KR20060024885A - Method for handoff between networks in a subway wireless lan system - Google Patents

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Abstract

IPv4 환경 하에서 지하철 무선랜 시스템의 네트워크간 핸드 오버 방법에 있어서, 고정 무선중계기(Fixed Access Switch: FAS)에서 주소결정프로토콜(Address Resolution Protocol: ARP)에 의해 디폴트 라우터 IP에 대한 매체접근제어주소(Media Access Control Address: MACA) 정보를 추출하여 ARP 테이블을 생성하는 과정과; 상기 MAC 주소 및 기타 환경정보를 포함하는 비콘 신호를 생성하는 과정과; 생성된 비콘 신호를 이동 무선중계기(Mobile Access Router: MAR)로 전송하는 과정과; 이동 무선중계기(MAR)에서 일정 주기로 비콘 신호를 수신하는 과정과; 수신된 비콘 신호를 분석하여 핸드오버 조건에 만족하는 지 확인하는 과정과; 핸드오버 조건에 만족하는 경우, 비콘 정보중 네트워크 정보를 분석하여 네트워크간의 이동인지 확인하는 과정과; 네트워크간의 이동인 경우, 디폴트 라우터의 MAC 주소정보를 삭제하고, 비콘 정보를 이용하여 디폴트 라우터의 MAC 주소정보를 재 설정하는 과정과; 핸드오버 프로토콜을 수행하는 과정을 포함하여 이루어지는 지하철 무선랜 시스템의 네트워크간 핸드 오버 방법.In the inter-network handover method of the subway wireless LAN system in IPv4 environment, the media access control address for the default router IP by the address resolution protocol (ARP) in a fixed access switch (FAS) Generating an ARP table by extracting Access Control Address (MACA) information; Generating a beacon signal including the MAC address and other environmental information; Transmitting the generated beacon signal to a mobile access router (MAR); Receiving a beacon signal at a predetermined period in a mobile radio repeater (MAR); Analyzing the received beacon signal to determine whether a handover condition is satisfied; If the handover condition is satisfied, analyzing network information in the beacon information to determine whether the network is moved; Deleting the MAC address information of the default router and resetting MAC address information of the default router using beacon information when the network is moved between networks; An inter-network handover method of a subway wireless LAN system comprising the step of performing a handover protocol.

지하철, 무선랜, IPv4, 핸드오버Subway, WLAN, IPv4, Handover

Description

지하철 무선랜 시스템의 네트워크간 핸드 오버 방법{Method for handoff between networks in a subway wireless LAN system}Method for handover between networks in subway wireless LAN system

도 1은 IPv6 환경 하에서의 무선 랜 핸드오버 제어과정을 나타낸 흐름도이다.1 is a flowchart illustrating a WLAN handover control process in an IPv6 environment.

도 2는 본 발명에 따른 지하철 무선랜 시스템의 네트워크 간 핸드오버 방법의 진행과정을 나타낸 흐름도이다.2 is a flowchart illustrating a process of an inter-network handover method of a subway wireless LAN system according to the present invention.

도 3은 무선랜 시스템을 구성하고 있는 각 구성요소간의 동작을 나타내는 타이밍도이다.3 is a timing diagram illustrating the operation between the components constituting the WLAN system.

본 발명은 지하철 무선랜 시스템의 네트워크간 핸드 오버 방법에 관한 것으로서, 특히 IPv4 환경 하에서 지하철 무선 랜 시스템에서 이동 무선중계기(Mobile Access Router: MAR)가 네트워크 간 이동이 이루어질 때, 이동 무선중계기의 IP 주소의 재설정 없이 끊김 없는 무선 랜 서비스를 제공하는 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an inter-network handover method of a subway wireless LAN system. Particularly, when a mobile access router (MA) moves between networks in a subway wireless LAN system under an IPv4 environment, an IP address of the mobile wireless repeater is performed. The present invention relates to a method of providing a seamless wireless LAN service without resetting.

32비트 인터넷 주소체계를 사용하는 IPv4의 한계를 벗어나기 위해 128비트 주소체계의 IPv6가 제안되었다. 거의 무한의 인터넷 주소 공간을 갖는 IPv6에서의 무선랜의 IP 이동성 보장을 위한 기술은 다음과 같다. 호스트(Host) 단위의 망(network)간 이동성 보장을 위해 다른 망으로의 이동 시, 먼저 해당 망의 프리픽스(prefix) 정보를 받아 호스트의 IP를 재구성한다. 이후, 변경된 IP로 동작하며 HA(Home Agent)및 CN(Correspondent Node)에서 바인딩 업데이트(binding update)를 수행하여 통신의 연속성을 보장하도록 설계되었다.To overcome the limitations of IPv4 using 32-bit Internet addressing system, IPv6 with 128-bit addressing system has been proposed. Techniques for guaranteeing IP mobility of WLAN in IPv6 having an almost infinite Internet address space are as follows. When moving to another network to ensure mobility between hosts in a host unit, the host IP is reconfigured by receiving the prefix information of the corresponding network. After that, it operates with the changed IP and is designed to guarantee the continuity of communication by performing binding update in HA (Correspondent Node) and CN (Correspondent Node).

그 과정은 도 1에서 나타난 바와 같이 이루어진다. 먼저, 단말장치(Mobile Node: MN)가 이동됨에 따라 무선 환경이 변화되면, 단말장치(MN)는 현재 링크(link)된 망의 프리픽스 정보를 요청한다(S11).The process is done as shown in FIG. First, when a wireless environment changes as a mobile node (MN) is moved, the terminal device (MN) requests prefix information of a currently linked network (S11).

해당 라우터(Router)로부터 프리픽스(prefix) 정보를 수신하면, 해당 망 프리픽스(prefix) 정보와 자신의 매체접근제어주소(Media Access Control Address: MACA) 정보를 조합하여, IP Address(Primary Co-Address)를 재구성한다(S12).When the prefix information is received from the router, the network prefix information is combined with the media access control address (MACA) of its own and an IP address (Primary Co-Address). Reconfigure (S12).

통신의 연속성 보장을 위해 이전 링크(link)의 라우터(Router)로 바인딩 업데이트(binding update)를 요구한다(S13).In order to guarantee continuity of communication, a binding update is requested to a router of a previous link (S13).

이후의 패킷(Packet)의 전달은 CN에서 이전 라우터(Router)로 전송된다. 이전 라우터는 단말기가 이동한 망의 라우터(Router)로 터널링(Tunneling)을 통해 포워딩(forwarding)하여 단말기까지 패킷이 전달된다(S14).Subsequent packet forwarding is sent from the CN to the previous router. The previous router forwards the packet through the tunneling to the router of the network to which the terminal moves (S14).

이후 CN으로 바인딩 업데이트(binding update)를 요구하여(S15), 패킷이 최적의 경로를 통해 라우팅되도록 한다(S16).Thereafter, a binding update is requested to the CN (S15), so that the packet is routed through an optimal path (S16).

무선랜 환경에서 네트워크간의 이동시 IP 주소를 재구성할 경우, 해당 호스트에 대한 인증을 재 수행해야 한다. 또한, 지하철 무선랜에서와 같이 호스트들이 동시에 이동이 이루어지는 환경에서는 호스트들의 IP 주소 재구성을 위한 부하가 집중된다. 따라서, 원활한 무선 랜 서비스를 할 수 없게 되는 문제가 있다.When reconfiguring an IP address when moving between networks in a WLAN environment, authentication of the host must be performed again. In addition, in an environment where hosts are simultaneously moved, such as in a subway WLAN, loads for IP address reconfiguration of hosts are concentrated. Therefore, there is a problem that a smooth wireless LAN service can not be performed.

또한, IPv6 환경이 보편화되어 있지 않기 때문에, 기존 IPv4 환경에서의 무선랜 네트워크 간 이동성 보장을 위한 방안이 요구되고 있는 실정이다.In addition, since the IPv6 environment is not common, a method for ensuring mobility between WLAN networks in an existing IPv4 environment is required.

본 발명은 IPv4환경에서의 지하철 무선랜 시스템의 핸드오버를 제어하는 방법을 제공하는 것이다.The present invention provides a method for controlling handover of a subway WLAN system in an IPv4 environment.

본 발명의 다른 목적은 지하철 무선랜 시스템에서 네트워크간의 이동시 IP의 변경이나 재 구성없이 핸드오버를 수행하는 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for performing handover without changing or reconfiguring IP when moving between networks in a subway WLAN system.

본 발명의 또 다른 목적은 지하철 무선랜 시스템의 네트워크 간 핸드오버시 패킷의 손실을 방지하고 접속을 유지할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a method for preventing packet loss and maintaining a connection during handover between networks of a subway wireless LAN system.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 지하철 무선랜 시스템의 핸드오버 제어방법은 고정 무선중계기(Fixed Access Switch: FAS)에서 주소결정프로토콜(Address Resolution Protocol: ARP)에 의해 디폴트 라우터 IP에 대한 매체접근제어주소(Media Access Control Address: MACA) 정보를 추출하여 ARP 테이블을 생성하는 과정과; 상기 MAC 주소 및 기타 환경정보를 포함하는 비콘 신호를 생성하는 과정과; 생성된 비콘 신호를 이동 무선중계기(Mobile Access Router: MAR)로 전송하는 과정과; 이동 무선중계기(MAR)에서 일정 주기로 비콘 신호를 수신하는 과정과; 수신된 비콘 신호를 분석하여 핸드오버 조건에 만족하는 지 확인하는 과정과; 핸드오버 조건에 만족하는 경우, 비콘 정보중 네트워크 정보를 분석하여 네트워크 간의 이동인지 확인하는 과정과; 네트워크간의 이동인 경우, 디폴트 라우터의 MAC 주소정보를 삭제하고, 비콘 정보를 이용하여 디폴트 라우터의 MAC 주소정보를 재 설정하는 과정과; 핸드오버 프로토콜을 수행하는 과정을 포함하여 이루어지는 것을 구성의 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a method for controlling a handover of a subway wireless LAN system according to the present invention includes a medium access to a default router IP by an address resolution protocol (ARP) in a fixed access switch (FAS). Generating an ARP table by extracting Media Access Control Address (MACA) information; Generating a beacon signal including the MAC address and other environmental information; Transmitting the generated beacon signal to a mobile access router (MAR); Receiving a beacon signal at a predetermined period in a mobile radio repeater (MAR); Analyzing the received beacon signal to determine whether a handover condition is satisfied; If the handover condition is satisfied, analyzing network information in the beacon information to determine whether the network is moved; Deleting the MAC address information of the default router and resetting MAC address information of the default router using beacon information when the network is moved between networks; Characterized in that the configuration including the process of performing the handover protocol.

이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명에 따른 지하철 무선랜 시스템의 핸드오버 제어방법을 설명하기로 한다.Hereinafter, a handover control method of a subway wireless LAN system according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 따른 지하철 무선랜 핸드오버 제어방법의 진행과정을 나타낸 흐름도이고, 도 3은 무선랜 시스템을 구성하고 있는 각 구성요소간의 동작을 나타내는 타이밍도이다. 두 도면을 참조로 핸드오버 제어과정을 설명하기로 한다.2 is a flowchart illustrating a process of a method for controlling a subway WLAN handover according to the present invention, and FIG. 3 is a timing diagram illustrating an operation between components of the WLAN system. A handover control process will be described with reference to the two drawings.

고정 무선중계기(FAS)는 주소결정프로토콜(Address Resolution Protocol: ARP)에 의해 기본설정 라우터(Default Router) IP에 대한 MAC 주소 정보를 추출한다. 이를 바탕으로 ARP 테이블을 구성한다(S21).The fixed radio repeater (FAS) extracts MAC address information for a default router IP by using an address resolution protocol (ARP). Based on this, an ARP table is constructed (S21).

디폴트 라우터(Default Router) IP의 MAC 주소 및 기타 환경 정보 등이 저장된 비콘 신호를 생성하여(S22) 일정 시간을 주기로 하여 비콘을 전송한다(S23).The default router generates a beacon signal in which the MAC address and other environmental information of the IP are stored (S22), and transmits the beacon at a predetermined time period (S23).

이동 무선중계기(Moving Access Router: MAR)는 전동차의 운행에 의해 위치 이동이 이루어진다. 이동 무선중계기(MAR)는 일정 시간을 주기로 하여 상기 고정 무선중계기(FAS)에서 전송하는 비콘신호를 검색하고 분석한다(S24). 수신된 비콘신호를 분석하여 핸드오버 조건에 만족되는 지 판단한다(S25).Moving access router (MAR) is moved position by the operation of the electric vehicle. The mobile radio repeater (MAR) searches for and analyzes the beacon signal transmitted from the fixed radio repeater (FAS) at a predetermined time period (S24). The received beacon signal is analyzed to determine whether the handover condition is satisfied (S25).

만족되지 않으면 주기적으로 비콘을 검색하는 작업을 계속 수행한다.If it is not satisfied, continue searching for beacons periodically.

수신된 비콘의 분석결과, 핸드오버 조건이 만족되면 해당 비콘정보 중 네트워크 정보를 분석한다. 이전 네트워크와 다른 망으로의 이동여부를 판단한다(S26).As a result of the analysis of the received beacon, if the handover condition is satisfied, network information is analyzed among the beacon information. It is determined whether to move to a different network from the previous network (S26).

다른 망으로의 이동이면 디폴트 라우터(Default Router)의 MAC 주소정보를 삭제하고, 비콘정보를 이용하여 디폴트 라우터의 MAC 주소정보를 재설정한다(S27).When moving to another network, the MAC address information of the default router is deleted and the MAC address information of the default router is reset using beacon information (S27).

이후, 핸드오버 프로토콜을 수행하여 패킷의 유실이나 통신의 두절 없이 연결상태를 유지하면서 안정적인 무선 랜 서비스를 계속 수행한다(S28).Thereafter, by performing the handover protocol to continue the stable wireless LAN service while maintaining a connection state without loss of packets or communication loss (S28).

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 지하철 무선랜 시스템의 핸드오버 제어방법은 기존 IPv4 망에서 호스트의 IP 주소 변경 없이 원활한 이동성을 보장할 수 있는 효과를 갖는다. 또한, 핸드오버시 패킷의 손실을 방지하고 접속을 유지할 수 있는 효과를 갖는다.As described above, the handover control method of the subway wireless LAN system according to the present invention has the effect of ensuring the smooth mobility without changing the IP address of the host in the existing IPv4 network. In addition, there is an effect that can prevent the loss of packets during handover and maintain the connection.

Claims (1)

지하철 무선랜 시스템의 네트워크간 핸드 오버 방법에 있어서,In the inter-network handover method of the subway wireless LAN system, 고정 무선중계기(Fixed Access Switch: FAS)에서 주소결정프로토콜(Address Resolution Protocol: ARP)에 의해 디폴트 라우터 IP에 대한 매체접근제어주소(Media Access Control Address: MACA) 정보를 추출하여 ARP 테이블을 생성하는 과정과;Process of generating ARP table by extracting Media Access Control Address (MACA) information about default router IP by Address Resolution Protocol (ARP) in fixed access switch (FAS) and; 상기 MAC 주소 및 기타 환경정보를 포함하는 비콘 신호를 생성하는 과정과;Generating a beacon signal including the MAC address and other environmental information; 생성된 비콘 신호를 이동 무선중계기(Mobile Access Router: MAR)로 전송하는 과정과;Transmitting the generated beacon signal to a mobile access router (MAR); 이동 무선중계기(MAR)에서 일정 주기로 비콘 신호를 수신하는 과정과;Receiving a beacon signal at a predetermined period in a mobile radio repeater (MAR); 수신된 비콘 신호를 분석하여 핸드오버 조건에 만족하는 지 확인하는 과정과;Analyzing the received beacon signal to determine whether a handover condition is satisfied; 핸드오버 조건에 만족하는 경우, 비콘 정보 중 네트워크 정보를 분석하여 네트워크간의 이동인지 확인하는 과정과;If the handover condition is satisfied, analyzing network information among beacon information to determine whether the network is moved; 네트워크간의 이동인 경우, 디폴트 라우터의 MAC 주소정보를 삭제하고, 비콘 정보를 이용하여 디폴트 라우터의 MAC 주소정보를 재 설정하는 과정과;Deleting the MAC address information of the default router and resetting MAC address information of the default router using beacon information when the network is moved between networks; 핸드오버를 수행하는 과정을 포함하여 이루어지는 지하철 무선랜 시스템의 네트워크간 핸드 오버 방법.An inter-network handover method of a subway wireless LAN system comprising a handover process.
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