KR20040075184A - 인터넷 프로토콜 버전 4 어드레스를 사용하는 통신시스템에서 코-로케이티드 씨오에이 방식을 지원하는시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 IPv4 어드레스를 사용하는 통신 시스템에서, 방문자 노드 관리자가 이동 통신 단말기의 통신 요구를 감지하면 상기 이동 통신 단말기로 상기 co-located COA 방식으로 데이터 통신이 가능함을 통보하고, 상기 통보에 따라 상기 이동 통신 단말기는 상기 방문자 노드 관리자로 상기 co-located COA 방식을 사용하여 통신할 수 있도록 등록 요청함으로써 최소의 IP 어드레스를 사용하여 모바일 아이피 통신을 가능하게 한다.

Description

인터넷 프로토콜 버전 4 어드레스를 사용하는 통신 시스템에서 코-로케이티드 씨오에이 방식을 지원하는 시스템 및 방법{SYSTEM FOR SUPPORTING CO-LOCATED CARE OF ADDRESS SCHEME IN COMMUNICATION SYSTEM USING INTERNET PROTOCOL VERSION 4 ADDRESS AND METHOD THEREOF}
본 발명은 부호 분할 다중 접속(CDMA: Code Division Multiple Access) 통신 시스템에 관한 것으로서, 특히 인터넷 프로토콜 버전 4(Internet Protocol version 4) 어드레스(address)를 사용하는 부호 분할 다중 접속 통신 시스템에서 co-located COA(Care Of Address) 방식을 지원하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
통상적으로 이동 통신 단말기(MN: Mobile Node)는 이동성을 가지고 있으며, 이런 이동성 때문에 이동통신 단말기 사용자는 이동성을 보장받으면서 음성 통화 또는 데이터 통신을 할 수 있다. 상기 이동 통신 단말기는 이동성을 가지기 때문에 위치의 제약을 받지 않는다. 따라서 현재 많은 이동 통신 단말기 사용자들이 이동하면서 인터넷(Internet) 통신과 같은 데이터 서비스를 받을 수 있다. 또한 보다 원활한 이동 데이터 서비스를 제공하기 위한 방법 및 시스템들에 대한 활발한 개발이 이루어지고 있다. 상기한 바와 같이 이동 통신 단말기에서 이동성을 확보하면서 안정적인 데이터 서비스를 받기 위해서는 이동 통신 단말기에 고정적인 인터넷 프로토콜(IP: Internet Protocol, 이하 "IP"라 칭하기로 한다) 어드레스를 할당해야만 한다. 이와 같이 이동 통신 단말기에 영구적인 모바일 IP(이하 "Mobile IP"라 칭하기로 한다) 어드레스를 할당하기 위해서 많은 연구가 이루어지고 있다.
또한, 이동 통신 시스템(Mobile Communication System)인 UMTS(Universal Mobile Telecommunications Systems, 이하 "UMTS"라 칭하기로 한다) 통신 시스템은제3세대(3rd Generation) 이동 통신을 수행하는 시스템이다. 상기 UMTS 통신 시스템은 음성 서비스뿐만 아니라 패킷 데이터(packet data) 서비스를 지원하고, 고속 데이터 통신 및 동영상 통신 등을 지원한다. 상기 UMTS 네트워크(network)의 개략적인 구조를 도 1을 참조하여 설명하기로 한다.
상기 도 1은 일반적인 UMTS 네트워크 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 1을 참조하면, 먼저 이동 통신 단말기(111)는 UMTS 육상 무선 접속 네트워크(UTRAN: UMTS Terrestrial Radio Access Network, 이하 "UTRAN"이라 칭하기로 한다)(113)와 접속되어 호(call)를 처리하며, 회선 서비스(CS: Circuit Service)와 패킷 서비스(PS: Packet Service)를 모두 지원한다. 상기 UTRAN(113)은 다수의 기지국(Node B, 도시하지 않음)들 및 무선 네트워크 제어기(RNC: Radio Network Controller, 도시하지 않음)로 구성된다. 상기 기지국은 상기 이동 통신 단말기(111)와 Uu 인터페이스(interface)를 통해서 연결되며, 상기 무선 네트워크 제어기는 서비스 패킷 무선 서비스 지원 노드(SGSN: Serving GPRS Support Node, 이하 "SGSN"이라 칭하기로 한다)(115)와 Iu 인터페이스를 통해서 연결된다. 여기서, 상기 패킷 무선 서비스(GPRS: General Packet Radio Service, 이하 "GPRS"라 칭하기로 한다)는 상기 UMTS 네트워크에서 수행하는 패킷 데이터 서비스이다. 상기 UTRAN(113)은 상기 이동 통신 단말기(111)에서 에어(air)상으로 전송된 무선 데이터 혹은 제어 메시지(control message)들을 GPRS 터널링 프로토콜(GTP: GPRS Tunneling Protocol, 이하 "GTP"라 칭하기로 한다)을 사용하는 코어 네트워크(CN: Core Network)로 전달하기 위해 프로토콜 변환을 수행한다. 여기서, 상기 코어 네트워크는 상기 SGSN(115)과 게이트웨이 패킷 무선 서비스 지원 노드(GGSN: Gateway GPRS Support Node, 이하 "GGSN"이라 칭하기로 한다)/방문자 노드 관리자(FA: Foreign Agent, 이하 "FA"라 칭하기로 한다)(119)를 통칭한다.
그리고, 상기 SGSN(115)는 이동 통신 단말기(111)의 가입자 정보와, 위치 정보를 관리하는 네트워크 노드이다. 상기 UTRAN(113)과는 Iu 인터페이스를 통해 연결되며, GGSN/FA(119)과는 Gn 인터페이스를 통해 연결되어 데이터 및 제어 메시지 등을 송수신한다. 그리고 상기 SGSN(115)는 홈위치 등록기(HLR: Home Location Register)(117)와 Gr 인터페이스를 통해 연결되어 상기 가입자 정보 및 위치 정보를 관리한다.
상기 홈위치 등록기(117)는 패킷 도메인(packet domain)의 가입자 정보 및 라우팅(routing) 정보등을 저장한다. 상기 SGSN(115)과는 Gr 인터페이스를 통해 연결되며, 상기 GGSN/FA(119)과는 Gc 인터페이스를 통해 연결된다. 그리고, 상기 홈위치 등록기(117)는 이동 통신 단말기의 로밍(roaming)등을 고려하여 다른 공중 육상 이동 통신 네트워크(PLMN: Public Land Mobile Network, 이하 "PLMN"이라 칭하기로 한다)에 위치할 수 있음은 물론이다. 그리고 상기 GGSN/FA(119)은 상기 UMTS 네트워크에 있어서 GTP의 종단이며, Gi 인터페이스를 통해 홈 네트워크(home network)(121)와 연결된다. 또한, 상기 GGSN/FA(119)은 FA 기능(function)을 가지고 있으며, 상기 GGSN과 FA간의 인터페이스는 IP 어드레스와 로컬 어드레스(local address), 즉 GPRS 터널 식별자(TID: GPRS Tunnel ID, 이하 "TID"라 칭하기로 한다)간의 매핑을 제공한다. 한편, 상기 홈 네트워크(121)는 일 예로 공통네트워크(coporate network)와, 인터넷 서비스 사업자(ISP: Internet Service Provider) 뿐만 아니라 PLMN 등이 될 수 있으며, 홈 노드 관리자(HA: Home Agent, 이하 "HA"라 칭하기로 한다)(도시하지 않음)는 상기 홈 네트워크(121)에 존재한다.
한편, 상기 UMTS 통신 시스템에서 Mobile IP를 제공하기 위해서는 FA 주소(COA: Care Of Address, 이하 "COA"라 칭하기로 한다)를 사용하는데, 상기 COA를 사용하는 방식에는 FA COA 방식과 co-located COA 방식의 2가지 방식이 존재한다. 상기 FA COA 방식은 FA가 COA를 이동 통신 단말기에게 통보하는 방식으로서, 외부 네트워크로부터 수신되는 인켑슐레이션(encapsulation)된 데이터를 FA에서 디켑슐레이션(decapsulation)하여 이동 통신 단말기로 전달한다. 이와는 달리 상기 co-located COA 방식은 FA가 존재하지 않는 네트워크에서 COA를 이동 통신 단말기에게 통보하는 방식으로서, 일반적으로 다이나믹 호스트 구성 프로토콜(DHCP: Dynamic Host Configuration Protocol, 이하 "DHCP"라 칭하기로 한다) 서버(server)가 COA를 이동 통신 단말기에게 통보한다. 결국, 상기 co-located COA 방식은 DHCP 서버가 외부 네트워크로부터 수신되는 인켑슐레이션된 데이터를 그대로 이동 통신 단말기로 라우팅하고, 상기 이동 통신 단말기가 상기 DHCP 서버에서 라우팅한 인켑슐레이션된 데이터를 디켑슐레이션하는 방식이다. 여기서, 상기 DHCP 서버는 라우터 광고(router advertisement) 메시지를 이용하여 상기 이동 통신 단말기에서 COA를 통보한다.
그러면 여기서 도 2를 참조하여 UMTS 통신 시스템에서 Mobile IP 등록 과정을 설명하기로 한다.
상기 도 2는 일반적인 UMTS 통신 시스템에서 Mobile IP 등록 과정을 도시한 신호 흐름도이다.
상기 도 2를 참조하면, 종단 단말기(TE: Terminal Equipment, 이하 "TE"라 칭하기로 한다)(200)는 일 예로 랩탑(laptop)등과 같은 사용자 접속 장치로서, 상기 도 1에서 설명한 이동 통신 단말기(111)와 동일한 기능을 가지며, 이동 종단기(MT: Mobile Termination)(250)와 연결된다. 상기 이동 종단기(250)는 UMTS/GPRS 기능을 가지는 장치로서, 상기 도 1에서 설명한 UTRAN(113)과 유사한 기능을 가진다고 가정하기로 한다. 먼저, UMTS 패킷 도메인(packet domain)에서 데이터, 즉 패킷 데이터(packet data)를 전송하기 위해서는 상기 패킷 데이터를 전송하기 위한 GTP 터널을 생성해야만 한다. 상기 GTP 터널이 생성되는 경로는 크게 종단 단말기(200)가 코어 네트워크에 요청하는 경우와 외부 네트워크가 상기 UMTS 코어 네트워크에 요청하는 경우의 두 가지 경로로 구분된다.
상기 종단 단말기(200)는 패킷 데이터 프로토콜(PDP: Packet Data Protocol, 이하 "PDP"라 칭하기로 한다) 컨텍스트(context)를 활성화시키기 위해서 상기 이동 종단기(250)로 AT Command 메시지를 전송한다(211단계). 여기서, 상기 AT Command 메시지는 접속 포인트명(APN: Access Point Name, 이하 "APN"이라 칭하기로 한다)이라는 파라미터(parameter)를 포함하며, 상기 APN은 MOBILEIPv4FA로 설정된다. 또한, PDP 어드레스는 홈 네트워크(121)에 존재하는 HA가 할당하며, 상기 PDP 어드레스는 고정적으로 할당될 수도 있고, 다이나믹하게 할당될 수도 있다. 한편, 상기 종단 단말기(200)와 이동 종단기(250)간은 PPP(Point to Point Protocol) 연결된다.
상기 종단 단말기(200)로부터 AT Command 메시지를 수신한 이동 종단기(250)는 SGSN(115)으로 PDP 컨텍스트 활성화 요청(Activate PDP Context Request) 메시지를 전송한다(213단계). 상기 PDP 컨텍스트 활성화 요청 메시지에 포함되는 파라미터(parameter)들로는 네트워크 계층 서비스 접속 포인트 식별자(NSAPI: Network layer Service Access Point Identifier, 이하 "NSAPI"라 칭하기로 한다)와, TI와, PDP 타입(type)과, PDP 어드레스(address)와, APN과, 서비스 품질(QoS: Quality of Service) 등이 있다. 여기서, 상기 PDP 컨텍스트 활성화 요청 메시지에 포함되는 APN 역시 MOBILEIPv4FA로 설정된다. 또한, 상기 NSAPI는 상기 종단 단말기(200)에서 생성되는 정보로서, 5번에서 15번까지 총 11개의 값을 사용할 수 있다. 상기 NSAPI 값은 PDP 어드레스와, PDP 컨텍스트 ID(PDP Context Identifier)와 일대일 대응된다. 상기 PDP 어드레스는 UMTS 패킷 도메인에서 사용되는 종단 단말기(200)의 IP 어드레스를 나타내며, 상기 PDP 컨텍스트 정보들을 구성하는 정보이다. 여기서, 상기 PDP 컨텍스트는 상기 GTP 터널의 각종 정보들을 저장하고 있으며, 상기 PDP 컨텍스트는 PDP 컨텍스트 ID로 관리된다. 그리고 상기 TI는 종단 단말기(200)와, 이동 종단기(250) 및 SGSN(115)에서 사용되며, GTP 터널들 각각을 구분하기 위해서 GTP 터널들 각각에 고유한 값으로 지정된다. 그리고 상기 TI와 상기 NSAPI는 유사한 개념으로 사용되나, 상기 TI는 종단 단말기(200)와, 이동 종단기(250) 및 SGSN(115)에서 사용되며, 상기 NSAPI가 종단 단말기(200), SGSN(115) 및 GGSN/FA(119)에서 사용된다는 것이다. 그리고, 상기 PDP 타입은 현재 상기 PDP 컨텍스트 활성화 요구 메시지를 통해 생성하고자 하는 GTP 터널의 종류, 즉 타입을 나타낸다. 여기서, 상기 GTP 터널의 종류는 IP와, PPP와, Mobile IP 등이 존재한다. 또한 상기 서비스 품질은 현재 생성되는 GTP 터널을 통해 전송되는 패킷 데이터의 품질을 나타낸다. 즉, 상기 서비스 품질이 높은 GTP 터널을 사용하는 패킷 데이터는 서비스 품질이 낮은 GTP 터널을 사용하는 패킷 데이터보다 우선 처리된다.
한편, 상기 PDP 컨텍스트 활성화 요청 메시지를 수신한 SGSN(115)는 상기 PDP 컨텍스트 활성화 요청 메시지에 포함되어 있는 APN에 적합한 GGSN/FA를 선택한다. 즉, 상기 PDP 컨텍스트 활성화 요청 메시지에 포함되어 있는 APN이 MOBILEIPv4FA로 설정되어 있으므로, 상기 SGSN(115)는 MOBILEIPv4FA 형태의 GGSN/FA를 선택하게 된다(Select suitable GGSN). 상기 SGSN(115)는 이렇게 선택한 GGSN/FA(119)으로 PDP 컨텍스트 생성 요청(Create PDP Context Request) 메시지를 전송한다(215단계). 이때 상기 SGSN(115)과 GGSN/FA(119) 사이에는 터널 종단 포인트 ID(TEID: Tunnel Endpoint ID)가 새롭게 설정되는데, 상기 터널 종단 포인트 ID는 GTP 터널을 사용하는 네트워크 노드들간에 패킷 데이터를 전송하기 위해 설정되는 것이다. 즉, 상기 SGSN(115)은 GGSN/FA(119)의 터널 종단 포인트 ID를 기억하고 있으며, 상기 GGSN/FA(119)은 상기 SGSN(115)의 터널 종단 포인트 ID를 기억하고 있다. 그래서, 상기 PDP 컨텍스트 생성 요청 메시지에는 상기 GGSN/FA(119)이 상기 SGSN(115)로 패킷 데이터를 전송할 때 사용하여야 할 터널 종단 포인트 ID가 포함되어 있다. 여기서, 상기 PDP 컨텍스트 활성화 요청 메시지와 PDP 컨텍스트 생성 요청 메시지의 PDP 어드레스는 모두 "0.0.0.0"으로 설정된다.
상기 PDP 컨텍스트 생성 요청 메시지를 수신한 GGSN/FA(119)은 상기 도 2에 도시한 바와 같이 새로운 종단 단말기, 즉 상기 종단 단말기(200)가 GGSN/FA(119) 내로 진입하였음을 감지하는 것이 가능하므로, 상기 종단 단말기(200)가 상기 GGSN/FA(119)로 별도의 조치를 취하지 않아도 직접 상기 종단 단말기(200)로 관리자 광고(Agent Advertisement) 메시지를 전송하는 것을 가능하게 한다(GGSN/FA Functionality). 그리고 나서 상기 PDP 컨텍스트 생성 요청 메시지에 대한 PDP 컨텍스트 생성이 정상적으로 완료되면 GGSN/FA(119)은 상기 SGSN(115)로 PDP 컨텍스트 생성 응답(Create PDP Context Response) 메시지를 전송한다(217단계). 이로써 상기 SGSN(115)과 GGSN/FA(119)간에 GTP 터널 생성이 완료되는 것이며, 상기 GTP 터널 생성으로 인해 실제 패킷 데이터 전송이 가능해지는 것이다. 여기서, 상기 PDP 컨텍스트 생성 응답 메시지에는 PDP 어드레스는 포함되지 않는다.
상기 SGSN(115)은 상기 GGSN/FA(119)로부터 PDP 컨텍스트 생성 응답 메시지를 수신함에 따라 이동 종단기(250)로 PDP 컨텍스트 생성 응답 메시지를 전송한다(219단계). 여기서, 상기 SGSN(115)이 상기 이동 종단기(250)로 전송하는 PDP 컨텍스트 생성 응답 메시지 역시 PDP 어드레스를 포함하지는 않는다. 이렇게 상기 종단 단말기(200)와 GGSN/FA(119)간에 GTP 터널이 생성 완료된 상태에서 상기 GGSN/FA(119)는 상기 종단 단말기(200)로 관리자 광고 메시지를 전송한다(221단계). 여기서, 상기 관리자 광고 메시지는 상기 GGSN/FA(119)가 상기 종단 단말기(200)에 대한 FA임을 나타내는 메시지로서, 상기 GGSN/FA(119)의 FA COA를 포함한다. 상기 관리자 광고 메시지를 수신한 종단 단말기(200)는 상기GGSN/FA(119)로 Mobile IP 등록 요청(MIP Registration Request) 메시지를 전송한다(223단계). 여기서, 상기 Mobile IP 등록 요청 메시지에는 상기 FA COA와, 홈 어드레스(home address)가 포함되어 있으며, 상기 홈 어드레스는 상기 종단 단말기(200)에 할당되어 있는 영구 어드레스이다. 그런데, 지금 현재 상기 종단 단말기(200)에는 Mobile IP가 등록되어 있지 않으므로 0.0.0.0을 홈 어드레스로 설정한다. 여기서, 상기 0.0.0.0의 의미는 상기 종단 단말기(200)가 해당 네트워크에 존재한다는 것을 나타낸다.
상기 Mobile IP 등록 요청 메시지를 수신한 GGSN/FA(119)는 상기 홈 네트워크(121)로 Mobile IP 등록 요청 메시지를 전송한다(225단계). 그러면 상기 홈 네트워크(121)는 상기 GGSN/FA(119)에서 전송한 Mobile IP 등록 요청 메시지에 상응하게 상기 종단 단말기(200)의 모바일 아이피를 등록시킨 후 상기 GGSN/FA(119)로 Mobile IP 등록 응답(MIP Registration Reply) 메시지를 전송한다(227단계). 여기서, 상기 Mobile IP 등록 응답 메시지에는 상기 종단 단말기(200)에 할당된 홈 어드레스와, 상기 종단 단말기(200)가 속하는 HA의 어드레스가 포함된다. 상기 홈 네트워크(121)로부터 Mobile IP 등록 응답 메시지를 수신한 GGSN/FA(119)는 상기 종단 단말기(200)로 Mobile IP 등록 응답 메시지를 전송한다(229단계). 이렇게 상기 Mobile IP 등록 응답 메시지를 수신함에 따라 상기 종단 단말기(200)는 자신의 홈 어드레스를 인식하게 된다. 이렇게, 상기 종단 단말기(200)에 홈 어드레스가 할당되면, 상기 GGSN/FA(119)는 PDP 컨텍스트에 상기 할당된 홈 어드레스를 상기 생성되어 있는 PDP 컨텍스트에 삽입하여 순방향 터널링(forward tunneling)을 가능하도록 한다(Insert Home address in PDP Context).
상기에서 설명한 바와 같이 종단 단말기(200), 즉 이동 통신 단말기(111)와 HA간에 Mobile IP 등록 과정이 완료되면, 상기 HA는 상기 이동 통신 단말기(111)로 전달되는 모든 패킷 데이터들을 상기 GGSN/FA(119)로 전달한다. 그러면 상기 GGSN/FA(119)는 상기 이동 통신 단말기(111)를 타겟(target)으로 하여 전달되는 패킷 데이터들을 처리하여 상기 이동 통신 단말기(111)로 전달한다. 여기서, 도 2를 참조하여 상기 GGSN/FA(119)이 상기 이동 통신 단말기(111)를 타겟으로 하는 패킷 데이터들을 처리하는 과정을 설명하기로 한다.
상기 도 3은 일반적인 UMTS 통신 시스템에서 Mobile IP를 이용하여 패킷 데이터를 전송하는 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 3을 참조하면, 먼저 외부 네트워크로부터 홈 네트워크(121)의 HA로 IP 패킷 데이터, 즉 IP 프로토콜 데이터 유닛(PDU: Protocol Data Unit, 이하 "PDU"라 칭하기로 한다)(311)이 전달되면, 상기 HA는 상기 전달받은 IP PDU(311)를 GGSN/FA(119)로 전달한다. 여기서, 상기 IP PDU(311)의 헤더(header)에는 외부 네트워크의 IP 어드레스(315)와, 상기 IP PDU(311)가 타겟으로 하는 이동 통신 단말기(111)의 IP 어드레스(313)가 포함되어 있다. 여기서, 상기 IP 어드레스(313)는 상기 이동 통신 단말기(111)의 홈 어드레스이다. 상기 GGSN/FA(119)는 상기 HA로부터 전달받은 IP PDU(311)를 분석하여 헤더에 포함되어 있는 외부 네트워크의 IP 어드레스(315)를 제거한다. 그리고 나서 상기 GGSN/FA(119)는 상기 외부 네트워크의 IP 어드레스(315)가 제거된 IP PDU(311)의 헤더 부분에 상기 이동 통신단말기(111)로 상기 IP PDU(311)를 전달하기 위한 GTP 터널을 사용하기 위해서 IP/UDP/GTP(317)를 추가한다. 상기 GGSN/FA(119)는 IP/UDP/GTP(317)가 추가된 IP PDU(311)를 해당 GTP 터널을 통해 SGSN(115)로 전달한다. 상기 SGSN(115)은 상기 GGSN/FA(119)으로부터 전달받은 IP PDU(311)를 분석하여 해당하는 GTP 터널을 통해 상기 이동 통신 단말기(111)로 전달한다. 그러면 상기 이동 통신 단말기(111)는 자신의 홈 어드레스(313)만을 가지는 IP PDU(311)를 전달받게 되는 것이다.
한편, 상기 Mobile IP 등록 과정에서 사용하는 관리자 광고 메시지 포맷을 도 4를 참조하여 설명하기로 한다.
상기 도 4는 도 2의 관리자 광고 메시지 포맷을 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 4를 참조하면, 상기 관리자 광고 메시지는 타입(Type) 영역(411)과, 길이(Length) 영역(413)과, 시퀀스 넘버(Sequence Number) 영역(415)과, 등록 대기 시간 영역(Registration Life time) 영역(417)과, 등록 요구(R: Registration required) 영역(419)과, 비지(B: Busy) 영역(421)과, HA(H: Home agent) 영역(423)과, FA(F: Foreign Agent) 영역(425)과, 최소 인켑슐레이션(M: Minimal encapsulation) 영역(427)과, GRE(G: Generic routing encapsulation) 영역(429)과, 밴 제이콥슨 헤더 압축(V: Van Jacopson header compression) 영역(431)과, 예약(reserved) 영역(433)과, COA(zero or more Care of Address) 영역(435)을 가진다. 그러면 여기서 상기 관리자 광고 메시지의 각 영역들에 대해서 설명하기로 한다.
(1) 타입 영역(411)
현재 전송되는 메시지의 타입을 나타낸다.
(2) 길이 영역(413)
현재 전송되는 메시지의 메시지 길이를 나타낸다,
(3) 시퀀스 넘버 영역(415)
FA가 FA 동작을 시작한 이후에 전송한 관리자 광고 메시지들에 일련적으로 부여한 시퀀스 넘버를 나타낸다.
(4) 등록 대기 시간 영역(417)
FA가 관리자 광고 메시지를 전송한 후 이동 통신 단말기로부터 등록 요청(registration request) 메시지를 수신하기를 대기하는 시간을 나타낸다. 즉, FA가 관리자 광고 메시지를 전송한 후 상기 등록 대기 시간 영역(417)에 표기되어 있는 시간 동안 이동 통신 단말기로부터 등록 요청 메시지를 수신하지 못할 경우 상기 관리자 광고 메시지는 유효하지 못하게 된다.
(5) 등록 요구 영역(419)
상기 등록 요구 영역(419)에는 1의 값이 표기되며, FA COA 방식에 따른 등록이 필요함을 나타낸다. 이는 상기 도 1에서 설명한 바와 같은 UMTS 통신 시스템은 FA COA 방식을 사용하기 때문에 FA COA 방식에 따른 등록이 필요하기 때문이다.
(6) 비지 영역(421)
상기 비지 영역(421)에는 0 혹은 1의 값이 표기되며, 상기 비지 영역(421)이 1로 표기될 경우에는 FA가 비지 상태에 있어 이동 통신 단말기를 더 이상 등록하지못함을 나타낸다. 이와는 반대로 상기 비지 영역(421)이 0으로 표기될 경우에는 FA가 이동 통신 단말기를 등록하는 것이 가능함을 나타낸다.
(7) HA 영역(423)
상기 HA 영역(423)에는 0 혹은 1의 값이 표기되며, 상기 HA 영역(423)이 1로 표기될 경우에는 HA임을 나타낸다. 여기서, 상기 관리자 광고 메시지는 HA 혹은 FA가 전송하는 것이 가능하며, HA가 상기 관리자 광고 메시지를 전송할 경우 상기 HA 영역(423)에는 현재 관리자 광고 메시지를 전송하는 주체가 HA임을 나타내기 위해서 1이 표기된다. 상기 도 4를 설명함에 있어서는 상기 관리자 광고 메시지를 전송하는 주체가 FA로 가정하며, 따라서 상기 HA 영역(423)에는 0이 표기된다.
(8) FA 영역(425)
상기 FA 영역(425)에는 1의 값이 표기되며, 상기 FA 영역(425)이 1로 표기될 경우에는 상기 관리자 광고 메시지를 전송하는 주체가 FA임을 나타낸다. 상기에서 설명한 바와 같이 관리자 광고 메시지는 HA 혹은 FA가 전송하는 것이 가능하며, FA가 상기 관리자 광고 메시지를 전송할 경우 상기 FA 영역(425)에는 현재 관리자 광고 메시지를 전송하는 주체가 FA임을 나타내기 위해서 1이 표기된다. 상기 도 4를 설명함에 있어서는 상기 관리자 광고 메시지를 전송하는 주체가 FA로 가정하기로 하였으므로, 상기 FA 영역(425)에는 1이 표기되는 것이다.
(9) 최소 인켑슐레이션 영역(427)
이동 통신 단말기는 FA로 데이터를 전송할 때 상기 전송되는 데이터를 인켑슐레이션시키는데, 상기 인켑슐레이션 방식에는 IP in IP 인켑슐레이션 방식과, 최소 인켑슐레이션 방식과, GRE 방식 등이 있다. 상기 최소 인켑슐레이션 영역(427)이 1로 표기될 경우 상기 FA가 최소 인켑슐레이션 방식을 지원 가능함을 나타낸다.
(10) GRE 영역(429)
상기 GRE 영역(429) 영역이 1로 표기될 경우 FA가 GRE 방식을 지원 가능함을 나타낸다.
(11) 밴 제이콥슨 헤더 압축 영역(431)
상기 밴 제이콥슨 헤더 압축 영역(431)에는 0 혹은 1의 값이 표기되며, 상기 밴 제이콥슨 헤더 압축 영역(431)이 1로 표기될 경우에는 FA가 IP 헤더를 압축하는 방식이 밴 제이콥슨 헤더 압축 방식을 사용함을 나타낸다.
(12) 예약 영역(433)
차후 상기 관리자 광고 메시지에 추가적으로 포함될 정보들을 위해 예약된 영역이다.
(13) COA 영역(435)
COA는 FA의 어드레스를 나타낸다. 그런데, 상기 관리자 광고 메시지를 전송하는 주체가 HA일 경우에는 상기 COA를 전송할 필요가 없고(zero COA), 상기 관리자 광고 메시지를 전송하는 주체가 HA일 경우에는 COA를 전송해야 하므로 0개를 초과하는 COA(more COA)를 전송해야한다. 따라서, 상기 COA 영역(435)에는 상기 관리자 광고 메시지를 전송하는 주체가 HA일 경우에는 데이터가 표기되지 않고, 상기 관리자 광고 메시지를 전송하는 주체가 FA일 경우에는 해당 FA의 COA가 기재된다.
한편, 상기 도 1에서 설명한 바와 같은 UMTS 통신 시스템은 GGSN이 FA 기능을 하므로 상기 GGSN/FA(119)는 상기 관리자 광고 메시지의 FA 영역(425)에 1을 표기하여 이동 통신 단말기(111)로 상기 관리자 광고 메시지를 전송하는 주체가 FA임을 알리고, 또한 상기 관리자 광고 메시지의 등록 요구 영역(419)에 1을 표기하여 상기 이동 통신 단말기(111)가 FA COA 방식으로 등록 요청하기를 알린다. 상기 이동 통신 단말기(111)는 상기 관리자 광고 메시지의 등록 요구 영역(419)이 1로 표기되어 있음에 따라 FA COA 방식으로 HA에게 등록 요청 메시지를 전송하게 된다.
그런데, 상기 GGSN/FA(119)가 상기 도 4에서 설명한 바와 같은 형식으로 관리자 광고 메시지를 전송할 경우, 현재 FA COA 방식이 아닌 co-located COA 방식으로 통신을 수행하고 있는 이동 통신 단말기 역시 무조건 FA COA 방식으로 통신해야만 한다. 그래서, 이동 통신 단말기가 co-located COA 방식을 사용하여 통신을 수행하는 것이 불가능해진다.
그리고, 현재 UMTS 통신 시스템에서는 IPv4(IP version 4) 어드레스와 IPv6(IP version 6) 어드레스를 혼용하여 사용하고 있으며, 여기서 상기 IPv4 어드레스와 IPv6 어드레스에 대해서 설명하면 다음과 같다. 먼저, IPv4 어드레스의 어드레스 체계는 32비트(32bits)로 구현되며, IPv6 어드레스의 어드레스 체계는 128비트로 구현된다. 그래서, 상기 IPv6 어드레스를 사용할 경우 상기 IPv4 어드레스를 사용할 경우에 비해 296배의 가입자를 수용할 수 있으며, 상기 IPv6 어드레스를 사용하게 되면 모든 가입자들에게 IP 어드레스를 할당하는 것이 가능하게 된다.
상기 FA COA 방식은 FA에 하나의 IP 어드레스가 할당되고, 상기 FA는 할당된IP 어드레스를 가지고 이동 통신 단말기들과 통신을 수행한다. 즉, 상기 FA는 고정적인 하나의 IP 어드레스를 가지기 때문에, HA는 외부 네트워크로부터 데이터가 수신될 경우 상기 데이터가 타겟으로 하는 이동 통신 단말기가 속한 FA를 검색한다. 상기 HA는 상기 검색된 FA로 상기 데이터를 라우팅하고, 상기 FA가 상기 타겟 이동 통신 단말기를 검색하여 상기 데이터를 최종적으로 이동 통신 단말기에 전달하게 되는 것이다. 이와는 달리 상기 co-located COA 방식은 외부 네트워크로부터 데이터가 수신될 경우 상기 DHCP 서버가 상기 수신된 데이터에 대해 임의로 하나의 IP 어드레스를 할당하고, 상기 데이터에는 상기 DHCP 서버가 할당한 IP 어드레스가 추가되어 타겟 이동 통신 단말기로 전달된다. 결과적으로, 상기 co-located COA 방식은 DHCP 서버가 고정 IP 어드레스를 가지지 않기 때문에 데이터를 전송할 때마다 IP 어드레스를 새롭게 할당해야만 한다. 물론, 상기 UMTS 통신 시스템이 IPv6 어드레스를 사용할 경우 사용가능한 IP 어드레스들 수가 굉장히 많으므로 IP 어드레스의 부족 문제가 발생하지는 않는다. 그러나, 상기 IPv6 어드레스의 가장 큰 단점은 어드레스 길이가 너무 길다는 것이다. 일 예로, 상기 IPv4 어드레스는 10.2.10.3으로 표현되지만, 상기 IPv6 어드레스는 ABCD:1234:EF12:5678:2456:9ABC로 표현된다. 이와 같이 IPv6 어드레스는 그 길이가 너무 길어 가입자들이 외우기에도 난이하고, 또한 그 연산 처리에 있어서도 128비트를 사용해야하기 때문에 로드 발생 및 소모되는 비용의 추가 등의 문제점이 있다. 현재 UMTS 통신 시스템에서는 상기에서 설명한 바와 같은 문제점들로 인해 상기 IPv6 어드레스보다는 IPv4 어드레스를 사용하는 것을 선호하며, 상기 IPv4 어드레스를 사용할 경우 상기 co-located COA 방식은 IPv4 어드레스의 부족 현상을 초래한다. 따라서, IPv4 어드레스의 부족 현상을 초래하지 않는 co-located COA 방식에 대한 필요성이 대두되고 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 IPv4 어드레스를 사용하는 통신 시스템에서 co-located COA 방식을 지원하는 시스템 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 통신시스템에서 최소의 IP 어드레스를 이용하여 co-located COA 방식을 지원하는 시스템 및 방법을 제공함에 있다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 시스템은; 인터넷 프로토콜 버전 4 어드레스를 사용하는 통신 시스템에서 코-로케이티드 씨오에이(co-located COA) 방식을 지원하는 시스템에 있어서, 이동 통신 단말기의 통신 요구를 감지하면 상기 co-located COA 방식으로 데이터 통신이 가능함을 통보하는 방문자 노드 관리자와, 상기 통보에 따라 상기 co-located COA 방식을 사용하여 통신할 수 있도록 등록 요청하는 이동 통신 단말기를 포함함을 특징으로 한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 방법은; 인터넷 프로토콜 버전 4 어드레스를 사용하는 통신 시스템에서 코-로케이티드 씨오에이(co-located COA) 방식을 지원하는 방법에 있어서, 방문자 노드 관리자가 이동 통신 단말기의 통신 요구를 감지하면 상기 이동 통신 단말기로 상기 co-located COA 방식으로 데이터 통신이 가능함을 통보하는 과정과, 상기 통보후 상기 이동 통신 단말기는 상기 방문자 노드 관리자로 상기 co-located COA 방식을 사용하여 통신할 수 있도록 등록 요청하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
도 1은 일반적인 UMTS 네트워크 구조를 개략적으로 도시한 도면
도 2는 일반적인 UMTS 통신 시스템에서 Mobile IP 등록 과정을 도시한 신호 흐름도
도 3은 일반적인 UMTS 통신 시스템에서 Mobile IP를 이용하여 패킷 데이터를 전송하는 과정을 개략적으로 도시한 도면
도 4는 도 2의 관리자 광고 메시지 포맷을 개략적으로 도시한 도면
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 관리자 광고 메시지 포맷을 개략적으로 도시한 도면
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 등록 요청 메시지 포맷을 개략적으로 도시한 도면
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 UMTS 통신 시스템에서 Mobile IP를 이용하여 패킷 데이터를 전송하는 과정을 개략적으로 도시한 도면
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
상기 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 관리자 광고 메시지 포맷을 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 5를 설명하기에 앞서, 본 발명이 적용되는 이동 통신 시스템은 상기 도 1에서 설명한 UMTS(Universal Mobile Telecommunications Systems, 이하 "UMTS"라 칭하기로 한다) 통신 시스템과 동일한 시스템이라고 가정하기로 한다. 다만, 상기 도 1에서는 게이트웨이 패킷 무선 서비스 지원 노드(GGSN: Gateway GPRS Support Node, 이하 "GGSN"이라 칭하기로 한다)/방문자 노드 관리자(FA: Foreign Agent, 이하 "FA"라 칭하기로 한다)(119)가 FA COA(Care Of Address, 이하 "COA"라 칭하기로 한다) 방식만을 서비스하였었다. 그러나, 본 발명에서는 상기 GGSN/FA(119)가 상기 FA COA 방식뿐만 아니라 co-located COA 방식 모두를 지원한다. 즉, 상기 GGSN/FA(119)에 연결되어 있는 이동 통신 단말기(MN: Mobile Node)(111)가 FA COA 방식을 사용할 경우 상기 GGSN/FA(119)은 상기 이동 통신 단말기(111)와 FA COA 방식으로 통신을 수행하며, 이와는 반대로 상기 이동 통신 단말기(111)가 co-located COA 방식을 사용할 경우 상기 GGSN/FA(119)은 상기 이동 통신 단말기(111)와 co-located COA 방식으로 통신을 수행한다.
그리고 상기 도 2에서 설명한 바와 마찬가지로 상기 GGSN/FA(119)은 상기 이동 통신 단말기(111)로 관리자 광고(agent advertisement) 메시지를 전송한다. 여기서, 상기 GGSN이 FA 기능을 수행하지 않을 경우 상기 GGSN은 라우터 광고(router advertisement) 메시지를 통해서 상기 GGSN의 기능을 알려준다. 상기 관리자 광고 메시지 역시 라우터 광고 메시지와 동일한 기능을 수행하므로 상기 GGSN이 라우터 광고 메시지를 전송할 경우 별도의 메시지 포맷(message format)을 필요로 하지 않는다. 그러면 여기서 상기 도 5를 참조하여 상기 관리자 광고 메시지 포맷을 설명하기로 한다. 하기의 설명에서는 상기 이동 통신 단말기(111)가 co-located COA 방식을 사용하여 GGSN/FA(119)와 통신을 수행하는 경우만을 설명하기로 한다.
상기 도 5를 참조하면, 상기 관리자 광고 메시지는 타입(Type) 영역(511)과, 길이(Length) 영역(513)과, 시퀀스 넘버(Sequence Number) 영역(515)과, 등록 대기 시간 영역(Registration Life time) 영역(517)과, 등록 요구(R: Registration required) 영역(519)과, 비지(B: Busy) 영역(521)과, 홈 노드 관리자(HA: Home agent, 이하 "HA"라 칭하기로 한다)(H) 영역(523)과, 방문자 노드 관리자(FA: Foreign Agent, 이하 "FA"라 칭하기로 한다)(F) 영역(525)과, 최소 인켑슐레이션(M: Minimal encapsulation) 영역(527)과, GRE(G: Generic routing encapsulation) 영역(529)과, 밴 제이콥슨 헤더 압축(V: Van Jacopson header compression) 영역(531)과, 예약(reserved) 영역(533)과, 방문자 노드 관리자주소(COA: Care Of Address, 이하 "COA"라 칭하기로 한다)(zero or more Care of Address) 영역(535)을 가진다. 그러면 여기서 상기 관리자 광고 메시지의 각 영역들에 대해서 설명하기로 한다.
(1) 타입 영역(511)
현재 전송되는 메시지의 타입을 나타낸다.
(2) 길이 영역(513)
현재 전송되는 메시지의 메시지 길이를 나타낸다,
(3) 시퀀스 넘버 영역(515)
FA가 FA 동작을 시작한 이후에 전송한 관리자 광고 메시지들에 일련적으로 부여한 시퀀스 넘버를 나타낸다.
(4) 등록 대기 시간 영역(517)
FA가 관리자 광고 메시지를 전송한 후 이동 통신 단말기로부터 등록 요청(registration request) 메시지를 수신하기를 대기하는 시간을 나타낸다. 즉, FA가 관리자 광고 메시지를 전송한 후 상기 등록 대기 시간 영역(517)에 표기되어 있는 시간 동안 이동 통신 단말기로부터 등록 요청 메시지를 수신하지 못할 경우 상기 관리자 광고 메시지는 유효하지 못하게 된다.
(5) 등록 요구 영역(519)
상기 등록 요구 영역(519)에는 0 혹은 1의 값이 표기되며, 상기 등록 요구 영역(519)이 1로 표기될 경우에는 FA COA 방식에 따른 등록이 필요함을 나타내고, 이와는 반대로 상기 등록 요구 영역(419)이 0으로 표기될 경우에는 FA COA 방식에따른 등록이 필요하지 않음을 나타낸다. 본 발명에서는 이동 통신 단말기가 co-located COA 방식을 사용하여 통신을 수행하므로 상기 등록 요구 영역(519)은 "0"으로 표기된다.
(6) 비지 영역(521)
상기 비지 영역(521)에는 0 혹은 1의 값이 표기되며, 상기 비지 영역(521)이 1로 표기될 경우에는 FA가 비지 상태에 있어 이동 통신 단말기를 더 이상 등록하지 못함을 나타낸다. 이와는 반대로 상기 비지 영역(521)이 0으로 표기될 경우에는 FA가 이동 통신 단말기를 등록하는 것이 가능함을 나타낸다.
(7) HA 영역(523)
상기 HA 영역(523)에는 0 혹은 1의 값이 표기되며, 상기 HA 영역(523)이 1로 표기될 경우에는 HA임을 나타낸다. 여기서, 상기 관리자 광고 메시지는 HA 혹은 FA가 전송하는 것이 가능하며, HA가 상기 관리자 광고 메시지를 전송할 경우 상기 HA 영역(523)에는 현재 관리자 광고 메시지를 전송하는 주체가 HA임을 나타내기 위해서 1이 표기된다. 상기 도 5를 설명함에 있어서는 상기 관리자 광고 메시지를 전송하는 주체가 FA로 가정하며, 따라서 상기 HA 영역(523)에는 0이 표기된다.
(8) FA 영역(525)
상기 FA 영역(525)에는 0 혹은 1의 값이 표기되며, 상기 FA 영역(525)이 1로 표기될 경우에는 FA임을 나타낸다. 상기에서 설명한 바와 같이 관리자 광고 메시지는 HA 혹은 FA가 전송하는 것이 가능하며, FA가 상기 관리자 광고 메시지를 전송할 경우 상기 FA 영역(525)에는 현재 관리자 광고 메시지를 전송하는 주체가 FA임을나타내기 위해서 1이 표기된다. 상기 도 5를 설명함에 있어서는 상기 관리자 광고 메시지를 전송하는 주체가 FA로 가정하기로 하였으므로, 상기 FA 영역(525)에는 1이 표기된다.
(9) 최소 인켑슐레이션 영역(527)
이동 통신 단말기는 FA로 데이터를 전송할 때 상기 전송되는 데이터를 인켑슐레이션시키는데, 상기 인켑슐레이션 방식에는 IP in IP 인켑슐레이션 방식과, 최소 인켑슐레이션 방식과, GRE 방식 등이 있다. 상기 최소 인켑슐레이션 영역(527)이 1로 표기될 경우 상기 FA가 최소 인켑슐레이션 방식을 지원 가능함을 나타낸다.
(10) GRE 영역(529)
상기 GRE 영역(529) 영역이 1로 표기될 경우 FA가 GRE 방식을 지원 가능함을 나타낸다.
(10) 밴 제이콥슨 헤더 압축 영역(531)
상기 밴 제이콥슨 헤더 압축 영역(5319)에는 0 혹은 1의 값이 표기되며, 상기 밴 제이콥슨 헤더 압축 영역(531)이 1로 표기될 경우에는 FA가 IP 헤더를 압축하는 방식이 밴 제이콥슨 헤더 압축방식을 사용함을 나타낸다.
(11) 예약 영역(533)
차후 상기 관리자 광고 메시지에 추가적으로 포함될 정보들을 위해 예약된 영역이다.
(12) COA 영역(535)
COA는 FA의 어드레스를 나타낸다. 그런데, 상기 관리자 광고 메시지를 전송하는 주체가 HA일 경우에는 상기 COA를 전송할 필요가 없고(zero COA), 상기 관리자 광고 메시지를 전송하는 주체가 HA일 경우에는 COA를 전송해야 하므로 0개를 초과하는 COA(more COA)를 전송해야한다. 따라서, 상기 COA 영역(535)에는 상기 관리자 광고 메시지를 전송하는 주체가 HA일 경우에는 데이터가 표기되지 않고, 상기 관리자 광고 메시지를 전송하는 주체가 FA일 경우에는 해당 FA의 COA가 기재된다.
상기 도 5에서 설명한 바와 같은 관리자 광고 메시지를 수신한 이동 통신 단말기(111)는 상기 관리자 광고 메시지의 등록 요구 영역(519)값이 "0"으로 표기되어 있으므로, co-located COA 방식을 사용하여 GGSN/FA(119)와 통신을 수행하게 된다. 즉, 상기 이동 통신 단말기(111)는 상기 관리자 광고 메시지를 수신함에 따라 상기 GGSN/FA(119)로 등록 요청(Registration Request) 메시지를 전송하여 상기 이동 통신 단말기(111) 자신에 대해 모바일 아이피(이하 "Mobile IP"라 칭하기로 한다) 어드레스를 할당받게 된다. 그러면 여기서 도 6을 참조하여 본 발명의 등록 요청 메시지 포맷을 설명하기로 한다.
상기 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 등록 요청 메시지 포맷을 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 6을 참조하면, 상기 등록 요청 메시지는 타입(Type) 영역(611)과, 동시 바인딩(S: Simultaneous binding) 영역(613)과, 브로드캐스트 데이터그램(B: Broadcast datagram) 영역(615)과, 디켑슐레이션(D: Decapsulation by mobile node) 영역(617)과, 최소 인켑슐레이션(M: Minimal encapsulation) 영역(619)과, GRE(G: Generic routing encapsulation) 영역(621)과, 밴 제이콥슨 헤드 압축(V:Van Jacopson header compression) 영역(623)과, 예약(reserved) 영역(625)과, 대기 시간(Lifetime) 영역(627)과, 홈 어드레스(Home Address) 영역(629)과, HA 영역(631)과, COA 영역(633)과, 식별자(Identification) 영역(635)을 가진다. 그러면 여기서 상기 등록 요청 메시지의 각 영역들에 대해서 설명하기로 한다.
(1) 타입 영역(611)
현재 전송되는 메시지의 타입을 나타낸다.
(2) 동시 바인딩 영역(613)
이동 통신 단말기는 상기 등록 요청 메시지를 사용하여 HA에게 등록 요청시 이전에 사용했었던 이동 바인딩(mobility binding)을 그대로 유지할 것을 요청할 수 있으며, 이는 이동 통신 단말기가 이동하였더라도 상기 이동 통신 단말기가 속해있는 FA가 변경되지 않았을 때 이전 FA와의 통신에서 사용하던 이동 바인딩을 그대로 사용하기 위함이다. 그래서 상기 동기 바인딩 영역(613)의 값이 "1"로 표기되면 상기 HA는 이전 FA와의 통신에서 사용하던 이동 바인딩을 그대로 사용하도록 제어한다.
(3) 브로드캐스트 데이터그램 영역(615)
이동 통신 단말기는 HA에서 발생하는 모든 데이터그램들을 이동 통신 단말기 자신에게 터널링(tunneling)시킬 것을 요구하게 된다. 즉, 상기 브로드캐스트 데이터그램 영역(615)이 "1"로 표기될 경우 HA에서 브로드캐스팅(broadcasting)하는 모든 데이터그램들을 상기 이동 통신 단말기에게 터널링해줄 것을 요구함을 나타내는 것이다.
(4) 디켑슐레이션 영역(617)
상기 UMTS 통신 시스템에서 상기 이동 통신 단말기를 타겟(target)으로 하는 데이터들은 인켑슐레이션(encapsulation)된 상태로 전송된다. 그리고, 상기 인켑슐레이션 방식에는 IP in IP 인켑슐레이션 방식과, 최소 인켑슐레이션 방식과, GRE 방식 등이 있다. 그런데, 상기 co-located COA 방식을 지원하기 위해서는 인켑슐레이션된 데이터를 이동 통신 단말기가 디켑슐레이션해야한다. 그러므로, 상기 디켑슐레이션 영역(617)이 "1"로 표기될 경우에는 상기 이동 통신 단말기가 co-located COA 방식을 사용함을 나타내며, 상기 디켑슐레이션 영역(617)이 "0"으로 표기될 경우에는 상기 이동 통신 단말기가 FA COA 방식을 사용함을 나타낸다. 이렇게, 상기 디켑슐레이션 영역(617)에서 co-located COA 방식 혹은 FA COA 방식을 사용하는지를 나타냄으로 상기 GGSN/FA(119)는 상기 이동 통신 단말기의 COA 방식을 파악하게 된다.
(4) 최소 인켑슐레이션 영역(619)
이동 통신 단말기는 FA로 데이터를 전송할 때 상기 전송되는 데이터를 인켑슐레이션시키는데, 상기 인켑슐레이션 방식에는 IP in IP 인켑슐레이션 방식과, 최소 인켑슐레이션 방식과, GRE 방식이 있다. 상기 최소 인켑슐레이션 영역(619)이 1로 표기될 경우 상기 이동 통신 단말기가 최소 인켑슐레이션 방식을 지원 가능함을 나타낸다.
(5) GRE 영역(621)
상기 GRE 영역(621) 영역이 1로 표기될 경우 이동 통신 단말기가 GRE 방식을지원 가능함을 나타낸다.
(6) 밴 제이콥슨 헤더 압축 영역(623)
상기 밴 제이콥슨 헤더 압축 영역(623)에는 0 혹은 1의 값이 표기되며, 상기 밴 제이콥슨 헤더 압축 영역(623)이 1로 표기될 경우에는 이동 통신 단말기가 IP 헤더를 압축하는 방식이 밴 제이콥슨 헤더 압축방식을 사용함을 나타낸다.
(7) 예약 영역(625)
차후 상기 등록 요청 메시지에 추가적으로 포함될 정보들을 위해 예약된 영역이다.
(8) 대기 시간 영역(627)
상기 이동 통신 단말기는 FA가 전송한 관리자 광고 메시지를 수신하고, 상기 수신한 관리자 광고 메시지에 상응하게 상기 FA로 등록 요청 메시지를 전송한다. 상기 이동 통신 단말기는 상기 FA로 등록 요청 메시지를 전송한 후 상기 대기 시간 영역(627)에 표기되어 있는 대기 시간 동안 등록 응답(registration reply) 메시지의 수신을 대기한다. 만약. 상기 대기 시간 영역(627)에 표기되어 있는 대기 시간 동안 상기 등록 응답 메시지를 수신하지 못할 경우 상기 등록 요청 메시지는 파기된다.
(9) 홈 어드레스 영역(629)
상기 홈 어드레스 영역(629)에는 이동 통신 단말기 자신의 IP 어드레스가 표기된다.
(10) HA 영역(631)
상기 HA 영역(631)에는 이동 통신 단말기가 속한 HA의 IP 어드레스가 표기된다.
(11) COA 영역(633)
상기 COA 영역(633)에는 상기 이동 통신 단말기가 속한 FA의 IP 어드레스가 표기된다.
(12) 식별자 영역(635)
상기 식별자(635)에는 상기 등록 요청 메시지를 식별하는 식별자가 표기되며, 이후 상기 등록 요청 메시지에 상응하는 등록 응답 메시지를 구분할 때 상기 등록 응답 메시지의 식별자를 상기 식별자 영역(635)에 표기되어 있는 식별자와 비교하여 해당 등록 응답 메시지인지 여부를 판단한다. 즉, 상기 식별자 영역(635)에 표기된 식별자가 "11"일 경우 상기 등록 요청 메시지에 대응되는 등록 응답 메시지는 반드시 식별자로 "11"을 가져야만 한다.
그러면 여기서 도 7을 참조하여 본 발명에서 Mobile IP를 이용하여 패킷 데이터를 전송하는 과정을 설명하기로 한다.
상기 도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 UMTS 통신 시스템에서 Mobile IP를 이용하여 패킷 데이터를 전송하는 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 7을 참조하면, 먼저 외부 네트워크로부터 홈 네트워크(121)의 HA로 IP 패킷 데이터, 즉 IP 프로토콜 데이터 유닛(PDU: Protocol Data Unit, 이하 "PDU"라 칭하기로 한다)(711)이 전달되면, 상기 HA는 상기 전달받은 IP PDU(711)를 GGSN/FA(119)로 전달한다. 여기서, 상기 IP PDU(711)는 헤더(header) 부분에 외부네트워크의 IP 어드레스(715)와, 상기 IP PDU(711)가 타겟으로 하는 이동 통신 단말기(111)의 IP 어드레스(713)를 포함하고 있다. 상기 GGSN/FA(119)는 상기 이동 통신 단말기(111)의 등록 요청 과정에서 상기 이동 통신 단말기(111)가 어떤 형태의 COA 방식을 사용하고 있는지 알 수 있다. 즉, 상기 GGSN/FA(119)는 상기 도 6에서 설명한 등록 요청 메시지의 디켑슐레이션 영역(617)에 표기되어 있는 값이 1일 경우 상기 이동 통신 단말기(111)가 co-located COA 방식을 사용하고 있다고 판단하고, 혹은 상기 등록 요청 메시지의 디켑슐레이션 영역(617)에 표기되어 있는 값이 0일 경우 상기 이동 통신 단말기(111)가 FA COA 방식을 사용하고 있다고 판단한다. 상기 도 7에서는 상기 이동 통신 단말기(111)가 상기 co-located COA 방식을 사용하고 있다고 가정하기로 한다.
상기 이동 통신 단말기(111)가 상기 co-located COA 방식을 사용하고 있으므로 상기 GGSN/FA(119)는 상기 HA로부터 전달받은 IP PDU(711)에 패킷 무선 서비스(GPRS: General Packet Radio Service, 이하 "GPRS"라 칭하기로 한다) 터널링 프로토콜(GTP: GPRS Tunneling Protocol, 이하 "GTP"라 칭하기로 한다) 터널을 사용하기 위해서 IP/UDP/GTP(717)를 추가적으로 삽입한다. 여기서, 상기 이동 통신 단말기(111)가 상기 co-located COA 방식을 사용하고 있다는 것은 디켑슐레이션이 이동 통신 단말기(111)에서 수행되는 것을 나타내며, 따라서 상기 GGSN/FA(119)는 상기 HA로부터 전달받은 IP PDU(711)에 대해서 디켑슐레이션하지 않는다. 상기 GGSN/FA(119)는 IP/UDP/GTP(717)가 추가된 IP PDU(711)를 해당 GTP 터널을 통해 SGSN(115)로 전달한다. 상기 SGSN(115)은 상기 GGSN/FA(119)으로부터 전달받은 IPPDU(711)를 분석하여 해당하는 GTP 터널을 통해 상기 이동 통신 단말기(111)로 전달한다. 그러면 상기 이동 통신 단말기(111)는 상기 SGSN(115)로부터 전달받은 IP PDU(711)를 분석하여 외부 IP 어드레스(715)를 디켑슐레이션한다. 이렇게 디켑슐레이션 IP PDU(711)는 실제 데이터와 상기 이동 통신 단말기(111)의 홈 어드레스(713)만 포함되어 있다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
상술한 바와 같은 본 발명은, IPv4 어드레스를 사용하는 통신 시스템에서 co-located COA 방식을 지원하는 시스템 및 방법을 제공하여 IPv4 어드레스의 부족현상을 제거한다. 그리고, 이동 통신 단말기가 사용하는 COA 방식들 모두, 즉 FA COA 방식 및 co-located COA 방식 모두를 지원하는 것을 가능하게므로 통신 시스템 서비스 효율성을 향상시킨다는 이점을 가진다. 또한, 향후 UMTS 통신 시스템이 진화하여 IPv6 어드레스를 사용할 경우 상기 IPv4 어드레스를 사용하는 COA 방식과 IPv6 어드레스를 사용하는 COA 방식간의 호환성을 유지시킬수 있다는 이점을 가진다.

Claims (9)

  1. 인터넷 프로토콜 버전 4 어드레스를 사용하는 통신 시스템에서 코-로케이티드 씨오에이(co-located COA) 방식을 지원하는 방법에 있어서,
    방문자 노드 관리자가 이동 통신 단말기의 통신 요구를 감지하면 상기 이동 통신 단말기로 상기 co-located COA 방식으로 데이터 통신이 가능함을 통보하는 과정과,
    상기 통보후 상기 이동 통신 단말기는 상기 방문자 노드 관리자로 상기 co-located COA 방식을 사용하여 통신할 수 있도록 등록 요청하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 통보 과정은 관리자 광고 메시지를 전송하는 관리자가 방문자 노드임을 나타내는 제1영역과, 상기 방문자 노드 관리자가 상기 co-located COA 방식으로 데이터 통신이 가능함을 나타내는 제2영역을 포함하는 상기 관리자 광고 메시지를 전송하는 것임을 특징으로 하는 상기 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 등록 요청 과정은 상기 이동 통신 단말기가 상기 co-located COA 방식을 사용할 것임을 나타내는 영역을 포함하는 등록 요청 메시지를 전송하는 것임을 특징으로 하는 상기 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 방문자 노드 관리자는 상기 이동 통신 단말기를 co-located COA 방식을 사용하는 이동 통신 단말기로 등록하는 과정과,
    상기 등록 후 외부 네트워크로부터 상기 이동 통신 단말기를 타겟으로 하는 데이터가 유입되면 상기 방문자 노드 관리자는 상기 데이터를 그대로 상기 이동 통신 단말기로 전달하는 과정과,
    상기 이동 통신 단말기는 상기 데이터에 대한 디켑슐레이션을 수행하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  5. 인터넷 프로토콜 버전 4 어드레스를 사용하는 통신 시스템에서 코-로케이티드 씨오에이(co-located COA) 방식을 지원하는 시스템에 있어서,
    이동 통신 단말기의 통신 요구를 감지하면 상기 co-located COA 방식으로 데이터 통신이 가능함을 통보하는 방문자 노드 관리자와,
    상기 통보에 따라 상기 co-located COA 방식을 사용하여 통신할 수 있도록등록 요청하는 이동 통신 단말기를 포함함을 특징으로 하는 상기 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 방문자 노드 관리자는 관리자 광고 메시지를 전송하는 관리자가 방문자 노드임을 나타내는 제1영역과, 상기 방문자 노드 관리자가 상기 co-located COA 방식으로 데이터 통신이 가능함을 나타내는 제2영역을 포함하는 상기 관리자 광고 메시지를 전송하여 상기 co-located COA 방식으로 데이터 통신이 가능함을 통보함을 특징으로 하는 상기 시스템.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 이동 통신 단말기는 상기 이동 통신 단말기가 상기 co-located COA 방식을 사용할 것임을 나타내는 영역을 포함하는 등록 요청 메시지를 전송하여 등록 요청함을 특징으로 하는 상기 시스템.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 방문자 노드 관리자는 상기 이동 통신 단말기의 등록 요청에 따라 상기 이동 통신 단말기를 co-located COA 방식을 사용하는 이동 통신 단말기로 등록하고, 이후 외부 네트워크로부터 상기 이동 통신 단말기를 타겟으로 하는 데이터가 유입되면 상기 데이터를 디켑슐레이션하지 않고 그대로 상기 이동 통신 단말기로 전달함을 특징으로 하는 상기 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 이동 통신 단말기는 상기 방문자 노드 관리자에서 전달한 데이터를 디켑슐레이션함을 특징으로 하는 상기 시스템.
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