KR20040076509A

KR20040076509A - Ｄｈｃｐ 서버를 이용한 이동 ｉｐ 통신 방법

Info

Publication number: KR20040076509A
Application number: KR1020030011893A
Authority: KR
Inventors: 소재우
Original assignee: 아이피원(주)
Priority date: 2003-02-26
Filing date: 2003-02-26
Publication date: 2004-09-01
Also published as: KR100520040B1

Abstract

본 발명은 액세스 포인트, DHCP 서버, HA, 이동 노드를 포함하는 이동 IP 네트워크에서 상기 이동 노드가 상기 DHCP 서버를 이용한 이동 IP 통신 방법에 관한 것으로, 접속하는 액세스 포인트의 MAC 주소 변화를 감시하여 핸드오프 여부를 판단하고, 판단 결과 핸드오프라고 판단되면, 현재위치의 DHCP 서버의 주소를 확인한 후 확인된 DHCP 서버가 이전위치의 DHCP 서버와 동일한 것인지 아닌지를 비교 확인하여 이동 노드 자신이 새로운 서브넷에 진입하였는지를 판단한다. 그런 다음, 새로운 서브넷에 진입한 것이라고 판단하면 상기 현재위치의 DHCP 서버로부터 이동 IP를 할당받아 이 이동 IP 즉, Co-located COA를 상기 HA에 현재위치로 등록한 후, 겟 노드와 패킷을 교환한다.

본 발명에 따르면, FA 장치가 없는 이동 IP 통신 네트워크에서도 DHCP 서버를 이용하여 이동 IP 통신이 이루어질 수 있게 하는 효과가 있다. 또한 본 발명은 이미 설치된 DHCP 서버를 이용함으로써 굳이 FA를 별도로 설치할 필요없이 이동 IP 통신이 가능하게 하므로, 비용 절감에 큰 효과가 있다.

Description

ＤＨＣＰ 서버를 이용한 이동 ＩＰ 통신 방법{Mobile IP communication method with DHCP server}

본 발명은 이동(mobile) IP 통신 네트워크에 관한 것으로, 특히, 외부 에이전트(FA: Foreign Agent)가 없는 이동 IP 통신 네트워크에서도 DHCP(Dynamic HostConfiguration Protocol) 서버를 이용하여 이동 IP 통신을 가능하게 하는 DHCP를 이용한 이동 IP 통신 방법에 관한 것이다.

IETF(Internet Engineering Task Force)에서 제공하는 RFC(Request for Comments) 2002 문서에 기술되어 있는 바와 같이, 이동 IP 통신 네트워크는 이동 노드(mobile node), HA(Home Agent)와 더불어 FA(Foreign Agent)를 기본 구성으로 하고 있으며, 이러한 기본 구성을 이용한 종래의 통신 방법은 도 1과 도 2에 도시된 바와 같다.

도 1은 종래의 이동 IP 네트워크에서 이동 노드의 위치등록절차를 보인 도면이다. 이동 노드(1)는 초기 접속 또는 핸드오프시에 원격지의 타겟 노드와 통신을 하기 위해서 자신의 현재 위치를 HA(3)에 등록하는 위치등록절차를 수행한다. 이때, 이동 노드는 자신의 현재 위치를 FA(2)가 주기적으로 방송하는 에이전트 선전(advertisement) 메시지로부터 획득한다. 상기 에이전트 선전(Advertisement) 메시지에는 FA(2)의 이동 IP 주소가 포함되어 있다.

이동 노드(1)는 에이전트 선전 메시지를 획득하기 위해, 에이전트 선전 메시지를 요구하는 에이전트 솔리서테이션(solicitation) 메시지를 FA(2)에 전송하여(S11), FA(2)로부터 에이전트 선전 메시지를 제공받는다(S12).

이동 노드(1)는 FA의 에이전트 선전 메시지를 수신하면 에이전트 선전 메시지로부터 현재위치정보인 FA의 IP 주소를 파악하고, FA의 IP 주소와 자체 저장된 HA의 주소(또는 핸드오프인 경우에는 이전에 접속한 셀의 FA의 IP 주소)와 비교하여 자신의 위치 등록여부를 결정한다(S13).

이동 노드(1)는 위치 등록을 해야 하는 경우라고 판단하면, HA에 자신의 현재 위치를 등록시키는 위치 등록하는 과정을 수행한다. 이때, HA에 등록하는 현재 위치는 FA의 IP 주소를 이용한 COA(Care-Of_Address)와, DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol) 서버로부터 할당받은 이동 노드(1) 자신의 주소를 이용한 Co-located COA 중 하나를 사용한다.

여기서는 FA의 IP 주소를 이용한 COA를 사용한다고 하면, 이동 노드(1)는 위치등록 요구 메시지에 자신의 현재 위치 정보인 COA를 실어서 FA(2)를 통해 HA(3)에 전달하며(S14, S15), HA(3)는 수신된 이동 노드(1)의 위치 정보로서 자체 저장된 이동노드 위치관리 테이블을 업데이트시킨다(S16). HA(3)는 이동 노드(1)의 현재위치를 등록시키면 위치등록 사실을 알리는 응답 메시지를 FA(2)를 통해 이동 노드(1)에 전달한다(S17, S18). 그리고, 이동 노드가 응답 메시지를 수신하면 위치 등록 절차는 끝난다.

상기와 같은 위치등록 절차가 끝나면, 이동 노드(1)는 도 2에 도시된 바와 같이 원격지에 있는 타겟 노드와 패킷 전송이 가능해진다. 도 2는 종래의 이동 IP 네트워크에서 데이터 통신 과정을 보인 도면으로, 이동 노드(1)가 제1 서브넷(sub1)에서 제2 서브넷(sub2)으로 핸드오프하여 상기 도 1에 도시된 과정을 수행한 후의 과정을 보인 도면이다.

이동 노드(1)에서 타겟 노드(4)로 전송되는 패킷은 IP 소스 주소에 이동 노드 자신의 홈 네트워크 주소(즉, HA의 IP 주소)가 기록되고, IP 타겟 주소에 타겟 노드의 주소가 기록되므로, 이동 노드(1)에서 바로 타겟 노드(4)로 전송된다.

반면에, 타겟 노드(4)에서 이동 노드(1)로 전달되는 패킷은 IP 소스 주소에 타겟 노드 자신의 IP 주소가 기록되고, IP 타겟 주소에 이동 노드의 홈 네트워크 주소가 기록되므로, HA(3)에 먼저 도착되고, HA(3)의 위치 관리 테이블에 기록된 이동 노드의 COA 주소로 터널링(Tunneling)되어 전달된다. 상기 COA 주소는 FA(2)의 IP 주소이므로, 패킷은 FA(2)에 전달되고, 디-터널링(de-tunneling)되어 이동 노드(1)에 전달된다.

이상과 같이, 종래의 이동 IP 네트워크는 FA를 이용하는 통신 방법을 취하고 있다.

그러나, 종래의 이동 IP 네트워크는 FA를 이용하는 통신 방법을 취하고 있으므로, IP 서브넷마다 FA 장치를 설치하여야 한다. 그런데, 공중 인터넷 서비스의 경우에 많은 수의 IP 서브넷이 존재하고 각 IP 서브넷에 이미 DHCP 서버가 설치되어 있으나 FA는 이동 IP 통신에 대한 적용 범위가 적어서 DHCP에 비해 훨씬 작게 IP 서브넷에 설치되어 있다.

따라서, 이동 IP 통신 네트워크 통신을 위해서는 사업 각 서브넷마다 FA 장치를 설치하여야 하나, 비용이 많이 들고 기존의 장비를 효율적으로 이용하지 못하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 이동노드 스스로 IP 서브넷 정보를 찾아 IP 서브넷 변경을 감지하고, HA에 이동 노드의 현재위치를등록함으로써 FA가 없는 이동 IP 네트워크를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 종래의 이동 IP 네트워크에서 이동 노드의 위치등록절차를 보인 도면.

도 2는 종래의 이동 IP 네트워크에서 데이터 통신 과정을 보인 도면.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 DHCP 서버를 이용한 이동 IP 통신 방법에서 초기 접속 시도하는 이동 노드가 현재의 서브넷을 인식하는 과정을 보인 도면.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 DHCP 서버를 이용한 이동 IP 통신 방법에서 핸드오프된 이동 노드가 새로운 서브넷을 인식하는 과정을 보인 도면.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 DHCP 서버를 이용한 이동 IP 통신 방법에서 데이터 패킷 전송 경로를 보인 도면.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은 액세스 포인트, DHCP 서버, HA, 이동 노드를 포함하는 이동 IP 네트워크에서 상기 이동 노드가 상기 DHCP 서버를 이용한 이동 IP 통신 방법에 있어서,

접속하는 액세스 포인트의 MAC 주소 변화를 감시하여 핸드오프 여부를 판단하는 제1 단계와, 핸드오프라고 판단되면, FA가 존재하는지를 확인하여 없는 경우에 현재위치의 DHCP 서버의 주소를 확인하는 제2 단계와, 상기 현재위치의 DHCP 서버의 주소와, 저장된 이전위치의 DHCP 서버의 주소를 비교하여 동일한지를 확인하는 제3 단계와, 상기 제3 단계의 확인 결과, 상기 현재위치의 DHCP 서버의 주소가 상기 이전 위치의 DHCP 서버의 주소와 다르면 상기 현재위치의 DHCP 서버로부터 이동 IP를 할당받는 제4 단계와, 상기 할당받은 이동 IP로 상기 HA에 현재위치를 등록하는 제5 단계, 및 타겟 노드와 패킷을 교환하는 제 6단계를 포함한다.

상술한 본 발명에 대한 설명은 개념적으로 서술한 것이므로, 이하에는 도면을 참조로 하는 구체적인 실시예를 제시하여, 당업자가 용이하게 본 발명을 이해 및 실시할 수 있도록 설명한다.

본 발명이 적용되는 이동 IP 통신 네트워크는 FA가 없을 뿐 모든 구성이 공지된 이동 IP 통신 네트워크와 동일하다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 DHCP를 이용한 이동 IP 통신 방법에서 초기접속을 시도하는 이동 노드가 현재의 서브넷을 인식하는 과정을 보인 도면이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 사용자가 이동 노드(10)의 전원을 온 시키면(S301), 이동 노드(10)는 자신이 위치한 서브넷의 정보와 자신의 현재 위치를 확인하기 위해 솔리서테이션(solicitation) 메시지와, DHCP 서버(20)를 찾는 DHCPDISCOVER 메시지를 주변으로 방송한다(S302, S303).

상기 이동 노드(10)가 솔리서테이션 메시지를 방송하는 것은 주변에 FA가 존재하는지를 확인하기 위해서이다. 만약 주변에 이동 노드(10) 주변에 FA가 존재하면 FA는 솔리서테이션 메시지에 대한 응답으로 에이전트 선전 메시지를 방송한다.

그런데, 본 발명은 FA가 존재하지 않는 이동 IP 네트워크에 대한 것이므로, FA가 존재하지 않는다고 가정한다.

따라서, 솔리서테이션 메시지는 수신처가 없으므로 사라지게 되고, DHCPDISCOVER 메시지는 DHCP 서버(20)에 수신된다. 이에, DHCP 서버(20)는 DHCPDISCOVER 메시지에 대한 응답으로 DHCPOFFER 메시지를 이동 노드(10)에 전송한다(S304). 이때, DHCPOFFER 메시지에는 DHCP 서버(20)의 주소 정보가 포함되어 있다.

이동 노드(10)는 DHCPOFFER 메시지를 수신하고, 수신된 DHCPOFFER 메시지에 포함된 DHCP 서버(20)의 주소를 확인한 후(S305), IP 주소 할당을 요구하는 신호를 DHCP 서버(20)로 전송한다(S306). 그러면, DHCP 서버(20)는 수신된 IP 주소 할당 요구 신호에 따라 이동 노드(10)에 이동 IP를 할당한다(S307).

이동 노드(10)는 자신의 이동 IP를 부여받게 되면, 자신의 이동 IP를 이용하여 Co-located COA를 만든 후에, 위치등록 요구 메시지에 실어 HA(30)에 전송한다(S308, S309). HA(30)는 이동 노드(10)로부터 위치등록요구 신호를 수신하면, 자신이 관리하는 주소관리테이블을 업데이트시켜 이동 노드(10)의 현재 위치를 등록시킨다(S310).

그런 다음, HA(30)는 현재위치등록 사실을 응답메시지로 이동 노드(10)에 전송하여 이동 노드(10)가 현재위치등록 사실을 확인할 수 있게 한다(S311).

이동 노드(10)는 상기와 같이 자신의 현재위치를 HA(30)에 등록하면 접속된 액세스 포인트를 통해 타겟 노드와의 패킷 교환을 수행할 수 있게 된다.

이하, 도 4를 참조로 하여 이동 노드가 새로운 서브넷으로 진입하였을 때에 본 발명의 실시예에 따른 이동 IP 통신 방법을 설명한다.도 4는 본 발명의 실시예 따른 이동 IP 통신 방법에서 핸드오프된 이동 노드가 새로운 서브넷을 인식하는 과정을 보인 도면이다.

이동 노드(10)가 서브넷의 셀들간 또는, 셀과 서브넷간을 이동하는 핸드오프를 수행하게 되면, 접속하는 액세스 포인트가 달라지게 된다. 이동 노드(10)는 접속중인 액세스 포인트가 달라지는 것을 감시하기 위해 접속중인 액세스 포인트의 MAC 주소가 변경되었는지를 지속적으로 감시한다(S401).

액세스 포인트의 MAC 주소는 액세스 포인트마다 서로 다르다. 그리고, 액세스 포인트는 자신의 존재를 알리는 신호 즉, 비콘(beacon) 신호를 주기적으로 방송하는데, 상기 비콘 신호에는 자신의 MAC 주소를 포함하여 자신의 존재를 알리는 정보가 포함되어 있다.

이동 노드(10)는 상기 과정(S401)을 수행하여 액세스 포인트의 MAC 주소가 변경되었다고 판단되면, FA(2)를 찾기 위해 솔리서테이션 메시지를 방송하고(S402), DHCP 서버(20)를 위한 DHCPDISCOVER 메시지를 방송한다(S403).

만약, 이동 노드(10)가 위치하는 서브넷에 FA(2)가 존재하면, 이동 노드(10)는 솔리서테이션 메시지에 대한 응답으로 에이전트 선전 메시지를 FA로부터 수신하고, FA가 존재하는 종래의 이동 IP 네트워크에서와 동일한 동작을 수행하여 위치등록 및 타겟 노드와의 패킷 교환을 수행한다.

그러나, 이동 노드(10)가 위치하는 서브넷에 FA(2)가 존재하지 않으면, 이동 노드(10)는 DHCPDISCOVER 메시지의 응답 신호로 수신되는 DHCPOFFER 메시지를 수신하고(S404), 상기 DHCPOFFER 메시지에 포함된 DHCP 서버(20)의 주소를 확인한다(S405).

그리고, 이동 노드(10)는 확인한 DHCP 서버(20)의 주소와 저장된 DHCP 서버 주소를 비교하여 자신이 새로운 서브넷에 진입하였는지를 판단한다(S406). 여기서, 이동 노드(10)에 저장된 DHCP 주소는 현재까지 접속하고 있었던 서브넷의 DHCP 주소이다. 그러므로, 이동 노드(10)는 상기 과정(S405)을 통해 확인한 DHCP 서버(20)의 주소와 저장된 DHCP 서버의 주소가 같으면 동일 서브넷에 있다고 판단하고, 다르면 새로운 서브넷에 진입하였다고 판단한다(S407).

상기 판단(S407)에서, 이동 노드(10)는 자신의 현재 위치가 동일 서브넷에 있으면 현재위치등록을 하지 않지만, 자신의 현재 위치가 새로운 서브넷에 진입한것이라고 판단하면 이전 DHCP 서버로부터 할당받은 IP 주소가 쓸모가 없게 되어버렸으므로, 새로운 DHCP 서버(20)로부터 새로운 IP 주소를 할당받기를 요구하는 신호를 DHCP 서버(20)로 전송한다(S408).

DHCP 서버(20)는 이동 노드(10)로부터 수신된 IP 주소 할당 요구 신호에 따라서 이동 노드(10)에게 IP 주소를 할당한다(S409).

이동 노드(10)는 DHCP 서버(20)로부터 IP 주소를 할당받으면, 할당받은 IP 주소 즉, Co-located COA를 등록요구(Registration Request) 메시지에 실어서 HA(30)에 전송한다(S410). 이에 HA(30)는 등록요구 메시지에 포함된 Co-located COA로서 이동노드 위치관리 테이블을 갱신시켜, 이동 노드(20)의 새로운 현재 위치가 갱신되어 등록되게 한다(S411). HA(30)는 현재위치등록과정을 마치면 응답 메시지를 이동 노드(10)로 전송한다(S412).

이동 노드(10)는 HA(30)로부터 응답 메시지를 수신하면, 자신의 현재 위치가 등록되었음을 확인하게 되고, 타겟 노드와의 패킷 교환을 할 수 있게 된다. 상기 이동 노드(10)와 타겟 노드가 서로 통신하는 과정은 종래의 C0-located COA 방법을 사용하는 이동 IP 네트워크와 동일하다. 즉, 도 5에 도시된 바와 같이 이동 노드(10)에서 전송된 패킷은 타겟 노드로 바로 전송되고, 타겟 노드에서 전송한 패킷은 HA(30)에 전달된 후, HA(30)의 이동노드 위치관리테이블의 정보에 따라 바로 이동 노드(10)로 터널링된다. 이동 노드(10)로 터널링된 패킷은 이동 노드(10)에 의해 디 터널링된다.

이상과 같이 설명한 본 발명의 실시예는 무선랜을 일예로 설명한 것이다. 만약, 본 발명의 실시예가 유선랜에 적용된다면, 본 발명은 무선랜에서 액세스 포인트의 MAC 주소가 변경되는 것을 판단하여 이동 노드의 핸드오프를 판단하는 것과 같이, 유선랜 카드의 활성상태를 감시하는 것으로 이동 노드의 핸드오프를 판단한다.

여기서, 유선랜의 경우에 서브넷이 변경되기 위해서는 유선랜 케이블을 뽑았다가 다시 꽂아야 하는데, 이때 랜카드가 비활성되었다가 다시 활성화된다.

이상에서 본 발명에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

본 발명은 이동 노드의 역할을 증대시킴으로써 FA 장치가 없는 이동 IP 통신 네트워크에서도 DHCP 서버를 이용하여 이동 IP 통신이 이루어질 수 있게 하는 효과가 있다. 또한 본 발명은 이미 설치된 DHCP 서버를 이용함으로써 굳이 FA를 별도로 설치할 필요없이 이동 IP 통신이 가능하게 하므로, 비용 절감에 큰 효과가 있다.

Claims

액세스 포인트, DHCP 서버, HA, 이동 노드를 포함하는 이동 IP 네트워크에서 상기 이동 노드가 상기 DHCP 서버를 이용한 이동 IP 통신 방법에 있어서,

접속하는 액세스 포인트의 MAC 주소 변화를 감시하여 핸드오프 여부를 판단하는 제1 단계;

핸드오프라고 판단되면, FA가 있는지를 확인하는 제2 단계;

상기 FA가 없으면, 현재위치의 DHCP 서버의 주소를 확인하는 제3 단계;

상기 현재위치의 DHCP 서버의 주소와, 저장된 이전위치의 DHCP 서버의 주소를 비교하여 동일한지를 확인하는 제4 단계;

상기 제4 단계의 확인 결과, 상기 현재위치의 DHCP 서버의 주소가 상기 이전 위치의 DHCP 서버의 주소와 다르면 상기 현재위치의 DHCP 서버로부터 이동 IP를 할당받는 제5 단계;

상기 할당받은 이동 IP로 상기 HA에 현재위치를 등록하는 제6 단계; 및

타겟 노드와 패킷을 교환하는 제 7단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 DHCP 서버를 이용한 이동 IP 통신 방법.
청구항 1에 있어서,

상기 제2 단계는 주변으로 솔리서테이션 메시지를 방송하고, 방송한 솔리서테이션 메시지에 대한 응답 메시지인 에이전트 선전 메시지가 수신되는지를 확인하는 과정을 수행하여, 상기 에이전트 선전 메시지가 수신되면 FA가 존재하는 것으로 판단하고, 상기 에이전트 선전 메시지가 수신되지 않으면 FA가 존재하지 않는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 DHCP 서버를 이용한 이동 IP 통신 방법.
청구항 1에 있어서,

상기 제3 단계는 DHCPDISCOVER 메시지를 방송하는 단계, 상기 현재위치의 DHCP 서버로부터 상기 DHCPDISCOVER 메시지의 응답 메시지인 DHCPOFFER 메시지를 수신하는 단계와, 상기 DHCPOFFER 메시지에 포함된 상기 현재위치의 DHCP 서버의 주소를 파악하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 DHCP 서버를 이용한 이동 IP 통신 방법.
컴퓨터에,

접속하는 액세스 포인트의 MAC 주소 변화를 감시하여 핸드오프 여부를 판단하는 제1 단계;

핸드오프라고 판단되면, FA가 있는지를 확인하는 제2 단계;

상기 FA가 없으면, 현재위치의 DHCP 서버의 주소를 확인하는 제3 단계;

상기 현재위치의 DHCP 서버의 주소와, 저장된 이전위치의 DHCP 서버의 주소를 비교하여 동일한지를 확인하는 제4 단계;

상기 제4 단계의 확인 결과, 상기 현재위치의 DHCP 서버의 주소가 상기 이전 위치의 DHCP 서버의 주소와 다르면 상기 현재위치의 DHCP 서버로부터 이동 IP를 할당받는 제5 단계와;

상기 할당받은 이동 IP로 HA에 현재위치를 등록하는 제6 단계를 실행시킬 수 있는 프로그램이 기록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.