マルチホーミングを利用した Proxy Mobile IPv6の ハンドオーバー 2011/2/4 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 2/4/2011 修士論文審査 2/4/2011 修士論文審査

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 2011/2/4 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 2/4/2011 修士論文審査 2/4/2011 修士論文審査

Proxy Mobile IPv6 Proxy Mobile IP domain Internet 2/4/2011 修士論文審査 LMA ②プロキシー・ バインディング 通知 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 MAG ①接続 ⑤ホーム・プレフィックスをルータ広告により通知 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 2/4/2011 修士論文審査

Proxy Mobile IPv6用語 Proxy Mobile IPv6ドメイン Local Mobility Anchor (LMA) 2011/2/4 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 2/4/2011 修士論文審査 2/4/2011 修士論文審査

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 2/4/2011 修士論文審査

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 パケット転送 双方向トンネル 2/4/2011 修士論文審査

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！ 2/4/2011 修士論文審査

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 マルチホーミングとは if0 if1 Network0 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 2/4/2011 修士論文審査

提案手法 MN MAG1 LMA MAG2 Time if0 if1 双方向トンネル パケット転送 ルータ要請 PBU PBA ルータ広告 2011/2/4 提案手法 MN MAG1 LMA MAG2 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 2/4/2011 修士論文審査 2/4/2011 修士論文審査

実証実験 LMA Internet Correspondent Node MAG1 MAG2 Proxy Mobile IPv6 IEEE802.16e 21Mbps FTP 1000byte Mobile Nodes 2/4/2011 修士論文審査

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 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 2/4/2011 修士論文審査

MNが１の場合のハンドオーバーの所要時間（実験１） 2/4/2011 修士論文審査

MNが２の場合のハンドオーバーの所要時間（実験１） 2/4/2011 修士論文審査

MNが３の場合のハンドオーバーの所要時間（実験１） 2/4/2011 修士論文審査

MNが４の場合のハンドオーバーの所要時間（実験１） 2/4/2011 修士論文審査

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 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 2/4/2011 修士論文審査

MNが１の場合のハンドオーバーの所要時間（実験２） 2/4/2011 修士論文審査

MN２の場合のハンドオーバーの所要時間（実験２） 2/4/2011 修士論文審査

MNが３の場合のハンドオーバーの所要時間（実験２） 2/4/2011 修士論文審査

MNが４の場合のハンドオーバーの所要時間（実験２） 2/4/2011 修士論文審査

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 MN数 提案手法 （sec） 既存手法 (sec) 1 0.962775 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 MN数 提案手法 （sec） 既存手法 (sec) 1 0.962775 1.122775 2 1.002775 1.102775 3 1.029441 1.649441 4 1.042775 2.162775 表：実験２の平均ハンドオーバー所要時間 MN数 提案手法 （sec） 既存手法 (sec) 1 0.962775 1.122775 2 1.002775 1.082775 3 1.029720 2.149441 4 1.052983 3.242775 2/4/2011 修士論文審査

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 2/4/2011 修士論文審査

ご清聴ありがとうございました 2/4/2011 修士論文審査

補足資料 2/4/2011 修士論文審査

目次 研究背景 Proxy Mobile IPv6 Proxy Mobile IPv6のハンドオーバー 実証実験 まとめ 既存手法 提案手法 実験環境 実験概要 実験結果 まとめ 2/4/2011 修士論文審査

マルチホーミング詳しい説明 2/4/2011 修士論文審査

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 2/4/2011 修士論文審査

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 0.1 sec～ FTP 1000byte 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 2/4/2011 修士論文審査

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

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（単一のインタフェース） MN （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

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