KR101407455B1 - 네트워크 시스템, 네트워크 장치 및 그 장치의 구동 방법, 다중 인터페이스를 이용한 데이터 처리 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 네트워크 시스템, 네트워크 장치 및 그 장치의 구동 방법, 및 다중 인터페이스를 이용한 데이터 처리 방법에 관한 것으로서, 본 발명의 실시예에 따른 네트워크 시스템은 제1 통신 영역의 내의 이동 단말을 관할하고, 이동 단말의 요청에 따라 데이터 트래픽을 제공하며, 제1 통신 영역과 제1 통신 영역에 인접하는 제2 통신 영역 간에 이루어지는 이동 단말의 핸드오버 동작을 감지하는 제1 네트워크 장치, 제1 및 상기 제2 통신 영역을 포함하는 제3 통신 영역을 관할하며, 이동 단말의 핸드오버 발생시, 제1 네트워크 장치에서 제공하던 데이터 트래픽을 우회시켜 이동 단말로 제공하는 제2 네트워크 장치, 및 제2 통신 영역을 관할하며, 이동 단말의 핸드오버 완료시, 제2 네트워크 장치에서 제공하던 데이터 트래픽을 재우회시켜 이동 단말로 제공하는 제3 네트워크 장치를 포함한다.

Description

네트워크 시스템, 네트워크 장치 및 그 장치의 구동 방법, 다중 인터페이스를 이용한 데이터 처리 방법{Network System, Network Apparatus and Driving Method Thereof, and Method for Processing Data by Using Multi-Interface}

본 발명은 네트워크 시스템, 네트워크 장치 및 그 장치의 구동 방법, 다중 인터페이스를 이용한 데이터 처리 방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 예컨대 PMIP(Proxy Mobile IP) 도메인 영역에서 다중 인터페이스를 이용하여 PMIPv6(Proxy Mobile IPv6) 기반의 끊김 없는 핸드오버가 가능하게 하는 네트워크 시스템, 네트워크 장치 및 그 장치의 구동 방법, 다중 인터페이스를 이용한 데이터 처리 방법에 관한 것이다.

최근 IP(Internet Protocol) 기반의 통신망은 인터넷 기술의 비약적 발전에 힘입어 급속도로 발전하여 왔다. 이러한 IP 기반의 통신망에서는 할당된 IP 주소를 이용하여 서비스 데이터를 송수신하며, 특히 모바일 노드(MN: Mobile Node)로 데이터를 전송하기 위해 주소를 할당하는 방식이 모바일 IP 기술이다. 모바일 IP는 이동 호스트 이용자가 IP 주소를 변경하지 않으면서 자유롭게 장소를 이동하며 통신할 수 있는 프로토콜로서, 모바일 IP 기술은 이동통신 시스템의 급속한 발전과 무선랜 서비스의 증가로 모바일 노드를 관리하고 핸드오프 시에도 끊임없는 통신을 제공할 수 있도록 제안된 것이다.

모바일 IP 기술은 모바일 노드(MN)의 이동에 따른 컨트롤 메시지 시그널링을 담당하는 주체에 따라 호스트 기반 기법과 네트워크 기반 기법으로 구분된다. 먼저, 호스트 기반 기법은 모바일 노드의 이동에 따른 컨트롤 메시지 시그널링을 모바일 노드가 직접 담당하는 방법으로, MIPv6(Mobile Internet Protocol version 6), FMIPv6(Fast Mobile Internet Protocol version 6), HMIPv6(Hierarchical Mobile Internet Protocol version 6)가 있다. 또한, 모바일 노드의 이동에 따른 컨트롤 메시지 시그널링을 네트워크 엔터티(entity)가 대신 수행하는 네트워크 기반 기법으로 PMIPv6(Proxy Mobile Internet Protocol version 6)가 있다.

호스트 기반의 프로토콜은 모바일 노드가 자신의 이동에 따른 컨트롤을 직접 수행해야 하기 때문에 해당 프로토콜 스택을 모바일 노드가 가지고 있어야 하는 단점이 있다. 반면, 네트워크 기반의 프로토콜들은 네트워크 엔터티가 모바일 노드의 이동에 따른 컨트롤을 대신 수행하기 때문에 모바일 노드는 해당 프로토콜 스택을 가지고 있지 않아도 된다.

현재, 모바일 IP 기술에 대해 표준화 단체인 IETF(Internet Engineering Task Force)에서 많은 협의가 이루어지고 있으며, 모바일 IPv6가 제안된 후 PMIPv6가 제안된 상태이다. 즉, IP 기반의 통신망은 IPv4를 기반으로 출발하였으나, 할당할 수 있는 IP 자원의 제한성과 사용자 증대 및 다양한 서비스 제공을 위해 IP 주소의 길이를 32 비트에서 128 비트로 늘려 더욱 많은 가입자를 수용할 수 있도록 IP 주소의 길이를 확장하였다.

그러나, MIPv6 프로토콜은 호스트 기반 기법을 이용하여 네트워크 서비스를 제공하기 때문에 각각의 모바일 노드가 자신의 이동에 따른 컨트롤을 수행할 수 있는 해당 프로토콜 스택을 가지고 있어야 하며, 이는 모바일 노드의 이동성 때문에 배터리 이용 문제와 각각의 모바일 노드가 많은 연산을 수행해야 하는 문제점이 발생하였다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 네트워크 기반 프로토콜인 PMIPv6가 제안된 바 있다.

그런데, 종래의 PMIPv6의 경우에는 다중 인터페이스를 고려하여 설계가 이루어지고 있지 않아 다중 인터페이스를 통한 효율적인 핸드오버가 불가능한 문제가 있다. 다시 말해, 종래의 플로우 모빌리티(flow mobility)는 플로우 단위의 이동성을 통하여 인터페이스 간 트래픽 분산에 초점을 맞추고 있어 일반적인 핸드오버에 관하여는 고려하지 않고 있다. 이에 따라 효율적인 핸드오버가 불가능하다.

본 발명의 실시예는 예컨대 PMIP 도메인 영역에서 다중 인터페이스를 이용하여 PMIPv6 기반의 끊김 없는 핸드오버가 가능하게 하는 네트워크 시스템, 네트워크 장치 및 그 장치의 구동 방법, 다중 인터페이스를 이용한 데이터 처리 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 실시예에 따른 네트워크 시스템은 제1 통신 영역의 내의 이동 단말을 관할하고, 상기 이동 단말의 요청에 따라 데이터 트래픽을 제공하며, 상기 제1 통신 영역과 상기 제1 통신 영역에 인접하는 제2 통신 영역 간에 이루어지는 상기 이동 단말의 핸드오버 동작을 감지하는 제1 네트워크 장치, 상기 제1 및 상기 제2 통신 영역을 포함하는 제3 통신 영역을 관할하며, 상기 이동 단말의 핸드오버 발생시, 상기 제1 네트워크 장치에서 제공하던 상기 데이터 트래픽을 우회시켜 상기 이동 단말로 제공하는 제2 네트워크 장치, 및 상기 제2 통신 영역을 관할하며, 상기 이동 단말의 핸드오버 완료시, 상기 제2 네트워크 장치에서 제공하던 상기 데이터 트래픽을 재우회시켜 상기 이동 단말로 제공하는 제3 네트워크 장치를 포함한다.

또한 상기 네트워크 시스템은 상기 제1 네트워크 장치로부터 상기 핸드오버 동작에 대한 감지 결과를 수신하여 상기 데이터 트래픽을 우회시키고, 상기 제3 네트워크 장치의 요청에 따라 상기 데이터 트래픽을 재우회시키기 위하여 상기 제1 내지 상기 제3 네트워크 장치에 연동하는 제4 네트워크 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제1 내지 제3 네트워크 장치는 PMIPv6(Proxy Mobile IPv6) 기반의 MAG(Mobile Access Gateway)이고, 상기 제4 네트워크 장치는 LMA(Local Mobility Anchor)인 것을 특징으로 한다.

상기 제1 통신 영역 및 제2 통신 영역을 관할하는 통신망은 무선랜(WLAN) 토인이 가능한 근거리 통신망이며, 상기 제3 통신 영역을 관할하는 통신망은 3G 통신이 가능한 3G 통신망인 것을 특징으로 한다.

상기 근거리 통신망은 와이 파이(Wi-Fi) 통신망인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 네트워크 장치는 제1 통신 영역 내의 이동 단말이 요청하는 데이터 트래픽을 상기 제1 통신 영역을 관할하는 통신망 경로로 수신하여 전달하는 통신 인터페이스부, 상기 제1 통신 영역과, 상기 제1 통신 영역에 인접하는 제2 통신 영역 간에 이루어지는 상기 이동 단말의 핸드오버 동작을 감지하는 핸드오버 감지부, 상기 핸드오버 동작의 감지 결과에 따라 상기 데이터 트래픽의 경로를 변경하도록 상기 통신 인터페이스부를 제어하는 제어부를 포함하되, 상기 제어부는, 상기 이동 단말의 핸드오버 발생시, 상기 제1 및 상기 제2 통신 영역을 포함하는 제3 통신 영역의 관할 통신망 경로로 상기 데이터 트래픽을 우회시키는 것을 특징으로 한다.

상기 제1 통신 영역 및 제2 통신 영역을 관할하는 통신망은 무선랜(WLAN) 통신이 가능한 근거리 통신망이고, 상기 제3 통신 영역을 관할하는 통신망은 3G 통신이 가능한 3G 통신망인 것을 특징으로 한다.

상기 근거리 통신망은 와이 파이(Wi-Fi) 통신망인 것을 특징으로 한다.

상기 핸드오버 감지부는 상기 이동 단말의 신호 세기를 이용하여 상기 핸드오버 동작을 감지하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 다중 인터페이스를 이용한 데이터 처리 방법은 제1 네트워크 장치가, 제1 통신 영역의 내의 이동 단말을 관할하고, 상기 이동 단말의 요청에 따라 데이터 트래픽을 제공하며, 상기 제1 통신 영역과 상기 제1 통신 영역에 인접하는 제2 통신 영역 간에 이루어지는 상기 이동 단말의 핸드오버 동작을 감지하는 단계, 제2 네트워크 장치가, 상기 제1 및 상기 제2 통신 영역을 포함하는 제3 통신 영역을 관할하며, 상기 이동 단말의 핸드오버 발생시, 상기 제1 네트워크 장치에서 제공하던 상기 데이터 트래픽을 우회시켜 상기 이동 단말로 제공하는 단계, 제3 네트워크 장치가, 상기 제2 통신 영역을 관할하며, 상기 이동 단말의 핸드오버 완료시, 상기 제2 네트워크 장치에서 제공하던 상기 데이터 트래픽을 재우회시켜 상기 이동 단말로 제공하는 단계를 포함한다.

상기 다중 인터페이스를 이용한 데이터 처리 방법은 제4 네트워크 장치가, 상기 제1 네트워크 장치로부터 상기 핸드오버 동작에 대한 감지 결과를 수신하여 상기 데이터 트래픽을 상기 제2 네트워크 장치로 우회시키고, 상기 제3 네트워크 장치의 요청에 따라 상기 데이터 트래픽을 재우회시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 네트워크 장치의 구동 방법은, 통신 인터페이스부가, 제1 통신 영역 내의 이동 단말이 요청하는 데이터 트래픽을 상기 제1 통신 영역을 관할하는 통신망 경로로 수신하여 전달하는 단계, 상기 제1 통신 영역과, 상기 제1 통신 영역에 인접하는 제2 통신 영역 간에 이루어지는 상기 이동 단말의 핸드오버 동작을 감지하는 단계, 및 상기 핸드오버 동작의 감지 결과에 따라 상기 데이터 트래픽의 경로를 변경하도록 상기 통신 인터페이스부를 제어하는 단계를 포함하되, 상기 제어하는 단계는, 상기 이동 단말의 핸드오버 발생시, 상기 제1 및 상기 제2 통신 영역을 포함하는 제3 통신 영역의 관할 통신망 경로로 상기 데이터 트래픽을 우회시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 가령 망 기반 이동성 관리 기술인 PMIPv6를 기반으로 다중 인터페이스를 이용하여 핸드오버 지연과 패킷의 손실을 방지하고, 핸드오버 수행 중에도 지속적인 서비스를 가능하게 할 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 다중 인터페이스를 위한 네트워크 시스템을 나타내는 도면,
도 2는 네트워크 장치로서 도 1의 MAG의 세부 구조를 나타내는 예시도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 다중 인터페이스를 이용한 핸드오버 수행 과정을 도식화하여 나타낸 도면,
도 4는 도 3의 핸드오버에 따른 신호처리 과정을 설명하기 위한 도면, 그리고
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 네트워크 장치의 구동 방법을 나타내는 흐름도이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 다중 인터페이스를 위한 네트워크 시스템을 나타내는 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 다중 인터페이스를 위한 네트워크 시스템(90)은 가령 PMIPv6 도메인이 적용되는 시스템으로서, 이동 단말(100), 액세스포인트(AP)(110), MAG(120), LMA(130), AAA 장치(140), 인터넷망(150), HA(160) 및 서비스 장치(170)의 일부 또는 전부를 포함한다.

이때 MAG(120), LMA(130), AAA 장치(140)는 도메인 영역에 해당하고, 인터넷망(150)을 포함하여 통신망을 구성할 수 있다. 여기서, 각 구성요소는 네트워크 장치가 될 것이다. 또한 위의 일부 또는 전부를 포함한다는 것은 AAA 장치(140) 및 HA(160)와 같은 일부 구성요소가 생략되어 구성되거나, MAG(120)와 같은 일부 구성요소가 AP(110)와 같은 다른 구성요소에 통합되어 구성될 수 있음을 의미하는 것으로서, 발명의 충분한 이해를 돕기 위하여 전부 포함하는 것으로 설명한다.

이동 단말(100)은 일반적인 3G, 예를 들어 CDMA, WCDMA, GSM(Global System for Mobile communications), EPC(Evolved Packet Core) 또는 LTE(Long Term Evolution) 통신이 가능하고, 근거리 통신도 함께 이용 가능한 단말 장치로서 휴대폰, 노트북 및 태블릿 PC 등을 포함할 수 있다. 여기서, 근거리 통신은 본 발명의 실시예에 따라 와이파이(Wi-Fi) 및 와이브로(Wi-bro) 등의 무선랜(WLAN) 통신이 적합할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따라 이동 단말(100)은 데이터 트래픽의 분산을 위해 근거리 통신망을 이용하여 데이터 트래픽을 수신할 수 있는데, 이때 근거리 통신망 간, 가령 동종망을 형성하는 근거리 통신망 간에 핸드오버 동작을 수행할 경우, 핸드오버의 발생시에는 근거리 통신망보다 통신 반경이 큰 3G 또는 LTE와 같은 기간 통신망으로 우회시켜 데이터 트래픽을 수신하고, 핸드오버가 완료된 후에는 다시 핸드오버가 이루어진 근거리 통신망을 이용하여 데이터 트래픽을 수신하게 된다.

예를 들어, 도 1에서 볼 때, 이동 단말(100)은 동종망을 구성하는 근거리 통신망의 경계 영역에 진입하게 될 때, MAG 2, 더 정확하게는 MAG 2가 제어하는 AP(110)와 통신을 수행하는 신호 세기는 작아질 수 있다. 이때 가령 작아진 신호 세기가 임계값보다 더 작아지면 이동 단말(100)은 MAG 1을 통해 데이터 트래픽을 수신하였다가, 이동 단말(100)이 새로운 MAG 3에 연결된 후에는 MAG 1의 경로로 수신되던 데이터 트래픽을 MAG 3을 통해 수신하게 되는 것이다.

이와 같은 동작을 수행하기 위하여, 이동 단말(100)은 3G 또는 LTE 통신을 위한 통신모듈과 무선랜 통신을 위한 근거리통신 모듈을 포함할 수 있다. 이를 통해 가령 MAG(120)의 지시에 따라 해당 통신 모듈들을 온/오프 동작시키거나, 자체적으로 위의 동작을 판단하고 통신 모듈을 온/오프 동작시킬 수 있을 것이다.

AP(110)는 BTS(Base Station Transmission), NodeB, e-NodeB를 포함하며, 건물 내에 많이 설치되는 펨토(femto) 또는 피코(pico) 기지국과 같은 소형 기지국을 포함할 수 있다. 여기서, 펨토 또는 피코 기지국은 소형 기지국의 분류상 이동 단말(100)을 최대 몇 대까지 접속할 수 있느냐에 따라 구분된다. 물론 AP(110)는 이동 단말(100)과 지그비 및 와이파이(Wi-Fi) 등의 근거리 통신을 수행하기 위한 근거리통신 모듈을 포함한다. 본 발명의 실시예에서 근거리 통신은 와이파이 이외에 블루투스, 지그비, 적외선(IrDA), UHF(Ultra High Frequency) 및 VHF(Very High Frequency)와 같은 RF(Radio Frequency) 및 초광대역 통신(UWB) 등의 다양한 규격으로 수행될 수 있다. 이에 따라 AP(110)는 데이터 패킷의 위치를 추출하고, 추출된 위치에 대한 최상의 통신 경로를 지정하며, 지정된 통신 경로를 따라 데이터 패킷을 다음 장치, 예컨대 이동 단말(100)로 전달할 수 있다. AP(110)는 일반적인 네트워크 환경에서 여러 회선을 공유할 수 있으며, 예컨대 라우터(router), 리피터(repeater) 및 중계기 등이 포함될 수 있다. 도 1에서는 AP(110)가 통신망과 별개로 구성되는 것으로 도시하였지만 실질적으로 AP(110)는 통신망에 포함될 수 있으므로 본 발명의 실시예에서는 이에 특별히 한정하지는 않을 것이다.

MAG(120)는 AP(110)에 포함되어 구성될 수 있지만, 별도로 구성되어 신호 즉 데이터를 처리할 수 있다. MAG(120)는 이동 단말(100)의 연결, 가령 핸드오버를 감지하고, 이동 단말(100)의 인증, 위치 등록을 대신 수행한다. 또한 MAG(120)는 이동 단말(100)에 데이터 패킷을 전달하기 위하여 LMA(130)와의 사이에 터널도 형성한다. 좀더 구체적으로, 가령 MAG 2가 이동 단말(100)로 데이터 트래픽을 제공하고 있다고 가정하자. 그리고 이동 단말(100)이 MAG 3이 관할하는 근거리 통신망의 영역으로 핸드오버를 수행하려 할 때, MAG 2는 이를 감지하고, LMA(130)에 통보한다. 그리고 LMA(130)로 하여금 해당 근거리 통신망을 포함하는 3G 통신망의 관할 MAG 1을 통해 이동 단말(100)로 데이터 트래픽이 지속적으로 제공되도록 한다. 물론 MAG 2는 이동 단말(100)과의 신호 세기가 기설정된 임계값보다 작을 때, 핸드오버를 수행하려는 것으로 판단하여, LMA(130)에 데이터 트래픽을 우회하도록 요청할 수 있는 것이다. 또한 MAG 3은 이동 단말(100)의 핸드오버 완료시 MAG 1로 우회되었던 데이터 트래픽을 다시 재우회시켜 이동 단말(100)로 제공하게 된다.

LMA(130)는 PMIP 도메인 내에서 이동 단말(100)의 위치를 관리한다. 이를 위하여 바인딩 캐쉬(binding cache)를 관리하고, 위치 등록/갱신 메시지의 처리도 담당한다. 또한 이동 단말(100)이 초기 접속시 PMIP 도메인 내에서 사용하게 될 IP 주소를 생성하기 위하여 HNP(Home Network Prefix)의 할당 기능도 수행하게 된다. 가령, LMA(130)는 MAG(120)와 PBU(Proxy Binding Update) 및 PBA(Proxy Binding Acknowledge) 메시지를 주고 받으며 이동 단말(100)의 위치를 등록하고 갱신할 수 있다. 다시 말해, LMA(130)는 이동 단말(100)이 핸드오버를 수행함에 따라 현재의 데이터 트래픽을 MAG 2에서 MAG 1로 우회하여 제공받게 될 때, 이에 대한 정보를 갱신하고, MAG 1로 제공받던 데이터 트래픽을 다시 MAG 3으로 제공받을 때 해당 정보를 다시 갱신할 수 있다.

AAA 장치(140)는 일종의 정책 서버로서, MAG(120)를 통해 PMIP 도메인에 접속된 이동 단말(100)의 인증을 담당한다. 또한 정책 서버로서의 AAA 장치(140)는 이동 단말(100)의 프로파일을 관리하여 인증을 수행한 다음 MAG(120)에게 이동 단말(100)의 정보를 전달하는 기능도 수행할 수 있다.

인터넷망(150)은 유선 통신망으로서 케이블망이나 공중전화망(PSTN)을 포함한다. 여기서, 인터넷망(130)은 본 발명의 실시예에 따라 CDMA 등의 3G 무선 통신망을 포함하여 그 상위 개념으로서 통신망이라 명명될 수 있다. 물론 통신망은 근거리(LAN) 통신을 위한 근거리 통신망을 더 포함할 수 있다. 인터넷망(150)은 라우터와 같은 중계기를 통해 데이터 서비스를 위한 서비스 장치(170)에 연결되거나, 3G 망을 구성하는 GGSN(Gateway GPRS Support Node) 및 SGSN(Serving GPRS Support Node)과 같은 중계 노드에 접속하여 서비스 장치(170)의 데이터 서비스를 제공할 수 있다.

HA(160)는, PMIP 구조상 LMA(130)의 오버헤드가 있기 때문에 여러 개의 LMA(130)에 의해서 한 개의 도메인이 관리될 수 있도록 한다. 다시 말해, HA(160)는 이동 단말(100)이 하나의 도메인에서 다른 도메인으로 이동할 때, 서비스의 연속성이 보장될 수 있도록 하는 것이다.

서비스 장치(170)는 인터넷망(150)에 직접 연결되거나, CDMA 등의 무선 3G 망의 연계 하에 연결될 수 있다. 이와 같은 서비스 장치(170)는 이동 단말(100)의 요청이 있는 경우, 요청한 데이터 서비스 즉 콘텐츠를 제공하게 된다.

상기의 구성 결과, 본 발명의 실시예에 따른 이동 단말(100)은 핸드오버의 수행시 다중 인터페이스를 이용해 끊김 없이 데이터 트래픽을 수신하게 될 것이다.

도 2는 네트워크 장치로서 도 1의 MAG의 세부 구조를 나타내는 예시도이다.

도 2를 도 1과 함께 참조하면, 네트워크 장치로서의 본 발명의 실시예에 따른 MAG(120)는 통신 인터페이스부(200), 핸드오버 감지부(210) 및 제어부(220)의 일부 또는 전부를 포함하며, 저장부(미도시)를 더 포함할 수 있다.

여기서, 일부 또는 전부를 포함한다는 것은 핸드오버 감지부(210)가 제어부(220)에 포함되어 구성되거나, 저장부가 생략되어 구성될 수 있음을 의미하는 것으로서, 발명의 충분한 이해를 돕기 위하여 전부 포함하는 것으로 설명한다.

통신 인터페이스부(200)는 제어부(220)의 제어 하에 AP(110) 및 LMA(130)와 통신을 수행할 수 있다. 다시 말해, 통신 인터페이스부(200)는 LMA(130)와의 사이에 형성된 터널을 통해 데이터 트래픽을 수신하여 이동 단말(100), 더 정확하게는 AP(110)를 통해 이동 단말(100)로 전달되도록 한다. 또한 통신 인터페이스부(200)는 LMA(130)와 PBU 및 PBA 메시지를 주고 받으며, 이를 통해 이동 단말(100)의 위치 등록 및 등록된 위치를 갱신하여 이동성을 보장하게 된다.

핸드오버 감지부(210)는 이동 단말(100)과 AP(110) 간에 가령 신호 세기를 측정하여 이동 단말(100)의 이동성을 감지한다. 이를 위하여 가령 핸드오버 감지부(210)는 와이 파이 등이 가능한 근거리 통신망 간을 이동 단말(100)이 이동할 때, 핸드오버를 수행해야 할지를 판단한다. 예를 들어, 저장부에 저장된 임계값보다 가령 신호 세기가 작게 되면, 핸드오버가 이루어지는 것으로 판단하고, 새로운 AP(110)와의 접속이 이루어지도록 할 수 있다. 다시 말해, 핸드오버 감지부(210)는 지금까지 데이터 트래픽을 내려받던 AP(110)와의 통신 신호 세기가 임계값보다 작으면, 해당 처리 결과를 제어부(220)에 제공할 수 있다.

제어부(220)는 통신 인터페이스부(200) 및 핸드오버 감지부(210)를 전반적으로 제어하는 역할을 담당할 수 있다. 예를 들어, 핸드오버 감지부(210)에서 이동 단말(100)의 핸드오버가 감지되면, 제어부(220)는 감지한 결과에 근거해 와이파이와 같은 근거리 통신망으로 내려받던 데이터 트래픽을 상위의 3G 통신망으로 우회할 수 있도록 하기 위하여 이를 LMA(130)로 통보해 줄 수 있다. 이를 위하여 제어부(220)는 이동 단말(100)의 위치를 갱신하기 위하여 통신 인터페이스부(200)를 통해 PBU 및 PBA 메시지를 송수신할 수 있다. 이어 제어부(220)는 이동 단말(100)의 핸드오버가 완료되었다고 판단될 때, LMA(130)와 사이에 형성된 터널을 해제시킬 수 있을 것이다.

저장부(미도시)는 임계값에 대한 정보를 저장할 수 있다. 이와 같이 저장된 임계값에 대한 정보는 제어부(220)의 제어 하에 제공될 수 있다. 예를 들어, 핸드오버 감지부(210)가 동작 중일 때, 제어부(220)는 해당 정보를 저장부에 요청하여 제공할 수 있을 것이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 핸드오버 수행 과정(혹은 다중 인터페이스를 이용한 데이터 처리 과정)을 도식화하여 나타낸 도면이다.

도 3을 도 1과 함께 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 핸드오버 수행 과정을 살펴보면, 이동 단말(100)은 WLAN과 3G 통신을 수행하기 위한 두 개의 무선통신 인터페이스를 갖는데, 도 3의 (a)에서와 같이, 각각의 인터페이스를 통해 MAG 1과 MAG 2에 연결이 된다

3G 망과 WLAN 망은 서로 중첩되어 있고, 이동 단말(100)이 점선을 따라 이동하다가 도 3의 (b)에서와 같이 WLAN 1과 WLAN 2의 교차점을 지날 때 핸드오버가 발생한다.

이와 관련해 종래의 PMIPv6나 플로우 모빌리티의 경우 MAG 2와의 연결이 끊어지고 나서 핸드오버를 수행하는 것이라면, 본 발명의 실시예에 따른 핸드오버 과정은 도 3의 (b)에서와 같이 MAG 2에서 링크 고잉 다운(Link Going Down)(이하, LGD)이 감지되면 핸드오버를 수행하게 된다. 여기서, LGD는 신호 세기가 작아지는 것으로 이해해도 좋을 것이다. 이와 같이 MAG 2에서 LGD가 감지되면, 그 정보를 LMA(130)에게 PBU 메시지를 통해 알리게 되고, LMA(130)는 자신의 FBC(Flow Binding Cache)를 참조하여 MAG 2의 플로우를 이동시킬 방향을 MAG 1로 결정하고, MAG 2의 플로우를 이동시킨다. 이때 MAG 1에 MAG 2의 플로우가 사용하던 HNP 정보를 MAG 1이 모른다면, FMI(Flow Mobility Initiate) 메시지를 이용하여 먼저 MAG 2의 플로우가 사용하던 HNP 정보를 MAG 1에게 알리고, MAG 1로부터 FMA(Flow Mobility Acknowledge)를 받으면 MAG 2의 플로우를 MAG 1로 이동시킨다. 이후 MAG 2와의 연결이 끊어지더라도 도 3의 (c)에서와 같이 MAG 1 즉 3G 인터페이스를 통해서 지속적으로 서비스를 받는다.

연결이 끊어진 이후에, 도 3의 (d)에서와 같이 이동 단말(100)의 WLAN 인터페이스가 MAG 3의 AP(110)를 찾아 연결을 요청하게 되면, MAG 3은 PBU 메시지를 통해 LMA(130)로 이동 단말(100)이 다시 연결되었음을 알린다. LMA(130)는 다시 FBC를 참조하여 MAG 2를 통해 서비스되던 플로우 즉 MAG 2에서 LGD가 감지되었을 때 MAG 1로 이동시켰던 플로우를 다시 MAG 3으로 이동시키기로 결정 한 후 MAG 2의 플로우가 사용하던 HNP를 PBA 메시지를 통해 MAG 3으로 전달한다. 핸드오버 절차가 끝나면 LMA(130)는 MAG 1을 통해 서비스되고 있는 기존의 MAG 2의 플로우를 MAG 3으로 이동시켜 도 3의 (e)와 같이 핸드오버를 완료하게 된다.

도 4는 도 3의 핸드오버에 따른 신호 처리 과정을 설명하기 위한 도면이다.

도 4를 도 1과 함께 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 핸드오버를 위한 신호 처리 과정을 살펴보면, 플로우 1(Flow 1)은 MAG 1(120_1)을 통해서 이동 단말(100)의 IF1(InterFace1)로 트래픽을 전달하게 되며, 플로우 2(Flow 2)는 MAG 2(120_2)를 통해 이동 단말(100)의 IF2로 트래픽을 전달하게 된다(S401, S403). 각각의 플로우는 서로 다른 HNP를 사용한다. 여기서, IF1은 3G 통신을 위한 통신모듈이라면, IF2는 근거리통신을 위한 근거리통신모듈일 수 있다.

가령, 이동 단말(100)은 근거리통신 모듈을 가동하여 MAG 2(120_2)를 통해 데이터 트래픽을 수신할 수 있다.

이의 과정에서 MAG 2(120_2)는 이동 단말(100)의 IF2의 링크 고잉 다운을 감지하게 된다(S405). 여기서, 링크 고잉 다운은 가령 MAG 2(120_2)가 관할하는 AP(110)와 이동 단말(100) 간 통신 신호 세기가 기설정된 임계값보다 작은지 판단하는 과정으로 이해해도 좋을 것이다.

이후 MAG 2(120_2)는 PBU 메시지를 통해 LMA(130)로 이동 단말(100)의 IF2와의 연결이 곧 끊어짐을 알린다(S407).

PBU 메시지를 받은 LMA(130)는 바인딩 캐쉬를 갱신한 후 FBC를 참조하여 MAG 1(120_1)로 플로우 2를 이동시키기로 결정을 한다(S409).

이때 MAG 1(120_1)이 플로우 2의 HNP에 대한 정보가 없다면 FMI 메시지를 통해 플로우 2의 HNP인 HNP 2를 MAG 1(120_1)에게 알려준다(S411). MAG 1(120_1)은 자신의 라우팅 테이블(Routing Table)을 갱신한 후 LMA(130)로 적용이 이루어졌음을 FMA 메시지를 통해 알린다(S413).

LMA(130)는 FMA 메시지를 받으면 플로우 2의 트래픽을 MAG 1(120_1)로 보내 서비스를 지속적으로 유지한다(S415).

이후 IF2의 연결이 끊어지게 되고, 이동 단말(100)의 IF2가 MAG 3(120_3)에 연결을 요청하게 된다(S417).

요청을 받은 MAG 3(120_3)은 PBU 메시지를 LMA(130)에게 보내고, LMA(130)는 자신의 BCE를 갱신한 후(S419, S421), 플로우 2의 HNP를 PBA 메시지를 통해 MAG 3(120_3)에게 알려준 후(S423), 플로우 2의 트래픽을 MAG 3(120_3)으로 보내 줌으로써 이동 단말(100)의 핸드오버가 완료된다(S425).

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 네트워크 장치의 구동 방법을 나타내는 흐름도이다.

도 5를 도 1 및 도 2와 함께 참조하면, 네트워크 장치로서의 본 발명의 실시예에 따른 MAG(120)는 이동 단말(100)의 요청시 근거리 통신이 가능한 제1 통신망의 인터페이스를 통해 데이터 트래픽을 제공한다(S500).

이어, MAG(120)는 이동 단말(100)이 제1 통신망과 동종망 간에 핸드오버를 수행하는지 감지하게 된다(S510). 가령 MAG(120)는 AP(110)를 통해 이동 단말(100)과의 신호 세기를 측정하여 핸드오버가 이루어지는지를 판단할 수 있다.

이후 MAG(120)는 이동 단말(100)의 핸드오버가 이루어지는 시점에서 데이터 트래픽을 제2 통신망의 인터페이스로 우회시켜 제공하도록 한다(S520). 이를 위하여 MAG(120)는 핸드오버가 이루어지는 시점에서 가령 상위의 네트워크 장치인 LMA(130)로 감지 결과를 통보해 준다.

본 발명의 실시예에 따르면, 다중 인터페이스를 보유한 이동 단말에서 끊김 없는 핸드오버가 가능하여 핸드오버가 이루어지는 동안에도 패킷 손실이 없이 지속적인 서비스가 가능하게 될 것이다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.

100: 이동 단말 110: AP
120: MAG 130: LMA
140: AAA 장치 150: 인터넷망
160: HA 170: 서비스 장치
200: 인터페이스부 210: 핸드오버 감지부
220: 제어부

Claims (12)

1. 제1 통신 영역의 내의 이동 단말을 관할하고, 상기 이동 단말의 요청에 따라 데이터 트래픽을 제공하며, 상기 제1 통신 영역과 상기 제1 통신 영역에 인접하는 제2 통신 영역 간에 이루어지는 상기 이동 단말의 핸드오버 동작을 감지하는 제1 네트워크 장치;
   상기 제1 및 상기 제2 통신 영역을 포함하는 제3 통신 영역을 관할하며, 상기 이동 단말의 핸드오버 발생시, 상기 제1 네트워크 장치에서 제공되던 상기 데이터 트래픽을 우회시켜 상기 이동 단말로 제공하는 제2 네트워크 장치; 및
   상기 제2 통신 영역을 관할하며, 상기 이동 단말의 핸드오버 완료시, 상기 제2 네트워크 장치에서 제공하던 상기 데이터 트래픽을 재우회시켜 상기 이동 단말로 제공하는 제3 네트워크 장치;를
   포함하는 네트워크 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 네트워크 장치로부터 상기 핸드오버 동작에 대한 감지 결과를 수신하여 상기 데이터 트래픽을 우회시키고, 상기 제3 네트워크 장치의 요청에 따라 상기 데이터 트래픽을 재우회시키기 위하여 상기 제1 내지 상기 제3 네트워크 장치에 연동하는 제4 네트워크 장치;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 시스템.
3. 제2항에 있어서,
   상기 제1 내지 제3 네트워크 장치는 PMIPv6(Proxy Mobile IPv6) 기반의 MAG(Mobile Access Gateway)이고,
   상기 제4 네트워크 장치는 LMA(Local Mobility Anchor)인 것을 특징으로 하는 네트워크 시스템.
4. 제1항에 있어서,
   상기 제1 통신 영역 및 제2 통신 영역을 관할하는 통신망은 무선랜(WLAN) 통신이 가능한 근거리 통신망이며,
   상기 제3 통신 영역을 관할하는 통신망은 3G 통신망인 것을 특징으로 하는 네트워크 시스템.
5. 제4항에 있어서,
   상기 근거리 통신망은 와이 파이(Wi-Fi) 통신망인 것을 특징으로 하는 네트워크 시스템.
6. 제1 통신 영역 내의 이동 단말이 요청하는 데이터 트래픽을 상기 제1 통신 영역을 관할하는 통신망 경로로 수신하여 전달하는 통신 인터페이스부;
   상기 제1 통신 영역과, 상기 제1 통신 영역에 인접하는 제2 통신 영역 간에 이루어지는 상기 이동 단말의 핸드오버 동작을 감지하는 핸드오버 감지부; 및
   상기 핸드오버 동작의 감지 결과에 따라 상기 데이터 트래픽의 경로를 변경하도록 상기 통신 인터페이스부를 제어하는 제어부;를 포함하되,
   상기 제어부는,
   상기 이동 단말의 핸드오버 발생시, 상기 제1 및 상기 제2 통신 영역을 포함하는 제3 통신 영역의 관할 통신망 경로로 상기 데이터 트래픽을 우회시키는 것을 특징으로 하는 네트워크 장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 제1 통신 영역 및 제2 통신 영역을 관할하는 통신망은 무선랜(WLAN) 통신이 가능한 근거리 통신망이고,
   상기 제3 통신 영역을 관할하는 통신망은 3G 통신망인 것을 특징으로 하는 네트워크 장치.
8. 제7항에 있어서,
   상기 근거리 통신망은 와이 파이(Wi-Fi) 통신망인 것을 특징으로 하는 네트워크 장치.
9. 제6항에 있어서,
   상기 핸드오버 감지부는 상기 이동 단말의 신호 세기를 이용하여 상기 핸드오버 동작을 감지하는 것을 특징으로 하는 네트워크 장치.
10. 제1 네트워크 장치가, 제1 통신 영역의 내의 이동 단말을 관할하고, 상기 이동 단말의 요청에 따라 데이터 트래픽을 제공하며, 상기 제1 통신 영역과 상기 제1 통신 영역에 인접하는 제2 통신 영역 간에 이루어지는 상기 이동 단말의 핸드오버 동작을 감지하는 단계;
    제2 네트워크 장치가, 상기 제1 및 상기 제2 통신 영역을 포함하는 제3 통신 영역을 관할하며, 상기 이동 단말의 핸드오버 발생시, 상기 제1 네트워크 장치에서 제공하던 상기 데이터 트래픽을 우회시켜 상기 이동 단말로 제공하는 단계;
    제3 네트워크 장치가, 상기 제2 통신 영역을 관할하며, 상기 이동 단말의 핸드오버 완료시, 상기 제2 네트워크 장치에서 제공하던 상기 데이터 트래픽을 재우회시켜 상기 이동 단말로 제공하는 단계;를
    포함하는 다중 인터페이스를 이용한 데이터 처리 방법.
11. 제10항에 있어서,
    제4 네트워크 장치가, 상기 제1 네트워크 장치로부터 상기 핸드오버 동작에 대한 감지 결과를 수신하여 상기 감지 결과에 따라 상기 데이터 트래픽을 우회시키고, 상기 제3 네트워크 장치의 요청에 따라 상기 데이터 트래픽을 재우회시키는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 인터페이스를 이용한 데이터 처리 방법.
12. 통신 인터페이스부가, 제1 통신 영역 내의 이동 단말이 요청하는 데이터 트래픽을 상기 제1 통신 영역을 관할하는 통신망 경로로 수신하여 전달하는 단계;
    상기 제1 통신 영역과, 상기 제1 통신 영역에 인접하는 제2 통신 영역 간에 이루어지는 상기 이동 단말의 핸드오버 동작을 감지하는 단계; 및
    상기 핸드오버 동작의 감지 결과에 따라 상기 데이터 트래픽의 경로를 변경하도록 상기 통신 인터페이스부를 제어하는 단계;를 포함하되,
    상기 제어하는 단계는,
    상기 이동 단말의 핸드오버 발생시, 상기 제1 및 상기 제2 통신 영역을 포함하는 제3 통신 영역의 관할 통신망 경로로 상기 데이터 트래픽을 우회시키는 것을 특징으로 하는 네트워크 장치의 구동 방법.

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