JP2012120172A - 多重ネットワーク環境におけるピア・ツー・ピア接続システム及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、多重ネットワーク環境におけるピア・ツー・ピア接続システム及び方法を提供する。
【解決手段】本発明の一実施形態によるピア・ツー・ピア接続システムは、接続可能な複数のネットワークに対して、各ネットワークを介したユーザ端末への接続情報をロケーションサーバに登録するユーザ端末；及びユーザ端末から受信した各ネットワーク別ユーザ端末の接続情報及び各接続情報の優先順位情報を記憶するロケーションサーバを含む。
【選択図】図２

Description

本発明は、端末間のピア・ツー・ピア接続のための技術に関する。

アップル社のアイフォーン(登録商標)を始めとするスマートフォンの普及は著しく、無線ネットワークを利用するスマートフォンが世界中に拡大している。また、スマートフォンの拡大により携帯電話の３Ｇネットワーク及びＷｉＦｉを利用したインスタントメッセージ(instant messaging)及びＶｏＩＰサービスが広がっている。

スマートフォンなどのモバイルデバイスは、主に３Ｇ(移動通信データ網)、ワイブロ(ワイマックス)、ＷｉＦｉのネットワークを使用しているが、３Ｇ及びワイブロはモバイルデバイスユーザに対して通信料金が発生する一方で、ＷｉＦｉは通信料金が発生しないため、ＷｉＦｉの使用可能な環境ではＷｉＦｉを優先して使用するのが一般的である。

しかしながら、ＷｉＦｉは移動性に制限があり、ネットワークに常時接続していることは不可能である。よって、モバイルデバイスでＷｉＦｉを介してネットワークに接続し、Ｐ２Ｐサービスを利用している最中にＷｉＦｉの接続が切断されてしまうと、異種ネットワークを介してＰ２Ｐネットワークに再接続するまではサービスが中断されてしまうといった問題点が存在する。

本発明は、上記のような問題点を解決するためのものであって、本発明の実施形態は複数のネットワークを介してデータ転送が可能なデバイス間におけるピア・ツー・ピア接続でネットワークが断絶されてしまうような非正常状態でも切断されることなくネットワーク接続を提供することにその目的がある。

前記課題を解決するための本発明の一実施形態によるピア・ツー・ピア接続システムは、接続可能な複数のネットワークに対して、各ネットワークを介したユーザ端末への接続情報をロケーションサーバに登録するユーザ端末；及び前記ユーザ端末から受信した各ネットワーク別前記ユーザ端末の接続情報及び各接続情報の優先順位情報を記憶するロケーションサーバを含む。

一方、本発明の他の実施形態によるピア・ツー・ピア接続システムは、第１のユーザ端末とのピア・ツー・ピア接続のために前記第１のユーザ端末の接続情報を要求する第２のユーザ端末；及び第２のユーザ端末の要求に応じて、第１のユーザ端末が接続可能な複数のネットワークに関する第１のユーザ端末の接続情報を提供するロケーションサーバを含み、前記第２のユーザ端末は、前記ロケーションサーバから前記第１のユーザ端末の前記複数のネットワークに関する接続情報を受信し、受信した接続情報のうち最も接続優先順位の高いネットワークを利用して前記第１のユーザ端末との接続を遂行するように構成される。

一方、本発明の一実施形態による接続情報登録方法は、相互に異なる種類の複数のネットワークに接続可能なユーザ端末による接続情報の登録方法であって、前記ユーザ端末において、接続したネットワークのＮＡＴタイプ(NAT type)情報をＳＴＵＮサーバから受信する段階；前記ユーザ端末において、受信した前記ＮＡＴタイプ情報を含む前記ユーザ端末の接続情報をロケーションサーバに登録する段階；及び前記ユーザ端末において、接続可能なすべてのネットワークに対して、前記ＮＡＴタイプ情報を受信する段階と前記接続情報をロケーションサーバに登録する段階とを繰り返して遂行する段階を含む。

一方、本発明の一実施形態によるピア・ツー・ピア接続方法は、第２のユーザ端末による第１のユーザ端末とのピア・ツー・ピア接続を遂行するための方法であって、前記第２のユーザ端末において、ロケーションサーバに前記第１のユーザ端末の接続情報を要求する段階；前記第２のユーザ端末において、前記第１のユーザ端末に接続可能な複数のネットワークに関する第１のユーザ端末の接続情報を前記ロケーションサーバから提供される段階；及び前記第２のユーザ端末において、前記ロケーションサーバから受信した接続情報に基づいて前記第１のユーザ端末に接続可能なネットワークのうち最も接続優先順位の高いネットワークを介して接続を遂行する段階を含む。

本発明の実施形態によれば、デバイス間のピア・ツー・ピア接続方式においてネットワーク接続が非正常的に断絶されても既に記憶されている接続情報を利用して次順位のネットワークに直ちに接続できるようになるため、デバイス間の接続性を最大限保証することができる。

本発明の一実施形態によるピア・ツー・ピア接続システム１００を説明するための図である。 本発明の一実施形態によるピア・ツー・ピア接続システムにおいて第１のユーザ端末１０２が自身の接続情報を登録するための構成を示す図である。 ロケーションサーバ２０４に記憶される第１のユーザ端末１０２の接続情報を説明するための図である。 本発明の一実施形態による第１のユーザ端末１０２の接続情報登録方法４００を説明するためのフローチャートである。 本発明の一実施形態によるピア・ツー・ピア接続方法５００を説明するためのフローチャートである。

以下、図面を参照して、本発明の具体的な実施形態を説明する。しかしながら、これは例示に過ぎず、本発明はこれに限定されない。

本発明を説明するにあたり、本発明に係る公知技術に対する具体的な説明が本発明の要旨を不明瞭にすると判断される場合には、その詳細な説明を省略する。そして、後述する用語は、本発明における機能を考慮して定義する用語であって、これはユーザ、運用者の意図又は慣例などによって変わり得る。従って、その定義は本明細書の全般にわたる内容に基づいて下されなければならない。

本発明の技術的思想は請求範囲により決定され、以下の実施形態は、本発明の技術的思想を本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者に効率的に説明するための手段に過ぎない。

図１は、本発明の一実施形態によるピア・ツー・ピア接続システム１００を説明するための図である。

図示されるように、本発明の一実施形態によるピア・ツー・ピア接続システム１００は第１のユーザ端末１０２及び第２のユーザ端末１０４を含み、前記第１のユーザ端末１０２及び第２のユーザ端末１０４は相互にピア・ツー・ピア方式で接続されてデータを送受信する。このような第１のユーザ端末１０２及び第２のユーザ端末１０４は、有線又はネットワークを介したパケット転送が可能な装置として、例えば、携帯電話、スマートフォン、タブレットＰＣ、ＰＤＡ、デスクトップパソコン、又はノートパソコンなどが挙げられる。

本発明の実施形態において、第１のユーザ端末１０２及び第２のユーザ端末１０４は、それぞれ複数のネットワークに接続可能になるように構成される。図示した実施形態において、第１のユーザ端末１０２及び第２のユーザ端末１０４は、それぞれ第１のネットワーク１０６、第２のネットワーク１０８、及び第３のネットワーク１１０を介した接続及びコミュニケーションが可能な端末であって、実際にピア・ツー・ピア接続時には第１のネットワーク乃至第３のネットワークのうち第１のユーザ端末１０２及び第２のユーザ端末１０４により選択された一のネットワークを介して両者間の接続が成されるようになる。このようなネットワークの例としては、ワイファイ(ＷｉＦｉ)、ワイブロ(ＷｉＭＡＸ)、ＬＴＥ、又は３Ｇ網などが挙げられる。

図２は、本発明の一実施形態によるピア・ツー・ピア接続システムにおいて、第１のユーザ端末１０２が自身の接続情報を登録するための構成を示す図である。以下の説明では、第１のユーザ端末１０２及び第２のユーザ端末のピア・ツー・ピア接続において、第１のユーザ端末１０２で自身の接続情報を登録し、第２のユーザ端末１０４は登録された前記接続情報を利用して第１のユーザ端末１０２への接続を遂行するものと仮定する。勿論、このような区別は機能的な区別に過ぎず、第２のユーザ端末１０４により登録された接続情報を利用して第１のユーザ端末１０２が第２のユーザ端末１０４への接続を遂行するのもまた可能であることは本発明において自明な事項である。

図示されるように、第１のユーザ端末１０２が接続情報を登録するためのシステムはＳＴＵＮサーバ２００、リレーサーバ２０２、及びロケーションサーバ２０４を含んで構成される。

ＳＴＵＮサーバ２００は、ＮＡＴ(Network Address Translator)内に存在するクライアントであって、前記クライアントの共用アドレス(public address)及びＮＡＴタイプ情報を提供するサーバである。このとき、ＳＴＵＮとは、Simple Traversal of User Datagram Protocol (UDP Through Network Address Translators)の略語であって、これはＲＦＣ３４８９に定義されている。本発明の実施形態において、第１のユーザ端末１０２は、ＳＴＵＮサーバ２００に自身が現在接続中のネットワークのＮＡＴタイプに関する情報を要求し、ＳＴＵＮサーバ２００は、前記要求に応じて第１のユーザ端末１０２が属するネットワークのＮＡＴタイプ情報を第１のユーザ端末１０２に伝送する。

リレーサーバ２０２は、第１のユーザ端末１０２から当該第１のユーザ端末１０２のプライベートアドレス及びＮＡＴタイプ情報が含まれた登録パケットを受信し、これを利用してロケーションサーバ２０４に第１のユーザ端末１０２の接続情報を登録する。このとき、第１のユーザ端末１０２のプライベートアドレスは、第１のユーザ端末１０２のＮＡＴ内でのプライベートＩＰ及びポート情報を意味する。リレーサーバ２０２は、先ず第１のユーザ端末１０２から前記登録パケットを受信すると、受信した前記登録パケットを分析して第１のユーザ端末１０２のパブリックアドレス(public address)を抽出し、抽出した前記パブリックアドレス、プライベートアドレス、ＮＡＴタイプ、及びリレーサーバ２０２のアドレスをロケーションサーバ２０４に伝送することにより、第１のユーザ端末１０２の接続情報が登録される。第１のユーザ端末１０２から送信された前記登録パケットは、第１のユーザ端末１０２の属するプライベートネットワークのＮＡＴを経由してリレーサーバ２０２に受信し、このとき、前記ＮＡＴは、前記登録パケットのヘッダーに記録されたプライベートアドレスをパブリックアドレスに変換してリレーサーバ２０２に伝送する。従って、前記パケットを分析することにより、リレーサーバ２０２は第１のユーザ端末１０２のパブリックアドレスが分かるようになる。

前記のようなＳＴＵＮサーバ２００及びリレーサーバ２０２はパブリックネットワーク(public network)に存在し、ユーザ端末１０２は接続可能なすべてのネットワークを介してパブリックネットワークに位置するＳＴＵＮサーバ２００に接続してＳＴＵＮサーバ２００から各ネットワークのＮＡＴタイプを把握し、リレーサーバ２０２を通じて接続情報を登録するようになる。このように、第１のユーザ端末１０２がパブリックネットワークに存在する同一のＳＴＵＮサーバ２００及びリレーサーバ２０２に接続しても、ユーザ端末１０２が現在接続中のネットワーク(ワイファイ、３Ｇ、ワイマックスなど)の種類により前記サーバに接続する経路が変更されるため、ＳＴＵＮサーバ２００及びリレーサーバ２０２は、第１のユーザ端末１０２が各ネットワーク毎に相互に異なるプライベートアドレス及びパブリックアドレスを有するものと認識するようになる。

図３は、ロケーションサーバ２０４に記憶される第１のユーザ端末１０２の接続情報を説明するための図である。

図示されるように、ロケーションサーバ２０４は、一のユーザ端末に対して複数の接続情報を記憶及び管理する。すなわち、一の端末識別情報に対応する接続情報は複数存在し、各接続情報はパブリックアドレス、プライベートアドレス、リレーサーバアドレス、及びＮＡＴタイプ情報を含む。

また、ロケーションサーバ２０４は、各接続情報の接続優先順位を接続情報とともに記憶する。このとき、接続優先順位とは、複数の接続情報のうち優先的に接続を試みる接続情報がいずれかであるかを表示したものであって、これは第１のユーザ端末１０２により設定することができる。例えば、第１のユーザ端末１０２は各ネットワーク別プライベートアドレス及びＮＡＴタイプ情報をリレーサーバ２０２に伝送するとき、該当ネットワークの接続優先順位をともに伝送することができ、リレーサーバ２０２は受信した優先順位情報をロケーションサーバ２０４に送信するように構成することができる。例えば、第１のユーザ端末１０２がワイファイ網及び３Ｇ網にそれぞれ接続可能な端末である場合、ロケーションサーバ２０４には第１のユーザ端末１０２のワイファイ接続情報及び３Ｇ接続情報が記憶される。一方、このうちワイファイ網の場合、３Ｇ網に比べて速度が速くて料金の安価という長所を有しているため、第１のユーザ端末１０２はワイファイ接続情報の優先順位を３Ｇ接続情報に比べて高い順位を有するように設定することができる。これにより、第２のユーザ端末１０２は、第１のユーザ端末１０４へのピア・ツー・ピア接続のために先ずワイファイ網を介した接続を試みることができ、失敗又は接続が中断された場合には、３Ｇ網を介した接続を試みることができる。このような各接続情報の接続優先順位は、前述したように第１のユーザ端末１０２で設定することもでき、ロケーションサーバ２０４で各ネットワークの特性を考慮して接続優先順位を設定することもできる。

図４は、本発明の一実施形態による第１のユーザ端末１０２の接続情報登録方法４００を説明するためのフローチャートである。

先ず、第１のユーザ端末１０２は、接続可能な無線ネットワークのうち一に含まれたＳＴＵＮサーバ２００にＳＴＵＮテストメッセージ(test message)を送信して該当ネットワークでのＮＡＴタイプ情報を要求する(４０２段階)。すると、ＳＴＵＮサーバ２００は、前記ＳＴＵＮテストメッセージに対応してＳＴＵＮテストの結果メッセージ(result message)を第１のユーザ端末１０２に送信し、前記ＳＴＵＮテストの結果メッセージには前記ＮＡＴタイプ情報が含まれる(４０４段階)。

次いで、第１のユーザ端末１０２は、当該第１のユーザ端末１０２のプライベートアドレス及び受信した前記ＮＡＴタイプ情報を含む登録パケットをリレーサーバ２０２に伝送する(４０６段階)。すると、リレーサーバ２０２は、前記登録パケットを分析して第１のユーザ端末１０２のパブリックアドレス(ＩＰアドレス及びポート)を検出し、第１のユーザ端末１０２のプライベートアドレス、パブリックアドレス、リレーサーバ２０２のアドレス、及びＮＡＴタイプ情報をロケーションサーバ２０４に送信して第１のユーザ端末１０２の接続アドレスを登録する(４０８段階)。

このような接続アドレスの登録は、第１のユーザ端末１０２が接続可能なすべての種類のネットワークに対して繰り返し遂行され、それ故に、ロケーションサーバ２０４は第１のユーザ端末１０２が接続可能なすべてのネットワークに関する第１のユーザ端末１０２への接続情報を受信するようになる。

図５は、本発明の一実施形態によるピア・ツー・ピア接続方法５００を説明するためのフローチャートである。前述したように、ここでは第２のユーザ端末１０４は第１のユーザ端末１０２の接続情報を利用して前記第１のユーザ端末１０２に接続を試みるものと仮定する。

先ず、第２のユーザ端末１０４はロケーションサーバ２０４に、接続を所望する第１のユーザ端末１０２の接続情報を要求する(５０２段階)。前記接続情報には、第１のユーザ端末１０２が接続可能なすべてのネットワークに関するパブリックアドレス、プライベートアドレス、リレーサーバアドレス、及びＮＡＴタイプ情報、並びに該当ネットワークの接続優先順位情報が含まれる。

次いで、ロケーションサーバ２０４から第１のユーザ端末１０２の接続情報を受信すると(５０４段階)、第２のユーザ端末１０４は、前記接続情報のうち最も高い接続優先順位を有するネットワークに関する接続情報を利用して第１のユーザ端末１０２への接続を試みる(５０６段階)。

次いで、仮に前記５０６段階において、第１のユーザ端末１０４への接続が失敗又はデータ送受信中に接続が非正常的に中断された場合、第２のユーザ端末１０４は、５０４段階において受信した接続情報を利用して次順位の接続優先順位を有するネットワークを介して第１のユーザ端末１０２と接続を遂行するようになる(５０８及び５１０段階)。

以上、代表的な実施形態を通じて本発明について詳細に説明したが、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者は、詳述した実施形態について本発明の範疇から外れない範囲内で多様な変形が可能であることを理解しなければならない。

従って、本発明の権利範囲は説明した実施形態に限定して定めてはならず、後述する特許請求の範囲のみならず、この特許請求の範囲と均等なものなどによって定められなければならない。

１０２: 第１のユーザ端末
１０４: 第２のユーザ端末
１０６: 第１のネットワーク
１０８: 第２のネットワーク
１１０: 第３のネットワーク
２００: ＳＴＵＮサーバ
２０２: リレーサーバ
２０４: ロケーションサーバ

Claims (14)

1. 接続可能な複数のネットワークに対して、各ネットワークを介したユーザ端末への接続情報をロケーションサーバに登録するユーザ端末；及び
   前記ユーザ端末から受信した各ネットワーク別前記ユーザ端末の接続情報及び各接続情報の優先順位情報を記憶するロケーションサーバ；
   を含むピア・ツー・ピア接続システム。
2. 前記ユーザ端末の要求に応じて前記ユーザ端末が現在接続中のネットワークのＮＡＴタイプに関する情報を提供するＳＴＵＮサーバ；及び
   前記ユーザ端末から受信した前記接続情報を前記ロケーションサーバに伝送するリレーサーバ；
   を含む、請求項１に記載のピア・ツー・ピア接続システム。
3. 前記接続情報は、前記ユーザ端末が接続可能なネットワーク別パブリックアドレス、プライベートアドレス、リレーサーバアドレス、及びＮＡＴタイプ情報、並びに該当ネットワークの接続優先順位を含む、請求項２に記載のピア・ツー・ピア接続システム。
4. 前記ユーザ端末は、前記複数のネットワークそれぞれに対して前記ＳＴＵＮサーバから該当ネットワークのＮＡＴタイプ情報を受信し、受信した前記ＮＡＴタイプ情報及び前記ユーザ端末の該当ネットワークでのプライベートアドレスを含む登録パケットを前記リレーサーバに送信する、請求項３に記載のピア・ツー・ピア接続システム。
5. 前記リレーサーバは、前記ユーザ端末から前記登録パケットを受信し、受信した前記登録パケットから前記ユーザ端末のパブリックアドレス情報を抽出して、抽出された前記パブリックアドレス、前記リレーサーバのアドレス、前記ユーザ端末のプライベートアドレス、及びＮＡＴタイプ情報を前記ロケーションサーバに送信する、請求項４に記載のピア・ツー・ピア接続システム。
6. 第１のユーザ端末とのピア・ツー・ピア接続のために前記第１のユーザ端末の接続情報を要求する第２のユーザ端末；及び
   第２のユーザ端末の要求に応じて、第１のユーザ端末が接続可能な複数のネットワークに関する第１のユーザ端末の接続情報を提供するロケーションサーバを含み、
   前記第２のユーザ端末は、前記ロケーションサーバから前記第１のユーザ端末の前記複数のネットワークに関する接続情報を受信し、受信した接続情報のうち最も接続優先順位の高いネットワークを利用して前記第１のユーザ端末との接続を遂行するピア・ツー・ピア接続システム。
7. 前記第１のユーザ端末の接続情報は、前記第１のユーザ端末が接続可能なネットワーク別パブリックアドレス、プライベートアドレス、リレーサーバアドレス、及びＮＡＴタイプ情報、並びに該当ネットワークの接続優先順位を含む、請求項６に記載のピア・ツー・ピア接続システム。
8. 前記第２のユーザ端末は、前記第１のユーザ端末との接続が失敗又は中断された場合、次順位の接続優先順位を有するネットワークを利用して前記第１のユーザ端末と再接続する、請求項７に記載のピア・ツー・ピア接続システム。
9. 相互に異なる種類の複数のネットワークに接続可能なユーザ端末による接続情報の登録方法であって、
   前記ユーザ端末において、接続したネットワークのＮＡＴタイプ(NAT type)情報をＳＴＵＮサーバから受信する段階；
   前記ユーザ端末において、受信した前記ＮＡＴタイプ情報を含む前記ユーザ端末の接続情報をロケーションサーバに登録する段階；及び
   前記ユーザ端末において、接続可能なすべてのネットワークに対して、前記ＮＡＴタイプ情報を受信する段階と前記接続情報をロケーションサーバに登録する段階とを繰り返して遂行する段階；
   を含む接続情報登録方法。
10. 前記ユーザ端末の接続情報は、前記ユーザ端末の前記ネットワーク内でのプライベートアドレス、パブリックアドレス、リレーサーバアドレス、及びＮＡＴタイプ情報を含む、請求項９に記載の接続情報登録方法。
11. 前記ユーザ端末の接続情報をロケーションサーバに登録する段階は、
    前記ユーザ端末において、前記ＳＴＵＮサーバから受信した前記ＮＡＴタイプ及び前記ユーザ端末のプライベートアドレスを含む登録パケットをリレーサーバに送信する段階；及び
    前記リレーサーバにおいて、前記登録パケットから前記ユーザ端末のパブリックアドレス情報を抽出して、抽出された前記ユーザ端末のパブリックアドレス、前記リレーサーバのアドレス、前記ユーザ端末のプライベートアドレス及びＮＡＴタイプ情報を前記ロケーションサーバに伝送する段階；
    をさらに含む、請求項１０に記載の接続情報登録方法。
12. 第２のユーザ端末による第１のユーザ端末とのピア・ツー・ピア接続を遂行するための方法であって、
    前記第２のユーザ端末において、ロケーションサーバに前記第１のユーザ端末の接続情報を要求する段階；
    前記第２のユーザ端末において、前記第１のユーザ端末に接続可能な複数のネットワークに関する第１のユーザ端末の接続情報を前記ロケーションサーバから提供される段階；及び
    前記第２のユーザ端末において、前記ロケーションサーバから受信した接続情報に基づいて前記第１のユーザ端末に接続可能なネットワークのうち最も接続優先順位の高いネットワークを介して接続を遂行する段階；
    を含むピア・ツー・ピア接続方法。
13. 前記第１のユーザ端末の接続情報は、前記第１のユーザ端末が接続可能なネットワーク別パブリックアドレス、プライベートアドレス、リレーサーバアドレス、及びＮＡＴタイプ情報、並びに該当ネットワークの接続優先順位を含む、請求項１２に記載のピア・ツー・ピア接続方法。
14. 前記接続遂行段階を遂行した後、前記第２のユーザ端末において、前記第１のユーザ端末との接続に失敗又は接続が中断された場合、次順位の接続優先順位を有するネットワークを利用して前記第１のユーザ端末と再接続する段階をさらに含む、請求項１２に記載のピア・ツー・ピア接続方法。

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