JP3701270B2 - 仮想私設ネットワークのサーバーから移動通信端末機にデータを伝送する方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、仮想私設ネットワーク(Virtual Private Network: 以下、VPNと称する)に関し、特に、仮想私設ルータネットワーク(Virtual Private Router Network:以下、VPRNと称する)において移動通信端末機のためのデータ送受信方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般的に、移動通信端末機(Mobile Node: 以下、MNと称する)は、移動性を有し、使用者は、移動性が保障されながら音声通話またはデータ通信をするために前記移動通信端末機を使用する。前記移動通信端末機は、移動性のためで位置が制約されないので、多数の使用者が移動しながらインターネット(Internet)通信のようなデータサービスを受けることを可能にする。現在、より信頼できる移動サービスを提供するための方法及びシステムに関する開発が遂行されている。移動性を確保しつつ安定的なデータサービスを提供するために、前記移動通信端末機に固定的なIPアドレス(Internet Protocol address)を割り当てるべきである。従って、移動通信端末機にモバイルIP(Mobile IP)アドレスを割り当てるための研究が盛んで進められている。
【0003】
図1は、移動通信端末機にモバイルIPアドレスを割り当てるためのモバイルIPネットワークの構成を示す図である。以下、移動通信端末機にモバイルIPを割り当てるためのネットワークの構成及び位置登録に関して説明する。図1を参照すると、移動通信端末機(Mobile Node: MN)10は、システム初期化の時、または、位置登録が必要である時に、基地局に位置登録を遂行する。前述したように、前記MN10は移動性を有するので、自分のサービスが登録された地域でない他の地域、例えば、前記MN10が韓国のサービス提供者に登録されていても米国から位置登録信号を送信することができる。つまり、移動通信サービス提供者間に特定のサービスプロトコルが設定されている場合に位置登録ができる。前記位置登録は、図1を参照して説明する。
【0004】
前記MN10は、無線で位置登録要求(Registration Request)メッセージを基地局として機能する前記訪問者ノード管理者(Foreign Agent: 以下、FAと称する)20に伝達する。そうすると、前記FA20は、前記FA20のアドレスを有する位置登録メッセージを前記MN10のホームノード管理者(Home Agent: 以下、HAと称する)30に所定のネットワーク(Network)25を通して伝達する。前記HA30は、前記FA20から受信されたデータのうち前記FA20のアドレスを貯蔵する。つまり、前記HA30は、前記MN10のアドレス(Care-of-Address: 以下、COAと称する)、つまり、前記FA20のアドレスを貯蔵する。次に、前記HA30は、前記位置登録要求メッセージに対応して位置登録応答(Registration Replay)メッセージを前記FA20に伝達する。前述した過程を通して、前記MN10の位置登録が遂行される。前記MN10は、前記HA30に前記MN10の位置が登録されて初めて通信ノード(Correspondent Node: 以下、CNと称する)40からデータを受信することができる。前記CN40は、前記MN10とデータ通信を遂行する一般のネットワークのホスト(host)である。前記MN10と前記CN40との間にデータを送信する過程を図2を参照して説明する。
【0005】
図2は、MNにモバイルIPを割り当てるためのネットワークを通してデータを伝送する過程を示す概略図である。まず、図1で説明したような位置登録過程を通して、前記MN10の位置を前記HA30に登録した後、前記CN40と前記MN10との間のデータ送受信が遂行される過程を説明する。前記FA20と前記HA30との間のネットワーク25、前記HA30と前記CN40との間のネットワーク25、及び前記FA20と前記CN40との間のネットワーク25は、同一のネットワークであることも、異なるネットワークであることもできる。ここで、前記ネットワーク25はIPネットワークである。
【0006】
前記CN40は、前記MN10にデータを伝送しようとするコンピュータである。データを伝送する場合、前記CN40は、前記IPネットワーク25を通して前記HA30にデータを伝達する。前記HA30は、自分が管理するFAのアドレスを有しており、前記FAのアドレスのうち前記MN10の属するFAのIPアドレスを前記IPネットワーク25を通して前記FA20に伝達する。そうすると、前記FA20は、前記MN10にデータを伝送する。前記データは、前記CN40のアドレスを含む。反対に、前記MN10が前記CN40にデータを送信しようとする場合、前記FA20に前記データを伝達し、前記FA20が前記HA30を経由せずに前記CN40に前記データを伝送する。これは、前記MN10が目的地アドレスを有してデータ伝送を要求するからである。従って、データは、異なる経路を通して送信及び受信される。
【0007】
前記VPNは2つの形態に区分される。第1は、永久的なリンクによってサイト(Site)間を連結する専用広域ネットワーク(Dedicated WAN(Wide Area Network))であり、第2は、PSTN(Public Switched Telephone Network)を通してダイアルアップ接続を使用して連結するダイアルネットワーク(Dial Network)である。図3を参照して、IPネットワークを基礎にするVPNがルータ(Router)を通して連結されるネットワークの構成及び前記VPNを通したデータの送受信過程を説明する。
【0008】
図3において、IPバックボーン(Backbone)は、ルータに連結される。インターネットサービス提供者(Internet Service Provider: 以下、ISPと称する)ルータ120、130、140は、CPE(Customer Promise Equipment)ルータ110、150、160、170に連結されるための最終(Edge)ルータである。CPEルータは、移動加入者を特定の位置でVPNに接続し、ISPルータは、ISPによって運用される装置であり、前記CPEルータから受信されるデータを所望するVPNに伝送する。IPネットワーク100のISPルータ120、130、140は、IPトンネルを形成してデータを送受信する。前記ISPルータと前記CPEルータとの間にはスタブ(stub)リンクが形成される。必要によっては、他の位置に存在するCPEルータとISPルータとの間にバックアップリンク(Backup link)を形成し、CPEルータ間にはバックドアリンク(Backdoor link)を形成する。従って、図3に示すように構成されたネットワークは、インターネットサービス及び多様な通信を提供する。
【0009】
現在のVPNは、使用者が存在する所にIPトンネルを生成することによって前記インターネットを通して前記使用者にデータ通信を支援する。しかしながら、前記MNはどこへも移動することができるので、特定の地域のISPに前記MNに関するデータ送受信のための全ての情報を貯蔵することは不可能である。これは、VPNのサーバーがMNにデータを最初に伝送することが不可能であることを意味する。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、VPNにおいてサーバーがMNに最初にデータを伝送することを可能にする方法を提供することにある。
【0011】
本発明の他の目的は、VPNにおいてMNとサーバーとの間に通信リンクが形成されていない状態で、前記サーバーが前記MNに最初にデータを伝送することを可能にする方法を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するための本発明は、VPNサーバーからMNにデータを伝送する方法を提供する。本発明の第1特徴によると、前記MNは、前記MNの属するFAにVPNサービス登録を要請する。前記FAは、前記FAに連結されているISPルータに、前記MNがVPNサービス登録を要請したことを通報する。次に、VPNサーバーにおいて前記MNをターゲットにするデータが生成すると、CPEルータは、前記CPEに連結されているISPルータを通してHAからから前記FAに関する情報を獲得する。前記CPEルータに連結されているISPルータは、前記FA情報を利用して前記FAにデータをルーティングし、前記FAは、前記ルーティングされたデータを前記MNに伝送する。
【0013】
本発明の第2特徴によると、MNは、前記MNの属するFAにVPNサービス登録を要請する。前記FAは、前記FAに連結されているISPルータに、前記MNがVPNサービス登録を要請したことを通報する。VPNサーバーから前記MNをターゲットにするデータを受信すると、前記FAは、前記VPNサービスデータを前記MNにルーティングする。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に従う好適な実施形態について添付図を参照しつつ詳細に説明する。下記の説明において、本発明の要旨のみを明確にする目的で、関連した公知機能または構成に関する具体的な説明は省略する。
【0015】
図4は、本発明の実施形態における機能を遂行するための、サーバーからMNにデータを伝送するためのVPNの構成を示す概略図である。
【0016】
本発明の一実施形態においては、説明の便宜のため、VPN(Virtual Private Network)を、ルータで連結される仮想私設ルータネットワーク(Virtual Private Router Network: VPRN)を例にして説明する。
【0017】
図4を参照すると、IPバックボーン(Backbone)は、ルータに連結される。ISP(Internet Service Provider)最終(Edge)ルータ411、413、415、417は、CPE(Customer Promise Equipment)ルータ419に連結される。例えば、前記CPEルータ419は、MN421が特定の位置でVPNに接続するために必要な装置である。前記ISP最終ルータ411、413、415、417は、前記ISPが運用する装置であり、前記CPEルータ419から受信されるデータを加入者の所望するVPNに連結する。前記ISP最終ルータ411、413、415、417は、IPネットワークであり、前記ISP最終ルータ411、413、415、417間のデータ伝送は、IPトンネル(tunnel)を形成して遂行される。前記ISP最終ルータ411、413、415、417と前記CPEルータ419との間にはスタブ(stub)リンクが形成される。以下、説明の便宜のため、前記ISP最終ルータをISPルータと称する。
【0018】
前記MN421は、位置登録要求(Registration Request)メッセージをFA423に伝達し、前記FA423は、前記FAのアドレスを含む位置登録要求メッセージを前記MN421のHA425にIPネットワークを通して伝送する。前記HA425は、前記MN421が位置している前記FA423のアドレス、つまり、前記MN421のCOAを貯蔵する。次に、前記HA425は、前記位置登録要求メッセージに対応して位置登録応答(Registration Replay)メッセージを前記FA423に伝達する。従って、前記MN421が前記HA425に位置登録を完了する。前記MN421の位置登録は、前記MN421がCN427からデータを受信することを可能にする。
【0019】
本発明の実施形態において、前記MN421が前記FA423にVPNサービス登録要求(VPN service registration request)メッセージを伝送すると、前記FA423は、自己に連結されているISPルータ415、431に前記VPNサービス登録を通知する。そうすると、前記ISPルータ415、431は、前記MN421がVPNサービスを受けることができること、つまり、前記VPNサービスが登録されていることを感知する。このようにして、前記VPNサーバー429が前記FA423に属するMN421に最初にデータを送信することができる。
【0020】
以下、図5を参照して、前述したように構成されたVPNにIPアドレスが割り当てられたVPNを通して前記VPNサーバーから前記MNへ最初にデータを伝送する過程を説明する。図5は、図4の装置にIPアドレスが割り当てられた図である。
【0021】
図5を参照すると、例えば、“1.1.1.1”というIPアドレスを有する前記MN421は、例えば、“2.2.2.2”というIPアドレスを有する前記FA423にVPNサービス登録要求(VPN service registration request)メッセージを伝送する。前記VPNサービス登録要求メッセージのフォーマットは、図7を参照して後で説明する。前記FA423は、前記ISPルータB415に前記VPNサービス登録要求を通知する。図5において、前記FA423にISPルータB415のみが連結される場合を例にして説明しているので、前記ISPルータB415のみに前記MN421のVPNサービス登録要求を通知しているが、前記FA423に複数のISPルータが連結される場合、それぞれのISPルータに前記VPNサービス登録要求を知らせる。前記ISPルータB415は、例えば、“2.2.X.X”のIPアドレスを有する。ここで、前記VPNサービス登録要求を知らせるメッセージフォーマットは、図8を参照して後で説明する。
【0022】
前記MN421が前記VPNサービス登録要求をした状態で、“5.5.5.5”のIPアドレスを有するVPNサーバー429は、前記MN421に伝送するデータが発生する場合、前記MN421の属するFAを検索する。そうするために、前記VPNサーバー429は、自己の属するCPEルータ419に前記MN421のFA423の検索を要求する。ここで、前記CPEルータ419は、例えば、“5.5.5.X”のIPアドレスを有すると仮定する。そうすると、前記CPEルータ419は、自己に連結されている“5.5.X.X”のアドレスを有するISPルータA411に前記MN421のFA423の検索を要求する。
【0023】
前記ISPルータA411は、前記HA425に前記MN421のIPアドレスを含めて前記FAの検索を要請する。以下、より詳細に説明する。
【0024】
前記VPNサーバー429が前記FA423のIPアドレスを検索するためには、前記ISPルータA411は、“1.1.X.X”のIPアドレスを有する前記HA425に前記MN421の前記FA423の検索を要求する。ここで、前記ISPルータA411は、前記MN421のIPアドレスである“1.1.1.1”を前記HA425に知らせて、前記HA425が前記FA423のIPアドレスを検索することを可能にする。次に、前記HA425は、前記FA423のIPアドレスを前記ISPルータA411に知らせる。
【0025】
前記MN421のFA423のIPアドレスを受信すると、前記ISPルータA411は、自己に連結されているISPルータ413、415、417のうち前記FA423のIPアドレスに対応するIPアドレスを有するISPルータ、つまり、ISPルータB415を検出する。例えば、前記ISPルータB415は、“2.2.X.X”のIPアドレスを有する。そうすると、前記ISPルータA411は前記ISPルータB415に連結され、前記CPEルータ419が前記ISPルータB415と連結されることで、前記VPNサーバー429は、前記ISPルータB415にデータを伝送することが可能になる。前記データを受信すると、前記ISPルータB415は、前記MN421のIPアドレスによって前記FA423を決定し、前記決定されたFA423に前記データを伝送する。次に、前記FA423は、前記MN421に前記データを伝送する。
【0026】
図6は、前記MNから前記FAに伝送される通常的な登録要求メッセージのフォーマットを示し、図7は、本発明の実施形態によるVPNサービス登録要求メッセージのフォーマットを示す。
【0027】
図6を参照すると、前記登録要求メッセージは、メッセージタイプ(type)領域611、ライフタイム(lifetime)領域613、該当のMNのIPアドレスを示すホームアドレス(Home Address)領域615、HAに関する情報を提供するHA領域617、前記MNが位置しているFAのIPアドレスを示すCOA領域619、識別子(Identification)領域621、及び予約(reserved)領域(図示せず)から構成される。
【0028】
前記VPNサービス登録要求メッセージは、図6に示す通常的な登録要求メッセージに図7に示す領域を追加して形成される。つまり、前記登録メッセージの予約領域715にVPNサービスID713を指定する。
【0029】
前記MNが該当のFAにVPNサービス登録要求メッセージを伝送すると、前記FAは、自分に連結されたISPルータに前記VPNサービス登録要求をメッセージによって通知することで、前記ISPルータが前記MNからの前記VPNサービス登録要求を認識するようにする。
【0030】
前記VPNサービス登録要求を通知するメッセージを図8を参照して詳細に説明する。図8は、本発明の一実施形態によるVPNサービス登録要求通報メッセージのフォーマットを示す。
【0031】
図8を参照すると、前記VPNサービス登録要求通報メッセージは、前記メッセージのタイプ(Type)を指定するメッセージタイプ領域811、長さ(Length)領域813、予約(reserved)領域815、前記MNが登録要請したVPNサービスのIDを示すVPNサービスID領域817、前記VPNサービス登録要求メッセージを伝送したFAのCOAを示すCOA領域819、及びVPNサービス登録を要求したMNのIPアドレスを示すHA領域821から構成される。
【0032】
ここで、VPNサーバーから前記MNにデータを最初に送信しようとする場合のデータ伝送過程を図9を参照して説明する。
【0033】
図9を参照すると、前記MN421は、VPNサービスを受けるために前記FA423にVPNサービス登録要求メッセージを伝送する(段階911)。前記FA423は、自分に連結されているISPルータ、つまり、図5に示すISPルータB415に前記VPNサービス登録要求通報メッセージを伝送する(段階913)。
【0034】
前記VPNサービス登録要求が完了した状態で、前記VPNサーバー429において前記MN421に対する伝送データの発生を感知すると(段階915)、前記CPEルータ419は、自分に接続されているISPルータ、つまり、ISPルータA411に前記MN421の属するFAに対する検索を要求する(段階917)。そうすると、前記ISPルータA411は、前記HA425にFA IPアドレス検索要求メッセージを伝送する(段階919)。そうすると、前記HA425は、前記FA IPアドレス検索要求メッセージに含まれている前記MN421のIPアドレスを利用して前記MN421のFA423のIPアドレスを検索する(段階921)。前記HA425は、前記検索された前記FA423のIPアドレスを含むFA IPアドレス応答メッセージを前記ISPルータA411に伝送する(段階923)。前記ISPルータA411は、前記FA423のIPアドレスに対応するISPルータ、つまり、ISPルータB415にルーティングする(段階925)。従って、前記ISPルータA411と前記ISPルータB415との間が連結され、前記CPEルータ419と前記ISPルータB415との間が連結される。そうなると、VPNサーバー429は、前記MN421に伝送しようとするデータを前記ISPルータB415に伝送する(段階927)。次に、前記ISPルータB415は、前記FA IPアドレス応答メッセージに設定されているIPアドレスを有するFA423を検索し、前記検索されたFA423に前記データを伝送する(段階929)。最後に、前記FA423は、前記MN421のIPアドレスを参照して前記MN421に前記データを伝送する(段階931)。
【0035】
前述の如く、本発明の詳細な説明では具体的な実施形態を参照して詳細に説明してきたが、本発明の範囲は前記実施形態によって限られるべきではなく、本発明の範囲内で様々な変形が可能であるということは、当該技術分野における通常の知識を持つ者には明らかである。
【0036】
【発明の効果】
前述してきたように、本発明は、VPNにおいてサーバーがMNの属するFAを実時間で検索することができ、それによって、前記サーバーが前記MNに最初にデータを伝送することが可能になるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 MNにモバイルIPアドレスを割り当てるためのモバイルIPネットワークの構成を示す概略図である。
【図2】 MNにモバイルIPアドレスを割り当てるためのネットワークにおけるデータ伝送を示す概略図である。
【図3】 IPネットワークを基礎にしてVPNがルータを通して連結されるネットワークの構成を示す概略図である。
【図4】 サーバーがMNにデータを伝送するためのVPNの構成を示す概略図である。
【図5】 図4の装置にIPアドレスを割り当てた図である。
【図6】 VPNにおいてMNがFAに自分の位置を登録するための通常的な登録要求メッセージのフォーマットを示す図である。
【図7】 本発明の一実施形態によるVPNサービス登録要求メッセージのフォーマットを示す図である。
【図8】 本発明の他の実施形態によるFAから該当のISP最終ルータにMNのVPNサービス要請を知らせるメッセージのフォーマットを示す図である。
【図9】 本発明の第3実施形態によるVPNにおいてサーバーからMNにデータを伝送する信号のフローを示す図である。
Claims (9)
- 仮想私設ネットワークのサーバーから移動通信端末機にデータを伝送する方法において、
移動通信端末機によって前記移動通信端末機の属する訪問者ノード管理者に仮想私設ネットワークサービス登録を要請する過程と、
前記訪問者ノード管理者によって前記訪問者ノード管理者及びホームノード管理者に連結されているインターネットサービス提供者ルータに、前記移動通信端末機が仮想私設ネットワークサービス登録を要請したことを通報する過程と、
前記仮想私設ネットワークサーバーによって前記インターネットサービス提供者ルータを通して前記ホームノード管理者から前記訪問者ノード管理者に関する情報を獲得する過程と、
前記仮想私設ネットワークサーバーに連結されているインターネットサービス提供者ルータから前記訪問者ノード管理者と連結されているインターネットサービス提供者ルータにデータをルーティングし、前記訪問者ノード管理者情報を利用して前記訪問者ノード管理者を通して前記移動通信端末機にデータを伝送する過程と、
を含み、
前記移動通信端末機は、前記仮想私設ネットワークサービス登録を前記訪問者ノード管理者に要請する時、所望する仮想私設ネットワークサービスを示す仮想私設ネットワークサービスIDを伝送する
ことを特徴とする方法。 - 前記訪問者ノード管理者は、前記移動通信端末機による前記仮想私設サービス登録の要請を通報する時、仮想私設ネットワークIDを伝送することを特徴とする請求項1記載の方法。
- 前記訪問者ノード管理者情報は、前記訪問者ノード管理者のアドレスであることを特徴とする請求項1記載の方法。
- 前記訪問者ノード管理者は、前記移動通信端末機による仮想私設ネットワークサービス登録の要請を通報する時、前記移動通信端末機のアドレスを伝送することを特徴とする請求項2記載の方法。
- 前記仮想私設ネットワークサーバーの属する仮想私設ネットワークは、インターネットプロトコルネットワークに基づくことを特徴とする請求項1記載の方法。
- 前記アドレスは、インターネットプロトコルアドレスであることを特徴とする請求項3記載の方法。
- 前記仮想私設ネットワークサーバーの属するCPEルータに連結されるインターネットサービス提供者ルータを通して前記ホームノード管理者から前記訪問者ノード管理者に関する情報を獲得することを特徴とする請求項1記載の方法。
- 仮想私設ネットワークサーバーから移動通信端末機にデータを伝送する方法において、
移動通信端末機によって前記移動通信端末機の属する訪問者ノード管理者に仮想私設ネットワークサービス登録を要請する過程と、
訪問者ノード管理者によって前記訪問者ノード管理者と連結されているインターネットサービス提供者ルータに前記移動通信端末機が仮想私設サービス登録を要請したことを通報する過程と、
前記仮想私設ネットワークサーバーから前記移動通信端末機をターゲットにするデータが発生する時、前記仮想私設ネットワークサーバーに連結されているインターネットサービス提供者ルーターから前記訪問者ノード管理者と連結されているインターネットサービス提供者ルータにデータをルーティングし、前記訪問者ノード管理者を通して前記移動通信端末機に前記データを伝送する過程と、
を含み、
前記移動通信端末機は、前記仮想私設ネットワークサービス登録を前記訪問者ノード管 理者に要請した時、所望する仮想私設ネットワークサービスを示す仮想私設ネットワークサービスIDを伝送する
ことを特徴とする方法。 - 前記訪問者ノード管理者は、前記移動通信端末機による仮想私設サービス登録の要請を通報する時、前記仮想私設ネットワークIDを伝送することを特徴とする請求項8記載の方法。
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