KR20070113964A - Handover control system and method for controlling 3rd layer handover of mobile node - Google Patents
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Abstract
본 발명은 모바일 노드의 제3 계층 핸드오버를 수행하는 핸드오버 제어 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 사용자에게 데이터 서비스를 제공하기 위한 다수의 모바일 노드, 자신이 관리하는 기지국의 영역에 존재하는 모바일 노드로 데이터 서비스를 제공하며, 주기적으로 기지국 및 자신의 환경 정보를 핸드오버 제어 시스템으로 보고하는 다수의 라우터 및 핸드오버 토폴로지 맵을 생성하고, 모바일 노드의 현재 위치를 상기 핸드오버 토폴로지 맵에 매핑함으로써 모바일 노드가 핸드오버할 가능성이 존재하는 타겟 라우터를 검색한 후, 검색된 타겟 라우터의 환경 정보를 모바일 노드로 전송하는 핸드오버 제어 시스템을 제공함으로써, 제3 계층 핸드오버 시간을 수십 ms 이하로 단축할 수 있게 되어 실시간 멀티미디어 서비스를 단말의 이동 중에도 끊임없이 가입자에게 제공할 수 있다는 효과를 가진다.The present invention relates to a handover control system and a method for performing a third layer handover of a mobile node. By providing a data service and generating a plurality of router and handover topology maps that periodically report the base station and its environment information to the handover control system, and map the current location of the mobile node to the handover topology map. The third layer handover time can be shortened to several tens of ms or less by providing a handover control system for searching for a target router in which a node is likely to handover, and then transmitting the retrieved target router's environmental information to the mobile node. Real-time multimedia services can be interrupted while the device is moving It has the effect that without being able to offer to their subscribers.
Description
도 1은 일반적인 MIPv6 네트워크의 구성을 나타낸 블록도.1 is a block diagram showing the configuration of a typical MIPv6 network.
도 2는 일반적인 MIPv6 네트워크의 핸드오버 과정을 나타낸 순서도.2 is a flowchart illustrating a handover process of a typical MIPv6 network.
도 3은 도 2에서 설명한 MIPv6 네트워크의 핸드오버 과정시 경과되는 시간을 나타낸 예시도.FIG. 3 is an exemplary view illustrating elapsed time during a handover process of the MIPv6 network described with reference to FIG. 2. FIG.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 MIPv6 네트워크의 구성을 나타낸 블록도.4 is a block diagram showing the configuration of a MIPv6 network according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 핸드오버 제어 시스템의 내부 구조를 나타낸 블록도.5 is a block diagram showing the internal structure of a handover control system according to another embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 핸드오버 제어 시스템의 핸드오버 토폴로지 정보 수집 방법을 나타낸 순서도.6 is a flowchart illustrating a method for collecting handover topology information of a handover control system according to the present invention.
도 7은 본 발명의 핸드오버 관리 모듈이 관리하는 핸드오버 토폴로지 맵을 나타낸 예시도.7 is an exemplary diagram illustrating a handover topology map managed by the handover management module of the present invention.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 핸드오버 제어 시스템을 이용한 핸 드오버 방법을 나타낸 순서도.8 is a flowchart illustrating a handover method using a handover control system according to another embodiment of the present invention.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 중복 주소 체크 과정을 수행하는 네트워크의 구성을 나타낸 블록도.9 is a block diagram showing a configuration of a network for performing a duplicate address checking procedure according to another embodiment of the present invention.
도 10은 도 9의 네트워크에서의 핸드오버 제어 시스템을 이용한 중복 주소 체크 과정을 나타낸 순서도.FIG. 10 is a flowchart illustrating a duplicate address checking process using a handover control system in the network of FIG.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 라우터의 내부 구조를 나타낸 블록도.11 is a block diagram showing the internal structure of a router according to another embodiment of the present invention.
도 12는 도 11에 도시된 라우터의 중복 주소 체크 방법을 나타낸 순서도.FIG. 12 is a flowchart illustrating a duplicate address checking method of the router illustrated in FIG. 11.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 모바일 노드의 내부 구조를 나타낸 블록도.Figure 13 is a block diagram showing the internal structure of a mobile node according to another embodiment of the present invention.
도 14는 도 13에 도시된 모바일 노드의 제3 계층 핸드오버 방법을 나타낸 순서도.FIG. 14 is a flowchart illustrating a third layer handover method of the mobile node illustrated in FIG. 13.
도 15는 본 발명에 따른 핸드오버 제어 시스템 기반 핸드오버 소요 시간을 나타낸 예시도.15 is an exemplary view showing a handover time required based on a handover control system according to the present invention.
도 16은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 MIPv4, MIPv6의 혼합 네트워크 구성을 나타낸 블록도.16 is a block diagram illustrating a mixed network configuration of MIPv4 and MIPv6 according to another embodiment of the present invention.
도 17은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 핸드오버 제어 시스템의 내부 구조를 나타낸 블록도.17 is a block diagram showing the internal structure of a handover control system according to another embodiment of the present invention.
도 18은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 핸드오버 제어 시스템의 핸드오버 토폴로지 정보 수집 방법을 나타낸 순서도.18 is a flowchart illustrating a method for collecting handover topology information of a handover control system according to another embodiment of the present invention.
도 19A는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 MIPv4 핸드오버 토폴로지 맵을 나타낸 예시도.19A is an exemplary diagram illustrating a MIPv4 handover topology map according to another embodiment of the present invention.
도 19B는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 MIPv6 핸드오버 토폴로지 맵을 나타낸 예시도.19B is an exemplary diagram illustrating a MIPv6 handover topology map according to another embodiment of the present invention.
도 20은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 핸드오버 제어 시스템을 이용한 MIPv4 핸드오버 방법을 나타낸 순서도.20 is a flowchart illustrating a MIPv4 handover method using a handover control system according to another embodiment of the present invention.
도 21은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 핸드오버 제어 시스템 기반 핸드오버 소요 시간을 나타낸 예시도.21 is an exemplary diagram illustrating a handover time required based on a handover control system according to another embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
10 : 모바일 노드 20 : 제1 라우터(홈 에이전트)10: mobile node 20: first router (home agent)
30 : 제2 라우터 40 : 대응 노드30: second router 40: correspondence node
50 : 핸드오버 제어 시스템 51 : 네트워크 인터페이스 모듈50: handover control system 51: network interface module
52 : 토폴로지 관리 모듈 53 : 핸드오버 관리 모듈52: topology management module 53: handover management module
54 : 중복 주소 처리 모듈 54: duplicate address handling module
본 발명은 모바일 노드의 제3 계층 핸드오버를 제어하는 핸드오버 제어 시스 템 및 그 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a handover control system and method for controlling a third layer handover of a mobile node.
현재의 인터넷은 IPv4(Internet Protocol Version 4)를 기반으로 하고 있다. IPv4에서 소스(Source)는 패킷을 목적지로 전송하기 위하여 패킷에 소스 주소(Source Address) 및 목적지 주소(Destination Address)를 포함하여 인터넷으로 전송한다. IPv4에서 사용되는 IP 주소는 32 비트로 이루어져 있어서 최대 약 40억 개 정도의 호스트가 인터넷에 접속될 수 있다. 그러나 특수 주소의 사용, 서브네팅(Subnetting) 및 네트워크 주소 할당 등으로 인하여 실제로 인터넷에 접속할 수 있는 호스트의 수는 상당히 적은 편이다. 또한 인터넷의 보편화와 멀티미디어 트래픽의 증가로 인하여 과거와는 다르게 컴퓨터뿐만 아니라 이동통신 단말, 정보 가전 등도 현재의 인터넷에 접속하고자 하는 노력이 계속되고 있다. 이러한 이동통신 단말과 텔레비전, 그리고 냉장고와 같은 정보 가전의 수는 굉장히 많으며 이러한 장치들을 인터넷에 접속하기에는 IPv4 주소가 턱없이 부족한 실정이다. 따라서 이와 같이 IP 주소의 부족 현상을 해결하고, IPv4의 비효율성을 보완하여 인터넷의 성능을 향상시킬 수 있도록 하기 위한 IPv6(Internet Protocol Version 6) 기술이 제안되었다.The current Internet is based on Internet Protocol Version 4 (IPv4). In IPv4, a source transmits a packet including a source address and a destination address to the internet in order to transmit the packet to a destination. The IP address used by IPv4 consists of 32 bits, allowing up to about 4 billion hosts to access the Internet. However, due to the use of special addresses, subnetting, and network address assignment, the number of hosts that can actually connect to the Internet is quite small. In addition, due to the generalization of the Internet and the increase of multimedia traffic, efforts have been made to access the Internet as well as computers, mobile terminals, and information appliances unlike the past. The number of information appliances such as mobile communication terminals, televisions, and refrigerators is very large, and there is a shortage of IPv4 addresses for connecting these devices to the Internet. Therefore, the Internet Protocol Version 6 (IPv6) technology has been proposed to solve the shortage of IP addresses and to improve the performance of the Internet by supplementing the inefficiency of IPv4.
IPv6은 128 비트의 주소 체계를 가지고 있다. 따라서 주소 체계가 32 비트인 IPv4에 비해 IP 주소가 풍부하다. 한편 주소 체계가 128 비트로 증가하게 되면 라우터에서 경로를 결정하기 위한 필수 사항인 라우팅 테이블의 내용도 증가함으로써 적절한 경로를 찾는데 소요되는 시간이 증가할 수 있지만, IPv6의 주소 체계는 IPv4의 경우보다 많은 계층 구조로 이루어져 있기 때문에 라우팅 테이블로부터 적 절한 경로를 찾는데 소요되는 시간 증가가 적다는 특징이 있다. IPv6 has a 128-bit addressing scheme. As a result, IP addresses are richer than in IPv4, which has a 32-bit addressing scheme. On the other hand, if the address scheme increases to 128 bits, the time required to find the appropriate route may increase by increasing the contents of the routing table, which is necessary for the router to determine the route.However, IPv6 addressing scheme has more layers than IPv4. Because of its structure, it takes less time to find the proper route from the routing table.
이와 같은 IPv6은 IPv4에 비하여 향상된 기능을 가지므로, 인터넷 트래픽의 급격한 증가와 멀티미디어 트래픽의 보편적 사용으로 인한 인터넷의 성능 문제를 해결할 수 있다.Since IPv6 has an improved function compared to IPv4, it can solve the performance problems of the Internet due to the rapid increase in Internet traffic and the universal use of multimedia traffic.
한편 호스트에게 할당되는 IP 주소는 망 확인자와 호스트 확인자로 구성된다. 망 확인자는 호스트가 접속되어 있는 망을 유일하게 나타내기 위한 정보이며, 호스트 확인자는 해당 망에서 호스트를 유일하게 식별하기 위한 정보이다. 상기 IP 주소를 할당받은 호스트는 IP 주소와 전송 계층의 포트 번호를 이용하여 소켓 주소를 만들고 이러한 소켓 주소를 이용하여 다른 호스트들과 연결을 설정한다. On the other hand, the IP address assigned to a host consists of a network identifier and a host identifier. The network identifier is information for uniquely indicating the network to which the host is connected, and the host identifier is information for uniquely identifying the host in the network. The host assigned the IP address creates a socket address using the IP address and the port number of the transport layer, and establishes a connection with other hosts using the socket address.
따라서 일단 하나의 호스트(제1호스트)가 다른 호스트(제2호스트)와 연결을 설정하면 그 연결이 설정되어 있는 동안에는 해당 호스트에게 동일한 IP 주소가 고정적으로 유지되어야 한다. Therefore, once one host (first host) establishes a connection with another host (second host), the same IP address must remain static for that host while the connection is established.
그런데 모바일 환경과 같이 제2호스트와 연결이 설정되어 있는 제1호스트가 다른 망으로 이동하는 경우에는 망 확인자가 변경되어야 하기 때문에 제1호스트에 할당된 IP 주소는 변경되어야 한다. IP 주소의 변경은 소켓 주소의 변경을 의미하므로 기존에 설정되어 있는 연결은 모두 해제되고 다시 연결을 시도해야 한다는 단점을 가지고 있다. However, when the first host, which is established to be connected to the second host, moves to another network, such as a mobile environment, the network identifier must be changed, so the IP address assigned to the first host must be changed. Changing the IP address means changing the socket address, so that all existing connections are released and the connection must be retried.
이와 같이 호스트가 망을 변경하여 인터넷에 접속하는 경우에 발생하는 연결 해제 문제를 해결하기 위해 IETF(Internet Engineering Task Force)에서는 모바일 IPv6(Mobile IPv6, 이하, 'MIPv6'라 칭함) 프로토콜을 제안하고 있다. MIPv6 프로 토콜은 모바일 노드(MN : Mobile Node)가 망을 변경하여 이동하더라도 기존에 설정되어 있는 연결을 계속 유지할 수 있도록 하기 위한 방법을 제안하고 있다. 즉, MIPv6 프로토콜에서는 인터넷에 접속되어 있는 모바일 노드가 인터넷상의 임의의 호스트(CN : Correspondent Node, 이하 '대응 노드'이라 칭함)와 연결을 설정한 상태에서 자신의 접속 지점을 변경하여도 대응 노드와의 연결이 계속 유지될 수 있도록 하기 위한 메커니즘을 제공한다.In order to solve the problem of disconnection when the host changes the network to access the Internet, the IETF (Internet Engineering Task Force) proposes the Mobile IPv6 protocol (hereinafter, referred to as 'MIPv6'). . The MIPv6 protocol proposes a method for maintaining a previously established connection even when a mobile node (MN) changes and moves a network. That is, in the MIPv6 protocol, even if a mobile node connected to the Internet changes its connection point while establishing a connection with an arbitrary host (CN: Correspondent Node) on the Internet, It provides a mechanism to keep the connection intact.
한편, 통신 기술의 발달로 셀룰러 네트워크(Cellular Network) 뿐만 아니라, 무선 랜(Wireless LAN), 와이브로(Wibro) 등의 무선 네트워크 등이 구축되고 있다. 전술한 무선 네트워크는 사용자가 VoIP(Voice over Internet Protocol), 비디오 폰(Video Phone), IP-TV, VoD(Video on Demand) 등의 다양한 멀티미디어 서비스를 무선 환경에서 이용할 수 있도록 하고 있다. 그러나 무선 환경에서 사용자가 이동하여 서비스를 제공하는 기지국이 변경될 경우 서비스가 끊길 수 있다. 따라서 사용자가 이동하더라도 끊임없는 서비스를 제공하기 위해서는 핸드오버 기술이 반드시 필요하다. 핸드오버 기술은 제2 계층 핸드오버(Layer 2 Handover)와 제3 계층 핸드오버(Layer 3 Handover)로 구분된다. 제2 계층 핸드오버는 사용자가 연결되어 있는 기지국이 바뀌는 경우 발생하고, 제3 계층 핸드오버는 사용자가 다른 IP 서브넷으로 이동하는 경우 발생한다. 또한, 제2 계층 핸드오버는 셀룰러 네트워크, 무선 랜, 와이브로 네트워크 각각의 자체 기능에 의하여 수행되는 과정이며, 제3 계층 핸드오버는 위에서 설명한 MIP(Mobile IP)를 사용하여야만 이루어지는 과정으로, 사용자가 할당받은 IP 주소를 그대로 사용할 수 있도록 하기 위함이다.On the other hand, due to the development of communication technology, not only a cellular network, but also a wireless network such as a wireless LAN and a Wibro are being constructed. The wireless network described above allows a user to use various multimedia services such as Voice over Internet Protocol (VoIP), Video Phone, IP-TV, and Video on Demand (VoD) in a wireless environment. However, in a wireless environment, when a user moves and provides a base station, the service may be interrupted. Therefore, handover technology is necessary to provide a continuous service even if a user moves. The handover technique is classified into a
도 1은 일반적인 MIPv6 네트워크의 구성을 나타낸 블록도이다.1 is a block diagram showing the configuration of a typical MIPv6 network.
도 1에 도시된 바와 같이 MIPv6 네트워크는 홈 에이전트(HA : Home Agent)(2), MIPv6 기능이 탑재된 모바일 노드(1), 다수의 라우터(2, 3) 및 그 하위 기지국(5-8), 대응 노드(4)로 구성되어있다.As shown in FIG. 1, the MIPv6 network includes a home agent (HA) 2, a
모바일 노드(1)는 사용자가 인터넷 서비스를 제공받기 위한 일종의 단말이고, 라우터(2, 3)는 모바일 노드(1)로 패킷을 중계하는 장치이다. 홈 에이전트(2)는 모바일 노드(1)의 주소를 관리하는 기능을 가지며, 대응 노드(4)는 인터넷 상의 임의의 호스트로서 모바일 노드로 멀티미디어 서비스 등을 제공한다. The
도 1에 도시된 바와 같이 모바일 노드(1)가 기지국을 이동하는 경우, 핸드오버 과정이 이루어진다. As shown in FIG. 1, when the
도 2는 일반적인 MIPv6 네트워크의 핸드오버 과정을 나타낸 순서도이다.2 is a flowchart illustrating a handover process of a general MIPv6 network.
일반적인 MIPv6 네트워크에서의 핸드오버 과정은 모바일 노드(1)가 홈 에이전트(2) 하위의 제2 기지국(6)에 연결되어 있다가 제2 라우터(3) 하위의 제3 기지국(7)으로 연결될 경우를 가정하여 설명하기로 한다. In a general MIPv6 network, the handover process is performed when the
먼저, 홈 에이전트의 동작도 수행하는 제1 라우터(2)의 관리 영역에 속한 모바일 노드(1)는 대응 노드(4)와 연결되어 데이터를 송수신하게 된다(S201). 모바일 노드(1)의 사용자가 제1 라우터의 관리 영역으로부터 제2 라우터(3)의 관리 영역으로 이동하면(S202), 모바일 노드(1)는 기지국 이동을 감지하게 된다(S203). 구체적 으로 제2 라우터(3)의 관리 영역으로 이동한 모바일 노드(1)는 근접도 체크(Old Access Reachability Check) 등을 통하여 제3 계층 상태에서의 이동을 감지하는 것이다. First, the
제3 계층 핸드오버가 필요하다는 사실을 감지한 모바일 노드(1)는 제2 라우터(3)로 라우팅 요청 메시지(RS : Router Solicitation Message)를 전송한다(S204). The
이를 수신한 제2 라우터(3)는 자신의 프리픽스(Prefix) 정보 등을 포함하는 라우팅 요청 응답 메시지(RA : Router Advertisement Message)를 생성하여 모바일 노드(1)로 전송한다(S205). 상기 라우팅 요청 응답 메시지를 수신한 모바일 노드(1)는 프리픽스 정보를 추출하여 보조 주소(CoA : Care of Address)를 자체적으로 생성한다(S206).Upon receiving this, the
모바일 노드(1)는 홈 에이전트(2)로 바인딩 업데이트 메시지(BU : Binding Update Message)를 전송하여 S206 과정에서 생성한 보조 주소를 알리게 된다(S207). 홈 에이전트(2)는 상기 바인딩 업데이트 메시지에 포함되어 있는 보조 주소를 자신의 데이터베이스에 등록한 후, 모바일 노드(1)로 바인딩 업데이트 애크 메시지(Binding Update Acknowledgement Message)를 전송하여 응답한다(S208).The
S207, S208의 바인딩 업데이트 절차가 이루어진 후에도, 대응 노드(4)는 여전히 홈 에이전트(2)를 경유하여 모바일 노드(1)로 데이터를 전송한다(S209). 홈 에이전트(2)는 대응 노드(4)가 전송한 데이터를 모바일 노드(1)의 신규 보조 주소로 인캡슐레이션하여 모바일 노드(1)로 터널링한다(S210).Even after the binding update procedure of S207 and S208 is performed, the
한편, 모바일 노드(1)는 제2 라우터(3)를 경유하여 대응 노드(4)로 데이터를 전송할 수 있다(S211). 다만, 모바일 노드(1)는 S210 과정의 터널링 과정을 제거하는 라우팅 최적화(Router Optimization)를 위하여 대응 노드(4)와의 바인딩 업데이트 과정을 수행한다(S212). 이러한 바인딩 업데이트 과정은 S207의 바인딩 업데이트 메시지와 S208의 바인딩 업데이트 애크 메시지의 교환을 통하여 수행된다. 상기 바인딩 업데이트 과정 수행 후 모바일 노드(1)는 홈 에이전트(2)를 경유하지 아니하고, 직접 대응 노드(4)와 데이터 전송을 하게 된다(S213).Meanwhile, the
도 3은 도 2에서 설명한 MIPv6 네트워크의 핸드오버 과정시 경과되는 시간을 나타낸 예시도이다.FIG. 3 is an exemplary view illustrating elapsed time during a handover process of the MIPv6 network described with reference to FIG. 2.
도 3에 도시된 바와 같이 제3 계층 핸드오버 과정은 이동감지 과정, 보조 주소 생성 과정, 바인딩 업데이트 과정으로 구성된다.As shown in FIG. 3, the third layer handover process includes a motion detection process, an auxiliary address generation process, and a binding update process.
이동 감지 과정은 300ms의 시간이 경과되며, 보조 주소 생성 과정에 약 1초 동안의 시간이 소요된다. 마지막으로 바인딩 업데이트 과정에는 10ms의 시간이 경과된다. The movement detection process takes 300ms, and the secondary address generation process takes about 1 second. Finally, the binding update process takes 10ms.
종래의 MIPv6에서는 전술한 바와 같이 제2 계층 핸드오버가 완료된 후 제3 계층 핸드오버를 수행하게 되는데, 제3 계층 핸드오버 시간이 1.3초 이상으로 매우 길다는 문제점이 있다. 이 경우 보조 주소 생성 과정에 대부분의 핸드오버 시간인 약 1초의 시간이 소모되므로, 상기 보조 주소 생성 과정의 시간을 대폭 감소시킬 필요가 존재한다. In the conventional MIPv6, as described above, the third layer handover is performed after the second layer handover is completed, but there is a problem that the third layer handover time is very long (1.3 seconds or more). In this case, since most handover time is consumed for about 1 second in the auxiliary address generation process, there is a need to greatly reduce the time of the auxiliary address generation process.
따라서 본 발명은 상기한 종래 기술에 따른 문제점을 해결하기 위한 것으로, 모바일 노드가 이동할 개연성이 존재하는 라우터를 미리 검색하고, 상기 라우터의 주소와 모바일 노드의 주소를 결합하여 보조 주소를 생성하여, 보다 빠른 핸드오버가 가능토록 하는 핸드오버 제어 시스템 및 그 방법을 제공함에 있다.Accordingly, the present invention is to solve the problem according to the prior art, a search for a router that the mobile node is likely to move in advance, by combining the address of the router and the address of the mobile node to generate an auxiliary address, The present invention provides a handover control system and a method for enabling a quick handover.
본 발명의 일 측면에 따른 MIP 네트워크는 사용자에게 데이터 서비스를 제공하기 위한 다수의 모바일 노드, 자신이 관리하는 기지국의 영역에 존재하는 모바일 노드로 데이터 서비스를 제공하며, 주기적으로 기지국 및 자신의 환경 정보를 핸드오버 제어 시스템으로 보고하는 다수의 라우터, 및 기지국 및 라우터의 환경 정보를 수신하여 핸드오버 토폴로지 맵을 생성하고, 모바일 노드의 현재 위치를 상기 핸드오버 토폴로지 맵에 매핑함으로써 모바일 노드가 핸드오버할 가능성이 존재하는 타겟 라우터를 검색한 후, 검색된 타겟 라우터의 환경 정보를 모바일 노드로 전송하는 핸드오버 제어 시스템을 포함할 수 있다.The MIP network according to an aspect of the present invention provides a data service to a plurality of mobile nodes for providing a data service to a user, a mobile node existing in an area of a base station managed by the user, and periodically the base station and its environment information. Receive a plurality of routers and the environment information of the base station and the router to generate a handover topology map, and map the current location of the mobile node to the handover topology map to the mobile node to handover After searching for a target router for which there is a possibility, the system may include a handover control system for transmitting environmental information of the found target router to the mobile node.
상기 라우터의 환경 정보로는 라우터의 ID, 라우터의 인터페이스 정보, 라우터의 프리픽스, 각 라우터의 하위 기지국 ID, 각 기지국의 위치 정보, 또는 각 기지국의 커버리지 정보 등을 고려할 수 있다.The environment information of the router may include a router ID, a router interface information, a router prefix, a lower base station ID of each router, location information of each base station, or coverage information of each base station.
상기 핸드오버 제어 시스템은 타겟 라우터의 프리픽스 정보와 모바일 노드의 맥 어드레스를 결합하여 후보 보조 주소를 생성하고, 생성된 후보 보조 주소를 모바일 노드로 전송할 수 있다. 모바일 노드는 제2 계층 핸드오버를 수행한 후 상기 핸드오버 제어 시스템으로부터 전달받은 후보 보조 주소를 자신의 IP 주소로 설정한다. 이 경우 핸드오버 제어 시스템은 후보 보조 주소를 생성하고, 검색된 타겟 라우터에 상기 후보 보조 주소의 중복 여부 체크를 수행하는 것이 바람직하다. The handover control system may generate a candidate supplementary address by combining the prefix information of the target router and the MAC address of the mobile node, and transmit the generated candidate supplementary address to the mobile node. After performing the second layer handover, the mobile node sets the candidate auxiliary address received from the handover control system to its IP address. In this case, it is preferable that the handover control system generates a candidate auxiliary address and checks whether the candidate auxiliary address is duplicated to the found target router.
이와 같은 후보 보조 주소의 중복 여부 체크를 위하여, 핸드오버 제어 시스템은 후보 보조 주소를 사용할 타겟 라우터로 상기 후보 보조 주소를 포함하는 DAD 요청 메시지를 전송한다. DAD 요청 메시지를 수신한 라우터는 후보 보조 주소의 중복 여부를 체크하기 위하여 이웃 요청 메시지를 다수의 하위 기지국으로 전송하고, 그에 대한 이웃 요청 응답 메시지의 수신 여부를 체크한다. 만일 생성된 후보 보조 주소가 중복 주소인 경우, 핸드오버 제어 시스템은 라우터의 프리픽스와 임의의 주소를 결합하여 후보 보조 주소를 재생성하여 이를 모바일 노드로 전송하게 된다.To check whether the candidate auxiliary address is duplicated, the handover control system transmits a DAD request message including the candidate auxiliary address to the target router to use the candidate auxiliary address. The router receiving the DAD request message transmits a neighbor request message to a plurality of lower base stations to check whether the candidate auxiliary address is duplicated, and checks whether the neighbor request response message has been received. If the generated candidate auxiliary address is a duplicate address, the handover control system combines the router prefix and an arbitrary address to regenerate the candidate auxiliary address and transmit it to the mobile node.
한편, 핸드오버 제어 시스템은 기지국이 지원하는 MIP 버전 별로 핸드오버 토폴로지 맵을 생성할 수 있다. 이 경우 핸드오버 제어 시스템은 모바일 노드가 지원하는 MIP 버전을 체크하고, 모바일 노드의 현재 위치를 모바일 노드가 지원하는 MIP 버전에 따른 핸드오버 토폴로지 맵에 매핑함으로써 타겟 라우터를 검색하게 된다.Meanwhile, the handover control system may generate a handover topology map for each MIP version supported by the base station. In this case, the handover control system checks the MIP version supported by the mobile node and searches for the target router by mapping the current location of the mobile node to the handover topology map according to the MIP version supported by the mobile node.
본 발명의 다른 측면에 따른 MIP 네트워크의 핸드오버 제어 시스템은 다수의 라우터와 기지국의 토폴로지 정보를 수집하는 토폴로지 관리 모듈과 기지국 및 라우터의 토폴로지 정보를 이용하여 핸드오버 토폴로지 맵을 생성하고, 모바일 노드의 현재 위치를 핸드오버 토폴로지 맵에 매핑함으로써 모바일 노드가 핸드오버할 가능성이 존재하는 타겟 라우터를 검색한 후, 검색된 타겟 라우터의 환경 정보를 모바일 노드로 전송하는 핸드오버 관리 모듈을 포함할 수 있다.A handover control system of a MIP network according to another aspect of the present invention generates a handover topology map by using a topology management module that collects topology information of a plurality of routers and base stations, and topology information of base stations and routers, The mobile station may include a handover management module that searches for a target router having a possibility of handover by the mobile node by mapping a current location to a handover topology map, and then transmits the environment information of the found target router to the mobile node.
또한, 핸드오버 제어 시스템은 라우터의 ID, 라우터의 인터페이스 정보, 라우터의 프리픽스, 각 라우터의 하위 기지국 ID, 각 기지국의 위치 정보, 또는 각 기지국의 커버리지 정보 등을 포함하는 핸드오버 토폴로지 테이블 또는 모바일 노드의 맥 어드레스, 상기 모바일 노드가 이동 가능한 기지국 ID, 후보 보조 주소, 충돌 발생 보조 주소 또는 엔트리 만료 기간 중 적어도 하나를 포함하는 보조 주소 테이블을 더 포함할 수 있다.The handover control system may also include a handover topology table or mobile node including an ID of a router, interface information of a router, a prefix of a router, an ID of a lower base station of each router, location information of each base station, or coverage information of each base station. May further include a secondary address table including at least one of a MAC address, a base station ID to which the mobile node is movable, a candidate secondary address, a collision occurrence secondary address, or an entry expiration period.
상기 핸드오버 관리 모듈은 핸드오버 가능성이 있는 타겟 라우터 및 기지국 정보를 요청하는 토폴로지 요청 메시지에 대하여, 타겟 라우터의 ID, 후보 보조 주소 및 상기 후보 보조 주소의 중복 여부 정보를 포함하는 토폴로지 응답 메시지를 모바일 노드로 전송한다. The handover management module sends a topology response message including an ID of the target router, a candidate secondary address, and information on whether the candidate secondary address is duplicated, with respect to the topology request message requesting target router and base station information that may be handoverd. Send to node.
또한, 핸드오버 제어 시스템은 타겟 라우터로 상기 후보 보조 주소의 중복 여부 체크를 요청하는 중복 주소 처리 모듈을 더 포함할 수도 있다.The handover control system may further include a duplicate address processing module for requesting a target router to check whether the candidate auxiliary address is duplicated.
한편, 상기 핸드오버 토폴로지 맵은 기지국이 지원하는 MIP 버전 별로 생성될 수 있다. 핸드오버 관리 모듈은 모바일 노드가 지원하는 MIP 버전을 체크하고, 모바일 노드의 현재 위치를 상기 모바일 노드가 지원하는 MIP 버전에 따른 핸드오 버 토폴로지 맵에 매핑함으로써 타겟 라우터를 검색하게 된다.Meanwhile, the handover topology map may be generated for each MIP version supported by the base station. The handover management module checks the MIP version supported by the mobile node and searches for the target router by mapping the current location of the mobile node to the handover topology map according to the MIP version supported by the mobile node.
본 발명의 또 다른 측면에 따른 다수의 기지국을 관리하는 라우터는 IP 네트워크를 통하여 네트워크 구성 요소와 통신을 하기 위한 네트워크 인터페이스 모듈, 자신이 관리하는 하위 기지국의 토폴로지 정보를 수집하는 토폴로지 정보 수집 모듈, 및 후보 보조 주소 정보를 포함하는 이웃 요청 메시지를 상기 네트워크 인터페이스 모듈을 통하여 자신이 관리하는 다수의 기지국으로 전송하고, 상기 이웃 요청 메시지에 대한 이웃 요청 응답 메시지의 수신 여부를 이용하여 상기 후보 보조 주소의 중복 여부를 판단하는 중복 주소 체크 모듈을 포함할 수 있다. 중복 주소 체크 모듈은 이웃 요청 메시지에 대한 이웃 요청 응답 메시지를 수신한 경우, 상기 후보 보조 주소가 중복인 것으로 판단하게 된다.According to another aspect of the present invention, a router managing a plurality of base stations includes a network interface module for communicating with a network component through an IP network, a topology information collecting module for collecting topology information of a lower base station managed by the router; The neighbor request message including candidate auxiliary address information is transmitted to a plurality of base stations managed by the network interface module through the network interface module, and the candidate auxiliary address is duplicated by using a neighbor request response message for the neighbor request message. It may include a duplicate address check module for determining whether or not. When the duplicate address check module receives the neighbor request response message for the neighbor request message, it determines that the candidate auxiliary address is a duplicate.
또한, 본 라우터는 보조 주소 엔트리 ID, 후보 보조 주소 또는 만료 기간 중 적어도 하나를 저장하는 후보 보조 주소 테이블을 더 포함할 수 있다.In addition, the router may further include a candidate secondary address table for storing at least one of a secondary address entry ID, a candidate secondary address, or an expiration period.
본 발명의 또 다른 측면에 따른 모바일 노드는 핸드오버가 가능한 다수의 타겟 라우터의 정보 및 후보 보조 주소를 핸드오버 제어 시스템으로 요청하는 핸드오버 토폴로지 요청부, 모바일 노드가 다수의 타겟 라우터 중 하나로 이동함에 따른 제2 계층 핸드오버의 종료를 감지하는 레이어 2 트리거 감지부, 및 상기 레이어 2 트리거 감지부가 제2 계층 핸드오버의 종료를 감지한 경우, 상기 핸드오버 제어 시스템으로부터 수신한 후보 보조 주소 정보를 상기 모바일 노드의 IP 주소로 설정하 는 CoA 설정부를 포함할 수 있으며, 추가적으로 후보 보조 주소의 IP 주소 설정 후 대응 노드와의 바인딩 업데이트를 수행하는 바인딩 업데이트부를 더 포함할 수도 있다. 이 경우 핸드오버 토폴로지 요청부는 다수의 타겟 라우터의 정보 및 후보 보조 주소 요청시 자신이 지원하는 MIP 버전을 상기 핸드오버 제어 시스템으로 전송한다.The mobile node according to another aspect of the present invention is a handover topology request unit for requesting information on a plurality of target routers capable of handover and candidate auxiliary addresses to the handover control system, wherein the mobile node moves to one of a plurality of target routers. The
본 발명의 또 다른 측면에 따른 MIP 네트워크에서의 핸드오버 제어 방법은 핸드오버 제어 시스템은 하위 라우터 및 하위 기지국의 환경 정보를 수신하여 핸드오버 토폴로지 맵을 생성하는 단계, 모바일 노드가 핸드오버 가능성이 있는 타겟 라우터 및 상기 타겟 라우터의 정보를 핸드오버 제어 시스템으로 요청하는 단계, 및 핸드오버 제어 시스템은 모바일 노드의 현재 위치를 상기 핸드오버 토폴로지 맵에 매핑함으로써 모바일 노드가 핸드오버할 가능성이 존재하는 타겟 라우터를 검색한 후, 검색된 타겟 라우터의 환경 정보를 모바일 노드로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.In the MIP network handover control method according to another aspect of the present invention, the handover control system receives the environment information of the lower router and the lower base station to generate a handover topology map, the mobile node has the possibility of handover Requesting a target router and information of the target router to a handover control system, and the handover control system maps a current location of a mobile node to the handover topology map, where a target node is likely to be handed over by a mobile node; After searching for, the method may include transmitting the found environment information of the target router to the mobile node.
상기 라우터의 환경 정보로는 라우터의 ID, 라우터의 인터페이스 정보, 라우터의 프리픽스, 각 라우터의 하위 기지국 ID, 각 기지국의 위치 정보, 또는 각 기지국의 커버리지 정보 등이 존재한다.The router environment information includes router ID, router interface information, router prefix, lower base station ID of each router, location information of each base station, or coverage information of each base station.
상기 핸드오버 제어 시스템이 타겟 라우터의 정보를 모바일 노드로 전송하는 단계는 상기 핸드오버 제어 시스템이 상기 타겟 라우터의 프리픽스 정보와 상기 모바일 노드의 맥 어드레스를 결합하여 후보 보조 주소를 생성하고, 생성된 후보 보 조 주소를 상기 모바일 노드로 전송하는 것을 특징으로 한다. 이 경우 모바일 노드는 제2 계층 핸드오버를 수행한 후 상기 핸드오버 제어 시스템으로부터 전달받은 후보 보조 주소를 자신의 IP 주소로 설정하게 된다.The handover control system transmits the information of the target router to the mobile node, the handover control system combines the prefix information of the target router and the MAC address of the mobile node to generate a candidate secondary address, the generated candidate The secondary address is transmitted to the mobile node. In this case, the mobile node sets the candidate auxiliary address received from the handover control system as its IP address after performing the second layer handover.
한편, 핸드오버 제어 시스템은 후보 보조 주소를 생성한 후, 검색된 타겟 라우터에 상기 후보 보조 주소의 중복 여부 체크를 더 수행할 수 있다. 이와 같은 후보 보조 주소의 중복 여부 체크 단계는 핸드오버 제어 시스템이 각 타겟 라우터로 상기 후보 보조 주소를 포함하는 DAD 요청 메시지를 전달하는 단계, 타겟 라우터가 상기 후보 보조 주소에 대하여 이웃 요청 메시지를 다수의 하위 기지국으로 전송하는 단계, 및 타겟 라우터가 상기 하위 기지국으로부터의 이웃 요청 응답 메시지 수신 여부를 이용하여 상기 후보 보조 주소의 중복 여부를 판단하는 단계로 구성될 수 있다. 만일 후보 보조 주소가 중복 주소인 경우, 타겟 라우터는 자신의 프리픽스와 임의의 주소를 결합하여 후보 보조 주소를 재생성하고 이를 핸드오버 제어 시스템으로 통보하는 단계를 더 수행할 수 있다.Meanwhile, the handover control system may further generate a candidate auxiliary address and then check whether the candidate auxiliary address is duplicated to the found target router. The step of checking whether the candidate auxiliary address is duplicated may include transmitting, by the handover control system, a DAD request message including the candidate auxiliary address to each target router, and the target router sends a plurality of neighbor request messages to the candidate auxiliary address. Transmitting to a lower base station, and determining whether a candidate auxiliary address is duplicated by using a target router whether or not a neighbor request response message is received from the lower base station. If the candidate auxiliary address is a duplicate address, the target router may further combine the prefix and any address to regenerate the candidate auxiliary address and notify the handover control system of the candidate auxiliary address.
한편, 핸드오버 토폴로지 맵 생성 단계는 MIP 버전 별 기지국의 커버리지를 표시한 핸드오버 토폴로지 맵을 생성하는 것이 더 바람직하다. 이 경우 핸드오버 제어 시스템의 타겟 라우터 검색 단계는, 모바일 노드가 지원하는 MIP 버전과 모바일 노드의 현재 위치를 체크하는 단계와 모바일 노드의 현재 위치를 모바일 노드가 지원하는 MIP 버전에 따른 핸드오버 토폴로지 맵에 매핑함으로써 타겟 라우터를 검색하는 단계로 구성될 수 있다.On the other hand, the handover topology map generation step is more preferably to generate a handover topology map indicating the coverage of the base station for each MIP version. In this case, the target router discovery step of the handover control system includes checking the MIP version supported by the mobile node, the current location of the mobile node, and the handover topology map according to the MIP version supported by the mobile node. Searching for the target router by mapping to.
이하, 본 발명에 따른 제3 계층 핸드오버를 미리 수행하도록 제어하는 핸드 오버 제어 시스템 및 그 방법에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a handover control system and a method for controlling to perform a third layer handover according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 MIPv6 네트워크의 구성을 나타낸 블록도이다. 4 is a block diagram showing the configuration of a MIPv6 network according to an embodiment of the present invention.
도 4에 도시된 바와 같이 MIPv6 네트워크는 L2 스위치(L2 Switch), L3 스위치(L3 Switch)로 구성되는 IP 네트워크, 홈 에이전트(HA : Home Agent)의 역할을 하는 제1 라우터(20), 제2 라우터(30), 다수의 무선 기지국(21, 22, 31, 32), 모바일 노드(10), 대응 노드(40), 핸드오버 제어 시스템(50)으로 구성될 수 있다. As shown in FIG. 4, the MIPv6 network includes an IP network including an L2 switch, an L3 switch, and a
여기서 핸드오버 제어 시스템(50)을 제외한 나머지 구성 요소들의 토폴로지(Topology)는 변경될 수 있다. 예를 들어 홈 에이전트(20)는 도 4에 도시된 위치와 달리 별도로 위치할 수도 있는 것이다.Here, the topology of the other components except for the
이상, 도 4에 도시된 라우터, 기지국, 모바일 노드, 대응 노드의 기본적인 동작 방법은 일반적인 MIPv6 네트워크에서와 유사하므로 기본적인 동작 설명은 생략하기로 한다.Since the basic operations of the router, the base station, the mobile node, and the corresponding node shown in FIG. 4 are similar to those of the general MIPv6 network, a description of the basic operations will be omitted.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 핸드오버 제어 시스템의 내부 구조를 나타낸 블록도이다.5 is a block diagram showing the internal structure of a handover control system according to another embodiment of the present invention.
핸드오버 제어 시스템(Handover Assistant System)(50)은 네트워크 인터페이스 모듈(NIM : Network Interface Module)(51), 토폴로지 관리 모듈(TDM : Topology Discovery Module)(52), 핸드오버 관리 모듈(HTM : Handover Management Module)(53), 중복 주소 처리 모듈(DPM : DAD Process Module)(54)을 포함할 수 있다.The handover assistant system (50) includes a network interface module (NIM) 51, a topology management module (TDM) 52, and a handover management module (HTM). Module (53), and a duplicate address processing module (DPM: DAD Process Module) (54).
네트워크 인터페이스 모듈(51)은 네트워크 장비와 연결되는 기능을 담당하게 된다. 이 경우 네트워크 인터페이스 모듈(51)은 SNMP(Simple Network Management Protocol), CLI(Command Line Interface), TCP/IP 등의 프로토콜을 이용하여 네트워크 장비들에게 제어 명령을 내릴 수 있으며, 데이터를 송수신할 수 있다. 토폴로지 관리 모듈(52)은 IP 네트워크 및 무선 네트워크의 토폴로지 정보를 수집, 관리하는 역할을 하게 된다. 이러한 토폴로지 관리 모듈(52)은 네트워크 인터페이스 모듈(51)을 이용하여 네트워크 장비들과 통신을 함으로써 토폴로지 정보를 획득할 수 있다. 토폴로지 관리 모듈(52)은 상기 정보들을 네트워크 토폴로지 테이블(비도시)에 별도로 저장하여 관리할 수 있다.The
핸드오버 관리 모듈(53)은 모바일 노드(10)의 핸드오버를 위한 토폴로지를 구성하고 관리하게 되며, 중복 주소 처리 모듈(54)은 모바일 노드(10)가 미리 생성한 보조 주소가 중복되는 주소인지 체크하는 중복 주소 처리 절차를 수행하게 된다. 다만, 본 발명은 보조 주소를 미리 생성하여 핸드오버 시간을 줄이는 것을 그 목적으로 한다. 따라서 상기 중복 주소 처리 모듈(54)은 보다 효율적으로 핸드오버 시간을 줄이기 위한 구성 요소이며, 필수적인 구성 요소에는 해당하지 않는다.The
이하, 각 구성 요소들의 동작을 도 4에 도시된 MIPv6 네트워크를 설명하도록 한다.Hereinafter, the operation of each component will be described in the MIPv6 network shown in FIG. 4.
토폴로지 관리 모듈(52)은 네트워크 인터페이스 모듈(51)의 SNMP 등의 프로토콜을 통하여 제1, 2 라우터(20, 30) 및 그 하위 기지국(21, 22, 31, 32) 정보를 주기적으로 수집한다. 토폴로지 관리 모듈(52)은 네트워크 관리 목적으로 IP 네트워크의 토폴로지를 수집할 수도 있다. 이와 같은 방식으로 네트워크 토폴로지를 수집한 토폴로지 관리 모듈(52)은 네트워크 토폴로지 테이블(Network Topology Table)을 구성한 후 핸드오버에 관련된 라우터 및 기지국 정보만을 정리하여 핸드오버 관리 모듈(53)로 전송한다. The
핸드오버 관리 모듈(53)은 아래 표 1과 같은 핸드오버 토폴로지 테이블(Handover Topology Table)을 생성한다. 표 1에 도시된 바와 같이 핸드오버 토폴로지 테이블은 라우터 정보(Router ID), 라우터 인터페이스 정보(Router Interface ID), IPv6 프리픽스 정보(IPv6 Prefix), 라우터 하위 기지국 ID, 기지국의 위치, 기지국의 커버리지(Coverage) 정보 등을 포함할 수 있다. 물론, 핸드오버 토폴로지 테이블은 핸드오버 결정 알고리즘 등에 포함하는 정보 등을 더 포함할 수도 있을 것이다. 이하, 핸드오버 토폴로지 정보 수집 과정 중 구성 요소간 데이터 흐름에 대하여 살펴보기로 한다.The
도 6은 본 발명의 핸드오버 제어 시스템의 핸드오버 토폴로지 정보 수집 방법을 나타낸 순서도이다.6 is a flowchart illustrating a method for collecting handover topology information of a handover control system according to the present invention.
도 6의 핸드오버 토폴로지 정보 수집은 모바일 노드(10)의 이동에 따른 제3 계층 핸드오버를 미리 수행하기 위하여, 핸드오버 제어 시스템(50)이 미리 수행하는 절차에 해당한다.The collection of handover topology information of FIG. 6 corresponds to a procedure previously performed by the
먼저, 핸드오버 제어 시스템(50)의 토폴로지 관리 모듈(52)은 IP 네트워크에 존재하는 다수의 라우터로부터 토폴로지 정보를 수집하게 된다(S601, S602). 이 경우 토폴로지 관리 모듈(52)은 SNMP, CLI, TCP/IP 등의 프로토콜 등을 이용할 수 있다. 토폴로지 관리 모듈(52)은 수집한 토폴로지 정보를 이용하여 네트워크 전체의 토폴로지 테이블을 생성할 수 있다(S603).First, the
이 중 핸드오버 관련 토폴로지 정보를 핸드오버 제어 시스템(50)의 핸드오버 관리 모듈(53)로 전달한다(S604). 상기 핸드오버 관련 정보로는 라우터의 ID, 프리픽스, 인터페이스 정보, 하위 기지국 정보 등이 존재한다. 핸드오버 관리 모듈(53)은 전달받은 핸드오버 토폴로지 정보를 이용하여 핸드오버 토폴로지 테이블을 생성한다(S605). The handover related topology information is transmitted to the
S601 내지 S605의 과정은 한 번으로 끝나는 것이 아니며, 라우터 또는 기지국 등의 토폴로지가 변할 수 있으므로, 핸드오버 제어 시스템은 상기 핸드오버 토폴로지 정보 수집 절차를 주기적으로 반복하게 된다(S606).Since the processes of S601 to S605 do not end at one time, the topology of a router or a base station may change, and the handover control system periodically repeats the procedure for collecting the handover topology information (S606).
이상에서 살펴본 바와 같이 핸드오버 토폴로지 테이블을 작성한 후 핸드오버 관리 모듈(53)은 핸드오버 토폴로지 맵(Handover Topology Map)을 작성하게 된다. 이와 같이 작성되는 핸드오버 토폴로지 맵은 기지국의 위치 좌표 및 커버리지 정보 등을 도시한 것이다.As described above, after creating the handover topology table, the
핸드오버 토폴로지 맵은 핸드오버 제어 시스템(50)이 모바일 노드(10)가 위치한 기지국의 위치와 모바일 노드(10)가 이동할 개연성이 있는 인접 기지국을 탐색하기 위하여 사용된다. 구체적으로, 모바일 노드(10)가 위치한 기지국과 커버리지가 겹치는 인접 기지국들은 모바일 노드(10)가 이동할 가능성이 있다고 판단하고, 각 기지국에 대한 정보를 단말에게 제공하는 것이다. 또한, 핸드오버 제어 시스템(50)의 네트워크 토폴로지 수집 절차는 일정한 시간 간격으로 주기적으로 수행되므로, 변경되는 네트워크 토폴로지가 존재하더라도 핸드오버 제어 시스템(50)은 핸드오버 토폴로지 맵을 업데이트할 수 있다. 이하, 핸드오버 관리 모듈(52)이 작성한 핸드오버 토폴로지 맵에 대하여 더욱 자세히 살펴본다.The handover topology map is used by the
도 7은 본 발명의 핸드오버 관리 모듈이 관리하는 핸드오버 토폴로지 맵을 나타낸 예시도이다.7 is an exemplary diagram illustrating a handover topology map managed by the handover management module of the present invention.
도 5의 핸드오버 관리 모듈(51)은 표 1의 테이블에 저장된 기지국 ID, 상기 기지국 ID 별 위치 좌표, 및 커버리지를 체크하여 각 기지국의 관리 영역을 그리게 된다. 각 기지국 별로 관리 영역을 그린 맵이 핸드오버 토폴로지 맵이다.The
예를 들어, 제1 기지국(21)에 대하여 맵을 그려보면, 핸드오버 관리 모듈(53)은 제1 기지국(21)의 좌표가 (x1,y1)임을 감지하게 된다. 이에 핸드오버 관리 모듈(53)은 (x1, y1) 좌표에 점을 찍고, 상기 점이 제1 기지국(21)임을 표시하게 된다. For example, when a map is drawn for the
또한, 핸드오버 관리 모듈(53)은 제1 기지국(21)의 커버리지가 K1임을 체크하게 된다. 이에 핸드오버 관리 모듈(53)은 제1 기지국(21)의 좌표인 (x1,y1)을 중심으로 반지름이 K1인 원(Circle)을 그리게 된다. In addition, the
핸드오버 관리 모듈(53)은 이와 같은 작업을 제2, 3, 4 기지국(22, 31, 32)에 대하여서도 반복적으로 수행하게 된다. 상기 반복 작업이 완료되면 도 6에 도시된 핸드오버 토폴로지 맵을 얻을 수 있게 된다. The
이를 통하여 핸드오버 관리 모듈(53)은 모바일 노드(10)가 다른 기지국으로 이동할 개연성이 존재하는 영역을 체크할 수 있게 된다. 예를 들어, 빗금친 A1 영역은 모바일 노드(10)가 제1 기지국(21)에서 제3 기지국(31)으로 이동할 개연성이 존재하는 영역에 해당하는 것이다.Through this, the
이상에서 기지국의 좌표와 커버리지 정보를 이용하여 간략하게 핸드오버 토폴로지 맵을 작성하는 방법을 기재하였다. 하지만, 본 발명은 이와 같은 토폴로지 맵 작성 방법에 한정되지 않으며, 주변 건물, 주변 환경 정보 등을 고려하여 보다 정확한 핸드오버 토폴로지 맵을 작성할 수도 있는 것이다. 표 1의 핸드오버 토폴로지 테이블은 이와 같은 정보들을 포함할 수 있음은 이미 설명하였다.In the above, a method of briefly creating a handover topology map using the coordinates and coverage information of the base station has been described. However, the present invention is not limited to such a method of creating a topology map, and a more accurate handover topology map may be created by considering surrounding buildings and surrounding environment information. It has already been described that the handover topology table of Table 1 may include such information.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 핸드오버 제어 시스템을 이용한 핸드오버 방법을 나타낸 순서도이다.8 is a flowchart illustrating a handover method using a handover control system according to another embodiment of the present invention.
도 4의 모바일 노드(10)는 제1 기지국(21)과 초기 접속 절차를 수행하고(S801), 접속이 완료되면 대응 노드(40)와 데이터 송수신을 시작한다(S802). 모바일 노드(10)는 자신이 이동할 가능성이 존재하는 주변 기지국 정보 및 프리픽스(Prefix) 정보 등을 얻기 위하여 핸드오버 제어 시스템으로 핸드오버 토폴로지 요청 메시지(Handover Topology Request Message)를 전송한다(S803). 상기 핸드오버 토폴로지 요청 메시지에는 모바일 노드(10)의 맥 어드레스(MAC Address), 상기 모바일 노드(10)가 연결되어 있는 기지국의 ID 등이 포함되어 있다. The
이를 수신한 핸드오버 제어 시스템(50)의 핸드오버 관리 모듈(53)은 도 7과 같이 작성한 핸드오버 토폴로지 맵 상에서 모바일 노드(10)의 위치를 파악하고, 상기 모바일 노드가 이동할 개연성이 존재하는 후보 라우터를 검색한다(S804). 또한, 핸드오버 관리 모듈(53)은 표 1의 핸드오버 토폴로지 테이블 상에서 검색된 기지국의 프리픽스 정보, 중복 주소를 체크할 라우터 주소 및 상기 라우터의 인터페이스 정보 등을 추출한다.Upon receiving this, the
예를 들어, 도 4의 MIP 네트워크를 참조하면 모바일 노드(10)가 핸드오버하게 될 가능성이 있는 기지국은 제2 기지국(22)과 제3 기지국(31)이다. 그러나 모바일 노드(10)가 도 7의 A1 영역에 존재한다면, 핸드오버 관리 모듈(53)은 제3 기지국(31)을 후보 라우터로 선정할 것이다. 후보 라우터의 선정 후 핸드오버 관리 모듈(53)은 제3 기지국(31)의 프리픽스 정보 등을 추출한다.For example, referring to the MIP network of FIG. 4, the base stations with which the
이제 핸드오버 관리 모듈(53)은 후보 보조 주소를 생성하고, 중복 주소 처리 모듈(54)로 상기 후보 보조 주소의 중복 여부 체크를 요청한다(S805). 핸드오버 관리 모듈(53)은 검색된 라우터의 프리픽스와 모바일 노드(10)의 맥 어드레스를 결합함으로써 후보 보조 주소를 생성할 수 있다. 핸드오버 관리 모듈(53)은 중복 주소 체크를 수행할 후보 보조 주소(CoA), 중복 주소 체크가 수행되어야 하는 라우터(Router ID), 및 그 라우터의 인터페이스 정보(Interface ID) 등을 알려준다.The
이후 중복 주소 처리 모듈(54)은 핸드오버 관리 모듈(53)에서 요청한 라우터 및 그 인터페이스를 대상으로 DAD 요청 메시지(DAD Request Message)를 전송한다(S806). 상기 DAD 요청 메시지에는 중복 주소를 체크할 보조 주소(CoA), 중복 주소를 체크할 라우터의 인터페이스 정보(I/F ID) 등이 포함된다. Thereafter, the duplicate
상기 예에서 DAD 처리 모듈은 제3 기지국으로 DAD 요청 메시지를 전송한다. 이를 수신한 제2 라우터(30)는 중복 주소 체크 과정을 수행하게 된다(S807). 라우터의 중복 주소 체크 과정에 대하여는 도 10에서 더 자세히 살펴보기로 한다. In the above example, the DAD processing module transmits a DAD request message to the third base station. Upon receiving this, the
이와 같은 중복 주소 체크 과정을 완료한 후 제2 라우터(30)는 후보 보조 주소 테이블을 생성 및 업데이트한다(S808). 후보 보조 주소 테이블은 라우터가 자신의 하위로 이동할 모바일 노드들의 후보 보조 주소를 관리하는 테이블로써 다음 표 2와 같이 구성될 수 있다. After completing such a duplicate address check process, the
표 2에 나타난 바와 같이 후보 보조 주소 테이블은 보조 주소 엔트리 ID, 후보 보조 주소(후보 CoA), 만료 기간(Expiration Time) 등의 정보를 저장한다. 만료 기간 내에 해당 보조 주소에 대한 DAD 요청 메시지가 수신되지 않으면, 중복 주소 처리 모듈(54)은 상기 보조 주소 엔트리를 후보 보조 주소 테이블에서 삭제한다. 이는 모바일 노드(10)가 다른 곳으로 이동함으로써 본 라우터로 이동할 개연성이 낮아지는 경우를 대비한 것이다. As shown in Table 2, the candidate auxiliary address table stores information such as an auxiliary address entry ID, a candidate auxiliary address (candidate CoA), and an expiration time. If a DAD request message for the secondary address is not received within the expiration period, the duplicate
또한, 라우터는 자신의 하위에 신규로 연결될 모바일 노드의 주소가 후보 주소 테이블 상의 보조 주소와 동일한 경우, 상기 보조 주소 테이블 상의 보조 주소 엔트리를 삭제한다.In addition, the router deletes the auxiliary address entry on the auxiliary address table when the address of the mobile node to be newly connected to the subordinate is equal to the auxiliary address on the candidate address table.
전술한 과정으로 보조 주소 테이블 업데이트를 수행한 후, 제2 라우터(30)는 핸드오버 제어 시스템(50) 내의 중복 주소 처리 모듈(54)로 DAD 응답 메시지(DAD Response Message)를 전송한다(S809). 상기 DAD 응답 메시지는 후보 보조 주소, 라우터 인터페이스 ID, 중복 주소 체크 결과 등의 정보를 포함한다.After performing the auxiliary address table update by the above-described process, the
중복 주소 처리 모듈(54)은 DAD 응답 메시지의 결과를 기초로 DAD 처리 결과를 핸드오버 관리 모듈(53)로 전달하게 된다(S810). 만일, 중복 주소 체크 결과 중복 주소가 발견되지 않은 경우라면, 중복 주소 처리 모듈(54)은 핸드오버 관리 모듈(53)로 DAD 처리 요청 ID, 중복 주소가 없다는 플래그 등을 포함하는 DAD 처리 결과를 전달한다. 반대로, 중복 주소 체크 결과 중복 주소가 발견되었다면, 중복 주소 처리 모듈(54)은 핸드오버 관리 모듈(53)로 DAD 처리 요청 ID, 중복 주소가 존재한다는 플래그, 및 후보 보조 주소 등의 정보를 포함하는 DAD 처리 결과를 전달한다.The duplicate
이러한 DAD 처리 결과를 수신한 핸드오버 관리 모듈(53)은 후보 기지국의 ID, 프리픽스, 중복 주소 체크 결과, 후보 보조 주소 등의 정보를 포함하는 핸드오버 토폴로지 응답 메시지(Hanover Topology Response Message)를 모바일 노드(10)로 전송한다(S811). 도 4의 네트워크에 따르면, 핸드오버 토폴로지 응답 메시지를 수신한 모바일 노드(10)는 자신이 이동 가능한 기지국이 제3 기지국이고, 연결된 라우터의 프리픽스는 pf2이며, 현재는 pf2::MAC1의 주소를 사용하는 단말이 없다는 등의 정보를 알 수 있다. Upon receiving the DAD processing result, the
또한, 모바일 노드(10)는 현재 자신이 연결되는 라우터의 프리픽스가 pf1이고, 이동 가능한 기지국이 연결되는 라우터의 프리픽스가 pf2이므로 제3 계층의 핸드오버가 필요하다는 이동 감지를 미리 수행할 수 있다(S812). 모바일 노드(10)는 핸드오버 토폴로지 응답 메시지에 포함된 정보를 이용하여 pf2::MAC1의 보조 주소(CoA)를 미리 생성할 수 있다(S812). 이와 같은 보조 주소는 이미 중복 주소 체크가 완료된 것이므로 추가적인 중복 주소 체크 절차가 필요없다. 이를 통하여 본 발명에서는 종래의 MIPv6와 달리 이동 감지, 보조 주소 생성 및 중복 주소 체크 과정에 소요되는 시간을 줄일 수 있어 제3 계층의 핸드오버 시간을 크게 단축할 수 있는 것이다.In addition, the
전술한 과정이 완료된 후에도 모바일 노드(10)는 일정한 주기(T1) 로 핸드오버 토폴로지 요청 메시지를 핸드오버 관리 모듈(53)로 전송한다(S813). 이와 같은 과정이 필요한 이유는 모바일 노드가 토폴로지 변화에 대처하고, 중복 주소 체크 과정을 주기적으로 수행하여 주소 충돌 가능성을 원천적으로 봉쇄하기 위함이다. Even after the above process is completed, the
이제, 실제로 모바일 노드가 제3 계층 핸드오버를 하는 과정에 대하여 살펴보기로 한다.Now, the process of actually performing the third layer handover by the mobile node will be described.
모바일 노드(10)의 제2 계층은 핸드오버 시작을 알리는 제2 계층 핸드오버 시작 트리거(L2 Handover Initiate Trigger)를 제3 이상 계층으로 전달한다(S815). 이를 수신한 모바일 노드(10)는 제3 계층 핸드오버를 준비한다. 모바일 노드(10)가 제3 기지국(31)의 영역으로 진입하게 되면, 제2 계층 핸드오버를 수행한다(S817). 상기 제2 계층 핸드오버 수행 후 모바일 노드(10)의 제2 계층은 제3 이상 계층으로 제2 계층 핸드오버 종료 트리거(L2 Handover Finish Trigger)를 전송한다(S818).The second layer of the
이를 수신한 모바일 노드(10)는 모바일 노드의 보조 주소(CoA)를 pf2::MAC1로 설정하고(S819), 바인딩 업데이트 메시지를 홈 에이전트(20)로 전송한다(S820). 물론, 이를 수신한 홈 에이전트(20)는 모바일 노드(10)로 바인딩 업데이트 애크 메시지를 전달하게 된다(S821).Receiving this, the
아직 모바일 노드(10)와 대응 노드(40) 간의 바인딩 절차는 이루어지지 않았으므로, 대응 노드(40)가 전송하는 데이터는 홈 에이전트(20)에서 인캡슐레이션하여 모바일 노드(10)로 터널링하여 전송한다(S822). Since the binding procedure between the
한편, 모바일 노드(10)는 제3 기지국을 경유하여 대응 노드(40)로 데이터를 전송한다(S823). 모바일 노드(10)가 바인딩 업데이트 메시지를 대응 노드(40)로 전송하여 대응 노드(40)와의 바인딩 절차가 이루어지면(S824), 모바일 노드(10)와 대응 노드(40) 간의 직접 데이터 송수신이 이루어진다(S825).Meanwhile, the
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 중복 주소 체크 과정을 수행하는 네트워크의 구성을 나타낸 블록도이다.9 is a block diagram showing a configuration of a network for performing a duplicate address checking procedure according to another embodiment of the present invention.
도 5의 중복 주소 처리 모듈(54)은 핸드오버 관리 모듈(53)이 생성한 후보 보조 주소의 중복 여부를 체크하게 된다. 이하, 중복 주소 여부 체크 절차를 설명하기 위하여 도 9의 네트워크를 가정하기로 한다. The duplicate
도 9에 도시된 네트워크는 핸드오버 제어 시스템(50), 대응 노드(40), 모바일 노드(10), 제1, 2, 3 라우터(60~62) 및 상기 라우터 하위의 기지국(63~68) 등을 구성 요소로 포함하고 있다.The network shown in FIG. 9 includes a
본 실시예에서는 모바일 노드(10)가 제3 기지국(65)에 연결되어 있고, 핸드오버 토폴로지 검색 결과 제2 기지국(64)과 제5 기지국(67)으로의 이동이 가능하다고 가정한다. In the present embodiment, it is assumed that the
도 10은 도 9의 네트워크에서의 핸드오버 제어 시스템을 이용한 중복 주소 체크 과정을 나타낸 순서도이다.FIG. 10 is a flowchart illustrating a duplicate address checking process using a handover control system in the network of FIG. 9.
S803 과정에 따라 모바일 노드(10)는 핸드오버 토폴로지 요청 메시지를 핸드오버 관리 모듈(53)로 전송한다(S1001).In step S803, the
핸드오버 관리 모듈(53)은 핸드오버 토폴로지 테이블을 검색하여, 모바일 노드(10)가 이동할 개연성이 존재하는 후보 라우터를 검색한다(S1002). 이러한 과정을 통하여 모바일 노드(10)가 이동 가능한 기지국이 제2 기지국(64)과 제5 기지국(67) 임을 알아낸다. S805 과정에서 설명하였듯이, 핸드오버 관리 모듈(53)은 후보 보조 주소를 생성하고, 중복 주소 처리 모듈(54)로 중복 여부 체크를 요청한다(S1003). 이 때 핸드오버 관리 모듈(53)은 후보 라우터의 프리픽스와 모바일 노드(10)의 맥 어드레스가 결합된 후보 보조 주소, 라우터의 ID 및 그 인터페이스 정보 등을 통보하여 준다. 구체적으로 본 실시예에서는 핸드오버 관리 모듈은 [pf1::MAC1, router 1, if1], [pf3::MAC1, router 3, if3]의 정보를 통보하여 준다. 이제 중복 주소 처리 모듈(54)은 제1, 3 라우터(60, 62)로 DAD 요청 메시지(DAD Request Message)를 전송하여 중복 주소를 체크한다(S1004, S1008). The
먼저 제1 라우터(60)에서의 중복 주소 체크 절차는 다음과 같다. 제1 라우터(60)는 기지국 제1 기지국(63)과 제2 기지국(64) 하위에 연결된 모바일 노드(10)들을 대상으로 이웃 요청 메시지(Neighbor Solicitation Message)를 전송한다(S1005). 제1 라우터는 일정 시간을 기다린 후 이웃 요청 응답 메시지(Neighbor Advertisement Message)를 수신하지 않으면, 제1 라우터(60)는 자신의 인터페이스 하위에는 pf1::MAC1의 주소 충돌이 없다고 판단한다. 따라서 후보 보조 주소 테이블의 보조 주소 엔트리를 그대로 유지하고 만료 기간을 갱신한다(S1006). 그리고 중복 주소 처리 모듈로 (pf1::MAC1, if1, 중복 주소 없음)의 중복 주소 응답 메시지(DAD Response Message)를 전달한다(S1007). First, a duplicate address check procedure in the
제3 라우터(62)에서의 절차는 다음과 같다. 제3 라우터(62)는 제1 라우터(60)와 마찬가지로 기지국 제5 기지국(67), 제6 기지국(68) 하위의 단말들로 이웃 요청 메시지를 전송한다(S1009). 만일, 기지국 A5(67)로부터 이웃 요청 응답 메시지(Neighbor Advertisement Message)가 수신되면(S1010), 제3 라우터(62)는 기지국 제5 기지국(67) 하위 단말 중 pf3::MAC1의 주소를 사용하는 단말이 있음을 감지할 수 있다. 따라서 후보 보조 주소 테이블 상에서 pf3::MAC1의 엔트리를 삭제하는 업데이트를 한다(S1011). 이 후 제3 라우터(62)는 (pf3::MAC1, if3, 중복 주소 있음)의 DAD 응답 메시지를 중복 주소 처리 모듈(54)로 전달한다(S1012). The procedure at the
상기 주소 충돌 결과를 수신한 중복 주소 처리 모듈(54)은 모바일 노드(10)의 보조 주소(CoA) 생성을 위하여 후보 보조 주소를 결정하고 이를 후보 보조 주소 테이블 상에 업데이트한다(S1013). 상기 예에서 중복 주소 처리 모듈(54)은 중복 주소가 검색되지 않은 제1 라우터로 이동하는 경우에는 pf1::MAC1을 후보 보조 주소로 결정한다. 반면, 중복 주소가 검색되지 않은 제3 라우터로 이동하는 경우에는 pf3::X를 후보 보조 주소로 결정할 수 있다. Upon receiving the address conflict result, the duplicate
다음 표 3은 중복 주소 처리 모듈(54)이 결정한 후보 보조 주소를 이용하여 생성하는 보조 주소 테이블의 일 예이다.Table 3 below is an example of an auxiliary address table generated by using the candidate auxiliary address determined by the duplicate
표 3에 나타낸 바와 같이 후보 보조 주소 테이블에는 모바일 노드의 맥 어드레스, 이동 가능 기지국 ID, 충돌 발생 보조 주소, 후보 보조 주소, 엔트리 만료 기간 등의 정보가 포함된다.As shown in Table 3, the candidate auxiliary address table includes information such as the MAC address of the mobile node, the mobile base station ID, the collision occurrence auxiliary address, the candidate auxiliary address, and the entry expiration period.
만일, 핸드오버 토폴로지 관리 모듈(53)로부터 중복 주소 체크 요청을 수신한 경우, 중복 주소 처리 모듈(54)은 [요청 ID = 제1 라우터, DAD 처리 결과 = 중복 주소 없음, 후보 보조 주소 = Null]의 결과와 [요청 ID = 제3 라우터, DAD 처리 결과 = 중복 주소 있음, 후보 보조 주소 = pf3::X)]의 처리 결과를 반환한다(S1014).If a duplicate address check request is received from the handover
이를 수신한 핸드오버 토폴로지 관리 모듈(53)은 모바일 노드(10)로 [A2, pf1, 중복 주소 없음, null], [(A5, pf3, 중복 주소 있음, pf3::X]의 핸드오버 토폴로지 응답 메시지를 전달한다(S1015). Upon receiving this, the handover
이를 수신한 모바일 노드(10)는 제2 기지국(64)에 대하여는 pf1::MAC1을 후보 보조 주소로 생성하게 되며, 제5 기지국(67)에 대하여는 핸드오버 제어 시스템이 추천한 pf3::X를 후보 보조 주소로 생성하는 것이다(S1016). 이러한 과정을 통하여 모바일 노드는 이동 감지 및 보조 주소 생성을 미리 수행하는 것이다.Receiving this, the
아직, 핸드오버 제어 시스템(50)의 중복 주소 처리 모듈(54)이 추천한 후보 보조 주소(pf3::X)는 아직 중복 주소 체크 과정이 처리되지 않은 것에 해당한다. 이는 다음과 같이 해결할 수 있다.Yet, candidate auxiliary addresses (pf3 :: X) recommended by the duplicate
S813 과정에 따라 모바일 노드(10)는 T1의 주기로 핸드오버 토폴로지 관리 모듈(53)로 핸드오버 토폴로지 요청 메시지를 전송한다(S1017). 핸드오버 토폴로지 관리 모듈(53)은 후보 기지국 검색 후(S1018), 중복 주소 처리 모듈(54)로 DAD 처리 요청 메시지를 전송한다(S1019). 중복 주소 처리 모듈(54)은 후보 보조 주소가 존재하는지 여부를 표 3의 후보 보조 주소 테이블을 검색한다(S1020). 상기 후보 보조 주소 테이블을 참조하면, 제1 라우터(60)에 대하여는 pf3::MAC1의 주소가, 제3 라우터(62)에 대하여는 pf3::X의 주소가 후보 보조 주소로 저장되어 있다. 제1, 3 라우터(60, 62)에 대하여 각각 pf3::MAC1 및 pf3::X에 대한 중복 주소 체크 요청 메시지를 전송한다(S1021, S1022). In step S813, the
중복 주소 처리 모듈(54)은 제1, 3 라우터(60, 62)로부터 이웃 요청 메시지와 그 응답 메시지를 이용한 중복 주소 체크 과정이 반복 수행된 결과를 수신하고, 이를 모바일 노드(10)로 알려준다. 이와 같은 과정은 위에서 설명한 S1006, S1007, S1009 내지 S1015 과정과 동일하므로 그 구체적인 설명을 생략하기로 한다. 이와 같은 주기적인 과정을 통하여 핸드오버 제어 시스템이 임의로 생성한 pf3::X의 중복 주소 체크를 수행할 수 있다. The duplicate
또한, 이와 같은 임의로 생성된 주소의 중복 주소 체크 과정은, 모바일 노드(10)가 핸드오버 토폴로지 요청 메시지에 후보 보조 주소를 포함시킴으로써도 이루어질 수도 있다. 핸드오버 관리 모듈(53)은 모바일 노드(10)가 전송한 핸드오버 토폴로지 요청 메시지에 저장된 후보 보조 주소를 중복 체크 요청하게 되며, 중복 주소 처리 모듈(54)은 DAD 처리 요청 받은 보조 주소를 중복 주소 검사하는 것이다. 이 경우 중복 주소 처리 모듈(54)은 표 3의 테이블을 통한 모바일 노드(10)의 주소와 후보 보조 주소 간의 매핑 관계를 체크할 필요가 없다는 장점이 존재한다.In addition, such a duplicate address check process of the arbitrarily generated address may be performed by the
도 10의 과정은 도 8에서 S803 내지 S814의 과정을 보다 자세하게 설명한 것이다. 만료 기간 내에 핸드오버 토폴로지 관리 모듈(53)이 해당 보조 주소에 대한 중복 주소 체크 요청이 수신되지 않으면 중복 주소 처리 모듈(54)은 해당 엔트리를 삭제한다. The process of FIG. 10 describes the processes of S803 to S814 in FIG. 8 in more detail. If the handover
지금까지 본 발명에서 제시하는 핸드오버 제어 시스템(50)의 동작을 중심으로 한 핸드오버 방법에 대하여 살펴보았다. 이하, 본 발명의 다른 측면에 따른 라우터와 모바일 노드의 구조 및 그 동작에 대하여 살펴보기로 한다.So far, the handover method focusing on the operation of the
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 라우터의 내부 구조를 나타낸 블록도이다.11 is a block diagram showing the internal structure of a router according to another embodiment of the present invention.
도 11에 도시된 바와 같이 라우터(70)는 네트워크 인터페이스 모듈(71), 토폴로지 정보 수집 모듈(72), 중복 주소 체크 모듈(73), 후보 보조 주소 테이블(74)등을 포함할 수 있다.As shown in FIG. 11, the
네트워크 인터페이스 모듈(71)은 네트워크 장비와 연결되는 기능을 담당하게 된다. 이 경우 네트워크 인터페이스 모듈(71)은 SNMP, CLI, TCP/IP 등의 프로토콜을 이용하여 네트워크 장비들에게 제어 명령을 내릴 수 있으며, 데이터를 송수신할 수 있다. 라우터(70)는 네트워크 인터페이스 모듈(71)을 통하여 기지국 또는 핸드오버 제어 시스템(50)과 데이터를 송수신하게 된다.The
토폴로지 정보 수집 모듈(72)은 하위 기지국의 토폴로지 정보 등을 수집하는 역할을 담당한다. 핸드오버 제어 시스템(50)으로부터 토폴로지 정보 요청을 수신하는 경우, 토폴로지 정보 수집 모듈(72)은 네트워크 인터페이스 모듈(71)로 하여금 하위 기지국과 통신을 하여 그 정보들을 획득하도록 제어한다.The topology
S806 과정에 의하여 중복 주소 체크 모듈(73)은 핸드오버 제어 시스템(50)으로부터 수신한 DAD 요청 메시지의 정보를 이용하여 중복 주소 체크 과정을 제어한다. 중복 주소 체크 과정이 완료된 경우, 중복 주소 체크 모듈(73)은 후보 보조 주소 테이블(74)을 업데이트하며, 동시에 핸드오버 제어 시스템(50)으로 DAD 응답 메시지를 반환하는 역할을 담당한다. 물론, 타이머(비도시)를 이용하여 소정의 기간 동안 후보 보조 주소에 대한 DAD 요청 메시지를 수신하지 못한 경우, 상기 후보 보조 주소에 따른 엔트리를 삭제하게 된다.In step S806, the duplicate
도 12는 도 11에 도시된 라우터의 중복 주소 체크 방법을 나타낸 순서도이다.FIG. 12 is a flowchart illustrating a duplicate address checking method of the router illustrated in FIG. 11.
먼저, 라우터는 핸드오버 제어 시스템(50)으로부터 DAD 요청 메시지를 수신하였는지 판단한다(S1201). First, the router determines whether a DAD request message is received from the handover control system 50 (S1201).
라우터의 중복 주소 체크 모듈(73)은 상기 DAD 요청 메시지에 포함되어 있는 후보 보조 주소(CoA)와 인터페이스 ID(I/F ID)를 추출하여, 네트워크 인터페이스 모듈(71)로 전달한다(S1202).The duplicate
네트워크 인터페이스 모듈(71)은 수신한 후보 보조 주소에 대한 이웃 요청 메시지(Neighbor Solicitation Message)를 해당 인터페이스에 연결되어 있는 다수의 기지국으로 전송한다(S1203). The
중복 주소 체크 모듈(73)은 상기 이웃 요청 메시지에 대한 이웃 요청 응답 메시지(Neighbor Advertisement Message)의 수신 여부를 체크한다(S1204).The duplicate
만일, 이웃 요청 응답 메시지를 수신한 경우라면, 중복 주소 체크 모듈(73)은 후보 보조 주소 테이블(74)에 상기 보조 주소가 이미 저장되어 있는지 체크하여, 그 엔트리를 삭제한다(S1205). If the neighbor request response message is received, the duplicate
한편, 소정의 기간 동안 이웃 요청 응답 메시지를 수신하지 못한다면, 중복 주소 체크 모듈(73)은 후보 보조 주소 테이블(74)의 엔트리를 추가, 수정하는 업데이트를 한다(S1206). 구체적으로 기존에 상기 보조 주소의 엔트리가 존재하면 만료 기간을 업데이트하고, 기존에 보조 주소가 등록되어 있지 않는다면, 엔트리를 새롭게 등록하게 된다. On the other hand, if the neighbor request response message is not received for a predetermined period, the duplicate
이제 중복 주소 체크 모듈(73)은 후보 보조 주소의 중복 주소 여부 정보를 포함하는 DAD 응답 메시지를 핸드오버 제어 시스템(50)으로 반환함으로써 중복 주소 체크 과정을 종료한다(S1207).The duplicate
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 모바일 노드의 내부 구조를 나타낸 블록도이다.13 is a block diagram showing the internal structure of a mobile node according to another embodiment of the present invention.
도 14에 도시된 바와 같이 모바일 노드(80)는 제2, 3 계층 핸드오버 모듈(82, 82), 네트워크 인터페이스 모듈(81)을 포함할 수 있다. 물론, 모바일 노드(80)는 사용자에게 무선 서비스를 제공하기 위하여 사용자 인터페이스 및 각종 응용 프로그램 등을 구비할 수 있다. 다만, 도 14의 모바일 노드(80)는 핸드오버와 관련된 구성 요소만을 도시한 것이다.As shown in FIG. 14, the
네트워크 인터페이스 모듈(81)은 기지국과 통신을 하는 기능을 담당한다. 제2, 3 계층 핸드오버 모듈(82, 82)은 각각 제2 계층 핸드오버와 제3 계층 핸드오버를 담당한다. 특히 제3 계층 핸드오버 모듈(83)은 CoA 설정부(84), 레이어 2 트리거 감지부(85), 핸드오버 토폴로지 요청부(86), 바인딩 업데이트부(87)를 포함할 수 있다.The
레이어 2 트리거 감지부(85)는 제2 계층 핸드오버가 종료되는 시점을 감지하는 구성 요소이다. 제2 계층 핸드오버 모듈(82)로부터 제2 계층 핸드오버 종료 트리거(Layer 2 Handover Finish Trigger)를 감지하는 경우, 제3 계층 핸드오버가 시작되는 것이다. The
핸드오버 토폴로지 요청부(86)는 제3 계층 핸드오버를 하기 위하여 핸드오버 제어 시스템(50)으로 핸드오버 토폴로지 요청 메시지를 전송하고, 이에 대한 응답을 수신한다. 상기 응답에는 후보 보조 주소가 포함되어 있으며, CoA 설정부(84)는 상기 주소를 이용하여 빠르게 제3 계층 핸드오버를 수행하게 된다.The handover
이와 같이 CoA 설정부(84)에서 모바일 노드(80)의 제3 계층 주소를 변경하였으면, 바인딩 업데이트부(87)는 기지국 및 대응 노드와의 바인딩 업데이트 절차를 수행하게 된다.As such, when the
도 14는 도 13에 도시된 모바일 노드의 제3 계층 핸드오버 방법을 나타낸 순서도이다.FIG. 14 is a flowchart illustrating a third layer handover method of the mobile node illustrated in FIG. 13.
모바일 노드(80)는 사용자에게 서비스를 제공하는 한편 이동을 할 수 있다(S1401). 핸드오버 토폴로지 요청부(86)는 핸드오버 제어 시스템(50)으로 핸드오버 토폴로지 요청 메시지를 전송하고(S1402), 후보 보조 주소가 포함되어 있는 응답을 수신한다(S1403). 이를 통하여 모바일 노드(80)는 자신의 이동 감지와 사용하게 될 보조 주소를 미리 확인할 수 있게 된다(S1404).The
이제, 모바일 노드(80)는 새로운 라우터의 관리 영역으로 이동을 하여 제2 계층 핸드오버를 수행하게 된다(S1405). 레이어 2 트리거 감지부(85)는 제2 계층의 핸드오버의 종료를 의미하는 트리거를 감지한다(S1406). 제2 계층 핸드오버 종료 트리거를 감지한 경우, CoA 설정부(84)는 모바일 노드(80)의 주소를 S1504 과정에서 확인한 보조 주소로 변경한다(S1407). Now, the
이제, 모바일 노드의 바인딩 업데이트부(87)는 기지국 및 대응 노드와 바인딩 업데이트 절차를 수행하게 된다(S1408). 대응 노드와의 바인딩 업데이트 절차가 수행된 후, 모바일 노드는 대응 노드와 직접 데이터 송수신을 하게 된다(S1409).Now, the binding
도 15는 본 발명에 따른 핸드오버 제어 시스템 기반 핸드오버 소요 시간을 나타낸 예시도이다.15 is an exemplary diagram illustrating a handover time required based on a handover control system according to the present invention.
이상에서 설명한 바와 같이 핸드오버 제어 시스템을 이용하는 경우, 모바일 노드는 미리 이동 감지 및 보조 주소 생성 및 그 중복 주소 감지 절차를 처리한다. As described above, when using the handover control system, the mobile node processes the movement detection and auxiliary address generation and its duplicate address detection procedure in advance.
따라서 모바일 노드가 제2 계층 핸드오버를 수행하면, 미리 제3 계층 핸드오버를 준비하고 있다가 미리 생성한 보조 주소로 모바일 노드의 IP 주소로 설정하고, 홈 에이전트 및 대응 노드로 바인딩 업데이트 메시지를 전송한다. Therefore, when the mobile node performs the second layer handover, it prepares for the third layer handover in advance, sets the IP address of the mobile node to the pre-generated auxiliary address, and sends the binding update message to the home agent and the corresponding node. do.
도 11에 도시된 바와 같이 실험 결과 종래 MIPv6에서 1.3초 이상 걸리는 제3 계층 핸드오버 시간이 수십 ms이하로 단축될 수 있음이 입증되었다.As shown in FIG. 11, the results of the experiment show that in the conventional MIPv6, the third layer handover time that takes 1.3 seconds or more can be shortened to several tens of ms or less.
도 16은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 MIPv4, MIPv6의 혼합 네트워크 구성을 나타낸 블록도이다. 16 is a block diagram illustrating a mixed network configuration of MIPv4 and MIPv6 according to another embodiment of the present invention.
도 16에 도시된 바와 같이 혼합 네트워크는 IPv4/IPv6 코어 네트워크, 다수의 IPv4 라우터(114, 115), 다수의 IPv6 라우터(111, 112) 및 IPv4/IPv6 겸용 라우터(113), 다수의 무선 기지국(121~130), MIPv4 모바일 노드(101), MIPv4 대응 노드(140) 및 핸드오버 제어 시스템(150)으로 구성될 수 있다. As shown in FIG. 16, a mixed network includes an IPv4 / IPv6 core network, a plurality of
물론 핸드오버 제어 시스템(150)을 제외한 네트워크의 위상은 변경될 수 있다. 예를 들어 MIPv4 홈 에이전트 및 MIPv6 홈 에이전트의 위치는 도 16과 다를 수도 있는 것이다.Of course, the network topology except for the
이 때 IPv6 라우터(111, 112)는 MIPv6 기능을 지원하며, IPv4 라우터(114, 115)는 각각 MIPv4 홈 에이전트 또는 MIPv4 포린 에이전트의 기능을 수행할 수 있다. IPv4/IPv6 겸용 라우터(113)는 MIPv4 및 MIPv6의 기능을 지원한다.In this case, the
도 17은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 핸드오버 제어 시스템의 내부 구조를 나타낸 블록도이다.17 is a block diagram showing the internal structure of a handover control system according to another embodiment of the present invention.
핸드오버 제어 시스템(150)은 네트워크 인터페이스 모듈(151), 토폴로지 관리 모듈(152), MIPv4 핸드오버 관리 모듈(153), MIPv6 핸드오버 관리 모듈(154), 중복 주소 처리 모듈(155)을 포함할 수 있다. The
도 17에 도시된 핸드오버 제어 시스템(150)은 도 5의 핸드오버 제어 시스템(50)과 비교할 때 핸드오버 관리 모듈(153, 154)이 IP 버전 별로 다르게 구성되어 있다는 차이점을 가진다.The
모바일 노드(101, 102)가 전송한 토폴로지 요청 메시지는 네트워크 인터페이스 모듈(151)을 통하여 토폴로지 관리 모듈(152)로 전송된다. 이 경우 모바일 노드(101, 102)는 자신이 지원하는 MIP 버전 정보를 토폴로지 요청 메시지에 포함시켜 전송한다. 예를 들어, MIPv4 단말(101)은 MIPv4 버전 정보를 포함하는 토폴로지 요청 메시지를, MIPv6 단말(102)은 MIPv6 버전 정보를 포함하는 토폴로지 요청 메시지를 전송한다.The topology request message transmitted by the
토폴로지 관리 모듈(152)은 토폴로지 요청 메시지에 포함되어 있는 모바일 노드(101, 102)의 MIP 버전 정보를 체크하고, 그에 따라 타겟 라우터의 검색을 MIPv6 핸드오버 관리 모듈(154) 또는 MIPv4 관리 모듈(153)로 선택적으로 요청한다. 만일 모바일 노드(101)가 MIPv4를 지원하는 경우 토폴로지 관리 모듈(152)은 MIPv4 핸드오버 관리 모듈(153)로 타겟 라우터의 검색을 요청하게 된다.The
한편, MIPv4 핸드오버 관리 모듈(153)과 MIPv6 핸드오버 관리 모듈(154)은 각 버전 별 핸드오버 토폴로지 테이블과 맵을 작성한다. 핸드오버 토폴로지 테이블과 맵에 대하여는 표 4, 표 5를 이용하여 더욱 자세히 설명하기로 한다. 또한, 토폴로지 관리 모듈(152)의 요청에 따라 모바일 노드의 버전 별로 타겟 라우터를 검색하게 된다. Meanwhile, the MIPv4
MIPv4 핸드오버 관리 모듈(153) 또는 MIPv6 핸드오버 관리 모듈(154)은 검색된 타겟 라우터의 토폴로지 정보를 모바일 노드(101, 102)로 전달한다. 토폴로지 정보는 토폴로지 응답 메시지에 포함되며, 네트워크 인터페이스 모듈(151)을 통하여 모바일 노드로 전송될 수 있다. The MIPv4
도 18은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 핸드오버 제어 시스템의 핸드오버 토폴로지 정보 수집 방법을 나타낸 순서도이다.18 is a flowchart illustrating a method for collecting handover topology information of a handover control system according to another embodiment of the present invention.
핸드오버 제어 시스템(150) 내의 토폴로지 관리 모듈(151)은 네트워크 인터페이스 모듈(151)의 SNMP 등의 기능을 이용하여 IPv6 라우터, IPv4 라우터, IPv4/IPv6 겸용 라우터 및 각 라우터가 관리하는 무선 기지국의 정보를 주기적으로 수집한다(S1801 내지 S1805). 도 18에서는 5개의 라우터(111~115) 및 10개의 하위 기지국(121~130)으로부터 토폴로지 정보를 수집하는 과정을 도시하였다.The
핸드오버 제어 시스템(150)은 수집한 라우터(111~115) 및 무선 기지국(121~130)의 정보를 이용하여 IPv4 네트워크 토폴로지 테이블과 IPv6 네트워크 토폴로지 테이블을 별도로 생성하는 과정을 수행한다(S1806, S1807).The
핸드오버 제어 시스템(150)은 MIPv4 핸드오버에 관련된 라우터(113~115) 및 무선 기지국(125~130)의 정보는 MIPv4 핸드오버 관리 모듈(153)로 전달하고(S1808), MIPv6 핸드오버에 관련된 라우터(111~113) 및 무선 기지국(121~126)의 정보는 MIPv6 핸드오버 관리 모듈(154)로 전달한다(S1810).The
각각 전달받은 라우터 및 무선 기지국의 정보를 이용하여 MIPv4 핸드오버 관리 모듈(153) 및 MIPv6 핸드오버 관리 모듈(154)은 다음 표와 같은 핸드오버 토폴로지 테이블을 각각 생성하게 된다(S1809, S1811).The MIPv4
표 4에 나타난 바와 같이 MIPv4 핸드오버 토폴로지 테이블에는 라우터 ID, 라우터의 IPv4/IPv6 지원 여부, HA 또는 FA 기능 여부, 기지국 인터페이스, FA-CoA 또는 C-CoA 지원 여부, CoA 값, 해당 라우터에 연결된 기지국 ID, 기지국의 위치, 기지국의 커버리지 등의 정보 등이 포함될 수 있다. As shown in Table 4, the MIPv4 handover topology table includes the router ID, whether the router supports IPv4 / IPv6, whether it has HA or FA capability, whether it supports base station interfaces, FA-CoA or C-CoA, CoA values, and base stations connected to the router. Information such as ID, location of the base station, coverage of the base station, and the like may be included.
이와 같은 핸드오버 토폴로지 테이블을 생성한 후, MIPv4 핸드오버 관리 모듈(153)은 상기 테이블을 이용하여 MIPv4 핸드오버 토폴로지 맵을 생성한다. MIPv4 핸드오버 토폴로지 맵에는 MIPv4를 지원하는 라우터(113~115)에 연결된 기지국(125~130)들의 위치 및 커버리지 정보가 포함된다.After generating such a handover topology table, the MIPv4
이와 같은 핸드오버 토폴로지 맵을 이용하여 핸드오버 제어 시스템(150)은 모바일 노드(101, 102)로부터 핸드오버 토폴로지 정보 요청을 수신한 경우, 모바일 노드(101, 102)가 위치한 기지국의 위치를 상기 토폴로지 맵에 매핑함으로써 모바일 노드(101, 102)가 이동할 개연성이 존재하는 인접 기지국을 탐색할 수 있다.When the
구체적으로 살펴보면, 모바일 노드(101, 102)가 위치한 기지국과 커버리지가 중첩되는 인접 기지국들은 모바일 노드가 이동할 수 있다고 판단하고 각 기지국에 대한 정보를 미리 모바일 노드(101, 102)로 제공할 수 있는 것이다.Specifically, the base stations where the
핸드오버 제어 시스템(150)은 일정한 시간 간격을 주기로 네트워크의 토폴로지 수집 절차를 수행함으로써 네트워크 토폴로지에 변화가 발생하였을 경우에도 이를 업데이트할 수 있다(S1812).The
도 19A는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 MIPv4 핸드오버 토폴로지 맵을 나타낸 예시도이며, 도 19B는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 MIPv6 핸드오버 토폴로지 맵을 나타낸 예시도이다.19A is an exemplary diagram illustrating a MIPv4 handover topology map according to another embodiment of the present invention, and FIG. 19B is an exemplary diagram illustrating a MIPv6 handover topology map according to another embodiment of the present invention.
도 19A의 MIPv4 핸드오버 관리 모듈(153)은 표 4의 테이블에 저장된 기지국 ID, 상기 기지국 ID 별 위치 좌표, 및 커버리지를 체크하여 MIPv4를 지원하는 각 기지국(125~130)의 관리 영역을 그리게 된다.The MIPv4
제5 기지국(125)에 대하여 맵 작성 과정을 살펴보면, 먼저 MIPv4 핸드오버 관리 모듈(153)은 제5 기지국(125)의 좌표가 (x5,y5)임을 감지하게 된다. 이에 MIPv4 핸드오버 관리 모듈(153)은 (x5, y5) 좌표에 점을 찍고, 상기 점이 제5 기지국(125)임을 표시한다. 또한, MIPv4 핸드오버 관리 모듈(153)은 제5 기지국(125)의 커버리지가 K5임을 체크하게 되며, 제5 기지국(125)에 따른 (x5,y5)을 중심으로 반지름이 K1인 원을 그리게 된다. MIPv4 핸드오버 관리 모듈(153)은 이와 같은 작업을 제6 내지 제10 기지국(125~130)에 대하여서도 반복적으로 수행함으로써 도 19A에 도시된 MIPv4 기지국에 대한 핸드오버 토폴로지 맵을 얻을 수 있다.Looking at the map making process for the
한편, MIPv6 핸드오버 관리 모듈(154)은 표 5의 테이블을 이용하여 MIPv6을 지원하는 기지국(121~125)에 대하여 핸드오버 토폴로지 맵을 작성하게 된다. MIPv6 기지국(121~125)에 대한 핸드오버 토폴로지 맵 작성은 MIPv4의 경우와 거의 동일하므로 그 자세한 설명을 생략하기로 한다.Meanwhile, the MIPv6
도 20은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 핸드오버 제어 시스템을 이용한 MIPv4 핸드오버 방법을 나타낸 순서도이다.20 is a flowchart illustrating a MIPv4 handover method using a handover control system according to another embodiment of the present invention.
MIPv4를 지원하는 모바일 노드(101)는 기지국 7(127)과 초기 접속 절차를 수행하고(S2001), 접속이 완료되면 MIPv4 대응 노드(140)와 데이터 송수신을 시작한다(S2002).The
모바일 노드(101)는 자신이 이동할 가능성이 있는 주변 기지국의 정보 및 후보 보조 주소 정보 등을 얻기 위해 핸드오버 제어 시스템(150)으로 핸드오버 토폴로지 요청 메시지(HO Topology Request Message)를 전송한다(S2003). 상기 핸드오버 토폴로지 요청 메시지에는 모바일 노드의 Mobile IP 버전, 모바일 노드 IP 주소, 모바일 노드의 MAC 주소, 모바일 노드가 현재 연결된 기지국 ID 등의 정보가 포함되어 있다.The
이를 수신한 핸드오버 제어 시스템(150)의 토폴로지 관리 모듈(152)은 먼저 모바일 노드(101)의 Mobile IP 버전을 확인한다(S2004). 만일 Mobile IP 버전이 MIPv4인 경우 MIPv4 핸드오버 제어 모듈(153)로 모바일 노드(101)의 정보를 전달한다(S2005).Upon receiving this, the
MIPv4 핸드오버 제어 모듈(153)은 도 19A의 핸드오버 토폴로지 맵 상에서 모바일 노드(101)가 연결된 기지국(BS7)을 검색하고, 제7 기지국(127)과 커버리지가 중첩되는 기지국들을 찾아낸다(S2006). 도 19A를 참조하는 경우 BS7과 커버리지가 중첩되는 기지국은 제5, 8, 9 기지국(125, 128, 129)임을 알 수 있다.The MIPv4
이 후 MIPv4 핸드오버 제어 모듈(153)은 검색된 기지국의 정보를 핸드오버 토폴로지 테이블 상에서 추출하고, 기지국의 토폴로지 정보를 포함하는 핸드오버 토폴로지 응답 메시지(HO Topology Response Message)를 모바일 노드(101)로 전송한다(S2007). 핸드오버 토폴로지 응답 메시지에 포함되는 기지국의 정보로는 MIP 버전, 이동 가능 기지국의 ID, 이동 가능 기지국의 후보 보조 주소 플래그, 후보 보조 주소 값 등이 있다. 본 실시예에서 검색된 기지국은 제5, 8, 9 기지국(125, 128, 129)이므로 핸드오버 토폴로지 응답 메시지는 (MIPv4, BS5, C-CoA, CoA1), (MIPv4, BS8, FA-CoA, CoA2), (MIPv4, BS9, FA-CoA, CoA3)의 정보를 포함한다.Afterwards, the MIPv4
핸드오버 토폴로지 응답 메시지를 수신한 모바일 노드(101)는 자신이 이동 가능한 기지국이 제5, 8, 9 기지국이고, 각각의 경우 사용할 수 있는 후보 보조 주소는 CoA1, CoA2, CoA3이며, 상기 후보 보조 주소는 각각 C-CoA, FA-CoA, FA-CoA 타입임을 알 수 있다. Receiving the handover topology response message, the
그리고 모바일 노드(101)는 현재 자신이 연결된 네트워크의 서브넷과 후보 보조 주소를 비교하여 IP 서브넷 변경의 필요성을 파악한다(S2008). 만일, 각 IP 서브넷 변경이 필요한 경우 모바일 노드(101)는 이용할 후보 보조 주소를 미리 생성해둘 수 있다(S2009). 본 발명의 예에서 모바일 노드(101)는 제7 기지국(127)에 연결되어 있고, 제7 기지국(127)은 제8 기지국(128)과 동일 IP 서브넷에 연결되어 있다. 따라서 모바일 노드(101)는 제5, 9 기지국(125, 129)으로 이동하는 경우에는 IP 서브넷 변경에 의한 MIPv4 절차가 필요하지만, 제8 기지국(128)으로 이동하는 경우에는 L2 핸드오버 절차만이 필요한 것을 알 수 있다.The
모바일 노드(101)는 일정한 주기(T1)로 핸드오버 토폴로지 요청 메시지를 핸드오버 제어 시스템(150)으로 전송하여(S2010), 상기 S2004 내지 S2009의 과정을 반복한다(S2011). The
이제 모바일 노드(101)가 제7 기지국(127)이 관리하는 영역에서 제9 기지국(129)이 관리하는 영역으로 이동하는 경우를 가정하기로 한다. 먼저 모바일 노드(101)는 L2 핸드오버를 시작한다는 의미의 L2 HO Initiate Trigger 신호를 발생시킨다(S2012). 이 때 모바일 노드(101)는 자신이 제9 기지국(129)으로 이동함을 파악할 수 있고, 그에 따라 미리 생성한 FA-CoA = CoA3의 설정을 준비한다. It is now assumed that the
모바일 노드(101)는 제7 기지국(127)에서 제9 기지국(129)로의 L2 핸드오버를 수행한다(S2013). 그 후 모바일 노드(101)는 제7 기지국(127) 영역에서 제9 기지국(129)의 영역으로 이동하는 것이다(S2014). 이와 같이 L2 핸드오버를 완료한 모바일 노드(101)의 L2 계층은 L3 이상의 계층으로 L2 HO Finish Trigger 신호를 전달한다(S2015).The
모바일 노드(101)는 신규 CoA를 CoA3으로 설정하고(S2016), FA인 제5 라우터(115)로 등록 요청 메시지(Registration Request)를 전송한다(S2017). 등록 요청 메시지를 수신한 제5 라우터(115)는 Visitor 리스트를 업데이트하고(S2018), HA인 제4 라우터(114)로 RRQ를 전달한다(S2019). RRQ를 수신한 제4 라우터(114)는 제5 라우터(115)로 RRP 응답을 하고(S2020) 다시 제4 라우터(114)는 모바일 노드(101)로 RRP를 전달하여 MIPv4 등록(Registration) 과정을 완료한다(S2021).The
이 후 대응 노드(140)에서 전송되는 트래픽은 홈 에이전트인 제4 라우터(114)로 전달되는데(S2022), 본 발명의 예에서 제9 기지국(120)은 FA-CoA 타입의 보조 주소를 사용하므로 홈 에이전트인 제4 라우터(114)에서 포린 에이전트인 제5 라우터(115)까지 터널이 형성되어 대응 노드(140)의 데이터가 전달된다(S2023). 터널을 이용하여 대응 노드(140)의 데이터를 수신한 제4 라우터(114)는 설정된 터널을 제거한 후 모바일 노드(101)로 데이터를 전달한다(S2024).After that, the traffic transmitted from the
모바일 노드(101)가 대응 노드(140)로 전달하는 데이터는 모바일 노드(101)의 Capability 및 포린 에이전트의 기능에 따라 직접 전달되거나 역방향 터널(Reverse Tunnel)을 통하여 전달될 수 있다(S2025).The data transmitted from the
도 20에서는 MIPv4를 지원하는 모바일 노드(101)의 핸드오버 과정에 대하여 살펴보았다. MIPv6을 지원하는 모바일 노드(102)의 핸드오버 과정은 도 8과 거의 동일하므로 그 설명을 생략하기로 한다.In FIG. 20, the handover process of the
도 21은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 핸드오버 제어 시스템 기반 핸드오버 소요 시간을 나타낸 예시도이다.21 is an exemplary view showing handover time required based on a handover control system according to another embodiment of the present invention.
이상에서 설명한 바와 같이 핸드오버 제어 시스템(150)을 이용하는 경우, 모바일 노드(101, 102)는 미리 이동 감지 및 보조 주소 생성 절차를 처리한다. 그 후 모바일 노드(101, 102)가 제2 계층 핸드오버를 수행하면, 미리 생성한 보조 주소로 모바일 노드(101, 102)의 IP 주소로 설정하고, 등록 절차(Registration) 절차를 수행하게 된다. As described above, when the
도 21에 도시된 바와 같이 실험 결과 종래 MIPv4의 제3 계층 핸드오버 과정시 소요되는 시간은 약 1.5sec의 이동 감지 및 보조 주소 생성 시간과 50ms의 바인딩 업데이팅(Binding Update) 시간으로 구성된다. 그러나 본 발명에서는 미리 이동 감지와 보조 주소 생성을 수행하게 되므로 제3 계층 핸드오버 과정에서는 등록 절차(Registration)만을 수행하게 되므로 제3 계층 핸드오버 시간을 수십 ms이하로 단축시킬 수 있다.As shown in FIG. 21, the time required for the third layer handover process of the conventional MIPv4 includes a movement detection and auxiliary address generation time of about 1.5 sec and a binding update time of 50 ms. However, in the present invention, since the movement detection and auxiliary address generation are performed in advance, only the registration procedure is performed in the third layer handover process, thereby reducing the third layer handover time to several tens of ms or less.
이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의하여 정해져야 한다.Although the present invention has been described in detail through the representative embodiments, those skilled in the art to which the present invention pertains can make various modifications without departing from the scope of the present invention. I will understand. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined by the claims below and equivalents thereof.
상기한 바와 같이 본 발명에 따른 모바일 노드의 제3 계층 핸드오버를 수행하는 핸드오버 제어 시스템 및 그 방법에 따르면, 모바일 노드가 이동할 개연성이 존재하는 라우터를 미리 검색하고, 상기 라우터의 주소와 모바일 노드의 주소를 결합하여 보조 주소(CoA : Care of Address)를 생성하며, 상기 생성한 보조 주소의 중복 주소 여부를 미리 체크함으로써, 제3 계층 핸드오버 시간을 수십 ms 이하로 단축하는 것이 가능하게 되고, 이를 통하여 VoIP, IP-TV, VoD 등의 실시간 멀티미디어 서비스를 단말의 이동 중에도 끊임없이 가입자에게 제공할 수 있다는 효과를 가진다.As described above, according to the handover control system and method for performing the third layer handover of the mobile node according to the present invention, a router in which the mobile node is likely to move is pre-discovered, and the address of the router and the mobile node By combining the addresses of to generate a care-of address (CoA), and by checking in advance whether the generated address is a duplicate address, it is possible to reduce the third layer handover time to several tens of ms or less, Through this, it is possible to provide subscribers with real-time multimedia services such as VoIP, IP-TV, VoD, etc. constantly while the terminal moves.
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