KR20110133591A

KR20110133591A - 세그먼트내 핸드오버 수행 방법 및 스위치

Info

Publication number: KR20110133591A
Application number: KR1020117023172A
Authority: KR
Inventors: 랄프 슈렝크; 크리스찬 헤름스메이어; 아르민 데코르시
Original assignee: 알까뗄 루슨트
Priority date: 2009-03-30
Filing date: 2010-03-18
Publication date: 2011-12-13
Also published as: US20110317664A1; CN102369766B; EP2237616A1; JP5202760B2; KR101307114B1; US8594046B2; WO2010112347A1; CN102369766A; JP2012522445A; EP2237616A8

Abstract

본 발명은 이더넷 컴플라이언트 원격 통신 네트워크의 트리 구조 세그먼트(S1)의 소스 액세스 포인트(AP1)로부터 상기 세그먼트(S1)의 타겟 액세스 포인트(AP2)로의 이동국(MS)의 세그먼트내 핸드오버(HO)를 수행하는 방법, 뿐만 아니라 이 방법의 실행을 지원하기 위한 스위치(SW-123)에 관한 것이다. 이동국(MS)과 타겟 액세스 포인트(AP2) 사이의 접속을 수행한 후에, 이동국(MS)은 세그먼트 게이트웨이 스위치(GW)에 어드레싱된 업데이트 엔트리 요청을 송신한다. 업데이트 엔트리 요청은 소스 및 타겟 액세스 포인트(AP1, AP2) 위 및 세그먼트 게이트웨이 스위치(GW) 아래에 계층적으로 세그먼트(S1)의 트리 구조 내에 위치된 스위치(SW-123)에 의해 수신된다. 스위치(SW-123)는 그 포워딩 데이터베이스가 업데이트 엔트리 요청에 의해 수신된 이동국(MS)의 어드레스를 포함하는 제 1 엔트리를 포함하는지 여부를 검사한다. 스위치(SW-123)의 포워딩 데이터베이스가 제 1 엔트리를 포함하면, 스위치(SW-123)는 상기 업데이트 엔트리 요청을 스켈치하고 핸드오버(HO)에 관한 앵커 스위치의 기능을 취하고, 앵커 스위치는 소스 및 타겟 액세스 포인트(AP1, AP2) 위 및 세그먼트 게이트웨이 스위치(GW) 아래에 계층적으로 세그먼트(S1)의 트리 구조 내에 위치되고 핸드오버(HO) 전후에 진행 중인 세션에 공통인 세그먼트(S1)의 스위치이다.

Description

세그먼트내 핸드오버 수행 방법 및 스위치{METHOD OF PERFORMING AN INTRA-SEGMENT HANDOVER}

본 발명은 이더넷 컴플라이언트 원격 통신 네트워크의 트리 구조(tree-structured) 세그먼트로부터 상기 세그먼트의 타겟 액세스 포인트로의 이동국의 세그먼트내 핸드오버(intra-segment handover)를 수행하는 방법 및 상기 방법에 사용될 세그먼트의 스위치에 관한 것이다.

모바일 네트워크의 중요한 양태는 2개의 액세스 포인트 사이의 이동 단말의 핸드오버이다. 핸드오버 프로세스는 다른 네트워크 자원을 업데이트하기 위해 네트워크를 통해 송신되어야 하는 대량의 제어 데이터를 생성한다.

IEEE 무선 통신 및 네트워킹 회의(WCNC) 2004, 2004년 3월, 엠. 구로다(M. Kuroda), 엠. 이노우에(M. Inoue), 에이. 오쿠보(A. Okubo), 티. 사카쿠라(T. Sakakura), 케이. 시미즈(K. Shimizu) 및 에프. 아다치(F. Adachi)의 "스케일러블 모바일 이더넷 및 고속 수직 핸드오버(Scalable Mobile Ethernet and Fast Vertical Handover)"은 이더넷 기반 네트워크 아키텍처에서의 이동성 관리를 설명하고 있다. 모바일 도메인 내에 도달하는 플랫 이더넷 기반 네트워크 아키텍처는 용어 "모바일 이더넷" 하에서 그룹화된다. 모바일 이더넷 네트워크는 루프없는 "팻 트리(fat tree)" 구조 네트워크 세그먼트에 의존하고, 여기서 세그먼트 게이트웨이 스위치가 세그먼트의 루트(root)이고 유선 또는 무선 액세스 포인트(WLAN, WiMAX, DSL)가 세그먼트의 리프(leaf)이다(WLAN=무선 근거리 통신망, WiMAX=마이크로파 액세스를 위한 전세계 상호 운용성, DSL=디지털 가입자 라인). 현재, 모바일 이더넷 네트워크 내의 세그먼트내 핸드오버는 네트워크 세그먼트 내에 대량의 트래픽을 초래한다.

본 발명의 목적은 이더넷 컴플라이언트 원격 통신 네트워크의 트리 구조 세그먼트 내부 이동국의 향상된 세그먼트내 핸드오버를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 이더넷 컴플라이언트 원격 통신 네트워크의 트리 구조 세그먼트의 소스 액세스 포인트로부터 상기 세그먼트의 타겟 액세스 포인트로의 이동국의 세그먼트내 핸드오버를 수행하는 방법으로서, 여기서 세그먼트 게이트웨이 스위치가 트리 구조 세그먼트의 루트 노드이고, 소스 액세스 포인트 및 타겟 액세스 포인트는 트리 구조 세그먼트의 리프 노드인 세그먼트내 핸드오버 수행 방법에 있어서, 소스 액세스 포인트에 의해, 이동국으로의 및 이동국으로부터의 진행 중인 세션과 관련된 세션 트래픽을 중계하는 단계와, 이동국과 타겟 액세스 포인트 사이의 접속을 설정한 후에, 이동국 또는 타겟 액세스 포인트에 의해, 세그먼트 게이트웨이 스위치에 어드레싱된 업데이트 엔트리 요청을 송신하는 단계 - 업데이트 엔트리 요청은 이동국의 어드레스를 포함함 - 와, 소스 및 타겟 액세스 포인트 위 및 세그먼트 게이트웨이 스위치 아래에서 계층적으로 세그먼트의 트리 구조 내에 위치된 스위치에 의해, 업데이트 엔트리 요청을 수신하는 단계와, 상기 스위치에 의해, 스위치의 포워딩 데이터베이스가 업데이트 엔트리 요청에 의해 수신된 이동국의 어드레스를 포함하는 제 1 엔트리를 포함하는지 여부를 검사하는 단계와, 스위치의 포워딩 데이터베이스가 상기 제 1 엔트리를 포함하면, 스위치에 의해 상기 업데이트 엔트리 요청을 스켈치(squelch)하고, 스위치에 의해 핸드오버에 관한 앵커 스위치의 기능을 취하는 단계 - 앵커 스위치는 소스 및 타겟 액세스 포인트 위 및 세그먼트 게이트웨이 스위치 아래에 계층적으로 세그먼트의 트리 구조 내에 위치되고 핸드오버 전후에 진행 중인 세션에 공통인 세그먼트의 스위치임 - 와, 상기 업데이트 엔트리 요청에 기초하여, 앵커 스위치로서 기능하는 스위치에 의해, 소스 액세스 포인트 및 타겟 액세스 포인트의 모두를 경유하여 이동국에 어드레싱된 세션 트래픽을 바이캐스트(bi-cast)하는 단계와, 소스 액세스 포인트로부터 이동국을 접속 분리할 때, 이동국 또는 소스 액세스 포인트에 의해 세그먼트 게이트웨이 스위치에 어드레싱된 취소 엔트리 요청을 송신하는 단계와, 앵커 스위치로서 기능하는 스위치에 의해 상기 취소 엔트리 요청을 수신하여 스켈치하고, 상기 취소 엔트리 요청에 기초하여, 소스 액세스 포인트를 경유하여 이동국에 어드레싱된 세션 트래픽의 라우팅을 중단하는 단계를 포함하는 세그먼트내 핸드오버 수행 방법에 의해 성취된다. 본 발명의 목적은 이더넷 컴플라이언트 원격 통신 네트워크의 트리 구조 세그먼트의 스위치에 있어서, 스위치는 세그먼트의 소스 액세스 포인트로부터 세그먼트의 타겟 액세스 포인트로의 이동국의 세그먼트내 핸드오버에 관한 앵커 스위치로서 기능하고, 세그먼트 게이트웨이 스위치는 트리 구조 세그먼트의 루트 노드이고, 소스 액세스 포인트 및 타겟 액세스 포인트는 트리 구조 세그먼트의 리프 노드이고, 앵커 스위치는 세그먼트의 트리 구조 내의 위치가 소스 및 타겟 액세스 포인트 위 및 세그먼트 게이트웨이 스위치 아래에 계층적으로 있고 핸드오버 전후에 진행 중인 세션에 공통적인 세그먼트의 스위치이고, 진행 중인 세션과 관련된 세션 트래픽은 핸드오버 전에 이동국으로 및 이동국으로부터 소스 액세스 포인트에 의해 중계되고, 스위치는 이동국과 타겟 액세스 포인트 사이에 접속을 설정한 후에 이동국 또는 타겟 액세스 포인트에 의해 송신되는 세그먼트 게이트 스위치에 어드레싱된 업데이트 엔트리 요청을 수신하도록 구성된 제어 유닛을 포함하고, 업데이트 엔트리 요청은 이동국의 어드레스를 포함하고, 스위치의 포워딩 데이터베이스가 업데이트 엔트리 요청에 의해 수신된 이동국의 어드레스를 포함하는 제 1 엔트리를 포함하는지 여부를 검사하고, 스위치의 포워딩 데이터베이스가 상기 제 1 엔트리를 포함하면 상기 업데이트 엔트리 요청을 스켈치하고 핸드오버에 관한 앵커 스위치의 기능을 취하고, 상기 업데이트 엔트리 요청에 기초하여 소스 액세스 포인트 및 타겟 액세스 포인트의 모두를 경유하여 이동국에 어드레싱된 세션 트래픽을 바이캐스트하고, 소스 액세스 포인트로부터 이동국을 접속 분리할 때 이동국 또는 소스 액세스 포인트에 의해 송신된 세그먼트 게이트웨이 스위치에 어드레싱된 취소 엔트리 요청을 수신하여 스켈치하고, 상기 취소 엔트리 요청에 기초하여 소스 액세스 포인트를 경유하여 이동국에 어드레싱된 세션 트래픽의 라우팅을 중단하는 스위치에 의해 또한 성취된다.

소스 및 타겟 액세스 포인트 위 및 세그먼트 게이트웨이 스위치 아래에서 계층적으로 세그먼트의 트리 구조 내에 위치된 스위치에 의해, 업데이트 엔트리 요청을 수신하는 단계는, 이동국 및 타겟 액세스 포인트 각각으로부터 세그먼트 게이트웨이 스위치로 업데이트 엔트리 요청의 라우팅 경로 상에 놓인 하나 이상의 스위치에 의해 수행된다. 하나 이상의 스위치가 이 수신 단계를 수행하는 순서는 업데이트 엔트리 요청이 하나 이상의 스위치를 경유하여 라우팅되는 순서에 대응한다. 따라서, 그 포워딩 데이터베이스가 이동국의 어드레스를 포함하는 상기 제 1 엔트리를 포함하는 것을 발견하는 하나 이상의 스위치 중 제 1 스위치는 앵커 포인트의 기능을 취한다. 그 결과, 앵커 포인트로서 기능하는 스위치는 "완전한" 앵커 포인트인데, 즉 진행 중인 세션 패킷이 핸드오버 전에 라우팅되는 계층적으로 최하위 스위치이다. "계층적으로 아래"라는 것은 "이동국에 가장 근접한" 것을 의미하는데, 즉, 최하위 라우팅 홉을 경유하여 이동국으로부터 패킷에 의해 도달 가능하다.

이더넷 컴플라이언트 원격 통신 네트워크는 스위치(=노드)를 포함하는 복수의 상호 접속된 세그먼트로 분할된다. 세그먼트의 세그먼트 스위치는 트리 구조로 배열되는데, 세그먼트의 트리 구조에 배열된 각각의 스위치는 트리 내에서 계층적으로 위에 있는 부모 노드 및 트리 내에서 계층적으로 아래에 있는 하나 이상의 자손 노드를 갖는다. 트리 내의 계층적으로 최상위 스위치는 루트 노드라 칭하고, 트리 내의 계층적으로 최하위 스위치는 리프 노드라 칭한다(규약에 의해, 트리는 이들이 본질적으로 행하는 바와 같이 위가 아니라 아래로 성장함). 루트 노드는 부모를 갖지 않는다. 이는 트리 상에서 동작이 시작하는 노드이다. 세그먼트의 모든 다른 노드는 이하의 링크에 의해 그로부터 도달될 수 있다. 다이어그램에서, 이는 통상적으로 상부에 도시되어 있다. 내부 노드 또는 내측 노드는 자손 노드를 갖는 트리의 임의의 노드이고, 따라서 리프 노드가 아니다.

세그먼트 내의 스위치는 경로 학습 기능을 갖는다. 경로 학습 기능에 의해, 목적지 MAC 어드레스로의 패킷의 라우팅 경로가 라우팅 경로 상에 놓인 모든 스위치에서 학습되고, 일단 경로가 학습되면 불필요한 브로드캐스트가 억제된다(MAC=매체 액세스 제어).

앵커 스위치로서 기능하는 스위치에 의한 바이-캐스팅(=2회 중계)은 이하와 관련된다. 핸드오버 중에, 즉 진행 중인 세션 중의 소스 액세스 포인트로부터 타겟 액세스 포인트로의 이동국의 이동 중에, 앵커 스위치로서 기능하는 스위치는 소프트 핸드오버, 즉 그 동안에 최소 트래픽이 누락되는 핸드오버를 가능하게 하기 위해 소스 액세스 포인트 및 타겟 액세스 포인트의 모두에 진행 중인 세션과 관련된 페이로드(payload) 트래픽(음성 데이터, 미디어 데이터 등을 운반하는 세션 패킷)을 바이캐스트한다.

본 발명은 모바일 이더넷 네트워크를 위한 더 효율적인 이동성 관리를 제안하고, 따라서 네트워크 성능 및 확장성(scalability)을 향상시킨다. 본 발명은 모든 핸드오버 제어 패킷이 세그먼트 게이트웨이 스위치를 경유하여 라우팅되어야 해서, 세그먼트 게이트웨이 스위치에 의해 제어되는 세그먼트 내의 모든 이동국으로부터 핸드오버 제어 정보를 취급해야 하기 때문에 세그먼트 게이트웨이 스위치 상의 제어 트래픽 로드를 증가시키는 종래 기술의 단점을 회피한다. 앵커 스위치는 세그먼트 게이트웨이 스위치를 향해 업데이트 엔트리 요청을 포워딩하지 않는다. 본 발명은 불필요한 제어 트래픽을 회피한다. 이는 대량의 제어 트래픽의 세그먼트 게이트웨이 스위치를 경감한다.

이동 단말의 수 및 단말 이동의 빈도가 미래의 모바일(이더넷) 네트워크에서 증가할 수 있기 때문에, 제어 트래픽 감소는 이들의 성능 및 확장성을 상당히 향상시킬 수 있다. 본 발명은 모바일 이더넷 아키텍처 내의 핸드오버 관련 트래픽을 감소시키는 방법을 제안한다.

본 발명은 핸드오버 중에 세그먼트 내의 제어 트래픽의 감소 및 제한 각각에 중요한 기여를 제공한다. 이는 앵커 스위치에 의한 세그먼트 게이트웨이 스위치에 어드레싱된 제어 트래픽의 스켈칭에 의해 그리고 핸드오버 중에 세션 트래픽의 바이캐스팅을 감소함으로써 성취된다. 제어 트래픽의 이 성취된 감소 및 제한의 각각은 제어 프로토콜의 종료를 행하는 최신 프로세서(CPU)가 단지 제어 프로토콜에 관련된 수천개의 패킷만을 취급할 수 있기 때문에 필수적이다(CPU=중앙 처리 유닛).

본 발명은 핸드오버되고 있는 이동국에 의해 지원되는 모바일 이더넷 네트워크 내의 핸드오버를 제공한다. 이동국은 그 고유의 MAC 어드레스를 갖는 이더넷 네트워크 핸드오버에 활발하게 참여한다.

본 발명은 표준 프로세스에 기초한다. 따라서, 본 발명에 따른 방법은 현존하는 하드웨어, 즉 네트워크 스위치 상에서 실행 가능하다. 소프트웨어 내에서의 프로세싱을 위한 요구 없이 하드웨어 내에서 본 발명에 따른 방법을 구현하는 것이 가능하다. 현존하는 하드웨어는 바람직하게는 소프트웨어 업그레이드에 의해, 본 발명에 따른 방법을 수행하기 위해 재구성된다. 따라서, 본 발명은 소프트웨어 구현을 사용하는 현재의 스위치에 의해 설정된 제한을 회피한다. 소프트웨어 구현은 세그먼트 게이트웨이 스위치에서 통상적으로 초당 수천 업데이트 메시지 미만으로 대역폭을 제한한다.

본 발명에 따라 핸드오버되고 있는 이동국 또는 타겟 액세스 포인트로부터 취소 엔트리 요청을 송신함으로써, 귀중한 네트워크 리소스를 소비하는 바이캐스트의 스위치 오프의 불필요한 지연이 회피된다. 취소 엔트리 요청에 의해 트리거된 바이캐스트의 적시의 스위치 오프는 사용자 트래픽의 감소를 초래한다. 따라서, 본 발명은 에이징 타이머(aging timer)가 만료되거나 앵커 스위치가 진행 중인 세션과 관련된 페이로드의 바이캐스트를 중단하기 위해 명시적으로 재구성되어야 하는 현재의 핸드오버 방법의 결점을 회피한다.

다른 장점은 독립 청구항에 의해 지시된 본 발명의 실시예에 의해 성취된다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 앵커 스위치로서 기능하는 스위치는 수신된 업데이트 엔트리 요청에 의해 트리거되어, 타겟 액세스 포인트를 경유하여 라우트에 이동국의 수신된 어드레스를 매핑하고, 앵커 스위치로서 기능하는 스위치의 포워딩 데이터베이스로 제 2 엔트리로서 이 매핑을 추가한다. 앵커 스위치로서 기능하는 스위치의 상기 포워딩 데이터베이스는 상기 제 1 엔트리로서 소스 액세스 포인트를 경유하여 라우트로의 이동국의 어드레스를 매핑하는 것을 미리 포함한다. 스위치의 포워딩 데이터베이스 내의 엔트리는 이동국에 어드레싱된 세션 트래픽이 어느 액세스 포인트를 경유하여 이동국에 라우팅되는지를 지시한다. 수신된 취소 엔트리 요청에 의해 트리거되어, 앵커 스위치로서 기능하는 스위치는 앵커 스위치로서 기능하는 스위치의 상기 포워딩 데이터베이스로부터 상기 제 1 엔트리를 삭제한다.

예를 들어, 앵커 스위치로서 기능하는 스위치는 OSI 모델(OSI=개방 시스템 상호 접속)에 따른 레이어 2 스위치이다. 앵커 스위치로서 기능하는 스위치는 경로 학습 기능을 포함하고, 여기서 목적지 MAC 어드레스로의 패킷의 라우팅 경로가 학습되고 전술된 포워딩 데이터베이스를 표현하는 경로 학습 캐시 내에 저장된다.

업데이트 엔트리 요청을 송신할 때, 이 스위치의 포워딩 데이터베이스 내의 제 1 엔트리의 존재에 기초하여 앵커 스위치로서 기능하기에 적합한 스위치가 식별되는 것이 또한 가능하다. 취소 엔트리 요청을 송신할 때, 앵커 스위치로서 기능하는 스위치는 바람직하게는 앵커 스위치의 포워딩 데이터베이스 내의 제 1 엔트리 및 제 2 엔트리의 존재에 기초하여 식별된다.

세그먼트 게이트웨이 스위치를 향해 타겟 액세스 포인트를 경유하는 업데이트 엔트리 요청의 라우팅 경로 상에 놓인 세그먼트의 하나 이상의 제 1 스위치는 상기 업데이트 엔트리 요청으로부터 이동국의 어드레스를 학습하고 학습된 어드레스와 관련된 포워딩 엔트리를 제 1 스위치의 각각의 포워딩 데이터베이스에 추가하는 것이 가능하다. 또한, 세그먼트 게이트웨이 스위치를 향해 소스 액세스 포인트를 경유하여 취소 엔트리 요청의 라우팅 경로 상에 놓인 세그먼트의 하나 이상의 제 2 스위치는 상기 취소 엔트리 요청에 기초하여 제 2 스위치의 각각의 포워딩 데이터베이스로부터 이동국의 어드레스와 관련된 포워딩 엔트리를 삭제한다.

또한, 상기 하나 이상의 제 1 스위치에 의해 상기 업데이트 엔트리 요청으로부터 이동국의 어드레스를 학습하는 단계는 표준 IEEE Std 802.1D-2004(7.8 항)에 규정된 바와 같은 MAC 어드레스 학습 방법에 따르는 것이 가능하다. MAC 어드레스 학습은 브리지 이더넷 네트워크의 기본 특성이다(IEEE=미국 전기 전자 학회).

더욱이, 제 2 스위치는, 앵커 스위치로서 기능하는 스위치에 의한 바이-캐스팅과 관련된 포워딩 엔트리가 앵커 스위치로서 기능하는 스위치의 포워딩 데이터베이스로부터 제거될 때까지 상기 취소 엔트리 요청에 기초하여 제 2 스위치의 각각의 포워딩 데이터베이스로부터 삭제된 이동국의 어드레스와 관련된 포워딩 엔트리를 세션 트래픽의 포워딩을 일시적으로 가능하게 하는 중간 상태 엔트리로 대체하는 것이 가능하다.

타겟 액세스 포인트는 이동국과 타겟 액세스 포인트 사이의 상기 접속의 설정 후에 소스 액세스 포인트와의 핸드오버 요청을 송신하는 것이 또한 가능하다. 수신된 핸드오버 요청에 대한 응답으로서, 소스 액세스 포인트는 타겟 액세스 포인트로의 핸드오버 승인을 송신한다. 이동국 또는 타겟 액세스 포인트는 상기 핸드오버 승인의 수신 후에 세그먼트 게이트웨이 스위치에 상기 업데이트 엔트리 요청 어드레스를 송신한다.

가능하게는, 앵커 스위치로서 기능하는 스위치는 동일한 포트 상에서 업데이트 엔트리 요청 및 취소 엔트리 요청을 수신한다.

더욱이, 앵커 스위치로서 기능하는 스위치는 시퀀스 넘버링 또는 버퍼링 절차에 의해 이동국에서 바이캐스트 세션 트래픽의 2개의 대응 패킷의 도달 시간을 제어하고, 2개의 대응 패킷 중 하나의 패킷은 타겟 액세스 포인트를 경유하여 이동국에 도달하고, 2개의 대응 패킷 중 다른 패킷은 소스 액세스 포인트를 경유하여 이동국에 도달한다.

더욱이, 업데이트 엔트리 요청 및 취소 엔트리 요청은 특정 페이로드 없는 이더넷 패킷인 것이 가능하다. 업데이트 엔트리 요청 및 취소 엔트리 요청은 소스 어드레스로서 이동국의 MAC 어드레스 및 목적지 어드레스로서 세그먼트 게이트웨이 스위치의 MAC 어드레스를 운반한다. 업데이트 엔트리 요청을 운반하는 패킷 및 취소 엔트리 요청을 운반하는 패킷은 각각 예를 들어 패킷의 유형 필드에서 업데이트 엔트리 요청 및 취소 엔트리 요청 패킷으로서 이들의 상태를 지시하는 지시자를 포함하는 것이 가능하다. 알고리즘을 학습하는 MAC 어드레스는 단지 소스 어드레스, 즉 이동국의 MAC 어드레스를 필요로 한다. 바람직하게는, 업데이트 엔트리 요청은 (제 1) 업데이트 엔트리 요청이 누락되면 재송신된다. 동일한 것이 취소 엔트리 요청에 대해서도 해당된다.

타겟 액세스 포인트는 이동국이 소스 액세스 포인트로부터 타겟 액세스 포인트로의 핸드오버에서 스위치되기 전에, 소스 액세스 포인트에 리소스 이용 가능성 질의를 송신하는 것이 또한 가능하다. 리소스 이용 가능성 질의에 의해, 타겟 액세스 포인트는 충분한 리소스, 특히 충분한 대역폭이 소스 액세스 포인트로부터 타겟 액세스 포인트로의 이동국의 핸드오버 후에 진행 중인 세션의 취급을 위해 타겟 액세스 포인트에 이용 가능하다는 소스 액세스로부터의 확인 메시지를 요청한다. 소스 액세스 포인트는 상기 리소스 이용 가능성 질의를 수신하고, 충분한 리소스가 소스 액세스 포인트로부터 타겟 액세스 포인트로의 이동국의 핸드오버 후에 진행 중인 세션의 취급을 위해 타겟 액세스 포인트에 이용 가능한지 여부를 검사한다. 충분한 리소스가 이용 가능하면, 소스 액세스 포인트는 -수신된 리소스 이용 가능성 질의에 대한 응답으로서- 핸드오버를 위한 리소스의 이용 가능성을 확인하기 위한 리소스 이용 가능성 응답을 타겟 액세스 포인트에 송신한다. 타겟 액세스 포인트는 상기 리소스 이용 가능성 응답을 수신하고, 따라서 충분한 리소스가 핸드오버를 위해 이용 가능한 것이 통지된다. 소스 액세스 포인트는 긍정적인 리소스 이용 가능성 응답을 송신한 후에만 이동국을 접속 분리한다.

바람직하게는, 앵커 스위치로서 기능하는 스위치가 취소 엔트리 요청을 수신할 때, 앵커 스위치로서 기능하는 스위치는 앵커 스위치로서 기능하는 스위치와 관련된 포워딩 데이터베이스로부터 제 1 엔트리를 삭제하는데, 즉 앵커 스위치로서 기능하는 스위치는 바이캐스트를 중단하고(=스위치 오프함) 취소 엔트리 요청을 스켈치(=폐기)한다.

본 발명의 이들 뿐만 아니라 다른 특징 및 장점은 첨부 도면과 관련하여 취해진 본 발명의 바람직한 예시적인 실시예의 이하의 상세한 설명을 숙독함으로써 더 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 모바일 이더넷 기반 원격 통신 네트워크의 블록 다이어그램.
도 2는 모바일 이더넷에 기초하는 이상적인 네트워크의 네트워크 계층을 도시하는 도면.
도 3은 도 1에 도시된 이더넷 기반 원격 통신 네트워크의 세그먼트 내부 세그먼트내 핸드오버의 개략 다이어그램.
도 4는 도 4에 따른 세그먼트내 핸드오버와 관련된 메시지 흐름 시퀀스의 도면.
도 5는 포워딩 데이터베이스 내의 엔트리의 상태 다이어그램.

도 1은 OSI 모델(OSI=개방 시스템 상호 접속)에 따라 레이어 2에 규정된 복수의 트리 구조 네트워크 세그먼트(S1 내지 S4)를 포함하는 모바일 이더넷 컴플라이언트 원격 통신 네트워크(TN)이다. 각각의 세그먼트(S1 내지 S4)는 RPR(=탄성 패킷 링)과 같은 고속 링 코어 네트워크(RCN)에 의해 상호 접속된다. 세그먼트(S1 내지 S4)는 각각의 세그먼트(S1 내지 S4)의 루트 노드를 표현하는 세그먼트 게이트웨이 스위치(GW)에 의해 링 코어 네트워크(RCN)에 접속된다. 각각의 세그먼트(S1 내지 S4)는 트리 구조 액세스 네트워크로서 구성된다. 액세스 포인트(AP)는 이더넷 컴플라이언트 원격 통신 네트워크로의 통신 접속을 이동 단말에 제공한다. 예를 들어, 액세스 포인트(AP)는 WLAN, WiMAX, DSL, 광학 이더넷, 3G(=3세대)에 기초하여 액세스를 제공한다. 세그먼트 게이트웨이 스위치(GW)는 원격 통신 네트워크(TN)의 모든 다른 세그먼트 게이트웨이 스위치(GW)에 링 코어 네트워크(RCN)를 경유하여 접속된다. 액세스 포인트(AP)에 직접 접속되고 액세스 포인트(AP)를 제외하고 트리 구조의 끝에 위치된 스위치는 에지 스위치라 칭한다. 예를 들어, 세그먼트(S1)의 스위치(SW-H2)는 액세스 포인트(AP2, AP3)를 수용하는 에지 스위치이다. 에지 스위치, 예를 들어 SW-H2와 세그먼트 게이트웨이 스위치(GW) 사이에 위치된 내부 스위치, 예를 들어 SW-H1은 다음 스위치, 예를 들어 SW-H2에 프레임을 포워딩한다.

이동국(MS)은 예를 들어, 세그먼트(S1) 내의 하나 이상의 원격 통신 서비스를 제공하는 서비스 공급자에 의해 제공되는 음성 및/또는 미디어 통신 서비스, 전화, VoIP 또는 이메일과 같은 원격 통신 서비스에 가입된 가입자에 의해 사용된다(VoIP=인터넷 전화, IP=인터넷 프로토콜). 이동국(MS)은 무선 단말, 예를 들어 이동 전화기 또는 모바일 소프트폰으로서 동작하는 모바일 컴퓨터이다. 이동국(MS)은 현재 통신 세션(100) 내에 있다. 이동국(MS)은 세션(100)과 관련된 발신 패킷을 패킷의 목적지 어드레스로 라우팅될 액세스 포인트(AP1)로 송신하고 액세스 포인트(AP1)로부터 세션(100)과 관련된 착신 패킷을 수신하고, 이에 의해 착신 패킷은 이동 단말(MS)의 통신 파트너에 의해 이동 단말(MS)에 어드레싱되어 있다.

도 2는 모바일 이더넷의 이상적인 네트워크 세그먼트(S1)의 네트워크 토폴로지를 도시한다. 계층의 상부에는 세그먼트 게이트웨이 스위치(GW)가 있다. 세그먼트 게이트웨이 스위치(GW) 아래의 계층 1(=H1) 레벨에는 스위치(SW-H1)가 위치된다. 통상적으로, 세그먼트 게이트웨이 스위치(GW)는 계층 1의 대략 5개의 스위치를 서빙한다. 예를 들어, 세그먼트 게이트웨이 스위치(GW)와 H1 레벨의 스위치 사이의 통상적인 트래픽 로드는 대략 10 GB/s일 수 있다. 계층 1 레벨의 스위치 아래의 다음 레벨에는 계층 2(=H2) 레벨의 스위치(SW-H2)가 있다. 스위치(SW-H1)와 H2 스위치(SW-H2) 사이의 비는 약 1:20이고, 이는 일 스위치(SW-H1)가 대략 20개의 H2 스위치(SW-H2)를 서비스하는 것을 의미한다. 스위치(SW-H1)와 H2 스위치(SW-H2) 사이의 통상적인 트래픽 부하(load)는 약 5 GB/s이다. H2 스위치(SW-H2) 아래의 다음 레벨에는 액세스 포인트(AP)가 있다. 통상적으로, 각각의 H2 스위치(SW-H2)는 대략 100개의 액세스 포인트(AP)를 서비스한다. H2 스위치 2(SW-H2)와 액세스 포인트(AP) 사이의 통상적인 트래픽 부하는 약 1 GB/s이다. 세그먼트(S1)의 계층의 최저 레벨에는 모바일 서비스 가입자(=MSS)를 표현하는 이동국(MS)이 있다. 각각의 액세스 포인트(AP)는 대략 100개의 이동국(MS)을 서비스한다. 이동국(MS)과 액세스 포인트(AP) 사이의 통상적인 페이로드는 약 100 Mb/s이다.

본 발명에 의해 성취 가능한 제어 트래픽의 감소를 예시하는 제 1 예로서, 예를 들어 러시 아워 중에 세그먼트(S1) 내의 분당 20,000개의 핸드오버 프로세스를 가정한다. 본 발명에 의해, 이들 20,000개의 핸드오버 프로세스의 90%는 H2 스위치(SW-H2)에 의해 취급될 수 있다. 이는 세그먼트 게이트웨이 스위치(GW)에서 초당 0.9×2×20,000/60=600개의 업데이트를 절약한다.

테이블 동기화(포워딩 데이터베이스를 업데이트하는 것과 관련됨) 또는 네트워크 재구성과 같은 이벤트가 계산에 포함되면 제어 평면을 위한 추가 경감이 존재할 수 있다는 것을 주목하라. 더욱이, 엄격한 계층적 토폴로지가 제어 평면에 대해 적당하다. 따라서, 본 발명에 의해 성취 가능한 제어 트래픽의 감소는 네트워크가 엄격하게 계층적이지 않으면 훨씬 더 많을 수 있다.

본 발명에 의해 성취 가능한 바이캐스트 트래픽의 감소의 잠재성을 예시하는 제 2 예로서, 스위치 계층(H1 SW-H1)에서 바이캐스트가 존재하는 것을 가정한다. 예를 들어, 5 Mbit/s 스트림이 100개의 액세스 포인트(AP)에 분배될 때, 이는 500 Mbit/s의 추가 트래픽을 생성한다. 20,000개의 병렬의 활성 바이캐스트를 가정하면, 총 10 Tbit/s의 추가적인 단기 트래픽 폭주가 존재한다. 본 발명에 의해, 대량의 이 총 트래픽이 세그먼트(S1)의 낮은 계층 레벨에 바이캐스트 트래픽을 재할당함으로써 회피될 수 있다.

도 3은 진행 중인 통신 세션을 유지하면서 이동국(MS)이 소스 액세스 포인트(AP1)로부터 타겟 액세스 포인트(AP2)로 핸드오버(HO)를 수행하는 세그먼트(S1)의 개략도를 도시한다. 타겟 액세스 포인트(AP2) 및 다른 액세스 포인트(AP3)는 2개의 포트 A 및 B를 갖는 H2 스위치(SW-23)에 직접 접속된다. 소스 액세스 포인트(AP1) 및 H2 스위치(SW-23)는 포트 A 및 B를 갖는 스위치(SW-123)에 직접 접속된다. 스위치(SW-123)는 트리 구조 세그먼트(S1)의 루트 노드를 표현하는 세그먼트 게이트웨이 스위치(GW)에 접속된다. 소스 액세스 포인트(AP1), 타겟 액세스 포인트(AP2) 및 다른 액세스 포인트(AP3)는 트리 구조 세그먼트(S1)의 리프 노드이다.

모든 액세스 포인트(AP1 내지 AP3)는 핸드오버 핸드쉐이킹 및 버퍼 동기화를 위해 사용된 제어 네트워크(30)에 의해 상호 접속된다. 핸드오버 중에, 이동국(MS) 또는 액세스 포인트(AP1, AP2)는 이동국(MS)이 미리 접속 분리되어 있으면, 목적지로의 새로운 라우트에 대해 다른 스위치(SW-12, SW-123)에 통지하기 위해 제어 패킷을 송신한다.

스위치(SW-123)는 이동국(MS)의 핸드오버(HO)를 위한 앵커 스위치로서 기능한다.

앵커 스위치는 세그먼트(S1)의 트리 구조 내의 그 위치가 계층적으로 소스 및 타겟 액세스 포인트(AP1, AP2) 위에 그리고 세그먼트 게이트웨이 스위치(GW) 아래에 있고 핸드오버(HO) 전후에 진행 중인 세션에 공통적인 세그먼트(S1)의 스위치(SW-123)이다. 핸드오버(HO), 즉 소스 액세스 포인트(AP1)로부터 타겟 액세스 포인트(AP2)로의 이동국(MS)의 이동 중에, 앵커 스위치로서 기능하는 스위치(SW-123)는 최소의 트래픽 손실을 갖는 소프트 핸드오버(HO)를 가능하게 하기 위해 소스 액세스 포인트(AP1)와 타겟 액세스 포인트(AP2)의 모두에 진행 중인 세션과 관련된 페이로드 트래픽(음성 데이터, 미디어 데이터 등을 운반하는 세션 패킷)을 바이캐스트한다.

세그먼트내 핸드오버(HO)에 대한 앵커 스위치로서 기능하는 스위치(SW-123)는 하나 또는 다수의 상호 연결된 컴퓨터, 즉 하드웨어 플랫폼, 하드웨어 플랫폼에 기초하는 소프트웨어 플랫폼 및 소프트웨어 및 하드웨어 플랫폼에 의해 형성된 시스템 플랫폼에 의해 실행되는 다수의 응용 프로그램으로 구성된다. 앵커 스위치로서 기능하는 스위치(SW-123)의 기능성은 이들 응용 프로그램의 실행에 의해 제공된다. 응용 프로그램 또는 이들 응용 프로그램의 선택된 부분은 시스템 플랫폼 상에서 실행될 때 이하에 설명되는 바와 같이 핸드오버 서비스를 제공하는 컴퓨터 소프트웨어 제품을 구성한다. 또한, 이러한 컴퓨터 소프트웨어 제품은 이들 응용 프로그램 또는 상기 응용 프로그램의 선택된 부분을 저장하는 저장 매체에 의해 구성된다.

기능적인 관점으로부터, 스위치(SW-123)는 이동국(MS)과 타겟 액세스 포인트(AP2) 사이에 접촉을 설정한 후에 이동국(MS) 또는 타겟 액세스 포인트(AP2)에 의해 송신된 세그먼트 게이트웨이 스위치(GW)에 어드레싱된 업데이트 엔트리 요청을 수신하도록 구성된 제어 유닛을 포함하고, 이에 의해 업데이트 엔트리 요청은 이동국(MS)의 어드레스를 포함하고, 스위치(SW-123)의 포워딩 데이터베이스가 업데이트 엔트리 요청에 의해 수신된 이동국(MS)의 어드레스를 포함하는 제 1 엔트리를 포함하는지 여부를 검사하고, 스위치(SW-123)의 포워딩 데이터베이스가 상기 제 1 엔트리를 포함하면, 상기 업데이트 엔트리 요청을 스켈치(=폐기)하고 핸드오버(HO)에 관한 앵커 스위치의 기능을 취하고, 상기 업데이트 엔트리 요청에 기초하여 소스 액세스 포인트(AP1) 및 타겟 액세스 포인트(AP2)의 모두를 경유하여 이동국(MS)에 어드레싱된 세션 트래픽을 바이캐스트하고, 소스 액세스 포인트(AP1)로부터 이동국(MS)을 접속 분리할 때 이동국(MS) 또는 소스 액세스 포인트(AP1)에 의해 송신된 세그먼트 게이트웨이 스위치(GW)에 어드레싱된 취소 엔트리 요청을 수신하고 스켈치하고, 상기 취소 엔트리 요청에 기초하여 소스 액세스 포인트(AP1)를 경유하여 이동국(MS)에 어드레싱된 세션 트래픽의 라우팅을 중단한다.

앵커 스위치의 식별, 엔트리의 업데이트 및 취소의 송신 및 수신 등과 같은 작동이 가능한 한 하드웨어에 근접하여 구현되는 것이 가능하다("고속 경로"). 이는 시간이 핸드오버 프로세스에서 중요한 요인이기 때문에 유리할 수 있다. 네트워크 프로세서(NP)는 이 요건을 충족할 수 있다. 본 발명에 따른 방법에 요구되는 작동은 유선 속도로 이들 디바이스에서 실현될 수 있다. 바람직하게는, 본 발명에 따른 방법에 요구되는 기능은 소프트웨어 업그레이드에 의해서만 현존하는 하드웨어 상에서 구현된다.

도 4는 소스 액세스 포인트(AP1)로부터 타겟 액세스 포인트(AP2)로 이동국(MS)의 핸드오버와 관련된 메시지의 교환을 도시하는 메시지 시퀀스 흐름도이다. 이 도면은 도 3에 도시된 바와 같이 레이어 2 스위치(SW-12, SW-123) 및 세그먼트 게이트웨이 스위치(GW)를 더 도시한다. 타겟 액세스 포인트(AP2)와 이동국(MS)의 접속(401)이 존재하자마자, 타겟 액세스 포인트(AP2)는 핸드오버 요청(HO REQ)을 소스 액세스 포인트(AP1)로 송신한다. 수신된 핸드오버 요청(HO REQ)의 확인 응답으로서, 소스 액세스 포인트(AP1)는 핸드오버 승인(HO REQ ACK)을 타겟 액세스 포인트(AP2)에 송신한다. 송신된 핸드오버 승인(HO REQ ACK)의 수신 후에, 타겟 액세스 포인트(AP2)는 세그먼트 게이트웨이 스위치(GW)를 향해 세그먼트 게이트웨이 스위치(GW)로 어드레싱된 업데이트 엔트리 요청(UER)을 송신한다.

업데이트 엔트리 요청(UER)은 타겟 액세스 포인트(AP2)와 세그먼트 게이트웨이 스위치(GW) 사이의 라우팅 경로 상에 놓인 스위치(SW-12)에 의해 수신되고, 스위치(SW-12)의 포워딩 데이터베이스가 업데이트 엔트리 요청(UER)에 의해 수신된 이동국의 어드레스를 포함하는 제 1 엔트리를 포함하는지 여부를 검사한다. 스위치(SW-12)는 그 포워딩 데이터베이스 내에 이동국(MS)의 어드레스를 포함하는 엔트리를 발견하지 않고, 따라서 이는 세그먼트 게이트웨이 스위치(GW)를 향해 다음 스위치까지 업데이트 엔트리 요청(UER)을 포워딩한다. 세그먼트(S1)의 계층 내의 다음의 더 높은 스위치(SW-123)는 업데이트 엔트리 요청(UER)을 수신한다. 업데이트 엔트리 요청을 수신하면, 스위치(SW-12)는 이동국(MS)의 MAC 어드레스를 학습하고, 스위치(SW-123)의 포워딩 데이터베이스가 업데이트 엔트리 요청(UER)에 의해 수신된 이동국(MS)의 어드레스를 포함하는 제 1 엔트리를 포함하는지 여부를 검사한다(407).

스위치(SW-123)는 소스 액세스 포인트(AP1)를 경유하여 게이트웨이(GW)와 이동국(MS) 사이의 진행 중인 세션의 트래픽의 라우팅 경로 상에 이미 있기 때문에, 이동국(MS)의 어드레스는 스위치(SW-123)의 포워딩 데이터베이스의 제 1 엔트리 내에 포함된다. 따라서, 스위치(SW-123)는 핸드오버에 관한 앵커 스위치의 기능을 취한다. 이동국(MS)에 어드레싱된 진행 중인 세션(408)의 착신 트래픽이 앵커 스위치로서 작용하는 스위치(SW-123)에서 세그먼트 게이트웨이 스위치(GW)로부터 도달할 때, 앵커 스위치로서 기능하는 스위치(SW-123)는 소스 액세스 포인트(AP1) 및 타겟 액세스 포인트(AP2)의 모두를 경유하여 이동국(MS)에 어드레싱된 세션 트래픽을 바이캐스트한다(409 내지 413). 바람직하게는, 바이캐스트된 패킷은 동시에(414) 이동국(MS)에 도달한다(412, 413). 이는 적당한 신호를 선택하기 위한 기회를 제공하거나 지연 시간없이 스위치에 유리할 수 있다.

바이-캐스팅(409 내지 413)이 설정될 때, 소스 액세스 포인트(AP1)로부터 타겟 액세스 포인트(AP2)로의 핸드오버가 실행될 수 있다. 핸드오버를 시작하기 전에, 타겟 액세스 포인트(AP2)는 핸드오버를 위한 리소스의 이용 가능성의 확인을 요청하기 위해 리소스 이용 가능성 질의(RAQ)를 소스 액세스 포인트(AP1)에 송신한다. 수신된 리소스 이용 가능성 질의(RAQ)에 대한 응답으로서, 소스 액세스 포인트(AP1)는 타겟 액세스 포인트(AP2)로 핸드오버를 위한 리소스의 이용 가능성의 요청된 확인으로서 리소스 이용 가능성 응답(RAR)을 송신한다. 이 시점에서, 타겟 액세스 포인트(AP2)는 이용 가능한 충분한 대역폭(417)을 갖는다. 다음에, 타겟 액세스 포인트(AP2)는 타겟 액세스 포인트(AP2)로 재차 송신된 핸드오버 스위치 확인 응답(419)에 의해 소스 액세스 포인트(AP1)에 의해 확인 응답된 핸드오버 스위치(418)를 송신한다.

이 시점에서, 타겟 액세스 포인트(AP2)는 이동국(MS)으로의 인터페이스 스위치(420)를 수행하고, 소스 액세스 포인트(AP1)는 앵커 스위치로서 기능하는 스위치(SW-123)로의 취소 엔트리 요청(CER)을 송신한다.

통상의 핸드오버 방법과는 대조적으로, 취소 엔트리 요청(CER)은 앵커 스위치로부터 송신되지 않고 대신에 이동국(MS) 및 대응 소스 액세스 포인트(AP1) 각각으로부터 송신된다. 이 이유는 핸드오버가 성공적으로 완료되거나 취소되어 있을 때 이동국(MS)이 먼저 알게 되기(즉, 검출될 제 1 핸드오버 관련 네트워크 유닛) 때문이다. 따라서, 이동국(MS)은 세그먼트 게이트웨이 스위치(GW)의 MAC 어드레스에 어드레싱된 취소 엔트리 요청(CER)을 송신할 수 있다. 취소 엔트리 요청(CER)은 앵커 스위치로서 기능하는 스위치(SW-123)에 도달할 때까지 세그먼트 게이트웨이 스위치(GW)로 안내된 경로를 라우팅한다. 앵커 스위치로서 기능하는 스위치(SW-123)에서, 취소 엔트리 요청(CER)은 스켈치된다.

이동국(MS)의 방향으로부터 취소 엔트리 요청(CER)을 송신하는 다른 장점은 취소 엔트리 요청(CER)이 이전에 송신된 업데이트 엔트리 요청(UER)과 동일한 포트 상에 도달한다는 것이다. 이는 정당한 엔트리에 대해 검사하는 것을 허용하기 때문에 프로세싱을 용이하게 한다.

앵커 스위치로서 기능하는 스위치(SW-123)가 취소 엔트리 요청(CER)을 수신할 때, 앵커 스위치로서 기능하는 스위치(SW-123)는 그 포워딩 데이터베이스로부터 제 1 엔트리를 삭제하는데, 즉 바이-캐스팅을 중단하고 취소 엔트리 요청(CER)을 스켈치(=폐기)한다.

도 5는 스위치의 포워딩 데이터베이스 내의 가능한 엔트리 상태를 설명하는 상태 다이어그램을 도시하고 있다(MAC 어드레스 테이블). 모바일 이더넷 아키텍처에서, 스위치의 포워딩 데이터베이스 내의 각각의 엔트리는 2개의 목적지를 보유할 수 있다. 도 5에서, 엔트리는 수평 라인에 의해 분할된 원에 의해 묘사되어, 이에 의해 2개의 반원을 형성한다. 목적지는 2개의 반원 내에 제공되어 있다. 도 5에 도시된 아키텍처는 데이터 패킷으로부터 학습 소스 어드레스에 의존하는 표준 MAC 어드레스 학습에 완전히 명백하다.

작동은 포워딩 데이터베이스 내의 비어 있는 엔트리 "-/-"(50)로 시작한다. 이 초기 상태 "-/-"(50)는 임의의 목적지를 보유하지는 않는다. 예를 들어 업데이트 엔트리 요청(5051)에 의해 MAC 어드레스를 학습함으로써, 하나의 포워딩 목적지 "fwd"를 갖는 상태 "fwd/-"(51)가 도달될 수 있다(fwd=포워딩). 에이징 타이머(5150)를 구성함으로써, 초기 상태 "-/-"(50)가 재차 도달될 수 있다. 상태 "fwd/-"(51)로부터, 업데이트 엔트리 요청(5152)이 2개의 목적지 "fwd/fwd"를 갖는 바이캐스트 상태를 표현하는 상태 "fwd/fwd"(52)로 이어진다. 취소 엔트리 요청/업데이트 엔트리(5251)에 의해, 상태 "fwd/-"(51)가 재차 도달될 수 있다. 상태 "fwd/-"(51)로부터, 취소 엔트리 요청(5155)이 상태 "dlt/-"(55)로 이어지고, 여기서 포워딩 목적지("fwd")는 중간 상태("dlt")로 대체되어 있다.

스위치 내의 포워딩 엔트리 "fwd"가 앵커 스위치 내의 대응 바이캐스트 엔트리가 제거되기 전에 취소 엔트리 요청에 의해 삭제되면, 네트워크 내에 폭주가 있을 것이다. 이는 네트워크 성능을 열화시킬 수 있다. 따라서, 중간 상태 "dlt"는 패킷을 포워딩하는 것이 여전히 가능하지만 임의의 시간에 에이징되거나 덮어쓰기될 수 있는 포워딩 데이터베이스 내의 엔트리들에 대해 도입된다. 현존하는 스위치는 기능성이 네트워크 프로세서(NP) 상에 구현되면 소프트웨어 업그레이드에 의해 이 중간 상태 "dlt"를 구현하도록 변경될 수 있다.

상태 "dlt/-"(55)로부터, 학습/업데이트 엔트리 요청(5551)이 재차 상태 "fwd/-"(51)로 이어진다. 상태 "dlt"(55)로부터, (고속) 에이징 타이머(5550)는 초기 상태 "-/-"(50)로 이어진다. 바이캐스트 상태 "fwd/fwd"(52)로부터, 취소 엔트리 요청/업데이트 엔트리(5253)는 포워딩 목적지를 갖는 상태 "-/fwd"(53)로 이어진다. 상태 "-/fwd"(53)로부터, 업데이트 엔트리 요청(5352)은 바이캐스트 상태 "fwd/fwd"(52)로 재차 이어진다. 상태 "-fwd"(53)로부터, 취소 엔트리 요청(5354)은 중간 상태 "-/dlt"(54)로 이어지고, 반면에 학습/업데이트 엔트리 요청(5453)은 중간 상태 "-/dlt"(54)로부터 상태 "-/fwd"(53)로 재차 이어진다. 중간 상태 "-/dlt"(54)로부터, (고속) 에이징 타이머(5450)가 재차 초기 상태 "-/-"(50)로 이어진다.

100 : 세션 트래픽
TN : 이더넷 컴플라이언트 원격 통신 네트워크
RCN : 고속 링 코어 네트워크 MS : 이동국
AP1 : 소스 액세스 포인트 AP2 : 타겟 액세스 포인트
S1, S2, S3, S3 : 세그먼트 GW : 게이트웨이 스위치
SW-H1, SW-H2, SW-123 : 스위치 HO :핸드오버
HO REQ : 핸드오버 요청 HO REQ ACK : 핸드오버 승인
UER : 업데이트 엔트리 요청 CER : 취소 엔트리 요청
5051, 5152 : 업데이트 엔트리 요청
5150, 5450 : 에이징 타이머
5354, 5251 : 취소 엔트리 요청/업데이트 엔트리
5453, 5551 : 학습/ 업데이트 엔트리 요청
fwd : 포워딩 목적지 dlt : 중간 상태
RAQ : 리소스 이용 가능성 질의 RAR : 리소스 이용 가능성 응답

Claims

이더넷 컴플라이언트(compliant) 원격 통신 네트워크(TN)의 트리 구조 세그먼트(S1)의 소스 액세스 포인트(AP1)로부터 상기 세그먼트(S1)의 타겟 액세스 포인트(AP2)로의 이동국(MS)의 세그먼트내 핸드오버(HO)를 수행하는 방법으로서,
세그먼트 게이트웨이 스위치(GW)가 트리 구조 세그먼트(S1)의 루트 노드(root node)이고, 상기 소스 액세스 포인트(AP1) 및 상기 타겟 액세스 포인트(AP2)는 상기 트리 구조(tree-structured) 세그먼트(S1)의 리프 노드(leaf node)이며,
상기 세그먼트내 핸드오버 수행 방법은,
상기 소스 액세스 포인트(AP1)에 의해, 상기 이동국(MS)으로의 및 상기 이동국(MS)으로부터의 진행 중인 세션과 관련된 세션 트래픽(100)을 중계하는 단계와,
상기 이동국(MS)과 상기 타겟 액세스 포인트(AP2) 사이의 접속을 설정한 후에, 상기 이동국(MS) 또는 상기 타겟 액세스 포인트(AP2)에 의해, 상기 세그먼트 게이트웨이 스위치(GW)에 어드레싱된(addressed) 업데이트 엔트리 요청(UER)을 송신하는 단계―상기 업데이트 엔트리 요청(UER)은 상기 이동국(MS)의 어드레스를 포함함―와,
상기 소스 액세스 포인트(AP1) 및 상기 타겟 액세스 포인트(AP2) 위 및 상기 세그먼트 게이트웨이 스위치(GW) 아래에서 계층적으로 상기 세그먼트(S1)의 트리 구조 내에 위치된 스위치(SW-123)에 의해, 상기 업데이트 엔트리 요청(UER)을 수신하는 단계와,
상기 스위치(SW-123)에 의해, 상기 스위치(SW-123)의 포워딩 데이터베이스가 상기 업데이트 엔트리 요청(UER)에 의해 수신된 상기 이동국(MS)의 어드레스를 포함하는 제 1 엔트리를 포함하는지 여부를 검사하는 단계와,
상기 스위치(SW-123)의 포워딩 데이터베이스가 상기 제 1 엔트리를 포함하면, 상기 스위치(SW-123)에 의해 상기 업데이트 엔트리 요청(UER)을 스켈치하고, 상기 스위치(SW-123)에 의해 핸드오버(HO)에 관한 앵커 스위치의 기능을 취하는 단계―상기 앵커 스위치는 상기 소스 액세스 포인트(AP1) 및 타겟 액세스 포인트(AP2) 위 및 상기 세그먼트 게이트웨이 스위치(GW) 아래에 계층적으로 상기 세그먼트(S1)의 트리 구조 내에 위치되고 상기 핸드오버(HO) 전후에 상기 진행 중인 세션에 공통인 상기 세그먼트(S1)의 스위치(SW-123)임―와,
상기 업데이트 엔트리 요청(UER)에 기초하여, 상기 앵커 스위치로서 기능하는 스위치(SW-123)에 의해, 상기 소스 액세스 포인트(AP1) 및 상기 타겟 액세스 포인트(AP2)의 모두를 경유하여 상기 이동국(MS)에 어드레싱된 상기 세션 트래픽을 바이캐스트(bi-cast)하는 단계와,
상기 소스 액세스 포인트(AP1)로부터 상기 이동국(MS)을 접속 분리할 때, 상기 이동국(MS) 또는 상기 소스 액세스 포인트(AP1)에 의해 상기 세그먼트 게이트웨이 스위치(GW)에 어드레싱된 취소 엔트리 요청(CER)을 송신하는 단계와,
상기 앵커 스위치로서 기능하는 스위치(SW-123)에 의해 상기 취소 엔트리 요청(CER)을 수신하여 스켈치하고(squelching), 상기 취소 엔트리 요청(CER)에 기초하여, 상기 소스 액세스 포인트(AP1)를 경유하여 상기 이동국(MS)에 어드레싱된 상기 세션 트래픽의 라우팅을 중단하는 단계를 포함하는
세그먼트내 핸드오버 수행 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 수신된 업데이트 엔트리 요청(UER)에 의해 트리거되어, 상기 타겟 액세스 포인트(AP2)를 경유한 라우트로의 상기 이동국(MS)의 상기 수신된 어드레스의 매핑을 생성하고 상기 앵커 스위치로서 기능하는 스위치(SW-123)의 포워딩 데이터베이스에 제 2 엔트리로서 상기 매핑을 추가하는 단계―상기 포워딩 데이터베이스는 상기 제 1 엔트리로서 상기 소스 액세스 포인트(AP1)를 경유한 라우트로의 상기 이동국(MS)의 상기 어드레스의 매핑을 사전에 포함하고, 상기 포워딩 데이터베이스 내의 엔트리는 상기 이동국(MS)에 어드레싱된 세션 트래픽이 어느 액세스 포인트를 경유하여 상기 이동국(MS)에 라우팅되는지를 지시함―와,
상기 수신된 취소 엔트리 요청(CER)에 의해 트리거되어, 상기 앵커 스위치로서 기능하는 스위치(SW-123)의 상기 포워딩 데이터베이스로부터 상기 제 1 엔트리를 삭제하는 단계를 더 포함하는
세그먼트내 핸드오버 수행 방법.
제 2 항에 있어서,
상기 업데이트 엔트리 요청(UER)을 송신할 때, 상기 스위치(SW-123)의 포워딩 데이터베이스 내의 제 1 엔트리의 존재에 기초하여 상기 앵커 스위치로서 기능하는데 적절한 스위치(SW-123)를 식별하는 단계와,
상기 취소 엔트리 요청(CER)을 송신할 때, 상기 앵커 스위치의 포워딩 데이터베이스 내의 제 1 엔트리 및 제 2 엔트리의 존재에 기초하여 상기 앵커 스위치로서 기능하는 스위치(SW-123)를 식별하는 단계를 더 포함하는
세그먼트내 핸드오버 수행 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 세그먼트 게이트웨이 스위치(GW)를 향해 상기 타겟 액세스 포인트(AP2)를 경유하는 상기 업데이트 엔트리 요청(UER)의 라우팅 경로 상에 놓인 상기 세그먼트(S1)의 하나 이상의 제 1 스위치(SW-H1, SW-H2)에 의해, 상기 업데이트 엔트리 요청(UER)으로부터 상기 이동국(MS)의 상기 어드레스를 학습하고 상기 제 1 스위치(SW-H1, SW-H2)의 각각의 포워딩 데이터베이스에 상기 학습된 어드레스와 관련된 포워딩 엔트리를 추가하는 단계와,
상기 세그먼트 게이트웨이 스위치(GW)를 향해 상기 소스 액세스 포인트(AP1)를 경유하는 취소 엔트리 요청(CER)의 라우팅 경로 상에 놓인 상기 세그먼트(S1)의 하나 이상의 제 2 스위치(SW-H1, SW-H2)에 의해, 상기 취소 엔트리 요청(CER)에 기초하여 상기 제 2 스위치(SW-H1, SW-H2)의 각각의 포워딩 데이터베이스로부터 상기 이동국(MS)의 어드레스와 관련된 포워딩 엔트리를 삭제하는 단계를 더 포함하는
세그먼트내 핸드오버 수행 방법.
제 4 항에 있어서,
상기 하나 이상의 제 1 스위치(SW-H1, SW-H2)에 의해 상기 업데이트 엔트리 요청(UER)으로부터 상기 이동국(MS)의 상기 어드레스를 학습하는 상기 단계는 IEEE 802.1에 규정된 바와 같은 MAC 어드레스 학습 방법에 따르는
세그먼트내 핸드오버 수행 방법.
제 4 항에 있어서,
상기 앵커 스위치로서 기능하는 스위치(SW-123)에 의한 상기 바이캐스팅과 관련된 포워딩 엔트리가 상기 앵커 스위치로서 기능하는 스위치(SW-123)의 포워딩 데이터베이스로부터 제거될 때까지, 상기 취소 엔트리 요청(CER)에 기초하여 상기 제 2 스위치(SW-H1, SW-H2)의 각각의 상기 포워딩 데이터베이스로부터 삭제된 상기 이동국(MS)의 상기 어드레스와 관련된 상기 포워딩 엔트리를 중간 상태 엔트리(dlt)―세션 트래픽의 포워딩을 일시적으로 가능하게 함―로 대체하는 단계를 추가로 포함하는
세그먼트내 핸드오버 수행 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 이동국(MS)과 상기 타겟 액세스 포인트(AP2) 사이의 상기 접속의 설정 후에, 상기 타겟 액세스 포인트(AP2)에 의해 상기 소스 액세스 포인트(AP1)에 핸드오버 요청(HO REQ)을 송신하고, 상기 수신된 핸드오버 요청(HO REQ)에 대한 응답으로서, 상기 소스 액세스 포인트(AP1)에 의해, 상기 타겟 액세스 포인트(AP2)에 핸드오버 승인(HO REQ ACK)을 송신하는 단계와,
상기 이동국(MS) 또는 상기 타겟 액세스 포인트(AP2)에 의해, 상기 핸드오버 승인(HO REQ ACK)의 수신 후에 상기 세그먼트 게이트웨이 스위치(GW)에 어드레싱된 상기 업데이트 엔트리 요청(UER)을 송신하는 단계를 더 포함하는
세그먼트내 핸드오버 수행 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 앵커 스위치로서 기능하는 스위치(SW-123)의 동일한 포트(A, B) 상에 상기 업데이트 엔트리 요청(UER) 및 상기 취소 엔트리 요청(CER)을 수신하는 단계를 더 포함하는
세그먼트내 핸드오버 수행 방법.
제 1 항에 있어서,
시퀀스 넘버링 또는 버퍼링 절차에 의해, 상기 이동국(MS)에서 상기 바이캐스팅된 세션 트래픽의 2개의 대응 패킷의 도달 시간을 제어하는 단계―상기 2개의 대응 패킷 중 하나의 패킷은 상기 타겟 액세스 포인트(AP2)를 경유하여 상기 이동국(MS)에 도달하고 상기 2개의 대응 패킷 중 다른 패킷은 상기 소스 액세스 포인트(AP1)를 경유하여 상기 이동국(MS)에 도달함―를 더 포함하는
세그먼트내 핸드오버 수행 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 업데이트 엔트리 요청(UER) 및 상기 취소 엔트리 요청(CER)은 소스 어드레스로서 상기 이동국(MS)의 MAC 어드레스 및 목적지 어드레스로서 상기 세그먼트 게이트웨이 스위치(GW)의 MAC 어드레스를 운반하는 페이로드(payload)가 없는 이더넷 패킷인
세그먼트내 핸드오버 수행 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 소스 어드레스 포인트(AP1)로부터 상기 이동국(MS)을 접속 분리하기 전에, 상기 타겟 액세스 포인트(AP2)에 의해, 상기 핸드오버(HO)를 위한 리소스의 이용 가능성의 확인을 요청하기 위해 상기 소스 액세스 포인트(AP1)에 리소스 이용 가능성 질의(RAQ)를 송신하는 단계와,
상기 수신된 리소스 이용 가능성 질의(RAQ)에 대한 응답으로서, 상기 소스 액세스 포인트(AP1)에 의해, 상기 핸드오버(HO)를 위한 리소스의 이용 가능성의 요청된 확인으로서 리소스 이용 가능성 응답(RAR)을 상기 타겟 액세스 포인트(AP2)에 송신하고, 상기 리소스 이용 가능성 응답(RAR)의 수신 후에만 상기 소스 액세스 포인트(AP1)로부터 상기 이동국(MS)을 접속 분리하는 단계를 더 포함하는
세그먼트내 핸드오버 수행 방법.
이더넷 컴플라이언트 원격 통신 네트워크(TN)의 트리 구조 세그먼트(S1)의 스위치(SW-123)에 있어서,
상기 스위치(SW-123)는 상기 세그먼트(S1)의 소스 액세스 포인트(AP1)로부터 상기 세그먼트(S1)의 타겟 액세스 포인트(AP2)로의 이동국(MS)의 세그먼트내 핸드오버(HO)에 관한 앵커 스위치로서 기능하고, 세그먼트 게이트웨이 스위치(GW)는 상기 트리 구조 세그먼트(S1)의 루트 노드이고, 상기 소스 액세스 포인트(AP1) 및 상기 타겟 액세스 포인트(AP2)는 상기 트리 구조 세그먼트(S1)의 리프 노드이고, 상기 앵커 스위치는 상기 세그먼트(S1)의 트리 구조 내의 위치가 상기 소스 액세스 포인트(AP1) 및 상기 타겟 액세스 포인트(AP2) 위 및 상기 세그먼트 게이트웨이 스위치(GW) 아래에 계층적으로 있고 상기 핸드오버(HO) 전후에 진행 중인 세션에 공통적인 세그먼트(S1)의 스위치(SW-123)이고, 상기 진행 중인 세션과 관련된 세션 트래픽(100)은 상기 핸드오버(HO) 전에 상기 이동국(MS)으로 및 상기 이동국(MS)으로부터 상기 소스 액세스 포인트(AP1)에 의해 중계되고, 상기 스위치(SW-123)는 상기 이동국(MS)과 상기 타겟 액세스 포인트(AP2) 사이에 접속을 설정한 후에 상기 이동국(MS) 또는 상기 타겟 액세스 포인트(AP2)에 의해 송신되는 세그먼트 게이트 스위치(GW)에 어드레싱된 업데이트 엔트리 요청(UER)을 수신하도록 구성된 제어 유닛(CU)을 포함하고, 상기 업데이트 엔트리 요청(UER)은 상기 이동국(MS)의 어드레스를 포함하고, 상기 스위치(SW-123)의 포워딩 데이터베이스가 상기 업데이트 엔트리 요청(UER)에 의해 수신된 상기 이동국(MS)의 어드레스를 포함하는 제 1 엔트리를 포함하는지 여부를 검사하고, 상기 스위치(SW-123)의 상기 포워딩 데이터베이스가 상기 제 1 엔트리를 포함하면 상기 업데이트 엔트리 요청(UER)을 스켈치하고 상기 핸드오버(HO)에 관한 상기 앵커 스위치의 기능을 취하고, 상기 업데이트 엔트리 요청(UER)에 기초하여 상기 소스 액세스 포인트(AP1) 및 상기 타겟 액세스 포인트(AP2)의 양방을 경유하여 상기 이동국(MS)에 어드레싱된 상기 세션 트래픽을 바이캐스트하고, 상기 소스 액세스 포인트(AP1)로부터 상기 이동국(MS)을 접속 분리할 때 상기 이동국(MS) 또는 상기 소스 액세스 포인트(AP1)에 의해 송신된 상기 세그먼트 게이트웨이 스위치(GW)에 어드레싱된 취소 엔트리 요청(CER)을 수신하여 스켈치하고, 상기 취소 엔트리 요청(CER)에 기초하여 상기 소스 액세스 포인트(AP1)를 경유하여 상기 이동국(MS)에 어드레싱된 상기 세션 트래픽의 상기 라우팅을 중단하는
스위치.