マルチホーミングを利用した Proxy Mobile IPv6 の ハンドオーバー

1. マルチホーミングを利用したProxy Mobile IPv6のハンドオーバー 早稲田大学大学院　基幹理工学研究科　情報理工学専攻 後藤 滋樹 研究室 修士2年 尾崎　吉彦 修士論文審査

2. 研究背景 • 携帯電話、スマートフォン、ネットブックなどモバイル端末の普及拡大 • モバイル端末の通信継続性やIP mobility を保持する仕組みが求められている • Proxy Mobile IPv6 • 携帯電話システムのオールIP化に伴って登場した移動支援プロトコル • 移動端末の移動をIP層で隠蔽 • 通信の継続を保証 • LTE/EPC、WiMAXで採用 修士論文審査

3. Proxy Mobile IPv6 Proxy Mobile IP domain LMA Internet ④双方向トンネル確立 ③プロキシー・ バインディング応答 ②プロキシー・ バインディング 通知 MAG ⑤ホーム・プレフィックスをルータ広告により通知 ①接続 ⑥ルータ広告よりアドレス自動　生成機能を用いてHoAを通知 MN 修士論文審査

4. Proxy Mobile IPv6用語 • Proxy Mobile IPv6ドメイン • Proxy Mobile IPv6を用いて移動支援を提供できるネットワーク • Local Mobility Anchor (LMA) • Proxy Mobile IPｖ６におけるホームエージェント • 移動端末から送受信されるパケットはすべてLMAを経由 • Mobile Access Gateway (MAG) • 移動端末のデフォルト・ルータ • 移動端末の接続を検知し、LMAに移動端末の移動先情報を通知 • Mobile Node (MN) • 移動端末 • Correspondent Node(CN) • 通信相手 • Home Address (HoA) • MNに与えられるアドレス 修士論文審査

5. ハンドオーバーとは • 基地局の切り替えをハンドオーバー・ハンドオフという • 本研究では、Proxy Mobile IPv6におけるMAGの切り替えをハンドオーバーという Hand Over 修士論文審査

6. Proxy Mobile IPv6のハンドオーバー MN MAG1 LMA MAG2 双方向トンネル パケット転送 Time PBU PBA ルータ要請 PBU PBA ルータ広告 双方向トンネル パケット転送 修士論文審査

7. 既存手法の問題 • この一連の処理の間、MN とCN との通信は数秒程度ストップしてしまう • ユーザーにとってストレスを感じてしまいかねない時間であり、問題がある マルチホーミングを利用して ハンドオーバー処理の時間を短縮する！ 修士論文審査

8. マルチホーミングとは Network0 if0 if0 if1 if1 Network1 複数のネットワークインタフェースを持ち、 同一宛先に対して複数の経路で通信できる機能 修士論文審査

9. 提案手法 MN LMA MAG2 MAG1 if0 if1 双方向トンネル パケット転送 Time ルータ要請 PBU PBA ルータ広告 PBU PBA パケット転送 双方向トンネル 修士論文審査

10. 実証実験 Internet LMA Correspondent Node MAG1 MAG2 • Proxy Mobile IPv6 • IEEE802.16e 21Mbps • FTP 1000byte Mobile Nodes 修士論文審査

11. 実験１ • 既存手法および提案手法でProxy Mobile IPv6を実行 • MNはMAG１→MAG２へ移動、CNと通信 • MNの数を1、2、3、4と変化させて、実験を行う • 既存手法を用いてProxy Mobile IPv6を実行した場合と、提案手法を用いてProxy Mobile IPv6を実行した場合のハンドオーバーの所要時間を測定する • LMA-MAG間のディレイは3ms 修士論文審査

12. MNが１の場合のハンドオーバーの所要時間（実験１）MNが１の場合のハンドオーバーの所要時間（実験１） 修士論文審査

13. MNが２の場合のハンドオーバーの所要時間（実験１）MNが２の場合のハンドオーバーの所要時間（実験１） 修士論文審査

14. MNが３の場合のハンドオーバーの所要時間（実験１）MNが３の場合のハンドオーバーの所要時間（実験１） 修士論文審査

15. MNが４の場合のハンドオーバーの所要時間（実験１）MNが４の場合のハンドオーバーの所要時間（実験１） 修士論文審査

16. 実験2 • 既存手法および提案手法でProxy Mobile IPv6を実行 • MNはMAG１→MAG２へ移動、CNと通信 • MNの数を1、2、3、4と変化させて、実験を行う • 既存手法を用いてProxy Mobile IPv6を実行した場合と、提案手法を用いてProxy Mobile IPv6を実行した場合のハンドオーバーの所要時間を測定する • LMA-MAG間のディレイは10msである 修士論文審査

17. MNが１の場合のハンドオーバーの所要時間（実験２）MNが１の場合のハンドオーバーの所要時間（実験２） 修士論文審査

18. MN２の場合のハンドオーバーの所要時間（実験２）MN２の場合のハンドオーバーの所要時間（実験２） 修士論文審査

19. MNが３の場合のハンドオーバーの所要時間（実験２）MNが３の場合のハンドオーバーの所要時間（実験２） 修士論文審査

20. MNが４の場合のハンドオーバーの所要時間（実験２）MNが４の場合のハンドオーバーの所要時間（実験２） 修士論文審査

21. 実験結果　まとめ 表：実験１の平均ハンドオーバー所要時間 表：実験２の平均ハンドオーバー所要時間 修士論文審査

22. 結論 • Proxy Mobile IPv6 環境において、マルチホーミングを利用してハンドオーバーの処理時間の短縮を提案 • 既存手法と比べハンドオーバーの処理時間が短く、ノード数やLMA-MAG間のディレイにハンドオーバーの処理時間が左右されない安定した通信を実現 修士論文審査

23. ご清聴ありがとうございました 修士論文審査

24. 補足資料 修士論文審査

25. 目次 • 研究背景 • Proxy Mobile IPv6 • Proxy Mobile IPv6のハンドオーバー • 既存手法 • 提案手法 • 実証実験 • 実験環境 • 実験概要 • 実験結果 • まとめ 修士論文審査

26. マルチホーミング詳しい説明 修士論文審査

27. 今後の課題 • 実機における実装 • 実運用に近い環境でのシミュレーション 修士論文審査

28. シミュレーション環境 • IEEE802.1６e（21Mbps） • シミュレーション時間：20 sec • 0.1sec～ • CN→MNにパケット送信 • FTP 1000byte • NS-2の問題で1000byte以上だとパケットが分割されてしまう • 10 sec付近 • MNがMAG１からMAG2にハンドオーバー 修士論文審査

29. PMIP domain LMA: Local Mobility Anchor Internet Bi-directional Tunnel MAG-2: Mobile Access Gateway MAG-1 Base Stations Server Mobile Node 1 Mobile Node 2

30. LMA LMA MAG MAG1 MAG2 MN MN（複数のインタフェース） （１）ハンドオフ指示オプション＝１の場合 （２）ハンドオフ指示オプション＝２の場合 LMA LMA MAG1 MAG2 MAG MN MN（単一のインタフェース） （３）ハンドオフ指示オプション＝３の場合 （４）ハンドオフ指示オプション＝５の場合

31. LMA MN MAG ルータ要請 Time Proxy Binding Update Proxy Binding ACK ルータ広告 送受信 双方向トンネル