KR20080018197A - 핸드오버를 용이하게 하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

소스 액세스 포인트에서 타겟 액세스 포인트로 모바일 노드를 핸드오버하는 방법 및 장치가 제공된다. 동작 동안, 소스 액세스 포인트는 모바일 노드를 위한 핸드오버 메시지를 작성할 것이다. 소스 액세스 포인트가 핸드오버가 발생 중임을 검출하는 경우, 소스 액세스 포인트는 적절한 핸드오버 메시지를 모바일 노드의 앵커 노드로 송신할 것이다. 소스 액세스 포인트는 모바일 노드를 대신하여 메시지를 작성하는데 있어서 반드시 보안 인증(security credentials)을 가질 필요는 없으므로, 본 발명의 대인적인 실시예에서, 메시지는 모바일 노드에 의해 작성되고 필요할 때까지 소스 액세스 포인트에 저장된다.
소스 액세스 포인트, 타겟 액세스 포인트, 모바일 노드, 핸드오버, 핸드오버 메시지, 앵커 노드, 보안 인증(security credentials)

Description

핸드오버를 용이하게 하기 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS TO FACILITATE HANDOVER}
본 발명은 일반적으로 소정의 모바일 노드(given mobile node)에 대해 다수의 잠재적인 POP(points of presence)를 갖는 통신 네트워크에 관한 것으로, 보다 구체적으로 그러한 POP 사이에서 모바일 노드의 핸드오버에 관한 것이다.
다수의 POP(때때로 기지국 혹은 액세스 포인트로 불림)를 갖는 통신 네트워크가 알려져 있다. 예를 들어, 통신 네트워크가 복수의 무선 액세스 포인트를 갖는 경우에 다수의 계층(Layer) 2 POP가 이용가능하다. 또 다른 예로서, 통신 네트워크가 공지된 복수의 액세스 라우터를 갖는 경우에는 다수의 계층 3 POP가 이용가능하게 된다.
많은 경우에, 그러한 네트워크들은 이따금(현재의 통신 세션 동안을 포함) 그들의 위치를 변경하는 모바일 노드들을 조정하도록 설계되어 있다. 그 결과, 소정의 모바일 노드는 그러한 네트워크에 대해 그의 POP를 변경할 수 있다. 예를 들어, 계층 2 POP에 관한 변경은, 모바일 노드가 동일한 IP(Internet Protocol) 서브넷 상의 액세스 포인트들 또는 계층 2 기지국들 사이에서 이동하는 경우에 발생하는 한편, (계층 2 POP에 관한 것은 물론) 계층 3 POP에 관한 변경은, 통상적으로 모바일 노드가 서로 다른 앵커 노드들 사이에서 이동하는 경우 또는 모바일 노드가 서로 다른 서브넷에 접속된 액세스 포인트들 사이에서 이동하는 경우에 발생할 것이다.
공지된 바와 같이, IP 기반 모바일 노드(IP capable mobile node)가 하나의 서브넷에서 다른 서브넷으로 이동하는 경우에, 토폴로지적으로 정확한 새로운 어드레스를 취득할 필요가 있다. MIP(mobile internet protocol)를 사용하는 시스템에서, 모바일 노드는 타겟 서브넷을 통해 그의 홈 에이전트(때때로 홈 앵커 노드로 불림)로 그의 CoA(Care-of-Address)를 보내, 모바일 노드 및 터널 패킷들에 대한 홈 에이전트 프록시가 현재 위치에 대한 모바일 노드의 홈 IP 어드레스, 즉, 그의 CoA로 향하게 할 수 있다.
다수의 POP들 사이에서의 이동 시에, 일반적으로 그러한 이동은 가능한 최단 시간 내에 이루어져서, 모바일 노드와 그의 앵커 노드 혹은 홈 에이전트 간의 연속적인 통신을 보장하는 것이 바람직하다. 서브넷들 사이에서 그러한 이동을 용이하게 하기 위해 요구되는 메시지 통신(messaging)은 일반적으로 원하는 것보다 더 긴 시간이 걸린다. 이러한 이유로, 노드를 핸드오버하는데 걸리는 시간을 최소화하는, POP들 사이에서 모바일 노드를 핸드오버하기 위한 방법 및 장치가 필요하다.
도 1은 통신 시스템의 블록도이다.
도 2는 모바일 노드와 액세스 포인트에 대한 보다 상세한 블록도이다.
도 3은 노드 핸드오버동안 액세스 포인트의 동작을 도시하는 흐름도이다.
도 4는 노드 핸드오버동안 액세스 포인트의 동작을 도시하는 흐름도이다.
도 5는 모바일 노드의 동작을 도시하는 흐름도이다.
상술한 바와 같은 요구를 처리하기 위해, 소스 액세스 포인트에서 타겟 액세스 포인트로 모바일 노드를 핸드오버하기 위한 방법 및 장치가 이하 제공된다. 동작 동안, 소스 액세스 포인트는 모바일 노드를 위해 핸드오버 메시지를 작성할 것이다. 핸드오버가 발생하고 있음을 소스 액세스 포인트가 검출한 경우에, 소스 액세스 포인트는 적절한 핸드오버 메시지를 모바일 노드의 앵커 노드로 전송할 것이다. 소스 액세스 포인트는 모바일 노드를 위한 메시지를 작성하기 위해 보안 인증(security credentials)을 가질 필요는 없으므로, 메시지는 모바일 노드에 의해 작성되어 필요할 때까지 소스 액세스 포인트에 저장된다.
본 발명은 핸드오버를 용이하게 하는 방법을 포함한다. 이 방법은, 모바일 노드가 소스 액세스 포인트에서 타겟 액세스 포인트로 핸드오버 중인지를 소스 액세스 포인트가 판별하는 단계, 소스 액세스 포인트가 메시지를 작성하는 단계, 모바일 노드의 앵커 노드에 핸드오버를 통지하는 단계, 및 모바일 노드의 앵커 노드에 메시지를 송신하는 단계 - 앵커 노드로 하여금 타겟 액세스 포인트로 모바일 노드의 트래픽을 라우트하게 함 - 를 포함한다.
본 발명은 또한 소스 액세스 포인트에서 타겟 액세스 포인트로의 핸드오버를 용이하게 하기 위한 방법을 포함한다. 이 방법은, 잠재적인 타겟 액세스 포인트를 결정하는 단계, 잠재적인 타겟 액세스 포인트 중 적어도 하나와 관련된 정보를 모 바일 노드에 제공하는 단계, 및 모바일 노드로부터 복수의 핸드오버 메시지를 수신하는 단계를 포함하고, 여기서 각 핸드오버 메시지는 모바일 노드와 홈 에이전트 사이에서 공유되는 비밀 키로 생성된 인증 코드(authentication code)를 포함한다.
본 발명은 또한 소스 액세스 포인트에서 타겟 액세스 포인트로의 핸드오버를 용이하게 하기 위한 방법을 포함한다. 이 방법은, 잠재적인 타겟 액세스 포인트에 관한 정보를 수신하는 단계, 타겟 액세스 포인트에서 CoA를 가리키는 적어도 하나의 핸드오버 메시지를 작성하는 단계 - 여기서, 핸드오버 메시지는 공유된 비밀 키로 생성된 인증 코드를 포함함 - , 및 적어도 하나의 핸드오버 메시지를 소스 액세스 포인트에 송신하는 단계를 포함한다.
이제, 도면으로 돌아가면, 동일한 참조 번호는 동일한 구성 요소를 나타내고, 도 1은 통신 시스템(100)의 블록도이다. 도시된 바와 같이, 통신 시스템(100)은 모바일 노드(mobile node; MN)(104), 앵커 노드(101), 라우터(105), 및 복수의 액세스 포인트(액세스 포인트 102, 106, 및 109만 표시함)를 포함한다. 모바일 노드(104)는 제1 POP 엘리먼트에 접속(attachted)되거나, 또는 기지국(103)을 통해 액세스 포인트(102)에 접속된다. 모든 기지국은 캐리어 미디어 및 선택 프로토콜(protocol of choice)을 사용하여 무선 접속을 통해 모바일 노드(104)와 통신한다. 이를 위해, 프로토콜은 802.16e-패밀리 프로토콜을 포함할 수 있지만, 본질적으로 현재 존재하거나 이후에 개발될 임의의 통신 프로토콜 역시 사용될 수 있음을 당업자는 이해할 것이다. 또한, 도 1에는 단지 하나의 앵커 노드, 라우터, 및 모바일 노드가 도시되었지만, 통상적인 통신 시스템은 도 1에 도시된 것보다 훨씬 더 많은 앵커 노드, 라우터, 및 모바일 유닛을 구비할 것임을 당업자는 인지할 것이다. 게다가, 도 1에는 개별 엔티티로 도시되었지만, 액세스 포인트 및 기지국들이 같은 장소에 배치될 수도 있다.
모바일 노드(104)와 앵커 노드(101) 사이에서의 통신 동작 동안, 모바일 노드에서 앵커 노드로 제어 정보를 송신하는 경우에 보안 인증(공유 키와 같은)을 이용할 수도 있다. 그러한 키의 사용은 통신이 앵커 노드에 의해 적절히 인증될 수 있도록 요구될 수 있다. 따라서, 제어 정보(예컨대, CoA)가 모바일 노드에서 앵커 노드로 전송되는 경우에, 제어 정보는 공유 키로 적절히 해시되어 제어 메시지에 추가되는 메시지 인증 코드를 작성한다.
위에서 논의된 바와 같이, 많은 경우에, 네트워크(100)는 이따금 그들의 위치를 변경하는 모바일 노드들을 조정하도록 설계될 수 있다. 그 결과, 소정의 모바일 노드는 네트워크(100) 내에서 그의 POP를 변경할 수 있다. 예를 들어, 모바일 노드(104)는 기지국(103)을 통해 앵커 노드(101)를 이용하여 상대 노드(correspondent node; 108)와 쉽게 통신 수 있지만, 기지국(107)을 향해 트래블링할 수도 있다. 모바일 노드(104)가 기지국(107)에 접근하면, 기지국(103)과의 통신을 중지(break)할 필요가 있고 기지국(107)을 통해 앵커 노드(101)를 경유하여 상대 노드(108)와 계속해서 통신한다. 이 결과, 데이터는 모바일 노드의 CoA로 라우트되고, 라우터(105), 액세스 포인트(106), 및 기지국(107)을 통해 데이터를 얻을 것이다.
논의된 바와 같이, 다수의 POP들 사이에서의 이동 시에, 일반적으로 가능한 한 최단시간 내에 그러한 이동이 이루어져서, 이동 노드와 그의 앵커 노드 혹은 홈 에이전트 사이에서의 연속적인 통신을 보장하고, 예전의(old) BS에서 새로운(new) BS로 방향을 변경하는데 필요한 패킷의 수를 줄이는 것이 바람직하다. 이러한 과제를 달성하기 위해, 본 발명의 바람직한 실시예에서, 소스 베이스 사이트 라우터(source base site router; 102)는 모바일 노드를 대신하여 앵커 노드(101)에 새로운 CoA를 등록한다. 등록되면, 앵커 노드(101)는 수신된 모든 데이터를 새로운 CoA로 전달할 것이다. 제1 실시예에서, 기지국 및 앵커 노드는 직접 통신하기 위해 권한 인증(right credentials)(비밀 키)을 포함한다(BS가 MN-HA 키를 갖거나, BS-앵커 노드가, BS에 접속할 수 있고 AN의 서비스를 사용할 수 있는 모든 MN를 대신하여(on behalf of) 통신에 사용될 수 있는 하나의 키를 공유함). 제2 실시예에서, MN-앵커는 BS에 이용할 수 없는 하나의 키를 공유한다. 이 경우에, MN은 메시지를 작성하고 그것을 예정보다 빨리 BS에 제공하여, 필요할 때, 즉, 모바일 노드가 핸드오프하거나 막 그러려고 할 때 BS가 그것을 전송할 수 있다.
모바일 노드(104)에 데이터를 전송하는 디바이스는 홈 에이전트(101)에 고정된(anchored) 모바일 노드의 어드레스를 계속해서 사용할 것임에 유의한다. 이는, (통상적으로, 보안 연계를 갖는 액세스 포인트와 앵커 노드로 관리상 정의되는) 도메인 내의 국부적 이동성에 대해, 모바일 노드는 서로 다른 서브넷에 속하는 액세스 포인트들을 가로질러 이동할 때조차 L3 이동성으로부터 완전히 숨겨진다. 이는, 모바일 IP 스택을 갖는 모바일 노드들이 이동을 검출하지 않고 모바일 IP 절차를 시작하는 것을 보장한다.
단일 앵커 하의 액세스 포인트들 간의 이동 시에, 소스 액세스 포인트(예컨대, 기지국 라우터(102))는 타겟 액세스 포인트(예컨대, 기지국 라우터(109))로의 노드(104)의 이동에 관해 앵커 노드에게 통지한다. 소스 액세스 포인트는 잘 알려진 기술을 사용하여 새로운 액세스 포인트를 향한 노드의 이동을 알아챌 것이다. 일 실시예에서, 이는, 주기적으로 주변을 스캔하고 수신된 신호 강도를 소스(즉, 현재 서비스 중인 기지국(the current serving base station))에게 보고하는 모바일 노드(104)에 기초하여 이루어진다. 새로운 액세스 포인트 신호가 모바일 노드(104)에 의해 보다 잘 수신된다면, 서비스 중인 기지국은 핸드오버 프로세스의 개시를 결정할 수 있다. 프로세스의 일부로서 소스 기지국은 모바일(104)에 대한 새로운 콘택트 포인트를 결정(작성/획득)할 수도 있다. 이러한 콘택트 포인트는 새로운 베이스 사이트의 IP 어드레스이거나, 새로운 베이스 사이트의 MAC 어드레스이거나, 또는 새로운 베이스 사이트의 서브넷에서 모바일에 고유한 IP 어드레스일 수도 있다. (예를 들어, 802.16e의 경우 기지국-HO_REQ 메시지에서 실행 시간 필드 혹은 HO-IND의 수신에 기초하여) 모바일 노드가 실제로 새로운(타겟) 기지국으로 핸드오버 중인 것으로 결정하면, 소스 기지국은 모바일에 대한 새로운 콘택트 포인트를 나타내는 앵커 노드로 메시지를 송신한다. 앵커 노드가 홈 에이전트라면, 이 메시지는, 모바일 노드를 대신하여 소스 기지국으로부터 보내진 모바일 IP 등록 메시지의 형태를 취할 것이다. 그 외의 실시예에서, 앵커 노드가 액세스 라우터 혹은 이더넷 스위치인 경우에, 이 메시지는 IPv6 NA(neighbor advertisement) 메시지 혹은 ARP(Address Resolution Protocol) 메시지의 형태를 취할 수도 있다.
새로운 액세스 포인트/기지국을 알아 차리면, 앵커 노드는 패킷들을 새로운 모바일 노드의 위치로 전달하거나 터널링하기 시작한다. 앵커 노드는 즉시 혹은 액세스 포인트와 앵커 노드 사이에서 지정되거나 협상된 지연 이후에 방향 변경(redirections)을 실시할 수도 있다. 앵커 노드는 또한 노드(104)가 실제로 그와 통신을 시작했음을 확인하기 위해 새로운 액세스 포인트를 시그널링함으로써 새로운 액세스 포인트로의 이동을 확인할 수도 있다. 앵커로부터 보고 받은 이후에, 새로운 액세스 포인트가 모바일 노드를 알아차리지 못한다면, 모바일 노드를 재등록할 것이다. 대안적으로, 새로운 BS가 특정한 시간이 지난 이후에 모바일에 대해 등록하지 않는다면, 앵커는 새로운 기지국으로 패킷을 전달하는 것을 중지할 수도 있다. 또한, 모바일 노드가 원래 결정된 액세스 포인트와는 다른 액세스 포인트로 이동한다면, 앵커 노드는, 새로운 기지국이나 소스 기지국 중 어느 하나로부터 직접 현재 콘택트 포인트를 수신할 때, 새로운 액세스 포인트로 패킷을 전달하는 것을 개시할 것이다.
상기 단계들은 모바일 노드에 명백한 것이고 두 가지 방식 중 하나로 수행될 수 있다. 제1 실시예에서, 액세스 포인트가 권한 보안 인증(공유 키와 같은)을 갖는 한, 액세스 포인트는 모바일 노드로부터 어떠한 입력 없이 모바일 노드 대신 앵커 노드에 요청을 전송할 것이다. 다시 말해, 모바일 노드(104) 대신 통신하기 위해, 기지국은 공유된 비밀 키와의 모든 통신을 해시할 필요가 있다. 본 발명의 다른 실시예에서, 앵커 노드가 모바일 노드를 대신하여 등록 요청을 작성하기 위한 인증(credentials)을 갖지 않는 경우에, 모바일 노드는 핸드오버를 용이하게 하기 위해 송신되는 메시지를 작성하여 그것을 액세스 포인트에 제공한다. 이는 액세스 포인트에 캐시된다. 모바일 노드가 새로운 액세스 포인트로 막 이동하려한다고 액세스 포인트가 결정한 경우, 메시지를 앵커 노드로 전달한다. 앵커 노드는 메시지가 모바일 노드에서 온 것임을 확인할 수 있고 새로운 액세스 포인트로의 패킷의 방향 변경을 시작한다.
모바일 노드에 대한 상기 시스템을 보다 명백하게 하기 위해, 모바일 노드가 동일한 앵커 노드를 사용하는 한, 앵커 노드 하의 베이스 사이트 세트는 정보와 관련된 일관된 이동성을 제공한다. 예를 들어, 베이스 사이트로부터의 라우터 광고는 모바일 노드에 할당된 것과 동일한 프리픽스를 운반할 것이다. 서로 다른 프리픽스를 갖는 다수의 모바일 노드가 하나의 베이스 사이트 하에 존재한다면, 라우터 광고는 다른 프리픽스 모두를 포함할 수도 있거나, 또는 라우터 광고는 모바일 노드에 의해 사용되는 프리픽스를 갖는 각 모바일 노드로의 유니캐스트일 수도 있다. 동일한 소스 어드레스는 동일한 앵커 노드 하의 베이스 사이트 세트에 의해 사용될 수 있어, 모바일 노드는 디폴트 라우터를 바꿀 필요가 없다. 끝으로, 시스템은 베이스 사이트 모두에 대해 동일한 MAC 어드레스를 갖는 모바일 노드를 제공할 수도 있고 그 MAC 어드레스에 대한 각각의 베이스 사이트를 인에이블할 수도 있다.
단일 앵커 하의 액세스 포인트들 사이에서 이동하는 노드처럼, 노드는 또다른 앵커 노드 하의 하나의 액세스 포인트로 이동할 수도 있다. 소스 액세스 포인트(기지국) 혹은 소스 앵커 노드는, 만약 비밀 키를 갖는다면, 모바일 노드의 더 높은 레벨의 앵커 노드나 홈 에이전트에게 통지할 수도 있다. 그러나, 소스 액세 스 포인트가 비밀 키를 갖지 않는다면, 다음과 같은 일이 발생한다.
·모바일 노드가 이동할 때, 그리고 앵커 변경에 대한 가능성이 있을 때, 액세스 포인트는 모바일 노드에 가능 타겟 앵커 세트를 설치한다. Fast Mobile IP 프로토콜의 일부로서, "Low latency handoffs for Mobile IP"에서 IETF에 의해 정의된 IP Proxy Router Advertisement 메시지에서의 값들이 이를 위해 사용될 수 있다.
·그 다음 모바일 노드는 바인딩 갱신 메시지(다수의 잠재적인 타겟이 존재한다면 하나 이상)를 작성한다. 바인딩 갱신 메시지는, 단순히, 모바일 노드에서 홈 에이전트로 통상적으로 전송된 갱신 메시지로서 모바일 노드 홈 어드레스를 CoA로 매핑한다. 액세스 포인트가 비밀 키를 갖지 않는다면, 모바일 노드는 해시된 메시지(그렇지 않으면 이 메시지는 새로운 액세스 포인트로부터 전송됨)를 작성할 수 있고 그것을 소스 액세스 포인트에 제공한다.
·모바일 노드가 떠났거나 이동이 임박한(imminent) 것으로 소스 액세스 포인트가 결정하는 경우, 소스 액세스 포인트 혹은 소스 앵커 노드는 메시지를 홈 에이전트로 보낸다. 특히, 모바일 노드가 핸드오프인 경우, 소스 액세스 포인트 혹은 소스 앵커 노드는 앵커 변화가 존재하는지 여부를 결정한다. 이 결정은, 예를 들어, 이웃 베이스 사이트 및 그것의 선호 앵커를 갖는 이웃 리스트에 단순히 액세스함으로써 실시될 수도 있고, 또한 대안적으로, 기지국은 이웃에 콘택트하여 이웃이 선호 앵커 노드인지를 결정한다.
·앵커 노드가 갱신을 전송중이라면, 베이스 사이트는 모바일에 의해 작성된 바인딩 갱신 메시지를 앵커 노드에 제공할 것이다. 액세스 포인트는 또한 콘텍스트 송신의 일부로서 그 외의 액세스 포인트로 메시지를 패스할 수 있어, 모바일 노드가 각각의 액세스 포인트에 동일한 메시지를 제공할 필요가 없게 된다.
도 2는 모바일 노드와 액세스 포인트에 대한 보다 상세한 블록도이다. 도시된 바와 같이, 액세스 포인트(102) 및 모바일 노드(104) 둘 다 송신 및 수신 회로(201, 206 및 202, 207)를 각각 포함한다. 논리 회로(203, 208)는 각각 액세스 포인트(102) 및 모바일 노드(104)의 동작을 제어하는 수단으로 제공된다. 논리 회로(203/208)는 바람직하게는 모토로라 PowerPC 마이크로프로세서(이에 한정되지 않음)와 같은 마이크로프로세서 제어기를 포함한다. 송신 및 수신 회로(201/206, 202/207)는 잘 알려진 통신 프로토콜을 이용하는 통신에 있어서 공지된 공통 회로로서, 메시지를 송신 및 수신하기 위한 수단의 역할을 한다. 예를 들어, 모든 수신기 및 송신기는 잘 알려진 Bluetooth, IEEE 802.11, 802.16e, 또는 HyperLAN 프로토콜과 같은 무선 프로토콜(air protocol)을 사용한다.
도 3은 노드 핸드오버 동안 액세스 포인트(102)의 동작을 도시하는 흐름도이다. 도 3에서 논리 흐름은, 액세스 포인트(102)가 앵커 노드(101)와 통신하기 위해 요구된 보안 인증에 액세스하는 것으로 가정한다. 논리 흐름은 단계 301에서 시작하고, 여기서 논리 회로(203)는 노드(104)의 핸드오프가 임박한지를 결정한다. 위에서 논의된 바와 같이, 이 결정은 (수신기(202)에 의해 수신된) 주변 액세스 포인트의 보고된 신호 강도 측정, 및 또 다른 액세스 포인트가 액세스 포인트(102)보다 더 나은 신호 강도를 갖는다는 결정으로부터 이루어질 수 있다. 단계 303에서, 새로운 콘택트/어드레스 포인트는 논리 회로(203)에 의해 결정된다. 논의된 바와 같이, 콘택트 포인트는 새로운 베이스 사이트의 IP 어드레스, 새로운 베이스 사이트의 MAC 어드레스, 또는, 새로운 베이스 사이트의 서브넷에서 모바일에 고유한 IP 어드레스일 수 있다. 콘택트 포인트가 결정된 이후에, 논리 흐름은 단계 305로 이어지고, 여기서 소스 액세스 포인트는 노드(104)가 타겟 액세스 포인트로 핸드오프 중인 것으로 결정한다. 그 다음, 논리 흐름은 단계 307로 이어지고, 여기서 논리 회로(203)는, 송신기(201)에게, 모바일에 대한 새로운 콘택트 포인트를 나타내는 앵커 노드로 메시지를 송신하도록 지시한다. 이는, 앵커 노드로 하여금 모바일 노드의 트래픽을 타겟 액세스 포인트로 라우트하도록 한다. 논의된 바와 같이, 메시지는 노드(104)와 그의 앵커 노드 사이에서 공유된 공유 비밀 키로 해시될 수 있다. 이 절차는 메시지 인증을 위해 사용된다. 또한, 앵커 노드가 홈 에이전트라면, 이 메시지는 모바일 노드 대신 소스 액세스 포인트로부터 보내진 모바일 IP 등록 메시지의 형태를 취할 것이다.
상기 논리 흐름은 핸드오프에 앞서 앵커 노드에 핸드오프 메시지가 송신되는 것인 반면, 본 발명의 대안적인 실시예에서, 소스 액세스 포인트는 모바일 노드가 소스 액세스 포인트를 떠나(즉, 소스 액세스 포인트와의 통신을 중지함) 핸드오프 메시지를 송신할 때까지 대기할 수도 있다.
콘택트 포인트는, 노드(104) 대신 서비스 중인 액세스 포인트(102) 혹은 타겟 액세스 포인트에 의해 앵커 노드로 송신되므로, 콘택트 포인트는 종래 기술에서의 시스템에 비해 더욱 빠른 방식으로 앵커 노드와 통신할 수 있다. 이는, 모바일 노드와 그의 앵커 노드 혹은 홈 에이전트 간의 끊임없는 연속적인 통신의 보장을 돕는다.
도 4는 노드 핸드오버 동안 액세스 포인트(102)의 동작을 도시하는 흐름도이다. 도 4에 도시된 논리 흐름은, 노드(104)가 그의 홈 에이전트와의 통신에 사용하는 공유 비밀 키에 액세스 포인트(102)가 액세스하지 않는 것으로 가정한다. 논리 흐름은 단계 401에서 시작하고, 여기서 논리 회로(203)는 이웃 리스트(204)에 액세스하여 노드(104)가 액세스 포인트(102)로부터 로밍할 때 이용할 수 있는 잠재적인 타겟 앵커 노드를 결정한다. 단계 403에서, 이 리스트는 노드(104)에 제공된다. 이에 응답하여, 수신기(202)는 각각의 잠재적인 후보 액세스 포인트에 대한 핸드오프 메시지를 수신한다. 각 핸드오버 메시지는 모바일 노드와 홈 에이전트 간의 공유 비밀 키로 생성된 인증 코드를 포함한다. 보다 구체적으로, 액세스 포인트(102)는 비밀 키를 갖지 않기 때문에, 노드(104)는 홈 에이전트에 제공될 메시지 인증 코드를 갖는 핸드오버 메시지를 작성해야 한다. 단계 405에서 이 메시지가 수신되어 버퍼(205)에 저장된다. 논리 흐름은 단계 407로 이어지고, 여기서 논리 회로(203)는 노드(104)가 타겟 액세스 포인트로 핸드오프중인지 결정하고, 특정한 타겟 액세스 포인트의 아이덴티티를 결정한다(단계 409). 타겟 액세스 포인트의 아이덴티티는 노드(104)에 의해 보고된 신호 강도 측정을 분석하고, 노드(104)가 최고 신호 강도를 갖는 액세스 포인트에 핸드오버 중임을 가정하여 결정될 수 있다. IEEE 802.16e 시스템에서, 예를 들면, BS_HO-REQ(Base Site Handover 요청, MS_HO_REQ(Mobile HO 요청) 또는 HO-IND(Handover 지시) 메시지와 같은 메시지를 검사함으로써 얻을 수도 있다.
논리 흐름은 단계 410으로 이어지고, 여기서 버퍼링된 메시지가 모바일 노드의 앵커 노드(홈 에이전트)로 패스될 필요가 있는지에 대한 결정이 이루어 진다. 이 결정은, 모바일 노드 이동이 노드의 CoA에 있어서의 변경를 요구하는지 여부에 따라 이루어지고, 이로써 단지 모바일 노드만 - 액세스 포인트는 아님 - 보안 연계(예컨대, 모바일 노드의 홈 에이전트)를 갖는다는, 앵커 노드로의 메시지가 필요하게 된다. 그러한 메시지가 요구된다면, 흐름은 단계 411로 이어지고, 여기서, 버퍼(205)는 액세스되고 적절한 핸드오버 메시지가 앵커 노드로 제공된다. 메시지는 새로운 CoA를 나타내고, 적어도 타겟 액세스 포인트를 서브하는 앵커 노드의 서브넷에 대응하는 프리픽스를 포함할 수 있다.
논의된 바와 같이, 앵크 노드가 홈 에이전트라면, 이 메시지는 모바일 노드를 대신하여 소스 액세스 포인트로부터 보내진 모바일 IP 등록 메시지의 형태를 취할 것이다. 이웃 액세스 포인트로의 이동이 앵커 노드에 있어서의 변경을 수반하지 않는다면, 메시지는 홈 에이전트로 전송되지 않는다. 대신, 이는 모바일이 이동하는 타겟 액세스 포인트로 선택적으로 패스될 수 있다. 이러한 메시지를 패스하기 위해, 잘 알려진 콘텍스트 송신 스킴(context transfer schemes)이 사용될 수 있다. 이는, 모바일 노드로부터 직접 획득하지 않고, 필요할 때, 나중에 타겟 액세스 포인트가 메시지를 보낼 수 있도록 한다.
도 5는 모바일 노드(104)의 동작을 도시하는 흐름도이다. 도 4에서 논리 흐름은 액세스 포인트가 노드(104)와 그의 홈 에이전트 사이의 통신에 있어서 사용되 는 비밀 키에 액세스하지 않는 것으로 가정한다. 논리 흐름은 단계 501에서 시작하고, 여기서 수신기(207)는 현재 서비스 중인 액세스 포인트로부터 모바일 노드(104)와 통신할 수 있는 잠재적인 타겟 액세스 포인트에 관한 정보를 수신한다. 단계 503에서, 논리 회로(208)는 비밀 키로 작성된 메시지 인증 코드를 포함하는 적어도 하나의 핸드오프 메시지를 작성한다. 핸드오프 메시지는 타겟 액세스 포인트에서 CoA 및 공유 비밀 키로 생성된 인증 코드를 나타낸다. 논의된 바와 같이, 타겟 기지국에서 획득할 수 있는 잠재적인 CoA에 대응하여 작성된 단일 메시지가 존재할 것이다. 일부 타겟 베이스 사이트에서, 동일한 앵커가 사용될 수 있는 경우에, 새로운 CoA는 불필요하다는 것에 유의한다. 또한, 다수의 잠재적인 CoA가 존재하는 경우에, 각각의 CoA에 대응하는 메시지가 작성될 수 있다. 대안적으로, 단일 메시지가 작성될 수 있다. 소스 액세스 포인트는 실(actual) CoA를 IP 패킷의 소스 어드레스로서 나중에 사용할 수도 있고, 이로써 (NAT(Network Address Traslation) 트래블 알고리즘을 구현하는) 홈 에이전트가 소스 어드레스로서 리얼 CoA를 사용하게 할 수 있다. 단계 505에서, 이 메시지들은 송신기(206)를 통해 액세스 포인트(102)로 송신된다. 논의된 바와 같이, 액세스 포인트(102)는, 노드(104)가 새로운 액세스 포인트로 핸드오버 중임을 감지할 때 이 메시지들을 이용할 것이다. 이 메시지들은 필요할 때까지 버퍼(205)에 저장될 것이다.
본 발명은 특정한 실시예를 참조하여 구체적으로 도시되고 설명되었지만, 본 발명의 진의 및 범위에서 벗어나지 않고 형태 및 상세에 있어서의 다양한 변화가 실시될 수 있음을 당업자는 이해할 것이다. 그러한 변경은 다음 특허 청구 범위 내에서 이루어질 것이다.

Claims (10)

  1. 핸드 오버를 용이하게 하는 방법으로서,
    모바일 노드가 소스 액세스 포인트로부터 타겟 액세스 포인트로 핸드오버 중인지를 상기 소스 액세스 포인트에 의해 결정하는 단계;
    상기 모바일 노드의 앵커 노드에게 상기 핸드오버를 통지하는 메시지를 상기 소스 액세스 포인트에 의해 작성하는 단계; 및
    상기 모바일 노드의 앵커 노드에게 상기 메시지를 전송하여, 상기 앵커 노드로 하여금 상기 모바일 노드의 트래픽을 상기 타겟 액세스 포인트로 라우트하도록 하는 단계
    를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 메시지를 작성하는 단계는, 공유된 비밀 키를 이용하여 메시지를 작성하는 단계를 포함하고, 상기 공유된 키는 상기 모바일 노드의 어드레스를 현재 POP(point of presence)로 매핑하는 메시지를 인증하기 위해 적어도 상기 앵커 노드에 의해 사용되는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 모바일 노드가 핸드오버 중인지를 결정하는 상기 단계는, 상기 모바일 노드에 의해 보고된 수신 신호 강도를 분석하는 단계를 포함하는 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 메시지는 핸드오프에 앞서 상기 앵커 노드에게 전송되는 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 메시지는 상기 모바일이 상기 소스 액세스 포인트를 떠난 후에 상기 앵커 노드로 전송되는 방법.
  6. 소스 액세스 포인트에서 타겟 액세스 포인트로의 핸드오버를 용이하게 하는 방법으로서,
    네트워크 내의 제2 노드로부터 모바일 노드에 대응하는 적어도 하나의 핸드오버 메시지를 수신하는 단계
    를 포함하고,
    상기 제2 노드는 상기 모바일 노드와 다르고, 상기 적어도 하나의 핸드오버 메시지는 앵커 노드에서 상기 모바일 노드에 대응하는 공유된 비밀 키로 생성된 인증 코드를 포함하는 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 모바일 노드가 상기 소스 액세스 포인트로부터 상기 타겟 액세스 포인트로 핸드오버 중임을 결정하는 단계와;
    상기 모바일 노드의 CoA(care of address)가 상기 타겟 액세스 포인트에서 변경한다는 것을 결정하는 단계와;
    상기 수신된 핸드오버 메시지들의 리스트로부터 취득된 핸드오버 메시지를 송신하는 단계 - 상기 송신된 핸드오버 메시지는 상기 모바일 노드의 앵커 노드에 대한 새로운 POP를 나타냄 - 를 더 포함하는 방법.
  8. 소스 액세스 포인트에서 타겟 액세스 포인트로의 핸드오버를 용이하게 하는 방법으로서,
    잠재적인 타겟 액세스 포인트에 관한 정보를 수신하는 단계;
    상기 타겟 액세스 포인트에서 CoA를 나타내는 적어도 하나의 핸드오버 메시지를 작성하는 단계 - 상기 핸드오버 메시지는 공유된 비밀 키로 생성된 인증 코드를 포함함 - ; 및
    상기 액세스 포인트로 적어도 하나의 핸드오버 메시지를 송신하는 단계
    를 포함하는 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 핸드오버 메시지는 상기 소스 액세스 포인트에 저장될 것이고, 상기 소스 액세스 포인트에 의해 이용되어 상기 소스 액세스 포인트에서 상기 타겟 액세스 포인트로의 핸드오버를 용이하게 하는 방법.
  10. 제8항에 있어서, 상기 액세스 포인트는 소스 액세스 포인트를 포함하는 방법.
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