KR101653546B1

KR101653546B1 - 프록시 모바일 ｉｐ 네트워크들에서의 사설 어드레싱 방법

Info

Publication number: KR101653546B1
Application number: KR1020100038809A
Authority: KR
Inventors: 텔레마코 멜리아; 브루노 몽가존-카자베
Original assignee: 알까뗄 루슨트
Priority date: 2009-04-29
Filing date: 2010-04-27
Publication date: 2016-09-02
Also published as: JP5495926B2; CN101925055A; EP2247079A1; US20100278070A1; ES2394930T3; US7929556B2; KR20100118946A; JP2010263622A; EP2247079B1; CN101925055B

Abstract

프록시 모바일 IP 네트워크 내의 로컬 이동성 앵커(LMA)가 네트워크 어드레스 변환과 협력하여 모바일 노드에 대한 어드레스 할당을 수행해서, 모바일 노드가 사설 HoA로 구성될 수 있도록 하는 방법이 개시되어 있다. 일 실시예에서, LMA는 (i) IPv4 호스트로서 동작하고 있고 (ii) 자신의 홈 네트워크로서의 상기 네트워크로의 엔트리를 찾고 있는 모바일 노드(MN)의 NAI를 획득한다. 상기 LMA는 상기 네트워크 내에 위치되고 적어도 하나의 NAT를 서비스하는 DHCP 서버를 식별하고, 클라이언트ID가 모바일 노드의 NAI와 동일하게 설정되는 요청 메시지를 상기 DHCP 서버로 송신한다. 상기 LMA는 DHCP 서버로부터의 사설 HoA를 수신하고, 이를 PBA 메시지 내에서 MN에 접속된 이동 액세스 게이트웨이(MAG)에 전송한다.

Description

프록시 모바일 ＩＰ 네트워크들에서의 사설 어드레싱 방법{METHOD OF PRIVATE ADDRESSING IN PROXY MOBILE IP NETWORKS}

본 발명은 인터넷 프로토콜(Internet Protocol: IP) 네트워크들에 관한 것이며, 특히, 모바일 IP(Mobile IP: MIP)를 지원하는 네트워크들에 관한 것이다. 더 구체적으로는, 본 발명은 프록시 MIP 네트워크들에서 모바일 노드(Mobile Node: MN)들을 구성하는 방법들에 관한 것이다.

패킷-교환 네트워크(packet-switched network)들은 각각의 호스트 어드레스(host address)들만을 기반으로 하는 어드레싱 구조(addressing structure)들을 사용하여 소스 호스트(source host)로부터 목적지 호스트(destination host)로 패킷들을 전달하기 위하여 인터넷 프로토콜(IP)을 사용한다. 현재 사용되는 대부분의 널리 보급된 어드레싱 구조들은 IP 버전 4(IPv4), 및 이의 후속 버전인 IP 버전 6(IPv6)이다. IPv4가 32-비트 어드레스들을 사용하는 반면, IPv6은 64 비트의 프리픽스(prefix) 및 64 비트의 서픽스(suffix)로 분할되는 128-비트 어드레스들을 사용한다. IP가 링크-계층 구현을 위해 상이한 기술들을 갖는 네트워크들에 걸쳐 사용할 만큼 충분히 유연하도록 설계되기 때문에, IP 어드레스들을 데이터 링크 어드레스(data link address)들로 리졸빙(resolving)하는 프로토콜이 제공된다. IPv4 네트워크들에서, 이 프로토콜은 어드레스 레졸루션 프로토콜(Address Resolution Protocol: ARP)이고, IPv6 네트워크들에서, 이 프로토콜은 NDP(Neighbor Discovery Protocol)이다.

가장 초기의 IP 네트워크들이 고정된 노드들을 포함하였을지라도, 이동하면서, 그리고 실제로 상이한 서브넷(subnet)들 또는 상이한 무선 시스템들 사이를 로밍(roaming)하면서, 자신들의 인터넷 접속들을 유지하고자 하는 사용자들을 지원할 필요성이 증가하였다. 모바일 IP는 모바일 노드(MN)가 인터넷으로의 자신의 접속 포인트를 변화시킴에도 불구하고, 변하지 않은 홈 IP 어드레스(HoA)를 유지하도록 하는 프로토콜이다. 모바일 IP에서, MN의 홈 네트워크(home network) 상의 라우터(router)는 MN이 포린 네트워크(foreign network)에 접속되는 동안 MN의 표현을 가정한다.

MN은, 자신이 포린 네트워크에 접속될 때 CoA(Care-of Address)를 할당받는다. MN은 바인딩 갱신 메시지(binding updata message)에서 CoA를 자신의 홈 에이전트(Home Agent)에 통지한다. 이것은 (MN의 CoA에서) 홈 에이전트 및 MN 사이에 양방향성 터널(bidirectional tunnel)이 설정되도록 한다. 지금, 대응하는 노드(즉, 논의 중인 MN 이외의 임의의 노드)가 MN으로 패킷들을 송신하고자 하는 경우에, 상기 대응하는 노드는 HoA로 패킷들을 어드레싱할 것이다. 이러한 패킷들은 홈 에이전트로 전달될 것인데, 상기 홈 에이전트는 상기 패킷들을 캡슐화하고 이들을 MN의 CoA에서 양방향성 터널을 통하여 MN으로 전송할 것이다. 반대로, MN이 패킷들을 대응하는 노드로 송신하기 위하여 양방향성 터널을 사용할 수 있다. 대안적으로, MN이 패킷들을 대응하는 노드로 직접적으로 송신하는 정확한 절차들이 모바일 IPv4 및 모바일 IPv6 사이에서 상이할지라도, MN은 패킷들을 대응하는 노드로 직접적으로 송신할 수 있다.

프록시 모바일 IP(PMIPv6)는 모바일 IP와 유사한 기능을 제공하지만, MN에서 구현되는 호스트가 이동성을 지원하도록 적응되는 임의의 프로토콜 변경들을 포함할 임의의 필요성을 제거하는 더 최근의 표준이다. 그 대신에, MN의 위치를 추적하는 것을 포함하는 모든 이동성 지원은 네트워크의 고정된 측 상에서 구현된다. 특히, MN은 자신의 HoA를 유지할 수 있고, 추가적인 CoA로 구성될 필요가 없다. (그러나, CoA는 이하에 설명되는 바와 같이 네트워크 내의 다른 곳에서 사용된다.)

PMIPv6은 이동성 지원을 위해 2개의 특정 기능들을 도입한다: 상기 기능들은 이동성 액세스 게이트웨이(Mobility Access Gateway: MAG) 및 로컬 이동성 앵커(Local Mobility Anchor: LMA)이다. 액세스 라우터 상에서 지원되는 이동성 액세스 게이트웨이(MAG)는 자신의 액세스 링크에 접속되는 MN에 대한 이동성-관련 시그널링(mobility-related signaling)을 관리한다. MAG는 MN이 액세스 링크에 오고 상기 액세스 링크에서 가는 것을 추적하고, 시그널링 메시지들을 MN의 로컬 이동성 앵커(LMA)와 교환함으로써 MN의 이동성을 지원한다. LMA는 프록시 모바일 IPv6 도메인(domain)에서, 즉, PMIPv6 프로토콜을 구현하는 네트워크에서 MN에 대한 홈 에이전트이다.

PMIPv6 프로토콜은 MN에서 실행되는 모바일 호스트가 PMIP 도메인에 진입하고 액세스 링크에 접속될 때 개시된다. 다음의 트랜잭션(transaction)들의 간단한 개요가 이하에 제공된다. 더 많은 세부사항들은 S. Gundavalli, Ed., RFC 5213, "Proxy Mobile IPv6", IETF Network Working Group(August 2008), http://tools.ietf.org/html/rfc5213에서, 특히 섹션 3에서, "Proxy Mobile IPv6 Protocol Overview", pp.9-15에서 발견될 수 있다.

MN이 액세스 링크에 접속한 후에, 상기 액세스 링크 상의 MAG는 MN의 아이덴티티(identity)를 취득하고, MN이 입장에 대해 권한을 부여받았는지, 즉, MN이 관련된 네트워크-기반 이동성-관리 서비스에 대해 권한을 부여받았는지를 결정한다. 권한부여가 확인되는 경우에, MN은 접속된 인터페이스 상에서 어드레스 구성을 획득할 수 있을 것이다. 그 후에, 네트워크에 의한 지원은 전체 PMIP 도메인이 단일 링크로서 MN에 나타나는 것을 보증할 것이다.

MN에 의해 획득되는 어드레스 구성은 적어도 하나의 홈 어드레스(HoA) 및 접속된 링크 상의 디폴트-라우터 어드레스(default-router address)를 포함한다. 홈 네트워크 프리픽스는 MN 및 MAG 사이의 링크에 할당된 프리픽스이다. HoA는 MN의 홈 네트워크 프리픽스로부터의 어드레스이다. MN은 자신이 PMIP 도메인의 범위 내에 있는 액세스 네트워크에 접속되는 한 이 어드레스를 사용할 수 있을 것이다.

모바일 IPv6 및 PMIPv6 사이의 하나의 차이점은 모바일 IPv6에서, 홈 에이전트가 MN의 홈 어드레스를 통지받는다는 것이다. 대조적으로, PMIP에서는, 이동성 엔티티들(mobility entities)이 MN의 홈 네트워크 프리픽스들을 인지할 필요가 있지만, MN이 자신의 홈 네트워크 프리픽스로부터 자신의 인터페이스 상에서 구성되는 정확한 어드레스를 반드시 인지하지는 못한다. 그러나, PMIP 이동성 엔티티들이 획득할 수 있고 MN을 식별하는데 사용할 수 있는, 모바일 노드 식별자(MN-식별자)라고 칭해지는 MN의 안정된 식별자가 존재한다. MN-식별자는 전형적으로 네트워크 액세스 식별자(Network Access Identifier: NAI), 또는 매체 액세스 제어(Media Access Control: MAC) 어드레스와 같은 어떤 다른 식별자이다.

통상적인 IP 또는 모바일 IP에서와 같이, 어드레스 구성 정보를 획득하는데 사용되는 프로토콜은 동적 호스트 구성 프로토콜(Dynamic Host Configuration Protocol: DHCP)이다. DHCP 클라이언트(client)의 역할을 하는 네트워크 디바이스들이 DHCP 서버(server)들로부터 어드레스들을 포함하는 네트워크 파라미터들을 획득한다. 따라서, 예를 들어, MN에서의 DHCP 클라이언트는 MAG에서 구현되는 DHCP 서버로부터 어드레스 정보를 획득할 수 있거나, 또는 대안적으로, LMA에서 구현되는 DHCP 서버로부터 어드레스 정보를 획득할 수 있고, 상기 서버는 MAG에서 구현되는 DHCP 릴레이(relay)를 통하여 정보를 전송한다.

PMIP 도메인에 접속하는 모바일 노드는 IPv4 노드 또는 IPv6 노드일 수 있거나, 또는 이중 케이퍼빌리티(dual capability)를 가질 수 있다. 어느 IP 버전이 적용 가능한지에 따라, MN은 IPv4 어드레스 또는 IPv6 어드레스(또는 심지어 이중 어드레스들)로 구성될 것이다. IPv6 전송 네트워크에서, IPv4 트래픽(traffic)을 전달하기 위하여 IPv6 터널링 내 IPv4(IPv4 in IPv6 tunneling)이 제공될 수 있다. MAG 및 LMA 사이에 IPv4 전송 네트워크가 사용되는 경우에, IPv4 터널링 내 IPv6가 구현된다.

모바일 IP에서와 같이, PMIP 네트워크는 또한 LMA 및 MAG 사이에 양방향성 터널을 설정한다. LMA 어드레스(LMAA)라고 칭해지는 글로벌 어드레스(global address)가 터널의 하나의 전송 종점으로서 LMA의 인터페이스 상에서 구성된다. 상기 어드레스는 MAG가 이하에 논의되는 프록시 바인딩 갱신(Proxy Binding Updata: PBU) 메시지들을 송신하는 어드레스이다.

프록시-CoA(Proxy Care-of Address)라고 칭해지는 또 다른 글로벌 어드레스가 MAG의 출구 인터페이스(egress interface) 상에서 구성된다. 이 어드레스는 LMA 및 MAG 사이의 터널의 다른 전송 종점이다. LMA에게, 이 어드레스는 MN의 CoA이다. LMA는 MN에 대한 바인딩 캐시 엔트리(Binding Cache entry) 내에 이 어드레스를 등록한다.

이 점에서, "바인딩"은 (MN의 소정의 인터페이스에 할당된 바와 같은) MN의 홈 네트워크 프리픽스를 MN의 현재 프록시-CoA와 관련시킨다. 이와 같은 관련들은 전형적으로 제한된 라이프타임(lifetime)들을 갖는다. 소정의 이와 같은 관련들의 남아있는 라이프타임은 "바인딩"이라고 칭하는 정보에 포함될 수 있다. 바인딩은 MAG 및 LMA 사이에 교환되는 프록시 바인딩 메시지들을 통하여 설정된다. 더 구체적으로는, MAG는 LMA에 PBU를 송신함으로써 바인딩의 설정을 요청한다. LMA는 MAG에 프록시 바인딩 확인(Proxy Binding Acknowledge: PBA)을 송신함으로써 응답한다.

상술된 바와 같이, IPv6은 128-비트 어드레스들을 사용하는 반면, IPv4는 32-비트 어드레스들을 사용한다. IP 어드레스들에 대한 높은 수요 때문에, 가능한 공중 IPv4 어드레스들의 총 공간이 고갈되기 쉽다. 그 문제를 완화시키기 위한 하나의 방법은 공중 IPv4 어드레스들을 로컬로 공유하는 것이다. 즉, 예를 들어, 사설 네트워크 내의 복수의 노드들은 외부 세계에 보이는 단일 공중 IP 어드레스를 공유할 수 있지만, 사설 네트워크 내에서, 인터넷 상에서 글로벌하게 라우팅 가능하지 않은 사설 IP 어드레스들을 사용한다. 이와 같은 배열로, 공중 IP 어드레스들은 혼동 없이 공유될 수 있다. 사설 및 공중 네트워크들 사이의 인터페이스에서, 네트워크 어드레스 변환(Network Address Translation: NAT) 박스 또는 게이트웨이와 같은 네트워크 엔티티가 사설 및 공중 어드레스 공간 사이를 변환한다.

특히, 상기 이유들 때문에, 프록시 모바일 IPv6 네트워크에 접속하는 IPv4 모바일 노드에 하나 이상의 사설 홈 어드레스들을 할당하는 것이 적어도 때때로 바람직할 것이다. PMIPv6 사양 RFC 5213은 이와 같은 어드레스 할당을 행하는 절차를 지정하지 않는다. 그러나, 이 절차는 일부 배치 시나리오들에 의해 요청될 수 있다.

본 발명의 목적은 네트워크 어드레스 변환과 협력하여 모바일 노드에 대한 어드레스 할당을 수행해서, 모바일 노드가 사설 HoA로 구성될 수 있도록 하는 방법을 제공하는 것이다.

LMA가 네트워크 어드레스 변환과 협력하여 모바일 노드에 대한 어드레스 할당을 수행해서, 모바일 노드가 사설 HoA로 구성될 수 있도록 하는 방법을 개발하였다.

실시예에서, 본 발명은 프록시 모바일 IP 네트워크에 속하는 LMA가 (i) IPv4 호스트로서 동작하고 있고 (ii) 자신의 홈 네트워크로서의 상기 네트워크로의 엔트리를 찾고 있는 모바일 노드(MN)의 NAI를 획득하는 방법을 제공한다. 상기 LMA는 (i) 상기 네트워크 내에 위치되고 (ii) 적어도 하나의 NAT를 서비스하는 DHCP 서버에 DHCP 요청을 송신하는데, 상기 DHCP 요청은 클라이언트 필드를 포함하고, 상기 클라이언트 필드는 NAI와 동일하게 설정된다. LMA는 DHCP 서버로부터의 DHCP 확인 메시지 내에서 사설 HoA를 수신하고 나서, 프록시 바인딩 확인(PBA) 메시지 내에서 사설 HoA를 MN에 접속된 MAG로 송신한다.

본 발명에 의하면, 네트워크 어드레스 변환과 협력하여 모바일 노드에 대한 어드레스 할당을 수행해서, 모바일 노드가 사설 HoA로 구성될 수 있도록 하는 방법이 제공된다.

도 1은 PMIPv6이 지원되는 예시적인 네트워크의 개략적인 블록도. 도 1의 네트워크에서, MAG는 DHCP 서버를 구현한다.
도 2는 PMIPv6이 지원되는 대안적인 네트워크의 개략적인 블록도. 도 2의 네트워크에서, MAG는 DHCP 릴레이를 구현한다. 도 1과 공통 요소들에는 유사한 참조 번호들이 병기된다.
도 3은 본 발명을 하나의 실시예에서 설명하는 메시지 흐름도. 도 3에 도시된 방법은 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, DHCP 서버가 MAG에 위치되는 네트워크에서 구현된다. 상이한 도식적 표현을 가질지라도, 도 1 및 도 2와 공통 요소들에는 유사한 참조 번호들이 병기된다.

RFC 5213에서 규정되는 PMIPv6 프로토콜은 모바일 단말기들이 자신들의 IP 어드레스를 보존하고 인터럽트(interrupt)되지 않은 진행중인 IP 세션(session)들을 유지하면서, 호스트 변경들이 없이 액세스 네트워크로의 자신들의 접속 포인트를 끊김없이 변화시키도록 한다. 상술된 바와 같이, PMIPv6는 2개의 기능적인 블록들, 즉, 모바일 액세스 게이트웨이(MAG) 및 로컬 이동성 앵커(LMA)를 도입한다. MAG는 MN이 접속되는 제 1 라우팅 홉(routing hop)이다. MAG는 어드레스 구성 및 MN으로부터/으로의 데이터 전달을 돕는다. MAG는 MN 및 LMA 사이에서 패킷들을 터널링하는데, 이는 MIPv4/6(RFC 3775)에서 지정된 바와 같은 홈 에이전트와 유사한 역할을 한다. LMA는 이동성 앵커이다. LMA는 MN에 홈 IP 어드레스를 할당하고, MN과 통신하는 대응하는 노드들로부터 송신되는 인바운드 트래픽(inbound traffic)에 대한 엔트리 포인트이다.

PMIPv6는 "모바일 노드 마다의 프리픽스(per mobile node perfix)"라고 칭해지는 특정 프리픽스 위임 모델(prefix delegation model)을 이용한다. 즉, PMIPv6 도메인에 접속한 각각의 MN은 이동성 세션의 라이프타임 동안 동일할 특정 프리픽스를 할당받는다. MN은 (LMA에서) 홈 링크 상에 가상으로 접속된다. MN의 현재 위치로의 데이터그램(gatagram)들의 적절한 전달은 LMA 및 MAG 사이의 터널링(예를 들어, IPv6 in IPv6)을 통해 성취된다. LMA는 또한 MN에 IPv4 HoA를 전달할 수 있다. IPv6을 통한 IPv4 데이터그램들의 터널링이 또한 가능하다.

그러므로, 변경되지 않은 IPv4 호스트는 PMIPv6 도메인에 접속하여 이동성 지원을 획득할 수 있다. 그러나, 특히 운영자가 캐리어 등급 NAT(Carrier Grade NAT: CGN) 뒤에 LMA를 배치하는 경우에, HoA(홈 어드레스)가 IPv4 모바일 호스트에 할당되는 방법에 관하여 기존 표준에서 프로비전(provision)이 행해지지 않았다. CGN은 소비자 구내 장비(Customer Premises Equipment: CPE) 및 사설 IP 어드레스, 포트(port)들, 및 식별자들을 외부 IP 어드레스들, 포트들, 및 식별자들로 변환하기 위하여 전형적으로 네트워크 운영자들에 의해 CPE 및 공중 인터넷 사이에 배치되는 NAT 디바이스이다. LMA가 CGN 뒤에 있을 때, CGN은 운영자가 MN에 사설 HoA를 할당할 수 있도록 하고 여러 모바일 가입자들 사이에 공중 IP 어드레스들을 공유할 수 있도록 한다. 따라서, CGN이 배치되는 경우에 PMIPv6 도메인에 접속하는 IPv4 MN에 정확한 사설 HoA를 할당하는 방법에 대한 필요성이 존재한다.

예시적인 네트워크가 홈 커넥티비티 서비스 네트워크(Home Connectivity Service Network: HCSN)(40)로의 링크(R3)에 의해 접속되는 액세스 서비스 네트워크(ASN)(30)에 링크(R1)에 의해 접속되는 모바일 노드(10)를 포함하는 도 1이 이제 참조된다. 파선으로서 도시된 링크(R2)는 MN 및 H_AAA(Home Authentication Authority) 사이의 인증 관계들을 구성하는데 사용되는 논리적 링크이다. 상기 링크는 네트워크 엔트리 동안 이용된다. NAT 박스(100) 외부에서, HCSN(40)은 외부 인터넷에 접속된다.

모바일 노드에서, 특히 MN의 HoA로 MN의 구성을 허용하는 MAG 쪽으로 지향되는 DHCP 클라이언트(20)의 구현예가 존재한다.

ASN(30)은 링크(R6)를 통하여 MAG(70)에 접속되는 기지국(60)을 포함한다. 도시된 바와 같이, MAG는 모바일 노드에서의 DHCP 클라이언트 쪽으로 지향되는 DHCP 서버(80) 및 액세스 라우터(AR)와 같은 장소에 위치된다.

HCSN(40)은 LMA(90), NAT 박스(100), 및 AAA 서버(130)를 포함한다. LMA는 NAT 박스 쪽으로 지향되는 DHCP 클라이언트(110)와 같은 장소에 위치되고, NAT 박스는 DHCP 클라이언트(110) 쪽으로 지향되는 DHCP 서버(120)와 같은 장소에 위치된다.

이제 도 2를 참조하면, (DHCP 서버 대신에) DHCP 릴레이가 MAG와 같은 장소에 위치되고, LMA가 NAT 박스 쪽으로 지향되는 DHCP 클라이언트 및 ASN 내의 DHCP 릴레이 쪽으로 지향되는 DHCP 서버 둘 모두와 같은 장소에 위치된다는 점을 제외하면, 도 1의 네트워크와 유사한 네트워크가 도시되어 있다.

우리의 새로운 방법은 LMA(90)가 NAT 토폴로지(topology)에 따라 MN(10)에 대한 어드레스 할당을 수행하는 것을 가능하게 한다. LMA(90)가 MAG(70)로부터 PBU를 수신할 때, 상기 LMA는 MN으로 할당할 HoA를 선택할 것이다(LMA는 실제로 홈 네트워크 프리픽스만을 선택할 수 있다). 이 점에서 사용된 바와 같은, 용어 HoA는 본원에서 전체 HoA 또는 홈 네트워크 프리픽스 중 하나를 의미할 것이다. 이 HoA는 상술된 바와 같이 DHCP 서버(120) 쪽으로 향하는 LMA 내의 DHCP 클라이언트(110)를 통하여 검색된다. DHCP 서버(120)는 NAT 박스(100) 내에 구현될 수 있다.

LMA(90)는 DHCP 요청에 포함될 클라이언트ID의 값으로서 MN(10)의 NAI를 사용할 것이다. LMA(90)가 여러 NAT들에 접속되는 경우에, 상기 LMA는 어드레스 요청을 서비스하는데 가장 적합한 NAT를 선택하기 위하여 PBU에서 수신되는 NAI를 사용할 수 있다. 상이한 NAT 박스들이 다음의 팩터들: MN 프로파일(profile), 서비스 요건들, 및 각각의 이용 가능한 NAT 박스들의 현재 부하들 중 어느 하나를 기반으로 하여 선택될 수 있다. 이용 가능한 선택 팩터들을 조건으로 하여, LMA는 예를 들어, 지정된 등급의 애플리케이션들을 허용하는 NAT 박스로부터 어드레스를 요청할 수 있다.

도 1의 네트워크에서는, (주의되는 바와 같이, MAG(70)와 같은 장소에 위치되고 MN에서의 DHCP 클라이언트로 향하는) DHCP 서버(80)가 LMA(90)과의 PBU/PBA 교환에 관여함으로써 모바일 노드의 NAI와 관련된 사설 홈 어드레스(HoA-priv)를 획득한다. DHCP 서버(80)는 NAI에 의해 식별된 모바일 노드와의 후속 DHCP 교환하는 동안 HoA-priv를 리턴(return)시킨다.

대조적으로, 도 2의 네트워크에서는, (주의되는 바와 같이, MAG(70)와 같은 장소에 위치되고 MN에서의 DHCP 클라이언트(20) 및 LMA에서의 DHCP 서버(115) 둘 모두로 향하는) DHCP 릴레이(85)가 모바일과의 DHCP 교환들을 LMA(90) 쪽으로 중계한다. LMA는 이어서, 모바일 노드의 NAI를 기반으로 하여 PBU/PBA 교환에 따라 HoA-priv 할당을 수행한다.

도 3을 참조하면, 도 1의 네트워크와 같은 네트워크에서 실행되는 바와 같은, 본 발명의 실시예에 따른 메시지 흐름이 이제 설명될 것이다. 당업자들이 인식하는 바와 같이, 특히, WiMax 및 WiFi 네트워크들이 이 점에서 유용할 수 있는 네트워크들의 유형들의 예들이다.

요소(200)에서, MN(10)이 네트워크 인터페이스 상에서 파워 온(power on)되었고, 네트워크 엔트리를 수행하고 있다. 요소(210)에서, 계층 2 접속 및 MN 검출이 발생하였고, MAG(70)가 모바일 노드 식별자로서 NAI를 포함하는 PBU 메시지를 LMA(90)로 송신하고 있다. 동일한 PBU 메시지는 MN 링크 계층 식별자, 핸드오버 표시(Handover Indication) 및 액세스 기술 유형(Access Technology Type)을 포함한다.

LMA는 PBU의 수신 시에, MN(10)이 PMIPv6 서비스를 획득하고 HoA를 할당하도록 허용받았는지를 검증한다.

더 구체적으로는, LMA(90)는 홈 네트워크에 위치되고 하나 이상의 NAT들을 서비스하는 서버(120)와 같은 DHCP 서버에 질문함으로써 사설 HoA(HoA-priv)를 취득한다. DHCP 핸드쉐이크(handshake)(도면의 요소들(221 내지 224))에 사용되는 클라이언트ID는 NAI이다. (NAI는 단독으로, 또는 링크 계층 식별자 및 액세스 기술 유형과 같은 파라미터들과 결합하여 사용될 수 있다.)

NAI에 대한 표준 신택스(standard syntax)는 "user@realm"이다. 따라서, NAI에 포함된 특정 영역이 특정한 DHCP 서버들로 DHCP 요청을 송신하는데 사용될 수 있다. 결과적으로, NAT 선택이 NAI의 특정 값에 응답하는 방식으로 수행될 수 있다.

요소(221)로서 도면에 도시된 DHCP 발견 단계(DHCP 발견) 및 요소(222)(DHCP 제공)는 DHCP 서버 어드레스가 미지인 경우에 인보킹(invoking)된다. 그렇지 않은 경우에, DHCP 핸드쉐이크는 요소(223)(모바일 노드의 NAI와 동일한 클라이언트ID 세트를 포함하는 DHCP 요청), 및 요소(224)(HoA-priv를 포함하는 DHCP 확인)로 이루어진다.

요소(230)에서, LMA(90)은 DHCP 서버(120)로부터 HoA-priv를 DHCP 확인 내에서 수신하였고, LMA은 이어서, PBA 메시지를 MAG(70)로 송신한다. 이 PBA 메시지는 LMA에서 앵커되고 ARP 프록시 메커니즘들을 사용하여 정확한 CGN을 통해 라우팅되는 HoA-priv를 포함한다. 즉, LMA(90)는 어드레스 쌍(HoA-priv, LMAmac@)에 대한 ARP-프록시의 역할을 수행하고 있다. CGN 관점에서, 모바일 IP 어드레스(HoA-priv)는 LMA MAC 어드레스(LMAmac@)에 바인딩된다. LMA에 의한 이 프록시 비헤이비어(proxy behavior)의 결과는 CGN에게, 모바일이 자신의 홈 네트워크 상에 있는 것처럼 보이고, 모바일로 향하는 패킷들이 그 동안에 CGN에 의해 LMA의 mac 어드레스로 전송되는 것이다. 그 후, LMA은 MAG 쪽으로 패킷들을 터널링한다. IP 외부 네트워크에게, MN은 소정의 시간에 CGN에 의해 할당되는 공중 IP 어드레스를 사용하여 뷰잉(viewing)된다.

도 3을 다시 참조하면, HoA-priv을 포함하는 PBA이 MAG(70)에 의해 수신된 이후에, 모바일 노드가 무선 인터페이스 상에서 IPv4 어드레스를 구성하기 위하여 표준 DHCP 메시지 교환을 수행한다는 것이 요소들(241 내지 244)에서 인식될 것이다. 이 메시지 교환은 DHCP 발견(요소 241) 및 제공(요소 242) 메시지들을 포함할 수 있고, 요청(요소 243), 및 확인(요소 244) 메시지들을 항상 포함한다. 도면에 도시된 바와 같이, 제공, 요청, 및 확인 메시지들은 아규먼트(argument)로서 HoA-priv를 포함한다.

설정된 프로토콜들에 따라, 도 3의 요소(224)에서 LMA로 전달된 HoA-priv가 리스 시간(lease time)이라고 칭해지는 규정된 시간 길이 동안 할당된다는 점이 주의되어야 한다. 상기 시간 길이는 유한 또는 무한(즉, 제한되지 않음)일 수 있다. 도면의 요소(230)에서 PBA 내에서 LMA(90)에 의해 MAG(70)로 송신되는 바인딩은 홈 어드레스의 리스-시간과 동일하게 설정되는 라이프타임을 갖는다. 그 후, 홈 어드레스가 모바일 노드에서 구성될 때, 상기 홈 어드레스는 동일한 리스-시간으로 구성된다.

도 3의 하부에 도시된 바와 같이, 상술된 동작들은 MAG(70) 및 LMA(90) 사이의 터널(260)을 설정하도록 한다. 근원적인 네트워크의 어드레싱 구조에 따라, 이 터널에서의 전송은 예를 들어, IPv4 GRE 또는 IPv6 내 IPv4일 수 있다. 그러나, 모바일 노드 및 MAG 사이의 최종 링크 상의 패킷들은 터널링되지 않는다. (본원에서 설명된 경우에, 상기 패킷들은 네이티브 IPv4 패킷(native IPv4 packet)들이다.) 그 대신에, 상기 패킷들은 요소(250)에서 표시된 바와 같이, MAG 및 MN 사이에서 액세스 네트워크에 의해 구현되는 통상적인 계층 2 메커니즘들을 사용하여 전달된다. 도면의 요소(280)에서 표시된 바와 같이, (예를 들어, CGN일 수 있는) NAT 박스가 네트워크의 공중 측(290) 및 사설 측(270) 사이의 어드레스 변환을 수행한다.

MN이 네트워크에서 발생하는 임의의 PMIPv6/NAT 동작을 인식하지 못한다는 점이 주의되어야 한다. 필요하다면, MN은 NAT 발견을 위한 (STUN과 같은) 표준 동작들을 수행할 수 있다. 즉, MN은 일부 경우들에서, 자신들의 데이터 교환들에서 IP 어드레스들을 사용하는 일부 애플리케이션들이 존재할 수 있기 때문에, 애플리케이션 레벨에서 자신의 IP 어드레스를 취급할 필요가 있을 수 있다. IP 어드레스가 사설 종류로 이루어지는 경우에, 이와 같은 애플리케이션들은 자급-자족형일 아닐 것이며, 그 대신에, CGN에 의해 사설 어드레스로 현재 맵핑(mapping)되고 있는 공중 IP 어드레스를 발견하기 위하여 인터넷 상에서 다른 공중 서버들에 의존할 것이다. 예를 들어, STUN 서버들 및 프로토콜들이 종종 상기 목적에 유용하다. 본원에서 설명된 방법은 이와 같은 프로토콜을 사용할 수 있으므로, 이와 같은 애플리케이션과 호환 가능하다.

10 : 모바일 노드 20 : DHCP 클라이언트
70 : 이동성 액세스 게이트웨이 80 : DHCP 서버
90 : 로컬 이동성 앵커 100 : 네트워크 어드레스 변환 박스
110 : DHCP 클라이언트 120 : DHCP 서버

Claims

프록시 모바일 인터넷 프로토콜(Proxy Mobile Internet Protocol: PMIP) 네트워크에 속하는 로컬 이동성 앵커(Local Mobility Anchor: LMA)에 의한 수행 방법에 있어서:
(i) IP 버전 4(Internet Protocol Version 4: IPv4) 호스트로서 동작하고 있고 (ii) 홈 네트워크로서 상기 PMIP 네트워크에 들어가는 것을 찾는 모바일 노드(Mobile node: MN)의 네트워크 액세스 식별자(Network Access Identifier: NAI)를 획득하는 단계;
(i) 상기 PMIP 네트워크 내에 위치되고 (ii) 적어도 하나의 네트워크 어드레스 변환(Network Address Translation: NAT) 디바이스를 서비스하는 동적 호스트 구성 프로토콜(Dynamic Host Configuration Protocol: DHCP) 서버에 DHCP 요청을 송신하는 단계로서, 상기 DHCP 요청은 ClientId 필드를 포함하고, 상기 ClientId 필드는 상기 NAI와 동일하게 설정되고, 상기 DHCP 서버는 상기 NAI에 의해 결정되는 특정 NAT 디바이스를 서비스하는, 상기 송신 단계;
상기 DHCP 서버로부터 DHCP 확인 메시지의 사설 홈 어드레스(private home address: HoA)를 수신하는 단계; 및
프록시 바인딩 확인(Proxy Binding Acknowledgement: PBA) 메시지의 상기 사설 HoA를 상기 MN에 접속된 이동성 액세스 게이트웨이(Mobile Access Gateway: MAG)로 송신하는 단계를 포함하는, 프록시 모바일IP 네트워크에 속하는 LMA에 의한 수행 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 LMA는 상기 MAG로부터 프록시 바인딩 갱신(proxy binding update; PBU) 메시지에 있어서의 상기 MN의 상기 NAI를 획득하는, 프록시 모바일IP 네트워크에 속하는 LMA에 의한 수행 방법.
제 1 항에 있어서,
패킷들을 상기 MN로, 그리고 상기 MN로부터 전송하기 위하여 상기 MAG와 IPv4 GRE(Generic Routing Encapsulation) 터널을 확립하는 단계를 추가로 포함하는, 프록시 모바일IP 네트워크에 속하는 LMA에 의한 수행 방법.
제 1 항에 있어서,
패킷들을 상기 모바일 노드(MN)로, 그리고 상기 모바일 노드(MN)로부터 전송하기 위하여 상기 MAG와 인터넷 프로토콜 버전 6(IPv6) 터널 내 IPv4을 확립하는 단계를 추가로 포함하는, 프록시 모바일IP 네트워크에 속하는 LMA에 의한 수행 방법.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 사설 HoA는 사설 홈 네트워크 프리픽스인, 프록시 모바일IP 네트워크에 속하는 LMA에 의한 수행 방법.
프록시 모바일 인터넷 프로토콜(Proxy Mobile Internet Protocol: PMIP) 네트워크를 위한 로컬 이동성 앵커(Local Mobility Anchor: LMA)에 있어서:
(i) IP 버전 4(Internet Protocol Version 4: IPv4) 호스트로서 동작하고 있고 (ii) 홈 네트워크로서 상기 PMIP 네트워크에 들어가는 것을 찾는 모바일 노드(Mobile node: MN)의 네트워크 액세스 식별자(Network Access Identifier: NAI)를 수신하고;
(i) 상기 PMIP 네트워크 내에 위치되고 (ii) 적어도 하나의 네트워크 어드레스 변환(Network Address Translation: NAT) 디바이스를 서비스하는 동적 호스트 구성 프로토콜(Dynamic Host Configuration Protocol: DHCP) 서버에 DHCP 요청을 송신하고, 상기 DHCP 요청은 ClientId 필드를 포함하고, 상기 ClientId 필드는 상기 NAI와 동일하게 설정되고, 상기 DHCP 서버는 상기 NAI에 의해 결정되는 특정 NAT 디바이스를 서비스하고;
상기 DHCP 서버로부터 DHCP 확인 메시지의 사설 홈 어드레스(private home address: HoA)를 수신하고;
프록시 바인딩 확인(Proxy Binding Acknowledgement: PBA) 메시지의 상기 사설 HoA를 상기 MN에 접속된 이동성 액세스 게이트웨이(Mobile Access Gateway: MAG)로 송신하도록 구성된 프로세서를 포함하는, 로컬 이동성 앵커(LMA).
제 7 항에 있어서,
상기 LMA의 상기 프로세서는 상기 MAG로부터 프록시 바인딩 갱신(proxy binding update; PBU) 메시지에 있어서의 상기 MN의 상기 NAI를 수신하도록 구성되는, 로컬 이동성 앵커(LMA).
제 7 항에 있어서,
상기 LMA의 상기 프로세서는 패킷들을 상기 MN로, 그리고 상기 MN로부터 전송하기 위하여 상기 MAG와 IPv4 GRE(Generic Routing Encapsulation) 터널을 확립하도록 구성되는, 로컬 이동성 앵커(LMA).