KR20060125337A - Ｐｒｏｘｙ ＭＩＰ 기능을 지원하는 통신 시스템으로의ＭＩＰ 등록 방법 - Google Patents

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KR20060125337A
KR20060125337A KR1020050047334A KR20050047334A KR20060125337A KR 20060125337 A KR20060125337 A KR 20060125337A KR 1020050047334 A KR1020050047334 A KR 1020050047334A KR 20050047334 A KR20050047334 A KR 20050047334A KR 20060125337 A KR20060125337 A KR 20060125337A
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KR
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mip
function
proxy
mobile terminal
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곽용원
이진
김용호
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엘지전자 주식회사
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    • H04W36/005—Control or signalling for completing the hand-off involving radio access media independent information, e.g. MIH [Media independent Hand-off]
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    • H04W80/00—Wireless network protocols or protocol adaptations to wireless operation
    • H04W80/04—Network layer protocols, e.g. mobile IP [Internet Protocol]

Abstract

본 발명은 MIP(Mobile IP) 설정 절차의 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 이동단말이 Proxy MIP으로 동작하는 새로운 망으로 핸드오버를 하는 경우 빠른 핸드오버를 가능하게 하는 Proxy MIP 기능을 지원하는 통신 시스템으로의 MIP 등록 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 Proxy MIP 기능을 지원하는 통신 시스템으로의 MIP 등록 방법은, 광대역 무선 접속망과, 유선랜망과, 무선랜망 및 셀룰러(Cellular)망이 둘 이상 운영되는 통신 시스템에 있어 매개체 무관 핸드오버 기능을 지원하는 이동단말이 Proxy MIP(Mobile Internet Protocol) 기능을 지원하는 통신 시스템으로 MIP 등록(registration)을 수행하는 방법에 있어서, 상기 이동단말의 이전 접속점과의 연결을 유지한 상태에서 상기 이동단말을 대신하여 MIP 등록 절차를 수행할 것을 요청하는 메시지를 새로운 접속점의 Proxy MIP 기능을 수행하는 네트워크 엔터티(entity)로 전송하는 단계; 및 상기 MIP 등록의 절차를 수행한 네트워크 엔터티로부터 상기 이동단말의 MIP 등록 절차의 수행 결과에 관한 메시지를 수신하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.
매개체 무관 핸드오버, 지연, Proxy MIP, Mobile IP, 핸드오버

Description

Ｐｒｏｘｙ ＭＩＰ 기능을 지원하는 통신 시스템으로의 ＭＩＰ 등록 방법{method for MIP registering with communication system supporting Proxy MIP function}
도1은 매개체 무관 핸드오버(MIH)를 지원하는 이동단말의 각 모드의 물리계층과 매체접근제어계층을 보여주는 도면이다.
도2는 광대역 무선 접속 시스템의 망 구조를 도시한 도면이다.
도3은 MIH 기능을 포함하는 단말과 네트워크의 기능적 엔터티와 전송 프로토콜을 나타내는 도면이다.
도4는 로컬 이벤트(Local Event), MIH 이벤트 모델에 대한 구조를 도시한 도면이다.
도5는 MIH 커맨드, 링크 커맨드 모델에 대한 구조를 도시한 도면이다.
도6은 광대역 무선 접속망에서 Proxy MIP 기술이 사용될 때, Mobile IP의 신호 처리 절차를 도시한 도면이다.
도7은 본 발명에 따라 Proxy MIP로 동작하지 않는 네트워크에서 Proxy MIP을 지원하는 네트워크로 핸드오버를 하는 일 실시예를 나타내는 절차 흐름도이다.
본 발명은 MIP(Mobile IP) 설정 절차의 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 이동단말이 Proxy MIP으로 동작하는 새로운 망으로 핸드오버를 하는 경우 빠른 핸드오버를 가능하게 하는 Proxy MIP 기능을 지원하는 통신 시스템으로의 MIP 등록 방법에 관한 것이다.
본 발명은 유선, 무선을 포함한 두 개 이상의 인터페이스를 포함하는 멀티모드(예, 광대역 무선접속 시스템(IEEE802.16) 인터페이스, 유선랜(IEEE802.3)인터페이스, 무선랜( IEEE802.11)인터페이스 혹은 셀룰러(3GPP/3GPP2) 인터페이스)로 구성된 이동단말이 Proxy MIP가 지원되지 않는 네트워크 혹은 접속점에서 동작하다가 Proxy MIP로 동작되는 새로운 망으로 핸드오버시 빠른 핸드오버를 가능하도록, 사전에 Proxy MIP Registration 절차를 수행하기 위한 방안을 제시한다.
1. 이 기종망간 핸드오버 기술
이 기종망간 매개체 무관의 핸드오버 (MIH : Media Independent Handover)에 대한 국제 표준화를 진행중인 IEEE802.21은 이종 망 (heterogeneous network)간에 끊김 없는 핸드오버 (Seamless Handover)와 서비스 연속성 (Service Continuity)을 제공하여 이동단말장치의 사용자 편의성을 향상시키는 것을 목적으로 하며, 기본적인 요구사항으로는 MIH 기능, 이벤트 트리거 (Event Trigger) 그리고 정보 서비스(IS : Information Service)를 정의하고 있다.
이동단말은 하나 이상의 인터페이스타입(Interface Type) 을 지원하는 멀티모드 노드이며, 인터페이스는 아래 형태중의 하나 일수 있다.
○ 802.3 기반의 이더넷(Ethernet)과 같은 유선(Wire-line) 형태
○ IEEE802.XX 에 기반한 무선 인터페이스
- 802.11
- 802.15
- 802.16
○ 3GPP, 3GPP2와 같은 셀룰러 (Cellular) 표준화 기구에 의해 정의된 인터페이스
도1은 매개체 무관 핸드오버를 지원하는 이동단말의 각 모드의 물리계층과 매체접근제어계층을 보여준다. 상기 도1에서 MIH 기능은 IP 계층 아래에 위치한다.
매개체 무관의 핸드오버 (MIH : Media Independent Handover)는 802 계열 인터페이스간 또는 802계열 인터페이스와 위에서 언급된 비 802계열 인터페이스(3GPP, 3GPP2)간에서 정의되어야 하며, Mobile IP 와 SIP(Session Initiation Protocol)과 같은 상위계층의 이동성 지원 프로토콜이 핸드오버와 끊김 없는 서비스를 위해 지원되어야 한다.
2. 광대역 무선 접속 시스템의 망(Network) 구조
도2는 광대역 무선 접속 시스템의 망 구조를 도시한 것으로서, 이동단말의 이동성을 지원하기 위하여 Mobile IP의 FA(Foreign Agent)는 ASN 게이트웨이에 위치하며, HA(Home Agent)는 CSN에 위치하게 된다.
접근 서비스 망 (ASN : Access Service Network) : 광 대역 무선 접속 시스템 가입자에게 무선 접속을 제공하는 망 기능의 집합으로 기지국과 ASN 게이트웨이 (Gateway)를 포함하며, 아래의 기능을 지원한다.
. 기지국과 이동단말 사이의 Layer-2 연결 설정
. 망 발견 (Network discovery) 과 망 선택 (Network selection) 기능
. 이동단말의 Layer-3 연결 설정을 위한 전달 기능
. 무선 자원 관리 (Radio Resource Management)
접속 서비스 망 (CSN : Connectivity Service Network) : 광 대역 무선 접속 시스템 가입자에게 IP 연결 서비스를 제공하는 망 기능의 집합으로 아래의 기능을 지원한다.
. 인터넷 억세스(Access)
. Mobile IP의 홈 에이전트 (HA) 기능
. AAA 프락시 (proxy) 또는 서버 기능
. 이동단말 가입자의 프로파일(profile)에 기반한 정책(Policy) 및 수락 제어 (Admission Control) 기능
. CSN간 로밍을 위한 터널링 기능
. 이동단말 가입자에 대한 과금 기능
ASN 게이트웨이 (ASN G/W) : ASN G/W은 ASN내에 위치하여 아래의 기능을 지원한다.
. 세션 이동성 관리 (Session mobility management) 기능
. Mobile IP의 외부 에이전트(Foreign Agent) 기능
. DHCP relay 기능 또는 DHCP 서버
. ASN 무선 자원 관리
. 이동단말의 Foreign Agent 기능
. 위치 관리 (location management)와 페이징(Paging)
3. Mobile IPv4
Mobile IP를 지원하는 네트워크의 구성은 홈 에이전트(Home Agent)와 방문 에이전트(Foreign Agent)와 이동단말로 이루어진다.
Mobile IP의 동작을 위해서는 다음과 같은 기능이 필요하다.
- 에이전트 발견 (Agent Discovery)
Agent Discovery는 이동 단말이 현재 자신의 홈 (home)네트워크에 연결되어있는지 혹은 방문(foreign) 네트워크에 위치해 있는지를 결정하는 방법이다. 이 방법에 의해 이동단말은 다른 네트워크로 이동했다는 것을 감지 할 수 있다.
- 등록 (Registration)
Registration 기능은 이동단말이 다른 네트워크로 이동했음을 탐지했을 때, 현재의 위치 정보를 홈 에이전트에게 전달하여 새로운 네트워크 상에서도 홈 네트워크 상에서 제공받던 서비스를 그대로 제공받을 수 있게 해주는 융통성 있는 메커니즘을 제공한다.
- 라우팅 (Routing)
라우팅 기능은 이동단말이 외부 네트워크(방문 네트워크)에 접속되어 있을 때, 이 단말로부터 혹은 이 단말로 송수신되기 위한 데이터그램을 적절히 라우팅하기 위해 필요한 기능이다.
- 임시 주소 (CoA)
Mobile IP는 이동 노드가 다른 억세스 라우터로 접속했을때 즉, 다른 서브넷으로 이동했을 시에 임시 주소 설정을 위해 두 가지 방법을 제공한다.
. FA-CoA : 에이전트 광고 (Agent Advertisement) 메시지를 통해 외부 에이전트(Foreign Agent)에 의해 제공되며, 외부 에이전트의 IP 주소가 임시 주소로 쓰인다.
co-located CoA : 이동 노드가 방문 네트워크 (Foreign Network)에 위치해 있는 DHCP 서버를 통하여 임시 주소를 할당 받는 방식
1. 이 기종망간 핸드오버 기술
○ MIH(Media Independent Handover)
MIH 기능은 IP계층 아래에 위치하며, 이벤트 서비스와 다른망에 대한 정보등과 같은 2 계층(Layer 2)으로 부터의 입력값을 이용하여 핸드오버 처리과정을 용이하게 한다. 또한, MIH 기능은 핸드오버 과정에 영향을 끼칠 수 있는 사용자 정책(policy)과 구성(configuration) 기반의 입력 값들을 포함 할 수 있으며, Mobile IP 또는 SIP과 같은 3계층 (Layer 3) 엔터티(entity)와 MIH 기능간에 일반적인 인터페이스들이 정의된다. 이러한 인터페이스들은 1 계층(물리계층)과 2 계층 (매체접근제어계층) 그리고 이동성 관리에 대한 정보를 제공하며, MIH는 이벤트와 정보 서비스의 도움으로 하위계층과 네트워크에 대한 정보를 획득한다.
따라서, 상위계층에서 이동단말내의 다른 링크의 상태를 모니터하고 제어하기 위한 MIH 기능이 위치해야 할 것이다. 도3 MIH 기능을 포함한 단말과 네트워크 의 기능적 엔터티와 전송프로토콜을 나타내며, 그림에서 점선은 프리미티브(Primitive), 이벤트 트리거(Event Trigger)등을 나타낸다.
○ 이벤트 서비스 (Event Service)
빠른 핸드오버를 위하여, 네트워크 계층은 가능한 빨리 연결을 재 설정할 수 있도록 링크 계층으로 부터의 정보를 이용할 필요가 있다. 링크 계층 이벤트는 사용자의 이동을 예측하는데 도움이 되며, 이동단말과 네트워크가 사전에 핸드오버를 준비 하는데 도움이 될 수 있다.
핸드오버를 위한 트리거는 물리계층(PHY), 매체접근제어 계층(MAC)으로 부터 시작 될 수 있으며, 이러한 트리거에 대한 근원지는 로컬 스택(Local Stack) 또는 원격 스택(Remote Stack)이 될 수 있다. 이벤트 서비스는 MIH 이벤트와 링크 이벤트로 구분 되며, 로컬 스택내에서의 이벤트는 로컬 이벤트 (Local Event), 원격 스택으로 전송되는 이벤트 서비스는 원격 이벤트(Remote Event) 이다.
도4는 로컬 이벤트(Local Event), MIH 이벤트 모델에 대한 구조를 도시한 것으로, MIH 이벤트는 MIH로부터 상위 관리 개체 혹은 상위 계층으로 전달되는 이벤트이다. 링크 이벤트는 하위 계층(MAC 또는 물리계층)으로부터 MIH로 전달되는 이벤트이며 각각의 인터페이스 MAC 계층 혹은 물리계층에서 사용되는 프리미티브들이 사용된다.
원격 링크 이벤트(Remote Link Event) 는 로컬 스택내에 있는 하위 계층에서 같은 로컬 스택내에 있는 MIH로 이벤트를 발생시키면, MIH는 이것을 원격스택의 MIH에게 전달한다. 또한 이것은 원격 스택내에 하위 계층에서 원격 스택 MIH로 이 벤트를 발생시키고, 이것으로부터 로컬 스택에 MIH가 트리거를 전달 받는 경우에 해당된다.
원격 MIH 이벤트 (Remote MIH Event) 모델은, 로컬 스택내에 있는 MIH가 원격 MIH 이벤트를 발생시켜 원격 스택내에 있는 상대 MIH에게 전송한다. 상대 MIH는 이것을 자신의 스택내에 상위 관리 개체 혹은 상위 계층으로 전달한다. 또한 이것은 원격 스택내에 MIH에서 로컬 스택 MIH로 이벤트를 발생시키고, 이것으로부터 로컬 스택에 상위계층이 트리거를 전달 받는 경우도 해당된다.
도 5는 MIH 커맨드, 링크 커맨드 모델에 대한 구조를 도시한 것으로, MIH 커맨드는 상위 관리 개체 혹은 상위 계층으로부터 발생하여 MIH에게 전달되며, MIH에게 어떤 행위를 지시하게 된다. 링크 커맨드는 MIH로부터 발생하여 하위계층으로 전달되며, 하위계층에게 어떤 행위를 지시하게 된다.
원격 MIH 커맨드 모델은, 로컬 스택내에 있는 상위 관리 개체 혹은 상위 계층으로부터 원격 MIH 커맨드가 발생하여 MIH에게 전달되며, MIH는 이를 원격 스택내에 상대 MIH에게 전달한다. 또한 이것은 원격 스택내에 상위 계층에서 원격 스택 MIH로 커맨드를 발생시키고, 이것으로부터 로컬 스택에 MIH가 커맨드를 전달 받는 경우도 해당된다.
원격 링크 커맨드 (Remote Link Command)모델은, 로컬스택내에 MIH가 Remote Link Command를 발생하여 원격스택내에 있는 상대 MIH에게 전달한다. 상대 MIH는 이것을 원격스택내에 하위 계층에게 전달한다. 또한 이것은 원격 스택내에 MIH에서 로컬 스택 MIH로 커맨드를 발생시키고, 이것으로부터 로컬 스택에 하위계층 커맨드 를 전달 받는 경우도 해당된다.
이벤트 서비스는 현재 신호에 대한 상태와 다른 네트워크의 상태 변화, 미래의 예측되는 변화를 제공하며, 물리 계층과 매체접근제어 계층상의 변화 혹은 특정 네트워크의 속성의 변화들을 포함한다.
기본적인 이벤트 서비스는 다음과 같다.
- Link_Up
. Link Up은 특정 링크 인터페이스상에서 2 계층 연결이 설정되고 상위 계층에서 3 계층 패킷들을 전송 할 수 있을 때 발생한다. 이때, 링크를 구성하는 모든 2 계층 구성은 완료 된 것으로 판단 한다.
. 이벤트 근원지 :{Local MAC, Remote MAC}
. 파라메터
Name Type Description
EventSource EVENT_LAYER_TYPE 이벤트가 생성된 근원지
EventDestination EVENT_LAYER_TYPE 이벤트가 전달될 목적지
MacMobileTerminal MAC Address 이동단말의 MAC 주소
MacOldAccessRouter MAC Address 이전 액서스 라우터의 MAC 주소
MacNewAccessRouter MAC Address 새로운 액서스 라우터의 MAC 주소
NetworkIdentifer Media Specific 서브넷(Subnet)의 변화를 감지 하기 위해 사용될 수 있는 네트워크 식별자
- Link_Down
. Link Down은 특정 인터페이스상에서 2 계층 연결이 해제됐고 더 이상 3 계층 패킷을 전송 할 수 없을 때 발생 한다.
. 이벤트 근원지 : {Local MAC}
. 파라메터
Name Type Description
EventSource EVENT_LAYER_TYPE 이벤트가 생성된 근원지
EventDestination EVENT_LAYER_TYPE 이벤트가 전달될 목적지
MacMobileTerminal MAC Address 이동단말의 MAC 주소
MacOldAccessRouter MAC Address 이전 액서스 라우터의 MAC 주소
ReasonCode 링크가 해제된 이유
Link_Going_Down
. Link Going Down은 2 계층 연결이 특정 시간 내에 Link_Down 될 것으로 예측 될 때 발생하며, 핸드오버 절차를 초기화하기 위한 시그널이 될 수도 있다.
. 이벤트 근원지 : {Local MAC, Remote MAC}
. 파라메터
Name Type Description
EventSource EVENT_LAYER_TYPE 이벤트가 생성된 근원지
EventDestination EVENT_LAYER_TYPE 이벤트가 전달될 목적지
MacMobileTerminal MAC Address 이동단말의 MAC 주소
MacOldAccessRouter MAC Address 이전 액서스 라우터의 MAC 주소
MacNewAccessRouter MAC Address 새로운 액서스 라우터의 MAC 주소
TimeInterval Time in msecs 링크가 Link_Down 될 것을 예측되는 시간
ConfidenceLevel % 특정시간에 링크가 Link_Down 될 것으로 예측되는 수준
UniqueEventIdentifer 이벤트 롤백(Event Rollback)이 발생한 경우 사용
Link_Going_Up
. Link_Going_Up은 2 계층 연결이 특정 시간내에 Link_Up 될 것으로 예측 될 때 발생하며, 네트워크가 초기화되는데 시간이 오래 걸리는 경우에 사용된다
. 이벤트 근원지 : {Local MAC, Remote MAC}
. 파라메터
Name Type Description
EventSource EVENT_LAYER_TYPE 이벤트가 생성된 근원지
EventDestination EVENT_LAYER_TYPE 이벤트가 전달될 목적지
MacMobileTerminal MAC Address 이동단말의 MAC 주소
MacNewAccessRouter MAC Address 새로운 액서스 라우터의 MAC 주소
TimeInterval Time in msecs Link_UP이 될것으로 예측되는 시간
ConfidenceLevel % 특정시간에 링크가 Link_Up 될 것으로 예측되는 수준
UniqueEventIdentifer 이벤트 롤백(Event Rollback)이 발생한 경우 사용
- Link_Available
. Link_Available은 새로운 특정 링크가 이용 가능하다는 것을 나타내며, 현재 이동단말이 접속해 있는 기지국이나 액서스 포인트에 비해 새로운 기지국이나 액서스 포인트가 더 나은 링크 품질을 제공 할 수도 있다는 가능성을 나타낸다.
. 이벤트 근원지 : {Local MAC, Remote MAC}
. 파라메터
Name Type Description
EventSource EVENT_LAYER_TYPE 이벤트가 생성된 근원지
EventDestination EVENT_LAYER_TYPE 이벤트가 전달될 목적지
MacMobileTerminal MAC Address 이동단말의 MAC 주소
MacNewAccessRouter MAC Address 이전 액서스 라우터의 MAC 주소
MacOldAccessRouter MAC Address 새로운 액서스 라우터의 MAC 주소
- IP_Information.request
이 프리미티브는 접속점들(광대역 무선 접속망 기지국, 혹은 무선랜 AP, 혹은 셀룰러 시스템 기지국, 혹은 억세스 라우터) 간의 MIH 신호 메시지로서, 이동단말의 이전 접속점이 새로운 접속점에게 새로운 접속점의 억세스 라우터(Access Router) 주소 정보(예를 들면, Router Advertisement에 포함되어 있는 정보들) 혹은 FA(Foreign Agent) 주소 정보(예들 들면, Agent Advertisement에 포함되어 있는 정보들)를 요청하기 위해 전송된다, 이전 접속점이 특정 이동단말이 이동할 새로운 접속점에 연결되어 있는 억세스 라우터(Access Router) 또는 외부 에이전트(Foreign Agent)에 도달할 수 있는 정보를 가지고 있는 경우에 이전 접속점이 직접 억세스 라우터 또는 외부 에이전트에 송신할 수 있다. 이전 접속점은 이 메시지를 통해 특정 단말이 새로운 접속점으로 핸드오버를 할 것이라는 것을 새로운 접속점에 알릴 수도 있다. 또한, 이 프리미티브를 수신한 접속점 혹은 외부에이전트의 MIH는 이것을 상위 계층에 트리거 시킬 수 있다. 이 프리미티브는 이동단말에 의해 새로운 접속점에게 요청 될 수도 있다.
다음 표는 IP_Information.request 프리미티브의 데이터 포맷의 일례를 나타낸다.
Name Type Description
EventSource EVENT_LAYER_TYPE 이벤트가 생성된 근원지
EventDestination EVENT_LAYER_TYPE 이벤트가 전달될 목적지
MacMobileTerminal MAC Address 이동단말의 MAC 주소
MacAccessRouter MAC Address 액서스 라우터의 MAC 주소
New PoA MAC Address MAC Address 새로운 접속점의 MAC Address
Home Address IP Address 이동단말의 Home Address
CoA IP Address 이동단말이 현재 사용하고 있는 임시 IP 주소
Old FA Address IP Address 본 파라메터는 MIPv4 인 경우에 포함됨. 이전 FA의 IP 주소
Old Access Router Address IP Address 본 파라메터는 MIPv6 인 경우에 포함됨. 이전 Access Router의 IP주소
- IP_Information.confirm
이 프리미티브는 접속점들(광대역 무선 접속망 기지국, 혹은 무선랜 AP, 혹은 셀룰러 시스템 기지국) 간의 MIH 신호 메시지로서, 이동단말의 새로운 IP_Information.request의 결과를 응답하기 위해 전송된다. 이 프리미티브에는 IP_Information.request에 의해서 요청된 억세스 라우터의 주소 정보 (예를 들면, Router Advertisement에 포함되어 있는 정보들) 혹은 FA(Foreign Agent) 주소 정보(예들 들면, Agent Advertisement에 포함되어 있는 정보들)들이 포함되어 전송된다.
다음 표는 IP_Information.confirm 프리미티브의 데이터 포맷의 일례를 나타낸다.
Name Type Description
EventSource EVENT_LAYER_TYPE 이벤트가 생성된 근원지
EventDestination EVENT_LAYER_TYPE 이벤트가 전달될 목적지
MacMobileTerminal MAC Address 이동단말의 MAC 주소
Mobility Management Protocol Support Type Bitmap 라우터가 지원하는 Mobility Management Protocol Support 타입을 나타냄. 0 :MIPv4 with FA(FA-CoA) 1 : MIPv4 without FA (Co-located CoA)2 : MIPv6 3 : MIPv6 with DHCPv6 4 : FMIPv6 5 : HMIPv6 6 : SIP 7 : Reserved
IP Address Change Notification 이 필드는 이동단말의 IP 주소 (Care of Address를 포함)가 새로운 접속점으로 이동하였을 시 현재 주소를 변경하여야 하는지 유무를 나타낸다. 0 : IP Address Change 1 : IP Address No Change
FA-CoA 혹은 Router Address 상기 Mobility Management Protocol Support 타입이 0인 경우에는 FA-Address가 포함되며, 타입이 2인 경우에는 Router Address가 포함됨. 또한, 상기 IP Address Change Notification이 0 인 경우에만 포함된다.
Mobility Agent Advertisement Extension 본 파라메터는 상기 Mobility Management Protocol Support 타입이 0인 경우에만 포함되며, FA에서 제공하는 Agent Advertisement에 포함되어 있는 내용과 동일한 정보이다. 또한, 상기 IP Address Change Notification이 0 인 경우에만 포함된다. (예, CoA 정보, Registration life time, encapulsation 정보)
Router information 본 파라메터는 상기 Mobility Management Protocol Support 타입이 2인 경우에만 포함되며, IPv6 라우터가 제공하는 Router Advertisement에 포함되어 있는 내용과 동일한 정보이다. 또한, 상기 IP Address Change Notification이 0 인 경우에만 포함된다. (예, Router Address, 상태보존형 자동 주소 설정 방법, Router Lifetime 등)
Home Address IP Address 이동단말의 Home Address
2. 광대역 무선 접속망에서의 Proxy MIP 기술
도 6은 광대역 무선 접속망에서 Proxy MIP 기술이 사용될 때, Mobile IP의 신호 처리 절차를 도시한 일례이다.
이하에서는 Proxy MIP을 수행하는 네트워크 엔터티가 NAS(Network Access Server)인 경우의 예를 설명한다. NAS는 이동단말의 인증을 대신하는 Authenticator와 이동단말을 대신하여 Mobile IP Registration을 처리하는 MIP Client로 구성된다. 초기 망 접속 과정 혹은 핸드오버시 NAS는 현재 접속점에서 이동단말의 IP 주소 (예를 들어, 임시주소)가 변경되어야 할 필요가 있을 경우, 이동단말을 대신하여 FA(Foreign Agent) 기능을 포함하고 있는 ASN 게이트웨이에게 MIP Registration 메시지를 전송한다. ASN 게이트웨이는 이를 수신 한 후, 이를 HA(Home Agent)에 전달하여 MIP Registration 절차를 수행하게 된다. 따라서, 이동단말측에서는 IP 주소 (예를 들어, 임시주소)가 변경되어야 할 경우라도 NAS에서 MIP Registration 절차를 대신 수행함(Proxy MIP)으로써, 자신의 Home Address만 초기에 구성되면 다른 서브넷(Subnet)에 속하는 망, 즉 다른 FA에 속하는 망으로 이동하더라도 자신의 IP 주소를 직접적으로 변경 할 필요가 없다. 그러므로 MIP Registration 절차는 NAS에 의해서 이동단말에게는 투명하게(transparent) 처리된다.
상술한 종래의 Prox MIP를 지원하는 네트워크 객체, 즉 네트워크 엔터티를 통한 Proxy MIP 기능의 수행 방법은 다음과 같은 문제점이 있다.
상기에서 언급된 Proxy MIP를 지원하기 위한 엔터티(Entity) 혹은 기능은 망 운영자 혹은 네트워크 서비스 제공자에 따라서, 특정 네트워크상에서 그 기능을 제공 할 수 도 있고 그렇지 않을 수도 있다.
따라서, 멀티모드 이동단말은 Proxy MIP기능이 동작하지 않는 접속점 또는 네트워크에서 Proxy MIP기능으로 동작하는 새로운 접속점 또는 네트워크로 핸드오버를 시도하고자 할 때, 새로운 접속점으로 핸드오버한 후 네트워크의 Proxy MIP 기능에 의해 새로운 IP 연결 설정 절차를 수행 할 경우에는 지연에 민감한 실시간 트래픽들에 대해 상당한 시간지연과 성능 저하를 야기시킬 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 Proxy MIP으로 동작하는 새로운 망으로 핸드오버하는 경우 지연없이 빠르게 핸드오버하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에서는 상술한 종래 기술의 문제점들을 해결하기 위해 이동단말이 Proxy MIP을 수행하는 새로운 접속점 또는 네트워크로 실질적인 핸드오버를 수행하기 전에 네트워크의 Proxy MIP Registration이 수행될 수 있도록 하는 방법을 제안 하는바, 이러한 본원 발명은 Proxy MIP 기능을 수행하는 네트워크 엔터티에 MIH 기능을 추가하고, 이동단말의 새로운 접속점과 상기 Proxy MIP 기능을 수행하는 네트워크 객체 간의 MIH 신호 메시지를 새롭게 정의함으로써 이루어질 수 있다.
본 발명에 따른 Proxy MIP 기능을 지원하는 통신 시스템으로의 MIP 등록 방법은, 광대역 무선 접속망과, 유선랜망과, 무선랜망 및 셀룰러(Cellular)망이 둘 이상 운영되는 통신 시스템에 있어 매개체 무관 핸드오버 기능을 지원하는 이동단말이 Proxy MIP(Mobile Internet Protocol) 기능을 지원하는 통신 시스템으로 MIP 등록(registration)을 수행하는 방법에 있어서, 상기 이동단말의 이전 접속점과의 연결을 유지한 상태에서 상기 이동단말을 대신하여 MIP 등록 절차를 수행할 것을 요청하는 메시지를 새로운 접속점의 Proxy MIP 기능을 수행하는 네트워크 엔터티(entity)로 전송하는 단계; 및 상기 MIP 등록의 절차를 수행한 네트워크 엔터티로부터 상기 이동단말의 MIP 등록 절차의 수행 결과에 관한 메시지를 수신하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 세부적 특징은, 상기 이동단말은 이전 접속점과의 제 2 계층 연결을 계속 유지하면서, Proxy MIP로 동작하는 새로운 접속점으로 제 2계층 핸드오버 (Layer 2 handover)를 실행하기 전에, 제 3계층 연결 (Layer 3 Connection)을 먼저 설정하기 위하여, 상기 이동단말을 대신하여 MIP 등록 절차를 수행할 것을 요청하는 메시지가 상기 이동단말 또는 새로운 접속점으로부터 상기 Proxy MIP 기능을 수행하는 네트워크 엔터티로 전송되는 것이다.
또 발명의 또 다른 세부적 특징은, 이동단말을 대신하여 MIP 등록 절차를 수 행할 것을 요청하는 메시지는 이벤트의 근원지와, 이벤트의 목적지와, 상기 이동단말의 MAC(Media Access Control) 주소와, 상기 이동단말의 홈 주소(Home Address) 및 상기 이동단말의 임시 주소(Care of Address)에 관한 정보를 포함하는 것이다.
본 발명의 또 다른 세부적 특징은, 상기 이동단말의 MIP 등록 절차의 수행 결과에 관한 메시지를 수신하는 단계는, 상기 Proxy MIP 기능을 수행하는 네트워크 엔터티로부터 상기 새로운 접속점으로 MIP 등록 절차의 성공 여부에 관한 메시지가 전송되는 단계를 포함하는 것이고, 상기 Proxy MIP 기능을 수행하는 네트워크 엔터티에서 MIP 등록 절차를 성공적으로 수행한 경우, 상기 이동단말이 상기 MIP 등록 절차의 성공 여부에 관한 메시지를 수신한 새로운 접속점으로부터 MIP 등록 절차에 관한 통지 메시지를 수신하는 단계를 더 포함하는 것이다.
본 발명의 또 다른 세부적 특징은, 상기 MIP 등록 절차의 성공 여부에 관한 메시지는 이벤트의 근원지와, 이벤트의 목적지와, 상기 이동단말의 MAC 주소와, 상기 Proxy MIP 기능을 수행하는 네트워크 엔터티에 의한 Proxy MIP의 실행결과에 관한 정보를 포함하는 것이다.
본 발명의 구성, 작용 및 다른 특징들은 첨부한 도면을 참조하여 설명되는 본 발명의 바람직한 일실시예를 통해 명백해질 것이다.
이하 본 발명에 의해 제안되는 MIH 신호 메시지를 설명한다.
(1) Proxy_MIP.request
이 프리미티브는 이동단말 또는 접속점에 위해서 Proxy MIP를 수행하는 네트워크 엔터티(Network Entity)에게로 전송되며, 이 프리미티브를 수신한 네트워크 엔터티는 이동단말을 대신하여 FA(Foreign Agent)에게 MIP Registration 요청 메시지를 전송하게 된다.
Name Type Description
EventSource EVENT_LAYER_TYPE 이벤트가 생성된 근원지
EventDestination EVENT_LAYER_TYPE 이벤트가 전달될 목적지
MacMobileTerminal MAC Address 이동단말의 MAC 주소
Home Address IP Address 이동단말의 Home Address
CoA IP Address 이동단말이 현재 사용하고 있는 임시 IP 주소
(2) Proxy_MIP.confirm
이 프리미티브는 Proxy MIP를 수행하는 네트워크 엔터티에서 접속점에게 Proxy MIP Registration 절차의 결과를 알리기 위해 전송된다. 상기 네트워크 엔터티에서 Proxy MIP Registration 절차의 결과를 이동단말에 전송하는 것도 가능하다. 그러나, Proxy MIP Registration 절차가 실패하는 경우의 결과 통지를 이동단말로 전송하는 것은 불필요하므로 상기 Proxy_MIP.confirm은 상기 네트워크 엔터티에서 접속점으로 전송되는 것이 바람직하며, 이하는 네트워크 엔터티에서 접속점으로 전송되는 Proxy_MIP.confirm의 데이터 포멧에 대한 설명이다.
Name Type Description
EventSource EVENT_LAYER_TYPE 이벤트가 생성된 근원지
EventDestination EVENT_LAYER_TYPE 이벤트가 전달될 목적지
MacMobileTerminal MAC Address 이동단말의 MAC 주소
Result Proxy MIP의 수행결과를 나타낸다. 0 : Success 1 : Failure
Proxy MIP Entity Information 본 필드는 상기 Result의 비트가 0일 경우에만 포함된다. 이동단말을 대신하여 Proxy MIP기능을 수행하는 엔터티에 대한 정보를 나타낸다 (예, Entity 주소 정보, ASN 게이트웨이 주소 정보)
(3) Proxy_MIP.notification
이 프리미티브는 새로운 접속점으로부터 이동단말에게 전송되며, 네트워크 엔터티의 Proxy MIP 기능에 의해 새로운 망에 대한 MIP Registration 절차가 성공적으로 완료되었음을 알린다. 상기 Proxy_MIP.confirm이 접속점으로 전송되는 것이 바람직하므로, 상기 Proxy_MIP.notification은 상기 Proxy MIP의 수행결과가 success인 경우 Proxy_MIP.notification을 이동단말로 전송한다.
Name Type Description
EventSource EVENT_LAYER_TYPE 이벤트가 생성된 근원지
EventDestination EVENT_LAYER_TYPE 이벤트가 전달될 목적지
MacMobileTerminal MAC Address 이동단말의 MAC 주소
Proxy MIP Entity Information 이동단말을 대신하여 Proxy MIP기능을 수행하는 엔터티에 대한 정보를 나타낸다 (예, Entity 주소 정보, ASN 게이트웨이 주소 정보)
본 발명은 광대역 무선 접속 시스템 또는 무선랜 시스템 또는 셀룰러 시스템등의 통신 시스템이 둘 이상 운영되는 통신 환경에서의 Proxy MIP 설정절차에 관한 것이다. 본 발명은 멀티모드로 구성된 이동단말이 Proxy MIP 기능으로 동작하지 않는 통신 시스템에서 Proxy MIP 기능을 수행하는 통신 시스템으로 핸드오버를 하는 경우에 관한 것으로 상기 통신 시스템의 종류에는 제한이 없다. 즉, Proxy MIP 기능으로 동작하지 않는 무선랜 시스템 또는 셀룰러 시스템에서 Proxy MIP 기능으로 동작하는 광대역 무선 접속 시스템으로 핸드오버를 수행할 수 있으며, Proxy MIP 기능으로 동작하지 않는 광대역 무선 접속 시스템 또는 셀룰러 시스템에서 Proxy MIP 기능으로 동작하는 무선랜 시스템으로 핸드오버를 수행할 수도 있다. 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면, Proxy MIP 기능으로 동작하지 않는 다양한 종류의 통신 시스템에서 Proxy MIP 기능으로 동작하는 다양한 종류의 통신 시스템으로 핸드오버를 수행하는 경우, 본 발명에 의해 새롭게 제안된 Proxy MIP 기능을 수행하는 네트워크 엔터티와 이동단말의 새로운 접속점 간의 MIH 신호 메시지를 이용하여, 시간 지연 없는 핸드오버를 수행할 수 있을 것이다.
이하 도7을 참조하여 본 발명의 일실시예를 설명한다. 이하 실시예는 멀티모드 이동단말이 Proxy MIP 기능으로 동작하지 않는 무선랜 시스템 혹은 셀룰러 시스템에서 Proxy MIP 기능으로 동작하는 광대역 무선 접속 시스템으로 핸드오버를 하는 경우를 설명한다.
이동단말의 이전 링크는 신호 품질이 저하되는 경우, MIH를 통하여 상위관리개체를 포함하는 상위계층에게 Link_Going_Down을 전송하며, 이전 접속점에게도 Remote Link_Going_Down를 전송한다(S701 및 S702).
이동단말은 스캔 과정을 수행하여 이용가능한 링크를 검색한다(S703).
이동단말의 새로운 링크 계층은 MAC 설정 절차를 거치며 새로운 접속점에 대한 MAC 주소를 획득한다(S704).
이동단말의 새로운 링크 계층은 자신의 MIH를 통하여 상위관리개체에게 Link_Going_Up을 트리거 한다(S705).
이동단말은 새로운 접속점에 대한 IP 주소 정보를 요청하기 위해 IP_Information.request를 이전 접속점을 거쳐 새로운 접속점에게 전송한다(S706).
새로운 접속점이 망과 관련한 IP 주소 정보들을 갖고 있는 경우에는 새로운 접속점은 IP_Information.request를 수신한 후, 망에서 동작하는 IP 관련정보들을 포함하여 IP_Information.confirm을 통해 이전 접속점에게 응답하고, 이전 접속점은 이를 이동단말에게 전달한다. 새로운 접속점이 망과 관련한 IP 주소 정보들을 갖고 있지 않은 경우에는 다른 네트워크 엔터티에게 요청하여 해당 정보를 가져올 수도 있으며, 상기 요청을 받는 네트워크 엔터티는 새로운 접속점의 망에 관련된 IP 주소 정보들을 획득할 수 있다면 그 종류에는 제한이 없으며, 예를 들어 ASN 게이트웨이 또는 FA의 기능을 수행하는 네트워크 엔터티가 될 수 있다(S707).
새로운 접속점은 새로운 접속점은 IP_Information.request에 포함되어 있는 현재 이동단말의 CoA(임시주소)를 확인 한 후, 이동단말의 임시 주소가 변경되어야 할 경우, Proxy MIP 기능을 수행하는 네트워크 엔터티에게 Proxy_MIP.Request를 전송하여, 상기 Proxy MIP 기능을 수행하는 네트워크 엔터티가 이동단말을 대신하여 MIP Registration 절차를 수행할 것을 요청한다. 상기의 네트워크 엔터티는 Proxy MIP 기능을 수행할 수 있는 네트워크 엔터티를 말하며, 상기 네트워크 엔터티는 Proxy MIP 기능을 수행할 수 있다면 그 종류에 제한이 없다. 본 실시예와 첨부된 도7에서는 Proxy MIP 기능을 수행하는 네트워크 엔터티의 일례로서 NAS(Network Access Server)를 설명하나 이는 일실시예에 불과한바, 본 발명의 내용이 이러한 특정 네트워크 엔터티의 명칭으로 한정되지 않는다. 본 발명의 Proxy MIP 기능을 수행하는 네트워크 엔터티는 MIH 기능(MIH Fucntion)이 수반되는 바, 상기 Proxy_MIP.Request 프리미티브는 Proxy MIP 기능을 수행하는 네트워크 엔터티를 통해 네트워크 엔터티의 상위 계층으로 전송되어 이동단말을 대신하여 MIP Registration을 요청한다(S708). 이상에서 설명된 바와 같이 Proxy_MIP.request는 이동단말 또는 접속점에 의해서 Proxy MIP 기능을 수행하는 네트워크 엔터티로 전송되므로 상기 Proxy_MIP.request는 새로운 접속점 뿐만 아니라 이동단말로부터 전송될 수 있다. 본 실시예와 첨부된 도7에서는 새로운 접속점으로부터 Proxy_MIP.request가 전송되는 일례를 설명한다.
Proxy MIP 기능을 수행하는 엔터티(본 실시예 및 첨부된 도7에서는 NAS)는 FA(Foreign Agent) 기능을 수행하는 ASN 게이트웨이 혹은 FA에게 MIP Registration Request 메시지를 전송한다. 이 절차를 수행하기 전에 Proxy MIP기능을 수행하는 NAS는 FA가 주기적으로 방송하는 광고 메시지(Agent Advertisement)를 수신하여 이 광고 메시지에 포함된 정보를 유지하고 있는다(S709).
ASN 게이트웨이 (또는 FA)는 HA(Home Agent)에게 MIP Registration Request 메시지를 전달한다. 이때 HA는 이동단말이 다수개의 임시주소를 동시에 등록하는 것을 허용하는 (multiple simultaneous Binging) 능력을 가진 에이전트이다.(S710)
HA는 ASN게이트웨이 (또는 FA)에게 MIP Registration Reply를 응답한다(S711).
ASN게이트웨이는 Proxy MIP 기능을 수행하는 엔터티(본 실시예 및 도7에서는 NAS)에게 MIP Registration Reply를 전달한다(S712).
Proxy MIP 기능을 수행하는 엔터티(본 실시예 및 도7에서는 NAS)는 MIP Registration Reply를 수신한후, 그 결과를 Proxy_MIP.confirm으로 새로운 접속점에게 전송한다(S713).
새로운 접속점은 Proxy_MIP.confirm의 result 필드가 Success인 경우, Proxy_MIP.notification을 이동단말에게 전송하여 Proxy MIP 기능을 수행하는 네트워크 엔터티에 관한 정보를 전달하고 새로운 망에 대한 MIP Registration의 절차가 성공적으로 완료되었음을 알린다. 이후, 이동단말에게로 향하는 데이터 패킷은 HA에서 이를 두 개로 복사하여 현재 HA에 등록되어 있는 이동단말의 이전 접속점에서의 임시주소와 새로운 접속점에서의 임시주소로 중복 전송된다(S714).
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구의 범위에 의해 정해저야 할 것이다.
본 발명에서 제안하는 MIH 메시지와 Proxy MIP를 수행하는 엔터티에 MIH 기능을 추가함으로 써, 멀티모드 이동단말이 정상적인 Mobile IP 프로토콜로 동작을 하다가, Proxy MIP로 동작하는 새로운 망으로 핸드오버하더라도, 핸드오버를 시도 하기전에 Proxy MIP Registration 절차를 미리 수행함으로써, 지연없이 빠르게 핸드오버 할 수 있다.

Claims (12)

  1. 광대역 무선 접속망과, 유선랜망과, 무선랜망 및 셀룰러(Cellular)망이 둘 이상 운영되는 통신 시스템에 있어 매개체 무관 핸드오버 기능을 지원하는 이동단말이 Proxy MIP(Mobile Internet Protocol) 기능을 지원하는 통신 시스템으로 MIP 등록(registration)을 수행하는 방법에 있어서,
    상기 이동단말의 이전 접속점과의 연결을 유지한 상태에서 상기 이동단말을 대신하여 MIP 등록 절차를 수행할 것을 요청하는 메시지를 새로운 접속점의 Proxy MIP 기능을 수행하는 네트워크 엔터티(entity)로 전송하는 단계; 및
    상기 MIP 등록의 절차를 수행한 네트워크 엔터티로부터 상기 이동단말의 MIP 등록 절차의 수행 결과에 관한 메시지를 수신하는 단계를 포함하여 이루어지는 Proxy MIP 기능을 지원하는 통신 시스템으로의 MIP 등록 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 유지되는 이동단말과 이전 접속점과의 연결은 제 2 계층의 연결인 것을 특징으로 하는 Proxy MIP 기능을 지원하는 통신 시스템으로의 MIP 등록 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 이동단말을 대신하여 MIP 등록 절차를 수행하는 것은 새로운 접속점과의 제 3계층 연결을 설정하기 위한 것임을 특징으로 하는 Proxy MIP 기능을 지원하 는 통신 시스템으로의 MIP 등록 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 이동단말을 대신하여 MIP 등록 절차를 수행할 것을 요청하는 메시지는 상기 이동단말로부터 상기 Proxy MIP 기능을 수행하는 네트워크 엔터티로 전송되는 것을 특징으로 하는 Proxy MIP 기능을 지원하는 통신 시스템으로의 MIP 등록 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 이동단말을 대신하여 MIP 등록 절차를 수행할 것을 요청하는 메시지는 상기 새로운 접속점으로부터 상기 Proxy MIP 기능을 수행하는 네트워크 엔터티로 전송되는 것을 특징으로 하는 Proxy MIP 기능을 지원하는 통신 시스템으로의 MIP 등록 방법.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    상기 이동단말을 대신하여 MIP 등록 절차를 수행할 것을 요청하는 메시지는 이벤트의 근원지와, 이벤트의 목적지와, 상기 이동단말의 MAC(Media Access Control) 주소와, 상기 이동단말의 홈 주소(Home Address) 및 상기 이동단말의 임시 주소(Care of Address)에 관한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 Proxy MIP 기능을 지원하는 통신 시스템으로의 MIP 등록 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 이동단말의 MIP 등록 절차의 수행 결과에 관한 메시지를 수신하는 단계는,
    상기 Proxy MIP 기능을 수행하는 네트워크 엔터티로부터 상기 새로운 접속점으로 MIP 등록 절차의 성공 여부에 관한 메시지가 전송되는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 Proxy MIP 기능을 지원하는 통신 시스템으로의 MIP 등록 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 Proxy MIP 기능을 수행하는 네트워크 엔터티에서 MIP 등록 절차를 성공적으로 수행한 경우, 상기 이동단말이 상기 MIP 등록 절차의 성공 여부에 관한 메시지를 수신한 새로운 접속점으로부터 MIP 등록 절차에 관한 통지 메시지를 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 Proxy MIP 기능을 지원하는 통신 시스템으로의 MIP 등록 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 MIP 등록 절차의 성공 여부에 관한 메시지는 이벤트의 근원지와, 이벤트의 목적지와, 상기 이동단말의 MAC 주소와, 상기 Proxy MIP 기능을 수행하는 네트워크 엔터티에 의한 Proxy MIP의 실행결과에 관한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 Proxy MIP 기능을 지원하는 통신 시스템으로의 MIP 등록 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 MIP 등록 절차의 성공 여부에 관한 메시지는 상기 Proxy MIP 기능을 수행하는 네트워크 엔터티에서 MIP 등록 절차를 성공적으로 수행한 경우, 상기 Proxy MIP 기능을 수행하는 네트워크 엔터티에 관한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 Proxy MIP 기능을 지원하는 통신 시스템으로의 MIP 등록 방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 MIP 등록 절차에 관한 통지 메시지는 이벤트의 근원지와, 이벤트의 목적지와, 상기 이동단말의 MAC 주소 및 상기 Proxy MIP 기능을 수행하는 네트워크 엔터티에 관한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 Proxy MIP 기능을 지원하는 통신 시스템으로의 MIP 등록 방법.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 Proxy MIP 기능을 수행하는 네트워크 엔터티는 네트워크 억세스 서버(Network Access Server)인 것을 특징으로 하는 Proxy MIP 기능을 지원하는 통신 시스템으로의 MIP 등록 방법.
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