JP2007519339A

JP2007519339A - ＩＰｖ６ネットワークからのＩＰｖ４モビリティを実現する方法

Info

Publication number: JP2007519339A
Application number: JP2006549194A
Authority: JP
Inventors: リデン、アンデルス
Original assignee: Interactive People Unplugged AB
Current assignee: Interactive People Unplugged AB
Priority date: 2004-01-15
Filing date: 2005-01-17
Publication date: 2007-07-12
Also published as: EP1709779A1; WO2005069576A1; US20070183363A1

Abstract

本発明は、モバイルＩＰｖ４ネットワーク（４）においてＩＰｖ６訪問先ネットワーク（５）からＩＰｖ６ネットワークを介してモバイルＩＰｖ４ホームエージェント（１）に戻る方向のモバイルＩＰｖ４移動ノード（２）による通信を可能にする方法に関する。本方法は、移動ノードが、ＩＰｖ６アドレス指定詳細を含むモバイルＩＰｖ４登録手順をサポートしてＭＮ−ＨＡ通信をサポートすること、ホームエージェントが、ＩＰｖ４ネットワークとＩＰｖ６ネットワークの両方の接続をサポートしてリモートアクセスを容易にすること、ＩＰｖ４トラフィックを移動ノードからＩＰｖ６ネットワークを介してトンネリングすること、モバイルＩＰｖ４トラフィックをホームエージェントからＩＰｖ６ネットワークを介してトンネリングすること、を備える。

Description

本発明は概して移動データ通信に関する。特に、本発明はＩＰｖ６を介して送信されるモバイルＩＰｖ４シグナリングを新規のモバイルＩＰｖ４拡張と共に使用して、ＩＰｖ６ネットワークからのＩＰｖ４モビリティを実現する方法に関する。

次の定義は本発明を明瞭にするために導入される。
ＦＡ（ＦｏｒｅｉｇｎＡｇｅｎｔ（外部エージェント））：ＦＡの主要な役割はモバイルＩＰｖ４の移動ノードのためにＨＡに達するトンネルを構築するトンネルエージェントとして機能することである。

ＨＡ（ＨｏｍｅＡｇｅｎｔ（ホームエージェント））：ＨＡの主要な役割はモバイルＩＰｖ４トンネルを終端させ、モバイルＩＰｖ４の移動ノードに送信されるデータグラムをカプセル化するトンネルエージェントとして機能することである。

ＩＥＴＦ（ＩｎｔｅｒｎｅｔＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＴａｓｋＦｏｒｃｅ）：ＩＥＴＦはインターネット共同体の標準化組織である。
ＩＰｖ４（ＩｎｔｅｒｎｅｔＰｒｏｔｏｃｏｌｖｅｒｓｉｏｎ４（インターネットプロトコルバージョン４））：ＩＰｖ４はＩＳＯによるプロトコル階層化に従ったネットワークレイヤプロトコルである。ＩＰｖ４はモバイルエンドシステムとリモートエンドシステム（ＦｉｘｅｄＥｎｄ−Ｓｙｓｔｅｍ）との間でデータ通信を行なう主要エンドツーエンドプロトコルである。

ＩＰｖ６（ＩｎｔｅｒｎｅｔＰｒｏｔｏｃｏｌｖｅｒｓｉｏｎ６（インターネットプロトコルバージョン６））：ＩＰｖ６はＩＳＯによるプロトコル階層化に従ったネットワークレイヤプロトコルである。ＩＰｖ６はモバイルエンドシステムとリモートエンドシステムとの間でデータ通信を行なう次世代エンドツーエンドプロトコルである。

ＭＩＰｖ４（ＭｏｂｉｌｅＩＰｖ４（モバイルインターネットプロトコルバージョン４））：ＭＩＰｖ４は、ＩＰｖ４ネットワークモビリティを意識させるために、すなわち移動ノードがネットワークに接続されている位置に関するＩＰｖ４エンティティによる認識を可能にするためにＩＥＴＦによって定義されるＩＰｖ４モビリティ標準である。この標準は、外部エージェント及びホームエージェントの定義を含む。

ＭＮ（ＭｏｂｉｌｅＮｏｄｅ（移動ノード））：ＭＮは端末機器（ＴｅｒｍｉｎａｌＥｑｕｉｐｍｅｎｔ：ＴＥ）及びモバイル端末（ＭｏｂｉｌｅＴｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ：ＭＴ）の両方を含む。本特許出願の構成では、移動ノードは必ずＭＩＰｖ４を使用する。

ＮＡＴ−ＰＴ（ＮｅｔｗｏｒｋＡｄｄｒｅｓｓＴｒａｎｓｌａｔｉｏｎ−ＰｒｏｔｏｃｏｌＴｒａｎｓｌａｔｉｏｎ（ネットワークアドレス変換−プロトコル変換））：ＩＰｖ６ネイティブホスト及びアプリケーションによるＩＰｖ４ネイティブホスト及びアプリケーションとの間の双方向の通信を可能にするＩＰｖ６ネットワークとＩＰｖ４ネットワークとの間の変換ポイントである。

ＰｕｂｌｉｃＮｅｔｗｏｒｋ（公衆網）：本明細書において使用されるように、公衆網は、ホームエージェントの接続先となるネットワークを指し、このネットワークを介してリモートで移動ノードが接続を行なう。本明細書では、公衆網はＩＰｖ４ネットワーク及び／又はＩＰｖ６ネットワークとすることができる。

ＲＦＣ（ＲｅｑｕｅｓｔＦｏｒＣｏｍｍｅｎｔ）：ＩＥＴＦの内部で作成される複数の標準文書の総称である。各標準文書はＲＦＣを先頭にして始まる番号を有する。例えばＲＦＣ３５１９は、モバイルＩＰｖ４＿ＮＡＴトラバーサル（Ｔｒａｖｅｒｓａｌ）に関する標準である。

モバイルＩＰｖ４はホームエージェントをアンカーポイント（ａｎｃｈｏｒｐｏｉｎｔ）として定義し、移動ノードは必ずこのアンカーポイントと関係し、そして移動ノードが訪問するアクセスネットワークのローカルトンネルエンドポイントとして機能する外部エージェントを定義する。一つのＩＰｖ４サブネットワークから別のＩＰｖ４サブネットワークに移動しながら、移動ノード接続ポイント（ＦＡ）は変わり得る。各接続ポイントでは、モバイルＩＰｖ４は、スタンドアローン型外部エージェントの可用性を要求するか、または外部エージェントを利用できない場合には移動ノード自体の共通（ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄ）の気付アドレス（ｃａｒｅ−ｏｆａｄｄｒｅｓｓ）の使用を要求する。

本発明は、ＩＰｖ４シグナリングを新規モバイルＩＰｖ４拡張と共に使用してＩＰｖ６ネットワークからのＩＰｖ４モビリティを実現する方法を提供することを目的とする。

以下に示す本発明は、ＩＰｖ６を介して送信されるＩＰｖ４シグナリングを新規モバイルＩＰｖ４拡張と共に使用してＩＰｖ６ネットワークからのＩＰｖ４モビリティを実現する方法について記載する。本発明の目的、特徴及び利点は、好適な例示としての実施形態に関する以下の説明によって明らかになる。添付の図は全体を通じて、同じ参照記号が同じ構成要素を指す。

本明細書では、本発明を制限することなく説明するために、特定の実施形態、回路、信号フォーマット、技術などのような特定の詳細を示すことで本発明を理解し得るようにする。説明を容易にするために特定のプロトコルを参照するが、本発明は必ずしもこのような特定のプロトコルに限定されるものではない。しかしながら、この技術分野の当業者であれば、本発明は、これらの特定の詳細とは異なる他の実施形態において実施することができることを理解し得る。他の例における公知の方法、デバイス、及び回路に関する詳細な説明は、本発明に関する説明を不必要に詳細に行なうことによって不明瞭になることを避けるために省略される。

本発明は、ＩＰｖ６を介して送信されるＩＰｖ４シグナリングメッセージを使用してＩＰｖ６ネットワークからのＩＰｖ４モビリティを実現する方法を提供する。本方法では、新規のモバイルＩＰｖ４拡張を使用して移動ノードのＩＰｖ６気付アドレスを登録リクエストに格納する。

図１は、移動ノード（２）が訪問先のＩＰｖ６ネットワーク（５）において共通モードで登録を行う様子を示している。移動ノードは登録リクエストをホームエージェント（１）にＩＰｖ６（ＩＰｖ４メッセージがＩＰｖ６パケットにカプセル化される）を介して、移動ノードのＩＰｖ６気付アドレスを含む拡張を添付して送信する。移動ノードがＩＰｖ６接続において受信しているのはＩＰｖ６アドレスである。登録リクエストを受信すると、ホームエージェント（１）は拡張に含まれるＩＰｖ６アドレスを、ホームエージェント（１）から移動ノード（２）に向かって構築されるＩＰｖ６トンネル経由のＩＰｖ４のエンドポイントとして使用する。この図では、ホームエージェント（１）はＩＰｖ６ネットワークとの接続を行なう。

図２は、移動ノード（２）がＮＡＴ−ＰＴゲートウェイ（６）を用いて構成される訪問先ＩＰｖ６ネットワーク（５）において共通モードで登録を行う様子を示している。移動ノード（２）はホームエージェント（１）のＩＰｖ６アドレスをＤＮＳｖ６サーバ（７）から探し出す。ＩＰｖ６アドレスをＤＮＳｖ６サーバから受信すると、移動ノードはＩＰｖ６を介して、ホームエージェント（１）に、移動ノードのＩＰｖ６気付アドレスを含む拡張を添付して登録リクエストを送信する。登録リクエストを含むパケットは、ＩＰｖ６からＩＰｖ４にＮＡＴ−ＰＴゲートウェイ（６）において変換され、ＩＰｖ４（４）を介してホームエージェント（１）に送信される。登録リクエストを受信すると、ホームエージェント（１）は登録リクエストの送信元アドレスをＩＰｖ４＿ＵＤＰトンネルのエンドポイントとして使用する。この図では、ホームエージェント（１）はＩＰｖ４ネットワークとの接続を行なう。

ＩＰｖ６アクセスネットワークに接続されるときにＩＰｖ４アプリケーションを動作させる際の問題を解決する提案方法では、モバイルＩＰｖ４を拡張して、ＩＰｖ６を介した登録を可能にする。モバイルＩＰｖ４をＩＰｖ６を介して使用するためには幾つかの前提条件がある。

・ホームエージェントは、ＩＰｖ６アドレスを介してどこからでも接続可能である。
・移動ノードは、ホームエージェントのＩＰｖ６アドレスを認識する必要がある。
ＩＰｖ６アクセスネットワークに接続される移動ノードは、ステートレスアドレス自動設定か、またはステートフルアドレス自動設定か、または、可能であればＤＨＣＰｖ６を使用して、ＩＰｖ６アドレスでノード自体を構成することができる。移動ノードが、当該ノードがＩＰｖ６ネットワークに接続されていることに気付くと、このノードは、モバイルＩＰｖ４登録リクエストをＩＰｖ６＿ＵＤＰデータグラムでホームエージェントのＩＰｖ６アドレスに送信する。ホームエージェントは、移動ノードに対してＩＰｖ６トンネルを構築し、登録確認を移動ノードに返送する。この構成を機能させるためには、登録リクエストの気付アドレスフィールドが非常に小さいので、移動ノードのＩＰｖ６気付アドレスを保存することができる新規のモバイルＩＰｖ４拡張を定義する必要がある。この拡張は、ホームエージェントに送信される登録リクエストに添付される。

この解決法によってモバイルユーザはＩＰｖ６アクセスネットワークとの接続を行ないながらＩＰｖ４アプリケーションを動作させることができる。この解決法によって、モバイルＩＰｖ４ユーザはＩＰｖ４アクセスネットワークとＩＰｖ６アクセスネットワークとの間をシームレスにローミングすることさえでき、これは、ＩＰｖ４アプリケーションを動作させているモバイルユーザがアクセスネットワークにおいて使用されるインターネットプロトコルを意識する必要がないことを意味する。

この解決法に用いる移動ノードはモバイルＩＰｖ４移動ノードであるが、この移動ノードはまた、ＩＰｖ６ネットワークとの接続を必要に応じてサポートして、モバイルＩＰｖ４トラフィックをホームエージェントに返す形でトンネリングさせることができる。

本特許出願では、２つのケースについて説明する。
移動ノードがＩＰｖ６ネットワークを介して接続を行なっていて、全ての経路が移動ノードのホームエージェントに戻るケース。

移動ノードがＩＰｖ６ネットワークを介して接続を行なっているが、ＩＰｖ６とＩＰｖ４との間のプロトコル変換が移動ノードとホームエージェントとの間で行なわれ、ホームエージェントの公衆網側での接続がＩＰｖ４ネットワークに対して行なわれるケース。

これらのケースの各々について更に詳細に説明する。
＜ＩＰｖ６訪問先ネットワークからリモートアクセスを行ない、ＨＡ（ホームエージェント）に戻る接続は全てＩＰｖ６を介して行なわれる。＞
この場合、移動ノードはホームネットワークから離れたＩＰｖ６ネットワークをアクセスする。移動ノードからホームエージェントに戻る全ての接続はＩＰｖ６を介して行なわれ、ホームエージェントはＩＰｖ６接続も行なう必要がある。次のイベントが生じる。

・移動ノードはＩＰｖ６ネットワークにおいて接続を行ない、ＩＰｖ６アドレスをこのネットワークにおいて取得する。
・次に、移動ノードはプロセスを進めて訪問先ＩＰｖ６ネットワークから共通登録を行なう。上述のように、移動ノードはＩＰｖ６アドレスを訪問先ＩＰｖ６ネットワークにおいて取得している。移動ノードはモバイルＩＰｖ４登録リクエストを当該ノードのホームエージェントに、ＩＰｖ６を介して、移動ノードのＩＰｖ６気付アドレスを含むＭＩＰｖ４拡張を添付して送信する。

・モバイルＩＰｖ４登録リクエストは、ＩＰｖ６ネットワークを介して、ホームエージェントに返送される。登録リクエストの気付アドレスフィールドはゼロに設定される。
・ホームエージェントが登録リクエストを受信すると、ホームエージェントは移動ノードに至るＩＰｖ６トンネルを介してＩＰｖ４を設定するときに、ＩＰｖ６の気付アドレス拡張のＩＰｖ６アドレスをトンネルエンドポイントアドレスとして使用することになる。

・ＩＰｖ４がＩＰｖ６トンネルを介してどのように設定されるかについては、本特許出願の技術範囲から外れる。トンネリングが設定されると、ホームエージェントは登録確認を移動ノードにＩＰｖ６を介して返送する。

・この時点で、ＩＰｖ４トラフィックは、移動ノードとホームエージェントとの間で流れることができる。
＜ＩＰｖ６訪問先ネットワークからのリモートアクセスを、ＨＡ（ホームエージェント）とのＩＰｖ４ネットワーク接続を介して行なう。＞
この場合、移動ノードは同じようにＩＰｖ６訪問先ネットワークから接続を行なうが、この場合のホームエージェントに戻る接続はＩＰｖ６を全く使用しない。ホームエージェントはホームエージェントの公衆網側で、ＩＰｖ４ネットワークとの接続を行なう。この場合、ＩＰｖ６を介したＩＰｖ４トラフィックのトンネル終端は、ホームエージェントで行なう必要はない。このケースでは、次のイベントが生じる。

・ホームエージェントがＩＰｖ４アドレスで構成される。
・移動ノードはＩＰｖ６ネットワークにおいて接続を行ない、ＩＰｖ６アドレスをこのネットワークにおいて取得する。この取得がどのようにして行なわれるかについては本特許出願の技術範囲から外れる。

・次に移動ノードはプロセスを進めて訪問先ＩＰｖ６ネットワークから共通登録を行なう。訪問先ＩＰｖ６ネットワークはＮＡＴ−ＰＴゲートウェイにより構成される。
・ＨＡ（ホームエージェント）はＩＰｖ６ネットワークに接続されないので、ＤＮＳｖ６ルックアップが、ホームエージェントと通信するときに訪問先ネットワークにおいて使用する関連ＩＰｖ６アドレスを決定するために必要となる。移動ノードが登録リクエストを送信する前に、移動ノードはまず、ＤＮＳルックアップをローカルＤＮＳｖ６サーバにおいて実行してホームエージェントのＩＰｖ６アドレスを決定する必要がある。

・返送されるＩＰｖ６アドレスは、ＮＡＴ−ＰＴ＿ＲＦＣ＿２７６６に記載されるホームエージェントのＩＰｖ４アドレスを含む。このＩＰｖ４アドレスは登録リクエストに取り込まれる。登録リクエストの気付アドレスフィールドはゼロに設定される。

・次に移動ノードはＤＮＳサーバから取り出されたＩＰｖ６アドレスに訪問先ネットワークで取得された移動ノードのＩＰｖ６の気付アドレスを含む拡張を添付して、モバイルＩＰｖ４登録リクエストを送信する。

・登録リクエストを含むパケットはＮＡＴ−ＰＴゲートウェイにおいてＩＰｖ６からＩＰｖ４に変換され、ホームエージェントのＩＰｖ４アドレスに送信される。
・次に、ホームエージェントは移動ノードを認証する。そして、気付アドレスフィールドが登録リクエストにおいてゼロに設定されると、ホームエージェントは、ＮＡＴトラバーサルＲＦＣ＿３５１９に規定されているように、登録リクエストの送信元ＩＰｖ４アドレスに対するＵＤＰトンネルを構築する。

・ＵＤＰトンネルが構築されると、ホームエージェントは、登録確認を登録リクエストの送信元ＩＰｖ４アドレスに返送する。
・登録確認を含むパケットはＮＡＴ−ＰＴゲートウェイにおいてＩＰｖ４からＩＰｖ６に変換され、移動ノードのＩＰｖ６アドレスに送信される。

・移動ノードがＩＰｖ６ネットワークから、当該ノードのホームＩＰｖ４ネットワークに移動すると、当該ノードはホームエージェントにおける登録を破棄する。
・登録破棄リクエストを受信すると、ホームエージェントは移動ノードのホームアドレスのバインディングエントリーを除去し、移動ノードに至るトンネリングを無効にする。

移動ノードがＩＰｖ６ネットワークに登録を行う様子、または移動ノードがホームネットワークに戻る様子を示すフローチャート図である。移動ノードがＮＡＴ−ＰＴゲートウェイを用いて構成されたＩＰｖ６ネットワークに登録を行う様子、または移動ノードがホームネットワークに戻る様子を示すフローチャート図である。

Claims

モバイルＩＰｖ４ネットワークにおいてＩＰｖ６訪問先ネットワークからＩＰｖ６ネットワークを介してモバイルＩＰｖ４ホームエージェントに戻る方向のモバイルＩＰｖ４移動ノードによる通信を可能にするための方法であって、
移動ノードが、ＩＰｖ６アドレス指定詳細を含むモバイルＩＰｖ４登録手順をサポートしてＭＮ−ＨＡ通信をサポートすること、
ホームエージェントが、ＩＰｖ４ネットワークとＩＰｖ６ネットワークの両方との接続をサポートしてリモートアクセスを容易にすること、
前記移動ノードからＩＰｖ６ネットワークを介してＩＰｖ４トラフィックをトンネリングすること、
前記ホームエージェントからＩＰｖ６ネットワークを介してモバイルＩＰｖ４トラフィックをトンネリングすること、
を備える方法。
請求項１記載の方法において、
前記移動ノードはＩＰｖ６アドレスを前記訪問先ネットワークにおいて取得する、方法。
請求項２記載の方法において、
前記移動ノードは、取得した前記ＩＰｖ６アドレスを送信元アドレスとして、かつホームエージェントＩＰｖ６アドレスを宛先アドレスとして使用してＭＩＰｖ４登録リクエストをＩＰｖ６を介して送信する、方法。
請求項２記載の方法において、
前記移動ノードは、取得した前記ＩＰｖ６アドレスをＩＰｖ６気付アドレスの拡張として前記モバイルＩＰｖ４登録リクエストに含ませる、方法。
請求項１記載の方法において、
前記ホームエージェントは前記ＩＰｖ６気付アドレスを前記登録リクエストの拡張から抽出し、当該ＩＰｖ６気付アドレスを、前記移動ノードに戻るＩＰｖ６トンネルにおいてＩＰｖ４のトンネルエンドポイントとして使用する、方法。
請求項１記載の方法において、
前記移動ノードはＩＰｖ４パケットを、前記ホームエージェントを宛先とするＩＰｖ６ヘッダに含めてトンネリングする、方法。
請求項１記載の方法において、
前記移動ノードは、前記ホームエージェントからＩＰｖ６トンネリングされたＩＰｖ４パケットを逆カプセル化する、方法。
請求項１記載の方法において、
前記ホームエージェントはＩＰｖ６ネットワークに到着するモバイルＩＰｖ４登録リクエストを受け入れる、方法。
請求項１記載の方法において、
前記ホームエージェントはＩＰｖ４パケットを、前記移動ノードを宛先とするＩＰｖ６ヘッダに含めてトンネリングする、方法。
請求項１記載の方法において、
前記ホームエージェントは、前記移動ノードからＩＰｖ６トンネリングされたＩＰｖ４パケットを逆カプセル化する、方法。
請求項１記載の方法において、
前記ホームエージェントは、ＲＦＣ＿３５１９に従ってＨＡからＭＮに向かうＵＤＰトンネルを用いる、方法。