KR100702288B1 - 이동 통신망 시스템 및 이동 통신 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 이동 통신망 시스템은 이동 통신망(MNW)과 복수의 외부망(EX1 내지 EX3)과 복수의 이동 단말(x, y, z)과 외부망(EX1 내지 EX3)과 통신망(MNW)을 접속하는 복수의 게이트웨이(EGW1 내지 EGW3)와, 이동 단말(x, y, z)을 이동 통신망(MNW)에 접속하는 복수의 무선 액세스 포인트(APa1 내지 APc2)로 구성된다. 이동 통신망(MNW) 내의 이동 단말(x, y, z) 사이에서 패킷을 송수신하는 경우, 외부망(EX1 내지 EX3)을 이용하는 일 없이 이동 통신망(MNW)상에 준비된 외부망(EX1 내지 EX3)마다 대응하는 가상망을 통하여 통신한다.
이동 통신

Description

이동 통신망 시스템 및 이동 통신 방법{MOBILE COMMUNICATION NETWORK SYSTEM AND MOBILE COMMUNICATION METHOD}
본 발명은 이동 통신망 시스템 및 이동 통신 방법에 관한 것으로, 특히, 이동 통신망이 외부망과 이동 단말과의 사이에 전용선 접속 기능을 제공하는 이동 통신망 시스템 및 이동 통신 방법에 관한 것이다.
이동 통신망이 외부망과 이동 단말과의 사이에 전용선 접속 기능을 제공하는 종래 기술로서는 ETSI(European Telecommunications Standards Institute)나 3GPP (Third Generation Partnership Project)에 있어서 규정된 이동 통신 기술인 GPRS(GENERAL PACKET RADIO SERVICE)가 있다. GPRS는 단말의 이동을 서포트함과 함께 이동 단말을 특정한 외부망에 접속하는 전용선 접속 기능을 제공한다.
또한, IETF(Internet Engineering Task Force : 인터넷·엔지니어링·태스크·포스)에 있어서 개발된 이동 제어 기술로서 Mobile IP(모바일·아이피) (RFC20O2)가, 프라이빗망 기술로서 IPSEC(아이·피·섹) 등이 있다. 이들의 기술을 조합시킴에 의해 단말의 이동을 서포트하고, 이동 단말과 외부망과의 사이에 전용선 접속을 실현할 수 있다.
또한, 이동 단말을 외부망에 접속하기 위하여 이동 통신망의 코어망에 가상 프라이빗망 기술을 사용한다는 기술 제안이 있고, 그 일예로서는 예를 들면,
http://www.microsoft.com/technet/treeview/default.asp?ur1=/TechNet/itsolutions/network/deploy/depovg/ieee802.asp에 공개된 것이 있다.
그러나, 상술한 종래의 기술에서는 이하에 진술하는 바와 같은 여러가지의 문제점이 있다.
상술한 종래의 GPRS에서는 외부망과의 게이트웨이와 이동 단말과의 사이에 터널을 설정하고, 모든 통신은 이 터널을 통하여 행하여지고 있다. 이동 단말 사이에서 통신을 행하는 경우, 이동 단말이 송신한 패킷은 터널을 통하여 외부망과의 게이트웨이로 송신되고, 재차 외부망과의 게이트웨이로부터 터널을 통하여 통신 상대인 이동 단말로 반환 송신된다.
이 때문에 종래의 기술에서는 패킷의 지연이 크고, 또한 이동 통신망 내의 대역을 낭비하기 때문에 회선의 사용 효율이 나쁘다는 문제가 있다.
또한, 복수의 이동 단말에의 멀티 캐스트 통신의 경우도, 외부망과의 게이트웨이에 있어서 이동 단말의 터널마다 멀티 캐스트 패킷이 카피되어 송신되기 때문에 망 내의 대역을 낭비하고, 회선의 사용 효율이 나쁘다는 문제가 있다.
한편, Mobile IP와 IPSEC를 사용한 IP 베이스의 이동 통신망의 경우, 이동망과 외부망은 IP망인 것이 전제이다. 이 플랫 IP망상에서 우선, Mobile IP에 의해 단말의 이동이 서포트된다. 그리고, 또한 전용선 접속 기능을 제공하기 위하여 이동 통신망과 외부망과의 사이에는 게이트웨이가 배치되고, 이동 단말과 게이트웨이의 사이에 IPSEC에 의해 터널이 설정된다.
이와 같이, Mobile IP와 IPSEC를 사용한 IP 베이스의 이동 통신망에 있어서 전용선 접속 기능을 제공하는 경우, 모든 패킷이 터널을 통하여 교환되기 때문에 이 구성에서는 GPRS의 경우와 같은 문제가 생긴다.
또한, 다른 구성으로서 이동 단말 사이에서 통신을 행하는 경우는 이동 단말 사이에 IPSEC의 터널을 직접 설정하고, 게이트웨이를 통한 반환 통신을 행하지 않고 종료하도록 하는 것도 가능하다. 단, 이 구성에서는 멀티 캐스트 통신의 경우의 문제는 해결할 수 없다. 또한, 통신 상대인 이동 단말이 많은 경우, 터널 관리의 수고가 많다는 문제가 있다.
또한, Mobile IP나 IPSEC를 사용한 IP 베이스의 이동 통신망의 경우, 이동 통신망 내의 노드에 외부로부터 자유롭게 액세스 가능하기 때문에 보안 기능이 필요하다. 예를 들면, 무선 액세스 포인트 사이에서 핸드오버를 행하는 경우는 무선 액세스 포인트간의 핸드오버 요구나 핸드오버 통지의 패킷은 인증을 행할 필요가 있고, 이를 위해서는 무선 액세스 포인트간에 인증용의 시큐어리티 어소시에이션을 미리 확립하여 둘 필요가 있다. 이와 같은 수법은 무선 액세스 포인트의 수가 증가하여 오면, 시큐어리티 어소시에이션의 관리가 번잡해진다는 문제가 있다.
또한, 이동 통신망의 코어망에 가상 프라이빗망 기술을 사용하고, 외부망에의 접속을 제공하는 경우 종래 기술에서는 단말의 이동시에 프라이빗망 접속이 도중에 절단된다는 문제가 있다.
본 발명은 상기한 사정을 고려하여 이루어진 것으로, 그 제 1의 목적은 이동 단말로 통신을 행하는 경우의 회선 사용 효율의 개선을 실현하는 이동 통신망 시스 템 및 이동 통신 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 이동 단말의 멀티 캐스트의 통신에 있어서, 회선 사용 효율의 개선을 실현하는 이동 통신망 시스템 및 이동 통신 방법을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 이동 단말간 또는 노드 사이에서 시큐어리티 어소시에이션을 확립하는 수고가 불필요하게 되는 이동 통신망 시스템 및 이동 통신 방법을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 이동 단말이 핸드오버할 때에 이동 단말과 외부망과의 전용선 접속이 도중 절단되는 일 없이 계속할 수 있는 이동 통신망 시스템 및 이동 통신 방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 이동 통신망과, 복수의 외부망과, 복수의 이동 단말과, 복수의 게이트웨이와, 복수의 무선 액세스 포인트로 구성되고, 게이트웨이가 외부망과 이동 통신망을 접속하고, 무선 액세스 포인트는 이동 단말을 이동 통신망에 접속하는 구성의 이동 통신망 시스템에 있어서, 이동 통신망 내의 이동 단말 사이에서 패킷을 송수신하는 경우, 외부망을 통하는 일 없이, 이동 통신망상에 준비된 외부망마다 대응하는 가상망을 통하여 통신하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 이동 단말 사이에서 통신을 행하는 경우, 동일 무선 액세스 포인트 배하(配下)에 각 이동 단말이 있는 때는, 무선 액세스 포인트에서 반환 통신을 행하고, 동일 액세스망 배하에 각 이동 단말이 있는 때는, 액세스망을 통하여 통신을 행하고, 다른 액세스망 배하에 각 이동 단말이 있는 때는, 코어망을 경유하여 통신을 행할 수 있기 때문에, 패킷을 외부망 게이트웨이를 통하여 전송할 필요가 없어지고 코어망, 액세스망의 회선 사용 효율이 개선된다.
또한, 멀티 캐스트의 통신에 관해서도 종래 기술에서는 외부망 게이트웨이에서 멀티 캐스트 패킷을 수신하는 이동 단말의 수만큼 멀티 캐스트 패킷이 카피되고 이동 단말에의 터널상을 전송하고 있기 때문에 회선 이용 효율이 나빴지만, 본 발명에서는 코어망이나 액세스망상의 패킷은 멀티 캐스트를 사용하여 전송되기 때문에 효율이 개선된다.
또한, 본 발명의 다른 이동 통신망 시스템에서는 이동 통신망은 외부망의 각각에 대응하는 가상망을 제공하는 수단을 구비하고, 게이트웨이는 외부망을 대응하는 가상망에 접속하는 수단을 구비하고, 이동 단말은 임의의 외부망용의 세션을 무선 액세스 포인트와의 사이에 설정하는 수단을 구비한다. 또한, 무선 액세스 포인트는 임의의 세션으로부터 수신한 패킷을 해당 세션에 대응하는 외부망용으로 준비된 가상망으로 전송하는 수단과, 임의의 외부망에 대응하는 가상망으로부터 수신한 패킷을 해당 패킷의 수신처인 이동 단말이 외부망용으로 설정한 세션으로 전송하는 수단을 구비한다. 그리고, 이동 단말과 외부망과의 사이에 전용선 접속을 제공하고, 이동 통신망 내의 이동 단말 사이에서 패킷을 송수신하는 경우, 이동 통신망상에 준비된 외부망용의 가상망을 통하여 통신한다.
이상의 구성과 수단에 의해, 이동 단말과 외부망과의 사이에서 패킷 송수신 이 가능해지고, 또한, 같은 외부망에 접속되는 이동 단말끼리 통신을 행하는 경우, 이동 단말로부터 그 외부망용의 세션을 통하여 송신된 패킷은 무선 액세스 포인트를 지난 다음은 그 외부망용의 가상망을 경유하여 통신 상대인 이동 단말이 접속되어 있는 무선 액세스 포인트로 직접 전송된다. 그리고, 통신 상대인 이동 단말이 그 외부망용으로 설정한 세션을 통하여 통신 상대인 이동 단말에 배달된다. 또한, 멀티 캐스트 패킷은 그 외부망용의 가상망의 위를 통상의 멀티 캐스트 패킷으로서 송신되고, 무선 액세스 포인트에 도달한 후, 그 외부망용의 세션을 통하여 이동 단말에 배달되게 된다.
본 발명의 다른 이동 통신망 시스템에서는 무선 액세스 포인트는 이동 단말이 현재 접속되어 있는 현 무선 액세스 포인트로부터 새로운 무선 액세스 포인트로 핸드오버하는 경우, 이동 단말이 설정한 모든 세션의 정보를 새로운 무선 액세스 포인트로 전송하는 수단과, 현 무선 액세스 포인트로부터 전송되어 온 이동 단말이 설정한 모든 세션의 설정 정보를 취득하는 수단을 구비하고 있다.
본 발명에 의하면, 이동 단말이 핸드오버할 때 이동 단말과 외부망과의 전용선 접속이 중도 절단되는 일 없이 계속할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 이동 통신망 시스템에서는 이동 통신망 내에 이동 관리 노드가 배치되고, 이 이동 관리 노드는 외부망마다 준비된 복수의 가상 이동 관리 노드로 구성된다. 그리고, 가상 이동 관리 노드의 각각에는 대응하는 외부망용으로 준비된 가상망과의 사이에서만 패킷의 송수신을 행하는 수단이 구비되어 있다. 또한, 이동 단말에는 접속하는 외부망에 대응하는 가상 이동 관리 노드에 위치 정보를 통지하는 수단이 구비되어 있다. 또한, 가상 이동 관리 노드의 각각에는 이동 단말로부터 통지된 위치 정보를 보존하는 수단과, 이동 단말을 수신처로 하는 패킷을 수신한 경우, 그 패킷을 이동 단말로부터 통지된 위치로 전송하는 수단이 구비되어 있다. 이와 같은 구성에 의해 외부망의 각각에 대응하여 이동 통신망상에 준비된 가상망은 이동 단말의 위치를 관리할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 다른 이동 통신망 시스템에서는 이동 통신망에 제어·관리용 가상망이 구비되어 있다. 그리고, 이동 통신망에는 무선 액세스 포인트나 이동 관리 노드를 포함하는 이동 통신망 내에 배치되어 있는 노드가, 서로의 사이에서 교환하는 제어용이나 관리용의 패킷을 제어관리용 가상망을 통하여 송수신하는 수단과, 제어관리용 가상망 이외로부터 수신한 제어용이나 관리용의 패킷을 거부하는 수단이 또한 구비되어 있다.
또한, 본 발명에 의하면 가상 코어망, 가상 액세스망이 프라이빗망을 형성하기 때문에, 이동 단말 사이에서 시큐어리티 어소시에이션을 확립하는 수고가 불필요하게 된다.
또한, 본 발명에 의하면 이동 통신망상의 노드 사이의 통신도 제어관리용의 가상 코어망, 가상 액세스망에 의해 보호되기 때문에, 노드 사이에서 시큐어리티 어소시에이션을 확립하는 수고가 불필요하게 된다.
도 1은 본 발명의 제 1의 실시의 형태에 의한 망 전체의 구성을 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 제 1의 실시의 형태에 있어서의 코어망과 그 위에 다중(多重)되는 가상 코어망의 관계를 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 제 1의 실시의 형태에 있어서의 코어망과 그 위에 다중되는 가상 액세스망의 관계를 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 제 1의 실시의 형태에 있어서의 무선 및 유선 드롭 회선과 그 위에 다중되는 인증용 채널과 통신용 채널의 관계 및 통신용 채널상에 다중되는 이동 단말과 외부망간의 세션의 관계를 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 제 1의 실시의 형태에 있어서의 외부망 게이트웨이의 구성을 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 제 1의 실시의 형태에 있어서 액세스망 게이트웨이의 구성을 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 제 1의 실시의 형태에 있어서의 이동 단말의 구성을 도시한 도면.
도 8은 이동 단말이 보존하는 이동 통신망 정보 관리 테이블의 구성을 도시한 도면.
도 9는 이동 단말이 보존하는 홈망 정보 관리 테이블의 구성을 도시한 도면.
도 1O은 이동 단말이 보존하는 세션 정보 관리 테이블의 구성을 도시한 도면.
도 11은 이동 단말이 무선 액세스 포인트로 송신하는 인증 요구 패킷의 내용을 도시한 도면.
도 12는 무선 액세스 포인트가 이동 단말로 송신하는 인증 응답 패킷의 내용을 도시한 도면.
도 13은 단말 인증의 순서를 도시한 플로우차트.
도 14는 무선 액세스 포인트의 구성을 도시한 도면.
도 15는 무선 액세스 포인트의 세션 정보 관리 테이블의 구성을 도시한 도면.
도 16은 무선 액세스 포인트가 이동 통신망 인증 서버로 송신하는 인증 요구 패킷의 내용을 도시한 도면.
도 17은 이동 통신망 인증 서버가 무선 액세스 포인트로 송신하는 인증 응답 패킷의 내용을 도시한 도면.
도 18은 구 무선 액세스 포인트가 신 무선 액세스 포인트로 송신하는 세션 정보 통지 패킷의 내용을 도시한 도면.
도 19는 신 무선 액세스 포인트가 구 무선 액세스 포인트로 송신하는 세션 정보 요구 패킷의 내용을 도시한 도면.
도 20은 무선 액세스 포인트에 있어서의 단말 인증 관련의 패킷 처리를 도시한 플로우차트.
도 21은 무선 액세스 포인트에 있어서의 세션 정보 핸드오버 통지 패킷의 송신 처리를 도시한 플로우차트.
도 22는 이동 통신망 인증 서버의 구성을 도시한 도면.
도 23은 이동 단말 관리 정보 테이블의 구성을 도시한 도면.
도 24는 홈망-외부망 대응 테이블의 구성을 도시한 도면.
도 25는 이동 통신망 인증 서버가 홈망 인증 서버로 송신하는 인증 요구 패킷의 내용을 도시한 도면.
도 26은 홈망 인증 서버가 이동 통신망 인증 서버로 송신하는 인증 응답 패킷의 내용을 도시한 도면.
도 27은 이동망 인증 서버에 있어서의 단말 인증의 순서를 도시한 플로우차트.
도 28은 단말 인증의 순서를 도시한 도면.
도 29는 패킷의 송수신의 흐름을 도시한 도면.
도 3O은 홈망의 이동 관리 노드로의 위치 등록의 흐름을 도시한 도면.
도 31은 구 무선 액세스 포인트로부터 신 무선 액세스 포인트로 세션 정보를 전송하는 순서를 도시한 도면.
도 32는 신 무선 액세스 포인트로부터 구 무선 액세스 포인트로 세션 정보의 전송을 요구하는 순서를 도시한 도면.
도 33은 본 발명의 제 2의 실시의 형태에 있어서의 전체 구성을 도시한 도면.
도 34는 본 발명의 제 2의 실시의 형태에 있어서의 로컬 이동 관리 노드의 구성을 도시한 도면.
도 35는 로컬 이동 관리 노드로의 위치 등록의 순서를 도시한 도면.
이하, 본 발명의 바람직한 실시의 형태에 관하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
제 1의 실시의 형태
도 1을 이용하여 본 발명의 제 1의 실시의 형태에 관하여 설명한다. 도 1은 망 전체의 구성을 도시한다. 망 전체는 복수의 외부망(EX1, EX2, EX3)과 이것에 접속되는 이동 통신망(MNW), 그리고 이동 통신망(MNW)을 통하여 하나 이상의 외부망에 접속되는 복수의 이동 단말(X, Y, Z)로 구성된다. 또한, 외부망의 수나 이동 단말의 수는 특정한 수로 한정되지 않는다.
이동 통신망(MNW)은 코어망(CN)과, 복수의 액세스망(ANa, ANb, ANc)과, 복수의 무선 드롭 회선과, 복수의 유선 드롭 회선, 코어망(CN)과 외부망을 접속하는 외부망 게이트웨이(EGW1, EGW2, EGW3)와, 코어망(CN)과 액세스망을 접속하는 액세스망 게이트웨이(AGWa, AGWb, AGWc)와, 액세스망과 무선 드롭 회선을 접속하는 무선 액세스 포인트(APa1, APa2, APb1, APb2)와, 액세스망과 유선 드롭 회선을 접속하는 무선 액세스 포인트(APc1, APc2)로 구성된다. 또한, 액세스망의 수, 무선 액세스 포인트의 수는 특정한 수로 한정되지 않는다.
도 2는 코어망(CN)의 논리적인 구성을 도시한다. 코어망(CN)은 멀티 프로토콜 라벨 스위칭(multi-protocol label switching) 등의 기존의 가상 프라이빗망 기술을 사용하고 있고, 물리적인 코어망(CN)상에 복수의 가상 코어망이 다중되어 있다. 이 예에서는 외부망(1)용 가상 코어망(VCN1), 외부망(2)용 가상 코어망(VCN2), 외부망(3)용 가상 코어망(VCN3), 제어관리용 가상 코어망(VCNS)이 다중되어 있다.
도 3은 액세스망의 논리적인 구성을 도시한다. 액세스망은 멀티 프로토콜 라벨 스위칭 등 기존의 가상 프라이빗망 기술을 사용하고 있고, 물리적인 액세스망(ANa)상에 복수의 가상 액세스망이 다중되어 있다. 이 예에서는 외부망(1)용 가상 액세스망(VANa1), 외부망(2)용 가상 액세스망(VANa2), 외부망(3)용 가상 액세스망(VANa3), 제어관리용 가상 액세스망(VANaS)이 다중되어 있다.
도 4는 무선 드롭 회선 또는 유선 드롭 회선의 논리적인 구성을 도시한다. 물리적인 드롭 회선(LD)상에는 통신용 채널(CH1)과 인증용 채널(CH2)이 다중된다. 통신용 채널(CH1)상에는 각 이동 단말과 각 외부망과의 사이의 세션이 다중된다. 여기서는 이동 단말(x)(X)과 외부망(1)(EX1)과의 사이의 세션(Sx1), 이동 단말(x)(X)과 외부망(2)(EX2)과의 사이의 세션(VSx2), 이동 단말(y)(Y)과 외부망(1)(EX1)과의 사이의 세션(Sy1)이 통신용 채널(CH1)상에 다중되어 있다.
인증용 채널(CH2)과 통신용 채널(CH1)의 식별과 다중 분리에 관해서는, 드롭 회선(LD)의 링크 기술이 이를 위한 전용의 조립을 준비하고 있으면 그것을 이용한다. 또한, 링크 기술이 그러한 조립을 준비하지 않은 경우, 커넥션 지향형의 링크 기술인 경우는 커넥션 식별자를 이용하여 인증용 채널(CH2)과 통신용 채널(CH1)을 다중하고, 커넥션레스(connenctionless)형의 링크 기술인 경우는 패킷 타입 식별자 등을 이용하여 인증용 채널(CH2)과 통신용 채널(CH1)을 다중한다.
또한, 이동 단말과 외부망과의 사이의 세션 식별과 다중 분리에 관해서는 링크 기술이 이를 위한 전용의 조립을 준비하고 있으면 그것을 이용한다. 또한, 링크 기술이 그러한 조립을 준비하지 않은 경우 커넥션 지향형의 링크 기술인 경우는 커 넥션 식별자를 이용하여 세션을 다중 분리하고, 커넥션레스형의 링크 기술인 경우는 패킷 타입 식별자나 가상 네트워크 식별자 등을 이용하여 세션을 다중 분리한다.
도 5는 외부망 게이트웨이의 구성을 도시한다. 외부망 게이트웨이(EGW1)는 외부망측 송수신기(TR01), 외부망 게이트웨이 기능(EGF), 외부망 게이트웨이 관리 기능(EGCF), 가상 코어망 다중 분리 기능(CMUX1), 코어망측 송수신기(TR02)로 구성된다.
외부망측 송수신기(TR01)는 외부망(EX1)과 접속되고, 패킷의 송수신을 행한다. 코어망측 송수신기(TR02)는 코어망(CN)과 접속되고, 패킷의 송수신을 행한다.
가상 코어망 다중 분리 기능(CMUX1)은 코어망측 송수신기(TR02)로부터 입력된 패킷을 가상 코어망마다 분리하고, 접속되어 있는 외부망(EX1)에 대응하는 외부망(1)용 가상 코어망(VCN1)상을 전송되어 온 패킷을 외부망 게이트웨이(EGF)에 입력하고, 또한, 제어관리용 가상 코어망(VCNS)을 전송되어 온 패킷을 외부망 게이트웨이 관리 기능(EGCF)에 입력한다.
또한, 가상 코어망 다중 분리 기능(CMUX1)은 외부망 게이트웨이(EGF)로부터 입력된 대응하는 외부망(1)용 가상 코어망(VCN1)으로 전송하고, 외부망 게이트웨이 관리 기능(EGCF)으로부터 입력된 패킷을 제어관리용 가상 코어망(VCNS)으로 전송하고, 이들의 가상 코어망을 다중하여 코어망측 송수신기(TR02)에 출력한다.
외부망 게이트웨이 기능(EGF)은 외부망(EX1)과 코어망(CN)과의 사이의 패킷의 라우팅이나 필터링을 행한다.
외부망 게이트웨이 관리 기능(EGCF)은 외부망 게이트웨이 기능(EGF)에의 경로 설정이나 필터링의 설정을 행한다.
도 6에 액세스망 게이트웨이의 구성을 도시한다. 액세스망 게이트웨이(ANGa)는, 코어망측 송수신기(TR03a), 가상 코어망 다중 분리 기능(CMUXa), 외부망(1)용 가상 액세스망 게이트웨이(VAGW1a), 외부망(2)용 가상 액세스망 게이트웨이(VAGW2a), 외부망(3)용 가상 액세스망 게이트웨이(VAGW3a), 제어관리용 가상 액세스망 게이트웨이(VAGWSa), 가상 액세스망 다중 분리 기능(AMUX1a), 액세스망측 송수신기(TR04a)로 구성된다.
코어망측 송수신기(TR03a)는 코어망(CN)과 접속되고, 패킷의 송수신을 행한다. 액세스망측 송수신기(TR04a)는 액세스망(ANa)과 접속되고, 패킷의 송수신을 행한다.
가상 코어망 다중 분리 기능(CMUXa)은 코어망측 송수신기(TR03a)로부터 입력된 패킷을 가상 코어망마다 분리하고, 외부망(1)용 가상 코어망(VCN1)으로부터 수신한 패킷은 외부망(1)용 가상 액세스망 게이트웨이(VAGW1a)에 출력하고, 외부망(2)용 가상 코어망(VCN2), 외부망(3)용 가상 코어망(VCN3), 관리제어용 가상 코어망(VCNS)에 대해서도 같은 처리를 행한다.
또한, 가상 코어망 다중 분리 기능(CMUXa)은 외부망(1)용 가상 액세스망 게이트웨이(VAGW1a)로부터 입력된 패킷을 외부망(1)용 가상 코어망(VCN1)에 출력하고, 외부망(2)용 가상 액세스망 게이트웨이(VAGW2a), 외부망(3)용 가상 액세스망 게이트웨이(VAGW3a), 제어관리용 가상 액세스망 게이트웨이(VAGWSa)에 대해서도 같 은 처리를 행하고, 각 가상 코어망을 다중하여 코어망측 송수신기(TR03a)에 출력한다.
가상 액세스망 다중 분리 기능(AMUX1a)은 액세스망측 송수신기(TR04a)로부터 입력된 패킷을 가상 액세스망마다 분리하고, 외부망(1)용 가상 액세스망(VANa1)으로부터 수신한 패킷은 외부망(1)용 가상 액세스망 게이트웨이(VAGW1a)에 출력하고, 외부망(2)용 가상 액세스망(VANa2), 외부망(3)용 가상 액세스망(VANa3), 관리제어용 가상 액세스망(VANaS)에 대해서도 같은 처리를 행한다.
또한, 가상 액세스망 다중 분리 기능(AMUX1a)은 외부망(1)용 가상 액세스망 게이트웨이(VAGW1a)로부터 입력된 패킷을 외부망(1)용 가상 액세스망(VANa1) 상에 출력하고, 외부망(2)용 가상 액세스망 게이트웨이(VAGW2a), 외부망(3)용 가상 액세스망 게이트웨이(VAGW3a), 제어관리용 가상 액세스망 게이트웨이(VAGWSa)에 대해서도 같은 처리를 행하고, 각 가상 액세스망을 다중하여 액세스망측 송수신기(TR04a)에 출력한다.
외부망(1)용 가상 액세스망 게이트웨이 기능(VAGW1a)은 외부망(1)용 가상 코어망(VCN1)과 외부망(1)용 가상 액세스망(VANa1)과의 사이의 패킷의 라우팅이나 필터링을 행한다. 외부망(2)용 가상 액세스망 게이트웨이 기능(VAGW2a), 외부망(3)용 가상 액세스망 게이트웨이 기능(VAGW3a)에 대해서도 마찬가지이다.
제어관리용 가상 액세스망 게이트웨이 기능(VAGWSa)은 상술한 기능에 더하여, 각 가상 액세스망 게이트웨이 기능(VAGWa1, VAGWa2, VAGWa3)에의 경로 설정이나 필터링의 설정을 행한다.
도 7에 이동 단말의 구성을 도시한다. 이동 단말(X)은 무선 송수신기(TR05), 채널 다중 분리 기능(CHMUX1), 패킷 인증 기능(PAUTH1), 세션 다중 분리 기능(SMUX), 단말 인증 기능(TAUTH2), 복수의 홈망과의 통신 엔티티(ENT1, ENT2)로 구성된다.
무선 송수신기(TR05)는 무선 드롭 회선과의 사이에서 패킷의 송수신을 행한다.
채널 다중 분리 기능(CHMUX1)은 무선 드롭 회선상의 인증용 채널(CCH)과 통신용 채널(TCH)의 다중 분리를 행한다. 인증용 채널(CCH)상의 패킷은 단말 인증 기능(TAUTH2)과의 사이에서 송수신되고, 통신용 채널(TCH)상의 패킷은 패킷 인증 기능(PAUTH1)과의 사이에서 송수신된다.
단말 인증 기능(TAUTH2)은 도 8에 도시한 이동 통신망 정보 관리 테이블과 도 9에 도시한 홈망 정보 관리 테이블, 도 10에 도시한 세션 정보 관리 테이블을 갖는다.
도 8에 도시된 이동 통신망 정보 관리 테이블은, 단말 ID(110)와 이동 통신망-이동 단말간 시큐어리티 어소시에이션(111)을 갖는다. 단말 ID(110)은 이동 통신망내에서 단말을 일의(一意)로 식별하는 ID이다. 이동 통신망-이동 단말간 시큐어리티 어소시에이션(111)이란, 이동 통신망과 이동 단말간의 사이에서 상호간에 인증을 행하기 위한 정보이다. 이들의 정보는 미리 이동 단말(X)에 설정되어 있는 것으로 한다.
도 9에 도시된 홈망 정보 관리 테이블은, 홈망 ID(210)와 홈망용 단말 ID(220)와 홈망-이동 단말간 시큐어리티 어소시에이션(230)의 세트로 이루어지는 정보를 하나 이상 갖는다. 홈망 ID(210)는 홈망을 일의로 식별하는 ID이다. 단말 ID(220)는 홈망 내에서 단말을 일의로 식별하는 ID이다. 홈망-이동 단말간 시큐어리티 어소시에이션(230)이란, 홈망과 이동 단말간과의 사이에서 인증을 행하기 위한 정보이다. 이들의 정보는 미리 이동 단말(X)에 설정되어 있는 것으로 한다.
도 10에 도시된 세션 정보 관리 테이블은, 홈망 ID(310)와 무선 액세스 포인트 ID(320)와 무선 액세스 포인트 이동 단말간 시큐어리티 어소시에이션(330)과 세션 ID(340)와 링크 정보(350)의 세트로 이루어지는 정보를 하나 이상 갖는다.
이들의 정보는, 이동 단말(X)이 후술하는 단말 인증을 행한 때에 설정된다. 무선 액세스 포인트 ID(320)는, 단말이 현재 접속되어 있는 무선 액세스 포인트의 ID이다. 무선 액세스 포인트 이동 단말간 시큐어리티 어소시에이션(330)이란, 무선 액세스 포인트와 단말 사이에서 송수신되는 패킷중 인증 요구나 인증 응답 이외의 패킷을 인증하기 위한 정보이다. 세션 ID(340)는, 무선 액세스 포인트의 사이에 설정된 세션을 식별하는 ID이고, 세션은 홈망과의 통신마다 준비된다. 링크 정보(350)란, 이 세션의 식별이나 다중 분리를 위하여 사용하는 링크 고유의 정보이다. 링크 정보(350)는, 사용하는 링크 기술에 의존하고, 커넥션 식별자, 가상 프라이빗망 식별자 등이다.
패킷 인증 기능(PAUTH1)은, 채널 다중 분리 기능(CHMUX1)으로부터 입력된 패킷을 전술한 무선 액세스 포인트 이동 단말간 시큐어리티 어소시에이션(330)에 의거하여 인증하고, 인증된 패킷만을 세션 다중 분리 기능(SMUX)으로 출력한다.
또한, 패킷 인증 기능(PAUTH1)은 세션 다중 분리 기능(SMUX)으로부터 입력된 패킷에 전술한 무선 액세스 포인트 이동 단말간 시큐어리티 어소시에이션(330)에 의거하여 인증 코드를 부가하여 채널 다중 분리 기능(CHMUX1)에 입력한다.
세션 다중 분리기(SMUX)는 전술한 링크 정보(350)에 의거하여, 패킷 인증 기능(PAUTH1)으로부터 입력된 패킷이 어느 세션에 속하는지를 판정하고, 대응하는 홈망의 통신 엔티티(ENT1 또는 ENT2)에 넘겨준다.
또한, 세션 다중 분리 기능(SMUX)은, 홈망의 통신 엔티티(ENT1 및 ENT2)로부터 넘겨받은 패킷을 대응하는 세션의 링크 정보(350)를 이용하여 송신하도록 설정하고, 패킷 인증 기능(PAUTH1)에 출력한다.
다음에, 도 13을 이용하여 단말 인증의 순서를 설명한다.
단말 인증 기능(TAUTH2)은, 이동 단말(X)이 홈망과 통신을 시작할 때에, 도 11에 도시한 인증 요구 패킷(400)을 생성하고, 무선 액세스 포인트로 송신한다. 인증 요구 패킷의 생성에 있어서, 이동 단말(X)이 최초에 이동 통신망에 접속하는 경우, 이동 단말은 구 무선 액세스 포인트 ID(401)에는 아무것도 설정하지 않는다. 또한, 이전 접속되어 있던 무선 액세스 포인트가 있는 경우, 이동 단말은 구 무선 액세스 포인트 ID(401)에 그 무선 액세스 포인트의 ID(320)를 설정한다(스텝 S131).
또한, 인증 요구 패킷의 이동 단말 ID(402), 홈망 ID(404), 홈망용 이동 단말 ID(405)에는 이동 통신망 정보 관리 테이블(도 8), 홈망 정보 관리 테이블(도 9)에 의거하여 적절한 정보가 설정된다. 또한, 이동 통신망용 이동 단말 인증 코드 (403)에는 이동 통신망-이동 단말간 시큐어리티 어소시에이션(101)에 의거하여, 이동 통신망이 이동 단말을 인증하기 위하여 필요한 정보가 설정되고, 홈망용 이동 단말 인증 코드(406)에는 홈망-이동 단말간 시큐어리티 어소시에이션(230)에 의거하여, 홈망이 이동 단말(X)을 인증하기 위하여 필요한 정보가 설정된다. 상기한 바와 같이 값을 설정하여 인증 요구 패킷(400)을 생성하고(스텝 132), 무선 액세스 포인트로 송신한다(스텝 133).
이에 대하여 무선 액세스 포인트는 도 12에 도시한 인증 응답 패킷을 회신한다. 회신된 인증 응답 패킷을 수신하고(스텝 134), 인증 응답 패킷에 설정되어 있는 인증 결과(502)가 성공이라면, 인증 응답 패킷에 설정되어 있는 무선 액세스 포인트 ID(501), 무선 액세스 포인트 이동 단말간 시큐어리티 어소시에이션의 정보(506)와 세션 ID(507), 링크 정보(508)는 세션 정보 관리 테이블에 보존된다(스텝 135).
도 14는 무선 액세스 포인트의 구성이다. 무선 액세스 포인트(APa1)는, 액세스망측 송수신기(TR06a), 가상 액세스망 다중 분리 기능(AMUX2a), 세션-외부망 매핑 기능(MAP1), 무선 액세스 포인트 제어 관리 기능(APM1), 단말 인증 기능(TAUTH1), 패킷 인증 기능(PAUTH2), 세션 정보 핸드오버 기능(HOF1), 세션 정보 관리 테이블(SMT1), 채널 다중 분리 기능(CHMUX2), 무선 송수신기(TR07a)로 구성된다.
액세스망측 송수신기(TR06a)는 액세스망(ANa)과 접속되고, 패킷의 송수신을 행한다.
무선 송수신기(TR07a)는, 무선 드롭 회선과의 사이에서 패킷의 송수신을 행한다.
가상 액세스망 다중 분리 기능(AMUX2a)은, 액세스망측 송수신기(TR06a)로부터 입력된 패킷을 가상 액세스망마다 분리하고, 외부망(1)용 가상 액세스망(VANa1), 외부망(2)용 가상 액세스망(VANa2), 외부망(3)용 가상 액세스망(VANa3)상의 패킷을 세션-외부망 매핑 기능(MAP1)에 입력하고, 관리제어용 가상 코어망(VANaS)상의 패킷을 무선 액세스 포인트 제어 관리 기능(APM1)에 입력한다.
또한, 가상 액세스망 다중 분리 기능(AMUX2a)은 세션-외부망 매핑 기능(MAP1)으로부터 입력된 외부망(1)용 가상 액세스망(VANa1), 외부망(2)용 가상 액세스망(VANa2), 외부망(3)용 가상 액세스망(VANa3)용의 패킷과, 무선 액세스 포인트 제어 관리 기능(APM1)으로부터 입력된 제어관리용 가상 액세스망(VANaS)용의 패킷을 각 가상 액세스망상에 다중하여 액세스망측 송수신기(TR06a)에 출력한다.
채널 다중 분리 기능(CHMUX2)은 무선 송수신기(TR07a)로부터 입력된 신호를 채널마다 분리하고, 통신용 채널을 패킷 인증 기능(PAUTH2)에 입력하고, 인증용 채널을 단말 인증 기능(TAUTH1)에 입력한다. 또한, 패킷 인증 기능(PAUTH1)으로부터 입력된 패킷을 통신용 채널상에 다중하고, 단말 인증 기능(TAUTH1)으로부터 입력된 패킷을 인증용 채널상에 다중하여 무선 송수신기(TR07a)에 출력한다.
세션 정보 관리 테이블(SMT1)은 도 15에 도시한 내용을 보존한다. 이동 단말 ID(610)와 그 단말이 접속하고 있는 외부망 ID(620), 이동 단말로부터의 패킷을 인증하기 위한 무선 액세스 포인트 이동 단말간 시큐어리티 어소시에이션(630), 이동 단말과 외부망과의 사이의 세션을 식별하는 세션 ID(640), 세션을 식별하기 위한 링크 정보(650)이고, 의미는 이동 단말에 설정된 것과 같다. 이들의 정보는 이동 단말이 최초로 망에 접속하고, 단말 인증을 행한 때에, 단말 인증 기능에 의해 후술하는 순서에 의거하여 설정된다.
패킷 인증 기능(PAUTH2)은 채널 다중 분리 기능(CHMUX2)으로부터 입력된 패킷을, 도 15에 도시한 세션 정보 관리 테이블(600)에 보존되어 있는 무선 액세스 포인트 이동 단말간 인증용 시큐어리티 어소시에이션(630)에 의거하여 인증하고, 세션-외부망 매핑 기능(MAP1)에 출력한다.
또한, 패킷 인증 기능(PAUTH2)은 세션-외부망 매핑 기능(MAP1)으로부터 입력된 패킷에 대하여 도 15에 도시된 세션 정보 관리 테이블(600)에 보존되어 있는 무선 액세스 포인트 이동 단말간 인증용 시큐어리티 어소시에이션(630)에 의거하여 인증용 코드를 부가하고 나서 채널 다중 분리 기능(CHMUX2)에 출력한다.
세션-외부망 매핑 기능(MAP1)은 패킷 인증 기능(PAUTH2)으로부터 입력된 패킷을 체크하고, 도 15에 도시된 세션 정보 관리 테이블(600)에 보존되어 있는 링크 정보(650)에 의거하여 세션을 식별한다. 그리고, 이 세션 대응하는 외부망 ID(620)에 의거하여 적절한 외부망용의 가상 액세스망에 배분하고, 가상 액세스망 다중 분리 기능(AMUX2a)에 입력한다.
또한, 세션-외부망 매핑 기능(MAP1)은 가상 액세스망 다중 분리 기능(AMUX2a)으로부터 입력된 패킷을 체크하고, 도 15에 도시한 세션 정보 관리 테이블(600)에 보존되어 있는 외부망 ID(620)와 이동 단말 ID(610)에 의거하여 세션을 식 별한다. 그리고, 이 세션에 대응하는 적절한 링크 정보를 사용하여 송신하도록 설정하고, 패킷 인증 기능(PAUTH2)에 출력한다.
또한, 이동 단말로부터 수신한 패킷의 수신처인 이동 단말이 같은 무선 액세스 포인트 배하에 있는 경우는, 세션-외부망 매핑 기능(MAP1)은 패킷을 그대로 반환하여 송신한다.
무선 액세스 포인트 제어 관리 기능(APM1)은, 단말 인증 기능(TAUTH1)과 세션 정보 핸드오버 기능(HOF1)으로부터 입력된 패킷을 가상 액세스망 다중 분리 기능(AMUX2a)에 출력하고, 가상 액세스망 다중 분리 기능(AMUX2a)으로부터 입력된 패킷을 분리하여, 단말 인증 기능(TAUTH1)과 세션 정보 핸드오버 기능(HOF1)에 출력한다.
도 20에 도시한 플로우차트를 이용하여 단말 인증의 순서를 설명한다.
단말 인증 기능(TAUTH1)은 이동 단말로부터 수신한 도 11에 도시한 인증 요구 패킷이 채널 다중 분리 기능(CHMUX2)으로부터 입력되면, 도 16에 도시한 인증 요구 패킷을 생성하고, 이동망 인증 서버로 송신하기 위하여 무선 액세스 포인트 제어 관리 기능(APM1)에 출력한다.
또한, 단말 인증 기능(TAUH1)은, 이동 통신망 인증 서버로부터 수신한 도 17에 도시한 인증 응답 패킷이 무선 액세스 포인트 제어 관리 기능(APM1)으로부터 입력되면, 인증 응답 패킷의 인증 결과(802)가 성공이라면, 우선, 이 이동 단말(X)과 외부망(620) 사이의 세션용의 ID를 결정하고, 이 세션에 이용하는 링크 정보(650)를 결정한다.
그리고, 단말 인증 기능(TAUTH1)은 인증 응답 패킷의 내용을 도 15에 도시한 세션 정보 관리 테이블(600)의 대응하는 필드에 보존하고, 생성한 세션 ID와 링크 정보도 세션 정보 관리 테이블(600)의 대응하는 필드에 보존한다. 또한, 이 때 단말 인증 기능(TAUTH1)은 도 12에 도시한 인증 응답 패킷을 생성하고, 단말로 송신하기 위하여 채널 다중 분리 기능(CHMUX2)에 출력한다.
도 21의 플로우차트를 이용하여 세션 정보의 전송 순서의 일부에 관하여 설명한다.
세션 정보 핸드오버 기능(HOF1)은 이동 단말이 다른 무선 액세스 포인트 배하로 이동하는 경우, 세션 정보 테이블(도 15)에 보존되어 있는 그 단말의 세션 정보(이동 단말 ID(610), 외부망 ID(620), 무선 액세스 포인트 이동 단말간 인증용 시큐어리티 어소시에이션(630), 세션 ID(640), 링크 정보(650))를 기초로 도 18에 도시한 세션 정보 통지 패킷을 생성하고, 이동 단말의 이동처의 무선 액세스 포인트로 송신하기 위하여 무선 액세스 포인트 제어 관리 기능(APM1)에 출력한다.
또한, 세션 정보 핸드오버 기능(HOF1)은, 다른 무선 액세스 포인트로부터 도 18에 도시한 세션 정보 통지 패킷(900)을 수신하면, 이동 단말 ID(902), 외부망 ID(903), 무선 액세스 포인트 이동 단말간 인증용 시큐어리티 어소시에이션(904), 세션 ID(905), 링크 정보(906)를 세션 정보 관리 테이블(도 15)에 보존한다.
도 20의 플로우차트를 이용하여 세션 정보의 전송 순서의 일부에 관하여 설명한다.
단말 인증 기능(TAUTH1)은, 이동 단말(X)로부터의 인증 요구 패킷(700)에 구 무선 액세스 포인트 ID가 설정되어 있는 경우는, 전술한 인증 순서를 행하는 대신에 세션 정보 핸드오버 기능(HOF1)에 이것을 통지한다. 세션 정보 핸드오버 기능(HOF1)은 도 19에 도시한 세션 정보 핸드오버 요구 패킷(900)을 생성하고, 구 무선 액세스 포인트에 대하여 송신한다.
세션 정보 핸드오버 기능(HOF1)은, 도 19에 도시한 세션 정보 핸드오버 요구 패킷(1000)을 수신하면, 전술한 순서로 도 19에 도시한 세션 정보 핸드오버 통지 패킷을 송신한다.
또한, 무선 액세스 포인트의 경우, 무선 송수신기(TR07a)가 유선 회선용의 송수신기가 되는 이외는 무선 액세스 포인트와 같은 구성이기 때문에 설명을 생략한다.
도 22에 이동 통신망 인증 서버의 구성을 도시한다. 이동 통신망 인증 서버(MAS1)는 송수신기(TR08), 가상 코어망 다중 분리 기능(CMUXM), 단말 인증 기능(TAUTH), 외부망 판정 기능(EDEc1), 홈 인증 서버 통신 기능(HASC1)으로 구성된다.
송수신기(TR08)는 코어망(CN)과의 사이에서 패킷의 송수신을 행한다.
가상 코어망 다중 분리 기능(CMUXM)은 송수신기(TR08)로부터 입력된 패킷을 가상 코어망마다 분리하고, 외부망(1)용 가상 코어망(VCN1), 외부망(2)용 가상 코어망(VCN2), 외부망(3)용 가상 코어망(VCN3)으로부터 수신한 패킷은 홈 인증 서버 통신 기능(HASC1)에 출력하고, 제어관리용 가상 코어망(VCNS)으로부터 수신한 패킷을 단말 인증 기능(TAUTH)에 출력한다.
또한, 홈 인증 서버 통신 기능(HASC1)으로부터 입력된 외부망(1)용 가상 코 어망(VCN1), 외부망(2)용 가상 코어망(VCN2), 외부망(3)용 가상 코어망(VCN3)용의 패킷과, 단말 인증 기능(TAUTH)으로부터 입력된 관리제어용 가상 코어망(VCNS)용의 패킷을 가상망마다 다중하고, 송수신 기능(TR08)에 출력한다.
도 27에 도시한 플로우차트를 이용하여 단말 인증 관련의 패킷 처리를 설명한다.
단말 인증 기능(TAUTH)은 도 23에 도시한 단말 정보 관리 테이블을 보존하고 있다. 단말 인증 기능(TAUTH)은 무선 액세스 포인트 또는 무선 액세스 포인트로부터 수신한 도 16에 도시한 인증 요구 패킷(700)이 가상 코어망 다중 분리 기능(CMUXM)으로부터 입력되면, 도 23의 단말 정보 관리 테이블의 단말 ID(1110)와 이동 통신망-이동 단말간 시큐어리티 어소시에이션(1120)에 의거하여 이 패킷을 인증한다. 인증이 성공하면 이동 통신망에 있어서 이동 단말이 인증된 것으로 된다.
또한, 이 때 단말 인증 기능(TAUTH)은 외부망 판정 기능(EDEc1)에 홈망 ID에 대응하는 외부망 ID를 문의한다. 외부망 판정 기능(EDC1)은 도 24에 도시한 홈망-외부망 대응 테이블을 보존하고 있고, 이에 의거하여 외부망 ID(1220)를 대답한다. 또한, 이 때 단말 인증 기능(TAUTH)은 홈망 인증 서버 통신 기능(HASC1)에 홈망에의 이동 단말의 인증을 의뢰한다.
이에 대하여 홈망 인증 서버 통신 기능(HASC1)은 도 25에 도시한 인증 요구 패킷(1300)을 생성하고, 홈망의 인증 서버로 송신하기 위하여 대응하는 외부망용 가상 코어망을 선택하고, 가상 코어망 다중 분리 기능(CMUXM)에 출력한다.
이에 대하여 홈 인증 서버는 홈망용 이동 단말 ID와 홈망에서 보존하고 있는 홈망-이동 단말간 시큐어리티 어소시에이션에 의거하여 패킷을 인증하고, 도 26에 도시한 인증 응답 패킷(1400)을 회신한다.
홈망 인증 서버 통신 기능(HASC1)은, 도 26에 도시한 인증 응답 패킷(1400)이 가상 코어망 다중 분리 기능(CMUXM)으로부터 입력되면, 이것을 단말 인증 기능(TAUTH)에 출력한다. 이 시점에서 이동 단말은 이동 통신망과 홈망의 양쪽에 인증된 것으로 된다.
단말 인증 기능(TAUTH)은 무선 액세스 포인트와 이동 단말 사이에서 패킷을 인증하기 위하여 사용하는 무선 액세스 포인트 이동 단말간 시큐어리티 어소시에이션을 작성하고, 도 17에 도시한 인증 응답 패킷(800)을 생성하고, 무선 액세스 포인트로 송신하기 위하여 가상 코어망 다중 분리 기능(CMUXM)에 출력한다.
도 28을 이용하여, 지금까지 설명하여 온 이동 단말의 인증의 순서의 흐름의 전체 상(像)을 설명한다.
우선 이동 단말(X)은, 도 11에 도시한 인증 요구 패킷(400)을 생성하고, 이것을 인증용 채널(M01)을 통하여 무선 액세스 포인트(APa1)로 송신한다.
이것을 수신한 무선 액세스 포인트(APa1)는, 도 16에 도시한 인증 요구 패킷(700)을 생성하고, 이것을 제어관리용 액세스망(VANaS)을 통하여 이동 통신망 인증 서버(MAS)로 송신한다. 도중에, 액세스망 게이트웨이(AGWa)가 제어관리용 가상 액세스망(VANaS)으로부터 수신한 패킷을 제어관리용 가상 코어망(VCNS)으로 전송한다.
이것을 수신한 이동 통신망 인증 서버(MAS)는, 이동 단말의 인증을 행함과 함께 도 25에 도시한 인증 요구 패킷(1300)을 생성하고, 이것을 수신처의 홈망에 대응하는 외부망용 가상 코어망(VCN1)을 통하여 홈 인증 서버(MAS1)로 송신한다. 도중에, 외부망 게이트웨이(TGW1)가 외부망용 가상 코어망(VCN1)으로부터 수신한 패킷을 외부망(1)(EX1)으로 전송한다.
이것을 수신한 홈망 인증 서버(MAS)는, 이동 단말의 인증을 행함과 함께, 도 26에 도시한 인증 응답 패킷(1400)을 생성하고, 이것을 이동 통신망 인증 서버(MAS)로 송신한다. 도중에, 외부망 게이트웨이(TGW1)는 외부망(EX1)으로부터 수신한 패킷을 외부망용 가상 코어망(VCN1)으로 전송한다.
이것을 수신한 이동 통신망 인증 서버(MAS)는 무선 액세스 포인트 이동 단말간 시큐어리티 어소시에이션을 생성함과 함께, 도 17에 도시한 인증 응답 패킷(800)을 생성하고, 이것을 제어관리용 가상 코어망(VCNS)을 통하여 무선 액세스 포인트(APa1)로 송신한다. 도중에, 액세스망 게이트웨이(AGWa)가 제어관리용 가상 코어망(VCNS)으로부터 수신한 패킷을 제어관리용 가상 액세스망(VANaS)으로 전송한다.
이것을 수신한 무선 액세스 포인트(APa1)는 무선 액세스 포인트 이동 단말간 시큐어리티 어소시에이션(506)을 보존하고, 세션 ID(507)와 대응하는 링크 정보(508)를 생성함과 함께, 도 12에 도시한 인증 응답 패킷(500)을 생성하고, 이것을 인증용 채널을 통하여 이동 단말(X)로 송신한다.
이것을 수신한 이동 단말(X)은 무선 액세스 포인트 이동 단말간 시큐어리티 어소시에이션(506)과, 세션 ID(507)와 대응하는 링크 정보(508)를 보존한다.
이상의 순서를 경유하여 이동 단말과 이동 통신망, 홈망과의 단말 인증이 종료되고, 이동 단말과 무선 액세스 포인트 사이에는 외부망과 통신하기 위한 세션과 그를 위한 링크 정보와 시큐어리티 어소시에이션이 설정된다.
도 29에 의거하여 단말 인증 후의 패킷의 송신과 수신의 흐름을 설명한다.
우선, 이동 단말(X)상의 홈망마다의 통신 엔티티(ENT1)가 패킷을 송신하는 경우 홈망에 대응하는 세션이 선택된다. 그리고 그 세션용의 링크 정보를 이용하여 패킷은 통신용 채널(CH1)상을 무선 액세스 포인트(APa1)로 송신된다.
무선 액세스 포인트(APa1)에서는 우선 수신한 패킷의 패킷 인증을 행한다. 그리고 패킷이 속하는 세션에 대응한 외부망, 이 경우, 외부망(1)이 선택되고, 그 외부망용의 가상 액세스망, 이 경우 VANa1상으로 패킷은 출력된다.
이 패킷은 통신 상대가 같은 가상 액세스망 배하에 있는 경우는, 그 통신 상대가 접속하고 있는 무선 액세스 포인트로 전송된다. 또한, 통신 상대가 다른 액세스망 배하 또는 외부망에 있는 경우는 이 패킷은 액세스망 게이트웨이(AGWa)를 통하여 가상 액세스망, 이 예에서는 VANa1에 대응하는 가상 코어망, 이 예에서는 VCN1에 출력된다.
또한, 이 패킷은 통신 상대가 다른 액세스망 배하에 있는 경우는, 가상 코어망, 이 예에서는 VCN1을 통하여 그 액세스망 게이트웨이로 전송된다. 또한, 통신 상대가 외부망에 있는 경우는 이 패킷은 외부망 게이트웨이, 이 예에서는 EGW1을 통하여 외부망에 출력된다.
다음에 이동 단말이 패킷을 수신하는 경우의 흐름을 나타낸다.
외부망(1)(EX1)으로부터 패킷이 도착한 경우는 그 패킷은 대응하는 가상 코어망(VCN1) 상에서 전송된다. 이 패킷은, 현재, 이동 단말이 있는 액세스망의 액세스망 게이트웨이(AGWa)를 통하여, 대응하는 가상 액세스망(VANa1) 상에서 전송된다. 그리고, 무선 액세스 포인트(APa1)가 있는 외부망용의 가상 액세스망상으로부터 패킷을 수신하면, 그 외부망과 패킷의 수신처의 이동 단말의 ID로부터 세션이 선택된다.
그리고, 패킷에는 패킷 인증 코드가 부가되고, 세션에 대응한 링크 정보를 이용하여 패킷은 통신용 채널(CH1)상을 이동 단말(X)로 송신된다.
이동 단말(X)은 패킷을 수신하면 패킷 인증을 행하고, 패킷이 속하는 세션에 의거하여 적절한 홈망과의 통신 엔티티에 패킷을 건네준다.
도 30에 일예로서 외부망(EX1)에 이동 관리 노드(MA1)가 배치되어 있는 경우의 이동 단말(X)의 위치 등록의 순서를 도시한다. 이것은 모바일 IP 등의 기존의 기술을 이용하여 행하여지기 때문에 개요만을 나타낸다. 위치 등록 요구 패킷(M30)은 전술한 패킷의 흐름에 따라 이동 관리 노드(MA1)로 송신된다.
이것을 수신하면, 이동 관리 노드(MA1)는 단말의 위치를 보존하고 나서, 위치 등록 응답 패킷(M31)을 이동 단말(X)에 회신한다. 다른 단말로부터 이 이동 단말 앞으로 송신된 패킷은 우선, 이동 관리 노드(MA1)에 배달되고, 이동 관리 노드는 이것이 등록된 위치 정보에 의거하여 이동 단말(X)로 전송한다.
도 31과 도 32에 이동 단말이 있는 무선 액세스 포인트로부터 다른 무선 액세스 포인트로 핸드오버하는 경우의 순서를 도시한다.
핸드오버의 형태로서는, (1) 이동 단말이 새로운 무선 액세스 포인트로 핸드오버하는 것을 결정하고, 현재 접속되어 있는 오래된 무선 액세스 포인트에 대하여 새로운 무선 액세스 포인트를 통지하는 형태, (2) 이동 단말이 접속되어 있는 무선 액세스 포인트가 이동 단말이 핸드오버하여야 할 새로운 무선 액세스 포인트를 결정하고, 이동 단말에 이것을 통지하는 형태, (3) 이동 단말이 새로운 무선 액세스 포인트에 접속하고 나서 새로운 무선 액세스 포인트에 이전 접속되어 있던 오래된 무선 액세스 포인트를 통지하는 형태의 3개가 있다.
도 31은 이중 최초의 2개 순서의 경우를 도시한다. 구 무선 액세스 포인트(APo)가 이동 단말(X)의 핸드오버처인 신 무선 액세스 포인트(APn)를 스스로 결정하는 경우, 또는 이동 단말(X)로부터 핸드오버처인 신 무선 액세스 포인트(APn)가 통지된 경우, 이동 전의 구 무선 액세스 포인트(APo)는 세션 정보 테이블로부터 이 이동 단말의 모든 세션 정보를 취출하고, 도 18에 도시한 세션 정보 핸드오버 통지 패킷을 작성하고, 이것을 이동 후의 신 무선 액세스 포인트(APn)로 송신한다.
이 때, 신 무선 액세스 포인트가 다른 액세스망 배하에 있는 경우, 액세스망(GW)을 통하여 패킷은 전송된다. 신 무선 액세스 포인트(APn)는 이 정보를 세션 관리 정보 테이블에 설정한다.
또한, 도 32는 상기한 3개의 핸드오버의 형태중 3번째 경우의 순서를 도시한다. 이동 후의 신 무선 액세스 포인트(APn)는 이동 단말로부터의 도 11에 도시한 인증 요구 패킷을 수신하면 이것에 설정되어 있는 구 무선 액세스 포인트 ID에 의거하여 이동 전의 구 무선 액세스 포인트(APo)에 도 19에 도시한 세션 정보 핸드오 버 요구를 송신한다.
구 무선 액세스 포인트(APo)는 세션 정보 테이블로부터 이 이동 단말의 모든 세션 정보를 취출하고, 도 18에 도시한 세션 정보 핸드오버 통지 패킷을 작성하고, 이것을 이동 후의 신 무선 액세스 포인트(APn)로 송신한다. 신 무선 액세스 포인트는 이 정보를 세션 관리 정보 테이블에 설정한다.
이상의 순서에 의해 이동 단말은 다른 무선 액세스 포인트 배하로 이동한 경우 같은 외부망과의 통신을 계속할 수 있다.
제 2의 실시의 형태
도 33을 이용하여, 본 발명의 제 2의 실시의 형태에 관하여 설명한다. 도 33의 이동 통신망의 구성은 도 1과 거의 같고, 차이는 코어망에 로컬 이동 관리 노드(LMA1)가 추가되어 있는 점 뿐이다.
도 34는 로컬 이동 관리 노드(LMA1)의 구성을 도시한다. 로컬 이동 관리 노드(LMA1)는 송수신기(TR09), 가상 코어망 다중 분리 기능(CMUXL), 외부망(1)용 가상 로컬 이동 관리 노드(VLMA1), 외부망(2)용 가상 로컬 이동 관리 노드(VLMA2), 외부망(3)용 가상 로컬 이동 관리 노드(VLMA3), 제어관리용 가상 로컬 이동 관리 노드(VLMAS)로 구성된다.
송수신기(TR09)는 코어망(CN)과 접속되고, 패킷의 송수신을 행한다.
가상 코어망 다중 분리 기능(CMUXL)은 코어망측 송수신기(TR09)로부터 입력된 패킷을 가상 코어망마다 분리하고, 외부망(1)용 가상 코어망(VCN1)으로부터 수신한 패킷은 외부망(1)용 가상 로컬 이동 관리 노드(VLMA1)에 출력하고, 외부망(2) 용 가상 코어망(VCN2), 외부망(3)용 가상 코어망(VCN3), 관리제어용 가상 코어망(VCNS)에 대해서도 같은 처리를 행한다.
또한, 가상 코어망 다중 분리 기능(CMUXL)은 외부망(1)용 가상 로컬 이동 관리 노드(VLMA1)로부터 입력된 패킷을 외부망(1)용 가상 코어망(VCN1)상에 출력하고, 외부망(2)용 가상 로컬 이동 관리 노드(VLMA2), 외부망(3)용 로컬 이동 관리 노드(VLMA3), 제어관리용 가상 로컬 이동 관리 노드(VLMAS)에 대해서도 같은 처리를 행하고, 각 가상 코어망을 다중하여 송수신기(TR09)에 출력한다.
개개의 가상 로컬 이동 관리 노드는 Mobile IP 등의 기존 기술을 사용하고 있다. 도 35를 이용하여 이 순서를 설명한다. 이동 단말(X)은 외부망(1)용 가상 로컬 이동 관리 노드(VLMA1)에 위치 등록 요구를 송신한다. 이것을 수신한 외부망(1)용 가상 로컬 이동 관리 노드(VLMA1)는 이동 단말의 위치 정보를 보존하고, 위치 등록 응답을 송신한다.
또한, 이동 단말(X) 앞으로 패킷이 보내 오면 외부망(1)용 가상 로컬 이동 관리 노드(VLMA1)는 이 패킷을 이동 단말(X)로부터 통지된 위치로 전송한다. 이로써 가상망에서 단말의 이동을 서포트하는 기능을 제공한다.
이상, 바람직한 실시의 형태 및 실시예를 들어 본 발명을 설명하였지만, 본 발명은 반드시 상기 실시의 형태 및 실시예로 한정된 것이 아니라, 그 기술적 사상의 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 다음에 진술하는 바와 같은 효과가 실현된다.
종래 기술에서는 이동 단말 사이에서 통신을 행하는 경우, 패킷은 외부망 게이트웨이를 통하여 전송되고 있다. 이에 대하여 본 발명에서는 이동 단말 사이에서 통신을 행하는 경우, 동일 무선 액세스 포인트 배하에 각 이동 단말이 있는 때는 무선 액세스 포인트에서 반환 통신을 행하고, 동일 액세스망 배하에 각 이동 단말이 있는 때는 액세스망을 통하여 통신을 행하고, 다른 액세스망 배하에 각 이동 단말이 있는 때는 코어망을 경유하여 통신을 행하게 되어, 코어망, 액세스망의 회선 사용 효율이 개선된다.
또한, 멀티 캐스트의 통신에 관해서도 종래 기술에서는 외부망 게이트웨이에서 멀티 캐스트 패킷을 수신하는 이동 단말의 수만큼 멀티 캐스트 패킷이 카피되고 이동 단말에의 터널상을 전송하고 있기 때문에 회선 이용 효율이 나빴지만, 본 발명에서는 코어망이나 액세스망상의 패킷은 멀티 캐스트를 사용하여 전송되기 때문에 효율이 개선된다.
또한, 본 발명에 의하면 가상 코어망, 가상 액세스망이 프라이빗망을 형성하기 때문에 이동 단말 사이에서 시큐어리티 어소시에이션을 확립하는 수고가 불필요하게 된다.
또한, 본 발명에 의하면 이동 통신망상의 노드 사이의 통신도 제어관리용의 가상 코어망, 가상 액세스망에 의해 보호되기 때문에, 노드 사이에서 시큐어리티 어소시에이션을 확립하는 수고가 불필요하게 된다.
또한, 본 발명에 의하면 이동 단말이 핸드오버할 때 이동 단말과 외부망과의 전용선 접속이 도중 절단되는 일 없이 계속할 수 있다.

Claims (9)

  1. 이동 통신망과, 복수의 외부망과, 복수의 이동 단말과, 상기 외부망과 상기 이동 통신망을 접속하는 복수의 게이트웨이와, 상기 이동 단말을 상기 이동 통신망에 접속하는 복수의 무선 액세스 포인트로 구성된 이동 통신망 시스템에 있어서,
    상기 이동 단말 사이에서 패킷의 송수신이 행하여지는 경우, 상기 이동 통신망상에 상기 각 외부망에 대응하여 각각 마련된 가상망을 통하여 통신하는 것을 특징으로 하는 이동 통신망 시스템.
  2. 이동 통신망과, 복수의 외부망과, 복수의 이동 단말과, 상기 외부망과 상기 이동 통신망을 접속하는 복수의 게이트웨이와, 상기 이동 단말을 상기 이동 통신망에 접속하는 복수의 무선 액세스 포인트로 구성된 이동 통신망 시스템에 있어서,
    상기 이동 통신망은 상기 외부망의 각각에 대응하는 가상망을 제공하는 수단을 구비하고,
    상기 게이트웨이는 상기 외부망을 대응하는 상기 가상망에 접속하는 수단을 구비하고,
    상기 이동 단말은 임의의 상기 외부망용의 세션을 상기 무선 액세스 포인트와의 사이에 설정하는 수단을 구비하고,
    상기 무선 액세스 포인트는 임의의 상기 세션으로부터 수신한 패킷을 해당 세션에 대응하는 외부망용으로 준비된 가상망으로 전송하는 수단과, 임의의 외부망 에 대응하는 상기 가상망으로부터 수신한 패킷을 해당 패킷의 수신처인 상기 이동 단말이 상기 외부망용으로 설정한 세션으로 전송하는 수단을 구비하고,
    상기 이동 단말과 상기 외부망과의 사이에 전용선 접속이 제공되고, 상기 이동 단말 사이에서 패킷의 송수신이 행해지는 경우, 상기 이동 통신망상에 상기 각 외부망에 대응하여 각각 마련된 가상망을 통하여 통신하는 것을 특징으로 하는 이동 통신망 시스템.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 무선 액세스 포인트가,
    상기 이동 단말이 현재 접속되어 있는 현 무선 액세스 포인트로부터 새로운 무선 액세스 포인트로 핸드오버하는 경우, 상기 이동 단말이 설정한 모든 세션의 정보를 새로운 무선 액세스 포인트로 전송하는 수단과,
    상기 현 무선 액세스 포인트로부터 전송되어 온 상기 세션의 설정 정보를 취득하는 수단을 구비한 이동 통신망 시스템.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 이동 통신망은 상기 외부망마다 준비되고, 대응하는 외부망에 대하여 준비된 상기 가상망과의 사이에서만 패킷의 송수신을 행하는 수단과, 상기 이동 단말로부터 통지된 위치 정보를 보존하는 수단과, 상기 이동 단말을 수신처로 하는 패킷을 수신한 경우 그 패킷을 상기 이동 단말로부터 통지된 위치로 전송하는 수단 을 구비한 복수의 가상 이동 관리 노드에 의해 구성된 이동 관리 노드를 또한 가지며,
    상기 이동 단말은 접속하는 상기 외부망에 대응하는 상기 가상 이동 관리 노드로 위치 정보를 통지하는 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 이동 통신망 시스템.
  5. 제 2항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이동 통신망이,
    제어·관리용 가상망과,
    상기 무선 액세스 포인트나 상기 이동 관리 노드를 포함하는 상기 이동 통신망 내에 배치되어 있는 노드가, 서로의 사이에서 교환하는 제어용이나 관리용의 패킷을 상기 제어관리용 가상망을 통하여 송수신하는 수단과,
    상기 제어관리용 가상망 이외로부터 수신한 제어용이나 관리용의 패킷을 거부하는 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 이동 통신망 시스템.
  6. 이동 통신망과, 복수의 외부망과, 복수의 이동 단말과, 상기 외부망과 상기 이동 통신망을 접속하는 복수의 게이트웨이와, 상기 이동 단말을 상기 이동 통신망에 접속하는 복수의 무선 액세스 포인트로 구성된 이동 통신망 시스템에 있어서의 이동 통신 방법으로서,
    상기 이동 단말이 임의의 상기 외부망용의 세션을 상기 무선 액세스 포인트 와의 사이에 설정하는 스텝과,
    상기 무선 액세스 포인트가 임의의 상기 세션으로부터 수신한 패킷을 해당 세션에 대응하는 상기 외부망마다 준비된 가상망으로 전송하는 스텝과,
    상기 무선 액세스 포인트가 임의의 외부망에 대응하는 상기 가상망으로부터 수신한 패킷을 해당 패킷의 수신처인 상기 이동 단말이 상기 외부망용으로 설정한 세션으로 전송하는 스텝을 구비하는 것을 특징으로 하는 이동 통신 방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 이동 단말이 현재 접속되어 있는 현 무선 액세스 포인트로부터 새로운 무선 액세스 포인트로 핸드오버하는 경우, 상기 현 무선 액세스 포인트가 상기 이동 단말이 설정한 모든 상기 세션의 정보를 상기 새로운 무선 액세스 포인트로 전송하는 스텝과,
    상기 새로운 무선 액세스 포인트가 상기 현 무선 액세스 포인트로부터 상기 이동 단말이 설정한 모든 상기 세션의 설정 정보를 취득하는 스텝을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 이동 통신 방법.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 이동 통신망 내에 설치된 이동 관리 노드를 구성하는 상기 외부망마다 준비된 복수의 가상 이동 관리 노드의 각각이 대응하는 상기 외부망용으로 준비된 상기 가상망과의 사이에서만 패킷의 송수신을 행하는 스텝과,
    상기 이동 단말이 접속하는 상기 외부망에 대응하는 상기 가상 이동 관리 노드로 위치 정보를 통지하는 스텝과,
    상기 가상 이동 관리 노드의 각각이 상기 이동 단말로부터 통지된 위치 정보를 보존하고, 상기 이동 단말을 수신처로 하는 패킷을 수신한 경우, 그 패킷을 상기 이동 단말로부터 통지된 위치로 전송하는 스텝을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 이동 통신 방법.
  9. 제 7항 또는 제 8항에 있어서
    상기 이동 통신망 내에 배치되어 있는 상기 무선 액세스 포인트, 상기 이동 관리 노드, 상기 게이트웨이 사이에서 송수신되는 제어용 및 관리용의 패킷을 상기 이동 통신망 내에 구비된 제어관리용 가상망을 통하여 송수신하는 스텝과,
    상기 제어관리용 가상망 이외로부터 수신한 제어용이나 관리용의 패킷을 거부하는 스텝을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 이동 통신 방법.
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