KR20070021903A - 무선 휴대 인터넷 시스템에서의 방송형 메시지 전송 방법 - Google Patents

무선 휴대 인터넷 시스템에서의 방송형 메시지 전송 방법 Download PDF

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KR20070021903A
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Abstract

본 발명은 무선 휴대 인터넷 시스템에서의 방송형 메시지 전송 방법에 관한 것이다.
무선 휴대 인터넷 시스템에서 패킷 액세스 라우터는 단말의 등록이 완료되면 상기 단말이 관리 모드 또는 비관리 모드를 사용하는지 확인하고, 비관리 모드를 사용하는 경우 예정된 동적 서비스 연결 절차를 수행한다. 이 때 생성된 연결을 통하여 MIP(Mobile IP) 등록 혹은 DHCP(Dynamic host Configuration Protocol)에 의한 주소할당 절차를 수행한다. 주소 할당 전의 단말은 방송형 IP 메시지만을 수신할 수 있는 상태이기 때문에 MIP와 DHCP 메시지는 방송형 IP 메시지로 송수신한다. 이 경우, MIP 혹은 DHCP 방송형 메시지의 효율적인 전달을 위하여 기지국과 패킷 액세스 라우터간의 메시지 전송 방법은 제어 메시지를 사용하는 방법과 단말의 임시 사설 주소 사용에 의한 메시지 전달 방법을 이용하여, 기지국과 패킷 액세스 라우터간에 메시지를 전송한다. 따라서, 비관리 모드를 사용하는 이동 단말의 MIP 절차 수행시 발생되는 많은 방송형 메시지를 유니캐스트 메시지로 변환할 수 있어, 패킷 액세스 라우터와 기지국간의 휴대 인터넷 망의 효율이 향상된다.
휴대 인터넷, Mobile IP, DHCP, 비관리 모드, 방송형 메시지 전송

Description

무선 휴대 인터넷 시스템에서의 방송형 메시지 전송 방법{The transport method of mobile IP broadcasting message in unmanaged mode for high speed portable internet}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이동 아이피를 지원하는 휴대 인터넷 시스템의 구조도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 무선 휴대 인터넷 시스템에서의 초기 접속 절차의 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 무선 휴대 인터넷 망에서 기지국과 패킷 액세스 라우터간의 제어 메시지를 사용한 경우 MIP 메시지 전송을 위한 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 기지국과 패킷 액세스 라우터간의 방송형 MIP 메시지 전달을 위한 임시주소 설정 방법의 흐름도이다.
본 발명은 무선 휴대 인터넷 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게 말하자면 무선 휴대 인터넷 시스템에서 기지국과 패킷 액세스 라우터간에 방송형 메시지를 전송하는 방법에 관한 것이다.
IEEE 802.11과 같은 무선 랜에서는 이동 단말에 IP를 할당하기 위해 DHCP(Dynamic host Configuration Protocol) 메시지나 MIP(Mobile IP, MIP 또는 이동 아이피라 지칭) 메시지를 방송한다. 여기서 DHCP는 이동 단말의 IP를 고정으로 할당하는 것이 아니라 동적으로 IP를 DHCP 서버에서 이동 단말로 부여해주는 프로토콜로, 이동 단말의 전원이 켜 있는 동안만 IP가 할당되는 것이다. MIP는 사용자의 이동 단말이 현재 속한 망에서 다른 망으로 이동시 현재 속한 망에서 사용중인 IP 주소를 그대로 사용하여 통신의 지속성을 유지시켜주는 기술이다.
무선 랜의 경우 CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access/Collision Detect) 특성을 이용할 수 있어서 DHCP나 MIP 메시지를 방송하는 방법이 문제가 되지 않았으나, 휴대 인터넷 시스템에서는 방송형 메시지를 사용하는 경우 모든 단말이 그 메시지를 해석하여 해당 단말의 메시지인지를 확인하는 절차가 필요하다는 문제점이 있다. 이에 따라 단말의 메시지 처리 부하가 증가된다.
특히, 무선 휴대 인터넷 시스템에 단말이 비관리 모드를 선택한 경우, IP 할당을 위한 DHCP 메시지와 MIP 메시지 전송은, 단말과 기지국 사이, 그리고 기지국과 제어국 사이에 이루어진다. 단말과 기지국간의 전송로는 트래픽 연결(Provisioned DSA)을 사용할 수 있으나, 기지국과 제어국은 IP 할당 전이기 때문에 제어국과 기지국간에는 방송형 DHCP 메시지와 MIP 메시지가 전송된다.
이와 같이, 제어국이 기지국으로 DHCP 메시지와 MIP 메시지를 방송하는 경우, 제어국에 연결된 모든 기지국이 상기 메시지를 수신하여 해석해야 함으로써, 기지국에 많은 처리 부하가 발생하는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 무선 휴대 인터넷 시스템에서 주소 할당을 위한 메시지를 방송하지 않고 특정 단말로 전송할 수 있는 방법을 제공한다. 특히 이를 위한 제어국과 기지국 사이의 주소 할당을 위한 방송 메시지 전송 방법을 제공한다.
상기 본 발명의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 특징인 방송형 메시지 전달 방법은, 이동 단말과의 무선 접속을 수행하는 기지국을 관리하고 상기 이동 단말로 전송되는 패킷의 라우팅을 수행하는 패킷 액세스 라우터를 포함하는 휴대 인터넷 시스템에서, 방송형 메시지 전송 방법에 있어서,
(a) 상기 기지국을 통하여 접속하는 이동 단말이 비관리 모드로 등록한 경우, 상기 패킷 액세스 라우터가 이동 단말에 대한 상향 링크 연결 및 하향 링크 연결을 수행하는 단계; (b) 상기 이동 단말에 대한 임시 주소를 할당하고, 상기 임시 주소에 대한 라우팅 경로를 상기 기지국으로 설정하는 단계; (c) 상기 패킷 액세스 라우터는 상기 이동 단말에 대한 임시 주소를 상기 기지국으로 전송하는 단계 및 (d) 상기 이동 단말에 대한 서비스 절차 수행후, 상기 이동 단말에 대한 방송형 메시지가 생성되면, 상기 방송형 메시지를 상기 임시 주소로 인캡슐레이션하여 상기 이동 단말에 라우팅 경로로 설정된 기지국으로 전송하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 (b) 단계는, 상기 패킷 액세스 라우터가 상기 이동 단말에 대하여 임시 주소를 할당하는 단계; 상기 이동 단말과 기지국간에 할당된 임시 주소 에 대한 터널 디바이스를 생성하는 단계 및 상기 할당된 임시 주소에 대한 라우팅 경로를 상기 기지국으로 설정하는 단계를 포함하고, 상기 패킷 액세스 라우터로부터의 동적 서비스 요청 메시지에 따라 상기 기지국이 상기 임시 주소에 대한 터널을 생성하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 (d) 단계는, 상기 패킷 액세스 라우터의 요청에 따라 상기 기지국이 상기 이동 단말로 동적 서비스 추가 요구 메시지를 전송하는 단계; 상기 이동 단말로부터 전송되는 상기 동적 서비스 추가 요구 메시지에 대한 동적 서비스 추가 응답 메시지에 따라, 기지국이 동적 서비스 추가 승인 메시지를 상기 패킷 액세스 라우터로 전송하는 단계 및 상기 동적 서비스 추가 승인 메시지에 따라 상기 패킷 액세스 라우터가 상기 이동 단말에 대한 하향 연결 및 상향 연결용 동적 서비스를 추가 완료하는 단계를 포함한다.
상기 본 발명의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 특징인 방송형 메시지 전달 방법은, 이동 단말과의 무선 접속을 수행하는 기지국을 관리하고 상기 이동 단말로 전송되는 패킷의 라우팅을 수행하는 패킷 액세스 라우터를 포함하는 무선 휴대 인터넷 시스템에서 방송형 메시지 전송 방법에 있어서,
(a) 상기 기지국을 통하여 접속하는 이동 단말이 비관리 모드로 등록한 경우, 상기 패킷 액세스 라우터가 이동 단말에 대한 상향 링크 연결 및 하향 링크 연결을 수행하는 단계; (b) 상기 기지국에서 생성된 제어 메시지를 유니캐스트로 상기 패킷 액세스 라우터에 전송하는 단계; (c) 상기 기지국으로부터 전달받은 상기 패킷 액세스 라우터는 상기 제어 메시지를 토대로 주소 할당을 위한 메시지를 상기 이동 단말로 방송하는 단계 및 (d) 상기 방송된 상기 주소 할당을 위한 메시지를 전달받은 상기 이동 단말의 등록을 수행하는 단계를 포함한다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이제 본 발명의 실시예에 따른 방송형 이동 아이피 메시지 전달 방법에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이동 아이피를 지원하는 무선 휴대 인터넷 시스템의 구조도이다.
도 1을 살펴보면, 이동 아이피를 지원하는 휴대 인터넷 시스템에서는 이동 단말(150)이 기지국(140)을 통하여 패킷 액세스 라우터(130), 홈 에이전트(120), 인증 및 과금 서버(AAA: Authentication, Authorization and Accounting 서버, 이하 AAA 서버로 지칭)(110) 및 DHCP 서버(100)와 연결된다.
이동 단말(150)은 휴대가 가능한 이동성을 가진 무선통신 장치로, 휴대 인터 넷 망에서 MIP 클라이언트 기능을 수행한다. 즉, 가입자가 휴대 인터넷 서비스를 제공받기 위해 사용되는 PSS(Portable Subscriber Station)를 의미하며, 저전력 RF(Radio Frequency)/IF(Intermediate Frequency) 모듈 및 콘트롤러 기능, 서비스 특성 및 전파 환경에 따른 MAC(Media Access Control, 이하 MAC이라 지칭) 프레임 가변 제어 기능, 핸드오프 기능, 인증 및 암호화 기능 등을 수행한다.
기지국(140)은 유선 네트워크의 종단에서 무선 인터페이스를 통해 이동 단말(150)과 송수신하는 기능을 수행한다. 즉, 이동 단말(150)에 사용자의 이동 단말이 현재 속한 망에서 다른 망으로 이동시 현재 속한 망에서 사용중인 IP 주소를 그대로 사용하여 통신의 지속성을 유지시키기 위한 MIP(Mobile IP) 메시지를 릴레이(Relay)하는 기능을 수행한다.
패킷 액세스 라우터(130)는 이동 단말(150)과 기지국(140)을 제어하고 IP 패킷을 라우팅하는 제어국으로써의 기능 뿐만 아니라, 외부 에이전트(FA: Foreign Agent, 이하 FA라 지칭)의 기능도 수행한다. FA는 다른 서브넷에서 통신하려는 이동 단말(150)이 원래 소속된 자신의 서브넷으로 들어올 수 있도록 지원하는 가상의 라우터(Router)로서, 이동 단말(150)이 외부 네트워크에 진입하면 FA를 통해 임시 주소(CoA: Care-of-Address, 이하 CoA라 지칭)를 얻어 홈 에이전트(HA: Home Agent, 이하 HA라 지칭)(120)에 등록하고, HA(120)가 이동 단말(150)로 오는 패킷 전환 네트워크를 통해 라우트되는 정보 및 그와 관련된 전달 정보로 구성된 하나의 패킷인 데이터그램을 캡슐화(터널링이라고도 함)하여 CoA로 전송하면, FA는 캡슐화된 데이터그램을 풀어서 이동 단말(150)로 전송하는 기능을 한다.
이동 단말(150)이 등록되는 HA(120)는 외부로부터 망 내부로 유입되는 패킷을 전송하는 라우팅을 수행한다. 또한 이동 단말(150)을 위해 현재의 이동성 결합의 레지스트리를 유지하고, 프록시 클라이언트처럼 작동하는 가상의 라우터로, 다른 서브넷에서 자신이 속한 서브넷으로의 통신이 가능하도록 데이터그램을 캡슐화해주는 역할을 한다. 즉, 이동 단말(150)의 홈 어드레스(Home Address)와 CoA가 결합된 정보인 바인딩 정보를 관리한다.
AAA 서버(110)는 적법한 사용자에 한해 휴대 인터넷 망에 접속 서비스를 제공하기 위해 이동 단말(150)에 대한 인증 및 권한 검증 기능과 과금 기능을 수행한다. 일반적으로 네트워크 접근과 게이트웨이 서버와의 상호 작용을 통하여 사용자 정보가 있는 데이터베이스와 디렉터리에 상호 작용하여 이동 단말(150)에 대한 인증 및 세션 키 분배를 수행하다. DHCP 서버(100)는 IP 주소를 관리하고 할당하며, IP 주소를 동적으로 할당해주는 기능을 한다.
이와 같이 기지국과 패킷 액세스 라우터가 분리되어 있는 무선 휴대 인터넷 시스템에서, 이동 단말(150)의 주소가 결정되기 전에 이동 단말(150)로 MIP 메시지 혹은 DHCP 메시지를 효율적으로 전송하기 위한 방법에 대하여 도 2 내지 도 4를 참조하여 자세히 설명하기로 한다.
휴대 인터넷의 이동 단말(150)과 기지국(140)은 데이터나 메시지 전송 전에 먼저 데이터 전송을 위해 설정하는 연결 지향형(Connection-Oriented) 방식의 연결을 통해 무선 통로를 연결할 수 있다. 기본적으로는 초기 접속시 사용되는 기본 연결(Base connection), 일반적인 MAC 메시지 전송을 위한 주 연결(Primary connection), 이동 단말의 관리 모드 설정시 사용되는 이차 연결(Secondary connection) 등을 가지며, 이동 단말의 요구에 따라 여러 개의 전송 연결(Transport connection)을 생성할 수 있다.
이동 단말(150)과 기지국(140)간의 무선 통로에서는 이러한 연결들에 의하여 신호 메시지나 데이터가 전송된다. 휴대 인터넷 망에서 단말이 관리 모드를 사용하는 경우에는 MIP 메시지나 DHCP 메시지를 이차 연결을 통하여 송수신할 수 있으나, 비 관리 모드를 사용하는 경우 일반적인 전송 연결을 통하여 메시지를 송수신해야 한다. 일반적인 전송 연결의 경우, 데이터를 필터링하는 기준은 단말의 IP 주소, 포트 번호 등이 있는데, 방송형 메시지의 경우에는 단말의 IP 주소가 없기 때문에 필터링이 어렵다.
먼저 이동 단말 초기 접속 절차에 대해서 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 무선 휴대 인터넷 시스템에서의 초기 접속 절차의 흐름도이다.
도 2에 도시되어 있듯이, 기지국(140)의 영역에 진입한 이동 단말(150)에 전원이 켜지면 이동 단말(150)과 기지국(140) 사이의 초기 레인징(Ranging) 절차를 통하여 이동 단말(150)이 휴대 인터넷 망에 등록(S200)된다. 초기 레인징은 기지국(140)과 기지국(140) 영역에 진입한 이동 단말(150)간의 정보 교환 및 타이밍 동기를 위한 일련의 절차로, 기지국(140)과 이동 단말(150)간의 MAC 메시지 교환을 통해 수행된다.
이 때 이동 단말(150)이 휴대 인터넷 망에 등록(S200)되기 위해 수행되는 절 차에 따라, 패킷 액세스 라우터(130)는 이동 단말(150)이 기지국(140)에 접속하고 있다는 사실을 기지국(140)으로부터 통보받는다. 여기서 이동 단말(150)을 등록하기 위한 MAC 메시지 내에 포함되어 있는 다수의 설정 중 비 관리 모드 옵션이 설정되어 있다면, 해당 이동 단말(150)을 위한 상향 연결과 하향 연결용으로 이미 계획된 동적인 서비스 추가(S210, S220)를 수행한다.
이러한 서비스 추가 수행에 따라 설정되는 이동 단말(150)과 기지국(140)간의 상향 연결과 하향 연결을 통하여 MIP를 이동 단말(150)에 등록하거나 DHCP 주소를 할당(S230)하는 절차를 실행한다. 이 때, 이동 단말(150)에는 주소가 할당되기 전이기 때문에, 본 발명의 실시예에서는 기지국(140)에서 이동 단말(150)로의 MIP나 DHCP 주소의 할당을 위한 메시지를 방송형 메시지 형태로 전송한다.
이처럼 주소가 할당되지 않은 이동 단말(150)에 MIP나 DHCP 주소 할당을 위한 메시지를 방송형 메시지로 전송하는 방법에 대하여 도 3을 참조하여 자세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 휴대 인터넷 망에서 기지국과 패킷 액세스 라우터간의 제어 메시지를 사용한 경우 MIP 메시지 전송을 위한 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 패킷 액세스 라우터(130)에서 상기 도 2의 초기 무선 접속 및 이동 단말의 등록(S200) 절차에 의해 이동 단말(150)로부터 전달받은 MAC 메시지를 통해 이동 단말(150)이 비관리 모드로 망에 등록되었다는 것을 알게 되면, 패킷 액세스 라우터(130)는 이동 단말(150)로의 주소 할당 및 MIP 메시지 송수신을 위한 연결 통로의 연결을 수행한다. 연결 통로를 연결하기 위해 일반적으로 수행되 는 동적인 서비스 추가(DSA : Dynamic Service Addition, 이하 DSA라 지칭)는 이동 단말(150)에 의하여 이루어지나, 비 관리 모드 이동 단말을 사용하는 본 발명의 실시예에서는 망 장치인 패킷 액세스 라우터(130)가 동적인 서비스 추가 절차를 수행한다.
휴대 인터넷 서비스의 경우 이동 단말(150)과 기지국(140)간에 상향 연결(S220)과 하향 연결(S230)을 따로 정의하여 사용하기 때문에, 패킷 액세스 라우터(130)에서는 두 개의 연결에 대한 서비스 추가를 실시한다. 이러한 상향 연결(S220) 및 하향 연결(S230)은 이동 단말(150)과 기지국(140)간의 휴대 인터넷 무선 접속 표준인 DSA-REQ/RSP/ACK(동적 서비스 추가 요구/응답/승인)를 토대로 이루어지며(S222, S223, S226, S232, S233, S236), 기지국(140)과 패킷 액세스 라우터(130)간에는 ANAP(Access Network Application Protocol)를 토대로 이루어진다(S221, S224, S225, S231, S234, S235).
여기서 DSA-REQ는 새로운 서비스 흐름을 생성하기 위하여 기지국(140)에서 이동 단말(150)로 전송하는 메시지이다. DSA-RSP 메시지는 DSA-REQ 메시지의 응답으로 사용되고, 패킷 액세스 라우터(130)가 트래픽 연결 설정 요구에 대한 수락 여부와 협상 값들을 포함하여 기지국(140)으로 전송하는데 이용된다. DSA-ACK 메시지는 DSA-RSP 메시지에 대한 응답 메시지로, 기지국(140)이 패킷 액세스 라우터(130)로부터 전송된 DSA-RSP 메시지의 확인 응답으로 DSA-REQ 메시지에서 요구했던 트래픽 연결 설정 여부를 송신하는데 이용한다.
먼저 하향 연결(S220)을 위한 동적 서비스 추가를 위해 패킷 액세스 라우 터(130)에서 기지국(140)으로 DSAreq 메시지를 전달(S221)하고, 기지국(140)에서는 전달받은 DSAreq 메시지를 이용하여 동적 서비스 추가 요구 메시지인 DSA-REQ 메시지를 생성한 후 이동 단말(150)로 전달(S222)한다. 이동 단말(150)에서는 전달받은 DSA-REQ 메시지에 대한 응답으로 동적 서비스 추가 응답 메시지인 DSA-RSP 메시지를 기지국(140)으로 전달(S223)하고, 기지국(140)에서는 DSArsp 메시지를 패킷 액세스 라우터(130)로 전달(S224)한다.
DSA-RSP 메시지에 따른 DSArsp 메시지를 수신한 패킷 액세스 라우터(130)는 동적 서비스 추가를 승인하기 위하여 DSA-ACK 메시지를 기지국(140)으로 전달(S225)하고, DSA-ACK 메시지를 전달받은 기지국(140)에서는 DSAack 메시지를 이동 단말(150)로 전달(S226)함으로써, 이동 단말에 대한 하향 연결을 위한 동적 서비스 추가가 이루어진다.
하향 연결(S220)이 완료된 후, 상향 연결(S230)을 위한 동적 서비스 추가가 이루어지고, 이때의 절차(S231 내지 S235)는 하향 연결을 위한 동적 서비스 추가의 절차와 동일하다.
기지국(140)과 이동 단말(150)간의 동적 서비스 추가 요청(DSA-REQ)시 사용되는 메시지의 파라미터에는 필터링에 사용될 소스, 목적지의 IP 주소, 프로토콜 유형, 소스와 목적지 포트 번호등이 포함된다. 이 때, 이동 단말(150)이 기지국으로의 초기 접속이 수행된 후에는 이동 단말(150)에 IP 주소가 할당되기 전이기 때문에, 필터링을 위한 MIP용 혹은 DHCP용 포트 번호에 의한 필터링 규칙이 포함된다.
상향 트래픽 및 하향 트래픽의 전달을 위한 하향 연결(S220) 및 상향 연결(S230)의 설정이 완료되면, 이동 단말(150)에서는 서비스 접속을 위한 MIP 메시지를 사용할 수 있다. 이 후, 다수의 패킷 액세스 라우터(130)들이 이동 단말(150)에 각자의 존재를 알리는 에이전트 광고(Agent advertisement) 메시지를 방송하기 위하여, 에이전트 광고 메시지를 제어 메시지(혹은 IDTcmd 메시지)에 포함하여 생성(S300)한 후 기지국(140)으로 유니캐스트로 전달한다. 기지국(140)에서는 전달받은 제어 메시지 내에 에이전트 광고 메시지를 이동 단말(150)에 방송(S310)한다. 이때의 메시지는 방송형 메시지를 사용한다. 에이전트 광고를 수신한 이동 단말(150)은 자신이 홈 네트워크에 존재하는지 아니면 새로운 외부 네트워크에 존재하는지 알 수 있다.
이러한 방송형 메시지를 패킷 액세스 라우터(130)에서 방송하는 경우, 해당 패킷 액세스에 접속한 다수의 기지국(140)들이 방송된 메시지를 수신하고, 기지국(140)에 접속한 모든 이동 단말(150)로 이를 방송하게 된다. 이러한 경우, 기지국(140)과 이동 단말(150)간의 많은 부하가 발생되기 때문에, 본 발명의 실시예에서는 방송형 에이전트 광고 메시지를 네트워크 상에서 단일 송신자와 단일 수신자간의 통신인 유니캐스트(Unicast) 메시지로 전송한다. 본 발명의 실시예에서는 유니캐스트 메시지로 전송하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
이를 위하여 패킷 액세스 라우터(130)와 기지국(140)간의 IDTcmd라는 ANAP 메시지를 정의하여 MIP 방송형 메시지를 특정 이동 단말(150)로 전송할 수 있도록 한다. 여기서 IDTcmd라는 메시지는 패킷 액세스 라우터(130)에서 생성된 방송형 IP 메시지 및 이동 단말(150)을 식별할 수 있는 Context ID 정보를 포함하며, IP 방송형 메시지를 이동 단말(150)로 전송하라는 의미이다. IDTcmd는 이동 단말(150)의 IP 할당 시 제어 메시지로 사용되고, MIP 후속 등록 절차나 MIP 해제 절차에서도 사용된다. 여기서, Context ID 정보는 상기 S200단계에서 초기 무선 접속 및 이동 단말에 대한 등록 시 기지국(140)에서 생성된다.
패킷 액세스 라우터(130)에서 기지국(140)으로 IDTcmd 메시지를 전달하면, 기지국(140)에서는 전달받은 IDTcmd 메시지를 목적지 주소가 255.255.255.255인 방송형 패킷을 해당 이동 단말(150)로 전달한다. 기지국(140)에서 이동 단말의 식별은 IDTcmd 메시지 내에 포함된 Context ID로 하며, 이는 기지국(140)과 이동 단말(150) 사이의 DSA Connection ID 값을 유추할 수 있는 값이기 때문에, 기지국(140)에서는 해당 이동 단말과의 연결 ID를 통해 MIP 메시지를 전송하게 된다.
일반적으로 IP 네트워크에서 255.255.255.255를 사용한다는 것은 로컬 방송형 메시지임을 의미한다. 이 주소는 방송형 메시지를 송신하고자 하는 모든 노드들이 사용할 수 있음을 나타낸다. 그러나, 휴대 인터넷 시스템의 경우 MAC에서 방송형 메시지를 위한 연결을 사용하여야 방송이 가능하다. 이와 같이, 본 발명의 실시예에서 방송형 MIP 메시지를 방송하고자 하는 경우 IP 주소를 255.255.255.255를 사용하여 주소가 할당되지 않은 이동 단말에 메시지를 수신할 수 있는 상태가 되도록 해줌과 동시에, MAC 연결은 설정된 연결을 통하여 수행함으로써 실제로는 기지국 아래의 모든 단말에 방송되는 것이 아니라 특정 단말로만 메시지가 송신되게 하는 것이다.
특정 단말로 방송된 메시지를 수신한 이동 단말(150)은 패킷 액세스 라우터(130)에 자신의 등록을 요청(S320)한다. 이때의 MIP 등록 요청(Registration Request) 메시지의 경우 이동 단말(150)에서 유니캐스트 메시지로 송신되기 때문에 특별한 문제 없이 패킷 액세스 라우터(130)까지 도착되어 처리된다.
이동 단말(150)로부터 자신의 등록을 요청(S320)받은 패킷 액세스 라우터(130)는 이동 단말(150)의 등록에 대하여 응답 메시지를 제어 메시지에 포함하여 생성한 후 기지국(140)으로 전달(S330)하고, 기지국(140)에서는 전달받은 제어 메시지에 포함된 응답 메시지를 해당 이동 단말(150) 전달(S340)한다. 이때의 MIP 등록 응답(Registration Reply) 메시지의 경우에도 이동 단말(150)이 동적인 주소를 사용하고자 할 때 목적지의 주소를 알 수 없기 때문에 방송형 IP 주소를 사용한다. 이를 위하여 패킷 액세스 라우터(130)와 기지국(140)간의 IDTcmd를 사용하여 MIP 등록 응답 메시지를 특정 이동 단말로 전송할 수 있다.
이와 같은 방법으로, 휴대 인터넷 망에서 이동 단말로 MIP 메시지를 전달하기 위하여 이용되는 임시 사설 주소의 설정 방법에 대하여, 도 3에서 설명한 MIP 메시지 전달 과정을 포함한 도 4를 참조하여 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 기지국과 패킷 액세스 라우터간의 방송형 MIP 메시지 전달을 위한 임시주소 설정 방법의 흐름도이다. 도 4를 참조하면, 이동 단말(150), 기지국(140) 및 패킷 액세스 라우터(130)간에 상기 도 2에서 설명한 절차에 따라 초기 무선 접속 및 이동 단말의 등록(S200)이 이루어진 후, 패킷 액세스 라우터(130)에서는 아직 주소가 결정되기 전의 이동 단말(150)에 대한 임시 주소 할당(S400)이 이루어진다. 임시 주소는 이동 단말(150)이 이동시 부여받는 것으로 새로운 연결지점마다 변경되는 주소이다.
할당된 임시 주소에 대해 이동 단말(150)과 기지국(140) 사이에 터널 디바이스가 생성(S410)되고, 임시 사설 주소에 대한 라우팅 경로(S420)를 기지국(140)이 접속한 인터페이스로 설정한다. 이를 기지국 디바이스로 설정한다.
터널 디바이스가 생성(S410)되고 라우팅 경로가 설정(S420)된 후에는 패킷 액세스 라우터(130)로부터 이동 단말(150)로 MIP 주소 할당 혹은 DHCP 주소 할당을 할 수 있도록 메시지 경로를 연결한다. 메시지 경로를 연결하기 위하여 패킷 액세스 라우터(130)는 DSAreq 메시지를 생성하여(S430) 기지국(140)으로 송신한다. 이 때, DSAreq 메시지 내에 패킷 액세스 라우터(130)에서 할당된 이동 단말(150)의 임시 주소가 포함되어 기지국(140)으로 전송한다.
DSAreq 메시지를 수신한 기지국(140)에서는 이동 단말(150)에 대한 임시 주소를 이동 단말(150)과 기지국(140)간 연결 ID에 매핑시켜, 임시 주소와 연결 ID가 매칭된 매핑 정보를 생성(S440)한다. 또한, 이동 단말(150)의 임시 주소에 대한 디캡슐레이션(Decapsulation) 터널을 생성(S450)하고, 이에 대한 IP 앨리어싱(Aliasing)을 수행하여 이동 단말(150)의 임시 주소가 기지국(140)에 목적지 주소로 등록 되도록 한다.
이동 단말(150)의 임시 주소가 기지국(140)에 목적지 주소로 등록된 후, 기지국(140)에서는 패킷 액세스 라우터(130)로부터 전달받은 DSA-REQ 메시지를 이동 단말(150)로 송신하여 동적인 서비스 추가를 요청하고, 이동 단말(150)에서는 이에 대한 응답 메시지인 DSA-RSP 메시지를 생성하여 기지국(140)으로 송신한다. DSA-RSP 메시지를 전달받은 기지국(140)에서는 DSA-RSP 메시지를 ANAP 메시지인 DSArsp 메시지로 형성하여 패킷 액세스 라우터(130)로 전달한다. DSArsp 메시지를 전달받은 패킷 액세스 라우터(130)에서는 DSAack 메시지를 생성하여 기지국(140)으로 보내며, 기지국(140)에서는 DSAack 메시지를 MAC 메시지인 DSA-ACK로 생성하여 이동 단말(150)로 송신한다.
이와 같이 하향 연결이 설정(S220)된 후, 패킷 액세스 라우터(130)에서는 상향 연결 설정(S230)을 위하여 DSA-REQ, DSA-RSP 및 DSA-ACK 메시지의 송수신에 의해 하향 연결시와 같이 동적인 서비스 추가 절차를 실시하게 되며, 하향 연결 및 상향 연결을 위한 설정이 완료(S220, S230)되면 이동 단말(150)과 패킷 액세스 라우터(130) 사이에는 MIP 혹은 DHCP 메시지를 송수신할 수 있는 상태가 된다.
MIP 서비스를 사용하는 이동 단말(150)의 사용자의 경우 패킷 액세스 라우터(130)는 소정 임시 주소를 가지는 MIP 에이전트 방송 메시지를 이동 단말(150)로 송신한다. 이때 IP의 목적지 주소는 예를 들어, 255.255.255.255의 임시 주소이다. 즉, 소정 이동 단말로 전송할 MIP 에이전트 방송 메시지를 생성(S460)한 후, 상기 메시지를 이동 단말(150)의 임시 주소로 IP 캡슐화(S470)하여 기지국(140)으로 전달한다.
기지국(140)에서는 캡슐화된 방송 메시지를 전달받아 이동 단말(150)의 임시 주소에 의한 IPinIP 디캡슐레이션(S480)을 실시하고, 이를 통하여 상기 임시 주소에 매핑되어 있는 연결 ID찾고, 상기 연결 ID를 통하여 해당 이동 단말(150)로 방 송형 MIP 메시지를 전송(S490)한다.
여기서, 전술한 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능은 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체 역시 본 발명의 범주에 포함되는 것이다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
전술한 본 발명의 실시예에 따르면,기지국과 패킷 액세스 라우터로 나누어진 휴대 인터넷 시스템에서, 비관리 모드를 사용하는 이동 단말의 MIP 절차 수행시 발생되는 많은 방송형 메시지를 유니캐스트 메시지로 변환할 수 있으므로, 패킷 액세스 라우터와 기지국간의 휴대 인터넷 망의 효율이 좋아진다.
또한, 패킷 액세스 라우터를 포함하는 제어국에서 기지국을 통하는 모든 단말에 방송하지 않고 특정 단말에게만 방송할 수 있기 때문에 기지국과 이동 단말간의 무선 효율도 좋아지는 효과가 있다.
또한, 기지국과 패킷 액세스 라우터의 기능을 구분하여 기지국의 비용을 절감함과 동시에, 망을 계층적으로 관리할 수 있다는 효과가 있다.

Claims (8)

  1. 이동 단말과의 무선 접속을 수행하는 기지국을 관리하고 상기 이동 단말로 전송되는 패킷의 라우팅을 수행하는 패킷 액세스 라우터를 포함하는 무선 휴대 인터넷 시스템에서, 방송형 메시지 전송 방법에 있어서,
    (a) 상기 기지국을 통하여 접속하는 이동 단말이 비관리 모드로 등록한 경우, 상기 패킷 액세스 라우터가 이동 단말에 대한 상향 링크 연결 및 하향 링크 연결을 수행하는 단계;
    (b) 상기 이동 단말에 대한 임시 주소를 할당하고, 상기 임시 주소에 대한 라우팅 경로를 상기 기지국으로 설정하는 단계;
    (c) 상기 패킷 액세스 라우터는 상기 이동 단말에 대한 임시 주소를 상기 기지국으로 전송하는 단계; 및
    (d) 상기 이동 단말에 대한 서비스 절차 수행후, 상기 이동 단말에 대한 방송형 메시지가 생성되면, 상기 방송형 메시지를 상기 임시 주소로 인캡슐레이션(encapsulation)하여 상기 이동 단말에 라우팅 경로로 설정된 기지국으로 전송하는 단계
    를 포함하는 방송형 메시지 전송 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 (b) 단계는,
    상기 패킷 액세스 라우터가 상기 이동 단말에 대하여 임시 주소를 할당하는 단계;
    상기 이동 단말과 기지국간에 할당된 임시 주소에 대한 터널 디바이스를 생성하는 단계; 및
    상기 할당된 임시 주소에 대한 라우팅 경로를 상기 기지국으로 설정하는 단계
    를 포함하고,
    상기 패킷 액세스 라우터로부터의 동적 서비스 요청 메시지에 따라 상기 기지국이 상기 임시 주소에 대한 터널을 생성하는 단계
    를 포함하는 방송형 메시지 전송 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 (d) 단계는,
    상기 패킷 액세스 라우터의 요청에 따라 상기 기지국이 상기 이동 단말로 동적 서비스 추가 요구 메시지를 전송하는 단계;
    상기 이동 단말로부터 전송되는 상기 동적 서비스 추가 요구 메시지에 대한 동적 서비스 추가 응답 메시지에 따라, 기지국이 동적 서비스 추가 승인 메시지를 상기 패킷 액세스 라우터로 전송하는 단계; 및
    상기 동적 서비스 추가 승인 메시지에 따라 상기 패킷 액세스 라우터가 상기 이동 단말에 대한 하향 연결 및 상향 연결용 동적 서비스를 추가 완료하는 단계
    를 포함하는 방송형 메시지 전송 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 동적 서비스 추가 요구 메시지는 필터링에 사용될 소스, 목적지 IP 주소, 프로토콜 유형, 소스, 목적지 포트 번호 및 필터링 규칙 중 적어도 하나를 포함하는 방송형 메시지 전송 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 (c) 단계는 상기 기지국이 상기 패킷 액세스 라우터로부터 제공되는 임시 주소를 상기 이동 단말과의 연결 식별자와 매핑시키는 단계를 더 포함하는 방송형 메시지 전송 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 (d) 단계는,
    상기 기지국이 수신되는 방송형 메시지를 디캡슐레이션하여 임시 주소를 획득하는 단계;
    상기 임시 주소에 매핑된 연결 식별자를 찾는 단계; 및
    상기 연결 식별자를 가지는 이동 단말로 상기 방송형 메시지를 전송하는 단계
    를 포함하는 방송형 메시지 전송 방법.
  7. 이동 단말과의 무선 접속을 수행하는 기지국을 관리하고 상기 이동 단말로 전송되는 패킷의 라우팅을 수행하는 패킷 액세스 라우터를 포함하는 무선 휴대 인터넷 시스템에서 방송형 메시지 전송 방법에 있어서,
    (a) 상기 기지국을 통하여 접속하는 이동 단말이 비관리 모드로 등록한 경우, 상기 패킷 액세스 라우터가 이동 단말에 대한 상향 링크 연결 및 하향 링크 연결을 수행하는 단계;
    (b) 상기 기지국에서 생성된 제어 메시지를 유니캐스트로 상기 패킷 액세스 라우터에 전송하는 단계;
    (c) 상기 기지국으로부터 전달받은 상기 패킷 액세스 라우터는 상기 제어 메시지를 토대로 주소 할당을 위한 메시지를 상기 이동 단말로 방송하는 단계; 및
    (d) 상기 방송된 상기 주소 할당을 위한 메시지를 전달받은 상기 이동 단말의 등록을 수행하는 단계
    를 포함하는 방송형 메시지 전송 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제어 메시지는 상기 이동 단말을 식별할 수 있는 컨텍스트 아이디 정보 및 상기 이동 단말에 대한 이동 아이피 메시지 혹은 DHCP(Dynamic host Configuration Protocol) 메시지 중 어느 하나를 포함하는 방송형 메시지 전송 방법.
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