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【MCPC1級】6-1モバイルインターネット技術

本日はMCPC1級テキストをまとめていきます。


モバイルシステム技術テキスト エキスパート編―MCPCモバイルシステム技術検定試験1級対応モバイルシステム技術テキスト エキスパート編-MCPCモバイルシステム技術検定試験1級対応
(2008/08)
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今回から第6章に突入します。

第6章はのっけから難しいです^^;
はりきっていきましょー!


第Ⅱ部 端末・アプリケーション
第6章 モバイルインターネット技術
6-1 モバイルインターネット技術


[1]移動機の接続動作

①通信方式を選択して通信を開始する。大別して2つ。
 ・パケット通信方式
 ・回線交換方式(Circuit Switch)

 ↓
PPPにより移動機は認証を受けRANからIPアドレスを受け取る。
 ↓
③データ通信回線上に上乗せして、TCP/IP通信が開始され、
 固定電話網と同じ手順で通信できる。

ただし、TCP/IP以下の層では、次のようなワイヤレス環境ならではの
特別な仕組みが取られている。

 ・Wireless Profiled TCP(WP-TCP)
 ・ドーマント機能
 ・インアクティブタイマー
 ・ハード・ハンドオーバ
 ・データ通信・音声着信優先



Wireless Profiled TCP(WP-TCP)

ワイヤレス環境でスループットが出やすいように再定義されたTCP。


ドーマント機能

データ通信中に、無通信が一定時間以上続いた時に、
電池を消耗するMSからの電波送信を停止し、
仮想的にPPPセッションだけを保持する仕組み。

 [ドーマント機能の利点]
  ・HTTP通信を一度行うたびに、
   セッションの切断,送信モジュールの電源OFF,
   再接続時の認証とIPアドレス割当を行わなくて済む。
  ・HTTP通信を行うアプリケーションが起動している間、
   継続的に電波を送信することを避け、
   電池の早期消耗を防げる。


 [ドーマント中の処理]
  ・ドーマント状態から再接続する場合、
   はじめからデータ通信を開始する場合と比べ短時間で済むので、
   ユーザはドーマント状態を意識することはない。
  ・ドーマント状態中にRAN側から移動機に対してパケットを送信するケースでは、
   移動機に対して「パケット着信」と呼ばれる再接続要求をする。

UMTSでもプリザベーション機能という類似の機能あり。


インアクティブタイマー

ネットワーク側が、一定時間以上使われていないリソースを開放するタイマー機能のこと。

 [インアクティブタイマーの目的]
 移動機が圏外になった場合や、電池が取り外された場合には、
 ネットワーク側に移動機に割り当てられていたリソースが取り残されてしまうが、
 この使用されていないリソースを他の移動機に開放することが目的。



ハード・ハンドオーバ

IPアドレスを割り当てる装置が異なるエリア間を移動機が移動した際に、
一度RAN側から切断され、再度新しいエリアの装置がIPアドレスを割り当てる仕組み。
ハード・ハンドオーバが発生してもデータ通信自体は継続される。


データ通信・音声着信優先

データ通信優先か音声通信優先か設定できる。


[2]移動機内部からの接続(3GPPの場合)

(1)PDPコンテキストを用いたデータ通信

UMTSは3GPPで標準化されている。

 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)
 :ヨーロッパの第3世代(3G)移動体通信システム。

UMTSでは、UE(User Equipment:移動機)から外部ネットワークとパケットデータ通信する際、
必ずPDP(Packet Data Protocol)コンテキストを用いる。

PDPコンテキストは、IPベースのパケット通信を行うためのセッションを確立を行う。
その実体は、UMTS内で、各装置にリソース確保の要求を出し、
論理的な通信路を確保するために必要な情報のセットである。

 [PDPコンテキストを用いる利点]
 移動機に割り当てられたIPアドレスは、移動体通信網の外側(インターネット)から見ると、
 PDPコンテキストのセッションが設定されたホーム網の
 GGSN(関門交換機みたいなもの)を宛先として指し示していることになり、
 移動機が移動した場合でも、移動機-GGSN間のPDPコンテキストを変更するだけで良い。

 

(2)PDPコンテキストに含まれる情報

 ・APN(Access Point Name):接続先のIPネットワークを指定するもの
 ・PDPアドレス:UEの識別アドレス
 ・PDPのタイプ
 ・課金情報
 ・UEの識別子
 ・QoSパラメータ
 など



(3)IPネットワークとの相互接続

IPベースのネットワークへ接続する際は、PDPタイプに応じて次の2つ方法で接続される。
 ①PPPのPDPタイプを用いる方法
 ②IPのPDPタイプを用いる方法

①PPPのPDPタイプを用いる方法
GGSNと移動機の間ではPPPを用いてIP通信を行う。
移動機には、GGSNの先の外部ネットワークからIPアドレスを割り当てられる。

②IPのPDPタイプを用いる方法
さらに3つの接続方式に分けられる。

 ・トランスペアレント・アクセス
 ・非とレンスペアレント・アクセス
 ・モバイルIPv4によるアクセス



(4)トランスペアレント・アクセス

UEに通信事業者網のIPアドレスを割当て、透過的にアクセスできる方式。
ユーザ認証は無線プロトコルレベルの認証のみとなり、それより後方では行われない。


(5)非トランスペアレント・アクセス

接続先からIPアドレスが割当てられる方式。
GGSNは接続先ネットワーク内にあるRADIUSサーバとの
ネゴシエーションの中でユーザ認証を行い、
アクセス管理がなされた上でIPベースの接続が可能となる。


(6)モバイルIPv4によるアクセス

HA(Home Agent)とFA(Foreign Agent)を用いて、ホームIPアドレス宛へパケットを転送する方式。
3GPP2の「モバイルIPモード」と同等の方式。


[3]移動機内部からの接続(3GPP2の場合)

(1)シンプルIPモードとモバイルIPモード

CDMA2000システムにおいてMSがネットワークにアクセスする方法として下記の2方式がある。
 ・シンプルIPモード
 ・モバイルIPモード



(2)シンプルIPモード

MSがネットワークに位置登録しPPPセッションを開始するたびに、その在圏するネットワークにあるPDSNから動的にIPアドレスが割当てられる。

 PDSN(Packet Data Serving Node)
 :RANとIPネットワークの間に位置し、両ネットワーク間でIPパケットの中継を行うノード


(3)モバイルIPモード

動的あるいは固定的に割当てられるホームアドレスを用いてIPパケットが転送される。


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