KR100600603B1 - hand over method for preventing packet loss in portable internet and recording medium storing that method execution program - Google Patents
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Abstract
본 발명은 휴대인터넷사업자별 IP망에 연결되어 공중인터넷에 접속되는 휴대인터넷망에서 이동성을 갖는 휴대접속단말기를 핸드오버하는 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 핸드오버방법은, 현재 접속중인 제1기지국접속장치와 제1패킷접속라우터에 존재하는 상기 휴대접속단말기의 접속정보를 핸드오버될 제2기지국접속장치 및 제2패킷접속라우터에 전달한다. 또한 상기 제1패킷접속라우터와 상기 제2패킷접속라우터 사이에 터널을 생성하여, 상기 제1기지국접속장치에 존재하는 미전송패킷들을 상기 제1패킷접속라우터에 포워딩한 후, 상기 터널을 통하여 제2기지국접속장치에 전달되어 제2기지국접속장치가 상기 휴대접속단말기로 전송한다. 본 발명의 핸드오버방법에 따르면, 패킷유실을 방지할 수 있으며 패킷전달지연을 최소화 할 수 있다.The present invention relates to a method for handing over a portable access terminal having mobility in a portable Internet network connected to an IP network for each portable Internet provider. The handover method according to the present invention transmits the connection information of the mobile terminal connected to the first base station access device and the first packet access router currently connected to the second base station access device and the second packet access router to be handed over. do. In addition, a tunnel is created between the first packet access router and the second packet access router to forward untransmitted packets existing in the first base station access device to the first packet access router, and then through the tunnel. 2 is transmitted to the base station connecting device, and the second base station connecting device is transmitted to the portable terminal. According to the handover method of the present invention, packet loss can be prevented and packet delivery delay can be minimized.
핸드오버, 휴대인터넷망, 터널링, 포워딩Handover, Portable Internet, Tunneling, Forwarding
Description
도 1은 본 발명이 적용될 휴대인터넷망의 구성도이다. 1 is a block diagram of a portable Internet network to which the present invention is applied.
도 2는 본 발명에 따른 휴대인터넷망에서 서브넷간의 핸드오버방법을 나타낸 도면이다. 2 is a diagram illustrating a handover method between subnets in a portable Internet network according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 서브넷간 핸드오버 처리 순서를 보여주는 순서도이다. 3 is a flowchart illustrating a handover processing procedure between subnets according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 서브넷간 핸드오버 과정에서, 경로변화 및 무선 구간의 핸드오버 과정 동안 발생되는 패킷 포워딩을 나타낸 도면이다. 4 is a diagram illustrating packet forwarding generated during a path change and a handover process of a wireless section in an inter-subnet handover process according to the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 핸드오버방법의 구체적인 흐름을 나타내는 도면이다. 5 is a view showing a specific flow of the handover method according to the present invention.
본 발명은, 휴대형 단말기를 가진 사용자에게 이동 무선 환경에서도 고속의 인터넷 서비스를 제공하는 휴대인터넷망에서 서브넷간 고속 핸드오버방법에 관한 것이다. The present invention relates to a fast handover method between subnets in a portable Internet network that provides a high speed internet service even in a mobile wireless environment to a user having a portable terminal.
휴대인터넷 시스템은 무선랜 시스템과 셀룰라 이동통신 시스템의 특징중 장점은 취하면서 단점은 보완한 시스템이다. 무선랜 시스템은 고속의 전송속도를 제공하지만 서비스 커버리지 및 이동성 지원이 되지 않는 단점이 있으며, 셀룰라 이동통신 시스템은 넓은 서비스 커버리지 및 이동성은 지원하지만 전송속도가 저속이라는 단점을 가지고 있다. The portable Internet system takes advantage of the features of the wireless LAN system and the cellular mobile communication system, and complements the disadvantages. The WLAN system provides a high speed transmission rate but does not support service coverage and mobility. A cellular mobile communication system supports a wide range of service coverage and mobility, but has a disadvantage of low transmission speed.
일반적으로, 무선접속 환경 하에서 전송속도와 서비스 커버리지는 서로 대립이 되는 특성으로 알려져 있다. 다시 말하면, 높은 전송속도를 제공하는 기술일 경우에는 서비스 커버리지가 좁을 수밖에 없으며, 반대로 넓은 커버리지를 서비스하기 위해서는 전송속도를 낮게 할 수 밖에 없다는 것이 정설로 여겨져 왔다. In general, transmission speed and service coverage are known to be opposed to each other in a wireless access environment. In other words, in the case of a technology that provides a high transmission rate, the service coverage has to be narrow. On the contrary, it has been considered that the transmission rate must be lowered in order to service a wide coverage.
하지만, 최근에 높은 전송속도를 제공하면서도 비교적 넓은 서비스 커버리지를 지원하는 기술들이 개발되고 있으며, 휴대인터넷 시스템에서 이러한 기술들을 적용하고 있다. 휴대인터넷 시스템은 무선랜 및 셀룰라 이동통신시스템의 특성 중에서 각각의 장점만을 취한 시스템으로써 고속의 전송속도를 제공하면서 셀룰라 이동통신시스템에 근접하는 수준의 서비스 커버리지와 이동성까지도 지원하는 것을 목표로 하고 있다. Recently, however, technologies that provide relatively high service coverage while providing high transmission rates have been developed, and these technologies are being applied to portable Internet systems. The portable Internet system aims to support service coverage and mobility at a level close to the cellular mobile communication system while providing a high-speed transmission rate as a system taking only advantages of the characteristics of the wireless LAN and cellular mobile communication system.
따라서, 이와 같은 목표들을 효율적으로 지원할 수 있는 방안들이 강구될 필요가 있다.Therefore, measures that can efficiently support these goals need to be devised.
휴대인터넷 시스템은 셀 기반의 이동통신 구조를 기반으로 하고 있으므로 핸드오버라는 이동 시스템 특유의 기술이 지원된다. 핸드오버란 서비스중인 단말이 위치 이동으로 인해 다른 셀 영역으로 진입하더라도 서비스가 단절되지 않고 지속 적으로 유지될 수 있게 해 주는 기술을 말한다. Since the portable Internet system is based on a cell-based mobile communication structure, a mobile system-specific technology called handover is supported. Handover refers to a technology that enables a serviced terminal to be continuously maintained without being disconnected even if a terminal in service enters another cell area due to a location movement.
핸드오버 과정에서는 데이터 전달 경로의 변경이 수반될 수밖에 없으며, 경로 변경 과정에서 데이터 패킷이 유실되는 경우도 발생하게 된다. 서킷 기반의 음성 서비스와는 달리 패킷 시스템에서 패킷의 유실은 경우에 따라 서비스중인 세션이 절단되거나 또는 재전송 메커니즘을 가지는 TCP와 같은 프로토콜을 사용하는 경우 재전송에 따른 시간 지연을 유발하게 되므로, 결과적으로 서비스 단절 시간이 길어지는 현상을 초래한다. The handover process inevitably involves a change of the data transfer path, and a data packet may be lost during the path change process. Unlike circuit-based voice services, packet loss in packet systems sometimes causes a delay in retransmission if the session being serviced is disconnected or if a protocol such as TCP has a retransmission mechanism. This results in a longer break time.
따라서 가능한 한 패킷의 유실을 방지하여야 하며, 최대한 빠른 시간내에 핸드오버를 처리하여 서비스가 단절되는 시간을 최소화 하는 것이 핸드오버 품질을 높이는 방법이라 할 수 있다.Therefore, packet loss should be prevented as soon as possible, and minimizing the time when service is disconnected by processing the handover as soon as possible can be said to improve the handover quality.
현재까지의 패킷 서비스 시스템은 핸드오버 상황에서 경로 변경에 의한 패킷 유실을 방지하는 기술이 적용되어 있지는 않으며, 특히 IP 서브넷 간의 핸드오버 시에는 단순히 이동IP 등록 절차를 통해 서비스의 연속성을 유지하는 것이 일반적인 방법으로 알려져 있다.To date, the packet service system does not have a technology to prevent packet loss due to a route change in a handover situation. Known as the method.
따라서 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 기술적 과제는, 휴대인터넷과 같은 무선 패킷 데이터 망에서, 패킷유실을 방지하고 패킷전달지연을 최소화 할 수 있는 핸드오버방법을 제공하는 것이다.Accordingly, a technical problem of the present invention for solving the above problems is to provide a handover method that can prevent packet loss and minimize packet forwarding delay in a wireless packet data network such as a portable Internet.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 하나의 특징에 따른 핸드오 버방법은, 휴대인터넷 홈서버망 내의 제1 IP서브넷에 접속된 휴대접속단말기를 상기 홈서버망 내에 존재하는 제2 IP서브넷으로 핸드오버하는 방법으로서, 상기 제1 IP서브넷이 상기 제2 IP서브넷 사이에 터널을 생성하여 상기 휴대접속단말기에 전송될 미전송 데이터들을 상기 터널을 통하여 상기 제2 IP서브넷으로 전송하는 무선구간의 핸드오버를 수행하는 단계; 및 상기 휴대접속단말기가 상기 제2 IP서브넷에 이동IP를 등록하고 상기 홈서버에 등록된 라우팅정보를 갱신하는 유선구간의 핸드오버를 수행하는 단계를 포함한다.The handover method according to an aspect of the present invention for solving the above technical problem, the portable access terminal connected to the first IP subnet in the portable Internet home server network to the second IP subnet existing in the home server network A handover method comprising: a hand of a wireless section in which the first IP subnet creates a tunnel between the second IP subnet and transmits unsent data to be transmitted to the portable access terminal to the second IP subnet through the tunnel. Performing an over; And performing, by the portable access terminal, a handover section for registering a mobile IP in the second IP subnet and updating routing information registered in the home server.
상기 무선구간의 핸드오버를 수행하는 단계 전에, 제1 IP서브넷이 가입자 프로파일 검색을 위한 서버들에의 접근절차 및 서비스 플로우 설정절차를 대행할 수 있는 정보를 제2 IP서브넷으로 전송하는 단계가 수행될 수 있다.Prior to performing the handover of the wireless section, the step of transmitting, by the first IP subnet to the second IP subnet, information for substituting the access procedure and service flow setting procedure to the servers for the subscriber profile search is performed. Can be.
또한, 상기 유선구간의 핸드오버를 수행하는 단계 후에, 상기 제1 IP서브넷은 상기 휴대접속단말기 사이에 존재하는 전송경로 및 상기 터널을 삭제하는 단계를 수행할 수 있다. In addition, after performing the handover of the wired section, the first IP subnet may perform the step of deleting the transmission path and the tunnel existing between the portable access terminals.
상기 홈서버는 다수의 IP서브넷이 접속된 에지라우터 영역을 다수 개 포함하고, 상기 제2 IP서브넷은, 상기 휴대접속단말기가 주위의 IP서브넷들의 신호세기를 측정하여 상기 신호세기가 특정 신호세기보다 큰 후보망들 중에서 선택될 수 있다.The home server includes a plurality of edge router areas to which a plurality of IP subnets are connected, and the second IP subnet may be configured such that the portable connection terminal measures the signal strength of surrounding IP subnets so that the signal strength exceeds a specific signal strength. It can be chosen from large candidate networks.
또한, 상기 제1 IP서브넷과 제2 IP서브넷은 동일한 에지라우터 영역에 포함될 수도 있고, 서로 다른 에지라우터 영역에 포함될 수도 있다.In addition, the first IP subnet and the second IP subnet may be included in the same edge router area or may be included in different edge router areas.
상기 제1 및 제2 IP서브넷은 각각 서비스접속 및 핸드오버 신호절차를 제 어하는 제1 및 제2 IP라우터 영역이고, 상기 제1 및 제2 IP라우터는 각각 복수의 제1 및 제2접속장치들과 IP기반의 유선접속을 하며, 상기 휴대접속단말기는 상기 접속장치들을 통하여 해당 IP라우터에 접속될 수 있다.The first and second IP subnets are first and second IP router areas for controlling service connection and handover signal procedures, respectively, and the first and second IP routers are a plurality of first and second access devices, respectively. And IP-based wired connection, the portable access terminal can be connected to the IP router through the connection devices.
여기서, 상기 IP라우터들은 외부에이전시 역할을 할 수 있다.Here, the IP routers may serve as an external agency.
상기 터널은 제1 IP라우터와 제2 IP라우터 사이에 생성되고, 상기 제1 IP라우터는 상기 제1접속장치를 통하여 상기 휴대접속단말기로 전송될 미전송 데이터들을 상기 터널을 통하여 상기 제2 IP라우터로 전송할 수 있다.The tunnel is created between the first IP router and the second IP router, and the first IP router transmits unsent data to be transmitted to the portable access terminal through the first access device through the second IP router. Can be sent to.
본 발명의 다른 특징에 따른 기록매체는, 상기 제1 IP서브넷이 상기 제2 IP서브넷 사이에 터널을 생성하여 상기 휴대접속단말기에 전송될 미전송 데이터들을 상기 터널을 통하여 상기 제2 IP서브넷으로 전송하는 무선구간의 핸드오버를 수행하는 기능; 및 상기 휴대접속단말기가 상기 제2 IP서브넷에 이동IP를 등록하고 상기 홈서버에 라우팅정보를 갱신하는 유선구간의 핸드오버를 수행하는 기능을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한다.According to another aspect of the present invention, in the recording medium, the first IP subnet creates a tunnel between the second IP subnet and transmits unsent data to be transmitted to the portable access terminal to the second IP subnet through the tunnel. Performing handover of a wireless section; And a program for executing a function of performing a handover of a wired section in which the portable access terminal registers a mobile IP in the second IP subnet and updates routing information in the home server.
여기서 기록매체는 CD, 플로피디스켓, 하드디스크 등으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 전자기록매체를 포함한다.Here, the recording medium includes a computer-readable electronic recording medium such as a CD, floppy diskette, hard disk.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the present invention.
먼저, 본 발명이 적용될 수 있는 휴대인터넷망의 구성도를 살펴본다.First, a configuration diagram of a portable internet network to which the present invention can be applied will be described.
도 1은 본 발명이 적용될 휴대인터넷망의 구성도이다. HPi(High speed Portable internet)는 휴대 인터넷을 위해 국내 자체 기술로 개발되고 있는 시스템을 지칭하는 것이며, 무선 접속을 통한 고속의 인터넷 서비스를 제공할 수 있는 구 조를 가지고 있다. 1 is a block diagram of a portable Internet network to which the present invention is applied. HPi (High speed Portable internet) refers to a system that is being developed by domestic technology for the portable Internet, and has a structure capable of providing high-speed Internet service through a wireless connection.
도 1에서와 같이, 휴대 인터넷망은, 서브넷들(100, 200)이 휴대인터넷사업자별 IP망(300)에 연결되어 공중인터넷(400)에 접속되는 구조를 갖는다. As shown in FIG. 1, the portable Internet network has a structure in which subnets 100 and 200 are connected to an
구체적으로, 서브넷(100)은, 이동성을 갖는 휴대접속단말기(Access Terminal, 이하 AT 라고 명명함)(110), 기지국접속장치(Access Point, 이하 AP 라고 명명함)(120), 패킷접속라우터(Packet Access Router, 이하 PAR 라고 명명함)(130)를 포함한다. Specifically, the subnet 100 may include a mobile access terminal (Access Terminal) (hereinafter referred to as AT) 110 having mobility, a base station access device (hereinafter referred to as an AP) 120, and a packet access router ( Packet Access Router, hereinafter referred to as PAR) (130).
AT(110)는 AP(120)와 무선 접속이 이루어진다. AP(120)는 AT와 무선 접속 기능을 수행하며 또 PAR(130)와는 IP기반의 유선 접속 기능을 수행한다. PAR(130)는 AP(120)와 연결되어 IP라우터 역할을 수행하며 또한 서비스 접속 및 핸드오버와 같은 신호 절차를 제어하는 기능을 수행한다. The AT 110 is wirelessly connected with the AP 120. The AP 120 performs a wireless access function with the AT and performs an IP-based wired access function with the
도 1에서와 같이, 하나의 PAR(130 또는 230) 영역이 하나의 IP서브넷(100 또는 200)이 되며, 이러한 PAR들은 휴대인터넷사업자별 IP 망(300)에 연결되어 공중인터넷(400)에 접속되는 구조를 가지게 된다. As shown in FIG. 1, one
휴대인터넷사업자별 IP망(300)에는, 인증/권한검증/과금서버(Authentication Authorization Accounting server, 이하 AAA서버라고 명명함)(310) 및 이동인터넷프로토콜(Mobile IP, 이동IP라고 명명함)의 홈서버인 홈에이전트(Home Agent, 이하 HA라고 명명함)(108)가 존재한다. In the
도 1에서는, HA(320)를 나타낸 것과 같이 HPi 시스템은 이동IP를 기본 호처리에 수행하도록 하고 있으며, 외부에이전트(Foreign Agent) 역할은 PAR(130, 230)가 수행을 하고 있다.In FIG. 1, as shown in the
이하에서는 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 핸드오버방법에 대하여 설명한다. Hereinafter, a handover method according to the present invention will be described with reference to FIG. 2.
도 2는 본 발명에 따른 휴대인터넷망에서 서브넷간의 핸드오버방법을 나타낸 도면이다. 2 is a diagram illustrating a handover method between subnets in a portable Internet network according to the present invention.
휴대인터넷망에서, 하나의 PAR(130, 230) 영역이 하나의 서브넷(100, 200)을 구성하게 되므로, 서브넷간의 핸드오버는 PAR간의 핸드오버를 의미하게 되며, 이를 좀 더 자세히 말하면 서로 다른 PAR에 속한 셀간의 핸드오버라고 할 수 있다.In the mobile Internet network, since one PAR (130, 230) area constitutes one subnet (100, 200), handover between subnets means handover between PARs, and more specifically, different PARs Handover between cells belonging to
먼저, AT(110)가 서브넷-X(100)를 통하여 공중 인터넷(400)에 존재하는 상대노드(Correspondent Node, 이하 CN이라고 명명함)(410)에 접속하여 인터넷 서비스를 받고 있다고 가정하고, 에지라우터(330)는 휴대인터넷사업자별 IP망(300)에 존재하며 PAR들(130, 230)을 연결하는 라이터이다. 이 경우, 데이터트래픽 경로는 핸드오버이전경로(A, 일점쇄선으로 표시)로 표시한 것과 같다. 즉, CN(410) - HA(320) - 에지라우터(330) - 제1PAR(130) - 제1AP(120) - 제1AT(110)이 된다. First, it is assumed that the AT 110 receives an Internet service by accessing a Correspondent Node (hereinafter referred to as CN) 410 existing in the
이와 같이 PAR(130)에 속한 AP(120) 영역에서 서비스를 받고 있던 AT(110)가 서비스 중인 상태에서 위치를 이동하여 서브넷-Y(200)를 형성하는 PAR(230)에 속한 AP(220) 영역 즉, AT(210)로 표시된 위치에 진입하게 되면, 서브넷간 핸드오버 처리 기능이 동작되고 핸드오버 처리가 진행된다. 핸드오버처리가 완료되면, 데이터트래픽경로는 핸드오버이후경로(B. 이점쇄선으로 표시)와 같이 변경되고 AT는 연속적인 서비스를 제공받을 수 있게 된다. As such, the AP 220 belonging to the PAR 230 forming the subnet-Y 200 by moving its position while the AT 110 receiving the service in the AP 120 area belonging to the PAR 130 is in service. When entering the area, that is, the location indicated by the
핸드오버이후경로(B)를 살펴보면, PAR(130)가 연결된 에지라우터(330)부터 CN(410)까지의 경로는 종래의 경로와 동일하고, 하단의 에지라우터(330)에서 새로운 PAR(230)으로의 경로가 새로이 구성된다. 즉, CN(410) - HA(320) - 에지라우터(330) - 제2PAR(230) - 제2AP(220) - 제2AT(210)가 된다. Looking at the path (B) after the handover, the path from the
여기서, 서브넷-X(100)에 속한 PAR(130)와 서브넷-Y(200)에 속한 PAR(230)가 동일한 에지라우터(330)에 연결된 경우에 해당되며, 서로 다른 에지라우터에 연결된 경우에는 HA(310) 이하의 경로가 변경되는 것으로 표현하는 것이 일반적이다.In this case, the
이하에서는, 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 핸드오버의 처리 순서에 대하여 설명한다. Hereinafter, the processing procedure of handover according to the present invention will be described with reference to FIG.
도 3은 본 발명에 따른 서브넷간 핸드오버 처리 순서를 보여주는 순서도이다. 3 is a flowchart illustrating a handover processing procedure between subnets according to the present invention.
먼저, 서비스 접속 중이던 AT(110)가 이동으로 인하여 서비스 영역을 벗어나고 있다고 판단되면, 주위의 인접 셀들의 신호세기를 측정하여 특정 신호세기 이상인 셀들을 핸드오버 후보 셀로 선정하여 접속중이던 AP(120)에게 핸드오버를 요청하게 된다. AT(110)로부터 핸드오버 요청을 받은 AP(120)는 상위 PAR(130)에게 이를 전달하게 되고, PAR(130)는 AT(110)가 측정한 인접 셀들의 무선 신호세기와 망의 자원 상태를 기반으로 핸드오버 요청에 대한 수락 여부와 핸드오버 해야 할 목적지 셀을 결정한다. First, if it is determined that the
결정된 셀이 다른 PAR(230)에 속해 있을 경우 서브넷간 핸드오버가 발생하게 되며, 제1PAR(130)는 제2PAR(230)를 거쳐 제2AP(220)에게 핸드오버 요청을 전달 하고 제2PAR(230) 및 제2AP(220)는 핸드오버를 위한 자원 할당 등의 준비를 수행한다. 이 과정이 핸드오버 요청 및 수락 제어 단계(S100)에 해당된다.When the determined cell belongs to another
그 다음, 제1PAR(130)는 PAR관점에서 유지하는 호제어 정보와 같은 컨텍스트정보(Context information)를 제2PAR(230)에게 전달하고, 마찬가지로 제1AP(120)는 제2AP(220)에게 AP가 유지하는 정보를 전달하게 된다(S200). Next, the
이러한 단계(S200)에 의하여 새로운 영역에서 가입자 프로파일 검색을 위한 AAA서버 접근 절차 및 서비스 플로우 설정 절차를 대행하는 효과를 얻을 수 있으므로, 핸드오버 처리 시간이 단축된다.By this step (S200) it is possible to obtain the effect of substituting the AAA server access procedure and service flow setting procedure for the subscriber profile search in the new area, the handover processing time is shortened.
다음으로, 경로변경으로 인한 패킷유실을 방지하기 위하여, 제1PAR(130)와 제2PAR(230) 사이에 터널을 생성한다. 제1PAR(130)는 해당 AT(110)에게 전달해야하는 패킷을 수신하면 제1AP(120)에게 전달하지 않고 터널을 이용하여 제2PAR(230)를 거쳐 제2AP(220)에게 전달한다(S300).Next, in order to prevent packet loss due to a path change, a tunnel is created between the
그 다음에, PAR간 터널이 생성된 후 제1AP(120)는 그동안 수신된 패킷 중 AT에게 미처 전달하지 못한 미전송패킷들을 제1PAR(130)에게 다시 포워딩하면, 제1PAR(130)는 이를 제2PAR(230)를 통해 제2AP(220)에게 전달한다(S400) 한편, 제2AP(220)는 핸드오버 과정에서 포워딩된 모든 패킷을 수신하게 되면, AT와 통신을 개시하여 데이터 트래픽을 송수신하게 된다. 이 단계까지가 무선 구간의 핸드오버 절차라고 볼 수 있다.Then, after the inter-PAR tunnel is created, the
이하에서는, 무선구간의 핸드오버절차가 완료된 후에 수행되는 유선구간의 핸드오버절차에 대하여 설명한다.Hereinafter, the handover procedure of the wired section that is performed after the handover procedure of the wireless section is completed will be described.
제1AP(120)가 미전송 패킷 포워딩을 완료하고, 제2AP(220)와 AT(210) 사이의 데이터 전송이 개시되면 제2PAR(230)는 AT(210)에게 이동IP 등록을 지시하게 된다. 이 지시에 따라, AT(210)는 새로운 PAR(230) 영역에서 이동IP 등록을 통하여 유선구간의 핸드오버 처리를 수행하게 된다(S500).When the
이동IP 등록이 완료되면, 유선구간도 새로운 경로로 패킷이 전달되며, 핸드오버이전경로 및 패킷포워딩을 위해 설정하였던 제1PAR(130)와 제2PAR(230) 사이의 터널은 삭제된다(S600).When the mobile IP registration is completed, the packet is transferred to the wired section in a new path, and the tunnel between the first and
도 4는 본 발명에 따른 서브넷간 핸드오버 과정에서, 경로변화 및 무선 구간의 핸드오버 과정 동안 발생되는 패킷 포워딩을 나타낸 도면이다. 4 is a diagram illustrating packet forwarding generated during a path change and a handover process of a wireless section in an inter-subnet handover process according to the present invention.
도 1 내지 도 3에서는, 서브넷-X(100) 내에 존재하던 AT(110)가 서브넷-Y(200)에 존재하는 AT(210)로 이동하는 경우를 설명하였다. 즉, 앞에서는, 제1AT(110)과 제2AT(210)을 구별하여 설명하였다. 그러나 이하의 설명에서는 설명의 간략화 및 간편화를 위하여 제1AT(110)과 제2AT(210)를 모두 AT(110)으로 설명하기로 한다.1 to 3, the case in which the
앞서 설명한 바와 같이, 핸드오버이전경로(A)는 CN(410) - HA(320) - 제1PAR(130) - 제1AP(120) - AT(110)이고, 핸드오버이후경로(B)는 CN(410) - HA(320) - 제2PAR(230) - 제2AP(220) - AT(110)이다.As described above, the handover transfer path A is CN 410-HA 320-1PAR 130-1AP 120-
터널(231)은 도 3의 PAR간 터널생성단계(S300)에서 생성된다. 이러한 터널은 IP-in-IP 또는 일반라우팅캡슐화(Generic Routing Encapsulation, 이하 GRE라고 명명함)를 의미하며, 무선구간의 핸드오버처리단계(a -> b)에서 발생될 수 있는 패 킷 유실 방지 및 패킷 전달 지연을 최소화하기 위해 사용되는 것이다. The tunnel 231 is generated in the inter-PAR tunnel generation step S300 of FIG. 3. This tunnel means IP-in-IP or Generic Routing Encapsulation (hereinafter referred to as GRE), and prevents packet loss that may occur in the handover processing step (a-> b) of the radio section. It is used to minimize packet forwarding delay.
터널이 생성된 이후에는 상위 HA(320)로부터 수신되는 패킷을 터널링(C)을 통해 제2PAR(230)를 거쳐 제2AP(220)에게 전달하게 된다.After the tunnel is created, the packet received from the
터널이 생성된 이후 제1AP(120)는 수신된 패킷 중에서 핸드오버발생 전 무선경로(a)를 통해 미처 전달하지 못한 패킷들을 제1PAR(130)에게 다시 포워딩(D)하여 터널(231)을 통해 제2AP(220)에게 전달하게 된다. 이와 같은 절차는 터널생성 이후에 이루어지므로 미전송 패킷의 포워딩(D)은 터널이 생성되기 이전까지 제1AP(120)로 전송된 패킷만을 포워딩하게 된다.After the tunnel is created, the
도 5는 본 발명에 따른 핸드오버방법의 구체적인 흐름을 나타내는 도면이다. 즉, 도 3의 순서도를 보다 상세하게 보여주는 도면이다.5 is a view showing a specific flow of the handover method according to the present invention. That is, the flowchart of FIG. 3 is shown in more detail.
먼저, 서비스 접속 중이던 AT(110)는 현재 접속 중이던 셀의 무선 신호세기가 감소하여 핸드오버를 해야겠다고 판단이 되면, 인접 셀들로부터 수신되는 신호세기를 측정하여 일정 수준 이상이 되는 인접 셀들을 핸드오버 후보 셀로 하여 제1AP(120)에게 HO-REQ메시지를 송신하여 핸드오버를 요청한다(S101). HO-REQ메시지에는 핸드오버 후보 셀 리스트와 후보 셀들의 무선 신호세기가 포함된다.First, if it is determined that the
HO-REQ메세지를 수신한 제1AP(120)는 HO-REQ메세지에 포함된 정보 및 해당 서비스가 사용하던 QoS(Quality of Service)정보를 포함한 HOreq메시지를 통해 제1PAR(230)에게 핸드오버 요청을 전달한다(S102).The
HOreq메세지를 수신한 제1PAR(130)은 QoS 정보를 기반으로 핸드오버 요청에 대한 수락 여부를 결정하고, 또한 핸드오버 후보 셀들의 무선 신호세기와 망의 자원사용 정보를 기반으로 최적의 핸드오버 목적지 셀을 결정하게 되며, 결정된 핸드오버 목적지 셀이 다른 PAR에 속해 있을 경우 서브넷간 핸드오버가 발생하게 된다.Receiving the HOreq message, the
서브넷간 핸드오버일 경우 제1AP(130)은 핸드오버 목적지 셀이 속해 있는 제2PAR(230)에게 PHO-req메시지를 통해 핸드오버를 요청하게 된다(S103). 이 때 사용 중이던 서비스에 대한 QoS 정보가 포함되며, 핸드오버 후보 셀 중 제2PAR(230)에 속한 셀이 2개 이상일 경우 모두 포함된다.In the case of inter-subnet handover, the
PHO-req메세지를 수신한 제2PAR(230)는 자신에 속한 핸드오버 후보 셀 중 최적의 셀을 선택하여 HOind메시지를 통해 선택된 제2AP(220)에게 핸드오버를 요청한다(S104).Upon receiving the PHO-req message, the
HOind메시지를 수신한 제2AP(220)는 요청된 서비스의 QoS 정보를 기반으로 자원을 할당한다. 또한, 제2AP(220)는 HOcnf메시지로 제2PAR(230)에게 핸드오버 준비가 되었음을 통지한다(S105).The
유사한 정보가 PHO-rsp, HOrsp, HO-RSP메시지들을 통해 제1PAR(130), 제1AP(120), AT(110)에까지 전달된다(S106, S107, S108). 이러한 단계를 통하여 도 3에서의 핸드오버 요청 및 수락제어단계(S100)가 완료된다.Similar information is transmitted to the
그 다음에, 제1PAR(130)은 해당 AT의 서비스 접속을 위해 사용되었던 각종 컨텍스트정보(주소정보, 플로우 개수, QoS정보 등)를 PCI-ind메시지를 통해 제2PAR(230)에게 전달하고(S201), 제2PAR(230)는 연속적인 서비스를 유지하기 위하여 수신된 정보를 저장하고 PCI-cnf메시지로 제1PAR(130)에게 응답한다(S202).Next, the
한편, AT(110)로부터 핸드오버 통지를 알리는 HO-IND메시지를 제1AP(120)에게 전송한다(S203). HO-IND메시지를 수신한 제1AP(120)도 해당 AT와의 통신에 사용되었던 패킷전달번호와 같은 컨텍스트정보를 ACIind, PDT-ind, ACIind메시지들을 통해 제2AP(220)에게 전달한다(S204, S205, S206). 제2AP(220)는 연속적인 서비스를 유지하기 위하여 수신된 정보를 저장하고 ACIcnf메시지로 제2PAR(230)에게 응답한다(S207). 이러한 단계들을 통하여 도 3에서 PAR 및 AP컨텍스트전달단계(S200)가 완료된다.Meanwhile, the HO-IND message for notifying the handover notification from the
다음으로, ACIcnf메시지를 수신한 제2PAR(230)는 제1PAR(130)로부터 수신되는 패킷을 디캡슐화(Decapsulation)하기 위한 터널을 생성한 후(S301), PDT-cnf메시지를 제1PAR(130)에게 송신한다(S302). PDT-cnf메시지를 수신한 제1PAR(130)는 AT(110)에게 전달될 패킷을 새로운 경로인 제2PAR(230)를 통해 전달하기 위해 캡슐화(Encapsulation)터널을 생성(S303)한 후, ACIcnf 메시지를 제1AP(120)에게 전달한다(S304). 이 때부터 AT에게 전달되는 패킷들은 터널링을 통해 제2AP(220)에게 전달된다. 이와 같은 세부단계들을 통하여 도 3에서 PAR 간 터널생성 및 터널링단계(S300)가 완료된다.Next, after receiving the ACIcnf message, the
그런 다음, ACIcnf메시지를 수신한 제1AP(120)는 기존 경로 상에서 AT(110)에게 전송하지 않은 패킷들을 제1PAR(130) 및 제2PAR(230)를 통해 제2AP(220)에게 포워딩함으로써 패킷의 유실을 방지한다(S401). 미전송 패킷의 포워딩이 완료된 후, 제2AP(220)는 AT(110)와의 통신을 개시하면서 패킷 포워딩이 완료되었음을 FCnoti메시지를 통해 제2PAR(230)에게 전달하게 된다(S402). 이와 같은 세부단계들을 통하여 도 3에서 미전송패킷 포워딩 단계(S400)가 완료된다.Then, the
다음으로, FCnoti메시지 수신으로 패킷 포워딩이 완료되었음을 인지한 제2PAR(230)는 제2AP(220)를 통해 AT(110)에게 AgentAdv메시지를 보내어 이동IP 등록을 하라는 지시를 보냄으로써 유선 구간의 핸드오버 절차를 시작하게 한다(S501). AgentAdv메시지를 수신한 AT(110)는 새로운 서브넷 영역인 제2PAR(230)에게 이동IP 등록을 요청하게 되고, 자신의 홈서버인 HA(320)에 존재하는 패킷 라우팅 정보를 제1PAR(130)에서 제2PAR(230)로 갱신하게 한다(S502). 이렇게 하여 도 3에서 이동IP 등록지시 및 등록단계(S500)가 완료된다.Next, the
마지막으로, HA(320)는 이동IP 변경 등록이 완료되면 새로 설정된 트래픽 경로로 트래픽을 보내게 되고, 예전의 트래픽 경로의 삭제를 지시하게 된다. 트래픽 경로 삭제 지시를 받은 제1PAR는 예전의 트래픽 경로 및 중간 단계에서 터널링을 위해 생성되었던 터널을 삭제하게 되고, 제2PAR는 이동IP 등록이 완료된 후 터널을 삭제한다(S600).Finally, the
이러한 절차를 통해 핸드오버 과정에서 트래픽 경로가 변경되더라도 패킷 유실을 방지할 수 있으며, 이는 패킷 유실로 인한 세션 단절의 방지 및 TCP와 같은 상위 계층에서 재전송에 의해 복구되는 경우에 비해 결과적으로 핸드오버 처리 시간을 단축하는 효과가 있다.This procedure prevents packet loss even if the traffic path is changed during the handover process, which prevents session disconnection due to packet loss and consequently handover processing as compared to recovery by retransmission at higher layers such as TCP. It is effective to shorten the time.
앞에서 바람직한 실시예에 근거하여 본 발명을 설명하였지만, 이 실시예는 본 발명을 제한하려는 것이 아니라 예시하려는 것이다. 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게는 본 발명의 기술사상의 벗어남 없이 실시예에 대한 다양한 변화, 변경 등이 가능함은 명백할 것이다. 그러므로 본 발명의 보호범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 한정될 것이며, 변화예 또는 변경예 등을 모두 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.Although the present invention has been described above based on the preferred embodiments, the embodiments are intended to illustrate and not limit the invention. It will be apparent to those skilled in the art that various changes, modifications, and the like can be made to the embodiments without departing from the spirit of the invention. Therefore, the protection scope of the present invention will be limited only by the appended claims, and should be construed as including all changes or modifications.
본 발명은 인터넷 패킷 데이터 서비스를 위주로 하는 휴대 인터넷 시스템에서 서비스 접속중인 단말이 이동을 하여 IP 서브넷이 다른 셀로 진입할 경우, 무선 구간의 핸드오버 실행 구간과 유선 구간의 핸드오버를 순차적으로 실행함으로써 실패에 따른 경로 불일치를 방지하고, 핸드오버 절차중에 가입자에 대한 호제어 정보를 새로운 경로의 제어 장치에게 전달하므로써 인증서버 접속절차 및 서비스 플로우 설정절차를 수행하지 않아도 되도록 하고 있다. According to the present invention, when a terminal accessing a service enters a cell with different IP subnet in a portable Internet system mainly for Internet packet data service, it fails by executing handover execution section of wireless section and handover section of wired section sequentially. The path mismatch is prevented and the call control information for the subscriber is transmitted to the control device of the new path during the handover procedure so that the authentication server connection procedure and the service flow setting procedure do not need to be performed.
또한, 유선 구간의 핸드오버는 무선 구간의 핸드오버에 따른 미전송 패킷의 포워딩이 완료되고 단말과 새로운 셀과의 통신이 개시된 후에 실행하게 하여 경로 재설정 과정에서 발생될 수 있는 패킷 유실을 방지하여 전체적인 핸드오버의 고속화를 추구하고 있다.In addition, the handover of the wired section is executed after the forwarding of the untransmitted packet according to the handover of the wireless section is completed and the communication between the terminal and the new cell is started to prevent packet loss that may occur during the rerouting process. We are seeking to speed up handover.
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