KR101561108B1 - 소프트웨어 정의 네트워크에 기반한 프록시 모바일 IPv6환경에서의 데이터 통신 방법 및 핸드오버 방법 - Google Patents

소프트웨어 정의 네트워크에 기반한 프록시 모바일 IPv6환경에서의 데이터 통신 방법 및 핸드오버 방법 Download PDF

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KR101561108B1 KR1020140053972A KR20140053972A KR101561108B1 KR 101561108 B1 KR101561108 B1 KR 101561108B1 KR 1020140053972 A KR1020140053972 A KR 1020140053972A KR 20140053972 A KR20140053972 A KR 20140053972A KR 101561108 B1 KR101561108 B1 KR 101561108B1
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Abstract

본 발명은 소프트웨어 정의 네트워크에 기반한 프록시 모바일 IPv6환경에서의 개방형 흐름 컨트롤러의 핸드오버 방법에 있어서, 모바일 단말기 핸드오버 절차에 따라 핸드오버 대상이 되는 모바일 접속 게이트웨이로부터 라우터 요청 메시지를 수신하는 단계; 개방형 흐름 컨트롤러의 접속 가능성 데이터베이스에 저장된 모바일 단말기 식별 정보를 이용하여 모바일 접속 게이트웨이와 연결된 모바일 단말기에 대한 자가인증을 수행하는 단계; 자가인증이 성공한 경우에, 제 1 통신 프로토콜을 이용하여 지역 이동성 앵커와 프록시 바인딩 업그레이드메시지와 프록시 바인딩 메시지를 교환하는 단계; 및 모바일 접속 게이트웨이에게 제 2 통신 프로토콜을 이용하여 터널 초기화 메시지와 라우터 요청 메시지에 대응하는 라우터 인증 메시지를 보내는 단계를 포함하고, 제 1 통신 프로토콜과 제 2 통신 프로토콜은 서로 상이하게 미리 정의되고, 통신 프로토콜 변환에 대한 제어는 개방형 흐름 컨트롤러에 의해 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

소프트웨어 정의 네트워크에 기반한 프록시 모바일 IPv6환경에서의 데이터 통신 방법 및 핸드오버 방법{DATA COMMUNICATION METHOD AND HANDOVER METHOD IN PROXY MOBILE IPV6 BASED ON SOFTWARE DEFINITION NETWORK}
본 발명은 데이터 통신 방법 및 핸드오버 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 소프트웨어 정의 네트워크에 기반한 프록시 모바일 IPv6 환경에서의 데이터 통신 방법 및 핸드오버 방법에 관한 것이다.
프록시 모바일 IPv6(proxy mobile IPv6; 이하 'PMIPv6')는 2008년 국제 인터넷 표준화 기구(IETF)에서 RFC 5213 표준문서로 제정한 네트워크 기반 이동성 관리 프로토콜이다. PMIPv6는 도메인에 접속되어 있는 모바일 단말기와 같은 모바일 노드(mobile node; 이하 'MN')가 하나의 네트워크에서 다른 네트워크로 이동하더라도 자신에게 설정된 IPv6 주소의 변경 없이 기존에 설정된 연결을 계속 유지할 수 있도록 네트워크에서 MN의 이동을 지원한다.
PMIPv6에서는 MN을 대신하여 MN의 이동성을 지원하기 위하여 모바일 접속 게이트웨이(mobile access gateway; 이하 'MAG')와 PMIPv6의 도메인 내에서 MN을 위한 일종의 홈 에이전트로 동작하는 지역 이동성 앵커(localized mobility anchor; 이하 'LMA')가 정의된다. MAG는 MN을 대신하여 MN의 위치 정보를 LMA에 등록하고, LMA 간의 양방향 터널(bidirectional tunnel)을 생성한다. 이 양방향 터널을 이용하여 MN과 상대 노드(corresponding node; 이하 'CN') 간의 데이터 통신이 수행된다.
PMIPv6에서 하나 이상의 MN이 하나 이상의 CN과 통신하기 위하여 LMA와 같은 하나의 중앙집중장치를 거쳐야 하기 때문에, 트래픽 집중으로 인한 성능 저하와 혼잡 발생 가능성이 크다. 또한, 실시간 애플리케이션을 사용 중에 핸드오버 지연 시간이 길어지고 이로 인한 패킷 손실이 발생한다는 문제점이 있다.
이를 보완하기 위하여 핸드오버 지연과 패킷 손실을 줄이기 위한 기법들이 발명되었다. 이현진 외 1인이 발표한 "패킷 손실을 감소시키기 위한 공격적인 PMIP 기술"(한국통신학회 종합학술발표논문집(동계), 한국통신학회, 2010)는 핸드오버 시 이전에 연결되었던 MAG가 보유한 MN의 식별 정보를 신규 MAG에게 전달한다. 그 후, 핸드오버 지연 시간 동안 이전 MAG와 신규 MAG 사이에 패킷 전송을 위한 터널을 생성하여 전송되지 않은 데이터 패킷을 우선적으로 전송한다. 그러나 이 방법은 핸드오버 지연 동안 패킷 손실을 방지할 수 있지만, 핸드오버 지연 시간을 줄일 수는 없다.
한국등록특허(등록번호: 1258238)는 핸드오버 시 신규 MAG의 바인딩 정보를 이전 MAG를 통하여 LMA에게 전달하고 이에 따라 프록시 바인딩 업데이트(proxy binding update, PBU)를 미리 수행하여 다중 데이터 전송 경로를 설정함으로써 핸드오버 지연 시간 및 데이터 손실을 줄일 수 있는 발명이다. 그러나 이 발명은 MAG가 직접 LMA과 통신하여 트래픽이 집중되어 있는 구조이므로, 병목현상에 의한 혼잡 발생 및 네트워크 전송 속도 저하 가능성이 여전히 존재한다.
전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 실시예는 소프트웨어 정의 네트워크에 기반한 프록시 모바일 IPv6 데이터 통신 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 실시 예는 소프트웨어 정의 네트워크에 기반한 프록시 모바일 IPv6 데이터 통신 환경에서 핸드오버 지연으로 인한 패킷 손실을 최소화하는 핸드오버 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
다만, 본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.
본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 모바일 접속 게이트웨이가 소프트웨어 정의 네트워크에 기반한 프록시 모바일 IPv6 환경에서 데이터 통신을 하는 방법은, 모바일 접속 게이트웨이와 연결을 요청한 모바일 단말기로부터 미리 정의된 제 1 통신 프로토콜에 따라 수신된 라우터 요청 메시지를 제 1 통신 프로토콜과 상이하게 미리 정해진 제 2 프로토콜을 이용하여 개방형 흐름 컨트롤러에게 전달하는 단계; 개방형 흐름 컨트롤러로부터 제 2 통신 프로토콜에 따라 양방향 터널 초기화 메시지를 수신하여 지역 이동성 앵커와 데이터 통신을 위한 터널을 생성하는 단계; 개방형 흐름 컨트롤러로부터 제 2 통신 프로토콜에 따라 수신된 라우터 승인 메시지를 제 1 통신 프로토콜을 이용하여 모바일 단말기에게 전달하는 단계; 양방향 터널을 통해 수신된 데이터 패킷을 모바일 단말기로 전달하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 개방형 흐름 개방형 흐름 컨트롤러가 소프트웨어 정의 네트워크에 기반한 프록시 모바일 IPv6환경에서 데이터 통신을 하는 방법은, 모바일 접속 게이트웨이에 연결된 모바일 단말기의 라우터 요청 메시지를 모바일 접속 게이트웨이로부터 수신하는 경우, 모바일 단말기에 대한 인증을 미리 정해진 제 1 통신 프로토콜을 이용하여 인증·인가·계정 서버에 요청하는 단계; 요청한 인증에 대한 인증허가를 수신한 이후에, 제 1 통신 프로토콜을 이용하여 지역 이동성 앵커와 프록시 바인딩 업데이트 메시지와 프록시 바인딩 인지 메시지를 교환하는 단계; 및 모바일 접속 게이트웨이에게 제 1 통신 프로토콜과 상이한 제 2 통신 프로토콜을 이용하여 터널 초기화 메시지 및 라우터 요청 메시지에 대응하는 라우터 승인 메시지를 전달하는 단계를 포함하고, 통신 프로토콜 변환에 대한 제어는 개방형 흐름 컨트롤러에 의해 이루어지는, 모바일 데이터 통신 방법을 포함한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 소프트웨어 정의 네트워크에 기반한 프록시 모바일 IPv6 데이터 통신환경에서의 모바일 접속 게이트웨이의 핸드오버 방법은, 모바일 단말기의 핸드오버 절차에 따라 모바일 접속 게이트웨이를 핸드오버 대상으로 검색한 경우, 모바일 단말기로부터 제 1 통신 프로토콜에 따라 수신된 라우터 요청 메시지를 개방형 흐름 컨트롤러에게 전달하는 단계; 개방형 흐름 컨트롤러로부터 제 2 통신 프로토콜에 따라 터널 초기화 메시지를 수신하여 지역 이동성 앵커와 데이터 통신을 위한 양방향 터널을 생성하는 단계; 개방형 흐름 컨트롤러로부터 제 2통신 프로토콜에 따라 수신된 라우터 인증 메시지를 모바일 단말기에게 제 1 통신 프로토콜에 따라 라우터 인증 메시지를 전달하는 단계; 및 지역 이동성 앵커로부터 양방향 터널을 이용하여 데이터 패킷을 수신하고 모바일 단말기에게 전달하는 단계를 포함하고, 제 1 통신 프로토콜과 제 2 통신 프로토콜은 서로 상이하게 미리 정의되고, 통신 프로토콜 변환에 대한 제어는 모바일 접속 게이트웨이에 의해 이루어지는, 핸드오버 방법을 포함한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 소프트웨어 정의 네트워크에 기반한 프록시 모바일 IPv6환경에서의 개방형 흐름 컨트롤러의 핸드오버 방법은, 모바일 단말기 핸드오버 절차에 따라 핸드오버 대상이 되는 모바일 접속 게이트웨이로부터 라우터 요청 메시지를 수신하는 단계; 개방형 흐름 컨트롤러의 접속 가능성 데이터베이스에 저장된 모바일 단말기 식별 정보를 이용하여 모바일 접속 게이트웨이와 연결된 모바일 단말기에 대한 자가인증을 수행하는 단계; 자가인증이 성공한 경우에, 제 1 통신 프로토콜을 이용하여 지역 이동성 앵커와 프록시 바인딩 업그레이드메시지와 프록시 바인딩 메시지를 교환하는 단계; 및 모바일 접속 게이트웨이에게 제 2 통신 프로토콜을 이용하여 터널 초기화 메시지와 라우터 요청 메시지에 대응하는 라우터 인증 메시지를 보내는 단계를 포함하고, 제 1 통신 프로토콜과 제 2 통신 프로토콜은 서로 상이하게 미리 정의되고, 통신 프로토콜 변환에 대한 제어는 개방형 흐름 컨트롤러에 의해 이루어지는, 핸드오버 방법을 포함한다.
전술한 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 기존의 프록시 모바일 IPv6 규약과 소프트웨어 정의 네트워크를 서로 접목시킴으로써, 새로운 네트워크 프레임을 형성할 수 있고, 이로 인해 관련 산업 전반에서 다양한 파급 효과를 기대할 수 있다.
개방형 흐름 컨트롤러가 모바일 접속 게이트웨이에 집중되었던 네트워크의 부하를 분산시켜 줄 수 있으므로, 데이터 전송 시 혼잡으로 인한 네트워크 성능 저하를 감소시킬 수 있다.
또한, 모바일 단말기가 최초 네트워크에 연결될 때, 개방형 흐름 컨트롤러가 인증·인가·계정 서버를 이용하여 모바일 단말기의 인증을 수행하였지만, 핸드오버가 발생하였을 때는 인증·인가·계정 서버의 인증 없이 개방형 흐름 컨트롤러가 자가인증을 수행하므로 핸드오버 지연 시간을 줄이고 데이터 패킷 손실을 최소화 할 수 있다. 이로 인하여 실시간 애플리케이션에서 끊김 없는 이동성을 제공할 수 있다.
도 1은 개방형 흐름 네트워크를 설명하기 위한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 소프트웨어 정의 네트워크에 기반한 프록시 모바일 IPv6 네트워크를 설명하기 위한 구조도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 소프트웨어 정의 네트워크에 기반한 프록시 모바일 IPv6의 모바일 단말기 인증 방법 및 데이터 통신 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 소프트웨어 정의 네트워크에 기반한 프록시 모바일 IPv6 통신환경에서 핸드오버 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다.
또한, 도면을 참고하여 설명함에 있어서, 동일한 명칭으로 나타낸 구성일지라도 도면에 따라 도면 번호가 달라질 수 있고, 도면 번호는 설명의 편의를 위해 기재된 것에 불과하고 해당 도면 번호에 의해 각 구성의 개념, 특징, 기능 또는 효과가 제한 해석되는 것은 아니다.
도 1은 개방형 흐름 네트워크를 설명하기 위한 개념도이다.
개방형 흐름(openflow)은 소프트웨어 정의 네트워크(software definition network, SDN)의 인터페이스 표준 기술이다. 개방형 흐름 네트워크는 개방형 흐름 컨트롤러(openflow controller; 100)와 개방형 흐름 스위치(openflow switch; 110)를 포함하고, 개방형 흐름 프로토콜(openflow protocol)을 이용하여 내부 통신을 수행한다. 개방형 흐름 스위치(110)는 소프트웨어로 구현되는 제어 플레인(control plane; 112)과 하드웨어로 구현되는 데이터 플레인(data plane; 114)으로 분리되어 있다. 개방형 흐름 컨트롤러(100)는 개방형 흐름 스위치(110)에게 명령을 하고 개방형 흐름 스위치(110)는 그 명령에 따라 패킷을 전송하거나 수정, 폐기하는 등의 동작을 수행한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 소프트웨어 정의 네트워크에 기반한 프록시 모바일 IPv6 네트워크를 설명하기 위한 구조도이다.
모바일 단말기는 미리 정해진 제 1 통신 프로토콜을 이용하여 일종의 라우터인 모바일 접속 게이트웨이(mobile access gateway; 200)에 접속할 수 있다. 이때, 모바일 접속 게이트웨이(mobile access gateway; 200)는 미리 정해져 있으며, 제 1 통신 프로토콜과 상이한 제 2 통신 프로토콜에 따라 개방형 흐름 컨트롤러(210)와 통신을 수행할 수 있다. 개방형 흐름 컨트롤러(210)는 제 1 통신 프로토콜을 이용하여 인증·인가·계정서버(authentication·authorization· accounting server; 220)에 모바일 접속 게이트웨이(200)와 모바일 단말기의 인증을 요청하고 지역 이동성 앵커(localized mobility anchor; 230)와 데이터 통신을 위한 양방향 터널 생성을 준비할 수 있다. 지역 이동성 앵커(230)와 모바일 접속 게이트웨이(200)는 제 1 통신 프로토콜을 이용한 양방향 터널을 생성하고 이를 이용하여 상대 노드(corresponding node; 240)과의 데이터 통신을 수행할 수 있다.
제 1 통신 프로토콜은 TCP/IP, 제 2 통신 프로토콜은 개방형 흐름 프로토콜이 될 수 있으며, 통신의 프로토콜에 대한 변환 제어는 모바일 접속 게이트웨이(200)와 개방형 흐름 컨트롤러(210)가 될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 소프트웨어 정의 네트워크에 기반한 프록시 모바일 IPv6의 모바일 단말기 인증 방법 및 데이터 통신 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3에서 모바일 단말기(MN; 330)는 액정화면과 메모리, 처리기가 있으며, 이동하며 네트워크를 사용할 수 있는 모든 단말기를 통칭하는 것이다. 예를 들어 모바일 단말기는 노트북(notebook) 컴퓨터, 태블렛(tablet) 컴퓨터, 스마트 폰(smart phone), PDA(personal digital assistant), 휴대 전화(mobile phone), 무선네트워크를 지원하는 디지털 카메라(digital camera) 등 모든 종류의 핸드헬드(handheld) 기반의 무선 통신 장치를 포함할 수 있다.
먼저, 소프트웨어 정의 네트워크에 기반한 프록시 모바일 IPv6의 모바일 단말기 인증 방법을 설명한다.
모바일 단말기(MN; 330)는 일종의 라우터인 모바일 접속 게이트웨이(340)에 접속하여 데이터 통신 등의 서비스를 제공받기 위하여 미리 정해진 제 1 통신 프로토콜에 따라 라우터 요청 메시지(router solicitation; S300)를 전달할 수 있다.
라우터 요청 메시지를 수신한(S300) 모바일 접속 게이트웨이(340)는 미리 정해져 있으며 제 1 통신 프로토콜과는 상이한 제 2 통신 프로토콜에 따라 개방형 흐름 컨트롤러(350)에게 라우터 요청 메시지(S301)를 전달할 수 있다.
라우터 요청 메시지를 받은(S301) 개방형 흐름 컨트롤러(350)는 제 1 통신 프로토콜에 따라 인증·인가·계정 서버(360)에게 모바일 접속 게이트웨이(340)와 모바일 단말기(330)에 대한 인증을 요청(S302)하고 인증 승인 결과(S303)를 받을 수 있다.
인증·인가·계정서버(360)로부터 인증 허가를 받은 개방형 흐름 컨트롤러(350)는 지역 이동성 앵커(370)와의 연결을 위하여 제 1 통신 프로토콜에 따라 프록시 바인딩 업데이트(proxy binding update; S304)와 프록시 바인딩 인지 메시지(proxy binding acknowledgement; S305)를 교환할 수 있다. 이 후 개방형 흐름 컨트롤러(350)는 모바일 접속 게이트웨이(340)에게 제 2 통신 프로토콜을 이용하여 터널 초기화 메시지(S306)와 라우터 허용 메시지(S307)를 전달할 수 있다.
모바일 접속 게이트웨이(340)는 지역 이동성 앵커(370)와 데이터 패킷 전송을 위한 양방향 터널 (bi directional tunnel; S310)을 생성하고 모바일 단말기(330)에게 제 1 통신 프로토콜을 이용하여 라우터 허용 메시지(router advertisement; S308)를 전달할 수 있다.
본 실시예에서 제 1 통신 프로토콜은 TCP/IP, 제 2 통신 프로토콜은 개방형 흐름 프로토콜이 될 수 있다. 또한, 통신 프로토콜 변환에 대한 제어는 모바일 접속 게이트웨이(340)와 개방형 흐름 컨트롤러(350)에 의해 이루어질 수 있다.
또한, 개방형 흐름 컨트롤러(350)는 인증·인가·계정 서버(360)로부터 인증 허가를 수신 한 후 모바일 단말기(330)의 식별 정보, 모바일 접속 게이트웨이(340)의 식별 정보 및 지역 이동성 앵커(370)의 식별 정보 등을 개방형 흐름 컨트롤러(350) 내의 접속 가능성 데이터베이스에 저장할 수 있다. 이 접속 가능성 데이터베이스에 저장된 정보는 모바일 단말기(330)와 모바일 접속 게이트웨이(340)의 접속 상태 유지와 핸드오버 발생 시 자기 인증에 활용될 수 있다.
다음으로, 소프트웨어 정의 네트워크에 기반한 프록시 모바일 IPv6의 모바일 및 데이터 통신 방법을 설명한다.
라우터 허용 메시지를 수신한 모바일 단말기(330)는 모바일 접속 게이트웨이(340)와 데이터 패킷을 교환하여 상대 노드 (380)간의 데이터 통신을 수행할 수 있다. 이때, 도 2의 (A)는 모바일 단말기와 상대 노드의 데이터 통신을 나타낸다. 도 2의 (A)와 같이 모바일 단말기(330)와 모바일 접속 게이트웨이(340)은 데이터 패킷을 이용하며, 모바일 접속 게이트웨이(340)와 지역 이동성 앵커(370)는 양방향 터널을 이용한 터널화된 데이터 패킷을 이용하여 통신할 수 있다. 또한, 지역 이동성 앵커(370)과 상대 노드(380)은 다시 데이터 패킷을 이용하여 통신할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 소프트웨어 정의 네트워크에 기반한 프록시 모바일 IPv6 통신환경에서 핸드오버(handover) 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
모바일 단말기가 이동함에 따라 현재 접속하여 데이터 통신을 수행하던 모바일 접속 게이트웨이(450)의 서비스 제공 가능 영역을 벗어나 연결 유실(S400)이 될 수 있다. 이때, 신규 모바일 접속 게이트웨이(460)가 모바일 단말기(440)와 자동 동조되어, 모바일 단말기(440)에게 지속적인 데이터 통신을 제공하기 위한 기술이 핸드오버이다. 이 기술로 인하여 모바일 단말기를 사용하는 사용자는 끊김 현상 없이 데이터 통신을 사용할 수 있다.
모바일 단말(440)이 현재 접속하여 데이터 통신을 수행하던 모바일 접속 게이트웨이(450)와의 연결유실(S400)이 일어나면 핸드오버 절차에 따라 인접해 있던 신규 모바일 접속 게이트웨이(460)로 핸드오버를 결정할 수 있다. 핸드오버를 결정한 모바일 단말(440)은 신규 모바일 접속 게이트웨이(460)에게 미리 정해진 제 1 통신 프로토콜에 따라 라우터 요청 메시지(S420)를 전달할 수 있다.
라우터 요청 메시지를 수신한 모바일 접속 게이트웨이(460)는 미리 정해져 있으며, 제 1 통신 프로토콜과 상이한 제 2 통신 프로토콜에 따라 개방형 흐름 컨트롤러(470)에게 라우터 요청 메시지(S421)를 전달할 수 있다.
라우터 요청 메시지(S421)를 받은 개방형 흐름 컨트롤러(470)는 개방형 흐름 컨트롤러(470) 내의 접속 가능성 데이터베이스에 저장하였던 모바일 단말기 식별 정보를 이용하여 모바일 단말기(440)의 자가인증(S422)을 수행할 수 있다. 자가인증에 성공한 이후, 접속 가능성 데이터 베이스에 저장되어 있던 이전 모바일 접속 게이트웨이(450) 식별 정보를 신규 모바일 접속 게이트웨이(460) 식별 정보로 교체한다.
개방형 흐름 컨트롤러(470)가 모바일 단말기(440)에 대한 자가인증이 성공한 후, 개방형 흐름 컨트롤러(470)는 지역 이동성 앵커(480)와의 제 1 통신 프로토콜을 이용하여 프록시 바인딩 업데이트 메시지(S425)와 프록시 바인딩 인지 메시지(S426)를 교환할 수 있다. 이 후 개방형 흐름 컨트롤러(470)는 신규 모바일 접속 게이트웨이(460)에게 제 2 통신 프로토콜에 따라 터널 초기화 메시지(S425)와 라우터 허용 메시지(S427)를 전달할 수 있다.
신규 모바일 접속 게이트웨이(460)는 지역 이동성 앵커와 데이터 패킷 전송을 위한 양방향 터널(S430)을 생성하고 모바일 단말기(440)에게 라우터 허용 메시지(S427)를 전달할 수 있다.
라우터 허용 메시지(S427)를 수신한 모바일 단말기(440)는 신규 모바일 접속 게이트웨이(460)와 데이터 패킷을 교환하여 상대 노드 (490)과의 데이터 통신을 계속 수행할 수 있게 된다.
본 실시예에서 제 1 통신 프로토콜은 TCP/IP, 제 2 통신 프로토콜은 개방형 흐름 프로토콜이 될 수 있다. 또한, 통신 프로토콜 변환에 대한 제어는 모바일 접속 게이트웨이(340)와 개방형 흐름 컨트롤러(350)에 의해 이루어질 수 있다.
도 4의 (A)와 같이 핸드오버 이전에는 모바일 단말기(440)가 이전 모바일 접속 게이트웨이(450)를 통하여 데이터를 통신을 수행하였으며, 핸드오버가 종료된 이후에는 (B)와 같이 신규 모바일 접속 게이트웨이(460)를 통하여 데이터 통신을 수행할 수 있게 된다.
이렇게 모바일 단말기(440)가 최초 네트워크 연결을 시도할 때, 개방형 흐름 컨트롤러(470)가 인증·인가·계정 서버에게 인증을 요청하고, 인증 결과를 수신하여 인증을 수행하는 것과 달리 핸드오버 발생 시에는 개방형 흐름 컨트롤러(470)가 자가인증(S422)을 수행하므로 연결유실(S400)에 따른 패킷 손실(S410)을 최소화할 수 있고, 핸드오버 지연(S410) 시간을 줄일 수 있으며, 실시간 애플리케이션에서 끊김 없는 이동성을 제공할 수 있다.
본 발명의 방법 및 시스템은 특정 실시예와 관련하여 설명되었지만, 그것들의 구성 요소 또는 동작의 일부 또는 전부는 범용 하드웨어 아키텍처를 갖는 컴퓨터 시스템을 사용하여 구현될 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
200: 모바일 접속 게이트웨이 1(mobile access gateway 1)
201: 모바일 접속 게이트웨이 2(mobile access gateway 2)
210: 개방형 흐름 컨트롤러(Openflow-Controller)
220: 인증·인가·계정(authentication·authorization· accounting)
230: 지역 이동성 앵커(localized mobility anchor)
240: 상대노드(corresponding node)

Claims (9)

  1. 모바일 접속 게이트웨이가 소프트웨어 정의 네트워크에 기반한 프록시 모바일 IPv6환경에서 데이터 통신을 하는 방법에 있어서,
    모바일 단말기로부터 제 1 통신 프로토콜에 따라 수신된 라우터 요청 메시지를 제 2 통신 프로토콜을 이용하여 개방형 흐름 컨트롤러에게 전달하는 단계;
    상기 개방형 흐름 컨트롤러로부터 제 2 통신 프로토콜에 따라 상기 모바일 단말기와 상기 모바일 접속 게이트웨이에 대한 인증을 수행하고 터널 초기화 메시지를 수신하는 단계;
    지역 이동성 앵커와 데이터 통신을 위한 양방향 터널을 생성하는 단계;
    상기 개방형 흐름 컨트롤러로부터 상기 제 2 통신 프로토콜에 따라 수신된 라우터 승인 메시지를 상기 제 1 통신 프로토콜을 이용하여 상기 모바일 단말기에게 전달하는 단계; 및
    상기 양방향 터널을 통해 수신된 데이터 패킷을 상기 모바일 단말기로 전달하는 단계를 포함하고,
    상기 제 1 통신 프로토콜과 상기 제 2 통신 프로토콜은 서로 상이하게 미리 정의되고, 통신 프로토콜 변환에 대한 제어는 상기 모바일 접속 게이트웨이에 의해 이루어지고,
    상기 인증은 상기 개방형 흐름 컨트롤러를 통하여 수행하는, 상기 개방형 흐름 컨트롤러의 접속 가능성 데이터베이스에 저장된 정보에 기초한 자가 인증 및 상기 제 1 통신 프로토콜을 이용하여 인증·인가·계정 서버에 요청한 인증 중 어느 하나인,
    모바일 데이터 통신 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 모바일 단말기의 연결 상태에 대한 모니터링을 수행하는 단계를 더 포함하고,
    상기 연결 상태에 대한 정보는 상기 모바일 단말기에 대한 핸드오버가 발생되는 경우 사용되는 것인,
    모바일 데이터 통신 방법.
  3. 개방형 흐름 컨트롤러가 소프트웨어 정의 네트워크에 기반한 프록시 모바일 IPv6환경에서 데이터 통신을 하는 방법에 있어서,
    모바일 접속 게이트웨이에 연결된 모바일 단말기의 라우터 요청 메시지를 상기 모바일 접속 게이트웨이로부터 수신하는 경우,
    상기 모바일 단말기에 대한 인증을 제 1 통신 프로토콜을 이용하여 인증·인가·계정 서버에 요청하는 단계;
    상기 요청한 인증에 대한 인증허가를 수신한 이후에,
    상기 제 1 통신 프로토콜을 이용하여 지역 이동성 앵커와 프록시 바인딩 업데이트 메시지와 프록시 바인딩 인지 메시지를 교환하는 단계; 및
    상기 모바일 접속 게이트웨이에게 제 2 통신 프로토콜을 이용하여 터널 초기화 메시지 및 상기 라우터 요청 메시지에 대응하는 라우터 승인 메시지를 전달하는 단계를 포함하고,
    상기 제 1 통신 프로토콜과 상기 제 2 통신 프로토콜은 서로 상이하게 미리 정의되고, 통신 프로토콜 변환에 대한 제어는 상기 개방형 흐름 컨트롤러에 의해 이루어지는,
    모바일 데이터 통신 방법.
  4. 제 1 항 또는 제 3항에 있어서,
    상기 제 1 통신 프로토콜은 TCP/IP이고,
    상기 제 2 통신 프로토콜은 개방형 흐름 프로토콜인,
    모바일 데이터 통신 방법.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 인증·인가·계정 서버로부터 인증 허가를 수신한 후 상기 모바일 단말기의 식별 정보, 상기 모바일 접속 게이트웨이의 식별 정보, 및 상기 지역 이동성 앵커의 식별 정보를 상기 개방형 흐름 컨트롤러의 접속 가능성 데이터베이스에 저장하는 단계; 및
    상기 접속 가능성 데이터베이스에 저장된 정보를 이용해서 자가인증하는 단계를 더 포함하는,
    모바일 데이터 통신 방법
  6. 소프트웨어 정의 네트워크에 기반한 프록시 모바일 IPv6 데이터 통신환경에서의 모바일 접속 게이트웨이의 핸드오버 방법에 있어서,
    모바일 단말기의 핸드오버 절차에 따라 모바일 접속 게이트웨이를 핸드오버 대상으로 검색한 경우, 상기 모바일 단말기로부터 제 1 통신 프로토콜에 따라 수신된 라우터 요청 메시지를 개방형 흐름 컨트롤러에게 전달하는 단계;
    상기 개방형 흐름 컨트롤러로부터 제 2 통신 프로토콜에 따라 터널 초기화 메시지를 수신하여 지역 이동성 앵커와 데이터 통신을 위한 양방향 터널을 생성하는 단계;
    상기 개방형 흐름 컨트롤러로부터 상기 제 2통신 프로토콜에 따라 수신된 라우터 인증 메시지를 상기 모바일 단말기에게 상기 제 1 통신 프로토콜에 따라 라우터 인증 메시지를 전달하는 단계; 및
    상기 지역 이동성 앵커로부터 상기 양방향 터널을 이용하여 데이터 패킷을 수신하고 상기 모바일 단말기에게 전달하는 단계를 포함하고,
    상기 제 1 통신 프로토콜과 상기 제 2 통신 프로토콜은 서로 상이하게 미리 정의되고, 통신 프로토콜 변환에 대한 제어는 상기 모바일 접속 게이트웨이에 의해 이루어지는,
    핸드오버 방법.
  7. 소프트웨어 정의 네트워크에 기반한 프록시 모바일 IPv6환경에서의 개방형 흐름 컨트롤러의 핸드오버 방법에 있어서,
    모바일 단말기의 핸드오버 절차에 따라 핸드오버 대상이 되는 모바일 접속 게이트웨이로부터 라우터 요청 메시지를 수신하는 단계;
    상기 개방형 흐름 컨트롤러의 접속 가능성 데이터베이스에 저장된 모바일 단말기 식별 정보를 이용하여 상기 모바일 접속 게이트웨이와 연결된 모바일 단말기에 대한 자가인증을 수행하는 단계;
    상기 자가인증이 성공한 경우에, 제 1 통신 프로토콜을 이용하여 지역 이동성 앵커와 프록시 바인딩 업그레이드메시지와 프록시 바인딩 메시지를 교환하는 단계; 및
    상기 모바일 접속 게이트웨이에게 제 2 통신 프로토콜을 이용하여 터널 초기화 메시지와 상기 라우터 요청 메시지에 대응하는 라우터 인증 메시지를 보내는 단계를 포함하고,
    상기 제 1 통신 프로토콜과 상기 제 2 통신 프로토콜은 서로 상이하게 미리 정의되고, 통신 프로토콜 변환에 대한 제어는 상기 개방형 흐름 컨트롤러에 의해 이루어지는,
    핸드오버 방법.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 통신 프로토콜은 TCP/IP이고,
    상기 제 2 통신 프로토콜은 개방형 흐름 프로토콜인,
    핸드오버 방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 자가인증이 성공한 이후,
    상기 접속 가능성 데이터베이스에 저장되어 있던 상기 모바일 단말기와 연결된 모바일 접속 게이트웨이 식별 정보를 상기 모바일 접속 게이트웨이 식별 정보로 교체하는 단계를 더 포함하는,
    핸드오버 방법.
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