JP5192065B2 - パケット伝送システムおよびパケット伝送方法 - Google Patents
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Description
<遅いハンドオフ>
図5に表わされているように、FAアドバタイズメント検出、MIP登録、DHCP動作、SIP登録の順次的な動作はハンドオフの遅延を増大させる。
<非効率なルーティング>
FAとHAとの間のトンネルの逆モードのために、MNとP−CSCFとの間のSIPメッセージは図6に表わされているようにトロンボーンルーティング経路を取って進む。
MN→FA→ネットワークBにおけるゲートウェイ→ホームネットワークにおけるゲートウェイ→HA→ホームネットワークにおけるゲートウェイ→ネットワークBにおけるゲートウェイ→P−CSCF
P−CSCFからMNへのSIPメッセージは逆経路を取って進む。
a)MIPの上にSIP登録を載せる(FAにおいて分配する)
b)FAとP−CSCFとの間の選択的逆トンネルおよびトンネルの使用
c)IPv4およびIPv6の両方についてのSIPに基づく移動の使用
d)SIP登録および選択的逆トンネルの間でMIPv6の場合におけるCoAの使用
e)MIPバインディング(HAおよびS−CSCF)共存の一部としてSIP登録を送信する
動作手順(図7):
1.MNは、新たなFAから新たなP−CSCFアドレスとともにFAアドバタイズメントを受信する。
2.MN上のMIP処理(MIP−MN)は、新たなP−CSCFの検出をMN上のSIPユーザエージェント(UA−SIP)に通知する。
3.UA−SIPは、MIP−MNにシグナリング(例えば、sip_ua[p-cscf])を与えることによってSIP登録を開始する。
4.MIP−MNは、MIP固有メッセージング動作を通してMIP/SIP登録を実行する。
5.FAは、MIPおよびSIP登録の両方、P−CSCFへのSIP登録メッセージおよびHAへのMIP登録メッセージを並行して実行する。ここで、FAはIPレイヤの転送ノードではなく、その代わりに、アプリケーション固有の中継ノードの役割を果たすことに留意すべきである。
6.SIP登録メッセージがS−CSCFに伝送される。
7.SIP応答メッセージがP−CSCFに伝送される。
8.P−CSCFはFAにSIP応答メッセージを送信する。ここで、SIPメッセージは、MIPメッセージ、UDPメッセージ、またはFAのSIPメッセージそれ自体として送信することが可能であり、SIPスタックを実現する。
9.FAは、MIP動作を通してMNにSIP応答を引き渡す。
10.最後に、MIP−MNは、UA−SIPにSIP応答の通知を与え、SIP登録が完了する。
図9はSIPおよびMIPの統合を用いることによってトロンボーンルーティングを防止する典型的な配置シナリオを表わす。図10は選択的な逆トンネルを表わす。
・外部IPヘッダ:送信元=MNのホームアドレス、宛先=FAのアドレス
・内部IPヘッダ:送信元=MNのホームアドレス、宛先=CNのアドレス
・逆トンネルに向けられたパケット:(MN−FAトンネルを介して)カプセル化された伝送形式を用いて送信され、FAはこれらをHAに逆トンネルしなければならない。MNは、HAを介したCNへの伝送を保証するためにカプセル化された伝送形式を用いて全てのメディアパケットを送信することが可能である。
・逆トンネルに向けられていないパケット:(カプセル化されていない)直接伝送形式(Direct Delivery style)を用いて送信され、FAはこれらを転送し、これらをHAに逆トンネルしない。MNは、通常のIPルーティングを用いてP−CSCFに向けられた全てのパケットを送信することが可能であり、FAは通常のパケットとしてそれらを転送する。
・外部IPヘッダ:送信元=P−CSCFのアドレス、宛先=FAの気付アドレス
・内部IPヘッダ:送信元=P−CSCFのアドレス、宛先=MNのアドレス
P−CSCF−FAトンネルを介してFAにおいて受信されたパケットはFAにおいてカプセルから出され、MNに転送される。これはHA−FAトンネルを介してFAにおいて受信されたカプセル化されたパケットが処理される方法と同じである。
1)カプセル化された伝送形式のためのMN−FAトンネルの確立:これはMNがFAを用いて登録した後に行うことが可能である。トンネル確立機能はRFC3024準拠のMNにおいて利用可能であるべきである。
2)MNにおけるP−CSCFを目標とするパケットのための直接伝送形式:これはRFC3024準拠の機能であり、MNがFAを用いて登録し、かつDHCPを介してP−CSCFのアドレスを受信した後に設定することが可能である。これはMN−FAトンネルをバイパスするMNにおけるP−CSCF固有経路の確立を要求する。
3)FAにおける選択的逆トンネル:この機能はRFC3024準拠であり、MNがFAを用いて登録した後に活性化されるべきである。
4)P−CSCF−FAトンネル:これはP−CSCF機能に拡張を要求する。SIP登録メッセージがFAを介してP−CSCFにおいて受信された後に、トンネルが確立されるべきである。さらに、ルーティングテーブルのエントリは、このトンネルを介してMNに全てのパケットを方向づけるべきである。これは、トンネルを介してSIP応答の伝送を保証する。
図12は、上述したメカニズムを用いてトロンボーンルーティングをどのように防止することができるかの例を表わす。
トロンボーンルーティング問題の根本原因は、全てのパケットがMIPv4の経路の最適化なくHAを通して移動する必要があるという事実による。そのような追加のルーティングの問題は、移動ノードの訪問先ネットワークに近いホームエージェントを導入することによって軽減することが可能である。これらのHAは、一般に、動的ホームエージェント(DHA)として知られる。動的ホームエージェントの割り当ては、MIPv4に基づくプロトコルによってサポートされる。ホームエージェントをフォーリンエージェントの近くに配置することによって、ルーティング経路をかなりの範囲まで最小化することができる。図13および図14は、移動エージェント(Mobility Agent(MA))(DHAとしても知られる)が各々の訪問先ネットワークにおいて配置され、それによってシグナリングおよびメディアの両方について移動する経路を削減するシナリオを表わす。各々のサブネットにおいてMAを配置する必要がないことに留意することが重要である。訪問先ネットワークのトポロジーおよびサイズに応じて、複数のMAを配置することが可能である。しかし、通常、MAはサブネットのレベルより1つ高いレベルに配置されるので、1つのMAは複数のFAを扱うことができる。発行された文献におけるいくつかの移動最適化プロトコルは、同じ動的ホームエージェントの概念を用いる。以下、簡単に動的ホームエージェントの割り当て手順、移動エージェントの機能、元のHAを用いた登録手順、MAにおけるパケット処理手順、および動的DNS更新を説明する。
訪問先ネットワークにおけるフォーリンエージェント(FA)は、エージェントアドバタイズメントメッセージ内に‘D’フラグを含まなければならない。‘D’ビットは、RFC3220において規定された他のフラグビットの後の最初の予約ビットを占める。また、FAは、エージェントアドバタイズメントメッセージ内にネットワークアクセス識別子(NAI)を含まなければならない。アドバタイズメントされているFAのNAIをそれ自身のNAIと比較することによって、MNはホームドメイン内に存在するか否かを判断することができる。シグナリング手順およびメッセージ交換は図15に表わされている。それは次のように動作する。移動ノードが訪問先ネットワークに到達すると、FAに動的HAハンドオーバ要求(HHR)メッセージを送信する。このメッセージを受信した後、FAは[MIP−Diameterアプリケーション]において定義されているように、AA−Mobile−Node−Request(AMR)メッセージを構成し、サービングAAA(Authentication, Authorization, and Accounting)サーバに送信する。AAAサーバはMNを認証し、MNに移動エージェント(MA)を割り当てる。そして、割り当てられたMAにHome−Agent−MIP−Request(HAR)メッセージを送信する。そして、MAは、MNに新たなホームアドレスを割り当て、Home−Agent−MIP−Answer(HAA)メッセージにおいてAAAサーバに返却する。そして、AAAサーバは、FAにAA−Mobile−Node−Answer(AMA)メッセージを送信する。続いて、MNは、FAからの動的HAハンドオーバ応答(HHA)メッセージを受信する。シグナリングメッセージシーケンスは→AMR→HAR→HAA→AMA→HHAである。図15は詳細な呼の流れを表わす。
タイプ 4(動的HAハンドオーバ要求)
ホームアドレス 同時HAバインディングのための現在のアドレス、それ以外はヌルアドレス(0.0.0.0)
HAアドレス ヌルアドレス(0.0.0.0)
CoA FAの気付アドレス
拡張 MN NAI 拡張
MNは認証の目的のために拡張においてNAIまたはFQDN(Fully Qualified Domain Name)を含まなければならない。MNは、同時HAバインディングを要求するならばHHRメッセージにおいて‘S’ビットを設定しなければならない。
シームレスなハンドオーバのために、MNは元のHAに登録要求メッセージを送信しなければならない。登録は次のように指定されたフィールドを用いて元のHAに直接に送信される。
ホームアドレス : 元のホームアドレス
HAアドレス : 元のHAアドレス
CoA : 新たなホームアドレス(例えば、MAアドレス)
元のホームアドレスのCoAが新たなホームアドレスに設定されるので、元のホームアドレスに向けられた全てのパケットは、登録が成功した後、元のアドレスによってMNの新たなホームアドレスにリダイレクトされる。そして、MAはMNに向けられた全てのパケットを横取りし、かつそれらをMNの現在の位置に転送する。
前述のように、移動エージェント(MA)は、動的に割り当てられ、HAのような類似の機能を有するホームエージェントに他ならない。例えば、MAは元のHAを用いてMNからのホーム登録要求(home registration request)を受け取る。それはFAのような動作をする。例えば、ホーム登録要求を受信した後、それを元のHAに中継する。しかし、MAはFAアドバタイズメントをブロードキャストせず、また、MNにCoAアドレスを提供しない。通常、MAはFAより1つ高いレベルに配置される。
MNは、新たなホームアドレスを取得した後、その名前バインディングを更新するために正当な権限を持ったドメインネームサーバ(Authoritative Domain name Server(ADS))を用いて安全な動的DNS更新を実行すべきである。代わりのアプローチは、MNがDHCPサーバによって割り当てられた新たなホームアドレスを用いるならば、DHCPサーバはDNSを更新することが可能であることである。DHCP_REQUESTにおいて‘S’ビットを設定することによって、MNはDHCPサーバにDNS更新を委任することが可能である。これはDNSを更新するMNについてセキュリティが重要である多くの場合によりよいアプローチである。
HAおよびS−CSCFが実際に共存し、かつSIP登録URIおよびP−CSCFのアドレスがMIP更新の一部として送信されるいくつかの概念を取り込む。この場合において、HAはバインディングキャッシュを有する。全てのSIP関連登録情報はMIPバインディング更新の一部として送信されるが、フォーリンエージェントにおいて分配されない。HAは全ての登録情報をHAにおけるバインディングキャッシュの一部として保持する。
ここでは、テストベッドにおいて実現することを計画しているトロンボーンルーティングの軽減に関する設計原理を説明する。上述した各々のアプローチは賛否両論あるが、FAおよび移動局への変更が最小であるアプローチを採用した。逆トンネルはネットワークに必須であるので、それぞれのFAにおいてポリシーエージェントを付加する。このポリシーエージェントは、入ってくるトラフィックを検査し、ポート番号に基づいてカプセル化エージェントに送信するかP−CSCFに直接にルーティングするかを決定する。例えば、SIPシグナリングは通常、ポート5060で伝送され、そしてこのエージェントはパケットを捕捉し、検査し、選択的に、これらのパケットをホームエージェントにトンネルするためにカプセル化エージェントに送信するか、あるいは、P−CSCFに直接に送信する。従って、SIPトラフィック以外のトラフィックは、逆トンネルを介してHAに返却される。これはメディアトラフィックも含む。従って、REGISTERおよびINVITEメッセージのようなSIP関連シグナリングはホームエージェントを介してトンネルされることなくP−CSCFに移動する。メディアトラフィックについてのトロンボーンルーティングを防止することは別個の問題であり、将来の作業の一部として扱われる必要がある。
Claims (2)
- IMS/MMDネットワークにおける、MIPv4(Mobile IP version 4)を用いたパケット伝送システムであって、
ホームエージェントに属するモバイルノードの移動先のフォーリンエージェントを備え、
フォーリンエージェントは、
モバイルノードからカプセル化された伝送形式を用いて送信されたパケットを受信し、当該パケットをホームエージェントに送信し、
モバイルノードからカプセル化されていない直接伝送形式を用いて送信されたパケットを受信し、当該パケットをホームエージェント非経由で転送する、
ことを特徴とするパケット伝送システム。 - IMS/MMDネットワークにおける、MIPv4(Mobile IP version 4)を用いたパケット伝送方法であって、
ホームエージェントに属するモバイルノードが、移動先のフォーリンエージェントにカプセル化された伝送形式を用いてパケットを送信するステップと、
フォーリンエージェントが、モバイルノードからカプセル化された伝送形式を用いて送られてきたパケットをホームエージェントに送信するステップと、
ホームエージェントに属するモバイルノードが、カプセル化せずに直接伝送形式を用いてパケットを送信するステップと、
フォーリンエージェントが、モバイルノードから直接伝送形式を用いて送られてきたパケットをホームエージェント非経由で転送するステップと、
を含むことを特徴とするパケット伝送方法。
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