KR20020082471A - 이동 ａｄ ｈｏｃ 네트워크용 이동 ｉｐ - Google Patents

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Abstract

무선 또는 이동 ad hoc 네트워크에서, 라우팅은 Mobile IP를 이용하는 일반 Internet 라우팅과 상호연동한다. Mobile IP 외부 에이전트는 ad hoc 네트워크와 Internet 사이에서 게이트웨이로서 이용된다. ad hoc 네트워크의 노드는 네트워크의 외부 에이전트와의 모든 통신을 위해 노드의 홈 어드레스를 이용하고, 네트워크의 외부 에이전트에 기록한다. Internet 상에서 호스트에 패킷을 송신하기 위하여 터널링이나 프록싱 중 하나가 이용된다. Internet으로부터 패킷을 수신하기 위하여, 패킷은 Mobile IP를 이용하여 외부 에이전트로 라우팅된다. 그 후, 외부 에이전트는 ad hoc 네트워크의 수신지로 패킷을 라우팅한다. 보통 Mobile IP는 ad hoc 네트워크에서 보증되지 않은 비지팅 노드와 외부 에이전트 사이의 링크-층 접속을 요구하기 때문에, 그에 따라 Mobile IP의 절차에 변형이 수행되어야 한다.

Description

이동 ＡＤ ＨＯＣ 네트워크용 이동 ＩＰ{MOBILE IP FOR MOBILE AD HOC NETWORKS}
전기통신에 대한 인프라스트럭처(infrastructure)가 거의 없거나 전혀 없는 지역과, 인프라스트럭처를 이용하는 전기통신이 지나치게 비싼 영역에서, 무선 이동국(mobile station) 이용자는 ad hoc 네트워크 형태를 통해 서로 통신할 수 있다. 일반적으로 이러한 네트워크에서, 각 이동국은 호스트(host)로서 뿐만 아니라 라우터(router)로서 동작하여, 서로의 직접 무선 송신 범위내에 있을 수 없는 ad hoc 네트워크의 다른 이동국으로 패킷(packet)을 포워드(forward)한다. 각 노드(node)는 ad hoc 라우팅 프로토콜(protocol)을 이용함으로써, "멀티-홉(multi-hop)" 경로가 네트워크를 통해 다른 노드쪽으로 형성된다는 것을 발견한다. 이러한 네트워크에 있는 이동국들은 그들 사이에서 라우팅을 설정하여 "분주하게" 자신의네트워크를 형성한다.
소위 Mobile Ad Hoc Networks(MANETs)인 이러한 네트워크는, 예를 들어 회의동안 정보를 공유하는 회사 동료, 전장에서 정보를 중계하는 군인 및 폭풍이나 지진후에 작업을 조정하기 위해 네트워크를 빨리 설정해야하는 긴급 구조 직원들에 의해 이용될 수 있다. 대중 매체 시장에 ad hoc 네트워크를 도입하게 될 특정 애플리케이션(application)에는, 저-전력 단거리 무선 통신을 허용하는 표준인 블루투스(Bluetooth) 표준에 따라 동작하여, 케이블(cable)을 대체하는 수단으로서 초기에 제공되는 장치가 이용되어야 한다.
이러한 이동 ad hoc 네트워크가 한때 연구되었지만, 대부분의 연구는 자립형 ad hoc 네트워크와 관련된 것이다. 제안된 다수의 라우팅 프로토콜은, 프로액티브(proactive) 라우팅을 이용하는 일반 Internet Protocol("IP")과 반대로, 요구-응답(on-demand) 라우팅으로 공지된 반응 라우팅(reactive routing)을 이용한다. 프로액티브 라우팅은, 라우팅 프로토콜이 네트워크에서 라우트를 계속하여 추적하므로 호스트가 데이터그램(datagram)을 송신해야 할 때 수신자(recipient)로의 라우트를 사전에 알 수 있다는 것을 의미한다. 반응 라우팅은, 라우팅 프로토콜이 네트워크로 전달되어야 할 데이터그램이 있을 때만 동작하고 그렇지 않을 경우에는 동작하지 않는 다는 것을 의미한다.
이동 ad hoc 네트워크에 관한 두가지 기본적인 문제점이 있다:
- Internet으로의 요구-응답 라우팅을 이용하는 ad hoc 네트워크에 어떻게 접속할 수 있는가?
- 이러한 ad hoc 네트워크에서 Mobile IP 서비스가 어떻게 접속될 수 있는가?
Internet 어드레싱(addressing)은 계층적이여서 IP 어드레스(address)는 네트워크 ID 및 호스트 ID로 분류된다. 동일한 네트워크에 접속된 모든 호스트는 동일한 네트워크 ID를 이용한다. 이러한 방식으로, 각 IP 어드레스는 IP 어드레스의 네트워크 ID를 조사함으로써 알 수 있는 물리적 위치로 맵핑(mapping)된다. 또한, 이러한 것은 Internet 호스트가 모든 다른 Internet 호스트로의 라우트를 추적할 필요가 없다는 것을 의미한다. 대신, 라우팅 정보는 통합될 수 있고; 라우팅 테이블(routing table)에 있는 하나의 엔트리(entry)가 동일한 네트워크 ID를 공유하는 모든 호스트를 처리할 수 있다. 어드레스 공간을 더욱 유용하게 이용하기 위하여, 또 다른 레벨의 계층이 이용되고; 네트워크는 서브네트워크(subnetwork)로 나뉠 수 있다. 호스트 ID는 서브넷(subnet) ID 및 호스트 ID로 나뉜다.
Internet에서 네트워크의 수는 상당히 큰 것이고, 네트워크의 상호 접속이 제한되기 때문에 그것들을 추적할 필요는 없다. 대부분의 네트워크가 리프(leaf) 네트워크이기 때문에, 디폴트(default) 라우트가 광범위하게 이용된다. 간단하게 말해, IP 라우팅은 다음과 같이 작동한다.
1. 라우팅 테이블에서 완전한 수신지 IP 어드레스에 정합되는 엔트리를 조사한다. 발견되면, 그 라우트를 이용한다.
2. 라우팅 테이블에서 수신지 IP 어드레스의 네트워크 ID에 정합되는 엔트리를 조사한다. 발견되면, 그 라우트를 이용한다.
3. 라우팅 테이블에서 디폴트 엔트리를 조사한다. 발견되면 그 라우트를 이용하고, 발견되지 않으면 도달 불가능한 수신지를 고려한다.
호스트당 하나의 라우트를 갖는 대신, 네트워크에 대해 하나의 라우트를 이용하고, 또한 디폴트 라우트를 이용할 수 있다는 것이 IP 라우팅의 2가지 큰 특징이다.
ad hoc 네트워크가 다른 Internet 네트워크와 같은 Internet으로부터 라우팅될 수 있게 되길 원하면, ad hoc 네트워크로 네트워크 ID를 할당하고 ad hoc 네트워크의 노드가 네트워크 ID를 이용한다는 것을 보증해야 한다. 이러한 방법이 이용되면, ad hoc 네트워크내의 IP 멀티홉 통신은 일반 Internet 네트워크에서 네트워크 ID를 구별한다. ad hoc 네트워크의 노드는 일반 Internet 네트워크에서 처럼 ad hoc 네트워크의 다른 모든 노드와 링크-층 접속을 할 수 없다. ad hoc 네트워크와 고정(fixed) Internet 사이의 디폴트 게이트웨이에 도달하기 위하여, 노드는 IP 층 라우팅을 이용해야만 한다.
통상적으로, ad hoc 네트워크는 IP를 이용하는 이동 노드의 자율 시스템(autonomous system)으로 볼 수 있다. 그러므로, ad hoc 네트워크는 중앙 집중형 구조가 없이도 운용될 수 있어야 한다. 또한, ad hoc 이라는 관점에서 보면 임의의 노드 세트(set)는 노드가 이용하는 주소와 무관하며 특정 네트워크 ID를 이용할 필요가 없는 ad hoc 네트워크를 형성할 수 있다. 이러한 것은, 간단하게 네트워크 ID를 조사함으로써 노드가 특정 네트워크에 속하는지 아닌지를 결정할 수 없다는 것을 의미한다.
이하에는, 이러한 자율 ad hoc 네트워크가 Internet에 접속될 때 그리고 ad hoc 네트워크내의 노드가 다른 Internet 호스트와 통신하고자 할 때 어떤 일이 발생하는지가 중점적으로 기술된다.
ad hoc 네트워크에서의 라우팅에 관한 대부분의 작동은 자립형 ad hoc 네트워크와 관련된다. 초기 ad hoc 네트워크에 제공된 IP 이동성은 ad hoc 네트워크로 제한되었다. 상이한 네트워크 간에 로우밍(roaming)을 허용하기 위하여 Mobile IP 프로토콜은 ad hoc 네트워킹(networking)과 별도로 개발되었다. 자립형 ad hoc 네트워크에서, 네트워크 ID가 발생되는 계층구성이 없다면, 수신자가 ad hoc 네트워크내로 도달할 수 있거나 또는 전혀 도달할 수 없기 때문에 디폴트 라우트는 없다. 따라서, ad hoc 네크워크에서의 라우팅은 통상적으로 호스트 라우트만 이용하여 수행된다.
이러한 것은, 네트워크 라우트 및 디폴트 라우트를 이용하지 않는 "AODV(Ad Hoc On-demand Distance Vector Routing)" 및 "DSR(Dynamic Source Routing)" 둘 모두에 해당한다. AODV에는 라우팅 테이블의 주기 변화가 없다. 두개의 노드가 서로 통신하고자 할 때 경로가 설정되고, 두개의 끝단 노드 사이의 라우트에 접속된 노드만 라우트에 관한 정보를 유지한다. AODV 방법에서, (a) 발견 패킷(discovery packet)은 가능한 드물게 동보통신되며; (b) 로컬 접속 관리(local connectivity management)와 일반 토폴로지 유지(general topology maintenance)의 차이를 구별하고; 그리고, (c) 정보는 그 정보를 필요로 할 것 같은 인접 노드로의 로컬 접속이 변화될 때 전달된다. AODV의 하나의 핵심 양태는, 각 노드가 각 수신지에 대해하나의 엔트리를 포함하는 라우팅 테이블을 보유한다는 것인데, 각 노드는 각 수신지와 통신하거나 또는 일부 다른 노드를 대신해서 데이터를 각 수신지로/로부터 포워드한다.
또 다른 형태의 공지된 요구-응답 라우팅은 DSR이다. DSR이 Mobile Ad Hoc Network의 다른 라우팅 프로토콜과 구별되는 특징은, DSR은 엄격한(strict) 소스 라우팅을 이용한다는 것이다. 엄격한 소스 라우팅이라는 것은, 소스가 각 패킷이 진행해야하는 완전한 홉 시퀀스(hop sequence)를 결정한다는 것을 의미한다. 그 후, 홉 리스트는 각 패킷의 헤더(header)에 포함된다. 이것의 한가지 분명한 단점은, 모든 패킷에 소스 라우팅 오버헤드(overhead)가 있다는 것이다. 루즈한(loose) 소스 라우팅은, 패킷이, 이 경우에는 외부 에이전트(foreign agent)와 같은, 일부 특정 노드를 통해 라우팅되어야 하지만, 다른 경우에는 수신지로의 라우트를 선택할 수 있다.
DSR에서 2가지 기본 메커니즘(mechanism), 즉, 라우트 발견 및 라우트 유지가 이용된다. 라우트 유지는 링크 파손을 처리하기 위해 사용되어, 패킷을 송신하는데 라우트가 이용될 때마다 실행된다. 라우트 발견은 소스에서부터 수신지까지의 라우트를 발견하는데 이용된다. 네트워크에는 라우트 요청 메시지가 범람한다. 네트워크의 각 노드는 그 노드에서 수신된 라우트 요청에 자신의 어드레스를 추가한 후, 그것을 포워드한다. 수신지로의 라우트가 존재하면, 라우트 요청은 수신지로의 경로를 발견할 것이다. 수신지 노드는, 라우트 요청에 기재된 라우트를 이용하여 소스로 라우트 응답을 유니캐스트(unicast)하기만 하면 된다. 네트워크의 각 노드는, 탐색한 라우트가 저장되는 라우트 메모리를 유지한다. 라우트 발견은 라우트 메모리에서 적절한 라우트가 발견될 수 없을 때에만 이용된다.
DSR 및 AODV와 같은 요구-응답 라우팅 방법에서, 라우팅 테이블은 보통 이하와 같은 방법으로 탐색된다:
1. 라우팅 테이블에서 완전한 수신지 IP 어드레스와 정합되는 엔트리를 조사한다. 발견되면, 그 라우트를 이용한다.
2. 라우트 발견 메커니즘을 이용함으로써 ad hoc 네트워크내에서 호스트 라우트를 찾으려고 노력한다. 발견되면 그 라우트를 이용하고, 그렇지 않으면 도달 불가능한 수신지를 고려한다.
전술된 바와 같이 ad hoc 네트워크에서 노드에 의한 호스트 라우팅은 라우팅 정보가 ad hoc 노드와 현재 통신하고 있는 수신지에 대해서만 유지되기 때문에, ad hoc 네트워크가 고정된 Internet에 접속될 때 고정 Internet상의 수신지에 대해서만 수행 가능하다. 이러한 절차에는 고정 Internet에서부터 ad hoc 네트워크까지의 라우팅 정보를 전달하기 위한 메커니즘, 즉, ad hoc 네트워크의 노드가 네트워크 라우트 및 디폴트 라우트를 처리하는 방법이 없다.
나머지 Internet에서부터 도달 가능하게 하기 위해서, ad hoc 네트워크의 노드는 ad hoc 노드를 나머지 Internet에서부터 라우팅 가능하게 하는 IP 어드레스를 필요로 한다. ad hoc 네트워크가 Internet에 접속되기 때문에, ad hoc 네트워크와 나머지 Internet 사이 가장자리(border)에 상주하는 노드가 하나 이상 있어야만 한다. 이러한 노드는 Internet 게이트웨이라 불린다. Internet 게이트웨이는 나머지Internet과 통신하는데 이용될 수 있는 IP 어드레스를 하나 이상 가져야만 한다. ad hoc 네트워크의 노드가 이러한 것을 어떻게 이용할 수 있을까?
Mobile IP는 위치 독립 라우팅용으로 제안된 표준 프로토콜이다. 이러한 것은 로우밍동안 이동 노드가 이음새없고(seamless) 속박되지 않게 Internet 액세스를 가능하게 하며, 또한 TCP와 UDP 같은 더 높은 레벨 프로토콜 및 애플리케이션(application)에 대해 투명하게(transparent) 이동함으로써 Internet Protocol을 이용한다. 이동성을 지원하기 위해 극복되어야 하는 주요 기술적인 장애는 IP 어드레스가 이용되는 방법으로 인한 것이였다. 유니캐스트 Internet 트래픽은 IP 헤더의 수신지 어드레스에 의해 규정된 위치로 라우팅된다. 어드레스는 네트워크 어드레스를 규정하므로, 트래픽은 이러한 네트워크로 송신된다.
공교롭게도, 이동 노드는 송신자가 이동 노드의 위치를 추적할 필요가 없도록 위치와 무관하게 동일한 어드레스를 갖기를 원하기 때문에, 이러한 것은 이동 노드에 대해서는 동작하지 않는다. Mobile IP는, 이동 노드가 2개의 IP 어드레스, 즉 하나는 TCP에 의한 식별용이고 하나는 노드의 현재 위치를 라우팅하기 위한 것인 2개의 IP 어드레스를 이용하게 함으로써 이러한 문제를 해결했다.
기존의 송신 층 접속을 유지하기 위하여, 모든 이동 노드는 정적 홈 어드레스(static home address)를 할당받는다. 이러한 홈 어드레스로 인해, 이동 노드는 홈 네트워크에서 데이터를 수신하는 것과 동일한 방식으로 데이터를 항상 수신할 수 있게 된다. 이동 노드가 홈 네트워크와는 다른, 외부 네트워크라 불리는 네트워크에 부가(attach)될 때, 이동 노드는 케어-오브 어드레스(care-of address)를 이용한다. 케어-오브 어드레스는 이동 노드가 비지팅(visiting)하는 외부 네트워크에서 유효한 IP 어드레스이다. 이동 노드가 한 네트워크에서 다른 네트워크로 이동할 때마다, 이동 노드는 새로운 네트워크에서 유효한 새로운 케어-오브 어드레스로 변경되어야 한다.
외부 네트워크를 방문하는 동안 데이터그램을 수신할 수 있게 하기 위하여, 이동 노드는 현재의 케어-오브 어드레스를 자신의 홈 에이전트에 기록해야 한다. 이러한 것을 수행하기 위하여, 이동 노드는 보통 외부 네트워크에 위치된 외부 에이전트 FA를 통해 기록해야 한다. 외부 에이전트를 검출하는 프로세스는, ICMP(Internet Control Message Protocol)을 지원하는 라우터를 검출하기 위해 Internet 노드에 의해 이용되는 프로세스와 상당히 유사하다. 각 이동성 에이전트는 자신의 존재를 광고하기 위하여, 직접적으로 부가된 서브네트워크에 에이전트 광고를 주기적으로 동보통신한다. 이동 노드는 이동성 에이전트, 즉, 노드가 홈 에이전트에 기록할 수 있는 외부 에이전트를 선택하기 위하여 이러한 광고를 청취한다.
노드가 자신의 홈 에이전트에 성공적으로 기록되면, 이동 노드의 홈 어드레스로 송신된 모든 데이터그램은 홈 에이전트에 의해 수신되고, 외부 에이전트와 같은 케어-오브 어드레스로 포워드된 후, 노드는 데이터그램을 이동 노드로 포워드한다. 포워딩은 터널링(tunnelling)이라 불리는 방법을 이용하여 수행된다. 홈 에이전트가 이동 노드를 향하는 데이터그램을 수신할 때, 홈 에이전트는 이동 노드의 케어-오브 어드레스를 수신지 어드레스로서 포함하는 새로운 IP 패킷내의 최초 데이터그램을 캡슐화(encapsulation)한다. 그 후, 이러한 새로운 IP 패킷은 이 패킷이 캡슐화되지 않은 케어-오브 어드레스로 라우팅된다. 캡슐화되지 않은 패킷은 이제 터널링된다. 케어-오브 어드레스가 외부 에이전트의 케어-오브 어드레스라면, 외부 에이전트는 캡슐화되지 않은 데이터그램을 이동 노드로 포워드한다.
외부 에이전트 케어-오브 어드레스의 일반 Mobile IP에 의해 이용되는 절차는 외부 에이전트와 비지팅 노드(visiting node) 사이에 링크-층 접속된다고 가정한다. 요약하면, 외부 에이전트와 비지팅 노드 사이의 접속은 다음과 같다.
1. 외부 에이전트는 1초마다 1번씩 주기적으로 에이전트 광고를 동보통신한다. 이러한 광고는,
- 외부 에이전트의 존재를 검출하고,
- 새로운 외부 에이전트의 존재를 발견하고,
- 새로운 외부 에이전트가 이동할 때를 결정하고, 그리고,
- 외부 에이전트가 더 이상 도달될 수 없을 때를 검출하기 위하여, 비지팅 노드에 의해 이용된다.
2. 비지팅 노드는 외부 에이전트를 검출하기 위하여 에이전트 간청(solicitation)을 동보통신 할 수 있다. 에이전트 간청을 수신한 외부 에이전트는 유니캐스트 에이전트 광고를 송신함으로써 응답해야 한다.
3. 비지팅 노드가 외부 에이전트로부터 유효 에이전트 광고를 수신할 때, 비지팅 노드는 그 외부 에이전트에 기록할 수 있다.
IP 동보통신 메시지는 보통 Mobile IP의 작동을 위해 빈번하게 이용된다. adhoc 네트워크에서, 이러한 동보통신 메시지는 멀티홉을 횡단하고 ad hoc 네트워크내의 모든 노드에 의해 재송신되어야 하기 때문에 비효율적이다. 그러므로, 가능하면 동보통신 메시지의 수를 줄이는 것이 바람직하다.
Mobile IP를 ad hoc 네트워크에 적용하기 위한 방법이 기존에 있다. 1997년 9월자, "Ad Hoc Networking with Mobile IP", Proceedings of 2nd European Personal Mobile Communication Conference에는 프로액티브 라우팅 프로토콜의 상부에서 Mobile IP를 이용하는 해결 방안이 기술된다. 이용된 라우팅 프로토콜은 "변형된 RIP"라 불리고, 이는 "DSDV(Destination Sequenced Distance Vector Routing)"과 상당히 유사하다. DSDV와 같은 프로액티브 라우팅 프로토콜용으로 제안된 방법을 이용하는 것이 상당히 용이한 것 처럼 보이지만, 이러한 방법은 Agent Advertisement를 확산시키기 위해 라우팅 프로토콜의 주기적으로 송신된 제어 패킷에 응답해야 하기 때문에 반응, 요구-응답, 라우팅 프로토콜에 대해서는 유효하지 않다. 요구-응답 라우팅 프로토콜에는 주기적으로 송신된 제어 패킷 같은 것은 없다.
전술된 "Ad Hoc Networking" 논문에 기술된 한가지 중요한 점은, Mobile IP 및 ad hoc 라우팅 프로토콜 둘 모두 라우팅 테이블을 이용한다는 것이다. 2개의 라우팅 테이블을 조정하기 위하여, 라우트 관리자(manager)가 도입된다. 라우팅 테이블을 직접적으로 변형하는 대신, Mobile IP 및 ad hoc 라우팅 프로토콜 둘 모두가 자신의 라우팅 조작 요청을 라우트 관리자에게 송신한다. 그 후, 라우트 관리자는 수행되어야 하는 조작을 결정한다.
요구-응답 라우팅 프로토콜을 이용하여 ad hoc 네트워크와 Mobile IP를 결합시키기 위한 상세한 해결 방안은 기술되어 있지 않다. Proceedings of the Workshop on Mobile Computing, IEEE의 1999년 6월자, "Supporting Hierarchy and Heterogeneous Interfaces in Multi-Hop Wireless Ad Hoc Networks"에는, 어드레싱 구조의 초기 설계가 기술되는데, 특히, 이러한 것은 ad hoc 네트워크내에 Mobile IP 지지부를 제공하는데 이용될 수 있다. 그러나, Mobile IP와 ad hoc 네트워킹 사이의 상호연동을 커버(cover)하는 섹션(section)은 상당히 복잡하다. 따라서, ad hoc 네트워크에서 DSR은 라우팅 프로토콜로서 이용된다고 할 수 있다.
그러나, 전술된 논문에 따른 "Supporting Hierarchy"의 절차는 외부 에이전트 하나와 이동 노드 하나만을 고려한다. 이 개념은 이동 노드가 IP 제한 동보통신 어드레스(255.255.255.255)를 목표로 하는 Route Request의 Mobile IP Agent Solicitation을 피기백(piggyback)한다는 것을 포함한다. 제한된 동보 통신이 이용되어 Solicitation이 ad hoc 네트워크를 통해 다수의 홉으로 전달될 수 있지만, Solicitation 게이트웨이에 의해 Internet으로 포워드될 수는 없다. 외부 에이전트가 Solicitation을 수신하면, 외부 에이전트는 응답으로 Agent Advertisement를 유니캐스트할 것이다. 일단 Agent Advertisement가 이동 노드에 도달하면, 이동 노드는 외부 에이전트에 기록할 수 있고 Mobile IP의 일반 트라이앵글(triangle) 라우팅이 시작될 수 있다.
Mobile Ad Hoc Network에서 Mobile IP가 이용될 때의 기본적인 문제는, 외부 에이전트와 이동 노드 사이의 링크-층 접속이 고려될 수 없다는 것이다. 전술된"Ad Hoc Networking"에 기술된 제 1 해결 방안에서는 요구-응답 라우팅이 이용되지 않으므로 이것은 적용될 수 없다.
전술된 논문 "Supporting Hierarchy"에 기술된 제 2 해결 방안의 단점은 다음가 같다:
1. 이 해결방안은 DSR이 이용된다고 가정한다.
2. 이동 검출 또는 핸드오프(handoff) 지원이 없다.
3. 인터페이스 인덱스(interface index)가 있는 특정 어드레싱 체계를 이용한다.
따라서, Mobile IP 외부 에이전트를 게이트웨이로서 이용하는 Internet과 통신할 수 있으며, 요구-응답 라우팅을 이용하지만 이동 ad hoc 네트워크에서 이용되는 특정 ad hoc 라우팅 프로토콜 및, 외부 에이전트와 비지팅 노드 사이에 링크-층 접속을 요구하지 않고 이동 검출 및 핸드오프 지원이 허용되는 이동 ad hoc 네트워크가 요구된다.
본 발명은 무선 또는 이동 ad hoc 네트워크(mobile ad hoc network)를 형성하는 것에 관한 것으로서, 이러한 ad hoc 네트워크에서의 라우팅(routing)이 일반 Internet 라우팅과 어떻게 상호연동(interworking)할 수 있는지에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 이러한 ad hoc 네트워크에서 Mobile IP를 가능하게 하는 방법에 관한 것이다.
본 발명은, 단지 예로서 제공되어 첨부된 도면으로 기술되는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조로 이하에 상세하게 기술된다.
- 도 1a, 1b 및 1c는, 종래기술의 2가지 방법 및, 본 명세서에 기술된 본 방법에 따라서 Mobile IP와 Routing 프로토콜 사이의 관계를 각각 도시하는 다이아그램이다.
- 도 2는 노드에서 라우트 응답을 수신하는 절차가 수행되는 단계를 기술하는 순서도이다.
- 도 3은, 한 노드가 Mobile IP Mobile Ad Hoc Network의 또 다른 노드에 접촉하려고 시도하는 상황을 도시하는 Mobile IP Mobile Ad Hoc Network의 다이아그램이다.
- 도 4는, 직접 접속 또는, 프록시 라우트를 이용하는 Internet 접속 중 하나를 이용하여 한 노드가 Mobile IP Mobile Ad Hoc Network의 또 다른 노드와 통신할 수 있는 상황을 도시하는, Internet에 접속된 Mobile IP Mobile Ad Hoc Network의 다이아그램이다.
- 도 5는, ad hoc 네트워크와 Internet 사이의 가장자리에서 접속된 외부 에이전트를 도시하는, Internet에 접속된 Mobile IP Mobile Ad Hoc Network의 다이아그램이다.
- 도 6은, Mobile IP Mobile Ad Hoc Network Interworking Unit의 다이아그램이다.
본 발명의 목적은, ad hoc 네트워크와 Internet 사이에서 정보를 통신하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 일반 Internet 라우팅과 상호연동할 수 있는 이동 ad hoc 네트워크의 라우팅 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 이동 ad hoc 네트워크의 Mobile IP를 인에이블(enable)하게 하는 방법을 제공하는 것이다.
전술된 논문 "Ad Hoc Networking" 및 "Supporting Hierarchy"에서 해결되지 않은 일부 문제점은 다음을 포함한다:
- 선택할 수 있는 다수의 외부 에이전트가 있다면 어떤 일이 발생하는가?
- 이동 노드가 이동하는 것을 어떻게 검출할 수 있는가?
- 핸드-오프가 어떻게 처리되는가?
이러한 문제점들은 본 발명의 방법을 이용하여 해결할 수 있다.
그러므로, 이동 ad hoc 네트워크와 Internet 사이에서 통신을 허용하는 기존의 방법에는 여전히 문제점이 남아있다. 특히, 이동 ad hoc 네트워크가 요구-응답 라우팅이 이용되지만 특정 ad hoc 라우팅 프로토콜 및, 외부 에이전트와 비지팅 노드 사이에 링크-층 접속도 요구하지 않고 이동 검출 및 핸드오프 지원을 허용하는 이동 ad hoc 네트워크가, Mobile IP 외부 에이전트를 게이트웨이로서 이용하는 Internet과 통신할 수 있게 하는 해결 방안이 기존에는 없다.
따라서, 본 발명의 목적은, 이러한 문제점을 완화할 수 있는 이동 ad hoc 네트워크를 제공하는 것이다.
보통, 이하에 기술되는 "MIPMANET(Mobile IP Mobile Ad Hoc Network)"를 이용하여 상기 목적들이 이루워진다. Mobile IP Mobile Ad Hoc Network를 설계할 때 이용되는 기본적인 개념은 다음과 같이 요약될 수 있다:
1. Mobile IP 외부 에이전트를 Internet 게이트웨이로서 이용한다.
2. Internet 액세스를 원하는 ad hoc 네트워크의 노드는 모든 통신에 대해 자신의 홈 어드레스를 이용하며 외부 에이전트에 기록한다.
3. Internet 상에서 호스트로 패킷을 송신하기 위하여, 터널링 또는 프록싱(proxying) 중 하나를 이용함으로써, 디폴트 라우트 및 네트워크 라우트를 Mobile Ad Hoc Network에 의해 이용되는 라우팅 방법에 반영시킨다:
a) 노드가 기록된 외부 에이전트로 패킷을 터널링한다. IP 어드레스를 조사함으로써 수신지가 ad hoc 네트워크내에 위치되었는지가 결정될 수 없으면, 패킷을 터널링하기 전에 ad hoc 네트워크내의 노드를 조사한다.
b) Internet 게이트웨이가 라우트 요청에 반응하여 프록시 라우트 응답을 이용하게 한다.
4. Internet 상의 호스트로부터 패킷을 수신하기 위하여: 패킷은 보통 Mobile IP를 이용하여 외부 에이전트로 라우팅된다. 외부 에이전트는 패킷을 ad hoc 네트워크내의 노드로 전달할 수 있다.
또한, Mobile IP에 따른 방법은 ad hoc 네트워크내에서 조정되도록 이용될 수 있다. ad hoc 네트워크내에서는 외부 에이전트와 비지팅 노드 사이의 링크-층 접속이 기대될 수 없기 때문에, 외부 에이전트와 비지팅 노드 사이의 통신을 위해 일부 변형이 수행되어야 한다.
1. 에이전트 광고는 RFC2002에 규정된 유니캐스트 대신 에이전트 간청에 응답하여 동보통신될 수 있다. 이러한 것으로 인해, ad hoc 네트워크의 노드는 동보통신된 간청의 수를 최소화하도록 조정될 수 있다.
2. 에이전트 광고를 주기적으로 동보통신하는 대신, 에이전트 광고는 기록된 노드로만 주기적으로 유니캐스트될 수 있다.
3. ad hoc 네트워크의 노드는 에이전트 광고를 저장할 수 있고, 저장된 광고를 송신함으로써 에이전트 간청에 응답할 수 있다.
종래 기술의 방법과 본 명세서에 기술된 본 방법과의 한가지 중요한 차이점 및 전술된 다른 차이점은, 도 1a에 도시된 바와 같이 보통 Mobile IP가 Mobile 프로토콜을 라우팅 프로토콜과 분리하여 유지한다는 것이다. 그러나, 보통 Mobile IP는 링크-층 접속에 따라 달라지기 때문에 ad hoc 네트워크에는 적용될 수 없다. 반면, Mobile IP를 ad hoc 네트워크에 적용하는 종래 기술의 해결 방법은, 도 1b에 기술된 바와 같이, Mobile IP와 라우팅 프로토콜을 결합시킨다. 이러한 것은 시스템의 유연성(flexibility)을 제한하고, 시스템을 하나의 라우팅 프로토콜로 제한한다. 도 1c에 도시된 바와 같이 본 명세서에 기술된 본 방법은, 보통 Mobile IP에서 처럼 Mobile IP와 라우팅의 기능성(functionality)을 분리하지만 이러한 기능성이 ad hoc 네트워크와 협력하여 작동하게 한다.
본 명세서에 기술된 본 발명의 장점은 다음과 같다:
본 발명은, Internet과 통신하길 원하지 않고 임의의 어드레스를 이용할 수 있는 ad hoc 노드에 특정한 요구를 하지 않으면서, 이동 ad hoc 네트워크와 Internet 사이의 상호연동을 가능하게 한다. Internet과 통신하길 원하는 노드가 Internet으로부터 라우팅될 수 있는 어드레스를 이용해야 한다는 것이, 어드레스에 대한 유일한 요구사항이다.
본 명세서에 기술된 본 방법으로 인해, 이동 ad hoc 네트워크에서, 다수의 외부 에이전트 간의 핸드오프를 포함하는 Mobile IP 서비스가 가능하게 된다. 게다가, 프록싱을 수행하는 다수의 게이트웨이를 이용하면, ad hoc 네트워크에서 나오는 데이터에 대한 병목현상이 일어날 가능성이 감소된다. 또한, 프록시 응답을 송신하기 전에 외부 수신지에 대한 체크(check)를 이용하면, 이러한 수신지로 송신된 메시지에 대한 총 왕복 운동 시간을 정확하게 표현할 수 있다.
이하에는, 본 발명이 실시예로 기술된다. 본 발명은 이하 실시예의 세부 사항에 의해 제한되는 것이 아니며, 세부 사항은 본 청구범위에 따라서 변할 수 있다.
이하에 기술되는 본 방법 및 ad hoc 네트워크는 많은 작은 부품으로 나뉠 수 있다. 기본적인 목적은 이동 ad hoc 네트워크를 제공하는 것이다. 본 방법 및 ad hoc 네트워크에서, Mobile IP 외부 에이전트는 ad hoc 네트워크와 Internet 사이에서 Internet 게이트웨이로서 이용된다. Internet 액세스를 원하는 ad hoc 네트워크의 이동 노드는 ad hoc 네트워크와 Internet 사이의 가장자리에 접속된 외부 에이전트와의 모든 통신에 자신의 홈 어드레스를 이용하고, 상기 이동 노드가 외부 에이전트에 기록될 때 ad hoc 네트워크의 이동 노드와 그리고 Internet과 링크-층 접속된다.
본 발명 및 ad hoc 네트워크의 양태에는, Internet에 접속된 호스트로 패킷을 송신하기 위하여 터널링 및/또는 프록싱이 포함된다. 디폴트 라우트 및 네트워크 라우트는 터널링이나 프록싱 중 하나에 의해 Mobile Ad Hoc Network의 라우팅에 반영된다: a) 노드가 기록된 외부 에이전트에 패킷을 터널링한다. IP 어드레스를조사함으로써 수신지가 ad hoc 네트워크내에 위치되는지 여부가 결정될 수 없다면, 패킷을 터널링하기 전에 ad hoc 네트워크내의 노드를 탐색한다.
b) 라우트 요청에 반응하여 Internet 게이트웨이가 프록시 라우트 응답을 이용하게 한다.
Internet에 접속된 호스트로부터 패킷을 수신하기 위하여, 패킷은 보통 Mobile IP를 이용하여 외부 에이전트로 라우팅된다. 그 후, 외부 에이전트는 패킷을 ad hoc 네트워크의 노드로 전달할 수 있다.
게다가, ad hoc 네트워크에서는 링크-층 접속이 기대될 수 없기 때문에, Mobile IP에 따른 절차가 변화된다. 이러한 것은 다음을 포함한다:
1. 에이전트 광고는 RFC2002에서 규정된 유니캐스트 대신 에이전트 간청에 응답하여 동보통신될 수 있다. 이러한 것으로 인해 ad hoc 네트워크의 노드는 동보통신될 간청의 수가 최소화되도록 조정될 수 있다.
2. 에이전트 광고를 주기적으로 동보통신하는 대신, 에이전트 광고는 기록된 노드로만 주기적으로 유니캐스트될 수 있다.
3. ad hoc 네트워크의 노드는 에이전트 광고를 저장할 수 있고, 저장된 광고를 이용하여 에이전트 간청에 응답할 수 있다.
터널링과 프록싱 방법 및, ad hoc 네트워크에서 필요한 Mobile IP로의 변화가 이하에 더욱 상세하게 기술된다.
ad hoc 네트워크의 노드는 자신의 라우팅 테이블에 디폴트 라우트 및 네트워크 라우트를 저장할 수 있으며 IP에 따라 보통 라우팅에서 이용되는 것과 동일한종류의 조사 메커니즘을 대부분 이용할 수 있기 때문에, 종래 기술에 공지된 바와 같이 호스트 라우팅을 이용하여 Mobile Ad Hoc Network에서부터 Internet에 도달하기 위하여, ad hoc 네트워크에 할당된 네트워크 ID가 있는 ad hoc 네트워크에서 요구-응답형 라우팅이 이용되는 경우에 네트워크 ID가 ad hoc 네트워크에 할당될 수 있다. 그러나, 이러한 것은 네트워크 ID 없이 동작하는 ad hoc 네트워크보다 훨씬 유연성이 있다. 이 경우에, 전술된 바와 같이 간단하게 수신지의 네트워크 ID를 조사함으로써 수신지가 ad hoc 네트워크에 있는지 없는지를 결정할 수 없다. 수신지가 ad hoc 네트워크내에 위치하는지 아닌지를 결정하기 전에, ad hoc 네트워크의 노드를 조사할 필요가 있다.
고정 Internet으로부터의 라우팅 정보를 ad hoc 네트워크에 분포하는 한가지 방법은, Internet 게이트웨이가 프록시 라우트 응답을 이용하게 하는 것이다. 이러한 것은 라우팅 프로토콜에 추가적인 의미론(semantics)을 요구하지만, ad hoc 네트워크에서부터 Internet까지의 데이터 흐름을 균일하게 지원하는 다수의 게이트웨이가 이용될 수 있게 한다. 추가된 의미론 및 프록시 응답과 관련된 이러한 메커니즘은 이하에서 프록싱이라고 언급되며, 이는 임의의 게이트웨이가 라우트 발견 프로세스에 참여할 수 있게 한다.
프록시 라우트 응답은 DSR 프로토콜에 도입된다. 프록시 라우트 응답은 일반 라우트 응답과 구별되지 않지만, DSR이 발견 프로세스동안 전체 라우트를 기록하기 때문에 라우트 요청을 최초로 송신하는 노드는 게이트웨이 인터페이스 인덱스를 조사함으로써 최초로 라우트 응답을 송신한 노드가 게이트웨이라는 것을 발견할 수있다. 분산된 홉-바이-홉(hop-by-hop)을 근거로 라우트에 관한 정보를 유지하는 AODV와 같은 라우팅 프로토콜에 대해서, 발견 프로세스에서 매개 노드(intermediate node)가 대체 라우트를 알게 할 필요가 있으며, 매개 노드가 대체 라우트를 알지 못하면 매개 노드는 이용 불가능하다.
본 명세서에 기술된 본 방법에 따른 의미론이 특정 라우팅 프로토콜에 대해서 기술되었지만, 본 개념은 다른 라우팅 프로토콜에도 적용될 수 있다. 라우트 요청을 수신할 때 게이트웨이로서 동작하는 노드내에 추가된 의미론은 다음과 같다:
1. 수신지가 게이트웨이상으로, 즉, ad hoc 네트워크에 접속되는 경우, 요청을 포워드한다.
2. ICMP ECHO_REQUEST와 같은 외부 수신지로 체크를 송신한다.
3. 수신지로부터 ICMP ECHO_RESPONSE와 같은 파지티브(positive) 지시를 수신한 후, 프록시 라우트 응답을 송신한다.
4. 라우트 요청의 시퀀스 수와 적어도 같은 시퀀스 수의 외부 수신지에 대한 라우트 테이블 엔트리를 추가한다.
다수의 게이트웨이가 ad hoc 네트워크에 있을 경우, 이동 노드가 라우트 발견을 개시할 때 노드 및 매개 노드는 일반 라우트 응답 및 잠재적으로 많은 프록시 라우트 응답을 ad hoc 네트워크에 접속된 각 게이트웨이로부터 하나씩 수신할 수 있다. 이러한 것으로 인해, 응답을 수용하기 위한(필요하다면, 포워딩하기 위한) 추가적인 조건이 필요하게 된다. 노드가 라우트 응답을 수신한 후, 라우트 발견 절차를 개시하는데 이 라우트 절차에서 수행되는 방법이 도 2에 순서도로 도시된다.제 1 블록(210)에서는, 노드가 접촉하려고 시도하는 특정 수신지로의 라우트 노드 메모리에 저장되었는지 여부가 결정된다. 이러한 라우트가 메모리에 저장되면, 블록(220)에서 메모리에 저장된 이러한 라우트가 프록시 라우트인지 여부가 결정된다. 수신지로의 라우트가 메모리에 저장되지 않았다면, 블록(280)에서 라우트 응답이 수용된다.
블록(220)에서, 메모리에 저장된 라우트가 프록시 라우트라고 결정되면, 블록(230)에서 라우트 응답 시퀀스 수가 저장된 라우트보다 더 새로운 것인지가 결정된다. 더 새로운 것이라면, 블록(280)에서 라우트 응답이 수용된다. 블록(220)에서 저장된 라우트가 프록시 라우트가 아니라고 결정되면, 블록(240)에서 라우트 응답이 프록시 응답인지 아닌지가 결정된다. 라우트 응답이 프록시 응답이라고 결정되면, 블록(260)에서 프록시 응답은 버려진다. 블록(240)에서 라우트 응답이 프록시 응답이 아니라고 결정되면, 블록(230)에서 라우트 응답 시퀀스 수가 더욱 최근 것인지 아닌지가 결정된다. 블록(230)에서 라우트 응답 시퀀스가 더욱 최근 것이 아니라고 결정되면, 블록(250)에서 라우트 응답 시퀀스 수가 저장된 라우트와 같은지 아닌지가 결정된다. 라우트 응답 시퀀스 수가 저장된 라우트와 같지 않으면, 블록(260)에서 라우트 응답(260)은 버려진다. 블록(250)에서 라우트 응답이 저장된 라우트와 같다고 결정되면, 블록(270)에서 라우트 응답의 홉 카운트(count)가 저장된 라우트의 홉 카운트보다 적은지 여부가 결정된다. 라우트 응답의 홉 카운트가 저장된 라우트의 홉 카운트보다 적지 않다면, 블록(260)에서 라우트 응답이 버려진다. 블록(260)에서 라우트 응답의 홉 카운트가 등가로 저장된 라우트의 홉 카운트보다 적다고 결정되면, 블록(280)에서 라우트 응답(280)이 수용된다.
프록시 라우트 응답을 수신하는 노드는, 일반 라우트 응답이 노드에 도달하지 않으면 특정 수신지에 대한 라우트만을 저장한다. 도 3의 개략적인 그림에서, 노드 G는 노드 C에 대해 라우트 발견 프로세스를 개시하는데, 여기에서 노드 G는 ad hoc 네트워크에서 3개의 라우트, 즉 게이트웨이 GW1, GW2와 관련된 2개 라우트와 수신지로 직접 라우팅된 제 3의 라우트를 발생시킨다. 수신지는 실제로 ad hoc 네트워크에 접속되기 때문에 프록시 라우트가 이용되어서는 안되므로, 매개 노드 A, B, D 및 F는 수신지로의 부정확한 라우트를 저장한다.
이러한 환경에서, 프록시 라우트를, 노드 B를 통한 프록시 라우트를 게이트웨이 GW1을 통한 프록시 라우트로 대체하는 노드 A와 같은 양호한 프록시 라우트 또는 노드 F로부터의 프록시 라우트를 노드 E를 통한 일반 라우트로 대체하는 노드 G와 같은 일반 라우트 중 하나로 대체하는 노드는 부정확한 프록시 라우트를 이용하여 일종의 라우트 에러 메시지를 매개 노드로 송신한다. 이러한 에러 메시지는 프록시 응답을 송신하는 게이트웨이로 전달되기 때문에, 모든 매개 노드는 저장된 프록시 라우트 엔트리를 제거할 것이다. 또한, 게이트웨이도 ad hoc 네트워크내에 수신지가 있다는 것을 알게될 것이고, 프록시 응답을 송신함으로써 그 수신지를 위한 또 다른 요청에 더이상 반응하지 않는다.
터널링을 이용함으로써, AODV 및 DSR과 같은 요구-응답 ad hoc 라우팅 프로토콜을 많이 변경하지 않고서 디폴트 라우트-개념을 이러한 요구-응답 ad hoc 라우팅 프로토콜에 통합할 수 있다. 예를 들어, 노드가 Internet 게이트웨이를 안다고가정할 수 있다. 그 후, 노드는 다음과 같은 방법으로 자신의 라우팅 테이블을 탐색할 수 있다:
1. 라우팅 테이블에서 완전한 수신지 IP 어드레스와 정합되는 엔트리를 조사한다. 발견되면, 그 라우트를 이용한다.
2. 라우트 발견 매커니즘을 이용함으로써 ad hoc 네트워크내의 호스트 라우트를 발견하기 위하여 라우팅 프로토콜을 인보킹(invoking)한다. 발견되면, 그 라우트를 이용한다.
3. 발견되지 않으면 Internet 게이트웨이로 패킷을 터널링한다.
Internet 게이트웨이로의 패킷 터널링을 가능하게 하기 위하여, 노드는 그 게이트웨이로의 라우트를 포함해야만 한다. 노드가 Internet 게이트웨이도 모르면, 패킷을 터널링하는 대신 도달 불가능한 수신지가 고려된다. ad hoc 네트워크에서 유용한 Internet 게이트웨이가 있는 정보는 다양한 방법으로 ad hoc 네트워크로 분산될 수 있다. Mobile IP가 이용되면, 그것의 에이전트 광고가 이용될 수 있다. 다른 방법으로 또는 ICMP 라우터 광고를 이용함으로써 라우트 발견 메커니즘이 라우팅 프로토콜에 통합될 수 있다. 터널링은, 엄격하거나 루즈할 수 있는 캡슐화 또는 소스 라우팅 중 하나에 의해 달성될 수 있다. 바람직한 실시예에서, 외부 에이전트의 Mobile IP가 이용되지만, 이러한 터널링 절차는 Mobile IP 외부 에이전트를 갖고 있지 않거나 Mobile IP를 전혀 이용하지 않는 시스템에서 이용될 수 있다.
Internet 게이트웨이가 ad hoc 네트워크의 노드로부터 터널링된 패킷을 수신할 때, Internet 게이트웨이는 모든 라우팅 정보를 이용할 수 있는데 이 모든 라우팅 정보는 보통 프로액티브 라우팅 프로토콜에 의해 집합되며 디폴트 라우트와 네트워크 라우트를 포함한다. ad hoc 네트워크의 다른 노드와 통신하기만을 원하며 Internet 액세스는 원하지 않는 ad hoc 네트워크의 노드는 Internet, 터널링 등을 알 필요가 없다. 이러한 노드는, ad hoc 네트워크 외부의 호스트로 가는 패킷이 Internet 게이트웨이로 터널링되기 때문에 ad hoc 네트워크의 노드 사이의 라우트만 알 것이다. ad hoc 네트워크 외부의 라우트에 관한 라우팅 정보는 ad hoc 네트워크에 분포되어 있지 않다.
결국, 전술된 터널링 절차는 서두에 기술된 프록싱 방법과 함께 이용될 수 있고, 매개 노드가 프록시 라우트에 관한 정보를 유지할 필요성이 감소됨에 따라 전술된 바와 같이 라우트 에러 메시지가 불필요하게 된다.
도 4의 다이아그램으로 기술된 예시적인 상태에서, 노드 A는 노드 B와 통신하고자 한다. 노드 A 및 B 둘 모두 동일한 ad hoc 네트워크에 위치한다. 노드 A가 노드 B로의 라우트를 찾기 위해 라우트 요청을 송신하면, 노드 A는 노드 B로부터 라우트 R1을 안내하는 라우트 응답을 수신한다. 그러나, Internet 게이트웨이 G는, 제 2 게이트웨이 G2를 통해, 노드 B와 동일한 네트워크 ID를 이용하는 네트워크로의 라우트를 포함하기 때문에, Internet 게이트웨이 G도 노드 B로의 라우트를 갖는다. 그러므로, 제 1 게이트웨이 G는 라우트 R2를 안내하는 노드 A에 프록시 라우트 응답을 송신한다. 이러한 상태와 관련된 문제점은, 라우트 R2의 노드가 프록시 라우트에 관한 정보를 저장하고 또한 프록시 라우트를 이용하여 노드 B와의 통신을 시작하라고 결정할 때 발생된다. 이러한 문제점은, 전술된 프록싱 절차를 이용함으로써 해결될 수 있고, 또는 이러한 문제는 터널링 절차를 이용함으로써 회피될 수 있다. 후자의 경우, 매개 노드는 프록시 라우트를 설정할 수 없지만, 대신 제 1 게이트웨이 G로의 라우트, 즉, 노드 B를 수신지로 갖는 대신 게이트웨이 G를 수신지로 갖는 라우트를 설정할 수 있다.
이제, Internet이 접속된 노드가 Mobile Ad Hoc Network의 이동 노드에 도달하려고 시도하는 상황이 기술된다. ad hoc 네트워크에 접속된 노드 순서대로 임의의 IP 어드레스가 나머지 Internet에서부터 도달할 수 있게 하기 위하여, ad hoc 네트워크의 노드를 나머지 Internet에서부터 도달될 수 있게 하는 IP 어드레스가 필요하다. ad hoc 네트워크는 Internet에 접속되기 때문에, ad hoc 네트워크와 나머지 Internet 사이 가장자리에 상주하는 하나 이상의 노드가 있으며 이러한 노드가 Internet 게이트웨이이다. Internet 게이트웨이는, 나머지 Internet과 통신하는데 이용될 수 있는 하나 이상의 IP 어드레스를 가져야 한다. 외부 에이전트 케어-오브 어드레스의 Mobile IP가 게이트웨이에서 이용될 수 있다.
Mobile IP에 따라 동작하는 외부 에이전트는, 단일 케어-오브 어드레스를 이용하여 다수의 비지팅 노드를 서비스할 수 있다. Internet의 네트워크에 서비스하는 외부 에이전트가 있는 한, 임의의 홈 어드레스를 갖는 비지팅 노드는 Internet의 임의의 네트워크에 부가될 수 있다. 비지팅 노드가 외부 에이전트에 기록될 때, 비지팅 노드는 자신의 홈 어드레스에 의해 라우팅될 수 있다. Internet에 액세스하고자 하는 ad hoc 네트워크의 노드는 비지팅 노드로서 취급될 수 있고 외부 에이전트에 기록될 수 있다.
그러나, 이러한 해결방안은 Mobile IP에 따라서, 비지팅 노드가 자신의 외부 에이전트와 링크-층 접속해야 한다. 외부 에이전트와 비지팅 노드 간의 링크-층 접속이 ad hoc 네트워크에 항상 존재한다고 기대하기 어렵기 때문에, 외부 에이전트와 비지팅 노드 사이의 통신을 위해 어떤 변형이 수행되어야 한다. 이러한 변화는 이하에 더욱 상세하게 기술된다.
Mobile IP에 따라 동작하는 외부 에이전트를 이용함으로써 획득되는 한 가지 장점은, 기록된 비지팅 노드가 Internet으로의 게이트웨이, 즉, 비지팅 노드가 기록된 외부 에이전트를 인지한다는 것이다. 이러한 것으로 인해, 전술된 터널링 메커니즘이 다음과 같이 이용될 수 있다. 비지팅 노드가 외부 에이전트에 기록될 때, 비지팅 노드는 라우팅 프로토콜에 따라서 ad hoc 네트워크 외부로 패킷을 터널링할 수 있다는 것을 통지한다. 기록된 비지팅 노드가 라우트 발견 메커니즘을 이용하여 호스트를 발견할 수 없다면, 기록된 비지팅 노드는 해당 수신지에 대한 호스트 라우트를 발생시켜 그것을 자신의 라우팅 테이블에 저장한다. 이러한 것을 이용하면, 호스트 라우트 패킷은 가상 인터페이스(virtual interface)로 송신된 후, 라우팅될 IP를 이용하여 외부 에이전트로 송신되는데, 가상 인터페이스에서 호스트 라우트 패킷은 외부 에이전트를 이용하여 수신지 IP 어드레스로서 캡슐화된다. 가상 인터페이스는 상부 층에 대한 네트워크 인터페이스와 같은 소프트웨어 구동기이지만, 그와 관련된 하드웨어는 갖지 않는다. 다른 방향, 즉, 외부 에이전트에서부터 이동 노드로의 트래픽을 위해, Mobile Ad Hoc Network에서 보통 라우팅이 수행될 수 있다. 외부 에이전트와 이동 노드 사이의 라우트는 ad hoc 네트워크에 포함되기 때문에, 터널링이 이용될 필요는 없다. 이러한 해결 방안을 이용함으로써, 기록된 비지팅 노드만 Internet 액세스하고, Internet에서부터 ad hoc 네트워크로 입력되는 트래픽만이 기록된 노드의 홈 에이전트에서부터 외부 에이전트로 터널링된다. ad hoc 네트워크를 떠하는 트래픽만 기록된 노드에서부터 외부 에이전트까지 터널링된다.
이러한 방법에서, Mobile IP에 의해 제공된 이동성 및 ad hoc 라우팅에 의해 제공된 이동성은 상당히 정밀하게 분리된다. 도 5에서, 오른쪽 바닥에서 볼 수 있는 ad hoc 네트워크는 가장자리에 외부 에이전트 FA를 포함한다고 도시된다. Mobile IP를 전혀 이용하지 않는 2개의 노드와 3개의 기록된 비지팅 노드가 있다. 이러한 특정 상황에서 네트워크의 모든 노드 사이의 하부 층에 있는 라우트가 도시된다. 도면에 도시된 바와 같이, 비지팅 노드는 외부 에이전트에서 부터 떨어져 있는 1, 3 및 4 홉이다. Mobile IP의 관점으로 보면, 관련 접속부는 비지팅 노드와 외부 에이전트 사이에 있다. 라우트가 형성되는 방식은 중요하지 않다.
ad hoc 네트워킹의 한가지 핵심적인 특징은 멀티 홉 통신을 가능하게 한다는 것이다. 반면, Mobile IP는 동일한 링크 상에 외부 에이전트와 비지팅 노드를 갖도록 설계되었다. 외부 에이전트와 비지팅 노드가 링크-층 접속될 때, 이동 노드로의 패킷은 링크 층 어드레스를 이용하는 외부 에이전트에 의해 포워드된다. ad hoc 네트워크에서, 외부 에이전트와 비지팅 노드는 링크-층 접속되지 않지만, 대신 멀티홉 통신을 이용해야 한다. 이제 Mobile IP가 ad hoc 네트워크에 적용되면, Mobile IP는 외부 에이전트와 이동 노드 사이에서 패킷을 송신하기 위해 ad hoc 네트워크에서 이용되는 라우팅 프로토콜에 따라 달라져야 한다.
도 6에는, 보통 Mobile IP가 ad hoc 네트워크에서 이용되는 상황이 도시된다. 외부 에이전트 FA는 비지팅 노드 VN로 패킷을 전달하는데 자신의 비지터(visitor) 리스트에 저장된 링크-층 어드레스를 이용할 수 없다. 비지팅 노드는 노드 A에서부터 노드 B까지의 링크-층 접속을 변경시킨다. 보통 Mobile IP가 이용되면, 외부 에이전트는 비지팅 노드의 홈 어드레스를 노드 A의 링크-층 어드레스와 관련시킨다. 그러므로, 노드 A의 링크-층 어드레스를 이용하여 비지팅 노드 VN으로 패킷을 전달하려고 시도한다. 대신, 외부 에이전트가 비지팅 노드로의 라우트를 찾는데 라우팅 프로토콜을 의지하면, 비지팅 노드로의 패킷은 비지팅 노드와 외부 에이전트와의 접속이 노드 A 대신 노드 B를 통해 이루어지도록 변경될 지라도 비지팅 노드에 도달할 수 있다.
비지팅 노드로의 라우트가 멀티홉이라면, IP 어드레스가 이용되어야 한다. 이러한 IP 어드레스가 비지팅 노드의 홈 어드레스인 것이 유리하다. 단일 IP 어드레스, 홈 에이전트 및 이동 노드로 송신된 패킷을 수신하고자 하는 Internet에 접속된 2개의 노드가 있기 때문에, 홈 어드레스가 이용되면 라우팅 루프(loop)가 회피되도록 주의해야 한다. 비지팅 노드에 도달하는 대신, 외부 에이전트에 의해 포워드된 패킷이 Internet 및 홈 에이전트로 다시 라우팅될 수 있다.
이러한 문제점을 처리하기 위하여, Mobile IP를 이동 ad hoc 네트워크에 적응시켜 여러 상황에서 성능을 강화시키는 Mobile IP의 여러 부분에 대한 변형이 이하에 기술되는 바와 같이 수행될 수 있다.
그러므로, 외부 에이전트는 에이전트 간청에 응답하여 에이전트 광고를 동보통신해야 한다. 이러한 방식으로, 모든 노드에 대해서 간청이 하나면 충분하기 때문에, 비지팅 노드는 간청의 수가 최소가 되도록 조정될 수 있다. 간청하는 것에 관하여 하나의 외부 에이전트와 2개의 비지팅 노드가 있다면, 제안된 해결 방안은 2개의 동보통신, 하나의 간청 및 하나의 광고를 발생시키는데, 보통 Mobile IP의 유니캐스트 접근법은 2개의 동보통신과 2개의 유니캐스트, 2개의 간청과 2개의 광고를 발생시킨다. 외부 에이전트 및 비지팅 노드의 수가 증가되면 동보통신이 더 적어진다는 이점이 있다.
다수의 비지팅 노드가 에이전트 간청을 동보통신하는 것을 방지하기 위하여, 간청이 허용되기 전에 다수의 비지팅 노드는 일정 시간을 대기하여야 한다. 이러한 시간 t는 비지팅 노드가 기록된 외부 에이전트로 부터의 거리 n_hop에 따라 달라지므로, 외부 에이전트에 더 근접한 노드가 다른 노드 보다 먼저 간청할 것이다. 대기-시간은 다음과 같이 표현된다:
t = t_hop*(n_hop -1 + 랜덤(0, 0.5))
여기에서 t_hop은 패킷이 하나의 홉을 횡단하는데 걸리는 시간이고, 랜덤(0, 0.5)은 간격(0, 0.5)의 랜덤수이다. 임의의 다른 노드에서부터 간청을 청취하는 노드는 뒤로 물러나서 에이전트 광고를 대기한다.
보통 Mobile IP에서, 외부 에이전트는 약 1초의 비컨(beacon) 주기로 에이전트 광고를 주기적으로 동보통신한다. ad hoc 네트워크에 적용되면, 이는 전체 네트워크가 외부 에이전트로부터의 메시지에 의해 주기적으로 범람한다는 것을 의미한다. 이러한 것을 동작시키기 위해서는 비용이 많이 든다. 대안으로서, 에이전트 광고를 주기적으로 동보통신하는 대신, 에이전트 광고는 기록된 노드로만 유니캐스트될 수 있다. ad hoc 네트워크에서 비지팅 노드의 수가 적다면, ad hoc 네트워크에 트래픽이 더 적게 된다. 비지팅 노드가 대부분이라면, 다수의 유니캐스트 대신 하나의 동보통신을 이용하는 것이 더욱 양호할 것이다. Mobile IP Mobile Ad Hoc Network가 해결 방안으로 이용될 수 있다.
또한, 전체 시간에서 오버헤드를 가능한 낮게 유지하기 위하여, 외부 에이전트는 적절한 방식으로 유니캐스트와 동보통신 중 하나를 선택할 수 있다. 이러한 것을 수행하기 위하여, 외부 에이전트에 기록된 비지팅 노드가 적을 경우 외부 에이전트가 에이전트 광고를 비지팅 노드에 주기적으로 유니캐스트하게 하는 방법이 있다. 기록된 이동 노드의 수가 증가함에 따라, 기록된 노드의 수는 외부 에이전트가 결국 동보통신 에이전트 광고를 송신하기 시작하려고 때의 임계값이 된다. 일단 외부 에이전트가 동보통신 에이전트 광고를 송신하기 시작하면, 너무 많은 노드로부터 기록이 만료되어 외부 에이전트가 유니캐스트를 대신 송신하기 시작하는 것이 더 낫다고 여길 때 유니캐스트를 다시 송신하기 시작한다.
또 다른 변형된 적절한 해결 방안은, 외부 에이전트가 ad hoc 네트워크의 총 노드양과 비지팅 노드 간의 비율에 따라서 유니캐스트와 동보통신 중에서 하나를 선택하게 하는 것이다. 상기 비율이 높다면 동보통신이 이용되어야 하고, 그렇지 않다면 유니캐스트가 이용되어야 한다. 이러한 해결 방안의 난점 중 하나는 ad hoc 네트워크의 총 노드수를 찾는 것이다. 가능한 해결 방안은 홉의 수로부터 비지팅 노드까지 네트워크의 직경을 추정함으로써 수식 추측(qualified guess)을 수행하는것이다.
광고에 의한 네트워크의 범람을 제한하는 또 다른 대안은 IP-헤더의 TTL-필드(field)를 적은 수의 홉으로 설정하는 것이다. 이러한 방식에서, 어떤 수의 홉보다 외부 에이전트에 더 근접한 이동 노드만 외부 에이전트로부터 에이전트 광고를 수신하므로, 외부 에이전트에 기록할 수 있다. 에이전트 광고에 이용된 TTL 값 보다 홉이 더 멀리있는 노드는 외부 에이전트로부터 광고를 청취하지 못한다. 이러한 방법의 단점은, 충분히 가까이 있지 않은 노드는 기록된 외부 에이전트도 발견할 수 없다는 것이다. 그러나, 본 방법은 용이하게 실시될 수 있으며 이하에 기술되는 집합 체계와 같은 다른 방법과 용이하게 결합될 수 있다.
이제, ad hoc 네트워크에 다수의 외부 에이전트가 있고 각 외부 에이전트가 에이전트 광고를 주기적으로 동보통신하는 상황이 기술된다. 네트워크의 각 노드가 각 동보통신 광고를 포워드하게 하는 대신, 다수의 광고를 수신하는 노드가 광고를 체크하여 어느 광고가 가장 양호한지를 체크하도록 배열되어 그 광고만 포워드한다. 이용될 수 있는 메트릭(metric)은 광고가 횡단하는 홉의 수이다. 이러한 것은, 매개 노드만이 비컨 주기내에서 초기에 수신되었던 다른 모든 에이전트 광고보다 더 적은 홉을 횡단하는 에이전트 광고를 포워드하도록 함으로써 수행될 수 있다.
비지팅 노드는 외부 에이전트에서 다수의 홉만큼 떨어져 위치되기 때문에, 외부 에이전트가 링크-층 피드백만을 이용함으로써 도달 가능한지를 결정할 수 없다. 결국, 외부 에이전트로의 라우트가 없다고 결정하기 위해서는 라우팅 프로토콜에 의존할 필요가 있다. 또한, 각 외부 에이전트와의 통신 특성이 많은 링크의 특성에 따라 달라지기 때문에, 다수의 외부 에이전트 중에서 하나를 결정하기는 더욱 어렵다.
이제, 더욱 양호한 외부 에이전트를 결정하는 방법이 이하에 기술되는데, 이는 Cell Switching Algorithm이라 불린다. 이는 다음과 같이 동작한다:
- 비지팅 노드가 기록되지 않으면, 최상의 메트릭을 가진 외부 에이전트를 선택한다.
-비지팅 노드가 기록되면, 후자의 메트릭이 사전 설정된 수의 연속 에이전트 광고에 대해서 전자의 외부 에이전트 메트릭 보다 더 양호한 양으로 사전 설정될 때만 다른 에이전트로 스위칭된다.
이러한 Cell Switching Algorithm의 한가지 예는 외부 에이전트에 대한 홉 카운트를 메트릭으로서 이용하는 것이다. 이 알고리즘은 다음과 같다:
- 비지팅 노드가 기록되지 않으면, 최소의 홉 수만큼 떨어진 외부 에이전트를 선택한다.
- 비지팅 노드가 기록되면, y개의 연속 에이전트 광고용 외부 에이전트에 대해 후자가 전자보다 소정의 수 x 홉 만큼 더 가까울 때만 또 다른 외부 에이전트로 스위칭된다.
- 수 x 및 y를 주의깊게 선택하면 이러한 결정 메커니즘의 행동을 조정할 수 있어 많은 상황에 적합하게 된다.
또한, ad hoc 네트워크의 노드가 에이전트 광고를 저장하게 하여 에이전트 간청에 응답하데 간청을 포워드하는 대신 에이전트 광고를 이용할 수 있다. 이러한방법에서, 일부 매개 노드가 응답할 수 있는 저장된 광고를 포함할 수 있기 때문에 에이전트 간청은 외부 에이전트로의 모든 라우트를 횡단할 필요는 없다. 이러한 것으로 인해 간청 노드에 대한 응답시간이 감소되어 네트워크에 트래픽이 덜 발생될 것이다. 외부 광고의 생존기간이 끝나면 이 외부 광고는 버려진다.
또한, IP 멀티캐스트는 에이전트 광고 및 에이전트 간청처럼 Mobile IP 관련 통신용으로 이용될 수 있다. ad hoc 네트워크의 멀티캐스트는, 예를 들어, AODV에 의해 지원된다.
하나의 멀티캐스트 그룹을 에이전트 간청 및 에이전트 광고에 전적으로 제공할 수 있고, 모든 비지팅 노드 및 외부 에이전트가 그 그룹을 청취할 수 있게 할 수 있다. 이러한 방식에서, 간청 및 광고는 필요 이상의 다른 노드를 분산시키지 않고, 이하에 기술되는 바와 같이 Mobile IP Mobile Ad Hoc Network의 특정 특징을 이용하여 외부 에이전트 및 이동 노드를 관련시킨다.
외부 에이전트에서 보통 Mobile IP 코드의 이용을 허용하기 위하여, 모든 새로운 기능성이, 도 6에 도시된 바와 같이 Mobile IP와 ad hoc 네트워크 사이에 삽입된 네트워크간 접속 장치(interworking unit) IWU에 제공될 수 있다. 네트워크간 접속 장치로 인해 Mobile IP에 따라 ad hoc 네트워크에서 메시지의 멀티홉 라우트설정을 이용할 수 있게 된다. 네트워크간 접속 장치는 자신의 외부 에이전트, 즉 동일한 노드 또는 외부 에이전트와 동일한 링크 상의 개별 호스트 중 하나에 위치될 수 있다. 후자의 경우, 외부 에이전트는 ad hoc 라우팅 기능성을 전혀 필요로 하지 않는다. 외부 에이전트의 관점에서 보면, 네트워크간 접속 장치는 동일한 링크-층 어드레스와는 다른 IP 어드레스를 기록하는 비지팅 노드처럼 보일 것이다.
외부 에이전트에서부터 네트워크간 접속 장치로 송신된 모든 패킷은 변형되어, 이용된 접근법에 따라서 ad hoc 네트워크로 송신된다. 전술된 여러 접근법은 에이전트 간청의 경우냐 또는 에이전트 광고의 경우냐에 따라서 네트워크간 접속 장치의 의해 다음과 같은 방식으로 처리된다.
에이전트 간청의 경우, 에이전트 광고를 동보통신함으로써 에이전트 간청에 대한 응답이 수행되면, 네트워크간 접속 장치는 동보통신하기 위하여 모든 인입 유니캐스트 에이전트 광고를 변경하여 그것을 ad hoc 네트워크로 포워드한다. 다르게, 에이전트 광고를 유니캐스트함으로써 에이전트 간청에 대한 응답이 수행되면, 네트워크간 접속 장치는 변형되지 않은 광고를 ad hoc 네트워크에 포워드해야 한다.
주기적 에이전트 광고인 경우에, 주기적 에이전트 광고로 기록된 노드로만 유니캐스트되면, 네트워크간 접속 장치는 모든 인입 동보통신 에이전트 광고가 복사된 후 기록된 모든 비지팅 노드로 유니캐스트되도록 한다. 이러한 것을 수행하기 위하여, 네트워크간 접속 장치는 외부 에이전트에 기록된 노드를 알 필요가 있다. 에이전트 광고가 주기적으로 동보통신되면, 네트워크간 접속 장치는 간단하게 에이전트 광고를 ad hoc 네트워크에 포워드한다.
전술된 실시예는 단지 설명하기 위한 것이지 이에 제한하기 위한 것은 아니다. 본 기술 분야의 숙련자는 본 발명의 범위 및 정시에 벗어나지 않게 전술된 실시예를 변형시킬 수 있다. 본 발명은 전술된 예로 제한되는 것이 아니며 본 발명의범위는 이하의 청구범위와 같다.

Claims (42)

  1. 이동 ad hoc 네트워크의 노드와 Internet 사이에서 정보 통신하는 방법으로서, 상기 Internet과 통신하는데 이용되는 홈 어드레스를 갖는 하나 이상의 제 1 이동 노드 및, 상기 제 1 이동 노드와 상기 Internet 사이에서 정보를 통신하기 위하여 게이트웨이로서 동작하는 제 2 노드를 포함하는 이동 ad hoc 네트워크 노드와 Internet 사이에서 정보 통신하는 방법에 있어서,
    상기 하나 이상의 이동 노드로부터의 정보를 송신할 시에, 터널링 또는 프록싱을 이용하는 제 1 디폴트 라우트 및 네트워크 라우트는 일체되는 것을 특징으로 하는 이동 ad hoc 네트워크 노드와 Internet 사이에서 정보 통신하는 방법.
  2. Internet과 상호연동하는 이동 ad hoc 네트워크에서의 라우트 발견 방법으로서, 상기 ad hoc 네트워크는 상기 Internet과 통신하는데 자신의 홈 어드레스를 이용하는 제 1 이동 노드를 포함하며, 상기 ad hoc 네트워크의 제 1 노드와 상기 Internet 사이에서 정보 패킷을 통신하기 위하여 게이트웨이로서 동작하는 제 2 노드를 더 포함하고, 상기 게이트웨이가 Mobile IP 외부 에이전트인 이동 ad hoc 네트워크에서의 라우트 발견 방법에 있어서,
    - 상기 게이트웨이를 이용하여 수신지와의 통신을 개시시에 라우트 요청을 송신하는 단계,
    - 상기 게이트웨이로부터, 상기 ad hoc 네트워크 외부에 있는 수신지의 시퀀스 수를 포함하는 라우트 요청을 포워드하는 단계,
    - 상기 수신지로 체크를 송신하는 단계,
    - 상기 수신지로부터 파지티브 또는 네거티브(negative) 지시를 수신하는 단계,
    - 상기 수신지로부터 파지티브 지시를 수신한 후에 프록시 라우트 응답을 송신하는 단계 및,
    - 상기 라우트 요청에서 상기 시퀀스 수 이상인 시퀀스 수를 포함하는 상기 외부 수신지를 위하여 라우트 테이블 엔트리를 추가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 ad hoc 네트워크에서의 라우트 발견 방법
  3. Internet과 통신하는데 이용되는 홈 어드레스가 있는 하나 이상의 제 1 이동 노드 및, 상기 제 1 이동 노드와 상기 Internet 사이에서 정보를 통신하기 위하여 게이트웨이로서 동작하는 제 2 노드가 있는 다수의 노드를 포함하는 이동 ad hoc 네트워크에 있어서,
    상기 이동 ad hoc 네트워크의 하나 이상의 노드는, 상기 하나 이상의 제 1 이동 노드에서부터 상기 Internet까지 정보를 송신할 수 있게 하기 위하여 터널링이나 프록싱 중 하나를 이용하여 디폴트 라우트와 네트워크 라우트를 통합하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 다수의 노드를 포함하는 이동 ad hoc 네트워크.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 게이트웨이는 Mobile IP에 따라서 외부 에이전트로서 동작하고, 상기 Internet상의 호스트로부터의 정보가 상기 하나 이상의 노드에 의해 수신될 수 있게 하기 위하여 정보를 상기 외부 에이전트로 라우팅하기 위한 수단이 제공되는 것을 특징으로 하는 다수의 노드를 포함하는 이동 ad hoc 네트워크.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 게이트웨이를 이용하는 통신dms 라우트 요청을 송신함으로써 개시되는데,
    - 상기 ad hoc 네트워크 내에 수신지가 있는 경우, 상기 요청을 포워드하는 단계,
    - 상기 ad hoc 네트워크 외부에 수신지가 있는 경우, 상기 수신지로 체크를 송신하는 단계,
    - 상기 수신지로부터 파지티브 지시를 수신한 후, 프록시 라우트 응답을 송신하는 단계 및,
    - 상기 라우트 요청의 시퀀스 수와 적어도 동일한 시퀀스 수의 외부 수신지에 대해 라우트 테이블 엔트리를 추가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다수의 노드를 포함하는 이동 ad hoc 네트워크.
  6. 제 5 항에 있어서,
    외부 수신지로 송신된 체크는 ICMP ECHO_REQUEST인 것을 특징으로 하는 다수의 노드를 포함하는 이동 ad hoc 네트워크.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 파지티브 지시는 ICMP ECHO_RESPONSE인 것을 특징으로 하는 다수의 노드를 포함하는 이동 ad hoc 네트워크.
  8. 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    한 노드가 상기 네트워크의 또 다른 노드에 대해 라우트 발견 절차를 개시하는 경우에 상기 네트워크는 게이트웨이와 관련하여 상기 수신지로의 하나 이상의 라우트 및 상기 수신지로의 하나 이상의 직접 라우트를 포함하고, 상기 발견 절차를 개시하는 노드와 상기 수신지 노드 사이의 매개 노드는 부정확한 프록시 라우트를, 더욱 양호한 프록시 라우트가 유용하다면, 더욱 양호한 프록시 라우트 또는 직접 라우트 중 하나로 대체하고, 부정확한 프록시 라우트를 이용하여 상기 매개 노드로 라우트 에러 메시지를 송신하는 것을 특징으로 하는 다수의 노드를 포함하는 이동 ad hoc 네트워크.
  9. 제 5 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 라우트 요청이 라우트 발견을 개시하는 이동 노드에 의해 송신되고 다수의 게이트웨이가 있는 경우, 라우트 응답을 수신하는 각 게이트웨이는,
    - 상기 게이트웨이가 상기 수신지로의 라우트를 저장하고 있는지를 체크하는 단계,
    - 저장된 라우트가 없다면 상기 라우트 응답을 수용하는 단계,
    - 저장된 라우트가 있다면, 상기 저장된 라우트가 프록시 라우트인지를 체크하는 단계,
    - 상기 저장된 라우트가 프록시 라우트라면, 상기 라우트 응답 시퀀스 수가 더 최근 것인지를 체크하고, 더 최근 것이 아니라면 상기 라우트 응답이 프록시 응답인지를 체크하는 단계,
    - 상기 라우트 응답이 프록시 응답이면 상기 라우트 응답이 버려지고, 상기 라우트 응답이 프록시 응답이 아니라면 상기 라우트 응답 시퀀스 수가 더욱 최근 것인지를 체크하는 단계,
    - 상기 라우트 응답 시퀀스 수가 더욱 최근 것이라면 상기 라우트 응답을 수용하고, 상기 라우트 응답 시퀀스 수가 더욱 최근 것이 아니라면 상기 라우트 응답 시퀀스 수가 상기 저장된 라우트 시퀀스 수와 같은지를 체크하는 단계,
    - 상기 라우트 응답 시퀀스 수가 상기 저장된 라우트 시퀀스 수와 같다면 라우트 응답 홉 카운트가 상기 저장된 라우트의 홉 카운트보다 적은지를 체크하고, 상기 라우트 응답 시퀀스 수가 상기 저장된 시퀀스 수와 같지 않다면 상기 라우트 응답이 버리지는 단계 및,
    - 상기 라우트 응답 홉 카운트가 상기 저장된 라우트의 홉 카운트보다 적다면, 상기 라우트 응답을 수용하는 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 다수의 노드를 포함하는 이동 ad hoc 네트워크.
  10. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    - 각 노드가 라우팅 테이블을 포함하며, 노드의 라우팅 테이블에 상기 수신지의 완전한 어드레스와 정합되는 엔트리를 먼저 조사한 후, 발견되면 그 라우트를 이용함으로써 통신을 개시하고,
    - 상기 라우트 테이블에서 엔트리가 발견되지 않는 경우, 라우트 발견 메커니즘을 이용하여 상기 ad hoc 네트워크내에서 호스트 라우트를 발견하기 위하여 상기 ad hoc 네트워크의 라우팅 프로토콜을 인보킹하고, 호스트 라우트가 발견되면 그 라우트를 이용하고,
    - 라우트가 발견되지 않는 경우, 게이트웨이가 발견될 수 있다면 상기 패킷을 상기 게이트웨이로 터널링하고,
    - 게이트웨이가 발견될 수 없다면, 도달 불가능한 수신기를 고려하는 것을 특징으로 하는 다수의 노드를 포함하는 이동 ad hoc 네트워크.
  11. 제 10 항에 있어서,
    게이트웨이가 유용하다는 정보는 Mobile IP 에이전트 광고를 이용하여 상기 하나 이상의 노드로 송신되는 것을 특징으로 하는 다수의 노드를 포함하는 이동 ad hoc 네트워크.
  12. 제 10 항에 있어서,
    게이트웨이가 유용하다는 정보는 라우트 발견 메커니즘을 이용하여 상기 하나 이상의 노드로 송신되는 것을 특징으로 하는 다수의 노드를 포함하는 이동 ad hoc 네트워크.
  13. 제 10 항에 있어서,
    게이트웨이가 유용하다는 정보는 ICMP 라우터 광고를 이용하여 상기 하나 이상의 노드로 송신되는 것을 특징으로 하는 다수의 노드를 포함하는 이동 ad hoc 네트워크.
  14. 제 10 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 터널링은 캡슐화를 이용하여 수행되는 것을 특징으로 하는 다수의 노드를 포함하는 이동 ad hoc 네트워크.
  15. 제 10 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 터널링은 소스 라우팅을 이용하여 수행되는 것을 특징으로 하는 다수의 노드를 포함하는 이동 ad hoc 네트워크.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 소스 라우팅은 엄격한 것을 특징으로 하는 다수의 노드를 포함하는 이동 ad hoc 네트워크.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 소스 라우팅은 루즈한(loose) 것을 특징으로 하는 다수의 노드를 포함하는 이동 ad hoc 네트워크.
  18. 제 4 항에 있어서,
    - 노드가 외부 에이전트에 비지팅 노드로서 기록될 때, 노드는 상기 ad hoc 네트워크 외부로 패킷을 터널링 할 수 있다는 것을 상기 네트워크 라우팅 프로토콜에 알려주고,
    - 기록된 비지팅 노드가 라우트 발견 메커니즘을 이용하여 호스트를 발견할 수 없다면, 상기 기록된 비지팅 노드는 상기 수신지에 대해 호스트 라우트를 발생시키고 그것을 라우팅 테이블에 저장하고,
    - 이러한 호스트 라우트는, 외부 에이전트를 이용하여 패킷이 수신지 어드레스로서 캡슐화되는 가상 인터페이스로 패킷을 직접 송신하는 것을 특징으로 하는 다수의 노드를 포함하는 이동 ad hoc 네트워크.
  19. 제 19 항에 있어서,
    상기 에이전트는 주기적으로 상기 네트워크의 모든 노드에 에이전트 광고를 동보통신하고, 상기 노드가 외부 에이전트를 간청할 때 상기 에이전트는 상기 네트워크의 모든 노드에 에이전트 광고를 동보통신함으로써 응답하는 것을 특징으로 하는 다수의 노드를 포함하는 이동 ad hoc 네트워크.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 외부 에이전트를 간청하는 노드는, 다수의 비지팅 노드가 그룹에 대해 간청을 하나만 송신하도록 조정되는 것을 특징으로 하는 다수의 노드를 포함하는 이동 ad hoc 네트워크.
  21. 제 20 항에 있어서,
    다소의 노드는, 간청이 허용되지 전에 시간 t동안 외부 에이전트를 대시키킴으로써 외부 에이전트를 동시에 간청하는 것이 방지하고, 특히 상기 시간은 t = t_hop*(n_hop - 1 + 랜덤 (0, 0.5))와 같은데, 여기에서 t_hop은 패킷이 하나의 홉을 횡단하는데 걸리는 시간이고, n_hop은 홉의 거리, 즉, 사전에 기록된 외부 에이전트와 노드 사이에 잇는 홉의 수인 것을 특징으로 하는 다수의 노드를 포함하는 이동 ad hoc 네트워크.
  22. 제 18 항에 있어서,
    상기 노드는 외부 에이전트를 간청하는데, 상기 에이전트는 에이전트 광고를 기록된 노드로 유니캐스트함으로써 응답하는 것을 특징으로 하는 다수의 노드를 포함하는 이동 ad hoc 네트워크.
  23. 제 19 항 또는 제 22 항에 있어서,
    상기 외부 에이전트는 비지터(visitor)로서 기록된 노드 수를 근거로, 상기 네트워크로 광고를 선택적으로 유니캐스트하거나 동보통신 하는 것을 특징으로 하는 다수의 노드를 포함하는 이동 ad hoc 네트워크.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 외부 에이전트는 외부 광고를 주기적으로 유니캐스트하고 비지팅 노드의 수는 설정된 임계치 이하인데, 상기 비지팅 노드의 수가 상기 임계치 이상이 될 때 상기 외부 에이전트는 에이전트 광고를 동보통신하기 시작하는 것을 특징으로 하는 다수의 노드를 포함하는 이동 ad hoc 네트워크.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 외부 에이전트는 다수의 에이전트 기록이 만료될 때 다시 유니캐스팅하기 시작하여, 기록된 에이전트의 총 수가 제 2 설정 임계치 이하가 되게 하는 것을 특징으로 하는 다수의 노드를 포함하는 이동 ad hoc 네트워크.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 외부 에이전트는 에이전트 광고를 주기적으로 유니캐스트하고 상기 네트워크에서 총 노드 대 비지팅 노드의 비율은 임계치 이하인데, 비지팅 노드의 수가 상기 임계치를 초과할 때 상기 외부 에이전트는 상기 외부 광고를 동보통신하기 시작하는 것을 특징으로 하는 다수의 노드를 포함하는 이동 ad hoc 네트워크.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 비율은, 상기 비지팅 노드로의 홉의 수를 이용하여 상기 네트워크의 직경을 추정함으로써 추측되는 것을 특징으로 하는 다수의 노드를 포함하는 이동 ad hoc 네트워크.
  28. 제 4 항 내지 제 27 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 네트워크는 다수의 외부 에이전트를 포함하는데,
    - 최상의 에이전트를 선택할 시에, 기록되어 있지 않은 비지팅 노드는 최상의 메트릭을 갖는 에이전트를 선택하고,
    - 최상의 에이전트를 선택할 시에, 외부 에이전트에 기록된 비지팅 노드는, 다른 에이전트의 메트릭이 상기 비지팅 노드가 기록된 에이전트의 메트릭 보다 양호하게 사전 설정된 양이면 또 다른 노드로 스위칭(switching)되어, 설정된 수의 연속 에이전트 광고에 대해 더욱 양호하게 되는 것을 특징으로 하는 다수의 노드를 포함하는 이동 ad hoc 네트워크.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 메트릭은 홉 카운트이고, 상기 메트릭은 상기 홉 카운트가 낮을 때 양호한 것을 특징으로 하는 다수의 노드를 포함하는 이동 ad hoc 네트워크.
  30. 제 4 항 내지 제 29 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 네트워크는 에이전트 광고를 주기적으로 동보통신하는 다수의 외부 에이전트를 포함하고, 광고를 수신하는 각 노드는 수신된 광고중 최상의 질의 광고를 포워드하는 것을 특징으로 하는 다수의 노드를 포함하는 이동 ad hoc 네트워크.
  31. 제 30 항에 있어서,
    상기 에이전트 광고의 질은 상기 광고가 횡단한 홉의 수를 근거로 결정되는 것을 특징으로 하는 다수의 노드를 포함하는 이동 ad hoc 네트워크.
  32. 제 4 항 내지 제 31 항 중 어느 한 항에 있어서,
    - 상기 네트워크는 에이전트 광고를 주기적으로 동보통신하는 다수의 외부 에이전트를 포함하여, 광고를 수신하는 각 노드는 수신된 광고를 저장하고,
    - 저장된 광고를 포함하며 에이전트 간청을 수신하는 각 노드는 상기 에이전트로 상기 간청을 포워드하는 대신 상기 저장된 광고로 응답하는 것을 특징으로 하는 다수의 노드를 포함하는 이동 ad hoc 네트워크.
  33. 제 32 항에 있어서,
    저장된 광고는 유효 지속기간을 갖는데, 상기 저장된 광고는 상기 지속 기간이 만료된 후에 버려지는 것을 특징으로 하는 다수의 노드를 포함하는 이동 ad hoc 네트워크.
  34. 제 4 항 내지 제 31 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 에이전트 광고 및 에이전트 간청은 IP 멀티캐스트를 이용하여 송신되는 것을 특징으로 하는 다수의 노드를 포함하는 이동 ad hoc 네트워크.
  35. 제 34 항에 있어서,
    다수의 멀티캐스트 그룹이 있는데, 하나의 멀티캐스트 그룹은 에이전트 간청 및 에이전트 광고 전용이며, 모든 비지팅 노드 및 외부 에이전트는 상기 하나의 전용 멀티캐스트 그룹을 청취하는 것을 특징으로 하는 다수의 노드를 포함하는 이동 ad hoc 네트워크.
  36. 제 3 항 내지 제 35 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 네트워크는 상기 네트워크에서 Mobile IP 메시지의 멀티홉 라우팅을 이용할 수 있게 하기 위하여, 상기 Mobile IP를 이용하는 노드와 상기 네트워크 사이에 네트워크간 접속 장치(IWU)를 포함하는 것을 특징으로 하는 다수의 노드를 포함하는 이동 ad hoc 네트워크.
  37. 제 36 항에 있어서,
    상기 IWU 및 상기 외부 에이전트는 동일한 링크상에 위치되는 것을 특징으로 하는 다수의 노드를 포함하는 이동 ad hoc 네트워크.
  38. 제 37 항에 있어서,
    상기 IWU 및 상기 외부 에이전트는 동일한 노드상에 위치되는 것을 특징으로 하는 다수의 노드를 포함하는 이동 ad hoc 네트워크.
  39. 제 36 항 내지 제 38 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 에이전트 간청이 동보통신 에이전트 광고로 응답되면 상기 IWU는 모든 인입 에이전트 광고를 변경하여 상기 ad hoc 네트워크로 동보통신 및 포워드하고, 상기 에이전트 간청이 유니캐스트 에이전트 광고로 응답되면 상기 IWU는 상기 ad hoc 네트워크로 변형되지 않은 광고만을 포워드하는 것을 특징으로 하는 다수의 노드를 포함하는 이동 ad hoc 네트워크.
  40. 제 36 항 내지 제 38 항 중 어느 한 항에 있어서,
    주기적인 에이전트 광고가 기록된 노드로만 유니캐스트되면 상기 IWU는 상기 모든 인입 동보통신 에이전트 광고가 복사되어 기록된 모든 비지팅 노드로 유니캐스트되게 하고, 주기적인 에이전트 광고가 동보통신되면 상기 IWU는 상기 ad hoc 네트워크로 상기 에이전트 광고를 포워드하는 것을 특징으로 하는 다수의 노드를 포함하는 이동 ad hoc 네트워크.
  41. 디지털 컴퓨터의 내부 메모리로 직접 부하가 가능한 컴퓨터 프로그램으로서,
    컴퓨터에서 처리될 때, 전술된 항 중 어느 한 항에 따른 임의의 장치 또는 블록에 의해 수행되는 방법 또는 전술된 항 중 어느 한 항에 따른 방법의 단계를 수행하기 위한 소프트웨어 코드 부분(software code portions)을 포함하는 내부 메모리로 직접 부하 가능한 컴퓨터 프로그램.
  42. 매체를 이용할 수 있는 컴퓨터상에 저장된 컴퓨터 프로그램으로서,
    전술된 항 중 어느 한 항에 따른 장치 또는 블록에 의해 수행되는 방법의 실시를 컴퓨터가 제한하도록 하기 위한 판독 가능한 프로그램 수단을 포함하는 매체를 이용할 수 있는 컴퓨터 상에 저장된 컴퓨터 프로그램.
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