KR20100062273A - 무선 통신망에서 프락시 모바일 인터넷 프로토콜을 지원하는 방법 및 시스템 - Google Patents

무선 통신망에서 프락시 모바일 인터넷 프로토콜을 지원하는 방법 및 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무선 통신망에서 프락시 모바일 인터넷 프로토콜(PMIP; Proxy Mobile Internet Protocol)을 지원하는 방법 및 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따른 무선 통신망에서 PMIPv6를 지원하는 시스템은, 단말의 HoA(Home of Address)를 목적지 주소로 하는 IPv6(Internet Protocol version 6) 패킷에 대하여, 상기 목적지 주소의 프리픽스(prefix)에 매칭되는 상기 단말의 CoA(Care of Address)로 상기 IPv6 패킷을 라우팅하는 LMA(Localized Mobility Anchor); 및 상기 단말의 CoA와 동일한 IPv6 주소를 가지며, 상기 LMA로부터 전송된 IPv6 패킷을 상기 목적지 주소의 프리픽스에 매칭되는 상기 단말로 라우팅하는 AR(Access Router)/MAG(Mobility Access Gateway)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

무선 통신망에서 프락시 모바일 인터넷 프로토콜을 지원하는 방법 및 시스템{Method and system for supporting Proxy Mobile Internet Protocol in wireless communication network}
본 발명은 무선 통신망에서 프락시 모바일 인터넷 프로토콜(PMIP; Proxy Mobile Internet Protocol)을 지원하는 방법 및 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무선 통신망에서 PMIPv6/PMIPv4 지원을 위한 커넥션 셋업(Connection Setup), 세션(Session) 갱신, 핸드오버(Handover), 세션 종료 등의 절차를 수행하는 방법 및 시스템에 관한 것이다.
MIPv6(Mobile Internet Protocol version 6)는 IETF(Internet Engineering Task Force)의 MIPv6 워킹 그룹(Working Group)에 의해 제정된 기술로 IPv6(Internet Protocol version 6) 계층 이동성 지원을 위한 국제 표준 프로토콜이다. MIPv6는 단말의 홈 주소(Home of Address, 이하 'HoA'라 함)와 이동한 망에서 생성한 임시 주소(Care of Address, 이하 'CoA'라 함)를 바인딩(Binding)하여 홈 에이전트(Home Agent, 이하 'HA'라 함)에 등록함으로써 이원화된 주소 체계를 통해 이동성을 지원하는 기술이다. 이하에서는, 이러한 이동성 지원의 대표적인 경우로 핸드오버를 예로 들어 종래기술에 따른 MIPv6 기술을 설명한다.
도 1은 무선 통신망의 구조를 예시한 도면으로, 특히 휴대 인터넷 망의 구조를 예시한 도면이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 휴대 인터넷 망은 단말(PSS; Portable Subscriber Station/ MS; Mobile Station)(10), 상기 단말과 무선 인터페이스를 통해 데이터를 송수신하는 기지국(RAS; Radio Access Station/ BS; Base Station)(20a, 21a, 20b, 21b), 단말(10)과 기지국(20a, 21a, 20b, 21b)을 제어하고 IP 패킷을 라우팅하는 제어국(ACR; Access Control Router)(30a, 30b), 단말의 IP 이동성을 지원하는 HA(Home Agent)(40), 단말과 단말 사용자에 대한 인증, 권한검증 및 과금을 수행하는 AAA(Authentication, Authorization, Accounting) 서버(미도시) 등을 포함하며, 제어국(30a, 30b), HA(40), AAA 서버 등과 접속된 개별 사업자의 IP 망(IP Network)이 공용 IP 망(Public Internet)에 연결되어 단말(10)에 휴대 인터넷 서비스를 제공한다.
한편, 도 2는 도 1과 관련하여 휴대 인터넷 망에서의 MIPv6 서비스를 제공하는 방법을 나타내는 흐름도이다. 참고로, 서브넷(Subnet)은 복수 개 존재할 수 있으나, 설명의 편의상 제1 서브넷과 제2 서브넷이 존재하는 것으로 가정한다.
도 2를 참조하면, 단계 S102 내지 단계 S110은 MIPv6 클라이언트를 탑재한 단말(10)이 제1 서브넷과 세션(session)을 설정하는 과정을 나타내고, 단계 S112는 단말(10)이 제1 서브넷에서 제2 서브넷으로 이동하여 핸드오버가 수행되는 것을 나타내고, 단계 S114 내지 단계 S122는 단말(10)이 새로운 서브넷, 즉 제2 서브넷과 세션을 새롭게 설정하는 과정을 나타낸다. 이하, 이를 보다 상세히 설명한다.
먼저, 단말(10)은 최초 네트워크 진입 시 홈 네트워크(Home Network) 상의 HA(Home Agent)(40)로부터 HoA(Home of Address)를 할당받는다. 그리고, HoA를 할당받은 단말(10)이 제1 서브넷에 진입하게 되면, 단말(10)은 기지국(20a)을 거쳐 제어국(30a)과 IEEE 802.16e 기반의 망 진입 절차(Network Entry Procedure)를 수행한 후, CoA(Care of Address)로 사용할 IPv6 주소를 획득한다(S102-S106). 그리고, 단말(10)은 CoA와 HoA를 이용하여 HA(40)에 CMIPv6(Client MIPv6) 등록 절차를 수행한 후, 상대 노드(CN; Corresponding Node)(50)와 통신을 수행한다(S108-S110).
한편, 상대 노드(50)와 통신 중에, 단말(10)이 제2 서브넷으로 이동하면, 제1 서브넷의 기지국(20a)과 제2 서브넷의 기지국(20b) 간 핸드오버를 수행하게 되고(S112), 이에 따라 단말(10)은 제2 서브넷의 제어국(30b)으로부터 새로운 IPv6 주소를 획득하는 절차를 수행해야 한다. 즉, 기지국(20b)을 거쳐 제어국(30b)과 IEEE 802.16e 기반의 망 진입 절차를 수행한 후, 새로운 CoA(Care of Address)로 사용할 IPv6 주소를 획득한다(S114-S118). 이어, 단말(10)은 새롭게 획득한 CoA와 기존의 HoA를 이용하여 HA(40)에 CMIPv6(Client MIPv6) 등록 절차를 수행한 후, 제2 서브넷에서 상대 노드와 통신을 수행한다(S120-S122).
이때, 상술한 바와 같이, MIPv6 클라이언트를 탑재한 단말(10)은 핸드오버가 발생할 때마다 서브넷이 변경되는 것을 인지해야 하고, CoA로 사용되는 새로운 IPv6 주소(임시 주소)를 획득해야 하며, 상기 획득한 CoA와 기존의 HoA를 이용하여 HA(40)에 등록하는 과정을 수행해야 하므로, 일정 시간(대략 2초 ~ 4초) 데이터 유실 현상이 발생하는 문제점이 있었다.
그리고, 특히 MIPv6 기능이 없는 단말의 경우에는 다른 서브넷에 위치하는 기지국으로 핸드오버 시 기존 주소를 이용하던 세션을 종료하고 새로운 주소로 다시 세션을 생성해야 하기 때문에, 기존에 유지되던 VoIP(Voice over Internet Protocol) 세션이나 영상 통화 등이 모두 끊어지는 문제점이 있었다. 더 나아가, MIPv6를 지원하는 시스템의 경우에도 IPv4 기반 단말을 지원하는 효율적이면서도 구체적인 방법이 없는 문제점이 있었다.
따라서, 이러한 문제점들을 개선하기 위하여 MIPv6(Mobile IPv6) 클라이언트를 사업자 측에서 제공하도록 하는 논의가 WiMAX 표준화 회의에서 이루어지고 있으며, 이를 위한 구체적인 커넥션 셋업(Connection setup), 세션(Session) 갱신, 핸드오버, 세션 종료 등의 절차가 요구되고 있다.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점 또는 요구사항을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 무선 통신망에서 PMIPv6를 지원하는 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 PMIPv6 지원을 위한 커넥션 셋업(Connection Setup), 세션(Session) 갱신, 핸드오버, 세션 종료 등의 절차를 수행하는 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 PMIPv4 기능을 지원하는 PMIPv6 기반 시스템을 제공하는 것이며, 더 나아가 PMIPv6 기반의 ASN(Access Service Network)-GW(Gateway)에서 PMIPv4 기능을 지원하는 방법을 것이다.
상기 목적을 위하여, 본 발명의 일 형태에 따른 무선 통신망에서 PMIPv6를 지원하는 방법은, 단말의 네트워크 진입 및 인증 과정에서 AAA(Authentication, Authorization, Accounting) 서버로부터 LMA(Localized Mobility Anchor)의 주소 및 단말의 HNP(Home Network Prefix)를 수신하는 단계; 상기 LMA 주소에 해당하는 LMA로 상기 HNP를 이용한 프락시 바인딩 업데이트(Proxy Binding Update)를 요청하는 단계; 및 상기 LMA로부터 상기 프락시 바인딩 업데이트의 확인(Proxy Binding Acknowledgement)에 상응하여, 상기 HNP를 포함하는 라우터 광고(Router Advertisement) 메시지를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명의 다른 형태에 따른 무선 통신망에서 PMIPv6를 지원하는 방법은, 단말의 네트워크 진입 및 인증 과정에서 AAA(Authentication, Authorization, Accounting) 서버로부터 LMA(Localized Mobility Anchor) 주소를 수신하는 단계; 상기 LMA 주소에 해당하는 LMA로 프락시 바인딩 업데이트(Proxy Binding Update)를 요청하는 단계; 및 상기 LMA로부터 단말의 HNP(Home Network Prefix)가 포함된 상기 프락시 바인딩 업데이트의 확인(Proxy Binding Acknowledgement)에 상응하여, 상기 HNP를 포함하는 라우터 광고(Router Advertisement) 메시지를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 일 형태에 따른 무선 통신망에서 PMIPv6를 지원하는 시스템은, 단말의 HoA(Home of Address)를 목적지 주소로 하는 IPv6(Internet Protocol version 6) 패킷에 대하여, 상기 목적지 주소의 프리픽스(prefix)에 매칭되는 상기 단말의 CoA(Care of Address)로 상기 IPv6 패킷을 라우팅하는 LMA(Localized Mobility Anchor); 및 상기 단말의 CoA와 동일한 IPv6 주소를 가지며, 상기 LMA로부터 전송된 IPv6 패킷을 상기 목적지 주소의 프리픽스에 매칭되는 상기 단말로 라우팅하는 AR(Access Router)/MAG(Mobility Access Gateway)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일 형태에 따른 무선 통신망에서 PMIPv6 기반의 ASN-GW에서 PMIPv4 기능을 지원하는 방법은, IPv4 지원 단말로부터 IPv4 주소 구성을 위한 DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol) DISCOVER 메시지를 수신하는 단계; 초기 인증 과정에서 AAA(Authentication, Authorization, Accounting) 서버로부터 다운로드된 단말 프로파일 정보를 이용하여, 상기 IPv4 지원 단말에 대해 지정된 LMA(Localized Mobility Anchor)로 프락시 바인딩 업데이트(Proxy Binding Update) 메시지를 송신하는 단계; 상기 AAA 서버의 인증에 따라, 상기 LMA로부터 상기 IPv4 지원 단말에 할당된 IPv4 주소를 포함하는 프락시 바인딩 확인(Proxy Binding Acknowledgement) 메시지를 수신하는 단계; 및 상기 할당된 IPv4 주소를 포함하는 DHCP OFFER 메시지를 상기 IPv4 지원 단말로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명의 일 형태에 따른 무선 통신망에서 PMIPv6 기반의 ASN-GW에 서 PMIPv4 기능을 지원하는 방법은, IPv4 지원 단말로부터 IPv4 주소 구성을 위한 DHCP DISCOVER 메시지를 수신하는 단계; 초기 인증 과정에서 AAA(Authentication, Authorization, Accounting) 서버로부터 다운로드된 단말 프로파일 정보를 이용하여, 상기 IPv4 지원 단말에 대해 지정된 LMA(Localized Mobility Anchor)로 프락시 바인딩 업데이트(Proxy Binding Update) 메시지를 송신하는 단계; 상기 AAA 서버의 인증에 따라, 상기 LMA로부터 상기 IPv4 지원 단말에 할당된 IPv4 주소를 포함하는 프락시 바인딩 확인(Proxy Binding Acknowledgement) 메시지를 수신하는 단계; 상기 할당된 IPv4 주소를 포함하는 DHCP DISCOVER 메시지를 상기 단말 프로파일 정보에 지정된 DHCP 서버로 전송하는 단계; 상기 DHCP 서버로부터 상기 DHCP DISCOVER 메시지에 대한 응답으로서 상기 할당된 IPv4 주소를 포함하는 DHCP OFFER 메시지를 수신하여, 상기 IPv4 지원 단말로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 일 형태에 따른 무선 통신망에서 PMIPv4 기능을 지원하는 PMIPv6 기반 시스템은, IPv4 지원 단말로부터 IPv4 주소 구성을 위한 DHCP DISCOVER 메시지를 수신하고, 초기 인증 과정에서 AAA(Authentication, Authorization, Accounting) 서버로부터 다운로드된 상기 IPv4 지원 단말에 해당하는 단말 프로파일 정보를 이용하여, 상기 IPv4 지원 단말에 지정된 LMA(Localized Mobility Anchor)로 프락시 바인딩 업데이트(Proxy Binding Update) 메시지를 송신하는 게이트웨이(Gateway); 및 상기 프락시 바인딩 업데이트 메시지를 수신하여, AAA 서버의 인증에 따라 상기 IPv4 지원 단말에 할당된 IPv4 주소를 포함하는 프락시 바인딩 확인(Proxy Binding Acknowledgement) 메시지를 상기 게이트웨이로 송신 하는 LMA(Localized Mobility Anchor)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, PMIPv6 클라이언트(Proxy MIPv6 Client)를 서비스 제공자 측(예, 제어국, 게이트웨이)에 탑재함으로써, MIPv6 기능이 없는 단말에 대하여도 MIPv6 서비스 제공이 가능하고, 또한 단말이 CoA 획득 절차나 MIPv6 관련 절차를 수행할 필요가 없어 패킷 유실이나 끊김이 없는(seamless) 서비스를 제공할 수 있는 효과를 가진다.
그리고, 본 발명에 따르면 PMIPv6 지원을 위한 커넥션 셋업, 세션 갱신, 핸드오버, 세션 종료 등의 절차를 효율적으로 구현할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 PMIPv6 기반 시스템이 듀얼 스택(dual stack)으로 형성되어 IPv6 및 IPv4를 동시에 지원할 수 있다.
이하에서는 첨부 도면 및 바람직한 실시예를 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 참고로, 하기 설명에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략하며, 또한 본 발명과 관련하여 단말 대신 제어국 등에 PMIPv6 클라이언트를 탑재하는 기술은 2007년 8월 7일 출원된 출원번호 제10-2007-0079063호 "무선 통신 네트워크에서 MIPv6 서비스를 지원하는 방법 및 장치"를 참조할 수 있다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 무선 통신망에서 PMIPv6를 지원하는 방법의 흐름도이다. 참고로, 본 발명의 제1 실시예는 DHCPv6(Dynamic Host Configuration Protocol version 6)를 이용한 PMIPv6 커넥션 셋업(connection setup) 과정을 예시한 것이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 무선 통신망에서 PMIPv6를 지원하는 시스템은 단말(10), 기지국(20), AR(Access Router)/ MAG(Mobility Access Gateway)(36), DHCPv6(Dynamic Host Configuration Protocol version 6) 프락시(Proxy)/릴레이(Relay)(37A), AAA(Authentication, Authorization, Accounting)(45), DHCPv6 서버(47A), LMA(Localized Mobility Anchor)(40) 등을 포함한다.
먼저, 단계 S202에서, 단말(10)은 기지국(20), AR/MAG(36), AAA(45) 등과 연동하여 네트워크 진입 절차(network entry procedure), 초기 인증 절차(initial authentication procedure) 등을 수행한다. 그리고, 초기 인증 절차에서, AR/MAG(36)는 LMA(40)의 IPv6 주소가 포함된 단말 프로파일 정보(Subscriber profile information)를 AAA(45)로부터 다운로드(download)한다. 참고로, 상기 단말 프로파일 정보에는 단말(10)의 HoA(Home of Address)로 사용할 IPv6 주소의 프리픽스(prefix)인 HNP(Home Network Prefix)가 선택적으로 포함될 수 있는데, 상기 HNP는 서브넷 내에서 단말마다 유일(unique)하게 할당된다. 또한, 상기 단말 프로파일 정보에는 DHCPv6 서버 주소가 포함될 수 있는데, 만약 DHCPv6 서버 주소가 포함된 경우에는 ASN(Access Service Network)이 DHCPv6 릴레이 기능을 제공하고, DHCPv6 서버 주소가 포함되지 않은 경우에는 ASN이 DHCPv6 프락시 기능을 제공한다.
네트워크 진입 및 인증 절차가 완료되면, 단계 S204에서, ASN의 SFA(Service Flow Authorization)는 단말의 링크 로컬 주소(link local address)를 이용하여 단말(10)과 AR/MAG(36) 사이에 IPv6 CS(Convergence Sublayer)에 대한 ISF(Initial Service Flow)를 형성한다. 그리고, 이에 의해 단말(10)과 AR/MAG(36)는 IPv6 CS 상에서 IPv6 패킷을 송수신할 수 있다.
단계 S206에서, AR/MAG(36)는 LMA(40)로 프락시 바인딩 업데이트(Proxy Binding Update) 메시지를 전송한다. 참고로, LMA(40)는 초기 인증 과정에서 AR/MAG(36)가 AAA(45)로부터 다운로드 받은 단말 프로파일 정보에 지정되어 있으며, 그리고 AR/MAG(36)는 만약 단말 프로파일 정보에 단말의 HNP(Home Network Prefix)가 포함되어 있으면 이를 상기 프락시 바인딩 업데이트 메시지에 포함시켜 전송한다.
프락시 바인딩 업데이트 메시지를 수신한 후, 단계 S208에서, LMA(40)는 AAA(45)로 RADIUS(Remote Authentication Dial - In User Service) Access-Request 메시지 또는 DIAMETER MAR 메시지를 전송함으로써 AR/MAG(36)에 대한 인증을 요청한다. 그러면, 단계 S210에서, AAA(45)는 이에 응답하여 RADIUS Access-Accept 메시지 또는 DIAMETER MAA 메시지를 LMA(40)로 전송하고, 이를 수신한 LMA(40)는 단말(10)의 위치를 업데이트한다. 여기서, 단말의 위치 업데이트는 단말에게 할당된 HNP(Home Network Prefix)와 AR/MAG(36)의 IPv6 주소(이는 단말의 CoA가 됨)를 매칭하여 LMA(40)의 모빌리티 바인딩 엔터티(Mobility Binding Entity)에 등록함으로써 프락시 바인딩 업데이트(Proxy Binding Update)를 수행하는 것을 의미한다. 그 리고, 이에 따라 LMA(40)는 AR/MAG(36)에 대한 터널(tunnel)을 생성하게 되고, 단말의 HNP를 목적지 주소로 하는 패킷을 상기 터널을 통해 AR/MAG(36)로 전송한다. 참고로, 만약 AR/MAG(36)로부터 전송된 프락시 바인딩 업데이트 메시지에 단말의 HNP가 없으면, LMA(40)가 단말의 HNP를 자체적으로 할당하도록 구현할 수도 있다.
한편, 단계 S212에서, LMA(40)는 AR/MAG(36)로 프락시 바인딩 ACK(Propxy Binding Acknowledge) 메시지를 전송하고, 이 때 상기 프락시 바인딩 ACK 메시지에는 단말(10)의 HNP가 포함된다. 그리고, 이에 따라 AR/MAG(36)는 단말로부터 전송된 패킷을 LMA(40)로 전송할 수 있는 터널을 생성하게 된다. 참고로, 상기 LMA(40)와 AR/MAG(36) 사이의 터널은 MIPv6에서 단말(10)과 상대 노드(CN; Corresponding Node)(50) 사이의 IPv6 패킷 송수신을 중계하기 위한 것으로, 이는 IP-in-IP, GRE(Generic Routing Encapsulation) 등을 이용할 수 있다.
이와 관련하여, 도 4는 상대 노드(CN; Corresponding Node)(50)에서 단말(10)로 전송되는 IPv6 패킷의 구조를 예시한 것인데, 이때 본 발명에서는 LMA(40)가 단말(10)의 HoA(128bits)를 목적지 주소로 하는 IPv6 패킷에 대하여 단말의 HNP(64bits)만을 이용하여 해당 AR/MAG(36)로 라우팅(routing)할 수 있다. 부언하면, 단말의 HNP(Home Network Prefix)는 서브넷 내에서 유일(unique)하게 할당되므로, LMA(40)는 IPv6 패킷의 목적지 주소 중 HNP에 해당하는 상위 64bits만 확인하여 해당 AR/MAG(36)로 라우팅함으로써 데이터 처리량(연산량)을 줄일 수 있다.
한편, ISF(Initial Service Flow)가 형성되면, 단계 S214에서, 단말(10)은 링크 로컬 주소를 구성(configure)하고 중복 주소 검출(DAD; Duplicate Address Detection) 과정을 수행한다. 그리고, 단계 S216에서, 링크 상의 이용가능한 라우터들을 알기 위해 라우터 간청(Router Solicitation) 메시지를 AR/MAG(36)로 전송한다.
그러면, 단계 S218에서, AR/MAG(36)는 단말(10)로 라우터 광고(Router Advertisement) 메시지를 전송하는데, 상기 라우터 광고 메시지에는 단말(10)의 HNP(Home Network Prefix)가 포함된다. 또한, 상기 라우터 광고 메시지에는 단말의 주소 획득 방식을 지정하는 플래그(flag)가 포함될 수 있다.
만약, 단말의 주소 획득 방식이 DHCPv6 프락시 또는 서버부터 유동 IPv6 주소를 할당받는 것으로 설정된 경우(예컨대, Flag==1), 단계 S220에서, 단말(10)은 DHCPv6 프락시/릴레이(37A)로 DHCPv6 간청(DHCPv6 Solicitation) 메시지를 전송함으로써 DHCPv6 과정을 시작한다. 이 경우, 만약 상기 단계 S202에서 전송된 단말 프로파일 정보에 DHCPv6 서버 주소가 포함되어 있지 않으면 DHCPv6 프락시(37A)가 로컬 정책(local policy)에 따라 DHCPv6 프락시 기능을 제공하고, 만약 단말 프로파일 정보에 DHCPv6 서버 주소가 포함되어 있으면 DHCPv6 릴레이(37A)가 상기 DHCPv6 간청 메시지를 해당 DHCPv6 서버(47A)로 전송한다.
단말 프로파일 정보에 DHCPv6 서버 주소가 없는 경우(즉, DHCPv6 프락시인 경우)를 먼저 설명하면, 단계 S222에서, DHCPv6 프락시(37A)는 로컬 정책에 따라 단말에 대한 128bits HoA(home of Address)(이는 단말의 HNP를 포함함)를 할당한 후 DHCPv6 광고(DHCPv6 Advertisement) 메시지를 전송한다. 그러면, 단계 S224에 서, 단말(10)은 DHCPv6 프락시(37A)로 DHCPv6 요청(DHCPv6 Request) 메시지를 전송하고, 단계 S226에서, DHCPv6 프락시(37A)가 상기 할당된 HoA를 포함하는 DHCPv6 응답(DHCPv6 Reply) 메시지를 단말(10)로 전송함으로써, 단말의 HoA 할당 과정이 완료된다. 한편, 단말 프로파일 정보에 DHCPv6 서버 주소가 있는 경우(즉, DHCPv6 릴레이인 경우)에는, DHCPv6 서버(47A)가 단말에 대한 HoA를 할당하며, DHCPv6 릴레이(37A)는 단말(10)과 DHCPv6 서버(47A) 사이의 중계 역할을 한다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 무선 통신망에서 PMIPv6를 지원하는 방법의 흐름도이다. 참고로, 본 발명의 제2 실시예는 자동 주소 할당 방식을 이용한 PMIPv6 커넥션 셋업(connection setup) 과정을 예시한 것이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 무선 통신망에서 PMIPv6를 지원하는 시스템은 단말(10), 기지국(20), AR(Access Router)/ MAG(Mobility Access Gateway)(36), AAA(Authentication, Authorization, Accounting)(45), LMA(Localized Mobility Anchor)(40) 등을 포함한다.
먼저, 단계 S302에서, 단말(10)은 기지국(20), AR/MAG(36), AAA(45) 등과 연동하여 네트워크 진입 절차(Network Entry Procedure), 초기 인증 절차(Initial Authentication Procedure) 등을 수행한다. 초기 인증 절차에서, AAA(45)는 PMIPv6 서비스를 위한 단말 프로파일 정보(Subscriber profile information)를 AR/MAG(36)로 다운로드(download)하는데, 상기 단말 프로파일 정보에는 LMA(40)의 IPv6 주소가 포함된다. 그리고, 상기 단말 프로파일 정보에는 단말의 HoA(Home of Address)로 사용할 IPv6 주소의 프리픽스(prefix)인 HNP(Home Network Prefix)가 선택적으로 포함될 수 있는데, 상기 HNP는 서브넷 내에서 단말마다 유일(unique)하게 할당된다.
네트워크 진입 및 인증 절차가 완료되면, 단계 S304에서, ASN의 SFA(Service Flow Authorization)는 단말의 링크 로컬 주소(link local address)를 이용하여 단말(10)과 AR/MAG(36) 사이에 IPv6 CS(Convergence Sublayer)에 대한 ISF(Initial Service Flow)를 형성한다. 그리고, 이에 의해 단말(10)과 AR/MAG(36)는 IPv6 CS 상에서 IPv6 패킷을 송수신할 수 있다.
단계 S306에서, AR/MAG(36)는 LMA(40)로 프락시 바인딩 업데이트(Proxy Binding Update) 메시지를 전송한다. 참고로, LMA(40)는 초기 인증 과정에서 AR/MAG(36)가 AAA(45)로부터 다운로드 받은 단말 프로파일 정보에 지정되어 있으며, 그리고 AR/MAG(36)는 만약 단말 프로파일 정보에 단말의 HNP가 포함되어 있으면 이를 상기 프락시 바인딩 업데이트 메시지에 포함시켜 전송한다.
프락시 바인딩 업데이트 메시지를 수신한 후, 단계 S308에서, LMA(40)는 AAA(45)로 RADIUS(Remote Authentication Dial - In User Service) Access-Request 메시지 또는 DIAMETER MAR 메시지를 전송함으로써 AR/MAG(36)에 대한 인증을 요청한다. 그러면, 단계 S310에서, AAA(45)는 이에 응답하여 RADIUS Access-Accept 메시지 또는 DIAMETER MAA 메시지를 LMA(40)로 전송하고, 이를 수신한 LMA(40)는 단말의 HNP(Home Network Prefix)와 AR/MAG(36)의 IPv6 주소(이는 단말의 CoA가 됨)를 매칭하여 LMA(40)의 모빌리티 바인딩 엔터티(Mobility Binding Entity)에 등록 함으로써 프락시 바인딩 업데이트(Proxy Binding Update)를 수행한다. 그리고, 이에 따라 LMA(40)는 AR/MAG(36)에 대한 터널(tunnel)을 생성하게 되고, 단말의 HNP를 목적지 주소로 하는 패킷을 상기 터널을 통해 AR/MAG(36)로 전송한다. 참고로, 만약 AR/MAG(36)로부터 전송된 프락시 바인딩 업데이트 메시지에 단말의 HNP가 없으면 LMA(40)가 단말의 HNP를 자체적으로 할당하도록 구현할 수 있다.
한편, 단계 S312에서, LMA(40)는 AR/MAG(36)로 프락시 바인딩 ACK(Proxy Binding Acknowledge) 메시지를 전송하고, 이 때 상기 프락시 바인딩 ACK 메시지에는 단말(10)의 HNP가 포함된다. 그리고, 이에 따라 AR/MAG(36)는 단말로부터 전송된 패킷을 LMA(40)로 전송할 수 있는 터널을 생성한다. 참고로, 상기 LMA(40)와 AR/MAG(36) 사이의 터널은 MIPv6에서 단말(10)과 상대 노드(CN; Corresponding Node)(50) 사이의 IPv6 패킷 송수신을 중계하기 위한 것으로, 이는 IP-in-IP, GRE(Generic Routing Encapsulation) 등을 이용할 수 있다.
한편, ISF(Initial Service Flow)가 형성되면, 단계 S314에서, 단말(10)은 링크 로컬 주소를 구성(configure)하고 중복 주소 검출(DAD; Duplicate Address Detection) 과정을 수행한다. 그리고, 단계 S316에서, 링크 상의 이용가능한 라우터들을 알기 위해 라우터 간청(Router Solicitation) 메시지를 AR/MAG(36)로 전송한다.
그러면, 단계 S318에서, AR/MAG(36)는 단말(10)로 라우터 광고(Router Advertisement) 메시지를 전송하는데, 상기 라우터 광고 메시지에는 단말(10)의 HNP(Home Network Prefix)가 포함된다. 또한, 상기 라우터 광고 메시지에는 단말 의 주소 획득 방식을 지정하는 플래그(flag)가 포함될 수 있다.
만약, 단말의 주소 획득 방식이 DAD(Duplicate Address Detection)를 통한 자동 구성(Auto-configuration)으로 설정된 경우(예컨대, Flag==0), 단계 S320에서, 단말(10)은 라우터 광고 메시지에 포함된 HNP(Home Network Prefix)와 단말의 인터페이스 ID(IID; Interface Identifier)를 이용하여 단말의 글로벌(global) IPv6 주소(즉, HoA(Home of Address))를 생성한다. 참고로, 도 6은 48bits의 단말의 MAC 주소(MAC address)를 이용하여 64bits의 단말의 인터페이스 ID(IID; Interface Identifier)를 생성하는 것을 예시한 것이다. 그리고, 선택적으로, 단말(10)은 자동 생성된 IPv6 주소가 네트워크 상에서 유일(uniqueness)한 것인가를 다시 한 번 확인하기 위하여 중복 주소 검출(DAD; Duplicate Address Detection) 과정을 재수행할 수도 있다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 무선 통신망에서 PMIPv6를 지원하는 방법의 흐름도이다. 참고로, 본 발명의 제3 실시예는 IPv4(Internet Protocol version 4)를 지원하는 단말에 대한 PMIPv6 커넥션 셋업(connection setup) 과정을 예시한 것으로, 본 실시예에 따르면 PMIPv6 기반 시스템이 듀얼 스택(dual stack)으로 형성되어 IPv6 및 IPv4를 동시에 지원할 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 무선 통신망에서 PMIPv6를 지원하는 시스템은 단말(10), 기지국(20), AR(Access Router)/ MAG(Mobility Access Gateway)(36), DHCPv4(Dynamic Host Configuration Protocol version 4) 프락시(Proxy)/릴레이(Relay)(37B), AAA(Authentication, Authorization, Accounting)(45), DHCPv4 서버(47B), LMA(Localized Mobility Anchor)(40) 등을 포함한다.
먼저, 단계 S402에서, 단말(10)은 기지국(20), AR/MAG(36), AAA(45) 등과 연동하여 네트워크 진입 절차(network entry procedure), 초기 인증 절차(initial authentication procedure) 등을 수행한다. 그리고, 초기 인증 절차에서, AR/MAG(36)는 단말 프로파일 정보(Subscriber profile information)를 AAA(45)로부터 다운로드(download)하는데, 상기 단말 프로파일 정보에는 LMA(40)의 IP 주소와 단말(10)의 IPv4 HoA(Home of Address)가 포함될 수 있다. 또한, 상기 단말 프로파일 정보에는 DHCPv4 서버 주소가 포함될 수 있는데, 만약 DHCPv4 서버 주소가 포함된 경우에는 ASN(Access Service Network)이 DHCPv4 릴레이 기능을 제공하고, DHCPv4 서버 주소가 포함되지 않은 경우에는 ASN이 DHCPv4 프락시 기능을 제공한다.
네트워크 진입 및 인증 절차가 완료되면, 단계 S404에서, ASN의 SFA(Service Flow Authorization)는 단말의 링크 로컬 주소(link local address)를 이용하여 단말(10)과 AR/MAG(36) 사이에 IPv4 CS(Convergence Sublayer)에 대한 ISF(Initial Service Flow)를 형성한다. 그리고, 이에 의해 단말(10)과 AR/MAG(36)는 IPv4 CS 상에서 IPv4 패킷을 송수신할 수 있다.
단계 S406에서, 단말(10)은 네트워크 상에서 사용할 IPv4 주소를 생성하기 위하여 DHCPDISCOVER 메시지를 전송한다. 그러면, 이를 수신한 AR/MAG(36)는, 단 계 S408에서, LMA(40)로 프락시 바인딩 업데이트(Proxy Binding Update) 메시지를 전송한다. 참고로, LMA(40)는 초기 인증 과정에서 AR/MAG(36)가 AAA(45)로부터 다운로드 받은 단말 프로파일 정보에 지정되어 있으며, 그리고 AR/MAG(36)는 만약 단말 프로파일 정보에 단말의 IPv4 HoA가 포함되어 있으면 이를 상기 프락시 바인딩 업데이트 메시지에 포함시켜 전송한다.
프락시 바인딩 업데이트 메시지를 수신한 후, 단계 S410에서, LMA(40)는 AAA(45)로 RADIUS(Remote Authentication Dial - In User Service) Access-Request 메시지 또는 DIAMETER MAR 메시지를 전송함으로써 AR/MAG(36)에 대한 인증을 요청한다. 그러면, 단계 S412에서, AAA(45)는 이에 응답하여 RADIUS Access-Accept 메시지 또는 DIAMETER MAA 메시지를 LMA(40)로 전송하고, 이를 수신한 LMA(40)는 단말의 IPv4 HoA와 AR/MAG(36)의 IP 주소(이는 단말의 CoA가 됨)를 매칭하여 LMA(40)의 모빌리티 바인딩 엔터티(Mobility Binding Entity)에 등록함으로써 프락시 바인딩 업데이트(Proxy Binding Update)를 수행한다. 그리고, 이에 따라 LMA(40)는 AR/MAG(36)에 대한 터널(tunnel)을 생성하게 되고, 단말의 IPv4 HoA를 목적지 주소로 하는 패킷을 상기 터널을 통해 AR/MAG(36)로 전송한다. 참고로, 만약 AR/MAG(36)로부터 전송된 프락시 바인딩 업데이트 메시지에 단말의 IPv4 HoA가 없으면 LMA(40)가 단말의 IPv4 HoA를 자체적으로 할당하도록 구현할 수 있다.
그리고, 단계 S414에서, LMA(40)는 AR/MAG(36)로 프락시 바인딩 ACK(Propxy Binding Acknowledge) 메시지를 전송하고, 이 때 상기 프락시 바인딩 ACK 메시지에는 AAA(45)에서 인증된 또는 LMA(40)에서 자체 할당된 단말(10)의 IPv4 HoA가 포함 된다. 그리고, 이에 따라 AR/MAG(36)는 단말로부터 전송된 패킷을 LMA(40)로 전송할 수 있는 터널을 생성하게 된다.
한편, ASN이 DHCPv4 릴레이 기능을 제공하는 경우, 단계 S416에서, DHCPv4 릴레이(37B)는 단말 프로파일 정보에서 지정된 DHCPv4 서버(47B)로 DHCPDISCOVER 메시지를 전송한다. 그리고, 이 경우 상기 DHCPDISCOVER 메시지는 상기 프락시 바인딩 ACK 메시지를 통해 수신된 단말의 IPv4 HoA를 포함한다. 그러면, 단계 S418에서, DHCPv4 서버(47B)는 이에 응답하여 단말의 IPv4 HoA가 포함된 DHCPOFFER 메시지를 DHCPv4 릴레이(37B)로 전송하고, 단계 S420에서, DHCPv4 릴레이(37B)는 이를 단말(10)로 전송한다.
그러면, 단계 S422에서, IPv4 HoA를 제공받은 단말(10)은 이에 응답하여 DHCPREQUEST 메시지를 DHCPv4 릴레이(37B)로 전송하고, 단계 S424에서, DHCPv4 릴레이(37B)는 이를 DHCPv4 서버(47B)로 전송한다. 그러면, 단계 S426에서, DHCPv4 서버(47B)는 이에 응답하여 DHCPACK 메시지를 DHCPv4 릴레이(37B)로 전송하고, 단계 S428에서, DHCPv4 릴레이(37B)는 이를 단말(10)로 전송한다.
참고로, 만약 ASN이 DHCPv4 프락시 기능을 제공하는 경우에는 전술한 단계 S416, S418, S24, S426이 생략된다.
마지막으로, 단계 S430에서, 단말은 IPv4 HoA 할당을 완료하게 된다.
도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 무선 통신망에서 PMIPv6를 지원하는 방법의 흐름도이다. 참고로, 본 발명의 제4 실시예는 PMIPv6 유효 시간(life time) 을 갱신(renewal)하는 과정을 예시한 것이다.
도 8을 참조하면, 단계 S502에서, AR/MAG(36)는 각각의 PMIPv6 세션(Session)에 대한 잔여 시간을 확인하여 기 설정된 유효 시간의 임계치(threshold)에 도달하는가를 판단한다.
그리고, 만약 특정 PMIPv6 세션의 잔여 시간이 얼마 남지 않은 경우, 단계 S504에서, AR/MAG(36)는 상기 특정 PMIPv6 세션을 연장하기 위하여 새로운 유효 시간이 포함된 프락시 바인딩 업데이트(Proxy Binding Update) 메시지를 LMA(40)로 전송한다.
그러면, 단계 S506에서, LMA(40)는 해당 PMIPv6 세션을 새로운 유효 시간으로 연장하고, 프락시 바인딩 ACK(Proxy Binding Acknowledge) 메시지를 AR/MAG(36)로 전송한다.
LMA(40)로부터 프락시 바인딩 ACK 메시지를 수신하면, 단계 S508에서, AR/MAG(36)는 해당 PMIPv6 세션에 대하여 새로운 유효 시간을 적용한다.
한편, 도 9는 본 발명의 제5 실시예에 따른 무선 통신망에서 PMIPv6를 지원하는 방법의 흐름도이다. 참고로, 본 발명의 제5 실시예는 단말이 제1 서브넷(ASN(a))에서 제2 서브넷(ASN(b))로 이동하여 핸드오버를 수행하는 과정(PMIPv6 CSN Anchored Mobility)을 예시한 것이다.
먼저, 단계 S602에서, 단말이 이 제1 서브넷(ASN(a))에서 제2 서브넷(ASN(b))로 이동하면, 단계 S604에서, 제2 서브넷의 새로운 AR/MAG(35b)는 제1 서브넷의 이전 AR/MAG(35a)로 앵커 DPF 핸드오버 트리거(Anchor DPF HO trigger) 메시지를 전송함으로써 R3 재배치(relocation)를 트리거링한다.
그러면, 단계 S606에서, 제1 서브넷의 AR/MAG(35a)는 앵커 DPF 핸드오버 요청(Anchor DPF HO Request) 메시지를 제2 서브넷의 AR/MAG(35b)로 전송한다. 참고로, 전술한 단계 S604는 새로운 서빙 AR/MAG(35b)가 트리거링하는 경우(Pull Mode Handover)로서, 만약 이전 AR/MAG(35a)가 R3 재배치 절차를 시도하는 경우에는 단계 S604는 생략된다.
단계 S608에서, 새로운 서빙 AR/MAG(35b)는 LMA(40)로 프락시 바인딩 업데이트(Proxy Binding Update) 메시지를 전송한다. 이 경우, 상기 프락시 바인딩 업데이트 메시지에는 동일한 네트워크 인터페이스에 대해 2개의 AR/MAG(36a, 35b) 사이의 핸드오버를 알리는 핸드오버 지시자(HOI; Handover Indicator)(value=3)이 포함된다. 그러면, LMA(40)는 모빌리티 바인딩 엔터티(Mobility Binding Entity)에서 해당 단말(10)에 대한 CoA(Care of address)를 제1 서브넷의 AR/MAG(35a) IPv6 주소에서 제2 서브넷의 AR/MAG(35b) IPv6 주소로 변경하여 프락시 바인딩 업데이트를 수행한다. 그리고, 단계 S610에서, LMA(40)는 제2 서브넷의 AR/MAG(35b)로 프락시 바인딩 ACK(Proxy Binding Acknowledge) 메시지를 전송하고, 제2 서브넷의 AR/MAG(35b)에 대한 터널을 생성한다.
그리고, 단계 S612에서, 제2 서브넷의 AR/MAG(35b)는 LMA(40)로부터 프락시 바인딩 ACK 메시지를 수신하여 상기 LMA(40)에 대한 터널을 생성하고, 제1 서브넷의 AR/MAG(35a)로 앵커 DPF 핸드오버 응답(Anchor DPF HO Response) 메시지를 전송 한다. 그러면, 제1 서브넷의 AR/MAG(35a)는 LMA(40)로 등록 해제를 요청하는 프락시 바인딩 업데이트 메시지를 전송하고, LMA(40)는 이에 응답하여 프락시 바인딩 ACK 메시지를 AR/MAG(35a)로 전송하여, 이전에 형성된 AR/MAG(35a) 사이의 터널을 해제한다.
한편, 단계 S614에서, 제2 서브넷의 AR/MAG(35b)는 새로운 A-DPF의 IP 주소가 포함된 Context_Rpt(Context Report) 메시지를 서빙 기지국(20)으로 전송하고, 단계 S616에서, 서빙 기지국(20)은 해당 단말에 대한 A-DFP의 위치를 업데이트 한 후 이에 대한 응답으로 Context_Ack 메시지를 제2 서브넷의 AR/MAG(35b)로 전송한다.
그 후, 단계 S618에서, 단말(10)과 제2 서브넷의 AR/MAG(35b) 사이에는 HoA의 변경없이 IP 세션(session)의 연속성이 유지된다.
도 10은 본 발명의 제6 실시예에 따른 무선 통신망에서 PMIPv6를 지원하는 방법의 흐름도이다. 참고로, 본 발명의 제6 실시예는 AR/MAG 또는 단말이 PMIPv6 세션을 해제하는 과정을 예시한 것이다.
먼저, AR/MAG(36)가 PMIPv6 세션을 해제하는 경우, AR/MAG(36)는 PMIPv6 세션을 중단할 사유를 발견하면, 단말의 등록 해제를 지시하는 'Action Code TLV(Type Length Value)'를 포함하는 경로 등록 해제 요청(Path_Dreg_Req; Path De-Registration Request) 메시지를 R4 경로(path)를 통해 DPF로 전송하고, 다시 DPF(28)는 R6 경로를 통해 기지국(20)으로 경로 등록 해제 요청 메시지를 전달한 다. 그러면, 기지국(20)은 단말(10)로 'Action Code = 0x00'를 포함하는 등록 해제 명령(DREG-CMD; De-Registration Command) 메시지를 전송한다.
한편, 단계 S702에서, 단말은 AR/MAG(36)의 요청에 응답하여 또는 자체적 결정에 의해, DHCP 프락시/릴레이(37), DHCP 서버(47)와 연동하여 DHCPv6/v4 해제 절차를 수행한다. 참고로, 단계 S702는 단말이 DHCPv6/DHCPv4를 이용한 PMIPv6 커넥션 셋업을 한 경우(제1,3 실시예 참조)에 필요한 절차이므로 자동 주소 할당 방식을 이용한 경우(제2 실시예 참조)에는 생략된다.
그 후, 단말(10)은 기지국(20)으로 'De-Registration_Request Code = 0x02'가 포함된 등록 해제 요청(DREG_REQ; De-Registration Request) 메시지를 전송하고, 다시 기지국(20)이 R6 경로를 통해 DPF로 경로 등록 해제 응답(Path_Dreg_Rsp; Path De-Registration Response) 메시지를 전송하면, DPF는 R4 경로를 통해 AR/MAG(36)로 파워 다운(Power Down) 지시가 포함된 경로 등록 해제 응답 메지시를 전송한다.
그리고, 단계 S704에서, AR/MAG(36)는 LMA(40)로 프락시 바인딩 업데이트(Proxy Binding Update) 메시지를 전송한다. 이 경우, 상기 프락시 바인딩 업데이트 메시지에는 단말에게 할당된 HNP(또는 IPv4 HoA)와 핸드오버 지시자(HOI)(value=4)가 포함되며, 해당 단말에 대한 유효 시간(lifetime)은 0으로 설정된다.
그러면, 단계 S706에서, LMA(40)는 해당 AR/MAG(36)에 대한 세션을 해제하고, AR/MAG(36)로 프락시 바인딩 ACK(Proxy Binding Acknowledge) 메시지를 전송한 다. 등록 해제가 성공적인 경우, 상기 프락시 바인딩 ACK 메시지에는 AR/MAG(36)로부터 전송된 프락시 바인딩 업데이트 메시지에 포함된 값과 동일한 HNP 및 핸드오버 지시자(value=4)가 포함되며, PBA 상태 필드는 0으로 설정된다.
참고로, 그 이후에는 AR/MAG(36)가 R4 경로를 통해 AA(Anchor Authenticator)(42)로 네트워크 이탈 단말 상태 변경 요청(NetExit_MS_State_Change_Request) 메시지를 전송하고, 이에 응답하여 AA(42)가 AR/MAG(36)로 네트워크 이탈 단말 상태 변경 응답(NetExit_MS_State_Change_Response) 메시지를 전송한다. 그리고, 이 과정에서 단말 컨텍스트 지시(MS Context Indication)가 삭제된다. 또한, AA(42)는 AAA(45)로 단말의 등록 해제를 지시하는 Accounting Stop/DIAMETER ASR 메시지를 전송하고, 이에 따라 AAA(45)는 AA(42)로 Accounting Response/DIAMETER ASA 메시지를 전송한다.
도 11은 본 발명의 제7 실시예에 따른 무선 통신망에서 PMIPv6를 지원하는 방법의 흐름도이다. 참고로, 본 발명의 제7 실시예는 AAA가 PMIPv6 세션을 해제하는 과정을 예시한 것이다.
먼저, 단계 S802에서, AAA(45)는 서비스 전략(Service Strategy) 변화에 따라서 단말의 등록 해제를 결정하고, RADIUS Disconnect 메시지 또는 DIAMETER STR 메시지를 AA(42)로 전송한다. 그러면, 단계 S804에서, AA(42)는 RADIUS Disconnect ACK 메시지 또는 DIAMETER STA 메시지를 AAA(45)로 전송한다.
그리고, 단계 S806에서, AA(42)는 AR/MAG(36)로 네트워크 이탈 단말 상태 변경 요청(NetExit_MS_State_Change_Request) 메시지를 전송한다. 그러면, 단계 S808에서, AR/MAG(36)는 단말의 등록 해제를 지시하는 'Action Code TLV(Type Length Value)'를 포함하는 경로 등록 해제 요청(Path_Dreg_Req; Path De-Registration Request) 메시지를 R4 경로를 통해 DPF로 전송하고, DPF(28)는 R6 경로를 통해 기지국(20)으로 경로 등록 해제 요청 메시지를 전달하며, 이에 기지국은 단말(10)로 'Action Code = 0x00'를 포함하는 등록 해제 명령(DREG-CMD; De-Registration Command) 메시지를 전송한다.
한편, 단계 S810에서, 단말은 AR/MAG(36)의 요청에 응답하여 DHCP 프락시/릴레이(37), DHCP 서버(47)와 연동하여 DHCPv6/v4 해제 절차를 수행한다. 참고로, 단계 S810은 단말이 DHCPv6/DHCPv4를 이용한 PMIPv6 커넥션 셋업을 한 경우(제1,3 실시예 참조)에 필요한 절차이므로 자동 주소 할당 방식을 이용한 경우(제2 실시예 참조)에는 생략된다.
그 후, 단말(10)은 기지국(20)으로 'De-Registration_Request Code = 0x02'가 포함된 등록 해제 요청(DREG_REQ; De-Registration Request) 메시지를 전송하고, 다시 기지국(20)이 R6 경로를 통해 DPF로 경로 등록 해제 응답(Path_Dreg_Rsp; Path De-Registration Response) 메시지를 전송하면, DPF는 R4 경로를 통해 AR/MAG(36)로 파워 다운(Power Down) 지시가 포함된 경로 등록 해제 응답 메지시를 전송한다.
그리고, 단계 S812에서, AR/MAG(36)는 LMA(40)로 프락시 바인딩 업데이 트(Proxy Binding Update) 메시지를 전송한다. 이 경우, 상기 프락시 바인딩 업데이트 메시지에는 단말에게 할당된 HNP(또는 IPv4 HoA)와 핸드오버 지시자(HOI)(value=4)가 포함되며, 해당 단말에 대한 유효 시간(lifetime)은 0으로 설정된다.
그러면, 단계 S814에서, LMA(40)는 해당 AR/MAG(36)에 대한 세션을 해제하고, AR/MAG(36)로 프락시 바인딩 ACK(Proxy Binding Acknowledge) 메시지를 전송한다. 등록 해제가 성공적인 경우, 상기 프락시 바인딩 ACK 메시지에는 AR/MAG(36)로부터 전송된 프락시 바인딩 업데이트 메시지에 포함된 값과 동일한 HNP 및 핸드오버 지시자(value=4)가 포함되며, PBA 상태 필드는 0으로 설정된다.
참고로, 그 이후에는 AR/MAG(36)가 R4 경로를 통해 AA(Anchor Authenticator)(42)로 네트워크 이탈 단말 상태 변경 요청(NetExit_MS_State_Change_Request) 메시지를 전송하고, 이에 응답하여 AA(42)가 AR/MAG(36)로 네트워크 이탈 단말 상태 변경 응답(NetExit_MS_State_Change_Response) 메시지를 전송한다. 그리고, 이 과정에서 단말 컨텍스트 지시(MS Context Indication)가 삭제된다. 또한, AA(42)는 AAA(45)로 단말의 등록 해제를 지시하는 Accounting Stop/DIAMETER ASR 메시지를 전송하고, 이에 따라 AAA(45)는 AA(42)로 Accounting Response/DIAMETER ASA 메시지를 전송한다.
도 12는 본 발명의 제8 실시예에 따른 무선 통신망에서 PMIPv6를 지원하는 방법의 흐름도이다. 참고로, 본 발명의 제8 실시예는 LMA가 PMIPv6 세션을 해제하는 과정을 예시한 것이다.
단말에 대한 PMIPv6 세션을 중단할 사유가 발생되면, 단계 S902에서, LMA(45)는 해당 단말이 소속되어 있는 AR/MAG(36)로 바인딩 취소 지시(BRI; Binding Revocation Indication) 메시지를 전송한다. 참고로, 바인딩 취소 지시 메시지는 'A' 및 'P'비트 셋(set)을 가지며, 단말 식별자와 해당 HNP(또는 IPv4 HoA)를 포함할 수 있다. 그리고, 만약 해당 단말에 대한 초기 바인딩 등록이 인증 확장 옵션(authentication extension option)에 의해 보호된다면, 바인딩 취소 메시지도 동일한 방식으로 보호된다.
AR/MAG(36)는 LMA(45)로부터 유효한 바인딩 취소 메시지를 수신하면, 해당 단말의 서빙 기지국으로 향하는 R4/R6 경로를 따라서 데이터 경로 등록 해제를 초기화한다. 그리고, 단계 S904에서, AR/MAG(36)는 LMA(40)로 바인딩 취소 확인(BRA; Binding Revocation Acknowledgement) 메시지를 전송한다. 상기 바인딩 취소 확인 메시지는 'P' 비트 셋(set)과 상태 필드에서 지시된 해당 코드를 가진다. 그러면, LMA(40)는 바인딩 취소 확인 메시지를 수신한 후 해당 단말에 대한 모빌리티 바인딩 엔터티(Mobility Binding Entity)를 변경하고 이전에 생성된 관련 터널을 해제한다.
한편, 만약 IP 주소가 DHCPv6/DHCPv4를 이용한 PMIPv6 커넥션 셋업을 통해 생성된 경우, 단계 S906에서, 단말(10)은 AR/MAG(36)의 요청에 응답하여 DHCP 프락시/릴레이(37), DHCP 서버(47)와 연동하여 DHCPv6/v4 해제 절차를 수행한다.
그 이후에는, 전술한 제 6 및 제7 실시예와 마찬가지로, 단말(10)은 기지국(20)을 통해 AR/MAG(36)로 데이터 경로 등록 해제(Data Path De-Registration)를 요청하고, AR/MAG(36)는 LMA(40)로 프락시 바인딩 업데이트(Proxy Binding Update) 메시지를 전송한다.
지금까지 본 발명을 바람직한 실시예를 참조하여 상세히 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적 특징들을 변경하지 않고서 다른 구체적인 다양한 형태로 실시할 수 있는 것이므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다.
그리고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 특정되는 것이며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
도 1은 일반적인 무선 통신망의 구조를 예시한 도면이다.
도 2는 종래기술에 따른 MIPv6 서비스를 제공하는 방법의 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 무선 통신망에서 PMIPv6를 지원하는 방법의 흐름도이다.
도 4는 HAv6와 AR/MAG 사이에 전송되는 패킷의 구조를 예시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 무선 통신망에서 PMIPv6를 지원하는 방법의 흐름도이다.
도 6은 MAC 주소를 이용하여 단말의 인터페이스 ID(IID; Interface Identifier)를 생성하는 과정을 예시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 무선 통신망에서 IPv4를 지원하는 단말에 대한 PMIPv6 커넥션 셋업(connection setup) 과정을 예시한 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 무선 통신망에서 PMIPv6를 지원하는 방법의 흐름도이다.
도 9은 본 발명의 제5 실시예에 따른 무선 통신망에서 PMIPv6를 지원하는 방법의 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 제6 실시예에 따른 무선 통신망에서 PMIPv6를 지원하는 방법의 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 제7 실시예에 따른 무선 통신망에서 PMIPv6를 지원하는 방법의 흐름도이다.
도 12는 본 발명의 제8 실시예에 따른 무선 통신망에서 PMIPv6를 지원하는 방법의 흐름도이다.

Claims (25)

  1. 단말의 네트워크 진입 및 인증 과정에서 AAA(Authentication, Authorization, Accounting) 서버로부터 LMA(Localized Mobility Anchor)의 주소 및 단말의 HNP(Home Network Prefix)를 수신하는 단계;
    상기 LMA에 해당하는 LMA로 상기 HNP를 이용한 프락시 바인딩 업데이트(Proxy Binding Update)를 요청하는 단계; 및
    상기 LMA로부터 상기 프락시 바인딩 업데이트의 확인(Acknowledge)에 상응하여, 상기 HNP를 포함하는 라우터 광고(Router Advertisement) 메시지를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신망에서 PMIPv6를 지원하는 방법.
  2. 단말의 네트워크 진입 및 인증 과정에서 AAA(Authentication, Authorization, Accounting) 서버로부터 LMA(Localized Mobility Anchor)를 수신하는 단계;
    상기 LMA 주소에 해당하는 LMA로 프락시 바인딩 업데이트(Proxy Binding Update)를 요청하는 단계; 및
    상기 LMA로부터 단말의 HNP(Home Network Prefix)가 포함된 상기 프락시 바인딩 업데이트의 확인(Acknowledge)에 상응하여, 상기 HNP를 포함하는 라우터 광고(Router Advertisement) 메시지를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신망에서 PMIPv6를 지원하는 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 라우터 광고 메시지를 전송하는 단계 이후에,
    상기 단말이 DHCPv6(Dynamic Host Configuration Protocol version 6) 또는 자동 주소 할당(Auto configuration)에 의해 상기 HNP를 포함하는 HoA(Home of Address)를 할당받는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신망에서 PMIPv6를 지원하는 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 라우터 광고 메시지를 전송하는 단계 이후에,
    상기 단말이 네트워크에서 이탈하는 경우, 상기 LMA로 상기 프락시 바인딩 업데이트를 재요청하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신망에서 PMIPv6를 지원하는 방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 프락시 바인딩 업데이트를 요청하는 단계 이후에,
    상기 LMA와 AR/MAG 사이에 상기 단말에 대한 IPv6 패킷을 전송하기 위한 터널(tunnel)을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신망에서 PMIPv6를 지원하는 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 프락시 바인딩 업데이트는 상기 단말의 HNP와 상기 AR/MAG의 주소를 매칭하여 수행되는 것을 특징으로 하는 무선 통신망에서 PMIPv6를 지원하는 방법.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 프락시 바인딩 업데이트를 요청하는 단계 이전에,
    상기 단말과 IPv6(Internet Protocol version 6) 초기 서비스 플로우(ISF; Initial Service Flow) 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신망에서 PMIPv6를 지원하는 방법.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 프락시 바인딩 업데이트를 요청하는 단계 이후에,
    상기 단말과 IPv6(Internet Protocol version 6) 초기 서비스 플로우(ISF; Initial Service Flow) 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신망에서 PMIPv6를 지원하는 방법.
  9. 단말의 HoA(Home of Address)를 목적지 주소로 하는 IPv6(Internet Protocol version 6) 패킷에 대하여, 상기 목적지 주소의 프리픽스(prefix)에 매칭되는 상기 단말의 CoA(Care of Address)로 상기 IPv6 패킷을 라우팅하는 LMA; 및
    상기 단말의 CoA와 동일한 IPv6 주소를 가지며, 상기 LMA로부터 전송된 IPv6 패킷을 상기 목적지 주소의 프리픽스에 매칭되는 상기 단말로 라우팅하는 AR/MAG 를 포함하는 무선 통신망에서 PMIPv6를 지원하는 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 단말의 이동성을 지원하는 상기 LMA의 IPv6 주소가 포함된 단말 프로파일(profile) 정보를 제공하는 AAA(Authentication, Authorization, Accounting) 서버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신망에서 PMIPv6를 지원하는 시스템.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 LMA와 상기 AR/MAG 사이에 상기 단말에 대한 IPv6 패킷을 전송하기 위한 터널(tunnel)을 형성하는 것을 특징으로 하는 무선 통신망에서 PMIPv6를 지원하는 시스템.
  12. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 단말의 HoA는 64bits의 HNP(Home Network Prefix)를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신망에서 PMIPv6를 지원하는 시스템.
  13. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 AR/MAG는 상기 단말이 상기 AR/MAG가 소속된 서브넷(subnet)에 진입하거나 이탈하는 경우의 상기 LMA로 프락시 바인딩 업데이트(Proxy Binding Update) 메시지를 전송하는 것을 특징으로 하는 무선 통신망에서 PMIPv6를 지원하는 시스템.
  14. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 단말은 DHCPv6(Dynamic Host Configuration Protocol version 6) 또는 자동 주소 할당(Auto configuration)에 의해 상기 HoA를 할당받는 것을 특징으로 하는 무선 통신망에서 PMIPv6를 지원하는 시스템.
  15. 무선 통신망에서 PMIPv6 기반의 ASN(Access Service Network)-GW(Gateway)에서 PMIPv4 기능을 지원하는 방법으로서,
    IPv4 지원 단말로부터 IPv4 주소 구성을 위한 DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol) DISCOVER 메시지를 수신하는 단계;
    초기 인증 과정에서 AAA(Authentication, Authorization, Accounting) 서버로부터 다운로드된 단말 프로파일 정보를 이용하여, 상기 IPv4 지원 단말에 지정된 LMA(Localized Mobility Anchor)로 프락시 바인딩 업데이트(Proxy Binding Update) 메시지를 송신하는 단계;
    상기 AAA 서버의 인증에 따라, 상기 LMA로부터 상기 IPv4 지원 단말에 할당된 IPv4 주소를 포함하는 프락시 바인딩 확인(Proxy Binding Acknowledgement) 메시지를 수신하는 단계; 및
    상기 할당된 IPv4 주소를 포함하는 DHCP OFFER 메시지를 상기 IPv4 지원 단 말로 전송하는 단계를 포함하는 무선 통신망에서 PMIP 지원 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 단말 프로파일 정보 및 상기 프락시 바인딩 업데이트 메시지는 상기 IPv4 지원 단말에 할당된 상기 IPv4 주소를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신망에서 PMIP 지원 방법.
  17. 제15항 또는 제16항에 있어서,
    상기 PMIPv6 기반의 ASN-GW는 DHCP 프락시 기능을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신망에서 PMIP 지원 방법.
  18. 무선 통신망에서 PMIPv6 기반의 ASN(Access Service Network)-GW(Gateway)에서 PMIPv4 기능을 지원하는 방법으로서,
    IPv4 지원 단말로부터 IPv4 주소 구성을 위한 DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol) DISCOVER 메시지를 수신하는 단계;
    초기 인증 과정에서 AAA(Authentication, Authorization, Accounting) 서버로부터 다운로드된 단말 프로파일 정보를 이용하여, 상기 IPv4 지원 단말에 지정된 LMA(Localized Mobility Anchor)로 프락시 바인딩 업데이트(Proxy Binding Update) 메시지를 송신하는 단계;
    상기 AAA 서버의 인증에 따라, 상기 LMA로부터 상기 IPv4 지원 단말에 할당 된 IPv4 주소를 포함하는 프락시 바인딩 확인(Proxy Binding Acknowledgement) 메시지를 수신하는 단계;
    상기 할당된 IPv4 주소를 포함하는 DHCP DISCOVER 메시지를 상기 단말 프로파일 정보에 지정된 DHCP 서버로 전송하는 단계; 및
    상기 DHCP 서버로부터 상기 DHCP DISCOVER 메시지에 대한 응답으로서 상기 할당된 IPv4 주소를 포함하는 DHCP OFFER 메시지를 수신하여, 상기 IPv4 지원 단말로 전송하는 단계를 포함하는 무선 통신망에서 PMIP 지원 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 단말 프로파일 정보 및 상기 프락시 바인딩 업데이트 메시지는 상기 IPv4 지원 단말에 할당된 상기 IPv4 주소를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신망에서 PMIP 지원 방법.
  20. 제18항 또는 제19항에 있어서,
    상기 IPv4 지원 단말로부터 상기 DHCP OFFER 메시지의 응답으로서 DHCP REQUEST 메시지를 수신하여, 상기 DHCP 서버로 전송하는 단계; 및
    상기 DHCP 서버로부터 상기 DHCP REQUEST 메시지의 응답으로서 DHCP ACK 메시지를 수신하여, 상기 IPv4 지원 단말로 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신망에서 PMIP 지원 방법.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 IPv4 지원 단말은 상기 IPv4 주소를 이용하여 IPv4 HoA를 구성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신망에서 PMIP 지원 방법.
  22. 제19항 내지 제20항에 있어서,
    상기 DHCP DISCOVER 메시지, 상기 DHCP OFFER 메시지, 및 상기 DHCP REQUEST 메시지는 상기 IPv4 지원 단말에 할당된 상기 IPv4 주소를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신망에서 PMIP 지원 방법.
  23. IPv4 지원 단말로부터 IPv4 주소 구성을 위한 DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol) DISCOVER 메시지를 수신하고, 초기 인증 과정에서 AAA(Authentication, Authorization, Accounting) 서버로부터 다운로드된 상기 IPv4 지원 단말에 해당하는 단말 프로파일 정보를 이용하여, 상기 IPv4 지원 단말에 지정된 LMA(Localized Mobility Anchor)로 프락시 바인딩 업데이트(Proxy Binding Update) 메시지를 송신하는 게이트웨이(Gateway); 및
    상기 프락시 바인딩 업데이트 메시지를 수신하여, AAA 서버의 인증에 따라 상기 IPv4 지원 단말에 할당된 IPv4 주소를 포함하는 프락시 바인딩 확인(Proxy Binding Acknowledgement) 메시지를 상기 게이트웨이로 송신하는 LMA(Localized Mobility Anchor)를 포함하는 무선 통신망에서 PMIPv4 기능을 지원하는 PMIPv6 기반 시스템.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 게이트웨이와 연동되어, 상기 IPv4 주소를 포함하는 DHCP OFFER 메시지를 상기 IPv4 지원 단말에 전송하는 DHCP 프락시를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신망에서 PMIPv4 기능을 지원하는 PMIPv6 기반 시스템.
  25. 제23항에 있어서,
    상기 게이트웨이와 연동되어, 상기 IPv4 주소를 포함하는 DHCP DISCOVER 메시지를 상기 단말 프로파일 정보에 지정된 DHCP 서버로 전송하고, 상기 DHCP 서버로부터 상기 DHCP DISCOVER 메시지에 상응하는 DHCP OFFER 메시지를 수신하여 상기 IPv4 지원 단말에 전송하는 DHCP 릴레이를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신망에서 PMIPv4 기능을 지원하는 PMIPv6 기반 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101124663B1 (ko) * 2010-10-20 2012-03-20 숭실대학교산학협력단 프록시 모바일 아이피 네트워크에서 망 이동성 지원을 위한 지역 이동성 관리자 및 프록시 라우터, 그리고 망 이동성 지원을 위한 관리방법

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