JP2013110626A - ゲートウェイ装置およびデータ送信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】セキュリティを確保しつつ、音声データのみの折り返し機能を安価に実装可能なゲートウェイ装置を得ること。
【解決手段】個別の端末毎に独立したＶｏＩＰ機能を持ち、配下端末同士で音声データの通信が発生した場合に、呼状態と音声データの通信に使用する通話リソース情報とを監視するユーザ用ＶｏＩＰ機能部８−１、８−２、…、８−Ｎと、音声データの通信を行う配下端末同士の通話リソース情報を、ＶＬＡＮにより特定されるＭＡＣアドレスと関連付けて管理するユーザ間連携機能部７と、ユーザ間連携機能部７で管理されている通話リソース情報と宛先および送信元の端末の通話リソース情報が一致する音声データを送信元の端末から受信した場合、受信した音声データのＭＡＣアドレスを関連付けて管理されているＭＡＣアドレスに書き換え、宛先の端末へ送信する宛先ＭＡＣ変換機能部１３と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数のユーザを収容するマルチユーザ対応のゲートウェイ装置に関する。

データ通信技術の発展により、電話等のアプリケーションで使用される音声通信は、回線交換からパケット交換を使用した伝送へ変化してきた。ＮＧＮ（Next Generation Network）は、インターネットプロトコルを用いたパケット交換技術で電話網を再構築したものであり、各通信キャリアはＮＧＮを使って電話等のサービスをユーザに提供している。インターネットプロトコルを使用した電話の技術はＶｏＩＰ（Voice over IP（Internet Protocol））と呼ばれ、ＶｏＩＰの呼制御プロトコルとして最も多く利用されているのはＳＩＰ（Session Initiation Protocol）である。ＳＩＰは、主にＵＤＰ（User Datagram Protocol）上で使用されるテキストベースのプロトコルであり、ＨＴＴＰ等の他のテキストベースのプロトコルと親和性が良い。

ホームゲートウェイ（宅内通信機器）はアナログ電話を収容し、ＳＩＰを用いて電話機能を実現する一方で、ＬＡＮ（Local Area Network）側ネットワークに収容されたＳＩＰ対応のＩＰ電話に対しても電話機能を提供できる。現在のホームゲートウェイは家庭毎や小規模なオフィスでの使用を前提としているが、今後はＣＰＵの高性能化、各種デバイスの高機能化により、複数のユーザを収容可能になると予想される。このようなゲートウェイ装置は、複数の家庭やオフィスを収容するが、セキュリティ保護の観点から各ユーザ間のトラヒックを分離することが重要である。一般的にゲートウェイ装置はＬ２スイッチを実装し、Ｌ２スイッチでＬＡＮ側ネットワークを構成している。Ｌ２スイッチでトラヒック分離を実現するには、ＶＬＡＮ（Virtual LAN）を使用することが必要となる。ＶＬＡＮは、各ユーザに個別にＶＬＡＮ−ＩＤを割り当て、Ｌ２スイッチをスイッチング動作させ、他のユーザとのトラヒックを分離する。

複数のユーザを収容するゲートウェイで従来のホームゲートウェイ機能をユーザ毎に適用する場合には、ユーザ毎に異なる電話用のＩＰアドレスが割り当てられ、異なるユーザ間の電話では、音声データは、ゲートウェイからＷＡＮ（Wide Area Network）側に出力され、エッジルータで折り返されて再度ゲートウェイに入力され、通信相手のユーザに対して転送されることになる。音声データは、ゲートウェイのＷＡＮ側インタフェースとエッジルータ間を往復するが、ゲートウェイからＷＡＮ側へ出力せずに通話先のユーザへ折り返しが可能であればトラヒックを削減でき帯域の有効利用が可能になる。

例えば、下記特許文献１では、ゲートウェイの上位に設置されるＬ２スイッチにおいて、この折り返しを実現する技術が開示されている。Ｌ２スイッチにおいてＳＩＰパケットの内容を覗き見し、ＳＩＰにより交渉される音声データのフローを特定することで、特定した音声フローのＭＡＣ（Media Access Control）アドレスをＬ２スイッチ内で変換して、通信相手が繋がっているポートに出力する。また、下記特許文献２では、従来のＮＡＴ（Network Address Translation）機能を持つゲートウェイにて折り返しを実現する技術が開示されている。同一ゲートウェイ配下にある端末間の通信は、ゲートウェイ装置にＳＩＰサーバから指示を出し折り返しを実現する方式である。

特許第４６８０９４２号公報 特開２００５−７２８１７号公報

しかしながら、上記従来の技術（特許文献１）によれば、Ｌ２スイッチにＨ／Ｗ的なＳＩＰの覗き見機能や音声データの折り返し機能の実装が必要となり、製品コストがかさむ。ゲートウェイのような宅内通信機器は、ネットワーク内に設置される装置数が上位のＬ２スイッチよりも多いため、低コスト化が求められる。そのため、Ｓ／Ｗ的な機能の追加で実現できることが望ましいが、Ｌ２スイッチへの機能追加ではＳ／Ｗ的な機能追加で対応できない、という問題があった。

また、上記従来の技術（特許文献２）によれば、プライベートアドレス間の通信は直接端末間で通信が可能になるように制御が行われる。そのため、音声トラヒックだけを折り返すことができず、その他の通信も他の端末方向へ折り返されてしまい、他のユーザのデータが転送されてしまう、という問題があった。例えば、直接端末間で通信ができるようにするためには、端末間で直接アドレス解決ができるようにする必要があり、ＩＰアドレスとＭＡＣアドレスの対応を解決できる環境が必要である。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、セキュリティを確保しつつ、音声データのみの折り返し機能を安価に実装可能なゲートウェイ装置を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、配下端末に重複しないＩＰアドレスを配布し、ＶＬＡＮにより分離された複数のユーザを収容するゲートウェイ装置であって、個別の端末毎に独立したＶｏＩＰ機能を持ち、配下端末同士で音声データの通信が発生した場合に、呼状態と、音声データの通信に使用するＩＰアドレスおよびポート番号を示す通話リソース情報と、を監視するＶｏＩＰ手段と、音声データの通信を行う配下端末同士の通話リソース情報を、前記ＶＬＡＮにより特定されるＭＡＣアドレスと関連付けて管理するユーザ間連携手段と、前記ユーザ間連携手段で管理されている通話リソース情報と宛先および送信元の端末の通話リソース情報が一致する音声データを送信元の端末から受信した場合、受信した音声データのＭＡＣアドレスを関連付けて管理されているＭＡＣアドレスに書き換え、ＭＡＣアドレス書き換え後の音声データを宛先の端末へ送信する宛先ＭＡＣ変換手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、セキュリティを確保しつつ、音声データのみの折り返し機能を安価に実装できる、という効果を奏する。

図１は、実施の形態１のゲートウェイ装置の構成例を示す図である。 図２は、ゲートウェイ装置を含むその周辺機器のシステム構成例を示す図である。 図３は、ＳＩＰ端末、ゲートウェイ装置、ＳＩＰサーバ間のＳＩＰによるシグナリングとゲートウェイ装置での処理を示すシーケンス図である。 図４は、宛先ＭＡＣ変換機能部が管理する宛先ＭＡＣ変換テーブルの内容を示す図である。 図５は、実施の形態２のゲートウェイ装置におけるＬ２制御部の構成例を示す図である。 図６は、実施の形態３のゲートウェイ装置におけるＬ２制御部の構成例を示す図である。

以下に、本発明にかかるゲートウェイ装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本実施の形態に係るゲートウェイ装置の構成例を示す図である。ゲートウェイ装置１は、ＷＡＮ（Wide Area Network）インタフェース部２と、ゲートウェイ機能部３と、Ｌ２ＳＷ部４と、ＬＡＮ（Local Area Network）インタフェース部５と、を備える。

ＷＡＮインタフェース部２は、ゲートウェイ装置１がＷＡＮに接続するためのインタフェースである。

ゲートウェイ機能部３は、ＷＡＮインタフェース部２とＬＡＮインタフェース部５とを、Ｌ２ＳＷ部４経由で相互接続する。また、ゲートウェイ機能部３は、ＶｏＩＰ（Voice over IP（Internet Protocol））制御機能部６と、ルータ機能部９と、を備える。

ＶｏＩＰ制御機能部６は、各ユーザにＶｏＩＰサービスを提供するために必要な機能が実装されている。また、ＶｏＩＰ制御機能部６は、ユーザ間の通信を検出し、折り返しを検出するためのデータを管理するユーザ間連携機能部７と、ユーザ毎のＶｏＩＰサービスを提供するユーザ用ＶｏＩＰ機能部８−１、８−２、…、８−Ｎ（Ｎは２以上の整数）と、を備える。なお、Ｎ＝２の場合はユーザ用ＶｏＩＰ機能部８−１、８−２となる。

ルータ機能部９は、レイヤ３以上の制御を行うＬ３制御部１０と、ＶＬＡＮを含むＬ２レベルの制御を行うＬ２制御部１２と、を備える。

Ｌ３制御部１０は、ユーザ毎のユーザ用ルータ機能部１１−１、１１−２、…、１１−Ｎを備える。ユーザ用ルータ機能部１１−１、１１−２、…、１１−Ｎは、各ユーザに対応したルータ機能であり、入力されたパケットに対するルーチングやＮＡＴ（Network Address Translation）／ＮＡＰＴ（Network Address Port Translation）機能、およびＦＷ（Firewall）機能を実装している。なお、Ｎ＝２の場合はユーザ用ルータ機能部１１−１、１１−２となる。

Ｌ２制御部１２は、宛先ＭＡＣ（Media Access Control）変換機能部１３と、ＶＬＡＮ（Virtual LAN）制御機能部１４と、を備える。宛先ＭＡＣ変換機能部１３は、登録されたフロー情報に一致するパケットに対して、宛先ＭＡＣアドレスを書き換える。ＶＬＡＮ制御機能部１４は、パケットの宛先ＭＡＣアドレスから出力先ＶＬＡＮを決定する。

Ｌ２ＳＷ部４は、ＶＬＡＮによるスイッチングを実現する。Ｌ２ＳＷ部４は、複数のＬＡＮインタフェース部５を備える。１ユーザに対して１つのＶＬＡＮが定義され、各ＬＡＮインタフェース部５には１つ以上のＶＬＡＮが定義される。なお、ＬＡＮインタフェース部５に複数のＶＬＡＮが設定される場合には、さらに、ゲートウェイ装置１の外部にＶＬＡＮ対応のＬ２スイッチを接続し、そのＬ２スイッチでＶＬＡＮの出力先を分岐する。

ゲートウェイ装置１では、配下の端末に対して、ユーザ間を跨った場合でも同一のＩＰアドレスを割り当てないことを前提としている。

図２は、ゲートウェイ装置１を含むその周辺機器のシステム構成例を示す図である。ゲートウェイ装置１は、ＷＡＮインタフェース部２でＷＡＮ２０と接続する。ＷＡＮ２０にはエッジルータ３０が設置され、エッジルータ３０はＳＩＰ（Session Initiation Protocol）サーバ４０と接続している。また、ゲートウェイ装置１のＬＡＮインタフェース部５には、各ユーザのＳＩＰ端末６０−１〜６０−３、およびＳＩＰ以外のインターネットアクセス用の端末７０−１〜７０−３が、ＨＵＢ５０−１〜５０−３経由で接続されている。ここでは、一例として、ユーザ数が３の場合について説明するが、これに限定するものではない。

各ユーザのＳＩＰ端末６０−１〜６０−３は、ゲートウェイ装置１に対しＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージを送信し、ゲートウェイ装置１の各ユーザ用ＶｏＩＰ機能部８−１〜８−３を使ってＷＡＮ２０内のＳＩＰサーバ４０にＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージによる登録を行う。ＳＩＰ端末６０−１〜６０−３は、ゲートウェイ装置１をＳＩＰサーバ４０とみなして動作する。ＳＩＰ端末６０−１〜６０−３からのメッセージを受信したゲートウェイ装置１は、受信したメッセージを自装置内で終端し、ＷＡＮ２０内のＳＩＰサーバ４０へ同様のメッセージを送信する。

つづいて、ゲートウェイ装置１において、ユーザ間の音声通話を自装置で折り返し可能となるまでの動作について説明する。図３は、ＳＩＰ端末６０−１、６０−２、ゲートウェイ装置１、およびＳＩＰサーバ４０間のＳＩＰによるシグナリングとゲートウェイ装置１での処理を示すシーケンス図である。ＳＩＰ端末６０−１がＳＩＰ端末６０−２に対して発呼する場合、まずはＳＩＰ端末６０−１、６０−２共にＳＩＰサーバ４０に登録が行なわれている必要がある。

まず、ＳＩＰ端末６０−１は、ゲートウェイ装置１宛てにＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージを送信する（ステップＳ１）。ＳＩＰ端末６０−１はユーザ＃１に対応するＳＩＰ端末であるため、ゲートウェイ装置１では、ユーザ用ＶｏＩＰ機能部８−１が、ＳＩＰ端末６０−１から受信したＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージを処理し、ゲートウェイ装置１発のＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージをＳＩＰサーバ４０宛てに送信する（ステップＳ２）。

ＳＩＰサーバ４０は、ＳＩＰ端末６０−１からの登録を受け付ける場合には、ＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージに対応する２００ＯＫのメッセージをゲートウェイ装置１宛てに送信する（ステップＳ３）。

２００ＯＫメッセージを受信したゲートウェイ装置１では、ＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージと同様、ユーザ用ＶｏＩＰ機能部８−１が処理を行う。ユーザ用ＶｏＩＰ機能部８−１は、ＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージおよび２００ＯＫメッセージの内容から、ＳＩＰ端末６０−１の待ち受け電話番号の情報等を把握できる。そのため、処理（１）として、ユーザ用ＶｏＩＰ機能部８−１は、ＳＩＰ端末６０−１の登録状態と電話番号等の登録情報をユーザ間連携機能部７へ通知し、ユーザ間連携機能部７は、通知された情報を記憶する（ステップＳ４）。

そして、ユーザ用ＶｏＩＰ機能部８−１は、対応するＳＩＰ端末６０−１に宛ててゲートウェイ装置１発の２００ＯＫメッセージを送信する（ステップＳ５）。

同様に、ＳＩＰ端末６０−２は、ゲートウェイ装置１宛てにＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージを送信する（ステップＳ６）。ＳＩＰ端末６０−２はユーザ＃２に対応するＳＩＰ端末であるため、ゲートウェイ装置１では、ユーザ用ＶｏＩＰ機能部８−２が、ＳＩＰ端末６０−２から受信したＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージを処理し、ゲートウェイ装置１発のＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージをＳＩＰサーバ４０宛てに送信する（ステップＳ７）。

ＳＩＰサーバ４０は、ＳＩＰ端末６０−２からの登録を受け付ける場合には、ＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージに対応する２００ＯＫのメッセージをゲートウェイ装置１宛てに送信する（ステップＳ８）。

２００ＯＫメッセージを受信したゲートウェイ装置１では、ＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージと同様、ユーザ用ＶｏＩＰ機能部８−２が処理を行う。ユーザ用ＶｏＩＰ機能部８−２は、ＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージおよび２００ＯＫメッセージの内容から、ＳＩＰ端末６０−２の待ち受け電話番号の情報等を把握できる。そのため、処理（２）として、ユーザ用ＶｏＩＰ機能部８−２は、ＳＩＰ端末６０−２の登録状態と電話番号等の登録情報をユーザ間連携機能部７へ通知し、ユーザ間連携機能部７は、通知された情報を記憶する（ステップＳ９）。

そして、ユーザ用ＶｏＩＰ機能部８−２は、対応するＳＩＰ端末６０−２に宛ててゲートウェイ装置１発の２００ＯＫメッセージを送信する（ステップＳ１０）。

ＳＩＰ端末６０−１がＳＩＰ端末６０−２に対して電話の発呼を行う場合、まず、発呼側ＳＩＰ端末６０−１は、着呼側ＳＩＰ端末６０−２の情報を記載したＩＮＶＩＴＥメッセージをゲートウェイ装置１宛てに送信する（ステップＳ１１）。発呼側ＳＩＰ端末６０−１からのＩＮＶＩＴＥを受信したゲートウェイ装置１では、ユーザ用ＶｏＩＰ機能部８−１が、処理（３）として、ＩＮＶＩＴＥメッセージの内容から自装置配下のＳＩＰ端末宛ての通話なのか、自装置配下以外のＳＩＰ端末への通話なのかの判断を行う（ステップＳ１２）。

具体的に、ユーザ間連携機能部７において、ゲートウェイ装置１配下に接続され、現在登録状態となっているＳＩＰ端末の状態が管理されていることから、ユーザ用ＶｏＩＰ機能部８−１は、宛先の情報が現在ユーザ間連携機能部７に登録されているかどうかで判断することが可能である。自装置配下以外のＳＩＰ端末の場合には特に処理を行う必要はないが、自装置配下の端末宛ての通話であると判断した場合、ユーザ用ＶｏＩＰ機能部８−１は、このＩＮＶＩＴＥメッセージにより開設される呼はゲートウェイ装置１において折り返しを行う対象の呼であることを認識し、ＩＮＶＩＴＥメッセージ内に記載された発呼中の呼の識別子とＳＩＰ端末６０−１で通話に使用する音声データフローのＩＰアドレス、ＵＤＰポート番号といった通話リソース情報をユーザ間連携機能部７へ通知し、ユーザ間連携機能部７は、通知された通話リソース情報を記憶する。

そして、ユーザ用ＶｏＩＰ機能部８−１は、ＳＩＰサーバ４０に対して、対応するＩＮＶＩＴＥメッセージを生成し送信する（ステップＳ１３）。

ＳＩＰサーバ４０は、宛先のＳＩＰ端末６０−２を認識し、対応するＩＮＶＩＴＥメッセージをゲートウェイ装置１に転送する（ステップＳ１４）。

ゲートウェイ装置１では、ＳＩＰ端末６０−２に対応するユーザ用ＶｏＩＰ機能部８−２が、ＩＮＶＩＴＥメッセージを受信する。処理（４）として、まず、ユーザ用ＶｏＩＰ機能部８−２は、呼の識別子がユーザ間連携機能部７に記憶されている呼の情報と一致することを確認し、この呼が折り返し対象の呼であることを確認する。ユーザ用ＶｏＩＰ機能部８−２は、この呼についてＳＩＰサーバ４０からＩＮＶＩＴＥメッセージが返ってきたことを認識し、ユーザ間連携機能部７へこの呼のシーケンスが進み、ユーザ＃２がＩＮＶＩＴＥメッセージを受信したところまでシーケンスが進んだことを通知し、ユーザ間連携機能部７は、通知された情報を記憶する（ステップＳ１５）。

そして、ユーザ用ＶｏＩＰ機能部８−２は、対応するＩＮＶＩＴＥメッセージをＳＩＰ端末６０−２に対して送信する（ステップＳ１６）。これらの動作により、ＩＮＶＩＴＥメッセージがＳＩＰ端末６０−１からＳＩＰ端末６０−２に届けられることになる。

ＳＩＰ端末６０−２では、受信したＩＮＶＩＴＥメッセージに応答する場合、受信したＩＮＶＩＴＥメッセージに対応する２００ＯＫメッセージをゲートウェイ装置１に対して送信する（ステップＳ１７）。この２００ＯＫメッセージを受信したゲートウェイ装置１では、ユーザ用ＶｏＩＰ機能部８−２が、呼の識別子の情報がユーザ間連携機能部７に記憶されている呼情報と一致することを確認し、この呼が折り返し対象の呼であることを確認する。

具体的に、処理（５）として、ユーザ用ＶｏＩＰ機能部８−２は、折り返し対象の呼であると確認した場合、２００ＯＫメッセージ内に記載された発呼中の呼の識別子とＳＩＰ端末６０−２で通話に使用する音声データフローのＩＰアドレス、ＵＤＰ（User Datagram Protocol）ポート番号といった通話リソース情報をユーザ間連携機能部７へ通知し、ユーザ間連携機能部７は、通知された情報を記憶する（ステップＳ１８）。

これにより、ゲートウェイ装置１では、ＩＮＶＩＴＥメッセージと２００ＯＫメッセージの内容からＳＩＰ端末６０−１およびＳＩＰ端末６０−２がそれぞれ通信で使おうとしているＩＰアドレスおよびＵＤＰポート番号を、呼の識別子と紐づけられた状態でユーザ間連携機能部７に記憶したことになる。また、ユーザ用ＶｏＩＰ機能部８−２は、これと合わせてＳＩＰ端末６０−２から２００ＯＫメッセージを受信したことをユーザ間連携機能部７へ通知し、ユーザ間連携機能部７は、通知に基づき呼の状態を更新する。

そして、ユーザ用ＶｏＩＰ機能部８−２は、ＳＩＰサーバ４０に対して２００ＯＫメッセージを送信する（ステップＳ１９）。

ＳＩＰサーバ４０は、ユーザ用ＶｏＩＰ機能部８−２から２００ＯＫメッセージを受信すると、受信した２００ＯＫメッセージをゲートウェイ装置１のユーザ用ＶｏＩＰ機能部８−１へ送信する（ステップＳ２０）。

２００ＯＫメッセージを受信したゲートウェイ装置１では、処理（６）として、ユーザ用ＶｏＩＰ機能部８−１は、ＳＩＰサーバ４０から２００ＯＫメッセージを受信したことをユーザ間連携機能部７へ通知し、ユーザ間連携機能部７は、通知に基づき呼の状態を更新する（ステップＳ２１）。

そして、ユーザ用ＶｏＩＰ機能部８−１は、ＳＩＰ端末６０−１に対して２００ＯＫメッセージを送信する（ステップＳ２２）。

２００ＯＫメッセージを受信したＳＩＰ端末６０−１は、自ら発呼した呼の接続要求を通信相手先であるＳＩＰ端末６０−２が受け入れたことを認識できるため、最後にＡＣＫメッセージをゲートウェイ装置１に対して送信する（ステップＳ２３）。ゲートウェイ装置１では、ユーザ用ＶｏＩＰ機能部８−１が、ＡＣＫメッセージを受信する。そして、処理（７）として、ユーザ用ＶｏＩＰ機能部８−１は、受信したＡＣＫメッセージについて呼の識別子からこの呼が折り返し対象であることを認識し、ユーザ間連携機能部７に対して呼の識別子とＡＣＫメッセージの受信を通知し、ユーザ間連携機能部７は、通知に基づき呼の状態を更新する（ステップＳ２４）。

具体的に、ユーザ間連携機能部７は、呼接続がＡＣＫメッセージの受信まで完了したことを認識し、ＩＮＶＩＴＥメッセージおよび２００ＯＫメッセージから収集した、ＳＩＰ端末６０−１、６０−２が音声データ通信に使用するＩＰアドレスおよびＵＤＰポート番号の情報を用いて折り返し用の設定情報を生成し、宛先ＭＡＣ変換機能部１３に設定する。

そして、ユーザ用ＶｏＩＰ機能部８−１は、ＳＩＰサーバ４０宛てにこれに対応するＡＣＫメッセージを送信する（ステップＳ２５）。

ＳＩＰサーバ４０は、ゲートウェイ装置１のユーザ用ＶｏＩＰ機能部８−１から受信したＡＣＫメッセージを、ゲートウェイ装置１のユーザ用ＶｏＩＰ機能部８−２に転送する（ステップＳ２６）。

ゲートウェイ装置１では、処理（８）として、ＡＣＫメッセージを受信したユーザ用ＶｏＩＰ機能部８−２が、ＡＣＫメッセージの受信をユーザ間連携機能部７へ通知し、ユーザ間連携機能部７は、呼の状態を更新する（ステップＳ２７）。

そして、ユーザ用ＶｏＩＰ機能部８−２は、ＳＩＰ端末６０−２にＡＣＫメッセージを送信する（ステップＳ２８）。

これらの動作により、ゲートウェイ装置１では、ＳＩＰの呼接続シーケンスに連動して、音声データの折り返し通信が可能な呼については、宛先ＭＡＣ変換機能部１３に折り返し設定を実現することができる。

図４は、宛先ＭＡＣ変換機能部１３が管理する宛先ＭＡＣ変換テーブルの内容を示す図である。宛先ＭＡＣ変換テーブルは、宛先ＩＰアドレス８１と、宛先ポート番号８２と、送信元ＩＰアドレス８３と、送信元ポート番号８４と、変換ＭＡＣアドレス８５と、から構成される。

宛先ＩＰアドレス８１、宛先ポート番号８２、送信元ＩＰアドレス８３、および送信元ポート番号８４は、ユーザ間連携機能部７が、折り返し対象の音声データの情報に基づいて設定する。

変換ＭＡＣアドレス８５は、宛先ＭＡＣ変換機能部１３が、受信した音声データの通話リソース情報、具体的には、宛先ＩＰアドレス８１、宛先ポート番号８２、送信元ＩＰアドレス８３、および送信元ポート番号８４に設定されている情報と一致したデータの宛先ＭＡＣアドレスを書き換えるための情報である。例えば、宛先ＭＡＣ変換機能部１３は、受信したデータの宛先ＩＰアドレス８１が「ＩＰ＃１」、宛先ポート番号８２が「ＵＤＰ＃１」、送信元ＩＰアドレス８３が「ＩＰ＃２」、送信元ポート番号８４が「ＵＤＰ＃２」のときに、受信した音声データの宛先ＭＡＣアドレスを「ＭＡＣ＃２」に書き換えて、宛先ＭＡＣアドレスを書き換えた音声データを宛先となるＳＩＰ端末へ送信する。

変換ＭＡＣアドレス８５はユーザ間連携機能部７から指定されないため、宛先ＭＡＣ変換機能部１３が、宛先ＩＰアドレス８１に対応するＭＡＣアドレスをＶＬＡＮ制御機能部１４で管理しているＭＡＣアドレステーブルから検索し、現在宛先ＩＰアドレス８１に対応付けられているＭＡＣアドレスを識別して登録する。

宛先ＭＡＣ変換テーブルでは、宛先ＩＰアドレス８１だけでなく、宛先ポート番号８２、送信元ＩＰアドレス８３、送信元ポート番号８４もＭＡＣアドレスの変換条件になっているため、宛先ＭＡＣ変換機能部１３は、フローが完全に一致したもののみＭＡＣアドレスの書き換えを行う。なお、図４に示すように、宛先ＭＡＣ変換テーブルは片方向の音声データフロー毎に設定を行う必要があるため、宛先ＭＡＣ変換機能部１３では、１つの音声データフローに対して２つの宛先ＭＡＣ変換テーブルを登録する必要がある。

以上説明したように、本実施の形態では、ゲートウェイ装置において、端末がＳＩＰサーバに登録し、他の端末との間で通信を確立するまでの間で送受信されるメッセージから、音声通話を行う端末の組み合わせについて通話リソース情報を取得する。そして、取得した情報に該当する音声通話のデータについて、ＭＡＣアドレスを変換し、ＭＡＣアドレス変換後のデータを、ＷＡＮ側へ送信せずに、通信相手の端末へ送信することとした。これにより、ゲートウェイ装置は、Ｈ／Ｗ的な構成を追加することなく、セキュリティを確保しつつ、音声データのみの折り返し機能を安価に実現することが可能となる。

実施の形態２．
図５は、本実施の形態に係るゲートウェイ装置１ａにおけるＬ２制御部１２ａの構成例を示す図である。Ｌ２制御部１２ａは、宛先ＭＡＣ変換機能部１３と、ＶＬＡＮ制御機能部１４と、ダミーＲＴＰ（Real−time Transport Protocol）送受信機能部１５と、を備える。なお、ゲートウェイ装置１ａは、Ｌ２制御部１２をＬ２制御部１２ａに置き換えた点が実施の形態１（ゲートウェイ装置１）と異なるが、その他の構成は同一である。

ダミーＲＴＰ送受信機能部１５は、折り返しを行う実際の音声データの代わりに、ダミーの音声データであるダミーＲＴＰデータを生成し、各ユーザ用ルータ機能部を経由してＷＡＮインタフェース部２からＷＡＮ２０へ送信する。

ゲートウェイ装置１ａでは、ダミーＲＴＰ送受信機能部１５が、ダミーＲＴＰデータを、通話中のＳＩＰ端末６０−１に対応するユーザ用ルータ機能部１１−１を経由してＷＡＮ２０へ送信する。ＷＡＮ２０内では、エッジルータ３０が、ダミーＲＴＰデータを受信し、その後、ゲートウェイ装置１ａへ折り返す。ゲートウェイ装置１ａでは、ＳＩＰ端末６０−１の通信相手（ＳＩＰ端末６０−２）に対応するユーザ用ルータ機能部１１−２が、ダミーＲＴＰデータを受信し、Ｌ２制御部１２ａへ転送する。Ｌ２制御部１２ａでは、ダミーＲＴＰ送受信機能部１５が、ダミーＲＴＰデータを廃棄する。

これにより、ＷＡＮ２０内で、接続するゲートウェイ装置１ａからの音声データのトラヒックを監視し、音声データが一定時間停止している場合に、網側から呼の切断を行う機能が実装されているシステムにおいても、ゲートウェイ装置１ａでは、ダミーＲＴＰをある一定のレートで送信しづけることで、呼を継続することが可能となる。なお、送信レートは適用するシステムに応じて変更可能とする。

以上説明したように、本実施の形態では、ゲートウェイ装置から、ＷＡＮに対してダミーＲＴＰデータを送信することとした。これにより、ＷＡＮ側でゲートウェイ装置の音声データのトラヒックを監視している場合においても、呼を継続することが可能となる。

実施の形態３．
図６は、本実施の形態に係るゲートウェイ装置１ｂにおけるＬ２制御部１２ｂの構成例を示す図である。Ｌ２制御部１２ｂは、宛先ＭＡＣ変換機能部１３と、ＶＬＡＮ制御機能部１４と、ダミーＲＴＰ送受信機能部１５と、ダミーＲＴＣＰ（RTP Control Protocol）送受信機能部１６と、を備える。なお、ゲートウェイ装置１ｂは、Ｌ２制御部１２をＬ２制御部１２ｂに置き換えた点が実施の形態１（ゲートウェイ装置１）と異なるが、その他の構成は同一である。

ダミーＲＴＣＰ送受信機能部１６は、音声データの折り返しを行う際に、音声データの制御用チャネルであるＲＴＣＰデータについて、配下のＳＩＰ端末から受信したＲＴＣＰはゲートウェイ装置１ｂで折り返し、ＷＡＮ２０には、ダミーＲＴＣＰデータを生成し、各ユーザ用ルータ機能部を経由してＷＡＮインタフェース部２からＷＡＮ２０へ送信する。

ゲートウェイ装置１ｂでは、ダミーＲＴＣＰ送受信機能部１６は、ダミーＲＴＣＰデータを、通話中のＳＩＰ端末６０−１に対応するユーザ用ルータ機能部１１−１を経由してＷＡＮ２０へ送信する。ＷＡＮ２０内では、エッジルータ３０が、ダミーＲＴＣＰデータを受信し、その後、ゲートウェイ装置１ｂへ折り返す。ゲートウェイ装置１ｂでは、ＳＩＰ端末６０−１の通信相手（ＳＩＰ端末６０−２）に対応するユーザ用ルータ機能部１１−２が、ダミーＲＴＣＰデータを受信し、Ｌ２制御部１２ｂへ転送する。Ｌ２制御部１２ｂでは、ダミーＲＴＣＰ送受信機能部１６が、ダミーＲＴＣＰデータを廃棄する。

これにより、ＷＡＮ２０内で、接続するゲートウェイ装置１ｂからのＲＴＣＰデータを監視し、網内の品質データとして利用しているシステムにおいても、ゲートウェイ装置１ｂからダミーＲＴＣＰデータを送信することにより、ＷＡＮ２０は、ダミーＲＴＣＰデータを受信することが可能となる。

以上説明したように、本実施の形態では、ゲートウェイ装置から、ＷＡＮに対してダミーＲＴＣＰデータを送信することとした。これにより、ＷＡＮでは、ダミーＲＴＣＰデータを網内の品質データとして利用することができる。

以上のように、本発明にかかるゲートウェイ装置は、ＷＡＮと複数の端末とを接続する装置に有用であり、特に、音声通話を行う場合に適している。

１ ゲートウェイ装置
２ ＷＡＮインタフェース部
３ ゲートウェイ機能部
４ Ｌ２ＳＷ部
５ ＬＡＮインタフェース部
６ ＶｏＩＰ制御機能部
７ ユーザ間連携機能部
８−１、８−２、…、８−Ｎ ユーザ用ＶｏＩＰ機能部
９ ルータ機能部
１０ Ｌ３制御部
１１−１、１１−２、…、１１−Ｎ ユーザ用ルータ機能部
１２、１２ａ、１２ｂ Ｌ２制御部
１３ 宛先ＭＡＣ変換機能部
１４ ＶＬＡＮ制御機能部
１５ ダミーＲＴＰ送受信機能部
１６ ダミーＲＴＣＰ送受信機能部
２０ ＷＡＮ
３０ エッジルータ
４０ ＳＩＰサーバ
５０−１、５０−２、５０−３ ＨＵＢ
６０−１、６０−２、６０−３ ＳＩＰ端末
７０−１、７０−２、７０−３ 端末

Claims (6)

1. 配下端末に重複しないＩＰ（Internet Protocol）アドレスを配布し、ＶＬＡＮ（Virtual Local Area Network）により分離された複数のユーザを収容するゲートウェイ装置であって、
   個別の端末毎に独立したＶｏＩＰ（Voice over IP）機能を持ち、配下端末同士で音声データの通信が発生した場合に、呼状態と、音声データの通信に使用するＩＰアドレスおよびポート番号を示す通話リソース情報と、を監視するＶｏＩＰ手段と、
   音声データの通信を行う配下端末同士の通話リソース情報を、前記ＶＬＡＮにより特定されるＭＡＣ（Media Access Control）アドレスと関連付けて管理するユーザ間連携手段と、
   前記ユーザ間連携手段で管理されている通話リソース情報と宛先および送信元の端末の通話リソース情報が一致する音声データを送信元の端末から受信した場合、受信した音声データのＭＡＣアドレスを関連付けて管理されているＭＡＣアドレスに書き換え、ＭＡＣアドレス書き換え後の音声データを宛先の端末へ送信する宛先ＭＡＣ変換手段と、
   を備えることを特徴とするゲートウェイ装置。
2. さらに、
   ＭＡＣアドレスを書き換えて宛先の端末へ送信した音声データと同じ宛先および送信元の端末の通話リソース情報を持つダミー音声データを、ＷＡＮ（Wide Area Network）との間で送受信するダミーＲＴＰ（Real−time Transport Protocol）送受信手段、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載のゲートウェイ装置。
3. さらに、
   ＭＡＣアドレスを書き換えて宛先の端末へ送信した音声データに対応するＲＴＣＰデータを自装置内で折り返し処理を行い、折り返したＲＴＣＰ（RTP Control Protocol）データと同じ宛先および送信元の端末の通話リソース情報を持つダミーＲＴＣＰデータを、ＷＡＮとの間で送受信するダミーＲＴＣＰ送受信手段、
   を備えることを特徴とする請求項１または２に記載のゲートウェイ装置。
4. 配下端末に重複しないＩＰ（Internet Protocol）アドレスを配布し、ＶＬＡＮ（Virtual Local Area Network）により分離された複数のユーザを収容するゲートウェイ装置におけるデータ送信方法であって、
   配下端末同士で音声通信が発生した場合に、呼状態と、音声データの通信に使用するＩＰアドレスおよびポート番号を示す通話リソース情報と、を監視する監視ステップと、
   前記監視ステップにおいて監視した結果である音声データの通信を行う配下端末同士の通話リソース情報を、前記ＶＬＡＮにより特定されるＭＡＣ（Media Access Control）アドレスと関連付けて管理する管理ステップと、
   管理されている通話リソース情報と宛先および送信元の端末の通話リソース情報が一致する音声データを送信元の端末から受信した場合、受信した音声データのＭＡＣアドレスを関連付けて管理されているＭＡＣアドレスに書き換るＭＡＣアドレス書き換えステップと、
   ＭＡＣアドレス書き換え後の音声データを宛先の端末へ送信する送信ステップと、
   を含むことを特徴とするデータ送信方法。
5. さらに、
   ＭＡＣアドレスを書き換えて宛先の端末へ送信した音声データと同じ宛先および送信元の端末の通話リソース情報を持つダミー音声データを、ＷＡＮ（Wide Area Network）との間で送受信するダミーＲＴＰ（Real−time Transport Protocol）送受信ステップ、
   を含むことを特徴とする請求項４に記載のデータ送信方法。
6. さらに、
   ＭＡＣアドレスを書き換えて宛先の端末へ送信した音声データに対応するＲＴＣＰデータを自装置内で折り返し処理を行い、折り返したＲＴＣＰ（RTP Control Protocol）データと同じ宛先および送信元の端末の通話リソース情報を持つダミーＲＴＣＰデータを、ＷＡＮとの間で送受信するダミーＲＴＣＰ送受信ステップ、
   を含むことを特徴とする請求項４または５に記載のデータ送信方法。

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