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KR20080033735A - 통신 시스템에서 아이피 주소 구성 시스템, 방법, 이동국 및 게이트웨이 - Google Patents

통신 시스템에서 아이피 주소 구성 시스템, 방법, 이동국 및 게이트웨이 Download PDF

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KR20080033735A
KR20080033735A KR1020060099812A KR20060099812A KR20080033735A KR 20080033735 A KR20080033735 A KR 20080033735A KR 1020060099812 A KR1020060099812 A KR 1020060099812A KR 20060099812 A KR20060099812 A KR 20060099812A KR 20080033735 A KR20080033735 A KR 20080033735A
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South Korea
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gateway
network
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천정훈
민찬호
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삼성전자주식회사
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

통신 시스템에서, 아이피 주소를 구성하는 시스템에 있어서, 이동국과, 게이트 웨이가 존재하며, 게이트 웨이로부터 네트워크 프리픽스가 포함된 네트워크 광고 메시지를 수신하고, 상기 네트워크 프리픽스를 이용하여 아이피 주소를 구성하고, 상기 아이피 주소를 구성한 후, 상기 게이트 웨이로 등록 요청 메시지를 송신하는 이동국과, 네트워크 프리픽스가 포함된 네트워크 광고 메시지를 생성하여 브로드캐스팅 하고, 이동국으로부터 등록 요청 메시지를 수신하고, 상기 등록 요청 메시지에 상응하는 등록 응답 메시지를 생성하여 상기 이동국으로 송신하는 게이트웨이를 포함한다.
IPv6, 네트워크 프리픽스

Description

통신 시스템에서 아이피 주소 구성 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR CONSTRUCTING INTERNET PROTOCOL ADDRESS IN A COMMUNICATION SYSTEM}
도 1은 일반적인 통신 시스템의 IP 주소 구성 방법을 도시한 도면
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 IP 주소 구성 방법을 나타낸 도면
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 이동국의 동작 순서도를 도시한 도면
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 GW의 동작 순서도를 도시한 도면.
본 발명은 통신 시스템에 관한 것으로서, 특히 통신 시스템에서 아이피(IP : Internet Protocol, 이하 'IP'라 칭하기로 한다) 주소 구성 방법 및 시스템에 관한 것이다.
차세대 통신 시스템인 4세대(4th Generation; 이하 '4G'라 칭하기로 한다) 통신 시스템에서는 약 100Mbps의 전송 속도를 가지는 다양한 서비스 품질(Quality of Service; 이하 'QoS' 칭하기로 한다)을 가지는 서비스들을 사용자들에게 제공하기 위한 활발한 연구가 진행되고 있다. 상기 4G 통신 시스템의 대표적인 것이 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.16 통신 시스템이다.
한편, 휴대 인터넷 서비스, 즉 와이브로(WiBro: Wireless Broadband) 통신 시스템은 상기 IEEE 802.16 통신 시스템 표준 규격과 서로 호환하며, 다양한 형태의 휴대 가입자 단말기(Portable Subscriber Station, 이하 'PSS'라 칭하기로 한다) 등을 사용하여 실내외의 정지 환경, 보행 속도 및 중/저속(60Km/h 내외) 등의 이동 환경에서 고속의 데이터 서비스를 제공한다. 그리고, 상기 와이브로 통신 시스템은 차세대 신주소 체계인 IPv6와 연동하는 형태로 구현되고 있다.
상기 IPv6는 90년대 이후 인터넷 사용의 폭발적인 증가로 인해 주소 자원의 부족, 이동성(mobility) 결여 및 보안성 결여 등의 문제점을 가진 IPv4의 개선된 주소 체계로, IETF(Internet Engineering Task Force) RFC(Reqeust For Comments) 2460 표준문서에 기술되어 있다. 상기 IPv6는 IP 주소의 길이를 기존의 32 비트에서 128 비트로 확장하였기 때문에 인터넷 주소 자원 고갈 문제를 해결할 수 있으며, 멀티미디어 데이터를 실시간으로 보안을 강화하여 처리할 수 있도록 하였다.
그러나, 상기 IPv6는 이동국이 중복 주소 검출(Duplicate Address Detection, 이하 'DAD'라 칭하기로 한다) 수행에 따른 시간 지연(delay) 문제를 가지고 있다. 이동국은 기지국과 IP 연결 절차를 수행하기 위해 IP 주소 자동 구성(auto-configuration) 절차를 수행하여야 한다. 이를 위해 상기 이동국은 64 비트의 네트워크 프리픽스(prefix) 정보와 64 비트의 확장된 고유 식별자(Extended unique identifier) 주소를 이용하여 총 128 비트의 IP 주소 구성을 완료한다.
상기 IP 주소 구성을 완료한 이동국은 상기 구성한 IP 주소가 동일 서브넷(subnet)의 다른 이동국이 사용하고 있는지 DAD를 수행하여야 한다. 상기 DAD 수행 완료시까지 상기 이동국은 상기 기지국과 데이터 송수신을 수행할 수 없게 된다.
그러면, 도 1을 참조하여 일반적인 통신 시스템에서 IP 주소 구성 방법에 대해 설명하기로 한다.
도 1은 일반적인 통신 시스템의 IP 주소 구성 방법을 도시한 도면이다.
상기 통신 시스템은 이동국(101)과 기지국(103), 그리고 게이트 웨이(GW : Gate way, 이하 'GW'라 칭하기로 한다)(105)를 포함한다.
상기 GW(105)는 IP 주소를 구성하기 위해 이동국(101)이 현재 위치한 네트워크에서 사용 가능한 링크 로컬 어드레스를 통해 네트워크 프리픽스를 추출한다. 상기 네트워크 프리픽스를 추출한 상기 GW는 상기 네트워크 프리픽스와 이동국의 식별자를 통해 IP 주소를 구성하게 된다.
좀 더 자세히 설명하면, 기존 3GPP 의 경우 단말은 새로운 IP 주소를 구성하기 위해서 필요한 자신의 고유 식별자를 갖고 있지 않았다. 그러므로, 상기 고유 식별자를 요청하는 메시지 전송 절차가 필요하게 된다. 게이트 웨이 동작을 수행하는 3GPP의 GGSN에 의해 단말의 고유 식별자와 링크 로컬 주소 정보를 수신한다.
기존 Ipv6의 단말의 경우, 링크 로컬 주소를 알고 있어야 상기 게이트 웨이가 주기적으로 전송하는 라우터 광고 메시지를 수신하고 디코딩 할 수 있으므로 상기 링크 로컬 주소를 모르는 상태에서는 네트워크 광고 메시지는 단말에 의해 무시 된다.
상기 도 1을 참조하면, 네트워크 노드인 GW(105)는 주기적으로 상기 GW의 영역의 네트워크 관련 정보, 일 예로 네트워크 프리픽스(Network Prefix)를 네트워크 광고 메시지에 포함하여 브로드 캐스팅 한다(110 단계). 상기 이동국(101)이 상기 네트워크 광고 메시지(Network Advertisement Message)를 무시하였고(112 단계), 상기 이동국(101)은 IP 주소를 구성하기 위해 네트워크 프리픽스(Network Prefix) 정보를 요청하는 라우터 광고 메시지를 GW로 전송하기 위해 상기 기지국으로 링크 로컬 어드레스 요청 메시지(Link-local Address Request Message)를 송신한다(114 단계). 상기 링크 로컬 어드레스 요청 메시지(Link-local Address Request Message)를 수신한 상기 기지국(103)은 상기 링크 로컬 어드레스 요청 메시지(Link-local Address Request Message)를 GW(105)로 송신한다(116 단계). 상기 기지국(103)으로부터 상기 링크 로컬 어드레스 요청 메시지(Link-local Address Request Message)를 수신한 상기 GW(105)는 링크 로컬 어드레스 정보를 포함한 링크 로컬 어드레스 응답 메시지(Link-local Address Response Message)를 상기 기지국(103)으로 송신한다(118 단계). 상기 링크 로컬 어드레스 응답 메시지(Link-local Address Response Message)를 수신한 상기 기지국(103)은 상기 링크 로컬 어드레스 응답 메시지(Link-local Address Response Message)를 상기 이동국(101)으로 송신한다(120 단계).
상기 링크 로컬 어드레스 응답 메시지(Link-local Address Response Message)를 수신한 상기 이동국(101)은 상기 링크 로컬 어드레스 응답 메시 지(Link-local Address Response Message)에 포함된 링크 로컬 어드레스 정보를 통해 라우터 광고 요청 메시지(Router Solicitation)를 상기 GW(105)로 요청하게 된다(122 단계). 상기 라우터 광고 요청 메시지(Router Solicitation)를 수신한 상기 GW(105)는 상기 라우터 광고 메시지(Router Advertisement Message)를 상기 이동국(101)으로 송신한다(124 단계).
상기 라우터 광고 메시지(Router Advertisement Message)를 수신한 상기 이동국(101)은 상기 라우터 광고 메시지에 포함되어 있는 네트워크 프리픽스 정보를 획득한다. 이 때 상기 이동국(101)은 상기 네트워크 프리픽스 정보를 통해 IP 주소를 구성하게 된다(126 단계). 상기 IP 주소를 구성한 상기 이동국(101)은 상기 IP 주소에 대한 등록 요청 메시지(Registration Request Message)를 기지국(103)으로 송신한다(128 단계). 상기 등록 요청 메시지(Registration Request Message)를 수신한 상기 기지국(103)은 상기 등록 요청 메시지(Registration Request Message)를 상기 GW(105)로 송신한다(130 단계). 상기 등록 요청 메시지(Registration Request Message)를 수신한 상기 GW(105)는 상기 IP 주소에 대한 등록 응답 메시지(Registration Response Message)를 상기 기지국(103)으로 송신한다(132 단계). 상기 등록 응답 메시지(Registration Response Message)를 수신한 상기 기지국(103)은 상기 등록 응답 메시지(Registration Response Message)를 상기 이동국(101)으로 송신한다(134 단계).
상술한 바와 같이, 상기 IP 주소 구성은 이동국과 기지국, 그리고 GW 간 여러번의 메시지 교환에 의해 이루어지며, 상기 이동국이 상기 GW로 송신하는 링크 로컬 어드레스 메시지는 상기 GW가 주기적으로 브로드 캐스팅하는 네트워크 광고 메시지에 포함되어 있는 메시지이므로 상기 링크 로컬 어드레스 메시지 획득을 위한 메시지 교환은 자원 낭비를 일으키는 문제점이 발생하며, IP 주소를 구성하는데 있어서 시간이 지연되는 문제점이 발생한다.
따라서, 본 발명의 목적은 통신 시스템에서 자원 낭비를 감소시키기 위한 IP 주소 구성 방법 및 시스템을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 통신 시스템에서 시간을 단축 시키기 위한 IP 주소 구성 방법 및 시스템을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 통신 시스템에서 게이트 웨이가 제공하는 네트워크 프리픽스 정보와 단말의 고유 식별자인 MAC 주소를 이용하여 IP주소를 구성하도록 함으로써 DAD 수행에 소요되는 지연시간을 감소시키기 위한 IP주소 구성 방법 및 시스템을 제공함에 있다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 방법은 통신 시스템에서, 이동국이 아이피(IP) 주소를 구성하는 방법에 있어서, 게이트 웨이로부터 네트워크 프리픽스가 포함된 네트워크 광고 메시지를 수신하는 과정과, 상기 네트워크 프리픽스를 이용하여 아이피(IP) 주소를 구성하는 과정과, 상기 아이피(IP) 주소를 구성한 후, 상기 게이트 웨이로 등록 요청 메시지를 송신하는 과정을 포함한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 다른 방법은 통신 시스템에서, 게 이트 웨이가 아이피 주소를 구성하는 방법에 있어서, 상기 게이트 웨이가 네트워크 프리픽스가 포함된 네트워크 광고 메시지를 생성하여 브로드캐스팅 하는 과정과, 이동국으로부터 등록 요청 메시지를 수신하는 과정과, 상기 등록 요청 메시지에 상응하는 등록 응답 메시지를 생성하여 상기 이동국으로 송신하는 과정을 포함한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 시스템은 통신 시스템에서, 아이피 주소를 구성하는 시스템에 있어서, 이동국과, 게이트 웨이가 존재하며, 게이트 웨이로부터 네트워크 프리픽스가 포함된 네트워크 광고 메시지를 수신하고, 상기 네트워크 프리픽스를 이용하여 IP 주소를 구성하고, 상기 IP 주소를 구성한 후, 상기 게이트 웨이로 등록 요청 메시지를 송신하는 이동국과, 네트워크 프리픽스가 포함된 네트워크 광고 메시지를 생성하여 브로드캐스팅 하고, 이동국으로부터 등록 요청 메시지를 수신하고, 상기 등록 요청 메시지에 상응하는 등록 응답 메시지를 생성하여 상기 이동국으로 송신하는 게이트웨이를 포함한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 동작원리를 상세히 설명한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 그리고 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명은 통신 시스템에서 IP 주소 구성 방법 및 시스템을 제안한다. 후술할 본 발명의 실시 예에서는 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 링크 로컬 어드레스를 사용하지 않음으로써 메시지 교환 횟수를 줄이는 방법을 제안한다. 즉, IP 주소 구성의 필요성을 인지한 이동국이 상기 IP 주소를 구성하기 위해 상기 이동국과 게이트 웨이(GW : Gate Way)간의 프로토콜 적용의 변경이 필요하다.
본 발명은 이동국이 무선 망에 초기 접속 시, 또한 핸드 오버가 일어날 때에도 적용가능함은 물론이다. 또한 본 발명은 네트워크 노드인 GW가 주기적으로 네트워크 광고 메시지(Network Advertisement Message)를 전송한다고 가정한다. 또한 이동국은 상기 GW가 주기적으로 전송하는 네트워크 광고 메시지(Network Advertisement Message)를 무시하지 않는다고 가정한다. 또한 상기 이동국이 상기 네트워크 광고 메시지(Network Advertisement Message) 수신이 가능한 네트워크에 위치하고 있다면, 기존 IP 프로토콜과는 변형된 동작을 수행한다고 가정한다.
좀 더 자세한 설명은 도 2를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 IP 주소 구성 방법을 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 IP 주소 구성 방법을 나타낸 도면이다.
상기 도 2를 참조하면, GW(205)는 주기적으로 네트워크 광고 메시지(Network Advertisement Message)를 브로드 캐스팅 한다(210 단계). 상기 네트워크 광고 메시지(Network Advertisement Message)는 상기 엑세스 가능한 네트워크 내에 존재하는 이동국들을 위해서 전송하는 것이다. 상기 네트워크 광고 메시지에는 네트워크 프리픽스 정보, 네트워크 식별자, 신규 주소 구성, 핸드오버 시도 여부 등을 포함한다. 상기 이동국(201)은 상기 GW가 송신한 네트워크 광고 메시지(Network Advertisement Message) 내에 포함되어 있는 네트워크 프리픽스(Network prefix)가 변경되었음을 인지하게 된다. 이 때, 상기 이동국은 IP 주소를 구성해야 한다고 인식한다. 이 때, 상기 이동국(201)은 상기 네트워크 광고 메시지(Network Advertisement Message) 내의 네트워크 프리픽스(Network prefix)와 상기 이동국의 인터페이스 식별자를 바탕으로 128비트의 신규한 IP 주소를 구성하게 된다(212 단계).
본 발명에서 상기 이동국의 인터페이스 식별자는 고유한 정보이므로, 상기 본 발명에서 단말의 IP 주소 구성 방법에서는 기존 IP 프로토콜에서 수행되는 중복 주소 검사 검출 과정(Duplicate Adress Detection)을 수행할 필요가 없음은 물론이다.
상기 IP 주소를 구성한 상기 이동국(201)은 상기 IP 주소를 등록하기 위해 상기 기지국(203)으로 등록 요청 메시지(Registration Request Message)를 송신한다(214 단계). 상기에서도 설명했듯이, 상기 IP 주소에 대한 중복 주소 검출 과정(Duplicate Adress Detection)은 하지 않아도 된다. 상기 등록 요청 메시지(Registration Request Message)를 수신한 상기 기지국(203)은 상기 등록 요청 메시지를 GW(205)로 송신한다. 상기 등록 요청 메시지(Registration Request Message)를 수신한 상기 GW(205)는 등록 요청 메시지(Registration Request Message)를 통해 상기 IP 주소에 관련된 정보를 데이터 베이스에 저장하고, 상기 등록 요청 메시지(Registration Request Message)에 상응하는 등록 응답 메시지(Registration Response Message)를 생성하여 상기 기지국(203)으로 송신한다(218 단계). 상기 등록 응답 메시지(Registration Response Message)를 수신한 상기 기지국(203)은 상기 등록 응답 메시지(Registration Response Message)를 상기 이동국(201)으로 송신한다.
그러면 여기서 도 3을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 이동국의 동작을 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 이동국의 동작 순서도를 도시한 도면이다.
상기 도 3을 참조하면, 먼저 301단계에서 상기 이동국은 GW로부터 네트워크 광고 메시지(Network Advertisement Message)를 수신하고 303단계로 진행한다. 상기 303단계에서 상기 이동국은 상기 네트워크 광고 메시지(Network Advertisement Message)를 통해 네트워크 프리픽스(Network prefix)가 변경되었음을 인지하고 305단계로 진행한다. 상기 305단계에서 상기 이동국은 IP 주소를 구성하고 307단계로 진행한다. 상기 307단계에서 상기 이동국은 상기 GW로 상기 IP 주소에 대한 등록 요청 메시지(Registration Request Message)를 송신하고 309단계로 진행한다. 상기 309단계에서 상기 이동국은 상기 GW로부터 등록 응답 메시지(Registration Response Message)를 수신하고 종료한다.
다음으로 도 4를 바탕으로 본 발명의 실시 예에 따른 GW의 동작을 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 GW의 동작 순서도를 도시한 도면이다.
상기 도 4를 참조하면, 먼저 401단계에서 상기 GW는 네트워크 광고 메시지(Network Advertisement Message)를 브로드 캐스팅하고 403단계로 진행한다. 상기 403단계에서 상기 GW는 상기 이동국으로부터 등록 요청 메시지(Registration Request Message)를 수신하고 405단계로 진행한다. 상기 GW는 상기 이동국으로 상기 등록 요청 메시지(Registration Request Message)에 상응하는 등록 응답 메시지(Registration Response Message)를 송신하고 종료한다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
상기한 바와 같이, 이동국이 IP 주소를 구성하는 방법에 있어서, GW와의 라우터 요청 메시지 교환 절차 없이, 상기 이동국과 IP 프로토콜의 변경으로 무선 자원을 낭비를 감소시키고, IP 주소를 구성하는데 시간을 단축하는 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 통신 시스템에서, 이동국이 아이피(IP) 주소를 구성하는 방법에 있어서,
    게이트 웨이로부터 네트워크 프리픽스가 포함된 네트워크 광고 메시지를 수신하는 과정과,
    상기 네트워크 프리픽스를 이용하여 아이피(IP) 주소를 구성하는 과정과,
    상기 아이피(IP) 주소를 구성한 후, 상기 게이트 웨이로 등록 요청 메시지를 송신하는 과정을 포함하는 아이피 주소 구성 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 아이피(IP) 주소는 IPv6 체계를 가짐을 특징으로 하는 아이피 주소 구성 방법.
  3. 통신 시스템에서, 게이트 웨이가 아이피 주소를 구성하는 방법에 있어서,
    상기 게이트 웨이가 네트워크 프리픽스가 포함된 네트워크 광고 메시지를 생성하여 브로드캐스팅 하는 과정과,
    이동국으로부터 등록 요청 메시지를 수신하는 과정과,
    상기 등록 요청 메시지에 상응하는 등록 응답 메시지를 생성하여 상기 이동 국으로 송신하는 과정을 포함하는 아이피 주소 구성 방법.
  4. 통신 시스템에서, 아이피 주소를 구성하는 시스템에 있어서,
    이동국과,
    게이트 웨이가 존재하며,
    게이트 웨이로부터 네트워크 프리픽스가 포함된 네트워크 광고 메시지를 수신하고, 상기 네트워크 프리픽스를 이용하여 아이피(IP) 주소를 구성하고, 상기 아이피(IP) 주소를 구성한 후, 상기 게이트 웨이로 등록 요청 메시지를 송신하는 이동국과,
    네트워크 프리픽스가 포함된 네트워크 광고 메시지를 생성하여 브로드캐스팅 하고, 이동국으로부터 등록 요청 메시지를 수신하고, 상기 등록 요청 메시지에 상응하는 등록 응답 메시지를 생성하여 상기 이동국으로 송신하는 게이트웨이를 포함하는 아이피 주소 구성 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 아이피(IP) 주소는 IPv6 체계를 가짐을 특징으로 하는 아이피 주소 구성 방법.
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