KR20070045088A - 인터넷 프로토콜 버전 4만 제공하는 네트워크에서 듀얼모바일 노드의 경로 최적화 방법 - Google Patents

인터넷 프로토콜 버전 4만 제공하는 네트워크에서 듀얼모바일 노드의 경로 최적화 방법 Download PDF

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KR20070045088A
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Abstract

본 발명은 듀얼 가능한 모바일 IPv6 모바일 노드가 IPv4만 가능한 네트워크에 연결되었을 때 경로 최적화를 달성하기 위한 것이다. 경로 최적화는 패킷들이 양방향 터널링을 사용하여 홈 에이전트를 통과하는 디폴트 경로보다 짧은 경로를 통과하도록 허용하며, 따라서 대역폭을 더 잘 활용하도록 한다. 본 발명은, IPv4 주소로 홈 에이전트를 갱신하고 홈 에이전트를 통한 상대 노드와의 바인딩 갱신을 등록해제하는 단계, 모바일 노드가 상대 노드로 자신의 IPv4 주소를 알려주고 응답으로 상대 노드의 IPv4 주소를 획득하는 단계, v6-in-v4 터널을 사용하여 상대 노드의 IPv4 주소를 사용하여 상대 노드로 도달할 수 있는지를 확인하는 단계, 및 IPv4 터널을 사용하여 IPv6 데이터 패킷들을 상대 노드로 전송하거나 상대 노드로부터 수신하는 단계를 포함하는 IPv4만 가능한 네트워크에서의 듀얼 모바일 IPv6 노드의 경로 최적화 방법을 설명한다.

Description

인터넷 프로토콜 버전 4만 제공하는 네트워크에서 듀얼 모바일 노드의 경로 최적화 방법{A method of route optimization with dual mobile node in IPv4-only network}
도 1은 모바일 노드가 IPv4만 가능한 네트워크에 접속한 때 모바일 노드와 상대 노드와의 현재의 통신 경로를 나타낸 도면이다.
도 2는 홈 에이전트를 경유한 새로운 메시지와 데이터 패킷들의 직접 전송을 나타낸 도면이다.
도 3은 IPv4만 가능한 네트워크에 접속한 경우의 본 발명의 동작 순서를 나타낸 도면이다.
도 4a 및 도 4b는 새로운 이동성 헤더 타입을 사용하는 새로운 메시지들의 샘플 패킷 포맷을 나타낸 도면이다.
<본 명세서에서 사용되는 용어들과 정의들에 대한 설명>
CoA: Care of Address(보조 주소)
HoA: Home Addres(홈 주소)
HA: Home Agent(홈 에이전트)
CN: Correspondent node(상대 노드)
MN: Mobile Node(모바일 노드)
RA: Router Advertisement(라우터 광고)
MH: Mobility Header(이동성 헤더)
MIPv6: Mobile IPv6(모바일 IP 버전 6)
RO: Route Optimization(경로 최적화)
BU: Binding Update(바인딩 갱신)
CoTI: Care-of Test Init(보조 주소 테스트 개시)
CoT: Care-of Test(보조 주소 테스트)
본 발명은 이동 통신에 관한 것으로서, 특히 듀얼 가능한 모바일 IPv6 모바일 노드가 IPv4만 가능한 네트워크에 연결되었을 때 경로 최적화를 달성하는 방법에 관한 것이다.
본 명세서에서 모바일 노드나 라우터 등이 듀얼(dual) 또는 듀얼 가능(dual capable)이란 인터넷 프로토콜 버전 6(Internet Protocol version 6: 이하 'IPv6') 및 인터넷 프토로콜 버전 4(Internet Protocol version 4: 이하 'IPv4')를 모두 지원하는 것을 의미하며, IPv4만 가능하다는 것은 IPv4 서비스만을 제공하거나 지원한다는 것을 의미하며, IPv6-in-IPv4 터널링 또는 IPv6-오버-IPv4 터널링이란 IPv6 패킷을 IPv4 주소를 사용하는 헤더로 캡슐화하는 IPv4 터널링을 의미한다.
경로 최적화란 패킷들이 양방향 터널링을 사용하여 홈 에이전트를 통과하는 디폴트 경로보다 짧은 경로를 통과하도록 허용하며, 따라서 대역폭을 더 잘 활용하도록 하는 것을 의미한다.
현재 듀얼 가능한 모바일 IPv6 모바일 노드가 IPv4만 가능한 네트워크에 연결되었을 때 경로 최적화는 이용 가능하지 않다.
본 발명과 관련된 다음 기술들에 대하여 참고문헌은 다음과 같다.
[IPv4 보조 주소 등록]
Ryuji Wakikawa, Vijay Devarapalli, Carl E. Williams, “IPv4 Care-of Address Registration”, draft-wakikawa-nemo-v4tunnel-01.txt
[네트워크 이동성(NEMO)]
V.Devarapalli, R. Wakikawa, A. Petrescu, P. Thubert, “Network Mobility (NEMO) Basic Support Protocol”, RFC 3963, January 2005.
[모바일 IPv6]
D. Johnson, C. Perkins and J. Arkko, “Mobility Support in IPv6”, RFC 3775, June 2004.
[IPv6]
Deering S. and R. Hinden, “Internet Protocol, Version 6 (IPv6) Specification”, RFC 2460, December 1998.
현재, 모바일 노드(MN)와 상대 노드(CN) 간의 통신은 홈 에이전트(HA)를 통한 양방향 터널링을 사용하여야만 가능하다. 도 1을 참조하여 모바일 노드(MN)가 IPv4만 가능한 네트워크에 연결될 때 모바일 노드(MN)와 상대 노드(CN) 간의 현재 의 통신 경로를 설명한다.
모바일 IPv6 가능한 듀얼 노드(26)가 IPv4만 가능한 네트워크(22)에 들어오면, 노드(26)는 IPv4 주소를 획득한다.
라우터 광고(Router Advertisement: RA)를 하나도 받지 못하면, 모바일 노드(MN, 26)는 네트워크(22)가 IPv4만 가능한 네트워크임을 인식한다. 모바일 노드(26)는 자신의 홈 에이전트(12)로 자신의 IPv4 주소를 포함하는 바인딩 갱신(Binding Update: BU) 메시지를 전송한다.
홈 에이전트(12)가 모바일 노드(MN)의 IPv4 주소를 수신하면, 홈 에이전트(HA)와 IPv4만 가능한 네트워크(22) 안의 노드(26) 간에 양방향 터널(28)이 형성된다.
노드로 그리고 노드로부터의 모든 패킷들(30)은 형성된 양방향 터널(28)을 통하여 전송된다.
하지만 상기 방식에는 다음과 같은 한계들이 있다:
1. 모바일 노드(MN)로 그리고 모바일 노드로부터의 모든 패킷들은 홈 에이전트(HA)와 모바일 노드(MN) 사이의 양방향 터널(28)을 통하여야 되므로, 홈 에이전트(HA)에 오버헤드를 가한다.
2. 만일 홈 에이전트(12)가 IPv6-오버-IPv4 터널링(28)을 지원하지 않으면, 모바일 노드(26)는 어떤 상대 노드(CN)와도 통신할 수 없다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 듀얼 가능한 모바일 노드가 IPv4만 가능한 네트워크로 이동할 때, 홈 에이전트를 통한 양방향 터널 경로를 회피하도록, 모바일 노드(MN)와 상대 노드(CN) 간에 직접적인 패킷 전달이 가능한 경로 최적화(route optimization: RO)를 이루는 방법을 제공하는 것이다.
또한 본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 상기 경로 최적화 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 제공하는 것이다.
모바일 노드(MN)가 IPv4만 가능한 네트워크에 접속하면, 모바일 노드(MN)로의 그리고 모바일 노드로부터의 모든 트래픽은 홈 에이전트(HA)로의 양방향 터널을 경유하여 전달되어야 한다. 따라서, 홈 에이전트에 오버헤드를 부과한다. 본 발명은 모바일 노드(MN)로의 그리고 모바일 노드로부터의 패킷들이 IPv6-in-IPv4 터널을 사용하여 상대 노드(CN)로 직접 전송되도록 허용한다. 이를 달성하기 위해서는, 모바일 노드(MN)는 반드시 듀얼(Dual)이 가능해야 한다.
경로 최적화(RO)는 상대 노드(CN) 또는 상대 노드(CN)와 연결된 라우터(상대 노드를 위하여 동작하는)의 IPv4 능력을 사용하여 IPv6-in-IPv4 터널링을 형성함에 의해 달성된다. 모바일 노드로부터의 IPv6 패킷들은 IPv4 헤더 안에 캡슐화(encapsulted)되어 터널링되고, 상대 노드 또는 상대 노드를 위해 동작하는 라우터가 수신하면 캡슐화해제(decapsulated)된다.
본 발명에서 모바일 노드(MN), 상대 노드(CN) 및 홈 에이전트(HA)는 듀얼 가능하다고 가정한다. 상대 노드(CN) 대신에 상대 노드(CN)에 연결된 듀얼 라우터가 상대 노드(CN)를 위하여 동작할 수 있다. 마찬가지로 홈 에이전트 대신에 IPv6-오버-IPv4 터널을 지원하는 듀얼 라우터가 홈 네트워크 상의 홈 관리 도메인(Home Administrative Domain) 내에 존재할 수 있다. 또한 모바일 노드(MN)는 홈 에이전트의 IPv4 주소를 가지는 것이 기대된다.
상기 기술적 과제를 이루기 위한 IPv4만 가능한 네트워크에서의 듀얼 모바일 IPV6 노드의 경로 최적화 방법은, (a) IPv4 주소로 홈 에이전트를 갱신하고 홈 에이전트를 통한 상대 노드(CN)과의 바인딩 갱신(Binding Update)을 등록해제(deregistering)하는 단계; (b) 모바일 노드(MN)가 상대 노드(CN)로 자신의 IPv4 주소를 알려주고 응답으로 상대 노드(CN)의 IPv4 주소를 획득하는 단계; (c) IPv6-in-IPv4 터널을 사용하여 상대 노드(CN)의 IPv4 주소를 사용하여 상대 노드로 도달할 수 있는지를 확인하는 단계; 및 (d) IPv4 터널을 사용하여 IPv6 데이터 패킷들을 상대 노드(CN)으로 전송하거나 상대 노드(CN)로부터 수신하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
IPv4 주소로 홈 에이전트를 갱신하는 단계는 모바일 노드(MN)가 홈 에이전트로 IPv4 헤드로 캡슐화된(encapsulated) 바인딩 갱신(BU) 패킷을 전송하는 단계를 포함한다. 상기 패킷은 외부 출발 주소(outer source address)로 모바일 노드의 광역 방문 IPv4 주소를 가지고 외부 목적지 주소(outer destination address)로 홈 에이전트(HA)의 IPv4 주소를 가지며 내부 패킷은 통상의 바인딩 갱신(BU) 패킷이다.
상기 패킷을 수신하면, 홈 에이전트는 상기 모바일 노드에 대해 존재하는 바 인딩 캐쉬(binding cache)를 삭제하고 요구되는 터널링 파라미터들을 저장한다. 홈 에이전트는 상대 노드(CN)로의 그리고 상대 노드(CN)로부터 모바일 노드(MN)로의 패킷들을 IPv4 패킷 내에 터널링하며, 모바일 노드(MN)는 상대 노드(CN)을 목적지로 하는 모든 패킷들을 홈 에이전트의 IPv4 주소를 사용하여 터널링한다. 홈 에이전트(HA)를 통한 상대 노드와의 바인딩 갱신을 등록 해제하는 단계는, 모바일 노드(MN)가 통상의 바인딩 갱신(BU)을 IPv4 패킷에 캡슐화하여 홈 에이전트를 통하여 상대 노드로 전송함에 의해 상대 노드와의 이전의 바인딩 갱신을 등록 해제하는 단계를 포함한다. 상기 패킷은, 외부 출발 주소(outer source address)로 모바일 노드의 방문 IPv4 광역 주소를 가지고, 외부 목적지 주소(outer destination address)로 홈 에이전트(HA)의 IPv4 주소를 가지며, 내부 출발 주소(inner source address)로 모바일 노드의 IPv6 홈 주소(HoA)를 가지며, 내부 목적지 주소로 상대 노드(CN)의 IPv6 주소를 가지며, 바인딩 갱신(BU)을 가진다. 상기 패킷을 수신하면, 상대 노드(CN)는 상기 모바일 노드에 대한 바인딩 캐쉬(binding cache)를 삭제하고 모바일 노드의 홈 주소(HoA)를 사용하여 모바일 노드와의 통신을 시작한다. 상대 노드에 IPv4 주소를 알려주는 단계는, 모바일 노드(MN)가 홈 에이전트를 통하여 상대 노드로 모바일 노드의 IPv4 주소를 포함하고 상대 노드의 IPv4 주소를 물어보는 패킷을 전송하는 단계를 포함한다. 상대 노드(CN)는 데이터 패킷 터널링에 사용될 모바일 노드(MN)의 IPv4 주소를 저장한다. 상대 노드(CN)는 상대 노드(CN)가 듀얼 가능한 경우 자신의 IPv4 주소로 응답하며, 그렇지 않은 경우 듀얼이며 상대 노드와 연결된 라우터의 주소로 응답한다. 상대 노드(CN)의 IPv4 주소를 통하여 상대 노드로 도달할 수 있는지를 확인하는 단계는 모바일 노드(MN)가 상대 노드를 목적지로 하여 직접 IPv6-in-IPv4 패킷을 전송하는 단계를 포함한다. 상기 패킷을 수신하면, 상대 노드(CN)는 모바일 노드(MN)로 응답 패킷을 직접 전송한다. IPv4 터널을 사용하여 IPv6 데이터 패킷들을 상대 노드(CN)으로 전송하거나 상대 노드(CN)로부터 수신하는 단계는, 모바일 노드(MN)가 상기 상대 노드에의 도달성이 검증되면 상대 노드로 데이터 패킷들을 V4 패킷에 터널링하여 전송하기 시작하는 단계를 포함한다. 상대 노드(CN)는 이에 응답하여 모바일 노드의 IPv4 주소로 직접 터널링된 데이터 패킷들을 전송한다.
또한, 다른 일 실시예에 있어서, 상기 기술적 과제를 이루기 위한 인터넷 프로토콜 버전 4(Internet Protocol version 4: IPv4)만 제공 가능한 네트워크에서 IPv4와 인터넷 프로토콜 버전 6(Internet Protocol version 6: IPv6) 양쪽이 모두 가능한 듀얼(Dual) 모바일 노드(Mobile Node: MN)의 경로 최적화 방법은, 상기 네트워크에서의 상기 모바일 노드의 IPv4 주소를 획득하고 이를 홈 에이전트(Home Agent: HA)에 등록하는 단계; 상대 노드(Correspondent Node: CN)로 상기 모바일 노드의 IPv4 주소를 알려주는 단계; 상기 상대 노드로부터 상기 상대 노드의 IPv4 주소를 수신하는 단계; IPv6 패킷을 IPv4 주소를 사용하는 헤더로 캡슐화하는 IPv4 터널링을 사용하여 상기 상대 노드로 도달할 수 있는지를 확인하는 단계; 및 상기 IPv4 터널링을 사용하여 상기 상대 노드와 데이터 통신을 수행하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 모바일 노드의 IPv4 주소를 홈 에이전트에 등록하는 단계는, 바인딩 갱 신(BU)을 이용하여 상기 IPv4 주소를 홈 에이전트에 등록하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 상대 노드로 상기 모바일 노드의 IPv4 주소를 알려주는 단계는, 외부 출발 주소로 모바일 노드의 방문 광역 IPv4 주소(visited global IPv4 address)를 가지고, 외부 목적 주소로 홈 에이전트의 IPv4 주소를 가지고, 내부 출발 주소로 모바일 노드의 IPv6 홈 주소를 가지고, 내부 목적 주소로 상대 노드의 IPv6 주소를 가지며, 모바일 노드의 IPv4 주소를 가지는 IPv4 터널링 패킷을 상기 홈 에이전트로 전송하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 상대 노드로부터 상기 상대 노드의 IPv4 주소를 수신하는 단계는, 상기 홈 에이전트를 통하여 상기 상대 노드의 IPv4 주소를 수신하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 상대 노드로부터 상기 상대 노드의 IPv4 주소를 수신하는 단계는, 상기 상대 노드가 IPv4 터널링을 지원하지 않는 경우, 상기 상대 노드와 연결된 라우터의 IPv4 주소를 대신 수신하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 상대 노드로 도달할 수 있는지를 확인하는 단계는, 외부 출발 주소로 모바일 노드의 방문 광역 IPv4 주소(visited global IPv4 address)를 가지고, 외부 목적 주소로 상기 상대 노드의 IPv4 주소를 가지고, 내부 출발 주소로 모바일 노드의 IPv6 홈 주소를 가지고, 내부 목적 주소로 상대 노드의 IPv6 주소를 가지며, 이동성 헤더(mobility header)에 도달 여부 확인 메시지임을 나타내는 값을 가지는 패킷을 상기 상대 노드로 전송하는 단계를 포함하는 것이 바람직하며, 이때 상기 상대 노드로 도달할 수 있는지를 확인하는 단계는, 상기 상대 노드로부터, 외부 출발 주소로 상기 상대 노드의 IPv4 주소를 가지고, 외부 목적 주소로 모바일 노드의 방문 광역 IPv4 주소(visited global IPv4 address)를 가지고, 내부 출발 주소로 상대 노드의 IPv6 주소를 가지며, 내부 목적 주소로 모바일 노드의 IPv6 홈 주소를 가지며, 이동성 헤더(mobility header)에 도달 가능 통지 메시지임을 나타내는 값을 가지는 메시지 패킷을 수신하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 대하여 상술된 것을 포함한 다른 목적들, 특징들 및 장점들은 도면들과 청구항들을 관련하여 상세한 설명으로부터 더 명확해질 것이다.
본 발명의 바람직한 실시예가 지금부터 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명된다. 하지만 개시된 실시예들은 단지 본 발명에 대한 예일 뿐이며, 다양한 형태로 실시될 수 있음을 이해하여야 한다. 다음의 설명과 도면들은 발명을 제한하는 방향으로 해석되어서는 아니되며, 다양한 자세한 설명들은 본 발명을 철저히 이해하기 위하여 제공되는 것으로서, 청구항들의 기초가 되며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 기술을 가진 자에게 본 발명을 어떻게 만들고/만들거나 사용하는지를 가르쳐주기위한 기초가 되는 것이다. 그러나, 본 발명을 상세히 나타내는 것을 불필요하게 방해하는 것을 막기 위하여, 어떤 경우에는 잘 알려지거나 통상적인 것에 관한 상세한 설명은 서술되지 않는다.
도 1은 모바일 노드(MN)가 IPv4만 가능한 네트워크로 이동한 때에, 모바일 노드(MN)와 홈 에이전트(HA)의 사이 및 홈 에이전트(HA)을 통한 모바일 노드(MN)와 상대 노드(CN)의 사이의 패킷 교환들을 도시하고 있다. 도 1은 듀얼 가능한 노드가 IPv6 네트워크에서 IPv4만 가능한 네트워크로 이동할 때의 핸드오버를 나타내고 있다.
도 2는 경로 최적화(route optimization)를 성취하기 위하여 홈 에이전트를 경유한 모바일 노드(MN)와 상대 노드(CN) 간의 새로운 메시지의 교환(40, 42, 44)을 도시하고 있다. IPv4 주소는 홈 에이전트를 경유하여 양방향 터널을 사용하여 상대 노드(CN)와 모바일 노드(MN) 간에 교환되며(40), 도달성 테스트(Reachability test) 메시지들과 추가적인 데이터 패킷들은 IPv6-in-IPv4 터널(46)을 사용하여 직접 전송된다. 모바일 노드(MN)가 IPv4만 가능한 네트워크에 접속하면, 모바일 노드는 새로운 IPv4 주소를 획득한다. 그러면 모바일 노드(MN)는 새로운 IPv4 주소로 홈 에이전트(HA)를 갱신한다. 따라서, 홈 에이전트(HA)는 IPv4 주소로 이 모바일 노드(MN)에 대한 바인딩 엔트리를 생성하고, 이때부터 홈 에이전트(HA)는 모바일 노드(MN)의 홈 주소로 수신된 패킷들을 새로운 IPv4 주소로 터널링한다. 모바일 노드(MN)는 새로운 IPv4 주소에 대하여 홈 에이전트를 통하여 상대 노드(CN)를 갱신한다. 따라서, 상대 노드(CN)는 자신의 바인딩 엔트리를 갱신한다. 이러한 통신은 파이프(28)와 실선(32)을 사용하여 도시되었다.
홈 에이전트(HA)를 갱신한 후, 모바일 노드(MN)는 홈 에이전트를 통하여 상대 노드(CN)로 자신의 IPv4 주소를 부여하고 (만일 상대 노드가 듀얼 가능하다면) 상대 노드의 IPv4 주소를 요청하는 새로운 메시지(40)를 내보낸다. 패킷은 IPv6-in-IPv4 터널 패킷이다. 홈 에이전트는 내부 패킷을 터널링 해제하여 상대 노드(CN)로 전달한다. 그러면 상대 노드(CN)는 모바일 노드(MN)의 홈 주소로 (가능한 경우) IPv4 주소를 이용하여 응답하며, 이는 홈 에이전트(HA)에 의해 모바일 노드(MN)의 새로운 IPv4 주소로 터널링된다.
모바일 노드(MN)가 상대 노드(CN)의 IPv4 주소를 알게 되면, 직접 전달을 위해 주소 도달성 테스트(address reachability test)를 수행한다. 양쪽에 대해 상대 노드(CN)으로부터 회신을 받으면, 모바일 노드(MN)는 IPv6-in-IPv4 터널을 이용하여 데이터 패킷들을 상대 노드(CN)로 직접 전송하기 시작한다. 이러한 통신은 파선(42, 44)을 사용하여 도시되었다. 마지막으로, 데이터 패킷 통신은 모바일 노드(MN)와 상대 노드(CN) 간에 직접 연결된 직선(46)을 사용하여 도시되었다.
도 3은 모바일 노드(MN), 홈 에이전트(HA) 및 상대 노드(CN) 간의 메시지 시퀀스 흐름을 나타낸 도면이다. 도 3은 터널링된 패킷들과 캡슐화 해제된 패킷들을 구별가능한 방식으로 표현하고 있다. 도 3은 모바일 노드가 외부 네트워크에 접속하여 새로운 IPv4 주소를 획득한 후의 메시지 흐름을 도시한다. 박스로 둘러싸인 직선들은 IPv6-in-IPv4 패킷들을 나타낸다.
박스로 둘러싸이지 않은 직선들은 터널링되지 않은 패킷들로서, 주로 상대 노드(CN)와 홈 에이전트(HA) 간의 평이한 패킷들이다.
처음 두 패킷 교환들은 모바일 노드(MN)의 이동에 따라 홈 에이전트(HA)를 갱신하기 위한 것이다(S100, S110).
다음 두 패킷 교환들은 모바일 노드(MN)의 이동에 따라 홈 에이전트(HA)를 통하여 상대 노드(CN)를 갱신하기 위한 것이다(S120, S130).
다음 두 패킷 교환들은 모바일 노드(MN)의 IPv4 주소를 알려주고 상대 노 드(CN)에 IPv4 주소를 달라고 요청하는 것이다(S140, S150).
다음 두 패킷 교환들은 직접 전달을 위하여 상대 노드(CN)의 IPv4 주소에 대한 도달성을 테스트하기 위한 것이다(S160, S170).
마지막 패킷 교환들은 모바일 노드(MN)와 상대 노드(CN) 간에 데이터 패킷들의 전달을 나타낸다(S180).
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 의해 도입되는, 모바일 노드(MN)가 IPv4만 가능한 네트워크로 이동할 때의 새로운 메시지들의 샘플 포맷을 나타낸 도면이다. 도 4a 및 도 4b는 새로운 이동성 헤더 옵션(mobility header option)을 사용하는 아이디어의 샘플 구현예를 보여준다. 새로운 옵션은 타입-길이-값 옵션으로서 모바일 노드(MN)와 상대 노드(CN) 간에 IPv4 주소를 전달한다.
도 4a 및 도 4b에 4개의 새로운 이동성 헤더 옵션들이 정의되어 있다.
도 4a에 도시된 두 패킷 포맷들은 모바일 노드(MN)의 IPv4 주소를 상대 노드(CN)로 알려주고 상대 노드(CN)로부터 IPv4 주소로 회신을 받기 위한 새로운 이동성 헤더를 나타내고 있다. 이들은 모바일 노드(MN)에서 상대 노드(CN)으로 및 상대 노드(CN)에서 모바일 노드(MN)로 IPv4 주소를 교환하기 위한 것들이다.
도 4b에 도시된 두 패킷 포맷들은 상대 노드(CN)의 IPv4 주소에 대한 도달성을 테스트하기 위한 새로운 이동성 헤더를 나타내고 있다. 이들은 모바일 노드(MN)에서 상대 노드(CN)으로 및 상대 노드(CN)에서 모바일 노드(MN)로 IPv4 주소의 도달성 테스트를 위한 것들이다.
이들을 사용한 본 발명의 동작은 다음과 같다.
1. 듀얼이 가능한 모바일 노드(MN)가 IPv4만 가능한 네트워크에 연결되면, 모바일 노드는 자신이 연결된 라우터로부터 받은 (광역) 방문 IPv4 주소로 설정된다.
2. IPv4 주소로 홈 에이전트(HA)를 갱신한다.
(1) 모바일 노드(MN)는 IPv4 헤더에 캡슐화된 바인딩 갱신(BU)을 홈 에이전트(HA)로 전송한다.
(2) 패킷의 상세(외부 출발 주소-모바일 노드의 광역 방문 IPv4 주소, 외부 목적지 주소-홈 에이전트의 IPv4 주소, 내부 패킷은 통상의 바인딩 갱신(BU) 패킷)
(3) 이 패킷을 수신하면, 홈 에이전트는 이 모바일 노드에 대해 존재하는(만일 존재한다면) 바인딩 캐쉬를 삭제하고 요구되는 터널링 파라미터들(즉, 모바일 노드의 IPv4 주소 등)을 저장한다.
(4) 이제, 홈 에이전트(HA)는 상대 노드(CN)로의 그리고 상대 노드(CN)로부터 모바일 노드(MN)로의 패킷들을 IPv4 패킷 내에 터널링하며, 모바일 노드(MN)는 상대 노드(CN)를 목적지로 하는 모든 패킷들을 홈 에이전트의 IPv4 주소를 사용하여 터널링한다.
3. (홈 에이전트(HA)를 통하여) 상대 노드(CN)와의 바인딩 갱신(BU)을 등록 해제함:
(1) 모바일 노드(MN)는 통상의 바인딩 갱신(BU)을 IPv4 패킷에 캡슐화하여 (홈 에이전트를 통하여) 상대 노드(CN)로 전송함에 의해, 상대 노드(CN)와의 이전의 바인딩 갱신(BU)을 등록 해제한다.
(2) 패킷의 상세(외부 출발 주소-모바일 노드(MN)의 (광역) 방문 IPv4 주소, 외부 목적지 주소-홈 에이전트(HA)의 IPv4 주소, 내부 출발 주소-모바일 노드(MN)의 V6 홈 주소(HoA), 내부 목적지 주소-상대 노드(CN)의 IPv6 주소, 및 바인딩 갱신(BU))
(3) 이 패킷을 수신하면, 상대 노드(CN)는 이 모바일 노드에 대한 바인딩 캐쉬(binding cache)를 삭제하고 모바일 노드의 홈 주소(HoA)를 사용하여 모바일 노드(MN)와의 통신을 시작한다.
4. V4 주소로 상대 노드(CN)를 갱신함
(1) 모바일 노드(MN)는 홈 에이전트(HA)를 통하여 상대 노드(CN)로, 모바일 노드(MN)의 IPv4 주소를 포함하고 상대 노드(CN)의 IPv4 주소를 물어보는 패킷을 전송한다.
(2) 상대 노드(CN)는 데이터 패킷 터널링에 사용될 모바일 노드(MN)의 IPv4 주소를 저장한다.
(3) 상대 노드(CN)는 (상대 노드(CN)가 듀얼 가능하면) 자신의 IPv4 주소로 응답하며, 그렇지 않은 경우 듀얼이며 상대 노드(CN)와 연결된 라우터의 주소로 응답한다.
5. 상대 노드의 IPv4 주소로 상대 노드(CN)에 도달할 수 있는지를 확인함(COTI-COT 유사 메시지 이용):
(1) 모바일 노드(MN)는 상대 노드(CN)를 목적지로 하여 직접 IPv6-in-IPv4 패킷을 전송한다.
(2) 이 패킷을 수신하면, 상대 노드(CN)는 모바일 노드(MN)로 응답 패킷을 직접 전송한다.
6. IPv6 데이터 패킷들
(1) 도달성이 확인되면, 모바일 노드(MN)는 상대 노드(CN)로 IPv4 패킷에 터널링된 데이터 패킷들을 전송하기 시작한다.
(2) 마찬가지로, 상대 노드(CN)는 모바일 노드의 IPv4 주소로 직접 터널링된 데이터 패킷들을 전송한다.
본 발명은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 컴퓨터(정보 처리 기능을 갖는 장치를 모두 포함한다)가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 장치의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장 장치 등이 있다.
상기에 제시된 서술들은 본 발명을 수행하기 위하여 심사숙고한 최적의 모드에 대한 것이다. 그것을 제작하고 사용하는 방식과 과정은 매우 풍부하고, 명확하고, 간결하고 정확한 용어로 서술되어, 본 발명에 관련된 기술 분야의 숙련된 어떤 사람이라도 본 발명을 제작하고 사용할 수 있도록 한다. 특히 새로운 실시예가 본 발명의 범위 안에서, 의도적으로 다른 것들과 결합된 방식의 다른 예로서 생성될 수 있다.
그러나, 본 발명은 상기 개시된 바로부터 충분히 균등한 수정이나 대체적인 구성에 노출되어 있다. 따라서, 개시된 특별한 실시예들은 본 발명을 제한하기 위한 의도가 아니다. 반대로, 의도는 본 발명의 기술적 특징을 특별히 지적하고 명확하게 청구하는 다음 청구항들에 의해 일반적으로 표현되는 바에 따른 본 발명의 정신과 범위 내의 모든 수정과 대체적인 구성들을 모두 포함하기 위한 것이다.
따라서, 비록 상기 설명이 다양한 실시예들에 적용되는 본 발명의 신규한 특징들에 초점을 맞추어 설명되었지만, 본 기술 분야에 숙달된 기술을 가진 사람은 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서도 상기 설명된 장치 및 방법의 형태 및 세부 사항에서 다양한 삭제, 대체, 및 변경이 가능함을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 상기 설명에서보다는 첨부된 특허청구범위에 의해 정의된다. 특허청구범위의 균등 범위 안의 모든 변형은 본 발명의 범위에 포섭된다.
본 발명에 따른 경로 최적화 방법에 의하면, 모바일 노드와 상대 노드 간의 데이터 패킷 전송이 홈 에이전트를 경유하지 않고, 모바일 노드와 상대 노드 간의 IPv4 터널을 통하여 직접 전달되므로, 전송의 지연을 줄일 수 있고, 홈 에이전트의 오버헤드를 경감할 수 있으며, 따라서 네트워크의 전송 효율을 증대시키며 대역폭을 더 잘 활용하도록 하는 효과가 있다.

Claims (24)

  1. IPv4만 가능한 네트워크에서의 듀얼 모바일 IPv6 노드의 경로 최적화 방법에 있어서,
    (a) IPv4 주소로 홈 에이전트를 갱신하고 홈 에이전트를 통한 상대 노드(Correspondent Node: CN)와의 바인딩 갱신(Binding Update: BU)을 등록해제(deregistering)하는 단계;
    (b) 모바일 노드(MN)가 상대 노드(CN)로 자신의 IPv4 주소를 알려주고 응답으로 상대 노드(CN)의 IPv4 주소를 획득하는 단계;
    (c) IPv6-in-IPv4 터널을 사용하여 상대 노드(CN)의 IPv4 주소를 사용하여 상대 노드로 도달할 수 있는지를 확인하는 단계; 및
    (d) IPv6-in-IPv4 터널을 사용하여 IPv6 데이터 패킷들을 상대 노드(CN)으로 전송하거나 상대 노드(CN)로부터 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 경로 최적화 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 IPv4 주소로 홈 에이전트를 갱신하는 단계는,
    모바일 노드(MN)가 홈 에이전트로 IPv4 헤드로 캡슐화된(encapsulated) 바인딩 갱신(BU) 패킷을 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 경로 최적화 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 바인딩 갱신(BU) 패킷은 외부 출발 주소(outer source address)로 모바일 노드의 광역 방문 IPv4 주소를 가지고 외부 목적지 주소(outer destination address)로 홈 에이전트(HA)의 IPv4 주소를 가지며 내부 패킷은 통상의 바인딩 갱신(BU) 패킷인 것을 특징으로 하는 경로 최적화 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    홈 에이전트는 상기 패킷을 수신하면 상기 모바일 노드에 대해 존재하는 바인딩 캐쉬(binding cache)를 삭제하고 요구되는 터널링 파라미터들을 저장하는 것을 특징으로 하는 경로 최적화 방법.
  5. 제2항에 있어서,
    홈 에이전트는 상대 노드(CN)로의 그리고 상대 노드(CN)로부터 모바일 노드(MN)로의 패킷들을 IPv4 패킷 내에 터널링하며, 모바일 노드(MN)는 상대 노드(CN)을 목적지로 하는 모든 패킷들을 홈 에이전트의 IPv4 주소를 사용하여 터널링하는 것을 특징으로 하는 경로 최적화 방법.
  6. 제1항에 있어서, 홈 에이전트(HA)를 통한 상대 노드와의 바인딩 갱신을 등록 해제하는 단계는,
    모바일 노드(MN)가 통상의 바인딩 갱신(BU)을 IPv4 패킷에 캡슐화하여 홈 에 이전트를 통하여 상대 노드로 전송함에 의해 상대 노드와의 이전의 바인딩 갱신을 등록 해제하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 경로 최적화 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 패킷은,
    외부 출발 주소(outer source address)로 모바일 노드의 방문 IPv4 광역 주소를 가지고, 외부 목적지 주소(outer destination address)로 홈 에이전트(HA)의 IPv4 주소를 가지며, 내부 출발 주소(inner source address)로 모바일 노드의 IPv6 홈 주소(HoA)를 가지며, 내부 목적지 주소로 상대 노드(CN)의 IPv6 주소를 가지며, 바인딩 갱신(BU)을 가지는 것을 특징으로 하는 경로 최적화 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상대 노드(CN)는 상기 패킷을 수신하면 상기 모바일 노드에 대한 바인딩 캐쉬(binding cache)를 삭제하고 모바일 노드의 홈 주소(Home Address: HoA)를 사용하여 모바일 노드와의 통신을 시작하는 것을 특징으로 하는 경로 최적화 방법.
  9. 제1항에 있어서, 상대 노드에 IPv4 주소를 알려주는 단계는,
    모바일 노드(MN)가 홈 에이전트를 통하여 상대 노드로 모바일 노드의 IPv4 주소를 포함하고 상대 노드의 IPv4 주소를 물어보는 패킷을 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 경로 최적화 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상대 노드(CN)는 데이터 패킷 터널링에 사용될 모바일 노드(MN)의 IPv4 주소를 저장하는 것을 특징으로 하는 경로 최적화 방법.
  11. 제9항에 있어서, 상대 노드(CN)는 상대 노드(CN)가 듀얼 가능한 경우 자신의 IPv4 주소로 응답하며, 그렇지 않은 경우 듀얼 가능하며 상대 노드와 연결된 라우터의 주소로 응답하는 것을 특징으로 하는 경로 최적화 방법.
  12. 제1항에 있어서, 상대 노드(CN)의 IPv4 주소를 통하여 상대 노드로 도달할 수 있는지를 확인하는 단계는,
    모바일 노드(MN)가 상대 노드를 목적지로 하여 직접 IPv6-in-IPv4 패킷을 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 경로 최적화 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상대 노드(CN)는 상기 패킷을 수신하면 모바일 노드(MN)로 응답 패킷을 직접 전송하는 것을 특징으로 하는 경로 최적화 방법.
  14. 제1항에 있어서, IPv4 터널을 사용하여 IPv6 데이터 패킷들을 상대 노드(CN)으로 전송하거나 상대 노드(CN)로부터 수신하는 단계는,
    모바일 노드(MN)가 상기 상대 노드에의 도달성이 검증되면 상대 노드로 데이터 패킷들을 IPv4 패킷에 터널링하여 전송하기 시작하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 경로 최적화 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상대 노드(CN)는 이에 응답하여 모바일 노드의 IPv4 주소로 직접 터널링된 데이터 패킷들을 전송하는 것을 특징으로 하는 경로 최적화 방법.
  16. 인터넷 프로토콜 버전 4(Internet Protocol version 4: IPv4)만 제공 가능한 네트워크에서 IPv4와 인터넷 프로토콜 버전 6(Internet Protocol version 6: IPv6) 양쪽이 모두 가능한 듀얼(Dual) 모바일 노드(Mobile Node: MN)의 경로 최적화 방법에 있어서,
    상기 네트워크에서의 상기 모바일 노드의 IPv4 주소를 획득하고 이를 홈 에이전트(Home Agent: HA)에 등록하는 단계;
    상대 노드(Correspondent Node: CN)로 상기 모바일 노드의 IPv4 주소를 알려주는 단계;
    상기 상대 노드로부터 상기 상대 노드의 IPv4 주소를 수신하는 단계;
    IPv6 패킷을 IPv4 주소를 사용하는 헤더로 캡슐화하는 IPv4 터널링을 사용하여 상기 상대 노드로 도달할 수 있는지를 확인하는 단계; 및
    상기 IPv4 터널링을 사용하여 상기 상대 노드와 데이터 통신을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 경로 최적화 방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 모바일 노드의 IPv4 주소를 홈 에이전트에 등록하는 단계는,
    바인딩 갱신(BU)을 이용하여 상기 IPv4 주소를 홈 에이전트에 등록하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 경로 최적화 방법.
  18. 제16항에 있어서, 상기 상대 노드로 상기 모바일 노드의 IPv4 주소를 알려주는 단계는,
    외부 출발 주소로 모바일 노드의 방문 광역 IPv4 주소(visited global IPv4 address)를 가지고, 외부 목적 주소로 홈 에이전트의 IPv4 주소를 가지고, 내부 출발 주소로 모바일 노드의 IPv6 홈 주소를 가지고, 내부 목적 주소로 상대 노드의 IPv6 주소를 가지며, 모바일 노드의 IPv4 주소를 가지는 IPv4 터널링 패킷을 상기 홈 에이전트로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 경로 최적화 방법.
  19. 제16항에 있어서, 상기 상대 노드로부터 상기 상대 노드의 IPv4 주소를 수신하는 단계는,
    상기 홈 에이전트를 통하여 상기 상대 노드의 IPv4 주소를 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 경로 최적화 방법.
  20. 제16항에 있어서, 상기 상대 노드로부터 상기 상대 노드의 IPv4 주소를 수신하는 단계는,
    상기 상대 노드가 IPv4 터널링을 지원하지 않는 경우, 상기 상대 노드와 연 결된 라우터의 IPv4 주소를 대신 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 경로 최적화 방법.
  21. 제16항에 있어서,
    상기 상대 노드로 도달할 수 있는지를 확인하는 단계는,
    외부 출발 주소로 모바일 노드의 방문 광역 IPv4 주소(visited global IPv4 address)를 가지고, 외부 목적 주소로 상기 상대 노드의 IPv4 주소를 가지고, 내부 출발 주소로 모바일 노드의 IPv6 홈 주소를 가지고, 내부 목적 주소로 상대 노드의 IPv6 주소를 가지며, 이동성 헤더(mobility header)에 도달 여부 확인 메시지임을 나타내는 값을 가지는 패킷을 상기 상대 노드로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 경로 최적화 방법.
  22. 제21항에 있어서, 상기 상대 노드로 도달할 수 있는지를 확인하는 단계는,
    상기 상대 노드로부터, 외부 출발 주소로 상기 상대 노드의 IPv4 주소를 가지고, 외부 목적 주소로 모바일 노드의 방문 광역 IPv4 주소(visited global IPv4 address)를 가지고, 내부 출발 주소로 상대 노드의 IPv6 주소를 가지며, 내부 목적 주소로 모바일 노드의 IPv6 홈 주소를 가지며, 이동성 헤더(mobility header)에 도달 가능 통지 메시지임을 나타내는 값을 가지는 메시지 패킷을 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 경로 최적화 방법.
  23. IPv4만 가능한 네트워크에서의 듀얼 모바일 IPV6 노드의 경로 최적화 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 있어서, 상기 경로 최적화 방법은,
    (a) IPv4 주소로 홈 에이전트를 갱신하고 홈 에이전트를 통한 상대 노드(Correspondent Node: CN)와의 바인딩 갱신(Binding Update: BU)을 등록해제(deregistering)하는 단계;
    (b) 모바일 노드(MN)가 상대 노드(CN)로 자신의 IPv4 주소를 알려주고 응답으로 상대 노드(CN)의 IPv4 주소를 획득하는 단계;
    (c) IPv6-in-IPv4 터널을 사용하여 상대 노드(CN)의 IPv4 주소를 사용하여 상대 노드로 도달할 수 있는지를 확인하는 단계; 및
    (d) IPv6-in-IPv4 터널을 사용하여 IPv6 데이터 패킷들을 상대 노드(CN)으로 전송하거나 상대 노드(CN)로부터 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체.
  24. 인터넷 프로토콜 버전 4(Internet Protocol version 4: IPv4)만 제공 가능한 네트워크에서 IPv4와 인터넷 프로토콜 버전 6(Internet Protocol version 6: IPv6) 양쪽이 모두 가능한 듀얼(Dual) 모바일 노드(Mobile Node: MN)의 경로 최적화 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 있어서, 상기 경로 최적화 방법은,
    상기 네트워크에서의 상기 모바일 노드의 IPv4 주소를 획득하고 이를 홈 에 이전트(Home Agent: HA)에 등록하는 단계;
    상대 노드(Correspondent Node: CN)로 상기 모바일 노드의 IPv4 주소를 알려주는 단계;
    상기 상대 노드로부터 상기 상대 노드의 IPv4 주소를 수신하는 단계;
    IPv6 패킷을 IPv4 주소를 사용하는 헤더로 캡슐화하는 IPv4 터널링을 사용하여 상기 상대 노드로 도달할 수 있는지를 확인하는 단계; 및
    상기 IPv4 터널링을 사용하여 상기 상대 노드와 데이터 통신을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체.
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