* 용어 정리
- 홈 네트워크 : 이동 단말이 원래 소속된 네트워크
- 고정 주소 : 홈 네트워크에서 단말이 사용하는 변하지 않는 주소
- 홈 에이전트 : 이동 단말을 대신하여 이동성을 관리하는 라우터 또는 서버
- 방문 네트워크 : 이동 단말이 현재 머무는 네트워크 장소
- 방문 주소 : 방문 네트워크에서의 이동 단말의 주소
- 방문 에이전트 : 방문 네트워크에서 이동 단말을 대신하여 이동성을 관리하는 라우터 또는 서버
- 상대방 : 이동 단말과 통신하는 단말
* 이동중인 단말의 위치 파악법
- 패킷을 전달하기 위해서는 방문자의 위치를 아는 것이 중요하다.
ⓐ 라우팅이 처리하도록 한다.
> 라우터는 라우팅 테이블 교환을 통해서 이동 단말의 고정 주소를 알려준다.
> 단말은 이동에 대해 신경 쓰지 않아도 된다.
ⓑ 종단 시스템, 단말이 처리하도록 한다.
> 간접 라우팅 : 상대방으로부터 이동 단말과 가는 패킷은 홈 에이전트를 통해서 전달이 된다.
> 직접 라우팅 : 상대방은 이동 단말의 방문주소를 찾아내어 그 주소로 직접 전달한다.
> 이동 단말은 방문 네트워크에 등록한다. 방문 에이전트는 단말에게 받은 홈 에이전트 IP로 자신에게 단말이 있음을 알린다.
※ ⓐ의 방법은 단말이 많아지면 관리가 힘들어지기 때문에 사용되지 않는다.
* 간접 라우팅
① 상대방은 홈네트워크로 패킷을 전송한다.
② 홈 에이전트는 단말이 있는 방문 에이전트에게 패킷을 전달한다.
③ 방문 에이전트는 이동 단말에게 패킷을 전달한다.
④ 단말은 방문 에이전트를 통해서 상대방에게 패킷을 전달한다.
- 이동 단말은 2개의 주소를 사용하게 된다.
> 고정 주소 : 상대방이 단말에게 보내는 주소(①시)
> 방문 주소 : 홈 에이전트가 이동 단말에게 패킷을 보낼 때 사용하는 주소(②시)
- 삼각 라우팅 문제 : 상대방과 이동 단말이 같은 네트워크에 있다면 비효율적이 된다.
- 이동 단말이 또 다른 네트워크로 이동한다면 단말이 새롭게 연결을 시도한다.
> 홈 에이전트는 방문 주소를 갱신한다.
> 네트워크를 옮기더라도 연결을 계속 유지할 수 있다. 이 상태를 투명한 상태라고 한다.(Transparent)
* 직접 라우팅
① 상대방은 홈 에이전트에 이동 단말의 방문 주소를 요청한다.
② 홈 에이전트는 단말의 방문 주소를 반환한다.
③ 상대방은 방문 에이전트에게 패킷을 전송한다.
④ 방문 에이전트는 패킷을 단말에 전송한다.
⑤ 단말은 방문 에이전트를 통해서 상대방에게 패킷을 전달한다.
- 삼각 라우팅 문제를 극복
- 상대방은 단말의 이동문제를 직접 다루어야 한다.
- 이동 단말이 또 다른 네트워크로 이동하게 되면, 처음 방문한 에이전트에서 연속적인 체인이 생겨난다.
(처음 방문한 에이전트를 Anchor foreign agent(FA)라고 부른다)
- Transparent하지 않는다. 따라서 간접 라우팅을 사용한다.
* 이동 IP
- 이동 IP의 표준 : RFC 3344
- 간접 라우팅을 사용하여 패킷을 전달
- 망을 초기 설정시 에이전트를 발견한다.
> 에이전트 공고 : 방문/홈 에이전트는 ICMP 메세지(Broad cast)를 사용하여 자신을 알려준다.
이때, type field를 9로 설정하여 자신이 에이전트임을 알린다.
> 단말은 에이전트를 선택하여 연결 요청을 보내고, 이를 에이전트가 수락하면, 연결이 성립한다.
- 홈 에이전트는 상대방이 고정 주소로 보낸 패킷을 방문 에이전트의 주소로 캡슐레이션 하여 방문 에이전트에게 보낸다.
* 셀룰러 망에서의 이동성 관리
- 셀룰러 망에서는 Cell간의 이동(Hand over)과 다른 망 사업자에 의해 운영되는 네트워크간의 이동(로밍)을 관리해야 한다.
- 용어
> 홈 네트워크 : 이동 단말이 가입하고 있는 네트워크(Home location register(HLR))
> 방문 네트워크 : 이동 단말이 현재 방문 중인 네트워크(Visitor location register(VLR))
1) GSM : 간접라우팅
※ 호를 설정한다 : circuit setting = call setup / 회선을 연결한다.
- 이동 단말은 이동시 VLR에 자신의 홈 주소를 등록한다.
- 방문 네트워크의 VLR은 홈 네트워크의 HLR에 위치 갱신 요청 메시지를 보낸다.
- 전화를 걸면, 홈 네트워크 > 방문 네트워크 > BS > 단말 순으로 위의 간접라우팅 그림과 유사하게 전달이 된다.
- 동일한 MSC에서의 이동 관리(Cell간의 이동 1)
ⓐ 현재 등록된 BSS가 판단했을 때 다른 BSS의 신호가 강하다고 판단하면 MSC에 hand off가 임박했음을 알린다.
ⓑ MSC는 새 BSS에 경로를 설정한다.(현재 BSS에게 이웃된 BSS를 단말에 통보한 후
이 중 신호가 가장 간한 것을 MSC가 선택)
ⓒ 새 BSS는 단말이 사용할 무선 채널을 할당한다.
ⓓ 새 BSS는 MSC와 이전 BSS에게 신호를 보내 자신의 연결이 끝났음을 알린다.
ⓔ 현재 BSS는 새로운 BSS로 hand off하라고 단말에게 신호를 보낸다.
ⓕ 단말과 새 BSS는 새 채널을 활성화한다.
ⓖ 핸드 오프가 완료됨을 알려주고, 호를 새로운 경로로 변경한다.
ⓗ MSC와 이전 BSS의 자원을 해제한다.
- MSC 사이에서의 핸드오프
> MSC chain을 이루며 계속적으로 연결이 된다.
> 중간에 불필요한 MSC를 삭제하는 경우도 있음(IS-41의 방식)
* 무선, 이동성이 상위 계층에 미치는 영향
- 무선 채널과 hand off로 인한 패킷 손실과 지연이 발생할 수 있다.
- TCP는 이를 congestion으로 판단하여 slow start를 실시 한다.
- 실시간 연결시 트래픽의 지연이 심해질 우려가 있다.