JP2006050552A - 通信システム及びこの通信システムで使用される主装置、及び通信システムで使用される通信方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】互いに異なるパケット通信ネットワーク間を接続する接続装置やパケット通信ネットワークに接続される端末に機能を追加することなく、パケット通信ネットワークを介して通信を確実に行い得る通信システムを提供する。
【解決手段】電話端末T11と電話端末T21との間で通話を行なう際に、主装置BTにおいて、電話端末T11から到来しルータRTによるアドレス変換処理後のRTPパケットに付加されるIPアドレス及びポート番号情報を取得して記憶部に電話端末T11に対応付けて管理するようにしている。
【選択図】 図3
【解決手段】電話端末T11と電話端末T21との間で通話を行なう際に、主装置BTにおいて、電話端末T11から到来しルータRTによるアドレス変換処理後のRTPパケットに付加されるIPアドレス及びポート番号情報を取得して記憶部に電話端末T11に対応付けて管理するようにしている。
【選択図】 図3
Description
この発明は、例えばIP(Internet Protocol)電話システム等のように、IP網を介して電話端末間で音声通信を行なうシステムに係り、特にグローバルネットワークに接続される電話端末とプライベートネットワークに接続される電話端末との間で通信を行なう通信システム及びこの通信システムで使用される主装置、及び通信システムで使用される通信方法に関する。
近年、パケット網を介して、双方向に画像や音声をパケットデータとして、リアルタイムに送受信するネットワーク電話システム(IP電話システム)が普及し始めている。このIP電話システムでは、LAN(Local Area Network)等のプライベートネットワークに複数のIP電話端末を収容するとともに、プライベートネットワークをルータ装置を介して公衆網やインターネット等のグローバルネットワークに接続し、ルータ装置においてアドレス変換等を行なうことによりIP電話端末相互間及びIP電話端末とグローバルネットワークとの間でマルチメディア情報通信を可能としている。この場合、プライベートネットワーク及びグローバルネットワークに接続される複数のIP電話端末は、主装置の内線端末として取り扱われる。
ところで、上記システムでは、ルータ装置にNAT(Network Address Translator)機能を搭載している。NAT機能とは、接続用に予め割り当てられた一つのIPアドレスを用いて、プライベートアドレスをグローバルアドレスに変換して送信元IPアドレスとして送出し、受信において供給される宛先IPアドレスのグローバルアドレスをプライベートアドレスに変換する機能である。このようなNAT機能は、RFC(Request For Comments)1631で規定されている(例えば、特許文献1乃至3)。
特開2003−289318公報
特開2002−368773公報
特開2003−324482公報。
ところで、上記システムでは、通信時に、制御チャネル上で端末が使用する音声チャネルの情報を問い合わせる時に、その応答パケットであるUDPパケット(TCPパケットの場合もある)のヘッダ領域にあるIPアドレス及びポート番号が変換される一方で、UDPパケット内のデータ領域内にある音声ポートとして用いられるIPアドレス及びポート番号はルータ装置にて変換されない。このため、このUDPパケットを受信した端末が、そのパケットのデータ領域内にあるIPアドレス及びポート番号を用いてパケットの送信元に音声データを返信しようとすると正しく宛先を指定することができない。このため、IP電話端末を主装置の内線として接続することができても音声データのやり取りができず、実質的に通話ができなくなる。
この問題を解決するために、VPN(Virtual Private Network)、ALG(Application Level Gateway)、STUN(Simple Traversal of UDP Through NAT)プロトコル等の開発が提案されている。
しかしながら、これらの方式はすべて、IP電話端末またはルータ装置に対して、VPN、ALG、STUNプロトコル等をサポートするためのソフトウェアモジュールを実装する必要がある。このため、既存端末及び既存ルータをそのまま継続利用できず、ユーザに経済的・時間的な負担を強いることになる。
そこで、この発明の目的は、互いに異なるパケット通信ネットワーク間を接続する接続装置やパケット通信ネットワークに接続される端末に機能を追加することなく、パケット通信ネットワークを介して通信を確実に行い得る通信システム及びこの通信システムで使用される主装置、及び通信システムで使用される通信方法を提供することにある。
この発明は、上記目的を達成するために、以下のように構成される。
ヘッダ領域およびデータ領域を含む通信パケットを伝送する通信チャネルを有する第1の通信ネットワークに接続される第1の通信端末と、通信チャネルを有する第2のネットワークに接続される第2の通信端末と、第1の通信ネットワークと第2の通信ネットワークとの間を接続する接続装置と、第1或いは第2のネットワークに接続され、第1の通信端末および第2の通信端末間の通信を確立させる交換制御機能を備えた主装置とを備え、主装置は、第1の通信端末或いは第2の通信端末より受信した通信パケットのヘッダ領域にある送信元アドレス情報およびポート番号情報を記憶する記憶手段を備え、その記憶した送信元アドレス情報およびポート番号情報を第1の通信端末或いは第2の通信端末に通話用のアドレスとして通知するようにしたものである。
ヘッダ領域およびデータ領域を含む通信パケットを伝送する通信チャネルを有する第1の通信ネットワークに接続される第1の通信端末と、通信チャネルを有する第2のネットワークに接続される第2の通信端末と、第1の通信ネットワークと第2の通信ネットワークとの間を接続する接続装置と、第1或いは第2のネットワークに接続され、第1の通信端末および第2の通信端末間の通信を確立させる交換制御機能を備えた主装置とを備え、主装置は、第1の通信端末或いは第2の通信端末より受信した通信パケットのヘッダ領域にある送信元アドレス情報およびポート番号情報を記憶する記憶手段を備え、その記憶した送信元アドレス情報およびポート番号情報を第1の通信端末或いは第2の通信端末に通話用のアドレスとして通知するようにしたものである。
この構成によれば、第1の通信端末と第2の通信端末との間で通信チャネルを介して通信を行なう際に、第1の通信端末或いは第2の通信端末より受信した通信パケットのヘッダ領域にある送信元アドレス情報およびポート番号情報を第1の通信端末及び第2の通信端末に対応付けて管理され、その記憶された送信元アドレス情報およびポート番号情報が通話用のアドレス情報として第1の通信端末或いは第2の通信端末に通知されることになる。
従って、接続装置及び通信端末に新たな機能を追加することなく、既存の接続装置及び既存の通信端末をそのまま利用することができ、これによりシステム全体のコストを極力抑えて、第1及び第2の通信端末間の通信を行なうことができる。
主装置は、第1の通信端末或いは第2の通信端末より受信した通信パケットのヘッダ領域にある送信元アドレス情報が、通信パケットのデータ領域にある送信元アドレス情報と異なる場合に、ヘッダ領域にある送信元アドレス情報およびポート番号情報を記憶することを特徴とする。
この構成によれば、主装置において、例えば第2の通信端末から到来し接続装置による変換処理後の通信パケットに付加される送信元アドレス情報を取得して、記録媒体上で第2の通信端末に対応付けて管理するだけでよいので、その分主装置の処理負荷を低く抑えられる。
この構成によれば、主装置において、例えば第2の通信端末から到来し接続装置による変換処理後の通信パケットに付加される送信元アドレス情報を取得して、記録媒体上で第2の通信端末に対応付けて管理するだけでよいので、その分主装置の処理負荷を低く抑えられる。
ヘッダ領域およびデータ領域を含む通信パケットを伝送する通信ネットワークに接続される通信端末間の通信を確立させる交換制御機能を備えた主装置であって、通信端末間を接続する際に、接続対象となる複数の通信端末それぞれからの通信パケットのヘッダ領域に含まれる送信元識別情報、データ領域に含まれる送信元識別情報を取得する取得手段と、ヘッダ領域に含まれる送信元識別情報と、データ領域に含まれる送信元識別情報とを比較することで、送信元識別情報の変換が行われたことを検出する検出手段と、送信元識別情報の変換が行われたことを検出したとき、接続対象となる複数の通信端末に対しヘッダ領域の送信元識別情報を通話用アドレスとして通知する通知手段とを備えるようにしたものである。
この構成によれば、接続対象となる複数の通信端末それぞれからの通信パケットのヘッダ領域に含まれる送信元識別情報、データ領域に含まれる送信元識別情報を取得し、これら送信元識別情報を比較することで識別情報変換の有無、つまりNAT機能付きルータを通ったか否かが判定される。そして、識別情報変換が行なわれた場合に、主装置から各通信端末へヘッダ領域の送信元識別情報が通話用アドレスとして通知される。従って、通信端末に新たな機能を追加することなく、また通信端末のユーザ側でNAT機能付きルータの有無を意識することなく、既存の通信端末をそのまま利用することができ、これによりシステム全体のコストを極力抑えて、通信端末間の通信を行なうことができる。
取得手段は、通信端末間を接続する際に、接続対象となる複数の通信端末に対し通信パケットのヘッダ領域に含まれる送信元識別情報、データ領域に含まれる送信元識別情報の取得要求を送出し、取得要求の送出に対し各通信端末から送られてくるヘッダ領域に含まれる送信元識別情報、データ領域に含まれる送信元識別情報を取得することを特徴とする。
この構成によれば、接続対象となる複数の通信端末からヘッダ領域に含まれる送信元識別情報、データ領域に含まれる送信元識別情報を取得するようにしているので、これらの送信元識別情報を蓄積管理するためのデータベース等を設ける必要がなく、その分端末管理を簡略化できる。
通信端末ごとに、変換前の送信元識別情報及び変換後の送信元識別情報を格納する記憶手段をさらに備え、取得手段は、通信端末間を接続する際に、記憶手段から該当する変換前の送信元識別情報をデータ領域に含まれる送信元識別情報として読み出し、変換後の送信元識別情報をヘッダ領域に含まれる送信元識別情報として読み出すことを特徴とする。
この構成によれば、記憶手段に蓄積管理された通信端末ごとの変換前の送信元識別情報及び変換後の送信元識別情報を用いて、送信元識別情報の変換の有無の判定等が行なわれるので、その都度接続対象となる複数の通信端末からヘッダ領域に含まれる送信元識別情報、データ領域に含まれる送信元識別情報を取得することなく、簡単な手順で適切な通信確立処理を行い得る。
通知手段は、接続対象となる複数の通信端末のうち第1の通信端末について送信元識別情報の変換が行われたことを検出し、第2の通信端末について送信元識別情報の変換が行われないことを検出したとき、第2の通信端末に対しヘッダ領域の送信元識別情報を通話用アドレスとして通知することを特徴とする。
この構成によれば、接続対象となる第1の通信端末については通常通りの通信を行なわせ、一方第2の通信端末についてはヘッダ領域の送信元識別情報を用いて通信パケットの返送を行なわせるというように、NAT機能付きルータを経由する場合のアドレス解決法を適用できる。
通知手段は、第1及び第2の通信端末について送信元識別情報の変換が行われたことを検出し、変換後のヘッダ領域の送信元識別情報が同一であるとき、第1及び第2の通信端末に対し、データ領域の送信元識別情報を通話用アドレスとして通知することを特徴とする。
この構成によれば、第1及び第2の通信端末について送信元識別情報の変換が行われたことを検出するとともに、変換後のヘッダ領域の送信元識別情報が同一であるか否かを判定するようにし、同一である場合に同一のNAT機能付きルータに接続される通信端末と判定して第1及び第2の通信端末に対しデータ領域の送信元識別情報を通話用アドレスとして通知するようにしている。このため、アドレス変換が行なわれるごとに適切な通信確立処理を行うことができ、これにより通信確立制御上の信頼性をさらに高めることができる。
以上詳述したようにこの発明によれば、互いに異なるパケット通信ネットワーク間を接続する接続装置やパケット通信ネットワークに接続される端末に機能を追加することなく、パケット通信ネットワークを介して通信を確実に行い得る通信システム及びこの通信システムで使用される主装置、及び通信システムで使用される通信方法を提供することができる。
以下、この発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
(第1の実施形態)
図1は、この発明の第1の実施形態に係わる通信システムを示す概略構成図である。
このシステムは、プライベートネットワークとしてのLAN(Local Area Network)1を有する。LAN1には、複数の電話端末T11〜T1i(iは自然数)が接続されている。なお、電話端末T11〜T1iは、通話処理機能とメディア情報処理機能とを備えたIP電話端末である。また、LAN1には、複数のメディアチャネルとこのメディアチャネルを決定するために必要な制御信号を伝送する制御チャネルを有している。
(第1の実施形態)
図1は、この発明の第1の実施形態に係わる通信システムを示す概略構成図である。
このシステムは、プライベートネットワークとしてのLAN(Local Area Network)1を有する。LAN1には、複数の電話端末T11〜T1i(iは自然数)が接続されている。なお、電話端末T11〜T1iは、通話処理機能とメディア情報処理機能とを備えたIP電話端末である。また、LAN1には、複数のメディアチャネルとこのメディアチャネルを決定するために必要な制御信号を伝送する制御チャネルを有している。
また、LAN1には、接続装置としてのルータRTが接続されている。このルータRTは、LAN1とグローバルネットワークとしてのIP網NWとの間におけるアドレスの変換機能を備えている。
IP網NWには電話端末T21及び主装置BT1が接続されている。電話端末T21は、通話処理機能とメディア情報処理機能とを備えたIP電話端末である。主装置BT1は、複数の電話端末T11〜T1i,T21及びルータRTに対する交換制御機能と、各電話端末T11〜T1i,T21及びルータRTに割り当てたアドレスの管理機能とを有している。
ところで、上記主装置BT1は、この発明に係わる機能として次のような機能を有している。図2はその構成を示すブロック図である。
すなわち、主装置BT1は、網インタフェース(I/F)部11と、パケット処理部12と、制御部13Aと、記憶部14Aとを備えている。これら網インタフェース部11、パケット処理部12、制御部13A及び記憶部14Aは、データハイウェイ15を介して互いに接続されている。
網インタフェース部11には、IP網NWが必要に応じて接続される。網インタフェース部11は、接続されたIP網NWとの間でインタフェース処理を行なう。また、網インタフェース部11は、上記インタフェース処理に係わる種々の制御情報の授受を、データハイウェイ15を介して制御部13Aとの間で行う。
網インタフェース部11には、IP網NWが必要に応じて接続される。網インタフェース部11は、接続されたIP網NWとの間でインタフェース処理を行なう。また、網インタフェース部11は、上記インタフェース処理に係わる種々の制御情報の授受を、データハイウェイ15を介して制御部13Aとの間で行う。
パケット処理部12は、IP網NWから受信した制御パケット及びRTPパケット(または音声パケット)を処理する。
制御部13Aは、CPU、ROM、RAMなどを有して構成され、ソフトウェア処理により主装置BT1の各部の制御を行う。
記憶部14Aは、制御部13Aの接続制御に必要なルーティング情報等を格納している。
制御部13Aは、CPU、ROM、RAMなどを有して構成され、ソフトウェア処理により主装置BT1の各部の制御を行う。
記憶部14Aは、制御部13Aの接続制御に必要なルーティング情報等を格納している。
ところで、制御部13Aは、ダミーパケット送出指示機能131と、情報取得機能132と、情報記録機能133と、情報管理機能134とを備えている。ダミーパケット送出指示機能131は、例えば電話端末T11と電話端末T21との間で通話を行なう際に、制御チャネルを介して各電話端末T11,T21に対し音声データの代わりに無効なダミーデータを挿入したダミーのRTP(Real-time Transport Protocol)パケットを送出するように指示信号を送る。
情報取得機能132は、各電話端末T11,T21から送られた制御パケットからデータ領域の送信元IPアドレス及び使用するポート番号情報を取得する。また、ダミーのRTPパケットからアドレス変換後のヘッダ領域の送信元IPアドレス及びポート番号情報を取得する。
情報記録機能133は、ヘッダ領域に付加された送信元のIPアドレス及びポート番号情報とデータ領域に付加された送信元のIPアドレス及びポート番号情報とを比較することにより、取得した各電話端末T11,T21のIPアドレス及びポート番号情報がルータRTによりアドレス変換されたか否かの判定を行ない、変換された場合に変換後のIPアドレス及びポート番号情報を記憶部14Aに記録する。
情報管理機能134は、記憶部14Aに記録された変更後のIPアドレス及びポート番号情報を該当する電話端末T11,T21に対応付けて管理し、この変更後のIPアドレス及びポート番号情報を通話を行なうべく電話端末T11,T21に通知する。
次に、上記構成における動作について説明する。図3及び図4は、例えば電話端末T11,T21間で通話を行なう際のネゴシエーションを示すシーケンス図である。
例えばIP網NWに接続された電話端末T21のユーザが、LAN1に接続された電話端末T11と通話を行なうために、電話端末T11に対する発信操作を行なったとする。そうすると、電話端末T21から主装置BT1に対しIP網NW上の制御チャネルを介して通信確立要求信号が送られる。
例えばIP網NWに接続された電話端末T21のユーザが、LAN1に接続された電話端末T11と通話を行なうために、電話端末T11に対する発信操作を行なったとする。そうすると、電話端末T21から主装置BT1に対しIP網NW上の制御チャネルを介して通信確立要求信号が送られる。
この通信確立要求信号を受信した主装置BT1は、ルーティング情報を参照して、着信先に対応する電話端末T11に対してIP網NW、ルータRT及びLAN1を経由して通信確立要求信号を送信する。
この通信確立要求信号を受信した電話端末T11では、鳴音が発生されるか又は着信表示が行なわれ、これによりユーザに対し着信の発生が報知される。そして、この着信報知に対しユーザが応答操作を行なうと、電話端末T11は応答信号をルータRTへ送信し、この応答信号を受信したルータRTはIP網NWに対して応答信号を送信する。
このとき、主装置BT1は、電話端末T21に対し制御チャネルを介して使用する音声チャネルの問い合わせを行なうとともに、電話端末T11に対し制御チャネルを介して使用する音声チャネルの問い合わせを行なう。
そして、各電話端末T11,T21から使用する音声チャネル情報が通知されると、主装置BTは、図5に示す制御処理を実行する。
主装置BT1において、制御部13Aは制御チャネルを介して電話端末T11に対しRTPパケットを通知された音声チャネル「ポート2」に発信するように指示する(ステップST5a)。
そして、制御部13Aは電話端末T21からのRTPパケットを受信すると、そのヘッダ領域の送信元のIPアドレスとデータ領域の送信元IPアドレスとの比較を行ない(ステップST5b)、この比較結果に基づいてIPアドレスの変換が経路上で行なわれているか否かの判断を行なう(ステップST5c)。電話端末T21の場合にはルータRTを経由しないので(No)、制御部13Aは通常のパケット処理に移行する。
一方、制御部13Aは、電話端末T11からのRTPパケットを受信すると、そのヘッダ領域の送信元のIPアドレスとデータ領域の送信元IPアドレスとの比較を行なう。電話端末T11の場合にはルータRTを経由するので(Yes)、制御部13Aは変更されたIPアドレス及びポート番号情報を記憶部14Aに電話端末T11に対応付けて登録し(ステップST5d)、この登録されたIPアドレス及びポート番号情報を通話相手となる電話端末T21に対し通知する(ステップST5e)。
かくして、発信元の電話端末T21と着信先の電話端末T11との間では音声通信が可能となる。
以上のように上記第1の実施形態では、電話端末T11と電話端末T21との間で通話を行なう際に、主装置BT1において、電話端末T11から到来しルータRTによるアドレス変換処理後のRTPパケットのヘッダ領域に付加されるIPアドレス及びポート番号情報を取得して記憶部14Aに電話端末T11に対応付けて管理するようにしている。
従って、ルータRTによるアドレス変換後のIPアドレス及びポート番号情報に対応する電話端末T11が主装置BT1において認識されることになるので、ルータRT及び電話端末T11〜T1i,T21に新たな機能を追加することなく、既存のルータ及び既存の電話端末をそのまま利用することができ、これによりシステム全体のコストを極力抑えて、電話端末T11,T21間の通話を行なわせることができる。
また、上記第1の実施形態によれば、ルータRTにより変換されたIPアドレス及びポート番号情報のみ主装置BT1の記憶部14Aに登録されることになるので、記憶部14Aの記憶容量を圧迫せずに済み、RTPパケットごとに適切な情報取得処理及び情報管理処理を行なうことができる。
さらに、上記第1の実施形態によれば、各電話端末T11,T21に対し制御チャネルを介してダミーのRTPパケットを発生するように指示信号を送ることにより、通話を行なう前にルータRTによるアドレス変換後のIPアドレス及びポート番号情報を取得して管理することができ、これにより通話開始時に即座に通話処理に移行することができる。
(第2の実施形態)
図6は、この発明の第2の実施形態に係わる通信システムを示す概略構成図である。なお、図6において、上記図1と同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
図6は、この発明の第2の実施形態に係わる通信システムを示す概略構成図である。なお、図6において、上記図1と同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
図7は、例えば電話端末T11,T12間で通話を行なう際のネゴシエーションを示すシーケンス図である。
例えばLAN1に接続された電話端末T12のユーザが、LAN1に接続された電話端末T11と通話を行なうために、電話端末T11に対する発信操作を行なったとする。そうすると、電話端末T12から主装置BT1に対しLAN1及びIP網NW上の制御チャネルを介して通信確立要求信号が送られる。
例えばLAN1に接続された電話端末T12のユーザが、LAN1に接続された電話端末T11と通話を行なうために、電話端末T11に対する発信操作を行なったとする。そうすると、電話端末T12から主装置BT1に対しLAN1及びIP網NW上の制御チャネルを介して通信確立要求信号が送られる。
この通信確立要求信号を受信した主装置BT1は、ルーティング情報を参照して、着信先に対応する電話端末T11に対してIP網NW、ルータRT及びLAN1を経由して通信確立要求信号を送信する。
この通信確立要求信号を受信した電話端末T11では、鳴音が発生されるか又は着信表示が行なわれ、これによりユーザに対し着信の発生が報知される。そして、この着信報知に対しユーザが応答操作を行なうと、電話端末T11は応答信号をルータRTへ送信し、この応答信号を受信したルータRTはIP網NWに対して応答信号を送信する。
このとき、主装置BT1は、電話端末T12に対し制御チャネルを介して使用する音声チャネルの問い合わせを行なうとともに、電話端末T11に対し制御チャネルを介して使用する音声チャネルの問い合わせを行なう。
電話端末T12の場合にはルータRTを経由するので、主装置BT1は変更されたIPアドレス及びポート番号情報を記憶部14Aに電話端末T12に対応付けて登録し、この登録されたIPアドレス及びポート番号情報を通話相手となる電話端末T11に対し通知する。
また、電話端末T11の場合にもルータRTを経由するので、主装置BT1は変更されたIPアドレス及びポート番号情報を記憶部14Aに電話端末T11に対応付けて登録し、この登録されたIPアドレス及びポート番号情報を通話相手となる電話端末T12に対し通知する。
かくして、発信元の電話端末T12と着信先の電話端末T11との間では音声通信が可能となる。
以上のように上記第2の実施形態であっても、上記第1の実施形態と同様な効果が得られる。特に、例えば複数の会社や個人がIP網NW上の1つの主装置BT1を共用する場合に、各会社または個人ごとに新たな機能を備えたルータや電話端末に交換する必要がなく、これにより各会社または個人ごとの経済的負担を強いることなく、電話端末T11,T12間の通話を行なわせることができる。
(第3の実施形態)
図8は、この発明の第3の実施形態に係わる通信システムを示す概略構成図である。なお、図8において、上記図1と同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
図8は、この発明の第3の実施形態に係わる通信システムを示す概略構成図である。なお、図8において、上記図1と同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
すなわち、LAN1には主装置BT2、通信端末としてのIP電話端末TE、NAT装置NTS,NTT,NTV,NTW、ファイアウォールFWが接続されている。NAT装置NTSは、IP電話端末TA,TBとLAN1との間におけるアドレスの変換機能を備えている。NAT装置NTTは、IP電話端末TC,TDとLAN1との間における通信プロトコル及びアドレスの変換機能を備えている。
また、NAT装置NTVにはゲートウェイ装置GWYが接続されており、NAT装置NTWにはゲートウェイ装置GWZが接続されている。ゲートウェイ装置GWYは複数のデジタル電話機DKT1〜DKTj(jは自然数)を接続しており、ゲートウェイ装置GWZは複数のアナログ電話機AKT1〜AKTm(mは自然数)及びPSTN及びISDNを含む公衆網PNWを接続している。NAT装置NTVはLAN1とデジタル電話機DKT1〜DKTjとの間におけるアドレスの変換機能を備えている。NAT装置NTWはLAN1とアナログ電話機AKT1〜AKTmまたは公衆網PNWとの間におけるアドレスの変換機能を備えている。
ファイアウォールFWは、LAN1とインターネットINWとの間を接続している。インターネットINWには、IP電話端末TG及びNAT装置NTUが接続されている。NAT装置NTUは、IP電話端末TFとインターネットINWとの間におけるアドレスの変換機能を備えている。
ところで、上記主装置BT2は、この発明に係わる機能として次のような機能を有している。図9はその構成を示すブロック図である。なお、図9において、上記図2と同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
すなわち、主装置BT2は、LANインタフェース(I/F)部16を備えている。LANインタフェース部16には、LAN1が必要に応じて接続される。LANインタフェース部16は、接続されたLAN1との間でインタフェース処理を行なう。また、LANインタフェース部16は、上記インタフェース処理に係わる種々の制御情報の授受を、データハイウェイ15を介して制御部13Bとの間で行う。
ところで、制御部13Bは、IPアドレス取得機能135と、アドレス変換判定機能136と、アドレス通知機能137とを備えている。また、記憶部14Bには、アドレステーブル141が設けられている。アドレステーブル141には、図10に示すように、IP電話端末TA〜TGに予め割り当ててある識別情報としての内線番号、ゲートウェイ装置GWY,GWZに予め割り当ててある識別情報としてのゲートウェイ番号と、変換後アドレスと、変換前アドレスと、アドレス変換有無との対応関係を表すデータが記憶されている。なお、各IP電話端末TA〜TG、ゲートウェイ装置GWY,GWZ、NAT装置NTS,NTT,NTV、NTW、主装置BT2のIPアドレスを、それぞれのアルファベットを小文字にしたもので表すものとする。
IPアドレス取得機能135は、例えばIP電話端末TAとIP電話端末TEとの間で通話を行なう際に、記憶部14Bのアドレステーブル141からIP電話端末TA及びIP電話端末TEに関する情報を読み出す。
アドレス変換判定機能136は、上記IPアドレス取得機能135により読み出された情報に基づいて、例えばNAT装置NTSを通過することによりアドレス変換が行なわれるか否かを判定する。
アドレス通知機能137は、上記アドレス変換判定機能136において、アドレス変換が行われたと判定された場合に、例えばIP電話端末TEに対しアドレス変換後のIP電話端末TAのIPアドレス「s」を通話用アドレスとして通知するとともに、NAT装置NTSを経由したUDPパケットを受信することによって、IP電話端末TAに対するRTPパケットの宛先ポート番号を取得してIP電話端末TEに通知し、IPアドレス「s」を元にRTPパケットを返送させる。また、アドレス変換が行われたと判定されても、例えばNAT装置NTSに属するIP電話端末TA,TB間で通話を行なうような場合には、これらIP電話端末TA,TBに対し、通常のアドレス解決の手法を適用する。
次に、上記構成における動作について説明する。
(登録手順)
図11は、例えばIP電話端末TA,TEについて登録を行なう再のネゴシエーションを示すシーケンス図である。ここではTCP/IP(Transmission Control Protocol /Internet Protocol )を用いて行なう。
(登録手順)
図11は、例えばIP電話端末TA,TEについて登録を行なう再のネゴシエーションを示すシーケンス図である。ここではTCP/IP(Transmission Control Protocol /Internet Protocol )を用いて行なう。
IP電話端末TA,TEはLAN1に接続されると、主装置BT2に図12に示すような登録メッセージを送信する。登録メッセージの本体部(データ領域)には、各IP電話端末TA,TEのIPアドレス「a」,「e」が挿入される。また、登録メッセージのIPヘッダ部にも送信元IPアドレスとして各IP電話端末TA,TEのIPアドレス「a」,「e」が挿入される。
ここで、IP電話端末TAからの登録メッセージはNAT装置NTSを経由し、NAT装置NTSによって、IPヘッダ部の送信元IPアドレスがプライベートアドレス「a」からパブリックネットワークつまりLAN1で有効なパブリックアドレス「s」に変換される。一方、IP電話端末TEからの登録メッセージはアドレス変換されずに主装置BT2に到達する。
主装置BT2は、受信した登録メッセージの本体部から登録元のIPアドレスを、IPヘッダ部から送信元のIPアドレスを抽出し、IP電話端末TA,TEの識別情報と関連付けてアドレステーブル141に蓄積する。ここで、メッセージ本体部から抽出したIPアドレスを変換前アドレス、IPヘッダ部から抽出したIPアドレスを変換後アドレスとし、両者が異なれば登録経路上でアドレス変換が行なわれたとみなす。
(NAT装置配下のIP電話端末とNAT装置配下でないIP電話端末間の通話)
例えば図13に示すように、LAN1に接続されたIP電話端末TEのユーザが、IP電話端末TAのユーザと通話を行なうために、IP電話端末TAに対する発信操作を行なったとする。そうすると、IP電話端末TEから主装置BT2に対しLAN1を介して通信確立要求信号が送られる。
例えば図13に示すように、LAN1に接続されたIP電話端末TEのユーザが、IP電話端末TAのユーザと通話を行なうために、IP電話端末TAに対する発信操作を行なったとする。そうすると、IP電話端末TEから主装置BT2に対しLAN1を介して通信確立要求信号が送られる。
この通信確立要求信号を受信した主装置BT2は、ルーティング情報を参照して、着信先に対応するIP電話端末TAに対してLAN1、NAT装置NTSを経由して通信確立要求信号を送信する。
この通信確立要求信号を受信したIP電話端末TAでは、鳴音が発生されるか又は着信表示が行なわれ、これによりユーザに対し着信の発生が報知される。そして、この着信報知に対しユーザが応答操作を行なうと、IP電話端末TAは応答信号をNAT装置NTSへ送信し、この応答信号を受信したNAT装置NTSは主装置BT2に対して応答信号を送信する。
このとき、主装置BT2は、図14に示す制御処理を実行する。
主装置BT2において、制御部13BはIP電話端末TA,TEに関する情報をアドレステーブル141から読み出し(ステップST14a)、これら情報に基づきIPアドレスの変換が経路上で行なわれているか否かの判断を行なう(ステップST14b及びステップST14c)。
ここでは、IP電話端末TAの経路上にNAT装置NTSがあるので、制御部13BはステップST14dの処理に移行し、ここでNATトラバーサルの実行、つまりIP電話端末TEに対しIPヘッダ部に挿入されている送信元IPアドレス「s」を通知するとともに、IP電話端末TAが使用するポート番号情報をIP電話端末TEに通知し、送信元IPアドレス「s」及びIP電話端末TAが使用するポート番号を元にRTPパケットを返送させる。
かくして、発信元のIP電話端末TEと着信先のIP電話端末TAとの間では音声通信が可能となる。
(異なるNAT装置配下のIP電話端末間の通話)
IP電話端末TBのユーザが、IP電話端末TFのユーザと通話を行なうために、IP電話端末TFに対する発信操作を行なったとする。そうすると、主装置BT2はアドレステーブル141からIP電話端末TB,TFに関する情報を読み出し、これら情報に基づき、IP電話端末TBに対しIPヘッダ部に挿入されている送信元IPアドレス「u」を通知するとともに、IP電話端末TFが使用するポート番号情報も通知する。また、IP電話端末TFに対しIPヘッダ部に挿入されている送信元IPアドレス「s」を通知するとともに、IP電話端末TBが使用するポート番号情報も通知する。以後、これら送信元IPアドレス「u」,「s」及びポート番号情報を元に両IP電話端末TB,TFにてRTPパケットを返送させる。
IP電話端末TBのユーザが、IP電話端末TFのユーザと通話を行なうために、IP電話端末TFに対する発信操作を行なったとする。そうすると、主装置BT2はアドレステーブル141からIP電話端末TB,TFに関する情報を読み出し、これら情報に基づき、IP電話端末TBに対しIPヘッダ部に挿入されている送信元IPアドレス「u」を通知するとともに、IP電話端末TFが使用するポート番号情報も通知する。また、IP電話端末TFに対しIPヘッダ部に挿入されている送信元IPアドレス「s」を通知するとともに、IP電話端末TBが使用するポート番号情報も通知する。以後、これら送信元IPアドレス「u」,「s」及びポート番号情報を元に両IP電話端末TB,TFにてRTPパケットを返送させる。
かくして、発信元のIP電話端末TBと着信先のIP電話端末TFとの間では音声通信が可能となる。
(同一NAT装置配下のIP電話端末間の通話)
IP電話端末TCのユーザが、IP電話端末TDのユーザと通話を行なうために、IP電話端末TDに対する発信操作を行なったとする。そうすると、主装置BT2はアドレステーブル141からIP電話端末TC,TDに関する情報を読み出す。このとき、主装置BT2は変換後のIPアドレスが同一であることから同じNAT装置NTTを経由していることが分かる。
IP電話端末TCのユーザが、IP電話端末TDのユーザと通話を行なうために、IP電話端末TDに対する発信操作を行なったとする。そうすると、主装置BT2はアドレステーブル141からIP電話端末TC,TDに関する情報を読み出す。このとき、主装置BT2は変換後のIPアドレスが同一であることから同じNAT装置NTTを経由していることが分かる。
従って、IP電話端末TC,TD間の音声パスは、NAT装置NTTの内側のネットワークで閉じるため、IP電話端末TC,TD間の音声パス用のアドレス解決にあたっては、通常のアドレス解決の手法が適用される(ステップST14e)。
以上のように上記第3の実施形態では、IP電話端末TAとIP電話端末TEとの間で通話を行なう際に、主装置BT2において、アドレステーブル141に蓄積管理されたIP電話端末TA,TEに関する情報を読み出し、この読み出した情報を用いて送信元IPアドレス及びポート番号の変換の有無の判定を行ない、送信元IPアドレス及びポート番号の変換が行なわれた場合に、NAT装置NTSからIP電話端末TAが使用するポート番号情報を取得し、IP電話端末TEへ変換後のIPアドレスつまりIPヘッダ部に挿入されるIPアドレス及びポート番号情報を通知するようにしている。
従って、各IP電話端末TA,TEに新たな機能を追加することなく、また各IP電話端末TA,TEのユーザ側でNAT装置NTUの有無を意識することなく、既存のIP電話端末をそのまま利用することができ、これによりシステム全体のコストを極力抑えて、IP電話端末TA,TE間で通話を行なうことができる。
また、アドレステーブル141に蓄積管理された情報を用いるようにしているので、その都度接続対象となるIP電話端末TA,TEからRTPパケットのIPヘッダ部に含まれる送信元IPアドレス、本体部に含まれる送信元IPアドレスを取得することなく、簡単な手順で適切な通信確立処理を行うことができる。
また、上記第3の実施形態では、IP電話端末TAについては通常通りの通信を行なわせ、一方IP電話端末TEについては変換後の送信元IPアドレス及びポート番号情報を用いてRTPパケットの返送を行なわせるというように、IP電話端末ごとに最適な音声パス確立処理を行うことができる。
さらに、上記第3の実施形態では、IP電話端末TCとIP電話端末TDとの間で通話を行なう際に、主装置BT2において、送信元IPアドレス及びポート番号の変換の有無の判定を行なうとともに、変換後のIPアドレスが同一であるか否かを判定するようにし、同一である場合に同一のNAT装置NTTに接続されるIP電話端末TC,TDと判定して通常の音声パス確立処理を実行するようにしている。
従って、アドレス変換が行なわれるごとに適切な音声パスの確立処理を行うことができ、これにより通信確立制御上の信頼性をさらに高めることができる。
なお、上記第3の実施形態では、アドレステーブル141に蓄積管理された情報を用いて送信元IPアドレスの変換の有無の判定を行なう例について説明したが、アドレステーブル141を設けることなく、接続要求が発生するごとに、接続対象となるIP電話端末TA,TEに対しRTPパケットのIPヘッダ部及び本体部にそれぞれ挿入される送信元IPアドレスの問い合わせを行って取得するようにしてもよい。
このようにすれば、IP電話端末ごとの変換前アドレス、変換後アドレスを蓄積管理するためのアドレステーブル141を設ける必要がなく、その分端末管理を簡略化できるとともに、主装置BT2の構成を簡単化できる利点がある。
(その他の実施形態)
この発明は、上記各実施形態に限定されるものではない。例えば、上記第1及び第2の実施形態では、電話端末の発呼時に、ルータにより変更されたIPアドレス及びポート番号情報の取得や登録を行なう例について説明したが、例えば電話端末の起動時にルータにより変更されるIPアドレス及びポート番号情報の取得や登録を行なうようにしてもよい。このようにすれば、音声チャネルの決定後、即座に通話処理に移行できる。また、他の条件を用いるようにしてもよい。
この発明は、上記各実施形態に限定されるものではない。例えば、上記第1及び第2の実施形態では、電話端末の発呼時に、ルータにより変更されたIPアドレス及びポート番号情報の取得や登録を行なう例について説明したが、例えば電話端末の起動時にルータにより変更されるIPアドレス及びポート番号情報の取得や登録を行なうようにしてもよい。このようにすれば、音声チャネルの決定後、即座に通話処理に移行できる。また、他の条件を用いるようにしてもよい。
また、上記第1及び第2の実施形態では、IP網上に主装置を接続する例について説明したが、IP網以外のネットワークに接続されてもよい。
また、上記第3の実施形態では、主装置のアドレステーブルに変換前アドレス及び変換後アドレスを登録する例について説明したが、変換前ポート番号及び変換後ポート番号も登録しておくようにしてもよい。
また、上記各実施形態では、音声通信を行なう例について説明したが、データ通信にも適用できる。
また、上記各実施形態では、電話端末を例として説明したが、例えば電話機能を有するパーソナル・コンピュータやサーバであってもよい。
さらに、上記各実施形態では、複数のメディアチャネル及び制御チャネルを有したLAN及びIP網を備えるシステムについて説明したが、メディアチャネルのみを有するLAN及びIP網を備えるシステムにも適用可能である。
その他、システムの構成及び種類、主装置の構成、識別情報及び通信パケットの種類、ネゴシエーションに使用される制御信号の種類、ネゴシエーションの手順、通信パケットの処理等についても、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。
1…LAN(Local Area Network)、11…網インタフェース部、12…パケット処理部、13A,13B…制御部、14A,14B…記憶部、15…データハイウェイ、16…LANインタフェース(I/F)部、131…ダミーパケット送出指示機能、132…情報取得機能、133…情報記録機能、134…情報管理機能、135…IPアドレス取得機能、136…アドレス変換判定機能、137…アドレス通知機能、141…アドレステーブル、T11〜T1i,T21…電話端末、RT…ルータ、NW…IP網、BT1,BT2…主装置、TA〜TF…IP電話端末、NTS,NTT,NTU,NTV,NTW…NAT装置、GWY,GWZ…ゲートウェイ装置、DKT1〜DKTj…デジタル電話機、AKT1〜AKTm…アナログ電話機、FW…ファイアウォール、INW…インターネット、PNW…公衆網。
Claims (15)
- ヘッダ領域およびデータ領域を含む通信パケットを伝送する通信チャネルを有する第1の通信ネットワークに接続される第1の通信端末と、前記通信チャネルを有する第2のネットワークに接続される第2の通信端末と、前記第1の通信ネットワークと前記第2の通信ネットワークとの間を接続する接続装置と、前記第1或いは第2の通信ネットワークに接続され、前記第1の通信端末および第2の通信端末間の通信を確立させる交換制御機能を備えた主装置とを備え、
前記主装置は、
前記第1の通信端末或いは第2の通信端末より受信した前記通信パケットの前記ヘッダ領域にある送信元アドレス情報およびポート番号情報を記憶する記憶手段と、
この記憶手段に記憶した送信元アドレス情報およびポート番号情報を前記第1の通信端末或いは第2の通信端末に通話用のアドレスとして通知する通知手段とを備えることを特徴とする通信システム。 - 前記主装置は、前記第1の通信端末或いは第2の通信端末より受信した前記通信パケットの前記ヘッダ領域にある送信元アドレス情報が、前記通信パケットのデータ領域にある送信元アドレス情報と異なる場合に、前記ヘッダ領域にある送信元アドレス情報およびポート番号情報を記憶手段に記憶することを特徴とする請求項1記載の通信システム。
- 前記第1の通信端末は、前記第1の通信ネットワークで使用可能な第1のアドレス情報を有し、前記第2の通信端末は、前記第2の通信ネットワークで使用可能な第2のアドレス情報を有し、
前記接続装置は、前記第1の通信ネットワークで使用可能なアドレス体系と前記第2のネットワークで使用可能なアドレス体系とを相互に変換する機能を有することを特徴とすることを特徴とする請求項1記載の通信システム。 - 前記第1のアドレス情報はグローバルIPアドレスであり、前記第2のアドレス情報は、ローカルエリアネットワークで使用されるプライベートアドレスであることを特徴とする請求項3記載の通信システム。
- ヘッダ領域およびデータ領域を含む通信パケットを伝送する通信チャネルを有する第1の通信ネットワークに接続される第1の通信端末と、前記通信チャネルを有する第2の通信ネットワークに接続される第2の通信端末と、前記第1の通信ネットワークと前記第2の通信ネットワークとの間を接続する接続装置と、前記第1或いは第2の通信ネットワークに接続され、前記第1の通信端末および第2の通信端末間の通信を確立させる交換制御機能を備えた主装置とを備えた通信システムで使用される主装置であって、
前記第1の通信端末或いは第2の通信端末より受信した前記通信パケットの前記ヘッダ領域にある送信元アドレス情報およびポート番号情報を記憶する記憶手段と、
その記憶した送信元アドレス情報およびポート番号情報を前記第1の通信端末或いは第2の通信端末に通話用のアドレスとして通知する通知手段とを備えたこと特徴とする通信システムの主装置。 - 前記記憶手段は、前記第1の通信端末或いは第2の通信端末より受信した前記通信パケットの前記ヘッダ領域にある送信元アドレス情報が、前記通信パケットのデータ領域にある送信元アドレス情報と異なる場合に、前記ヘッダ領域にある送信元アドレス情報およびポート番号情報を記憶することを特徴とする請求項5記載の通信システムの主装置。
- ヘッダ領域およびデータ領域を含む通信パケットを伝送する通信チャネルを有する第1の通信ネットワークに接続される第1の通信端末と、前記通信チャネルを有する第2の通信ネットワークに接続される第2の通信端末と、前記第1の通信ネットワークと前記第2の通信ネットワークとの間を接続する接続装置と、前記第1或いは第2の通信ネットワークに接続され、前記第1の通信端末および第2の通信端末間の通信を確立させる交換制御機能を備えた主装置とを備えた通信システムで使用される通信方法であって、
前記第1の通信端末と第2の通信端末との間で通信を行う際に、前記第1の通信端末或いは第2の通信端末より受信した前記通信パケットの前記ヘッダ領域にある送信元アドレス情報およびポート番号情報を前記主装置にて記憶し、
その記憶した送信元アドレス情報およびポート番号情報を前記第1の通信端末或いは第2の通信端末に通話用のアドレスとして通知することで、前記第1の通信端末と第2の通信端末との間で通信を行わせるようにしたことを特徴とする通信方法。 - 前記主装置は、前記第1の通信端末或いは第2の通信端末より受信した前記通信パケットの前記ヘッダ領域にある送信元アドレス情報が、前記通信パケットのデータ領域にある送信元アドレス情報と異なる場合に、前記ヘッダ領域にある送信元アドレス情報およびポート番号情報を記憶することを特徴とする請求項7記載の通信方法。
- ヘッダ領域およびデータ領域を含む通信パケットを伝送する通信ネットワークに接続される通信端末間の通信を確立させる交換制御機能を備えた主装置であって、
前記通信端末間を接続する際に、接続対象となる複数の通信端末それぞれからの前記通信パケットのヘッダ領域に含まれる送信元識別情報、データ領域に含まれる送信元識別情報を取得する取得手段と、
前記ヘッダ領域に含まれる送信元識別情報と、前記データ領域に含まれる送信元識別情報とを比較することで、送信元識別情報の変換が行われたことを検出する検出手段と、
前記送信元識別情報の変換が行われたことを検出したとき、接続対象となる複数の通信端末に対し前記ヘッダ領域の送信元識別情報を通話用アドレスとして通知する通知手段とを備えることを特徴とする主装置。 - 前記取得手段は、前記通信端末間を接続する際に、接続対象となる複数の通信端末に対し前記通信パケットのヘッダ領域に含まれる送信元識別情報、データ領域に含まれる送信元識別情報の取得要求を送出し、取得要求の送出に対し各通信端末から送られてくる前記ヘッダ領域に含まれる送信元識別情報、前記データ領域に含まれる送信元識別情報を取得することを特徴とする請求項9記載の主装置。
- 前記通信端末ごとに、変換前の送信元識別情報及び変換後の送信元識別情報を格納する記憶手段をさらに備え、
前記取得手段は、前記通信端末間を接続する際に、前記記憶手段から該当する変換前の送信元識別情報を前記データ領域に含まれる送信元識別情報として読み出し、変換後の送信元識別情報を前記ヘッダ領域に含まれる送信元識別情報として読み出すことを特徴とする請求項9記載の主装置。 - 前記通知手段は、接続対象となる複数の通信端末のうち第1の通信端末について前記送信元識別情報の変換が行われたことを検出し、第2の通信端末について前記送信元識別情報の変換が行われないことを検出したとき、前記第2の通信端末に対し前記ヘッダ領域の送信元識別情報を通話用アドレスとして通知することを特徴とする請求項10記載の主装置。
- 前記通知手段は、前記第1及び第2の通信端末について前記送信元識別情報の変換が行われたことを検出し、変換後の前記ヘッダ領域の送信元識別情報が同一であるとき、前記第1及び第2の通信端末に対し前記データ領域の送信元識別情報を通話用アドレスの通知を停止することを特徴とする請求項12記載の主装置。
- ヘッダ領域およびデータ領域を含む通信パケットを伝送する通信ネットワークに接続可能な複数の通信端末と、前記通信ネットワークに接続されると共に、前記複数の通信端末間の通信を確立させる交換制御機能を備えた主装置とを具備し、
前記主装置は、
前記通信端末間を接続する際に、接続対象となる複数の通信端末それぞれからの前記通信パケットのヘッダ領域に含まれる送信元識別情報、データ領域に含まれる送信元識別情報を取得する取得手段と、
前記ヘッダ領域に含まれる送信元識別情報と、前記データ領域に含まれる送信元識別情報とを比較することで、送信元識別情報の変換が行われたことを検出する検出手段と、
前記送信元識別情報の変換が行われたことを検出したとき、接続対象となる複数の通信端末に対し前記ヘッダ領域の送信元識別情報を通話用アドレスとして通知する通知手段とを備えることを特徴とする通信システム。 - ヘッダ領域およびデータ領域を含む通信パケットを伝送する通信ネットワークに接続可能な複数の通信端末と、前記通信ネットワークに接続されると共に、前記複数の通信端末間の通信を確立させる交換制御機能を備えた主装置とを備えた通信システムで使用される通信方法であって、
前記通信端末間を接続する際に、接続対象となる複数の通信端末それぞれからの前記通信パケットのヘッダ領域に含まれる送信元識別情報、データ領域に含まれる送信元識別情報を前記主装置にて取得し、
前記ヘッダ領域に含まれる送信元識別情報と、前記データ領域に含まれる送信元識別情報とを比較することで、送信元識別情報の変換が行われたことを検出し、
前記送信元識別情報の変換が行われたことを検出したとき、接続対象となる複数の通信端末に対し前記ヘッダ領域の送信元識別情報を通話用アドレスとして通知することで、接続対象となる通信端末間で通信を行なわせるようにしたことを特徴とする通信方法。
Priority Applications (5)
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---|---|---|---|
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2012109735A (ja) * | 2010-11-16 | 2012-06-07 | Toshiba Corp | 電話交換装置、この電話交換装置の制御方法、及び電話システム |
JP2015170960A (ja) * | 2014-03-06 | 2015-09-28 | 富士通株式会社 | 発呼制御方法、情報処理装置、発呼制御プログラム、発呼制御システム |
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2005
- 2005-05-10 JP JP2005137387A patent/JP2006050552A/ja not_active Withdrawn
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