Chapter 6 목차

1. 이동성(Mobility) 6.5 원리: 이동 단말의 주소 찾기와 라우팅 6.6이동 IP 6.7셀룰러 망에서의 이동 6.8이동성이 상위 계층에 미치는 영향 Chapter 6 목차

2. 용어(1) 홈 네트워크:이동 단말이 원래 소속된 네트워크 (e.g., 128.119.40/24) 홈 에이전트: 이동 단말을 대신하여 이동성 관리를 한다. wide area network 고정 주소 (permanent address):홈네트워크에서의 주소, e.g., 128.119.40.186 상대방(correspondent)

3. 용어(2) 방문 네트워크: 이동 단말이 현재 머무는 곳 고정 주소는 변하지 않는다: 방문 주소(Care-of-address):방문 네트워크에서의 주소 wide area network 방문 에이전트 (foreign agent): 방문 네트워크에서 이동 단말을 대신하여 이동성 관리를 한다. 상대방(correspondent): 이동 단말과 통신을 하는 단말

4. 이동중인 친구와 연락을 하는 방법: • 모든 전화번호부를 검색? • 친구 부모에게 연락? • 친구가 자신의 연락처를 알려주기를 기다림? 얘가 어디 있을까?

5. Mobility: 두 가지 접근 방법 • 라우팅이 처리하도록 한다: 라우터는 라우팅 테이블 교환을 통해서 이동 단말의 고정 주소를 알려준다. • 라우팅 테이블에는 현재 이동단말의 방문 주소를 갖고 있다. • 종단 시스템(단말)은 이동에 대해 신경을 쓰지 않아도 된다. • 종단 시스템(end system)이 처리하도록 한다. • 간접 라우팅(indirect routing):상대방으로부터 이동 단말로 가는 패킷은 홈 에이전트를 통해서 방문 네트워크로 간다. • 직접 라우팅(direct routing):상대방은 이동 단말의 방문 주소를 찾아내어 그 주소로 직접 전달한다.

6. Mobility: 두 가지 접근 방법 • 라우팅이 처리하도록 한다: 라우터는 라우팅 테이블 교환을 통해서 이동 단말의 고정 주소를 알려준다. • 라우팅 테이블에는 현재 이동단말의 방문 주소를 갖고 있다. • 종단 시스템(단말)은 이동에 대해 신경을 쓰지 않아도 된다. • 종단 시스템(end system)이 처리하도록 한다. • 간접 라우팅(indirect routing):상대방으로부터 이동 단말로 가는 패킷은 홈 에이전트를 통해서 방문 네트워크로 간다. • 직접 라우팅(direct routing):상대방은 이동 단말의 방문 주소를 찾아내어 그 주소로 직접 전달한다. 단말이 많아지면 관리가 힘듬 (scalibility)

7. 이동 단말은 자신이 방문한 네트워크의 방문 에이전트에 연락 방문 에이전트는 홈 에이전트에 연락: “이 단말은 현재 나의 네트워크에 있다” 1 2 이동 단말은 방문 네트워크에 등록 방문 네트워크 홈 네트워크 등록후: • 방문 에이전트는 이동 단말의 존재를 안다. • 홈 에이전트는 이동 단말이 현재 어디에 있는지 안다. wide area network

8. 방문 에이전트는 패킷을 이동단말에게 전송한다. 홈 에이전트는 중간에서 패킷을 방문 에이전트에게 보낸다. 상대방은 홈 네트워크의 주소로 패킷을 보낸다. 이동 단말은 상대방에게 직접 패킷을 보낸다. 3 2 4 1 패킷 전송: 간접 라우팅 방문 네트워크 홈 네트워크 wide area network

9. 간접 라우팅 • 이동 단말은 두 개의 주소를 사용 • 고정 주소(permanent address):상대방이 사용 (따라서 상대방은 이동 단말의 현재 위치를 상관하지 않는다.) • 방문 주소(care-of-address):홈 에이전트가 이동 단말에 패킷을 보낼 때 사용 • 홈 에이전트의 기능은 이동 단말 자신이 수행할 수도 있다. • 삼각 라우팅(triangle routing): • 상대방과 이동 단말이 같은 네트워크에 있다면 비효율적

10. 간접 라우팅: 이동 단말이 또 이동하면 • 이동 단말이 다른 네트워크로 이동했다면, • 새로운 방문 에이전트에 등록한다. • 새 방문 에이전트는 홈 에이전트에 이동 단말을 등록한다. • 홈 에이전트는 이동 단말의 방문 주소(care-of-address )를 갱신한다. • 패킷은 새로운 방문 주소로 전달된다. • 이동 단말은 방문하는 네트워크에 transparent하다: 네트워크를 옮기더라도 연결을 계속 유지할 수 있다.

11. 방문 에이전트는 받은 패킷을 이동 단말에 전달한다. 이동 단말은 상대방에게 직접 패킷을 전송한다. 4 2 4 1 3 직접 라우팅 상대방은 방문 패킷을 에이전트에 전송한다. 방문 네트워크 홈 네트워크 wide area network 상대방은 이동 단말의 방문 주소를 요구하여 받는다.

12. 직접 라우팅: • 삼각 라우팅 문제를 극복 • 상대방 단말은 이동 문제를 직접 다루어야 한다 :상대방은 홈 에이전트로부터 이동 단말의 방문 주소를 찾아내야 한다. • 만약 이동 단말이 다시 다른 네트워크로 이동했다면?

13. 1 2 4 3 5 직접 라우팅: 이동 단말이 또 이동하면 • 앵커 방문 에이전트(anchor foreign agent): 처음 방문한 네트워크의 방문 에이전트(FA) • 패킷은 항상 처음에는 앵커 FA에 보내진다. • 이동 단말이 또 이동하면: 새 FA는 이전 FA와 연결 (chaining) 세션이 시작할 때 새로운 네트워크로 이동 anchor foreign agent wide area network new foreign network correspondent agent new foreign agent correspondent

14. 이동성(Mobility) 6.5 원리: 이동 단말의 주소 찾기와 라우팅 6.6 이동 IP 6.7 셀룰러 망에서의 이동 6.8이동성이 상위 계층에 미치는 영향 Chapter 6 목차

15. 이동 IP • RFC 3344 • 앞에서 설명한 원리의 대부분을 수용: • 홈 에이전트, 방문 에이전트, 방문 에이전트에 등록, 방문 주소(care-of-addresses, 캡슐레이션 (packet-within-a-packet) • 이동 IP 표준의 주요 특징: • 간접 라우팅를 사용하여 패킷을 전달 • 에이전트 발견(agent discovery) • 홈 에이전트의 등록

16. 방문 에이전트로부터 이동 단말로 전달되는 패킷 홈 에이전트는 방문 주소를 더 붙여서 방문 에이전트에 전달 dest: 128.119.40.186 dest: 128.119.40.186 dest: 128.119.40.186 상대방이 보낸 패킷 dest: 79.129.13.2 이동 IP: 간접 라우팅 고정 주소: 128.119.40.186 방문 주소(Care-of address): 79.129.13.2

17. 이동 IP: 에이전트 찾기 • 에이전트 공고(advertisement):방문/홈 에이전트는 ICMP 메시지를 사용하여 자신을 알려줌(typefield = 9) H,F bits: home and/or foreign agent R bit: registration required

18. 이동 IP: 등록의 예

19. MSC MSC MSC MSC MSC 셀룰러 망의 구성 요소 correspondent wired public telephone network 다른 망 사업자에 의해 운영되는 다른 네트워크

20. 셀룰러 망에서의 이동성 관리 • 홈 네트워크:이동 단말이 가입하고 있는 네트워크 (e.g., LGT, SKT) • home location register (HLR): • 홈 네트워크에 등록된 단말들의 데이터 베이스 • 예:고정 전화 번호(permanent cell phone #), 가입자 정보(서비스, 요금등) • 단말의 현재 위치(이동 중일 경우 현재 방문 네트워크 주소) • 방문 네트워크:이동 단말이 현재 방문 중인 네트워크 • visitor location register (VLR):현재 네트워크에 방문 중인 단말의 데이터 베이스

21. home Mobile Switching Center Mobile Switching Center 홈 MSC는 HLR에 문의, 현재 방문 네트워크의 이동번호(roaming number)를 받는다. 호(call)는 홈 네트워크로 라우팅 홈 MSC는 방문 네트워크의 MSC에호 전달 HLR VLR 2 1 4 3 홈 MSC는 base station을 거쳐 이동 단말에 호 설정 GSM: 간접 라우팅 상대방이 전화를 할 때 home network correspondent Public switched telephone network mobile user visited network

22. 이동 단말은 이동시 VLR에 등록 • 이동 단말은 방문한 네트워크에 자신의 홈 주소를 등록 • VLR과 신호 메시지의 교환을 통하여 이루어짐 • 방문 네트워크의 VLR은 홈 네트워크의 HLR로 위치 갱신 요청 메시지를 보낸다. • 이동 단말이 있는 네트워크의 이동 번호 또는 VLR의 주소를 알려준다.

23. Handoff의 목표: 호(call)가 새로운 BSS를 통해서 방해 없이 계속 이루어질 수 있도록 한다. Handoff를 해야하는 이유: 다른 BSS의 신호가 더 강할 때 (연결을 계속 유지, 배터리 사용 감소) 부하 균형:현재 BSS의 채널 부하 감소 GSM은 handoff를 강요하지는 않는다. 다만 어떻게 할지를 말하고 있다. Handoff는 현재의 BSS(old BSS)가 주도한다. Mobile Switching Center VLR GSM: 동일한 MSC에서의 핸드오프(handoff) new routing old routing old BSS new BSS

24. Mobile Switching Center 1 3 2 4 5 6 7 8 VLR GSM: 동일한 MSC에서의 핸드오프 1. 현재 BSS는 MSC에게 handoff가 임박했음을 알려준다.(새로운 BSS의 리스트를 제공) 2. MSC는 새 BSS에 경로를 설정(자원 할당) 3. 새 BSS는 단말이 사용할 무선 채널을 할당한다. 4. 새 BSS는 MSC와 이전 BSS에 신호를 보내어 통신 준비가 되었음을 알려준다. 5. 이전 BSS는 단말에 새 BSS로 핸드오프하라고 통보한다. 6. 단말과 새 BSS는 새 채널을 활성화한다. 7. 단말은 새 BSS를 통해서 MSC에 핸드오프가 완료됨을 알려준다. MSC는 호를 새로운 경로로 변경 8. MSC와 이전 BSS의 자원은 해제된다. old BSS new BSS

25. 앵커 MSC:통화 중 방문한 첫번째 MSC call remains routed through anchor MSC 단말이 새로운 MSC로 이동할 때, 새로운 MSC들은바로 이전 MSC의 뒤에 붙여진다.(MSC chain) Home MSC home network MSC MSC MSC GSM: MSC 사이에서의 핸드오프 correspondent anchor MSC PSTN (a) before handoff

26. Home MSC home network MSC MSC MSC GSM: MSC 사이에서의 핸드오프 • IS-41은 MSC chain을 줄일 수 있도록 한다.(선택 사항) correspondent anchor MSC PSTN (b) after handoff

27. 이동성: GSM vs. 이동 IP

28. 무선, 이동성이 상위 계층에 미치는 영향 • IP, TCP, UDP의 동작은 무선, 이동망에서도 이루어질 수 있다. • IP의 best effort service는 지속 • 하지만 성능에 영향: • 무선 채널과 handoff로 인한 패킷 손실과 지연이 발생할 수 있다. • TCP는 이것을 congestion으로 판단한다. • 실시간 트래픽의 지연이 심해짐 • 무선 채녈의 제한된 대역