JP2003060711A - パケット通信制御方式及びパケット通信方法 - Google Patents

パケット通信制御方式及びパケット通信方法

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JP2003060711A
JP2003060711A JP2001246653A JP2001246653A JP2003060711A JP 2003060711 A JP2003060711 A JP 2003060711A JP 2001246653 A JP2001246653 A JP 2001246653A JP 2001246653 A JP2001246653 A JP 2001246653A JP 2003060711 A JP2003060711 A JP 2003060711A
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address
terminal
network
address space
packet communication
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JP2001246653A
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Yosuke Ito
洋輔 伊藤
Naotaka Morita
直孝 森田
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 プライベート/グローバルアドレス空間間で
のパケット通信制御方法を提供する。 【解決手段】 第1/第2アドレス空間の第1/2端末
間のパケット通信に際し、第1の端末から境界サーバ3
に対してアドレス要求信号を送信して第2のアドレス空
間において利用可能なグローバルアドレスを要求し、境
界サーバ3により第1の端末に対して割り当てられたア
ドレスをアプリケーションレイヤのアドレス領域に設定
してパケット通信を行う。第1の端末から境界サーバ3
に対するアドレス要求により割り当てられたアドレス情
報を当該アプリケーションレイヤで用いるセッション制
御情報として利用する。これにより、第2の端末から第
1の端末のグローバルアドレスを宛先としてデータを送
信する場合、境界サーバ3により当該グローバルアドレ
スはプライベートアドレスに変換されるため、当該パケ
ットを第1の端末に着信させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はパケットの通信技術
にかかわり、特に異なるアドレス空間を越えてパケット
通信を行う場合の通信制御方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】アドレス空間Aが空間内の端末装置を一
意に特定できないアドレスを利用していた場合, アドレ
ス空間Aに属する端末a が, アドレス空間Aと一意に装
置を特定できるアドレス空間Bの境界に位置するサーバ
にアドレス空間B のアドレスを要求したときに、異なる
アドレス空間のアドレス同士の間で対応関係ができる。
空間Aがプライベートアドレス、空間Bがグローバルア
ドレスといった場合が典型であり、このようなアドレス
変換の方式の例としてRSIP (Realm Specific IP)があ
る。
【0003】図1はRSIP通信方式のシステム構成及びそ
の動作を示す。プライベートネットワークとインターネ
ットのようなグローバルネットワークとを境界サーバを
介して相互接続する。プライベート網のクライアントす
なわち端末は、最初に境界サーバからグローバルネット
ワークで利用可能なグローバルアドレスの払い出しても
らい、自身のプライベートアドレスで構成されるIPパ
ケット中に、払い出されたグローバルアドレスで構成さ
れるIPパケットをカプセル化して転送する。データ部
分のアドレス情報の調整はクライアントにより行われ
る。境界サーバは、アドレスの払い出しを行うだけで、
アプリケーションに依存した処理(Application Level
Gateway )は行われない。
【0004】図2は従来のSIP (Session Initiation P
rotocol )を利用して音声パケットを送信を通信システ
ムの構成を示し、通常のNATを介するSIP 内部のアド
レスの変遷を示す。この既知の通信方式では、プライベ
ートネットワークとグローバルネットワークとをNAT
を介して相互接続し、各ネットワークにはプロクシーサ
ーバがそれぞれ設けられている。プライベートネットワ
ーク内の端末Aからグローバルネットワーク内の端末B
へ発信する場合、シグナリングは多数のノードを経由
し、NAT部分では対応するグローバルアドレスに変換
される。シグナリングは音声パケットのセッションを確
立するためにペイロード部分に実際に音声をやり取りす
る端末のアドレスが記述されている。
【0005】さらに、SIPにおけるセッション確立の
ためのメッセージINVITEをアドレス空間BからAに送信
する技術として図3に示すルーチングが既知である。図
3において、右側のグローバルネットワーク内の端末us
er@ntt.com から左側のPrivate −NW内の端末user1 @
ntt.ne.jp に発信をする場合、グローバルユニークなア
ドレスuser1@ntt.ne.jp を内部に保持したINVITEメッ
セージを自NW内のProxy#2へ送信する。Proxy #2はD
NS #2へuser1@ntt.ne.jp のアドレスを送信し、DNS
#2は保有してリソースレコードからあるプライベー
トアドレス空間内に属するProxy #1のグローバルアド
レスをProxy #2へ通知する。それを基にProxy #2 は
INVITEメッセージをProxy #1へ送信する。Proxy #1
では、メッセージ内部に記述されたuserl@ntt.ne.jp
のIPアドレスをDNS に問い合わやることによって解決
し、端末user1 @ntt.com へメッセージを到達させる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】図1に示すRSIPの通信
方式では、境界サーバはアドレスの払い出しを行うだけ
であるため、空間A内の端末から空間B内の端末へ着信
することができるが、空間B内の端末から空間A内の端
末への着信を行うことができなかった。また、図2に示
すSIP を利用した通信方式では、ペイロード部分は従来
のNATでは認識できないため書き換えられない。その
ため、端末Aにはプライベートアドレスが割り当てられ
ており、ペイロード部分に自身のプライベートアドレス
を記述してパケットを送信した場合、端末Bはペイロー
ド部分に記述されたプライベートアドレスを宛先として
音声パケットを送信するので、当該音声パケットは端末
Aまで到達することができなかった。また、図3に示す
ルーチングの場合、セッションを確立することができる
が、その後やりとりされるべき音声パケットを送信する
ことができなかった。
【0007】従って、アドレス空間Bから、プライベー
トアドレスのような着信端末が一意に決まらないアドレ
ス体系を持つアドレス空間A内の端末a へ接続要求があ
った場合は, 最初から端末aに対するアドレス空間Bの
アドレスを割当てることはできないので、 アドレス空間
A内の端末aを何らかの方法で指定した後に、端末aに
アドレス空間Bのアドレスを割当てる必要がある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明によるパケット通
信制御方法は、第1のアドレス空間を有する第1のネッ
トワークに属する第1の端末と、境界サーバを介して第
1のネットワークに相互接続され、第1のアドレス空間
とは異なる第2のアドレス空間を有する第2のネットワ
ークに属する第2の端末との間でパケット通信を行う際
のパケット通信制御方法であって、前記第1の端末と第
2の端末とのパケット通信に際し、第1の端末から前記
境界サーバに対してアドレス要求信号を送信して第2の
アドレス空間において利用可能なアドレスを要求し、境
界サーバにより第1の端末に対して割り当てられたアド
レスをアプリケーションレイヤのアドレス領域に設定す
るパケット通信制御方法において、前記アドレス要求に
より割り当てられたアドレス情報を当該アプリケーショ
ンレイヤで用いるセッション制御情報として利用するこ
とを特徴とする。
【0009】アドレス空間Bの端末bからプライベート
アドレスのような着信端末が一意に決まらないアドレス
体系を持つアドレス空間Aの端末aに着信させる場合
は、グローバルユニークなアドレスを定義してアドレス
空間A 内の端末a を特定する。端末b から発信されたシ
グナリングは、途中いくつかのノードを経由して端末a
に着信する。 このとき、端末aは端末bがアドレス空間
Bに属していることを知る。本発明では、シグナリング
の手順の途中で端末aがアドレス空間の境界に位置する
サーバにアドレス空間Bでのアドレスを要求することに
より, その後の端末a が送出するシグナリングのアプリ
ケーションレイヤのアドレスをアドレス空間Bのアドレ
スに書きかえる。このとき、サーバには端末a のアドレ
ス空間AとBのアドレスが関連付けられる。 これによ
り、端末bはアドレス空間Bのアドレスを宛先として端
末aを指定できるので、途中でノードを経由することな
く端末a にデータを送信することができる。
【0010】さらに、本発明によるパケット通信方法
は、第1のアドレス空間を有する第1のネットワーク
と、第1のネットワークに相互接続され、第1のアドレ
ス空間とは異なる第2のアドレス空間を有する第2のネ
ットワークと、第1のネットワークと第2のネットワー
クとの間に配置され、第1のアドレス空間のアドレスと
第2のアドレス空間のアドレスとの間においてアドレス
交換を行う境界サーバと、前記第1のネットワークに設
けられ、公開アドレスを有するプロクシサーバとを具
え、第1のネットワークに属する第1の端末と第2のネ
ットワークに属する第2の端末との間でパケット交換を
行うパケット通信方法において、第2の端末から前記プ
ロクシサーバにシグナリングメッセージを発信する工程
と、プロクシサーバは、前記シグナリングメッセージに
含まれる第1の端末のアドレス情報を宛先として当該シ
グナリングメッセージを第1の端末に送信する工程と、
第1の端末から前記境界サーバに対してアドレス要求信
号を送信する工程と、アドレス要求信号を受信した境界
サーバは、当該第1の端末に第2のアドレス空間におい
て利用可能なアドレスを割り当てると共に、割り当てら
れた第2のアドレス空間のアドレスと第1のアドレス空
間のアドレスとの関係をセッション制御情報として記憶
する工程と、第1の端末が、割り当てられたアドレス情
報をアプリケーションレイヤに書き込み、第2の端末の
アドレスを宛先としてシグナリングを送信する工程と、
前記シグナリングを受信した第2の端末が、前記アプリ
ケーションレイヤに設定されたアドレスを宛先としてデ
ータパケットを第1の端末に送信する工程とを具えるこ
とを特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
により説明する。図4は本発明をSIP (Session Initiati
on Protocol) に利用した通信システムのシステム構成
及び動作を説明するための線図である。本例では、シグ
ナリングとアドレス要求信号の組み合わせによる、プラ
イベートアドレスへの着信の実現方法を示している。第
1のネットワークであるプライベートネットワーク1
と、例えばインターネットのような第2のネットワーク
であるグローバルネットワーク2とを境界サーバ(NA
T)3を介して相互接続する。プライベートネットワー
ク1は第1のアドレス空間を有し、グローバルネットワ
ーク2は第1のアドレス空間とは異なる第2のアドレス
空間を有し、第1のアドレス空間のアドレスと第2のア
ドレス空間のアドレスは境界サーバ3により交換される
ものとする。尚、プライベートネットワーク1及びグロ
ーバルネットワーク2は複数の端末がそれぞれ接続され
ているものとする。
【0012】本発明では、グローバルアドレスの有効利
用を前提としているので、グローバルアドレスを外部に
公開しているプロクシサーバ4をプライベートネットワ
ーク1に設置する。また、グローバルアドレスの有効利
用を図るために、プライベートネットワーク1内の端末
への着信はプロクシサーバ4を経由するものとする。グ
ローバルアドレス空間2に属する端末bからプライベー
トアドレス空間1に属する端末aへ着信させる場合、端
末bはINVITEメッセージをプロクシサーバ4のグローバ
ルアドレスを宛先として送信する。途中、 境界サーバを
通過した際にプライベートアドレス/ グローバルアドレ
ス変換が行われヽINVITEがプロクシサーバ4まで到達す
る。 SIP ではINVITEメッセージの内部に相手のグローバ
ルユニークなアドレス情報を含んでおり、 プロクシサー
バはその情報を元に端末a のプライベートアドレスを導
出し、 INVITEメッセージを端末a に向けて送信する。 端
末a では、 INVITEメッセージを受信することによって発
信端末b がグローバルアドレスに属していることを知る
ので, 本発明の手順に従い境界サーバにグローバルアド
レスを要求する。
【0013】メッセージを受信した端末aは、境界サー
バ3に対してグローバルアドレスの割り当てを要求する
アドレス要求信号を境界サーバ3に送信する。境界サー
バ3は、当該端末aにグローバルアドレスを割り当てる
と共に、当該端末aのプライベートアドレス空間のアド
レスとグローバルアドレス空間のアドレスとの関係をセ
ッション制御情報として記憶する。端末a は要求に対し
て払い出されたグローバルアドレスを200 OKメッセー
ジのアプリケーションレイヤに書き込み、 プロクシサー
バに向かって送信し, プロクシサーバは端末b に向けて
送信する。200OKのメッセージを受け取った端末bで
は, アプリケーションレイヤに書き込まれたグローバル
アドレスを宛先として音声パケットを送信する。 送信さ
れたパケットは境界サーバで変換されプロクシサーバ4
を経由して端末aに到達する。
【0014】
【発明の効果】アドレス空間Aに属する端末a が、 アド
レス空間Aとアドレス空間Bの境界に位置するサーバに
アドレス空間Bでのアドレスを要求し、自らアドレス空
間B のアドレスをアプリケーションレイヤのアドレスと
して記述する方式は、NAT 部分に機能追加をすることな
く、どのようなアプリケーションであってもアプリケー
ションレイヤのアドレス変換が行えることにメリットが
ある。 本発明を利用することにより, この方式において
着信が可能になるので、H.323やSIP などのシグナリン
グの種類を問わずにVoIP環境での利用が期待できる。 ま
た、 ネット対戦ゲームなどへの応用も可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 RSIP (Realm Specific IP)の動作を説明する
ための線図である。
【図2】 SIP 方式の通信システムのシステム構成及び
アドレスの変遷を示す線図である。
【図3】 SIPにおけるセッション確立のためのメッ
セージINVITEをアドレス空間BへAに送信する従来のシ
ーケンスを示す線図である。
【図4】 本発明によるパケット通信システム及びその
動作を説明するための線図である。
【符号の説明】
1 プライベートネットワーク 2 グローバルネットワーク 3 境界サーバ 4 プロクシーサーバ
【手続補正書】
【提出日】平成13年8月17日(2001.8.1
7)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1のアドレス空間を有する第1のネッ
    トワークに属する第1の端末と、境界サーバを介して第
    1のネットワークに相互接続され、第1のアドレス空間
    とは異なる第2のアドレス空間を有する第2のネットワ
    ークに属する第2の端末との間でパケット通信を行う際
    のパケット通信制御方法であって、前記第1の端末と第
    2の端末とのパケット通信に際し、第1の端末から前記
    境界サーバに対してアドレス要求信号を送信して第2の
    アドレス空間において利用可能なアドレスを要求し、境
    界サーバにより第1の端末に対して割り当てられたアド
    レスをアプリケーションレイヤのアドレス領域に設定す
    るパケット通信制御方法において、 前記アドレス要求により割り当てられたアドレス情報を
    当該アプリケーションレイヤで用いるセッション制御情
    報として利用することを特徴とするパケット通信制御方
    法。
  2. 【請求項2】 前記第1のアドレス空間を網内端末を一
    意的に特定できないアドレス空間とし、前記第2のアド
    レス空間を網内端末を一意的に特定できるアドレス空間
    としたことを特徴とする請求項1に記載のパケット通信
    方法。
  3. 【請求項3】前記境界サーバが、前記第1の端末の第1
    のアドレス空間におけるアドレスと割り当てられた第2
    のアドレス空間におけるアドレスとの関係をセッション
    制御情報として保持することを特徴とする請求項2に記
    載のパケット通信制御方法。
  4. 【請求項4】 前記第2の端末から第1の端末に対する
    接続要求があった際、前記境界サーバは、前記第1の端
    末の第1のアドレス空間のアドレスと第2のアドレス空
    間のアドレスとの関係を用いて第1の端末を特定し、こ
    れにより着信可能したことを特徴とする請求項3に記載
    のパケット通信制御方法。
  5. 【請求項5】 前記第1のネットワークをプライベート
    ネットワークとし、前記第2のネットワークをグローバ
    ルネットワークとしたことを特徴とする請求項1から4
    までのいずれか1項に記載のパケット通信制御方法。
  6. 【請求項6】 第1のアドレス空間を有する第1のネッ
    トワークと、 第1のネットワークに相互接続され、第1のアドレス空
    間とは異なる第2のアドレス空間を有する第2のネット
    ワークと、 第1のネットワークと第2のネットワークとの間に配置
    され、第1のアドレス空間のアドレスと第2のアドレス
    空間のアドレスとの間においてアドレス交換を行う境界
    サーバと、 前記第1のネットワークに設けられ、公開アドレスを有
    するプロクシサーバとを具え、第1のネットワークに属
    する第1の端末と第2のネットワークに属する第2の端
    末との間でパケット交換を行うパケット通信方法におい
    て、 第2の端末から前記プロクシサーバにシグナリングメッ
    セージを発信する工程と、 プロクシサーバは、前記シグナリングメッセージに含ま
    れる第1の端末のアドレス情報を宛先として当該シグナ
    リングメッセージを第1の端末に送信する工程と、 第1の端末から前記境界サーバに対してアドレス要求信
    号を送信する工程と、 アドレス要求信号を受信した境界サーバは、当該第1の
    端末に第2のアドレス空間において利用可能なアドレス
    を割り当てると共に、割り当てられた第2のアドレス空
    間のアドレスと第1のアドレス空間のアドレスとの関係
    をセッション制御情報として記憶する工程と、 第1の端末が、割り当てられたアドレス情報をアプリケ
    ーションレイヤに書き込み、第2の端末のアドレスを宛
    先としてシグナリングを送信する工程と、 前記シグナリングを受信した第2の端末が、前記アプリ
    ケーションレイヤに設定されたアドレスを宛先としてデ
    ータパケットを第1の端末に送信する工程とを具えるこ
    とを特徴とするパケット通信方法。
  7. 【請求項7】 前記前記第1のネットワークをプライベ
    ートネットワークとし、前記第2のネットワークをグロ
    ーバルネットワークとし、前記境界サーバを、プライべ
    ートアドレスとグローバルアドレスとの間でアドレス交
    換を行うNATとしたことを特徴とする請求項6に記載
    のパケット通信方法。
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