(19) 대한민국특허청(KR) (12) 공개특허공보(A)
(11) 공개번호 10-2008-0052840 (43) 공개일자 2008년06월12일 (51) Int. Cl.
H04L 12/28 (2006.01) H04B 7/26 (2006.01) (21) 출원번호 10-2006-0124518
(22) 출원일자 2006년12월08일 심사청구일자 2006년12월08일
(71) 출원인
한국전자통신연구원
대전 유성구 가정동 161번지 (72) 발명자
지정훈
대전광역시 유성구 지족동 열매마을아파트 304동 1704호
전홍석
대전 유성구 도룡동 381-7번지 203호 김은아
대전광역시 유성구 전민동 462-4 청구나래아파트 108동 1601호
(74) 대리인 유미특허법인 전체 청구항 수 : 총 20 항
(54) 네트워크기반의 지역 이동성 관리기법에 의한 빠른핸드오버 방법 및 시스템 (57) 요 약
본 발명은 이동 통신 시스템에서 이동성을 가지는 단말이 핸드오버 하는 방법에 관한 것으로, 상세하게 말하면 네트워크기반의 지역 이동성 관리기법에 의한 빠른 핸드오버 방법 및 시스템에 관한 것이다.
이러한 본 발명에 따르면, 이동 단말과 기지국간에 네트워크 접근 과정을 통하여, 상기 기지국이 상기 이동 단말 로 네트워크 접근을 허가하는 메시지 및 액세스 라우터로 링크 업(Link Up) 메시지를 송신한다. 그러면, 상기 액 세스 라우터가 지역이동성관리자(LMA)로 위치등록(Location Registration)메시지-여기서 위치등록 메시지는 이동 단말 식별자, 목적 기지국 식별자, 지역이동성관리자 및 접근 허가 플래그 정보를 갖는 메시지임-를 송신하고, 네트워크 프리픽스 정보를 포함하는 응답확인(Ack)을 위한 메시지를 수신한다. 따라서 기지국에 라우터광고 (Router Advertisement, RA) 메시지를 송신하면, 상기 이동 단말이 중복 주소 검출(Duplicate Address Detection, DAD)을 수행하게 된다. 따라서 이동 단말의 네트워크간 이동 시 발생하는 패킷 손실 및 지연을 줄이 기 위한 빠른 핸드오버를 처리하여 패킷 손실 및 지연을 줄일 수 있는 효과를 기대할 수 있다.
대표도 - 도2
특허청구의 범위 청구항 1
이동 단말-여기서 이동 단말은 별도의 이동성을 위한 IP(Internet Protocol) 프로토콜을 탑재하지 않은 상태임- 의 무선 액세스 접속을 지원하는 기지국;
상기 이동 단말의 IP 연결을 지원하는 액세스 라우터(Access Router); 및
상기 이동 단말의 주소자동 설정을 위한 네트워크 프리픽스 정보를 제공하고, 지역 이동성 관리를 담당하는 지 역 이동성 관리자(Localized Mobility Anchor, LMA)
를 포함하는 네트워크 시스템.
청구항 2
제 1 항에 있어서, 상기 기지국은,
상기 이동 단말의 네트워크 접속을 허가하고, 상기 액세스 라우터로 상기 이동 단말의 네트워크 접속사실을 알 리기 위한 메시지를 송신하는 것을 특징으로 하는 네트워크 시스템.
청구항 3
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 이동 단말은,
서브네트워크 간 이동시 핸드오버 지시정보를 위한 메시지를 상기 지역 이동성 관리자로 전송하고, 네트워크 프 리픽스 정보를 이용하여 주소를 자동으로 설정하는 것을 특징으로 하는 네트워크 시스템.
청구항 4
제 1 항에 있어서, 상기 액세스 라우터는,
상기 이동 단말의 위치등록을 위한 메시지를 송신하고, 위치등록 응답확인 후 상기 이동 단말로 향하는 패킷을 버퍼링하여 상기 이동 단말로 포워딩 하는 것을 특징으로 하는 네트워크 시스템.
청구항 5
제 1 항에 있어서,
상기 지역 이동성 관리자는,
상기 이동 단말의 위치등록 메시지 대해 상기 이동 단말을 위한 네트워크 프리픽스 정보를 포함하는 응답확인 메시지를 송신하고, 패킷경로를 해당 액세스 라우터로 저장하는 것을 특징으로 하는 네트워크 시스템.
청구항 6
제 5 항에 있어서,
상기 지역 이동성 관리자는,
상기 이동 단말의 식별자에 근거 하여, 네트워크 프리픽스는(Prefix) 정보를 자체 DB 로부터 추출하여, 상기 이 동 단말이 자신의 관할 네트워크 영역 내에서 이동할 경우-즉, 도 3의 경우와 같이 제1 액세스 라우터에서 제2 액세스 라우터로 이동할 경우-에는 이전에 이동 단말에게 할당했던 동일 네트워크 프리픽스 정보를 추출하여 전 달하는 것을 특징으로 하는 네트워크 시스템.
청구항 7
지역 이동성 관리를 담당하는 지역 이동성 관리자와 연결된 액세스 라우터에서 이동 단말의 초기 네트워크 접속
시 이동성을 제공하기 위한 방법에 있어서,
a) 이동 단말-여기서 이동 단말은 별도의 이동성을 위한 IP(Internet Protocol) 프로토콜을 탑재하지 않은 상태 임-의 초기 네트워크 접근 과정을 수행하고, 상기 지역 이동성 관리자(LMA)로 상기 이동 단말의 위치등록을 요 구하는 단계;
b) 상기 이동 단말의 주소자동 설정을 위한 네트워크 프리픽스 정보를 상기 지역 이동성 관리자로부터 수신하는 단계; 및
c) 상기 네트워크 프리픽스 정보를, 광고를 통해 상기 이동 단말로 송신하는 단계 를 포함하는 이동성 제공 방법.
청구항 8
제 7 항에 있어서, 상기 a) 단계는,
상기 이동 단말의 네트워크 초기 접속 시 접근을 허가하는 시점에 수신되며, 상기 이동 단말의 식별자를 포함하 는 이동성 제공 방법.
청구항 9
제 7 항에 있어서,
상기 a) 단계에서 위치등록을 요구에는,
상기 이동 단말의 식별자, 상기 액세스 라우터의 식별자 및 상기 지역 이동성 관리자를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동성 제공 방법.
청구항 10 제 7 항에 있어서,
상기 b) 단계에 있어서 상기 네트워크 프리픽스 정보는,
상기 위치등록 요구에 대한 응답확인 메시지에 포함되며, 상기 이동 단말의 식별자, 상기 액세스 라우터의 식별 자 및 상기 지역 이동성 관리자의 식별자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동성 제공 방법.
청구항 11 제 7 항에 있어서,
상기 c) 단계에 이후에 있어서,
상기 네트워크 프리픽스 정보를 이용하여 주소를 생성한 상기 이동 단말로 부터 중복 주소 검출(Duplicate Address Detection, DAD)을 요구받는 단계를 포함하는 이동성 제공 방법.
청구항 12
지역 이동성 관리를 담당하는 지역 이동성 관리자 내에 존재하는 제1 액세스 라우터의 영역에서 제2 액세스 라 우터의 영역으로 이동하는 이동 단말에 대하여 상기 제1 액세스 라우터에서 이동성을 제공하는 핸드오버 방법에 있어서,
a) 상기 이동 단말-여기서 이동 단말은 별도의 이동성을 위한 IP(Internet Protocol) 프로토콜을 탑재하지 않은 상태임-에서 지시한 핸드오버 요구를 수신하는 단계;
b) 상기 제2 액세스 라우터로 상기 핸드오버 요구를 전달하는 단계; 및 c) 상기 제2 액세스 라우터로부터 핸드오버 응답을 수신하는 단계 를 포함하는 핸드오버 방법.
청구항 13
제 12 항에 있어서,
상기 a) 단계에서 상기 핸드오버 요구에는,
상기 이동 단말의 식별자 및 상기 제2 액세스 라우터의 영역에서 서비스중인 목적 기지국의 식별자가 포함되는 것을 특징으로 하는 핸드오버 방법.
청구항 14
제 12 항 또는 제 13 항에 있어서, 상기 b) 단계는,
상기 이동 단말의 상기 목적 기지국의 식별자에 해당하는 상기 제2 액세스 라우터로 핸드오버를 요구하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 방법.
청구항 15
제 12 항에 있어서, 상기 c) 단계는,
상기 목적 기지국에서 생성된 핸드오버 응답에 포함된 상기 이동 단말의 식별자를 확인하여 해당 기지국으로 전 달하고, 상기 핸드오버 응답에 포함된 접근허가 플래그 값-여기서 접근허가 플래그 값은 기지국이 이동 단말의 접근을 허용할 경우 1로 설정되어지는 값임-이 1이면 상기 이동 단말과의 전송경로를 삭제하는 단계를 포함하는 핸드오버 방법.
청구항 16
지역 이동성 관리를 담당하는 지역 이동성 관리자 내에 존재하는 제1 액세스 라우터의 영역에서 제2 액세스 라 우터의 영역으로 이동하는 이동 단말에 대하여 상기 제2 액세스 라우터에서 이동성을 제공하는 핸드오버 방법에 있어서,
a) 상기 이동 단말-여기서 이동 단말은 별도의 이동성을 위한 IP(Internet Protocol) 프로토콜을 탑재하지 않은 상태임-에서 지시한 핸드오버 요구를 수신하는 단계;
b) 상기 이동 단말의 목적 기지국으로 핸드오버를 요구하고, 핸드오버 응답확인을 수신하는 단계;
c) 상기 제1 액세스 라우터로 상기 핸드오버 응답을 전달하고, 상기 이동 단말의 위치등록을 위한 메시지를 상 기 지역 이동성 관리자(LMA)로 송신하는 단계;
d) 상기 이동 단말의 주소자동 설정을 위한 네트워크 프리픽스 정보를 상기 지역 이동성 관리자로부터 수신하는 단계; 및
e) 상기 이동 단말의 접근이 확인되면, 상기 네트워크 프리픽스 정보를 광고 메시지를 통해 상기 이동 단말로 송신하는 단계
를 포함하는 핸드오버 방법.
청구항 17
제 16 항에 있어서, 상기 b) 단계는,
상기 핸드오버 응답에 포함된 접근 허가 플래그 값-여기서 접근허가 플래그 값은 기지국이 이동 단말의 접근을 허용할 경우 1로 설정되어지는 값임-을 확인하는 단계;
상기 접근 허가 플래그 값이 1인 경우 상기 위치등록을 위한 메시지를 생성하는 단계; 및
상기 핸드오버 응답에 포함된 상기 이동 단말의 식별자를 확인하여 상기 핸드오버 응답 메시지를 해당 제1 액세
스 라우터로 송신하는 단계;
를 포함하는 핸드오버 방법.
청구항 18
제 16 항에 있어서, 상기 c) 단계는,
상기 이동 단말이 IP 서브 네트워크간 이동시, 상기 이동 단말이 핸드오버 사실을 알리기 위한 핸드오버 지시를 통하여, 상기 지역 이동성 관리자(LMA)에 상기 이동 단말의 위치 이동등록을 선 처리 하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 방법.
청구항 19
제 16 항에 있어서, 상기 d) 단계는,
상기 응답확인을 통하여 상기 이동 단말과의 전송경로를 설정하는 단계; 및 상기 이동 단말로 향하는 패킷이 도착시 버퍼링을 수행하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 방법 청구항 20
제 16 항 또는 제 19항에 있어서, 상기 e) 단계는,
상기 이동 단말의 접근이 확인되면 상기 이동 단말로 버퍼링한 패킷을 포워딩 하는 것을 특징으로 하는 핸드오 버 방법.
명 세 서
발명의 상세한 설명 발명의 목적
발명이 속하는 기술 및 그 분야의 종래기술
본 발명은 네트워크기반의 지역 이동성 관리기법에 의한 빠른 핸드오버 방법 및 시스템에 관한 것으로, 더욱 상
<5>
세하게 말하자면 이동 단말의 네트워크간 이동 시 발생하는 패킷 손실 및 지연을 줄이기 위한 빠른 핸드오버 방 법 및 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 핸드오버란 통화 중 상태인 이동 단말이 해당 기지국 서비스지역(Sell Boundary)을 벗어나 인접 기
<6>
지국 서비스 지역으로 이동할 때 단말기가 인접 기지국의 새로운 통화 채널에 자동 동조되어 네트워크영역에서 서비스중인 단말이 위치 다른 네트워크영역으로 진입하더라도 서비스가 단절되지 않고 지속적으로 유지될 수 있 게 해주는 기술을 말한다.
따라서 가능한 한 패킷의 유실을 방지하여야 하며, 최대한 빠른 시간 내에 핸드오버를 처리하여 서비스가 단절
<7>
되는 시간을 최소화 하는 것이 핸드오버 품질을 높이는 방법이라 할 수 있다.
한편, 종래 기술로서, 미국 공개특허공보 20040203740(2004년 10월 14일 공개)에는 "Hybrid Wireless Bridge
<8>
and Mobile Access Router System and Method" 이라는 명칭이 발명이 개시되어 있다.
구체적으로, 상기선행 발명은, 이동 노드가 서브넷간 이동시 인터넷 프로토콜(IP) 주소 없이 핸드오버를 수행하
<9>
도록 하여 이동 인터넷 프로토콜(Mobile IPv4)를 통한 부가적인 동작 없이 이동 노드에게 끊김 없는 서비스를 제공하는 것을 목적으로 한다.
모든 네트워크 접속장치는 하나의 중앙 라우터에 연결되고, 이 중앙 라우터는 외부 망과의 연결점을 제공한다.
<10>
따라서 이동 노드가 서브넷간 이동을 하게 되면 이동 노드를 향하는 패킷들의 새로운 경로는 중앙 라우터에 의 해서 모두 제어되고, 이동 노드는 별도의 프로토콜의 도움 없이 핸드오버 후에도 서비스를 받는다. 이동 인터넷 프로토콜을 사용하지 않으므로 인터넷 프로토콜 사용에 의한 지연을 줄여 이동 노드에게 끊김 없는 서비스를 제 공하는 효과가 있다.
한편, 다른 종래의 기술로서, 한국공개특허공보 2005-0023194(2005년 3월 9일 공개)에는 "휴대인터넷 망에서 패
<11>
킷유실을 방지하는 핸드오버방법"을 개시한다. 이는 휴대인터넷 망에서 이동성을 갖는 휴대접속 단말기를 핸드 오버 하는 방법에 관한 것으로, 현재 접속 중인 제1기지국접속장치와 제1패킷 접속라우터에 존재하는 상기 휴대 접속단말기의 접속정보를 핸드오버 될 제2기지국접속장치 및 제2패킷접속라우터에 전달한다. 또한 상기 제1패킷 접속라우터와 상기 제2패킷접속라우터 사이에 터널이 생성된다. 상기 제1기지국접속장치에 존재하는 미전송 패 킷들은 상기 제1패킷접속라우터에 포워딩된 후, 상기 터널을 통하여 제2기지국접속장치에 전달되고, 제2기지국 접속장치는 전달받은 패킷들을 상기 휴대접속단말기로 전송한다.
핸드오버 과정에서는 데이터 전달 경로의 변경이 수반될 수밖에 없으며, 경로 변경 과정에서 데이터 패킷이 유
<12>
실되는 경우도 발생하게 된다. 서킷 기반의 음성 서비스와는 달리 패킷 시스템에서 패킷의 유실은 경우에 따라 서비스중인 세션이 절단되거나 또는 재 전송 메커니즘을 가지는 TCP와 같은 프로토콜을 사용하는 경우 재 전송 에 따른 시간 지연을 유발하게 되므로, 결과적으로 서비스 단절 시간이 길어지는 현상을 초래한다.
발명이 이루고자 하는 기술적 과제
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 네트워크 기반의 지역 이동성 관리기법을 통하여 빠른 핸드오버 방법을
<13>
구현함으로서 사용자 단말의 네트워크간 이동시 패킷의 손실 및 지연을 줄이는 방법을 제공하는 것이다.
발명의 구성 및 작용
전술한 기술 과제를 해결하기 위한, 본 발명의 특징에 따른 IP 서브네트워크 간 이동성을 제공하는 지역 이동성
<14>
관리기법에 의한 네트워크 시스템은,
이동 단말-여기서 이동 단말은 별도의 이동성을 위한 IP(Internet Protocol) 프로토콜을 탑재하지 않은 상태임-
<15>
의 무선 액세스 접속을 지원하는 기지국; 상기 이동 단말의 IP 연결을 지원하는 액세스 라우터(Access Router); 및 상기 이동 단말의 주소 자동 설정을 위한 네트워크 프리픽스 정보를 제공하고, 지역 이동성 관리를 담당하는 지역 이동성 관리자를 포함한다.
한편, 지역 이동성 관리를 담당하는 지역 이동성 관리자와 연결된 액세스 라우터에서 이동 단말의 초기 네트워
<16>
크 접속 시 이동성을 제공하기 위한 방법은,
a) 이동 단말-여기서 이동 단말은 별도의 이동성을 위한 IP(Internet Protocol) 프로토콜을 탑재하지 않은 상태
<17>
임-의 초기 네트워크 접근 과정을 수행하고, 상기 지역 이동성 관리자로 상기 이동 단말의 위치등록을 요구하는 단계; b) 상기 이동 단말의 주소자동 설정을 위한 네트워크 프리픽스 정보를 상기 지역 이동성 관리자로부터 수 신하는 단계; 및 c) 상기 네트워크 프리픽스 정보를, 광고를 통해 상기 이동 단말로 송신하는 단계를 포함한다.
상기 a) 단계에서 위치등록을 요구에는, 상기 이동 단말의 식별자, 상기 액세스 라우터의 식별자 및 상기 지역
<18>
이동성 관리자를 포함한다.
또한, 상기 b) 단계에 있어서 상기 네트워크 프리픽스 정보는, 상기 위치등록 요구에 대한 응답확인 메시지에
<19>
포함되며, 상기 이동 단말의 식별자, 상기 액세스 라우터의 식별자 및 상기 지역 이동성 관리자의 식별자를 더 포함한다.
또한, 상기 c) 단계에 이후에 있어서, 상기 네트워크 프리픽스 정보를 이용하여 주소를 생성한 상기 이동 단말
<20>
로 부터 중복 주소 검출(Duplicate Address Detection, DAD)을 요구받는 단계를 더 포함한다.
한편, 지역 이동성 관리를 담당하는 지역 이동성 관리자 내에 존재하는 제1 액세스 라우터의 영역에서 제2 액세
<21>
스 라우터의 영역으로 이동하는 이동 단말에 대하여 상기 제1 액세스 라우터에서 이동성을 제공하는 핸드오버 방법은,
a) 상기 이동 단말-여기서 이동 단말은 별도의 이동성을 위한 IP(Internet Protocol) 프로토콜을 탑재하지 않은
<22>
상태임-에서 지시한 핸드오버 요구를 수신하는 단계; b) 상기 제2 액세스 라우터로 상기 핸드오버 요구를 전달 하는 단계; 및 c) 상기 제2 액세스 라우터로부터 핸드오버 응답을 수신하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 c) 단계는, 상기 목적 기지국에서 생성된 핸드오버 응답에 포함된 상기 이동 단말의 식별자를 확인
<23>
하여 해당 기지국으로 전달하고, 상기 핸드오버 응답에 포함된 접근허가 플래그 값-여기서 접근허가 플래그 값 은 기지국이 이동 단말의 접근을 허용할 경우 1로 설정되어지는 값임-이 1이면 상기 이동 단말과의 전송경로를 삭제하는 단계를 포함하는 핸드오버 방법.
한편, 지역 이동성 관리를 담당하는 지역 이동성 관리자 내에 존재하는 제1 액세스 라우터의 영역에서 제2 액세
<24>
스 라우터의 영역으로 이동하는 이동 단말에 대하여 상기 제2 액세스 라우터에서 이동성을 제공하는 핸드오버 방법은,
a) 상기 이동 단말-여기서 이동 단말은 별도의 이동성을 위한 IP(Internet Protocol) 프로토콜을 탑재하지 않은
<25>
상태임-에서 지시한 핸드오버 요구를 수신하는 단계; b) 상기 이동 단말의 목적 기지국으로 핸드오버를 요구하 고, 핸드오버 응답확인을 수신하는 단계; c) 상기 제1 액세스 라우터로 상기 핸드오버 응답을 전달하고, 상기 이동 단말의 위치등록을 위한 메시지를 상기 지역 이동성 관리자로 송신하는 단계; d) 상기 이동 단말의 주소자 동 설정을 위한 네트워크 프리픽스 정보를 상기 지역 이동성 관리자로부터 수신하는 단계; 및 e) 상기 이동 단 말의 접근이 확인되면, 상기 네트워크 프리픽스 정보를 광고 메시지를 통해 상기 이동 단말로 송신하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 c) 단계는, 상기 이동 단말이 IP 서브 네트워크간 이동시, 상기 이동 단말이 핸드오버 사실을 알
<26>
리기 위한 핸드오버 지시를 통하여, 상기 지역 이동성 관리자(LMA)에 상기 이동 단말의 위치 이동등록을 선 처 리 할수 있다.
또한, 상기 d) 단계는, 상기 응답확인을 통하여 상기 이동 단말과의 전송경로를 설정하는 단계; 및 상기 이동
<27>
단말로 향하는 패킷이 도착시 버퍼링을 수행하는 단계를 포함하고, 상기 이동 단말의 접근이 확인되면 상기 이 동 단말로 버퍼링한 패킷을 포워딩 하는 단계를 더 포함한다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지
<28>
식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현 될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위 해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
이제 본 발명의 실시예에 따른 네트워크기반의 지역 이동성 관리기법에 의한 빠른 핸드오버 방법 및 시스템에
<29>
대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 네트워크기반의 지역 이동성 관리기법에 의한 핸드오버 시스템을 도시한 개략
<30>
도이다.
도 1을 살펴보면, 네트워크기반의 지역 이동성 관리 시스템은 사용자가 응용서비스를 이용하는데 사용하는 이동
<31>
단말(Mobile Node, MN)(100), 단말의 무선 액세스 접속을 지원하는 기지국(Base Sttion, BS)(120), 이동 단말 의 IP 연결을 지원하는 액세스 라우터(Access ROUTER, AR)(110) 및 이동 단말의 이동성 관리를 담당하는 이동 성 관리자(Localized Mobility Anchor, LMA)(1000)를 포함한다. 이러한 네트워크 구조를 갖는 시스템에서 기지 국(120)과 이동 단말(100)간의 신호 송수신은 OFDM/OFDMA 방식을 사용하여 이루어진다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이동 단말이 초기 네트워크 접속 시 해당 단말의 이동성을 제공하기 위한 방법
<32>
을 도시한 흐름도이다.
도 2에 있어서, 도 1의 구조를 참고하여 이동 단말(100)이 초기 네트워크 접속시 이동 단말(100)의 이동성을 제
<33>
공하기 위한 방법을 설명한다.
이동 단말(100)과 기지국(120)간에 네트워크 접근(Network Entry)과정을 통하여, 기지국(120)이 이동 단말(10
<34>
0)의 네트워크 접근을 허가하는 REG_RSP 메시지를 이동 단말(100)로 송신한다(S201). 여기에서 네트워크 접근 과정은 이동 단말(110)이 무선통신 시스템에서 정의하는 초기 접근을 통하여 자신의 활동범위 내에서 서비스하 고 있는 네트워크에 진입되는 과정을 말한다.
또한 상기 기지국(120)은 액세스 라우터(110)로 상기 이동 단말(100) 식별자(MN ID)를 포함하는 링크 업(Link
<35>
Up)메시지를 전송한다(S202). 그러면, 액세스 라우터(110)는 LMA(1000)로 이동 단말 식별자(MN ID), 액세스 라 우터 식별자(AR ID) 및 LMA 식별자(LMA ID)를 포함하는 위치등록(Location Registration)메시지를 송신한다 (S203). 여기서 LMA(1000)는 이동 단말(100)의 이동성을 관리하며, 상기 액세스 라우터(110)로부터 수신한 상
기 위치등록 메시지에 대하여, 상기 이동 단말(100)을 위한 네트워크 프리픽스 정보를 포함하는 응답확인(Ack) 메시지를 액세스 라우터(110)에게 전송 한다(S204). 다음, 액세스 라우터(110)는 이동 단말(100)로 전송되는 네 트워크 프리픽스 정보를 이용하여 라우터 광고(Router Advertiled, RA)메시지를 송신한다(S205). 따라서 이동 단말(100)은 라우터 광고(RA) 메시지를 수신한 후, 주소를 자동 설정하여 설정된 IP 주소의 유일성 검증하기 위 한 중복 주소 검출(Duplicate Address Detection, DAD)을 수행한다(S206).
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 네트워크 간 이동시 지역 이동성 관리기법에 의한 핸드오버 시스템을 도시한
<36>
개략도이다.
도 3을 살펴보면, 네트워크기반의 지역 이동성 관리 시스템으로 도 1의 구조에서 인접한 기지국을 추가하여 도
<37>
시하였다. 따라서 이동 단말(100)이 제1 기지국(120)에서 제2 기지국(220)으로 이동하는 핸드오버를 나타내고 있다. 그러므로 도 3의 네트워크 구조는 사용자가 응용서비스를 이용하는데 사용하는 이동 단말(MN)(100), 단말 의 무선 액세스 접속을 지원하는 기지국(BS)(120)(220), 이동 단말의 IP 연결을 지원하는 액세스 라우터 (AR)(110)(210) 및 이동 단말의 이동성 관리를 담당하는 LMA(1000)를 포함한다. 이러한 네트워크 구조를 갖는 시스템에서 이동 단말(100)이 제1 기지국(120)과 제2 기지국(220)의 사이에서 중첩되는 서비스 영역, 즉, 핸드 오버 영역에 존재하면, 이동 단말(100)에 대한 핸드오버를 지원해야만 이동 단말(100)에 대한 이동성을 지원하 는 것이 가능하게 된다.
도 3에서는 설명의 편의상 2개의 기지국로 도시하였지만, 실제로 도시한 두개 이상의 액세스라우터, 기지국 및
<38>
단말들을 더 포함할 수 있다. 이러한 무선 통신 시스템에서 핸드오버 영역에 위치한 이동 단말(100)은 다수의 기지국으로부터 전송되는 파일럿 채널(Pilot Channel)들을 수신한다. 그리고 이동 단말(100)은 수신된 파일럿 채널들의 신호 세기를 측정하여, 측정된 다수의 신호세기들 중 가장 높은 신호 세기를 갖는 기지국을 선택한다.
즉, 파일럿 채널을 전송하는 다수의 기지국들 중에서 가장 양호한 수신 상태를 가지는 기지국을 목적 기지국으 로 선택함으로서 이동 단말(100)은 자신이 속해있는 기지국을 인식하게 된다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 네트워크 간 이동시 지역 이동성 관리기법에 의한 빠른 핸드오버 방법을 도시
<39>
한 흐름도이다.
도 4에 있어서, 도 3의 구조를 참고하여 이동 단말(100)이 네트워크 간 이동 시 이동 단말(100)의 이동성을 제
<40>
공하기 위한 방법을 설명한다.
상기 도 3에서 설명하였듯이 이동 단말(100)이 목적 기지국을 결정한 후, 현재 접속하여 서비스 중인 제1 기지
<41>
국(120)으로 이동 단말 식별자(MN ID) 및 목적 기지국 식별자(Target BS ID)가 포함된 핸드오버 사실을 알리는 핸드오버 지시 정보(MOB_HO-IND)메시지를 송신한다(S401). 그러면 제1 기지국(120)이 제1 액세스 라우터(110)로 핸드오버 요청(HO-REQ)메시지를 전달하게 되는데, 이때 HO-REQ 메시지에도 이동 단말 식별자(MN ID) 및 목적 기 지국 식별자(Target BS ID)가 포함되어 있다(S402). 제1 액세스 라우터(110)는 상기 수신한 HO-REQ 메시지를 통하여 목적 기지국 식별자(Target BS ID)를 확인하고, 목적 기지국(Target BS), 즉 제2 기지국(220)에 해당하 는 제2 액세스 라우터(210)로 HO-REQ 메시지를 전달한다(S403). 따라서 제2 액세스 라우터(210)는 목적 기지국 식별자에 해당하는 제2 기지국(220)에게 HO-REQ 메시지를 전달한다(S404).
다음, HO-REQ 메시지를 수신한 제2 기지국(220)이 이동 단말(100)의 접근을 허용할 경우, 제2 기지국(220)은 제
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2 액세스 라우터(210)로 접근 허가 플래그 값을 1로 설정하여 핸드오버 응답(HO-RSP) 메시지를 송신한다(S405).
이때 HO-RSP 메시지에는 이동 단말 식별자(MN ID)가 포함되어 있다. 제2 액세스 라우터(210)는 제2 기지국(22 0)으로부터 수신한 HO-RSP 메시지에 포함된 접근허가 플래그 값을 확인하여, 해당 프래그 값이 1로 설정되었을 경우, LMA(1000)에게 MN ID, MAG ID 및 LMA ID가 포함된 위치등록(Location Registration) 메시지를 송신한다 (S406a). 또한, 제1 기지국(120)으로 제1 액세스 라우터(110)를 통하여 HO-RSP 메시지를 송신한다(S406b).
다음, LMA(1000)는 위치등록처리를 완료한 후, 자신의 라우팅 테이블을 갱신하여 이동 단말(100)로 향하는 패킷
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의 경로를 제1 액세스 라우터(110)에서 제2 액세스 라우터(210)로 변경한다. 또한, LMA(100)는 이동단말 식별자 에 근거하여, 네트워크 프리픽스(Prefix) 정보를 자체 DB 로부터 추출한다. 즉, 이동 단말이 자신의 관할 네트 워크 영역 내에서의 이동의 경우-즉, 도 3의 경우와 같이 제1 액세스 라우터에서 제2 액세스 라우터로 이동할 경우-에는 이전에 이동 단말에게 할당했던 동일 네트워크 프리픽스 정보를 추출한다. 이러한 처리 후에 제2 액 세스 라우터(210)로 이동 단말(100)을 위해 추출된 네트워크 프리픽스(Prefix) 정보를 포함하는 응답확인(Ack) 메시지를 송신한다(S407). 따라서 제2 액세스 라우터(210)는 응답확인 메시지를 수신하고, 자신의 라우팅 테 이블을 갱신한 후, 이동 단말(100)로 향하는 패킷이 도착하면 버퍼링을 수행한다(S408).
한편, 이동 단말(100)이 제2 기지국(220)으로 이동하면, 제2 기지국(220)은 이동 단말(100)을 확인하여 REG_RSP
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메시를 송신하여 접근을 허가한다(S409). 이때, 제2 기지국(220)은 제2 액세스 라우터(210)로 이동 단말 식별자 를 포함하는 LU(Link Up) 메시지를 송신한다(S410). LU(Link Up) 메시지를 수신한 액세스 라우터 2(210)는 상 기 "S408" 단계에서 버퍼링하고 있던 패킷 파일을 이동 단말(100)로 포워딩한다(S411). 또한 제2 액세스 라우터 (210)는 LMA(1000)로부터 수신한 위치이동 등록 확인(Ack) 메시지에 포함되어있는 이동 단말(100)을 위한 네트 워크 프리픽스 정보를 이용하여 이동 단말(100)로 라우터 광고(Router Advertisement, RA) 메시지를 송신한다 (S412). 따라서 이동 단말(100)은 라우터 광고(RA) 메시지를 수신한다. 이때, 도 3의 경우와 같이 이동 단말이 동일 LMA 관할영역내의 제1 액세스 라우터에서 제2 액세스 라우터측으로 이동한 경우, 수신된 라우터광고메시지 내의 네트워크 프리픽스정보는 이전에 제1 액세스 라우터에서 수신한 정보와 일치하므로, 중복 주소 검출 과정 은 수행하지 않는다.
따라서 이동 단말(100)에 별도의 이동성을 위한 IP 프로토콜을 탑재하지 않은 상태에서 이동 단말(100)의 IP 서
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브네트워크 간 이동성을 제공하며, 이동시 발생하는 패킷 손실 및 지연을 줄이기 위한 빠른 핸드오버를 처리하 여 패킷 손실 및 지연을 줄일 수 있는 효과를 기대할 수 있다.
이와 같은 시스템은 본 발명의 실시예 중에서 하나의 예이고, 본 발명의 실시예는 다른 통신 시스템에서도 적용
<46>
할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의
<47>
구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고
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다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
발명의 효과
전술한 본 발명을 통하여, 이동 단말에 별도의 이동성을 위한 소프트웨어를 설치하지 않고도 이동 단말의 네트
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워크 간 이동성을 제공하며, 이동 단말의 이동시 지역 이동성 관리기법을 이용한 빠른 핸드오버를 처리하여 패 킷 손실 및 지연을 줄일 수 있는 효과를 기대할 수 있다.
도면의 간단한 설명
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 네트워크기반의 지역 이동성 관리기법에 의한 핸드오버 시스템을 도시한 개략
<1>
도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이동 단말이 초기 네트워크 접속 시 해당 단말의 이동성을 제공하기 위한 방법
<2>
을 도시한 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 네트워크 간 이동시 지역 이동성 관리기법에 의한 핸드오버 시스템을 도시한
<3>
개략도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 네트워크 간 이동시 지역 이동성 관리기법에 의한 빠른 핸드오버 방법을 도시
<4>
한 흐름도이다.
도면 도면1
도면2
도면3
도면4
