レイヤ 2スィツチネットワーク Layer 2 switch network
技術分野 . Technical field .
この発明は、'異種無線アクセスポイントを収容し、 論理的にツリーを構成する レイヤ 2スィツチから構成されているレイヤ 2スィツチネットワークに関し、 特 に複数の無線ィンタフェースを持つ明移動端末が通信で使用するィンタフェースを The present invention relates to a layer 2 switch network comprising a layer 2 switch that accommodates heterogeneous wireless access points and logically forms a tree, and is particularly used by a bright mobile terminal having a plurality of wireless interfaces for communication. Interface
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切り替えた際の処理手順に関するもので糸ある。 This is a thread related to the processing procedure when switching.
書 book
背景技術 Background art
- 複数種の無線ァクセスインタフェースを持つた移動端末を収容する、 異種無線 統合 I Pネットワークにおいて、 従来のインタフェース切り替えは、 一般的に Mo bile IPと呼ばれる I Pレイヤによる移動管理メカニズムによって実現されてい た (例えば、 非特許: ¾献 1、 非特許'文献 2 ) 。 -In a heterogeneous wireless integrated IP network that accommodates mobile terminals with multiple types of wireless access interfaces, conventional interface switching was realized by a mobility management mechanism using the IP layer, commonly called Mobile IP ( For example, Non-patent: Reference 1, Non-patent 'reference 2).
この方式では、 移動端末はインタフェース毎に固有の I Pアドレス(これは気 付けァドレスと呼ばれる)を持つとともに、 インタフェースで共通の I Pァドレ ス(これはホームァドレスと呼ばれる)を持ち、 通信相手端末にはホームァドレス を見せる。 そして、 インタフェース切り替えに応じて変化するホームアドレスと 気付けァドレスの対応を随時ネットワーク内のホームエージェントに登録する。 この場合、 通信相手端末はホームァドレスを宛先にして I Pバケツトを送信する 力 この I Pパケットはホームエージェントが捕捉し、 ホームエージェントが登 録された気付けアドレス宛てに I Pパケットを送信する。 このようなホームエー ジェントによ'る転送の機構により、 移動端末はィンタフェース切り替え後もシー ムレスに I Pパケット通信を ,継続することができる。 In this method, a mobile terminal has a unique IP address for each interface (this is called a care-of address), a common IP address for the interface (this is called a home address), and a communication partner terminal has Show home dress. Then, the correspondence between the home address and the care-of address changed according to the interface switching is registered in the home agent in the network as needed. In this case, the communication partner terminal sends an IP bucket to the home address. This IP packet is captured by the home agent, and the IP packet is transmitted to the care-of address registered by the home agent. With such a transfer mechanism by the home agent, the mobile terminal can seamlessly continue the IP packet communication even after the interface switching.
Mobile IPを使用すると、 移動端末はインタフェース切り替え毎に、 使用する 気付けァドレスと自身のホームァドレスとの対応をホームエージェントでなく通
信相手端末に直接通知することもできる。 With Mobile IP, the mobile terminal communicates the correspondence between the care-of address to use and its own home address instead of the home agent every time the interface is switched. Notification can also be made directly to the partner terminal.
また、 異種無線統合 I Pネットワークにおける端末のィンタフェース切り替え ではないが、 L AN環境に設置される装置において、 障害耐性を高めるためにネ ットワークインタフェースを二重化するケースがある (例えば、 非特許文献 3、 非特許文献 4 ) 。 この場合も、 二つのインタフェースは共通の I Pアドレスを持 つ(非特許'文献 4において、 共通 I Pァドレスは再配置可能 I Pアドレスと呼ば れている)。 ただし、 この I Pアドレスは装置が設置されるロケーションに属す るものであり、 Mobile IPに対応させた場合、 ホームアドレスでなく気付けアド レスに対応するものであり、 このケースはインタフェースで共通の気付けァドレ スを持つものといえる。 この場合、 インタフェース障害に際してインタフェース の切り替えが生じると、 実インタフェースのアドレス(イーサネットインタフエ ースを想定し、 以後 MA Cアドレスとする)と再配置可能 I Pアドレスの対応が 変化する。 このため、 端末はインタフェース障害時に、 MA Cアドレスと再配置 可能 I Pァドレスの対応を通信相手端末に、 AR Pプロトコル( I P v6の場合に は近隣探索プロトコノレ)を使用して通知する。 これは要求されない AR P (gratui tous ARP)と呼ばれる。 Also, there is a case where the network interface is duplicated in order to increase the fault tolerance of the equipment installed in the LAN environment, although it is not the switching of the interface of the terminal in the heterogeneous wireless integrated IP network (for example, Non-Patent Document 3 Non-Patent Document 4). Also in this case, the two interfaces have a common IP address (in Non-Patent Document 4, the common IP address is called a relocatable IP address). However, this IP address belongs to the location where the device is installed, and when Mobile IP is supported, it corresponds to the care-of address instead of the home address. In this case, the care-of address common to the interface is used. Can be said to have In this case, if the interface is switched due to an interface failure, the correspondence between the real interface address (assuming an Ethernet interface, hereafter referred to as the MAC address) and the relocatable IP address changes. For this reason, when an interface fails, the terminal notifies the correspondent terminal of the correspondence between the MAC address and the relocatable IP address using the ARP protocol (in the case of IPv6, the neighbor discovery protocol). This is called unrequired ARP (gratui tous ARP).
非特許文献 1 ; C. Perkins著 「IP Mobility Support」 IETF RFC2002、 1996/1 0、 P. 8-11 Non-patent Document 1; "IP Mobility Support" by C. Perkins IETF RFC2002, 1996/10, P.8-11
非特許文献 2 ; D. Johnsonほか著 「Mobility Support in IPv6」 IETF Interne t Draft draft- ietf - mobile IP - IPv6- 24. txt、 2003/6、 P. 15 - 19 Non-Patent Document 2; D. Johnson et al., "Mobility Support in IPv6" IETF Internet Draft draft-iet-mobile IP-IPv6-24.txt, 2003/6, P.15-19
非特許文献 3 ; 日本ヒューレット 'パッカード株式会社著 「White Paper : HP- UXハイアべィラビリティ」 http: //wwwl. jpn. hp. cora/products/software/oe/hpu x/document/pdf S/PDFHS03- 033- 02. pdf、 2003/10/31、 P. 17 Non-Patent Document 3; Hewlett-Packard Japan, Ltd., "White Paper: HP-UX High Availability" http: //wwwl.jpn.hp.cora/products/software/oe/hpux/document/pdf S / PDFHS03 -033- 02.pdf, 2003/10/31, P. 17
非特許文献 4 ; 日本ヒューレット 'パッカード株式会社著 rservice Guard OP S Editionによる OPSクラスタの設定第 8版」 Manufacturing Part Number: B51 5 Non-Patent Document 4; Hewlett-Packard Japan, Inc., OPS Cluster Configuration with rservice Guard OP S Edition, 8th Edition, by Manufacturing, Manufacturing Part Number: B51 5
8-90045, 2002/3、 P. 87- 92 8-90045, 2002/3, P. 87-92
異種無線統合 I Pネットワークにおける移動端末のインタフェース切り替えを
Mobile IP によって制御する場合、 移動によってインタフェースの実 I Pァドレ ス(気付けァドレス)が変ィ匕するため、 この変化を隠蔽するためにホームァドレス の概念が必要になり、 誰かがホームァドレスと気付けァドレスの対応を管理しな ければならなレ、。 これをホームエージェントで行う場合、 通信相手端末から移動 端末への通信は、 基本的に常にホームエージェント経由になりパケット遅延や帯 域効率、 パケットロスの観点から望ましくない。 また、 この対応付けを通信相手 端末が直接管理する場合、 通信相手端末は複雑な Mobile IPのシグナリング手順 を直接意識する必要があり望ましくない。 Mobile terminal interface switching in heterogeneous wireless integrated IP networks In the case of control using Mobile IP, the actual IP address (care-of address) of the interface changes due to movement, and the concept of a home address is needed to conceal this change. I have to manage the response. When this is performed by the home agent, the communication from the communication partner terminal to the mobile terminal basically always goes through the home agent, which is not desirable from the viewpoint of packet delay, band efficiency, and packet loss. If the correspondent terminal directly manages this association, the correspondent terminal needs to be directly aware of the complicated Mobile IP signaling procedure, which is not desirable.
Mobile IP にはパケット遅延、 帯域効率向上、 パケットロス対策として各種拡 張が提案されているが、 これらは端末にさらに複雑なシグナリング制御を強いる ことになる。 Various enhancements have been proposed for Mobile IP to improve packet delay, bandwidth efficiency, and packet loss, but these will force terminals to perform more complex signaling control.
実 I Pアドレスが変化する場合、 通信相手端末との I Pセッションが切れてし まうため、 通信を維持するために Mobile IPのような制御機構が必要になるが、 移動によって実 I Pアドレスが変化しないようにネットワークを構成すれば通信 相手端末との I Pセションは切断されず、 Mobile IP のような複雑なシグナリン グ手順が不要になり、 高速かつ低遅延なハンドオフが期待できる。 このため、 ネ ットワークィンタフェースの二重化の障害切り替えに関する上記の従来の技術を、 異種無線を統合する L A Nや広域 L ANでの移動制御に適用するシステムが考え られる。 この場合、 Mobile IP による異種無線統合ネットワークとは異なり、 従 来例の再配置可能 I Pァドレスのように、 通信相手端末からみえる I Pアドレス が基本的に変化しないよう構成することができる。 よって、 端末間で Mobile IP のような複雑な手順が不要であり、 よりシンプルに高速移動をサポートできる可 ' 能性がある。 If the real IP address changes, the IP session with the communication partner terminal will be cut off, so a control mechanism such as Mobile IP will be required to maintain communication. If a network is configured in this way, the IP session with the communication partner terminal will not be disconnected, and complicated signaling procedures such as Mobile IP will not be required, and high-speed and low-delay handoff can be expected. For this reason, a system is conceivable in which the above-mentioned conventional technology related to failure switching of network interface duplication is applied to mobility control in a LAN that integrates heterogeneous radios and a wide area LAN. In this case, unlike a heterogeneous wireless integrated network based on Mobile IP, it can be configured such that the IP address seen from the communication partner terminal does not basically change, as in the conventional relocatable IP address. Therefore, complicated procedures such as Mobile IP are not required between terminals, and there is a possibility that high-speed movement can be supported more simply.
しかし、 上記システムにおいて、 gratuitous ARP を通信相手端末に送信する のはセキュリティ上望ましくない。 また Mobile IPの高速ハンドオフのように、 移動端末のィンタフェース切り替えの直後に、 I日ィンタフェースに誤つて配送さ
れてきた MA Cフレームを新インタフェースに転送することができないため、 M A Cフレームのロスが発生しうる。 However, in the above system, transmitting gratuitous ARP to the communication partner terminal is not desirable for security. Immediately after switching the interface of the mobile terminal, as in the case of the high-speed handoff of Mobile IP, incorrect delivery to the I- Since the MAC frame cannot be transferred to the new interface, MAC frame loss may occur.
この発明は上記に鑑みてなされたもので、 M A Cレイヤによる移動管理メ力ェ ズムを持った網を前提に、 MA Cフレームロスの少ない高速なインタフェース切 り替え機構を容易にかつ安全に提供するレイヤ 2スィッチネットワークを得るこ とを目的とする。 発明の開示 The present invention has been made in view of the above, and provides a high-speed interface switching mechanism with low MAC frame loss easily and safely on the premise of a network having a mobility management mechanism by a MAC layer. The purpose is to obtain a layer 2 switch network. Disclosure of the invention
本発明では、 異種無線アクセスポイントを収容し、 論理的にツリーを構成する レイヤ 2スィッチを有するレイヤ 2スィッチネットワークにおいて、 複数の無線 インタフェースを持つ移動端末が通信で使用するィンタフエースを切り替えた場 合、 移動端末の旧無線インタフェースの MA Cァドレス宛てに送信された MA C フレームを、 切り替え先の新インタフェースの MA Cァドレス宛てにァドレスス ヮップするスフップポィントをレイヤ 2スィッチネットワーク内部に設けたこと を特徴とする。 In the present invention, in a layer 2 switch network having a layer 2 switch that accommodates heterogeneous wireless access points and logically forms a tree, when a mobile terminal having a plurality of wireless interfaces switches interfaces used for communication, A feature of the present invention is to provide a flip-flop inside the layer 2 switch network for address-switching the MA C frame transmitted to the MAC address of the old radio interface of the mobile terminal to the MAC address of the new interface to be switched to.
この発明によれば、 移動端末の旧無線インタフェースの MA Cァドレス宛てに 送信された MA Cフレームを、 切り替え先の新インタフェースの MA Cァドレス 宛てにァドレススワップするスワップポイントをレイヤ≥スィツチネットワーク 内部に設けるようにしているので、 高速のインタフェース切換処理が可能であり、 また MA Cフレームのロスを防止することができる。 図面の簡単な説明 According to the present invention, a swap point for swapping the address of the MAC frame transmitted to the MAC address of the old radio interface of the mobile terminal to the MAC address of the new interface to be switched is provided in the layer ≥ switch network. As a result, high-speed interface switching processing is possible, and loss of a MAC frame can be prevented. Brief Description of Drawings
第 1図は、 本発明を構成する広域 L ANの構成図おょぴ振る舞いの概念図であ り、 第 2図は、 本発明の前提となる移動端末のレイヤ構造の概念図であり、 第 3 図は、 ッリ一状に配置されるレイヤ 2スイツチ群の構成およぴ実施の形態 1によ る MA Cアドレススワップの動作概念を示す図であり、 第 4図は、 実施の形態 1 によるインタフェース切り替えシーケンス図であり、 第 5図は、 実施の形態 2に
よるインタフェース切り替えシーケンス図であり、 第 6図は、 実施の形態 3によ る MA Cアドレススヮップの動作概念を示す図であり、 第 7図は、 実施の形態 3 によるインタフェース切り替えシーケンス図であり、 第 8図は、 実施の形態 4に よる MA Cアドレススワップの動作概念を示す図であり、 第 9図は、 実施の形態 4によるインタフェース切り替えシーケンス図であり、 第 1 0図は、 実施の形態 5による MA Cアドレススワップの動作概念を示す図であり、 第 1 1図は、 実施 の形態 5によるインタフェース切り替えシーケンス図であり、 第 1 2図は、 実施 の形態 6によるインタフェース切り替えシーケンス図であり、 第 1 3図は、 実 の形態 7によるインタフェース切り替えシーケンス図であり、 第 1 4図は、 実施 の形態 9によるインタフェース切り替えシーケンス図である。 FIG. 1 is a conceptual diagram of a configuration diagram and behavior of a wide area LAN constituting the present invention. FIG. 2 is a conceptual diagram of a layer structure of a mobile terminal which is a premise of the present invention. FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a layer 2 switch group arranged in an array and an operation concept of a MAC address swap according to the first embodiment. FIG. FIG. 5 is a diagram showing an interface switching sequence according to the second embodiment. FIG. 6 is a diagram showing an operation concept of a MAC address swap according to the third embodiment, and FIG. 7 is an interface switching sequence diagram according to the third embodiment. FIG. 8 is a diagram showing the concept of the operation of the MAC address swap according to the fourth embodiment. FIG. 9 is a diagram showing an interface switching sequence according to the fourth embodiment. FIG. 10 is a diagram showing the fifth embodiment of the present invention. FIG. 11 is a diagram illustrating an operation concept of a MAC address swap according to the first embodiment. FIG. 11 is an interface switching sequence diagram according to the fifth embodiment. FIG. 12 is an interface switching sequence diagram according to the sixth embodiment. FIG. 13 is an interface switching sequence diagram according to the seventh embodiment, and FIG. 14 is an interface switching sequence diagram according to the ninth embodiment. It is a switching sequence diagram.
• 発明を実施するための最良の形態 • BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
本発明をより詳細に説術するために、 添付の図面に従ってこれを説明する。 実施の形態 1 . In order to explain the present invention in more detail, this will be described with reference to the accompanying drawings. Embodiment 1
第 1図に本発明を構成する広域 L ANの構成図および振る舞いの概念図を示す。 第 1図において、 広域 L AN 1は、 無線 L AN、 W— C DMA、 4 Gなど各種タ イブの無線アクセスポイント 3 a〜3 cを収容し、 複数のレイヤ 2スィツチ 2力 ら構成されている。 広域 L ANを構成するレイヤ 2スィツチのうちエッジスィッ チ 2は、 無線アクセスポイント 3 a〜3 cや固定端末を収容する。 FIG. 1 shows a configuration diagram and a conceptual diagram of a behavior of a wide area LAN constituting the present invention. In FIG. 1, a wide area LAN 1 accommodates various types of wireless access points 3a to 3c such as a wireless LAN, a W-CDMA, and a 4G, and is composed of a plurality of layer 2 switches 2 power. I have. Edge switch 2 of the layer 2 switches constituting the wide area LAN accommodates wireless access points 3a to 3c and fixed terminals.
4は複数種の無線ィンタフェースを持つた移動端末、 5はこの移動端末と通信 をする通信相手端末である。 通信相手端末 5は、 移動端末 4にとつて移動される 対象であり、 固定端末もしくは移動端末のいずれかになりうる。 通信相手端末 5 を移動端末とし、 これを移動する主体ととらえた場合には、 移動端末 4ともみな せる力 移動される対象ととらえた場合には通信相手端末 5となる。 Reference numeral 4 denotes a mobile terminal having a plurality of types of wireless interfaces, and reference numeral 5 denotes a communication partner terminal that communicates with the mobile terminal. The communication partner terminal 5 is a target to be moved by the mobile terminal 4, and can be either a fixed terminal or a mobile terminal. If the communication partner terminal 5 is a mobile terminal, and it is regarded as a moving subject, it can be regarded as a mobile terminal 4. If it is considered as a moving target, it becomes the communication partner terminal 5.
ルータ 6は、 第 1図に示すネットワーク (広域 L AN) 1を一つの I Pサブネ ットワークとして構成させる役割をになう。 ネットワーク 1に接続するユーザは ルータ 6をデフオルトルータとして認識し、 ィンターネットゃ他 I Pサブネット
との通信はこのルータ 6を介して行うことになる。 また、 移動端末 4がルータ 6 を介して通信を行う場合、 ルータ 6は通信相手端末として認識される。 The router 6 plays a role in configuring the network (wide area LAN) 1 shown in FIG. 1 as one IP subnetwork. Users connecting to network 1 recognize router 6 as the default router, and Communication with the router is performed via the router 6. When the mobile terminal 4 communicates via the router 6, the router 6 is recognized as a communication partner terminal.
近隣探索サーバ 7は、 広域 L AN 1において近隣要請などのァドレス解決要求 メッセージがブロードキャストされることを防止する機能を有し、 必要に応じて 設置される。 移動端末 4は通信相手端末の I Pアドレス力 ら MA Cアドレスを求 めるため、 アドレス ¾早決要求メッセージをマルチキャストする力 S、 近隣探索サー バ 7が導入された場合にはこのァドレス解決要求メッセージはブロードキャスト されること無く、 近隣探索サーバ 7まで誘導され、 近隣探索サーバ 7が MA Cア ドレスの角早決を行う。 The neighbor search server 7 has a function of preventing an address resolution request message such as a neighbor request from being broadcast in the wide area LAN 1, and is installed as necessary. Since the mobile terminal 4 obtains the MAC address from the IP address of the communication partner terminal, the address 力 the ability to multicast the rapid decision request message S, and the address resolution request message when the neighbor search server 7 is introduced. Is not broadcasted, and is directed to the neighbor search server 7, which performs a corner decision on the MAC address.
第 2図は本発明の前提となる移動端末 4のレイヤ構造の概念図を示す。 第 2図 において移動端末 4は、 一例として無線 L ANと W - C DMAの 2つの無線イン タフエース (IF. wlan、 IF. wcdraa) を実装している。 移動端末 4は、 各無線イン タフエース毎に、 個別の物理レイヤ/ MA Cレイヤ/ I Pレイヤを実装し、 また I Pレイヤの上位にアプリケーションが実装される(T C P以上のプロトコルもこ こに位置づける)。 FIG. 2 shows a conceptual diagram of a layer structure of the mobile terminal 4 on which the present invention is based. In FIG. 2, the mobile terminal 4 has two wireless interfaces (IF. Wlan and IF. Wcdraa), for example, a wireless LAN and a W-CDMA. The mobile terminal 4 implements a separate physical layer / MAC layer / IP layer for each wireless interface, and an application is implemented above the IP layer (protocols of TCP or higher are also positioned here).
ここで、 本発明において、 移動端末 4は複数の無線インタフェースに共通の I Pレイヤ (実際には I Pアドレス)を持つものとする。 この共通 I Pァドレスは非 特許文献 4で記載された再配置可能 I Pアドレスと同義のものである。 Here, in the present invention, it is assumed that the mobile terminal 4 has a common IP layer (actually, an IP address) for a plurality of radio interfaces. This common IP address is synonymous with the relocatable IP address described in Non-Patent Document 4.
次に、 第 1図を用いて本発明におけるネットワークの基本的な振る舞いを説明 する。 第 1図において、 移動端末 4が何らかの要因で、 使用するインタフェース を W- C DMA用インタフェース (IF. wcdma) から無線 L ANインタフェース ( IF. wlan) に切り替えるとする。 この際に、 本発明のネットワーク内の各機器 ( エレメント) および移動端末は、 以下の二つの機構を使用して MA Cフレーム口 スの少ない高速なインタフェース切り替えを実施する。 Next, the basic behavior of the network according to the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 1, it is assumed that the mobile terminal 4 switches the interface to be used from the W-C DMA interface (IF. Wcdma) to the wireless LAN interface (IF. Wlan) for some reason. At this time, each device (element) and the mobile terminal in the network of the present invention perform high-speed interface switching with few MAC frame ports using the following two mechanisms.
'第一の機構は、 広域 L AN 1を構成するレイヤ 2スィッチ 2群が、 インタフ エース切り替え後に旧インタフェースの MA Cァドレス宛てに送信される MA C
2361 'The first mechanism is that the layer 2 switches that compose the wide area LAN 1 are sent to the MAC address of the old interface after the interface switching. 2361
フレームを認識し、 この宛先 MA Cァドレスを新インタフェースの MA Cァドレ スに変換して転送する M A Cアドレススワップのメカニズムである。 This is a MAC address swapping mechanism that recognizes a frame, converts this destination MAC address to a new interface MAC address, and transfers it.
'また、 インタフェース切り替えによって、 インタフェース共通の I Pァドレ スに対応する MA Cアドレスが変化することから、 第二の機構として、 この I P ァドレスと MA Cァドレスの対応表を持っているエレメントのェントリを更新す るメカニズムを実装する。 この対応表を持っているエレメントとは、 移動端末の 通信相手端末 5 (もしくはノレータ 6 )と、 近隣探索サーバ 7である。 'In addition, since the MAC address corresponding to the IP address common to the interface changes due to interface switching, as a second mechanism, the entry of the element that has the correspondence table between this IP address and the MAC address is updated. Implement the following mechanism. Elements having this correspondence table are the communication partner terminal 5 (or the norator 6) of the mobile terminal and the neighbor search server 7.
本発明ではこの二つの機構を実現するための各種制御方式を規定する。 In the present invention, various control methods for realizing these two mechanisms are defined.
広域 L AN 1を構成するレイヤ 2スィツチ 2群は一般的にッリ一状に配置され る(もしくは論理的にツリーを構成する)。 実施の形態 1は、 このツリーの最上位 に位置するレイヤ 2スィツチ(ノレ一トスィツチと呼ぶ)が、 MA Cァドレススヮッ プのメカニズムを持つことを前提にしたものであり、 第 3図にこのネットワーク 例と動作概念図を示す。 第 3図において、 2 a、 2 bはエッジスィッチ、 8はッ リ一の最上位に位置するルートスィッチ、 9はエッジスィッチとルートスィッチ を接続してッリ一を構成するブランチスィツチである。 The group of layer 2 switches that make up the wide area LAN 1 are generally arranged in an array (or logically form a tree). The first embodiment is based on the premise that the layer 2 switch (referred to as a note switch) located at the top of the tree has a MAC addressless switch mechanism. FIG. 3 shows an example of this network. FIG. In FIG. 3, reference numerals 2a and 2b denote edge switches, 8 denotes a root switch located at the highest position of the grid, and 9 denotes a branch switch which connects the edge switch and the root switch to form a grid.
第 4図はこのネットワークにおけるインタフェース切り替えシーケンス図であ る。 とくにこのシーケンスでは、 各スィッチが持つ端末の MA Cアドレスとその MA Cァドレス宛てにきた MA Cフレームの出力先ポートとの対応表を、 移動端 末の移動に伴い明示的に更新する MA Cキヤッシュマネージメントプロトコルを 各スィツチがサポートしていることを前提にする。 FIG. 4 is an interface switching sequence diagram in this network. In particular, in this sequence, the MA C cache that explicitly updates the correspondence table between the MAC address of the terminal that each switch has and the output port of the MA C frame addressed to the MAC address as the mobile terminal moves. It is assumed that the management protocol is supported by each switch.
この MA Cキャッシュマネージメントプロトコノレは、 大きくはアップデートェ ントリー (Update Entry) 手順とキャンセルェントリー (Cancel Entry) 手順か ら構成され、 前者は指定された端末の MA Cェントリを生成 ·更新する手順であ り、 後者は指定された端末の MA Cエントリを削除する手順とする。 また、 この MA Cキャッシュマネージメントプロトコルはツリー状のネットワークを前提に 動作し、 とくにこのプロトコル対応のスィツチは、 MA Cフレーム受信時に対応
する MA Cエントリがない場合、 この MA Cフレームをブロードキャストするこ となく、 ルートスィツチに向かって送信するよう動作する。 The MAC cache management protocol mainly consists of an update entry (Update Entry) procedure and a cancel entry (Cancel Entry) procedure. The former is a procedure that creates and updates the MAC entry of a specified terminal. Yes, the latter is a procedure to delete the MAC entry of the specified terminal. In addition, this MAC cache management protocol operates on the premise of a tree-like network. In particular, switches that support this protocol are compatible with receiving MAC frames. If there is no MAC entry to operate, it operates to transmit this MAC frame toward the root switch without broadcasting.
無線アクセスポイント 3 bにキャンプしている移動端末 4力 使用しているィ ンタフェースを W- C DMA用インタフェース (IF. wcdma) から無,锒 L ANイン タフエース (IF. wlan) に切り替え、 無泉アクセスポイント 3 aにキャンプする 場合、 移動端末 4はまず無線アクセスポイント 3 aと無線特有のァソシエーショ ン ( association ) を設定し、 必要に応じて認証手順 ( Authentication Procedure; を実 Tする。 The mobile terminal camping at the wireless access point 3 b 4 power The interface used is switched from the W-C DMA interface (IF. Wcdma) to nothing, and to the LAN interface (IF. Wlan). When camping on the access point 3a, the mobile terminal 4 first establishes a wireless-specific association with the wireless access point 3a, and executes an authentication procedure (Authentication Procedure;) as necessary.
認証が成功した場合、 無線ァクセスポイント 3 aは、 アツプデートエントリー リクエス ト (Update Entry Request) と呼ぶ制御フレームを/レートスィツチ 8に 向けて送信する。 この制御フレームにより、 無線アクセスポイント 3 aからルー トスィツチ 8までの経路に存在しうる全レイヤ 2スィツチは、 この移動端末 4の ェントリ(移動端末 4の MA Cァドレスと、 この MA Cァドレス宛てフレームの 送信ポートとの対応表)を新規に生成する。 また、 このとき移動端末 4は非特許 文献 3、 4と同様に、 gratuitous ARP に相当する近隣広告メ ッセージ ( Neighbor Advertisement) を近隣探索サーバ 7に送信する。 ネットワークの各ス ィツチはこれを近隣探索サーバ 7まで誘導し、 近隣探索サーバ 7がその内容を記 憶する。 If the authentication is successful, the wireless access point 3a transmits a control frame called an update entry request to the / rate switch 8. With this control frame, all the layer 2 switches that may be present on the path from the wireless access point 3a to the root switch 8 are used as the entry of the mobile terminal 4 (the MAC address of the mobile terminal 4 and the frame address of the frame addressed to the MA address). A correspondence table with the transmission port) is newly generated. Also, at this time, the mobile terminal 4 transmits a neighbor advertisement message (Neighbor Advertisement) corresponding to gratuitous ARP to the neighbor search server 7, as in Non-Patent Documents 3 and 4. Each switch of the network guides this to the neighbor search server 7, and the neighbor search server 7 stores the content.
実施の形態 1では、 この後、 移動端末 4が無線ァクセスポイント 3 aに対して MA Cアドレススワップ要求を送信する。 これを無線アクセスポイント 3 aが受 信すると無線アクセスポイント 3 aはレイヤ 2制御フレームであるスワップェン トリーリクエスト (Swap Entry Request) をルートスィツチ 8に向けて送信する。 この制御フレームは、 今まで使用していた旧無線インタフェースの MA Cァドレ スと、 切り替え後の無線インタフェースの MA Cアドレスと、 オプションとして スヮップ設定時間を示すスヮップタイムを含む。 ルートスィッチ 8はこの制御フ レーム受信後、 スワップタイムの期間中に、 旧無 illインタフェースの MA Cアド
レス宛ての MA Cフレームを捕らえた場合、 宛先ァドレスを新無線インタフエ一 スの MA Cァドレスに置き換えて(スワップして)、 送信する。 In the first embodiment, thereafter, the mobile terminal 4 transmits a MAC address swap request to the wireless access point 3a. When the wireless access point 3a receives this, the wireless access point 3a transmits a swap entry request (Swap Entry Request), which is a layer 2 control frame, to the root switch 8. This control frame contains the MAC address of the old radio interface that has been used up to now, the MAC address of the radio interface after switching, and optionally, the swap time that indicates the set time of the switch. After receiving this control frame, the root switch 8 sets the MAC address of the old ill interface during the swap time. When a MAC frame addressed to the address is captured, the destination address is replaced (swapped) with the MAC address of the new wireless interface and transmitted.
また、 Swap Entry Request を受信したルートスィッチ 8は、 階層的配下のレ ィャ 2スイツチ内に蓄積されている旧無線ィンタフェースの M A Cアドレスを削 除するため、 キャンセルエントリーリクエスト (Cancel Entry Request) を階層 的配下のレイヤ 2スィッチに対し送信する。 Cancel Entry Request は削除する MA Cエントリに対応する出力ポートに従いエッジスィツチもしくは無,線ァクセ スポィントまで送信され、 経由した各スィツチは対象となる MA Cェントリを削 除する。 前述したように、 MA Cキャッシュマネージメントプロトコル対応の各 スィッチは、 MA Cフレーム受信時に対応する MA Cエントリがない場合、 この MA Cフレームをブロードキャストすることなく、 ルートスィッチに向かって送 信するよう動作するになっているので、 Cancel Entry Request によってレイヤ 2スィッチ内に、 旧無線インタフェースの MA Cアドレスのエントリがなくなる と、 旧 MA Cァドレス宛てに送信された MA Cフレームは必ずルートスィツチ 8 まで転送されることになる。 Also, the root switch 8 receiving the Swap Entry Request sends a Cancel Entry Request in order to delete the MAC address of the old wireless interface stored in the Layer 2 switch under the hierarchy. Sent to the layer 2 switch under the hierarchy. The Cancel Entry Request is sent to the edge switch or to the line access point according to the output port corresponding to the MAC entry to be deleted, and each switch through which deletes the target MAC entry. As described above, each switch that supports the MAC cache management protocol operates to transmit the MAC frame to the root switch without broadcasting if there is no corresponding MAC entry when the MAC frame is received. Therefore, if there is no entry of the MAC address of the old radio interface in the Layer 2 switch due to the Cancel Entry Request, the MAC frame sent to the old MAC address is always transferred to the root switch 8. Will be.
通信相手端末 5が近隣探索手順などによつて移動端末 4の M A Cアドレスをも とめ、 これを自内部にキャッシュしている場合、 通信相手端末 5は旧無線インタ フェースの MA Cァドレス宛てに MA Cフレームの送信を続ける。 このとき例え ' ば I P V 6必須の近隣到達可能性手順を通信相手端末 5がサポートしていれば、 この手順によつて移動端末 4が新無線ィンタフェースの MA Cアドレスに変ィ匕し たことを通信相手端末 5は検出できる。 If the correspondent terminal 5 has the MAC address of the mobile terminal 4 based on the neighbor discovery procedure and caches the MAC address inside itself, the correspondent terminal 5 sends the MAC address to the MAC address of the old wireless interface. Continue sending frames. At this time, for example, if the communication partner terminal 5 supports the neighbor reachability procedure required for the IPV 6, the mobile terminal 4 changes to the MAC address of the new wireless interface by this procedure. Can be detected by the communication partner terminal 5.
また、 実施の形態 1では、 移動端末 4が近隣広告メッセージ (Neighbor ' Advertisement) を I P sec などで暗号化するようにしている。 そして、 そのキ 一を持った近隣探索サーバ Ίのみがこれを受信することで、 近隣探索サーバ 7に 蓄積される情報を安全に更新できる。 この近隣探索サーバ 7へのアクセスの際は、 ィンタフェース切り替えのときに限らず、 常に暗号ィ匕してもよい。
実施の形態 1で記載したインタフェース切り替えのメカニズムは、 端末でのシ ダナリングが殆ど不要であるため、 高速に行うことができ、 また MA Cアドレス スワップのメカニズムは MA Cフレームのロスを防止することができる。 また Swap Entry Request は無線アクセスポイントの責任で発行するため、 無線ァク セスポイントと移動端末との間のァソシエーシヨンがセキュリティ上ガードされ ていれば、 安全に MA Cアドレスのスワップが制御できる。 また、 gratuitous ' ARP のように端末が通信相手端末の MA Cキヤッシュを直接書き換えることがな い点も、 移動を擬似するような攻擊に対してセキュリティ性能を向上させる。 実施の形態 2 . In the first embodiment, the mobile terminal 4 encrypts a neighbor advertisement message (Neighbor 'Advertisement) by using IP sec or the like. Then, only the neighbor search server Ί having the key receives this, so that the information stored in the neighbor search server 7 can be updated safely. The access to the neighborhood search server 7 is not limited to the time of interface switching, and may be always encrypted. The interface switching mechanism described in the first embodiment can be performed at high speed because the signaling at the terminal is almost unnecessary, and the MAC address swapping mechanism prevents loss of MAC frames. it can. Since the Swap Entry Request is issued on the responsibility of the wireless access point, if the association between the wireless access point and the mobile terminal is guarded for security, the swap of the MAC address can be controlled safely. Also, the point that the terminal does not directly rewrite the MAC cache of the communication partner terminal such as gratuitous' ARP improves the security performance against attacks that simulate movement. Embodiment 2
実施の形態 2は、 実施の形態 1同様、 ルートスィッチ 8が MA Cアドレススヮ ップのメカニズムを持つことを前提にしたものであるが、 実施の形態 2では、 移 動端末 4が通信相手端末 5に直接 MA Cァドレスの変化を通知するようにしてい る。 第 5図は実施の形態 2のインタフェース切り替えシーケンス図を示すもので ある。 The second embodiment is based on the premise that the root switch 8 has a MAC address swap mechanism as in the first embodiment, but in the second embodiment, the mobile terminal 4 Is notified directly of the change in the MAC address. FIG. 5 shows an interface switching sequence diagram of the second embodiment.
無線アクセスポイント 3 bにキャンプしている移動端末 4が、 使用しているィ ンタフェースを W-C DMA用インタフェース (IF. wcdma) から無線 L ANイン タフエース (IF. wlan) に切り替え、 無線アクセスポイント 3 aにキャンプする 場合、 移動端末 4は、 実施の形態 1と同様、 無線アクセスボイント 3 aとのァソ シェーシヨン (association) の設定、 認証手川貝 (Authentication Procedure) を実行する。 認証が成功した場合、 無線アクセスボイント 3 aは、 実施の形態 1 と同様、 ァップデ一トエントリーリクエスト (Update Entry Request) をルート スィッチ 8に向けて送信することにより、 無線アクセスポイント 3 aからルート スィッチ 8までの経路に存在しうる全レイヤ 2スィッチは、 移動端末 4のェント リを新規に生成する。 The mobile terminal 4 camping on the wireless access point 3 b switches the interface being used from the WC DMA interface (IF. Wcdma) to the wireless LAN interface (IF. Wlan), and the wireless access point 3 a When camping, the mobile terminal 4 sets an association with the wireless access point 3a and executes an authentication procedure (Authentication Procedure) as in the first embodiment. If the authentication is successful, the wireless access point 3a transmits an update entry request (Update Entry Request) to the root switch 8 as in the first embodiment, so that the wireless access point 3a transmits the update switch request to the root switch 8. All the layer 2 switches that can exist on the route up to 8 generate a new entry for the mobile terminal 4.
また、 移動端末 4は、 実施の形態 1と同様、 gratuitous ARP に相当する近隣 広告メッセージ (Neighbor Advertisement) を近隣探索サーバ 7に送信する。 ネ
ットヮ クの各スィツチはこれを近隣探索サーバ 7まで誘導し、 近隣探索サーバ 7がその内容を記憶する。 Further, the mobile terminal 4 transmits a neighbor advertisement message (Neighbor Advertisement) corresponding to gratuitous ARP to the neighbor search server 7, as in the first embodiment. Ne Each switch of the network guides this to the neighbor search server 7, which stores the contents.
実施の形態 2の移動端末 4は、 通信相手端末 5およびその M A Cアドレスを常 に管理しており、 上記近隣探索サーバ 7への近隣広告メッセージの送信が終了す ると、 通信相手端末 5の MA Cアドレスを宛先ァドレスとして近隣広告メッセー -ジを送信する。 このメッセージを受信した通信相手端末 5は、 即時に移動端末 4 宛ての MA Cフレームの宛先を切り替え後の新ィンタフェースのものに変更する。 その後の手順は、 実施の形態 1と同様であり、 移動端末 4は無線アクセスボイ ント 3 aに対して MA Cァドレススワップ要求を送信する。 これを無線アクセス ポイント 3 aが受信すると無線ァクセスポイント 3 aはスヮップェントリーリク ェスト (Swap Entry Request) をルートスィッチ 8に向けて送信する。 ノレ^"トス イッチ 8はこの制御フレーム受信後、 スワップタイムの期間中に、 旧無線インタ フェースの MA Cァドレス宛ての MA Cフレームを らえた場合、 宛先ァドレス を新無線インタフェースの MA Cァドレスに置き換えて(スワップして)、 送信す る。 また、 Swap Entry Request を受信したルートスィッチ 8は、 階層的配下の レイヤ 2スィツチ内に蓄積されている旧無線インタフェースの MA Cァドレスを 削除するため、 キャンセルエントリーリクエスト (Cancel Entry Request) を階 層的配下のレイヤ 2スィツチに対し送信する。 The mobile terminal 4 of the second embodiment always manages the communication partner terminal 5 and its MAC address, and when the transmission of the neighbor advertisement message to the neighbor search server 7 is completed, the MA of the communication partner terminal 5 Send a neighbor advertisement message with the C address as the destination address. The communication partner terminal 5 receiving this message immediately changes the destination of the MAC frame addressed to the mobile terminal 4 to that of the new interface after switching. The subsequent procedure is the same as in the first embodiment, and the mobile terminal 4 transmits a MAC address swap request to the wireless access point 3a. When this is received by the wireless access point 3a, the wireless access point 3a sends a swap entry request (Swap Entry Request) to the root switch 8. If the switch 8 receives a MAC frame addressed to the old wireless interface's MAC address during the swap time after receiving this control frame, the switch 8 replaces the destination address with the new wireless interface's MAC address. Root switch 8 that received the Swap Entry Request cancels the old wireless interface's MAC address stored in the layer 2 switch under the hierarchy. An entry request (Cancel Entry Request) is sent to the layer 2 switch under the hierarchy.
実施の形態 · 2によれば、 近隣広告メッセージは非特許文献 3、 4の gratuitous ARP のようにブロードキャストされることはなく、 ネットワークの 帯域利用効率や安全性(スヌープされにくい)の面でメリットが生じる。 ただし、 gratuitous ARP と同様、 通信相手端末の MA Cキャッシュを'直接書き換えるた め、 移動を擬似するような攻擊に対してセキュリティは弱くなる。 ' 実施の形態 3 . According to the embodiment 2, the neighbor advertisement message is not broadcast like the gratuitous ARP of Non-Patent Documents 3 and 4, and has advantages in terms of network bandwidth utilization efficiency and security (it is hard to snoop). Occurs. However, similar to gratuitous ARP, since the MAC cache of the communication partner terminal is rewritten directly, security becomes weak against attacks that simulate movement. 'Embodiment 3.
実施の形態 3はェッジスィッチが M A Cアドレススワップのメカニズムを持つ ことを前提にしたものであり、 第 6図にこのネットワーク例と動作概念図を示す。
第 7図はこのネットワークにおける実施の形態 3のィンタフェース切り替えシー ケンス図である。 Embodiment 3 is based on the premise that the edge switch has a MAC address swapping mechanism. FIG. 6 shows an example of this network and a conceptual diagram of operation. FIG. 7 is an interface switching sequence diagram according to the third embodiment in this network.
無線アクセスポイント 3 bにキャンプしている移動端末 4が、 使用しているィ ンタフェースを W- C DMA用インタフェース (IF. wcdma) から無線 L ANイン タフエース (IF. wlan) に切り替え、 無線アクセスポイント 3 aにキャ プする 場合、 移動端末 4は、 実施の形態 1と同様、 無線アクセスポイント 3 aとのァソ シェ一ンヨン association) の設疋、 認証手順 (Authentication Procedure) を実行する。 認証が成功した場合、 無線アクセスポイント 3 aは、 実施の形態 1 と同様、 了ップデートエントリーリクエスト (Update Entry . Request) をルート スィッチ 8に向けて送信することにより、 無線アクセスポイント 3 aからルート スィッチ 8までの経路に存在しうる全レイヤ 2スィツチは、 移動端末 4のェント リを新規に生成する。 The mobile terminal 4 camping at the wireless access point 3 b switches the interface being used from the W-C DMA interface (IF. Wcdma) to the wireless LAN interface (IF. Wlan), and When capping to 3a, the mobile terminal 4 executes the authentication procedure (Authentication Procedure) with the access point 3a in the same manner as in the first embodiment. If the authentication is successful, the wireless access point 3a transmits an update entry request (Update Entry .Request) to the root switch 8 in the same manner as in the first embodiment, so that the wireless access point 3a All the layer 2 switches that can exist on the route to the switch 8 generate a new entry for the mobile terminal 4.
また、 移動端末 4は、 実施の形態 1と同様、 gratuitous ARP に相当する近隣 広告メッセージ (Neighbor Advertisement) を近隣探索サーバ 7に送信する。 ネ ットワークの各スィッチはこれを近隣探索サーバ 7まで誘導し、 近隣探索サーバ 7がその内容を記憶する。 Further, the mobile terminal 4 transmits a neighbor advertisement message (Neighbor Advertisement) corresponding to gratuitous ARP to the neighbor search server 7, as in the first embodiment. Each switch in the network guides this to the neighbor search server 7, which stores its contents.
この後、 移動端末 4が無線ァクセスポイント 3 aに対して M A Cアドレススヮ ップ要求を送信する。 以上の手順は、 実施の形態 1と同様である。 Thereafter, the mobile terminal 4 transmits a MAC address drop request to the wireless access point 3a. The above procedure is the same as in the first embodiment.
MA Cァドレススヮップ要求を無線ァクセスポイント.3 aが受信すると無線ァ クセスポイント 3 aは、 今まで使用していた旧無^ ϋインタフェースの MA Cアド レスと、 切り替え後の無線インタフェースの MA Cアドレスと、 オプションとし てのスヮップタィムを含む M A Cアドレススヮップ要求 (Swap Entry Request) をルートスィツチ 8にではなく、 旧無線ィンタフェースを使用してアクセスして いた無線アクセスボイント 3 bが接続されたエッジスィツチ 2 bに向けて送信す る。 When the wireless access point 3a receives the MA C address swap request, the wireless access point 3a receives the MAC address of the old wireless interface and the MAC address of the wireless interface after switching. And a MAC address swap request (Swap Entry Request) including an optional swap time is not sent to the root switch 8 but to the edge switch 2 b to which the wireless access point 3 b that has accessed using the old wireless interface is connected. Send to.
各スィッチでは、 Swap Entry Request に含まれる旧無線インタフェースの M.
A Cァドレスをキー出力ポートを決定するので、 この Swap Entry Request は、 旧無線インタフェースを使用してアクセスしていた無線アクセスポイント 3 bが 接続されたェッジスィッチ 2 bまでたどり着く。 なお、 Swap Entry Request が エッジまでたどり着くためのスィツチング規則は、 実施の形態 1に記された Cancel Entry Request のものと同様である。 エッジスィッチ 2 bは、 Swap Entry Request を受信した後は、 スワップタイムの期間中に、 旧無線インタフエ ースの MA Cァドレス宛ての MA Cフレームを捕らえた場合、 宛先ァドレスを新 無線インタフェースの MA Cァドレスに置き換えて(スワップして)、 送信する。 なお、 この実施の形態 3では、 Swap Entry Request を受信したルートスイツ チ 8は、 階層的配下のレイヤ 2スィッチ内に蓄積されている旧無線インタフエ一 スの MA Cァドレスを削除するための前述のキャンセルェントリーリクエスト ( Cancel Entry Request) を階層的配下のレイヤ 2スィツチに対し送信しない。 こ.の 'ように、 実施の形態 3の場合、 旧無線ィンタフェースの MA Cァドレスに 関するスィツチングルートは明示的に削除しないため、 旧 MA Cァドレス宛てに 送信された MA Cフレームは必ずスワップポイントとなるエッジスィツチまで到 達する。 ' , In each switch, the M. of the old radio interface included in the Swap Entry Request Since the AC address determines the key output port, this Swap Entry Request reaches the edge switch 2b to which the wireless access point 3b that has been accessing using the old wireless interface is connected. Note that the switching rules for the Swap Entry Request to reach the edge are the same as those of the Cancel Entry Request described in the first embodiment. After receiving the Swap Entry Request, the edge switch 2b changes the destination address to the MAC address of the new wireless interface if the edge switch 2b captures a MAC frame addressed to the MAC address of the old wireless interface during the swap time. Address (swap) and send. In the third embodiment, the root switch 8 that has received the Swap Entry Request performs the above-described cancellation for deleting the MAC address of the old wireless interface stored in the layer 2 switch under the hierarchy. It does not send an entry request (Cancel Entry Request) to the layer 2 switches under the hierarchy. As described above, in the third embodiment, since the switching route relating to the MAC address of the old wireless interface is not explicitly deleted, the MA C frame transmitted to the old MAC address must be swapped. The point reaches the edge switch. ',
実施の形態 3において、 通信相手端末における、 近隣到達可能性手順による新 無線インタフェースの MA Cァドレスの検出、 近隣探索サーバへのアクセスの暗 号ィ匕は実施の形態 1と同様であり、 また実施の形態 2と同様、 移動端末により通 信相手端末に直接 MA Cァドレスの変化を通知することもできる。 In the third embodiment, the detection of the MAC address of the new radio interface and the encryption of the access to the neighbor search server in the communication partner terminal by the neighbor reachability procedure are the same as those in the first embodiment. As in the second embodiment, the mobile terminal can directly notify the communication partner terminal of the change in the MAC address.
実施の形態 3では、 エッジスィッチが M A Cアドレススワップのメカニズムを 持つものとしたが、 ネットワークのエッジとして無線アクセスポイントがスヮッ プメカニズムを実装しても良い。 In the third embodiment, the edge switch has a MAC address swap mechanism. However, the wireless access point may implement the swap mechanism at the edge of the network.
実施の形態 3によれば、 実施の形態 1に比べスヮップメカニズムがェッジに分 散するため、 移動制御トラフィックに対してスケーラビリティを持つことが可能 になる。 ただし、 ツリー構成上の特徴から、 実施の形態 1に対し移動端末と同じ
スィツチ配下に位置していた通信相手端末からの転送ルートは最適ィ匕されるが、 それ以外のケースはむしろ転送ルートが冗長になっていく。 According to the third embodiment, as compared with the first embodiment, the step mechanism is distributed to the edges, so that it is possible to have scalability for mobility control traffic. However, it is the same as the mobile terminal in The transfer route from the communication partner terminal located under the switch is optimized, but in other cases, the transfer route becomes more and more redundant.
実施の形態 4 · Embodiment 4
実施の形態 4はルートスイツチぉよびェッジスィッチが M A Cアドレススヮッ プのメカニズムを持つことを前提にしたものであり、 第 8図にこのネットワーク 例と動作概念図を示す。 第 9図はこのネットワークにおけるインタフェース切り 替えシーケンス図である。 Embodiment 4 is based on the premise that the root switch and the edge switch have a MAC address switch mechanism. FIG. 8 shows an example of this network and an operation conceptual diagram. FIG. 9 is a sequence diagram of the interface switching in this network.
実施の形態 4は、 実施の形態 1および実施の形態 3の組み合わせであり、 Swap Entry Request をルートスィツチで終端するともに、 エッジスィツチでも終端す る。 このため、 移動端末がルートスィッチを跨いで移動した場合、 MA Cァドレ ススワップはルートスィツチで実施され、 ルートスィツチを跨がない移動に関し てはエッジスィッチで MA Cァドレススワップが実施されることになる。 Embodiment 4 is a combination of Embodiments 1 and 3, in which the Swap Entry Request terminates at the root switch and also terminates at the edge switch. Therefore, if the mobile terminal moves across the root switch, the MAC address swap will be performed on the root switch, and if the mobile terminal does not cross the root switch, the MA address swap will be performed on the edge switch. .
とくに、 資源の問題から、 ルートスィッチでスワップできるエントリ数が制限 されるようなケースがある。 エッジスィッチでのスワップをベースに、 幾つかの 制限された ーザに対してのみルートスィッチでスワップを行うことにより、 負 荷の分散とルートの最適化の両立に関して最適解が得られる。 In particular, there are cases where the number of entries that can be swapped by the root switch is limited due to resource issues. By swapping at the root switch only for a limited number of users based on the swap at the edge switch, an optimal solution can be obtained for balancing load distribution and route optimization.
実施の形態 5 . Embodiment 5
実施の形態 5はネットワーク内に移動端末の位置を常に把握し、 同一種別もし くは異種の無線アクセスボイント間のハンドオーバを決定 ·制御するェンティテ ィ(これをシグナリングサーバと呼ぶ)を配備する例である。 実施の形態 1〜 4で は、 端末が自立的にキャンプする無線アクセスボイントを決定することを想定し たが、 実施の形態 5ではネットワークのシグナリングサーバがハンドオーバ先を 決定する。 これをネットワーク主導インタフェース切り替えと呼ぶ。 Embodiment 5 is an example in which an entity (which is called a signaling server) that constantly grasps the position of a mobile terminal in a network and determines and controls handover between wireless access points of the same type or different types is provided. is there. In Embodiments 1 to 4, it has been assumed that a terminal determines a wireless access point to camp autonomously, but in Embodiment 5, a network signaling server determines a handover destination. This is called network-driven interface switching.
第 1 0図はネットワーク主導インタフェース切り替えを実現するネットワーク 例とインタフェース切り替え起動の動作概念図を示す。 第 1 0図において、 1 0 がルートスィツチに接続されたシグナリングサーバである。 第 1 1図はこのネッ
トワークにおけるインタフェース切り替えシーケンス図である。 FIG. 10 shows an example of a network for realizing network-driven interface switching and an operation conceptual diagram of interface switching activation. In FIG. 10, reference numeral 10 denotes a signaling server connected to the root switch. Figure 11 shows this network. FIG. 6 is a sequence diagram of an interface switching in a network.
シグナリングサーバ 1 0は T C P/ I P上の手順などで移動端末 4の位置(キヤ ンプしている無線アクセスポイント)を常に把握しており、 また移動端末 4や無 線アクセスポイント 3からの情報を使用して移動端末 4がキャンプすべき最適な 無線アクセスポイント 3を決定することができるものとする。 The signaling server 10 always keeps track of the position of the mobile terminal 4 (the wireless access point that is being capped) through procedures on TCP / IP, etc., and uses information from the mobile terminal 4 and the wireless access point 3. Mobile terminal 4 can determine the optimal wireless access point 3 to camp on.
シグナリングサーバ 1 0が、 異なる無線アクセスポイントに移動端末 4がキヤ ンプすべきであると判断すると、 例えばシグナリングサーバ 1 0はインタフエ一 ス切り替えの準備を促すために、 ハンドオーバ準備要求メッセージを移動端末 4 に向けて送信する。 If the signaling server 10 determines that the mobile terminal 4 should keep a different wireless access point, for example, the signaling server 10 sends a handover preparation request message to the mobile terminal 4 in order to prompt preparation for interface switching. Send to.
移動端末 4はハンドオーバ準備要求メッセージを受信すると、 指示された無線 アクセスポイントとのアソシエーション設定 (Association) や、 認証手順 ( Authentication Procedure) を実行するなど、 インタフェース切り替えをするた めに必要な手順をあらかじめ実行する。 When the mobile terminal 4 receives the handover preparation request message, the mobile terminal 4 preliminarily performs a procedure necessary for switching the interface, such as performing an association setting (Association) with the designated wireless access point and executing an authentication procedure (Authentication Procedure). Execute.
認証が成功した場合、 無線ァクセスポイント 3. aは、 アツプデートエントリー リクエスト (Update Entry Request) をルートスイッチ 8に向けて送信すること により、 無線アクセスポイント 3 aからノレ一トスイッチ 8までの経路に存在しう る全レイヤ 2スィッチは、 この移動端末 4のエントリを新規に生成する。 If the authentication is successful, the wireless access point 3.a sends an update entry request (Update Entry Request) to the root switch 8 so that the route from the wireless access point 3a to the All the layer 2 switches that exist in the mobile terminal 4 newly generate an entry for the mobile terminal 4.
その後、 移動端末 4はハンドオーバ準備応答メッセージをシグナリングサーバ 1 0に返送する。 シグナリングサーバ 1 0はこのメッセージを受信すると、 実際 にインタフェース切り替えを指示するハンドオーバ開始要求メッセージを移動端 末 4に送信する。 このハンドオーバ開始要求メッセージを受信すると、 移動端末 4は、 インタフェースを切り替えて無 ^緣アクセスポイントにキャンプする。 Thereafter, the mobile terminal 4 returns a handover preparation response message to the signaling server 10. Upon receiving this message, the signaling server 10 sends a handover start request message to the mobile terminal 4 to actually instruct the interface switching. Upon receiving this handover start request message, the mobile terminal 4 switches the interface and camps on the non-access point.
実施の形態 5では、 シグナリングサーバ 1 0がハンドオーバを検出したタイミ ング (例えばハンドオーバ開始要求メッセージを送信するタイミング)で、 近隣探 索サーバ 7に対し、 インタフェース共通の I Pアドレスと切り替え先インタフエ ースの MA Cアドレスの対応表を登録する。 また、 同タイミングでノレ一トスイツ
チ 8に対して MA Cアドレススヮップ要求を指示する。 MA Cアドレススヮップ 要求を受信したルートスィッチ 8の振舞いは、 実施の形態 1で規定した Swap Entry Request受信時の動作と同じである。 すなわち、 Swap Entry Requestを受 信したルートスィツチ 8は、 階層的配下のレイヤ 2スィツチ内に蓄積されている 旧無線インタフェースの MA Cアドレスを削除するため、 キャンセルエントリー リクエスト (Cancel Entry Request) を階層的配下のレイヤ 2スィッチに対し送 信する。 Cancel Entry Request は削除する MA Cエントリに対応する出力ポー トに従レ、ェッジスィッチもしくは無線ァクセスポイントまで送信され、 経由した 各スィツチは対象となる MA Cェントリを削除する。 In the fifth embodiment, at the timing when the signaling server 10 detects the handover (for example, at the timing of transmitting a handover start request message), the signaling server 10 sends an IP address common to the interface and a Register the correspondence table of MAC address. At the same time, Instruct switch 8 to request MAC address swap. The behavior of the root switch 8 having received the MAC address swap request is the same as the operation at the time of receiving the Swap Entry Request specified in the first embodiment. That is, the root switch 8 that has received the Swap Entry Request deletes the cancel entry request (Cancel Entry Request) hierarchically in order to delete the MAC address of the old radio interface stored in the layer 2 switch under the hierarchy. Sent to subordinate Layer 2 switch. The Cancel Entry Request is sent to the edge switch or wireless access point according to the output port corresponding to the MAC entry to be deleted, and each switch that passes through deletes the target MAC entry.
実施の形態 5のようにシグナリングサーバ 1 0によるネットワーク主導のイン タフエース切り替えメカニズムを定義すると、 近隣探索サーバ 7への登録や M A Cスワップポイントへの登録がシグナリングサーバ 1 0の責任になる。 このため、 シグナリングサーバ 1 0のシグナリングメカニズムが安全に定義できれば、 移動 端末 4がこれらをキックするよりセキュリティが向上する。 When a network-driven interface switching mechanism is defined by the signaling server 10 as in the fifth embodiment, the signaling server 10 is responsible for registration with the neighbor discovery server 7 and registration with the MAC swap point. For this reason, if the signaling mechanism of the signaling server 10 can be safely defined, the security will be improved more than the mobile terminal 4 kicks them.
実施の形態 6 . Embodiment 6
実施の形態 6は実施の形態 5と同じくネットワーク主導ィンタフェース切り替 えのケースであるが、 MA Cアドレススワップのポイントがルートスィッチ 8で はなくエッジスィツチとなる。 第 1 2図はこのネットワークにおけるインタフエ ース切り替えシーケンス図である。 Embodiment 6 is the case of network-driven interface switching as in Embodiment 5, but the point of the MAC address swap is not the root switch 8 but the edge switch. FIG. 12 is an interface switching sequence diagram in this network.
実施の形態 6では、 シグナリングサーバ 1 0がハンドオーバを検出したタイミ ングで、 近隣探索サーバ 7に対し I Pアドレスと MA Cァドレスの対応表を登録 し、 ルートスィツチ 8を介して旧無線インタフェースを使用してアクセスしてい た無線アクセスポィント 3 bが接続されたエッジスィツチ 2 bに MA Cァドレス スワップ要求を指示する。 エッジスィッチ 2 bに対する MA Cァドレススワップ 要求を受信したルートスイッチ 8は Swap Entry Request をエッジスィツチ 2 b に向け 送信する。 Swap Entry Request のスイッチング、 これを受信したとき
のェッジスイッチ 2 bの振る舞いは実施の形態 3で規定したものと同じである。 実施の形態 6によれば、 近隣探索サ バ 7への登録や M A Cスヮップポィント ' への登録がシグナリングサーバ 1 0の責任になるため、 シグナリングサーバ 1 0 のシグナリングメカニズムが安全に定義できれば、 移動端末 4がこれらをキック するよりセキュリティが向上する。 また、 スワップメカニズムがエッジに分散す るため、 移動制御トラフィックに対してスケーラピリティを持つことが可能にな る。 · In the sixth embodiment, at the timing when the signaling server 10 detects a handover, the correspondence table between the IP address and the MAC address is registered with the neighbor discovery server 7 and the old wireless interface is used via the route switch 8. A MAC address swap request is sent to the edge switch 2b to which the wireless access point 3b that has been accessing the device is connected. The root switch 8 that has received the MAC address swap request for the edge switch 2b transmits a Swap Entry Request to the edge switch 2b. Switching of Swap Entry Request, when this is received The behavior of the edge switch 2b is the same as that specified in the third embodiment. According to the sixth embodiment, since the registration with the neighbor discovery server 7 and the registration with the MAC swap point are the responsibility of the signaling server 10, if the signaling mechanism of the signaling server 10 can be safely defined, the mobile terminal 4 Is more secure than kicking them. Also, since the swap mechanism is distributed to the edge, it becomes possible to have scalability for mobility control traffic. ·
実施の形態 7 . Embodiment 7
実施の形態 7は実施の形態 5と同じくネットワーク主導インタフェース切り替 えのケースであるが、 MA Cアドレススワップのポイントが —トスイッチおよ ぴェッジスィツチとなる。 The seventh embodiment is the same as the fifth embodiment in the case of switching the network-driven interface, but the point of the MAC address swap is the -switch and the edge switch.
第 1 3図はこのネットワークにおけるインタフェース切り替えシーケンス図で ある。 FIG. 13 is an interface switching sequence diagram in this network.
実施の形態 7では、 シグナリングサーバ 1 0がハンドオーバを検出したタイミ ングで、 近隣探索サーバ 7に対し I Ρアドレスと MA Cァドレスの対応表を登録 し、 ルートスィッチ 8に対して MA Cアドレススワップ要求を指示する。 MA C • アドレススヮップ要求を受信したルートスイッチ 8の振る舞いは、 実施の形態 4 で規定した Swap Entry Request受信時の動作と同一である。 In the seventh embodiment, at the timing when the signaling server 10 detects the handover, the correspondence table of the IΡ address and the MAC address is registered with the neighbor discovery server 7 and the MAC address swap request is issued to the root switch 8. Instruct. The behavior of the root switch 8 that has received the MAC • address swap request is the same as the operation at the time of receiving the Swap Entry Request specified in the fourth embodiment.
実危の形態 7によれば、 近隣探索サーバ 7への登録や M A。スヮップポィント への登録がシグナリングサーバ 1 0の責任になるため、 シグナリングサーバ 1 0 のシグナリングメカ-ズムが安全に定義できれば、 移動端末 4がこれらをキック するよりセキュリティが向上する。 また、 Swap Entry Request をルートスイツ チ 8で終端するともに、 エッジスィッチでも終端する。 このため、 移動端末がル 一トスイッチを跨いで移動した場合、 MA Cァドレススワップはルートスイッチ で実施され、 ルートスィツチを跨がない移動に関してはェッジスィツチで MA C アドレススワップが実施されることになる。
実施の形態 8 . According to the form of real danger 7, registration with the neighbor discovery server 7 and MA. Since the registration with the swap point becomes the responsibility of the signaling server 10, if the signaling mechanism of the signaling server 10 can be safely defined, the security will be improved more than the mobile terminal 4 kicks them. In addition, the Swap Entry Request is terminated at the root switch 8 and terminated at the edge switch. For this reason, if the mobile terminal moves across the root switch, the MA C address swap will be performed on the root switch, and if the mobile terminal does not cross the root switch, the MA C address swap will be performed on the edge switch. . Embodiment 8
実施の形態 8は実施の形態 1〜4と同様のネットワーク構成を想定し、 移動端 末が MA Cアドレススワップを実際に行うスィッチ宛てに Swap Entry Request を送信するものである。 Embodiment 8 assumes a network configuration similar to those of Embodiments 1 to 4, in which a mobile terminal transmits a Swap Entry Request to a switch that actually performs a MAC address swap.
無線ァクセスポイントが MA Cアドレススヮップ要求をー且終端し、 無線ァク セスポイントが MA Cスワップを実際に行うスィッチに対して Swap Entry Request を送信する場合、 セキュリティのアソシエーションが二段構成になるた め、 セキュリティが向上する。 ただし、 一旦無線アクセスポイントが MA Cアド レススヮップ要求を終端する場合、 無線ァクセスポイントに MA Cアドレススヮ ップ要求受信機能の追加が必要になる。 動端末が MA Cスヮップを実際に行う スィッチ宛てに Swap Entry Request を送信する場合、 セキュリティ能力は低下 するものの、 無線アクセスポイントへの追加機能は不要になる。 When the wireless access point terminates the MAC address swap request and sends a Swap Entry Request to the switch that actually performs the MAC swap, a two-stage security association is formed. Therefore, security is improved. However, once the wireless access point terminates the MAC address swap request, it is necessary to add the function of receiving the MAC address swap request to the wireless access point. When the mobile terminal sends a Swap Entry Request to the switch that actually performs the MAC swap, the security capability is reduced, but the additional function to the wireless access point is not required.
実施の形態 9 . Embodiment 9
実施の形態 9は近隣探索サーバ 7が、 ルートスィツチ 8に対して MA Cァドレ ススワップ要求を送信し、 ルートスィッチ 8が必要に応じて他スィッチに Swap Entry Request もしくは Cancel Entry Request を送信することで、 ルートスィ ツチもしくはエッジスィツチ、 もしくはその双方に MA Cァドレスのスワップを 設定することを特徴とする。 第 1 4図はとくにルートスィッチ 8に MA Cァドレ スのスヮップを設定するためのシーケンスである。 In the ninth embodiment, the neighbor discovery server 7 transmits a MAC address swap request to the root switch 8, and the root switch 8 transmits a Swap Entry Request or a Cancel Entry Request to other switches as necessary. The feature is that a MAC address swap is set for the root switch, the edge switch, or both. FIG. 14 shows a sequence for setting a MAC address step on the root switch 8 in particular.
第 1 4図では移動端末 4が発行する近隣広告メッセージを近隣探索サーバ 7が 受信した場合、 近隣探索サーバ 7は移動端末 4の I Pアドレスから、 対応付けて 管理している移動端末の(旧) MA Cァドレスを特定するとともに、 通知された新 MA Cァドレスでこのェントリを更新する。 In FIG. 14, when the neighbor discovery server 7 receives a neighbor advertisement message issued by the mobile terminal 4, the neighbor discovery server 7 uses the IP address of the mobile terminal 4 to associate (previous) the mobile terminal that is being managed. Identify the MA address and update this entry with the notified new MA address.
このとき近隣探索サーバ 7は旧 MA Cァドレスおよび新 MA Cァドレスを両方 特定できるため、 エントリ更新と同時にルートスィッチ 8に MA Cアドレススヮ ップ要求を送信できる。 ルートスィッチ 8が M A Cアドレススヮップ要求を受信
すると、 ルートスィッチ 8は移動端末が旧無線ィンタフェースを使用した際にキ ヤンプしていた無線アクセスポイント 3 bに向けて Cancel Entry Request を送 信する。 Cancel Entry Request は削除する MA Cエントリに対応する出力ポー トに従レ、無線ァクセスポイント 3 bまで送信され、 経由した各スィッチは対象と なる MA Cェントリを削除する。 At this time, since the neighbor discovery server 7 can identify both the old MA C address and the new MA C address, it can transmit the MA C address swap request to the root switch 8 simultaneously with the entry update. Root switch 8 receives MAC address swap request Then, the root switch 8 transmits a Cancel Entry Request to the wireless access point 3b that was held when the mobile terminal used the old wireless interface. The Cancel Entry Request is sent to the wireless access point 3b according to the output port corresponding to the MA C entry to be deleted, and each switch via which deletes the target MAC entry.
実施の形態 9では、 近隣探索サーバ 7が MA Cァドレスのスヮップの要求を実 行するため、 移動端末 4のシグナリングを削減する効果がある。 In the ninth embodiment, since the neighbor search server 7 executes a request for a MAC address swap, there is an effect of reducing signaling of the mobile terminal 4.
産業上の利用可能性 Industrial applicability
以上のように、 本発明にかかる広域 L ANにおけるインタフェース切り替え方 法は、 MA Cレイヤによる移動端末の移動管理メカニズムを持ったネットワーク ■に有用である。
As described above, the interface switching method in the wide area LAN according to the present invention is useful for a network (2) having a mobile terminal mobility management mechanism by the MAC layer.