KR101589461B1

KR101589461B1 - 모바일 ｉｐ용 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR101589461B1
Application number: KR1020117010962A
Authority: KR
Inventors: 디미트리 파파디미트리오우
Original assignee: 알까뗄 루슨트
Priority date: 2008-10-17
Filing date: 2009-10-08
Publication date: 2016-01-28
Also published as: CN101730166B; JP2012506180A; WO2010043349A1; US20100097994A1; CN101730166A; EP2178265A1; EP2178265B1; US9503889B2; JP5905722B2; KR20110069878A

Abstract

사용자 IP 어드레싱 공간 및 네트워크 IP 어드레싱 공간을 포함하는, 제 1 IP 에지 - IP 네트워크 - 제 2 IP 에지 접속성을 통해 모바일 노드 및 상대 노드 간에 통신하기 위한 네트워크 시스템으로서, 사용자 IP 및 네트워크 IP 어드레싱 공간 사이에 로케이터 식별자 공간이 삽입되고, 제 1 및 제 2 IP 에지들이 제 1 및 제 2 로케이터 식별자들과 연관되고, 시스템은 또한, 모바일 노드를, 하나 이상의 IP 네트워크 어드레스들 및 제 1 로케이터 식별자를 통해 하나 이상의 IP 네트워크 어드레스들로부터 분리된 IP 사용자 어드레스와 연관시키도록 구성되는, 네트워크 시스템이 제공된다.

Description

모바일 ＩＰ용 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR MOBILE IP}

본 발명은 제 1 IP 에지 - IP 네트워크 - 제 2 IP 에지 접속성을 통해 모바일 노드(mobile node) 및 상대 노드(correspondent node) 간에 통신하기 위한 네트워크 시스템 및 방법에 관한 것으로, 모바일 노드는, 패킷들의 수신을 계속하면서, 네트워크에 대한 그의 토폴로지컬 접속성을 변경할 수도 있다. 본 발명은 또한 모바일 노드/제 1 IP 에지부에서 및 상대 노드/제 2 IP 에지부에서 매핑 기능을 수행하기 위한 매퍼 시스템(mapper system)에 관한 것이다.

종래 기술에서는, IP 이동성 문제를 해결하기 위한 다음과 같은 세 가지 기본적인 메커니즘들을 발견될 수 있다:

- 인터넷에 대한 토폴로지컬 연결점(들)을 변경하기 때문에, 모바일 노드를 리넘버링한다. 결과적으로, 네트워크 IP 어드레스의 변경은 IP 어드레스들을 식별자들로서 사용하는 프로토콜들에 대한 기존의 수송 또는 더 높은 레벨의 접속들을 중단할 것이다;

- 모바일 노드의 새로운 토폴로지컬 위치로부터 그의 원래 위치로의 리넘버링하고 터널들을 생성한다. 이 방식은 3자간의 라우팅 결과를 가져오는 모바일 노드의 현재 위치의 추적을 계속하기 위해 홈 에이전트(home agent)를 필요로 한다(상대 노드는 홈 에이전트를 통해 모바일 노드와 통신해야 한다). 이것은 상대 노드 및 모바일 노드가 2개의 인접한 외부 네트워크들에 있을 때에도, 상대 노드가 항상 홈 에이전트를 통해 모바일 노드에 도달해야 하는 단점을 갖는다;

- 모바일 노드로 하여금 그의 새로운 연결점(들)으로부터의 그의 프리픽스들(prefixes)을 알리도록 한다. 이 해결책의 주요 단점은, 모바일 노드들은 움직이기 때문에 동적 갱신들이 글로벌 라우팅 시스템에서 감시되어, 확장성 문제들을 야기한다는 것이다.

본 발명의 목적은 인터넷과 같은 대규모의 IP 기반구조 전반에 걸쳐 배치할 수 있도록 하기 위해 IP 이동성 문제를 확장 가능한 방식으로 해결하는 것이다.

이 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 네트워크 시스템은, 사용자 IP 및 네트워크 IP 어드레싱 공간 사이에 로케이터 식별자 공간(locator identifier space)이 삽입되고, 제 1 및 제 2 IP 에지들이 제 1 및 제 2 로케이터 식별자들과 연관되고, 시스템은 또한 모바일 노드를, 하나 이상의 IP 네트워크 어드레스들 및 제 1 로케이터 식별자를 통해 하나 이상의 IP 네트워크 어드레스들로부터 분리된 IP 사용자 어드레스와 연관시키도록 구성되는 점이 차별화된다.

사용자 및 네트워크 IP 어드레싱 공간 사이에 로케이터 식별자 공간을 삽입함으로써, 상위 IP 어드레스(즉, 사용자 공간 IP 어드레스)가 식별자로서 사용되는 것이 방지된다. 따라서, IP 어드레스 공간 시맨틱(semantic)이 해결된다. 또한, 로케이터 식별자들을 IP 에지들과 연관시킴으로써, 로컬라이제이션(localization) 문제가 해결된다. 사용자 및 네트워크 IP 어드레싱 공간 사이의 구분은 네트워크 그래프에서의 모바일 노드의 네트워크 위치를 수송 접속 식별(transport connection identification)의 IP 어드레스 부분에서 분리함으로써 수송 접속 연속성을 보장한다.

하나 이상의 네트워크 어드레스가 모바일 노드와 연관될 수 있는 시스템을 제공함으로써(즉, 모바일 노드에 병렬 IP/DLL/PHY 스택들의 사용을 가능하게 함으로써), 모바일 노드가, 예를 들어, 하나의 무선 도메인에서 또 다른 무선 도메인으로 이동할 때 또는 2개(이상)의 무선 기술들이 동일한 외부 네트워크에서 이용 가능할 때, 2개의 네트워크 도메인들을 활성 상태로 유지하는 것이 가능하다.

네트워크 시스템의 유리한 실시예에 따르면, 시스템은, 각각 물리층, 링크층 및 IP 네트워크 어드레스층으로 이루어지는 제 1 및 제 2 스택을 모바일 노드와 연관시키도록 구성되고, 상기 제 1 및 제 2 스택들은 제 1 로케이터 식별자를 통해 사용자 어드레스로부터 분리된다. 또 다른 양태에 따르면, 시스템은 제 1 IP 네트워크 어드레스를 갖는 제 1 네트워크 공간 도메인으로부터 제 2 IP 네트워크 어드레스를 갖는 제 2 네트워크 공간 도메인으로의 전이 동안, 제 1 및 제 2 스택의 제 1 및 제 2 IP 네트워크 어드레스를 각각 동시에 활성 상태로 유지하도록 구성된다. 각각 물리층, 링크층 및 IP 네트워크 어드레스층으로 이루어지는 제 1 및 제 2 스택을 제공함으로써, 상기 제 1 및 제 2 스택들은 제 1 로케이터 식별자를 통해 사용자 어드레스로부터 분리되고, 연속성을 보장하면서 2개 이상의 무선 기술들이 동일한 외부 네트워크에서 이용 가능할 때, 하나의 무선 도메인에서 또 다른 무선 도메인으로 이동하는 것이 가능하다. 제 1 IP 네트워크 어드레스를 갖는 제 1 네트워크 공간 도메인으로부터 제 2 IP 네트워크 어드레스를 갖는 제 2 네트워크 공간 도메인으로의 전이 동안, 상기 네트워크 어드레스들은 동시에 활성 상태로 유지될 수 있다.

본 발명은 또한, 매핑 기능을 수행하기 위한, 제 1 IP 에지 - IP 네트워크 - 제 2 IP 에지 접속성을 통해 모바일 노드 및 상대 노드 간의 통신에 사용하기 위한 매퍼 시스템(mapper system)에 관한 것으로,

IP 에지의 고유 로케이터 식별자를 저장하기 위한 저장 수단;

상기 모바일 노드가 IP 에지의 작동 필드(working field)에 위치될 때 로케이터 식별자를 모바일 노드와 통신시키기 위한 수단;

상기 모바일 노드가 IP 에지의 작동 필드에 위치될 때 모바일 노드의 사용자 IP 어드레스를 등록하기 위한 수단;

IP 에지의 작동 필드에 위치된 상대 노드로부터의 요청시, 사용자 어드레스의 어드레스 해결 요청을 상기 사용자 어드레스와 연관된 또 다른 IP 에지로 전송하기 위한 수단; 및

상기 사용자 어드레스와 대응하는 네트워크 어드레스 및 로케이터 식별자를 수신하고, 상기 네트워크 어드레스 및 로케이터 식별자를 상대 노드로 포워딩하기 위한 수단을 포함한다. 네트워크 에지들에서 이러한 매퍼 시스템들을 도입하는 것은 터널링이 자유로운 해결책을 가능하게 한다. 요컨대, 매퍼 시스템들은 사용자 IP 어드레스, 네트워크 IP 어드레스 및 로케이터 식별자 간의 연관들이 유지되고 필요한 곳에서 이용 가능한 것을 보장한다.

본 발명의 매퍼 시스템의 유리한 실시예에 따르면, 저장 수단은 사용자 어드레스들 및 대응하는 네트워크 어드레스들과 로케이터 식별자들을, 선택적으로는 상기 대응들 각각에 대한 대여 시간(lease time)과 함께 갖는 테이블을 유지한다. 또 다른 양태에 따르면, 매퍼 시스템은 액세스 시스템, 특히 DSLAM, 에지 라우터와 같은 장치들 중 하나에서의 구현을 위해 적응된다. 바람직하게, 저장 수단은 사용자 어드레스들 및 대응하는 네트워크 어드레스들과 로케이터 식별자들을, 선택적으로는 상기 대응들 각각에 대한 대여 시간과 함께 갖는 테이블을 유지한다. 이것은 필요한 룩업들을 제한할 수 있고, 사용자 어드레스들 및 로케이터 식별자들 간의 기존 링크들의 개요를 갱신할 수 있도록 한다.

바람직한 실시예에 따르면, 매퍼 시스템은 액세스 시스템, 특히 DSLAM, 에지 라우터와 같은 장치들 중 하나에 위치된다.

마지막으로, 본 발명은 제 1 IP 에지 - IP 네트워크 - 제 2 IP 에지 접속성을 통해, 사용자 IP 어드레스를 갖고 적어도 하나의 네트워크 IP 어드레스가 할당되는 모바일 노드 및 상대 노드 간에 통신하기 위한 방법과 관련되며, 이 방법은,

제 1 IP 에지로부터 모바일 노드로 로케이터 식별자를 전송하는 단계;

모바일 노드의 사용자 어드레스를 제 1 IP 에지로 전송하는 단계;

모바일 노드의 사용자 어드레스의 위치를 정하기 위한 요청을 상대 노드로부터 제 2 IP 에지로 전송하는 단계;

제 2 IP 에지에 의한 어드레스 해결 요청을 제 1 IP 에지에 전송하는 단계;

제 1 IP 에지에 의해 모바일 노드의 사용자 어드레스와 연관된 네트워크 어드레스 및 로케이터 식별자를 제 2 IP 에지에 전송하는 단계; 및

제 2 IP 에지에 의해 모바일 노드와 연관된 상기 네트워크 어드레스 및 로케이터 식별자를 상대 노드로 포워딩하는 단계를 포함한다.

본 발명의 시스템, 본 발명의 매퍼 시스템 및 본 발명의 방법은, 다른 상위 및 하위 층들과의 교차 층 종속성들의 결과를 발생시키지 않으면서 구체적으로는 네트워크 이동성이 네트워크층 레벨에서 다루어질 수 있도록 한다. 또한 본 발명은 네트워크 내부의 포워딩 플레인 레벨(forwarding plane level)에서의 어떠한 중간 처리도 수반하지 않는 단말/모바일 노드 구동 시스템/방법을 제공한다.

유리한 실시예에 따르면, 본 발명의 방법은: 제 2 IP 에지에 의한 어드레스 해결 요청을 제 1 IP 에지를 포함하는 IP 에지들의 세트에 전송하는 단계를 더 포함한다. 또 다른 양태에 따르면, 본 방법은:

사용자 어드레스 공간의 IP 테이블에서 사용자 어드레스의 룩업을 수행하고 사용자 어드레스와 대응하는 서브넷 어드레스들에 기초하여 IP 에지들을 선택함으로써 상기 IP 에지들의 세트를 결정하는 단계를 더 포함한다. 모바일 노드의 특정 사용자 어드레스와 연관된 IP 에지를 알기 위해서, 일반적으로, 사용자 어드레스 공간의 IP 테이블에서 사용자 어드레스의 룩업이 수행될 것이고, 여기서, 대응하는 서브넷 어드레스들을 갖는 IP 에지들의 세트가 선택된다. 모바일 노드의 특정 사용자 어드레스와 연관된 제 1 IP 에지는 그때 이 IP 에지들의 세트의 일부일 것이다. 이어서, 제 1 IP 에지를 포함하는 IP 에지들의 이 세트로 제 2 IP 에지에 의해 어드레스 해결 요청이 전송될 수 있고, 물론, 제 1 IP 에지만이 응답할 것이다. 이것은 또한 시스템의 확장성을 보장한다.

본 발명의 방법의 가능한 실시예에 따르면, 동일한 로케이터 식별자를 보유하면서 새로운 네트워크 어드레스가 모바일 노드에 할당되면, 제 1 IP 에지에 의해 갱신이 제 2 IP 에지로 전송되고, 상기 갱신은 상기 모바일 노드와 관련된 상기 새로운 네트워크 어드레스를 포함한다. 또한, 모바일 노드가 제 1 IP 네트워크 어드레스를 갖는 하나의 네트워크 도메인으로부터 제 2 IP 네트워크 어드레스를 갖는 또 다른 네트워크 도메인으로 전이될 때, 상기 제 1 및 제 2 네트워크 어드레스들과의 연관들은 바람직하게 전이 기간 동안 활성 상태로 유지된다. 또 다른 구현은, 모바일 노드의 현재 네트워크 어드레스가 비활성 상태인 것으로 검출되면, 제 1 IP 에지에 의해 갱신이 제 2 IP 에지로 전송되도록 이루어진다.

가능한 실시예에 따르면, 모바일 노드의 사용자 어드레스는 DNS를 통해 상대 노드에 의해 획득된다.

가능한 실시예에 따르면, 방법은:

사용자 어드레스들 및 대응하는 네트워크 어드레스들과 로케이터 식별자들을 제 2 IP 에지와 연관된 저장소에 저장하고, 선택적으로는 상기 대응들 각각에 대한 대여 시간을 저장하는 단계를 더 포함한다.

가능한 실시예에 따르면, 모바일 노드의 사용자 어드레스의 위치를 정하기 위한 요청을 전송하기 전에, 상기 사용자 어드레스는 DNS를 통해 상대 노드에 의해 획득된다.

가능한 실시예에 따르면, 제 1 IP 에지로부터 모바일 노드로 로케이터 식별자를 전송하는 단계는 DHCP 옵션의 일부로서 모바일 노드에 로케이터 식별자를 알리도록 이루어진다.

이제 본 발명의 바람직한 비제한적이고 예시적인 실시예들을 예시하기 위해 첨부 도면들이 사용된다. 본 발명의 상기 및 다른 유리한 특징들 및 목적들이 보다 명백해질 것이며, 본 발명은 첨부 도면들과 함께 확인할 때 다음 상세한 설명으로부터 보다 잘 이해될 것이다.

본 발명에 따르면 인터넷과 같은 대규모의 IP 기반구조 전반에 걸쳐 배치할 수 있도록 하기 위해 IP 이동성 문제를 확장 가능한 방식으로 해결할 수 있다.

도 1은 본 발명이 구현될 수 있는 통신 시스템을 도시하는 개략적인 블록도.
도 2는 본 발명의 시스템의 실시예에 있어서의 모바일 노드에 있어서의 스택의 실시예를 도시하는 도면.
도 3은 본 발명의 방법의 실시예를 도시하는 개략도.

도 1은 외부 네트워크(12)에 위치된 모바일 노드(10)와, 예를 들어, 사설 네트워크(13)에 위치된 상대 노드(11) 간에 IP 네트워크(17)를 통해 데이터를 통신하기 위한 통신 시스템을 도시하며, 에지 라우터 또는 DSLAM과 같은 에지 노드들(14, 15)은 IP 네트워크(17)에 대한 액세스를 제공한다. 에지 노드(즉, IP 에지)는 기본적으로 모바일 노드 또는 상대 노드가 언제 IP 네트워크로 들어가는지를 살피는 제 1 노드이다. 또한, 통신 시스템은 일반적으로 IP 네트워크(40) 상에서 네트워크 어드레스들을 할당할 수 있는 동적 호스트 설정 프로토콜(DHCP; dynamic host configuration protocol) 서버와 같은 어드레스 할당 서버(16)를 포함한다.

본 발명의 시스템의 실시예에 따르면, 로케이터 식별자(ID) 공간에 의해 분리되는 사용자 IP 어드레싱 공간 및 네트워크 IP 어드레싱 공간이 제공된다. 이러한 실시예를 예시하기 위해서, 도 2는 모바일 노드에 있어서의 가능한 스택(20)을 도시한다. 예시된 실시예에서는, 2개의 모바일 노드 네트워크 스택들((21, 22, 23); (21', 22', 23'))이 각각 2개의 상이한 네트워크 연결점들(28, 29)과 관련하여 표시되어 있다. 제 1 네트워크 스택은 어드레스층(IP1)(참조 번호 23), 링크층(DLL)(참조 번호 22), 및 물리층(PHY)(참조 번호 21)을 포함한다. 유사한 방식으로, 제 2 네트워크 스택은 어드레스층(IP2)(23'), 링크층(DLL)(22') 및 물리층(PHY)(21')을 포함한다. 2개의 상이한 네트워크 연결점들(28, 29)은 2개의 상이한 네트워크 공간 어드레스 도메인들과 연관된다.

일반적으로, 모바일 노드는 IEE 802.11 및 802.16e, 또는 3G 및 802.11, 또는 임의의 다른 무선층 기술들의 조합과 같은 다수의 DLL/PHY 스택들을 지원한다. 네트워크 스택의 IP 어드레스들(23, 23')은, 예를 들어, DHCPv6 또는 SLAC(IPv6 무상태형 자동 설정(IPv6 Stateless Autoconfiguration))를 사용하는 어드레스 할당 서버에 의해 할당된 IPv6 어드레스들일 수도 있다. 비상태형 자동 설정에 있어서, 장치는 온 상태에 있는 네트워크의 특성들을 결정할 수 있을 때까지 임시 어드레스를 발생시킨 다음, 그 정보에 기초하여 사용할 수 있는 영구적인 어드레스를 생성한다. 다중-홈 장치들의 경우에, 자동 설정은 각 인터페이스에 대해 개별적으로 수행된다. 호스트는 비상태형 자동 설정을 사용할 때 다음의 단계들을 수행한다:

1. 링크-로컬 어드레스 발생: 장치는 링크-로컬 어드레스를 발생시킨다. 일반적으로, 이것은 데이터 링크층(MAC) 어드레스로부터 유도될 것이다.

2. 링크-로컬 어드레스 고유성 검사: 노드는 발생된 어드레스가 로컬 네트워크에서 이미 사용중이 아니라는 것을 보장하기 위해 검사한다. 이미 사용중이라면, 새로운 어드레스가 발생되거나, 또는 자동 설정이 실패하고 또 다른 방법이 이용된다.

3. 링크-로컬 어드레스 할당: 장치는 링크-로컬 어드레스를 그의 IP 인터페이스에 할당한다. 이 어드레스는 로컬 네트워크에서의 통신을 위해서 사용될 수는 있지만, (링크-로컬 어드레스들은 라우팅되지 않기 때문에) 일반적인 인터넷에서는 사용될 수 없다.

4. 라우터 접속: 노드는 다음에 설정을 계속하기 위한 더 많은 정보를 위해 로컬 라우터에 접속하려고 시도한다. 이것은 라우터들에 의해 주기적으로 전송되는 라우터 광고 메시지들을 청취함으로써, 또는 다음에 무엇을 할지에 관한 정보에 대해 라우터에 문의하기 위해 특정 라우터 요청(Router Solicitation)을 전송함으로써 행해진다.

5. 라우터 지시: 라우터는 어떻게 자동 설정을 계속할지에 관한 지시를 노드에 제공한다. 그것은 이 네트워크에 대해 "상태 기반(stateful)" 자동 설정이 사용중임을 노드에 알릴 수도 있고, 사용을 위해 DHCP 서버의 어드레스를 노드에 알릴 수도 있다. 대안적으로, 그것은 그의 글로벌 인터넷 어드레스를 어떻게 결정하는지를 호스트에 알릴 것이다.

6. 글로벌 어드레스 설정: 무상태 자동 설정이 네트워크에서 사용중임을 가정하면, 호스트 자체는 전역적으로-고유한 인터넷 어드레스로 구성할 것이다. 이 어드레스는 일반적으로, 제 1 단계에서 생성되는 것과 같은 장치의 식별자와 조합된, 라우터에 의해 호스트에 제공된 네트워크 프리픽스(network prefix)로 형성된다.

이 방법은 수동 및 서버-기반 설정에 있어서 많은 이점들을 갖는다. 특히, IP 장치들의 이동성을 지원하는데 도움을 주는데, 이는 그들이 로컬 서버들 또는 네트워크 프리픽스들에 관한 어떠한 지식도 없이 새로운 네트워크들로 이동할 수 있고 유효 어드레스를 얻을 수 있기 때문이다. 동시에, 소망한다면, DHCP의 (IPv6-호환성) 버전을 사용하여 IP 어드레스들을 관리할 수 있다.

다중 스택 실시예 덕분에, 2개의 네트워크 어드레스들은 전이 동안 활성 상태를 유지할 수 있다. 하나의 네트워크 공간 어드레스 도메인으로부터 또 다른 네트워크 공간 어드레스 도메인으로의 전이(IP1 -> IP2)는 일반적으로 중단-전-연결(make-before-break)을 사용하여 수행되며, 즉, 새로운 도메인은 이전 도메인이 중단되기 전에 활성 상태가 된다. 그 방식에서, 전이는 수송 레벨에서의, 즉, TCP/IPx 레벨에서의(참조 번호 24 및 25) 어드레싱에 영향을 미치지 않는다.

네트워크 스택의 상부에는, 로케이터 식별자(Loc ID)(24)가 삽입되고, 스택(20)은 사용자 어드레스 IPx층(25), TCP층(26) 및 애플리케이션(APP)층(27)으로 완성된다. 이러한 로케이터 식별자(24)는 일반적으로 네트워크 IP층의 확장 헤더로서 인코딩될 것이고, 예를 들어, 32비트 명칭 공간으로부터 규정될 수 있다. 로케이터 식별자(24)는 이중 기능을 갖는다: 즉, 한편으로는, 로케이터 식별자는 네트워크 IP 어드레스에 대해 수송 레벨에서의 사용자 통신의 독립성을 가능하게 하고, 다른 한편으로는, 모바일 노드의 위치를 정하는 것을 용이하게 한다. 사용자 공간으로부터의 IP 어드레스 IPx(참조 번호 25)는 네트워킹 어드레스싱 공간과는 독립적으로 할당된다.

수송 프로토콜은 일반적으로 TCP이지만, 당업자들은 DCCP(Datagram Congestion Control Protocol)와 같이, 접속-중단 원리들을 사용하는 임의의 다른 적절한 수송 프로토콜 또한 사용될 수 있음을 이해할 것이라는 것을 유념해야 한다. 또한, 네트워크 IP 및 DLL 헤더는 헤더 압축의 대상일 수 있다.

이제, 본 발명의 방법의 실시예가 도 3을 참조하여 설명될 것이다. 제 1 단계(31)에서, IP 에지(1)에 위치된 로케이터 식별자(Loc ID) 매퍼(1)(블록 14로 나타냄)는, 예를 들어, DHCP 옵션의 일부로서 로케이터 식별자(LOC ID 1)를 모바일 노드에 알린다. 예시된 실시예에서, 로케이터 식별자 매퍼(1)는 IP 에지(1)에 위치되지만, 당업자들은 이 기능이 모바일 노드와 IP 네트워크 사이 어디에나 위치될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 이러한 로케이터 식별자 매퍼는, 동일한 외부 네트워크의 일부인 한 다수의 서브넷들 사이에서 공유될 수 있다. 또한, 모바일 노드 및 상대 노드의 네트워크 IP 어드레스들은, 예를 들어, IETF(Internet Engineering Task Force)에서 규정된 현재 IP 대여 요청/응답 메커니즘에 대해서는 어떠한 변경도 없이 DHCP를 통해 할당된다는 것을 유념해야 한다.

제 2 단계(32)에서, 모바일 노드(10)는 그의 사용자 IP 어드레스 IPx를 로케이터 식별자 매퍼(1)에 등록한다. 이것은, 예를 들어, 보완적인 <Loc ID, IP2> 터플 이외의 임의의 추가적인 정보 없이 저장된 연관성일 수 있다.

이제, 상대 노드(11)가 모바일 노드(10)와 통신하기를 원한다고 가정하자. 상대 노드(11)는 먼저 DNS를 통해 모바일 노드(10)와 연관된 명칭을 분석할 것이고, DNS 룩업의 결과로서, 상대 노드(11)는 (도면을 복잡하게 하지 않기 위해서 도 3에서는 도시되지 않은) 모바일 노드(10)의 사용자 어드레스(IPx)를 수신한다. 당업자들은 DNS 시스템의 변형들을 사용하는 것 또한 가능하다는 것을 이해할 것이다.

다음으로, 제 3 단계(33)에서, 상대 노드는 (로케이터 식별자 매퍼(2)를 포함하는 블록(15)으로서 도시된) 에지 라우터인, IP 에지 2에 Loc IPx 요청을 애니캐스트한다. 이 시점에서, IP 에지 2는 보통은 IPx와 연관된 에지 1의 위치 식별자(Loc ID 1)나 네트워크 어드레스(IP2) 어느 것도 알고 있지 않다.

IP 에지 2는 이제 먼저 사용자 어드레스(IPx)에 기초하여 IP 에지 1과 연관된 로케이터 식별자 매퍼(1)의 IP 어드레스를 수신할 것이다. 가능한 방법에 따르면, IP 에지 2는 사용자 어드레스 공간의 IP 테이블에서 IPx의 룩업을 수행한다. 이 룩업의 결과는 대응하는 제공자 독립적(PI, Provider Independent) 서브넷들을 호스팅하는 IP 어드레스들의 세트를 제공한다. IPx에 대해서, 이 IP 어드레스들의 세트는 IP 에지 1의 IP 어드레스를 포함할 것이다. 소정의 PI 서브넷은 상이한 위치들에 걸쳐 분할될 수도 있다는 것을 유념해야 한다. N개의 다수의 위치들을 갖는 소속(Affiliation)(X)에 대한 PI 프리픽스, 즉, N개의 다수의 로케이터 식별자들은, 예를 들어, IPx에 대한 다음의 룩업 결과를 발생시킬 것이다: {IP 에지 1, ..., IP 에지 I, ..., IP 에지 N}.

제 4 단계(34)에서, 수신측 IP 에지 2는 IPx의 룩업의 결과로서 발견된 IP 에지들의 세트에 어드레스 해결 요청을 전송한다. 이것은 IP 에지 1 및 로케이터 식별자 매퍼(1)를 갖는 블록(14)이 요청을 수신할 것이라는 것을 의미한다. 단일 질의가 다수의 로케이터 식별자 매퍼들에 도달할 비-제로 가능성이 있을 수도 있다는 것을 유념해야 한다. 그러나, IP 에지 1과 연관된 로케이터 식별자 매퍼(1)만이 IP 에지 2에 대한 터플 <IPx, Loc ID, IP2>에 응답할 것이다.

마지막으로, IP 에지 2는 상대 노드 질의에 대한 터플 <IPx, Loc ID, IP2>에 응답한다. 이것은 도 3에서 화살표 35로 표시되어 있다. 링크 <IPx, Loc ID 1, IP2> -> {IP 에지 1}는 일반적으로 추후 사용을 위해 로케이터 식별자 매퍼(2)에 입력될 것이다. 응답은 상기 링크가 유효한 지속기간을 나타내는 대여 시간을 포함할 수도 있다는 것을 유념해야 한다.

본 발명의 로케이터 식별자 매퍼의 실시예는 일반적으로 다음과 같은 특징들을 갖는다:

- 로케이터 식별자 매퍼는 선택적으로는 그 연관성이 의존할 수도 있는 것(예를 들어, DHCP 대여 시간)을 넘어서는 임의의 부가적인 타이머를 보유하지 않는다. 소정의 로케이터 식별자 매퍼는 IP 에지들의 세트를 포괄하는 분산 연관성 유지 시스템이다.

- 로케이터 식별자 구조는 접속된 서브넷들에 대해 고유하게 할당되어야 한다. 통신하는 상대 노드 및 모바일 노드 엔티티들 간에 위치 식별자의 협의는 없다.

- 위치 식별자는 DLL 마이크로-이동성 핸드오버에는 포함되지 않는다(즉, 기지국들 간).

- 네트워크 어드레스가 동일한 위치 내에 있는 모바일 노드에 할당되면, 동일한 식별자를 보유하고, IP 에지 1과 연관된 매퍼는 <IPx, Loc ID, + IP1> 형태의 갱신을 IP 에지 2에 전송할 수도 있어, 이 방식으로 이전 연관성을 갱신하도록 한다.

모바일 노드가 하나의 IP 네트워크 어드레스 공간 도메인으로부터 또 다른 IP 네트워크 어드레스 공간 도메인으로 전이하면, 전이 기간 동안 두 연관성들을 활성 상태로 유지한다. IP2가 비활성 상태로 검출될 때에는 <IPx, Loc ID, - IP2> 형태의 갱신을 전송함으로써 간단히 해제된다. 상대 노드와 대응한 로케이터 식별자 매퍼는 그 정보만을 상대 노드로 통과시킨다.

로케이터 식별자 매퍼는 임의의 액세스 시스템 및/또는 에지 라우터, 및 예를 들어, 알카텔-루센트의 7750 라우터 또는 IP DSLAM에서 구현될 수 있다는 것을 유념해야 한다.

결론적으로, 본 발명의 주요 이점들은 다음과 같다:

- 제공된 해결책은 터널링에 자유롭다;

- 제공된 해결책은 임의의 중간 네트워크 노드의 포워딩 플레인에 어떠한 영향도 주지 않는다 - 도 3의 참조 번호 37 참조;

- 이 해결책은 마이크로 및 매크로 이동성 문제 모두를 해결한다;

- 이 해결책은 TCP/IP 연속성을 제공한다;

- 이 해결책은 효과적인 로컬라이제이션(localization)을 제공한다.

본 발명의 원리들이 특정 실시예들과 함께 위에서 설명되었지만, 이 설명은 단지 예시적인 것으로서 이루어진 것으로, 첨부된 청구항들에 의해서 결정되는 보호 범위의 한계로서 고려되지 않는다는 것이 명백히 이해되어야 한다.

10 : 모바일 노드 11 : 상대 노드
12 : 외부 네트워크 13 : 사설 네트워크
14, 15 : 에지 노드 16 : 어드레스 할당 서버
17 : IP 네트워크 20 : 스택

Claims

사용자 IP 어드레싱 공간 및 네트워크 IP 어드레싱 공간을 포함하고, 제 1 IP 에지 - IP 네트워크 - 제 2 IP 에지 접속성을 통해 모바일 노드 및 상대 노드간에 통신하기 위한, 모바일 노드 및 상기 상대 노드를 포함하는 네트워크 시스템에 있어서,
상기 사용자 IP 및 상기 네트워크 IP 어드레싱 공간 사이에 로케이터 식별자 공간이 삽입되고,
상기 제 1 및 제 2 IP 에지들은 제 1 및 제 2 로케이터 식별자들과 연관되고,
상기 시스템은 또한, 모바일 노드를, 하나 이상의 IP 네트워크 어드레스들 및 상기 제 1 로케이터 식별자를 통해 상기 하나 이상의 IP 네트워크 어드레스들로부터 분리된 IP 사용자 어드레스와 연관시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 네트워크 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 시스템은, 모바일 노드를, 각각 물리층, 링크층 및 IP 네트워크 어드레스층으로 이루어지는 제 1 및 제 2 스택과 연관시키도록 구성되고,
상기 제 1 및 제 2 스택들은 상기 제 1 로케이터 식별자를 통해 상기 사용자 어드레스로부터 분리되는 것을 특징으로 하는, 네트워크 시스템.
제 2 항에 있어서,
상기 제 1 IP 네트워크 어드레스를 갖는 제 1 네트워크 공간 도메인으로부터 상기 제 2 IP 네트워크 어드레스를 갖는 제 2 네트워크 공간 도메인으로의 전이 동안, 상기 제 1 및 제 2 스택의 제 1 및 제 2 IP 네트워크 어드레스가 각각 동시에 활성 상태를 유지하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 네트워크 시스템.
매핑 기능을 수행하기 위한, 제 1 IP 에지 - IP 네트워크 - 제 2 IP 에지 접속성을 통해 모바일 노드와 상대 노드 간의 통신에 사용하기 위한, IP 에지와 연관된 매퍼 시스템(mapper system)에 있어서,
상기 IP 에지의 고유 로케이터 식별자를 저장하기 위한 저장 수단;
상기 모바일 노드가 상기 IP 에지의 작동 필드(working field)에 위치될 때, 상기 로케이터 식별자를 상기 모바일 노드와 통신시키기 위한 수단;
상기 모바일 노드가 상기 IP 에지의 작동 필드에 위치될 때, 상기 모바일 노드의 사용자 IP 어드레스를 등록하기 위한 수단;
상기 IP 에지의 상기 작동 필드에 위치된 상대 노드로부터의 요청시, 사용자 어드레스의 어드레스 해결 요청을 상기 사용자 어드레스와 연관된 또 다른 IP 에지에 전송하기 위한 수단; 및
상기 사용자 어드레스와 대응하는 상기 네트워크 어드레스 및 로케이터 식별자를 수신하고, 상기 네트워크 어드레스 및 상기 로케이터 식별자를 상기 상대 노드로 포워딩하기 위한 수단을 포함하는, 매퍼 시스템.
제 4 항에 있어서,
상기 저장 수단은 사용자 어드레스들 및 대응하는 네트워크 어드레스들과 로케이터 식별자들을, 선택적으로는 상기 대응들 각각에 대한 대여 시간(lease time)과 함께 갖는 테이블을 유지하는 것을 특징으로 하는, 매퍼 시스템.
제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
액세스 시스템에서 구현되도록 구성되는, 매퍼 시스템.
제 1 IP 에지 - IP 네트워크 - 제 2 IP 에지 접속성을 통해, 사용자 IP 어드레스를 갖고 적어도 하나의 네트워크 IP 어드레스가 할당되는 모바일 노드와 상대 노드 간에 통신하기 위한 방법에 있어서,
로케이터 식별자를 상기 제 1 IP 에지로부터 상기 모바일 노드로 전송하는 단계;
상기 모바일 노드의 상기 사용자 어드레스를 상기 제 1 IP 에지로 전송하는 단계;
상기 모바일 노드의 상기 사용자 어드레스의 위치를 정하기 위한 요청을 상기 상대 노드로부터 상기 제 2 IP 에지로 전송하는 단계;
상기 제 2 IP 에지에 의한 어드레스 해결 요청을 상기 제 1 IP 에지로 전송하는 단계;
상기 제 1 IP 에지에 의해 상기 모바일 노드의 상기 사용자 어드레스와 연관된 상기 네트워크 어드레스 및 상기 로케이터 식별자를 상기 제 2 IP 에지로 전송하는 단계; 및
상기 제 2 IP 에지에 의해 상기 모바일 노드와 연관된 상기 네트워크 어드레스 및 상기 로케이터 식별자를 상기 상대 노드로 포워딩하는 단계를 포함하는, 모바일 노드와 상대 노드 간에 통신하기 위한 방법.
제 7 항에 있어서,
상기 제 2 IP 에지에 의한 어드레스 해결 요청을, 상기 제 1 IP 에지를 포함하는 IP 에지들의 세트로 전송하는 단계를 추가로 포함하는, 모바일 노드와 상대 노드 간에 통신하기 위한 방법.
제 8 항에 있어서,
상기 사용자 어드레스 공간의 IP 테이블에서 상기 사용자 어드레스의 룩업을 수행하고 상기 사용자 어드레스와 대응하는 서브넷 어드레스들에 기초하여 상기 IP 에지들을 선택함으로써 상기 IP 에지들의 세트를 결정하는 단계를 추가로 포함하는, 모바일 노드와 상대 노드 간에 통신하기 위한 방법.
제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
동일한 로케이터 식벽자를 보유하면서 새로운 네트워크 어드레스가 상기 모바일 노드에 할당되면, 상기 제 1 IP 에지에 의한 갱신을 상기 제 2 IP 에지로 전송하는 단계를 추가로 포함하고,
상기 갱신은 상기 모바일 노드와 연관된 상기 새로운 네트워크 어드레스를 포함하는, 모바일 노드와 상대 노드 간에 통신하기 위한 방법.
제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
모바일 노드가 제 1 IP 네트워크 어드레스를 갖는 하나의 네트워크 도메인으로부터 제 2 IP 네트워크 어드레스를 갖는 또 다른 네트워크 도메인으로 전이할 때, 상기 전이 기간 동안 상기 제 1 및 상기 제 2 네트워크 어드레스들과의 연관성들을 활성 상태로 유지하는 단계를 추가로 포함하는, 모바일 노드와 상대 노드 간에 통신하기 위한 방법.
제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 모바일 노드의 현재 네트워크 어드레스가 비활성 상태로 검출되면, 상기 제 1 IP 에지에 의한 갱신을 상기 제 2 IP 에지로 전송하는 단계를 추가로 포함하는, 모바일 노드와 상대 노드 간에 통신하기 위한 방법.
제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 2 IP 에지와 연관된 저장소에 상기 사용자 어드레스들 및 대응하는 네트워크 어드레스들과 로케이터 식별자들을 저장하고, 선택적으로는 상기 대응들 각각에 대한 대여 시간을 저장하는 단계를 추가로 포함하는, 모바일 노드와 상대 노드 간에 통신하기 위한 방법.
제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 모바일 노드의 상기 사용자 어드레스의 위치를 정하기 위한 상기 요청을 전송하기 전에, 상기 사용자 어드레스가 DNS를 통해 상기 상대 노드에 의해 획득되는 것을 특징으로 하는, 모바일 노드와 상대 노드 간에 통신하기 위한 방법.
제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 IP 에지로부터 상기 모바일 노드로 로케이터 식별자를 전송하는 단계는 DHCP 옵션의 일부로서 상기 로케이터 식별자를 상기 모바일 노드에 알리도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 모바일 노드와 상대 노드 간에 통신하기 위한 방법.