KR20010084920A - 무선 인터넷 환경에서 멀티미디어 통신 지원을 위한서비스 품질 제공 방법 - Google Patents

무선 인터넷 환경에서 멀티미디어 통신 지원을 위한서비스 품질 제공 방법 Download PDF

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KR20010084920A
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박용진
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변진우
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변진우
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Abstract

무선 인터넷 환경에서 멀티미디어 통신 지원을 위한 서비스 품질 제공 방법이 개시되어 있다. Mobile-IP를 이용하는 이동 노드(MN), 외부 에이전트(FA), 홈 에이젼트(HA), 대응 노드(CN)를 구비한 무선 인터넷 환경에 있어서: 이동 노드(MN)가 RSVP를 사용하여 자원 할당을 요구한 상태에서 다른 네트워크로 이동하는 경우, 이동 노드(MN)가 데이터를 수신하는 상태에서 handoff가 발생하면 이동 노드(MN)에서 홈 에이전트(HA)까지 다시 자원을 할당하는 불필요한 작업을 해결하고 이동 노드(MN)가 이동할 때마다 호스트의 주소를 동적으로 바뀌어 주는 Mobile-IP의 부정합적인 요소를 해결하기 위하여 Mobile-IP의 터널을 두 개(Tunnel 1, Tunnel 2)로 분리하기 위해 두 개의 FA(Foreign Agent)중에서 외부의 홈 에이전트(HA)에 가까운 FA를 생성하는 바같쪽 외부 에이전트(EFA) 구성 단계; 및 내부 쪽 즉 이동 노드(MN)쪽에 가까운 FA를 구성하는 내부쪽 외부 에이전트(IFA)로 이중으로 외부 에이전트를 구성하는 단계를 포함한다. 따라서, Mobile-IP와 RSVP와의 부정합을 해결하여 모바일 호스트의 handoff 이후에 효율적으로 자원을 할당하고 모바일 호스트의 이동에 의한 일시적인 QoS의 손실과 전송 경로상의 로드를 최대한 줄일 수 있다

Description

무선 인터넷 환경에서 멀티미디어 통신 지원을 위한 서비스 품질 제공 방법 {METHOD FOR PROVIDING QUALITY OF SERVICE TO SUPPORT THE MULTIMEDIA COMMUNICATIONS IN THE WIRELESS INTERNET ENVIRONMENT}
본 발명은 무선 인터넷 환경에서 멀티미디어 통신 지원을 위한 서비스품질(QoS) 제공 방법에 관한 것으로, 특히 Mobile-IP를 사용하는 이동 호스트가 RSVP를 이용하여 네트워크 자원을 할당받을 때의 문제점을 해결하고 Mobile-IP의 이동성 지원상의 단점을 보완하기 위해 두 개의 FA(Foreign Agent)를 두어 터널을 분리하는 새로운 Mobile-IP 아키텍처를 사용하여 서비스 품질을 제공하는 무선 인터넷 환경에서 멀티미디어 통신 지원을 위한 QoS 제공 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 이동 및 무선 통신 기술의 발달로 인하여 사용자의 이동 통신 환경을 지원하기 위하여 기존의 IPv4 체계를 최대한 유지하면서 기존 IP상에서 호스트에게 이동성(mobility)을 제공하기 위한 프로토콜로 IETF(Internet Engineering Task Force)에서 제시한 Mobile-IP가 등장하였다.
Mobile-IP를 사용하여 호스트는 자신의 IP 주소를 바꾸지 않고 이동할 수 있으며, 이동 중에도 상위계층의 연결을 유지할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, Mobile-IP는 호스트의 이동성을 위해 홈 네트웍과 외부 네트웍에 각각 에이전트를 두며, 이를 각각 홈 에이전트(HA)와 외부 에이전트(FA)로 명명한다.
Mobile-IP는 Agent Discovery, Registration, Tunneling으로 크게 세 부분으로 나누어 볼 수 있다:
▣ Agent Discovery : Mobility agent는 자신이 제공할 수 있는 서비스를 네트웍에 브로드캐스트한다. 이동 호스트가 새로운 곳으로 이동하면 에이전트(agent)를 발견하여 새로운 주소를 할당받거나 동적으로 생성하는 메커니즘이 있다.
▣ Registration : 일단 새로운 IP 주소를 갖게 되면 홈 에이전트(Home Agent)에게 등록을 하게 된다.
▣ Tunneling : 최종적으로 홈 네트웍에서 떨어져 있는 모바일 호스트(MH)에게 패킷을 전송할 수 있는 간단한 메커니즘을 갖게 된다. 상기 모바일 호스트(MH)로 전송되어 오는 데이터그램을 MH의 현재 위치까지 전달하기 위해, 홈 에이전트(HA)는 데이터그램을 care-of-address로 터널링한다. 또는 이동 노드(CN)가 바로 모바일 노드(MN)에게 터널링할 수도 있다.
RSVP(Resource ReSerVation)는 호스트가 응용프로그램의 데이터 전송을 위해 네트웍에게 서비스 품질(QoS)을 요구할 때 쓰이는 프로토콜이며, RSVP는 어떤 flow에 대한 QoS 정보를 생성하고 유지하기 위해 Path/Resv message를 이용하여 단방향으로 자원(Resource)을 요구한다. 또한, RSVP는 라우터가 QoS 제어 요구를 데이터의 전송 경로를 따라 모든 노드에게 전달하고, 요청한 서비스를 위한 상태(state)를 설정하고 유지하기 위해서도 쓰인다. 일반적으로, RSVP 요구는 데이터의 전송 경로를 따라 각각의 노드의 자원이 호스트에게 할당되는 결과를 낳는다.
RSVP는 단방향으로 자원을 요구하므로 송신자와 수신자를 논리적으로 분리된다. 또한, RSVP는 라우터가 QoS 제어 요구를 데이터의 전송 경로를 따라 모든 노드에게 전달하고, 요청한 서비스를 위한 state를 설정하고 유지하기 위해서도 쓰인다. 일반적으로, RSVP 요구는 데이터의 전송 경로를 따라 각각의 노드의 자원이 호스트에게 할당되는 결과를 낳는다.
RSVP는 유니/멀티캐스트 라우팅 프로토콜과 서로 협력하며 동작하도록 디자인되었다. RSVP는 라우팅 프로토콜로부터 데이터의 전달 경로를 얻는다. 예를 들어, 멀티캐스팅의 경우, 호스트는 멀티캐스트 그룹에 들어가기 위해 IGMP message를 보내고, 자원을 할당받기 위해 RSVP message를 보낸다. RSVP는 QoS 요구에 대한 책임을 수신측에게 주고 있다. 수신측의 응용프로그램은 QoS 요구 사항을 RSVP 프로세스에게 넘겨준다. RSVP 프로세스는 QoS 요구를 데이터 송신측을 향한 역전달경로를 따라 모든 노드에게 전달한다. 이런 방식(receiver-initiated)은 큰 그룹, 동적인 그룹 멤버 유지, 다양한 수신측의 요구 사항 등을 쉽게 처리할 수 있다는 이점이 있다.
RSVP의 Simplex protocol, Receiver-oriented의 특징을 가지고 있고, 모든 자원의 할당에는 수명을 두며, 주기적으로 Path message와 Resv message를 보냄으로써 자원의 할당을 유지하는 soft state 방식을 사용한다.
RSVP는 Resv message가 정확히 Path message 전달 경로의 반대 경로를 따르도록 보장해 주어야 한다. 그것을 위해서 경로 중간의 모든 노드는 PHOP(previous hop address)를 포함하는 path state를 갖고 있어서, Resv message가 도착했을 때 어디로 전달해야 하는지 알 수 있다.
RSVP는 SESSION ID로 (destination address, protocol, ID, destination port)를 사용한다. SESSION ID는 경로 중간의 노드에서 할당된 자원을 사용할 수 있는 패킷을 구별하는데 사용된다.
RSVP는 경로의 중간에 터널이 존재하는 경우에 터널에 별도의 자원을 할당하는 방식으로 터널링 메커니즘을 제공한다. 이때, 대부분의 터널에서 사용되는 IP-in-IP encapsulation 메커니즘은 터널 내부의 flow를 구분하는 것이 어려우므로 이것을 해결하기 위한 다양한 기업이 제안되고 있다.
도 2를 참조하면, 이동환경에서의 자원 할당 Mobile-IP를 사용하는 이동 노트(MN)가 RSVP를 이용하여 자원 할당을 요구한 상태에서 다른 네트웍으로 이동했을 경우에, RSVP 메시지 전달 경로의 변화를 호스트가 송신할 때와 수신할 때로 나누어 설명하고 문제점을 제시한다.
〈모바일 호스트가 송신할 때〉
상기 이동 노드(MN)가 데이터를 보낼 때는 Mobile-IP가 아닌 표준 IP를 이용한다. 그러므로 패킷의 IP source address는 상기 이동 노드(MN)의 홈 어드레스가 된다. 상기 이동 노드(MN)는 RSVP SESSION을 열기 위해서 Path message를 수신측으로 전송한다. 상기 Path message를 받은 라우터는 PHOP(Previous Hop address)을기억하고 있으므로, 수신자가 보내는 Resv message는 정확히 Path message의 반대경로를 따르게 된다. 즉, 모든 RSVP 메시지는 도 1- 4번 경로나 그 반대경로를 따라 전송된다. 만약, 다른 네트웍으로 이동했다면 상기 이동 노드(MN)는 곧바로 Path message를 재전송한다. 경로 중간의 한 라우터는 이 메시지가 자신이 알고 있는 PHOP과 다른 곳에서 전달되었다는 사실을 알아낼 것이다. RSVP는 같은 SESSION에 대해서 전송경로가 바뀌는 경우를 위해서 local repair라는 메커니즘을 갖고 있다. 그 라우터는 local repair 메커니즘에 의해 즉시 새로운 PHOP으로 Resv message를 보내고, 결과적으로 그 라우터와 상기 이동 노드(MN) 사이에 다시 자원이 할당될 수 있다.
따라서, 상기 이동 노드(MN)가 송신자일 때는 RSVP를 사용해도 handoff 이후에 별 문제가 발생하지 않는다.
〈모바일 호스트가 수신할 때〉
상기 이동 노드(MN)와 상대방이 같은 서브넷에 있는 경우를 제외하고, 상기 이동 노드(MN)가 데이터의 수신자로 동작할 때는 홈 에이전트(HA)와 이동 노드(MN) 사이에 터널이 형성된다. 터널 내부에는 tunnel RSVP 메커니즘이 적용된다. 상기 이동 노드(MN)로 전송되는 Path message를 받은 홈 에이전트(HA)는 tunnel Path message를 care-of-address로 보내고, 상기 이동 노드(MN)로부터 Resv message를 받은 외부 에이전트(FA)는 홈 에이전트(HA)에게 tunnel Resv message를 보냄으로써 터널 내부에서 QoS를 보장할 수 있다. 이때 터널 내부의 자원은 터널의 출구인 care-of-address에 대해서 할당된다. 즉, 터널 외부에서는 (home address,Protocol, port)의 SESSION ID를 가지고, 터널 내부에서 확보된 자원은 (care-of-address, Protocol, port)의 SESSION ID를 가지게 된다.
〈모바일 호스트가 수신할 때의 문제점〉
무선 인터넷 환경에서 상기 이동 노드(MN)가 다른 네트웍으로 이동하였을 때를 생각해 보자. Handoff를 한 상기 이동 노드(MN)는 새로운 외부 에이전트(FA)로부터 다시 care-of-address를 받게 되고, 이 사실을 상기 홈 에이전트(HA)에게 알리기 위해서 Registration Request를 홈 에이전트(HA)에게 보낸다. 상기 홈 에이전트(HA)는 외부 에이전트(FA)까지 새로운 터널을 만들게 되고, local repair 메커니즘에 의해 새로 만들어진 터널에 대해 다시 자원을 할당하려고 시도한다. RSVP는 SESSION ID로 (destination address, protocol ID, destination port)를 사용한다.
이 SESSION ID는 flow를 구분해 내는 역할을 한다. 현재의 프로토콜상으로 터널 내부에서는 SESSION ID의 destination address로 care-of-address가 사용된다.
따라서, 상기 이동 노드(MN)의 handoff이후에는 care-of-address가 바뀌게 되므로 새로운 터널에 대한 자원은 완전히 처음부터 재할당되어야 하는 모바일 호스트가 수신할 때의 문제점이 존재한다.
상기 이동 노드(MN)가 handoff하게 되면 상기 이동 노드(MN)는 새로운 외부 에이전트(FA)로부터 다시 care-of-address를 받고, 홈 에이전트(HA)에서 외부 에이전트(FA)까지 새로운 터널이 구성된다. 터널의 입구는 이전 터널과 같지만 출구는 새로 받은 care-of-address가 된다. 상기 홈 에이전트(HA)는 새로 생긴 터널에 대해 자원을 할당하기 위해 tunnel Path message를 다시 보내야 한다.
이때는 기존의 터널과 새로 만들어진 터널은 경로의 대부분이 일치한다. 일치하는 경로상에 있던 기존의 자원은 사실 상기 이동 노드(MN)의 것이었는데도 SESSION ID가 다르다는 이유로 사용할 수 없게 된다.
이동하기 전과 일치하는 경로상에 이미 할당받은 자원이 없는데도 송신하는 쪽에서는 MN의 이동과 관계없이 계속해서 데이터를 전송하기 때문에, 새로운 자원의 할당은 신속하게 이루어져야 한다. 상기 이동 노드(MN)와 홈 에이전트(HA) 사이에 다시 자원이 할당될 때까지는 QoS를 보장해 줄 수 없기 때문에 자원 할당에 불필요한 작업은 제거되어야 한다. 그러기 위해서 상기 이동 노드(MN)가 이동하기 전과 일치하는 경로상에 할당된 자원을 재사용할 수 없어 기존의 방법으로는 불가능하다.
또한, 새로 자원을 할당할 때, 이전에 할당된 자원이 미처 해체되지 않았거나 다른 누군가가 이미 자원할당을 요구해서 더 이상 라우터에 남은 대역이 없다면 새로운 자원 할당 요구는 거절 당할 수도 있다. 그럴 경우 상기 이동 노드(MN)는 더 이상 QoS를 보장받을 수 없는 문제점이 존재한다.
본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 무선 인터넷 환경에서 Mobile-IP를 사용하는 이동 호스트(MN)가 RSVP(Resource ReSerVation)를 이용하여 네트워크 자원을 할당받을 때의 문제점을 해결하고 Mobile-IP의 이동성 지원상의 단점을 보완하도록 두 개의 FA(ForeignAgent)를 두어 터널을 분리하는 방법을 사용하여 Mobile-IP와 RSVP와의 부정합을 해결하여 handoff 이후에 자원 할당 및 모든 동작이 MN(Mobile Node)과 HA(Home Agent)에게 투명하게 이루어지므로 모바일 호스트의 이동에 의한 일시적인 QoS의 손실과 전송 경로상의 로드를 최대한 줄일 수 있는 무선 인터넷 환경에서 멀티미디어 통신 지원을 위한 서비스 품질(QoS) 제공 방법을 제공하는 것이다.
도 1은 종래의 Mobile-IP 프로토콜의 개요를 설명하기 위한 구성도.
도 2는 종래의 Mobile-IP에서 이동 노드(MN)가 다른 네트워크로 이동하였을때 호스트 수신시의 문제점을 설명한 구성도.
도 3은 본 발명에 의한 Mobile-IP의 IFA와 EFA를 사용하여 두 개의 터널을 생성한 시스템 구성도.
도 4는 바같쪽 외부 에이전트(EFA)의 알림 메시지(Advertisement Message)의 데이터 구조.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 무선 인터넷 환경에서 멀티미디어 통신 지원을 위한 서비스 품질 제공 방법을 설명한 흐름도.
〈 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 〉
10 : 이동 노드(MN: Mobile Node)
20 : 내부쪽 외부에이전트(IFA:Internal Foreign Agent)
21 : 기존의 외부 에이전트(Previous Foreign Agent)
22 : 바같쪽 외부에이젼트(EFA:External Foreign Agent)
30 : 홈 에이젼트(HA: Home Agent)
CN: 대응 노드(Correspondent Node)
Tunnel 1: 외부 터널(External Tunnel)
Tunnel 2: 내부 터널(Internel Tunnel)
RSVP: Resource ReSerVation
QoS : 서비스 품질(Quality of Service)
상기 본 발명의 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 Mobile-IP를 이용하는 이동 노드(MN:Mobile Node), 외부 에이전트(FA:Foreign Agent), 홈 에이젼트(HA: Home Agent), 대응 노드(CN:Correspondent Node)를 구비한 무선 인터넷 환경에 있어서: 상기 이동 노드(MN)가 RSVP를 사용하여 자원 할당을 요구한 상태에서 다른 네트워크로 이동하는 경우, 상기 이동 노드(MN)가 데이터를 수신하는 상태에서 handoff가 발생하면 상기 이동 노드(MN)에서 홈 에이전트(HA)까지 다시 자원을 할당하는 불필요한 작업을 해결하고 상기 이동 노드(MN)가 이동할 때마다 호스트의 주소를 동적으로 바뀌어 주는 Mobile-IP의 부정합적인 요소를 해결하기 위하여 (a) Mobile-IP의 터널을 두 개(Tunnel 1, Tunnel 2)로 분리하기 위해 두 개의 FA(Foreign Agent)중에서 외부에 가까운 쪽 즉 상기 홈 에이전트(HA:Home Agent)에 가까운 FA(Foreign Agent)를 생성하는 바같쪽 외부 에이전트(EFA:External Foreign Agent) 구성 단계; 및 (b) 내부 쪽 즉 상기 이동 노드(MN:Mobile Node)쪽에 가까운 FA를 구성하는 내부쪽 외부 에이전트(IFA:Internal Foreign Agent)로 이중으로 구성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 인터넷 환경에서 멀티미디어 통신 지원을 위한 서비스 품질 제공 방법을 제공한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명에 의한 Mobile-IP의 IFA(Internel Foreign Agent)와 EFA(Externel Foreign Agent)를 사용하여 두 개의 터널을 생성한 시스템 구성도이다. 본 발명에서는 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해서 즉, 무선 인터넷 환경에서 Mobile-IP를 사용하는 이동 노드(MN)(10)가 데이터를 수신하는 상태에서 handoff가 발생하면 상기 이동 노드(MN)(10)에서 홈 에이전트(HA)(30)까지 다시 자원을 할당하는 불필요한 작업이 존재하고, 수신자의 주소가 바뀌지 않는다는 것을 가정하는 RSVP(Resource ReSerVation)와, 상기 이동 노드(MN)(10)가 이동할 때마다 호스트의 주소를 동적으로 바뀌어 주는 Mobile-IP의 부정합적인 요소를 해결하기 위해 도 3에 도시된 바와 같이 Mobile-IP의 터널을 두개로 분리하기(Tunnel 1, Tunnel 2) 위해 FA(Foreign Agent)를 이중으로 구성한다.
두 개의 FA(Foreign Agent)중에서 외부에 가까운 쪽 즉 상기 홈 에이전트 (HA:Home Agent)(30)에 가까운 FA(Foreign Agent)를 EFA(External Foreign Agent)(22), 내부 쪽 즉 상기 이동 노드(MN:Mobile Node)(10)쪽에 가까운 FA를 IFA(Internal Foreign Agent)(20)라고 명칭한다.
External Tunnel은 상기 홈 에이전트(HA)(30)와 상기 바같쪽 외부 에이전트(EFA)(22) 사이에 만들어지는 터널(Tunnel 1)이고, Internal Tunnel은 상기 바같쪽 외부 에이전트(EFA)(22)와 상기 내부쪽 외부 에이전트(IFA)(20) 사이에만들어지는 터널(Tunnel 2)이다.
상기 바깥쪽 외부 에이전트(EFA)(22)의 역할은 상기 내부쪽 외부 에이전트(IFA)(20)에게서 Registration Request를 받아서, 자신이 FA(Foreign Agent)인 것처럼 상기 홈 에이전트(HA)(30)에게 전달하는 것이다. 상기 바깥쪽 외부 에이전트(EFA)(22)는 상기 내부쪽 외부 에이전트(IFA)(20)에게 HA(Home Agent)처럼 동작하고, 상기 홈 에이전트(HA)(20)에게는 FA(Foreign Agent)인 것처럼 행동한다.
〈기본 동작〉
이중으로 FA(Foreign Agent)를 구성한 네트웍에서도 상기 내부쪽 외부 에이전트(IFA)(20)는 보통 FA(Foreign Agent)처럼 상기 이동 노드(MN)(10)와 교섭한다. 상기 이동 노드(MN)(10)는 보통 네트워크와 똑 같은 방법으로 FA(Foreign Agent)를 발견하고 Registration Request를 보낸다. 상기 내부쪽 외부 에이전트(IFA)(20)는 이 메시지의 care-of-address를 상기 바깥쪽 외부 에이전트(EFA)(22)로 바꾸고, 상기 EFA(22)로 보낸다. 상기 바깥쪽 외부 에이전트(EFA)(22)는 상기 내부쪽 외부 에이전트(IFA)(20)까지 터널(Tunnel 2)을 만들고 이 메시지를 상기 홈 에이전트(HA)(30)에게 보낸다.
상기 홈 에이전트(HA)(30)는 상기 이동 노드(MN)(10)의 care-of-address가 상기 바깥쪽 외부 에이전트(EFA)(22)로 알고 있으므로, 상기 이동 노드(MN)(10)에게 오는 모든 패킷을 상기 바깥쪽 외부 에이전트(EFA)(22)에게 터널링하게 된다. 상기 바깥쪽 외부 에이전트(EFA)(22)는 이 패킷을 다시 상기 내부쪽 외부에이전트(IFA)(20)에게 터널링하고, 상기 내부쪽 외부 에이전트(IFA)(20)는 받은 패킷을 decapsulation해서 상기 이동 노드(MN)(10)에게 보낸다.
이때, 상기 바깥쪽 외부 에이전트(EFA)(22)와 상기 내부쪽 외부 에이전트(IFA)(20)의 모든 작업은 상기 이동 노드(MN)(10)와 상기 홈 에이전트(HA)(30)에게 투명하게 이루어진다.
〈Handoff 과정〉
Handoff를 한 상기 이동 노드(MN)(10)는 다른 IFA로부터 새로운 care-of-address를 받고, 상기 내부쪽 외부 에이전트(IFA)(20)에게 Registration Request를 전송한다. 상기 내부쪽 외부 에이전트(IFA)(20)는 이 메시지를 처리한 후 상기 바깥쪽 외부 에이전트(EFA)(22)에게 보낸다. 이미 상기 바깥쪽 외부 에이전트(EFA)(22)는 상기 이동 노드(MN)(10)에 대한 정보를 가지고 있으므로 상기 이동노드(MN)(10)가 이동했음을 알 수 있다. 상기 바깥쪽 외부 에이전트(EFA)(22)는 이 메시지를 상기 홈 에이전트(HA)(30)로 전달하지 않는다. 대신에 기존의 상기 내부쪽 외부 에이전트(IFA)(20)와의 터널을 없애고 새로운 IFA(Internel Foreign Agent)까지 터널을 구성한다. 그리고 tunnel Path message를 새로운 IFA에게 보냄으로써 터널 자원의 할당을 시도한다.
터널을 두개로 만들었기 때문에 상기 이동 노드(MN)가 상기 바깥쪽 외부 에이전트(EFA)(22)의 하부에 있는 다른 네트웍으로 이동한 다음에도 상기 홈 에이전트(HA)(30)와 상기 바깥쪽 외부 에이전트(EFA)(22)사이의 터널과 그 터널에 할당된 자원을 계속 유지할 수 있다. 상기 이동 노드(MN)(10)는 이동하기 전에 ResvTearmessage를 보내어 이전에 할당된 자원을 해제할 지도 모른다.
상기 바깥쪽 외부 에이전트(EFA)(22)는 이런 경우를 대비해서 ResvTear message를 상위 라우터로 곧바로 전달하지 않고 일정 시간동안 기다린다. 그 시간내에 다시 상기 이동노드(MN)(10)의 Resv message가 오지 않으면 상위로 ResvTear message를 보낸다.
〈수정한 FA의 프로토콜 구조〉
도 4는 바같쪽 외부 에이전트(EFA)의 알림 메시지(Advertisement Message)의 데이터 구조를 나타낸다.
상기 바깥쪽 외부 에이전트(EFA)(22)는 상기 내부쪽 외부 에이전트(IFA)(20)에게 자신의 존재를 알리기 위해서 External Foreign Agent Advertisement message를 네트웍에 브로드캐스트한다. 이 메시지는 Agent Advertisement message에 E flag를 추가한 것이다.
상기 바깥쪽 외부 에이전트(EFA)(22)는 이 메시지의 B flag를 셋팅하여 보냄으로써 상기 이동노드(MN)(10)가 자신과 직접 교섭하는 것을 막는다. 또한, TTL을 적당히 높은 값으로 설정하여 하위 네트웍의 모든 상기 내부쪽 외부 에이전트(IFA)(20)가 메시지를 받을 수 있도록 한다.
상기 내부쪽 외부 에이전트(IFA)(20)는 자신이 보내는 Advertisement의 R flag를 셋팅하여, MN이 foreign agent care-of-address를 사용하도록 유도해야 한다. Collocated care-of-address를 사용한다면 MN이 HA에게 직접 Registration Request를 보내므로, FA가 중간에 Request를 가로채어 터널을 분리하기가 어렵다.
상기 내부쪽 외부 에이전트(IFA)(20)는 상기 이동노드(MN)(10)로부터 Registration Request를 받으면 그것을 상기 홈 에이전트(HA)(30)가 아닌 상기 바깥쪽 외부 에이전트(EFA)(22)에게 보내야 한다. 이때, care-of-address를 상기 바깥쪽 외부 에이전트(EFA)(22)의 주소로 바꾸어서 상기 홈 에이전트(HA)(30)가 상기 바깥쪽 외부 에이전트(EFA)(22)에게 터널링하도록 한다
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 무선 인터넷 환경에서 멀티미디어 통신지원을 위한 서비스 품질 제공 방법을 설명한 흐름도이다.
무선 인터넷 시스템에서 상기 홈 에이전트(HA)에 가까운 Foreign Agent로 상기 바깥쪽 외부 에이전트(EFA)를 구성하여(단계 S1) 상기 홈 에이전트(HA)와 상기 바깥쪽 외부 에이전트(EFA) 사이에 Externel Tunnel(Tunnel 1)를 형성한다(단계 S2). Mobile-IP를 사용하는 이동 노드(MN) 쪽에 가까운 Foreign Agent로 상기 내부쪽 외부 에이전트(IFA)를 구성하여(단계 S3) 상기 바깥쪽 외부 에이전트(EFA)와 상기 내부쪽 외부 에이전트(IFA) 사이에 Internel Tunnel(Tunnel 2)를 형성한다(단계 S4). 상기 Mobile-IP를 사용하는 이동 노드(MN)가 RSVP를 사용하여 자원 할당을 할 경우 두 개의 터널(Tunnel 1, Tunnel 2)을 사용하여 모바일 호스트의 이동에 의한 일시적인 QoS 손실과 전송 경로 상의 로드를 줄일 수 있다(단계 S5).
따라서, Mobile-IP를 사용하는 이동 노드(MN)가 RSVP를 사용하여 자원 할당을 요구한 상태에서 다른 네트워크로 이동하는 경우 두 개의 Foreign Agent에 의해 Mobile-IP와 RSVP와의 부정합을 해결하여 모바일 호스트가 캠퍼스 내에서 이동하는 경우, 바깥쪽의 터널은 그대로 유지되고 안쪽의 터널만 바뀌게 되므로, 다시 자원을 할당해야 하는 구간은 안쪽 터널만으로 줄어들므로 모바일 호스트의 handoff 이후에 효율적으로 자원을 할당하고 이동 노드(MN)의 이동에 의한 일시적인 QoS의 손실과 전송 경로상의 로드를 최대한 줄일 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 무선 인터넷 환경에서 멀티미디어 통신 지원을 위한 서비스 품질(QoS) 제공 방법은 Mobile-IP를 사용하는 이동 호스트(MN)가 RSVP를 이용하여 네트워크 자원을 할당받을 때의 문제점을 해결하고 Mobile-IP의 이동성 지원상의 단점을 보완하도록 EFA, IFA 두 개의 Foreign Agent를 두어 두개의 터널을 분리하여 Mobile-IP와 RSVP와의 부정합을 해결함으로써 캠퍼스 수준의 네트웍 내에서 이동성을 지원하는 경우, 바깥쪽의 터널은 그대로 유지되고 안쪽의 터널만 바뀌게 되므로, 다시 자원을 할당해야 하는 구간은 안쪽 터널만으로 줄어들므로 handoff 이후에 자원 할당을 효율적이고 신속하게 처리하고 모든 동작이 MN(Mobile Node)과 HA(Home Agent)에게 투명하게 이루어지므로 모바일 호스트의 이동에 의한 일시적인 QoS의 손실과 전송 경로상의 로드를 최대한 줄일 수 있다.
또한, 무선 인터넷 환경에서 Mobile-IP를 사용하는 이동 노드(MN)가 이동한 다음에도 MN의 이동 정보가 홈 에이전트(HA)까지 가지 않고 바같쪽 외부 에이전트(EFA)까지만 전달되므로 빠른 handoff가 가능하고, 자원이 다시 할당되야 하는 구간은 EFA부터 MN까지 만으로 국한되므로 효율적인 자원 재할당을 기대할 수 있다.
기존의 Mobile-IP 프로토콜에서 수정된 사항은 foreign agent부분으로, 수정된 IFA/EFA의 모든 동작은 MN과 HA에게 투명하게 이루어지므로, 일반 Mobile-IP를 사용하는 호스트에게도 서비스를 지원할 수 있으며 본 발명은 캠퍼스 규모의 네트웍에서 최외곽 라우터를 EFA로 설정한 경우라면 가장 효과적으로 사용될 수 있다.

Claims (3)

  1. Mobile-IP를 이용하는 이동 노드(MN:Mobile Node), 외부 에이전트(FA:Foreign Agent), 홈 에이젼트(HA: Home Agent), 대응 노드(CN:Correspondent Node)를 구비한 무선 인터넷 환경에 있어서:
    상기 이동 노드(MN)가 RSVP를 사용하여 자원 할당을 요구한 상태에서 다른 네트워크로 이동하는 경우, 상기 이동 노드(MN)가 데이터를 수신하는 상태에서 handoff가 발생하면 상기 이동 노드(MN)에서 홈 에이전트(HA)까지 다시 자원을 할당하는 불필요한 작업을 해결하고 상기 이동 노드(MN)가 이동할 때마다 호스트의 주소를 동적으로 바뀌어 주는 Mobile-IP의 부정합적인 요소를 해결하기 위하여
    (a) Mobile-IP의 터널을 두 개(Tunnel 1, Tunnel 2)로 분리하기 위해 두 개의 FA(Foreign Agent)중에서 외부에 가까운 쪽 즉 상기 홈 에이전트(HA:Home Agent)에 가까운 FA(Foreign Agent)를 생성하는 바같쪽 외부 에이전트(EFA:External Foreign Agent) 구성 단계; 및
    (b) 내부 쪽 즉 상기 이동 노드(MN:Mobile Node)쪽에 가까운 FA를 구성하는 내부쪽 외부 에이전트(IFA:Internal Foreign Agent)로 이중으로 구성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 인터넷 환경에서 멀티미디어 통신 지원을 위한 서비스 품질 제공 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 바같쪽 외부 에이전트(EFA)와 상기 내부쪽 외부 에이전트(IFA)의 두게의 Foreign Agent를 사용하여
    External Tunnel은 상기 홈 에이전트(HA)와 상기 바같쪽 외부 에이전트(EFA)사이에 만들어지는 터널(Tunnel 1)을 형성하는 단계; 및
    Internal Tunnel은 상기 바같쪽 외부 에이전트(EFA)(22)와 상기 내부쪽 외부에이전트(IFA)(20) 사이에 만들어지는 터널(Tunnel 2)을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 인터넷 환경에서 멀티미디어 통신 지원을 위한 서비스 품질 제공 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    무선 인터넷 환경에서 Mobile-IP를 사용하는 이동 노드(MN)가 RSVP를 사용하여 자원 할당을 요구한 상태에서 다른 네트워크로 이동하는 경우 두 개의 Foreign Agent(EFA, IFA)에 의해 Mobile-IP와 RSVP와의 부정합을 해결하도록 상기 Mobile-IP를 사용하는 이동 노드(MN)가 이동한 다음에도 MN의 이동 정보가 홈 에이전트(HA)까지 가지 않고 상기 바같쪽 외부 에이전트(EFA)까지만 전달되므로 빠른 handoff가 가능하고, 자원이 다시 할당되야 하는 구간은 EFA부터 MN까지 만으로 국한되므로 효율적인 자원 재할당하는 것을 특징으로 하는 무선 인터넷 환경에서 멀티미디어 통신 지원을 위한 서비스 품질 제공 방법.
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