클라이언트 기반의 크로스레이어 아이피 페이징 방법 document_id A220623111626

종래 기술 중 IP 페이징과 관련하여 제안된 특허로는, 계층적 모바일 IP의 페이징 영역 설정 및 페이징 방법(한국전자통신연구원, 2003, 이하 종래 기술[1]로 기재), 아이들 모드 단말의 페이징(삼성전자주식회사, 2006, 이하 종래 기술[2]로 기재), IP 기반의 무선 이동통신 시스템에서 고속 페이징 시스템 및 방법(삼성전자주식회사, 2007, 이하 종래 기술[3]로 기재) 그리고 2계층 트리거를 이용한 IP 페이징 장치 및 방법(주식회사 케이티, 2007, 이하 종래 기술[4]로 기재)이 있다. 종래 기술[1]은 종래의 IP 페이징 기술에서 이동 단말의 페이징 영역을 구별하기 위해 일반적으로 사용하는 페이징 영역 식별자를 별도로 이용하지 않고 페이징 영역을 설정하고 페이징을 할 수 있도록 함으로써, 페이징 영역 식별자 전송을 위해 소모되던 무선 채널 자원을 절약하여 자원 이용 효율성을 개선 시키는 기술이다. 종래 기술[1]에서는 페이징 영역을 나타내기 위해 페이징 식별자 대신에 페이징 에이전트 역할을 하는 라우터의 주소 및 홉 정보를 페이징 영역 설정 메시지에 저장하고 단말에 전달함으로써 나타낸다. 종래 기술[2]는 Push To Talk(PTT)나 Voice Over IP(VoIP)와 같은 서비스를 수행하는 이동 단말을 고려하여, 아이들 상태(Idle state)의 착신 이동노드의 페이징 응답시간을 짧게 하여 단말과 단말간의 상호 연결시간을 단축 시키기 위한 기술이다. 종래 기술[2]는 이동 단말이 아이들 상태로의 천이 시 기지국이 이동 단말에게 짧은 페이징 주기 값과 페이징 주기를 위한 유효시간 정보를 포함하는 메시지를 전송하고, 이를 수신한 이동 단말은 유효시간 동안 짧은 페이징을 수행함으로써 이루어진다. 종래 기술[3]은 IP 기반의 무선 이동 통신 시스템에서 이동 단말의 위치 업데이트 시 페이징 제어기(Paging Controller : PC)가 이동노드의 IP 서브넷의 변화를 감지하여 새로운 IP 주소를 할당함으로써 이동 단말의 호 셋업 절차에 따른 시간 지연시간을 최소화하는 기술을 제안하였고, 또한 페이징 시 페이징 영역이 아닌 라우팅 영역으로 페이징 광고 메시지를 브로드캐스트 해줌으로써 신호 오버헤드를 줄이기 위한 기술을 제안하였다. 종래 기술[4]는 2계층(L2: Layer 2) 트리거를 이용한 IP 페이징 장치 및 방법에 관한 것이다. 슬레이브 페이징 함수 모듈은 L2 페이징 영역의 이동을 관리하고, 마스터 페이징 함수 모듈은 슬레이브 페이징 함수의 관리 영역인 L3 서브-페이징 영역을 벗어난 이동을 관리한다. 따라서, 종래 기술[4]는 이동노드의 페이징 업데이트 메시지의 양을 줄이고, 페이징 업데이트 메시지 처리와 관련한 프로세서의 과부하를 방지할 수 있는 기술을 제공한다. 종래 기술[1]은 계층적으로 구성되는 다수의 라우터로 구성된 계층적 모바일 IP에서 페이징 에이전트 라우터의 주소 및 홉 수 정보를 이용하여 페이징 영역을 설정한다. 계층 모바일 IP에서 페이징을 수행하는 방법은 단말로 전송하기 위해 페이징 메시지를 수신한 최상위 제 1 라우터 층이, 해당 단말이 설정한 페이징 영역의 홉 수 정보에 의해 해당 페이징 메시지를 수신한 라우터가 해당 페이징 메시지 IP 헤더에 홉 한계값을 하나 감소시켜 새로운 홉 한계값으로 저장하고, 해당 홉 한계값이 0인지를 확인 후, 0이 아닌 경우, 새로운 홉 한계값이 저장된 페이징 메시지를 다른 라우터로 전송하는 방법이다. 종래 기술[2]은 IEEE 802.16 표준화 그룹에서 진행 중인 802.16d 및 802.16e 표준에서 아이들(idle)상태의 이동 단말이 페이징 메시지나 짧은 데이터 버스트 메시지를 빠르게 수신할 수 있도록 페이징 주기를 짧게 운영하기 위한 방안을 제안한다. 이동 단말는 제어부, 무선부, 메모리부를 포함하고, 제어부는 액티브 모드에서 아이들 모드로 천이 시 무선부를 통해 디레지 명령 메시지(DREG-CMD Message)를 수신하면, 디레지 명령 메시지에 포함되어 있는 짧은 페이징 주기 정보와, 짧은 페이징 주기를 위한 유효시간을 확인 후 이를 메모리부에 저장한다. 이후, 짧은 페이징 주기를 위한 유효 시간 동안 짧은 페이징 주기를 사용하여 페이징 메시지 또는 짧은 데이터 버스트 메시지를 수신하도록 제어한다. 즉, 이동 단말은 디레지 명령 메시지에 지정된 짧은 페이징 주기를 유효 시간 동안 적용하여 페이징 메시지나 짧은 데이터 버스트 메시지 수신하기 위해 아이들 모드에서 어웨이크 모드로 천이할 수 있도록 페이징 주기를 설정한다. 종래 기술[3]은 아이피 기반의 무선 이동 통신 시스템에 관한 것으로, 특히 아이피 기반 무선 이동 통신 시스템에서 시그널링 로드를 최소화하여 고속으로 페이징을 수행하는 시스템 및 방법에 관한 것이다. IEEE 802.16 통신 시스템을 일 례로 이동 단말의 아이들 모드 관련 동작을 설명하기로 한다. 서빙 기지국은 아이들 모드 상태의 이동 단말으로 미리 결정된 프레임 구간에서 하향링크 채널 디스크립트 메시지 또는 MOB_PAG-ADV 메시지를 송신한다. 이동 단말은 이 메시지에 포함되어 있는 페이징 그룹 식별자 (PG_ID) 정보와 이전에 인지하고 있던 PD_ID 정보가 상이한지 판단한다. 전달받은 PG_ID와 현재 PG_ID가 서로 다른 경우, 이동 단말은 위치 업데이트를 위해 레이징 목적 지시 메시지(RNG-REQ)를 서빙 기지국으로 송신한다. 서빙 기지국은 RNG-REQ 메시지를 수신하고, 페이징 동작을 관리하는 Paging Controller (PC)는 이동 단말의 페이징 그룹 및 IP 서브넷을 변경하여 이동하였는지 여부를 판별한다. 페이징 그룹과 IP 서브넷이 모두 변경되었을 경우, 서빙 기지국 또는 PC는 현재 이동 단말의 위치에 대응하는 PG_ID를 업데이트하고, 선택적으로 이동 단말의 CoA를 할당한다. 페이징은 종래의 페이징 그룹별로 메시지를 송신하는 것과 달리 라우팅 영역 별로 메시지를 송신하여 고속으로 이루어 진다. 종래 기술[4]는 2계층 트리거를 이용한 IP 페이징 장치 및 방법에 대해 나타낸다. 이를 위해 이 시스템 내에는 L3 페이징 영역 관리와 L3 위치 추적 기능을 통해 휴면(Dormant) 이동 단말의 위치를 관리하는 마스터 페이징 함수(MPF) 모듈 그리고 하부 AP 내에서 이동 단말의 L2 페이징 영역간 휴면(Dormant) 이동 단말의 L2 위치 추적을 통해 위치를 관리하는 슬레이브 페이징 함수(SPF) 모듈을 포함하고 있다. MPF 모듈은 다음과 같은 기능을 수행한다. 첫 번째로, MPF 모듈은 페이징 에이전트 (PA)의 기능을 수행한다. 이를 위해 하위의 SPF 모듈로부터 페이징 요청(paging request) 메시지를 받았을 때, 타겟 L3 서브-페이징 영역을 페이징한다. 두 번째로, MPF 모듈은 L3 페이징 영역에서의 휴면 이동 단말의 위치를 트레킹 한다. 마지막 세 번째로, MPF 모듈은 페이징 영역 관리자의 기능을 수행한다. 이를 위해 MPF 모듈은 L3 페이징 영역 아이디를 자신의 L3 페이징 영역 안에 있는 모든 SPF 모듈로 분배한다. MPF 모듈은 자신의 L3 페이징 영역 안의 휴면 이동 단말를 페이지 할 때 사용하는 페이징 테이블을 유지한다. SPF 모듈은 다음과 같은 기능을 수행한다. 첫 번째로, 이동 단말이 자신의 상태를 액티브 모드에서 휴면 모드로 전환될 때, 상기 이동 단말은 자신이 머물렀던 마지막 액세스 라우터의 상기 SPF 모듈로 등록한다. SPF 모듈은 이동 단말의 정보를 저장하고 휴면 이동 단말로 향하는 패킷을 감시한다. 만약, SPF 모듈이 휴면 이동 단말로 향하는 패킷을 감지하였을 경우, SPF 모듈은 휴면 상태의 이동 단말이 자신의 L3 서브-페이징 영역에 없는 경우에는 현재 위치하고 있는 MPF 모듈로 페이징 요청을 보낸다. 두 번째로, 페이징 에이전트(PA)로서의 기능을 위해 SPF 모듈은 자신의 L3 서브-페이징 영역의 이동 단말로 주기적으로 페이징 광고(paging advertisement) 메시지를 보낸다. 상기 페이징 영역 아이디는 페이징 광고 메시지에 포함된다. 마지막 세 번째로, 위치 추적 에이전트(TA)로서의 기능을 위해 SPF 모듈은 자신의 L3 서브-페이징 영역내에서 휴면 상태의 이동 단말에 대한 L2 페이징 영역간의 이동을 추적한다. 또한 SPF 모듈이 새로운 휴면 이동 단말이 휴면 상태에서 자신의 서브-페이징 영역내로 들어오면 이를 MPF 모듈로 알린다. 상술한 종래 기술[1]은 계층적 모바일 IP에서 페이징 영역을 나타내기 위해 페이징 식별자 대신에 페이징 에이전트 역할을 하는 라우터의 주소 및 홉 정보를 페이징 영역 설정 메시지에 저장하고 단말에 전달함으로써 페이징 영역 식별자 전송을 위해 소모되던 무선 채널 자원을 절약하여 자원 이용 효율성을 개선 시키는 기술을 발명하였지만, 이 발명은 계층적 모바일 IP의 경우에만 적합하며, 또한 전력 절감(power saving)과 시스템 내에서 IP 할당과 같은 내용을 포함하지 않는다. 또한, AP와 같은 포인트 어태치먼트가 바뀔 때마다 페이징 영역을 나타내는 홉 정보를 포함하는 메시지를 이동 단말에게 전달하여야 하므로 이를 위한 계속적인 시그널링 로드가 발생하는 문제가 있다. 종래 기술[2]는 PTT(Push To Talk)나 VoIP(Voice Over IP)와 같은 서비스를 수행하는 이동 단말을 고려하여 아이들 상태의 착신 이동노드의 페이징 응답시간을 짧게 하여 단말과 단말간의 상호 연결시간을 단축 시키는 효과가 있지만, 이 발명 또한 이동 단말의 power saving과 시스템에 적합한 L3 페이징에 관한 구체적인 내용을 포함하지 않은 문제점이 있다. 종래 기술[3]은 IP 기반의 무선 이동 통신 시스템에서 이동 단말의 위치 업데이트 시 페이징 제어기(Paging Controller : PC)가 이동노드의 IP 서브넷의 변화를 감지하여 새로운 IP 주소를 할당함으로써 이동 단말의 호 셋업 절차에 따른 시간 지연시간을 최소화하는 효과를 나타내지만, 이동 단말이 power saving 모드로 전환하지 않고 현재 데이터 통신이 없음을 나타내는 아이들 상태로만 전환하며, AP와 같은 포인트 어태치먼트가 바뀔 때마다 페이징 영역을 확인하기 위해 MOB_PAG-ADV 메시지를 수신하여 이 메시지에 포함되어 있는 PG_ID를 확인하는 오버헤드가 발생하는 문제점이 있다. 또한, 이 발명은 모바일 IP 기반으로 되어 있기 때문에 이동 단말이 이전의 IP 서브넷 영역을 벗어날 때마다 새로운 CoA(Care of Address)를 이동 단말에게 할당하므로, 시스템 내 어디에서나 이동 단말에게 홈 링크 환경을 에뮬레이트하므로 이동 단말에게 항상 같은 홈 주소를 할당하는 프락시 모바일 아이피의 특성에는 부적절한 문제점이 있다. 종래 기술[4]에서는 2계층(L2: Layer 2) 트리거를 이용한 IP 페이징 장치 및 방법을 이용하여 이동노드의 페이징 업데이트 메시지의 양을 줄이고 페이징 업데이트 메시지 처리와 관련한 프로세서의 과부하를 방지하는 효과가 있지만, 종래 기술[4]의 페이징은 SPF 모듈과 MPF 모듈에서 따로 관리하기 때문에 AP와 같은 이동 단말의 포인트 어태치먼트가 바뀔 때마다 이동 단말은 자신의 L2 주소를 담은 공지 메시지를 SPF에 보내는 오버헤드가 발생되며, 휴면 상태에서 다른 L3 서브넷 영역으로 핸드오버 시 아이피를 할당받는 메커니즘이 존재하지 않고 L2의 페이징과 L3의 페이징을 관리하는 모듈이 분리되어 있기 때문에 시스템 내에 패킷이 도착하게 되면 페이징하는 딜레이가 길어지는 문제점이 발생한다.