JP2024018734A - 通信処理装置および通信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】互いにアドレス体系の異なるネットワークに属する通信装置間の通信を実現する。
【解決手段】本実施形態に係る通信処理装置は、第１アドレス体系の第１ネットワークにおける第１通信装置から第１通信プロトコルのメッセージを受信する第１通信部と、前記メッセージの宛先アドレスが前記第１通信部の第１アドレスに一致する場合に、前記第２通信装置のアドレスを示すアドレス情報と前記第１通信プロトコルのメッセージとをペイロードに含み、前記第１通信プロトコルのメッセージを、第２アドレス体系の第２ネットワークにおける第２通信装置へ転送することを要求する、第２通信プロトコルのメッセージを生成する通信プロトコル処理部と、前記第２通信プロトコルのメッセージを、前記第２通信装置と通信可能なゲートウェイ装置に送信する第２通信部とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、通信処理装置および通信方法に関する。

工場における工業プロセス、機械、製造装置等を自動制御するために産業用コントローラが用いられる。産業用コントローラに対する動作設定及び動作指示を行うなど、産業用コントローラの制御を行うためのソフトウェアを搭載した端末は、産業用コントローラと同一のローカルネットワークに配置されている。そのため、産業用コントローラの制御を行うためには、作業員が当該端末の設置場所まで逐一移動する必要があり、利便性が低い。

今般、当該ソフトウェアをクラウド上のサーバに配置し、任意の場所からサーバを介して産業用コントローラを遠隔で制御可能とすることで、利便性を高める需要がある。しかし、ソフトウェアをクラウド上のサーバに配置する場合、クラウドは産業用コントローラとは異なるネットワークであり、アドレス体系及び通信プロトコルが異なるため、そのままでは両者が互いに通信することはできない。両者間の通信を可能とするためには、サーバのソフトウェアおよび産業用コントローラの双方に新たな機能を追加しなければならない。

特開平１１－１１２５７７号公報

本発明の実施形態は、互いにアドレス体系の異なるネットワークに属する通信装置間の通信を実現する通信処理装置及び通信方法を提供する。

本発明の実施形態に係る通信処理装置は、第１アドレス体系の第１ネットワークにおける第１通信装置から第１通信プロトコルのメッセージを受信する第１通信部と、前記第１通信プロトコルのメッセージの宛先アドレスが前記第１通信部に割り当てられた前記第１アドレス体系における第１アドレスに一致する場合に、前記第１アドレスと第２アドレス体系の第２ネットワークにおける第２通信装置のアドレスとを対応づけた対応データに基づき、前記第１アドレスに対応する前記第２通信装置のアドレスを特定するアドレス特定部と、前記第２通信装置のアドレスを示すアドレス情報と前記第１通信プロトコルのメッセージとをペイロードに含み、前記第１通信プロトコルのメッセージを前記第２通信装置へ転送することを要求する第２通信プロトコルのメッセージを生成する通信プロトコル処理部と、前記第２通信プロトコルのメッセージを、前記第２ネットワークにおいて前記第２通信装置と通信可能なゲートウェイ装置に送信する第２通信部と、を備える。

第１実施形態に係る通信システムの一例のブロック図。 変換テーブルの例を示す図。 第１実施形態に係るシーケンスの一例を示す図。 第１実施形態に係るシーケンスの他の例を示す図。 第２実施形態に係る通信システムのブロック図。 第２実施形態に係るシーケンスの一例を示す図。 第２実施形態に係るシーケンスの他の例を示す図。 変形例１に係る通信システムのブロック図である。 システム構成ファイルの例を示す図。 変形例３に係る通信システムの一例のブロック図。 変形例３に係る通信システムの他の例のブロック図。 変形例４に係る通信システムの一例のブロック図。 変形例５に係る通信システムの一例のブロック図。 変形例６に係る通信システムの一例のブロック図。 変形例７に係る通信システムの一例のブロック図。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る通信システム１のブロック図である。以下では、まず図１を用いて通信システム１の概要を説明する。

図１の通信システム１は、クラウド側の第１ネットワークであるクラウドネットワークＮ１と、工場等の施設に配置された第２ネットワークであるローカルネットワークＮ２とが、インターネット等の広域ネットワークＮ３を介して、接続されている。クラウドネットワークＮ１はクラウドに構成されたネットワークである。

クラウドネットワークＮ１には、産業用コントローラ（通信先装置）に対する動作設定又は動作指示等の制御を行うためのソフトウェアを搭載したサーバとして通信元装置１０１が接続されている。通信元装置１０１は、クラウドネットワークＮ１に配置された第１通信装置である。ローカルネットワークＮ２には、工場における工業プロセス、機械、製造装置等を自動制御するために産業用コントローラである通信先装置２０１、２０２が接続されている。通信先装置２０１、２０２は、ローカルネットワークＮ２に配置された第２通信装置である。

通信元装置１０１は、通信先装置２０１又は２０２を制御するため、通信先装置２０１又は２０２に対する制御データを含む第１通信プロトコルのメッセージ（以下、第１通信プロトコルの制御メッセージ）を送信する。制御の例として、通信先装置２０１、２０２に対する動作設定又は動作指示等がある。また第１通信プロトコルは、一例として、ＦＴＰ、ＳＯＡＰ、ＸＭＬ、ベンダプロトコル、又は、独自プロトコルなどである。第１通信プロトコルは、一例としてトランスポート層の通信プロトコル（例えばＵＤＰ／ＩＰ又はＴＣＰ／ＩＰ）より上位レイヤのプロトコルである。第１通信プロトコルの制御メッセージの送信により通信先装置２０１又は２０２を制御するためには、第１通信プロトコルの制御メッセージを通信先装置２０１又は２０２に届ける必要がある。

クラウドネットワークＮ１では、第１アドレス体系のＩＰアドレスが用いられており、ローカルネットワークＮ２では、第１アドレス体系とは独立した第２アドレス体系のＩＰアドレスが用いられている。クラウドネットワークＮ１とローカルネットワークＮ２のいずれも、ローカルＩＰアドレスが用いられている。通常、このように異なるアドレス体系のローカルネットワークに属する装置間で、広域ネットワークＮ３を介して直接通信を行うことはできない。

本実施形態では、クラウドネットワークＮ１側に設けられた通信処理装置１００と、ローカルネットワークＮ２側に設けられたゲートウェイ装置２００とにより第１通信プロトコルの制御メッセージを転送するメカニズムを導入する。通信元装置１０１は、制御対象となる通信先装置２０１又は２０２に応じて予め定められたアドレスを宛先として第１通信プロトコルの制御メッセージを送信すれば、通信処理装置１００とゲートウェイ装置２０が上記メカニズムにより、この制御メッセージを通信先装置２０１又は２０２まで転送する。これにより通信元装置１０１から、通信先装置２０１、２０２への第１通信プロトコルの制御メッセージの送信を実現可能にする。これにより、通信元装置１０１及び通信先装置２０１、２０２には新たな機能を追加することなく、第１通信プロトコルの制御メッセージの転送が可能となる。

以上、本実施形態の概要について説明した。以下では、図１の通信システム１について詳細に説明する。

［クラウドネットワークＮ１の全体構成］
図１において、通信処理装置１００は、クラウドネットワークＮ１において通信元装置１０１に接続されている。また通信処理装置１００は、広域ネットワークＮ３においてゲートウェイ装置２００と接続されている。クラウドネットワークＮ１は、有線又は無線のネットワークである。有線又は無線のネットワークは、イーサーネット（登録商標）又はＷｉＦｉ（登録商標）等でもよい。クラウドネットワークＮ１はデータセンタ等の施設に設けられたネットワークでもよい。

［通信元装置１０１］
通信元装置１０１は、クラウドネットワークＮ１に接続されたサーバ等の通信装置である。通信元装置１０１は、広域ネットワークＮ３を介してユーザ端末３０１から遠隔操作可能であってもよい。通信元装置１０１は、通信先装置２０１、２０２に対する制御（例えば、動作設定、動作指示）を行うためのソフトウェアを搭載している。通信元装置１０１は通信先装置２０１、２０２又はこれらの両方を制御する装置である。通信元装置１０１には、クラウドネットワークＮ１におけるアドレス体系（第１アドレス体系）に基づいたＩＰアドレスが割り当てられている。

通信元装置１０１は、通信先装置２０１又は２０２の制御用のデータを含む第１通信プロトコルのメッセージ（制御メッセージ）を生成し、制御メッセージにＩＰヘッダ等を付加したパケットを生成する。制御メッセージを生成するトリガーは、ユーザから指示されたタイミング、予め定めたられたイベントが成立したタイミング（例えば特定の時刻になったタイミングなど）など何でもよい。通信元装置１０１は、生成したパケットの宛先ＩＰアドレスを、通信処理装置における複数の変換機能部（１１０又は１２０）のうち、制御対象となる通信先装置（２０１又は２０２）に対応した処理を行う変換機能部のＩＰアドレスに設定する。通信元装置１０１は、生成したパケットをクラウドネットワークＮ１に出力する。

［通信処理装置１００］
通信処理装置１００は、変換機能部１１０と変換機能部１２０とを備えている。通信処理装置１００は、プロセッサ又はＣＰＵ等の回路、メモリ又はハードディスク等の記憶装置、通信回路等を備えたコンピュータ装置として構成される。本装置は、単一のコンピュータ装置により構成されてもよいし、相互に接続された複数のコンピュータ装置からなるシステムとして構成されてもよい。プログラムをＣＰＵに実行させることにより通信処理装置１００の機能が実現されてもよい。

変換機能部１１０は、ＩＰアドレス特定部１１１（アドレス特定部）と、通信プロトコル処理部１１２と、内部通信部１１３（第１通信部）と、外部通信部１１４（第２通信部）とを備えている。内部通信部１１３はクラウドネットワークＮ１側で通信し、外部通信部１１４は広域ネットワークＮ３側で通信する。変換機能部１１０又は内部通信部１１３は、クラウドネットワークＮ１用のローカルＩＰアドレスとして１９２．１６８．１．１１１を割り当てられている。変換機能部１１０又は外部通信部１１４は、広域ネットワークＮ３用のグローバルＩＰアドレスとして１０．０．０．１０を割り当てられている。

変換機能部１２０は、ＩＰアドレス特定部１２１（アドレス特定部）と、通信プロトコル処理部１２２と、内部通信部１２３（第１通信部）と、外部通信部１２４（第２通信部）とを備えている。内部通信部１２３はクラウドネットワークＮ１側で通信し、外部通信部１２４は広域ネットワークＮ３側で通信する。変換機能部１２０又は内部通信部１２３は、クラウドネットワークＮ１用のローカルＩＰアドレスとして１９２．１６８．１．１１２を割り当てられている。変換機能部１２０又は外部通信部１２４は、広域ネットワークＮ３用のグローバルＩＰアドレスとして変換機能部１１０と同じ１０．０．０．１０を割り当てられている。実際には変換機能部１１０と変換機能部１２０とで共通の通信インタフェースに同じグローバルＩＰアドレスが割り当てられていてもよい。あるいは、変換機能部１１０と変換機能部１２０のグローバルＩＰアドレスが異なっていてもよい。

変換機能部１１０の通信プロトコル処理部１１２及び機能変換部１２０の通信プロトコル処理部１２２は、第２通信プロトコルを処理する機能を備える。第２通信プロトコルは、一例として、ＨＴＴＰＳ、又は、ＨＴＴＰなどである。第２通信プロトコルは、第１通信プロトコルと異なる通信プロトコルであり、通信プロトコルの階層構造において第１通信プロトコルより上位または下位のいずれの場合もあり得る。本実施形態では、第２通信プロトコルがＨＴＴＰＳの場合を主に想定する。ＨＴＴＰＳは第１通信プロトコルの上位プロトコルであるとする。変換機能部１１０、１２０は、第２通信プロトコルとして、ＨＴＴＰＳサーバの機能を備えていてもよい。

変換機能部１１０の内部通信部１１３は、通信元装置１０１から変換機能部１１０のローカルＩＰアドレスを宛先とする第１通信プロトコルの制御メッセージを受信した場合に制御メッセージの送信元ＩＰアドレスを、変換機能部１１０の内部のメモリに記憶する。より詳細には、第１通信プロトコルの制御メッセージを含むパケットを受信した場合に、パケットの送信元アドレスフィールドに含まれるＩＰアドレスを変換機能部１１０の内部のメモリに記憶する。そして、変換機能部１１０は、以下に説明するＩＰアドレス特定部１１１と、通信プロトコル処理部１１２とを用いて、メッセージ変換処理（あるいは単に変換処理とも呼ぶ）を行う。変換処理とは、第１通信プロトコルの制御メッセージ等を含むデータを第２通信プロトコルでラッピングすることにより、第１通信プロトコルの制御メッセージを転送することを要求する第２通信プロトコルのメッセージ（転送要求メッセージ）を生成することである。

ＩＰアドレス特定部１１１は、変換機能部１１０のローカルＩＰアドレスと、通信先装置２０１のローカルＩＰアドレスとを対応づけた対応データ（変換テーブル）を有している。

図２（Ａ）は、ＩＰアドレス特定部１１１が保持する変換テーブルの例を示す。
ＩＰアドレス特定部１１１は、通信元装置１０１から受信したパケットの宛先ＩＰアドレスが、変換機能部１１０のローカルＩＰアドレスに一致する場合に、変換テーブルから対応する通信先装置２０１のローカルＩＰアドレスを特定する。

通信プロトコル処理部１１２は、ＩＰアドレス特定部１１１により特定された通信先装置２０１のローカルＩＰアドレス（１９２．１６８．０．１０）を示すアドレス情報と、受信されたパケットに含まれていた第１通信プロトコルの制御メッセージとを含むペイロードを生成する。通信プロトコル処理部１１２は、生成したペイロードの先頭側に第２通信プロトコルのヘッダを付加することにより、第２通信プロトコルの転送要求メッセージを生成する。この後、さらに通信プロトコル処理部１１２は、第２通信プロトコルの転送要求メッセージに、ＩＰヘッダ等を付加して、パケットとする。

第２通信プロトコルの転送要求メッセージに付加するＩＰヘッダの送信元ＩＰアドレスは、変換機能部１１０のグローバルＩＰアドレス（１０．０．０．１０）である。宛先ＩＰアドレスは、ゲートウェイ装置２００のグローバルＩＰアドレス、より詳細には、ゲートウェイ装置２００における変換機能部２１０のグローバルＩＰアドレス（１３３．１１３．１０７．１１０）である。

変換機能部１１０の外部通信部１１４は、生成したパケットを、広域ネットワークＮ３に出力する。これにより、外部通信部１１４は、第２通信プロトコルの転送要求メッセージを、広域ネットワークＮ３を介して、ゲートウェイ装置２００に送信する。

変換機能部１２０は、変換処理の対象とする通信先装置が通信先装置２０２である点を除き、変換機能部１１０と同様の機能を有する。変換機能部１２０は、通信元装置１０１から変換機能部１２０のローカルＩＰアドレスを宛先とするパケット、すなわち、通信先装置２０２用の制御データを含む第１通信プロトコルの制御メッセージを含むパケットを内部通信部１２３で受信した場合に、メッセージ変換処理を行う。変換機能部１２０は、通信元装置１０１から受信したパケットの送信元ＩＰアドレスを内部のメモリに記憶する。

変換機能部１２０のＩＰアドレス特定部１２１は、変換機能部１２０自体のローカルＩＰアドレスと、通信先装置２０２のローカルＩＰアドレスとを対応づけた対応データ（変換テーブル）を有している。

図２（Ｂ）は、ＩＰアドレス特定部１２１の変換テーブルの例を示す。
ＩＰアドレス特定部１２１は、通信元装置１０１から受信したパケットの宛先ＩＰアドレスが、変換機能部１２０のローカルＩＰアドレスに一致する場合に、変換テーブルから対応する通信先装置２０２のローカルＩＰアドレスを特定する。

通信プロトコル処理部１２２は、ＩＰアドレス特定部１２１により特定された通信先装置２０２のローカルＩＰアドレス（１９２．１６８．０．１１）を示すアドレス情報と、受信されたパケットに含まれていた第１通信プロトコルの制御メッセージとを含むペイロードを生成する。通信プロトコル処理部１２２は、生成したペイロードの先頭側に第２通信プロトコルのヘッダを付加することにより、第２通信プロトコルの転送要求メッセージを生成する。この後、さらに通信プロトコル処理部１１２は、第２通信プロトコルの転送要求メッセージにＩＰヘッダ等を付加して、パケットとする。

ＩＰヘッダの送信元ＩＰアドレスは、変換機能部１２０のグローバルＩＰアドレス（１０．０．０．１０）であり、宛先ＩＰアドレスは、ゲートウェイ装置２００における変換機能部２２０のグローバルＩＰアドレス（１３３．１１３．１０７．１１０）である。

変換機能部１２０の外部通信部１２４は、生成したパケットを、広域ネットワークＮ３に出力する。これにより、外部通信部１２４は、第２通信プロトコルの転送要求メッセージを、広域ネットワークＮ３を介して、ゲートウェイ装置２００に送信する。

［ゲートウェイ装置２００］
ゲートウェイ装置２００は、広域ネットワークＮ３において通信処理装置１００に接続されている。ゲートウェイ装置２００は、ローカルネットワークＮ２において通信先装置２０１、２０２に接続されている。ゲートウェイ装置２００は、通信処理装置１００から送信された第２通信プロトコルの転送要求メッセージ、より詳細には、第２通信プロトコルの転送要求メッセージを含むパケットを受信する。ゲートウェイ装置２００は、第２通信プロトコルの転送要求メッセージのペイロードに含まれるアドレス情報から、第１通信プロトコルの制御メッセージの転送先となる通信先装置を決定する。ゲートウェイ装置２００は、決定した通信先装置宛に、第１通信プロトコルの制御メッセージを転送（送信）する。以下、ゲートウェイ装置２００についてさらに詳細に説明する。

ゲートウェイ装置２００は、変換機能部２１０を有する。変換機能部２１０は、通信プロトコル処理部２１２と、内部通信部２１３と、外部通信部２１４とを備える。内部通信部２１３はローカルネットワークＮ２側で通信し、外部通信部２１４は広域ネットワークＮ３側で通信する。変換機能部２１０又は外部通信部２１４は広域ネットワークＮ３側のグローバルＩＰアドレス（１３３．１１３．１０７．１１０）を割り当てられている。変換機能部２１０又は内部通信部２１３はローカルネットワークＮ２側のローカルＩＰアドレス（１９２．１６８．０．１００）を割り当てられている。変換機能部２１０は、第２通信プロトコルを処理する機能を備える。変換機能部２１０は、第２通信プロトコルとして、ＨＴＴＰＳクライアントの機能を備えていてもよい。

通信プロトコル処理部２１２は、第２通信プロトコルを処理する機能を備える。ゲートウェイ装置２００のグローバルＩＰアドレスを宛先とする第２通信プロトコルの転送要求メッセージ、より詳細には、第２通信プロトコルの転送要求メッセージを含むパケットを受信する。通信プロトコル処理部２１２はパケットを受信すると、パケットに含まれる第２通信プロトコルの転送要求メッセージのヘッダを処理してペイロードを取得する。そして、取得したペイロードからアドレス情報と第１通信プロトコルの制御メッセージとを読み出す。

通信プロトコル処理部２１２は、アドレス情報が示すＩＰアドレス（通信先装置２０１又は通信先装置２０１のＩＰアドレス）を宛先とするＩＰヘッダ等を生成し、生成したＩＰヘッダ等を、第１通信プロトコルの制御メッセージに付加することにより、パケットを生成する。ＩＰヘッダの送信元アドレスはゲートウェイ装置２００のローカルＩＰアドレス（１９２．１６８．０．１００）である。変換機能部２１０の内部通信部２１３は、生成されたパケットをローカルネットワークＮ２に出力する。これにより第１通信プロトコルの制御メッセージを、アドレス情報が示すＩＰアドレスを割り当てられた通信先装置（２０１又は２０２）に送信する。出力されたパケットは通信先装置（２０１又は２０２）で受信される。

ゲートウェイ装置２００は、プロセッサ又はＣＰＵ等の回路、メモリ又はハードディスク等の記憶装置、通信回路等を備えたコンピュータ装置として構成される。本装置は、単一のコンピュータ装置により構成されてもよいし、相互に接続された複数のコンピュータ装置からなるシステムとして構成されてもよい。プログラムをＣＰＵに実行させることによりゲートウェイ装置２００の機能が実現されてもよい。

［通信先装置２０１、２０２］
通信先装置２０１、２０２は、ローカルネットワークＮ２に接続され、通信元装置１０１による制御対象となる産業用コントローラ等の通信装置である。通信先装置２０１、２０２にはローカルネットワークＮ２におけるアドレス体系（第２アドレス体系）に基づいたＩＰアドレスが割り当てられている。通信先装置２０１は１９２．１６８．０．１０のローカルＩＰアドレスを割り当てられている。通信先装置２０２は１９２．１６８．０．１１のローカルＩＰアドレスを割り当てられている。ローカルネットワークＮ２は、有線又は無線のローカルネットワークである。有線又は無線のローカルネットワークは、イーサーネット（登録商標）又はＷｉＦｉ（登録商標）等でもよい。

通信先装置２０１は、ゲートウェイ装置２００から、自装置宛の第１通信プロトコルの制御メッセージ、より詳細には、第１通信プロトコルの制御メッセージを含む自装置宛のパケットを受信する。通信先装置２０１は、受信したパケットに含まれる第１通信プロトコルの制御メッセージを取得し、取得した制御メッセージに含まれる制御データに従って動作する。同様に、通信先装置２０２は、自装置宛の第１通信プロトコルの制御メッセージ、より詳細には、第１通信プロトコルの制御メッセージを含む自装置宛のパケットを受信する。通信先装置２０２は、受信したパケットに含まれる第１通信プロトコルの制御メッセージを取得し、取得した制御メッセージに含まれる制御データに従って動作する。

図３は、通信元装置１０１から通信先装置２０２に第１通信プロトコルの制御メッセージを送信する場合に各装置間のシーケンスを、各シーケンスで送信されるパケットの構造とともに示した図である。なお、パケットの構造は本実施形態の説明に必要な程度に概略的に示したものであり、実際には図示しない他の通信プロトコルのヘッダ等（例えばＴＣＰ又はＵＤＰヘッダ、ＭＡＣヘッダ、ＰＨＹヘッダなど）が含まれていてもよい。

通信元装置１０１は、通信先装置２０２の制御データを含む第１通信プロトコルのメッセージ（制御メッセージ）を生成し、制御メッセージにＩＰヘッダ等を付加したパケットＰ１を生成する。パケットＰ１の宛先ＩＰアドレス（図３の“ＤＳＴ”）は、制御対象となる通信先装置２０２に対応した処理を行う変換機能部１２０のローカルＩＰアドレスである。パケットＰ１の送信元ＩＰアドレス（図３の“ＳＲＣ”）は、通信元装置１０１のローカルＩＰアドレスである。通信元装置１０１は、生成したパケットＰ１をクラウドネットワークＮ１に出力する（Ｓ１０１）。

通信処理装置１００の変換機能部１２０は、通信元装置１０１からパケットＰ１を受信する。パケットＰ１の宛先ＩＰアドレスが変換機能部１２０のＩＰアドレスに一致するため、変換機能部１２０のＩＰアドレス特定部１２１は、変換テーブル（図２（Ｂ）参照）に基づき、受信したパケットＰ１の宛先ＩＰアドレスに対応する通信先装置２０２のローカルＩＰアドレスを取得する。通信プロトコル処理部１２２は、取得した通信先装置２０２のローカルＩＰアドレスを示すアドレス情報と、受信したパケットに含まれている第１通信プロトコルの制御メッセージとを含むペイロードを生成する。通信プロトコル処理部１２２は、ペイロードにＩＰヘッダ等を付加する。ＩＰヘッダの送信元ＩＰアドレス（図３のＳＲＣ）は、変換機能部１２０のグローバルＩＰアドレスであり、宛先ＩＰアドレス（図３のＤＳＴ）は、ゲートウェイ装置２００における変換機能部２１０のグローバルＩＰアドレスである。また通信プロトコル処理部１２２は、第２通信プロトコルのヘッダ（ＨＴＴＰＳヘッダ）を生成する。ペイロードにヘッダを付加することにより、第２通信プロトコルの転送要求メッセージ（ＨＴＴＰＳメッセージ）およびパケットＰ２を生成する。変換機能部１２０は、生成したパケットＰ２を、広域ネットワークＮ３に出力する（Ｓ１０２）。変換機能部１２０は、通信元装置１０１から受信したパケットＰ１の送信元ＩＰアドレスを内部のメモリに記憶する。

ゲートウェイ装置２００は、通信処理装置１００の変換機能部１２０から送信されたパケットＰ２を受信する。ゲートウェイ装置２００の変換機能部２１０における通信プロトコル処理部２１２は、受信したパケットＰ２に含まれる第２通信プロトコルの転送要求メッセージのペイロードから、アドレス情報と第１通信プロトコルの制御メッセージとを取得する。通信プロトコル処理部２１２は、アドレス情報が示すＩＰアドレス（通信先装置２０２のＩＰアドレス）を宛先とするＩＰヘッダ等を生成し、生成したＩＰヘッダ等を第１通信プロトコルの制御メッセージに付加してパケットＰ３を生成する。ＩＰヘッダの送信元はゲートウェイ装置２００のローカルＩＰアドレスである。変換機能部２１０は、生成されたパケットをローカルネットワークＮ２に出力する（Ｓ１０３）。出力されたパケットは通信先装置２０２で受信される。

通信先装置２０２は、ゲートウェイ装置２００から宛先ＩＰアドレスが自装置のＩＰアドレスであるパケットＰ３を受信する。通信先装置２０２は、受信したパケットＰ３に含まれる第１通信プロトコルの制御メッセージを取得し、取得した制御メッセージに含まれる制御データに従って、動作する。

上述した説明では通信元装置１０１から通信先装置２０２に第１通信プロトコルの制御メッセージを送信する場合を示した。以下、制御メッセージを受信した通信先装置２０２から、通信元装置１０１に対する制御結果として応答データを含む第１通信プロトコルのメッセージ（応答メッセージ）を送信する動作について説明する。

図４は、通信先装置２０２から通信元装置１０１に第１通信プロトコルの応答メッセージを送信する場合に各装置間のシーケンスを、当該シーケンスで送信されるパケットの概略構造とともに示した図である。

通信先装置２０２は、第１通信プロトコルの応答メッセージに、ゲートウェイ装置２００を宛先とするＩＰヘッダを付加してパケットＰ４を生成し、生成したパケットＰ４をローカルネットワークＮ２に出力する（Ｓ１１１）。パケットＰ４の送信元ＩＰアドレスは、通信先装置２０２のローカルＩＰアドレス、宛先アドレスはゲートウェイ装置２００（変換機能部２１０）のローカルＩＰアドレスである。

ゲートウェイ装置２００の変換機能部２１０における通信プロトコル処理部２１２は、受信したパケットＰ４のＩＰヘッダから送信元ＩＰアドレスを取得し、またパケットＰ４から第１通信プロトコルの応答メッセージを取得する。通信プロトコル処理部２１２は、取得した送信元ＩＰアドレス（通信先装置２０２のローカルＩＰアドレス）を示すアドレス情報と第１通信プロトコルの応答メッセージとを含むペイロードを生成する。通信プロトコル処理部２１２は、ゲートウェイ装置２００のグローバルＩＰアドレスを送信元ＩＰアドレス、通信処理装置１００のグローバルＩＰアドレスを宛先ＩＰアドレスとするＩＰヘッダ等を生成する。変換機能部２１０は、生成したＩＰヘッダ等をペイロードに付加する。また通信プロトコル処理部２１２は、ペイロードに第２通信プロトコルのヘッダを付加する。これにより、第２通信プロトコルの転送要求メッセージおよびパケットＰ５を生成する。転送要求メッセージは、制御メッセージの送信元の通信元装置に応答メッセージを転送することを要求するメッセージである。変換機能部２１０は、生成したパケットＰ５を広域ネットワークＮ３に出力する（Ｓ１１２）。これにより第２通信プロトコルの転送要求メッセージを、広域ネットワークＮ３を介して通信処理装置１００に送信する。

通信処理装置１００の変換機能部１２０の通信プロトコル処理部１２２は、受信したパケットＰ５に含まれる第２通信プロトコルの転送要求メッセージのヘッダを処理し、ペイロードから、アドレス情報と第１通信プロトコルの応答メッセージとを取得する。アドレス情報が、変換機能部１２０に対応する通信先装置２０２のＩＰアドレスを示すため、内部のメモリに記憶されている通信元装置１０１のＩＰアドレスを読み出す。変換機能部１２０は、読み出したＩＰアドレスを宛先ＩＰアドレスとし、自身のローカルＩＰアドレスを送信元ＩＰアドレスとするＩＰヘッダ等を生成する。変換機能部１２０は、第１通信プロトコルの応答メッセージにＩＰヘッダ等を付加してパケットＰ６を生成し、クラウドネットワークＮ１にパケットＰ６を出力する（Ｓ１１３）。出力されたパケットＰ６は通信元装置１０１で受信される。なお、ゲートウェイ装置２００からのパケットＰ５は変換機能部１１０でも受信されるが、上記のアドレス情報が、変換機能部１１０に対応する通信先装置２０１のＩＰアドレスを示さないため、変換機能部１１０はパケットＰ５を廃棄する。

パケットＰ６を受信した通信元装置１０１は、パケットＰ６に含まれる第１通信プロトコルの応答メッセージを読み出す。通信元装置１０１は、パケットＰ６の送信元ＩＰアドレスから、応答メッセージが通信先装置２０１、２０２のいずれからのものかを判断できる。送信元ＩＰアドレスが変換機能部１２０のＩＰアドレスであれば、応答メッセージは通信先装置２０２からのものであると判断できる。送信元ＩＰアドレスが変換機能部１１０のＩＰアドレスであれば、応答メッセージは通信先装置２０１からのものであると判断できる。通信元装置１０１は、応答メッセージに含まれる応答データに基づき動作する。例えば、応答データが正しく制御を実行したことを示す場合は、通信元装置１０１は、次に実行すべき制御データを送信する処理を行う。あるいは、応答データが制御においてエラーが検出されたことを示す場合は、通信元装置１０１は、ユーザにエラーを報告する処理などを行ってもよい。

図４の説明では、通信元装置１０１から第１通信プロトコルの制御メッセージを通信先装置２０２に送信し、通信先装置２０２から第１通信プロトコルの応答メッセージを通信元装置１０１に送信する例を示した。通信元装置１０１から第１通信プロトコルの制御メッセージを通信先装置２０１に送信し、通信先装置２０１から第１通信プロトコルの応答メッセージを通信元装置１０１に送信する場合も上記と同様の動作が行われる。ただし、この場合は、変換機能部として変換機能部１２０ではなく変換機能部１１０が用いられる。

本実施形態では、ローカルネットワークＮ２に通信先装置が２台存在したが、通信先装置は１台でも、３台以上でもよい。変換機能部は通信先装置ごとに設けられるため、変換機能部の個数は通信先装置の台数に応じて適宜変更すればよい。

以上、本実施形態によれば、通信元装置１０１は第１通信プロトコルの制御メッセージを変換機能部（１１０又は１２０）宛に送信すれば、変換機能部（１１０又は１２０）に対応する通信先装置（２０１又は２０２）に第１通信プロトコルの制御メッセージが転送される。また、通信先装置（２０１又は２０２）は第１通信プロトコルの応答メッセージをゲートウェイ装置２００の変換機能部２１０宛に送信すれば、当該応答メッセージが通信元装置１０１に転送される。よって、既存の通信元装置及び既存の通信先装置に新たな機能の追加を行うことなく、通信元装置及び通信先装置間で第１通信プロトコルによる通信が可能となる。

また本実施形態によれば、ローカルネットワークＮ２における送信用に第１通信プロトコルの制御メッセージに付加するＩＰアドレス情報はローカルネットワークＮ２におけるローカルＩＰアドレスでよいため、ゲートウェイ装置２００においてクラウドネットワークＮ１におけるローカルＩＰアドレスを特定する必要がない。したがって、ゲートウェイ装置２００は変換テーブルを把握している必要はない。よって、ゲートウェイ装置２００の構成を簡単にすることができる。

（第２実施形態）
上述の第１実施形態では通信元装置が１台であったが、第２実施形態では通信元装置が２台であり、さらに通信元装置ごとに使用する第１通信プロトコルの種類が異なる場合を扱う。通信先装置は第１実施形態と同様、２台であり、通信先装置２台のいずれとも２種類の第１通信プロトコルに対応可能である。つまり各通信先装置では２種類の第１通信プロトコルに対応する２種類のアプリケーションが動作しており、各アプリケーションは該当する種類の第１通信プロトコルの制御メッセージを処理可能である。各通信先装置は、２台の通信元装置のいずれかの種類の第１プロトコルの制御メッセージも該当するアプリケーションによって処理可能である。以下、本実施形態について詳細に説明する。第１実施形態と同じ説明は適宜省略する。

図５は、第２実施形態に係る通信システム２のブロック図である。図１と同一又は対応する要素には同一の符号を付して、詳細な説明は適宜省略する。

クラウドネットワークＮ１に通信元装置１０１と通信元装置１０２が接続されている。通信元装置１０１と通信元装置１０２のＩＰアドレスは同じでも、異なっていてもよい。

通信元装置１０１の第１通信プロトコルは“プロトコルＡ”、通信元装置１０２の第１通信プロトコルは“プロトコルＢ”である。通信先装置２０１、２０２は、いずれもプロトコルＡ及びプロトコルＢの両方に対応している。通信先装置２０１、２０２は、いずれもプロトコルＡに対応するアプリケーション（アプリケーションＡと呼ぶ）と、プロトコルＢに対応するアプリケーション（アプリケーションＢと呼ぶ）とが動作している。通信元装置１０１、１０２及び通信処理装置１００間ではトラスポート層プロトコルとしてＵＤＰを用いる。ゲートウェイ装置２００及び通信先装置２０１、２０２間も同様にトラスポート層プロトコルとしてＵＤＰを用いる。通信処理装置１００及びゲートウェイ装置２００間ではトラスポート層プロトコルとしてＴＣＰを用いる。但し、ＴＣＰ及びＵＤＰは一例である。

第１実施形態と同様、変換機能部は通信先装置ごとに設けられている。変換機能部１１０は通信先装置２０１に対応し、変換機能部１２０は通信先装置２０２に対応する。通信元装置１０１は通信先装置２０１に制御メッセージを送信する場合は変換機能部１１０を用い、通信先装置２０２に制御メッセージを送信する場合は変換機能部１２０を用いる。通信元装置１０２は通信先装置２０１に制御メッセージを送信する場合は変換機能部１１０を用い、通信先装置２０２に制御メッセージを送信する場合は変換機能部１２０を用いる。

通信元装置１０１は、通信先装置２０１又は２０２の制御データを含むプロトコルＡの制御メッセージを生成し、制御メッセージにＵＤＰヘッダ及びＩＰヘッダ等を付加したパケットを生成する。通信元装置１０１はパケットの宛先ＩＰアドレスを、通信先装置２０１、２０２のうち制御対象の通信先装置に対応した処理を行う変換機能部（１１０又は１２０）のＩＰアドレスに設定する。通信元装置１０１は、パケットにおけるＵＤＰの宛先ポート番号を、プロトコルＡの待ち受け用のポート番号（本例では１０００）とする。通信元装置１０１は、ＵＤＰの送信元ポート番号を予め定められたポート番号（本例では２０００）とする。通信元装置１０１は、生成したパケットをクラウドネットワークＮ１に出力する。

通信元装置１０２は、通信先装置２０１又は２０２の制御データを含むプロトコルＢの制御メッセージを生成し、制御メッセージにＵＤＰヘッダ及びＩＰヘッダ等を付加したパケットを生成する。通信元装置１０２は、パケットの宛先ＩＰアドレスを、通信先装置２０１、２０２のうち制御対象の通信先装置に対応した処理を行う変換機能部（１１０又は１２０）のＩＰアドレスに設定する。通信元装置１０２は、パケットにおけるＵＤＰの宛先ポート番号を、プロトコルＢの待ち受け用のポート番号（本例では１００１）とする。通信元装置１０２は、ＵＤＰの送信元ポート番号を予め定められたポート番号（本例では２００１）する。通信元装置１０２と通信元装置１０１が使用する送信元ポート番号は互いに異なっているとする。通信元装置１０２は、生成したパケットをクラウドネットワークＮ１に出力する。

変換機能部１１０、１２０はいずれも、プロトコルＡとプロトコルＢの両方についてメッセージ変換処理（変換処理）が可能である。変換機能部１１０、１２０はそれぞれ、プロトコルＡ用のポート番号（本例では１０００）と、プロトコルＢ用のポート番号（本例では１００１）との両方で、通信元装置１０１又は１０２からパケットの待ち受けを行っている。

変換機能部１１０の内部通信部１１３で、自ＩＰアドレスを宛先としかつ宛先ポート番号１０００のパケットが受信された場合は、通信プロトコル処理部１１２はプロトコルＡ用の変換処理を行って、第２通信プロトコルの転送要求メッセージを生成する。すなわち、通信プロトコル処理部１１２は、プロトコルＡの制御メッセージと、通信先装置２０１のローカルＩＰアドレスを示すアドレス情報と、ポート番号１０００を示すポート番号情報とを含むペイロードを生成する。そして、ペイロードに第２通信プロトコルのヘッダを付加することにより、第２通信プロトコルの転送要求メッセージを生成する。通信先装置２０１のローカルＩＰアドレスを特定する方法は、第１の実施形態と同様にＩＰアドレス特定部１１１が変換テーブルを用いて行う方法と同じである。転送要求メッセージは、プロトコルＡの制御メッセージを通信先装置２０１のアプリケーションＡに転送することを要求するメッセージである。変換機能部１１０は、通信元装置１０１又は１０２から受信したパケットの送信元ＩＰアドレスと送信元ポート番号との組を、変換機能部１１０におけるプロトコルＡ用の内部のメモリに記憶する。

変換機能部１１０の内部通信部１１３で、自ＩＰアドレスを宛先としかつ宛先ポート番号１００１のパケットが受信された場合は、通信プロトコル処理部１１２はプロトコルＢ用の変換処理を行って、第２通信プロトコルの転送要求メッセージを生成する。すなわち、通信プロトコル処理部１１２は、プロトコルＢの制御メッセージと、通信先装置２０１のローカルＩＰアドレスを示すアドレス情報と、ポート番号１００１を示すポート番号情報とを含むペイロードを生成する。そして、ペイロードに第２通信プロトコルのヘッダを付加することにより、第２通信プロトコルの転送要求メッセージを生成する。通信先装置２０１のローカルＩＰアドレスを特定する方法は、第１の実施形態と同様にＩＰアドレス特定部１１１が変換テーブルを用いて行う方法と同じである。転送要求メッセージは、プロトコルＢの制御メッセージを通信先装置２０１のアプリケーションＢに転送することを要求するメッセージである。変換機能部１１０は、通信元装置１０１又は１０２から受信したパケットの送信元ＩＰアドレスと送信元ポート番号との組を、変換機能部１１０におけるプロトコルＢ用の内部のメモリに記憶する。

変換機能部１１０の通信プロトコル処理部１１２は、生成した転送要求メッセージに、ＨＴＴＰＳヘッダ及びＩＰヘッダ等を付加して、ゲートウェイ装置２００宛のパケットを生成する。変換機能部１１０の外部通信部１１４は、生成されたパケットを広域ネットワークＮ３に出力する。

変換機能部１２０の処理も、変換処理の対象となる通信先装置が通信先装置２０２であること以外は、変換機能部１１０と同様である。すなわち、変換機能部１２０の内部通信部１２３で、自ＩＰアドレスを宛先としかつ宛先ポート番号１０００のパケットが受信され場合は、通信プロトコル処理部１２２は、プロトコルＡ用の変換処理を行って、第２通信プロトコルの転送要求メッセージを生成する。すなわち、通信プロトコル処理部１２２は、プロトコルＡの制御メッセージと、通信先装置２０２のローカルＩＰアドレスを示すアドレス情報と、ポート番号１０００を示すポート番号情報とを含むペイロードを生成する。そして、ペイロードに第２通信プロトコルのヘッダを付加することにより、第２通信プロトコルの転送要求メッセージを生成する。転送要求メッセージは、プロトコルＢの制御メッセージを通信先装置２０２のアプリケーションＡに転送することを要求するメッセージである。変換機能部１２０は、通信元装置１０１又は１０２から受信したパケットの送信元ＩＰアドレスと送信元ポート番号との組を、変換機能部１２０におけるプロトコルＡ用の内部のメモリに記憶する。

変換機能部１２０の内部通信部１２３で、自ＩＰアドレスを宛先としかつ宛先ポート番号１００１のパケットが受信された場合は、通信プロトコル処理部１２２はプロトコルＢ用の変換処理を行って、第２通信プロトコルの転送要求メッセージを生成する。すなわち、通信プロトコル処理部１２２はプロトコルＢの制御メッセージと、通信先装置２０２のローカルＩＰアドレスを示すアドレス情報と、ポート番号１００１を示すポート番号情報とを含むペイロードを生成する。そして、ペイロードに第２通信プロトコルのヘッダを付加することにより、第２通信プロトコルの転送要求メッセージを生成する。転送要求メッセージは、プロトコルＢの制御メッセージを通信先装置２０２のアプリケーションＢに転送することを要求するメッセージである。変換機能部１２０は、通信元装置１０１又は１０２から受信したパケットの送信元ＩＰアドレスと送信元ポート番号との組を、変換機能部１２０におけるプロトコルＢ用の内部のメモリに記憶する。

変換機能部１２０の通信プロトコル処理部１２２は、生成した転送要求メッセージに、ＨＴＴＰＳヘッダ及びＩＰヘッダ等を付加してゲートウェイ装置２００宛のパケットを生成する。外部通信部１２４は、生成されたパケットを広域ネットワークＮ３に出力する。

ゲートウェイ装置２００の変換機能部２１０の外部通信部２１４は、通信処理装置１００の変換機能部１１０又は１２０から送信されたパケットを受信する。変換機能部２１０における通信プロトコル処理部２１２は、受信したパケットに含まれる第２通信プロトコルの転送要求メッセージのペイロードから、アドレス情報と、ポート番号情報と、第１通信プロトコル（プロトコルＡまたはプロトコルＢ）の制御メッセージとを読み出す。通信プロトコル処理部２１２は、ＵＤＰヘッダ及びＩＰヘッダ等を生成し、第１通信プロトコル（プロトコルＡまたはプロトコルＢ）の制御メッセージに当該ＵＤＰヘッダ及びＩＰヘッダ等を付加してパケットを生成する。宛先ＩＰアドレスは、上記アドレス情報が示すローカルＩＰアドレスであり、送信元ＩＰアドレスはゲートウェイ装置２００のローカルＩＰアドレスである。ＵＤＰヘッダの宛先ポート番号は、ポート番号情報が示すポート番号である。ＵＤＰヘッダの送信元ポート番号は任意の番号又は予め決められた番号である。変換機能部２１０の内部通信部２１３は、生成したパケットをローカルネットワークＮ２に出力する。出力されたパケットは通信先装置２０１又は２０２で受信される。

通信先装置２０１又は２０２は、ゲートウェイ装置２００から、宛先ＩＰアドレスが自装置のＩＰアドレスであるパケットを受信する。通信先装置２０１又は２０２は、受信したパケットに含まれる第１通信プロトコル（プロトコルＡ又はプロトコルＢ）の制御メッセージを取得し、取得した制御メッセージに含まれる制御データを、ＵＤＰヘッダの宛先ポート番号が示すアプリケーションに渡す。宛先ポート番号が１０００であればアプリケーションＡ、宛先ポート番号が１００１であればアプリケーションＢに渡す。各アプリケーションは渡された制御データに従って動作する。

図６は、通信元装置１０２から通信先装置２０２にプロトコルＢの制御メッセージを送信する場合に各装置間のシーケンスを、当該シーケンスで送信されるパケットの概略構造とともに示した図である。第２通信プロトコルはＨＴＴＰＳであるとする。通信元装置１０２のＩＰアドレスは１９２．１６８．１．１２３、通信元装置１０２が使用する送信元ポート番号が９０１であるとする。

通信元装置１０２は、通信先装置２０２の制御データを含むプロトコルＢの制御メッセージを生成し、制御メッセージにＵＤＰヘッダ及びＩＰヘッダ等を付加したパケットＰ１１を生成する。パケットＰ１１の宛先ＩＰアドレスは、制御対象となる通信先装置２０２に対応した処理を行う変換機能部１２０のローカルＩＰアドレスである。パケットＰ１１の送信元ＩＰアドレスは、通信元装置１０２のローカルＩＰアドレスである。ＵＤＰヘッダの宛先ポート番号は、プロトコルＢの待ち受け用のポート番号１００１である。ＵＤＰヘッダの送信元ポート番号は、上述した“９０１”である。通信元装置１０２は、生成したパケットＰ１１をクラウドネットワークＮ１に出力する（Ｓ２０１）。

通信処理装置１００の変換機能部１２０のＩＰアドレス特定部１２１は、受信したパケットの宛先ＩＰアドレスに対応する、通信先装置２０２のローカルＩＰアドレスを変換テーブルに基づき取得する。また変換機能部１２０の通信プロトコル処理部１２２は、受信したパケットに基づき、通信先装置２０２のローカルＩＰアドレスを示すアドレス情報と、ポート番号１００１を示すポート番号情報と、プロトコルＢの制御メッセージとを含むペイロードを生成する。通信プロトコル処理部１２２は、ＴＣＰヘッダ及びＩＰヘッダ等を生成してペイロードに付加する。ＩＰヘッダの送信元ＩＰアドレスは、変換機能部１２０のグローバルＩＰアドレスであり、宛先ＩＰアドレスは、ゲートウェイ装置２００における変換機能部２２０のグローバルＩＰアドレスである。ＴＣＰヘッダの宛先ポート番号はゲートウェイ装置２００の待ち受け用のポート番号であり、送信元ポート番号は任意の番号又は予め定めた番号である。また通信プロトコル処理部１２２は、第２通信プロトコルのヘッダ（HTTPSヘッダ）を生成する。通信プロトコル処理部１２２は、ペイロードの先頭側にヘッダを付加することにより、第２通信プロトコルの転送要求メッセージ（ＨＴＴＰＳメッセージ）およびパケットＰ１２を生成する。変換機能部１２０は、生成したパケットＰ１２を、広域ネットワークＮ３に出力する（Ｓ２０２）。変換機能部１２０は、通信元装置１０２から受信したパケットＰ１１の送信元ＩＰアドレス及び送信元ポート番号の組（１９２．１６８．１．１２３：９０１）を内部のメモリに記憶する。

ゲートウェイ装置２００は、通信処理装置１００の変換機能部１２０から送信されたパケットＰ１２を受信する。ゲートウェイ装置２００の変換機能部２１０における通信プロトコル処理部２１２は、受信したパケットＰ１２に含まれる第２通信プロトコルの転送要求メッセージのペイロードから、アドレス情報と、ポート番号情報と、プロトコルＢの制御メッセージとを読み出す。変換機能部２１０は、宛先ポート番号をポート番号情報が示すポート番号１００１とするＵＤＰヘッダを生成し、アドレス情報が示すアドレス（通信先装置２０２のＩＰアドレス）を宛先とするＩＰヘッダを生成する。ＩＰヘッダの送信元アドレスはゲートウェイ装置２００のローカルＩＰアドレスである。ＵＤＰヘッダの送信元ポート番号はプロトコルＢ用のポート番号１００１である。変換機能部２１０は、生成したＵＤＰヘッダ及びＩＰヘッダ等をプロトコルＢの制御メッセージに付加することにより、パケットＰ１３を生成する。変換機能部２１０は、生成されたパケットＰ１３をローカルネットワークＮ２に出力する（Ｓ２０３）。出力されたパケットは通信先装置２０２で受信される。

通信先装置２０２は、ゲートウェイ装置２００から、宛先ＩＰアドレスが自装置のＩＰアドレスであるパケットＰ１３を受信する。通信先装置２０２は、受信したパケットＰ１３にＵＤＰヘッダのポート番号１００１が示すアプリケーションＢに、プロトコルＢの制御メッセージに含まれる制御データを渡す。アプリケーションＢは、取得した制御データに従って動作する。

上述した説明では通信元装置１０２から通信先装置２０２にプロトコルＢの制御メッセージを送信する場合を記載したが、制御メッセージを受信した通信先装置２０２から、通信元装置１０２にプロトコルＢの応答メッセージを送信する場合の動作例を、以下、図７を用いて記載する。

図７は、通信先装置２０２から通信元装置１０２にプロトコルＢの応答メッセージを送信する場合に各装置間のシーケンスを、当該シーケンスで送信されるパケットの概略構造とともに示した図である。

通信先装置２０２は、通信元装置１０２への応答データを含むプロトコルＢの応答メッセージに、ゲートウェイ装置２００を宛先とするＩＰヘッダを付加してパケットＰ１４を生成する。通信先装置２０２は、生成したパケットＰ１４をローカルネットワークＮ２に出力する（Ｓ２１１）。パケットＰ１４の送信元ＩＰアドレスは、通信先装置２０２のローカルＩＰアドレス、宛先アドレスはゲートウェイ装置２００のローカルＩＰアドレスである。ＵＤＰヘッダの送信元ポート番号はプロトコルＢ用のポート番号１００１である。ＵＤＰヘッダの宛先ポート番号は、プロトコルＢ用のポート番号１００１である。ゲートウェイ装置２００はプロトコルＢ用としてポート番号１００１、プロトコルＡ用としてポート番号１０００で、ローカルネットワークＮ２で待ち受けを行っている。

ゲートウェイ装置２００の変換機能部２１０は、通信先装置２０２から受信したパケットＰ１４からＩＰヘッダの送信元ＩＰアドレス（通信先装置２０２のＩＰアドレス）を特定する。また変換機能部２１０は、パケットＰ１４からＵＤＰヘッダの宛先ポート番号（アプリケーションＢ用のポート番号１００１）を特定する。また変換機能部２１０は、パケットＰ１４からプロトコルＢの応答メッセージを取得する。変換機能部２１０は、通信先装置２０２のローカルＩＰアドレスを示すアドレス情報と、プロトコルＢ用のポート番号１００１を示すポート番号情報と、プロトコルＢの応答メッセージとを含む、第２通信プロトコルのペイロードを生成する。変換機能部２１０は、ペイロードにＩＰヘッダ等を付加する。また変換機能部２１０は、ペイロードに第２通信プロトコルのヘッダを付加することにより、第２通信プロトコルの転送要求メッセージおよびパケットＰ１５を生成する。変換機能部２１０は、生成したパケットＰ１５を広域ネットワークＮ３に出力する（Ｓ２１２）。パケットＰ１５のＩＰヘッダの送信元ＩＰアドレスはゲートウェイ装置２００のグローバルＩＰアドレス、宛先ＩＰアドレスは通信処理装置１００のグローバルＩＰアドレスである。パケットのＵＤＰの宛先ポート番号は通信処理装置１００の待機用のポート番号、送信元ポート番号は任意の番号又は予め定めた番号でよい。予め定めた番号は、通信処理装置１００からの制御メッセージのパケットの待ち受けに用いていたポート番号と同じでもよい。

通信処理装置１００における変換機能部１２０は、ゲートウェイ装置２００から受信したパケットＰ１５に含まれる第２通信プロトコルの転送要求メッセージのペイロードから、アドレス情報と、ポート番号情報と、プロトコルＢの応答メッセージとを取得する。アドレス情報が、変換機能部１２０に対応する通信先装置２０２のＩＰアドレスを示し、ポート番号情報がプロトコルＢ（アプリケーションＢ）用のポート番号を示す。このため、プロトコルＢ用の内部のメモリに記憶されている、通信元装置１０２のＩＰアドレスとポート番号との組（１９２．１６８．１．１２３：９０１）を読み出す。変換機能部１２０は、読み出したＩＰアドレスを宛先ＩＰアドレスとし、自身のローカルＩＰアドレスを送信元ＩＰアドレスとするＩＰヘッダを生成する。また、読み出したポート番号を宛先ポート番号とし、プロトコルＢ用のポート番号（１００１）を送信元ポート番号とするＵＤＰヘッダを生成する。変換機能部１２０は、プロトコルＢの応答メッセージにＵＤＰヘッダ及びＩＰヘッダ等を付加することにより、パケットＰ１６を生成する。変換機能部１２０は、クラウドネットワークＮ１においてパケットＰ１６を通信元装置１０２に送信する（Ｓ２１３）。なお、変換機能部１１０でもパケットＰ１５が受信されるが、受信したパケットＰ１５から取得される上記のアドレス情報が、変換機能部１１０に対応する通信先装置２０１のＩＰアドレスを示さないため、変換機能部１１０は受信したパケットＰ１５を廃棄する。

通信元装置１０２は、受信したパケットＰ１６からプロトコルＢの応答メッセージを読み出し、応答メッセージに含まれる応答データに基づき処理を行う。通信元装置１０２は、パケットＰ１６の送信元ＩＰアドレスから、応答メッセージが通信先装置２０１、２０２のいずれからのものかを判断できる。また送信元ポート番号から送信元のアプリケーション（第１通信プロトコルの種類）を判断できる。応答データに基づく処理の例は第１の実施形態と同様である。

図７の説明では、通信先装置２０２からプロトコルＢの応答メッセージを通信元装置１０２に送信する例を示したが、通信先装置２０２がプロトコルＡの制御メッセージを受信して応答メッセージを送信する場合も同様の動作が可能である。また、通信先装置２０２が通信元装置１０１からプロトコルＡ又はＢ用の制御メッセージを受信した場合に、応答メッセージを通信元装置１０１に送信する場合も、上記の動作と同様である。また、通信先装置２０１が通信元装置１０１又は１０２からプロトコルＡ又はＢ用の制御メッセージを受信した場合に、応答メッセージを通信元装置１０１又は１０２に送信する場合も、上記の動作が可能である。

以上、本実施形態によれば、通信処理装置１００は転送先の通信先装置で動作する複数のアプリケーションのうち制御メッセージを転送すべきアプリケーションに対応するポート番号の情報を第２通信プロトコルの転送要求メッセージに含める。これにより、ゲートウェイ装置２００は、通信先装置で複数のアプリケーションが動作している場合にも、第１通信プロトコルの制御メッセージを、該当するアプリケーションに転送することができる。

（変形例１）
上述した第２実施形態における通信処理装置１００のＩＰアドレス及び待ち受けポート番号等、ならびに、ゲートウェイ装置２００のＩＰアドレス及び待ち受けポート番号等を、ユーザ入力に基づき作成したファイルにより設定可能としてもよい。

図８は、第２実施形態の変形例１に係る通信システム２Ａのブロック図である。図５と同一又は対応する要素には同一の符号を付して、詳細な説明を省略する。
通信処理装置１００に変換機能部１１０、１２０の設定を行う機能設定部１８０が設けられている。機能設定部１８０はシステム構成ファイル１８１に基づき変換機能部１１０、１２０の設定（ＩＰアドレス、ポート番号等の設定）を行う。システム構成ファイル１８１は、ユーザ端末３０１からの入力データに基づき、作成及び更新が可能である。機能設定部１８０は、システム構成ファイル１８１の作成及び更新用の入力ＧＵＩ（Graphical User Interface）画面をユーザ端末３０１に提示させる。機能設定部１８０は、ユーザ端末３０１から入力されたデータを受けて、システム構成ファイル１８１を作成する。ユーザは入力ＧＵＩ画面で必要な情報を入力し、アップロード操作を行うことで、入力した情報を機能設定部１８０に提供できる。

ゲートウェイ装置２００に変換機能部２１０の設定を行う機能設定部２８０が設けられている。機能設定部２８０はシステム構成ファイル２８１に基づき変換機能部２１０の設定（ＩＰアドレス、ポート番号等の設定）を行う。システム構成ファイル２８１は、ユーザ端末３０１からの入力データに基づき、作成及び更新が可能である。機能設定部２８０は、システム構成ファイル２８１の作成及び更新用の入力ＧＵＩ画面をユーザ端末３０１に提示させる。機能設定部２８０は、ユーザ端末３０１から入力されたデータを受けて、システム構成ファイル２８１を作成する。ユーザは入力ＧＵＩ画面で必要な情報を入力し、アップロード操作を行うことで、入力した情報を機能設定部２８０に提供できる。なお、設定機能部１８０を設定するためのユーザ端末３０１と、設定機能部２８０を設定するためのユーザ端末３０１は同一でもよいし、広域ネットワークN３に接続された異なるユーザ端末でもよい。

図９は、システム構成ファイル１８１及びシステム構成ファイル２８１の例を示す。機能設定部１８０は、ユーザ入力に基づき、図９（Ａ）のシステム構成ファイル１８１を生成する。また機能設定部２８０は、ユーザ入力に基づき、図９（Ｂ）のシステム構成ファイル２８１を生成する。“クラウドのＵＲＩ”は、通信処理装置１００がＨＴＴＰＳサーバである場合の通信処理装置１００のＵＲＩである。

図８では第２実施形態における通信処理装置１００及びゲートウェイ装置２００に機能設定部をそれぞれ追加した例を示したが、第１実施形態においても同様の変形が可能である。

（変形例２）
上述した第２実施形態では変換機能部１１０、１２０がいずれも複数種類の第１通信プロトコル（プロトコルＡ及びプロトコルＢ）に対応可能であったが、それぞれ１つのみの第１通信プロトコルに対応可能であってもよい。例えば変換機能部１１０がプロトコルＡに対応し、変換機能部１２０がプロトコルＢに対応してもよい。この場合、通信先装置２０１はプロトコルＡにのみ対応可能であり、通信先装置２０２はプロトコルＢにのみ対応可能でよい。

あるいは逆に、例えば変換機能部１１０がプロトコルＢに対応し、変換機能部１２０がプロトコルＡに対応してもよい。この場合、通信先装置２０１はプロトコルＢにのみ対応可能であり、通信先装置２０２はプロトコルＡにのみ対応可能でよい。

（変形例３）
上述した第２実施形態では、クラウドネットワークＮ１に通信元装置が２台存在したが、通信元装置の台数は３台以上でもよい。
またローカルネットワークＮ２に通信先装置が２台存在したが、通信先装置は１台でも、３台以上でもよい。
また通信元装置と通信先装置の台数は一致している必要はない。通信元装置が１台で、通信先装置が２台以上でもよい。また、通信元装置が２台以上で、通信先装置が１台でもよい。

図１０は、第２実施形態の変形例３に係る通信システム２Ｂのブロック図である。図５と同一又は対応する要素には同一の符号を付して、詳細な説明を省略する。この例では通信元装置が２台以上で、通信先装置が１台である。通信先装置が１台であるため、通信処理装置における変換機能部も１つのみである。通信先装置の台数と変換機能部の個数が異なる以外は、通信システム２Ｂの動作は、図５の通信システム２と同様である。

図１１は、第２実施形態の変形例３に係る通信システム２Ｃのブロック図である。この例では通信元装置が３台（通信元装置１０１、１０２、１０３）で、通信先装置が３台（通信先装置２０１、２０２、２０３）である。通信先装置が３台であるため、通信処理装置における変換機能部も３つ（変換機能部１１０、１２０、１３０）存在する。変換機能部１１０、１２０、１３０はそれぞれ通信先装置２０１、２０２、２０３に対応した処理を行う。通信先装置の台数と変換機能部の個数が異なる以外は、通信システム２Ｃの動作は、図５の通信システム２と同様である。

図１０及び図１１と同様の変形は、第１実施形態に対しても可能である。

（変形例４）
上述した第２実施形態では変換機能部１１０、１２０はそれぞれすべての通信元装置に共通に用いられたが、通信元装置ごとに専用の変換機能部を設けてもよい。

図１２は、第２実施形態の変形例４に係る通信システム２Ｄのブロック図である。
変換機能部１１０、１２０はプロトコルＡを扱う通信元装置１０１専用であり、変換機能部１３０、１４０はプロトコルＢを扱う通信元装置１０２専用である。通信元装置１０１から通信先装置２０１に制御メッセージを送るときは変換機能部１１０を用い、通信元装置１０１から通信先装置２０２に制御メッセージを送るときは変換機能部１２０を用いる。通信元装置１０２から通信先装置２０１に制御メッセージを送るときは変換機能部１３０を用い、通信元装置１０２から通信先装置２０２に制御メッセージを送るときは変換機能部１４０を用いる。変換機能部１３０は変換機能部１１０と同様の機能を有し、変換機能部１４０は変換機能部１２０と同様の機能を有する。通信システム２Ｄの動作例は、第２実施形態と同様であるため説明を省略する。

図１２と同様の変形は、第１実施形態に対しても可能である。

（変形例５）
上述した第２実施形態ではローカルネットワークは１つであったが、２つ以上存在してもよい。この場合、ローカルネットワークごとにゲートウェイ装置及び通信処理装置が配置される。

図１３は、第２実施形態の変形例５に係る通信システム２Ｅのブロック図である。

２つのローカルネットワークＮ２＿Ａ、Ｎ２＿Ｂが存在する。ローカルネットワークＮ２＿Ａには通信先装置２０１Ａ、２０２Ａが配置され、ローカルネットワークＮ２＿Ｂには通信先装置２０１Ｂ、２０２Ｂが配置されている。ローカルネットワークＮ２＿Ａ、Ｎ２＿Ｂのアドレス体系は互いに独立している。図示のように通信先装置２０１Ａ、２０２ＡのＩＰアドレスは、通信先装置２０１Ｂ、２０２Ｂと同じであるが、異なっていてもよい。

ローカルネットワークＮ２＿Ａに対応してゲートウェイ装置２００Ａ及び通信処理装置１００Ａが配置され、ローカルネットワークＮ２＿Ｂに対応してゲートウェイ装置２００Ｂ及び通信処理装置１００Ｂが配置されている。

通信元装置１０１からローカルネットワークＮ２＿Ａに第１通信プロトコルの制御メッセージを送信する場合は、通信処理装置１００Ａ及びゲートウェイ装置２００Ａを用いる。通信元装置１０１からローカルネットワークＮ２＿Ｂに第１通信プロトコルの制御メッセージを送信する場合は、通信処理装置１００Ｂ及びゲートウェイ装置２００Ｂを用いる。通信処理装置１００Ａの変換機能部１１０、１２０はそれぞれローカルネットワークＮ２＿Ａにおける通信先装置２０１Ａ、２０２Ａに対応する。通信処理装置１００Ｂの変換機能部１３０、１４０はそれぞれローカルネットワークＮ２＿Ｂにおける通信先装置２０１Ｂ、２０２Ｂに対応する。

図１３の通信システム２Ｅの動作例は第１又は第２実施形態と同様であるため説明を省略する。

図１３では第２実施形態におけるローカルネットワークを複数にした例を示したが、第１実施形態においても同様にしてローカルネットワークを複数にすることも可能である。

（変形例６）
上述した第１及び第２実施形態では、各変換機能部は１つのゲートウェイ装置に固定的に接続されていたが、本変形例ではゲートウェイ装置が複数存在し、かつ各変換機能部が接続されるゲートウェイ装置を設定によって切替え可能にする。これにより通信処理装置で動作する変換機能部の個数を少なくし、メモリ容量又は消費電力を節約することができる。

図１４は、第２実施形態の変形例６に係る通信システム２Ｆのブロック図である。通信処理装置１００における変換機能部１１０、１２０は、機能設定部１８０によって設定を切り替え可能になっている。機能設定部１８０は、変換機能部１１０、１２０にゲートウェイ装置２００Ａと通信させる場合は、システム構成ファイルＡによって変換機能部１１０、１２０の設定を行う。一方、機能設定部１８０は、変換機能部１１０、１２０にゲートウェイ装置２００Ｂと通信させる場合は、システム構成ファイルＢによって変換機能部１１０、１２０の設定を行う。ゲートウェイ装置２００Ａ、２００ＢのグローバルIＰアドレスはそれぞれ異なっている。システム構成ファイルＡ、Ｂによる設定には、ゲートウェイ装置２００Ａ、２００ＢのグローバルIＰアドレスの設定も含まれている。機能設定部１８０はユーザ端末３０１からの指示データに従って変換機能部１１０、１２０の設定を行う。あるいは、機能設定部１８０は、通信元装置１０１からの要求に応じて変換機能部１１０、１２０の設定を行ってもよい。

変換機能部１１０、１２０がシステム構成ファイルＡによって設定がなされた場合、変換機能部１１０はローカルネットワークＮ２＿Ａの通信先装置２０１Ａに対応した処理を行う。また変換機能部１２０はローカルネットワークＮ２＿Ａの通信先装置２０２Ａに対応した処理を行う。
変換機能部１１０、１２０がシステム構成ファイルＢによって設定された場合、変換機能部１１０はローカルネットワークＮ２＿Ｂの通信先装置２０１Ｂに対応した処理を行う。また、変換機能部１２０はローカルネットワークＮ２＿Ｂの通信先装置２０２Ｂに対応した処理を行う。

システム構成ファイルＡ又はＢに設定された後の動作は、第１又は第２実施形態と同様であるため説明を省略する。

図１４では第２実施形態における変形例を示したが、第１実施形態においても同様の変形が可能である。

（変形例７）
上述した第１及び第２実施形態の通信処理装置１００における各変換機能部はＩＰアドレス特定部及び通信プロトコル処理部以外の機能を備えていてもよい。これにより各変換機能部の機能を拡張することができる。

図１５は、第２実施形態の変形例７に係る通信システム２Ｇのブロック図である。変換機能部１１０は通信状況検出部１１５、パケット集約部１１６及び通信抑制判断部１１７をさらに備えている。変換機能部１２０は通信状況検出部１２５、パケット集約部１２６及び通信抑制判断部１２７をさらに備えている。

通信状況検出部１１５は、通信処理装置１００（変換機能部１１０、１２０）とゲートウェイ装置２００との間の通信状況、あるいは、通信元装置１０１と通信先装置２０１との間の通信状況を検出し、通信状況を示す情報を、ユーザ端末３０１に送信する。ユーザ端末３０１は通信状況を表示してユーザに通信状況を確認させてもよい。例えばエラーが発生して通信が停止している場合は、ユーザはローカルネットワークＮ２の設置場所に行って、通信先装置２０１の状況を確認してもよい。通信状況検出部１２５の機能は、通信状況検出部１１５と同様である。

パケット集約部１１６は、広域ネットワークＮ３に出力する複数のパケットを１つのデータフレームにまとめる。複数のパケットを１つにまとめることで、パケットのサイズが小さい場合に、パケットを別個に送信するよりも、オーバーヘッドが削減され、通信量を低減する効果が期待できる。パケット集約部１１６は、例えばデータフレームに集約可能なデータサイズ又はパケット数の上限値に達するまでパケットを１つのデータフレームに集約する。なお集約に時間制限を設け、一定時間以内に上限に達しない場合は、その時点でいったん集約を終了してもよい。パケット集約部１２６の機能は、パケット集約部１１６と同様である。

通信抑制判断部１１７は、通信におけるエラー回数を監視し、エラー回数が閾値を超えた場合、通信を終了又は抑制して、その旨を示す情報を、通信元装置１０１又は通信元装置１０２又はユーザ端末３０１に送信する。例えば、通信抑制判断部１１７は、通信処理装置１００（変換機能部１１０、１２０）とゲートウェイ装置２００との間の通信でＨＴＴＰＳのタイムアウトの回数又は再送回数など、通信におけるエラー回数が閾値を超えるかを監視してもよい。通信抑制判断部１２７は、通信抑制判断部１１７と同様の機能を有する。通信抑制判断部１２７の動作は、通信抑制判断部１１７の説明から自明であるため、詳細な説明を省略する。

なお、本発明は上記実施形態および各実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることによって種々の発明を形成できる。また例えば、実施形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除した構成も考えられる。さらに、異なる実施形態に記載した構成要素を適宜組み合わせてもよい。

１，２，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，２Ｅ，２Ｆ，２Ｇ 通信システム
１００、１００Ａ，１００Ｂ 通信処理装置
１０１、１０２，１０３ 通信元装置
１１０ 変換機能部
１１１ ＩＰアドレス特定部
１１２ 通信プロトコル処理部
１１３ 内部通信部
１１４ 外部通信部
１１５ 通信状況検出部
１１６ パケット集約部
１１７ 通信抑制判断部
１２０、１３０，１４０ 変換機能部
１２１ ＩＰアドレス特定部
１２２ 通信プロトコル処理部
１２３ 内部通信部
１２４ 外部通信部
１２５ 通信状況検出部
１２６ パケット集約部
１２７ 通信抑制判断部
１８０ 機能設定部
１８１ システム構成ファイル
２００、２００Ａ，２００Ｂ ゲートウェイ装置
２０１、２０１Ａ，２０１Ｂ 通信先装置
２０２、２０２Ａ，２０２Ｂ 通信先装置
２０３ 通信先装置
２１０、２２０ 変換機能部
２１２ 通信プロトコル処理部
２１３ 内部通信部
２１４ 外部通信部
２８０ 機能設定部
２８１ システム構成ファイル
３０１ ユーザ端末
Ｎ１ クラウドネットワーク
Ｎ２ ローカルネットワーク
Ｎ２＿Ａ ローカルネットワーク
Ｎ２＿Ｂ ローカルネットワーク
Ｎ３ 広域ネットワーク
Ｐ１、Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６ パケット
Ｐ１１、Ｐ１２，Ｐ１３，Ｐ１４，Ｐ１５，Ｐ１６ パケット

Claims (9)

1. 第１アドレス体系の第１ネットワークにおける第１通信装置から第１通信プロトコルのメッセージを受信する第１通信部と、
   前記第１通信プロトコルのメッセージの宛先アドレスが前記第１通信部に割り当てられた前記第１アドレス体系における第１アドレスに一致する場合に、前記第１アドレスと第２アドレス体系の第２ネットワークにおける第２通信装置のアドレスとを対応づけた対応データに基づき、前記第１アドレスに対応する前記第２通信装置のアドレスを特定するアドレス特定部と、
   前記第２通信装置のアドレスを示すアドレス情報と前記第１通信プロトコルのメッセージとをペイロードに含み、前記第１通信プロトコルのメッセージを前記第２通信装置へ転送することを要求する第２通信プロトコルのメッセージを生成する通信プロトコル処理部と、
   前記第２通信プロトコルのメッセージを、前記第２ネットワークにおいて前記第２通信装置と通信可能なゲートウェイ装置に送信する第２通信部と、
   を備えた通信処理装置。
2. 前記通信プロトコル処理部は、前記第１通信プロトコルのメッセージの宛先ポート番号が前記第２通信装置で動作する複数のアプリケーションに対応する複数のポート番号のうちのいずれに一致するかを特定し、
   前記通信プロトコル処理部は、特定した前記ポート番号を示すポート番号情報を前記ペイロードに含め、
   前記第２通信プロトコルのメッセージは、前記第１通信プロトコルのメッセージを前記第２通信装置において動作する前記ポート番号情報が示すアプリケーションに転送することを要求するメッセージである
   請求項１に記載の通信処理装置。
3. 前記通信プロトコル処理部は、前記ペイロードに、前記第２通信プロトコルのヘッダを付加することにより、前記第２通信プロトコルのメッセージを生成する
   請求項１又は２に記載の通信処理装置。
4. 前記第１通信プロトコルのメッセージは、前記第２通信装置を制御する制御データを含む
   請求項１又は２に記載の通信処理装置。
5. 前記第２通信プロトコルは、通信プロトコル階層において前記第１通信プロトコルより上位の通信プロトコルである
   請求項１又は２に記載の通信処理装置。
6. 前記第２通信プロトコルは、ＨＴＴＰＳである
   請求項５に記載の通信処理装置。
7. 前記第１通信部と、前記アドレス特定部と、前記通信プロトコル処理部と、前記第２通信部とを含む変換機能部を複数備え、
   複数の前記変換機能部は、前記第２ネットワークにおける複数の前記第２通信装置をそれぞれ処理の対象とし、
   複数の前記変換機能部の前記第１通信部にはそれぞれ異なる前記第１アドレスが割り当てられている
   請求項１又は２に記載の通信処理装置。
8. 複数の前記第２通信装置は、それぞれ異なる前記第２アドレス体系の複数の前記第２ネットワークに存在する
   請求項７に記載の通信処理装置。
9. 第１アドレス体系の第１ネットワークにおける第１通信装置から第１通信プロトコルのメッセージを通信部で受信し、
   前記第１通信プロトコルのメッセージの宛先アドレスが前記通信部に割り当てられた前記第１アドレス体系における第１アドレスに一致する場合に、前記第１アドレスと第２アドレス体系の第２ネットワークにおける第２通信装置のアドレスとを対応づけた対応データに基づき、前記第１アドレスに対応する前記第２通信装置のアドレスを特定し、
   前記第２通信装置のアドレスを示すアドレス情報と前記第１通信プロトコルのメッセージとをペイロードに含み、前記第１通信プロトコルのメッセージを前記第２通信装置に転送することを要求する第２通信プロトコルのメッセージを生成し、
   前記第２通信プロトコルのメッセージを第３ネットワークに送信し、
   前記第３ネットワークから前記第２通信プロトコルのメッセージを受信し、
   前記第２通信プロトコルのメッセージを処理して前記アドレス情報と前記第１通信プロトコルのメッセージとを取得し、
   取得した前記アドレス情報が示す前記第２通信装置のアドレスを宛先とする前記第１通信プロトコルのメッセージを、前記第２ネットワークにおける前記第２通信装置に送信する
   通信方法。

Images