KR101726604B1 - 동적 호스트 구성 프로토콜 ＩＰｖ4 어드레스 해제 요청을 처리하기 위한 방법 및 시스템 - Google Patents

동적 호스트 구성 프로토콜 ＩＰｖ4 어드레스 해제 요청을 처리하기 위한 방법 및 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명의 이동 통신 시스템에서 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(PGW)의 인터넷 프로토콜(IP) 어드레스 해제 방법은 패킷 데이터 네트워크(PDN) 커넥션을 활성화 시키기 위해, 사용자 장치(user equipment, UE)에게 IP 버전 4(IPv4) 어드레스 및 IP 버전 6(IPv6) 어드레스를 할당하는 단계, 서빙 게이트웨이(SGW)로부터, 상기 IPv4 어드레스의 해제와 관련된 제어 메시지를 수신하는 단계, 상기 SGW로, 상기 IPv4 어드레스가 해제되고 상기 PDN 커넥션이 유지되도록 지시하는 정보를 포함하는 바인딩 철회 메시지를 전송하는 단계, 및 상기 SGW로부터, 상기 IPv4 어드레스의 해제에 대응하는 바인딩 철회 확인 메시지를 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

동적 호스트 구성 프로토콜 ＩＰｖ4 어드레스 해제 요청을 처리하기 위한 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR HANDLING A DYNAMIC HOST CONFIGURATION PROTOCOL INTERNET PROTOCOL VERSION 4 ADDRESS RELEASE}
본 발명은 3GPP EPC(Third Generation Partnership Project Evolved Packet Core)에 관한 것이며, 특히 PMIP(Proxy mobile Internet Protocol) 또는 GTP(General Packet Radio Service Tunneling Protocol)에 기반한 네트워크에서, DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol) IPv4 어드레스 해제 요청을 처리하기 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다.
3GPP EPC는 S5 또는 S8 인터페이스를 통해 두 가지 종류의 프로토콜을 지원한다. 여기서, S5는 홈 오퍼레이터에 귀속되는 단말기의 컨텍스트(context)를 가지며, S8은 방문된 오퍼레이터에 대한 단말기 로밍의 컨텍스트를 가진다. 상기 두 가지 종류의 프로토콜은 일반 패킷 무선 서비스 터널링 프로토콜(general packet radio service tunneling protocol, 이하 'GTP')와, 프록시 이동 인터넷 프로토콜(proxy mobile internet protocol, 이하 'PMIP')를 포함한다. 사용자 단말(User Equipment, UE)(이하, '단말기')의 동작은 상기 프로토콜에 독립적이다. 상기 단말기는 서빙 게이트웨이(Serving Gateway, SGW)와 L2 연결(L2 connection)을 가진다. S5 또는 S8 연결은 GTP 또는 PMIP에 대한 것일 수 있다. S5 또는 S8에 기반한 GTP에서, GTP 터널은 서빙 게이트웨이(SGW)와 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(Packet Data Network Gateway, PDN GW) 사이에서 형성된다. S5 또는 S8 연결에 기반한 PMIP에서, PMIP 터널은 단말기와 PDN GW 사이에서 형성된다.
종래 기술에 따르면, 패킷 데이터 네트워크(Packet Data Network, PDN)는 단말, 이동성 관리 엔티티(Mobile Management Entity, MME), SGW, PDN GW에서 컨텍스트와 관련된 연결로 이루어진다. 상기 컨텍스트는 IP 어드레스를 포함할 수도 있고, 포함하지 않을 수도 있다. PDN 연결은 적어도 하나의 IPv4 어드레스 및 IPv6 어드레스에 대해 할당될 수 있다. 바인딩 철회(Binding Revocation)는 로컬 이동성 앵커(Local Mobility Anchor, LMA)에 의해 특정 단말기에 대한 바인딩을 철회하기 위해 사용된다. 또한, S5 또는 S8에 기반한 PMIP를 사용하는 PDN 연결에 있어서, IP 어드레스는 PDN GW와 SGW 사이의 PMIP 터널의 필수 부분(integral part)을 형성한다. PMIPv6에 따르면, 바인딩 캐쉬 엔트리(Binding Cache Entry, BCE)와 바인딩 업데이트 리스트(Binding Update List, BUL)는 단말기에 대해 할당된 IP 어드레스 없이는 유지될 수 없다. 그러나 종래 기술에서, PDN 연결은 IP 어드레스 삭제 시 연결이 해제(lost)된다.
따라서, PMIP 또는 GTP에 기반한 네트워크에서, DHCP IPv4 어드레스 해제 요청을 효율적으로 처리하기 위한 방법에 대한 필요성이 대두된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, PMIP 또는 GTP에 기반한 네트워크에서, DHCP IPv4 어드레스 해제 요청을 효율적으로 처리하기 위한 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 3GPP EPC에서 DHCP 해제 메시지(DHCP release)를 사용하여 IP 어드레스를 해제하는 방법은 서빙 게이트웨이에서 PDN 게이트웨이로 DHCP 해제 요청을 전송하는 단계를 포함한다. 또한, 상기 방법은 PDN 게이트웨이에서 서빙 게이트웨이로 바인딩 철회(binding revocation) 또는 패킷 데이터 네트워크 연결 해제를 전송하는 단계를 더 포함한다. 또한, 상기 방법은 서빙 게이트웨이에서 PDN 게이트웨이로 바인딩 철회에 대해 확인하는 단계를 더 포함한다. 또한, 상기 방법은 활성화된 PDN 연결에 대해 IPv4 연결을 삭제하는 단계를 더 포함한다.
또한, 본 발명의 IP 어드레스가 DHCP 해제 메시지에 의해 삭제된 후 DHCP 요청을 사용하여 IPv4 어드레스를 재할당하는 방법은 서빙 게이트웨이에서 PDN 게이트웨이로 IP 어드레스 업데이트 요청을 전송하는 단계를 포함한다. 또한, 상기 방법은 서빙 게이트웨이가 PDN 게이트웨이로부터 실제 IP 어드레스(Actual IP Address) 확인을 수신하는 단계를 포함한다. 또한, 상기 방법은 서빙 게이트웨이에 의해 실제 IP 어드레스를 재연결(reattach)하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명의 3GPP EPC PMIPv6에서 DHCP 해제 메시지를 삭제하기 위한 시스템은 서빙 게이트웨이를 포함하며, 상기 서빙 게이트웨이는 서빙 게이트웨이와 PMIP 이동 액세스 게이트웨이(Mobile Access Gateway, MAG)사이에 DHCP 해제 요청을 전송하는 DHCP 릴레이를 포함한다. 또한, 상기 시스템은 단말기에 대한 바인딩을 철회하는 로컬 이동성 앵커를 더 포함하는 DHCP를 더 구비하는 PDN 게이트웨이를 더 포함한다. 또한, 상기 시스템은 DHCP 해제 요청을 전송하기 위해 서빙 게이트웨이와 단말기 사이에 링크를 더 포함한다. 또한, 상기 시스템은 서빙 게이트웨이와 PDN 게이트웨이 서버 사이에 PMIPv6 또는 일반 패킷 무선 서비스를 포함한다. 또한, 상기 시스템은 해제 요청 전송을 위해 서빙 게이트웨이와 PDN 게이트웨이 사이에 터널 링크(tunneled link)를 포함한다.
본 발명에 따르면 PMIP 또는 GTP에 기반한 네트워크에서, DHCP IPv4 어드레스 해제 요청을 효율적으로 처리할 수 있으며, DHCP 서버가 단말기에 대한 IP 어드레스 할당을 해제한 경우에도 활성화된 PDN 연결을 유지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라, 3GPP EPC의 PMIPv6에서 DHCP 해제를 처리하는 시스템을 기술하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라, 3GPP EPC에서 DHCP 해제 메시지(DHCP release)를 사용하여 단말기에 대한IPv4 어드레스를 해제하는 방법을 도시하는 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라, IP 어드레스가 DHCP 해제메시지에 의해 삭제된 후 DHCP 버전 4 요청을 이용하여 IPv4 어드레스를 재할당하기 위한 블록 다이어그램을 도시하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라, 서빙 게이트웨이와 PDN 게이트웨이 사이의 연결을 삭제하는 과정을 도시하는 순서도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라, 단말기가 IP 어드레스를 요청한 후 DHCP 해제 메시지를 트리거하는 과정을 도시하는 순서도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라, PDN 게이트웨이에 대한 패킷 데이터 연결 해제(disconnection) 과정을 개시하는 과정을 도시하는 순서도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라, 더미(dummy) IP 어드레스를 이용하여 서빙 게이트웨이와 PDN 게이트웨이 사이에 활성화된 연결(connection active)을 유지하는 과정을 도시하는 순서도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라, 더미 IP 어드레스를 이용하여 실제 IP 어드레스를 재연결하는 과정을 도시하는 순서도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라, PDN 개시 IPv4 어드레스를 삭제하는 과정을 도시하는 순서도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따라, 서빙 게이트웨이 개시 IPv4 어드레스를 삭제하는 과정을 도시하는 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다.
이하에서는 PMIP 또는 GTP 기반 네트워크에서 DHCP IPv4 어드레스 해제 요청을 처리하는 방법 및 시스템에 대하여 기술하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라, 3GPP EPC의 PMIPv6에서 DHCP 해제 (DHCP release) 메시지를 처리하기 위한 시스템을 도시하는 환경(100)이다.
상기 환경(100)은 사용자 단말기(User Equipment, UE)(이하, '단말기')(105)를 포함한다. 상기 단말기에 대한 예시는 이동통신 단말기, 컴퓨터, 캠코더, 텔레비전 및 PDA 등에 반드시 국한되지 않는다. 네트워크(110)는 서빙 게이트웨이(SGW)(115)와 PDN 게이트웨이(125)에 연결된다. 서빙 게이트웨이는 DHCP 릴레이(120)를 더 포함한다. 상기 DHCP 릴레이는 서빙 게이트웨이와 PMIPv6 이동 액세스 게이트웨이(Mobile Access Gateway, MAG) 사이에 DHCP 해제 요청을 전송하는데 사용된다.
상기 PDN 게이트웨이(125)는 DHCP 서버(130)를 더 포함한다. 또한, PDN 게이트웨이(125)는 단말기에 대한 바인딩을 철회하는 로컬 이동 앵커(Local Mobility Anchor, LMA)를 포함한다. 그리고 서빙 게이트웨이와 단말기 사이에 링크가 존재하며, 서빙 게이트웨이와 PDN 게이트웨이 사이에도 PMIPv6 터널이 존재한다
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 3GPP EPC의 PMIPv6에서 DHCP 해제 요청 메시지를 이용하여 단말기에 대한 IPv4 어드레스를 해제하는 과정을 도시하는 순서도이다.
상기 방법은 205 단계에서 개시된다. 우선, 단말기와 서빙 게이트웨이 사이에 PDN 연결(connection)이 활성화된다. 이 경우, 단말기에게는 IPv4 어드레스가 할당된다. 상기 단말기는 IP 어드레스를 획득하기 위해 DHCP를 사용한다. 그리고 상기 PDN 연결은 서빙 게이트웨이와 PDN 게이트웨이 사이에서도 활성화된다.
210 단계에서, DHCP 해제 요청이 서빙 게이트웨이에서 PDN 게이트웨이로 전송된다. 그러면 상기 단말기에게 할당된 IP 어드레스(즉, IPv4 어드레스)는 해제된다. 또한, DHCP 서버는 PDN 게이트웨이와 함께 위치하는 LMA 기능(LMA function)을 이용하여 IP 어드레스 해제 절차를 트리거한다. 상기 DHCP 서버는 DHCP 해제 메시지를 수신하고, 상기 단말에게 할당된 IP 어드레스는 해제된다. 상기 LMA는 PMIPv6 메시지에서 비트(bit) 또는 플래그(flag)와 같은, 서빙 게이트웨이에 대한 특정 지시를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 LMA 지시는 LMA에 의해 PDN 연결을 삭제하지 않는 절차의 개시를 지시하는데 사용될 수 있다. 상기한 과정은 활성화된 PDN 연결을 유지할 것이다. PDN 연결 컨텍스트는 서빙 게이트웨이, MME, 단말기에서 활성화된 연결을 유지하는 PDN 게이트웨이에 의해 삭제된다.
215 단계에서, 바인딩 철회 메시지 또는 패킷 데이터 네트워크 연결 해제 메시지가 PDN 게이트웨이에서 서빙 게이트웨이로 전송된다.
본 발명의 일 실시예에서, 바인딩 철회 메시지는 PDN 연결 활성화를 유지하기 위해 더미(dummy) IP 어드레스가 할당되어 전송된다.
본 발명의 다른 실시예에서, 삭제될 IPv4에 특정한 플래그(flag)가 제공된다.
220 단계에서, 바인딩 철회 확인 메시지가 서빙 게이트웨이에서 PDN 게이트웨이로 제공된다.
225 단계에서, 활성화된 PDN 연결에 대한 IPv4 연결이 삭제된다. 서빙 게이트웨이는 DHCP 해제 요청을 수신한 후 상기 연결을 삭제하고, IP 어드레스 구성 정보를 삭제하기 위해 PDN 연결을 업데이트한다.
*일 실시예에서, IPv4 연결을 삭제하는 단계는 실제 IP 어드레스를 제거하는 단계, 및 PDN 연결 활성화를 유지하도록 PDN 게이트웨이에서 서빙 게이트웨이로 더미 IP 어드레스를 업데이트 하는 단계를 포함한다.
다른 실시예에서, 서빙 게이트웨이는 DHCP 요청을 직접 해석하고, PDN 게이트웨이에 대한 프록시 바인딩 업데이트(Proxy Binding Update, PBU)를 개시할 수 있다.
상기 방법은 230 단계에서 종료된다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라, IP 어드레스가 DHCP 해제에 의해 삭제된 후 DHCP 버전 4 요청을 이용하여 IPv4 어드레스를 재할당하기 위한 블록 다이어그램을 도시하는 도면이다.
상기 방법은 305 단계에서 개시된다.
310 단계에서, IP 어드레스 업데이트 요청이 서빙 게이트웨이에서 PDN 게이트웨이로 전송된다. 더미 IP 어드레스를 구비하는 PDN 연결 컨텍스트를 포함하는 서빙 게이트웨이는 홈 어드레스(Home Address, HoA)를 할당하기 위한 지시와 함께 PBU를 PDN 게이트웨이로 전송한다.
315 단계에서, PDN 게이트웨이는 실제(actual) IP 어드레스 확인 메시지를 서빙 게이트웨이로 전송한다.
320 단계에서, 실제 IP 어드레스는 상기 실제 IP 어드레스 확인 메시지 수신 시, 서빙 게이트웨이에 의해 재연결(re-attach)된다. 상기 단말기는 DHCP 서버로부터 수신된 IP 어드레스를 확인한다.
다른 실시예에서, 서빙 게이트웨이와 PDN 게이트웨이 사이의 PMIPv6는 삭제된다. 만약, 단말기가 PDN 연결을 위한 IPv4 어드레스를 요청하면, PMIP 터널이 서빙 게이트웨이와 PDN 게이트웨이 사이에서 업데이트된다.
상기 방법은 325 단계에서 종료된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라, 서빙 게이트웨이와 PDN 게이트웨이 사이의 연결(connection)을 삭제하는 과정을 도시하는 순서도이다.
단계 1에서, 단말기에게 IPv4 어드레스를 할당하여 단말기에 대한 PDN 연결이 활성화된다. 이 경우, 상기 단말기는 DHCP를 사용하여 IP 어드레스를 획득하고, IP 스택에서 하나 이상의 파라미터를 구성한다.
단계 2에서, 단말기는 IP 어드레스를 해제하기 위한 요청을 서빙 게이트웨이로 전송한다. 이로써 단말기는 IP 어드레스를 해제하기 위한 DHCP 해제 절차를 개시한다. 상기 DHCP 해제 요청은 서빙 게이트웨이에 위치한 DHCP 릴레이에 의해 PDN 게이트웨이로 중계된다. 여기서 상기 PDN 게이트웨이는 DHCP 서버에 위치한다. 만약, DHCP 서버가 DHCP 해제 요청을 수신하면, 단말기에게 할당된 IP 어드레스가 해제된다. 이를 위해, 상기 DHCP 서버는 PDN 게이트웨이에 위치한 LMA 기능(function)을 가지고 IP 어드레스 해제 절차를 트리거한다.
단계 3에서, LMA는 PMIP 바인딩 철회(Binding Revocation) 절차를 개시한다. PDN 게이트웨이는 PDN 연결을 삭제하기 위해 바인딩 철회 절차를 이용하며, 이 경우 PDN 게이트웨이는 바인딩 철회 절차(Binding Revocation procedure)와 PDN 연결 해제 절차(PDN Disconnection Procedure)를 구분하기 위한 지시를 사용한다. 상기 LMA는 활성화된 PDN 연결을 유지하는 한편, LMA에 의한 바인딩 철회 절차를 개시하는 서빙 게이트웨이에게 PDN 게이트웨이에 대한 S5 또는 S8 컨텍스트를 삭제할 것을 지시한다. 상기 S5 또는 S8 연결 유일(only) 지시는 PMIPv6 메시지에서 비트 또는 플래그에 의해 지시될 수 있다. 상기 LMA로부터 상기 지시를 수신한 서빙 게이트웨이는 S5 및 S8 컨텍스트 중 어느 하나를 삭제하고, 서빙 게이트웨이, MME 및 단말기에서 활성화된 PDN 연결을 유지한다. 그 후, 서빙 게이트웨이는 바인딩 철회 지시(Binding Revocation Indication, BRI)를 수신하여, S5 및 S8 중 어느 하나를 삭제하고, PDN 연결을 업데이트 하여 IP 어드레스 구성 정보를 삭제한다.
단계 4에서, 상기 서빙 게이트웨이는 바인딩 철회 확인 메시지를 상기 PDN 게이트웨이로 전송한다.
일 실시예에서, 서빙 게이트웨이는 직접 DHCP 요청을 해석할 수 있고, PDN 게이트웨이에 대한 PBU를 개시할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라, 단말기가 IP 어드레스를 요청한 후 DHCP 해제를 트리거하는 과정을 도시하는 순서도이다.
단계 1에서, 단말기는 IPv4 어드레스와 할당된 PDN 연결에 대한 IPv4 어드레스를 해제한다.
단계 2에서, 단말기는 IPv4 어드레스를 획득하기 위해 DHCP 발견(discover) 절차를 개시한다.
단계 3에서, 서빙 게이트웨이는 단말에 대한 PDN 연결과 관련된 컨텍스트를 포함하고, DHCP 발견(discover) 메시지는 서빙 게이트웨이의 DHCP 릴레이에 의해 버퍼링(buffer)된다. 여기서 상기 DHCP 발견 메시지는 DHCP RFC에서 정의되는 DHCP 프로토콜 메시지이다. 그러면 서빙 게이트웨이는 IP 어드레스를 획득하기 위해 PBU(Proxy Binding Update) 절차를 개시한다. PDN 게이트웨이는 상기 PBU를 신규 PDN 연결과 같이 처리하고, IP 어드레스를 할당한다. 상기 PBU는 서빙 게이트웨이로 전송되는 PMIP 바인딩 확인(PMIP Binding Acknowledgement, PBA) 메시지에 포함된다.
단계 4에서, 서빙 게이트웨이의 DHCP 릴레이는 상기 단계 3에서 버퍼링된 DHCP 발견 메시지를 단말에서 PDN 게이트웨이로 포워딩한다.
단계 5에서, DHCH 제공(offer) 메시지가 PDN 게이트웨이에서 서빙 게이트웨이로 전송되며, PBA에서 할당된 IP 어드레스를 포함한다. 일 실시예에서, 신규 IP 어드레스가 할당될 수 있다.
단계 6에서, 단말기는 할당된 IP 어드레스에 대한 DHCP 요청을 전송하여 PDN 게이트웨이의 DHCP 서버로부터 수신한 IP 어드레스를 확인한다. 상기 DHCP 절차는 상기 DHCP 서버가 상기 DHCP 요청을 확인(Acknowleding)하는 것으로 완료된다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라, PDN 게이트웨이에 대한 패킷 데이터 연결 해제(disconnection) 과정을 개시하는 과정을 도시하는 순서도이다.
단계 1에서, 단말기에 대한 PDN 연결이 활성화된다. 이 경우, 상기 단말기에게는 IPv4 어드레스가 할당된다. 단말기는 IP 어드레스를 획득하고 IP 스택에서 하나 이상의 파라미터를 구성하기 위해, DHCP를 사용한다.
단계 2에서, 단말기는 IP 어드레스 해제를 결정한다. 단말기는 IP 어드레스를 구성하는데 DHCP를 사용하기 때문에, 상기 단말기는 IP 어드레스를 해제하기 위해 DHCP 해제(DHCP release) 절차를 개시한다. DHCP 해제 요청은 서빙 게이트웨이의 DHCP 릴레이에 의해 PDN 게이트웨이의 DHCP 서버로 릴레이된다.
단계 3에서, 단말기에게 할당된 IP 어드레스는 DHCP 해제 요청을 수신한 후에 해제된다. DHCP 서버는 PDN 게이트웨이를 트리거하고, PDN 게이트웨이 연결 해제 절차를 개시한다. 상기 절차는 네트워크 및 단말기에서, PDN 연결(S5 또는 S8) 컨텍스트를 해제한다. 일 실시예에서, 서빙 게이트웨이는 단계 2의 DHCP 요청을 직접 해석하고 단말기와 PDN 게이트웨이에 대한 PDN 연결 해제 절차를 개시할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라, 더미(dummy) IP 어드레스를 이용하여 서빙 게이트웨이와 PDN 게이트웨이 사이에 활성화된 연결(connection active)을 유지하는 과정을 도시하는 순서도이다.
단말에게 할당된 IP 어드레스는 MAG과 LMA 사이의 터널링을 위해 필수적이다. MAG과 LMA 사이의 S5 또는 S8 터널은 PDN 연결의 존재를 위해 필수적이다. 여기서, S5는 홈 공중 가입자 전화망(Public Land Mobile Network, PLMN)에 위치(residing)하는 단말기 컨텍스트를 가지며, S8은 방문된 PLMN에 로밍(roaming)하는 단말기의 다른 컨텍스트를 가진다. 상기 터널은 바인딩 캐쉬 엔트리(Binding Cache Entry, BCE)에서 더미 IP 어드레스를 제공하기 위해 수정될 수 있다. 상기 BCE는 PDN 연결을 식별하기 위한 단말기 네트워크 액세스 식별자(Network Access Indeifier, NAI)와 액세스 포인트 네임(Access Point Name, APN)을 포함하며, 단말기 개시 DHCP 발견 메시지에 의해 트리거되는 PDN 연결 해제 절차 또는 IP 어드레스 재연결(re-attach)과 같은 이후의 절차에서 식별된다.
단계 1에서, PDN 연결이 단말기에 대해 활성화된다. 이 경우, 상기 단말기에 대해 IPv4 어드레스가 할당된다. 단말기는 IP 어드레스를 획득하고 IP 스택에서 하나 이상의 파라미터를 구성하기 위해 DHCP를 사용한다.
단계 2에서, 단말기는 IP 어드레스 해제를 결정한다. 그러면 DHCP 해제 요청이 서빙 게이트웨이의 DHCP 릴레이에 의해 PDN 게이트웨이로 중계된다. 도 5에서 기술된 바와 같이, 단말기에게 할당된 IP 어드레스는 DHCP 해제 요청 수신 후 해제된다. DHCP 서버는 PDN 게이트웨이에 위치한 LMA 기능을 이용하여 IP 어드레스 해제 절차를 트리거한다.
단계 3에서, PDN 게이트웨이는 (0.0.0.0)과 같은 더미 어드레스를 포함하는 IP 어드레스 업데이트 메시지를 서빙 게이트웨이로 전송한다. 상기 업데이트된 IP 어드레스 메시지는 바인딩 업데이트 리스트(Binding Update List, BUL)를 업데이트하기 위한 선택 필드를 가지는 바인딩 철회(binding revocation)일 수 있다. 상기 IP 어드레스 업데이트 메시지는 단말기에게 할당된 HoA를 임시 IP 어드레스로 대체한다. BUL의 엔트리는 PDN 연결이 어떠한 IP 어드레스와도 관련 없다는 것을 지시한다.
일 실시예에서, 서빙 게이트웨이는 단말기로부터 전송되는 DHCP 해제 요청을 독자적으로 해석할 수 있고 PDN 게이트웨이에게 IP 어드레스 업데이트 메시지 전송 개시를 요청할 수 있다. 이에 따라, DHCP 해제 요청은 서빙 게이트웨이의 DHCP 릴레이에 의해 PDN 게이트웨이로 중계된다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라, 더미 IP 어드레스를 이용하여 실제 IP 어드레스를 재연결하는 과정을 도시하는 순서도이다.
단계 1에서, 단말기는 도 7에서 기술된 바와 같이 IPv4 어드레스를 할당받기 위해 PDN 연결에 대한 IPv4 어드레스를 해제한다.
단계 2에서, 상기 단말기는 IPv4 어드레스를 요청한다. 이를 위해, 단말기는 IP 어드레스를 획득하기 위해 DHCP 발견(DHCP discover) 절차를 개시한다.
단계 3에서, 서빙 게이트웨이는 더미 IP 어드레스를 가지는 PDN 연결 컨텍스트를 포함한다. 서빙 게이트웨이는 HoA를 할당하는 지시와 함께 PBU를 PDN 게이트웨이에게 전송한다. PDN 게이트웨이는 IP 어드레스를 할당하고 실제 IP 어드레스로 응답한다.
단계 4에서, 서빙 게이트웨이의 DHCP 릴레이는 DHCP 발견(discover) 메시지를 단말기에서 PDN 게이트웨이로 포워딩한다.
단계 5에서, DHCP 제공(DHCP offer) 메시지는 결정된 PBA에 할당된 IP 어드레스와 동일한 IP 어드레스를 포함한다. 상기 IP 어드레스는 동일한 단말기에 대해 이전에 할당된 IP 어드레스와 동일할 수 있다.
단계 6에서, 단말기는 할당된 IP 어드레스에 대한 DHCP 요청을 전송하여 PDN 게이트웨이에 위치한 DHCP 서버로부터 수신한 IP 어드레스를 확인한다. 상기 DHCP 절차는 상기 DHCP 서버가 상기 DHCP 요청을 확인하는 것으로 완료된다.
일 실시예에서, 서빙 게이트웨이는 DHCP 요청 메시지를 PDN 게이트웨이로 포워딩한다. PDN 게이트웨이는 신규 IP 어드레스를 할당하고, 상기 신규 IP 어드레스 메시지를 서빙 게이트웨이로 전송할 수 있다. 또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 서빙 게이트웨이는 단말기에게 할당된 IP 어드레스를 획득하기 위해 DHCP 릴레이 메시지를 직접 해석할 수 있다. 서빙 게이트웨이는 할당된 IP 어드레스에 따라 BUl을 조정(adjust)할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 PDN 연결은 단말기가 IP 어드레스 해제를 요청한 후에도 활성화 상태로 유지되는데, 이는 더미(dummy) DHCP 서버를 유지하고 터널에 따라 IP 어드레스 활성화를 유지하는 것으로 인한 것이다. 상기 더미 DHCP 서버는 PDN 게이트웨이와 함께 위치한다. 상기 함께 위치한 더미 DHCP 서버는 자원을 할당하지 않을 수도 있다. 상기 DHCP 서버는 PDN 게이트웨이에 의해 암시된(hinted) IP 어드레스로 응답한다. PDN 게이트웨이는 PDN 게이트웨이 IP 어드레스를 관리하거나, 또는 복수의 단말기들에게 IP 어드레스를 할당하기 위해 독립 DHCP 서버와 통신(contact)할 수 있다. 따라서, 함께 위치한 DHCP 서버에 의한 IP 어드레스 해제 요청의 처리는 다른 단말기들이 사용하는 IP 어드레스를 해제하지 않는다. 만약, 단말기가 할당된 IPv4 또는 IPv6 어드레스룰 가지고 PDN 연결(connection)에 접속되고, DHCP 해제 절차가 IPv4 어드레스를 해제하면, LMA의 바인딩 캐쉬 엔트리(Binding Cache Entry, BCE) 및 MAG의 BUL은 IPv4 어드레스를 제거하기 위해 업데이트된다. IPv4 어드레스를 제거하기 위해, LMA는 바인딩 철회 메시지를 MAG에게 전송한다. 이 경우, 상기 바인딩 철회 메시지는 오직 IPv4 어드레스만이 철회될 것이라는 지시자를 포함한다. IPv4 어드레스에 대한 이러한 철회는 바인딩 철회 지시(Binding Revocation Indication, BRI)에 있는 독립된(separate) 지시자를 포함하는 것 중 하나를 수행하고, BRI에서 IPv6 HNP(Home Network Prefix)를 배제함으로써 만들어진다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라, PDN 개시 IPv4 어드레스를 삭제하는 과정을 도시하는 순서도이다.
단계 1에서, 단말기에 대한 PND 연결이 활성화되고, 상기 단말기에게는 IPv4 및 IPv6 어드레스가 할당된다. 단말기는 IP 어드레스를 획득하고, 하나 이상의 IP 파라미터를 구성하기 위해 DHCP를 사용한다.
단계 2에서, 단말기는 IP 어드레스 해제를 결정한다. 상기 단말기는 서빙 게이트웨이에 DHCP 해제 메시지를 전송하고, 이는 서빙 게이트웨이에 의해 PDN 게이트웨이와 함께 위치한 DHCP 서버로 중계된다.
단계 3에서, 상기 DHCP 서버는 IPv4 어드레스에 대한 바인딩 철회 지시(Binding Revocation Indication, BRI)를 트리거한다. 그러면 서빙 게이트웨이는 IPv4 어드레스를 해제하고, IPv4 어드레스에 대응하는 자원의 해제를 트리거한다.
단계 4에서, 서빙 게이트웨이는 BRA(Binding Revocation Ack)를 가지고 BRI(Binding Revocation Indication)를 확인한다.
일 실시예에서, IPv4 어드레스는 단말기로부터 DHCP 해제 메시지 수신 후 제거될 수 있고, 서빙 게이트웨이는 상기 바인딩에 대한 등록을 취소하기 위해(deregister) IPv4 어드레스 해제를 지시하는 라이프타임(life time) 0을 가지는 PBU를 개시할 수 있다. IPv4 어드레스의 해제는 PBU에서 IPv4 어드레스를 포함하는 것 중의 하나를 수행하고, PBU가 특정 지시자를 포함하는 것에 의해 수행될 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따라, 서빙 게이트웨이 개시 IPv4 어드레스를 삭제하는 과정을 도시하는 순서도이다.
단계 1에서, 단말기에 대해 PDN 연결이 활성화되고, 상기 단말기에 대해 IPv4 및 IPv6 어드레스가 할당된다. 단말기는 하나 이상의 IP 파라미터를 구성하도록 IP 어드레스를 획득하기 위해 DHCP를 사용한다.
단계 2에서, 단말기는 IP 어드레스 해제를 결정한다. 단말기는 DHCP 해제 메시지를 서빙 게이트웨이로 전송한다.
단계 3에서, DHCP 릴레이는 IPv4 어드레스에 대해 PBU를 트리거하는 지시를 가지고 PBU(lifetime=0)를 트리거한다. 일 실시예에서, 상기 PBU는 LMA에게 상기 요청이 IPv4 어드레스를 위한 것임을 지시하기 위해 오직 IPv4 어드레스만을 포함할 수 있다. 그러면 PDN 게이트웨이는 IPv4 어드레스를 해제하고 PBU를 확인한다.
단계 4에서, 단말로부터의 DHCP 요청은 PDN 게이트웨이와 함께 위치하는 DHCP 서버로 중계된다. 그러면 단말에 대해 할당된 IPv4 어드레스는 해제된다. 바인딩 업데이트 리스트(Binding Update List, BUL)로부터 IPv4 삭제 메시지 수신 시, 서빙 게이트웨이는 "업데이트 베어러" 메시지를 개시할 수 있다. 업데이트 베어러 메시지는 일반적으로 사용되는 최근 IP 어드레스의 SGSN을 업데이트한다.
본 명세서와 도면에 개시 된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

Claims (12)

  1. 무선 통신 시스템에서 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(PGW)의 인터넷 프로토콜(IP) 어드레스 해제 방법에 있어서,
    패킷 데이터 네트워크(PDN) 커넥션을 활성화 시키기 위해, 단말에게 IP 버전 4(IPv4) 어드레스 및 IP 버전 6(IPv6) 어드레스를 할당하는 단계;
    서빙 게이트웨이(SGW)로부터, 상기 IPv4 어드레스의 해제와 관련된 제어 메시지를 수신하는 단계;
    상기 SGW로, 상기 IPv4 어드레스가 해제되고 상기 PDN 커넥션이 유지되도록 지시하는 정보를 포함하는 바인딩 철회 메시지를 전송하는 단계; 및
    상기 SGW로부터, 상기 IPv4 어드레스의 해제에 대응하는 바인딩 철회 확인 메시지를 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 단말에게 할당된 상기 IPv4 어드레스가 해제되면, 상기 IPv4 어드레스에 상응하는 자원의 해제를 트리거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    동적 호스트 설정 프로토콜(dynamic host configuration protocol, DHCP) 해제 요청 메시지는, 상기 SGW에 있는 DHCP 릴레이에 의해 상기 PGW 에 있는 DHCP 서버로 릴레이 되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 무선 통신 시스템에서 인터넷 프로토콜(IP) 어드레스를 해제하는 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(PGW)에 있어서,
    신호를 송수신하도록 설정된 송수신부; 및
    패킷 데이터 네트워크(PDN) 커넥션을 활성화 시키기 위해 단말에게 IP 버전 4(IPv4) 어드레스 및 IP 버전 6(IPv6) 어드레스를 할당하도록 제어하고, 서빙 게이트웨이(SGW)로부터 상기 IPv4 어드레스의 해제와 관련된 제어 메시지를 수신하도록 제어하며, 상기 SGW로 상기 IPv4 어드레스가 해제되고 상기 PDN 커넥션이 유지되도록 지시하는 정보를 포함하는 바인딩 철회 메시지를 전송하도록 제어하고, 상기 SGW로부터 상기 IPv4 어드레스의 해제에 대응하는 바인딩 철회 확인 메시지를 수신하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 PGW.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 단말에게 할당된 상기 IPv4 어드레스가 해제되면, 상기 IPv4 어드레스에 상응하는 자원의 해제를 트리거하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 PGW.
  6. 제4항에 있어서,
    동적 호스트 설정 프로토콜(dynamic host configuration protocol, DHCP) 해제 요청 메시지는, 상기 SGW에 있는 DHCP 릴레이에 의해 상기 PGW 에 있는 DHCP 서버로 릴레이 되는 것을 특징으로 하는 PGW.
  7. 무선 통신 시스템에서 서빙 게이트웨이(SGW)의 인터넷 프로토콜(IP) 어드레스 해제 방법에 있어서,
    패킷 데이터 네트워크(PDN) 커넥션을 활성화 시키기 위해 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(PGW)에 의해 단말에게 할당된 IP 버전 4(IPv4) 어드레스 및 IP 버전 6(IPv6) 어드레스 중, 상기 IPv4 어드레스의 해제와 관련된 제어 메시지를 상기 PGW로 전송하는 단계;
    상기 PGW로부터, 상기 IPv4 어드레스가 해제되고 상기 PDN 커넥션이 유지되도록 지시하는 정보를 포함하는 바인딩 철회 메시지를 수신하는 단계; 및
    상기 PGW로, 상기 IPv4 어드레스의 해제에 대응하는 바인딩 철회 확인 메시지를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 단말에게 할당된 상기 IPv4 어드레스가 해제되면, 상기 IPv4 어드레스에 상응하는 자원의 해제가 트리거되는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    동적 호스트 설정 프로토콜(dynamic host configuration protocol, DHCP) 해제 요청 메시지는, 상기 SGW에 있는 DHCP 릴레이에 의해 상기 PGW 에 있는 DHCP 서버로 릴레이 되는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 무선 통신 시스템에서 인터넷 프로토콜(IP) 어드레스를 해제하는 서빙 게이트웨이(SGW)에 있어서,
    신호를 송수신하도록 설정된 송수신부; 및
    패킷 데이터 네트워크(PDN) 커넥션을 활성화 시키기 위해 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(PGW)에 의해 단말에게 할당된 IP 버전 4(IPv4) 어드레스 및 IP 버전 6(IPv6) 어드레스 중, 상기 IPv4 어드레스의 해제와 관련된 제어 메시지를 상기 PGW 로 전송하도록 제어하고, 상기 PGW로부터 상기 IPv4 어드레스가 해제되고 상기 PDN 커넥션이 유지되도록 지시하는 정보를 포함하는 바인딩 철회 메시지를 수신하도록 제어하며, 상기 PGW로 상기 IPv4 어드레스의 해제에 대응하는 바인딩 철회 확인 메시지를 전송하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 SGW.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 단말에게 할당된 상기 IPv4 어드레스가 해제되면, 상기 IPv4 어드레스에 상응하는 자원의 해제가 트리거되는 것을 특징으로 하는 SGW.
  12. 제10항에 있어서,
    동적 호스트 설정 프로토콜(dynamic host configuration protocol, DHCP) 해제 요청 메시지는, 상기 SGW에 있는 DHCP 릴레이에 의해 상기 PGW 에 있는 DHCP 서버로 릴레이 되는 것을 특징으로 하는 SGW.

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