KR100813987B1 - 더 신속한 L2 핸드오버를 트리거하기 위해FMIPv6를 이용하는 방법 및 장치 - Google Patents
더 신속한 L2 핸드오버를 트리거하기 위해FMIPv6를 이용하는 방법 및 장치 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 모바일 IPv6에 관한 것으로서, 특히 신속한 L2 핸드오버를 이용함으로써 FMIPv6를 더욱 빠르게 하는 것에 관한 것이다. 더욱 구체적으로는 종전 액세스 라우터와 관련된 초기 액세스 포인트로부터 다음 액세스 라우터와 관련된 인접 액세스 포인트로의 모바일 노드의 보다 신속한 L2 핸드오버를 트리거하기 위해 FMIPV6를 이용하는 방법으로서 다음의 단계들을 수행한다.
종전 액세스 라우터에서:(a1)핸드오버 개시 메시지에 인접 액세스 포인트 ID를 실어 전송하는 단계, (a2)핸드오버 승인 메시지로부터 인접 액세스 포인트의 IPv6 주소를 획득하는 단계 및 (a3)초기 액세스 포인트로 인접 액세스 포인트의 IPv6 주소와 상기 모바일 노드의 IPv6 주소를 전달하는 단계를 수행하고,
모바일 노드에서: (b1)신속 바인딩 업데이트 메시지에 인접 액세스 포인트 ID를 실어 전송하는 단계를 수행하고, 다음 액세스 라우터에서: (c1)핸드오버 개시 메시지로부터 인접 액세스 포인트 ID를 수신하는 단계 및 (c2)핸드오버 승인 메시지에 인접 액세스 포인트의 IPv6 주소를 실어 전송하는 단계를 수행하고, 초기 액세스 포인트에서: (d1)종전 액세스 라우터로부터 인접 액세스 포인트의 IPv6 주소를 얻는 단계 및 (d2)모바일 노드를 위해 인접 액세스 포인트의 자원(resources)을 사전에 할당하도록 모바일 노드에 고유(specific)한 파라미터들을 직접 인접 액세스 포인트로 전송하는 단계를 수행하고, 인접 액세스 포인트에서:(e1)초기 액세스 포인트로부터 메시지를 수신한 후 모바일 노드를 위해 사전에 자원을 할당하는 단 계를 수행한다.
Description
1.도 1은 모바일 노드(MN)가 종전 액세스 라우터(PAR)로부터 다음 액세스 라우터(NAR)로 네트워크 핸드-오버하는 것을 묘사하고 있다.
2.도 2는 본 발명에 의해 개시된 방법의 동작을 묘사하고 있다.
3.도면의 주요 부분에 대한 설명
MN:모바일 노드(Mobile Node)
FMIPv6:신속 모바일 IPv6(Fast Mobile Internet Protocol version 6)
RtSolPr:프락시 광고를 위한 라우터 요청(Router Solicitation for Proxy Advertisement)
PrRtAd:프락시 라우터 광고(Proxy Router Advertisement)
HI:핸드오버 개시(Handover Initiate)
HAck:핸드오버 승인(Handover Acknowledge)
FBU:신속 바인딩 업데이트(Fast Binding Update)
FBAck:신속 바인딩 승인(Fast Binding Acknowledgement)
FNA:신속 이웃 광고(Fast Neighbor Advertisement)
AP:액세스 포인트(Access Point)
PAR:종전 액세스 라우터(Previous Access Router)
NAR:다음 액세스 라우터(Next Access Router)
본 발명은 모바일 IPv6에 관한 것으로서, 특히 보다 신속한 L2 핸드오버를 이용함으로써 FMIPv6를 더욱 빠르게 하는 것에 관한 것이다. 더욱 구체적으로는 본 발명은 신속한 L2 핸드오버를 트리거(trigger)하기 위해 FMIPv6를 이용하는 것에 관한 것이다.
일반적인 FMIPv6(Fast MIPv6:신속 MIPv6) 테크닉은 장래 프리픽스(future prefix)를 MN에게 미리 보내는 것을 포함한다. 이러한 동작은 MN이 PAR로부터 NAR로 이동할 때 핸드-오프 지연(hand-off latency)를 감소시키다.
도 1은 모바일 노드(MN)가 종전 액세스 라우터(PAR)로부터 다음 액세스 라우터(NAR)로 네트워크 핸드오버하는 것을 묘사하고 있다. PAR은 프리픽스(prefix) 3ff1::/64를 광고한다(advertise). NAR은 프리픽스 4ff1::/64를 광고한다. MN은 처음에는 액세스 포인트2(AP2)에 접속(attached)되어 있다. MN은 인접 액세스 포인트들을 스캔(scan)한다. FMIPv6 메시지들이 MN과 PAR간 그리고 PAR과 NAR간 교환된다. 마지막으로 MN은 AP2로부터 AP3로 핸드오버한다. 그리하여 MN의 IPv6 보조 주소(Care of Address)는 3ff1::15로부터 4ff1::15로 변경된다.
도 1를 참조하면 (MN이 AP2에서 AP3로 이동할 때) FMIPv6(신속 MIPv6) 핸드오버는 다음의 메시지들로 구성된다.
1.MN은 인접한 AR들에 대한 정보를 얻기 위해 PAR로 RtSolPr를 전송한다.
2.MN은 PAR로부터 하나 또는 그 이상의 [AP-ID, AR-info] 쌍(tuples)을 포함하는 PrRtAdv을 수신하다.
3.MN은 PAR로 FBU를 전송한다.
4.PAR은 NAR로 HI 메시지를 전송한다.
5.NAR은 HAck 메시지를 PAR로 전송한다.
6.PAR은 새로운 링크로 FBAck 메시지를 전송한다. 만약 상기 FBU가 종전 링크로부터 전송된 경우 FBAck는 또한 선택적으로 종전 링크상에서 전송된다.
7.MN은 NAR에 접속(attaching)한 후 NAR로 FNA를 전송한다.
그런데 상기 종류 기술에 의할 경우 핸드오버 동안, MN이 AP2로부터 AP3로 이동할 때, AP3는 MN에 대하 아무런 사전 정보를 가지지 않고 있다. 그리하여 AP3와 MN 간의 일반적인 "연관 (Association)"[IEEE] 프로세스는 L2 핸드-오프 지연을 야기한다는 문제점이 있다.
본 발명과 관련된 종래 기술에 관한 문헌으로 다음과 같은 것이 있다.
[FMIPv6]
Rajeev Koodli, "Fast Handovers for Mobile IPv6", draft-ietf-mipshop-fast-mipv6, October.
[802.11]
Mobile IPv6 Fast Handovers for 802.11 Networks draft-ietf-mishop-80211fh
[IEEE]
802.11F:IEEE Trial-Use Recommended Practice for Multi-Vendor Access Point Interoperability
via an Inter-Access Point Protocol Across Distribution Systems Supporting IEEE 802.11 Operation.
[MIPv6]
D.Johnson,C.Perkins and J.Arkko, "Mobility Support in IPv6", RFC 3775,JUNE 2004.
[IPv6]
Deering S. and R. Hinden, "Internet Protocol, Version 6(IPv6) Specification", RFC 2460, December 1998.
본 발명이 이루고자하는 기술적 과제는 상기한 종래 기술의 문제점을 극복하고 모바일 노드의 핸드오버시 발생하는 핸드오프 지연을 최소화할 수 있는 방법을 제공하고자 하는 것이다.
상기한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 의한 더 신속한 L2(Layer 2) 핸드오버를 트리거(trigger)하기 위해 FMIPv6(신속 MIPv6)를 이용하는 장치와 방법 은 다음과 같은 특징을 가진다.
본 발명은 L2 핸드-오프 지연(latency)를 줄이기 위해 예측적 핸드오버(predictive handover)동안 FMIPv6 메시지들을 이용하는 것을 다룬다.
따라서 본 발명은 종전 액세스 라우터와 관련된 초기 액세스 포인트로부터 다음 액세스 라우터와 관련된 인접 액세스 포인트로 모바일 노드의 보다 빠른 L2 핸드오버를 트리거(trigger)시키기 위해 FMIPv6를 이용하는 장치와 방법에 대해 설명할 것이다. 상기 장치와 방법은 다음의 단계들을 포함한다.
종전 액세스 라우터에서:
(a1)핸드오버 개시 메시지내에 인접 액세스 포인트 ID를 전송한다.
(a2)핸드오버 승인 메시지로부터 인접 액세스 포인트의 IPv6 주소를 획득한다.
(a3)초기 액세스 포인트로 인접 액세스 프인트의 IPv6 주소와 상기 모바일 노드의 IPv6 주소를 전달(transfer)한다.
모바일 노드에서:
(b1)신속 바인딩 업데이트 메시지내에 인접 액세스 포인트 ID를 전송한다.
다음 액세스 라우터에서:
(c1)핸드오버 개시 메시지로부터 인접 액세스 포인트 ID를 수신한다.
(c2)핸드오버 승인 메시지내에 인접 액세스 포인트의 IPv6 주소를 전송한다.
초기 액세스 포인트에서:
(d1)종전 액세스 라우터로부터 인접 액세스 포인트의 IPv6 주소를 얻는다.
(d2)모바일 노드를 위해 인접 액세스 포인트의 자원(resource)을 사전에 할당하도록 모바일 노드 고유(specific)의 파라미터들을 직접 인접 액세스 포인트로 전송한다.
인접 액세스 포인트에서:
(e1)초기 액세스 포인트로부터 메시지를 수신한 후 모바일 노드를 위해 사전에 자원을 할당한다.
먼저 모바일 노드는 스캔을 하고 인접 액세스 포인트 ID를 얻는다. 모바일 노드(MN)는 RtSolPr를 종전 액세스 라우터(PAR)로 전송하며 종전 액세스 라우터(PAR)는 PrRtAdv을 모바일 노드로 전송한다. 모바일 노드는 신속 바인딩 업데이트(Fast Binding Update) 메시지를 종전 액세스 라우터에 전송한다. 인접 액세스 포인트 ID는 상기 신속 바인딩 업데이트 내에 포함되어 있다. 종전 액세스 라우터는 핸드오버 개시 메시지를 콘텍스트 트랜스퍼(Context Transfer) 및 인접 액세스 포인트 ID와 함께 보낸다. 다음 액세스 라우터(Next Access Router)는 핸드오버 승인 메시지를 인접 액세스 포인트의 IPv6 주소와 함께 전송한다. 종전 액세스 라우터는 초기 액세스 포인트(Initial Access Point)에게 인접 액세스 포인트로 이동하고자 시도하는 모바일 노드에 대해서 알려준다. 인접 액세스 포인트의 IPv6 주소는 초기 액세스 포인트로 전송된다. 초기 액세스 포인트는 자신의 IPv6 주소를 통해 직접 인접 액세스 포인트(Neighboring Access Point)와 접촉한다. 그런 후 모바일 노드에 고유한(specific to Mobile Node) 자원 할당 파라미터(Resource Allocation Parameters)를 전송한다. 종전 액세스 라우터는 신속 바인딩 승인(Fast Binding Acknowledgement)을 모바일 노드로 전송한다. 상기 모바일 노드는 핸드오버를 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다른 목적들, 특징들 및 장점들은 보다 자세히 설명하기로 한다. 이하 기재된 구현예들은 본 발명의 예시적인 실시예로서 이해되어야 하며 본 발명은 상기 구현예들 이외에도 다양한 형태로 구현될 수 있다. 이하 발명의 상세한 설명 및 도면은 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 아니된다. 또한 다수의 구체적인 세부 사항들은 본 발명의 정확한 이해를 돕기 위한 것이며 특허청구범위의 기초를 제공하고 당업자가 본 발명을 용이하게 생산 또는 제조할 수 있도록 하기 위함이다. 그러나 본 발명의 요지를 흐리지 않도록 하기 위해 경우에 따라 주지 또는 종래의 기술의 기재를 생략하였다.
도 2는 본 발명에 의해 개시된 방법의 동작을 묘사하고 있다. 이 도면은 제어 및 데이터 메시지의 흐름을 묘사한다. 도 2에 묘사된 본 발명의 단계별 동작을 설명하면 다음과 같다.
1.MN은 스캔을 한 후 AP3-ID를 얻는다.
2.MN은 RtSolPr를 PAR로 전송한다.
3.PAR은 PrRtAdv를 MN으로 전송한다.
4.MN은 FBU를 PAR로 전송한다. AP3-ID는 FBU에 포함된다.
5.PAR은 HI를 콘텍스트 트랜스퍼(Context Transfer) 및 AP3-ID와 함께 전송한다.
6.NAR은 Hack를 AP3의 IPv6 주소와 함께 전송한다.
7.PAR은 AP2에게 AP3로 이동하고자 하는 모바일 노드에 대해 알려준다. AP3의 IPv6 주소는 AP2로 전송된다.
8.AP2 자신의 IPv6 주소를 통해 AP3와 접촉하고 AP2는 모바일 노드에 고유한 자원 할당 파라미터들을 전송한다.
9.PAR은 FBAck를 MN에 전송한다.
10.MN은 즉시 핸드오버를 할 수 있다.
모바일 IPv6는 모바일 노드가 하나의 액세스 라우터에서 다른 액세스 라우터로 이동하는 동안에도 인터넷 접속 상태를 유지할 수 있도록 해준다(이 프로세스를 핸드오버라 한다). 핸드오버 동안에는 링크 스위칭 지연(link switching delay)과 IP 프로토콜 동작들 때문에 모바일 노드가 패킷을 송신 또는 수신할 수 없는 기간이 있다. 표준 모바일 IPv6 프로시저(procedures)(말하자면 움직임 검출, 새로운 보조 주소 설정 그리고 바인딩 업데이트)들로부터 기인한 이 핸드오버 지연(latency)는 보이스 오버 IP(Voice over IP)와 같은 실시간 트래픽(real-time traffic)에 있어서 허용될 수 없다. 또한 비실시간(non real-time)적이고, 시간당 처리율에 민감한(throughput sensitive) 어플리케이션들(applications)에 있어서도 핸드오버 지연은 작을수록 좋다. IPv6 프로시저(procedures) 관련된 지연(latency)은 FMIPv6에서 다루어진다. 본 발명의 주목적은 네트워크 핸드오버 동안 링크-스위칭 지연(link-switching latency)(L2 핸드오버 지연)를 줄이는 것이다.
본 발명은 다음의 기준들(criteria)을 충족시켜야 한다.
- L2 핸드-오프 지연은 감소된다.
- 기존 표준들과 호환될 수 있어야 한다.
- 간단하고 쉽게 구현될 수 있어야 한다.
본 발명은 모바일 노드가 네트워크 핸드오버를 거치는 동안 L2 핸드-오프 지연을 감소시킬 수 있는 방법을 제안하고자 한다. 도 1은 본 발명이 유용하게 쓰일 수 있는 예시적인 시나리오를 묘사하고 있다.
도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 단계별 동작을 설명한다.
1.MN은 스캔을 한 후 AP3-ID를 얻는다.
2.MN은 RtSolPr를 PAR로 전송한다.
3.PAR은 PrRtAdv를 MN으로 전송한다.
4.MN은 FBU를 PAR로 전송한다. AP3-ID는 FBU에 포함된다.
5.PAR은 HI를 콘텍스트 트랜스퍼(Context Transfer)[1] 및 AP3-ID와 함께 전송한다.
6.NAR은 Hack를 AP3의 IPv6 주소와 함께 전송한다.
7.PAR은 AP2에게 AP3로 이동하고자 하는 모바일 노드에 대해 알려준다. AP3의 IPv6 주소는 AP2로 전송된다.
8.AP2 자신의 IPv6 주소를 통해 AP3와 접촉하고 AP2는 모바일 노드에 고유한 자원 할당 파라미터들을 전송한다.
9.PAR은 FBAck를 MN에 전송한다.
10.MN은 즉시 핸드오버를 할 수 있다.
발명의 상세한 설명이나 첨부된 도면들에 개시된 본 발명에 의한 방법들이나 장치들의 결합으로부터 다른 제어 방법들이나 장치들이 용이하게 유추될 수 있다는 점은 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 상기 다른 방법이나 장치들은 본 발명의 범위내에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. 본 발명과 관련된 어플리케이션들(applications)을 저장하기 위한 호스트(host)는 마이크로칩(mikcrochip), 마이크로프로세서, 휴대용 통신 장치, 컴퓨터, 렌더링 장치(rendering device), 다기능 장치(multi function device) 등을 포함한다.
또한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
본 발명에 의한 장치 및 방법은 모바일 노드가 핸드오버를 거치는 경우 모바일 노드에서의 계속되는 세션(on-going session)동안 패킷의 손실을 줄여준다. 본 발명에 의한 방법은 모바일 노드의 L2 핸드-오프 지연을 줄여준다. 본 발명에 의한 방법은 재설정(re-configuration)이나 v6 라우터들의 지원을 필요로 하지 않는다. 또한 본 발명에 의한 방법은 구현하기가 매우 용이하며 기존 장비의 최소한의 변경만으로 본 방법을 구현할 수 있다.
Claims (12)
- 모바일 노드의 핸드오프 지연을 줄이기 위한 예측적 핸드오버 동안 FMIPv6 메시지들을 이용하는 데 있어서,모바일 노드를 위해 인접 액세스 포인트의 자원(resources)을 사전에 할당하도록 모바일 노드에 고유한 파라미터들을 직접 인접 액세스 포인트로 전송하기 위한 초기 액세스 포인트; 및초기 액세스 포인트로부터 메시지를 수신한 후 모바일 노드를 위해 사전에 자원을 할당하는 다음 액세스 포인트를 포함하는 FMIPv6를 이용하는 장치.
- 제 1항에 있어서, 상기 초기 액세스 포인트는 자신의 IPv6 주소를 통해 직접 인접 액세스 포인트와 접촉하며 모바일 노드에 고유한 자원 할당 파라미터를 전송하는 FMIPv6를 이용하는 장치.
- 모바일 노드의 보다 신속한 L2 핸드오버를 트리거하기 위해 FMIPv6를 이용함에 있어서,핸드오버 개시 메시지에 인접 액세스 포인트 ID를 실어 전송하기 위한 수단; 및핸드오버 승인 메시지로부터 인접 액세스 포인트의 IPv6 주소를 획득하기 위한 수단을 포함하는 종전 액세스 라우터.
- 제 3항에 있어서, 상기 종전 액세스 라우터는 초기 액세스 포인트에게 인접 액세스 포인트로 이동하고자 하는 모바일 노드에 대해서 알려주며 상기 인접 액세스 포인트의 IPv6 주소는 초기 액세스 포인트로 전송되는 종전 액세스 라우터.
- 종전 액세스 라우터와 관련된 초기 액세스 포인트로부터 다음 액세스 라우터와 관련된 인접 액세스 포인트로의 모바일 노드의 보다 신속한 L2 핸드오버를 트리거(trigger)하기 위해 FMIPv6를 이용하는 데 있어서,핸드오버 개시 메시지로부터 인접 액세스 포인트 ID를 수신하기 위한 수단; 및핸드오버 승인 메시지에 인접 액세스 포인트의 IPv6 주소를 실어 전송하는 단계를 수행하기 위한 수단을 포함하는 다음 액세스 라우터.
- 모바일 노드의 핸드오프 지연을 줄이기 위한 예측적 핸드오버를 하는데 있어서,초기 액세스 포인트가 모바일 노드를 위해 인접 액세스 포인트의 자원을 사전에 할당하도록 모바일 노드에 고유한 파라미터들을 직접 인접 액세스 포인트로 전송하는 단계; 및다음 액세스 포인트가 상기 고유한 파라미터를 수신한 후 모바일 노드를 위해 사전에 자원을 할당하는 단계를 포함하는 FMIPv6를 이용하는 방법.
- 종전 액세스 라우터와 관련된 초기 액세스 포인트로부터 다음 액세스 라우터와 관련된 인접 액세스 포인트로의 모바일 노드의 보다 신속한 L2 핸드오버를 트리거(trigger)하기 위해 FMIPv6를 이용하는데 있어서,종전 액세스 라우터가 핸드오버 개시 메시지에 인접 액세스 포인트 ID를 실어 전송하는 단계;종전 액세스 라우터가 핸드오버 승인 메시지로부터 인접 액세스 포인트의 IPv6 주소를 획득하는 단계;종전 액세스 라우터가 초기 액세스 포인트로 인접 액세스 포인트의 IPv6 주소와 상기 모바일 노드의 IPv6 주소를 전달하는 단계;모바일 노드가 신속 바인딩 업데이트 메시지에 인접 액세스 포인트 ID를 실어 전송하는 단계;다음 액세스 라우터가 핸드오버 개시 메시지로부터 인접 액세스 포인트 ID를 수신하는 단계;다음 액세스 라우터가 핸드오버 승인 메시지에 인접 액세스 포인트의 IPv6 주소를 실어 전송하는 단계;초기 액세스 포인트가 종전 액세스 라우터로부터 인접 액세스 포인트의 IPv6 주소를 얻는 단계;초기 액세스 포인트가 모바일 노드를 위해 인접 액세스 포인트의 자원을 사전에 할당하도록 모바일 노드에 고유한 파라미터들을 직접 인접 액세스 포인트로 전송하는 단계; 및인접 액세스 포인트가 초기 액세스 포인트로부터 메시지를 수신한 후 모바일 노드를 위해 사전에 자원을 할당하는 단계를 포함하는 FMIPv6를 이용하는 방법.
- 제 7항에 있어서, 상기 모바일 노드는 신속 바인딩 업데이트(Fast Binding Update) 메시지를 종전 액세스 라우터에 전송하며 인접 액세스 포인트 ID는 상기 신속 바인딩 업데이트 내에 포함되어 있는 FMIPv6를 이용하는 방법.
- 제 7항에 있어서, 상기 종전 액세스 라우터는 핸드오버 개시 메시지를 콘텍스트 트랜스퍼(Context Transfer) 및 인접 액세스 포인트 ID와 함께 보내는 FMIPv6를 이용하는 방법.
- 제 7항에 있어서, 상기 다음 액세스 라우터는 핸드오버 승인 메시지를 인접 액세스 포인트의 IPv6 주소와 함께 전송하는 FMIPv6를 이용하는 방법.
- 제 7항에 있어서, 상기 종전 액세스 라우터는 초기 액세스 포인트에게 인접 액세스 포인트로 이동하고자 하는 모바일 노드에 대해서 알려주며 상기 인접 액세스 포인트의 IPv6 주소는 초기 액세스 포인트로 전송되는 FMIPv6를 이용하는 방법.
- 제 7항에 있어서, 상기 초기 액세스 포인트는 자신의 IPv6 주소를 통해 직접 인접 액세스 포인트와 접촉하며 모바일 노드에 고유한 자원 할당 파라미터를 전송하는 FMIPv6를 이용하는 방법.
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