JP3972733B2 - アドレス変換装置、アドレス変換システム、及びｓｉｐサーバ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、同じプロトコルに従う網、あるいは、異なるプロトコルに従う網を相互接続し、移動通信を提供する方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年移動体通信網のIP（Internet Protocol）化の検討が活発化している。
ＩＥＴＦ(Internet Engineering Task Force)は、Mobile IPv6仕様の標準化をすすめている。Mobile IPv6の網構成要素は、移動ノード（MN：Mobile Node）、ホームエージェント（HA：Home Agent）、通信相手（CN：Correspondent Node）である。
MNには、移動しても変わることのない一意のIPアドレス（ホームアドレス）が付与される。ホームアドレスと同じプレフィックスを持つリンクをホームリンクと呼ぶ。MNがホームリンク以外のリンクに移動すると、在圏リンクにおいてIPアドレスを取得する。このアドレスを気付アドレス（Care of Address、以下C/O アドレスで表す）とよぶ。
HAはMNのホームアドレスとC/Oアドレスの組（Binding Cache）を保持する。
MNは移動を検知すると、HAにBinding Cacheの更新を要求する制御信号（Binding Update）を送信する。制御信号（Binding Update）を受信したHAは、ホームリンク以外に存在するMN宛のパケットを捕捉するためのメッセージ（Gratuitous Neighbor Advertisement）をマルチキャストし、MNのプロキシとして動作する。CNはMNと通信するノードである。Mobile IPv6の仕様では、MNがCNにMobile IPv6のメッセージを送信するため、CNもMobile IPv6に対応する必要がある。
以下、CNがMN宛にパケットを送信する手順を説明する。
CNはMN宛のパケットをホームアドレス宛に送信する。HAが上記ホームアドレス宛パケットを捕捉する。HAはMNのホームアドレスでBinding Cacheを検索し、MNのC/Oアドレスを取得する。HAは受信パケットに該当C/Oアドレス宛のヘッダを付加（カプセル化）し、MNに送信する。
上記パケットを受信したMNは、先に付加されたヘッダをとることによって（デカプセル化）もとのIPパケットを復元する。
MNはカプセル化されたパケットを受信すると、CNのIPアドレスでMNのBinding Update Listを検索する。Binding Update Listは、MNが備えるBinding Updateメッセージ送信先情報である。
【０００３】
Binding Update ListにCNのエントリが存在しない場合、MNはCNに制御信号（Binding Update）を送信し，MNのC/Oアドレスを通知する。
CNは、MNからBinding Updateを受信し、MNのホームアドレスとC/Oアドレスの組をCNのBinding Cacheに登録する。以降、CNはMNのC/Oアドレス宛に直接パケットを送信し、経路最適化を図る。このパケットのIPヘッダの着信先アドレスにはMNのC/Oアドレスが、IPv6経路制御拡張ヘッダにはMNのホームアドレスがそれぞれ設定される。
一方、IP網の急速な普及に伴い、アドレス体系が異なる領域を相互接続する技術が重要になっている。
例えば、プライベートアドレスに従う網とパブリックアドレスに従う網を相互接続する技術として、 NAT(Network Address Translator)技術を使う方法(IETF RFC1631)が知られている。
NATは、プライベートIPv4アドレスとパブリックIPv4アドレスの変換を行う。基本NATは、NATルータで接続された二つの領域間でデータグラムが通過する時点で、送信元アドレスもしくは着信先アドレスのどちらか一方を書き換える。プライベート網のアドレス空間とパブリック網のアドレス空間が衝突する場合には、アドレス衝突を解決するため、Twice NAT技術が使われることが多い。Twice NAT技術は、Twice NATルータで接続された二つの領域間でデータグラムが通過する時点で、送信元アドレスと着信先アドレスの両方を書き換える。
アドレス衝突を解決するため、Twice NATは以下のように動作する。プライベート領域内のHost-Aがパブリック領域内のHost-Xと通信をはじめる場合には、Host-A はHost-XのDNSアドレス問い合わせパケットを送信する。DNS-ALG(Domain Name Service - Application Level Gateway)がこのパケットを捕捉し、かつHost-Xに対するアドレスをプライベート領域内でルーティング可能なアドレス（Host-XPRIME）に変換してHost-Aに返す。DNSアドレス解決が終了したらHost-AはHost-XPRIMEとの間で通信を開始する。このパケットがTwice NATを通過する時点で、送信元アドレスがNATの持つアドレスに書き換えられ、着信先アドレスはHost-Xに書き換わる。Host-Xからの返信パケットもこれと同様の変換が行われる。上記DNS-ALGの動作詳細については、IETF RFC2694に詳細が記載されている。
以上の例は、ある端末が属する網と通信相手の端末が属する網の通信プロトコルが同一の場合に使われる技術である。ある端末が属する網と通信相手の端末が属する網の通信プロトコルが異なる場合には、例えばプロトコルとしてIPv4を用いる網(以下IPv4網と呼ぶ)とInternet Protocol version 6を使用する網(以下IPv6網と呼ぶ)を接続する変換方式としてNAT-PT(IETF RFC2766)、SOCKS64(IETF RFC3089)等が知られている。
いずれも基本的にIPパケットのフォーマットをIPv4とIPv6とで相互に変換する。例えば、IPv4アドレスとIPv6アドレスの変換を行う。この変換を行う装置を以下トランスレータと呼ぶ。トランスレータでは変換のために、変換の前にIPv4アドレスとIPv6アドレスの対応関係を作成し、保持しておく必要がある。この対応関係を通信が発生するたびに動的に作成する場合に、そのきっかけとしてDNS(ドメインネームシステム)の名前解決が利用される。
DNSはウェブのURLのような人間にわかりやすい名前(文字列)（FQDN : Fully Qualified Domain Name）を、IPアドレスに変換するシステムである。以下名前をIPアドレスに変換する操作を名前解決と呼ぶ。今日ではインターネット上のほぼすべてのアプリケーションがこのDNSを利用して通信相手のIPアドレスを取得している。
NAT、及びトランスレータはこの事実を利用し、通信開始にあたってやり取りされるDNSのメッセージを常に監視しており、名前解決の要求メッセージを変換情報(IPアドレスの対応関係等)を作成するきっかけとする。具体的には、IPv6端末がある名前について名前解決を行ったとき、その応答であるIPアドレスがIPv4だった場合、このIPv4アドレスをIPv6アドレスに書き換えてIPv6端末に送り返す。そして、書き換える前のIPv4アドレスと書き換えたIPv6アドレスを対応付ける。つまりDNS-ALGは名前解決の応答メッセージを横取りして書き換え、この書き換える前と書き換えた後の情報をもとに変換情報を動的に作成する。
さらに、音声をIPネットワーク上で送信する技術の検討が進んでいる。VoIP(Voice over IP)はIP網上で音声情報を送信する技術である。VoIPは、まず通信装置間に仮想的な通話路（セッション）を設定する。IPパケット化された音声データは、設定した通信路上で転送される。通信装置間のセッション確立、維持、切断を制御するため、セッション制御プロトコルが要求される。
IETF (Internet Engineering Task Force)は、IPマルチメディア通信のセッション確立および終了を行うため、SIP(Session Initiation Protocol) (IETF
RFC2543)を仕様化した。SIPは機能の拡張性が高いため、VoIPのセッション制御プロトコルとして注目されている。
SIPはTCP (Transmission Control Protocol)やUDP (User Datagram Protocol)などのトランスポートメカニズムを利用するアプリケーションプロトコルである。SIPはテキストベースのプロトコルであり、要求または応答を搬送するヘッダ部とセッションの内容を記述するメッセージボディから構成される。SIPのセッション記述には、例えばSDP(Session Description Protocol)(IETF RFC2327)が適用される。
【０００４】
SIPはクライアント・サーバモデルのアーキテクチャを採用している。発信クライアントは、着信クライアントの代理（SIPサーバ）宛にSIP要求を送信する。SIPサーバは、DNS(Domain Name System)などを用いて通信先のアドレス解決を行い、端末間のセッションを確立する。
【０００５】
SIPサーバは、その役割によりProxyモードとRedirectモードとがある。Proxyモードは、発信クライアントと着信クライアント間のセッション確立要求をProxy Serverが仲介する方法である。Redirectモードは、発信クライアントがSIP Redirectサーバから得た着信先の情報を利用して、着信クライアントに直接接続する方法である。
以下、ProxyモードのSIPサーバを用いたSIP接続手順を説明する。IP網の端末ｘがIP網の端末yとSIPを用いて音声通信をはじめる場合、端末ｘがSIPサーバに対して呼設定要求（INVITE）を送信する。SIPサーバは端末yの位置情報を特定して呼設定要求を送信する。端末ｙは呼の受け付けを示す応答を送信する。この応答は、呼設定要求が通過したSIPサーバを経由して端末ｘに送信される。端末ｘが端末ｙにACK要求を送信することにより応答の受信を確認する。ACK要求はSIPサーバによって転送されるか、あるいは、端末yに直接送信される。以上で端末ｘと端末ｙの間の通信が可能になる。通常、呼設定要求と応答は、端末ｘと端末yの間でユーザ情報（音声パケット）を転送するための情報（セッション記述）を含む。セッション記述には、SDPなどが適用される。端末ｘ（端末ｙ）は端末ｙ（端末ｘ）が指定した宛先にユーザ情報を送付する。
SIPは通信相手をSIP URI(SIP Uniform Resource Identifiers)で識別する。SIPクライアントは位置情報をRegistrar Serverに登録する。位置情報として、例えばIPアドレスを設定する。Registrar Serverは位置情報をLocation Serverに送信する。Location Serverは、SIP URIと位置情報の対応関係を保持する。Registrar Server及びLocation Serverは、SIPサーバ内に実装されてもよい。
SIP及びSDPの仕様に従うと、端末やSIPサーバの情報はIPアドレスで指定することができる。
【０００６】
ITU-Tは、インターネットやLAN(Local Area Network)のように帯域が保証されないネットワーク上で音声やビデオを扱うために符号化方法や呼制御方法を規定したITU-T勧告H.323を標準化した。H.323はパケットベースマルチメディア通信システムの勧告であり、VoIPに適用できる。H.323システムの主な構成要素は、端末とゲートウェイとゲートキーパである。ゲートキーパは、端末やゲートウェイがLANにアクセスする際のアドレス変換機能や帯域管理機能を持つ。呼制御方式やデータ転送方式のメッセージとプロトコルは、ITU-T勧告H.225およびH.245で標準化されている。
【０００７】
H.323では、端末をAlias Addressで識別する。ゲートキーパが、Alias Addressとトランスポートアドレスの対応情報を管理する。トランスポートアドレスには、例えば、IPアドレスが設定される。
【０００８】
また、VoIPサービスの普及に伴い、 IETFとITU-Tは、VoIP端末に電話番号（E.164番号等）を付与する検討を進めている。ENUM DNSが電話番号とURI（SIP URI、 H.323 Alias Address等）を対応付ける。ENUM DNSは、DNSのアーキテクチャとプロトコルをベースとしており、RFC2916で規定される。ENUM DNSに問い合わせを行うノードは、電話番号をFQDN形式に書き換え、ENUM DNSに問い合わせを行う。ENUM DNSは、FQDNを着信側が予め登録したURIに変換する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
領域Aと領域Bがアドレス変換装置で相互接続され、領域Aに属する端末が領域Bに属する端末と通信を行う場合、領域Aのアドレスと領域Bのアドレスの対応関係は、第一パケットが通過したアドレス変換装置で管理される。このため、通信開始後、領域Aに属する端末と領域Bに属する端末との間で送受信されるパケットは、上記アドレス変換装置を必ず通過する。
【００１０】
例えば、通信開始後にMobile IPv6対応移動ノード（MN）がIPv4端末に送信する経路最適化要求は、特定のアドレス変換装置を通過する。このため、MNがホームリンク以外に存在する場合、MNとIPv4端末の間の経路は最適化できないという課題がある。
【００１１】
現在、IPv4アドレス体系において、殆ど全てのコンシューマ向け端末は、通信開始時にISP(Internet Service Provider)から動的にＩＰアドレスを割り当てられている。しかし、MNにホームアドレスを動的に割り当てると、MNに着信できないという課題がある。
【００１２】
さらに、IPv6アドレスの数に対して、IPv4アドレスの数は少ない。IPv4端末と通信を行うMNが増加すると、アドレス変換装置がアドレス変換エントリを生成するために使用するIPv4アドレスが不足するという課題がある。
本発明の目的は、領域Aに属する端末ｘが領域Bに属する端末ｙと通信を行う場合、領域Aと領域Bのアドレス体系が異なる場合でも、端末ｘと端末ｙの通信経路の最適化を可能にする移動通信方式を提供することにある。
【００１３】
本発明のその他の目的は、MNのホームアドレスが動的に割り当てられる場合にも該MNへの着信を可能にする移動通信方式を提供することにある。
【００１４】
本発明のその他の目的は、領域Aと領域Bがアドレス変換装置で相互接続され、領域Aに属する端末ｘが領域Bに属する端末ｙと通信を行う場合、領域Bでルーチング可能なアドレスが領域Aのアドレスと比較して少ない場合であっても、端末間の通信を可能にする通信方式を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記の問題を解決するために、本発明では、
従来のプロトコル変換方式に加え、少なくても以下の３点の手段を備える。すなわち、
（１）各アドレス変換装置は移動通信サービスの提供を可能にするMobile IPプロトコルを処理する手段を備え、
（２）Mobile IP対応移動ノード（MN）は動的にホームアドレスを取得する手段を備え、上記MNがホームアドレスを取得したとき上記アドレス変換装置にホームアドレスを登録する手段と、
（３）MNを一意に識別するために、MNにSIP識別子（SIP URI）を付与し、MNがホームアドレスを取得したときSIPサーバにホームアドレスを登録する手段とを備える。
さらに、
（４）上記アドレス変換装置はMNに対してIPv4網内でルーチング可能なアドレスとしてプライベートアドレスを割り当て、上記アドレス変換装置がIPv4網の端末に対して該MNのアドレス情報を通知するとき、MNに割り当てられたプライベートアドレスとともにアドレス変換装置の情報を通知する手段と，パケットをカプセル化・デカプセル化する手段とを備えてもよい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施の形態を図面を用いて説明する。
【００１７】
代表例として、Mobile IPv6対応移動ノード（MN）が移動先の網においてIPv4端末と通信を開始する場合について詳細に説明する。
【００１８】
図１は、本発明において、MNとIPv4端末が通信を行う場合の通信網の構成例を示す。通信網は網７と網８から構成される。本実施例において、網７（７a、７b）はMobile IPv6網である。本実施例において、網８はIPv4網である。網７と網８は、アドレス変換装置（TR）１（１a、１b）で相互接続される。
各Mobile IPv6網7は、SIPサーバ５(5a、 5b)とDNSサーバ６(6a、 6b)を備える。MN3は、Mobile IPv6対応移動ノードである。
網８は、SIPサーバ5cとDNSサーバ６cと端末４を備える。
【００１９】
アドレス変換装置１は、Mobile IPv6メッセージ処理機能と、IPv4アドレスとIPv6アドレスの変換機能と、SIP-ALG(SIP Application Level Gateway)２と通信する手段と、DNS-ALG(DNS Application Level Gateway)9と通信する手段を備える。
【００２０】
図4は、アドレス変換装置１の構成例を示す。アドレス変換装置１は、回線（18a、18b、18n）を収容するインタフェース部（IF）（19a、 19b、19n）と、パケット転送処理部14と、パケット転送制御部13とから構成される。
【００２１】
パケット転送処理部14は、振り分け処理部15と変換情報記憶部16とパケット変換・処理部17を備える。振り分け処理部15は、SIPメッセージやDNSメッセージやMobile IPメッセージを検出する機能を備える。変換情報記憶部16はアドレスの変換に必要な情報を記憶する変換情報テーブル500を備える。パケット変換・処理部17はデータパケットを変換する機能を備える。
【００２２】
図16は変換情報テーブル500のテーブル構成の一例を示す。変換情報テーブル500は、IPv4アドレス501とIPv6アドレス502の対応関係を格納する。
【００２３】
パケット変換・処理部17は、IPv4(IPv6)パケットを受信すると、変換情報記憶部16を検索し、IPv4（IPv6）アドレスをIPv6（IPv4）アドレスに書きかえる。このとき、IPアドレスのほかにもさまざまな情報を書きかえる。
図６にIPv4パケットフォーマットを示す。
図７にIPv6パケットフォーマットを示す。
変換のさいには、IPアドレスだけでなく、このフォーマットも変換する。
【００２４】
図４に戻りアドレス変換装置１の説明を続ける。
パケット転送制御部13は、変換エントリ登録処理部11と変換エントリ生成処理部12とMobile IPメッセージ処理部20を備える。
変換エントリ登録処理部11は、変換情報を変換情報記憶部16に登録する。
変換エントリ生成処理部12は、IPv6（IPv4）アドレスをIPv4(IPv6)網内でルーチング可能なアドレスに変換するために使用するアドレスプールと、アドレスの変換情報を生成する機能を備える。
Mobile IPメッセージ処理部20は、Mobile IPプロトコル処理機能と、ホームエージェント（HA）機能と、Binding Cache管理テーブル310と、Binding Update処理ルーチン60を備える。
【００２５】
図19はBinding Cache管理テーブル310のテーブル構成の一例を示す。Binding Cache管理テーブル310は、ホームアドレス311に対して、C/Oアドレス312、ライフタイム313、HRフラグ314、Proxyフラグ315、Home Address Routing Prefix Length316、シーケンス番号317、セキュリティアソシエーション（BSA）318、ダイナミックフラグ319を関連付ける。
【００２６】
図５は、SIPサーバ５の構成例を示す。SIPサーバ5は、回線34（34a、34b）を収容するインタフェース部(IF)33(33a、33b)と、メモリ32と、CPU31とをバス35で接続する構成をとる。
【００２７】
メモリ32には、SIP処理部36と、位置情報記憶部37とが格納される。
【００２８】
SIP処理部36は、SIPプロトコル機能とSIPサーバ機能を備える。
【００２９】
位置情報記憶部37は、Registrar Server機能とLocation Server機能を備える。位置情報記憶部37のLocation Server機能は、SIP情報管理テーブルを備える。
【００３０】
図17に網7aのSIPサーバ5aが備えるSIP情報管理テーブル510のテーブル構成の一例を示す。
【００３１】
図18に網7bのSIPサーバ5bが備えるSIP情報管理テーブル520のテーブル構成の一例を示す。
SIP情報管理テーブル510(520)は、SIP-URI511(521)とLocation Information512(522)の対応関係を格納する。
【００３２】
図3は、本実施例において、網8の端末4が網7bにおいて位置登録を実施したMN3と通信を行う場合の通信経路を示す。
【００３３】
図20と図22と図23に示すシーケンスに従って、図3に示す網８の端末４と網7bに在圏するMN3が通信を行う場合のシーケンスを説明する。
【００３４】
図20は、網7bにおいてMN３が行う位置登録手順を示す。
【００３５】
ここでMN３は網7bにおいて動的にホームアドレスを取得するものとする。MN3はホーム網7aにおいてSIP-URI(userA@home.com)で、移動先の網7bにおいてSIP-URI(userA%home.com@visit.com)で識別されるものとする。
【００３６】
網7bに移動したMN３はアドレス変換装置(TR)１bからRouter Advertisementメッセージを受信する（101）。
【００３７】
図11はRouter Advertisementメッセージのフォーマット例420を示す。Router Advertisementメッセージ420は、図7に示すIPv6パケットフォーマットのPayload57に格納される。
【００３８】
MN３は、Router AdvertisementメッセージのHビットが設定されている場合、HAによるルータ広告と認識する。MN３はPrefix Information Option422のRビットが設定されている場合、Prefixに含まれるアドレスをMN３のHAアドレスとしてHAリストに登録する。さらに、MN３はPrefix Information Option422のPrefix LengthとPrefixに含まれるアドレスからMN３のプレフィックスを取得し、MN3のホームアドレスを生成する（102）。
【００３９】
Router AdvertisementメッセージのHビットが設定されていない場合、MN3はRouter AdvertisementのPrefix Information Option422のPrefix LengthとPrefixに含まれるアドレスからMN3のホームアドレスを生成する。次に、MN3はDynamic Home Agent Discovery機能を使用してMN3のHAを検索する。
【００４０】
図20へ戻りシーケンスの説明を続ける。MN３は、ホームアドレスを生成すると、HA機能を備えるアドレス変換装置１bにホームアドレスの登録を要求するメッセージ（Binding Update）を送信する(103)。
【００４１】
図12は、Binding Updateメッセージのフォーマット例430を示す。IPv6 Destination Header431とIPv6 Mobility Header432は、図7に示すIPv6パケットフォーマットの拡張ヘッダ56に格納される。
MN３がアドレス変換装置1bに送信するBinding Updateには、以下の値が設定される。IPv6パケットヘッダの送信元IPアドレス54とIPv6 Destination Header431のHome Address optionとIPv6 Mobile Header432のHome Addressには、ステップ102で生成したホームアドレスが設定される。IPv6 Mobile Header432のLifetimeには0より大きな値が設定される。
【００４２】
アドレス変換装置1bは、Binding Updateメッセージを受信すると、図21に示すBinding Cache生成処理ルーチン60を起動する。
【００４３】
図21はBinding Cache生成処理ルーチン60を示す。アドレス変換装置1ｂは、Binding Updateメッセージを受け入れ可能である場合（６１）、Binding Updateを含むIPv6パケットの送信元ＩＰアドレスとIPv6 Destination HeaderおよびIPv6 Mobility Headerに含まれるホームアドレスを比較する（６２）。送信元IPアドレスとホームアドレスが同一である場合、アドレス変換装置1bは、Binding Cache管理テーブル310に上記アドレスのエントリが存在するか検索する（６３）。エントリが存在しない場合、IPv6 Mobility HeaderのLifetime値を調べる(64)。Lifetime値が０より大きな値であれば、上記Binding Cache管理テーブル部310に新規エントリを追加する（65、104）。上記新規エントリのDynamicフィールド319に値１を設定し、ホームアドレスを動的に取得したMNのエントリであることを示す。アドレス変換装置１bはMN3にBinding Updateメッセージの応答（Binding Acknowledgement）を送信し（66、105）、本ルーチンを終了する。
【００４４】
図１３は、Binding Acknowledgementメッセージのフォーマット例440を示す。
【００４５】
ステップ63において、アドレス変換装置1bのBinding Cache管理テーブル310に上記アドレスのエントリが存在する場合、IPv6 Mobility HeaderのLifetime値を調べる(67)。Lifetime値が０であれば、アドレス変換装置1bは上記Binding Cache管理テーブル310から該当エントリを削除する（68）。アドレス変換装置1bはMN3にBinding Acknowledgementを送信したあと（69）、Proxy Neighbor Cacheを削除し（70）、本ルーチンを終了する。
【００４６】
ステップ67において、Lifetime値に有効な値が設定されている場合、アドレス変換装置1bは該当エントリのLifetime値を更新する(77)。アドレス変換装置1bはMN３にBinding Acknowledgementを送信し（78）、本ルーチンを終了する。
【００４７】
アドレス変換装置1bは、ステップ61においてBinding Updateを受け入れることができない場合、MN３にエラー通知を含むBinding Acknowledgmentメッセージを送信し、本ルーチンを終了する（76）。
【００４８】
ステップ64において，Lifetime値が０の場合，アドレス変換装置1bはMN３にBinding Acknowlegmentメッセージを送信し，本ルーチンを終了する（66）。
【００４９】
アドレス変換装置1bは、ステップ62において、送信元IPアドレスとホームアドレスが異なる場合、アドレス変換装置1bのBinding Cache管理テーブル310に上記アドレスのエントリが存在するか検索する（71）。エントリが存在しない場合、IPv6 Mobility HeaderのLifetime値を調べる。Lifetime値が有効な値であれば、上記Binding Cache管理テーブル310に新規エントリを追加する（72）。この新規エントリには、Dynamicフィールド319にフラグを設定しない。アドレス変換装置１bはMN3にBinding Updateメッセージの応答（Binding Acknowledgement）を送信する（73）。アドレス変換装置1bはMN3のホームアドレス宛パケットを捕捉するため、Gratuitous Neighbor Advertisementを送信してProxy Neighbor Cacheを生成し（74）、本ルーチンを終了する。
【００５０】
ステップ71において、エントリが存在する場合、受信メッセージに含まれるLifetime値が有効な値あれば該当エントリのLifetime値を更新する（75）。
【００５１】
図20へ戻りシーケンスの説明を続ける。
MN３はBinding Acknowledgementを受信すると、MNの位置情報の登録を要求するSIPメッセージ（REGISTER）を網7bのSIPサーバ5bに送信する(106)。
【００５２】
図8はSIPのプロトコルスタック及びメッセージフォーマットを示す。SIPを含むパケットは、IPヘッダ41とTCP/UDPヘッダ42とペイロード43で構成する。SIPはペイロード43に格納される。SIPは、start-line44とmessage-header45とmessage-body46で構成される。Start-line44は、SIPメッセージの種類と宛先を示す。Message-header45は、SIPのパラメータを含む。Message-body46は、端末間に論理的に設定されるコネクションの情報を示す。Message-bodyの記述には、SDPなどを利用する。
【００５３】
図９は、MN3がSIPサーバ5bに送信するSIPメッセージ（REGISTER）のメッセージ例401を示す。Start-Lineには登録を行うSIPサーバ5bのドメイン名が設定される。Toヘッダは更新対象を示す。ContactヘッダはRegistrar Serverに登録する情報を示す。MN３は、Contactヘッダに網7bで取得したホームアドレス(mn6)を設定する。
【００５４】
図20へ戻りシーケンスの説明を続ける。SIPサーバ5bは、SIPメッセージ（REGISTERS）を受信すると、SIP情報管理テーブル520にエントリ520‐1を追加する（107）。エントリ520-1は、網7bにおけるMN3のSIP-URI(userA%home.com@visit.com)とステップ102で生成したホームアドレス（mn6）を含むLocation Information（userA@mn6）の対応関係を保持する。SIPサーバ5bはSIPメッセージ（REGISTER）の応答メッセージ（200 OK）をMN３に送信する（108）。
【００５５】
次にMN３は、ホーム網7aのSIPサーバ5aに対してMN3の位置情報の登録を要求するSIPメッセージ（REGISTER）を送信する(109)。
【００５６】
図10は、MN3がSIPサーバ5aに送信するSIPメッセージ（REGISTER）のメッセージ例402を示す。SIPメッセージ402のTOヘッダにはMN3の網7aにおけるSIP-URI（userA@home.com）が、ContactヘッダにはMN3の位置情報として，MN3の網7bにおけるSIP-URI(userA%home.com@visit.com)が、それぞれ設定される。
SIPサーバ5aは、SIPメッセージ（REGISTERS）を受信すると、SIP情報管理テーブル510にエントリ510‐1を追加する（110）。SIPサーバ5aはSIPメッセージ（REGISTER）の応答メッセージ（200 OK）をMN３に送信する（111）。
【００５７】
図22、図23は、端末４がMN３にパケットを送信する手順を示す。
端末４は、MN3にパケットを送信するため、MN3のIPアドレスを取得する必要がある。本実施の形態では、端末４がSIPメッセージを使用して、MN３のIPアドレスを取得する例を示す。
【００５８】
ここで、端末４には、SIPメッセージの送信先として、SIPサーバ5cが設定されているとする。
【００５９】
端末4はSIPサーバ5cにSIPメッセージ（INVITE）を送信する（121）。図24は、端末４がSIPサーバ５cに送信するSIP INVITEメッセージ例403を示す。SIPメッセージ（INVITE）は、Start-LineにINVITEの宛先情報を設定する。SIPメッセージ（INVITE）（121）のStart-Lineには、MN３のSIP URI(userA@home.com)を設定する。
【００６０】
SIPサーバ5cは、SIPメッセージ（INVITE）を受信すると、INVITE送信先をStart-Lineの宛先情報から決定する。宛先情報にドメイン名が設定されている場合、SIPサーバ5cは、DNSサーバ6cにDNS問い合わせを送信する。DNSサーバ6cは、DNS-ALG9aおよびDNSサーバ6aと連携してSIPサーバ5aの名前を解決する（122）。アドレス変換装置（TR）１とDNS-ALG９の連携方式には、例えば、特許公開公報2001-274419（（中研）知本受付番号310101441）に記載のアドレス変換方式を適用する。DNS-ALG9は、アドレス変換装置1aからSIPサーバ5aのドメイン名に対応するIPv6アドレスに対応する仮想IPv4アドレスを取得し，DNS問い合わせ応答を書き換える。該変換情報は、アドレス変換装置１aの変換情報記憶部16の変換情報テーブル500に格納される(123、124)。
【００６１】
SIPサーバ5cは、SIPメッセージ（INVITE）の送信先情報として、SIPサーバ5aの仮想IPv4アドレスを取得し（124）、仮想IPv4アドレス宛にSIPメッセージ（INVITE）を送信する（125）。
【００６２】
アドレス変換装置１aは、SIPメッセージ（INVITE）を検出し(126)、SIPアドレス変換装置（SIP-ALG）2aに送信する（127）。アドレス変換装置（TR）１aとSIP-ALG2aの連携方式には、例えば、特願2001-373520に記載のSIPメッセージ変換方式を適用する。
【００６３】
SIP-ALG2aは受信したSIPメッセージからIPアドレス変換対象パラメータを抽出する（128）。SIP-ALG2aは、変換対象IPアドレスを含むアドレス問い合わせ要求600をアドレス変換装置１aに送信する（129）。
【００６４】
図14は、アドレス問い合わせ要求600のメッセージフォーマットを示す。
【００６５】
アドレス変換装置１aは、アドレス問い合わせ要求600を受信し、変換対象IPアドレスで変換エントリ生成処理部12の変換情報テーブル500を検索する。
変換対象IPアドレスが変換エントリ生成処理部12の変換情報テーブル500に存在すれば、アドレス変換装置１は変換後のIPアドレスを含むアドレス問い合わせ要求応答650をSIP-ALG2aに送信する（130）。
変換対象IPアドレスが変換エントリ生成処理部12の変換情報テーブル500に存在しなければ、変換対象IPアドレスに対して網7aでルーチング可能なIPアドレスを割り当てることにより変換エントリを生成する。次に、変換エントリ登録処理部11を起動し、変換情報記憶部16の変換情報テーブル500に上記変換エントリを設定する。アドレス変換装置１aは、変換後のIPアドレスを含むアドレス問い合わせ要求応答650をSIP-ALG2aに送信する(130)。
【００６６】
図15は、アドレス問い合わせ要求応答650のメッセージフォーマットを示す。
【００６７】
SIP-ALG2aはアドレス問い合わせ要求応答を受信し、SIPメッセージに含まれるIPアドレス情報を書きかえる（131）。
【００６８】
アドレス変換装置１aは、SIP-ALG2aからSIPメッセージ（INVITE）を受信すると（132）、SIPメッセージ（INVITE）を含むパケットのIPヘッダのアドレス情報を変換する（133）。アドレス変換装置１aは変換情報記憶部16の変換情報テーブル500を参照して、着信先アドレスをSIPサーバ5aの実IPv6アドレスに、送信元アドレスをSIPサーバ5cの仮想IPv6アドレスにそれぞれ変換する。
【００６９】
SIPメッセージ（INVITE）(134)を受信したSIPサーバ5aは、INVITE メッセージのStart-lineに設定されたMN3のSIP-URI(userA@home.com)で、位置情報記憶部37のSIP情報管理テーブル510を検索する。SIPサーバ5aはMN3の位置情報（userA%home.com@visit.com）を得る（135）。
【００７０】
SIPサーバ5aは、MN3の位置情報（userA%home.com@visit.com）を含むSIPメッセージ（302 Moved Temporarily）をSIPサーバ5c宛に送信する（136）。
【００７１】
図25にSIPサーバ5aがSIPサーバ5c宛に送信するSIPメッセージ（302 Moved Temporarily）のメッセージ例404を示す。MN３の位置情報（userA%home.com@visit.com）がContactヘッダに設定される。
【００７２】
図22に戻り、シーケンスの説明を続ける。SIPメッセージ（136）は、アドレス変換装置1aとSIP-ALG2aの連携により、SIPメッセージに含まれるIPアドレス
が変換される（137）。アドレス変換装置1aはSIPメッセージを含むパケットのIPヘッダのアドレス情報を変換後（138）、SIPメッセージをSIPサーバ5cに送信する（139）。
【００７３】
SIPサーバ5cはINVITEの応答として、SIPメッセージ（302 Moved Temporarily）を受信すると、SIPサーバ5a宛に応答確認メッセージ（ACK）を送信する（140）。この応答確認メッセージ（ACK）がアドレス変換装置1aを通過するさい、アドレス変換装置1aとSIP-ALG2aの連携により、SIPメッセージに含まれるIPアドレスが変換される（141）。アドレス変換装置1aはSIPメッセージを含むパケットのIPヘッダのアドレス情報を変換後（142）、SIPメッセージをSIPサーバ5aに送信する（143）。
【００７４】
続いて、SIPサーバ5cは、受信したSIPメッセージ（302 Moved Temporarily）のContactヘッダ（userA%home.com@visit.com）からMN３の位置情報を決定する。
【００７５】
位置情報にドメイン名が設定されている場合、SIPサーバ5cは、DNSサーバ6cにDNS問い合わせを送信する。DNSサーバ6cは、DNS-ALG9bおよびDNSサーバ6bと連携してSIPサーバ5bの名前を解決する（151、152）。DNS-ALG9bは、アドレス変換装置1bからSIPサーバ5bのドメイン名に対応するIPv6アドレスに対応する仮想IPv4アドレスを取得し，DNS問い合わせ応答を書き換える。該変換情報は、アドレス変換装置１bの変換情報記憶部16の変換情報テーブル500に格納される。
【００７６】
SIPサーバ5cは、SIPメッセージ（INVITE）の送信先情報として、SIPサーバ5bの仮想IPv4アドレスを取得し（153）、上記仮想IPv4アドレス宛にSIPメッセージ（INVITE）を送信する（154）。
【００７７】
図26にSIPサーバ5cがSIPサーバ5b宛に送信するSIPメッセージ（INVITE）のメッセージ例405を示す。MN３の位置情報（userA%home.com@visit.com）がINVITEメッセージの宛先情報としてStart-Lineに設定される。
【００７８】
図23に戻りシーケンスの説明を続ける。SIPメッセージ（INVITE）（154）がアドレス変換装置1bを通過するさい、アドレス変換装置1bとSIP-ALG2bの連携により、SIPメッセージに含まれるIPアドレスが変換される（155）。アドレス変換装置1bはSIPメッセージを含むパケットのIPヘッダのアドレス情報を変換後（156）、SIPメッセージをSIPサーバ5bに送信する（157）。
【００７９】
SIPサーバ5bは、INVITE メッセージのStart-lineに設定された値（userA%home.com@visit.com）で、位置情報記憶部37のSIP情報管理テーブル520を検索する。SIPサーバ5bはMN3の位置情報（userA@mn6）を取得し、MN３にSIPメッセージ（INVITE）を送信する（158）。
【００８０】
MN3はSIPメッセージ（INVITE）を許容する場合、SIPメッセージ（200 OK）で応答する。
【００８１】
SIP メッセージ（200 OK）は、SIPメッセージ（INVITE）に設定されたvia headerの情報をもとに、SIPメッセージ（INVITE）が処理されたSIPサーバを経由して端末４に送信される（159、160、163、164）。
【００８２】
SIPメッセージ（200 OK）はSIPメッセージ（INVITE）に対する正常応答である。
【００８３】
図27にMN3がSIPサーバ5b宛に送信するSIPメッセージ（200 OK）のメッセージ例406を示す。Message-bodyのcフィールドには、端末4がMN３宛にデータを送信する際に宛先情報として利用する値が設定される。本実施例では、cフィールドにMN３が網7bで動的に取得したホームアドレス（mn6）が設定される。
【００８４】
図23に戻りシーケンスの説明を続ける。SIPメッセージ（200 OK）（160）がアドレス変換装置1bを通過するさい、アドレス変換装置1bとSIP-ALG2bの連携により、SIPメッセージに含まれるIPアドレスが変換される（161）。
【００８５】
具体的には、SIP-ALG2bがSIPメッセージ(200 OK)のcフィールドに設定されているMN3のホームアドレス(mn6)を変換対象IPアドレスとして抽出し、アドレス変換装置1bにアドレス問い合わせ要求を送信する。
【００８６】
アドレス変換装置1bは、変換対象IPアドレス(mn6)で変換エントリ生成処理部12の変換情報テーブル500を検索する。
【００８７】
変換対象IPアドレスが変換エントリ生成処理部12の変換情報テーブル500に存在しなければ、MN３のホームアドレス(mn6)に仮想IPv4アドレス（vmn4）を割り当てる。変換エントリ登録処理部11を起動して、MN3のホームアドレス(mn6)と仮想IPv4アドレス（vmn4）の対応関係を変換情報記憶部16の変換情報テーブル500に設定する。
【００８８】
SIP-ALG2bは、SIPメッセージのcフィールドをMN3のホームアドレスに対する仮想IPv4アドレス(vmn4)に書き換える。
【００８９】
アドレス変換装置1bはSIPメッセージを含むIPパケットのIPヘッダのアドレス情報を変換後（162）、SIPメッセージをSIPサーバ5bに送信する。
【００９０】
端末４はSIPメッセージ（200 OK）を受信し、cフィールドからMN３のアドレス（vmn4）を取得する。
【００９１】
SIPメッセージ（200 OK）を受信した端末４はMN３宛に応答確認メッセージ（ACK）を送信する（165、166）。
【００９２】
SIPメッセージ（ACK）（166）がアドレス変換装置1bを通過するさい、アドレス変換装置1bとSIP-ALG2bの連携により、SIPメッセージに含まれるIPアドレスが変換される（167）。アドレス変換装置1bはSIPメッセージを含むパケットのIPヘッダのアドレス情報を変換後（168）、SIPメッセージをSIPサーバ5bに送信する（169）。SIPサーバ5bは、SIPメッセージ（ACK）をMN3に送信する（170）。
【００９３】
以上の手順で、端末４とMN３の間に論理的なコネクションが設定され、端末４とMN３の間の通信が可能になる。
【００９４】
端末４はデータパケットの着信先アドレス（DA: Destination Address）にMN3の仮想IPv4アドレス（vmn4）を、送信元アドレス（SA: Source Address）に端末４のIPv4アドレス（a4）をそれぞれ設定したパケットをMN３宛に送信する(171)。
【００９５】
アドレス変換装置1bは、ステップ161で生成した変換エントリに基づき着信先アドレスを仮想IPv4アドレス（vmn4）からIPv6アドレス（mn6）に書き換える。アドレス変換装置1bは、端末４のIPv4アドレス(a4)に対して仮想IPv6アドレス（va6）を割り当て、送信元アドレスを仮想IPv6アドレス(va6)に書き換える(172)。
アドレス変換装置1bは、ヘッダ情報を変換したパケットをMN3宛に送信する（173）。
【００９６】
MN3が端末４宛にパケットを送信する方法には、通常のIPv6パケット送信手段を用いる。
【００９７】
ここで、図２と図38を用いてMNが固定のホームアドレスを持つ場合に端末４からMN３宛に送信されるパケットの流れを説明する。アドレス変換装置１aは、MN3のホームエージェント(HA)機能を持つとする。端末４はMN3を名前で識別するとする。
【００９８】
図２は，MN3が固定ホームアドレスを持つ場合のパケットの経路を示す。
【００９９】
図38は，図２において端末４がMN３にパケットを送信する手順を示す。
【０１００】
MN３は網7aから網7bに移動したことを検出し、MN3のHA機能を持つアドレス変換装置1aに制御信号（Binding Update）を送信する(701)。制御信号には、MN３のホームアドレス(mn6)と、網7bにおいて取得した気付アドレス（C/Oアドレス）(c/omn6)が含まれる。
【０１０１】
制御信号を受信したアドレス変換装置1aは、MN3の情報をBinding Cacheに格納し、MN3のプロキシとして動作する。アドレス変換装置１aは、MN3に応答信号（Binding Acknowledgement）を送信する(702)。
【０１０２】
端末４は、DNSサーバ６を用いてMN３の名前を解決する（703〜707）。ステップ706において、アドレス変換装置１aはMN3のホームアドレス(mn6)に対して仮想IPv4アドレス(vmn4)を割り当て、変換エントリを生成する。
端末４はMN３のホームアドレスとしてvmn4を取得し、vnm4宛にパケットを送信する（708）。パケットがアドレス変換装置1aを通過するさい、アドレス変換装置1aはパケットのIPヘッダのアドレス情報をIPv4からIPv6に変換する(709)。アドレス情報変換後のIPヘッダの送信元アドレスには端末4のIPv4アドレス(a4)に対する仮想IPv6アドレス(va6)が、着信先アドレスにはMN3のホームアドレス(mn6)が、それぞれ設定される。
次に、アドレス変換装置1aは、ステップ701で生成したBinding Cacheを参照し、MN３のホームアドレス(mn6)からMN3の気付アドレス（c/omn6）を取得する。アドレス変換装置1aは変換後のIPv6パケットをIPv6でカプセル化し、MN3に送信する(710)。カプセル化ヘッダの着信先アドレスには、MN3のC/Oアドレス(c/omn6)が、送信元アドレスにはアドレス変換装置1aのアドレス(tra6)が、それぞれ設定される。
【０１０３】
MN３は、受信パケットのカプセル化ヘッダを取り外し、オリジナルパケットを取り出す。MN3は、オリジナルパケットの送信元アドレスでMN3のBinding Update Listを検索する。オリジナルパケットの送信元アドレスには、端末４の仮想IPv6アドレス(va6)が設定されている。
【０１０４】
MN３のBinding Update Listに該当エントリが存在しない場合、MN３は端末４の仮想IPv6アドレス（va6）宛に制御信号（Binding Update）を送信する（711）。この制御信号は、アドレス変換装置1aを必ず通過する。アドレス変換装置1aは、端末４のかわりにBinding Cacheを記憶するか、アドレス変換装置1aが制御信号をIPv4の形式に変換し、ヘッダ情報を変換した後(712)、端末４に送信する(713)。
【０１０５】
端末4にBinding Updateが送信された場合には、端末４はMN3宛のパケットをMN3の気付アドレスに対する仮想IPv4アドレス（vc/omn4）宛に送信する(714)。このパケットは必ずアドレス変換装置1aを通過する。アドレス変換装置1aがヘッダ変換を行い（715）、MN3の気付アドレス（c/omn6）宛にパケットを送信する(716)。
【０１０６】
アドレス変換装置1aが端末４のかわりにBinding Cacheを記憶する場合、端末４がMN3宛にパケットを送信する手順は、ステップ708〜ステップ710と同様である。
【０１０７】
以上から明らかなように、MN３が端末４に経路最適化を行うために送信した制御信号と、経路最適化後に端末４がMN３宛に送信するパケットは、必ずアドレス変換装置1aを通過する。従って、MNが固定ホームアドレスをもつ場合、MN３と端末４の経路は最適化にならない。
【０１０８】
本発明の第１の実施の形態によると、Mobile IPプロトコル処理機能を備えるアドレス変換装置１とSIPサーバ５を用いて、ホームアドレスを持たないMobile IPv6対応移動ノード（MN）３のへ着信が可能になる。さらに、MN３宛のパケットは、MN３が動的にホームアドレスを取得した網に存在するアドレス変換装置１を通過するため、MN３宛パケットの経路を最適化することできる。また、MN３と端末４の間のセッション制御手順にSIPを利用することにより、MN３と端末４の間で音声通信が可能になる。
【０１０９】
本発明の第2の実施の形態を図面を用いて説明する。
【０１１０】
第１の実施例と第2の実施例は、セッション制御プロトコルの種類とMNの識別方法が異なる。
【０１１１】
第2の実施例では、セッション制御プロトコルにITU-T H.323を使用する。第2の実施例においてMNはH.323で標準化されているAlias Addressで識別される。
【０１１２】
図28は、第2の実施例において、Mobile IPv6対応移動ノード（MN）とIPv4端末が通信を行う場合の通信網の構成例を示す。
【０１１３】
第2の実施例において、アドレス変換装置１は、SIP-ALG2の代わりにH.323アドレス変換装置（H.323-ALG）10と通信する手段と、H.323メッセージを検出する手段を備える。
【０１１４】
第2の実施例において、網７および網８は、SIPサーバの代わりにゲートキーパ（Gatekeeper）30を備える。
【０１１５】
H.323-ALG10は、（１）H.323メッセージから変換対象アドレスを抽出する手段と、（２）アドレス変換装置１にアドレス変換要求を送信する手段と、（３）アドレス変換装置１からアドレス変換要求の応答を受信する手段と、（４）アドレス変換装置１から受信した情報に基づいてH.323メッセージの変換対象アドレスを書きかえる手段とを備える。
【０１１６】
図29は、ゲートキーパ30の構成例を示す。ゲートキーパ30は、回線（1004a、1004b）を収容するインタフェース部(IF)(1003a、1003b)と、メモリ1002と、CPU1001とをバス1005で接続する構成をとる。
【０１１７】
メモリ1002には、H.323処理部1006と、位置情報記憶部1007とが格納される。
【０１１８】
H.323処理部1006は、H.323プロトコル機能とゲートキーパ機能を備える。
【０１１９】
位置情報記憶部1007は、H.323 Alias AddressとH.323 Transport Addressの対応情報テーブルを備える。第2の実施例において、MN3はH.323 Alias Addressにより一意に識別される。
【０１２０】
図30は、第2の実施例におけるMN３が網7bにおいて位置登録を行う手順を示す。
【０１２１】
MN3は網7bで動的にホームアドレスを取得する。ステップ101からステップ105の手順は、第1の実施例と同じである。
【０１２２】
第2の実施例における位置登録手順と、第1の実施例における位置登録手順は、ゲートキーパ30に対して位置登録を行う際に利用する制御信号が異なる。第2の実施例では、位置登録の制御信号に、ITU-T H.323勧告シリーズで標準化された制御信号を用いる。
【０１２３】
MN３は網7bのゲートキーパ（GK）30bに位置登録を要求する制御信号（RRQ : Registration Request）を送信する（181）。GK30bは上記制御信号を受信すると、上記制御信号からMN3のH.323 Alias Addressを抽出する。GK30bは、MN3のH.323 Alias AddressからMN3のホーム網7aを決定し、上記制御信号をGK30aに送信する(182)。ここで、GK30bは、MN3の位置情報を位置登録記憶部1007に格納してもよい。
【０１２４】
GK30aは、位置登録を要求する制御信号を受信すると、位置登録記憶部1007にMN３のH.323 Alias Addressのエントリを追加し、 MN３のH.323 Alias AddressとH.323 Transport Addressの対応情報を格納する(183)。GK30aは、H.323 Transport Addressフィールドに、MNに動的に割り当てられたホームアドレスを格納する。
【０１２５】
GK30aは、位置登録を要求する制御信号の応答（RCF : Registration Confirmation）をGK30b経由でMN3に送信する（184、185）。
【０１２６】
第2の実施例において、端末4が端末３にパケットを送信する手順は、SIPメッセージがH.323メッセージに置き換わることを除き、基本的に同じである。
【０１２７】
本発明の第２の実施の形態によると、Mobile IPプロトコル処理機能を備えるアドレス変換装置とゲートキーパを用いて、ホームアドレスを持たないMobile IPv6対応移動ノード（MN）3に対する着信が可能になる。さらに、MN3宛のパケットは、MN3が動的にホームアドレスを取得した網に存在するアドレス変換装置を通過するため、MN3宛パケットの経路を最適化することできる。また、MN３と端末４の間のセッション制御手順にH.323を利用することにより、MN３と端末４の間で音声通信が可能になる。
【０１２８】
本発明の第３の実施の形態を説明する。本実施の形態は、第１の実施例又は第２の実施例に示す通信網において、Mobile IPv6端末（MN）に電話番号を付与する。
本実施例では、網７と網８がENUM DNSを配備する。ENUM DNSは電話番号とURI（SIP-URI、H.323 Alias address、等）の対応情報を管理する。
【０１２９】
端末４は、MN３宛にパケットを送信するとき、MN３を電話番号で指定する。端末４は、ENUM DNSに対してMN３のURIを問い合わせる。MN３のURIを取得した後の処理は、第1の実施例又は第2の実施例と同じである。
【０１３０】
本発明の第３の実施の形態によると、端末は通信相手を電話番号で指定し、電話番号からURIに変換を行うことにより、ホームアドレスを持たないMobile IPv6端末への着信が可能になる。
【０１３１】
本発明の第４の実施の形態を図面を用いて説明する。
【０１３２】
本実施例は、IPアドレス変換装置１がパケットのカプセル化手段を備えることを特徴とする。
【０１３３】
図31は、本実施例におけるアドレス変換装置１の構成例を示す。
【０１３４】
パケット転送処理部14は、第1の実施の形態におけるアドレス変換装置１の機能ブロックに加え、カプセル化・デカプセル化処理部21を備える。
【０１３５】
アドレス変換装置１のカプセル化・デカプセル化処理部21は、網８に存在する端末からカプセル化されたパケットを受信してカプセル化ヘッダを削除（デカプセル化）する機能と、網８に存在する端末に送信するパケットにヘッダを付加（カプセル化）する機能を有する。
本実施例における変換エントリ生成処理部12は、IPv6アドレスに対して割り当てる仮想アドレスとして、IPv4プライベートアドレスを備える。
【０１３６】
図32、図33は、第４の実施例において、網8の端末４が網7bに存在するMN3と通信する手順を示す。
【０１３７】
MN3は第１の実施例の図20に示す手順を用いて、網7bにおいて動的にホームアドレスを取得し、位置登録を行ったものとする。
【０１３８】
第４の実施例における通信手順と、第1の実施例における通信手順は、ステップ160まで共通であり、ステップ161以降の処理が異なる。
【０１３９】
図33に進み、ステップ160から説明する。
【０１４０】
アドレス変換装置1bは、SIPサーバ5bがSIPサーバ5c宛に送信したSIPメッセージ（200 OK）を検出し(160)、SIP-ALG2bに送信する（201）。
【０１４１】
SIP-ALG2bは、SIPメッセージ（200 OK）のcフィールドに設定されているMN3のホームアドレス(mn6)を変換対象IPアドレスとして抽出する。SIP-ALG2bはアドレス変換装置1bに変換対象IPアドレスを含むアドレス問い合わせ要求を送信する(202)。
【０１４２】
アドレス変換装置1bは、変換対象IPアドレス(mn6)で変換エントリ生成処理部12の変換情報テーブル500を検索する。
【０１４３】
変換対象IPアドレスが変換エントリ生成処理部12の変換情報テーブル500に存在しなければ、MN３のホームアドレス(mn6)に仮想IPv4プライベートアドレス（vpmn4）を割り当てる。アドレス変換装置1bは変換エントリ登録処理部11を起動して、MN3のホームアドレス(mn6)と仮想IPv4プライベートアドレス（vpmn4）の対応関係を変換情報記憶部16の変換情報テーブル500に変換エントリを設定する（203）。
【０１４４】
アドレス変換装置1bは、MNのホームアドレス(mn6)と仮想IPv4プライベートアドレス(vpmn4)を含むアドレス問い合わせ要求応答650を送信する（204）。このアドレス問い合わせ要求応答650のIP address type(応答)フィールド623には、IPv4プライベートアドレスを示す値を設定する。
【０１４５】
SIP-ALG2bは、 SIPメッセージに含まれるIPアドレス情報を書き換える。アドレス問い合わせ要求応答650のIP address type(応答)フィールド623にIPv4プライベートアドレスを示す値が設定されている場合、SIP-ALG2bは、変換対象IPアドレス(mn6)を“変換後のIPアドレス(vpmn4)とアドレス変換装置1bのIPv4インタフェースに付与されたIPv4グローバルアドレス(trbg4)”に書き換える。
【０１４６】
アドレス変換装置1bは、SIP-ALG2bからSIPメッセージ(200 OK)を受信すると（205）、SIPメッセージを含むパケットのIPヘッダのアドレス情報を変換する（206）。アドレス変換装置1bは、変換情報記憶部16の変換情報テーブル500を参照して、着信先アドレスをSIPサーバ5cの実IPv4アドレスに、送信元アドレスをSIPサーバ5bの仮想IPv4アドレスにそれぞれ書き換える。
【０１４７】
図34は、アドレス変換装置1bがSIPサーバ5cに送信するSIPメッセージ（200 OK）のメッセージ例407を示す。MN3の仮想IPv4アドレス（vpmn4）とアドレス変換装置1bのIPv4グローバルアドレス（trbg4）がContactヘッダフィールドとcフィールドに設定される。
【０１４８】
SIPメッセージ（200 OK）を受信したSIPサーバ5cは（207）、SIPメッセージ（200 OK）を端末４に送信する（208）。
【０１４９】
SIPメッセージ（200 OK）を受信した端末４は、 cフィールドからMN３のアドレス(vpmn4)と、アドレス変換装置1bのIPv4グローバルアドレス(trbg4)を取得する。
【０１５０】
端末４は、SIPサーバ5c経由でSIPサーバ5bに応答確認（ACK）を送信する(209、210)。SIPメッセージ（ACK）がアドレス変換装置1bを通過するさい、アドレス変換装置１bとSIP-ALG2bの連携により、SIPメッセージに含まれるIPアドレスが変換される（211）。アドレス変換装置1bは、SIPメッセージを含むパケットのIPヘッダのアドレス情報を変換後（212）、SIPメッセージ（ACK）をSIPサーバ5bに送信する(213)。SIPサーバ5bはSIPメッセージ（ACK）をMN3に送信する（214）。
【０１５１】
以上の手順で、端末４とMN３の間に論理的なコネクションが設定され、端末４とMN３の間の通信が可能になる。
【０１５２】
端末4はMN３にデータパケットを送信するとき、IPパケットヘッダの着信先アドレスにMN３のホームアドレスに対する仮想IPv4プライベートアドレス（vpmn4）を、送信元アドレスに端末４のIPv4アドレス（a4）を設定する。次にオリジナルパケットをIPv4でカプセル化する。カプセル化ヘッダの着信先アドレスには、アドレス変換装置1bのIPv4グローバルアドレス(trbg4)を、カプセル化ヘッダの送信元アドレスには、端末４のIPv4アドレス（a4）をそれぞれ設定する（215）。
【０１５３】
アドレス変換装置１bは、カプセル化されたパケットを受信すると、カプセル化・デカプセル化処理部21においてカプセル化ヘッダを削除し、オリジナルパケットを抽出する（216）。
【０１５４】
次に、アドレス変換装置1bは、変換情報記憶部16の変換情報テーブル500を参照して、オリジナルパケットのIPヘッダを変換する(217)。送信元IPアドレスは、端末４のIPv4アドレス(a4)から仮想IPv6アドレス（va6）に書き換えられる。着信先IPアドレスは、MNの仮想IPv4プライベートアドレス(vpmn4)からIPv6アドレス（mn6）に書き換えられる。
【０１５５】
アドレス変換装置1bは、ヘッダ情報を変換したパケットをMN3宛に送信する（218）。
【０１５６】
次に、第４の実施例において、網7bに存在するMN３が網8の端末４にパケットを送信する手順を示す。
【０１５７】
図35は、MN3が端末4をSIP URIで識別する場合のパケット送信手順を示す。端末４のSIP URIと位置情報の対応関係は、SIPサーバ5cに登録されているとする。
【０１５８】
MN3は第１の実施例の図20に示す手順を用いて、網7bにおいて動的にホームアドレスを取得し、位置登録を行ったものとする。網7bでホームアドレスを取得したMN3は、アドレス変換装置1bがMN3のHAであり、ホームリンクに存在すると認識する。
【０１５９】
Mobile IPv6仕様によると、ホームリンクに存在するMNは、通常のIPv6ルーチングによりパケットを転送する。従って、MN3は端末4に通常のIPv6ルーチングを使ってパケットを転送できる。
【０１６０】
MN3は端末４のSIP URIからIPアドレスを取得するため、SIPサーバ5bにSIPメッセージ（INVITE）を送信する(251)。SIPメッセージ251のStart-Lineには、INVITEの宛先情報として、端末４のSIP URIを設定する。
【０１６１】
SIPサーバ5bは、SIPメッセージ（INVITE）をSIPサーバ5cに送信する(252)。
【０１６２】
アドレス変換装置1bは、SIPサーバ5bがSIPサーバ5c宛に送信したSIPメッセージ（INVITE）を検出し、SIP-ALG2bに送信する（253）。
【０１６３】
SIP-ALG2bは、SIPメッセージ（INVITE）から変換対象IPアドレスを抽出し、アドレス変換装置1bに変換対象IPアドレスを含むアドレス問い合わせ要求600を送信する(254)。
【０１６４】
アドレス変換装置1bは、変換対象IPアドレスで変換エントリ生成処理部12の変換情報テーブル500を検索する。
【０１６５】
変換対象IPアドレスが変換エントリ生成処理部12の変換情報テーブル500に存在しなければ、アドレス変換装置1bは変換エントリを生成する。ここで、アドレス変換装置1bは、IPv6アドレスに対する仮想IPv4アドレスとして、IPv4プライベートアドレスを割り当てる。アドレス変換装置1bは、変換情報記憶部16の変換情報テーブル500に変換エントリを設定する（255）。
【０１６６】
アドレス変換装置1bは、SIP-ALG2bにアドレス問い合わせ要求応答650を送信する（256）。このアドレス問い合わせ要求応答650のIP address type(応答)フィールド623には、IPv4プライベートアドレスを示す値を設定する。
【０１６７】
SIP-ALG2bは、 SIPメッセージに含まれるIPアドレス情報を書き換える。SIP-ALG2bは、変換対象IPアドレスを“変換後のIPアドレス（IPv4プライベートアドレス）とアドレス変換装置1bのIPv4インタフェースに付与されたIPv4グローバルアドレス”に書き換える。
【０１６８】
アドレス変換装置1bは、SIP-ALG2bからSIPメッセージ(INVITE)を受信すると（257）、SIPメッセージを含むパケットのIPヘッダのアドレス情報を変換する（258）。アドレス変換装置1bは、変換情報記憶部16の変換情報テーブル500を参照して、着信先アドレスをSIPサーバ5cの実IPv4アドレスに、送信元アドレスをSIPサーバ5bの仮想IPv4アドレスにそれぞれ変換する。
【０１６９】
図36は、アドレス変換装置1bがSIPサーバ5cに送信するSIPメッセージ（INVITE）のメッセージ例408を示す。
【０１７０】
仮想IPv4アドレス（vpmn4）とアドレス変換装置1bのIPv4グローバルアドレス（trbg4）がViaヘッダとCall−IDヘッダとContactヘッダフィールドとcフィールドにそれぞれ設定される。
【０１７１】
SIPメッセージ（INVITE）を受信したSIPサーバ5cは（259）、端末４の位置を特定し、SIPメッセージ（INVITE）を端末４に送信する（260）。
【０１７２】
端末４は、SIPメッセージ（INVITE）を許容する場合、SIPメッセージ（200 OK）で応答する。
【０１７３】
端末４は、INVITEの cフィールドからMN３のアドレス(vpmn4)と、アドレス変換装置1bのIPv4グローバルアドレス(trbg4)を取得し、MN３にパケットを送信する場合に利用する。アドレスvpmn4は、MN3に動的に割り当てられたホームアドレス（mn6）に対する仮想IPv4プライベートアドレスである。
【０１７４】
SIPメッセージ（200 OK）は、SIPメッセージ（INVITE）が処理されたサーバを経由してMN3に送信される（261〜266）。
【０１７５】
MN3は、SIPメッセージ（200 OK）のパラメータから、端末４の仮想IPv6アドレス（va6）を取得する。
【０１７６】
SIPメッセージ(200 OK)を取得したMN3は端末4に応答確認（ACK）を送信する（267〜272）。
【０１７７】
以上の手順により、MN３と端末4の間に論理的なコネクションが設定され、MN3と端末４の間の通信が可能になる。
【０１７８】
MN3は端末４にデータパケットを送信するとき、着信先アドレスに端末4の仮想IPv6アドレス（va6）を設定する。送信元アドレスには、MN3に動的に割り当てられたホームアドレス（mn6）を設定する（273）。
【０１７９】
アドレス変換装置1bは、端末4の仮想IPv6アドレス（va6）宛に送信されたパケットを受信すると、変換エントリを参照してヘッダ情報を書きかえる(274)。着信先アドレスには、端末4のIPv4アドレス(a4)を設定する。送信元アドレスには、MN3の仮想IPv4プライベートアドレス（vpmn4）を設定する。
【０１８０】
ここで、第４の実施例におけるアドレス変換装置1bは、データパケットをIPv4網に転送する場合、IPヘッダ変換後のパケットをIPv4でカプセル化する(275)。カプセル化ヘッダの着信先アドレスは、端末4のIPv4アドレス（a4）を設定する。カプセル化ヘッダの送信元アドレスには、アドレス変換装置1bのIPv4グローバルアドレス（trbg4）を設定する（276）。
【０１８１】
カプセル化パケットを受信した端末４は、デカプセル化を行い、オリジナルパケットを処理する。
【０１８２】
図37は、MN3が端末4をFQDNで識別する場合のパケット送信手順を示す。
【０１８３】
MN3は、端末4のFQDNを含むDNS問い合わせをDNSサーバ6bに送信する(281)。DNSサーバ6bは、DNS-ALG9bおよびDNSサーバ6cと連携して端末４の名前を解決する（282〜284、288）。
【０１８４】
DNS-ALG9bは、アドレス変換装置1bの変換情報を活用して、端末4のFQDNに対するIPv4アドレス(a4)を仮想IPv6(va6)に変換する(285〜287)。該変換情報は、アドレス変換装置１bの変換情報記憶部16の変換情報テーブル500に格納される。
【０１８５】
MN３は、端末4のIPアドレスとして仮想IPv6アドレス(va6)を取得する（289）。
MN３は端末4宛にパケットを送信する(290)。端末4宛パケットの着信先アドレスには端末4の仮想IPv6アドレス(va6)を、送信元アドレスにはMN3に動的に割り当てられたホームアドレス（mn6）を、それぞれ設定する。
【０１８６】
アドレス変換装置1bは、端末4の仮想IPv6アドレス(va6)宛に送信されたパケットを受信すると、変換エントリに基づきヘッダ情報を書きかえる(291)。着信先アドレスには、端末4のIPv4アドレス(a4)を設定する。ここで、アドレス変換装置１は、送信元アドレス(mn6)に対する仮想IPv4アドレスとして、IPv4プライベートアドレス（vpmn4）を割り当て、変換情報記憶部16の変換情報テーブル500に格納する。
【０１８７】
さらに、第４の実施例におけるアドレス変換装置1bは、データパケットをIPv4網に転送する場合、IPヘッダ変換後のパケットをIPv4でカプセル化する(292)。カプセル化ヘッダの着信先アドレスは、端末4のIPv4アドレス（a4）を設定する。カプセル化ヘッダの送信元アドレスには、アドレス変換装置1bのIPv4グローバルアドレス（trbg4）を設定する（293）。
【０１８８】
カプセル化パケットを受信した端末４は、デカプセル化を行い、オリジナルパケットを処理する。
【０１８９】
本発明の第4の実施の形態によると、アドレス変換装置1が（１）IPv4プライベートアドレスプールと、（２）IPv4網宛のパケットをIPv4ヘッダでカプセル化する手段と、（３）IPv4網に存在するノードにアドレス変換装置１のアドレスを通知する手段とを、備えることにより、
アドレス変換装置１はIPv6ノードに対する仮想IPv4アドレスとしてIPv4プライベートアドレスを設定できる。従って、 IPv4端末と通信を行うMobile IPv6対応MNが増加した場合にも、アドレス変換装置はIPv6-IPv4変換エントリを生成できる。IPv6-IPv4変換時にアドレス変換装置が備える仮想IPv4アドレスが不足するという課題を解決できる。
【０１９０】
本発明の第５の実施の形態を説明する。本実施の形態は、第１の実施例から第４の実施例に示す通信網において、アドレス変換装置１がホームアドレスを取得したMobile IPv6端末（MN）３から位置登録を要求する制御（Binding Update）を受信したとき、アドレス変換装置１の変換情報テーブル500にMN3の変換エントリを作成する。
【０１９１】
本実施例は、実施例１〜実施例４とMN３の変換エントリ生成契機が異なる。
【０１９２】
【発明の効果】
以上の実施の形態から明らかなように、本発明は、アドレス変換装置１がMobile IPv6プロトコル処理機能を備え、Mobile IPv6対応移動ノード（MN）3が動的にホームアドレスを取得する機能とSIPサーバに位置登録を行う機能を備え、MN3にSIP識別子を付与し、SIPサーバにMN3のSIP識別子と動的に取得したホームアドレスの対応関係を登録することにより、ホームアドレスをもたないMN３へ着信を可能にする。
【０１９３】
MN３宛のパケットは、MN３が動的にホームアドレスを取得した網に存在するアドレス変換装置１を通過する。異なる領域に存在するMN３と端末４の通信において、端末４がMN３に送信するパケットの経路を最適化できる。また、MN３と端末４の間のセッション制御手順を適用することにより、MN３と端末４の間で音声通信が可能になる。
【０１９４】
アドレス変換装置１がIPv4プライベートアドレスプールを備え、IPv4網宛のパケットをIPv4でカプセル化する手段と、IPv4網から受信したカプセル化パケットをデカプセル化する手段と、IPv4網に存在するノードにアドレス変換装置１のアドレスを通知する手段を備え、アドレス変換装置１がIPv6ノードに対する仮想IPv4アドレスとして、IPv4プライベートアドレスを割り当てることにより、アドレス変換装置１がMN3に対して割り当てる仮想IPv4アドレスのアドレスプールが拡大する。よって、異なる領域に存在する端末と通信を行うMN3が増加しても通信サービスの提供が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における通信網の構成例を示す構成図。
【図２】Mobile IPv6対応MNが固定ホームアドレスを持つ場合のパケット経路を示す図。
【図３】本発明における通信網において、Mobile IPv6対応MNが固定ホームアドレスを持たない場合のパケット経路を示す図。
【図４】アドレス変換装置１のブロック図。
【図５】SIPサーバ５のブロック図。
【図６】IPv4パケットのフォーマット図。
【図７】IPv6パケットのフォーマット図。
【図８】SIPのメッセージフォーマット図。
【図９】SIP REGISTERメッセージ例1の図。
【図１０】SIP REGISTERメッセージ例2の図。
【図１１】Router Advertisementメッセージ例の図。
【図１２】Binding Updateメッセージ例の図。
【図１３】Binding Acknowledgementメッセージ例の図。
【図１４】アドレス問い合わせ要求のメッセージフォーマット図。
【図１５】アドレス問い合わせ要求応答のメッセージフォーマット図。
【図１６】アドレス変換装置１が備える変換情報テーブル図。
【図１７】SIPサーバ５が備えるSIP情報管理テーブル例1の図。
【図１８】SIPサーバ５が備えるSIP情報管理テーブル例２の図。
【図１９】アドレス変換装置１が備えるBinding Cache管理テーブル図。
【図２０】本発明における位置登録シーケンス図。
【図２１】アドレス変換装置1が備えるBinding Cache生成処理ルーチン図。
【図２２】本発明において端末４とMN3が通信する場合のシーケンス図１。
【図２３】本発明において端末４とMN3が通信する場合のシーケンス図2。
【図２４】SIP INVITEメッセージ例の図１。
【図２５】SIP 302メッセージ例の図。
【図２６】SIP INVITEメッセージ例の図２。
【図２７】SIP 200 OKメッセージ例の図。
【図２８】本発明の第２の実施例における通信網の構成例を示す構成図。
【図２９】本発明の第２の実施例におけるゲートキーパ30のブロック図。
【図３０】本発明の第２の実施例における位置登録シーケンス図。
【図３１】本発明の第４の実施例におけるアドレス変換装置１のブロック図。
【図３２】本発明の第４の実施例において端末４とMN3が通信する場合のシーケンス図１。
【図３３】本発明の第４の実施例において端末４とMN3が通信する場合のシーケンス図2。
【図３４】本発明の第４の実施例におけるSIP 200 OKメッセージ例の図。
【図３５】本発明の第４の実施例において端末４とMN3が通信する場合のシーケンス図３。
【図３６】本発明の第４の実施例におけるSIP INVITEメッセージ例の図。
【図３７】本発明の第４の実施例において端末４とMN3が通信する場合のシーケンス図4。
【図３８】図2において端末４とMN3が通信する場合のシーケンス図。
【符号の説明】
1 アドレス変換装置、2 SIP-ALG、3 Mobile IPv6移動ノード(MN)、4 端末、5 SIPサーバ、9 DNS-ALG、41 IPヘッダ、42 TCP/UDPヘッダ、43 ペイロード、51 送信元IPv4アドレス、52 着信先IPv4アドレス、53 IPv4ペイロード、54 送信元IPv6アドレス、55 着信先IPv6アドレス、56 拡張ヘッダ、57 IPv6ペイロード、60 Binding Cache生成処理ルーチン。
【発明の属する技術分野】
本発明は、同じプロトコルに従う網、あるいは、異なるプロトコルに従う網を相互接続し、移動通信を提供する方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年移動体通信網のIP（Internet Protocol）化の検討が活発化している。
ＩＥＴＦ(Internet Engineering Task Force)は、Mobile IPv6仕様の標準化をすすめている。Mobile IPv6の網構成要素は、移動ノード（MN：Mobile Node）、ホームエージェント（HA：Home Agent）、通信相手（CN：Correspondent Node）である。
MNには、移動しても変わることのない一意のIPアドレス（ホームアドレス）が付与される。ホームアドレスと同じプレフィックスを持つリンクをホームリンクと呼ぶ。MNがホームリンク以外のリンクに移動すると、在圏リンクにおいてIPアドレスを取得する。このアドレスを気付アドレス（Care of Address、以下C/O アドレスで表す）とよぶ。
HAはMNのホームアドレスとC/Oアドレスの組（Binding Cache）を保持する。
MNは移動を検知すると、HAにBinding Cacheの更新を要求する制御信号（Binding Update）を送信する。制御信号（Binding Update）を受信したHAは、ホームリンク以外に存在するMN宛のパケットを捕捉するためのメッセージ（Gratuitous Neighbor Advertisement）をマルチキャストし、MNのプロキシとして動作する。CNはMNと通信するノードである。Mobile IPv6の仕様では、MNがCNにMobile IPv6のメッセージを送信するため、CNもMobile IPv6に対応する必要がある。
以下、CNがMN宛にパケットを送信する手順を説明する。
CNはMN宛のパケットをホームアドレス宛に送信する。HAが上記ホームアドレス宛パケットを捕捉する。HAはMNのホームアドレスでBinding Cacheを検索し、MNのC/Oアドレスを取得する。HAは受信パケットに該当C/Oアドレス宛のヘッダを付加（カプセル化）し、MNに送信する。
上記パケットを受信したMNは、先に付加されたヘッダをとることによって（デカプセル化）もとのIPパケットを復元する。
MNはカプセル化されたパケットを受信すると、CNのIPアドレスでMNのBinding Update Listを検索する。Binding Update Listは、MNが備えるBinding Updateメッセージ送信先情報である。
【０００３】
Binding Update ListにCNのエントリが存在しない場合、MNはCNに制御信号（Binding Update）を送信し，MNのC/Oアドレスを通知する。
CNは、MNからBinding Updateを受信し、MNのホームアドレスとC/Oアドレスの組をCNのBinding Cacheに登録する。以降、CNはMNのC/Oアドレス宛に直接パケットを送信し、経路最適化を図る。このパケットのIPヘッダの着信先アドレスにはMNのC/Oアドレスが、IPv6経路制御拡張ヘッダにはMNのホームアドレスがそれぞれ設定される。
一方、IP網の急速な普及に伴い、アドレス体系が異なる領域を相互接続する技術が重要になっている。
例えば、プライベートアドレスに従う網とパブリックアドレスに従う網を相互接続する技術として、 NAT(Network Address Translator)技術を使う方法(IETF RFC1631)が知られている。
NATは、プライベートIPv4アドレスとパブリックIPv4アドレスの変換を行う。基本NATは、NATルータで接続された二つの領域間でデータグラムが通過する時点で、送信元アドレスもしくは着信先アドレスのどちらか一方を書き換える。プライベート網のアドレス空間とパブリック網のアドレス空間が衝突する場合には、アドレス衝突を解決するため、Twice NAT技術が使われることが多い。Twice NAT技術は、Twice NATルータで接続された二つの領域間でデータグラムが通過する時点で、送信元アドレスと着信先アドレスの両方を書き換える。
アドレス衝突を解決するため、Twice NATは以下のように動作する。プライベート領域内のHost-Aがパブリック領域内のHost-Xと通信をはじめる場合には、Host-A はHost-XのDNSアドレス問い合わせパケットを送信する。DNS-ALG(Domain Name Service - Application Level Gateway)がこのパケットを捕捉し、かつHost-Xに対するアドレスをプライベート領域内でルーティング可能なアドレス（Host-XPRIME）に変換してHost-Aに返す。DNSアドレス解決が終了したらHost-AはHost-XPRIMEとの間で通信を開始する。このパケットがTwice NATを通過する時点で、送信元アドレスがNATの持つアドレスに書き換えられ、着信先アドレスはHost-Xに書き換わる。Host-Xからの返信パケットもこれと同様の変換が行われる。上記DNS-ALGの動作詳細については、IETF RFC2694に詳細が記載されている。
以上の例は、ある端末が属する網と通信相手の端末が属する網の通信プロトコルが同一の場合に使われる技術である。ある端末が属する網と通信相手の端末が属する網の通信プロトコルが異なる場合には、例えばプロトコルとしてIPv4を用いる網(以下IPv4網と呼ぶ)とInternet Protocol version 6を使用する網(以下IPv6網と呼ぶ)を接続する変換方式としてNAT-PT(IETF RFC2766)、SOCKS64(IETF RFC3089)等が知られている。
いずれも基本的にIPパケットのフォーマットをIPv4とIPv6とで相互に変換する。例えば、IPv4アドレスとIPv6アドレスの変換を行う。この変換を行う装置を以下トランスレータと呼ぶ。トランスレータでは変換のために、変換の前にIPv4アドレスとIPv6アドレスの対応関係を作成し、保持しておく必要がある。この対応関係を通信が発生するたびに動的に作成する場合に、そのきっかけとしてDNS(ドメインネームシステム)の名前解決が利用される。
DNSはウェブのURLのような人間にわかりやすい名前(文字列)（FQDN : Fully Qualified Domain Name）を、IPアドレスに変換するシステムである。以下名前をIPアドレスに変換する操作を名前解決と呼ぶ。今日ではインターネット上のほぼすべてのアプリケーションがこのDNSを利用して通信相手のIPアドレスを取得している。
NAT、及びトランスレータはこの事実を利用し、通信開始にあたってやり取りされるDNSのメッセージを常に監視しており、名前解決の要求メッセージを変換情報(IPアドレスの対応関係等)を作成するきっかけとする。具体的には、IPv6端末がある名前について名前解決を行ったとき、その応答であるIPアドレスがIPv4だった場合、このIPv4アドレスをIPv6アドレスに書き換えてIPv6端末に送り返す。そして、書き換える前のIPv4アドレスと書き換えたIPv6アドレスを対応付ける。つまりDNS-ALGは名前解決の応答メッセージを横取りして書き換え、この書き換える前と書き換えた後の情報をもとに変換情報を動的に作成する。
さらに、音声をIPネットワーク上で送信する技術の検討が進んでいる。VoIP(Voice over IP)はIP網上で音声情報を送信する技術である。VoIPは、まず通信装置間に仮想的な通話路（セッション）を設定する。IPパケット化された音声データは、設定した通信路上で転送される。通信装置間のセッション確立、維持、切断を制御するため、セッション制御プロトコルが要求される。
IETF (Internet Engineering Task Force)は、IPマルチメディア通信のセッション確立および終了を行うため、SIP(Session Initiation Protocol) (IETF
RFC2543)を仕様化した。SIPは機能の拡張性が高いため、VoIPのセッション制御プロトコルとして注目されている。
SIPはTCP (Transmission Control Protocol)やUDP (User Datagram Protocol)などのトランスポートメカニズムを利用するアプリケーションプロトコルである。SIPはテキストベースのプロトコルであり、要求または応答を搬送するヘッダ部とセッションの内容を記述するメッセージボディから構成される。SIPのセッション記述には、例えばSDP(Session Description Protocol)(IETF RFC2327)が適用される。
【０００４】
SIPはクライアント・サーバモデルのアーキテクチャを採用している。発信クライアントは、着信クライアントの代理（SIPサーバ）宛にSIP要求を送信する。SIPサーバは、DNS(Domain Name System)などを用いて通信先のアドレス解決を行い、端末間のセッションを確立する。
【０００５】
SIPサーバは、その役割によりProxyモードとRedirectモードとがある。Proxyモードは、発信クライアントと着信クライアント間のセッション確立要求をProxy Serverが仲介する方法である。Redirectモードは、発信クライアントがSIP Redirectサーバから得た着信先の情報を利用して、着信クライアントに直接接続する方法である。
以下、ProxyモードのSIPサーバを用いたSIP接続手順を説明する。IP網の端末ｘがIP網の端末yとSIPを用いて音声通信をはじめる場合、端末ｘがSIPサーバに対して呼設定要求（INVITE）を送信する。SIPサーバは端末yの位置情報を特定して呼設定要求を送信する。端末ｙは呼の受け付けを示す応答を送信する。この応答は、呼設定要求が通過したSIPサーバを経由して端末ｘに送信される。端末ｘが端末ｙにACK要求を送信することにより応答の受信を確認する。ACK要求はSIPサーバによって転送されるか、あるいは、端末yに直接送信される。以上で端末ｘと端末ｙの間の通信が可能になる。通常、呼設定要求と応答は、端末ｘと端末yの間でユーザ情報（音声パケット）を転送するための情報（セッション記述）を含む。セッション記述には、SDPなどが適用される。端末ｘ（端末ｙ）は端末ｙ（端末ｘ）が指定した宛先にユーザ情報を送付する。
SIPは通信相手をSIP URI(SIP Uniform Resource Identifiers)で識別する。SIPクライアントは位置情報をRegistrar Serverに登録する。位置情報として、例えばIPアドレスを設定する。Registrar Serverは位置情報をLocation Serverに送信する。Location Serverは、SIP URIと位置情報の対応関係を保持する。Registrar Server及びLocation Serverは、SIPサーバ内に実装されてもよい。
SIP及びSDPの仕様に従うと、端末やSIPサーバの情報はIPアドレスで指定することができる。
【０００６】
ITU-Tは、インターネットやLAN(Local Area Network)のように帯域が保証されないネットワーク上で音声やビデオを扱うために符号化方法や呼制御方法を規定したITU-T勧告H.323を標準化した。H.323はパケットベースマルチメディア通信システムの勧告であり、VoIPに適用できる。H.323システムの主な構成要素は、端末とゲートウェイとゲートキーパである。ゲートキーパは、端末やゲートウェイがLANにアクセスする際のアドレス変換機能や帯域管理機能を持つ。呼制御方式やデータ転送方式のメッセージとプロトコルは、ITU-T勧告H.225およびH.245で標準化されている。
【０００７】
H.323では、端末をAlias Addressで識別する。ゲートキーパが、Alias Addressとトランスポートアドレスの対応情報を管理する。トランスポートアドレスには、例えば、IPアドレスが設定される。
【０００８】
また、VoIPサービスの普及に伴い、 IETFとITU-Tは、VoIP端末に電話番号（E.164番号等）を付与する検討を進めている。ENUM DNSが電話番号とURI（SIP URI、 H.323 Alias Address等）を対応付ける。ENUM DNSは、DNSのアーキテクチャとプロトコルをベースとしており、RFC2916で規定される。ENUM DNSに問い合わせを行うノードは、電話番号をFQDN形式に書き換え、ENUM DNSに問い合わせを行う。ENUM DNSは、FQDNを着信側が予め登録したURIに変換する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
領域Aと領域Bがアドレス変換装置で相互接続され、領域Aに属する端末が領域Bに属する端末と通信を行う場合、領域Aのアドレスと領域Bのアドレスの対応関係は、第一パケットが通過したアドレス変換装置で管理される。このため、通信開始後、領域Aに属する端末と領域Bに属する端末との間で送受信されるパケットは、上記アドレス変換装置を必ず通過する。
【００１０】
例えば、通信開始後にMobile IPv6対応移動ノード（MN）がIPv4端末に送信する経路最適化要求は、特定のアドレス変換装置を通過する。このため、MNがホームリンク以外に存在する場合、MNとIPv4端末の間の経路は最適化できないという課題がある。
【００１１】
現在、IPv4アドレス体系において、殆ど全てのコンシューマ向け端末は、通信開始時にISP(Internet Service Provider)から動的にＩＰアドレスを割り当てられている。しかし、MNにホームアドレスを動的に割り当てると、MNに着信できないという課題がある。
【００１２】
さらに、IPv6アドレスの数に対して、IPv4アドレスの数は少ない。IPv4端末と通信を行うMNが増加すると、アドレス変換装置がアドレス変換エントリを生成するために使用するIPv4アドレスが不足するという課題がある。
本発明の目的は、領域Aに属する端末ｘが領域Bに属する端末ｙと通信を行う場合、領域Aと領域Bのアドレス体系が異なる場合でも、端末ｘと端末ｙの通信経路の最適化を可能にする移動通信方式を提供することにある。
【００１３】
本発明のその他の目的は、MNのホームアドレスが動的に割り当てられる場合にも該MNへの着信を可能にする移動通信方式を提供することにある。
【００１４】
本発明のその他の目的は、領域Aと領域Bがアドレス変換装置で相互接続され、領域Aに属する端末ｘが領域Bに属する端末ｙと通信を行う場合、領域Bでルーチング可能なアドレスが領域Aのアドレスと比較して少ない場合であっても、端末間の通信を可能にする通信方式を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記の問題を解決するために、本発明では、
従来のプロトコル変換方式に加え、少なくても以下の３点の手段を備える。すなわち、
（１）各アドレス変換装置は移動通信サービスの提供を可能にするMobile IPプロトコルを処理する手段を備え、
（２）Mobile IP対応移動ノード（MN）は動的にホームアドレスを取得する手段を備え、上記MNがホームアドレスを取得したとき上記アドレス変換装置にホームアドレスを登録する手段と、
（３）MNを一意に識別するために、MNにSIP識別子（SIP URI）を付与し、MNがホームアドレスを取得したときSIPサーバにホームアドレスを登録する手段とを備える。
さらに、
（４）上記アドレス変換装置はMNに対してIPv4網内でルーチング可能なアドレスとしてプライベートアドレスを割り当て、上記アドレス変換装置がIPv4網の端末に対して該MNのアドレス情報を通知するとき、MNに割り当てられたプライベートアドレスとともにアドレス変換装置の情報を通知する手段と，パケットをカプセル化・デカプセル化する手段とを備えてもよい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施の形態を図面を用いて説明する。
【００１７】
代表例として、Mobile IPv6対応移動ノード（MN）が移動先の網においてIPv4端末と通信を開始する場合について詳細に説明する。
【００１８】
図１は、本発明において、MNとIPv4端末が通信を行う場合の通信網の構成例を示す。通信網は網７と網８から構成される。本実施例において、網７（７a、７b）はMobile IPv6網である。本実施例において、網８はIPv4網である。網７と網８は、アドレス変換装置（TR）１（１a、１b）で相互接続される。
各Mobile IPv6網7は、SIPサーバ５(5a、 5b)とDNSサーバ６(6a、 6b)を備える。MN3は、Mobile IPv6対応移動ノードである。
網８は、SIPサーバ5cとDNSサーバ６cと端末４を備える。
【００１９】
アドレス変換装置１は、Mobile IPv6メッセージ処理機能と、IPv4アドレスとIPv6アドレスの変換機能と、SIP-ALG(SIP Application Level Gateway)２と通信する手段と、DNS-ALG(DNS Application Level Gateway)9と通信する手段を備える。
【００２０】
図4は、アドレス変換装置１の構成例を示す。アドレス変換装置１は、回線（18a、18b、18n）を収容するインタフェース部（IF）（19a、 19b、19n）と、パケット転送処理部14と、パケット転送制御部13とから構成される。
【００２１】
パケット転送処理部14は、振り分け処理部15と変換情報記憶部16とパケット変換・処理部17を備える。振り分け処理部15は、SIPメッセージやDNSメッセージやMobile IPメッセージを検出する機能を備える。変換情報記憶部16はアドレスの変換に必要な情報を記憶する変換情報テーブル500を備える。パケット変換・処理部17はデータパケットを変換する機能を備える。
【００２２】
図16は変換情報テーブル500のテーブル構成の一例を示す。変換情報テーブル500は、IPv4アドレス501とIPv6アドレス502の対応関係を格納する。
【００２３】
パケット変換・処理部17は、IPv4(IPv6)パケットを受信すると、変換情報記憶部16を検索し、IPv4（IPv6）アドレスをIPv6（IPv4）アドレスに書きかえる。このとき、IPアドレスのほかにもさまざまな情報を書きかえる。
図６にIPv4パケットフォーマットを示す。
図７にIPv6パケットフォーマットを示す。
変換のさいには、IPアドレスだけでなく、このフォーマットも変換する。
【００２４】
図４に戻りアドレス変換装置１の説明を続ける。
パケット転送制御部13は、変換エントリ登録処理部11と変換エントリ生成処理部12とMobile IPメッセージ処理部20を備える。
変換エントリ登録処理部11は、変換情報を変換情報記憶部16に登録する。
変換エントリ生成処理部12は、IPv6（IPv4）アドレスをIPv4(IPv6)網内でルーチング可能なアドレスに変換するために使用するアドレスプールと、アドレスの変換情報を生成する機能を備える。
Mobile IPメッセージ処理部20は、Mobile IPプロトコル処理機能と、ホームエージェント（HA）機能と、Binding Cache管理テーブル310と、Binding Update処理ルーチン60を備える。
【００２５】
図19はBinding Cache管理テーブル310のテーブル構成の一例を示す。Binding Cache管理テーブル310は、ホームアドレス311に対して、C/Oアドレス312、ライフタイム313、HRフラグ314、Proxyフラグ315、Home Address Routing Prefix Length316、シーケンス番号317、セキュリティアソシエーション（BSA）318、ダイナミックフラグ319を関連付ける。
【００２６】
図５は、SIPサーバ５の構成例を示す。SIPサーバ5は、回線34（34a、34b）を収容するインタフェース部(IF)33(33a、33b)と、メモリ32と、CPU31とをバス35で接続する構成をとる。
【００２７】
メモリ32には、SIP処理部36と、位置情報記憶部37とが格納される。
【００２８】
SIP処理部36は、SIPプロトコル機能とSIPサーバ機能を備える。
【００２９】
位置情報記憶部37は、Registrar Server機能とLocation Server機能を備える。位置情報記憶部37のLocation Server機能は、SIP情報管理テーブルを備える。
【００３０】
図17に網7aのSIPサーバ5aが備えるSIP情報管理テーブル510のテーブル構成の一例を示す。
【００３１】
図18に網7bのSIPサーバ5bが備えるSIP情報管理テーブル520のテーブル構成の一例を示す。
SIP情報管理テーブル510(520)は、SIP-URI511(521)とLocation Information512(522)の対応関係を格納する。
【００３２】
図3は、本実施例において、網8の端末4が網7bにおいて位置登録を実施したMN3と通信を行う場合の通信経路を示す。
【００３３】
図20と図22と図23に示すシーケンスに従って、図3に示す網８の端末４と網7bに在圏するMN3が通信を行う場合のシーケンスを説明する。
【００３４】
図20は、網7bにおいてMN３が行う位置登録手順を示す。
【００３５】
ここでMN３は網7bにおいて動的にホームアドレスを取得するものとする。MN3はホーム網7aにおいてSIP-URI(userA@home.com)で、移動先の網7bにおいてSIP-URI(userA%home.com@visit.com)で識別されるものとする。
【００３６】
網7bに移動したMN３はアドレス変換装置(TR)１bからRouter Advertisementメッセージを受信する（101）。
【００３７】
図11はRouter Advertisementメッセージのフォーマット例420を示す。Router Advertisementメッセージ420は、図7に示すIPv6パケットフォーマットのPayload57に格納される。
【００３８】
MN３は、Router AdvertisementメッセージのHビットが設定されている場合、HAによるルータ広告と認識する。MN３はPrefix Information Option422のRビットが設定されている場合、Prefixに含まれるアドレスをMN３のHAアドレスとしてHAリストに登録する。さらに、MN３はPrefix Information Option422のPrefix LengthとPrefixに含まれるアドレスからMN３のプレフィックスを取得し、MN3のホームアドレスを生成する（102）。
【００３９】
Router AdvertisementメッセージのHビットが設定されていない場合、MN3はRouter AdvertisementのPrefix Information Option422のPrefix LengthとPrefixに含まれるアドレスからMN3のホームアドレスを生成する。次に、MN3はDynamic Home Agent Discovery機能を使用してMN3のHAを検索する。
【００４０】
図20へ戻りシーケンスの説明を続ける。MN３は、ホームアドレスを生成すると、HA機能を備えるアドレス変換装置１bにホームアドレスの登録を要求するメッセージ（Binding Update）を送信する(103)。
【００４１】
図12は、Binding Updateメッセージのフォーマット例430を示す。IPv6 Destination Header431とIPv6 Mobility Header432は、図7に示すIPv6パケットフォーマットの拡張ヘッダ56に格納される。
MN３がアドレス変換装置1bに送信するBinding Updateには、以下の値が設定される。IPv6パケットヘッダの送信元IPアドレス54とIPv6 Destination Header431のHome Address optionとIPv6 Mobile Header432のHome Addressには、ステップ102で生成したホームアドレスが設定される。IPv6 Mobile Header432のLifetimeには0より大きな値が設定される。
【００４２】
アドレス変換装置1bは、Binding Updateメッセージを受信すると、図21に示すBinding Cache生成処理ルーチン60を起動する。
【００４３】
図21はBinding Cache生成処理ルーチン60を示す。アドレス変換装置1ｂは、Binding Updateメッセージを受け入れ可能である場合（６１）、Binding Updateを含むIPv6パケットの送信元ＩＰアドレスとIPv6 Destination HeaderおよびIPv6 Mobility Headerに含まれるホームアドレスを比較する（６２）。送信元IPアドレスとホームアドレスが同一である場合、アドレス変換装置1bは、Binding Cache管理テーブル310に上記アドレスのエントリが存在するか検索する（６３）。エントリが存在しない場合、IPv6 Mobility HeaderのLifetime値を調べる(64)。Lifetime値が０より大きな値であれば、上記Binding Cache管理テーブル部310に新規エントリを追加する（65、104）。上記新規エントリのDynamicフィールド319に値１を設定し、ホームアドレスを動的に取得したMNのエントリであることを示す。アドレス変換装置１bはMN3にBinding Updateメッセージの応答（Binding Acknowledgement）を送信し（66、105）、本ルーチンを終了する。
【００４４】
図１３は、Binding Acknowledgementメッセージのフォーマット例440を示す。
【００４５】
ステップ63において、アドレス変換装置1bのBinding Cache管理テーブル310に上記アドレスのエントリが存在する場合、IPv6 Mobility HeaderのLifetime値を調べる(67)。Lifetime値が０であれば、アドレス変換装置1bは上記Binding Cache管理テーブル310から該当エントリを削除する（68）。アドレス変換装置1bはMN3にBinding Acknowledgementを送信したあと（69）、Proxy Neighbor Cacheを削除し（70）、本ルーチンを終了する。
【００４６】
ステップ67において、Lifetime値に有効な値が設定されている場合、アドレス変換装置1bは該当エントリのLifetime値を更新する(77)。アドレス変換装置1bはMN３にBinding Acknowledgementを送信し（78）、本ルーチンを終了する。
【００４７】
アドレス変換装置1bは、ステップ61においてBinding Updateを受け入れることができない場合、MN３にエラー通知を含むBinding Acknowledgmentメッセージを送信し、本ルーチンを終了する（76）。
【００４８】
ステップ64において，Lifetime値が０の場合，アドレス変換装置1bはMN３にBinding Acknowlegmentメッセージを送信し，本ルーチンを終了する（66）。
【００４９】
アドレス変換装置1bは、ステップ62において、送信元IPアドレスとホームアドレスが異なる場合、アドレス変換装置1bのBinding Cache管理テーブル310に上記アドレスのエントリが存在するか検索する（71）。エントリが存在しない場合、IPv6 Mobility HeaderのLifetime値を調べる。Lifetime値が有効な値であれば、上記Binding Cache管理テーブル310に新規エントリを追加する（72）。この新規エントリには、Dynamicフィールド319にフラグを設定しない。アドレス変換装置１bはMN3にBinding Updateメッセージの応答（Binding Acknowledgement）を送信する（73）。アドレス変換装置1bはMN3のホームアドレス宛パケットを捕捉するため、Gratuitous Neighbor Advertisementを送信してProxy Neighbor Cacheを生成し（74）、本ルーチンを終了する。
【００５０】
ステップ71において、エントリが存在する場合、受信メッセージに含まれるLifetime値が有効な値あれば該当エントリのLifetime値を更新する（75）。
【００５１】
図20へ戻りシーケンスの説明を続ける。
MN３はBinding Acknowledgementを受信すると、MNの位置情報の登録を要求するSIPメッセージ（REGISTER）を網7bのSIPサーバ5bに送信する(106)。
【００５２】
図8はSIPのプロトコルスタック及びメッセージフォーマットを示す。SIPを含むパケットは、IPヘッダ41とTCP/UDPヘッダ42とペイロード43で構成する。SIPはペイロード43に格納される。SIPは、start-line44とmessage-header45とmessage-body46で構成される。Start-line44は、SIPメッセージの種類と宛先を示す。Message-header45は、SIPのパラメータを含む。Message-body46は、端末間に論理的に設定されるコネクションの情報を示す。Message-bodyの記述には、SDPなどを利用する。
【００５３】
図９は、MN3がSIPサーバ5bに送信するSIPメッセージ（REGISTER）のメッセージ例401を示す。Start-Lineには登録を行うSIPサーバ5bのドメイン名が設定される。Toヘッダは更新対象を示す。ContactヘッダはRegistrar Serverに登録する情報を示す。MN３は、Contactヘッダに網7bで取得したホームアドレス(mn6)を設定する。
【００５４】
図20へ戻りシーケンスの説明を続ける。SIPサーバ5bは、SIPメッセージ（REGISTERS）を受信すると、SIP情報管理テーブル520にエントリ520‐1を追加する（107）。エントリ520-1は、網7bにおけるMN3のSIP-URI(userA%home.com@visit.com)とステップ102で生成したホームアドレス（mn6）を含むLocation Information（userA@mn6）の対応関係を保持する。SIPサーバ5bはSIPメッセージ（REGISTER）の応答メッセージ（200 OK）をMN３に送信する（108）。
【００５５】
次にMN３は、ホーム網7aのSIPサーバ5aに対してMN3の位置情報の登録を要求するSIPメッセージ（REGISTER）を送信する(109)。
【００５６】
図10は、MN3がSIPサーバ5aに送信するSIPメッセージ（REGISTER）のメッセージ例402を示す。SIPメッセージ402のTOヘッダにはMN3の網7aにおけるSIP-URI（userA@home.com）が、ContactヘッダにはMN3の位置情報として，MN3の網7bにおけるSIP-URI(userA%home.com@visit.com)が、それぞれ設定される。
SIPサーバ5aは、SIPメッセージ（REGISTERS）を受信すると、SIP情報管理テーブル510にエントリ510‐1を追加する（110）。SIPサーバ5aはSIPメッセージ（REGISTER）の応答メッセージ（200 OK）をMN３に送信する（111）。
【００５７】
図22、図23は、端末４がMN３にパケットを送信する手順を示す。
端末４は、MN3にパケットを送信するため、MN3のIPアドレスを取得する必要がある。本実施の形態では、端末４がSIPメッセージを使用して、MN３のIPアドレスを取得する例を示す。
【００５８】
ここで、端末４には、SIPメッセージの送信先として、SIPサーバ5cが設定されているとする。
【００５９】
端末4はSIPサーバ5cにSIPメッセージ（INVITE）を送信する（121）。図24は、端末４がSIPサーバ５cに送信するSIP INVITEメッセージ例403を示す。SIPメッセージ（INVITE）は、Start-LineにINVITEの宛先情報を設定する。SIPメッセージ（INVITE）（121）のStart-Lineには、MN３のSIP URI(userA@home.com)を設定する。
【００６０】
SIPサーバ5cは、SIPメッセージ（INVITE）を受信すると、INVITE送信先をStart-Lineの宛先情報から決定する。宛先情報にドメイン名が設定されている場合、SIPサーバ5cは、DNSサーバ6cにDNS問い合わせを送信する。DNSサーバ6cは、DNS-ALG9aおよびDNSサーバ6aと連携してSIPサーバ5aの名前を解決する（122）。アドレス変換装置（TR）１とDNS-ALG９の連携方式には、例えば、特許公開公報2001-274419（（中研）知本受付番号310101441）に記載のアドレス変換方式を適用する。DNS-ALG9は、アドレス変換装置1aからSIPサーバ5aのドメイン名に対応するIPv6アドレスに対応する仮想IPv4アドレスを取得し，DNS問い合わせ応答を書き換える。該変換情報は、アドレス変換装置１aの変換情報記憶部16の変換情報テーブル500に格納される(123、124)。
【００６１】
SIPサーバ5cは、SIPメッセージ（INVITE）の送信先情報として、SIPサーバ5aの仮想IPv4アドレスを取得し（124）、仮想IPv4アドレス宛にSIPメッセージ（INVITE）を送信する（125）。
【００６２】
アドレス変換装置１aは、SIPメッセージ（INVITE）を検出し(126)、SIPアドレス変換装置（SIP-ALG）2aに送信する（127）。アドレス変換装置（TR）１aとSIP-ALG2aの連携方式には、例えば、特願2001-373520に記載のSIPメッセージ変換方式を適用する。
【００６３】
SIP-ALG2aは受信したSIPメッセージからIPアドレス変換対象パラメータを抽出する（128）。SIP-ALG2aは、変換対象IPアドレスを含むアドレス問い合わせ要求600をアドレス変換装置１aに送信する（129）。
【００６４】
図14は、アドレス問い合わせ要求600のメッセージフォーマットを示す。
【００６５】
アドレス変換装置１aは、アドレス問い合わせ要求600を受信し、変換対象IPアドレスで変換エントリ生成処理部12の変換情報テーブル500を検索する。
変換対象IPアドレスが変換エントリ生成処理部12の変換情報テーブル500に存在すれば、アドレス変換装置１は変換後のIPアドレスを含むアドレス問い合わせ要求応答650をSIP-ALG2aに送信する（130）。
変換対象IPアドレスが変換エントリ生成処理部12の変換情報テーブル500に存在しなければ、変換対象IPアドレスに対して網7aでルーチング可能なIPアドレスを割り当てることにより変換エントリを生成する。次に、変換エントリ登録処理部11を起動し、変換情報記憶部16の変換情報テーブル500に上記変換エントリを設定する。アドレス変換装置１aは、変換後のIPアドレスを含むアドレス問い合わせ要求応答650をSIP-ALG2aに送信する(130)。
【００６６】
図15は、アドレス問い合わせ要求応答650のメッセージフォーマットを示す。
【００６７】
SIP-ALG2aはアドレス問い合わせ要求応答を受信し、SIPメッセージに含まれるIPアドレス情報を書きかえる（131）。
【００６８】
アドレス変換装置１aは、SIP-ALG2aからSIPメッセージ（INVITE）を受信すると（132）、SIPメッセージ（INVITE）を含むパケットのIPヘッダのアドレス情報を変換する（133）。アドレス変換装置１aは変換情報記憶部16の変換情報テーブル500を参照して、着信先アドレスをSIPサーバ5aの実IPv6アドレスに、送信元アドレスをSIPサーバ5cの仮想IPv6アドレスにそれぞれ変換する。
【００６９】
SIPメッセージ（INVITE）(134)を受信したSIPサーバ5aは、INVITE メッセージのStart-lineに設定されたMN3のSIP-URI(userA@home.com)で、位置情報記憶部37のSIP情報管理テーブル510を検索する。SIPサーバ5aはMN3の位置情報（userA%home.com@visit.com）を得る（135）。
【００７０】
SIPサーバ5aは、MN3の位置情報（userA%home.com@visit.com）を含むSIPメッセージ（302 Moved Temporarily）をSIPサーバ5c宛に送信する（136）。
【００７１】
図25にSIPサーバ5aがSIPサーバ5c宛に送信するSIPメッセージ（302 Moved Temporarily）のメッセージ例404を示す。MN３の位置情報（userA%home.com@visit.com）がContactヘッダに設定される。
【００７２】
図22に戻り、シーケンスの説明を続ける。SIPメッセージ（136）は、アドレス変換装置1aとSIP-ALG2aの連携により、SIPメッセージに含まれるIPアドレス
が変換される（137）。アドレス変換装置1aはSIPメッセージを含むパケットのIPヘッダのアドレス情報を変換後（138）、SIPメッセージをSIPサーバ5cに送信する（139）。
【００７３】
SIPサーバ5cはINVITEの応答として、SIPメッセージ（302 Moved Temporarily）を受信すると、SIPサーバ5a宛に応答確認メッセージ（ACK）を送信する（140）。この応答確認メッセージ（ACK）がアドレス変換装置1aを通過するさい、アドレス変換装置1aとSIP-ALG2aの連携により、SIPメッセージに含まれるIPアドレスが変換される（141）。アドレス変換装置1aはSIPメッセージを含むパケットのIPヘッダのアドレス情報を変換後（142）、SIPメッセージをSIPサーバ5aに送信する（143）。
【００７４】
続いて、SIPサーバ5cは、受信したSIPメッセージ（302 Moved Temporarily）のContactヘッダ（userA%home.com@visit.com）からMN３の位置情報を決定する。
【００７５】
位置情報にドメイン名が設定されている場合、SIPサーバ5cは、DNSサーバ6cにDNS問い合わせを送信する。DNSサーバ6cは、DNS-ALG9bおよびDNSサーバ6bと連携してSIPサーバ5bの名前を解決する（151、152）。DNS-ALG9bは、アドレス変換装置1bからSIPサーバ5bのドメイン名に対応するIPv6アドレスに対応する仮想IPv4アドレスを取得し，DNS問い合わせ応答を書き換える。該変換情報は、アドレス変換装置１bの変換情報記憶部16の変換情報テーブル500に格納される。
【００７６】
SIPサーバ5cは、SIPメッセージ（INVITE）の送信先情報として、SIPサーバ5bの仮想IPv4アドレスを取得し（153）、上記仮想IPv4アドレス宛にSIPメッセージ（INVITE）を送信する（154）。
【００７７】
図26にSIPサーバ5cがSIPサーバ5b宛に送信するSIPメッセージ（INVITE）のメッセージ例405を示す。MN３の位置情報（userA%home.com@visit.com）がINVITEメッセージの宛先情報としてStart-Lineに設定される。
【００７８】
図23に戻りシーケンスの説明を続ける。SIPメッセージ（INVITE）（154）がアドレス変換装置1bを通過するさい、アドレス変換装置1bとSIP-ALG2bの連携により、SIPメッセージに含まれるIPアドレスが変換される（155）。アドレス変換装置1bはSIPメッセージを含むパケットのIPヘッダのアドレス情報を変換後（156）、SIPメッセージをSIPサーバ5bに送信する（157）。
【００７９】
SIPサーバ5bは、INVITE メッセージのStart-lineに設定された値（userA%home.com@visit.com）で、位置情報記憶部37のSIP情報管理テーブル520を検索する。SIPサーバ5bはMN3の位置情報（userA@mn6）を取得し、MN３にSIPメッセージ（INVITE）を送信する（158）。
【００８０】
MN3はSIPメッセージ（INVITE）を許容する場合、SIPメッセージ（200 OK）で応答する。
【００８１】
SIP メッセージ（200 OK）は、SIPメッセージ（INVITE）に設定されたvia headerの情報をもとに、SIPメッセージ（INVITE）が処理されたSIPサーバを経由して端末４に送信される（159、160、163、164）。
【００８２】
SIPメッセージ（200 OK）はSIPメッセージ（INVITE）に対する正常応答である。
【００８３】
図27にMN3がSIPサーバ5b宛に送信するSIPメッセージ（200 OK）のメッセージ例406を示す。Message-bodyのcフィールドには、端末4がMN３宛にデータを送信する際に宛先情報として利用する値が設定される。本実施例では、cフィールドにMN３が網7bで動的に取得したホームアドレス（mn6）が設定される。
【００８４】
図23に戻りシーケンスの説明を続ける。SIPメッセージ（200 OK）（160）がアドレス変換装置1bを通過するさい、アドレス変換装置1bとSIP-ALG2bの連携により、SIPメッセージに含まれるIPアドレスが変換される（161）。
【００８５】
具体的には、SIP-ALG2bがSIPメッセージ(200 OK)のcフィールドに設定されているMN3のホームアドレス(mn6)を変換対象IPアドレスとして抽出し、アドレス変換装置1bにアドレス問い合わせ要求を送信する。
【００８６】
アドレス変換装置1bは、変換対象IPアドレス(mn6)で変換エントリ生成処理部12の変換情報テーブル500を検索する。
【００８７】
変換対象IPアドレスが変換エントリ生成処理部12の変換情報テーブル500に存在しなければ、MN３のホームアドレス(mn6)に仮想IPv4アドレス（vmn4）を割り当てる。変換エントリ登録処理部11を起動して、MN3のホームアドレス(mn6)と仮想IPv4アドレス（vmn4）の対応関係を変換情報記憶部16の変換情報テーブル500に設定する。
【００８８】
SIP-ALG2bは、SIPメッセージのcフィールドをMN3のホームアドレスに対する仮想IPv4アドレス(vmn4)に書き換える。
【００８９】
アドレス変換装置1bはSIPメッセージを含むIPパケットのIPヘッダのアドレス情報を変換後（162）、SIPメッセージをSIPサーバ5bに送信する。
【００９０】
端末４はSIPメッセージ（200 OK）を受信し、cフィールドからMN３のアドレス（vmn4）を取得する。
【００９１】
SIPメッセージ（200 OK）を受信した端末４はMN３宛に応答確認メッセージ（ACK）を送信する（165、166）。
【００９２】
SIPメッセージ（ACK）（166）がアドレス変換装置1bを通過するさい、アドレス変換装置1bとSIP-ALG2bの連携により、SIPメッセージに含まれるIPアドレスが変換される（167）。アドレス変換装置1bはSIPメッセージを含むパケットのIPヘッダのアドレス情報を変換後（168）、SIPメッセージをSIPサーバ5bに送信する（169）。SIPサーバ5bは、SIPメッセージ（ACK）をMN3に送信する（170）。
【００９３】
以上の手順で、端末４とMN３の間に論理的なコネクションが設定され、端末４とMN３の間の通信が可能になる。
【００９４】
端末４はデータパケットの着信先アドレス（DA: Destination Address）にMN3の仮想IPv4アドレス（vmn4）を、送信元アドレス（SA: Source Address）に端末４のIPv4アドレス（a4）をそれぞれ設定したパケットをMN３宛に送信する(171)。
【００９５】
アドレス変換装置1bは、ステップ161で生成した変換エントリに基づき着信先アドレスを仮想IPv4アドレス（vmn4）からIPv6アドレス（mn6）に書き換える。アドレス変換装置1bは、端末４のIPv4アドレス(a4)に対して仮想IPv6アドレス（va6）を割り当て、送信元アドレスを仮想IPv6アドレス(va6)に書き換える(172)。
アドレス変換装置1bは、ヘッダ情報を変換したパケットをMN3宛に送信する（173）。
【００９６】
MN3が端末４宛にパケットを送信する方法には、通常のIPv6パケット送信手段を用いる。
【００９７】
ここで、図２と図38を用いてMNが固定のホームアドレスを持つ場合に端末４からMN３宛に送信されるパケットの流れを説明する。アドレス変換装置１aは、MN3のホームエージェント(HA)機能を持つとする。端末４はMN3を名前で識別するとする。
【００９８】
図２は，MN3が固定ホームアドレスを持つ場合のパケットの経路を示す。
【００９９】
図38は，図２において端末４がMN３にパケットを送信する手順を示す。
【０１００】
MN３は網7aから網7bに移動したことを検出し、MN3のHA機能を持つアドレス変換装置1aに制御信号（Binding Update）を送信する(701)。制御信号には、MN３のホームアドレス(mn6)と、網7bにおいて取得した気付アドレス（C/Oアドレス）(c/omn6)が含まれる。
【０１０１】
制御信号を受信したアドレス変換装置1aは、MN3の情報をBinding Cacheに格納し、MN3のプロキシとして動作する。アドレス変換装置１aは、MN3に応答信号（Binding Acknowledgement）を送信する(702)。
【０１０２】
端末４は、DNSサーバ６を用いてMN３の名前を解決する（703〜707）。ステップ706において、アドレス変換装置１aはMN3のホームアドレス(mn6)に対して仮想IPv4アドレス(vmn4)を割り当て、変換エントリを生成する。
端末４はMN３のホームアドレスとしてvmn4を取得し、vnm4宛にパケットを送信する（708）。パケットがアドレス変換装置1aを通過するさい、アドレス変換装置1aはパケットのIPヘッダのアドレス情報をIPv4からIPv6に変換する(709)。アドレス情報変換後のIPヘッダの送信元アドレスには端末4のIPv4アドレス(a4)に対する仮想IPv6アドレス(va6)が、着信先アドレスにはMN3のホームアドレス(mn6)が、それぞれ設定される。
次に、アドレス変換装置1aは、ステップ701で生成したBinding Cacheを参照し、MN３のホームアドレス(mn6)からMN3の気付アドレス（c/omn6）を取得する。アドレス変換装置1aは変換後のIPv6パケットをIPv6でカプセル化し、MN3に送信する(710)。カプセル化ヘッダの着信先アドレスには、MN3のC/Oアドレス(c/omn6)が、送信元アドレスにはアドレス変換装置1aのアドレス(tra6)が、それぞれ設定される。
【０１０３】
MN３は、受信パケットのカプセル化ヘッダを取り外し、オリジナルパケットを取り出す。MN3は、オリジナルパケットの送信元アドレスでMN3のBinding Update Listを検索する。オリジナルパケットの送信元アドレスには、端末４の仮想IPv6アドレス(va6)が設定されている。
【０１０４】
MN３のBinding Update Listに該当エントリが存在しない場合、MN３は端末４の仮想IPv6アドレス（va6）宛に制御信号（Binding Update）を送信する（711）。この制御信号は、アドレス変換装置1aを必ず通過する。アドレス変換装置1aは、端末４のかわりにBinding Cacheを記憶するか、アドレス変換装置1aが制御信号をIPv4の形式に変換し、ヘッダ情報を変換した後(712)、端末４に送信する(713)。
【０１０５】
端末4にBinding Updateが送信された場合には、端末４はMN3宛のパケットをMN3の気付アドレスに対する仮想IPv4アドレス（vc/omn4）宛に送信する(714)。このパケットは必ずアドレス変換装置1aを通過する。アドレス変換装置1aがヘッダ変換を行い（715）、MN3の気付アドレス（c/omn6）宛にパケットを送信する(716)。
【０１０６】
アドレス変換装置1aが端末４のかわりにBinding Cacheを記憶する場合、端末４がMN3宛にパケットを送信する手順は、ステップ708〜ステップ710と同様である。
【０１０７】
以上から明らかなように、MN３が端末４に経路最適化を行うために送信した制御信号と、経路最適化後に端末４がMN３宛に送信するパケットは、必ずアドレス変換装置1aを通過する。従って、MNが固定ホームアドレスをもつ場合、MN３と端末４の経路は最適化にならない。
【０１０８】
本発明の第１の実施の形態によると、Mobile IPプロトコル処理機能を備えるアドレス変換装置１とSIPサーバ５を用いて、ホームアドレスを持たないMobile IPv6対応移動ノード（MN）３のへ着信が可能になる。さらに、MN３宛のパケットは、MN３が動的にホームアドレスを取得した網に存在するアドレス変換装置１を通過するため、MN３宛パケットの経路を最適化することできる。また、MN３と端末４の間のセッション制御手順にSIPを利用することにより、MN３と端末４の間で音声通信が可能になる。
【０１０９】
本発明の第2の実施の形態を図面を用いて説明する。
【０１１０】
第１の実施例と第2の実施例は、セッション制御プロトコルの種類とMNの識別方法が異なる。
【０１１１】
第2の実施例では、セッション制御プロトコルにITU-T H.323を使用する。第2の実施例においてMNはH.323で標準化されているAlias Addressで識別される。
【０１１２】
図28は、第2の実施例において、Mobile IPv6対応移動ノード（MN）とIPv4端末が通信を行う場合の通信網の構成例を示す。
【０１１３】
第2の実施例において、アドレス変換装置１は、SIP-ALG2の代わりにH.323アドレス変換装置（H.323-ALG）10と通信する手段と、H.323メッセージを検出する手段を備える。
【０１１４】
第2の実施例において、網７および網８は、SIPサーバの代わりにゲートキーパ（Gatekeeper）30を備える。
【０１１５】
H.323-ALG10は、（１）H.323メッセージから変換対象アドレスを抽出する手段と、（２）アドレス変換装置１にアドレス変換要求を送信する手段と、（３）アドレス変換装置１からアドレス変換要求の応答を受信する手段と、（４）アドレス変換装置１から受信した情報に基づいてH.323メッセージの変換対象アドレスを書きかえる手段とを備える。
【０１１６】
図29は、ゲートキーパ30の構成例を示す。ゲートキーパ30は、回線（1004a、1004b）を収容するインタフェース部(IF)(1003a、1003b)と、メモリ1002と、CPU1001とをバス1005で接続する構成をとる。
【０１１７】
メモリ1002には、H.323処理部1006と、位置情報記憶部1007とが格納される。
【０１１８】
H.323処理部1006は、H.323プロトコル機能とゲートキーパ機能を備える。
【０１１９】
位置情報記憶部1007は、H.323 Alias AddressとH.323 Transport Addressの対応情報テーブルを備える。第2の実施例において、MN3はH.323 Alias Addressにより一意に識別される。
【０１２０】
図30は、第2の実施例におけるMN３が網7bにおいて位置登録を行う手順を示す。
【０１２１】
MN3は網7bで動的にホームアドレスを取得する。ステップ101からステップ105の手順は、第1の実施例と同じである。
【０１２２】
第2の実施例における位置登録手順と、第1の実施例における位置登録手順は、ゲートキーパ30に対して位置登録を行う際に利用する制御信号が異なる。第2の実施例では、位置登録の制御信号に、ITU-T H.323勧告シリーズで標準化された制御信号を用いる。
【０１２３】
MN３は網7bのゲートキーパ（GK）30bに位置登録を要求する制御信号（RRQ : Registration Request）を送信する（181）。GK30bは上記制御信号を受信すると、上記制御信号からMN3のH.323 Alias Addressを抽出する。GK30bは、MN3のH.323 Alias AddressからMN3のホーム網7aを決定し、上記制御信号をGK30aに送信する(182)。ここで、GK30bは、MN3の位置情報を位置登録記憶部1007に格納してもよい。
【０１２４】
GK30aは、位置登録を要求する制御信号を受信すると、位置登録記憶部1007にMN３のH.323 Alias Addressのエントリを追加し、 MN３のH.323 Alias AddressとH.323 Transport Addressの対応情報を格納する(183)。GK30aは、H.323 Transport Addressフィールドに、MNに動的に割り当てられたホームアドレスを格納する。
【０１２５】
GK30aは、位置登録を要求する制御信号の応答（RCF : Registration Confirmation）をGK30b経由でMN3に送信する（184、185）。
【０１２６】
第2の実施例において、端末4が端末３にパケットを送信する手順は、SIPメッセージがH.323メッセージに置き換わることを除き、基本的に同じである。
【０１２７】
本発明の第２の実施の形態によると、Mobile IPプロトコル処理機能を備えるアドレス変換装置とゲートキーパを用いて、ホームアドレスを持たないMobile IPv6対応移動ノード（MN）3に対する着信が可能になる。さらに、MN3宛のパケットは、MN3が動的にホームアドレスを取得した網に存在するアドレス変換装置を通過するため、MN3宛パケットの経路を最適化することできる。また、MN３と端末４の間のセッション制御手順にH.323を利用することにより、MN３と端末４の間で音声通信が可能になる。
【０１２８】
本発明の第３の実施の形態を説明する。本実施の形態は、第１の実施例又は第２の実施例に示す通信網において、Mobile IPv6端末（MN）に電話番号を付与する。
本実施例では、網７と網８がENUM DNSを配備する。ENUM DNSは電話番号とURI（SIP-URI、H.323 Alias address、等）の対応情報を管理する。
【０１２９】
端末４は、MN３宛にパケットを送信するとき、MN３を電話番号で指定する。端末４は、ENUM DNSに対してMN３のURIを問い合わせる。MN３のURIを取得した後の処理は、第1の実施例又は第2の実施例と同じである。
【０１３０】
本発明の第３の実施の形態によると、端末は通信相手を電話番号で指定し、電話番号からURIに変換を行うことにより、ホームアドレスを持たないMobile IPv6端末への着信が可能になる。
【０１３１】
本発明の第４の実施の形態を図面を用いて説明する。
【０１３２】
本実施例は、IPアドレス変換装置１がパケットのカプセル化手段を備えることを特徴とする。
【０１３３】
図31は、本実施例におけるアドレス変換装置１の構成例を示す。
【０１３４】
パケット転送処理部14は、第1の実施の形態におけるアドレス変換装置１の機能ブロックに加え、カプセル化・デカプセル化処理部21を備える。
【０１３５】
アドレス変換装置１のカプセル化・デカプセル化処理部21は、網８に存在する端末からカプセル化されたパケットを受信してカプセル化ヘッダを削除（デカプセル化）する機能と、網８に存在する端末に送信するパケットにヘッダを付加（カプセル化）する機能を有する。
本実施例における変換エントリ生成処理部12は、IPv6アドレスに対して割り当てる仮想アドレスとして、IPv4プライベートアドレスを備える。
【０１３６】
図32、図33は、第４の実施例において、網8の端末４が網7bに存在するMN3と通信する手順を示す。
【０１３７】
MN3は第１の実施例の図20に示す手順を用いて、網7bにおいて動的にホームアドレスを取得し、位置登録を行ったものとする。
【０１３８】
第４の実施例における通信手順と、第1の実施例における通信手順は、ステップ160まで共通であり、ステップ161以降の処理が異なる。
【０１３９】
図33に進み、ステップ160から説明する。
【０１４０】
アドレス変換装置1bは、SIPサーバ5bがSIPサーバ5c宛に送信したSIPメッセージ（200 OK）を検出し(160)、SIP-ALG2bに送信する（201）。
【０１４１】
SIP-ALG2bは、SIPメッセージ（200 OK）のcフィールドに設定されているMN3のホームアドレス(mn6)を変換対象IPアドレスとして抽出する。SIP-ALG2bはアドレス変換装置1bに変換対象IPアドレスを含むアドレス問い合わせ要求を送信する(202)。
【０１４２】
アドレス変換装置1bは、変換対象IPアドレス(mn6)で変換エントリ生成処理部12の変換情報テーブル500を検索する。
【０１４３】
変換対象IPアドレスが変換エントリ生成処理部12の変換情報テーブル500に存在しなければ、MN３のホームアドレス(mn6)に仮想IPv4プライベートアドレス（vpmn4）を割り当てる。アドレス変換装置1bは変換エントリ登録処理部11を起動して、MN3のホームアドレス(mn6)と仮想IPv4プライベートアドレス（vpmn4）の対応関係を変換情報記憶部16の変換情報テーブル500に変換エントリを設定する（203）。
【０１４４】
アドレス変換装置1bは、MNのホームアドレス(mn6)と仮想IPv4プライベートアドレス(vpmn4)を含むアドレス問い合わせ要求応答650を送信する（204）。このアドレス問い合わせ要求応答650のIP address type(応答)フィールド623には、IPv4プライベートアドレスを示す値を設定する。
【０１４５】
SIP-ALG2bは、 SIPメッセージに含まれるIPアドレス情報を書き換える。アドレス問い合わせ要求応答650のIP address type(応答)フィールド623にIPv4プライベートアドレスを示す値が設定されている場合、SIP-ALG2bは、変換対象IPアドレス(mn6)を“変換後のIPアドレス(vpmn4)とアドレス変換装置1bのIPv4インタフェースに付与されたIPv4グローバルアドレス(trbg4)”に書き換える。
【０１４６】
アドレス変換装置1bは、SIP-ALG2bからSIPメッセージ(200 OK)を受信すると（205）、SIPメッセージを含むパケットのIPヘッダのアドレス情報を変換する（206）。アドレス変換装置1bは、変換情報記憶部16の変換情報テーブル500を参照して、着信先アドレスをSIPサーバ5cの実IPv4アドレスに、送信元アドレスをSIPサーバ5bの仮想IPv4アドレスにそれぞれ書き換える。
【０１４７】
図34は、アドレス変換装置1bがSIPサーバ5cに送信するSIPメッセージ（200 OK）のメッセージ例407を示す。MN3の仮想IPv4アドレス（vpmn4）とアドレス変換装置1bのIPv4グローバルアドレス（trbg4）がContactヘッダフィールドとcフィールドに設定される。
【０１４８】
SIPメッセージ（200 OK）を受信したSIPサーバ5cは（207）、SIPメッセージ（200 OK）を端末４に送信する（208）。
【０１４９】
SIPメッセージ（200 OK）を受信した端末４は、 cフィールドからMN３のアドレス(vpmn4)と、アドレス変換装置1bのIPv4グローバルアドレス(trbg4)を取得する。
【０１５０】
端末４は、SIPサーバ5c経由でSIPサーバ5bに応答確認（ACK）を送信する(209、210)。SIPメッセージ（ACK）がアドレス変換装置1bを通過するさい、アドレス変換装置１bとSIP-ALG2bの連携により、SIPメッセージに含まれるIPアドレスが変換される（211）。アドレス変換装置1bは、SIPメッセージを含むパケットのIPヘッダのアドレス情報を変換後（212）、SIPメッセージ（ACK）をSIPサーバ5bに送信する(213)。SIPサーバ5bはSIPメッセージ（ACK）をMN3に送信する（214）。
【０１５１】
以上の手順で、端末４とMN３の間に論理的なコネクションが設定され、端末４とMN３の間の通信が可能になる。
【０１５２】
端末4はMN３にデータパケットを送信するとき、IPパケットヘッダの着信先アドレスにMN３のホームアドレスに対する仮想IPv4プライベートアドレス（vpmn4）を、送信元アドレスに端末４のIPv4アドレス（a4）を設定する。次にオリジナルパケットをIPv4でカプセル化する。カプセル化ヘッダの着信先アドレスには、アドレス変換装置1bのIPv4グローバルアドレス(trbg4)を、カプセル化ヘッダの送信元アドレスには、端末４のIPv4アドレス（a4）をそれぞれ設定する（215）。
【０１５３】
アドレス変換装置１bは、カプセル化されたパケットを受信すると、カプセル化・デカプセル化処理部21においてカプセル化ヘッダを削除し、オリジナルパケットを抽出する（216）。
【０１５４】
次に、アドレス変換装置1bは、変換情報記憶部16の変換情報テーブル500を参照して、オリジナルパケットのIPヘッダを変換する(217)。送信元IPアドレスは、端末４のIPv4アドレス(a4)から仮想IPv6アドレス（va6）に書き換えられる。着信先IPアドレスは、MNの仮想IPv4プライベートアドレス(vpmn4)からIPv6アドレス（mn6）に書き換えられる。
【０１５５】
アドレス変換装置1bは、ヘッダ情報を変換したパケットをMN3宛に送信する（218）。
【０１５６】
次に、第４の実施例において、網7bに存在するMN３が網8の端末４にパケットを送信する手順を示す。
【０１５７】
図35は、MN3が端末4をSIP URIで識別する場合のパケット送信手順を示す。端末４のSIP URIと位置情報の対応関係は、SIPサーバ5cに登録されているとする。
【０１５８】
MN3は第１の実施例の図20に示す手順を用いて、網7bにおいて動的にホームアドレスを取得し、位置登録を行ったものとする。網7bでホームアドレスを取得したMN3は、アドレス変換装置1bがMN3のHAであり、ホームリンクに存在すると認識する。
【０１５９】
Mobile IPv6仕様によると、ホームリンクに存在するMNは、通常のIPv6ルーチングによりパケットを転送する。従って、MN3は端末4に通常のIPv6ルーチングを使ってパケットを転送できる。
【０１６０】
MN3は端末４のSIP URIからIPアドレスを取得するため、SIPサーバ5bにSIPメッセージ（INVITE）を送信する(251)。SIPメッセージ251のStart-Lineには、INVITEの宛先情報として、端末４のSIP URIを設定する。
【０１６１】
SIPサーバ5bは、SIPメッセージ（INVITE）をSIPサーバ5cに送信する(252)。
【０１６２】
アドレス変換装置1bは、SIPサーバ5bがSIPサーバ5c宛に送信したSIPメッセージ（INVITE）を検出し、SIP-ALG2bに送信する（253）。
【０１６３】
SIP-ALG2bは、SIPメッセージ（INVITE）から変換対象IPアドレスを抽出し、アドレス変換装置1bに変換対象IPアドレスを含むアドレス問い合わせ要求600を送信する(254)。
【０１６４】
アドレス変換装置1bは、変換対象IPアドレスで変換エントリ生成処理部12の変換情報テーブル500を検索する。
【０１６５】
変換対象IPアドレスが変換エントリ生成処理部12の変換情報テーブル500に存在しなければ、アドレス変換装置1bは変換エントリを生成する。ここで、アドレス変換装置1bは、IPv6アドレスに対する仮想IPv4アドレスとして、IPv4プライベートアドレスを割り当てる。アドレス変換装置1bは、変換情報記憶部16の変換情報テーブル500に変換エントリを設定する（255）。
【０１６６】
アドレス変換装置1bは、SIP-ALG2bにアドレス問い合わせ要求応答650を送信する（256）。このアドレス問い合わせ要求応答650のIP address type(応答)フィールド623には、IPv4プライベートアドレスを示す値を設定する。
【０１６７】
SIP-ALG2bは、 SIPメッセージに含まれるIPアドレス情報を書き換える。SIP-ALG2bは、変換対象IPアドレスを“変換後のIPアドレス（IPv4プライベートアドレス）とアドレス変換装置1bのIPv4インタフェースに付与されたIPv4グローバルアドレス”に書き換える。
【０１６８】
アドレス変換装置1bは、SIP-ALG2bからSIPメッセージ(INVITE)を受信すると（257）、SIPメッセージを含むパケットのIPヘッダのアドレス情報を変換する（258）。アドレス変換装置1bは、変換情報記憶部16の変換情報テーブル500を参照して、着信先アドレスをSIPサーバ5cの実IPv4アドレスに、送信元アドレスをSIPサーバ5bの仮想IPv4アドレスにそれぞれ変換する。
【０１６９】
図36は、アドレス変換装置1bがSIPサーバ5cに送信するSIPメッセージ（INVITE）のメッセージ例408を示す。
【０１７０】
仮想IPv4アドレス（vpmn4）とアドレス変換装置1bのIPv4グローバルアドレス（trbg4）がViaヘッダとCall−IDヘッダとContactヘッダフィールドとcフィールドにそれぞれ設定される。
【０１７１】
SIPメッセージ（INVITE）を受信したSIPサーバ5cは（259）、端末４の位置を特定し、SIPメッセージ（INVITE）を端末４に送信する（260）。
【０１７２】
端末４は、SIPメッセージ（INVITE）を許容する場合、SIPメッセージ（200 OK）で応答する。
【０１７３】
端末４は、INVITEの cフィールドからMN３のアドレス(vpmn4)と、アドレス変換装置1bのIPv4グローバルアドレス(trbg4)を取得し、MN３にパケットを送信する場合に利用する。アドレスvpmn4は、MN3に動的に割り当てられたホームアドレス（mn6）に対する仮想IPv4プライベートアドレスである。
【０１７４】
SIPメッセージ（200 OK）は、SIPメッセージ（INVITE）が処理されたサーバを経由してMN3に送信される（261〜266）。
【０１７５】
MN3は、SIPメッセージ（200 OK）のパラメータから、端末４の仮想IPv6アドレス（va6）を取得する。
【０１７６】
SIPメッセージ(200 OK)を取得したMN3は端末4に応答確認（ACK）を送信する（267〜272）。
【０１７７】
以上の手順により、MN３と端末4の間に論理的なコネクションが設定され、MN3と端末４の間の通信が可能になる。
【０１７８】
MN3は端末４にデータパケットを送信するとき、着信先アドレスに端末4の仮想IPv6アドレス（va6）を設定する。送信元アドレスには、MN3に動的に割り当てられたホームアドレス（mn6）を設定する（273）。
【０１７９】
アドレス変換装置1bは、端末4の仮想IPv6アドレス（va6）宛に送信されたパケットを受信すると、変換エントリを参照してヘッダ情報を書きかえる(274)。着信先アドレスには、端末4のIPv4アドレス(a4)を設定する。送信元アドレスには、MN3の仮想IPv4プライベートアドレス（vpmn4）を設定する。
【０１８０】
ここで、第４の実施例におけるアドレス変換装置1bは、データパケットをIPv4網に転送する場合、IPヘッダ変換後のパケットをIPv4でカプセル化する(275)。カプセル化ヘッダの着信先アドレスは、端末4のIPv4アドレス（a4）を設定する。カプセル化ヘッダの送信元アドレスには、アドレス変換装置1bのIPv4グローバルアドレス（trbg4）を設定する（276）。
【０１８１】
カプセル化パケットを受信した端末４は、デカプセル化を行い、オリジナルパケットを処理する。
【０１８２】
図37は、MN3が端末4をFQDNで識別する場合のパケット送信手順を示す。
【０１８３】
MN3は、端末4のFQDNを含むDNS問い合わせをDNSサーバ6bに送信する(281)。DNSサーバ6bは、DNS-ALG9bおよびDNSサーバ6cと連携して端末４の名前を解決する（282〜284、288）。
【０１８４】
DNS-ALG9bは、アドレス変換装置1bの変換情報を活用して、端末4のFQDNに対するIPv4アドレス(a4)を仮想IPv6(va6)に変換する(285〜287)。該変換情報は、アドレス変換装置１bの変換情報記憶部16の変換情報テーブル500に格納される。
【０１８５】
MN３は、端末4のIPアドレスとして仮想IPv6アドレス(va6)を取得する（289）。
MN３は端末4宛にパケットを送信する(290)。端末4宛パケットの着信先アドレスには端末4の仮想IPv6アドレス(va6)を、送信元アドレスにはMN3に動的に割り当てられたホームアドレス（mn6）を、それぞれ設定する。
【０１８６】
アドレス変換装置1bは、端末4の仮想IPv6アドレス(va6)宛に送信されたパケットを受信すると、変換エントリに基づきヘッダ情報を書きかえる(291)。着信先アドレスには、端末4のIPv4アドレス(a4)を設定する。ここで、アドレス変換装置１は、送信元アドレス(mn6)に対する仮想IPv4アドレスとして、IPv4プライベートアドレス（vpmn4）を割り当て、変換情報記憶部16の変換情報テーブル500に格納する。
【０１８７】
さらに、第４の実施例におけるアドレス変換装置1bは、データパケットをIPv4網に転送する場合、IPヘッダ変換後のパケットをIPv4でカプセル化する(292)。カプセル化ヘッダの着信先アドレスは、端末4のIPv4アドレス（a4）を設定する。カプセル化ヘッダの送信元アドレスには、アドレス変換装置1bのIPv4グローバルアドレス（trbg4）を設定する（293）。
【０１８８】
カプセル化パケットを受信した端末４は、デカプセル化を行い、オリジナルパケットを処理する。
【０１８９】
本発明の第4の実施の形態によると、アドレス変換装置1が（１）IPv4プライベートアドレスプールと、（２）IPv4網宛のパケットをIPv4ヘッダでカプセル化する手段と、（３）IPv4網に存在するノードにアドレス変換装置１のアドレスを通知する手段とを、備えることにより、
アドレス変換装置１はIPv6ノードに対する仮想IPv4アドレスとしてIPv4プライベートアドレスを設定できる。従って、 IPv4端末と通信を行うMobile IPv6対応MNが増加した場合にも、アドレス変換装置はIPv6-IPv4変換エントリを生成できる。IPv6-IPv4変換時にアドレス変換装置が備える仮想IPv4アドレスが不足するという課題を解決できる。
【０１９０】
本発明の第５の実施の形態を説明する。本実施の形態は、第１の実施例から第４の実施例に示す通信網において、アドレス変換装置１がホームアドレスを取得したMobile IPv6端末（MN）３から位置登録を要求する制御（Binding Update）を受信したとき、アドレス変換装置１の変換情報テーブル500にMN3の変換エントリを作成する。
【０１９１】
本実施例は、実施例１〜実施例４とMN３の変換エントリ生成契機が異なる。
【０１９２】
【発明の効果】
以上の実施の形態から明らかなように、本発明は、アドレス変換装置１がMobile IPv6プロトコル処理機能を備え、Mobile IPv6対応移動ノード（MN）3が動的にホームアドレスを取得する機能とSIPサーバに位置登録を行う機能を備え、MN3にSIP識別子を付与し、SIPサーバにMN3のSIP識別子と動的に取得したホームアドレスの対応関係を登録することにより、ホームアドレスをもたないMN３へ着信を可能にする。
【０１９３】
MN３宛のパケットは、MN３が動的にホームアドレスを取得した網に存在するアドレス変換装置１を通過する。異なる領域に存在するMN３と端末４の通信において、端末４がMN３に送信するパケットの経路を最適化できる。また、MN３と端末４の間のセッション制御手順を適用することにより、MN３と端末４の間で音声通信が可能になる。
【０１９４】
アドレス変換装置１がIPv4プライベートアドレスプールを備え、IPv4網宛のパケットをIPv4でカプセル化する手段と、IPv4網から受信したカプセル化パケットをデカプセル化する手段と、IPv4網に存在するノードにアドレス変換装置１のアドレスを通知する手段を備え、アドレス変換装置１がIPv6ノードに対する仮想IPv4アドレスとして、IPv4プライベートアドレスを割り当てることにより、アドレス変換装置１がMN3に対して割り当てる仮想IPv4アドレスのアドレスプールが拡大する。よって、異なる領域に存在する端末と通信を行うMN3が増加しても通信サービスの提供が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における通信網の構成例を示す構成図。
【図２】Mobile IPv6対応MNが固定ホームアドレスを持つ場合のパケット経路を示す図。
【図３】本発明における通信網において、Mobile IPv6対応MNが固定ホームアドレスを持たない場合のパケット経路を示す図。
【図４】アドレス変換装置１のブロック図。
【図５】SIPサーバ５のブロック図。
【図６】IPv4パケットのフォーマット図。
【図７】IPv6パケットのフォーマット図。
【図８】SIPのメッセージフォーマット図。
【図９】SIP REGISTERメッセージ例1の図。
【図１０】SIP REGISTERメッセージ例2の図。
【図１１】Router Advertisementメッセージ例の図。
【図１２】Binding Updateメッセージ例の図。
【図１３】Binding Acknowledgementメッセージ例の図。
【図１４】アドレス問い合わせ要求のメッセージフォーマット図。
【図１５】アドレス問い合わせ要求応答のメッセージフォーマット図。
【図１６】アドレス変換装置１が備える変換情報テーブル図。
【図１７】SIPサーバ５が備えるSIP情報管理テーブル例1の図。
【図１８】SIPサーバ５が備えるSIP情報管理テーブル例２の図。
【図１９】アドレス変換装置１が備えるBinding Cache管理テーブル図。
【図２０】本発明における位置登録シーケンス図。
【図２１】アドレス変換装置1が備えるBinding Cache生成処理ルーチン図。
【図２２】本発明において端末４とMN3が通信する場合のシーケンス図１。
【図２３】本発明において端末４とMN3が通信する場合のシーケンス図2。
【図２４】SIP INVITEメッセージ例の図１。
【図２５】SIP 302メッセージ例の図。
【図２６】SIP INVITEメッセージ例の図２。
【図２７】SIP 200 OKメッセージ例の図。
【図２８】本発明の第２の実施例における通信網の構成例を示す構成図。
【図２９】本発明の第２の実施例におけるゲートキーパ30のブロック図。
【図３０】本発明の第２の実施例における位置登録シーケンス図。
【図３１】本発明の第４の実施例におけるアドレス変換装置１のブロック図。
【図３２】本発明の第４の実施例において端末４とMN3が通信する場合のシーケンス図１。
【図３３】本発明の第４の実施例において端末４とMN3が通信する場合のシーケンス図2。
【図３４】本発明の第４の実施例におけるSIP 200 OKメッセージ例の図。
【図３５】本発明の第４の実施例において端末４とMN3が通信する場合のシーケンス図３。
【図３６】本発明の第４の実施例におけるSIP INVITEメッセージ例の図。
【図３７】本発明の第４の実施例において端末４とMN3が通信する場合のシーケンス図4。
【図３８】図2において端末４とMN3が通信する場合のシーケンス図。
【符号の説明】
1 アドレス変換装置、2 SIP-ALG、3 Mobile IPv6移動ノード(MN)、4 端末、5 SIPサーバ、9 DNS-ALG、41 IPヘッダ、42 TCP/UDPヘッダ、43 ペイロード、51 送信元IPv4アドレス、52 着信先IPv4アドレス、53 IPv4ペイロード、54 送信元IPv6アドレス、55 着信先IPv6アドレス、56 拡張ヘッダ、57 IPv6ペイロード、60 Binding Cache生成処理ルーチン。
Claims (4)
- 第一のプロトコルに従う第一の網と第二のプロトコルに従う第二の網とに接続されたアドレス変換装置であって、
送受信部と、制御部と、記憶部を有し、
該記憶部には、
上記第一の網に接続された移動端末の上記第一のプロトコルにおける在圏網でのアドレスと上記第一のプロトコルにおけるホーム網でのアドレスの対応情報と、
上記移動端末の上記第一のプロトコルにおけるホーム網でのアドレスと、上記第二のプロトコルにおけるホーム網でのアドレスの変換情報とが記憶されており、
上記制御部は、
上記第二の網に接続された他の端末から上記送受信部を介して受信したパケットの上記第二のプロトコルのアドレスを上記変換情報に基づいて上記第一のプロトコルのアドレスに変換し、
上記変換された第一のプロトコルのアドレスを上記ホーム網のアドレスとする上記移動端末の上記在圏網のアドレスを上記対応情報に基づいて決定し、
上記決定された在圏網のアドレスを宛先として上記送受信部を介して上記移動端末に送信することを特徴とするアドレス変換装置。 - 請求項１記載のアドレス変換装置であって、
上記制御部は、
上記移動端末から上記送受信部を介して上記アドレスの対応情報を受信した際に、上記アドレスの変換情報を作成することを特徴とするアドレス変換装置。 - 請求項１または２記載のアドレス変換装置であって、
上記第一のプロトコルはIPv6であり、上記第二のプロトコルはIPv4であることを特徴とするアドレス変換装置。 - 請求項１乃至３のいずれかに記載のアドレス変換装置であって、
上記ホーム網のアドレスはMobile IPのホームアドレスであって、上記在圏網のアドレスはMobile IPの気付アドレスであることを特徴とするアドレス変換装置。
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