KR20030052773A - 무선 랜에서 위치 등록시 데이터 수신의 끊어짐을방지하는 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이동 IP 환경의 무선 랜에서 위치 등록시 데이터 수신의 끊어짐을 방지하는 방법에 관한 것으로, 단말이 최초 셀에서 다른 셀로 로밍하면, 상기 단말과 상기 AP와의 연결 설정을 수행하고, 상기 단말에게 로밍 셀의 AP에 부여된 제1 SSID를 알리며, 인증 수행 후 상기 단말이 수신한 제1 SSID와 자체 저장된 제2 SSID와의 비교하여 상기 제1 SSID와 상기 제2 SSID가 다르면, 위치 등록을 위해 로밍한 셀에 부여된 제1 이동 IP 정보를 요청하고 수신하게 한다. 그런 다음, 단말이 상기 FA로 제1 이동 IP로 전송하면 상기 FA가 상기 단말에서 전송하는 상기 제1 이동 IP를 상기 HA에 전달하여 위치 등록이 이루어지게 한다. 본 발명의 실시예에 따르면, 본 발명은 위치 등록시 바로 FA로부터 로밍 셀의 이동 IP를 요구하고 수신받아 위치등록 과정을 진행함으로써, 위치등록시 발생된 시간 지연을 방지하였으며, 그에 따라 단말의 위치 확인 불가능으로 인해 HA로부터 전달되는 패킷이 버려지거나 버퍼링되어 서비스가 끊어지는 것을 방지한다.

Description

무선 랜에서 위치 등록시 데이터 수신의 끊어짐을 방지하는 방법{Method for protecting cutting off data stream transmission at situation registry in WLAN}

본 발명은 무선 랜(W-LAN: Wireless Local Area Network)에 관한 것으로, 특히, 이동(mobile) IP 환경의 무선 랜에서 단말이 타 셀(cell)에 로밍(roaming)하여 현재 위치를 홈 에이전트(HA: Home Agent)에 알리는 등록절차 수행하는 동안에 서비스의 끊어짐 즉, 데이터 수신이 끊어지는 것을 방지하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로 이동 IP 환경의 무선 랜은 단말(mobile node)과의 무선 통신을 수행하고 유선망과 무선망을 연결하는 다수의 AP(Acess Point)과 FA(foreignagent)에 의해 형성되는 다수의 셀(cell)들로 이루어져 있으며, 하나의 셀 또는 다수의 셀을 단위로 이동 IP가 부여되어 단말의 이동성을 보장하고 있다. 여기서, FA는 AP에 독립된 장치로 구성될 수 있으나, AP에 일체화되어질 수 있다.

무선 랜에서의 단말은 이동하면서 무선 신호를 송수신할 수 있는 "802.11×규격"을 따르는 노트북, PC, PDA, PCS 등이며, 이들 단말은 로밍(roaming)(본 발명에서의 로밍은 셀간 이동을 의미한다)하면, 인증서버를 통해 인증받고 모바일 IP를 FA를 통해 HA(home agent)에 등록하여 승인받아 다른 셀에서도 현재 제공받고 있던 서비스를 계속적으로 제공받을 수 있게 된다.

이러한 단말의 로밍시 셀에 접속하여 서비스를 제공받는 종래의 과정은 도 1에 도시되어 있다. 도 1은 종래의 무선 랜에서 로밍한 단말의 셀 접속 제공 과정을 보인 도면이다. 도 1에 도시되어 있듯이, 종래의 무선 랜에서, 단말은 로밍하면 로밍한 셀의 AP(20)로부터 비콘(beacon) 프레임(frame)이 수신되기를 T1 시간동안 대기한다(S1).

상기 비콘 프레임은 AP(20)에서 자신의 셀에 방문하는 모든 단말로 전송하는 프레임으로, 이 비콘 프레임을 수신한 단말은 이에 대한 응답 메시지를 AP(20)로 전송하면 AP(20) 신의 셀에 해당 단말이 위치하고 있다고 판단하게 된다.

그런데, 상기 비콘 프레임은 T1 시간동안에 단말(10)에 수신되지 않을 수 있다. 그러면, 단말(10)은 T1 시간동안에 비콘 프레임이 수신되지 않음을 판단하면(S2), 프로브 프레임(probe frame)을 발생하여(S3), AP(20)로 전송한다(S4).

여기서, 프로브 프레임(probe frame)은 메시지의 전달 가능성을 타진하기 위한 프레임이다.

그러면, AP(20)는 프로브 응답(response) 프레임을 단말(10)에 전달하고(S5), 단말(10)은 프로브 응답 프레임을 수신함에 따라 자신(10)과 AP(20)와의 연결을 요구하는 설정(association 또는 re-association) 메시지를 AP(20)로 전송한다(S6). 이에 AP(20)는 단말(10)과의 새로운 연결(link)을 설정하고(S7), AP(20)에 부여된 SSID(service set ID)가 포함된 설정 응답 메시지를 단말(10)에 전송한다(S8).

그러면, 단말(10)은 AP(20)에 접속 인증을 요구하여 AP(20)를 통해 인증 서버(50)와 연결되고 자신의 ID와 패스워드를 인증 서버(50)에 전송하여(S9), 인증 서버(50)가 인증을 수행하도록 한다(S10). 인증 서버(50)는 단말(10)의 인증을 성공하면 이에 대한 결과 메시지를 단말(10)에 전송하게 된다.

단말(10)은 인증을 받고 나면 FA(30)에서 주기적으로 송신하는 에이전트 광고 메시지(AAM: Agent Advertisement Message)를 수신하기 위해 타이머 또는 규정되지 않은 어떤 기준에 의해 대기한다(S11).

여기서, AAM에는 단말의 현재 위치를 나타내는 COA(care of address)가 포함되어 있으며, 여기서, 이동 IP 환경의 무선 랜에서 COA는 이동 IP로 나타낸다.

단말(10)은 상기 대기기간 중에 FA(30)로부터 AAM을 수신하게 되고(S12), AAM에 포함된 COA(이동 IP 환경에서는 각 셀에 부여된 이동 IP이다)를 확인하여 FA(30)를 통해 HA(40)에 이동 IP를 전달한다(S13, S14).

HA(40)는 FA(30)를 통해 수신되는 단말(10)의 이동 IP를 수신하여 단말(10)의 현재 위치를 갱신하고(S15), 등록응답 메시지를 FA(30)를 통해 단말(10)에 전달한다. 단말(10)은 HA(40)로부터 등록응답 메시지를 수신하게 되면 자신의 위치등록이 성공되었음을 알게 되고, 이후 AP(10)를 통해 네트워크에 접속하게 되고 자신에게 전달되는 패킷을 AP(20)를 통해 수신할 수 있게 된다(S16).

한편, 상기 이동 IP 등록 과정에서 단말(10)로 전송되는 패킷(packet) 즉, 유저 트래픽(user traffic)은 단말(10)이 현재 위치를 HA(40)에 등록할 때까지 단말(10)로 전달되지 못하고 HA(40)에 머물게 된다. 이는 HA(40)가 단말(10)의 현재 위치를 알지 못하기 때문이다.

그런데, 종래에는 상기와 같이 유저 트래픽의 대기기간 즉, 이동 IP의 등록 기간이 길어서 유저 트래픽의 전송 지연이 길어지거나, 유저 트래픽이 버려지게 되어 단말(10)로 제공되던 서비스가 끊어지게 되는 문제가 발생한다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 로밍한 단말과 AP와의 새로운 연결이 설정된 후, FA로부터 제공되는 단말의 현재 위치 정보를 일정시간동안 대기하지 않고 즉시 요청하여 수신하도록 함으로써, 단말의 현재 위치 등록 시간을 줄여 서비스가 끊어지지 않도록 하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 종래의 무선 랜에서 로밍한 단말의 셀 접속 과정을 보인 도면이다.

도 2는 본 발명이 적용되는 이동 IP 환경의 무선 랜의 구성을 보인 일예도이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 무선 랜에서 위치 등록시 데이터 수신의 끊어짐을 방지하는 방법을 보인 도면이다.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은 AP, 인증서버, FA 및 HA를 포함하는 이동 IP 환경의 무선 랜에서 위치 등록시 데이터 수신의 끊어짐을 방지하는 방법에 있어서, 단말이 현재 위치 정보를 로밍한 셀로부터 얻기 위해 로밍한 셀로부터 현재 위치정보가 수신되기를 대기하지 않고 스스로 현재 위치정보를 요구하고 수신하도록 하여 위치등록과정에서 발생될 수 있는 시간 지연을 줄이게 한다.

보다 상세히는, 단말은 최초 셀에서 다른 셀로 로밍하면 로밍 사실을 로밍한 셀의 AP에 알리고, 상기 단말의 요구에 따라 상기 로밍한 셀의 AP는 상기 단말과의 연결 설정을 수행하며, 상기 AP와 상기 단말과의 연결 설정후, 상기 AP는 상기 단말에게 자신에게 부여된 제1 SSID를 알리고, 상기 단말은 셀 접속 인증 절차를 수행한 후, 수신한 제1 SSID와 자체 저장된 제2 SSID를 비교하여 상기 제1 및 제2 SSID가 다른지를 확인한다. 그리고 상기 단말은 상기 제1 SSID와 상기 제2 SSID가 다르면, 위치 등록을 위해 로밍한 셀에 부여된 제1 이동 IP 정보를 요청하고 수신하며, 단말이 상기 FA로 제1 이동 IP를 전송하면, 상기 FA는 상기 단말에서 전송하는 상기 제1 이동 IP를 상기 HA에 전달하여 위치 등록이 이루어지게 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조로 본 발명의 실시예에 따른 무선 랜에서 위치 등록시 데이터 수신의 끊어짐을 방지하는 방법을 설명한다.

우선, 도 2를 참조로 본 발명이 적용될 수 있는 이동 IP 환경의 무선 랜의 일 실시예적 구성을 설명한다. 도 2는 본 발명이 적용되는 이동 IP 환경의 무선 랜의 구성을 보인 일예도이다. 도 2에 도시되어 있듯이, 본 발명이 적용되는 이동 IP 환경의 무선 랜은 기존 유선랜 망(wired backbone)망에 유선으로 연결되어 있고, 단말들과 무선으로 연결되는 다수의 AP(210, 220, ...)가 FA(31, 320, ...)와 더불어 각각 하나의 셀(c1, c2, ...)을 형성하고 있다.

그리고, 유선랜 망에는 단말의 위치 등록 및 패킷 전송에 관여하는 HA(400)와, 단말의 셀 접속 인증을 담당하는 인증서버(500)가 연결되어 있으며, 다른 네트웍(NET)이 연결되어 있다. 따라서, HA(400)와 인증서버(500)는 유선랜 망을 통해 해당 셀의 AP 또는 FA와 통신을 하고, 네트웍(NET)로부터 단말(100)로 전송되는 패킷은 HA(400)에 전달된 후 HA(400)에 의해 해당 셀의 FA 및 AP를 통해 단말에 전달된다.

따라서, AP(210, 220, ...)는 베이스 스테이션(base station) 또는 기존 유선 랜(wired backbone) 망과 무선망을 연결하는 브릿지(bridge) 역할을 수행한다고 할 수 있다. 한편, AP(210, 220, ...)는 경우에 따라 FA를 내장하게 되는데, 이 경우에 AP는 FA의 기능을 포함한다.

그리고, 각 AP(210, 220, ...)에는 각 셀을 구분짓기 위해 SSID가 부여되어 있으며, FA(310, 320, ...)에는 단말(100)의 이동성을 제공하기 위해 하나의 셀 또는 집합화된 다수의 셀에 부여된 이동 IP를 저장하고 있다.

이하, 도2와 도 3을 참조로 하여 본 발명의 실시예에 따라 랜에서 위치 등록시 데이터 수신의 끊어짐을 방지하는 방법을 설명한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 무선 랜에서 위치 등록시 데이터 수신의 끊어짐을 방지하는 방법을 보인 도면이다. 도 3에 도시되어 있듯이, 단말(100)은 셀(c1)에서 셀(c2)로 로밍하면 자신이 셀(c2)로 로밍하였음을 알리기 위해 우선 로밍한 셀(c2)의 AP(220)로부터 비콘 프레임이 수신되기를 T1 시간동안 대기한다(S31).

그리고, 단말(100)은 T1 시간동안에 비콘 프레임이 수신되는 지를 판단하여(S32), T1 시간 중에 AP(220)로부터 비콘 프레임을 수신하게 되면 비콘 프레임 수신에 응답하는 응답 메시지를 AP(220)로 전송하여 로밍 사실을 알리지만, T1 시간 중에 AP(220)로부터 비콘 프레임을 수신하지 못하면 프로브 프레임을 AP(220)로 전송하여 자신이 셀(c2)로 로밍하였음을 알린다(S34).

그러면, AP(220)는 단말(100)로부터 수신되는 비콘 프레임의 응답 메시지 또는 프로브 프레임 신호를 수신하게 되는데, 이 신호들 중 하나를 수신하게 되면 단말(c2)이 자신의 셀(c2)에 위치하고 있음을 판단하여 이에 대한 응답 메시지를 단말(100)로 전송한다(S35).

이에, 단말(100)은 AP(220)로부터 응답 메시지를 수신하여 AP(220)가 로밍을 인식하였음을 확인하게 되며, AP(220)와의 접속을 위한 연결(link) 설정을 요구하는 연결 요구(re-association request) 신호를 AP(220)로 전송한다(S36).

단말(100)이 연결 요구 신호를 AP(220)로 전송하는 것은 셀(c2)로 로밍하기 전에 단말(100)이 셀(c1)의 AP(210)과 링크가 설정되어져 있었기 때문에 새로운 무선 링크로 셀(c2)의 AP(220)와 연결을 위해 셀(c1)의 AP(210)과의 연결을 끊어야 하기 때문이다.

AP(220)는 단말(100)의 연결 요구 신호를 수신하면 자신에게 부여된 SSID를 포함하는 연결 응답 신호(association 또는 re-association response message)를 단말(100)로 전송하여 단말(100)과의 연결이 이루어지게 한다(S37, S38). 여기서, 상기 연결 응답 신호에는 전송 간격, 전송 속도, SSID, 단말의 성능, 지원 가능한속도 등에 대한 정보가 포함되어 있다.

단말(100)은 AP(220)의 연결 응답 신호를 수신하면 AP(220)에 접속을 승인받기 위해 AP(220)를 통해 인증서버(500)로 접속 인증 요구 신호를 전송한다(S39).

그러면, 인증서버(500)는 AP(220)를 통해 수신되는 단말(100)의 접속 인증 요구 신호에 따라 단말(100)의 ID와 패스워드(password)를 요청하고, 단말(100)로부터 ID와 패스워드를 수신받으며, 수신받은 단말(100)의 ID와 패스워드가 사업자로부터 인증받은 것인지를 저장된 정보로부터 확인한 후 인증을 하게 된다(S40).

이에, 단말(100)은 인증서버(500)로부터 인증 완료 메시지를 받게 되고, 상기 AP(220)에서 수신한 연결 응답 신호에 포함된 SSID 정보를 추출하여 자신이 현재 보유하고 있는 SSID와 비교하여 서로 같은지를 판단한다(S41).

상기 판단(S41) 과정은 단말(100)이 새로운 셀로 위치 변경하였는지를 확인하기 위한 것으로, 단말(100)은 상기 판단(S31)에서 수신 SSID가 보유하고 있는 현재 SSID와 같으면 위치변경하지 않았다고 판단하여 현재 위치 등록을 HA(300)에 하지 않으며, 수신 SSID와 현재 SSID가 다르면 위치 변경하였다고 판단하여 현재 위치 등록을 HA(400)에 하게 과정을 수행하게 된다.

여기서, 본 발명은 단말(10)이 위치등록 하였을 경우에 관한 것이므로, 수신 SSID와 현재 SSID가 다르다고 가정하면, 단말(100)은 시간 지연없이 자신의 현재 위치를 HA(400)에 등록시키기 위해 FA(320)로 자신의 현재 위치에 대한 정보를 요구하는 현재위치 요구신호(agent solicitation message)를 전송한다(S42). 그러면, FA(320)는 단말(100)에서 전송한 현재위치 요구신호에 따라 해당 셀에 부여된 이동IP 정보가 포함되어 있는 AAM(agent advertisement message) 신호를 단말(100)로 전송한다(S43).

이에, 단말(100)은 AAM 신호로부터 로밍한 셀(c2)의 이동 IP(COA)를 추출하여 현재 위치를 판단하고, 수신한(추출한) 이동 IP가 현재 보유한 이동 IP와 같은지를 비교한다(S44).

상기 이동 IP 비교(S44)하는 것은 이동 IP 환경에서 단말(100)의 이동을 관리하기 위한 것으로, 이동 IP 환경의 무선랜에서는 하나의 셀 각각에 서로 다른 이동 IP를 부여하는 제1 경우가 있지만, 다수의 셀을 하나의 단위로 하여 각 단위마다 서로 다른 이동 IP를 부여하는 제2 경우가 있기 때문에, 제2 경우에 해당할 경우 셀간 이동을 하더라도 이동전의 셀의 이동 IP와 이동후의 셀의 이동 IP가 같을 수 있기 때문이다.

따라서, 단말(100)은 하나의 셀마다 서로 다른 이동 IP가 부여되어 있을 경우에는 상기 과정(S44)를 수행할 필요가 없으나, 다수의 셀이 하나의 단위로 하여 이동 IP가 부여되어 있을 경우에는 상기 과정(S44)을 통해 수신 이동 IP와 현재 이동 IP가 같으면 현재 위치등록을 수행하지 않고 바로 AP(220)과의 무선 통신으로 서비스를 제공받고, 수신 이동 IP와 현재 이동 IP가 다르면 수신 이동 IP가 HA(400)에 등록되도록 하는 등록 절차를 수행하게 된다.

여기서, 수신 이동 IP가 현재 이동 IP와 다르면, 단말(100)은 수신 이동 IP 정보를 포함하는 위치 등록 요구 신호를 FA(320)에 전송하여(S45), FA(320)가 상기 위치 등록 요구 신호를 HA(400)에 전달하도록 한다(S46). 그러면, HA(400)는FA(320)를 통해 수신되는 단말(100)의 위치 등록 요구 신호를 수신받아 현재 저장된 단말(100)의 위치 정보를 위치 등록 요구 신호에 포함된 수신 이동 IP로 변경하는 위치 등록을 수행한다(S47).

그리고, HA(400)는 이러한 위치 등록 수행 완료를 알리는 메시지를 FA(320)를 통해 단말(100)에 전송하여(S48, S49), 단말(100)이 위치등록 성공을 알게 한다.

상기와 같이, 단말(100)은 HA(400)에 위치등록을 하게 되면, HA(400)에 의해 전송되는 패킷을 FA(320)와 AP(220)를 통해 수신할 수 있게 되어 무선 랜에서 제공하는 서비스를 제공받게 된다(S50).

한편, 본 발명은 도 2와 같이 유선 백본으로 AP가 연결되어 단말의 전송 패킷이 목적지로 전달되는 무선 랜 구성에 적용될 뿐만 아니라, AP와 다른 AP간의 무선 통신을 통해 단말의 전송 패킷이 목적지로 전달되도록 하는 무선 랜 구성에 적용될 수 있다. 이러한 AP간의 무선 통신에 따른 단말의 패킷 전송 구성은 이미 공지된 것이므로 당업자라면 용이하게 실시할 수 있다.

그리고, 본 발명은 도 2에 도시된 바와 같이 AP와 FA가 서로 독립된 장치로 구성된 무선 랜에서 구현되는 것을 설명하였지만, FA와 AP를 하나의 장치 즉, 모든 FA의 기능을 포함하는 AP로서 구성된 무선 랜에서도 구현될 수 있으며, 이동 IP 환경으로 구성된 모든 무선 LAN에 적용될 수 있다.

이상에서 본 발명에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

본 발명은 위치 등록시 바로 FA로부터 로밍 셀의 이동 IP를 요구하고 수신받아 위치등록 과정을 진행함으로써, 종래에 위치 등록시 FA로부터 AAM 신호를 대기함으로써 발생되는 시간 지연을 방지하였으며, 그에 따라 단말의 위치 확인 불가능으로 인해 HA로부터 전달되는 패킷이 버려지거나 버퍼링되어 서비스가 끊어지는 것을 방지하는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 다수의 AP, 인증서버, 및 HA를 포함하는 이동 IP 환경의 무선 랜에서 위치 등록시 데이터 수신의 끊어짐을 방지하는 방법에 있어서,

   단말이 로밍한 셀의 AP에 로밍 사실을 알리는 제1 단계;

   상기 단말의 요구에 따라 상기 단말과 상기 AP간의 연결 설정을 수행하는 제2 단계;

   상기 AP와 상기 단말과의 연결 설정후, 상기 단말에게 상기 로밍 셀의 AP에 부여된 제1 SSID를 알리는 제3 단계;

   상기 단말의 셀 접속 인증 절차를 수행하는 제4 단계;

   상기 단말이 수신한 제1 SSID와 자체 저장된 제2 SSID를 비교하여 상기 제1 및 제2 SSID가 다른지를 확인하는 제5 단계:

   상기 제1 SSID와 상기 제2 SSID가 다르면, 상기 단말은 위치 등록을 위해 로밍한 셀에 부여된 제1 이동 IP 정보를 요청하고 수신하는 제6 단계; 및

   상기 단말은 수신한 상기 제1 이동 IP 정보를 상기 FA를 통해 상기 HA에 전달하여 위치 등록이 이루어지도록 하는 제7 단계를,

   포함하는 무선 랜에서 위치 등록시 데이터 수신의 끊어짐을 방지하는 방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 제5 단계는 상기 단말이 상기 제1 SSID와 제2 SSID가 동일하다고 판단하면, 위치 등록 절차를 수행하지 않고 바로 상기 AP와 무선 통신하여 서비스를 제공받는 것을 특징으로 하는 무선 랜에서 위치 등록시 데이터 수신의 끊어짐을 방지하는 방법.
3. 제1항에 있어서,

   상기 제6 단계에서 상기 단말은,

   상기 로밍한 셀에 부여된 제1 이동 IP를 수신하면, 상기 제1 이동 IP와 저장된 제2 이동 IP를 비교하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 랜에서 위치 등록시 데이터 수신의 끊어짐을 방지하는 방법.
4. 제3항에 있어서,

   상기 제7 단계는,

   상기 제1 이동 IP와 상기 제2 이동 IP가 다를 경우에만 수행되는 것을 특징으로 하는 무선 랜에서 위치 등록시 데이터 수신의 끊어짐을 방지하는 방법.