KR20060051843A - Ｐｐｐ 세션의 끊김없는 능동세션 이주방법 - Google Patents

Ｐｐｐ 세션의 끊김없는 능동세션 이주방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 PPP(point-to-point protocol)를 위한 능동 세션 이동성 해결방안(active session mobility solution)은 서빙 소스(serving source)(예를 들면, PPP 단말 장치)로부터 새로운 서빙 타겟(serving target)(예를 들면, PPP 단말 장치)로의 P-P 터널링과 같은 터널링 메카니즘에서 터널링 오버헤드를 감소시킴으로써 신속하고 자연스런 핸드오프를 제공한다. 본 발명의 능동 세션 이동성 해결방안에서, PPP 세션은 모든 위상이 완료되지 않을 지라도(예를 들면, LCP, PAP/CHAP는 완료되지만 IPCP 및 CCP는 완료되지 않을 때라도) 이주될 수 있다. 이와 같은 경우에, 미완료 위상은 타겟 PPP의 PPP에서 교섭될 것이다.

Description

ＰＰＰ 세션의 끊김없는 능동세션 이주방법{ACTIVE SESSION MOBILITY SOLUTION FOR POINT-TO-POINT PROTOCOL}
도 1은 종래의 CDMA 계층적 무선 IP 네트워크의 고레벨 블록도.
도 2는 본 발명의 실시예가 적용된 BSR(Base-Station-Router)형 네트워크 구조의 고레벨 블록도.
도 3은 소스 BSR로부터 타겟 BSR으로의 PPP 전송의 바로 이전의 초기 상태 동안의 도 1의 BSR 네트워크를 도시하는 고레벨 기능도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라서 PPP를 위한 능동 세션 이동성의 방법을 도시하는 고레벨 블록도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라서 역방향 링크 PPP 이주를 위한 방법의 실시예를 도시하는 도면.
도 6은 본 발명의 실시예에 따라서 순방향 링크 FA 이주를 위한 방법의 실시예를 도시하는 도면.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
200: BSR 네트워크 210: AT
220: BSR 기지국 라우터 230: 핵심망
240: HA 250: IP 인터넷
본 발명은 모바일 통신 시스템(mobile communications systems)에 관한 것으로, 특히 고 동적 인터넷 프로토콜기반 네트워킹 환경에서 멀티미디어 애플리케이션을 지원하는 시스템에서의 이동성 관리 기법에 관한 것이다.
컴퓨터 데이터망에서의 모바일 통신 서비스의 구현에 대해, 특히 무선 인터페이스를 통하여 상이한 연결지점에서 데이터망에 정기적으로 연결된 모바일 무선 노드(mobile wireless nodes)로 통신 내용을 경로지정하는 능력에 대해 상당한 관심을 가져왔다. 이들은 셀룰러폰, PDA(Personal Digital Assistants), 랩탑 컴퓨터, 그리고 다른 모바일 무선통신 설비를 포함한다.
데이터망에서 모바일 무선 통신 서비스를 용이하게 하려면 새로운 네트워크 주소를 재할당하지 않고 모바일 무선 노드로 하여금 그들의 네트워크 연결의 링크계층 지점을 변경할 수 있게 하는 것이 바람직하다(항상 가능한 것은 아니다). 통상, 모바일 설비에 대한 현 데이터망 통신 표준(예를 들면, "IETF(Internet Engineering Task Force)에 의해 발표된 "모바일 IP(mobile IP)" 표준, 또는 ETSI(European Telecommunication Standards Institute)에 의해 제안된 GPRS(General Packet Radio Service) 표준)에 따라서, 바람직한 네트워크 주소 투 명성을 제공하는 한가지 방식은 "이동성 에이전트(mobility agents)"를 사용하는 것이다. 이들은 네트워크 주위로 이동하면서 모바일 노드를 위해 통신 내용을 경로지정하는 네트워크 라우팅 노드(network routing nodes)이다. 예를 들면, IEFT 모바일 IP 표준에 따라서, 모바일 노드의 이동성 에이전트는 "홈 에이전트(home agent)" 라우팅 노드로 구성될 수 있고, 또한 "외부 에이전트(foreign agent)" 라우팅 노드를 포함할 수 있다. 홈 에이전트는 모바일 노드의 "홈 주소"에 의해 지시되는 링크상에서 네트워크 인터페이스를 유지관리하는 모바일 노드의 서브네트워크에서의 라우팅 노드이며, 홈 주소는 연장된 시간 주기 동안에 모바일 노드로 계속 할당할 네트워크 주소이다. 모바일 노드가 그의 홈 서브네트워크로부터 멀리 있을 때, 홈 에이전트는 모바일 노드의 홈 주소에 대한 통신 내용 범위를 수신하고, 모바일 노드가 외부 서브네트워크상에 등록시에 모바일 노드로 할당된 "COA(care-of address)"로 전달하기 위해 이를 터널링(tunneling)한다. COA 주소는 외부 서브네트워크에서 외부 에이전트 라우팅 노드의 주소일 수 있다.
외부-등록된 모바일 노드와 통신하기를 원하는 대응 노드는 모바일 노드의 홈 주소로의 그들의 통신 내용을 다룰 수 있다. 투명하게, 통신 내용은 모바일 노드의 COA 주소로 터널링되어 외부 서브네트워크상의 모바일 노드로 전달된다. 모바일 노드로부터 대응 노드로의 반환 통신 내용을 송신하는 데 정상 라우팅을 사용할 수 있다.
모바일 노드 통신을 지원하는 데 사용되는 소정 링크레벨 프로토콜은 PPP(Point-to-Point Protocol)와 RLP(Radio Link Protocol)를 포함한다. 인터넷 프로토콜(IP) 및 PPP와 같은 비-모바일 애플리케이션에 전형적으로 활용되는 프로토콜은 3GPP2(Third Generation Partnership Project 2)에 의해 정의된 RLP와 같은 하위 레벨 모바일 프로토콜의 상부에 계층화된다. 특히, 모바일 노드가 인터넷상의 게이트웨이(gateway)에 연결될 때, PPP 세션은 전형적으로 모바일 노드와 게이트웨이 장치 사이에 설정된다. 본 기술분야에 잘 알려진 바와 같이, 직렬 통신 링크상에서 네트워크층 데이터그램(datagrams)을 캡슐화(encapsulate)하는 데 PPP를 사용한다. PPP에 관한 더 많은 정보는 본 명세서에 참조로서 완전히 병합된 "IETF"(Internet Engineering Task Force) "RFC"(Request for Comments), RFC-1661, RFC-1662 및 RFC-1663을 참조한다. 게이트웨이 또는 터널 초기실행자(tunnel initiator)는 전형적으로 터널 엔드포인트 서버(tunnel endpoint server)로의 터널 연결의 설정을 시작한다. 예를 들면, 모바일 노드가 외부 에이전트에 연결될 때, L2TP(Layer 2 Tunneling Protocol) 터널과 같은 연결지향의 점 대 점(point-to-point) 통신링크가 전형적으로 외부 에이전트와 홈 에이전트 사이에 설정되어, 모바일 노드로부터 및 모바일 노드로 데이터를 전송할 수 있게 된다. 본 명세서에 참조로서 완전히 병합된 1999년 6월, 에이. 발렌시아(A. Valencia)등의 L2TP, RFC 2661을 참조한다.
무선 환경에서 신뢰할만한 종단간(end to end) 전송은 사용중인 특정 무선 전송 매체를 위해 가장 최적화된 RLP(Radio Link Protocol)에 의해 통상 제공된다. RLP 프로토콜의 예는 (CDMA를 위한) TIA/EIA IS-707과 (TDMA를 위한) IS-135에서 볼 수 있다. RLP는 링크의 소스로부터 목적지까지, 손실 제어 패킷 또는 손실된 새로운 및 재전송된 데이터 패킷의 재전송을 허용하는 신뢰할만한 링크 프로토콜이다. 이 방안에 의해 송신자는 보다 상위 계층 프로토콜에 의한 종단간 재전송에 의존하기보다는 이 링크 계층에서 미확인 혹은 부정 확인 패킷을 우선적으로 재전송할 수 있다. 이 방안은 종단간 재전송 및 전송 계층 타임아웃을 방지하므로 보다 효율적으로 성능을 개선시킬 수 있다. 또한 전술한 라우팅 메카니즘은 무선 인터페이스를 통해 외부 서브네트워크로 연결된 모바일 무선 노드를 위해 사용될 수 있다. 그러나 모바일 무선 노드가 데이터망상에서 통신하면서 능동적으로 전송되는 중이고, 하나의 무선 기지국으로부터 다른 무선 기지국으로의 콜 핸드오프(call handoff)를 필요로 할 시에는 문제가 생길 수 있다. 이 경우에, 구 기지국은 하나의 외부 에이전트에 연결될 수 있고, 반면에 새로운 기지국은 또 다른 외부 에이전트에 연결된다. 그러면, 콜 핸드오프는 구 COA 주소로부터 새 COA 주소로 통신 터널링 엔드포인트를 전송할 것을 요구한다.
이것은 콜 내용을 적시에 전달하는 것을 방해하는 갭(gaps)을 생성할 수 있으므로, 통신 품질, 특히 음성 전화의 통신 품질을 저하시킬 수 있다. 이러한 갭은 정확한 핸드오프 시기를 결정하기 위해 무선 인터페이스와 양호하게 조정하는 데 있어 데이터망의 무능력으로부터 발생된다. 핸드오프 시점과, 홈 에이전트가 통신 내용을 새로운 COA 주소로 경로지정하기 시작하는 시점 사이에 지연이 발생될 수 있다.
따라서 모바일 무선 노드를 지원하는 데이터망 통신 시스템에서 통신 내용의 손실없이 개선된 콜 핸드오프가 필요하다. 모바일 무선 노드가 만약 있다면 무선 인터페이스에 의해 발생되는 것 외의 두드러진 내용 손실 또는 지연을 겪지 않도록 핸드오프 동안에 통신 내용을 끊김없이(seamlessly) 경로지정(routing)하는 시스템 및 방법이 필요하다.
본 발명은 점 대 점 프로토콜을 위한 끊김없는 능동 세션 이동성 해결방안(seamless active session mobility solution)을 제공함으로써 종래 기술의 각종 결함을 다룬다.
본 발명의 일 실시예에서, 무선 IP 네트워크에서 소스(source)로부터 타겟(target)까지 PPP 세션의 끊김없는 능동 세션 이주(migration)를 위한 방법은 순방향 링크에서, 소스로부터 타겟까지 프레임 데이터를 터널링하고, 목적지에서 IP 데이터의 프레이밍(framing)을 시작할 장래 IP 데이터열 번호를 결정하고, 그리고 타겟으로부터의 확인응답을 수신시에 타겟에 의해 처리될 결정된 IP 데이터열 번호보다 큰 순서 번호를 가진 IP 데이터를 타겟으로 터널링하여 타겟에 의해 처리되게 한다.
역방향 링크에서, 무선 IP 네트워크에서 소스로부터 타겟까지 PPP 세션의 끊김없는 능동 세션 이주를 위한 본 발명의 일 방법은 타겟이 소스에 의해 프레이밍될 역방향 링크 IP 데이터를 소스로 터널링하기는 것을 중지토록 하고, 타겟에서 새로 수신한 역방향 링크 IP 데이터를 프레이밍 및 버퍼링하고, 그리고 마지막 IP 데이터가 프레이밍되어 소스에 의해 전달되었다는 표시(indication)를 소스로부터 수신시에 타겟에서 버퍼링된 IP 데이터를 처리하는 것을 포함한다.
본 발명은 첨부 도면과 함께 다음의 상세한 설명에 의해 보다 잘 이해될 것이다. 이해를 돕기 위하여, 가능한 경우에 도면에 공통인 동일 소자를 지명하는 데 동일한 참조번호를 사용하였다.
본 발명은 유리하게도 PPP의 끊김없는 능동 세션 이동성 해결방안을 제공한다. 본 발명의 다양한 실시예는 "A Wireless communications system employing a network active set formed from base stations operable as primary and secondary agents"라는 명칭의 공동 양도된 특허출원에 기술된 BSR(Base-Station-Router)을 기반으로 한 플랫 네트워크 구조(flat network architecture)에 관하여 본 명세서에 기술하였지만, 본 발명의 특정 실시예가 본 발명의 범주를 제한하지는 않는다. 당업자라면, 본 발명의 PPP 능동 세션 이동성 해결방안은 유리하게도, 종래의 CDMA 계층적 네트워크와 같은 PPP를 구현하는 임의 네트워크 또는 네트워크 애플리케이션, 모뎀 다이얼업, DSL에서 사실상 구현될 수 있으며, 또한 L2TP 및 PPTP와 같은 계층 2 터널을 제공할 수 있다는 것을 알 것이다.
본 발명의 각종 실시예의 구현과 관련있는 다양한 모바일 IP 프로토콜의 설명을 돕기 위하여 본 명세서에서 종래의 계층적 CDMA 무선 IP 네트워크를 설명한다. 도 1은 종래의 CDMA 계층적 무선 IP 네트워크의 고레벨 블록도이다. 도 1의 계층적 CDMA 네트워크(100)는 AT(access terminal)(110), BTS(Base Transceiver Station)(115), RAN 라우터(RAN Router)(120), RNC(radio network controller)(125), PDSN(130), IP 네트워크(140), 그리고 ISP(Internet service provider)(145)를 포함한다. 도 1의 CDMA 네트워크(100)가 RADIUS AAA(Authentication, Authorization and Accounting) 서버(135)를 더 포함하는 것으로 도시되었지만, AAA 서버(135)는 단순히 CDMA 네트워크(100)를 완전히 기술하기 위해 도시되었다. AAA 서버(135)의 기능은 본 발명의 개념을 보조하기 위한 것이므로, 본 명세서에서 설명하지는 않을 것이다.
도 1의 계층적 CDMA 네트워크(100)에서, BTS(115)는 무선 인터페이스를 통해 AT(110)와 인터페이스하는 기능을 수행한다. 이것은 무선 인터페이스를 구현하는 데 필요한 디지털 신호처리를 수행하고 백엔드 서버(back-end servers) 및 라우터와 통신하기 위한 소프트웨어 및 하드웨어를 포함한다. 또한 BTS(115)는 무선으로 신호를 전송하고 AT(110)로부터 RF 신호를 수신하는 데 필요한 RF 성분을 포함한다.
RAN 라우터(120)는 몇몇 BTS로부터 백 홀 인터페이스(back haul interfaces)를 종료할 수 있는 공통 지점을 CDMA 네트워크(100)에서 제공한다. 이 기능은 무선 인터페이스로부터 수신한 정보를 세션을 위한 제어점으로 경로지정하는 데 필요하며, 여기서 프레임 선택이 수행될 수 있다. 또한 RAN 라우터(120)는 글로벌망에서 BTS와 ISP(145) 사이에 데이터를 경로지정할 수 있다.
RNC(125)는 각 세션을 위한 시그널링 및 트래픽 처리 제어를 제공한다. 이들 기능은 세션 설정 및 해제, 프레임 선택, 그리고 RLP 처리를 포함한다. 전술한 바와 같이, RLP는 예를 들면, AT(110)와 RNC(125)간의 신뢰할만한 링크 프로토콜로서, 손실된 제어 패킷 또는 손실된 새로운 및 재전송 데이터 패킷의 링크의 소스로부터 목적지로의 재전송을 가능하게 한다. 이 방안으로 송신자는 보다 높은 계층 프로토콜에 의한 종단간 재전송에 의존하기 보다는 링크 계층에서 미확인 또는 부정 확인 패킷을 우선적으로 재전송할 수 있다. 이 방안은 종단간 재전송 및 전송 계층 타임아웃을 방지하므로 효율적으로 성능을 개선시킬 수 있다. RNC(125)는 PDSN(130)으로 표준 인터페이스를 위한 처리를 제공하며, RNC 기능이 PDSN(130)로 인터페이스할 수 있도록 해준다. RNC(125)는 무선망의 모든 이동성 관리기능을 종료하고, 결국 ISP(145)와 통신하는 IP 네트워크(140)와 무선망간의 경계 지점이다.
PDSN(130)은 PPP를 종료하고, 그리고/혹은 L2TP 인터넷 접근을 사용하는 경우에 계층 2 터널 프로토콜 네트워크 서버(LNS)로의 터널을 생성한다. PDSN(130)은 서빙 네트워크(serving network)에 상주하며, AT(110)가 서비스 세션을 개시한 서빙 네트워크에 의해 배정된다. PDSN(130)은 AT(110)와의 상주 PPP 링크 프로토콜을 종료한다. PDSN(130)은 네트워크(100)에서 외부 에이전트(FA)로서의 역할을 한다. PDSN(130)은 링크 계층 정보를 유지관리하고, 패킷을 외부 패킷 데이터망, 또는 HA로의 터널링의 경우에는 홈 에이전트(HA)로 경로지정한다. 또한 PDSN(130)은 기간 IP 네트워크(backbone IP network)(140)로의 인터페이스를 유지관리한다.
PDSN(130)은 PDSN(130)과의 능동 세션을 가진 모든 AT에 대한 서빙 리스트 및 고유 링크 계층 식별자를 유지관리한다. PDSN(130)은 이 고유 링크 계층 식별자를 사용하여 PDSN(130)에 연결된 각 AT를 참조하고, 링크 식별자와 AT의 IP 주소 및 HA 주소간의 연관관계를 유지관리한다. 링크 계층 연관관계는 AT(110)가 휴지(dormant)일 때에도 PDSN(130)에서 유지관리된다. AT(110)가 상이한 RNC(125)에 의해 서비스되는 위치로 이동할 때, PDSN(130)은 AT(110)가 능동 세션을 가졌던 RNC로부터의 핸드오프를 용이하게 하기 위하여 새로운 서빙 RNC와 상호작용한다.
PPP는 AT와 PDSN과 같은 두 장치간에 점 대 점 링크를 설정하기 위한 메카니즘을 제공하고, 그 후에 이 링크 상으로 상이한 네트워크 계층 프로토콜 패킷을 전송한다. PPP 링크를 설정하는 데는 두 가지 위상(phases)이 있다. 링크 제어 위상으로 불리는 제1 위상에서, 점 대 점 링크의 설정은 링크 제어 프로토콜(LCP)로 불리는 구성요소를 통해 교섭되며, 사용자는 CHAP(Challenge Handshake Authentication Protocol) 또는 PAP(Password Authentication Protocol)과 같은 인증 프로토콜을 사용하여 인증된다. 네트워크 제어 위상으로 불리는 제2 위상에서, 네트워크 제어 프로토콜(NCP)로 불리는 구성요소는 PPP 링크상으로 전송할 프로토콜 패킷의 특정 요구를 관리하는 데 사용된다. CDMA2000의 범위내에서, PPP 링크는 AT와 PDSN간에 설정되며, 그 후에 IP 패킷은 캡슐화되어 이 링크상으로 통신한다. PPP 링크상으로 IP 패킷을 전송하는 데 특정적인 NCP는 IPCP(Internet Protocol Control Protocol)이다. PDSN은 IPCP로 인하여 IP 주소를 AT로 할당할 수 있고, 또한 TCP/IP 또는 IP/UDP/RTP 헤더를 압축하는 데 사용할 헤더 압축 알고리즘의 교섭이 가능하다. 또한 네트워크 제어 위상은 PPP 링크상으로 전송된 패킷상에 사용될 수 있는 페이로드 압축 알고리즘(payload compression algorithm)을 교섭하는 데 사용할 PPP 압축 제어 프로토콜(CCP)로서 알려진 또 다른 구성요소로 이루어진다. 일단 링크 제어 위상과 네트워크 제어 위상이 완료되면, IP 패킷은 캡슐화되어 PPP 링크상으로 터널링된다.
도 1의 계층적 CDMA 네트워크(100)내 상이한 레벨에서 이동성을 다룰 필요가 있다. 예를 들면, AT(110)는 동일한 RNC에 의해 제어되는 (도시되지 않은) 상이한 기지국들간에, 혹은 동일한 PDSN에 의해 제어되는 상이한 RNC들간에 이동할 수 있다. 이러한 모든 경우에, AT(110)와 PDSN(130)간의 PPP 세션이 그대로 유지되며, 이동은 링크 계층(PPP)과 상위 계층(IP 및 TCP/UCP)에 투명하다. 그러나 최상위 레벨의 계층에서, AT(110)는 AT PPP 세션을 종료하기 위해 상이한 PDSN에 의해 계층적으로 제어되는 기지국들간에 이동할 수 있다.
도 1의 전술한 CDMA 네트워크(100)의 계층 구조와 반대로, 인터넷에 직접 연결된 하나의 네트워크 요소로 셀 사이트 설비를 가진 RNC와 PDSN 기능을 함께 통합한 "A wireless communication system employing a network active set formed from base stations operable as primary and secondary agents"라는 명칭의 공동 양도된 특허출원에서는 플랫 네트워크 구조(flat network architecture)를 제안한다. 이 개념은 종래의 계층적 네트워크를 배치하고, 이미 배치된 네트워크에 새로운 무선 접근 지점(셀 사이트)을 추가하는 복잡성 및 비용을 감소시킬 수 있다. 이러한 플랫 네트워크에서는 집중 RNC 기능과 집중 PDSN 기능이 셀 사이트 설비로 병합되므로, 종래 네트워크 구조와 비교하여 배치 비용을 감소시킨다. 또한 PSDN 및 RNC에서 패킷 큐잉 지연을 제거하므로, 무선 사용자가 겪는 지연을 감소시킬 수 있다. 이러한 플랫 구조는 BSR형 네트워크 구조로서 언급된다.
예를 들면, 도 2는 본 발명의 실시예를 적용할 수 있는 신규 BSR형 네트워크 구조의 고레벨 블록도이다. 이러한 BSR형 네트워크 구조는 본 명세서에 참조로서 완전히 병합된 "A wireless communications system employing a network active set formed from base stations operable as primary and secondary agents"라는 명칭의 공동 양도된 미국특허출원에 기술되어 있다. 도 2의 BSR 네트워크(200)는 실례로서 (여기서 또한 모바일로서 언급되는) AT(210), 다수의 기지국 라우터(BSR)(예로서 3 BSR)(2201-2203), 핵심망(core network)(230), 홈 에이전트(HA)(240), 그리고 IP 인터넷(250)을 포함한다. 도 2의 BSR 네트워크(200)에서는 종래의 IP 네트워크와 달리, 콜 승인 제어, CDMA 코드 트리 관리 및 페이징 제어와 같은 무선 네트워크 제어기능이 각 기지국 라우터(2201-2203)내에 포함된다. 특히, 기지국 라우터(2201-2203)중의 상이한 라우터들이 상이한 모바일을 위한 PA(primary agent)의 기능을 할 수 있는 데, 종래의 IP 네트워크 구조에서와 달리 단일 무선망 제어기(RNC)가 이를 제어하는 기지국 집합의 모든 모바일을 위한 자원 관리를 수행한다. 도 2의 BSR 네트워크(200)에서, 핵심망(230)은 BSR(2201-2203)들간에 데이터 패킷의 효율적이고 적절한 전달을 보장하는 기능을 한다. 또한 핵심망은 HA(240)를 위해 예정된 BSR(2201-2203)로부터의 역방향 링크 데이터를 IP 인터넷(250)으로 전달하도록 동작하며, IP 인터넷(250)은 이 데이터를 HA(240)로 전달한다. 순방향 링크에서, 핵심망(230)은 모바일(210)로 예정된 데이터를 IP 인터넷(250)을 통하여 HA(240)로부터 수신하여 BSR(2201-2203)로 전달하는 기능을 한다.
도 2의 BSR 네트워크(200)에서, 모바일(210)은 세 BSR(2201-2203)과 통신하며, 이들 BSR(2201-2203)은 모바일(210)의 NAS(network active set)를 포함한다. 무선 조건이 달라짐에 따라, 모바일(210)은 그의 NAS내 임의 BSR로부터의 데이터 수신을 선택할 수 있다. 스위칭(switching)은 신속한 시간 단위로 발생될 수 있다. NAS내에서, BSR(2201-2203)중의 하나가 주 PA로서 기능을 하며, 다른 BSR들은 SA(secondary agents)로서 기능을 할 수 있다. PA는 이동성 및 무선 자원관리를 위한 앵커(anchor)로서의 기능을 할 수 있으며, 종래의 계층적 네트워크 구조에서의 RNC와 유사한 기능을 수행한다. 전술한 신규 BSR 네트워크 구조가 IP 네트워크에서 필요한 구성요소의 수를 상당히 감소시키고, IP 네트워크내 관련 비용을 상당히 감소시키지만, 이러한 BSR 네트워크 구조에서 네트워크를 통한 접근 단말의 이동으로 인해 기지국 라우터들간에 더 많은 핸드오프가 존재하므로, PPP를 위한 효율적인 능동 세션 이동성 해결방안이 필요하다. 즉, BSR 구조에서 각 BSR은 기지국, RNC 및 PDSN과 같은 역할을 한다.
종래의 CDMA 시스템에서와 같이, 도 2의 BSR 네트워크(200)에서, BSR(2201-2203)의 능동 집합의 부근에서 파워업되는 모바일은 BSR(2201-2203)의 각각으로부터 파일럿 신호(pilot signal)를 획득하여, 최강 신호를 송신한 기지국과 통신하기 위해 접근 채널을 사용하여 세션을 개시한다. 전술한 바와 같이, 최강 신호를 가진 도 2의 선택된 BSR 네트워크(200)(처음의 예인 BSR(2201)는 PA, 따라서 모바일(210)을 위한 접근 지점의 기능을 한다. 도 2의 BSR 네트워크(200)에서, BSR(2201)은 소스 BSR로 간주되며, 먼저 종래의 계층적 네트워크 구조의 기지국에서 정상적으로 관리되는 무선 기지국 MAC 프로토콜, 종래의 계층적 네트워크 구조의 RNC에서 정상적으로 관리되는 RLP 프로토콜, 종래의 계층적 네트워크 구조의 PDSN(packet serving data node)에서 정상적으로 관리되는 PPP를 종료한다.
도 3은 소스 BSR(2201)로부터 타겟 BSR(2202)로 PPP 전송 바로 이전의 초기 상태 동안의 도 2의 BSR 네트워크(200)의 고레벨 기능을 도시한다. 도 3의 소스 BSR(2201)는 예로서 MAC/스케줄러 기능블록(MAC/SCH1), RLP 기능블록(RLP1), PPP 기능블록(PPP1), 그리고 FA 기능블록(FA1)을 포함한다. 유사하게, 도 3의 BSR(2202)는 예로서 MAC/스케줄러 기능블록(MAC/SCH2), RLP 기능블록(RLP2), PPP 기능블록(PPP2), 그리고 FA 기능블록(FA2)을 포함한다. 도 3에 도시된 BSR 네트워크에 도시된 바와 같이, 먼저 PPP 처리(PPP)와 외부 에이전트 기능(FA)이 소스 BSR(2201)에서 발생되지만, 프레임 선택을 포함한 RLP 및 MAC 처리는 타겟 BSR(2202)에서 발생된다.
즉, 순방향 링크에서 도 3에 도시된 초기 상태에서, HA(240)는 소스 BSR(2201)의 FA(FA1)로 순방향 링크 데이터를 전달하고, 소스 BSR(2201)의 FA(FA1)는 소스BSR(2201)의 PPP(PPP1)로 데이터를 전달한다. 그 후, 소스 BSR(2201)의 PPP(PPP1)는 타겟 BSR(2202)의 PPP(PPP2)로 PPP 데이터를 터널링하고, PPP(PPP2)는 타겟 BSR(2202)의 RLP(RLP2)로 데이터를 전송한다. 타겟 BSR(2202)의 RLP(RLP2)는 타겟 BSR(2202)의 MAC(MAC/SCH2)로 데이터를 전달하고, 그 다음, MAC(MAC/SCH2)는 무선으로 데이터를 모바일(210)로 전달한다.
역방향 링크에서, 모바일 (210)은 능동 집합에서 모든 BSR(예로서 BSR 2201-2202)로 데이터를 방송한다. 소스 BSR(2201)의 MAC/스케줄러(MAC/SCH1)와, 타겟 BSR(2202)의 MAC/스케줄러(MAC/SCH2)의 모두는 타겟 BSR(1202)의 RLP(RLP2)로 데이터를 전달한다. 타겟(2202)의 RLP(RLP2)는 타겟 BSR(2202)의 PPP(PPP2)로 데이터를 전달하고, PPP(PPP2)는 소스 BSR(2201)의 PPP(PPP1)로 데이터를 터널링한다. 소스 BSR(2201)의 PPP(PPP1)은 소스 BSR(2201)의 FA(FA1)로 데이터를 전달하고, 그 후에 FA(FA1)는 HA(240)로 데이터를 전달한다.
본 발명의 일 실시예에서, PPP 이주는 BSR 네트워크(200)에서 역방향 링크 RLP의 이주에 바로 후속하여 발생된다. 이 대신에, PPP 이주가 BSR 네트워크(200)에서 역방향 링크 RLP의 이주 후에 개시되는 타이머의 종료후에 발생될 수 있다. 특히 예를 들면, 소스 BSR로부터 타겟 BSR로의 역방향 링크 RLP의 전송후에, 소스 BSR 또는 타겟 BSR은 소스 BSR의 PPP가 타겟 BSR로 전송될 수 있기 전에 종료해야 할 타이머를 개시할 수 있다. 즉, 모바일은 타겟 BSR로부터 데이터를 수신하려고 결정시에(즉, 모바일은 타겟 BSR로부터 보다 강한 신호를 수신중이므로), 소스 BSR에서 순방향 링크 RLP는 타겟 BSR로 전송된다. 순방향 링크 RLP가 소스 BSR로부터 타겟 BSR로 전송된 후인 소정 시간에, 역방향 링크 RLP가 타겟 BSR로 전송된다. 순방향 링크 RLP 및 역방향 링크 RLP가 타겟 BSR로 전송된 후에, 모바일은 원래 소스 BSR로부터 보다 강한 신호를 수신하도록 되돌아가거나, 혹은 보다 강한 신호를 수신하게 된 후속 BSR을 만날 수 있다. 이로 인해, PPP의 전송을 제어하기 위해 타이머를 구현하는 PPP 이동성 해결방안의 실시예에서, PPP는 소스 BSR로부터 보다 강한 신호를 되찾기 위해, 혹은 후속한 제2 타겟 BSR로부터 보다 강한 신호를 성취하기 위하여 모바일에 충분히 긴 시간 주기동안에 소스 BSR에서 유지될 수 있다. 전자의 경우에, PPP 기능은 소스 BSR에서 유지되며, 순방향 링크 RLP 및 역방향 링크 RLP는 소스 BSR로 복귀할 수 있다. 후자의 경우, 순방향 링크 RLP와 역방향 링크 RLP는 타겟 BSR로부터 후속한 제2 BSR로 전성될 수 있고, 타이머가 종료하는 경우에, PPP는 소스 BSR로부터 후속한 제2 타겟 BSR로 직접 전송될 수 있고, 따라서 PPP를 제1 타겟 BSR로 전송할 필요가 없다. 이와 같이, 본 발명에 따른 PPP 이동성 해결방안의 다양한 실시예에서 구현된 선택사양적 타이머는 PPP가 전송해야 할 시간량을 감소시키고 핑퐁 효과(ping-pong effects)를 피하는 기능을 할 수 있다.
BSR 네트워크(200)에서 RLP 이주는 본 명세서에 참조로서 완전히 병합되고 동시 출원된 "Active Session Mobility Solution for Radio Link Protocol"이라는 명칭의 공동 양도된 특허출원에 기술되어 있다. 통상, "Active Session Mobility Solution for Radio Link Protocol"이라는 명칭의 특허출원에서 알 수 있는 바와 같이 BSR 네트워크(100)와 같은 네트워크에서 RLP 이동성 해결방안은 두 RLP 이주 상태를 포함한다. 제1 상태는 순방향 링크 RLP 상태로서 정의되며 홈 에이전트로부터 네트워크를 통해 능동 단말로의 데이터 통신을 말하고, 제2 상태는 역방향 링크 RLP 상태로서 정의되며 능동 단말로부터 네트워크를 통하여 홈 에이전트로의 데이터 통신을 말한다. 또한 RLP 이동성 해결방안은 소스로부터 타겟으로의 정의된 두 상태의 이주를 위한 두 단계 RLP 전송 처리를 포함한다. RLP 이동성 해결방안의 제1 단계에서, 순방향 링크 RLP 상태는 소스로부터 타겟으로 전송된다. 제2 단계에서, 프레임 선택 및 역방향 링크 RLP가 소스로부터 타겟으로 전송된다.
임의 경우에 BSR 네트워크(200)에서, PPP 이주는 역방향 링크 RLP의 이주후에 발생된다. 본 발명에 따라서, PPP 이주는 IP 프레임 경계(순방향 링크) 및 PPP 프레임 경계(역방향 링크)상에서 발생되는 PPP 전송을 요구함으로써 용이해질 수 있다. 이 요건과 함께, 각 완전한 PPP 프레임은 (헤더/페이로드 압축을 고려하지 않고) 이전 프레임에 독립적이므로 최소 상태 정보를 가지고 이주될 수 있다.
순방향 링크에서, 표시(즉, 역방향 링크 RLP의 이주 또는 타이머의 종료)가 소스 BSR(2201)로부터 타겟 BSR(2202)으로의 PPP 이주를 위해 소스 BSR(2201)에 도착할 때, 소스 BSR(2201)의 PPP(PPP1)는 타겟 BSR(2202)의 PPP(PPP2)로 처리된 IP 패킷을 터널링하기 시작한다. 특히, 소스 BSR(2201)가 이 소스 BSR(2201)로부터 타겟 BSR(2202)으로의 원하는 PPP 이주를 표시하는 신호를 수신시에, 소스 BSR(2201)는 소스 BSR(2201)의 PPP(PPP1)에 의해 PPP 프레임으로 프레이밍된 IP 데이터 패킷을 타겟 BSR(2202)의 PPP(PPP2)로 터널링하기 시작한다. 타겟 BSR(2202)의 PPP(PPP2)는 타겟 BSR(2202)의 RLP으로 프레임된 PPP 데이터를 전달하지만, 모든 초기 상태 변수가 도달한 후에 압축 상태를 재설정하기 위해 버퍼에 데이터 사본을 계속 유지한다. 프레임 데이터를 전송하는 것에 부가적으로, 소스 BSR(2201)는 이주 요청을 수신했을 시에 프레임 IP 데이터의 IP 데이터열 번호(IP data sequence number) V(G)를 기록한다. 소스 BSR(2201)는 장래 IP 데이터열 번호 V(G+x)를 결정하고, 장래 순서 번호 V(G+x)를 가진 IP 데이터를 수신하기 전에 타겟 BSR(2202)으로 PPP의 이주를 완료하려는 소스 BSR(2201) 의도를 시그널링하는 타겟 BSR(2202)으로 프레임 데이터의 상태 변수와 두 순서 번호 V(G) 및 V(G+x)를 전송한다(즉, 헤더 압축이 능동인 경우에는 현 압축 상태 변수가 송신되고, 페이로드 압축이 사용되는 경우(비실시간 전송을 위해서만 행해짐), 타겟이 압축 상태를 재개시/리셋을 할 수 있도록 표시를 송신한다). 데이터가 도착함에 따라, 타겟 BSR(2202)은 두 순서 번호(sequence number)를 수신하여, 순서 번호를 갱신한다.
이제, 본 발명의 다양한 실시예의 설명을 계속하기 전에 본 명세서에 사용되는 용어 "IP 데이터열 번호"와 "순서 번호"를 정의할 것이다. 특히, PPP 프레임 또는 IP 패킷이 소스와 타깃 사이에 터널링될 때, GRE(Generic Route Encapsulation)와 같은 표준 터널링 메카니즘 또는 사유 터널(proprietary tunnel) 상으로 터널링될 수 있다. 사용되는 터널링 메카니즘은 캡슐화 헤더에 순서 번호를 제공함으로써 순서화를 제공한다. 즉, PPP 프레임 또는 IP 패킷은 순서 번호를 제공하는 터널링 메카니즘에 의해 정의된 헤더에서 캡슐화될 것이다. 이러한 순서 번호는 옥텟 지향(octet oriented)일 수 있고(즉, 캡슐화 데이터에서 제1 바이트의 순서 번호), 혹은 프레임 지향일 수 있다(즉, 첫 캡슐화 데이터 패킷은 1의 순서 번호를 얻고, 두번째는 2의 순서 번호를 얻는 등..). 예를 들면, GRE는 후자의 범주에 속한다. 본 명세서에 기술된 본 발명의 다양한 실시예는 소스로부터 타겟으로, 그리고 타겟으로부터 소스로 데이터를 전송하기 위해 터널링 메카니즘을 구현하므로, 여기서 터널링 메카니즘은 전송된 데이터를 위한 순서화 번호를 제공한다고 간주한다. 이와 같이, 본 발명의 설명을 통해 IP 데이터열 순서 또는 단순히 순서 번호를 언급할 때에는 본 발명의 다양한 실시예에 의해 이행되는 터널링 메카니즘에 의해 PPP 프레임 또는 IP 데이터 패킷에게 주어지는 순서 번호를 언급하는 것이라는 점에 주목해야 한다.
도 3을 다시 참조하면, 결정된 ID 데이터열 번호 V(G+x)의 발생에 의해서, 소스 BSR(2201)가 PPP의 배정을 수용하는 타겟 (2202)으로부터의 확인응답(acknowledgment)과, 수신 IP 패킷을 프레이밍하는 능력을 수신하면, V(G+x)(예를 들면, V(G+x+1))보다 큰 순서 번호를 가진 IP 데이터는 소스 BSR(2201)의 FA(FA1)로부터 타겟 BSR(2202)의 PPP(PPP2)로 터널링되어, 타겟(2202)의 PPP(PPP2)에 의해 프레이밍 및 버퍼링된다. 그러나 소스 BSR(2201)가 타겟 BSR(2202)으로부터의 확인응 답을 수신한 후일 지라도, 이전에 결정된 장래 순서 번호 V(G+x)보다 작거나 또는 동일한 순서 번호를 가진 IP 데이터는 소스 BSR(2201)의 PPP(PPP1)에 의해 계속 처리된다는 점에 주목한다. 즉, 순서 번호 V(G+x)의 도달전 및 도달때까지, HA(240)는 소스 BSR(2201)의 FA(FA1)으로 데이터를 전달하고, 소스 BSR(2201)는 소스 BSR(2201)의 PPP(PPP1)로 데이터를 전달하고, PPP(PPP1)는 수신한 데이터를 PPP 프레임으로 프레이밍하여, 이 프레임 데이터를 타겟 BSR(2202)의 PPP(PPP2)로 터널링한다. 타겟 BSR(2202)의 PPP(PPP2)는 데이터를 타겟 BSR(2202)의 RLP(RLP2)로 데이터를 전달하지만, 모든 초기 상태 변수가 도달한 후에 압축 상태를 재설정하기 위해 버퍼에 데이터 사본을 계속 유지한다.
또한 순서 번호 V(G+x)를 가진 IP 데이터가 소스 BSR(2201)의 PPP(PPP1)에 의해 전달 및 처리될 때, 소스 BSR(2201)는 처리가 소스 BSR(2201)에서 완료되었음을 타겟 BSR(2202)의 PPP(PPP2)에게 통보하며, 이주가 발생될 것이다. 또한 소스 BSR(2201)의 PPP(PPP1)는 순서 번호 V(G+x)의 도달시에 타겟 BSR(2202)의 PPP(PPP2)로 수신 데이터를 터널링하기 시작하기 위하여 소스 BSR(2201)의 FA(FA1)으로 표시를 송신한다. 이와 같이, 순서 번호 V(G+x)의 처리 후에, HA(240)는 소스 BSR(2201)의 FA(FA1)으로 데이터를 전달하고, FA(FA1)는 타겟 BSR(2201)의 PPP(PPP2) 로 데이터를 터널링하고, PPP(PPP2)는 수신 데이터를 PPP 프레임으로 프레이밍하여, PPP 프레임을 타겟 BSR(2202)의 RLP(RLP2)로 전달한다. 그 후, 타겟 BSR(2202)의 RLP(RLP2)는 MAC/스케줄러(MAC/SCH2)로 데이터를 전달하고, MAC/스케줄러(MAC/SCH2)는 이 데이터를 모바일(210)로 전송한다.
선택사양으로, 본 발명의 실시예에서, 소스로부터 타겟으로의 PPP의 이주후에, 보다 많은 임의 데이터 패킷을 기대하지 않는다는 것을 알리는 표시를 타겟의 PPP로부터 소스의 PPP로 재전송할 수 있다. 그러나 표시를 수신하기 전에, 임의 "운송중(in-transit)" 패킷이 소스에 의해 처리된다.
PPP의 배정을 수용하는 타겟 BSR(2202)으로부터의 확인응답을 수신한 후에 장래 순서 번호 V(G+x)이 발생한다면, IP 데이터의 프레이밍은 소스 BSR(2201)의 PPP(PPP1)에서 계속되고, 프레임 IP 데이터는 소스 BSR(2201)의 PPP(PPP1)으로부터 타겟 BSR(2202)의 PPP(PPP2)로 터널링된다. 그 후, 소스 BSR(2201)는 제2 장래 순서 번호 V(G+nx)를 선택하고, 제2 장래 순서 번호 V(G+x)를 타켓 BSR(2202)로 전송한다. 이 처리는 타겟 BSR(2202)이, 소스 BSR(2201)에 의해 결정된 장래 순서 번호에 앞서, 배정을 수용하는 확인응답을 소스 BSR(2201)로 전송할 때까지 계속된다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 순방향 링크 PPP 이주 방법의 실시예를 도시한다. 도 4의 방법(400)은 단계(402)에서 소스로부터 타겟으로 PPP 이주를 위한 표시가 소스에 도달시에 시작된다. 그 후, 방법(400)은 단계(404)로 진행된다.
단계(404)에서, 소스의 PPP는 수신한 IP 패킷을 프레이밍하고 처리된 PPP 프레임을 타겟으로 터널링한다. 표시를 수신했을 시에 처리중인 IP 데이터의 순서 번호 V(G)와, 소스가 PPP 이주를 완료하려고 할 시에 IP 데이터의 순서 번호를 정의하는 결정된 장래 순서 번호 V(G+x)를 결정하여 타겟으로 송신한다. 그 후, 방법(400)은 단계(406)로 진행한다.
단계(406)에서, 소스는 IP 데이터의 프레이밍을 수행하려고 하고 이를 수행할 수 있다는 확인응답을 타겟으로부터 기다린다. 소스에 의해 결정된 장래 순서 번호에 앞서 타겟으로부터 확인응답을 수신한 경우, 방법(400)은 단계(410)로 진행된다. 소스에 의해 결정된 순서 번호에 앞서 타겟으로부터 확인응답을 수신하지 않은 경우, 방법(400)은 단계(408)로 진행된다.
단계(408)에서, 소스가 이 소스로부터 타겟으로의 PPP 이주를 완료하려고 할 시에, 소스는 IP 데이터의 순서 번호를 정의하는 또 다른 장래 순서 번호 V(G+x)를 결정한다. 그 후, 방법(400)은 단계(410)로 진행된다.
단계(410)에서, 소스는 결정된 장래 순서 번호(즉, V(G+x))보다 작거나 혹은 동일한 순서 번호를 가진 수신 IP 데이터 패킷을 계속 프레이밍한다. 결정된 장래 순서 번호보다 큰 순서 번호를 가진 IP 데이터 패킷은 타겟으로 터널링되어 타겟 PPP에 의해 프레이밍 및 버퍼링된다. 그 후, 방법(400)은 단계(412)로 진행된다.
단계(412)에서 소스 PPP가 결정된 장래 순서 번호를 처리시에, 소스 PPP는 처리가 소스에서 완료되며, 타겟으로의 PPP 이주가 발생할 것이라는 것을 타겟의 PPP에게 통보한다. 또한, 소스의 PPP는 수신한 IP 데이터를 타겟의 PPP로 터널링하기 시작한다는 표시를 소스의 FA로 송신한다. 그 후, 방법(400)은 단계(414)로 진행된다.
단계(414)에서, IP 데이터는 소스의 FA로부터 타겟의 PPP로 터널링되어 타겟의 PPP에 의해 프레이밍된다. 그 후, 방법은 종료된다.
역방향 링크에서, 소스 BSR(2201)로부터 타겟 BSR(2202)로 PPP를 이주시키기 위한 표시가 도착시에, 소스 BSR(2201)의 PPP(PPP1)이 타겟 BSR(2202)의 PPP(PPP2)로부터 터널링된 IP 프레임을 수용하기 위한 표시를 소스 BSR(2201)의 FA(FA1)로 송신한다. 또한 소스 BSR(2201)의 PPP(PPP1)은 다음 PPP 프레임 경계로써 소스 BSR(2202)의 PPP(PPP1)으로 데이터를 터널링하는 것을 중지시키는 표시를 타겟 BSR(2202)의 PPP(PPP2)으로 송신한다. 처리는 입력 데이터가 중지될 때까지 소스 BSR(2201)의 PPP(PPP1)에서 계속된다. 이 시점에서, 소스 BSR(2201)의 PPP(PPP1)은 처리의 완료 표시를 타겟 BSR(2202)의 PPP(PPP2)로 송신하고, 타겟 BSR(2202)의 PPP(PPP2)는 소스 BSR(2201)의 FA(FA1)로 IP 패킷을 터널링하도록 지시받는다. 타겟 BSR(2202)의 PPP(PPP2)는 타겟 BSR(2202)의 RLP(RLP2)에게 데이터 흐름을 시작하도록 통보한다. 그 후, 처리된 IP 데이터는 소스 BSR(2201)의 FA(FA1)으로 터널링된다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라서 역방향 링크 PPP 이주를 위한 방법의 실시예를 도시한다. 도 5의 방법(500)은 단계(502)에서 소스의 PPP가 다음 PPP 프레임 경계에서 소스의 PPP로 데이터를 터널링하는 것을 중지하기 위한 표시를 타겟의 PPP로 송신한다. 또한 다음 PPP 프레임에서 타겟의 PPP로부터의 터널링을 수용하기 위한 표시가 소스의 FA로 송신된다. 그 후, 방법(500)은 단계(504)로 진행된다.
단계(504)에서, 타겟의 PPP는 소스의 PPP로의 데이터 터널링을 중지하라는 표시를 수신하지만, 역방향 링크 IP 데이터를 계속 버퍼링한다. 더 많은 임의 패킷을 기대하지 않는다고 통보하는 표시를 소스의 PPP로 재전송한다. 그 후, 방법(500)은 단계(506)로 진행된다.
단계(506)에서, 소스의 FA는 소스의 PPP로부터의 표시를 수신하고, 타겟의 PPP로부터 터널링된 IP 프레임을 수신할 준비를 한다. 그러나 소스의 PPP로 전달된 타겟의 PPP로부터의 임의 "운송중" 패킷은 타겟의 PPP로부터 소스의 FA로의 IP 프레임의 터널링에 앞서 소스의 PPP에 의해 처리된다. 그 후, 방법(500)은 단계(508)로 진행된다.
단계(508)에서, 소스의 FA는 타겟의 PPP로 데이터 흐름을 시작하는 표시를 송신한다. 그 후, 방법(500)은 단계(510)로 진행된다.
단계(510)에서, 타겟의 PPP는 표시를 수신하고 버퍼링된 데이터, 후속하여 소스의 FA로 새로운 역방향 링크 데이터를 송신하기 시작한다. 그 후, 방법(500)은 종료된다.
본 발명의 능동 세션 PPP 이동성 해결방안의 다양한 실시예에서, 소스의 PPP 세션은 PPP의 모든 위상이 소스에서 완료되지 않을 때에도(즉, LCP, PAP/CHAP는 완료되고 IPCP 및 CCP는 완료되지 않을 때에도) 타겟으로 이주될 수 있다. 이러한 경우에, 미완료 위상은 타겟 PPP에서 교섭될 수 있다. 특히, 소스 BSR(2201)로부터 타겟 BSR(2202)으로의 PPP 이주를 위해 표시가 도달할 때, 타겟 BSR(2202)의 PPP(PPP2)는 모바일(210) ID에 의해 식별되는 PPP 상태 정보를 얻기 위하여 소스 BSR(2201)의 PPP(PPP1)으로 요청을 송신한다. 소스 BSR(2201)의 PPP(PPP1)에서 PPP 상태가 소정(또는 모든) 위상 동안에 모든 매개변수 협상을 끝낸 경우, 소스 BSR(2201)의 PPP(PPP1)는 요청 모바일 ID를 위해 교섭 위상 동안에 모든 PPP 상태를 타겟 BSR(2201)의 PPP(PPP2)으로 송신한다. 그러나 소스 BSR(2201)의 PPP(PPP1)에서 PPP 상태가 임의 위상 동안에 모든 매개변수 협상을 끝내지 않은 경우, 소스 BSR(2201)의 PPP(PPP1)는 그 응답을 지연시킬 수 있거나, 혹은 타겟 BSR(2202)의 PPP(PPP2)로부터의 요청에 대한 거절을 송신할 수 있다.
그러나 타겟 BSR(2202)의 PPP(PPP2)가 구 서빙(즉, 소스) BSR(2201)의 PPP(PPP1)와 모바일(210)간에 교섭된 모든 PPP 매개변수를 지원할 수 있는 경우, 타겟 BSR(2202)의 PPP(PPP2)는 PPP 상태를 설정하고 긍정 확인을 하여, PPP는 이주된 다. 이와 단대로, 타겟 BSR(2202)의 PPP(PPP2)가 부정 응답을 하고 PPP 상태는 이주하지 않는다. 타겟 BSR(2202)의 PPP(PPP2)로부터 긍정 확인의 응답시에, 소스 BSR(2201)의 PPP(PPP1)은 타겟 BSR(2202)의 PPP(PPP2)로 IP 패킷을 전송하기 시작하고, 타겟 BSR(2202)의 PPP(PPP2)는 PPP 처리를 시작한다.
본 발명의 PPP 이주의 실시예가 RLP 프로토콜 이주후에 발생되는 것으로 도시되었지만, 당업자라면 본 명세서에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 PPP 이주의 개념은 RLP가 구현되지 않은 네트워크에 적용될 수 있으며, 전술한 바와 같이 사용자에 의해 결정되는 원하는 임의 시간에 사실상 개시될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예에 따라서, 외부 에이전트의 이주는 PPP의 이주후에 발생된다. BSR 네트워크(200)에서, MAC, RLP 및 PPP가 타겟 BSR(2202)로 완전히 이주한 후에 소스 BSR(2201)로부터의 FA(FA1) 이주가 시작된다.
FA가 마지막으로 소스 BSR(2201)로부터 타겟 BSR(2202)으로 이동할 수 있기 전에, 모바일-IP 등록이 먼저 완료되어야 한다. 즉, FA 이주의 시작시에, 먼저 타겟 BSR(2202)의 FA(FA2)로부터 모바일(210)로 광고(Advertisement)가 송신된다. 등록 절차가 발생되는 동안, 순방향 링크 데이터가 전술한 바와 같이 계속 흐른다. HA(240)는 타겟 BSR(2202)의 FA(FA2)로 설정된 터널로 패킷 흐름을 전환시킬 때, 소 스 BSR(2201)의 FA(FA1)로 송신된 임의 "운송중" 패킷은 여전히 소스 BSR(2201)의 FA(FA1)에 의해 처리되며, 타겟 BSR(2202)의 FA(FA2)로 터널링된다. 타겟 BSR(2202)의 FA(FA2)를 향하게 된 임의 새로운 입력 순방향 링크 패킷이 버퍼링된다. 타겟 BSR(2202)의 FA(FA2)에서 처리될 소스 BSR(2201)의 FA(FA1)로부터 터널링된 임의 "운송중" 데이터를 기다리는 타임아웃 주기 후에, 제어는 타겟 BSR(2202)의 FA(FA2)로 전송되며, 여기서, 이제 임의 버퍼링된 데이터의 전송을 시작하고, 새로운 입력 데이터 흐름을 가능하게 한다. 이런 방식으로, 순방향 링크 패킷 흐름의 중단이 최소화되거나 혹은 모두 함께 제거된다. 전술한 타임아웃 주기는 본 발명의 PPP를 위한 능동 세션 이동성 해결방안을 위해 전술한 타이머와 유사한 타이머에 의해 정의될 수 있고, 이것은 FA를 전송할 필요가 있는 횟수를 감소시키는 기능을 할 수 있다. 본 발명의 또 다른 실시예에서, 마지막 IP 데이터가 소스 BSR(2201)의 FA(FA1)로부터 타겟 BSR(2202)의 FA(FA2)로 터널링될 때를 타겟 BSR(2202)에게 통보하는 표시를 타겟 BSR(2202)의 FA(FA2)로 송신할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 순방향 링크 FA 이주를 위한 방법의 실시예를 도시한다. 도 6의 방법(600)은 단계(602)에서 시작하여, 타겟의 FA가 모바일로 다룰 광고를 송신한다. 그 후, 방법은 단계(604)로 진행된다.
단계(604)에서, 모바일은 광고를 수신하고, 타겟의 FA로 다룰 등록 메시지로써 응답한다. 그 후, 방법(600)은 단계(606)로 진행된다.
단계(606)에서, 타겟의 FA는 등록 메시지를 수신하여, 모바일을 인증한다. 모바일 등록 메시지를 홈 에이전트로 전송한다. 그 후, 방법은 단계(608)로 진행된다.
단계(608)에서, 홈 에이전트는 등록 메시지를 수신하여, 모바일을 인증한다. 등록 응답 메시지를 타겟을 통해 모바일로 재전송한다. 그 후, 방법(600)은 단계(610)로 진행된다.
단계(610)에서, 홈 에이전트는 타겟의 FA로써 터널을 설정하고, 타겟에 의해 버퍼링될, 타겟의 FA로 데이터를 터널링하기 시작한다. 타이머는 소스의 FA로의 터널을 해체하기 시작한다. 그 후, 방법(600)은 단계(612)로 진행된다.
단계(612)에서, 소스의 FA는 나머지 임의 데이터를 타겟의 FA로 터널링한다. 타이머가 종료한 후에, 나머지 임의 "운송중" 패킷을 기다리며 처리가 완료되었다는 표시를 타겟의 FA로 송신한다. 소스 FA 경우를 삭제한다. 그 후, 방법은 단계(614)로 진행된다.
단계(614)에서, 타겟의 FA는 소스의 FA로부터의 "행해졌음(done)" 표시를 수신하고, 타겟의 FA는 타겟의 PPP로의 버퍼링된 순방향 링크 데이터를 송신하기 시작한다. 방법(600)은 종료된다.
역방향 링크에서, HA(240)가 등록 응답 메시지로써 반환할 때까지, 데이터 흐름은 소스 BSR(2201)를 통해 유지관리된다. 응답은 소스 BSR(2201)의 FA(FA1)를 통한 터널이 막 해체되려고 한다는 것을 표시하므로, 타겟 BSR(2202)의 PPP(PPP2)로 부터 소스 BSR(2201)의 FA(FA1)로의 데이터 흐름이 정지된다. 순방향 링크 데이터가 FA(FA2)에 도달할 때, 타겟 BSR(2202)의 FA(FA2)로 역방향 링크 데이터 흐름이 다시 시작하며, 이는 타겟 BSR(2202)으로 HA/FA 터널(예를 들면, HA(240)로부터 FA(FA2)로의 터널)의 설정을 나타낸다.
BSR 네트워크 구조에 관해 본 발명의 능동 세션 PPP 이주 해결방안의 다양한 실시예를 기술하였지만, 당업자라면 본 발명에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 능동 세션 PPP 이주 해결방안의 개념은 PPP을 구현하는 임의 네트워크에 사실상 적용될 수 있다는 것을 알 것이다. 특히 예를 들면, 본 발명의 능동 세션 PPP 이주 해결방안의 개념은 예를 들어, 접근 단말(110)의 이동성에 의한 것으로 다양한 PDSN(130)들간 PPP 세션을 능동적으로 이주시키는 도 1의 종래의 CDMA 계층적 무선 IP 네트워크(100)에 적용될 수 있다.
본 발명에 따르는 능동 세션 PPP 이주 해결방안의 다양한 실시예는 소스로부터 타겟으로, 혹은 그 역으로 IP 데이터를 터널링하는 것으로 기술하였지만, 소스로부터 타겟으로 데이터를 전송하는 다른 다양한 방법을 본 기술분야에 알려져 있다는 점에 주목하며, 이러한 다른 전송 방법은 본 발명의 다른 실시예에 따라서 소스로부터 타겟으로, 혹은 그 역으로 데이터를 전송하는 데 구현될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예를 전술하였지만, 본 발명의 기본 범주를 벗어나지 않고서도 본 발명의 다른 실시예가 있을 수 있다. 이와 같이, 본 발명의 적절한 범주는 후속되는 특허청구의 범위에 따라 결정된다.
본 발명에 따르면, 모바일 무선 노드를 지원하는 데이터망 통신 시스템에서 통신 내용의 손실없이 개선된 콜 핸드오프를 제공하며, 모바일 무선 노드가 만약 있다면 무선 인터페이스에 의해 발생되는 것 외의 두드러진 내용 손실 또는 지연을 겪지 않도록 핸드오프 동안에 통신 내용을 끊김없이 경로지정하는 시스템 및 방법을 제공할 수 있다.

Claims (12)

  1. 무선 IP 네트워크에서 소스(source)로부터 타겟(target)으로 PPP(point-to-point protocol) 세션의 끊김없는 능동 세션 이주(active session migration)를 위한 방법에 있어서,
    프레이밍된(framed) IP 데이터를 상기 소스로부터 상기 타겟으로 터널링(tunneling)하는 단계와,
    상기 타겟에서 IP 데이터의 프레이밍을 시작할 장래 IP 데이터열 번호(future IP data sequence number)를 결정하는 단계와,
    상기 결정된 IP 데이터열 번호보다 큰 순서 번호를 가진 사전 프레이밍된 IP 데이터를 상기 타겟으로 터널링하는 단계
    를 포함하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 소스가 상기 타겟으로부터의 확인 응답(acknowledgment)을 수신시에, 상기 결정된 IP 데이터열 번호보다 큰 순서 번호를 가진 사전 프레임된 IP 데이터의 상기 타겟으로의 터널링이 시작되는 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 소스가 상기 타겟으로부터의 상기 확인응답을 수신한 후에 상기 결정된 IP 데이터열을 수신하는 경우, 상기 타겟에서 IP 데이터의 프레이밍을 시작할 더 많은 장래 IP 데이터열의 순서 번호를 결정하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 결정된 IP 데이터열 번호보다 작거나 혹은 동일한 순서 번호를 가진 IP 데이터는 상기 소스에 의해 계속 프레이밍되어 상기 타겟으로 터널링되는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    IP 데이터의 마지막 세그먼트가 상기 소스에 의해 프레이밍되었다는 확인응답을 상기 소스로부터 수신할 때까지, 상기 결정된 IP 데이터열 번호보다 큰 순서 번호를 가진 사전 프레이밍된 IP 데이터는 상기 타겟으로 터널링되어 상기 타겟의 버퍼에서 유지 관리되는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 결정된 IP 데이터열 번호보다 큰 순서 번호를 가진 사전 프레이밍된 IP 데이터는 상기 타겟에 의해 프레이밍되고, 모든 프레이밍 위상이 상기 소스에 의해 완료되지 않았을 때에도 상기 타겟에서 상기 프레이밍을 시작할 수 있는 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 프레이밍의 미완료 위상은 상기 타겟에 의해 완료되는 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 타겟이 IP 데이터를 상기 소스로 터널링하는 것을 중지토록 하는 단계와,
    상기 타겟에서 새로 수신한 IP 데이터를 버퍼링하는 단계와,
    상기 소스가 마지막 IP 데이터 세그먼트를 프레이밍하여 전달했다는 표시를 수신시에, 상기 타겟의 상기 버퍼링된 IP 데이터를 처리하는 단계
    를 더 포함하는 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    무선 IP 네트워크에서 소스로부터 타겟으로의 외부 에이전트(FA:foreign agent)의 능동 세션 이주를 더 포함하며,
    상기 PPP 이주의 완료시에,
    상기 타겟으로부터 접근 단말(access terminal)로 광고(Advertisement)를 송신하여, 홈 에이전트(home agent)가 상기 접근 단말을 인증토록 하는 단계와,
    상기 접근 단말의 인증시에, 상기 타겟에 의해 버퍼링될 IP 데이터를 상기 홈 에이전트로부터 상기 타겟으로 터널링하는 단계와,
    상기 소스가 마지막 IP 데이터 세그먼트를 전달했다는 표시를 수신시에, 상기 타겟에서 상기 버퍼링된 IP 데이터를 처리하는 단계
    를 포함하는 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 타겟이 프레이밍된 IP 데이터를 상기 소스로 터널링하는 것을 중지토록 하는 단계와,
    상기 타겟에서 새로 수신한 IP 데이터를 버퍼링하는 단계와,
    상기 소스가 마지막 IP 데이터 세그먼트를 처리했다는 표시를 상기 소스로부터 수신시에, 상기 타겟에서 상기 버퍼링된 IP 데이터를 처리하는 단계
    를 더 포함하는 방법.
  11. 무선 IP 네트워크에서 소스로부터 타겟으로 PPP(point-to-point protocol) 세션의 끊김없는 능동 세션 이주를 위한 방법에 있어서,
    순방향 링크에서,
    프레이밍된 IP 데이터를 상기 소스로부터 상기 타겟으로 전송하는 단계와,
    상기 타켓에서 IP 데이터의 프레이밍을 시작할 장래 IP 데이터열 번호를 결정하는 단계와,
    상기 타겟으로부터 확인응답을 수신시에, 상기 타겟에 의해 처리될, 상기 IP 데이터열 번호보다 큰 순서 번호를 가진 IP 데이터를 상기 타겟으로 전송하는 단계
    를 포함하는 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    역방향 링크에서,
    상기 타겟이 상기 소스에 의해 처리될 역방향 링크 IP 데이터를 상기 소스로 전송하는 것을 중지토록 하는 단계와,
    상기 타겟에서 새로 수신한 역방향 링크 IP를 버퍼링하는 단계와,
    상기 소스가 마지막 IP 데이터를 처리했다는 표시를 상기 소스로부터 수신시에, 상기 타겟의 상기 버퍼링된 IP 데이터를 처리하는 단계
    를 포함하는 방법.
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