KR101473678B1

KR101473678B1 - 모바일 노드의 홈 에이전트에 등록하기 위한 방법 및 외부 에이전트

Info

Publication number: KR101473678B1
Application number: KR1020117006922A
Authority: KR
Inventors: 춘양 요; 샤오쥔 루오; 판시앙 빈
Original assignee: 알까뗄 루슨트
Priority date: 2008-08-29
Filing date: 2008-08-29
Publication date: 2014-12-17
Also published as: CN102077520B; KR20110055695A; JP2012501117A; JP5404791B2; WO2010022562A1; EP2323319A4; US8817715B2; EP2323319A1; US20110149873A1; CN102077520A

Abstract

본 발명은 모바일 노드(MN)의 홈 에이전트(HA)에 등록하기 위한 개선된 해법을 제공하고, 상기 방법은 적어도 두 외부 에이전트(FA)들을 그룹화하여 외부 에이전트 그룹(FAG)을 형성하여 FAG의 FA 구성원들이 FAG 커버리지 에어리어 내로 로밍하는 MN의 정보를 공유할 수 있도록 하는 단계; FAG의 임의의 FA 구성원이 MN에 의해 송신된 보조 어드레스를 HA에 등록하기 위한 등록 요청을 수신하고, 공유된 MN 정보에 기초하여 MN이 FAG 커버리지 에어리어에 처음으로 진입했는지를 결정하는 단계; MN이 FAG 커버리지 에어리어에 처음 진입한 경우, FA는 수신된 등록 요청을 HA로 전송하고; 그렇지 않으면, FA가 등록 응답을 MN으로 직접 송신하는 단계를 포함한다. 본 발명의 해법은 MN에서부터 HA로의 등록 메시지들을 현저하게 감소시킴으로써, FN에서 MN이 이동할 때 발생하는 시그널링 지연을 감소시킨다. 또한, 종래 기술의 MN 및 HA는 상기 해법에 융화됨으로써, IPv4, 바람직하게는 모바일 IPv4 방식과의 끊김 없는 통합을 달성할 수 있다.

Description

모바일 노드의 홈 에이전트에 등록하기 위한 방법 및 외부 에이전트{A METHOD AND FOREIGN AGENT GROUP FOR REGISTERING TO A HOME AGENT OF A MOBILE NODE}

본 발명은 IPv4의 분야에 관한 것으로서, 특히 IPv4에서 끊김 없는(seamless) 네트워크-계층의 달성에 관한 것이다.

인터넷이 대중화되고 모바일 통신들이 개발됨에 따라, 이용자들은 점차 어느 때 어느 곳에서나 인터넷에 액세스할 수 있을 필요성이 점증하고, 이로 인해 모바일 인터넷 액세스를 제공하는 것이 인터넷 기술 연구의 뜨거운 화두들 중 하나가 된다. 모바일 IP는 원래의 IP 프로토콜에 기초하여 제공되는 노드의 이동을 지원하는 해법(solution)이고, 이 해법은 사람들로 하여금, 자신이 예를 들어 가정에 있거나, 열차에 있거나 비행기에 있거나 노트북 컴퓨터, PDA(personal digital assistant) 등과 같은 단말기들을 통해 아무 때나 인터넷에 접속할 수 있는 것을 가능하게 한다. 이용자 단말기의 위치의 이동에 따라, 이용자 단말기의 IP 어드레스는 모바일 디바이스가 실제로 위치하는 곳과는 관계없이, 변하지 않고 남아 있는 것이 중요하다. 그러므로, 다른 디바이스들이 이 IP 어드레스들을 갖는 이용자 단말기에 액세스할 수 있게 하여, 결과적으로 이동 동안 통신의 연속성을 유지할 수 있다. 그러므로, 모바일 IP는 이용자들에 의한 자유로운 액세스를 달성한다.

도 1에 도시되는 바와 같이, IPv4-기반 모바일 IP는 세 기능 엔티티(functional entity)들을 규정한다: 모바일 노드(Mobile Node: MN), 홈 에이전트(Home Agent: HA) 및 외부 에이전트(Foreign Agent: FA). 모바일 노드(MN)는 노트북 컴퓨터, PDA, 셀룰러 폰 등과 같이 이동함으로써 자신의 네트워크 접속 지점을 변경할 수 있는 모바일 단말기이다. MN은 자신의 홈 네트워크 내에서 홈 어드레스(Home Address: HoA)를 갖고, 고정된 호스트들의 다른 어드레스들로서 고정되는 홈 어드레스(HoA)는 홈 네트워크(HN)에 의해 제공된다. 이동했던 모바일 노드의 경우, 자신의 현재 접속 지점이 어디인지와는 관계없이, 모바일 노드는 네트워크 내의 다른 디바이스들의 관점에서 홈 네트워크에 여전히 접속되어 있는 것처럼 보인다. 홈 에이전트는 모바일 노드의 홈 네트워크 내에 위치되는 노드이고, 전형적으로 라우터(router)이다. 모바일 노드가 홈 네트워크를 떠나 외부 네트워크로 진입하면, 이는 자신의 획득된 보조 어드레스(care-of address)를 홈 에이전트에 등록한다. 홈 에이전트는 모바일 노드의 현재 위치 정보를 유지하고, 모바일 노드의 홈 어드레스로 향하는 데이터 패킷들을 인터셉트(intercept)할 때 데이터 패킷들을 모바일 노드로 터널링(tunneling)한다. 외부 에이전트(FA)는 모바일 노드가 외부 네트워크(FN)로 이동할 때 외부 네트워크 내에 있는 호스트이다. 통상적으로, 외부 네트워크(FN)는 모바일 노드들에 라우팅 서비스(routing service)들을 제공하고, 또한 MN의 HA로부터 터널링된 패킷들을 위한 터널 캡슐화(tunnel encapsulation)을 해제(release)하고 캡슐화-해제(de-encapsulated)된 데이터 패킷들을 MN으로 송신할 수 있는 라우터이다. HA 및 FA 이 둘 모두는 MN들 자신들이 홈 네트워크(HN) 또는 외부 네트워크(FN) 내에 위치되는지를 결정할 수 있는 에이전트 광고 메시지를 주기적으로 송신할 수 있다. 모바일 노드가 FN 내에 있을 때, 보조 어드레스(CoA)는 외부 에이전트 보조 어드레스와 같은, 수신된 외부 에이전트 광고 메시지로부터 획득될 수 있다. 또한, 보조 어드레스는 또한 공동-배치된 보조 어드레스(CoCoA)와 같이 외부 네트워크에 의해 할당될 수 있다. 여기서, CoCoA는 FN에 의해 MN에 할당되는 개별 IP 어드레스이고, 모바일 노드는 터널링된 패킷들을 캡슐화하여 수신할 수 있다. 그리고나서 모바일 노드는 FACoA를 이용하여 FA에 의해 전송되는 캡슐-해제된 패킷들을 수신한다.

IPv4 환경에서, MN이 외부 에이전트들 중 하나로부터 다른 에이전트로 이동할 때마다, MN은 보조 어드레스들을 자신의 홈 에이전트에 등록한다. 그러므로, 세션의 연속성을 유지하기 위해, 네트워크-계층 핸드오버(handover)의 핸드오버 지연 및 패킷 손실을 최소한으로 감소할 필요가 있다. 기존 기술은 주로 두 방식들로 끊김 없는 네트워크-계층 핸드오버를 획득한다. 첫 번째 방식은 핸드오버 시에 필요한 절차들의 가능한 지연을 직접 감소시키는, 예를 들어 핸드오버 시에 일부 절차들의 지연을 감소시키기 위해, 핸드오버 시에 여러 절차들을 겹쳐서 전체 핸드오버 지연들을 감소시키는 것이다(예를 들어, 미리 등록). 그러나, 단지 제 1 방식에 의해 끊김 없는 네트워크-계층 핸드오버를 획득하는 것은 어렵다. 예를 들어, 모바일 노드의 외부 네트워크 및 홈 네트워크 사이의 거리가 아주 멀면, 등록을 위한 시그널링 지연이 매우 길 수 있다.

도 2에 도시되는 바와 같이, 제 2 방식은 지역 등록 해법(Regional Registration Solution)이다. 이 해법에서, 등록을 감소하기 위해, 게이트웨이 외부 에이전트(Gateway Foreign Agent: GFA)라 칭해지는 새로운 네트워크 요소가 FN 내에 추가된다. 중심 노드(central node)로서의 게이트웨이 외부 에이전트는 방문자들의 목록을 유지하고 분배하고, 데이터를 송신하는 임무를 담당한다. 제어 평면(control plane)에서, MN에서 홈 에이전트(HA)로 송신되는 모든 등록 요청들은 현재 FA에 의해 GFA로 전송되고, GFA는 부가적으로 등록 요청들을 HA로 송신하는 것이 필요한지를 결정한다. 더욱이, 게이트웨이 외부 에이전트는 모든 방문자 정보를 수집하고 유지하며 이를 방문 도메인(visited domain) 내의 다른 외부 에이전트들에 분배한다. 미국 특허 US7069338B2는 지역 등록 해법을 상술하므로, 해법에 대한 세부사항들은 여기서 더 이상 기술되지 않는다. 그러므로, 게이트웨이 외부 에이전트 및 동일한 방문 도메인 내에 위치되는 지역 등록의 연관된 모든 외부 에이전트들 사이의 토폴로지(topology)는 고정되고, 이는 배치에 있어서 유연성이 부족하다. 더욱이, 상기 해법은 네트워크 내의 추가 게이트웨이 외부 에이전트의 설정뿐만 아니라, 홈 에이전트(HA), 외부 에이전트(FA), 게다가 모바일 노드(MN)에서 지원되고 있는 지역-등록-관련 기능을 요구하므로, 이는 구현 비용을 크게 증가시킬 것이므로, 대부분의 판매 회사들 및 운영자들에 의해 거부되는 경향이 있다. 또한, 상기 해법에 의해 극복하기 어려운 결점들이 있다: 기존 MN들의 경우, 상기 해법으로부터 이득을 얻을 수 없는데 왜냐하면 이들은 대응하는 지역 등록 기능을 지원할 수 없기 때문이다; 기존 HA들 및 FA들의 경우, 이 해법에 통합될 수 없는데 왜냐하면 이들 역시 대응하는 기능을 지원할 수 없기 때문이다.

알 수 있는 바와 같이, 홈 네트워크에 도달하는 시그널링 메시지들의 수의 최소화를 달성하고, 따라서 MN이 FN에서 이동하고 있을 때 발생되는 시그널링 지연을 감소시키기 위해서는 개선된 해법이 여전히 필요하다.

종래 기술에서의 상기 결점들을 처리하기 위해서, 본 발명은 IPv4에서 로밍하는 MN의 HA에 등록하기 위한 개선된 방법을 제안하고, 이 방법으로 인해 홈 네트워크로의 시그널링 메시지들의 수가 크게 감소한다.

본 발명은 IPv4 내에서 로밍하는 모바일 노드(MN)의 홈 에이전트(HA)에 등록하기 위한 방법을 제공하고, IPv4는 적어도 하나의 모바일 노드(MN) 및 홈 에이전트(HA)를 포함하고, 적어도 두 개의 외부 에이전트들(FA들)을 더 포함하고, 상기 방법은:

A. 외부 에이전트 그룹(Foreign Agent Group: FAG)을 형성하기 위해 외부 에이전트들(FA들)로부터 적어도 2개의 FA들을 선택하는 단계;

B. FAG의 FA 구성원(member)들이 FAG 커버리지 에어리어로 로밍하는 MN의 정보를 공유하는 단계;

C. FAG의 임의의 하나의 FA 구성원이 MN에 의해 송신된 보조 어드레스를 HA에 등록하라는 등록 요청을 수신할 때, 공유된 MN 정보에 기초하여 MN이 FAG 커버리지 에어리어 내에 처음으로 진입하는지를 결정하는 단계;

D. MN이 FAG 커버리지 에어리어 내에 처음으로 진입한 경우, FA는 수신된 등록 요청을 HA로 전송하고; 그렇지 않으면, 등록 응답을 MN으로 직접 송신하는 단계를 포함한다.

바람직하게도, FAG의 FA들은 링크가 이웃하거나 서브넷이 이웃하거나 네트워크 커버리지 에어리어가 이웃하는 FA들일 수 있다. 바람직하게도, FAG의 FA들은 MN의 정보를 유지하기 위해서 방문자 테이블(Visitor Table: VIT) 및/또는 오버-그룹 방문자 테이블(Over-group Visitor Table: OVIT)을 유지한다.

단계 C에서, MN이 외부 에이전트 보조 어드레스(FACoA)를 보조 어드레스로 이용하면, FACoA는 현재 MN을 서비스하고 있는 FA의 어드레스이거나, FAG로 구성되는 애니캐스트 어드레스(Anycast Address: AA)이고; MN이 공동-배치 보조 어드레스(CoCoA)를 보조 어드레스로 이용하면, FAG 커버리지 에어리어 내의 CoCoA는 MN에 대해 구성된다. 바람직하게도, FA는 MN의 홈 어드레스(HoA) 또는 공동-배치 보조 어드레스(CoCoA)에 기초하여 MN이 FAG 커버리지 에어리어 내에 처음으로 진입하는지를 결정한다.

단계 D에서, FA는 MN 정보를 업데이트하고, 자신을 현재 MN을 서비스하고 있는 FA로 표시한다.

단계 A에서, FAG의 FA 구성원들의 일부는 공유된 MN 정보를 분배하고 유지하는 책임을 지는 전송 협력(forwarding cooperative) FA로서 선택되거나, 공유된 MN 정보를 분배하고 유지하고 데이터 패킷들을 송신하기 위해서 전용 전송 협력 FA가 FAG 내에 설정된다.

바람직하게도, 전용 전송 협력 FA는 FAG 커버리지 에어리어 내에 있고 통과하는 데이터 패킷들이 많은 노드에, 또는 HA로부터 FAG의 FA 구성원으로의 주 또는 허브(hub) 경로에 배열된다.

본 발명은 또한 IPv4에서 로밍하는 모바일 모드(MN)의 홈 에이전트(HA)에 등록하기 위한 외부 에이전트 그룹(FAG)을 제공하고, IPv4는 적어도 하나의 모바일 노드(MN) 및 홈 에이전트(HA)를 포함하고, 적어도 두 개의 외부 에이전트들(FA들)을 포함하며:

적어도 두 개의 FA들은 FAG로 그룹화되고, FAG의 FA 구성원들은 FAG 커버리지 에어리어로 로밍하는 MN의 정보를 공유하는 것을 특징으로 하고;

FAG의 FA는:

FAG의 다른 FA들로부터 공유된 정보를 획득하기 위한 공유 정보 획득 수단;

보조 어드레스를 HA에 등록하라는 MN의 등록 요청이 수신될 때, 공유 정보에 기초하여 MN이 FAG 커버리지 에어리어 내에 처음으로 진입하는지를 결정하기 위한 관리 수단; 및

MN이 FAG 커버리지 에어리어 내에 처음으로 진입한 것임을 결정 수단이 결정하는 경우, 등록 요청을 HA로 전송하고; 그렇지 않으면 등록 응답을 MN으로 직접 송신하기 위한 등록 프로세싱 수단을 포함한다.

바람직하게도, FA의 관리 수단은 MN의 정보를 유지하기 위해 방문자 테이블(VIT) 및/또는 오버-그룹 방문자 테이블(OVIT)을 유지한다. 바람직하게도, 관리 수단에 의해 MN이 FAG 커버리지 에어리어에 진입한 것이 처음이 아닌 것으로 결정되면, FA는 자신을 현재 MN을 서비스하고 있는 FA로 표시한다.

FA 구성원의 관리 수단은 에이전트 광고에서의 이동성 에이전트 광고 확장부 내의 보조 어드레스를 애니캐스트 어드레스(AA) 또는 FA의 어드레스로 설정하고, FAG 커버리지 에어리어 내의 CoCoA를 MN에 대한 보조 어드레스로 구성한다.

바람직하게도, FAG의 FA들의 일부는 관리 수단이 공유된 MN 정보를 분배하고 유지하는 책임을 지는 전송 협력 FA로 설정되거나, 공유된 MN 정보를 분배하고 유지하고 데이터 패킷들을 송신하기 위해 전용 전송 협력 FA가 FAG 내에 배열된다.

본 발명은 또한 IPv4에서 모바일 노드(MN)의 홈 에이전트(HA)에 등록하기 위한 외부 에이전트(FA)를 제공하고, IPv4는 적어도 하나의 모바일 노드(MN) 및 홈 에이전트(HA)를 포함하고, 자신의 커버리지 에어리어 내로 로밍하는 MN의 정보를 다른 FA들과 공유하고, 보조 어드레스를 HA에 등록하라는 MN의 등록 요청을 수신할 때 공유된 정보에 기초하여 MN이 FAG 커버리지 에어리어들 내에 처음으로 진입한 것인지를 결정하고, MN이 FAG 커버리지 에어리어들 내에 처음으로 진입한 경우 등록 요청을 HA로 전송하고 그렇지 않으면 등록 응답을 MN에 직접 송신하기 위해 적어도 2개의 FA들을 더 포함한다.

본 발명은 또한 IPv4에서 모바일 노드(MN)의 홈 에이전트(HA)에 등록하는 것을 처리하는 컴퓨터 프로그램을 제공하고, IPv4는 적어도 하나의 모바일 노드(MN) 및 홈 에이전트(HA)를 포함하고, 적어도 2 개의 외부 에이전트들(FA들)을 더 포함하고, 상기 컴퓨터 프로그램은:

적어도 두 FA들을 외부 에이전트 그룹(FAG)으로 그룹화하고;

FAG의 FA 구성원들이 FAG 커버리지 에어리어로 로밍하는 MN의 정보를 공유하고;

FAG의 임의의 하나의 FA 구성원이 MN에 의해 송신된 보조 어드레스를 HA에 등록하라는 등록 요청을 수신할 때, 공유된 MN 정보에 기초하여 MN이 FAG 커버리지 에어리어 내에 처음으로 진입하는지를 결정하고,

MN이 FAG 커버리지 에어리어 내에 처음으로 진입한 경우, FA가 수신된 등록 요청을 HA로 전송하고; 그렇지 않으면, FA가 등록 응답을 MN으로 직접 송신하는 것을 실행하기 위한 명령들을 포함한다.

본 발명은 또한 저장 매체를 제공하고, 상기 저장 매체 상에는 본 발명에 따른 상기 방법, 외부 에이전트 그룹(FAG) 및 외부 에이전트(FA)를 실행하기 위한 컴퓨터-판독 가능 명령들이 내부에 저장된다.

본 발명은 또한 본 발명에 따른 상기 방법, 외부 에이전트 그룹(FAG) 및 외부 에이전트(FA)를 실행하기 위한 컴퓨터-판독 가능 명령들을 포함하는, 프로세서를 포함하는 컴퓨터 시스템을 제공한다.

본 발명에 의해 제공되는 개선된 해법은 HA로 로밍하는 MN로부터의 등록 메시지들을 크게 감소시킴으로써 MN이 FN에서 이동하고 있을 때 발생되는 시그널링 지연을 감소시킨다. 지역 등록 해법과 비교해서, 본 발명은 네트워크 내에 새로운 요소들을 설정하고 MN, HA에서 지원되는 추가 기능을 첨부하는 것을 방지하는 더 간단하고 유연한 해법을 제공하고, 이는 배치 비용들을 크게 감소시킨다. 더욱이, FAG의 FA들의 경우, 공유된 MN 정보(예를 들어, OVIT)의 분배는 하나 또는 여러 선택된 FA 구성원들이 공유된 정보 및 업데이트된 정보를 유지, 수집하고, 다른 FA 구성원들에 분배하는, 즉 중앙 집중식, 또는 각각의 FA가 공유된 정보를 유지하고 일단 정보가 업데이트되면, 임의의 FA 구성원이 업데이트된 정보를 다른 구성원들에게 분배하는, 즉 분산식 중 하나로 설계될 수 있다. 결과적으로, 상기 해법은 더 유연한 배치를 제공하고, 이는 자신을 더 많은 네트워크들에 적응시킬 수 있다. 본 발명의 "FAG" 해법에 따르면, MN 및 HA의 경우, 이들은 FAG의 존재뿐만 아니라 FAG의 FA 구성원들 사이의 변화들을 지각하지 않는다. 즉, FAG의 FA들만이 상기 해법 및 종래 기술의 차이를 인지할 것이다. 그러므로, 종래 기술에서의 MN 및 HA 이 둘 모두는 상기 해법에 참여하고 상기 해법으로부터 이익을 얻는 것이 가능하여, 기존 IPv4, 특히 모바일 IPv4와의 끊김 없는 통합을 달성한다.

도 1은 IPv4 환경에서 모바일 노드가 외부 네트워크를 걸쳐 이동할 때의 네트워크 토폴로지 구조의 예를 도시한 도면.
도 2는 지역 등록 해법의 네트워크 토폴로지 구조의 예를 도시한 도면.
도 3은 모바일 노드가 본 발명에 따라 FAG와 함께 배열되는 IPv4 환경에서 외부 네트워크를 걸쳐 이동할 때의 네트워크 토폴로지 구조의 예를 도시한 도면.
도 4는 FAG에서의 FA의 구조의 예를 도시한 도면.
도 5는 FACoA를 본 발명에 따라 HA에 등록하는 보조 어드레스로 이용하는 MN의 흐름도.
도 6은 FACoA를 본 발명에 따른 보조 어드레스로 이용하는 MN에 관한 MN의 HoA로 지향되는 수신된 데이터 패킷들을 전송하는 HA의 흐름도.
도 7은 FACoA를 본 발명에 따른 보조 어드레스로 이용하여 데이터 패킷들을 통신 노드(CN)로 송신하는 MN의 흐름도.
도 8은 모바일 노드가 본 발명에 따라 FAG와 함께 배열되는 IPv4 환경에서 외부 네트워크를 걸쳐 이동할 때의 네트워크 토폴로지 구조의 다른 예를 도시한 도면.

본 발명의 기본 개념은 일부 FA들, 바람직하게는 링크가 이웃하거나, 서브넷이 이웃하거나, 네트워크 커버리지 에어리어가 이웃하거나 또는 다른 방식들로 FA들이 이웃하는 것과 같이 이웃하는 일부 FA들을 선택하여 외부 에이전트 그룹이라 칭해지는 협력 그룹을 형성하는 것이다. FAG에 의해 서비스되는 네트워크는 방문 도메인(VD)으로 칭해진다. IPv4 환경에서의 FA들과 같이, FA들의 에어리어들로 이동하는 MN들의 정보를 유지하는 것 외에도, 이 그룹에 속하는 모든 FA 구성원들의 경우, FA 구성원들의 각각은 자신들 사이의 각각의 서비스하는 에어리어들로 로밍하는 MN들의 정보, 특히 등록 정보를 공유할 수 있으므로, VD로 이동하는 임의의 MN의 정보를 공유할 수 있다. MN 정보의 공유를 통해, MN이 VD 내로 처음으로 이동할 때에만, FAG의 FA는 MN의 보조 어드레스를 MN의 HA에 등록하고, 그 후에, MN이 VD 내의 FN들에 걸쳐/FN들 내로 이동할 때, HA로의 등록은 더 이상 실행될 필요가 없다. 즉, VD로 로밍하는 MN의 경우, HA로의 등록은 MN이 처음으로 VD에 진입할 때에만 필요하고, HA로의 등록들은 그 후에 MN이 VD 내에서 여전히 이동하는 한 더 이상 필요하지 않다. 그러므로, 본 발명의 FAG는 HA 및 MN에 대한 하나의 FA로 동작한다. 그러므로, 본 발명의 개선된 해법은 로밍하는 MN 및 HA 사이의 등록 절차들을 현저하게 감소시킴으로써, HA로의 시그널링 메시지들을 감소시키고 MN이 VD 내에서 이동할 때 시그널링 지연을 더 감소시킨다.

도 3은 IPv4 환경에서 FAG에 의해 서비스되는 VD에서 이동하는 MN의 예를 도시한다. 전형적으로, IPv4 환경은 세 유형들의 기능 엔티티들을 포함한다: 모바일 노드(MN), 외부 에이전트(FA), 및 홈 에이전트(HA), 여기서 MN 및 HA의 의미들 및 기능들은 종래 기술의 의미와 기술과 유사하다. 도 3에 도시된 예에서, MN은 HN 내의 홈 어드레스(HoA)를 갖고, 라우터 1은 MN의 HA이다. FA1, FA2, FA3는 네트워크 커버리지 에어리어들이 이웃하고 있는 외부 네트워크들(FN1, FN2, FN3) 내에 있는 각각의 FA들이다. 이 예에서, FA1, FA2, 및 FA3는 상기 FA1, FA2, 및 FA3가 협력 FA들이 되도록 FAG로 구성되고, FN1, FN2, 및 FN3에 의해 서비스되는 에어리어들은 VD를 형성한다. FAG의 FA 구성원들의 경우, 그룹 내의 다른 FA 구성원들의 어드레스들을 인지해야만 하고, 또한 자신이 속하는 FAG의 ID를 인지하고, 따라서 수동 또는 자동 구성에 의해 달성될 수 있는 상이한 FAG들을 식별해야만 한다. 바람직하게도, FACoA를 자신의 보조 어드레스로 이용하는 MN의 경우, 애니캐스트 어드레스(AA)는 FAG를 위해 MN의 보조 어드레스로서 구성될 수 있고, 한편 AA는 이때 또한 FAG의 ID일 수 있다. 게다가, FA는 설정되고 동시에 다수의 상이한 FAG들로 추가될 수 있고, 이때 FA는 아이덴티피케이션(identification)에 의해 자신이 속하는 FAG들을 인식하고, 상이한 ID들은 상이한 그룹들을 식별하고, 이는 수동 또는 자동 구성에 의해 달성될 수 있다. 바람직하게도, 상이한 FAG들은 애플리케이션 환경에서 FA들 사이의 이웃하는 상황들과 같은 요인들뿐만 아니라 MN 등의 이동 주파수와 같은 요인들에 기초하여 유연하게 설정될 수 있다.

도 4는 상술한 FA1 내지 FA3의 구조의 예를 도시한다. 종래 기술에서 이동성 에이전트 광고와 같은 기능들 외에도, FA는 FAG의 다른 FA 구성원들로부터 MN에 대한 공유 가능한 정보를 획득하기 위한 공유 정보 획득 수단을 더 포함한다. 관리 수단은 오버-그룹 방문자 정보 테이블(OVIT) 및 방문자 정보 테이블(VIT)을 유지하는데 이용된다. VIT는 FAG의 각각의 FA 구성원에서의 IPv4 프로토콜의 등록 프로세스에 의해 생성된다. 그와 같은 목록은 "방문자 정보 엔트리(entry)"의 세트이다. 방문자 정보 엔트리에 포함되는 필요한 열들은: MN의 홈 어드레스(HoA), HA 어드레스, 현재 FA 즉 CFA(Current Foreign Agent)의 어드레스, 및 현재 등록의 수명이고, 여기서 "CFA"는 현재 어느 FA가 MN으로 서비스들을 제공하고 있는지를 나타낸다. MN이 CoCoA를 자신의 보조 어드레스로 이용하는 상황에서, 열 "MN의 CoCoA"은 테이블 내에 포함될 수 있다. FAG의 모든 FA 구성원들의 VIT들은 모든 FA 구성원들에 의해 공유되는, 여기서 FA1 내지 FA3에 의해 공유되는 OVIT 내로 결합될 수 있다. 방문자 정보의 공유를 달성하기 위해, 특정 FA 구성원으로부터의 요청에 의해 정기적으로(예를 들어 주기적으로) 트리거(trigger)되거나, FA 자체의 VIT의 변화들에 의해 트리거되는 FA 구성원의 관리 수단은 자신의 VIT내의 업데이트 정보를 FAG의 다른 FA 구성원들로 분배하는 것을 관리한다. 상기 분배는 IP 유니캐스트 UDP에 의해 전달될 수 있거나, 또는 TCP, 멀티캐스트 등의 전달 방식들과 같이 업데이트 정보를 다른 FA 구성원들에 전달할 수 있는 다른 방식들이 이용될 수 있다. 광고를 수신하는 다른 FA 구성원들의 각각은 자신의 VIT 및 OVTI를 업데이트한다(추가, 삭제, 변경 등의 동작을 포함한다). FA가 MN으로부터 등록 요청을 수신할 때, 관리 수단은 MN이 VD 내에 진입한 것이 처음인지를 결정하는 일을 한다. 게다가, FA에서의 등록 프로세싱 수단은 등록 요청을 MN의 HA로 송신하고, 등록 응답을 MN으로 송신하는 것 등과 같이, 등록-관련 트랜잭션(transaction)들을 프로세싱하는데 이용된다.

도 4에 도시된 FA의 구조는 단지 예이다. 당업자들은 상기 예에서의 관리 수단이 또한 자신의 대응하는 기능들에 따라 유지보수 수단(OVIT와 같은 공유 정보를 유지하기 위한), 결정 수단(MN이 VD 내로 진입하는 것이 처음인지를 결정하기 위한) 등으로 분리될 수 있다. 유사하게, 상기 예에서의 관리 수단 및 등록 프로세싱 수단은 서로 통합될 수 있다. 요약하면, FA의 특정 구조는 유일하지 않고, 상기 예에서의 구조로 제한되지 않는다. VD로 진입하는 MN의 정보를 공유하고 MN이 VD로 처음 진입하고 있는지를 결정할 수 있다는 전제 하에, 자체의 특정한 구조는 유연하게 설정될 수 있고, 내부의 수단 및 모듈(module)들은 통합되거나 분리될 수 있고, 다른 기능들을 구현하기 위한 수단 및 모듈들이 또한 추가될 수 있다.

선택적으로, FAG의 FA 구성원들은 이웃일 필요는 없다. 예를 들어, 일부 MN들이 일부 특정 FN 에어리어들로 이동할 것이라는 것이 인지되는 경우, 관련된 FA들은 FAG로 직접 구성될 수 있고 이 FA들은 이웃일 필요가 없음이 명백하다.

상기 예에서, 각각의 FA 구성원들은 두 테이블들(VIT 및 OVIT)을 유지하고, 일부 FA에 의해 유지되는 VIT가 업데이트되면, FAG의 정보로부터 FA 자신의 서비스들이 분리될 수 있도록 업데이트된 정보만이 다른 FA 구성원들로 송신되고, 이는 또한 네트워크 자원들의 완전한 이용을 실현하므로 바람직한 해법이다. 그러나, 당업자들은 특정한 애플리케이션들에서, 각각의 FA 구성원이 상이한 반송 능력을 가지고 자원들이 상이하게 이용되는 것에 기초하여, 각각의 FA 구성원은 또한 두 테이블들 중 단 하나만을 유지하는 것이 가능하고, 한편 본 발명의 해법은 FAG 내의 MN 정보의 공유가 달성될 수 있는 한 실행될 수 있음을 이해할 것이다. 물론, 필요하다면, FA 구성원은 또한, 단지 업데이트된 정보뿐만 아니라 자신의 유지된 VIT 또는 OVIT 내의 다른 정보를 다른 FA 구성원들로 송신할 수 있다.

선택적으로, 특정한 애플리케이션들에 따르면, FAG의 FA 구성원들의 일부는 VIT 또는 OVIT를 유지하도록 배열되고, 한편 다른 FA 구성원들은 필요할 때 공유된 MN 정보를 임시로 획득한다. 그와 같은 상황은 예를 들어 FAG의 더 소수의 FA 구성원들 또는 에어리어들 내의 더 소수의 서비스들이 FA들에 의해 커버되는 상황, 또는 각 공유된 에어리어 내에서 공유된 에어리어들이 더 많은 구성원들을 갖는 FAG의 FA 구성원들에 대해 국지적으로 분리되는 상황일 수 있고, 하나의 FA는 공유된 정보를 유지하도록 선택될 수 있고, 한편 이 에어리어 내의 다른 FA들은 공유된 정보를 유지하는 FA로부터 원하는 정보를 임시로 획득한다. 요약하면, 당업자들은 FAG의 FA 구성원들 중에서 MN의 정보를 공유하는 방식들은 다양하고 특정 애플리케이션 환경들에 기초하여 유연하게 설정될 수 있음을 이해할 수 있다.

게다가, FACoA를 자신의 보조 어드레스로 이용하는 MN의 경우, FAG의 각각의 FA의 구성원은, MN이 AA를 획득하고 이를 등록 요청(RRQ) 내에 추가하도록, 애니캐스트 어드레스(AA)를 에이전트 광고에서의 이동성 에이전트 광고 확장 내에 바람직한 보조 어드레스로서 설정한다. FAG의 FA 구성원들은, 자신들의 목적지로서 애니캐스트(AA)를 갖는 데이터 패킷들이 그룹의 FA 구성원들에 도달할 수 있도록, FAG의 AA의 라우팅 정보를 NSP(Network Service Provider) 네트워크에 광고하거나 IP 코어 네트워크에 광고한다.

HN 외부에서 로밍하고 VD를 걸쳐 이동하는 MN의 경우, FACoA 및 CoCoA 이 둘 모두는 보조 어드레스로서 이용될 수 있다. 상기 두 경우들에 관해서, HA에 등록하는 MN의 프로세스 및 데이터 패킷 전송의 프로세스는 각각 후술된다.

1. 외부 에이전트 보조 어드레스(FACoA)를 보조 어드레스로 이용

1.1 등록 프로세스

도 5는 MN이 FACoA를 자신의 보조 어드레스로서 이용될 때의 등록 프로세스를 도시한다. 이 예에서, 상술한 바와 같이, FAG의 모든 FA 구성원들은, 등록 요청에서의 "CoA" 필드가 AA로 설정되도록, AA를 FACoA로서 광고한다. 특히, MN이 VD 내의 외부 네트워크(FN)를 걸쳐서 이동할 때, 이는 이동성 에이전트 광고를 수신하고 이동성 검출을 행하여 보조 어드레스를 획득한다(단계 501). 이동성 검출은 통상적으로 네트워크 프리픽스(network prefix) 변화 검출 또는 MN에 의해 수신되는 "라우터 광고(Router Advertisement)"의 수명에 기초하므로, FACoA의 설정은 MN의 이동성 검출에 영향을 미치지 않는다. MN의 경우, AA는 일반적인 IPv4에서 수신된 이동성 에이전트 광고 내의 FACoA에 관해서 차이가 없다. MN은 자신이 HN의 외부로 그리고 FN으로 이동하였음을 발견하면, 예를 들어 도 3에서, MN은 HN에서의 위치 1에서 VD 내의 FN1 내에 있는 위치 2로 이동하면, MN은 획득된 보조 어드레스를 등록하기 위해, HA로 등록 요청(RRQ)을 송신한다(단계 502). 상술한 바와 같이, MN은 FAG의 애니캐스트 어드레스(AA)를 보조 어드레스로 이용하여 IPv4, 바람직하게는 모바일 IPv4에서 지정된 바와 같은 등록 프로세스를 개시한다. VD에서의 CFA, 여기서는 FA1이 MN의 RRQ를 수신하면, 이는 MN의 홈 어드레스(HoA)를 키워드(keyword)로 이용하여 OVIT를 검색하여 매칭(matching)되는 방문자 목록 엔트리가 존재하는지를 결정한다(단계 503). 매칭되는 엔트리가 없다면, 이는 MN이 VD 내로 처음으로 진입(방문 도메인에 포함되지 않는 일부 네트워크로부터 현재 네트워크로 이동)함을 의미한다. 이 경우에, FA1는 RRQ를 MN으로부터 MN의 HA로 전송하고 MN의 보조 어드레스(AA)를 등록할 필요가 있다(단계 504). FA1는 자신의 유지되는 VIT 및 OVIT 내에 MN에 대한 방문자 목록 엔트리를 생성하고나서 이 엔트리를 자신의 그룹 내의 다른 FA 구성원들에게 분배한다. RRQ를 수신한 후에, HA는 MN의 HoA를 수신된 AA와 바인딩(binding)하고나서, 등록 응답(RRP)을 FA1으로 송신한다(단계 505). FA1은 RRP를 HA로부터 MN으로 전송하여 IPv4에서 규정된 등록 프로세스를 완료한다(단계 506). 상기 동작들에 있어서, MN의 방문자 목록 엔트리는 CAF의 VIT 및 OVIT에 추가되고, CFA는 OVIT의 업데이트를 FAG의 다른 구성원들에 분배하고 다른 구성원들은 이에 따라 자신들의 OVIT를 업데이트한다. 하나의 매칭되는 엔트리가 존재하면, 이는 MN이 방문 도메인 내에 포함되는 어떤 네트워크로부터 현재 네트워크로 이동, 예를 들어, MN이 도 3에서의 위치 2에서 위치 3으로 이동한 것임을 의미한다. 이 경우에, CFA(여기서는 FA2)는 다만 엔트리를 업데이트할 필요가 있고, 보조 어드레스의 등록의 추가 개시 이전에 RRQ를 MN으로부터 HA로 전송할 필요가 없지만, RRP를 MN으로 직접 송신한다(단계 507). 여기서 업데이트 수단(FA2)은 구 CFA 어드레스(FA1)를 자신의 어드레스로 대체하고 구 수명(old lifetime)을 업데이트하고나서, 업데이트 정보를 FA 그룹의 다른 구성원들에 분배한다.

1.2 전송 프로세스

도 6 및 도 7은 MN이 HN 외부로 이동하여 VD 내의 네트워크를 따라 이동할 때 IP 패킷들의 송신 프로세스들을 각각 도시한다. 여기서, 도 3에 도시된 MN이 HN으로부터 네트워크 환경에서의 VD 내의 FN2 에어리어로 이동하는 예를 통해 설명이 제공된다.

도 6에 도시되는 바와 같이, 통신 노드(communication node : CN)로부터 그리고 HN으로부터 떨어져 나온 MN의 HoA로 지향되는 패킷의 경우, MN의 HA가 패킷을 인터셉트한다(단계 601). HA는 IPv4, 바람직하게는 모바일 IPv4에서 지정된 바와 같이, 패킷을 송신하고: 패킷은 HA에 의해 유지되는 바인딩 정보(binding information)에 표시된 AA로 터널링될 것이다(단계 602). FAG의 FA 구성원들이 AA를 NSP 네트워크로 광고했기 때문에, HA에 의해 송신된 터널링된 패킷은 HA에 가장 가까운 FA로 라우팅될 것이다(가장 가까운은 통상적으로 정책-기판, 라우팅-홉-수-기반(routing-hop-number-based), 지연-기반, 대역폭-기반 등을 칭한다). 본 예에서 가장 가까운 FA는 FN1 내에서의 FA1이다. 패킷을 수신한 후에, FA1은 IPv4에서 지정되는 바와 같은 터널링된 패킷의 유효성을 조사하고나서 터널링된 패킷의 내부 IP 목적지 어드레스, 즉 MN의 HoA를 키워드로 이용하여 OVIT를 검색하여 현재 MN을 서비스하고 있는 MN의 CFA를 인지하게 될 것이다(단계 603). OVIT에서 매칭되는 엔트리가 존재하는 경우, 패킷은 IP 터널링에 의해 또는 IP 라우팅 옵션의 삽입에 의해 CFA(본 예에서는 FA2)로 전송된다(단계 604). CFA가 패킷을 수신한 후에, CFA는 패킷의 유효성을 조사하고 패킷의 내부 IP 목적지 어드레스, 즉 MN의 HoA를 키워드로 이용하여 자신의 OVIT를 검색한다(단계 605). 매칭되는 엔트리가 존재하는 경우, 내부 패킷은 MN으로 전송될 것이다(단계 606). CFA의 OVIT에 매칭되는 엔트리가 존재하지 않으면, 패킷은 조용히 폐기된다(단계 607).

도 7에 도시되는 바와 같이, HN으로부터 떨어져 나온 MN으로부터 통신 노드로의 패킷들의 경우, 패킷들은 자신의 제 1 홉 라우터(CFA)(본 예에서 FA2)로 직접 전송된다(단계 701). CFA는 MN이 등록된 방문자인지를 조사하고: 데이터 패킷의 소스(source) IP 어드레스, 즉 MN의 HoA를 키워드로 이용하여 OVIT를 검색한다(단계 702). CFA의 OVIT에 매칭되는 엔트리가 존재하는 경우(여기서 FA2), 이는 패킷 소스가 등록된 방문자이고 CFA가 정상적인 전송 메커니즘에 의해 패킷을 통신 노드로 전송한다는 것을 의미한다(단계 703). 그렇지 않고, CFA의 OVIT에 매칭되는 엔트리가 없는 경우, 패킷은 등록된 방문자로부터 온 것이 아니므로 패킷은 조용히 폐기된다(단계 704).

보조 어드레스를 HA에 등록하는 프로세스뿐만 아니라 로밍하는 MN이 FACoA를 자신의 보조 어드레스로 이용할 때 MN 및 CN 사이에서 데이터를 전송하는 프로세스가 상술되어 있다. 바람직한 해법으로서, 상기 예의 FAG는 애니캐스트 어드레스(AA)로 구성되고 이를 MN의 보조 어드레스로 취한다. 그러나, 당업자들은 본 발명의 개념에 따르면, FAG의 FA 구성원들이 VD로 로밍하는 MN의 정보를 공유할 수 있는 한, 본 발명의 해법이 실현될 수 있고, FAG에 대한 애니캐스트 어드레스(AA)를 구성할 필요가 없음을 이해해야 한다.

예를 들어, 본 발명의 원리에 따르면, 기존 IPv4 네트워크 환경에서의 FA들의 경우, 링크가 이웃하거나, 서브넷이 이웃하거나, 네트워크 커버리지 에어리어가 이웃하거나 다른 형태들로 이웃하는 둘 이상의 FA들이 선택되어 FAG를 형성한다. 여기서 예로서 계속 도 3을 취하면, FA1, FA2, FA3이 그룹화되어 FAG를 형성하고 FAG의 모든 FA 중에서 MN의 서비스 에어리어로 로밍하는 MN의 정보의 공유는 각각의 FA가 자신이 유지하는 테이블을 업데이트할 때, 일부 메커니즘에 의해 예를 들어 업데이트 정보를 유니캐스트 또는 멀티캐스트 등의 방식들로 다른 FA 구성원들로 적시로 전송함으로써, 또는 주기적 전송에 의해 달성된다. MN이 HN 외부로 이동하고 VD를 걸쳐 FN1으로 이동할 때, MN은 자신이 HN의 외부로 이동하였고 이동성 에이전트 광고를 수신하고 이동성 검출을 행함으로써 FN 내에 위치되었다는 것을 발견하고나서 등록 요청(RRQ)을 HA로 송신하여 획득된 보조 어드레스를 등록한다. 여기서 FAG는 AA로 구성되지 않으므로, MN은 FA1의 어드레스를 자신의 보조 어드레스로 이용한다. 유사하게, VD 내의 CFA, 즉, FA1가 MN의 RRQ를 수신할 때, CFA는 MN의 HoA를 키워드로 이용하여 OVIT를 검색하여 매칭되는 방문자 목록 엔트리가 존재하는지를 결정한다. 이 경우, 상기 예에 관한 유일한 차이는 MN이 AA 대신에 FA1의 어드레스를 보조 어드레스로 이용하는 것이고, 한편 등록 프로세스는 상기 예에서의 등록 프로세스와 실질적으로 동일하고, 따라서 이는 본원에서 더 이상 설명되지 않을 것이다. MN의 HA가 통신 노드(CN)로부터 그리고 HN을 벗어난 MN의 HoA로 지향되는 패킷을 인터셉트하고, 상기 예에서 FAG는 AA로 구성되지 않기 때문에, HA는 IPv4에 지정되는 바와 같이 패킷을 완전히 전송하고: 패킷은 HA에 의해 유지되는 바인딩 정보에 표시되는 보조 어드레스, FA1으로 터널링된다. 그러나, 이때의 MN은 VD에서 FN2로 이동했다고 가정하라. FA1이 패킷을 수신하면, FA1은 터널링된 패킷의 유효성을 조사하고 MN의 HoA를 키워드로 이용함으로써 OVIT를 검색하는 상술한 동작들을 수행하여, 현재 MN을 서비스하는 CFA가 FAG의 각각의 FA 구성원들 사이에서 공유된 MN 정보에 의해 예를 들어 OVIT에 의해 FA2임이 인지된다. 그리고나서 상술한 전송 프로세스와 유사하게, FA1은 수신된 패킷을 MN의 CFA, 즉 FA2로 전송하고, CFA는 패킷을 더 프로세싱한다(매칭되는 엔트리가 존재하는 경우, 이를 MN으로 전송하거나, 그렇지 않으면 이를 폐기한다). 로밍하는 MN이 정보를 CN으로 송신하면, 상술한 대응하는 프로세싱 프로세스와 유사하게, CFA, 즉 FA2는 데이터 패킷을 수신하고 있을 때 MN이 등록된 방문자인지를 결정한다. MN이 스스로 유지된 정보에 따라 또는 예를 들어 OVIT를 검색함으로써 FAG의 FA 구성원들 사이에서 공유된 MN 정보에 따라 FN1으로 이동하고 있을 때 MN이 이미 등록되어 있음을 CFA가 발견하면, 패킷은 CN으로 전송될 것이고, 그렇지 않으면 조용히 폐기될 것이다.

상기 예들로부터 확인될 수 있는 바와 같이, FAG가 AA로 구성되지 않는 경우라도, 이는 본 발명을 실현할 수 있다. 즉, AA가 없는 FAG의 경우, MN이 현재 자신을 서비스하는 FA의 어드레스를 FACoA를 이용할 때, HA로부터 그리고 MN으로 지향되는 패킷을 수신하는 FA는 더 이상 HA에 가장 가까운 FAG 내에 있는 FA가 아니지만, MN이 VD로 처음으로 이동할 때 등록을 제공하는 FA(상기 예에서 FA1)이다.

2. 공동-배치된 보조 어드레스(CoCoA)를 보조 어드레스로서 이용

MN이 CoCoA를 자신의 보조 어드레스로서 이용하는 경우, 기본 개념은 "FACoA" 경우에서와 유사하다. 이 실시예에서, MN은 FA 구성원들의 정보 공유를 달성하기 위해서 여전히 RRQ 및 RRP를 중계할 FA를 필요로 하고, 또한 등록된 MN에 대한 방문자 목록 엔트리를 유지할 FA를 필요로 한다. 여기서, MN의 등록 프로세스는 FACoA 경우에서의 프로세싱 프로세스와 유사하다. 차이는: VD는 MN이 CoCoA를 자신의 현재 보조 어드레스로 유지할 수 있는 가장 넓은 범위이다(방문 도메인은 여전히 FAG에 의해 서비스되는 네트워크를 커버하는 에어리어이다); "MN의 CoCoA"(여기서 "R"비트가 설정된다)는 또한 CoCoA를 저장하기 위해 FAG의 FA 구성원들에 의해 유지되는 OVIT에 포함되고, OVIT를 검색하기 위한 키워드는 터널링된 데이터 패킷의 외부 IP 목적지 어드레스, 즉 MN의 CoCoA이다. 세부적인 설명은 다음과 같다:

등록 프로세스에서, MN이 VD에서 네트워크들을 걸쳐 이동할 때, MN은 이동성 검출을 행하고 예를 들어 DHCP 등에 의해 CoCoA를 획득한다. 종래 기술은 MN이 CoCoA를 획득하는 방법을 상세하게 지정하는 명세들을 가지므로, 본 발명에서 설명하지 않을 것이다. 그리고나서, MN은 등록 프로세스를 개시하여 자신이 새로 획득한 CoCoA를 HA에 자신의 보조 어드레스로 등록한다. VD에서의 FA가 RRQ를 수신할 때, 이는 MN의 CoCoA를 키워드로 이용하여 OVIT를 검색하여 MN에 대해 매칭하는 방문자 목록 엔트리가 존재하는지 결정한다. MN이 FACoA를 자신의 보조 어드레스로 이용하는 프로세싱 절차와 유사하게, 매칭되는 엔트리가 존재하지 않는 경우, 이는 MN이 VD에 처음으로 진입하는 것을 의미한다. 그리고나서 FA는 VD 내의 MN의 CoCoA를 MN의 HA에 등록하여 등록 프로세싱을 완료하고, FA에 의해 유지되는 VIT 및 OVIT 모두에 방문자 목록 엔트리를 생성하고나서 업데이트 정보를 그룹 내의 다른 FA 구성원들에 분배할 필요가 있다. 매칭되는 엔트리가 존재하는 경우, 이는 MN이 VD로 처음으로 이동하지 않음을 의미하고, FA는 단지 엔트리를 업데이트하고, MN의 CoCoA를 Mn의 HA에 등록하는 대신 업데이트 정보를 FA 그룹 내의 다른 구성원들로 분배한다.

전송 프로세스에서, CN에 의해 송신되고 HN을 벗어난 MN의 HoA로 지향되는 패킷들의 경우, MN의 HA는 패킷을 인터셉트한다. HA는 패킷을 IPv4, 바람직하게는 모바일 IPv4에 지정되는 바에 따라 전송한다: 패킷은 HA에 의해 유지되는 바인딩 정보에 표시되는 CoCoA로 터널링될 것이다. 터널링된 패킷은 가장 긴 매칭 프리픽스 검색 알고리즘 등과 같은 알고리즘들에 따라 MN에 직접 전송될 것이다.

로밍하는 MN으로부터 그리고 통신 노드로 지향되는 패킷의 경우, 패킷은 디폴트 라우터(default router), 통상적으로 CFA로 직접 전송된다. 유사하게, CFA는 MN이 등록된 방문자인지를 조사하고, 데이터 패킷의 소스 IP 어드레스(즉, HoA)를 키워드로 이용하여 OVIT 내의 HoA과 비교하여 매칭되는 엔트리가 있는지를 결정한다. 매칭되는 엔트리가 존재하는 경우, 패킷 소스는 등록된 방문자이고 CFA는 표준의 전송 메커니즘에 의해 패킷을 CN으로 전송한다. 그렇지 않고, 매칭되는 엔트리가 CFA의 OVIT에 존재하지 않으면, 패킷은 등록된 방문자로부터 온 것이 아니므로 조용히 폐기된다.

상기로부터 확인될 수 있는 바와 같이, OVIT 콘텐츠 및 검색 키워드가 상이한 점을 제외하고, 등록 프로세싱은 FACoA 및 CoCoA를 자신의 보조 어드레스로 이용할 때 진행될 뿐만 아니라 패킷들을 MN으로부터 CN으로 전송하는 플로우와 유사하다. MN으로부터 CN으로의 데이터 패킷의 경우, MN은 여전히 데이터 패킷을 디폴트 라우터(default router: 통상적으로 CFA)로 송신하고, 디폴트 라우터는 패킷의 유효성을 조사하고 이를 대응하는 노드로의 차기 홉 IP 노드로 전송한다.

MN이 FACoA 및 CoCoA를 자신의 보조 어드레스로 이용하는 경우들이 각각 상술되어 있다. 상기 예에서, FA 구성원이 단지 하나의 유형의 목록들, 즉 VIT 또는 OVIT를 유지하는 경우, 상기 검색 동작은 FA 자체에 의해 유지되는 테이블을 검색하는데 따라 변한다.

상술한 해법에서, VIT/OVIT를 검색하기 위해 MN의 HoA, CoCoA를 각각 키워드들로 이용하는 FA이 예들로서 기술되어 있다. 당업자들은 키워드의 선택이 MN의 HoA 및 CoCoA로 제한되지 않고, 한편 로밍하는 MN들을 서로 구분할 수 있는 임의의 정보가 키워드로 이용될 수 있음을 이해해야 한다. 예로써, MN이 VD로 처음으로 진입하는지를 FA가 결정할 때 MN 정보를 업데이트하는 동작이 또한 상술되어 있고, 당업자는 FA의 서비스들에 따라, 상술한 업데이트 동작 및 MN의 다양한 요청들의 프로세싱이 동시에 실행될 필요가 없음을 이해해야 한다.

바람직하게도, 상술한 폐기 동작이 실행될 때, 단지 조용하게 폐기되는 동작만이 실행되고, 다른 폐기-관련 동작들을 실행하지 않는다. 폐기된 메시지의 소스 어드레스로 지향되는 메시지들은 생성되지 않으므로 로그(log)에 대한 기록이 없다.

본 발명의 해법에 따르면, FAG의 FA 구성원들에 의해 소유되는 자원들의 계산에 따라 FAG를 형성하고 OVIT를 분배하는 많은 방법들이 존재할 수 있다. 도 3에 도시되는 FAG의 조합의 예는 각각의 FA 구성원이 거의 동일한 계산 자원들 및 부하 케이퍼빌리티(capability)들을 갖는다는 가정에 기초한다. 이 경우, 임의의 하나의 FA 구성원은 OVIT 업데이트와 같은 MN의 업데이트 정보를 FAG의 다른 FA 구성원들에 직접 분배한다. 그러나, 계산 자원들 및 프로세싱 부하들이 FAG의 FA 구성원들 사이에서 균형되어 있지 않으면, 리던던트 계산 자원들을 지니는 FA 구성원을 FAG의 전송 협력 FA로서 선택할 수 있다. 선택적으로, 다른 FA 구성원들을 내부 그룹화(intra group)함으로써 이들과 동일한 동작들을 실행하는 것 이외에, 전송 협력 FA는 FAG 내에서 공유된 MN 정보를 분배하는 일을 더 담당한다. 특히, 임의의 FA 구성원이 FAG의 다른 FA 구성원들로 송신하기 위한 업데이트된 정보를 가질 때마다, FA는 다른 FA 구성원들에게 정보를 직접 송신하지 않고, 이를 전송 협력 FA에 우선 송신하고, 전송 협력 FA는 업데이트된 정보를 어느 FA 구성원들, 바람직하게는 업데이트된 정보를 필요로 하는 어느 FA들로 송신할지를 결정한다. 예를 들어, FAG 내에 많은 FA 구성원들이 있다면, 업데이트된 정보가 새로 추가되는 엔트리인지, 즉 엔트리가 전송 협력 FA에 의해 처음으로 VD에 진입하는 MN에 의해 생성된 것으로 결정되는지에 따라, 만일 그렇다면, 전송 협력 FA는 이를 FAG의 모든 FA 구성원들로 송신할 것을 결정하고; 그렇지 않으면, 전송 협력 FA는 FA 구성원들로부터 MN의 CFA 및 MN의 HA까지의 거리들에 기초하여 차기 시간 기간 동안 업데이트된 정보를 필요로 할 수 있는 FA들을 선택할 수 있다.

선택적으로, 별개의 FA를 전송 협력 FA로 설정하여 주로 FAG에서 공유된 MN 정보의 유지를 달성하는 것이 가능하다. 도 8에 도시되는 바와 같이, VD는 네 FA들을 포함하고, 여기서 FA1 내지 FA3은 도 3 내지 도 4에 도시된 FA들과 차이가 없고, 이 종류의 FA들을 "큰 협력 FA"로 칭한다. 그룹 내의 FA4의 기능들은 FA1 내지 FA3의 기능들의 서브세트이고 데이터 전송 부하들을 부분 취합(partake)하는데 이용되도록 설정된다. 도 8에서의 FA4는 다음의 두 부분들의 기능들을 갖는다: OVIT 유지, 데이터 패킷 전송, 그리고 이 종류의 FA들을 "전송 협력 FA"로 칭한다. 본 예에서 FAG의 모든 다른 FA 구성원들인 FA1 내지 FA3은 자신의 OVIT 업데이트들을 FA4로 송신하고, FA4는 FAG에서의 OVIT 업데이트들 모두를 유지하고, 업데이트된 정보를 필요로 하는 다른 FA 구성원들로의 OVIT 업데이트들의 분배를 관리하는 책임을 진다. 게다가, 도 8에서 도시되는 바와 같이, HA로부터의 데이터 패킷의 경우, FA4가 HA에 가장 가까운(정책-기반) FA 구성원이기 때문에, HA로부터의 데이터 패킷은 우선 FA4에 도착하고, FA4는 그 OVIT를 검색하여 MN의 CFA를 더 결정하고나서 데이터 패킷을 CFA로 전송하고, 그리고나서 CFA는 데이터 패킷을 로밍하는 MN으로 송신할 것이다. 로밍하는 MN으로부터 그리고 CN으로 지향되는 데이터 패킷의 경우, 전송하는 프로세스는 상기 실시예의 프로세스와 동일하다.

여기서, 전송 협력 FA가 데이터 전송 부하들을 왜 부분 취합하는지가 설명된다. 도 3에 도시된 예에서, 상이한 HA들로부터 AA로의 데이터 패킷들은 FAG의 임의의 구성원에 도착할 것이고, 네트워크 토폴로지에서의 HA들의 위치들 및 라우팅 정책에 따라 패킷은 FAG의 어느 구성원에 결국 도착한다. 그러므로, 전송 협력 FA를 적절한 네트워크 위치에 배치하는 경우(예를 들어 라우팅 토폴로지에 기초하여), AA로 지향되는 특정 수효의 데이터 패킷들은 FAG의 큰 협력 FA들 중 일부 또는 전부의 전송 부하를 감소시키기 위해 흡수될 수 있다. 바람직하게도, 통계에 따르면, 전송 협력 FA를 배치하는 위치는 VD의 가장 많은 데이터 패킷 처리량을 갖는 입력 지점들 중 하나일 수 있고, AA로 지향되는 대부분의 데이터 패킷들은 전송 협력 FA에 먼저 도착할 것이고 그 후에 CFA로 전송될 것이다. 전송 협력 FA의 위치를 배치하는 다른 예는, 가능한 한 FAG의 FA 구성원들의 전송 부하들을 감소시키기 위해, 전송 협력 FA를 많은 상이한 HA들로부터 FAG 구성원들로의 경로 중 주/허브 경로들에 배치하는 것이다. 그러므로, 본 예에서, 어느 큰 협력 FA들이 부분 취합될 수 있거나 부분 취합을 필요로 하는 전송 부하들을 결정하는 것은 전송 협력 FA의 위치 선택에 매우 중요하다.

본 발명에 의해 제공되는 FAG에 있어서, FAG의 FA 구성원들 사이에 MN 정보를 공유하는 것을 통해, MN이 VD 내의 하나의 외부 네트워크(FN)로부터 VD 내의 다른 FN으로 이동할 때마다 등록 프로세스를 실행하는 대신, MN의 VD에 걸친 이동 동안 MN이 처음으로 VD에 진입할 때 단지 MN의 보조 어드레스를 HA에 등록하는 CFA를 필요로 하게 된다. 그러므로, 본 발명은 FAG는 HA 및 MN에 대해 단일 FA로 동작하는 것을 실현하고, 이는 IPv4 기반 HA 및 MN이 어떠한 변화 없이 FAG와 동작할 수 있도록 한다. 즉, 본 발명의 해법에 따르면, 로밍하는 MN에 의해 자신의 홈 HA에 등록되는 시그널링이 크게 감소함으로써 네트워크 계층 핸드오버 지연이 크게 감소할 뿐만 아니라, 또한 종래 기술에서의 MN 및 HA가 본 발명의 해법으로부터 이익을 얻을 수 있다.

본 발명의 방법 및 수단은 컴퓨터 명령들, 본 발명의 방법을 구현하는 수단 및 모듈들, 본 발명의 방법을 실행하기 위해 컴퓨터 명령들을 저장하는 판독 가능 저장 매체, 프로세서들을 포함하는 컴퓨터들과 같이, 소프트웨어에 의해, 하드웨어에 의해, 또는 이의 결합에 의해 구현될 수 있거나, 당업자에 의해 유사한 구현 방식들이 용이하게 착상될 수 있고, 상기 프로세서들은 본 발명의 방법을 실행하는데 이용될 수 있다.

HA : 홈 에이전트 MN : 모바일 노드 CN : 통신 노드

Claims

IPv4 내에서 모바일 노드(Mobile Node: MN)의 홈 에이전트(Home Agent: HA)에 등록하기 위한 방법으로서, 상기 IPv4는 적어도 하나의 모바일 노드(MN) 및 홈 에이전트(HA)를 포함하고, 적어도 두 개의 외부 에이전트(Foreign Agent: FA)들을 더 포함하는, 상기 모바일 노드의 홈 에이전트에 등록하기 위한 방법에 있어서:
A. 외부 에이전트 그룹(Foreign Agent Group: FAG)을 형성하기 위해 상기 외부 에이전트들(FA들)로부터 적어도 2개의 FA들을 선택하는 단계;
B. 상기 FAG 내의 FA 구성원(member)들이 FAG 커버리지 에어리어로 로밍하는 MN의 정보를 공유하는 단계;
C. 상기 FAG의 임의의 하나의 FA 구성원이 MN에 의해 송신된 보조 어드레스(care-of address)를 상기 HA에 등록하라는 등록 요청을 수신할 때, 상기 공유된 MN 정보에 따라 상기 MN이 상기 FAG 커버리지 에어리어 내에 처음으로 진입하는지를 결정하는 단계;
D. 상기 MN이 상기 FAG 커버리지 에어리어 내에 처음으로 진입한 경우, 상기 FA는 상기 수신된 등록 요청을 상기 HA로 전송하고; 그렇지 않으면, 상기 MN에 등록 응답을 직접 송신하는 단계를 포함하는, 모바일 노드의 홈 에이전트에 등록하기 위한 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 FAG의 상기 FA들은 링크가 이웃하거나 서브넷이 이웃하거나 네트워크 커버리지 에어리어가 이웃하는 FA들일 수 있는, 모바일 노드의 홈 에이전트에 등록하기 위한 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 FAG의 상기 FA들은 상기 MN의 정보를 유지하기 위해서 방문자 정보 테이블(Visitor Information Table: VIT) 및/또는 오버-그룹 방문자 정보 테이블(Over-group Visitor Information Table: OVIT)을 유지하는, 모바일 노드의 홈 에이전트에 등록하기 위한 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 단계 C에서, 상기 MN이 외부 에이전트 보조 어드레스(Foreign Agent Care-of Address: FACoA)를 상기 보조 어드레스로 이용하면, 상기 FACoA는 현재 상기 MN을 서비스하고 있는 상기 FA의 어드레스이거나, 상기 FAG로 구성되는 애니캐스트 어드레스(Anycast Address: AA)이고; 상기 MN이 공동-배치 보조 어드레스(Co-located Care-of Address: CoCoA)를 상기 보조 어드레스로 이용하면, 상기 FAG 커버리지 에어리어 내의 상기 CoCoA는 상기 MN에 대해 구성되는, 모바일 노드의 홈 에이전트에 등록하기 위한 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 단계 C에서, 상기 FA는 상기 MN의 홈 어드레스(HoA) 또는 공동-배치 보조 어드레스(CoCoA)에 따라 상기 MN이 상기 FAG 커버리지 에어리어 내에 처음으로 진입하는지를 결정하는, 모바일 노드의 홈 에이전트에 등록하기 위한 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 단계 D에서, 상기 FA는 상기 MN 정보를 업데이트하고, 자신을 현재 상기 MN을 서비스하고 있는 FA로 표시하는, 모바일 노드의 홈 에이전트에 등록하기 위한 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 단계 A에서, 상기 FAG의 상기 FA 구성원들의 일부는 상기 공유된 MN 정보를 분배하고 유지하는 책임을 지는 전송 협력(forwarding cooperative) FA로 선택되거나, 상기 공유된 MN 정보를 분배하고 유지하고 데이터 패킷들을 송신하기 위해서 전용 전송 협력 FA가 상기 FAG 내에 설정되는, 모바일 노드의 홈 에이전트에 등록하기 위한 방법.
제 7 항에 있어서, 상기 단계 A에서, 상기 전용 전송 협력 FA는 통과하는 데이터 패킷들의 양이 큰 상기 FAG 커버리지 에어리어 내의 노드(node)에, 또는 상기 HA로부터 상기 FAG의 상기 FA 구성원으로의 주 경로에 설정되는, 모바일 노드의 홈 에이전트에 등록하기 위한 방법.
IPv4에서 모바일 모드(MN)의 홈 에이전트(HA)에 등록하기 위한 외부 에이전트 그룹(FAG)으로서, 상기 IPv4는 적어도 하나의 모바일 노드(MN) 및 홈 에이전트(HA)를 포함하고, 적어도 두 개의 외부 에이전트(FA)들을 더 포함하는, 상기 외부 에이전트 그룹에 있어서:
상기 적어도 두 개의 FA들은 FAG로서 형성되고, 상기 FAG의 FA 구성원들은 FAG 커버리지 에어리어로 로밍하는 MN의 정보를 공유하고;
상기 FAG의 상기 FA는:
상기 FAG의 다른 FA들로부터 공유된 정보를 획득하기 위한 공유 정보 획득 수단;
보조 어드레스를 HA에 등록하라는 상기 MN에 대한 등록 요청이 수신될 때, 상기 공유 정보에 따라 MN이 상기 FAG 커버리지 에어리어 내에 처음으로 진입하는지를 결정하기 위한 관리 수단; 및
상기 MN이 상기 FAG 커버리지 에어리어 내에 처음으로 진입한 것임을 상기 관리 수단이 결정하는 경우, 상기 등록 요청을 상기 HA로 전송하고; 그렇지 않으면 등록 응답을 상기 MN에 직접 송신하기 위한 등록 프로세싱 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는, 외부 에이전트 그룹.
제 9 항에 있어서, 상기 FA의 상기 관리 수단은 상기 MN의 정보를 유지하기 위해 방문자 정보 테이블(VIT) 및/또는 오버-그룹 방문자 정보 테이블(OVIT)을 유지하는 것을 특징으로 하는, 외부 에이전트 그룹.
제 9 항에 있어서, 상기 MN이 상기 FAG 커버리지 에어리어 내에 처음으로 진입하지 않았음을 상기 관리 수단이 결정하면, 상기 FA는 자신을 현재 상기 MN을 서비스하고 있는 FA로 표시하는 것을 특징으로 하는, 외부 에이전트 그룹.
제 9 항에 있어서, 상기 FA 구성원의 상기 관리 수단은 에이전트 광고 내에서의 이동성 에이전트 광고 확장부 내의 보조 어드레스를 애니캐스트 어드레스(AA) 또는 상기 FA의 어드레스로 설정하거나, 상기 FAG 커버리지 에어리어 내의 CoCoA를 상기 MN에 대한 상기 보조 어드레스로 구성하는 것을 특징으로 하는, 외부 에이전트 그룹.
제 9 항에 있어서, 상기 FAG의 상기 FA들의 일부는 상기 관리 수단이 상기 공유된 MN 정보를 분배하고 유지하는 책임을 지는 전송 협력 FA로 설정되거나, 상기 공유된 MN 정보를 분배하고 유지하고 데이터 패킷들을 송신하기 위해 전용 전송 협력 FA가 상기 FAG 내에 설정되는 것을 특징으로 하는, 외부 에이전트 그룹.
IPv4에서 모바일 노드(MN)의 홈 에이전트(HA)에 등록하기 위한 외부 에이전트(FA)에 있어서, 상기 IPv4는 적어도 하나의 모바일 노드(MN) 및 홈 에이전트(HA)를 포함하며, 적어도 2개의 FA들을 더 포함하고, 상기 FA는 자신의 커버리지 에어리어 내로 로밍하는 상기 MN의 정보를 다른 FA와 공유하고; 보조 어드레스를 상기 HA에 등록하라는 상기 MN에 대한 등록 요청을 수신할 때 공유된 정보에 따라 상기 MN이 상기 FAG 커버리지 에어리어 내에 처음으로 진입한 것인지를 결정하고; 상기 MN이 상기 FAG 커버리지 에어리어 내에 처음으로 진입한 경우 상기 등록 요청을 상기 HA로 전송하고, 그렇지 않으면 상기 등록 응답을 상기 MN으로 직접 송신하는데 이용되는, 외부 에이전트.
IPv4에서 모바일 노드(MN)의 홈 에이전트(HA)에 등록하는 것을 처리하는 컴퓨터 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능 기록 매체로서, 상기 IPv4는 적어도 하나의 모바일 노드(MN) 및 홈 에이전트(HA)를 포함하며 적어도 2 개의 외부 에이전트(FA)들을 더 포함하는, 상기 컴퓨터 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 있어서:
외부 에이전트 그룹(FAG)을 형성하기 위해 적어도 두 FA들을 그룹화하고;
상기 FAG의 FA 구성원들이 FAG 커버리지 에어리어 내로 로밍하는 상기 MN의 정보를 공유하고;
상기 FAG의 임의의 하나의 FA 구성원이 MN에 의해 송신된 보조 어드레스를 상기 HA에 등록하라는 등록 요청을 수신할 때, 상기 공유된 MN 정보에 따라 상기 MN이 상기 FAG 커버리지 에어리어 내에 처음으로 진입하는지를 결정하고,
상기 MN이 상기 FAG 커버리지 에어리어 내에 처음으로 진입한 경우, 상기 FA가 상기 수신된 등록 요청을 상기 HA로 전송하고; 그렇지 않으면, 상기 FA가 등록 응답을 상기 MN에 직접 송신하는 것을 실행하기 위한 명령들을 포함하는, 컴퓨터 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능 기록 매체.