KR101506181B1 - 프록시 모바일 ＩＰｖ6를 적용한 저전력 무선 네트워크에서센서 노드의 이동성 지원 방법 및 시스템 - Google Patents

프록시 모바일 ＩＰｖ6를 적용한 저전력 무선 네트워크에서센서 노드의 이동성 지원 방법 및 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR101506181B1
KR101506181B1 KR20080018820A KR20080018820A KR101506181B1 KR 101506181 B1 KR101506181 B1 KR 101506181B1 KR 20080018820 A KR20080018820 A KR 20080018820A KR 20080018820 A KR20080018820 A KR 20080018820A KR 101506181 B1 KR101506181 B1 KR 101506181B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
sensor node
header
mobile sensor
coordinator
mobile
Prior art date
Application number
KR20080018820A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20090093348A (ko
Inventor
김진형
김선기
권대형
홍충선
김진호
이혜찬
Original Assignee
경희대학교 산학협력단
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 경희대학교 산학협력단, 삼성전자주식회사 filed Critical 경희대학교 산학협력단
Priority to KR20080018820A priority Critical patent/KR101506181B1/ko
Publication of KR20090093348A publication Critical patent/KR20090093348A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101506181B1 publication Critical patent/KR101506181B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W8/00—Network data management
    • H04W8/02—Processing of mobility data, e.g. registration information at HLR [Home Location Register] or VLR [Visitor Location Register]; Transfer of mobility data, e.g. between HLR, VLR or external networks
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/80—Services using short range communication, e.g. near-field communication [NFC], radio-frequency identification [RFID] or low energy communication
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W64/00—Locating users or terminals or network equipment for network management purposes, e.g. mobility management
    • H04W64/003—Locating users or terminals or network equipment for network management purposes, e.g. mobility management locating network equipment
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W80/00—Wireless network protocols or protocol adaptations to wireless operation
    • H04W80/04—Network layer protocols, e.g. mobile IP [Internet Protocol]
    • H04W80/045—Network layer protocols, e.g. mobile IP [Internet Protocol] involving different protocol versions, e.g. MIPv4 and MIPv6
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Databases & Information Systems (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

본 발명은 프록시 모바일 IPv6를 적용한 저전력 무선 네트워크(Internet Protocol version 6 over Low power Wireless Personal Area Network; 6LoWPAN)에서 센서 노드의 이동성 지원 방법 및 시스템에 관한 것으로, 프록시 모바일 6LoWPAN에서 이동 센서 노드의 접근을 인지한 센서 노드가 코디네이터에 이동 센서 노드의 접근을 알리는 과정과, 코디네이터가 IPv6를 통해 통신하는 AAA 서버로 이동 센서 노드의 정보를 요청하고 AAA 서버로부터 요청한 정보를 수신하는 과정과, 코디네이터가 이동 센서 노드의 정보를 이동 센서 노드로 전송하는 과정을 포함한다. 본 발명에 따르면, 멀티 홉(multi-hop)으로 구성된 6LoWPAN에서 위치 등록 메시지와 위치 등록 응답 메시지를 이용하여, 이동 센서 노드의 이동 시, 코디네이터가 프록시 바인딩 업데이트(Proxy Binding Update)를 수행하여, 센서 노드가 이동성 프로토콜을 가지고 있지 않더라도 이동성을 제공받을 수 있다.
Figure R1020080018820
6LoWPAN, IPv6, 센서 노드, 이동성, 위치 등록 (응답) 메시지

Description

프록시 모바일 ＩＰｖ6를 적용한 저전력 무선 네트워크에서 센서 노드의 이동성 지원 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR SUPPORTING MOBILITY OF SENSOR NODE IN LOW POWER WIRELESS NETWORK BASED ON PROXY MOBILE INTERNET PROTOCOL VERSION 6}
본 발명은 프록시 모바일 IPv6(Internet Protocol version 6)를 적용한 저전력 무선 네트워크(IPv6 over Low power Wireless Personal Area Network; 이하 6LoWPAN이라 함) 에서 센서 노드의 이동성 지원 방법 및 시스템에 관한 것으로, 특히 멀티 홉 환경의 6LoWPAN에서 이동성 프로토콜을 가지고 있지 않더라도 센서 노드의 이동성이 지원되는 6LoWPAN에서 센서 노드의 이동성 지원 방법 및 시스템에 관한 것이다.
저전력 무선 개인 영역 네트워크는 근거리 통신망이나 원거리 통신망과 달리, 개인 각각이 고유한 네트워크를 가지는 개인 영역 네트워크(Personal Area Network; 이하 PAN이라 함) 환경에서 한정된 전력과 적은 처리량이 요구되는 어플리케이션을 적용시켜 간단하고 저가인 통신을 가능하게 하는 네트워크이다. 저전력 무선 개인 영역 네트워크에 게이트웨이(gateway)를 통한 IP망과 연동성을 추가한 네트워크가 6LoWPAN이다. 이러한 6LoWPAN에서 패킷 전송, 즉 IPv6를 적용한 패킷 전송 등에 대한 연구 및 표준화가 진행되어 왔다.
한편, 프록시 모바일 IPv6를 적용한 종래의 IEEE 802.11(무선랜; Wireless Local Area Network; WLAN) 또는 IEEE 802.16(와이 맥스; Worldwide Interoperability for Microwave Access; WiMAX) 환경에서 센서 노드의 이동을 살펴본다.
도 1은 IEEE 802.11 또는 IEEE 802.16 기반의 프록시 모바일 IPv6 네트워크 환경을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 2a 내지 도 2c는 도 1에서 이동 센서 노드(MN)의 이동 시, MAG1과 MAG2 및 LMA의 바인딩 캐쉬를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, WLAN 또는 WiMAX 기반의 프록시 모바일 IPv6 네트워크 환경(150)에서 이동 센서 노드(100, Mobile sensor Node; MN)는 이동하는 경우가 있다. 즉, 이동 센서 노드(100)는 기존에 접속되어 있던 모바일 접근 게이트웨이1(110a, Mobile Access Gateway1; 이하 MAG1이라 함)에서 새로운 MAG2(110b)로 이동할 수 있다. 여기서, 이동 센서 노드(100)는 노드의 효율성을 위하여 이동 프로토콜을 가지고 있지 않다.
MAG1(110a)과의 접속에서 MAG2(110b)와의 접속으로 이동 센서 노드(100)가 이동된 경우, MAG2(110b)는 AAA(Authentication Authorization Accounting; 인증, 허가, 과금) 서버(160)로 이동 센서 노드(100)에 대한 홈 주소, 홈 프리픽스(home prefix) 정보 및 로컬 이동성 앵커(170, Local Mobility Anchor; 이하 LMA라 함)의 주소를 요청한다. AAA 서버(160)로부터 상기 정보를 수신 시, MAG2(110b)는 이동 센서 노드(100)에 대한 홈 프리픽스 정보를 알 수 있다.
그 후에, MAG2(110b)는 이동 센서 노드(100)의 홈 프리픽스 정보를 포함하는 라우터 광고(Router Advertisement; 이하 RA라 함) 메시지를 이동 센서 노드(100)로 전송한다. RA 메시지를 수신한 이동 센서 노드(100)는 MAG1(110a)에서 MAG2(110b)로 이동하였지만, MAG1(110a)에 접속하였을 때와 동일한 RA 메시지를 수신하기 때문에 자신의 이동을 인지하지 못한다. 즉, 이동 센서 노드(100)는 이동과 관련된 어떠한 동작도 수행할 필요가 없다.
이어서, MAG2(110b)는 LMA(170)로 이동 센서 노드(100)의 홈 주소와 MAG2(110b)의 주소를 전송한다. 즉, MAG2(110b)가 프록시 바인딩 업데이트(Proxy Binding Update; PBU)를 수행하여, 이동 센서 노드(100)의 세션을 유지시켜준다. 즉, 도 2a와 도 2b를 참조하면, MAG1(110a)의 바인딩 캐쉬와 같이, MAG2(110b)는 프록시 바인딩 업데이트 메시지를 통해 등록된 정보를 이용하여, 이동 센서 노드(100)에 대한 바인딩 캐쉬를 저장한다.
LMA(170)는 프록시 바인딩 업데이트를 통해 자신의 바인딩 캐쉬에 있는 이동 센서 노드(100)와 관련된 엔트리를 MAG1(110a)에서 MAG2(110b)로 변경한다. 즉, 도 2c에 도시된 바와 같이, LMA(170)는 이동 센서 노드(100)를 위한 터널 엔드 포인트(Tunnel End Point)를 MAG1(110a)에서 MAG2(110b)로 변경한다.
즉, 전술한 바와 같은 WLAN 또는 WiMAX 기반의 프록시 모바일 IPv6 네트워크 환경에서 이동 센서 노드가 MAG1에서 MAG2로 접속 이동 시, MAG2는 이동 센서 노드의 접근을 바로 감지한다. 그리고 프록시 모바일 IPv6 프로토콜의 동작 절차에 따 라 이동 센서 노드의 위치 정보를 LMA로 전송하여, 프록시 바인딩 업데이트를 수행한다.
최근 이러한 프록시 모바일 IPv6를 IEEE 802.15.4(Wireless Personal Area Network; WPAN) 환경에 적용하여, 센서 노드의 이동성을 지원하고자 하는 방안이 연구되고 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 1 홉 단위로 연결된 이동 센서 노드의 이동성을 지원하는 프록시 모바일 IPv6를 멀티 홉 환경의 6LoWPAN 환경에 적용할 수 있는 프록시 모바일 IPv6를 적용한 저전력 무선 네트워크에서 센서 노드의 이동성 지원 방법 및 시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 이동 센서 노드가 서로 다른 PAN 간 이동 시, 이동을 인지한 코디네이터가 프록시 바인딩 업데이트를 함으로써 이동 센서 노드가 이동성 프로토콜을 가지고 있지 않더라도 이동 센서 노드의 이동성을 제공받을 수 있는 프록시 모바일 IPv6를 적용한 저전력 무선 네트워크에서 센서 노드의 이동성 지원 방법 및 시스템을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 프록시 모바일 6LoWPAN에서 이동 센서 노드의 접근을 인지한 센서 노드가 코디네이터(coordinator)에 상기 이동 센서 노드의 접근을 알리는 과정과, 상기 코디네이터가 상기 IPv6를 통해 통신하는 AAA(Authentication Authorization Accounting) 서버로 상기 이동 센서 노드의 정보를 요청하고, 상기 AAA 서버로부터 상기 요청한 정보를 수신하는 과정과, 상기 코디네이터가 상기 이동 센서 노드의 정보를 상기 이동 센서 노드로 전송하는 과정을 포함한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 다른 발명은 6LoWPAN에서 센서 노드의 이 동성 지원 시스템으로서, 인증(Authentication), 허가(Authorization), 과금(Accounting) 기능을 수행하는 AAA 서버와, 상기 AAA 서버와 통신하는 LMA와, 상기 각 6LoWPAN 사이를 이동하는 이동 센서 노드와, 상기 AAA 서버 및 LMA와 통신하고, 상기 6LoWPAN을 구성하며, 상기 이동 센서의 접근 인지 시, 상기 AAA 서버로 상기 이동 센서 노드의 정보를 요청 및 수신하고, 수신된 상기 이동 센서 노드의 정보를 상기 이동 센서 노드로 전송하는 코디네이터와, 상기 6LoWPAN을 구성하여 상기 코디네이터와 통신하고, 상기 이동 센서 노드의 접근을 인지 시, 상기 코디네이터로 상기 이동 센서 노드의 접근을 알리는 복수 개의 센서 노드들을 포함한다.
본 발명에 따르면, 멀티 홉(multi-hop)으로 구성된 6LoWPAN(Internet Protocol version 6 over Low power Wireless Personal Area Network)에서 위치 등록 메시지와 위치 등록 응답 메시지를 이용하여, 이동 센서 노드의 이동 시, 코디네이터가 프록시 바인딩 업데이트(Proxy Binding Update)를 수행하여, 센서 노드가 이동성 프로토콜을 가지고 있지 않더라도 이동성을 제공받을 수 있다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
실시예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.
마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다.
도 3은 본 발명에 따른 프록시 모바일 IPv6를 적용한 저전력 무선 네트워크(6LoWPAN)에서 센서 노드의 이동을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 복수 개의 6LoWPAN은 각각 게이트웨이로서 하나의 코디네이터(410a, 410b)와 복수 개의 센서 노드들(405)들로 구성된다. 즉, 하나의 6LoWPAN에서 복수 개의 센서 노드들(405)은 멀티 홉으로 연결되는 구성을 갖는다.
6LoWPAN은 본 실시예에 따라 조정자 역할을 하는 무선 센서 네트워크 장치가 존재하는 네트워크 형태로서, 코디네이터(410a, 410b)를 중심으로 독립된 단일의 6LoWPAN을 형성한다. 일정한 공간 내에 다수의 6LoWPAN이 존재하는 경우에 각각의 6LoWPAN은 다른 6LoWPAN과 구별하기 위하여 고유한 식별 정보를 갖게된다. 6LoWPAN에서 코디네이터(410a, 410b)와 센서 노드들(405)은 단일 채널(channel)을 통해 통신을 수행한다.
6LoWPAN에 존재하는 노드들은 전(全)기능 기기(Full Function Device; 이하 FFD라 함) 또는 제한된 기능 기기(Reduced Function Device; 이하 RFD)라 함)로 구분될 수 있다. FFD 노드는 코디네이터 또는 디바이스의 역할을 할 수 있고, 부가된 메모리 및 연산 전력 등에 의해 라우팅 기능을 포함한 모든 기능들을 수행하는 노드를 의미한다. FFD 노드가 PAN 식별자(IDentifier)를 가지고 PAN의 게이트웨이 역할을 한다면, PAN 코디네이터가 된다. RFD 노드는 제한적인 자원과 메모리 용량을 가지고, 한 번에 하나의 FFD에만 연결되어야 하는 노드를 의미한다. 본 실시예에서는 6LoWPAN의 노드가 FFD 노드인 것을 예로 들어 설명한다.
각각의 6LoWPAN의 코디네이터들(410a, 410b)은 각각의 라우터(430a, 430b)와 연결되어, IPv6 네트워크(450)와 연결된다. IPv6 네트워크(450)를 통해 6LoWPAN은 AAA 서버(460) 및 LMA(470)와 통신한다.
전술한 바와 같은 PAN A에서 특정 센서 노드(405a, previous FFD; pFFD)에 접속하고 있던 이동 센서 노드(400)는 PAN B로 이동할 수 있다. 이동 센서 노드(400)의 이동 시, 이동 센서 노드(400)는 PAN B의 새로운 센서 노드(405b, new FFD; nFFD)에 접속하게 된다.
이와 같이, 프록시 모바일 IPv6를 적용한 6LoWPAN에서 센서 노드의 이동이 지원되는 방법에 대하여 설명한다. 도 4는 본 발명에 따른 프록시 모바일 6LoWPAN에서 센서 노드의 이동성이 지원되는 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 6LoWPAN 환경에서 이동 센서 노드(400)가 PAN A에서 PAN B로 이동 시, PAN B의 센서 노드(405b; nFFD)는 이동 센서 노드(400)의 접근을 인지하게 된다.
센서 노드(405b; nFFD)가 이동 센서 노드(400)의 접근을 인지하는 방법을 살펴보면, 센서 노드(405b; nFFD)는 PAN B에서 주기적으로 비콘(Beacon) 메시지를 방 사한다. 이러한 비콘 메시지를 통해 센서 노드(405b; nFFD)는 다른 센서 노드들(405), 즉 하위 센서 노드들(405)과 통신을 수행할 수 있다. 따라서, 센서 노드(405b; nFFD)는 PAN B 내에서 주기적으로 비콘 메시지를 방사하므로, 이동 센서 노드(400)는 센서 노드(405b; nFFD)로부터 비콘 메시지를 수신한다(S501).
이동 센서 노드(400)가 수신한 비콘 메시지는 해당 PAN의 ID와 16비트(bit) 주소를 포함한다. PAN ID는 해당 PAN, 즉, PAN B의 고유 식별자이다. 16비트 주소는 센서 노드(405b; nFFD)가 이동 센서 노드(400)에 할당하는 임시 주소로서, 이 16비트 주소를 이용하여 PAN B 내에서 이동 센서 노드(400)와 코디네이터 B(410b)가 통신한다.
비콘 메시지를 수신한 이동 센서 노드(400)는 등록을 위한 등록 응답 모드를 수행한다(S502). 이동 센서 노드(400)는 전술한 S501 과정을 통해 PAN B에 대한 ID를 수신하였으므로, 자신이 이동하였음을 인지하게 된다. 이로 인해, 이동 센서 노드(400)는 등록을 위해 자신의 식별 어드레스를 포함하는 등록 요청 메시지를 전송하고, 센서 노드(400)부터 확인 메시지를 수신함으로써, 이동 센서 노드(400)의 등록이 이루어진다.
이러한 과정을 통해, 이동 센서 노드(400)로부터 등록을 위한 자신의 식별 어드레스를 수신하면, 센서 노드(405b; nFFD)는 자신이 통신하는 코디네이터, 즉 코디네이터 B(410b)로 위치 등록(Location Registration) 메시지를 전송한다(S503). 센서 노드(405b; nFFD)는 위치 등록 메시지를 전송하여, 코디네이터 B(410b)로 이동 센서 노드(400)의 접근을 알린다. 이러한 위치 등록 메시지는 이하 에서 도 5 내지 도 11을 참조하여 상세히 설명한다.
위치 등록 메시지를 수신한 코디네이터 B(410b)는 센서 노드(405b; nFFD)로 위치 등록 응답(Location Registration Acknowledge) 메시지를 전송한다(S505). 이러한 위치 등록 응답 메시지는 이하에서 도 5 내지 도 11을 참조하여 상세히 설명한다.
다음으로, 코디네이터 B(410b)는 AAA 서버(460)로 이동 센서 노드(400)의 정보를 요청하고(S507), 코디네이터 B(410b)는 AAA 서버(460)로부터 이동 센서 노드(400)의 정보 응답 메시지를 수신한다(S509). 이 때, 코디네이터 B(410b)는 이동 센서 노드(400)의 홈 주소, 홈 프리픽스 정보 및 LMA(470)의 주소 정보를 수신한다.
이어서, 코디네이터 B(410b)는 이동 센서 노드(400)의 홈 프리픽스 정보를 포함하는 라우터 광고 메시지를 이동 센서 노드(400)로 전송한다(S511). 코디네이터 B(410b)는 유니캐스트로 이동 센서 노드(400)에 라우터 광고 메시지를 전송하여, 이동 센서 노드(400)로 이동 전의 환경과 동일한 환경을 제공한다.
다음으로, 코디네이터 B(410b)는 종래의 프록시 모바일 IPv6 프로토콜의 동작 절차에 따라, LMA(470)로 프록시 바인딩 업데이트 메시지를 전송한다(S513). 코디네이터 B(410b)는 전술한 S509 과정에서 수신한 LMA(470)의 주소 정보를 이용하여, LMA(470)로 프록시 바인딩 업데이트 메시지를 전송하여, 이동 센서 노드(400)의 위치 정보를 알린다.
LMA(470)는 이러한 프록시 바인딩 업데이트에 대한 응답을 코디네이터 B(410b)로 전송하고(S515), 코디네이터 B(410b)와 LMA(470) 사이에는 터널이 설정된다(S517).
이어서, LMA(470)는 이동 센서 노드(400)가 이전에 접속했었던 코디네이터 A(410a)로 위치 등록 해지 메시지를 전송하고(S519), 코디네이터 A(410a)는 응답 메시지를 LMA(470)로 전송한다(S521).
이하, 본 발명에 따른 프록시 모바일 6LoWPAN에서 이동 센서 노드의 이동 시 사용되는 위치 등록 메시지와 위치 응답 메시지의 구조에 대하여 설명한다.
먼저, 6LoWPAN은 LoWPAN에 IPv6를 적용한 기술인데, IPv6를 적용하여 6LoWPAN을 구현하는 데에는 몇 가지 문제점들이 있다. 그 중 하나가 전송 단위의 차이이다. IPv6의 최대 전송 단위(Maximum Transmission Unit; MTU)는 1280 바이트(byte)인데 반하여, 6LoWPAN의 프로토콜 데이터 단위(Protocol Date Unit; PDU)는 81 바이트에 불과하다. 즉, LoWPAN에서 전송에 이용하는 패킷의 크기는 IPv6에 비해 상대적으로 작다.
전송 패킷의 크기 차이로 인한 문제점을 해소하기 위하여 IP 계층과 LoWPAN MAC(Media Access Control; 미디어 접속 제어) 계층 사이에서 패킷의 단편화와 재조립 과정을 수행하는 적응 계층의 필요성이 대두되었고, 이로 인해 IPv6 헤더 압축(Header Compression)을 수행한다. 여기서, 압축은 해당하는 비트들을 생략함으로써 정보 표현을 위해 사용되는 비트들의 수를 줄이는 것을 의미한다.
IPv6 헤더는 기본 헤더와 확장 헤더로 구성될 수 있다. 기본 헤더는 확장 헤더들을 포함하지 않는 경우 총 40 바이트이다. 기본 헤더는 구체적으로 버전 정보 를 위한 4 비트, 특정 트래픽 플로우(traffic flow)의 특수 처리를 위한 트래픽 클래스(traffic class) 정보 8 비트, 우선권을 주기 위해 특정 트래픽 플로우에 대한 라벨링을 위한 플로우 레이블(flow label) 정보 20 비트, 데이터부의 길이를 위한 페이로드 길이(payload length) 정보 16 비트, 기본 헤더 다음에 위치하는 확장 헤더 종류를 표시하기 위한 넥스트 헤더(next header) 정보 8 비트, 홉 제한(hop limit) 정보 8 비트, 발신측 주소를 위한 소스 주소(source address) 정보 128 비트, 목적지 주소(destination address) 정보 128 비트로 구성된다. 여기서, 기본 헤더는 홉 제한(8 비트) 필드를 제외하고 다른 필드들의 압축이 가능하다.
즉, 버전 필드는 모든 패킷이 IPv6인 것으로 가정하면 생략 가능하고, IPv6의 소스-목적지 주소 필드는 필드 뒷부분의 64 비트의 IEEE 802.15.4 MAC 계층 주소 필드로부터 가져올 수 있으므로 생략 가능하다. 그리고 패킷의 길이는 MAC 헤더를 통해 알 수 있으므로 생략 가능하고, 트래픽 클래스 및 플로우 레이블 필드들은 0으로 대체할 수 있으므로 생략 가능하다. 또한, 넥스트 필드는 UDP(User Datagram Protocol; 사용자 데이터그램 프로토콜), TCP(Transmission Control Protocol; 전송 제어 프로토콜), ICMP(Internet Control Message Protocol; 인터넷 제어 메시지 프로토콜)로 단순화시킬 수 있다.
이런 식으로 압축된 헤더를 포함하는 패킷의 포맷에 대하여 설명한다. 도 5는 본 발명에 따른 프록시 모바일 6LoWPAN에서 사용되는 압축된 IPv6 헤더를 포함하는 패킷의 포맷을 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, HC(Header Compression)1 인코딩(Encoding) 필드는 홉 제 한 필드를 제외한 기본 헤더가 압축된 1 바이트(8 비트)로 구성될 수 있고, HC1 Encoding 필드 뒷부분에 압축되지 않은 1 바이트의 홉 제한 필드가 위치한다. 따라서, IPv6(40 바이트) 헤더는 HC1 Encoding 필드와 홉 제한 필드의 최소 2 바이트로 압축될 수 있다.
HC1 Encoding 필드의 첫 2 비트는 IPv6 소스 주소의 압축에 관한 정보를 나타내는데, 그 의미는 하기되는 표 1과 같다.
[표 1]
비트 의미
00 IPv6 소스 주소의 프리픽스와 IID(Interface ID)는 둘 다 압축되지 않고 인코딩 뒷부분에 포함됨
01 프리픽스는 인코딩 뒷부분에 포함되고 IID는 생략되어 MAC 계층에 있는 링크 주소를 사용
10 프리픽스는 생략하고 IID는 인코딩 뒷부분에 포함됨
11 프리픽스와 IID 둘 다 생략함
HC1 Encoding 필드의 3, 4 번째 비트는 IPv6 목적지 주소의 압축 정보를 나타내고, 그 의미는 전술한 표 1과 동일하다. 5 번째 비트는 트래픽 클래스와 플로우 레이블 필드의 압축 상태를 나타내는 비트이다. 5 번째 비트가 '1'인 경우 두 정보의 압축을 의미하고, '0'인 경우 압축을 하지 않고 트래픽 클래스 8 비트와 플로우 레이블 20 비트가 HC1 Encoding 필드 다음 부분에 위치함을 의미한다
HC1 Encoding 필드의 6, 7 번째 비트는 넥스트 헤더를 나타내는 비트로서, '00'은 압축하지 않은 경우로 넥스트 헤더의 8 비트를 HC1 Encoding 뒤에 포함시켜 전송함을 의미하고, '01'은 UDP 헤더, '10'은 ICMP 헤더, '11'은 TCP 헤더가 이어 짐을 의미한다. 마지막으로 8 번째 비트는 HC2 Encoding 필드를 나타내는 비트로서, '0'은 이후에 더 이상의 압축된 헤더 필드가 없음을 의미하고, '1'은 HC1 Encoding 필드 다음에 UDP, ICMP, TCP에 해당하는 HC2 Encoding 필드가 이어짐을 의미한다. 압축되지 않은 데이터(Non-compressed fields follow) 필드는 HC1 Encoding 필드에서 압축되지 않은 필드에 대하여 IPv6 헤더와 같은 순서로 구성된다.
이하, 본 발명에 따른 프록시 모바일 6LoWPAN에서 이용되는 헤더의 포맷에 대하여 설명한다. 도 6은 본 발명에 따른 프록시 모바일 6LoWPAN에서 이용되는 헤더의 형식을 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 디스패치(Dispatch) 헤더는 다음 부분에 올 헤더에 대한 정보를 표시해주는 헤더이다. 예를 들어, HC 디스패치 헤더는 IP 또는 UDP 헤더의 압축된 정보를 나타낸다. 메쉬(Mesh) 헤더는 메쉬 라우팅을 하기 위한 헤더이고, 프래그멘테이션(Fragmentation) 헤더는 패킷의 단편화와 재조립을 하기 위한 정보를 주는 헤더이다. 모든 헤더는 정의된 디스패치 헤더 다음에 올 수 있고, 디스패치 헤더를 새롭게 정의함으로써 새로운 기능의 헤더를 추가시킬 수 있다.
이러한 디스패치 헤더의 구조에 대하여 설명한다. 도 7a 내지 도 7d는 도 6의 디스패치(dispatch) 헤더의 구조를 나타낸 도면이다.
도 7a 내지 도 7d는 디스패치 헤더 구조의 예로서, 디스패치 헤더의 8 비트 중에서 첫 2 비트들이 변경될 수 있는 예를 도시한 것이다. 도 7a를 참조하면, 디스패치 헤더의 첫 2 비트가 '00'인 경우, 디스패치 헤더 다음에 이어지는 헤더가 LoWPAN 헤더가 아님을 의미한다. 도 7b를 참조하면, 디스패치 헤더의 첫 2 비트가 '01'인 경우, 디스패치 헤더 다음에 이어지는 헤더가 IPv6 헤더인 것을 의미한다. 도 7c를 참조하면, 디스패치 헤더의 첫 2 비트가 '10'인 경우, 디스패치 헤더 다음에 이어지는 헤더가 메쉬 헤더인 것을 의미한다. 도 7d를 참조하면, 디스패치 헤더의 첫 2 비트가 '11'인 경우, 디스패치 헤더 다음에 이어지는 헤더가 프래그맨테이션 헤더인 것을 의미한다.
이러한 디스패치 헤더 패턴에 따른 6LoWPAN의 패킷 헤더의 구조를 설명한다. 도 8a와 도 8b는 도 7의 디스패치 헤더가 LoWPAN IPv6 헤더인 경우, 디스패치 헤더 패턴에 따른 6LoWPAN의 패킷 헤더 구조를 나타낸 도면이다.
도 8a를 참조하면, 1 바이트의 디스패치 헤더의 첫 2 비트(901)는 IPv6 헤더를 수반함을 의미하는 '01'이고, 끝 2 비트(903)는 압축되지 않은 IPv6 헤더를 수반함을 의미하는 '01'이다. 이러한 경우, 디스패치 헤더 뒤에는 압축되지 않은 IPv6 헤더(40 바이트)가 수반된다. 도 8b를 참조하면, 1 바이트의 디스패치 헤더의 첫 2 비트(905)는 IPv6 헤더를 수반함을 의미하는 '01'이고, 끝 2 비트(907)는 압축된 IPv6 헤더를 수반함을 의미하는 '10'이다. 이러한 경우, 디스패치 헤더 뒤에는 HC1 헤더(1 바이트)가 수반된다.
이하, 6LoWPAN 헤더 포맷의 스택을 설명한다. 도 9a 내지 도 9d는 6LoWPAN 헤더 포맷의 스택(stack)을 나타낸 도면이다. 도 9a 내지 도 9d는 IPv6 헤더, 메쉬 헤더, 프래그멘테이션 헤더 앞에 각각 디스패치 헤더가 위치하는 예를 도시한 것이다.
도 9a를 참조하면, 단일 홉(single hop)으로 구성된 네트워크에서 압축된 IPv6 헤더만을 가지는 경우의 6LoWPAN 패킷 헤더 구조이다. 압축된 IPv6 헤더를 수반함을 나타내는 HC1 디스패치 헤더 뒤에 압축된 IPv6 헤더(HC1 헤더)가 위치한다. 도 9b를 참조하면, 멀티 홈(multi hop)으로 구성된 네트워크에서 압축된 IPv6 헤더 및 라우팅을 위한 메쉬 헤더를 가지는 경우의 6LoWPAN 패킷 헤더의 구조이다. 메쉬 라우팅 헤더를 수반함을 의미하는 메쉬 디스패치가 메쉬 헤더에 앞서 위치하고, 다음으로 압축된 IPv6 헤더를 수반함을 나타내는 HC1 디스패치 헤더, HC1 헤더가 위치한다.
도 9c를 참조하면, 단일 홉으로 구성된 네트워크에서 압축된 IPv6 헤더 및 프래그멘테이션을 위한 프래그멘테이션 헤더를 가지는 경우의 6LoWPAN 패킷 헤더의 구조이다. 프래그멘테이션 헤더를 수반함을 의미하는 프래그멘테이션 디스패치가 프래그멘테이션 헤더에 앞서 위치하고, 다음으로 압축된 IPv6 헤더를 수반함을 나타내는 HC1 디스패치 헤더 및 HC1 헤더가 위치한다. 도 9d를 참조하면, 멀티 홉으로 구성된 네트워크에서 압축된 IPv6 헤더, 메쉬 라우팅 헤더 및 프래그멘테이션 헤더를 가지는 경우의 6LoWPAN 패킷 헤더의 구조이다. 메쉬 라우팅 헤더를 수반함을 의미하는 메쉬 디스패치가 메쉬 헤더에 앞서 위치하고, 다음으로 프래그멘테이션 디스패치 및 프래그멘테이션 헤더가 순서대로 위치하고, HC1 디스패치 헤더 및 HC1 헤더가 위치한다.
즉, 메쉬 헤더, 프래그멘테이션 헤더, HC의 우선 순위로 헤더가 구성되고, 각각의 헤더들 앞에 디스패치 헤더가 위치한다. 전술한 바와 같이, 메쉬 헤더, 프 래그멘테이션 헤더 또는 HC 인지에 대하여 각각의 헤더 앞에 위치하는 디스패치 헤더의 첫 2 비트들을 통해 알 수 있다.
이러한 디스패치 헤더의 비트 패턴에 따른 의미를 살펴보면, 하기되는 표 2와 같다.
[표 2]
00 xxxxxx NALP Not a LoWPAN frame
01 000001 IPv6 uncompressed IPv6 Addresses
01 000010 LOWPAN_HC1 LOWPAN_HC1 compressed IPv6
01 000100 LOWPAN_LRH LOWPAN_LRH Header
... reserved Reserved for future use
01 010000 LOWPAN_BCO LOWPAN_BCO broadcast
... reserved Reserved for future use
01 111111 ESC Additional Dispatch byte follows
표 2를 참조하면, 00 xxxxxx의 비트 패턴은 LoWPAN 패킷이 아님을 나타내고, 01 000001의 비트 패턴은 압축되지 않은 IPv6 헤더를 수반하는 디스패치 헤더임을 나타낸다. 01 000010의 비트 패턴은 압축된 IPv6가 적용된 LoWPAN의 HC를 수반하는 디스패치 헤더임을 나타낸다. 즉, 디스패치 헤더 패턴이 LOWPAN_HC1(01 000010)으로 설정되면, 종래의 IPv6 압축 헤더가 포함됨을 의미한다. 01 010000의 비트 패턴은 브로드캐스팅 패킷임을 나타내느 디스패치 헤더임을 나타내며, 01 111111의 비트 패턴은 추가 디스패치 바이트가 이어질 것임을 나타내는 디스패치 헤더임을 나타낸다.
01 000100의 비트 패턴은 위치 등록 (응답) 메시지를 수반하는 디스패치 헤더임을 나타낸다. 즉, 남겨진(reserved) 비트 패턴 중에서 01 000100을 새로 지정 하여, 압축된 IPv6 헤더 다음에 위치 등록 (응답) 메시지가 포함됨을 나타낸다. 여기서, 01 000100 비트 패턴의 디스패치 헤더는 'LOWPAN_LRH'로 명명한다. 즉, 디스패치 헤더 패턴이 LOWPAN_LRH(01 000100)로 설정되면, 본 실시예에 따른 위치 등록 (응답) 메시지가 포함됨을 의미한다. 본 실시예에서는 위치 등록 (응답) 메시지를 위하여 01 000100의 비트 패턴을 이용하여, 헤더를 'LOWPAN_LRH'로 명명한 것을 예로 들어 설명하지만, 이러한 형태에 한정되는 것은 아니다.
이러한, 01 000100으로 설정된 디스패치 헤더 패턴 및 수반되는 압축된 IPv6 헤더의 비트별 의미에 대하여 설명한다. 도 10은 위치 등록 디스패치 헤더에 수반되는 압축된 IPv6 헤더의 구조를 나타낸 도면이다.
도 10을 참조하면, 전술한 표 2에서와 같이 01 000100으로 디스패치 헤더(LOWPAN_LRH DISPATCH) 패턴을 설정한다. 그리고 이러한 디스패치 헤더 뒤에 압축된 IPv6 헤더(HC1 Compressed IPv6 header)가 수반된다. 이러한 압축된 IPv6 헤더의 비트별 의미는 하기되는 표 3과 같다.
[표 3]
비트 순서 의미
1 Source prefix compressed
2 Source interface identifier compressed
3 Destination prefix compressed
4 Destination interface identified compressed
5 Traffic and Flow Label zero
6, 7 Next Header
00: Location Registration Message
01: Location Registration Acknowledgement
10, 11: reserved
8 Additional HC2 compression header follows
도 10과 표 3을 참조하면, 6LoWPAN의 프레임에 위치 등록 (응답) 메시지를 포함시키려면, 변형된 HC1 디스패치의 값이 설정되어야 한다. 종래의 넥스트 헤더 값은 UCP, TCP, ICMP 헤더만 설정할 수 있었다.
따라서, 본 실시예에 따른 압축된 IPv6 헤더는 위치 등록 (응답) 메시지가 포함될 때 넥스트 헤더 값의 의미를 다르게 설정한다. 즉, 압축된 IPv6 헤더의 다음 헤더로서, 위치 등록 헤더가 수반되기 위해서 압축된 IPv6 헤더의 6, 7 번째 비트 값(10)을 00으로 설정한다. 그리고 위치 등록 응답 헤더가 수반되도록 압축된 IPv6 헤더의 6, 7 번째 비트 값(10)을 01로 설정한다. 또한, 나머지 비트 값인 10, 11은 reserved로 남겨둔다. 여기서, 넥스트 헤더 값은 전술한 형태에 한정되는 것은 아니다.
이하, 본 실시예에 따른 위치 등록 (응답) 메시지에 대하여 설명한다. 도 11a와 도 11b는 위치 등록 헤더에 수반되는 위치 등록 메시지와 위치 등록 응답 메시지의 구조를 나타낸 도면이다.
도 11a를 참조하면, 위치 등록 메시지는 11 바이트의 길이로 표현된다. 위치 등록 메시지는 1 바이트의 시퀀스 넘버(sequence number), 2 바이트의 이동 센서 노드의 16 비트 주소 및 8 바이트의 이동 센서 노드의 EUI-64 주소를 포함한다. 16 비트 주소는 6LoWPAN 센서 노드(nFFD)가 이동 센서 노드로 할당하는 임시 주소 역할을 하고, 코디네이터는 PAN 내에서 이 16 비트 주소를 이용하여 이동 센서 노드와 통신을 수행한다. EUI-64주소는 PAN 내에서 유일한 주소로 사용되고, 코디네이터가 AAA 서버로 이동 센서 노드의 정보를 요청할 때 사용된다.
도 11b를 참조하면, 위치 등록 응답 메시지는 1 바이트의 시퀀스 넘버를 포함하여 총 1 바이트의 길이로 표현된다.
한편, 본 발명에 프록시 모바일 IPv6를 적용한 저전력 무선 네트워크에서 센서 노드의 이동성 지원 방법 및 시스템은 전술한 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 중심 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 이는 본원발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.
도 1은 IEEE 802.11 또는 IEEE 802.16 기반의 프록시 모바일 IPv6 네트워크 환경을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2a 내지 도 2c는 도 1에서 이동 센서 노드(MN)의 이동 시, MAG1과 MAG2 및 LMA의 바인딩 캐쉬를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 프록시 모바일 IPv6를 적용한 저전력 무선 네트워크(6LoWPAN)에서 센서 노드의 이동을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 프록시 모바일 6LoWPAN에서 센서 노드의 이동성이 지원되는 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.
도 5는 본 발명에 따른 프록시 모바일 6LoWPAN에서 사용되는 압축된 IPv6 헤더를 포함하는 패킷의 포맷을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 프록시 모바일 6LoWPAN에서 이용되는 헤더의 형식을 나타낸 도면이다.
도 7a 내지 도 7d는 도 6의 디스패치(dispatch) 헤더의 구조를 나타낸 도면이다.
도 8a와 도 8b는 도 7의 디스패치 헤더가 LoWPAN IPv6 헤더인 경우, 디스패치 헤더 패턴에 따른 6LoWPAN의 패킷 헤더 구조를 나타낸 도면이다.
도 9a 내지 도 9d는 6LoWPAN 헤더 포맷의 스택(stack)을 나타낸 도면이다.
도 10은 위치 등록 디스패치 헤더에 수반되는 압축된 IPv6 헤더의 구조를 나타낸 도면이다.
도 11a와 도 11b는 위치 등록 헤더에 수반되는 위치 등록 메시지와 위치 등록 응답 메시지의 구조를 나타낸 도면이다.

Claims (24)

  1. 프록시 모바일(Proxy Mobile) 인터넷 프로토콜 버전 6(IPv6)를 적용한 저전력 무선 네트워크(6LoWPAN; Internet Protocol virsion 6 over Low power Wireless Personal Area Network)에서 이동 센서 노드의 접근을 인지한 센서 노드가 코디네이터(coordinator)에 상기 이동 센서 노드의 접근을 알리는 과정과,
    상기 코디네이터가 상기 IPv6를 통해 통신하는 AAA(Authentication Authorization Accounting) 서버로 상기 이동 센서 노드의 정보를 요청하고, 상기 AAA 서버로부터 상기 요청한 정보를 수신하는 과정과,
    상기 코디네이터가 상기 이동 센서 노드의 정보를 상기 이동 센서 노드로 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 센서 노드의 이동성 지원 방법.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 알림 과정 이전에,
    상기 센서 노드가 상기 이동 센서 노드로 비콘 메시지를 전송하는 것을 특징으로 하는 센서 노드의 이동성 지원 방법.
  3. 제2 항에 있어서, 상기 비콘 메시지는,
    상기 센서 노드가 포함된 6LoWPAN의 ID와 상기 이동 센서 노드에 할당하는 임시 주소인 16 비트 주소를 포함하는 것을 특징으로 하는 센서 노드의 이동성 지원 방법.
  4. 제2 항에 있어서, 상기 알림 과정은,
    상기 비콘 메시지를 수신한 상기 이동 센서 노드는 등록을 위한 정보를 상기 센서 노드로 전송하는 과정과,
    상기 이동 센서 노드로부터 상기 정보 수신 시, 상기 센서 노드는 상기 이동 센서 노드의 접근을 인지하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 센서 노드의 이동성 지원 방법.
  5. 제1 항에 있어서, 상기 알림 과정은,
    상기 센서 노드가 상기 코디네이터로 위치 등록 메시지를 전송하는 과정과,
    상기 코디네이터가 상기 센서 노드로 위치 등록 응답 메시지를 전송하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 센서 노드의 이동성 지원 방법.
  6. 제5 항에 있어서, 상기 위치 등록 메시지는,
    상기 6LoWPAN에서 사용되는 헤더 형식 중 8 비트의 디스패치 헤더(dispatch header)의 6, 7, 8 번째 비트를 각각 1, 0, 0으로 설정하여, 압축된 IPv6 헤더의 HC(Header Compression)1 인코딩 필드의 의미를 위치 등록 헤더로 변경하고,
    상기 압축된 IPv6 헤더의 8 비트의 HC1 필드의 6, 7 번째 비트의 의미를 위치 등록 메시지에 관한 것으로 변경하여 생성되는 것을 특징으로 하는 센서 노드의 이동성 지원 방법.
  7. 제6 항에 있어서, 상기 HC1 필드의 6, 7 번째 비트는,
    00으로 설정 시, 상기 압축된 IPv6 헤더 뒤에 위치 등록 메시지가 수반되고, 01로 설정 시, 상기 압축된 IPv6 헤더 뒤에 위치 등록 응답 메시지가 수반되는 것을 특징으로 하는 센서 노드의 이동성 지원 방법.
  8. 제5 항에 있어서, 상기 수신 과정은,
    상기 코디네이터가 상기 AAA 서버로 상기 이동 센서 노드의 정보 요청 시, 상기 위치 등록 메시지에 포함되어 있는 상기 이동 센서 노드의 EUI-64 주소를 이용하여 요청하고,
    상기 EUI-64 주소는 상기 6LoWPAN 내에서 사용되는 상기 이동 센서 노드의 유일한 주소인 것을 특징으로 하는 센서 노드의 이동성 지원 방법.
  9. 제1 항에 있어서, 상기 수신 과정은,
    상기 코디네이터가 상기 AAA 서버로부터 상기 이동 센서 노드의 홈 정보, 홈 프리픽스 정보 및 로컬 이동성 앵커(LMA; Local Mobility Anchor) 정보를 수신하는 것을 특징으로 하는 센서 노드의 이동성 지원 방법.
  10. 제9 항에 있어서, 상기 전송 과정은,
    상기 코디네이터가 상기 AAA 서버로부터 수신한 상기 이동 센서 노드의 홈 프리픽스 정보를 포함하는 라우터 광고(RA; Router Advertisement) 메시지를 상기 이동 센서 노드로 전송하는 것을 특징으로 하는 센서 노드의 이동성 지원 방법.
  11. 제1 항에 있어서, 상기 전송 과정 이후에,
    상기 코디네이터가 상기 IPv6를 통해 통신하는 LMA로 상기 이동 센서 노드의 위치 정보를 알려주는 프록시 바인딩 업데이트(PBU; Proxy Binding Update)를 수행하는 과정과,
    상기 LMA가 상기 코디네이터로 상기 PBU 응답을 전송하는 과정과,
    상기 코디네이터와 상기 LMA 사이에 터널이 설정되는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 센서 노드의 이동성 지원 방법.
  12. 제11 항에 있어서, 상기 설정 과정 이후에,
    상기 LMA는 상기 이동 센서 노드가 이전에 접속하고 있었던 이전 코디네이터로 위치 등록 해지 메시지를 전송하는 과정과,
    상기 이전 코디네이터가 상기 LMA로 위치 등록 해지 응답 메시지를 전송하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 센서 노드의 이동성 지원 방법.
  13. 6LoWPAN에서 센서 노드의 이동성 지원 시스템에 있어서,
    인증(Authentication), 허가(Authorization), 과금(Accounting) 기능을 수행하는 AAA 서버와,
    상기 AAA 서버와 통신하는 LMA와,
    상기 각 6LoWPAN 사이를 이동하는 이동 센서 노드와,
    상기 AAA 서버 및 LMA와 통신하고, 상기 6LoWPAN을 구성하며, 상기 이동 센서 노드의 접근 인지 시, 상기 AAA 서버로 상기 이동 센서 노드의 정보를 요청 및 수신하고, 수신된 상기 이동 센서 노드의 정보를 상기 이동 센서 노드로 전송하는 코디네이터와,
    상기 6LoWPAN을 구성하여 상기 코디네이터와 통신하고, 상기 이동 센서 노드의 접근을 인지 시, 상기 코디네이터로 상기 이동 센서 노드의 접근을 알리는 복수 개의 센서 노드들을 포함하는 것을 특징으로 하는 센서 노드의 이동성 지원 시스템
  14. 제13 항에 있어서, 상기 센서 노드는,
    상기 이동 센서 노드로 비콘 메시지를 전송하여 상기 이동 센서 노드의 접근을 인지하는 것을 특징으로 하는 센서 노드의 이동성 지원 시스템.
  15. 제14 항에 있어서, 상기 비콘 메시지는,
    상기 센서 노드가 포함된 6LoWPAN의 ID와 상기 이동 센서 노드에 할당하는 임시 주소인 16 비트 주소를 포함하는 것을 특징으로 하는 센서 노드의 이동성 지원 시스템.
  16. 제14 항에 있어서,
    상기 이동 센서 노드는 상기 비콘 메시지를 수신하면, 등록을 위한 정보를 상기 센서 노드로 전송하고,
    상기 센서 노드는 상기 정보 수신 시, 상기 이동 센서 노드의 접근을 인지하는 것을 특징으로 하는 센서 노드의 이동성 지원 시스템.
  17. 제13 항에 있어서,
    상기 센서 노드는 상기 이동 센서 노드의 접근 인지 시, 상기 코디네이터로 위치 등록 메시지를 전송하고,
    상기 코디네이터는 상기 센서 노드로 위치 등록 응답 메시지를 전송하는 것을 특징으로 하는 센서 노드의 이동성 지원 시스템.
  18. 제17 항에 있어서, 상기 위치 등록 메시지는,
    상기 6LoWPAN에서 사용되는 헤더 형식 중 8 비트의 디스패치 헤더(dispatch header)의 6, 7, 8 번째 비트를 각각 1, 0, 0으로 설정하여, 압축된 IPv6 헤더의 HC(Header Compression)1 인코딩 필드의 의미를 위치 등록 헤더로 변경하고,
    상기 압축된 IPv6 헤더의 8 비트의 HC1 필드의 6, 7 번째 비트의 의미를 위치 등록 메시지에 관한 것으로 변경하여 생성되는 것을 특징으로 하는 센서 노드의 이동성 지원 시스템.
  19. 제18 항에 있어서, 상기 HC1 필드의 6, 7 번째 비트는,
    00으로 설정 시, 상기 압축된 IPv6 헤더 뒤에 위치 등록 메시지가 수반되고, 01로 설정 시, 상기 압축된 IPv6 헤더 뒤에 위치 등록 응답 메시지가 수반되는 것을 특징으로 하는 센서 노드의 이동성 지원 시스템.
  20. 제17 항에 있어서,
    상기 코디네이터는 상기 AAA 서버로 상기 이동 센서 노드의 정보 요청 시, 상기 위치 등록 메시지에 포함되어 있는 상기 이동 센서 노드의 EUI-64 주소를 이용하여 요청하고,
    상기 EUI-64 주소는 상기 6LoWPAN 내에서 사용되는 상기 이동 센서 노드의 유일한 주소인 것을 특징으로 하는 센서 노드의 이동성 지원 시스템.
  21. 제13 항에 있어서,
    상기 코디네이터는 상기 AAA 서버로 상기 이동 센서 노드의 정보 요청 시, 상기 이동 센서 노드의 홈 정보, 홈 프리픽스 정보 및 상기 LMA 정보를 수신하는 것을 특징으로 하는 센서 노드의 이동성 지원 시스템.
  22. 제21 항에 있어서, 상기 코디네이터는,
    상기 AAA 서버로부터 수신한 상기 이동 센서 노드의 홈 프리픽스 정보를 포함하는 라우터 광고 메시지를 상기 이동 센서 노드로 전송하는 것을 특징으로 하는 센서 노드의 이동성 지원 시스템.
  23. 제22 항에 있어서,
    상기 코디네이터는 상기 라우터 광고 메시지를 상기 이동 센서 노드로 전송한 후에, 상기 LMA로 상기 이동 센서 노드의 위치 정보를 알려주는 PBU를 수행하고,
    상기 LMA는 상기 코디네이터로 상기 PBU 응답을 전송하여,
    상기 코디네이터와 상기 LMA 사이에 터널이 설정되는 것을 특징으로 하는 센서 노드의 이동성 지원 시스템.
  24. 제23 항에 있어서,
    상기 코디네이터와 상기 LMA 사이에 터널이 설정된 이후에, 상기 LMA는 상기 이동 센서 노드가 이전에 접속하고 있었던 이전 코디네이터로 위치 등록 해지 메시지를 전송하고, 상기 이전 코디네이터는 상기 LMA로 위치 등록 해지 응답 메시지를 전송하는 것을 특징으로 하는 센서 노드의 이동성 지원 시스템.
KR20080018820A 2008-02-29 2008-02-29 프록시 모바일 ＩＰｖ6를 적용한 저전력 무선 네트워크에서센서 노드의 이동성 지원 방법 및 시스템 KR101506181B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20080018820A KR101506181B1 (ko) 2008-02-29 2008-02-29 프록시 모바일 ＩＰｖ6를 적용한 저전력 무선 네트워크에서센서 노드의 이동성 지원 방법 및 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20080018820A KR101506181B1 (ko) 2008-02-29 2008-02-29 프록시 모바일 ＩＰｖ6를 적용한 저전력 무선 네트워크에서센서 노드의 이동성 지원 방법 및 시스템

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20090093348A KR20090093348A (ko) 2009-09-02
KR101506181B1 true KR101506181B1 (ko) 2015-04-08

Family

ID=41301841

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20080018820A KR101506181B1 (ko) 2008-02-29 2008-02-29 프록시 모바일 ＩＰｖ6를 적용한 저전력 무선 네트워크에서센서 노드의 이동성 지원 방법 및 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101506181B1 (ko)

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060111810A (ko) * 2005-04-25 2006-10-30 경희대학교 산학협력단 이동 ＩＰｖ6 네트워크의 이동 노드와 ＩＰｖ4 네트워크의대응 노드 사이의 통신 방법
KR20070065614A (ko) * 2005-12-20 2007-06-25 경희대학교 산학협력단 이동 ⅠＰｖ6 네트워크에서 이동 ⅠＰｖ4 네트워크로이동시 로밍 통신을 제공하는 방법
KR20090066875A (ko) * 2007-12-20 2009-06-24 삼성전자주식회사 아이피 기반 저 전력 무선 개인 네트워크의 주소 설정 방법및 장치
KR20090079386A (ko) * 2008-01-17 2009-07-22 삼성전자주식회사 인터넷 프로토콜 버전6 기반 저전력 무선네트워크에서이동성 헤더 압축 방법 및 장치
KR20090079504A (ko) * 2008-01-18 2009-07-22 삼성전자주식회사 아이피 기반 저전력 무선 네트워크에서 이동성 지원 방법및 이를 위한 시스템
KR100937924B1 (ko) 2009-10-26 2010-01-21 한국과학기술원 6ＬｏＷＰＡＮ 네트워크의 이동성 지원을 위한 프로토콜 헤더 압축 방법
KR20100090981A (ko) * 2009-02-09 2010-08-18 삼성전자주식회사 6ＬｏＷＰＡＮ 기반의 ＭＡＮＥＭＯ 환경에서 통신 경로 최적화를 지원하기 위한 방법
KR20100105086A (ko) * 2009-03-20 2010-09-29 삼성전자주식회사 인터넷 프로토콜 패킷의 헤더의 압축 방법 및 이를 위한 복수 주소 기반의 네트워크를 구성하는 노드
KR20120059204A (ko) * 2010-11-30 2012-06-08 경희대학교 산학협력단 6ＬｏＷＰＡＮ기반의 무선 센서 네트워크에서 디바이스의 이동성을 지원하는 방법
KR20120059205A (ko) * 2010-11-30 2012-06-08 경희대학교 산학협력단 6ＬｏＷＰＡＮ기반의 무선 센서 네트워크에서 이동 네트워크로 이동한 디바이스의 이동성을 지원하는 방법

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060111810A (ko) * 2005-04-25 2006-10-30 경희대학교 산학협력단 이동 ＩＰｖ6 네트워크의 이동 노드와 ＩＰｖ4 네트워크의대응 노드 사이의 통신 방법
KR20070065614A (ko) * 2005-12-20 2007-06-25 경희대학교 산학협력단 이동 ⅠＰｖ6 네트워크에서 이동 ⅠＰｖ4 네트워크로이동시 로밍 통신을 제공하는 방법
KR20090066875A (ko) * 2007-12-20 2009-06-24 삼성전자주식회사 아이피 기반 저 전력 무선 개인 네트워크의 주소 설정 방법및 장치
KR20090079386A (ko) * 2008-01-17 2009-07-22 삼성전자주식회사 인터넷 프로토콜 버전6 기반 저전력 무선네트워크에서이동성 헤더 압축 방법 및 장치
KR20090079504A (ko) * 2008-01-18 2009-07-22 삼성전자주식회사 아이피 기반 저전력 무선 네트워크에서 이동성 지원 방법및 이를 위한 시스템
KR20100090981A (ko) * 2009-02-09 2010-08-18 삼성전자주식회사 6ＬｏＷＰＡＮ 기반의 ＭＡＮＥＭＯ 환경에서 통신 경로 최적화를 지원하기 위한 방법
KR20100105086A (ko) * 2009-03-20 2010-09-29 삼성전자주식회사 인터넷 프로토콜 패킷의 헤더의 압축 방법 및 이를 위한 복수 주소 기반의 네트워크를 구성하는 노드
KR100937924B1 (ko) 2009-10-26 2010-01-21 한국과학기술원 6ＬｏＷＰＡＮ 네트워크의 이동성 지원을 위한 프로토콜 헤더 압축 방법
KR20120059204A (ko) * 2010-11-30 2012-06-08 경희대학교 산학협력단 6ＬｏＷＰＡＮ기반의 무선 센서 네트워크에서 디바이스의 이동성을 지원하는 방법
KR20120059205A (ko) * 2010-11-30 2012-06-08 경희대학교 산학협력단 6ＬｏＷＰＡＮ기반의 무선 센서 네트워크에서 이동 네트워크로 이동한 디바이스의 이동성을 지원하는 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20090093348A (ko) 2009-09-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101417744B1 (ko) 인터넷 프로토콜 버전6 기반 저전력 무선네트워크에서이동성 헤더 압축 방법 및 장치
Kim et al. A lightweight NEMO protocol to support 6LoWPAN
Culler et al. 6LoWPAN: Incorporating IEEE 802.15. 4 into the IP architecture
KR101588887B1 (ko) 멀티-홉 기반의 인터넷 프로토콜을 사용하는 네트워크에서 이동 노드의 이동성 지원 방법 및 그 네트워크 시스템
KR101524316B1 (ko) 6ＬｏＷＰＡＮ 기반의 ＭＡＮＥＭＯ 환경에서 통신 경로 최적화를 지원하기 위한 방법
CN100461746C (zh) 用于优化携带反向路由头部的消息的移动网络中的路由器布置
US20090161581A1 (en) ADDRESS AUTOCONFIGURATION METHOD AND SYSTEM FOR IPv6-BASED LOW-POWER WIRELESS PERSONAL AREA NETWORK
US20040029555A1 (en) System and method for supporting mobile internet protocol using multiple separate tunnels
KR20090079504A (ko) 아이피 기반 저전력 무선 네트워크에서 이동성 지원 방법및 이를 위한 시스템
US20100172294A1 (en) Communication system, control apparatus and router using network-based ip mobility protocol and communication method for the same
Zinonos et al. Inter-mobility support in controlled 6LoWPAN networks
EP2081344B1 (en) Transport efficiency optimization for mobile IPv6
Sun et al. The Internet underwater: An IP-compatible protocol stack for commercial undersea modems
CN111355704B (zh) 一种基于蓝牙低功耗的ipv6网络系统
Harvan Connecting wireless sensor networks to the internet-a 6lowpan implementation for tinyos 2.0
US20100177689A1 (en) Communication system, control apparatus and router using network-based ip mobility protocol and communication method for the same
KR100937924B1 (ko) 6ＬｏＷＰＡＮ 네트워크의 이동성 지원을 위한 프로토콜 헤더 압축 방법
Kim et al. A routing scheme for supporting network mobility of sensor network based on 6LoWPAN
Hasbollah et al. Performance analysis for 6loWPAN IEEE 802.15. 4 with IPv6 network
KR101506181B1 (ko) 프록시 모바일 ＩＰｖ6를 적용한 저전력 무선 네트워크에서센서 노드의 이동성 지원 방법 및 시스템
CN102625278A (zh) 用于IPv6低功耗无线个人区域网络的移动性管理方法及设备
Yang et al. Dual addressing scheme in IPv6 over IEEE 802.15. 4 wireless sensor networks
Teo et al. Node Mobility Support Between Multi-hop 6LoWPAN Networks Based on Proxy Mobile IPv6
KR100850512B1 (ko) 무선 통신의 모바일 ＩＰｖ６ 패킷 전송 방법
Chan et al. Development of 6LoWPAN adaptation layer with fragmentation and reassembly mechanisms by using Qualnet Simulator

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180227

Year of fee payment: 4

LAPS Lapse due to unpaid annual fee