JP5728543B2 - 媒体非依存事前認証改善策のフレームワーク - Google Patents
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Description
媒体非依存事前認証(MPA)は、任意のリンク層にわたり、任意の移動性管理プロトコルを用いて機能する、モバイル支援安全ハンドオーバ最適化方式である。MPAを用いると、モバイルノードはIPアドレスと、候補ターゲットネットワーク(CTN)のための他の構成パラメータを安全に取得できるだけではなく、それが実際にCTNに接続する前に取得されたIPアドレスを使用してIPパケットを送受できる。これにより、モバイルノードは任意の移動性管理プロトコルのバインディング更新を完了し、リンク層でハンドオーバを実行する前に新しいCoAを使用できる。
本発明は、前記及び/又は他の背景技術及び/又はその中の課題を改良する。
迅速なサブネットとドメインのハンドオーバを経験する携帯電話に最適化されたハンドオーバを提供するために、いくつかの問題点に取り組む。これらの問題点は近接ネットワーキング要素の発見、特定の方針に基づいて接続先の正しいネットワークを選ぶこと、第2層接続ポイントを変更すること、DHCPサーバ又はPPPサーバからIPアドレスを取得すること、該IPアドレスの一意性を確認すること、例えば特定のドメインのAAAサーバのような認証エージェントと事前認証すること、一致するホストにバインディング更新を送信し、新しい接続ポイントへのリダイレクトされたストリーミングトラフィックを取得することと、ピンポン減少、及び複数のネットワークに移動する蓋然性を含む。例えばMPAをベースにした安全先行ハンドオーバの関連で、これらの問題点及びこれらに対処する又は最適化するための方法が後述される。
アクセスポイント、アクセスルータ、認証サーバ等の近接するネットワーキング要素を発見すると、携帯電話がネットワーク間で急速に移動する際にハンドオーバプロセスを迅速に処理するのに役立つ。所望される座標のセットでネットワーク近隣を発見することにより、携帯電話の機能及びパラメータは事前認証、先行IPアドレス獲得、先行アドレス解決、及びバインディング更新等の作業の多くを、前のネットワークの間に実行できる。
一般的には、移動性管理プロトコルは外部エージェント(FA)と関連して、又は同位置アドレスモードで機能する。我々のMPA手法は同位置アドレスモード(co-located address mode)と外部エージェントアドレスモードの両方とも使用できる。ここでは、同位置アドレスモードで使用されるアドレス割り当て構成要素を説明する。モバイルノードがIPアドレスを取得し、それ自体を構成できるいくつかの方法がある。最も一般的には、携帯電話はネットワーク内のサーバ又はルータ等の任意の構成要素がない場合に静的にそれ自体を構成できる。IETF Zeroconf作業部会は、携帯電話が特別に構成され、169.254.x.x.のような指定された範囲から一意のアドレスを選ぶ自動IP機構を定める。LAN環境では、携帯電話は動的ホスト構成プロトコル(DHCP)サーバからIPアドレスを取得できる。IPv6ネットワークの場合、携帯電話は無国籍自動設定(stateless auto-configuration)又はDHCPv6を使用してIPアドレスを取得する選択肢を有する。広域ネットワーキング環境では、携帯電話はPPPを使用して、ネットワークアクセスサーバ(NAS)と通信することによってIPアドレスを取得する。
PANA支援先行IPアドレス獲得
PANA支援先行IPアドレス獲得の場合、モバイルノードはCTNから先行してIPアドレスを取得する。モバイルノードはCTN内のアクセスルータ内のPANA認証エージェントと同一位置に配置するDHCP中継エージェントでアドレス獲得プロセスをトリガするためにPANAメッセージを利用する。モバイルノードからPANAメッセージを受信すると、DHCP中継エージェントはCTN内のDHCPサーバからIPアドレスを取得するために通常のDHCPメッセージ交換を実行する。このアドレスはPANAメッセージの中でピギーバックされ、クライアントに配信される。ステータス自動構成のMIPv6の場合は、新しいターゲットネットワークからのルータ広告がPANAメッセージの一部としてクライアントに渡される。携帯電話は、それが新しいネットワークにおいて行うであろうように、一意のIPv6アドレスを構築するためにこの接頭語とMACアドレスを使用する。ステートフルモードのモバイルIPv6はDHCPv4と非常に類似して作用する。
IKEv2支援先行IPアドレス獲得
IKEv2支援先行IPアドレス獲得は、IPsecゲートウェイとDHCP中継エージェントがCTN内の各アクセスルータの中に常駐しているときに作用する。この場合、IPsecゲートウェイとCTNの中のDHCP中継エージェントは、モバイルノードがCTN内のDHCPサーバからIPアドレスを獲得するのに役立つ。事前認証段階の間に確立されたMN−ARキーは、モバイルノードとアクセスルータの間でIKEv2を実行するために必要とされるIKEv2事前共用秘密として使用される。CTNからのIPアドレスは、標準的なIKEv2手順として取得され、標準DHCPを使用してターゲットネットワーク内のDHCPサーバからIPアドレスを取得するために同一位置に配置されたDHCP中継エージェントを使用する。取得されたIPアドレスはIKEv2構成ペイロード交換でクライアントに送り返される。この場合、IKEv2は先行ハンドオーバトンネル(以下の第5項を参照されたい)のためのトンネル管理プロトコルとしても使用される。
DHCPを単独で使用する先行IPアドレス獲得
別の代替策として、PANAをベースにした又はIKEv2をベースにした手法に依存せずに、モバイルノードとCTNの中のDHCPリレー又はDHCPサーバの間の直接的なDHCP通信を可能にすることによって、CTNからIPアドレスを先行して取得するためにDHCPが使用されてよい。この場合、モバイルノードは、要求のソースアドレスとして現在の物理インタフェースと関連付けられたアドレスを使用する一方で、アドレスを要求しているCTN内のDHCP中継エージェント又はDHCPサーバにユニキャストDHCPメッセージを送信する。
ステートレス自動構成を使用する先行IPアドレス獲得
IPv6の場合、ネットワークアドレス構成はDHCPv6又はステートレス自動構成のどちらかを使用して行われる。新IPアドレスを先行して取得するために、次のホップルータのルータ通知が確立されたトンネル上で送信することができ、新IP6アドレスは携帯電話の局番とMACアドレスに基づいて生成される。このアドレスはクライアントの仮想アドレスに割り当てられ、ホームエージェント又は一致するノードにバインディング更新として送信される。通常は詳しく調べられた(scoped)マルチキャストアドレスで送信されるこのルータ通知は、携帯電話のoCoAに容易にトンネルを行うことができる。これにより、IPアドレスを取得し、二重アドレス検出を実行するために要する時間が回避されるだろう。
4.1
先行二重アドレス検出
DHCPサーバがIPアドレスを分配するとき、それはその賃貸表を更新し、その結果この同じアドレスはその特定の期間別のクライアントに与えられない。同時に、クライアントは、それが必要に応じて更新できるように賃貸表を局所的に保存する。ネットワークがDHCPでイネーブルされたクライアントとDHCPでイネーブルされていないクライアントの両方からなる場合は、LANを使う別のクライアントがDHCPアドレスプールからのIPアドレスで構成されたかもしれない蓋然性がある。
先行アドレス解決更新
事前認証のプロセスの間、ターゲットネットワークに接続してからターゲットネットワーク内のノードと通信するためにモバイルノードにより必要とされるアドレス解決マッピングも公知であり、ノードはアクセスルータ、認証エージェント、構成エージェント及び一致するノードであってよい。このような先行アドレス解決を実行する多くの方法がある。
IPアドレスがCTN内のDHCPサーバから先行して獲得された後、先行ハンドオーバトンネルがモバイルノードとCTN内のアクセスルータの間で確立される。モバイルノードはトンネル内部アドレスとして獲得されたIPアドレスを使用し、たぶん仮想インタフェースにそのアドレスを割り当てる。
ピンポン現象は、ハンドオーバシナリオの間に見られる共通の問題の1つである。このようなピンポン現象は、携帯電話がセル又は決定ポイントの境界線に位置し、ハンドオーバ手順が頻繁に実行されるときに生じる。
本発明の例示的な実施形態を本明細書に説明してきたが、本開示に基づいて当業者により理解されるように、本発明は本明細書に説明されている多様な好ましい実施形態に限定されるのではなく、同等な要素、変型、省略、(例えば、多様な実施形態全体での態様の)組み合わせ、適応、及び/又は改変を有するあらゆるすべての実施形態を含む。(例えば、後に加えられるものを含む)請求項における制限は請求項で利用される言語に基づいて幅広く解釈されるべきであり、本明細書に、あるいは出願の手続き追行の間に説明される例に限定されず、その例は包括的と解釈されるべきである。例えば、本開示では、用語「好ましくは」包括的であり、「好ましいが、限定されない」を意味する。本開示では、及び本開示の手続き追行中、手段プラス機能(means-plus-function)又はステッププラス機能(step-plus-function)の制限は、特定の請求項の制限について、以下の条件のすべてがその制限内に存在する場合にだけ利用される。つまりa)「のための手段」又は「のためのステップ」は、明示的に列挙され、b)対応する機能は明示的に列挙され、及びc)その構造をサポートする構造、材料又は行為が列挙される。本開示において、及び本出願の手続き追行中、用語「本発明」又は「発明」は、本開示の中で1つ又は複数の態様に対する参照として使用されてよい。言語本発明又は発明は、臨界の識別として理解されてはならず、すべての態様又は実施形態全体で当てはまると不適切に解釈されてはならず(つまり、本発明は多数の態様と実施形態を有することが理解されるべきである)、出願つまり請求項の範囲を制限すると不適切に解釈されてはならない。本開示では、及び本願の手続き追行の間、用語「実施形態」は任意の態様、特徴、プロセス又はステップ、その組み合わせ、及び/又はその任意の部分等を説明するために使用できる。いくつかの例では、多様な実施形態は重複する特長を含むことがある。本開示では、以下の省略された用語、つまり「例えば」を意味する「e.g.」が利用されてよい。
[1] 媒体非依存事前認証フレームワークにおいて第1のネットワークと第2のネットワーク間でのモバイルノードの切り替え復帰に関連するハンドオフ決定を制御する方法であって、a)隣接ネットワーク内のアクセスポイントに関して位置決定をするように構成される位置決定モジュールをモバイルノードに提供することと、b)前記位置決定モジュールの出力に少なくとも部分的に基づいて、前記第1のネットワークと第2のネットワーク間の発振を回避するために位置をベースにしたアルゴリズムを使用することと、を有する、方法。
Claims (4)
- 媒体非依存事前認証のフレームワークにおいて第1のネットワークと第2のネットワークの間でモバイルノードの不所望な切換復帰の影響を軽減する方法であって、
a)前記第1のネットワークと第2のネットワーク間の発振を回避するために、モバイルノードの過去事例がネットワーク間の切り替わりを決定し、前記過去事例に基づきハンドオフのためのネットワーク近隣を決定する位置をベースにしたアルゴリズムを使用することと、
b)前記モバイルノードが前記第1のネットワークに戻るときにコンテキストが迅速に回復できるように前記第1のネットワークに関連する前記コンテキストを一時期維持することと、を含み
c)前記媒体非依存事前認証のフレームワークは前記モバイルノードが前記第1のネットワークから前記第2のネットワークに移動する前に前記第2のネットワークと事前認証する前記モバイルノードを含み、前記媒体非依存事前認証は事前認証、事前構成及び安全先行ハンドオーバを含む、方法。 - 前記コンテキストは前記モバイルノードのデジタルデータ記憶装置に記憶され、セキュリティ関連、IPアドレス、又は確立されたトンネルに関連するデータを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記第1のネットワークは第1の媒体用であり、前記第2のネットワークは別の媒体用であり、前記第1の媒体がセルラーで、前記別の媒体が無線LANであるか、又は前記第1の媒体が無線LANで、前記別の媒体がセルラーである、請求項1に記載の方法。
- 前記媒体非依存事前認証の事前認証は、現在のネットワークに対する接続性を有するが、まだCTNに接続していないモバイルノードが以後のプロトコルシグナリングを保護するためにCTNとセキュリティ関連付けを確立することを含み、前記事前構成は、モバイルノードとCTNのアクセスルータの間で先行ハンドオーバトンネル(PHT)を確立するために実行トンネル管理プロトコルだけではなく、CTNからIPアドレスと他のパラメータも取得するために構成プロトコルを安全に実行することを含み、前記安全先行ハンドオーバは、移動性管理プロトコル(MMP)のバインディング更新のためのシグナリングメッセージを含むIPパケットと、トンネル内部アドレスとして取得されたIPアドレスを使用してPHT上でバインディング更新の完了後に送信されるデータパケットを送受すること及びそれがターゲットネットワークになるときにCTNに接続する直前にPHTを削除する又は無効にし、次に、モバイルノードがインタフェースを通してターゲットネットワークに接続された直後に、削除された又は無効にされたトンネルの内部アドレスをその物理インタフェースに割り当てし直すことができるようにすることを含む、請求項1に記載の方法。
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