KR100850512B1 - 무선 통신의 모바일 ＩＰｖ６ 패킷 전송 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무선 통신의 모바일 IPv6 패킷 전송 방법에 관한 것이다. 더 상세하게 말하자면, 무선 통신에서 사용하는 사용자 단말에서 모바일 IPv6를 기반의 인터넷 패킷 서비스를 제공할 때, 기지국(Access Point)과 단말간의 무선 자원 이용의 효율성을 향상시키기 위한 방법에 대한 것이다.

단말의 IP 패킷을 기지국에서 처리하기 위해서는 단말과 기지국 사이에 협상을 위한 호처리가 선행되어야 한다. 즉, 무선 통신에서 모바일 IPv6를 이용하여 패킷을 라우팅 할 때, 기지국(AP)의 무선 구간에 단말이 접속하여 초기 접속 과정을 수행할 때 모바일 IPv6 패킷의 처리에 대하여 협상 한다. 따라서 기지국이 상대노드에서 단말로 수신되는 다운링크의 경우 캡슐화(Encapsulation)된 IPv6 패킷들을 캡슐해제(Decapsulation)하여 단말로 전송 하고, 상대노드로 전송하는 업링크의 경우 기지국이 단말로부터 수신한 IPv6 패킷을 캡슐화 하여 전송함으로써 무선자원을 효율적 지원할 수 있다.

캡슐화, 캡슐해제, IPv6, 업링크, 다운링크

Description

무선 통신의 모바일 ＩＰｖ６ 패킷 전송 방법{Mobile IPv6 packets transmission method of Wireless Communications}

도 1a는 일반적인 무선 통신의 상대노드에서 사용자 단말로 전송되는 캡슐화된 IPv6 패킷의 구성도이다.

도 1b는 일반적인 무선 통신의 바인딩이 이루어진 뒤에 상대노드에서 사용자 단말로 전송되는 IPv6 패킷의 구성도이다.

도 2는 일반적인 무선 통신의 모바일 IPv6 패킷의 전송 방법을 나타낸 흐름도이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 단말이 캡슐처리 기능을 요청하는 모바일 IPv6 패킷의 전송 방법을 도시한 흐름도이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 기지국이 캡슐처리 기능을 수락하는 모바일 IPv6 패킷의 전송 방법을 도시한 흐름도이다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 다운링크의 경우 기지국이 패킷을 캡슐해제 하는 방법을 도시한 흐름도이다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 업링크의 경우 기지국이 패킷을 캡슐화 하는 방법을 도시한 흐름도이다.

본 발명은 무선 통신의 모바일 IPv6 패킷 전송 방법에 관한 것이다. 더 상세하게 말하자면, 무선 통신에서 사용하는 사용자 단말에서 모바일 IPv6를 기반의 인터넷 패킷 서비스를 제공 할 때, 기지국(Access Point)과 단말간의 무선 자원 이용의 효율성을 향상시키기 위한 방법에 대한 것이다.

차세대 유무선 통신망이 IP 기반의 망으로 발전 하고 있고, 무선 랜이나 휴대 인터넷, MBWA(Movile Broadband Wireless Access) 등과 같은 새로운 IP 기반의 액세스 망이 속속 등장함에 따라 IP 계층에서의 이동성 관리 표준기술의 중요성이 지속적으로 커지고 있다.

도 1a는 일반적인 무선 통신에서 상대노드에서 사용자 단말로 전송되는 캡슐화된 IPv6 패킷의 구성도이다.

IP 기반의 이동성 관리의 가장 대표적인 표준기술로는 모바일 IP를 들 수 있다. 모바일 IP는 인터넷 프로토콜을 사용하는 이동 단말을 위한 기술로써 이동 단말(또는 이동노드)이 외부에서 원격지 네트워크에 접속할 때 홈 에이전트에 현재 네트워크에서 획득한 주소 즉 케어오브어드레스(Care of Address, CoA)를 등록하면, 홈 네트워크의 홈 에이전트(Home Agent, HA) 가 원격지 네트워크에 있는 단말로 데이터를 전송하기 위해, 이미 IPv6 형태인 데이터들을 홈 에이전트의 주소와 단말의 새로운 주소 CoA를 소스, 목적지 주소로 하는 추가적인 IPv6 헤더를 덧붙여서 보낸다. 이러한 것을 IPinIP 라고 하고, 캡슐화 또는 인캡슐레이 션(Encapsulation, 이하 편의상 "캡슐화"로 통일함)이라고 한다.

외부 에이전트(Foreign Agent, FA)는 홈 에이전트로부터 수신한 데이터를 분해하여 단말에게 전송하며 이 분해과정을 캡슐해제 또는 디캡슐레이션(Decapsulation, 이하 편의상 "캡슐해제"로 통일함) 이라 한다. 이러한 과정은 IETF 가 RFC로 제안하였다. 이 모바일 IP 표준은 모바일 IP 에이전트(Mobile IP Agents)와 이동 노드(Mobile Nodes) 두 부분으로 구성되는데, 모바일 캡슐화 IP 에이전트는 등록된 이동 단말(이동 노드)로 패킷을 라우트 시키는 가상의 라우팅 서비스를 담당한다. 이때, 접속점이 변화한 이동 단말에게 패킷을 라우팅하기 위한 방법은 터널링이라 하며 단말의 이동 여부에 상관없이 연속적인 서비스를 제공한다.

한편, 기존의 IPv4 환경에서 제안된 모바일 IPv4는 IPv6 망에서 동작하도록 새로이 모바일 IPv6로 제안되었다. 모바일 IPv6는 연산 측면에서 기존의 모바일 IPv4와 비교하여 중요한 차이점이 있다. 예를 들면 단말이 홈 망이 아닌 다른 새로운 외부 망으로 이동하였을 때, 외부 망에는 모바일 IP 동작의 주요 참여자인 외부 에이전트(FA)가 존재하지 않으며 단순한 라우터만 존재하게 된다. 이 라우터는 자신의 영역에 새로이 들어온 단말에 케어오브어드레스(CoA)를 부여해 주지만, 터널링과 같은 모바일 IP 라우팅은 관여하지 않는다. 따라서 과거의 외부 에이전트(FA)의 역할을 이동 단말이 직접 담당하게 된다. 즉 단말이 라우팅에 참여함에 따라 터널링과 캡슐화(Encapsulation) 및 캡슐해제(Decapsulation) 기능까지 수행하게 된다. 따라서 캡슐화된 패킷들이 직접 무선 구간을 이동하여 단말에 전달되고 단말이 캡슐해제 즉 디캡슐레이션(Decapsulation)를 수행하여 패킷을 처리하게 된다. 즉, 라우터들 간에 알아서 처리하던 터널링을 홈 에이전트(HA)와 단말 및 상대 노드(Correspondent Node)가 직접 참여하여 수행하게 된다. 이러한 터널링의 주요 연산은 전술한 바와 같이 단말의 캡슐화 및 캡슐해제로 이루어진다.

도 1b는 일반적인 무선 통신에서 바인딩 업데이트가 이루어진 뒤에 상대노드에서 사용자 단말로 전송되는 IPv6 패킷의 구성도이다.

단말이 자신과 통신하던 상대노드와 홈 에이전트(HA)에게 자신의 위치가 이동하였음을 알리는데 이 과정을 바인딩 업데이트(Binding Update)라고 한다. 이러한 일련의 신호 절차를 수행하고 나면, 단말과 상대 노드 사이의 트래픽은 홈 에이전트(HA)를 거치지 않고 IPv6의 Type 2 Routing Header를 이용하여 직접 전송이 이루어지게 된다. 이러한 무선 구간에서 바인딩 업데이트가 이루어지는 신호 절차는 도 2를 통하여 설명한다.

도 2는 일반적인 무선 통신에서 모바일 IPv6 패킷의 전송 방법을 나타낸 흐름도이다.

도 2를 살펴보면, 무선 통신 서비스에서 모바일 IPv6의 초기 접속이 이루어지고, 홈 에이전트(HA)에 의해서 터널링 되어 캡슐화된 IPv6 패킷이 단말에 전달되는 과정을 나타낸다. 처음, 사용자 단말과 기지국 사이의 등록이 이루어지면 홈 네트워크에 있는 홈 에이전트(HA)를 통해 모바일 IPv6 초기 등록을 수행하여 IP 주소 할당이 이루어진다(201). 따라서 사용자 단말은 상기 초기등록 절차를 통해 홈 어드레스(Home of Address, HoA), 케어오브어드레스(CoA)를 획득한다(202). 다음, 상 대노드에서 사용자 단말로 트래픽을 전송하는 과정에서 IPv6 패킷이 홈 에이전트(HA)가 있는 홈 네트워크로 보내지게 된다(203). 이때 홈 에이전트(HA)는 상대노드에서 사용자 단말로 보내지는 IPv6 패킷을 가로채기하고, 타 망에 위치한 사용자 단말에 전달하도록 사용자 단말의 케어오브어드레스(CoA)를 목적지 주소, 홈 에이전트(HA)의 주소를 소스 주소로 하는 IPv6 헤더를 덧붙여 캡슐화하여 구성하고 터널링을 수행한다(204). 이렇게 홈 에이전트에서 캡슐화된 IPv6 패킷은 (205),(206)과정을 통해 단말에 전달된다. 다음, 사용자 단말은 바인딩 갱신 절차를 통해서 상대노드에게 직접 단말의 새로운 위치를 알 수 있는 정보를 보내고(207), 이후에 상대노드는 바인딩 업데이트 정보를 저장하고 다음부터는 업데이트된 바인딩 정보를 사용하여 홈 에이전트(HA)를 거치지 않고 직접 사용자 단말로 데이터를 전달하게 된다(208). 이렇게 홈 에이전트(HA)를 거치지 않고 통신할 수 있는 기능은 모바일 IPv4의 경우는 기본 스펙에서 다루지 않고 경로 최적화를 위한 별도의 프로토콜을 제시하지만, 모바일 IPv6의 경우는 기본 스펙에서 포함하고 있다. 따라서 이동 단말을 목적지로 하는 모든 패킷들이 홈 에이전트를 지나야만 했던 상황에서 발생할 수 있었던 트라이앵클 라우팅(Triangle Routing)과 같은 트래픽 지연 문제가 발생하지 않지만, 사용자 단말 스스로가 직접 홈에이전트(HA) 및 상대 노드와 직접 통신을 수행하게 된다. 따라서 단말이 직접 터널링된 패킷들을 분해하고 구성하여 외부 에이전트(FA)와 같은 중개인을 거치지 않으므로 도 1a와 같이 IPinIP으로 캡슐화 된 데이터가 기지국을 거처 사용자 단말 까지 전송된다. 그러므로 일반적인 IPv6 트래픽 패킷에서 IPv6 헤더가 한 겹 더 포장된 패킷의 형태로 무선 구간을 이 동하게 되고, 패킷마다 중복적으로 40바이트가 추가된 캡슐형태로 전송되어 무선 자원을 낭비 하는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로 무선 통신에서 모바일 IPv6를 이용하여 패킷을 라우팅 할 때, 단말과 라우터 사이에 존재하며 무선 구간의 전송을 담당하는 기지국이 IPv6 패킷의 캡슐화(Encapsulation) 및 캡슐해제(Decapsulation)를 수행 하여, 무선 구간의 자원 이용률을 높이는 것에 있다.

전술한 과제를 해결하기 위한 본 발명은, 무선 통신에서 사용하는 사용자 단말에서 모바일 IPv6를 기반의 인터넷 패킷 서비스를 제공할 때, 기지국(Access Point)과 단말간의 무선 자원 이용의 효율성을 향상시키기 위한 방법에 대한 것이다.

무선 통신에서 IPv6 패킷의 캡슐처리를 기지국에서 하기 위해서는 단말과 기지국 사이에 협상을 위한 호처리가 선행되어야 한다. 즉, 무선 통신에서 모바일 IPv6를 이용하여 패킷을 라우팅 할 때, 기지국(AP)의 무선 구간에 단말이 접속하여 초기 접속 과정을 수행할 때 모바일 IPv6 패킷의 캡슐처리 기능에 대하여 협상 한다.

이러한 본발명의 실시예에 따른 무선 통신의 기지국이 모바일 IP 패킷의 캡슐처리기능을 단말과 협상 방법에 있어서,

a) 단말로부터 모바일 IP 패킷의 캡슐처리기능 요청메시지를 수신하는 단계; b) 상기 수신된 캡슐처리기능 요청메시지를 검사하여 상기 단말의 주소정보를 획득하는 단계; c) 상기 획득된 단말의 주소정보에 기초하여 상기 단말과 관계된 모바일 IP 패킷에 대한 캡슐처리가 가능한지 여부를 판단하는 단계; 및 d) 상기 c 단계에서의 판단 결과가 포함된 메시지를 상기 단말로 송신하는 단계를 포함한다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신의 모바일 IP 패킷을 전송하는 기지국에서 다운링크 패킷을 캡슐해제 하는 방법에 있어서,

a) 단말로 전송되는 패킷을 수신하는 단계; b) 상기 패킷의 주소를 검사하여 상기 단말을 위한 무선 접속 CID(Connection ID)에 맵핑하는 단계; c) 상기 패킷의 구성을 검사하여 캡슐해제를 수행해야할 대상인지 판단하는 단계; 및 d) 상기 캡슐해제를 수행해야할 대상인 경우, 패킷의 캡슐해제를 수행하는 단계를 포함한다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신의 모바일 IP 패킷을 전송하는 기지국에서 업링크시의 캡슐화 방법에 있어서,

a) 단말로부터 IP 패킷을 수신하는 단계; b) 상기 패킷의 주소를 검사하여 상기 단말을 위한 무선 접속 CID(Connection ID)에 맵핑하는 단계; c) 상기 패킷의 구성을 검사하여 캡슐화를 수행해야할 대상인지 판단하는 단계; 및 d) 상기 캡슐화를 수행해야할 대상인 경우 상기 패킷의 캡슐화를 수행하는 단계를 포함한다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설 명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

이제 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신에서 모바일 IPv6 패킷의 전송 방법에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.

도 2의 무선 통신의 실시예 에서와 같이, 종래기술은 바인딩 업데이트가 이루어지기 전 단계인(202)단계 내지 (206)단계에서 IPinIP로 캡슐화된 IPv6패킷들이 홈에이전트(140)를 거치고, 기지국(120), 무선구간을 거쳐서 사용자 단말(110)에 전달된다. 전술한 바와 같이 캡슐화된 패킷들은 사용자 단말(110)이 직접 캡슐해제 하는 과정을 거치고 반대로 홈 에이전트(140) 및 상대 노드(150)에 패킷을 전송할 때에는 캡슐화 과정을 거쳐서 사용하게 된다.

본 발명은 기지국(120)이 IPv6 패킷을 캡슐화 및 캡슐해제 함으로써 기지국(120)과 사용자 단말(110)사이의 무선구간의 전송 효율을 높이는 특징을 갖고있다. 즉, 패킷이 외부에서 단말로 수신되는 다운링크의 경우는 캡슐화 되어 있는 패킷을 기지국이 캡슐해제 하여 무선구간을 통해 단말에 전송하고, 사용자 단말(110)이 홈 에이전트(140) 및 상대 노드(150)를 목적주소로 패킷을 전송하는 업링크의 경우는 사용자 단말(110)로부터 수신한 패킷을 기지국이 캡슐화 하여 전송하게 된다. 따라서 기지국이 IPv6 패킷을 캡슐화 및 캡슐해제 기능을 수행하기 위해 사용 자 단말(110)과 기지국(120)사이의 사전에 협상이 이루어져야 한다. 그러므로 기지국이 캡슐처리 기능을 수행하기 위한 협상 과정을 단말과 기지국을 중심으로 각각 도3과 도4를 통해 설명한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 단말이 캡슐처리기능을 요청하는 모바일 IPv6 패킷의 전송 방법을 도시한 흐름도이다.

도 3을 살펴보면, 단말이 무선 통신에서 초기화를 시작하는 일부의 과정을 나타낸다. 단말이 MAC 초기화를 수행하고, 모바일 IPv6의 표준 절차를 이용하여 단말의 IP 주소를 할당 받는다(S305). 본 절차 및 본 절차에 종속된 IP 주소 획득과정은 구현에 따라 달라질 수 있으나 상기 과정에서 홈에이전트(HA)의 주소인 HAA(Home Agent Address), 단말의 고유 주소 HoA(Home of Address)및 캐어오브어드레스(CoA)를 획득한다.

한편, 단말은 초기화에 속한 과정으로 IEEE 802.16의 규격에 따라서 DSA(Dynamic Service Add)메시지 전송을 통해 기지국과의 무선 MAC 접속을 설정하고 DSC(Dynamic Service Change)메시지를 통해 접속의 설정 내용을 변경할 수 있다. 본 발명은 이때 DSA 메시지의 옵션필드와 상기 'S305' 단계에서 획득한 주소 정보를 이용하여 MIPv6 캡슐 처리 기능을 요청하고 해제할 수 있는 메시지 교환 절차를 정의하여 추가하였다. 따라서 단말이 DSA_REQ + {MIPv6 캡슐 처리 요청 옵션}을 기지국으로 전송한다(S310). 즉 단말은 기지국이 IPv6 패킷에 대하여 캡슐화 및 캡슐해제 지원을 추가로 요청하게 되고, 기지국으로부터 DSA_RSP + {MIPv6 캡슐 처리 수락여부}를 수신하여 협상 과정을 완료하게 된다(S315).

다음, 단말이 기지국의 협상 과정을 완료한 상태에서 다운링크와 업링크로 나누어 설명 한다(S320).

먼저 다운링크는(S330), 단말이 기지국으로부터 수신한 MIPv6 캡슐 처리 수락여부를 판단하여(S331), 수락하는 경우는 기지국에서 캡슐해제 처리된 패킷들을 수신하게 되고(S332), 수락하지 않는 경우는 캡슐화 상태의 IPv6 패킷들을 수신하게 된다.

한편, 업링크는(S340), 단말이 기지국으로부터 수신한 MIPv6 캡슐 처리 수락여부를 판단하여(S341), 수락하는 경우는 최종 목적지에 보내는 캡슐화 하지 않은 패킷을 기지국으로 송신하고(S342), 수락하지 않는 경우는 패킷을 캡슐화 처리하여 기지국으로 송신한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 기지국이 캡슐처리기능을 수락하는 모바일 IPv6 패킷의 전송 방법을 도시한 흐름도이다.

도 4를 살펴보면, 도 3의 단말에 대응하는 기지국이 무선 통신에서 초기화를 시작하는 일부의 과정을 나타낸 도면이다. 도 3의 'S310'단계로 기지국이 서비스중인 단말이 DSA_REQ + {MIPv6 캡슐 처리 기능 옵션} 메시지를 전송하면, 기지국이 상기 메시지를 수신하는 형태로 진행된다(S405). 따라서 기지국은 상기 과정에서 수신한 데이터정보로 홈에이전트 주소(HAA)와 단말의 고유 주소 HoA(Home of Address) 및 케어오브어드레스(CoA)를 획득하고(S410), 단말에 DSA_RSP + {MIPv6 캡슐 처리 기능 수락여부}를 전송하여 단말과의 협상 과정을 완료하게 된다(S415).

다음, 도 3에서처럼 기지국이 단말과의 협상 과정을 완료한 상태에서 다운링 크와 업링크로 나누어 설명 한다(S420).

먼저 다운링크는(S430), 기지국이 단말로 송신한 MIPv6 캡슐 처리 수락여부에 따라서(S431), 수락한 경우는 기지국이 단말을 대신하여 IPinIP 형태로 캡슐화 된 IPv6 패킷들의 캡슐해제를 수행하고(S432), 캡슐해제 시킨 IPv6 패킷을 단말로 전송한다(S433). 반면, 수락하지 않는 경우는 별도 처리 없이 캡슐화 상태의 IPv6 패킷을 단말에 송신한다(S434).

한편, 업링크는(S340), 단말이 기지국으로부터 수신한 MIPv6 캡슐 처리 수락여부를 판단하여(S441), 수락하는 경우는 단말로부터 캡슐화 하지 않은 패킷을 수신하여 IPinIP 형태로 캡슐화를 수행하고(S442), 캡슐화 시킨 IPv6 패킷을 최종 목적지로 전송한다(S443). 반면, 수락하지 않는 경우는 별도의 처리없이 캡슐화된 패킷을 수신하여 최종 목적지로 전송한다(S444). 상기한 도 3 및 도 4의 과정에서 필요에 따라 혹은 캡슐 해제 과정이 필요 없는 패킷들을 처리하게 될 때에는 단말이 DSC_REQ로 요청하고, 기지국이 DSC_RSP로 응답하는 절차를 포함한다.

전술한바와 같이 도 3에서는 단말이 기지국에 대한 캡슐처리 기능을 요청하는 과정을 통하고, 도 4에서는 기지국이 단말에 캡슐처리 기능을 수락하는 과정을 통해서 단말과 기지국 간의 협상이 이루어진다. 즉 단말과 기지국 사이에 협상을 위한 호처리가 선행됨으로써 기지국이 단말을 대신하여 캡슐처리를 수행하고, 무선 구간에 전송되는 IP 패킷들의 크기가 줄어들어 자원의 이용이 효율적으로 운영될 수 있다.

다음은 기지국이 패킷처리를 수락하여 캡슐처리 하는 방법을 도 5의 다운링 크의 경우와 도 6의 업링크의 경우로 나누어 설명한다.

먼저, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 다운링크의 경우 기지국이 패킷을 캡슐해제 하는 방법을 도시한 흐름도이다.

도 5를 살펴보면, 기지국이 라우터로부터 단말로 전송되는 캡슐화된 IP 패킷을 수신한다(S505). 그러면 기지국은 패킷 분류 작업의 일부분으로써 IPv6 패킷의 주소를 검사하여 소스, 목적지 주소를 확인 하고(S510), 약속된 CID(Connection ID)에 맵핑 한다(S515). 즉 패킷의 주소를 검사하여 해당 단말을 위한 무선 접속 CID에 맵핑을 하게 된다. 따라서 해당 CID 가 캡슐처리 즉 다운링크에서 캡슐해제를 지원하는지 확인 한다(S520). 여기서 패킷의 캡슐해제를 지원하지 않으면 다른 처리 없이 발송대기하고, 패킷의 캡슐해제를 지원하면 IPv6 캡슐화된 패킷을 검사하여 소스어드레스가 HAA(Home Agent Address)이며, 캡슐화되어 도 1a의 {IPv6 헤더{IPv6 헤더 + 페이로드}}처럼 구성된 패킷인지 검사한다. 또한 도 1b의 바인딩 업데이트된 IPv6 패킷과 같은 타입2 라우팅 옵션(Type2 Routing Option)이 없어야한다(S525). 상기 'S525'조건을 만족하지 않으면 다른 처리 없이 발송대기하고, 만족하면 기지국이 IPv6 캡슐화된 패킷을 캡슐해제를 한다(S530). 이때 패킷의 헤더정보에서 홈에이전트 주소(HAA), 케어오브어드레스(CoA)를 추출하여 레코드들 만들어 저장 한다(S540). 이렇게 다운링크 과정에서 추출하여 레코드에 저장된 주소정보는 업링크시 기지국이 단말을 대신하여 캡슐화를 수행할 때 사용된다. 그리고 전술한 과정으로 캡슐이 해제된 패킷들은 발송대기 상태에 있다가 무선 구간으로 발송된다.

다음, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 업링크의 경우 기지국이 패킷을 캡슐화 하는 방법을 도시한 흐름도이다.

도 6을 살펴보면, 상기 도 2 및 도 3에서 설명한 단말과 기지국간의 캡슐처리 요청, 승인 절차인 협상 절차를 수행한 다음 단말에서 기지국으로 전송되는 업링크 데이터전송에 대한 기지국의 캡슐화 하는 방법을 나타내고 있다.

기지국이 활용범위 내에서 서비스하고 있는 단말로부터 상대노드로 송신되는 IP 패킷을 수신하면(S605), 기지국은 IPv6 패킷의 주소를 검사하여 목적지주소, 소스주소를 획득한다(S610). 다음 약속된 CID에 맵핑을 하여(615), CID가 캡슐화를 지원하는 지를 판단한다(S620). 그리고 단말로 부터 수신된 IPv6 헤더가{Source Address = Home of Address(단말의 고유주소), Destination Address = CN Address(상대노드의 주소)}의 형태인지를 판단하고(S625), 다운링크시 테이블에 저장해 두었던 주소정보(HAA, CoA)를 불러온다(S630). 따라서 기지국에서는 단말로부터 수신된 패킷의 헤더에 목적지 주소 값인 상대노드의 주소와, 소스 주소 값인 단말의 고유주소에 다음과 같은 추가적인 주소정보인 IPv6 헤더를 덧붙여서 캡슐화를 수행한다(S640).

{Source address = Care of Address, Destination Address = Home Aagent Address}

이렇게 기지국은 단말로부터 상대노드로 전송되는 업로드상의 IPv6 패킷에 대해 캡슐화를 수행하고, 캡슐화된 Pv6 패킷은 발송대기 상태에 있다가 상대 노드에게 전송된다.

이러한 과정은 본 발명에서는 무선 통신을 기준으로 초기 접속 과정에서 DSA, DSC 와 같은 메시지들의 현재 사용하지 않는 옵션 필드를 이용하여 기지국과 단말 사이의 캡슐처리 부분을 협상하는 내용의 실시 예를 들었기에, DSA와 DSC 의 옵션 필드의 구체적인 모습은 생략하였다. 이러한 메시지들은 현재 옵션 필드 외에도 제조사가 사용할 수 있는 필드도 제공할 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

무선 통신의 모바일 IPv6를 이용하여 패킷을 라우팅 할 때, 기지국(AP)의 무선 구간에 단말이 접속하여 초기 접속 과정을 수행할 때 모바일 IPv6 패킷의 처리에 대하여 협상할 수 있게 된다.

따라서 기지국이 상대노드에서 단말로 수신되는 다운링크의 경우 캡슐화(Encapsulation)된 IPv6 패킷들을 캡슐해제(Decapsulation)하여 단말로 전송 된다. 또한 상대노드로 전송하는 업링크의 경우는 단말에서 캡슐화 하지 않은 IPv6 패킷을 기지국으로 송신 하고, 기지국이 수신한 IPv6 패킷을 캡슐화 하여 전송함으로써 기지국과 단말간의 무선 자원 이용의 효율을 향상시키기 효과가 있다.

Claims (21)

1. 무선 통신의 단말이 모바일 IP 패킷의 캡슐처리기능을 기지국과 협상하는 방법에 있어서,

   a) 단말의 초기화를 수행하고 IP 주소를 할당 받는 단계;

   b) 기지국으로 모바일 IP 패킷의 캡슐처리기능 요청메시지를 전송하는 단계; 및

   c) 상기 기지국으로부터 모바일 IP 패킷의 캡슐처리기능 수락여부 메시지-여기서 캡슐처리기능 수락여부 메시지에는 상기 기지국에서의 캡슐처리 가능여부가 포함됨-를 수신하는 단계

   를 포함하는 협상 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 a) 단계에서,

   상기 단말이 홈에이전트 주소, 단말의 고유 주소 및 캐어오브어드레스(CoA)를 획득하는 것을 특징으로 하는 협상 방법.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 단말이 DSA(Dynamic Service Add) 메시지의 옵션 필드와 상기 a)단계에서 획득한 주소정보를 이용하여 패킷을 캡슐화하거나 캡슐해제하는 캡슐처리 기능을 요청하는 메시지로 전송하는 것을 특징으로 하는 협상 방법.
4. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,

   상기 캡슐처리기능 요청메시지는 DSA 요청메시지(DSA_REQ)에 IPv6 캡슐처리 요청 옵션필드를 포함하여 상기 기지국으로 전송되는 것을 특징으로 하는 협상 방법.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 c) 단계는,

   상기 기지국으로부터 DSA 응답메시지(DSA_RSP)에 포함되어 있는 IPv6 캡슐처리 수락필드를 수신하는 것을 특징으로 하는 협상 방법.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 c) 단계 이후에,

   상기 기지국으로부터 캡슐처리기능 수락여부 메시지를 수신한 경우 다운링크의 패킷에 대하여 상기 기지국으로부터 캡슐해제(Decapsulation)된 패킷을 수신하는 것을 특징으로 하는 협상 방법.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 c) 단계 이후에,

   상기 기지국으로부터 캡슐처리기능 수락여부 메시지를 수신한 경우 업링크의 패킷에 대해서는 캡슐화하지 않은 상태의 패킷을 상기 기지국으로 송신하는 것을 특징으로 하는 협상 방법.
8. 무선 통신의 기지국이 모바일 IP 패킷의 캡슐처리기능을 단말과 협상하는 방법에 있어서,

   a) 단말로부터 모바일 IP 패킷의 캡슐처리기능 요청메시지를 수신하는 단계;

   b) 상기 수신된 캡슐처리기능 요청메시지를 검사하여 상기 단말의 주소정보를 획득하는 단계;

   c) 상기 획득된 단말의 주소정보에 기초하여 상기 단말과 관계된 모바일 IP 패킷에 대한 캡슐처리가 가능한지 여부를 판단하는 단계; 및

   d) 상기 c 단계에서의 판단 결과가 포함된 메시지를 상기 단말로 송신하는 단계

   를 포함하는 협상 방법.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 b) 단계는,

   b-1) 상기 단말로부터 DSA 요청메시지(DSA_REQ)에 포함되어 있는 캡슐처리 요청 옵션필드를 수신하는 단계; 및

   b-2) 수신한 데이터정보에서 상기 단말의 홈에이전트 주소, 단말의 고유 주소 및 캐어오브어드레스(CoA)를 획득하는 단계를 포함하는 협상 방법.
10. 제 8 항에 있어서,

    상기 d) 단계는,

    상기 단말로 DSA 응답메시지(DSA_RSP)에 포함되어 있는 IPv6 캡슐처리 수락필드를 송신하는 것을 특징으로 하는 협상 방법.
11. 제 8 항에 있어서,

    상기 d) 단계 이후에,

    상기 모바일 IP 패킷에 대하여 캡슐처리 가능하다고 판단한 경우, 상기 기지국에서는 다운링크의 되는 경우 캡슐화된 패킷을 캡슐해제(Decapsulation)하여 상기 단말로 전송하는 것을 특징으로 하는 협상 방법.
12. 제 8 항에 있어서,

    상기 c) 단계 이후에,

    상기 단말로 부터 업링크 되는 경우, 패킷을 캡슐화(Encapsulation) 하여 목적지로 전송하는 것을 특징으로 하는 협상 방법.
13. 무선 통신의 모바일 IP 패킷을 전송하는 기지국에서 다운링크 패킷을 캡슐해제 하는 방법에 있어서,

    a) 단말로 전송되는 패킷을 수신하는 단계;

    b) 상기 패킷의 주소를 검사하여 상기 단말을 위한 무선 접속 CID(Connection ID)에 맵핑하는 단계;

    c) 상기 패킷의 구성을 검사하여 캡슐해제를 수행해야할 대상인지 판단하는 단계; 및

    d) 상기 캡슐해제를 수행해야할 대상인 경우, 패킷의 캡슐해제를 수행하는 단계

    를 포함하는 캡슐해제 방법.
14. 제 13 항에 있어서,

    상기 c) 단계는,

    상기 b)단계에서 매핑된 무선접속 CID가 다운링크에서 캡슐해제를 지원하기 위한 것인지 판단하는 것을 특징으로 하는 캡슐해제 방법.
15. 제 13 항에 있어서,

    상기 c) 단계는,

    상기 패킷의 소스어드레스가 HAA(Home Agent Address)이며, 캡슐화된 {IPv6 헤더{IPv6 헤더 + 페이로드}}형태로 구성되고, 타입2 라우팅 옵션(Type2 Routing Option)이 없는 경우에 캡슐해제를 수행해야할 대상으로 판단하는 것을 특징으로 하는 캡슐해제 방법.
16. 제 13 항에 있어서,

    상기 d) 단계에서,

    상기 단말의 캡슐해제를 수행함에 있어서 상기 패킷의 헤더정보에서 홈에이전트 주소(HAA), 케어오브어드레스(CoA)를 추출하여 저장하는 것을 특징으로 하는 캡슐해제 방법.
17. 무선 통신의 모바일 IP 패킷을 전송하는 기지국에서 업링크시의 캡슐화 방법에 있어서,

    a) 단말로부터 IP 패킷을 수신하는 단계;

    b) 상기 패킷의 주소를 검사하여 상기 단말을 위한 무선 접속 CID(Connection ID)에 맵핑하는 단계;

    c) 상기 패킷의 구성을 검사하여 캡슐화를 수행해야할 대상인지 판단하는 단계; 및

    d) 상기 캡슐화를 수행해야할 대상인 경우 상기 패킷의 캡슐화를 수행하는 단계

    를 포함하는 캡슐화 방법.
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