JPNIC総会 講演資料

IPv6提供開始に向けたモバイル3社の取り組み
2017年3月17日
株式会社NTTドコモ 伊藤 孝史
KDDI株式会社 茂庭 智
ソフトバンク株式会社 安力川 幸司
1Agenda1. IPv6導入の環境と対応（SoftBank）
2. モバイルNWの構造とIPv6導入（ドコモ）
3. セキュリティ面での対応（KDDI）
4. IPv6導入方法（各社）2Agenda1. IPv6導入の環境と対応（SoftBank）
2. モバイルNWの構造とIPv6導入（ドコモ）
3. セキュリティ面での対応（KDDI）
4. IPv6導入方法（各社）3

IPv6導入の宣言（総務省 IPv6研究会）
2016年
これまで

2017年
これからこれから2017年度
希望ユーザに対するIPv6接続の提供「スマホユーザが、意識せずにIPv6の利用をはじめている状況に」4円滑なIPv6導入に向けた議論（2016〜2017）• IPv6導入の課題等の共有・議論– 技術的課題/制度的課題– ユーザビリティ– 海外の状況等
有識者
NTTドコモKDDI
ソフトバンク

議論の場
事務局
ソフトバンク通信事業者
ISP
コンテンツ事業者
情報提供
端末メーカ
海外事業者等5

導入に向けたネットワークの整備• eNB, PGW等のIPv6対応装置の導入• VoLTE等、IPv6アプリケーションでのローンチ• 大規模接続に向けた機器の検証
EPC

RAN

UE

HSS

MME
PCRF

eNB

SGW

PGW

BPS/OpS
Gateway Network

Internet/
Contents

Contents Filtering6移動体の特徴

固定通信• ユーザが固定されている（端末は動かない）• 端末移動時はIPアドレスが変更される• 「エリアごとIPv6提供」が可能
IPv4 Network

IPv6/v4 Network

The Internet

The Internet

The Internet

Backbone

Backbone

Backbone

Area
#1

Area
#2

Area
#1

Area
#2

Area
#1

Area
#2

PC

PC

PC

PC

PC

PC

7

移動体の特徴

移動体通信• 端末は移動する• 移動時もセッションの維持や同一ポリシ適用が必要• IPv6導入には全エリアでの構築完了が前提
IPv4 Network

IPv6/v4 Network

The Internet

The Internet

The Internet

CoreCore

Core

Area
#1

Area
#2

Area
#1

Area
#2

Area
#1

Area
2

UEUE

UE

UE

UEUE

8

IPv6導入対応
コアネットワーク

HSS

MME

端末

バックエンドRAN

ゲートウェイセンタ

PCRF
eNB
•

IPv6/IPv4デュアルス
タックでの動作検証•端末の開発仕様・検証
⽅法の確⽴• IPv6⾮対応NW接続時の動作検証• アウトローミング時のIPv6/IPv4挙動の確認および改修検証（対地毎）• 対応端末での各キャリアサービス動作検証••• IPv6/IPv4トラヒッ
ク混在時の無線リ
ソース影響の評価および対策• 無線リソースアドレ
ス枯渇リスクの対策• 基地局の対応と通信（HO等）動作確認

エンドエンドによる(IPv6/IPv4)通信の検証
試験・検証⼿順の確⽴

••
•
•
•

•

交換機等の動作検証とNW設
計
全IFにおけるシグナリング正
常性確認
トラヒック計測性確認
他網からのHO時の動作検証と改修
SGiネットワークの設計と機器設定内容の決定、設定変
更⼿順の策定と検証
ネットワーク仮想化へ移⾏
後のIPv6通信機能確認、性能要件の達成

インターネット

各種サービス

PGW

SGW

各種システム

フィルタリング•••

ルータ等

フィルタリング機能• IPv6対応と性能要件の達成（開発）• ⾮正常利⽤対策（システム改修）
各種サービス機能（改修箇所）• メッセージングシステム（メール/SMS/MMS等）• 災害対策向けシステム• DNSサーバ• 決済系システム（社内・社外向け）• コンテンツ管理システム• ゲートウェイ装置・FW等
バックエンドシステム（改修箇所）• 加⼊者管理システム（DB）等、各種DB• トラヒック計測・管理システム• 保守⽤ログの保存・検索機能• 捜査機関対応のためのシステム改修・開発• 店舗サポートシステム• コールセンターシステム

9

IPv6導入対応
Contents

OpS,ServiceCore
NW

IPv6対応システム改修サポート/課金

サポート体制スタッフ教育店舗用システム

バックエンドシステ
ムのIPv6対応

コアのIPv6対応

端末とNWの接続性

UE

端末のIPv6対応

フィルタ

捜査対応

顧客DB

認証/ログ

課金

加入者管理/端末管理
コアNW構築/トラヒック管理

セキュリティ

海外Rm開発

検証

保守

OS
VerUp

10

Agenda1. IPv6導入の環境と対応（SoftBank）
2. モバイルNWの構造とIPv6導入（ドコモ）
3. セキュリティ面での対応（KDDI）
4. IPv6導入方法（各社）

11モバイルネットワークにおけるIP化（1999年～）

略語

SCP:加入者DB
PGW/M-PGW: パケット関門交換機
PPM: パケット在圏交換機
MLS: 在圏交換機
MGS/MTS: 関門・中継交換機
BS: 基地局ⓒNTT DOCOMO, Inc. All Rights Reserved.

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モバイルネットワークにおけるIP化（2001年～）
モバイルネットワークはATM(もしくはSTM)ベースで稼働

略語

GMSC/TMSC: 関門・中継交換機
MSC/VLR: 在圏交換機
SGSN: パケット在圏交換機
GGSN: パケット関門交換機RNC: 無線制御局
BTS: 基地局ⓒNTT DOCOMO, Inc. All Rights Reserved.

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モバイルネットワークにおけるIP化（2005年～）
共通線網のIP化によりSS7信号をIPにより転送ⓒNTT DOCOMO, Inc. All Rights Reserved.

14

モバイルネットワークにおけるIP化（2006年～）
RANのIP化（当初ATMのみ規定されていたが、Release 5以降にIPがオプションに追加された）ⓒNTT DOCOMO, Inc. All Rights Reserved.

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モバイルネットワークにおけるIP化（2010年～）
CSのIP化(MSCサーバ、IMS Centralized Service:Release 8～等の追加仕様により可能)

略語

IMS: IP Multimedia Subsystem
MSC Server: MSC機能のサーバ化
MGW: 音声メディア装置ⓒNTT DOCOMO, Inc. All Rights Reserved.

16

モバイルネットワークにおけるIP化（2014年～）

2012年3月
サービス終了略語
略語

SCP:加入者DB
PGW/M-PGW: パケット関門交換機PPM: パケット在圏交換機
MLS: 在圏交換機
MGS/MTS: 関門・中継交換機
BS: 基地局

GMSC/TMSC: 関門・中継交換機
MSC/VLR: 在圏交換機
IMS: IP Multimedia Subsystem
MSC Server: MSC機能のサーバ化
MGW: 音声メディア装置
SGSN: パケット在圏交換機
GGSN: パケット関門交換機
RNC: 無線制御局
BTS: 基地局ⓒNTT DOCOMO, Inc. All Rights Reserved.

略語

GMSC/TMSC: 関門・中継交換機
PGW: パケット関門交換機
SGW: パケット在圏交換機(セッション)
MME: パケット在圏交換機(モビリティ)
eNB: 基地局

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LTEネットワークの概要（１）: Home Subscriber Server
加入者情報管理データベース
MME: Mobility Management Entity
ユーザの認証やモビリティ管理を実施
SGW: Serving Gateway
在圏側でデータ接続のパスを制御，ユーザの移動などに応じてパスの張り替えなどを実施
PGW: PDN Gateway
モバイル網の出口側でモバイル網内データ接続パ
スを終端，網内での移動などの影響が外部ネット
ワークに見えないようアンカーとして動作
PCRF: Policy and Charging Rules Function
通信のポリシー，課金関連の制御
eNB: evolved Node B
基地局

外部ネットワーク（ISPネットワーク等）

HSS

ISP

PCRF

ISP

PGW
HSS

MME

MME
SGW

SGW

SGSN

U-Plane（ユーザデータ）の疎通するルート
C-Plane（制御信号）のみ疎通するルート

eNB

RNC
/NodeBeNB
Handover / Mobility

LTEエリアⓒNTT DOCOMO, Inc. All Rights Reserved.

RAT Change
LTEエリア

3Gエリア

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LTEネットワークの概要（２）U-Plane（ユーザデータ）の疎通ルート
ISP

PCRF

ISP

PGW

PGW：
外部ネットワーク向けVPN管理とルータ機能の提供

MME

MME
SGW

eNB

192.168.0.1

SGW

移動してもIPアドレスは継続

eNB

192.168.0.1ⓒNTT DOCOMO, Inc. All Rights Reserved.

SGSN

同一エリア，同一システム制御下であっても，接続先ISP(APN)が異なればIPアドレスは重複可能

192.168.0.1

19

LTEネットワークの概要（３）
GTPヘッダ

IPヘッダ
IP網

SGW

IPﾊﾟｹｯﾄCP

PGW
IPﾊﾟｹｯﾄ

eNB
網内用IPヘッダ

基地局

IPネットワーク（IPv6対応）
モバイルIPネットワークⓒNTT DOCOMO, Inc. All Rights Reserved.

20

LTEネットワークのまとめ

モバイルIPネットワークはIP技術を利用していますが、ALL IP ネットワークではありませんⓒNTT DOCOMO, Inc. All Rights Reserved.

21

IPv6導入で考慮したこと（１）

お客様対応のために、現在提供しているIPv4（プライベートアドレス）とできるだけ同じ動作にしたい① 外部から端末への通信を遮断する② 悪意も持った端末からの通信も遮断するⓒNTT DOCOMO, Inc. All Rights Reserved.

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IPv6導入で考慮したこと（２）

お客様の端末を悪意のある端末からの攻撃を守るネットワークにするためにネットワーク
機器

Firewall

端末からの通信もFW経由させましたⓒNTT DOCOMO, Inc. All Rights Reserved.

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IPv6によるインターネット接続サービスについて
対象端末
（3G）
未提供

iモード対応端末

提供サービス

インターネットサービス、メールサービス、セキュリティサービス、コンテンツ決裁、海外ローミング、など

対象端末（3G/LTE）

スマートフォン

提供サービス

インターネットサービス、メールサービス、セキュリティサービス、コンテンツ決裁、海外ローミング、など

対象端末（3G/LTE）

データ通信専用端末、スマートフォン（固定ブロードバンド、無線LAN経由のPCなど）

提供サービス

インターネットサービス、メールサービス、セキュリティサービス、海外ローミング、など

準備中

提供中

ⓒNTT DOCOMO, Inc. All Rights Reserved.

24
24

IPv6対応状況（2017年度夏頃）
対応済設備と対応端末によってIPv6でインターネット接続が可能になる

インターネット（IPv4）

iモード

IPv6
対応済設備

IoTサービス
提供者等

インターネット（IPv6）spモード

未対応設備

mopera U

IoT用GW

LTE3G

フィーチャフォン（iモード対応端末）

スマートフォン
（IPv6対応端末）

IPv6グローバルアドレス

スマートフォン
（IPv6対応端末）

IPv4グローバルアドレス

データ専用端末（PCなど）
IPv4プライベートアドレスⓒNTT DOCOMO, Inc. All Rights Reserved.

IPv6の通信

IoT端末

IPv4の通信25

2017年に端末に付与するIPv6に関する情報
IPアドレス帯域 （ホームページで2月から公開中）
 240a:6b：：/32

なお interface ID は64bit※順次拡大するアドレス帯域は、約6カ月前にホームページにて公開致します。
https://www.nttdocomo.co.jp/service/devel
oper/smart_phone/spmode/index.htmlⓒNTT DOCOMO, Inc. All Rights Reserved.

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Agenda1. IPv6導入の環境と対応（SoftBank）
2. モバイルNWの構造とIPv6導入（ドコモ）
3. セキュリティ面での対応（KDDI）
4. IPv6導入方法（各社）27

①3G（フィーチャーフォン）時代のインターネット通信(2004年ごろ〜）
悪意あるユーザ①身に覚えのない通信料金に対するお客様の目線はシビアだった。

インターネット

17/03/16④Ezwebサービスを提供するプロキシがFWの役目を果たしていた。

3Gネットワーク(IPv4)③無線帯域は狭かった。
(EV-DO Rev.Aで最大3.1Mbps※)※CDMA2000 1xEV-DO Rev.Aにおける下り方向の理論上の最大通信速度②端末起動の通信が主流
Copyright © 2014 KDDI Corporation. All Rights Reserved28

②3G（スマートフォン）時代のインターネット通信(2010年ごろ）
悪意あるユーザ①スマートフォンではNW起動の通信もあることからプロキシを排除し自由な通信が行えるNWに。

17/03/16

インターネット

3Gネットワーク(IPv4)②無線は進化したが依然帯域幅は狭かった。(WIN HIGHSPEED 最大9.2Mbps）④一部のエリアで無線リソースが逼迫し、複数のお客様が使えない状況が発生した。
※CDMA2000 1xEV-DO MC-Rev.Aにおける下り方向の理論上の最大通信速度③スマホはまだまだ少なかった（写真はIS01）
Copyright © 2014 KDDI Corporation. All Rights Reserved29

③3G〜4G（スマートフォン）時代のインターネット通信(2011年ごろ〜）
インターネット①グローバルアドレスの効率的な運用を鑑み、NATを導入（結果、IPアドレスベースのフィルターが可能に）

3G/LTE
ネットワーク(IPv4)

17/03/16③LTEではティアード（段階別）プラン導入により身に覚えのない通信データ量への意識も強まりつつある。

②不正アクセスによる無線リソースの逼迫は起きていな
い。
Copyright © 2014 KDDI Corporation. All Rights Reserved30

④モバイルIPv6時代のインターネット通信(2017年度〜）
インターネット①身に覚えのない通信データ量へのお客様の意識は依然として強い傾向が続くと想定される。

LTEネットワーク(IPv4/v6)

17/03/16

モバイルIPv6においても無線リソース/ユーザ保護の観点から、IPv4と同様にNW対応は必要。
③不正アクセスによる無線リソース逼迫（帯域拡がってもいたちごっこ）への対策②不正アクセスによる端末乗っ取り、通信妨害等のリスクへの対策
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31Agenda1. IPv6導入の環境と対応（SoftBank）
2. モバイルNWの構造とIPv6導入（ドコモ）
3. セキュリティ面での対応（KDDI）
4. IPv6導入方法（各社）32まとめ（IPv6対応状況）
 2017年夏に発売予定のスマートフォン/タブレットは、お客様による設定は不必要で原則IPv6対応予定
 2015年度夏モデル以降（一部を除く）のスマートフォン/タブレットは、お客様ご自身による設定変更でIPv6での通信が可能（ネットワーク側の拡大計画）
 設備更改に合わせて順次拡大予定（IPアドレス帯域）
 240a:006b：：/32ⓒNTT DOCOMO, Inc. All Rights Reserved.

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KDDIのIPv6導⼊修正有17/03/16

IPv6導⼊に向けた準備状況① 2017年度上期末までにIPv6利⽤可能となるネットワーク（LTENET）の準備を⾏い、以降、設備更改に合わせて順次対応設備を拡⼤する。
② ネットワーク対応が整った以降、発売されるスマートフォン/タブ
レットについては、原則特別な申し込みなくIPv6利⽤を可能とする。
IPv6アドレス帯の公開について① 準備ができ次第、端末に付与するIPv6アドレスの公開を⾏う予定。
（http://www.au.kddi.com/developer/android/kaihatsu/network/）② 利用するアドレス帯 2001:268:9000::/36（予定）
Copyright © 2014 KDDI Corporation. All Rights Reserved34

2016年6月（夏）発売モデルからIPv6提供開始しました@SoftBank
DIGNO F

Xperia X
Performance

AQUOS
Xx3

ソフトバンクのIPv6提供条件（現在）項目値

IPアドレスレンジ
UE払出アドレス長
対象エリア
端末料金

2400:2200::/36/64
インターネット
全国（Rm時非提供）
対象端末無料その他• ユーザ告知せず• IPv6設備容量不足時はIPv6アサイ
ンしないおわり
伊藤 孝史 itoutakas@nttdocomo.com
茂庭 智 sa-moniwa@kddi.com
安力川 幸司 koji.yasukagawa@g.softbank.co.jp

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