JP2008072688A - Mip and spi integration system and mip and sip integrating method, and packet transmission system and packet transmitting method - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the trombone routing issues within an IMS/MMD network. <P>SOLUTION: In an MIP and SIP integration system S100 in the IMS/MMD network, a foreign agent transmits foreign agent advertisement to a mobile node together with a new P-CSCF address, receives MIP/SIP registration from the mobile node through MIP operation, transmits a MIP registration message to a home agent in parallel to transmission of a SIP registration message to P-CSCF, receives a SIP answer message from the P-CSCF, and hands over the SIP answer message to the mobile node through the MIP operation. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、ＩＭＳ／ＭＭＤ（IP Multimedia Subsystem/Multimedia Domain）ネットワークにおけるトロンボーンルーティング（trombone routing）の軽減技術に関する。   The present invention relates to a technique for reducing trombone routing in an IMS / MMD (IP Multimedia Subsystem / Multimedia Domain) network.

トロンボーンルーティングは、訪問先ネットワークにおける移動局のブートストラップの間、および、１つのサブネットからもう１つのサブネットへの移動の間、の両方において、有効性に影響を及ぼす。トロンボーンルーティングは、ＲＥＧＩＳＴＥＲおよびＩＮＶＩＴＥメソッドの両方に影響を及ぼすので、移動局が１つの訪問先サブネットからもう１つの訪問先サブネットに移動するときに、初期の呼設定の遅延およびハンドオフの遅延の両方に影響を及ぼす。移動局の移動の間に登録の一部としてＡＫＡ（Authentication and Key Agreement）が実行され、従って、高速な登録は迅速なセキュリティアソシエーションの確立に役立ち、従って、ハンドオフの遅延を削減する。
3GPP2 X.S0013-002-A v1.0: “All-IP Core Network Multimedia Domain; IP Multimedia Subsystem - Stage 2,” November 2005 3GPP2 X.S0013-004-A v1.0: “All-IP Core Network Multimedia Domain: IP Multimedia Call Control based on SIP and SDP - Stage 3,” November 2005 Trombone routing affects effectiveness both during mobile station bootstrapping in the visited network and during movement from one subnet to another. Because trombone routing affects both REGISTER and INVITE methods, both initial call setup delay and handoff delay when a mobile station moves from one visited subnet to another visited subnet Affects. AKA (Authentication and Key Agreement) is performed as part of registration during mobile station movement, so fast registration helps to establish quick security associations and therefore reduces handoff delay.
3GPP2 X.S0013-002-A v1.0: “All-IP Core Network Multimedia Domain; IP Multimedia Subsystem-Stage 2,” November 2005 3GPP2 X.S0013-004-A v1.0: “All-IP Core Network Multimedia Domain: IP Multimedia Call Control based on SIP and SDP-Stage 3,” November 2005

本発明は、ＩＭＳ／ＭＭＤネットワーク内のトロンボーンルーティングの問題を解決するためのいくつかの方法を提供する。   The present invention provides several ways to solve the problem of trombone routing in IMS / MMD networks.

上記の課題を解決するために、本発明に係るＭＩＰおよびＳＩＰ統合システムは、ＩＭＳ／ＭＭＤネットワークにおけるＭＩＰおよびＳＩＰ統合システムであって、ホームエージェントに属するモバイルノードの移動先のフォーリンエージェントを備え、フォーリンエージェントは、モバイルノードに新たなＰ−ＣＳＣＦアドレスとともにフォーリンエージェントアドバタイズメントを送信し、モバイルノードからＭＩＰ動作を通してＭＩＰ／ＳＩＰ登録を受信し、Ｐ−ＣＳＣＦにＳＩＰ登録メッセージを送信すると並行してホームエージェントにＭＩＰ登録メッセージを送信し、Ｐ−ＣＳＣＦからＳＩＰ応答メッセージを受信し、ＭＩＰ動作を通してモバイルノードにＳＩＰ応答メッセージを引き渡すことを特徴とする。   In order to solve the above problems, an MIP and SIP integrated system according to the present invention is an MIP and SIP integrated system in an IMS / MMD network, and includes a foreign agent that is a destination of movement of a mobile node belonging to a home agent. The agent sends a foreign agent advertisement with a new P-CSCF address to the mobile node, receives a MIP / SIP registration through the MIP operation from the mobile node, and sends a SIP registration message to the P-CSCF. The MIP registration message is transmitted to the mobile node, the SIP response message is received from the P-CSCF, and the SIP response message is delivered to the mobile node through the MIP operation.

本発明に係るパケット伝送システムは、ＩＭＳ／ＭＭＤネットワークにおけるパケット伝送システムであって、ホームエージェントに属するモバイルノードの移動先のフォーリンエージェントを備え、フォーリンエージェントは、モバイルノードからカプセル化された伝送形式を用いて送信されたパケットを受信し、当該パケットをホームエージェントに送信し、モバイルノードからカプセル化されていない直接伝送形式を用いて送信されたパケットを受信し、当該パケットをホームエージェント非経由で転送することを特徴とする。   A packet transmission system according to the present invention is a packet transmission system in an IMS / MMD network, and includes a foreign agent that is a movement destination of a mobile node belonging to a home agent. The foreign agent has a transmission format encapsulated from the mobile node. Using the direct transmission format that is not encapsulated from the mobile node, and receiving the packet transmitted via the non-home agent. It is characterized by doing.

本発明に係るＭＩＰおよびＳＩＰ統合方法は、ＩＭＳ／ＭＭＤネットワークにおけるＭＩＰおよびＳＩＰ統合方法であって、ホームエージェントに属するモバイルノードの移動先のフォーリンエージェントが、モバイルノードに新たなＰ−ＣＳＣＦアドレスとともにフォーリンエージェントアドバタイズメントを送信するステップと、モバイルノードが、ＭＩＰ動作を通してＭＩＰ／ＳＩＰ登録をフォーリンエージェントに送信するステップと、フォーリンエージェントが、Ｐ−ＣＳＣＦにＳＩＰ登録メッセージを送信すると並行してホームエージェントにＭＩＰ登録メッセージを送信するステップと、フォーリンエージェントが、Ｐ−ＣＳＣＦからＳＩＰ応答メッセージを受信するステップと、フォーリンエージェントが、ＭＩＰ動作を通してモバイルノードにＳＩＰ応答メッセージを引き渡すステップとを含むことを特徴とする。   The MIP and SIP integration method according to the present invention is an MIP and SIP integration method in an IMS / MMD network, in which a foreign agent to which a mobile node belonging to a home agent moves has a foreign PIN and a new P-CSCF address. Sending the agent advertisement; the mobile node sending the MIP / SIP registration to the foreign agent through the MIP operation; and the foreign agent sending the SIP registration message to the P-CSCF in parallel to the home agent. Sending the registration message, the foreign agent receiving the SIP response message from the P-CSCF, and the foreign agent passing the MIP operation. Characterized in that it comprises the step of delivering the SIP response message to the mobile node Te.

本発明に係るパケット伝送方法は、ＩＭＳ／ＭＭＤネットワークにおけるパケット伝送方法であって、ホームエージェントに属するモバイルノードが、移動先のフォーリンエージェントにカプセル化された伝送形式を用いてパケットを送信するステップと、フォーリンエージェントが、モバイルノードからカプセル化された伝送形式を用いて送られてきたパケットをホームエージェントに送信するステップと、ホームエージェントに属するモバイルノードが、カプセル化せずに直接伝送形式を用いてパケットを送信するステップと、フォーリンエージェントが、モバイルノードから直接伝送形式を用いて送られてきたパケットをホームエージェント非経由で転送するステップとを含むことを特徴とする。   A packet transmission method according to the present invention is a packet transmission method in an IMS / MMD network, in which a mobile node belonging to a home agent transmits a packet using a transmission format encapsulated in a foreign agent at a destination; The foreign agent sends the packet sent from the mobile node using the encapsulated transmission format to the home agent, and the mobile node belonging to the home agent uses the direct transmission format without encapsulating. The method includes transmitting a packet, and a foreign agent forwarding the packet sent from the mobile node using the direct transmission format without passing through the home agent.

本発明によれば、トロンボーンルーティングを防止し、シグナリングの有効性およびＩＭＳネットワークの全体の性能を増加させることに貢献する。   The present invention contributes to preventing trombone routing and increasing the effectiveness of signaling and the overall performance of the IMS network.

トロンボーンルーティングがＭＩＰｖ４（Mobile IP version 4）についての呼設定および登録手順の両方にどのように影響するか説明する。   Describe how trombone routing affects both call setup and registration procedures for MIPv4 (Mobile IP version 4).

図１は、ＭＩＰｖ４ ＦＡ（Foreign Agent（フォーリンエージェント））−ＣｏＡ（Care of Address（気付アドレス））の場合におけるトロンボーンルーティングに関する非効率の例を表わす。Ｐ−ＣＳＣＦ（Proxy Call Session Control Function）がＭＮ（Mobile Node）と同じ訪問先ネットワークに位置する場合でも、シグナリングは、Ｐ−ＣＳＣＦにルーティングされる前にホームネットワークにおけるＨＡ（Home Agent）までの全ての経路を移動しなければならない。この非効率は、一部分、ＦＡ−ＣｏＡの場合に関係する逆トンネルによるものである。同様に、ＣＮ（Core Network）から入ってくる呼（ＩＮＶＩＴＥ）はＰ−ＣＳＣＦを介して移動し、訪問先ネットワークにおける移動局に送達される前にホームネットワークにおけるホームエージェントに行く。これは呼設定の遅延を増加させる。トロンボーンルーティングのために登録（ＲＥＧＩＳＴＲＡＴＩＯＮ）が遅延するので、移動局が新たなネットワークに移動し、新たなセキュリティアソシエーションを設定するとハンドオフの遅延に影響を与える。   FIG. 1 represents an inefficient example of trombone routing in the case of MIPv4 FA (Foreign Agent) -CoA (Care of Address). Even if the P-CSCF (Proxy Call Session Control Function) is located in the same visited network as the MN (Mobile Node), the signaling is all up to the HA (Home Agent) in the home network before being routed to the P-CSCF. You have to move the route. This inefficiency is due in part to the reverse tunnel associated with the FA-CoA case. Similarly, an incoming call (INVITE) from a CN (Core Network) travels through the P-CSCF and goes to the home agent in the home network before being delivered to the mobile station in the visited network. This increases call setup delay. Since registration (REGISTRATION) is delayed due to the trombone routing, if the mobile station moves to a new network and sets a new security association, it will affect the handoff delay.

ＭＩＰｖ６（Mobile IP version 6）が用いられるときにトロンボーンルーティングが効率性にどのように影響を与えるかを説明する。ＭＩＰｖ４の場合と異なり、この場合においてフォーリンエージェントは存在しない。図２は、ＭＩＰｖ６の場合においてトロンボーンルーティングがどのように発生するかを表わす。ＩＰｖ６を用いるとき、ネットワークオペレータは、各々のハンドオフの間にアクセスルータから新たなＣｏＡを取得する場合でも、習慣的に常にＳＩＰ（Session Initiation Protocol）登録および再登録処理の間にコンタクトフィールド内のＭＮホームアドレスを用いる。従って、再登録処理の間に新たなＰ−ＣＳＣＦのアドレスのみＳ−ＣＳＣＦ（Serving Call Session Control Function）／ＨＳＳ（Home Subscriber Server）に提供され、移動局のコンタクトアドレスは同じままである。経路のＨＡは、ＭＩＰ登録によって、ＭＮホームアドレスのマッピングおよびその最新のＣｏＡを保持する。   It will be described how trombone routing affects efficiency when MIPv6 (Mobile IP version 6) is used. Unlike MIPv4, there is no foreign agent in this case. FIG. 2 represents how trombone routing occurs in the case of MIPv6. When using IPv6, the network operator habitually always MNs in the contact field during SIP (Session Initiation Protocol) registration and re-registration processes, even when obtaining a new CoA from the access router during each handoff. Use home address. Therefore, only the new P-CSCF address is provided to the S-CSCF (Serving Call Session Control Function) / HSS (Home Subscriber Server) during the re-registration process, and the contact address of the mobile station remains the same. The HA of the path maintains the mapping of the MN home address and its latest CoA by MIP registration.

しかし、ＭＩＰｖ６の場合において、訪問先ネットワークにＦＡが存在せず、移動局はステートレス自動設定を用いて新たな気付アドレスを取得する。移動局がホームネットワークにおいてＳ−ＣＳＣＦを用いて登録するとき、そのコンタクトアドレスとしてそのホームアドレスを提供する。移動局とＨＡとの間の逆トンネルが存在するので、呼設定および登録（再登録）処理の両方はトロンボーンルーティングを免れない。従って、ＭＩＰｖ４の場合のように、性能に影響を与える。   However, in the case of MIPv6, there is no FA in the visited network, and the mobile station acquires a new care-of address using stateless automatic setting. When the mobile station registers using the S-CSCF in the home network, the home address is provided as the contact address. Since there is a reverse tunnel between the mobile station and the HA, both call setup and registration (re-registration) processing are subject to trombone routing. Therefore, the performance is affected as in the case of MIPv4.

これら両方の場合から明らかに、トロンボーンルーティングは望まれず、従って、それを除去する解決策を工夫する必要がある。次に、トロンボーンルーティングを防止するいくつかの例を説明する。   Clearly from both of these cases, trombone routing is not desired, so a solution to remove it needs to be devised. Next, some examples for preventing trombone routing will be described.

同様に、データに固有のトロンボーンルーティング問題が存在し、デフォルトで逆トンネルが存在する。図３は、経路の最適化なしのＭＩＰｖ６およびＭＩＰｖ４ ＦＡ ＣｏＡに基づくアプローチの両方についてのメディア伝送に関するトロンボーンルーティングを表わす。逆トンネルは効果を有するが、このトロンボーンルーティングは、ホームネットワークを介して移動する長い経路のためにハンドオフの遅延を引き起こすもととなる。   Similarly, there is a data-specific trombone routing problem and by default there is a reverse tunnel. FIG. 3 represents trombone routing for media transmission for both MIPv6 and MIPv4 FA CoA based approaches without route optimization. Although reverse tunneling has an effect, this trombone routing can cause handoff delays due to the long path traveling through the home network.

次に、トロンボーンルーティングが現在のテストベッドにどのように影響を与えるかを説明する。図４に表わされているように、ＩＭＳ移動ノードであるＭＮがネットワークＡからネットワークＢに移動すると、ＭＩＰ登録およびＳＩＰ再登録はネットワークＢにおいて遂行されなければならない。まず、ＭＮはネットワークＢにおいてＦＡからＦＡアドバタイズメントを通してその移動を検出する。移動を検出すると、ＦＡを通してＭＩＰ登録を実行し、かつネットワークＢにおける新たなＰ−ＣＳＣＦのＩＰアドレスを取得するためにＤＨＣＰクライアントの動作を実行する。この時点で、ＭＮのルーティングテーブルはＭＩＰ動作を通して更新され、ＭＮがネットワークにおける任意のノードから到達可能であるようにＦＡとＨＡとの間のトンネルが確立される。ネットワークＢにおけるＤＨＣＰサーバからＰ−ＣＳＣＦのＩＰアドレスを取得した後、新たなＰ−ＣＳＣＦにＳＩＰ登録メッセージを送信することによってＳＩＰ再登録を実行する。Ｐ−ＣＳＣＦはＳＩＰメッセージをＳ−ＣＳＣＦに転送すると、ＳＩＰ応答メッセージを用いてＰ−ＣＳＣＦに応答する。従って、ＭＮはＳＩＰ応答メッセージを受信し、ＳＩＰ再登録が完了する。   Next, we will explain how trombone routing affects the current testbed. As shown in FIG. 4, when the MN, which is an IMS mobile node, moves from network A to network B, MIP registration and SIP re-registration must be performed in network B. First, the MN detects the movement in the network B from the FA through the FA advertisement. When the movement is detected, MIP registration is performed through the FA, and a DHCP client operation is performed to obtain a new P-CSCF IP address in the network B. At this point, the MN's routing table is updated through MIP operations, and the tunnel between the FA and HA is established so that the MN is reachable from any node in the network. After obtaining the IP address of the P-CSCF from the DHCP server in the network B, SIP re-registration is executed by sending a SIP registration message to the new P-CSCF. When the P-CSCF transfers the SIP message to the S-CSCF, the P-CSCF responds to the P-CSCF using a SIP response message. Therefore, the MN receives the SIP response message and the SIP re-registration is completed.

このハンドオフ処理において２つの課題が存在する。
＜遅いハンドオフ＞
図５に表わされているように、ＦＡアドバタイズメント検出、ＭＩＰ登録、ＤＨＣＰ動作、ＳＩＰ登録の順次的な動作はハンドオフの遅延を増大させる。
＜非効率なルーティング＞
ＦＡとＨＡとの間のトンネルの逆モードのために、ＭＮとＰ−ＣＳＣＦとの間のＳＩＰメッセージは図６に表わされているようにトロンボーンルーティング経路を取って進む。 There are two problems in this handoff process.
<Slow handoff>
As shown in FIG. 5, the sequential operation of FA advertisement detection, MIP registration, DHCP operation, and SIP registration increases the handoff delay.
<Inefficient routing>
Due to the reverse mode of the tunnel between the FA and the HA, the SIP message between the MN and the P-CSCF travels along the trombone routing path as represented in FIG.

＜ＭＮからＰ−ＣＳＣＦへのＳＩＰメッセージの経路＞
ＭＮ→ＦＡ→ネットワークＢにおけるゲートウェイ→ホームネットワークにおけるゲートウェイ→ＨＡ→ホームネットワークにおけるゲートウェイ→ネットワークＢにおけるゲートウェイ→Ｐ−ＣＳＣＦ
Ｐ−ＣＳＣＦからＭＮへのＳＩＰメッセージは逆経路を取って進む。 <Route of SIP message from MN to P-CSCF>
MN → FA → Gateway in Network B → Gateway in Home Network → HA → Gateway in Home Network → Gateway in Network B → P-CSCF
The SIP message from the P-CSCF to the MN follows the reverse path.

ハンドオフを高速化し、かつトロンボーンルーティングを防止するために、トロンボーンルーティングの影響の軽減に役立ついくつかの解決策を提案する。これらは、概して次に区分される。
ａ）ＭＩＰの上にＳＩＰ登録を載せる（ＦＡにおいて分配する）
ｂ）ＦＡとＰ−ＣＳＣＦとの間の選択的逆トンネルおよびトンネルの使用
ｃ）ＩＰｖ４およびＩＰｖ６の両方についてのＳＩＰに基づく移動の使用
ｄ）ＳＩＰ登録および選択的逆トンネルの間でＭＩＰｖ６の場合におけるＣｏＡの使用
ｅ）ＭＩＰバインディング（ＨＡおよびＳ−ＣＳＣＦ）共存の一部としてＳＩＰ登録を送信する In order to speed up handoffs and prevent trombone routing, we propose several solutions that help reduce the impact of trombone routing. These are generally classified next.
a) Put SIP registration on top of MIP (distribute in FA)
b) Selective reverse tunnel and use of tunnel between FA and P-CSCF c) Use of SIP-based mobility for both IPv4 and IPv6 d) In case of MIPv6 between SIP registration and selective reverse tunnel Use of CoA e) Send SIP registration as part of MIP binding (HA and S-CSCF) coexistence

このアプローチにおいて、ＳＩＰメッセージがＦＡ−ＨＡトンネルをバイパスするＭＩＰ制御メッセージの一部として伝送される点で、ＭＩＰおよびＳＩＰシグナリング（すなわち、制御プレーン）は統合される。ＭＮはＰ−ＣＳＣＦのＩＰアドレスを必要としないので、ＤＨＣＰ動作は取り止めとなる。その代わり、ＦＡは、対応するＰ−ＣＳＣＦのＩＰアドレスを前もって知っている必要がある。ＦＡおよびＰ−ＣＳＣＦは固定されているので、Ｐ−ＣＳＣＦのＩＰアドレスはＦＡにおいて予め設定することが可能である。従って、ＭＩＰおよびＳＩＰ登録は独立とすることが可能であり、それらの動作は並行して同時に実行することが可能である。特に、ＳＩＰ登録は、ＳＩＰメッセージのためのルーティング経路がＭＩＰを通して完全に確立されるまで待つ必要がない。   In this approach, MIP and SIP signaling (ie, control plane) are integrated in that the SIP message is transmitted as part of a MIP control message that bypasses the FA-HA tunnel. Since the MN does not need the IP address of the P-CSCF, the DHCP operation is canceled. Instead, the FA needs to know in advance the IP address of the corresponding P-CSCF. Since the FA and P-CSCF are fixed, the IP address of the P-CSCF can be set in advance in the FA. Thus, MIP and SIP registration can be independent and their operations can be performed simultaneously in parallel. In particular, SIP registration does not have to wait until the routing path for SIP messages is fully established through MIP.

図７および図８に、ＭＩＰおよびＳＩＰ統合のシステム（Ｓ１００）が示されている。
動作手順（図７）：
１．ＭＮは、新たなＦＡから新たなＰ−ＣＳＣＦアドレスとともにＦＡアドバタイズメントを受信する。
２．ＭＮ上のＭＩＰ処理（ＭＩＰ−ＭＮ）は、新たなＰ−ＣＳＣＦの検出をＭＮ上のＳＩＰユーザエージェント（ＵＡ−ＳＩＰ）に通知する。
３．ＵＡ−ＳＩＰは、ＭＩＰ−ＭＮにシグナリング（例えば、sip_ua[p-cscf]）を与えることによってＳＩＰ登録を開始する。
４．ＭＩＰ−ＭＮは、ＭＩＰ固有メッセージング動作を通してＭＩＰ／ＳＩＰ登録を実行する。
５．ＦＡは、ＭＩＰおよびＳＩＰ登録の両方、Ｐ−ＣＳＣＦへのＳＩＰ登録メッセージおよびＨＡへのＭＩＰ登録メッセージを並行して実行する。ここで、ＦＡはＩＰレイヤの転送ノードではなく、その代わりに、アプリケーション固有の中継ノードの役割を果たすことに留意すべきである。
６．ＳＩＰ登録メッセージがＳ−ＣＳＣＦに伝送される。
７．ＳＩＰ応答メッセージがＰ−ＣＳＣＦに伝送される。
８．Ｐ−ＣＳＣＦはＦＡにＳＩＰ応答メッセージを送信する。ここで、ＳＩＰメッセージは、ＭＩＰメッセージ、ＵＤＰメッセージ、またはＦＡのＳＩＰメッセージそれ自体として送信することが可能であり、ＳＩＰスタックを実現する。
９．ＦＡは、ＭＩＰ動作を通してＭＮにＳＩＰ応答を引き渡す。
１０．最後に、ＭＩＰ−ＭＮは、ＵＡ−ＳＩＰにＳＩＰ応答の通知を与え、ＳＩＰ登録が完了する。 7 and 8 show a system (S100) for MIP and SIP integration.
Operation procedure (Fig. 7):
1. The MN receives the FA advertisement with the new P-CSCF address from the new FA.
2. The MIP processing (MIP-MN) on the MN notifies the SIP user agent (UA-SIP) on the MN of the detection of a new P-CSCF.
3. The UA-SIP initiates SIP registration by providing signaling (eg, sip_ua [p-cscf]) to the MIP-MN.
4). The MIP-MN performs MIP / SIP registration through MIP specific messaging operations.
5. The FA performs both MIP and SIP registration, SIP registration message to P-CSCF and MIP registration message to HA in parallel. Note that the FA is not an IP layer forwarding node, but instead serves as an application specific relay node.
6). A SIP registration message is transmitted to the S-CSCF.
7). A SIP response message is transmitted to the P-CSCF.
8). The P-CSCF sends a SIP response message to the FA. Here, the SIP message can be transmitted as a MIP message, a UDP message, or a FA SIP message itself, and realizes a SIP stack.
9. The FA delivers the SIP response to the MN through the MIP operation.
10. Finally, the MIP-MN notifies the UA-SIP of the SIP response, and the SIP registration is completed.

従って、ＭＮからＰ−ＣＳＣＦへ、または、Ｐ−ＣＳＣＦからＭＮへのＳＩＰメッセージは、ＭＩＰによってではなく、通常のＩＰルーティングによって設定される経路に従って移動する。ＦＡ−ＨＡトンネルはメッセージを転送するために使用されない。図８はＳＩＰおよびＭＩＰ登録メッセージの両方についてのルーティング経路を表わす。   Accordingly, SIP messages from the MN to the P-CSCF or from the P-CSCF to the MN travel according to a route set by normal IP routing, not by MIP. The FA-HA tunnel is not used to transfer messages. FIG. 8 represents the routing path for both SIP and MIP registration messages.

図９、図１０に、選択的逆トンネルおよびＦＡとＰ−ＣＳＣＦとの間のカプセル化技術を用いたパケット伝送システム（Ｓ２００）が示されている。
図９はＳＩＰおよびＭＩＰの統合を用いることによってトロンボーンルーティングを防止する典型的な配置シナリオを表わす。図１０は選択的な逆トンネルを表わす。 9 and 10 show a packet transmission system (S200) using a selective reverse tunnel and an encapsulation technique between the FA and the P-CSCF.
FIG. 9 represents a typical deployment scenario that prevents trombone routing by using SIP and MIP integration. FIG. 10 represents a selective reverse tunnel.

このアプローチは、選択的逆トンネルおよびＦＡとＰ−ＣＳＣＦとの間のカプセル化技術を用いるメカニズムを提供する。   This approach provides a mechanism that uses selective reverse tunneling and encapsulation techniques between the FA and the P-CSCF.

トロンボーンルーティング問題の根本原因は、ＦＡにおける逆トンネルの使用である。しかし、ＭＮがＦＡへのトンネルを設定し、ＭＮとＦＡとの間でカプセル化された伝送形式（Encapsulated Delivery style）のパケットを用いる。このトンネルの主な目的は、ＭＮからのブロードキャストパケットを逆トンネルを介してホームネットワークに送信することを可能とすることである。ＦＡにおいてＭＮ−ＦＡトンネルを介して受信されるパケットについてのＩＰヘッダフィールドは次の通りである。
・外部ＩＰヘッダ：送信元＝ＭＮのホームアドレス、宛先＝ＦＡのアドレス
・内部ＩＰヘッダ：送信元＝ＭＮのホームアドレス、宛先＝ＣＮのアドレス The root cause of the trombone routing problem is the use of reverse tunnels in FA. However, the MN sets a tunnel to the FA, and uses a packet in a transmission format (Encapsulated Delivery style) encapsulated between the MN and the FA. The main purpose of this tunnel is to allow broadcast packets from the MN to be sent to the home network via a reverse tunnel. The IP header fields for packets received via the MN-FA tunnel at the FA are as follows:
External IP header: transmission source = MN home address, destination = FA address Internal IP header: transmission source = MN home address, destination = CN address

また、カプセル化された伝送形式で選択的逆トンネルを実行するための手段を説明する。これは、ローカルリソースへのパケット伝送を提供することを意図し、かつ訪問先ネットワークにおいてＰ−ＣＳＣＦへの伝送を最適化するために使用することが可能である。この場合において、ＭＮは、ＦＡに、次のように選択的逆トンネルの実行を要求することが可能である。
・逆トンネルに向けられたパケット：（ＭＮ−ＦＡトンネルを介して）カプセル化された伝送形式を用いて送信され、ＦＡはこれらをＨＡに逆トンネルしなければならない。ＭＮは、ＨＡを介したＣＮへの伝送を保証するためにカプセル化された伝送形式を用いて全てのメディアパケットを送信することが可能である。
・逆トンネルに向けられていないパケット：（カプセル化されていない）直接伝送形式（Direct Delivery style）を用いて送信され、ＦＡはこれらを転送し、これらをＨＡに逆トンネルしない。ＭＮは、通常のＩＰルーティングを用いてＰ−ＣＳＣＦに向けられた全てのパケットを送信することが可能であり、ＦＡは通常のパケットとしてそれらを転送する。 Also described are means for performing selective reverse tunneling in an encapsulated transmission format. This is intended to provide packet transmission to local resources and can be used to optimize transmission to the P-CSCF in the visited network. In this case, the MN can request the FA to perform a selective reverse tunnel as follows.
Packets destined for the reverse tunnel: sent using the encapsulated transmission format (via the MN-FA tunnel), the FA must tunnel these back to the HA. The MN can send all media packets using an encapsulated transmission format to guarantee transmission to the CN via the HA.
Packets not directed to the reverse tunnel: sent using the Direct Delivery style (not encapsulated), the FA forwards them and does not reverse tunnel them to the HA. The MN can send all packets destined for the P-CSCF using normal IP routing, and the FA forwards them as normal packets.

カプセル化された伝送形式を用いた選択的逆トンネルは、ＭＮからＰ−ＣＳＣＦへの経路を最適化することによって、トロンボーンルーティング問題の一部を解決する。しかし、Ｐ−ＣＳＣＦからＭＮへのパケットは、いまだＨＡを介してルーティングされる。この問題はＰ−ＣＳＣＦからＭＮに向けられた全てのパケットについてＰ−ＣＳＣＦとＦＡとの間のＩＰ−ＩＰトンネルを確立することによって軽減することが可能である。Ｐ−ＣＳＣＦからＦＡにおいて受信されたパケットについてのＩＰヘッダフィールドは次の通りである。
・外部ＩＰヘッダ：送信元＝Ｐ−ＣＳＣＦのアドレス、宛先＝ＦＡの気付アドレス
・内部ＩＰヘッダ：送信元＝Ｐ−ＣＳＣＦのアドレス、宛先＝ＭＮのアドレス
Ｐ−ＣＳＣＦ−ＦＡトンネルを介してＦＡにおいて受信されたパケットはＦＡにおいてカプセルから出され、ＭＮに転送される。これはＨＡ−ＦＡトンネルを介してＦＡにおいて受信されたカプセル化されたパケットが処理される方法と同じである。 Selective reverse tunneling using an encapsulated transmission format solves part of the trombone routing problem by optimizing the path from the MN to the P-CSCF. However, packets from the P-CSCF to the MN are still routed through the HA. This problem can be mitigated by establishing an IP-IP tunnel between the P-CSCF and the FA for all packets destined for the MN from the P-CSCF. The IP header fields for packets received at the FA from the P-CSCF are as follows.
External IP header: source = P-CSCF address, destination = FA care-of address FA IP header: source = P-CSCF address, destination = MN address In FA via P-CSCF-FA tunnel The received packet is taken out of the capsule in the FA and transferred to the MN. This is the same way that encapsulated packets received at the FA via the HA-FA tunnel are processed.

選択的逆トンネルの使用は次のような向上を要求する。
１）カプセル化された伝送形式のためのＭＮ−ＦＡトンネルの確立：これはＭＮがＦＡを用いて登録した後に行うことが可能である。トンネル確立機能はＲＦＣ３０２４準拠のＭＮにおいて利用可能であるべきである。
２）ＭＮにおけるＰ−ＣＳＣＦを目標とするパケットのための直接伝送形式：これはＲＦＣ３０２４準拠の機能であり、ＭＮがＦＡを用いて登録し、かつＤＨＣＰを介してＰ−ＣＳＣＦのアドレスを受信した後に設定することが可能である。これはＭＮ−ＦＡトンネルをバイパスするＭＮにおけるＰ−ＣＳＣＦ固有経路の確立を要求する。
３）ＦＡにおける選択的逆トンネル：この機能はＲＦＣ３０２４準拠であり、ＭＮがＦＡを用いて登録した後に活性化されるべきである。
４）Ｐ−ＣＳＣＦ−ＦＡトンネル：これはＰ−ＣＳＣＦ機能に拡張を要求する。ＳＩＰ登録メッセージがＦＡを介してＰ−ＣＳＣＦにおいて受信された後に、トンネルが確立されるべきである。さらに、ルーティングテーブルのエントリは、このトンネルを介してＭＮに全てのパケットを方向づけるべきである。これは、トンネルを介してＳＩＰ応答の伝送を保証する。 The use of selective reverse tunnel requires the following improvements.
1) Establishment of MN-FA tunnel for encapsulated transmission format: This can be done after the MN registers with FA. The tunnel establishment function should be available in RFC3024 compliant MN.
2) Direct transmission format for packets targeting the P-CSCF at the MN: This is a function conforming to RFC3024, where the MN registers using FA and receives the address of the P-CSCF via DHCP It can be set later. This requires the establishment of a P-CSCF specific path in the MN that bypasses the MN-FA tunnel.
3) Selective reverse tunnel in FA: This function is RFC3024 compliant and should be activated after MN registers with FA.
4) P-CSCF-FA tunnel: This requires an extension to the P-CSCF function. The tunnel should be established after the SIP registration message is received at the P-CSCF via the FA. Furthermore, routing table entries should direct all packets to the MN via this tunnel. This ensures transmission of the SIP response through the tunnel.

トロンボーンルーティングを防止する第３のアプローチは、ＩＰｖ４およびＩＰｖ６ネットワークの両方についてＳＩＰに基づく移動を用いることである。ＳＩＰに基づく移動がどのように上記２つの例に関するトロンボーンルーティングを処理するかの例を提供する。ＳＩＰに基づく移動の場合において、移動局は移動バインディング（mobility binding）を提供するためにＭＩＰｖ４またはＭＩＰｖ６を使用しない。従って、ホームエージェントあるいはフォーリンエージェントの概念は全く存在しない。訪問先ネットワークにおいて移動局がブートストラップするとき、ＩＰｖ４の場合においては状態を有するＤＨＣＰサーバから、ＩＰｖ６の場合においてはステートレス自動設定によって、ＩＰアドレスを取得する。ＩＰアドレスの設定の間に、Ｐ−ＣＳＣＦのアドレスを含む他のサーバ設定も取得する。移動局がＳ−ＣＳＣＦに登録メッセージを送信すると、新たなコンタクトアドレスおよびサブネットにおけるＰ−ＣＳＣＦのアドレスとして新たなＣｏＡアドレスを送信する。従って、任意の時点においてＨＳＳは移動局の新たなコンタクトアドレスおよび対応するＰ−ＣＳＣＦのアドレスを知っている。ＨＡあるいはＭＩＰは存在しないので、登録メッセージおよび応答は標準のルーティング経路を進んで行き、トロンボーンルーティングには全く従わない。同様に、移動局への新たな呼（ＩＮＶＩＴＥ）が発呼側によって生成されると、移動局のＵＲＩ（Uniform Resource Identifier）を用いてＳ−ＣＳＣＦにルーティングされる。Ｓ−ＣＳＣＦがこの呼を取得すると、登録データベースを調べ、その移動局に責任を負うＰ−ＣＳＣＦに呼をルーティングする。しかし、移動局のコンタクトアドレスは、いまだ、新たなネットワークにおいて取得された新たなＣｏＡである。Ｐ−ＣＳＣＦはコンタクトアドレスを調べ、標準のルーティング処理を用いて移動局に呼を転送する。従って、トロンボーンルーティングは呼設定および登録処理の両方において防止される。再登録手順の間の遅延における削減は、１つのサブネットからもう１つのサブネットに移動局が移動する間のハンドオフの遅延を削減するのに役立つ。   A third approach to prevent trombone routing is to use SIP-based movement for both IPv4 and IPv6 networks. An example is provided of how SIP-based movement handles trombone routing for the above two examples. In the case of SIP-based mobility, the mobile station does not use MIPv4 or MIPv6 to provide mobility binding. Therefore, there is no concept of home agent or foreign agent. When the mobile station bootstraps in the visited network, an IP address is acquired from a DHCP server having a state in the case of IPv4, or by stateless automatic setting in the case of IPv6. During the setting of the IP address, other server settings including the P-CSCF address are also acquired. When the mobile station transmits a registration message to the S-CSCF, a new CoA address is transmitted as the new contact address and the P-CSCF address in the subnet. Thus, at any point in time, the HSS knows the mobile station's new contact address and the corresponding P-CSCF address. Since there is no HA or MIP, registration messages and responses follow the standard routing path and do not follow trombone routing at all. Similarly, when a new call (INVITE) to the mobile station is generated by the caller, it is routed to the S-CSCF using the URI (Uniform Resource Identifier) of the mobile station. When the S-CSCF gets this call, it looks up the registration database and routes the call to the P-CSCF that is responsible for the mobile station. However, the contact address of the mobile station is still a new CoA acquired in the new network. The P-CSCF looks up the contact address and forwards the call to the mobile station using standard routing processes. Thus, trombone routing is prevented in both call setup and registration processes. The reduction in delay during the re-registration procedure helps to reduce handoff delay while the mobile station moves from one subnet to another.

図１１は、ＳＩＰ登録およびＳＩＰ呼設定の両方についてトロンボーンルーティングがどのように防止されるかを表わす。   FIG. 11 represents how trombone routing is prevented for both SIP registration and SIP call setup.

次に、コンタクトアドレスとしてホームアドレスの代わりに移動局の登録メッセージにおけるＣｏＡを用いることによって、かつ選択的逆トンネルの使用によって、どのようにトロンボーンルーティングを防止することができるかを説明する。ＣＮとＭＮとの間のメディアがホームエージェントを介して移動しなければならないことは必須であるが、避けることができるならば、シグナリングをホームエージェントを通して移動させることは必ずしも必要ではない。従って、Ｓ−ＣＳＣＦにおけるコンタクトアドレスとしてＣｏＡを用いた選択的逆トンネルおよび登録の組み合わせは、通常のＭＩＰｖ６の場合においてよく見られるトロンボーンルーティング問題をいくらか軽減するために役立ちうる。
図１２は、上述したメカニズムを用いてトロンボーンルーティングをどのように防止することができるかの例を表わす。 Next, it will be described how trombone routing can be prevented by using the CoA in the mobile station registration message instead of the home address as the contact address and by using a selective reverse tunnel. It is essential that the media between the CN and the MN must move through the home agent, but if it can be avoided, it is not always necessary to move signaling through the home agent. Thus, the combination of selective reverse tunneling and registration using CoA as the contact address in the S-CSCF can help to alleviate some of the trombone routing problems that are common in normal MIPv6 cases.
FIG. 12 represents an example of how trombone routing can be prevented using the mechanism described above.

ＨＡおよびＳ−ＣＳＣＦが実際に共存し、かつＳＩＰ登録ＵＲＩおよびＰ−ＣＳＣＦアドレスがＭＩＰ更新の一部として送信されるいくつかの概念を取り込む。この場合において、ＨＡはバインディングキャッシュを有する。全てのＳＩＰ関連登録情報はＭＩＰバインディング更新の一部として送信されるが、フォーリンエージェントにおいて分配されない。ＨＡは全ての登録情報をＨＡにおけるバインディングキャッシュの一部として保持する。   It incorporates some concepts where the HA and S-CSCF actually coexist and the SIP registration URI and P-CSCF address are sent as part of the MIP update. In this case, the HA has a binding cache. All SIP related registration information is sent as part of the MIP binding update but is not distributed at the foreign agent. The HA holds all registration information as part of the binding cache at the HA.

＜動的ホームエージェント（ＤＨＡ）の使用＞
トロンボーンルーティング問題の根本原因は、全てのパケットがＭＩＰｖ４の経路の最適化なくＨＡを通して移動する必要があるという事実による。そのような追加のルーティングの問題は、移動ノードの訪問先ネットワークに近いホームエージェントを導入することによって軽減することが可能である。これらのＨＡは、一般に、動的ホームエージェント（ＤＨＡ）として知られる。動的ホームエージェントの割り当ては、ＭＩＰｖ４に基づくプロトコルによってサポートされる。ホームエージェントをフォーリンエージェントの近くに配置することによって、ルーティング経路をかなりの範囲まで最小化することができる。図１３および図１４は、移動エージェント（Mobility Agent（ＭＡ））（ＤＨＡとしても知られる）が各々の訪問先ネットワークにおいて配置され、それによってシグナリングおよびメディアの両方について移動する経路を削減するシナリオを表わす。各々のサブネットにおいてＭＡを配置する必要がないことに留意することが重要である。訪問先ネットワークのトポロジーおよびサイズに応じて、複数のＭＡを配置することが可能である。しかし、通常、ＭＡはサブネットのレベルより１つ高いレベルに配置されるので、１つのＭＡは複数のＦＡを扱うことができる。発行された文献におけるいくつかの移動最適化プロトコルは、同じ動的ホームエージェントの概念を用いる。以下、簡単に動的ホームエージェントの割り当て手順、移動エージェントの機能、元のＨＡを用いた登録手順、ＭＡにおけるパケット処理手順、および動的ＤＮＳ更新を説明する。 <Use of Dynamic Home Agent (DHA)>
The root cause of the trombone routing problem is due to the fact that all packets need to travel through the HA without MIPv4 route optimization. Such additional routing problems can be mitigated by introducing a home agent close to the visited network of the mobile node. These HAs are commonly known as dynamic home agents (DHA). Dynamic home agent assignment is supported by a protocol based on MIPv4. By placing the home agent close to the foreign agent, the routing path can be minimized to a considerable extent. FIGS. 13 and 14 represent scenarios in which a mobility agent (MA) (also known as DHA) is deployed in each visited network, thereby reducing the path traveled for both signaling and media. . It is important to note that there is no need to place an MA in each subnet. Multiple MAs can be deployed depending on the topology and size of the visited network. However, since the MA is usually arranged at a level one higher than the subnet level, one MA can handle a plurality of FAs. Several mobility optimization protocols in the published literature use the same dynamic home agent concept. The dynamic home agent assignment procedure, the mobile agent function, the registration procedure using the original HA, the packet processing procedure in the MA, and the dynamic DNS update will be briefly described below.

＜動的ホームエージェントの割り当て＞
訪問先ネットワークにおけるフォーリンエージェント（ＦＡ）は、エージェントアドバタイズメントメッセージ内に‘Ｄ’フラグを含まなければならない。‘Ｄ’ビットは、ＲＦＣ３２２０において規定された他のフラグビットの後の最初の予約ビットを占める。また、ＦＡは、エージェントアドバタイズメントメッセージ内にネットワークアクセス識別子（ＮＡＩ）を含まなければならない。アドバタイズメントされているＦＡのＮＡＩをそれ自身のＮＡＩと比較することによって、ＭＮはホームドメイン内に存在するか否かを判断することができる。シグナリング手順およびメッセージ交換は図１５に表わされている。それは次のように動作する。移動ノードが訪問先ネットワークに到達すると、ＦＡに動的ＨＡハンドオーバ要求（ＨＨＲ）メッセージを送信する。このメッセージを受信した後、ＦＡは［ＭＩＰ−Ｄｉａｍｅｔｅｒアプリケーション］において定義されているように、ＡＡ−Ｍｏｂｉｌｅ−Ｎｏｄｅ−Ｒｅｑｕｅｓｔ（ＡＭＲ）メッセージを構成し、サービングＡＡＡ（Authentication, Authorization, and Accounting）サーバに送信する。ＡＡＡサーバはＭＮを認証し、ＭＮに移動エージェント（ＭＡ）を割り当てる。そして、割り当てられたＭＡにＨｏｍｅ−Ａｇｅｎｔ−ＭＩＰ−Ｒｅｑｕｅｓｔ（ＨＡＲ）メッセージを送信する。そして、ＭＡは、ＭＮに新たなホームアドレスを割り当て、Ｈｏｍｅ−Ａｇｅｎｔ−ＭＩＰ−Ａｎｓｗｅｒ（ＨＡＡ）メッセージにおいてＡＡＡサーバに返却する。そして、ＡＡＡサーバは、ＦＡにＡＡ−Ｍｏｂｉｌｅ−Ｎｏｄｅ−Ａｎｓｗｅｒ（ＡＭＡ）メッセージを送信する。続いて、ＭＮは、ＦＡからの動的ＨＡハンドオーバ応答（ＨＨＡ）メッセージを受信する。シグナリングメッセージシーケンスは→ＡＭＲ→ＨＡＲ→ＨＡＡ→ＡＭＡ→ＨＨＡである。図１５は詳細な呼の流れを表わす。 <Dynamic home agent assignment>
The foreign agent (FA) in the visited network must include a 'D' flag in the agent advertisement message. The 'D' bit occupies the first reserved bit after other flag bits specified in RFC3220. The FA must also include a network access identifier (NAI) in the agent advertisement message. By comparing the NAI of the advertised FA with its own NAI, the MN can determine whether it exists in the home domain. The signaling procedure and message exchange are represented in FIG. It works as follows. When the mobile node reaches the visited network, it sends a dynamic HA handover request (HHR) message to the FA. After receiving this message, the FA composes an AA-Mobile-Node-Request (AMR) message as defined in [MIP-Diameter Application] and sends it to the serving AAA (Authentication, Authorization, and Accounting) server. Send. The AAA server authenticates the MN and assigns a mobility agent (MA) to the MN. Then, a Home-Agent-MIP-Request (HAR) message is transmitted to the assigned MA. The MA then assigns a new home address to the MN and returns it to the AAA server in a Home-Agent-MIP-Answer (HAA) message. Then, the AAA server transmits an AA-Mobile-Node-Answer (AMA) message to the FA. Subsequently, the MN receives a dynamic HA handover response (HHA) message from the FA. The signaling message sequence is → AMR → HAR → HAA → AMA → HHA. FIG. 15 shows the detailed call flow.

ＨＨＲメッセージは、ＲＦＣ２００２における登録要求メッセージとして定義されているが、次の変更を有する。
タイプ ４（動的ＨＡハンドオーバ要求）
ホームアドレス 同時ＨＡバインディングのための現在のアドレス、それ以外はヌルアドレス（０．０．０．０）
ＨＡアドレス ヌルアドレス（０．０．０．０）
ＣｏＡ ＦＡの気付アドレス
拡張 ＭＮ ＮＡＩ 拡張
ＭＮは認証の目的のために拡張においてＮＡＩまたはＦＱＤＮ（Fully Qualified Domain Name）を含まなければならない。ＭＮは、同時ＨＡバインディングを要求するならばＨＨＲメッセージにおいて‘Ｓ’ビットを設定しなければならない。 The HHR message is defined as a registration request message in RFC2002, but has the following changes.
Type 4 (Dynamic HA handover request)
Home address Current address for simultaneous HA binding, otherwise null address (0.0.0.0)
HA address Null address (0.0.0.0)
CoA FA Care-of Address Extended MN NAI Extension The MN must include a Fully Qualified Domain Name (NAI) or FQDN in the extension for authentication purposes. The MN must set the 'S' bit in the HHR message if it requests simultaneous HA binding.

一方、ＭＮが、ＨＡの割り当て前にＤＨＣＰまたはＰＰＰのいずれかから一時的なアドレスを取得し、新たなホームアドレスとしてこのアドレスを用いることを望むならば、この動的に割り当てられたアドレスを用いて、ＨＨＲメッセージ内のホームアドレスフィールドを設定しなければならない。ＦＡがＡＡＡサーバにＡＭＲメッセージを送信すると、ＭＩＰ−Ｆｅａｔｕｒｅ−Ｖｅｃｔｏｒ ＡＶＰにおけるＭｏｂｉｌｅ−Ｎｏｄｅ−Ｈｏｍｅ−Ａｄｄｒｅｓｓ−Ｒｅｑｕｅｓｔｅｄフラグは、もはやホームアドレスがＭＮに割り当てられる必要がないことを示すためにゼロに設定されなければならない。   On the other hand, if the MN wants to obtain a temporary address from either DHCP or PPP prior to HA assignment and use this address as the new home address, use this dynamically assigned address. Thus, the home address field in the HHR message must be set. When the FA sends an AMR message to the AAA server, the Mobile-Node-Home-Address-Requested flag in MIP-Feature-Vector AVP is set to zero to indicate that the home address no longer needs to be assigned to the MN. There must be.

＜元のＨＡを用いた登録＞
シームレスなハンドオーバのために、ＭＮは元のＨＡに登録要求メッセージを送信しなければならない。登録は次のように指定されたフィールドを用いて元のＨＡに直接に送信される。
ホームアドレス ： 元のホームアドレス
ＨＡアドレス ： 元のＨＡアドレス
ＣｏＡ ： 新たなホームアドレス（例えば、ＭＡアドレス）
元のホームアドレスのＣｏＡが新たなホームアドレスに設定されるので、元のホームアドレスに向けられた全てのパケットは、登録が成功した後、元のアドレスによってＭＮの新たなホームアドレスにリダイレクトされる。そして、ＭＡはＭＮに向けられた全てのパケットを横取りし、かつそれらをＭＮの現在の位置に転送する。 <Registration using original HA>
For seamless handover, the MN must send a registration request message to the original HA. The registration is sent directly to the original HA using the fields specified as follows:
Home address: Original home address HA address: Original HA address CoA: New home address (for example, MA address)
Since the original home address CoA is set to the new home address, all packets destined for the original home address are redirected to the MN's new home address by the original address after successful registration. . The MA then intercepts all packets destined for the MN and forwards them to the current location of the MN.

＜移動エージェント＞
前述のように、移動エージェント（ＭＡ）は、動的に割り当てられ、ＨＡのような類似の機能を有するホームエージェントに他ならない。例えば、ＭＡは元のＨＡを用いてＭＮからのホーム登録要求（home registration request）を受け取る。それはＦＡのような動作をする。例えば、ホーム登録要求を受信した後、それを元のＨＡに中継する。しかし、ＭＡはＦＡアドバタイズメントをブロードキャストせず、また、ＭＮにＣｏＡアドレスを提供しない。通常、ＭＡはＦＡより１つ高いレベルに配置される。 <Mobile Agent>
As described above, the mobile agent (MA) is a home agent that is dynamically assigned and has a similar function such as HA. For example, the MA receives a home registration request from the MN using the original HA. It works like FA. For example, after receiving a home registration request, it is relayed to the original HA. However, MA does not broadcast FA advertisements and does not provide CoA addresses to MN. Normally, MA is arranged one level higher than FA.

ＭＡは、２つのユーザリストを維持しなければならない。１つは通常のＨＡ機能のためのリストであり、もう１つはシームレスなＨＡハンドオーバの目的のためのリストである。シームレスなハンドオーバの目的のため、ＭＡは＜ＭＮ＿Ｏｌｄ＿Ｈｏｍｅ＿Ａｄｄｒ，ＭＮ＿Ｎｅｗ＿Ｈｏｍｅ＿Ａｄｄｒ＞の情報を有するバインディングリストを保持する。シームレスなセッションのため、ＭＡは元のＨＡによってカプセル化されたパケットを受信する。カプセル化されたパケットについて、ＭＡはそのバインディングリストと比較し、合致したならば、その内部宛先アドレスが元のホームアドレスであるパケットを受信したと判断する。そして、ＭＡはデータグラムをカプセルから取り出さなければならず、それをＭＮの現在の位置にトンネルする（すなわち、ＭＮの現在のＣｏＡを用いてデータグラムを再カプセル化する）。ＭＮの新たなホームアドレスに向けられたカプセル化されていないパケットについて、ＭＡはＭＮの通常のＨＡのように機能しなければならない。   The MA must maintain two user lists. One is a list for normal HA functions and the other is a list for seamless HA handover purposes. For seamless handover purposes, the MA maintains a binding list with <MN_Old_Home_Addr, MN_New_Home_Addr> information. Because of the seamless session, the MA receives the packet encapsulated by the original HA. For the encapsulated packet, the MA compares it with its binding list, and if it matches, determines that it has received a packet whose internal destination address is the original home address. The MA must then take the datagram out of the capsule and tunnel it to the MN's current location (ie reencapsulate the datagram using the MN's current CoA). For unencapsulated packets destined for the MN's new home address, the MA must function like the MN's normal HA.

セキュリティアソシエーションの場合において、ＭＡは２つのＳＡ（Security Association）を維持する必要がある。（１）１つはＭＮ−ＨＡ登録鍵を用いるＭＮ（ＭＡ−ＭＮとしても知られる）を有し、（２）もう１つはＦＡ−ＨＡ登録鍵を用いる元のＨＡ（ＭＡ−ＯＨＡとしても知られる）を有する。   In the case of a security association, the MA needs to maintain two SAs (Security Associations). (1) One has a MN that uses a MN-HA registration key (also known as MA-MN), and (2) the other HA that uses a FA-HA registration key (also known as MA-OHA) Known).

続く移動の間に（すなわち、ＭＮがＦＡを変更するが、ＭＡを変更しないときに）、ＭＮは新たなＣｏＡを有するＭＡに登録要求を送信しなければならない。ＭＡがそのような登録要求を受信すると、そのＨＡバインディングリストにおける以前のホームアドレスを検証し、それに従って登録応答を応答しなければならない。   During a subsequent move (ie, when the MN changes the FA but does not change the MA), the MN must send a registration request to the MA with the new CoA. When the MA receives such a registration request, it must verify the previous home address in its HA binding list and respond with a registration response accordingly.

＜動的ＤＮＳ更新＞
ＭＮは、新たなホームアドレスを取得した後、その名前バインディングを更新するために正当な権限を持ったドメインネームサーバ（Authoritative Domain name Server（ＡＤＳ））を用いて安全な動的ＤＮＳ更新を実行すべきである。代わりのアプローチは、ＭＮがＤＨＣＰサーバによって割り当てられた新たなホームアドレスを用いるならば、ＤＨＣＰサーバはＤＮＳを更新することが可能であることである。ＤＨＣＰ＿ＲＥＱＵＥＳＴにおいて‘Ｓ’ビットを設定することによって、ＭＮはＤＨＣＰサーバにＤＮＳ更新を委任することが可能である。これはＤＮＳを更新するＭＮについてセキュリティが重要である多くの場合によりよいアプローチである。 <Dynamic DNS update>
After the MN obtains a new home address, it performs a secure dynamic DNS update using a domain name server (Authoritative Domain name Server (ADS)) with a valid authority to update its name binding. Should. An alternative approach is that if the MN uses a new home address assigned by the DHCP server, the DHCP server can update the DNS. By setting the 'S' bit in DHCP_REQUEST, the MN can delegate DNS updates to the DHCP server. This is a better approach in many cases where security is important for MNs updating DNS.

＜ＭＩＰ更新の一部としてＳＩＰ登録を載せる（Ｓ−ＣＳＣＦおよびＨＡの共存）＞
ＨＡおよびＳ−ＣＳＣＦが実際に共存し、かつＳＩＰ登録ＵＲＩおよびＰ−ＣＳＣＦのアドレスがＭＩＰ更新の一部として送信されるいくつかの概念を取り込む。この場合において、ＨＡはバインディングキャッシュを有する。全てのＳＩＰ関連登録情報はＭＩＰバインディング更新の一部として送信されるが、フォーリンエージェントにおいて分配されない。ＨＡは全ての登録情報をＨＡにおけるバインディングキャッシュの一部として保持する。 <SIP registration as part of MIP update (S-CSCF and HA coexistence)>
It incorporates some concepts where the HA and S-CSCF actually coexist and the SIP registered URI and P-CSCF addresses are sent as part of the MIP update. In this case, the HA has a binding cache. All SIP related registration information is sent as part of the MIP binding update but is not distributed at the foreign agent. The HA holds all registration information as part of the binding cache at the HA.

＜横取りキャッシュアプローチのための設計原理＞
ここでは、テストベッドにおいて実現することを計画しているトロンボーンルーティングの軽減に関する設計原理を説明する。上述した各々のアプローチは賛否両論あるが、ＦＡおよび移動局への変更が最小であるアプローチを採用した。逆トンネルはネットワークに必須であるので、それぞれのＦＡにおいてポリシーエージェントを付加する。このポリシーエージェントは、入ってくるトラフィックを検査し、ポート番号に基づいてカプセル化エージェントに送信するかＰ−ＣＳＣＦに直接にルーティングするかを決定する。例えば、ＳＩＰシグナリングは通常、ポート５０６０で伝送され、そしてこのエージェントはパケットを捕捉し、検査し、選択的に、これらのパケットをホームエージェントにトンネルするためにカプセル化エージェントに送信するか、あるいは、Ｐ−ＣＳＣＦに直接に送信する。従って、ＳＩＰトラフィック以外のトラフィックは、逆トンネルを介してＨＡに返却される。これはメディアトラフィックも含む。従って、ＲＥＧＩＳＴＥＲおよびＩＮＶＩＴＥメッセージのようなＳＩＰ関連シグナリングはホームエージェントを介してトンネルされることなくＰ−ＣＳＣＦに移動する。メディアトラフィックについてのトロンボーンルーティングを防止することは別個の問題であり、将来の作業の一部として扱われる必要がある。 <Design principle for pre-emptive cash approach>
This section describes the design principles for mitigating trombone routing that is planned to be implemented in the testbed. Each of the above-mentioned approaches has its pros and cons, but the approach with minimal changes to the FA and mobile stations was adopted. Since reverse tunneling is essential for the network, a policy agent is added at each FA. The policy agent examines incoming traffic and determines whether to send to the encapsulation agent or route directly to the P-CSCF based on the port number. For example, SIP signaling is typically transmitted on port 5060 and the agent captures and inspects packets and optionally sends these packets to the encapsulating agent to tunnel to the home agent, or Send directly to the P-CSCF. Therefore, traffic other than SIP traffic is returned to the HA via the reverse tunnel. This includes media traffic. Therefore, SIP related signaling such as REGISTER and INVITE messages move to the P-CSCF without being tunneled through the home agent. Preventing trombone routing for media traffic is a separate issue and needs to be treated as part of future work.

同様に、逆トンネルのおかげで、移動局に向けられたトラフィックはホームエージェントに行き、Ｐ−ＣＳＣＦに伝送される前にフォーリンエージェントにトンネルされる。この場合において、Ｐ−ＣＳＣＦを介して移動ノードに行くように向けられたＳＩＰ ＲＥＧＩＳＴＥＲおよびＳＩＰ ＩＮＶＩＴＥについての応答メッセージは、ＦＡによって横取りされる前に、ホームエージェントに移動する必要がある。前述のように、Ｐ−ＣＳＣＦとＨＡとの間の追加の移動を付加する。この問題を軽減するために、Ｐ−ＣＳＣＦにおいてキャッシュ機能を導入することを計画している。それはＦＡを用いて移動局のホームアドレスをマッピングすることが可能であり、移動局のホームアドレスに向けられたあるポート番号（５０６０）を有するメッセージを代わりにＦＡにルーティングする。ＦＡにおけるキャッシュ機能および動的ルーティング機能は、通常のようにホームエージェントに送信する代わりにＦＡを介してＭＮに向けられたあるタイプのパケットをルーディングするために役立つ。図１６、図１７はＦＡおよびＰ−ＣＳＣＦにおいて設けることが必要ないくつかの付加モジュール、および、ＦＡとＰ−ＣＳＣＦとの間のプロトコルの相互作用を表わす。   Similarly, thanks to the reverse tunnel, traffic destined for the mobile station goes to the home agent and is tunneled to the foreign agent before being transmitted to the P-CSCF. In this case, the response message for SIP REGISTER and SIP INVITE directed to go to the mobile node via the P-CSCF needs to move to the home agent before being intercepted by the FA. As described above, additional movement between the P-CSCF and the HA is added. In order to alleviate this problem, it is planned to introduce a cache function in the P-CSCF. It can use the FA to map the mobile station's home address and routes a message with a certain port number (5060) directed to the mobile station's home address instead to the FA. The caching and dynamic routing functions in the FA are useful for routing certain types of packets that are directed to the MN via the FA instead of being sent to the home agent as usual. FIGS. 16 and 17 show some additional modules that need to be provided in the FA and P-CSCF, and the interaction of the protocol between the FA and the P-CSCF.

ＭＩＰｖ４（ＦＡ−ＣｏＡ）についてのトロンボーンルーティングを表わす。4 represents trombone routing for MIPv4 (FA-CoA). ＭＩＰｖ６の登録および呼設定におけるトロンボーンルーティングを表わす。Represents trombone routing in MIPv6 registration and call setup. メディアのＭＩＰｖ４およびＭＩＰｖ６についてのトロンボーンルーティングを表わす。Fig. 4 represents trombone routing for media MIPv4 and MIPv6. １つのＦＡからもう１つのＦＡへの移動ホストの移動を表わす。Represents the movement of a mobile host from one FA to another. ハンドオフにおける動作シーケンスを表わす。The operation sequence in handoff is represented. ＭＮからＰ−ＣＳＣＦへ、または、Ｐ−ＣＳＣＦからＭＮへのトロンボーンルーティング経路を表わす。Represents a trombone routing path from MN to P-CSCF or from P-CSCF to MN. 制御プレーンにおけるＭＩＰおよびＳＩＰ統合を表わす。Represents MIP and SIP integration in the control plane. ＳＩＰおよびＭＩＰメッセージ経路を表わす。Represents SIP and MIP message paths. ネットワークにおける典型的な配置シナリオを表わす。Represents a typical deployment scenario in a network. 選択的な逆トンネルを表わす。Represents a selective reverse tunnel. ＳＩＰモビリティ（SIP Mobility）がトロンボーンルーティングを防止することを表わす。It represents that SIP Mobility prevents trombone routing. ＭＩＰｖ６のための選択的な逆トンネルおよびＣｏＡアプローチを表わす。Represents a selective reverse tunnel and CoA approach for MIPv6. ＭＩＰｖ４ ＦＡ−ＣｏＡについてのトロンボーンルーティングを表わす。Represents trombone routing for MIPv4 FA-CoA. ＭＡを有するＭＩＰｖ４−ＣｏＡを用いたトロンボーンルーティングを表わす。Fig. 6 represents trombone routing with MIPv4-CoA with MA. 動的なホームエージェントの割り当てを表わす。Represents a dynamic home agent assignment. ＳＩＰ ＩＮＶＩＴＥにおけるトロンボーンルーティングの軽減の実現を表わす。It represents the realization of mitigation of trombone routing in SIP INVITE. ＳＩＰ登録メッセージについてのトロンボーンルーティングの軽減を表わす。Represents mitigation of trombone routing for SIP registration messages.

符号の説明Explanation of symbols

Ｓ１００…ＭＩＰおよびＳＩＰ統合のシステム、Ｓ２００…パケット伝送システム   S100: MIP and SIP integrated system, S200: Packet transmission system

Claims (4)

ＩＭＳ／ＭＭＤネットワークにおけるＭＩＰおよびＳＩＰ統合システムであって、
ホームエージェントに属するモバイルノードの移動先のフォーリンエージェントを備え、
フォーリンエージェントは、
モバイルノードに新たなＰ−ＣＳＣＦアドレスとともにフォーリンエージェントアドバタイズメントを送信し、
モバイルノードからＭＩＰ動作を通してＭＩＰ／ＳＩＰ登録を受信し、
Ｐ−ＣＳＣＦにＳＩＰ登録メッセージを送信すると並行してホームエージェントにＭＩＰ登録メッセージを送信し、
Ｐ−ＣＳＣＦからＳＩＰ応答メッセージを受信し、
ＭＩＰ動作を通してモバイルノードにＳＩＰ応答メッセージを引き渡す、
ことを特徴とするＭＩＰおよびＳＩＰ統合システム。 An MIP and SIP integrated system in an IMS / MMD network,
A foreign agent that is the destination of a mobile node belonging to a home agent
Foreign agent
Send a foreign agent advertisement with a new P-CSCF address to the mobile node,
Receive MIP / SIP registration through MIP operation from mobile node,
When the SIP registration message is sent to the P-CSCF, the MIP registration message is sent to the home agent in parallel.
Receiving a SIP response message from the P-CSCF;
Deliver SIP response message to mobile node through MIP operation,
MIP and SIP integrated system characterized by the above. ＩＭＳ／ＭＭＤネットワークにおけるパケット伝送システムであって、
ホームエージェントに属するモバイルノードの移動先のフォーリンエージェントを備え、
フォーリンエージェントは、
モバイルノードからカプセル化された伝送形式を用いて送信されたパケットを受信し、当該パケットをホームエージェントに送信し、
モバイルノードからカプセル化されていない直接伝送形式を用いて送信されたパケットを受信し、当該パケットをホームエージェント非経由で転送する、
ことを特徴とするパケット伝送システム。 A packet transmission system in an IMS / MMD network,
A foreign agent that is the destination of a mobile node belonging to a home agent
Foreign agent
Receive a packet sent from the mobile node using the encapsulated transmission format, send the packet to the home agent,
Receives a packet sent from the mobile node using a direct transmission format that is not encapsulated, and forwards the packet without passing through the home agent.
A packet transmission system characterized by the above. ＩＭＳ／ＭＭＤネットワークにおけるＭＩＰおよびＳＩＰ統合方法であって、
ホームエージェントに属するモバイルノードの移動先のフォーリンエージェントが、モバイルノードに新たなＰ−ＣＳＣＦアドレスとともにフォーリンエージェントアドバタイズメントを送信するステップと、
モバイルノードが、ＭＩＰ動作を通してＭＩＰ／ＳＩＰ登録をフォーリンエージェントに送信するステップと、
フォーリンエージェントが、Ｐ−ＣＳＣＦにＳＩＰ登録メッセージを送信すると並行してホームエージェントにＭＩＰ登録メッセージを送信するステップと、
フォーリンエージェントが、Ｐ−ＣＳＣＦからＳＩＰ応答メッセージを受信するステップと、
フォーリンエージェントが、ＭＩＰ動作を通してモバイルノードにＳＩＰ応答メッセージを引き渡すステップと、
を含むことを特徴とするＭＩＰおよびＳＩＰ統合方法。 A MIP and SIP integration method in an IMS / MMD network, comprising:
The foreign agent to which the mobile node belonging to the home agent has moved transmits a foreign agent advertisement with a new P-CSCF address to the mobile node;
A mobile node sending a MIP / SIP registration to a foreign agent through a MIP operation;
A foreign agent sending a MIP registration message to the home agent in parallel with sending a SIP registration message to the P-CSCF;
A foreign agent receiving a SIP response message from the P-CSCF;
The foreign agent delivers the SIP response message to the mobile node through the MIP operation;
MIP and SIP integration method characterized by including. ＩＭＳ／ＭＭＤネットワークにおけるパケット伝送方法であって、
ホームエージェントに属するモバイルノードが、移動先のフォーリンエージェントにカプセル化された伝送形式を用いてパケットを送信するステップと、
フォーリンエージェントが、モバイルノードからカプセル化された伝送形式を用いて送られてきたパケットをホームエージェントに送信するステップと、
ホームエージェントに属するモバイルノードが、カプセル化せずに直接伝送形式を用いてパケットを送信するステップと、
フォーリンエージェントが、モバイルノードから直接伝送形式を用いて送られてきたパケットをホームエージェント非経由で転送するステップと、
を含むことを特徴とするパケット伝送方法。 A packet transmission method in an IMS / MMD network,
A mobile node belonging to a home agent transmits a packet using a transmission format encapsulated in a foreign agent of a destination;
A foreign agent sending a packet sent from the mobile node using the encapsulated transmission format to the home agent;
A mobile node belonging to a home agent transmits a packet using a direct transmission format without encapsulating; and
A foreign agent forwarding a packet sent from a mobile node using a direct transmission format without passing through a home agent;
A packet transmission method comprising:

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