[スペシャルインタビュー]

LTE/EPCやWiMAX、XGPで必須技術となった 最新のモバイルIPv4/IPv6を聞く!(4)

2009/06/19
(金)
SmartGridニューズレター編集部

3.9G(LTE/EPC)やモバイルWiMAX、次世代PHS「XGP」(eXtended Global Platform)など次世代のワイヤレス・ブロードバンドの登場とともに、端末(パソコン等)が高速に移動しながらも途切れることなく通信できるようにする「モバイルIP」技術が大きな注目を集めています(EPC:Evolved Packet Core、LTEを収容する発展型パケット・コア・ネットワーク)。
ここでは、この分野で10年余の長年にわたって地道な研究を重ねてきた、トヨタIT開発センター シニアリサーチャ、慶應義塾大学SFC研究所 上席研究員(訪問)である湧川 隆次(わきかわ りゅうじ)氏に、最新のモバイルIPについて、モバイルIPv4からモバイルIPv6、プロキシー・モバイルIPに至るまで、その全体像をお聞きしました。
湧川先生はすでに国際的なインターネット技術関連の標準化組織である「IETF」において、すでに2つのRFC(標準技術文書)を完成させ、2009年2月からはIETFにおける「autoconf(Ad-Hoc Network Autoconfiguration)」ワーキング・グループの議長としてご活躍中です。また、2009年3月には、最新の技術を集大成した『モバイルIP教科書』を出版され、その普及活動にも力を注いでいます。今回(第4回、最終回)は、
第1回:モバイルIPとは何か、どのような仕組みで移動通信を実現しているか
第2回:オープンなネットワーク環境とクローズドなネットワーク環境の違い
第3回:モバイルIPとプロキシー・モバイルIPの違いおよび標準化の系譜
に続いて、プロキシー・モバイルIPが標準化された経緯やモバイルIPとの棲み分け、適用分野などを中心にお聞きしました。
(聞き手:インプレスR&D インターネットメディア総合研究所)

LTE/EPCやWiMAX、XGPで必須技術となった 最新のモバイルIPv4/IPv6を聞く!(最終回)

≪1≫プロキシー・モバイルIPが標準化された経緯

■ IETFという組織はどちらかというと、もともとオープンなインターネットの技術の標準化を進めてきた標準化組織ですよね。ところが(前回のお話から感じたのですが)、その意に反して電話向けのプロキシー・モバイルIPを標準化されているということは、どのような事情からでしょうか。LTE/EPC(Evoleved Packet Core)の標準化を進めている3GPPからの要求(リクエスト)で標準化を取り組んだということなのでしょうか。それとも純粋に、IETFの発想で取り組んだのでしょうか。

湧川 隆次〔トヨタIT開発センター シニアリサーチャ/慶應義塾大学SFC研究所 上席研究員(訪問)〕
湧川 隆次氏
〔トヨタIT開発センター
シニアリサーチャ
/慶應義塾大学SFC研究所
上席研究員(訪問)〕

湧川 そこは、すごく答えにくい意地悪な質問だと思いますが(笑)。基本的には、IETFでもいろいろな標準化団体とリエゾン(連携)をとっていますので、3GPPという標準化団体から、そのような要求があったというのはたしかです。

3GPPでは、次世代携帯電話システムのオールIP化が決定し、モバイル処理もIP層で行う必要が出てきました。そこで、新しいモバイル・プロトコルが必要となり、3GPPからの要望によりIETFで標準化することになったのです。要求を受けた後、IETFで激しい議論の結果、NETLMM(Network-based Localized Mobility Management)ワーキング・グループが承認され、通信機器ベンダや移動通信事業者などから複数のプロトコルの提案があり議論を重ね、最終的にはプロキシー・モバイルIPの標準化が進められました。

ただし、IETFという標準化組織は、ほかの標準化組織と違って、知的財産権(特許)も含めて特定の団体や企業が利益を求めるということは、通常はあまりしない組織なのです。その良い例がプロキシー・モバイルIPv4の扱いです。プロキシー・モバイルIPv4に関しては、WiMAXフォーラムや3GPP2が必要としていたこともあり標準化が必要となっていました。しかし、プロキシー・モバイルIPv4の標準化を始める時点では、実際に機器も実装され出荷も近いという段階でした。IETFでは、普及までに時間の余裕がないため、プロキシー・モバイルIPv4は、強制力のない標準化仕様案(informational RFC)として定義するに留まりました。

プロキシー・モバイルIPv6に関しても、(要求されたから標準化したということではなく)技術的にもアーキテクチャ的にもかなり激しく審議されました。その激しい議論の背景には、3GPPが必要と叫んだところで、IETFではすでに「モバイルIP」を標準化していましたので、「どうして新しいものを標準化しなくてはならないのか」というような雰囲気もありました。しかし、IETFの「モバイルIP」技術は、3GPPが求めていた端末側の機能の簡素化やネットワーク側での制御などの要求を満たしてはいませんでした。IP技術の標準化を進めるIETFとしては、標準化を放棄することによって、別の団体でIPの標準化が行われるのは好ましくありません。

すなわち、IETF以外の組織で、独自にIP機能が追加されることによって、それがネットワークのレベルでつながらなくなってしまっては困るわけです。結果として、相互接続性を担保(保証)するということも視野に入れ、さらに携帯電話事業者や機器ベンダの熱心な必要性のアピールを背景に、最終的にプロキシー・モバイルIPを標準化することが決まったのです。ですから技術的にも方針的にもかなり議論されたのです。

■ なるほど。

湧川 IETFの思想でもありますが、いくら技術的にすぐれていて標準化されたからといっても、その技術が使われないと意味がありません。プロキシー・モバイルIPの標準化の場合はいろいろと議論がありましたが、プロキシー・モバイルIPのように、本当に必要とする人たちがいて、市場も大きい技術を標準化していくことは重要なことと思います。このプロキシー・モバイルIPは、2008年8月に、RFC 5213(Proxy Mobile IPv6)が公式文書として完成しました。

■ プロキシー・モバイルIPv6の標準化のプロセスはどうだったのでしょうか?

湧川 例えばRFCが発行される前に、その技術がどれぐらい実装されていて(実装状況)、どういうところで使われそうか(普及状況)ということを、ワーキング・グループのチェアは、IETFの上部組織であるIESG(注1)にレポートしないといけません(RFC4858:Document Shepherding from Working Group Last Call to Publicationに記述されている)。

IETFでは、標準化されたものが実際に動くかどうか、使われているかどうかを重視します(1992年のDavid Clark 氏の「we reject kings, presidents, and votings, we believe in roughconsensus and running code.」がまさに言い表している。注2)。

<注1> IESG:Internet Engineering Steering Group、インターネット技術標準化運営グループ。IETFの技術活動や標準化プロセスを運営管理するグループ
<注2> 1992年のダビッド・クラーク博士の名言:「私たちは、王様や社長そして投票を拒否する。私たちは、大まかな合意を形成しながら、実践的に使えるプログラムを重視する。」

プロキシー・モバイルIPの場合は、3GPPという携帯電話事業者の運用に大きな影響をもち大きな市場の中で使用されていく技術でしたので、急ピッチで標準化が進められました。実際、私が現在標準化を進めている、プロキシー・モバイルIPv6のIPv4拡張技術に関しても、いろいろなところから催促というかプレッシャーがありました。標準化開始時は、週に2度程度の電話会議を行い、仕様を詰めていました。

≪2≫プロキシー・モバイルIPが使用される分野

■ 具体的には、プロキシー・モバイルIPが使われる分野というのは決まっているのでしょうか?

湧川 隆次〔トヨタIT開発センター シニアリサーチャ/慶應義塾大学SFC研究所 上席研究員(訪問)〕
湧川 隆次氏
〔トヨタIT開発センター
シニアリサーチャ
/慶應義塾大学SFC研究所
上席研究員(訪問)〕

湧川 具体的には前に申し上げた3GPPにおける第3.9世代の移動通信システムであるLTE/EPCとか、WiMAXフォーラムではプロキシー・モバイルIPv4が採用されています。

■ そのほかに、可能性があるところはあるのでしょうか。

湧川 そうですね。プロキシー・モバイルIPは、やはりWiMAXやLTE/ECPから普及していくと思いますが、モバイルIPとかNEMOという汎用的なモバイルIPの技術に関しては、電車や飛行機、あるいは自動車などに使用されていくことが期待されていますし、IETFでも議論されています。

現在は、まだモバイルIP関連の移動通信プロトコルの運用実績も少なく、モバイルIPはこれからの市場です。モバイルIPのハードウェアであるホーム・エージェントやローカル・モビリティ・アンカー(特別なルータ)などの製品がどんどん市場に出てくるようになれば普及も進むと思います。また、今後、WiMAXやLTE/EPCでプロキシー・モバイルIPの運用実績が蓄積され、移動支援プロトコルの運用が確立されることも大事のこととなります。

■ 具体的に、日本でモバイルIPが使用されている例はあるのですか。

湧川 そうですね、すでにKDDI(au)のCDMA2000のネットワークでは、その標準化団体である3GPP2がIPにかなり親和性をもったシステム規格がつくられていたこともあり、モバイルIPv4が動いています。また、今年(2009年)2月からサービスが開始されたUQコミュニケーションズのWiMAXサービス「UQ WiMAX」では、プロキシー・モバイルIPv4が使用されています。

≪3≫重要となる「モバイル・アクセス・ゲートウェイ」(MAG)

■ このプロキシー・モバイルIPは、ネットワーク側でいろいろ処理をやってしまうので透明性(トランぺアレンシー)が欠け、NATに似たようなところがあるように見えるのですが。

湧川 隆次〔トヨタIT開発センター シニアリサーチャ/慶應義塾大学SFC研究所 上席研究員(訪問)〕
湧川 隆次氏
〔トヨタIT開発センター
シニアリサーチャ
/慶應義塾大学SFC研究所
上席研究員(訪問)〕

湧川 プロキシー・モバイルIPというプロトコルの場合は、先ほどお話ししたようにどうしてもネットワーク側で処理をしますので、接続するネットワークにプロキシー・モバイルIPの機能が入っていないとだめなのです。通常、IPの場合はIPの接続性があればどこでもつながるはずなのですが、プロキシー・モバイルIPで運用すると、ネットワーク側にその移動をサポートするためのモバイル・アクセス・ゲートウェイ(MAG:Mobile Access Gateway、移動端末の移動に伴ういろいろな処理を支援する装置。移動端末のデフォルト・ルータ。後出の図1参照)のような機器を配置しておかなければいけないのです。

例えば、マクドナルドやスターバックスの公衆無線LANスポットに行って、プロキシー・モバイルIPだけを使って通信を受けようと思っても、そこにはプロキシー・モバイルIPをサポートする機器がありませんので、使えないのです。これらプロキシー・モバイルIPに対応していないネットワークに接続する場合は、何らかの別の仕組みが必要となります。

■ それは、モバイル・アクセス・ゲートウェイがないからですね。

湧川 そうです。つまり、プロキシー・モバイルIP環境では、モバイル・アクセス・ゲートウェイがあるネットワークでしか、コンピュータは通信できないのです。ですから、たとえそこにWi-Fi(無線LAN)があり、WiMAXがあり、いろいろなIPを提供するネットワークがあっても、自分の端末が加入しているプロキシー・モバイルIPで運用しているオペレータ(通信事業者)のネットワークでなければつながらないのです。

■ なるほど。

湧川 それは、今の携帯電話の世界と同じですね。例えばNTTドコモ、au、ソフトバンクなどの3つ電波が空中に飛んでいても、auのユーザーはNTTドコモの電波やソフトバンクの電波は使えず、自分が加入しているauの電波しか使えないと同じことなのです。これは、オペレータが、自分のユーザーを囲い込むことができるという側面をもっていることでもあります。また、透明性(トランスペアレンシー)という意味では、すべての移動処理がモバイル・アクセス・ゲートウェイで行われますので、自分と通信相手との通信の間に特別な制御が介在することになりえます(インターネットのNATのようなイメージです)。

例えば、そのモバイル・アクセス・ゲートウェイで、特定のトラフィックがフィルタリング(通過させるか、させないかの選択)されたりするようなことが起きてくると、どんどんネットワークがオープンではなくなっていき、使いにくいネットワークになっていくことになります。

しかしその一方、ネットワーク上でQoS(サービス品質)のような特別な制御ができるようになりますので、逆によいところもあるのです。

≪4≫モバイルIPとプロキシー・モバイルIPの棲み分け

■ そうすると、モバイルIPとプロキシー・モバイルIPを比べると、汎用的なモバイルIPはオープンなインターネット的で、プロキシー・モバイルIPはクローズドなNGN的なというイメージになるのでしょうか? 湧川先生が理想とするモバイルIPはどちらなのでしょうか?

湧川 隆次〔トヨタIT開発センター シニアリサーチャ/慶應義塾大学SFC研究所 上席研究員(訪問)〕
湧川 隆次氏
〔トヨタIT開発センター
シニアリサーチャ
/慶應義塾大学SFC研究所
上席研究員(訪問)〕

湧川 私は、モバイルIPとプロキシー・モバイルIPは用途によって棲み分けて使用されていくと思いますので、どちらが好きでどちらが嫌いということはありません。私のイメージとして、プロキシー・モバイルIPの場合は、ネットワーク側できちんとモバイルの制御が行われますので、それだけクオリティ(品質)のよいサービスを提供できます。また、端末側の処理の負担を軽減できることもありますので、プロキシー・モバイルIPがいろいろなところで普及していくと思います。

■ それでは、モバイルIPはどこで使用されるのですか?

湧川 ネットワークには、「いつでも、どこでも」接続できることが求められますので、モバイルの場合はローミングが重要となってきます。そのローミングのところにモバイルIPが使われるようになってくるかもしれません。プロキシー・モバイルIPは、もともとローカル・モビリティ(事業者内に限定した移動技術支援)ということで地域的(例:日本、米国、欧州などの地域)あるいは局所的な移動しかサポートできないのです。より広域に移動する場合は、モバイルIPのような仕組みが必要になるかもしれません。

例えば、1つのオペレータ(移動通信事業者)がプロキシー・モバイルIPを使って自分のネットワークを世界中にくまなく展開するのは不可能です。結果として、プロキシー・モバイルIPが地域ごとやオペレータごとの局所的なネットワークをカバーすることになります。そうすると、人間がそのネットワーク間を移動する(例:日本から米国へ移動する)ときというのは、別の仕組みとしてが必要になり、モバイルIPが出てくるのです。

■ そのように棲み分けて使われるのですか。

湧川 IETFでもそうですが、モビリティ・プロトコルを話すときに、最近ですと「ローカル・モビリティ」と「グローバル・モビリティ」という2つの軸で議論されます。「ローカル・モビリティ」は、プロキシー・モバイルIPのような技術を、「グローバル・モビリティ」というのは汎用的なモバイルIPのような技術を使用するというような棲み分けの議論です。

■ モビリティについては、人間の移動、自動車の移動、電車の移動、飛行機の移動というようにいろいろありますが。

湧川 先ほど申し上げた、例えば自動車や電車、飛行機の移動など考える場合、日本の電車の場合はある程度移動するところ(ドメイン)がわかります。それでは、自動車が移動するところ全部にプロキシー・モバイルIPのネットワークをあらかじめ広げられるかどうかを考えるとなかなか難しいです。日本は国土も狭いので可能かもしれませんが、欧州の場合は各国が地続きのため対象範囲が広くなりとても非現実的です。

また、飛行機も同じようにグローバルに動きますので、そうするとやはり移動先々でネットワークを切りかえていく(ハンドオーバー)ことになります。そのため、ここでは「オペレータA」を使っていて、ここは「オペレータB」に切り替えて使って、次に「オペレータC」を使って、というような移動が出てくると思うのです。そのようなときには、汎用的なモバイルIPが必要になり使用されると思います。

モバイルの場合は、通信環境やサービス次第で必要な機能も変わってきます。そういう意味で単一のプロトコルが普及するということは考えにくくて、図1に示すように、最終的にはさまざまな移動支援プロトコルが共存する形で普及が進むと思います。大事なのは、利用するモバイル技術が違ったとしても、相互接続があるということです。技術間の差異を隠蔽して、通信を可能にさせることがIPの本質でもあります。


図1 混在するモバイル技術(出典:湧川 隆次著「モバイルIP教科書」第1章図1-1より)(クリックで拡大)


≪5≫今後はオートコンフ(autoconf)の議長として活躍

■ よくわかりました。最後ですが、湧川先生はこれまでもIETFでご活躍されて、2009年2月末からは、オートコンフ(autoconf)のワーキング・グループの議長になられたということですので、IETFの今後の抱負などをお話しいただけますか。

湧川 そうですね。オートコンフ(autoconf:Ad-Hoc Network Autoconfiguration)という、モバイルIPとは関係ないワーキング・グループのチェア(議長)になることになりました。アドホック・ネットワークとかセンサー・ネットワークのような、無線だけでつながったネットワークというのがいろいろ注目されていて、オートコンフではそれらをどのようにインターネットとつなげるかということを議論しています。現在は、そのアーキテクチャをきちんとつくりましょうという段階です。

実はそういう無線とかセンサーなどのハードウェアやソフトウェアは、アジアが一番強く、得意なところなので、アジアからも、日本を筆頭に、どんどん参加していただけるといいなと期待しています。ただ、オートコンフで扱う無線アドホック・センサーIPネットワークというのは、モバイルIPとかプロキシー・モバイルIPのさらに先の、向こう10年先ぐらいに実用化される技術かなと思っています。

これからそれに向けて、世界中のいろいろな人たちと話をして、いい技術を標準化していいければと思っています。

■ ありがとうございました。ますますのご活躍を期待しています。

--終わり--


プロフィール

湧川 隆次〔トヨタIT開発センター シニアリサーチャ/慶應義塾大学SFC研究所 上席研究員(訪問)〕

湧川 隆次(わきかわ りゅうじ)

現職:TOYOTA InfoTechnology Center, U.S.A., Inc. シニアリサーチャ
   慶應義塾大学SFC研究所上席研究員(訪問)
   政策メディア博士(慶應義塾大学・2004 年)

【略 歴】
東京都に生まれる
2004年 慶應義塾大学大学院政策メディア研究科後期博士課程修了
2004年 慶應義塾大学政策メディア研究科 特別研究助手
2005年 慶應義塾大学環境情報学部 有期専任講師
2005年 Asian Institute of Technology(AIT)Adjunct Assistant Professor
2008年より株式会社トヨタIT開発センター シニアリサーチャ
2009年3月よりIETF AUTOCONF作業部会チェア、現在に至る

【主な活動】
IETF(インターネット技術標準化委員会)で、デュアル・スタック・モバイルIPv6(デザインチームの一員)、NEMO基本仕様(RFC 3963)やNEMOホーム・ネットワーク・モデル(RFC 4887)、プロキシー・モバイルIPv6のIPv4サポート拡張、複数ケア・オブ・アドレス登録など、多くの移動支援プロトコルの標準化を手掛けている。

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