KR20070091067A - 이동망 환경에서의 다중 인터페이스를 이용한 자원예약방법 - Google Patents

이동망 환경에서의 다중 인터페이스를 이용한 자원예약방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 멀티 호밍 (multi-homing) 환경에서 복수 개의 CoA를 이용하여 복수 개의 네트워크 인터페이스를 통해 자원 예약을 수행할 수 있는 자원예약시스템 및 방법을 제안한다. 이를 위해 무선 단말이 복수의 무선 네트워크 인터페이스를 통해 액세스 가능한 복수의 액세스 라우터들 각각으로 경로 설정을 요청하는 문의 메시지를 전송한다. 상기 복수의 라우터들을 통해 상대 노드까지 연결되는 경로들이 공유하는 분기 라우터에서 상기 무선 단말로부터 각 경로 별로 전송된 문의 메시지에 기록된 경로 정보를 이용하여 상기 복수의 경로들 중 최적 경로를 결정한다. 그리고 상기 분기 라우터에서 상기 결정된 최적 경로를 통해 자원 예약 메시지를 전송하고, 상기 최적 경로 상에 존재하는 라우터들이 상기 자원 예약 메시지에 의해 자원을 예약하도록 한다.
무선 망, 멀티 호밍, CoA, 자원 예약, 경로 설정, 최적 경로

Description

이동망 환경에서의 다중 인터페이스를 이용한 자원예약방법{Resource reservation method using multiple interfaces in mobile environments}
도 1은 본 발명의 실시 예들을 적용하기 위한 멀티 호밍 (multi-homing) 환경의 이동 망을 보이고 있는 도면.
도 2는 본 발명의 제1실시 예에 따른 멀티 호밍 (multi-homing) 환경의 이동 망에서 최적 경로를 결정하는 절차를 보이고 있는 도면.
도 3은 본 발명의 제1실시 예를 위해 각 경로를 통해 전파되는 문의 메시지의 일 예를 보이고 있는 도면.
도 4는 MN이 희망하는 대역폭을 문의 메시지를 통해 제공하는 경우 최적 경로를 결정하는 일 예를 보이고 있는 도면.
도 5는 본 발명의 제1실시 예를 위해 최종 CRN을 결정하는 예를 보이고 있는 도면.
도 6은 본 발명의 제1실시 예에 의해 결정된 최적 경로를 설정하기 위해 자원을 예약하는 절차를 보이고 있는 도면.
도 7은 본 발명의 제1실시 예에 따른 멀티 호밍 (multi-homing) 환경의 이동 망에서 최적 경로를 설정하기 위한 시그널링 절차를 보이고 있는 도면.
도 8은 본 발명의 제1실시 예에서 부하를 분산하기 위한 하나의 방법으로써, 경로를 추가로 설정하는 절차를 보이고 있는 도면.
도 9는 추가 경로를 결정하는 최종 CRN을 지정하는 예를 보이고 있는 도면.
도 10은 본 발명의 제1실시 예에 따라 결정된 추가 경로를 설정하는 절차를 보이고 있는 도면.
도 11은 본 발명의 제1실시 예에 따른 멀티 호밍 (multi-homing) 환경의 이동 망에서 추가 경로를 설정하기 위한 시그널링 절차를 보이고 있는 도면.
도 12는 본 발명의 제1실시 예에 따른 멀티 호밍 (multi-homing) 환경의 이동 망에서 다중 경로를 결정하는 절차를 보이고 있는 도면.
도 13은 본 발명의 제1실시 예에 따른 다중 경로의 설정을 위해 최종 CRN을 결정하는 예를 보이고 있는 도면.
도 14는 다중 경로를 통해 트래픽을 처리하는 멀티 호밍 (multi-homing) 환경의 이동 망에서 통합 세션 ID (BOUND_SESSION_ID)를 설정한 예를 보이고 있는 도면.
도 15는 본 발명의 제2실시 예에 따른 멀티 호밍 (multi-homing) 환경의 이동 망에서 최적 경로를 결정하는 절차를 보이고 있는 도면.
도 16은 본 발명의 제2실시 예에 의해 결정된 최적 경로를 설정하기 위해 자원을 예약하는 절차를 보이고 있는 도면.
도 17은 본 발명의 제2실시 예에 따른 멀티 호밍 (multi-homing) 환경의 이동 망에서 최적 경로를 설정하기 위한 시그널링 절차를 보이고 있는 도면.
도 18은 본 발명의 제2실시 예에서 부하를 분산하기 위한 하나의 방법으로 써, 경로를 추가로 결정하는 절차를 보이고 있는 도면.
도 19는 본 발명의 제2실시 예에 따라 결정된 추가 경로를 설정하는 절차를 보이고 있는 도면.
도 20은 본 발명의 제1실시 예에 따른 멀티 호밍 (multi-homing) 환경의 이동 망에서 추가 경로를 설정하기 위한 시그널링 절차를 보이고 있는 도면.
본 발명은 멀티 호밍 (multi-homing) 환경에서의 자원예약시스템 및 방법에 관한 것으로, 특히 복수 개의 CoA를 이용하여 복수개의 네트워크 인터페이스를 통해 자원 예약을 수행할 수 있는 자원예약시스템 및 방법에 관한 것이다.
통상적으로 이동 망 (Mobile Network)에서는 이동 노드 (Mobile Node; MN)에 대해 멀티미디어 응용 서비스의 서비스 품질 (Quality of Service; QoS)이 보장되어야 한다. 뿐만 아니라 상기 멀티미디어 응용 서비스의 QoS는 MN에 의한 핸드오버 (Hand Over; H/O)가 발생할지라도 보장되어야 한다.
이와 같이 이동 망에서는 QoS의 보장을 위해 자원 예약 상태관리 방식이 사용된다. 상기 자원 예약 상태관리 방식은 세션 별로 일정 자원을 미리 예약함으로써, 지속적으로 QoS를 보장하도록 한다.
상기 자원 예약 상태관리 방식으로 기존에 제안된 프로토콜에는 RSVP(Resource ReSerVation Protocol), E-RSVP, MRSVP, RSVP Tunnel, CORP, H-MRSVP(Hierarchical Mobile RSVP) 등이 있다.
한편 멀티 호밍 (multi-homing) 환경의 이동 망에서는, 복수의 경로들 중 최적의 경로를 선택할 수 있어야 한다. 상기 멀티 호밍 (multi-homing) 환경은 복수의 네트워크 인터페이스를 가지는 MN이 각 네트워크 인터페이스를 이용하여 서로 다른 경로를 설정할 수 있는 통신 환경을 말한다.
전술한 바에 따르면, 멀티 호밍 (multi-homing) 환경의 이동 망에서도 QoS의 보장을 위한 자원 예약 상태관리 방안이 마련되어야 할 것이다. 하지만 기존에 제안된 자원 예약 상태관리를 위한 프로토콜들은 공통적으로 멀티 호밍 환경을 고려하고 있지 않다.
따라서 멀티 호밍 (multi-homing) 환경의 이동 망에서의 자원 예약 상태관리 방안을 마련하는 것이 절실히 요구된다. 이때 멀티 호밍 (multi-homing) 환경에서 복수의 경로들로 부하를 분산시키는 것이 고려되어야 할 것이다.
상술한 바를 달성하기 위해, 본 발명은 멀티 호밍 (multi-homing) 환경의 이동 망에서의 자원 예약 상태관리시스템 및 자원 예약 상태관리 방법을 제공한다.
또한 본 발명은 멀티 호밍 (multi-homing) 환경의 이동 망에서 복수의 경로들 중 최적의 경로를 설정하는 자원 예약 상태관리시스템 및 자원 예약 상태관리 방법을 제공한다.
또한 본 발명은 멀티 호밍 (multi-homing) 환경의 이동 망에서 각 경로 별로 사용할 수 있는 자원 양을 고려하여 최적이 경로를 설정하는 자원 예약 상태관리시스템 및 자원 예약 상태관리 방법을 제공한다.
또한 본 발명은 멀티 호밍 (multi-homing) 환경의 이동 망에서 각 경로 별로 사용할 수 있는 자원 양과 지연 시간을 고려하여 최적의 경로를 설정하는 자원 예약 상태관리시스템 및 자원 예약 상태관리 방법을 제공한다.
또한 본 발명은 멀티 호밍 (multi-homing) 환경의 이동 망에서 최적의 경로가 설정된 상태에서 추가 경로를 설정하는 자원 예약 상태관리시스템 및 자원 예약 상태관리 방법을 제공한다.
또한 본 발명은 멀티 호밍 (multi-homing) 환경의 이동 망에서 복수의 경로들로 부하를 분산시키는 자원 예약 상태관리시스템 및 자원 예약 상태관리 방법을 제공한다.
또한 본 발명은 멀티 호밍 (multi-homing) 환경의 이동 망에서 복수의 경로들로 부하를 분산하는 경우 상기 복수의 경로들이 공유할 수 있는 경로에 대해 하나의 결속 식별자를 부여하는 자원 예약 상태관리시스템 및 자원 예약 상태관리 방법을 제공한다.
또한 본 발명은 인터넷 프로토콜 (Internet Protocol; IP)을 기반으로 하는 이동 망에서 이동 노드의 멀티 호밍 특성을 고려하여 자원을 예약함으로써, 가용 자원이 충분한 무선 네트워크 인터페이스를 통해 자원을 예약할 수 있는 자원 예약 상태관리시스템 및 자원 예약 상태관리 방법을 제공한다.
전술한 바를 달성하기 위한 제1견지에 있어, 본 발명은 무선 단말이 복수의 무선 네트워크 인터페이스를 통해 액세스 가능한 복수의 액세스 라우터들 각각으로 경로 설정을 요청하는 문의 메시지를 전송하고, 상기 복수의 라우터들을 통해 상대 노드까지 연결되는 경로들이 공유하는 분기 라우터에서 상기 무선 단말로부터 각 경로 별로 전송된 문의 메시지에 기록된 경로 정보를 이용하여 상기 복수의 경로들 중 최적 경로를 결정하고, 상기 분기 라우터에서 상기 결정된 최적 경로를 통해 자원 예약 메시지를 전송하고, 상기 최적 경로 상에 존재하는 라우터들이 상기 자원 예약 메시지에 의해 자원을 예약하도록 하는 멀티 호밍 환경의 이동 망에서 복수의 무선 네트워크 인터페이스를 구비하는 무선 단말에 대한 자원예약방법을 제안한다.
전술한 바를 달성하기 위한 제2견지에 있어, 본 발명은 상기 무선 단말이 복수의 무선 네트워크 인터페이스를 통해 액세스 가능한 복수의 액세스 라우터들 각각으로 경로 설정을 요청하는 문의 메시지를 전송하고, 상기 복수의 라우터들을 통해 상대 노드까지 연결되는 경로들이 공유하는 분기 라우터에서 상기 무선 단말로부터 각 경로 별로 전송된 문의 메시지에 기록된 경로 정보를 이용하여 상기 복수의 경로들 중 적어도 두 개의 경로를 결정하고, 상기 분기 라우터에서 전체 할당 대역폭을 상기 결정된 적어도 두 개의 경로에 대해 대역폭을 분산하여 할당하고, 상기 분기 라우터에서 상기 적어도 두 개의 경로를 통해 자원 예약 메시지를 전송하고, 상기 적어도 두 개의 경로 상에 존재하는 라우터들이 상기 자원 예약 메시지에 의해 자원을 예약하도록 하는 멀티 호밍 환경의 이동 망에서 복수의 무선 네트워크 인터페이스를 구비하는 무선 단말에 대한 자원예약방법을 제안한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명에서는 멀티 호밍 (multi-homing) 환경의 이동 망에서 자원 예약 상태관리를 위한 자원 예약 상태관리시스템 및 자원 예약 상태관리 방법을 제안할 것이다. 이때 MN이 서빙 셀 (Serving Cell)로부터 타깃 셀 (Target Cell)로 이동하는 핸드오버 상황을 고려한다.
이를 위해 본 발명에서는 MN이 타깃 셀로 진입할 시 복수의 경로들 중 최적 경로를 결정하는 방안과, 상기 결정된 최적 경로에 대한 자원을 예약하여 원하는 트래픽 (traffic)을 처리하는 방안에 대해 구체적으로 살펴볼 것이다.
그리고 트래픽 처리를 위해 이미 설정된 최적 경로 외의 추가 경로를 결정하고, 상기 추가 경로에 대한 자원을 예약하여 트래픽을 분산 처리하는 방안에 대해서도 구체적으로 살펴볼 것이다. 뿐만 아니라 본 발명에서는 MN이 타깃 셀로 진입할 시 복수의 경로들 중 적어도 두개의 최적 경로를 결정하는 방안과, 상기 결정된 적어도 두 개의 최적 경로에 대한 자원을 예약하여 원하는 트래픽 (traffic)을 분 산 처리하는 방안에 대해서도 구체적으로 살펴볼 것이다.
한편 본 발명에서는 최적 경로 또는 추가 경로의 설정을 위한 자원 예약이 수신측의 요구에 의해 수행되는 방안 (Receiver-initiated)과 송신측의 요구에 의해 수행되는 방안 (Sender-initiated)을 서로 다른 실시 예로써 제안한다. 본 발명에서는 수신측을 상대노드 (Correspondent Node; CN)라 가정하고, 송신측을 MN이라 가정한다.
우선 본 발명에서 사용할 용어들에 대해 정의하면 다음과 같다.
- 이동 노드 (Mobile Node; MN) : 복수의 무선 네트워크 인터페이스를 구비한 단말로써, 각 무선 네트워크 인터페이스를 이용하여 서로 다른 경로를 설정할 수 있음.
- 액세스 라우터 (Access Router; AR) : 액세스 포인트 (Access Point; AP)를 통해 MN과 직접 연결될 수 있는 라우터.
- 이전 액세스 라우터 (Old Access Router; OAR) : 핸드오버가 완료되지 전에 MN이 연결된 라우터.
- 인접 액세스 라우터 (Neighborhood Access Router; NAR) : MN이 핸드오프를 통해 이동할 수 있는 라우터.
- 타깃 액세스 라우터 (Target Access Router; TAR) : NAR 중에서 MN이 핸드오프 시에 경로 설정을 시도할 수 있는 라우터.
- 분기 라우터 노드 (Crossover Router Node; CRN) : MN이 OAR을 통해 설정한 기존 경로 (Old Path)와 NAR을 통해 설정할 수 있는 새로운 경로 (New Path)가 분기되는 라우터.
- 상대노드 (Correspondent Node; CN) : MN이 특정 세션에 대응한 트래픽 데이터를 전송할 목적지.
- 중계 라우터 (Relay Router; RR) : 기존 경로 (Old Path)에서 CRN과 OAR 사이에 존재하는 라우터와, 새로운 경로 (New Path)에서 CRN과 TAR 사이에 존재하는 라우터 및 기존 경로 (Old Path) 또는 새로운 경로 (New Path)에서 CRN과 CN 사이에 존재하는 라우터.
도 1은 본 발명의 실시 예들을 적용하기 위한 멀티 호밍 (multi-homing) 환경의 이동 망을 보이고 있는 도면이다. 상기 도 1에서 보이고 있는 멀티 호밍 (multi-homing) 환경의 이동 망은 핸드오버 상황을 고려하고 있다.
상기 도 1을 참조하면, MN은 OAR에 연결된 상태에서 핸드오버가 필요한지를 판단한다. 상기 핸드오버가 필요한 지에 대한 판단은 OAR 또는 NAR (AR #1, AR#2, AR #3)로부터 수신되는 신호 세기에 의해 이루어진다. 예컨대 상기 MN은 OAR로부터 수신되는 신호의 세기가 임계 값 이하로 감소하는지, 또는 NAR (AR #1, AR #2, AR #3)로부터 수신되는 신호의 세기가 임계 값 이상으로 증가하는지를 검사하여 핸드오버가 필요한지를 판단한다.
상기 MN은 핸드오버가 요구될 시, NAR (AR #1, AR #2, AR #3)를 TAR로 하는 핸드오버를 수행한다. 이때 상기 MN은 핸드오버를 통해 복수의 경로들 중 적어도 하나의 최적 경로를 결정한다. 상기 복수의 경로들은 상기 TAR (AR #1, AR #2, AR #3) 각각을 통해 설정될 수 있는 경로이다. 상기 최적 경로는 복수의 경로들 각각이 가지는 자원 양 (일 예로 대역폭 (Bandwidth; BW)) 또는 지연 시간 중 적어도 하나에 의해 결정된다.
전술한 바에 의해 적어도 하나의 최적 경로가 결정되면, 상기 결정된 최적 경로의 사용을 위한 자원을 할당하여 상기 적어도 하나의 최적 경로를 설정한다. 상기 최적 경로의 사용을 위한 자원의 할당은 상기 최적 경로 상에 존재하는 CRN, RR, TAR 각각에서 이루어진다. 상기 MN은 상기 최적 경로에 대해 할당된 자원을 사용하여 상기 최적 경로를 통해 트래픽 데이터를 전송한다. 상기 트래픽 데이터는 무선 방송 서비스, 차세대 이동통신 서비스, 무선 지역 망 서비스에 대응한 데이터가 될 수 있다.
상기 최적 경로가 설정된 상태에서 추가 자원이 필요하면, 상기 복수의 경로들 중 최적 경로로 결정되지 않은 나머지 경로로부터 추가 경로를 결정한다. 상기 추가 경로로 결정되면, 상기 추가 경로의 사용을 위한 자원을 할당하여 상기 추가 경로를 설정한다. 상기 추가 경로의 사용을 위한 자원의 할당은 상기 추가 경로 상에 존재하는 CRN, RR, TAR 각각에서 이루어진다. 상기 MN은 상기 최적 경로 및 상기 추가 경로에 대해 할당된 자원을 사용하여 상기 최적 경로와 상기 추가 경로를 통해 트래픽 데이터를 전송한다.
만약 복수의 최적 경로가 설정되거나 추가 경로가 설정되었다면, 상기 복수의 경로들의 공유 경로에 대해 하나의 결속 식별자 (Bound Session)를 부여한다. 이는 복수의 경로를 통해 최종 CRN에서 집화된 트레픽 데이터에 대한 처리를 간소 화하기 위함이다. 상기 최종 CRN은 CRN 중에서 모든 설정 경로들이 모여지는 지점에 해당하는 CRN을 지칭한다. 따라서 최종 CRN으로부터 CN 사이에서는 하나의 결속 식별자 (Bound Session)가 사용된다. 상기 도 1에서는 CRN #3이 최종 CRN이 된다.
상기 도 1에서는 도시하고 있지 않으나 각 CRN과 TAR 사이에는 RR이 존재할 수 있으며, 최종 CRN과 CN 사이에도 RR이 존재할 수 있다.
A. 제1실시 예
이하 본 발명의 제1실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.
후술 될 본 발명의 제1실시 예에서는 수신측, 즉 CN의 요청에 의해 복수의 경로들 중 적어도 하나의 최적 경로에 대한 자원을 할당하고, 필요에 따라 추가 경로에 대한 자원을 할당하는 수신측 초기화 방식 (Receiver_initiated 방식)에 대한 구체적인 동작을 살펴볼 것이다.
앞에서도 밝힌 바와 같이 상기 수신측 초기화 방식 (Receiver_initiated 방식)은 수신측 (즉, CN)이 자원 예약 메시지 (RESERVE MESSAGE)를 전송하고, 이에 대응하여 송신측 (즉, MN)이 응답 메시지(ACK MESSAGE)를 전송하여 자원을 예약하는 방식이다. 여기서, 응답 메시지는 선택 사항이다.
A-1. 최적 경로 설정
이하 본 발명의 제1실시 예에서 제안하는 멀티 호밍 (multi-homing) 환경의 이동 망에서 복수의 경로들 중 최적 경로를 설정하는 동작에 대해 구체적으로 설명 한다.
본 발명의 제1실시 예에서 제안하는 최적 경로의 설정은 최적 경로를 결정하는 절차와, 상기 결정된 최적 경로에서 사용할 자원을 예약하여 최적 경로를 설정하는 절차로 구분할 수 있다.
a. 최적 경로 결정
도 2는 본 발명의 제1실시 예에 따른 멀티 호밍 (multi-homing) 환경의 이동 망에서 최적 경로를 결정하는 절차를 보이고 있는 도면이다. 상기 도 2에서는 MN이 기존 셀로부터 새로운 셀로 이동하여 핸드오버를 수행하는 것을 가정하며, 상기 핸드오버를 수행하기 전의 동작에 대한 구체적인 설명은 생략한다. 그리고 새로운 셀 내에 액세스가 가능한 세 개의 라우터가 존재한다고 가정한다. 즉 새로운 셀에는 세 개의 AR이 존재한다고 가정한다.
상기 도 2를 참조하면, MN은 새로운 셀 내에서 액세스 가능한 세 개의 라우터 (AR #1, AR #2, AR #3) 각각으로 문의 메시지 (QUERY MESSAGE)를 전송한다. 상기 문의 메시지는 경로를 구분하기 위한 식별자 (Care of Address; CoA)를 가진다. 상기 CoA로는 근원지 주소 (Source Address)로써, Mobile IP가 사용될 수 있다. 상기 도 2에서는 AR #1로 전송되는 문의 메시지에 CoA #1이 설정되고, AR #2로 전송되는 문의 메시지에 CoA #2가 설정되며, AR #3으로 전송되는 문의 메시지에 CoA #3이 설정됨을 가정한다.
상기 AR #1로 전송된 문의 메시지는 CRN #1을 경유하여 최종 CRN인 CRN #3으 로 전파된다. 상기 AR #2로 전송된 문의 메시지는 CRN #2을 경유하여 상기 CRN #3으로 전파된다. 상기 AR #3으로 전송된 문의 메시지는 상기 CRN #3으로 전파된다. 상기 도 2에서는 AR과 CRN이 일대일로 대응하는 구조를 보이고 있다. 하지만 복수의 AR이 하나의 CRN을 공유할 수도 있다.
따라서 상기 CRN #3은 각 경로를 통해 전파되는 문의 메시지들을 수신한다. 상기 CRN #3은 상기 문의 메시지들이 가지는 가용 자원 정보를 이용하여 최적 경로를 결정한다. 상기 가용 자원 정보는 해당 경로에서 할당할 수 있는 대역폭 정보이다. 상기 대역폭 정보는 해당 경로 상에 존재하는 라우터들 각각에서 할당이 가능한 대역폭들 중 최소 대역폭이다. 상기 CRN #3은 MN이 희망하는 대역폭의 할당이 가능한 경로를 최적 경로로 결정한다.
상기 CRN #3은 최적 경로를 결정함에 있어 상기 문의 메시지의 도달 순서 (Arrival Order)를 추가로 고려할 수 있다. 하지만 상기 도달 순서를 추가로 고려하기 위해서는 CRN #3에서 MN에서 희망하는 대역폭을 확인할 수 있어야 한다. 예컨대 문의 메시지를 통해 MN이 희망하는 대역폭 정보가 제공되어야 한다.
상기 도달 순서를 추가로 고려하는 경우는 MN이 희망하는 대역폭의 할당이 가능한 복수의 경로가 존재할 때이다. 만약 MN이 희망하는 대역폭의 할당이 가능한 경로가 복수라면, 가장 먼저 문의 메시지가 도달된 경로를 최적 경로로 결정한다. 상기 문의 메시지가 가장 먼저 도달되었다는 것은 전송 지연이 최소임을 암시한다고 볼 수 있기 때문이다.
하기 <표 1>은 가용 자원 정보와 도달 순서를 참조하여 CRN #3이 최적 경로 를 결정하기 위해 작성할 수 있는 테이블의 일 예를 보이고 있다.
CoA 가용 자원 정보 도달 순서
CoA #2 5 Mbps 1
CoA #1 3 Mbps 2
CoA #3 2 Mbps 3
상기 <표 1>을 참조할 때, 가용 자원 정보만을 고려하면 CoA #2에 대응하는 경로가 최적 경로로 결정될 것이다. 하지만 MN으로부터 요청된 대역폭이 3 Mbps라 가정하면, CoA #1도 최적 경로로써의 조건을 만족한다. 이와 같이 최적 경로로써의 조건을 만족하는 경로가 복수인 경우, 도달 순서가 빠른 CoA #2에 대응하는 경로를 최적 경로로 결정한다.
도 3은 본 발명의 제1실시 예를 위해 각 경로를 통해 전파되는 문의 메시지의 일 예를 보이고 있는 도면이다.
상기 도 3을 통해 알 수 있듯이 문의 메시지는 해당 경로 상에 존재하는 라우터가 할당 가능한 대역폭 정보, 즉 가용 자원 정보를 기록할 수 있는 자원 객체 영역 (Resource Object field)을 가진다. 따라서 문의 메시지를 수신한 라우터는 자신이 할당할 수 있는 대역폭 정보를 자원 상태 영역 (Resource Object field)에 가용 자원 정보로 기록한다.
하지만 경로 상에 존재하는 모든 라우터들이 자신이 할당할 수 있는 대역폭 정보를 가용 자원 정보로 기록하기 위해서는 자원 상태 영역 (Resource Object field)의 크기에 대한 부담이 있다. 따라서 바람직하기로는 자원 상태 영역 (Resource Object field)에는 해당 경로에서 지원할 수 있는 최소의 대역폭 정보만이 가용 자원 정보로 기록되도록 한다.
예컨대 상기 해당 경로에 존재하는 라우터들 중 첫 번째 라우터 (AR)는 자신이 할당할 수 있는 대역폭 정보를 가용 자원 정보로 기록한다. 그리고 나머지 라우터들은 자신이 할당할 수 있는 대역폭보다 큰 대역폭 정보가 자원 상태 영역 (Resource Object field)에 기록되어 있을 때에만 가용 자원 정보를 자신이 할당할 수 있는 대역폭 정보로 갱신한다.
도 4는 MN이 희망하는 대역폭을 문의 메시지를 통해 제공하는 경우 최적 경로를 결정하는 일 예를 보이고 있는 도면이다. 상기 도 4에서 보이고 있는 예는 경로 상에 존재하는 라우터들이 MN에서 요청한 대역폭을 할당할 수 없을 시에 해당 문의 메시지를 폐기하고, 폐기되지 않은 문의 메시지에 의해 최적 경로를 결정함을 제안한다.
상기 도 4를 참조하면, MN은 AR #1, AR #2, AR #3 각각에 대해 고유한 CoA를 부여한 문의 메시지를 전송한다. 상기 AR #1, AR #2, AR #3 각각은 수신한 문의 메시지로부터 상기 MN이 할당을 요청한 대역폭을 확인한다. 그리고 자신이 가지는 가용 자원이 상기 확인한 대역폭을 만족하는지를 판단한다. 만약 MN에서 요청한 대역폭을 할당할 수 없다면, 해당 문의 메시지는 더 이상 전파되지 않는다. 즉 해당 문의 메시지는 최종 경로를 결정하는데 영향을 미치지 못한다. 상기 문의 메시지의 전파를 차단한 AR은 해당 문의 메시지를 드롭 (drop)되었음을 상기 MN에게 통보한다. 상기 도 4에서는 AR #3에서 문의 메시지의 전파를 차단한 예를 보이고 있다. 하기 <표 2>에서는 상기 AR #3에서 문의 메시지의 전파를 차단한 일 예를 보이고 있다.
CoA 가용 자원 정보 AR 인덱스 요청 대역폭 결과
CoA #2 7 Mbps #2 4 Mbps Pass
CoA #1 5 Mbps #1 Pass
CoA #3 2 Mbps #3 Drop
상기 <표 2>를 참조하면, MN은 문의 메시지를 통해 4 Mbps의 대역폭을 할당하여 줄 것을 요청하였다. 이에 대응하여 AR #2는 가용 자원이 7 Mbps이므로 해당 문의 메시지를 다음 라우터로 전파한다. AR #1은 가용 자원이 5 Mbps이므로 해당 문의 메시지를 다음 라우터로 전파한다. 하지만 AR #3은 가용 자원이 2 Mbps이므로 해당 문의 메시지를 다음 라우터로 전파하지 않는다.
상기 도 4를 참조한 설명에서는 AR에서의 동작만을 설명하였다. 하지만 각 경로 별로 CRN과 AR 사이에 존재하는 RR에서도 동일한 절차에 의해 해당 문의 메시지의 전파를 차단할 수 있다.
도 5는 본 발명의 제1실시 예를 위해 최종 CRN을 결정하는 예를 보이고 있다. 앞에서 살펴본 바에 의해 최적 경로를 결정하기 위해서는 최종 CRN을 결정할 수 있어야 한다.
상기 도 5를 참조하면, MN에 의해 전송된 CoA #1을 가지는 제1문의 메시지는 CRN #1과 CRN #2를 통해 CRN #3으로 전파된다. 상기 MN에 의해 전송된 CoA #2를 가지는 제2문의 메시지는 CRN #2를 통해 CRN #3으로 전파된다. 그리고 MN에 의해 전송된 CoA #3을 가지는 제3문의 메시지는 CRN #3으로 전파된다.
상기 CRN #1, CRN #2, CRN #3은 수신된 문의 메시지에 기록된 관련 정보에 의해 자신이 최종 CRN인지를 판단한다. 상기 관련 정보는 CRN 확인 플래그 (CRN Discovery flag, 이하 "CD 플래그"라 칭함)와, 구분 식별자로 이루어진다.
상기 CD 플래그에는 MN이 가지는 무선 네트워크 인터페이스의 개수, 즉 문의 메시지가 전송되는 경로의 수와, 현재 까지 경유한 CRN의 수가 기록된다. 상기 도 5에서는 세 개의 경로를 가정하고 있으므로, 모든 문의 메시지의 CD 플래그에는 "3"이 기록되어 있을 것이다.
상기 구분 식별자는 자신이 해당 문의 메시지를 몇 번째로 수신하였는지를 확인할 수 있는 정보이다. 상기 구분 식별자로는 숫자를 이용하거나 영어 알파벳을 이용할 수 있다. 예컨대 처음으로 문의 메시지를 수신한 CRN은 "1" 또는 "F"를 구분 식별자로 기록하며, 두 번째로 문의 메시지를 수신한 CRN은 "2" 또는 "M"을 구분 식별자로 기록한다. 그리고 마지막으로 문의 메시지를 수신한 CRN은 "3" 또는 "L"을 구분 식별자로 기록한다.
CRN #1은 제1문의 메시지에 기록된 CD 플래그와 구분 식별자를 검토한다. 그리고 자신이 상기 제1문의 메시지에 대응한 최종 CRN인지를 확인한다.
상기 CRN #1은 자신이 상기 제1문의 메시지에 대응한 최종 CRN이 아님을 확인하면, 상기 제1문의 메시지에 구분 식별자를 기록한 후 CRN #2로 전달한다. 상기 CRN #1은 상기 제1문의 메시지를 처음으로 수신하였으므로, 구분 식별자에 "1" 또는 "F"를 기록한다.
상기 CRN #2는 제1문의 메시지 또는 제2문의 메시지를 수신할 것이다. 상기 CRN #2는 상기 제1문의 메시지 또는 제2문의 메시지에 기록된 CD 플래그를 검토한다. 그리고 자신이 상기 제1문의 메시지 또는 제2문의 메시지에 대응한 최종 CRN인지를 확인한다.
상기 CRN #2는 자신이 상기 제1문의 메시지 또는 제2문의 메시지에 대응한 최종 CRN이 아님을 확인하면, 상기 제1문의 메시지 또는 제2문의 메시지에 구분 식별자를 기록한 후 CRN #3으로 전달한다. 상기 CRN #2는 상기 제1문의 메시지를 두 번째로 수신하였으므로, 구분 식별자에 "2" 또는 "M"을 기록한다.
상기 CRN #3은 상기 제1문의 메시지 또는 상기 제2문의 메시지 또는 제3문의 메시지를 수신할 것이다. 상기 CRN #3은 상기 제1문의 메시지 또는 상기 제2문의 메시지 또는 제3문의 메시지에 기록된 CD 플래그를 검토한다. 그리고 자신이 상기 제1문의 메시지 또는 상기 제2문의 메시지 또는 제3문의 메시지에 대응한 최종 CRN인지를 확인한다.
상기 CRN #3은 자신이 상기 제1문의 메시지 또는 상기 제2문의 메시지 또는 제3메시지에 대응한 최종 CRN임을 확인한다. 이는 상기 제1문의 메시지에 자신이 기록할 구분 식별자와 CD 플래그가 일치하기 때문이다. 즉 상기 CRN #3에서 기록할 구분 식별자가 상기 제1문의 메시지를 세 번째로 수신하였음을 나타내는 "3" 또는 "L"이기 때문이다.
한편 상기 CRN #3은 상기 제1문의 메시지와 동일한 근원지 주소를 가지는 제2문의 메시지와 제3문의 메시지에 대해서도 자신이 최종 CRN이라 판단한다. 따라서 상기 CRN #3은 상기 제1 내지 제3문의 메시지에 의해 최적 경로를 결정할 수 있다.
전술한 바는 하기 <표 3>으로 정리될 수 있다.
CoA CD flag CRN #1 CRN #2 CRN #3
CoA #1 (v/3) F M L
CoA #2 (v/3) F M
CoA #3 (v/3) F
상기 <표 3>에서 볼 수 있듯이 제1 내지 제3문의 메시지의 CD 플래그에는 문의 메시지가 전송되는 경로 수인 "3"이 공통적으로 기록되어 있다. 그리고 제1문의 메시지에는 CRN #1에 의해 "F"가 구분 식별자로 기록되며, CRN #2에 의해 "M"이 구분 식별자로 기록되며, CRN #3에 의해 "L"이 구분 식별자로 기록됨을 확인할 수 있다. 제2문의 메시지에는 CRN #2에 의해 "F"가 구분 식별자로 기록되며, CRN #3에 의해 "M"이 구분 식별자로 기록됨을 확인할 수 있다. 마지막으로 제3문의 메시지에는 CRN #3에 의해 "F"가 구분 식별자로 기록됨을 확인할 수 있다.
b. 자원 예약
도 6은 본 발명의 제1실시 예에 의해 결정된 최적 경로를 설정하기 위해 자원을 예약하는 절차를 보이고 있는 도면이다. 상기 도 6에서는 새로운 셀 내에 액세스가 가능한 세 개의 라우터가 존재한다고 가정한다. 즉 새로운 셀에는 세 개의 AR이 존재한다고 가정한다. 그리고 상기 도 6에서는 최적 경로가 AR #2를 이용한 경로임을 가정하고 있다.
상기 도 6을 참조하면, 최적 경로에 대응한 CRN #2는 자원 예약 메시지 (RESERVE MESSAGE)를 최적 경로 상에 존재하는 AR #2로 전송한다. 상기 자원 예약 메시지의 전송을 위해 상기 최적 경로를 결정할 시 사용된 CoA #2가 이용될 수 있다. 한편 상기 CRN #2는 상기 자원 예약 메시지를 전송하기 전에 상기 최적 경로를 위한 자원 할당을 예약한다.
상기 자원 예약 메시지를 수신한 상기 AR #2는 상기 최적 경로를 위한 자원 할당을 예약한다. 상기 AR #2는 자원 예약 메시지를 MN으로 전송한다. 상기 MN은 상기 자원 예약 메시지를 수신함으로써, CoA #2에 대응한 경로가 최적 경로로 결정되었으며, 상기 최적 경로를 위한 자원 할당이 예약되었음을 확인한다.
한편 상기 CRN #2는 CN측으로 자원 예약 메시지를 전송한다. 상기 자원 예약 메시지에 의해 기존의 자원 예약 상태를 갱신한다. 즉 CoA를 이용하여 플로우 ID를 갱신한다. 여기서 플로우 ID는 하나의 데이터 통신 경로를 식별하기 위한 식별 ID로써, 송신측 주소와 수신측 주소 등으로 구성된다. 그리고 상기 자원 예약 메시지에 의해 상기 CRN #2와 CN 사이의 경로를 위한 자원 할당을 예약한다.
상기 CRN #2는 자원 예약 해제 메시지 (TEARDOWN MESSAGE)를 핸드오프 전에 설정된 이전 경로 (Old Path)를 통해 전송한다. 따라서 OAR을 포함하여 상기 기존 경로 상에 존재하는 라우터들의 자원 예약 상태를 해제한다. 이로써 기존 경로를 위해 더 이상이 자원 예약을 이루어지지 않게 된다.
따라서 CRN #2과 MN을 연결하는 새로운 경로를 위한 자원 할당되고, 상기 CRN #2와 CN 간을 연결하는 기존 경로를 위한 할당 자원을 유지한다. 그리고 OAR과 CRN #2를 연결하는 기존 경로를 위한 자원을 해제된다.
전술한 바에 설명에서는 최적 경로에 대응한 CRN에서 최적 경로의 설정을 위해 자원을 예약하는 예를 설명하였다. 그렇지 않고 최적 경로를 결정한 최종 CRN에서 최적 경로의 설정을 위해 자원을 예약하도록 구현할 수 있음은 당업자에게 자명할 것이다. 한편 최적 경로에 대응한 CoA를 이용한 자원 예약이 성공적으로 이루어지지 않을 경우, 차선의 최적 경로, 즉 우선 순위가 다음으로 높은 경로에 대응한 CoA를 이용하여 자원 예약을 수행하도록 한다.
c. 최적 경로 설정을 위한 시그널링
도 7은 본 발명의 제1실시 예에 따른 멀티 호밍 (multi-homing) 환경의 이동 망에서 최적 경로를 설정하기 위한 시그널링 절차를 보이고 있는 도면이다.
상기 도 7을 참조하면, MN으로부터 전송되는 제1문의 메시지는 AR #1, CRN #1, CRN #2을 거쳐 CRN #3으로 연결되는 제1경로를 통해 전파된다 (710단계). 상기 제1문의 메시지는 CoA #1을 가진다. 상기 제1문의 메시지는 상기 제1경로를 통해 전파되는 중에 상기 제1경로에서의 가용 자원 정보가 기록된다. 상기 가용 자원 정보는 상기 제1경로 상에 존재하는 라우터들 중 최소의 가용 자원을 가지는 라우터에 의해 기록된다.
상기 MN으로부터 전송되는 제2문의 메시지는 AR #2, CRN #2을 거쳐 CRN #3으로 연결되는 제2경로를 통해 전파된다 (712단계). 상기 제2문의 메시지는 CoA #2를 가진다. 상기 제2문의 메시지는 상기 제2경로를 통해 전파되는 중에 상기 제2경로에서의 가용 자원 정보가 기록된다. 상기 가용 자원 정보는 상기 제2경로 상에 존재하는 라우터들 중 최소의 가용 자원을 가지는 라우터에 의해 기록된다.
상기 MN으로부터 전송되는 제3문의 메시지는 AR #3을 거쳐 CRN #3으로 연결되는 제3경로를 통해 전파된다 (714단계). 상기 제3문의 메시지는 CoA #3을 가진다. 상기 제3문의 메시지는 상기 제3경로를 통해 전파되는 중에 상기 제3경로에서의 가용 자원 정보가 기록된다. 상기 가용 자원 정보는 상기 제3경로 상에 존재하는 라우터들 중 최소의 가용 자원을 가지는 라우터에 의해 기록된다.
상기 제1 내지 제3문의 메시지에는 필요에 따라 MN에서 할당이 요구되는 대역폭에 관한 정보가 기록될 수 있다. 그리고 상기 제1 내지 제3경로 상에 존재하는 라우터들은 자신이 해당 문의 메시지를 확인하였음을 나타내는 정보를 상기 문의 메시지에 기록할 수 있다.
상기 제1 내지 제3경로 각각을 통해 전파되는 문의 메시지들을 수신한 CRN #3은 상기 문의 메시지들에 포함된 각 경로 별 가용 자원 정보를 이용하여 최적 경로를 결정한다. 바람직하기로는 상기 경로들 중 최대 대역폭의 할당이 가능한 경로를 최적 경로로 결정한다. 이와 더불어 문의 메시지의 도달 순서를 추가로 고려하여 최적 경로를 결정할 수 있다.
전술한 바에 의해 최적 경로가 결정되면, 상기 최적 경로에 대응한 CRN (도 7에서는 CRN #2이라 가정함)에 의해 상기 최적 경로에 대한 자원 할당 예약이 이루어진다. 이를 위해 상기 CRN #2는 자원 예약 메시지를 CN으로 전송한다 (716단계). 상기 자원 예약 메시지에 의해 상기 CRN #2와 CN 사이에 있어 기존의 자원 예약 상태를 갱신한다. 즉 CoA를 이용하여 플로우 ID를 갱신한다. 여기서 플로우 ID는 하나의 데이터 통신 경로를 식별하기 위한 식별 ID로써, 송신측 주소와 수신측 주소 등으로 구성된다. 따라서 상기 자원 예약 메시지에 의해 상기 CRN #2와 CN 사이의 경로를 위한 자원 할당을 예약한다.
상기 CRN #2는 자원 예약 메시지 (RESERVE MESSAGE)를 최적 경로 상에 존재하는 AR #2로 전송한다 (718단계, 720단계). 상기 자원 예약 메시지의 전송을 위해 상기 최적 경로를 결정할 시 사용된 CoA #2가 이용될 수 있다. 한편 상기 CRN #2는 상기 자원 예약 메시지를 전송하기 전에 상기 최적 경로를 위한 자원 할당을 예약한다.
상기 자원 예약 메시지를 수신한 상기 AR #2는 상기 최적 경로를 위한 자원 할당을 예약한다. 상기 AR #2는 자원 예약 메시지를 MN으로 전송한다. 상기 MN은 상기 자원 예약 메시지를 수신함으로써, CoA #2에 대응한 경로가 최적 경로로 결정되었으며, 상기 최적 경로를 위한 자원 할당이 예약되었음을 확인한다.
상기 CRN #2는 자원 예약 해제 메시지 (TEARDOWN MESSAGE)를 핸드오프 전에 설정된 이전 경로 (Old Path)를 통해 전송한다 (722단계). 따라서 OAR을 포함하여 상기 기존 경로 상에 존재하는 라우터들의 자원 예약 상태를 해제한다. 이로써 기존 경로를 위해 더 이상이 자원 예약을 이루어지지 않게 된다.
따라서 CRN #2와 MN을 연결하는 새로운 경로를 위한 자원이 할당되고, 상기 CRN #2와 CN 간을 연결하는 기존 경로를 위한 할당 자원을 유지한다. 그리고 OAR과 CRN #2를 연결하는 기존 경로를 위한 자원을 해제한다. 그리고 MN은 CoA #2를 이용하여 AR #2 및 CRN #3(OAR/AR2)를 포함한 최적 경로를 통해서 멀티미디어 트래픽을 송/수신할 수 있게 된다 (724단계).
A-2. 추가 경로 설정
이하 본 발명의 제1실시 예에서 제안하는 멀티 호밍 (multi-homing) 환경의 이동 망에서 최적 경로가 설정된 상태에서 추가 경로를 설정하는 동작에 대해 구체적으로 설명한다.
본 발명의 제1실시 예에서 제안하는 추가 경로의 설정은 최적 경로를 제외한 나머지 경로로부터 추가 경로를 결정하는 절차와, 상기 결정된 추가 경로에서 사용할 자원을 예약하여 추가 경로를 설정하는 절차로 구분할 수 있다. 이와 같이 추가 경로를 설정함으로써, 설정된 경로에서의 부하를 분산할 수 있다.
도 8은 본 발명의 제1실시 예에서 부하를 분산하기 위한 하나의 방법으로써, 경로를 추가로 설정하는 절차를 보이고 있는 도면이다. 상기 도 8에서는 CoA #2를 사용하는 최적 경로에 대해 자원 예약이 이루어지고 있는 상황을 가정하고 있다. 그리고 추가 경로는 CoA #1을 사용하는 경로와 CoA #3을 사용하는 경로로부터 설정될 수 있음을 가정한다.
상기 도 8을 참조하면, MN은 이미 자원 예약이 이루어지고 있는 최적 경로를 제외한 나머지 경로에 대응하는 두 개의 라우터 (AR #1, AR #3) 각각으로 문의 메시지 (QUERY MESSAGE)를 전송한다. 상기 문의 메시지는 경로를 구분하기 위한 식별자 (Care of Address; CoA)를 가진다. 상기 도 8에서 AR #1로 전송되는 문의 메시지는 CoA #1을 가지며, AR #3으로 전송되는 문의 메시지는 CoA #3을 가진다.
상기 AR #1로 전송된 문의 메시지는 CRN #1을 경유하여 최종 CRN인 CRN #3으로 전파되며, 상기 AR #3으로 전송된 문의 메시지는 상기 CRN #3으로 전파된다. 따라서 상기 CRN #3은 CoA #1을 사용하는 문의 메시지와 CoA #3을 사용하는 문의 메시지를 수신한다. 상기 CRN #3은 상기 문의 메시지들이 가지는 가용 자원 정보를 이용하여 추가 경로를 결정한다. 상기 가용 자원 정보는 해당 경로에서 할당할 수 있는 대역폭 정보이다. 상기 대역폭 정보는 해당 경로 상에 존재하는 라우터들 각각에서 할당이 가능한 대역폭들 중 최소 대역폭이 될 수 있다. 상기 CRN #3은 각 경로가 가지는 대역폭들 중 최고 대역폭의 사용이 가능한 경로 또는 MN이 희망하는 대역폭의 할당이 가능한 경로를 추가 경로로 결정한다.
상기 CRN #3은 추가 경로를 결정함에 있어 상기 문의 메시지의 도달 순서 (Arrival Order)를 추가로 고려할 수 있다. 하지만 상기 도달 순서를 추가로 고려하기 위해서는 필요에 따라 CRN #3에서 MN에서 희망하는 대역폭을 확인할 수 있어야 한다. 예컨대 문의 메시지를 통해 MN이 희망하는 대역폭 정보가 제공되어야 한다. 상기 도달 순서는 할당 가능한 대역폭이 동일한 경로가 복수이거나 MN이 희망하는 대역폭을 만족하는 경로가 복수인 경우에 고려될 수 있다.
전술한 바에 의해 추가 경로가 결정되면, 도 10에서 보이고 있는 절차에 의해 추가 경로를 설정하기 위한 절차를 수행한다.
상기 도 10을 참조하면, 추가 경로에 대응한 CRN #3은 자원 예약 메시지 (RESERVE MESSAGE)를 추가 경로 상에 존재하는 AR #3으로 전송한다. 상기 자원 예약 메시지의 전송을 위해 상기 추가 경로를 결정할 시 사용된 CoA #3이 이용될 수 있다. 한편 상기 CRN #3은 상기 자원 예약 메시지를 전송하기 전에 상기 최적 경로를 위한 자원 할당을 예약한다.
상기 자원 예약 메시지를 수신한 상기 AR #3은 상기 최적 경로를 위한 자원 할당을 예약한다. 상기 AR #3은 자원 예약 메시지를 MN으로 전송한다. 상기 MN은 상기 자원 예약 메시지를 수신함으로써, CoA #3에 대응한 경로가 추가 경로로 결정되었으며, 상기 추가 경로를 위한 자원 할당이 예약되었음을 확인한다.
한편 상기 CRN #3은 CN측으로 자원 예약 메시지를 전송한다. 상기 자원 예약 메시지에 의해 기존의 자원 예약 상태를 갱신한다. 즉 CoA #3을 이용하여 플로우 ID를 갱신한다. 그리고 상기 자원 예약 메시지에 의해 상기 CRN #3과 CN 사이의 경로를 위한 자원 할당을 예약한다.
전술한 설명에 의해 추가 경로에 대응한 CoA를 이용한 자원 예약이 성공적으로 이루어지지 않을 경우, 차선의 추가 경로, 즉 우선 순위가 다음으로 높은 경로에 대응한 CoA를 이용하여 자원 예약을 수행하도록 한다.
도 9는 추가 경로를 결정하는 최종 CRN을 지정하는 예를 보이고 있다. 앞에서 살펴본 바에 의해 추가 경로를 결정하기 위해서는 최종 CRN을 결정할 수 있어야 한다.
상기 도 9를 참조하면, MN에 의해 전송된 CoA #1을 가지는 문의 메시지는 CRN #1과 CRN #2를 통해 CRN #3으로 전파된다. 상기 MN에 의해 전송된 CoA #3을 가지는 문의 메시지는 CRN #3으로 전파된다.
상기 CRN #1, CRN #3은 수신된 문의 메시지에 기록된 관련 정보에 의해 자신이 최종 CRN인지를 판단한다. 상기 관련 정보는 CD 플래그와 구분 식별자로 이루어진다.
상기 CD 플래그에는 MN이 문의 메시지를 전송하는 경로의 수와, 현재 까지 경유한 CRN의 수가 기록된다. 상기 도 9에서는 두 개의 경로를 가정하고 있으므로, 모든 문의 메시지의 CD 플래그에는 "2"가 기록되어 있을 것이다.
상기 구분 식별자는 자신이 해당 문의 메시지를 몇 번째로 수신하였는지를 확인할 수 있는 정보이다. 상기 구분 식별자로는 숫자를 이용하거나 영어 알파벳을 이용할 수 있다. 예컨대 처음으로 문의 메시지를 수신한 CRN은 "1" 또는 "F"를 구분 식별자로 기록하며, 두 번째로 문의 메시지를 수신한 CRN은 "2" 또는 "M"을 구분 식별자로 기록한다. 그리고 마지막으로 문의 메시지를 수신한 CRN은 "3" 또는 "L"을 구분 식별자로 기록한다.
CRN #1은 CoA #1을 가지는 문의 메시지에 기록된 CD 플래그와 구분 식별자를 검토한다. 그리고 자신이 상기 문의 메시지에 대응한 최종 CRN인지를 확인한다.
상기 CRN #1은 자신이 상기 문의 메시지에 대응한 최종 CRN이 아님을 확인하면, 상기 문의 메시지에 구분 식별자를 기록한 후 CRN #2로 전달한다. 상기 문의 메시지는 상기 CRN #2를 거쳐 CRN #3으로 전달된다. 상기 CRN #1은 상기 CoA #1을 가지는 문의 메시지를 처음으로 수신하였으므로, 구분 식별자에 "1" 또는 "F"를 기록한다.
상기 CRN #3은 상기 CoA #1을 가지는 문의 메시지 또는 CoA #3을 가지는 문의 메시지를 수신할 것이다. 상기 CRN #3은 상기 CoA #1을 가지는 문의 메시지 또는 상기 CoA #3을 가지는 문의 메시지에 기록된 CD 플래그를 검토한다. 그리고 자신이 상기 CoA #1을 가지는 문의 메시지 또는 상기 CoA #1을 가지는 문의 메시지에 대응한 최종 CRN인지를 확인한다.
상기 CRN #3은 자신이 상기 CoA #1을 가지는 문의 메시지 또는 CoA #1을 가지는 문의 메시지에 대응한 최종 CRN임을 확인한다. 이는 상기 CoA #1을 가지는 문의 메시지에 자신이 기록할 구분 식별자와 CD 플래그가 일치하기 때문이다. 즉 상기 CRN #3에서 기록할 구분 식별자가 상기 CoA #1을 가지는 문의 메시지를 세 번째로 수신하였음을 나타내는 "3" 또는 "L"이기 때문이다.
한편 상기 CRN #3은 상기 CoA #1을 가지는 문의 메시지와 동일한 근원지 주소를 가지는 상기 CoA #3을 가지는 문의 메시지에 대해서도 자신이 최종 CRN이라 판단한다. 따라서 상기 CRN #3은 상기 문의 메시지에 의해 추가 경로를 결정할 수 있다.
전술한 바는 하기 <표 4>로 정리될 수 있다.
CoA CD flag CRN #1 CRN #2 CRN #3
CoA #1 (v/3) F - L
CoA #2 - - - -
CoA #3 (v/3) - - F
상기 <표 4>에서 볼 수 있듯이 CoA #1을 가지는 문의 메시지와 CoA #3을 가지는 문의 메시지의 CD 플래그에는
문의 메시지가 전송되는 경로 수인 "2"가 공통적으로 기록되어 있다. 그리고 CoA #1을 가지는 문의 메시지에는 CRN #1에 의해 "F"가 구분 식별자로 기록되며, CRN #3에 의해 "L"이 구분 식별자로 기록됨을 확인할 수 있다. CoA #3을 가지는 문의 메시지에는 CRN #3에 의해 "F"가 구분 식별자로 기록됨을 확인할 수 있다.
전술한 동작에 의해 추가 경로가 설정되면, MN은 최적 경로에 대해 예약된 대역폭과 추가 경로에 대해 예약된 대역폭을 이용하여 트래픽을 분산 처리한다.
도 11은 본 발명의 제1실시 예에 따른 멀티 호밍 (multi-homing) 환경의 이동 망에서 추가 경로를 설정하기 위한 시그널링 절차를 보이고 있는 도면이다.
상기 도 11을 참조하면, MN으로부터 전송되는 제1문의 메시지는 AR #1을 거쳐 CRN #3으로 연결되는 제1경로를 통해 전파된다 (1100단계). 상기 제1문의 메시지는 CoA #1을 가진다. 상기 제1문의 메시지는 상기 제1경로를 통해 전파되는 중에 상기 제1경로에서의 가용 자원 정보가 기록된다. 상기 가용 자원 정보는 상기 제1경로 상에 존재하는 라우터들 중 최소의 가용 자원을 가지는 라우터에 의해 기록된다.
상기 MN으로부터 AR #2를 거쳐 CRN #3으로 연결되는 제2경로는 이미 최적 경로로 사용되고 있기 때문에 상기 제2경로를 통해서는 문의 메시지가 전파되지 않는다.
상기 MN으로부터 전송되는 제3문의 메시지는 AR #3을 거쳐 CRN #3으로 연결되는 제3경로를 통해 전파된다 (1102단계). 상기 제3문의 메시지는 CoA #3을 가진다. 상기 제3문의 메시지는 상기 제3경로를 통해 전파되는 중에 상기 제3경로에서의 가용 자원 정보가 기록된다. 상기 가용 자원 정보는 상기 제3경로 상에 존재하는 라우터들 중 최소의 가용 자원을 가지는 라우터에 의해 기록된다.
상기 제1문의 메시지와 상기 제3문의 메시지에는 필요에 따라 MN에서 할당이 요구되는 대역폭에 관한 정보가 기록될 수 있다. 그리고 상기 제1경로와 상기 제3경로 상에 존재하는 라우터들은 자신이 해당 문의 메시지를 확인하였음을 나타내는 정보를 상기 문의 메시지에 기록할 수 있다.
상기 제1경로와 상기 제3경로를 통해 전파되는 문의 메시지들을 수신한 CRN #3은 상기 문의 메시지들에 포함된 각 경로 별 가용 자원 정보를 이용하여 추가 경로를 결정한다. 바람직하기로는 상기 경로들 중 최대 대역폭의 할당이 가능한 경로를 추가 경로로 결정한다. 이와 더불어 문의 메시지의 도달 순서를 추가로 고려하여 추가 경로를 결정할 수 있다.
전술한 바에 의해 추가 경로가 결정되면, 상기 CRN #3에 의해 상기 추가 경로에 대한 자원 할당 예약이 이루어진다. 이를 위해 상기 CRN #3은 자원 예약 메시지를 CN으로 전송한다 (1104단계). 상기 자원 예약 메시지에 의해 상기 CRN #3과 CN 사이에 있어 기존의 자원 예약 상태를 갱신한다. 즉 CoA를 이용하여 플로우 ID를 갱신한다. 여기서 플로우 ID는 하나의 데이터 통신 경로를 식별하기 위한 식별 ID로써, 송신측 주소와 수신측 주소 등으로 구성된다. 따라서 상기 자원 예약 메시지에 의해 상기 CRN #3과 CN 사이의 경로를 위한 자원 할당을 예약한다.
상기 CRN #3은 자원 예약 메시지 (RESERVE MESSAGE)를 추가 경로 상에 존재하는 AR #3으로 전송한다 (1106단계). 상기 자원 예약 메시지의 전송을 위해 상기 추가 경로를 결정할 시 사용된 CoA #3이 이용될 수 있다. 한편 상기 CRN #3은 상기 자원 예약 메시지를 전송하기 전에 상기 추가 경로를 위한 자원 할당을 예약한다.
상기 자원 예약 메시지를 수신한 상기 AR #3은 상기 추가 경로를 위한 자원 할당을 예약한다. 상기 AR #3은 자원 예약 메시지를 MN으로 전송한다. 상기 MN은 상기 자원 예약 메시지를 수신함으로써, CoA #3에 대응한 경로가 추가 경로로 결정되었으며, 상기 추가 경로를 위한 자원 할당이 예약되었음을 확인한다.
상기 AR #2는 앞서 설정된 최적 경로에서 트래픽 처리를 위한 플로우 ID와 세션 ID를 결정한다. 그리고 상기 결정된 플로우 ID와 세션 ID를 상기 MN과 상기 CN으로 전달한다 (1110단계). 상기 도 11에서는 최적 경로에 대응한 플로우 ID는 flow 1로 결정되고, 세션 ID는 A로 결정된다.
상기 AR #3은 새로 추가된 추가 경로에서 트래픽 처리를 위한 플로우 ID와 세션 ID를 결정한다. 그리고 상기 결정된 플로우 ID와 세션 ID를 상기 MN과 상기 CRN #3으로 전달한다 (1114단계). 상기 도 11에서는 최적 경로에 대응한 플로우 ID는 flow 2로 결정되고, 세션 ID는 C로 결정된다.
한편 상기 CRN #3은 상기 CN 사이에서 사용할 통합 세션 ID를 B로 설정한다. 따라서 CRN #3과 CN 사이에서는 통합 세션 ID를 사용하여 트래픽을 처리한다.
A-3. 다중 경로 설정
이하 본 발명의 제1실시 예에서 제안하는 멀티 호밍 (multi-homing) 환경의 이동 망에서 다중 경로를 설정하여 트래픽을 분산 처리하는 동작에 대해 구체적으로 설명한다.
본 발명의 제1실시 예에서 제안하는 다중 경로 설정은 다중 경로를 결정하는 절차와, 상기 결정된 다중 경로에서 사용할 자원을 예약하여 다중 경로를 설정하는 절차로 구분할 수 있다.
도 12는 본 발명의 제1실시 예에 따른 멀티 호밍 (multi-homing) 환경의 이동 망에서 다중 경로를 결정하는 절차를 보이고 있는 도면이다. 상기 도 12에서는 MN이 기존 셀로부터 새로운 셀로 이동하여 핸드오버를 수행하는 것을 가정하며, 상기 핸드오버를 수행하기 전의 동작에 대한 구체적인 설명은 생략한다. 그리고 새로운 셀 내에 액세스가 가능한 세 개의 라우터가 존재한다고 가정한다. 즉 새로운 셀에는 세 개의 AR이 존재한다고 가정한다.
상기 도 12를 참조하면, MN은 새로운 셀 내에서 액세스 가능한 세 개의 라우터 (AR #1, AR #2, AR #3) 각각으로 문의 메시지 (QUERY MESSAGE)를 전송한다. 상기 MN으로부터 AR #1로 전송되는 제1문의 메시지에서는 CoA #1을 사용하고, 상기 MN에서 AR #2로 전송되는 제2문의 메시지에서는 CoA #2를 사용하며, 상기 N에서 AR #3으로 전송되는 제3문의 메시지에서는 CoA #3을 사용한다.
상기 제1 내지 제3문의 메시지는 최종 CRN인 CRN #3으로 전파된다. 상기 CRN #3은 각 경로를 통해 전파되는 문의 메시지들이 가지는 가용 자원 정보를 이용하여 다중 경로를 결정한다. 상기 가용 자원 정보는 해당 경로에서 할당할 수 있는 대역폭 정보이다. 상기 대역폭 정보는 해당 경로 상에 존재하는 라우터들 각각에서 할당이 가능한 대역폭들 중 최소 대역폭이 될 수 있다. 상기 CRN #3은 MN이 희망하는 대역폭을 충족시킬 수 있도록 각 다중 경로의 대역폭을 결정한다. 상기 다중 경로 별로의 대역폭은 해당 경로의 우선 순위에 의해 결정할 수 있다. 즉 우선 순위가 높은 경로에 대해서는 높은 대역폭을 할당하고, 상대적으로 우선 순위가 낮은 경로에 대해서는 낮은 대역폭을 할당한다.
예컨대 하기 <표 5>에서는 MN으로부터 8Mbps의 대역폭 할당이 요구될 시 다중 경로에 대해 대역폭을 할당하는 일 예를 보이고 있다.
CoA 가용 자원 정보 도달 순서 할당 대역폭
CoA #2 5 Mbps 1 4 Mbps
CoA #1 3 Mbps 2 2Mbps
CoA #3 2 Mbps 3 2Mbps
상기 <표 5>을 참조할 때, 가용 자원 정보와 도달 순서를 고려하면 CoA #2, CoA #1, CoA #3의 순서에 의해 우선 순위가 부여된다. 따라서 CRN #3은 상기 우선 순위에 따라 CoA #2에 대해서는 4Mbps의 대역폭을 할당하고, CoA #1과 CoA #3 각각에 대해서는 2Mbps의 대역폭을 할당한다.
도 13은 본 발명의 제1실시 예에 따른 다중 경로의 설정을 위해 최종 CRN을 결정하는 예를 보이고 있다.
상기 도 13을 참조하면, MN에 의해 전송된 CoA #1을 가지는 제1문의 메시지는 CRN #1과 CRN #2를 통해 CRN #3으로 전파된다. 상기 MN에 의해 전송된 CoA #2를 가지는 제2문의 메시지는 CRN #2를 통해 CRN #3으로 전파된다. 그리고 MN에 의해 전송된 CoA #3을 가지는 제3문의 메시지는 CRN #3으로 전파된다. 상기 CRN #1, CRN #2, CRN #3은 수신된 문의 메시지에 기록된 관련 정보에 의해 자신이 최종 CRN인지를 판단한다. 상기 관련 정보는 CD 플래그와, 구분 식별자로 이루어진다.
CRN #1은 제1문의 메시지에 기록된 CD 플래그와 구분 식별자를 검토한다. 그리고 자신이 상기 제1문의 메시지에 대응한 최종 CRN인지를 확인한다. 상기 CRN #1은 자신이 상기 제1문의 메시지에 대응한 최종 CRN이 아님을 확인하면, 상기 제1문의 메시지에 구분 식별자를 기록한 후 CRN #2로 전달한다. 상기 CRN #1은 상기 제1문의 메시지를 처음으로 수신하였으므로, 구분 식별자에 "1" 또는 "F"를 기록한다.
상기 CRN #2는 제1문의 메시지 또는 제2문의 메시지를 수신할 것이다. 상기 CRN #2는 상기 제1문의 메시지 또는 제2문의 메시지에 기록된 CD 플래그를 검토한다. 그리고 자신이 상기 제1문의 메시지 또는 제2문의 메시지에 대응한 최종 CRN인지를 확인한다.
상기 CRN #2는 자신이 상기 제1문의 메시지 또는 제2문의 메시지에 대응한 최종 CRN이 아님을 확인하면, 상기 제1문의 메시지 또는 제2문의 메시지에 구분 식별자를 기록한 후 CRN #3으로 전달한다. 상기 CRN #2는 상기 제1문의 메시지를 두 번째로 수신하였으므로, 구분 식별자에 "2" 또는 "M"을 기록한다. 그리고 상기 CRN #2는 상기 제2문의 메시지를 처음으로 수신하였으므로, 구분 식별자에 "1" 또는 "F"를 기록한다.
상기 CRN #3은 상기 제1문의 메시지 또는 상기 제2문의 메시지 또는 제3문의 메시지를 수신할 것이다. 상기 CRN #3은 상기 제1문의 메시지 또는 상기 제2문의 메시지 또는 제3문의 메시지에 기록된 CD 플래그를 검토한다. 그리고 자신이 상기 제1문의 메시지 또는 상기 제2문의 메시지 또는 제3문의 메시지에 대응한 최종 CRN인지를 확인한다.
상기 CRN #3은 자신이 상기 제1문의 메시지 또는 상기 제2문의 메시지 또는 제3메시지에 대응한 최종 CRN임을 확인한다. 이는 상기 제1문의 메시지에 자신이 기록할 구분 식별자와 CD 플래그가 일치하기 때문이다. 즉 상기 CRN #3에서 기록할 구분 식별자가 상기 제1문의 메시지를 세 번째로 수신하였음을 나타내는 "3" 또는 "L"이기 때문이다.
한편 상기 CRN #3은 상기 제1문의 메시지와 동일한 근원지 주소를 가지는 제2문의 메시지와 제3문의 메시지에 대해서도 자신이 최종 CRN이라 판단한다. 따라서 상기 CRN #3은 상기 제1 내지 제3문의 메시지에 의해 최적 경로를 결정할 수 있다.
전술한 바는 하기 <표 6>으로 정리될 수 있다.
CoA CD flag CRN #1 CRN #2 CRN #3
CoA #1 (1/3) F M L
CoA #2 (2/3) F M
CoA #3 (3/3) F
상기 <표 6>에서 볼 수 있듯이 제1 내지 제3문의 메시지의 CD 플래그에는 문의 메시지가 전송되는 경로 수인 "3"이 공통적으로 기록되어 있다. 그리고 제1문의 메시지에는 CRN #1에 의해 "F"가 구분 식별자로 기록되며, CRN #2에 의해 "M"이 구분 식별자로 기록되며, CRN #3에 의해 "L"이 구분 식별자로 기록됨을 확인할 수 있다. 제2문의 메시지에는 CRN #2에 의해 "F"가 구분 식별자로 기록되며, CRN #3에 의해 "L"이 구분 식별자로 기록됨을 확인할 수 있다. 마지막으로 제3문의 메시지에는 CRN #3에 의해 "F"가 구분 식별자로 기록됨을 확인할 수 있다.
상기 CRN #3은 다중 경로에 대한 결정이 완료되면, 상기 결정된 다중 경로 각각으로 자원 예약 메시지를 전송한다. 즉 CoA #2, CoA #1 및 CoA #3을 이용한 자원 예약 메시지를 해당 경로를 통해 전송한다. 상기 자원 예약 메시지에 의해 다중 경로를 구성하는 각 경로 상의 라우터들은 결정된 대역폭에 해당하는 자원을 예약한다.
상기 다중 경로를 구성하는 각 경로에 대해서는 세션 ID와 플로우 ID가 부여된다. 상기 다중 경로를 통해 동일한 어플리케이션이 제공되는 경우에는 상기 다중 경로를 구성하는 경로들은 동일한 세션 ID와 고유한 플로우 ID를 가진다. 그렇지 않고 상기 다중 경로를 구성하는 경로 별로 서로 상이한 어플리케이션이 제공되는 경우에는 각 경로 별로 서로 상이한 세션 ID와 플로우 ID가 부여된다. 따라서 최종 CRN과 CN을 연결하는 공유 경로 상에서도 각 경로 별로 부여된 세션 ID 또는 플로우 ID가 사용된다. 이는 트레픽 처리에 따른 부하를 가중시킬 수 있다.
이러한 문제를 해소하기 최종 CRN은 다중 경로를 구성하는 제1 내지 제3경로를 통해 각각 전송되는 제1 내지 제3플로우를 통합한다. 이에 따라, 통합된 플로우에 대하여 새로운 통합 세션 ID를 부여하게 된다.
도 14는 다중 경로를 통해 트래픽을 처리하는 멀티 호밍 (multi-homing) 환경의 이동 망에서 통합 세션 ID (BOUND_SESSION_ID)를 설정한 예를 보이고 있는 도면이다. 상기 도 14에서는 다중 경로를 통해 동일한 어플리케이션이 제공되는 상황을 가정하고 있다. 상기 세션 ID란 하나의 세션(session)이 종료될 때까지 해당 세션을 구별하기 위한 고유 식별 ID를 의미한다.
상기 도 14를 참조하면, 다중 경로를 통해 동일한 어플리케이션을 제공하므로, 각 경로에서 대해 동일한 세션 ID가 부여된다. 그리고 각 경로 별 플로우 ID는 상이하게 부여된다. 따라서 최종 CRN은 CN을 연결하는 공유 경로에 대해 통합 세션 ID (BOUND_SESSION_ID)을 부여한다. 예컨대 제1 플로우의 세션 ID가 A이고, 제2 플로우의 세션 ID가 C이고, 제3 플로우의 세션 ID가 D인 경우, 통합 세션 ID (BOUND_SESSION_ID)로 B를 사용한다.
B. 제2실시 예
이하 본 발명의 제2실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.
후술 될 본 발명의 제2실시 예에서는 송신측, 즉 MN의 요청에 의해 복수의 경로들 중 적어도 하나의 최적 경로에 대한 자원을 할당하고, 필요에 따라 추가 경로에 대한 자원을 할당하는 구체적인 동작에 대해 살펴볼 것이다.
앞에서도 밝힌 바와 같이 상기 송신측 초기화 방식 (Sender_initiated 방식)은 송신측 (즉, MN)이 자원 예약 메시지 (RESERVE MESSAGE)를 전송하고, 이에 대응하여 수신측 (즉, CN)이 응답 메시지(ACK MESSAGE)를 전송하여 자원을 예약하는 방식이다. 여기서, 응답 메시지는 선택 사항이다.
B-1. 최적 경로 설정
이하 본 발명의 제2실시 예에서 제안하는 멀티 호밍 (multi-homing) 환경의 이동 망에서 복수의 경로들 중 최적 경로를 설정하는 동작에 대해 구체적으로 설명한다.
본 발명의 제2실시 예에서 제안하는 최적 경로의 설정은 최적 경로를 결정하는 절차와, 상기 결정된 최적 경로에서 사용할 자원을 예약하여 최적 경로를 설정하는 절차로 구분할 수 있다.
a. 최적 경로 결정
도 15는 본 발명의 제2실시 예에 따른 멀티 호밍 (multi-homing) 환경의 이동 망에서 최적 경로를 결정하는 절차를 보이고 있는 도면이다. 상기 도 15에서는 MN이 기존 셀로부터 새로운 셀로 이동하여 핸드오버를 수행하는 것을 가정하며, 상기 핸드오버를 수행하기 전의 동작에 대한 구체적인 설명은 생략한다. 그리고 새로운 셀 내에 액세스가 가능한 세 개의 라우터가 존재한다고 가정한다. 즉 새로운 셀에는 세 개의 AR이 존재한다고 가정한다.
상기 도 15를 참조하면, 새로운 셀 내의 액세스 라우터들 (AR #1, AR #2, AR #3) 각각은 문의 메시지 (QUERY MESSAGE)를 서로 다른 경로를 통해 MN으로 전송한다. 상기 문의 메시지는 서로 다른 CoA를 가진다. 상기 도 15에서는 CRN #1로부터 전송되는 문의 메시지에 CoA #1이 설정되고, CRN #2로 전송되는 문의 메시지에 CoA #2가 설정되며, CRN #3으로 전송되는 문의 메시지에 CoA #3이 설정됨을 가정한다.
상기 CRN #1로부터 전송된 문의 메시지는 AR #1을 경유하여 MN으로 전달된다. 상기 CRN #2로부터 전송된 문의 메시지는 AR #2을 경유하여 상기 MN으로 전달된다. 상기 CRN #3으로부터 전송된 문의 메시지는 상기 AR #3을 경유하여 MN으로 전달된다.
따라서 상기 MN은 CRN #1, CRN #2, CRN #3으로부터 각 경로를 통해 전파되는 문의 메시지들을 수신한다. 상기 MN은 상기 문의 메시지들이 가지는 가용 자원 정보를 이용하여 최적 경로를 결정한다. 상기 가용 자원 정보는 해당 경로에서 할당할 수 있는 대역폭 정보이다. 상기 대역폭 정보는 해당 경로 상에 존재하는 라우터들 각각에서 할당이 가능한 대역폭들 중 최소 대역폭이다. 상기 MN은 자신이 희망하는 대역폭의 할당이 가능한 경로를 최적 경로로 결정한다.
상기 MN은 최적 경로를 결정함에 있어 상기 문의 메시지의 도달 순서 (Arrival Order)를 추가로 고려할 수 있다. 상기 도달 순서를 추가로 고려하는 경우는 MN이 희망하는 대역폭의 할당이 가능한 복수의 경로가 존재할 때이다. 만약 MN이 희망하는 대역폭의 할당이 가능한 경로가 복수라면, 가장 먼저 문의 메시지가 도달된 경로를 최적 경로로 결정한다. 상기 문의 메시지가 가장 먼저 도달되었다는 것은 전송 지연이 최소임을 암시한다고 볼 수 있기 때문이다.
b. 자원 예약
도 16은 본 발명의 제2실시 예에 의해 결정된 최적 경로를 설정하기 위해 자원을 예약하는 절차를 보이고 있는 도면이다. 상기 도 16에서는 새로운 셀 내에 세 개의 AR이 존재한다고 가정한다. 그리고 상기 도 16에서는 최적 경로가 AR #2를 이용한 경로임을 가정하고 있다.
상기 도 16을 참조하면, MN은 자원 예약 메시지 (RESERVE MESSAGE)를 최적 경로 상에 존재하는 AR #2를 통해 MN으로 전송한다. 상기 자원 예약 메시지는 최적 경로를 결정할 때 사용한 CoA #2를 이용한다.
상기 자원 예약 메시지를 수신한 상기 AR #2는 상기 최적 경로를 위한 자원 할당을 예약한다. 상기 AR #2는 자원 예약 메시지를 CRN #2로 전송한다. 상기 CRN #2는 상기 자원 예약 메시지를 수신함으로써, CoA #2에 대응한 경로가 최적 경로로 결정되었음을 확인한다.
한편 상기 CRN #2는 CN측으로 자원 예약 메시지를 전송한다. 상기 자원 예약 메시지에 의해 기존의 자원 예약 상태를 갱신한다. 즉 CoA를 이용하여 플로우 ID를 갱신한다. 여기서 플로우 ID는 하나의 데이터 통신 경로를 식별하기 위한 식별 ID로써, 송신측 주소와 수신측 주소 등으로 구성된다. 그리고 상기 자원 예약 메시지에 의해 상기 CRN #2와 CN 사이의 경로를 위한 자원 할당을 예약한다.
상기 CRN #2는 자원 예약 해제 메시지 (TEARDOWN MESSAGE)를 핸드오프 전에 설정된 이전 경로 (Old Path)를 통해 전송한다. 따라서 OAR을 포함하여 상기 기존 경로 상에 존재하는 라우터들의 자원 예약 상태를 해제한다. 이로써 기존 경로를 위해 더 이상이 자원 예약을 이루어지지 않게 된다.
따라서 CRN #2과 MN을 연결하는 새로운 경로를 위한 자원이 할당되고, 상기 CRN #2와 CN 간을 연결하는 기존 경로를 위해 할당된 자원을 유지한다. 그리고 OAR과 CRN #2를 연결하는 기존 경로를 위한 자원을 해제된다.
c. 최적 경로 설정을 위한 시그널링
도 17은 본 발명의 제2실시 예에 따른 멀티 호밍 (multi-homing) 환경의 이동 망에서 최적 경로를 설정하기 위한 시그널링 절차를 보이고 있는 도면이다.
상기 도 17을 참조하면, 1710단계와 1712단계에서 핸드오프의 마지막 절차에 해당하는 바인딩 업-데이트 (Binding Update) 절차를 수행한다. CRN #1, CRN #2, CRN #3으로부터 각각 전송되는 문의 메시지는 각 경로들을 통해 MN으로 전송된다 (1714단계 내지 1718단계).
상기 CRN #1로부터 전송되는 제1문의 메시지는 AR #1를 거쳐 상기 MN으로 연결되는 제1경로를 통해 전파된다. 상기 CRN #1로부터 전송되는 제1문의 메시지는 CoA #1을 가진다. 상기 제1문의 메시지는 상기 제1경로를 통해 전파되는 중에 상기 제1경로에서의 가용 자원 정보가 기록된다. 상기 가용 자원 정보는 상기 제1경로 상에 존재하는 라우터들 중 최소의 가용 자원을 가지는 라우터에 의해 기록된다.
상기 CRN #2로부터 전송되는 제2문의 메시지는 AR #2를 거쳐 상기 MN으로 연결되는 제2경로를 통해 전파된다. 상기 제2문의 메시지는 CoA #2를 가진다. 상기 제2문의 메시지는 상기 제2경로를 통해 전파되는 중에 상기 제2경로에서의 가용 자원 정보가 기록된다. 상기 가용 자원 정보는 상기 제2경로 상에 존재하는 라우터들 중 최소의 가용 자원을 가지는 라우터에 의해 기록된다.
상기 CRN #3으로부터 전송되는 제3문의 메시지는 AR #3을 거쳐 상기 MN으로 연결되는 제3경로를 통해 전파된다. 상기 제3문의 메시지는 CoA #3을 가진다. 상기 제3문의 메시지는 상기 제3경로를 통해 전파되는 중에 상기 제3경로에서의 가용 자원 정보가 기록된다. 상기 가용 자원 정보는 상기 제3경로 상에 존재하는 라우터들 중 최소의 가용 자원을 가지는 라우터에 의해 기록된다.
상기 제1 내지 제3경로 상에 존재하는 라우터들은 자신이 해당 문의 메시지를 확인하였음을 나타내는 정보를 상기 문의 메시지에 기록할 수 있다.
상기 제1 내지 제3경로 각각을 통해 전파되는 문의 메시지들을 수신한 MN은 상기 문의 메시지들에 포함된 각 경로 별 가용 자원 정보를 이용하여 최적 경로를 결정한다. 바람직하기로는 상기 경로들 중 최대 대역폭의 할당이 가능한 경로를 최적 경로로 결정한다. 이와 더불어 문의 메시지의 도달 순서를 추가로 고려하여 최적 경로를 결정할 수 있다.
전술한 바에 의해 최적 경로가 결정되면, 상기 최적 경로에 대한 자원 예약이 이루어진다. 이를 위해 MN은 자원 예약 메시지 (RESERVE MESSAGE)를 AR #2로 전송한다 (1720단계). 상기 자원 예약 메시지의 전송을 위해 최적 경로를 결정할 시 사용한 CoA #2가 사용된다.
상기 자원 예약 메시지를 수신한 AR #2는 상기 최적 경로를 위한 자원을 예약한다. 상기 AR #2는 자원 예약 메시지를 CRN #2로 전송한다 (1722단계). 상기 CRN #2는 상기 자원 예약 메시지를 수신함으로써, 상기 최적 경로를 위한 자원을 예약한다.
한편 상기 CRN #2는 CN으로 자원 예약 메시지를 전송한다 (1724단계). 상기 자원 예약 메시지에 의해 상기 CRN #2와 CN 사이에 있어 기존의 자원 예약 상태를 갱신한다. 즉 CoA를 이용하여 플로우 ID를 갱신한다. 여기서 플로우 ID는 하나의 데이터 통신 경로를 식별하기 위한 식별 ID로써, 송신측 주소와 수신측 주소 등으로 구성된다. 따라서 상기 자원 예약 메시지에 의해 상기 CRN #2와 CN 사이의 경로를 위한 자원 할당을 예약한다.
상기 CRN #2는 자원 예약 해제 메시지 (TEARDOWN MESSAGE)를 이전 경로 (Old Path)를 통해 전송한다 (1726단계). 따라서 OAR을 포함하여 상기 기존 경로 상에 존재하는 라우터들의 자원 예약 상태를 해제한다. 이로써 기존 경로를 위한 자원 예약이 더 이상 이루어지지 않는다.
전술한 절차에 의해 CRN #2와 MN을 연결하는 새로운 경로에 대한 자원 예약을 완료하고, 상기 CRN #2와 CN 간을 연결하는 기존 경로에 대한 자원 예약을 유지한다. 그리고 OAR과 CRN #2를 연결하는 기존 경로에 대한 자원 예약은 해제된다. 따라서 MN은 CoA #2를 이용하여 AR #2 및 CRN #3(OAR/AR2)를 포함한 최적 경로를 통해서 멀티미디어 트래픽을 송/수신한다 (1728단계).
B-2. 추가 경로 설정
이하 본 발명의 제2실시 예에서 제안하는 멀티 호밍 (multi-homing) 환경의 이동 망에서 최적 경로가 설정된 상태에서 추가 경로를 설정하는 동작에 대해 구체적으로 설명한다.
본 발명의 제2실시 예에서 제안하는 추가 경로의 설정은 최적 경로를 제외한 나머지 경로로부터 추가 경로를 결정하는 절차와, 상기 결정된 추가 경로에서 사용할 자원을 예약하여 추가 경로를 설정하는 절차로 구분할 수 있다. 이와 같이 추가 경로를 설정함으로써, 설정된 경로에서의 부하를 분산할 수 있다.
도 18은 본 발명의 제2실시 예에서 부하를 분산하기 위한 하나의 방법으로써, 경로를 추가로 결정하는 절차를 보이고 있는 도면이다. 상기 도 18에서는 CoA #2를 사용하는 최적 경로에 대해 자원 예약이 이루어지고 있는 상황을 가정하고 있다. 그리고 추가 경로는 CoA #1을 사용하는 경로와 CoA #3을 사용하는 경로로부터 결정될 수 있음을 가정한다.
상기 도 18을 참조하면, CRN #3은 이미 자원 예약이 이루어지고 있는 최적 경로를 제외한 나머지 경로 (예상 추가 경로)에 대응하는 두 개의 라우터 (AR #1, AR #3) 각각으로 문의 메시지 (QUERY MESSAGE)를 전송한다. 상기 CRN #3은 현재 자원 예약이 이루어지고 있는 최적 경로와 예상 추가 경로에서 공유할 수 있는 분기 라우터이다. 상기 도 18에서 AR #1로 전송되는 문의 메시지는 CoA #1을 가지며, AR #3으로 전송되는 문의 메시지는 CoA #3을 가진다.
상기 AR #1와 상기 AR #3으로 각각 전송된 문의 메시지는 상기 MN으로 전달된다. 따라서 상기 MN은 CoA #1을 사용하는 문의 메시지와 CoA #3을 사용하는 문의 메시지를 수신한다. 상기 MN은 상기 문의 메시지들이 가지는 가용 자원 정보를 이용하여 추가 경로를 결정한다. 상기 가용 자원 정보는 해당 경로에서 할당할 수 있는 대역폭 정보이다. 상기 대역폭 정보는 해당 경로 상에 존재하는 라우터들 각각에서 할당이 가능한 대역폭들 중 최소 대역폭이 될 수 있다. 상기 MN은 각 경로가 가지는 대역폭들 중 최고 대역폭의 사용이 가능한 경로 또는 희망하는 대역폭의 할당이 가능한 경로를 추가 경로로 결정한다.
상기 MN은 추가 경로를 결정함에 있어 상기 문의 메시지의 도달 순서 (Arrival Order)를 추가로 고려할 수 있다. 상기 도달 순서는 할당 가능한 대역폭이 동일한 경로가 복수이거나 희망하는 대역폭을 만족하는 경로가 복수인 경우에 고려될 수 있다.
전술한 바에 의해 추가 경로가 결정되면, 도 19에서 보이고 있는 절차에 의해 추가 경로를 설정하기 위한 절차를 수행한다.
상기 도 19를 참조하면, MN은 추가 경로에 대한 자원 예약을 위해 자원 예약 메시지 (RESERVE MESSAGE)를 AR #3으로 전송한다. 상기 자원 예약 메시지에서는 상기 추가 경로의 결정을 위해 사용된 CoA #3이 사용된다.
상기 자원 예약 메시지를 수신한 상기 AR #3은 상기 최적 경로에 대한 자원을 예약한다. 상기 AR #3은 자원 예약 메시지를 CRN #3으로 전송한다. 상기 CRN #3은 상기 자원 예약 메시지를 수신함으로써, CoA #3에 대응한 경로가 추가 경로로 결정되었음을 확인한다. 그리고 상기 추가 경로에 대한 자원을 예약한다.
한편 상기 CRN #3은 CN측으로 자원 예약 메시지를 전송한다. 상기 자원 예약 메시지에 의해 기존의 자원 예약 상태를 갱신한다. 즉 CoA #3을 이용하여 플로우 ID를 갱신한다. 그리고 상기 자원 예약 메시지에 의해 상기 CRN #3과 CN 사이의 경로에 대한 자원을 예약한다.
전술한 설명에 의해 결정된 추가 경로에 대한 자원 예약에 실패할 경우, 차선의 추가 경로, 즉 우선 순위가 다음으로 높은 경로를 추가 경로로 결정하여 자원 예약을 수행한다.
도 20은 본 발명의 제1실시 예에 따른 멀티 호밍 (multi-homing) 환경의 이동 망에서 추가 경로를 설정하기 위한 시그널링 절차를 보이고 있는 도면이다.
상기 도 20을 참조하면, 2010단계와 1012단계에서 핸드오프의 마지막 절차에 해당하는 바인딩 업-데이트 (Binding Update) 절차를 수행한다. 한편 추가 경로를 설정하기 위해 CRN #3은 문의 메시지를 AR #1과 AR #3으로 전송한다. 상기 CRN #3으로부터 전송되는 제1문의 메시지는 AR #1을 거쳐 MN으로 연결되는 제1경로를 통해 전파된다 (2014단계). 상기 제1문의 메시지는 CoA #1을 가진다. 상기 제1문의 메시지는 상기 제1경로를 통해 전파되는 중에 상기 제1경로에서의 가용 자원 정보가 기록된다. 상기 가용 자원 정보는 상기 제1경로 상에 존재하는 라우터들 중 최소의 가용 자원을 가지는 라우터에 의해 기록된다.
상기 CRN #3으로부터 AR #2를 거쳐 MN으로 연결되는 제2경로는 이미 최적 경로로 사용되고 있기 때문에 문의 메시지가 전파되지 않는다.
상기 CRN #3으로부터 전송되는 제3문의 메시지는 AR #3을 거쳐 MN으로 연결되는 제3경로를 통해 전파된다 (2016단계). 상기 제3문의 메시지는 CoA #3을 가진다. 상기 제3문의 메시지는 상기 제3경로를 통해 전파되는 중에 상기 제3경로에서의 가용 자원 정보가 기록된다. 상기 가용 자원 정보는 상기 제3경로 상에 존재하는 라우터들 중 최소의 가용 자원을 가지는 라우터에 의해 기록된다.
상기 제1경로와 상기 제3경로를 통해 전파되는 문의 메시지들을 수신한 MN은 상기 문의 메시지들에 포함된 각 경로 별 가용 자원 정보를 이용하여 추가 경로를 결정한다. 바람직하기로는 상기 경로들 중 최대 대역폭의 할당이 가능한 경로를 추가 경로로 결정한다. 이와 더불어 문의 메시지의 도달 순서를 추가로 고려하여 추가 경로를 결정할 수 있다.
전술한 바에 의해 추가 경로가 결정되면, 상기 MN에 의해 상기 추가 경로에 대한 자원 예약이 이루어진다. 이를 위해 상기 MN은 자원 예약 메시지 (RESERVE MESSAGE)를 추가 경로 상에 존재하는 AR #3으로 전송한다 (2018단계). 상기 자원 예약 메시지는 상기 추가 경로의 결정을 위해 사용된 CoA #3을 이용한다.
상기 자원 예약 메시지를 수신한 상기 AR #3은 상기 추가 경로를 위한 자원을 예약한다. 상기 AR #3은 자원 예약 메시지를 CRN #3으로 전송한다 (2020단계). 상기 CRN #3은 상기 자원 예약 메시지를 수신함으로써, CoA #3에 대응한 경로가 추가 경로로 결정되었음을 인지한다. 그리고 상기 추가 경로에 대한 자원을 예약한다.
한편 상기 자원 예약 메시지를 수신한 상기 CRN #3은 CN 사이에 있어 기존의 자원 예약 상태를 갱신한다 (2022). 즉 CoA를 이용하여 플로우 ID를 갱신한다. 여기서 플로우 ID는 하나의 데이터 통신 경로를 식별하기 위한 식별 ID로써, 송신측 주소와 수신측 주소 등으로 구성된다. 따라서 상기 자원 예약 메시지에 의해 상기 CRN #3과 CN 사이의 경로를 위한 자원 할당을 예약한다.
상기 AR #2는 앞서 설정된 최적 경로에서 트래픽 처리를 위한 플로우 ID와 세션 ID를 결정한다. 그리고 상기 결정된 플로우 ID와 세션 ID를 상기 MN과 상기 CN으로 전달한다 (2022단계). 상기 도 20에서는 최적 경로에 대응한 플로우 ID는 flow 1로 결정되고, 세션 ID는 A로 결정된다.
상기 AR #3은 새로 추가된 추가 경로에서 트래픽 처리를 위한 플로우 ID와 세션 ID를 결정한다. 그리고 상기 결정된 플로우 ID와 세션 ID를 상기 MN과 상기 CRN #3으로 전달한다 (2026단계). 상기 도 20에서는 최적 경로에 대응한 플로우 ID는 flow 2로 결정되고, 세션 ID는 C로 결정된다.
한편 상기 CRN #3은 상기 CN 사이에서 사용할 통합 세션 ID를 B로 설정한다. 따라서 CRN #3과 CN 사이에서는 통합 세션 ID를 사용하여 트래픽을 처리한다 (2024단계).
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어 져서는 안 될 것이다.
전술한 바와 같이 본 발명에서는 멀티 호밍 (multi-homing) 환경의 이동 망에서 자원을 예약하는 방안을 마련함으로써, 자원을 효율적으로 이용할 수 있다. 뿐만 아니라 자원 예약으로 인해 야기되는 지연을 줄일 수 있어, 균일한 서비스 품질을 지원할 수 있다. 또한 분산 자원 예약을 통해 트래픽을 나누어 처리할 수 있어, 시스템의 부하를 분산할 수 있는 장점을 가진다.

Claims (15)

  1. 멀티 호밍 환경의 이동 망에서 복수의 무선 네트워크 인터페이스를 구비하는 무선 단말에 대한 자원을 예약하는 방법에 있어서,
    상기 무선 단말이 복수의 무선 네트워크 인터페이스를 통해 액세스 가능한 복수의 액세스 라우터들 각각으로 경로 설정을 요청하는 문의 메시지를 전송하고;
    상기 복수의 라우터들을 통해 상대 노드까지 연결되는 경로들이 공유하는 분기 라우터에서 상기 무선 단말로부터 각 경로 별로 전송된 문의 메시지에 기록된 경로 정보를 이용하여 상기 복수의 경로들 중 최적 경로를 결정하고;
    상기 분기 라우터에서 상기 결정된 최적 경로를 통해 자원 예약 메시지를 전송하고;
    상기 최적 경로 상에 존재하는 라우터들이 상기 자원 예약 메시지에 의해 자원을 예약하도록 하는 자원예약방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 최적 경로가 결정될 시, 상기 분기 라우터는 상기 상대노드로 자원 예약 메시지를 전송함으로써, 플로우 ID를 갱신하는 과정을 더 구비함을 특징으로 하는 자원예약방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 문의 메시지가 전파되는 각 경로 상에 존재하는 라우터들은, 상기 문의 메시지에 할당 가능한 대역폭 정보를 기록함을 특징으로 하는 자원예약방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 문의 메시지가 전파되는 각 경로 상에 존재하는 라우터들은, 상기 문의 메시지에 기록된 대역폭과 자신이 할당할 수 있는 대역폭을 비교하고, 상기 문의 메시지에 기록된 대역폭보다 자신이 할당할 수 있는 대역폭이 작을 시, 상기 문의 메시지에 기록된 대역폭을 상기 자신이 할당할 수 있는 대역폭으로 갱신함을 특징으로 하는 자원예약방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 분기 라우터는, 상기 문의 메시지들 중 가장 큰 대역폭이 기록된 문의 메시지를 선택하고, 상기 선택한 문의 메시지가 전파된 경로를 최적 경로로 결정함을 특징으로 하는 자원예약방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 분기 라우터는, 상기 문의 메시지에 기록된 대역폭과 함께 상기 문의 메시지의 도달 순서를 추가로 고려하여 최적 경로를 결정함을 특징으로 하는 자원예약방법.
  7. 제4항에 있어서, 상기 문의메시지가 전파되는 각 경로 상에 존재하는 라우터들은, 상기 무선 단말이 희망하는 대역폭을 만족할 정도의 자원이 존재하지 않으면, 해당 문의 메시지의 전파를 차단함을 특징으로 하는 자원예약방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 무선 단말은 상기 최적 경로가 설정된 상태에서 추가 경로의 설정이 필요할 시 상기 최적 경로를 제외한 나머지 경로를 통해 문의 메시지를 전송하고;
    상기 분기 라우터에서 상기 무선 단말로부터 각 경로 별로 전송된 문의 메시지에 기록된 경로 정보를 이용하여 상기 복수의 경로들 중 추가 경로를 결정하고;
    상기 분기 라우터에서 상기 결정된 추가 경로를 통해 자원 예약 메시지를 전송하고;
    상기 추가 경로 상에 존재하는 라우터들이 상기 자원 예약 메시지에 의해 자원을 예약하도록 하는 자원예약방법.
  9. 멀티 호밍 환경의 이동 망에서 복수의 무선 네트워크 인터페이스를 구비하는 무선 단말에 대한 자원을 예약하는 방법에 있어서,
    상기 무선 단말이 복수의 무선 네트워크 인터페이스를 통해 액세스 가능한 복수의 액세스 라우터들 각각으로 경로 설정을 요청하는 문의 메시지를 전송하고;
    상기 복수의 라우터들을 통해 상대 노드까지 연결되는 경로들이 공유하는 분기 라우터에서 상기 무선 단말로부터 각 경로 별로 전송된 문의 메시지에 기록된 경로 정보를 이용하여 상기 복수의 경로들 중 적어도 두 개의 경로를 결정하고;
    상기 분기 라우터에서 전체 할당 대역폭을 상기 결정된 적어도 두 개의 경로에 대해 대역폭을 분산하여 할당하고;
    상기 분기 라우터에서 상기 적어도 두 개의 경로를 통해 자원 예약 메시지를 전송하고;
    상기 적어도 두 개의 경로 상에 존재하는 라우터들이 상기 자원 예약 메시지에 의해 자원을 예약하도록 하는 자원예약방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 최적 경로가 결정될 시, 상기 분기 라우터는 상기 상대노드로 자원 예약 메시지를 전송함으로써, 플로우 ID를 갱신하는 과정을 더 구비함을 특징으로 하는 자원예약방법.
  11. 제9항에 있어서, 상기 문의 메시지가 전파되는 각 경로 상에 존재하는 라우터들은, 상기 문의 메시지에 할당 가능한 대역폭 정보를 기록함을 특징으로 하는 자원예약방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 문의 메시지가 전파되는 각 경로 상에 존재하는 라우터들은, 상기 문의 메시지에 기록된 대역폭과 자신이 할당할 수 있는 대역폭을 비교하고, 상기 문의 메시지에 기록된 대역폭보다 자신이 할당할 수 있는 대역폭이 작을 시, 상기 문의 메시지에 기록된 대역폭을 상기 자신이 할당할 수 있는 대역폭으로 갱신함을 특징으로 하는 자원예약방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 분기 라우터는, 상기 문의 메시지들 중 가장 큰 대역폭이 기록된 문의 메시지를 선택하고, 상기 선택한 문의 메시지가 전파된 경로를 최적 경로로 결정함을 특징으로 하는 자원예약방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 분기 라우터는, 상기 문의 메시지에 기록된 대역폭과 함께 상기 문의 메시지의 도달 순서를 추가로 고려하여 최적 경로를 결정함을 특징으로 하는 자원예약방법.
  15. 제12항에 있어서, 상기 문의메시지가 전파되는 각 경로 상에 존재하는 라우터들은, 상기 무선 단말이 희망하는 대역폭을 만족할 정도의 자원이 존재하지 않으 면, 해당 문의 메시지의 전파를 차단함을 특징으로 하는 자원예약방법.
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