KR20010072334A - 프록시 이동 노드 등록을 이용하는 ip 이동성 지원 - Google Patents
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Abstract
이동 노드 등록을 수행하기 위한 시스템 및 방법. 시스템은 패킷화된 데이터를 전송하기 위한 단말장치(102), 및 IP 어드레스 요청에 포함된 인터넷 프로토콜(IP) 어드레스에 대한 상기 패킷화된 데이터를 모니터링하기 위한 상기 단말장치에 연결된 무선통신장치(104)를 포함한다. 무선통신장치(104)는 상기 IP 어드레스 요청이 정적 IP 어드레스에 대한 것이라면 상기 IP 어드레스를 이용하여 이동 노드 등록(512)을 개시한다. 무선통신장치는 이동 노드 등록을 개시하는 경우 단말장치가 패킷화된 데이터를 송신하거나 수신하는 것을 막고(417), 이동 노드 등록이 완료된 후 상기 단말장치가 패킷화된 데이터를 송신하거나 수신하는 것을 허용한다. 결과적으로, 이동 노드 등록은 단말장치에 투명하게 발생하여, 단말장치가 그 자체의 이동 IP 지원을 가질 필요가 없다.
Description
인터워킹(interworking), 즉, 개별 로컬 에어리어 네트워크(LANs)의 연결은, 급속히 보급되었다. "인터넷으로 언급되는 인프라스트럭쳐 및 연관된 프로토콜들은 공지되어 널리 사용된다. 인터넷의 중심에는 공지되고, 1981년 9월, "INTERNET PROTOCOL DARPA INTERNET PROGRAM PROTOCOL SPECIFICATION"으로 명칭이 부여된 코멘트에 대한 요청(RFC) 791 에서 더 설명된 것처럼, LAN들 사이의 데이터그램 (datagram)의 루팅을 지원하는 인터넷 프로토콜(IP)이 있다.
IP 는 어드레싱을 포함하여 몇 가지 서비스를 제공하는 데이터그램 지향(datagram-oriented) 프로토콜이다. IP 프로토콜은 전송을 위하여 IP 패킷으로 데이터를 집어넣고, 패킷의 헤더로 어드레싱 정보를 첨가한다. IP 헤더는 송신 및 수신 호스트와 일치하는 32 비트의 어드레스를 포함한다. 이 어드레스들은 중간 루터(intermediate router)들에 의해 사용되어 패킷이 의도된 어드레스에서 궁극적인 목적지로 향하도록 네트워크를 통한 경로를 선택한다. IP 어드레싱의 기본 개념은 IP 어드레스의 초기 프리픽스(prefix)가 일반화된 루팅 결정에 대하여 사용될 수 있다는 것이다. 예를 들어, 어드레스의 처음 16 비트는 퀄컴 인코포레이티드와 동일하고, 처음 20 비트는 퀄컴의 메인 오피스와 동일하고, 처음 26 비트는 그 오피스의 특정 이더넷(Ethernet)과 동일하고, 전체 32 비트는 그 이더넷상의 특정 호스트와 동일할 수 있다. 또 다른 예로서, 퀄컴의 IP 네트워크에서 매 주소는, 129.46.xxx.xxx 의 형태("도트된 쿼드 표기(dotted-quad notation)"를 가질 수 있는데, 여기서 "xxx"는 0 과 255 사이의 허용될 수 있는 임의의 정수를 나타낸다.
IP 의 이 프리픽스 기초의 루팅 특성에 의해 명백한 것처럼, IP 어드레스는 인터넷상 특정 호스트의 위치에 대한 수반된 지리정보를 포함한다. 즉, 인터넷상 임의의 루터가 "129.46" 을 시작하는 목적지 IP 어드레스를 가지는 일 패킷을 수신할 때면 루터는 미국 캘리포니아 샌 디에고의 퀄컴 인코포레이티드 네트워크를 향하여 특정의 방향으로 그 패킷을 보낸다. 따라서, 생성파티(originating party)가 목적지 파티(destination party)의 IP 어드레스를 안다면, IP 프로토콜은 전세계의 임의의 인터넷 노드에서 발생한 데이터그램이 전세계의 임의의 다른 인터넷 노드로 루트되도록 허용한다.
특히 이동 계산 및 이동 인터넷 접속이 성장함에 따라, IP 프로토콜을 사용하는 랩탑 또는 팜탑 컴퓨터 같은 이동단말에 대한 이동 데이터 지원을 제공할 필요가 생겼다. 그런, 방금 언급되었듯이, 인터넷 루팅을 위하여 사용된 IP 어드레싱 구조는 수반된 지리정보를 포함한다. 즉, 유저가 그의 이동단말을 식별하기 위하여 고정 IP 어드레스를 사용하고자 하면, 이동단말로 IP 패킷을 "포워딩(forwarding)"하기 위한 어떤 기술이 없이는 그 "홈" 네트워크(즉, 그 고정 IP 어드레스를 포함하는 네트워크)로부터 멀리 있을 때는 그 이동단말에 대하여 의도된 IP 패킷은 그 이동단말로 루트되지 않을 것이다.
예를 들며, 유저가 그의 이동단말을 샌 디에고 퀄컴 인코포레이티드의 "홈" IP 네트워크로부터 제거하기로 결정하고, 그것을 캘리포니아 팔로 알토로 가져가서, 거기서 여전히 그의 퀄컴 할당된 고정IP 어드레스를 유지하면서 스탠포드 대학의 IP 네트워크에 접속하는 것을 가정한다. 그 이동단말을 위하여 의도된 임의의 IP 데이터그램은 이동단말의 고정된 IP 어드레스에 내포된 지리적 위치정보 때문에 퀄컴의 IP 네트워크로 여전히 루트될 것이다. 퀄컴의 IP 네트워크로부터 팔로 알토의 스탠포드 대학의 IP 네트워크 인터넷으로의 어태치먼트(attachment)의 현재 지점에 있는 이동단말로 IP 패킷들을 포워드하기 위하여 어떤 메커니즘이 배치되어 있지 않다면 그 "홈" 네트워크로부터 멀리 떨어져 있는 한, 그런 IP 패킷들은 이동단말로 전달되지 않을 것이다.
이런 필요를 충족시키기 위하여, 1996 년 10월자, "IP 이동성 지원"으로 명칭이 부여된 RFC 2002 는 인터넷에서 이동 노드로 IP 데이터그램의 투명 루팅(trans routing)을 허용하는 프로토콜 인핸스먼트를 상술한다. RFC 2002 에서 설명된 기술들을 이용하여, 각각의 이동 노드는 인터넷으로의 어태치먼트의 현재 지점에 무관하게, 항상 그 "홈" IP 어드레스에 의해서 식별될 수 있다. 홈 IP 네트워크로부터 멀리 위치되는 동안, 이동단말은 "케어-오브(care-of)" 어드레스와 연관되어, 인터넷으로의 어태치먼트의 그 현재 지점으로 IP 데이터그램을 루트하는데 필요한 정보를 포워딩하는 것을 제공할 수 있다. RFC 2002 는 "홈 에이전트(home agent)"를 갖는 캐어-오프 어드레스의 등록을 고려함으로써 이것을 성취한다. 이 홈 에이전트는 "IP 터널링"으로 언급되는 기술을 이용하여 이동단말에 대하여 의도된 IP 다이어그램들을 포워드한다. IP 터널링은 캐어-오브 어드레스를 포함하는 새로운 IP 헤더를 이동단말의 홈 IP 어드레스에 대응하는 목적지 어드레스를 갖는 임의의 도착 IP 패킷에 부여한다. 캐어-오브 어드레스에 도달한 후, 캐어-오브 어드레스에서 "외부 에이전트(foreign agent)"는 IP 터널링 헤더를 제거하고, 인터넷으로의 어태치먼트의 그 현재 지점에서의 이동단말로 IP 패킷을 전달한다.
이런 식으로, RFC 2002 의 기술은 이동단말의 IP 어드레스를 바꾸지않고 인터넷으로의 어태치먼트의 그 이동단말의 지점을 재위치시키고자 하는 유저를 위한 이동 데이터 서비스를 제공한다. 우선, 그것은 인터넷상 다른 곳의 생성노드(originating node)가 이동단말이 어디에 있든지 그것으로 주기적인 "푸시(push)" 서비스를 보내도록 허용한다. 그런 서비스는 주식시세 또는 이메일을 포함할 수 있다. 이것은 이동 유저가 "다이얼 인(dial in)"하거나 그렇지 않으면 정보를 복구하기 위하여 그의 홈 네트워크로 접속할 필요가 없게 한다. 또한, 그것은 임의의 생성 파티(originating party)가 이동단말의 현재 위치를 추적하지 않고, 원하는 만큼 자주 이동단말이 재위치하는 것을 허용한다.
이동단말의 이동성의 자유를 증가시키기 위하여, 많은 이동 유저들은 통상적으로는 셀룰러 또는 휴대용 전화기 같은 무선통신장치들을 이용하여 인터넷에 접속한다. 즉, 많은 이동 유저들은 육상기초의 네트워크로의 접속 지점으로서, 통상적으로는 "이동국(mobile station)", 또는 MT2 장치로 언급되는 무선통신장치들을 사용한다. 여기서 사용된 것처럼, "이동국" 또는 "MT2 장치"는 불특정 지점에서 중지동안이나 동작동안 사용되도록 의도된 공중무선 전파 네트워크(public wireless radio network)에서의 임의의 가입자국(subscriber station)을 의미한다. 이동국 및 MT2 장치들은 휴대장치(예를 들면, 휴대용 개인전하), 차량탑재 장치, 및 무선로컬루프(wireless local loop, WLL) 전화들을 포함한다.
도 1 는 무선통신장치(MT2 장치)(104) 및 기지국/이동 스위칭 센터(BS/MSC)(106)를 포함하는 무선통신시스템을 통하여 이동단말(TE2 장치)(102)이 인터워킹 기능(Interworking Function, IWF)(108)과 통신하는 무선 데이터 통신시스템의 하이레벨 블록 다이어그램을 도시한다. 도 1 에서, IWF(108) 는 인터넷으로의 접속 지점으로서 기능한다. IWF(108)는, 공지된 종래의 무선기지국일 수 있는 BS/MSC(106)에 연결, 및 종종 함께 위치된다. TE2 장치(102)는 MT2 장치(104)에 연결되고, 차례로 BS/MSC(106) 및 IWF(108)와 무선통신한다.
TE2 장치(102)와 IWF(108) 사이의 데이터 통신을 허용하는 많은 프로토콜들이 존재한다. 예를 들면, "광대역 확산 스펙트럼 에 대한 데이터 서비스 옵션: 패킷 데이터 서비스"로 명칭이 부여되고, 1998 년 2월 간행된, 원격통신산업협회(TIA)/전자산업협회(EIA) 임시기준 IS-707.5 은, BS/MSC(106) 및 IWF(108)이 그 일부가 될 수 있는, TIA/EIA IS-95 광대역 확산 스펙트럼 시스템의 패킷 데이터 전송능력의 지연에 대한 요건들을 정의한다. IS-707.5 는 BS/MSC(106)을 통하여 TE2 장치와 IWF(108) 사이에서의 통신을 위하여 사용될 수 있는 패킷 데이터 전달 서비스를 상술한다. 그것은 CDPD 포럼 인코포레이티드에 의해서 1995 년 1월 29일에 발행되고, "셀룰러 디지털 패킷 데이터 시스템 설계서, 버젼1.1"로 명칭이 부여된 CDPD-1995 에 설명된 셀룰러 디지털 패킷 데이터(CDPD) 뿐만 아니라, RFC 2002 의 이동 IP 서비스를 포함하여, 다중 패킷 데이터 서비스에 적용될 수 있는 절차를 제공한다.
CDPD 는 AMPS(아날로그) 셀룰러 데이터 서비스인데, 이것은 이동성에 대한 그 자체의 지원 일부를 포함한다. CDPD 몇 가지 중요한 방식에서 이동 IP 와 상이하다. 가장 두드러지게는, CDPD 모뎀은 CDPD 네트워크에 속하는 할당된 IP 어드레스를 갖는다. 그래서, CDPD 모뎀이 CDPD 네트워크내에서 로밍(roaming)할 수 있을 지라도, 이동 IP 지원 단말이 그 "홈" 네트워크의 외부에서 그 "홈" IP 어드레스를 사용할 수 있는 것과 동일한 방식으로 CDPD 네트워크의 외부에서 그 IP 어드레스를 사용할 수 없을 수도 있다.
IS-707.5 는 또한 TE2 장치(102)와 MT2 장치(104) 사이(Rm인터페이스), MT2 장치(104)와 BS/MSC(106) 사이(Um인터페이스), 및 BS/MSC(106) 와 IWF 사이(L 인터페이스)의 링크상에서의 통신 프로토콜에 대한 요건들을 제공한다.
도 2 를 참조하여, IS-707.5 릴레이 모델의 각각의 엔티티(entity)에서의 프로토콜 스택의 다이어그램이 도시된다. 도 2 는 IS-707.5 의 도 1.4.2.1-1 와 대략적으로 대응한다. 도면의 가장 왼쪽에는, 종래의 수직 포맷으로 도시되고, TE2 장치(102)(예를 들면, 이동단말, 랩탑 또는 팜탑 컴퓨터)에서 실행(running)하는 프로토콜층을 도시하는 프로토콜 스택(protocol stack)이 있다. TE2 프로토콜 스택은 Rm인터페이스를 통하여 MT2 장치(104) 프로토콜 스택으로 논리적으로 접속되는 것으로 도시된다. MT2 장치(104)는 Um인터페이스를 통하여 BS/MSC(106) 프로토콜 스택으로 논리적으로 접속되는 것으로 도시된다. BS/MSC(106) 프로토콜 스택은, 순차적으로 L 인터페이스를 통하여 IWF(108) 프로토콜 스택으로 논리적으로 접속되는 것으로 도시된다.
도 2 의 동작의 실시예는 다음과 같다. TE2 장치(102)에서 실행하는 응용 프로그램같은, 상부층 프로토콜(202) 엔티티는 인터넷을 통하여 IP 패킷을 보낼 필요가 있다. 예시적인 응용은 넷스케이프 네비게이터, 또는 마이크로소프트 인터넷 익스플로러, 등과 같은 웹브라우저일 수 있다. 웹브라우저는http://www.qualcomm.com과 같은, 유니버설 리소스 로케이터(URL)를 필요로 한다. 또한 상부층 프로토콜(202)의, 도메인 네임 시스템(DNS) 프로토콜은 텍스츄얼 호스트 네임(textual host name)www.qualcomm.com을 32 비트 숫자 IP 어드레스로 변환한다. 또한 상부층 프로토콜(202)인, 하이퍼텍스트 트랜스퍼 프로토콜(HTTP)은 요청된 URL 에 대한 GET 메시지를 만들고, 또한 그 메시지를 보내기 위해 전송제어 프로토콜(TCP)이 사용될 것이고 HTTP 동작에 대하여 TCP 포트 80 이 사용되도록 지정한다.
또한, 상부층 프로토콜(202)인, TCP 프로토콜은 DNS, 포트 80 에 의해 지정된 IP 어드레스로의 접속을 개방하고, HTTP GET 메시지를 전달한다. TCP 프로토콜은 IP 프로토콜이 메시지 전송을 위하여 사용될 것을 지정한다. 네트워크층 프로토콜(204)인, IP 프로토콜은 TCP 패킷을 지정된 IP 어드레스로 전송한다. 지점 대 지점(Point to Point) 프로토콜(PPP), 링크층 프로토콜(206)은 IP/TCP/HTTP 패킷을 인코드하고 그들을 릴레이층 프로토콜(208) EIA-232 를 이용하여 Rm인터페이스를 통하여 MT2 장치상의 EIA-232 호환성 포트로 전송한다. PPP 프로토콜은 "지점 대 지점 프로토콜(PPP)" 로 명칭이 부여된, RFC 1661 에 상세히 설명된다.
MT2 장치(104)상의 EIA-232 프로토콜(210)은 Um인터페이스를 통하여 BS/MSC(106)으로의 전송을 위하여 라디오 링크 프로토콜(Radio Link Protocol, RLP)(212)과 IS-95 프로토콜(214)의 결합으로 전송된 PPP 패킷을 전달한다. RLP 프로토콜(212)은 IS-707.2 에서 정의되고, IS-95 프로토콜은 전술된 IS-95 에서 정의된다. RLP 프로토콜(216)과 IS-95 프로토콜(218)의 결합을 포함하여, BS/MSC(106)상의 보충 릴레이층 프로토콜 스택은 Um인터페이스를 통하여 PPP 패킷들을 수신하고, 그들을 IWF 릴레이층 프로토콜(228)로의 L 인터페이스를 위해 MT2 릴레이층 프로토콜(220)으로 보낸다. MT2 릴레이층 프로토콜(220) 및 IWF 릴레이층 프로토콜(228)은 "광대역 확산 스펙트럼 디지털 셀룰러 시스템에 대한 데이터 서비스 인터워킹 기능 인터페이스 기준(Data Services Interworking Function Interface Standard for Wideband Spread Spectrum Digital Cellular System)"으로 명칭이 부여된 TIA/EIA IS-658 에서 개시된다.
IWF 의 링크층의 PPP 프로토콜(226)은 TE2 장치(102)로부터의 PPP 패킷을 디코드하고, TE2 장치(102)와 IWF(108) 사이의 PPP 접속을 종료하는 기능을 한다. 디코드된 패킷들은 검사를 위하여 PPP 프로토콜(226)로부터 IWF(108)의 네트워크층 프로토콜(224)에서의 IP 프로토콜로 보내지고, IP 패킷 헤더에서 TE2 장치(102)에 의해서 지정된 IP 어드레스(여기서는,www.qualcomm.com에 대한 IP 어드레스)로 루팅한다. TCP 와 같이, IWF(108) 에서 수행될 임의의 상부층 프로토콜 태스크가 있다면, 그것은 상부층 프로토콜(222)에 의해서 수행된다.
TE2 장치(102)에 의해서 생성된 IP 패킷의 궁극적인 목적지가 IWF(108)가 아니라고 가정하면, 패킷들은 IWF(108)의 네트워크층 프로토콜(224), PPP 프로토콜(226) 및 릴레이층 프로토콜(228)을 통하여 인터넷상 다음 루터(router)(도시하지 않음)로 포워드된다. 이런 방식으로, TE2 장치(102)로부터의 IP 패킷은 MT2 장치(104), BS/MSC(106), 및 IWF(108)을 통하여 인터넷상 그들의 궁극적으로 의도된 목적지로 통신되어, IS-707.5 기준 릴레이 모델에 따라 TE2 장치(102)에 대한 무선 패킷 데이터 서비스를 제공한다.
도 2 에서 도시된 것처럼, IS-707.5 기준은 Rm, Um및 L 인터페이스에 대한요건들을 포함하여, TE2 장치(102)와 IWF(108) 사이의 링크상에서 통신 프로토콜을 위한 요건들을 제공한다. 이 요건들 및 절차들은 RFC 2002 에서 개시된 이동 IP 서비스를 지원하는 것에 적용될 수 있다. 그러나, IS-707.5 는 첫 번째 예시에서 이동 IP 서비스를 구축하기 위한 절차를 제공하지 않는다. 즉, IS-707.5 는 이동 IP 서비스를 지원하기 위한 골격을 제공하지만, 이동 IP 서비스에 대한 외부 에이전트 및 홈 에이전트로 TE2 장치(102)를 등록하거나, 이동 IP 서비스를 절충하기 위한 절차들을 제공하지 않는다. 이 절차들은 RFC 2002 그 자체에서 발견된다.
이 구별은 통상적으로 일부의 적용층 엔티티가 이동 IP 를 지원하기 위하여 TE2 장치(102)에 존재해야 하는 것을 고려할 때 중요하다. 불행히도, 개인 컴퓨팅을 위한 최고의 인기있는 오퍼레이팅 시스템 소프트웨어인, 마이크로소프트 윈도우즈는 이동 IP 에 대한 지원을 갖지 않고, 현재로는 그런 지원을 가질 것으로 예사되지 않는다. 결과적으로, 마이크로 소프트 윈도우즈(또는 많은 다른 오퍼레이팅 시스템)를 운영하는 TE2 장치들은 그들의 "홈" IP 네트워크에 접속되어 있지 않으면 그들의 "홈" IP 어드레스를 사용할 수 없다. 이것은 "홈" IP 네트워크로부터 멀리 떨어진 동안 "푸시(push)" 서비스 및 직접 e 메일 전달(direct e-mail delivery)과 같은 이동 IP 서비스의 장점을 이동 유저가 이용하지 못하게 한다.
필요한 것은 TE2 장치에 대한 이동 IP 지원을 구축하기 위하여 TE2 장치에 대한 프록시로서 MT2 장치가 기능하면서, TE2 장치의 이동 IP 등록을 수행하기 위한 방법 및 시스템이다.
발명의 개요
본 발명은 이동 노드 등록(mobile node registration)을 수행하기 위한 신규하고 향상된 시스템 및 방법이다. 본 방법은 단말장치로부터, 이동 데이터 서비스에 대한 필요를 신호하는 단계, 및 무선통신장치에서, 상기 신호단계에 응답하여 단말장치의 이동 노드 등록을 개시하는 단계를 포함한다. 단말장치는 패킷화된 데이터(packetized data)를 전송하고, 단말장치에 연결된 무선통신장치는 IP 어드레스 요청에 포함된 인터넷 프로토콜(IP) 어드레스에 대하여 패킷화된 데이터를 모니터한다. IP 어드레스 요청이 정적(static) IP 어드레스에 대한 것이라면 무선통신장치는 IP 어드레스를 이용하여 이동 노드 등록을 개시한다. 무선통신장치는 이동 노드 등록을 개시할 때 단말장치가 패킷화된 데이터를 송신하거나 수신하지 못하도록 하고, 이동 노드 등록이 완료된 후 단말장치가 패킷화된 데이터를 송신 및 수신하도록 허용한다. 결과적으로, 이동 노드 등록은 단말장치에 투명하게(transparently) 발생하여, 단말장치가 그 자체의 이동 IP 지원을 가질 필요가 없다.
본 발명은 무선 데이터 서비스에 대한 것이다. 특히, 본발명은 IP 이동성 지원(IP mobility support)을 요청하는 단말장치의 프록시 이동 노드 등록(proxy mobile node registration)을 수행하기 위한 신규하고 향상된 방법 및 시스템에 대한 것이다.
본 발명의 특징, 목적, 및 장점들은, 동일한 참조부호들인 대응하여 일치하는 도면들과 연계하여 고려될 때 이하 설명된 상세한 설명으로부터 더욱 명백해진다.
도 1 는 단말장치가 무선통신장치를 통하여 인터넷으로 접속되는 무선 데이터 통신시스템의 하이레벨 블록 다이어그램.
도 2 는 IS-707.5 릴레이 모델의 각각의 엔티티에서의 프로토콜 스택의 다이어그램.
도 3 는 본 발명의 MT2 장치의 동작의 하이레벨 상태도.
도 4 는 본 발명의 일 실시예의 각 엔티티의 프로토콜 스택을 도시하는 도면.
도 5 는 도 3 의 이동 IP 모드 상태(310)의 확장된 상태도.
도 6 는 본 발명의 대체예의 각 엔티티의 프로토콜 스택의 다이어그램.
도 7 는 도 3 의 이동 IP 모드(310)의 또 다른 실시예의 확장된 상태도.
본 발명은 데이터 서비스 인에이블된 MT2 장치의 유저에게 투명 이동성(transparent mobility)을 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명의 다양한 실시예들은 세 가지 상이한 사용모델하에 데이터 서비스를 지원하도록 의도된다.
첫 번째 사용모델은 이동 IP 는 지원되지 않지만, 동적으로 할당된 IP 어드레스를 사용하는 데이터 서비스는 그럼에도 불구하고 여전히 지원되는 것이다. 이 첫 번째 사용모델에서, TE2 장치는 TE2 장치가 현재 부가되어 있는 인터넷 서비스 제공자(ISP)에 의해 IP 어드레스를 동적으로 할당받는다. 이 첫 번째 사용모델은 이동 IP 지원을 사용하지 않고, 그 "홈" IP 어드레스를 사용하지 않는다. 결과적으로, TE2 장치는 그 홈 IP 네트워크로부터 그것으로 데이터가 포워드되도록 하기 보다는, ISP 에 접속되는 동안 명시적으로 요청하는 데이터만을 수신한다.
두 번째 사용모델은 TE2 장치 대신에 프록시로서, MT2 장치에 이동 IP 지원이 제공되는 것이다. 이 두 번째 모델은 이동 IP 지원을 갖고자 하지만 이동 IP 를 지원할 TE2 장치를 갖지 않은 이동 유저에 적용된다. 예를 들어, 마이크로 소프트 윈도우즈 오퍼레이팅 시스템을 실행하는 랩탑같은 TE2 장치들의 유저들이 이 두 번째 사용모델에 속한다. 이 두 번째 사용모델에서, TE2 장치는, 그들이 그들의 홈 IP 네트워크에 부가되거나, 이동 IP 인에이블된 무선네트워크상에서 로밍(roaming)하거나 간에, 그 "홈" IP 어드레스(즉, 그 홈 네트워크에 의해서 할당된 "영구" IP 어드레스)를 사용할 수 있다. 이 두 번째 사용모델은 또한 소위 "스마트폰"과 같이, TE2 장치와 MT2 장치를 통합하는 장치들에 대한 이동성 지원(mobility support)을 제공한다.
세 번째 사용모델은 TE2 장치에서 이동 IP 지원이 제공되는 것이다. 이 세 번째 사용모델은 이동 IP 지원을 가지므로 MT2 장치로부터 프록시 서비스를 필요로 하지 않는 TE2 장치들의 유저들에게 적용가능하다. 본 발명의 다양한 실시예들은 이 세 사용모델들의 하나 이상의 요건들을 만족시키도록 의도된다.
아래에 설명된 본 발명은 도면에서 예시된 각각의 엔티티(entitiy)(TE2 장치(102), MT2 장치(104), BS/MSC(106) 및 IWF(108))에서 소프트웨어, 펌웨어(firmware), 및 하드웨어의 많은 상이한 실시예들에서 구현될 수 있다는 것은 당업자에게 명백할 것이다. 본 발명을 구현하기 위하여 이용된 실질적인 소프트웨어 코드 또는 제어 소프트웨어는 본 발명에 대한 제한이 아니다. 따라서, 본 발명의 동작 및 작용은 실질적인 소프트웨어 코드에 대한 특정의 참조없이 설명되고, 그것은 당업자가 이곳의 설명에 기초하여 본 발명의 다양한 실시예들을 구현하기 위하여 소프트웨어 및 제어 하드웨어를 설계할 수 있는 것으로 이해된다.
도 3 에서는, 본 발명의 MT2 장치의 동작에 대한 하이레벨 상태도가 도시된다. 도 3 에서, MT2 장치는 폐쇄상태(closed state, 308)에서 시작한다. 폐쇄상태(308)에서 MT2 장치는 현재 콜(call) 상태에 있지 않지만, 콜의 생성을 대기하고 있다. MT2 장치가 이미 IP 어드레스를 할당받았거나, 또는 이미 이동 IP 에 대하여 등록한 것으로 가정할 때, 이동 종료된 콜들(즉, MT2 장치가 콜된 파티(called party)인 경우의 콜들)은 이 상태에서는 고려되지 않는다. MT2 장치가 이미 이동 IP 에 대하여 등록했다면, 그것은 이 폐쇄상태(308)에서가 아니라, 이하에서 상세히 설명된 이동 IP 모드상태(310)에서 이다.
패킷 데이터 콜(packet data call)이 TE2 장치로부터 개시될 때, MT2 장치는 폐쇄된 상태(308)로부터 이동성 인에이블?(mobility enabled?) 상태(304)로 바뀐다. 이동성 인에이블? 상태(304)에서, MT2 장치는 이동성 데이터 항목(mobility data item, 302)의 값을 점검하여 이동성 지원(이동 IP 에 대하여)이 인에이블되는지를 결정한다. 일 실시예에서, 이동성 데이터 항목(302)은 예를 들면, MT2 장치 또는 TE2 장치상의 유저 인터페이스를 통하여 이동 유저에 의해 의도된 대로 선택적으로 구성될 수 있는 세 개의 값들중 하나를 가질 수 있다. 다른 실시예들은 이동 유저가 더 많거나 더 적은 구성 선택(configuration choices)을 갖도록 허용하기 위하여 더 많거나 더 적은 값들을 이용할 수 있다. 또 다른 실시예들은 이동성 데이터 항목(302)의 유저-구성(user-configuration)을 허용하지 않는다.또 다른 실시예들에서는, 이동성 데이터 항목(302)은 존재하지 않지만, 그 결정은 제어 소프트웨어로 하드-코드(hard-coded)된다.
이동성 데이터 항목의 첫 번째 값은 "디스에이블된(disabled)" 이다. 이동성 데이터 항목(302) 값이 "디스에이블된" 일 때, MT2 장치는 이동 IP 절충(negotiation) 및 등록을 지원하지 않는다. 결과적으로, 이동성 데이터 항목(302)이 "디스에이블된" 값을 가질 때 생성된 모든 패킷 데이터 콜들은 이하에 더욱 상세히 설명된 단순 IP 모드(306)를 사용한다.
두 번째 값은 "사용 가능하면(if available)" 이다. 이동성 데이터 항목(302)값이 "사용 가능하면" 인 경우, MT2 장치는 인프라스트럭쳐 (infrastructure) (BS/MSC(106) 및 IWF(108))가 이동 IP 를 지원하거나 MT2 장치에 의해 시도된 이동 노드 등록이 실패하지 않으면 이동 IP 절충 및 등록을 제공할 것이다. 만일 인프라스트럭쳐가 이동 IP 를 지원하지 않거나 이동 노드 등록 시도가 실패하면, MT2 장치는 이동성 데이터 항목(302)의 값을 "디스에이블된"으로 변경하고, 패킷 데이터 콜은 단순 IP 모드(306) 콜이 된다. 즉, 이동성 데이터 항목(302)에 대한 "사용 가능하면" 값은 인프라스트럭쳐에 의해 지원되고 성공적으로 절충될 때 이동 IP 의 장점들을 MT2 장치 및 TE2 장치의 유저가 획득하도록 허용하지만, 그렇지 않으면 이동 IP 지원없이 패킷 데이터 콜을 여전히 허용한다. 이동 유저가 이동성 데이터 항목(302)의 값을 변경하도록 허용되지 않는 일 실시예에서는, 이 두 번째 값이 이용된다. 또한, 이동성 데이터 항목(302)은 항상 "사용 가능하면"으로 설정되거나, 완전히 생략되어, 이동성 인에이블? 상태(304)와 단순IP 모드 상태(306) 사이의 전이를 제거할 수 있다.
세 번째 값은 "오로지(exclusively)" 이다. 이동성 데이터 항목(302)값이 "오로지"일 때, MT2 장치는 인프라스트럭쳐(BS/MSC(106) 및 IWF(108))가 이동 IP 를 지원하거나 MT2 장치에 의해 시도된 이동 노드 등록이 실패하지 않으면 이동 IP 절충 및 등록을 제공한다. 그러나, 상기 "사용 가능하면" 값과는 대조적으로, 만일 인프라스트럭쳐가 이동 IP 를 지원하지 않거나 이동노드 등록 시도가 실패하면, MT2 장치는 단순 IP 콜(simple IP call)을 완료하지 않지만, 패킷 콜 생성 시도가 완전히 실패하도록 만든다. 즉, 이동성 데이터 항목(302)에 대한 "오로지" 값은 이동 IP 지원된 콜을 제외한 어떤 패킷 데이터 콜도 MT2 장치로부터 생성되는 것을 막는다.
만일 이동성 데이터 항목(302) 값이 "디스에이블된" 이거나, 이동성 데이터 항목(302) 값이 "사용 가능하면" 이지만 이동 IP 가 인프라스트럭쳐에 의해 지원되지 않거나 이동 노드 등록이 실패하면, MT2 장치는 패킷 데이터 콜 생성 시도에서 단순 IP 모드(306)로 들어간다. 일 실시예에서, 단순 IP 모드(306)는 도 2 를 참조로 예시되고 설명된 것처럼 종래의 IS-707.5 릴레이 모델을 이용한다.
이동성 데이터 항목(302)값이 "사용 가능하면" 또는 "오로지" 라면, MT2 장치는 이동성 인에이블? 상태(304)로부터 이동 IP 모드(310)으로 전이한다. 그것은, MT2 장치가 이하에서 설명되는 것처럼 TE2 장치 대신 프록시로서 이동 IP 서비스에 대한 이동 노드 등록에 관여하는 이 이동 IP 모드(310)에서 이다.
도 4 를 참조하여, 본 발명의 일 실시예의 각 엔티티의 프로토콜 스택의 다이어그램이 도시된다. 도 4 의 다이어그램과 도 2 의 다이어그램 사이의 중요한 차이는 도 4 에서는, 부가적인 프로토콜층들이 본 발명의 이동 노드 등록을 지원하기 위하여 MT2 장치(104)에 존재하는 것이다. 이들 부가적인 프로토콜층들은 PPP 프로토콜(415), IP 프로토콜(413), UDP 프로토콜(411) 및 이동 IP 프로토콜(409)을 포함한다. 도 4 의 프로토콜층들이 도 2 의 경우와 동일한 동작을 하는 정도로, 그들은 상술되지 않을 것이다. 오히려, 다음의 설명은 도 4 와 도 2 의 차이에 촛점을 맞출 것이다.
도 4 의 동작의 일 실시예는 다음과 같다. TE2 장치(102)상에서 실행하는 응용 프로그램같은, 상부층 프로토콜(402) 엔티티는 도 2 의 상부층 프로토콜(202) 엔티티의 경우와 유사하게, 인터넷을 통하여 IP 패킷을 송신할 필요가 있다. 적용은 예를 들면, TCP 또는 UDP 프로토콜을 이용하여 메시지를 생성하고, TCP 또는 UDP 패킷은 목적지 IP 어드레스를 사용하여 IP 프로토콜(404)에 의해서 프레임된다. 지점 대지점 프로토콜(PPP) 프로토콜(406)은 IP 패킷을 인코드하고 그들을 릴레이층 프로토콜(408) EIA-232 을 사용하여 Rm인터페이스를 통하여 EIA-232 프로토콜(410)을 실행하는 MT2 장치상의 EIA-232 호환성(EIA-232-compatible) 포트로 전송한다.
그러나, 공지된 것처럼, 지점 대 지점 링크를 통한 통신을 구축하기 위하여, PPP 링크의 각각의 단부(여기서는, TE2 PPP 프로토콜(406) 및 IWF PPP 프로토콜(426))는 데이터 링크 접속을 구축하고, 구성하고 테스트하기 위하여 링크제어 프로토콜(LCP) 패킷을 우선 송신해야 한다. LCP 에 의해서 링크가 구축된 후, PPP 프로토콜(406)은 그리고 나서 네트워크층 프로토콜(여기서는, TE2 IP 프로토콜(404) 및 IWF IP 프로토콜(425))을 구성하기 위하여 네트워크 제어 프로토콜(NCP) 패킷을 송신한다. 각각의 네트워크층 프로토콜이 구성된 후, 각각의 네트워크층 프로토콜로부터의 데이터그램들은 그들간의 링크를 통하여 송신될 수 있다.
일 실시예에서, IP 에 대한 NCP 는 IP 제어 프로토콜(IPCP)이다. IPCP 는 1992 년 5 월에 발행되고, "PPP 인터넷 프로토콜 제어 프로토콜(IPCP)"로 명칭이 부여된 RFC 1332 에서 상세히 설명된다. IPCP 는 지점 대 지점 링크의 양단에서 실행하는 TE2 IP 프로토콜(404)과 IWF IP 프로토콜(425) 모두를 구성하고, 인에이블하고, 디스에이블시키는 책임을 진다. 공지된 것 처럼, IPCP 는 IP 어드레스에 대한 구성 옵션을 포함할 수 있는 메시지들인 컨피겨레이션 요청(configuration request)들을 이용한다. 구성요청 메시지의 이 구성 옵션부는 컨피겨 요청(configure request)의 송신자(여기서는, TE2 장치(102))에 의해서 사용될 IP 어드레스를 절충하는 방법을 제공한다. 그것은 IP 어드레스를 특정함으로써 어느 IP 어드레스가 의도되는지를 컨피겨 요청의 송신자가 언급하거나, 또는 피어(peer)(여기서는, IWF(108))가 송신자에 대하여 동적 IP 어드레스를 제공할 것을 요청하도록 허용한다. 만일 컨피겨 요청의 송신자가 IP 어드레스 구성 옵션의 IP 어드레스 필드를 모두 영(zero)으로 설정하면, 피어(peer)는 옵션에 대하여 컨피겨 ACK 를 송신하고, 유효한 IP 어드레스를 복귀시킴으로써 동적 IP 어드레스를 제공할 수 있다. 한 편, 만일 컨피겨 요청의 송신자가 IP 어드레스 구성 옵션의 IP 어드레스 필드를 특정된 IP 어드레스로 설정하면, 피어는 옵션에 대하여 컨피겨 ACK 를 송신함으로써 특정된 IP 어드레스는 허용될 수 있는 것으로 나타낼 수 있다. 본 발명은 TE2 장치(102)와 IWF(108) 사이의 IPCP 통신을 이용하여 이동 노드 등록동안 TE2 장치에 대한 프록시로서 기능할 수 있는지 여부 및 그 시기를 결정한다.
도 5 는 도 3 의 이동 IP 모드 상태(310)의 확장된 상태도를 도시한다. 이동성 인에이블? 상태(304)(도 3)가 이동성 데이터 항목(302)는 디스에이블되지 않은 것으로 결정할 때, 그것은 PPP 하부상태를 모니터링하는 단계(502)로 전이한다. 주목할 것은 콜이 종료되면 도 5 의 임의의 하부상태로부터 폐쇄 하부상태(516)로 전이할 수 있다는 것이다. 그러나, 간략하게 하기 위하여 콜 종료 전이는 개방 하부상태(508)로부터 폐쇄 하부상태(516)까지에 대해서만 도시된다.
PPP 하부상태(502)를 모니터링할 때, MT2 장치(104)는 RLP 프로토콜(412)과 EIA-232 프로토콜(410) 피어(peer)들 사이의 MT2 장치 프로토콜 스택으로 네트워크 "스피곳(spigot)"(417)을 삽입한다. 즉, EIA-232 프로토콜(410)과 RLP 프로토콜(412) 사이에 통과하는 PPP 패킷들은 MT2 장치(104)에 의해서 모니터되고 조사된다. 이것은 MT2 장치(104)가 PPP 패킷들이 TE2 장치(102)와 IWF(108) 사이를 통과할 때 그들을 모니터하는 것을 허용한다.
이하에 PPP 리싱크 개시 상태(initiate PPP resync state, 504)에 대하여 설명되는 것과 같이 처음의 LCP 패킷은 인터-IWF 핸드오프(inter-IWF handoff) 이후의 사용을 위하여 MT2 장치(104)에 의해서 캐시된다(cached). MT2 장치(104)는 TE2 장치(102)로부터의 IPCP 패킷이 MT2 장치(104)에 의해서 검출될 때까지 TE2 장치(102)와 IWF(108) 사이에서 교환되는 PPP 패킷들을 계속해서 모니터한다. 이 IPCP 패킷은 그리고 나서 MT2 장치(104)에 의해서 조사되어 컨피겨레이션 요청의 IP 어드레스 컨피겨레이션 옵션에서 정적 또는 동적 IP 어드레스가 요청되는지 여부를 결정한다. 만일 IP 어드레스 필드가 모두 영인 IP 어드레스를 포함하면, TE2 장치는 동적 어드레스를 요구하고 있는 것이다. 그 경우, TE2 장치(102)에 의한 이동 IP 지원에 대한 요청은 없고, MT2 장치(104)는 단순 IP 모드(306)로 전이한다(도 3).
한 편, TE2 장치(102)에 의해서 송신된 컨피겨 요청에서의 IP 어드레스 필드가 정적(즉, 영이 아닌)IP 어드레스를 포함하면, MT2 장치(104)는 IPCP 를 모니터링 하는 상태(monitoring IPCP state, 506)로 전이한다. IPCP를 모니터링 하는 상태(506)에서, MT2 장치(104)는 TE2 장치(102)와 IWF(108) 사이에서 교환되는 IPCP 패킷들을 모니터한다. 특히, MT2 장치(104)는 IPCP 패킷을 조사하여 컨피겨 ACK 로 TE2 장치(102)에 의해서 만들어진 정적 IP 어드레스 요청이 IWF(108)에 의해서 허용되었는지 여부를 결정한다.
TE2 장치(102)에 의해서 만들어진 정적 IP 어드레스 요청이 IWF(108)에 의해서 거절되면, MT2 장치(104)는 이동성 모드? 상태(514)로 전이되는데, 여기서 그것은 이동성 데이터 항목(302)의 값을 점검한다. 만일 이동성 데이터 항목(302)값이 "사용 가능하면" 이라면, 이동 IP 지원이 사용 가능하지 않은 경우 유저는 단순 IP 콜(즉, 동적으로 할당된 IP 어드레스)로 만족할 것으로 가정되므로 MT2 장치(104)는 단순 IP 모드 상태(306)로 전이한다(도 3). 그러나, 만일 이동성 데이터 항목(302) 값이 "오로지" 이라면, 유저가 단순 IP 콜로 만족하지 않을 것으로 가정되므로 MT2 장치(104)는 폐쇄 상태(516)로 전이한다.
만일 TE2 장치(102)에 의해서 만들어진 정적 IP 어드레스 요청이 IWF(108)에 의해서 허용되면, IPCP 절충이 완료된 후 MT2 장치(104)는 이동 등록 상태(512)로 전이한다. 이동 등록 상태(512)에서, MT2 장치(104)는 PPP 프로토콜(415), IP 프로토콜(413), UDP 프로토콜(411), 및 이동 IP 프로토콜(409)을 개시한다. MT2 장치(104)는 그리고 나서 TE2 장치(102)를 흐름 제어한다. 여기서 사용된 것처럼, "흐름 제어(flow control)" 는 TE2 장치(102)가 그 릴레이층 인터페이스를 통하여 데이터를 송신하거나 수신하지 못하도록 하는 단계를 의미한다. 도 4 의 실시예에서, 이것은 TE2 장치의 EIA-232 프로토콜(408)과 MT2 장치의 EIA-232 프로토콜(410) 사이의 링크이다. 소프트웨어나 하드웨어 흐름제어가 이용될 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서, MT2 장치(104)는 MT2 장치(104)와 TE2 장치(102) 사이에서 핀전압(pin voltage)들중 하나를 토글(toggle)한다.
TE2 장치(102)를 흐름제어함으로써, MT2 장치(104), 및 특히 IP 프로토콜(413)은 이제 이동 노드 등록을 위하여 IP-종점(IP-endpoint)이 될 수 있다. 이것은 MT2 장치(104)가 TE2 장치(102) 대신에, TE2 장치(102)에 투명한, 이동 노드 등록을 수행하는 것을 허용한다. 개념적으로, 이것은 그렇지 않으면유지되었을 TE2 장치(102)로부터 MT2 장치(104)로 IP-종점을 "시프트"시킨다.
MT2 장치(104)는 이동 노드 등록(Mobile Node Registration, MNR) 데이터 항목(510)을 판독한다. 일 실시예에서, 이들 데어터 항목은 적절한 비휘발성 메모리 회로(도시하지 않음)에 저장된다. 이들 MNR 데이터 항목(510)은 이동 노드 등록을 수행하는데 필요한 데이터 항목들이다. 이들 MNR 데이터 항목(510)은 외부 에이전트 IP 어드레스, RFC 2002 에서 설명된 것 같은, MD5 확인 키(MD5 authentication key), 및 홈 에이전트 IP 어드레스를 포함한다.
MT2 장치(104)는 그리고 나서 MNR 데이터 항목(510) 및 TE2 장치(102)에 의해서 요청된 정적 IP 어드레스를 이용하여 RFC 2002 에서 설명된 것과 같이 이동 노드 등록을 수행한다. 이동 노드 등록의 세부사항은 RFC 2002 에서 설명되므로, 여기서는 더이상 설명하지 않는다. 요컨대, 이동 IP 프로토콜(409)은 외부 에이전트 요청 메시지(foreign agent solicitation message)를 IWF(108)에서의 이동 IP 프로토콜(421)로 송신한다. 이 외부 에이전트 요청 메시지는 UDP 프로토콜(411)로 전달된다. UDP 프로토콜(411)은 공지된 대로 데이터그램 서비스로서 기능하고, 외부 에이전트 요청 메시지를 IP 프로토콜(413)로 보내는데 여기서 그것은 RFC 2002 에 따라 "모든 루터(all routers)" 멀티캐스트(multicast) 어드레스 또는 브로드캐스트 (broadcast) 어드레스의 IP 헤더로 패킷화된다.
IP 프로토콜(413)은 IP 패킷을 PPP 프로토콜(415)로 보내어 그것을 PPP 패킷으로 패킷화하고 그것을 Um인터페이스를 통하여 전송하기 위해 RLP 프로토콜(412)및 IS-95 프로토콜(414)로 포워드한다. BS/MSC(106)에서의 보충 RLP 프로토콜(416) 및 IS-95 프로토콜(418)은 L 인터페이스를 통하여 릴레이층 프로토콜(428)로 전송하기 위하여 그 데이터를 릴레이층 프로토콜(420)로 보낸다.
PPP 프로토콜(426)은 그리고 나서 수신된 PPP 패킷들을 디패킷화(de-packetize)하고 그들을 IP 프로토콜(425)로 보낸다. IP 프로토콜(425)은 IP 헤더를 제거하고 패킷들을 UDP 프로토콜(423)로 루트시켜서, 순차적으로, 디패킷화된 외부 에이전트 요청 메시지를 이동 IP 프로토콜(421)로 보낸다. 만일 이동 IP 프로토콜(421)이 IWF(108)에 존재하면, IWF(108)에 상주하는 외부 에이전트 엔티티가 존재하고, 그것은 MT2 장치(104)의 이동 IP 프로토콜(409)로 되돌아가는 역경로를 따르는 에이전트 통지 메시지(agent advertisement message)로 응답한다.
이동 IP 프로토콜(409)은 그리고 나서 IWF(108)상의 외부 에이전트로 이동 노드 등록 메시지를 송출한다. 이동 노드 등록 메시지가 외부 에이전트에 허용가능하면, 그것은 TE2 장치의 홈 IP 네트워크(즉, TE2 장치(102)에 의해서 요청된 정적 IP 어드레스를 포함하는 것)에서 상주하는 홈 에이전트 엔티티로 이동 노드 등록 메시지를 포워드한다.
이동 노드 등록 메시지가 홈 에이전트로 허용될 수 있다면, 홈 에이전트는 외부 에이전트의 "케어 오브(care of)" 어드레스를 이용하여 TE2 장치(102)에 대한 이동성 바인딩(mobility binding)을 생성한다. RFC 2002 에서 설명된 것같은 이동성 바인딩은 TE2 장치의 홈 네트워크에 도달하는 TE2 장치(102)를 위하여 의도된 임의의 IP 패킷들을 취하고 그들을 IP 터널링을 이용하여 외부 에이전트로 포워드시키는 루팅이다.
홈 에이전트로부터 이동성 바인딩이 생성되었다는 통지를 수신한 후, 외부 에이전트는 터널된 패킷의 내부 IP 어드레스(즉, TE2 장치(102)에 의해서 요청된 정적 IP 어드레스)와, MT2 장치(104)의 "전화번호" 사이에서 조합(association)을 생성한다. 여기서 용어 "전화번호"는 MT2 장치(104)의 식별번호를 나타내기 위하여 가장 넓은 의미로 사용된다. 여기서 사용된 것처럼 그것은 MT2 장치(104)의 이동 식별번호(MIN), 그 전자적 일련번호(ESN), 또는 공지된 것과 같이 BS/MSC(106)로 MT2 장치(104)가 등록한 다른 고유의 식별자(identifier)를 언급하기 위하여 의도된다.
이 이동 노드 등록을 수행하기 위하여, 본발명은 RLP 프로토콜(412)로부터 MT2 PPP 프로토콜(415)로 IP 패킷들을 리루트(re-route)하여 MT2 장치 프로토콜 스택의 이동 IP 프로토콜(409) 레벨에서 실행하는 이동 노드 등록 소프트 웨어에 필요한 데이터의 전달을 확실히 한다. 주목해야 할 것은 MT2 PPP 프로토콜(415)은 RFC 1661 에서 설명된 것처럼 전체 PPP 구현이 아니라는 것이다. 도 4 의 실시예에서는, 전술된 것처럼 PPP 는 이미 TE2 장치(102)와 IWF(108) 사이에서 절충되었으므로 MT2 PPP 프로토콜(415)은 링크 구축 또는 프로토콜에 대한 어떠한 절충도 수행하지 않고, 이동 등록 상태(512)동안 MT2 장치(104)에 의해 송신되고 수신된 IP 패킷의 임의의 요구되는 문자 이스케이핑(character escaping)을 프레임(frame), 언프레임(unframe) 및 수행하기만 한다.
이동 노드 등록 상태(512)동안 수행되고 전술된 이동 노드 등록이 어떤 이유에서 실패하면, 일 실시예에서 MT2 장치(104)는 이동 IP 프로토콜(409), UDP 프로토콜(411), IP 프로토콜(413) 및 PPP 프로토콜(415)을 이탈하여, 폐쇄 상태(516)로 전이한다. 실패에 대한 가능한 이유는 이동 노드 등록 메시지를 거절하는 홈 에이전트 또는 외부 에이전트를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서는, MT2 장치(104)는 TE2 장치에 의해서 요청된 정적 IP 어드레스보다는 동적 IP 어드레스로 PPP 를 리싱크로나이즈 (resynchronize)시키는 시도를 할 수 있다.
그렇지 않으면, 이동 등록 상태(512)에서 성공적인 이동 노드 동록 후, MT2 장치는 이동 IP 프로토콜(409), UDP 프로토콜(411), IP 프로토콜(413) 및 PPP 프로토콜(415)를 이탈하고 나서, 개방상태(508)로 전이한다. 개방상태(508)에서, MT2 장치(104)는 도 2 에서 도시된 것 같은 IS-707.5 릴레이 모델에 따라서 작용한다. 일단 이 개방상태(508)에서, MT2 장치(104)의 RLP 프로토콜(412)에 도달하는 데이터는 TE2 장치(102)와 MT2 장치(104) 사이의 EIA-232 인터페이스를 통하여 단순히 송신된다.
MT2 장치는 세가지 중 하나가 발생할 때까지 개방상태(508)에서 유지하는데, 그것은 콜이 종료되고, MT2 장치(104)가 상이한 IWF 로 핸드오프되거나, 이동 등록 라이프타임이 초과된 것이다. 콜은 많은 방식으로 종료될 수 있다. 예를 들면, 유저는 MT2 장치(104)상에서 "END" 키(도시하지 않음)등을 눌러서 의도적으로 데이터 콜을 종료시킬 수 있다. 또 다른 예는 TE2 장치(102) 또는 IWF(108)가 일방적으로 그들 사이의 PPP 세션(session)을 종료시키는 것이다. 또 다른 예에서, 단순히 MT2 장치(104)와 BS/MSC(106) 사이의 라디오 링크가 열화되어 콜이 드롭되기 때문에 데이터 콜이 종료될 수 있다. 콜이 이들 방식중 하나에서 종료되면, MT2 장치(104)는 폐쇄상태(516)로 전이한다.
폐쇄상태(516)에서, 여전히 적절하다면 MT2 장치(104)는 이동 IP 프로토콜 스택(이동 IP 프로토콜(409), UDP 프로토콜(411), IP 프로토콜(413), 및 PPP 프로토콜(415))을 셧다운하기 위하여 요구되는 하우스키핑 기능(housekeeping functions)을 수행한다. 부가적으로, 여전히 적절하다면 MT2 장치(104)는 네트워크 "스피곳"(417)을 제거한다. 최종적으로, 임의의 적절한 유저 통지 메시지가 디스플레이되거나(예를 들면, 유저 인터페이스(도시하지 않음)상에서) 그렇지 않으면 유저에게 제공되어 이동 IP 등록 프로세스가 실패되었다는 것을 가리킨다. 선택적으로, 어떤 실패가 발생하였는지에 대한 더욱 상세한 설명과 이유(알려졌다면)도 디스플레이될 수 있다. 임의의 통지를 만들고 임의의 하우스키핑 클린업을 완료한 후, MT2 장치(104)는 폐쇄된 상태(308)로 전이한다(도 3).
또한, 개방상태(508)동안, MT2 장치(104)는 또 다른 BS/MSC(106)로 핸드오프 될 수 있다. 전형적으로, 이것은 MT2 장치(104)가 하나의 지리적 위치로부터 원래의 BS/MSC(106)의 서비스 영역 외부에 있는 또 다른 위치로 이동할 때 발생한다. 두 개의 BS/MSC 가 동일한 IWF(108)에 의해서 서브(serve)되지 않으면, 인터-IWF 핸드오프가 발생한다. MT2 장치(104)는 IS-95 패킷 존 ID 를 조사하거나, 또는 서브하는 BS/MSC(106)의 네트워크 식별(NID) 또는 시스템 식별(SID) 에서의 변화를 표시함으로써 이것을 검출할 수 있다. 어느 경우에서도, MT2 장치(104)는 PPP 리싱크 개시 상태(initiate PPP resync state, 504)로 전이한다.
PPP 리싱크 개시 상태(504)에서는, MT2 장치(104)는 전술된 것 처럼 PPP 절충이 시작될 때 캐시된 첫 번째 LCP 패킷을 송신함으로써 IWF(108)로 PPP 리싱크를 개시한다. 이것은 IWF(108)로부터의 반응에서 LCP 패킷의 교환을 발생시킨다. LCP 패킷의 이 교환을 검출한 후, MT2 장치는 전술된 것처럼 PPP 모니터링 상태(502)로 역으로 전이한다.
한편, 개방상태(508)동안, RFC 2002 에서 정의된 것 같이 이동 등록 라이프타임이 초과되면, MT2 장치(104)는 곧 바로 이동 등록 상태(512)로 직접 전이하여 전술된 것 같이 이동 노드 등록을 재절충한다.
따라서, 도 4 의 실시예에서는, MT2 장치(104)의 부가적인 프로토콜층들(PPP 프로토콜(415), IP 프로토콜(413), UDP 프로토콜(411) 및 이동 IP 프로토콜(409))이 제공되어 이동 등록 상태(512)에서 이동 노드 등록을 수행하고, 이동 등록 상태(512)를 떠난 후 셧다운된다. 이들 부가적인 프로토콜층들이 업(up)인 시간 동안 모든 IP 트래픽은 MT2 장치(104)에서 개시 및 종료한다. 개념적으로, 이것은 이동 노드 등록동안 TE2 장치(102)로부터 IP 종점을 "시프트"하고, 그 후 이동 노드 등록이 완료된 후 TE2 장치(102)로 되돌린다. 이 방식으로, MT2 장치(104)는 이동 노드 등록동안 TE2 장치(102)에 대한 프록시로서 기능하여, TE2 장치(102)가 그 자체의 IP 이동성 지원을 가질 필요가 없다.
도 6 는 본 발명의 다른 실시예의 각 엔티티의 프로토콜 스택의 다이어그램을 도시한다. 도 6 과 도 4 의 중요한 차이는 도 6 의 실시예에서는, PPP 레벨에서 MT2 장치(104)와 TE2 장치(102) 사이에 피어 관계(peer relationship)가 존재한다는 것이다. 주목할 것은 MT2 장치(104)의 PPPR프로토콜(605)은 TE2 장치(102)의 PPPR프로토콜(606)에 대한 종료로서 기능한다는 것이다. 또한 주목할 것은 IWF(108)의 PPPU프로토콜(626)은 MT2 장치(104)의 PPPU프로토콜(615)에 대한 종료로서 기능한 다는 것이다. 도 4 의 실시예와는 대조적으로, 이들 PPPR및 PPPU링크들은 이동 노드 등록후 MT2 장치(104)에서 생존한다.
도 6 의 동작은 또한 도 7 의 상태도를 참조하여 설명된다. 도 7 는 도 3 의 이동 IP 모드(310)의 또 다른 실시예의 상태도이다. MT2 장치(104)는 PPPR을 모니터링 하는 상태(702) 에서 시작한다. PPPR을 모니터링 하는 상태(702) 에서 MT2 장치(104)는 PPPR프로토콜(605)을 개시하고, MT2 장치(104)와 TE2 장치(102) 사이에서 PPPR링크를 절충한다. MT2 장치(104)는 또한 필요하다면, PPP 리싱크 에서 나중에 사용하기 위하여 TE2 장치(102)로부터 수신된 첫 번째 LCP 패킷을 캐시한다.
MT2 장치(104)는 TE2 장치의 IPCP 컨피겨 요청을 검색하며 PPPR링크를 계속 모니터한다. TE2 장치의 IPCP 컨피겨 요청을 검출한 후, MT2 장치(104)는 IP 어드레스 필드를 조사한다. 만일 요청된 IP 어드레스가 동적이라면, 즉, 모두 영이라면, MT2 장치(104)는 PPP 의 리싱크 시작 상태(704)로 전이한다.
PPP 의 리싱크 시작 상태(704)에서, MT2 장치(104)는 PPPR프로토콜(605)을셧다운하고, 원래의 LCP 패킷(PPPR모니터링 상태(702)에서 미리 캐시됨)을 IWF(108)로 포워드하여, TE2 장치(102)와 IWF(108) 사이에서 곧 바로 PPP 링크를 개시한다. 이것은 단순 IP 콜에 대하여 MT2 장치(104)상에서 PPPR프로토콜(605) 및 PPPU프로토콜(615)을 실행하는 것의 오버헤드를 피하기 위하여 수행된다. 동적 어드레스가 요청되었으므로, MT2 장치(104)에서 여분의 PPP층들이 불필요하고, 도 2 의 정상 IS-707.5 릴레이 모델이 적용된다.
그러나, 만일 TE2 장치의 IPCP 컨피겨 요청이 정적 IP 어드레스를 포함하면, PPPR링크가 PPPR을 모니터링 하는 상태(702)에서 완전히 절충된 후 MT2 장치(104)는 PPPU절충 상태(706)로 전이한다. 일단 PPPU 절충 상태(706)에서는, MT2 장치(104)는 이동 IP 프로토콜(609), UDP 프로토콜(611), IP 프로토콜(613), 및 PPPU프로토콜(615)를 포함하여 MT2 프로토콜 스택에서 부가적인 층들을 개시한다. MT2 장치(104)는 또한 TE2 장치(102)를 흐름제어한다. 또한, 흐름제어는 TE2 장치(102)가 RM인터페이스를 통하여 임의의 데이터를 송신하거나 수신하지 못하도록 하는 것을 의미한다.
MT2 장치(104)는 그리고 나서 PPPU프로토콜(615)과 PPPU프로토콜(626) 사이의 PPPU링크를 절충한다. PPPU링크의 절충시, MT2 장치(104)는 PPPR링크의 절충동안 TE2 장치(102)에 의해서 요청된 것과 동일한 파라미터를 사용한다. 특히, MT2 장치(104)로부터 TE2 장치(102)에 의해서 요청된 정적 IP 어드레스는 IWF(108)로 PPPU링크를 절충할 경우 MT2 장치(104)에 의해서 사용된다.
PPPU링크 절충동안, MT2 장치(104)는 IWF(108)에 의해서 복귀된 IPCP 패킷들을 모니터한다. 만일 정적 IP 어드레스를 포함하는 IPCP 컨피겨 요청이 IWF(108)에 의해서 거절되면, MT2 장치(104)는 이동성 모드 상태(708)로 전이한다.
이동성 모드 상태(708)에서, 이동성 데이터 항목(302)이 점검된다. 이동성 데이터 항목(302) 값이 "사용 가능하면" 이라면, MT2 장치(104)는 단순 IP 모드(306)에서 단순 IP 콜 시도에 대비하여 PPP의 리싱크 시작 상태(704)로 전이한다. 이동성 데이터 항목(302) 값이 "오로지 이동 IP" 이라면, MT2 장치(104)는 폐쇄상태(710)로 전이한다. 폐쇄상태(710)는 도 5 의 폐쇄상태(516)와 동작이 유사하다.
정적 IP 어드레스를 포함하는 IPCP 컨피겨 요청이 IWF(308)에 의해서 허용되면, MT2 장치(104)는 이동 등록 상태(712)로 전이한다. 이동 등록 상태(712)로 들어간 후 시스템의 상태는 TE2 장치(102)의 관점으로부터, MT2 장치(104)의 IP 어드레스는 IWF(108)의 IP 어드레스인 것으로 보인다. 더욱이, IWF(108)의 관점으로부터, MT2 장치(104)의 IP 어드레스는 TE2 장치(102)의 IP 어드레스인 것으로 보인다. 즉, MT2 장치(104)는 PPPR프로토콜(605)과 PPPU프로토콜(615) 사이에서와 같이 두 개의 IP 어드레스를 유지하고 있다. 결과적으로, MT2 장치(104)는 IP 어드레스와 무관하게 PPPR프로토콜(605)과 PPPU프로토콜(615) 사이에서 PPP 패킷들을 보낸다.
이동 등록 상태(712)는 몇 가지 중요한 예외를 가지고, 도 5 의 이동 등록 상태(512)와 매우 유사하다. 우선, 이동 등록 상태(712)에서 이동 등록 패킷들은 PPPU프로토콜(615)로부터 PPPR프로토콜(605)보다는 IP 프로토콜(613)로 보내진다. 이것은 이동 등록 패킷들의 루팅이 MT2 프로토콜 스택에서 더 높은 층에서 발생한다는 점에서 도 4 및 5 의 동작과는 상이하다. 두 번째, PPPU프로토콜(615)이 MT2 장치(104)와 IWF(108) 사이에서 PPP 링크를 종료시키는 기능을 하므로 도 6 의 실시예에서는 네트워크 스피곳이 필요없다. 결과적으로, MT2 장치(104)가 도 4 및 5 의 실시예에 관한 경우에서와 같이 TE2 장치(102)와 IWF(108) 사이의 PPP 절충에서 "도청(eavesdrop)"할 필요가 있다기 보다는, IWF(108)와의 절충동안 교환된 모든 PPP 패킷들은 MT2 장치(104) 그 자체로 생성되고 종료된다.
이동 노드 등록이 이동 등록 상태(712)에서 성공하면, MT2 장치(104)는 개방상태(714)로 전이한다. 개방상태(714)는 도 5 의 개방상태(508)와 매우 유사하다. 도 7 및 도 5 의 실시예간의 중요한 차이점은 도 7 에서는 PPPR프로토콜(605) 및 PPPU프로토콜(615)은 개방상태(714)동안 그 자리에 유지된다는 것이다. 결과적으로, Um인터페이스를 통하여 MT2 장치에 도달하는 IP 패킷들은 직접 EIA-232 프로토콜(610)로 루트되기 보다는, RLP 프로토콜(612)에 의해서 PPPU프로토콜(615)로, 순차적으로 PPPR프로토콜(605) 및 EIA-232 프로토콜(610)로 루트된다. 유사하게, Rm인터페이스를 통하여 MT2 장치(104)에 의해서 수신된 모든 IP 패킷들은 직접 RLP 프로토콜(612)로 루트되기 보다는, EIA-232 프로토콜(610)에 의해서 PPPR프로토콜(605), 및 순차적으로 PPPU프로토콜(615) 및 RLP 프로토콜(612)로 루트된다.
만일 인터-IWF 핸드오프가 개방상태(714)동안 발생하면, MT2 장치(104)는 PPP 리싱크 개시 상태(708)로 전이한다. PPP 리싱크 개시상태(708)는 PPP 리싱크 개시 상태(504)의 경우와 유사하게 동작한다. 그러나, 주목해야 할 것은, PPP 리싱크 개시 상태(708)에서는 PPPR링크보다는 PPPU링크만이 절충된다. 결과적으로, PPPR링크는 인터-IWF 핸드오프를 TE2 장치(102)에 대해서 투명하게 만들면서 변경되지 않으므로 캐시된 LCP 패킷들이 필요하지 않다.
개방상태(714)(또는 도 7 의 임의의 다른 상태)동안 콜이 종료되면, MT2 장치(104)는 폐쇄 상태(710)로 전이한다. 폐쇄 상태(710)는 도 5 의 폐쇄 상태(516)와 매우 유사하다. 그러나, 폐쇄 상태(710)에서는 제거될 필요가 있는 네트워크 스피곳이 없다. 부가적으로, 콜 종료의 타이밍에 의존하여, 중간절충(mid-negotiation)인 몇 몇 PPP 경우(PPP instance)가 남을 수 있다. 어떤 경우에도, MT2 장치(104)는, 실행되고 있다면, 이동 IP 프로토콜(609), UDP 프로토콜(611), IP 프로토콜(613), PPPR프로토콜(605), 및 PPPU프로토콜(615)을셧다운한다. 도 5 의 실시예에서와 같이, 콜 실패의 이유가 선택적으로 디스플레이될 수 있다.
따라서, 도 6 의 실시예에서는, MT2 장치(104)에서 부가적인 프로토콜층들(다운 이동 IP 프로토콜(609), UDP 프로토콜(611), 및 IP 프로토콜(613))이 만들어져 이동 등록 상태(712)에서 이동 노드 등록을 수행하고, 이동 등록 상태(712)를 떠난 후 셧다운된다. 그러나 PPPR프로토콜(605) 및 PPPU프로토콜(615)은 개방 상태(714)동안 원상태로 유지된다. 이런 식으로, MT2 장치(104)는 이동 노드 등록동안 TE2 장치(102)에 대한 프록시로서 기능하여, TE2 장치(102)는 그 자체의 IP 이동성 지원을 가질 필요가 없다.
바람직한 실시예들의 이전의 설명은 당업자가 본 발명을 만들거나 사용하도록 제공된다. 이들 실시예에 대한 다양한 변형예들이 당업자에게는 명확할 것이고, 여기서 정의된 일반적인 원리들은 창의적인 능력을 요하지 않고 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기서 도시된 실시예들에 한정되지 않고 여기에서 개시된 원리들 및 신규한 특성들과 부합하는 가장 넓은 범위로 된다.
Claims (12)
- 무선 통신 장치에 연결된 단말장치의 이동 노드 등록을 수행하기 위한 방법으로서, 상기 방법은,상기 단말장치로부터, 이동 데이터 서비스에 대한 필요를 신호하는 단계, 및상기 무선 통신 장치에서, 상기 신호단계에 응답하여 상기 단말장치의 이동 노드 등록을 개시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 신호단계는 상기 단말장치로부터 상기 무선 통신 장치로 패킷화된 데이터를 전송하는 단계를 포함하고,상기 개시단계는,상기 무선 통신 장치에서, IP 어드레스 요청에 포함된 인터넷 프로토콜(IP) 어드레스에 대한 상기 패킷화된 데이터를 모니터링하는 단계, 및상기 무선 통신 장치에서, 상기 IP 어드레스 요청이 정적 IP 어드레스에 대한 것이면 상기 IP 어드레스를 사용하여 이동 노드 등록을 개시하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 2 항에 있어서, 이동 노드 등록을 개시하는 상기 단계는 상기 무선 통신 장치가 상기 단말장치가 상기 패킷화된 데이터를 송신 또는 수신하는 것을 방지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 3 항에 있어서,상기 무선 통신 장치는 상기 이동 노드 등록의 완료 후 상기 단말장치가 패킷화된 데이터를 송신 및 수신하는 것을 허용하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 4 항에 있어서, 상기 모니터링 단계는 상기 인터넷 노드와 상기 단말장치 사이에 교환된 패킷을 조사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 4 항에 있어서, 상기 모니터링 단계는 상기 무선 통신 장치와 상기 단말장치 사이에 교환된 패킷을 조사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 이동 노드 등록을 수행하기 위한 시스템으로서,이동 데이터 서비스에 대한 필요를 신호하기 위한 단말장치, 및상기 신호에 응답하여 상기 단말장치의 이동 노드 등록을 개시하기 위한 무선 통신 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
- 제 7 항에 있어서, 상기 단말장치는 패킷화된 데이터를 전송함으로써 이동 데이터 서비스에 대한 상기 필요를 신호하고, 상기 무선 통신 장치는 IP 어드레스 요청에 포함된 인터넷 프로토콜(IP) 어드레스에 대한 상기 패킷화된 데이터를 모니터하고, 상기 IP 어드레스가 정적 IP 어드레스에 대한 것이면 상기 IP 어드레스를 이용하여 이동 노드 등록을 개시하는 것을 특징으로 하는 시스템.
- 제 8 항에 있어서, 상기 무선 통신 장치는 이동 노드 등록을 개시할 때 상기 단말장치가 상기 패킷화된 데이터를 송신 또는 수신하는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 시스템.
- 제 9 항에 있어서, 상기 무선 통신 장치는 상기 이동 노드 등록이 완료된 후 상기 단말장치가 패킷화된 데이터를 송신하고 수신하는 것을 허용하는 것을 특징으로 하는 시스템.
- 제 10 항에 있어서, 상기 무선 통신 장치는 상기 IP 어드레스에 대한 상기 패킷화된 데이터를 모니터링할 때 상기 인터넷 노드와 상기 단말장치 사이에 교환된 패킷을 조사하는 것을 특징으로 하는 시스템.
- 제 10 항에 있어서, 상기 무선 통신 장치는 상기 IP 어드레스에 대한 상기 패킷화된 데이터를 모니터링할 때 상기 무선 통신 장치와 상기 단말장치 사이에 교환된 패킷을 조사하는 것을 특징으로 하는 시스템.
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