KR20060105796A - 사설 홈 에이전트들을 지원하기 위한 모바일 ｉｐ 확장 - Google Patents

사설 홈 에이전트들을 지원하기 위한 모바일 ｉｐ 확장 Download PDF

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KR20060105796A
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Abstract

모바일 장치(104)를 사설 홈 에이전트(106)에 등록하기 위한 방법 및 장치가 개시되며, 상기 방법은, 공중 네트워크(110)에서 어드레스되는 등록 요청(700)을 생성하고(304) 사설 홈 에이전트의 공중 어드레스로 전송하는 단계(306)를 포함하며, 상기 요청(700)은 사설 홈 에이전트에 모바일 장치의 등록을 개시한다. 모바일 장치는 공중 네트워크 내에 위치되지만 사설 네트워크(102)에 속하고 사설 어드레스를 갖는다. 사설 홈 에이전트는 사설 네트워크에 위치되고 사설 어드레스 및 공중 어드레스 둘 다를 갖는다. 이 요청은 또한, 모바일 장치가 공중 네트워크에 있다는 것을 나타낸다. 바람직한 형태로, 이러한 요청은 이 표시를 제공하는 확장(704)을 포함한다. 홈 에이전트는 요청을 수신하고 처리하고 나서, 적절한 응답(800)을 다시 모바일 장치로 전송한다.
사설 홈 에이전트, 네트워크 경계, 인터넷, 사설 네트워크, 공중 네트워크, 모바일 장치

Description

사설 홈 에이전트들을 지원하기 위한 모바일 ＩＰ 확장{Mobile ＩＰ extension to support private home agents}
본 발명은 일반적으로 모바일 인터넷 프로토콜(Mobile Internet Protocol; MIP)에 관한 것이며, 보다 상세하게는, 사설 네트워크(private network)에 속하는 로밍 모바일 IP 장치들(roaming mobile IP devices)에 IP 접속을 제공하는 것에 관한 것이다.
모바일 인터넷 프로토콜(MIP)은, 모바일 IP 장치 또는 모바일 노드(MN)가 자신의 네트워크 접속들을 변경할 때 IP 접속성을 유지시키는 성능을 제공한다. 기본 MIP 동작은 MIP 홈 에이전트(Home agent; HA), MN 내에 상주하는 MIP 클라이언트 및 선택적으로 MIP 외부 에이전트(Foreign; FA)를 따른다. 홈 에이전트는 홈 네트워크, 즉 MN에 할당되는 어드레스와 지형면에서 일치하는 네트워크 상에 상주한다. FA는 MN이 로밍될 수 있는 네트워크에 상주한다.
MN이 새로운 네트워크로 로밍할 때, MN는 FA를 탐색하려할 것이다. FA가 제공되면, MN은 FA를 보조 주소(COA: Care of Address)로서 이용하여 HA에 등록된다. 성공적인 등록시, 터널은 HA 및 FA 간에 설정된다. FA가 로밍된 네트워크에 제공되지 않으면, MN은 로컬 어드레스(예를 들어, 동적 호스트 구성 프로토콜(DHCP)을 통 해서)를 획득하고 보조 어드레스로서 로컬 어드레스를 이용하여 HA에 직접 등록한다. 성공적인 등록시, 터널은 HA 및 MN 간에 설정된다. 일단 등록되면, MN으로 향하는 패킷들은 홈 에이전트에 의해 인터셉트되어 MN으로 터널링된다. MN으로부터 대응 노드(correspondent node)(CN)으로의 패킷들은 홈 에이전트로 터널링될 수 있거나 역 터널링(reverse tunneling)이 작동되는지 여부에 따라서 CN으로 직접 전송될 수 있다.
따라서, 상술된 MIP 동작은, MN이 로밍된 네트워크에 있을 때 홈 에이전트에 등록할 수 있다라고 추정한다. 등록 패킷은 홈 에이전트의 IP 어드레스인 수신지 어드레스를 갖는 IP 패킷이다. 성공적인 등록은 등록 패킷이 홈 에이전트로 라우팅되는 것을 필요로 한다. 그러나, 홈 에이전트가 모든 IP 어드레스들이 사설 어드레스들인 사설 네트워크에 위치될 때 문제가 발생된다. 다른 말로서, IP 패킷들이 사설 네트워크 밖에서 이들 사설 어드레스들로 라우팅될 수 없다. 이와 같은 시나리오에서, MN이 상기 사설 네트워크에 있을 때, 등록 패킷은 사설 홈 사설 홈 에이전트로 손쉽게 라우팅될 수 있다. 그러나, MN이 사설 네트워크의 외부에서 공중 네트워크로 로밍될 때, 등록 패킷은 사설 홈 에이전트로 라우팅될 수 없다. 예를 들어, 코드 분할 다중 접속(CDMA 1x) 시스템들 또는 iDEN® 네트워크들과 같은 MIP를 지원하는 사설 셀룰러 네트워크는 홈 에이전트가 사설 셀룰러 네트워크 내에서 사설 어드레스를 갖고 MN이 무선 근거리 통신망(Wireless Local Area Network; WLAN) 또는 "핫스팟(hotspot)"과 같은 사설 네트워크의 외부의 공중 네트워크(public network) 로 로밍되도록 구성될 수 있다. 이 상황에서, MN은 홈 에이전트에 등록될 수 없는데, 그 이유는 이는 사설 네트워크에 있고 사설 네트워크의 외부의 모바일 IP 서비스가 효율적으로 제거되기 때문이다.
이 문제에 대한 한 가지 해결책은 사설 네트워크 외부의 MN 및 사설 네트워크 내의 홈 에이전트 간의 경로에서 MIP 프록시 장치를 이용한다. 이와 같은 MIP 프록시 장치는 사설 네트워크의 사설 방화벽 및 에지 라우터 간의 별도의 정책 제어 영역(policy control region)(또한 종래 기술에서 때때로 비무장 지대(DMZ: Demilitarized Zone)라 칭한다)에 위치된다. MIP 프록시 장치는 대리 MN 및 대리 홈 에이전트(surrogate home agent)로서 작용하여, MN 및 이의 실제 홈 에이전트 간의 종단간 접속을 근본적으로 스티치(stitch)한다. MN이 공중 네트워크로부터 등록될 때, 이는 자신의 등록 패킷을 홈 에이전트가 아니라 MIP 프록시 장치로 전송한다. 이 해결책은 MIP 장치를 위한 부가적인 장치, 즉 MIP 프록시 장치를 필요로 한다. 게다가, 다수의 MIP 터널들은 MN 및 HA 간에 설정되는데, 즉 MIP 터널은 MN 및 MIP 프록시 장치 간에 설정되고, MIP 터널은 MIP 프록시 장치 및 HA 간에 설정된다. 게다가, 이 해결책은 또한, MN이 MIP 프록시에 여전히 등록되기 때문에 사설 네트워크 내에서 있을 때, 즉 MN이 사설 네트워크에 있을 때 등록 요청을 MIP 프록시 장치로 어드레스 하는 MIP 동작의 변화를 필요로 한다.
본 발명의 상기 및 그 외 다른 양상들, 특징들 및 장점들은 이하의 도면과 관련하여 제공된 이하의 더욱 특정한 설명으로부터 더욱 명백하게 될 것이다.
도 1은 공중 네트워크 내의 사설 모바일 통신 장치가 본 발명의 여러 실시예들을 따른 사설 네트워크 내의 사설 홈 에이전트에 등록되는 통신 시스템을 도시한 도면으로서, 보조 노드(care-of-node)는 사설 모바일 통신 장치인, 도면.
도 2는 공중 네트워크가 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 사설 네트워크의 외부 에이전트를 포함하는 도1의 시스템의 변형을 도시한 것으로서, 보조 노드는 공중 네트워크 내에 위치된 사설 모바일 통신 장치의 외부 에이전트 및 사설 모바일 장치인, 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 사설 네트워크에서 사설 홈 에이전트에 공중 네트워크 내의 사설 모바일 통신 장치의 등록을 수행하는 단계들의 흐름도.
도 4는 사설 모바일 통신 장치가 일 실시예에 따른 사설 홈 에이전트와 더불어 사설 네트워크 내에 위치될 때 도1-3의 모바일 등록을 위한 시그널링 흐름도.
도 5는 사설 모바일 장치가 공중 네트워크 내로 로밍될 때 도1-3의 모바일 등록의 일 실시예에서 수행되는 단계들의 흐름도.
도 6은 도 5의 흐름도에 대응하는 모바일 등록의 일 실시예에 대한 시그널링 흐름도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 1 및 도 2의 사설 모바일 통신 장치로부터 또는 이를 위해 전송되는 등록 요청(RRQ)를 도시한 도면.
도 8은 사설 홈 에이전트에 의해 생성되고 본 발명의 일 실시예를 따른 사설 모바일 통신 장치로 리턴되는 등록 응답(RRLY)를 도시한 도면.
도 9는 일 실시예에 따른 홈 에이전트로 성공적으로 등록되면 대응 노드로부터 사설 모바일 통신 장치로의 트래픽 흐름을 위해 수행되는 단계들의 흐름도.
도 10은 도 8의 일 실시예에 따라서 등록되면 사설 통신 장치로부터 대응 노드로의 트래픽 흐름을 위해 수행되는 단계들의 흐름도.
도 11은 도 9 및 도 10의 흐름도에 대응하여 사설 모바일 통신 장치가 등록되는 경우, 트래픽의 일 실시예의 시그널링 흐름도.
도 12는 도 7에 도시된 바와 같은 등록 요청에 대한 확장, 즉 사설 모바일 통신 장치가 공중 네트워크 내에 위치된다는 것을 표시하는 확장의 일 실시예를 도시한 도면.
도 13은 사설 네트워크가 셀룰러 네트워크이고 공중 네트워크가 무선 근거리 통신망인 도 2의 시스템의 일 실시예를 도시한 도면.
도 14는 도 1의 모바일 장치에 기능적으로 상주하는 모바일 IP 클라이언트의 일 실시예의 간략도.
여러 도면에 걸쳐서 대응하는 부품들에는 대응하는 참조 번호가 병기된다.
이하의 설명은 바람직한 실시예들의 일반적인 원리들을 설명하기 위한 것이지 제한하고자 하는 것이 아니다. 본 발명의 범위는 청구범위와 관련하여 결정되어야 한다.
본 발명의 여러 실시예들에 따르면, 사설 네트워크에 속하는 모바일 통신 장치가 자신의 홈 에이전트(이는 또한 사설 네트워크에 속한다)에 등록할 수 있는 해 결책이 제공되어, 상기 장치가 공중 네트워크로 로밍되면 홈 에이전트에 등록할 수 있게 한다. 사설 네트워크 내의 모든 네트워크 어드레스들(예를 들어, IP 어드레스들)은 사설이고 사설 네트워크 외부의 엔터티들에 어드레스될 수 없다.
따라서, 넓은 의미에서, 본 발명의 일 실시예는 모바일 장치를 사설 홈 에이전트에 등록시키는 방법을 특징으로 할 수 있는데, 상기 방법은 : 사설 홈 에이전트의 공중 어드레스로 공중 네트워크에 어드레스되는 등록 요청을 생성하는 단계를 포함하며, 상기 등록 요청은 사설 홈 에이전트에 상기 모바일 장치의 등록을 개시하도록 적응되며, 상기 모바일 장치는 공중 네트워크 내에 위치되며, 상기 모바일 장치는 사설 네트워크에 속하고 사설 어드레스를 가지며, 상기 사설 홈 에이전트는 사설 네트워크에 위치되고 사설 어드레스 및 공중 어드레스를 갖는, 상기 생성 단계; 및 상기 등록 요청을 사설 홈 에이전트의 공중 어드레스로 전송하는 단계를 포함하며, 상기 등록 요청은 모바일 장치가 공중 네트워크에 있다는 것을 나타낸다.
또 다른 실시예에서, 본 발명은 모바일 장치를 사설 홈 에이전트에 등록시키는 방법을 특징으로 하는데, 이 방법은 : 사설 홈 에이전트에 공중 네트워크 내에 위치되는 모바일 장치의 등록을 개시하도록 적응되는 등록 요청을 수신하는 단계로서, 상기 모바일 장치는 사설 네트워크에 속하고 사설 어드레스를 가지며, 상기 사설 홈 에이전트는 상기 사설 네트워크에 위치되고 사설 어드레스 및 홈 어드레스를 가지며, 상기 등록 요청은 상기 공중 네트워크에서 상기 사설 홈 에이전트의 공중 어드레스로 어드레스되며, 상기 등록 요청은 상기 모바일 장치가 상기 공중 네트워크에 있다는 것을 표시하는, 수신 단계; 및 상기 등록 요청을 처리하는 단계를 포 함한다.
유용하게, 본 발명의 여러 실시예들에 따르면, 모바일 장치가 사설 네트워크로부터 공중 네트워크로 로밍할 때 IP 접속성을 유지할 수 있다. 게다가, 여러 실시예들에 따르면, 이 해결책은 공지된 해결책을 따른 MIP 프록시 장치의 이용을 따르지 않는다. 게다가, 표준 MIP 등록 동작에 대한 수정들은 바람직하게는 모바일 장치가 공중 네트워크로 로밍될 때에만 발생된다. 즉, MIP 동작은 모바일 장치가 사설 네트워크 내에서부터 사설 홈 에이전트로 등록하도록 시도할 때와 마찬가지이다.
먼저 도 1을 참조하면, 공중 네트워크(110)로 로밍하는 사설 모바일 통신 장치(104)가 본 발명의 여러 실시예에 따라서 사설 네트워크(102) 내의 사설 홈 에이전트(106)에 등록되는 통신 시스템(100)이 도시되어 있는데, 보조 노드(112)는 사설 모바일 통신 장치로서 이 실시예에서 규정된다. 인터넷(또는 소정 실시예에 대응할 수 있는 엑스트라넷)(108), 공중 네트워크(110), 사설 네트워크(102), 및 사설 네트워크(102) 및 외부 공중 네트워크들, 즉 인터넷(108) 및 공중 네트워크(110) 간에 경계를 형성하는 네트워크 경계 장치(114)를 포함한 시스템(100)이 도시되어 있다. 또한 사설 네트워크 내에는 모바일 장치(104)(또한 모바일 노드(MN)라 칭함), 홈 에이전트(HA)(106) 및 선택적 외부 에이전트(FA)(116)가 도시되어 있다.
모바일 인터넷 프로토콜(MIP)에 따르면, 모바일 장치(104)가 물리적 위치들을 변화시킬 때, IP 접속성을 유지시키는 것이 바람직하다. 모바일 장치(104)는 이 동되고 네트워크와 결합할 수 있는 임의의 네트워크 어드레스 가능한 장치일 수 있다. 예를 들어, 모바일 장치(104)는 랩탑 또는 노트북 컴퓨터, 개인 휴대 정보 단말기(PDA), 전화 및 기구 등일 수 있다. 모바일 장치는 일반적으로 네트워크 어드레스 가능한 장치라 칭하고 IP 접속성을 제공하고 유지하도록 하는 기능을 제공하는 클라이언트(즉, 클라이언트 프로그램 또는 소프트웨어)를 포함한다. 예를 들어, 모바일 장치의 MIP 클라이언트는 모바일 장치 내의 메모리에 저장되고 프로세서에 의해 실행되는 명령들 또는 소프트웨어의 세트이다.
모바일 장치(104)가 사설 네트워크에 있을 때 그리고 대응 노드(CN) 예를 들어 인터넷(108) 내의 서버 또는 웹사이트와 통신하길 원할 때, 모바일 장치(104)의 클라이언트는 직접적으로 또는 존재하는 경우 외부 에이전트(116)를 통해서 홈 에이전트(106)에 등록한다. 그러나, 도1에 도시된 바와 같이, 홈 에이전트(106)가 사설 어드레스를 갖는 사설 네트워크 내에 위치되고 모바일 장치(104)가 사설 네트워크 (102)의 외부에서 공중 네트워크(110)(가령 무선 근거리 통신망 또는 핫 스팟)로 로밍하는 상황에서, 공지된 MIP 동작을 따르면, 모바일 장치(104)는 홈 에이전트(106)에 등록할 수 없다. 이는 사설 네트워크(102) 내의 모든 장치들이 사설 네트워크(102)의 외부로부터 어드레스될 수 없는 사설 IP 어드레스를 갖는다는 사실로 인한 것이다. 이와 같은 사설 네트워크(102)의 일 예는 MIP 동작을 지원하는 CMDA 1x 및 iDEN 셀룰러 네트워크와 같은 사설 셀룰러 네트워크이다. 정상 동작하에서, 모바일 장치들(104)은 사설 네트워크(102) 내에 유지되는데, 모바일 장치(104) 및 외부 네트워크들(즉, 인터넷(108) 및 공중 네트워크(110))로 그리고 이 로부터의 모든 트래픽은 일반적으로 사설 홈 에이전트(106)를 통해서 발생된다.
그러므로, 본 발명의 여러 실시예들에 따르면, 모바일 장치(104)가 사설 네트워크(102)의 외부에서 공중 네트워크(110) 내로 로밍될 때, 즉 모바일 장치(104) 및 홈 에이전트(106) 둘 다가 사설 네트워크 어드레스들을 가질 때 모바일 장치(104)를 사설 홈 에이전트(106)에 등록시키도록 하는 해법이 제공된다.
일 실시예에서, 사설 홈 에이전트(106)는 2개의 별도의 네트워크 어드레스들, 사설 네트워크 어드레스 및 공중 네트워크 어드레스를 갖는다. 모바일 장치(104)가 사설 네트워크(102) 내에 있을 때, 모바일 장치는 공지된 MIP 동작에 따라서 홈 에이전트(106)의 사설 네트워크 어드레스로 어드레스되는 등록 요청(RRQ)을 전송한다. 그러나, 모바일 장치(104)가 사설 네트워크(102)의 외부에서 로밍되고 홈 에이전트(106)에 등록하고자 할 때, 모바일 장치는 홈 에이전트(106)의 공중 네트워크 어드레스로 어드레스되는 향상된 등록 요청(RRQ)을 전송한다. 향상된 RRQ는 사설 네트워크(102)의 네트워크 경계 장치(1140에서 수신되는데, 이 네트워크 경계 장치(114)는 홈 에이전트 공중 어드레스를 홈 에이전트 사설 어드레스로 변환시키는 헤더상의 네트워크 어드레스 변환(NAT)을 수행함으로써 향상된 RRQ를 처리하고 나서 향상된 RRQ를 자신의 사설 어드레스에 있는 홈 에이전트로 라우팅시킨다.
홈 에이전트(106)에서 일단 수신되면, 모바일 장치(104)가 사설 네트워크 밖에 위치된다는 것을 향상된 RRQ가 나타내도록, RRQ는 처리된다. 바람직한 형태에서, 향상된 등록 요청은 확장을 지닌 MIP 동작에 따라서 표준 등록 요청을 포함하 는데, 이 확장은 모바일 장치(104)가 사설 네트워크의 밖에 있다는 것을 홈 에이전트(106)에게 나타낸다. 홈 에이전트(106)는 모바일 장치(104)로 다시 어드레스되는 등록 응답(RRLY)에 응답하여 등록을 완료한다. 바람직한 형태에서, 등록 요청시에 이 등록 요청은 사설 홈 에이전트의 공중 어드레스를 포함하고, 이 어드레스는 후술되는 홈 에이전트(106)의 사설 어드레스 대신에 등록 응답에 복제된다. 일단 등록되면, 모바일 장치(104) 및 대응 노드(예를 들어, 인터넷(108) 내의 노드) 간의 트래픽 흐름은 사설 홈 에이전트(106)를 통해서 그들 간을 통과한다.
이와 같은 시스템은 모바일 장치(104)가 다른 공지된 해결책들에 제공되는 MIP 프록시 장치와 같은 부가적인 요소를 생성하지 않고도 홈 에이전트(106)에 등록되도록 하는데 유용하다. 게다가, 모바일 장치(104)가 사설 네트워크(102) 내에 있을 때, 표준 MIP 등록 동작은 변경되지 않는데, 즉 모바일 장치는 등록 요청들을 공지된 해결책에서 제안된 바와 같은 프록시 장치로 전송하는 것이 아니라, 직접 사설 홈 에이전트의 사설 어드레스로 전송한다.
본 발명의 여러 실시예들을 수행하기 위해 기존 MIP 동작에 대한 수정은 홈 에이전트(106)가 2개의 네트워크 어드레스들(즉, 사설 어드레스 및 공중 어드레스)를 갖는다. 이는 MIP 프록시 장치를 이용하는 해결책과 대조되는데, 이 경우에 홈 에이전트는 단지 하나의 어드레스, 즉 사설 어드레스만을 갖는다. 게다가, 모바일 장치(104) 내의 클라이언트는 홈 에이전트(106)를 위한 2개의 어드레스들을 지원하도록 수정되고 모바일 장치가 공중 네트워크(110) 내에 있을 때 향상된 등록 요청을 전송한다. 이 등록 요청은 한 가지 공지된 해결책을 따른 프록시 장치가 아니라 홈 에이전트(106)로 어드레스된다. 사설 네트워크(102) 및 외부의 공중 네트워크들 간의 경계에서 네트워크 경계 장치(114)는 공중 홈 에이전트 어드레스를 사설 홈 에이전트 어드레스로 네트워크 어드레스 변환을 제공함으로써 이 요청을 처리한다. 또한, 홈 에이전트(106)는 향상된 등록 요청 및 응답을 적절하게 처리하도록 구성될 것이다.
MIP 동작이 인터넷 프로토콜 버전 4(IPv4)를 위한 네트워크 접속성을 유지하는 것에 특정되지만, 본원에 제공된 이 기술들은 모바일 장치 및 홈 에이전트 장치 또는 이와 유사한 제어기 둘 다가 사설 네트워크에 속하고 사설 네트워크 (106) 외부의 엔터티들에 어드레스될 수 없는 사설 네트워크 어드레스들을 갖고, 모바일 장치가 사설 네트워크의 외부에서 로밍할 수 있는 임의의 시스템에 적용된다는 것을 유의하라. 이와 같은 시스템들에서, 모바일 장치(104)가 사설 네트워크 내에 있거나 사설 네트워크의 외부에서 로밍되는지에 관계없이, 모바일 장치는 사설 홈 에이전트(106)에 등록되어야 한다. 예를 들어, 본 발명의 여러 실시예들은 IPv6 또는 네트워크를 형성하는 어드레스가능한 장치들 간의 임의의 다른 데이터 전송 프로토콜에 적용될 수 있다. 이 명세서 전반에 걸쳐서 사용되는 많은 용어들은 IPv4 및 MIP에 특정되는 용어들이지만, 이와 같은 용어들은 예에 불과하고 서술된 요소들과 유사한 기능을 하는 요소들은 본 발명의 하나 이상의 실시예들에 의해 커버된다.
도1의 실시예에서, 모바일 장치(104)의 클라이언트는 모바일 장치(104)가 일반적으로 보조 어드레스를 갖는 보조 노드(112)라 칭할 수 있도록 외부 에이전트 기능을 포함한다는 점에 또한 유의하라. 이 보조 어드레스는 예를 들어 DHCP를 통 해서 공중 네트워크(110)에 의해 모바일 장치(104)로 할당될 것이다. 도2와 관련하여 또한 설명되는 바와 같이, 공중 네트워크는 외부 에이전트를 포함하는데, 이 에이전트는 모바일 장치가 홈 에이전트에 등록시 MIP 클라이언트의 일부 기능을 제공할 수 있다.
본원에 서술된 모바일 장치들(104)은 사설 및/또는 공중 네트워크에 무선 접속한다는 점에서 바람직하게는 무선 장치들이지만, 다른 실시예들에서, 모바일 장치들은 각종 위치들에서 사설 및/또는 공중 네트워크들로 언플러깅 및 플러깅될 수 있는 유선 장치들이라는 점에 또한 유의하라.
다음에 도2를 참조하면, 공중 네트워크(110)가 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 공중 네트워크 내에 위치되는 사설 네트워크(102)의 외부 에이전트(204)를 포함하는 도1의 시스템의 변형이 도시되어 있다. 이 시스템(200)에서, 보조 노드(202)는 사설 모바일 장치(104) 및 외부 에이전트(204)의 조합이다.
이 실시예에서, 사설 네트워크(102)의 운영자는 공중 네트워크(110)에 외부 에이전트(204)를 사전에 위치시켜 사설 네트워크(102)에 속하는 로밍 장치들과의 통신을 용이하게 한다. 따라서, 도1의 시스템 내의 모바일 장치(104)에 위치되는 MIP 클라이언트의 일부 기능이 외부 에이전트(204)에 상주할 수 있다. 이 실시예에서, 모바일 장치(104)는 사설 홈 에이전트(106)에 등록하지만, 또한 외부 에이전트(204)를 통해서도 그러하다.
따라서 모바일 장치(104)가 공중 네트워크(110)로 로밍할 때, 이는 외부 에이전트(204)를 탐색한다. 모바일 장치(104)는 보조 어드레스로서 외부 에이전 트(204)를 이용한다.
이 시나리오에서, 등록을 완료하기 위한 기능은 DLHD 장치(104) 내에서, 모바일 장치(104) 및 외부 에이전트(204)의 클라이언트 둘 다 내에서, 또는 외부 에이전트(204) 내에서 수행될 수 있다. 따라서, 외부 에이전트 및 모바일 장치의 클라이언트에 의해 수행되는 기능은 가변될 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서, 모바일 장치(104)의 클라이언트는 도1에 서술된 클라이언트와 정확하게 동일하게 기능하지만, 외부 에이전트(204)를 이용하여 등록 요청을 홈 에이전트(206)로 중계한다. 즉, 모바일 장치(104)는 향상된 등록 요청을 발생시키고 이를 외부 에이전트(204)로 전송하여, 홈 에이전트(106)로 전달한다. 또 다른 실시예에서, 모바일 장치는 홈 에이전트(106)의 사설 어드레스로 어드레스되는 정규 등록 요청을 전송함으로써 등록을 시도하는 한편, 외부 에이전트(204)는 모바일 장치가 공중 네트워크에 있다는 것을 나타내는 인헨스먼트(예를 들어, RRQ에 대한 확장)를 부가한다. 외부 에이전트(204)는 또한 등록 요청의 어드레스 필드에 위치되는 홈 에이전트의 사설 어드레스를 사설 홈 에이전트(106)의 공중 어드레스로 변경함으로써 등록 요청을 변경시킬 수 있다. 또 다른 실시예에서, 모바일 장치(104)는 확장을 표준 등록 요청에 발생시키는 한편, 외부 에이전트(204)는 요청에서 홈 에이전트 사설 어드레스를 공중 어드레스로 변경시킨다. 따라서, MIP 클라이언트의 기능을 모바일 장치(104) 및 외부 에이전트(204) 간에 다양하게 분포시키는 많은 상이한 실시예들이 존재할 수 있다. 등록이 완료되면, 모바일 장치(104)로 및 이로부터의 모든 데이터 트래픽은 외부 에이전트(204)를 통해서 통과된다.
일반적으로, 도1 및 도2의 시스템들에서, 모바일 장치(104)는 공중 어드레스가 공중 네트워크(110)로 로밍될 때 모바일 장치(104)를 위한 보조 어드레스가 되는 보조 노드(112 또는 202)의 일부를 형성한다. 모바일 장치를 사설 홈 에이전트(106)에 등록시키는 MIP 동작에 대한 수정들은 일반적으로, 보조 노드가 모바일 장치(104)로서 규정되거나 모바일 장치(104) 및 외부 에이전트(204)의 조합으로서 규정되는지 관계없이, 보조 노드(112/202)의 클라이언트 기능에 대해 행해진다.
다음 도3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 사설 네트워크 내의 사설 홈 에이전트에 공중 네트워크 내의 사설 모바일 장치의 등록시에 수행되는 단계들의 플로우챠트가 도시되어 있다. 예를 들어, 도1 및 도2에 도시된 엔터티들 중 하나 이상의 엔터티는 도3에 도시된 단계들 중 하나 이상의 단계를 수행할 수 있다.
우선, 선택적인 단계는 모바일 장치(104)가 공중 네트워크(110) 내에 위치되는지를 결정하는 것인데, 이 네트워크에서 모바일 장치는 사설 네트워크(102)에 속하고 사설 네트워크 어드레스를 갖는다(단계 302). 일 실시예에서, 이 결정은 공중 네트워크(10)에 가입하도록 할 때 모바일 장치의 클라이언트에 의해 행해진다. 예를 들어, 공중 네트워크는 모바일 장치에 네트워크 어드레스를 할당할 것이다. 사설 어드레스들의 범위가 공중 어드레스들 내의 어드레스들의 범위와 중첩하지 않으면, 모바일 장치는 사설 네트워크 외부에 위치된다는 것을 손쉽게 구별할 수 있다. 그러나, 사설 어드레스 및 공중 어드레스 범위들이 중첩하는 경우들에서, 모바일 장치는 또 다른 메커니즘들을 이용하여 공중 네트워크(10)에서 자신의 위치를 검출하여야 한다.
또 다른 실시예에서, 사설 네트워크(102) 및 공중 네트워크(100)가 어떤 유형의 네트워크인지에 따라서, 모바일 장치는 이용되는 통신 인터페이스를 토대로 결정을 행할 수 있다. 예를 들어, 사설 네트워크가 사설 셀룰러 네트워크이고 공중 네트워크가 무선 LAN인 경우, 네트워크에 가입시 모바일 장치가 어느 인터페이스(즉, 셀룰러 인터페이스 또는 WLAN 인터페이스)를 이용하는지를 결정함으로써, 모바일 장치는 이것이 어느 네트워크 내에 있는지를 결정할 수 있다.
단계(302)는 선택적이다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 초기 결정 단계가 수행되지 않는다. 즉, 모바일 장치(104)는 2개의 상이한 등록 요청들을 송출하는데, 한 요청은 (마치 모바일 장치가 사설 네트워크에 위치되는 것처럼)홈 에이전트의 사설 어드레스로 어드레스되고, 한 요청은 (마치 모바일 장치가 공중 네트워크에 위치되는 것처럼) 홈 에이전트의 공중 어드레스로 어드레스된다. 모바일 장치는 홈 에이전트로부터 다시 수신된 등록 응답에 의해 이것이 어느 네트워크에 위치되는지를 인지할 것이다. 따라서, 이 실시예에서, 별도의 결정 단계는 수행되지 않는다.
다음에(또는 먼저 이 실시예를 따르면), 본 발명의 여러 실시예들에 따르면, 홈 에이전트의 공중 어드레스로 어드레스되는 등록 요청이 발생되는데, 이 홈 에이전트는 사설 네트워크 내에 위치되고, 등록 요청은 모바일 장치가 공중 네트워크 내에 위치된다는 것을 나타내도록 구성된다(단계 304). 홈 에이전트는 2개의 어드레스들, 공중 어드레스 및 사설 어드레스를 갖도록 구성된다. 등록 요청의 헤더는 홈 에이전트 공중 어드레스로 어드레스 된다. 바람직한 형태에서, 등록 요청은 확 장을 갖는 표준 등록 요청이며, 이 확장은 모바일 장치가 공중 네트워크 내에 있다는 것을 나타낸다. 게다가, 등록 요청의 헤더의 소스 어드레스 필드는 공중 어드레스를 나타내다.
다음에, 등록 요청이 사설 홈 에이전트의 공중 어드레스로 전송된다(단계 306). 일 실시예에서, 등록 요청은 (존재하는 경우 외부 에이전트(204)를 통해서)모바일 장치(104)의 클라이언트에 의해 발생되고 전송된다. 대안적으로, 모바일 장치 클라이언트는 등록 요청을 발생시키고 외부 에이전트는 모바일 장치가 사설 네트워크 밖에 있다는 표시 또는 확장을 부가한다. 게다가, 또 다른 실시예에서, 모바일 장치의 클라이언트는 마치 모바일 장치가 사설 네트워크 내에 있고 외부 에이전트가 이 요청을 홈 에이전트의 공중 어드레스로 재어드레스하고 모바일 장치가 사설 네트워크 외부에 위치된다는 표시(예를 들어, 확장)를 부가하는 것처럼 홈 에이전트의 사설 어드레스로 어드레스된 레귤러 등록 요청을 전송한다. 따라서, 외부 에이전트는 모바일 장치를 위해 홈 에이전트의 공중 어드레스로 어드레스되는 등록 요청을 전송한다. 일반적으로 향상된 등록 요청이 보조 노드(112/202)로부터 전송된다는 점에 유의하여야 하는데, 이 보조 노드는 보조 어드레스를 갖고 예를 들어 모바일 장치(104) 또는 이 모바일 장치(104)와 외부 에이전트(204)의 조합으로서 규정된다.
다음에, 등록 요청은 사설 네트워크 경계에서 수신된다(단계 308). 도1 및 도2의 실시예들에서, 이 요청은 네트워크 경계 장치(114)에서 수신되는데, 이 장치는 최소한 네트워크 어드레스 변환을 수행하는 에지 라우터로서 기능하고 선택적으 로 방화벽으로서 기능한다. 다음에, 사설 홈 에이전트의 공중 어드레스는 홈 에이전트의 사설 어드레스로 변환되고 등록 요청은 자신의 사설 어드레스에서 홈 에이전트로 라우팅되는데, 즉 네트워크 변환 장치는 등록 요청을 처리한다(단계 310). 따라서, 홈 에이전트(106)의 공중 어드레스로 어드레스되는 모든 패킷들은 네트워크 경계 장치(114)에서 수신되고 수신지 어드레스는 사설 네트워크로 변환되어 이로 라우팅된다.
다음에, 등록 요청은 사설 네트워크(102) 내에 위치되는 홈 에이전트에서 수신되어 처리된다(단계 312). 홈 에이전트의 퍼스펙티브로부터, 등록 요청은 마치 사설 네트워크(106) 내에서로부터 발신되는 것처럼 나타나는데, 그 이유는 이는 홈 에이전트의 사설 어드레스로 라우팅되기 때문이다(즉, 네트워크 경계 장치(114)는 공중 수신지 어드레스를 홈 에이전트의 사설 어드레스로 변환시킨다). 그러나, 등록 요청의 내용들은 홈 에이전트에 특정 모바일 장치(104)가 사설 네트워크(106)의 외부에서 공중 네트워크(110) 내로 로밍된다는 것을 나타낸다. 따라서, 홈 에이전트가 2개의 어드레스들을 갖도록 구성되지만, 홈 에이전트의 퍼스펙티브로부터, 이는 하나의 참 어드레스(즉, 사설 어드레스)만을 갖는다. 홈 에이전트 공중 어드레스는 홈 에이전트 사설 어드레스에 대응하는 사설 네트워크의 운영자에 의해 지원되는 어드레스이다. 예를 들어, 네트워크 경계 장치(114)는 홈 에이전트를 위한 공중 및 사설 어드레스 간의 변환을 수행한다.
응답시, 모바일 장치의 공중 보조 어드레스로 어드레스되는 홈 에이전트로부터의 응답은 모바일 장치로 전송되어(단계 314) 등록을 완료한다. 일 실시예에서, 홈 에이전트 사설 어드레스를 등록 응답의 홈 에이전트 어드레스 필드에 복제하는 것이 아니라, 홈 에이전트가 이 확장을 디코딩하여 모바일 장치가 공중 네트워크에 있라고 결정할 때, 홈 에이전트는 등록 요청의 홈 에이전트 어드레스 필드 내에 위치되는 공중 어드레스를 등록 응답에 복제한다.
또 다시, 응답을 위한 수신지 어드레스가 보조 노드(112/202)로부터의 공중 보조 어드레스라는 점에 유의하여야 한다. 예를 들어, 한 형태에서, 수신지 어드레스는 공중 네트워크에 의해 할당되는 모바일 장치의 공중 어드레스이다. 또 다른 형태에서, 수신지 어드레스는 응답을 모바일 장치로 전달할 외부 에이전트의 공중 어드레스이다.
본 발명의 여러 실시예들에 따른 등록 공정이 이하에 더욱 상세하게 설명된다. 도4를 참조하면, 사설 모바일 통신 장치가 일 실시예에 따른 사설 홈 에이전트와 함께 사설 네트워크 내에 위치될 때의 모바일 등록에 대한 시그널링 흐름도가 도시된다.
이 실시예에서, 모바일 노드(MN) 및 홈 에이전트(HA)(106)로 라벨된 모바일 장치(104)는 사설 네트워크(102)에 속하고 사설 네트워크 어드레스들을 갖는다. 홈 에이전트는 또한 공중 어드레스를 가져 사설 네트워크의 외부로부터의 모바일 등록을 지원한다. 도4에서, 모바일 장치는 사설 네트워크에 위치되고 표준 MIP 동작에 따라서 홈 에이전트에 등록한다.
모바일 장치는 홈 에이전트의 사설 어드레스로 어드레스되는 등록 요청(RRQ)를 생성 및 전송하며, 이 등록 요청은 모바일 장치에 의해 얻어지는 보조 어드레 스(COA)로부터 전송된다. COA는 모바일 장치의 사설 어드레스와 공동 위치되는데, 즉 COA는 또한 사설 어드레스이다. 즉, RRQ는 모바일 장치(104)로부터 홈 에이전트(106)로 직접 전송될 수 있거나 존재하는 경우 외부 에이전트(116)를 통해서 전송될 수 있다. 게다가, 등록 요청의 홈 에이전트 어드레스 필드는 홈 에이전트의 사설 어드레스를 포함한다.
응답시, 홈 에이전트는 등록 응답(RRLY)을 공동 위치된 보조 어드레스에 전송한다(단계 404). 홈 에이전트는 자신의 사설 어드레스를 등록 응답의 홈 에이전트 어드레스 필드에 복제한다. 모바일 장치에서 클라이언트가 등록 응답을 수신하고 응답의 홈 에이전트 어드레스 필드에서 어드레스가 요청의 홈 에이전트 어드레스 필드에 정합한다고 검증하면, 이 등록은 완료된다.
일단 등록되면, 모바일 장치는 IP 세션을 시작하고 홈 에이전트로 패킷을 역 터널링한다(단계 406). 그 후, 홈 에이전트(106)는 모바일 장치로부터 수신된 패킷들을 디터널링하고 이들을 네트워크 경계 장치(예를 들어, 에지 라우터/선택적 방화벽으로 전송한다(단계 408). 디터널링된 패킷들에서 소스 어드레스는 사설 어드레스인 모바일 장치 어드레스이다. 다음에, 네트워크 경계 장치(114)는 네트워크 어드레스 변환(NAT)을 수행하여 이동 사설 어드레스를 모바일 장치에 할당된 공중 어드레스로 변환시킨다(단계 410). 네트워크 경계 장치(114)는 정적 또는 동적 NAT 테이블들을 이용하여 이 변환을 수행한다. 그 후, 역 트래픽 또는 패킷들은 대응 노드(CN)로 전달된다(단계 412). CN은 모바일 장치가 예를 들어 웹 사이트를 호스트하는 인터넷(108) 내의 웹 서버와 통신하도록 하는 엔터티이다.
CN은 모바일 장치의 공중 홈 어드레스로의 순방향 트래픽 또는 패킷들에 응답한다(단계 414). 또 다시, 모바일 장치(104)의 공중 홈 어드레스는 네트워크 경계 장치(114)에 의해 세션을 위해 생성된다. 다음에, 네트워크 경계 장치(114)는 모바일 장치의 사설 어드레스로의 공중 모바일 장치 홈 어드레스의 네트워크 어드레스 변환을 수행하는데(단계 416), 즉 네트워크 경계 장치(NATs)는 모바일 장치의 공중 어드레스를 자신의 사설 어드레스로 다시 변환시킨다. 그 후, 네트워크 경계 장치(114)는 패킷들을 사설 홈 에이전트(106)로 전달하며, 이 사설 홈 에이전트는 모바일 장치 사설 어드레스로 향하는 패킷들을 청취한다(단계 418). 그 후, 홈 에이전트(106)는 대응 노드(CN)로부터의 패킷들을 모바일 장치(104)로 터널링한다(단계 420).
도 4의 시그널링 흐름도는 모바일 장치(104) 및 홈 에이전트(106)가 사설 네트워크(102)에 속할 때 그리고 모바일 장치(104)가 사설 네트워크(102) 내에 위치될 때 MIP 동작을 도시한다는 것을 유의하라. 이 절차는 일반적으로 당업자에게 공지되어 있다. 그러나, 상술된 바와 같이, 이 문제는 모바일 장치(104)가 공중 네트워크(110) 내로 로밍될 때, 즉 홈 에이전트에 등록될 수 없을 때 야기되는데, 그 이유는 자신의 등록 패킷이 홈 에이전트로 라우팅될 수 없기 때문이다. 따라서, 본 발명의 여러 실시예들은 이 해결책에 대한 해결책을 제공한다. 다음에, 모바일 장치가 공중 네트워크(110) 내로 로밍될 때 MIP 동작을 더욱 상세하게 설명한다.
본원에 제공된 해결책들은 모바일 장치가 사설 네트워크(102) 내에 위치될 때 MIP 프록시 동작을 이용하는 공지된 해법들과는 달리, MIP 동작의 변화를 필요 로 하지 않는다는 것을 유의하라. 따라서, MIP 프록시 장치를 이용하는 공지된 해결책에서, MIP 동작은 모바일 장치가 사설 네트워크 내로부터 등록되고 공중 네트워크 내로 등록될 때 표준 절차로부터 변경된다. 따라서, 여러 실시예들에 따르면, 도4에 도시된 표준 MIP 동작은 모바일 장치가 사설 네트워크 내에 위치될 때 이용된다.
다음에 도5 및 도6을 참조하면, 사설 모바일 장치가 공중 네트워크 내로 로밍될 때 도1 내지 도3의 모바일 등록의 일 실시예에서 수행되는 단계들의 흐름도 및 이에 상응하는 시그널링 흐름도가 도시된다. 상술된 바와 같이, 모바일 장치(104) 및 홈 에이전트(HA)(106)는 사설 네트워크(102)에 속하고 사설 네트워크 어드레스들을 갖는다. 홈 에이전트는 또한 공중 어드레스를 가져, 공중 네트워크(110) 내에서 사설 네트워크의 외부로부터 모바일 등록을 지원한다.
선택적으로, 초기 단계는 어느 포트가 모바일 장치인지를 결정함으로써 상술된 바와 같이 사설 네트워크 또는 공중 네트워크에 있는지를 결정한다(단계 502). 다음에(초기에 실시예에 따라서), 홈 에이전트(106)로 등록하기 위해, 확장을 포함한 등록 요청(RRQ)이 생성되는데, 이는 홈 에이전트의 공중 어드레스로 공중 네트워크에서 어드레스되고 홈 에이전트의 공중 어드레스로 전송되거나 라우팅된다(단계 504). 홈 에이전트의 공중 어드레스는 등록 요청의 홈 에이전트 어드레스 필드에 포함되고 이 등록 요청은 모바일 장치가 공중 네트워크 내에 있다라고 홈 에이전트에게 나타내도록 구성된다.
도7를 참조하여 요약하면, 간단화된 등록 요청 패킷(700)이 도시된다. 이 패 킷(700)은 표준 부분(702) 및 확장(704)을 포함한다. 표준 부분(702)은 헤더(706) 및 홈 에이전트 어드레스 필드(708)를 포함한다. 당업자에게 공지된 바와 같이, 표준 부분(702)에는 다른 필드들이 존재할 수 있다. 헤더(706)는 홈 에이전트의 공중 어드레스로 어드레스된다. 헤더(706)의 소스 필드는 모바일 장치의 공중 어드레스, 예를 들어 공중 보조 어드레스라는 점에 유의하라. 게다가, 홈 에이전트 어드레스 필드(708)는 홈 에이전트의 공중 어드레스를 포함한다. 대조적으로, 표준 MIP 동작을 따르면, 헤더(706)는 어드레스되고 홈 에이전트 어드레스 필드(708)는 홈 에이전트(106)의 사설 어드레스를 포함한다. 그러나, 상술된 바와 같이, 모바일 장치(104)가 사설 네트워크(102) 외부에 있을 때, 등록 요청은 홈 에이전트로 라우팅될 수 없게 된다. 따라서, 여러 실시예들을 따르면, 모바일 장치가 공중 네트워크(110)에 있을 때, 생성된 등록 요청(700)은 홈 에이전트의 공중 어드레스로 어드레스된다. 이 확장(704)은 모바일 장치가 사설 네트워크의 외부에 있다라고 홈 에이전트에게 나타내도록 제공된다. 확장의 한 예는 도12에 도시된다.
도6의 실시예에서, 확장을 포함하는 등록 요청(RRQ)은 모바일 노드(MN)로서 라벨된 모바일 장치에 의해 생성 및 전송된다. 그러나, 상술된 바와 같이, 존재하는 경우, 외부 에이전트는 MIP 클라이언트의 일부 기능을 수행할 수 있고 등록 요청을 홈 에이전트(HA)의 공중 어드레스로 최소로 전달한다. 예를 들어, 외부 에이전트는 적절한 확장을 부가할 수 있으며, 요청을 변경할 수 있으며 또는 이 요청만을 단지 라우팅할 수 있다. 따라서, 등록 요청은 모바일 장치(112)로부터 직접 전송되거나 공중 네트워크 내의 외부 에이전트(204)를 통해서 전송되는데, 즉 등록 어드레스는 공중 네트워크 내의 보조 노드(112/202)로부터 전송되는데, 소스 어드레스는 보조 노드의 공중 어드레스이다.
다음에, 등록 요청은 네트워크 경계 장치에서 수신되어 처리되는데, 예를 들어 헤더(706) 내의 홈 에이전트의 공중 어드레스는 홈 에이전트의 사설 어드레스로 변환된다(단계 506). 그 후, 네트워크 경계 장치(114)는 등록 패킷을 홈 에이전트로 라우팅하는데(단계508), 이는 홈 에이전트에서 수신된다(단계 510). 홈 에이전트의 퍼스펙티브로부터, 이는 등록 요청이 사설 네트워크 내의 엔터티로부터 도달되는 것처럼 나타난다.
홈 에이전트(106)에서, 등록 요청은 처리되고, 홈 에이전트가 확장(704)을 디코딩 또는 인식할 수 있으면, 이 요청(700)의 홈 에이전트 어드레스 필드(708)로부터의 홈 에이전트 공중 어드레스는 등록 응답에 복제된다(단계 512). 홈 에이전트는 확장(704)을 처리하도록 구성되어, 이 확장을 인지하면 레지스터에 시도하는 모바일 장치가 공중 네트워크 내에 있다는 것을 인지하게 된다. 홈 에이전트가 이 확장(704)을 디코딩할 수 없거나 이 확장(704)을 인지하지 못하면, 홈 에이전트는 요청(700)을 무시하거나 에러 코드와 더불어 응답을 전송한다. 다음에, 모바일 장치의 공중 어드레스로 어드레스되는 등록 응답(RRLY)(즉, 모바일 장치에 할당되거나 외부 에이전트의 공중 보조 어드레스)이 전송된다(단계 514). 홈 에이전트로부터 전송되는 바와 같은 등록 응답의 헤더 내의 소스 어드레스는 홈 에이전트의 사설 어드레스이다.
도8을 참조하여 요약하면, 간단화된 등록 응답(RRLY) 패킷(800)이 도시된다. 이 패킷(800)은 헤더(802) 및 홈 에이전트 어드레스 필드(806)를 포함한다. 종래 기술에 공지된 바와 같이, 응답에서 다른 필드들이 존재할 수 있다. 헤더(802)는 수신지 어드레스로서 모바일 장치를 위한 공중 보조 어드레스를 포함한다. 헤더(802)의 소스 어드레스는 홈 에이전트의 사설 어드레스이고, 홈 에이전트 어드레스 필드(806)는 등록 요청으로부터 복제된 공중 어드레스이다. 이는 표준 MIP 동작으로부터 출발되는데, 이 홈 에이전트(106)는 자신의 사설 어드레스를 등록 응답(800)의 홈 에이전트 어드레스 필드(806)에 복제한다.
그 후, 등록 응답은 네트워크 경계 장치(114)에서 수신되고 처리됨으로써, 헤더(802)의 소스 어드레스가 홈 에이전트의 공중 어드레스로 변환되도록 한다(단계 516). 그 후, 이 응답(800)은 공중 네트워크 내의 모바일 장치의 보조 어드레스로(직접적으로 또는 외부 에이전트를 통해서) 라우팅된다(단계 518). 모바일 장치는 등록 응답을 수신하고(단계 520) MIP 표준당 응답을 처리하여 등록을 완료한다. 홈 에이전트(106)가 자신의 사설 어드레스를 표준 실시 당 홈 에이전트 어드레스 필드(806)에 복제되면, 모바일 장치는 등록 응답(800)을 폐기하는데, 그 이유는 이 응답(800)에서 홈 에이전트 어드레스 필드가 등록 요청(700)에서 전송되는 홈 에이전트 어드레스 필드(708)에 정합하지 않기 때문이다.
선택적으로, 모바일 장치(104)가 공중 네트워크(110)에 있다라고 인식하지 않거나 공중 네트워크에 있다라는 것을 검증하길 원하면, 모바일 장치는 등록 응답(800)이 홈 에이전트 어드레스 필드(806)에 홈 에이전트 공중 어드레스를 포함하는 경우 공중 네트워크에 있다라고 결론지울 수 있다(단계 522). 이는 모바일 장치 가 공중 네트워크 내에 있다라고 결정하는 한 가지 방법을 제공한다. 예를 들어, 상술된 바와 같이, 모바일 장치가 공중 네트워크에 있다라고 결정하는 것이 아니라, 2개의 상이한 등록 요청들이 전송된다(하나는 확장을 갖는 공중 어드레스로 어드레스되고 다른 하나는 표준 MIP 동작에 따라서 사설 어드레스로 어드레스된다). 응답(800)의 홈 에이전트 어드레스 필드(806)에서 나타나는 어드레스에 따라서, 모바일 장치는 이 결정을 행할 수 있다. 예를 들어, 응답(800)이 필드(806)에서 홈 에이전트 사설 어드레스를 포함하면, 모바일 장치는 사설 네트워크 (102) 내에 위치된다. 다른 한편으로, 필드(806)가 홈 에이전트 공중 어드레스를 포함하면, 모바일 장치는 공중 네트워크(110) 내에 있다. 모바일 장치(104)가 홈 에이전트에 성공적으로 등록되면, 도9 내지 도11과 관련하여 후술되는 바와 같이 순방향 및 역방향 터널링된 트래픽을 위한 MIP 동작에 변화가 없게 된다.
여러 실시예들에 따르면, 모바일 장치가 공중 네트워크 내로 로밍될 때 사설 홈 장치가 사설 홈 에이전트에 등록하도록 하는 해결책이 유용하다. 바람직한 실시예들에서, 표준 MIP 동작에 대한 극소수의 변화만이 필요로 된다. 예를 들어, 홈 에이전트(106)는 2개의 네트워크 어드레스들(즉, 사설 어드레스 및 공중 어드레스)를 갖도록 구성된다. 게다가, 모바일 장치(104)에서 클라이언트는 홈 에이전트(106)를 위한 2개의 어드레스들을 지원하고 모바일 장치가 공중 네트워크(110) 내에 있을 때 향상된 등록 요청을 전송하도록 수정된다. 사설 네트워크(102) 및 외부의 공중 네트워크들 간의 경계에서의 이 네트워크 경계 장치는 홈 에이전트를 위한 2개의 네트워크 어드레스들을 지원하고 공중 홈 에이전트 어드레스로부터 사설 홈 에이전트 어드레스로의 네트워크 어드레스 변환을 제공함으로써 등록 요청을 처리한다. 또한, 홈 에이전트(106)는 향상된 등록 요청을 처리하고 확장을 디코딩할 때 적절하게 응답하도록 구성된다.
MIP 프록시 장치를 이용하는 공지된 해결책과 비교하여, 부가적인 엔터티(MIP 프록시)는 필요로 되지 않음으로, 이 해결책을 더욱 효율적으로 만든다. MIP 프록시 장치의 존재는 MIP 프록시 및 홈 에이전트 간에 그리고 MIP 프록시 및 네트워크 경계 장치 간에 설정될 부가적인 터널들을 필요로 한다. 게다가, 여러 실시예들을 따른 이 해결책은 모바일 장치가 사설 네트워크로부터 등록될 때 MIP 동작으로의 변경들을 필요로 하지 않는다.
다음, 도9를 참조하면, 일 실시예에 따라서 홈 에이전트에 등록되면 대응 노드로부터 사설 모바일 통신 장치로의 트래픽 흐름을 위해 수행되는 단계들의 플로우챠트가 도시되어 있다. 또한, 이와 동시에 사설 모바일 통신 장치가 홈 에이전트에 등록되면 트래픽의 일 실시예의 대응하는 시그널링 흐름도인 도11에 대해서 참조가 이루어진다. 상술된 바와 같이, 모바일 장치(104) 및 홈 에이전트(HA)(106)는 사설 네트워크(102)에 속하고 사설 네트워크 어드레스들을 갖는다. 홈 에이전트는 또한 공중 어드레스를 가져, 공중 네트워크(110) 내의 사설 네트워크 외부로부터 모바일 등록을 지원한다.
우선, 대응 노드(CN)로부터 모바일 장치(104)로 향하는 순방향 트래픽은 네트워크 경계 장치(114)에 의해 사전에 제공되는 변환된 모바일 장치 공중 어드레스로 라우팅된다(단계 902). 이 어드레스는 네트워크 경계 장치에 의해 할당되는 공 중 어드레스이고 모바일 장치의 사설 어드레스에 대응한다. 다음에, 트래픽은 네트워크 경계 장치(114)에서 수신되는데, 모바일 장치 공중 어드레스는 모바일 장치의 사설 어드레스로 다시 변환된다(단계 904). 다음에, 순방향 트래픽은 모바일 장치의 사설 어드레스로 라우팅되고 홈 에이전트(106)는 모바일 장치의 사설 어드레스로 향하는 패킷들을 청취한다(단계 906). 다음에, 순방향 트래픽은 모바일 장치의 공중 어드레스(즉, 공중 보조 어드레스)로 라우팅되거나 터널링되는데(단계 908), 소스 어드레스는 홈 에이전트 사설 어드레스이다. 그 후, 네트워크 경계 장치(114)는 소스 어드레스를 홈 에이전트의 공중 어드레스로 변환되고 순방향 트래픽을 모바일 장치로 라우팅한다(단계 910). 네트워크 경계 장치는 사설 및 공중 어드레스 간에 필요한 어드레스 변환을 제공하는 동안, 홈 에이전트(106)의 퍼스텍티브로부터, 홈 에이전트는 자신의 사설 어드레스를 이용하고 모바일 장치의 사설 어드레스를 이용하도록 구성된다는 점에 유의하라.
다음에 도10을 참조하면, 도8의 일 실시예를 따라서 사설 모바일 장치로부터 대응 노드로의 트래픽 흐름을 위해 수행되는 단계들의 흐름도가 도시되어 있다. 동시에 도11이 또한 참조된다. 모바일 장치(104)로부터 대응 노드(CN)로 향하는 역 트래픽은 홈 에이전트(106)의 공중 어드레스로 전송되는데(단계 1002), 이 소스 어드레스는 모바일 장치의 공중 보조 어드레스이다. 역 트래픽은 예를 들어 네트워크 경계 장치(114)에서 수신되고 홈 에이전트 공중 어드레스는 홈 에이전트 사설 어드레스로 변환된다(단계 1004). 그 후, 역 트래픽은 사설 어드레스에서 홈 에이전트로 터널링되거나 라우팅된다(단계 1006). 다음에, 홈 에이전트는 대응 노드로 역 트래픽을 디터널링하거나 라우팅하는데, 이 소스 어드레스는 홈 에이전트(단계 1008)의 사설 어드레스이다. 다음에, 네트워크 경계 장치(114)는 홈 에이전트 사설 어드레스로부터 할당된 홈 에이전트 공중 어드레스로 소스 어드레스를 변환시키고(단계 1010) 이 트래픽을 대응 노드로 라우팅시킨다(단계 1012).
도9 내지 도11에 도시된 바와 같이, 모바일 장치가 성공적으로 등록되면, MIP 동작은 일반적으로 표준 절차와 동일하다. 대조적으로, MIP 프록시를 이용하는 공지된 해결책들은 통신들을 위해 프록시 장치를 계속 이용하여야 한다. 이와 같은 해결책은 비효율적인데, 그 이유는 부가적인 터널들이 설정될 필요가 있기 때문이다. 예를 들어, 홈 에이전트(106) 및 MIP 프록시 장치 간의 그리고 MIP 프록시 장치 및 네트워크 경계 장치(114) 간에서 터널링된다.
다음에, 도12를 참조하면, 도7에 도시된 바와 같은 등록 요청의 확장의 일 실시예가 도시되어 있는데, 이 확장은 사설 모바일 장치가 공중 네트워크 내에 위치되는 것을 나타낸다. 이 실시예에서, 이 확장(1200)은 12 바이트들이고 일반적으로 어떤 유형의 확장, 예를 들어, 사설 홈 에이전트 확장을 나타내는 타입 필드(1202)를 포함한다. 또한, 확장(1200) 길이를 나타내기 위한 길이 필드(1204)가 포함된다. 벤더 식별 필드(1206)는 벤더, 즉 사설 네트워크의 운영자를 식별한다. 벤더 유형 타입(1208)은 벤더의 유형을 나타내고 벤더 밸류 필드(vendor value field)(1210)는 벤더를 위한 밸류를 제공한다. 이들 필드들(1208 및 1210)은 임의적이고, 벤더에 의해 선택된다. 또한, 예약된 필드(1212)는 필요에 따라서 제공된다. 이는 단지 확장의 많은 가능한 예들 중 단지 한 예에 지나지 않는다는 점에 유 의하라. 상술된 바와 같이, 바람직한 실시예들에서, 확장의 목적은 등록 사설 장치가 공중 네트워크 내에 위치되는 사설 네트워크 내에 있는 홈 에이전트로 신호화하기 위한 것이다. 일반적으로, 타입 필드(1202)는 홈 에이전트에 모바일 장치가 공중 네트워크 내에 있다는 것을 나타낸다. 상술된 바와 같이 이것이 인식되면, 홈 에이전트는 적절한 등록 응답을 발생시켜 등록을 완료하며, 예를 들어, 홈 에이전트는 홈 에이전트 어드레스 필드(708) 내의 어드레스를 응답(800)의 홈 에이전트 어드레스 필드(806)에 복제한다. 따라서, 홈 에이전트는 이 확장을 처리하도록 구성된다.
도13을 참조하면, 사설 네트워크가 사설 셀룰러 네트워크(1302) 및 운영자의IP 네트워크(1303)를 포함하는 반면, 공중 네트워크가 무선 근거리 통신망(WLAN)(1304)인 도2의 시스템의 일 실시예가 도시되어 있다. 이 실시예에서, 사설 모바일 장치(104)의 MIP 클라이언트는 모바일 장치가 사설 셀룰러 네트워크(1302) 내에 있을 때 외부 에이전트(116)를 통해서 IP 네트워크의 사설 홈 에이전트(106)에 등록한다. 모바일 장치가 핫 스팟과 같은 무선 근거리 통신망으로 로밍될 때, 모바일 장치(104)는 무선 WLAN(1304) 내에서 외부 에이전트(204)를 통해서 사설 홈 에이전트(106)에 등록한다. WLAN(1304)은 그 자신과 인터넷(108) 간의 네트워크 경계(1306)(예를 들어, 방화벽)을 포함한다는 점에 유의하라. 본 발명의 여러 실시예들은, 모바일 장치가 사설 셀룰러 네트워크(1302)에 있을 때 등록에 영향을 미치지 않는 WLAN(1304) 내에서 있을 때 모바일 장치가 사설 홈 에이전트(106)에 성공적으로 등록하도록 하는 방법을 제공한다.
다음에 도14를 참조하면, 모바일 장치(104)에 기능적으로 상주하는 MIP 클라이언트의 일 실시예가 간단한 형태로 도시되어 있다. 프로세서(1402) 및 메모리(1404)를 포함한 모바일 장치(104)가 도시되어 있다. 본원에 서술된 바와 같은 MIP 클라이언트는 메모리(104)에 저장되는 (예를 들어, 도3 내지 도6 및 도9 내지 도11에 서술된 바와 같은 하나 이상의 단계들을 수행하도록 하는) 소프트웨어 또는 명령들의 세트이고 프로세서(1402) 또는 다른 기계에 의해 실행된다. MIP 클라이언트가 외부 에이전트(204)에 부분적으로 상주하는 경우에, 외부 에이전트(204)는 자신의 프로세서상에서 실행되도록 자신의 메모리 내에 저장되는 명령들의 세트를 갖는다는 점에 유의하라. 본원의 각종 흐름도들 및 시그널링 도면들, 예를 들어 도3 내지 도6 및 도9 내지 도11에 서술된 많은 단계들은 프로세서 또는 다른 기계 상의 적절한 장치의 메모리에 저장되는 적절한 명령들의 세트를 실행함으로써 수행될 수 있다. 게다가, 이와 같은 명령들은 하드웨어에서 인코딩되고 동일한 기능을 제공한다.
본원에 제공된 해결책들은 공중 어드레스를 홈 에이전트(106)에 제공하기 때문에, 사설 홈 에이전트가 공중 어드레스를 통해서 보안이 위협받을 수 있다는 점에 유의하라. 예를 들어, 2가지 가능한 보안 위험들은 공중 에이전트를 통한 홈 에이전트로의 인증되지 않은 액세스 및 공중 어드레스를 통해서 서비스 거부 공격들을 포함한다.
사설 홈 에이전트로의 인증받지 않은 액세스를 처리하는 한 가지 방법에서, 홈 에이전트는 telnet, rlogin, ftp 및 다른 원격 액세스를 사설 홈 에이전트로 디 스에이블하도록 구성될 수 있다. 또 다른 방법은 제한적이 공중 어드레스를 제공하는 널리 공지된 포트들로부터 등록 요청들만을 허용하는 것이다. 또 다른 방법은 모든 모바일 IP 트래픽이 통과하여야 하는 가상 사설 네트워크(VPN) 서버를 제공하는 것이다. 이 경우에, 모바일 장치(104)가 홈 에이전트(106)에 등록된 후, 모바일 장치는 홈 어드레스를 이용하여 VPN 세션을 설정하여야 한다. 그 후, 모바일 장치는 VPN 서버를 통해서만 홈 에이전트로 터널 트래픽을 역할 수 있다. 유사하게, CN은 또한 모바일 장치에 액세스하기 전 VPN 세션을 설정하여야 한다.
서비스 거부는 의사 모바일 IP 트래픽을 갖는 홈 에이전트를 플러드(flood)함으로서 론칭될 수 있다. 그러나, VPN 정책을 통해서 MIP 트래픽을 실시하면, 이런 종류의 MIP 트래픽 공격을 좌절시킬 수 있다. 서비스 거부 공격들은 등록 요청들을 갖는 홈 에이전트를 플러드함으로써 사설 홈 에이전트에 대해서 론칭될 수 있다. 이는 등록 요청들을 처리시 홈 에이전트가 모든 자신의 시스템 자원들을 소비하도록 한다. 오늘날, 이 잠재적인 보안 위협을 처리하는 만족스러운 해결책들은 존재하지 않는다.
본원에 서술된 본 발명은 특정 실시예들 및 애플리케이션들에 의해 서술되었지만, 당업자는 청구범위에 청구된 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 수많은 수정들 및 변경들을 행할 수 있다.

Claims (10)

  1. 모바일 장치를 사설 홈 에이전트(private home agent)에 등록하는 방법에 있어서:
    상기 사설 홈 에이전트의 공중 어드레스(public address)에 공중 네트워크에서 어드레스된 등록 요청을 생성하는 단계로서, 상기 등록 요청은 상기 사설 홈 에이전트에 상기 모바일 장치의 등록을 개시하며, 상기 모바일 장치는 공중 네트워크 내에 위치되며, 상기 모바일 장치는 사설 네트워크에 속하고 사설 어드레스를 가지며, 상기 사설 홈 에이전트는 상기 사설 네트워크에 위치되고 사설 어드레스 및 공중 어드레스를 갖는, 상기 생성 단계; 및,
    상기 사설 홈 에이전트의 상기 공중 어드레스에 상기 등록 요청을 전송하는 단계로서, 상기 등록 요청은 상기 모바일 장치가 상기 공중 네트워크에 있다는 것을 나타내는, 상기 전송 단계를 포함하는, 사설 홈 에이전트 등록 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 전송 단계는:
    상기 모바일 장치를 위한 상기 공중 네트워크 내에 위치되는 외부 에이전트 및 상기 모바일 장치 중 적어도 하나로부터 상기 등록 요청을 전송하는 단계를 더 포함하는, 사설 홈 에이전트 등록 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 전송 단계는:
    상기 홈 에이전트 사설 어드레스로 어드레스되는 상기 등록 요청을 상기 모바일 장치로부터 전송하는 단계;
    상기 공중 네트워크에서 상기 등록 요청을 수신하는 단계;
    상기 사설 홈 에이전트의 상기 공중 어드레스에 상기 등록 요청을 어드레스하기 위해 상기 등록 요청을 변경하는 단계; 및,
    상기 사설 홈 에이전트의 상기 공중 어드레스로 어드레스되는 상기 변경된 등록 요청을 전송하는 단계를 포함하는, 사설 홈 에이전트 등록 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 전송 단계는:
    상기 모바일 장치로부터 상기 등록 요청을 전송하는 단계로서, 상기 등록 요청은 상기 모바일 장치가 상기 공중 네트워크 내에 위치된다는 것을 나타내지 않는, 상기 전송 단계;
    상기 공중 네트워크에서 상기 등록 요청을 수신하는 단계;
    상기 모바일 장치가 상기 공중 네트워크 내에 위치된다고 나타내기 위해 상기 등록 요청을 변경하는 단계; 및,
    상기 사설 홈 에이전트의 상기 공중 어드레스로 어드레스되는 상기 변경된 등록 요청을 전송하는 단계를 포함하는, 사설 홈 에이전트 등록 방법.
  5. 모바일 장치를 사설 홈 에이전트에 등록하는 방법에 있어서:
    상기 사설 홈 에이전트에 공중 네트워크 내에 위치되는 모바일 장치의 등록 을 개시하는 등록 요청을 수신하는 단계로서, 상기 모바일 장치는 사설 네트워크에 속하고 사설 어드레스를 가지며, 상기 사설 홈 에이전트는 상기 사설 네트워크 내에 위치되고 사설 어드레스 및 공중 어드레스를 가지며, 상기 등록 요청은 상기 공중 네트워크에서 상기 사설 홈 에이전트의 상기 공중 어드레스에 어드레스되며, 상기 등록 요청은 상기 모바일 장치가 상기 공중 네트워크에 있다는 것을 나타내는, 상기 수신 단계; 및
    상기 등록 요청을 처리하는 단계를 포함하는, 사설 홈 에이전트 등록 방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 수신 단계는, 상기 사설 네트워크의 경계(boundary)에서의 네트워크 경계 장치에서 상기 등록 요청을 수신하는 단계를 포함하며,
    상기 처리 단계는, 상기 사설 홈 에이전트의 상기 공중 어드레스를 홈 에이전트 사설 어드레스로 변환시키는 단계를 포함하고,
    상기 방법은:
    상기 등록 요청을 상기 홈 에이전트 사설 어드레스로 라우팅하는 단계를 더 포함하는, 사설 홈 에이전트 등록 방법.
  7. 제5항에 있어서, 상기 수신 단계는, 상기 사설 홈 에이전트에서 상기 등록 요청을 수신하는 단계를 포함하며,
    상기 처리 단계는, 상기 모바일 장치가 상기 공중 네트워크에 있다는 것을 결정하기 위해 상기 등록 요청을 디코딩하는 단계를 포함하고,
    상기 방법은:
    상기 사설 홈 에이전트의 상기 공중 어드레스를 등록 응답(registration reply)에 복제하는 단계; 및
    상기 모바일 장치로 라우팅될 상기 등록 응답을 전송하는 단계를 더 포함하는, 사설 홈 에이전트 등록 방법.
  8. 모바일 장치에 있어서:
    프로세서; 및,
    상기 프로세서에 결합되며, 상기 프로세서에 의해 실행될 수 있는 명령들의 세트를 포함하는 메모리를 포함하고,
    상기 명령들의 세트는 사설 홈 에이전트의 공중 어드레스로 어드레스되는 등록 요청을 생성하도록 하며, 상기 등록 요청은 상기 사설 홈 에이전트에 상기 모바일 장치의 등록을 개시하며, 상기 모바일 장치는 공중 네트워크 내에 위치되며, 상기 모바일 장치는 사설 네트워크에 속하고 사설 어드레스를 가지며, 상기 사설 홈 에이전트는 상기 사설 네트워크에 위치되고 사설 어드레스 및 공중 어드레스를 가지며,
    상기 명령들의 세트는 상기 사설 홈 에이전트의 상기 공중 어드레스에 상기 등록 요청을 전송하도록 하며, 상기 등록 요청은 상기 모바일 장치가 상기 공중 네트워크에 있다는 것을 나타내는, 모바일 장치.
  9. 모바일 장치를 포함하는 보조 노드(care-of node)로서, 공중 네트워크에 위치되며, 상기 모바일 장치는 사설 네트워크에 속하고 사설 네트워크 어드레스를 갖는, 상기 보조 노드;
    상기 사설 네트워크의 경계에 있는 네트워크 경계 장치; 및,
    상기 사설 네트워크에 위치되고, 사설 어드레스 및 공중 어드레스를 갖는 홈 에이전트를 포함하며,
    상기 보조 노드는 상기 홈 에이전트의 공중 어드레스로 어드레스되는 등록 요청을 생성 및 전송하고, 상기 등록 요청은 상기 홈 에이전트에 상기 모바일 장치의 등록을 개시하며, 상기 등록 요청은 상기 모바일 장치가 상기 공중 네트워크에 있다는 것을 나타내며,
    상기 네트워크 경계 장치는 상기 등록 요청을 수신하며, 상기 홈 에이전트의 상기 공중 어드레스를 상기 홈 에이전트의 상기 사설 어드레스로 변환하고, 상기 홈 에이전트로 상기 등록 요청을 라우팅하며,
    상기 홈 에이전트는, 상기 모바일 장치가 상기 공중 네트워크에 위치된다고 결정하고 상기 모바일 장치로 다시 라우팅될 등록 응답을 생성하기 위해 상기 등록 요청을 처리하는, 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 보조 노드는, 등록 요청을 생성 및 전송하도록 하기 위해 클라이언트 기능을 갖는 상기 모바일 장치, 및 상기 사설 네트워크에 속하고 상기 공중 네트워크에 위치되는 외부 에이전트 중 적어도 하나를 포함하며, 상기 외부 에이전트는 상기 모바일 장치를 위해 상기 홈 에이전트의 공중 어드레스로 어드레스되는 상기 등록 요청을 라우팅하는, 시스템.
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