JP5186265B2 - モバイル通信システム、モバイルルータ、ホームエージェント、及びモバイル通信方法 - Google Patents
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Description
David B. Johnson, Charles E. Perkins and Jari Arkko, "Mobility Support in IPv6"IETF RFC 3775、2004年6月
図1は、本実施形態に係るモバイル通信システム1の全体概略構成図である。図1に示すように、モバイル通信システム1は、通信ネットワーク10、アクセスルータ11、モバイルルータ200、及びホームエージェント300A,300Bを含む。なお、モバイル通信システム1に含まれるアクセスルータ、モバイルルータ及びホームエージェントの数は、図1に示した数に限定されない。
次に、モバイル通信システム1の動作について説明する。具体的には、(2.1)通信端末のアドレス設定、(2.2)共有鍵の生成及び通知、(2.3)モバイルルータによるホームエージェントへの代理位置登録、及び(2.4)経路制御について説明する。
図2は、通信端末のアドレス設定シーケンスを示す。図2に示すように、ステップS101において、モバイルルータ200は、モバイルルータ200配下の通信端末100A,100Bに対して、共有アドレスの設定に用いられるルータ広告を定期的にマルチキャスト送信する。ルータ広告には、モバイルルータ200が移動可能なルータであることを示すためにONに設定されたMRフラグ、モバイルルータ200のプレフィックスB、モバイルルータ200の公開鍵B、及び共有アドレスの生成に用いるオプションが含まれる。
図3は、共有鍵の生成及び通知シーケンスを示す。図3に示すように、ステップS201において、通信端末100Aは、通信端末100Aが車両30内においてモバイルルータ200に接続する前に、予め暗号化・復号や認証のためにセキュリティアソシエーションをホームエージェント300Aと確立しておく。
図4は、モバイルルータ200によるホームエージェント300Aへの代理位置登録シーケンスを示す。モバイルルータ200によるホームエージェント300Aへの代理位置登録は、上述した(2.2)共有鍵の生成及び通知の処理が実行された後、及び車両30(図1参照)の移動に伴って、通信ネットワーク10上におけるモバイルルータ200の位置が変わった場合に実行される。
図5は、通信端末20〜通信端末100A間におけるパケットの転送シーケンスを示す。図5に示すように、通信端末20〜通信端末100A間において送受信されるパケットは、モバイルルータ200を管理するホームエージェント300Bには一切転送されず、通信端末100Aと、通信端末100Aを管理するホームエージェント300Aとの間において当該パケットの転送経路が最適化される。
次に、モバイル通信システム1の機能ブロック構成について説明する。具体的には、
通信端末、モバイルルータ及びホームエージェントの機能ブロック構成について説明する。
図6は、通信端末100Aの機能ブロック構成を示す。なお、通信端末100Bも通信端末100Aと同様の機能ブロック構成を有する。
図7は、モバイルルータ200の機能ブロック構成を示す。図7に示すように、モバイルルータ200は、信号送受信部201、ヘッダー・パラメータ処理部203、代理位置登録部205、アドレス生成・検証部207、鍵管理部209、アドレス・パラメータ記憶部211及び廃棄部213を備える。
図8は、ホームエージェント300Aの機能ブロック構成を示す。図8に示すように、ホームエージェント300Aは、信号送受信部301、ヘッダー・パラメータ処理部303、代理位置登録部305、検証部307、アドレス・パラメータ記憶部309及び廃棄部311を備える。
モバイル通信システム1によれば、モバイルルータ200の気付アドレスB、通信端末100AのホームアドレスA、及び通信端末100Aとモバイルルータ200とにおいて共有されるアドレスABに基づいて、通信端末100Aの位置情報が登録される。
上述したように、本発明の一実施形態を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態が明らかとなろう。
Claims (10)
- 複数の通信端末と接続され、前記通信端末とともに移動可能なモバイルルータと、
前記通信端末の移動状態を管理するホームエージェントと
を含むモバイル通信システムであって、
前記モバイルルータは、
前記通信端末と前記ホームエージェントとを対応付けるホームエージェント対応情報と、
前記ホームエージェント対応情報に基づいて、前記モバイルルータに接続されている前記通信端末の前記ホームエージェントへの位置登録を前記通信端末に代行して要求する代理位置登録要求を、少なくとも前記モバイルルータと前記ホームエージェントとにおいて共有される共有鍵を用いて暗号化する暗号化部と、
前記暗号化部によって暗号化された前記代理位置登録要求を前記ホームエージェントに送信する要求送信部と、
前記ホームエージェントから送信された下りカプセル化パケットから前記通信端末宛てのパケットを抽出し、前記下りカプセル化パケットに含まれる情報に基づいて、前記パケットを前記通信端末に送信する下りルータ送信部と、
前記通信端末から受信した通信相手端末宛てのパケットをカプセル化した上りカプセル化パケットを前記ホームエージェントに送信する上りルータ送信部と
を備え、
前記ホームエージェントは、
前記モバイルルータから、前記共有鍵で暗号化された前記代理位置登録要求を受信する要求受信部と、
前記代理位置登録要求を復号する復号部と、
前記復号部によって復号された前記代理位置登録要求に基づいて、前記通信端末の位置情報を登録する位置登録部と
を備え、
前記位置登録部は、前記代理位置登録要求に含まれる前記モバイルルータの気付アドレスと、前記通信端末から前記ホームエージェントに送信される位置登録要求に含まれる前記通信端末のホームアドレス及び共有アドレスとに基づいて前記位置情報を登録し、
前記共有アドレスは、前記通信端末に割り当てられ、少なくとも前記通信端末と前記モバイルルータとにおいて共有され、
前記下りカプセル化パケットの宛先アドレスには、前記モバイルルータの気付アドレスが設定されるとともに、前記下りカプセル化パケットのルーティングヘッダーオプションには前記共有アドレスが設定され、前記下りルータ送信部は、前記下りカプセル化パケットをデカプセル化するとともに、前記ルーティングヘッダーオプションに基づいて、前記通信端末宛てのパケットの宛先アドレスを前記通信端末のホームアドレスから前記共有アドレスに書き換えた前記通信端末宛てのパケットを前記通信端末に送信し、
前記上りルータ送信部は、送信元アドレスに前記共有アドレスが設定された前記通信相手端末宛てのパケットを前記通信端末から受信し、前記上りカプセル化パケットの宛先アドレスには、前記ホームエージェントのアドレスが設定されるとともに、前記上りカプセル化パケットのホームアドレスオプションには前記通信端末のホームアドレスが設定された前記上りカプセル化パケットを前記ホームエージェントに送信し、
前記共有アドレスは、前記モバイルルータから送信されたルータ広告に含まれるプレフィックス、前記モバイルルータの公開鍵及びオプションと、前記通信端末の公開鍵とを用いて生成されるモバイル通信システム。 - 複数の通信端末と接続され、前記通信端末とともに移動可能なモバイルルータであって、
前記通信端末と前記通信端末のホームエージェントとを対応付けるホームエージェント対応情報と、
前記ホームエージェント対応情報に基づいて、前記モバイルルータに接続されている前記通信端末の前記ホームエージェントへの位置登録を前記通信端末に代行して要求する代理位置登録要求を、少なくとも前記モバイルルータと前記ホームエージェントとにおいて共有される共有鍵を用いて暗号化する暗号化部と、
前記暗号化部によって暗号化された前記代理位置登録要求を前記ホームエージェントに送信する要求送信部と、
前記ホームエージェントから送信された下りカプセル化パケットから前記通信端末宛てのパケットを抽出し、前記下りカプセル化パケットに含まれる情報に基づいて、前記パケットを前記通信端末に送信する下りルータ送信部と、
前記通信端末から受信した通信相手端末宛てのパケットをカプセル化した上りカプセル化パケットを前記ホームエージェントに送信する上りルータ送信部と
を備え、
前記下りカプセル化パケットの宛先アドレスには、前記モバイルルータの気付アドレスが設定されるとともに、前記下りカプセル化パケットのルーティングヘッダーオプションには前記共有アドレスが設定され、前記下りルータ送信部は、前記下りカプセル化パケットをデカプセル化するとともに、前記ルーティングヘッダーオプションに基づいて、前記通信端末宛てのパケットの宛先アドレスを前記通信端末のホームアドレスから前記共有アドレスに書き換えた前記通信端末宛てのパケットを前記通信端末に送信し、
前記上りルータ送信部は、送信元アドレスに前記共有アドレスが設定された前記通信相手端末宛てのパケットを前記通信端末から受信し、前記上りカプセル化パケットの宛先アドレスには、前記ホームエージェントのアドレスが設定されるとともに、前記上りカプセル化パケットのホームアドレスオプションには前記通信端末のホームアドレスが設定された前記上りカプセル化パケットを前記ホームエージェントに送信し、
前記共有アドレスは、前記モバイルルータから送信されたルータ広告に含まれるプレフィックス、前記モバイルルータの公開鍵及びオプションと、前記通信端末の公開鍵とを用いて生成されるモバイルルータ。 - 前記共有鍵を決定し、決定した前記共有鍵を前記通信端末に送信する鍵送信部を備える請求項2に記載のモバイルルータ。
- 前記通信端末が前記モバイルルータを介して前記ホームエージェントに送信する前記通信端末のホームアドレス及び前記共有アドレスを検出するアドレス検出部と、
前記アドレス検出部によって検出された前記通信端末のホームアドレス及び前記共有アドレスを対応付けたアドレス情報を記憶する記憶部と
を備え、
前記下りルータ送信部は、前記アドレス情報に基づいて前記パケットを前記通信端末に送信する請求項2に記載のモバイルルータ。 - 前記上りルータ送信部は、前記アドレス情報に基づいて前記パケットを前記ホームエージェントに送信する請求項4に記載のモバイルルータ。
- 前記要求送信部は、前記ホームエージェントによって管理される複数の前記通信端末の位置登録要求を集約し、前記位置登録要求が集約された前記代理位置登録要求を前記ホームエージェントに送信する請求項2に記載のモバイルルータ。
- 複数の通信端末とともに移動可能なモバイルルータを含むモバイル通信システムにおいて用いられ、前記通信端末の移動状態を管理するホームエージェントであって、
前記モバイルルータから、前記モバイルルータと前記ホームエージェントとにおいて共有される共有鍵で暗号化された代理位置登録要求を受信する要求受信部と、
前記モバイルルータに接続されている前記通信端末の前記ホームエージェントへの位置登録を前記通信端末に代行して前記モバイルルータが要求する前記代理位置登録要求を復号する復号部と、
前記復号部によって復号された前記代理位置登録要求に基づいて、前記通信端末の位置情報を登録する位置登録部と、
前記位置情報に基づいて、前記通信端末宛てのパケットをカプセル化した下りカプセル化パケットを前記モバイルルータに送信する下りエージェント送信部と、
前記モバイルルータから送信された上りカプセル化パケットから前記通信端末の通信相手端末宛てのパケットを抽出し、前記パケットのヘッダーに基づいて、前記パケットを前記通信相手端末に送信する上りエージェント送信部と
を備え、
前記位置登録部は、前記代理位置登録要求に含まれる前記モバイルルータの気付アドレスと、前記通信端末から前記ホームエージェントに送信される位置登録要求に含まれる前記通信端末のホームアドレス及び共有アドレスとに基づいて前記位置情報を登録し、
前記共有アドレスは、前記通信端末に割り当てられ、少なくとも前記通信端末と前記モバイルルータとにおいて共有され、
前記下りエージェント送信部は、前記下りカプセル化パケットの宛先アドレスには、前記モバイルルータの気付アドレスが設定されるとともに、前記下りカプセル化パケットのルーティングヘッダーオプションには前記共有アドレスが設定された前記下りカプセル化パケットを前記モバイルルータに送信し、
前記上りカプセル化パケットの宛先アドレスには、前記ホームエージェントのアドレスが設定されるとともに、前記上りカプセル化パケットのホームアドレスオプションには前記通信端末のホームアドレスが設定され、前記上りエージェント送信部は、前記上りカプセル化パケットをデカプセル化し、前記通信相手端末宛てのパケットの送信元アドレスが前記共有アドレスである前記通信相手端末宛てのパケットを前記通信相手端末に送信し、
前記共有アドレスは、前記モバイルルータから送信されたルータ広告に含まれるプレフィックス、前記モバイルルータの公開鍵及びオプションと、前記通信端末の公開鍵とを用いて生成されるホームエージェント。 - 前記下りカプセル化パケットの宛先アドレスは、前記モバイルルータの気付アドレスに設定されるとともに、前記下りカプセル化パケットには、前記共有アドレスが含まれる請求項7に記載のホームエージェント。
- 前記パケットの送信元アドレスは、前記共有アドレスに設定される請求項7に記載のホームエージェント。
- 複数の通信端末と接続され、前記通信端末とともに移動可能なモバイルルータと、
前記通信端末の移動状態を管理するホームエージェントと
を用いたモバイル通信方法であって、
前記モバイルルータが、前記通信端末と前記ホームエージェントとを対応付けるホームエージェント対応情報に基づいて、前記モバイルルータに接続されている前記通信端末の前記ホームエージェントへの位置登録を前記通信端末に代行して要求する代理位置登録要求を、少なくとも前記モバイルルータと前記ホームエージェントとにおいて共有される共有鍵を用いて暗号化するステップと、
暗号化された前記代理位置登録要求を前記ホームエージェントに送信するステップと、
前記ホームエージェントが前記共有鍵で暗号化された前記代理位置登録要求を、前記モバイルルータから受信するステップと、
前記ホームエージェントが復号された前記代理位置登録要求に基づいて、前記通信端末の位置情報を登録するステップと、
前記ホームエージェントから送信された下りカプセル化パケットから前記通信端末宛てのパケットを抽出し、前記下りカプセル化パケットに含まれる情報に基づいて、前記パケットを前記通信端末に送信するステップと、
前記通信端末から受信した通信相手端末宛てのパケットをカプセル化した上りカプセル化パケットを前記ホームエージェントに送信するステップと
を備え、
前記位置情報を登録するステップでは、前記代理位置登録要求に含まれる前記モバイルルータの気付アドレスと、前記通信端末から前記ホームエージェントに送信される位置登録要求に含まれる前記通信端末のホームアドレス及び共有アドレスとに基づいて前記位置情報を登録し、
前記共有アドレスは、前記通信端末に割り当てられ、少なくとも前記通信端末と前記モバイルルータとにおいて共有され、
前記下りカプセル化パケットの宛先アドレスには、前記モバイルルータの気付アドレスが設定されるとともに、前記下りカプセル化パケットのルーティングヘッダーオプションには前記共有アドレスが設定され、
前記通信端末に送信するステップでは、前記下りカプセル化パケットをデカプセル化するとともに、前記ルーティングヘッダーオプションに基づいて、前記通信端末宛てのパケットの宛先アドレスを前記通信端末のホームアドレスから前記共有アドレスに書き換えた前記通信端末宛てのパケットを前記通信端末に送信し、
前記ホームエージェントに送信するステップでは、送信元アドレスに前記共有アドレスが設定された前記通信相手端末宛てのパケットを前記通信端末から受信し、前記上りカプセル化パケットの宛先アドレスには、前記ホームエージェントのアドレスが設定されるとともに、前記上りカプセル化パケットのホームアドレスオプションには前記通信端末のホームアドレスが設定された前記上りカプセル化パケットを前記ホームエージェントに送信し、
前記共有アドレスは、前記モバイルルータから送信されたルータ広告に含まれるプレフィックス、前記モバイルルータの公開鍵及びオプションと、前記通信端末の公開鍵とを用いて生成されるモバイル通信方法。
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