KR20100137069A - 프록시 모바일 ＩＰｖ6 기반 네트워크상에서 이동 단말 간 통신 경로 최적화 방법 및 시스템 - Google Patents

프록시 모바일 ＩＰｖ6 기반 네트워크상에서 이동 단말 간 통신 경로 최적화 방법 및 시스템 Download PDF

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프록시 모바일 IPv6 기반 네트워크상에서 이동 단말이 서로 다른 도메인 영역으로 이동하는 경우 LMA 들 간에 최적 경로를 설정하기 위한 방법 및 시스템이 개시된다. 개시된 방법 및 시스템에 의하면, 이동 후의 이동 단말이 속하는 도메인 영역의 LMA가 이동 단말과 통신하는 상대 단말이 속하는 도메인 영역의 LMA와 바인딩 업데이트를 수행하여 양 LMA 간에 터널을 형성함으로써, 이동 단말과 상대 단말이 터널을 통하여 직접 통신한다. 따라서 최초 또는 이전에 속한 도메인의 LMA를 거치지 않고 이동 단말과 상대 단말이 속한 도메인의 LMA들 사이에 직접적인 터널링을 통해 통신이 가능하게 되어 이동 단말과 상대 단말 사이의 패킷 전달 성능을 높일 수 있을 뿐 아니라 불필요한 네트워크 자원의 사용도 없앨 수 있다.
프록시 모바일 IPv6, LMA(Local Mobility Anchor), MAG(Mobile Access Gateway), PBU(Proxy Binding Update), PBA(Proxy Binding Acknowledgement), HNP(Home Network Prefix), BCE(Binding Cache Entry)

Description

프록시 모바일 ＩＰｖ6 기반 네트워크상에서 이동 단말 간 통신 경로 최적화 방법 및 시스템{Method and System for optimization of communication path between mobile terminals in the proxy mobile IPv6 network}
본 발명은 프록시 모바일 IPv6 기반 네트워크상에서 이동 단말 간 통신 경로 최적화 방법 및 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 프록시 모바일 IPv6 기반 네트워크상에서 이동 단말이 서로 다른 도메인 영역으로 이동하는 경우 LMA 들 간에 최적 경로를 설정하기 위한 프록시 모바일 IPv6 기반 네트워크상에서 이동 단말 간 통신 경로 최적화 방법 및 시스템에 관한 것이다.
최근에 무선 단말의 확산 및 유비쿼터스 시대가 도래하여 유선 단말을 통해 제공 받던 다양한 인터넷 응용 서비스들은 이제 무선의 이동 단말을 통해서도 동일하게 제공되어야 한다. 이에 2000년대 초반부터 IETF (The Internet Engineering Task Force)를 중심으로 IP 기반의 이동성 지원 프로토콜들의 표준화 작업이 진행되고 있다.
예를 들어, 노트북, 넷북, PDA, PMP, 휴대전화 등 다양한 종류의 개인 무선 단말들에게 인터넷 서비스 제공을 하기 위해서는 IPv6기반의 인터넷 구축이 필요하 며 개인이 보유한 여러 무선 단말들에게 IP 주소를 할당해 주기 위해서는 주소 개수의 한계를 가지고 있는 IPv4에서 발전되어 IPv6기반으로 나가고 있다.
IPv6기반의 이동 단말들에게 이동 중에도 끊어짐 없는 인터넷 응용 서비스를 제공하기 위해 Mobile IPv6 (MIPv6)가 표준화되었으며 이를 바탕으로 핸드오버 지연 시간을 줄이기 위해 FMIPv6 (Fast Handovers for Mobile IPv6) 및 HMIPv6 (Hierarchical Mobile IPv6 Mobility Management)가 추가로 표준화 되어 있다.
이러한 방법들은 모두 이동 단말에 MIPv6관련 프로토콜의 추가 탑재를 요구하며, 단말이 이동하여 현재와 다른 네트워크 (Foreign Network)로 넘어가는 경우 이동 단말은 이를 감지한 후 자신이 새로이 할당 받은 IP 주소 (CoA: Care-of Address)를 자신이 최초에 위치했던 네트워크 (Home Network)의 홈 에이전트 (HA: Home Agent)에게 알려줌으로써 자신에게 오는 패킷들을 현재 위치한 곳에서도 받을 수 있도록 하는 형태의 이동 단말 기반의 이동성 관리 방법을 사용하고 있다. 그러나 이러한 방법은 이동성 관리의 부담을 이동 단말에게 상당부분 부여하는 방법이며 휴대전화와 같은 소형 단말기에서는 이러한 프로토콜의 탑재가 큰 부담이었기 때문에 이동성 제공 서비스가 활성화 되지 못하는 문제점을 발생시킨다.
본 발명은 이와 같은 문제점을 감안한 것으로서, 본 발명의 일 목적은 프록시 모바일 IPv6 기반 네트워크상에서 이동 단말이 서로 다른 도메인 영역으로 이동하는 경우 LMA 들 간에 최적 경로를 설정하기 위한 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 방법을 수행하기 위한 시스템을 제공하는 것이다.
상술한 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 프록시 모바일 IPv6 기반 네트워크상에서 제1 도메인 영역의 제1 LMA(Local Mobility Anchor)가 관리하는 제1 이동 단말과 제2 도메인 영역의 제2 LMA가 관리하는 제2 이동 단말이 서로 통신하는 중에 상기 제1 이동 단말이 상기 제1 도메인 영역에서 제3 도메인 영역으로 이동하는 경우 LMA 들 간에 최적 경로를 설정하기 위한 것이다. 개시된 방법에 따르면, 상기 제3 도메인 영역의 제3 LMA가 상기 제1 LMA로 바인딩 업데이트를 수행하여 상기 제1 LMA가 수신하는 상기 제1 이동 단말 관련 트래픽을 상기 제3 LMA로 보내는 상기 제1 도메인과 상기 제3 도메인 간 핸드오버(hand-over)를 수행한다. 그리고 상기 제3 LMA가 상기 제2 LMA로 바인딩 업데이트를 수행하여 상기 제3 LMA와 상기 제2 LMA 간에 터널을 형성한다. 이에 상기 제1 이동 단말이 상기 터널을 통하여 상기 제2 이동 단말과 직접 통신한다.
본 발명의 실시예들에 있어서, 상기 핸드오버를 수행하기 위하여, 제3 MAG가 상기 제3 도메인 영역으로 이동한 상기 제1 이동 단말의 접속을 감지하고, 상기 제3 MAG가 PBU 메시지를 통해 상기 제1 이동 단말의 아이디를 상기 제3 LMA로 전송하여 상기 제3 LMA에게 바인딩 업데이트를 요청한다. 그리고 상기 제3 LMA가 상기 제1 이동 단말의 정보를 저장하고 있는 데이터베이스를 통해 상기 제1 LMA의 주소를 획득하면, 상기 제3 LMA가 확보된 주소의 상기 제1 LMA로 바인딩 업데이트를 요청한다. 상기 제1 LMA가 PBA 메시지를 통하여 상기 제1 이동 단말의 HNP를 전달하고 제1 BCE에 저장된 상기 제1 이동 단말과 관련된 바인딩 정보를 수정하면, 상기 PBA 메시지를 수신한 상기 제3 LMA가 제2 BCE를 생성하여 상기 제1 LMA와 터널을 형성한다.
본 발명의 실시예들에 있어서, 상기 제3 LMA는 상기 제1 LMA와 핸드오버를 수행한 후, 상기 제3 LMA가 상기 제1 이동 단말이 상기 제3 도메인 영역에 위치한다는 정보를 데이터베이스에 등록하는 과정을 더 수행한다.
본 발명의 실시예들에 있어서, 상기 제3 LMA와 상기 제2 LMA 간에 터널을 형성하기 위하여, 상기 제3 LMA가 글로벌 데이터베이스(Global DB)로부터 상기 제2 이동 단말을 관리하는 상기 제2 LMA 주소를 획득하고, 상기 제3 LMA가 상기 제1 이동 단말의 HNP를 포함하는 경로 최적화 PBU 메시지를 상기 제2 LMA로 전송한다. 이 때, 상기 제2 LMA는 자신의 BCE에 상기 경로 최적화 PBU 메시지를 통해 전달받은 상기 제1 이동 단말의 HNP와 상기 제3 LMA를 저장하고, 경로 최적화 PBA 메시지를 상기 제3 LMA로 전송한다. 이에 상기 PBA 메시지를 수신한 상기 제3 LMA는 자신의 BCE를 갱신하고 상기 제2 LMA와 터널을 형성한다.
여기서, 상기 제3 LMA가 상기 제2 LMA 주소를 획득하기 위하여, 상기 제3 LMA가 상기 제1 이동 단말과 상기 제2 이동 단말 사이에서 전달되는 패킷으로부터 상기 제2 이동 단말의 주소를 획득하면, 상기 제3 LMA가 상기 제2 이동 단말의 주소를 상기 글로벌 데이터베이스에 인증을 요청한다. 이에 상기 글로벌 데이터베이스가 상기 제3 LMA에 상기 제2 도메인 영역의 제2 LMA 주소를 포함하여 인증 응답함으로써 상기 제3 LMA가 상기 제2 LMA 주소를 획득할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 있어서, 상기 최적화 PBU 메시지는 상기 PBU 메시지가 최적화 PBU 메시지로 인식되도록 특정 비트에 O 플래그가 설정되고, 상기 제1 이동 단말의 HNP를 포함한다. 또한, 상기 최적화 PBA 메시지는 상기 PBA 메시지가 최적화 PBA 메시지로 인식되도록 특정 비트에 O 플래그가 설정되며, 상기 제1 이동 단말의 HNP를 포함하지 않는다.
상술한 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예들에 따른 시스템은 프록시 모바일 IPv6 기반 네트워크상에서 제1 도메인 영역의 제1 LMA(Local Mobility Anchor)가 관리하는 제1 이동 단말과 제2 도메인 영역의 제2 LMA가 관리하는 제2 이동 단말이 서로 통신하는 중에 상기 제1 이동 단말이 상기 제1 도메인 영역에서 제3 도메인 영역으로 이동하는 경우 LMA 들 간에 최적 경로를 설정하기 위한 것이다. 이에 본 발명의 시스템은 상기 제2 이동 단말을 관리하는 제2 LMA와 이동한 상기 제1 이동 단말을 관리하는 제3 LMA로 이루어진다. 이 때, 상기 제3 LMA는 상기 제1 LMA와 핸드오버를 수행하여 상기 제1 LMA와 제1 터널을 형성하고, 상기 제1 터널 및 글로벌 데이터베이스를 통하여 상기 제2 이동 단말 및 제2 LMA 주소를 획득한 후 상기 제2 LMA로 바인딩 업데이트를 수행하여 상기 제2 LMA와 제2 터널을 형성한다. 이에 상기 제1 이동 단말이 상기 제2 터널을 통하여 상기 제2 이동 단말과 직접 통신할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 있어서, 상기 제3 LMA는 상기 제3 도메인 영역으로 이동한 상기 제1 이동 단말의 접속을 감지하고 PBU(Proxy Binding Update) 메시지를 통해 상기 제1 이동 단말의 아이디를 상기 제3 LMA로 전송하는 MAG(Mobile Access Gateway)를 포함한다.
본 발명의 실시예들에 있어서, 상기 제3 LMA는 상기 MAG로부터 전달받은 상기 제1 이동 단말의 아이디를 이용하여 상기 제1 LMA의 주소를 획득하고, 상기 제1 LMA로 바인딩 업데이트를 요청하여 상기 제1 LMA와 터널을 형성할 수 있다. 또한, 상기 제3 LMA는 상기 제1 이동 단말과 상기 제2 이동 단말 사이에서 전달되는 패킷으로부터 상기 제2 이동 단말의 주소를 획득하고, 상기 제2 이동 단말의 주소를 이용한 글로벌 데이터베이스와의 인증 절차
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 프록시 모바일 IPv6 기반 네트워크상에서 이동 단말 간 통신 경로 최적화 방법 및 시스템에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 이동 단말이 도메인 간 이동에 대해서도 새로운 도메인 영역의 LMA가 상대 단말의 LMA와 바인딩 업데이트 과정을 통함으로써, LMA들 간에 직접 통신이 가능한 터널을 간단하게 형성할 수 있다.
둘째, LMA들 사이에 형성된 터널을 통하여 이동 단말과 상대 단말이 직접 통신함으로써, 이동 단말과 상대 단말 사이의 패킷 전달 성능을 높일 수 있다.
셋째, 이동 단말과 상대 단말이 현재 속한 도메인 영역의 LMA들을 통하여 통신함으로써, 이동 단말이 최초 또는 이전에 속한 LMA를 경유하여 통신할 필요가 없어 불필요한 네트워크 자원의 사용을 줄일 수 있다.
첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 프록시 모바일 IPv6 기반 네트워크상에서 이동 단말 간 통신 경로 최적화 방법 및 시스템에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하거나, 개략적인 구성을 이해하기 위하여 실제보다 축소하여 도시한 것이다.
또한, 제1 및 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 한편, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 프록시 모바일 IPv6 기반 네트워크상에서 이동 단말 간 통신 경로 최적화 시스템을 설명하기 위한 구성도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예들에 따른 시스템은 프록시 모바일 IPv6 기반 네트워크상에서 제1 이동 단말(100)과 제2 이동 단말(200)이 이동 중에도 통신 효율 및 데이터 전송을 최적화하기 위한 것이다. 특히, 본 시스템은 제1 도메인 영역(300)의 제1 LMA(Local Mobility Anchor, 310)가 관리하는 제1 이동 단말(100)과 제2 도메인 영역(400)의 제2 LMA(410)가 관리하는 제2 이동 단말(200)이 서로 통신하는 중에 제1 이동 단말(100)이 제1 도메인 영역(300)에서 제3 도메인 영역(500)으로 이동하는 경우 LMA들 간에 최적 경로를 설정한다.
한편 도 1을 참조하면, 종래의 시스템은 제1 이동 단말(10)이 다른 도메인 영역으로 이동하는 경우, 제1 이동 단말(10)이 제2 이동 단말(20)과 통신하기 위해서 새로운 도메인 영역의 제2 LMA(40)는 제1 이동 단말(10)을 기존에 관리하던 제1 LMA(30)과 터널(60)을 형성한다. 그리고 제2 LMA(40)는 제2 이동 단말(20)로부터의 데이터 및 메시지를 제1 LMA(30)를 통하여서만 수신 가능하다. 따라서 제1 이동 단말(10)과 제1 LMA(30) 사이의 거리와는 상관없이 모든 패킷들이 계속적으로 제1 LMA(30)를 거쳐야 하기 때문에, 전체 네트워크에 불필요한 부하를 증가시키고 패킷 전달 성능에도 치명적인 문제를 초래할 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 시스템은 이동 단말의 도메인 간에 이동에 따른 LMA 간의 경로 최적화를 위하여, 제2 LMA(410) 및 제3 LMA(510)를 포함한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 제2 LMA(410)는 제2 도메인 영역(400)의 제2 이동 단말(200)을 관리하고, 제3 LMA(510)는 제1 도메인 영역(300)에서 제3 도메인 영역(500)으로 이동한 제1 이동 단말(100)을 관리한다.
한편, 제3 LMA(510)는 제1 이동 단말(100)과 제3 LMA(510)의 사이에 배치되어 제1 이동 단말(100)을 대신하여 제3 LMA(510)와의 이동성 지원 관련 신호 절차를 수행하는 액세스 라우터인 제3 MAG(Mobile Access Gateway, 520)를 포함한다.
제3 LMA(510)는 제1 이동 단말(100)이 최초 접속한 또는 이전에 접속한 도메인 영역의 제1 LMA(310)과 핸드오버를 수행하여 제1 LMA(310)과 통신을 위한 제1 터널(600)을 형성한다.
구체적으로, 제3 MAG(520)는 제3 도메인 영역(500)으로 이동한 제1 이동 단말(100)의 접속을 감지하고 제1 이동 단말(100)의 아이디를 획득할 수 있다. 그리고 제3 MAG(520)는 PBU(Proxy Binding Update) 메시지를 통해 제1 이동 단말(100) 의 아이디를 제3 LMA(510)로 전송한다. 제3 LMA(510)는 제3 MAG(520)로부터 전달받은 제1 이동 단말(100)의 아이디를 이용하여 제1 LMA(310)의 주소를 획득하고, 제1 LMA(310)로 바인딩 업데이트를 요청한다. 이에 제3 LMA(510)는 제1 LMA(310)와 통신을 하기 위한 터널을 형성할 수 있다.
제3 LMA(510)는 제1 터널(600) 및 글로벌 데이터베이스(도시되지 않음)을 통하여 제2 이동 단말(200)의 주소와 제2 LMA(410)의 주소를 획득한다.
구체적으로, 제3 LMA(510)는 제1 이동 단말(100)과 제2 이동 단말(200) 사이에서 제1 터널(600)을 통하여 전달되는 패킷으로부터 제2 이동 단말(200)의 주소를 획득하고, 제2 이동 단말(200)의 주소를 이용한 글로벌 데이터베이스(도시되지 않음)와의 인증 절차를 통하여 제2 LMA(410)의 주소를 획득할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 제3 LMA(510)는 제2 이동 단말(200)과 제2 LMA(410)의 주소를 획득한 후, 제3 LMA(510)는 제2 LMA(410)로 바인딩 업데이트를 수행하여 제2 LMA(410)와 제2 터널(700)을 형성한다. 따라서 제1 이동 단말(100)이 제2 터널(700)을 통하여 제2 이동 단말(200)과 직접 통신할 수 있다.
이와 같이, 이동 단말이 다른 도메인 영역으로 이동한 경우, 현재 이동 단말이 속한 도메인 영역의 LMA가 상대 단말을 관리하는 LMA와 터널을 형성함으로써, 이동 단말이 상대 단말과 직접 통신할 수 있다. 이에 이동 단말과 상대 단말 사이의 패킷 전달 성능을 높일 수 있을 뿐 아니라 불필요한 네트워크 자원의 사용도 없앨 수 있다.
이하에서는 본 발명의 실시예들에 따른 프록시 모바일 IPv6 기반 네트워크상에서 이동 단말이 기존 도메인 영역을 벗어나는 이동에 대해서도 통신 효율 및 데이터 전송을 최적화하기 위한 방법을 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 프록시 모바일 IPv6 기반 네트워크상에서 이동 단말 간 통신 경로 최적화 방법 중 핸드오버(hand-over) 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.
한편 도시되지는 않았지만, 핸드 오버를 수행하기 전에 제1 이동 단말이 자신의 IPv6 주소를 설정하는 과정이 선행된다. 구체적으로, 제1 도메인 영역의 제1 MAG가 제1 이동 단말로부터 RS(Router Solicitation) 메시지를 수신하고, RS 메시지로부터 제1 이동 단말의 아이디를 획득한다. 그리고 제1 MAG가 PBU(Proxy Binding Update) 메시지를 이용하여 제1 이동 단말의 아이디를 제1 LMA로 전송한다. 이어서, 제1 LMA가 PBA(Proxy Binding Acknowledgement) 메시지를 이용하여 제1 이동 단말에게 할당할 HNP(Home Network Prefix)를 제1 MAG에게 전송하고 BCE(Binding Cache Entry) 및 제1 MAG와 통신을 위한 터널을 생성한다. 제1 MAG는 PBA 메시지를 수신하고 RA(Router Advertisement) 메시지를 이용하여 제1 이동 단말의 HNP를 제1 이동 단말에 전송한다. 이에 제1 이동 단말이 수신한 제1 이동 단말의 HNP를 기반으로 자신의 IPv6 주소를 설정한다.
본 발명의 실시예들에 있어서, 제1 도메인 영역의 제1 LMA가 관리하는 제1 이동 단말과 제2 도메인 영역의 제2 LMA가 관리하는 제2 이동 단말이 서로 통신하는 중에 제1 이동 단말이 제1 도메인 영역에서 제3 도메인 영역으로 이동하는 경 우, 제3 도메인 영역의 제3 LMA가 제1 LMA로 바인딩 업데이트를 수행하여 제1 LMA가 수신하는 제1 이동 단말 관련 트래픽을 제3 LMA로 보내는 제1 도메인과 상기 제3 도메인 간 핸드오버를 수행한다.
구체적으로 도 3을 참조하면, 제1 도메인 영역에서 제3 도메인 영역으로 이동한 제1 이동 단말이 네트워크에 접속한다(S300).
제3 MAG가 제3 도메인 영역으로 이동한 제1 이동 단말의 접속을 감지한다(S305). 이 때, 제3 MAG가 제1 이동 단말의 아이디를 획득할 수 있다.
제1 이동 단말의 이동(접속)을 감지한 제3 MAG가 PBU 메시지를 통해 제1 이동 단말의 아이디를 제3 LMA로 전송하여 제3 LMA에게 바인딩 업데이트를 요청한다(S310).
제3 LMA는 제1 이동 단말의 정보를 저장하고 있는 데이터베이스를 통해 제1 LMA의 주소를 획득할 수 있다.
구체적으로, 제3 MAG로부터 바인딩 업데이트를 요청받은 제3 LMA는 제1 이동 단말의 아이디가 @home 형태임을 인지하고, 데이터베이스(DB)에 인증 요청 메시지를 전송한다(S315).
인증 요청 메시지를 받은 데이터베이스는 제3 LMA로 인증 응답 메시지를 전송한다. 이 때, 데이터베이스는 제1 이동 단말이 제1 도메인 영역에서 이동한 것임을 인지하고 인증 응답 메시지에 제1 LMA 주소를 포함시켜 전송한다(S320).
제1 LMA의 주소를 확보한 제3 LMA가 제1 LMA로 바인딩 업데이트를 요청한다(S325).
바인딩 업데이트 요청을 받은 제1 LMA가 바인딩 업데이트를 수락하고, 제1 이동 단말의 HNP를 확인하고 BCE에 저장된 제1 이동 단말과 관련된 바인딩 정보를 수정한다(S330).
또한, 제1 LMA가 PBA 메시지를 통하여 제1 이동 단말의 HNP를 제3 LMA에 전달한다(S335).
이어서, 제3 LMA가 제1 LMA로부터 PBA 메시지를 수신하고, 제3 LMA가 BCE를 생성하여 제1 LMA와 터널을 형성한다(S340).
위와 같은 과정들을 통하여, 제3 LMA는 제1 LMA와 터널을 형성함으로써, 제1 도메인과 제3 도메인 사이의 핸드오버가 이루어질 수 있다.
한편, 제3 LMA는 제3 MAG으로부터의 PBU 메시지에 대한 응답으로 제3 MAG로 PBA 메시지를 전송한다(S345). 여기서, 제3 LMA는 PBA 메시지를 통하여 제3 MAG에 제1 이동 단말의 HNP를 알려준다.
제3 MAG는 PBA 메시지를 수락하고 BCE를 생성하여 제3 LMA와의 통신을 위한 터널을 형성할 수 있다(S350).
이 후, 제3 MAG가 제1 이동 단말로부터 RS 메시지를 수신하는 경우(S360), RA 메시지로 응답하여 제1 이동 단말에 제1 이동 단말의 HNP를 알려준다(S365).
이와 같이, 제1 이동 단말은 RA 메시지를 통하여 기존에 자신이 가지고 있던 프리픽스(Prefix)와 동일한 프리픽스를 전달받게 되어, 제1 이동 단말의 주소는 변경이 없어 지금까지 동작하던 서비스는 그 연속성을 유지할 수 있다.
한편 본 발명의 실시예들에 있어서, 제3 LMA는 제1 LMA와 통신을 위한 터널 을 형성한 후, 제1 이동 단말이 제3 도메인 영역에 위치한다는 정보를 데이터베이스에 등록한다(S355). 이는 이후에 진행될 최적화 과정, 즉 제3 LMA가 제2 LMA와 터널을 형성하기 위하여 필요한 사전 과정이 될 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 방법 중 LMA 간의 경로 최적화 과정을 설명하기 위한 흐름도이다. 또한, 도 5 및 도 6은 LMA들 간에 전달하는 최적화 메시지들의 형태를 설명하기 위한 도면들이다.
도 4를 참조하면, 제3 LMA가 제1 도메인과 제3 도메인 간의 핸드오버 절차를 통하여 제1 이동 단말과 제2 이동 단말의 서비스 연속성이 유지된 이후에는 데이터 전달 성능의 향상을 위하여 경로 최적화가 필요한지 판단한다(S400). 이에 제1 이동 단말과 제2 이동 단말의 통신 경로 최적화가 필요하다고 판단되는 경우 이후 절차를 수행하게 된다.
먼저 제3 LMA는 글로벌 데이터베이스로부터 제2 이동 단말을 관리하는 제2 LMA의 주소를 획득한다. 여기서, 글로벌 데이터베이스는 도 3의 데이터베이스와 동일할 수 있으며, 이와 달리, 전체 시스템의 정보를 전체적으로 저장하고 있는 메인 데이터베이스일 수도 있다.
한편, 제3 LMA는 제2 이동 단말의 주소를 이용하여 제2 LMA의 주소를 획득할 수 있다. 이에 도시되지는 않았지만, 제3 LMA가 제2 이동 단말의 주소를 획득하기 위하여 이하 과정을 수행할 수 있다. 구체적으로, 제1 이동 단말과 제2 이동 단말 간에 전달되는 패킷들은 모두 캡슐화된 상태로 제3 LMA로 전달되며, 제3 LMA는 이 패킷들을 디캡슐화한 후 목적지 주소를 기준으로 BCE를 확인한 후 다시 캡슐화를 해서 전달한다. 이러한 과정 중에 제3 LMA는 제2 이동 단말의 주소를 알 수 있다.
이어서 제3 LMA는 제2 LMA의 주소를 획득하기 위하여, 제2 이동 단말의 주소와 함께 글로벌 데이터베이스에 인증 요청 메시지를 전달한다(S405).
인증 요청 메시지를 받은 글로벌 데이터베이스는 인증 응답 메시지를 제3 LMA로 전달하면서, 제2 이동 단말이 속한 제2 도메인의 제2 LMA의 주소를 제3 LMA에 알려준다(S410).
제2 LMA의 주소를 확보한 제3 LMA는 경로 최적화 PMU 메시지를 제2 LMA로 전송한다(S415).
도 5를 참조하면, 최적화 PBU 메시지는 최적화 경로를 위한 PBU 메시지로 인식되도록 특정 비트에 O 플래그가 설정될 수 있으며, 최적화 PBU 메시지는 제1 이동 단말의 HNP를 포함하고 있다. 이는 최적화 PBU 메시지의 특정 비트에 O 플래그가 설정되어 있지 않은 경우에는 제2 LMA가 응답 메시지로 자신의 프리픽스가 포함된 PBA 메시지를 송부하게 되며, 이는 최종적으로 제1 이동 단말의 최초 NHP가 아닌 새로운 HNP를 전달받아 서비스의 연속성이 유지될 수 없기 때문이다.
제3 LMA로부터 최적화 PBU 메시지를 수신한 제2 LMA는 PBU 메시지를 수락하고 BCE를 생성한다(S420). 또한, 제2 LMA는 최적화 PBU 메시지에 대한 응답으로 제3 LMA에 최적화 PBA 메시지를 전송한다(S425).
도 6을 참조하면, 최적화 PBA 메시지는 최적화 PBU 메시지와 마찬가지로 특정 비트에 O 플래그가 설정될 수 있다. 그러나 최적화 PBA 메시지에는 제1 이동 단말의 HNP는 포함되지 않는다. 이는 제2 LMA가 새로운 HNP를 할당할 필요가 없기 때 문이다.
최적화 PBA 메시지를 전송받은 제3 LMA는 BCE를 생성하여 제2 LMA와 터널을 형성한다(S430).
이와 같이, 제3 LMA는 제2 LMA로 바인딩 업데이트를 수행하는 등의 경로 최적화 과정을 통하여 제2 LMA와 직접 통신이 가능한 터널을 형성할 수 있다. 따라서 제1 이동 단말은 제1 LMA를 거치지 않고 제3 LMA와 제2 LMA를 거쳐 제2 이동 단말과 직접 통신할 수 있다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 LMA들 간의 경로 최적화 전후의 데이터 흐름을 설명하기 위한 흐름도들이다.
도 7을 참조하면, 종래의 시스템에 따르면 제1 도메인 영역에서 제3 도메인 영역으로 이동한 제1 이동 단말로부터의 데이터는 제3 MAG, 제3 LMA로 전달된다. 그리고 데이터는 제3 LMA에서 제1 LMA를 거쳐 제2 LMA로 전달된 후, 제2 MAG를 통하여 제2 이동 단말로 전달된다. 즉, 제1 이동 단말에서 제2 이동 단말로의 데이터 전달은 제1 LMA를 반드시 거쳐야한다. 이는 제1 이동 단말이 제1 도메인 영역, 즉 제1 LMA로부터 멀리 떨어진 곳으로 이동한 경우에도 모든 패킷들이 계속 LMA1을 거쳐야 한다는 문제점을 발생시켜 네트워크에 불필요한 부하를 증가시킬 뿐 아니라 패킷 전달 성능에도 치명적인 문제를 발생시킬 수 있다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예들에 따른 시스템에서는 제3 LMA와 제2 LMA 사이의 경로 최적화 과정을 통하여 양 LMA들 간에 터널이 형성된다. 따라서 제1 이동 단말과 제2 이동 단말은 제1 LMA를 경유하지 않고, 제3 LMA와 제2 LMA 사 이의 터널을 이용하여 직접 통신할 수 있다.
이와 같이, 제1 이동 단말과 제2 이동 단말이 제3 LMA와 제2 LMA 사이에 형성된 터널을 통하여 직접 통신함으로써, 이동 단말과 상대 단말 사이의 패킷 전달 성능을 높일 수 있을 뿐 아니라 불필요한 네트워크 자원의 사용도 없앨 수 있다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 종래의 프록시 모바일 IPv6 기반 네트워크상에서 이동 단말 간 통신 경로를 설명하기 위한 구성도들이다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 프록시 모바일 IPv6 기반 네트워크상에서 이동 단말 간 통신 경로 최적화 시스템을 설명하기 위한 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 프록시 모바일 IPv6 기반 네트워크상에서 이동 단말 간 통신 경로 최적화 방법 중 핸드오버 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 방법 중 LMA 간의 경로 최적화 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5 및 도 6은 LMA들 간에 전달하는 최적화 메시지들의 형태를 설명하기 위한 도면들이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 LMA들 간의 경로 최적화 전후의 데이터 흐름을 설명하기 위한 흐름도들이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 제1 이동 단말 200 : 제2 이동 단말
300, 400, 500 : 제1 내지 제3 도메인 영역
310, 410, 510 : 제1 LMA, 제2 LMA, 제3 LMA
600 : 제1 터널 700 : 제2 터널

Claims (12)

  1. 프록시 모바일 IPv6 기반 네트워크상에서 제1 도메인 영역의 제1 LMA(Local Mobility Anchor)가 관리하는 제1 이동 단말과 제2 도메인 영역의 제2 LMA가 관리하는 제2 이동 단말이 서로 통신하는 중에 상기 제1 이동 단말이 상기 제1 도메인 영역에서 제3 도메인 영역으로 이동하는 경우 LMA 들 간에 최적 경로를 설정하기 위한 방법에 있어서,
    상기 제3 도메인 영역의 제3 LMA가 상기 제1 LMA로 바인딩 업데이트를 수행하여 상기 제1 LMA가 수신하는 상기 제1 이동 단말 관련 트래픽을 상기 제3 LMA로 보내는 상기 제1 도메인과 상기 제3 도메인 간 핸드오버(hand-over)를 수행하는 단계; 및
    상기 제3 LMA가 상기 제2 LMA로 바인딩 업데이트를 수행하여 상기 제3 LMA와 상기 제2 LMA 간에 터널을 형성하는 단계를 포함하여,
    상기 제1 이동 단말이 상기 터널을 통하여 상기 제2 이동 단말과 직접 통신하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 핸드오버를 수행하는 단계 이전에
    상기 제1 도메인 영역의 제1 MAG(Mobile Access Gateway)가 상기 제1 이동 단말로부터 RS(Router Solicitation) 메시지를 수신하고, 상기 RS 메시지로부터 상기 제1 이동 단말의 아이디를 획득하는 단계;
    상기 제1 MAG가 PBU(Proxy Binding Update) 메시지를 이용하여 상기 제1 이동 단말의 아이디를 상기 제1 LMA로 전송하는 단계;
    상기 제1 LMA가 PBA(Proxy Binding Acknowledgement) 메시지를 이용하여 상기 제1 이동 단말에게 할당할 HNP(Home Network Prefix)를 상기 제1 MAG에게 전송하고 BCE(Binding Cache Entry) 및 상기 제1 MAG와 통신을 위한 터널을 생성하는 단계;
    상기 PBA 메시지를 수신한 상기 제1 MAG가 RA(Router Advertisement) 메시지를 이용하여 상기 제1 이동 단말의 HNP를 상기 제1 이동 단말에 전송하는 단계; 및
    상기 제1 이동 단말이 수신한 상기 제1 이동 단말의 HNP를 기반으로 자신의 IPv6 주소를 설정하는 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 핸드오버를 수행하는 단계는
    제3 MAG가 상기 제3 도메인 영역으로 이동한 상기 제1 이동 단말의 접속을 감지하는 단계;
    상기 제3 MAG가 PBU 메시지를 통해 상기 제1 이동 단말의 아이디를 상기 제3 LMA로 전송하여 상기 제3 LMA에게 바인딩 업데이트를 요청하는 단계;
    상기 제3 LMA가 상기 제1 이동 단말의 정보를 저장하고 있는 데이터베이스를 통해 상기 제1 LMA의 주소를 획득하는 단계;
    상기 제3 LMA가 확보된 주소의 상기 제1 LMA로 바인딩 업데이트를 요청하는 단계;
    상기 제1 LMA가 PBA 메시지를 통하여 상기 제1 이동 단말의 HNP를 전달하고 제1 BCE에 저장된 상기 제1 이동 단말과 관련된 바인딩 정보를 수정하는 단계; 및
    상기 PBA 메시지를 수신한 상기 제3 LMA가 제2 BCE를 생성하여 상기 제1 LMA와 터널을 형성하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제3 LMA와 상기 제1 LMA 간에 터널이 형성된 후, 상기 제3 LMA는 PBA 메시지를 통하여 상기 제3 MAG로 상기 제1 이동 단말의 이동 단말 HNP를 전달하는 단계; 및
    상기 제3 MAG는 상기 제1 이동 단말에게 상기 제1 이동 단말의 이동 단말 HNP를 전달하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 제3 LMA는 상기 제1 LMA와 핸드오버를 수행한 후, 상기 제3 LMA가 상기 제1 이동 단말이 상기 제3 도메인 영역에 위치한다는 정보를 데이터베이스에 등록하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제3 LMA와 상기 제2 LMA 간에 터널을 형성하는 단계는
    상기 제3 LMA가 글로벌 데이터베이스(Global DB)로부터 상기 제2 이동 단말을 관리하는 상기 제2 LMA 주소를 획득하는 단계;
    상기 제3 LMA가 상기 제1 이동 단말의 HNP를 포함하는 경로 최적화 PBU 메시지를 상기 제2 LMA로 전송하는 단계;
    상기 제2 LMA는 자신의 BCE에 상기 경로 최적화 PBU 메시지를 통해 전달받은 상기 제1 이동 단말의 HNP와 상기 제3 LMA를 저장하고, 경로 최적화 PBA 메시지를 상기 제3 LMA로 전송하는 단계; 및
    상기 PBA 메시지를 수신한 상기 제3 LMA는 자신의 BCE를 갱신하고 상기 제2 LMA와 터널을 형성하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제3 LMA가 상기 제2 LMA 주소를 획득하는 단계는
    상기 제3 LMA가 상기 제1 이동 단말과 상기 제2 이동 단말 사이에서 전달되는 패킷으로부터 상기 제2 이동 단말의 주소를 획득하는 단계;
    상기 제3 LMA가 상기 제2 이동 단말의 주소를 상기 글로벌 데이터베이스에 인증을 요청하는 단계; 및
    상기 글로벌 데이터베이스가 상기 제3 LMA에 상기 제2 도메인 영역의 제2 LMA 주소를 포함하여 인증 응답하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 최적화 PBU 메시지는 상기 PBU 메시지가 최적화 PBU 메시지로 인식되도록 특정 비트에 O 플래그가 설정되고, 상기 제1 이동 단말의 HNP를 포함하며,
    상기 최적화 PBA 메시지는 상기 PBA 메시지가 최적화 PBA 메시지로 인식되도 록 특정 비트에 O 플래그가 설정되며, 상기 제1 이동 단말의 HNP를 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 프록시 모바일 IPv6 기반 네트워크상에서 제1 도메인 영역의 제1 LMA(Local Mobility Anchor)가 관리하는 제1 이동 단말과 제2 도메인 영역의 제2 LMA가 관리하는 제2 이동 단말이 서로 통신하는 중에 상기 제1 이동 단말이 상기 제1 도메인 영역에서 제3 도메인 영역으로 이동하는 경우 LMA 들 간에 최적 경로를 설정하기 위한 시스템에 있어서,
    상기 제2 이동 단말을 관리하는 제2 LMA; 및
    상기 제1 LMA와 핸드오버를 수행하여 상기 제1 LMA와 제1 터널을 형성하고, 상기 제1 터널 및 글로벌 데이터베이스를 통하여 상기 제2 이동 단말 및 제2 LMA 주소를 획득한 후 상기 제2 LMA로 바인딩 업데이트를 수행하여 상기 제2 LMA와 제2 터널을 형성하는 제3 LMA를 포함하여,
    상기 제1 이동 단말이 상기 제2 터널을 통하여 상기 제2 이동 단말과 직접 통신하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제3 LMA는
    상기 제3 도메인 영역으로 이동한 상기 제1 이동 단말의 접속을 감지하고 PBU(Proxy Binding Update) 메시지를 통해 상기 제1 이동 단말의 아이디를 상기 제3 LMA로 전송하는 MAG(Mobile Access Gateway)를 포함하는 것을 특징으로 하는 시 스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제3 LMA는 상기 MAG로부터 전달받은 상기 제1 이동 단말의 아이디를 이용하여 상기 제1 LMA의 주소를 획득하고, 상기 제1 LMA로 바인딩 업데이트를 요청하여 상기 제1 LMA와 터널을 형성하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 제3 LMA는 상기 제1 이동 단말과 상기 제2 이동 단말 사이에서 전달되는 패킷으로부터 상기 제2 이동 단말의 주소를 획득하고, 상기 제2 이동 단말의 주소를 이용한 글로벌 데이터베이스와의 인증 절차를 통하여 상기 제2 LMA 주소를 획득하는 것을 특징으로 하는 시스템.
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