JP4070655B2 - メディア通信方法及びメディア通信システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、メディア通信方法及びメディア通信システムに関し、特に、セッション制御信号としてSIP（Session Initiation Protocol）のメッセージを用いる、VoIP（Voice over IP）による音声通信を行うメディア通信方法に適用して有効な技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、IP（Internet Protocol）網の端末間での通信において、セッションの設定、変更、開放を制御するプロトコルとして、SIP（Session Initiation Protocol）が注目されている。前記SIPは、例えば、IPネットワーク上で、電話の呼設定を実現するためのアプリケーション層プロトコルであり、IETF（Internet Engineering Task Force）で標準化されている（例えば、非特許文献１や非特許文献２を参照。）。このとき、前記SIPは、アプリケーション層でセッションの設定に必要なIPアドレス情報や、発着端末間で使用するRTP（Real-time Transport Protocol）のIPアドレス情報の送受信に用いられる。
【０００３】
前記RTPは、例えば、IPパケットで音声を送るVoIPサービスや、動画を送るサービス等で使用される実時間データ転送プロトコルであり、IETF（Internet Engineering Task Force）で標準化されている（例えば、非特許文献３を参照。）。
【０００４】
また、前記VoIPのように、実時間性が要求されるIPパケット転送では、パケットロスの少ない高品質のIPパケット転送を実現する必要がある。そのため、近年、例えば、レイヤー２スイッチ（layer 2 switch）等の高速なパケット転送が可能な装置を用いてIP網を構築するようになってきている（例えば、非特許文献４を参照。）。
【０００５】
【非特許文献１】
M.Handley, H. Schulzrinne, E. Schooler, J. Rosenberg, "SIP : Session Initiation Protocol", [online], March 1999, IETF RFC 2543, [平成15年3月19日検索], < URL : http://www.ietf.org/rfc/rfc2543.txt >
【非特許文献２】
J. Rosenberg, H. Schulzrinne, G. Camarillo, A. Johnston, J. Peterson, R. Sparks, M. Handley, E. Schooler, "SIP : Session Initiation Protocol", [online]. June 2002, IETF RFC 3261, [平成15年3月19日検索], < URL : http://www.ietf.org/rfc/rfc3261.txt >
【非特許文献３】
H. Schulzrinne, GMD Fokus, S. Casner, R. Frederick, V. Jacobson, "RTP : A Transport Protocol for Real-Time Applications", [online], January 1996, IETF RFC 1889, [平成15年3月19日検索], < URL : http://www.ietf.org/rfc/rfc1889.txt >
【非特許文献４】
"ワイヤスピードIPルーティング", [online], エクストリームネットワークス株式会社, [平成15年3月19日検索], < URL : http://www.extremenetoworks.co.jp/technology/whitepaper/index.html >
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の技術では、前記レイヤー２スイッチ等を用いていないIP網、例えば、既存のルーターを用いて構築されたIP網の場合、前記ルーターのパケット転送速度が遅い。そのため、前記既存のルーターを用いて構築されたIP網に収容（接続）された端末間で、前記VoIPのように実時間性が要求されるメディア通信を行う際に、パケットロスが少ない高品質のIPパケット転送を、常に確保することが難しいという問題があった。
【０００７】
本発明の目的は、既存のルーターを用いて構築されたIP網に収容された端末間で、実時間性が要求されるメディア通信を行う際に、パケットロスの少ないIPパケット転送が可能な技術を提供することにある。
【０００８】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろう。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本願において開示される発明の概要を説明すれば、以下の通りである。
【００１０】
（１）ある１つのIP網のみを経由した IP パケットの送受信が可能な第１端末と第２端末との間で、メディア通信用のIP パケットの送受信を行うメディア通信方法であって、前記第１端末から、Firewall及びNAT、ならびにアプリケーションレベルゲートウェイ（ALG）を介して、前記IP網と比べて高速なIPパケット転送が可能なメディア通信用IP網のセッション制御サーバーに、第１のセッション制御信号を送信するステップと、前記セッション制御サーバーから、前記Firewall及び前記NAT、ならびに前記ALGを介して、前記第２端末に、前記第１のセッション制御信号を送信するステップと、前記第２端末から、前記 Firewall 及び前記 NAT 、ならびに前記 ALG を介して、前記セッション制御サーバーに、第２のセッション制御信号を送信するステップと、前記セッション制御サーバーから、前記 Firewall 及び前記 NAT 、ならびに前記 ALG を介して、前記第１端末に、前記第２のセッション制御信号を送信するステップと、前記各ステップを経て、前記第１端末と前記第２端末との間で、前記メディア通信用 IP 網を経由した前記メディア通信用の IP パケットの送受信を可能にするセッションを確立するステップとを有し、前記第１端末から前記セッション制御サーバーに、前記第１のセッション制御信号を送信するステップは、前記NAT及び前記ALGにより、前記第１のセッション制御信号のヘッダーのIPアドレス及びメディア通信用のIPアドレスを、前記メディア通信用IP網のアドレス体系のIPアドレスに変換するステップと、前記Firewall及び前記ALGにより、前記第１のセッション制御信号のメディア通信用のIPアドレス情報及びポート番号情報を持つIPパケットが前記Firewallを通過できるようにするステップとを有し、前記セッション制御サーバーから前記第２端末に、前記第１のセッション制御信号を送信するステップは、前記NAT及び前記ALGにより、前記第１のセッション制御信号のヘッダーのIPアドレス及びメディア通信用のIPアドレスを、前記IP網のアドレス体系のIPアドレスに変換するステップと、前記Firewall及び前記ALGにより、前記第１のセッション制御信号のメディア通信用のIPアドレス情報及びポート番号情報を持つIPパケットが前記Firewallを通過できるようにするステップとを有するメディア通信方法である。
【００１１】
前記（１）のメディア通信方法によれば、前記第１端末と前記第２端末との間でメディア通信のセッションを設定するときに、前記セッション制御サーバーを経由する。そのため、前記第１端末と前記第２端末との間で IP パケットの送受信を行う場合、当該 IP パケットが一般的なテキストデータであれば前記第１端末及び前記第２端末が接続している IP 網のみを経由した送受信を行い、当該 IP パケットが音声や映像などのメディアデータであれば前記 IP 網よりも高速なメディア通信用 IP 網を経由した送受信を行うことができる。したがって、前記第１端末と前記第２端末との間で、実時間性が要求される音声や映像などの通信（メディア通信）を行う際のパケットロスを低減することができる。
【００１２】
（２）ある１つのIP網のみを経由した IP パケットの送受信が可能な第１端末と第２端末との間で、メディア通信用のIP パケットの送受信を行うメディア通信システムであって、前記第１端末及び前記第２端末が接続された第１IP網と、前記第１IP網と比べて高速なIPパケットの転送が可能であり、かつ、メディア通信用のセッション制御信号の送受信の制御を行うセッション制御サーバーが設置された第２ IP 網と、前記第１IP網と前記第２IP網を接続するFirewall手段及びNAT 手段と、前記Firewall手段に入力されたセッション制御信号のIPアドレスの変換及び前記セッション制御信号に記述されているメディア通信用のIPアドレス情報及びポート番号情報を持つIPパケットが前記Firewall手段を通過できるようにするアプリケーションレベルゲートウェイ（ALG）とを備え、前記第１端末から、前記Firewall手段及び前記NAT手段、ならびに前記ALGを介して、前記セッション制御サーバーに、第１のセッション制御信号を送信した後、前記セッション制御サーバーから、前記Firewall手段及び前記NAT手段、ならびに前記ALGを介して、前記第２端末に、前記第１のセッション制御信号を送信し、前記第２端末から、前記 Firewall 手段及び前記 NAT 手段、ならびに前記 ALG を介して、前記セッション制御サーバーに、第２のセッション制御信号を送信した後、前記セッション制御サーバーから、前記 Firewall 手段及び前記 NAT 手段、ならびに前記 ALG を介して、前記第１端末に、前記第２のセッション制御信号を送信して、前記第１端末と前記第２端末との間で、前記メディア通信用 IP 網を経由した前記メディア通信用の IP パケットの送受信を可能にするセッションを確立するメディア通信システムである。
【００１３】
前記（２）のメディア通信システムによれば、前記Firewall手段及び前記NAT手段、ならびに前記ALGにより、前記第１IP網の第１端末から送信された第１のセッション制御信号のIPアドレスを前記第２IP網のアドレス体系のIPアドレスに書き換えることで、前記第１端末からの第１のセッション制御信号を前記第２IP網のセッション制御サーバーに送信することができる。また、前記セッション制御サーバーから前記第１IP網の第２端末に送信される前記第１のセッション制御信号も、前記Firewall手段及び前記NAT手段、ならびに前記ALGにより、前記第１のセッション制御信号のIPアドレスを前記第１IP網のアドレス体系のIPアドレスに書き換えることで、前記第２端末に送信することができる。そのため、例えば、前記第１IP網に接続された前記第１端末及び前記第２端末の間に、前記セッション制御信号によるセッションを設定して、VoIPによる音声通信等のメディア通信を行う際に、前記第１ IP 網よりも高速の通信が可能な前記第２IP網を経由してメディア通信を行うことができる。
【００１４】
また、前記（２）のメディア通信システムにおいて、前記ALGは、例えば、前記第１または第２のセッション制御信号のIPアドレスを解析するアドレス解析手段と、前記NAT手段と連携して、第１または第２のセッション制御信号のメディア通信用のIPアドレスを、送信先のIP網のアドレス体系のIPアドレスに変換するアドレス変換手段と、前記Firewall手段と連携して、前記第１または第２のセッション制御信号のIPアドレス情報及びポート番号情報を持つIPパケットが前記Firewall手段を通過できるように、前記Firewall手段の通過許可リストを変更し、前記Firewall手段を開放するFirewall開閉手段とを備えることで、第１または第２のセッション制御信号の送受信、及びセッションを設定した後の音声や映像等のメディアのIPパケットの送受信が可能となる。
【００１５】
以下、本発明について、図面を参照して実施の形態（実施例）とともに詳細に説明する。
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは、同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
（実施例１）
図１は、本発明による一実施例のメディア通信システムの概略構成を示す模式ブロック図である。
図１において、１は端末、１Ａは第１端末、１Ｂは第２端末、２は第１IP網（既存IP網）、３は第２IP網（メディア通信用IP網）、３０１はセッション制御サーバー（SIPサーバー）、４はパケット中継手段、４Ａは第１パケット中継手段、４Ｂは第２パケット中継手段、５はアプリケーションレベルゲートウェイ（ALG）である。
【００１７】
本実施例のメディア通信システムは、例えば、RTP（Real-time Transport Protocol）を使用して音声や映像等のメディア通信を行うシステムであるとする。このとき、前記メディア通信におけるセッションの設定、変更、開放等は、例えば、SIP（Session Initiation Protocol）のメッセージのようなセッション制御信号で制御される。
【００１８】
本実施例のメディア通信システムは、図１に示すように、複数の端末１が収容（接続）された第１IP網２と、前記第１IP網２と比べて高速なIPパケットの転送が可能な第２IP網３に設置され、メディア通信用のセッション制御信号の送受信の制御を行うセッション制御サーバー３０１と、Firewall及びNAT（Network Address Translation）を備え、前記第１IP網２と前記第２IP網３とを接続するパケット中継手段４と、前記パケット中継手段４に入力されたセッション制御信号のIPアドレスの変換及び前記セッション制御信号に記述されているメディア通信用のIPアドレス情報及びポート番号情報を持つIPパケットが前記Firewallを通過できるようにするアプリケーションレベルゲートウェイ（ALG)５とにより構成されている。
【００１９】
このとき、前記第１IP網２は、例えば、既存のルーター等を用いて構築されたIP網であり、第１端末１Ａと第２端末１Ｂとの間で通信（ IP パケットの送受信）を行う際には、通常、前記第１ IP 網２のみを経由して行うことが可能である。また、前記第２IP網３は、例えば、レイヤー２スイッチ等の高速なパケット転送が可能な装置を用いて構築されたIP網であるとする。
【００２０】
本実施例のメディア通信システムでは、前記第１IP網２の第１端末１Ａから前記第１IP網２の第２端末１Ｂに対して、前記SIPのメッセージを用いて、例えば、VoIPを利用したセッションを設定するときに、第２IP網３のセッション制御サーバー３０１を経由してセッション設定を行うように、前記パケット中継手段４に、前記第２IP網３のセッション制御サーバー３０１のIPアドレスと、それに対応した仮想IPアドレス（以下、仮想サーバーIPアドレスと称する）との対応テーブルをあらかじめ設定しておく。このとき、前記仮想サーバーIPアドレスは、前記第１IP網２のアドレス体系で設定する。
【００２１】
このとき、例えば、前記第１端末１ＡからのSIPメッセージの送信先に、前記仮想サーバーIPアドレスを用いれば、図１に示したように、前記SIPメッセージは、前記第１端末１Ａから第１パケット中継手段４Ａを経由して、前記セッション制御サーバー３０１に送信される。また、前記セッション制御サーバー３０１で受信したSIPメッセージは、前記セッション制御サーバー３０１から第２パケット中継手段４Ｂを経由して、前記第２端末１Ｂに送信される。
【００２２】
またこのとき、前記第１端末１Ａから送信されたSIPメッセージを前記第１パケット中継手段４Ａで受信したときには、前記ALG５で、前記SIPメッセージ内のIPアドレス変換を行う。このとき、前記ALG５では、まず、例えば、INVITEメッセージ等のSIPメッセージにSDP（Session Description Protocol）で記述されている前記第１端末１ＡのRTP受信用のIPアドレスに対応した仮想IPアドレスの設定を前記第１パケット中継手段４ＡのNATに要求する。前記仮想IPアドレスの設定要求を受けた前記NATは、前記ALG５から指定されたIPアドレスに対応した仮想IPアドレスの割り当てと、対応テーブルへの設定を行って、前記仮想IPアドレスを返却する。その後、前記ALG５で、前記SIPメッセージのRTP受信用のIPアドレスを、前記NATから返却された前記仮想IPアドレスに書き換える。ここで、前記仮想IPアドレスは、前記第２IP網３のアドレス体系によるIPアドレスであるとする。
【００２３】
前記RTP受信用のIPアドレスを変換したSIPメッセージは、前記第１パケット中継手段４Ａに返却され、前記NATで、IPヘッダーの発信元及び送信先のIPアドレスを、前記第２IP網３のアドレス体系に変換した後、前記セッション制御サーバー３０１に送信される。またこのとき、前記ALG５は、前記SIPメッセージのRTP受信用のIPアドレス情報及びポート番号情報のIPパケットが前記Firewallを通過できるように前記Firewallの通過許可リストを変更するように指示を出す。
【００２４】
また、前記セッション制御サーバー３０１には、前記第２端末１Ｂから、あらかじめSIPのREGISTERメッセージで、IPアドレス情報を設定しておく。前記IPアドレス情報を前記セッション制御サーバー３０１に設定するときには、前記NAT及び前記ALG５によって、仮想IPアドレスで設定する。
【００２５】
前記セッション制御サーバー３０１では、前記第１端末１Ａから前記第１パケット中継手段４Ａを経由して前記セッション制御サーバー３０１に送信されたSIPメッセージに対して、前記第２端末１ＢからのREGISTER情報を検索し、着信先を特定した後、前記SIPメッセージを着信先である前記第２端末１Ｂに送信する。このとき、前記SIPメッセージのIPヘッダーの送信先アドレスは、前記第２端末１ＢのIPアドレスに対応する仮想IPアドレスであり、第２IP網３のアドレス体系で書かれている。
【００２６】
前記セッション制御サーバー３０１から前記第２端末１Ｂに前記SIPメッセージを送信したときには、前記第２端末１Ｂに近い第２パケット中継手段４Ｂ及び前記ALG５によって、前記SIPメッセージ内に記述されたRTP受信用のIPアドレス（仮想IPアドレス）を、元のIPアドレス、すなわち、前記第１IP網２のアドレス体系による前記第１端末１ＡのIPアドレスに書き換える。その後、前記IPヘッダーの送信先アドレスを、前記第２端末１ＢのIPアドレス、すなわち前記第１IP網２のアドレス体系によるIPアドレスに書き換え、前記第２端末１Ｂに送信する。以上の手順により、前記第１端末１Ａから送信したSIPメッセージが前記第２端末１Ｂに着信し、前記第１端末１ＡのRTP受信用IPアドレスが第２端末１Ｂに通知される。
【００２７】
前記第１端末１ＡのRTP受信用IPアドレスが前記第２端末１Ｂに通知された後は、前記手順と同様の手順で、前記セッション制御サーバー３０１を介して、第２端末１Ｂから前記第１端末１Ａに対するセッション制御信号を返信することで、前記第２端末１ＢのRTP受信用IPアドレスが前記第１端末１Ａに通知され、セッションが設定される。その後、前記第１端末１Ａと前記第２端末１Ｂの間での、RTP（VoIP）を使用したメディア通信（音声通信）、すなわちRTPのIPパケットは、前記第２IP網３を経由して送受信される。このとき、既に、前記Firewallの通過許可リストに、前記RTP受信用のIPアドレス情報及びポート番号情報を持つIPパケットは通過できるように設定されているので、前記RTPのIPパケットは、前記NATでヘッダーのIPアドレスを送信先のアドレス体系のIPアドレスに変換するだけでよい。またこのとき、前記第２IP網３が、例えば、レイヤー２スイッチ等を用いて構築されたIP網であり、前記第１IP網２と比べて高速なIPパケット転送が可能であれば、転送時のパケットロスが低減する。
【００２８】
図２及び図３は、本実施例のメディア通信システムを用いたメディア通信方法を説明するための模式図であり、図２は第１端末からセッション制御サーバーにSIPメッセージを送信するときの手順を示す図、図３はセッション制御サーバーから第２端末にSIPメッセージを送信するときの手順を示す図である。
【００２９】
以下、本実施例のメディア通信システムを用いたメディア通信方法について説明するが、ここでは、メディア通信の一例として、VoIPによる音声通信の制御をするためのSIPメッセージの送受信について説明する。
【００３０】
前記第１端末１Ａから送信されたSIPメッセージは、図２に示すように、前記第１IP網２から前記第１パケット中継手段４ＡのFirewall４０１に送信される（ステップａ１）。このとき、前記SIPメッセージのヘッダーに記述されている発信元IPアドレス及び送信先IPアドレスはそれぞれ、前記第１IP端末１ＡのIPアドレス及び前記セッション制御サーバー３０１の仮想IPアドレスであるとする。またこのとき、前記発信元IPアドレス及び送信先IPアドレスは、前記第１IP網２のアドレス体系で記述されているものとする。また、前記SIPメッセージのSDPに記述されているRTP受信用のアドレスは前記第１IP端末１ＡのIPアドレスである。
【００３１】
前記SIPメッセージを受信した前記Firewall４０１では、受信ポート番号からSIPメッセージであることを識別し、前記SIPメッセージを前記アプリケーションレベルゲートウェイ（ALG）５のSIPメッセージ解析手段５０１へ転送する（ステップａ２）。
【００３２】
前記SIPメッセージ解析手段５０１では、前記SIPメッセージのRTP受信用のIPアドレス情報を解析して、IPアドレス変換手段５０２へIPアドレスの変換を指示する（ステップａ３）。
【００３３】
IPアドレス変換の指示を受けた前記IPアドレス変換手段は、前記パケット中継手段４のNAT４０２に対して、前記RTP受信用のIPアドレスの、前記メディア通信用IP網のアドレス体系への変換を要求する（ステップａ４）。
【００３４】
前記IPアドレス変換の要求を受けた前記NAT４０２は、前記SIPメッセージのSDPに記述されたRTP受信用のIPアドレスに対して、前記第２IP網３のアドレス体系による仮想IPアドレスを割り当てて前記IPアドレス変換手段５０２に返却するとともに、前記RTP受信用のIPアドレスと前記仮想IPアドレスの対応テーブルを設定する（ステップａ５）。またこのとき、前記NAT４０２に設定されている対応テーブルを用いて、前記SIPメッセージの送信先IPアドレスに記述されている仮想サーバーIPアドレスに対応する、前記第２IP網３のアドレス体系によるセッション制御サーバー３０１のIPアドレスを、前記IPアドレス変換手段５０２に返却する。
【００３５】
前記NAT４０２から割り当てられた仮想IPアドレスを受け取ったIPアドレス変換手段５０２は、前記SIPメッセージのRTP受信用のIPアドレスを前記仮想IPアドレスに書き換えて、前記SIPメッセージ解析手段５０１へ転送する（ステップａ６）。
【００３６】
また、前記SIPメッセージ解析手段５０１では、前記SIPメッセージ内のSDPに記述されたRTP受信用のIPアドレスの書き換える一方で、前記RTP受信用のIPアドレスをFirewall開閉手段５０３に転送する（ステップａ７）。
【００３７】
前記RTP受信用のIPアドレスを受け取ったFirewall開閉手段５０３は、前記Firewall４０１の開放を指示するとともに、前記RTP受信用のIPアドレス情報及びポート番号情報を持つIPパケットが前記Firewall４０１を通過できるように、前記Firewall４０１の通過許可リストを変更させる（ステップａ８）。このとき、前記RTP受信用のIPアドレスは、変換前、すなわち前記第１IP網２のアドレス体系による前記第１端末１ＡのIPアドレスであるとする。
【００３８】
前記SIPメッセージのRTP受信用のIPアドレスの変換と、前記Firewall４０１の開放及び通過許可リストの変更が済んだら、前記SIPメッセージ解析手段５０１にある、前記RTP受信用のIPアドレスを変更したSIPメッセージを前記Firewall４０１に転送する（ステップａ９）。
【００３９】
前記Firewall４０１に戻されたSIPメッセージは、前記NAT４０２に転送して、ヘッダーの送信先IPアドレスを、前記第２IP網３のアドレス体系に適したIPアドレスに変換する（ステップａ１０）。
【００４０】
前記ヘッダーのIPアドレスを変換したSIPメッセージは、前記Firewall４０１に戻され（ステップａ１１）、前記第２IP網３のセッション制御サーバー３０１に送信される（ステップａ１２）。
【００４１】
以上の手順により、前記第１IP網２の第１端末１Ａから送信されたSIPメッセージは、前記第２IP網３のセッション制御サーバー３０１へ到達する。
【００４２】
前記第１端末１Ａから送信されたSIPメッセージを受信した前記セッション制御サーバー３０１は、各端末からあらかじめ設定されているREGISTER情報を検索し、着信先（第２端末１Ｂ）を特定し、前記SIPメッセージを送信する。
【００４３】
前記セッション制御サーバー３０１から前記第１IP網２の第２端末１Ｂへ前記SIPメッセージを送信するときには、図３に示すように、前記SIPメッセージを、まず、前記第２端末１Ｂの直近の第２パケット中継手段４ＢのFirewall４０１に送信する（ステップｂ１）。その後、詳細な説明は省略するが、前記ステップａ２から前記ステップａ１１までの各ステップと同じステップｂ２からステップｂ１１の処理を行い、前記SIPメッセージのRTP受信用のIPアドレス、及びヘッダーの送信先IPアドレスを前記第１IP網２のアドレス体系に適したIPアドレスに変更するとともに、前記SIPメッセージのIPアドレス情報及びポート番号情報を持つIPパケットが前記Firewall４０１を通過できるように通過許可リストを変更させる。そして、前記IPアドレスを変換したSIPメッセージを、前記第２端末１Ｂに送信する（ステップｂ１２）。
【００４４】
前記手順により、前記第１端末１Ａから送信されたSIPメッセージが前記第２端末１Ｂに到達したら、今度は、前記第２端末１Ｂから前記第１端末１Ａに対して、同様の手順でSIPメッセージを返信し、前記第１端末１Ａに、前記第２端末１ＢのRTP受信用のIPアドレスを通知することで、セッション制御信号の送受信が完了し、セッションが設定される。
【００４５】
前記セッションが設定された後、例えば、前記第１端末１Ａから、音声や映像などのRTPのIPパケットを前記第２端末１Ｂに送信するときには、前記IPパケットのRTP受信用のアドレス情報及びポート番号情報が、前記Firewall４０１の通過許可リストに設定されているので、前記NAT４０２で、ヘッダーのIPアドレスを前記第２IP網３のアドレス体系に変換して前記セッション制御サーバー３０１に送信すれば、前記セッション制御サーバー３０１から前記第２端末１Ｂへと前記IPパケットが送信される。
【００４６】
以上説明したように、本実施例のメディア通信システム及びメディア通信方法によれば、既存のルーター等を用いて構築した第１IP網２に接続された第１端末１Ａと第２端末１Ｂの間でメディア通信を行うときに、前記第１IP網２と比べて高速なIPパケット転送が可能な第２IP網３を経由して、メディア通信（RTP）のIPパケットの送受信を行うことができる。そのため、前記第１IP網２に接続された端末間でメディア通信を行う際のパケットロスを低減することができ、例えば、VoIPを利用した音声通信（通話）の通話品質が向上する。
【００４７】
以上、本発明を、前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々変更可能であることはもちろんである。
【００４８】
【発明の効果】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、以下の通りである。
すなわち、既存のルーターを用いて構築されたIP網に収容された端末間で、実時間性が要求されるメディア通信を行う際に、パケットロスの少ないIPパケット転送が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による一実施例のメディア通信システムの概略構成を示す模式ブロック図である。
【図２】本実施例のメディア通信システムを用いたメディア通信方法を説明するための模式図であり、第１端末からセッション制御サーバーにSIPメッセージを送信するときの手順を示す図である。
【図３】本実施例のメディア通信システムを用いたメディア通信方法を説明するための模式図であり、セッション制御サーバーから第２端末にSIPメッセージを送信するときの手順を示す図である。
【符号の説明】
１…端末、１Ａ…第１端末、１Ｂ…第２端末、２…第１IP網（既存IP網）、３…第２IP網（メディア通信用IP網）、３０１…セッション制御サーバー、４…パケット中継手段、４Ａ…第１パケット中継手段、４Ｂ…第２パケット中継手段、４０１…Firewall、４０２…NAT、５…アプリケーションレベルゲートウェイ（ALG)、５０１…SIPメッセージ解析手段、５０２…IPアドレス変換手段、５０３…Firewall開閉手段。
【発明の属する技術分野】
本発明は、メディア通信方法及びメディア通信システムに関し、特に、セッション制御信号としてSIP（Session Initiation Protocol）のメッセージを用いる、VoIP（Voice over IP）による音声通信を行うメディア通信方法に適用して有効な技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、IP（Internet Protocol）網の端末間での通信において、セッションの設定、変更、開放を制御するプロトコルとして、SIP（Session Initiation Protocol）が注目されている。前記SIPは、例えば、IPネットワーク上で、電話の呼設定を実現するためのアプリケーション層プロトコルであり、IETF（Internet Engineering Task Force）で標準化されている（例えば、非特許文献１や非特許文献２を参照。）。このとき、前記SIPは、アプリケーション層でセッションの設定に必要なIPアドレス情報や、発着端末間で使用するRTP（Real-time Transport Protocol）のIPアドレス情報の送受信に用いられる。
【０００３】
前記RTPは、例えば、IPパケットで音声を送るVoIPサービスや、動画を送るサービス等で使用される実時間データ転送プロトコルであり、IETF（Internet Engineering Task Force）で標準化されている（例えば、非特許文献３を参照。）。
【０００４】
また、前記VoIPのように、実時間性が要求されるIPパケット転送では、パケットロスの少ない高品質のIPパケット転送を実現する必要がある。そのため、近年、例えば、レイヤー２スイッチ（layer 2 switch）等の高速なパケット転送が可能な装置を用いてIP網を構築するようになってきている（例えば、非特許文献４を参照。）。
【０００５】
【非特許文献１】
M.Handley, H. Schulzrinne, E. Schooler, J. Rosenberg, "SIP : Session Initiation Protocol", [online], March 1999, IETF RFC 2543, [平成15年3月19日検索], < URL : http://www.ietf.org/rfc/rfc2543.txt >
【非特許文献２】
J. Rosenberg, H. Schulzrinne, G. Camarillo, A. Johnston, J. Peterson, R. Sparks, M. Handley, E. Schooler, "SIP : Session Initiation Protocol", [online]. June 2002, IETF RFC 3261, [平成15年3月19日検索], < URL : http://www.ietf.org/rfc/rfc3261.txt >
【非特許文献３】
H. Schulzrinne, GMD Fokus, S. Casner, R. Frederick, V. Jacobson, "RTP : A Transport Protocol for Real-Time Applications", [online], January 1996, IETF RFC 1889, [平成15年3月19日検索], < URL : http://www.ietf.org/rfc/rfc1889.txt >
【非特許文献４】
"ワイヤスピードIPルーティング", [online], エクストリームネットワークス株式会社, [平成15年3月19日検索], < URL : http://www.extremenetoworks.co.jp/technology/whitepaper/index.html >
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の技術では、前記レイヤー２スイッチ等を用いていないIP網、例えば、既存のルーターを用いて構築されたIP網の場合、前記ルーターのパケット転送速度が遅い。そのため、前記既存のルーターを用いて構築されたIP網に収容（接続）された端末間で、前記VoIPのように実時間性が要求されるメディア通信を行う際に、パケットロスが少ない高品質のIPパケット転送を、常に確保することが難しいという問題があった。
【０００７】
本発明の目的は、既存のルーターを用いて構築されたIP網に収容された端末間で、実時間性が要求されるメディア通信を行う際に、パケットロスの少ないIPパケット転送が可能な技術を提供することにある。
【０００８】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろう。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本願において開示される発明の概要を説明すれば、以下の通りである。
【００１０】
（１）ある１つのIP網のみを経由した IP パケットの送受信が可能な第１端末と第２端末との間で、メディア通信用のIP パケットの送受信を行うメディア通信方法であって、前記第１端末から、Firewall及びNAT、ならびにアプリケーションレベルゲートウェイ（ALG）を介して、前記IP網と比べて高速なIPパケット転送が可能なメディア通信用IP網のセッション制御サーバーに、第１のセッション制御信号を送信するステップと、前記セッション制御サーバーから、前記Firewall及び前記NAT、ならびに前記ALGを介して、前記第２端末に、前記第１のセッション制御信号を送信するステップと、前記第２端末から、前記 Firewall 及び前記 NAT 、ならびに前記 ALG を介して、前記セッション制御サーバーに、第２のセッション制御信号を送信するステップと、前記セッション制御サーバーから、前記 Firewall 及び前記 NAT 、ならびに前記 ALG を介して、前記第１端末に、前記第２のセッション制御信号を送信するステップと、前記各ステップを経て、前記第１端末と前記第２端末との間で、前記メディア通信用 IP 網を経由した前記メディア通信用の IP パケットの送受信を可能にするセッションを確立するステップとを有し、前記第１端末から前記セッション制御サーバーに、前記第１のセッション制御信号を送信するステップは、前記NAT及び前記ALGにより、前記第１のセッション制御信号のヘッダーのIPアドレス及びメディア通信用のIPアドレスを、前記メディア通信用IP網のアドレス体系のIPアドレスに変換するステップと、前記Firewall及び前記ALGにより、前記第１のセッション制御信号のメディア通信用のIPアドレス情報及びポート番号情報を持つIPパケットが前記Firewallを通過できるようにするステップとを有し、前記セッション制御サーバーから前記第２端末に、前記第１のセッション制御信号を送信するステップは、前記NAT及び前記ALGにより、前記第１のセッション制御信号のヘッダーのIPアドレス及びメディア通信用のIPアドレスを、前記IP網のアドレス体系のIPアドレスに変換するステップと、前記Firewall及び前記ALGにより、前記第１のセッション制御信号のメディア通信用のIPアドレス情報及びポート番号情報を持つIPパケットが前記Firewallを通過できるようにするステップとを有するメディア通信方法である。
【００１１】
前記（１）のメディア通信方法によれば、前記第１端末と前記第２端末との間でメディア通信のセッションを設定するときに、前記セッション制御サーバーを経由する。そのため、前記第１端末と前記第２端末との間で IP パケットの送受信を行う場合、当該 IP パケットが一般的なテキストデータであれば前記第１端末及び前記第２端末が接続している IP 網のみを経由した送受信を行い、当該 IP パケットが音声や映像などのメディアデータであれば前記 IP 網よりも高速なメディア通信用 IP 網を経由した送受信を行うことができる。したがって、前記第１端末と前記第２端末との間で、実時間性が要求される音声や映像などの通信（メディア通信）を行う際のパケットロスを低減することができる。
【００１２】
（２）ある１つのIP網のみを経由した IP パケットの送受信が可能な第１端末と第２端末との間で、メディア通信用のIP パケットの送受信を行うメディア通信システムであって、前記第１端末及び前記第２端末が接続された第１IP網と、前記第１IP網と比べて高速なIPパケットの転送が可能であり、かつ、メディア通信用のセッション制御信号の送受信の制御を行うセッション制御サーバーが設置された第２ IP 網と、前記第１IP網と前記第２IP網を接続するFirewall手段及びNAT 手段と、前記Firewall手段に入力されたセッション制御信号のIPアドレスの変換及び前記セッション制御信号に記述されているメディア通信用のIPアドレス情報及びポート番号情報を持つIPパケットが前記Firewall手段を通過できるようにするアプリケーションレベルゲートウェイ（ALG）とを備え、前記第１端末から、前記Firewall手段及び前記NAT手段、ならびに前記ALGを介して、前記セッション制御サーバーに、第１のセッション制御信号を送信した後、前記セッション制御サーバーから、前記Firewall手段及び前記NAT手段、ならびに前記ALGを介して、前記第２端末に、前記第１のセッション制御信号を送信し、前記第２端末から、前記 Firewall 手段及び前記 NAT 手段、ならびに前記 ALG を介して、前記セッション制御サーバーに、第２のセッション制御信号を送信した後、前記セッション制御サーバーから、前記 Firewall 手段及び前記 NAT 手段、ならびに前記 ALG を介して、前記第１端末に、前記第２のセッション制御信号を送信して、前記第１端末と前記第２端末との間で、前記メディア通信用 IP 網を経由した前記メディア通信用の IP パケットの送受信を可能にするセッションを確立するメディア通信システムである。
【００１３】
前記（２）のメディア通信システムによれば、前記Firewall手段及び前記NAT手段、ならびに前記ALGにより、前記第１IP網の第１端末から送信された第１のセッション制御信号のIPアドレスを前記第２IP網のアドレス体系のIPアドレスに書き換えることで、前記第１端末からの第１のセッション制御信号を前記第２IP網のセッション制御サーバーに送信することができる。また、前記セッション制御サーバーから前記第１IP網の第２端末に送信される前記第１のセッション制御信号も、前記Firewall手段及び前記NAT手段、ならびに前記ALGにより、前記第１のセッション制御信号のIPアドレスを前記第１IP網のアドレス体系のIPアドレスに書き換えることで、前記第２端末に送信することができる。そのため、例えば、前記第１IP網に接続された前記第１端末及び前記第２端末の間に、前記セッション制御信号によるセッションを設定して、VoIPによる音声通信等のメディア通信を行う際に、前記第１ IP 網よりも高速の通信が可能な前記第２IP網を経由してメディア通信を行うことができる。
【００１４】
また、前記（２）のメディア通信システムにおいて、前記ALGは、例えば、前記第１または第２のセッション制御信号のIPアドレスを解析するアドレス解析手段と、前記NAT手段と連携して、第１または第２のセッション制御信号のメディア通信用のIPアドレスを、送信先のIP網のアドレス体系のIPアドレスに変換するアドレス変換手段と、前記Firewall手段と連携して、前記第１または第２のセッション制御信号のIPアドレス情報及びポート番号情報を持つIPパケットが前記Firewall手段を通過できるように、前記Firewall手段の通過許可リストを変更し、前記Firewall手段を開放するFirewall開閉手段とを備えることで、第１または第２のセッション制御信号の送受信、及びセッションを設定した後の音声や映像等のメディアのIPパケットの送受信が可能となる。
【００１５】
以下、本発明について、図面を参照して実施の形態（実施例）とともに詳細に説明する。
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは、同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
（実施例１）
図１は、本発明による一実施例のメディア通信システムの概略構成を示す模式ブロック図である。
図１において、１は端末、１Ａは第１端末、１Ｂは第２端末、２は第１IP網（既存IP網）、３は第２IP網（メディア通信用IP網）、３０１はセッション制御サーバー（SIPサーバー）、４はパケット中継手段、４Ａは第１パケット中継手段、４Ｂは第２パケット中継手段、５はアプリケーションレベルゲートウェイ（ALG）である。
【００１７】
本実施例のメディア通信システムは、例えば、RTP（Real-time Transport Protocol）を使用して音声や映像等のメディア通信を行うシステムであるとする。このとき、前記メディア通信におけるセッションの設定、変更、開放等は、例えば、SIP（Session Initiation Protocol）のメッセージのようなセッション制御信号で制御される。
【００１８】
本実施例のメディア通信システムは、図１に示すように、複数の端末１が収容（接続）された第１IP網２と、前記第１IP網２と比べて高速なIPパケットの転送が可能な第２IP網３に設置され、メディア通信用のセッション制御信号の送受信の制御を行うセッション制御サーバー３０１と、Firewall及びNAT（Network Address Translation）を備え、前記第１IP網２と前記第２IP網３とを接続するパケット中継手段４と、前記パケット中継手段４に入力されたセッション制御信号のIPアドレスの変換及び前記セッション制御信号に記述されているメディア通信用のIPアドレス情報及びポート番号情報を持つIPパケットが前記Firewallを通過できるようにするアプリケーションレベルゲートウェイ（ALG)５とにより構成されている。
【００１９】
このとき、前記第１IP網２は、例えば、既存のルーター等を用いて構築されたIP網であり、第１端末１Ａと第２端末１Ｂとの間で通信（ IP パケットの送受信）を行う際には、通常、前記第１ IP 網２のみを経由して行うことが可能である。また、前記第２IP網３は、例えば、レイヤー２スイッチ等の高速なパケット転送が可能な装置を用いて構築されたIP網であるとする。
【００２０】
本実施例のメディア通信システムでは、前記第１IP網２の第１端末１Ａから前記第１IP網２の第２端末１Ｂに対して、前記SIPのメッセージを用いて、例えば、VoIPを利用したセッションを設定するときに、第２IP網３のセッション制御サーバー３０１を経由してセッション設定を行うように、前記パケット中継手段４に、前記第２IP網３のセッション制御サーバー３０１のIPアドレスと、それに対応した仮想IPアドレス（以下、仮想サーバーIPアドレスと称する）との対応テーブルをあらかじめ設定しておく。このとき、前記仮想サーバーIPアドレスは、前記第１IP網２のアドレス体系で設定する。
【００２１】
このとき、例えば、前記第１端末１ＡからのSIPメッセージの送信先に、前記仮想サーバーIPアドレスを用いれば、図１に示したように、前記SIPメッセージは、前記第１端末１Ａから第１パケット中継手段４Ａを経由して、前記セッション制御サーバー３０１に送信される。また、前記セッション制御サーバー３０１で受信したSIPメッセージは、前記セッション制御サーバー３０１から第２パケット中継手段４Ｂを経由して、前記第２端末１Ｂに送信される。
【００２２】
またこのとき、前記第１端末１Ａから送信されたSIPメッセージを前記第１パケット中継手段４Ａで受信したときには、前記ALG５で、前記SIPメッセージ内のIPアドレス変換を行う。このとき、前記ALG５では、まず、例えば、INVITEメッセージ等のSIPメッセージにSDP（Session Description Protocol）で記述されている前記第１端末１ＡのRTP受信用のIPアドレスに対応した仮想IPアドレスの設定を前記第１パケット中継手段４ＡのNATに要求する。前記仮想IPアドレスの設定要求を受けた前記NATは、前記ALG５から指定されたIPアドレスに対応した仮想IPアドレスの割り当てと、対応テーブルへの設定を行って、前記仮想IPアドレスを返却する。その後、前記ALG５で、前記SIPメッセージのRTP受信用のIPアドレスを、前記NATから返却された前記仮想IPアドレスに書き換える。ここで、前記仮想IPアドレスは、前記第２IP網３のアドレス体系によるIPアドレスであるとする。
【００２３】
前記RTP受信用のIPアドレスを変換したSIPメッセージは、前記第１パケット中継手段４Ａに返却され、前記NATで、IPヘッダーの発信元及び送信先のIPアドレスを、前記第２IP網３のアドレス体系に変換した後、前記セッション制御サーバー３０１に送信される。またこのとき、前記ALG５は、前記SIPメッセージのRTP受信用のIPアドレス情報及びポート番号情報のIPパケットが前記Firewallを通過できるように前記Firewallの通過許可リストを変更するように指示を出す。
【００２４】
また、前記セッション制御サーバー３０１には、前記第２端末１Ｂから、あらかじめSIPのREGISTERメッセージで、IPアドレス情報を設定しておく。前記IPアドレス情報を前記セッション制御サーバー３０１に設定するときには、前記NAT及び前記ALG５によって、仮想IPアドレスで設定する。
【００２５】
前記セッション制御サーバー３０１では、前記第１端末１Ａから前記第１パケット中継手段４Ａを経由して前記セッション制御サーバー３０１に送信されたSIPメッセージに対して、前記第２端末１ＢからのREGISTER情報を検索し、着信先を特定した後、前記SIPメッセージを着信先である前記第２端末１Ｂに送信する。このとき、前記SIPメッセージのIPヘッダーの送信先アドレスは、前記第２端末１ＢのIPアドレスに対応する仮想IPアドレスであり、第２IP網３のアドレス体系で書かれている。
【００２６】
前記セッション制御サーバー３０１から前記第２端末１Ｂに前記SIPメッセージを送信したときには、前記第２端末１Ｂに近い第２パケット中継手段４Ｂ及び前記ALG５によって、前記SIPメッセージ内に記述されたRTP受信用のIPアドレス（仮想IPアドレス）を、元のIPアドレス、すなわち、前記第１IP網２のアドレス体系による前記第１端末１ＡのIPアドレスに書き換える。その後、前記IPヘッダーの送信先アドレスを、前記第２端末１ＢのIPアドレス、すなわち前記第１IP網２のアドレス体系によるIPアドレスに書き換え、前記第２端末１Ｂに送信する。以上の手順により、前記第１端末１Ａから送信したSIPメッセージが前記第２端末１Ｂに着信し、前記第１端末１ＡのRTP受信用IPアドレスが第２端末１Ｂに通知される。
【００２７】
前記第１端末１ＡのRTP受信用IPアドレスが前記第２端末１Ｂに通知された後は、前記手順と同様の手順で、前記セッション制御サーバー３０１を介して、第２端末１Ｂから前記第１端末１Ａに対するセッション制御信号を返信することで、前記第２端末１ＢのRTP受信用IPアドレスが前記第１端末１Ａに通知され、セッションが設定される。その後、前記第１端末１Ａと前記第２端末１Ｂの間での、RTP（VoIP）を使用したメディア通信（音声通信）、すなわちRTPのIPパケットは、前記第２IP網３を経由して送受信される。このとき、既に、前記Firewallの通過許可リストに、前記RTP受信用のIPアドレス情報及びポート番号情報を持つIPパケットは通過できるように設定されているので、前記RTPのIPパケットは、前記NATでヘッダーのIPアドレスを送信先のアドレス体系のIPアドレスに変換するだけでよい。またこのとき、前記第２IP網３が、例えば、レイヤー２スイッチ等を用いて構築されたIP網であり、前記第１IP網２と比べて高速なIPパケット転送が可能であれば、転送時のパケットロスが低減する。
【００２８】
図２及び図３は、本実施例のメディア通信システムを用いたメディア通信方法を説明するための模式図であり、図２は第１端末からセッション制御サーバーにSIPメッセージを送信するときの手順を示す図、図３はセッション制御サーバーから第２端末にSIPメッセージを送信するときの手順を示す図である。
【００２９】
以下、本実施例のメディア通信システムを用いたメディア通信方法について説明するが、ここでは、メディア通信の一例として、VoIPによる音声通信の制御をするためのSIPメッセージの送受信について説明する。
【００３０】
前記第１端末１Ａから送信されたSIPメッセージは、図２に示すように、前記第１IP網２から前記第１パケット中継手段４ＡのFirewall４０１に送信される（ステップａ１）。このとき、前記SIPメッセージのヘッダーに記述されている発信元IPアドレス及び送信先IPアドレスはそれぞれ、前記第１IP端末１ＡのIPアドレス及び前記セッション制御サーバー３０１の仮想IPアドレスであるとする。またこのとき、前記発信元IPアドレス及び送信先IPアドレスは、前記第１IP網２のアドレス体系で記述されているものとする。また、前記SIPメッセージのSDPに記述されているRTP受信用のアドレスは前記第１IP端末１ＡのIPアドレスである。
【００３１】
前記SIPメッセージを受信した前記Firewall４０１では、受信ポート番号からSIPメッセージであることを識別し、前記SIPメッセージを前記アプリケーションレベルゲートウェイ（ALG）５のSIPメッセージ解析手段５０１へ転送する（ステップａ２）。
【００３２】
前記SIPメッセージ解析手段５０１では、前記SIPメッセージのRTP受信用のIPアドレス情報を解析して、IPアドレス変換手段５０２へIPアドレスの変換を指示する（ステップａ３）。
【００３３】
IPアドレス変換の指示を受けた前記IPアドレス変換手段は、前記パケット中継手段４のNAT４０２に対して、前記RTP受信用のIPアドレスの、前記メディア通信用IP網のアドレス体系への変換を要求する（ステップａ４）。
【００３４】
前記IPアドレス変換の要求を受けた前記NAT４０２は、前記SIPメッセージのSDPに記述されたRTP受信用のIPアドレスに対して、前記第２IP網３のアドレス体系による仮想IPアドレスを割り当てて前記IPアドレス変換手段５０２に返却するとともに、前記RTP受信用のIPアドレスと前記仮想IPアドレスの対応テーブルを設定する（ステップａ５）。またこのとき、前記NAT４０２に設定されている対応テーブルを用いて、前記SIPメッセージの送信先IPアドレスに記述されている仮想サーバーIPアドレスに対応する、前記第２IP網３のアドレス体系によるセッション制御サーバー３０１のIPアドレスを、前記IPアドレス変換手段５０２に返却する。
【００３５】
前記NAT４０２から割り当てられた仮想IPアドレスを受け取ったIPアドレス変換手段５０２は、前記SIPメッセージのRTP受信用のIPアドレスを前記仮想IPアドレスに書き換えて、前記SIPメッセージ解析手段５０１へ転送する（ステップａ６）。
【００３６】
また、前記SIPメッセージ解析手段５０１では、前記SIPメッセージ内のSDPに記述されたRTP受信用のIPアドレスの書き換える一方で、前記RTP受信用のIPアドレスをFirewall開閉手段５０３に転送する（ステップａ７）。
【００３７】
前記RTP受信用のIPアドレスを受け取ったFirewall開閉手段５０３は、前記Firewall４０１の開放を指示するとともに、前記RTP受信用のIPアドレス情報及びポート番号情報を持つIPパケットが前記Firewall４０１を通過できるように、前記Firewall４０１の通過許可リストを変更させる（ステップａ８）。このとき、前記RTP受信用のIPアドレスは、変換前、すなわち前記第１IP網２のアドレス体系による前記第１端末１ＡのIPアドレスであるとする。
【００３８】
前記SIPメッセージのRTP受信用のIPアドレスの変換と、前記Firewall４０１の開放及び通過許可リストの変更が済んだら、前記SIPメッセージ解析手段５０１にある、前記RTP受信用のIPアドレスを変更したSIPメッセージを前記Firewall４０１に転送する（ステップａ９）。
【００３９】
前記Firewall４０１に戻されたSIPメッセージは、前記NAT４０２に転送して、ヘッダーの送信先IPアドレスを、前記第２IP網３のアドレス体系に適したIPアドレスに変換する（ステップａ１０）。
【００４０】
前記ヘッダーのIPアドレスを変換したSIPメッセージは、前記Firewall４０１に戻され（ステップａ１１）、前記第２IP網３のセッション制御サーバー３０１に送信される（ステップａ１２）。
【００４１】
以上の手順により、前記第１IP網２の第１端末１Ａから送信されたSIPメッセージは、前記第２IP網３のセッション制御サーバー３０１へ到達する。
【００４２】
前記第１端末１Ａから送信されたSIPメッセージを受信した前記セッション制御サーバー３０１は、各端末からあらかじめ設定されているREGISTER情報を検索し、着信先（第２端末１Ｂ）を特定し、前記SIPメッセージを送信する。
【００４３】
前記セッション制御サーバー３０１から前記第１IP網２の第２端末１Ｂへ前記SIPメッセージを送信するときには、図３に示すように、前記SIPメッセージを、まず、前記第２端末１Ｂの直近の第２パケット中継手段４ＢのFirewall４０１に送信する（ステップｂ１）。その後、詳細な説明は省略するが、前記ステップａ２から前記ステップａ１１までの各ステップと同じステップｂ２からステップｂ１１の処理を行い、前記SIPメッセージのRTP受信用のIPアドレス、及びヘッダーの送信先IPアドレスを前記第１IP網２のアドレス体系に適したIPアドレスに変更するとともに、前記SIPメッセージのIPアドレス情報及びポート番号情報を持つIPパケットが前記Firewall４０１を通過できるように通過許可リストを変更させる。そして、前記IPアドレスを変換したSIPメッセージを、前記第２端末１Ｂに送信する（ステップｂ１２）。
【００４４】
前記手順により、前記第１端末１Ａから送信されたSIPメッセージが前記第２端末１Ｂに到達したら、今度は、前記第２端末１Ｂから前記第１端末１Ａに対して、同様の手順でSIPメッセージを返信し、前記第１端末１Ａに、前記第２端末１ＢのRTP受信用のIPアドレスを通知することで、セッション制御信号の送受信が完了し、セッションが設定される。
【００４５】
前記セッションが設定された後、例えば、前記第１端末１Ａから、音声や映像などのRTPのIPパケットを前記第２端末１Ｂに送信するときには、前記IPパケットのRTP受信用のアドレス情報及びポート番号情報が、前記Firewall４０１の通過許可リストに設定されているので、前記NAT４０２で、ヘッダーのIPアドレスを前記第２IP網３のアドレス体系に変換して前記セッション制御サーバー３０１に送信すれば、前記セッション制御サーバー３０１から前記第２端末１Ｂへと前記IPパケットが送信される。
【００４６】
以上説明したように、本実施例のメディア通信システム及びメディア通信方法によれば、既存のルーター等を用いて構築した第１IP網２に接続された第１端末１Ａと第２端末１Ｂの間でメディア通信を行うときに、前記第１IP網２と比べて高速なIPパケット転送が可能な第２IP網３を経由して、メディア通信（RTP）のIPパケットの送受信を行うことができる。そのため、前記第１IP網２に接続された端末間でメディア通信を行う際のパケットロスを低減することができ、例えば、VoIPを利用した音声通信（通話）の通話品質が向上する。
【００４７】
以上、本発明を、前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々変更可能であることはもちろんである。
【００４８】
【発明の効果】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、以下の通りである。
すなわち、既存のルーターを用いて構築されたIP網に収容された端末間で、実時間性が要求されるメディア通信を行う際に、パケットロスの少ないIPパケット転送が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による一実施例のメディア通信システムの概略構成を示す模式ブロック図である。
【図２】本実施例のメディア通信システムを用いたメディア通信方法を説明するための模式図であり、第１端末からセッション制御サーバーにSIPメッセージを送信するときの手順を示す図である。
【図３】本実施例のメディア通信システムを用いたメディア通信方法を説明するための模式図であり、セッション制御サーバーから第２端末にSIPメッセージを送信するときの手順を示す図である。
【符号の説明】
１…端末、１Ａ…第１端末、１Ｂ…第２端末、２…第１IP網（既存IP網）、３…第２IP網（メディア通信用IP網）、３０１…セッション制御サーバー、４…パケット中継手段、４Ａ…第１パケット中継手段、４Ｂ…第２パケット中継手段、４０１…Firewall、４０２…NAT、５…アプリケーションレベルゲートウェイ（ALG)、５０１…SIPメッセージ解析手段、５０２…IPアドレス変換手段、５０３…Firewall開閉手段。
Claims (3)
- ある１つのIP（Internet Protocol）網のみを経由した IP パケットの送受信が可能な第１端末と第２端末との間で、メディア通信用のIP パケットの送受信を行うメディア通信方法であって、
前記第１端末から、ファイアーウォール（以下、Firewallと称する）及びNAT（Network Address Translation）、ならびにアプリケーションレベルゲートウェイ（以下、ALGと称する）を介して、前記IP網と比べて高速なIPパケット転送が可能なメディア通信用IP網のセッション制御サーバーに、第１のセッション制御信号を送信するステップと、前記セッション制御サーバーから、前記Firewall及び前記NAT、ならびに前記ALGを介して、前記第２端末に、前記第１のセッション制御信号を送信するステップと、
前記第２端末から、前記 Firewall 及び前記 NAT 、ならびに前記 ALG を介して、前記セッション制御サーバーに、第２のセッション制御信号を送信するステップと、前記セッション制御サーバーから、前記 Firewall 及び前記 NAT 、ならびに前記 ALG を介して、前記第１端末に、前記第２のセッション制御信号を送信するステップと、
前記各ステップを経て、前記第１端末と前記第２端末との間で、前記メディア通信用 IP 網を経由した前記メディア通信用の IP パケットの送受信を可能にするセッションを確立するステップとを有し、
前記第１端末から前記セッション制御サーバーに、前記第１のセッション制御信号を送信するステップは、前記NAT及び前記ALGにより、前記第１のセッション制御信号のヘッダーのIPアドレス及びメディア通信用のIPアドレスを、前記メディア通信用IP網のアドレス体系のIPアドレスに変換するステップと、前記Firewall及び前記ALGにより、前記第１のセッション制御信号のメディア通信用のIPアドレス情報及びポート番号情報を持つIPパケットが前記Firewallを通過できるようにするステップとを有し、
前記セッション制御サーバーから前記第２端末に、前記第１のセッション制御信号を送信するステップは、前記NAT及び前記ALGにより、前記第１のセッション制御信号のヘッダーのIPアドレス及びメディア通信用のIPアドレスを、前記IP網のアドレス体系のIPアドレスに変換するステップと、前記Firewall及び前記ALGにより、前記第１のセッション制御信号のメディア通信用のIPアドレス情報及びポート番号情報を持つIPパケットが前記Firewallを通過できるようにするステップとを有することを特徴とするメディア通信方法。 - ある１つのIP（Internet Protocol）網のみを経由した IP パケットの送受信が可能な第１端末と第２端末との間で、メディア通信用のIP パケットの送受信を行うメディア通信システムであって、
前記第１端末及び前記第２端末が接続された第１IP網と、
前記第１IP網と比べて高速なIPパケットの転送が可能であり、かつ、メディア通信用のセッション制御信号の送受信の制御を行うセッション制御サーバーが設置された第２ IP 網と、
前記第１IP網と前記第２IP網を接続するファイアーウォール（以下、Firewallと称する）手段及びNAT（Network Address Translation）手段と、
前記Firewall手段に入力されたセッション制御信号のIPアドレスの変換及び前記セッション制御信号に記述されているメディア通信用のIPアドレス情報及びポート番号情報を持つIPパケットが前記Firewall手段を通過できるようにするアプリケーションレベルゲートウェイ（以下、ALGと称する）とを備え、
前記第１端末から、前記Firewall手段及び前記NAT手段、ならびに前記ALGを介して、前記セッション制御サーバーに、第１のセッション制御信号を送信した後、前記セッション制御サーバーから、前記Firewall手段及び前記NAT手段、ならびに前記ALGを介して、前記第２端末に、前記第１のセッション制御信号を送信し、
前記第２端末から、前記 Firewall 手段及び前記 NAT 手段、ならびに前記 ALG を介して、前記セッション制御サーバーに、第２のセッション制御信号を送信した後、前記セッション制御サーバーから、前記 Firewall 手段及び前記 NAT 手段、ならびに前記 ALG を介して、前記第１端末に、前記第２のセッション制御信号を送信して、
前記第１端末と前記第２端末との間で、前記メディア通信用 IP 網を経由した前記メディア通信用の IP パケットの送受信を可能にするセッションを確立することを特徴とするメディア通信システム。 - 前記ALGは、
前記第１または第２のセッション制御信号のIPアドレスを解析するアドレス解析手段と、
前記NAT手段と連携して、前記第１または第２のセッション制御信号のメディア通信用のIPアドレスを、送信先のIP網のアドレス体系のIPアドレスに変換するアドレス変換手段と、
前記Firewall手段と連携して、前記第１または第２のセッション制御信号のIPアドレス情報及びポート番号情報を持つIPパケットが前記Firewall手段を通過できるように、前記Firewall手段の通過許可リストを変更し、前記Firewall手段を開放するFirewall開閉手段とを備えることを特徴とする請求項２に記載のメディア通信システム。
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