본 고에서는 지난 2007년 4월 16일부터 스위스 제네바에서 개최된 ITU-T NGN-GSI 회의 내용 중 차세대 네트워크에서의 이동성 제공을 위한 표준화 작업으로 진행되고 있는 MPLS-MOB 문서를 바탕으로 NGN, 즉 국내의 BcN 관련 이동성 제공 방안에 관한 연구 내용을 소개한다.

이번 회의에서는 Y.MPLS-Mob 관련하여 ‘Y.mpls-mob의 Section 8에 대한 수정 제안’ 및 ‘Y.mpls-mob의 Section 8.3에 대한 텍스트 제안’ 2건의 기고가 있었으며, Editor 수정 작업에 의해 모두 Y.MPLS-Mob TD425에 반영되었다. 이전 Y.MPLS-Mob 문서에서는 차세대 네트워크에서 Mobile Service 제공을 위한 프로토콜 절차가 언급되지 않았으므로 MPLS 기반의 이동성 제공 관리를 위한 메시지 흐름 부분의 완성이 요구되었다. 따라서 MPLS 기반 NGN에서 이동 사용자에게 서비스를 제공하기 위한 프로토콜 절차로써 초기 동작인 최초 위치 등록 및 업데이트 그리고 데이터 전송 절차가 추가로 반영되었다. 추가된 각각의 이동성 관리 절차는 다음과 같다.

Ÿ   최초 위치 등록(Initial Location Registration)

그림 1은 최초 위치 등록 절차로, LMA(Local Mobile Agent)가 MN(Mobile Node; 이동 노드)에 대한 프록시(proxy) 기능을 포함하는 경우 Address Inform 메시지와 Address Inform Ack 메시지는 요구되지 않는다.

<그림 1> 최초 위치 등록 절차

MN이 새로운 AP(Access Point)(#1) 영역에 접속하는 경우, MN과 AP#1 사이에서 L2(Layer 2) Association이 이뤄진다. AP#1은 MN의 MAC 주소와 같은 L2 정보를 인지하고, MN의 L2 정보를 포함하는 LMA#1으로 Location Report 메시지를 전송한다. 이때, L-AMT(Local Address Management Table)가 LMA#1에 생성될 수 있고, 그 테이블은 MAC 주소나 IP_LA(IP Local Address)와 같은 MN의 L2 및 L3(Layer 3) 정보를 포함할 수 있다. 동시에, LMA는 LMA#1과 GMA(Global Mobile Agent) 사이에 미리 설정되어 있던 LSP(Label Switched Path)를 이용하여 GMA로 MN의 L2 및 L3 정보를 포함하는 Location Registration 메시지를 전송한다.

LMA#1으로부터 Location Registration 메시지 수신 후, C-AMT(Central Address Management Table)이 MN의 L2 및 L3 정보를 포함할 수 있는 GMA에 생성된다. 그리고 GMA는 LMA#1으로 Location Registration Ack 메시지를 전송한다. 또한, GMA는 LMA의 IP 주소를 알 수 있다. GMA의 프로세싱 시간 동안, MN은 LMA#1으로부터의 Address Inform 메시지에 대한 응답으로 LMA#1으로 MN의 IP_PA를 포함하는 Address Inform Ack 메시지를 전송한다. LMA#1이 Address Inform Ack 메시지를 수신하면, LMA#1은 GMA로 MN의 IP_PA를 포함하는 Address Update 메시지를 전송한다.

GMA는 MN의 L2 및 L3 정보뿐만 아니라 LMA의 IP 주소와 같은 모든 정보들을 관리하고, LMA는 L2 정보를 통해 미리 MN의 커넥션(connection)을 확인할 수 있다. 그러므로 GMA와 LMA의 상호작용은 빠른 핸드오버가 수행될 수 있도록 한다.

Ÿ   위치 업데이트(Location Update)

그림 2는 MN이 새로운 AP 영역으로 이동했을 때, L2 트리거를 이용한 빠른 핸드오버 절차이다. MN이 이전 AP 영역에서 새로운 AP 영역으로 이동했을 때, L2 핸드오버는 MN과 새로운 AP 사이에서 발생된다. L2 트리거 이벤트를 이용함으로써, 새로운 AP는 MAC 주소와 같은 MN의 L2 주소를 인지하고, LMA#1으로 MN의 L2 주소를 포함하는 Location Report 메시지를 전송한다. AP로부터 이러한 정보를 수신한 LMA#1은 L-AMT에 MN에 대한 레코드(record)를 생성하고, MN의 L2 주소와 IP_LA를 기록한다. 그리고 미리 LMA#1과 GMA 사이에 설정되어 있던 LSP를 이용하여 GMA로 MN의 L2 주소와 IP_LA를 포함하는 Location Registration 메시지를 전송한다. 또한, LMA#1은 MN으로 MN에 대한 IP_LA를 포함하는 Address Inform 메시지를 전송한다. 만약 AP와 LMA가 MN 대신 프록시 등록 기능을 한다면, MN과 AP 사이에서 Address Inform/Address Inform Ack와 같은 시그널링 교환은 요구되지 않을 것이다.

LMA#1으로부터 Location Registration 메시지를 수신한 GMA는 G-AMT에서 MN의 레코드를 업데이트하고, CMT(Connection Mapping Table)에서 MN의 IP_PA(IP Permanent Address)를 이용하여 CN(Correspondent Node)을 찾는다. 그리고 LMA#1으로 MN의 IP_PA와 IP_LA/CN의 IP_PA와 IP_LA를 포함하는 Location Notification 메시지를 전송한다. 또한, GMA는 MN과 커넥션 중인 모든 CN들로 MN의 IP_PA와 IP_LA를 포함하는 다른 Location Notification 메시지를 전송한다. 따라서 MN과 CN은 서로 데이터 전송이 가능해진다.

<그림 2> 위치 업데이트 절차

이 절차에서 L2 트리거는 MN과 LMA#1 사이 주소 교환 과정(address exchange process) 동안 MN의 핸드오버 시그널링의 시작을 제공한다. 이 기능에 의해 MN은 이동성을 위한 간단한 기능과 LMA와 GMA 간 빠른 핸드오버 서비스를 포함하게 된다.

또한, 빠른 핸드오버를 위해 LSP가 LMA와 GMA 사이에서 사용된다. 그 결과, LMA와 GMA 사이 핸드오버 시그널링은 라벨 스위칭을 이용하여 고속으로 패킷을 전송하고, LMA와 GMA 간 LSP가 변하지 않는다면 LSP 설정(Setup)을 위한 지연을 포함하지 않는다.

Ÿ   위치 요청/응답 및 사용자 데이터 전송(Location Query/Response and User Data Transport)

그림 3은 MN과 CN이 GMA에 각각의 위치 및 주소 정보를 등록한 경우 MN과 CN 사이 데이터 패킷 전송 절차이다. MN과의 통신을 위해, CN은 패킷 기반 네트워크의 패킷 전송과 같이 MN의 IP_PA와 CN의 IP_PA를 포함하는 데이터 패킷을 전송한다. 이 패킷에서 MN의 IP_PA는 목적지 주소(destination address)로 사용되고, CN의 IP_PA는 소스 주소(source address)로 사용된다.

LMA#3이 MN으로부터 첫 번째 패킷을 수신하면, LMA#3은 L-AMT에서 MN의 IP_LA를 찾는다. 만약 LMA#3이 MN의 IP_LA를 포함하지 않는다면, LMA#3은 MN의 IP_LA를 알기 위해 GMA로 MN과 CN의 IP_PA를 포함하는 Location Request 메시지를 전송한다.

GMA가 이 메시지를 수신했을 때, GMA는 MN의 IP_LA를 찾고, CMT에 MN과 CN의 IP_PA 간 매핑(mapping)에 대한 레코드를 생성한다. 그리고, GMA는 LMA#3으로 MN의 IP_PA와 IP_LA를 포함하는 Location Response 메시지를 전송한다. 또한, GMA는 LMA#1으로 CN의 IP_PA와 IP_LA를 포함하는 다른 Location Response 메시지를 전송한다. 따라서 데이터 패킷은 형성된 LSP를 통해 MN과 CN 사이에 전송될 수 있다.

CN이 MN으로 데이터 패킷을 전송할 때, 이 데이터 패킷은 LMA#3으로 전송된다. LMA#3은 이 패킷 헤더의 목적지 주소를 확인하고, MN의 IP_LA를 목적지 주소로 갖고, CN의 IP_LA를 소스 주소로 갖는 새로운 패킷 헤더로 이 패킷을 캡슐화(capsulation) 한다. 그 후, 이 패킷은 LMA#3에서 MN으로 터널링 된다. 그리고 MN은 이 패킷을 디캡슐레이션(decapsulation)하고, MN과의 커넥션(connection)을 위해 이 패킷의 CN의 주소 정보를 이용한다. 또한 MN은 데이터 패킷 전송을 위해 LMA#1과 동일한 과정을 갖는다.

<그림 3> 위치 요청/응답 및 사용자 데이터 전송 절차

향후전망 및 결언

현재 NGN에서의 이동성 제공을 위한 연구들이 ITU-T에서 활발하게 진행되고 있다. 그 중 MPLS-MOB은 NGN 서비스를 위한 MPLS 기반 이동성 및 QoS 특성에 대한 요구사항 및 기능 구조, 이동성과 QoS 제공을 위한 기능상의 시나리오와 프로토콜 절차 그리고 보안 사항에 관해 다룬다. 이번 회의에서 사용자에게 이동성을 제공하기 위한 프로토콜 절차가 추가됨으로써 이동성 관리의 기본 구조가 어느 정도 마련되었다고 볼 수 있다. 따라서 다음 회의에서는 이동성 관리를 위한 절차상의 오류가 없는지, 문서 작성상의 문제가 없는지를 상세히 검토하여 관련 약간의 내용 수정을 위한 기고 및 검토가 요구되며, 또한 2008년 1월 승인 신청을 목표로 진행되고 있음을 염두에 두고 관련 기고 및 문서의 기술이 필요할 것으로 보인다.