KR20030055621A

KR20030055621A - 무선통신망에서 사설 아이피 주소 사용을 통한 이동아이피 서비스 방법

Info

Publication number: KR20030055621A
Application number: KR1020010085646A
Authority: KR
Inventors: 김재호; 현은희; 김성희
Original assignee: 한국전자통신연구원
Priority date: 2001-12-27
Filing date: 2001-12-27
Publication date: 2003-07-04
Also published as: KR100413976B1

Abstract

본 발명은 무선통신망에서 사설 IP 주소 사용을 통한 이동 IP(MIP) 서비스 방법 및 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것으로서, 무선통신망에서 MIP(Mobile IPv4) 서비스를 제공하고자 할 때, 이동노드의 홈 주소로 사설 IP 주소를 사용할 수 있게 함으로써, 부족한 IPv4 공용 주소를 효과적으로 재사용할 수 있도록 하기 위하여, 홈 에이전트(HA)에 유선망의 주소 재사용 기법인 RSIP(Realm-Specific IP) 서버 기능을 추가하고, 이동노드에 RSIP 클라이언트 기능을 추가하는 제 1 단계; 방문망에 위치한 상기 이동노드의 홈 주소로 사설 IP 주소를 할당하는 제 2 단계; 사설 IP 주소를 홈 주소로 사용하는 상기 이동노드에, RSIP를 통해 공용 IP 주소를 할당하는 제 3 단계; 및 상기 공용 IP 주소를 바탕으로, 상기 이동노드와 외부망의 상대노드를 통신 중재하는 제 4 단계를 포함한다.

Description

무선통신망에서 사설 아이피 주소 사용을 통한 이동 아이피 서비스 방법{mobile IP service method through private IP address use in wireless communication network}

본 발명은 무선통신망에서 사설 아이피(IP : Internet Protocol) 주소 사용을 통한 이동 아이피(MIP : Mobile IP) 서비스 방법 및 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 디지털 셀룰라망, 개인휴대통신망, IMT-2000(International Mobile Telecommunication), UMTS(Universal Mobile Telecommunications System) 등과 같은 차세대 이동통신망 등과 같은 무선통신망에서 MIP(IPv4)를 이용하여 IP 패킷 서비스를 제공하고자 할 때, 사설 IP 주소를 이동노드의 홈 주소로 사용할 수 있게 하는 주소 재사용 방안에 관한 것이다.

현재, 인터넷은 전송 제어 프로토콜/인터넷 프로토콜(TCP/IP : Transmission Control Protocol/Internet Protocol) 망을 기반으로 하고 있으며, IPv4 주소 체계(이하, IPv4 주소는 주소로 생략함)를 따르고 있다. IPv4는 32비트의 주소공간을 제공하여 약 40억대의 호스트에게 유일한 주소를 제공할 수 있다. IPv4 프로토콜 디자인 초기에 충분할 것만 같았던 이 주소 공간이 인터넷 초기에 무분별한 주소 분배와 인터넷의 급성장, 그리고 이를 사용하는 PC의 폭발적 증가로 인하여 점점 고갈되어가고 있다. 또한, 3세대 및 차세대 무선 이동통신 환경에서는 IP를 기반으로 하는 MIP가 무선 데이터 전송에 사용될 것으로 예상되며, 이는 주소 부족 문제를 더욱 심화시킬 것이다.

이러한 주소 부족 문제를 해결하기 위해, IETF(Internet Engineering Task Force)에서는 효과적인 주소 할당과 라우팅을 위하여 CIDR(Classless Inter-Domain Routing)을 제안하고, 망 사업자는 동적 호스트 설정 프로토콜(DHCP : Dynamic Host Configuration Protocol)과 같은 동적 주소 할당방안을 도입하여 주소의 활용을 극대화하려 하였지만, 이는 일시적인 해결책일 뿐이었다. 장기적인 해결 방안으로 IETF에서는 새로운 인터넷 프로토콜인 IPv6를 개발하였다. 하지만, IPv6가 128비트에 달하는 거의 무한대의 주소공간을 제공하여 주소 부족 문제를 궁극적으로 해결할 것으로 보이나, 개발 및 실제 망에 배치되기까지는 오랜 시간이 소요될 것으로 예상된다. 현재, 일반적인 유선 인터넷 환경에서는 사설 IP 주소와 NAT(Network Address Translator), RSIP(Realm-Specific IP)를 이용하여 주소 부족 문제를 해결하고 있다.

IANA(Internet Assigned Numbers Authority)는 사설망을 위해 3개의 IP 주소 블록(10.0.0.0/8, 172.16.0.0/12, 192.168.0.0/16)을 정의하였다. 이러한, 사설 IP 주소는 여러 사설망에서 중복되어 사용될 수 있고, 동일 사설망 내부에 존재하는 호스트간의 통신에 이용가능하지만, 인터넷과 같은 공용망에서는 라우팅이 불가능한 주소이다. 사설 IP 주소 사용 호스트는 사설망 외부에 존재하는 호스트와의 통신을 위해 외부 호스트와의 통신 세션이 존재하는 동안만 공용 IP 주소를 할당받아 사용하며, 세션이 종료하여 더이상 공용 IP 주소가 필요없을 때 이를 해제하여 효과적으로 공용 IP 주소를 재사용한다.

NA(P)T는 사설 IP 주소 사용 호스트의 디폴트 및 에지 라우터인 NAT 라우터에서 공용 IP 주소(포트번호)를 할당하고, 주소 번역을 수행함으로써 호스트에 투명한 주소 재사용 방안을 제공한다. RSIP는 클라이언트-서버 모델로 사설 IP 주소 사용 호스트가 RSIP 클라이언트로 동작하고, 사설망의 에지 라우터가 RSIP 서버로 동작한다. 외부망과의 통신을 위해 RSIP 클라이언트는 세션 시작 시점에 RSIP 서버로부터 공용 IP 주소를 할당받고, 클라이언트-서버간에 터널을 형성한다.

결론적으로, 임의의 호스트는 홈 주소를 공용 IPv4 주소를 사용하여야 하지만 IPv4 공용 주소 자원의 부족으로 인해, 현재의 기술분야에서는 무선통신망에서 MIP(Mobile IPv4)를 이용하여 IP 패킷 전송 서비스를 제공하고자 할 때, 제한된 IPv4 공용 주소를 효과적으로 재사용할 수 있도록 하는 방안이 절실히 요구된다.

본 발명은, 상기한 바와 같은 요구에 부응하기 위하여 제안된 것으로, 무선통신망에서 MIP(Mobile IPv4) 서비스를 제공하고자 할 때, 이동노드의 홈 주소로 사설 IP 주소를 사용할 수 있게 함으로써, 부족한 IPv4 공용 주소를 효과적으로 재사용할 수 있는 이동 아이피(MIP) 서비스 방법 및 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1 은 본 발명이 적용되는 이동 IP(MIP) 서비스를 위한 무선통신망의 구성 예시도.

도 2 는 본 발명에 따른 이동 IP 서비스(MIP) 방법 중 사설 IP 주소를 홈 주소로 사용하는 이동노드의 등록 과정에 대한 일실시예 상세 흐름도.

도 3 은 본 발명에 따른 이동 IP 서비스(MIP) 방법 중 등록된 이동노드와 외부망에 위치하는 상대노드의 통신 과정에 대한 일실시예 상세 흐름도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

11~14 : 이동노드 20 : 홈 도메인

21,22,31,32 : 외부 에이전트(FA) 23,33 : 인가/인증/과금(AAA) 서버

24,34 : 주소 관리 서버(AMS) 26,36 : 도메인 네임 시스템(DNS) 서버

27,37 : 홈 에이전트(HA) 30 : 방문 도메인

25,35 : 동적 호스트 설정 프로토콜(DHCP) 서버

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 무선통신망에서의 이동 아이피(MIP) 서비스 방법에 있어서, 홈 에이전트(HA)에 유선망의 주소 재사용 기법인RSIP(Realm-Specific IP) 서버 기능을 추가하고, 이동노드에 RSIP 클라이언트 기능을 추가하는 제 1 단계; 방문망에 위치한 상기 이동노드의 홈 주소로 사설 IP 주소를 할당하는 제 2 단계; 사설 IP 주소를 홈 주소로 사용하는 상기 이동노드에, RSIP를 통해 공용 IP 주소를 할당하는 제 3 단계; 및 상기 공용 IP 주소를 바탕으로, 상기 이동노드와 외부망의 상대노드를 통신 중재하는 제 4 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명은 사설 아이피(IP) 주소 사용을 통한 이동 아이피(MIP) 서비스를 위하여, 프로세서를 구비한 무선통신망에, 방문망에 위치한 이동노드의 홈 주소로 사설 IP 주소를 할당하는 제 1 기능; 사설 IP 주소를 홈 주소로 사용하는 상기 이동노드에, 유선망의 주소 재사용 기법인 RSIP(Realm-Specific IP)를 통해 공용 IP 주소를 할당하는 제 2 기능; 및 상기 공용 IP 주소를 바탕으로, 상기 이동노드와 외부망의 상대노드를 통신 중재하는 제 3 기능을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.

본 발명은 MIP(Mobile IP)를 사용하는 이동통신망의 이동노드가 홈 주소를 사설 IP 주소로 사용 가능하게 하고, 외부 공용망의 상대노드와 통신하는 동안에만 공용 IP 주소(포트)를 할당하여 공용 IP 주소를 효과적으로 공유하고자 한다.

이를 위해, 본 발명에서 홈 에이전트(HA : Home Agent)에 RSIP 서버 기능을 두고, 이동노드에 RSIP 클라이언트 기능을 둔다. 그리고, 이동노드는 사설 IP 주소를 홈 주소로 사용하며, 외부망에 존재하는 임의의 상대노드와 통신하고자 할 때에만, 홈 에이전트(HA)로부터 공용 IP 주소를 할당받는다. 또한, 공용 IP 주소는 확장된 MIP(Mobile IP) 등록 절차를 통하여 할당되고 회수된다.

따라서, 본 발명은 MIP(Mobile IP)를 사용하는 무선통신망에서 사설 IP 주소를 이동노드의 홈 주소로 사용 가능하게 하였으며, 외부 상대노드와 통신이 필요시에만 공용 IPv4 주소 및 포트번호를 할당함으로써 주소를 효과적으로 공유하여 주소부족 문제를 해결하였다. 또한, 도메인 네임 시스템(DNS : Domain Name System) 서버와 연동하여 동적으로 주소 해석 및 할당을 가능하게 하여 상대노드가 통신을 먼저 수행하는 경우도 가능하게 하였다.

이상에서와 같이, MIP를 사용하는 임의의 호스트는 홈 주소를 공용 IPv4 주소를 사용하여야 하지만, 부족한 IPv4 주소를 효과적으로 공유하기 위해 본 발명에서는 기존 유선망에서의 주소 재사용 기법인 RSIP를 MIP 환경에 적용한다. 이를 위해 홈에이전트(HA)에 RSIP(Realm Specific IP) 서버 기능을, 이동노드에 RSIP 클라이언트 기능을 추가하며, 주소 할당 및 DNS 이름 해석을 위해 MIP 등록 메시지를 확장한다. 그리고, 인가/인증/과금(AAA : Authentication, Authorization, Accounting) 서비스 제공을 위해 DIAMETER가 사용된 MIP 망에서는 홈 에이전트(HA)가 방문망에서 동적으로 할당 가능하므로, 추가적으로 DIAMETER 메시지를 확장한다. 본 발명은 MIP 망에서 효과적인 공용 IP 주소 재사용 방안을 제공하고, 이동노드와 이동성 에이전트를 제외한 호스트 및 라우터에 투명성을 제공하며, 특히 DIAMETER 기반 MIP 망에서는 주소 할당시에 인증 서비스를 제공한다.

그럼, 본 발명에 따른 특징을 살펴보면 다음과 같다.

첫째, 이동통신망에서 IP 이동성 지원을 위한 MIP(Mobile IP)를 적용하는 경우, 한정된 주소자원을 효율적으로 활용하기 위한 사설 IP 주소를 이동노드의 홈 주소로 사용한다.

둘째, 이를 위해 기존 유선망에서의 사설 IP 주소 사용 방안인 RSIP를 MIP 환경에 적합하게 변형하여 활용한다.

셋째, 이동노드는 RSIP 클라이언트를 실장하고 있으며, MIP 클라이언트와 상호 연계가 가능한 구조를 갖는다. 외부망에 위치하는 임의의 상대노드와의 통신이 시작됨을 감지한 RSIP 클라이언트는 MIP 클라이언트와 상호 연계하여 확장된 MIP 등록 메시지를 이용하며, HA로부터 공용 IP 주소를 요청/해제하고 할당받은 공용 IP 주소를 이용하여 IP 패킷을 생성하여 전송한다.

넷째, 해당 이동노드의 HA는 이동성 에이전트 기능 뿐만 아니라, RSIP 서버도 실장하는 구조를 갖는다. HA는 사설 IP 주소를 홈 주소로 사용하는 이동노드를 위해 공용 IP 주소 풀을 가지며, 공용 IP 주소의 할당 정보를 관리한다. 또한, 올바른 주소해석을 위해 IP 주소만을 할당한 경우 해당 이동노드와 이동노드의 이름을 매핑하기 위해 DNS 서버와 연계하여 동적 DNS 갱신 기능을 수행한다. 또한, DNS 서버로부터도 주소 할당요청을 받을 수 있다.

다섯째, DNS 서버는 공용 IP 주소를 가지고 있지 않은 이동노드에 대한 주소 해석 요청을 수신하는 경우, HA와 연계하여 해당 이동노드의 공용 IP 주소를 대신 할당받고, 해당 주소를 결과값으로 상대노드에게 전송하는 기능을 갖는다. 만일, 이동노드의 HA가 방문 도메인에서 할당된 경우에는 AAA 서버간의 DIAMETER 메시지를 통해 주소 할당 요청을 해당 HA로 전송한다. 이 경우 AAA 프로토콜이 제공하는인증 및 권한 검증 서비스를 그대로 제공받을 수 있다.

여섯째, AAA 서버는 기본적인 DIAMETER 서버 기능에 추가하여 DNS 서버로부터의 공용 주소 할당 요청을 수신할 수 있고, 공용 IP 주소 할당이 요청되어지는 이동노드의 HA로 해당 요청 메시지를 포워딩할 수 있다. 만일, 해당 이동노드의 HA가 방문 도메인에서 할당된 경우에는 방문 도메인의 AAA로 해당 요청 메시지를 포워딩할 수 있다.

일곱째, 외부 에이전트(FA : Foreign Agent)는 동일한 사설 IP 주소를 홈 주소로 사용하는 이동노드들을 구분하기 위해 MIP 등록 요청 메시지를 수신하였을 때, 해당 이동노드(MN)의 MAC(MIP Application Command) 주소와 HA 주소를 추가적으로 관리한다. 이동노드를 목적지로 하는 데이터 패킷은 FA에서 ARP 기능을 수행하지 않고 직접 관리중인 해당 이동노드의 MAC 주소를 얻어 전송된다.

상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.

도 1 은 본 발명이 적용되는 이동 IP(MIP) 서비스를 위한 무선통신망의 구성 예시도로서, 디지털 셀룰라망, 개인휴대통신망, IMT-2000(International Mobile Telecommunication), UMTS(Universal Mobile Telecommunications System) 등과 같은 차세대 이동통신망 등과 같은 무선통신망에서의 IP 이동성 지원을 위한 MIP(Mobile IP) 망을 나타낸다.

MIP(Mobile IP)를 지원하는 홈망(즉, 홈 도메인(Home Domain)(20))과방문망(즉, 방문 도메인(Visited Domain)(30))은 도메인 기반으로 구성되며, 인터넷을 통해 서로 연결된다.

각 MIP(Mobile IP) 지원 홈 도메인(20)과 방문 도메인(30)은, 디지털 셀룰라 망 또는 개인휴대통신망 또는 IMT-2000망과 같은 이동통신망과 MIP(Mobile IP)를 지원하기 위한 홈 에이전트(HA : Home Agent)(27,37), 외부 에이전트(FA : Foreign Agent)(21,22,31,32), 인가/인증/과금(AAA : Authentication Authorization Accounting Server), 주소 관리 서버(AMS : Address Management Server)(24,34), 도메인 네임 시스템(DNS : Domain Name System) 서버(26,36), 동적 호스트 설정 프로토콜(DHCP : Dynamic Host Configuration Protocol) 서버(25,35)로 구성된 MIP(Mobile IP) 망으로 구성된다.

각 이동노드(11~14)는 RFC 2002에 기술된 이동호스트의 기능을 가지며, 무선 접속망(Wireless Access Network)을 통해 MIP(Mobile IP) 망의 외부 에이전트(FA)(21,22,31,32)에 접속한다. 이동노드(11~14)는 사설 IP 주소를 홈 주소로 갖는 경우, RSIP 클라이언트 기능을 실장하고 있다. 이동노드(11~14)의 MIP 클라이언트와 RSIP 클라이언트는 상호 연계하여 동작한다. RSIP 클라이언트는 RSIP 서버(홈 에이전트(HA)(27,37))로부터 공용 IP 주소 할당을 요청하기 위해 MIP 등록메시지를 이용한다.

외부 에이전트(FA)(21,22,31,32) 또한 RFC 2002에 기술된 이동성 에이전트의 기능을 가지며, 추가적으로 사설 IP 주소를 홈 주소로 사용하는 이동노드(11~14)를 위해, 해당 이동노드(11~14)가 MIP 등록 요청을 하는 시점에 이동노드(11~14)의MAC 주소와 홈 에이전트 주소를 라우팅을 위해 방문 이동노드 리스트와 함께 관리한다.

홈 에이전트(HA)(27,37)도 RFC 2002에 기술된 홈 에이전트의 기능을 가지며, 사설 IP 주소를 사용하는 이동노드(11~14)에게 공용 IP 주소를 할당하기 위해 RSIP 서버 기능을 갖는다. 용량 및 성능 개선을 위해 홈 에이전트(HA)(27,37)는 하나의 도메인에 여러 대가 배치될 수도 있다.

인가/인증/과금(AAA) 서버(23,33)는 MIP 가입자의 인증 및 권한검증 기능과, 과금 기능을 가지며, 각 AAA 서버(23,33)간에는 DIAMETER 프로토콜로 통신을 하며, 보안 채널이 형성되어 있다.

주소 관리 서버(AMS)(24,34)는 AAA 서버(23,33)에 의해 인증된 가입자에 한해 주소관리 기능을 제공하므로 AAA 서버(23,33)에 실장되거나, AAA 서버(23,33)와 보안 채널을 통해 연결된 호스트에 실장된다. 그리고, 주소 관리 서버(AMS)(24, 34)는 DHCP 서버(25,35)와 연계하여 이동노드(11~14)에게 동적으로 IP 주소를 할당 및 해제하는 기능을 가지며, DNS 서버(26,36)와 연계하여 이동호스트의 네임과 동적으로 할당받은 IP 주소를 매핑하기 위해 동적 DNS 갱신을 수행한다.

도 2와 도 3은 본 발명에 따른 사설 IP 주소를 홈 주소로 사용하는 이동노드의 등록 절차와 외부망에 위치하는 상대노드와의 통신 절차를 나타낸 것으로서, 이동 호스트가 방문망에 위치하는 경우의 메시지 절차를 나타낸다. 홈망에 위치한 사설 IP 주소를 홈 주소로 사용하는 이동노드에 대한 예는 직관적이므로 본 발명에서는 논외로 한다.

도 2 는 이동노드가 방문 도메인에서 사설 IP 주소를 홈 주소로 할당받아 MIP 등록을 수행할 때의 메시지 처리 절차를 나타낸다.

방문 도메인(30)으로 이동한 이동노드(14)는 MIP 등록 절차를 수행한다.

이를 구체적으로 살펴보면, 이동노드(14)는 무선접속망을 통해 MIP 등록요청 메시지를 현재 이동노드(14)가 접속하고 있는 외부 에이전트(FA)(32)로 전송한다(201). 이때, 이동노드(14)는 홈 주소를 동적으로 할당되는 사설 IP 주소임을 알리기 위해 MIP 등록요청 메시지의 홈 주소 필드를 255.255.255.255로 설정한다. 그러면, 해당 FA(32)는 수신된 MIP 등록요청 메시지를 분석하여 MIP 방문자 리스트에 해당 이동노드의 정보를 추가한다. 이때, 기본적인 MIP 정보외에 이동노드(14)의 MAC 주소와 홈 에이전트 주소 정보를 추가한다. 이후에, 해당 FA(32)는 MIP 등록요청 메시지를 이용하여 DIAMETER AMR 메시지(사설 IP 주소 할당 요청 메시지)를 생성하여 AAA 서버(33)로 전송한다(202). 해당 AMR 메시지(사설 IP 주소 할당 요청 메시지)는 이동노드(14)가 사설 IP 주소를 사용함을 알리기 위해 DIAMETER MIP Application, MIP-Feature-Vector AVP를 확장한 사설_홈_주소_사용가능 플레그를 포함한다.

이후, AMR 메시지(사설 IP 주소 할당 요청 메시지)를 수신한 AAA 서버(33)는 해당 AMR 메시지(사설 IP 주소 할당 요청 메시지)를 해당 이동노드(14)가 속한 홈 도메인(20)의 AAA 서버(23)로 AAA간 설정된 보안 채널을 통해 전송한다(203). 그러면, 홈 도메인(20)의 AAA 서버(23)는 해당 이동호스트를 인증한 후, 홈 도메인(20)의 IP 주소를 사용하는지 또는 방문 도메인(30)에서 IP 주소를 할당받는지 여부와사설 IP 주소 사용 여부를 결정한다. 만약, 해당 이동노드(14)가 홈 도메인(20)에서 홈 IP 주소를 할당받는 경우, 홈 도메인(20)의 AAA 서버(23)는 주소관리를 담당하는 AMS(24)로 주소할당요청 메시지를 전송하고(204), 주소할당요청 메시지를 수신한 AMS(24)는 DHCP 서버(25)와 연계하여 해당 이동노드(14)가 사용할 홈 IP 주소를 할당받는다(205). 이때, 이동노드(14)가 MIP(Mobile IP) 등록요청 메시지에 홈 에이전트(27)를 명시하지 않은 경우, AMS(24)는 가용한 홈 에이전트(27)를 선택하고, 해당 주소를 주소할당응답 메시지를 전송할 때(207), 할당받은 이동노드(14)의 홈 IP 주소와 함께 AAA 서버(23)로 전송한다.

다음으로, 주소할당응답 메시지를 수신한 해당 AAA 서버(23)는 동적으로 할당된 홈 에이전트(27)로 동적 홈 에이전트 요구 메시지를 전송한다(208). 이에 대해, 홈 에이전트(27)는 이동노드(14)에 대한 바인딩 정보를 생성하고, 그 결과인 MIP 등록응답 메시지를 포함하는 동적 홈 에이전트 응답 메시지를 AAA 서버(23)로 전송한다.

이렇게 이동노드(14)를 위한 동적 IP 주소 할당 및 동적 DNS 갱신 그리고, 동적 홈 에이전트 할당이 정상적으로 처리된 후, 홈 도메인(20)의 AAA 서버(23)는 DIAMETER AMA 메시지(사설 IP 주소 할당 응답 메시지)를 해당 이동노드(14)가 위치한 방문 도메인(30)의 AAA 서버(33)로 전송한다(210).

이후, AMA 메시지(사설 IP 주소 할당 응답 메시지)를 수신한 AAA 서버(33)는 해당 AMA 메시지(사설 IP 주소 할당 응답 메시지)를 FA(32)로 전송하고(211), 해당 FA(32)는 MIP 등록응답 메시지를 추출하여 무선접속망을 통하여 해당 이동노드(14)로 전송한다(212).

도 3 은 본 발명에 따른 이동 IP 서비스(MIP) 방법 중 등록된 이동노드와 외부망에 위치하는 상대노드의 통신 과정에 대한 일실시예 상세 흐름도이다.

도면에서, "300"에 해당하는 절차는 이동노드(14)가 외부망에 위치하는 임의의 상대노드와 통신을 위해 공용 IP 주소를 할당받는 과정을 나타낸다.

이를 구체적으로 살펴보면, 이동노드(14)의 RSIP 클라이언트는 외부망과의 통신을 감지하고 할당된 공용 IP 주소가 없으면, MIP 클라이언트로 주소할당 요청을 한다. 해당 이동노드(14)에 실장되어 있는 MIP 클라이언트는 사설주소확장이 포함된 MIP 등록요청 메시지를 생성하여 FA(32)로 전송한다(301). 이에 대해, 해당 FA(32)는 외부망의 HA(27)로 사설주소확장이 포함된 MIP 등록요청 메시지를 전송한다(302).

이후, 사설주소확장이 포함된 MIP 등록요청 메시지를 수신한 HA(27)는 해당 이동노드(14)를 위한 바인딩 엔트리를 생성하고, 사설주소확장을 분석하여 RSIP 서버로 공용 IP 주소 할당요청을 한다. 이에 대해, RSIP 서버는 해당 이동노드(14)를 위한 공용 IP 주소와 필요시에는 코드번호까지 할당한 후, 그 결과를 해당 HA(27)로 반환한다. 이어서, 해당 HA(27)는 할당받은 주소와 해당 이동노드(14)의 이름을 매핑하기 위해 동적 DNS 갱신을 DNS 서버(26)와 연계하여 수행한다(303). 이후에, HA(27)는 MIP 등록응답메시지를 생성하고 공용 IP 주소정보를 사설주소확장에 포함하여 FA(32)로 전송한다(304). 이에 대해, 해당 사설주소확장(공용 IP 주소정보가 포함되어 있음)이 포함된 MIP 등록요청 메시지를 수신한 FA(32)는 이를이동노드(14)로 전송한다(306).

한편, 도면에서 "310"은 외부망에 위치한 상대노드가 주소 해석을 통해 사설 IP 주소를 홈 주소로 사용하는 이동노드와 통신을 시도하는 경우, 해당 노드에 할당된 공용 IP 주소가 없는 경우의 주소 할당 과정을 나타낸다.

이를 구체적으로 살펴보면, 상대노드로부터 이동노드(14)에 대한 DNS 질의 메시지를 수신한(311) DNS 서버(26)는 해당 이동노드(14)가 공용 IP 주소를 가지지 않은 경우 AAA 서버(23)로 주소 요청 메시지를 전송한다(312). 이에 대해, 해당 AAA 서버(23)는 이동노드(14)가 MIP 등록시에 할당받은 HA(27)로 DIAMETER MIP Application Command의 확장인 공용 IP 주소 요청 메시지(PAR : Public Address Request)를 전송한다(313). PAR은 해당 이동노드(14)에 대한 Username AVP를 포함하고 있다.

이후, PAR 메시지(공용 IP 주소 요청 메시지)를 수신한 HA(27)는 공용 IP 주소를 할당하고, DNS 서버(26)와 연계하여 동적 DNS 갱신을 수행한다(314). 이후에, DNS 서버(26)는 상대노드로 DNS 질의 결과로 할당받은 공용 IP 주소를 포함하여 반환한다(315).

다른 한편, 도면에서 "320"은 공용 IP 주소 할당이 완료된 후 이동노드(14)와 상대노드간의 통신 과정을 나타낸다.

이를 구체적으로 살펴보면, 먼저 이동노드(14)가 데이터 패킷을 상대노드로 전송하는 경우(321), IP 패킷의 목적지 주소는 상대 노드의 주소로 설정하고, 소스 주소는 RSIP 클라이언트가 할당받은 공용 IP 주소 또는 상대노드가 전송한 IP 패킷에 포함되어 있는 목적지 주소로 설정한다.

상대노드는 이동노드(14)로 IP 패킷 데이터 전송시에, 목적지 주소를 이동노드가 전송한 IP 패킷의 소스 주소로 설정하거나 주소해석 과정에서 획득한 이동노드의 공용 IP 주소로 설정한다. 이때, 상대노드가 전송하는 패킷은 HA(27)로 일반적인 IP 라우팅을 거쳐 전송된다(322). 이에 대해, 해당 패킷을 수신한 HA(27)는 RSIP 서버로 목적지 IP 주소가 할당된 이동노드(14)의 사설 IP 주소를 획득한다. 해당 패킷은 이동노드(14)의 사설 홈 주소와 홈 에이전트의 주소로 캡슐화된다. 캡슐화된 해당 패킷은 MIP 바인딩 테이블을 참고하여 이동노드(14)가 현재 위치하고 있는 FA(32)로 또 다시 캡슐화되어 FA(32)로 전송된다(323).

이후, 해당 패킷을 수신한 FA(32)는 MIP 디캡슐화 과정을 수행하여 MIP 캡슐 헤더를 제거하고, MIP 등록시에 저장하고 있던 방문 이동노드 리스트를 참고하여 해당 패킷을 이동노드(14)로 전송한다(324). 이에 대해, 해당 패킷을 수신한 이동노드(14)는 홈 에이전트(27)에서 캡슐화된 RSIP 캡슐 헤더를 제거하고, 해당 패킷을 응용 프로그램으로 전송한다.

상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체(씨디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

상기한 바와 같은 본 발명은, 이동노드가 홈 주소로 사설 IP 주소를 사용할 수 있게 하여 외부에 위치한 상대노드와 통신 세션이 없는 경우에는 공용 IP 주소를 사용하지 않도록 하고 외부에 위치한 상대노드와 통신 세션이 활성화되어 있는 경우에만 공용 IP 주소 및 포트 주소를 할당함으로써, 실제 공용 IP 주소의 수보다 많은 수의 이동노드에게 MIP 서비스를 제공할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 DNS 서버와 연계하여 동적 DNS 갱신 및 공용 IP 주소 할당을 통해 상대노드가 주소 해석을 통해 사설 IP 주소를 홈 주소로 가지는 이동노드와 통신도 가능하게 하는 효과가 있다.

즉, 본 발명은 Mobile IP를 사용하는 무선통신망에서 사설 IP 주소를 이동노드의 홈 주소로 사용 가능하게 하였으며, 외부 상대노드와 통신이 필요시에만 공용 IPv4 주소 및 포트번호를 할당함으로써, 주소를 효과적으로 공유하여 주소부족 문제를 해결할 수 있으며, 또한 DNS 서버와 연동하여 동적으로 주소 해석 및 할당을 가능하게 하여 상대노드가 통신을 먼저 수행하는 경우도 가능하게 하는 효과가 있다.

Claims

무선통신망에서의 이동 아이피(MIP) 서비스 방법에 있어서,

홈 에이전트(HA)에 유선망의 주소 재사용 기법인 RSIP(Realm-Specific IP) 서버 기능을 추가하고, 이동노드에 RSIP 클라이언트 기능을 추가하는 제 1 단계;

방문망에 위치한 상기 이동노드의 홈 주소로 사설 IP 주소를 할당하는 제 2 단계;

사설 IP 주소를 홈 주소로 사용하는 상기 이동노드에, RSIP를 통해 공용 IP 주소를 할당하는 제 3 단계; 및

상기 공용 IP 주소를 바탕으로, 상기 이동노드와 외부망의 상대노드를 통신 중재하는 제 4 단계

를 포함하는 무선통신망에서 사설 아이피 주소 사용을 통한 이동 아이피 서비스 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 무선통신망은,

상기 이동노드가 홈 주소로 사설 IP 주소가 사용 가능하게 하여 외부에 위치한 상대노드와 통신 세션이 없는 경우에는 공용 IP 주소를 사용하지 않도록 하고, 외부에 위치한 상대노드와 통신 세션이 활성화되어 있는 경우에만 공용 IP 주소 및포트 주소를 할당하여, 실제 공용 IP 주소의 수보다 많은 수의 이동노드에게 이동 IP(MIP) 서비스를 제공하는 것을 특징으로 하는 무선통신망에서 사설 아이피 주소 사용을 통한 이동 아이피 서비스 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 이동노드는,

MIP 클라이언트와 RSIP 클라이언트가 연계되어, 상기 RSIP 클라이언트가 주소 할당요청을 위해 MIP 클라이언트로 공용 IP 주소를 요청하여, 상기 이동노드가 외부망의 상대노드와 통신을 위해 확장된 MIP 등록 요청 메시지를 통해 상기 홈 에이전트로 공용 IP 주소를 요청하는 것을 특징으로 하는 무선통신망에서 사설 아이피 주소 사용을 통한 이동 아이피 서비스 방법.
제 3 항에 있어서,

상기 홈 에이전트(HA)는,

RSIP 서버와 연계되어, MIP 등록 요청 메시지에 포함된 사설주소확장을 분석하여, 상기 RSIP 서버로 IP 주소 할당 및 해제를 요청하는 것을 특징으로 하는 무선통신망에서 사설 아이피 주소 사용을 통한 이동 아이피 서비스 방법.
제 4 항에 있어서,

상기 사설 IP 주소를 홈 주소로 사용하는 이동노드가 RSIP를 통해 할당받은 공용 IP 주소를 이용하여 외부망의 상대노드와 통신하는 과정은,

사설 홈 IP 주소로 MIP 등록을 수행하는 제 5 단계;

상기 이동노드의 상기 RSIP 클라이언트가 상기 홈 에이전트(HA)의 상기 RSIP 서버로 MIP 등록을 통해 공용 IP 주소 할당을 요청하는 제 6 단계;

임의의 상대노드가 상기 이동노드와 이름 해석을 통해 통신을 하고자 할 때, 도메인 네임 시스템(DNS) 서버와 인가/인증/과금(AAA) 서버, 홈 에이전트(HA)간의 연계를 통해 상기 이동노드에게 동적으로 공용 IP 주소를 할당하고, 해당 주소를 상대노드로 전송하는 제 7 단계;

상기 이동노드와 상대노드간의 IP 패킷 데이터를 전송하는 제 8 단계; 및

상기 이동노드가 상대노드와의 통신이 없을 때, 할당받은 공용 IP 주소를 확장된 MIP 등록요청 메시지를 통해 상기 홈 에이전트(HA)로 해제 요청을 하는 제 9 단계

를 포함하는 무선통신망에서 사설 아이피 주소 사용을 통한 이동 아이피 서비스 방법.
제 5 항에 있어서,

상기 제 5 단계의 사설 홈 IP 주소로 MIP 등록을 수행할 때,

외부 에이전트(FA)가 중복된 사설 IP 주소를 사용하는 이동노드들을 구분하기 위해 MIP 방문 이동노드 리스트에 추가적으로 이동노드의 MAC(MIP Application Command) 주소와 HA 주소를 저장하는 것을 특징으로 하는 무선통신망에서 사설 아이피 주소 사용을 통한 이동 아이피 서비스 방법.
제 5 항에 있어서,

상기 제 8 단계의 상기 이동노드와 상대노드간의 IP 패킷 데이터 전송시에,

해당 이동노드의 응용이 전송하는 패킷을 할당받은 공용 IP 주소를 소스 주소로 설정하여 전송하며, 상대노드가 전송하는 패킷을 상기 홈 에이전트(HA)가 가로채서 RSIP 캡슐 및 MIP 캡슐을 해당 패킷에 추가하며, 외부 에이전트(FA)가 상기 홈 에이전트(HA)로부터 캡슐화되어 오는 상대 노드의 패킷을 수신하여 MIP 캡슐을 제거한 후 상기 이동노드의 MAC(MIP Application Command) 주소를 이용하여 직접 전송하는 것을 특징으로 하는 무선통신망에서 사설 아이피 주소 사용을 통한 이동 아이피 서비스 방법.
사설 아이피(IP) 주소 사용을 통한 이동 아이피(MIP) 서비스를 위하여, 프로세서를 구비한 무선통신망에,

방문망에 위치한 이동노드의 홈 주소로 사설 IP 주소를 할당하는 제 1 기능;

사설 IP 주소를 홈 주소로 사용하는 상기 이동노드에, 유선망의 주소 재사용 기법인 RSIP(Realm-Specific IP)를 통해 공용 IP 주소를 할당하는 제 2 기능; 및

상기 공용 IP 주소를 바탕으로, 상기 이동노드와 외부망의 상대노드를 통신 중재하는 제 3 기능

을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.