상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 이동 단말의 이동성 제공 방법의 일 실시예는 (a) 적어도 하나 이상의 액세스 포인트를 포함하는 액세스 라우터와 연결된 RADIUS 서버에 상기 액세스 포인트의 MAC 주소 및 IP 주소 및 상기 액세스 포인트가 소속된 소속 액세스 라우터의 IP 주소 및 Layer 2 정보를 등록하는 단계, (b) 이동 단말이 새로 발견한 신규 액세스 포인트의 MAC 주소를 포함하는 RADIUS Access Request 메시지를 상기 RADIUS 서버에 전송하여, 상기 신규 액세스 포인트가 소속된 신규 액세스 라우터의 IP 주소를 획득하는 단계 및 (c) 상기 신규 액세스 라우터가 분배하는 상기 신규 액세스 라우터의 IP prefix 정보를 요청하는 AR Information Request 메시지를 상기 신규 액세스 라우터에 전송하는 단계를 가진다.
보다 바람직하게는 상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 이동 단말의 이동성 제공 방법의 일 실시예는 (d) 상기 신규 액세스 포인트가 소속된 상기 신규 액세스 라우터의 IP prefix 정보를 저장한 액세스 라우터 캐시(cache) 테이블을 구축하는 단계를 더 가진다.
보다 바람직하게는 상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 이동 단말의 이동성 제공 방법의 일 실시예는 (e) 상기 신규 액세스 라우터로부터 획득한 상기 IP prefix 정보를 기초로 상기 이동 단말이 상기 신규 액세스 포인트로 이동 후에 사용할 새로운 CoA(Care of Address)를 미리 구성하는 단계를 더 가진다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 이동 단말의 이동성 제공 장치의 일 실시예는 액세스 포인트의 MAC 주소 및 IP 주소 및 상기 액세스 포인트가 소속된 소속 액세스 라우터의 IP 주소 및 Layer 2 정보가 등록된 RADIUS 서버에 이동 단말이 새로 발견한 신규 액세스 포인트의 MAC 주소를 포함하는 RADIUS Access Request 메시지를 전송하여, 상기 신규 액세스 포인트가 소속된 신규 액세스 라우터의 IP 주소를 획득하는 RADIUS 서버통신부 및 상기 신규 액세스 라우터가 분배하는 상기 신규 액세스 라우터의 IP prefix 정보를 요청하는 AR Information Request 메시지를 상기 신규 액세스 라우터에 전송하는 액세스 라우터 통신부를 가진다.
보다 바람직하게는 상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 이동 단말의 이동성 제공 장치의 일 실시예는 상기 신규 액세스 포인트가 소속된 상기 신규 액세스 라우터의 IP prefix 정보를 저장한 액세스 라우터 캐시 테이블을 더 가진다.
보다 바람직하게는 상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 이동 단말의 이동성 제공 장치의 일 실시예는 상기 신규 액세스 라우터로부터 획득한 상기 IP prefix 정보를 기초로 상기 이동 단말이 상기 신규 액세스 포인트로 이동 후에 사용할 새로운 CoA를 미리 구성하는 CoA구성부를 더 가진다.
본 발명은 IEEE 802.11 WLAN에서 FMIPv6를 효과적으로 제공하기 위하여, 이동 단말이 이동할 새로운 액세스 포인트(nAP) 식별자로 액세스 포인트(nAP)가 소속된 신규 액세스 라우터(nAR)를 발견하고, 신규 액세스 라우터(nAR)로부터 IP prefix 정보를 획득하여 이동 단말이 새로운 액세스 포인트(nAP)로 이동 후에 사용할 새로운 CoA(Care of Address)를 미리 구성하는 이동 단말의 이동성 제공 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명에 의하면 이동 단말이 신규 액세스 포인트(nAP)로 이동 후에 사용할 새로운 CoA(Care of Address)를 미리 구성할 수 있으므로 핸드오버 latency 및 패킷 loss가 최소화된 IP 이동성을 제공함으로써 IEEE 802.11 WLAN에서 FMIPv6를 효과적으로 제공할 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 사용하여 본 발명에 의한 무선 랜에서 이동 단말의 이동성 제공 장치 및 그 방법을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명이 적용되는 IEEE 802.11 WLAN(Wireless Local Area Network)망의 구성을 보여준다.
IEEE 802.11 WLAN은 WLAN용 네트워크 인터페이스 카드를 장착하여 IEEE 802.11 표준에 기반한 동작을 수행하는 이동 단말(101), 이동 단말(101)로부터 전달된 프레임을 다른 단말에게 중계하는 유무선 연동 기능을 수행하는 액세스 포인트(AP)(102), 복수 개의 액세스 포인트(AP)(102)를 연결하는 백본망을 구성하는 액세스 라우터(AR)(103)을 포함한다.
액세스 라우터(AR)(103)는 이동 단말(101)의 default 라우터이다.
액세스 포인트(AP)간 통신 프로토콜로는 Inter AP Protocol(IAPP)가 사용되며 Inter AP Protocol(IAPP)를 위해 RADIUS 서버(104)가 존재한다. Inter AP Protocol(IAPP)는 멀티 벤더 (Multi Vendor) 액세스 포인트(AP) 간 상호 운용 및 액세스 포인트(AP)간 핸드오버 성능을 개선하기 위한 것이다.
본 발명은 이러한 구조의 WLAN에서 이동 단말(101)이 IP 서브넷(subnet)이 다른 즉, 액세스 라우터(AR)(103)이 다른 액세스 포인트(AP)(102)로의 이동시 효과적인 핸드오버를 제공하기 위한 FMIPv6에서의 액세스 라우터(AR)(103)의 발견 및 액세스 라우터(AR)(103)간의 정보 교환 방법을 개시한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 무선 랜에서 단말의 이동성 제공 방법의 흐름을 보여준다. 도 2는 IEEE 802.11 WLAN에서의 FMIPv6를 위한 신규 액세스 라우터(nAR)의 발견 및 신규 액세스 라우터(nAR)와 현재 액세스 라우터(pAR)간의 데이터의 흐름을 보여준다.
새롭게 액세스 라우터(AR)(213, 223)에 연결되는 모든 액세스 포인트(AP)는 자기 정보 구성을 위한 설정을 수행한다.
액세스 포인트(AP)(212, 222)는 RADIUS 서버에 액세스 포인트(AP)(212, 222)의 MAC 주소 및 IP 주소 및 액세스 포인트(AP)(212, 222)가 소속된 소속 액세스 라우터(AR)(213, 223)의 IP 주소 및 Layer 2 정보를 등록하는 방법으로 액세스 포인트(AP)(212, 222)는 자기 정보 구성을 위한 설정을 수행할 수 있다(S201).
기존 WLAN에서는 액세스 포인트(AP)의 자기 정보 구성을 위한 설정시, 액세스 포인트(AP)의 IP 주소 및 자신이 속한 소속 액세스 라우터(AR)로 패킷을 전송하기 위해 소속 액세스 라우터(AR)의 layer 2 정보를 설정한다.
본 발명에서는 소속 액세스 라우터(AR)의 layer 2 정보와 더불어 소속 액세스 라우터(AR)의 IP 주소를 설정한다.
본 발명의 바람직한 실시예는 IPv6를 기본망으로 가정하므로, 액세스 포인트(AP)(212, 222) 및 액세스 라우터(AR)(213, 223)의 IP 주소는 IPv6 주소가 될 것이다. 하지만, 본 발명은 IPv4 망에서도 적용가능하다.
자기 정보 구성이 완료된 액세스 포인트(AP)(212, 222)는 RADIUS 서버(204)로 RADIUS Registration Access Request 메시지를 전송한다(S202).
RADIUS Registration Access Request 메시지는 액세스 포인트(AP)(212, 222)의 MAC 주소, IPv6 주소 및 자신이 속한 소속 액세스 라우터(AR)(213, 223)의 IPv6 주소가 포함된다.
RADIUS Registration Access Request 메시지를 수신한 RADIUS 서버는 메시지 내용을 저장하고, RADIUS Registration Access Accept 메시지를 액세스 포인트(AP)(212, 222)로 전송한다(S203).
RADIUS 서버로의 등록 절차는 액세스 포인트(AP)(212, 222)가 새로이 망에 접속하면 독립적으로 수행한다.
이동 단말(201)은 현재 접속하고 있는 현재 액세스 포인트(pAP)(212)에서 IP 서비스를 받고 있다가 이동으로 인해 새롭게 접속하게 될 신규 액세스 포인트(nAP)(222)를 발견한다(S204).
일반적으로 신규 액세스 포인트(nAP)(222)의 발견은 액세스 포인트(AP)의 무선 신호 세기 변화에 의해 감지된다. 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 자명한 것으로 상세한 설명은 생략하도록 한다.
이동을 감지한 이동 단말(201)은 FMIPv6 절차에 의해 현재 액세스 포인트(pAP)(212)가 연결되어 있는 현재 액세스 라우터(pAR)(213)에게 핸드오프임을 알리는 핸드오프 메시지(RtSolPr 메시지)를 전송한다(S205).
핸드오프 메시지(RtSolPr 메시지)에는 추후 이동 후 접속하게 될 신규 액세스 포인트(nAP)(222)의 식별자인 신규 액세스 포인트(nAP)(222)의 MAC 주소가 포함된다.
핸드오프 메시지(RtSolPr 메시지)를 수신한 현재 액세스 라우터(pAR)(213)는 신규 액세스 포인트(nAP)(222)의 MAC 주소를 기초로 신규 액세스 포인트(nAP)(222)가 속한 신규 액세스 라우터(nAR)(223)의 IP 주소를 찾는다.
현재 액세스 라우터(pAR)(213)는 이동 단말(201)의 이동 후 주소(nCoA)의 구 성에 사용될 IP prefix 정보를 획득하여 이동 단말(201)에게 알려주어야 한다.
FMIPv6에서는 이동 단말(201)이 신규 액세스 라우터(nAR)(223)로 이동한 후 신규 액세스 라우터(nAR)(223)이 보내는 Router Advertisement에 포함된 IP prefix 정보를 기반으로 한 이동 후 주소(nCoA)의 구성 및 이동 후 주소(nCoA)의 사용을 신규 액세스 라우터(nAR)(223)로부터 승인받아야 하는 절차를 이동 단말(201)이 이동하기 전 현재 액세스 라우터(pAR)(213)에 있는 동안 미리 수행하고자 한다.
그러나, 종래에는 FMIPv6에서 이동 단말(201)이 현재 액세스 라우터(pAR)(213)에 있으면서 이동하여 접속하게 될 신규 액세스 라우터(nAR)(223)의 주소 정보 및 IP prefix 정보를 미리 획득하는 방법을 제시하지 못하고 있었다.
본 발명에서는 이동 단말(201)이 현재 액세스 라우터(pAR)(213)에 있으면서 이동하여 접속하게 될 신규 액세스 라우터(nAR)(223)의 주소 정보 및 IP prefix 정보를 미리 획득하는 방법을 제시하고자 하는 것이다.
핸드오프 메시지(RtSolPr 메시지)를 수신한 현재 액세스 라우터(pAR)(213)는 먼저 액세스 라우터 캐시(AR-cache) 테이블을 검색한다(S206).
이전에 이동 단말(201)이 이동한 신규 액세스 라우터(nAR)(223)의 주소 정보 및 IP prefix 정보가 있다면 액세스 라우터 캐시(AR-cache) 테이블에 저장되어 있을 것이다.
액세스 라우터 캐시(AR-cache) 테이블에 IP prefix 정보가 있다면 이에 따라 신규 액세스 라우터(nAR)(223)에서 분배하는 IP prefix 정보가 포함된 페이징 메시지(PrRtAdv 메시지)를 이동 단말(201)에 전송한다(S207).
액세스 라우터 캐시(AR-cache) 테이블에 신규 액세스 포인트(nAP)(222)가 속한 신규 액세스 라우터(nAR)(223)의 정보가 없다면 현재 액세스 라우터(pAR)(213)는 RADIUS 서버에게 RADIUS Access Request 메시지를 전송한다(S208).
RADIUS Access Request 메시지에는 핸드오프 메시지(RtSolPr 메시지)에 포함되어 있는 신규 액세스 포인트(nAP)(222)의 MAC 주소가 포함된다.
즉, RADIUS 서버에게 신규 액세스 포인트(nAP)(222)가 속한 신규 액세스 라우터(nAR)(223)의 주소 정보를 요청하는 것이다.
요청을 받은 RADIUS 서버는 액세스 포인트(AP)(212,222)들이 RADIUS Registration Access Request 메시지를 이용해 등록한 정보 중 신규 액세스 포인트(nAP)(222)가 속한 신규 액세스 라우터(nAR)(223)의 주소 정보를 검색하여 RADIUS Access Accept 메시지에 포함시켜 이를 현재 액세스 라우터(pAR)(213)로 전송한다(S209).
신규 액세스 라우터(nAR)(223)의 주소 정보가 포함된 RADIUS Access Accept 메시지를 수신한 현재 액세스 라우터(pAR)(213)는 신규 액세스 라우터(nAR)(223)로 AR Information Request 메시지를 전송한다(S210).
AR Information Request 메시지를 받은 신규 액세스 라우터(nAR)(223)는 자신의 액세스 포인트인 신규 액세스 포인트(nAP)(222)로 분배하는 Router Advertisement에 포함되는 IP prefix 정보를 AR Information Reply 메시지에 실어 현재 액세스 라우터(pAR)(213)로 전송한다(S211).
AR Information Reply 메시지를 수신한 현재 액세스 라우터(pAR)(213)는 액 세스 라우터 캐시(AR-cache) 테이블에 저장하고(S212), 이동 단말(201) 에게 IP prefix 정보를 포함하는 페이징 메시지(PrRtAdv 메시지)를 전송한다(S213).
액세스 라우터 캐시(AR-cache) 테이블의 개념적인 구조도는 표 1와 같다.
Index |
AP-BSSID |
AR Address |
Aging(sec) |
1 |
11-22-33-44-55-66 |
3ffe:2000:100::10 |
|
2 |
|
|
|
페이징 메시지(PrRtAdv 메시지)를 수신한 이동 단말(201)은 이동 후 사용할 이동 후 주소(nCoA)를 구성한다(S214). 이후의 핸드오버 절차는 일반적인 FMIPv6 에 따른다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 무선 랜에서 단말의 이동성 제공 장치의 구성을 나타낸다. 도 3을 참조하면, 본 발명에 의한 단말의 이동성 제공 장치(300)는 RADIUS 서버통신부(310), 액세스 라우터 통신부(320), 액세스 라우터 캐시 테이블(330) 및 CoA구성부(340)를 포함한다.
RADIUS 서버에는 액세스 포인트(AP)의 MAC 주소 및 IP 주소 및 액세스 포인트(AP)가 소속된 소속 액세스 라우터(AR)의 IP 주소 및 Layer 2 정보가 등록되어 있다.
RADIUS 서버통신부(310)는 RADIUS 서버에 이동 단말이 새로 발견한 신규 액세스 포인트(AP)의 MAC 주소를 포함하는 RADIUS Access Request 메시지를 전송하여, RADIUS 서버로부터 신규 액세스 포인트(nAP)가 소속된 신규 액세스 라우터(nAR)의 IP 주소를 획득한다.
이처럼, RADIUS 서버통신부(310)를 통하여 RADIUS 서버와 통신하여 신규 액세스 포인트(nAP)가 소속된 신규 액세스 라우터(nAR)의 IP 주소를 알 수 있다.
액세스 라우터 통신부(320)는 신규 액세스 라우터(nAR)의 IP 주소를 기초로 신규 액세스 라우터(nAR)가 분배하는 신규 액세스 라우터(nAR)의 IP prefix 정보를 요청하는 AR Information Request 메시지를 신규 액세스 라우터에 전송한다.
액세스 라우터 캐시(AR-cache) 테이블(330)은 신규 액세스 포인트(nAP)가 소속된 신규 액세스 라우터(nAR)의 IP prefix 정보를 저장해 놓는다.
이동 단말이 액세스 라우터 캐시(AR-cache) 테이블(330)에 저장된 신규 액세스 포인트(nAP)로 이동하는 경우에는, RADIUS 서버에서 신규 액세스 라우터(nAR)의 IP 주소를 얻어오는 과정, 신규 액세스 라우터(nAR)로부터 신규 액세스 라우터(nAR)의 IP prefix 정보를 가져오는 과정를 거치지 않아도 바로 이동 노드에게 신규 액세스 라우터(nAR)의 IP prefix 정보를 제공할 수 있게 된다.
CoA구성부(340)는 신규 액세스 라우터로부터 획득한 IP prefix 정보를 기초로 이동 단말이 신규 액세스 포인트로 이동 후에 사용할 새로운 CoA(nCoA)를 미리 구성한다.
FMIPv6는 발견한 액세스 라우터(AR)로부터 이동 후 할당받을 IP prefix 정보를 미리 획득하여 이동 후 사용할 새로운 CoA(nCoA)를 미리 생성하는 것을 그 특징으로 하는 것이다.
그러나, 현재 제안된 FMIPv6에서는 이동 단말이 이동 후 접속할 액세스 포인트(AP)식별자로 해당 액세스 라우터(AR)의 발견 및 발견된 액세스 라우터(AR)와 현재 이동 단말이 접속되어 있는 액세스 라우터(AR) 간의 정보 교환을 위한 구성을 제시하지 않고 있다.
본 발명에서는 이동 단말이 이동 전에 이동하여 접속하게 될 신규 액세스 라우터(nAR)의 IP prefix 정보를 미리 획득하여 이동 후 사용할 새로운 CoA(nCoA)를 미리 생성하는 구성을 개시한다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 액세스 포인트, 액세스 라우터 및 RADIUS 서버 간 메시지의 구성을 보여준다.
도 4a를 참조하면, RADIUS Registration Access Request 메시지(410)는 각 액세스 포인트(AP)가 RADIUS 서버로 자신의 정보를 등록하기 위한 메시지이다.
RADIUS Registration Access Request 메시지(410)에는 액세스 포인트(AP)의 IPv6 주소를 가지는 NAS-IPv6-Address와 액세스 포인트(AP)가 속한 소속 액세스 라우터(AR)의 IPv6 주소를 가지는 Default Gateway attribute를 포함한다.
Service Type은 기존 IAPP에서 액세스 포인트(AP)가 자기 설정 정보 등록 시 사용하는 IAPP-Register 타입을 사용한다. 즉, RADIUS Registration Access Request 메시지(410)는 기존 IAPP를 위한 메시지에 본 발명을 위한 2개의 attribute를 추가하여 확장사용하고자 한다.
도 4b를 참조하면, RADIUS Registration Access Accept 메시지(420)는 RADIUS Registration Access Request 메시지(410)에 대한 응답으로 RADIUS 서버가 액세스 포인트(AP)에 보내는 메시지로 기존 IAPP에서 사용하는 attribute를 그대로 사용 할 수 있다.
도 4c를 참조하면, RADIUS Access Request 메시지(430)는 본 발명을 위해 종래의 RADIUS Access Request 메시지에 추가된 attribute 내용을 보여준다.
RADIUS Access Request 메시지(430)는 이동 단말이 이동 후 접속하게 될 신규 액세스 라우터(nAR)의 주소 정보를 RADIUS 서버에 요청하기 위해 현재 액세스 라우터(pAR)가 전송하는 메시지이다.
User Name에는 이동 단말이 현재 액세스 라우터(pAR)로 송신한 이동후주소요청메시지에 포함된 이동 후 접속하게 될 신규 액세스 포인트(nAP)의 MAC 주소가 포함된다.
User name attribute를 인덱스로 RADIUS 서버는 신규 액세스 포인트(nAP)의 신규 액세스 라우터(nAR)정보를 검색하게 된다. Service Type에은 본 발명을 위해 추가된 ARDP-AR-Check 타입을 사용할 수 있다.
도 4d를 참조하면, RADIUS Access Accept 메시지(440)는 현재 액세스 라우터(pAR)의 RADIUS Access Request 메시지(430)에 대한 응답으로 RADIUS 서버가 현재 액세스 라우터(pAR)로 전송하는 메시지이다.
User Name에 있는 신규 액세스 포인트(nAP)가 속한 신규 액세스 라우터(nAR)의 IPv6 주소가 Default Gateway attribute에 지정되어 전달된다.
본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.