KR20080053872A - 무선 네트워크 시스템 및 그의 ｉｐ 핸드오프 처리 방법 - Google Patents

무선 네트워크 시스템 및 그의 ｉｐ 핸드오프 처리 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이동 노드 간의 데이터 패킷 경로와 이동 노드의 핸드오프 패킷 경로를 분리하여 핸드오프를 처리하는 고속 핸드오프가 가능한 무선 네트워크 시스템 및 그의 IP 핸드오프 처리 방법에 관한 것으로, 외부 에이전트와 홈 에이전트의 사이에 핸드오프 등록 요청 및 응답 전달을 중계하는 이동 에이전트 플랫폼을 구비하고, 상기 이동 에이전트 플랫폼과 외부 에이전트 및 홈 에이전트로 동작하는 이동 에이전트들 사이에 데이터 경로와는 물리적으로 구분되도록, HAAP 및 가상사설망 기술을 통해 별도의 핸드오프 신호 경로를 구성함으로써, Head of line 문제를 해결하고 고속의 핸드오프를 가능하게 한다.
Figure P1020070033301
IP 핸드오프, 이동 에이전트 플랫폼, 가상사설망, HAAP,

Description

무선 네트워크 시스템 및 그의 ＩＰ 핸드오프 처리 방법{Mobile network system and method for processing IP handoff thereof}
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 의한 무선 네트워크 시스템을 도시한 블럭도,
도 2는 도 1에 보인 무선 네트워크 시스템에서 이동 노드가 한 방문망에서 다른 방문망으로 이동한 상태를 나타낸 블럭도,
도 3는 본 발명의 다른 실시 예에 의한 무선 네트워크 시스템을 나타낸 블럭도,
도 4는 도 3에 보인 무선 네트워크 시스템에서 이동 노드가 한 방문망에서 다른 방문망으로 이동한 상태를 나타낸 블럭도,
도 5는 본 발명에 적용되는 IP 핸드오프 등록 요청 메시지의 구조도,
도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 의한 이동 에이전트 플랫폼에서의 IP 핸드오프 처리 방법을 나타낸 흐름도,
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 의한 이동 에이전트에서의 홈 에이전트로 동작시의 IP 핸드오프 처리 방법을 나타낸 흐름도,
도 8 및 도 9는 본 발명의 또 다른 실시 예에 의한 이동 에이전트 플랫폼에 서의 IP 핸드오프 처리 방법을 나타낸 흐름도,
도 10은 본 발명의 바람직한 실시 예에 의한 이동 에이전트에서의 외부 에이전트로 동작시의 IP 핸드오프 처리 방법을 나타낸 흐름도,
도 11은 본 발명의 바람직한 실시 예에 의한 무선 네트워크 시스템에서의 핸드오프 메시지 흐름도, 그리고
도 12는 본 발명의 다른 실시 예에 의한 무선 네트워크 시스템에서의 핸드오프 메시지 흐름도이다.
본 발명은 이동 노드가 이동에 관계없이 지속적인 무선 통신을 가능하게 하기 위한 무선 네트워크 시스템 및 그의 IP 핸드오프 처리 방법에 관한 것이다.
무선 데이터 통신에 있어서, 이동 노드(MN: Mobile node)가 한 무선 통신 영역에서 다른 무선 통신 영역으로 이동하는 경우 지속적인 무선 통신을 가능하게 하기 위하여 핸드오프 기술이 요구되며, "IP-based next-generation wireless networks"(Jyh-Cheng & Tao Zhang, John Wiley & Sons Inc., 2004)을 참조하면, 모바일 IP를 위한 핸드오프로 인트라-서브넷 핸드오프(intra-subnet handoff), 인터-서브넷 핸드오프(Inter-subnet handoff), 인터-라우터 핸드오프(Inter-router handoff)가 있다.
이러한 핸드오프에 있어서, 이동 노드가 동일한 라우터의 관할 주소 영역에 해당하는 인접한 셀(cell)로 이동하는 Intra-subnet handoff는 동일한 IP 서브넷 어드레스를 사용하므로 새로운 IP 서브넷 주소를 필요로 하지 않는다.
반면에 라우터(Router)의 관할 주소 영역이 변경되는 Inter-subnet handoff, Inter-router handoff의 경우 이동중인 이동 노드에 새로운 IP 서브넷 주소(IP subnet address)이 필요하다. 즉, 이동 IP 네트워크에서 IP 주소 영역이 다른 지역으로 이동 노드가 방문하면 외부의 네트워크상에 있는 가상의 라우터로 동작하는 외부 에이전트(FA: Foreign Agent)는 이동 노드로 보조주소(CoA: Care of Address)를 주며, 이동 노드는 상기 외부 에이전트를 통하여 CoA를 홈 에이전트(홈 에이전트: Home Agent)에 등록하고 홈 에이전트가 이동 노드로 오는 데이터를 캡슐화하여 CoA로 전송하면 외부 에이전트는 그것을 풀어서 이동 노드로 보낸다. 이때 외부 에이전트는 상기 이동 노드가 보내는 데이터를 위하여 이동 노드의 기본 라우터(default router)로 동작한다. 이러한 주소 변경이 요구되는 핸드오프가 발생하는 경우 이동 노드로 새로운 CoA가 요구된다. 따라서, 이러한 모바일 IP를 위한 별도의 핸드오프 처리 방안이 요구된다.
한편, 기지국(GSM의 BTS 또는 CDMA의 BS 등)들 사이에서 이동 노드가 인접 셀로 이동하는 경우에는 링크 레벨의 핸드오프가 발생하며, 이러한 링크 레벨의 고속 핸드오프에 대한 방식은 소프트 핸드오프 등의 다양한 방안이 강구되어 있다. 상기 기존의 소프트 핸드오프 방식은 상기 이동 노드가 속하는 셀(cell) 뿐만 아니라 인접 셀들에게도 핸드오프를 위한 방송(broadcasting)을 하게 되어 자원의 낭비 가 많고, 이동 노드의 위치정보를 수정하는 작업이 미리 요구되어 패킷을 전달에 있어 지연이 심하다는 문제가 있기 때문에, 이 방식을 IP(Internet Packet) 서비스를 제공하는 이동 노드에 그대로 적용하기는 어렵다.
이러한 문제를 해결하고자 여러 가지 방안이 제시되었으며, 예를 들어, 미국 특허 번호 2001/0036834 A1(2001. 11. 1)에는, 이동 노드가 핸드오프 동작이 발생할 가능성을 서브넷 에이전트(subnet agent)로 통보하면, 상기 서브넷 에이전트가 이동 에이전트(MA: Mobile agent, 홈 에이전트와 외부 에이전트를 통칭하는 용어임)에게 이를 전달하고 이동 에이전트는 상기 이동 노드가 속한 서브넷 에이전트의 인접 서브넷 에이전트들을 결정하고 이를 멀티캐스트 그룹(multicast group)으로 설정하여, 상기 이동 노드로 전달하여야 하는 패킷을 포함하여 일정시간 동안 멀티캐스팅(multicasting)함으로써 핸드오프의 고속화를 도모하는 방식이 제안되어 있다.
그런데, 상기와 같이 기존에 제안된 방식은 불필요한 서브넷 에이전트로까지 일정 시간 동안 패킷이 전달되기 때문에 자원의 낭비가 발생할 우려가 있으며, 또한 대부분 핸드오프를 위한 제어 신호 경로가 이동 노드로 전달해야 하는 데이터 경로와 동일하기 때문에, 제어 신호 패킷이 버퍼의 데이터 패킷보다 뒤에 위치하여 결국 나중에 처리되는 Head-of-line blocking 현상이 발생한다.
또 다른 방법으로서, IETF에서 논의되고 있는 바와 같이, 서로 다른 주소 영역을 지닌 외부 에이전트들 보다 상위에 게이트웨이 외부 에이전트(GFA: Gateway Foreign Agent)를 도입하여 GFA가 제공하는 CoA를 이동 노드가 사용하는 방안이 있 다. 그러나, 이 방안은 GFA를 모르는 기존의 이동 노드들에게 그대로 적용할 수 없다는 문제점이 있다.
또한 상기와 같이 GFA를 도입하더라도, 핸드오프 처리를 위한 제어 신호 패킷과 이동 노드 간의 데이터 패킷이 같은 경로를 사용하는 경우, 앞서 설명한 바와 같이 IP 네트워크의 특성인 head-of-line blocking 문제가 여전히 존재하게 되며, 또한 이동 노드가 기존의 정상적인 홈 에이전트로 등록하는 절차뿐만 아니라 GFA가 있음을 인식하고 GFA로도 등록을 요청하여야 한다는 문제점이 있다.
이러한 단점을 보완하고자 미국 특허 2005/0114543 A1(2005. 5. 26)에서 이동 노드가 외부 에이전트를 통하여 홈 에이전트로 등록 요청을 하는 경우 GFA를 외부 에이전트와 홈 에이전트 사이에 두어 GFA가 외부 에이전트로부터 오는 이동 노드의 등록 요청 메시지의 확장 필드(extension field)에 GFA의 IP 주소를 추가하도록 하며, A 지역의 외부 에이전트에서 B지역의 외부 에이전트로 이동 노드가 이동하는 경우 등록요청의 확인 과정에서 GFA가 이미 등록된 이동 노드인 경우에는 대신 등록 확인에 대한 응답 처리를 해주며, 등록되지 않은 이동 노드인 경우에는 GFA 내부의 방문자 리스트에 새로운 방문자 엔트리를 생성 및 추가하고, B 지역의 외부 에이전트로부터 오는 이동 노드의 등록 요청 메시지의 확장 필드(extension field)에 GFA의 IP 주소를 추가하여 이동노드의 홈 에이전트로 등록요청 메시지를 전달하는 방안을 제시하고 있다. 이 경우, 이동 노드가 정상적인 홈 에이전트로 등록하는 기존의 절차를 이용할 수 있다는 이점은 제공하지만, 홈 에이전트, GFA, 외부 에이전트가 모두 등록 요청 메시지의 확장 필드에 GFA의 주소가 있다는 것을 인 지하고 처리할 수 있어야 가능하다. 또한 등록되지 않은 이동 노드인 경우에 홈 에이전트로부터 등록요청에 대한 응답이 오기 전에 GFA 내부의 방문자 리스트에 새로운 방문자 엔트리를 생성 및 추가하는 것은 binding update의 거부 메시지(deny message)가 수신되면 다시 삭제해야 하는 번거로움이 있으며, 홈 에이전트로부터 등록 요청 메시지에 대한 응답이 늦는 경우 그동안에 다른 외부 에이전트 지역으로 이동하여 등록요청을 하게 되면 GFA는 방문자 리스트에 이미 존재한 상태이므로 실제는 등록되지 않은 상태에서 정보 전달이 발생할 가능성이 있어 악의적 공격에 대한 취약점이 존재한다는 문제가 있다. 그리고 모든 데이터 패킷이 항상 GFA를 경유하게 되어 데이터 전달 경로가 증가되는 문제를 안고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 그 목적은, 이동 노드 간의 데이터 패킷 경로와 이동 노드의 핸드오프 패킷 경로를 분리하여 핸드오프를 처리하는 고속 핸드오프가 가능한 무선 네트워크 시스템 및 그의 IP 핸드오프 처리 방법을 제공하는 것이다.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은, 각각 관할하는 무선 네트워크 영역을 구비하며, 서비스 가입된 이동 노드에 대하여 홈 에이전트로서 동작하고, 다른 이동 에이전트로 서비스 가입되어 자신의 네트워크 영역으로 이동 한 이동 노드에 대해서는 외부 에이전트로서 동작하여 이동 노드와 상대 노드 간의 데이터를 전달하는 다수의 이동 에이전트; 및 고공비행체(HAAP)를 통하여 상기 다수의 이동 에이전트와 이동 노드의 핸드오프 처리를 위한 신호 경로를 구성하고, 상기 고공비행체(HAAP)를 통해 이동노드에 대하여 홈 에이전트로서 동작하는 이동 에이전트와 외부 에이전트로 동작하는 이동 에이전트 간에 핸드오프 등록 요청 및 핸드오프 등록 응답 메시지를 중계하는 이동 에이전트 플랫폼을 포함하는 무선 네트워크 시스템을 제공한다.
또한, 상기 기술적 과제를 해결하기 위한 다른 수단으로서, 본 발명은, 각각 관할하는 무선 네트워크 영역을 구비하며, 서비스 가입된 이동 노드에 대하여 홈 에이전트로서 동작하고, 다른 이동 에이전트로 서비스 가입되어 자신의 네트워크 영역으로 이동한 이동 노드에 대해서는 외부 에이전트로서 동작하여 이동 노드와 상대 노드 간의 데이터를 전달하는 다수의 이동 에이전트; 및 가상사설망을 통하여 상기 다수의 이동 에이전트와 이동 노드의 핸드오프 처리를 위한 신호 경로를 구성하고, 이를 통해 이동 노드에 대하여 홈 에이전트로 동작하는 이동 에이전트와 외부 에이전트로 동작하는 이동 에이전트 간에 핸드오프 등록 요청 및 핸드오프 등록 응답 메시지를 중계하는 이동 에이전트 플랫폼을 포함하는 무선 네트워크 시스템을 제공한다.
더하여, 본 발명은 상기 기술적 과제를 해결하기 위한 또 다른 수단으로서, 상기 구성된 무선 네트워크 시스템에 있어서, 상기 이동 에이전트 플랫폼이, a1) 이동 에이전트로부터 이동 노드의 핸드오프 등록 요청 메시지를 수신하는 단계; a2) 상기 등록 요청된 이동 노드의 엔트리가 방문자 리스트에 있는지 판단하는 단계; a3) 상기 방문자 리스트에 해당 이동 노드의 엔트리가 있는 경우, 수신된 메시지의 내용에 근거하여 해당 엔트리를 갱신하는 단계; a4) 상기 방문자 리스트에 해당 이동 노드의 엔트리가 없는 경우, 상기 수신된 메시지를 복사하여 임시리스트에 해당 이동 노드의 엔트리를 추가하는 단계; 및 a5) 상기 a3) 단계 또는 a4 단계를 수행한 후에 수신된 핸드오프 등록 요청 메시지를 해당 이동 노드의 홈 에이전트에 대응하는 이동 에이전트로 전달하는 단계를 포함하는 무선 네트워크 시스템에서의 핸드오프 처리 방법을 제공한다.
더하여 상기 본 발명에 의한 무선 네트워크 시스템에서의 핸드오프 처리 방법은, a6) 상기 이동 에이전트 플랫폼이 이동 에이전트로부터 핸드오프 등록 응답 메시지를 수신하는 단계; a6) 상기 수신된 핸드오프 등록 응답 메시지에 근거하여 임시 리스트의 해당 엔트리를 삭제하고, 방문자 리스트에 해당 엔트리를 갱신하는 단계; 및 a7) 상기 수신된 핸드오프 등록 응답 메시지를 해당 이동 노드의 외부에이전트에 대응하는 이동 에이전트로 전달하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 기술적 과제를 해결하기 위한 또 다른 수단으로서, 홈 에이전트 및 외부 에이전트로 동작하는 다수의 이동 에이전트와 이동 에이전트 플랫폼을 포함하는 무선 네트워크 시스템에서의 핸드오프 처리 방법에 있어서, 상기 홈 에이전트로 동작하는 이동 에이전트가, b1) 상기 이동 에이전트 플랫폼으로부터 핸드오프 등록 요청 메시지를 수신하는 단계; b2) 상기 메시지에서 등록 요청된 이 동 노드에 대한 핸드오프 등록 허용 여부를 결정하는 단계; b3) 등록이 허용되면, 해당 이동노드에 대한 엔트리를 생성하고, 상기 메시지에서 보조주소(CoA)와 외부 에이전트의 IP 주소를 복사하는 단계; b4) 등록 허용 여부를 포함하는 핸드오프 등록 응답 메시지를 생성하여 상기 이동 에이전트 플랫폼으로 전달하는 단계를 포함하는 것을 무선 네트워크에서의 핸드오프 처리 방법을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 기술적 과제를 해결하기 위한 또 다른 수단으로서, 홈 에이전트 및 외부 에이전트로 동작하는 다수의 이동 에이전트와 이동 에이전트 플랫폼을 포함하는 무선 네트워크 시스템에서의 핸드오프 처리 방법에 있어서, 상기 외부 에이전트로 동작하는 이동 에이전트가, c1) 핸드오프 등록 요청 메시지를 수신하는 단계; c2) 상기 핸드오프 등록 요청 메시지가 이동 에이전트 플랫폼으로부터 전송된 것이면, 임시리스트에 해당 이동 노드의 엔트리를 추가하고, 방문자 리스트에서 해당 이동 노드의 엔트리를 삭제하는 단계; 및 c3) 상기 핸드오프 등록 요청 메시지가 이동 에이전트 플랫폼으로부터 전송된 것이 아니면, 상기 핸드오프 등록 요청 메시지를 이동 에이전트 플랫폼으로 전달하는 단계를 포함하는 무선 네트워크 시스템에서의 핸드오프 처리 방법을 제공한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요 하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '전기적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 구성 요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
문헌 “Establishing wireless communications service via high-altitude aeronautical platforms"(IEEE Comm. Magazine, Vol. 35, Issue 9, pp 128-135, 1997년 9월) 및 “The future generation of mobile communications based on broadband access technologies,"(IEEE Comm. Magazine, Vol. 38, Issue 12, pp 134-142, 2000년 12월) 과 “A Mobility Management Protocol for IP-Based cellular networks,”(IEEE Wireless Communications, pp 31-37, Vol. 9, issue 3, 2002년 6월) 등에 의하면 성층권에 위치한 고공 비행체(HAAP:High-altitude aeronautical platform)를 통신에 사용하는 경우 고도가 50Km 이하(통상적으로 20 ~ 30 Km)이기 때문에 정보 전송 지연은 짧고, 일반 이동통신에서의 주파수대역인 2 GHz 대역보다 훨씬 높은 주파수 대역을 사용할 수 있어 광대역 정보 전송이 가능하다는 점이 알려져 있다.
본 발명은 이를 모바일 IP 통신에서의 고속 핸드오프에 적용하고자 한 것으로서, 홈 에이전트와 외부 에이전트들을 포함한 지상의 이동 에이전트들 사이의 데이터 패킷의 전달 경로는 기존 네트워크를 이용하고, 이동 노드(이동 노드)의 IP 핸드오프 처리를 위한 신호 패킷의 경로는 상기 HAAP와 이동 에이전트 플랫폼(MAP: Mobile Agent Platform, 이동 에이전트 플랫폼)을 이용하거나, 이동 에이전트들과 이동 에이전트 플랫폼 사이의 가상사설망(Virtual Private Network, VPN)을 이용하여, 데이터 패킷 경로와 핸드오프 처리를 위한 신호 패킷 경로를 분리하며, 또한 상기 VPN을 사용하는 경우 기존의 모바일 IP 신호 방식을 그대로 사용하도록 하여, 데이터 패킷이 GFA를 거치지 않도록 함으로써, IP 핸드오프 처리를 보다 용이하고 신속하게 처리할 수 있도록 한다.
이러한 본 발명에 대하여 첨부 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 고속 핸드오프를 위한 무선 네트워크 시스템을 도시한 것으로서, 이동 노드가 홈 에이전트의 네트워크에서 외부 에이전트의 네트워크로 이동하는 경우를 나타낸다.
도 1을 참조하면, 104는 본 발명에 의하여 다수 이동 에이전트들 간의 핸드오프 메시지를 처리하는 이동 에이전트 플랫폼(MAP: Mobile Agent Platform)을 나타내고, 105는 성층권과 같은 곳에 위치하여 통신을 중계하는 고공비행체(HAAP: High Altitude Aeronautical Platform)을 나타내며, 110은 상기 HAAP(105)를 통하여 하나의 이동 에이전트 플랫폼(104)이 관할하는 지역을 나타내며, 101-A 내지 101-n은 상기 지역(110)에 포함되는 무선 네트워크를 나타내며, 102-A 내지 102-B는 상기 각 무선 네트워크(101-A 내지 101-n)에서 이동하는 이동 노드의 위치 정보를 관리하여 지속적인 통신을 가능하게 하기 위해 홈 에이전트 및 외부 에이전트로서 동작하는 이동 에이전트들을 나타내며, 103은 이동 에이전트1(102-A)에 서비스 가입되어, 다른 네트워크(101-B)로 이동한 이동 노드를 나타낸다.
상기에서, 이동 에이전트 1(102-A)은 이동 노드(103)의 홈 에이전트가 되며, 이동 에이전트2 내지 이동 에이전트n(102-B 내지 102-n)는 이동 노드(103)의 외부 에이전트가 된다.
더하여, 부호 108은 상기 이동 노드(103)와 데이터 패킷을 주고받는 상대 노드로서, 이동 에이전트 플랫폼(104)의 관할 지역 안에 위치한 다른 이동 노드이거나 일반 인터넷에 접속된 노드일 수 있다.
더하여, 상기 부호 106-A 내지 106-n은 각 이동 에이전트들(102-A 내지 102-n)과 HAAP(105)사이에 연결되어 핸드오프 메시지를 교환하기 위한 무선 링크를 나타내며, 107은 HAAP(105)와 이동 에이전트 플랫폼(104) 사이에 구현된 무선링크를 나타낸다.
상기 이동 노드를 기준으로, 상기 이동 노드가 서비스 가입되어 있는 홈 에이전트가 존재하는 네트워크를 홈망이라 하고, 상기 이동 노드의 외부 에이전트가 존재하는 네트워크를 방문망이라 한다.
도 2는 상기 도 1의 네트워크 시스템에서, 이동 노드(103)가 방문망인 네트워크(101-B)에서 또 다른 방문망인 네트워크(101-C)로 이동한 상태를 보인다.
상기 도 1 및 도 2에서, 각 이동 에이전트들(102-A 내지 102-n)간의 핸드오프 메시지는 상기 이동 에이전트 플랫폼(104) 및 HAAP(105)에 의하여 일반적인 데이터 패킷의 경로와는 물리적으로 구분되는 무선 링크(106-A 내지 106-n, 107)를 통해 전달된다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선 네트워크 시스템을 도시한다.
도 3에서, 301-A 내지 301-n은 홈네트워크와 같은 다수의 무선 네트워크를 나타내며, 302-A 내지 302-n은 상기 각 무선 서브 네트워크(301-A 내지 301-n)에서 지속적인 IP 통신이 가능하도록 이동 노드의 핸드오프를 처리하여 외부 에이전트 또는 홈 에이전트로 동작하는 이동 에이전트를 나타내고, 303은 이동 에이전트1(302-A)에서 서비스 가입되어 이동 에이전트2(302-B)의 네트워크(301-B)로 이동한 이동 노드을 나타내고, 304는 이동 에이전트들(302-A 내지 302-n)간의 핸드오프를 위한 신호 처리를 수행하는 이동 에이전트 플랫폼를 나타내고, 306-A 내지 306-n은 상기 이동 에이전트 플랫폼(304)와 이동 에이전트들(302-A 내지 302-n)과의 사이에 가상사설망을 이용하여 구성된 링크를 나타내고, 308은 상기 이동 노드(303)과 데이터 패킷을 교환하는 상대노드를 나타내며, 310은 상기 이동 에이전트 플랫폼(304)이 관할하는 지역을 나타낸다. 즉, 무선 네트워크들(301-A 내지 301-n)은 한 이동 에이전트 플랫폼(304)의 관할 지역(310)에 속하는 무선 네트워크들이다.
상기에서는, 이동 에이전트1(301-A)이 이동 노드(303)의 홈 에이전트가 되며, 이동 에이전트2(302-B)는 이동 노드(303)의 외부 에이전트가 된다.
도 4는 이동 노드가 한 방문망에서 다른 방문망으로 이동한 상태를 보인 것 으로서, 상기 도 3에 보인 구조에서, 상기 이동 노드(303)가 이동 에이전트2(302-B)의 네트워크에서 이동 에이전트3(302-C)의 네트워크 영역으로 이동한 상태를 나타낸다.
상기 도 3 및 도 4에서, 상기 이동 에이전트들(302-A 내지 302-n) 간의 핸드오프 신호 패킷은 기존의 데이터 패킷 경로와는 상기 이동 에이전트 플랫폼(304)에 의하여 물리적으로 구분되는 가상 사설망 링크(306-A 내지 306-n)를 통해 이루어진다.
상기 도 1 내지 도 4에 보인 네트워크 구조에 있어서, 각 이동 에이전트들(102-A 내지 102-n, 302-A 내지 302-n)은 자신이 외부 에이전트로 동작하는 경우, 즉, 자신의 네트워크에 서비스 가입자로 등록되어 있지 않은 이동 노드가 등록 요청 메시지를 보내면, 상기 등록 요청 메시지를 모두 그 이동 노드의 홈 에이전트로 보내는 대신에 이동 에이전트 플랫폼(104,304)로 전달하며, 또한 다른 외부 에이전트로부터 오는 상기 이동 노드의 등록 요청 메시지에 대한 응답도 모두 이동 에이전트 플랫폼으로 전달한다.
도 5는 본 발명에 있어서, 상기 이동 에이전트 플랫폼(104,304)에 의해서 전달되는 핸드오프 등록 요청 메시지의 포맷을 나타낸다.
도 5를 참조하면, 본 발명에 있어서의, 핸드오프 등록 요청 메시지는, 타입 필드(501)와, 플래그 필드(502)와, 라이프 타임 필드(503)와, 홈 어드레스 필드(504)와, 홈 에이전트 필드(505)와, CoA 필드(506)를 포함하는 것으로서, 기존의 포맷과 동일하다. 상기 라이프 타임 필드(503)의 값은 홈 에이전트에 의하여 수정 될 수 있다.
이어서 도 6 내지 도 10의 순서도를 참조하여, 상기 무선 네트워크 구조에서 이루어지는 핸드오프 처리 방법에 대해서 설명한다.
도 6은 상기 무선 네트워크 시스템에 있어서, 이동 에이전트 플랫폼(104,204)에 의해 이루어지는 핸드오프 처리 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 6의 (a)를 참조하면, 상기 이동 에이전트 플랫폼은, 외부 에이전트로 동작하는 이동 에이전트들로부터 자신의 네트워크에 방문한 이동 노드에 대한 핸드오프 등록 요청 메시지를 수신한다(S11).
그리고 상기 이동 에이전트 플랫폼은 핸드오프 등록 요청 메시지를 수신하면, 먼저, 핸드오프 등록이 허용된 이동 노드 정보를 관리하는 방문자 리스트에 상기 핸드오프 등록 요청된 이동 노드가 존재하는 지를 확인한다(S12).
상기 확인 결과, 자신의 방문자 리스트에 상기 이동 노드의 엔트리가 존재하지 않으면, 등록 요청한 이동 노드의 핸드오프 정보를 관리하는 임시 리스트에 상기 수신한 핸드오프 등록 요청 메시지를 복사하여 저장한(S13) 후에, 상기 핸드오프 등록 요청 메시지를 홈에이전트에 해당하는 이동 에이전트에 그대로 전달한다(S15).
반대로, 상기 확인 결과, 자신의 방문자 리스트에 상기 이동 노드의 엔트리가 있으면, 상기 등록 요청 메시지를 참조하여 상기 엔트리의 CoA(Care-of Address) 등을 수정한 후에, 상기 이동 노드의 홈 에이전트를 대신하여 상기 수신 된 핸드오프 등록 응답 메시지를 생성하여 상기 등록 요청 메시지를 보낸 이동 에이전트로 전송한(S14) 후에, 상기 단계(S15)로 진행하여 상기 수신된 핸드오프 등록 요청 메시지를 상기 이동 노드의 홈 에이전트에 해당하는 이동 에이전트로 전송한다.
여기서, 임시 리스트 및 방문자 리스트는 상기 이동 에이전트 플랫폼에서 핸드오프 처리를 관리하기 위하여 구비하는 것으로서, 임시 리스트의 각 엔트리는 수신된 핸드오프 등록 요청 메시지를 그대로 복사하여 구성할 수 있으며, 방문자 리스트의 각 엔트리는 등록이 허여된 이동 노드에 대한 CoA, 라이프 타임을 포함하는 정보를 저장한다.
도 6의 (b)를 참조하면, 상기 이동 에이전트 플랫폼은, 상기 이동 노드의 홈 에이전트에 해당하는 이동 에이전트로부터 핸드오프 등록 응답 메시지를 수신한다(S16).
상기 핸드오프 등록 응답 메시지는 핸드오프 등록 요청에 대한 허용 여부를 포함하고 있는 것으로서, 상기 이동 에이전트 플랫폼은 수신된 핸드오프 등록 응답 메시지의 내용을 참조하여 상기 임시 리스트(temporary list)에 저장된 상기 이동 노드에 대한 핸드오프 등록 요청 메시지를 폐기하거나 또는 임시 리스트의 상기 이동 노드에 대한 엔트리를 방문자 리스트로 이동한(S17) 후에, 상기 수신된 핸드오프 등록 응답 메시지를 상기 이동 노드의 외부 에이전트로 동작하는 이동 에이전트로 전달한다(S18).
상기에 의하면, 이동 노드는 기존의 절차와 마찬가지로 핸드오프 절차를 수 행할 수 있으면서, 핸드오프 메시지를 데이터 경로와는 다른 경로로 전달할 수 있어, Head-of-line blocking 현상이 발생하지 않으며, 고속의 핸드오프 처리가 가능하다.
도 7은, 본 발명에 있어서, 핸드오프가 발생한 이동 노드의 홈 에이전트에 해당하는 이동 에이전트에서의 IP 핸드오프 처리 절차를 나타낸 흐름도로서, 특히 상기 이동 에이전트가 이동 에이전트 플랫폼의 관할 구역에 있는 경우의 절차를 나타낸다.
도 7을 참조하면, 이동 에이전트 플랫폼의 관할 지역에 위치한 이동 에이전트는 자신에게 가입자로 등록된 이동 노드에 대한 핸드오프 등록 요청 메시지를 상기 이동 에이전트 플랫폼으로부터 수신한다(S21).
그리고 상기와 같이 이동 에이전트 플랫폼으로부터 핸드오프 등록 요청 메시지를 수신하면, 해당 이동 노드에 대한 등록 허용 여부를 결정한다(S22).
상기에서 등록을 거부하는 경우, 거부 내용을 포함하는 핸드오프 등록 응답 메시지에 생성하여 상기 이동 에이전트 플랫폼으로 전달하며(S24), 반대로 등록을 허용하는 경우에는 상기 이동 노드의 핸드오프 정보를 관리하기 위하여 엔트리를 생성하고 상기 엔트리에 방문망에서의 보조주소(CoA)와 그 이동 노드가 방문한 이동 에이전트의 IP 주소를 저장한(S23) 후에 등록 허용 내용을 담은 핸드오프 등록 응답 메시지를 생성하여 상기 이동 에이전트 플랫폼으로 전달한다(S24).
상기에 따르면, 홈 에이전트로서 기능하기 위한 이동 에이전트의 동작은, 이동 노드의 핸드오프 등록 요청 메시지의 수신 및 송신을 다른 이동 에이전트가 아 닌 상기 이동 에이전트 플랫폼과 한다는 것 이외에는 기존의 이동 에이전트의 동작과 동일하다. 따라서, 기존의 이동 에이전트에 간단하게 적용할 수 있다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 의한 이동 에이전트 플랫폼에서의 IP 핸드오프 처리 방법을 나타낸 상세 흐름도로서, 도 8은 핸드오프 등록 요청에 대한 처리 과정을 나타내며, 도 9는 핸드오프 등록 응답에 대한 처리 과정을 나타낸다.
본 실시 예에서, 상기 이동 에이전트 플랫폼은, 이동 노드에 대한 IP 핸드오프 처리를 위하여 등록 허용된 이동 노드들에 대한 방문자 리스트(Visitor Entry)와 등록 요청된 이동 노드들에 대한 임시 리스트(temporary list)를 구비한다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 이동 에이전트 플랫폼은 소정의 이동 노드에 대하여 외부 에이전트로 동작하는 이동 에이전트로부터 상기 이동 노드에 대한 핸드오프 등록 요청 메시지를 수신한다(S31).
그리고 앞서 도 6의 (a)에 설명한 바와 마찬가지로, 상기 핸드오프 등록이 요청된 이동 노드가 내부에 구비된 방문자 리스트(Visitor list)에 있는 지를 확인한다(S32).
상기 확인 결과, 방문자 리스트에 상기 이동 노드의 엔트리가 존재하는 경우, 그 이동 노드의 엔트리를 갱신하고(예를 들어, 보조주소(CoA) 등의 수정)하고(S33), 상기 이동 노드의 홈 에이전트를 대신하여 핸드오프 등록 응답 메시지를 생성하여 상기 핸드오프 등록 요청 메시지를 송신한 이동 에이전트로 전달한(S34) 후에, 또한 상기 이동 노드의 엔트리를 방문자리스트에서 임시리스트로 이동한 다(S35). 그리고, 상기 수신된 핸드오프 등록 요청 메시지를 실제 홈 에이전트에 해당하는 이동 에이전트로 전달한다(S36).
반대로, 상기 단계S32에서 이동 에이전트 플랫폼 내부의 방문자 리스트에 상기 등록 요청된 이동 노드가 없는 경우에는 상술한 단계(S33~S35)를 수행하지 않고 해당 이동 노드의 홈 에이전트로 상기 이동 노드의 핸드오프 등록 요청 메시지를 전달한다(S36).
상기와 같이 처리된 핸드오프 등록 요청의 응답에 대해서는 도 9에 도시된 바와 같이 처리된다.
즉, 도 9를 참조하면, 상기 이동 에이전트 플랫폼는 핸드오프 등록 요청 메시지를 전달받은 홈 에이전트로부터 상기 이동 노드의 IP 핸드오프 등록에 대한 응답 메시지를 수신한다(S41).
그리고 상기 수신된 핸드오프 등록 응답 메시지에 대해서, 핸드오프 등록이 허용인지 여부를 판단한다(S42).
상기 판단 결과, 상기 이동 노드의 핸드오프 등록이 거부된 경우, 이동 에이전트 플랫폼 내부의 임시리스트(temporary list)에 상기 이동 노드에 대한 엔트리가 있는지를 판단하고(S43), 임시 리스트에 해당 엔트리가 존재하면, 그 엔트리를 삭제한(S44) 후에 상기 핸드오프 등록 응답 메시지를 상기 이동 노드의 현재 외부 에이전트를 통하여 상기 이동 노드에게 전송하고(S45), 임시리스트에 해당 엔트리가 없으면 바로 상기 단계(S45)를 수행한다.
그리고 상기 단계(S42)에서의 판단 결과, 상기 이동 노드의 핸드오프 등록이 허용된 경우, 해당 이동노드의 엔트리가 임시 리스트에 존재하는 지를 확인하고(S46), 임시리스트에 존재하지 않으면, 바로 방문자 리스트에 상기 이동 노드의 에트리를 추가한 후 상기 단계(S45)를 수행하며, 반대로 상기 이동 노드의 엔트리가 임시 리스트에 존재하면 상기 임시리스트의 해당 엔트리를 방문자 리스트로 이동하여 갱신하고(S47), 상기 이동 노드의 이전 외부 에이전트로 상기 핸드오프 등록 응답 메시지를 전송한다(S48).
상기 처리에 의하여, 이동 노드가 한 방문망에서 다른 방문망으로 이동하는 경우의 핸드오프 처리가 신속하게 이루어질 수 있다.
덧붙여, 상기 이동 에이전트 플랫폼은 자신이 보유한 방문자 리스트의 각 엔트리별로 라이프타임 감소 동작을 기존과 같은 방식으로 수행하여, 라이프타임이 만료된 이동 노드에 대하여, 해당 엔트리를 방문자 리스트에서 삭제한다. 더하여, 상기 라이프타임은 핸드오프 등록 요청이 해당 메시지의 내용에 근거하여 갱신된다.
도 10은 본 발명에 있어서, 이동 에이전트가 외부 에이전트로 동작하는 경우의 IP 핸드오프 처리 절차를 나타낸 상세 흐름도이다.
이하에 실시예에서, 상기 이동 에이전트는 외부 에이전트로 동작하기 위하여 핸드오프 등록 요청을 관리하는 임시 리스트와, 자신의 망에 방문하여 핸드오프 등록 허용된 이동 노드를 관리하는 방문자 리스트를 구비한다.
도 10을 참조하면, 외부 에이전트로서 동작하는 경우, 해당 이동 에이전트는 이동 에이전트 플랫폼 및 자신의 네트워크 영역으로 이동한 이동 노드로부터 핸드 오프 등록 요청 메시지와 핸드오프 등록 응답 메시지를 포함하는 IP 핸드오프 메시지를 수신할 수 있다(S51).
상기 이동 에이전트는 IP 핸드오프 메시지를 수신하면, 상기 수신된 메시지가 이동노드에 대한 핸드오프 등록 요청 메시지인지 핸드오프 등록 응답 메시지 인지와, 이동 에이전트 플랫폼으로부터 전송된 메시지인지 여부를 판단한다(S52,S53,S57,S58).
상기 판단 결과, 이동 에이전트 플랫폼으로부터 전송된 소정 이동노드에 대한 핸드오프 등록 요청 메시지인 경우, 상기 수신된 메시지를 복사하여 임시리스트에 상기 등록 요청된 이동노드의 엔트리를 추가하고, 방문자 리스트에서 해당 이동노드의 엔트리를 삭제한다(S54,S55).
이와 달리, 소정 이동 노드에 대한 핸드오프 등록 요청 메시지이지만 이동 에이전트 플랫폼으로부터 전송된 것이 아니면, 상기 수신된 핸드오프 등록 요청 메시지를 그대로 이동 에이전트 플랫폼으로 전달한다(S56).
또한, 상기 메시지가 이동 에이전트 플랫폼으로부터 전송된 소정 이동노드에 대한 핸드오프 등록 응답 메시지이면, 해당하는 이동 노드의 엔트리가 임시리스트에 존재하는 지를 확인하여(S59), 존재하면 해당 엔트리를 삭제한다(S60). 그리고 상기 등록 응답된 이동 노드가 임시리스트에 존재하지 않는 경우, 단계S63에서 수신된 메시지에 따라서 외부 에이전트로서의 일반적인 기능을 수행한다(S63).
또한, 상기 수신된 메시지가 핸드오프 등록 응답 메시지이지만 이동 에이전트 플랫폼에서 전송된 것이 아닌 경우에는, 방문자 리스트에서 해당하는 엔트리의 라이프타임을 갱신하고, 등록 응답 상의 엔트리를 삭제하는 등 외부 에이전트로서의 일반적인 핸드오프 등록 응답 처리를 수행한 후(S61), 상기 수신된 핸드오프 등록 응답 메시지를 이동 에이전트 플랫폼으로 전달한다(S62).
마지막으로, 수신된 메시지가 핸드오프 등록 요청 메시지도 아니고, 핸드오프 등록 응답 메시지도 아니라면, 단계S63에서 수신된 메시지에 따라서 일반적인 외부 에이전트의 기능을 수행한다.
또한, 상기 외부 에이전트로 동작하는 이동 에이전트는 상기와 같이 자신의 방문망에서 핸드오프 등록 요청이 허용된 이동 노드의 상대노드로부터 상기 이동 노드로 전송되는 데이터 패킷을 수신할 수 있다(S64).
상기와 같이, 상대노드로부터 데이터 패킷을 수신하면, 상기 데이터 패킷의 목적지에 해당하는 이동 노드가 자신의 방문자 리스트에 등록되어 있는 지를 확인하고(S65), 방문자 리스트에 존재하면, 단계S63에서 외부 에이전트의 일반적인 기능을 수행하여 상기 수신된 데이터를 해당 이동 노드로 전달한다.
반대로, 상기 단계S65에서 확인 결과, 방문자 리스트에 존재하지 않으면, 임시리스트에 해당 이동 노드가 존재하는 지를 확인하고(S66), 상기에서 검색된 이동노드의 현재 외부에이전트로 상기 수신된 데이터를 전달한다(S67).
상기와 같이, 외부 에이전트는 본 발명에 의한 이동 에이전트 플랫폼을 통하여 해당 이동노드의 홈 에이전트와 핸드오프 메시지를 교환하여, 핸드오프 처리를 신속히 수행할 수 있다.
더하여, 상기 외부 에이전트의 동작에서 설명된 바에 의하면, 상대노드와 이 동 노드 사이의 핸드오프 신호 패킷을 제외한 데이터 패킷은 이동 에이전트 플랫폼을 경유하지 않고 홈 에이전트와 이동 에이전트 사이의 데이터 경로를 통해 직접 전달된다.
따라서, 상술한 바와 같이 동작하는 이동 에이전트, 이동 에이전트 플랫폼을 구비한 무선 네트워크 구조에서의 IP 핸드오프 절차는 다음과 같이 이루어진다.
도 11은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 IP 핸드오프 처리 절차를 나타낸 흐름도로서, 상기 도 1 및 도 3에 도시한 바와 같이, 이동 노드가 홈망에서 방문망으로 이동하는 경우, 즉, 이동 에이전트 플랫폼(104,304) 내부의 방문자 리스트(Visitor list)에 해당 이동 노드가 등록되어 있지 않은 경우의 절차를 보인 것이다.
도 11을 참조하면, 홈망에서 임의의 방문망으로 최초 이동한 이동 노드(11)가 해당 방문망에 존재하는 이동 에이전트2(12)로 핸드오프 등록 요청(Registration Request) 메시지를 보내면(S71), 상기 이동 에이전트2(12)는 자신의 네트워크에 서비스 등록되어 있지 않은 이동 노드이므로, 상기 핸드오프 등록 요청 메시지를 그대로 이동 에이전트 플랫폼(13)으로 전달한다(S72). 이때, 상기 핸드오프 등록 요청의 보조주소(CoA)는 이동 에이전트(12)의 IP 주소이다.
이에 상기 이동 에이전트 플랫폼(13)은 상기 이동에이전트2(12)로부터 수신된 핸드오프 등록 요청 메시지를 홈 에이전트에 해당하는 이동에이전트1(14)로 전달하고(S73), 상기 이동 에이전트1(14)에서 핸드오프 등록의 허용 여부를 결정한 후, 그에 대한 응답 메시지를 전송하면 상기 이동 에이전트 플랫폼(13)에서 이를 수신하여 이동 에이전트2(12)를 거쳐 이동 노드(11)로 전달한다(S74~S76).
상기에서 전달되는 핸드오프 등록 요청 신호는 도 5에 보인 포맷으로 구성된다.
상기 도 11의 절차에 도시된 바와 같이, 본 발명에서는, 이동 에이전트 플랫폼을 통하여 핸드오프 등록 요청 메시지를 그대로 홈 에이전트로 전달하며, 역으로 상기 이동 노드의 홈 에이전트인 이동 에이전트1로부터 등록 응답(Registration reply) 메시지를 받으면 이를 이동 에이전트2를 통하여 이동 노드로 그대로 전달하여, 핸드오프 처리가 이루어진다.
다음으로, 도 12는 본 발명에 있어서, 이동 노드가 한 방문망에서 또 다른 방문망으로 이동하는 경우의 핸드오프 처리 절차를 나타낸다. 이때, 상기 이동 에이전트 플랫폼은 상기 도 6 및 도 9의 과정을 수행함에 의하여, 상기 이동 노드의 엔트리를 방문자 리스트에 구비하여 둔 상태이다.
도 12을 참조하면, 이동에이전트1(24)을 홈 에이전트로 하는 이동노드(21)가 이동에이전트2(25)에서 이동에이전트3(22)로 다시 이동하는 경우, 이동에이전트3(22)는 이동 노드(21)가 방문한 현재의 외부 에이전트가 되며, 이동 에이전트2(25)은 바로 전에 있었던 외부 에이전트이다. 더하여, 상기에서 부호 26은 상기 이동 노드(21)의 홈 에이전트가 이동 에이전트 플랫폼의 외부에 위치한 경우를 나타낸다.
상기의 경우, 이동 노드(21)는 앞서와 마찬가지로 새로 방문한 이동에이전트 3(22)로 핸드오프 등록 요청 메시지를 전송하고(S81), 상기 이동 에이전트3(22)는 이를 그대로 이동 에이전트 플랫폼(23)으로 전달한다(S82).
상기에서, 이동 에이전트 플랫폼(23)은 상기 이동 노드(21)가 방문자 리스트에 등록되어 있는 상태이므로, 즉시 상기 이동에이전트3(22)로 등록을 허용하는 핸드오프 등록 응답 메시지를 생성하여 전송하고(S83), 이는 이동에이전트3(22)에 의해서 이동 노드(21)로 전달된다(S84).
그리고 상기 이동 에이전트 플랫폼(23)은 상기 수신된 홈 에이전트로 등록 요청을 수행하는 과정을 수행한다. 이 과정은 홈 에이전트가 이동 에이전트 플랫폼(23)의 관할 지역 내에 존재하는 경우, 관할 지역 외부에 존재하는 경우로 구분할 수 있다.
이때, 홈 에이전트가 관할 구역내에 존재하는 이동에이전트1(24)인 경우, 상기 이동 에이전트 플랫폼(23)은 홈 에이전트인 이동 에이전트1(24)과 이전 외부 에이전트인 이동 에이전트2(25)로 상기 수신된 핸드오프 등록 요청 메시지를 그대로 전달하며(S85,S86), 이후 상기 홈 에이전트인 이동 에이전트1(24)로부터 등록 응답 메시지를 수신하면(S87), 이동 에이전트 플랫폼은 그 등록 응답 메시지를 이전에 방문했던 이동 에이전트2(25)로 전달하며(S88), 그 응답 메시지 내부의 라이프 타임(Lifetime)에 따라 이동 에이전트 플랫폼 내부에 보관중인 상기 이동 노드(21)에 대한 라이프 타임(Lifetime)정보를 수정하는 등의 절차를 수행한다.
또한 상기 이동 노드(21)의 홈 에이전트가 이동 에이전트 플랫폼(23)의 관할 구역 밖에 있는 경우에는 이동 에이전트 플랫폼(23)이 상기 수신된 핸드오프 등록 요청 메시지를 상기 관할 구역밖의 홈 에이전트(26)로 전송하면, 상기 홈 에이전트(26)는 이동 에이전트 플랫폼(23)과의 사이에 별도의 핸드오프 신호 경로가 생성되어 있지 않으므로, 등록 응답 메시지를 생성하여, 이를 상기 현재 외부 에이전트인 이동에이전트3(22)로 전송한다(S90).
그리고 상기 이동에이전트3(22)는 수신된 핸드오프 응답 메시지가 이동 에이전트 플랫폼(23)으로부터 전송된 것이 아니므로, 상기 수신된 핸드오프 응답 메시지를 다시 이동 에이전트 플랫폼(23)으로 전송한다(S91).
따라서, 상기 이동 에이전트 플랫폼(23)은 지속적으로 이동 노드의 현재 보조주소를 관리할 수 있으며, 핸드오프 절차를 중계할 수 있게 된다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 당업자에게 있어 명백할 것이다.
상술한 바에 같이, 본 발명에 의하면, 핸드오프 처리를 위한 메시지는 이동 에이전트들과 이동 에이전트 플랫폼 사이에 고공비행체 혹은 VPN을 이용하여 데이터 경로와는 물리적으로 구분되도록 구성된 경로를 통해 전달함으로써, Head of line 문제를 해결하면서 IP 핸드오프를 신속하게 제공하여 끊김없는 서비스 제공을 가능하게 한다.
또한, 본 발명은 GFA(Gateway Foreign Agent)를 사용하는 기존의 방식과는 달리 외부 에이전트가 홈 에이전트로 보내는 등록 요청 메시지의 내용을 그대로 전달함으로써, 기존의 이동 노드에도 그대로 적용할 수 있는 장점을 제공한다.

Claims (24)

  1. 각각 관할하는 무선 네트워크 영역을 구비하며, 서비스 가입된 이동 노드에 대하여 홈 에이전트로서 동작하고, 다른 이동 에이전트에 서비스 가입되어 자신의 네트워크 영역으로 이동한 이동 노드에 대해서는 외부 에이전트로서 동작하여 이동 노드와 상대 노드 간의 데이터를 전달하는 다수의 이동 에이전트; 및
    고공비행체(HAAP)를 통하여 상기 다수의 이동 에이전트와 이동 노드의 핸드오프 처리를 위한 신호 경로를 구성하고, 상기 고공비행체(HAAP)를 통해 이동노드에 대하여 홈 에이전트로서 동작하는 이동 에이전트와 외부 에이전트로 동작하는 이동 에이전트 간에 핸드오프 등록 요청 및 핸드오프 등록 응답 메시지를 중계하는 이동 에이전트 플랫폼을 포함하는 무선 네트워크 시스템.
  2. 각각 관할하는 무선 네트워크 영역을 구비하며, 서비스 가입된 이동 노드에 대하여 홈 에이전트로서 동작하고, 다른 이동 에이전트로 서비스 가입되어 자신의 네트워크 영역으로 이동한 이동 노드에 대해서는 외부 에이전트로서 동작하여 이동 노드와 상대 노드 간의 데이터를 전달하는 다수의 이동 에이전트; 및
    가상사설망을 통하여 상기 다수의 이동 에이전트와 이동 노드의 핸드오프 처리를 위한 신호 경로를 구성하고, 이를 통해 이동 노드에 대하여 홈 에이전트로 동작하는 이동 에이전트와 외부 에이전트로 동작하는 이동 에이전트 간에 핸드오프 등록 요청 및 핸드오프 등록 응답 메시지를 중계하는 이동 에이전트 플랫폼을 포함하는 무선 네트워크 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 이동 에이전트 플랫폼은
    핸드오프 등록 요청한 이동 노드의 정보를 저장하는 임시리스트와, 핸드오프 등록이 허용된 이동 노드의 정보를 저장하는 방문자 리스트와 임시 리스트를 구비하는 것을 특징으로 하는 무선 네트워크 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 이동 에이전트 플랫폼은
    상기 수신된 핸드오프 등록 요청 메시지를 그대로 복사하여 임시 리스트의 각 엔트리를 구성하는 것을 특징으로 하는 무선 네트워크 시스템.
  5. 제4항에 있어서, 상기 이동 에이전트 플랫폼은
    상기 이동 에이전트로부터 이동 노드의 핸드오프 등록 요청 메시지를 수신하면, 상기 방문자 리스트에 해당 이동 노드의 엔트리가 존재하는지를 확인하여, 존재하지 않는 경우 상기 등록 요청 메시지를 임시 리스트에 저장한 후 홈 에이전트에 해당하는 이동 에이전트를 상기 메시지를 전달하고, 존재하는 경우 방문자 리스 트의 해당 엔트리를 갱신한 후 홈 에이전트를 대신하여 외부 에이전트에 해당하는 이동 에이전트로 핸드오프 등록 응답 메시지를 전달한 후, 상기 핸드오프 등록 요청 메시지를 그대로 홈 에이전트에 해당하는 이동 에이전트로 전달하는 것을 특징으로 하는 무선 네트워크 시스템.
  6. 제4항에 있어서, 상기 이동 에이전트 플랫폼은
    상기 방문자 리스트에 각 이동 노드의 라이프 타임(Lifetime)을 저장하고, 상기 라이프타임이 만료되면, 방문자 리스트에서 해당 이동노드의 엔트리를 제거하는 것을 특징으로 하는 무선 네트워크 시스템.
  7. 제4항에 있어서, 상기 이동 에이전트 플랫폼은
    이동 에이전트로부터 핸드오프 등록 응답 메시지를 수신하면, 상기 임시리스트의 해당 엔트리를 삭제하고, 상기 메시지 내용을 토대로 방문자 리스트를 갱신한 후, 외부 에이전트에 해당하는 이동 에이전트로 상기 핸드오프 등록 응답 메시지를 전송하는 것을 특징으로 하는 무선 네트워크 시스템.
  8. 제7항에 있어서, 상기 이동 에이전트 플랫폼은
    상기 수신된 핸드오프 등록 응답 메시지로부터 등록 허용 여부를 확인하여, 등록이 허용된 경우에 방문자 리스트에 해당 이동 노드의 엔트리를 추가하고, 등록이 허용되지 않은 경우 상기 방문자 리스트에 추가하는 일 없이 임시 리스트에서 해당 엔트리를 삭제하는 것을 특징으로 하는 무선 네트워크 시스템.
  9. 제8항에 있어서, 상기 이동 에이전트 플랫폼은
    상기 수신된 핸드오프 등록 응답 메시지의 이동 노드에 대한 엔트리가 임시 리스트에 존재하면 상기 핸드오프 등록 응답 메시지를 상기 이동노드의 이전 외부 에이전트인 이동 에이전트로 전송하고, 임시 리스트에 존재하지 않으면 현재 외부 에이전트에 해당하는 이동 에이전트로 전송하는 것을 특징으로 하는 무선 네트워크 시스템.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 이동 에이전트는 외부 에이전트로 동작하는 경우, 다른 네트워크 영역에서 이동해온 이동 노드의 핸드오프 등록 요청 메시지를 수신하면, 상기 수신된 핸드오프 등록 요청 메시지를 이동 에이전트 플랫폼으로 전달하고, 임시리스트에 상기 핸드오프 등록 요청 메시지를 저장하는 것을 특징으로 하는 무선 네트워크 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 이동 에이전트는 외부 에이전트로 동작하는 경우, 이동 에이전트 플랫폼으로부터 핸드오프 등록 응답 메시지를 수신하면, 임시 리스트내의 해당 이동 노드에 대한 엔트리를 삭제하고, 상기 이동 노드를 방문자 리스트에 추가하는 것을 특징으로 하는 무선 네트워크 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 이동 에이전트는 외부 에이전트로 동작하는 경우, 이동 에이전트 플랫폼이 아닌 곳으로부터 핸드오프 등록 응답 메시지를 수신하면, 상기 핸드오프 등록 응답 메시지를 이동 에이전트 플랫폼으로 전달하는 것을 특징으로 하는 무선 네트워크 시스템.
  13. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 이동 에이전트는 홈 에이전트로 동작하는 경우, 이동 에이전트 플랫폼으로부터 핸드오프 등록 요청 메시지를 수신하면, 해당 이동 노드에 대한 핸드오프 등록 허용 여부를 판단하고, 등록을 허용하는 경우 해당 이동 노드의 엔트리를 생 성하여 보조주소(CoA) 및 외부 에이전트의 IP 주소를 저장하고, 등록 허용 여부를 포함하는 핸드오프 등록 응답 메시지를 생성하여 상기 이동 에이전트 플랫폼으로 전달하는 것을 특징으로 하는 무선 네트워크 시스템.
  14. 홈 에이전트 및 외부 에이전트로 동작하는 다수의 이동 에이전트와 이동 에이전트 플랫폼을 포함하는 무선 네트워크 시스템에서의 핸드오프 처리 방법에 있어서, 상기 이동 에이전트 플랫폼이
    a1) 이동 에이전트로부터 이동 노드의 핸드오프 등록 요청 메시지를 수신하는 단계;
    a2) 상기 등록 요청된 이동 노드의 엔트리가 방문자 리스트에 있는지 판단하는 단계;
    a3) 상기 방문자 리스트에 해당 이동 노드의 엔트리가 있는 경우, 수신된 메시지의 내용에 근거하여 해당 엔트리를 갱신하는 단계;
    a4) 상기 방문자 리스트에 해당 이동 노드의 엔트리가 없는 경우, 상기 수신된 메시지를 복사하여 임시리스트에 해당 이동 노드의 엔트리를 추가하는 단계; 및
    a5) 상기 a3) 단계 또는 a4 단계를 수행한 후에 수신된 핸드오프 등록 요청 메시지를 해당 이동 노드의 홈 에이전트에 대응하는 이동 에이전트로 전달하는 단계를 포함하는 무선 네트워크 시스템에서의 핸드오프 처리 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    a6) 상기 이동 에이전트 플랫폼이 이동 에이전트로부터 핸드오프 등록 응답 메시지를 수신하는 단계;
    a6) 상기 수신된 핸드오프 등록 응답 메시지에 근거하여 임시 리스트의 해당 엔트리를 삭제하고, 방문자 리스트에 해당 엔트리를 갱신하는 단계; 및
    a7) 상기 수신된 핸드오프 등록 응답 메시지를 해당 이동 노드의 외부에이전트에 대응하는 이동 에이전트로 전달하는 단계를 더 포함하는 무선 네트워크 시스템에서의 핸드오프 처리 방법.
  16. 제14항에 있어서, a3) 단계는
    해당 이동 노드의 엔트리를 방문자 리스트에서 임시 리스트로 이동하는 과정을 더 포함하는 무선 네트워크 시스템에서의 핸드오프 처리 방법.
  17. 제16항에 있어서, a3) 단계는
    상기 이동 노드의 홈 에이전트를 대신하여 즉시 핸드오프 등록 응답 메시지를 상기 핸드오프 등록 요청 메시지를 전송한 이동 에이전트로 전송하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 네트워크 시스템에서의 핸드오프 처리 방법.
  18. 제15항에 있어서, 상기 a6) 단계는
    상기 수신된 응답 메시지를 참조하여 핸드오프 등록의 허용 여부를 판단하는 단계;
    상기 핸드오프 등록 응답 메시지에 관련된 이동 노드의 엔트리가 임시 리스트에 있는 지를 판단하는 단계;
    상기 이동 노드의 핸드오프 등록이 허용되고, 해당 이동 노드가 임시 리스트에 존재하면, 상기 임시리스트에서 해당 엔트리를 삭제하고, 상기 방문자 리스트에 해당 엔트리를 추가하는 단계;
    상기 이동 노드의 핸드오프 등록이 허용되고, 임시리스트에 존재하지 않으면 방문자 리스트에만 해당 엔트리를 추가하는 단계;
    상기에서 이동 노드의 핸드오프 등록이 허용되지 않고 임시 리스트에 해당 엔트리가 있는 경우, 상기 엔트리를 임시 리스트에서 제거하는 단계; 및
    상기 이동 노드의 핸드오프 등록이 허용되지 않고, 임시리스트에도 해당 엔트리가 존재하지 않으면, 임시리스트 및 방문자 리스트의 갱신을 수행하지 않는 단계를 포함하여 이루어지는 무선 네트워크 시스템에서의 핸드오프 처리 방법.
  19. 제18항에 있어서, 상기 a7) 단계는
    상기 이동 노드가 등록 허용되고 해당 엔트리가 임시 리스트에 존재하는 경우, 상기 이동 노드의 이전 외부에이전트에 해당하는 이동 에이전트로 상기 핸드오프 등록 응답 메시지를 전달하는 것을 특징으로 하는 무선 네트워크 시스템에서의 핸드오프 처리 방법.
  20. 제18항에 있어서, 상기 a7) 단계는
    상기 이동 노드의 등록이 허용되지 않거나, 등록이 허용되었더라도 해당 이동노드의 엔트리가 임시 리스트에 존재하지 않는 경우, 상기 이동 노드의 현재 외부 에이전트로 상기 응답 메시지를 전달하는 것을 특징으로 하는 무선 네트워크 시스템에서의 핸드오프 처리 방법.
  21. 홈 에이전트 및 외부 에이전트로 동작하는 다수의 이동 에이전트와 이동 에이전트 플랫폼을 포함하는 무선 네트워크 시스템에서의 핸드오프 처리 방법에 있어서, 상기 홈 에이전트로 동작하는 이동 에이전트가
    b1) 상기 이동 에이전트 플랫폼으로부터 핸드오프 등록 요청 메시지를 수신하는 단계;
    b2) 상기 메시지에서 등록 요청된 이동 노드에 대한 핸드오프 등록 허용 여부를 결정하는 단계;
    b3) 등록이 허용되면, 해당 이동노드에 대한 엔트리를 생성하고, 상기 메시지에서 보조주소(CoA)와 외부 에이전트의 IP 주소를 복사하는 단계;
    b4) 등록 허용 여부를 포함하는 핸드오프 등록 응답 메시지를 생성하여 상기 이동 에이전트 플랫폼으로 전달하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 네트워크에서의 핸드오프 처리 방법.
  22. 홈 에이전트 및 외부 에이전트로 동작하는 다수의 이동 에이전트와 이동 에이전트 플랫폼을 포함하는 무선 네트워크 시스템에서의 핸드오프 처리 방법에 있어서, 상기 외부 에이전트로 동작하는 이동 에이전트가
    c1) 핸드오프 등록 요청 메시지를 수신하는 단계;
    c2) 상기 핸드오프 등록 요청 메시지가 이동 에이전트 플랫폼으로부터 전송된 것이면, 임시리스트에 해당 이동 노드의 엔트리를 추가하고, 방문자 리스트에서 해당 이동 노드의 엔트리를 삭제하는 단계; 및
    c3) 상기 핸드오프 등록 요청 메시지가 이동 에이전트 플랫폼으로부터 전송된 것이 아니면, 상기 핸드오프 등록 요청 메시지를 이동 에이전트 플랫폼으로 전달하는 단계를 포함하는 무선 네트워크 시스템에서의 핸드오프 처리 방법
  23. 제22항에 있어서,
    c4) 핸드오프 등록 응답 메시지를 수신하는 단계;
    c5) 상기 핸드오프 등록 응답 메시지가 이동 에이전트 플랫폼에서 전송된 것이면, 해당하는 이동노드의 엔트리가 임시리스트에 존재하는 지를 확인하는 단계;
    c6) 상기 확인 결과 임시리스트에 존재하면 임시리스트에서 해당 엔트리를 삭제하는 단계;
    c7) 상기 확인 결과 임시리스트에 존재하지 않으면, 상기 수신된 등록 응답 메시지에 대한 외부 에이전트로서의 처리를 수행하는 단계; 및
    c8) 상기 핸드오프 등록 응답 메시지가 이동 에이전트 플랫폼에서 전송된 것이 아니면, 방문자 리스트의 엔트리를 갱신한 후, 상기 메시지를 이동 에이전트 플랫폼으로 전달하는 단계를 더 포함하는 무선 네트워크 시스템에서의 핸드오프 처리 방법
  24. 제23항에 있어서,
    c9) 상대 노드로부터 데이터 패킷을 수신하는 단계;
    c10) 상기 데이터 패킷의 수신지인 이동 노드가 방문자 리스트에 존재하는 확인하는 단계;
    c11) 상기 확인결과 방문자 리스트에 존재하면 상기 데이터를 해당 이동 노드로 전달하는 단계; 및
    c12) 상기 확인결과 방문자 리스트에 존재하지 않으면, 임시리스트를 검색하 여, 상기 이동 노드의 현재 외부 에이전트로 데이터를 전달하는 단계를 더 포함하는 무선 네트워크 시스템에서의 핸드오프 처리 방법.
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