하는 동작을 나타냄을 특징으로 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므 로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세하게 설명한다.
본 발명에선 종래 기술에서 설명한 문제를 해결하기 위하여 프록시 바인딩 업데이트(proxy binding update)를 보내는 과정에서 필요한 정보를 알려주고, 그 정보를 이용하여 홈 에이전트(home agent)에서 소정 시간 동안 터널을 2개 또는 그 이상 유지하고, 최종적으로 핸드오프가 완료될 시 터널을 하나만 유지할 수 있도록 하는 방법을 도입한다. 그러면 이하에서 이러한 과정 및 정보들에 대하여 살펴보기로 한다.
도 1은 본 발명이 적용되는 무선 통신 시스템의 개략적인 구성도이다. 이하 도 1을 참조하여 본 발명이 적용되는 무선 통신 시스템의 구성 및 연결 관계에 대하여 살펴보기로 한다. 또한 상기 도 1의 무선 통신 시스템은 3GPP2 시스템을 가정하여 도시하였으나 이에 국한되어 이해되어서는 안되며, 상기 3GPP2 시스템에서 본 발명을 설명함에 있어서 불필요한 구성 요소는 도시하지 않았다.
상기 도 1에서 S는 소스(source)를 의미하며, T는 타겟(Target)을 의미한다. 따라서 최초 통신을 수행하는 측의 노드들은 소스 노드들이 되며 도면에 S를 부여하여 도시하였고, 호를 이양 받는 측의 노드들은 타겟 노드들이 되며 도면에 T를 부여하여 도시하였다.
이동 단말(MS)(111)은 라디오 네트워크(Radio Network : 이하 "RN"이라 칭함)와 무선 링크를 통해 통신을 수행한다. 여기서 이동 단말(111)은 데이터 통신을 수행하는 단말이다. 따라서 라디오 네트워크는 패킷 데이터 통신을 위한 기지국(BTS), 기지국 제어기(BSC) 및 패킷 제어 기능부(PCF) 등을 총칭한다. 상기 RN은 상위의 패킷 데이터 서비스 노드(PDSN)과 연결된다. 상기 PDSN은 3GPP2 방식의 이동통신 시스템에서 패킷 데이터를 특정 네트워크로 전송하기 위해 라우팅 기능을 가지는 종단 노드에 해당한다.
본 발명에서는 살피고자 하는 이동 단말(111)은 이동 아이피를 이용하여 통신하며, 핸드오프가 이루어지는 경우이다. 따라서 최초 이동 단말(111)은 S-RN(107)을 통해 S-PDSN(103)과 통신을 수행한다. 따라서 이동 단말(111)은 S-PDSN(103)을 통해 홈 에이전트(Home Agent : 이하 "HA"라 함)(101)와 데이터 통신을 수행한다. 이때 상기 S-PDSN(103)은 HA(101)과 proxy Mobile IPv6를 사용하여 통신한다. 그리고 상기 S-PDSN(103)과 T-PDSN(105)간은 연결이 설정되어 있지 않은 상태이다.
이와 같이 통신을 수행하는 중에 이동 단말(111)이 참조부호 120과 같이 이동하여 T-RN(109)로 이동하면 이동 단말(111)은 RN 및 PDSN의 변경에 따라 새로운 채널을 설정한다. 그러면 상기 T-PDSN(105)는 S-PDSN(103)과 P-P 인터페이스(Interface)를 설정하고, HA(101)로 proxy Mobile IPv6를 사용하여 통신한다. 여기서 P-P 인터페이스를 통해서 전달되는 데이터의 종류는 다양한 종류가 될 수 있으나, 여기서는 제2계층(Layer 2 : L2)에서 전송되는 아이피 주소(IP address) 정보와 보안(security) 정보가 포함되는 정도만 언급하기로 한다. 이때 본 발명에서는 이동 단말(111)로 전송되는 패킷 데이터의 유실을 최소화할 수 있는 방법을 제 시하는 것이다. 이러한 발명의 구체적인 동작에 대하여는 첨부된 도 2 및 도 3의 제어 흐름도와 도 4의 신호 흐름도를 참조하여 더 상세히 설명하기로 한다.
한편, 본 발명에서 설명하는 환경은 앞에서 살핀 바와 같이 S-PDSN(103)과 HA(101)간 및 T-PDSN(105)과 HA(101)간 proxy Mobile IPv6를 사용하며, S-PDSN(103)과 T-PDSN(105)간은 P-P 인터페이스를 사용한다. 그러나 이동 단말(111)은 simple IP를 사용하여도 되며, Mobile IP를 사용하여도 된다. 즉, PDSN에서 사용하는 proxy Mobile IP와는 독립적으로 동작한다.
도 2는 본 발명에 따른 T-PDSN에서 이동 단말의 핸드오프를 지원하는 경우의 제어 흐름도이다. 이하 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 T-PDSN에서 이동 단말의 핸드오프 시 이동 단말로 전송되는 데이터의 유실을 최소화하기 위한 제어 과정에 대하여 상세히 살펴보기로 한다.
T-PDSN(105)은 S-PDSN(103)에서 통신을 수행하던 이동 단말(111)이 S-PDSN(103)과 통신을 하는 중에 자신의 영역으로 이동함을 감지하면, S-PDSN(103)으로부터 T-PDSN(105)로 핸드오프가 필요함을 감지한다. 이와 같이 핸드오프가 필요한 경우 T-PDSN(105)는 201단계에서 S-PDSN(103)으로 컨텍스트 트랜스퍼(context transfer)를 요구(request)하는 메시지를 전송한다. 그런 후 203단계에서 S-PDSN(103)으로부터 컨텍스트 트랜스퍼 데이터(context transfer Data)를 수신한다. 상기 컨텍스트 트랜스퍼 데이터는 앞에서 설명한 바와 같이 제2계층의 데이터를 의미한다. 본 발명의 실시 예에서는 컨텍스트 트랜스퍼 데이터를 요구하고 이를 수신하는 과정을 도시하여 설명하였으나, 본 발명에 취지에 맞는 핸드오프 관련 정보만 을 S-PDSN(103)과 T-PDSN(105)간 송/수신하도록 구성할 수도 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 컨텍스트 트랜스퍼 데이터의 송/수신이 이루어지는 경우로만 설명하기로 한다. 그러면 상기 T-PDSN(205)은 이동 단말(111)로 전송되는 데이터가 자신의 PDSN 뿐 아니라 S-PDSN을 통해서도 데이터 유실(data loss)을 줄이기 위하여 일정 시간 전달(delivery)할 수 있는가를 검사한다. 먼저 여기서 이동 단말(111)로 전송되는 데이터가 자신의 PDSN 뿐 아니라 S-PDSN을 통해서도 데이터 유실(data loss)을 줄이기 위하여 일정 시간 전달(delivery)하는 것을 이하의 설명에서는 "데이터 바이캐스트(bicast)"라 한다. 상기 데이터 bicast 검사는 HA(101)과의 연결과 S-PDSN(103)과 HA(101)간의 연결이 Proxy Mobile IPv6의 지원이 가능한가의 여부를 판별함으로써 가능하다. 또한 S-PDSN(103) 및 HA(101)이 Proxy Mobile IPv6를 지원하더라도 본 발명에 따른 기능을 지원할 수 없다면 이러한 기능을 제공할 수 없다. 그러나 만일 모든 PDSN과 HA가 본 발명의 기능을 수행할 수 있다면, 이러한 검사 없이 바로 데이터 바이캐스트를 요구하도록 구성할 수 있다.
T-PDSN(105)는 상기한 정보들을 토대로 검사를 수행하는 것이다. 이러한 검사를 위해 T-PDSN(105)과 S-PDSN(103)간 및 T-PDSN(105)와 HA(101)간 특정한 신호들을 송수신함으로써 확인하도록 할 수도 있으며, 이를 미리 알고 있도록 구성할 수도 있다. 본 발명에서는 상기한 정보들을 이용하여 205단계를 수행함을 가정할 뿐 이에 대한 특정한 제약을 두지 않기로 한다.
상기 205단계의 검사결과 데이터의 bicast가 가능한 경우 T-PDSN(105)는 207단계로 진행하여 HA(101)로 프록시 바인드 업데이트(Proxy BU(binding update))를 전송한다. 이때 Proxy BU에는 S 비트(bit)를 설정하여 전송한다. 이러한 S 비트는 본 발명에 따른 것으로 이동 단말(111)의 핸드오프 시 S-PDSN(103)과 T-PDSN(105)으로 동시에 데이터를 전송하여 S-PDSN(103)과 T-PDSN(105)를 통해 동시에 이동 단말(111)로 데이터를 전송하도록 할 수 있게 하기 위함이다. 이에 대하여는 후술되는 도 4를 참조하여 더 상세히 설명한다. 또한 상기 S 비트는 상기 Proxy BU에 reserved 비트로 되어 있는 비트 중 한 비트를 사용하기로 한다. 이후 T-PDSN(105)은 209단계에서 HA(101)로부터 BA(Binding Acknowledgement)를 수신한다. 이와 같이 T-PDSN(105)는 BA를 수신하면 211단계에서 핸드오프를 완료한 후 221단계로 진행하여 HA(101)로부터 이동 단말(111)로 전송할 패킷 데이터의 흐름(Packet Flow)을 제어한다.
한편 본 발명에 따른 방식을 지원하지 못하는 경우 T-PDSN(105)는 215단계로 진행하여 HA(101)로 proxy BU를 S bit 없이 전송한다. 그런 후 T-PDSN(105)는 217단계에서 HA(101)로부터 BA를 수신하고, 221단계로 진행하여 이동 단말(111)로 전달할 패킷 데이터의 흐름(Packet Flow)을 제어한다. 따라서 215단계로 진행하는 경우에는 이동 단말(111)로 전송되는 데이터를 T-PDSN(105)와 S-PDSN(103)에서 동시에 제공할 수 없게 된다.
이상에서 설명한 도 2의 내용을 다시 간략히 살펴보면, 도 1에서 설명된 환경에서 이동 단말로 전송되는 데이터의 유실을 최소화하기 위해 S-PDSN(103)과 T-PDSN(105)으로 핸드오프가 이루어질 시 일정 시간동안 양쪽으로 동시에 바인딩(binding)이 지원되도록 하기 위한 것이다. 이를 통해 이동 단말(111)로 전달되 어야 할 패킷 데이터의 유실을 최소화할 수 있도록 하는 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 HA에서 이동 단말의 핸드오프를 지원하는 경우의 제어 흐름도이다. 이하 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 HA에서 이동 단말의 핸드오프를 지원할 경우 제어 과정에 대하여 상세히 살펴보기로 한다.
HA(101)는 301단계에서 T-PDSN(105)로부터 BU를 수신하면, 303단계로 진행하여 상기 수신된 BU에 S 비트가 설정(set)되어 있는지 검사한다. 상기 303단계의 검사결과 BU에 S 비트가 설정되어 있는 경우 HA(101)는 305단계로 진행하여 T-PDSN(105)으로 BA를 송신한다. 그런 후 HA(101)는 307단계로 진행하여 이동 단말(111)로 전송할 패킷 데이터를 일정 시간동안 S-PDSN(103)과 T-PDSN(105)으로 bicast 전송한다. 이와 같이 bicsat 전송이 이루어지는 일정 시간은 상기 S-PDSN(103)으로부터 "생존시간 만료(life time = 0)"로 설정된 BU를 수신할 때까지 이루어진다. 즉, HA(101)는 309단계에서와 같이 S-PDSN(103)으로부터 "생존시간 만료(life time = 0)"로 설정된 BU를 수신하는 경우 311단계로 진행하여 S-PDSN(103)으로 BA를 전송하고, 313단계로 진행하여 S-PDSN(103)과 T-PDSN(105)으로 함께 전송하던 데이터를 T-PDSN(105)로만 전송한다. 즉, HA(101)는 터널(tunnel)을 S-PDSN(103)에서 T-PDSN(105)으로 스위칭(switching) 한다. 이후 HA(101)는 321단계로 진행하여 이동 단말(111)로부터 BU를 수신한다.
한편 HA(101)는 BU에 S 비트가 설정(set)되어 있지 않는 경우는 317 단계로 진행하여 T-PDSN(105)로 BA를 전송하고, 319단계로 진행하여 S-PDSN(103)에서 T-PDSN(105)으로 터널을 스위칭 한다. 따라서 상기 317단계 내지 319단계를 거치는 경우는 본 발명에 설명하고자 하는 바와 같이 S-PDSN(103)과 T-PDSN(105) 모두로 전송할 수 없는 경우이다.
도 4는 본 발명에 따라 Proxy Mobile IPv6를 이용하는 경우 이동 단말의 핸드오버 시 신호 흐름도이다. 이하 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 Proxy Mobile IPv6를 이용하는 경우 이동 단말의 핸드오버 시의 신호 흐름 및 각 노드들의 동작에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 또한 상기 도 4에서는 본 발명과 특별한 관련이 없는 RN들에 대하여는 도시하지 않았으며, 그 설명은 생략하기로 한다.
먼저 이동 단말(111)은 401 단계에서 HA(101)로 BU를 송신함으로써 통신을 개시한다. 이후 403 단계에서 이동 단말(111)은 S-PDSN(103)을 통해 HA(101)과 통신을 수행하게 된다. 이러한 방식으로 통신을 수행하는 중에 이동 단말(111)이 S-PDSN(103)에서 T-PDSN(105)로 이동하는 경우 즉, 핸드오프가 발생하는 경우가 발생할 수 있다. 상기 도 4는 이와 같은 핸드오프가 발생하는 경우를 도시한 것이다.
이동 단말의 핸드오프가 발생할 경우 405 단계와 같이 S-PDSN(103)과 T-PDSN(105)간 핸드오프에 관련된 정보가 컨텍스트 트랜스퍼(context transfer) 됨으로써 핸드오프를 지원하게 된다. 이와 같이 컨텍스트 트랜스퍼가 이루어지면, T-PDSN(105)는 407 단계에서 HA(101)로 BU를 전송한다. 이러한 BU는 앞에서 설명한 바와 같이 경우에 따라 다르게 된다. 만일 S 비트를 설정하여 전송하는 경우에는 도 4에 점선으로 도시한 413단계가 수행되지 않고 423 단계가 수행되며 S 비트를 설정하지 않고 전송하는 경우에는 점선으로 도시한 413단계가 수행되며, 423단계가 수행되지 않는다.
상기 HA(101)는 BU를 수신하면 409단계에서 BA를 T-PDSN(105)으로 전송한다. 이후 T-PDSN(105)는 411단계에서 핸드오프를 완료한다. 그런 후 HA(101)는 만일 수신된 BU에 S 비트가 설정되어 있는 경우 415단계와 417단계를 함께 수행한다. 즉, HA(101)는 이동 단말(111)로 전송할 패킷 데이터를 T-PDSN(105)과 S-PDSN(103)으로 동시에 전송하는 것이다. 상기 도 4에서 415단계와 417단계는 표현의 어려움으로 인해 순차적으로 도시하였으나, 실제로는 동시에 이루어지는 과정임에 유의해야 한다.
이후 HA(101)는 상기 S-PDSN(103)으로부터 419단계에 도시한 바와 같이 S-PDSN이 사용했던 "의탁 주소(CoA0 : Care of Address 0)"와 "생존시간 만료(life time = 0)"의 값이 설정된 BU를 수신하면, 421단계로 진행하여 S-PDSN(103)으로 BA를 송신한다. 그런 후 HA(101)는 423단계에 도시한 바와 같이 이동 단말(101)로 전송할 데이터를 T-PDSN(105)로만 전송하기 위해 S-PDSN(103)으로의 터널을 종료(terminate) 한다. 즉, S-PDSN(103)으로는 더 이상 이동 단말(111)로 전송할 데이터를 송신하지 않는 것이다.
상기한 과정이 이루어지면 핸드오버가 완료된 것이다. 따라서 425단계에서 HA(101)는 T-PDSN(105)를 통해 이동 단말(111)과 통신을 수행하게 된다. 이후 이동 단말(111)은 427단계에서 HA(101)로 BU를 송신한다.
이상에서 상술한 바와 같이 본 발명을 사용하면 Mobile IPv6를 이용하는 무 선 통신 시스템에서 핸드오프 시 오버헤드를 줄이면서 핸드오프 시 발생할 수 있는 데이터 유실을 최소화할 수 있는 이점이 있다.

Claims (12)

  1. 무선 통신 시스템에서 타겟 패킷 데이터 서빙 노드(Target-Packet Data Serving Node: T-PDSN)가 핸드오프를 수행하는 방법에 있어서,
    인터넷 프로토콜(Internet Protocol: IP)을 사용하여 소스 PDSN(Source PDSN: S-PDSN)과 통신을 수행하는 이동 단말이 진입한 경우, 상기 S-PDSN으로 상기 이동 단말의 핸드오프 정보를 요구하고, 상기 S-PDSN으로부터 상기 핸드오프 정보를 수신하는 과정과,
    상기 핸드오프 정보를 근거로, 상기 S-PDSN이 상기 T-PDSN과 동시에 상기 이동 단말로 동일한 데이터를 송신하는 데이터 바이캐스트(Bicast)를 수행할 수 있는지 여부를 판단하는 과정과,
    상기 S-PDSN이 상기 데이터 바이캐스트를 수행할 수 있는 경우, 상기 이동 단말의 홈 에이전트(Home Agent: HA)로 상기 데이터 바이캐스트를 지시하는 정보가 포함된 바인딩 업데이트 메시지를 송신하고, 상기 HA로부터 바인딩 응답 메시지가 수신되면 핸드오프를 완료하는 과정을 포함하는 T-PDSN의 핸드오프 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터 바이캐스트를 수행할 수 있는지 여부를 판단하는 과정은,
    상기 S-PDSN과 상기 HA 간의 통신 및 상기 T-PDSN과 상기 HA 간의 통신이 프록시 이동(Proxy Mobile) IP를 사용하여 수행되는 통신으로 판단된 경우, 상기 데이터 바이캐스트를 수행할 수 있는 것으로 판단하는 과정을 포함하는 T-PDSN의 핸드오프 방법.
  3. 무선 통신 시스템에서 소스 패킷 데이터 서빙 노드(Source-Packet Data Serving Node: S-PDSN)가 핸드오프를 수행하는 방법에 있어서,
    타겟 패킷 데이터 서빙 노드(Target-Packet Data Serving Node: T-PDSN)가 인터넷 프로토콜(Internet Protocol: IP)를 사용하여 상기 S-PDSN과 통신을 수행하는 이동 단말에 대한 핸드오프 정보를 요구하면, 상기 핸드오프 정보를 상기 T-PDSN으로 송신하는 과정과,
    상기 핸드오프 정보를 상기 T-PDSN으로 송신한 시점으로부터 미리 설정된 시간이 경과한 시간을 데이터 바이캐스트(Bicast)가 종료되는 시간인 바이캐스트 종료 시간으로 설정하는 과정과,
    상기 바이캐스트 종료 시간에 대한 정보가 포함된 바인딩 업데이트 메시지를 상기 이동 단말의 홈 에이전트(Home Agent: HA)로 송신하고, 상기 바이캐스트 종료 시간이 도달하기 전까지 상기 데이터 바이캐스트를 수행하는 과정을 포함하며,
    상기 데이터 바이캐스트는 상기 S-PDSN이 상기 T-PDSN과 동시에 상기 이동 단말로 동일한 데이터를 송신하는 동작을 나타냄을 특징으로 하는 S-PDSN의 핸드오프 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 데이터 바이캐스트는 상기 S-PDSN과 상기 HA 간의 통신 및 상기 T-PDSN과 상기 HA 간의 통신이 프록시 이동(Proxy Mobile) IP를 사용하여 수행되는 통신인 경우 수행됨을 특징으로 하는 S-PDSN의 핸드오프 방법.
  5. 무선 통신 시스템에서 홈 에이전트(Home Agent: HA)가 핸드오프를 수행하는 방법에 있어서,
    타겟 패킷 데이터 서빙 노드(Target-Packet Data Serving Node: T-PDSN)로부터 상기 HA에 등록된 이동 단말에 대한 데이터 바이캐스트(Bicast)를 지시하는 정보가 포함된 제1바인딩 업데이트 메시지가 수신되면, 상기 T-PDSN 및 상기 이동 단말의 소스 PDSN(Source PDSN: S-PDSN)으로 데이터 바이캐스트를 위한 바이캐스트 데이터를 각각 송신하는 과정과,
    상기 S-PDSN로부터 상기 데이터 바이캐스트가 종료되는 시간인 바이캐스트 종료 시간에 대한 정보가 포함된 제2바인딩 업데이트 메시지가 수신되면, 상기 바이캐스트 종료 시간이 도달했는지 여부를 판단하는 과정과,
    상기 바이캐스트 종료 시간이 도달한 경우, 상기 S-PDSN에 대한 상기 바이캐스트 데이터의 송신을 종료하는 과정을 포함하며,
    상기 데이터 바이캐스트는 상기 S-PDSN과 상기 T-PDSN이 동시에 상기 이동 단말로 동일한 바이캐스트 데이터를 송신하는 동작을 나타냄을 특징으로 하는 HA의 핸드오프 방법.
  6. 제 5 항에 있어서
    상기 데이터 바이캐스트는 상기 S-PDSN과 상기 HA 간의 통신 및 상기 T-PDSN과 상기 HA 간의 통신이 프록시 이동(Proxy Mobile) IP를 사용하여 수행되는 통신인 경우 수행됨을 특징으로 하는 HA의 핸드오프 방법.
  7. 무선 통신 시스템에서 타겟 패킷 데이터 서빙 노드(Target-Packet Data Serving Node: T-PDSN)에 있어서,
    송신부와,
    수신부와,
    인터넷 프로토콜(Internet Protocol: IP)을 사용하여 소스 PDSN(Source PDSN: S-PDSN)과 통신을 수행하는 이동 단말이 진입한 경우, 상기 송신부를 제어하여 상기 S-PDSN으로 상기 이동 단말의 핸드오프 정보를 요구하고, 상기 수신부에 상기 S-PDSN으로부터 상기 핸드오프 정보가 수신되면, 상기 핸드오프 정보를 근거로 상기 S-PDSN이 상기 T-PDSN과 동시에 상기 이동 단말로 동일한 데이터를 송신하는 데이터 바이캐스트(Bicast)를 수행할 수 있는지 여부를 판단하고, 상기 S-PDSN이 상기 데이터 바이캐스트를 수행할 수 있는 경우, 상기 송신부를 제어하여 상기 이동 단말의 홈 에이전트(Home Agent: HA)로 상기 데이터 바이캐스트를 지시하는 정보가 포함된 바인딩 업데이트 메시지를 송신하고, 상기 HA로부터 바인딩 응답 메시지가 상기 수신부에 수신되면 핸드오프를 완료하는 제어부를 포함하는 T-PDSN.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 S-PDSN과 상기 HA 간의 통신 및 상기 T-PDSN과 상기 HA 간의 통신이 프록시 이동(Proxy Mobile) IP를 사용하여 수행되는 통신으로 판단된 경우, 상기 S-PDSN이 상기 데이터 바이캐스트를 수행할 수 있는 것으로 판단함을 특징으로 하는 T-PDSN.
  9. 무선 통신 시스템에서 소스 패킷 데이터 서빙 노드(Source-Packet Data Serving Node: S-PDSN)에 있어서,
    송신부와,
    수신부와,
    타겟 패킷 데이터 서빙 노드(Target-Packet Data Serving Node: T-PDSN)로부터 인터넷 프로토콜(Internet Protocol: IP)를 사용하여 상기 S-PDSN과 통신을 수행하는 이동 단말에 대한 핸드오프 정보 요구가 상기 수신부에 수신되면, 상기 송신부를 제어하여 상기 이동 단말에 대한 핸드오프 정보를 상기 T-PDSN으로 송신하고, 상기 핸드오프 정보를 상기 T-PDSN으로 송신한 시점으로부터 미리 설정된 시간이 경과한 시간을 데이터 바이캐스트(Bicast)가 종료되는 시간인 바이캐스트 종료 시간으로 설정하고, 상기 송신부를 제어하여 상기 바이캐스트 종료 시간에 대한 정보가 포함된 바인딩 업데이트 메시지를 상기 이동 단말의 홈 에이전트(Home Agent: HA)로 송신하고, 상기 바이캐스트 종료 시간이 도달하기 전까지 상기 데이터 바이캐스트를 수행하는 제어부를 포함하며,
    상기 데이터 바이캐스트는 상기 S-PDSN이 상기 T-PDSN과 동시에 상기 이동 단말로 동일한 데이터를 송신하는 동작을 나타냄을 특징으로 하는 S-PDSN.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 데이터 바이캐스트는 상기 S-PDSN과 상기 HA 간의 통신 및 상기 T-PDSN과 상기 HA 간의 통신이 프록시 이동(Proxy Mobile) IP를 사용하여 수행되는 통신인 경우 수행됨을 특징으로 하는 S-PDSN.
  11. 무선 통신 시스템에서 홈 에이전트(Home Agent: HA)에 있어서,
    송신부와,
    수신부와,
    상기 수신부에 타겟 패킷 데이터 서빙 노드(Target-Packet Data Serving Node: T-PDSN)로부터 상기 HA에 등록된 이동 단말로 데이터 바이캐스트(Bicast)를 지시하는 정보가 포함된 제1바인딩 업데이트 메시지가 수신되면, 상기 송신부를 제어하여 상기 T-PDSN 및 상기 이동 단말의 소스 PDSN(Source PDSN: S-PDSN)으로 데이터 바이캐스트를 위한 바이캐스트 데이터를 각각 송신하고, 상기 수신부에 상기 S-PDSN로부터 상기 데이터 바이캐스트가 종료되는 시간인 바이캐스트 종료 시간에 대한 정보가 포함된 제2바인딩 업데이트 메시지가 수신되면, 상기 바이캐스트 종료 시간이 도달했는지 여부를 판단하고, 상기 바이캐스트 종료 시간이 도달한 경우, 상기 S-PDSN에 대한 상기 바이캐스트 데이터의 송신을 종료하는 제어부를 포함하며,
    상기 데이터 바이캐스트는 상기 S-PDSN과 상기 T-PDSN이 동시에 상기 이동 단말로 동일한 바이캐스트 데이터를 송신하는 동작을 나타냄을 특징으로 하는 HA.
  12. 제 11 항에 있어서
    상기 데이터 바이캐스트는 상기 S-PDSN과 상기 HA 간의 통신 및 상기 T-PDSN과 상기 HA 간의 통신이 프록시 이동(Proxy Mobile) IP를 사용하여 수행되는 통신인 경우 수행됨을 특징으로 하는 HA.
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