KR20120019145A - 피엠아이피브이식스 망에서의 계층적 구조를 이용한 패스트 핸드오버 방법 - Google Patents

피엠아이피브이식스 망에서의 계층적 구조를 이용한 패스트 핸드오버 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 피엠아이피브이식스(PMIPv6) 망에서의 패스트 핸드오버 방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 피엠아이피브이식스 망에서의 패스트 핸드오버 방법은, 상위 계층의 LMA와 하위 계층의 LMA를 포함하는 피엠아이피브이식스 망을 구성하는 단계; MAG이 AP로부터의 신호 세기 정보를 이용하여 MN의 속도와 방향을 계산하는 단계; MN의 핸드오버시 MAG이 MN의 속도와 방향에 대한 정보를 하위 계층의 LMA로 전송하는 단계; 및 하위 계층의 LMA는 MN의 속도가 기준속도 이상인 경우에는 MN이 상위 계층의 LMA로 연결되도록 핸드오버를 수행하고, MN의 속도가 기준속도 미만인 경우에는 MN이 다른 하위 계층의 LMA로 연결되도록 핸드오버를 수행하는 단계;를 포함하고, 상위 계층의 LMA는 하나 이상의 하위 계층의 LMA 및 하나 이상의 MAG과 통신할 수 있고, 하위 계층의 LMA는 하나의 상위 계층의 LMA 및 하나 이상의 MAG과 통신할 수 있는 구조를 가진다.

Description

피엠아이피브이식스 망에서의 계층적 구조를 이용한 패스트 핸드오버 방법{FAST HANDOVER METHOD FOR PROXY MOBILE IPV6 NETWORK USING HIERARCHICAL STRUCTURE}
본 발명은 피엠아이피브이식스(PMIPv6) 망에서의 패스트 핸드오버 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 PMIPv6 망에서 계층적으로 구성된 LMA를 이용한 패스트 핸드오버 방법에 관한 것이다.
모바일 장치 사용자가 증가함에 따라 "어디든지, 언제든지, 어떤 방법으로든" 빠른 인터넷 사용이 요구되고 있다. 무선 네트워크상에서는 인터넷 연결을 위해 APs(Access Points)를 사용하여 네트워크 이동을 지원한다. 이때 가장 중요한 이슈 중 하나는 이동성 관리이다. 이동성 관리는 MN(Mobile Node)의 위치에 상관없이 끊이지 않는 서비스를 제공하는 것을 목표로 한다.
IP 네트워크 구조는 MN의 도메인 간 이동을 고려하지 않고 설계되어, MN이 기존의 네트워크 망을 벗어나 새로운 네트워크에 연결되는 경우에는 기존의 연결이 끊어진다. 이러한 문제점의 해결 방안으로 MIPv6(Mobile IPv6) 프로토콜이 제안되었다. 하지만, MIPv6 프로토콜에서는 MN이 직접 이동성을 위한 신호 교환 작업들을 처리한다. MIPv6 프로토콜 스택은 소규모 단말에 탑재하기에는 너무 무겁다는 문제점이 있다.
이러한, MIPv6의 호스트 기반 이동성 문제점을 보완하기 위해 표준화 기구인 3GPP2와 WiMAX포럼에서 통신사업자 중심으로 PMIPv6 프로토콜을 네트워크 기반 이동성 프로토콜로 채택하게 되었고, 공식 표준안인 RFC5213 - Proxy Mobile IPv6가 작성되었지만, 기존의 PMIPv6에서는 빠른 이동 속도를 가진 MN이 이동할 때 MAG과 LMA 사이의 잦은 핸드오버로 인하여 지연이 발생한다는 문제점이 존재한다.
본 발명은 PMIPv6에서 빠른 이동 속도를 가진 MN이 이동할 때 MAG과 LMA 사이의 잦은 핸드오버로 인하여 지연이 발생하는 것을 막기 위한 것으로서, PMIPv6 망에서 LMA를 계층적 구조로 구성하고, 계층적 구조를 이용한 패스트 핸드오버 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 피엠아이피브이식스(PMIPv6) 망에서의 패스트 핸드오버 방법으로서, 상술한 목적을 달성하기 위해서, 상위 계층의 LMA와 하위 계층의 LMA를 포함하는 피엠아이피브이식스 망을 구성하는 단계; MAG이 AP로부터의 신호 세기 정보를 이용하여 MN의 속도와 방향을 계산하는 단계; MN의 핸드오버시 MAG이 MN의 속도와 방향에 대한 정보를 하위 계층의 LMA로 전송하는 단계; 및 하위 계층의 LMA는 MN의 속도가 기준속도 이상인 경우에는 MN이 상위 계층의 LMA로 연결되도록 핸드오버를 수행하고, MN의 속도가 기준속도 미만인 경우에는 MN이 다른 하위 계층의 LMA로 연결되도록 핸드오버를 수행하는 단계;를 포함한다. 여기서, 상위 계층의 LMA는 하나 이상의 하위 계층의 LMA 및 하나 이상의 MAG과 통신할 수 있고, 하위 계층의 LMA는 하나의 상위 계층의 LMA 및 하나 이상의 MAG과 통신할 수 있는 구조를 가진다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 신호 세기의 정보는 MN이 횡단한 이전 AP에서의 평균 거주시간과 MN이 횡단한 이전 AP의 표준크기를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, MN의 속도는, MN이 횡단하기 전의 AP에서 횡단한 후의 AP의 범위 내로 들어갔을 때까지의 거리를 MN이 횡단하기 전의 AP에서 횡단한 후의 AP의 범위 내로 들어갔을 때까지의 시간으로 나눔으로써 계산될 수 있다.
본 발명에 의하면, 기존의 PMIPv6와 비교해서 시그널링이 감소하고, 이로 인하여 핸드오버 지연과 패킷 손실을 감소시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 계층적 구조를 이용한 패스트 핸드오버 방법이 적용되는 PMIPv6 망의 개략도이다.
도 2의 (a)는 기존 PMIPv6 망에서 MN이 이동할 때의 과정을 도시하는 개략도이고, 도 2의 (b)는 본 발명에 따른 PMIPv6 망에서 본 발명에 따른 방법에 의한 MN의 이동 과정을 도시하는 개략도이다.
도 3은 본 발명에 따른 패스트 핸드오버 방법의 흐름도이다.
PMIPv6는 MN이 이동성에 관여를 하지 않는다. 그러므로, MN의 이동성에 대해서는 MAG이 파악하고 있다. PMIPv6 도메인의 각 MAG은 MN의 이동 속도를 측정하기 위해 AP로부터 신호 세기(signal strength) 정보를 MAG에서 수집해서 리스트로 만들고 이 신호 세기 정보를 이용하여 MN의 이동 속도와 방향을 계산한다. 여기서, 신호 세기 정보는 MN이 횡단하기 전의 AP에서의 평균 거주시간과 MN이 횡단하기 전의 AP의 표준크기를 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따라서, MN의 이동 속도를 구하는 방법은 다음과 같다. 먼저, MN이 횡단하기 전의 AP에서 횡단한 후의 AP의 범위 내로 들어갔을 때까지의 시간을 t라 하고, MN이 횡단하기 전의 AP에서 횡단한 후의 AP의 범위 내로 들어갔을 때까지의 거리를 d라고 하면, MN의 이동 속도는 d/t가 된다. 여기서, MN이 특정 AP의 범위에 들어갔는지 여부는 예를 들어, AP의 범위의 중심점을 기준으로 판단할 수 있다.
본 발명에 따른 계층적 구조를 이용한 패스트 핸드오버 방법이 적용되는 피엠아이피브이식스 망에서는 도 1과 같이 PMIPv6 도메인 내에 상위 계층의 LMA(High LMA)와 하위 계층의 LMA(Low LMA)가 존재한다.
LMA를 계층적 구조로 나눌 때, 하위 계층의 LMA는 기존의 PMIPv6 도메인의 LMA와 같은 기능을 한다. 상위 계층의 LMA는 모든 MAG와 LMA로부터 MN의 정보를 제공받는 기능을 가지고 있다. 또한, 이동 속도가 빠른 MN에게 심리스(seamless)한 서비스를 제공해야 하므로 관리할 수 있는 범위가 하위 계층의 LMA보다 넓다.
도메인 내의 MAG들은 MN이 핸드오버할 때 MN의 정보를 하위 계층의 LMA로 전송한다. 하위 계층의 LMA는 이 정보를 고려하여 AP에서 측정한 결과를 이용해 MN이 빠르게 이동하면 상위 계층의 LMA를 선택하고, 느리게 이동하면 하위 계층의 LMA를 선택하여 통신 효율을 높인다.
도 2의 (a)에서는 기존 PMIPv6 망에서 MN이 이동할 때의 과정을 도시하고, 도 2의 (b)에서는 본 발명에 따른 PMIPv6 망에서 본 발명에 따른 방법에 의한 MN의 이동 과정을 도시하는 개략도이다.
본 발명에 따른 방법에 의한 MN의 이동 과정을 도시한다. 빠른 이동 속도를 가진 MN이 이동을 시작하면, 도 2의 (a)의 경우에는 LMA1의 영역을 벗어나 LMA2의 영역으로 진입할 때 잦은 시그널링 과정을 거친다. 하지만 도 2의 (b)의 경우에는 빠른 이동 속도를 가진 MN은 상위 계층의 LMA와 연결되기 때문에 MN은 잦은 핸드오버의 과정을 생략하므로 기존 PMIPv6에서보다 핸드오버 지연이 감소한다.
도 3은 본 발명에 따른 패스트 핸드오버 방법의 흐름도이다.
본 발명에 따른 패스트 핸드오버 방법이 적용되는 PMIPv6 망은 종래의 LMA를 상위 계층의 LMA와 하위 계층의 LMA로 구분하여 포함하고, 상위 계층의 LMA는 하나 이상의 하위 계층의 LMA 및 하나 이상의 MAG과 통신할 수 있고, 하위 계층의 LMA는 하나의 상위 계층의 LMA 및 하나 이상의 MAG과 통신할 수 있다.
본 발명에 따른 패스트 핸드오버 방법은 상술한 상위 계층의 LMA와 하위 계층의 LMA를 포함하는 PMIPv6 망을 구성하는 단계(S301), MAG이 AP로부터의 신호 세기 정보를 이용하여 MN의 속도와 방향을 계산하는 단계(S303), MN의 핸드오버시 MAG이 MN의 속도와 방향에 대한 정보를 하위 계층의 LMA로 전송하는 단계(S305), MN의 속도가 기준속도 이상인지 여부를 판단하는 단계(S307), 하위 계층의 LMA는 MN의 속도가 기준속도 이상인 경우에는 MN이 상위 계층의 LMA로 연결되도록 핸드오버를 수행하고(S309), MN의 속도가 기준속도 미만인 경우에는 MN이 다른 하위 계층의 LMA로 연결되도록 핸드오버를 수행하는(S311) 단계를 포함한다. 여기서, 기준속도는 MN의 속도가 빠른지 또는 느린지를 결정하기 위한 속도로서 망의 운영계획 및 망의 설계구조에 따라 PMIPv6 망 운영자에 의해서 임의로 설정될 수 있다.
본 명세서에 사용된 용어는 단지 구체적인 실시예를 서술하기 위한 목적이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.
상술한 내용 및 그 등가물들은 다양한 형태로 구현될 수 있다는 것이 상기 설명으로부터 이해될 것이다. 그러므로, 본 발명에 대한 설명이 특정 실시예와 관련하여 서술되었지만, 본 발명의 진정한 범위는 이하의 청구항들 및 당업자들에게 그 자체로 연상될 수 있는 임의의 등가물들을 포함하며, 본 명세서에서 서술된 특정 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.

Claims (3)

  1. 피엠아이피브이식스(PMIPv6) 망에서의 패스트 핸드오버 방법으로서,
    상위 계층의 LMA와 하위 계층의 LMA를 포함하는 피엠아이피브이식스 망을 구성하는 단계;
    MAG이 AP로부터의 신호 세기 정보를 이용하여 MN의 속도와 방향을 계산하는 단계;
    MN의 핸드오버시 MAG이 MN의 속도와 방향에 대한 정보를 하위 계층의 LMA로 전송하는 단계; 및
    하위 계층의 LMA는 MN의 속도가 기준속도 이상인 경우에는 MN이 상위 계층의 LMA로 연결되도록 핸드오버를 수행하고, MN의 속도가 기준속도 미만인 경우에는 MN이 다른 하위 계층의 LMA로 연결되도록 핸드오버를 수행하는 단계;를 포함하고,
    상위 계층의 LMA는 하나 이상의 하위 계층의 LMA 및 하나 이상의 MAG과 통신할 수 있고, 하위 계층의 LMA는 하나의 상위 계층의 LMA 및 하나 이상의 MAG과 통신할 수 있는 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 피엠아이피브이식스 망에서의 패스트 핸드오버 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 신호 세기의 정보는 MN이 횡단하기 전의 AP에서의 평균 거주시간과 MN이 횡단하기 전의 AP의 표준크기를 포함하는 것을 특징으로 하는 피엠아이피브이식스 망에서의 패스트 핸드오버 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 MN의 속도는, MN이 횡단하기 전의 AP에서 횡단한 후의 AP의 범위 내로 들어갔을 때까지의 거리를 MN이 횡단하기 전의 AP에서 횡단한 후의 AP의 범위 내로 들어갔을 때까지의 시간으로 나눔으로써 계산되는 것을 특징으로 하는 피엠아이피브이식스 망에서의 패스트 핸드오버 방법.
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