KR20150033871A

KR20150033871A - 분산 이동성 관리 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20150033871A
Application number: KR20130113679A
Authority: KR
Inventors: 백상헌; 고한얼; 이기원; 권기석; 박중신
Original assignee: 삼성전자주식회사; 고려대학교 산학협력단
Priority date: 2013-09-25
Filing date: 2013-09-25
Publication date: 2015-04-02
Also published as: US10003954B2; WO2015046851A1; KR102148705B1; US20160219426A1

Abstract

본 발명은 분산 이동성 관리 기법에 따라 모바일 에이전트에서 단말의 이동성을 관리하는 방법에 관한 것으로, 단말의 이동에 따라 단말의 위치 정보가 변경됨을 감지하고 상기 변경된 위치 정보를 제1 저장소에 저장하는 과정과, 상기 변경된 위치 정보가 저장된 제1 저장소의 인덱스를 제2 저장소에 저장하는 과정과, 미리 정해진 조건이 만족되는 시점에 상기 제2 저장소에 저장된 인덱스 값을 다른 모바일 에이전트로 전송하고 상기 제2 저장소를 초기화하는 과정을 포함한다.

Description

분산 이동성 관리 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR DISTRIBUTED MOBILITY MANAGEMENT}

본 발명은 통신 시스템에서의 분산된 이동성 관리 기법(Distributed Mobility Management: DMM)에 관한 것이다.

최근 스마트폰이 등장하고 페이스북, 트위터 등의 소셜 네트워크 서비스에 대한 선풍적인 인기와 함께 모바일 인터넷 트래픽이 급증하고 있어서 이동통신 사업자들이 이에 대한 대응을 위하여 많은 노력을 기울이고 있다. 더욱이 스마트폰 기반의 대용량 멀티미디어 앱의 활성화로 인해 모바일 인터넷 트래픽의 수요는 해마다 증가할 것으로 전망됨에 따라 모바일 트래픽을 효율적으로 처리하기 위한 이동성 제어(Mobility Management) 기술에 대한 관심은 갈수록 증대될 전망이다. 현재의 인터넷 이동성 제어 기술은 계층적 망구조를 기반으로 하는 중앙 집중형(centralized) 방식의 특징을 지니고 있는데, 이러한 방식으로는 급격히 증가하는 모바일 인터넷 트래픽 수요를 감당하기 어렵다. 이에 대응하기 위한 기술로서 분산형 이동성 관리(distributed mobility management, 이하 DMM) 기법을 IETF(Internet Engineering Task Force) 에서 국제 표준화를 추진 중에 있다.

DMM 기법에서는 이동 단말(Mobile Node, 이하 MN)의 이동성을 관리하는 모바일 에이전트(Mobile Agent, 이하 MA)가 여러 개로 나누어져 있기 때문에 MA들 간에 MN의 위치 정보를 공유해야 한다. 이를 위해 브로드캐스트/멀티캐스트 방식, 즉 모든 MA가 다른 MA들에게 MN의 위치를 질의하는 방식을 사용할 수 있으나 이러한 멀티캐스트 방식은 불필요한 트래픽을 증가시키는 문제점이 있다. 다른 방법으로 분산 해시 테이블(Distributed Hash Table: 이하 DHT)을 이용하여 질의 요청을 특정 MA에게 라우팅 하는 방식을 사용할 수 있다. 이 방법은 멀티캐스트 방식보다는 트래픽을 줄일 수 있으나 질의 요청을 처리하기 위한 지연시간이 증가할 뿐만 아니라 분산 해시 테이블을 사용하기 위한 별도의 오버레이 네트워크를 구성해야 함으로 인해 복잡도가 증가하는 문제가 있다. 또한 MN의 수가 많은 경우에는 MN의 이동에 따른 위치 정보의 변경이 빈번하게 발생하고 이로 인한 질의 요청도 증가하게 되므로 상기 두 가지 기법 모두 MA들간에 공유하기 위해 발생되는 트래픽을 처리하기에 적합하지 않다.

따라서 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 복잡도를 최소화하면서 MN의 위치 정보를 MA들간에 공유하기 위해 발생되는 트래픽을 감소시키는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 실시예에 따르면, 분산 이동성 관리 기법에 따라 모바일 에이전트에서 단말의 이동성을 관리하는 방법에 관한 것으로, 단말의 이동에 따라 단말의 위치 정보가 변경됨을 감지하고 상기 변경된 위치 정보를 제1 저장소에 저장하는 과정과, 상기 변경된 위치 정보가 저장된 제1 저장소의 인덱스를 제2 저장소에 저장하는 과정과, 미리 정해진 조건이 만족되는 시점에 상기 제2 저장소에 저장된 인덱스 값을 다른 모바일 에이전트로 전송하고 상기 제2 저장소를 초기화하는 과정을 포함한다.

또한 본 발명의 실시예에 따르면, 분산 이동성 관리 기법에 따라 단말의 이동성을 관리하는 장치에 있어서, 단말의 이동에 따라 단말의 위치 정보가 변경됨을 감지하는 송수신부와, 상기 변경된 위치 정보를 저장하는 제1 저장소와, 상기 변경된 위치 정보가 저장된 제1 저장소의 인덱스를 저장하는 제2 저장소와, 미리 정해진 조건이 만족되는 시점에 상기 제2 저장소에 저장된 인덱스 값을 하나 이상의 모바일 에이전트로 전송하고 상기 제2 저장소를 초기화하는 제어부를 포함한다.

본 발명의 실시예에 따르면 각 MN이 이동할 때마다 MN의 위치정보를 즉각적으로 공유하는 것이 아니라 MA에 타이머를 두어 소정 시간 동안 갱신된 정보를 한번에 다른 MA에게 전송한다. 즉, 새로운 MN이 MA가 관리하는 영역으로 들어올 때 마다 위치 정보를 다른 MA들에게 전달하는 것이 아니라 해당 MA가 관리하고 있는 타이머가 만료될 시에만 MN의 위치 정보를 다른 MA들과 공유하기 때문에 위치 정보 유지/관리에 필요한 트래픽을 줄일 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 분산 이동성 관리 기법을 위한 시스템 구성을 도시한 도면
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 각각의 MA가 관리하는 BF의 구성을 도시한 도면
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 인덱스 저장소를 도시한 도면
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 MA가 MN의 위치정보를 BF에 저장하는 과정을 설명하기 위한 도면
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 상대 단말(CN)이 MN에게 데이터를 보내는 경우의 동작을 설명하는 도면
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 MA₁이 MA들간에 MN의 위치 정보를 공유하고 CN으로부터의 데이터를 다른 MA로 전달하는 과정을 도시한 도면
도 7은 본 발명의 실시예에 따라 MA가 BF를 갱신하고 다른 MA로 MN의 위치 정보를 전송하는 동작을 나타낸 순서도
도 8은 본 발명의 실시예에 따라 다른 MA로부터 데이터를 수신한 경우 MA의 동작을 나타낸 순서도
도 9a 및 도 9b는 뉴튼 방법 (Newton's method)을 기반으로 최적의 타이머 값을 정하는 알고리즘의 예를 도시한 도면
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 MA의 구성을 도시한 도면

이하 본 발명의 실시예를 첨부한 도면과 함께 상세히 설명한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

본 발명의 실시예에서는 분산 이동성 관리 기법에서 낮은 복잡도와 적은 트래픽을 발생시키는 MA간의 MN의 위치 정보를 공유하는 기법을 제공한다. 이를 위해 본 발명의 실시예에서는 각 MA들이 자신이 관리하고 있는 MA의 목록을 블룸 필터(Bloom Filter, 이하 BF)를 통해 관리하고 MN의 위치 정보 공유를 위해 설정된 타이머가 만료될 때마다 BF의 변경된 인덱스를 다른 MA들에게 알려준다. BF는 원소가 집합에 속하는지 여부를 검사하는데 사용되는 확률적 자료구조로서 많은 양의 데이터를 줄여서 저장하고 효율적으로 빠르게 검색할 수 있는 장점을 가진다. 본 발명의 실시예에서는 MN의 위치 정보를 저장하기 위해 BF를 사용하는 것을 예로 들어 설명하였으나, BF와 유사한 구조를 가지는 다른 자료 구조를 사용할 수도 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 분산 이동성 관리 기법을 위한 시스템 구성을 도시한 것이다.

도 1을 참조하면, 분산 이동성 관리 기법에서는 복수의 MA들(MA₁ 내지 MA₆)이 MN의 위치 정보를 나누어 관리한다. 각각의 MA들은 MN의 위치 정보를 공유하는 주기를 조정하기 위한 타이머와, MN의 위치 정보를 저장하고 관리하기 위한 BF를 가진다. 도 1의 경우에, MN이 MA₃가 관리하는 영역에서 MA₄가 관리하는 영역으로 이동하면, MA₄는 자신이 관리하는 BF에서 MN의 위치 정보를 갱신하여 저장하고, 갱신된 정보를 별도의 저장소(이하, 인덱스 저장소)에 저장한다. 이후 MA₄는 자신이 관리하는 타이머가 만료될 때 다른 MA들에게 인덱스 저장소에 저장된 정보를 전달한다. 이와 같이 위치 정보가 갱신될 때마다 갱신된 정보를 다른 MA로 전송하는 것이 아니라 타이머가 만료되는 시점에 타이머가 동작하는 동안에 변경된 정보들을 한번에 전송함으로써 위치 정보 공유를 위해 필요한 트래픽을 줄일 수 있다.

도 2는 각각의 MA가 관리하는 BF의 구성을 도시한 것이다.

도 2를 참조하면, BF는 m 비트 크기의 비트 배열 구조를 가지며, k개(k는 1 이상의 자연수)의 서로 다른 해시 함수를 사용한다. 각 해시 함수는 입력값에 대해 m가지의 값을 균등한 확률로 출력한다. 본 발명의 실시예에서는 MN의 아이디(ID)가 해시 함수의 입력값이 되며, 해시 함수의 출력 값에 해당하는 BF의 비트값을 변경하는 방식으로 MN의 이동 정보를 관리한다. 즉, MA는 MN이 자신이 관리하는 영역으로 이동한 것을 감지하면, MN의 ID를 입력값으로 하는 k개의 해시 함수의 출력값에 해당되는 BF의 인덱스의 비트값들을 0에서 1로 변경한다. 또한 MA는 MN이 자신이 관리하는 영역을 벗어난 것을 감지하면, MN의 ID를 입력값으로 하는 k개의 해시 함수의 출력값에 해당되는 BF의 인덱스의 비트값들을 1에서 0으로 변경한다. 이러한 동작을 통해 불필요한 위치정보의 전송을 줄일 수 있다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 인덱스 저장소를 도시한 것이다.

인덱스 저장소는 비트값이 변경된 BF의 인덱스를 저장하기 위한 것이다. 앞서 설명한 바와 같이 MA는 MN이 자신이 관리하고 있는 영역으로 이동한 경우, 해당 MN의 ID에 대한 해시 함수의 출력값에 해당하는 BF의 인덱스에 저장된 비트값을 변경함으로써 MN의 위치정보를 저장하는데, 이때 BF에서 비트값이 변경된 BF의 인덱스를 인덱스 저장소에도 저장한다. 인덱스 저장소에 저장된 인덱스들은 타이머가 만료되는 시점에 다른 MA들에게 전송되고 인덱스 저장소는 비워진다. 인덱스 저장소는 자신을 제외한 MA개수만큼 보유하고, MA별로 관리될 수 있다. 인덱스 저장소를 이용하면 변경된 BF의 인덱스값만 전송하게 되므로 BF 전체를 다른 MA로 보내는 것보다 트래픽을 더욱 줄일 수 있다.

도 4는 MA가 MN의 위치정보를 BF에 저장하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.

MN이 MA가 관리하는 영역(410) 내로 들어오면 MA는 MN의 ID를 미리 약속된 하나 이상의 해시 함수의 입력값으로 해서 출력되는 값에 해당하는 BF의 인덱스의 비트값을 1로 설정한다. 또한 해시 함수의 출력값에 의해 비트값이 변경된 BF의 인덱스를 인덱스 저장소(420)에 저장한다. 도 4에서는 하나의 해시 함수를 사용하는 것을 가정하였다. MN의 ID를 해시 함수의 입력값으로 했을 때 출력값은 61이 되고, 따라서 BF의 인덱스 61에 해당하는 비트값을 0에서 1로 변경한다. 또한 비트값이 변경된 BF의 인덱스 61을 인덱스 저장소(420)에 저장한다. 인덱스 저장소(420)에 61보다 앞서 저장되어 있는 23, 158, 656, 61은 이전에 위치 정보가 변경된 MN에 대한 위치 정보를 나타내는 BF의 인덱스 값들이다. 이후 MA간의 MN의 위치정보를 공유하기 위해 설정된 타이머가 만료되거나 다른 MA로부터 위치 정보 공유에 대한 위치 정보 요청 메시지를 수신한 경우, MA는 자신의 인덱스 저장소(420)에 저장된 인덱스 값들을 다른 MA로 전송하고 인덱스 저장소를 초기화한다(430).

또한 MA가 MN의 위치를 찾아야 하는 경우에는 자신이 가지고 있는 BF들을 확인하여 해당 MN이 위치해 있는 MA를 찾을 수 있다. 만약 현재 자신이 가지고 있는 MN의 위치 정보가 정확하지 않을 경우에는 위치 정보 요청 메시지를 다른 MA들에게 전송하여 MN의 위치 정보를 갱신할 수 있다.

도 5는 상대 단말(CN)이 MN에게 데이터를 보내는 경우의 동작을 설명하는 도면이다.

CN이 MA₁으로 MN으로의 데이터 전송을 요청하면(501), MN은 상기 데이터를 전송할 MN의 ID를 BF에 사용하는 해시함수를 이용하여 해시값을 얻는다(502). 도 5의 예에서는 해시값이 72이다. MA₁은 자신이 가지고 있는 MA별 BF들의 인덱스 72에 해당하는 비트값들을 확인하고, 인덱스 72의 비트값이 1로 설정되어 있는 MA를 확인한다(503). BF의 인덱스 72의 비트값이 1로 설정되어 있다는 것은 해당 MA의 영역에 MN이 위치하고 있음을 의미한다. 그런데 작은 공간에 많은 양의 정보를 저장해야 하는 BF의 특성상 긍정 오류(false positive)가 존재할 수 있으며, 도 5의 경우에는 MA₃와 MA₄의 BF의 인덱스 72의 비트값이 1로 설정되어 있다. 따라서 MA₁은 MA₃와 MA₄로 데이터를 전달한다(504). 그런데 false positive 가 발생한 경우에는 실제로 MN의 위치정보가 MA₃와 MA₄의 BF에 존재하지 않을 수도 있다. 즉, MN이 MA₃와 MA₄의 영역에 존재하지 않을 수도 있다. 이러한 경우에 데이터를 수신한 MA₃와 MA₄는 NACK(Negative ACKnowledgement) 메시지를 MA₁으로 전송할 것이며, 따라서 MA1은 다시 모든 MA들에게 위치 정보 요청 메시지를 전송할 수 있다.

도 6은 MA₁이 MA들간에 MN의 위치 정보를 공유하고 CN으로부터의 데이터를 다른 MA로 전달하는 과정을 도시한 것이다.

도 6에서 T는 다른 MA들로 MN의 위치 정보를 전송하기 위한 타이머이고, τ_k는 MN이 MA₁으로 들어오거나 MA₁에서 다른 MA로 이동하는 시점 또는 MA₁에서 타이머가 만료하는 시점을 나타낸다. τ₃에서 첫 번째 타이머가 만료하게 되면, MA₁은 τ₃ 이전(즉, τ_1, τ₂)에 MA₁으로 들어온 MN의 위치 정보를 다른 MA에게 전달한다(601). 이때 전달되는 위치 정보란, 앞서 설명한 바와 같이 인덱스 저장소에 저장된 인덱스이다.

이와 같이 MA₁의 BF가 업데이트 되고 나서 MA₁의 영역에 있던 MN이 이동을 하지 않은 경우에, MA₃에 연결된 CN이 데이터를 MN에게 전송하면 MA₃은 MN에 대한 올바른 위치 정보를 가지고 있으므로 데이터는 MN에게 올바르게 전달된다. 즉, MA₃은 MA₁에게 데이터를 전송하고(602), MA₁은 MA₃에게 ACK(ACKnowledgement) 메시지를 전송한다(603).

이후 τ₆에서 두 번째 타이머가 만료하게 되면, MA₁은 τ₃과 τ₆ 사이(즉, τ_4, τ₅)에 MA₁으로 들어온 MN의 위치 정보를 다른 MA에게 전달한다(604). 이와 같이 MA₁의 BF가 업데이트 되고 난 후 τ₇에서 MN이 MA₁의 영역에서 MA₂의 영역으로 이동하였을 경우, MA₁의 다음 타이머가 만료될 때까지 MA₁의 BF는 업데이트 되지 않는다. 또한 τ₇이후에 MA₂의 타이머도 만료되지 않아서 MA₂에 대한 BF도 업데이트 되지 않는다. 이 상태에서 MA₃에 연결된 CN이 데이터를 MN에게 전송하면 MA₃은 MN에 대한 올바른 위치 정보를 가지고 있지 않으므로 데이터는 MN에게 올바르게 전달될 수 없다. 즉, CN으로부터 데이터를 수신한 MA₃은 자신이 가지고 있는 BF를 확인하여 MN이 MA₁의 영역 내에 있다고 판단하며, 따라서 CN으로부터의 데이터를 MA₁에게 보낸다(605). 하지만 MN은 MA₁의 영역 내에 존재하지 않으므로 MA₁은 데이터를 MN에게 전달할 수 없으며, 따라서 MA₃으로 NACK 메시지를 전송한다(606). MA₃은 NACK 메시지를 통해 자신이 가지고 있는 BF의 위치 정보가 잘못됐다는 것을 알 수 있으며, 따라서 MN 위치 정보 요청 메시지를 다른 MA들에게 전송하고 응답 메시지로서 MA들로부터 위치 정보를 수신함으로써 자신의 BF를 갱신한다(607). 이 과정에서 MA₂는 MN이 자신의 영역에 있음을 나타내는 위치 정보를 MA₃으로 전송할 것이며, 따라서 MA₃은 갱신된 BF를 바탕으로 MN이 MA₂의 영역에 위치해 있음을 알 수 있다. 그러므로 MA₃은 CN으로부터의 데이터를 MA₂에게 전송하고(608), MA₂는 MA₃에게 ACK 메시지를 전송한다(609). 또한 τ₈에서 다음 타이머가 만료됨에 따라 MA₁은 604와 τ₈ 사이에 MA₁으로 들어온 MN의 위치 정보를 MA₃을 제외한 다른 MA들에게 전달한다(610). 비록 MA₃은 607 과정을 통해 MA₁에 대한 최신 위치 정보를 가지고 있지만, MA₃을 제외한 다른 MA들은 MA₁의 최신 위치 정보를 가지고 있지 않기 때문에 MA₁은 타이머가 만료될 때마다 MA들에게 위치정보를 전송할 필요가 있다. 이를 위해 각각의 MA는 MA별로 인덱스 저장소를 관리할 수 있다. 즉, 607의 과정을 통해 MA₁을 포함한 각 MA에서 관리하는 인덱스 저장소들 중 MA₃을 위한 인덱스 저장소는 비워진 상태이다. 따라서 τ₈에서 타이머가 만료되었을 때, MA₁은 MA₃에게는 위치정보를 전송할 필요가 없으며, MA₃를 제외한 다른 MA들에게 각각 대응되는 인덱스 저장소에 저장된 위치정보를 전송한다.

도 7은 MA가 BF를 갱신하고 다른 MA로 MN의 위치 정보를 전송하는 동작을 나타낸 순서도이다.

도 7을 참조하면, MA는 위치 정보 전송을 위한 타이머가 만료되거나 다른 MA로부터 위치 정보 요청 메시지를 수신할 경우에 미리 설정해 둔 값으로 타이머를 시작한다(701). 타이머가 동작하는 동안 MN의 이동에 따라 위치 등록 메시지를 수신하면(702) 위치 등록 메시지에 포함된 MN의 ID로부터 해시 함수를 통해 해시 값을 얻고, 그 값에 해당하는 BF의 인덱스의 비트 값을 1로 세팅한다(703). 또한 비트값이 변경된 BF의 인덱스 값을 인덱스 저장소에 저장한다(704). 이후, 타이머가 만료되거나 다른 MA로부터 위치 정보 요청 메시지가 들어오면(705), 인덱스 저장소에 저장되어 있는 인덱스 값들을 다른 모든 MA에게 전달하고 인덱스 저장소를 비운다(706). 그리고 다시 타이머를 시작한다(701). 또한 인덱스 값들을 수신한 다른 MA들은 수신된 인덱스 값들을 토대로 자신이 관리하는 해당 MA의 BF를 갱신한다.

도 8은 다른 MA로부터 데이터를 수신한 경우 MA의 동작을 나타낸 순서도이다.

도 8을 참조하면, 다른 MA로부터 데이터를 수신하면(801), 상기 데이터를 수신할 MN의 아이디를 이용하여 해시 함수를 통해 해시 값을 얻는다. 그리고 자신이 가지고 있는 MA들의 BF에서 해시 값에 해당하는 인덱스들의 비트값을 확인한다(802). 그리고 해당 인덱스의 비트값이 1인 MA(들)에게 데이터를 전송한다(803). 이후 다른 MA로부터 데이터가 MN에게 올바르게 전송되었다는 ACK 메시지를 수신하면(804) 다음 데이터를 수신할 때까지 대기하고, 그렇지 않은 경우에는 다른 MA들로 위치 정보 요청 메시지를 전송하고(805) 응답 메시지를 수신하여 자신이 가지고 있는 BF를 갱신한다(806). 그리고 갱신 된 BF를 다시 확인하여(802) MN가 위치한 MA로 다시 데이터를 전송하고(803), MA로부터 ACK 메시지를 수신한 후(804) 다음 데이터를 수신할 때까지 대기한다. 도 8의 동작은 데이터가 수신될 때마다 반복된다.

한편, 본 발명의 실시예에서는 타이머가 만료될 때마다 MA가 다른 MA들에게 위치 정보를 전송하므로 최적의 타이머 값을 설정하는 알고리즘이 필요하다. 도 9a 및 도 9b는 뉴튼 방법 (Newton's method)을 기반으로 최적의 타이머 값을 정하는 알고리즘의 예를 도시한 것이며, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 다른 방법을 이용하여 타이머 값을 설정할 수도 있다.

종래 기술에서 설명한 바와 같이 DHT 기반의 분산 이동성 관리 기법은 멀티캐스트 기반의 방법과 거의 같은 지연시간은 보장하고 더 적은 트래픽을 유발한다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 타이머 값 설정 알고리즘에서는 DHT 기반의 분산 이동성 관리 기법 수준의 지연시간을 보장하면서 더 적은 트래픽을 유발할 수 있는 타이머 값을 선택한다.

도 9a에서 f(x)는 본 발명의 실시예에 따른 지연시간이 DHT 기반의 분산 이동성 관리 기법의 지연시간과 같아지는 타이머 값을 해로 가지는 등식을 표현한 것이고, 이 때의 타이머 값을 T_L로 표현하였다. g(x)는 본 발명의 실시예에 따른 위치 정보 전송을 위한 트래픽 양이 DHT 기반의 분산 이동성 관리 기법의 트래픽 양과 같아지는 타이머 값을 해로 가지는 등식이며, 이 때의 타이머 값을 T_TV로 표현하였다. 여기서 f(x)와 g(x)는 수학적 모델링을 통해 얻을 수 있으며 이를 위해서는 MA의 개수, 초당 MA가 수신하는 MN의 위치 정보 업데이트 개수, 초당 MN에게 보내는 데이터(패킷)의 개수, MA간의 거리(홉 수) 등의 정보가 필요하다. 즉, 타이머 값은 MA별로 자신의 상황에 맞게 적절하게 설정된다.

도 9에서 901은 뉴튼 방법을 통해 f(x)의 해를 얻을 수 없을 경우를 의미한다. 즉, 본 발명의 실시예에 따른 위치 정보 갱신의 지연시간이 DHT 기반의 분산 이동성 관리 기법의 지연시간과 같아지는 지점이 없다는 것을 의미한다. 본 발명의 실시예에서 타이머 값이 증가함에 따라 지연시간도 증가하기 때문에 타이머 값을 무한대 값으로 두어도 본 발명의 지연시간이 DHT 기반의 분산 이동성 관리 기법의 지연시간 보다 낮다. 반면에 타이머 값이 증가함에 따라 본 발명의 실시예에 따른 위치 정보 갱신에 따른 트래픽 양은 줄어든다. 그렇기 때문에 DHT 기반의 분산 위치 관리 기법과 지연시간이 같아지는 타이머 값이 없을 경우에는 트래픽 양을 최대한 줄이기 위해 908과 같이 타이머 값을 무한대로 설정하는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 위치 정보 갱신의 지연시간이 DHT 기반의 분산 위치 관리 기법의 지연시간과 같아지는 지점이 있을 경우(902), 다음 과정을 통해 본 발명의 실시예에 따른 트래픽 양이 DHT 기반의 분산 위치 관리 기법의 트래픽 양과 같아지는 지점을 구한다. 본 발명의 실시예에 따른 트래픽 양이 DHT 기반의 분산 위치 관리 기법의 트래픽 양과 같아지는 지점이 있을 경우(903), T_L과 T_TV의 크기를 비교한다(904). 앞서 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 위치 정보 갱신에 따른 트래픽 양은 타이머 값이 증가함에 따라 감소하고 지연시간은 타이머 값이 증가함에 따라 증가하기 때문에 T_L > T_TV 일 경우에는 타이머 값을 큰 값인 T_L 로 설정한다(906). 다시 말해서 타이머 값이 T_L 일 경우 DHT 기반의 위치 관리 기법과 같은 지연시간을 확보하면서 트래픽 양은 DHT 기반의 위치 관리 기법보다 낮은 트래픽 양을 얻을 수 있다. 또한 T_L < T_TV 일 경우나 트래픽 양이 같아지는 지점이 없을 경우, 전송 패킷 데이터(예를 들어, 어플리케이션 등) 의 특성을 고려하여 DHT 기반의 위치 관리 기법과 지연시간 혹은 트래픽 양이 같아지도록 타이머 값을 설정한다(905). 즉, VoIP와 같이 지연에 민감한 패킷 데이터의 경우에는 타이머 값을 T_L 과 T_TV 중 작은 값인 T_L 로 설정하고(906), 지연에 민감하지 않은 패킷 데이터의 경우에는 타이머 값을 T_L 과 T_TV 중 큰 값인 T_TV 로 설정한다(907).

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 MA의 구성을 도시한 것이다.

도 10을 참조하면, MA는 송수신부(1010)와 저장부(1020) 및 제어부(1030) 를 포함한다. 송수신부(1010)는 본 발명의 실시예에 따른 방법을 통해 CN으로부터 데이터를 수신하고 MN으로 데이터를 송신하며, 다른 MA로부터 위치 정보를 수신하고 다른 MA로 자신이 관리하는 MN에 대한 위치 정보를 전송한다. 또한 데이터 수신에 따른 ACK/NACK 메시지를 전송한다. 저장부(1020)는 본 발명의 실시예에 따른 방법을 통해 갱신된 MA들의 BF와 비트값이 변경된 BF의 인덱스를 저장하는 인덱스 저장소를 포함한다. 제어부(1030)는 송수신부(1010)와 저장부(1020)의 동작을 제어하며, 또한 본 발명의 실시예에 따라 위치 정보를 전송하기 위한 타이머 값을 적절한 값으로 설정한다.

한편, 본 발명의 실시예에서는 MA간에 위치 정보를 공유하는 방법으로서 각자 타이머가 만료되는 시점에 다른 MA로 위치 정보를 전송하는 방법을 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 다른 조건에 따라 MA간에 위치 정보를 공유하도록 할 수도 있다. 예를 들어, 소정 회수만큼의 위치 정보가 변경된 경우에 다른 MA로 위치 정보를 전송하도록 하거나, 위치 정보 변경 회수와 타이머를 동시에 고려하여 타이머가 만료되기 전에도 소정 회수만큼의 위치 정보가 변경되면 곧바로 다른 MA로 위치 정보를 전송하도록 할 수도 있다. 이때 위치 정보의 변경 회수는 위치 등록 메시지를 수신한 회수 또는 인덱스 저장소에 저장된 인덱스의 개수를 통해 확인할 수 있다. 또한 위치 정보가 갱신된 시점에 MDP(Markov Decision Process) 모델과 같은 최적화 방법을 통해 갱신된 정보를 공유할지 여부를 결정하고 그 결과에 따라 위치 정보를 전송하도록 할 수도 있다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims

분산 이동성 관리 기법에 따라 모바일 에이전트에서 단말의 이동성을 관리하는 방법에 있어서,
단말의 이동에 따라 단말의 위치 정보가 변경됨을 감지하고 상기 변경된 위치 정보를 제1 저장소에 저장하는 과정과,
상기 변경된 위치 정보가 저장된 제1 저장소의 인덱스를 제2 저장소에 저장하는 과정과,
미리 정해진 조건이 만족되는 시점에 상기 제2 저장소에 저장된 인덱스 값을 다른 모바일 에이전트로 전송하고 상기 제2 저장소를 초기화하는 과정을 포함하는 분산 이동성 관리 방법.
제1항에 있어서,
상기 단말의 이동에 따라 상기 단말로부터 위치 등록 메시지를 수신하여 상기 단말의 위치 정보가 변경됨을 감지하는 분산 이동성 관리 방법.
제1항에 있어서,
상기 미리 정해진 조건을 만족하는 시점은,
소정 값을 가지는 타이머가 만료되었거나, 상기 단말의 위치 정보가 변경된 회수가 소정 회수 이상이거나, 상기 다른 모바일 에이전트로부터 위치 정보 요청 메시지를 수신한 시점인 분산 이동성 관리 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 저장소는 모바일 에이전트별로 관리되는 블룸필터인 분산 이동성 관리 방법.
제4항에 있어서,
상기 변경된 위치 정보를 제1 저장소에 저장하는 과정은,
미리 약속된 하나 이상의 해시 함수를 이용하여 상기 단말의 아이디를 입력으로 하는 해시 함수값을 구하는 과정과,
상기 해시 함수값에 해당하는 상기 제1 저장소의 인덱스의 비트값을 변경하는 과정을 포함하는 분산 이동성 관리 방법.
제1항에 있어서,
하나 이상의 다른 모바일 에이전트로부터 인덱스 값을 수신하고, 상기 수신된 인덱스 값을 토대로 상기 제1 저장소에 저장된 해당 모바일 에이전트의 위치 정보를 갱신하는 과정과,
다른 단말로부터 데이터를 수신하는 과정과,
상기 갱신된 위치 정보를 확인하여 상기 데이터를 수신할 단말의 위치를 확인하는 과정과,
상기 데이터를 수신할 단말이 위치한 모바일 에이전트로 상기 데이터를 전송하는 과정을 더 포함하는 분산 이동성 관리 방법.
제6항에 있어서,
상기 데이터를 수신할 단말이 위치한 모바일 에이전트로부터 NACK(Negative ACKnowledgement) 메시지를 수신하는 과정과,
상기 다른 모바일 에이전트들로 위치 정보 요청 메시지를 전송하는 과정과,
상기 다른 모바일 에이전트들로부터 인덱스 값들을 수신하고, 상기 수신된 인덱스 값들을 토대로 상기 제1 저장소에 저장된 모바일 에이전트들의 위치 정보를 갱신하는 과정과,
상기 갱신된 모바일 에이전트들의 위치 정보를 확인하여 상기 데이터를 수신할 단말의 위치를 확인하는 과정과,
상기 데이터를 수신할 단말이 위치한 모바일 에이전트로 상기 데이터를 전송하는 과정을 더 포함하는 분산 이동성 관리 방법.
제7항에 있어서,
상기 제1 저장소는 모바일 에이전트별로 관리되는 블룸필터이며,
상기 제1 저장소에 저장된 해당 모바일 에이전트의 위치 정보를 갱신하는 과정은,
상기 해당 모바일 에이전트의 블룸필터에서 상기 수신된 인덱스 값에 해당하는 비트값을 변경하는 분산 이동성 관리 방법.
제8항에 있어서,
상기 데이터를 수신할 단말의 위치를 확인하는 과정은,
미리 약속된 하나 이상의 해시 함수를 이용하여 상기 데이터를 수신할 단말의 아이디를 입력으로 하는 해시 함수값을 구하는 과정과,
상기 해시 함수값에 해당하는 인덱스의 비트값이 소정 값으로 설정된 모바일 에이전트를 상기 데이터를 수신할 단말이 위치한 모바일 에이전트로 판단하는 과정을 포함하는 분산 이동성 관리 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 저장소는 각 모바일 에이전트별로 관리되는 분산 이동성 관리 방법.
분산 이동성 관리 기법에 따라 단말의 이동성을 관리하는 장치에 있어서,
단말의 이동에 따라 단말의 위치 정보가 변경됨을 감지하는 송수신부와,
상기 변경된 위치 정보를 저장하는 제1 저장소와,
상기 변경된 위치 정보가 저장된 제1 저장소의 인덱스를 저장하는 제2 저장소와,
미리 정해진 조건이 만족되는 시점에 상기 제2 저장소에 저장된 인덱스 값을 하나 이상의 모바일 에이전트로 전송하고 상기 제2 저장소를 초기화하는 제어부를 포함하는 분산 이동성 관리 장치.
제10항에 있어서,
상기 송수신부는, 상기 단말의 이동에 따라 상기 단말로부터 위치 등록 메시지를 수신하여 상기 단말의 위치 정보가 변경됨을 감지하는 분산 이동성 관리 장치.
제10항에 있어서,
상기 미리 정해진 조건을 만족하는 시점은, 소정 값을 가지는 타이머가 만료되었거나, 상기 단말의 위치 정보가 변경된 회수가 소정 회수 이상이거나, 상기 다른 모바일 에이전트로부터 위치 정보 요청 메시지를 수신한 시점인 분산 이동성 관리 장치.
제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 저장소는 모바일 에이전트별로 관리되는 블룸필터인 분산 이동성 관리 장치.
제13항에 있어서,
상기 제어부는,
미리 약속된 하나 이상의 해시 함수를 이용하여 상기 단말의 아이디를 입력으로 하는 해시 함수값을 구하고, 상기 해시 함수값에 해당하는 상기 제1 저장소의 인덱스의 비트값을 변경하는 분산 이동성 관리 장치.
제10항에 있어서,
상기 송수신부는 하나 이상의 다른 모바일 에이전트로부터 인덱스 값을 수신하고, 다른 단말로부터 데이터를 수신하고, 상기 데이터를 수신할 단말이 위치한 모바일 에이전트로 상기 데이터를 전송하며,
상기 제어부는 상기 수신된 인덱스 값을 토대로 상기 제1 저장소에 저장된 해당 모바일 에이전트의 위치 정보를 갱신하고, 상기 갱신된 위치 정보를 확인하여 상기 데이터를 수신할 단말의 위치를 확인하는 분산 이동성 관리 장치.
제15항에 있어서,
상기 송수신부는 상기 데이터를 수신할 단말이 위치한 모바일 에이전트로부터 NACK(Negative ACKnowledgement) 메시지를 수신하고, 상기 다른 모바일 에이전트들로 위치 정보 요청 메시지를 전송하고, 상기 다른 모바일 에이전트들로부터 인덱스 값들을 수신하고, 상기 데이터를 수신할 단말이 위치한 모바일 에이전트로 상기 데이터를 전송하며,
상기 제어부는 상기 다른 모바일 에이전트들로부터 수신한 인덱스 값들을 토대로 상기 제1 저장소에 저장된 모바일 에이전트들의 위치 정보를 갱신하고, 상기 갱신된 모바일 에이전트들의 위치 정보를 확인하여 상기 데이터를 수신할 단말의 위치를 확인하는 분산 이동성 관리 장치.
제16항에 있어서,
상기 제1 저장소는 모바일 에이전트별로 관리되는 블룸필터이며,
상기 제어부는, 상기 해당 모바일 에이전트의 블룸필터에서 상기 수신된 인덱스 값에 해당하는 비트값을 변경함으로써 상기 제1 저장소에 저장된 해당 모바일 에이전트의 위치 정보를 갱신하는 분산 이동성 관리 장치.
제8항에 있어서,
상기 제어부는, 미리 약속된 하나 이상의 해시 함수를 이용하여 상기 데이터를 수신할 단말의 아이디를 입력으로 하는 해시 함수값을 구하고, 상기 해시 함수값에 해당하는 인덱스의 비트값이 소정 값으로 설정된 모바일 에이전트를 상기 데이터를 수신할 단말이 위치한 모바일 에이전트로 판단하는 분산 이동성 관리 장치.
제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 저장소는 각 모바일 에이전트별로 관리되는 분산 이동성 관리 장치.