第 6 章 階層的 Mobile IP と NAT, SIP の連携による実現手法
6.3 通信形態
(5) 外部ネットワークにおいては、FAを階層的に配置した階層的Mobile IPによる位置管 理を導入する。階層の最上位のFAであるGFA (Gateway FA)は、閉じたプライベートネッ トワークである外部ネットワークとグローバルIPネットワークを接続するゲートウェイル ータとしての役割を持つ。階層的Mobile IPの導入は、広範囲の地域をカバーするとともに、
多様なアクセスネットワークを収容するキャリア規模のバックボーンに適していると考え られる。またGFAは、階層的なモビリティ管理機能に加えて、端末間のエンド・ツー・エ ンド通信をサポートするために、SIPプロキシー機能およびNAT機能を提供する。
(6) MNが外部ネットワークに移動した場合、そのMNのホームアドレスとして割り当てら
れたプライベートアドレスを使用可能とする。MNは、接続先のFAのIPアドレスをロー カルな気付けアドレス(Local Care-of Address: LCoA)としてGFAに登録し、GFAのIPア ドレスをグローバルな気付けアドレス(Global Care-of Address: GCoA)としてHAに登録す る。GFAがゲートウェイルータとして動作するため、GCoAはグローバルアドレスとなる。
(7) MNは、外部ネットワークに移動した際に、Mobile IPの登録処理に加えて、SIPプロ
キシー機能を持つGFAおよびHAに対してSIP登録処理(REGISTER)を実行する。本登録 処理の結果として、HAは外部ネットワークに存在するMNのGCoAおよびSIP URIの登 録エントリを保持する。
(8) あるMNが、そのMNとは別のホームネットワークに所属する他のMNや、グローバ ルIPネットワーク上の通信相手ノード(CN)と通信を行う場合は、通信相手ノードのネット ワークに応じて、MNから送信されるパケットの送信元アドレスに相当する MNのプライ ベートアドレスを一時的に割り当てられたグローバルアドレスまたは別のプライベートア ドレスに変換する。提案手法においては、GFAがその外部ネットワークに存在するMNの ための一時アドレスのプールを持つ。GFAは、MNのセッションが確立される際に、一時 アドレスのプールから1つを選択し、MNに割り当てる。GFAは、外部ネットワークにお けるMNのモビリティ管理機能を提供しており、外部ネットワークにおけるゲートウェイ ルータとしての役割を持つため、そのネットワークから外部に送信されるMN 発のパケッ ト、および外部からMN 宛のパケットをすべて把握することができる。このため、一時ア ドレスの割り当て機能およびNAT機能をGFAに持たせることとした。
【通信形態0】 移動端末から、該当移動端末が所属するホームネットワーク内のCNへの 通信
本通信形態では、図 6-1のネットワーク構成において、ホームネットワークAに所属し、
現在外部ネットワーク1に接続中の移動端末MNa1v1から、同じホームネットワークAの通 信相手ノードCNaと通信する場合を想定する(図 6-3)。本通信形態は、Mobile IP逆方向ト ンネリングを用いてプライベートアドレスをサポートする通常の方法と同一であり、アド レス変換等の付加的な機能は不要である。
【通信形態1】 同一ホームネットワークに所属し、かつ異なる外部ネットワークに接続中 の移動端末間の通信
本通信形態では、図 6-1のネットワーク構成において、ホームネットワークAに所属し、
外部ネットワーク1に接続中の移動端末MNa1v1が、ホームネットワークAに所属し、外部 ネットワーク2に接続中の移動端末MNa2v2に対してセッションを確立する場合を想定す る(図 6-4)。
【通信形態2】 グローバルIPネットワークのCNへの通信
本通信形態では、図 6-1のネットワーク構成において、ホームネットワークAに所属し、
外部ネットワーク1に接続中の移動端末MNa1v1から、グローバルIPネットワークに接続 している(グローバルアドレスを持つ)通信相手ノードCNgにセッションを確立する場合を 想定する(図 6-5)。
【通信形態3】 異なるホームネットワークに所属し、かつ異なる外部ネットワークに接続 中の移動端末間の通信
本通信形態では、図 6-1のネットワーク構成において、ホームネットワークAに所属し、
外部ネットワーク1に接続中の移動端末MNa1v1が、ホームネットワークBに所属し、外部 ネットワーク2に接続中の移動端末MNb2v2に対してセッションを確立する場合を想定す る(図 6-6)。
【通信形態4】 異なるホームネットワークに所属し、かつ同一の外部ネットワークに接続 中の移動端末間の通信
本通信形態では、図 6-1のネットワーク構成において、ホームネットワークAに所属し、
外部ネットワーク 1 に接続中の移動端末MNa1v1 が、ホームネットワークBに所属し、
MNa1v1と同様に外部ネットワーク1に接続中の移動端末MNb1v1に対してセッションを
確立する場合を想定する(図 6-7)。本通信形態は通信形態3の特殊なケースである。
FA FA FA FA GFA1
MNa1v1
外部ネットワーク2 (domain-v2) ホームネットワークB
(domain-b)
NAT
(プライベートネットワーク) (プライベートネットワーク) 外部ネットワーク1
(domain-v1)
グローバルIP ネットワーク
(プライベートネットワーク)
SIP-proxy
GFA2 NAT SIP-proxy HAa SIP-proxy
ホームネットワークA (domain-a)
HAb SIP-proxy
(プライベートネットワーク)
MNb2v2 CNa
CNg
CNb
MNa2v2 user-a1@domain-a
IP=Pa1
user-a2@domain-a IP=Pa2
user-b2@domain-b IP=Pb2 MNb1v1
user-b1@domain-b IP=Pb1
IP=Gg1
図 6-3 通信形態0
FA FA FA FA GFA1
MNa1v1
外部ネットワーク2 (domain-v2) ホームネットワークB
(domain-b)
NAT
(プライベートネットワーク) (プライベートネットワーク) 外部ネットワーク1
(domain-v1)
グローバルIP ネットワーク
(プライベートネットワーク)
SIP-proxy
GFA2 NAT SIP-proxy HAa SIP-proxy
ホームネットワークA (domain-a)
HAb SIP-proxy
(プライベートネットワーク)
MNb2v2 CNa
CNg
CNb
MNa2v2 user-a1@domain-a
IP=Pa1
user-a2@domain-a IP=Pa2
user-b2@domain-b IP=Pb2 MNb1v1
user-b1@domain-b IP=Pb1
IP=Gg1
図 6-4 通信形態1
FA FA FA FA GFA1
MNa1v1
外部ネットワーク2 (domain-v2) ホームネットワークB
(domain-b)
NAT
(プライベートネットワーク) (プライベートネットワーク) 外部ネットワーク1
(domain-v1)
グローバルIP ネットワーク
(プライベートネットワーク)
SIP-proxy
GFA2 NAT SIP-proxy HAa SIP-proxy
ホームネットワークA (domain-a)
HAb SIP-proxy
(プライベートネットワーク)
MNb2v2 CNa
CNg
CNb
MNa2v2 user-a1@domain-a
IP=Pa1
user-a2@domain-a IP=Pa2
user-b2@domain-b IP=Pb2 MNb1v1
user-b1@domain-b IP=Pb1
IP=Gg1
図 6-5 通信形態2
FA FA FA FA GFA1
MNa1v1
外部ネットワーク2 (domain-v2) ホームネットワークB
(domain-b)
NAT
(プライベートネットワーク) (プライベートネットワーク) 外部ネットワーク1
(domain-v1)
グローバルIP ネットワーク
(プライベートネットワーク)
SIP-proxy
GFA2 NAT SIP-proxy HAa SIP-proxy
ホームネットワークA (domain-a)
HAb SIP-proxy
(プライベートネットワーク)
MNb2v2 CNa
CNg
CNb
MNa2v2 user-a1@domain-a
IP=Pa1
user-a2@domain-a IP=Pa2
user-b2@domain-b IP=Pb2 MNb1v1
user-b1@domain-b IP=Pb1
IP=Gg1
図 6-6 通信形態3
FA FA FA FA GFA1
MNa1v1
外部ネットワーク2 (domain-v2) ホームネットワークB
(domain-b)
NAT
(プライベートネットワーク) (プライベートネットワーク) 外部ネットワーク1
(domain-v1)
グローバルIP ネットワーク
(プライベートネットワーク)
SIP-proxy
GFA2 NAT SIP-proxy HAa SIP-proxy
ホームネットワークA (domain-a)
HAb SIP-proxy
(プライベートネットワーク)
MNb2v2 CNa
CNg
CNb
MNa2v2 user-a1@domain-a
IP=Pa1
user-a2@domain-a IP=Pa2
user-b2@domain-b IP=Pb2 MNb1v1
user-b1@domain-b IP=Pb1
IP=Gg1
図 6-7 通信形態4