KR102180407B1 - 링크 계층 라우팅을 이용하는 네트워크 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

링크 계층 라우팅을 이용하는 차세대 이동통신 네트워크 장치 및 그 방법이 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 링크 계층 라우팅을 이용하는 차세대 이동통신 네트워크 장치는 기존 IP 주소를 식별자로 사용하고 링크 계층 주소를 위치자로 사용하며 이들간의 매핑을 관리하는 위치 서버를 이용하여 이동성을 제공한다.

Description

링크 계층 라우팅을 이용하는 네트워크 장치 및 방법{Apparatus and Method of Next Generation Mobile Network based on Link Layer Routing}
본 발명은 이동 통신 시스템에 관한 것으로, 특히 링크 계층의 라우팅 방법을 이용하는 차세대 이동 통신 네트워크의 구조 및 절차에 관한 것이다.
3GPP 이동통신 네트워크는 크게 무선 구간 기술인 LTE(Long Term Evolution)와 코어 네트워크 기술인 EPC(Evolved Packet Core) 기술로 구성된다.
도 1은 4세대 이동 통신 네트워크의 기본 구성도이다. 도 1을 참조하면, 3GPP 이동 통신 네트워크는 크게 무선 구간 기술인 LTE(Long Term Evolution)와 코어 네트워크 기술인 EPC(Evolved Packet Core) 기술로 구성된다.
또한, EPC는 3GPP 계열 무선 기술 간의 패킷 전달을 위한 S-GW(Serving Gateway), 비 3GPP 계열 무선 기술과의 패킷 전달을 위한 P-GW(Packet data network Gateway) 및 LTE 무선 기술 간의 이동성 지원을 위한 MME(Mobility Management Entity)로 구성된다.
EPC는 기본적으로 IP(Internet Protocol) 네트워크 기술을 사용하며, 코어 네트워크 상에서의 패킷 전달과 이동성 관리를 위해서 P-GW와 S-GW간에 터널링 (Tunneling) 기술인 GTP를 주로 사용한다.
그런데, 전술한 바와 같은 구조를 기반으로 하는 4세대 이동 통신 네트워크는 데이터 트래픽의 폭증에 따라 다음과 같은 문제점들이 있다.
첫째, GTP는 IP 패킷을 캡슐화(encapsulation)하는 방식을 이용하며, 이 방식에 따라 외부 IP 헤더, UDP 헤더, GTP 헤더와 같은 헤더가 추가된다. 이로써, 최초 IP 패킷에 대해 패킷 당 40~60 바이트의 오버 헤드가 발생되므로, 이는 이동 통신 네트워크에서 통신 효율을 저하시키는 주된 요인이 될 수 있다.
둘째, P-GW가 GTP 터널의 종단점 역할을 수행하므로 만일 호스트의 이동으로 인해서 S-GW가 변경되면 새로운 S-GW와 GTP 터널 형성이 필요하며 이로 인해 핸드 오버시의 성능 저하를 가져온다.
셋째, P-GW가 모든 패킷 전달의 앵커 역할을 수행하기 때문에 송신 호스트가 가까이 있는 경우에도 P-GW를 경유해야 하는 경로 상의 비효율성을 유발하고 네트워크에 불필요한 트래픽 증가를 유발한다.
넷째, 셋째와 동일한 이유로 인하여 P-GW에 트래픽이 집중되어 대용량 고가의 P-GW를 필요로 하며, P-GW 고장 시 네트워크 전체에 패킷 전달이 불가능해지며, 네트워크 내부로 불필요한 트래픽을 유발하는 문제점이 있다.
전술한 문제를 해결하기 위해서 이동 통신 네트워크를 중심 앵커 없이 플랫(flat)하게 설계하려는 방법이 UFA(Ultra Flat Architecture)라는 이름으로 제안되고 있다.
도 2는 진화된 플랫 구조의 이동통신 네트워크 구조도이다.
도 2를 참조하면, 플랫 구조의 차세대 이동 통신 네트워크에서는 대부분의 네트워크 기능이 기지국 쪽으로 분산되어 각 액세스 노드(AN: Access Node)는 무선 접속 기능 뿐만 아니라 기존에 MME, S-GW, P-GW가 수행하던 일부 기능까지도 대신하는 구조를 가진다.
하지만, 이러한 플랫 구조는 기본적으로 All-IP 네트워크 패러다임에 따라서 IP 네트워킹 기술을 기반으로 제공되며 IP 네트워킹 기술이 가지는 한계점을 여전히 가지는 단점이 있다.
첫째, IP 네트워크를 구성하고 이 구성에 맞도록 라우터 등을 설정하는 비용과 네트워크 구성 변경 시 따르는 변경 비용이 크다는 문제점이 있다.
둘째, IP 주소는 진행 중인 세션의 식별자로 사용될 뿐만 아니라 라우팅을 위한 위치자로 사용되므로 호스트의 핸드오버 시 새로운 IP 주소를 획득하여야 하며 이로 인하여 진행 중인 세션이 끊어지는 문제점이 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해서 다중 홉(multi hop) 간의 전달을 위해 필요한 라우팅을 3 계층이 아닌 링크 계층에서 수행하려는 기술들이 제안되고 있으며 IETF TRILL, IEEE SPB가 대표적인 기술이다.
하지만, 이러한 기술은 대부분 캠퍼스 네트워크나 데이터 센터 등과 같은 제한된 규모의 네트워크에 대해서만 고려하고 있어 이동통신 네트워크와 같은 대규모 네트워크에 적용하는 방안은 아직 제안되지 못하고 있다.
본 발명은 4세대 이동 통신 네트워크가 가지는 오버헤드, 트래픽 집중 및 관리 부하(overhead) 등의 문제를 구조적으로 해결하기 위하여 링크 계층 라우팅을 이용하는 네트워크 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명은 라우팅 브릿지 장치로, 통신 호스트의 아이피(IP) 주소와 링크 계층 주소를 저장하는 라우팅 브릿지 캐쉬와, 통신 호스트의 IP 주소와 링크 계층 주소를 상기 라우팅 브릿지 캐쉬에 저장함과 아울러 상기 IP 주소와 자신의 링크 계층 주소를 위치 서버에 등록하는 통신 호스트 등록부와, 통신 호스트로부터 제 1 목적지 통신 호스트의 IP 주소와 제 1 패킷을 수신함에 따라, 상기 위치 서버로부터 상기 제 1 목적지 통신 호스트가 접속된 제 1 라우팅 브릿지 장치의 링크 계층 주소를 획득하고, 상기 획득된 링크 계층 주소에 해당하는 제 1 라우팅 브릿지 장치에 상기 제 1 목적지 통신 호스트의 IP 주소 및 제 1 패킷을 전송하는 패킷 송신 처리부와, 제 2 라우팅 브릿지 장치로부터 제 2 목적지 통신 호스트의 IP 주소 및 제 2 패킷을 수신함에 따라, 상기 라우팅 브릿지 캐쉬를 검색하여 상기 제 2 목적지 통신 호스트의 링크 계층 주소를 검색하고, 제 2 목적지 통신 호스트에 상기 제 2 패킷을 전송하는 패킷 수신 처리부를 포함한다.
본 발명은 라우팅 브릿지 장치에서의 링크 계층 라우팅을 이용한 패킷 송신 방법으로, 통신 호스트로부터 목적지 통신 호스트의 IP 주소와 패킷을 수신하는 단계와, 상기 목적지 통신 호스트의 IP 주소의 프리픽스(Prefix)를 분석하여 상기 IP 주소가 이동 통신 네트워크 외부의 IP 주소일 경우, 게이트웨이로 상기 목적지 통신 호스트의 IP 주소 및 패킷을 전송하는 단계와, 상기 목적지 통신 호스트의 IP 주소의 프리픽스(Prefix)를 분석하여 상기 IP 주소가 이동 통신 네트워크 외부의 IP 주소가 아닐 경우, 위치 서버로부터 상기 목적지 통신 호스트가 접속된 라우팅 브릿지 장치의 링크 계층 주소를 획득하는 단계와, 상기 획득된 링크 계층 주소에 해당하는 라우팅 브릿지 장치에 상기 목적지 통신 호스트의 IP 주소 및 패킷을 전송하는 단계를 포함한다.
본 발명은 라우팅 브릿지 장치에서의 패킷 수신 방법으로 다른 라우팅 브릿지 장치로부터 목적지 통신 호스트의 IP 주소 및 패킷을 수신하는 단계와, 라우팅 브릿지 캐쉬를 검색하여 상기 IP 주소에 매핑된 링크 계층 주소를 검색하는 단계와, 상기 링크 계층 주소를 이용하여 목적지 통신 호스트에 상기 패킷을 전송하는 단계를 포함하고, 상기 라우팅 브릿지 장치는 IP 주소 프리픽스(Prefix) 분석에 기초하여 이동 통신 네트워크 외부로부터 게이트웨이를 거쳐 전달된, 상기 목적지 통신 호스트의 IP 주소 및 패킷을 수신하는 단계를 더 포함한다.
본 발명은 라우팅 브릿지 장치들에서의 핸드 오버 방법으로 통신 호스트가 제 1 라우팅 브릿지 장치로부터 제 2 라우팅 브릿지 장치로 핸드 오버됨에 따라, 상기 제 2 라우팅 브릿지 장치는 상기 제 1 라우팅 브릿지 장치 및 자신이 모두 접속된 최근접 라우팅 브릿지 장치에 상기 통신 호스트의 IP 주소 및 자신의 링크 계층 주소를 포함하는 핸드 오버 지시 메시지를 전송하는 단계와, 상기 최근접 라우팅 브릿지 장치는 상기 IP 주소로 전송되는 패킷을 상기 제 2 라우팅 브릿지 장치에 전송하는 단계와, 상기 제 2 라우팅 브릿지 장치가 통신 호스트의 IP 주소와 링크 계층 주소를 라우팅 브릿지 캐쉬에 저장함과 아울러 상기 IP 주소와 자신의 링크 계층 주소를 위치 서버에 등록하는 단계를 포함한다.
본 발명은 게이트웨이에서의 전송 방법으로 인터넷에 연결된 통신 호스트로부터 목적지 통신 호스트의 IP 주소와 패킷을 수신하는 단계와, 위치 서버로부터 상기 목적지 통신 호스트가 접속된 제2 라우팅 브릿지 장치의 링크 계층 주소를 획득하는 단계와, 상기 획득된 링크 계층 주소에 해당하는 제2 라우팅 브릿지 장치에 상기 목적지 통신 호스트의 IP 주소 및 패킷을 전송하는 단계를 포함하고, 출발지 통신 호스트와 접속된 제1 라우팅 브릿지 장치는 IP 주소 프리픽스(Prefix) 분석에 기초하여 상기 목적지 통신 호스트가 상기 출발지 통신 호스트와 서로 다른 이동 통신 네트워크로 판정되면 상기 게이트웨이로 상기 목적지 통신 호스트의 IP 주소와 패킷을 전송하는 단계를 더 포함한다.
링크 계층의 라우팅에 기반한 새로운 이동 통신 네트워크 구조 및 관련 절차로 기존의 4G 이동 통신 네트워크나 IP 기반 네트워킹 기술에 비해 다음과 같은 장점을 가진다.
첫째, GTP와 같은 추가적인 헤더를 사용하지 않고 링크 계층에서의 라우팅만을 사용하므로 패킷 전달의 효율성을 높일 수 있다.
둘째, P-GW와 같은 중앙 앵커가 아닌 링크 계층 라우팅을 통해 패킷을 전달하므로 중앙 집중형 앵커로 인한 트래픽 집중, 단일 고장점(single failure point), 코어 네트워크 내의 불필요한 트래픽 유발 등의 다양한 문제점을 방지할 수 있다.
셋째, 이동통신 네트워크에서 IP 라우팅을 사용하지 않기 때문에 IP 네트워크 구성 및 라우터 설정 등에 소요되는 비용을 줄일 수 있다.
넷째, 라우터에 비하여 가격이 저렴한 브릿지 기반의 네트워크를 구성함으로써 네트워크 구축 비용을 낮출 수 있다.
다섯째, IP 주소를 식별자가 아닌 위치자 만으로 사용함으로써 핸드 오버 시에도 기존의 IP주소를 그대로 유지할 수 있어 세션의 연속성을 보장한다.
여섯째, 상위 계층의 식별자로 IP 주소를 그대로 사용함으로써 새로운 네트워크 구축 시에도 기존의 인터넷 응용을 그대로 사용할 수 있는 호환성을 제공한다.
일곱째, 링크 계층 라우팅을 통해 핸드 오버시에도 통신의 경로 재설정을 최소화함으로써 패킷 손실이나 지연이 최소화된다.
도 1은 4세대 이동 통신 네트워크의 기본 구성도,
도 2는 진화된 플랫 구조의 이동 통신 네트워크 구조도,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 플랫 구조에서의 식별자 기반의 통신 구조의 개념도,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 이동통신 호스트의 등록 절차를 도시한 흐름도,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 이동 호스트 간의 통신이 이동 통신 네트워크 내에서 이루어지는 경우 패킷 전달 절차를 도시한 흐름도,
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 이동 통신 네트워크의 이동통신 호스트에서 인터넷 호스트에의 패킷 전달 절차를 도시한 흐름도,
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 인터넷 호스트에서 이동 통신 네트워크 내의 이동통신 호스트로의 패킷 전달 절차를 도시한 흐름도,
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 핸드 오버 절차를 도시한 흐름도,
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 라우팅 브릿지 장치의 구성도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명은 이동통신 네트워크에서 기존의 IP 주소를 식별자로만 사용하고, 링크 계층의 MAC 주소를 위치자로 사용하여 이를 이용하여 목적지 이동통신 호스트까지 링크 계층 라우팅을 이용하여 패킷을 전달하는 것이다. 이러한 개념을 이용하여, 이동 통신 호스트가 이동하는 경우에도 IP 주소를 계속 유지할 수 있어 세션의 연속성을 보장할 수 있으며, IP 네트워크 구성으로 인한 복잡성 및 비용을 줄일 수 있다는 장점이 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 플랫 구조에서의 식별자 기반의 통신 구조의 개념도이다. 이는 본 발명의 일 예일 뿐, 다른 형태로 링크 계층의 라우팅을 제공하는 다양한 형태의 네트워크 구성이 이루어질 수 있다.
도 3을 참조하면, 본 발명은 라우팅 브릿지(RB: Routing Bridge) 기능을 구비한 기지국(BS: Base Station) 노드(100), 이동통신 네트워크 간의 패킷 전달을 위한 중간 라우팅 브릿지(RB)(100-1), 이동통신 네트워크와 인터넷 간의 연동을 위한 게이트웨이(GW: Gateway)(200), 이동통신 호스트(1)의 IP 주소와 해당 이동통신 호스트가 위치한 라우팅 브릿지의 위치의 매핑 정보를 유지하는 위치 서버(Location Server)(300)를 포함한다. 그리고, 각 라우팅 브릿지(100)에서 이동통신 호스트의 IP 주소와 실제 이동통신 호스트의 링크 계층 주소에 대한 매핑 정보를 유지하는 라우팅 브릿지 캐쉬(110)를 포함한다. 여기서, 라우팅 브릿지 캐쉬(110)는 라우팅 브릿지에 포함된 것으로 개시하고 있으나, 이는 일 실시 예일 뿐 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
게이트웨이(200)는 인터넷과의 연동을 담당하며 연동을 위한 시그널링 처리, 패킷 버퍼링 및 포워딩 등을 담당한다. 위치 서버(300)는 각 이동통신 네트워크 내에서의 각 호스트의 IP와 라우팅 브릿지 링크 계층 주소 간의 매핑 정보를 등록, 유지, 관리한다.
라우팅 브릿지 캐쉬(110)는 각 기지국 라우팅 브릿지(100)에서 이동 통신 호스트의 IP 주소와 링크 계층의 주소 간 매핑 정보를 등록, 유지 및 관리한다.
라우팅 브릿지(100-1)는 링크 계층 주소 정보를 이용하여 목적지 호스트까지 링크 계층 패킷(또는 프레임)을 전달하는 기능을 제공한다. 이를 위해서 사전 라우팅 절차가 필요하며 이 라우팅 절차는 IS-IS와 같은 기존의 분산형 링크 상태 라우팅 프로토콜이나 SDN(Software Defined Network)과 같은 중앙집중형 제어기기에 의해서 제공될 수 있다.
라우팅 브릿지(100-1)는 이와 같이 사전에 설정된 라우팅 정보에 기반하여 패킷(또는 프레임)을 목적지까지 포워딩하는 역할을 수행한다.
기지국(100)은 이동통신 호스트에 대한 무선 인터페이스를 제공한다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 이동 통신 호스트의 등록 절차를 도시한 흐름도이다. 여기서, 각 이동 통신 호스트는 고정 IP를 가지고 있다고 가정하여 설명하나, 이동 통신 호스트가 DHCP와 같이 동적인 IP 주소를 받는 경우도 유사하게 적용될 수 있으며 이 경우 등록 절차는 IP 주소 획득 절차와 통합되어 사용될 수 있다.
도 4를 참조하면, 먼저 이동 통신 호스트가 새롭게 네트워크에 연결되면(또는 이동 통신 호스트가 네트워크의 연결점을 변경하면) 링크 계층의 연결 절차가 이루어진다(S410). 이 링크 계층의 연결 절차는 각 링크의 특성에 따라 서로 다를 수 있다 (예, LTE, WiFi, WiMAX 등).
이 연결 과정을 통해 기지국 라우팅 브릿지는 이동통신 호스트의 IP 정보 (IP_a)와 링크 계층 주소 정보(MAC_a)를 획득하며 이를 자신이 관리하는 라우팅 브릿지 캐쉬에 저장한다(S420). 이를 위해 기존의 연결 절차에 추가적인 절차가 필요할 수도 있다.
라우팅 브릿지는 이후 해당 이동통신 호스트에 대한 정보를 위치 서버에 등록한다(S430). 이때 저장되는 정보는 이동통신 호스트의 IP 주소(IP_a)와 해당 라우팅 브릿지의 링크 계층 주소(MAC_RB_a)이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 이동 호스트 간의 통신이 이동 통신 네트워크 내에서 이루어지는 경우 패킷 전달 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 여기서, 패킷 전달에 필요한 라우팅 절차는 IS-IS와 같은 라우팅 프로토콜이나 SDN 제어기 등에 의해서 미리 설정되어 있는 것으로 가정한다.
도 5를 참조하면, 먼저 이동 통신 호스트(MAC_a, IP_a)가 상대 이동 통신 호스트(MAC_b, IP_b)와 통신하기를 원하는 경우, 상대 이동 통신 호스트의 ID인 IP_b를 목적지로 해서 자신을 서비스하고 있는 기지국 라우팅 브릿지(RB_a)로 패킷을 전송한다(S510).
기지국 라우팅 브릿지는 목적지 IP 주소(IP_b)를 이용하여 상대 이동통신 호스트의 위치를 알기 위한 질의 메시지를 위치 서버로 보낸다(S520). 이때 패킷의 손실을 막기 위해 기지국 라우팅 브릿지에서 송신 패킷을 일정 기간 동안 버퍼링할 수도 있으며 이는 구현에 따른다.
위치 서버는 송신 측 기지국 라우팅 브릿지에 IP_b를 가지는 이동통신 호스트가 위치한 기지국 라우팅 브릿지의 링크 계층 주소 정보(MAC_RB_b)를 검색하고(S530), 검색된 기지국 라우팅 브릿지의 링크 계층 주소 정보(MAC_RB_b)를 응답한다(S540).
송신측 기지국 라우팅 브릿지는 수신측 기지국 라우팅 브릿지의 링크 계층 주소 정보를 이용하여 패킷을 수신측 기지국 라우팅 브릿지까지 전달한다(S550).
송신 패킷을 수신한 수신 측 기지국 라우팅 브릿지는 자신이 관리하고 있는 캐쉬 정보를 이용하여 수신 이동통신 호스트의 링크 계층 주소(MAC_b)를 알아내고(S560), 이를 이용하여 최종적으로 수신 이동통신 호스트에 패킷을 전달한다(S570).
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 이동 통신 네트워크의 이동 통신 호스트에서 인터넷 호스트에의 패킷 전달 절차를 도시한 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 이동통신 호스트는 상대 호스트의 IP 주소(IP_x)를 목적지 식별자로한 패킷을 기지국 라우팅 브릿지로 전달한다(S610).
기지국 라우팅 브릿지는 목적지의 IP 주소의 프리픽스(Prefix) 정보를 통해 이동통신 네트워크 외부의 IP 주소임을 알 수 있으며 이를 게이트웨이로 포워딩한다(S620).
게이트웨이는 목적지 IP 주소를 목적지로 하여 표준 IP 라우팅을 통해 목적지 호스트로 패킷을 전달한다(S630).
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 인터넷 호스트에서 이동 통신 네트워크 내의 이동통신 호스트로의 패킷 전달 절차를 도시한 흐름도이다.
도 7을 참조하면, 인터넷 호스트(IP_x)는 이미 알고 있는 상대 이동통신 호스트의 IP 주소(IP_b)를 이용하여 IP 라우팅을 통해 패킷을 이동통신 네트워크의 게이트웨이로 전달한다(S710).
게이트웨이는 수신 이동통신 호스트의 현 위치를 호스트의 IP 주소(IP_b)를 이용하여 위치 서버에게 해당 호스트를 서비스하고 있는 라우팅 브릿지의 링크 계층 주소를 질의한다(S720).
본 발명에서는 이동 통신 호스트가 고정 IP 주소를 가지는 것을 가정하였으며(즉, 상기 예에서의 IP_b), 만일 이동 호스트가 DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)과 같은 동적 IP 주소를 가지는 경우, 인터넷 호스트가 이동통신 호스트를 인식하기 위한 추가적인 수단이 필요할 수 있다. 일 예로, 이동통신 호스트를 전화 번호와 같은 고정적인 이름으로 인식하고 이를 동적인 IP 주소로 매핑시켜주는 추가적인 네이밍 서버를 가정할 수 있다. 여기서, 고정적 전화번호가 고정적 IP 주소가 될 수 있다.
위치 서버는 IP_b에 대한 라우팅 브릿지 링크 계층 주소인 MAC_RB_b를 응답한다(S730).
게이트웨이는 이 정보를 이용하여 수신 측 라우팅 브릿지로 패킷을 전달한다(S740).
수신 측 라우팅 브릿지는 자신이 관리하고 있는 캐쉬 정보를 이용하여 최종적으로 패킷을 수신 이동통신 호스트로 전달한다(S750).
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 핸드 오버 절차를 도시한 흐름도이다.
도 8a 및 도 8b를 참조하면, 이동 통신 호스트 IP_a는 RB_a-…-RB_b-RB_c 간의 경로를 통해서 이동 통신 호스트 IP_c와 통신(S810)을 하는 중에, 이동 통신 호스트 IP_c는 핸드오버로 인하여 그 부착점을 RB_c에서 RB_d로 변경한다(S820).
핸드 오버시의 패킷 손실을 최소화하기 위해서 RB_d는 경로의 최단 거리 교차점인 RB_b로 핸드 오버 지시메시지(Handover indicator)를 전송하여 핸드오버가 발생했음을 알린다(S830).
RB_b는 자신이 RB_c로 포워딩하는 패킷의 IP 헤더 부분을 검사하여 IP_c인 경우 이를 RB_d로 포워딩한다(S840). 이로써, IP_a에서 IP_c로 전달되는 패킷의 경로는 RB_a-…-RB_b-RB_d로 변경된다. 여기서는 핸드오버 정보를 이동한 라우팅 브릿지(RB_d)가 시그널링을 수행하는 것으로 하였으나, 구현이나 무선 네트워크의 특성에 따라서 이동 전 라우팅 브릿지(RB_c)나 이동통신 호스트(IP_c)가 이 역할을 수행할 수도 있다. RB_d는 최종적으로 패킷을 수신 이동통신 호스트(IP_c)로 패킷을 전달한다(S850).
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 라우팅 브릿지 장치의 구성도이다.
도 9를 참조하면, 라우팅 브릿지 장치는 라우팅 브릿지 캐쉬(910), 통신 호스트 등록부(920), 패킷 송신 처리부(930) 및 패킷 수신 처리부(940)를 포함한다.
라우팅 브릿지 캐쉬(910)는 통신 호스트의 아이피(IP) 주소와 링크 계층 주소를 저장한다.
통신 호스트 등록부(920)는 통신 호스트의 IP 주소와 링크 계층 주소를 라우팅 브릿지 캐쉬에 저장함과 아울러 IP 주소와 자신의 링크 계층 주소를 위치 서버(300)에 등록한다.
패킷 송신 처리부(930)는 통신 호스트로부터 제 1 목적지 통신 호스트의 IP 주소와 제 1 패킷을 수신함에 따라, 위치 서버(300)로부터 제 1 목적지 통신 호스트가 접속된 제 1 라우팅 브릿지 장치의 링크 계층 주소를 획득하고, 획득된 링크 계층 주소에 해당하는 제 1 라우팅 브릿지 장치에 제 1 목적지 통신 호스트의 IP 주소 및 제 1 패킷을 전송한다. 패킷 송신 처리부(930)는 위치 서버(300)로부터 링크 계층 주소를 획득하는 동안, 상기 제 1 패킷을 버퍼링하는 버퍼를 더 포함한다. 패킷 송신 처리부(930)는 제 1 목적지 통신 호스트의 IP 주소의 프리픽스(Prefix)를 분석하여 이동 통신 네트워크 외부의 IP 주소일 경우, 게이트웨이로 제 1 목적지 통신 호스트의 IP 주소 및 제 1 패킷을 전송한다.
패킷 수신 처리부(940)는 제 2 라우팅 브릿지 장치로부터 제 2 목적지 통신 호스트의 IP 주소 및 제 2 패킷을 수신함에 따라, 라우팅 브릿지 캐쉬를 검색하여 제 2 목적지 통신 호스트의 링크 계층 주소를 검색하고, 제 2 목적지 통신 호스트에 제 2 패킷을 전송한다.
핸드 오버 처리부(950)는 통신 호스트가 핸드 오버됨에 따라, 최근접 라우팅 브릿지 장치에 핸드 오버 지시 메시지를 전송한다. 또한, 핸드 오버 처리부(950)는 통신 호스트 등록부가 핸드 오버된 통신 호스트를 등록하도록 제어한다.

Claims (12)

  1. 통신 호스트의 아이피(IP) 주소와 링크 계층 주소를 저장하는 라우팅 브릿지 캐쉬와,
    통신 호스트의 IP 주소와 링크 계층 주소를 상기 라우팅 브릿지 캐쉬에 저장함과 아울러 상기 IP 주소와 자신의 링크 계층 주소를 위치 서버에 등록하는 통신 호스트 등록부와,
    통신 호스트로부터 제 1 목적지 통신 호스트의 IP 주소와 제 1 패킷을 수신함에 따라, 상기 위치 서버로부터 상기 제 1 목적지 통신 호스트가 접속된 제 1 라우팅 브릿지 장치의 링크 계층 주소를 획득하고, 상기 획득된 링크 계층 주소에 해당하는 제 1 라우팅 브릿지 장치에 상기 제 1 목적지 통신 호스트의 IP 주소 및 제 1 패킷을 전송하는 패킷 송신 처리부와,
    제 2 라우팅 브릿지 장치로부터 제 2 목적지 통신 호스트의 IP 주소 및 제 2 패킷을 수신함에 따라, 상기 라우팅 브릿지 캐쉬를 검색하여 상기 제 2 목적지 통신 호스트의 링크 계층 주소를 검색하고, 제 2 목적지 통신 호스트에 상기 제 2 패킷을 전송하는 패킷 수신 처리부를 포함함을 특징으로 하는 라우팅 브릿지 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 패킷 송신 처리부는
    상기 위치 서버로부터 링크 계층 주소를 획득하는 동안, 상기 제 1 패킷을 버퍼링하는 버퍼를 더 포함함을 특징으로 하는 라우팅 브릿지 장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 패킷 송신 처리부는
    제 1 목적지 통신 호스트의 IP 주소의 프리픽스(Prefix)를 분석하여 이동 통신 네트워크 외부의 IP 주소일 경우, 게이트웨이로 제 1 목적지 통신 호스트의 IP 주소 및 제 1 패킷을 전송함을 특징으로 하는 라우팅 브릿지 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    통신 호스트가 핸드 오버됨에 따라, 최근접 라우팅 브릿지 장치에 핸드 오버 지시 메시지를 전송하는 핸드 오버 처리부를 더 포함함을 특징으로 하는 라우팅 브릿지 장치.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 핸드 오버 처리부는
    상기 통신 호스트 등록부가 상기 핸드 오버된 통신 호스트를 등록하도록 제어함을 특징으로 하는 라우팅 브릿지 장치.
  6. 라우팅 브릿지 장치에서의 링크 계층 라우팅을 이용한 패킷 송신 방법에 있어서,
    통신 호스트로부터 목적지 통신 호스트의 IP 주소와 패킷을 수신하는 단계와,
    상기 목적지 통신 호스트의 IP 주소의 프리픽스(Prefix)를 분석하여 상기 IP 주소가 이동 통신 네트워크 외부의 IP 주소일 경우, 게이트웨이로 상기 목적지 통신 호스트의 IP 주소 및 패킷을 전송하는 단계와,
    상기 목적지 통신 호스트의 IP 주소의 프리픽스(Prefix)를 분석하여 상기 IP 주소가 이동 통신 네트워크 외부의 IP 주소가 아닐 경우, 위치 서버로부터 상기 목적지 통신 호스트가 접속된 라우팅 브릿지 장치의 링크 계층 주소를 획득하는 단계와,
    상기 획득된 링크 계층 주소에 해당하는 라우팅 브릿지 장치에 상기 목적지 통신 호스트의 IP 주소 및 패킷을 전송하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 링크 계층 라우팅을 이용한 패킷 송신 방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 위치 서버로부터 링크 계층 주소를 획득하는 동안, 제 1 패킷을 버퍼링하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 패킷 송신 방법.
  8. 삭제
  9. 라우팅 브릿지 장치에서의 패킷 수신 방법에 있어서,
    다른 라우팅 브릿지 장치로부터 목적지 통신 호스트의 IP 주소 및 패킷을 수신하는 단계와,
    라우팅 브릿지 캐쉬를 검색하여 상기 IP 주소에 매핑된 링크 계층 주소를 검색하는 단계와,
    상기 링크 계층 주소를 이용하여 목적지 통신 호스트에 상기 패킷을 전송하는 단계를 포함하고,
    상기 라우팅 브릿지 장치는 IP 주소 프리픽스(Prefix) 분석에 기초하여 이동 통신 네트워크 외부로부터 게이트웨이를 거쳐 전달된, 상기 목적지 통신 호스트의 IP 주소 및 패킷을 수신하는 단계를 더 포함
    함을 특징으로 하는 패킷 수신 방법.
  10. 라우팅 브릿지 장치들에서의 핸드 오버 방법에 있어서,
    통신 호스트가 제 1 라우팅 브릿지 장치로부터 제 2 라우팅 브릿지 장치로 핸드 오버됨에 따라, 상기 제 2 라우팅 브릿지 장치는 상기 제 1 라우팅 브릿지 장치 및 자신이 모두 접속된 최근접 라우팅 브릿지 장치에 상기 통신 호스트의 IP 주소 및 자신의 링크 계층 주소를 포함하는 핸드 오버 지시 메시지를 전송하는 단계와,
    상기 최근접 라우팅 브릿지 장치는 상기 IP 주소로 전송되는 패킷을 상기 제 2 라우팅 브릿지 장치에 전송하는 단계와,
    상기 제 2 라우팅 브릿지 장치가 통신 호스트의 IP 주소와 링크 계층 주소를 라우팅 브릿지 캐쉬에 저장함과 아울러 상기 IP 주소와 자신의 링크 계층 주소를 위치 서버에 등록하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 핸드 오버 방법.
  11. 삭제
  12. 게이트웨이에서의 전송 방법에 있어서,
    인터넷에 연결된 통신 호스트로부터 목적지 통신 호스트의 IP 주소와 패킷을 수신하는 단계와,
    위치 서버로부터 상기 목적지 통신 호스트가 접속된 제2 라우팅 브릿지 장치의 링크 계층 주소를 획득하는 단계와,
    상기 획득된 링크 계층 주소에 해당하는 제2 라우팅 브릿지 장치에 상기 목적지 통신 호스트의 IP 주소 및 패킷을 전송하는 단계를 포함하고,
    출발지 통신 호스트와 접속된 제1 라우팅 브릿지 장치는 IP 주소 프리픽스(Prefix) 분석에 기초하여 상기 목적지 통신 호스트가 상기 출발지 통신 호스트와 서로 다른 이동 통신 네트워크로 판정되면 상기 게이트웨이로 상기 목적지 통신 호스트의 IP 주소와 패킷을 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 패킷 송신 방법.
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