KR20070048113A

KR20070048113A - ＩＰｖ６ 기반의 와이어리스 네트워크에서 그룹 별멀티캐스트 지원을 위한 연결 식별자 생성 및 관리 방법과이를 채용한 네트워크 인터페이스

Info

Publication number: KR20070048113A
Application number: KR1020060052716A
Authority: KR
Inventors: 장희진; 최진혁; 한연희
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-11-03
Filing date: 2006-06-12
Publication date: 2007-05-08
Also published as: KR101191721B1; US20070097971A1; US7760666B2; WO2007052913A1

Abstract

본 발명은 IPv6 기반의 와이어리스 네트워크(IPv6-based wireless network)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 IEEE 802.16에 따른 와이어리스 네트워크에서 IPv6 멀티캐스트를 지원하기 위해 연결 식별자(Connection ID)를 생성 및 관리하는 방법 및 상기 방법이 채용된 네트워크 인터페이스에 관한 것이다. 본 발명에 따른 IPv6 기반의 와이어리스(wireless) 네트워크의 노드(node)에 포함되는 네트워크 인터페이스(NI)는 하나 이상의 멀티캐스트 CID 및 상기 멀티캐스트 CID에 매핑된 상기 노드의 MAC 어드레스를 기록하는 MAC 드라이버(driver), 및 기지국(BS)으로부터 전송된 멀티캐스트 메시지를 수신하고, 상기 멀티캐스트 메시지가 상기 MAC 드라이버에 기록된 상기 멀티캐스트 CID를 포함하는 경우, 상기 멀티캐스트 메시지를 IP 계층(layer)으로 전송하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

IEEE 802.16, Connection ID, RFC 2464, 멀티캐스트, 네이버 디스커버리

Description

ＩＰｖ６ 기반의 와이어리스 네트워크에서 그룹 별 멀티캐스트 지원을 위한 연결 식별자 생성 및 관리 방법과 이를 채용한 네트워크 인터페이스{METHOD FOR GENERATING AND MANAGING CONNECTION IDENTIFIERS FOR SUPPORTING GROUP MULTICASTING IN IPv6-BASED WIRELESS NETWORK AND NETWORK INTERFACE OF ENABLING THE METHOD}

도 1은 IEEE 802.16에 따른 네트워크의 구성을 예시적으로 도시한 도면이다.

도 2는 RFC-2464에서 제안된 IPv6를 지원하는 이더넷(Ethernet) 연결의 일례를 도시한 도면이다.

도 3은 본 발명에 따른 멀티캐스트 CID를 이용한 IPv6 기반의 와이어리스 네트워크의 일례를 도시한 도면이다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따라 기지국에서 생성된 멀티캐스트 CID를 링크 로컬 노드로 할당하기 위한 요청/응답 메시지의 일례를 도시한 도면이다.

도 5는 본 발명에 따른 네트워크 인터페이스를 설명하기 위한 블록도이다.

도 6은 본 발명에 따른 IPv6 기반의 와이어리스 네트워크에서 멀티캐스트 CID를 할당하는 방법의 일례를 도시한 흐름도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

210: 모바일 스테이션(Mobile Station; MS)

220: 기지국(Base Station; BS)

230, 240: 라우터(Router)

500: 네트워크 인터페이스(NI)

본 발명은 IPv6 기반의 와이어리스 네트워크(IPv6-based wireless network)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 IEEE 802.16에 따른 와이어리스 네트워크에서 IPv6 멀티캐스트를 지원하기 위해 연결 식별자(Connection ID)를 생성 및 관리하는 방법 및 상기 방법이 채용된 네트워크 인터페이스에 관한 것이다.

광대역 무선 접속(Broadband Wireless Access; BWA)은 와이어리스 환경에서 광대역 통신을 제공할 수 있다는 점에서 많은 연구가 진행되고 있다. 이러한 광대역 무선 접속 규격(BWA specification)으로, IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)에 의하여 IEEE 802.16이 표준으로 채택되었고, IEEE 802.16을 이용한 광대역 통신에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 이러한 IEEE 802.16은 와이어리스 메트로폴리탄 에어리어 네트워크(Wireless Metropolitan Area Network; WMAN)을 위한 와이어리스 에어 인터페이스(wireless air interface)의 규격이다.

또한, IPv6는 현재 인터넷에서 사용되고 있는 IPv4의 주소 자원 고갈 등의 문제점을 해결하기 위하여 IETF(Internet Engineering Task Force)에 의하여 개발 되고 있는 차세대 인터넷 프로토콜(Internet protocol)이다. 이러한 IPv6를 IEEE 802.16와이어리스 네트워크에 적용하기 위해서는 특정 링크에 위치하는 다수의 노드들 간의 네이버 디스커버리(Neighbor discovery)를 위해 링크 로컬에 대한 멀티캐스팅이 필요하다. 이러한 네이버 디스커버리는 IPv6의 동작에 있어서 매우 중요한 프로세스로서, 링크에 접속된 다수의 노드들이 해당 링크 로컬(link local)에 위치하는 네이버들의 링크 계층 주소를 결정하기 위한 것이다. 이러한 노드는 모바일 스테이션은 물론 해당 링크 로컬에 위치하는 라우터(router)를 포함하는 개념이다.

앞에서 설명한 바와 같이, IPv6에서는 네이버 디스커버리(Neighbor Discovery; ND)가 필요하다. 즉, 모바일 스테이션이 소정의 목적지(destination)로 데이터를 전달하기 위해서는, 우선 기지국은 모바일 스테이션으로부터 수신한 데이터를 전달할 다른 노드의 링크 계층 주소를 알아야 한다. 이렇게 메시지를 전달할 다른 노드의 링크 계층 주소를 찾는 것을 네이버 디스커버리라고 한다.

이와 같은 IEEE 802.16에 따른 와이어리스 네트워크 환경에서 네이버 디스커버리를 수행하기 위해서는 멀티캐스트(multicast)가 반드시 지원되어야 한다. 또한 IPv6 기반인 경우에는 이러한 멀티캐스트 IP address와 각 노드들의 멀티캐스트 MAC address 간의 어드레스 변환(address resolution)을 위해 그룹 별 멀티캐스트 IP address와 MAC address를 생성(generating)/맵핑(mapping)하여야 하는데, 현재의 IEEE 802.16에 따른 와이어리스 네트워크 환경에서는 더 이상 MAC address를 지원하지 않는다는 문제점이 있다. 따라서, 현재의 IEEE 802.16에 따른 와이어리스 네트워크가 IPv6를 지원하도록 진화하기 위해서는, 이러한 IPv6 네이버 디스커버리를 위한 새로운 MAC 계층의 노드 식별 체계(identifying system)의 제안이 절실히 필요하다. 이는 IPv6 기반의 IEEE 802.16 와이어리스 네트워크 시스템에서 지원하여야 할 주소 자동 설정(Address Auto-Configuration) 또는 중복 주소 탐지(Duplicate Address Detection) 등에도 요청되는 요소 기술(main technology)이라고 할 것이다.

본 발명은 상술한 본 발명의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, IPv6 기반의 IEEE 802.16 와이어리스 네트워크에서 멀티캐스트를 지원하기 위한 방법 및 이를 채용한 네트워크 인터페이스를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 IPv6 기반의 IEEE 802.16 와이어리스 네트워크에서 멀티캐스트를 지원하기 위하여 이더넷(Ethernet)에서의 멀티캐스트 MAC 어드레스 생성 방법을 응용한 멀티캐스트 CID 생성 및 할당 방법과 이를 채용한 네트워크 인터페이스를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 그룹 별 멀티캐스트 CID를 통해 그룹 별 IPv6 멀티캐스트를 한번 전송하고 해당 링크 로컬에 속한 각 노드들은 전송된 패킷을 수신하도록 함으로써, 네이버 디스커버리를 위한 네트워크 오버헤드를 줄이는 것을 목적으로 한다.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 IPv6 기반의 와이어리스(wireless) 네트워크의 노드(node)에 포함되는 네트워크 인터페이스(NI)는 하나 이상의 멀티캐스트 CID 및 상기 멀티캐스트 CID에 매핑된 상기 노드의 MAC 어드레스를 기록하는 MAC 드라이버(driver), 및 기지국(BS)으로부터 전송된 멀티캐스트 메시지를 수신하고, 상기 멀티캐스트 메시지가 상기 MAC 드라이버에 기록된 상기 멀티캐스트 CID를 포함하는 경우, 상기 멀티캐스트 메시지를 IP 계층(layer)으로 전송하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 다른 일측에 따른 IPv6 기반의 와이어리스 네트워크의 기지국(Base Station)에 포함되는 네트워크 인터페이스(NI)는 소정의 링크 로컬(link local)에서 사용되는 하나 이상의 멀티캐스트 CID를 기록하는 CID 테이블, 및 상기 링크 로컬에 위치한 하나 이상의 노드(node)로 상기 멀티캐스트 CID를 전송하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 또 다른 일측에 따른 IPv6 기반의 와이어리스 네트워크에서 연결 식별자(Connection ID; CID)를 할당하는 방법은 하나 이상의 멀티캐스트 CID를 기록하는 테이블을 유지하는 단계, 및 상기 테이블에 기록된 상기 멀티캐스트 CID를 학습(learn)하는 단계를 포함하고, 상기 멀티캐스트 CID는 소정의 링크 로컬에 위치한 기지국(BS)에서 생성된 것임을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면들 및 해당 도면들에 기재된 내용들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 이러한 실시예들은 본 발명의 이해를 위해 예시적으로 인용된 것일 뿐, 이러한 실시예들에 의해 본 발명의 범위가 제한되거나 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.

도 1은 IEEE 802.16에 따른 네트워크의 구성을 예시적으로 도시한 도면이다. 도 1을 참조하면, 모바일 스테이션(Mobile Station; MS)(101, 102, 103)은 기지국(Base Station; BS)(104)과 연결(connection)되어 통화, 디지털 방송, 디지털 미디어 데이터 다운로드/업로드 등의 통신 서비스를 받을 수 있다. 모바일 스테이션(101, 102, 103)과 기지국(104) 간의 연결은 제어 데이터(control data)와 사용자 데이터(user data)를 송수신하기 위해 설정되는 미디어 억세스 콘트롤(Media Access Control; MAC) 피어(peer)들 간의 연결을 의미한다. 이러한 연결(connection)의 개수는 둘 이상이며, 이러한 둘 이상의 연결을 식별하기 위하여 연결 식별자(Connection Identifier; CID)를 이용한다. 이러한 CID는 기지국(BS)(104)에서 각 연결 별로 할당한다. 도 1에서 모바일 스테이션(101, 102, 103)은 기지국 (104)과 IEEE 802.16 링크로 연결된다. 그리고, 모바일 스테이션(101, 102, 103)과 액세스 라우터(Access Router; AR)(105, 106, 107)는 IPv6 링크로 연결된다. 즉, 모바일 스테이션(101, 102, 103)과 액세스 라우터(105, 106, 107)는 IPv6 네트워크를 구성하는데, 그 안에서 모바일 스테이션(101, 102, 103)과 기지국(104)은 IEEE 802.16 링크를 이용한다.

당업자라면 잘 알고 있는 것과 같이, RFC-2464에는 IPv6를 지원하는 이더넷(Ethernet) 환경에서 멀티캐스트 MAC address를 생성하는 방법이 제안되어 있다. 도 2를 참조하면, 이더넷을 통해 기지국(220)과 라우터 1(240), 라우터 2(230), 호스트가 연결되어 있다. 라우터 1(240), 라우터 2(230), 및 호스트는 OSI 7계층 모 델에 따른 프로토콜 스펙(specification)을 가지고 있다. 즉 물리계층(PHY), 데이터링크 계층(MAC), IP 계층(IPv6), 및 상위 어플리케이션 계층(App)을 구비한다. 이 중 IPv6 멀티캐스트를 지원하기 위해서는 데이터링크 계층(MAC) 및 IP 계층(IPv6)이 도 2에 도시된 주소 체계를 가질 수 있다.

IPv6에 의하면, 모든 노드는 글로벌(global) IP address(일례로, 3FFE::0204:75FF:FEAA:19A7) 및 링크 로컬(link local) IP address를 갖고, 링크 로컬(link local) IP address는 다시 해당 링크 로컬에서의 IP address(일례로, FE80::0204:75FF:FEAA:19A7), all-node 멀티캐스트 IP address(일례로, FF02::1), all-node 멀티캐스트 IP address(일례로 FF02::2), 및 solicited-node 멀티캐스트 IP address(일례로, FF02::1:FFAA:19A7)을 갖는다. 이러한 IPv6 에서 멀티캐스트를 지원하기 위해서는 각 노드의 MAC address 또한 상술한 IP address에 대응하여 생성(generating) 및 맵핑(mapping)되어야 한다. 도 2를 참조하면, 이러한 대응 MAC address의 일례가 상세히 도시되어 있다. RFC-2464에 따르면, 링크 로컬 멀티캐스트 MAC address의 경우 최초의 2개의 옥텟(octet)은 "3333"을 갖고, 나머지 4개의 옥텟을 서로 달리한다. 특히 solicited-node 멀티캐스트 MAC address의 경우 상기 "3333"과 함께 해당 노드의 실제 MAC address의 일부를 포함하여 생성된다. 이와 같이 RFC-2464에서 제안된 IPv6를 지원하는 이더넷(Ethernet) 환경에서 멀티캐스트 MAC address를 생성하는 방법을 IPv6 기반의 IEEE 802.16 와이어리스 네트워크의 그룹 별 멀티캐스트 방법에 응용할 수 있다. 이는 도 3을 참조하여 상세히 설명한다.

IPv6 기반의 와이어리스 네트워크는 기지국(BS)(220)과, 기지국(220)과 연결되어 와이어리스 통신 서비스를 제공 받는 다수의 모바일 스테이션(MS 1 내지 MS5)(210)으로 구성될 수 있다. MS4(210) 또한 도 2에서 설명한 것과 같이 OSI 7계층 모델에 따른 프로토콜 스펙(specification)을 가지고 있고, 물리계층(PHY) 및 데이터링크 계층(MAC)을 정의하는 802.16 계층, IPv6 기반의 IP 계층, 및 상위 어플리케이션 계층(App)을 구비한다. 이러한 IPv6 기반의 IEEE 802.16 와이어리스 네트워크에서 링크 로컬에서의 그룹 별 멀티캐스트를 지원하기 위해서는 도 2에서 상술한 것과 같이 각 노드들의 멀티캐스트 MAC address가 생성/맵핑되어야 한다. 그러나 IEEE 802.16 와이어리스 네트워크에서는 MAC address를 사용한 통신을 수행하지 않으므로, MAC address를 대체할 수 있는 새로운 MAC 계층의 노드 식별 체계가 요구된다. 이러한 노드 식별 체계로서, IEEE 802.16 와이어리스 네트워크에서 이용되는 연결 식별자(Connection ID; CID)를 사용할 수 있다. 당업자라면 주지하는 것과 같이, CID는 기지국(220)과 연결된 다수의 노드(모바일 스테이션 또는 라우터 등)(210) 사이의 연결(connection)을 구분하기 위한 것으로서, (1) 초기 레인징(Initial Ranging) CID, (2) 기본(basic) CID, (3) 제1 관리(primary management) CID, (4) 제2 관리(secondary management) CID, (5) 트랜스포트(transport) CID, (6) 멀티캐스트 폴링(multicast polling) CID, (7) 패딩(padding) CID, 및 (8) 브로드캐스트(broadcast) CID 로 나뉠 수 있다. 이러한 CID를 이용한 그룹 별 멀티캐스트 지원을 위해서는 아래의 방법이 이용될 수 있다.

실시예 1(분산 방식: Distributed way)

우선 도 2에서 설명한 RFC-2464와 유사하게, 링크 로컬에서 사용되는 그룹 별 멀티캐스트 CID를 기지국(220) 및 해당 링크 로컬에 위치하는 모든 노드(210)들에게 16 비트의 잘 알려진 값을 선택할 수 있다. 선택된 그룹 별 멀티캐스트 CID를 기지국(220)과 노드(210) 간에 전송되는 PDU(Protocol Data Unit)에 포함시켜 전송함으로써, 해당 링크 로컬에 포함된 모든 노드들은 해당 메시지가 멀티캐스트 메시지인지 또는 어떤 그룹에 대한 멀티캐스트인지 여부를 알 수 있다.

이러한 CID는 16 비트 값을 임의로(random) 선택함으로써 생성될 수도 있고, 소정의 CID 생성 로직에 따라 생성될 수 있다. 이러한 CID 생성 로직을 간단히 설명하면, 선정된 크기(k bits)의 프리픽스(prefix)(330)와 포스트픽스(postfix)(16-k bits)(340)로 나누고 프리픽스(330)는 RFC-2464의 "3333"과 유사하게 선정된(predetermined) 비트 값을 갖도록 하는 것이다. 도 3에는 이러한 프리픽스(330)로 "1100"의 4 비트를 사용하였다. 이러한 프리픽스(330) "1100"은 해당 CID가 멀티캐스트 CID임을 의미하는 것이고, 이러한 멀티캐스트 CID의 그룹 별 구분은 16-k 비트, 즉 12 비트의 포스트픽스(340)를 이용하여 수행된다. all-node 멀티캐스트 CID의 경우 포스트픽스(340)로 "0000:0000:0001"을, all-router 멀티캐스트 CID의 경우 포스트픽스(340)로 "0000:0000:0002"를, solicited-node 멀티캐스트 CID의 경우 포스트픽스(340)로 해당 노드의 MAC address 중 일부를 사용할 수 있다. 이러한 solicited-node 멀티캐스트 CID는 프리픽스(330)만 결정되면 노 드(210)에서 자동 생성되도록 구현될 수 있다. 상술한 CID 생성 로직은 본 출원인이 출원한 한국공개특허출원 제10-2005-15309호(발명의 명칭: 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 연결 식별자 할당 장치 및 방법)에 개시되어 있다.

실시예 2(중앙 관리 방식:Central management way)

본 발명에 따른 그룹 별 멀티캐스트 CID를 생성 및 할당(assign)하기 위해서 상술한 실시예 1과 같이 모든 노드들에게 잘 알려진(well-known) 값을 멀티캐스트 CID로 이용할 수도 있고, 이러한 멀티캐스트 CID를 기지국(220)에서 생성하여 이를 각 노드(210)에게 전송하여 멀티캐스트 CID를 각 노드(210)로 할당하는 방법을 이용할 수 있다. 즉, 그룹 별 멀티캐스트 CID는 기지국(220)에서 멀티캐스트 CID로 임의의 16 비트 값을 선택함으로써 생성될 수도 있고, 소정의 CID 생성 로직에 따라 생성될 수 있다. 이와 같이 기지국(220)에서 생성된 멀티캐스트 CID는 (1) IEEE 802.16에서 정의된 기지국(220)과 노드(210) 간에 전송되는 메시지 형태로 각 노드(210)으로 전송될 수 있고, (2) 와이어리스 네트워크의 사업자 별 시그널링(signaling) 메시지를 통해 각 노드(210)로 전송될 수 있다. 이 중 IEEE 802.16에서 정의된 기지국(220)과 노드(210) 간에 전송되는 메시지 형태로 각 노드(210)으로 전송되는 방법을 도 4를 참조하여 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따라 기지국에서 생성된 멀티캐스트 CID를 링크 로컬 노드로 할당하기 위한 요청/응답 메시지의 일례를 도시한 도면이다. 도 4를 참조하면, 노드(210)에서 기지국(220)으로 멀티캐스트 CID를 요청하는 멀티캐스트 CID Request message(410) 및 상기 요청에 대한 응답으로 기지국(220)에서 노 드(210)로 멀티캐스트 CID를 할당하기 위한 멀티캐스트 CID Response message(420)의 일례가 도시되어 있다. 멀티캐스트 CID Request message(410) 및 멀티캐스트 CID를 할당하기 위한 멀티캐스트 CID Response message(420)의 각 필드 값은 아래의 표와 같다.

Type	Code	Value
1(Request)		MAC address
2(Response)	1	All-node 멀티캐스트 CID
	2	All-router 멀티캐스트 CID
	3	Solicited-node 멀티캐스트 CID

표 1에 도시된 것과 같이, 멀티캐스트 CID Request message(410)는 해당 메시지의 type 정보로 Request를 의미하는 "1" 값을 갖고, Value로 해당 노드(210)의 MAC address를 포함한다. 또한, 멀티캐스트 CID Response message(420)는 해당 메시지의 type 정보로 Response를 의미하는 "2" 값을 갖고, 그룹 별 정보를 의미하는 코드 값으로 "1"에 대해서는 all-node 멀티캐스트 CID를, 코드 값 "2"에 대해서는 all-router 멀티캐스트 CID를, 코드 값 "3"에 대해서는 solicited-node 멀티캐스트 CID를 Value로 포함한다. 상술한 바와 같이, solicited-node 멀티캐스트 CID의 경우, 기지국(220)으로부터 프리픽스(330)만 전송되면 노드(210)에서 자동 생성되도록 구현될 수 있다.

이와 같이 도 4에 도시된 멀티캐스트 CID Request message(410) 및 멀티캐스트 CID Response message(420)는 설명의 편의를 위해 일례로 설명한 것일 뿐, 이러한 메시지 형식(format) 및 각 필드의 값들은 다양한 변형이 수행될 수 있다.

도 5는 본 발명에 따른 네트워크 인터페이스(Network Interface; NI)를 설명하기 위한 블록도이다. 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 네트워크 인터페이스(500)는 PHY(510) 및 MAC(520)으로 구성된다. 이러한 도 5는 일반적인 네트워크 인터페이스의 구조에 따라 도시된 것일 뿐, 향후 IP 계층이 포함되어 실시되는 네트워크 인터페이스를 배제하고자 함이 아니다. 즉, IP 계층의 요소 IPv6(530)이 네트워크 인터페이스에 포함되어 구현될 수도 있다. 도 5에 도시된 네트워크 인터페이스(500)는 모바일 스테이션(MS)의 PHY 및 MAC 계층을 담당하는 네트워크 인터페이스, 라우터의 PHY 및 MAC 계층을 담당하는 네트워크 인터페이스는 물론, 기지국(BS)의 PHY 및 MAC 계층을 담당하는 네트워크 인터페이스로 각각 구현될 수 있다. 도 3 및 도 4를 참조하여 상세히 설명한 본 발명에 따른 멀티캐스트 CID를 생성/할당/맵핑하는 방법은 도 5에 도시된 네트워크 인터페이스(500)에 하드웨어 또는 소프트웨어 형태로 구현될 수 있다. 이하 도 5를 참조하여 노드(node)에 포함되는 네트워크 인터페이스(500) 및 기지국(BS)에 포함되는 네트워크 인터페이스(500)의 일례를 간단하게 설명한다.

본 발명에 따른 IPv6 기반의 와이어리스(wireless) 네트워크의 노드(node)에 포함되는 네트워크 인터페이스(500)는 와이어리스 네트워크의 물리 계층을 담당하는 PHY(510)와, 하나 이상의 멀티캐스트 CID 및 상기 멀티캐스트 CID에 매핑된 상기 노드의 MAC 어드레스를 기록하는 MAC 드라이버(driver)(도시되지 아니함) 및 기지국(BS)으로부터 전송된 멀티캐스트 메시지를 수신하고, 상기 멀티캐스트 메시지가 상기 MAC 드라이버에 기록된 상기 멀티캐스트 CID를 포함하는 경우 상기 멀티캐스트 메시지를 IP 계층(layer)(530)으로 전송하는 제어부(도시되지 아니함)를 포함하는 MAC(520)을 포함한다. 상술한 것과 같이, 상기 노드는 모바일 스테이션(MS) 또는 라우터(router)일 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 IPv6 기반의 와이어리스 네트워크의 기지국(Base Station)에 포함되는 네트워크 인터페이스(500)는 와이어리스 네트워크의 물리 계층을 담당하는 PHY(510)와, 해당 링크 로컬(link local)에서 사용되는 하나 이상의 멀티캐스트 CID를 기록하는 CID 테이블(도시되지 아니함) 및 상기 링크 로컬에 위치한 하나 이상의 노드(node)로 상기 멀티캐스트 CID를 전송하는 제어부(도시되지 아니함)를 포함하는 MAC(520)을 포함한다.

상술한 네트워크 인터페이스(500)의 PHY(520) 및 MAC(530)의 구성 요소는 도 3 및 도 4를 통하여 상술한 본 발명에 따른 IPv6 기반의 와이어리스 네트워크에서 수행되는 멀티캐스트 CID를 생성/할당/매핑시키기 위한 방법을 수행하는 기능 모듈(functional module)로 설명한 것일 뿐, 이러한 기능 모듈의 명칭 변경 또는 세분화/합병(merge) 등 또한 본 발명에 따른 멀티캐스트 CID 관리 방법을 채용하고 있는 한 본 발명의 범주에 속하는 것이다.

도 6은 본 발명에 따른 IPv6 기반의 와이어리스 네트워크에서 멀티캐스트 CID를 할당하는 방법의 일례를 도시한 흐름도이다. 도 6은 도 3에서 설명한 본 발명에 따른 실시예 중에서 기지국(220)에서 그룹 별 멀티캐스트 CID를 생성하여 각 노드(210)으로 할당하는 실시예 2를 도시한 것이다.

도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 IPv6 기반의 와이어리스 네트워크에서 멀티캐스트 CID를 할당하는 방법의 일례는 크게 두 단계로 구분될 수 있다.

(1) 멀티캐스트 CID 학습(learning) 단계

모바일 스테이션(MS) 등의 각 노드(210)는 자신의 고유 MAC address를 유지한다(601). 또한 기지국(220)은 소정의 CID 테이블 수단에 생성된 그룹 별 멀티캐스트 CID를 유지한다(602). 노드(210)가 turn-on 되거나 새로운 링크 로컬로 진입한 경우 등 멀티캐스트 CID가 필요한 경우에는, 멀티캐스트 CID Request massage를 기지국(220)으로 전송한다(603). 이러한 멀티캐스트 CID Request massage는 도 4에서 상세히 설명하였으므로, 자세한 설명은 생략한다. 멀티캐스트 CID Request massage를 수신한 기지국(220)은 노드(210)의 MAC address에 대해 그룹 별 멀티캐스트 CID를 할당한다(604). 할당된 그룹 별 멀티캐스트 CID는 멀티캐스트 CID Response massage에 포함되어 노드(210)로 전송되고(605), 멀티캐스트 CID Response massage를 수신한 노드(210)는 해당 메시지에 포함된 그룹 별 멀티캐스트 CID를 자신의 MAC 드라이버 등의 MAC 계층 요소에 기록한다(606). 이러한 단계 601 내지 단계 606을 통하여 노드(210)는 해당 링크 로컬의 그룹 별 멀티캐스트 CID를 학습할 수 있다.

(2) 멀티캐스트 CID를 이용한 멀티캐스트 단계

단계 601 내지 단계 606을 통하여 그룹 별 멀티캐스트 CID를 학습한 노드(210)는 기지국(220)으로부터 전송되는 멀티캐스트 메시지를 수신한다(607). 해당 멀티캐스트 메시지에 포함된 멀티캐스트 CID를 기초로, 해당 멀티캐스트 메시지가 멀티캐스트라는 것 및 어떠한 그룹에 대한 멀티캐스트인지 여부를 판단한다. 노드(210)는 네트워크 인터페이스의 MAC 드라이버에 기록된 그룹 별 멀티캐스트 CID를 참조하여, 상기 멀티캐스트 메시지에 포함된 멀티캐스트 CID가 있는 경우에는 해당 멀티캐스트 메시지를 IP 계층으로 전달하여 해당 멀티캐스트 메시지에 따른 동작을 수행한다.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

예를 들어, 본 명세서에서는 IEEE 802.16 링크를 사용하는 경우를 중심으로 설명하였지만, 본 발명은 IEEE 802.16 이외의 와이어리스 네트워크에서 IPv6를 지원하기 위한 네트워크 기술에 대해서도 적용가능하다.

본 발명에 따르면, IPv6 기반의 IEEE 802.16 와이어리스 네트워크에서 멀티캐스트를 지원하기 위한 방법 및 이를 채용한 네트워크 인터페이스를 제공할 수 있다.

또한 본 발명에 따르면, IPv6 기반의 IEEE 802.16 와이어리스 네트워크에서 멀티캐스트를 지원하기 위하여 이더넷(Ethernet)에서의 멀티캐스트 MAC 어드레스 생성 방법을 응용한 멀티캐스트 CID 생성 및 할당 방법과 이를 채용한 네트워크 인터페이스를 제공할 수 있다.

또한 본 발명에 따르면, 그룹 별 멀티캐스트 CID를 통해 그룹 별 IPv6 멀티캐스트를 한번 전송하고 해당 링크 로컬에 속한 각 노드들은 전송된 패킷을 수신하도록 함으로써, 네이버 디스커버리를 위한 네트워크 오버헤드를 줄일 수 있다.

Claims

IPv6 기반의 와이어리스(wireless) 네트워크의 노드(node)에 포함되는 네트워크 인터페이스(Network Interface; NI)에 있어서,

하나 이상의 멀티캐스트 CID 및 상기 멀티캐스트 CID에 매핑된 상기 노드의 MAC 어드레스를 기록하는 MAC 드라이버(driver); 및

기지국(BS)으로부터 전송된 멀티캐스트 메시지를 수신하고, 상기 멀티캐스트 메시지가 상기 MAC 드라이버에 기록된 상기 멀티캐스트 CID를 포함하는 경우, 상기 멀티캐스트 메시지를 IP 계층(layer)으로 전송하는 제어부

를 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 인터페이스.
제1항에 있어서,

상기 제어부는 상기 IP 계층(layer)에서 멀티캐스트 IP address가 포함된 PDU(Protocol Data Unit)이 전달된 경우, 상기 PDU의 CID 필드에 상기 멀티캐스트 CID를 포함시켜 전송하는 것을 특징으로 하는 네트워크 인터페이스.
제1항에 있어서,

상기 멀티캐스트 CID는 (1) All-router 멀티캐스트 CID, (2) All-node 멀티캐스트 CID, 또는 (3) Solicited-node 멀티캐스트 CID 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 네트워크 인터페이스.
제3항에 있어서,

상기 멀티캐스트 CID는 상기 기지국(BS) 내의 링크 로컬(link local)에 대하여 잘 알려진(well-known) 값인 것을 특징으로 하는 네트워크 인터페이스.
제4항에 있어서,

상기 멀티캐스트 CID는 임의의(random) 16 비트열인 것을 특징으로 하는 네트워크 인터페이스.
제4항에 있어서,

상기 멀티캐스트 CID는 n 비트의 프리픽스(prefix) 및 16-n 비트의 포스트픽스(postfix)로 구성되고,

상기 All-router 멀티캐스트 CID, 상기 All-node 멀티캐스트 CID, 및 상기 Solicited-node 멀티캐스트 CID는 모두 동일한 프리픽스를 갖는 것을 특징으로 하는 네트워크 인터페이스.
제6항에 있어서,

상기 Solicited-node 멀티캐스트 CID의 포스트픽스는 상기 노드의 MAC address의 적어도 일부인 것을 특징으로 하는 네트워크 인터페이스.
제3항에 있어서,

상기 All-router 멀티캐스트 CID 및 상기 All-node 멀티캐스트 CID는 상기 기지국(BS)에서 생성된 것임을 특징으로 하는 네트워크 인터페이스.
제8항에 있어서,

상기 멀티캐스트 CID는 임의의(random) 16 비트열인 것을 특징으로 하는 네트워크 인터페이스.
제8항에 있어서,

상기 멀티캐스트 CID는 n 비트의 프리픽스(prefix) 및 16-n 비트의 포스트픽스(postfix)로 구성되고,

상기 All-router 멀티캐스트 CID, 상기 All-node 멀티캐스트 CID, 및 상기 Solicited-node 멀티캐스트 CID는 모두 동일한 프리픽스를 갖는 것을 특징으로 하는 네트워크 인터페이스.
제10항에 있어서,

상기 Solicited-node 멀티캐스트 CID의 포스트픽스는 상기 노드의 MAC address의 적어도 일부인 것을 특징으로 하는 네트워크 인터페이스.
제8항에 있어서,

상기 노드는 상기 기지국과 IEEE 802.16에 따른 메시지 또는 시그널링(signaling) 메시지를 송수신하여 상기 멀티캐스트 CID를 할당 받는 것을 특징으로 하는 네트워크 인터페이스.
제12항에 있어서,

상기 메시지는 상기 멀티캐스트 CID를 요청하는 요청 메시지 및 이에 대한 응답 메시지를 포함하고,

상기 요청 메시지는 메시지 타입(type) 정보 및 상기 노드의 MAC address를 포함하며,

상기 응답 메시지는 메시지 타입(type) 정보 및 상기 노드에 할당되는 상기 멀티캐스트 CID를 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 인터페이스.
제1항에 있어서,

상기 와이어리스 네트워크는 IEEE 802.16 네트워크인 것을 특징으로 하는 네트워크 인터페이스.
제1항에 있어서,

상기 노드는 모바일 스테이션(Mobile Station; MS) 또는 라우터(Router)인 것을 특징으로 하는 네트워크 인터페이스.
IPv6 기반의 와이어리스 네트워크의 기지국(Base Station)에 포함되는 네트워크 인터페이스(Network Interface; NI)에 있어서,

소정의 링크 로컬(link local)에서 사용되는 하나 이상의 멀티캐스트 CID를 기록하는 CID 테이블; 및

상기 링크 로컬에 위치한 하나 이상의 노드(node)로 상기 멀티캐스트 CID를 전송하는 제어부

를 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 인터페이스.
제16항에 있어서,

상기 멀티캐스트 CID는 (1) All-router 멀티캐스트 CID, (2) All-node 멀티캐스트 CID, 또는 (3) Solicited-node 멀티캐스트 CID 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 네트워크 인터페이스.
제17항에 있어서,

상기 제어부는 상기 All-router 멀티캐스트 CID 및 상기 All-node 멀티캐스트 CID를 생성하여 상기 CID 테이블에 기록하는 것을 특징으로 하는 네트워크 인터페이스.
제18항에 있어서,

상기 멀티캐스트 CID는 임의의(random) 16 비트열인 것을 특징으로 하는 네 트워크 인터페이스.
제18항에 있어서,

상기 멀티캐스트 CID는 n 비트의 프리픽스(prefix) 및 16-n 비트의 포스트픽스(postfix)로 구성되고,

상기 All-router 멀티캐스트 CID, 상기 All-node 멀티캐스트 CID, 및 상기 Solicited-node 멀티캐스트 CID는 모두 동일한 프리픽스를 갖는 것을 특징으로 하는 네트워크 인터페이스.
제20항에 있어서,

상기 Solicited-node 멀티캐스트 CID의 포스트픽스는 상기 노드의 MAC address의 적어도 일부인 것을 특징으로 하는 네트워크 인터페이스.
제18항에 있어서,

상기 제어부는 상기 노드와 IEEE 802.16에 따른 메시지 또는 시그널링(signaling) 메시지를 송수신하여 상기 멀티캐스트 CID를 할당하는 것을 특징으로 하는 네트워크 인터페이스.
제22항에 있어서,

상기 메시지는 상기 멀티캐스트 CID를 요청하는 요청 메시지 및 이에 대한 응답 메시지를 포함하고,

상기 요청 메시지는 메시지 타입(type) 정보 및 상기 노드의 MAC address를 포함하며,

상기 응답 메시지는 메시지 타입(type) 정보 및 상기 노드에 할당되는 상기 멀티캐스트 CID를 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 인터페이스.
제16항에 있어서,

상기 와이어리스 네트워크는 IEEE 802.16 네트워크인 것을 특징으로 하는 네트워크 인터페이스.
제16항에 있어서,

상기 노드는 모바일 스테이션(Mobile Station; MS) 또는 라우터(Router)인 것을 특징으로 하는 네트워크 인터페이스.
IPv6 기반의 와이어리스 네트워크에서 연결 식별자(Connection ID; CID)를 할당하는 방법에 있어서,

하나 이상의 멀티캐스트 CID를 기록하는 테이블을 유지하는 단계; 및

상기 테이블에 기록된 상기 멀티캐스트 CID를 학습(learn)하는 단계

를 포함하고,

상기 멀티캐스트 CID는 소정의 링크 로컬에 위치한 노드 및 기지국에 대해 잘 알려진(well-known) 것임을 특징으로 하는 CID 할당 방법.
IPv6 기반의 와이어리스 네트워크에서 연결 식별자(Connection ID; CID)를 할당하는 방법에 있어서,

하나 이상의 멀티캐스트 CID를 기록하는 테이블을 유지하는 단계; 및

상기 테이블에 기록된 상기 멀티캐스트 CID를 학습(learn)하는 단계

를 포함하고,

상기 멀티캐스트 CID는 소정의 링크 로컬에 위치한 기지국(BS)에서 생성된 것임을 특징으로 하는 CID 할당 방법.
제27항에 있어서,

상기 멀티캐스트 CID는 (1) All-router 멀티캐스트 CID, (2) All-node 멀티캐스트 CID, 또는 (3) Solicited-node 멀티캐스트 CID 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 CID 할당 방법.
제28항에 있어서,

상기 멀티캐스트 CID는 임의의(random) 16 비트열인 것을 특징으로 하는 CID 할당 방법.
제28항에 있어서,

상기 멀티캐스트 CID는 n 비트의 프리픽스(prefix) 및 16-n 비트의 포스트픽스(postfix)로 구성되고,

상기 All-router 멀티캐스트 CID, 상기 All-node 멀티캐스트 CID, 및 상기 Solicited-node 멀티캐스트 CID는 모두 동일한 프리픽스를 갖는 것을 특징으로 하는 CID 할당 방법.
제30항에 있어서,

상기 Solicited-node 멀티캐스트 CID의 포스트픽스는 상기 노드의 MAC address의 적어도 일부인 것을 특징으로 하는 CID 할당 방법.
제28항에 있어서,

상기 멀티캐스트 CID는 상기 기지국과 상기 링크 로컬에 위치하는 노드와 IEEE 802.16에 따른 메시지 또는 시그널링(signaling) 메시지를 송수신하여 할당 되는 것을 특징으로 하는 CID 할당 방법.
제32항에 있어서,

상기 메시지는 상기 멀티캐스트 CID를 요청하는 요청 메시지 및 이에 대한 응답 메시지를 포함하고,

상기 요청 메시지는 메시지 타입(type) 정보 및 상기 노드의 MAC address를 포함하며,

상기 응답 메시지는 메시지 타입(type) 정보 및 상기 노드에 할당되는 상기 멀티캐스트 CID를 포함하는 것을 특징으로 하는 CID 할당 방법.
제26항에 있어서,

상기 와이어리스 네트워크는 IEEE 802.16 네트워크인 것을 특징으로 하는 CID 할당 방법..
제26항에 있어서,

상기 노드는 모바일 스테이션(Mobile Station; MS) 또는 라우터(Router)인 것을 특징으로 하는 CID 할당 방법.