通信ネットワークシステム、通信端末およびＮＡＴ解決方法
【課題】 ＮＡＴ機能を有するルータに接続されたネットワークの構成を変更するとルータの管理に負担がかかる。
【解決手段】 第１のＩＰアドレスを用いる第１の通信ネットワークと、第２のＩＰアドレスを用いる第２の通信ネットワークと、両通信ネットワーク間にてＮＡＴ処理を行う通信制御装置とを備える。第１の通信ネットワークの各通信端末は、他端末との通信開始時に、自端末の第１のＩＰアドレスを含み且つＩＰパケットのデータ領域に記述される通信開始要求メッセージを生成するメッセージ生成部と、他端末への伝送経路を検索する経路検索部と、当該伝送経路に通信制御装置が含まれるか否かを判定し、通信制御装置が含まれるとき、通信開始要求メッセージにおける第１のＩＰアドレスを通信制御装置の第２のＩＰアドレスに変換するアドレス変換部とを有する。
【解決手段】 第１のＩＰアドレスを用いる第１の通信ネットワークと、第２のＩＰアドレスを用いる第２の通信ネットワークと、両通信ネットワーク間にてＮＡＴ処理を行う通信制御装置とを備える。第１の通信ネットワークの各通信端末は、他端末との通信開始時に、自端末の第１のＩＰアドレスを含み且つＩＰパケットのデータ領域に記述される通信開始要求メッセージを生成するメッセージ生成部と、他端末への伝送経路を検索する経路検索部と、当該伝送経路に通信制御装置が含まれるか否かを判定し、通信制御装置が含まれるとき、通信開始要求メッセージにおける第１のＩＰアドレスを通信制御装置の第２のＩＰアドレスに変換するアドレス変換部とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＮＡＴ（Network Address Translation）あるいはＮＡＰＴ（Network Address Port Translation）機能を有するルータを介して接続された複数の通信ネットワークを含むシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、インターネットのようなグローバルネットワークと、社内ネットワークのようなローカルネットワークとの間でＩＰパケットを交信させる際、両ネットワーク間にＮＡＴ機能を有するルータを介在させ、このルータにより、ＩＰパケットのアドレス変換を行うことが知られている。ＮＡＴ機能は、受信したＩＰパケットにおけるＩＰレイヤーに関する情報、すなわち該ＩＰパケットのヘッダ領域に記述されている情報に着目し、その情報中の送信元および宛先のＩＰアドレスを、送信先のネットワークに対応したＩＰアドレスに統一するための変換を行うものである。
【０００３】
ところで、ＶｏＩＰ（Voice over IP）を利用したＩＰ電話サービスや、動画配信サービスなどの通信サービスでは、音声通信用のプロトコルとして、ＳＩＰ（Session Initiation Protocol）あるいはＨ．３２３等が用いられ、例えばＳＩＰの場合、上記の通話開始要求メッセージとしてInviteメッセージが作成される。このInviteメッセージは、宛先に送信されるＩＰパケットのデータ領域に記述され、メッセージ内には、送信元および宛先のＩＰアドレスが含まれる。
【０００４】
しかしながら、上記のInviteメッセージが記述されたＩＰパケットを、ＮＡＴ機能を持つルータを介して交信すると、該パケットのヘッダ領域のアドレス変換は行われるものの、データ領域内のInviteメッセージのＩＰアドレスは変換されないことから、適正な交信を行うことができないという不都合が生じる。
【０００５】
この不都合を解消するための手法が、例えば、後述の特許文献１及び２に記載されている。特許文献１には、ＮＡＴ機能を持ち、内部および外部ネットワーク間を接続するルータが、内部ネットワークに接続された装置に対して外部ネットワークで用いられるパブリックＩＰアドレスと同一アドレスを割り振るという手法が開示されている。
【０００６】
また、特許文献２には、ＩＰｖ４を適用するネットワークと、ＩＰｖ６を適用するネットワークとを接続するＩＰアドレス変換装置に、ＲＦＣ３３０３等で規定されているＡＬＧ（Application Level Gateway）機能を与え、送信元から受信したＳＩＰメッセージ内にＩＰアドレスがあるとき、これを送信先のネットワークに対応したＩＰアドレス形式に変換するという手法が開示されている。
【特許文献１】特開２００３−２７３８９１号公報
【特許文献２】特開２００４−１６５８２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記の特許文献１及び２によれば、それぞれの手法により、ＮＡＴ機能に係る上述の不都合が解消されることを期待できる。しかしながら、これらの手法では、アドレスの割り振りあるいはアドレス変換といった解決手段が、両ネットワーク間を接続するルータに与えることから、例えば、端末数の増減により各ネットワーク内の構成が変化する場合、ルータの管理者は、その都度、変化した構成についての情報を再設定するという作業を必要とされる。また、再設定作業の間、ネットワーク間の通信サービスが停止されることから、ユーザにとっても不都合が生じる。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、複数のネットワークがＮＡＴ機能を有するルータにより接続されたシステムにおいて、ＳＩＰあるいはＨ．３２３等の音声通信用のプロトコルが用いられる際の不都合を解消すると共に、ルータの管理にかかる負担を軽減し得る手法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る通信ネットワークシステムは、第１の通信ネットワークと、該第１の通信ネットワークと異なる通信プロトコルを適用される第２の通信ネットワークと、該第１および第２の両通信ネットワークに接続され且つ該両通信ネットワーク間にて交信されるＩＰパケットのヘッダ領域のアドレス変換を行う通信制御装置とを備え、前記第１の通信ネットワークは、第１のＩＰアドレスを割り当てられた複数の通信端末を有する複数の内部ネットワークと、該複数の内部ネットワーク間を接続する接続装置とを有し、前記第２の通信ネットワークは、第２のＩＰアドレスを割り当てられた通信端末を有し、前記第１の通信ネットワークの各通信端末は、他端末との通信開始時に、自端末の第１のＩＰアドレスを含み且つＩＰパケットのデータ領域に記述される通信開始要求メッセージを生成するメッセージ生成部と、前記他端末への伝送経路を検索する経路検索部と、前記経路検索部が検索した伝送経路に前記通信制御装置が含まれるか否かを判定し、前記通信制御装置が含まれるとき、前記メッセージ生成部が生成した通信開始要求メッセージにおける前記第１のＩＰアドレスを前記通信制御装置の第２のＩＰアドレスに変換するアドレス変換部と、前記通信開始要求メッセージが記述されたＩＰパケットを当該伝送経路へ出力するパケット送信部とを有する。
【００１０】
本発明に係るＮＡＴ解決方法は、第１の通信ネットワークと、該第１の通信ネットワークと異なる通信プロトコルを適用される第２の通信ネットワークと、該第１および第２の両通信ネットワークに接続され且つ該両通信ネットワーク間にて交信されるＩＰパケットのヘッダ領域のアドレス変換を行う通信制御装置とを備え、前記第１の通信ネットワークが、第１のＩＰアドレスを割り当てられた複数の通信端末を有する複数の内部ネットワークと、該複数の内部ネットワーク間を接続する接続装置とを有し、前記第２の通信ネットワークが、第２のＩＰアドレスを割り当てられた通信端末を有するシステムにおいて、前記第１の通信ネットワークの各通信端末が、他端末との通信開始時に、自端末の第１のＩＰアドレスを含み且つＩＰパケットのデータ領域に記述される通信開始要求メッセージを生成し、前記他端末への伝送経路を検索し、検索した伝送経路に前記通信制御装置が含まれるか否かを判定し、前記通信制御装置が含まれるとき、前記生成した通信開始要求メッセージにおける前記第１のＩＰアドレスを前記通信制御装置の第２のＩＰアドレスに変換し、前記通信開始要求メッセージを記述したＩＰパケットを当該伝送経路へ出力するという方法である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、各通信端末に、ＩＰパケットのデータ領域に対するＩＰアドレス変換機能を与えたことにより、第１及び第２の各通信ネットワーク内の構成に変化があっても、通信制御装置の管理上の負担を与え難くすることができる。また、各通信端末は、通信に利用する伝送経路に応じて、ＩＰアドレス変換の実行の要否を判断することから、通信相手が自端末と同一ネットワークか否かに拘わらず、該通信相手に対し適切なＩＰパケットを送信することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
［実施例１］
以下、本発明の実施例について図面を用いて詳細に説明する。図１は、実施例のシステム構成を示すブロック図である。実施例のシステムは、インターネットのようなグローバルエリアネットワーク１０と、社内ネットワークのようなローカルエリアネットワーク２０と、これらの両ネットワーク１０及び２０に接続され、従来知られたＮＡＴ機能を有する通信制御装置であるルータ１０１とを備える。グローバルエリアネットワーク１０では、本発明の第１または第２のＩＰアドレスとなるグローバルＩＰアドレスを用い、ローカルエリアネットワーク２０では、グローバルエリアネットワーク１０が用いるものと異なる第１または第２のＩＰアドレスとなるローカルＩＰアドレスを用いる。
【００１３】
グローバルエリアネットワーク１０には、図１に示すように、複数の内部ネットワークであるＬＡＮ２００およびＬＡＮ２０１と、これらの両ＬＡＮを接続するルータ１００と、ＬＡＮ２００に接続された通信端末であるＩＰ電話３００とが設けられている。ＬＡＮ２００は、グローバルＩＰアドレスが「１１．２２．０．０／１６」のネットワーク体系を持ち、ＬＡＮ２０１は「１０．１０．０．０／１６」のネットワーク体系を持つ。ＩＰ電話３００は、ＳＩＰやＨ.３２３等の音声通信用のプロトコルを利用可能な電話機であり、自端末のグローバルＩＰアドレスとして「１１．２２．３３．１０」を有し、デフォルトゲートウェイとしてルータ１００が設定されている。
【００１４】
ルータ１００は、「１１．２２．０．０／１６」系のＬＡＮ２００と、「１０．１０．０．０／１６」系のＬＡＮ２０１とを通信可能に接続し、ＬＡＮ２００側のＩＰアドレスとして「１１．２２．３３．１」、図１に示すように、ＬＡＮ２０１側のＩＰアドレスとして「１０．１０．０．１」が割り当てられている。また、ルータ１００は、ＮＡＴ機能を有しない接続装置である。
【００１５】
他方のローカルエリアネットワーク２０には、複数の内部ネットワークであるＬＡＮ２０２およびＬＡＮ２０３と、これらの両ＬＡＮを接続するルータ１０２と、ＬＡＮ２０２に接続されたＩＰ電話３０１と、ＬＡＮ２０３に接続されたＩＰ電話３０２とが設けられている。ＬＡＮ２０２は、ローカルＩＰアドレスが「１９２．１６８．０．０/１６」のネットワーク体系を持ち、ＬＡＮ２０３は「１７２．１６．０．０/１６」のネットワーク体系を持つ。ＩＰ電話３０１および３０２は、ＩＰ電話３００と同様に、ＳＩＰやＨ.３２３等の音声通信用のプロトコルを利用可能な電話機である。ＩＰ電話３０１は、自端末のローカルＩＰアドレスとして「１９２．１６８．０．１０」を有し、ＩＰ電話３０２は、「１７２．１６．０．１０」を有する。また、これらのＩＰ電話３０１およびＩＰ電話３０２のデフォルトゲートウェイとして、ルータ１０２が設定されている。
【００１６】
ルータ１０２は、「１９２．１６８．０．０/１６」系のＬＡＮ２０２と、「１７２．１６．０．０/１６」系のＬＡＮ２０３とを通信可能に接続し、ＬＡＮ２００側のＩＰアドレスとして「１９２．１６８．０．２」、ＬＡＮ２０３側のＩＰアドレスとして「１７２．１６．０．１」が割り当てられている。このルータ１０２も、上述のルータ１００と同様に、ＮＡＴ機能を有しない接続装置である。
【００１７】
ルータ１０１は、ＮＡＴ機能を有し、グローバルエリアネットワーク１０とローカルエリアネットワーク２０との間でやり取りするＩＰパケットのＩＰレイヤー部分、すなわち該パケットのヘッダ領域のＩＰアドレスを、グローバルＩＰアドレスまたはローカルＩＰアドレスに変換する。なお、ルータ１０１は、ローカルＩＰアドレスとして「１９２．１６８．０．１」を持ち、グローバルＩＰアドレスとして「１０．１０．０．２」を持つ。
【００１８】
また、ルータ１０１は、システム内の各ルータ１０１〜１０３に対するＬＡＮの接続状況、および、各ルータ１０１〜１０３におけるＮＡＴ機能の有無を表す図２に示すようなテーブルを有する。このテーブルを参照して、ルータ１０１は、例えば、自装置のグローバルＩＰアドレス「１０．１０．０．２」を宛先とするＩＰパケットを受信した場合、このＩＰパケットにＮＡＴ処理を行い、ローカルエリアネットワーク２０の「１９２．１６８．０．０／１６」系ネットワークにてＩＰアドレス「１９２．１６８．０．１０」を持つＩＰ電話３０１にパケットを転送する機能を持つ。
【００１９】
ＩＰ電話３００〜ＩＰ電話３０２は、それぞれ同様な構成を成すものであり、例えばＩＰ電話３０１を例に挙げると、図１に示すように、他端末との通信を開始する際に、自端末のＩＰアドレスを含み且つＩＰパケットのデータ領域に記述される通信開始要求メッセージを生成するメッセージ生成部３１と、他端末への伝送経路を検索する経路検索部３２と、経路検索部３２が検索した伝送経路にＮＡＴ機能を有するルータが含まれるか否かを判定し、それが含まれるとき、メッセージ生成部３１が生成した通信開始要求メッセージに対する後述のアドレス変換処理を行うアドレス変換部３３と、通信開始要求メッセージが記述されたＩＰパケットを当該伝送経路へ出力するパケット送信部３４とを備える。本実施例の経路検索部３２は、ルータ１０１が有する図２のテーブルと同様の情報を持ち、このテーブルに基づき伝送経路を検索する。
【００２０】
図３に示すフローチャートに沿って、実施例のシステムの動作手順を説明する。ここでは、各ＩＰ電話３００〜ＩＰ電話３０２が、音声通信用のプロトコルとしてＳＩＰを用いるものとする。まず、ローカルエリアネットワーク２０のＩＰ電話３０１が、グローバルエリアネットワーク１０のＩＰ電話３００と通話する場合を例に挙げて説明する。
【００２１】
ＩＰ電話３０１がＩＰ電話３００との通話を開始するにあたって、ＩＰ電話３０１のメッセージ生成部３１は、ＳＩＰに沿った通信開始要求メッセージであるInviteメッセージを生成する（ステップＳ１）。このとき経路検索部３２は、図２のテーブルを参照し、通信相手であるＩＰ電話３００への伝送経路を検索する（ステップＳ２）。その検索手順を、図４に示すフローチャートに沿って説明する。
【００２２】
ＩＰ電話３０１の経路検索部３２は、通信相手となるＩＰ電話機３００のＩＰアドレス「１１．２２．３３．１０」に対応した内部ネットワークに接続されているルータを図２のテーブルから検索する（ステップＡ１）。ここで、ＩＰ電話３００の「１１．２２．３３．１０」に対応する内部ネットワークとは、「１１．２２．０．０／１６」系のＬＡＮ２００を指し、図２のテーブルから、このＬＡＮ２００に接続されているルータがルータ１００であることがわかる（ステップＡ２）。
【００２３】
続いて、経路検索部３２は、ルータ１００に接続されている他の内部ネットワークが「１０．１０．０．０／１６」系のＬＡＮ２０１であることと（ステップＡ３）、このＬＡＮ２０１に対し上記のルータ１００以外に接続しているルータは、ルータ１０１であることとを検出する（ステップＡ４）。
【００２４】
さらに、図２のテーブルより、ルータ１０１には、自端末であるＩＰ電話３０１が存在する「１９２．１６８．０．０／１６」系のＬＡＮ２０２も接続されていることを検出する（ステップＡ５）。以上の検索結果により、ＩＰ電話３０１の経路検索部３２は、自端末からＩＰ電話３００への伝送経路が、「ＬＡＮ２０２→ルータ１０１→ＬＡＮ２０１→ルータ１００→ＬＡＮ２００」であることを認識する（ステップＡ６）。
【００２５】
また、図５に、ＩＰ電話３０１が、同ローカルエリアネットワーク２０内のＩＰ電話３０２と通話する場合の伝送経路の検索手順を示す。ＩＰ電話機３０１の経路検索部３２は、通信相手であるＩＰ電話３０２のＩＰアドレスである「１７２．１６．０．１０」に対応する内部ネットワーク、すなわち「１７２．１６．０．０／１６」系のＬＡＮ２０３に接続されているルータを、図２のテーブルから検索する（ステップＢ１）。
【００２６】
その結果、ＬＡＮ２０３にはルータ１０２が接続されていることを検出し（ステップＢ２）、さらに、このルータ１０２が、自端末であるＩＰ電話３０１が存在する「１９２．１６８．０．０／１６」系のＬＡＮ２０２に接続されていることを検出する（ステップＢ３）。以上の検索結果から、経路検索部３２は、ＩＰ電話３０１からＩＰ電話３０２への伝送経路が、「ＬＡＮ２０２→ルータ１０２→ＬＡＮ２０３」であることを認識する（ステップＢ４）。
【００２７】
上記のような手順にて、経路検索部３２により伝送経路が検索されると、アドレス変換部３３が起動し、当該伝送経路にＮＡＴ機能を有するルータが含まれるか否かを図２のテーブルに基づき判定する（図３：ステップＳ３）。ここでは、図２のテーブルから、ＮＡＴ機能を有するルータはルータ１０１であることが判ることから、アドレス変換部３３は、このルータ１０１が当該伝送経路上にあるか否かを判定することとなる。
【００２８】
具体的には、例えば、図４に沿って説明したＩＰ電話３０１とＩＰ電話３００との通話においては、その伝送経路にルータ１０１が含まれていると判定し（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、伝送中にＮＡＴ処理が行われると認識する。また、図５に沿って説明したＩＰ電話３０１とＩＰ電話３０２との通話の際は、ルータ１０１を経由しないことから（ステップＳ３：Ｎｏ）、伝送中にＮＡＴ処理が行われないと認識する。
【００２９】
ＩＰ電話３０１およびＩＰ電話３００間の通信のように、伝送中にＮＡＴ処理が行われると認識したとき、アドレス変換部３３は、メッセージ生成部３１が生成したInviteメッセージに含まれる自端末のＩＰアドレス、すなわち発呼元のＩＰアドレスを、ルータ１０１のグローバルＩＰアドレスに変換する（ステップＳ４）。また、ＩＰ電話３０１およびＩＰ電話３０２間の通信のように、伝送中にＮＡＴ処理が行われない場合は、アドレス変換を行うことなく、後述のパケット送信処理へ移行する。
【００３０】
図６に示すInviteメッセージの一例を用いて、上記ステップＳ４によるアドレス変換処理の手順を説明する。図示の例は、ＩＰ電話３０１からＩＰ電話３００への通信の際に生成されるInviteメッセージである。上記説明したように、ＮＡＴ機能を有するルータ１０１を経由する場合、発呼元について記述された「From:”301”＜sip:301@192.168.0.10＞」なる情報のＩＰアドレス「１９２．１６８．０．１０」を、ルータ１０１のグローバルＩＰアドレスである「１０．１０．０．２」に変換する。なお、仮に、当該伝送経路にてルータ１０１を経由しない場合、上記の発呼元のＩＰアドレスは「１９２．１６８．０．１０」から変換されることはない。
【００３１】
パケット送信部３４は、上記ステップＳ４にてアドレス変換されたInviteメッセージ、あるいは、アドレス変換が不要のInviteメッセージを、ＩＰパケットのデータ領域に記述して、これを当該伝送経路へ出力する（ステップＳ５）。
【００３２】
以上説明した実施例によれば、各ＩＰ電話３００〜３０２が、Inviteメッセージに対するアドレス変換機能を有することから、グローバルエリアネットワーク１０あるいはローカルエリアネットワーク２０の内部にてＬＡＮ構成の変化があっても、両ネットワーク間でＮＡＴ処理を行うルータ１０１を管理する上での負担を軽減することができる。また、各ＩＰ電話３００〜３０２は、当該伝送経路にてＮＡＴ処理が行われるか否かを事前に判定することから、伝送経路に応じた適切なアドレス変換が可能となる。これにより、各内部ネットワークにおいて、ルータ１００あるいは１０２のようなＮＡＴ機能を有しないルータによるＬＡＮの増設を実現し易くなる。
【００３３】
［実施例２］
上記説明した実施例１では、経路検索部３２が図２のテーブルに基づき伝送経路を検索したが、この検索方法に代えて、従来知られたＩＣＭＰ（Internet Control Message Protocol）に基づくトレースルート（Trace Route）コマンドによる検索処理を採用することができる。その手順を実施例２として、以下に説明する。なお、本実施例のシステム構成は図１に示すものと同様であるが、各ＩＰ電話３００〜３０２には、図７に示すテーブル、すなわち各ルータ１００〜１０２に割り当てられているＩＰアドレスおよびＮＡＴ機能の有無を示す情報が与えられている。
【００３４】
本実施例による経路検索手順を説明する。まず、図８に示すシーケンス図に沿って、ローカルエリアネットワーク２０のＩＰ電話３０１が、他方のグローバルエリアネットワーク１０に存在するＩＰ電話３００と通話するケースを説明する。ＩＰ電話３０１は、通信相手となるＩＰ電話３００のＩＰアドレスである「１１．２２．３３．１０」に宛てて、ＴＴＬ（Time To Live）値を「１」に設定したＩＰパケットを送出する。このＩＰパケットは、ＩＰ電話３０１のデフォルトゲートウェイであるルータ１０２に送られる（ステップＳ１１）。
【００３５】
ルータ１０２は、ＩＰ電話３０１から送られたＩＰパケットを受信すると、設定されているＴＴＬ値「１」から「１」を差し引く。これにより、ルータ１０２でのＴＴＬ値は「０」となる。ルータ１０２は、ＴＴＬ値が「０」となったことを認識すると、ＩＣＭＰに従い、このＩＰパケットを破棄し（ステップＳ１２）、破棄した旨を送信元のＩＰ電話３０１に通知するために、ＩＣＭＰにおけるタイプ３のメッセージであるTime Exceeded Messageを、図７のテーブルに基づき、ＩＰ電話３０１のＩＰアドレス「１９２．１６８．０．１０」へ送信する（ステップＳ１３）。ＩＰ電話３０１は、ルータ１０２からのTime Exceeded Messageを受信することにより、通信相手となるＩＰ電話３００への伝送経路にルータ１０２が存在することを把握する（ステップＳ１４）。
【００３６】
次に、ＩＰ電話３０１は、ＴＴＬ値を「１」加算したＩＰパケット、すなわちＴＴＬ値「２」のＩＰパケットを、通信相手のＩＰ電話３００のＩＰアドレス「１１．２２．３３．１０」宛てに送出する。このＩＰパケットは、上記ステップＳ１１と同様に、まず、デフォルトゲートウェイであるルータ１０２に送られる（ステップＳ１５）。
【００３７】
ルータ１０２は、ＩＰ電話機３０１からのＩＰパケットを受信すると、そのＴＴＬ値を「１」差し引き、これによりＴＴＬ値「１」となったＩＰパケットをルータ１０１に送信する（ステップＳ１６）。ルータ１０１は、ルータ１０２から送られたＩＰパケットを受信すると、そのＴＴＬ値を「１」差し引く。これにより、ＴＴＬ値は「０」となるため、ルータ１０１は、このＩＰパケットを破棄し（ステップＳ１７）、上述のTime Exceeded Messageをルータ１０２を介してＩＰ電話３０１へ送信する（ステップＳ１８、Ｓ１９）。
【００３８】
ルータ１０１からのTime Exceeded Messageを受信したＩＰ電話３０１は、通信相手となるＩＰ電話３００への伝送経路上において、ルータ１０２の次ホップとしてルータ１０１が存在することと（ステップＳ２０）、図７のテーブルより、このルータ１０１がＮＡＴ機能を持つこととを把握する（ステップＳ２１）。この時点で、ＩＰ電話３０１は、ＩＰ電話３００へのＩＰパケットがＮＡＴ処理されることを認識するため、上述のトレースルートコマンドによるＩＰパケットの送出を終了する。その後、ＩＰ電話３０１は、ＩＰ電話３００へのＩＰパケットに記述するInviteメッセージに対し、実施例１にて説明したアドレス変換（図３：ステップＳ４）を行うこととなる。
【００３９】
また、図９のシーケンス図に沿って、ＩＰ電話３０１が、同ローカルエリアネットワーク２０のＩＰ電話３０２と通信するケースを説明する。ＩＰ電話３０１は、まず、通信相手のＩＰ電話３０２のＩＰアドレス「１７２．１６．０．１０」に宛てて、ＴＴＬ値を「１」に設定したＩＰパケットを送信する。このＩＰパケットは、上述のケースと同様に、ＩＰ電話３０１のデフォルトゲートウェイであるルータ１０２に送られる（ステップＳ２１）。
【００４０】
ＩＰ電話３０１からのＩＰパケットを受信したルータ１０２は、ＴＴＬ値を「１」差し引き、これによりＴＴＬ値は「０」となるため、このＩＰパケットを破棄し（ステップＳ２２）、ＩＰ電話３０１に対しＩＣＭＰのTime Exceeded Messageを送信する（ステップＳ２３）。ＩＰ電話機３０１はルータ１０２からのTime Exceeded Messageを受信することにより、伝送経路にてルータ１０２を通過することがわかる（ステップＳ２４）。
【００４１】
次に、ＩＰ電話３０１は、ＴＴＬ値を加算して「２」に設定したＩＰパケットをＩＰ電話３０２に宛てて送信する。このパケットも同様にルータ１０２へ送られ（ステップＳ２５）、これを受信したルータ１０２が、ＴＴＬ値を「１」差し引くことによりＴＴＬ値「１」となったＩＰパケットを、ＩＰ電話３０２へ送信する（ステップＳ２６）。
【００４２】
ルータ１０２からのＩＰパケットを受信したＩＰ電話３０２は、このパケットが自端末宛てに送られたものと認識すると共に、パケットを破棄し（ステップＳ２７）、ＩＣＭＰにおけるタイプ０のメッセージであるEcho Reply Messageを、ルータ１０２を介してＩＰ電話機３０１に送信する（ステップＳ２８、Ｓ２９）。ＩＰ電話３０２からのEcho Reply Messageを受信したＩＰ電話３０１は、ＩＰ電話３０２までの経路ではルータ１０２のみを経由することと（ステップＳ３０）、図７のテーブルより、このルータ１０２がＮＡＴを使用しないこととを把握する（ステップＳ３１）。これにより、ＩＰ電話３０１は、ＩＰ電話３０２へのＩＰパケットに記述するInviteメッセージに対し、ＩＰアドレスを変換しないと判断することとなる。
【００４３】
実施例２によれば、各電話機の経路検索部３２が行う経路検索に、トレースルートコマンドによる上述の手法を採用することから、グローバルエリアネットワーク１０やローカルエリアネットワーク２０のような内部ネットワークのＬＡＮ構成が変化しても、経路検索にあたって、この変化に柔軟に対処することができる。
【００４４】
上記説明した各実施例では、ルータ１０１がＮＡＴ機能を有するものとして説明したが、ＮＡＴに限らずＮＡＰＴ（Network Address Port Translation）であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明による実施例のシステム構成を示すブロック図である。
【図２】実施例１におけるテーブルを説明するための説明図である。
【図３】実施例１の動作手順を示すフローチャートである。
【図４】実施例１における経路判定手順を示すフローチャートである。
【図５】実施例１における経路判定手順を示すフローチャートである。
【図６】実施例１のアドレス変換処理を説明するための説明図である。
【図７】実施例２におけるテーブルを説明するための説明図である。
【図８】実施例２における経路判定手順を示すシーケンス図である。
【図９】実施例２における経路判定手順を示すシーケンス図である。
【符号の説明】
【００４６】
１０ グローバルエリアネットワーク
２０ ローカルエリアネットワーク
１００〜１０３ ルータ
２００〜２０３ ＬＡＮ
３００〜３０２ ＩＰ電話
３１ メッセージ生成部
３２ 経路検索部
３３ アドレス変換部
３４ パケット送信部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＮＡＴ（Network Address Translation）あるいはＮＡＰＴ（Network Address Port Translation）機能を有するルータを介して接続された複数の通信ネットワークを含むシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、インターネットのようなグローバルネットワークと、社内ネットワークのようなローカルネットワークとの間でＩＰパケットを交信させる際、両ネットワーク間にＮＡＴ機能を有するルータを介在させ、このルータにより、ＩＰパケットのアドレス変換を行うことが知られている。ＮＡＴ機能は、受信したＩＰパケットにおけるＩＰレイヤーに関する情報、すなわち該ＩＰパケットのヘッダ領域に記述されている情報に着目し、その情報中の送信元および宛先のＩＰアドレスを、送信先のネットワークに対応したＩＰアドレスに統一するための変換を行うものである。
【０００３】
ところで、ＶｏＩＰ（Voice over IP）を利用したＩＰ電話サービスや、動画配信サービスなどの通信サービスでは、音声通信用のプロトコルとして、ＳＩＰ（Session Initiation Protocol）あるいはＨ．３２３等が用いられ、例えばＳＩＰの場合、上記の通話開始要求メッセージとしてInviteメッセージが作成される。このInviteメッセージは、宛先に送信されるＩＰパケットのデータ領域に記述され、メッセージ内には、送信元および宛先のＩＰアドレスが含まれる。
【０００４】
しかしながら、上記のInviteメッセージが記述されたＩＰパケットを、ＮＡＴ機能を持つルータを介して交信すると、該パケットのヘッダ領域のアドレス変換は行われるものの、データ領域内のInviteメッセージのＩＰアドレスは変換されないことから、適正な交信を行うことができないという不都合が生じる。
【０００５】
この不都合を解消するための手法が、例えば、後述の特許文献１及び２に記載されている。特許文献１には、ＮＡＴ機能を持ち、内部および外部ネットワーク間を接続するルータが、内部ネットワークに接続された装置に対して外部ネットワークで用いられるパブリックＩＰアドレスと同一アドレスを割り振るという手法が開示されている。
【０００６】
また、特許文献２には、ＩＰｖ４を適用するネットワークと、ＩＰｖ６を適用するネットワークとを接続するＩＰアドレス変換装置に、ＲＦＣ３３０３等で規定されているＡＬＧ（Application Level Gateway）機能を与え、送信元から受信したＳＩＰメッセージ内にＩＰアドレスがあるとき、これを送信先のネットワークに対応したＩＰアドレス形式に変換するという手法が開示されている。
【特許文献１】特開２００３−２７３８９１号公報
【特許文献２】特開２００４−１６５８２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記の特許文献１及び２によれば、それぞれの手法により、ＮＡＴ機能に係る上述の不都合が解消されることを期待できる。しかしながら、これらの手法では、アドレスの割り振りあるいはアドレス変換といった解決手段が、両ネットワーク間を接続するルータに与えることから、例えば、端末数の増減により各ネットワーク内の構成が変化する場合、ルータの管理者は、その都度、変化した構成についての情報を再設定するという作業を必要とされる。また、再設定作業の間、ネットワーク間の通信サービスが停止されることから、ユーザにとっても不都合が生じる。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、複数のネットワークがＮＡＴ機能を有するルータにより接続されたシステムにおいて、ＳＩＰあるいはＨ．３２３等の音声通信用のプロトコルが用いられる際の不都合を解消すると共に、ルータの管理にかかる負担を軽減し得る手法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る通信ネットワークシステムは、第１の通信ネットワークと、該第１の通信ネットワークと異なる通信プロトコルを適用される第２の通信ネットワークと、該第１および第２の両通信ネットワークに接続され且つ該両通信ネットワーク間にて交信されるＩＰパケットのヘッダ領域のアドレス変換を行う通信制御装置とを備え、前記第１の通信ネットワークは、第１のＩＰアドレスを割り当てられた複数の通信端末を有する複数の内部ネットワークと、該複数の内部ネットワーク間を接続する接続装置とを有し、前記第２の通信ネットワークは、第２のＩＰアドレスを割り当てられた通信端末を有し、前記第１の通信ネットワークの各通信端末は、他端末との通信開始時に、自端末の第１のＩＰアドレスを含み且つＩＰパケットのデータ領域に記述される通信開始要求メッセージを生成するメッセージ生成部と、前記他端末への伝送経路を検索する経路検索部と、前記経路検索部が検索した伝送経路に前記通信制御装置が含まれるか否かを判定し、前記通信制御装置が含まれるとき、前記メッセージ生成部が生成した通信開始要求メッセージにおける前記第１のＩＰアドレスを前記通信制御装置の第２のＩＰアドレスに変換するアドレス変換部と、前記通信開始要求メッセージが記述されたＩＰパケットを当該伝送経路へ出力するパケット送信部とを有する。
【００１０】
本発明に係るＮＡＴ解決方法は、第１の通信ネットワークと、該第１の通信ネットワークと異なる通信プロトコルを適用される第２の通信ネットワークと、該第１および第２の両通信ネットワークに接続され且つ該両通信ネットワーク間にて交信されるＩＰパケットのヘッダ領域のアドレス変換を行う通信制御装置とを備え、前記第１の通信ネットワークが、第１のＩＰアドレスを割り当てられた複数の通信端末を有する複数の内部ネットワークと、該複数の内部ネットワーク間を接続する接続装置とを有し、前記第２の通信ネットワークが、第２のＩＰアドレスを割り当てられた通信端末を有するシステムにおいて、前記第１の通信ネットワークの各通信端末が、他端末との通信開始時に、自端末の第１のＩＰアドレスを含み且つＩＰパケットのデータ領域に記述される通信開始要求メッセージを生成し、前記他端末への伝送経路を検索し、検索した伝送経路に前記通信制御装置が含まれるか否かを判定し、前記通信制御装置が含まれるとき、前記生成した通信開始要求メッセージにおける前記第１のＩＰアドレスを前記通信制御装置の第２のＩＰアドレスに変換し、前記通信開始要求メッセージを記述したＩＰパケットを当該伝送経路へ出力するという方法である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、各通信端末に、ＩＰパケットのデータ領域に対するＩＰアドレス変換機能を与えたことにより、第１及び第２の各通信ネットワーク内の構成に変化があっても、通信制御装置の管理上の負担を与え難くすることができる。また、各通信端末は、通信に利用する伝送経路に応じて、ＩＰアドレス変換の実行の要否を判断することから、通信相手が自端末と同一ネットワークか否かに拘わらず、該通信相手に対し適切なＩＰパケットを送信することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
［実施例１］
以下、本発明の実施例について図面を用いて詳細に説明する。図１は、実施例のシステム構成を示すブロック図である。実施例のシステムは、インターネットのようなグローバルエリアネットワーク１０と、社内ネットワークのようなローカルエリアネットワーク２０と、これらの両ネットワーク１０及び２０に接続され、従来知られたＮＡＴ機能を有する通信制御装置であるルータ１０１とを備える。グローバルエリアネットワーク１０では、本発明の第１または第２のＩＰアドレスとなるグローバルＩＰアドレスを用い、ローカルエリアネットワーク２０では、グローバルエリアネットワーク１０が用いるものと異なる第１または第２のＩＰアドレスとなるローカルＩＰアドレスを用いる。
【００１３】
グローバルエリアネットワーク１０には、図１に示すように、複数の内部ネットワークであるＬＡＮ２００およびＬＡＮ２０１と、これらの両ＬＡＮを接続するルータ１００と、ＬＡＮ２００に接続された通信端末であるＩＰ電話３００とが設けられている。ＬＡＮ２００は、グローバルＩＰアドレスが「１１．２２．０．０／１６」のネットワーク体系を持ち、ＬＡＮ２０１は「１０．１０．０．０／１６」のネットワーク体系を持つ。ＩＰ電話３００は、ＳＩＰやＨ.３２３等の音声通信用のプロトコルを利用可能な電話機であり、自端末のグローバルＩＰアドレスとして「１１．２２．３３．１０」を有し、デフォルトゲートウェイとしてルータ１００が設定されている。
【００１４】
ルータ１００は、「１１．２２．０．０／１６」系のＬＡＮ２００と、「１０．１０．０．０／１６」系のＬＡＮ２０１とを通信可能に接続し、ＬＡＮ２００側のＩＰアドレスとして「１１．２２．３３．１」、図１に示すように、ＬＡＮ２０１側のＩＰアドレスとして「１０．１０．０．１」が割り当てられている。また、ルータ１００は、ＮＡＴ機能を有しない接続装置である。
【００１５】
他方のローカルエリアネットワーク２０には、複数の内部ネットワークであるＬＡＮ２０２およびＬＡＮ２０３と、これらの両ＬＡＮを接続するルータ１０２と、ＬＡＮ２０２に接続されたＩＰ電話３０１と、ＬＡＮ２０３に接続されたＩＰ電話３０２とが設けられている。ＬＡＮ２０２は、ローカルＩＰアドレスが「１９２．１６８．０．０/１６」のネットワーク体系を持ち、ＬＡＮ２０３は「１７２．１６．０．０/１６」のネットワーク体系を持つ。ＩＰ電話３０１および３０２は、ＩＰ電話３００と同様に、ＳＩＰやＨ.３２３等の音声通信用のプロトコルを利用可能な電話機である。ＩＰ電話３０１は、自端末のローカルＩＰアドレスとして「１９２．１６８．０．１０」を有し、ＩＰ電話３０２は、「１７２．１６．０．１０」を有する。また、これらのＩＰ電話３０１およびＩＰ電話３０２のデフォルトゲートウェイとして、ルータ１０２が設定されている。
【００１６】
ルータ１０２は、「１９２．１６８．０．０/１６」系のＬＡＮ２０２と、「１７２．１６．０．０/１６」系のＬＡＮ２０３とを通信可能に接続し、ＬＡＮ２００側のＩＰアドレスとして「１９２．１６８．０．２」、ＬＡＮ２０３側のＩＰアドレスとして「１７２．１６．０．１」が割り当てられている。このルータ１０２も、上述のルータ１００と同様に、ＮＡＴ機能を有しない接続装置である。
【００１７】
ルータ１０１は、ＮＡＴ機能を有し、グローバルエリアネットワーク１０とローカルエリアネットワーク２０との間でやり取りするＩＰパケットのＩＰレイヤー部分、すなわち該パケットのヘッダ領域のＩＰアドレスを、グローバルＩＰアドレスまたはローカルＩＰアドレスに変換する。なお、ルータ１０１は、ローカルＩＰアドレスとして「１９２．１６８．０．１」を持ち、グローバルＩＰアドレスとして「１０．１０．０．２」を持つ。
【００１８】
また、ルータ１０１は、システム内の各ルータ１０１〜１０３に対するＬＡＮの接続状況、および、各ルータ１０１〜１０３におけるＮＡＴ機能の有無を表す図２に示すようなテーブルを有する。このテーブルを参照して、ルータ１０１は、例えば、自装置のグローバルＩＰアドレス「１０．１０．０．２」を宛先とするＩＰパケットを受信した場合、このＩＰパケットにＮＡＴ処理を行い、ローカルエリアネットワーク２０の「１９２．１６８．０．０／１６」系ネットワークにてＩＰアドレス「１９２．１６８．０．１０」を持つＩＰ電話３０１にパケットを転送する機能を持つ。
【００１９】
ＩＰ電話３００〜ＩＰ電話３０２は、それぞれ同様な構成を成すものであり、例えばＩＰ電話３０１を例に挙げると、図１に示すように、他端末との通信を開始する際に、自端末のＩＰアドレスを含み且つＩＰパケットのデータ領域に記述される通信開始要求メッセージを生成するメッセージ生成部３１と、他端末への伝送経路を検索する経路検索部３２と、経路検索部３２が検索した伝送経路にＮＡＴ機能を有するルータが含まれるか否かを判定し、それが含まれるとき、メッセージ生成部３１が生成した通信開始要求メッセージに対する後述のアドレス変換処理を行うアドレス変換部３３と、通信開始要求メッセージが記述されたＩＰパケットを当該伝送経路へ出力するパケット送信部３４とを備える。本実施例の経路検索部３２は、ルータ１０１が有する図２のテーブルと同様の情報を持ち、このテーブルに基づき伝送経路を検索する。
【００２０】
図３に示すフローチャートに沿って、実施例のシステムの動作手順を説明する。ここでは、各ＩＰ電話３００〜ＩＰ電話３０２が、音声通信用のプロトコルとしてＳＩＰを用いるものとする。まず、ローカルエリアネットワーク２０のＩＰ電話３０１が、グローバルエリアネットワーク１０のＩＰ電話３００と通話する場合を例に挙げて説明する。
【００２１】
ＩＰ電話３０１がＩＰ電話３００との通話を開始するにあたって、ＩＰ電話３０１のメッセージ生成部３１は、ＳＩＰに沿った通信開始要求メッセージであるInviteメッセージを生成する（ステップＳ１）。このとき経路検索部３２は、図２のテーブルを参照し、通信相手であるＩＰ電話３００への伝送経路を検索する（ステップＳ２）。その検索手順を、図４に示すフローチャートに沿って説明する。
【００２２】
ＩＰ電話３０１の経路検索部３２は、通信相手となるＩＰ電話機３００のＩＰアドレス「１１．２２．３３．１０」に対応した内部ネットワークに接続されているルータを図２のテーブルから検索する（ステップＡ１）。ここで、ＩＰ電話３００の「１１．２２．３３．１０」に対応する内部ネットワークとは、「１１．２２．０．０／１６」系のＬＡＮ２００を指し、図２のテーブルから、このＬＡＮ２００に接続されているルータがルータ１００であることがわかる（ステップＡ２）。
【００２３】
続いて、経路検索部３２は、ルータ１００に接続されている他の内部ネットワークが「１０．１０．０．０／１６」系のＬＡＮ２０１であることと（ステップＡ３）、このＬＡＮ２０１に対し上記のルータ１００以外に接続しているルータは、ルータ１０１であることとを検出する（ステップＡ４）。
【００２４】
さらに、図２のテーブルより、ルータ１０１には、自端末であるＩＰ電話３０１が存在する「１９２．１６８．０．０／１６」系のＬＡＮ２０２も接続されていることを検出する（ステップＡ５）。以上の検索結果により、ＩＰ電話３０１の経路検索部３２は、自端末からＩＰ電話３００への伝送経路が、「ＬＡＮ２０２→ルータ１０１→ＬＡＮ２０１→ルータ１００→ＬＡＮ２００」であることを認識する（ステップＡ６）。
【００２５】
また、図５に、ＩＰ電話３０１が、同ローカルエリアネットワーク２０内のＩＰ電話３０２と通話する場合の伝送経路の検索手順を示す。ＩＰ電話機３０１の経路検索部３２は、通信相手であるＩＰ電話３０２のＩＰアドレスである「１７２．１６．０．１０」に対応する内部ネットワーク、すなわち「１７２．１６．０．０／１６」系のＬＡＮ２０３に接続されているルータを、図２のテーブルから検索する（ステップＢ１）。
【００２６】
その結果、ＬＡＮ２０３にはルータ１０２が接続されていることを検出し（ステップＢ２）、さらに、このルータ１０２が、自端末であるＩＰ電話３０１が存在する「１９２．１６８．０．０／１６」系のＬＡＮ２０２に接続されていることを検出する（ステップＢ３）。以上の検索結果から、経路検索部３２は、ＩＰ電話３０１からＩＰ電話３０２への伝送経路が、「ＬＡＮ２０２→ルータ１０２→ＬＡＮ２０３」であることを認識する（ステップＢ４）。
【００２７】
上記のような手順にて、経路検索部３２により伝送経路が検索されると、アドレス変換部３３が起動し、当該伝送経路にＮＡＴ機能を有するルータが含まれるか否かを図２のテーブルに基づき判定する（図３：ステップＳ３）。ここでは、図２のテーブルから、ＮＡＴ機能を有するルータはルータ１０１であることが判ることから、アドレス変換部３３は、このルータ１０１が当該伝送経路上にあるか否かを判定することとなる。
【００２８】
具体的には、例えば、図４に沿って説明したＩＰ電話３０１とＩＰ電話３００との通話においては、その伝送経路にルータ１０１が含まれていると判定し（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、伝送中にＮＡＴ処理が行われると認識する。また、図５に沿って説明したＩＰ電話３０１とＩＰ電話３０２との通話の際は、ルータ１０１を経由しないことから（ステップＳ３：Ｎｏ）、伝送中にＮＡＴ処理が行われないと認識する。
【００２９】
ＩＰ電話３０１およびＩＰ電話３００間の通信のように、伝送中にＮＡＴ処理が行われると認識したとき、アドレス変換部３３は、メッセージ生成部３１が生成したInviteメッセージに含まれる自端末のＩＰアドレス、すなわち発呼元のＩＰアドレスを、ルータ１０１のグローバルＩＰアドレスに変換する（ステップＳ４）。また、ＩＰ電話３０１およびＩＰ電話３０２間の通信のように、伝送中にＮＡＴ処理が行われない場合は、アドレス変換を行うことなく、後述のパケット送信処理へ移行する。
【００３０】
図６に示すInviteメッセージの一例を用いて、上記ステップＳ４によるアドレス変換処理の手順を説明する。図示の例は、ＩＰ電話３０１からＩＰ電話３００への通信の際に生成されるInviteメッセージである。上記説明したように、ＮＡＴ機能を有するルータ１０１を経由する場合、発呼元について記述された「From:”301”＜sip:301@192.168.0.10＞」なる情報のＩＰアドレス「１９２．１６８．０．１０」を、ルータ１０１のグローバルＩＰアドレスである「１０．１０．０．２」に変換する。なお、仮に、当該伝送経路にてルータ１０１を経由しない場合、上記の発呼元のＩＰアドレスは「１９２．１６８．０．１０」から変換されることはない。
【００３１】
パケット送信部３４は、上記ステップＳ４にてアドレス変換されたInviteメッセージ、あるいは、アドレス変換が不要のInviteメッセージを、ＩＰパケットのデータ領域に記述して、これを当該伝送経路へ出力する（ステップＳ５）。
【００３２】
以上説明した実施例によれば、各ＩＰ電話３００〜３０２が、Inviteメッセージに対するアドレス変換機能を有することから、グローバルエリアネットワーク１０あるいはローカルエリアネットワーク２０の内部にてＬＡＮ構成の変化があっても、両ネットワーク間でＮＡＴ処理を行うルータ１０１を管理する上での負担を軽減することができる。また、各ＩＰ電話３００〜３０２は、当該伝送経路にてＮＡＴ処理が行われるか否かを事前に判定することから、伝送経路に応じた適切なアドレス変換が可能となる。これにより、各内部ネットワークにおいて、ルータ１００あるいは１０２のようなＮＡＴ機能を有しないルータによるＬＡＮの増設を実現し易くなる。
【００３３】
［実施例２］
上記説明した実施例１では、経路検索部３２が図２のテーブルに基づき伝送経路を検索したが、この検索方法に代えて、従来知られたＩＣＭＰ（Internet Control Message Protocol）に基づくトレースルート（Trace Route）コマンドによる検索処理を採用することができる。その手順を実施例２として、以下に説明する。なお、本実施例のシステム構成は図１に示すものと同様であるが、各ＩＰ電話３００〜３０２には、図７に示すテーブル、すなわち各ルータ１００〜１０２に割り当てられているＩＰアドレスおよびＮＡＴ機能の有無を示す情報が与えられている。
【００３４】
本実施例による経路検索手順を説明する。まず、図８に示すシーケンス図に沿って、ローカルエリアネットワーク２０のＩＰ電話３０１が、他方のグローバルエリアネットワーク１０に存在するＩＰ電話３００と通話するケースを説明する。ＩＰ電話３０１は、通信相手となるＩＰ電話３００のＩＰアドレスである「１１．２２．３３．１０」に宛てて、ＴＴＬ（Time To Live）値を「１」に設定したＩＰパケットを送出する。このＩＰパケットは、ＩＰ電話３０１のデフォルトゲートウェイであるルータ１０２に送られる（ステップＳ１１）。
【００３５】
ルータ１０２は、ＩＰ電話３０１から送られたＩＰパケットを受信すると、設定されているＴＴＬ値「１」から「１」を差し引く。これにより、ルータ１０２でのＴＴＬ値は「０」となる。ルータ１０２は、ＴＴＬ値が「０」となったことを認識すると、ＩＣＭＰに従い、このＩＰパケットを破棄し（ステップＳ１２）、破棄した旨を送信元のＩＰ電話３０１に通知するために、ＩＣＭＰにおけるタイプ３のメッセージであるTime Exceeded Messageを、図７のテーブルに基づき、ＩＰ電話３０１のＩＰアドレス「１９２．１６８．０．１０」へ送信する（ステップＳ１３）。ＩＰ電話３０１は、ルータ１０２からのTime Exceeded Messageを受信することにより、通信相手となるＩＰ電話３００への伝送経路にルータ１０２が存在することを把握する（ステップＳ１４）。
【００３６】
次に、ＩＰ電話３０１は、ＴＴＬ値を「１」加算したＩＰパケット、すなわちＴＴＬ値「２」のＩＰパケットを、通信相手のＩＰ電話３００のＩＰアドレス「１１．２２．３３．１０」宛てに送出する。このＩＰパケットは、上記ステップＳ１１と同様に、まず、デフォルトゲートウェイであるルータ１０２に送られる（ステップＳ１５）。
【００３７】
ルータ１０２は、ＩＰ電話機３０１からのＩＰパケットを受信すると、そのＴＴＬ値を「１」差し引き、これによりＴＴＬ値「１」となったＩＰパケットをルータ１０１に送信する（ステップＳ１６）。ルータ１０１は、ルータ１０２から送られたＩＰパケットを受信すると、そのＴＴＬ値を「１」差し引く。これにより、ＴＴＬ値は「０」となるため、ルータ１０１は、このＩＰパケットを破棄し（ステップＳ１７）、上述のTime Exceeded Messageをルータ１０２を介してＩＰ電話３０１へ送信する（ステップＳ１８、Ｓ１９）。
【００３８】
ルータ１０１からのTime Exceeded Messageを受信したＩＰ電話３０１は、通信相手となるＩＰ電話３００への伝送経路上において、ルータ１０２の次ホップとしてルータ１０１が存在することと（ステップＳ２０）、図７のテーブルより、このルータ１０１がＮＡＴ機能を持つこととを把握する（ステップＳ２１）。この時点で、ＩＰ電話３０１は、ＩＰ電話３００へのＩＰパケットがＮＡＴ処理されることを認識するため、上述のトレースルートコマンドによるＩＰパケットの送出を終了する。その後、ＩＰ電話３０１は、ＩＰ電話３００へのＩＰパケットに記述するInviteメッセージに対し、実施例１にて説明したアドレス変換（図３：ステップＳ４）を行うこととなる。
【００３９】
また、図９のシーケンス図に沿って、ＩＰ電話３０１が、同ローカルエリアネットワーク２０のＩＰ電話３０２と通信するケースを説明する。ＩＰ電話３０１は、まず、通信相手のＩＰ電話３０２のＩＰアドレス「１７２．１６．０．１０」に宛てて、ＴＴＬ値を「１」に設定したＩＰパケットを送信する。このＩＰパケットは、上述のケースと同様に、ＩＰ電話３０１のデフォルトゲートウェイであるルータ１０２に送られる（ステップＳ２１）。
【００４０】
ＩＰ電話３０１からのＩＰパケットを受信したルータ１０２は、ＴＴＬ値を「１」差し引き、これによりＴＴＬ値は「０」となるため、このＩＰパケットを破棄し（ステップＳ２２）、ＩＰ電話３０１に対しＩＣＭＰのTime Exceeded Messageを送信する（ステップＳ２３）。ＩＰ電話機３０１はルータ１０２からのTime Exceeded Messageを受信することにより、伝送経路にてルータ１０２を通過することがわかる（ステップＳ２４）。
【００４１】
次に、ＩＰ電話３０１は、ＴＴＬ値を加算して「２」に設定したＩＰパケットをＩＰ電話３０２に宛てて送信する。このパケットも同様にルータ１０２へ送られ（ステップＳ２５）、これを受信したルータ１０２が、ＴＴＬ値を「１」差し引くことによりＴＴＬ値「１」となったＩＰパケットを、ＩＰ電話３０２へ送信する（ステップＳ２６）。
【００４２】
ルータ１０２からのＩＰパケットを受信したＩＰ電話３０２は、このパケットが自端末宛てに送られたものと認識すると共に、パケットを破棄し（ステップＳ２７）、ＩＣＭＰにおけるタイプ０のメッセージであるEcho Reply Messageを、ルータ１０２を介してＩＰ電話機３０１に送信する（ステップＳ２８、Ｓ２９）。ＩＰ電話３０２からのEcho Reply Messageを受信したＩＰ電話３０１は、ＩＰ電話３０２までの経路ではルータ１０２のみを経由することと（ステップＳ３０）、図７のテーブルより、このルータ１０２がＮＡＴを使用しないこととを把握する（ステップＳ３１）。これにより、ＩＰ電話３０１は、ＩＰ電話３０２へのＩＰパケットに記述するInviteメッセージに対し、ＩＰアドレスを変換しないと判断することとなる。
【００４３】
実施例２によれば、各電話機の経路検索部３２が行う経路検索に、トレースルートコマンドによる上述の手法を採用することから、グローバルエリアネットワーク１０やローカルエリアネットワーク２０のような内部ネットワークのＬＡＮ構成が変化しても、経路検索にあたって、この変化に柔軟に対処することができる。
【００４４】
上記説明した各実施例では、ルータ１０１がＮＡＴ機能を有するものとして説明したが、ＮＡＴに限らずＮＡＰＴ（Network Address Port Translation）であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明による実施例のシステム構成を示すブロック図である。
【図２】実施例１におけるテーブルを説明するための説明図である。
【図３】実施例１の動作手順を示すフローチャートである。
【図４】実施例１における経路判定手順を示すフローチャートである。
【図５】実施例１における経路判定手順を示すフローチャートである。
【図６】実施例１のアドレス変換処理を説明するための説明図である。
【図７】実施例２におけるテーブルを説明するための説明図である。
【図８】実施例２における経路判定手順を示すシーケンス図である。
【図９】実施例２における経路判定手順を示すシーケンス図である。
【符号の説明】
【００４６】
１０ グローバルエリアネットワーク
２０ ローカルエリアネットワーク
１００〜１０３ ルータ
２００〜２０３ ＬＡＮ
３００〜３０２ ＩＰ電話
３１ メッセージ生成部
３２ 経路検索部
３３ アドレス変換部
３４ パケット送信部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の通信ネットワークと、該第１の通信ネットワークと異なる通信プロトコルを適用される第２の通信ネットワークと、該第１および第２の両通信ネットワークに接続され且つ該両通信ネットワーク間にて交信されるＩＰパケットのヘッダ領域のアドレス変換を行う通信制御装置とを備え、
前記第１の通信ネットワークは、第１のＩＰアドレスを割り当てられた複数の通信端末を有する複数の内部ネットワークと、該複数の内部ネットワーク間を接続する接続装置とを有し、
前記第２の通信ネットワークは、第２のＩＰアドレスを割り当てられた通信端末を有し、
前記第１の通信ネットワークの各通信端末は、
他端末との通信開始時に、自端末の第１のＩＰアドレスを含み且つＩＰパケットのデータ領域に記述される通信開始要求メッセージを生成するメッセージ生成部と、
前記他端末への伝送経路を検索する経路検索部と、
前記経路検索部が検索した伝送経路に前記通信制御装置が含まれるか否かを判定し、前記通信制御装置が含まれるとき、前記メッセージ生成部が生成した通信開始要求メッセージにおける前記第１のＩＰアドレスを前記通信制御装置の第２のＩＰアドレスに変換するアドレス変換部と、
前記通信開始要求メッセージが記述されたＩＰパケットを当該伝送経路へ出力するパケット送信部とを有することを特徴とする通信ネットワークシステム。
【請求項２】
前記第２の通信ネットワークは、第２のＩＰアドレスを割り当てられた複数の通信端末を有する複数の内部ネットワークと、該複数の内部ネットワーク間を接続する接続装置とを有し、
前記第２の通信ネットワークの各通信端末は、
他端末との通信開始時に、自端末の第２のＩＰアドレスを含み且つＩＰパケットのデータ領域に記述される通信開始要求メッセージを生成するメッセージ生成部と、
前記他端末への伝送経路を検索する経路検索部と、
前記経路検索部が検索した伝送経路に前記通信制御装置が含まれるか否かを判定し、前記通信制御装置が含まれるとき、前記メッセージ生成部が生成した通信開始要求メッセージにおける前記第２のＩＰアドレスを前記通信制御装置の第１のＩＰアドレスに変換するアドレス変換部と、
前記通信開始要求メッセージを記述したＩＰパケットを当該伝送経路へ出力するパケット送信部とを有することを特徴とする請求項１記載の通信ネットワークシステム。
【請求項３】
前記経路検索部は、前記各接続装置および前記通信制御装置と、該各装置に接続されたネットワークとを関連付けた情報に基づき当該伝送経路を検索することを特徴とする請求項１又は２記載の通信ネットワークシステム。
【請求項４】
前記経路検索部は、ＩＣＭＰ（Internet Control Message Protocol）に沿って、前記交信すべき他端末に対しＴＴＬ（Time To Live）値を漸増させてＩＰパケットを順次的に送出すること、および、該送出したＩＰパケットに対し当該ＴＴＬ値の時間超過を示すＩＣＭＰメッセージを受信することにより当該伝送経路を検索することを特徴とする請求項１又は２記載の通信ネットワークシステム。
【請求項５】
第１の通信ネットワークと、該第１の通信ネットワークと異なる通信プロトコルを適用される第２の通信ネットワークと、該第１および第２の両通信ネットワークに接続され且つ該両通信ネットワーク間にて交信されるＩＰパケットのヘッダ領域のアドレス変換を行う通信制御装置とを備えるシステムにおいて前記第１の通信ネットワークにて第１のＩＰアドレスを割り当てられた通信端末であって、
他端末との通信開始時に、自端末の第１のＩＰアドレスを含み且つＩＰパケットのデータ領域に記述される通信開始要求メッセージを生成するメッセージ生成部と、
前記他端末への伝送経路を検索する経路検索部と、
前記経路検索部が検索した伝送経路に前記通信制御装置が含まれるか否かを判定し、前記通信制御装置が含まれるとき、前記メッセージ生成部が生成した通信開始要求メッセージにおける前記第１のＩＰアドレスを前記通信制御装置の第２のＩＰアドレスに変換するアドレス変換部と、
前記通信開始要求メッセージを記述したＩＰパケットを当該伝送経路へ出力するパケット送信部とを有することを特徴とする通信端末。
【請求項６】
第１の通信ネットワークと、該第１の通信ネットワークと異なる通信プロトコルを適用される第２の通信ネットワークと、該第１および第２の両通信ネットワークに接続され且つ該両通信ネットワーク間にて交信されるＩＰパケットのヘッダ領域のアドレス変換を行う通信制御装置とを備え、前記第１の通信ネットワークが、第１のＩＰアドレスを割り当てられた複数の通信端末を有する複数の内部ネットワークと、該複数の内部ネットワーク間を接続する接続装置とを有し、前記第２の通信ネットワークが、第２のＩＰアドレスを割り当てられた通信端末を有するシステムにおいて、
前記第１の通信ネットワークの各通信端末が、
他端末との通信開始時に、自端末の第１のＩＰアドレスを含み且つＩＰパケットのデータ領域に記述される通信開始要求メッセージを生成し、前記他端末への伝送経路を検索し、検索した伝送経路に前記通信制御装置が含まれるか否かを判定し、前記通信制御装置が含まれるとき、前記生成した通信開始要求メッセージにおける前記第１のＩＰアドレスを前記通信制御装置の第２のＩＰアドレスに変換し、前記通信開始要求メッセージを記述したＩＰパケットを当該伝送経路へ出力することを特徴とするＮＡＴ解決方法。
【請求項７】
前記システムの前記第２の通信ネットワークが、第２のＩＰアドレスを割り当てられた複数の通信端末を有する複数の内部ネットワークと、該複数の内部ネットワーク間を接続する接続装置とを有し、
前記第２の通信ネットワークの各通信端末が、
他端末との通信開始時に、自端末の第２のＩＰアドレスを含み且つＩＰパケットのデータ領域に記述される通信開始要求メッセージを生成し、前記他端末への伝送経路を検索し、検索した伝送経路に前記通信制御装置が含まれるか否かを判定し、前記通信制御装置が含まれるとき、前記生成した通信開始要求メッセージにおける前記第２のＩＰアドレスを前記通信制御装置の第１のＩＰアドレスに変換し、前記通信開始要求メッセージを記述したＩＰパケットを当該伝送経路へ出力することを特徴とする請求項６記載のＮＡＴ解決方法。
【請求項８】
前記各通信端末が、前記各接続装置および前記通信制御装置と、該各装置に接続されたネットワークとを関連付けた情報に基づき当該伝送経路を検索することを特徴とする請求項６又は７記載のＮＡＴ解決方法。
【請求項９】
前記各通信端末が、ＩＣＭＰ（Internet Control Message Protocol）に沿って、前記交信すべき他端末に対しＴＴＬ（Time To Live）値を漸増させてＩＰパケットを順次的に送出すること、および、該送出したＩＰパケットに対し当該ＴＴＬ値の時間超過を示すＩＣＭＰメッセージを受信することにより当該伝送経路を検索することを特徴とする請求項６又は７記載のＮＡＴ解決方法。
【請求項１】
第１の通信ネットワークと、該第１の通信ネットワークと異なる通信プロトコルを適用される第２の通信ネットワークと、該第１および第２の両通信ネットワークに接続され且つ該両通信ネットワーク間にて交信されるＩＰパケットのヘッダ領域のアドレス変換を行う通信制御装置とを備え、
前記第１の通信ネットワークは、第１のＩＰアドレスを割り当てられた複数の通信端末を有する複数の内部ネットワークと、該複数の内部ネットワーク間を接続する接続装置とを有し、
前記第２の通信ネットワークは、第２のＩＰアドレスを割り当てられた通信端末を有し、
前記第１の通信ネットワークの各通信端末は、
他端末との通信開始時に、自端末の第１のＩＰアドレスを含み且つＩＰパケットのデータ領域に記述される通信開始要求メッセージを生成するメッセージ生成部と、
前記他端末への伝送経路を検索する経路検索部と、
前記経路検索部が検索した伝送経路に前記通信制御装置が含まれるか否かを判定し、前記通信制御装置が含まれるとき、前記メッセージ生成部が生成した通信開始要求メッセージにおける前記第１のＩＰアドレスを前記通信制御装置の第２のＩＰアドレスに変換するアドレス変換部と、
前記通信開始要求メッセージが記述されたＩＰパケットを当該伝送経路へ出力するパケット送信部とを有することを特徴とする通信ネットワークシステム。
【請求項２】
前記第２の通信ネットワークは、第２のＩＰアドレスを割り当てられた複数の通信端末を有する複数の内部ネットワークと、該複数の内部ネットワーク間を接続する接続装置とを有し、
前記第２の通信ネットワークの各通信端末は、
他端末との通信開始時に、自端末の第２のＩＰアドレスを含み且つＩＰパケットのデータ領域に記述される通信開始要求メッセージを生成するメッセージ生成部と、
前記他端末への伝送経路を検索する経路検索部と、
前記経路検索部が検索した伝送経路に前記通信制御装置が含まれるか否かを判定し、前記通信制御装置が含まれるとき、前記メッセージ生成部が生成した通信開始要求メッセージにおける前記第２のＩＰアドレスを前記通信制御装置の第１のＩＰアドレスに変換するアドレス変換部と、
前記通信開始要求メッセージを記述したＩＰパケットを当該伝送経路へ出力するパケット送信部とを有することを特徴とする請求項１記載の通信ネットワークシステム。
【請求項３】
前記経路検索部は、前記各接続装置および前記通信制御装置と、該各装置に接続されたネットワークとを関連付けた情報に基づき当該伝送経路を検索することを特徴とする請求項１又は２記載の通信ネットワークシステム。
【請求項４】
前記経路検索部は、ＩＣＭＰ（Internet Control Message Protocol）に沿って、前記交信すべき他端末に対しＴＴＬ（Time To Live）値を漸増させてＩＰパケットを順次的に送出すること、および、該送出したＩＰパケットに対し当該ＴＴＬ値の時間超過を示すＩＣＭＰメッセージを受信することにより当該伝送経路を検索することを特徴とする請求項１又は２記載の通信ネットワークシステム。
【請求項５】
第１の通信ネットワークと、該第１の通信ネットワークと異なる通信プロトコルを適用される第２の通信ネットワークと、該第１および第２の両通信ネットワークに接続され且つ該両通信ネットワーク間にて交信されるＩＰパケットのヘッダ領域のアドレス変換を行う通信制御装置とを備えるシステムにおいて前記第１の通信ネットワークにて第１のＩＰアドレスを割り当てられた通信端末であって、
他端末との通信開始時に、自端末の第１のＩＰアドレスを含み且つＩＰパケットのデータ領域に記述される通信開始要求メッセージを生成するメッセージ生成部と、
前記他端末への伝送経路を検索する経路検索部と、
前記経路検索部が検索した伝送経路に前記通信制御装置が含まれるか否かを判定し、前記通信制御装置が含まれるとき、前記メッセージ生成部が生成した通信開始要求メッセージにおける前記第１のＩＰアドレスを前記通信制御装置の第２のＩＰアドレスに変換するアドレス変換部と、
前記通信開始要求メッセージを記述したＩＰパケットを当該伝送経路へ出力するパケット送信部とを有することを特徴とする通信端末。
【請求項６】
第１の通信ネットワークと、該第１の通信ネットワークと異なる通信プロトコルを適用される第２の通信ネットワークと、該第１および第２の両通信ネットワークに接続され且つ該両通信ネットワーク間にて交信されるＩＰパケットのヘッダ領域のアドレス変換を行う通信制御装置とを備え、前記第１の通信ネットワークが、第１のＩＰアドレスを割り当てられた複数の通信端末を有する複数の内部ネットワークと、該複数の内部ネットワーク間を接続する接続装置とを有し、前記第２の通信ネットワークが、第２のＩＰアドレスを割り当てられた通信端末を有するシステムにおいて、
前記第１の通信ネットワークの各通信端末が、
他端末との通信開始時に、自端末の第１のＩＰアドレスを含み且つＩＰパケットのデータ領域に記述される通信開始要求メッセージを生成し、前記他端末への伝送経路を検索し、検索した伝送経路に前記通信制御装置が含まれるか否かを判定し、前記通信制御装置が含まれるとき、前記生成した通信開始要求メッセージにおける前記第１のＩＰアドレスを前記通信制御装置の第２のＩＰアドレスに変換し、前記通信開始要求メッセージを記述したＩＰパケットを当該伝送経路へ出力することを特徴とするＮＡＴ解決方法。
【請求項７】
前記システムの前記第２の通信ネットワークが、第２のＩＰアドレスを割り当てられた複数の通信端末を有する複数の内部ネットワークと、該複数の内部ネットワーク間を接続する接続装置とを有し、
前記第２の通信ネットワークの各通信端末が、
他端末との通信開始時に、自端末の第２のＩＰアドレスを含み且つＩＰパケットのデータ領域に記述される通信開始要求メッセージを生成し、前記他端末への伝送経路を検索し、検索した伝送経路に前記通信制御装置が含まれるか否かを判定し、前記通信制御装置が含まれるとき、前記生成した通信開始要求メッセージにおける前記第２のＩＰアドレスを前記通信制御装置の第１のＩＰアドレスに変換し、前記通信開始要求メッセージを記述したＩＰパケットを当該伝送経路へ出力することを特徴とする請求項６記載のＮＡＴ解決方法。
【請求項８】
前記各通信端末が、前記各接続装置および前記通信制御装置と、該各装置に接続されたネットワークとを関連付けた情報に基づき当該伝送経路を検索することを特徴とする請求項６又は７記載のＮＡＴ解決方法。
【請求項９】
前記各通信端末が、ＩＣＭＰ（Internet Control Message Protocol）に沿って、前記交信すべき他端末に対しＴＴＬ（Time To Live）値を漸増させてＩＰパケットを順次的に送出すること、および、該送出したＩＰパケットに対し当該ＴＴＬ値の時間超過を示すＩＣＭＰメッセージを受信することにより当該伝送経路を検索することを特徴とする請求項６又は７記載のＮＡＴ解決方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００６−５０４０５（Ｐ２００６−５０４０５Ａ）
【公開日】平成１８年２月１６日（２００６．２．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２３０７６１（Ｐ２００４−２３０７６１）
【出願日】平成１６年８月６日（２００４．８．６）
【出願人】（０００２２７２０５）ＮＥＣインフロンティア株式会社 (1,047)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年２月１６日（２００６．２．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年８月６日（２００４．８．６）
【出願人】（０００２２７２０５）ＮＥＣインフロンティア株式会社 (1,047)
【Ｆターム（参考）】
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