KR20030052775A - 무선 랜에서 인증 수행시 데이터 수신의 끊어짐을방지하는 방법 - Google Patents

무선 랜에서 인증 수행시 데이터 수신의 끊어짐을방지하는 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무선 랜에서 인증 수행시 데이터 수신의 끊어짐을 방지하는 방법에 관한 것으로, 단말이 인증서버에 셀 접속 인증을 수행하는 동안에도 유선 랜과 무선 랜간의 신호 전달이 가능하도록 설정하여 패킷의 전달 지연을 해소함을 목적으로 한다.
본 발명은 단말이 로밍한 셀의 AP에 로밍 사실을 알리면, 단말의 요구에 따라 상기 단말과 상기 AP간의 연결 설정을 수행하고, 상기 무선 랜과 유선 랜간의 신호 전달이 가능하도록 상기 AP의 상태를 패킷 전달 가능 상태로 설정한 후, 셀 접속 인증 절차를 수행한다. 그런 다음, 상기 인증 절차의 결과가 인증 승인이면 상기 패킷 전달 가능 상태를 유지하면서 상기 단말의 현재 위치를 상기 HA에 등록시켜 단말이 무선 랜망을 통해 서비스를 받을 수 있게 한다.

Description

무선 랜에서 인증 수행시 데이터 수신의 끊어짐을 방지하는 방법{Method for protecting cutting off data stream transmission at authentication 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 인증서버에 셀 접속 인증을 수행하는 동안에 서비스의 끊어짐 즉, 데이터 수신이끊어지는 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)와 FA(foreign agent)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, 로밍 사실을 로밍한 셀의 AP에 알리고 인증서버를 통해 셀 접속 인증을 하게 되고, 이후 위치등록을 하여 무선 랜으로부터 서비스를 제공받게 된다.
이러한 단말이 로밍하여 셀 접속 인증을 수행하는 종래의 과정은 도 1에 도시되어 있다. 도 1은 종래의 무선 랜에서 로밍한 단말의 인증 과정을 보인 도면이다. 도 1에 도시되어 있듯이, 종래의 이동 IP 환경의 무선 랜에서, 단말(10)은 로밍하면 로밍한 사실을 AP(20)에 알리고(S10), 이에 대한 응답 메시지(S11)을 수신한다. 그런 다음, 단말(10)은 새로운 연결 설정을 요구하는 연결 요구 신호(association 또는 re-association massage)를 AP(20)에 전송한다(S12).
이에 AP(20)는 단말(10)과의 새로운 연결(link)을 설정하고(S13), 자신(20)에게 부여된 SSID(Service Set IDentification) 정보를 포함하는 설정 응답 메시지(re-association response massage)를 단말(10)에 전송하고(S14), 유선 랜과연결된 포트(port)를 디스에이블(disable)시켜 패킷 전달 금지 상태로 설정한다(S15).
상기와 같이, 유선 랜과 해당 셀간의 신호 전달이 금지되면, 무선 랜에서 유선랜으로의 패킷 전달인 업로딩은 가능하지만, 유선랜에서 무선랜으로 패킷 전달인 다운로딩은 금지된다.
이러한 상태에서 단말(10)은 인증 시작을 알리는 인증시작 메시지를 AP(20)로 전송하고(S16), AP(20)는 단말(10)에게 단말(10)의 ID 전송을 요구한다(S17). 이에, 단말(10)은 자신(10)에게 부여된 단말 ID를 AP(20)를 통해 인증서버(30)에 전달한다(S18, S19). 인증서버(30)는 단말 ID를 수신하고 단말(10)의 패스워드(password)를 요구하는 신호를 AP(20)를 통해 단말(10)에 전송하여(S20, S21), 단말(10)의 패스워드를 수신한다(S22, S23).
인증서버(30)는 수신한 단말 ID와 단말의 패스워드를 저장된 정보와 비교하여 인증을 수행하고(S24), 인증 완료 메시지(승인 메시지)를 AP(20)를 통해 단말(10)에 전송한다(S25. S26).
상기와 같은 과정을 통해, 단말(10)은 로밍한 셀에 대한 접속 인증 절차를 완료하게 되고, 이후 FA로부터 로밍한 셀에 부여된 이동 IP 정보를 획득하여 HA에 위치등록시키는 현재 위치 등록 과정을 수행하며, 이 현재 위치 등록 과정을 수행하고 나면 AP(20)는 무선 랜과 유선 랜과의 연결 상태가 인에이블(enable) 상태가 되어 유선 랜에서 수신한 패킷이 무선 랜에 전달될 수 있게 하여 단말(10)이 로밍한 셀에서 서비스를 제공받을 수 있게 한다(S28).
그런데, 종래에는 도 1에 도시된 바와 같이 인증 절차를 수행하는 동안에 AP(20)의 상태가 유선 랜에서 수신한 패킷이 단말(10)에 전달되지 못하게 하는 상태로 설정되어 있으므로, 인증 절차중에 발생한 단말(10)로의 전송 패킷 즉, 유저 트래픽(user traffic)은 전송 지연되게 되며, 이후 단말의 위치 등록 과정에서도 유저 트래픽이 지연되게 되어, 유저 트래픽이 버려지게 되어 단말(10)로 제공되던 서비스가 끊어지게 되는 문제가 발생한다.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 단말의 셀 접속 인증 절차수행 중에도 단말의 패킷 전송이 이루어지게 하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 단말의 셀 접속 인증 시간을 설정하여, 단말의 셀 접속 인증 시간에 따른 서비스 지연을 방지하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 종래의 무선 랜에서 로밍한 단말의 인증 과정을 보인 도면이다.
도 2는 본 발명이 적용되는 이동 IP 환경의 무선 랜의 구성을 보인 일예도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 무선 랜에서 단말의 인증 수행시 데이터 수신의 끊어짐을 방지하는 방법을 보인 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 인증서버가 승인을 거부하였을 경우의 과정을 보인 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 설정된 시간에 대응하여 인증 절차를 처리하는 AP의 동작을 보인 도면이다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은 AP, 인증서버, FA 및 HA를 포함하는 이동 IP 환경의 무선 랜에서 위치 등록 수행시 데이터 수신의 끊어짐을 방지하는 방법에 있어서, 단말이 인증서버에 셀 접속 인증을 수행하는 동안에도 유선 랜에서 수신한 패킷이 무선 랜에 전달될 수 있도록 설정하여 패킷의 전달 지연을 해소한다.
보다 상세히는, 단말이 로밍한 셀의 AP에 로밍 사실을 알리면, 단말의 요구에 따라 상기 단말과 상기 AP간의 연결 설정을 수행하고, 상기 무선 랜으로 패킷이 전달될 수 있도록 상기 AP의 상태를 패킷 전달 가능 상태로 설정한 후, 셀 접속 인증 절차를 수행한다. 그런 다음, 상기 인증 절차의 결과가 인증 승인이면 상기 패킷 전달 가능 상태를 유지하면서 상기 단말의 현재 위치를 상기 HA에 등록시켜 단말이 무선 랜망을 통해 서비스를 받을 수 있게 한다.
바람직하게는, AP의 상태를 패킷 전달 가능 상태로 설정함과 동시에 이때, T1 시간을 설정하고 타이머를 시간을 카운팅하여 인증 절차의 시간을 제한할 수 있게 한다. 그러면, T1 시간내에 수행된 인증 승인만이 인정되고, 인증 실패나 T1 시간 만료 후에는 상기 AP의 상태를 패킷 전달 금지 상태로 설정하여 단말이 서비스를 제공받지 못하게 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조로 본 발명의 실시예에 따른 무선 랜에서 무선 랜에서 인증 수행시 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, 도2 내지 5를 참조로 하여 본 발명의 실시예에 따른 무선 랜에서 위치 등록 수행시 데이터 수신의 끊어짐을 방지하는 방법을 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 무선 랜에서 인증 수행시 데이터 수신의 끊어짐을 방지하는 방법을 보인 도면이다. 도 3에 도시되어 있듯이, 단말(100)은 우선 로밍 과정을 수행한다.
(로밍 과정)
단말(100)은 셀(c1)에서 셀(c2)로 로밍하면 자신이 셀(c2)의 AP(220)에 로밍하였음을 알린다(S310).
이때, 단말(100)은 AP(220)에 로밍 사실을 알리기 위해 셀(c2)의 AP(220)로부터 비콘 프레임이 수신하고, 비콘 프레임에 대한 응답 메시지를 전송하거나, 비콘 프레임이 일정 시간동안 수신되지 않으면 프로브 프레임을 AP(220)로 전송하여자신이 셀(c2)로 로밍하였음을 알린다.
여기서, 비콘 프레임(beacon frame)은 AP(220)에서 자신의 셀에 방문하는 모든 단말로 전송하는 프레임이며, 프로브 프레임(probe frame)은 메시지의 전달 가능성을 타진하기 위한 프레임이다.
AP(220)는 단말(100)로부터 수신되는 신호에 대응하는 응답 메시지를 단말(10)로 전송하여 로밍 사실 확인을 알리고(S311), 이에, 단말(100)은 AP(220)와의 접속을 위한 연결(link) 설정을 요구하는 연결 요구(association request) 신호를 AP(220)에 전송한다(S312). 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 단말(100)과의 새로운 연결을 설정하고(S313), 이러한 연결 설정을 알리기 위해 자신에게 부여된 SSID를 포함하는 연결 응답 신호를 단말(100)로 전송한다(S314). 여기서, 상기 연결 응답 신호에는 전송 간격, 전송 속도, SSID, 단말의 성능, 지원 가능한 속도 등에 대한 정보가 포함되어 있다. 그리고, AP(200)는 단말(100)과의 연결을 설정함과 동시에 유선 백본과 연결된 포트(port)를 인에이블(enable)시켜 유선 랜과 무선 랜간의 신호 전달이 가능하게 하고, 이와 동시에 타이머를 구동시켜 인증 절차 수행시간이 설정된 T1 시간 내에 이루어지는지를 체크(check)한다(S315).
(인증 과정)
한편, 단말(100)은 AP(220)의 연결 응답 신호를 수신하는 즉시 AP(220)에 접속을 승인받기 위해 인증 시작을 알리는 인증시작 메시지를 전송한다(S316). 그러면, AP(220)는 단말(100)에게 단말(100)의 ID 전송을 요구하여(S317), 단말(100)로부터 단말(10)에게 부여된 단말 ID를 수신한 후(S318), 인증서버(500)에 전달한다(S319). 인증서버(500)는 AP(200)를 통해 단말 ID를 수신하면 단말(100)의 패스워드(password)를 요구하는 신호를 AP(200)를 통해 단말(100)에 전송하고(S320, S321), 이에 의해, 단말(10)은 자신의 패스워드를 AP(200)를 통해 인증서버(500)로 전송한다(S322, S323).
여기서, 단말(100)과 인증서버(500)간의 패스워드 전달 과정(S320∼S323)은 보안성을 높이기 위해 단말이 어떤 것을 선택하는지의 여부로 신분 인증을 하는 공지된 방법인 시도 응답(challenge response) 방법을 통해 이루어진다. 보다 상세히는, 인증서버(500)는 랜덤(random)하게 선택되어진 스트링(string) 열(sequence)을 단말(100)로 전송하고, 단말(100)은 수신한 스트링 열과 자신의 패스워드를 공지된 알고리즘인 MD5(message digest algorithm 5)를 이용하여 암호화(encryption)한 후, 암호화한 패스워드를 다시 인증서버(500)로 전송한다. 그러면, 인증서버(500)는 랜덤하게 선택된 스트링 열을 기억하고 있다가, 수신되는 단말(100)의 암호화된 패스워드로부터 상기 랜덤하게 선택된 스트링 열을 제거하여 단말(100)의 패스워드를 추출하게 된다.
그런 다음, 인증서버(300)는 단말(100)의 ID와 패스워드를 수신하면, 자체 저장된 정보와 비교하여 단말(100)의 인증을 처리하게 되는데(S324), 단말(100)이서비스 이용이 가능한 단말이면 인증 승인을 하게 되고, 그렇지 않으면 인증을 거부하게 된다(S325). 만약, 단말(100)의 인증이 승인되면, 인증서버(500)는 인증 완료 메시지(승인 메시지)를 AP(20)를 통해 단말(10)에 전송한다(S326).
(위치 등록 과정)
단말(100)은 인증 서버로부터 인증을 받으면 셀(c2)에 부여된 이동 IP 정보를 요구하는 신호를 FA(320)에 전송하여, FA(320)로부터 이동 IP 정보를 얻는다(S327). 그런 다음, 단말(100)은 획득한 이동 IP를 FA(320)를 통해 HA(400)에 전달하고(S328, S329), 이에 HA(400)는 단말(100)의 현재 위치를 갱신하여 위치 등록한 후(S330) 등록 완료 메시지로서 위치 등록 사실을 단말(100)에 알린다(S331).
상기에 의해, 단말(100)은 셀(c2)의 AP(20)와 자유로이 통신하여 원하는 네트워크에 접속하여 서비스를 이용하게 된다(S332).
한편, 상기 승인 판단(S325)에서, 인증서버(500)는 단말(100)의 승인을 거부하였을 경우에 대하여 도 4를 참조로 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 인증서버가 승인을 거부하였을 경우의 과정을 보인 도면이다. 도 4에 도시되어 있듯이, 인증서버(500)는 단말(100)의 인증을 거부하면(S340), 단말(100)로 인증 거부를 알리는 메시지를 AP(220)를 통해 전달한다(S341). 그러면, AP(220)는 인증서버(500)의 인증 거부를 확인하여 타이머 구동을 종료 즉, T1을 종료하고, 인에이블된 포트를 디스에이블(disable)시켜 유선 랜으로부터 수신된 패킷이 무선 랜에 전달되지 못하게 한다(S342). 한편, 단말(100)은 인증이 거부됨에 따라 재 인증을 요구하거나, 셀 접속을 중지하게 된다(S343).
이하, 도 5를 참조로 도 3에 도시된 과정(S315)에서 구동한 타이머의 구동에 따른 인증 절차 처리 과정을 설명한다. 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 설정된 시간에 대응하여 인증 절차를 처리하는 AP의 동작을 보인 도면이다.
도 5에 도시되어 있듯이, AP(220)가 단말(100)과의 연결을 설정하고(S350), 이후 패킷 전달이 가능하도록 포트를 인에이블시킴과 동시에 설정된 시간(T1)을 확인한 후(S351), 내장된 타이머를 구동시켜 시간을 체크한다(S352).
이렇게, 타이머가 구동하여 시간을 카운팅하는 도중에 인증 승인이 완료되면(S353), AP(220)는 패킷 전달 가능 상태를 유지하고(S354), 도 3에 도시된 과정(S326)부터 본 발명의 동작이 진행되도록 한다. 그러나, 타이머가 구동하여 설정된 T1 시간을 초과할때까지 인증 승인이 이루어지지 않으면(S353, S355), AP(220)는 포트를 디스에이블시켜 유선 랜으로부터 수신된 패킷이 무선 랜에 전달되지 못하게 한다(S356). 그러면, 단말(100)은 인증서버(500)로부터 인증 거부 메시지를 수신하게되고, 그에 따라 재 인증을 요구하거나, 셀 접속을 중지하게 된다(S343).
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 AP와 FA가 서로 독립된 장치로 구성된 도 2에 도시된 무선 랜에서 구현될 수 있을 뿐만 아니라, FA와 AP가 하나의 장치로 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 단말의 셀 접속 인증 수행 동안에도 유선 랜으로부터 수신되는 패킷이 무선 랜을 통해 단말에 전달되도록 하는 서비스 품질 향상을 달성하고, 셀 접속 인증이 시간을 설정하여 서비스 지연을 방지하는 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 다수의 AP, 인증서버, 및 HA를 포함하는 이동 IP 환경의 무선 랜에서 위치 등록 수행시 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 무선 랜으로 패킷이 전달될 수 있도록 상기 AP의 상태를 패킷 전달 가능 상태로 설정하는 제3 단계;
    상기 단말의 셀 접속 인증 절차를 수행하는 제4 단계; 및
    상기 인증 절차의 결과가 인증 승인이면 상기 패킷 전달 가능 상태를 유지하면서 상기 단말의 현재 위치를 상기 HA에 등록하는 제5 단계를,
    포함하는 무선 랜에서 인증 수행시 데이터 수신의 끊어짐을 방지하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제3 단계에서 상기 패킷 전달 가능 상태는,
    유선 랜망과 연결된 상기 AP의 포트를 인에이블시킴으로써 달성하는 것을 특징으로 하는 무선 랜에서 인증 수행시 데이터 수신의 끊어짐을 방지하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 단계 수행과 동시에 T1 시간을 설정하고 설정된 T1 시간의 만료를 체크하기 위한 시간 측정을 시작하는 제6 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 랜에서 인증 수행시 데이터 수신의 끊어짐을 방지하는 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제6 단계의 시간 측정은 상기 AP에 내장된 타이머에 의해 이루어지며, 설정된 T1 시간이 만료되거나 상기 인증 절차 수행이 완료되면 동작이 중지되는 것을 특징으로 하는 무선랜에서 인증 수행시 데이터 수신의 끊어짐을 방지하는 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    제4 단계는,
    상기 설정된 T1 시간 내에 셀 접속 인증을 승인하면 승인 사실을 상기 단말에 전송하고, 상기 T1 시간 내에 셀 접속 인증 절차를 완료하지 못하거나 셀 접속 인증을 거부하면 상기 AP의 포트를 패킷 접속 금지 상태로 설정한 후 상기 인증 절차 수행을 중지시키는 것을 특징으로 하는 무선 랜에서 인증 수행시 데이터 수신의 끊어짐을 방지하는 방법.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100501158B1 (ko) * 2002-09-18 2005-07-18 에스케이 텔레콤주식회사 무선 근거리통신망의 액세스 포인트간 로밍 서비스 방법
KR100619998B1 (ko) * 2005-04-30 2006-09-06 엘지전자 주식회사 이동 통신 단말기의 사전 인증 방법 및 시스템

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