KR20070032291A - ＩＰｖ6 무선 액세스 네트워크에서의 네트워크 접속 검출을위한 방법 및 시스템 - Google Patents

Abstract

IPv6 무선 액세스 네트워크에서의 네트워크 접속 검출에서의 신속한 처리 및 시그널링의 양의 감소를 실현하는 기술이 개시되고, 그 기술에 의하면 무선 링크의 변경시, 모바일 노드(MN)가, 새로운 무선 액세스 포인트에 관한 식별자를 링크상의 액세스 라우터(AR)에 보고하고, AR이, 보고된 액세스 포인트에 관한 모든 식별자(APID 리스트)를 MN에 통지한다. 이 식별자 정보에 의해, MN은, 여전히 동일 서브넷에 접속하고 있거나, 또는, 이전에 방문한 적이 있는 서브넷으로 되돌아간 것을 추측한다. 또, 동일 서브넷에서는 현재의 어드레스 구성이, 이전에 방문한 적이 있는 서브넷에서는 이전의 어드레스 구성이 재이용 가능하다. 또한, 필요에 따라서, 도달 가능성 테스트나 중복 어드레스 검출에 의한 확인이 행해진다. 이 도달 가능성 테스트는, 무선 링크 대역을 절약하기 위해 유니캐스트 방법으로 행해진다.

Description

ＩＰｖ6 무선 액세스 네트워크에서의 네트워크 접속 검출을 위한 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR DETECTING NETWORK CONNECTION IN IPv6 RADIO ACCESS NETWORK}

본 발명은 IPv6 프로토콜을 사용한 무선 네트워크에서, 네트워크 접속 검출을 제공하기 위한 기술에 관한 것이다.

최근, 모바일 컴퓨팅이 보급되어, 점점 더 많은 모바일 노드(MN : Mobile Node)가 무선 LAN, 블루투스, GPRS(General Packet Radio System), UWB(Ultra Wideband) 등의 무선 액세스 네트워크를 거쳐서, 인터넷으로의 액세스를 행하게 되었다. 통상, 무선 액세스 네트워크는 한 대 이상의 액세스 라우터(Access Router)와 복수 대의 액세스 포인트(AP : Access Point)를 갖고 있다. 액세스 포인트는 유선 네트워크의 L2 링크를 무선 링크로 확장하는 L2 엔티티이다. 또한, 액세스 라우터는 인터넷으로의 무선 액세스 네트워크의 게이트웨이로서, 모바일 노드로의 IP 패킷의 전송을 행한다. 또, 한 대의 AR에는, 한 대 또는 복수 대의 AP가 접속되어 있다.

노드와 그 액세스 네트워크의 사이에서 L2 링크가 확립(또는, 재확립)된 경우에는, 네트워크 접속이 행해진다. 예컨대, 랩탑 컴퓨터 등의 MN은 이동에 의해 무선 셀 범위 내로 되돌아가는 일이 있다. AP에 의해 제공되는 무선 범위는 한정되어 있기 때문에, MN은 이동중에, 어떤 AP로부터 다른 AP로 접속 포인트를 변경할 필요가 있다. 특히, 진행중인 세션이 있는 MN이 AP를 단속적으로 변경하는 경우나, MN이 새로운 AP로의 접속시에 데이터의 송출을 긴급히 행하는 것 같은 경우에는, 신속하게 네트워크 접속 검출이 행해지는 것이 바람직하다.

또한, IETF(Internet Engineering Task Force)의 두 개의 사양서(하기의 비특허문헌 1 및 비특허문헌 2)에는, 액세스 네트워크로부터의 IPv6 어드레스의 자동 구성(auto-configuration)과 프리픽스 탐색(prefix discovery)에 의해, MN이 네트워크로의 액세스를 행하는 방법이 기재되어 있다.

(비특허문헌 1)

"Neighbor Discovery for IP Version 6(IPv6)", IETF RFC 2461, Dec 1998.

(비특허문헌 2)

"IPv6 Stateless Address Configuration", IETF RFC 2462, Dec 1998.

그러나, 통상의 IP 어드레스(IPv6 어드레스)의 자동 구성 처리(즉, 라우터 통지(RA : Router Advertisement)를 대기한 후에 행해지는 중복 어드레스 검출(DAD : Duplicate Address Detection))는 진행중인 세션의 서비스 계속이라는 관점에서 바람직한 것이 아니다. 또한, 이러한 자동 구성 처리는 AP가 변경될 때마다 실행될 필요가 있다. 비특허문헌 2에는, RA의 대기가 DAD와 병행하여 실행되어도 좋다고 하는 언급이 있다. 그러나, 라우터 탐색(Router Discovery)이나 프리픽스 탐색에 사용되는 라우터 요청(RS : Router Solicitation) 및 RA 메시지는 양쪽 모두 멀티캐스트 방법으로 송신되지 않으면 안된다. 그러므로, 모바일 노드는 DAD가 완료되지 않으면, 사용 가능한 유니캐스트 어드레스나 디폴트 라우터를 파악할 수가 없다. 또한, 과도한 멀티캐스트의 트래픽은 특히, 충분한 대역이 없고 손실율이 높은 무선 링크에서는 바람직한 것이 아니다.

또한, 실제로는 AP의 변경과 서브넷의 변경은 동일하지는 않다. AP를 변경한 경우에도, MN은 여전히 동일한 서브넷에 접속을 계속하는 경우가 빈번히 일어날 수 있다. 이 경우에는, MN은 현재의 IPv6 어드레스 및 디폴트 AR을 계속 사용하는 것이 가능하다. 따라서, 어드레스 구성 처리 중 몇 개의 처리는 불필요한 것으로 되고, 이러한 처리에 관해서는 스킵 또는 단축하는 것이 가능하다. 또한, 마찬가지로, MN이 두 개의 서브넷간을 이동하는 경우도 빈번히 발생한다. 이 경우에는, 접속 서브넷이 새로운 서브넷인가, 또는, 이미 방문한 적이 있는 서브넷인가를 MN이 검출할 수 있도록 하는 것이 중요해진다. 또, 이미 방문한 적이 있는 서브넷에서는, 현재의 어드레스 구성, 또는, 이전의 어드레스 구성이 여전히 유효하다.

MN과 AP의 사이에서 L2 링크가 일단 확립되면, 통상, MN은 L2 링크업 힌트에 의해 AP의 식별자(APID)를 파악하는 것이 가능해진다. 이 정보는 MN에 의한 네트워크 접속 검출(DNA : Detecting Network Attachment)을 효율 좋게 행할 수 있도록 하며, 특히, 서브넷의 변경을 추측할 때에 유용하다. 또한, 일반적으로는, 어드레스 구성의 재이용 가능성(reusability)을 확인하기 위해서, 디폴트 라우터의 도달 가능성 테스트와 IP 어드레스의 유효성 검증이 필요하다고 생각되고 있다.

본 발명은 IPv6 무선 액세스 네트워크에서 시그널링(신호 통신)의 메시지량을 억제한 신속한 네트워크 접속 검출 방법 및 시스템을 제안한다. MN은 상기 방법 및 시스템을 이용하여, 현재 또는 이전의 IP 어드레스 구성을 재이용할 수 있는 경우에는, AP의 변경 직후에, 이들 어드레스를 재이용하는 것이 가능해진다. 또, 이 방법은 APID의 탐색 및 전파(dissemination)의 처리와, 재이용 가능성의 추측 및 확인의 처리라는 두 개의 처리에 의해 구성되어 있다.

MN은 AP와 접속하고 있을 때에 새로운 APID를 발견하고, 멀티캐스트 RS를 사용하여 링크상의 복수의 AR로 그 APID의 보고를 행한다. 복수의 AR은 링크상의 모든 AP에 관한 식별자(APID의 리스트)를 순차 전파한다. MN은 이동중에, 이전의 디폴트 AR(PreDefAR : Previous Default AR) 및 현재의 디폴트 AR(CurDefAR:Current Default AR)에 의해 전파된 APID를 APID 캐시 내에 저장한다. 또, CurDefAR은 AP의 변경 전(이번 회의 AP 변경 전)에, MN에 의해 사용되고 있었던 디폴트 AR로 정의되는 것이며, PreDefAR은 직전의 AP의 변경 전(전 회의 AP 변경 전)에, MN에 의해 사용되고 있었던 디폴트 AR로 정의되는 것이다. 또한, 현재(current)라는 말은 이번회의 AP 변경 전을 가리키고, 현재의 서브넷이나 현재의 어드레스 구성 등은 이번회의 AP 변경 전에 사용되고 있었던 서브넷이나 어드레스 구성을 의미한다. 또한, 이전(previous)이라는 말은 전회의 AP 변경 전을 가리키고, 이전의 서브넷이나 이전의 어드레스 구성 등은 전회의 AP 변경 전에 사용되고 있었던 서브넷이나 어드레스 구성을 의미한다.

MN은 새롭게 확립되는 링크의 APID를 APID 캐시 내에서 찾아 낸 경우에는, 현재의 서브넷에 접속을 계속하거나, 또는, 이전의 서브넷으로 되돌아갔다고 추측한다. 그리고, MN은 PreDefAR 또는 CurDefAR로의 도달 가능성 테스트를 시작하고, 또한 필요에 따라, 기존의 어드레스 구성의 재이용 가능성을 확인하기 위해, 그 테스트의 사이에, 옵티미스틱 DAD(optimistic DAD : IETF에서의 draft-moore-ipv6-optimistic-dad-03.txt를 참조)를 개시한다. 그리고, 어드레스 구성의 재이용 가능성이 확인된 경우에는, MN은 그 어드레스 구성을 이용하여, 새로운 어드레스 구성의 취득이 요구되는 일 없이, 인터넷으로의 접속성을 즉시 획득하는 것이 가능해진다.

그런데, 최근의 프리픽스 및 다른 설정 파라미터의 취득과 마찬가지로, DAD 및 도달 가능성 테스트가 병행하여 행해지는 것이 본 발명의 중요한 포인트의 하나이다. 또, 이들에 관련되는 RS/RA 메시지는 멀티캐스트가 아니라 유니캐스트로 송신된다. 이것은 인식된 APID에 의해, MN이 기존의 유니캐스트 어드레스를 사용하여 PreDefAR/CurDefAR하고만 RS/RA를 교환하면 좋다고 하는 근거를 얻을 수 있기 때문이다. 또한, 어드레스가 중복할 가능성은 처음으로 방문하는 서브넷에서의 어드레스 중복 가능성보다 낮기 때문에, 옵티미스틱 DAD에서의 짧은 리트랜스 타이머가 사용된다. 그 결과, 네트워크 접속 검출에 관한 처리는 보다 신속히 행해지게 된다.

즉, MN은 어떤 AP를 최초로 찾아 낸 경우에는 접속 포인트에 관한 정보를 수집하여, 그 후의 이동에서, 그 AP를 인식할 수 있도록 한다. 상기의 APID 정보를 이용함으로써, 처리를 촉진시킴과 동시에 시그널링의 양을 감소시키는 네트워크 접속 검출의 최적화가 적절히 행해지게 된다.

또한, 본 발명에서는, 정보 저장의 절약을 행하기 위한 APID 캐시 및 APID 리스트의 편성, 갱신, 소거의 방법에 관한 개념적인 모델이 더 제공된다.

본 발명은 모바일 노드가 무선 링크를 변경한 후에, 동일한 서브넷에 아직 접속하고 있는가, 또는, 다른 서브넷에 접속한 것인가를 가능한 한 신속히 검출할 수 있도록 하고, 링크의 변경의 형태에 따라서, 현재 사용하고 있는 서브넷 접속, 또는, 이전에 사용되고 있었던 서브넷에 관한 정보를 활용하는 것을 가능하게 하는 것이며, IPv6 무선 액세스 네트워크에서의 네트워크 접속 검출에서의 신속한 처리 및 시그널링의 양의 감소를 실현한다고 하는 효과를 갖는다.

도 1(a)는 본 발명의 실시예에 따른 단일 링크의 무선 액세스 네트워크 및 복수 링크의 무선 액세스 네트워크의 레이아웃과, 이들 네트워크 구성에서 가능한 MN의 이동 형태를 나타내는 도면으로서, 동일 링크상에 AP1 및 AP2가 존재하는 모양을 나타내는 도면,

도 1(b)는 본 발명의 실시예에 따른 단일 링크의 무선 액세스 네트워크 및 복수 링크의 무선 액세스 네트워크의 레이아웃과, 이들 네트워크 구성에서 가능한 MN의 이동 형태를 나타내는 도면으로서, 다른 링크상에 AP3 및 AP4가 존재하는 모양을 나타내는 도면,

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 두 종류의 이동 형태(『이동 1』 및 『이동 5』)에서의 APID의 탐색 및 전파의 순서를 나타내는 시그널링의 다이어그램,

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 다른 두 종류의 이동 형태(『이동 4』 및 『이동 7』)에서의 통상의 DNA 순서와, 그 후의 APID의 탐색 및 전파의 순서를 나타내는 시그널링의 다이어그램,

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 다른 세 종류의 이동 형태(『이동 2』,『이동 3』, 『이동 6』)에서의 DNA 방법에 근거한 도달 가능성 테스트 및 재이용 가능성 확인의 순서를 나타내는 시그널링의 다이어그램,

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 MN이 DNA 방법을 실현하기 위해 실행하는 부가적인 동작을 요약한 것으로, MN이 APID 리스트를 갖는 멀티캐스트 RA를 수신한 경우의 흐름도,

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 MN이 DNA 방법을 실현하기 위해 실행하는 부가적인 동작을 요약한 것으로, MN이 L2 링크업 힌트를 수신한 경우의 흐름도,

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 MN이 DNA 방법을 실현하기 위해 실행하는 부가적인 동작을 요약한 것으로, MN이 R 비트 및 S 비트를 갖는 유니캐스트 RA를 수신한 경우의 흐름도,

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 MN이 DNA 방법을 실현하기 위해 실행하는 부가적인 동작을 요약한 것으로, MN이 APID 리스트를 갖는 유니캐스트 RA를 수신한 경우의 흐름도,

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 AR이 DNA 방법을 실현하기 위해 실행하는 부가적인 동작을 요약한 것으로, AR이 APID 및 CurDefAR의 어드레스를 갖는 멀티캐스트 RS를 수신한 경우의 흐름도,

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 AR이 DNA 방법을 실현하기 위해 실행하는 부가적인 동작을 요약한 것으로, AR이 APID를 갖는 유니캐스트 RS를 수신한 경우의 흐름도,

도 11은 본 발명의 실시예에 따른 AR이 DNA 방법을 실현하기 위해 실행하는 부가적인 동작을 요약한 것으로, AR이 APID를 갖지 않는 유니캐스트 RS를 수신한 경우의 흐름도,

도 12는 본 발명의 실시예에 따른 MN에서의 APID 캐시의 구조를 나타내는 도면이다.

이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예에 대하여 설명한다. 도 1(a), 도 1(b)에는, 단일 링크의 무선 액세스 네트워크에서, 동일 링크상에 AP1 및 AP2가 존재하는 모양과, 복수 링크의 무선 액세스 네트워크에 있어서, 다른 링크상에 AP3 및 AP4가 존재하는 모양이 도시되어 있다. 이하에, MN에 관한 주요한 이동 형태에 대하여 분류한다.

『이동 1』(도 1(a) 참조) : 동일 링크상의 미지(未知)의 AP를 처음 발견한 경우. MN은 처음으로 AP2에 접속한다. APID 캐시 내로부터는 AP2의 APID는 발견되지 않는다. 또 AR1은 MN의 CurDefAR이다.

『이동2』(도 1(a) 참조) : 동일 링크상의 기지(旣知)의 AP를 처음 발견한 경우. MN은 처음으로 AP2에 접속한다. MN은 이동하기 전에, AP2의 APID를 포함하는 APID 리스트를 수신하는 것이 가능하고, APID 캐시 내로부터 AP2의 APID가 발견된다. 또, AR1은 MN의 CurDefAR이다.

『이동 3』(도 1(a) 참조) : 동일 링크상의 AP로 재이동하는 경우. MN은 AP2로부터 AP1로 접속을 전환하고, 그 후, 다시 AP2에 접속한다. APID 캐시 내로부터 AP2의 APID가 발견된다. 또, AR1은 MN의 CurDefAR 및 PreDefAR이다.

『이동 4』(도 1(a) 및 도 1(b) 참조) : 미접속 상태로부터 AP를 처음 발견한 경우. MN은 비통신 영역으로부터 이동하여 왔거나, 또는, 무선 인터페이스를 시동한 후, AP(도 1(a)에서는 AP2, 도 1(b)에서는 AP4)에 접속한다. APID 캐시 내로부터 APID는 발견되지 않는다.

『이동 5』(도 1(b) 참조) : 다른 링크상의 AP를 처음 발견한 경우. MN은 처음으로 AP4에 접속한다. APID 캐시 내로부터는 AP4의 APID는 발견되지 않는다. 또, AR2는 MN의 CurDefAR이다.

『이동 6』(도 1(b) 참조) : 다른 링크상의 기지의 AP로 재이동하는 경우. MN은 AP4로부터 AP3으로 접속을 전환하고, 그 후, 다시 AP4로 접속한다. APID 캐시 내로부터 AP4의 APID가 발견된다. 또, AR2는 MN의 CurDefAR이며, AR3은 MN의 PreDefAR이다.

『이동 7』(도 1(b) 참조) : 다른 링크상의 미지의 AP로 재이동하는 경우. MN은 AP4로부터 AP3로 접속을 전환하고, 그 후, 다시 AP4에 접속한다. 이 때, MN은 APID 엔트리의 유효 기한이 끝나는 정도의 긴 기간, AP3에 접속하고 있었기 때문에, APID 캐시 내로부터는 AP4의 APID는 발견되지 않는다. 또, AR2는 MN의 CurDefAR이며, AR3는 MN의 PreDefAR이다.

『이동 1』, 『이동 4』, 『이동 5』, 『이동 7』에서는, 미지의 APID가 MN으로부터 AR에 보고될 필요가 있다. 또한, 『이동 2』, 『이동 3』, 『이동 6』에서는, MN에서 기지의 APID가 인식되어, 네트워크 접속의 검출이 신속히 행해지게 된다. 도 2에는, 『이동 1』 및 『이동 5』에서, APID의 탐색 및 전파의 방법이 도시되어 있다. 한편, 도 3에는, 『이동 4』 및 『이동 7』에서의 순서에 관한 시그널링의 다이어그램이 도시되어 있다.

도 2에서, MN(모바일 노드)과 새로운 AP의 사이에서 L2 링크가 확립되는 경우, MN은 그 AP의 APID를 갖는 L2 링크업 힌트를 수신한다(단계 S201). 또, 도 2에서는, MN은 이 APID를 기록하는(단계 S203) 것에 의해, 새로운 APID 캐시 엔트리의 작성 준비를 행하고 있다. MN은 링크상의 다른 근린(近隣) 노드에 대해, 근린 요청(NS : Neighbor Solicitation)을 멀티캐스트함(단계 S205)과 동시에, 리트랜스 타이머를 시동하는(단계 S207) 것에 의해, DAD를 실행한다.

한편, MN은 모든 링크상의 다른 AR에 대해, APID와, CurDefAR의 글로벌 스코프의 어드레스를 갖는 멀티캐스트 RS를 송신한다. 『이동 1』에서는, 멀티캐스트 RS는 MN의 CurDefAR에 도달 가능하다. 또한, 그 응답에서, APID 리스트 내에 APID 가 발견되는지 여부에 관계없이, CurDefAR은 모든 링크상의 MN으로 송신되는 멀티캐스트 RA(도 9에 나타내는 단계 S905에 대응) 내에, APID 리스트를 포함하게 하여야 한다(단계 S213). 또, APID 리스트 내에 APID가 발견되지 않은 경우에는, MN으로부터 보고된 APID를 APID 리스트에 추가한다(단계 S211). 이에 따라, 『이동 1』에서는, APID를 보고한 MN은 CurDefAR로부터의 정보에 의해 APID 캐시의 갱신을 확실히 행하는 것이 가능해진다.

한편, 링크상의 다른 AR은 요청된 RA 내에 APID 리스트를 항상 포함하게 하는 것은 아니다. 링크상의 다른 AR에서는, APID 리스트 내에 APID가 발견되지 않았던 경우(도 9에 나타내는 단계 S901에서 「아니오」로 진행한 경우의 처리에 대응)에, 그 APID가 추가된 APID 리스트가 RA 내에 포함되게 되고(단계 S215, S217, S219), APID 리스트 내에 APID가 발견된 경우에는, APID 리스트가 포함되지 않은 RA가 송신된다(단계 S215, 단계 S221). 즉, CurDefAR 이외의 AR은 지금까지 APID가 보고되어 있지 않고, 또한, 전파되어 있지 않은 경우에만, 그 APID 리스트의 전파를 행한다. 이렇게 하여, 여분의 APID 리스트는 송신되지 않기 때문에, 대역이 낭비되지 않도록 할 수 있다.

MN은 단계 S213이나 단계 S221에서 전파된 새로운 APID 리스트를 수신하여 APID 캐시의 갱신을 행하고(단계 S223), 인터넷으로의 접속성을 획득한다(단계 S225). 또, 보다 상세한 동작에 관해서는, 도 5의 흐름도에 나타내고 있으며, 이하에 설명한다.

도 5에는, APID 리스트를 갖는 멀티캐스트 RA를 수신한 경우의 MN의 처리가 도시되어 있다. APID를 보고한 MN은 그 APID 캐시를 갱신할 필요가 있다. 또한, 현재의 AR 중 하나로부터 RA를 수신한 경우에는, MN은 아직 현재의 서브넷 내에 계속 존재하는 것을 파악하여, DAD의 완료를 대기할 필요 없이, 인터넷 접속성을 획득한다. 즉, MN은 APID를 보고하여 APID 리스트가 전송되어 오는 것을 대기하며(단계 S501에서 「예」), RA를 수신한 후, APID 리스트에 의해 APID 캐시의 갱신을 행한다(단계 S503). 또한, 현재의 서브넷 내에 계속 존재하는 것을 파악한 경우(단계 S505에서 「예」)에는, DAD가 아직 완료하지 않고 있으면(단계 S507에서 「아니오」), 동작중인 리트랜스 타이머를 멈춰 DAD를 중지한다(단계 S509).

또한, AR이 MN의 CurDefAR인 경우(단계 S511에서 「예」)에는, MN은 현재의 IP 어드레스 구성을 계속 사용하는 것이 가능하다(단계 S515). 한편, AR이 MN의 CurDefAR이 아닌 경우(단계 S511에서 「아니오」)에는, 수신한 RA에 따라, IPv6 어드레스가 자동 구성된다(단계 S513). 또한, 현재의 서브넷 내에 계속 존재하고 있는 것을 파악할 수 없었던 경우(단계 S505에서 「아니오」)에는, 일단 DAD를 수행한 후에, 인터넷으로의 접속성을 획득하는 것이 된다(단계 S517).

한편, MN이 APID 리스트를 갖는 RA를 수동적으로 수신한 경우(단계 S501에서 「아니오」)에는 RA의 송신원이 CurDefAR인가 여부를 검증한다(단계 S519). RA의 송신원이 CurDefAR인 경우(단계 S519에서 「예」)에는, 상술한 단계 S503으로 진행한다. 또한, MN의 APID 캐시는 CurDefAR 및 PreDefAR만으로부터의 APID 리스트를 저장하는 것이며, CurDefAR이 아닌 경우(단계 S519에서 「아니오」)에는, MN은 APID의 갱신을 행하지 않는다.

한편, 『이동 4』 및 『이동 7』에서는, 도 3의 상부(단계 S301∼S309)에 나타내어 있는 바와 같이, 통상의 스테이트리스 IPv6 어드레스 자동 구성이 이용된다. 또, 이것은 후술하는 도 6에 나타내는 단계 S611에서 「아니오」로 진행한 경우의 처리에 대응하는 것이다. 이 어드레스 자동 구성에서는, L2 링크업 힌트의 수신(단계 S301) 후, 근린 요청(NS)의 송신(단계 S303) 및 리트랜스 타이머의 시동(단계 S305)에 의한 DAD와, 라우터 요청의 송신(단계 S307)에 의한 라우터 탐색이 병행하여 행해진다. MN은 RS에 불특정 어드레스를 사용하는 것만 가능하다. 이에 따라, 링크상의 AR은 RS에 의해 요청에 따른 RA를 멀티캐스트 해야 한다(단계 S309). 이 자동 구성 후에, MN은 인터넷으로의 접속성을 획득하여(단계 S311), 디폴트 라우터로서 이용할 AR을 한 대 선택한다. 또한, MN은 이 AR(RA의 송신원)에 대하여, APID를 보고해야 하고, APID를 갖는 라우터 요청을 송신한다(단계 S313). 그 결과, 이 AR로부터, 갱신된 APID 리스트를 포함하는 라우터 통지를 수신하여(단계 S315), APID 캐시가 갱신된다(단계 S317).

또한, 도 4에는, 『이동 2』, 『이동 3』, 『이동 6』에서 이용되는 도달 가능성 테스트 및 재이용 가능성 확인의 순서에 관한 시그널링의 다이어그램이 도시되어 있다. 도 2나 도 3과는 달리, 여기서는, 단계 S401에서 수신한 L2 링크업 힌트 내에 포함되어 있는 APID가 MN의 APID 캐시 내에 발견되고(후술하는 도 6에 나타내는 단계 S601에서 「예」로 진행한 경우의 처리에 대응), APID 캐시 엔트리의 디폴트 AR에 관한 정보가 취득된다.

AR이 CurDefAR인 경우에는, MN은 현재의 서브넷에 계속 접속한다고 인식할 수 있다. 이 경우에는, MN은 도 3에 나타내는 통상의 어드레스 자동 구성과 비교하여, 단계 S407에서의 라우터 요청의 송신에 의한 도달 가능성 테스트만이 실행되는 것만으로 좋다. 또, 여기서는, MN과 CurDefAR의 사이에서, 서로 유니캐스트에 의해 RS/RA의 교환이 행해진다. MN은 도달 가능성 테스트 직후에, 현재의 IP 어드레스 구성을 계속 사용하는 것에 의해, 인터넷으로의 접속성을 획득한다(단계 S411).

또한, AR이 PreDefAR인 경우(후술하는 도 6에 나타내는 단계 S605에서 「아니오」로 진행한 경우의 처리에 대응)에는, MN은 이전의 서브넷으로 되돌아간다고 인식할 수 있다. 이 경우, MN은 어느 정도의 기간, 서브넷으로부터 이격되어 있었기 때문에, 단계 S403 및 S405에서의 DAD가 행해지는 것이 바람직하다. 단계 S407 및 단계 S409의 RS/RA의 유니캐스트에 의한 교환에 의해서 이루어진 도달 가능성 테스트와 병행하여 DAD가 행해지도록 하기 위해서는, 옵티미스틱 DAD가 채용된다. MN은 DAD가 완료할 때까지의 동안, 다른 노드와의 통신을 행하기 위한 일시적인 어드레스로서, 이전의 IP 어드레스를 사용하는 것이 가능하다. 옵티미스틱 DAD에 의하면, 근린 요청을 수신하는 다른 근린 노드의 근린 캐시가 변경되지 않도록 하기 위해, 근린 요청 내에, 소스 링크 로컬 어드레스(SLLA : Source Link Local Address)를 포함시켜서는 안된다. 또한, MN은 RS를 유니캐스트 하기 때문에, PreDefAR의 링크 레이어 어드레스를 유지해 둘 필요가 있다.

또한, APID 캐시 엔트리가 존재하는 경우에는, 어드레스 중복의 가능성이 작은 것이 시사된다. 따라서, 리트랜스 타이머는 간소한 DAD에서의 짧은 설정값을 사용하는 것이 가능하다. 리트랜스 타이머가 끝난 후(즉, 중복 어드레스가 발견되지 않았던 경우), 근린 캐시의 갱신을 행하기 위해서, 오버라이드 플래그(override flag)가 세트된 근린 통지가 송신된다(단계 S413). 그리고, 단계 S415에서, 이전의 어드레스 구성이 재이용되고, 인터넷으로의 접속성이 즉시 획득된다.

또한, 도 5∼도 8은 제안된 DNA 방법에서 요구되는 MN의 동작을 도시한 것이다. 또, 도 5에 나타내는 흐름도는 이미 설명한 것과 같다. 또한, 상술한 대응에 덧붙여, 도 7에 나타내는 단계 S701에서 「예」로 진행한 경우의 처리는 도 4에 나타내는 단계 S411에 대응하고 있고, 도 7에 나타내는 단계 S701에서 「아니오」로 진행한 경우의 처리는 도 4에 나타내는 단계 S413에 대응하고 있다. 또한, 도 8에 나타내는 단계 S801은 도 3의 단계 S317을 나타내는 것이다.

도 6에는, L2 링크업 힌트를 수신한 경우의 MN의 처리가 도시되어 있다. MN은 L2 링크업 힌트를 수신한 후, L2 링크업 힌트에 포함되는 APID가 APID 캐시 내에 발견되는가 여부를 검증한다(단계 S601). APID 캐시 내에 APID가 발견된 경우(단계 S601에서 「예」)에는, 관련되는 디폴트 AR의 정보를 취득하여(단계 S603), 그 AR이 CurDefAR인가 여부를 검증한다(단계 S605). AR이 CurDefAR인 경우(단계 S605에서 「예」)에는, 유니캐스트 RS를 송신하여, AR의 도달 가능성 테스트를 행하는(단계 S609) 한편, AR이 CurDefAR이 아닌 경우(단계 S605에서 『아니오」)에는, 짧은 리트랜스 타이머를 사용하여, 옵티미스틱 DAD를 개시(단계 S607)하고 나서, 단계 S609의 도달 가능성 테스트를 행한다.

또한, APID 캐시 내에 APID가 발견되지 않았던 경우(단계 S601에서 「아니오 」), 현재의 IP 어드레스 구성이 이용 가능하면(단계 S611에서 「예」), APID를 기록하여(단계 S613), APID를 갖는 멀티캐스트 RS를 링크상의 모든 AR로 송신함과 아울러, DAD를 개시한다(단계 S615). 또한, 현재의 IP 어드레스 구성이 이용 가능하지 않으면(단계 S611에서 「아니오」), 스테이트리스 IPv6 어드레스 취득 처리를 개시하고(단계 S617), 이전에 선택되어 있던 디폴트 AR에 대해, APID를 갖는 유니캐스트 RS를 송신한다(단계 S619).

또한, 도 7에는, R 비트 및 S 비트를 갖는 유니캐스트 RA를 수신한 경우의 MN의 처리가 도시되어 있다. MN은 R 비트 및 S 비트를 갖는 유니캐스트 RA를 수신한 경우, 그 송신원이 CurDefAR인가 여부를 검증하고(단계 S701), CurDefAR인 경우(단계 S701에서 「예」)에는, 현재의 어드레스 구성을 계속 사용하여, 인터넷으로의 접속성을 획득하고(단계 S703), 한편, CurDefAR이 아닌 경우(단계 S701에서 「아니오」)에는, DAD를 수행한 후에, 인터넷으로의 접속성을 획득한다(단계 S705).

또한, 도 8은 APID 리스트를 갖는 유니캐스트 RA를 수신한 경우의 MN의 처리가 도시되어 있다. MN은 APID 리스트를 갖는 유니캐스트 RA를 수신한 경우, APID 리스트에 의해, MN 내의 APID 캐시의 갱신을 행한다(단계 S801).

또한, 도 9∼도 11은 제안된 DNA 방법에서 요구되는 AR의 동작을 정리하여 도시한 것이다. 또, 도 2에서 기재한 대응에 덧붙여, 도 10에 나타내는 단계 S1005의 처리는 도 3에 나타내는 APID 리스트의 전파(단계 S315)에 대응하고 있으며, 도 11에 나타내는 단계 S1101의 처리는 도 4에 나타내는 도달 가능성의 테스트 에 대응하고 있다.

도 9에는, APID 및 CurDefAR의 어드레스를 갖는 멀티캐스트 RS를 수신한 경우의 AR의 처리가 도시되어 있다. AR은 APID 및 CurDefAR의 어드레스를 갖는 멀티캐스트 RS를 수신한 후, 멀티캐스트 RS에 포함되는 APID가 APID 캐시 내에 발견되는가 여부를 검증한다(단계 S901). APID 캐시 내에 APID가 발견되지 않았던 경우(단계 S901에서 「아니오」)에는, APID 리스트 엔트리를 작성함과 아울러, APID에 관한 유효 기간의 만료를 파악하기 위해서, APID의 타이머를 시동한다(단계 S903). 그리고, APID 리스트를 갖는 멀티캐스트 RA를 송신한다(단계 S905).

한편, APID 캐시 내에 APID가 발견된 경우(단계 S901에서 「예」)에는, APID 캐시 내에서, 그 APID에 관련지어져 있는 어드레스가 CurDefAR의 어드레스와 일치하는가 여부를 검증한다(단계 S907). 그리고, CurDefAR의 어드레스와 일치한 경우(단계 S907에서 「예」)에는, 단계 S905로 진행하여 APID를 갖는 멀티캐스트 RA를 송신한다. 한편, CurDefAR의 어드레스와 일치하지 않았던 경우(단계 S907에서 「아니오」)에는, APID 리스트를 갖지 않는 멀티캐스트 RA를 송신한다(단계 S911).

또한, 도 10에는, APID를 갖는 유니캐스트 RS를 수신한 경우의 AR에서의 처리가 도시되어 있다. AR은 APID를 갖는 유니캐스트 RS를 수신한 후, 유니캐스트 RS에 포함되는 APID가 APID 캐시 내에 발견되는가 여부를 검증한다(단계 S1001). APID 캐시 내에 APID가 발견되지 않았던 경우(단계 S1001에서 「아니오」)에는, APID 리스트 엔트리를 작성함과 아울러, APID에 관한 유효 기간의 만료를 파악하기 위해서, APID의 타이머를 시동하여(단계 S1003), APID 리스트를 갖는 유니캐스트 RA를 송신한다(단계 S1005). 한편, APID 캐시 내에 APID가 발견된 경우(단계 S1001에서 「예」)에는, 그대로 단계 S1005로 진행하여, APID 리스트를 갖는 유니캐스트 RA를 송신한다.

또한, 도 11에는, APID를 갖지 않는 유니캐스트 RS를 수신한 경우의 AR에서의 처리가 도시되어 있다. AR은 APID를 갖지 않는 유니캐스트 RS를 수신한 후, R 비트 및 S 비트를 갖지만, APID 리스트를 갖지 않는 유니캐스트 RA를 송신한다(단계 S1101).

또한, 도 12에는, APID 캐시의 구조가 도시되어 있다. APID 캐시 엔트리(이하, 간단히 엔트리라고도 함)는 MN의 PreDefAR이나 CurDefAR로부터 송신된 RA 내에 포함되는 APID 리스트 및 프리픽스 정보의 옵션으로부터 작성된다. 각 엔트리에는, AP의 APID(71), CurDefAR이나 PreDefAR의 글로벌 스코프의 IPv6 어드레스(글로벌 스코프의 IP 어드레스)(72), PreDefAR의 링크 레이어 어드레스(73), CurDefAR이나 PreDefAR에 의해 통지되는 프리픽스(74) 등이 포함되어 있다.

글로벌 스코프의 IPv6 어드레스(글로벌 스코프의 라우터 어드레스)(72)는 R 비트가 세트된 RA나, 프리픽스 정보의 옵션으로부터 추출된다. MN은 이 글로벌 스코프의 라우터 어드레스(72)를 사용하여, RA의 송신원이 CurDefAR 또는 PreDefAR인지 여부를 명확히 특정한다. 도달 가능성 테스트 동안에 유니캐스트 RS를 송신하는 경우에는, 상술한 바와 같이, 링크 레이어 어드레스(73)가 사용된다. 또한, APID(71)는 APID 캐시 엔트리를 위한 주요한 키로서 선택된다. 또, 비특허문헌 1(RFC2461)에서 정의된 바와 같이, 프리픽스(74)는 MN이 갖는 프리픽스 리스트(75) 내에 저장되고, APID 캐시에는, 프리픽스의 포인터(프리픽스의 참조 정보)(76)만이 저장된다.

또한, MN이 다수의 AP를 갖는 무선 액세스 네트워크 내를 돌아다니는 경우에는, APID 캐시의 크기는 무한하게 증대해 버릴 가능성이 있다. APID 캐시가 필요로 하는 저장을 제한하기 위해서, MN은 오래된 엔트리를 회수하는 하기의 방법을 사용하는 것이 가능하다. 프리픽스에 관한 유효한 라이프 타임(77)의 기간이 일단 끝난 경우에는, 대응하는 프리픽스의 포인터(76)는 삭제된다. 또한, 관련되는 프리픽스의 포인터(76)가 전부 삭제된 경우에는, 라우터 어드레스의 요소(글로벌 스코프의 IPv6 어드레스(72)나 링크 레이어 어드레스(73))도 삭제되어야 한다. 그리고, PreDefAR 및 CurDefAR의 양 쪽의 어드레스 요소가 삭제된 경우에는, 그 APID(71)에 관한 APID 캐시 엔트리는 소거된다.

또한, AR은 파악 가능한 링크상의 모든 AP에 관한 APID 리스트를 유지할 필요가 있다. 이 APID 리스트의 크기도, 무한하게 증가할 가능성이 있다. 이 APID 리스트에 요하는 저장을 제한하기 위해서, 새로운 APID가 보고된 경우에는, APID 리스트의 각 엔트리가 생성되어, 라이프 타임의 타이머에 관련지어진다. 또, APID가 다시 보고된 경우에는, AR은 타이머를 일단 리셋함과 동시에 타이머를 재시동하는 것이 바람직하고, 타이머가 기간을 만료한 경우에는, APID 리스트 엔트리가 소거된다.

또, 예컨대, 네트워크가 DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol) 서버를 포함하는 경우에는, MN이 DHCP 서버로부터 취득되는 정보의 기록이나, 이 DHCP 서 버와, AP 또는 AR과의 대응 관계를 포함하는 리스트의 관리 등을 행하는 것도 가능하고, 이에 의해, 보다 복잡한 네트워크 구성에서도, 본 발명과 동일한 효과를 얻는 것이 가능해진다.

본 발명은 IPv6 무선 액세스 네트워크에서의 네트워크 접속 검출에서의 신속한 처리 및 시그널링의 양의 감소를 실현한다고 하는 효과를 갖고 있고, IPv6 프로토콜을 사용한 무선 네트워크에서의 네트워크 접속 검출의 기술에 적용 가능하다.

Claims (17)

1. IPv6 무선 액세스 네트워크에서, 신호 통신량을 억제한 신속한 네트워크 접속 검출을 제공하기 위한 방법으로서,

   모바일 노드가, 동일 링크상의 한 대 또는 복수 대의 액세스 라우터에 대해, 미지의 액세스 포인트에 관한 식별자를 보고하는 단계와,

   상기 액세스 라우터가, 링크상의 액세스 포인트의 식별자를 전파하는 단계와,

   상기 모바일 노드가, 현재의 디폴트 액세스 라우터로의 도달 가능성, 또는, 이전의 디폴트 액세스 라우터로의 도달 가능성 및 이전의 어드레스의 단일성의 존속을 확인하는 단계와,

   상기 모바일 노드가, 인터넷으로의 접속성을 즉시 획득할 수 있도록, 현재 또는 이전의 IPv6 어드레스 구성을 재이용하는 단계

   를 포함하는 네트워크 접속 검출을 위한 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   새로운 L2 링크가 확립되는 경우에는, 상기 모바일 노드가, L2 링크업 힌트로부터 취득 가능한 액세스 포인트의 식별자를 사용하여, 접속 포인트에 방문한 일이 있는가 여부를 판별하는 네트워크 접속 검출을 위한 방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 모바일 노드가, 미지의 액세스 포인트에 관한 식별자를, 멀티캐스트 라우터 요청으로 상기 링크상의 모든 액세스 라우터에 보고하는 네트워크 접속 검출을 위한 방법.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 모바일 노드가, 미지의 액세스 포인트에 관한 식별자를, 유니캐스트 라우터 요청으로 통상의 어드레스 자동 구성 후에 선택된 상기 모바일 노드의 디폴트 액세스 라우터에 보고하는 네트워크 접속 검출을 위한 방법.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 액세스 라우터가, 멀티캐스트 라우터 통지로, 상기 링크상의 액세스 포인트의 식별자 리스트를 전파하는 네트워크 접속 검출을 위한 방법.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 모바일 노드의 디폴트 액세스 라우터가, 유니캐스트의 라우터 통지로, 상기 링크상의 액세스 포인트의 식별자 리스트를 전파하는 네트워크 접속 검출을 위한 방법.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 모바일 노드는, L2 링크업 힌트를 수신한 직후에, 소스 링크 레이어 어드레스 옵션을 갖지 않는 유니캐스트 라우터 요청을 송신하여, 요청된 라우터 통지를 대기함으로써, 현재 또는 이전의 디폴트 액세스 라우터의 도달 가능성을 확인하는 네트워크 접속 검출을 위한 방법.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 모바일 노드의 현재 또는 이전의 디폴트 액세스 라우터가, 글로벌 스코프의 IPv6 어드레스 및 요청 비트가 설정된 유니캐스트 라우터 통지를 반송하는 네트워크 접속 검출을 위한 방법.
9. 제 1 항에 있어서,

   상기 모바일 노드는, 이전에 방문한 적이 있는 서브넷에서의 상기 이전의 어드레스의 단일성의 존속을 검증하기 위해, L2 링크업 힌트를 수신한 경우에는, 보 다 작은 리트랜스 타이머값에 의한 옵티미스틱 중복 어드레스 검출을 개시하는 네트워크 접속 검출을 위한 방법.
10. 제 1 항에 있어서,

    상기 모바일 노드가, 상기 현재의 디폴트 액세스 라우터의 도달 가능성을 확인한 후에, 인터넷으로의 접속성을 즉시 획득하기 위해, 현재의 IPv6 어드레스 구성을 계속하여 이용하는 네트워크 접속 검출을 위한 방법.
11. 제 1 항에 있어서,

    상기 모바일 노드가, 상기 이전의 디폴트 액세스 라우터의 도달 가능성 및 옵티미스틱 중복 어드레스 검출의 완료를 확인한 후에, 인터넷으로의 접속성을 즉시 획득하기 위해, 이전의 IPv6 어드레스 구성을 재이용하는 네트워크 접속 검출을 위한 방법.
12. 제 3 항에 있어서,

    상기 모바일 노드의 상기 현재의 디폴트 액세스 라우터의 글로벌 스코프의 IPv6 어드레스가 라우터 요청에 포함되어 있고, 상기 현재의 디폴트 액세스 라우터 가, 이 정보를 이용하여 자기 자신을 식별하고, 상기 링크상의 액세스 포인트의 식별자 리스트와 동시에, 멀티캐스트 라우터 통지를 송출하는 네트워크 접속 검출을 위한 방법.
13. 제 5 항에 있어서,

    상기 모바일 노드의 상기 현재의 디폴트 액세스 라우터 이외의 액세스 라우터는, 보고된 액세스 포인트의 식별자를 이미 알고 있는 경우에는, 상기 링크상의 액세스 포인트의 식별자 리스트를, 요청된 멀티캐스트 라우터 통지에 의해 전파하지 않도록 하는 네트워크 접속 검출을 위한 방법.
14. 네트워크 접속을 신속히 검출하기 위한 메커니즘을 지원하는 모바일 노드에, 기지의 액세스 포인트의 식별자에 관한 정보를 저장시키기 위한 시스템으로서,

    상기 기지의 액세스 포인트의 식별자에 관한 정보는,

    상기 액세스 포인트의 식별자와,

    상기 모바일 노드의 현재의 디폴트 액세스 라우터의 글로벌 스코프의 IPv6 어드레스와,

    글로벌 스코프의 IPv6 어드레스 및 상기 모바일 노드의 이전의 디폴트 액세스 라우터의 링크 레이어 어드레스와,

    상기 디폴트 액세스 라우터에 의해 통지되는 프리픽스를 갖는

    시스템.
15. 네트워크 접속을 신속히 검출하기 위한 메커니즘을 지원하는 모바일 노드에, 기지의 액세스 포인트의 식별자에 관한 정보를 저장시키기 위한 시스템으로서,

    상기 액세스 포인트의 식별자에 관한 정보가,

    상기 액세스 포인트의 식별자와,

    상기 모바일 노드의 현재의 디폴트 액세스 라우터의 글로벌 스코프의 IPv6 어드레스와,

    글로벌 스코프의 IPv6 어드레스 및 상기 모바일 노드의 이전의 디폴트 액세스 라우터의 링크 레이어 어드레스와,

    상기 모바일 노드의 프리픽스를 특정하는 상기 프리픽스의 참조 정보를 갖는

    시스템.
16. 모바일 노드에, 액세스 포인트의 식별자의 캐시를 유지시키기 위한 방법으로서,

    미지의 액세스 포인트의 식별자가 전파된 식별자 리스트 내에 발견된 경우에는, 액세스 포인트의 식별자의 캐시 엔트리를 작성하는 단계와,

    프리픽스에 관한 유효한 라이프 타임이 만료한 경우에는, 엔트리의 프리픽스의 참조 요소를 삭제하는 단계와,

    관련되는 프리픽스의 참조 요소가 전부 삭제된 경우에는, 상기 엔트리의 디폴트 액세스 라우터의 요소를 삭제하는 단계와,

    상기 디폴트 액세스 라우터의 요소가 존재하지 않는 경우에는, 상기 액세스 포인트의 식별자의 엔트리를 삭제하는 단계

    를 갖는 방법.
17. 액세스 라우터에, 액세스 포인트의 식별자 리스트를 유지시키기 위한 방법으로서,

    모바일 노드에 의해 미지의 액세스 포인트의 식별자가 보고된 경우에는, 액세스 포인트의 식별자 리스트의 엔트리를 작성하는 단계와,

    상기 액세스 포인트의 식별자 리스트의 엔트리를 작성한 경우에, 라이프 타임의 타이머를 시동하는 단계와,

    상기 식별자가 다시 보고된 경우에는, 관련되는 라이프 타임의 타이머를 리셋 및 재시동함으로써, 상기 액세스 포인트의 식별자 리스트의 엔트리를 리프레쉬하는 단계와,

    관련되는 라이프 타임의 타이머에 관한 기간이 만료한 경우에는, 상기 액세스 포인트의 식별자 리스트의 엔트리를 삭제하는 단계

    를 갖는 방법.

Images