KR20000076717A

KR20000076717A - ＱｏＳ 세션 설정 방법 및 이동 ＩＰ 환경

Info

Publication number: KR20000076717A
Application number: KR1020000008956A
Authority: KR
Inventors: 첸샤오바오; 크리아라스로안니스; 파파렐라안드레아
Original assignee: 루센트 테크놀러지스 인크
Priority date: 1999-02-26
Filing date: 2000-02-24
Publication date: 2000-12-26
Also published as: AU1755000A; DE69927238T2; BR0000552A; KR100380554B1; DE69927238D1; JP2000253069A; JP3545987B2; AU744519B2; CN1264979A; EP1032179A1; EP1032179B1; CA2296954A1; US7610393B1

Abstract

본 발명은 대응 노드(a correspondent node)와 이동 노드(a mobile node) 사이에 QoS 세션(a quality of service session)을 설정하는 방법에 관한 것이다. 이동 노드는 홈 네트워크 내에 있는 홈 어드레스를 갖고 있으며, 외래 네트워크(a foreign network) 내의 전교(轉交)(care-of) 어드레스에 일시적으로 접속된다. 본 방법은 외래 네트워크 내에서 이동 노드의 전교 어드레스의 소스 어드레스와 대응 노드의 목적지 어드레스(a destination address)를 구비하는 수정된 응답 메시지(a modified reply message)를 발생시키고, 수정된 응답 메시지를 전송하는 단계를 포함한다. 이러한 QoS 세션을 지원할 수 있는 이동 IP 환경도 개시된다.

Description

큐 오 에스 세션 설정 방법 및 장치{MOBILE IP SUPPORTING QUALITY OF SERVICE}

본 발명은 이동 인터넷 프로토콜(mobile Internet protocol : mobile IP)에 부합하며 네트워크 내의 호스트 노드로부터 이동 노드로 전달된 메시지에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 임의의 이동 호스트 노드가 자신의 네트워크 부착 지점을 변경할 때 원하는 QoS를 유지하는 방법에 관한 것이다.

현재의 인터넷 프로토콜(internet protocol : IP) 기술과 이동 IP 기술은 특정 네트워크(홈 네트워크)에 정규적으로 접속되는 호스트 터미널이나 호스트 노드가 다른 네트워크(외래 네트워크)에 일시적으로 접속되어서도, 홈 네트워크 내의 자신의 어드레스에서 호스트 터미널로 전달된 IP 패킷이나 메시지를 여전히 수신하도록 한다. 자신의 네트워크 부착 지점을 변경하는 이러한 호스트 터미널은 이동 노드로 알려져 있다. 외래 네트워크 내에서도 여전히 IP 패킷을 수신하기 위해, 이동 노드는 자신의 홈 네트워크 내에 있는 이른바 "홈 에이전트(home agent)"에 등록해야 한다. 자신의 홈 에이전트에 등록함에 있어서, 이동 노드는 홈 에이전트에게 자신의 외래 네트워크에서 어드레스될 수 있는 "전교(轉交)(care-of)" 어드레스를 제공한다. 그러면, 홈 에이전트는 홈 네트워크 내의 트래픽을 모니터하고, 홈 에이전트가 홈 네트워크 내의 이동 노드의 홈 어드레스에 대응하는 목적지 어드레스를 운반하는 IP 패킷을 식별하면, IP 패킷을 가로챈다. 그런 다음, 홈 에이전트는 IP 패킷을 "재포장(re-packages)"하여 이를 외래 네트워크의 "전교" 어드레스에 있는 노드로 전달한다.

"전교" 어드레스는 같은 장소에 배치된(co-located) "전교" 어드레스나 외래 에이전트 "전교" 어드레스일 수 있다.

홈 네트워크 내의 어드레스로 예정된 IP 패킷을 외래 네트워크 내의 "전교" 어드레스로 전달하는 기법은 이동 IP 내에서 "터널링(tunneling)"이라 알려져 있다. "전교" 어드레스로 IP 패킷을 "터널링"함에 있어서 원래 IP 패킷에 관한 정보가 재포장된 IP 패킷 내에 보유된다는 사실은 중요하다. 예를 들어, IP 패킷의 원래 패이로드(또는 정보 부분)를 유지함은 물론, "전교" 어드레스에 있는 이동 노드는 "재포장된" IP 패킷 내에서 IP 패킷을 원래 전달한 소스 어드레스와 홈 네트워크 내의 이동 노드의 홈 어드레스를 여전히 식별할 수 있어야 한다.

IP 패킷을 이동 노드의 "전교" 어드레스로 "터널링"하기 위해 이동 IP 내에서 알려진 한 기법은 원래 IP 패킷을 IP 패킷 패이로드로서 새로운 IP 패킷으로 캡슐화(encapsulate)한다. 즉, 원래 IP 패킷은 그 내용이 전혀 변경되지 않은 채로 새로운 IP 패킷의 패이로드(또는 정보 부분)로서 결합된다. "전교" 어드레스가 새로운 IP 패킷에 새로운 목적지 주소로서 추가되고, 새로운 IP 패킷의 소스 어드레스는 홈 에이전트로서 식별된다. 수신 시, "전교" 어드레스에 있는 이동 노드는 새로운 IP 패킷 상의 "포장(wrapping)"을 제거하여 원래 IP 패킷을 회복한다.

이 기법이 갖는 단점 중 하나는 재포장된 IP 패킷이 기존의 IP QoS 표준과 부합하는 QoS 규약을 촉진(facilitate)하지 못한다는 것이다.

각각의 IP 패킷은 이와 관련하여 IP 패킷 전송과 연관된 QoS를 식별하는 흐름 식별 정보(flow identification information)를 IP 패킷 내에 포함하고 있다. 흐름 식별 정보는 IP 패킷 내의 고정된 장소에 존재하는데, 여기서 QoS 가능(capable) 라우팅/스위칭 구성요소가 이를 위치시키고 이에 의존하여 동작할 수 있다. 그러나, 캡슐화 터널링 기법에서, 소스 발생(source originating)에 의해 IP 패킷 내에 포함된 흐름 식별 정보는 홈 에이전트와 "전교" 어드레스 사이에서 이용할 수 없다.

따라서, 통상적인 이동 IP에 있어서 이러한 캡슐화 기법(이들 중 하나는 IP 내 IP(IP-in-IP) 캡슐화로 알려짐)에서 근본적인 문제는, 홈 에이전트에서 이동 노드로의 프로토콜 ID와 IP 패킷은 물론 원래 소스 어드레스(즉, 대응 노드의 어드레스)와 실제 목적지 어드레스(즉, 이동 노드의 홈 어드레스)를 은폐한다는 것이다. 또한, 캡슐화 이동 IP는 패이로드 인프라스트럭쳐(payload infrastructure)를 변경하여(원래 IP 헤더는 패이로드의 일부가 됨), 수정이나 변경을 검출할 수 있도록 라우터도 따라서 변경되지 않는다면 흐름 구별에 실패하게 된다. 라우터를 변경하거나 약간만 수정을 해도 기존의 모든 라우터를 재설계, 재배치해야 한다. 이는 네트워크의 제어와 관리를 훨씬 더 복잡하게 한다. 또한, 보안 제어 및 상호 동작성(inter-operability)의 관점에서 많은 문제점을 야기한다.

인터넷에서 사용되도록 제안된 QoS 규약(provisions)은 표준에 의해 정의되는데, IP 내에서 QoS 신호를 위한 표준으로서 RSVP라 불리는 것이 알려져 있다. RSVP(Resource Reservation Protocol)는 IETF가 정의한 집적 서비스 모델(Integrated Services Model : IntServ) QoS 구조이다. 집적 서비스 모델은 소정 유형의 트래픽에 대해 특수 처리를 제공하고, 애플리케이션이 자신의 트래픽에 대해 여러 수준의 전달 서비스 중에서 선택하도록 하는 메커니즘을 제공하며, OSI RM 내의 계층 3(ATM 내의 계층 2에서의 신호)에서의 QoS 파라미터를 위한 신호를 제공하기 위해 설계되었다.

IntServ는 2 개의 클래스를 정의하고 있다. 제어 로드 클래스(Controlled Load Class)는 네트워크가 로딩되지 않을 때와 동일한 방식으로("최선 전달보다 우량한(better than best delivery)" 트래픽 전달을 제공한다. 보장 QoS 클래스(Guaranteed QoS Class)는 대역폭 보장 및 지연 한계(a bandwidth guarantee and delay bound)를 이용하여 애플리케이션을 위한 트래픽을 전달한다.

IntServ는 애플리케이션과 노드 사이 그리고 노드와 노드 사이에서 QoS 조건을 통신하기 위해 QoS 가능 노드(QoS capable nodes)와 신호 프로토콜을 필요로 한다.

RSVP는 IntServ가 사용하는 QoS 신호 프로토콜이다. RSVP는 트래픽의 통과 경로를 따라 모든 라우터 노드(router nodes)에 수신기 QoS 요청(receivers QoS requests)을 제공하고, 연상(soft-state)(경로/예약 상태(Path/Reservation states))을 유지하며, 자원이 각 라우터 내에 예약되도록 한다.

RSVP/IntServ QoS가 동작하려면, 흐름 식별 정보가 IP 패킷 내의 고정된 장소에 존재해야 한다. RSVP 세션은 데이터 전송 전에 소위 경로 및 예약 메시지를 교환하는 호스트 터미널에 의해 형성된다.

대등한 호스트 터미널(peer host terminals) 사이의 통과 경로를 가로질러 QoS 제어를 가능하게 하기 위해, 각 호스트 터미널은 필요한 메시지를 형성하고 RSVP 세션에 대응하는 QoS 요청을 인식하는 기능을 가져야 한다.

기존의 RSVP는 이동 IP에 기초한 이동성 제어의 시나리오에 있어서 경로 및 예약(Resv) 메시지를 명확하게 처리하는 방법을 명시하지 않는다. 또한, 표준 이동 IP의 "터널링"(즉, IP-내-IP 캡슐화)은 올바른 흐름 식별과 서비스 클래스의 식별을 불가능하게 한다.

따라서, 본 발명의 목적은 이동 노드의 "전교" 어드레스로 메시지를 라우팅하는 동안 지원될 메시지의 소스에 의해 결정되는 QoS 조건을 가능하게 하는 기법을 제공하는 것이다.

따라서, 본 발명에 따르면, 대응 노드(a correspondent node)와 이동 노드(a mobile node) 사이에 QoS 세션(a quality of service session)을 설정하는 방법이 개시되는데, 이동 노드는 홈 네트워크 내에 홈 어드레스를 갖고 있으면서, 외래 네트워크 내의 전교(轉交)(care-of) 어드레스에 일시적으로 접속되고, 본 방법은 외래 네트워크 내에서 이동 노드의 전교 어드레스의 소스 어드레스와 대응 노드의 목적지 어드레스(a destination address)를 구비하는 수정된 응답 메시지(a modified reply message)를 발생시키는 단계와, 수정된 응답 메시지를 전송하는 단계를 포함한다.

본 발명은 QoS 세션을 형성하기 위해 2 개의 터미널 사이에서 요청 및 응답 메시지를 이용하는 임의의 QoS 세션에서 일반적으로 응용가능하다.

본 방법은 홈 네트워크 내에서, 대응 노드의 소스 어드레스와 이동 노드의 홈 어드레스의 목적지 어드레스를 구비하는 요청 메시지를 수신하는 단계와, 요청 메시지의 목적지 어드레스를 이동 노드의 전교 어드레스로 대체함으로써 수정된 요청 메시지를 생성하는 단계와, 수정된 요청 메시지를 외래 네트워크로 전송하되, 응답 메시지는 수정된 요청 메시지에 응답하여 발생하는 단계를 더 포함한다.

본 방법은 홈 네트워크 내에서 수정된 응답 메시지를 수신하는 단계와, 소스 어드레스를 이동 노드의 홈 어드레스로 대체함으로써 재수정된 응답 메시지를 생성하는 단계와, 재수정된 응답 메시지를 전송하는 단계를 더 포함한다.

수정된 응답 메시지를 발생시키는 단계는 이동 노드에 의해 수행된다. 수정된 응답 메시지를 발생시키는 단계는 이동 노드의 홈 어드레스의 소스 어드레스와 대응 노드의 목적지 어드레스를 갖는 응답 메시지를 발생시키는 단계와, 소스 어드레스를 이동 노드의 전교 어드레스로 대체하여 수정된 응답 메시지를 생성하는 단계를 포함한다.

수정된 응답 메시지를 발생시키는 단계는 이동 노드와 연관된 외래 네트워크 내에 있는 프록시 수단(proxy means)에 의해 수행된다.

본 방법은 프록시 수단에서 수정된 요청 메시지를 수신함에 응답하여, 이동 노드로 QoS 지시 신호를 전달하여, 수정된 응답 메시지가 이동 노드로부터의 QoS 승인(acknowledgement)의 수신에 응답하여 발생하는 단계를 더 포함한다.

대응 노드는 요청 메시지를 발생시키고 재수정된 응답 메시지를 수신할 수 있다.

대응 노드는 대응 프록시 수단과 연관되며, 대응 프록시 수단은 대응 노드로부터의 QoS 요청에 응답하여 요청 메시지를 발생시키고, 대응 프록시 수단은 재수정된 응답 메시지의 수신에 응답하여 QoS 확인(confirmation)을 발생시킨다.

또한, 본 발명은 대응 노드와 이동 노드를 포함하고, 이동 노드는 홈 네트워크 내에 홈 어드레스를 구비하며 외래 네트워크 내의 전교 어드레스에서 일시적으로 접속되며, 외래 네트워크는 이동 노드와 연관하여 이동 노드의 전교 어드레스의 소스 어드레스와 대응 노드의 목적지 어드레스를 갖는 수정된 응답 메시지를 발생시키는 수단을 구비하는 QoS를 지원할 수 있는 이동 IP 환경을 제공한다.

이 수단은 상기 이동 노드 내에 제공될 수도 있고, 이동 노드와는 별도로 제공될 수도 있다.

도 1은 홈 네트워크(a home network), 대응 네트워크(a correspondent network), 외래 네트워크(a foreign network)를 포함하는 네트워크 구성을 도시하는 도면,

도 2(a) 내지 도 2(c)는 IP 패킷의 표준 포맷을 도시하는 도면,

도 3은 홈 네트워크의 홈 에이전트 메모리를 개략적으로 도시하는 도면,

도 4(a)는 홈 네트워크 내의 이동 노드로의 전송을 위해 대응 네트워크에 의해 구성된 IP 패킷을 도시하는 도면,

도 4(b)는 종래 기술에 따라 외래 네트워크로 회송(re-direct)하기 위한 수정된 IP 패킷을 도시하는 도면,

도 5(a)는 홈 네트워크 내의 이동 노드로의 전송을 위해 대응 네트워크에 의해 구성된 IP 패킷을 도시하는 도면,

도 5(b)는 설명한 구현에 따라 외래 네트워크로 회송하기 위한 수정된 IP 패킷을 도시하는 도면,

도 6(a)는 표준 이동 IP 내의 QoS 세션의 제 1 섹션의 경로 메시지의 IP 패킷을 도시하는 도면,

도 6(b)는 표준 이동 IP 내의 QoS 세션의 제 2 섹션의 경로 메시지의 IP 패킷을 도시하는 도면,

도 6(c)는 일반적인 IP 내의 예약 메시지의 일반적인 말단간(end-to-end) 구조를 도시하는 도면,

도 6(d)는 RSVP를 지원하는 이동 IP 내의 QoS 세션의 제 2 섹션의 예약 메시지의 일반적인 말단간 구조를 도시하는 도면,

도 6(e)는 RSVP를 지원하는 이동 IP 내의 QoS 세션의 제 1 섹션의 예약 메시지의 일반적인 말단간 구조를 도시하는 도면,

도 7은 이동 IP 내에서 RSVP를 지원하기 위해 변경된 도 1의 네트워크 구조를 도시하는 도면,

도 8은 이동 IP 내에서 RSVP 동작의 바람직한 실시예를 수행하는 단계를 도시하는 도면.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

2 : 홈 네트워크 4 : 대응 네트워크

6 : 외래 네트워크 8 : 이동 노드

10 : 대응 노드 12 : 홈 에이전트

124, 126, 128, 136 : 라인 132a, 132b, 132c : 라우팅 스위치

138, 146 : 네트워크 링크 142 : 대응 네트워크 프록시 서버

144 : 외래 네트워크 프록시 서버

도 1을 참조하면, 전형적인 네트워크 구성을 도시하고 있다. IP 패킷이 전달될 이동 노드 MN(8)은 보통 홈 네트워크(2) 내에 위치한다. 이동 노드 MN(8)은 보통 홈 네트워크(2) 내의 특정 어드레스에 위치한다. 이 어드레스는 정정 IP 어드레스(a static IP address)일 필요는 없으며, 이동 노드는 네트워크 내의 임의의 물리적인 지점에 위치해도 되지만, 특정 IP 어드레스는 이동 노드 자신(물리적인 접속 지점이라기 보다는)에 연관된다. 홈 네트워크는 물리적으로 작은 오피스 환경을 차지할 수도 있고 다수의 나라를 차지할 수도 있다.

이동 노드 MN(8)은 무선 LAN, 적외선 링크, 무선 전화 링크, 직통 이더넷(direct Ethernet), 토큰 링 네트워크 후크 업(token ring network hook-up)에 의해 홈 네트워크(2)에 접속될 수 있다. "이동 노드"라는 용어는 그 노드가 무선 링크를 통해 네트워크에 접속됨을 의미하지는 않으며, 오히려, 뒤에서 보다 상세히 논의될 바와 같이, 이동 노드가 홈 네트워크(2) 밖에 있는 도 1의 외래 네트워크(6)와 같은 외래 네트워크로 이동함을 의미한다.

또한, 도 1의 구성은 대응 노드 CN(10)을 포함하는 대응 네트워크(4)를 도시하고 있다. 본 발명을 설명하기 위해, 대응 네트워크의 대응 노드 CN(10)이 홈 네트워크(2)의 이동 노드(8)로 IP 패킷을 전달한다고 가정한다. 또한, 대응 노드는 홈 네트워크(2)와는 독립적이고 구별되는 네트워크인 외래 네트워크 내에 있을 수도 있다. 그러나, 외래 네트워크라는 용어는 보통 다른 네트워크(자신의 홈 네트워크) 내에 상주하는 이동 노드를 호스트하는 네트워크를 지칭하도록 사용된다. 이 예를 위해, 홈 네트워크(2)의 이동 노드(8)는 외래 네트워크(6)로 이동했다. 따라서, 이동 노드 MN(8)은 홈 네트워크(2) 안에서는 점선으로 도시되어 보통 그곳에 존재함을 나타내며, 외래 네트워크 FN(6) 내에서는 실선으로 도시되어 외래 네트워크(6) 내에 일시적으로 존재함을 나타낸다.

대응 노드와 대응 네트워크라는 용어는 이동 노드(8)와의 통신 상대(communication peers)를 나타내는 데 사용된다. 대응 노드는 이동 노드가 현재 IP 패킷을 수신하거나 IP 패킷을 송신하는, 즉 통신 중인 (다른 이동 노드일 수 있는) 노드이다. 대응 네트워크는 대응 노드가 접속된 네트워크를 가리키는 데 사용된다. 이동 노드는 자신의 홈 네트워크 내의 대응 노드와 통신할 수 있고, 따라서, 대응 네트워크는 홈 네트워크 자신을 수 있다는 점을 이해해야 한다.

도 1에 도시한 바와 같이, 그리고, 이후에 더 논의할 바와 같이, 홈 네트워크(2)는 홈 에이전트(12)를 더 포함한다.

이동 노드 MN이 보통 홈 네트워크 내에 상주할 때, 대응 노드 CN(10)과 이동 노드 MN 사이의 "정규" 통신의 간략한 예가 이제 주어질 것이다. 도 2(a)를 참조하면, 대응 노드 CN(10)으로부터 이동 노드 MN(8)으로 전달된 IP 패킷(14)의 일반적인 구조를 도시하고 있다.

네트워크 사이에서 전달된 IP 패킷은 일반적으로 참조 번호(14)로 표시되고 도 2(a)에 도시되어 있는데, IP 헤더(30)와 IP 패이로드(22)를 포함하고 있다. IP 패이로드(22)는 이동 노드(8)로 전달될 IP 패킷의 정보 부분이다. 본 논의와 관련된 IP 패킷의 부분은 도 2(b)와 도 2(c)에 도시되어 있다. IP 헤더(30)는 도 2(b)에 도시되어 있으며, 소스 어드레스 부(16), 목적지 어드레스 부(18), 프로토콜 ID 부(20)를 포함하고 있다. IP 헤더(30)는 본 설명과는 무관하여 도 2(b)에 도시하지 않은 다른 필드도 포함한다.

소스 어드레스(16)는 IP 패킷을 보낸 호스트 터미널(대응 노드)의 IP 어드레스이고, 목적지 어드레스(18)는 IP 패킷을 받을 호스트 터미널(이동 노드)의 IP 어드레스이다. 소스 포트 번호(34)는 IP 패킷(14)과 연관된 대응 노드(10)에 있는 애플리케이션에 의해 사용될 포트 번호이다. 목적지 포트 번호는 IP 패킷을 받을 이동 노드(8)의 애플리케이션에 의해 사용되는 포트 번호이다. 기타 용도 외에도, 프로토콜 ID(20)는 소스 애플리케이션으로부터 목적지 애플리케이션으로 IP 패킷을 신호함에 있어 지원되는 QoS의 표지 중 하나로 사용된다. 당업자가 이해하고, 이후에서 논의할 바와 같이, 목적지 및 소스 어드레스는 IP 데이터 패킷을 목적지로 라우팅하기 위해 라우팅 스위치를 사용한다.

라우터나 라우팅 스위치가 QoS를 지원할 때, RSVP와 IntServ와 같은 소정의 QoS 제어 규약에서는, 흐름을 구별(differentiate)하고 필요한 QoS 제어를 부과하기 위해, 프로토콜 ID(20)가 소스 및 목적지 어드레스(16, 18) 및 말단 애플리케이션의 통신 포트 번호(즉, 소스 포트 번호(34)와 목적지 포트 번호(36))와 함께 사용된다.

중개 라우터(intermediate routers)에서 데이터 트래픽 흐름 상에 부과된 QoS 제어는 시스템 의존성이 있다. 예를 들어, 이것은 소위 WFQ(Weighted Fair Queuing)나 CBQ(Class Based Queuing)일 수 있다. 이들은 표준이 아니고 판매상에 따라 고유(vendor specific)하지도 않지만, 보통 실제 사용자의 프로토콜 ID와 무관하다.

IETF의 IntServ/RSVP 표준은 QoS 제어 메커니즘이 아니라 QoS 사양과 신호 메커니즘을 제공하기 위해 정의된 것이다. IntServ/RSVP는 WFQ, CBQ 등과 같은 실제 QoS 제어 메커니즘과 무관하다.

QoS 제어가 수행되는 상태는 데이터 전송 이전에 RSVP와 같은 특수한 QoS 신호 프로토콜에 의해 라우팅 스위치 내에서 형성된다.

IP 패킷이 외래 네트워크 내의 한 위치로 이동할 때 대응 노드로부터 이동 노드 MN(8)으로의 IP 패킷을 라우팅하는 알려진 방법을 설명할 것이다. 이동 노드 MN(8)이 외래 네트워크로 이동하면, 이동 노드가 외래 네트워크 내에 상주할 때에도 자신의 메시지를 여전히 수신할 수 있도록, 이동 노드는 홈 네트워크의 홈 에이전트 HA(12)에 등록해야 한다. 이는 이동 노드가 외래 네트워크 내의 위치를 차지한 후, 이동 노드가 등록 메시지를 홈 에이전트 HA(12)로 보냄으로써 달성된다. 이동 노드가 외래 네트워크에 접속되고 전교 어드레스를 할당받으면, 이동 노드는 외래 네트워크 내의 위치를 차지한다고 간주될 수 있다.

도 3을 참조하면, 홈 에이전트 HA(12)는 일반적으로 참조 번호(24)로 지시되는 메모리 또는 참조 테이블을 포함한다. 메모리의 한 열에, 홈 에이전트 HA(12)는 외래 네트워크 내에 일시적으로 상주하는 것으로 홈 에이전트에 등록된 홈 네트워크 내에 정규적으로 상주하는 이동 노드의 어드레스를 저장한다. 메모리(24)의 다른 열(28)에, 홈 에이전트는 SPI(Security Parameter Index)와 같은 기타 연관된 상태와 함께 외래 네트워크로 이동한 이동 노드의 "전교" 어드레스를 저장한다.

홈 에이전트가 이동 노드의 현재 전교 어드레스와 자신의 홈 어드레스(즉, 홈 네트워크 내의 이동 노드의 어드레스)를 저장하는 기법은 보통 구현하기에 따라 다르다. 본 발명은 홈 에이전트에서 이동 노드의 장소 인식을 달성하기 위한 서로 다른 접근 방법을 배제하지 않는다.

현재 알려진 기법에 따라 대응 노드로부터 외래 네트워크 내의 이동 노드로 IP 패킷을 전달함에 있어서 홈 에이전트의 동작을 이제 설명하겠다.

대응 노드 CN(10)은 도 2(a)에 도시한 것과 동일한 포맷을 갖는 IP 패킷을 구성한다. 대응 노드로부터 구성된 IP 패킷은 도 4(a)의 IP 패킷(50)으로 도시되어 있고, 대응 노드 어드레스를 식별하는 소스 어드레스(60), 홈 네트워크 내의 이동 노드의 홈 어드레스를 식별하는 목적지 어드레스(62), 명목상 프로토콜 "A"라 지칭하는 프로토콜 ID(66)을 포함한다. 소스 포트 번호와 목적지 포트 번호는 설명과는 무관하므로 도 4와 도 5에서 도시하지 않는다.

도 1에 도시한 실시예에서, 외래 네트워크(6)로 이동한 후, 이동 노드(8)는 자신의 고유 "전교" 어드레스를 할당받고, 홈 네트워크 내의 홈 에이전트(12)에 직접 등록한다. 이는 CO-COA(co-located care-of address) 작업 모드로 알려져 있다. 대체적인 작업 모드로는 FA-COA(foreign agent care-of address) 작업 모드가 알려져 있다. 이동 노드가 홈 에이전트에 등록하는 방식은 이동 IP 분야에서 주지되어 있으며, 본 발명과는 무관하므로, 본 명세서에서는 논외로 한다.

대응 노드(10)에 의해 구성된 IP 패킷은 대응 노드가 이동 노드의 움직임을 알 필요가 없으므로, 이동 노드가 자신의 홈 네트워크(2) 내에 위치하는지 외래 네트워크 (6) 내에 위치하는지와는 무관하게 동일하다. 그러나, 경로 최적화(route optimisation)를 갖는 이동 IP는 대응 노드가 이동 노드의 현재 위치를 인식할 것을 요구한다.

이동 노드가 자신의 전교 어드레스를 이용하여 홈 에이전트에 등록하면, 홈 에이전트는 이동 노드가 외래 네트워크 내에 있도록 하고, 그 이동 노드 홈 어드레스로 예정된 IP 패킷(50)을 가로채서 이들 IP 패킷을 이동 노드의 현재 전교 어드레스로 터널링한다.

홈 에이전트는 홈 네트워크 내의 목적지 어드레스(IP 헤더 필드(52)의 부분(62))가 홈 에이전트 메모리(24)의 열(26)에 저장된 이동 노드 홈 어드레스 중 하나와 일치하는지 알기 위해 홈 네트워크로 오는 모든 IP 패킷을 모니터한다.

일치하는 주소가 검출되면, 홈 에이전트는 새로운 IP 패킷을 생성하는데, 이는 도 4(b)에 도시되어 있다. 목적지 어드레스, 소스 어드레스, 프로토콜 ID, 기타 IP 헤더 필드, 패이로드를 포함하는 대응 노드로부터의 원래 IP 패킷은 새로운 IP 패킷의 패이로드의 일부를 형성하는 데 사용된다. 즉, 원래 IP 패킷은 홈 에이전트에 의해 전혀 처리되지 않는 것이 아니라, 전혀 변경되지 않은 채 새로운 IP 패킷(30)의 패이로드(32)로서 단순히 결합되는 것이다.

이어서, 홈 에이전트는 목적지 어드레스(36), 소스 어드레스(38), 프로토콜 ID(40)를 새로운 IP 패킷(30)에 추가한다.

목적지 어드레스는 외래 네트워크 내에서 IP 패킷을 받을 어드레스, 즉, 이동 노드 MN(8)의 전교 어드레스이다.

소스 어드레스(38)는 새로운 IP 패킷(30)을 보낼 홈 에이전트의 어드레스이다.

홈 에이전트 프로토콜 ID는 홈 에이전트 자신에 의해 결정되는 프로토콜 ID이다. 홈 에이전트가 원래 IP 패킷(14)의 프로토콜 ID(20)를 보지 않으므로, 홈 에이전트는 대응 노드에 의해 원래 IP 패킷에 포함된 프로토콜 ID(20)과는 상관없이 항상 새로운 IP 패킷(30)에 동일한 프로토콜 ID를 부착할 것이다. 프로토콜 ID(40)는 보통 프로토콜 "X"로 지정된다. 통상적인 이동 IP의 IP 내 IP(IP-in-IP) 캡슐화에 있어서, 프로토콜 ID는 홈 에이전트에 의해 상상 "1"로 변경된다. 따라서, "실제" 소스 및 목적지 어드레스(도 4(a)의 부호(60, 62))는 새로운 IP 패킷의 패이로드로 이동되고, 원래 IP 패이로드 내의 소스 및 목적지 포트 번호와 같은 기타 필요한 흐름 식별 정보도 새로운 IP 패킷의 패이로드 내에서 포장된다.

따라서, IP 패킷이 홈 에이전트로부터 외래 네트워크로 라우팅됨에 따라, 대응 노드로부터 이동 노드로의 흐름의 원래 신원(original identity)은 상실되고 QoS도 실패한다.

이어서, IP 패킷(30)은 홈 에이전트에 의해 전달되어 외래 네트워크 내에 있는 이동 노드의 "전교" 어드레스에 도달하도록 라우팅된다. IP 패킷(30)이 "전교" 어드레스에 도달하면, 이동 노드는 새로운 IP 패킷(30)의 외부 층을 벗겨내어 원래 IP 패킷(50)을 드러낸다.

그러므로, 이러한 알려진 구성에서, 원래 IP 패킷 내의 프로토콜 ID를 포함하는 필요한 흐름 식별 정보는 홈 에이전트에 의해 은폐되어, 홈 에이전트와 이동 노드의 "전교" 어드레스 사이의 QoS 규약을 위한 라우팅 스위치(또는 IP 라우터)에 의해 인식되지 않는다.

대체적인 바람직한 실시예에 따른 대응 노드로부터 이동 노드의 "전교" 어드레스로의 IP 패킷의 라우팅을 이제 설명할 것이다. 대체적인 바람직한 실시예에 다른 방안에서, 대응 노드에 의해 원래 IP 패킷 내에 위치하는 원래 소스 어드레스, 원래 소스 및 목적지 포트 번호, 소스 프로토콜 ID와 같은 흐름 식별 및 구별 정보는 변경되지 않은 채로 남아 있어서, 대응 노드와 이동 노드의 "전교" 어드레스 사이에 있는 모든 라우팅 스위치가 유리하게 이용할 수 있다.

대응 노드는 도 5(a)에서 도시한 바와 같이 동일하게 IP 패킷(50)을 구성한다. 홈 네트워크에 도달하면, 홈 에이전트(12)는 자신의 메모리(24)의 내용을 전과 비교함으로써 IP 패킷이 어드레스되는 이동 노드가 외래 네트워크로 이동하면서 등록되었는지를 판단한다. 메모리 열(26) 내에서 목적지 어드레스를 검출하면, 홈 에이전트는 IP 패킷을 가로챈다.

이 실시예에서, 홈 에이전트 HA는 홈 네트워크(2) 내의 이동 노드(8)의 목적지 어드레스(62)를 제거하고 이를 외래 네트워크(6) 내의 이동 노드 MN(8)의 목적지 어드레스(즉, 전교 어드레스)로 대체함으로써 IP 패킷(14)을 변경한다. 새로운 IP 패킷(42)은 원래 IP 패킷(50)의 패이로드(63), 원래 IP 패킷(50)의 소스 어드레스(60), 원래 IP 패킷(50)의 소스 프로토콜 ID(66)를 포함한다. 원래 IP 패킷의 목적지 어드레스(62)는 새로운 목적지 어드레스(전교 어드레스)(41)로 대체된다.

물론, 당업자는 목적지 어드레스 내의 변경 사항을 고려하여 원래 IP 패킷(50) 내에 제공된 임의의 에러 확인을 수정할 필요가 있을 수도 있음을 이해할 것이다. 구성된 새로운 IP 패킷은 외래 네트워크의 "전교" 어드레스로 전달된다. 따라서, 이동 노드는 대응 노드의 호스 어드레스, 원래 소스 프로토콜 ID, 기타 모든 원래 흐름 식별 정보를 포함하는 원래 IP 패킷을 수신하는데, 패이로드는 변경되지 않고, 소스 및 목적지 포트 번호는 IP 패킷 내의 동일한 장소에서 전과 같이 사용가능함을 이해할 수 있다.

따라서, 흐름 식별 정보는 이동 노드의 움직임과는 무관하게 대응 노드와 홈 에이전트 사이는 물론 홈 에이전트와 "전교" 어드레스 사이에 있는 라우터에 대한 동일한 QoS 조건을 갖는 동일한 대응 노드로부터의 IP 패킷으로 인식된다. 유리하게도, 이 구성(CO-COA 작업 모드)에서 본 발명에 따라 홈 에이전트에 의해 구성된 새로운 IP 패킷(42)은 대응 노드에 의해 제공된 원래 IP 패킷과 동일한 길이는 갖는다.

바람직한 터널링의 실시예에서, 흐름 정보는 은폐되지 않으며, 따라서, QoS도 명시적으로 지원된다. 그러나, RSVP QoS의 경우에는 다르다. 그 이유는 RSVP가 올바르게 기능하기 위해서는 (소위 경로 메시지에 의해 나타난 것과 동일한 호프(hop)를 따라 한 호프 씩 라우팅되는) 소위 예약(Resv) 메시지가 따르는 전송 경로는 경로 메시지와 동일한 경로로서 방향이 반대이어야 한다. 즉, 경로 메시지의 소스 어드레스는 예약(Resv) 메시지의 목적지 어드레스와 일치해야 하고, 경로 메시지의 목적지 어드레스는 예약 메시지의 소스 어드레스와 일치해야 한다. 도 1의 네트워크 구조에서 RSVP 세션을 형성하는 아래 예는 전술한 바와 같이 비캡슐화 이동 IP가 QoS를 지원하기에 불충분한 이유를 설명한다.

이동 노드가 도 1에 도시한 외래 네트워크로 이동할 때 RSVP 세션을 지원하기 위해서는 2 섹션 RSVP 세션이 형성되어야 하는데, 대응 노드(10)와 홈 에이전트(12) 사이의 RSVP 세션의 제 1 섹션("섹션 1"), 홈 에이전트와 이동 노드(8) 사이의 RSVP 세션의 제 2 섹션("섹션 2")이다.

대응 노드(10)는 이 예에서 이동 노드(8)로 메시지를 보내는 것으로 가정되는데, 도 6(a)에 도시한 일반적인 포맷을 갖는 IP 패킷(70)을 포함하는 표준 RSVP 경로 메시지를 라인(128) 상으로 보낸다.

RSVP 세션에서 사용되는 메시지의 IP 패킷은 도 2(a) 내지 도 2(c)에 도시한 포맷을 갖지 않는다. 도 2(a) 내지 도 2(c)의 IP 패킷은 데이터 메시지의 IP 패킷이다. 도 6(a)의 경로 메시지의 IP 패킷(70)은 대응 노드의 어드레스에 대응하는 소스 어드레스(78)와 홈 네트워크 내의 이동 노드(8)의 어드레스(이동 노드 홈 어드레스)에 대응하는 목적지 어드레스(80)를 포함한다.

경로 메시지(와 기타 RSVP 메시지)의 IP 패킷은 IP 패킷의 패이로드 내에 기타 흐름 식별 정보를 추가로 포함한다. 당업자는 기타 흐름 식별 정보에 익숙할 것이다.

경로 메시지의 IP 패킷은 대응 노드(10)로부터 라우팅 스위치(132a)로 표시된 라인(128, 124) 상에 있는 다수의 라우팅 스위치를 경유하여 홈 네트워크(2)로 라우팅된다.

라우팅 스위치(132a)가 QoS를 지원하면, 라우팅 스위치(132a)는 경로 메시지 IP 패킷의 IP 패이로드 내에 있는 흐름 식별 정보를 추출하여 이를 저장한다. 이 흐름 식별 정보는, QoS 세션이 형성된 후 소스로부터 목적지로 전송된 모든 IP 데이터 패킷 내에 포함될 소스 어드레스, 목적지 어드레스, 소스 포트 번호, 목적지 포트 번호, 프로토콜 ID를 포함한다. 라우팅 스위치(132a)는 경로 메시지의 IP 패킷을 다른 라우팅 스위치로 라우팅한 후, IP 패킷으로부터 추출된 흐름 식별 정보와 함께, 메시지를 받은 라우팅 스위치의 주소(다음 호프), 메시지를 보낸 라우팅 스위치의 주소(이전 호프)를 추가로 저장한다. 도 1에서는 IP 패킷이 하나의 라우팅 스위치(132a)를 경유하여 홈 네트워크에 도달하는 것으로 도시되었지만, 실제로 IP 패킷은 다수의 라우팅 스위치를 경유하여 홈 네트워크 도달할 수 있고, 각 라우팅 스위치는 경로 메시지의 IP 패킷으로부터 추출한 흐름 식별 정보를 IP 패킷을 보낸 라우팅 스위치의 신원, IP 패킷을 받을 라우팅 스위치의 신원과 함께 저장한다.

따라서, 경로 메시지의 IP 패킷은 대응 노드로부터 라우팅 네트워크를 통해 홈 네트워크로 이동한다. 각 라우팅 스위치는 IP 패킷을 보낸 이전 호프의 어드레스, IP 패킷을 받을 다음 호프의 어드레스, 추가로 IP 패킷의 흐름 식별 정보를 보유하고 있다. 또한, 라우팅 스위치는 경로 메시지 내의 기타 트래픽 관련 정보를 처리하는데, 그 성질은 본 발명의 논의와는 무관하다.

QoS 세션이 형성된 후, 다른 IP 패킷이 라우팅 스위치 메모리에 저장된 흐름 식별 정보와 동일한 정보를 갖는 특정 라우팅 스위치에 도달하면, 라우팅 스위치는 이를 그 주소가 메모리에 저장된 정확히 동일한 다음 호프로 보낸다.

따라서, 연속하는 호프에서 각 라우팅 스위치는(RSVP QoS를 지원한다고 가정하면) 경로 메시지의 IP 패킷의 고정된 장소에서 흐름 식별 정보를 인출하여 이를 이전 및 다음 호프의 어드레스와 함께 메모리에 저장한다. 그러므로, IP 패킷 내의 흐름 식별 정보는 메시지 흐름을 고유하게 식별하는 것을 도와서, 그 메시지 흐름과 연관된 모든 IP 패킷이 정확히 동일한 네트워크 경로를 따라 소스로부터 목적지로 라우팅될 수 있게 한다.

이어서, 홈 에이전트는 이동 노드로 예정된 경로 메시지의 IP 패킷을 가로챈다. 홈 에이전트가 이동 노드(8)로 예정된 경로 메시지의 IP 패킷을 가로채면, 홈 에이전트는 이를 외래 네트워크로 회송한다. 이 실시예에서는 비캡슐화 이동 IP가 사용되고, 외래 네트워크로의 전송을 위해 새로운, 또는 수정된 경로 메시지로서 새로운 IP 패킷이 생성된다. 홈 에이전트가 보낸 수정된 경로 메시지의 IP 패킷(74)을 도 6(b)에 도시하고 있다. 홈 에이전트는 경로 메시지의 IP 패킷의 목적지 어드레스를 대체하여, 수정된 경로 메시지의 IP 패킷(74)의 목적지 어드레스(106)가 외래 네트워크 내의 이동 노드의 전교 어드레스가 되도록 한다. 전술한 바와 같이, 비캡슐화 이동 IP에서 IP 패킷(70)의 모든 다른 요소는 변경되지 않는다.

수정된 경로 메시지는 라인(126, 130) 상에 있는 단일 라우팅 스위치(132b)로 표시되는 라우팅 스위치를 경유하여 이동 노드의 전교 어드레스로 라우팅된다.

경로 메시지의 제 1 섹션과 관련하여 전술한 바와 같이, 경로 메시지의 제 2 섹션에서 수정된 경로 메시지의 IP 패킷은 그 안에 있는 흐름 정보에 기초하여 유사하게 전송된다. 이전 및 다음 호프는 라우팅 스위치에 의해 유사하게 저장된다.

이동 노드는 수정된 경로 메시지를 수신하고 도 6(c)에 도시한 일반적인 포맷의 IP 패킷(76)을 갖는 예약 메시지를 전송을 위해 생성함으로써 제 2 섹션을 위한 예약(Resv) 메시지를 개시한다.

당업자는 예약 메시지(Resv)의 IP 패킷이 경로 메시지의 IP 패킷과 동일한 네트워크 경로를 따라 역으로, 한 호프 씩 전송되는 것을 이해할 것이다. 따라서, 예약 메시지의 소스 및 목적지 어드레스는 실제로 최종 및 이전 호프이다. 소스 및 목적지 어드레스의 값은 예약 메시지가 경로를 통과하면서 동적으로 결정된다. 따라서, 도 6(c)에 도시한 예약 메시지의 IP 패킷(76)의 구조는 실제로는 예약 메시지의 전송 층(transport layer)을 나타낸다. 그러므로, 도 6(c)에 도시한 구조는 예약 메시지의 일반적인 개념, 즉, 발생 소스 어드레스 및 궁극적인 목적지 어드레스를 나타낸다. 이러한 예약 메시지의 해석은 다소 작위적이기는 하나 RSVP의 원리를 가장 잘 나타내는 것이다.

이동 노드(8)는 이동 노드의 홈 어드레스로서 소스 어드레스(114)를 식별한다. 표준 이동 IP에서 이동 노드 자체 상의 애플리케이션은 이동 노드 네트워크 부착 지점의 변경을 인식할 필요는 없다. 다라서, 이동 노드의 위치(홈 네트워크 내에 있는지, 외래 네트워크 내에 있는지 여부)와는 무관하게 이동 노드는 이동 노드의 홈 어드레스인 소스 어드레스를 식별하는 IP 패킷을 항상 발생시킨다. 이동 노드는 대응 노드 어드레스의 예약 메시지 내에 목적지 어드레스를 포함한다. 이는 표준 이동 IP에 따라 이동 노드가 그 메시지가 대응 노드로부터 왔다는 사실은 인식하면서, 홈 에이전트를 경유한 회송은 인식하지 못하기 때문이다. 표준 이동 IP에서 이동 노드로부터 대응 노드로 전달된 IP 패킷에 있어서, 이들은 이동 노드가 홈 네트워크 내에 "존재"하는 것처럼 정규 IP 패킷으로서 라우팅된다.

도 6(b)와 도 6(c)에 도시한 경로 및 예약 메시지의 IP 패킷과 비교할 때, 성공적인 RSVP 세션을 위한 조건은 존재하지 않는다. 예약 메시지(76)의 소스 어드레스는 경로 메시지(74)의 목적지 어드레스와 다르다.

이로 인해, 경로 메시지의 IP 패킷에 의해 형성된 것과 동일한 네트워크 경로를 한 호프 씩 따르는 예약(Resv) 메시지의 라우팅이 실패하게 된다. (홈 에이전트와 대응 노드 사이의) 제 1 섹션을 위한 예약 메시지는 제 2 섹션이 실패했기 때문에 개시되지 않는다.

도 7을 참조하면, 비캡슐화 이동 IP가 RSVP를 지원하게 하도록 변경된 도 1의 네트워크 구성을 도시하고 있다. 도시한 구성에서, 프록시 서버가 대응 네트워크와 외래 네트워크로 도입된다. 그러나, 다음 설명에서 프록시 서버의 기능은 실재로 프록시 서버가 접속되는 호스트 터미널과 결합될 수 있다는 점을 이해해야 한다. 도 7의 구성을 참조하여 아래에서 더 설명한다.

도 7을 참조하면, 도 1의 네트워크는 대응 네트워크(4)가 대응 네트워크 프록시 서버(142)를 추가로 포함하고, 외래 네트워크(6)가 외래 네트워크 프록시 서버(144)를 추가로 포함하도록 변경된다. 대응 노드(10)는 네트워크 링크(138)를 경유하여 대응 노드 프록시 서버(142)에 접속된다. 대응 네트워크 프록시 서버는 네트워크 링크(128)를 통해 라우팅 스위치에 접속된다. 외래 네트워크 프록시 서버(144)는 네트워크 링크(146)를 통해 외래 네트워크(6)에 있는 이동 노드(8)에 접속된다.

RSVP가 지원되는 비캡슐화 이동 IP를 이용하여 대응 노드(10)로부터 외래 네트워크 내의 이동 노드(8)로 메시지를 전달하는 도 8의 변경된 네트워크의 동작의 실시예를 이제 설명한다.

네트워크 내에서 QoS 규약을 필요로 하는 각 호스트 터미널은 네트워크 내의 프록시 서버의 존재를 인식할 필요가 있다. 즉, 호스트 터미널이 프록시 서버를 발견할 수 있는 프로세스가 존재해야 한다. 사실 상 이를 가능하게 하는 2 가지 방법이 있다. 첫 번째 방법에서, 네트워크 내의 호스트 터미널은 서버 청구 메시지(server-soliciting message : SSM)를 브로드캐스팅(broadcast)한다. 네트워크 내의 프록시 서버는 서버 응답 메시지(server response message : SRM)를 호스트 터미널로 보냄으로써 응답한다. 두 번째 방법에서, 네트워크 내의 프록시 서버는 지역 네트워크로 클라이언트 요청 메시지(client request message : CRQM)를 브로드캐스팅한다. 이에 응답하여, (프록시 서버 클라이언트로 간주될 수 있는) 호스트 터미널은 클라이언트 등록 메시지(client registration message : CRGM)를 보낸다. 이러한 방식으로, 에이전트(홈 에이전트, 외래 에이전트(foreign agents))의 존재가 표준 이동 IP 내에 일반적으로 등록되는 것과 유사한 방식으로, 네트워크 내에 있는 프록시 서버의 존재가 네트워크 내의 호스트 터미널에 의해 등록된다. 노드가 프록시 서버를 등록하는 기법의 구현은 당업자가 주지하고 있을 것이다.

전술한 바와 같이, 대응 노드가 이동 노드로 메시지를 보낼 때 대응 노드와 이동 노드 사이에 QoS 세션을 성공적으로 설정하기 위해서는 2 개의 섹션을 갖는 RSVP 세션을 설정할 필요가 있다. 일반적으로, QoS 서비스 세션의 제 1 섹션은 대응 네트워크와 이동 노드 홈 네트워크 사이에 설정되어야 하며, QoS 세션의 제 2 섹션은 홈 네트워크와 외래 네트워크 사이에 설정되어야 한다.

도 7의 네트워크 구성에 있어서, 제 1 QoS 세션, 특히 이동 IP 내에 RSVP 세션을 설정하는 기법을 도 8의 흐름도와 함께 이제 설명하겠다. 본 발명에 따르면, 단계(150)에서 QoS 세션을 개시하는 대응 노드(14a)는 대응 네트워크 프록시 서버(142)로 QoS 요청을 네트워크 링크(138)를 통해 보낸다.

QoS 요청은 암시적일 수도 있고 명시적일 수도 있다. 대응 노드로부터의 명시적인 QoS 요청은 정확한 QoS 조건을 명시한다. 따라서, 명시적인 QoS 요청은 특정 QoS의 명시적인 진술(explicit statement)을 지원하는 기능을 갖는 대응 노드에 의해서만 제공될 수 있다. 대응 노드로부터의 암시적인 QoS 요청은 이루어질 전송의 성질만을 명시한다. 예를 들어, 암시적인 QoS 요청은 보낼 데이터가 비디오 데이터라는 사실을 나타낼 수 있다. 그러면, 프록시 서버는 데이터 유형의 표지에 따라 적절한 QoS를 결정한다.

대응 네트워크 프록시 서버(142)는 단계(152)에서 표준 RSVP 경로 메시지를 전달한다. 이 경로 메시지는 라인(128, 124) 상의 라우팅 스위치(132a)를 경유하여 홈 네트워크 프록시 서버로 통신된다.

대응 노드 프록시 서버가 보낸 경로 메시지의 IP 패킷은 도 6(a)의 IP 패킷(70)에 동일하게 대응하고, 라우팅 스위치(132)를 포함하는 라우팅 네트워크에 의해 홈 에이전트(12)로 라우팅된다. 라우팅은 전술한 것과 정확하게 동일한 방식으로 일어난다.

단계(154)에서, 홈 에이전트는 경로 메시지의 IP 패킷을 가로채고, 전술한 바와 같이 IP 패킷을 변경하여 수정된 경로 메시지를 위한 IP 패킷을 발생시킨다.

수정된 경로 메시지의 IP 패킷은 도 6(b)의 IP 패킷(74)에 동일하게 대응한다. 단계(156)에서, 경로 메시지(74)의 제 2 섹션을 포함하는 IP 패킷은 홈 에이전트에 의해 전송되고, 라우팅 스위치(132b)로 표시되는 라우팅 네트워크를 통해 외래 네트워크(144)로 라우팅된다.

외래 네트워크 프록시 서버는 경로 메시지의 제 2 섹션을 수신하고, 단계(158)에서 외래 네트워크 프록시 서버(144)는 대응 노드(10)가 요청한 QoS를 나타내는 QoS 지시 신호를 라인(146)을 통해 이동 노드(8)로 전달한다. QoS 수준을 이동 터미널이 수용할 수 있으면, 이동 터미널은 단계(160)에서 네트워크 링크(146)를 통해 외래 네트워크 프록시 서버(144)로 승인을 이용하여 QoS 응답을 보낸다.

단계(162)에서 외래 네트워크 프록시 서버는 수정된 예약 메시지(즉, 표준 이동 IP를 이용하여 보낸 예약 메시지에 비해 수정된)를 보내어, QoS 세션을 확인한다. 수정된 예약 메시지는 라인(136, 126)을 통해 경로 메시지와 (반대 방향인) 동일한 경로를 따른다.

제 2 RSVP 세션에 있어서 외래 네트워크 프록시 서버가 돌려보낸 수정된 예약 메시지(77)의 포맷을 도 6(d)에 도시하고 있다. 도시한 바와 같이, 외래 네트워크 프록시 서버(144)를 이용함으로써, 소스 어드레스(115)는 이동 노드 전교 어드레스가 되고, 목적지 어드레스는 대응 노드 어드레스가 된다. 따라서, 베 2 RSVP세션에서 경로 및 예약 메시지의 소스 및 목적지 어드레스 사이에는 정확한 상관 관계가 존재하여 RSVP 세션이 지원되도록 한다.

또, 도 6(d)에 도시한 메시지는 외래 네트워크와 홈 네트워크 사이의 말단-말단간(end-to-end) 메시지를 나타내고 있다. 도 6(d)에 도시한 포맷은 예약 메시지의 IP 패킷을 나타내는 것이 아니며, 전술한 바와 같이 이전 및 다음 호프에 대응하는 소스 및 목적지 어드레스를 갖는다.

단계(164)에서, 홈 에이전트는 수정된 예약 메시지를 수신한다. 홈 에이전트는 예약 메시지를 도 6(e)에 도시한 형태로 변경하여 재수정된 예약 메시지를 형성한다. 이러한 변경을 수행하기 위해, 홈 에이전트는 그 안에 프록시 서버의 기능을 제공받는다. 이와는 달리, 홈 네트워크 프록시 서버는 대응 네트워크 및 외래 네트워크 프록시 서버와 대등하게 홈 네트워크 내에 제공되어 홈 에이전트와 연관될 수도 있다.

RSVP 세션은 라우팅 스위치(132a)와 네트워크 링크(124, 128)를 통해 대응 네트워크로 재수정된 예약 메시지를 돌려보냄으로써 완료된다. 도 6(e)에 도시한 바와 같이, 예약 메시지는 소스 어드레스(88)로서 이동 노드의 홈 어드레스를, 목적지 어드레스로서 대응 노드의 어드레스를 갖는다. 따라서, 대응 네트워크와 홈 네트워크 사이의 RSVP 세션의 섹션은 표준 정적 RSVP 세션(a standard static RSVP session)과 등가이다. RSVP를 지원하기 위해 라우팅 네트워크 내의 라우팅 스위치에 의해 요구되는 흐름 정보를 완전히 이용할 수 있다. 소스 및 목적지 어드레스는 경로 메시지에 대해 재수정된 예약 메시지에서 "스와핑(swap)"된다.

단계(166)에서, 홈 에이전트는 제 1 섹션을 위한 예약 메시지를 보낸다. 재수정된 예약 메시지는 자신이 대응 네트워크 프록시 서버(142)에 의해 수신된 대응 네트워크(4)로 전달된다.

이어서, 대응 네트워크 프록시 서버는 단계(168)에서 대응 노드(10)로의 승인을 이용하여 네트워크 링크(138)를 통해 QoS 세션이 형성되었음을 나타내는 QoS 확인 메시지를 보낸다.

그런 다음, 대응 노드(10)는 데이터 메시지 패킷을 이동 터미널로 보내기 시작한다. 그러나, 데이터 메시지 패킷은 대응 네트워크 프록시 서버나 외래 네트워크 프록시 서버를 경유하지 않는다. 프록시 서버는 RSVP 세션 형성 중에만 사용된다.

RSVP 세션이 전술한 바와 같이 형성되고 메시지가 대응 노드에서 이동 노드로 전달되면, 데이터 메시지의 IP 패킷에 의해 운반된 흐름 식별 정보는 RSVP 세션 형성 시 사용된 것과 일치해야 한다. 따라서, 도 2에 도시한 일반적인 포맷을 갖는 IP 데이터 패킷은 소스 및 목적지 어드레스는 물론 RSVP메시지의 패이로드 내에 포함된 동일한 소스 포트 번호, 목적지 포트 번호, 프로토콜 ID를 포함해야 한다. 이러한 방식으로, 데이터 IP 패킷은 RSVP 세션에 의해 형성된 흐름과 연관되는 것으로 고유하게 식별된다. 따라서, 외래 네트워크 프록시 서버의 규약은 RSVP QoS가 이동 IP 내에서 지원되도록 보장한다. 따라서, 도 7에 도시한 프록시 서버는 "RSVP 프록시 서버"로 간주될 수 있다. 프록시 서버는 RSVP 메시지의 목적지를 동적으로 변경하여 이동 노드의 움직임을 따르게 하는 한편, 흐름 식별 정보와 QoS 정보가 비캡슐화 이동 IP(non-encapsulation mobile IP : NEMIP)에 따라 전달된 데이터 흐름과 일치하도록 보장한다.

전술한 설명으로부터, QoS가 이동 IP 내에서 지원되려면, 프록시 서버(또는 프록시 서버와 대등한 기능)는 외래 네트워크, 즉, 다른 네트워크 내에 보통 상주하는 호스트 터미널을 수용하는 네트워크에 제공될 필요가 있다는 것을 이해할 것이다.

외래 네트워크 내의 RSVP 프록시 서버 규약(또는 그 기능적 등가물)은 설정된 RSVP 세션(특히, RSVP 세션의 제 2 섹션)이 이동 노드의 움직임을 따르는 동시에, 이동 노드의 네트워크 부착 지점의 변경과는 무관하게 RSVP 세션의 동일한 경로를 따르는 데이터 흐름의 정보와 일치하는 올바른 흐름 정보를 기록하도록 보장한다.

전송 시 어떤 호스트 터미널도 자신이 전송되는 호스트 터미널이 이동 노드인지 RSVP 프록시 서버를 구비하는 외래 네트워크 내에 있는지를 알지 못할 것이다. 이동 IP를 이용한 RSVP의 지원을 보장하기 위해서, 호스트 이동 노드에 대해 외래 네트워크로서 동작할 수 있는 각 네트워크는 본 명세서에서 설명할 기능을 갖는 프록시 서버(또는 이와 대등한 기능)를 제공받아야 한다. 외래 네트워크 내의 프록시 서버에 의해 수행된 전술한 기능 제어에 관한 설명은 이동 환경에서 QoS를 지원함에 있어 필수적이다.

도 7을 참조하면, 이동 노드로 데이터 메시지를 보내려는 대응 네트워크 내의 대응 노드에 대해 QoS 세션을 지원하는 필수 조건은 이동 노트가 위치하는 외래 네트워크가 프록시 서버 또는 그의 기능적 등가물을 구비해야 하는 것이다. 그러면, 대응 노드는 대응 노드 프록시 서버의 도움 없이도 스스로 RSVP 세션을 직접 형성할 수 있다.

그러나, 대응 노드 프록시 서버의 규약은 RSVP 기능을 구비하지 않는 대응 노드 내의 터미널이 RSVP 세션을 개시하도록 한다는 장점을 갖는다. 프록시 서버는 플랫폼 및 애플리케이션 독립적인 QoS 세션을 형성하는 기법을 제공한다. QoS 세션을 설정하기 위한 전용 수단을 제공함으로써, 현재 및 장래의 QoS 불능 호스트 터미널은 QoS 세션을 형성하게 되고, 결국 자신의 통신 상대(communication peers)로의 통과 경로를 가로질러 인에이블된 자신의 QoS 제어를 갖게 된다. 많은 QoS 제어 신호 및 제어 메커니즘에서 유도된 것과 같은 복잡하고 집약적인 계산에 대한 조건과 무선/이동 터미널에 대한 배터리 전력 상의 스트레인(strain)을 방지할 수 있다.

대체적인 실시예에서, 전술한 바와 같이, 외래 네트워크 내에서 수행되는 프록시 서버의 기능은 이동 노드 자체 내에서 수행된다. 이러한 응용에서, 이동 노드는 이미 RSVP 가능한 상태일 것이고, 표준 RSVP 세션을 지원하기 위한 RSVP 대몬(daemon)을 구비할 것이다. 이러한 응용에서, 홈 네트워크로부터 수정된 경로 메시지의 수신에 응답하여, 이동 노드는 도 6(c)에 도시한 표준 RSVP 메시지를 발생시킬 것이다. 이동 노드의 RSVP 대몬 내에 내장된 프록시 서버 기능은 이 예약 메시지를 수정하여 도 6(d)의 수정된 예약 메시지를 발생시킨다. 수정된 예약 메시지는 이동 노드로부터 직접 전송된다.

본 명세서에서 설명한 예는 표준 RSVP를 이용하는 점에 유의해야 한다. 표준 RSVP/IntServ에 대한 어떠한 변경도 실시되거나 제안되지 않는다.

본 명세서에서는 본 발명을 경로 및 예약 메시지를 이용하는 RSVP QoS 세션의 특정 예에 관하여 설명하였다. 그러나, 본 발명은 QoS 세션을 형성하기 위해 2 개의 터미널 사이에서 요청 및 응답 메시지를 이용하고, 본 명세서에서 밝힌 문제점을 극복할 필요가 있는 임의의 QoS 세션에도 보다 일반적으로 응용할 수 있다.

본 발명에 의하면, 이동 노드의 "전교" 어드레스로 메시지를 라우팅하는 동안 메시지의 소스에 의해 결정된 QoS 조건을 지원할 수 있다.

Claims

대응 노드(a correspondent node)와 이동 노드(a mobile node) 사이에 QoS 세션(a quality of service session)을 설정하는 방법－상기 이동 노드는 홈 네트워크 내에 홈 어드레스를 갖고 있으며, 외래 네트워크 내의 전교(轉交)(care-of) 어드레스에 일시적으로 접속됨－에 있어서,

상기 외래 네트워크 내에서 상기 이동 노드의 전교 어드레스의 소스 어드레스와 상기 대응 노드의 목적지 어드레스(a destination address)를 구비하는 수정된 응답 메시지(a modified reply message)를 발생시키는 단계와,

상기 수정된 응답 메시지를 전송하는 단계

를 포함하는 QoS 세션 설정 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 홈 네트워크 내에서, 상기 대응 노드의 소스 어드레스와 상기 이동 노드의 홈 어드레스의 목적지 어드레스를 구비하는 요청 메시지를 수신하는 단계와,

상기 요청 메시지의 상기 목적지 어드레스를 상기 이동 노드의 전교 어드레스로 대체함으로써 수정된 요청 메시지를 생성하는 단계와,

상기 수정된 요청 메시지를 상기 외래 네트워크로 전송하되, 상기 응답 메시지는 상기 수정된 요청 메시지에 응답하여 발생하는 단계

를 더 포함하는 QoS 세션 설정 방법.
제 1 또는 2 항에 있어서,

상기 홈 네트워크 내에서 상기 수정된 응답 메시지를 수신하는 단계와,

상기 소스 어드레스를 상기 이동 노드의 홈 어드레스로 대체함으로써 재수정된 응답 메시지를 생성하는 단계와,

상기 재수정된 응답 메시지를 전송하는 단계

를 더 포함하는 QoS 세션 설정 방법.
제 1 내지 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 수정된 응답 메시지 발생 단계는 상기 이동 노드에 의해 수행되는 QoS 세션 설정 방법.
제 4 항에 있어서,

상기 수정된 응답 메시지 발생 단계는

상기 이동 노드의 홈 어드레스의 소스 어드레스와 상기 대응 노드의 목적지 어드레스를 갖는 응답 메시지를 발생시키는 단계와,

상기 소스 어드레스를 상기 이동 노드의 전교 어드레스로 대체하여 상기 수정된 응답 메시지를 생성하는 단계

를 포함하는 QoS 세션 설정 방법.
제 1 내지 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 수정된 응답 메시지 발생 단계는 상기 이동 노드와 연관된 상기 외래 네트워크 내에 있는 프록시 수단(proxy means)에 의해 수행되는 QoS 세션 설정 방법.
제 6 항에 있어서,

제 6 항이 제 2 항을 인용하는 경우,

상기 프록시 수단에서 상기 수정된 요청 메시지를 수신함에 응답하여, 상기 이동 노드로 QoS 지시 신호를 전달하여, 상기 수정된 응답 메시지가 상기 이동 노드로부터의 QoS 승인(acknowledgement)의 수신에 응답하여 발생하는 단계를 더 포함하는 QoS 세션 설정 방법.
제 3 내지 7 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 대응 노드는 상기 요청 메시지를 발생시키고 상기 재수정된 응답 메시지를 수신하는 QoS 세션 설정 방법.
제 3 내지 7 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 대응 노드는 대응 프록시 수단과 연관되며, 상기 대응 프록시 수단은 상기 대응 노드로부터의 QoS 요청에 응답하여 상기 요청 메시지를 발생시키고, 상기 대응 프록시 수단은 상기 재수정된 응답 메시지의 수신에 응답하여 QoS 확인(confirmation)을 발생시키는 QoS 세션 설정 방법.
QoS 세션을 지원할 수 있는 이동 IP 환경에 있어서, 상기 환경은 대응 노드와 이동 노드를 포함하고, 상기 이동 노드는 홈 네트워크 내에 홈 어드레스를 구비하며 외래 네트워크 내의 전교 어드레스에서 일시적으로 접속되며, 상기 외래 네트워크는 상기 이동 노드와 연관하여 상기 이동 노드의 전교 어드레스의 소스 어드레스와 상기 대응 노드의 목적지 어드레스를 갖는 수정된 응답 메시지를 발생시키는 수단을 구비하는 이동 IP 환경.
제 10 항에 있어서,

상기 수단은 상기 이동 노드 내에 제공되는 이동 IP 환경.
제 10 항에 있어서,

상기 수단은 상기 이동 노드와는 별도로 제공되는 이동 IP환경.
제 1 내지 9 항에 있어서,

상기 QoS 세션은 RSVP 세션이고, 상기 요청 메시지는 경로 메시지(a Path message)이며, 상기 응답 메시지는 예약 메시지(a Reservation message)인 QoS 세션 설정 방법 및 이동 IP 환경.