KR20090055916A - The fast vertical handover method for utilizing the network access identifier - Google Patents

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Abstract

A fast vertical handover method for utilizing a network access identifier is provided to realize fast handover between heterogeneous networks with a defined network access identifier by newly defining the network access identifier. A router solicit proxy message(RtSoIPr) is transmitted to a PAR(Previous AR)(402), and a proxy router advertisement message(RtAdv) is transferred to an MN(Mobile Node) as response(404). A fast binding update message(FBU) is transmitted to the PAR(406), and a handover initiate message(HI) is transmitted to an NAR(New AR)(408). The validity of NCoA(New Care of Address) is verified and transferred to the PAR(410). A tunnel is generated between a PCoA(Previous Care of Address) and the NCoA(414), and a UNA(Unsolicited Neighbor Advertisement) message is transferred to the NAR(416).

Description

네트워크 접근 식별자를 이용한 이종망간 고속 핸드오버 방법{THE FAST VERTICAL HANDOVER METHOD FOR UTILIZING THE NETWORK ACCESS IDENTIFIER}Fast handover method between heterogeneous networks using network access identifier {THE FAST VERTICAL HANDOVER METHOD FOR UTILIZING THE NETWORK ACCESS IDENTIFIER}

본 발명은 이동 네트워크에 관한 것으로, 특히 네트워크 접근 식별자(Network Access Identifier)를 이용하여 이종망간 고속으로 핸드오버하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a mobile network, and more particularly, to a method for fast handover between heterogeneous networks using a network access identifier (Network Access Identifier).

본 발명은 정보통신부 및 정보통신연구진흥원의 IT성장동력기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다. [과제관리번호 : 2005-S-404-33, 과제명: 3G Evolution 단말 기술 개발].The present invention is derived from research conducted as part of the IT growth engine technology development project of the Ministry of Information and Communication and the Ministry of Information and Communication Research. [Task Management Number: 2005-S-404-33, Task name: 3G Evolution terminal technology development].

고속 핸드오프 기술에 따르면 핸드오버 이전에 단말이 접속하고 있는 액세스 라우터를 이전 액세스 라우터(Previous Access Router: 이하 'PAR'라고 정의함)라 칭하고, 핸드오버 이후에 단말이 접속하는 새로운 액세스 라우터(New Access Router)를 'NAR'로 칭하고 있다.According to the fast handoff technology, an access router to which a terminal is connected before handover is referred to as a previous access router (hereinafter referred to as a 'PAR'), and a new access router to which the terminal is connected after a handover (New Access Router) is called 'NAR'.

고속 핸드오프의 메시지 흐름은 링크 계층의 핸드오버 절차와 함께 순차적으로 발생하지 않기 때문에, 링크의 상태에 따라서 메시지 흐름도를 3가지로 분류할 수 있다. 먼저, 도 1에서와 같이 PAR에서 NAR로 미리 핸드오버 요구를 전달하고 응 답을 받는 경우와, 미리 핸드오버 요구를 전달하였으나 응답을 받지 못해 NAR를 통해 다시 핸드오버 요구를 해야 하는 경우, 그리고 핸드오버 요구를 전송하지 못한 경우이다. 두 번째와 세 번째의 경우는 링크 계층에서 빠른 핸드오버가 이루어져, 고속 핸드오버 메시지 처리가 순차적으로 일어나지 않는 것을 의미하는 것으로 메시지 파라미터는 설명될 도 1의 경우와 동일하다.Since the message flow of the fast handoff does not occur sequentially with the handover procedure of the link layer, the message flow can be classified into three types according to the state of the link. First, as shown in FIG. 1, when a handover request is transmitted from the PAR to the NAR in advance and a response is received; It is the case that the over request could not be sent. In the second and third cases, a fast handover is performed at the link layer, so that fast handover message processing does not occur sequentially. The message parameters are the same as those of FIG. 1 to be described.

이하 도 1을 참조하여 이동 네트워크에서 일반적인 고속 핸드오버 메시지 전송 흐름을 설명하기로 한다.Hereinafter, a general fast handover message transmission flow in a mobile network will be described with reference to FIG. 1.

우선 단말(Mobile Node:MN이라고도 함)은 핸드오버 할 주변을 탐색(scanning)하고, 탐색한 무선 액세스 식별정보 리스트(AP ID LIST)와 단말 식별정보인 링크계층주소(Link Layer Address:이하 LLA)를 포함하는 라우터 요청 프록시(Router Solicitation for Proxy: 이하 'RtSolPr'로 칭하기로 함) 메시지를 PAR로 송신(100단계)한다. 이 RtSolPr 메시지를 수신하면, PAR는 단말로부터 수신한 무선 액세스 식별 정보를 관리하는 해당 액세스 라우터들의 정보 즉 NAR의 네트워크 프리픽스(Prefix) 정보, NAR의 아이피 주소, NAR의 링크 계층 주소 등의 정보 및 단말 링크 계층 주소를 포함하는 프록시 라우터 광고(Proxy Router Advertisement: 이하 'PrRtAdv'로 칭하기로 함) 메시지를 RtSolPr 메시지의 응답으로서 단말에게 전달(102단계)한다.First, a mobile node (also referred to as a mobile node (MN)) scans a periphery to be handed over, and searches for an AP ID list and a link layer address (LLA), which is terminal identification information. A Router Solicitation for Proxy (hereinafter referred to as RtSolPr) message is transmitted to the PAR (step 100). Upon receiving this RtSolPr message, the PAR receives information of the corresponding access routers that manage radio access identification information received from the terminal, that is, network prefix information of NAR, IP address of NAR, link layer address of NAR, etc. A proxy router advertisement message including a link layer address (hereinafter referred to as 'PrRtAdv') is delivered to the terminal as a response to the RtSolPr message (step 102).

단말이 PrRtAdv 메시지를 수신하면 주변 AR(Access Router)들의 서브넷 IP 주소 정보를 획득할 수 있으며, 핸드오버해야 함을 결정하면 IP 주소 자동 구성 절차에 따라 핸드오버 할 서브넷 IP 주소에 상응하는 IP 주소를 획득한다. 핸드오버 하고자 하는 망이 결정되면, 단말은 해당 NAR의 정보를 이용하여 핸드오버 후 사용할 새로운 주소(New care of Address (NCoA))를 생성한다. 그리고, 단말은 NCoA와 터널 Lifetime 및 단말이 생성한 메시지임을 인증할 수 있는 BADF(Binding Authorization Data for FMIPv6)를 포함하는 고속 바인딩 업데이트(Fast Binding Update:이하 'FBU'로 칭함) 메시지를 PAR에 송신(104단계)한다.When the UE receives the PrRtAdv message, it can obtain the subnet IP address information of the neighboring ARs (Access Routers). If it determines that it needs to handover, it can obtain an IP address corresponding to the subnet IP address to be handed over according to the automatic IP address configuration procedure. Acquire. When the network to be handed over is determined, the terminal generates a new care (New Care of Address (NCoA)) to be used after handover using the information of the corresponding NAR. The terminal transmits a fast binding update (hereinafter referred to as 'FBU') message to the PAR including NCDF and tunnel lifetime and a BADF (Binding Authorization Data for FMIPv6) for authenticating that the message is generated by the terminal. (Step 104).

FBU 메시지를 수신한 PAR는 단말에서 생성된 NCoA에 관련된 NAR를 선정하고, 해당 NAR가 NCoA 주소 확인 및 패킷 버퍼링을 수행할 수 있도록 해당 NAR에게 핸드오버 개시(Handover Initiate:이하 'HI'라 함) 메시지를 NAR에게 송신(106단계)한다. HI 메시지(106)에는 단말 식별자인 LLA, 단말의 이전주소인 PCoA(Previous care of Address) 및 NCoA(New Care of Address)가 포함되어 있다. NAR는 HI 메시지에 포함된 NCoA의 유효성을 검증하며, 그 결과를 핸드오버 응답(Handover Acknowledge:이하 'Hack'라 함) 메시지를 통해 PAR에 전달(108단계)한다. 이에 PAR는 상기 Hack 메시지를 수신하고 단말(및 NAR로)에게 고속 바인딩 응답(Fast Binding Acknowledgement:이하 'FBAc'이라 함) 메시지를 통해 결과를 전달(110단계)한다. 이때, PCoA와 NCoA간 터널이 단말과 PAR에 생성(112단계)된다.The PAR receiving the FBU message selects a NAR related to the NCoA generated by the terminal and starts handover to the corresponding NAR so that the NAR can perform NCoA address verification and packet buffering (Handover Initiate: hereinafter referred to as 'HI'). Send a message to the NAR (step 106). The HI message 106 includes a terminal identifier LLA, a previous care of address (PCoA) and a new care of address (NCoA). The NAR validates the NCoA included in the HI message, and delivers the result to the PAR through a handover acknowledgment (Hack) message (step 108). Accordingly, the PAR receives the Hack message and delivers the result to the terminal (and to the NAR) through a fast binding acknowledgment (FBAc) message (step 110). At this time, a tunnel between the PCoA and the NCoA is created in the UE and the PAR (step 112).

참고적으로 MN은 MIP 등록시 해당 터널을 삭제하고, PAR는 수 초 동안 유지하다가 터널을 삭제한다. PCoA로 전송되는 패킷들은 PAR에서 NCoA로 터널링되어 NAR에게 전달되며, NCoA로 전송되는 패킷들은 단말에서 UNA(Unsolicited Neighbor Advertisement) 메시지가 올 때까지 NAR에서 버퍼링된다. 단말은 새로운 링크 설정을 종료하는 즉시, NAR로 UNA 메시지를 전송해야 하고, NAR는 이를 통해 단말이 자 신에게 접속되었음을 확인할 수 있다. 이때 단말을 구분하는 구분자가 링크 계층 주소(LLA)이다. UNA에 포함된 링크 계층주소(LLA)가 HI에 포함된 LLA와 일치하면 버퍼링 되어 있는 패킷들을 단말에게 포워딩한다.For reference, when the MN registers the MIP, the tunnel is deleted, and the PAR is kept for several seconds before deleting the tunnel. Packets transmitted to the PCoA are tunneled from the PAR to the NCoA and delivered to the NAR, and the packets transmitted to the NCoA are buffered in the NAR until an Unsolicited Neighbor Advertisement (UNA) message is received from the terminal. As soon as the terminal terminates the establishment of a new link, it must transmit a UNA message to the NAR, and through this, the NAR can confirm that the terminal is connected to itself. In this case, the identifier for identifying the terminal is a link layer address (LLA). If the link layer address (LLA) included in the UNA matches the LLA included in the HI, the buffered packets are forwarded to the terminal.

상술한 바와 같은 일반적인 고속 핸드오버 기술에서 PAR는 단말 구분자로써 단말의 링크계층주소(LLA)를 포함하고 있다. PAR는 단말의 링크계층주소(LLA)를 RtSolPr 메시지를 통해 수신하고, NAR는 PAR로부터 수신하는 HI 메시지를 통해 단말 구분자를 수신한다. NAR에서 수신한 단말 구분자는 해당 단말의 접속을 감지하기 위한 것으로, UNA 메시지에 포함된 단말 구분자와 HI 메시지에 포함된 단말 구분자의 비교를 통해 해당 단말이 접속되었음을 확인할 수 있는 것이다.In the general fast handover technique described above, the PAR includes a link layer address (LLA) of the terminal as a terminal identifier. The PAR receives the link layer address (LLA) of the terminal through the RtSolPr message, and the NAR receives the terminal identifier through the HI message received from the PAR. The terminal identifier received by the NAR is for detecting the connection of the corresponding terminal, and it is possible to confirm that the corresponding terminal is connected by comparing the terminal identifier included in the UNA message with the terminal identifier included in the HI message.

그러나 서로 다른 링크 계층을 사용하는 이종망간 핸드오버에 상술한 일반 고속 핸드오버 기술을 적용할 수는 없다. 이는 망에 따라 다른 링크 계층 구분자를 사용하기 때문이다. 따라서, 고속 핸드오버 기술을 이종망간 핸드오버 기술에 적용하기 위해서는 단말 구분자들에 대한 관리와 처리 방법이 새로이 제시되어야 한다.However, the above-described general fast handover technique cannot be applied to handover between heterogeneous networks using different link layers. This is because different link layer separators are used in different networks. Therefore, in order to apply the fast handover technology to the inter-network handover technology, a new management and processing method for terminal identifiers should be newly proposed.

이에 본 발명의 목적은 이종망간 핸드오버에서도 고속 핸드오버를 지원할 수 있는 방법을 제공함에 있으며,Accordingly, an object of the present invention is to provide a method capable of supporting fast handover even in heterogeneous network handover.

더 나아가 본 발명의 또 다른 목적은 이종망간 고속 핸드오버를 구현하기 위하여 네트워크 접근 식별자를 새로이 정의하고, 정의된 네트워크 접근 식별자를 이용하여 이종만간 고속 핸드오버를 구현할 수 있는 방법을 제공함에 있다.Furthermore, another object of the present invention is to provide a method for newly defining a network access identifier to implement a fast handover between heterogeneous networks, and to implement a heterogeneous fast handover using the defined network access identifier.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은 이동노드가 제1액세스 라우터를 통해 이종망의 제2액세스 라우터로 고속 핸드오버하기 위한 방법으로,The method of the present invention for achieving the above object is a method for a fast handover of a mobile node to a second access router of a heterogeneous network through a first access router,

고속 핸드오버를 구현하기 위해 상기 액세스 라우터들과 주고 받도록 정의된 메시지중 단말 식별자 정보 삽입이 요구되는 메시지에 네트워크 접근 식별자(NAI) 정보를 삽입하는 단계와;Inserting network access identifier (NAI) information into a message requiring terminal identifier information insertion among messages defined to be exchanged with the access routers to implement fast handover;

상기 네트워크 접근 식별자(NAI) 정보 삽입된 서로 다른 속성의 메시지를 정의된 순서에 따라 상기 액세스 라우터중 어느 하나로 선별 전송하는 단계;를 포함함을 특징으로 한다.And selectively transmitting the message with different attributes inserted with the network access identifier (NAI) information to any one of the access routers in a defined order.

더 나아가 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 방법은,Furthermore, another method of the present invention for achieving the above object,

탐색된 무선 액세스 식별정보 리스트와 단말 식별자인 네트워크 접근 식별자(NAI)가 포함된 라우터 요청 프록시 메시지를 상기 제1액세스 라우터로 전송하는 단계와;Transmitting a router request proxy message including a discovered radio access identification list and a network access identifier (NAI) which is a terminal identifier to the first access router;

프록시 라우터 광고 메시지를 상기 제1액세스 라우터로부터 수신하는 단계와;Receiving a proxy router advertisement message from the first access router;

상기 네트워크 접근 식별자(NAI)가 포함된 고속 바인딩 업데이트 메시지를 상기 제1액세스 라우터로 전송하는 단계와;Sending a fast binding update message including the network access identifier (NAI) to the first access router;

상기 제1액세스 라우터로부터 고속 바인딩 응답 메시지를 수신하는 단계와;Receiving a fast binding response message from the first access router;

상기 수신된 메시지에 포함된 정보들을 참조하여 새로운 링크를 설정하고, 네트워크 접근 식별자(NAI) 정보를 포함하는 UNA(Unsolicited Neighbor Advertisement) 메시지를 상기 제2액세스 라우터로 전송하여 고속 핸드오버 하는 단계;를 포함함을 특징으로 한다.Establishing a new link with reference to the information included in the received message, and transmitting a UNA (Unsolicited Neighbor Advertisement) message including network access identifier (NAI) information to the second access router for fast handover; It is characterized by including.

더 나아가 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 시스템은,Furthermore, the system of the present invention for achieving the above object,

고속 핸드오버 구현을 위해 주고 받도록 정의된 메시지중 라우터 요청 프록시 메시지(RtSolPr)와 고속 바인딩 업데이트 메시지(FBU) 각각에 단말 식별자 정보로서 네트워크 접근 식별자(NAI) 정보를 포함하여 전송하는 이동노드(MN)와;A mobile node (MN) that transmits a network request identifier (NAI) as terminal identifier information in each of a router request proxy message (RtSolPr) and a fast binding update message (FBU) among messages defined to be exchanged for fast handover. Wow;

상기 이동노드(MN)로부터 고속 바인딩 업데이트 메시지(FBU)를 수신하고 그 메시지에 포함된 이동노드의 새로운 주소정보(NCoA)와 관련된 액세스 라우터를 선정하여 핸드오버 개시 메시지(HI)를 전송하되, 그 메시지(HI)에 상기 네트워크 접근 식별자(NAI) 정보를 포함하여 전송하는 제1액세스 라우터(PAR)와;Receive a fast binding update message (FBU) from the mobile node (MN), and selects an access router associated with the new address information (NCoA) of the mobile node included in the message and transmits a handover initiation message (HI), A first access router (PAR) transmitting the network access identifier (NAI) information in a message HI;

상기 이동노드(MN)로부터 요청하지 않은 인접 광고(Unsolicited Neighbor Advertisement) 메시지가 수신되면 그 메시지에 포함된 네트워크 접근 식별자(NAI)를 상기 핸드오버 개시 메시지(HI)에 포함된 네트워크 접근 식별자(NAI) 정보와 비교하여 이동노드 인증하는 제2액세스 라우터(NAR);를 포함함을 특징으로 한다.When an Unsolicited Neighbor Advertisement message is received from the mobile node MN, the network access identifier NAI included in the message is included in the handover initiation message HI. And a second access router (NAR) for authenticating the mobile node in comparison with the information.

상술한 바와 같은 구성의 과제 해결 수단에 따르면, 이종망간 고속 핸드오버를 구현하기 위해 일반적인 링크 계층 어드레스(LLA)를 이용하지 않고 모든 망에서 동일하게 구분 가능한 네트워크 접근 식별자(Network Access Identifier) 정보를 단말 식별자로 사용하기 때문에, 본 발명은 이종망간 핸드오버에서도 고속 핸드오버를 지원할수 있게 되는 것이다.According to the problem solving means of the above-described configuration, in order to implement high-speed handover between heterogeneous networks, the terminal can receive network access identifier (Network Access Identifier) information that can be identically distinguished in all networks without using a general link layer address (LLA). Since the present invention is used as an identifier, the present invention can support fast handover even in heterogeneous network handover.

그리고 이종망간 고속 핸드오버 구현이 가능해짐으로써 핸드오버 지연에 따른 패킷 손실을 감소시킬 수 있는 부대 효과도 얻을 수 있다.In addition, by enabling high-speed handover between heterogeneous networks, a side effect of reducing packet loss due to handover delay can be obtained.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of related known functions or configurations may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

우선 도 2는 본 발명이 적용될 이종망간 고속 핸드오버 시스템 구성도를 예시한 것이다.First, FIG. 2 illustrates a configuration diagram of a heterogeneous high speed handover system to which the present invention is applied.

도 2에 도시되어 있는 바와 같이 이동노드(Mobile Node)에 해당하는 사용자 단말이 접속 가능한 망은 크게 3가지 예를 들어서, 3GPP 접속망(201), 3GPP 접속 기반 무선랜 접속망(202), 그리고 무선랜 접속망(203)이 있다. 3GPP 접속망(201)에서 이동노드(204)는 무선 접속을 담당하는 E-NodeB(205)와 라우터 역할을 담당하는 액세스 게이트웨이(Access Gateway:AGW)(206)를 통해 접속하여 3GPP 서비스를 이용할 수 있다. 3GPP 접속 기반 무선랜망(202)에서 이동노드 단말(204)은 무선 액세스 포인트(207)를 이용해 무선 접속을 하고, 3GPP 접속 라우터인 패킷 데이터 게이트웨이(Packet Data Gateway:PDG)(208)를 통해 접속하여 3GPP 서비스를 이용할 수 있다. 무선랜 망(203)에서 이동노드 단말(204)은 무선 액세스 포인트(209)를 이용해 무선 접속을 하고 액세스 라우터(Access Router:AR)(110)를 통해서 인터넷 서비스를 이용할 수 있다. 각 액세스 망의 AGW(206), PDG(208) 및 라우터(210)는 고속 핸 드오프 기술에서 정의된 액세스 라우터(AR)의 역할을 담당한다.As shown in FIG. 2, there are three main types of networks to which a user terminal corresponding to a mobile node can access, for example, a 3GPP access network 201, a 3GPP access-based WLAN access network 202, and a WLAN. There is a network 203. In the 3GPP access network 201, the mobile node 204 may use the 3GPP service by accessing an E-NodeB 205 that is in charge of wireless access and an Access Gateway (AGW) 206 that is in charge of a router. . In the 3GPP connection-based wireless LAN network 202, the mobile node terminal 204 performs a wireless connection using the wireless access point 207, and accesses through a packet data gateway (PDG) 208 which is a 3GPP access router. 3GPP services are available. In the WLAN network 203, the mobile node terminal 204 may establish a wireless connection using the wireless access point 209 and use an Internet service through an access router (AR) 110. The AGWs 206, PDGs 208, and routers 210 of each access network play the role of an access router (AR) defined in a fast handoff technique.

보다 구체적으로, 상기 예시 시스템에서 이동노드 단말(204)은 고속 핸드오버 구현을 위해 주고 받도록 정의된 메시지중 라우터 요청 프록시 메시지(RtSolPr)와 고속 바인딩 업데이트 메시지(FBU), 요청하지 않은 인접 광고(Unsolicited Neighbor Advertisement:UNA) 메시지 각각에 단말 식별자 정보로서 네트워크 접근 식별자(NAI) 정보를 포함하여 전송한다.More specifically, in the exemplary system, the mobile node terminal 204 is a router request proxy message (RtSolPr), a fast binding update message (FBU), and unsolicited neighbor advertisement (Unsolicited) among the messages defined to be exchanged for fast handover. Neighbor Advertisement (UNA) message includes Network Access Identifier (NAI) information as terminal identifier information and is transmitted.

상기 '네트워크 접근 식별자(NAI)' 정보는 이종망간 핸드오버시에 단말기를 식별하기 위해 사용되는 단말 식별자 정보로서, 모든 망에서 동일하게 구분할 수 있는 정보이다. 이러한 네트워크 접근 식별자를 단말 식별자 정보로 사용하기 위해서는 우선적으로 도 3의 (b)에 도시한 바와 같이 고속 핸드오버 관련 메시지의 옵션코드(option code)필드에 이종망간 핸드오버를 지시하는 새로운 코드정보를 할당해야 한다.The 'NAI' information is terminal identifier information used to identify a terminal during handover between heterogeneous networks, and can be identified in all networks. In order to use the network access identifier as the terminal identifier information, first, as shown in (b) of FIG. 3, new code information for indicating handover between heterogeneous networks is indicated in an option code field of a fast handover related message. Must be assigned.

참고적으로 현재 고속 핸드오버 메시지에서 LLA를 위해 정의된 옵션 포맷을 보면 도 3의 (a)와 같다. 메시지 정의에 따르면, 타입값은 1바이트 길이이며 값은 19로 정의되고, Length필드는 1바이트로 정의된다. LLA 옵션의 타입, 길이, 옵션 코드를 포함하는 8바이트를 1로 표시한다. 옵션코드 필드에는 각 사용용도에 따른 코드가 정의되어 있는데 현재 1-7번까지 정의되어 있다. 따라서 본 발명의 구현을 위해 8번 이후 어느 하나를 이종망간 고속 핸드오버를 위한 단말 식별자 정보로 새롭게 정의하고, 도 3의 (b)에서와 같이 옵션코드 필드 후위에 단말 식별자 정보인 실제 네트워크 접근 식별자(NAI) 정보를 할당하면 링크 계층이 서로 다른 망간의 핸드오버시에도 동일하게 단말 식별자를 인식할 수 있게 되는 것이다.For reference, the option format defined for the LLA in the current fast handover message is shown in FIG. According to the message definition, the type value is 1 byte long, the value is defined as 19, and the Length field is defined as 1 byte. 8 bytes containing the type, length, and option code of the LLA option are denoted by 1. In the option code field, codes for each application are defined, which are currently defined from 1 to 7. Therefore, for the implementation of the present invention, any one after 8 is newly defined as terminal identifier information for fast handover between heterogeneous networks, and as shown in (b) of FIG. 3, the actual network access identifier which is terminal identifier information after the option code field as shown in FIG. The allocation of the (NAI) information allows the link layer to recognize the terminal identifier in the same way when handover between different networks.

다시 도 2를 참조하면, 각 액세스 망에서 라우터 역할을 하는 액세스 라우터(206, 208, 210)가 핸드오버 이전에 이동노드(204)와 접속하고 있는 액세스 라우터(PAR)라면, 그 액세스 라우터는 상기 이동노드(204)로부터 고속 바인딩 업데이트 메시지(FBU)를 수신하고 그 메시지에 포함된 이동노드의 새로운 주소정보(NCoA)와 관련된 액세스 라우터를 선정하여 핸드오버 개시 메시지(HI)를 전송하되, 그 메시지(HI)에 상기 네트워크 접근 식별자(NAI) 정보를 포함하여 전송하는 역할을 담당한다.Referring back to FIG. 2, if the access routers 206, 208, and 210 serving as routers in each access network are access routers (PARs) connecting with the mobile node 204 prior to handover, the access routers may be described. Receive a fast binding update message (FBU) from the mobile node 204, select an access router associated with the new address information (NCoA) of the mobile node included in the message, and transmit a handover initiation message (HI). (HI) is responsible for transmitting the network access identifier (NAI) information including.

반면, 각 액세스 망에서 라우터 역할을 하는 액세스 라우터(206, 208, 210)가 핸드오버 이후에 이동노드(204)와 접속하는 액세스 라우터(NAR)라면, 그 액세스 라우터는 이동노드(204)로부터 요청하지 않은 인접 광고(Unsolicited Neighbor Advertisement) 메시지가 수신될 경우 그 메시지에 포함된 네트워크 접근 식별자(NAI) 정보를 핸드오버 개시 메시지(HI)에 포함된 네트워크 접근 식별자(NAI) 정보와 비교하여 이동노드 인증하는 역할을 담당한다. 즉 상기 시스템에 예시한 각각의 액세스 라우터들은 필요에 따라 PAR가 될 수도 있으며 NAR가 될 수도 있다.On the other hand, if the access routers 206, 208, and 210 serving as routers in each access network are access routers (NARs) connecting with the mobile node 204 after the handover, the access router requests from the mobile node 204. When an Unsolicited Neighbor Advertisement message is received, mobile node authentication is performed by comparing the network access identifier (NAI) information included in the message with the network access identifier (NAI) information included in the handover initiation message (HI). It plays a role. That is, each of the access routers illustrated in the system may be a PAR or NAR as necessary.

이하 도 4을 참조하여 상술한 예시 시스템에서 이동노드(204)와 각 액세스 라우터가 고속 핸드오버를 위해 정의된 메시지를 주고 받아 이종망간 고속 핸드오버가 구현되는 과정을 부연 설명하기로 한다.Hereinafter, a process of implementing a fast handover between heterogeneous networks between the mobile node 204 and each access router in response to the message defined for the fast handover will be described in detail with reference to FIG. 4.

실시예 설명에 앞서 고속 핸드오버의 메시지 흐름은 링크 계층의 핸드오버 절차와 함께 순차적으로 발생하지 않기 때문에 링크 상태에 따라서 메시지 흐름을 크게 3가지로 분류할 수 있다. 그 첫 번째는 PAR에서 NAR로 미리 핸드오버 요구를 전달하고 응답을 받는 경우이며, 두 번째는 미리 핸드오버 요구를 하였으나 응답을 받지 못해 NAR를 통해 다시 핸드오버 요구를 하는 경우이다. 마지막으로는 핸드오버 요구를 전송하지 못하는 경우이다. 이 모든 경우에 있어서 메시지 파라미터 정의는 모두 동일하므로 하기에서는 첫 번째 경우를 가정하여 본 발명의 실시예를 설명하기로 한다.Prior to the description of the embodiment, since the message flow of the fast handover does not occur sequentially with the handover procedure of the link layer, the message flow may be classified into three types according to the link state. The first is a case of handing a handover request from the PAR to the NAR in advance and receiving a response. The second is a case of making a handover request through the NAR again because the handover request was made in advance but the response was not received. Finally, the handover request cannot be transmitted. In all these cases, the message parameter definitions are all the same, and therefore, the embodiment of the present invention will be described assuming the first case.

도 4를 참조하면, 우선 3GPP 접속망의 이동노드(204)는 핸드오버 할 주변을 탐색(scanning)하고, 탐색한 무선 액세스 식별 정보 리스트(AP ID List)와 단말 식별정보인 네트워크 접근 식별자(NAI)를 라우터 요청 프록시 메시지(RtSolPr)에 포함시켜 현재 접속중인 PAR(206)로 전송(402단계)한다. 라우터 요청 프록시 메시지(RtSolPr)를 수신하면, PAR(206)는 이동노드(204)로부터 수신한 무선 액세스 식별자를 관리하는 액세스 라우터들의 정보 즉 NAR의 네트워크 프리픽스 정보, NAR의 아이피 주소, NAR의 링크 계층 주소 등의 정보를 포함하는 프록시 라우터 광고 메시지(RtAdv)를 상기 라우터 요청 프록시 메시지(RtSolPr)의 응답으로서 이동노드(204)에게 전달(404단계)한다.Referring to FIG. 4, first, a mobile node 204 of a 3GPP access network scans a periphery to be handed over, and then searches for an AP ID list and a network access identifier (NAI) which is terminal identification information. Is included in the router request proxy message RtSolPr and transmitted to the currently connected PAR 206 (step 402). Upon receiving the Router Solicitation Proxy message (RtSolPr), the PAR 206 is responsible for managing the radio access identifiers received from the mobile node 204, namely the network prefix information of the NAR, the IP address of the NAR, the link layer of the NAR. The proxy router advertisement message RtAdv including information such as an address is forwarded to the mobile node 204 in response to the router request proxy message RtSolPr (step 404).

프록시 라우터 광고 메시지(PrRtAdv)를 수신한 이동노드(204)는 이후 핸드오버하고자 하는 망이 결정되면 해당 NAR의 정보를 이용하여 핸드오버 후 사용할 새로운 주소(NCoA)를 생성한다. 그리고, 이동노드(204)는 NCoA와 터널 Lifetime, 단말 식별자인 네트워크 접근 식별자(NAI) 정보 및 단말이 생성한 메시지임을 인증 할 수 있는 BADF를 포함하는 고속 바인딩 업데이트 메시지(FBU)를 PAR(206)측으로 송신(406단계)한다.The mobile node 204 receiving the proxy router advertisement message PrRtAdv then generates a new address NCoA to be used after handover using the information of the corresponding NAR when the network to be handed over is determined. The mobile node 204 also sends a fast binding update message (FBU) including a NCoA, tunnel lifetime, network access identifier (NAI) information, which is a terminal identifier, and a BADF that can authenticate the message generated by the terminal. To the side (step 406).

상기 고속 바인딩 업데이트 메시지(FBU)를 수신한 PAR(206)는 이후 이동노드(204)서 생성된 NCoA에 관련된 NAR(예를 들면 무선랜 접속망의 액세스 라우터(210))를 선정하고, 해당 NAR(210)가 NCoA주소 확인 및 패킷 버퍼링을 수행할 수 있도록 핸드오버 개시 메시지(HI)를 NAR(210)측으로 송신(408단계)한다. 상기 핸드오버 개시 메시지(HI)에는 단말 식별자인 NAI, 단말의 이전주소인 PCoA및 NCoA가 포함되어 있다.After receiving the fast binding update message (FBU), the PAR 206 selects a NAR related to the NCoA generated by the mobile node 204 (for example, the access router 210 of the WLAN access network), and selects the corresponding NAR ( In step 408, the handover start message HI is transmitted to the NAR 210 so that the 210 performs NCoA address verification and packet buffering. The handover initiation message HI includes a terminal identifier NAI, a PCoA and a NCoA, which are the previous addresses of the terminal.

한편 무선랜 접속망의 액세스 라우터인 NAR(210)는 HI 메시지에 포함된 NCoA의 유효성을 검증하여 그 결과를 핸드오버 응답 메시지(HAck)를 통해 3GPP 접속망의 액세스 라우터인 PAR(206)측으로 전달(410단계)한다. 핸드오버 응답 메시지(Hack)를 수신한 PAR(206)는 이동노드 단말(204)에게 고속 바인딩 응답 메시지(FBAck)를 통해 그 결과를 전달(412단계)한다. 이때, PCoA와 NCoA간 터널이 이동단말(204) PAR(206)에 생성(414단계)된다. 생성된 터널은 이동노드(204)측에서 MIP 등록시 삭제되고, PAR(206)측에서는 수초동안 유지되다가 삭제된다. 참고적으로 PCoA로 전송되는 패킷들은 PAR(206)에서 NCoA로 터널링되어 NAR(210)에게 전달되며, NCoA로 전송되는 패킷들은 이동노드(204)로부터 UNA메시지가 전송될 때까지 NAR(206)에서 버퍼링 된다.Meanwhile, the NAR 210, which is the access router of the WLAN access network, validates the NCoA included in the HI message and transmits the result to the PAR 206, which is the access router of the 3GPP access network, via a handover response message (HAck) (410). Step). Upon receiving the handover response message (Hack), the PAR 206 transmits the result to the mobile node terminal 204 through the fast binding response message FBAck (step 412). At this time, a tunnel between the PCoA and the NCoA is generated in the mobile terminal 204 and the PAR 206 (step 414). The generated tunnel is deleted upon MIP registration on the mobile node 204 side, and maintained for several seconds on the PAR 206 side. For reference, packets transmitted to PCoA are tunneled to NCoA at PAR 206 and delivered to NAR 210. Packets sent to NCoA are transmitted at NAR 206 until UNA messages are transmitted from mobile node 204. Buffered.

한편 이동노드(204)는 수신된 메시지들(PrRtAdv, FBAck)에 포함된 정보를 참조하여 새로운 링크 설정을 한후, NAR(210)측으로 UNA 메시지를 전송(416단계)한다. 이에 NAR(210)측에서는 상기 UNA 메시지를 통해 이동노드(204)가 자신에게 접 속되었음을 확인할 수 있다. 이때, 단말을 인증하는 구분자가 링크 계층 주소(LLA)이다. 따라서 NAR(210)에서는 UNA 메시지에 포함된 링크 계층주소가 핸드오버 개시 메시지(HI)에 포함된 네트워크 접근 식별자(NAI)와 일치하면 버퍼링 되어 있는 패킷들을 해당 이동단말(204)에게 포워딩한다.Meanwhile, the mobile node 204 establishes a new link with reference to the information included in the received messages PrRtAdv and FBAck, and then transmits a UNA message to the NAR 210 (step 416). Accordingly, the NAR 210 may confirm that the mobile node 204 is connected to itself through the UNA message. At this time, the identifier for authenticating the terminal is a link layer address (LLA). Therefore, the NAR 210 forwards the buffered packets to the mobile station 204 when the link layer address included in the UNA message matches the network access identifier (NAI) included in the handover initiation message HI.

따라서 이동노드(204)는 3GPP 접속 망에서 무선랜 접속망으로 고속 핸드오버한 결과를 얻게 되는 것이다.Therefore, the mobile node 204 obtains the result of the fast handover from the 3GPP access network to the WLAN access network.

이상의 실시예에서 처럼 본 발명은 이종망간 고속 핸드오버를 구현하기 위해 일반적인 링크 계층 어드레스(LLA)를 이용하지 않고 모든 망에서 동일하게 구분 가능한 네트워크 접근 식별자(NAI) 정보를 단말 식별자로 사용하기 때문에, 이종망간 핸드오버에서도 고속 핸드오버를 구현할수 있게 되는 것이다.As in the above embodiment, since the present invention uses network access identifier (NAI) information that is equally distinguishable in all networks without using a general link layer address (LLA) to implement high-speed handover between heterogeneous networks, High speed handover can be implemented even in heterogeneous network handover.

도 1은 일반적인 고속 핸드오버 메시지 전송 흐름도.1 is a flow diagram of a typical fast handover message transmission.

도 2는 본 발명이 적용될 이종망간 고속 핸드오버 시스템 구성 예시도.2 is an exemplary configuration of a high speed handover system between heterogeneous networks to which the present invention is applied.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 핸드오버 관련 메시지 포맷 예시도.3 is an exemplary message format related to handover according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 고속 핸드오버 메시지 전송 흐름도.4 is a flowchart of a fast handover message transmission according to an embodiment of the present invention.

Claims (5)

이동노드가 제1액세스 라우터를 통해 이종망의 제2액세스 라우터로 고속 핸드오버하기 위한 방법에 있어서,A method for a fast handover of a mobile node to a second access router of a heterogeneous network through a first access router, the method comprising: 고속 핸드오버를 구현하기 위해 상기 액세스 라우터들과 주고 받도록 정의된 메시지중 단말 식별자 정보 삽입이 요구되는 메시지에 네트워크 접근 식별자 정보를 삽입하는 단계와;Inserting network access identifier information into a message requiring terminal identifier information insertion among messages defined to be exchanged with the access routers to implement fast handover; 상기 네트워크 접근 식별자 정보 삽입된 서로 다른 속성의 메시지를 정의된 순서에 따라 상기 액세스 라우터중 어느 하나로 선별 전송하는 단계;를 포함함을 특징으로 하는 이종망간 고속 핸드오버 방법.And selectively transmitting the message of the different attributes inserted with the network access identifier information to any one of the access routers in a defined order. 청구항 1에 있어서, 상기 네트워크 접근 식별자를 포함하는 메시지들의 옵션코드필드 각각에는 이종망간 핸드오버를 지시하는 코드정보가 삽입되고, 그 옵션코드 필드 구간 후위에 상기 네트워크 접근 식별자 정보가 삽입됨을 특징으로 하는 이종망간 고속 핸드오버 방법.2. The method of claim 1, wherein code information indicating a handover between heterogeneous networks is inserted in each option code field of messages including the network access identifier, and the network access identifier information is inserted after the option code field interval. Fast handover method between heterogeneous networks. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 네트워크 접근 식별자 정보가 포함된 메시지는 라우터 요청 프록시 메시지, 고속 바인딩 업데이트 메시지, 인접광고(Unsolicited Neighbor Advertisement) 메시지임을 특징으로 하는 이종망간 고속 핸드오버 방법.The method of claim 1 or 2, wherein the message including the network access identifier information is a router request proxy message, a fast binding update message, or an unsolicited neighbor advertisement message. 이동노드가 제1액세스 라우터를 통해 이종망의 제2액세스 라우터로 고속 핸드오버하기 위한 방법에 있어서,A method for a fast handover of a mobile node to a second access router of a heterogeneous network through a first access router, the method comprising: 탐색된 무선 액세스 식별정보 리스트와 단말 식별자인 네트워크 접근 식별자가 포함된 라우터 요청 프록시 메시지를 상기 제1액세스 라우터로 전송하는 단계와;Transmitting a router request proxy message including a searched radio access identification list and a network access identifier which is a terminal identifier to the first access router; 프록시 라우터 광고 메시지를 상기 제1액세스 라우터로부터 수신하는 단계와;Receiving a proxy router advertisement message from the first access router; 상기 네트워크 접근 식별자가 포함된 고속 바인딩 업데이트 메시지를 상기 제1액세스 라우터로 전송하는 단계와;Sending a fast binding update message including the network access identifier to the first access router; 상기 제1액세스 라우터로부터 고속 바인딩 응답 메시지를 수신하는 단계와;Receiving a fast binding response message from the first access router; 상기 수신된 메시지에 포함된 정보들을 참조하여 새로운 링크를 설정하고, 네트워크 접근 식별자 정보를 포함하는 인접 광고(Unsolicited Neighbor Advertisement) 메시지를 상기 제2액세스 라우터로 전송하여 고속 핸드오버 하는 단계;를 포함함을 특징으로 하는 이종망간 고속 핸드오버 방법.And establishing a new link with reference to the information included in the received message, and transmitting a unsolicited neighbor advertisement message including network access identifier information to the second access router for fast handover. High speed handover method between heterogeneous networks. 청구항 4에 있어서, 상기 네트워크 접근 식별자를 포함하는 메시지들의 옵션코드필드 각각에는 이종망간 핸드오버를 지시하는 코드정보가 포함되고, 그 옵션코드 필드 구간 후위에 상기 네트워크 접근 식별자 정보가 포함됨을 특징으로 하는 이종망간 고속 핸드오버 방법.The method of claim 4, wherein the option code fields of the messages including the network access identifier include code information indicating handover between heterogeneous networks, and the network access identifier information is included after the option code field section. Fast handover method between heterogeneous networks.
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