KR20060011354A - 와이브로와 같은 광대역 무선접속 통신시스템에서다이아미터 기반의 동적 아이피 할당을 이용한 모바일아이피 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 와이브로(WiBro)와 같은 광대역 무선접속 통신시스템에서 다이아미터(Diameter) 기반의 동적 아이피(IP) 할당을 이용한 모바일 아이피 시스템(Mobile IP system) 및 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따를 경우 다이아미터(Diameter)프로토콜 기반의 인증서버(AAA)가 제공되며 상기 인증서버(AAA)는 모마일 에이전트를 통한 이동노드의 모바일 아이피 등록요청에 대하여 DHCP서버를 통하여 동적으로 IP를 할당하고 그 리스타임을 모빌리티 바인딩이 유지되는 라이프 타임과 동일하게 한다.

Description

와이브로와 같은 광대역 무선접속 통신시스템에서 다이아미터 기반의 동적 아이피 할당을 이용한 모바일 아이피 시스템 및 방법{Mobile IP system and the method for the same using dynamic IP assignment based on Diameter in broadband wireless communication system such as WiBro}
도 1은 본 발명에 따른 모바일 아이피 시스템의 구성을 보이는 도면;
도 2는 본 발명에 따른 모바일 아이피 시스템에서 동적 아이피를 할당하는 과정을 보이는 도면.
본 발명은 광대역 무선접속 통신시스템에서 다이아미터(Diameter) 기반의 동적 아이피 할당을 이용한 모바일 아이피 시스템(Mobile IP system) 및 방법에 관한 것으로서, 특별히 본 발명은 IP 자원의 활용성을 높이고 홈 에이전트(home agent)와 외부 에이전트(foreign agent)간의 터널링(tunneling)을 최소화 할 수 있는 광대역 무선접속 통신시스템에서 다이아미터(Diameter) 기반의 동적 아이피 할당을 이용한 모바일 아이피 시스템(Mobile IP system) 및 방법에 관한 것이다.
최근에 인터넷 사용과 무선 네트워크의 성장이 두드러짐에 따라 기존의 유선사용자 뿐만 아니라 이동사용자도 어디에 위치하던 전자상거래와 같은 다양한 서비스에 자유롭게 접근하고 싶어 한다. 모바일 아이피(Mobile IP)는 이런 이동성을 제공하기 위하여 제시된 것으로서 이동 사용자가 다른 서브넷(subnet)으로 이동하여도 지속적인 서비스를 제공하도록 한다.
모바일 아이피(Mobile IP)에서는 두 개의 주소를 이용하는데, 먼저 이동노드(Mobile Node)는 처음 연결을 시작한 홈 네트워크에서 고정 IP 주소를 할당받고 외부 네트워크로 이동함에 따라 외부 네트워크에 위치하는 외부 에이전트(foreign network)로부터 COA(Care Of Address)라는 임시 IP주소를 할당받는다. 이 두 개의 IP주소가 결합되어 사용되며(Mobility Binding), 데이터가 전송되는 과정은 통신 노드(Correspondence Node)가 홈 네트워크에 의하여 제공되는 고정 IP주소로 데이터를 보내면 홈 네트워크에 위치한 홈 에이전트가 이 데이터를 외부 네트워크의 COA로 터널링(tunneling)하여 외부 네트워크로 이동된 이동노드로 데이터를 전송하게 된다.
이와 관련되어, 홈 네트워크와 외부 네트워크에는 이동노드의 인증을 위한 인증서버(AAA)가 설치될 수 있다. 상기 홈 네트워크의 인증서버(AAAH)는 홈 에이전트에 등록하여 IP를 획득하고자 하는 이동노드에 대하여 설정내용을 확인하고 사용자를 인증한다. 또한 상기 외부네트워크의 인증서버(AAAF)는 외부 네트워크로 이동한 이동노드에 대하여 그 홈 에이전트의 어드레스(Home agent address) 및 홈 어드레스(Home address)의 진정성을 인증하며, 이를 위하여 상기 홈 네트워크의 인증서버(AAAH)와 협력한다.
전술한 바와 같은 모바일 아이피 시스템에 따를 경우 홈 에이전트를 통하여 할당받는 IP는 고정아이피로서 이동단말의 수에 대응한 수만큼의 IP가 필요하게 된다. 또한 이동노드의 사용자의 이동이 활발할 경우 모빌리티 바인딩(Mobility binding)을 통한 모빌리티 에이전트(Mobility agent)간의 터널링 피어(tunneling peer)가 증가하고 복잡한 라우팅(routing)경로에 따라 트래픽(traffic)이 증가하게 된다.
따라서 만일 IP자원 활용의 효율성을 높이고 모바일 에이전트 사이의 터널링을 최소화 할 수 있다면 모바일 아이피 시스템(Mobile IP system) 사용의 전체적인 효율성이 높아져 바람직하다 할 것이다.
현재까지 인증서버(AAAH)(AAAF)로서 많이 사용된 RADIUS 인증 프로토콜은 초기 Dial-up PPP 및 Terminal Server 지원을 위해 설계되었기 때문에 현재 인터넷의 성장에 따른 복잡한 네트워크구조 및 다양한 네트워크 접속 기술(Wireless LAN, xDSL, Mobile IP, 휴대인터넷, Ethernet 등) 그리고 확대되는 AAA 서비스를 수용하기에는 프로토콜의 능력 면에서 한계성을 가지고 있다. 따라서 기존 RADIUS의 단점 해결과 보다 안전하고 신뢰성 있는 AAA 프레임워크 제공을 위해 IETF AAA WG(Working Group)은 관련 WG(NASREQ/MOBILE IP/PANA/SEAMOBY/EAP) 및 3GPP/3GPP2로부터 다양한 네트워크 접속 기술, 단말 이동성, 가입자 로밍(Roaming) 등의 요구사항을 수용한 차세대 AAA 프로토콜로 다이아미터(DIAMETER)를 제안하고 있다.
본 발명은 상기 다이아미터 인증서버를 기반으로 이동노드에 동적으로 IP를 할 당하고 동적으로 할당받은 IP의 리스타임(lease time)을 모빌리티 바인딩(mobility binding)을 지속하는 라이프 타임(life time)과 동일하게 하여 IP자원 사용의 효율성을 높이고 불필요한 터널링을 최소화하여 전체 모바일 아이 시스템 사용의 전체적 효율성을 높이고자 한다.
본 발명의 목적은 IP자원 사용의 효율성을 높이고 불필요한 터널링을 최소화하여 전체 모바일 아이피 시스템 사용의 전체적 효율성을 높일 수 있는 광대역 무선접속 통신시스템에서 다이아미터(Diameter) 기반의 동적 아이피 할당을 이용한 모바일 아이피 시스템(Mobile IP system) 및 방법을 제공하는 것이다.
이러한 본 발명의 목적에 따른 광대역 무선접속 통신시스템에서 다이아미터 기반의 동적 아이피 할당을 이용한 모바일 아이피 구현방법은 이동노드가 자신의 홈 어드레스와 홈 에이전트 정보를 초기 홈 어드레스(Home Address)를 요청하는 값으로 설정하여 모바일 아이피(Mobile IP) 등록을 해당 네트워크의 모바일 에이전트에 요청하는 단계; 상기 이동노드의 모바일 아이피(Mobile IP) 등록을 요청받은 모바일 에이전트가 상기 초기 홈 어드레스(Home address) 요청 값에 근거한 인증정보를 생성하여 인증서버(AAAH)에 인증을 요청하는 단계; 상기 인증을 요청받은 인증서버(AAAH)는 인증을 요청한 모바일 에이전트(MA)의 네트워크 주소를 참조하여 같은 권역대의 모바일 에이전트에 대하여 현재 가용한 모바일 에이전트(MA)를 상기 이동노드(MN)의 모바일 에이전트(HA)로 지정하고 이와 연결된 디에치치시피(DHCP) 서버를 통하여 활용가능한 아이피(IP)를 지정하고, 이들 지정정보를 상기 모바일 에이전트로 응답하는 단계; 상기 모바일 에이전트가 상기 응답된 설정정보를 상기 이동노드로 다시 응답하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이 경우, 상기 이동단말이 해당 네트워크의 모바일 에이전트에 요청하는 자신의 홈 어드레스와 홈 에이전트정보는 각각 0.0.0.0이다.
본 발명에 따를 경우, 특별히, 상기 인증서버는 상기 이동노드에 대하여 홈 어드레스를 설정할 때 그 리스타임(lease)을 라이프 타임(life time)과 동일하게 설정하는 것이 바람직하다.
또한 상기 인증서버는 이동단말이 새로운 홈 어드레스를 할당받을 때, 그 해당정보를 디엔에스(DNS)와 연결된 로케이션 서버(location server)에 저장하여 갱신하는 것이 바람직하다.
본 발명은 또한 모바일 에이전트와; 다이아미터 프로토콜을 기반으로 한 인증서버와; 상기 인증서버와 연결된 디에치시피(DHCP) 서버를 포함하여 이루어지며; 여기서 상기 인증서버는 이동노드로부터 모바일 아이피 등록요청을 받아 인증정보를 생성하여 인증을 요청한 모바일 에이전트(MA)에 대하여 그 네트워크 주소를 참조하여 같은 권역대의 모바일 에이전트에 대하여 현재 가용한 모바일 에이전트(MA)를 상기 이동노드(MN)의 모바일 에이전트(HA)로 지정하고 상기 디에치치시피(DHCP) 서버를 통하여 활용가능한 아이피(IP)를 지정하고 이들 지정정보를 상기 모바일 에이전트로 응답하는 것을 특징으로 하는 광대역 무선접속 통신시스템에서 다이아미터 기반의 동적 아이피 할당을 이용한 모바일 아이피 시스템을 제공한다.
이제 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참고로 하여 설명한다.
RFC3344 및 draft-ietf-aaa-diameter-mobileip-13.txt 문서에 따른 이동노드와 모바일 에이전트 사이의 인증을 포함한 IP의 할당과정은 다음과 같다.
이동노드는 IP 획득을 위하여 모바일 아이피(Mobile IP)요청을 해당 네트워크(subnet)에 브로드캐스트(broadcast)한다. 그러면 해당 네트워크에 설치된 모바일 에이전트(mobile agent)는 상기 이동노드의 설정내용 및 사용자 정보를 받아 이를 인증서버(AAAH)에 확인요청을 하게 되며, 그러면 인증서버(AAAH)는 상기 설정내용 및 인증내용을 확인하고 담당 모바일 에이전트 및 적절한 IP를 지정하여 상기 모바일 에이전트의 요청에 응답한다. 그러면 상기 모바일 에이전트는 응답한 설정내용을 이동노드로 응답하며 이에 따라 이동노드는 상기 지정된 IP를 홈 어드레스로 가지게 되며 또한 상기 지정된 모바일 에이전트를 통하여 통신노드와 데이터를 교류하게 된다.
본 발명은 이렇게 이동노드가 해당 네트워크에서 인증서버를 통하여 모바일 에이전트와 IP를 획득하는 과정에 대하여 다음의 과정들을 가지는 것을 특징으로 한다. 이를 도 1 및 도 2를 참고로 설명한다.
먼저 도 1은 본 발명에 따른 모바일 IP 시스템의 구성도이다.
이동노드(MN)가 위치하는 해당 네트워크(NH)에 대하여 인증서버(AAAH) 및 모바일 에이전트(MA)가 설치되며, 또한, 본 발명에 따라 상기 인증서버(AAAH)와 연결된 디에치시피 서버(DHCP server)와 로케이션 서버(Location server)가 설치된다. 이때 상기 로케이션 서버는 디엔에스 서버(DNS server)와 연결되어 있다. 후술하는 바와 같이, 상기 인증서버(AAAH)는 아이피(IP)등록을 요청하는 이동노드(MN)에 대하여 상기 디에치시피 서버(DHCP server)의 아이피 풀(IP pool)로부터 활용 가능한 IP를 찾아 이를 상기 이동노드(MN)에 할당한다. 또한 로케이션 서버(location server)는 상기 디에치시피 서버(DHCP server)를 통하여 동적으로 할당되는 이동노드의 IP에 대하여 그 값이 갱신될 때 이를 저장하여 기록하게 된다. 이에 따라 상기 로케이션 서버와 연결된 디엔에스 서버(DNS server)를 통하여 통신노드(미도시)가 호스트 정보를 검색할 때, 상기 디엔에스 서버(DNS server)는 상기 로케이션 서버(location server)의 갱신정보에 따라 변경된 이동노드의 IP를 반환하게 된다.
도 1에서 현재 이동노드(MN)가 머물며 홈 어드레스와 홈 에이전트의 지정을 요청하는 네트워크(NH)에 대하여 외부 네트워크(NF)가 존재하는 것이 보이며, 외부 네트워크에도 인증서버(AAAF)에 대하여 디에치시피 서버(DHCP server)와 로케이션 서버(Location server)가 설치된다.
이들 인증서버(AAAH)와 (AAAF)는 다이아미터(Diameter) 프로토콜을 기반으로 하는 것이 사용 된다.
이러한 구성을 가지는 본 발명에 따른 모바일 아이피 시스템에 대하여 본 발명의 작동을 도 2를 참고로 설명한다.
먼저, 이동노드(MN)가 모바일 아이피 등록요청을 홈 네트워크(NH)의 모바일 에이전트(MA)에 대하여 하게 되는데, 이때 이동노드(MN)는 자신의 홈 어드레스와 홈 에이전트 정보를 초기 홈 어드레스를 요청하는 값으로 설정하여 모바일 에이전트(MA)에 요청한다. (단계 S201)
즉 상기 이동노드(MN)는 자신의 홈 어드레스와 홈 에이전트 정보를 각각 0.0.0.0으로 설정하여 상기 모바일 에이전트(MA)로 발송하게 된다.
그러면 상기 요청을 받은 모바일 에이전트(MA)는 위 홈 어드레스와 홈 에이전트 정보를 근거로 인증정보를 생성하여 인증서버로 인증을 요청한다. (단계 S202)
즉 모바일 에이전트(MA)는 MIP-Feature-Vector AVP의 값의 설정비트(bit)중 Mobile-Node-Home_Address_Requested Bit와 Home-Agent-Requested Bit를 설정하여 인증서버로 발송하게 된다.
그러면 상기 인증을 요청받은 인증서버(AAAH)는 인증을 요청한 모바일 에이전트(MA)의 네트워크 주소를 참조하여 같은 권역대의 모바일 에이전트에 대하여 현재 가용한 모바일 에이전트(MA)를 상기 이동노드(MN)의 모바일 에이전트(즉 홈 에이전트: HA)로 지정한다. 이 경우 인증을 요청한 모바일 에이전트(MA)가 가용(available)하다면 홈 에이전트로 지정될 수도 있을 것이다. 또한 상기 인증서버(AAAH)는 상기 디에치치시피(DHCP) 서버를 통하여 활용가능한 아이피(IP)를 지정하며, 이들 지정된 홈 에이전트 및 IP를 포함한 정보를 상기 모바일 에이전트(MA)로 응답하게 된다. (단계 S203)
그러면 상기 모바일 에이전트(MA)는 상기 인증서버(AAAH)로부터 응답된 설정정보를 상기 이동노드(MN) 다시 응답하게 되며 이에 따라서 상기 이동노드(MN)는 상기 지정된 모바일 에이전트를 홈 에이전트로 하고 상기 지정된 IP를 홈 어드레스로 하여 통신노드와 데이터를 교류할 수 있게 된다.
이와 같이 본 발명에 따를 경우 이동노드는 자신의 홈 어드레스를 IP 풀(pool) 로부터 동적으로 할당받게 되고 따라서 전체적으로 IP 자원의 활용성이 높아진다.
특별히 본 발명에 따를 경우, 상기 인증서버(AAAH)는 상기 이동노드(MA)에 대하여 홈 어드레스를 할당할 때 그 리스 타임(lease time)을 모빌리티 바인딩(mobility binding)을 지속하는 라이프 타임(life time)과 동일하게 한다. 그러할 경우 해당 리스타임이 경과하면 상기 홈 에이전트(Home agent)에 해당 홈 어드레스(Home address)와 관련된 모든 모빌리티 바인딩이 해제되고, 그러면 해당 이동노드는 COA를 통한 터널링이 해제되고, 자신이 위치한 네트워크에서 다시 새로이 위의 단계(S201에서 S204)를 통하여 새로운 홈 어드레스를 설정 받게 된다. 이에 따라서 외부 에이전트와 홈 에이전트 사이의 터널링이 최소화되게 된다.
특별히 본 발명에 따를 경우 인증서버(AAAH)는 이동노드(MN)가 새로운 홈 어드레스를 할당받을 때, 그 해당정보를 디엔에스(DNS)와 연결된 상기 로케이션 서버(location server)에 저장하여 갱신하게 한다. 그러한 경우 상기 DNS를 통하여 들어온 호스트 정보를 검색할 때, 상기 디엔에스 서버(DNS server)는 상기 로케이션 서버(location server)의 갱신정보에 따라 변경된 이동노드의 IP를 반환하게 되고 이에 따라 통신노드는 상기 갱신정보에 따라 상기 이동노드(MN)에 접속할 수 있게 된다.
본 발명에 따를 경우, 이동노드는 그 홈 어드레스를 동적으로 해당 네트워크에서 설정 받고 그 리스타임은 라이프 타임과 동일하게 설정되므로 리스타임이 경과되면 모빌리티 바인딩이 해제되어 외부 에이전트와 홈 에이전트사이의 터널링이 최 소화된다. 이에 따라 모바일 에이전트의 모빌리티 바인딩 및 프락시 에이알피(Proxy ARP)의 부하가 감쇠되며, 이동노드까지의 패킷(packet)의 도달지연이 최소화된다.
또한 동적으로 홈 어드레스가 할당되어 현재 사용 중인 이동노드에 대하서만 IP가 할당되므로 IP자원의 활용성이 높아지게 된다.
이로서 본 발명의 목적이 달성되었음을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명은 실시예를 중심으로 설명되었으나, 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상에 따라 그 권리범위는 다음의 청구범위에 의한다.

Claims (7)

  1. (a) 이동노드가 자신의 홈 어드레스와 홈 에이전트 정보를 초기 홈 어드레스(Home Address)를 요청하는 값으로 설정하여 모바일 아이피(Mobile IP) 등록을 해당 네트워크의 모바일 에이전트에 요청하는 단계;
    (b) 상기 이동노드의 모바일 아이피(Mobile IP) 등록을 요청받은 모바일 에이전트가 상기 초기 홈 어드레스(Home address) 요청 값에 근거한 인증정보를 생성하여 인증서버(AAAH)에 인증을 요청하는 단계;
    (c) 상기 인증을 요청받은 인증서버(AAAH)는 인증을 요청한 모바일 에이전트(MA)의 네트워크 주소를 참조하여 같은 권역대의 모바일 에이전트에 대하여 현재 가용한 모바일 에이전트(MA)를 상기 이동노드(MN)의 모바일 에이전트(HA)로 지정하고 이와 연결된 디에치치시피(DHCP) 서버를 통하여 활용가능한 아이피(IP)를 지정하고, 이들 지정정보를 상기 모바일 에이전트로 응답하는 단계;
    (d) 상기 모바일 에이전트가 상기 응답된 설정정보를 상기 이동노드로 다시 응답하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 광대역 무선접속 통신시스템에서 다이아미터 기반의 동적 아이피 할당을 이용한 모바일 아이피 구현방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 이동단말이 해당 네트워크의 모바일 에이전트에 요청하는 자신의 홈 어드레스와 홈 에이전트정보는 각각 0.0.0.0인 것을 특징으로 하는 광대역 무선접속 통 신시스템에서 다이아미터 기반의 동적 아이피 할당을 이용한 모바일 아이피 구현방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 인증서버는 상기 이동노드에 대하여 홈 어드레스를 설정할 때 그 리스타임(lease)을 라이프 타임(life time)과 동일하게 설정하는 것을 특징으로 하는 광대역 무선접속 통신시스템에서 다이아미터 기반의 동적 아이피 할당을 이용한 모바일 아이피 구현방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 인증서버는 이동단말이 새로운 홈 어드레스를 할당받을 때, 그 해당정보를 디엔에스(DNS)와 연결된 로케이션 서버(location server)에 저장하여 갱신하는 것을 특징으로 하는 광대역 무선접속 통신시스템에서 다이아미터 기반의 동적 아이피 할당을 이용한 모바일 아이피 구현방법.
  5. (a) 모바일 에이전트와;
    (b) 다이아미터 프로토콜을 기반으로 한 인증서버와;
    (c) 상기 인증서버와 연결된 디에치시피(DHCP) 서버를 포함하여 이루어지며; 여기서
    (d) 상기 인증서버는 이동노드로부터 모바일 아이피 등록요청을 받아 인증정보 를 생성하여 인증을 요청한 모바일 에이전트(MA)에 대하여 그 네트워크 주소를 참조하여 같은 권역대의 모바일 에이전트에 대하여 현재 가용한 모바일 에이전트(MA)를 상기 이동노드(MN)의 모바일 에이전트(HA)로 지정하고 상기 디에치치시피(DHCP) 서버를 통하여 활용가능한 아이피(IP)를 지정하고 이들 지정정보를 상기 모바일 에이전트로 응답하는 것을 특징으로 하는 광대역 무선접속 통신시스템에서 다이아미터 기반의 동적 아이피 할당을 이용한 모바일 아이피 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 인증서버는 상기 이동노드에 대하여 홈 어드레스를 설정할 때 그 리스타임(lease)을 라이프 타임(life time)과 동일하게 설정하는 것을 특징으로 하는 광대역 무선접속 통신시스템에서 다이아미터 기반의 동적 아이피 할당을 이용한 모바일 아이피 시스템.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    상기 인증서버와 연결된 것으로서 디엔에스(DNS) 서버와 연결된 로케이션(location) 서버를 더욱 가지며, 이때 상기 인증서버는 이동단말이 새로운 홈 어드레스를 할당받을 때, 그 해당정보를 디엔에스(DNS)와 연결된 로케이션 서버(location server)에 저장하여 갱신하는 것을 특징으로 하는 광대역 무선접속 통신시스템에서 다이아미터 기반의 동적 아이피 할당을 이용한 모바일 아이피 시스템.
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