JP2013021523A - 通信端末および通信制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ＮＡＴ通過のデータ通信を行う際、データ通信開始までの所要時間を短縮する。
【解決手段】通信端末１０で、相手通信端末２０とのデータ通信に使用可能な各通信経路について並列的に接続チェックを実行するものとし、データ通信用経路によりデータ通信が開始された後に、各通信経路のうちから新たな通信経路の接続性が確認された際、データ通信用経路と当該新たな通信経路とについて、ＩＣＥ方式に基づき予め決定しておいた各通信経路の優先順位を比較し、データ通信用経路より当該新たな通信経路の優先順位が高い場合、相手通信端末２０とのデータ通信を当該新たな通信経路へ切り替えて継続する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、データ通信技術に関し、特にＮＡＴ（Network Address Translator）通過のためのＩＣＥ方式（Interactive Connectivity Establishment／RFC5245）で用いる通信制御技術に関する。

イントラネットなどのプライベートネットワークに接続された複数のプライベート通信端末を、インターネットなどのパブリックネットワークに接続する場合、パブリックネットワーク側のグローバルアドレスを各プライベート通信端末で共用することにより、アドレス空間を効率的に利用することができる。
この場合、プライベートネットワークとパブリックネットワークとを相互接続するルータに搭載された通信制御機能の１つであるＮＡＴを利用して、プライベートネットワーク上でプライベート通信端末に割り当てられているＨｏｓｔアドレスと、ルータに割り当てられたパブリックネットワーク側のグローバルアドレスとを透過的に相互変換することになる。

具体的には、プライベート通信端末のＨｏｓｔアドレスとポート番号との組合せからなるトランスポートアドレスを、ルータのポート番号に割り当てる、いわゆるポートマッピング方式が用いられる。
したがって、この場合、プライベート通信端末に関するパブリックネットワーク側のアドレスとして、ルータのパブリックネットワーク側グローバルアドレスとポート番号の組合せからなるトランスポートアドレス、いわゆるＭａｐｐｅｄアドレスが用いられる。

また、ＮＡＴ通過のための通信プロトコルとしてＴＵＲＮ方式（Traversal Using Relay NAT／RFC5766）がある。これは、プライベート通信端末とピアツーピアでデータ通信可能なＴＵＲＮサーバをパブリックネットワーク側に設け、このＴＵＲＮサーバを経由してパブリックネットワーク側の通信端末とデータ通信を行う方式である。
したがって、ＴＵＲＮ方式では、プライベート通信端末に関するパブリックネットワーク側のアドレスとして、ＴＵＲＮサーバのパブリックネットワーク側グローバルアドレスとポート番号の組合せからなるトランスポートアドレス、いわゆるＲｅｌａｙｅｄアドレスが用いられる。

このように、ＮＡＴを通過するデータ通信を行う通信端末には、複数のアドレスが存在することになる。したがって、ＮＡＴ通過データ通信を行う場合、これら複数のアドレスの組合せの数だけ、通信経路が存在することになる。
このため、通信端末間でデータ通信を開始する際、それぞれの通信端末がデータ通信で使用する候補となる自端末のアドレスについて、予め設定されている優先順位を通信端末間でやり取りしておく。そして、ＮＡＴ通過用の通信プロトコルであるＩＣＥ方式に基づいて、候補となるアドレスの組合せからなる通信経路のうち、当該アドレスの優先順位が高いものから順に接続チェックを行い、最初に接続可能と判定された通信経路を用いて、データ通信を開始するものとなっている（例えば、非特許文献１など参照）。

RFC5245、「Interactive Connectivity Establishment（ICE）: A Protocol for Network Address Translator（NAT） Traversal for Offer/Answer Protocols」、IETF

しかしながら、このような従来技術では、アドレスの優先順位が高い通信経路から順に接続チェックを行うため、通信経路の確立までに時間がかかり、当該通信経路を用いた上位アプリケーションによるデータ通信の開始データ通信開始までの所要時間が増大するという問題点があった。このため、データ通信に関する通信開始時のリアルタイム性やオペレーションレスポンス速度が低下するという問題点があった。

通常、通信経路の接続チェックでは、一方の通信端末からチェックコマンドを送信し、他方の通信端末で当該チェックコマンドの正常受信を確認した後、他方の通信端末から接続チェックレスポンスを送信し、一方の通信端末で当該接続チェックレスポンスの正常受信を確認するものとなる。したがって、１つの通信経路に対する接続チェックに、ある程度の時間を要することになる。
また、利用可能な状態にあるアドレスであっても、接続チェックコマンドや接続チェックレスポンスにエラーが発生した場合には、エラー判定のためタイムアウトするまで待機する必要があり、１回の接続チェックに要する時間が増大する要因にもなる。

一方、前述したように、各通信端末のアドレスとして、例えば３種類のアドレスが存在する場合、これら通信端末間を結ぶ通信経路は、合計９つとなる。ここで、優先順位の高いアドレスが必ずしも接続できるとは限らない。また、接続チェックが失敗した際には、次の優先順位のアドレスについての接続チェックを実行する必要がある。

したがって、従来のように、アドレスの優先順位が高い通信経路から順に接続チェックを開始した場合、接続チェックの失敗確率が高い通信経路から順に接続チェックを開始することになる。これにより、接続チェックの開始初期において接続チェックが失敗しやすくなるため、下位の優先順位のアドレスに切り替えて接続チェックを実行することになり、接続チェックの回数が増加する。このため、結果として通信経路の確立に時間がかかり、データ通信開始までの所要時間が増大する。

本発明はこのような課題を解決するためのものであり、ＮＡＴ通過のデータ通信を行う際、データ通信開始までの所要時間を短縮できる通信制御技術を提供することを目的としている。

このような目的を達成するために、本発明にかかる通信端末は、相手通信端末とのデータ通信に使用可能な自アドレスと相手アドレスとの組合せからなる各通信経路について、ＮＡＴ通過用のＩＣＥ方式に基づき相手通信端末との接続チェックを実行するＩＣＥチェック処理部と、各通信経路のうち、ＩＣＥチェック処理部での接続チェックにより相手通信端末との接続性が確認された通信経路を、相手通信端末とのデータ通信用経路として選択するＩＣＥ通信経路管理部と、ＩＣＥ通信経路管理部で選択されたデータ通信用経路を用いて相手通信端末との間でデータ通信を行うデータ通信処理部とを備え、ＩＣＥチェック処理部で、各通信経路について並列的に接続チェックを実行し、ＩＣＥ通信経路管理部で、ＩＣＥ方式に基づき各通信経路の優先順位を予め決定しておき、ＩＣＥチェック処理部で各通信経路のうち最初に接続性が確認された通信経路をデータ通信用経路として選択し、この後、ＩＣＥチェック処理部で各通信経路のうちから新たな通信経路の接続性が確認された際、データ通信用経路と当該新たな通信経路との優先順位を比較し、データ通信用経路より当該新たな通信経路の優先順位が高い場合、当該新たな通信経路をデータ通信用経路として新たに選択し、データ通信処理部で、ＩＣＥ通信経路管理部で新たな通信経路がデータ通信用経路として選択された場合、データ通信を当該新たな通信経路へ切り替えて継続するようにしたものである。

この際、データ通信処理部により、ＩＣＥ通信経路管理部で新たな通信経路がデータ通信用経路として選択されるごとに、データ通信を当該新たな通信経路へ切り替えて継続するようにしてもよい。

また、本発明にかかる通信制御方法は、相手通信端末とのデータ通信に使用可能な自アドレスと相手アドレスとの組合せからなる各通信経路について、ＮＡＴ通過用のＩＣＥ方式に基づき相手通信端末との接続チェックを実行するＩＣＥチェック処理ステップと、各通信経路のうち、ＩＣＥチェック処理ステップでの接続チェックにより相手通信端末との接続性が確認された通信経路を、相手通信端末とのデータ通信用経路として選択するＩＣＥ通信経路管理ステップと、ＩＣＥ通信経路管理ステップで選択されたデータ通信用経路を用いて相手通信端末との間でデータ通信を行うデータ通信処理ステップとを備え、ＩＣＥチェック処理ステップに、各通信経路について並列的に接続チェックを実行するステップを含み、ＩＣＥ通信経路管理ステップは、ＩＣＥ方式に基づき各通信経路の優先順位を予め決定しておき、ＩＣＥチェック処理ステップで各通信経路のうち最初に接続性が確認された通信経路をデータ通信用経路として選択し、この後、ＩＣＥチェック処理ステップで各通信経路のうちから新たな通信経路の接続性が確認された際、データ通信用経路と当該新たな通信経路との優先順位を比較し、データ通信用経路より当該新たな通信経路の優先順位が高い場合、当該新たな通信経路をデータ通信用経路として新たに選択するステップを含み、データ通信処理ステップに、ＩＣＥ通信経路管理ステップで新たな通信経路がデータ通信用経路として選択された場合、データ通信を当該新たな通信経路へ切り替えて継続するステップを含むようにしたものである。

この際、データ通信処理ステップに、ＩＣＥ通信経路管理ステップで新たな通信経路がデータ通信用経路として選択されるごとに、データ通信を当該新たな通信経路へ切り替えて継続するステップを含むようにしてもよい。

本発明によれば、各通信経路のうち、いずれか最初に接続性が確認された通信経路を用いて通信端末と相手通信端末との間でデータ通信が開始される。このため、従来のように、優先順位の高い通信経路から順に接続性を確認する場合と比較して、極めて短い時間でＮＡＴ通過のデータ通信を行うための通信経路を確立でき、データ通信開始までの所要時間を短縮することが可能となる。また、その後、優先順位の高い新たな通信経路の接続性が確認された時点で、データ通信用経路が新たな通信経路へ切り替えられることになるため、結果として、優先順位の高い通信経路でデータ通信を行うことが可能となる。

一実施の形態にかかる通信端末の構成を示すブロック図である。 一実施の形態にかかる通信端末の通信制御動作を示すシーケンス図である。 通信端末における使用可能アドレスを示す説明図である。 相手通信端末における使用可能アドレスを示す説明図である。 通信経路の優先順位を示す説明図である。

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
［通信端末の構成］
まず、図１を参照して、本発明の一実施の形態にかかる通信端末１０について説明する。図１は、一実施の形態にかかる通信端末の構成を示すブロック図である。

この通信端末１０は、相手通信端末２０とのデータ通信に使用可能な通信経路について、ＩＣＥ方式（RFC5245）に基づいて相手通信端末２０との接続チェックを実行し、各通信経路のうち相手通信端末２０との接続性が確認された通信経路を、相手通信端末２０とのデータ通信用経路として選択してデータ通信を行う機能を有している。
相手通信端末２０は、一般的なＩＣＥ方式に基づきＮＡＴ通信のためのデータ通信を行う機能を有しているものとする。

図１の構成例において、プライベートネットワーク５１は、ＮＡＴ機能を有するルータ３０を介してパブリックネットワーク５２に接続された閉域ＩＰ通信網であり、パブリックネットワーク５２とは異なる独自のアドレス空間を用いている。通信端末１０は、このプライベートネットワーク５１に接続されている。
パブリックネットワーク５２は、インターネットなどの公衆ＩＰ通信網である。このパブリックネットワーク５２には、相手通信端末２０のほか、ＳＴＵＮサーバ４０、ＴＵＲＮサーバ４１、および呼制御サーバ４２が接続されている。

ＳＴＵＮサーバ４０は、ＮＡＴ通過のためのクライアントサーバ型のデータ通信プロトコルであるＳＴＵＮ方式（Simple Traversal of UDP through Network Address Translators／RFC3489）に基づいて、プライベートネットワーク５１側の通信端末１０とパブリックネットワーク５２側の各種通信装置との間のデータ通信を実現するサーバ装置である。

ＴＵＲＮサーバ４１は、ＮＡＴ通過のためのピアツーピア型のデータ通信プロトコルであるＴＵＲＮ方式（RFC5766）に基づいて、プライベートネットワーク５１側の通信端末１０とパブリックネットワーク５２側の相手通信端末２０との間のデータ通信を実現するサーバ装置である。

呼制御サーバ４２は、ＩＣＥ方式に基づいて、プライベートネットワーク５１側の通信端末１０とパブリックネットワーク５２側の相手通信端末２０との間で、例えばＳＩＰなどのデータ通信のための通信経路の確立などの呼制御を行うサーバ装置である。

本実施の形態は、通信端末１０で、相手通信端末２０とのデータ通信に使用可能な各通信経路について並列的に接続チェックを実行するものとし、各通信経路のうち最初に接続性が確認された通信経路をデータ通信用経路として選択してデータ通信を開始し、この後、各通信経路のうちから新たな通信経路の接続性が確認された際、データ通信用経路と当該新たな通信経路との優先順位を比較し、データ通信用経路より当該新たな通信経路の優先順位が高い場合、当該新たな通信経路をデータ通信用経路として新たに選択し、相手通信端末２０とのデータ通信を当該新たな通信経路へ切り替えて継続するようにしたものである。

次に、図１を参照して、本実施の形態にかかる通信端末１０の構成について詳細に説明する。
通信端末１０には、主な機能部として、上位アプリケーション１１、ＩＣＥチェック処理部１２、ＩＣＥ通信経路管理部１３、データ通信処理部１４、Ｈｏｓｔソケット１５、およびＴＵＲＮソケット１６が設けられている。

上位アプリケーション１１は、相手通信端末２０とのデータ通信を用いたアプリケーション、例えば音声通信や映像通信などのアプリケーションを実行する機能部である。
ＩＣＥチェック処理部１２は、相手通信端末２０とのデータ通信に使用可能な自アドレスと相手アドレスとの組合せからなる各通信経路について、ＩＣＥ方式に基づき相手通信端末２０との接続チェックを並列的に実行する機能を有している。

ＩＣＥ通信経路管理部１３は、ルータ３０を経由してＳＴＵＮサーバ４０との間でＳＴＵＮ方式に基づくバインディングメッセージ（Binding Request／Binding Respons）をやり取りすることにより、通信端末１０に対応するルータ３０のパブリックネットワーク５２側のアドレス、すなわちＭａｐｐｅｄアドレスを取得する機能と、ルータ３０を経由してＴＵＲＮサーバ４１との間でＴＵＲＮ方式に基づくアロケートメッセージ（Allocate Request／Allocate Response）をやり取りすることにより、通信端末１０に対応するＴＵＲＮサーバ４１のアドレス、すなわちＲｅｌａｙｅｄアドレスを取得する機能とを有している。

また、ＩＣＥ通信経路管理部１３は、ルータ３０を経由して呼制御サーバ４２との間でＩＣＥ方式に基づくオファーメッセージ／アンサーメッセージ（Offer Message／Answer Message）をやり取りすることにより、相手通信端末２０との間でデータ通信に使用可能なアドレスの候補（Candidate）に関するアドレス情報を相互に通知する機能と、これら使用可能な自アドレスと相手アドレスとの組合せから各通信経路の優先順位をＩＣＥ方式に基づき決定する機能とを有している。

さらに、ＩＣＥ通信経路管理部１３は、各通信経路のうち、ＩＣＥチェック処理部１２での接続チェックにより相手通信端末との接続性が最初に確認された通信経路を、相手通信端末２０とのデータ通信用経路として選択する機能と、データ通信用経路によりデータ通信が開始された後に、ＩＣＥチェック処理部１２で各通信経路のうちから新たな通信経路の接続性が確認された際、データ通信用経路と当該新たな通信経路との優先順位を比較し、データ通信用経路より当該新たな通信経路の優先順位が高い場合、当該新たな通信経路をデータ通信用経路として新たに選択する機能とを有している。

データ通信処理部１４は、ＩＣＥ通信経路管理部１３で選択されたデータ通信用経路を用いて相手通信端末との間で、上位アプリケーション１１のための相手通信端末２０とのデータ通信を行う機能と、ＩＣＥ通信経路管理部１３で新たな通信経路がデータ通信用経路として選択されるごとに、上位アプリケーション１１のための相手通信端末２０とのデータ通信を当該新たな通信経路へ切り替えて継続する機能とを有している。

Ｈｏｓｔソケット１５は、ＴＣＰやＵＤＰなどのプロトコルに基づいて、ルータ３０を経由した、相手通信端末２０、ＳＴＵＮサーバ４０、呼制御サーバ４２とのデータ通信を終端制御するための機能部である。
ＴＵＲＮソケット１６は、ＴＣＰやＵＤＰなどのプロトコルに基づいて、ルータ３０およびＴＵＲＮサーバ４１を経由した相手通信端末２０とのデータ通信を終端制御するための機能部である。

［通信端末の動作］
次に、図２を参照して、本実施の形態にかかる通信端末１０の動作について説明する。図２は、本発明の一実施の形態にかかる通信端末の通信制御動作を示すシーケンス図である。

ここでは、前述の図１に示すように、通信端末１０がプライベートネットワーク５１内に接続されており、パブリックネットワーク５２に接続されている相手通信端末２０との間で、ＴＣＰによるデータ通信のための通信経路を確立する場合を例として説明する。なお、通信端末１０がパブリックネットワーク５２に接続されている場合、さらには相手通信端末２０がプライベートネットワーク５１内に接続されている場合でも、本実施の形態を同様に適用できる。

図３は、通信端末における使用可能アドレスを示す説明図である。図１の接続形態において、通信端末１０における使用可能アドレスは、図３に示すように、Ｈｏｓｔアドレス、Ｍａｐｐｅｄアドレス、およびＲｅｌａｙｅｄアドレスの３種類となる。

このうち、Ｈｏｓｔアドレスは、ルータ３０が通信端末１０の接続時に予め割り当てたプライベートネットワーク５１上におけるローカルアドレスであり、Ｈｏｓｔソケット１５のアドレス１０Ｈに相当する。また、Ｍａｐｐｅｄアドレスは、Ｈｏｓｔアドレスに対応して設けたルータ３０のパブリックネットワーク５２上におけるグローバルアドレスであり、ルータ３０のアドレス１０Ｍに相当する。また、Ｒｅｌａｙｅｄアドレスは、通信端末１０のＴＵＲＮソケット１６に対応してＴＵＲＮサーバ４１に設けられたアドレス１０Ｒに相当する。

通信端末１０のＩＣＥ通信経路管理部１３は、相手通信端末２０とのデータ通信を開始する前に、予めＳＴＵＮサーバ４０との間で、バインディングメッセージ（Binding Request／Binding Respons）をやり取りすることにより、Ｍａｐｐｅｄアドレス１０Ｍの値を取得する（ステップ１００）。Ｍａｐｐｅｄアドレス１０Ｍは、ルータ３０で管理しているものであり、通信端末１０へ通知されないため、通信端末１０はパブリックネットワーク５２に接続されているＳＴＵＮサーバ４０を利用して、Ｍａｐｐｅｄアドレス１０Ｍを取得する。

また、ＩＣＥ通信経路管理部１３は、相手通信端末２０とのデータ通信を開始する前に、予めＴＵＲＮサーバ４１との間で、アロケートメッセージ（Allocate Request／Allocate Response）をやり取りすることにより、Ｒｅｌａｙｅｄアドレス１０Ｒの値を取得する（ステップ１０１）。このアロケートメッセージにより、ルータ３０を介して通信端末１０のＴＵＲＮソケット１６とＴＵＲＮサーバ４１との間でセキュアな通信経路が形成され、この通信経路を利用するためのパブリックネットワーク５２上のアドレス１０Ｒが通信端末１０へ通知される。

図４は、相手通信端末における使用可能アドレスを示す説明図である。図１の接続形態において、相手通信端末２０における使用可能アドレスは、図４に示すように、Ｈｏｓｔ、およびＲｅｌａｙｅｄの２種類となる。
このうち、Ｈｏｓｔは、相手通信端末２０のパブリックネットワーク５２上におけるグローバルアドレスであり、アドレス２０Ｈに相当する。また、Ｒｅｌａｙｅｄは、相手通信端末２０に対応してＴＵＲＮサーバ４１に設けられたアドレス２０Ｒに相当する。なお、相手通信端末２０は、パブリックネットワーク５２に接続されているためＭａｐｐｅｄアドレスは存在しない。

また、相手通信端末２０は、通信端末１０とのデータ通信を開始する前に、予めＴＵＲＮサーバ４１との間で、アロケートメッセージ（Allocate Request／Allocate Response）をやり取りすることにより、Ｒｅｌａｙｅｄアドレス２０Ｒの値を取得する（ステップ１０２）。このアロケートメッセージにより、相手通信端末２０とＴＵＲＮサーバ４１との間でセキュアな通信経路が形成され、この通信経路を利用するためのパブリックネットワーク５２上のアドレス２０Ｒが相手通信端末２０へ通知される。

このようにして、通信端末１０および相手通信端末２０において、自端末でデータ通信に使用可能な自アドレスを取得した状態において、通信端末１０の上位アプリケーション１１からデータ通信開始が要求された場合、ＩＣＥ通信経路管理部１３は、ルータ３０を経由して呼制御サーバ４２との間でＩＣＥ方式に基づくオファーメッセージ／アンサーメッセージ（Offer Message／Answer Message）をやり取りすることにより、相手通信端末２０との間でデータ通信に使用可能なアドレスをやり取りする（ステップ１１０）。
これにより、前述の図３および図４に示したアドレス値やアドレス種別、さらにはそれぞれのアドレス優先度などを含むアドレス情報が、通信端末１０と相手通信端末２０との間で相互に通知される。

この後、ＩＣＥ通信経路管理部１３は、これら使用可能な自アドレスと相手アドレスとの組合せから各通信経路の優先順位をＩＣＥ方式に基づき決定する（ステップ１１１）。
通常、ＩＣＥ方式では、アドレス種別に基づいて優先度が割り当てられており、Ｈｏｓｔアドレス＞Ｍａｐｐｅｄアドレス＞Ｒｅｌａｙｅｄアドレスの順に高い優先度が割り当てられている。このほか、ＩＣＥ方式では、同一種別優先度のアドレス間における優先度を示すローカル優先度や、同一ローカル優先度のアドレス間における優先度を示すコンポーネントＩＤを用いて、各アドレスの優先度が算出される。各通信経路の優先順位は、当該通信経路を構成する自アドレスおよび相手アドレスの優先度を用いて決定される。

図５は、通信経路の優先順位を示す説明図である。前述したように、通信端末１０および相手通信端末２０のそれぞれが、Ｈｏｓｔアドレス、Ｍａｐｐｅｄアドレス、およびＲｅｌａｙｅｄアドレスの３種類のアドレスを有している場合、これら組合せから合計９つの通信経路が想定され、Ｈｏｓｔ−Ｈｏｓｔの組合せからなる通信経路の優先順位が最も高く、Ｒｅｌａｙｅｄ−Ｒｅｌａｙｅｄの組合せからなる通信経路の優先順位が最も低くなる。

図１の接続形態では、相手通信端末２０にＭａｐｐｅｄアドレスが存在しないため、図５に示すように、Ｈｏｓｔ−Ｍａｐｐｅｄ、Ｍａｐｐｅｄ−Ｍａｐｐｅｄ、およびＲｅｌａｙｅｄ−Ｍａｐｐｅｄの組合せからなる通信経路は該当なしとなり、結果として合計６つの通信経路が考えられる。

このようにして、各通信経路の優先順位を決定した後、通信端末１０のＩＣＥチェック処理部１２は、ＩＣＥ通信経路管理部１３からの指示に応じて、これら通信経路ごとにＩＣＥ方式に基づく接続チェックコマンドを、Ｈｏｓｔソケット１５やＴＵＲＮソケット１６からルータ３０を介して相手通信端末２０へ並列して送信することにより、各通信経路に関する相手通信端末２０との接続チェックを並列的に実行する（ステップ１２０）。

一方、相手通信端末２０は、通信端末１０からの接続チェックコマンドを受信した場合、接続チェックコマンドを受信したアドレスでの接続性を確認し、データ通信可能な場合には接続チェックレスポンスを通信端末１０へ返送する。
通信端末１０のＩＣＥチェック処理部１２は、相手通信端末２０からの接続チェックレスポンスの受信に応じて、それぞれの通信経路の接続性を確認する。

ここで、まず最初に、相手通信端末２０からアドレス１０Ｒ−アドレス２０Ｒの組合せからなる通信経路に関する接続チェックレスポンスを受信した場合（ステップ１２１）、ＩＣＥチェック処理部１２は、当該通信経路の接続性を確認したことをＩＣＥ通信経路管理部１３へ通知する。この際、ＩＣＥチェック処理部１２は、当該通信経路で用いるソケット、この場合にはＴＵＲＮソケット１６を含めて通知する。

ＩＣＥ通信経路管理部１３は、ＩＣＥチェック処理部１２からのアドレス１０Ｒ−アドレス２０Ｒの組合せからなる通信経路に関する接続性確認の通知を受けた場合、当該接続性確認が最初の通知であることから、当該通信経路をデータ通信用経路として選択し、データ通信処理部１４へ通知する。この際、ＩＣＥ通信経路管理部１３は、ＩＣＥチェック処理部１２から通知された当該通信経路で用いるＴＵＲＮソケット１６を含めて通知する。

データ通信処理部１４は、ＩＣＥ通信経路管理部１３からのデータ通信用経路の選択通知に応じて、アドレス１０Ｒ−アドレス２０Ｒの組合せからなる通信経路を用いた、相手通信端末２０とのデータ通信を開始する（ステップ１２２）。具体的には、ＩＣＥ通信経路管理部１３から通知されたＴＵＲＮソケット１６を用いて、相手通信端末２０とのデータ通信を開始する。
これにより、上位アプリケーション１１が、相手通信端末２０の上位アプリケーションとの間で、データ通信が開始され、例えば音声通信や映像通信などのアプリケーションが実行される。

この後、相手通信端末２０からアドレス１０Ｍ−アドレス２０Ｈの組合せからなる通信経路に関する接続チェックレスポンスを受信した場合（ステップ１３０）、ＩＣＥチェック処理部１２は、当該通信経路の接続性を確認したことをＩＣＥ通信経路管理部１３へ通知する。この際、ＩＣＥチェック処理部１２は、当該通信経路で用いるソケット、この場合にはＨｏｓｔソケット１５を含めて通知する。

ＩＣＥ通信経路管理部１３は、ＩＣＥチェック処理部１２からのアドレス１０Ｍ−アドレス２０Ｈの組合せからなる新たな通信経路に関する接続性確認の通知を受けた場合、当該接続性確認が最初の通知ではないことから、現在、データ通信用経路として選択している、アドレス１０Ｒ−アドレス２０Ｒの組合せからなる通信経路との間で、それぞれの通信経路に関する優先順位を比較する（ステップ１３１）。

ここで、現在、データ通信用経路として選択している、アドレス１０Ｒ−アドレス２０Ｒの組合せからなる最初の通信経路より、アドレス１０Ｍ−アドレス２０Ｈの組合せからなる新たな通信経路のほうが、優先順位が高いため、ＩＣＥ通信経路管理部１３は、データ通信用経路として、アドレス１０Ｍ−アドレス２０Ｈの組合せからなる新たな通信経路をデータ通信用経路として選択する（ステップ１３２）。

そして、ＩＣＥ通信経路管理部１３は、それまでデータ通信用経路として使用していたアドレス１０Ｒ−アドレス２０Ｒの組合せからなる通信経路について、当該通信経路で用いているＴＵＲＮソケット１６への書き込み終了（データ送信終了）を通知するための書込みＳｈｕｔｄｏｗｎソケット通知を、ルータ３０から相手通信端末２０へソケット通信プロトコルで送信する（ステップ１３３）。

相手通信端末２０は、通信端末１０からの書込みＳｈｕｔｄｏｗｎソケット通知の受信に応じて、通信端末１０との通信経路で用いているソケットへの書き込み終了（データ送信終了）を通知するための書込みＳｈｕｔｄｏｗｎソケット通知を、通信端末１０へソケット通信プロトコルで返送する（ステップ１３４）。
これにより、ＩＣＥ通信経路管理部１３は、アドレス１０Ｒ−アドレス２０Ｒの組合せからなる通信経路の使用、ここではＴＵＲＮソケット１６を用いた通信経路の使用を終了する。

この後、ＩＣＥ通信経路管理部１３は、ステップ１３２で最も優先度が高いと判断したアドレス１０Ｍ−アドレス２０Ｈの組合せからなる通信経路を、新たなデータ通信用経路とするため、新たなデータ通信用経路と、当該データ通信用経路で使用するアドレスとを含む経路情報を相手通信端末２０に通知することにより、相手通信端末２０との間で、新たなデータ通信用経路で用いる各種情報をやり取りして相互確認（ネゴシエーション）する。（ステップ１３５）。

また、ＩＣＥ通信経路管理部１３は、通信端末１０へ新たなデータ通信用経路に関する経路情報を通知した後、新たな通信経路を、データ通信用経路としてデータ通信処理部１４へ通知することにより、データ通信用経路の切り替えを指示する。この際、ＩＣＥ通信経路管理部１３は、ＩＣＥチェック処理部１２から通知された当該通信経路で用いるＨｏｓｔソケット１５を含めて通知する。

これにより、データ通信処理部１４は、ＩＣＥ通信経路管理部１３からのデータ通信用経路の選択通知に応じて、今まで用いていたアドレス１０Ｒ−アドレス２０Ｒの組合せからなる通信経路を、アドレス１０Ｍ−アドレス２０Ｈの組合せからなる新たな通信経路へ切り替えて、相手通信端末２０とのデータ通信を継続する（ステップ１３６）。具体的には、ＩＣＥ通信経路管理部１３から通知されたＨｏｓｔソケット１５を用いて、相手通信端末２０とのデータ通信を開始する。
これにより、通信端末１０と相手通信端末２０との間で、より優先順位の高い通信経路を用いたデータ通信が開始される。

なお、ＩＣＥ通信経路管理部１３は、通信経路の優先順位を比較した結果、現在、データ通信用経路として使用している通信経路より、ＩＣＥチェック処理部１２から新たに通知された通信経路の方が、優先順位が低い場合、通信経路の切り替えは行わず、現在、データ通信用経路として使用している通信経路を用いたデータ通信を維持する。
また、ＩＣＥ通信経路管理部１３は、通信経路の切替を行った後、より優先順位の高い新たな通信経路の接続性が確認された場合、当該新たな通信経路をデータ通信用経路として切替選択する。

［本実施の形態の効果］
このように、本実施の形態は、通信端末１０で、相手通信端末２０とのデータ通信に使用可能な各通信経路について並列的に接続チェックを実行するものとし、これら通信経路のうち最初に接続性が確認された通信経路をデータ通信用経路として選択してデータ通信を開始し、この後に、各通信経路のうちから新たな通信経路の接続性が確認された際、データ通信用経路と当該新たな通信経路とについて、ＩＣＥ方式に基づき予め決定しておいた各通信経路の優先順位を比較し、データ通信用経路より当該新たな通信経路の優先順位が高い場合、当該新たな通信経路をデータ通信用経路として新たに選択し、相手通信端末２０とのデータ通信を当該新たな通信経路へ切り替えて継続するようにしたものである。

これにより、各通信経路のうち、いずれか最初に接続性が確認された通信経路を用いて通信端末１０と相手通信端末２０との間でデータ通信が開始される。このため、従来のように、優先順位の高い通信経路から順に接続性を確認する場合と比較して、極めて短い時間でＮＡＴ通過のデータ通信を行うための通信経路を確立でき、データ通信開始までの所要時間を短縮することが可能となる。
また、その後、優先順位の高い新たな通信経路の接続性が確認された時点で、データ通信用経路が新たな通信経路へ切り替えられることになるため、結果として、優先順位の高い通信経路でデータ通信を行うことが可能となる。

また、本実施の形態では、データ通信処理部１４において、ＩＣＥ通信経路管理部１３でデータ通信用経路が新たな通信経路へ切替選択されるごとに、当該新たな通信経路へ切り替えてデータ通信を継続するようにしてもよい。
これにより、より優先順位の高い通信経路でデータ通信を継続することができ、最終的には、使用可能な最も優先順位の高い通信経路で、相手通信端末２０とのデータ通信を行うことが可能となる。

また、本実施の形態では、通信端末１０と相手通信端末２０とのデータ通信に使用可能な通信経路として、図５に６つの通信経路を示したが、通信端末１０のＨｏｓｔアドレス１０Ｈは、プライベートネットワーク５１内のローカルアドレスであるため、相手通信端末２０からＨｏｓｔアドレス１０Ｈへアクセスすることはできず、このＨｏｓｔアドレス１０Ｈを用いた通信経路は利用できない。

したがって、例えばＩＣＥ通信経路管理部１３において、自アドレスのうち相手からのアクセス可否を、当該アドレス値、アドレス値に割り当てられているマスクやスコープに基づき判定し、アクセス可能なアドレスの通信経路についてのみ、ＩＣＥチェック処理部１２で相手通信端末２０との接続性をチェックするようにしてもよい。これにより、接続チェックコマンドや接続チェックレスポンスをやり取りするためのネットワーク装置や相手通信端末２０での処理負荷を軽減できる。

また、本実施の形態において、相手通信端末２０において各通信経路の優先順位が、通信端末１０と同様に決定される場合、あるいは通信端末１０から、例えば接続チェックコマンドで当該通信経路の優先順位が通知される場合、通信端末１０から接続チェックコマンドを受信した際、相手通信端末２０において、当該接続チェックコマンドを受信した通信経路の優先順位を確認し、この優先順位がそれまでに接続チェックレスポンスを返送した通信経路の優先順位より高い場合にのみ、当該接続チェックコマンドに対する接続チェックレスポンスを返送するようにしてもよい。これにより、接続チェックレスポンスの無駄な返送を省くことができ、通信端末１０での処理負担を軽減できる。

［実施の形態の拡張］
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。

１０…通信端末、１１…上位アプリケーション、１２…ＩＣＥチェック処理部、１３…ＩＣＥ通信経路管理部、１４…データ通信処理部、１５…Ｈｏｓｔソケット、１６…ＴＵＲＮソケット、２０…相手通信端末、３０…ルータ、４０…ＳＴＵＮサーバ、４１…ＴＵＲＮサーバ、４２…呼制御サーバ、５１…プライベートネットワーク、５２…パブリックネットワーク、１０Ｈ，２０Ｈ…Ｈｏｓｔアドレス、１０Ｍ…Ｍａｐｐｅｄアドレス、１０Ｒ，２０Ｒ…Ｒｅｌａｙｅｄアドレス。

Claims (4)

1. 相手通信端末とのデータ通信に使用可能な自アドレスと相手アドレスとの組合せからなる各通信経路について、ＮＡＴ通過用のＩＣＥ方式に基づき前記相手通信端末との接続チェックを実行するＩＣＥチェック処理部と、
   前記各通信経路のうち、前記ＩＣＥチェック処理部での前記接続チェックにより前記相手通信端末との接続性が確認された通信経路を、前記相手通信端末とのデータ通信用経路として選択するＩＣＥ通信経路管理部と、
   前記ＩＣＥ通信経路管理部で選択された前記データ通信用経路を用いて前記相手通信端末との間でデータ通信を行うデータ通信処理部と
   を備え、
   前記ＩＣＥチェック処理部は、前記各通信経路について並列的に前記接続チェックを実行し、
   前記ＩＣＥ通信経路管理部は、ＩＣＥ方式に基づき前記各通信経路の優先順位を予め決定しておき、前記ＩＣＥチェック処理部で前記各通信経路のうち最初に接続性が確認された通信経路を前記データ通信用経路として選択し、この後、前記ＩＣＥチェック処理部で前記各通信経路のうちから新たな通信経路の接続性が確認された際、前記データ通信用経路と当該新たな通信経路との優先順位を比較し、前記データ通信用経路より当該新たな通信経路の優先順位が高い場合、当該新たな通信経路を前記データ通信用経路として新たに選択し、
   前記データ通信処理部は、前記ＩＣＥ通信経路管理部で前記新たな通信経路が前記データ通信用経路として選択された場合、前記データ通信を当該新たな通信経路へ切り替えて継続する
   ことを特徴とする通信端末。
2. 請求項１に記載の通信端末において、
   前記データ通信処理部は、前記ＩＣＥ通信経路管理部で新たな通信経路が前記データ通信用経路として選択されるごとに、前記データ通信を当該新たな通信経路へ切り替えて継続することを特徴とする通信端末。
3. 相手通信端末とのデータ通信に使用可能な自アドレスと相手アドレスとの組合せからなる各通信経路について、ＮＡＴ通過用のＩＣＥ方式に基づき前記相手通信端末との接続チェックを実行するＩＣＥチェック処理ステップと、
   前記各通信経路のうち、前記ＩＣＥチェック処理ステップでの前記接続チェックにより前記相手通信端末との接続性が確認された通信経路を、前記相手通信端末とのデータ通信用経路として選択するＩＣＥ通信経路管理ステップと、
   前記ＩＣＥ通信経路管理ステップで選択された前記データ通信用経路を用いて前記相手通信端末との間でデータ通信を行うデータ通信処理ステップと
   を備え、
   前記ＩＣＥチェック処理ステップは、前記各通信経路について並列的に前記接続チェックを実行するステップを含み、
   前記ＩＣＥ通信経路管理ステップは、ＩＣＥ方式に基づき前記各通信経路の優先順位を予め決定しておき、前記ＩＣＥチェック処理ステップで前記各通信経路のうち最初に接続性が確認された通信経路を前記データ通信用経路として選択し、この後、前記ＩＣＥチェック処理ステップで前記各通信経路のうちから新たな通信経路の接続性が確認された際、前記データ通信用経路と当該新たな通信経路との優先順位を比較し、前記データ通信用経路より当該新たな通信経路の優先順位が高い場合、当該新たな通信経路を前記データ通信用経路として新たに選択するステップを含み、
   前記データ通信処理ステップは、前記ＩＣＥ通信経路管理ステップで前記新たな通信経路が前記データ通信用経路として選択された場合、前記データ通信を当該新たな通信経路へ切り替えて継続するステップを含む
   ことを特徴とする通信制御方法。
4. 請求項３に記載の通信制御方法において、
   前記データ通信処理ステップは、前記ＩＣＥ通信経路管理ステップで新たな通信経路が前記データ通信用経路として選択されるごとに、前記データ通信を当該新たな通信経路へ切り替えて継続するステップを含むことを特徴とする通信制御方法。

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