JP2012510226A - プロキシMIPv6プロトコルを使用したネットワーク内で移動装置の移動性を管理する方法 - Google Patents

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Abstract

MAG論理機能とLMA論理機能とを備えるプロキシMIPv6プロトコルを使用したネットワーク内で移動装置(MS)の移動性を管理するための方法であって、MAGが、移動装置(MS)をLMAにバインドするためにプロキシ・バインディング更新(PBU)を発行し、LMA時間が、初期化され、前記LMA内に維持され、この方法は、LMAと、それに接続されたMAGのすべてとの間の相対時間同期手順を備え、前記手順が、各MAGが、LMA時間を要求する特定のセマンティクスを有するPBUを送信することを定めており、LMAによって送信されたPBU肯定応答(PBU−Ack)がこうしたLMA時間を含み、前記LMA時間がさらに各MAG内で維持され、この方法はさらに、MAGのすべてが、送信される各PBU内に、現在の維持されたLMA時間を含むタイムスタンプを挿入するバインディング手順を備える。LMAタイムスタンプが付けられたPBUをMAGから受信すると、LMAは、
− 移動装置(MS)をLMAに現在バインドしている他のMAGがない場合、あるいはタイムスタンプが、移動装置(MS)を現在バインドしているMAGから受信されたタイムスタンプより新しい場合は成功PBU−Ackを、
− タイムスタンプが、移動装置(MS)を現在バインドしているMAGから受信されたタイムスタンプより新しくない場合は期限切れPBU−Ackを送信する。

Description

本発明は、プロキシMIPv6プロトコルを使用したネットワーク内の移動装置の移動性を管理するための方法、こうしたプロトコルのためのモバイル・アクセス・ゲートウェイMAG論理機能、およびローカル・モビリティ・アンカーLMA論理機能、ならびにこうした論理機能を備えるプロキシMIPv6を使用したネットワークに関する。
MIPv6とも名付けられたモバイルIPv6プロトコル(インターネット・プロトコル・バージョン6)は、IETF(D.Johnson、C.Perkins、J.Arkko、「Mobility Support in IPv6」、IETF RFC3775、2004年6月を参照のこと、http://www.ietf.orgにて入手可能である)によって定義される。上位層およびアプリケーションに透過なやり方で、すなわち上位層接続を断つことなしに移動装置(移動ノードまたは移動局とも呼ばれる)がサブネット間で移動することを可能にするIPベースの移動性プロトコルである。したがって、移動装置は、IPv6インターネット網内であちこち移動する間、連絡がとれる状態のままである。
MIPv6の主な原理は、移動ノードがインターネット上のどんなトポロジ位置にいるにせよ、常にそのホーム・アドレス(HoA:Home−Of Address)によって識別され、また移動装置の気付けアドレス(CoA:Care−Of Address)が移動装置の現在のトポロジ位置に関する情報を提供するということである。
移動装置のIPv6移動性を管理するために、IETFは、プロキシMIPv6プロトコルを定義している。このプロトコルは、2つの論理機能、MAG(Mobile Access Gateway:モバイル・アクセス・ゲートウェイ)およびLMA(Local Mobility Anchor:ローカル・モビリティ・アンカー)に基づく。MAG機能は、移動装置のネットワーク・アクセスを処理し、装置に代わってLMA機能(拡張型ホームエージェントHAとして働く)に向かってMIPv6シグナリング(バインディング・プロトコル)を実施する役割を担う。
具体的には、MAGは、移動装置がそれ自体を接続する特定のバインド層技術の終端となる装置に組み込まれたルータである。LMAは、複数のMAGへの接続の終端となるルータであり、ネットワーク内で移動する移動装置への移動性要求を処理するルータである。
移動装置が、同じLMAに接続されたそれぞれ異なるMAGの間でローミングしているとき、それぞれのMAGは、装置がMAGのアクセス・ネットワークへのエントリを実施した後、PBU(Proxy Binding Update:プロキシ・バインディング更新)を発行する。
しかし、ネットワークおよびローミング条件によっては、それぞれ異なるMAGからの同時PBUが、LMAによって期限切れで受け取られることがある。たとえば、LMAは、最初に発行されたPBUを最後に受け取ることがある。
したがって、現在の装置位置を追跡するためにLMAレベルでPBU順序を保証するための機構を導入すべきである。IETF仕様書は、2つの方法、シーケンス番号およびタイムスタンプについて調査している。
シーケンス番号の解決策は、MAGによって発行された各PBUがシーケンス番号を保持することを提案している。この解決策は、複数のPBUが同じMAGによって発行される場合はうまく働くが、それは、端末がMAGを変更する場合には改良を必要とする。この解決策を改良するために、IETFは、端末のシーケンス番号を永続的なものとし、シーケンス番号が、AAA(Authentication,Authorization and Accounting:認証、許可およびアカウンティング)基盤を使用して認証時間にMAGによって取り出されることを提案している。この改良は、それによってMIPv6プロトコルに追加の依存性が生じるので、IETFにおける合意をあまり得ていない。
タイムスタンプ解決策は、MAGによって発行された各PBUがタイムスタンプを保持することを提案している。この解決策がうまく働くには、LMAとMAGが絶対的なやり方で時間同期されることが必要となる。これは、NTP(Network Time Protocol:ネットワーク時間プロトコル)などの時間同期プロトコルを使用することを意味する。この改良は、それによってMIPv6プロトコルに追加の依存性および複雑さが生じるので、IETFにおける合意をあまり得ていない。
D.Johnson、C.Perkins、J.Arkko、「Mobility Support in IPv6」、IETF RFC3775、2004年6月 http://www.ietf.org
したがって、従来技術の方法は、前記LMAに接続されたそれぞれ異なるMAG間を移動装置がローミングしているとき、LMAレベルでPBUを順序付けするための単純で効率的な、実際に役立つ解決策を現在提供できていない。本発明は、単純なMIPv6バインディング・プロトコル拡張を利用し、追加のプロトコル依存性を必要としない、こうした移動性を管理するための方法を提案することを目的とする。
その目的のために、また第1の態様によれば、本発明は、モバイル・アクセス・ゲートウェイ(MAG)論理機能とローカル・モビリティ・アンカー(LMA)論理機能とを備えるプロキシMIPv6プロトコルを使用したネットワーク内で移動装置の移動性を管理するための方法を提案し、移動装置が、同じLMAに接続されたそれぞれ異なるMAG間でローミングしており、移動装置がMAGのアクセス・ネットワークへのエントリを実施するときに、前記MAGが、移動装置をLMAにバインドするためにプロキシ・バインディング更新(PBU:Proxy Binding Update)を発行する。LMA時間は、初期化され、LMA内に維持され、この方法は、LMAと、それに接続されたMAGのすべてとの間の相対時間同期手順を備え、前記手順が、LMA時間を要求する特定のセマンティクスを有するPBUを各MAGが送信することを定めており、LMAによって送信されたPBU肯定応答(PBU−Ack)がこうしたLMA時間を含み、前記LMA時間がさらに各MAG内で維持され、この方法はさらに、MAGのすべてが、送信される各PBU内に、現在の維持されたLMA時間を含むタイムスタンプを挿入するバインディング手順を備え、バインディング手順は、LMAタイムスタンプが付けられたPBUをMAGから受け取ると、LMAが、
− 移動装置をLMAに現在バインドしている他のMAGがない場合、あるいはタイムスタンプが、移動装置を現在バインドしているMAGから受信されたタイムスタンプより新しい場合は成功PBU−Ackを、
− タイムスタンプが、移動装置を現在バインドしているMAGから受信されたタイムスタンプより新しくない場合は期限切れPBU−Ackを送信することを定めている。
したがって、LMAとMAGの間の相対時間同期が実施され、次いで、PBU順序付けを保証するためにタイムスタンプ方法が使用される。さらに、本発明は、特定のセマンティクスを有する正規のPBU、およびPBU/PBU肯定応答交換を用いることによりこうした時間同期を実施するために、MIPv6シグナリング使用を利用する。
第2の態様によれば、本発明は、プロキシMIPv6プロトコルのためのモバイル・アクセス・ゲートウェイ(MAG)論理機能を提案し、前記MAGが、移動装置をローカル・モビリティ・アンカー(LMA)論理機能にバインドするためにプロキシ・バインディング更新(PBU)を発行し、前記MAGが、PBU内の特定のセマンティクスを使用することによってLMAとの相対時間同期手順を要求し、前記MAGが、その中にLMA時間を維持する手段と、送信される各PBU内に、現在の維持されたLMA時間を含むタイムスタンプを挿入する手段とを備える。
第3の態様によれば、本発明は、プロキシMIPv6プロトコルのためのローカル・モビリティ・アンカー(LMA)論理機能を提案し、前記LMAが、移動装置がエントリを実施するための手段によって、モバイル・アクセス・ゲートウェイ(MAG)論理機能によって送信されたPBUに応答してプロキシ・バインディング更新(PBU)肯定応答(PBU−Ack)を発行し、前記LMAが、LMA時間を初期化し、前記LMA内に維持する手段と、MAGからLMAタイムスタンプが付けられたPBUを受け取ると、前記LMAが
− 移動装置をLMAに現在バインドしている他のMAGがない場合、あるいはタイムスタンプが、移動装置を現在バインドしているMAGから受信されたタイムスタンプより新しい場合は成功PBU−Ackを、
− タイムスタンプが、移動装置を現在バインドしているMAGから受信されたタイムスタンプより新しくない場合は期限切れPBU−Ackを送信することを定めているバインディング手順を実施する手段とを備える。
第4の態様によれば、本発明は、こうしたモバイル・アクセス・ゲートウェイ(MAG)論理機能と、こうしたローカル・モビリティ・アンカー(LMA)論理機能とを備えるプロキシMIPv6プロトコルを使用したネットワークを提案する。
本発明の他の態様および利点は、添付の図を参照して行われる下記の説明において明らかになろう。
本発明の一実施形態による相対時間同期手順の実装を表す図である。 本発明の一実施形態によるバインディング手順の実装を表す図である。
本発明は、IETFによって定義されたプロキシMIPv6プロトコルを使用したネットワーク内で、移動端末や局などの移動装置MSの移動性を管理するための方法に関する。
具体的には、MIPv6プロトコルは、MAG(モバイル・アクセス・ゲートウェイ)論理機能とLMA(ローカル・モビリティ・アンカー)論理機能とを備える。MAG機能は、移動装置MSのネットワーク・アクセスを処理し、装置に代わってLMA機能(拡張型ホームエージェントHAとして働く)に向かってMIPv6シグナリング(バインディング・プロトコル)を実施する役割を担う。
移動装置MSが、同じLMAに接続されたそれぞれ異なるMAGの間でローミングしているとき、前記移動装置が、MAGのアクセス・ネットワークへのエントリを実施する。次いで、MAGは、移動装置MSをLMAにバインドするためにPBU(プロキシ・バインディング更新)を発行する。
この方法は、LMAと、それに接続されたMAGのすべてとの間の相対時間同期手順を備える。そうするために、LMA時間は、初期化され、LMA内で維持される。具体的には、LMA時間は、LMA活動および再開によって常に増加するように、LMAによって初期化され維持される。
相対時間同期手順は、LMA時間を要求する特定のセマンティクスを有するPBUを各MAGが送信することを定めており、LMAによって送信されたPBU肯定応答(以下、PBU−Ack)が、こうしたLMA時間を含む。たとえば、特定のセマンティクスは、MIPv6 PBUの気付けアドレスCoAおよびホーム・アドレスHoAを表す事前定義された値に対応してよい。具体的には、事前定義された値は、領域空間において競合しないNULLまたは他の値であってよい。
次いで、LMA時間は、各MAG内に維持される。さらに、時間精度をLMA時間に関連付けることができ、前記時間精度は、MAGがLMA時間を前記精度内に維持するために、PBU−Ack内に挿入される。たとえば、精度は、ミリ秒倍数で表すことができ、1秒以下である。時間値および時間精度は、LMAによって定義され、このLMAに接続されたMAGのすべてについて一貫しているように保たれる。
それぞれのMAGは、対応する精度を有するLMA時間を維持する役割を担う。具体的には、MAGは、局所的な時間のずれによってもたらされ得るいずれかの時間補正を局所的に適用する役割を担う。
図1に関連して、相対時間同期手順は最初に、MAG開始時、またはMAGが新しいLMAを発見するときに実施される。そうするために、MAGは、NULL CoAおよびNULL HoAを有するPBUを送信する。PBUは、MAG−LMAセキュリティ関連付けによって保護される。
開始以来その現在の時間を維持しているLMAは、現在の時間値(val1)とクロック精度(val2)とを含むPBU−Ackで応答する。PBU−Ackは、MAG−LMAセキュリティ関連付けによって保護される。次いで、MAGは、LMA時間を格納し、指定された精度でLMA時間を維持し始める。
さらに、MAGとLMAの間の接続中に、さらなる相対時間同期手順を実施することができ、前記手順は、前記MAG内でLMA時間補正を達成するためにMAGによって要求される。
さらに、MAGは、いくつかのLMAに接続される場合には、MAGが接続されたLMAのすべてとの初期および最後のさらなる相対時間同期手順を実施し、LMA時間のそれぞれが、MAG内で別々に維持される。さらに、MAGは、PBUの対象であるLMAによって決まる正確なLMA時間を維持し使用する役割を担う。
この方法はさらに、MAGのすべてが、送信される各PBU内に、現在の維持されたLMA時間を含むタイムスタンプを挿入するバインディング手順を備える。
バインディング手順は、MAGからLMAタイムスタンプが付けられたPBUを受け取ると、LMAが、
− 移動装置MSをLMAに現在バインドしている他のMAGがない場合、あるいはタイムスタンプが、移動装置MSを現在バインドしているMAGから受信されたタイムスタンプより新しい場合は成功PBU−Ackを、
− タイムスタンプが、移動装置MSを現在バインドしているMAGから受信されたタイムスタンプより新しくない場合は期限切れPBU−Ackを送信することを定めている。
したがって、LMAは、移動装置MSのためのPBUを受け取るとき、PBU内に保持されたタイムスタンプを、もしあれば、現在バインドしているMAGのタイムスタンプと比較しなければならない。受信されたPBUのタイムスタンプが現在バインド中のタイムスタンプより新しい場合、またはその移動装置MSについてバインディングが現在存在していない場合、LMAは、PBUを受け付け、成功PBU−Ackを送信する。タイムスタンプが現在のバインディング中のタイムスタンプより古い場合、PBUは、期限切れであり、特定のエラー条件(「期限切れ」)を保持するPBU−Ackで肯定応答するものとする。PBUは、LMAによって静かに廃棄されるものとし、MAGは、期限切れエラー条件を有するPBU−Ackを受信する場合、移動装置MSをMAGのアクセス・ネットワークから外れたものとみなすものとする。
図2に関連して、プロキシMIPv6プロトコルを使用したネットワーク内に含まれたLMAを備えた2つのMAGのためのバインディング手順について以下に述べる。それぞれのMAGは、その中にLMA時間を維持する手段と、送信される各PBU内に、現在の維持されたLMA時間を含むタイムスタンプを挿入する手段とを備える。さらに、LMAは、LMA時間を初期化し、LMA内に維持する手段と、上述したようにバインディング手順を実施する手段とを備える。
移動装置は、MAG1でネットワーク・エントリを実施するとき、タイムスタンプ=T1を有するPBUを送信する。T1は、最後の相対同期以降にMAG1によって維持されるLMAを表す現在時間値である。さらに、PBUは、MAG1−CoAとMS HoAとを含む。
移動装置MSは、高速にローミングし、MAG2でネットワーク・エントリを実施する。MAG2は、タイムスタンプ=T2を有するPBUを送信する。T2は、最後の相対同期以降にMAG2によって維持されるLMAを表す現在時間値である。MAG1とMAG2が同じLMA時間基準を有するので、T2は、T1より大きい。
MAG1とLMAの間の通過遅延(transit delay)が過大であり、MAG2とLMAの間の通過遅延が非常に小さい場合、LMAは、MAG2 PBUを最初に受け取る。それは、移動装置MSのためのPBUを格納する。LMAは、MAG1 PBUを最後に受け取る。それは、受信されたPBUタイムスタンプ(T1)を現在のPBUタイムスタンプ(T2)と比較する。T2がT1より大きいので、LMAは、MAG1 PBUを遅れている(遅延した)とみなし、PBU−Ack内の期限切れエラー・コードでPBUを拒否する。

Claims (10)

  1. モバイル・アクセス・ゲートウェイ(MAG)論理機能とローカル・モビリティ・アンカー(LMA)論理機能とを備えるプロキシMIPv6プロトコルを使用したネットワーク内で移動装置(MS)の移動性を管理するための方法であって、移動装置(MS)が、同じLMAに接続されたそれぞれ異なるMAG間でローミングしており、前記移動装置(MS)がMAGのアクセス・ネットワークへのエントリを実施するとき、前記MAGが、前記移動装置(MS)を前記LMAにバインドするためにプロキシ・バインディング更新(PBU)を発行する、方法において、LMA時間が初期化され、前記LMA内に維持され、前記方法が、前記LMAと、それに接続された前記MAGのすべてとの間の相対時間同期手順を備え、前記手順が、各MAGが、前記LMA時間を要求する特定のセマンティクスを有するPBUを送信することを定めており、前記LMAによって送信されたPBU肯定応答(PBU−Ack)がこうしたLMA時間を含み、前記LMA時間がさらに各MAG内で維持され、前記方法がさらに、前記MAGのすべてが、送信される各PBU内に、現在の維持されたLMA時間を含むタイムスタンプを挿入するバインディング手順を備え、前記バインディング手順が、LMAタイムスタンプが付けられたPBUをMAGから受信すると、前記LMAが、
    − 前記移動装置(MS)を前記LMAに現在バインドしている他のMAGがない場合、あるいは前記タイムスタンプが、前記移動装置(MS)を現在バインドしている前記MAGから受信された前記タイムスタンプより新しい場合は成功PBU−Ackを、
    − 前記タイムスタンプが、前記移動装置(MS)を現在バインドしている前記MAGから受信された前記タイムスタンプより新しくない場合は期限切れPBU−Ackを送信することを定めていることを特徴とする方法。
  2. 相対時間同期手順が最初に、MAG開始時に実施されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
  3. MAGとLMAの間の接続中にさらなる相対時間同期手順が実施され、前記手順が、前記MAG内でLMA時間補正を達成するために前記MAGによって要求されることを特徴とする請求項2に記載の方法。
  4. MAGが、前記MAGが接続された前記LMAのすべてとの相対時間同期手順を実施し、前記LMA時間のそれぞれが、前記MAG内で別々に維持されることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の方法。
  5. 時間精度がLMA時間に関連付けられ、前記時間精度が、前記MAGがLMA時間を前記精度内に維持するためにPBU−Ack内に挿入されることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の方法。
  6. LMA時間が、LMA活動および再開によって常に増加するように、前記LMAによって初期化され維持されることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の方法。
  7. 前記特定のセマンティクスが、MIPv6 PBUの気付けアドレス(CoA)およびホーム・アドレス(HoA)を表す事前定義された値に対応することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の方法。
  8. プロキシMIPv6プロトコルのためのモバイル・アクセス・ゲートウェイ(MAG)論理機能であって、前記MAGが、移動装置(MS)をローカル・モビリティ・アンカー(LMA)論理機能にバインドするためにプロキシ・バインディング更新(PBU)を発行し、前記MAGが、PBU内の特定のセマンティクスを使用することによってLMAとの相対時間同期手順を要求し、前記MAGが、その中にLMA時間を維持する手段と、送信される各PBU内に、現在の維持されたLMA時間を含むタイムスタンプを挿入する手段とを備える、モバイル・アクセス・ゲートウェイ(MAG)論理機能。
  9. プロキシMIPv6プロトコルのためのローカル・モビリティ・アンカー(LMA)論理機能であって、前記LMAが、移動装置(MS)がエントリを実施するための手段によって、モバイル・アクセス・ゲートウェイ(MAG)論理機能によって送信されたPBUに応答してプロキシ・バインディング更新(PBU)肯定応答(PBU−Ack)を発行し、前記LMAが、LMA時間を初期化し、前記LMA内に維持する手段と、MAGからLMAタイムスタンプが付けられたPBUを受け取ると、前記LMAが、
    − 前記移動装置(MS)を前記LMAに現在バインドしている他のMAGがない場合、あるいは前記タイムスタンプが、前記移動装置(MS)を現在バインドしている前記MAGから受信された前記タイムスタンプより新しい場合は成功PBU−Ackを、
    − 前記タイムスタンプが、前記移動装置(MS)を現在バインドしている前記MAGから受信された前記タイムスタンプより新しくない場合は期限切れPBU−Ackを送信することを定めているバインディング手順を実施する手段とを備える、ローカル・モビリティ・アンカー(LMA)論理機能。
  10. 請求項8に記載のモバイル・アクセス・ゲートウェイ(MAG)論理機能と請求項9に記載のローカル・モビリティ・アンカー(LMA)論理機能とを備える、プロキシMIPv6プロトコルを使用したネットワーク。
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