KR102110825B1 - 멀티 무선망 환경에서의 단말 주소 관리 방법 및 통신 시스템 - Google Patents

멀티 무선망 환경에서의 단말 주소 관리 방법 및 통신 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 멀티 무선망을 포함하는 통신 시스템에서 단말 주소 관리 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 멀티 무선망을 포함하는 통신 환경에서, 데이터 처리가 효율적으로 진행되도록 단말 주소를 관리하는 통신 시스템은, 제1통신 네트워크에 포함되어, 상기 제1통신 네트워크에서 사용되는 제1임시주소를 이동통신단말로 할당하는 게이트웨이; 제2통신 네트워크에 포함되어, 제2통신 네트워크에서 사용되는 제2임시주소를 상기 이동통신단말로 할당하는 기지국; 및 상기 제1임시주소를 상기 이동통신단말의 홈 주소로 설정하고, 이 설정한 홈 주소와 상기 제2임시주소를 바인딩하여 상기 이동통신단말의 주소를 관리하는 홈 에이전트를 포함한다.

Description

멀티 무선망 환경에서의 단말 주소 관리 방법 및 통신 시스템{Method for managing mobile terminal address in multi wireless network environment and communication system}
본 발명은 단말 주소를 관리하는 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 멀티 무선망을 포함하는 통신 시스템에서 단말 주소 관리 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.
오늘날 고속 이동통신망인 LTE(long term evolution) 네트워크가 구축되어, 사용자들은 더욱 빠른 통신 서비스를 제공받고 있다. 또한, LTE 네트워크와 WiFi 네트워크에 접속할 수 있는 이동통신단말이 보급되어, 사용자들은 LTE 네트워크, WiFi 네트워크 중에서 어느 하나에 접속하여 데이터를 송수신한다. 아래의 특허문헌은 무선랜을 이용한 이종 통신망 간의 데이터 중계 방법에 대해서 개시한다.
LTE 네트워크는 이동통신단말의 LTE 주소를 할당하고 관리하는 P-GW(Packet data network Gateway)를 포함한다. 한편, WiFi 네트워크에는 게이트웨이가 존재하지 않기 때문에, 액세스 포인트(Access Point) 또는 DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol) 서버가 이동통신단말의 WiFi 주소를 할당하고 관리한다.
그런데 종래의 통신 시스템에서는 단말 주소가 통합적으로 관리되지 않고 이원화됨에 따라, 여러 형태의 문제점이 발생된다. 특히, 종래의 무선통신 환경에서, 이동통신단말이 LTE 네트워크에서 WiFi 네트워크로 핸드오버하고자 하는 경우, LTE 네트워크와 세션을 해제한 후에 WiFi 네트워크로 접속해야 된다. 그러나 사용자가 실시간 서비스를 이용하고 있는 도중에 이동통신단말이 네트워크 재선택을 진행하게 되면, 상기 실시간 서비스가 일시적으로 단절되고, 이에 따라 애플리케이션의 재실행 또는 해당 서비스로의 재접속이 필요하여 사용자의 불편함이 유발된다.
한국공개특허 10-2009-0100000
본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 멀티 무선망을 포함하는 통신 시스템에서 데이터 처리가 효율적으로 진행되도록 단말 주소를 관리하는 단말 주소 관리 방법 및 이를 위한 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 측면에 따른, 멀티 무선망을 포함하는 통신 환경에서, 데이터 처리가 효율적으로 진행되도록 단말 주소를 관리하는 통신 시스템은, 제1통신 네트워크에 포함되어, 상기 제1통신 네트워크에서 사용되는 제1임시주소를 이동통신단말로 할당하는 게이트웨이; 제2통신 네트워크에 포함되어, 제2통신 네트워크에서 사용되는 제2임시주소를 상기 이동통신단말로 할당하는 기지국; 및 상기 제1임시주소를 상기 이동통신단말의 홈 주소로 설정하고, 이 설정한 홈 주소와 상기 제2임시주소를 바인딩하여 상기 이동통신단말의 주소를 관리하는 홈 에이전트를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 게이트웨이는 상기 이동통신단말에서 패킷이 발송되면, 이 패킷이 이동성 관련 패킷인지 여부를 확인하여, 이 확인 결과에 따라 상기 패킷을 상기 홈 에이전트 또는 패킷 데이터 네트워크로 전송한다.
더욱 바람직하게, 상기 통신 시스템은, 상기 제1통신 네트워크에 포함되며, 상기 이동통신단말에서 발송된 패킷이 이동성 관련 패킷인지 여부를 분석하여 이동성 관련 패킷이면 패킷 헤더에 정의된 서비스 타입 필드에 이동성 플래그를 기록하는 제1통신 네트워크의 기지국을 더 포함한다.
한편, 상기 게이트웨이는 상기 패킷 헤더에 정의된 서비스 타입 필드에 이동성 플래그가 기록되어 있는지 여부를 확인하여 기록된 경우, 상기 패킷을 상기 홈 에이전트로 전송한다.
바람직하게, 상기 제1통신 네트워크의 기지국은, 상기 패킷을 캡슐화하되, 상기 캡슐화에 따라 추가되는 헤더의 서비스 타입 필드에 상기 이동성 플래그를 기록한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 측면에 따른 멀티 무선망을 포함하는 통신 시스템에서, 이동통신단말 주소의 관리하는 방법은, 제1통신 네트워크 시스템이 제1통신 네트워크에서 사용되는 제1임시주소를 이동통신단말로 할당하는 단계; 제2통신 네트워크 시스템이 제2통신 네트워크에서 사용되는 제2임시주소를 상기 이동통신단말로 할당하는 단계; 및 홈 에이전트가 상기 제1임시주소를 상기 이동통신단말의 홈 주소로 설정하고, 이 홈 주소와 상기 제2임시주소를 바인딩하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 이동통신단말의 LTE 주소를 홈 주소로 설정하고, 이 홈 주소에 WiFi CoA를 바인딩함으로써, 더욱 단순하게 이동통신단말의 모바일 주소를 관리할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 이동통신단말에서 송신한 패킷이 이동성 관련 패킷인지 분석하여 이 분석 결과에 따라 선택적으로 홈 에이전트로 상기 패킷을 전달함으로써, 홈 에이전트의 부하를 경감시킬 수 있으며, 데이터 전송 속도도 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
본 발명에 따른 주소 관리 방법에 의하면, eNB와 P-GW 간에 단일의 터널이 형성되어 이에 따라 캡슐화 또는 역캡슐화 과정에서 발생하는 데이터 처리 지연과 네트워크 장치의 오버헤드가 최소화되는 이점도 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 국제 표준에 기반하여 단말 주소를 할당하고 관리하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 멀티 무선망을 포함하는 통신 시스템의 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 통신 시스템에서 이동통신단말의 주소를 관리하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 통신 시스템에서 이동통신단말에서 발생한 패킷을 처리하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 국제 표준에 기반하여 단말 주소를 할당하고 관리하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 1을 참조하면, 이동통신단말은 LTE 네트워크에 접속하여 LTE 주소 할당을 요청한다(S101). 그러면, LTE 네트워크에서 주소 할당을 담당하는 P-GW는 상기 이동통신단말에 대한 LTE 임시주소, 즉, LTE CoA(Care of Address)를 할당하고, 상기 할당된 LTE CoA를 이동통신단말로 전송한다(S103).
다음으로, 이동통신단말은 상기 LTE CoA를 LTE 인터페이스의 주소로 설정한다(S105). 또한, 이동통신단말은 WiFi 네트워크에 접속하여 WiFi 주소 할당은 WiFi 네트워크로 요청한다(S107).
그러면, WiFi 네트워크에 포함된 액세스 포인트는 상기 이동통신단말의 WiFi 임시주소, 즉, WiFi CoA를 할당하고, 상기 할당한 WiFi CoA를 이동통신단말로 전송한다(S109). 이어서, 이동통신단말은 WiFi CoA를 WiFi 인터페이스의 주소로 설정한다(S111).
다음으로, 이동통신단말은 LTE CoA와 WiFi CoA가 포함된 바인딩 요청 메시지를 홈 에이전트(Home Agent)로 전송한다(S113). 그러면 홈 에이전트는 상기 이동통신단말의 고유주소, 즉, 홈 주소 (HoA : Home of Address)를 할당하고(S115), 이 홈 주소, 상기 이동통신단말의 LTE CoA 및 WiFi CoA를 바인딩 처리한다(S117). 이어서, 홈 에이전트는 할당한 HoA를 이동통신단말로 전송한다(S119). 그러면, 이동통신단말(100)은 상기 HoA를 자신의 고유주소로 설정한다(S121).
설명한 바와 같이, 홈 에이전트는 이동통신단말의 고유 주소(HoA), LTE CoA, WiFi CoA를 바인딩 처리하여 관리하고, 타 단말로부터 이동통신단말의 고유 주소가 목적지로 설정된 데이터를 수신하면, 이 고유 주소와 바인딩된 LTE CoA 또는 WiFi CoA를 확인하여, 해당 CoA를 이용하여 이동통신단말로 데이터를 전달한다. 이에 따라, 이동통신단말의 주소가 변경되거나 핸드오버가 진행되어도, 홈 에이전트를 통해 끊김없는 서비스가 이동통신단말로 제공된다.
또한, 표준 규격에 따른 IFOM(IP Flow Mobility) 기술에서는 LTE 네트워크 또는 WiFi 네트워크에서 발생하는 트래픽이 관계없이, 모든 데이터가 홈 에이전트로 우선적으로 전달되고, 홈 에이전트가 데이터를 지정된 목적지로 전달하는 구조이다. 그런데 이렇게 이동통신단말에서 발생하는 모든 데이터가 홈 에이전트에 집중되면, 홈 에이전트에는 과부하가 발생되어 데이터 처리가 지연된다.
또한, LTE 네트워크에 포함된 P-GW는 복수의 터널을 통해 패킷을 캡슐화하여 홈 에이전트로 전달하는 구조이다. 구체적으로, 이동통신단말에서 LTE 네트워크를 통해 데이터를 발생시키면, 이동통신단말의 고유 주소가 패킷 헤더에 기록되고 더불어 이 이동통신단말의 LTE CoA가 기록된 헤더가 첨가하여 캡슐화한 수행한 후(즉, IP 터널링을 진행한 후), 이 패킷을 LTE 네트워크로 발송된다. 그러면, LTE 네트워크의 eNB는 GTP(GPRS Tunneling Protocol)에 따라 GTP 관련 IP 헤더를 첨가함으로써 패킷을 캡슐화하여 P-GW로 전송하고, P-GW는 상기 역캡슐화하여 GTP 관련 헤더를 제거한 후에, 홈 에이전트로 전송한다. 그러면, 홈 에이전트는 P-GW로부터 수신한 패킷에서 이동통신단말의 LTE CoA가 기록된 헤더를 제거하여 이동통신단말의 고유주소와 페이로드가 기록된 패킷을 확인한다.
그런데 이러한 캡슐화에 따른 터널링 기법은, 여러 단계의 캡슐화와 역캡슐화를 이동통신단말과 네트워크 장비로 요구하여, 데이터 전달 속도를 지연시킬 뿐만 아니라, 각 장치의 부하도 가중시킨다.
따라서, 홈 에이전트와 그 외의 통신 장비의 부하를 경감시키고, 더욱 빠른 패킷을 라우팅할 수 있는 방법과 시스템이 요구된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 멀티 무선망을 포함하는 통신 시스템의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 시스템은 LTE 네트워크 시스템(200), WiFi 네트워크 시스템(300) 및 홈 에이전트(400)를 포함한다.
이동통신단말(100)은 IFOM(IP Flow Mobility)를 지원하는 단말로서, LTE 네트워크 시스템(200)에 접속할 수 있는 LTE 인터페이스 및 WiFi 네트워크 시스템(300)에 접속할 수 있는 WiFi 인터페이스를 구비하고 있으며, 사용자의 선택에 따라 LTE 네트워크 시스템(200) 또는 WiFi 네트워크 시스템(300)에 접속한다. 특히, 이동통신단말(100)은 LTE CoA의 주소를 자신의 홈 주소(HoA: Home of Address)로 설정한다.
WiFi 네트워크 시스템(300)은 이동통신단말(100)로 WiFi 네트워크 서비스를 지원하는 통신망으로서, LTE 네트워크 시스템(200)보다는 작은 커버리지를 형성한다. 또한, WiFi 네트워크 시스템(300)은 초소형 기지국인 액세스 포인트(AP : Access Point)(310)를 포함한다.
상기 액세스 포인트(310)는 초소형 기지국으로서, 와이파이 기반의 무선 프로토콜을 통해 이동통신단말(100)과 무선 세션을 형성한다. 특히, 액세스 포인트(310)는 이동통신단말(100)로부터 WiFi 주소를 요청받으면, 이동통신단말(100)의 WiFi 임시주소, 즉 WiFi CoA(Care of Address)를 할당하고, 이 WiFi CoA를 이동통신단말(100)로 전송한다. 이때, 액세스 포인트(310)는 자체적으로 IP를 할당할 수 있는 기능을 탑재한 경우, 미할당된 CoA 중에서 어느 하나를 선택하여 이동통신단말(100)의 WiFi CoA를 할당할 수 있다. 한편, 액세스 포인트(310)는 자체적으로 IP를 할당하는 기능이 탑재되지 않은 경우, WiFi 주소를 관리하는 DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol) 서버를 통해 이동통신단말(100)의 WiFi CoA를 할당할 수 있다. 액세스 포인트(310)는 이동통신단말(100)의 WiFi CoA의 할당이 완료된 경우, 상기 할당한 WiFi CoA가 포함된 바인딩 업데이트 요청 메시지를 홈 에이전트(400)로 전송한다.
LTE 네트워크 시스템(200)은 고속의 이동통신 서비스를 제공하기 위한 통신 인프라로서, eNB(enhanced NodeB)(210), S-GW(Serving Gateway)(220), P-GW(Packet data network Gateway)(230)를 포함한다.
eNB(210)는 LTE 네트워크의 셀을 형성하는 기지국으로서, 이동통신단말(100)의 초기 접속 및 섹터간 핸드오버, 무선 베어러 제어, 무선 수락 제어, 동적 무선 자원 할당, 로드 밸런싱 및 셀 간 간섭제어(ICIC) 등을 수행한다. 또한, eNB(210)는 이동통신단말(100)로부터 무선 신호를 수신하여 S-GW(220)로 전달하거나 반대로 S-GW(220)로부터 수신한 각종 정보를 무선 신호로 변환하여 이동통신단말(100)로 전달한다. 또한, eNB(210)는 P-GW(230)와 S-GW(220)와 GTP(GPRS Tunneling Protocol) 기반의 터널을 형성하고, 이동통신단말(100)로부터 수신한 패킷을 캡슐화한다. 특히, eNB(210)는 이동통신단말(100)로부터 패킷이 수신되면, 이 패킷을 분석하여 이 패킷이 이동성 관련 패킷, 즉 IFOM 관련 패킷인지 여부를 확인하여 IFOM 관련 패킷인 경우, GTP 기반의 캡슐화에 의해 추가되는 헤더의 ToS(Type of Service) 필드에 이동성 플래그(즉, 비트 1)를 기록한다.
S-GW(220)는 이동통신단말(100)의 이동성을 관리하며, 페이로드 트래픽(payload traffic)을 처리하는 세션 제어 기능을 수행한다. 또한, S-GW(220)는 eNB(210) 간 핸드오버 및 네트워크 간 핸드 오버시 앵커 포인트(anchoring point)로서 동작한다. 또한, S-GW(220)는 패킷을 라우팅하는 기능도 수행한다.
P-GW(230)는 이동통신단말(100)을 외부 패킷 데이터 네트워크(PDN : Packet Data Network)와 연결해주고 IP 라우팅 및 포워딩 기능을 제공하며 패킷 필터링을 제공한다. 게다가, P-GW(230)는 이동통신단말(100)의 LTE 주소를 할당하고, S-GW(220) 간 핸드오버시 또는 LTE 네트워크 시스템(200)과 non-3GPP 네트워크(예를 들어 WiMax 등) 간 핸드오버시 앵커 포인트(anchoring point)로 동작한다.
또한, P-GW(230)는 eNB(210)와 GTP 기반의 터널을 형성하여, 외부 패킷 데이터 네트워크로부터 수신한 패킷을 캡슐화하여 eNB(210)로 전송하거나, 캡슐화된 패킷을 역캡슐한 후에 홈 에이전트(400)로 전송한다.
한편, P-GW(230)는 이동통신단말(100)의 LTE 주소를 할당하면, 이 LTE 주소가 포함된 바인딩 업데이트 요청 메시지를 홈 에이전트(400)로 전송한다. 또한, P-GW(230)는 패킷이 S-GW(220)를 통해 수신되면, 이 패킷의 ToS 필드에 이동성 플래그가 기록되어 있는지 여부를 확인하여, 기록된 경우에 상기 패킷을 역캡슐화하여 홈 에이전트(400)로 전달한다. 반면에, P-GW(230)는 패킷의 ToS 필드에 활성화 플래그가 미기록되어 있으면, 상기 패킷을 역캡슐화한 후 외부의 패킷 데이터 네트워크로 전송한다.
홈 에이전트(400)는 이동통신단말(100)의 주소를 관리하는 기능을 수행한다. 즉, 홈 에이전트(400)는 이동통신단말(100)의 홈 주소(HoA : Home of Address), CoA(Care of Address)를 바인딩하여 관리한다. 특히, 홈 에이전트(400)는 LTE CoA를 이동통신단말(100)의 홈 주소로 설정하고, 이 홈 주소와 WiFi CoA를 바인딩한다. 즉, 홈 에이전트(400)는 P-GW(230)로부터 LTE CoA가 포함된 바인딩 업데이트 요청 메시지를 수신하면, 상기 이동통신단말(100)의 LTE CoA를 이동통신단말(100)의 홈 주소로 설정하고, 이후에 액세스 포인트(310)로부터 이동통신단말(100)의 WiFi CoA가 수신되면, 이 WiFi CoA를 상기 홈 주소와 매핑하여 저장함으로써, 이동통신단말(100)의 홈 주소와 WiFi CoA를 바인딩 처리한다.
또한, 홈 에이전트(400)는 이동통신단말(100)의 홈 주소가 목적지로 설정된 패킷을 외부 패킷 데이터 네트워크로부터 수신하면, 상기 홈 주소를 근거로 이동통신단말(100)의 WiFi CoA를 획득하고, 상기 홈 주소 또는 WiFi CoA에 근거하여, LTE 네트워크 시스템(200), WiFi 네트워크 시스템(300) 중에서 어느 하나를 이용하여 상기 패킷을 이동통신단말(100)로 전송할 수 있다. 한편, 홈 에이전트(400)는 IFOM 관련 패킷을 P-GW(230)로부터 수신하면, 이 패킷에 페이로드에 기록된 데이터를 분석하여 이동통신단말(100)의 주소 변화 여부를 확인하고, 이 확인 결과에 따라 이동통신단말(100)의 바인딩 정보를 갱신할 수도 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 통신 시스템에서 이동통신단말의 주소를 관리하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 이동통신단말(100)은 LTE 네트워크 시스템(200)에 접속하여 LTE 주소 할당을 요청한다(S301). 그러면, P-GW(230)는 eNB(210)와 S-GW(220)를 경유하여, 이동통신단말(100)로부터 LTE 주소 할당을 요청받고, 이에 따라 상기 이동통신단말(100)에 대한 LTE 임시주소, 즉, LTE CoA를 할당한다(S303). 그리고 P-GW(230)은 상기 할당된 LTE CoA를 이동통신단말(100)로 전송한다(S305). 다음으로, 이동통신단말(100)은 상기 LTE CoA를 LTE 인터페이스의 주소로 설정하고, 더불어 LTE CoA의 주소를 자신의 홈 주소(HoA: Home of Address)로 설정한다(S307). 즉, 이동통신단말(100)은 LTE 네트워크 시스템(200)으로부터 할당받은 LTE CoA를 LTE 인터페이스의 주소와 홈 주소로 각각 설정한다.
이어서, P-GW(230)는 상기 할당한 이동통신단말(100)의 LTE CoA가 포함된 바인딩 업데이트 요청 메시지를 홈 에이전트(400)로 전송한다(S309). 그러면, 홈 에이전트(400)는 상기 이동통신단말(100)의 LTE CoA를 이동통신단말(100)의 홈 주소(HoA)로 설정하여 저장하고(S311), 바인딩 업데이트가 정상적으로 완료되었음을 알리는 응답 메시지를 P-GW(230)로 전송한다.
한편, 이동통신단말(100)은 WiFi 네트워크 시스템(300)으로 접속하여 WiFi 주소 할당을 WiFi 네트워크 시스템(300)으로 요청한다(S313). 그러면, WiFi 네트워크에 포함된 액세스 포인트(310)는 DHCP 서버와 연동하거나 자체 저장중인 주소 풀을 참조하여, 상기 이동통신단말(100)의 WiFi 임시주소, 즉, WiFi CoA를 할당하고(S315), 상기 할당한 WiFi CoA를 이동통신단말(100)로 전송한다(S317). 이어서, 이동통신단말(100)은 액세스 포인트(310)로부터 수신한 WiFi CoA를 자신의 WiFi 인터페이스의 주소로 설정한다(S319).
다음으로, 액세스 포인트(310)는 상기 할당한 이동통신단말(100)의 WiFi CoA가 포함된 바인딩 업데이트 요청 메시지를 홈 에이전트(400)로 전송한다(S321). 그러면, 홈 에이전트(400)는 상기 이동통신단말(100)의 WiFi CoA와 S311 단계에서 저장한 이동통신단말(100)의 홈 주소를 매핑하여 바인딩 처리하고(S323), 바인딩 업데이트가 정상적으로 완료되었음을 알리는 응답 메시지를 액세스 포인트(310)로 전송한다.
이러한 바인딩 절차에 따라, 홈 에이전트(400)는 LTE CoA를 이동통신단말(100)의 고유 주소인 홈 주소로 설정하고, 이 홈 주소(즉, LTE CoA)와 WiFi CoA를 바인딩하여 관리한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 통신 시스템에서 이동통신단말에서 발생한 패킷을 처리하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 이동통신단말(100)은 자신의 홈 주소가 발신 주소로 설정된 패킷을 생성하여 eNB(210)로 전송한다(S401).
그러면, eNB(210)는 이동통신단말(100)로부터 수신한 패킷을 분석하여, 이 패킷이 이동통신단말(100)의 이동성과 관련된 IFOM 패킷인지 여부를 판별한다(S403). 다음으로, eNB(210)는 GTP에 따라, 상기 패킷을 캡슐화하되, 상기 판별 결과에 따라 캡슐화된 패킷의 헤더(즉, outer 헤더)에 정의된 ToS(Type of Service) 필드에 비이동성 플래그(즉, 비트 0) 또는 이동성 플래그(즉, 비트 1)를 기록한다(S405). 즉, eNB(210)는 상기 패킷이 이동통신단말(100)의 이동성과 관련된 IFOM 패킷이면, 상기 ToS 필드에 이동성 플래그를 기록하고, 상기 패킷이 IFOM 패킷이 아니면 상기 ToS 필드에 비이동성 플래그를 기록한다. 다음으로, eNB(210)는 상기 플래그가 기록된 패킷을 S-GW(220)를 경유하여 P-GW(230)로 전송한다(S407).
그러면, P-GW(230)는 상기 수신한 패킷의 헤더를 확인하고, 이 헤더에 포함된 ToS 필드에 이동성 플래그가 기록되어 있는지 여부를 확인한다(S409). 이어서, P-GW(230)는 상기 ToS 필드에 비이동성 플래그가 기록되어 있으면, 상기 패킷을 역캡슐화하고 이 역캡슐화된 패킷을 외부의 패킷 데이터 네트워크(PDN : Packet Data Network)로 전송한다(S411).
반면에, P-GW(230)는 상기 ToS 필드에 이동성 플래그가 기록되어 있으면, 상기 패킷을 역캡슐화하고 이 역캡슐화된 패킷을 홈 에이전트(400)로 전송한다(S413). 그러면 홈 에이전트(400)는 상기 패킷을 확인하고, 이에 따른 프로세스(예컨대, 이동성 관리, 주소 갱신 등)를 처리한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 홈 에이전트(400)는 이동통신단말(100)의 LTE 주소를 홈 주소로 설정하고, 이 홈 주소에 WiFi CoA를 바인딩함으로써, 표준 규격에 따른 주소 관리 방법보다 더욱 단순하게 이동통신단말(100)의 주소를 관리할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 통신 시스템은, eNB(210)가 이동통신단말(100)에서 송신한 패킷을 분석하여 이 분석 결과에 따라 ToS 필드에 이동성 플래그를 선택적으로 기록하고, P-GW(230)가 ToS 필드에 이동성 플래그가 기록된 패킷을 홈 에이전트(400)로 전송함으로써, 홈 에이전트(400)의 부하를 경감시킬 수 있으며, 데이터 전송 속도도 향상시킬 수 있다.
또한, 이동통신단말(100)이 송신 패킷의 헤더에 자신의 홈 주소를 기록하고, 더불어 LTE CoA를 상기 패킷의 헤더에 기록하는 표준 규격의 캡슐화 및 터널링 기법과 비교하면, 본 발명에 따른 통신 시스템은 LTE CoA를 이동통신단말(100)의 홈 주소를 할당하여 이에 따라 이동통신단말(100)이 추가적인 헤더를 첨가하지 않고 자신의 홈 주소(즉, LTE CoA)가 헤더에 기록된 패킷을 eNB(210)로 전송하고, 이에 따라 eNB(210)와 P-GW(230)는 단일의 터널(즉, GTP 기반의 터널)을 형성하여 상기 패킷을 전송한다. 즉, 표준 규격에 따른 통신 시스템에서는 이동통신단말이 홈 주소와 LTE CoA를 별도로 할당받음에 따라, eNB와 P-GW 간에 복수의 터널이 형성되었지만, 본 발명에 따른 통신 시스템은 이동통신단말(100)의 LTE CoA를 홈 주소로 설정함으로써, eNB(210)와 P-GW(230) 간에 단일의 터널이 형성되어 이에 따라 캡슐화 또는 역캡슐화 과정에서 발생하는 데이터 처리 지연과 네트워크 장치의 오버헤드가 최소화된다.
한편, 상술한 본 발명에 실시예에서, 통신 시스템을 멀티 무선망으로서 LTE 네트워크와 WiFi 네트워크를 예를 들어 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 다양한 이기종 통신망을 포함하는 통신 시스템에서 두루 적용될 수 있다.
본 명세서는 많은 특징을 포함하는 반면, 그러한 특징은 본 발명의 범위 또는 특허청구범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 또한, 본 명세서에서 개별적인 실시예에서 설명된 특징들은 단일 실시예에서 결합되어 구현될 수 있다. 반대로, 본 명세서에서 단일 실시예에서 설명된 다양한 특징들은 개별적으로 다양한 실시예에서 구현되거나, 적절히 결합되어 구현될 수 있다.
도면에서 동작들이 특정한 순서로 설명되었으나, 그러한 동작들이 도시된 바와 같은 특정한 순서로 수행되는 것으로, 또는 일련의 연속된 순서, 또는 원하는 결과를 얻기 위해 모든 설명된 동작이 수행되는 것으로 이해되어서는 안 된다. 특정 환경에서 멀티태스킹 및 병렬 프로세싱이 유리할 수 있다. 아울러, 상술한 실시예에서 다양한 시스템 구성요소의 구분은 모든 실시예에서 그러한 구분을 요구하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 상술한 프로그램 구성요소 및 시스템은 일반적으로 단일 소프트웨어 제품 또는 멀티플 소프트웨어 제품에 패키지로 구현될 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태로 기록매체(시디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다. 이러한 과정은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있으므로 더 이상 상세히 설명하지 않기로 한다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
100 : 이동통신단말 200 : LTE 네트워크 시스템
210 : eNB 220 : S-GW
230 : P-GW 300 : WiFi 네트워크 시스템
310 : 액세스 포인트 400 : 홈 에이전트

Claims (9)

  1. 멀티 무선망을 포함하는 통신 환경에서, 데이터 처리가 효율적으로 진행되도록 단말 주소를 관리하는 통신 시스템에 있어서,
    제1통신 네트워크에 포함되어, 상기 제1통신 네트워크에서 사용되는 제1임시주소를 이동통신단말로 할당하는 게이트웨이;
    제2통신 네트워크에 포함되어, 제2통신 네트워크에서 사용되는 제2임시주소를 상기 이동통신단말로 할당하는 기지국;
    상기 제1임시주소를 상기 이동통신단말의 홈 주소로 설정하고, 이 설정한 홈 주소와 상기 제2임시주소를 바인딩하여 상기 이동통신단말의 주소를 관리하는 홈 에이전트; 및
    상기 제1통신 네트워크에 포함되며, 상기 이동통신단말에서 발송된 패킷이 이동성 관련 패킷인지 여부를 분석하여 이동성 관련 패킷이면 패킷 헤더에 정의된 서비스 타입 필드에 이동성 플래그를 기록하는 제1통신 네트워크의 기지국;을 포함하고,
    상기 게이트웨이는,
    상기 이동통신단말에서 패킷이 발송되면, 이 패킷이 이동성 관련 패킷인지 여부를 확인하여, 이 확인 결과에 따라 상기 패킷을 상기 홈 에이전트 또는 패킷 데이터 네트워크로 전송하되, 상기 패킷의 헤더에 정의된 서비스 타입 필드에 이동성 플래그가 기록되어 있는지 여부를 확인하여 기록된 경우 상기 패킷을 상기 홈 에이전트로 전송하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1통신 네트워크의 기지국은,
    상기 패킷을 캡슐화하되, 상기 캡슐화에 따라 추가되는 헤더의 서비스 타입 필드에 상기 이동성 플래그를 기록하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  5. 제1항 또는 제4항에 있어서,
    상기 제1통신 네트워크는 LTE 네트워크이고, 상기 제2통신 네트워크는 WiFi 네트워크인 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  6. 멀티 무선망을 포함하는 통신 시스템에서, 이동통신단말 주소의 관리하는 방법으로서,
    제1통신 네트워크 시스템이 제1통신 네트워크에서 사용되는 제1임시주소를 이동통신단말로 할당하는 단계;
    제2통신 네트워크 시스템이 제2통신 네트워크에서 사용되는 제2임시주소를 상기 이동통신단말로 할당하는 단계;
    홈 에이전트가 상기 제1임시주소를 상기 이동통신단말의 홈 주소로 설정하고, 이 홈 주소와 상기 제2임시주소를 바인딩하는 단계;
    상기 제1통신 네트워크 시스템이, 상기 이동통신단말에서 패킷이 발송되면, 이 패킷이 이동성 관련 패킷인지 여부를 확인하는 단계; 및
    상기 제1통신 네트워크 시스템이, 상기 확인 결과에 따라 상기 패킷을 상기 홈 에이전트 또는 패킷 데이터 네트워크로 전송하는 단계;를 포함하고,
    상기 이동성 관련 패킷인지 여부를 확인하는 단계는,
    상기 제1통신 네트워크 시스템에 포함된 기지국이, 상기 패킷이 이동성 관련 패킷인지 여부를 분석하여 이동성 관련 패킷이면 패킷 헤더에 정의된 서비스 타입 필드에 이동성 플래그를 기록하고,
    상기 전송하는 단계는,
    상기 제1통신 네트워크 시스템에 포함된 게이트웨이가, 상기 패킷을 상기 기지국으로부터 수신하여, 이 수신한 패킷의 헤더에 정의된 서비스 타입 필드에 이동성 플래그가 기록되어 있는지를 확인하여 기록된 경우에, 상기 패킷을 상기 홈 에이전트로 전송하는 것을 특징으로 하는 단말 주소 관리 방법.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제6항에 있어서,
    상기 기지국이 상기 패킷을 캡슐화하되, 이 캡슐화에 따라 추가되는 헤더의 서비스 타입 필드에 상기 이동성 플래그를 기록하는 것을 특징으로 하는 단말 주소 관리 방법.
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