특허청구의 범위 청구항 1 센서 네트워크에 가입하고자 하는 센서노드에서 인터페이스 식별자를 생성하는 단계; 상기 생성된 인터페이스 식별자가 상기 센서 네트워크에서 유일한지를 이웃노드들에 요청하여 확인하는 단계; 상기 이웃노드들에 요청하여 확인한 결과에 따라 상기 생성된

Size: px

Start display at page:

Download "특허청구의 범위 청구항 1 센서 네트워크에 가입하고자 하는 센서노드에서 인터페이스 식별자를 생성하는 단계; 상기 생성된 인터페이스 식별자가 상기 센서 네트워크에서 유일한지를 이웃노드들에 요청하여 확인하는 단계; 상기 이웃노드들에 요청하여 확인한 결과에 따라 상기 생성된"

정현 양
8 years ago
Views:

1 (51) Int. Cl. (19) 대한민국특허청(KR) (12) 등록특허공보(B1) H04L 12/28 ( ) H04L 29/06 ( ) H04L 12/56 ( ) (21) 출원번호 (22) 출원일자 2007년02월04일 심사청구일자 2007년02월04일 (65) 공개번호 (43) 공개일자 2008년08월07일 (56) 선행기술조사문헌 KR A (45) 공고일자 2009년01월13일 (11) 등록번호 (24) 등록일자 2009년01월06일 (73) 특허권자 김기형 경기도 수원시 영통구 686 망포마을 동수원 LG빌 리지 (72) 발명자 김기형 경기도 수원시 영통구 686 망포마을 동수원 LG빌 리지 박준성 대구 동구 율하동 (74) 대리인 남정길, 정부연 전체 청구항 수 : 총 3 항 심사관 : 김대성 (54) 아이피브이6 기반 센서 네트워크에서 아이피브이6 주소자동 할당방법. (57) 요 약 센서 네트워크의 센서노드의 IPv6 주소 자동 할당방법을 개시한다. 본 발명의 방법은 센서 네트워크에 가입하고 자 하는 센서노드에서 인터페이스 식별자를 생성하고, 생성된 인터페이스 식별자가 상기 센서 네트워크에서 유일 한지를 이웃노드들에 요청(Neighbor Solicitation)하여 확인한다. 이어서, 이웃 확인(Neighbor Advertisement) 에 의해 상기 생성된 인터페이스 식별자가 상기 센서 네트워크에서 유일하다고 판단되면 이웃 라우터에 프리픽스 정보를 요청(Router Solicitation)하고, 이웃 라우터들 중 홉 거리가 가장 짧은 이웃 라우터로부터 제공된 프리 픽스 정보(Router Advertisement)와 생성된 인터페이스 식별자를 합쳐서 자신의 IPv6 주소를 생성한다. 홉 거리 가 가장 짧은 이웃 라우터에 생성된 IPv6 주소를 등록하여 자신의 디폴트 라우터로 삼는다. 따라서 센서노드의 IPv6 주소가 자동으로 할당된다. 대 표 도 - 1 -

2 특허청구의 범위 청구항 1 센서 네트워크에 가입하고자 하는 센서노드에서 인터페이스 식별자를 생성하는 단계; 상기 생성된 인터페이스 식별자가 상기 센서 네트워크에서 유일한지를 이웃노드들에 요청하여 확인하는 단계; 상기 이웃노드들에 요청하여 확인한 결과에 따라 상기 생성된 인터페이스 식별자가 상기 센서 네트워크에서 유 일하다고 판단되면 이웃 라우터에 프리픽스 정보를 요청하는 단계; 및 상기 이웃 라우터로부터 제공된 프리픽스 정보와 상기 생성된 인터페이스 식별자로부터 상기 센서노드의 IPv6 주소를 생성하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 센서 네트워크의 센서노드의 IPv6 주소 할당방법. 청구항 2 제1항에 있어서, 상기 생성된 IPv6 주소는 상기 이웃 라우터에 상기 생성된 IPv6 주소를 등록하여 상기 이웃 라우터를 상기 센서노드의 디폴트 라우터로 설정하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 센서 네트워크의 센서노드의 IPv6 주소 할당방법. 청구항 3 제1항에 있어서, 상기 이웃 라우터는 상기 센서노드와 통신 가능한 라우터들 중 상기 센서노드로부터 홉 거리가 가장 짧은 라우터인 것을 특징으로 하는 센서 네트워크의 센서노드의 IPv6 주소 할당방법. 명 세 서 발명의 상세한 설명 발명의 목적 <10> <11> <12> <13> <14> <15> 발명이 속하는 기술 및 그 분야의 종래기술 본 발명은 센서 네트워크 시스템에서 IPv6 주소 자동 할당방법에 관한 것으로 특히 6LoWPAN 네트워크 상에서 각 센서 노드들이 인터넷 망과 직접 통신이 가능하도록 IPv6 주소를 자동적으로 할당하기 위한 방법에 관한 것이다. 본 출원인은 출원번호 제 호에 인터넷 프로토콜 버전 6 기반의 저전력 무선 개인 영역 네트워크 상에 서 계층적 라우팅 방법을 출원한 바 있다. 일반적으로, 개인 영역 네트워크(Personal Area Network: PAN)는 널리 알려진 근거리통신망(LAN)이나 원거리통 신망(WAN)과 대비되는 개념으로 개인마다 각각 고유한 네트워크를 갖게 하는 것으로, 무선 센서 네트워크와 홈 네트워크 등 다양한 분야에 이용될 수 있다. 이러한 PAN을 무선으로 구현하기 위한 노력에 따라 IEEE 표준으로 고속 무선 개인 영역 네트워크 규격 이 발표됨과 아울러 IEEE 표준으로 센서 네트워크의 하나인 저전력 무선 개인 영역 네트워크(Low power Wireless Personal Area Networks; LoWPAN) 규격이 발표되었다. IEEE 는 LR-WPAN(Low-Rate Wireless Personal Area Network)의 MAC과 PHY에 대한 표준이며 저속의 통 신대역과 저전력을 목표로 하는 프로토콜로서 현재 센서네트워크 구현에 가장 적합한 통신기술로 인식되고 있다. IEEE 는 전송율이 낮고 전송 거리가 비교적 짧은 무선 개인영역 네트워크 환경에 적합하도록 설 계가 되었으며 센서네트워크에 적합한 기술을 가지고 있다. 저전력 센서 네트워크로는 대표적으로 ZigBee가 각광을 받고 있다. 그러나 ZigBee Alliance의 중심 멤버 중 하 나인 Invensys가 ZigBee로는 더 많은 응용범위를 창출하기 힘들다는 것을 인식하고 ZigBee Alliance에서 탈퇴해 서 61번째 IETF 회의를 통해 센서네트워크와 IPv6 네트워크의 컨버젼스를 위한 BoF를 결성하게 되었다. IPv6가 - 2 -

3 IETF를 통해 논의를 시작한 후 대부분의 규격이 완성되어 IPv6를 실제적으로 적용하고자 하는 노력이 강화되고 있고, 이러한 노력의 일환으로 저전력 무선 개인 영역 네트워크(LoWPAN : Low power Wireless Personal Area Networks)를 통해 IPv6 패킷을 전송하고자 하는 '6LoWPAN Working Group'이 탄생되어 IPv6 패킷 전달을 위해 IEEE MAC 계층과 IPv6 계층 사이에 적응계층(Adaptation Layer)을 두는 IETF 인터넷 드래프트 (montenegro lowpan - ipv6 - over )를 발표한 바 있다. <16> <17> 이러한 인터넷 드래프트(montenegro-lowpan-ipv6-over )에 따르면, 6LoWPAN 장치의 인터페이스 식별자 는 EUI-64 [EUI64]를 기초로 하고 있다. 인터페이스 식별자는 6LoWPAN에서의 멀티-홉 라우팅을 위한 라우팅 테 이블 작성에 사용될 수 있다. 6LoWPAN에 있는 디바이스들이 IPv6 네트워크에 있는 디바이스와 교신하기 위한 IPv6 주소의 할당기술이 요구되 고 있다. <18> 발명이 이루고자 하는 기술적 과제 본 발명의 목적은 이와 같은 요청에 부응하기 위하여 센서들은 라우터와 게이트웨이를 기점으로 IPv6의 prefix 정보와 센서의 정보를 이용하여 센서 노드에 IPv6 주소를 자동적으로 생성하여 할당하기 위한 방법을 제공하는 데 있다. <19> <20> <21> <22> <23> <24> <25> <26> <27> <28> 발명의 구성 및 작용 상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 방법은 센서 네트워크에 가입하고자 하는 센서노드에서 인터페이스 식별자를 생성하고, 생성된 인터페이스 식별자가 상기 센서 네트워크에서 유일한지를 이웃노드들에 요청(Neighbor Solicitation)하여 확인한다. 이어서, 이웃 확인(Neighbor Advertisement)에 의해 상기 생성된 인터페이스 식별자가 상기 센서 네트워크에서 유일하다고 판단되면 이웃 라우터에 프리픽스 정보를 요청(Router Solicitation)하고, 이웃 라우터들 중 홉 거리가 가장 짧은 이웃 라우터로부터 제공된 프리픽스 정보(Router Advertisement)와 생성된 인터페이스 식별자를 합쳐서 자신의 IPv6 주소를 생성한다. 홉 거리가 가장 짧은 이 웃 라우터에 생성된 IPv6 주소를 등록하여 자신의 디폴트 라우터로 삼는다. 따라서 센서노드의 IPv6 주소가 자 동으로 할당된다. Router Solicitation 메시지는 링크에 있는 라우터 노드를 검색하기 위해 센서노드에서 전송하며, 센서노드는 정기적인 라우터 메시지를 기다리지 않고 멀티캐스트 Router Solicitation으로 라우터 노드에게 즉시 응답하라 는 메시지 (Router Advertisement)를 보낸다. Router Advertisement 메시지는 라우터 노드가 정기적으로 또는 Router Solicitation 메시지에 대한 응답으로 보내며, 여기에는 hop limit, 링크 프리픽스, 링크 MTU, 라우터 작동시간 등 센서 노드에서 필요로 하는 정보가 포함된다. Neighbor Solicitation 메시지는 센서 노드의 링크계층 주소를 검색하기 위해 이웃 센서 노드들에게 보내며, 여 기에는 보낸 센서노드의 링크계층주소가 포함된다. Neighbor Advertisement 메시지는 Neighbor Solicitation 메시지에 대한 응답으로 이웃 센서 노드에서 보낸다. 이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 구체적으로 설명하고자 한다. 이 실시예는 이 기술 에 숙련된 자들이 본 발명을 실시할 수 있게 충분히 상세하게 기술한다. 도 1는 본 발명에 의한 6LoWPAN 센서 네트워크의 망 개념도를 나타낸다. 도 1를 참조하면 6LoWPAN(100)은 IPv6네트워크의 상호 운용성(Interoperability)을 보장하기 위한 게이트웨이 (130)를 통하여 기존의 인터넷 망(200)과 접속된다. 6LoWPAN(100)은 복수의 센서 노드들, 즉 하나의 PAN 코디네이터(102)와, 다수의 라우터(104, 106, 108, 110), 및 엔드 디바이스(112, 114, 116, 118, 120, 122, 124, 126, 128)들로 이루어진다. IEEE 규격에 따르 면, 6LoWPAN(100)의 디바이스들은 IEEE 의 완전한 프로토콜 셋을 구현한 FFD와, 라우터 기능을 가지지 않은 RFD로 구분되는데, PAN 코디네이터(102)와 라우터들((104, 106, 108, 110)은 FFD 디바이스이고, 엔드 디 바이스((112, 114, 116, 118, 120, 122, 124, 126, 128)는 RFD 디바이스이다. 그리고 IEEE 규격에 따른 6LoWPAN의 디바이스들은 네트워크상에서 부모와 자식으로 연결되는 계층적 - 3 -

4 트리구조로 구성된다. 자식은 어소시에이션을 통해 부모로부터 16비트의 주소를 동적으로 할당받는다. 즉, IEEE 장치는 부모장치라고도 불리는 이웃장치(또는 라우터)와의 어소시에이션 동작 중에 16비트주소를 동적 으로 할당받을 수 있고, 이 할당받은 주소만을 가지고 부모 또는 자식과 통신을 알 수 있다. <29> <30> <31> <32> <33> <34> <35> <36> <37> <38> <39> <40> PAN 코디네이터(102)는 6LoWPAN의 가장 중요한 관리자가 되는 FFD 디바이스로, 비콘(beacon)의 전송을 통해 전 체 6LoWPAN의 동기를 초기화할 수 있다. 엔드 디바이스는 라우터에 연결되어 다른 라우터에 연결된 엔드 디바이 스와 통신할 수 있고, 라우터는 엔드 디바이스 혹은 다른 라우터로부터 수신된 패킷을 계층적 라우팅 방법에 따 라 라우팅한다. IPv6네트워크(200)는 IPv6 프로토콜에 따라 IPv6 패킷을 전송할 수 있는 디바이스들로 이루어진 근거리네트워크 (LAN)이고, 게이트웨이(130)는 IPv6 네트워크(200)상의 IPv6 패킷을 적응 계층에서 압축 및 분해하여 6LoWPAN(100)으로 전송하고, 6LoWPAN 네트워크(100)상의 압축된 IPv6 패킷을 복원 및 재조합하여 IPv6 네트워크 (200)로 전송한다. 도 2는 6LoWPAN 센서 네트워크와 IPv6 네트워크 사이의 통신 프로토콜을 설명하기 위한 계층도를 나타낸다. 도 2를 참조하면, 6LoWPAN 게이트웨이(130)는 6LoWPAN 네트워크(100)와 통신을 위한 프로토콜 스택과, IPv6 네 트워크(200)와 통신하기 위한 프로토콜 스택을 구비하여 프로토콜 변환을 수행한다. 게이트웨이(130)에서 6LoWPAN 네트워크(100)와 통신을 위한 프로토콜 스택은 IEEE 물리계층(131), IEEE 맥(MAC) 링크 계층(132), 적응 계층(Adaption layer;133), IPv6 네트워크 계층(134)로 이루어지고, IPv6 네트워크(20 0)와 통신하기 위한 프로토콜 스택은 LAN을 위한 이더넷 물리계층(137), 이더넷 MAC계층 (138), IPv6 네트워크 계층(134)으로 이루어진다. 게이트웨이(130)에서 물리계층(131)과 MAC 계층(132)은 IEEE 규격에 따르고, 적응 계층(133)은 IETF 인터넷 드래프트(montenegro-lowpan-ipv6-over ) 규격에 따르며, IPv6 네트워크 계층(134)은 RFC2460 및 관련 규격에 따른다. 그리고 물리계층(137)과 MAC 계층(138)은 통상의 LAN 규 격에 따른다. 6LoWPAN 네트워크(100)상의 디바이스들은 IEEE 규격에 따른 물리계층(160), 맥(MAC) 계층(161), 적응계층(162), IPv6 네트워크 계층(163)으로 이루어지고, IPv6 네트워크 계층(163) 위에 TCP/UDP/ICMP 등의 전송계층(164)을 거쳐 응용 계층(165)이 위치한다. IPv6 네트워크(200)상의 디바이스들은 통상의 LAN 규격에 따른 물리계층(201), 맥(MAC) 계층(202), IPv6 네트워 크 계층(203)으로 이루어지고, IPv6네트워크 계층(203) 위에 TCP/UDP/ICMP 등의 전송계층을 거쳐 응용 계층 (205)이 위치한다. 게이트웨이(130)는 16비트 주소체계를 가진 6LoWPAN망과 128비트 IPv6 망을 상호 연동하기위하여 주소맵핑 테이 블을 가진다. 도 3은 6LoWPAN망의 내부 네트워크 주소 매핑을 위한 테이블을 나타내고 도 4는 외부 네트워크 주소매핑을 위한 테이블을 나타낸다. 도 3을 참조하면 내부 네트워크 주소 매핑 테이블은 64비트 인터페이스 식별자와 16비트 주소로 구성된다. 테이 블의 사이즈는 6LoWPAN에 있는 모든 디바이스에 대한 매핑정보를 담을 수 있어야 하기 때문에 16비트 주소체계 에 따라 2의 16승 엔트리를 가지게 된다. 즉 하나의 PAN을 구성하는 6LoWPAN에 노드가 추가될 때마다 노드는 어소시에이션 절차를 수행하여 자신의 64비트 주소를 게이트웨이에 알려주고 64비트 주소를 받는 게이트 웨이는 16비트 주소를 할당해 주면서 내부 네트워크 주소 매핑 테이블에 두 값을 저장한다. 이 과정을 거쳐서 노드는 16비트 주소를 사용해서 6LoWPAN 내부에서 통신을 하게 된다. 도 4를 참조하면, 외부 네트워크 주소 맵핑 테이블은 128비트 IPv6 주소와 16비트 주소, 만료시간(ET : Expiration Time)으로 구성된다. ET 필드는 해당 값의 만료시간을 나타내고 만료시간이 지나면 해당 값은 무효 가 된다. 즉 외부 Ipv6 네트워크에서 패킷을 보내게 되면 게이트 웨이는 그 패킷의 출발지 주소에게 임시로 16 비트 주소를 할당해 주면서 만료시간 동안만 128비트 주소 대신에 16비트 주소를 임시로 사용하게 된다. 6LoWPAN망에서 IEEE 규격에 따른 프레임은 코디네이터에서 비콘을 송신하기 위한 비콘 프레임과, 데이터를 전송하기 위한 데이터 프레임, 프레임을 성공적으로 수신하면 이를 상대방에 알려주는 응답 프레임, MAC 커맨드 프레임으로 구분된다. 도 5는 도 2의 물리계층 및 링크계층의 패킷 포맷 및 데이터 프레임 구조를 설명하기 위한 도면을 나타낸다

5 <41> <42> <43> 도 5에 도시된 바와 같이 물리계층의 패킷 데이터 유닛(PPDU)은 5옥텟(octet)의 동기헤더(SHR : Synchronization Header)(402), 1옥텟의 물리층 헤더(PHR : Physical layer Header)(404), 물리층 서비스 데이 터 유닛(PSDU : PHY Service Data Unit)(406)으로 구성된다. 동기헤더(402)는 4옥텟의 프리앰블(Preamble Sequence)과 1옥텟의, 프레임 시작 식별자(SOFD:Start of Frame Delimiter)로 구성된다. 물리층 헤더(404)는 프레임 길이(FL:Frame Length) 정보를 포함한다. PSDU(406)은 5 + (4~20) + n 옥텟의 길이를 가지며 MAC 패킷 데이터 유닛(MPDU)으로 이루어진다. 물리계층에서 MAC 계층의 데이터 프레임 포맷은 MAC 헤더(MHR: MAC Header)(412), MAC 서비스 데이터 유닛 (MSDU:MAC Service Data Unit)(414), MAC 풋터(MFR:MAC Footer)(416)로 구성된다. 헤더(412)는 2옥텟의 프레임 제어(FC:Frame Control), 1옥텟의 시퀀스번호(SN:Sequence Number), 4 내지 20 옥텟의 어드레싱 필드 (AD:Addressing Field)를 포함한다. MSDU(414)는 n 옥텟의 데이터 페이로드(Data Payload) 필드이고 풋터(41 6)는 2옥텟의 프레임 체크 시퀀스(FCS)로 이루어진다. 어드레싱 필드는 2옥텟의 목적지 PAN ID, 2 또는 8 옥텟의 목적지 주소, 2옥텟의 소스 PAN ID, 2 또는 8 옥텟의 소스 주소를 포함한다. 즉 16비트 주소와 64비트 주소에 따라 필드 사이즈가 4옥텟 또는 20옥텟으로 달라진다. <44> <45> <46> <47> <48> <49> <50> <51> <52> <53> <54> <55> <56> <57> 도 6은 적응계층의 분리되지 않은 인캡술레이션 헤더 포맷을 설명하기 위한 도면을 나타낸다. 도 6을 참조하면, 링크계층에서 적응계층으로 전달된 프레임은 적응계층 헤더 필드(502)와 데이터 필드(504)로 이루어진다. 헤더 필드(502)는 2비트 링크 프래그먼트(LF:Link Fragment), 7비트 프로토콜 타입(prot_type), 1 비트 엠(M:Mesh routing) 및 최종 목적지 필드(FD:Final Destination)로 이루어진다. LF가 '00'이면 분리되지 않은 패킷(Unfragmented)을 나타내고, '11'이면 분해한 패킷(Interior Fragment)을 나 타낸다. 프로토콜 타입(prot_type)의 7비트 필드는 링크 프래그먼트에서 제공한다. "M" 비트는 애드 혹 메시(ad hoc mesh) 라우팅 또는 계층적 라우팅을 위해 사용되는 "Final Destination(최종 목적지)" 필드가 있는지를 알리는데 사용한다. 만약, M이 '1'로 설정될 경우 최종 목적지(Final Destination) 필드는 IPv6 패킷을 우선한다. FD는 1비트 주소종류(S:Short address)(512), 7비트 홉레프트(hops-left)(514), 최종 목적지 주소필드(516)으 로 구성된다. "S" 필드(512)는 만약 주소 필드가 EUI-64일 경우 '0'이고, 16비트 짧은 주소일 경우는 '1'이다. " Hops Left"의 7비트 필드(514)는 다음 홉으로 패킷을 전송하기 전 각각의 포워딩 노드에서 1씩 감소시킨다. 만약, Hops Left가 '0'이 되면 패킷은 버려진다. "Address"필드(516)는 최종 목적지의 16비트 짧은 주소 또는 EUI-64인 링크 계층 주소이다. 도 6은 IPv6 패킷의 헤더 포맷을 나타낸다. 도 6을 참조하면, IPv6 포맷은 40옥텟으로 4비트의 IPv6 버전, 4비트 우선순위 필드, 3옥텟의 플로우 라벨 필 드, 2옥텟의 페이로드 길이 필드, 1옥텟의 TCP/UDP/ICMP 헤더를 나타내는 다음헤더 필드, 1옥텟의 홉 리미트 필 드, 16옥텟의 128비트 소스 어드레스와 16옥텟의 128비트 목적지 어드레스를 포함한다. 도 7은 본 발명에 의한 각 센서 노드들 사이의 어소시에이션 동작에 의해 작성된 이웃 테이블을 설명하기 위한 도면을 나타낸다. 도 7을 참조하면, 이웃 테이블은 개인 영역 망 아이디(PAN Id: 16 bits), 이웃의 짧은 주소( SAD : Short ADdress:16 bits), 이웃의 EIU 64주소( EAD : IEEE EUI Extended ADdress:64 bits), 이웃 디바이스 타입( Neighbor.Device type : 2 bits), 이웃 관계(Neighbor.Relationship: 2 bits), 이웃 깊이( Neighbor.Depth: 8 bits), 최대 자식 수(MC : Maximum number of children), 라우팅 가능 최대 자식 수(RC : Maximum Number of Router Children)와 같은 항목들을 포함한다. 이웃 테이블의 이웃 디바이스 타입(Neighbor.Device type: 2 bits) 필드는 '00'이면 코디네이터(Coordinator), '01'이면 라우터(Router), '10'이면 엔드 디바이스를 나타내고, '11'은 유보(Reserved)되어 있다. 이웃 테이블 의 이웃 관계(Neighbor.Relationship: 2 bits) 필드는 '00'이면 부모(Parent), '01'이면 자식(Child)을 나타내 - 5 -

6 고, '10'과 '11'은 유보(Reserved)되어 있다. <58> <59> <60> <61> <62> <63> <64> <65> <66> <67> <68> <69> <70> <71> <72> IPv6 기반의 센서네트워크에서 센서노드들은 각각 고유의 IPv6 주소를 가지게 된다. 이러한 주소 할당은 센서 노드가 일반 PC 및 센서 노드 end to end로 직접 통신이 가능하게 된다. 따라서 센서네트워크가 백본 네트워크 와의 연결에서 게이트웨이 및 라우터로 연결되며 센서들은 본 라우터와 게이트웨이를 기점으로 IPv6의 prefix정 보와 센서의 정보를 이용하여 센서 노드에 IPv6 주소를 할당한다. 본 발명의 라우터 및 게이트웨이는 어떠한 형태이든 IP기반의 네트워크와 연결이 되어 통신이 가능한 장치이며 아래와 같이 일련과 정을 통하여 사용자의 직접 입력이 아닌 자동적으로 IPv6주소를 할당 하는 IP 기반의 센서 네트워크이다. 도 8은 본 발명에 의한 IPv6 주소 자동할당방법을 설명하기 위한 도면을 나타낸다. 1. 센서네트워크에 IPv6 주소를 할당하기 위해 센서노드의 게이트웨이 또는 IPv6 라우터가 사용될 IPv6 prefix 를 가지고 있다(S902). 2. IP를 기반으로 하는 센서노드가 네트워크에 가입하여 IPv6를 할당하기 위해 자신이 가진 정보(예를 들어 16 비트 짧은 주소와 PAN ID의 조합, 또는 64비트 확장 주소)를 기반하여 IPv6주소의 인터페이스 식별자(IID ; Interface Identifier)를 생성한다(S904). IEEE 의 인터페이스 식별자는 IEEE 디바이스에 할당된 EUI 64비트 식별자를 기초로 한다. 인 터페이스 식별자는 'IPv6 over Ethernet' 사양서(RFC2464)에 의한 EUi-64로부터 형성된다. 모든 IEEE 디바이스는 IEEE 64비트 주소를 가진다. 16비트 PAN ID에 16비트 제로들을 연결하여 32비트 주소를 얻는다. 32비트 주소에 16비트 주소를 연결하여 48비 트 주소를 얻는다. 48비트 주소에 16비트 제로들을 연결하여 64비트 인터페이스 식별자를 생성한다. 3. ICMPv6의 neighbor solicitation 메시지에 자신이 만든 Interface Identifier를 실어서 보내서 다른 센서노 드가 사용하고 있지 확인을 한다(S906). 만약 다른 센서노드가 사용하고 있다면 그 Interface Identifier를 내 가 쓰고 있다고 neighbor advertisement 메시지를 되돌려주게 된다(S908). S904 단계 및 S906단계를 반복하여 유니크한 인터페이스 식별자임을 확인한다. 4. 만일 일정시간 neighbor advertisement 메시지가 오지 않으면 interface identifier가 네트워크에서 유일하 다고 판단하고, router solicitation 메시지를 전송해서 IPv6 라우터에게 정보를 요청한다(S910). 5. router solicitation 메시지가 IPv6 라우터에 도착하거나 또는 그전에 주기적으로 일정 시간이 되면 IPv6 라 우터는 router advertisement 메시지를 전송하게 된다(S912). 6. router advertisement 메시지를 들은 IP-기반의 센서 노드는 router advertisement 메시지에 들어있는 prefix 정보를 이용해서 미리 만들어져있던 interface identifier와 합쳐서 도 9에 도시한 바와 같은 자신의 64 비트 IPv6 주소를 만든다(S914). 7. 다수의 IPv6 라우터(또는 게이트웨이) 로부터 router advertisement 메시지를 받게 되면 홉 거리가 가장 짧 은 IPv6 라우터의 router advertisement 메시지 정보를 이용하여 prefix를 생성하고, 또한 홉거리가 가장 짧은 라우터가 default 라우터가 된다. 생성된 128비트 IPv6 주소는 라우터를 통하여 게이트웨이에 전달되어 외부 네트워크 주소 매핑 테이블에 등록된 다.(S916) 이때 4번과 5번 과정중 IP-기반의 센서노드가 사용하는 주소는 link-local 주소이다. 즉 link-local prefix :: 만들어진 interface identifier가 IPv6 주소로 포함된다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수 정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. <73> 발명의 효과 상술한 바와 같이 본 발명에서는 6LoWPAN의 센서노드가 IPv6 네트워크와 접속하기 위한 IPv6 주소를 자신의 인 터페이스 식별자와 프리픽스를 합쳐서 자동적으로 할당할 수 있다

7 <1> <2> <3> <4> <5> <6> <7> <8> <9> 도면의 간단한 설명 도 1은 본 발명에 의한 6LoWPAN 센서 네트워크의 망 개념도. 도 2는 도 2의 6LoWPAN 센서 네트워크의 각 센서 노드들 사이의 통신 프로토콜을 설명하기 위한 계층도. 도 3은 6LoWPAN망의 내부 네트워크 주소 매핑을 위한 테이블을 나타낸 도면 도 4는 외부 네트워크 주소매핑을 위한 테이블을 나타낸 도면. 도 5는 도 2의 물리계층 및 링크계층의 패킷구조를 설명하기 위한 도면. 도 6은 네트워크 계층의 Ipv6 패킷의 헤더 포맷을 나타낸 도면. 도 7은 본 발명에 의한 각 센서 노드들 사이의 어소시에이션 동작에 의해 작성된 이웃 테이블을 설명하기 위한 도면. 도 8은 본 발명에 의한 IPv6 주소 자동할당방법을 설명하기 위한 도면. 도 9는 본 발명에 의한 128비트 IPv6 링크 로컬 주소의 포맷을 나타낸 도면

8 도면 도면1-8 -

9 도면2-9 -

10 도면3-10 -

11 도면4-11 -

12 도면5-12 -

13 도면6-13 -

14 도면7-14 -

15 도면8-15 -

16 도면9-16 -

이도경, 최덕재 Dokyeong Lee, Deokjai Choi 1. 서론

이도경, 최덕재 Dokyeong Lee, Deokjai Choi 1. 서론 2. 관련연구 2.1 MQTT 프로토콜 Fig. 1. Topic-based Publish/Subscribe Communication Model. Table 1. Delivery and Guarantee by MQTT QoS Level 2.1 MQTT-SN 프로토콜 Fig. 2. MQTT-SN