NTMobile LAN NT- Mobile(Network Traversal with Mobility) [1] NTMobile LAN 2. NTMobile NTMobile NTMobile NTM IP DC(Direction Coordinator)

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ふさこいざわ
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1 NTMobile LAN NT- Mobile(Network Traversal with Mobility) [1] NTMobile LAN 2. NTMobile NTMobile NTMobile NTM IP DC(Direction Coordinator) NTM DC NTM DC IP NTM NTM (MN) DC NTM (CN) UDP MN CN IP IP MN CN 3G DC 3. NTM LAN DC IP AutoIP(RFC3927) MDNS(Multicast DNS)(RFC6762) 3G DC 2 LAN 1 MN CN LAN LAN MN CN 3G DC (3GIP) IP LAN MN 3G 側で通信電波強度が一定以上電波強度が一定未満 3G 側で通信 DC MN Cellular Network AdIPMN AdIPCN VIPMN VIPCN 3GIPMN 3GIPCN VIPMN VIPCN CN Outer IP Header Original IP Header X Y 1: Cellular Network Tunnel Ad-hoc Tunnel Communication by VIP Communication between X and Y 3G Wireless LAN 3G Wireless LAN UDP Tunnel Tunnel Switching Request /Response UDP Tunnel UDP Tunnel Tunnel Switching Request /Response 2: CN アドホック側で通信 AutoIP IP (AdIP) MN NTMobile DC 3G NTM MDNS AdIPCN MN CN UDP 2 LAN 3G DC MN CN IP 4. NTMobile [1], Vol.54, No.10, pp , 2013

2 理工学部情報工学科渡邊研究室山路怜士

3 スマートフォンの普及インターネット接続数が増加通信データが大容量化無線通信技術の発展携帯網 (3G ネットワーク LTE など ) の環境整備無線 LAN の普及場所や時間に関わらず高速な通信がしたい 2

4 携帯網通信 (3G ネットワーク LTE) 広範囲で使用可能インターネット経由高トラフィック時にスループット低下直接通信 ( 無線 LAN のアドホックモード ) 端末から電波が届く範囲内インターネットを介さない通信帯域が広い周囲の状況に応じてネットワークを切り替えたい 3

5 Android 端末において直接通信と携帯網通信をシームレスにハンドオーバするスループットを向上させる A B アドホックモードネットワークを切り替えると通信は切断される 3Gネットワーク NTMobileで解決 4

6 NTMobile(Network Traversal with Mobility) 通信接続性と移動透過性を実現アプリケーション間は仮想 IP アドレスで通信実際の通信は実 IP アドレスでトンネル通信 5

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11 アドホックモードへの適用は未検討 DC では端末間の実距離を把握できない 10

12 無線 LAN 側で端末が自律的にトンネル構築を行う直接通信と携帯網通信を切り替えてトンネル通信 3G と無線 LAN インタフェースを両方起動させる無線 LAN の電波強度によりトンネルを切り替える 11

13 Auto IP DHCP サーバ無しに端末が IP アドレスを生成リンクローカルアドレス ( /16) を使用 RFC 3927 MDNS(Multicast DNS) DNS サーバ無しに端末同士で名前解決 DNS クエリをマルチキャスト RFC 6762 S. Cheshire, et al.: Dynamic Configuration of IPv4 Link-Local Addresses, RFC 3927, 2005 S. Cheshire, et al.: Multicast DNS, RFC 6762, IETF(2013) 12

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16 AdIP MN 15

17 AdIP MN AdIP CN 16

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27 Android 端末への実装アプリケーション層電話機能や HOME 画面機能などアプリケーションフレームワーク層アプリの起動から終了までの流れを管理ライブラリ層暗号化や描画制御を提供カーネル層 Linux Kernel 2.6 以降 26

28 Android 端末への実装 wpa supplicant IEEE802.1x/WPA を無線 LAN クライアントに提供改造を行いアドホックモードに対応させる Wi-Fi Protected Access 27

29 Android 端末への実装 NTM デーモントンネル構築に関する制御メッセージを扱う端末が自律的にトンネル構築できるよう改造 ( 無線 LAN 側 ) MDNS 完了後トンネル構築を行う Wi-Fi Protected Access 28

30 Android 端末への実装 Connectivity Service Android 端末のネットワーク接続を管理改造を行い無線 LAN 接続時でも 3G インタフェースを使用可能にする 29

31 NTMobile を用いてアドホック通信と携帯網通信をシームレスに切り替える方式を提案無線 LAN 側で端末が自律的にトンネル構築トンネルを切り替えることでインタフェースを切り替える Android 端末で提案方式が実現できることを確認今後の方針実装および性能評価 30

32 付録 31

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34 ハンドオーバ時のしきい値を 2 つ設定する携帯網アドホック電波強度のしきい値を A+α とするアドホック携帯網電波強度のしきい値を A-α とするしきい値を A とする 33

35 無線 LAN インタフェース側で端末間通信が可能 Android OS 4.x 以降に標準搭載通信時に IP アドレスを使用しない独自の識別子を使用ホストオーナーと呼ばれる親機を必ず経由親機同士の通信は不可など制約がある 34

36 IP 電話やビデオチャット無線インカムシステムイベント会場等におけるスタッフ間の通信 ( 音声や映像 ) 従来設備の老朽化データ通信および映像通信への拡張要求 35

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38 バージョン分布 (2015 年 2 月発表 ) 1.6% 0.4% 7.4% 6.4% % 18.4% 4.1.x 4.2.x 90.6% 6.3% 19.8% Google 社発表 37

39 アドホックモードと携帯網の特徴を生かした通信アドホックモードによりスループット向上携帯網に流れるトラフィックを低減高トラフィック状態を抑制端末間直接通信に対し NTMobile の適用可能 38

2ACL DC NTMobile ID ACL(Access Control List) DC Direction Request DC ID Access Check Request DC ACL Access Check Access Check Access Check Response DC

2ACL DC NTMobile ID ACL(Access Control List) DC Direction Request DC ID Access Check Request DC ACL Access Check Access Check Access Check Response DC NTMobile 103430037 1. IPv4/IPv6 NTMobileNetwork Traversal with Mobility [1] NTMobile NTMobile IPsec NAT IPsec GSCIPGrouping for Secure Communication for IPGSCIP NAT NTMobile ACL Access Control List ACL