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KR100701038B1 - 이기종 네트워크간 연동을 위한 네트워크 시스템 및 서비스품질의 지원을 위한 버티컬 핸드오프 방법 - Google Patents

이기종 네트워크간 연동을 위한 네트워크 시스템 및 서비스품질의 지원을 위한 버티컬 핸드오프 방법 Download PDF

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KR100701038B1
KR100701038B1 KR1020050116951A KR20050116951A KR100701038B1 KR 100701038 B1 KR100701038 B1 KR 100701038B1 KR 1020050116951 A KR1020050116951 A KR 1020050116951A KR 20050116951 A KR20050116951 A KR 20050116951A KR 100701038 B1 KR100701038 B1 KR 100701038B1
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KR
South Korea
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access router
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KR1020050116951A
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김승희
김대식
조진성
공두경
Original Assignee
한국전자통신연구원
학교법인 경희대학교
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Abstract

본 발명은 이기종 네트워크간 연동을 위한 네트워크 시스템 및 서비스 품질의 지원을 위한 버티컬 핸드오프 방법에 관한 것이다.
WLAN(Wireless Local Area Network)과 Wibro(Wireless Broadband) 서비스 범위가 이미 전역적으로 서비스되는 CDMA(Code Division Multiple Access)2000 범위에 오버레이(overlay)되며, 네트워크의 서비스 범위와 전송 속도에 따라 CDMA2000을 최상위 네트워크, WiBro는 중간 네트워크로 WLAN을 하위 네트워크로 설정하여 각 네트워크의 라우터를 계층적 구조로 연결한다.
따라서, CDMA2000, WiBro 및 WLAN으로 나뉘어 독립적으로 서비스되는 네트워크들이 통합된 망으로서 계층적 연동 방안을 제안하여 패킷 손실과 지연이 최소화된다.
CDMA2000, WiBro, WLAN, 버티컬 핸드오프, 계층적 네트워크 구조, 오버레이 네트워크, QoS, Extended-RtSol, Extended-RtAdv

Description

이기종 네트워크간 연동을 위한 네트워크 시스템 및 서비스 품질의 지원을 위한 버티컬 핸드오프 방법{System for interworking services of heterogeneous networks and method for vertical handoff}
도 1은 종래 기술에 따른 이기종 네트워크의 연동 서비스를 제공하기 위한 네트워크 구조도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이기종 네트워크간 연동을 위한 네트워크 구조도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 서빙 액세스 라우터의 구조도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 이기종 네트워크로의 이동시 QoS를 지원하는 핸드오프 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 Extended-RtSol 메시지 포맷을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 Extended-RtAdv 메시지 포맷을 나타내는 도면이다.
본 발명은 이기종 네트워크간 연동을 위한 네트워크 시스템 및 서비스 품질(Quality of Service, 이하 "QoS"라고 명명함)의 지원을 위한 버티컬 핸드오프 방법에 관한 것이다.
일반적으로 인터넷 프로토콜(Internet Protocol, 이하 IP라 지칭)에서 사용되는 모바일 아이피(Mobile IP)는 IPv5를 기반으로 출발하였으나, 할당할 수 있는 IP 자원의 제한과 사용자 증대 및 다양한 서비스 제공을 위해 보다 진보된 형태인 IPv6을 기반으로 하는 형태로 발전하고 있다. 또한, 모바일 아이피는 각 단말에 IP 주소를 할당하고, 그 할당된 주소를 이용하여 통신을 수행하도록 하는 시스템이다. 이러한 시스템은 크게 2가지 형태로 구분하고 있다. 첫째로, MIPv6의 형태가 있으며, 둘째로 계층적 버전 6의 모바일 아이피(Hierarchical Mobile IPv6, 이하 HMIPv6라 지칭)의 형태가 존재한다.
도 1은 종래 기술에 따른 이기종 네트워크의 연동 서비스를 제공하기 위한 네트워크 구조도이다.
도 1을 살펴보면 CDMA2000, WiBro 및 WLAN 네트워크를 기존의 모바일 아이피 방안에 의해 연결한 연동 서비스 구조이며, HA(Home Agent)는 공용 네트워크에 존재한다. CDMA2000, WiBro 및 WLAN은 독립적인 네트워크로서 연동되나 서비스 범위는 오버레이될 수 있다.
도 1에서 원으로 표시된 부분이 서비스 가능한 영역을 나타낸다. CDMA2000, WiBro 및 WLAN 네트워크는 상호 연동을 위해 HA와 독립적으로 접속된다. 이러한 연동 구조상에서 사용자 단말이 이동하거나 새로운 서비스를 요청할 때마다, 사용자 단말은 HA에 등록을 수행한다.
이와 같은 구성은 버티컬 핸드오프 시에 지연과 패킷 손실이 발생되는 원인으로 작용할 수 있다. 그러므로 네트워크간의 연동시 구조적인 측면에서의 효율성과 패킷 손실과 지연을 최소화할 수 있는 연동 구조와 동작 방안이 필요하며, 연동 구조의 특성상 사용자의 요구에 따라 다양한 서비스를 제공할 수 있도록 충분한 QoS가 보장되도록 하는 방안이 강구되어야 한다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, CDMA2000, WiBro 및 WLAN를 포함하는 이기종 네트워크를 오버레이 구조로 구성하여 패킷 손실을 최소화하는 연동 구조로 이루어진 네트워크 시스템을 제공한다.
또한, 이러한 네트워크 시스템에서, 버티컬 핸드오프(Vertical Handoff)시에 네트워크 선택과 등록 절차에 따른 지연을 줄이고 충분한 서비스 QoS를 보장할 수 있는 버티컬 핸드오프 방법을 제공한다.
상기 본 발명의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 특징인 핸드오프 수행 방법은, 다수의 액세스 라우터를 포함하며 연동이 가능한 이기종 네트워크에서 사용자 단말의 버티컬 핸드오프 방법에 있어서,
상기 다수의 액세스 라우터--여기서 상기 다수의 액세스 라우터는 상기 사용자 단말이 포함된 네트워크 상의 서빙 액세스 라우터, 상기 네트워크와 계층적으로 연결되어 있는 다수의 후보 액세스 라우터를 포함함--들이 서로 계층적으로 연결되고, 상기 버티컬 핸드오프 방법은,
(a) 상기 사용자 단말로부터 수신한 라우터 요청 메시지를 토대로 상기 서빙 액세스 라우터가 핸드오프를 위한 타겟 액세스 라우터를 선별하는 단계; (b) 상기 서빙 액세스 라우터가 상기 선별된 타겟 액세스 라우터에 대한 정보가 포함된 라우터 방송 메시지를 상기 사용자 단말로 전송하여, 상기 타겟 액세스 라우터와 상기 사용자 단말간의 연결이 이루어지도록 하는 단계 및 (c) 상기 사용자 단말로부터 전송되는 바인딩 업데이트 메시지와 서비스 품질 옵션 메시지에 따라, 상기 타겟 액세스 라우터는 상위 액세스 라우터로 상기 사용자 단말에 대한 바인딩 업데이트와 서비스 품질 처리를 요청하고, 상기 사용자 단말에 대한 핸드오프를 수행하는 단계를 포함한다.
상기 본 발명의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 특징인 핸드오프 수행을 지원하는 시스템은, 사용자 단말의 버티컬 핸드오프를 지원하는 이기종 네트워크 시스템에 있어서,
상기 이기종 네트워크--여기서 상기 이기종 네트워크는 상기 사용자 단말이 포함된 서빙 네트워크, 상기 서빙 네트워크와 계층적으로 연결되어 있는 다수의 후보 네트워크를 포함함--가 계층적으로 연결되고, 상기 버티컬 핸드오프를 지원하는 이기종 네트워크 시스템은,
상기 사용자 단말로부터 버티컬 핸드오프를 위한 라우터 요청 메시지를 수신하는 메시지 수신부; 상기 라우터 요청 메시지를 토대로, 상기 다수의 후보 네트워크에 포함된 다수의 후보 액세스 라우터에서 타겟 액세스 라우터를 선별하는 대상 액세스 라우터 선별부 및 상기 선별된 타겟 액세스 라우터에 대한 정보가 포함된 라우터 방송 메시지를 상기 사용자 단말로 송신하는 메시지 송신부를 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 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 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.
WiBro가 활성화됨에 따라 CDMA2000과 WLAN은 이를 이용하여 연동 서비스를 구축하고 다양한 서비스를 제공하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 또한, 사용자들은 기존에 음성 서비스뿐만 아니라 고속의 인터넷 패킷 서비스와 더불어 멀티미디어 서비스를 제공받기를 원한다. 하지만, WiBro를 제외하고 CDMA2000과 WLAN은 독립적인 표준에 따라 사용되어 왔기 때문에, 연동망을 구축하기 위해서는 여러 가지 요구사항이 발생한다. 따라서, 이러한 요구사항에는 음성 및 영상 그리고 데이터를 모두 IP로 통합하여 처리하는 방식인 ALL-IP 기반의 네트워크 구조, 이동성, QoS 등과 같은 다양한 사항들이 고려되어야 한다.
각각의 네트워크는 계층적 구조로 서로 유기적으로 연동된다. 즉, CDMA2000 네트워크(또는 서빙 네트워크로도 지칭)의 PDSN(Packet Data Serving Node, 또는 서빙 액세스 라우터로도 지칭)에 WiBro의 ACR(Access Control Router, 또는 후보 액세스 라우터로도 지칭)이 연결되고, WiBro 네트워크(또는 후보 네트워크로도 지칭)의 ACR에 WLAN(또는 후보 네트워크로도 지칭)의 AR(Access Router, 또는 후보 액세스 라우터로도 지칭)이 연결되는 형태를 띤다. 또한, 연동 서비스 안에서 네트워크가 오버레이 구조를 이루게 되어 연속적인 서비스 제공이 가능하다. 이러한 계층적 연동 구조에서 이동성을 제공하기 위해 확장된 계층적 MIPv6(Hierarchical Mobile Internet Protocol v6)과 더불어 이동 대상이 되는 네트워크의 정보를 얻고 사용자가 요구하는 QoS를 보장하기 위하여 QoS가 가능한 새로운 메시지 포맷을 사용한다.
이와 같은 서비스를 제공하기 위한 네트워크 구조는 다음 도 2를 참조로 자세히 설명한다. 또한, 본 발명에서는 IPv6을 기반으로 하는 시스템을 실시예로 하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이기종 네트워크간 연동을 위한 네트워크 구조도이다.
도 2를 살펴보면, 이기종 네트워크를 연동하기 위한 네트워크 구조는 HA(100), PDSN(110, 110'), ACR(120, 120', 125) 및 AR(130, 130', 135, 135')을 포함한다.
HA(100)는 모바일 노드의 홈 네트워크에 존재하며, 사용자 단말(하기 도 4의 140)의 위치 정보를 유지하고 외부 네트워크에 이동 접속해 있는 사용자 단말로 데 이터를 전송하는 라우터이다. 즉, 사용자 단말의 모든 정보를 구비하고 있으며, 사용자 단말의 위치 정보 및 현재 사용하고 있는 IP 주소의 정보를 함께 저장하고 있다.
PDSN(110, 110')은 HA(100)와 연동되어 수시로 이동하는 사용자 단말의 사용자들을 위하여 이동 관리 기능을 제공하여, 사용자 단말이 자신의 IP 어드레스를 변경하지 않고 인터넷 데이터 서비스를 제공받을 수 있도록 해주는 기능을 수행한다. 이와 같은 기능은 WiBro의 ACR(120, 120', 125) 및 WLAN의 AR(130, 130', 135, 135')에서도 수행된다. 여기서, PDSN(110, 110')은 HA(100)와 PDSN(110, 110')을 상위 네트워크로 설정한 WiBro의 ACR(120, 120', 125) 사이에 위치한다. ACR(120, 120', 125)은 PDSN(110, 110')과 ACR(120, 120', 125)을 상위 네트워크로 설정한 WLAN의 AR(130, 130', 135, 135') 사이에 위치한다.
PDSN(110, 110'), ACR(120, 120', 125) 및 AR(130, 130', 135, 135')은 계층적 MIPv6의 개념에 의해 네트워크간 사용자 단말의 이동이 발생할 경우 지역 이동성을 총괄하는 상위 MAP(Mobility Anchor Point, 이동성 앵커 포인트)이다. 이는 사용자 단말의 네트워크간 이동이나 서비스의 변경이 요구될 때 종래와 같이 HA(100)에 직접 등록 절차를 수행하지 않고, PDSN(110, 110'), ACR(120, 120', 125) 또는 AR(130, 130', 135, 135')에 등록 절차를 수행하여, 사용자 단말의 등록에 따른 지연과 패킷 손실을 최소화할 수 있다. MAP은 개념적으로 지역적인 홈 에이전트로 동작하며 MIPv6에 대한 변경을 최소로 하면서도 성능 향상을 가져올 수 있다. 즉, 독립적인 평면 연동 구조보다 계층적 연동 구조가 VoIP(Voice over Internet Protocol) 등의 실시간(Real-Time) 서비스에 더욱 적합한 구조를 나타내며, 연속적이고 다양한 서비스를 제공할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 서빙 액세스 라우터의 구조도이다.
도 3을 살펴보면, 서빙 액세스 라우터는 메시지 수신부(111), 대상 액세스 라우터 선별부(112) 및 메시지 송신부(113)를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따라, 도 3에 도시된 서빙 액세스 라우터는 PDSN(110)에 해당하며, 메시지 수신부(111)는 사용자 단말(140)로부터 확장된 라우터 요청 메시지를 수신한 후, 대상 액세스 라우터 선별부(112)는 메시지 내에 포함되어 있는 정보를 토대로 다수의 타겟 액세스 라우터(본 발명의 실시예에서는 ACR(120, 120', 125) 및 HA(130, 130', 135, 135')를 포함함) 중에서 핸드오버를 실시할 수 있는 대상 액세스 라우터를 선별한다. 대상 액세스 라우터가 선별되면, 이는 메시지 송신부(113)에서 확장된 라우터 방송 메시지를 통해 사용자 단말(140)로 송신된다.
이와 같은 구성 요소로 이루어진 네트워크상에서 사용자 단말이 네트워크간 이동할 경우 이동에 따른 지연이 최소화되어 빠른 서비스를 보장할 수 있고, 연동 구조상에서 QoS를 지원할 수 있다. 이때 CDMA2000 네트워크에서 WLAN 네트워크로 핸드오프가 발생할 경우 QoS를 지원하는 핸드오프 방법에 대하여 도 4를 참조로 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 이기종 네트워크로의 이동시 QoS를 지원하는 핸드오프 동작을 나타내는 흐름도이다. 도 4에 도시된 바와 같이 QoS를 지원하며 핸드오프를 수행하는 동작 절차에서는 이동성 제공을 위한 방식으로서 확장된 계층적 MIPv6을 사용하고, 이에 대해 대상이 되는 네트워크의 선별 정보와 QoS를 가능하게 하기 위해 본 발명의 실시예에 제안된 메시지를 사용한다. 이때, 계층적으로 연동되어 있는 네트워크간 핸드오프를 버티컬 핸드오프라 지칭한다.
먼저, 사용자 단말이 Extended-RtSol(Extended Router Solicitation, 확장된 라우터 요청) 메시지를 현재 접속중인 CDMA2000의 PDSN(110)에 전송(S100)한다. 여기서, Extended-RtSol 메시지는 HMIPv6의 RtSol 메시지에서 확장되어 제안된 구조로, QoS 정보를 획득할 수 있도록 확장하여 새롭게 제안된 메시지이다. Extended-RtSol 메시지에 대해서는 하기 도 5를 참조로 설명하기로 한다. PDSN(110)으로 전송된 Extended-RtSol 메시지에는 사용자 단말이 네트워크 간 핸드오프 시에 요구하는 기본 요구사항과 네트워크 인터페이스(Network interface), QoS, 서비스 비용 등의 정보들이 포함되어 있다.
Extended-RtSol 메시지를 수신한 PDSN(110)은 계층적 구조상에서 가장 상위의 MAP에 해당하며, 사용자 단말로의 이동성을 지원하고 주변의 PDSN(110') 정보와 다양한 서비스를 제공하기 위하여 하위 레벨의 WiBro, WLAN의 AR(130, 130', 135, 135') 정보를 주기적으로 갱신하여 최신 정보를 유지한다. 따라서, Extended-RtSol 메시지를 수신한 PDSN(110)은 먼저 사용자 단말의 요구사항에 대한 Pre-Filtering을 수행하여 핸드오프하고자 하는 대상 ACR(120, 120', 125) 혹은 AR(130, 130', 135, 135')을 선별한다. 여기서, Pre-Filtering은 사용자가 질의어를 입력하였을 때 사용자 프로파일을 이용하여 주어진 질의어를 변경한 후 검색을 수행하는 방법을 의미한다.
PDSN(110)은 Pre-Filtering을 통해 수집된 정보를 통해 대상 액세스 라우터를 선별(S110)하고 해당 정보를 확장된 라우터 방송(Extended Router Advertisement, 이하 Extended-RtAdv라 지칭) 메시지에 담아 사용자 단말로 전송(S120)한다. 여기서 Extended-RtAdv 메시지는 HMIPv6의 RtAdv 메시지의 구조에서 QoS 정보를 획득할 수 있도록 확장하여 새롭게 제안된 메시지이다. Extended-RtAdv 메시지 포맷에 대해서는 하기 도 6을 참조하여 설명하기로 한다.
Extended-RtAdv 메시지를 전달받은 사용자 단말(140)은 메시지 내의 정보에 따라 새로운 네트워크를 선택(S130)한다. 본 발명의 실시예에서는 WLAN의 AR(130)을 선택하는 것을 예로 한다. 사용자 단말(140)은 새로운 네트워크인 WLAN과의 링크(Link) 설정을 통해 새로운 CoA(Care of Address, 이동 주소)를 자동 생성(S140)한다.
사용자 단말(140)이 새로운 네트워크인 WLAN의 AR(130)과의 연결을 설정한 후, 사용자 단말(140)은 BU(Binding Update) 메시지와 함께 QoS Option 메시지를 AR(130)에 전송(S150)한다. QoS Option 메시지는 BU 메시지의 Hop-by-Hop Option(홉간 처리 옵션)을 사용한다. BU 메시지는 소스 주소, 목적지 주소, 사용자 단말의 홈 주소 등을 포함한다.
Hop-by-Hop 헤더(header)는 데이터그램의 라우터상의 모든 시스템에 대한 IP 옵션을 포함한다. 경로상의 모든 라우터는 Hop-by-Hop 옵션 헤더를 조사하고 처리해야 한다. 일반적으로, 이 헤더의 각 Option은 형태, 길이, 값으로 구성된다. 형태와 길이는 각각 바이트의 크기를 가진다. 형태는 지정된 옵션을 나타내고, 길이 는 옵션 값에서 바이트의 수를 나타낸다. Hop-By-Hop 옵션은 지나가는 홉마다 처리할 옵션을 포함한다. 따라서, 등록(Registration)에 대한 정보와 사용자 단말(140)이 요구하는 QoS를 충분히 만족하는가에 대한 정보를 모두 포함하고 있다.
사용자 단말(140)의 바인딩과 QoS를 처리하고 난 뒤 AR(130)은 상위의 MAP에 BU 메시지와 함께 QoS Option 메시지를 전송(S160)한다. 여기서, 상위의 MAP은 계층적 구조상에서 현 액세스 라우터의 상위의 MAP을 지칭하기 때문에 ACR(120)이 된다. 상위의 MAP인 ACR(120)은 BU 메시지와 QoS의 처리 결과로서 BA(Binding Acknowledge) 메시지와 QoS Result 메시지를 AR(130)에 전송(S170)한다.
ACR(120)로부터 메시지를 받은 AR(130)은 사용자 단말(140)에 BA 메시지와 QoS 결과 메시지를 전송(S180)한다. BA 메시지를 전달받은 사용자 단말(140)은 AR(130)과의 L2/L3(Layer 2/Layer 3) 연결이 모두 완료된 상태로 전환되어 해당 AR(130)과 통신을 수행한다. 사용자 단말(140)과 통신 연결이 완료된 AR(130)은 핸드오프중에 PDSN(110)에 버퍼링된 패킷을 사용자 단말(140)에 전송(S190)한다.
이와 같은 흐름도 상에서 이전 네트워크인 PDSN(110)과의 접속 해제(disconnect)는 새로운 네트워크와의 링크 설정을 통해 새로운 CoA를 자동생성하는 S140과 BU 메시지와 QoS 옵션 메시지를 ACR(130)에 보내는 S150 사이에서 수행될 수도 있고(Break-Before-Make), S180단계와 S190단계 사이에 수행될 수도 있다(Make-Before-Break). 또한, 사용자 서비스에 대해 충분히 만족하지 못해 발생되는 재설정 절차를 줄이기 위해 Extended-RtSol 메시지와 Extended-RtAdv 메시지를 통해 기본적인 QoS 정보인 트래픽(Traffic) 정보를 통해 네트워크를 선택하고 S150의 절차를 통해, 사용자 서비스를 위해 충분한 QoS를 만족하는가에 대한 정보를 획득한다.
이것은 핸드오프 발생시 대상이 되는 AR의 선택에 있어서 QoS 파라미터를 고려하여 핸드오프 중 QoS를 만족하지 못하여 핸드오프가 롤백(Roll-Back)되는 것을 방지하고 서비스 효율을 높이기 위한 방안이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 Extended-RtSol 메시지 포맷을 나타내는 도면이다.
Extended-RtSol 메시지는 HMIPv6의 RtSol 메시지에서 제안되었다. RtSol 메시지는 링크에 있는 IPv6 라우터를 검색하기 위해 IPv6 호스트에서 전송하며, 호스트는 정기적인 라우터 메시지를 기다리지 않고 멀티캐스트 라우터 요청으로 IPv6 라우터에게 즉시 응답하라는 메시지를 보낸다.
Extended-RtSol 메시지는 RtSol 메시지에서 확장된 것으로, QoS 정보를 획득할 수 있도록 새롭게 제안된 메시지이다. 도 5를 살펴보면, 기본적으로 사용자 단말(140) 핸드오프의 시작을 알리고 해당 네트워크의 정보를 알기 위한 목적 이외에도, 사용자가 서비스에 대한 요구사항도 포함시켜 이를 만족시킬 수 있는 대상이 되는 네트워크를 선별하기 위한 정보도 포함하고 있다.
메시지 포맷의 필드를 살펴보면, "Type" 필드는 PDSN(110)에 Extended-RtSol 메시지임을 알리기 위해 135로 표기하며, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 특성에 해당하는 "Capability" 필드는 사용자 단말(140)이 네트워크상에 요구하는 능력에 대한 정보를 나타낸다.
여기에서 사용자가 요구하는 서비스 요구사항으로서 기본적인 QoS 요소인 평균 데이터 레이트(Average Data Rate), Burstiness(Token Bucket Size), 피크 데이터 레이트(Peak Data Rate), 최소 정책 단위(Minimum Policed Unit), 최대 패킷 사이즈(Maximum Packet Size) 등의 정보를 "Capability" 필드에 삽입한다. 또한, Overlay 네트워크상에서의 서비스뿐만 아니라 서비스 이용 비용도 고려하여 Average Cost 필드를 삽입한다.
그밖에 기존 프로토콜상의 RtSol 메시지 필드에 대한 설명은 당업자라면 누구나 알 수 있기 때문에 본 발명에서 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 Extended-RtAdv 메시지 포맷을 나타내는 도면이다.
Extended-RtAdv 메시지는 RtAdv 메시지에서 확장된 것으로, QoS 정보를 획득할 수 있도록 새롭게 제안된 메시지이다. Extended-RtAdv 메시지는 기본적으로 액세스 라우터에서 주기적으로 보내지기도 하고, Extended-RtSol의 응답으로서 사용자 단말(140)로 보내지기도 한다. 또한, 해당 AR의 어드레스 정보를 알기 위한 목적 이외에도 사용자가 요구하는 서비스에 대한 요구사항도 포함시켜 요구사항을 만족시킬 수 있는 대상이 되는 AR을 선별하기 위한 정보도 포함하고 있다.
메시지 포맷의 필드를 살펴보면, "Type" 필드는 Extended-RtAdv 메시지임을 알리기 위해 136으로 표기하며, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. "L2-Type" 필드는 대상이 되는 AR들의 인터페이스 타입(interface type)을 나타낸다. "L2-ID" 필드는 대상이 되는 AR들의 가변 길이 L2 식별자를 나타낸다.
"IP Address" 필드는 대상이 되는 AR들의 가변길이 IP 어드레스의 리스트(List)를 나타내고, 이는 L2 ID 필드와 매칭된다. 제2 특성에 해당하는 "Capability" 필드는 네트워크가 제공할 수 있는 능력에 대한 정보를 나타낸다. 즉, "Capability" 필드는 사용자 단말(140)이 포함되어 있는 네트워크가 사용자 단말(140)로 제공할 수 있는 capability를 의미한다.
여기에서 사용자가 요구하는 서비스 요구사항으로서 기본적인 QoS 요소인 Average Data Rate, Burstiness(Token Bucket Size), Peak Data Rate, Minimum Policed Unit, Maximum Packet Size 정보를 "Capability" 필드에 삽입하고, Overlay 네트워크상에서 서비스뿐만 아니라 서비스 이용 비용도 고려하여 Average Cost 필드를 삽입한다. 이상에서 언급하지 않은 필드는 기존 프로토콜상의 RtAdv 메시지 필드와 동일하기 때문에 자세한 설명은 언급하지 않는다.
상기 도 5 및 도 6에서 도시한 메시지는 오버레이 네트워크 상에서 사용자 단말(140)이 이동하기 위해 기본적으로 필요한 액세스 라우터의 Link-Layer 어드레스와 IP 어드레스를 얻어오고, 오버레이 네트워크 구조상 다양한 서비스를 제공하기 때문에, 사용자 단말이 요구하는 서비스 품질을 위해 기본적으로 요구되는 QoS 파라미터(Parameter)와 서비스 비용까지 고려한 비용 파라미터(Cost parameter)에 대한 정보도 획득할 수 있다. 이와 같은 메시지의 정보를 기반으로 계층적 연동 구조에서 사용자 단말(140)은 가장 적합한 AR을 선택할 수 있게 된다.
여기서, 전술한 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체 역시 본 발명의 범주에 포함되는 것이 다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 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.
전술한 실시예에 따르면, CDMA2000, WiBro 및 WLAN으로 나뉘어 독립적으로 서비스되는 네트워크들이 통합된 망으로서 계층적 연동 방안을 제안하여 패킷 손실과 지연이 최소화되고, 향후 요구되는 다양한 서비스를 제공할 수 있다.
또한, 계층적 MIPv6을 통해 따른 이동성과 서비스 품질을 보장할 수 있다.
또한, QoS의 정보와 더불어 서비스 이용에 대한 비용 정보도 획득할 수 있기 때문에, 사용자에게 서비스 품질과 비용적인 측면도 고려할 수 있게 한다.

Claims (10)

  1. 다수의 액세스 라우터를 포함하며 연동이 가능한 이기종 네트워크에서 사용자 단말의 버티컬 핸드오프 방법에 있어서,
    상기 다수의 액세스 라우터--여기서 상기 다수의 액세스 라우터는 상기 사용자 단말이 포함된 네트워크 상의 서빙 액세스 라우터, 상기 네트워크와 계층적으로 연결되어 있는 다수의 후보 액세스 라우터를 포함함--들이 서로 계층적으로 연결되고, 상기 버티컬 핸드오프 방법은,
    (a) 상기 사용자 단말로부터 수신한 라우터 요청 메시지를 토대로 상기 서빙 액세스 라우터가 핸드오프를 위한 타겟 액세스 라우터를 선별하는 단계;
    (b) 상기 서빙 액세스 라우터가 상기 선별된 타겟 액세스 라우터에 대한 정보가 포함된 라우터 방송 메시지를 상기 사용자 단말로 전송하여, 상기 타겟 액세스 라우터와 상기 사용자 단말간의 연결이 이루어지도록 하는 단계; 및
    (c) 상기 사용자 단말로부터 전송되는 바인딩 업데이트 메시지와 서비스 품질 옵션 메시지에 따라, 상기 타겟 액세스 라우터는 상위 액세스 라우터로 상기 사용자 단말에 대한 바인딩 업데이트와 서비스 품질 처리를 요청하고, 상기 사용자 단말에 대한 핸드오프를 수행하는 단계
    를 포함하는 버티컬 핸드오프 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 (c) 단계에서,
    (ⅰ) 상기 타겟 액세스 라우터가 요청한 상기 바인딩 업데이트와 서비스 품질 처리 요청을 수신한 상위 액세스 라우터는 바인딩 업데이트와 서비스 품질 처리를 수행하는 단계;
    (ⅱ) 상기 바인딩 업데이트와 서비스 품질 처리가 완료되면, 처리 결과를 상기 타겟 액세스 라우터에 전송하는 단계; 및
    (ⅲ) 상기 타겟 액세스 라우터는 상기 상위 액세스 라우터로부터 상기 바인딩 업데이트와 서비스 품질 처리 요청에 대한 처리 결과에 따라, 상기 사용자 단말로 패킷을 전송하는 단계
    를 포함하는 버티컬 핸드오프 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 (b) 단계는,
    (ⅰ) 상기 사용자 단말이 상기 타겟 액세스 라우터가 포함된 네트워크에 대한 CoA(Care of Address)를 생성되는 단계;
    (ⅱ) 상기 생성된 CoA로 상기 사용자 단말이 접속을 수행하는 단계; 및
    (ⅲ) 상기 서빙 액세스 라우터가 포함된 네트워크와 상기 사용자 단말 사이에 접속 해제(disconnect)가 수행되는 단계
    를 포함하는 버티컬 핸드오프 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 사용자 단말과 네트워크 사이의 접속 해제는 상기 (d) 단계의 상기 바인딩 업데이트와 서비스 품질 처리 요청에 대한 결과를 상기 사용자 단말이 수신한 이후에 수행될 수 있는 것을 특징으로 하는 버티컬 핸드오프 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 상위 액세스 라우터는 상기 타겟 액세스 라우터의 상위 이동성 앵커 포인트(Mobility Anchor Point)임을 특징으로 하는 버티컬 핸드오프 방법.
  6. 사용자 단말의 버티컬 핸드오프를 지원하는 이기종 네트워크 시스템에 있어서,
    상기 이기종 네트워크--여기서 상기 이기종 네트워크는 상기 사용자 단말이 포함된 서빙 네트워크, 상기 서빙 네트워크와 계층적으로 연결되어 있는 다수의 후보 네트워크를 포함함--가 계층적으로 연결되고, 상기 버티컬 핸드오프를 지원하는 이기종 네트워크 시스템은,
    상기 사용자 단말로부터 버티컬 핸드오프를 위한 라우터 요청 메시지를 수신하는 메시지 수신부;
    상기 라우터 요청 메시지를 토대로, 상기 다수의 후보 네트워크에 포함된 다수의 후보 액세스 라우터에서 타겟 액세스 라우터를 선별하는 대상 액세스 라우터 선별부; 및
    상기 선별된 타겟 액세스 라우터에 대한 정보가 포함된 라우터 방송 메시지를 상기 사용자 단말로 송신하는 메시지 송신부
    를 포함하는 이기종 네트워크 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 타겟 액세스 라우터는,
    상기 사용자 단말의 버티컬 핸드오프시 상기 사용자 단말로부터 전달받은 바인딩 업데이트 메시지와 서비스 품질 옵션 메시지에 대한 메시지 처리를 수행하는 이기종 네트워크 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 타겟 액세스 라우터는,
    상기 사용자 단말의 핸드오프 목적지 네트워크에 포함된 라우터이며, 상기 바인딩 업데이트 메시지와 서비스 품질 옵션 메시지 처리에 대한 결과를 수신하는 이기종 네트워크 시스템.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 라우터 요청 메시지는,
    라우터 요청 메시지임을 나타내는 타입(Type) 필드, 상기 사용자 단말이 자신이 포함된 네트워크상에 요구하는 제1 특성(Capability)--여기서 상기 제1 특성 은 데이터율, 최대 패킷 사이즈 및 최소 정책 단위(Policed Unit)를 포함함-- 필드를 포함하는 이기종 네트워크 시스템.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 라우터 방송 메시지는,
    라우터 방송 메시지임을 나타내는 타입(Type) 필드, 상기 이기종 네트워크에서 핸드오프를 위한 대상이되는 액세스 라우터의 아이피 어드레스의 리스트를 나타내는 아이피 어드레스(IP Address) 필드, 및 상기 단말이 포함된 네트워크가 상기 사용자 단말로 제공할수 있는 특성을 나타내는 제2 특성(Capability)--여기서 상기 제2 특성은 평균 데이터 레이트, 토큰 버켓 사이즈, 피크 데이터 레이트, 최소 정책 단위(Policed Unit) 및 최대 패킷 사이즈를 포함함-- 필드를 포함하는 이기종 네트워크 시스템.
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