モバイルWiMAX
キャンパスネットワーク接続

WiMAX キャンパスネットワーク開発チーム
慶應義塾大学 環境情報学部教授 中村 修
京都大学 学術情報メディアセンター教授 岡部 寿男
九州大学 情報基盤研究開発センター教授 岡村 耕二
国立情報学研究所 学術認証推進室特任教授 中村 素典

キャンパスネットワークの現在京都大学KUINS(Kyoto University Integrated information Network System)構成

学術研究の基盤であるとともに学生、教職員のあらゆる活動を支える巨大なローカルネットワーク(LAN)“WiMAX Campus Network” development team1

運営規模（京都大学の例）

情報コンセント
約 21,000個
ルータ、スイッチ等- メインルータ： 4台（対外接続、学内接続）- 構内スイッチ： 10台- 基幹スイッチ： 4台- サーバスイッチ： 3台- 館内スイッチ： 約 250台
- 末端スイッチ： 約1,200台

無線LAN基地局
約 1,000基

サーバ類- DHCPサーバ： 20台- DNSサーバ： 4台- NATサーバ： 10台- VPNサーバ：1台- メールー中継サーバ： 16台- PPTPサーバ： 13台- SSHポートフォワードサーバ： 1台- 不正アクセス検知装置 1式- 電子メールファイアー
ウオールサーバ： 2台- SPAMメール検知サーバ： 4台- ログ収集サーバ： 6台- WEBプロキシサーバ： 20台

ネットワークリソース
グローバル IPアドレス： 約 2,500個 サブネット： 約 500個
プライベート VLAN：約 4,200個
遠隔地接続： 83 箇所“WiMAX Campus Network” development team2

デバイスの進化
Wireless

WiredlaptopUltrabook TM
Wireless

飛躍的な普及劇的な機動性進化
キャンパスネット
利用機会の急増

Smart Devices
Smartphone,Tablet..

“WiMAX Campus Network” development team3

ネットワークへの要求高度化
いつでも、どこからでも、いろいろなデバイスで使いたい
無線LANエリアへの期待はスポット⇒面 にキャンパス内無線LAN

全ての要望に応えるのは難しい

キャンパス外

有線LAN

キャンパス
ネットワークInternetＶＰＮ
ゲートウェイＶＰＮクライアント

Internet
端末増加・プラットフォームの多様化によってサポート負荷上昇Android,iOS,WindowsPhone…
“WiMAX Campus Network” development team4

「WiMAXキャンパスネットワーク」構想
全国のWiMAX基地局をキャンパスネットの一部にキャンパス内
無線LAN

WiMAXエリア(日本全国)
キャンパスユーザ

有線LAN

キャンパスネットワーク

InternetBS

BS

一般WiMAXユーザ

WiMAXネットワーク

広帯域WANInternet
BS“WiMAX Campus Network” development team5

構想実現に向けての取り組み
教育研究活動に貢献できるプラットフォームとして育てる
慶応義塾大学湘南藤沢キャンパス(SFC)

WiMAX キャンパスネットワーク
モデル構想・設計

2010/11
Open Research Forum

京都大学情報環境機構 / 国立情報学研究所(NII)

広域展開に向けた学術リソース(SINET4/GakuNin)との連携基盤構築
各大学において導入検討過程のアイディアを取込んでステップアップ

九州大学情報基盤研究開発センター

MVNO活用によるサービス高度化・ユーザ支援、インフラ活用モデル具現化

プラットフォーム化
様々な教育・研究機関で活用へ“WiMAX Campus Network” development team6

ネットワークコンセプト
ＷｉＭＡＸ端末をダイレクトにキャンパスネットへ接続
WiMAXキャンパスネット

モバイル
ＷｉＭＡＸ網広帯域WANキャンパスネットワーク

インターネット

従来のキャンパスネットアクセス
校内無線LAN網
アクセス網

ＩＳＰ網

インターネットキャンパスネットワーク

ＶＰＮ

ＶＰＮクライアント

ADSL/FTTH etc.

“WiMAX Campus Network” development team

ＶＰＮゲートウェイ
7ネットワーク構成
SFCのキャンパスネットワークとWiMAX網を直結

広域イーサネットでWiMAXセンターへの伝送路を構築
SFC-CNS：Shonan Fujisawa Campus
Campus Network System“WiMAX Campus Network” development team8

利用者にとってのメリット
あたかも校内無線LANがそのまま全国に広がったように
ＷⅰＭＡＸ内蔵ＰＣ
学内リソース群WiMAX

PCを開くのみ。WiMAX接続 = 学内への接続

モバイルＷｉ－Ｆｉルータ
Wi-Fi

WiMAX

・電子ジャーナル
・各種データベース
・Webアプリケーション等

無線LANを内蔵してさえいれば、簡単な設定でルータの電源をONにするだけで使用可能に

VPNに依存しない簡単・高速・安全な通信環境
端末相性、 トンネリングによるオーバヘッドからの解放“WiMAX Campus Network” development team9

運営者にとってのメリット
高度なアクセスサービスを低負荷で実現可能
外部の脅威から利用者を守り、大学毎の考え方（ポリシー）に基づいたインターネット接続の提供が可能。
WiMAXネットワークの構築・運用・保守は通信キャリアが対応
キャリアが直接回線サービスを提供することで、利用者がコスト負担可能

学生

WiMAX

キャンパスネットワーク
インターネット

教職員

通信キャリアによる運用・保守

WiMAX

学内限定サービス
環境の提供“WiMAX Campus Network” development team

外部接続のコントロール
10ネットワーク運営ポリシー ～SFCの場合～学生を守り、育てる• トラフィックは湘南藤沢キャンパスに集まり、キャンパス内さらにはInternetへ。どこにいても大学がアクセス元• Internetは自由に使える。ゆえに、ルールへの理解が不十分であれば、ときには外部とトラブルが起きることも• 学生のInternet利用に責任を持ち、外部にも内部にもしっかりとした対応を行うのがSFCの考え方“WiMAX Campus Network” development team11

プラットフォーム化にむけて学術リソースと連携したインターフェースの共通化
・SFCケースの成功- キャンパス人口の約13%が利用中- 想定以上の利用増に校内基地局を増強
・さらなる展開に向けての課題
ネットワーク接続→ WiMAXを運用しているUQコミュニケーションズ社までの伝送路を大学毎に構築するのは大変
認証方法→ SFCではUQと連携して学内の学生・教職員が加入できる仕組みを個別に作成したが、大学毎の環境に依存しない共通の手段がほしい“WiMAX Campus Network” development team12

ネットワーク接続の共通化（SINET4 L2VPN）
学術情報ネットワークが広帯域の仮想専用線に
UQよりエンドユーザへサービス提供

大学提供区間学内アプリケーション等 京都大学

WiMAXネットワーク

AAA

WiMAX
端末

BS

ASN
GW

全国
中継網

GW

GW

NW
設備

FirewallSINET4

インターネット

HA

他大学
Tag VLAN
情報システム

大学毎にサービスタイプ・
IPアドレスプール設定

加入機関数：

769(2012年度末時点)
L2透過
WiMAXネットワークの一部として構築

SINET
L2VPN

既設接続を利用可能“WiMAX Campus Network” development team13

認証方法の共通化（学術認証フェデレーション）
個人情報授受を伴わない安全・確実な認証
XX大学(IdP)

GakuNinembedded DS
京都大学(IdP)(認証画面)(IdP選択)Shibboleth

51

参加機関数：(2013年1月時点 運用フェデレーションIdP)←京都大学より発行された
ID/Passwordの入力

京大
管理dB

認証成功の場合、以下の属性が提供される
・organizationName(o)・eduPersonTargetedID(ePTID)(仮名化されたID)
ePTIDによるステータス確認(認証成功)

UQサイト(SP)

サービス加入に必要な情報

京大の所属であることをorganizationNameより確認できた場合、続行

組織情報(取込)（加入後も定期的に実施）

サインアップに必要な契約情報等の入力

専用サービス(京大)
UQユーザ
管理db

ePTID(取込)

ユーザ入力

加入者情報
(住所・氏名等)“WiMAX Campus Network” development team14

インフラ活用モデル具現化
九大校内無線LAN網との相互補完
従来無線LAN-AP整備が困難だった箇所でも、学内ネットワーク接続を可能に。
Kitenet WiMAX Service- WiMAX/Wi-Fi Router- WiMAX Embedded Devices PC etc.

WiMAX Public Network(Base station)

Kitenet- WLAN Access point

九州大学キャンパスイメージ

AAA

IdP

SP
SINET L2 VPN

ASN

CSN
九州大学KITE“WiMAX Campus Network” development team15

サービス高度化・ユーザ支援
利用者拡大に向けた、MVNO連携・サービス多様化
UQコミュニケーションズ社は月額支払のサービスを提供
・教職員利用では継続契約が困難なケースも少なくない

・WiMAXの移動体通信事業者(MNO)であるUQ社と仮想移動体通信事業者(MVNO)のDIS社が連携・教職員に利用者の多い、「WiMAX年間パック」でも、接続料金の支払を可能に。大学内の生協でも購入可能。
“WiMAX Campus Network” development team16

今後の展望有線LAN、無線LANに続くキャンパスインフラへ• 日本全国約2.1万局、人口カバー率94%（2012年度末）。使い方自由の新しいLAN• 日本全国の教育・研究機関のアイディアが原動力• 既にいくつかのプロジェクトが進行中• 商用ネットワーク、学術ネットワークの新たな連携モデルとして、さらなる発展を期待“WiMAX Campus Network” development team17