JP3637893B2

JP3637893B2 - ネットワークアドレス変換装置の分離方式および分離方法

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Publication number: JP3637893B2
Application number: JP2001359675A
Authority: JP
Inventors: 恭教佐藤
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2001-11-26
Filing date: 2001-11-26
Publication date: 2005-04-13
Anticipated expiration: 2021-11-26
Also published as: JP2003163703A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Ｈ．３２３プロトコルを含む通信ネットワークのプロトコルを用いて音声をＩＰパケットで伝送するネットワークにおいて、プライベート・アドレスを利用するローカルネットとグローバル・アドレスを利用するインターネットの通信接続を行うネットワークアドレス変換装置の分離方式またはた分離方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のＨ．３２３プロトコル対応のネットワークアドレス変換装置（ＮＡＴ：ＮｅｔｗｏｒｋＡｄｄｒｅｓｓＴｒｎｓｒａｔｉｏｎ）は、ＮＡＴ制御部と１台のＮＡＴデータ部とを同一のプライベート・アドレスと同一のグローバル・アドレスの基でかつ１つのプロセッサの基で動作する構成で実装していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術の第１の問題は、Ｈ．３２３信号の変換部であるＮＡＴ制御部と音声変換部であるＮＡＴデータ部が同一アーキテクチャ内にあるため、ＮＡＴ制御部、ＮＡＴデータ部に特化した拡張が出来ないことである。
【０００４】
また、第２の問題は、同時接続数が増加した場合、音声変換部であるＮＡＴデータ部の負荷が増加し、処理速度が低下してしまうことである。
【０００５】
また、第３の問題は、同時接続数が増加した場合、一台のプロセッサでは確保することができる音声帯域が制限されてしまうため、大量の音声通信を同時に接続することが出来ないことである。
【０００６】
上記問題を解決する方式としてＮＡＴを制御部とデータ部に分離する方式が考えられる。しかし、ＮＡＴを制御部とデータ部に分離するには次のような問題がある。
【０００７】
第１の問題は、既存のＮＡＴでは音声信号用のポート生成を制御部にて行っていたが、制御部とデータ部が分離することにより、データ部にて音声信号用ポートを生成しなくてはいけない。
【０００８】
第２の問題は、既存のＮＡＴでは制御部にてＥＰのアドレス情報を取得し、データ部と共有していたのだが、制御部とデータ部に分離することにより、ＥＰのアドレス情報をデータ部に通知する必要がある。
【０００９】
第３の問題は、一台のＮＡＴ制御部に複数台のＮＡＴデータ部を接続した場合、特定のＮＡＴデータ部に負荷が偏らないように分散して各ＮＡＴデータ部を選択する必要がある。
【００１０】
第４の問題は、制御部とデータ部を別々のネットワーク機器に実装するため、起動しているデータ部のみを使用するために、各データ部が起動しているのかどうかを制御部にて把握しておく必要がある。
【００１１】
第５の問題はデータ部にて障害が発生した場合、そのデータ部を使用していた接続を切断する必要があるため、データ部に障害が発生した場合、制御部にて障害が発生したことを把握し、そのデータ部を使用している接続を切断する必要がある。
【００１２】
第６の問題はデータ部にて一定期間無通信が発生した場合、その接続を切断する必要があるため、制御部に無通信が発生したことを通知し、制御部にて、切断処理を行う必要がある。
【００１３】
本発明は、上記の問題点を鑑み、異なったネットワーク間で大量の音声通信を同時に接続できるネットワークアドレス変換装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明のネットワークアドレス変換装置の分離方式は、プライベート・アドレスでデータのやり取りを行う複数の第１の装置を有する第１のＩＰネットワークとグローバル・アドレスでデータのやり取りを行う複数の第２の装置を有する第２のＩＰネットワークとを相互に接続し、前記第１または第２のＩＰネットワークから受信したＩＰパケットのアドレス情報を相互に変換するネットワークアドレス変換装置の分離方式であって、前記第１の装置と前記第２の装置間で通信を行う場合に、前記ネットワークアドレス変換装置は、呼設定と切断とを含む制御情報のやり取りを行う制御用通信パスを設定するＮＡＴ制御部と、音声通信データとイメージデータとを含むデータ情報のやり取りを行うデータ用通信パスを設定する複数のＮＡＴデータ部と、を有することを特徴としている。
【００１５】
更に、上記ネットワークアドレス変換装置の分離方式において、前記ＮＡＴ制御部と前記複数のＮＡＴデータ部には、それぞれ独立の前記第１のＩＰネットワークに対するプライベート・アドレスと前記第２のＩＰネットワークに対するグローバル・アドレスとが付与されていることを特徴としている。
【００１６】
更に、上記ネットワークアドレス変換装置の分離方式において、前記ＮＡＴ制御部は、呼設定を受信すると、前記複数のＮＡＴデータ部の内でデータ用通信パスを設定している音声信号制御数が一番少ないＮＡＴデータ部を選定して前記一番少ないＮＡＴデータ部に対してデータ用通信パスを設定させるデータ用通信パス設定手段を有することを特徴としている。
【００１７】
更に、上記ネットワークアドレス変換装置の分離方式において、前記ＮＡＴ制御部は、前記第１の装置から前記第２の装置への呼設定を受信した場合に、音声信号制御数の一番少ない前記ＮＡＴデータ部に対して前記第２の装置とのデータ情報のやり取りを行うポート生成の依頼を行う第１の依頼手段と、前記第１の依頼手段により生成されたグローバル・アドレスとそのポート番号を前記第２の装置に通知する第１の通知手段と、を有し、前記第２の装置から前記第１の装置への呼設定応答を受信した場合に、前記ＮＡＴデータ部に対して呼設定の依頼を行った前記第１の装置とのデータ情報のやり取りを行うポート生成の依頼を行う第２の依頼手段と、前記第２の依頼手段により生成されたプライベート・アドレスとそのポート番号を前記第１の装置に通知する第２の通知手段と、を有することを特徴としている。
【００１８】
更に、上記ネットワークアドレス変換装置の分離方式において、前記ＮＡＴ制御部は、前記第２の装置から前記第１の装置への呼設定を受信した場合に、音声信号制御数の一番少ない前記ＮＡＴデータ部に対して前記第１の装置とのデータ情報のやり取りを行うポート生成の依頼を行う第３の依頼手段と、前記第３の依頼手段により生成されたプライベート・アドレスとそのポート番号を前記第１の装置に通知する第３の通知手段と、を有し、前記第１の装置から前記第２の装置への呼設定応答を受信した場合に、前記ＮＡＴ制御部は、前記ＮＡＴデータ部に対して呼設定の依頼を行った前記第２の装置とのデータ情報のやり取りを行うポート生成の依頼を行う第４の依頼手段と、前記第４の依頼手段により生成されたグローバル・アドレスとそのポート番号を前記第２の装置に通知する第４の通知手段と、を有することを特徴としている。
【００１９】
更に、上記ネットワークアドレス変換装置の分離方式において、前記ＮＡＴ制御部は、前記第１の装置から前記第２の装置への呼設定を受信した場合に、音声信号制御数の一番少ない前記ＮＡＴデータ部に対して前記第２の装置とのデータ情報のやり取りを行うポート生成の依頼を行う第１の依頼手段と、前記第１の依頼手段により生成されたグローバル・アドレスとそのポート番号を前記第２の装置に通知する第１の通知手段と、を有し、前記第２の装置から前記第１の装置への呼設定応答を受信した場合に、前記ＮＡＴデータ部に対して呼設定の依頼を行った前記第１の装置とのデータ情報のやり取りを行うポート生成の依頼を行う第２の依頼手段と、前記第２の依頼手段により生成されたプライベート・アドレスとそのポート番号を前記第１の装置に通知する第２の通知手段と、を有することを特徴としている。
【００２０】
更に、上記ネットワークアドレス変換装置の分離方式において、前記ＮＡＴ制御部は、前記第１の装置から前記第２の装置への切断信号を受信した場合に切断要求のあったデータ用通信パスが張られている前記ＮＡＴデータ部のグローバル・アドレスとそのポート番号の切断通知を前記第２の装置に対して行う第５の要求手段と、前記第２の装置から前記第１の装置への切断信号を受信した場合に切断要求のあったデータ用通信パスが張られている前記ＮＡＴデータ部のプライベート・アドレスとそのポート番号の切断通知を前記第１の装置に対して行う第６の要求手段と、を有することを特徴としている。
【００２１】
更に、上記ネットワークアドレス変換装置の分離方式において、前記ＮＡＴ制御部は、前記ＮＡＴデータ部からの障害通知があった場合に、その障害通知のあった前記ＮＡＴデータ部が使用している全てのデータ用通信パスの接続先である前記第２の装置に対して前記ＮＡＴデータ部のグローバル・アドレスとそのポート番号の切断通知を行い、その障害通知のあった前記ＮＡＴデータ部が使用している全てのデータ用通信パスの接続先である前記第１の装置に対して前記ＮＡＴデータ部のプライベート・アドレスとそのポート番号の切断通知を前記第１の装置に行う第７の要求手段とを有することを特徴としている。
【００２２】
また、本発明のネットワークアドレス変換装置の分離方法は、プライベート・アドレスでデータのやり取りを行う複数の第１の装置を有する第１のＩＰネットワークとグローバル・アドレスでデータのやり取りを行う複数の第２の装置を有する第２のＩＰネットワークとを相互に接続し、前記第１または第２のＩＰネットワークから受信したＩＰパケットのアドレス情報を相互に変換するネットワークアドレス変換装置の分離方法であって、前記ネットワークアドレス変換装置は、ＮＡＴ制御部と複数のＮＡＴデータ部に分離し、前記第１の装置と前記第２の装置間で通信を行う場合に、前記ＮＡＴ制御部が呼設定と切断とを含む制御情報のやり取りを行う制御用通信パスを設定し、前記ＮＡＴデータ部が音声通信データとイメージデータとを含むデータ情報のやり取りを行うデータ用通信パスを設定することを特徴としている。
【００２３】
更に、上記ネットワークアドレス変換装置の分離方法において、前記ＮＡＴ制御部と前記複数のＮＡＴデータ部には、それぞれ独立の前記第１のＩＰネットワークに対するプライベート・アドレスと前記第２のＩＰネットワークに対するグローバル・アドレスとが付与されていることを特徴としている。
【００２４】
更に、上記ネットワークアドレス変換装置の分離方法において、前記ＮＡＴ制御部が呼設定を受信すると前記複数のＮＡＴデータ部の内でデータ用通信パスを設定している音声信号制御数が一番少ないＮＡＴデータ部を選定して前記一番少ないＮＡＴデータ部に対してデータ用通信パスを設定させることを特徴としている。
【００２５】
更に、上記ネットワークアドレス変換装置の分離方法において、前記ＮＡＴ制御部が前記第１の装置から前記第２の装置への呼設定を受信した場合に音声信号制御数の一番少ない前記ＮＡＴデータ部に対して前記第２の装置とのデータ情報のやり取りを行うポート生成の依頼を行い、ＮＡＴデータ部が前記第２の装置とのデータ情報のやり取りを行うポート生成の依頼を受けた場合に自ＮＡＴデータ部に付与されたグローバル・アドレスと前記第２の装置とのデータ情報のやり取りを行うポート番号とを生成して前記ＮＡＴ制御部に通知し、前記ＮＡＴ制御部が前記ＮＡＴデータ部から通知されたグローバル・アドレスとポート番号とを前記呼設定に乗せることにより前記第２の装置に通知し、前記ＮＡＴ制御部が前記第２の装置から前記呼設定に対する前記第１の装置への呼設定応答を受信した場合に前記ＮＡＴデータ部に対して呼設定の依頼を行った前記第１の装置とのデータ情報のやり取りを行うポート生成の依頼を行い、前記ＮＡＴデータ部が前記第１の装置とのデータ情報のやり取りを行うポート生成の依頼を受けた場合に自ＮＡＴデータ部に付与されたプライベート・アドレスと前記第１の装置とのデータ情報のやり取りを行うポート番号とを生成して前記ＮＡＴ制御部に通知し、前記ＮＡＴ制御部が前記ＮＡＴデータ部から通知されたプライベート・アドレスとポート番号とを呼設定に乗せることにより前記第１の装置に通知することを特徴としている。
【００２６】
更に、上記ネットワークアドレス変換装置の分離方法において、前記ＮＡＴ制御部が前記第２の装置から前記第１の装置への呼設定を受信した場合に音声信号制御数の一番少ない前記ＮＡＴデータ部に対して前記第１の装置とのデータ情報のやり取りを行うポート生成の依頼を行い、ＮＡＴデータ部が前記第１の装置とのデータ情報のやり取りを行うポート生成の依頼を受けた場合に自ＮＡＴデータ部に付与されたプライベート・アドレスと前記第１の装置とのデータ情報のやり取りを行うポート番号とを生成して前記ＮＡＴ制御部に通知し、前記ＮＡＴ制御部が前記ＮＡＴデータ部から通知されたプライベート・アドレスとポート番号とを前記呼設定に乗せることにより前記第１の装置に通知し、前記ＮＡＴ制御部が前記第１の装置から前記呼設定に対する前記第２の装置への呼設定応答を受信した場合に前記ＮＡＴデータ部に対して呼設定の依頼を行った前記第２の装置とのデータ情報のやり取りを行うポート生成の依頼を行い、前記ＮＡＴデータ部が前記第２の装置とのデータ情報のやり取りを行うポート生成の依頼を受けた場合に自ＮＡＴデータ部に付与されたグローバル・アドレスと前記第２の装置とのデータ情報のやり取りを行うポート番号とを生成して前記ＮＡＴ制御部に通知し、前記ＮＡＴ制御部が前記ＮＡＴデータ部から通知されたグローバル・アドレスとポート番号とを呼設定に乗せることにより前記第２の装置に通知することを特徴としている。
【００２７】
更に、上記ネットワークアドレス変換装置の分離方法において、前記ＮＡＴ制御部は、前記第１の装置から前記第２の装置への切断信号を受信した場合に切断要求のあったデータ用通信パスが張られている前記ＮＡＴデータ部のグローバル・アドレスとそのポート番号とを切断信号に乗せることにより切断通知を前記第２の装置に対して行い、前記第２の装置から前記第１の装置への切断信号を受信した場合に切断要求のあったデータ用通信パスが張られている前記ＮＡＴデータ部のプライベート・アドレスとそのポート番号とを切断信号に乗せることにより切断通知を前記第１の装置に対して行うことを特徴としている。
【００２８】
更に、上記ネットワークアドレス変換装置の分離方法において、前記ＮＡＴ制御部は、前記ＮＡＴデータ部からの障害通知があった場合に、その障害通知のあった前記ＮＡＴデータ部が使用している全てのデータ用通信パスの接続先である前記第２の装置に対して前記ＮＡＴデータ部のグローバル・アドレスとそのポート番号とを切断信号に乗せることにより切断通知を行い、その障害通知のあった前記ＮＡＴデータ部が使用している全てのデータ用通信パスの接続先である前記第１の装置に対して前記ＮＡＴデータ部のプライベート・アドレスとそのポート番号とを切断信号に乗せることにより切断通知を前記第１の装置に行うことを特徴としている。
【００２９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の第１の実施の形態について、図を参照して説明する。
図１を参照すると、本発明の実施の形態の一例を示すネットワーク構成図であって、ＩＰネットワーク９０１と、ＩＰネットワーク９０２と、ＩＰネットワーク９０１とＩＰネットワーク９０２と間にアドレス変換装置であるＮＡＴ３とから構成されている。
【００３０】
図１のＩＰネットワーク９０１は、複数のエンドポイント装置（本図では、ＥＰ１のみ）で構成され、ＩＰネットワーク９０２は、複数のエンドポイント装置（本図では、ＥＰ２のみ）で構成されている。なお、ＩＰネットワーク９０１での通信はプライベート・アドレスを使用し、ＩＰネットワーク９０２での通信はグローバル・アドレスを使用している。従って、ＮＡＴ３は、プライベート・アドレスを使用するＩＰネットワーク９０１とグローバル・アドレスを使用するＩＰネットワーク９０２との間に設置されていることになり、例えば、ＩＴＵ−Ｔ勧告のＨ．３２３プロトコルに対応したＥＰ１とＥＰ２との間で双方向に着信および通話できるようにアドレスの変換を行って通信するようにしている。
【００３１】
図１のＮＡＴ３は、ＮＡＴ制御部４と複数のＮＡＴデータ部（本図では、ＮＡＴデータ部５１，５２，５３）とにより構成されている。
【００３２】
図２を参照すると、ＮＡＴ３内の接続構成、およびＮＡＴ制御部４とＮＡＴデータ部５１，５２，５３との構成を示しており、ＮＡＴ制御部４とＮＡＴデータ部５１，５２，５３と間は、バス６を介してデータのやり取りを行う。なお、ＮＡＴ制御部４にはグローバル・アドレスＩＮＢ、プライベート・アドレスＩＮＡが、ＮＡＴデータ部５１にはグローバル・アドレスＩＮ２とプライベート・アドレスＩＮ１とが、ＮＡＴデータ部５２にはグローバル・アドレスＩＮ１２とプライベート・アドレスＩＮ１１とが、ＮＡＴデータ部５３にはグローバル・アドレスＩＮ２２とプライベート・アドレスＩＮ２１とが、それぞれ割り当てられている。
【００３３】
図２のＮＡＴ制御部４は、プロセッサ（ＣＰＵ）によりプログラム制御で動作する制御部４１と、バス６とのデータのやり取りを行うインタフェース部４２と、ＩＰネットワーク９０１とのデータのやり取りを行うインタフェース部４３と、ＩＰネットワーク９０２とのデータのやり取りを行うインタフェース部４４と、読出し書込みのできる記憶部４５とから構成される。
【００３４】
図２のＮＡＴデータ部５１，５２，５３は、プロセッサ（ＣＰＵ）によりプログラム制御で動作する制御部５１１と、バス６とのデータのやり取りを行うインタフェース部５１２と、ＩＰネットワーク９０１とのデータのやり取りを行うインタフェース部５１３と、ＩＰネットワーク９０２とのデータのやり取りを行うインタフェース部５１４と、読出し書込みのできる記憶部５１５とから構成される。
【００３５】
図２のＮＡＴ制御部４の記憶部４５には、ＮＡＴデータ部５１，５２，５３それぞれの使用状態［ＮＡＴデータ部内でデータ用（音声信号用）として呼設定されている数を示す音声信号制御数、ＮＡＴデータ部自身が動作可能かを示す生死状態：例えば、図３を参照］を管理するＮＡＴデータ部状態管理テーブルと、エンドポイント装置間のコネクションを管理するコネクション管理テーブル（例えば、図４を参照：音声信号制御情報とも本発明では呼ぶことがある）と、ＩＰネットワーク９０１側の制御系（呼設定、呼切断等）で使用する制御系プライベートＮＷ側アドレス変換テーブルと、ＩＰネットワーク９０２側の制御系（呼設定、呼切断等）で使用する制御系インターネット側アドレス変換テーブルと、ＩＰネットワーク９０１側の音声データで使用する音声系プライベートＮＷ側アドレス変換テーブルと、ＩＰネットワーク９０２側の音声データで使用する音声系インターネット側アドレス変換テーブルとが、割り当てられている。なお、各アドレス変換テーブルのフォーマットは、例えば、図５を参照。
【００３６】
図２のＮＡＴデータ部５１，５２，５３のそれぞれの記憶部５１５には、各ＮＡＴデータ部内で処理するエンドポイント装置間のコネクションを管理するコネクション管理テーブル（例えば、図４を参照）と、ＩＰネットワーク９０１側の音声データで使用する音声系プライベートＮＷ側アドレス変換テーブルと、ＩＰネットワーク９０２側の音声データで使用する音声系インターネット側アドレス変換テーブルとが、割り当てられている。なお、各アドレス変換テーブルのフォーマットは、例えば、図５を参照。
【００３７】
図２のＮＡＴ制御部４の制御部４１は、起動時に全ＮＡＴデータ部５１，５２，５３の使用状況（音声信号制御数、音声信号制御情報）を取得し、その取得情報から記憶部４５にＮＡＴデータ部状態管理テーブルおよびコネクション管理テーブルを作成し、管理を行う。また、ＮＡＴ制御部４の制御部４１は、各ＮＡＴデータ部に対し、定期的にそれぞれの生死状態を取得し、その生死状態を記憶部４５のＮＡＴデータ部状態管理テーブルで管理している。
【００３８】
ＥＰ１、ＥＰ２の接続時、ＮＡＴ制御部４は、Ｈ．３２３信号に対応し、ＥＰ１とＥＰ２の間の呼設定信号（パケットを信号として表現している。以降パケットを信号として本発明では呼ぶ）を通過させ、各ＮＡＴデータの生死状態と音声信号制御数により、音声信号制御数の少ないＮＡＴデータ部５１（本図ではＮＡＴデータ部５１が最小接続数であったと想定する）を選択し、ＮＡＴデータ部５１に対して音声信号制御を依頼し、ＥＰ２との音声信号用の通信パスを設定させる。この時、ＮＡＴ制御部４にて使用状況の更新（記憶部４５のＮＡＴデータ部状態管理テーブルおよびコネクション管理テーブルの更新）を行う。ＮＡＴデータ部５１はＮＡＴ制御部４より、音声信号制御の依頼を受け、ＮＡＴ制御部４とは分離して音声信号制御を開始し、ＥＰ１とＮＡＴ３間、ＥＰ２とＮＡＴ３間の音声信号の転送を行う。なお、本発明で使用される呼設定信号、呼設定応答信号、切断信号には、送信先および送信元のＩＰアドレスとポート番号を設定するフィールド以外に、音声用として、相手に対して送信元である接続先を通知するために、ＩＰアドレスとそのポート番号を設定するフィールド（以降、本発明では、信号内のフィールドの場所をはっきりするために、このフィールドを、呼設定信号または呼設定応答信号の場合には接続先通知エリアまたは接続先通知フィールドと呼び、切断信号の場合には切断元通知エリアまたは切断元通知フィールド呼ぶ場合がそれぞれある）が準備されている。このことは、例えば、端末間における制御信号のフィールドについて、Ｈ．３２３プロトコル内のＨ．２４５プロトコルで利用されている。従って、この接続先を通知するフィールドを利用して、相手先にＮＡＴ３のＮＡＴデータ部５１で使用するＩＰアドレスとポート番号通知することにより、音声用の通信パスをはることになる。
【００３９】
ＥＰ１、ＥＰ２の切断時、ＮＡＴ制御部４は、ＥＰ１、ＥＰ２間の切断信号を通過させ、記憶部４５のコネクション管理テーブルで該当するＥＰ１とＥＰ２間の使用状況を参照することで、切断対象の音声信号制御中のＮＡＴデータ部を検出し、対象となるＮＡＴデータ部へ切断の依頼を行う。すると、ＮＡＴデータ部５１は、ＮＡＴ制御からの切断依頼を受け、対象の音声信号制御を停止する。この時、ＮＡＴ制御にて使用状況の更新（記憶部４５のＮＡＴデータ部状態管理テーブルおよびコネクション管理テーブルの更新）を行う。
【００４０】
ＮＡＴデータ部（例えば、ＮＡＴデータ５１）にて無通信タイムアウト発生時、ＮＡＴデータ部５１は、ＮＡＴ制御部４へ無通信通知を行う。ＮＡＴ制御部４では、ＮＡＴデータ部５１より無通信通知を受け、対象となるＥＰ１とＥＰ２間の使用状況を記憶部４５のコネクション管理テーブルで参照し、対象のＥＰ１およびＥＰ２へ切断信号を送信し、ＮＡＴデータ部５１へ切断の依頼を行う。すると、ＮＡＴデータ部５１は、ＮＡＴ制御部４からの切断依頼を受け、対象の音声信号制御を停止する。この時、ＮＡＴ制御部４にて使用状況の更新（記憶部４５のＮＡＴデータ部状態管理テーブルおよびコネクション管理テーブルの更新）を行う。
【００４１】
ＮＡＴデータ部（例えば、ＮＡＴデータ部５１）にて障害発生時、ＮＡＴデータ部５１は、ＮＡＴ制御部４へ障害通知を行う。ＮＡＴ制御部４では、ＮＡＴデータ部５１より障害通知を受け、使用状況を記憶部４５のコネクション管理テーブルで参照し、ＮＡＴデータ部５１を使用中の全てのＥＰ１と全てのＥＰ２へ切断信号を送信する。この時、ＮＡＴ制御部４にて使用状況の更新（記憶部４５のＮＡＴデータ部状態管理テーブルおよびコネクション管理テーブルの更新）を行う。
【００４２】
次に、図１〜図１１を参照して、本実施の形態の動作について説明する。
先ず、図７および図８を中心に、図１〜図６を参照しながら、一組の通信路にて、双方向の音声通信を行う場合の動作を説明する。
【００４３】
ＮＡＴ制御部４の制御部４１は、起動時に全ＮＡＴデータ部５１，５２，５３の使用状況（音声信号制御数、音声信号制御情報）の取得を行い、その情報を記憶部４５のＮＡＴデータ部状態管理テーブル（例えば、図３）およびコネクション管理テーブルを作成し、管理する。また、ＮＡＴ制御部４の制御部４１は、予め決められた時間毎にアクセスすることでＮＡＴデータ部５１，５２，５３の死活状態（アクセスが成功するかどうかで識別）を取得するか、ＮＡＴデータ部５１，５２，５３からの非同期通知で死活状態を取得している。
【００４４】
なお、ＥＰ１からＥＰ２との通信を行う前に、ＥＰ１は、ＮＡＴ３を介して図示していないＥＰ２を管理しているゲートウェイからＥＰ２のアドレスの取得を行っており、更に、ＥＰ２のグローバル・アドレスの取得によりＮＡＴ制御部４内の記憶部４５の各アドレス変換テーブルにも例えば、図６のように設定されている。すなわち、ＥＰ１には、送信先のＩＰアドレス（ＩＮＡ）とポート番号（ＰＮＡ）が通知されている。
【００４５】
この状態でＥＰ１がＥＰ２に対して通信を行おうとして、ＥＰ１は、音声信号用ポート番号としてＰＥ１を生成し、このＰＥ１と自分のＩＰアドレスＩＥ１とを送信元として呼設定信号内に設定する。ＥＰ１は、ＥＰ２宛（この場合は、ＩＮＡ宛）に呼設定要求（呼設定信号）を送信する（図７のシーケンスＳ１）。
【００４６】
すると、ＮＡＴ制御部４の制御部４１は、インタフェース部４３を介して呼設定要求を受信し、ＥＰ１を識別するためにＥＰ１識別番号ＮＥ１をＥＰ１のＩＰアドレスとポート番号の組み合わせより一意に取得する（以降も同様にＮＡＴ制御にてＥＰ識別番号を取得する。）。更に、制御部４１は、各ＮＡＴデータ部の音声信号制御数と生死状態とを記憶部４５のＮＡＴデータ部状態管理テーブルから参照し、音声信号制御を依頼するＮＡＴデータ部を選択する（本図ではＮＡＴデータ部５１が生存しておりかつ音声信号制御数が最も少なかったと想定し、ＮＡＴデータ部５１を選択する。以降も同様にＮＡＴデータ部５１を選択する。）。ＮＡＴデータ部５１を選択したＥＰ２との音声信号用ポート生成の要求をＮＡＴデータ部５１にインタフェース部４２を介して送信する（シーケンスＳ２）。
【００４７】
インタフェース部５１２を介して要求を受けたＮＡＴデータ部５１の制御部５１１は、ＥＰ２との音声信号用ポート番号であるＰＮ２を記憶部５１５の音声系プライベートＮＷ側アドレス変換テーブルから生成し、自分のＩＰアドレスＩＮ２と共にポート生成情報としてポート生成通知に設定する。ＮＡＴデータ部５１の制御部５１１は、ＮＡＴ制御部４にインタフェース部５１２を介してポート生成通知を返信する（シーケンスＳ３）。
【００４８】
インタフェース部４２を介してポート生成通知を受信したＮＡＴ制御部４の制御部４１は、ＥＰ２との通信用の呼設定信号を生成し、記憶部４５のコネクション管理テーブルをポート生成情報を基に更新する。更に、制御部４１は、記憶部４５の制御系プライベートＮＷ側アドレス変換テーブルを参照することでＥＰ１から受信した呼設定信号中の送信元のＩＰアドレスをＩＥ１からＩＮＢに、送信元のポート番号をＰＥ１からＰＮＢに、それぞれ置き換え、更に、ＮＡＴデータ部５１から受信したポート生成通知情報を基に、呼設定信号中に音声用として準備されているフィールドである音声用の送信元のＩＰアドレスとしてＩＮ２に、音声用の送信元のポート番号をＩＮ２に、それぞれ設定して、ＥＰ２宛に送信する（シーケンスＳ４）。
【００４９】
ＥＰ２は、呼設定要求を受信すると音声用ポートとしてＰＥ２を生成し、生成したＰＥ２と自分のＩＰアドレスＩＥ２とを呼設定応答信号内に設定して返送する（シーケンスＳ５）。
【００５０】
ＮＡＴ制御部４は、呼設定応答（呼設定応答信号）を受信すると、受信したＥＰ２のＩＰアドレスとポート番号とからＥＰ２識別番号ＮＥ２を取得する。ＮＡＴ制御部４の制御部４１は、ＥＰ１との音声用のポート生成の要求をＮＡＴデータ部５１にインタフェース４２を介して送信する（シーケンスＳ６）。
【００５１】
インタフェース５１２を介して受信したＮＡＴデータ部５１の制御部５１１は、記憶部５１５の音声系インターネット側アドレス変換テーブルからＥＰ１との音声信号用としてポート番号ＰＮ１を生成し、自分のＩＰアドレスＩＮ１と共にポート生成情報としてポート生成通知に設定する。更に、制御部５１１は、ＮＡＴ制御部４にポート生成通知を返信する（シーケンスＳ７）。
【００５２】
インタフェース４２を介してポート生成通知を受信したＮＡＴ制御部４の制御部４１は、ＮＡＴデータ部５１の使用状況（音声信号制御数、音声信号制御情報）を更新する。使用状況の更新は、記憶部４５のＮＡＴデータ部状態管理テーブル内のＮＡＴデータ部５１の音声信号制御数を増加させ、ＮＡＴデータ部５１からのポート生成情報を基に、音声信号制御情報（ＥＰ１を特定する識別情報ＮＥ１とＥＰ２を特定する識別情報ＮＥ２と音声信号変換情報：ＩＥ１：ＰＥ１とＩＮ１：ＰＮ１、ＩＥ２：ＰＥ２とＩＮ２：ＰＮ２の対応付け）の登録を記憶部４５のコネクション管理テーブルに追加する。ＮＡＴ制御部４の制御部４１は、更新した音声信号制御情報でありＮＡＴデータ部５１に該当するコネクション管理テーブルをＮＡＴデータ部５１へ送信する（図８のシーケンスＳ８）。
【００５３】
ＮＡＴデータ部５１では音声信号制御情報を受信し、記憶部５１５のコネクション管理テーブルを更新する。
【００５４】
一方、ＮＡＴ制御部４の制御部４１は、呼設定応答信号中の送信先のＩＥ２をＩＮＡへ、ＰＥ２をＰＮＡに置き換え、更に、ＮＡＴデータ部５１から受信したポート生成通知情報を基に、呼設定応答信号中に音声用として準備されているフィールドである音声用のＩＰアドレスとポート番号とをそれぞれＩＮ１とＰＮ１とに設定して、呼設定応答信号をＥＰ１へ送信する（シーケンスＳ９）。
【００５５】
ＥＰ１は、呼設定応答信号をすることで、呼設定の動作は終了する。すなわち、ＥＰ１とＥＰ２間に、制御系の通信パスと音声系の通信パスとが設定されたことになる。
【００５６】
呼設定応答信号を受信したＥＰ１は、音声信号を音声系の通信パスが設定されているＮＡＴデータ部５１のＩＮ１のＰＮ１宛に送信する。ＮＡＴデータ部５１の制御部５１１がインタフェース部５１３を介して音声信号を受信すると、記憶部５１５のコネクション管理テーブル（音声信号制御情報）より、音声信号変換情報を参照し、ＰＮ１に対応したＰＥ２とＰＮ２を取得し、宛先を、ＩＮ１からＩＥ２に、ＰＮ１からＰＥ２に、それぞれ置き換えて、ＥＰ２に送信する。ＥＰ２は音声信号をＮＡＴ１より受信する。同様に、ＥＰ２は音声信号を音声系の通信パスが設定されているＮＡＴデータ部５１のＩＮ２のＰＮ２に送信する。ＮＡＴ３は、ＮＡＴデータ部５１の制御部５１１にて音声信号を受信すると、記憶部５１５のコネクション管理テーブル（音声信号制御情報）より、音声信号変換情報を参照し、ＰＮ２に対応したＰＥ１とＰＮ１を取得し、ＰＮ１を経由してＩＥ１のＰＥ１に送信する。ＥＰ１は音声信号をＮＡＴデータ１より受信する（シーケンスＳ１０，Ｓ１１）。
【００５７】
なお、上記説明において、ＥＰ１からの呼設定によるパスの設定について説明したが、ＥＰ２からの呼設定によるパスの設定も、プライベートとグローバルが反対になるだけで、上記のＥＰ１からの呼設定によるパスの設定と同じ動作を行うので説明を省略する。
【００５８】
次に、図９を中心に、図１〜図６を参照しながら、ＥＰ１とＥＰ２と間の切断時の動作を説明する。
【００５９】
切断する場合は、すでに設定されている制御系の通信パス（ＥＰ１−ＮＡＴ制御部４−ＥＰ２）を通して、切断の要求が行われる。すなわち、ＥＰ１は、切断する通信中の送信元であるポート番号ＰＥ１と自ＩＰアドレスＩＥ１とを、制御用の送信先であるポート番号ＰＮＡとＩＰアドレスＩＮＡとをそれぞれ切断信号内に設定し、更に、音声信号の接続先であるポート番号ＰＮ１とＩＰアドレスＩＮ１とを切断信号内の接続先通知エリアに設定し（以降の説明で、ＰＥ１とＩＥ１とＰＮ１とＩＮ１とを含む情報をコネクションＮｏ１と呼ぶことがある）、ＮＡＴ３のＮＡＴ制御部４に切断信号を送信する（図９のシーケンスＳ２１）。
【００６０】
ＮＡＴ制御部４の制御部４１は、インタフェース部４３を介して切断信号を受信し、切断信号よりコネクションＮｏ１と識別番号ＮＥ１とを取得する。制御部４１は、ＮＥ１とコネクションＮｏ１をキーとして記憶部４５のコネクション管理テーブルの登録内容を参照し、使用中のＮＡＴデータ部（本図ではＮＡＴデータ部５１とする）の選定（抽出）と音声信号制御情報とを取得する。更に、制御部４１は、切断信号内にＩＥ１：ＰＥ１をＩＮＡ（ＥＰ２との制御接続用の自ＩＰアドレス）：ＰＮＡ（ＥＰ２との制御接続用の自ポート番号）に置き換え、更に、音声接続用の自ＩＰアドレスＩＮ２と自ポート番号ＩＰ２とを切断信号内（切断元通知エリア）に設定し（以降の説明で、ＰＮ２とＩＮ２とＰＥ２とＩＮ２とを含む情報をコネクションＮｏ２と呼ぶことがある）、切断信号をＥＰ２へインタフェース部４４を介して送信する（シーケンスＳ２２）。
【００６１】
ＮＡＴ制御部４の制御部４１は、ＥＰ１とのコネクションＮｏ１とＥＰ１識別番号ＮＥ１とを、ＥＰ２とのコネクションＮｏ２とＥＰ２識別番号ＮＥ２とをそれぞれ含む情報を載せてＮＡＴデータ部５１にインタフェース部４２を介して切断要求を行う（シーケンスＳ２３）。
【００６２】
ＮＡＴデータ部５１の制御部５１１は、インタフェース部５１２を介して切断要求を受信し、その切断要求よりＮｏ１、ＮＥ１、Ｎｏ２、ＮＥ２を取得し、記憶部５１５のコネクション管理テーブルに登録されている音声信号制御情報（本図では音声信号制御情報１）を検索し、変換情報（ＩＥ１：ＰＥ１×ＩＮ１：ＰＮ１、ＩＮ２：ＩＮ２×ＩＥ２：ＰＥ２）を取得する。制御部５１１は、音声信号用ポート番号ＰＮ１、ＰＮ２を開放し、音声信号制御情報１（図４を参照）の登録を記憶部５１５のコネクション管理テーブルから削除する。更に、ＮＡＴデータ部５１の制御部５１１は、インタフェース部５１２を介して切断応答をＮＡＴ制御部４に返信する（シーケンスＳ２４）。
【００６３】
ＮＡＴ制御部４の制御部４１は、インタフェース部４２を介して切断応答を受信すると、該当する音声信号制御情報１（図４を参照）の登録を記憶部４５のコネクション管理テーブルから削除し、記憶部４５のＮＡＴデータ部状態管理テーブル内のＮＡＴデータ部の＃１（ＮＡＴデータ部５１に該当）の音声信号制御数を減少させ、ＮＡＴデータ部状態管理テーブルの更新を行う。
【００６４】
なお、上記説明において、ＥＰ１からの切断処理について説明したが、ＥＰ２からの切断処理も、プライベートとグローバルが反対になるだけで、上記のＥＰ１からの切断処理と同じ動作を行うので説明を省略する。
【００６５】
次に、図１０を中心に、図１〜図６を参照して、ＮＡＴデータ部の障害通知の動作を説明する。なお、この場合、ＥＰ１とＥＰ２間で音声通信を行っている場合に、ＮＡＴデータ部５１の制御部５１が障害（例えば、ＮＡＴデータ部内のハードウェア障害等の内部障害）を検出したとして説明する
すでに設定されている制御系の通信パス（ＥＰ１−ＮＡＴ制御部４−ＥＰ２）を通して、ＮＡＴ制御部４がＥＰ１とＥＰ２とに切断要求が行う。すなわち、ＮＡＴデータ部５１にて障害が発生した場合、ＮＡＴデータ部５１の制御部５１１は、障害発生通知をＮＡＴ制御部４にインタフェース部５１２を介して送信する（シーケンスＳ３１）。
【００６６】
ＮＡＴ制御部４の制御部４１は、インタフェース部４２を介して障害発生通知を受信すると、図４のコネクション管理テーブルを参照してＮＡＴデータ部５１で使用している全ての音声信号制御情報（本図では音声信号制御情報１のみとする：図４を参照）を取得する。ＮＡＴ制御部４の制御部４１は、ＮＡＴデータ部５１で使用している全ての通信に対して切断信号を送信する。本例では、ＮＡＴデータ１を使用しているのはＥＰ１とＥＰ２の通信のみのため、音声信号制御情報１を参照し、切断信号内（接続元通知エリア）にＮｏ１、ＩＮ１：ＰＮ１を設定してＥＰ１宛に対してインタフェース部４３を介して切断信号を送信し、切断信号内（接続通知エリア）にＮｏ２、ＩＮ２：ＰＮ２を設定してＥＰ２宛に対してインタフェース部４４を介して送信する（シーケンスＳ３２，Ｓ３３）。
【００６７】
更に、ＮＡＴ制御部４の制御部４１は、該当する音声信号制御情報１（図４を参照）の登録を記憶部４５のコネクション管理テーブルから削除し、記憶部４５のＮＡＴデータ部状態管理テーブル内のＮＡＴデータ部の＃１（ＮＡＴデータ部５１に該当）の音声信号制御数を減少させ、ＮＡＴデータ部状態管理テーブルの更新を行う。
【００６８】
次に、図１１を中心に、図１〜図６を参照して、無通信（音声信号の送受信が無い状態）監視の動作を説明する。
【００６９】
この場合も、すでに設定されている制御系の通信パス（ＥＰ１−ＮＡＴ制御部４−ＥＰ２）を通して、ＮＡＴ制御部４がＥＰ１とＥＰ２とに切断要求が行う。すなわち、ＮＡＴデータ部５１の制御部５１１は、音声系の通信パスが張られると、予め決められた一定時間、無通信状態があるかどうかを監視しており、ＮＡＴデータ部５１にて一定時間の無通信状態が発生した場合、無通信タイムアウト発生通知信号に無通信が発生した通信に関する情報（ＥＰ１とのコネクションＮｏ１、ＥＰ１識別番号ＮＥ１、ＥＰ２とのコネクションＮｏ２、ＥＰ２識別番号ＮＥ２）を設定して、ＮＡＴ制御部４にインタフェース部５１２を介して送信する。ＮＡＴ制御部４の制御部４１は、インタフェース部４２を介して無通信タイムアウト発生通知を受信すると、無通信タイムアウト発生通知よりコネクションＮｏ１、ＮＥ１、コネクションＮｏ２、ＮＥ２を含む情報を取得し、その情報を基に記憶部４５のコネクション管理テーブルを検索し、登録されている音声信号制御情報（本図では音声信号制御情報１）を取得する。ＮＡＴ制御部４の制御部４１は、音声信号制御情報１を取得すると、切断信号内（接続元通知エリア）にコネクションＮｏ１、ＩＮ１：ＰＮ１を設定してＥＰ１にインタフェース部４３を介して切断信号を送信し、切断信号内（接続元通知エリア）にコネクションＮｏ２、ＩＮ２：ＰＮ２を設定し、ＥＰ２へインタフェース部４４を介して送信する（シーケンスＳ４２）。
【００７０】
更に、ＮＡＴ制御部４の制御部４１は、ＥＰ１とのコネクションＮｏ１、ＥＰ１識別番号ＮＥ１、ＥＰ２とのコネクションＮｏ２、ＥＰ２識別番号ＮＥ２を切断要求に設定し、インタフェース部４２を介してＮＡＴデータ部５１に切断要求を送信する（シーケンスＳ４３）。
【００７１】
ＮＡＴデータ部５１の制御部５１１は、インタフェース部５１２を介して切断要求を受信すると、切断要求よりＮｏ１、ＮＥ１、Ｎｏ２、ＮＥ２を取得し、取得した情報を基に記憶部５１５のコネクション管理テーブルに登録されている音声信号制御情報（本図では音声信号制御情報１）を検索し、変換情報（ＩＥ１：ＰＥ１×ＩＮ１：ＰＮ１、ＩＮ２：ＩＮ２×ＩＥ２：ＰＥ２）を取得する。音声信号用ポートＰＮ１、ＰＮ２を開放し、音声信号制御情報１を記憶部４５のコネクション管理テーブルの登録から削除する。ＮＡＴデータ部５１の制御部５１１は、切断応答をＮＡＴ制御部４にインタフェース部４２を介して返信する（シーケンスＳ４４）。
【００７２】
ＮＡＴ制御部４の制御部４１は、切断応答信号をインタフェース部４２を介して受信すると、該当する音声信号制御情報（本図では音声信号制御情報１）を記憶部４５のコネクション管理テーブルの登録から削除し、ＮＡＴデータ部の＃１の音声信号制御数を減少させ、記憶部４５のＮＡＴデータ部５１５の更新を行う。
【００７３】
次に、図１２〜図１４を中心に、図１〜図９を参照して説明する。
この場合、図７〜図１１では、１つの音声通信路にて双方向の音声信号通信を行う方法を示したが、図１２〜図１４では、ＥＰ１とＥＰ２と間で１つの音声通信路にて片方向の音声信号通信を行う音声通信路を使用した時の双方向音声通信を行う方法を示している。この場合、制御系の通信パス設定用のＩＰアドレス、ポート番号のやり取りについては、上記で説明した１組の通信路にて双方向の音声通信を行う場合と同じなので、詳しい説明は省略する。
【００７４】
図６において、ＥＰ１は、ＥＰ２と通信を行うために、ＥＰ１にて音声信号送信用のポートＰＥ１−１（この場合、ＥＰ１の音声用のＩＰアドレスはＩＥ１）を生成し、呼設定要求に設定し、ＮＡＴ４のＮＡＴ制御部４に送信する（図１２のシーケンスＳ１０１）。
【００７５】
呼設定要求を受信したＮＡＴ制御４の制御部４１は、ＮＡＴデータ部５１にＥＰ２側の音声信号送信用のポートＰＮ２−１を生成（この場合、ＮＡＴデータ部５１自身のグローバル・アドレスＩＮ２も生成）させ、その生成した情報を基に記憶部４５のコネクション管理テーブルの更新を行うと共に、音声用の接続先を通知するために呼設定要求信号内にＩＮ２とＰＮ２−１（ＰＥ１−１からＰＮ２−１に置き換え）とを設定してＥＰ２へ送信する（シーケンスＳ１０２〜Ｓ１０４）。
【００７６】
呼設定要求を受信したＥＰ２は、自分の音声用の接続先を通知するために音声信号受信用のポートＰＥ２−１（この場合、ＥＰ２の音声用のＩＰアドレスは、ＩＥ２）を生成し、呼設定応答に設定し、ＮＡＴ制御部４へ送信する（シーケンスＳ１０５）。
【００７７】
呼設定応答を受信したＮＡＴ制御４の制御部４１は、ＮＡＴデータ部５１にＥＰ１側の音声信号受信用のポートＰＮ１−１を生成（この場合、ＮＡＴデータ部５１自身のプライベート・アドレスＩＮ１も生成）させ、受信した呼設定応答と生成させた情報とを基に図７と同様に記憶部４５のＮＡＴデータ部状態管理テーブルとコネクション管理テーブルとの更新（音声信号制御数の増加、音声信号制御情報１の登録）を行うと共に、ＮＡＴデータ部５１へ音声信号制御情報を送信し、更に、呼設定応答信号内に生成させたＩＮ１とＰＮ１−１（ＰＥ２−１をＰＮ１−１に入れ替え）とを設定してＥＰ１へ送信する（図１１のシーケンスＳ１０６〜Ｓ１０７，図１２のシーケンスＳ１０８，Ｓ１０９）。
【００７８】
一方、ＮＡＴデータ部５１の制御部５１１は、ＮＡＴ制御部４の制御部４１より音声信号制御情報１を取得し、記憶部５１５のコネクション管理テーブルに登録する。
【００７９】
ＥＰ１からＥＰ２への音声用の通信パスが設定されると、ＥＰ１（ＩＥ１，ＰＥ−１）から音声信号をＮＡＴデータ部５１（ＩＰネットワーク９０１側：ＩＮ１，ＰＮ１−１、ＩＰネットワーク９０２側：ＩＮ２，ＰＮ２−１）を介して、ＥＰ２（ＩＥ２，ＰＥ２−１）に対して送信することができる。
【００８０】
次にＥＰ２は、呼設定要求を開始するために、ＥＰ２にて音声信号送信用のポートＰＥ２−２（この場合、ＥＰ２の音声用のＩＰアドレスはＩＥ２）を生成し、呼設定要求に設定し、ＮＡＴ３のＮＡＴ制御部４に送信する（図１３のシーケンスＳ１１０）。
【００８１】
呼設定要求を受信したＮＡＴ制御部４の制御部４１は、ＮＡＴデータ部５１にＥＰ１側の音声信号送信用のポートＰＮ１−２を生成（この場合、ＮＡＴデータ部５１自身のプライベート・アドレスＩＮ１も生成）させ、その生成した情報を基に記憶部４５のコネクション管理テーブルの更新を行うと共に、音声用の接続先を通知するために呼設定要求信号内にＩＮ１とＰＮ１−２（ＰＥ２−２からＰＮ１−２に置き換え）とを設定してＥＰ２へ送信する（シーケンスＳ１１１〜Ｓ１１３）。
【００８２】
呼設定要求を受信したＥＰ１は、自分の音声用の接続先を通知するために音声信号受信用のポートＰＥ１−２（この場合、ＥＰ１の音声用のＩＰアドレスは、ＩＥ１）を生成し、呼設定応答に設定し、ＮＡＴ制御部４へ送信する（シーケンスＳ１１４）。
【００８３】
呼設定応答を受信したＮＡＴ制御部４の制御部４１は、ＮＡＴデータ部５１にＥＰ２側の音声信号受信用のポートＰＮ２−２を生成（この場合、ＮＡＴデータ部５１自身のグローバル・アドレスＩＮ２も生成）させ、受信した呼設定応答と生成させた情報とを基に図７と同様に記憶部４５のＮＡＴデータ部状態管理テーブルとコネクション管理テーブルとの更新（音声信号制御数の増加、音声信号制御情報の登録）を行うと共に、ＮＡＴデータ部５１へ音声信号制御情報を送信し、更に、呼設定応答信号内に生成させたＩＮ２とＰＮ２−２（ＰＥ１−２をＰＮ２−２に入れ替え）とを設定してＥＰ２へ送信する（図１１のシーケンスＳ１０６〜Ｓ１０７，図１２のシーケンスＳ１１５，Ｓ１１６）。
【００８４】
一方、ＮＡＴデータ部５１の制御部５１１は、ＮＡＴ制御部４の制御部４１より音声信号制御情報２を取得し、記憶部５１５のコネクション管理テーブルに登録する。従って、記憶部５１５のコネクション管理テーブルには、ＥＰ１からＥＰ２への通信パス設定に伴う音声信号制御情報１とＥＰ２からＥＰ１への通信パス設定に伴う音声信号制御情報２とが登録されることになる。
【００８５】
ＥＰ２からＥＰ１への音声用の通信パスが設定されると、ＥＰ２（ＩＥ２，ＰＥ２−２）から音声信号をＮＡＴデータ部５１（ＩＰネットワーク９０２側：ＩＮ２，ＰＮ２−２、ＩＰネットワーク９０１側：ＩＮ１，ＰＮ１−２）を介して、ＥＰ１（ＩＥ１，ＰＥ１−２）に対して送信することができる。
【００８６】
すなわち、ＥＰ１とＥＰ２間で制御用のパスとは別に音声用の２つの通信パスが張られ、双方で音声の通信のやり取りができることになる。
【００８７】
次に、図７において、本発明では音声信号以外にもイメージデータ（画像データ、映像データ）等のデータ信号用のポートを生成することにより、データ信号の転送も行うことが出来る。図７では、ＥＰ１、ＮＡＴデータ１、ＥＰ２において音声信号用のポートＰＥ１、ＰＮ１、ＰＮ２、ＰＥ２を生成し、音声信号の送受信を行っているが、図１５のように、ＥＰ１、ＮＡＴデータ１、ＥＰ２においてデータ信号用ポートＤＰＥ１、ＤＰＮ１、ＤＰＮ２、ＤＰＥ２を生成することによりデータ信号の転送も行うことが出来る。なお、この場合の詳細な動作については、図７、８の音声信号と同じ動作を行うので説明を省略する。
【００８８】
以上説明したように、本発明のＮＡＴ３は、制御系の通信を行うＮＡＴ制御部と音声情報を含むデータ系の通信を行う複数のＮＡＴデータ部とに分け、ＮＡＴ制御部からＮＡＴデータ部に対してポート生成、削除を依頼、受諾する仕組み（または手段）を実装するようにしたので、ＮＡＴデータ部がＮＡＴ制御部と独立して通信を行うことができる。
【００８９】
また、本発明のＮＡＴ３は、ＮＡＴ制御部と各ＮＡＴデータ部とを別々のネットワーク機器として実装し、別々のプライベート・アドレスとグローバル・アドレスを付与するようにしたので、ＮＡＴ制御部は信号処理に特化し、ＮＡＴデータは音声信号の変換処理に特化することができる。
【００９０】
また、本発明のＮＡＴ３は、制御系の通信を行うＮＡＴ制御部と音声情報を含むデータ系の通信を行う複数のＮＡＴデータ部とに分け、各ＮＡＴデータ部の接続数（呼設定数）をＮＡＴ制御部にて記憶し、接続数が最も少ないＮＡＴデータ部を選択する仕組み（または手段）を実装するようにしたので、特定のデータ部に負荷が偏らないように負荷分散ができる。すなわち、ＮＡＴ制御部にて各ＮＡＴデータ部の使用状況を管理するようにしたので、各ＮＡＴデータ部の負荷分散を行うことができる。
【００９１】
また、本発明のＮＡＴ３は、制御系の通信を行うＮＡＴ制御部と音声情報を含むデータ系の通信を行うＮＡＴデータ部とに分け、ＮＡＴデータのみを増設するだけで、同時に実施できる音声信号制御数を増加することができる。更に、増設時、ＮＡＴ制御部の増設が不要となるため、低コストにて処理容量を拡大することが可能となる。
【００９２】
また、本発明のＮＡＴ３は、ＮＡＴデータ部にて障害が発生した場合、ＮＡＴデータ部よりＮＡＴ制御部へ障害発生の通知を行い、ＮＡＴ制御部にて障害の起こったＮＡＴデータ部を使用していた接続を切断する仕組み（または手段）を実装することにより、接続の管理を行うことができる。
【００９３】
また、本発明のＮＡＴ３は、無通信が発生した場合、ＮＡＴデータ部からＮＡＴ制御部へ無通信が発生したことを通知し、ＮＡＴ制御部にて切断処理を行う仕組みを実装（または手段）することにより、無通信タイムアウトの処理を行うことができる。
【００９４】
【発明の効果】
本発明による第１の効果は、ＮＡＴ制御部とＮＡＴデータ部が別々のネットワーク機器に実装されることにより、ＮＡＴ制御部では信号処理に特化し、ＮＡＴデータ部では音声信号の変換処理に特化することができるため、各部位への拡張が行い易くなる。
【００９５】
また、本発明による第２の効果は、１つのＮＡＴ制御部と複数台のＮＡＴデータ部にてＮＡＴを構成し、ＮＡＴ制御部にて各ＮＡＴデータ部の音声信号制御数を一元管理しているため、ＮＡＴデータ部に効率よく音声信号制御依頼を割り振ることにより、負荷分散を行うことができる。
【００９６】
また、本発明による第３の効果は、１つのＮＡＴ制御部に対し、複数台のＮＡＴデータ部にてＮＡＴを構成し、ＮＡＴデータ部のみを増設することにより、増設したＮＡＴデータの分だけ音声通信用に確保できる音声通信数が増加するため、同時に接続できる音声通信数を増加させることができる。
【００９７】
また、本発明による第４の効果は、第３の効果より、同時に接続する音声通信を増加させたい時、ＮＡＴデータ部のみを増設すればよく、ＮＡＴ制御部の増設が不要となるため、低コストにて増設を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態におけるネットワークの構成の一例を示すブロック図である。
【図２】図１のＮＡＴの内部の構成の一例を示すブロック図である。
【図３】図２のＮＡＴ制御部の記憶部内のエリアに割り当てられたＮＡＴデータ部状態管理テーブルのフォーマットの一例を示す構成概略図である。
【図４】図２のＮＡＴ制御部および各ＮＡＴデータ部の記憶部内のエリアに割り当てられたコネクション管理テーブルの一例の構成を示す構成外略図である。
【図５】図２のＮＡＴ制御部および各ＮＡＴデータ部の記憶部内のエリアに割り当てられたアドレス変換テーブル（制御系プライベートＮＷ側、制御系インターネット側、音声系プライベートＮＷ側、音声系インターネット側）の一例の構成を示す構成外略図である。
【図６】制御系の通信パス上および音声系の通信パス上に流れるＩＰレベルのパケットの送信先アドレスと送信元のアドレスとの関係を示した概略図である。
【図７】ＥＰ間の一組の通信路にて双方向の音声通信を行う場合の動作を示すシーケース図（１／２）である。
【図８】ＥＰ間の一組の通信路にて双方向の音声通信を行う場合の動作を示すシーケース図（２／２）である。
【図９】ＥＰ間の通信パス確立後における切断時の動作を示すシーケンス図である。
【図１０】ＥＰ間の通信パス確立後のＮＡＴデータ部が内部の障害を検出した場合の動作を示すシーケンス図である。
【図１１】ＥＰ間の通信パス確立後のＮＡＴデータ部が通信パス上の無通信を検出した場合の動作を示すシーケンス図である。
【図１２】ＥＰ間の通信路にて片方向の音声信号を行う音声通信路を別々に確立させ、双方向の音声通信を行う場合の動作を示すシーケース図（１／３）である。
【図１３】ＥＰ間の通信路にて片方向の音声信号を行う音声通信路を別々に確立させ、双方向の音声通信を行う場合の動作を示すシーケース図（２／３）である。
【図１４】ＥＰ間の通信路にて片方向の音声信号を行う音声通信路を別々に確立させ、双方向の音声通信を行う場合の動作を示すシーケース図（３／３）である。
【図１５】ＥＰ間の一組の通信路にて双方向のデータ通信を行う場合の動作を示すシーケース図（１／２）である。
【図１６】ＥＰ間の一組の通信路にて双方向のデータ通信を行う場合の動作を示すシーケース図（２／２）である。
【符号の説明】
１，２ＥＰ
３ＮＡＴ
４ＮＡＴ制御部
４１，５１１制御部
４２，４３，４４，５１２，５１３，５１４インタフェース部
５１，５２，５３ＮＡＴデータ部
９０１，９０２ＩＰネットワーク

Claims

プライベート・アドレスでデータのやり取りを行う複数の第１の装置を有する第１のＩＰネットワークとグローバル・アドレスでデータのやり取りを行う複数の第２の装置を有する第２のＩＰネットワークとを相互に接続し、前記第１または第２のＩＰネットワークから受信したＩＰパケットのアドレス情報を相互に変換するネットワークアドレス変換装置の分離方式であって、
前記第１の装置と前記第２の装置間で通信を行う場合に、前記ネットワークアドレス変換装置は、呼設定と切断とを含む制御情報のやり取りを行う制御用通信パスを設定するＮＡＴ制御部と、
音声通信データとイメージデータとを含むデータ情報のやり取りを行うデータ用通信パスを設定する複数のＮＡＴデータ部と、を有することを特徴とするネットワークアドレス変換装置の分離方式。
前記ＮＡＴ制御部と前記複数のＮＡＴデータ部には、それぞれ独立の前記第１のＩＰネットワークに対するプライベート・アドレスと前記第２のＩＰネットワークに対するグローバル・アドレスとが付与されていることを特徴とする請求項１記載のネットワークアドレス変換装置の分離方式。
前記ＮＡＴ制御部は、呼設定を受信すると、前記複数のＮＡＴデータ部の内でデータ用通信パスを設定している音声信号制御数が一番少ないＮＡＴデータ部を選定して前記一番少ないＮＡＴデータ部に対してデータ用通信パスを設定させるデータ用通信パス設定手段を有することを特徴とする請求項１または２記載のネットワークアドレス変換装置の分離方式。
前記ＮＡＴ制御部は、前記第１の装置から前記第２の装置への呼設定を受信した場合に、音声信号制御数の一番少ない前記ＮＡＴデータ部に対して前記第２の装置とのデータ情報のやり取りを行うポート生成の依頼を行う第１の依頼手段と、
前記第１の依頼手段により生成されたグローバル・アドレスとそのポート番号を前記第２の装置に通知する第１の通知手段と、を有し、
前記第２の装置から前記第１の装置への呼設定応答を受信した場合に、前記ＮＡＴデータ部に対して呼設定の依頼を行った前記第１の装置とのデータ情報のやり取りを行うポート生成の依頼を行う第２の依頼手段と、
前記第２の依頼手段により生成されたプライベート・アドレスとそのポート番号を前記第１の装置に通知する第２の通知手段と、を有することを特徴とする請求項１または２記載のネットワークアドレス変換装置の分離方式。
前記ＮＡＴ制御部は、前記第２の装置から前記第１の装置への呼設定を受信した場合に、音声信号制御数の一番少ない前記ＮＡＴデータ部に対して前記第１の装置とのデータ情報のやり取りを行うポート生成の依頼を行う第３の依頼手段と、
前記第３の依頼手段により生成されたプライベート・アドレスとそのポート番号を前記第１の装置に通知する第３の通知手段と、を有し、
前記第１の装置から前記第２の装置への呼設定応答を受信した場合に、前記ＮＡＴ制御部は、前記ＮＡＴデータ部に対して呼設定の依頼を行った前記第２の装置とのデータ情報のやり取りを行うポート生成の依頼を行う第４の依頼手段と、
前記第４の依頼手段により生成されたグローバル・アドレスとそのポート番号を前記第２の装置に通知する第４の通知手段と、を有することを特徴とする請求項１または２記載のネットワークアドレス変換装置の分離方式。
前記ＮＡＴ制御部は、前記第１の装置から前記第２の装置への呼設定を受信した場合に、音声信号制御数の一番少ない前記ＮＡＴデータ部に対して前記第２の装置とのデータ情報のやり取りを行うポート生成の依頼を行う第１の依頼手段と、
前記第１の依頼手段により生成されたグローバル・アドレスとそのポート番号を前記第２の装置に通知する第１の通知手段と、を有し、
前記第２の装置から前記第１の装置への呼設定応答を受信した場合に、前記ＮＡＴデータ部に対して呼設定の依頼を行った前記第１の装置とのデータ情報のやり取りを行うポート生成の依頼を行う第２の依頼手段と、
前記第２の依頼手段により生成されたプライベート・アドレスとそのポート番号を前記第１の装置に通知する第２の通知手段と、を有することを特徴とする請求項１または２記載のネットワークアドレス変換装置の分離方式。
前記ＮＡＴ制御部は、前記第１の装置から前記第２の装置への切断信号を受信した場合に切断要求のあったデータ用通信パスが張られている前記ＮＡＴデータ部のグローバル・アドレスとそのポート番号の切断通知を前記第２の装置に対して行う第５の要求手段と、
前記第２の装置から前記第１の装置への切断信号を受信した場合に切断要求のあったデータ用通信パスが張られている前記ＮＡＴデータ部のプライベート・アドレスとそのポート番号の切断通知を前記第１の装置に対して行う第６の要求手段と、を有することを特徴とする請求項１，２，３，４，５，または６記載のネットワークアドレス変換装置の分離方式。
前記ＮＡＴ制御部は、前記ＮＡＴデータ部からの障害通知があった場合に、その障害通知のあった前記ＮＡＴデータ部が使用している全てのデータ用通信パスの接続先である前記第２の装置に対して前記ＮＡＴデータ部のグローバル・アドレスとそのポート番号の切断通知を行い、その障害通知のあった前記ＮＡＴデータ部が使用している全てのデータ用通信パスの接続先である前記第１の装置に対して前記ＮＡＴデータ部のプライベート・アドレスとそのポート番号の切断通知を前記第１の装置に行う第７の要求手段とを有することを特徴とする請求項１，２，３，４，５，６，または７記載のネットワークアドレス変換装置の分離方式。
プライベート・アドレスでデータのやり取りを行う複数の第１の装置を有する第１のＩＰネットワークとグローバル・アドレスでデータのやり取りを行う複数の第２の装置を有する第２のＩＰネットワークとを相互に接続し、前記第１または第２のＩＰネットワークから受信したＩＰパケットのアドレス情報を相互に変換するネットワークアドレス変換装置の分離方法であって、
前記ネットワークアドレス変換装置は、ＮＡＴ制御部と複数のＮＡＴデータ部に分離し、
前記第１の装置と前記第２の装置間で通信を行う場合に、前記ＮＡＴ制御部が呼設定と切断とを含む制御情報のやり取りを行う制御用通信パスを設定し、
前記ＮＡＴデータ部が音声通信データとイメージデータとを含むデータ情報のやり取りを行うデータ用通信パスを設定することを特徴とするネットワークアドレス変換装置の分離方法。
前記ＮＡＴ制御部と前記複数のＮＡＴデータ部には、それぞれ独立の前記第１のＩＰネットワークに対するプライベート・アドレスと前記第２のＩＰネットワークに対するグローバル・アドレスとが付与されていることを特徴とする請求項９記載のネットワークアドレス変換装置の分離方法。
前記ＮＡＴ制御部が呼設定を受信すると前記複数のＮＡＴデータ部の内でデータ用通信パスを設定している音声信号制御数が一番少ないＮＡＴデータ部を選定して前記一番少ないＮＡＴデータ部に対してデータ用通信パスを設定させることを特徴とする請求項９または１０記載のネットワークアドレス変換装置の分離方法。
前記ＮＡＴ制御部が前記第１の装置から前記第２の装置への呼設定を受信した場合に音声信号制御数の一番少ない前記ＮＡＴデータ部に対して前記第２の装置とのデータ情報のやり取りを行うポート生成の依頼を行い、ＮＡＴデータ部が前記第２の装置とのデータ情報のやり取りを行うポート生成の依頼を受けた場合に自ＮＡＴデータ部に付与されたグローバル・アドレスと前記第２の装置とのデータ情報のやり取りを行うポート番号とを生成して前記ＮＡＴ制御部に通知し、
前記ＮＡＴ制御部が前記ＮＡＴデータ部から通知されたグローバル・アドレスとポート番号とを前記呼設定に乗せることにより前記第２の装置に通知し、
前記ＮＡＴ制御部が前記第２の装置から前記呼設定に対する前記第１の装置への呼設定応答を受信した場合に前記ＮＡＴデータ部に対して呼設定の依頼を行った前記第１の装置とのデータ情報のやり取りを行うポート生成の依頼を行い、
前記ＮＡＴデータ部が前記第１の装置とのデータ情報のやり取りを行うポート生成の依頼を受けた場合に自ＮＡＴデータ部に付与されたプライベート・アドレスと前記第１の装置とのデータ情報のやり取りを行うポート番号とを生成して前記ＮＡＴ制御部に通知し、
前記ＮＡＴ制御部が前記ＮＡＴデータ部から通知されたプライベート・アドレスとポート番号とを呼設定に乗せることにより前記第１の装置に通知することを特徴とする請求項９または１０記載のネットワークアドレス変換装置の分離方法。
前記ＮＡＴ制御部が前記第２の装置から前記第１の装置への呼設定を受信した場合に音声信号制御数の一番少ない前記ＮＡＴデータ部に対して前記第１の装置とのデータ情報のやり取りを行うポート生成の依頼を行い、ＮＡＴデータ部が前記第１の装置とのデータ情報のやり取りを行うポート生成の依頼を受けた場合に自ＮＡＴデータ部に付与されたプライベート・アドレスと前記第１の装置とのデータ情報のやり取りを行うポート番号とを生成して前記ＮＡＴ制御部に通知し、
前記ＮＡＴ制御部が前記ＮＡＴデータ部から通知されたプライベート・アドレスとポート番号とを前記呼設定に乗せることにより前記第１の装置に通知し、
前記ＮＡＴ制御部が前記第１の装置から前記呼設定に対する前記第２の装置への呼設定応答を受信した場合に前記ＮＡＴデータ部に対して呼設定の依頼を行った前記第２の装置とのデータ情報のやり取りを行うポート生成の依頼を行い、
前記ＮＡＴデータ部が前記第２の装置とのデータ情報のやり取りを行うポート生成の依頼を受けた場合に自ＮＡＴデータ部に付与されたグローバル・アドレスと前記第２の装置とのデータ情報のやり取りを行うポート番号とを生成して前記ＮＡＴ制御部に通知し、
前記ＮＡＴ制御部が前記ＮＡＴデータ部から通知されたグローバル・アドレスとポート番号とを呼設定に乗せることにより前記第２の装置に通知することを特徴とする請求項９または１０記載のネットワークアドレス変換装置の分離方法。
前記ＮＡＴ制御部は、前記第１の装置から前記第２の装置への切断信号を受信した場合に切断要求のあったデータ用通信パスが張られている前記ＮＡＴデータ部のグローバル・アドレスとそのポート番号とを切断信号に乗せることにより切断通知を前記第２の装置に対して行い、
前記第２の装置から前記第１の装置への切断信号を受信した場合に切断要求のあったデータ用通信パスが張られている前記ＮＡＴデータ部のプライベート・アドレスとそのポート番号とを切断信号に乗せることにより切断通知を前記第１の装置に対して行うことを特徴とする請求項９，１０，１１，１２，または１３記載のネットワークアドレス変換装置の分離方法。
前記ＮＡＴ制御部は、前記ＮＡＴデータ部からの障害通知があった場合に、その障害通知のあった前記ＮＡＴデータ部が使用している全てのデータ用通信パスの接続先である前記第２の装置に対して前記ＮＡＴデータ部のグローバル・アドレスとそのポート番号とを切断信号に乗せることにより切断通知を行い、
その障害通知のあった前記ＮＡＴデータ部が使用している全てのデータ用通信パスの接続先である前記第１の装置に対して前記ＮＡＴデータ部のプライベート・アドレスとそのポート番号とを切断信号に乗せることにより切断通知を前記第１の装置に行うことを特徴とする請求項９，１０，１１，１２，１３、または１４記載のネットワークアドレス変換装置の分離方法。