JP5655018B2 - Handover processing system and gateway router - Google Patents
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Description
本発明は、異なるISP間、ネットワーク間で、ユーザ端末が通信を維持しつつハンドオーバを行う技術に関するものである。 The present invention relates to a technique in which a user terminal performs handover while maintaining communication between different ISPs and networks.
将来のネットワークを考える上で、ユーザが、端末をどのようなネットワークに接続しても通信が継続する、シームレスなハンドオーバの実現が重要である。無線通信のリソース逼迫等により、今後のネットワークは異種ネットワークを切り替えて使用するヘテロジニアスな環境となることが予想されるからである。この場合、ISP(インターネットサービスプロバイダ)の枠組みや、キャリアの枠組みを超えて、シームレスなハンドオーバが望ましい。例えば、移動通信事業者の3Gを使いながら、WiMAXにハンドオーバし、ホテルが提供している無料WiFiにハンドオーバするなどである。 In considering a future network, it is important to realize a seamless handover in which communication continues even if a user connects a terminal to any network. This is because the future network is expected to become a heterogeneous environment in which different types of networks are switched over due to the tight resource of wireless communication. In this case, seamless handover is desirable beyond the framework of ISP (Internet service provider) and carrier. For example, hand over to WiMAX while using 3G of a mobile communication carrier, and hand over to free WiFi provided by a hotel.
ISPを跨いだシームレスハンドオーバの実現には、Mobile IP等でISP跨ぎのモビリティを与える必要がある。モビリティの技術として、従来の技術の代表的なものとしては、Mobile IPv6(非特許文献1)、PMIPv6(非特許文献2)がある。Mobile IPv6は、Home Agent(HA)がアンカーポイントとなり、ホームアドレスと、気付けアドレスとの変換を行うことで、モビリティを実現する。HAへの気付けアドレスの更新処理は端末主導で行う考え方である。また、PMIPv6はMobile IPv6が端末主導の制御を行うのに対して、ネットワーク側にモビリティ機能を持たせたものである。アンカーポイントとしてLMAを定義し、MAGとの間でトンネルを張る。端末の移動に合わせて、MAGは変わるが、LMAへのトンネルを張り替えることで、NWでのモビリティ管理を実現している。PMIPv6においてもアンカーポイントとなるLMAへトンネルを張る必要があるため、トラフィックが集中し、また、多数のユーザの収容にはトンネルの管理が必要であり、スケーラビリティに問題がある。 In order to realize seamless handover across ISPs, it is necessary to provide mobility across ISPs using Mobile IP or the like. As typical mobility technologies, Mobile IPv6 (Non-Patent Document 1) and PMIPv6 (Non-Patent Document 2) are representative of conventional technologies. Mobile IPv6 realizes mobility by converting a home address and a care-of address using Home Agent (HA) as an anchor point. The care-of address update process for the HA is based on the concept of terminal initiative. PMIPv6 has a mobility function on the network side, whereas Mobile IPv6 performs terminal-led control. LMA is defined as an anchor point, and a tunnel is established with MAG. Although the MAG changes with the movement of the terminal, the mobility management in the NW is realized by replacing the tunnel to the LMA. In PMIPv6, since it is necessary to establish a tunnel to the LMA serving as an anchor point, traffic is concentrated, and in order to accommodate a large number of users, management of the tunnel is necessary, and there is a problem in scalability.
このような状況の中、最近では、Locator/IDを分離したLISP(Locator/ID Separation Protocol)(非特許文献3)が注目されている。現在のIPアドレスによるルーティングは、端末のIDと存在する場所の2つの意味を一つのIPアドレスが示すが、LISPは、端末に付与されたIDと、その端末が存在する場所(サイト)を示すLocatorを分離し、両者の対応関係を適切に設定することで、端末とサイト間のシームレスな通信を実現する技術である。LISPは当初は現行ネットワークでのルーティングテーブルの増大に対しての対処方法として考案されたが、LISPの可能性に着目して、モビリティに活用することが検討されている。IETFでは、LISP−MN(Mobile Node)(非特許文献4)において、ドラフトを作成中であり、LISPを用いたハンドオーバについて規定を進めている。このLISPをISP間のハンドオーバに活用することを考えると、トンネルを張る方式に比べて、ステートレスで、アンカーポイントにトラフィックが集中せず、モビリティ機能を与えることができる可能性がある。 Under such circumstances, recently, LISP (Locator / ID Separation Protocol) (Non-patent Document 3) in which Locator / ID is separated has attracted attention. In the routing by the current IP address, one IP address indicates two meanings of the terminal ID and the location where the terminal exists, but the LISP indicates the ID assigned to the terminal and the location (site) where the terminal exists. This is a technology that realizes seamless communication between a terminal and a site by separating a Locator and appropriately setting the correspondence between the two. LISP was originally devised as a method for dealing with an increase in the routing table in the current network. However, attention is focused on the possibility of LISP, and its use for mobility is being studied. In IETF, a draft is being created in a LISP-MN (Mobile Node) (Non-Patent Document 4), and regulations regarding handover using LISP are being advanced. Considering the use of this LISP for handover between ISPs, there is a possibility that a mobility function can be provided without traffic being concentrated on anchor points in a stateless manner as compared with a method of establishing a tunnel.
このように、LISP−MNではLISPをモビリティに使用する検討がなされているが、LISP−MNの課題としては、Locatorの更新に、端末側からマップサーバへの更新を行うことがある。端末はあらかじめLISPネットワーク中のマップサーバの宛先を知っている必要があり、マップサーバへの登録、削除手順など、端末側にモビリティ機能のための実装が必要となる。端末側にモビリティ機能の制御を持たせると、ネットワーク側の実装に拡張、仕様変更が生じた際に、端末側の変更が必要となり不便であり、また、それまでモビリティ機能を持っていなかった新規NWを収容する場合にも、そのNWの既存端末にすべて制御を実装する必要がある。このため、モビリティ機能を可能な限りネットワーク側で与えるようにすることが課題である。 As described above, the LISP-MN has been studied to use the LISP for mobility. However, as a problem of the LISP-MN, updating the Locator may be performed from the terminal side to the map server. The terminal needs to know the destination of the map server in the LISP network in advance, and it is necessary to implement a mobility function on the terminal side, such as registration and deletion procedures in the map server. When the mobility function is controlled on the terminal side, it is inconvenient because it is necessary to change the terminal side when the implementation on the network side is expanded or a specification change occurs. Even when an NW is accommodated, it is necessary to implement all controls on the existing terminals of the NW. For this reason, it is a challenge to provide the mobility function on the network side as much as possible.
LIPSを用いたネットワークベースのモビリティ管理については、Mobile IDという独自IDを定義して、モビリティを管理することが提案されている。(非特許文献5) For network-based mobility management using LIPS, it has been proposed to manage mobility by defining a unique ID called Mobile ID. (Non-Patent Document 5)
非特許文献5によりLISPをネットワーク側で制御する概念は示されているが、実際のインターネットにおいて、ISP間でのハンドオーバを実現するための実装方法については明確な手法はなく、課題である。 Although the concept of controlling the LISP on the network side is shown by Non-Patent Document 5, there is no clear method for implementing a handover between ISPs in the actual Internet, which is a problem.
特に非特許文献5の方式では、独自のMobile IDの端末への実装が必要であるという課題がある。また、ISP間でのハンドオーバに適用する場合、実際のISPではモビリティを使用する端末と使用しない端末が混在しその共存が課題である。Mobile IDを用いた場合、従来のIPによる接続方法の端末との共存が問題となる。また、端末の視点からも、Mobile IDを用いた接続方法と従来の接続方法の両方のISPが存在し、方式を意識して接続を切り換える必要があり、課題である。 In particular, the method of Non-Patent Document 5 has a problem that it is necessary to mount it on a terminal having a unique Mobile ID. In addition, when applied to handover between ISPs, in an actual ISP, terminals that use mobility are mixed with terminals that are not used, and coexistence is a problem. When Mobile ID is used, coexistence with the terminal of the connection method by the conventional IP becomes a problem. Also from the viewpoint of the terminal, there are ISPs of both the connection method using Mobile ID and the conventional connection method, and it is necessary to switch the connection in consideration of the system, which is a problem.
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、LISPを利用して、ユーザ端末が異種NW間やISP間を跨ぐハンドオーバを実現する技術を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a technique for realizing a handover in which a user terminal crosses between different types of NWs or ISPs using LISP.
上記の課題を解決するために、本発明は、端末IDとサイト情報を分離して、サイト情報に基づいてルーティングを行うデータ転送機能を備えた第1及び第2のゲートウェイルータを含む複数のゲートウェイルータと、
端末IDとサイト情報とを対応付けたマッピング情報を格納するマップサーバと、を備えるハンドオーバ処理システムであって、
ユーザ端末が、第1の通信インタフェースにより、前記第1のゲートウェイルータに接続される第1のネットワークに接続したときに、前記第1のゲートウェイルータが、当該ユーザ端末の端末IDを取得し、当該端末IDを前記マップサーバに送信することにより問い合わせを行い、
前記マップサーバが、前記端末IDに対するIPアドレスを前記第1のゲートウェイルータに通知するとともに、当該端末IDと、第1の転送先サイト情報としての前記第1のゲートウェイルータとを対応付けたマッピング情報を前記複数のゲートウェイルータに通知し、
前記第1のゲートウェイルータは、前記IPアドレスを前記ユーザ端末に通知することにより、当該ユーザ端末の前記第1の通信インタフェースによるIP通信を可能とし、
前記ユーザ端末が、第2の通信インタフェースにより、前記第2のゲートウェイルータに接続される第2のネットワークに接続したときに、前記第2のゲートウェイルータが、当該ユーザ端末の端末IDを取得し、当該端末IDを前記マップサーバに送信することにより問い合わせを行い、
前記マップサーバが、前記IPアドレスを前記第2のゲートウェイルータに通知するとともに、前記端末IDと、第2の転送先サイト情報としての前記第2のゲートウェイルータとを対応付けた更新マッピング情報を前記複数のゲートウェイルータに通知し、
前記第2のゲートウェイルータは、前記IPアドレスを前記ユーザ端末に通知することにより、当該ユーザ端末の前記第2の通信インタフェースによるIP通信を可能とし、
前記第1のゲートウェイルータが、インターネットから前記ユーザ端末のIPアドレス宛てのデータを受信した場合に、前記更新マッピング情報における前記第2の転送先サイト情報に基づいて当該データを前記第2のゲートウェイルータに転送する
ことを特徴とするハンドオーバ処理システムとして構成される。
In order to solve the above problems, the present invention provides a plurality of gateways including first and second gateway routers having a data transfer function for separating terminal ID and site information and performing routing based on the site information. A router,
A handover processing system comprising: a map server that stores mapping information in which terminal IDs and site information are associated with each other;
When the user terminal is connected to the first network connected to the first gateway router by the first communication interface, the first gateway router acquires the terminal ID of the user terminal, and An inquiry is made by sending the terminal ID to the map server,
The map server notifies the first gateway router of the IP address corresponding to the terminal ID, and mapping information in which the terminal ID is associated with the first gateway router as first transfer destination site information To the plurality of gateway routers,
The first gateway router enables IP communication by the first communication interface of the user terminal by notifying the user terminal of the IP address,
When the user terminal is connected to the second network connected to the second gateway router by the second communication interface, the second gateway router acquires the terminal ID of the user terminal, An inquiry is made by sending the terminal ID to the map server,
The map server notifies the second gateway router of the IP address, and updates mapping information in which the terminal ID is associated with the second gateway router as second transfer destination site information. Notify multiple gateway routers,
The second gateway router enables IP communication by the second communication interface of the user terminal by notifying the user terminal of the IP address ,
When the first gateway router receives data addressed to the IP address of the user terminal from the Internet, the data is transferred to the second gateway router based on the second transfer destination site information in the update mapping information. It is forwarded to the configured as a handover processing system according to claim.
前記マップサーバに格納されるマッピング情報は、各端末IDについてのサイト毎の契約情報を含み、前記ユーザ端末の接続時に、前記第1のゲートウェイルータは、既に保持しているマッピング情報を参照することにより、当該ユーザ端末がモビリティ機能を使用するか否かを判断し、使用すると判断した場合に、前記マップサーバへの問い合わせを行い、使用しないと判断した場合に、前記ユーザ端末に対し、前記データ転送機能を用いないインターネット接続を行わせるようにしてもよい。 The mapping information stored in the map server includes contract information for each site for each terminal ID, and when the user terminal is connected, the first gateway router refers to the mapping information already held. To determine whether or not the user terminal uses the mobility function. When it is determined that the user terminal is to be used, an inquiry is made to the map server. Internet connection without using the transfer function may be performed.
前記マップサーバは、前記第2のゲートウェイルータから問い合わせを受けた際に、前記第2のゲートウェイルータを転送先とするか否かを、前記ユーザ端末の通信インタフェース間の所定の優先順位に基づいて決定するようにしてもよい。 When the map server receives an inquiry from the second gateway router, the map server determines whether or not to use the second gateway router as a transfer destination based on a predetermined priority between the communication interfaces of the user terminals. It may be determined.
また、本発明は、端末IDとサイト情報を分離して、サイト情報に基づいてルーティングを行うデータ転送機能を備えたゲートウェイルータと、端末IDとサイト情報とを対応付けたマッピング情報を格納するマップサーバとを備えるハンドオーバ処理システムにおける前記ゲートウェイルータであって、
ユーザ端末が、当該ゲートウェイルータに接続されるネットワークに接続したときに、当該ユーザ端末の端末IDを取得し、当該端末IDを前記マップサーバに送信することにより問い合わせを行い、前記マップサーバからIPアドレスを受信し、当該IPアドレスを前記ユーザ端末に通知する手段と、
前記ユーザ端末が、他のゲートウェイルータに接続されるネットワークに接続することで、前記マップサーバにおいてマッピング情報の更新がなされ、前記端末IDと、転送先サイト情報としての前記他のゲートウェイルータとを対応付けた更新マッピング情報が前記マップサーバから前記ゲートウェイルータ及び前記他のゲートウェイルータに送信される場合に、前記更新マッピング情報を前記マップサーバから受信する手段と、
インターネットから前記ユーザ端末のIPアドレス宛てのデータを受信した場合に、前記更新マッピング情報における前記転送先サイト情報に基づいて、当該データを前記他のゲートウェイルータに転送する手段と
を備えることを特徴とするゲートウェイルータとして構成してもよい。
The present invention also provides a gateway router having a data transfer function for separating terminal ID and site information and performing routing based on site information, and a map storing mapping information in which terminal ID and site information are associated with each other A gateway router in a handover processing system comprising a server,
When a user terminal connects to a network connected to the gateway router, the terminal obtains the terminal ID of the user terminal, sends an inquiry by sending the terminal ID to the map server, and receives an IP address from the map server Means for notifying the user terminal of the IP address;
When the user terminal connects to a network connected to another gateway router , mapping information is updated in the map server, and the terminal ID corresponds to the other gateway router as transfer destination site information. Means for receiving the update mapping information from the map server when the attached update mapping information is transmitted from the map server to the gateway router and the other gateway router ;
When receiving the data of the IP address of the user terminal from the Internet, based on the transfer destination site information in the update mapping information, and characterized in that it comprises means for transferring the data to the other gateway routers It may be configured as a gateway router.
本発明によれば、LISPを利用して、ユーザ端末が異種NW間やISP間を跨ぐハンドオーバを実現する技術を提供することが可能となる。 Advantageous Effects of Invention According to the present invention, it is possible to provide a technique for realizing a handover in which a user terminal straddles between different types of NWs or ISPs using LISP.
すなわち、本発明により、LISPの特徴である特定のアンカーポイントでの集中的なルーティング管理ではないメリットを生かしつつ、端末の移動に伴うモビリティの更新を、ネットワーク側装置により処理することを実現し、異種NWやISPを跨いだ際にシームレスにユーザの通信が継続する仕組みを実現できる。また、端末に特別なMobile IDのようなものを使用せず、IPアドレスベースで実現できる。 That is, according to the present invention, it is possible to process the mobility update accompanying the movement of the terminal by the network side device while taking advantage of the advantage that is not the intensive routing management at a specific anchor point that is a feature of the LISP, It is possible to realize a mechanism that allows user communication to continue seamlessly across different NWs and ISPs. Further, the terminal can be realized on the basis of an IP address without using a special Mobile ID.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。なお、以下で説明する実施の形態は一例に過ぎず、本発明が適用される実施の形態は、以下の実施の形態に限られるわけではない。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The embodiment described below is only an example, and the embodiment to which the present invention is applied is not limited to the following embodiment.
<実施の形態の概要>
本実施の形態に係る技術は、LISPにおけるネットワーク側からのISP間ハンドオーバの具体的な実現方法である。
<Outline of the embodiment>
The technique according to the present embodiment is a specific method for realizing inter-ISP handover from the network side in LISP.
すなわち、各ISPに設置されたゲートウェイルータ等の装置において、通常のLISPのTR(Tunnel Router)の機能以外に、次の機能を具備する:(1)端末がモビリティ機能を利用するかの判断;(2)マップサーバへの登録/削除;(3)端末へのIPアドレスの通知。 That is, a device such as a gateway router installed in each ISP has the following functions in addition to a normal LISP TR (Tunnel Router) function: (1) Determination of whether a terminal uses a mobility function; (2) Registration / deletion in map server; (3) Notification of IP address to terminal.
端末は、例えば各ISPへの接続時、認証を行うことが想定される。その認証時にゲートウェイルータは、端末(もしくはユーザ契約)のIDを特定する。ゲートウェイルータはあらかじめ保持している端末ID、契約情報のデータベースから、該当する端末がモビリティ機能を利用するかどうかを判断する。モビリティ機能を利用しない端末である場合、そのままインターネット接続を提供する。モビリティ機能を利用する端末であった場合、必要ならIPアドレスの割り当てを行い、この端末に関する送受信のパケットについては、TRを利用してのルーティングを行う。 For example, the terminal is assumed to perform authentication when connecting to each ISP. At the time of the authentication, the gateway router specifies the terminal (or user contract) ID. The gateway router determines whether or not the corresponding terminal uses the mobility function from the previously stored terminal ID and contract information database. If the terminal does not use the mobility function, the Internet connection is provided as it is. If the terminal uses a mobility function, an IP address is assigned if necessary, and transmission / reception packets related to this terminal are routed using TR.
端末に対してIPアドレスを割り当てる場合は、ゲートウェイルータは、LISPで構成されたLocator/ID分離方式のネットワークの中で、マップサーバとの間で端末IDと、端末のIPアドレスの対応をとり、端末にIPアドレスの通知を行う。このIPアドレスは端末IDと結びつけられたアドレスであり、同一の端末IDの異なるインタフェースであっても同じIPアドレスとなる。マップサーバは端末IDとIPアドレスの対応を管理し、IPアドレスの払い出しを行い、また、複数あるアクティブなゲートウェイルータとの接続のうち、どれを優先的に使用するかを判断し、各ゲートウェイルータにマッピング情報を通知する。端末に払い出すIPアドレスは、各ISPで管理されているIPアドレス空間から、ISPを跨いだハンドオーバに使用するアドレスをあらかじめISPとの協議により決定し、格納、管理するものである。 When assigning an IP address to a terminal, the gateway router takes a correspondence between the terminal ID and the IP address of the terminal with the map server in the network of the Locator / ID separation system configured by LISP, The IP address is notified to the terminal. This IP address is an address associated with a terminal ID, and the same IP address is used even for different interfaces with the same terminal ID. The map server manages the correspondence between the terminal ID and the IP address, issues an IP address, determines which of the connections with a plurality of active gateway routers is used preferentially, and each gateway router Notify the mapping information. The IP address to be paid out to the terminal is determined in advance by discussion with the ISP from the IP address space managed by each ISP, and stored and managed.
端末からは各インタフェースでネットワークに接続した際に、自動的に同一IPアドレスが振られ、ハンドオーバ後もそのIPアドレス宛てにネットワーク側が通信データを転送するため、通信を継続しつつハンドオーバを実現できる。また、端末は接続しているISPがモビリティを提供できないものであった場合はIPアドレスが変わるが、通常の接続手順で実現されており、動作の切り換えを意識する必要がない。 When the terminal is connected to the network through each interface, the same IP address is automatically assigned, and the network side transfers the communication data to the IP address after the handover, so that the handover can be realized while continuing the communication. In addition, the IP address changes when the connected ISP cannot provide mobility, but the terminal is realized by a normal connection procedure and does not need to be aware of the switching of the operation.
<システム構成>
以下、本実施の形態をより詳細に説明する。まず、本実施の形態のシステム構成例を図1に示す。
<System configuration>
Hereinafter, this embodiment will be described in more detail. First, FIG. 1 shows a system configuration example of the present embodiment.
図1に示すように、本実施の形態に係るシステムでは、インターネット117への接続を提供するISP1(114)、ISP2(115)に、それぞれゲートウェイルータ101(GW1とも称する)、118(GW2とも称する)が設置されている。ゲートウェイルータ101、118はそれぞれ通常のLISPのTR(Tunnel Router)機能を備える。また、ゲートウェイルータ101、118は後述する本発明に係る機能を備えている。
As shown in FIG. 1, in the system according to the present embodiment, ISP1 (114) and ISP2 (115) that provide a connection to the
ISP1(114)、ISP2(115)はそれぞれネットワーク104(NW1)、ネットワーク(NW2)に接続され、ユーザ端末106(図では"UE"と表記)はそれぞれのISP/NWに対応した複数のインタフェース105(IF1)、107(IF2)を備える。ここでは2つの場合を例にとって説明するが、この数に制限はない。ユーザ端末106は、該当するインタフェースからNW1、2のゲートウェイ108、112を介してISP1、2と通信を行う。
ISP1 (114) and ISP2 (115) are connected to network 104 (NW1) and network (NW2), respectively, and user terminal 106 (denoted as “UE” in the figure) has a plurality of
ISP1(114)とISP2(115)間の接続としては、IX116(Internet eXchange)などを利用し、ゲートウェイルータ101とゲートウェイルータ118間はLISPネットワーク103を構築し、そのネットワーク内にマップサーバ102を設置する。本実施の形態はこのようなネットワーク構成の中で、ユーザ端末106が例えばISP1(114)からISP2(115)に、それぞれの通信IF1、IF2(105、107)を使用してハンドオーバする状況を想定するものである。
As connection between ISP1 (114) and ISP2 (115), IX116 (Internet eXchange) is used,
本発明に係る機能を有する装置は、各ISPに置かれたゲートウェイルータ101、118、及び、マップサーバ102である。以下、これらの装置の機能構成を説明する。
The devices having the functions according to the present invention are the
図2にゲートウェイルータ101の機能構成を示す。ゲートウェイルータ118も同様の構成を有することから、ここでは代表としてゲートウェイルータ101について説明する。
FIG. 2 shows a functional configuration of the
図2に示すように、ゲートウェイルータ101は、端末ID判断機能部201、マッピング情報格納機能部203、IPアドレス取得機能部204、IPアドレス通知機能部205、LISP−TR機能部206、インターネット接続機能部202を備える。なお、図2に示す機能構成は、本実施の形態に関わる主な機能を示すものであり、実際には、ルータとしての動作を実現するための図示しない既存の機能を含む。マッピング情報格納機能部203は、マップサーバ102から送信されるマッピングテーブルを記憶する記憶手段を備える。上記各機能部の動作については後の動作説明のところで説明される。
As shown in FIG. 2, the
ゲートウェイルータ101は、CPU、メモリ等から構成されるコンピュータを含むルータに、本実施の形態で説明する処理に対応したプログラムを実行させることにより実現可能である。すなわち、ゲートウェイルータ101の各部が有する機能は、当該ゲートウェイルータ101を構成するコンピュータに内蔵されるCPUやメモリなどのハードウェア資源を用いて、各部で実施される処理に対応するプログラムを実行することによって実現することが可能である。また、上記プログラムは、コンピュータが読み取り可能な記録媒体に記録して、保存したり、配布したりすることが可能である。また、上記プログラムをインターネットや電子メールなど、ネットワークを通して提供することも可能である。また、本実施の形態で説明する処理はハードウェア回路で実現することもできる。
The
図3にマップサーバ102の機能構成を示す。マップサーバ102は、端末ID判断機能部301、マッピング情報格納機能部303、優先順位計算機能部304、IPアドレス通知機能部302、マッピング情報通知機能部305を備える。なお、図3に示す機能構成は、本実施の形態に関わる主な機能を示すものであり、実際には、サーバとしての動作を実現するための図示しない既存の機能も含む。
FIG. 3 shows a functional configuration of the
マッピング情報格納機能部303は、マッピングテーブルを記憶する記憶手段を備える。マッピングテーブルの例を図4に示す。上記各機能部の動作及びマッピングテーブルの内容については以下の動作説明のところで説明される。
The mapping information
マップサーバ102は、CPU、メモリ、通信インタフェース等から構成されるコンピュータに、本実施の形態で説明する処理に対応したプログラムを実行させることにより実現可能である。すなわち、マップサーバ102の各部が有する機能は、当該マップサーバ102を構成するコンピュータに内蔵されるCPUやメモリなどのハードウェア資源を用いて、各部で実施される処理に対応するプログラムを実行することによって実現することが可能である。また、上記プログラムは、コンピュータが読み取り可能な記録媒体に記録して、保存したり、配布したりすることが可能である。また、上記プログラムをインターネットや電子メールなど、ネットワークを通して提供することも可能である。
The
<システムの動作>
次に、本実施の形態に係るハンドオーバの動作手順を図5のシーケンス図を参照しながら説明する。
<System operation>
Next, a handover operation procedure according to the present embodiment will be described with reference to the sequence diagram of FIG.
ユーザ端末106は2つの異なる通信インターフェース(IF1、IF2)を持ち、それぞれの通信インターフェースでの各ISPとのインターネット接続の通信を契約しているものとする。
It is assumed that the
まず、ユーザ端末106はIF1(105)を用いて、NW1(104)に接続する(ステップS11)。NW1との物理的な経路確立後、インターネット疎通を行うためにISP1(114)に接続し、認証およびIPアドレスの払い出しを受ける(ステップS12〜ステップS15)。以下では、ステップS12〜ステップS15の動作をより詳細に説明する。ここで、図6は、ゲートウェイルータ101における端末接続時の処理動作を示すフローチャートであり、以下での処理動作のうちゲートウェイルータ101の動作については、図6のフローチャートにおけるステップ番号を適宜参照する。
First, the
ゲートウェイルータ101がユーザ端末106から接続を受ける(図6のステップS501)。このとき、ユーザ端末106からNW1(104)のGW108を経由して当該ユーザ端末106の端末IDが通知され(図5でのステップS12)、ゲートウェイルータ101は認証を行う(図6のステップS502)。
The
ステップS502において、端末ID判断機能部201が、ユーザ端末106の端末IDを取得し、マッピング情報格納機能部203に既に保持しているマッピングテーブルを参照し、取得した端末IDと、マッピングテーブルに登録されている端末IDとを照合する。このマッピングテーブルは、マップサーバ102から受信したものであり、契約情報を含む。
In step S502, the terminal ID
なお、端末IDは、端末を一意に区別できるIDであり、例えば3G携帯電話で使用されているSIMカード中のIMSIや、ハードウェアのIMEI、製造番号、MACアドレスなどが利用できる。または、固定的に割り当てられているIPアドレスを用いてもよい。端末IDを通知するための手段としては、例えば、IPアドレスを取得するためのDHCPのフレームを拡張するなどの手段がある。 The terminal ID is an ID that can uniquely identify the terminal. For example, an IMSI in a SIM card used in a 3G mobile phone, a hardware IMEI, a serial number, or a MAC address can be used. Alternatively, a fixedly assigned IP address may be used. As a means for notifying the terminal ID, for example, there is a means for extending a DHCP frame for obtaining an IP address.
端末ID判断機能部201が、マッピングテーブル上に端末IDのエントリがない、もしくは、契約情報によりモビリティが必要ないと判断した場合(図6のステップS503でのNo)、インターネット接続機能部202により、そのまま、該当ISPの手続きに基づき、インターネット接続のためのIPアドレスの通知を行い、ユーザ端末106にインターネットアクセスを許可する(図6のステップS506)。
When the terminal ID
端末IDとマッピングテーブル上のエントリとを照合することで、ユーザ端末106がモビリティが必要な端末であると判明した場合は(ステップS503でのYes)、IPアドレス取得機能部204により、予め知っているマップサーバ102に対して、端末IDを通知して、問い合わせ、登録を行う(図6でのステップS504、図5でのステップS13)。
If it is determined that the
端末IDを含む問い合わせを受信したマップサーバ102において、端末ID判断機能部301は、マッピング情報格納機能部303に格納されているマッピングテーブルを参照し、端末IDに対するIPアドレスを確定する。
In the
本実施の形態に係るマッピングテーブルの例が図4に示される。図4に示すように、マッピングテーブルには、端末ID401、IPアドレス402、現在のルーティング先のISPを示す現在のGW403、端末の各ISPの状態404が格納される。
An example of the mapping table according to the present embodiment is shown in FIG. As shown in FIG. 4, the mapping table stores the
本実施の形態において、ISPの状態404の値としては、active、disable、N/Aの3種類がある。activeは、該当ISPにおいてモビリティ機能を利用する契約があり、現時点で通信可能であることを示し、disableは、契約があるが、現時点で通信不可であることを示し、N/Aは契約がないことを示す。例えば、あるユーザ端末があるISPとモビリティ契約を行った際に、当該ユーザ端末についての当該ISPの欄の値にdisableが記録され、IPアドレスが払い出されたときにactiveが記録される。現在のルーティング先であるGW403については、問い合わせ元から判別でき、記録される。
In the present embodiment, there are three types of values of ISP status 404: active, disable, and N / A. active indicates that there is a contract to use the mobility function in the corresponding ISP and communication is possible at this time, disable indicates that there is a contract but communication is not possible at this time, and N / A has no contract It shows that. For example, when a user terminal makes a mobility contract with an ISP, disable is recorded in the value of the ISP column for the user terminal, and active is recorded when the IP address is issued. The
上記のIPアドレスは端末IDに対して、一意に対応するものである。マップサーバ102におけるIPアドレスの割り当ては、端末が最初のIFで接続した場合に、あらかじめ用意され記憶手段に格納されたIPアドレスのストックから一つを選択して割り当てる。端末のハンドオーバ時には同じIPアドレスを割り当てるが、一定期間どのIFでも接続がなかった場合、再度接続時には別のIPアドレスを選択し直すこととしてもよい。また、同一端末IDの端末に対しては常に同一IPアドレスを選択するようにしてもよい。
The above IP address uniquely corresponds to the terminal ID. The IP address assignment in the
マップサーバ102のIPアドレス通知機能部302は、決定されたIPアドレスをゲートウェイルータ101に回答する(図5のステップS14)とともに、マッピング情報格納機能部303のマッピングテーブルを更新する。ここで更新される情報は、例えば、該当端末IDについてのIPアドレス、現在のGW、状態(disable→able)である。更新したマッピングテーブルは、マッピング情報通知機能部305から、各ISPのすべてのゲートウェイルータに通知される(図5のステップS16、ステップS17)。
The IP address
通知を受けたゲートウェイルータ101では、マッピング情報格納機能部203によりマッピングテーブルが更新される。ここで、各ISPのゲートウェイルータに通知される情報には、少なくとも、図4に示した端末ID401、IPアドレス402、転送先となる現在のGW403が含まれる。
In the
また、ゲートウェイルータ101は、IPアドレス通知機能部205により、取得したIPアドレスを、該当するユーザ端末106のIF1を通じて通知する(ステップS15)。
以上の処理により、ゲートウェイルータ101は、LISP TR機能部206により、TR機能によるルーティングを開始し(図6のステップS505)、ユーザ端末106は該当ISP1を通じてインターネットアクセスが可能となる(図5のステップS18、S19、S20、S21)。
Further, the
Through the above processing, the
次に、ユーザ端末106は移動や環境の変化などにより、IF1(105)での通信以外に、IF2(107)での接続を行うものとする。すなわち、IF1(105)での接続と同様に、ユーザ端末106は、IF2(107)により、ISP2(107)と接続を行う(ステップS22、S23)。
Next, it is assumed that the
ゲートウェイルータ118は、マップサーバ102に端末IDを通知して問い合わせを行い(ステップS24)、IPアドレスの払い出しを受ける(ステップS25)。マップサーバ102はユーザ端末106のIF2(107)が接続され有効になったことについて、マッピングテーブル(図4)を更新する。IPアドレスはゲートウェイルータ118からユーザ端末106に通知される(ステップS26)。これにより、ユーザ端末106は、IF2で上記IPアドレスを用いた通信を行うことができる。
The
現在の転送先を示すGW403について、GW1(101)からGW2(118)にするかどうかの判断はマップサーバ102の優先順位計算機能部304が行う。この優先順位の付け方としては、例えば端末の通信速度や、料金から優先順位付けを行うことができる。ただし、限定的に規定するものではない。
The priority
例えば、優先順位計算機能部304は、端末の複数あるアクティブなインタフェースのうち、使用するインタフェースの優先順位付けを行う機能として、(1)端末のインタフェースの規格上の最高速度を把握し、最も高速なインタフェース/インタフェース群を優先する機能、(2)端末のインタフェースの通信料金を比較し、最も安価なインタフェース/インタフェース群を優先する機能、(3)端末のインタフェースの消費電力を比較し、最も省電力なインタフェース/インタフェース群を選択する機能、(4)端末のインタフェースの実効速度を比較し、最も高速なインタフェース/インタフェース群を選択する機能、のうちの1つ又は複数を備える。
For example, the priority
また、各ゲートウェイルータが、現在のゲートウェイルータの負荷状況(CPU負荷)を測定し、マップサーバ102に通知し、マップサーバ102が、通知された負荷状況に基づいて転送先の切り替え判断を行う機能を備えてもよい。また、各ゲートウェイルータがその下位のネットワークの負荷状況を測定もしくは収集し、マップサーバ102に通知し、マップサーバ102はその負荷状況に基づいて転送先の切り替え判断を行う機能を備えてもよい。
In addition, each gateway router measures the current load status (CPU load) of the gateway router, notifies the
優先順位計算機能部304の判断として、GW2に転送先を切り替える場合は、マッピングテーブルの現在のGW403をGW2に更新し、更新後のマッピングテーブルを各ゲートウェイルータに通知する(ステップS27、S28)。
When switching the forwarding destination to GW2 as the determination by the priority
その後、ISP1のゲートウェイルータ101(GW1)は、インターネット117から該当するユーザ端末106のIPアドレス宛てのパケットを受信した場合(図5のステップS29)、更新された転送先情報(現在のGW:GW2)に基づいて、通常のLISPのTRの機能を使用して、宛先ISP2のTR(GW2)まで転送を行う(ステップS30)。宛先ISP2のゲートウェイルータ118は、該当するユーザ端末106のIF2までパケットをNW2を通じて届ける(ステップS31)。また、ユーザ端末106のIF2から送出されたインターネット117向けのパケットは、ISP2のゲートウェイルータ118により、インターネット117に送信される(ステップS32、S33)。
Thereafter, when the gateway router 101 (GW1) of the
上記の手順で、NW1(104)からNW2(111)へ、異なるISP間においてもハンドオーバが実現される。 With the above procedure, handover is realized between different ISPs from NW1 (104) to NW2 (111).
図7は、ユーザ端末106がネットワークから切断される際のゲートウェイルータの動作を示す。図7に示すように、ユーザ端末106の転送先となっているゲートウェイルータは、端末切断を検知(ステップS601)すると、マップサーバ102に対して登録削除を要求する(ステップS602)。これにより、マップサーバ102において、当該ユーザ端末106に割り当てられていたIPアドレスがマップサーバから削除されるとともに、activeがdisable にされる。
FIG. 7 shows the operation of the gateway router when the
<トラフィックの流れについて>
ハンドオーバ前後のトラフィックの流れを図8に示す。図8に示すように、ハンドオーバ前はF11に示すフローのようにユーザ端末106からIF1を通じてNW1を通り、インターネット117と送受信を行う。NW2へのハンドオーバ後は、F13に示すようにNW2を利用し、インターネット117との送受信を行う。ハンドオーバ前にISP1を使用していたことからそちらに届くパケットについては、LISPの手続きに基づき、NW2側に転送される。つまり、ゲートウェイルータ101が持つマッピングテーブルに記述された転送先の情報であるGW2に基づいて転送が行われる。この転送先の情報は、ロケータ(Locator)であり、IP網上の場所であるサイトを示す情報であるから、サイト情報と称することができる。
<Traffic flow>
FIG. 8 shows the traffic flow before and after the handover. As shown in FIG. 8, before the handover, the
上記の転送経路はF12に示されている。このように、各ISPでそれぞれ受信したパケットを同一のユーザ端末に届けることが可能である点が、LISPによるネットワーク構築の利点である。 The above transfer path is indicated by F12. Thus, it is possible to deliver a packet received by each ISP to the same user terminal, which is an advantage of network construction by LISP.
また、本実施の形態に係る技術は、上記の例のように複数のISPにまたがる場合以外に、一つのISP内で、複数のインターネットへの疎通ポイントがある場合においても、同様に使用できる。その場合の構成図を図9に示す。114がISPを示すが、その中に本実施の形態に係るゲートウェイルータ101、マップサーバ102を配置して、同様の処理を行うことで、同一ISP内で異なるNWを跨いだシームレスハンドオーバを実現可能である。
Further, the technique according to the present embodiment can be used in the same manner when there are a plurality of communication points within the single ISP, in addition to the case where the ISP spans a plurality of ISPs as in the above example. FIG. 9 shows a configuration diagram in that case. 114 indicates the ISP, and the
<実施の形態のまとめ、効果について>
本実施の形態では、各ISPのゲートウェイルータが、端末IDの認識と、LISP NWにおけるマップサーバへの登録、削除を行うとともに、マップサーバが端末IDとIPアドレス、端末が接続しているゲートウェイルータを管理し、マッピングテーブルを更新することで、ネットワーク側でのモビリティ制御を実現することを可能とした。
<Summary of Embodiments and Effects>
In the present embodiment, the gateway router of each ISP recognizes the terminal ID and registers and deletes it in the map server in the LISP NW. It is possible to realize mobility control on the network side by managing the network and updating the mapping table.
従来、LISPにおいて、通信を継続しつつISP間でのハンドオーバを実現しようとすると、LISP端末からマップサーバのマッピングの更新を行うが、端末主導のハンドオーバとなり、端末側で切替処理を行うための実装が必要であったところ、本実施の形態の技術によれば、モビリティの制御機能をネットワーク側に持たせ、端末実装を軽減することができる。 Conventionally, in LISP, if a handover between ISPs is to be realized while continuing communication, the mapping of the map server is updated from the LISP terminal. However, the implementation is a terminal-initiated handover and a switching process is performed on the terminal side. However, according to the technique of the present embodiment, it is possible to provide a mobility control function on the network side and reduce terminal implementation.
すなわち、本実施の形態により、LISPの特徴である特定のアンカーポイントでの集中的なルーティング管理ではないメリットを生かしつつ、端末の移動に伴うモビリティの更新を、ネットワーク側装置により処理することを実現し、異種NWやISPを跨いだ際にシームレスにユーザの通信が継続する仕組みを実現できる。また、端末に特別なMobile IDのようなものを使用せず、IPアドレスベースで実現できる。 That is, according to the present embodiment, it is possible to process the mobility update accompanying the movement of the terminal by the network side device while taking advantage of the advantage that is not the centralized routing management at the specific anchor point that is the feature of the LISP. In addition, it is possible to realize a mechanism that allows user communication to continue seamlessly across different NWs and ISPs. Further, the terminal can be realized on the basis of an IP address without using a special Mobile ID.
本発明は、上記の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲内において、種々変更・応用が可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and applications are possible within the scope of the claims.
101、118 ゲートウェイルータ
102 マップサーバ
103 LISPネットワーク
104、111 ネットワーク
105、107 インタフェース
106 ユーザ端末
117 インターネット
101, 118
Claims (4)
端末IDとサイト情報とを対応付けたマッピング情報を格納するマップサーバと、を備えるハンドオーバ処理システムであって、
ユーザ端末が、第1の通信インタフェースにより、前記第1のゲートウェイルータに接続される第1のネットワークに接続したときに、前記第1のゲートウェイルータが、当該ユーザ端末の端末IDを取得し、当該端末IDを前記マップサーバに送信することにより問い合わせを行い、
前記マップサーバが、前記端末IDに対するIPアドレスを前記第1のゲートウェイルータに通知するとともに、当該端末IDと、第1の転送先サイト情報としての前記第1のゲートウェイルータとを対応付けたマッピング情報を前記複数のゲートウェイルータに通知し、
前記第1のゲートウェイルータは、前記IPアドレスを前記ユーザ端末に通知することにより、当該ユーザ端末の前記第1の通信インタフェースによるIP通信を可能とし、
前記ユーザ端末が、第2の通信インタフェースにより、前記第2のゲートウェイルータに接続される第2のネットワークに接続したときに、前記第2のゲートウェイルータが、当該ユーザ端末の端末IDを取得し、当該端末IDを前記マップサーバに送信することにより問い合わせを行い、
前記マップサーバが、前記IPアドレスを前記第2のゲートウェイルータに通知するとともに、前記端末IDと、第2の転送先サイト情報としての前記第2のゲートウェイルータとを対応付けた更新マッピング情報を前記複数のゲートウェイルータに通知し、
前記第2のゲートウェイルータは、前記IPアドレスを前記ユーザ端末に通知することにより、当該ユーザ端末の前記第2の通信インタフェースによるIP通信を可能とし、
前記第1のゲートウェイルータが、インターネットから前記ユーザ端末のIPアドレス宛てのデータを受信した場合に、前記更新マッピング情報における前記第2の転送先サイト情報に基づいて当該データを前記第2のゲートウェイルータに転送する
ことを特徴とするハンドオーバ処理システム。 A plurality of gateway routers including first and second gateway routers having a data transfer function for separating terminal ID and site information and performing routing based on the site information;
A handover processing system comprising: a map server that stores mapping information in which terminal IDs and site information are associated with each other;
When the user terminal is connected to the first network connected to the first gateway router by the first communication interface, the first gateway router acquires the terminal ID of the user terminal, and An inquiry is made by sending the terminal ID to the map server,
The map server notifies the first gateway router of the IP address corresponding to the terminal ID, and mapping information in which the terminal ID is associated with the first gateway router as first transfer destination site information To the plurality of gateway routers,
The first gateway router enables IP communication by the first communication interface of the user terminal by notifying the user terminal of the IP address,
When the user terminal is connected to the second network connected to the second gateway router by the second communication interface, the second gateway router acquires the terminal ID of the user terminal, An inquiry is made by sending the terminal ID to the map server,
The map server notifies the second gateway router of the IP address, and updates mapping information in which the terminal ID is associated with the second gateway router as second transfer destination site information. Notify multiple gateway routers,
The second gateway router enables IP communication by the second communication interface of the user terminal by notifying the user terminal of the IP address ,
When the first gateway router receives data addressed to the IP address of the user terminal from the Internet, the data is transferred to the second gateway router based on the second transfer destination site information in the update mapping information. handover processing system, characterized in that the transfer.
前記ユーザ端末の接続時に、前記第1のゲートウェイルータは、既に保持しているマッピング情報を参照することにより、当該ユーザ端末がモビリティ機能を使用するか否かを判断し、使用すると判断した場合に、前記マップサーバへの問い合わせを行い、使用しないと判断した場合に、前記ユーザ端末に対し、前記データ転送機能を用いないインターネット接続を行わせる
ことを特徴とする請求項1に記載のハンドオーバ処理システム。 The mapping information stored in the map server includes contract information for each site for each terminal ID,
When the user terminal is connected, the first gateway router determines whether or not the user terminal uses the mobility function by referring to the mapping information already held. 2. The handover processing system according to claim 1, wherein when the inquiry to the map server is made and it is determined not to be used, the user terminal is connected to the Internet without using the data transfer function. .
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のハンドオーバ処理システム。 When the map server receives an inquiry from the second gateway router, the map server determines whether or not to use the second gateway router as a transfer destination based on a predetermined priority between the communication interfaces of the user terminals. The handover processing system according to claim 1, wherein the handover processing system is determined.
ユーザ端末が、当該ゲートウェイルータに接続されるネットワークに接続したときに、当該ユーザ端末の端末IDを取得し、当該端末IDを前記マップサーバに送信することにより問い合わせを行い、前記マップサーバからIPアドレスを受信し、当該IPアドレスを前記ユーザ端末に通知する手段と、
前記ユーザ端末が、他のゲートウェイルータに接続されるネットワークに接続することで、前記マップサーバにおいてマッピング情報の更新がなされ、前記端末IDと、転送先サイト情報としての前記他のゲートウェイルータとを対応付けた更新マッピング情報が前記マップサーバから前記ゲートウェイルータ及び前記他のゲートウェイルータに送信される場合に、前記更新マッピング情報を前記マップサーバから受信する手段と、
インターネットから前記ユーザ端末のIPアドレス宛てのデータを受信した場合に、前記更新マッピング情報における前記転送先サイト情報に基づいて、当該データを前記他のゲートウェイルータに転送する手段と
を備えることを特徴とするゲートウェイルータ。 Handover processing comprising a gateway router having a data transfer function for separating terminal ID and site information and performing routing based on site information, and a map server storing mapping information in which terminal ID and site information are associated with each other Said gateway router in the system,
When a user terminal connects to a network connected to the gateway router, the terminal obtains the terminal ID of the user terminal, sends an inquiry to the map server, and sends an IP address from the map server. Means for notifying the user terminal of the IP address;
When the user terminal connects to a network connected to another gateway router , mapping information is updated in the map server, and the terminal ID corresponds to the other gateway router as transfer destination site information. Means for receiving the update mapping information from the map server when the attached update mapping information is transmitted from the map server to the gateway router and the other gateway router ;
When receiving the data of the IP address of the user terminal from the Internet, based on the transfer destination site information in the update mapping information, and characterized in that it comprises means for transferring the data to the other gateway routers Gateway router to do.
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