JP4222402B2

JP4222402B2 - 中継サーバ

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Publication number: JP4222402B2
Application number: JP2006277811A
Authority: JP
Inventors: 好史谷本
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 2006-10-11
Filing date: 2006-10-11
Publication date: 2009-02-12
Anticipated expiration: 2026-10-11
Also published as: JP2008098922A

Description

本発明は、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）を越えてローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）内の通信端末同士が通信を行う技術に関し、とくにその通信を中継する中継サーバ同士の通信技術に関する。

ＳＩＰ（Session Initiation Protocol）などの呼制御プロトコルや、ＤＤＮＳ（Dynamic Domain Name System）を利用して、異なるＬＡＮに存在する通信端末同士が、ＷＡＮを越えて直接通信することが可能である。いわゆるＶＰＮ（Virtual Private Network）と呼ばれる技術であり、遠隔地にある異なるＬＡＮを、あたかも直接接続されているネットワークのように利用することができる。

このような技術を利用することで、たとえば、本社と支社の間のＬＡＮを接続し、それぞれのＬＡＮに接続された端末間で、インターネットを越えた通信などを行うことが可能である。

特許文献１では、インターネットを越えて、異なるＬＡＮに接続された通信端末同士が通信を行うことを可能としている。この技術では、異なるＬＡＮに接続されている異なる通信端末が、それぞれゲートウェイを経由してインターネットに接続された中継サーバに対してログインし、中継サーバとの間でそれぞれ通信経路を確立するようにしている。そして、この通信経路を利用して、通信端末間でインターネットを越えて通信することを可能としている。この特許文献１の技術は、ＷＡＮ上に存在する中継サーバを利用して、ＬＡＮ間で通信を可能とする技術である。

特開２００２−２１７９３８号公報

ＳＩＰを利用する場合、一般には、ＳＩＰサーバに各通信端末のアカウント情報が登録される。つまり、各通信端末がＳＩＰサーバにＲＥＧＩＳＴＥＲメソッドを発行することで、ＳＩＰサーバにアカウント情報を登録するのである。そして、ある通信端末から他の通信端末のアカウントを指定した通信要求が発生すると、ＳＩＰサーバが、登録されているアカウント情報に従って、セッション確立のための通信を中継するのである。

多数のＬＡＮの間で、ＳＩＰを利用して通信を行う場合には、ＳＩＰサーバに、多数のアカウント情報が登録されるため、サーバの負荷が大きくなる。つまり、多数のＬＡＮを接続して、それら多数のＬＡＮ間で通信を行うためには、従来、それらを統一的に管理するサーバに全てのＬＡＮに配置されているアカウントを登録するようにしていたので、サーバの負荷が大きかった。

通信端末の管理を中継サーバに委ねれば、ＳＩＰサーバの負荷を軽減させることができる。しかし、この場合でも、各中継サーバは通信データを中継するのに、個々に直接通信可能な中継用の通信セッションを構築する必要があり、中継サーバ同士の間で構築される中継用の通信セッションが複雑化して、通信負荷が大きくなる問題があった。

また、通信端末の移動などによって登録されているアカウント情報が変動すると、すでに構築されている中継サーバ同士の通信セッションが不要になるとともに、移動先で新たに中継用のセッションを構築する必要があったため、管理が困難で手間を要し、リアルタイムに対応することができなかった。

そこで、本発明は前記問題点に鑑み、サーバ負荷の低減、中継サーバ間での通信負荷の低減、通信端末の移動等に対する動的な対応等を実現しつつ、異なるＬＡＮに配置された通信端末間で通信を可能とする技術を提供することを目的とする。

請求項１記載の本発明の中継サーバは、ローカルエリアネットワークに配置され、ワイドエリアネットワークに配置された外部サーバと通信可能な中継サーバであって、ローカルエリアネットワーク内の通信端末のアカウント情報を登録するローカルアカウント情報登録手段と、他の中継サーバと、前記ローカルアカウント情報登録手段が保持しているアカウント情報を交換する手段と、他の中継サーバと、中継用の通信セッションに関する中継情報を交換する手段と、を備え、ローカルエリアネットワーク内の第１通信端末から第２通信端末のアカウントを指定した通信要求を受けると、交換したローカルアカウント情報を参照することで前記第２通信端末のアカウントが登録されている中継サーバを特定し、特定された中継サーバと直接通信可能な中継用の通信セッションが構築されているか否かを検出し、直接通信可能な中継用の通信セッションが構築されていない場合は、交換した中継情報に基づいて、中継用の通信セッションが構築されている他の中継サーバを通じて、間接的に通信データを中継することを特徴とする。

請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の中継サーバにおいて、さらに、自装置のアカウント情報を外部サーバに登録する手段と、外部サーバに登録されている他の中継サーバを指定して、他の中継サーバと直接通信可能な中継用の通信セッションを構築する手段と、構築されている中継用の通信セッションの中継経路情報を含む中継情報を登録する中継情報登録手段と、他の中継サーバに、その中継サーバが保持している中継情報に変更が発生した場合に、変更後の中継情報を送信することを要求する変更通知設定手段と、を備えることを特徴とする。

請求項３に記載の本発明は、請求項２に記載の中継サーバにおいて、他の中継サーバと直接通信可能な中継用の通信セッションを構築する際、相手の中継サーバの中継情報に変更が発生した場合に、変更後の中継情報を送信することを要求するか否かが、指定可能であることを特徴とする中継サーバである。

請求項４に記載の本発明は、請求項２または請求項３に記載の中継サーバにおいて、他の中継サーバと直接通信可能な中継用の通信セッションを構築する際、この通信セッションによって形成される中継経路情報を中継情報に含めるか否かが、指定可能であることを特徴とする中継サーバである。

本発明の中継サーバによれば、ＬＡＮに接続された通信端末は、インターネットを越えて、他のＬＡＮに接続された通信端末と通信を行うことが可能である。各中継サーバは、必ずしもそれぞれ直接通信経路を構築する必要がない。中継サーバを介して間接的に中継することができ、中継サーバ間の通信負荷を低減することができる。中継サーバが、自動的かつリアルタイムに通信経路を構築するため、通信端末の移動等があっても動的に対応できる。

中継サーバは、中継経路を構築する際、相手の中継サーバに変更通知等を要求するか否かが指定できるし、その構築された中継経路情報を中継情報に含めないで秘匿状態に保持することもできる。

以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。図１は、本実施の形態に係る通信システムの全体図である。この通信システムは、インターネット３と、インターネット３に接続された３つのＬＡＮ１，２，５とから構成されている。ＬＡＮ１，２，５とは、物理的に離れた場所に構築されたネットワークである。たとえば、ＬＡＮ１が本社ビルに構築されたローカルネットワークであり、ＬＡＮ２，５がそれぞれ別の支社ビルに構築されたローカルネットワークであり、これら３つのＬＡＮ１，２，５が、グローバルなネットワークであるインターネット３にそれぞれ接続されている。

ＬＡＮ１には、図に示すように、通信端末１１，１２が接続されている。通信端末１１，１２には、それぞれプライベートＩＰアドレスが付与されている。このように、一般には、ＬＡＮに接続される端末には、ＬＡＮの中でのみユニークに管理されたプライベートＩＰアドレスが付与されている。また、ＬＡＮ１には、中継サーバ１３が接続されている。中継サーバ１３は、ＬＡＮ１に接続されるとともに、インターネット３にも接続されている。中継サーバ１３には、ＬＡＮインタフェース用のプライベートＩＰアドレスとＷＡＮインタフェース用のグローバルＩＰアドレスが付与されている。

ＬＡＮ２には、プライベートＩＰアドレスが付与された通信端末２１，２２が接続されている。また、ＬＡＮ２には、中継サーバ２３が接続されている。中継サーバ２３は、ＬＡＮ２に接続されるとともに、インターネット３にも接続され、ＬＡＮインタフェース用のプライベートＩＰアドレスとＷＡＮインタフェース用のグローバルＩＰアドレスが付与されている。

同様にＬＡＮ５には、プライベートＩＰアドレスが付与された通信端末５１，５２が接続されている。また、ＬＡＮ５には、中継サーバ５３が接続されている。中継サーバ５３は、ＬＡＮ５に接続されるとともに、インターネット３にも接続され、ＬＡＮインタフェース用のプライベートＩＰアドレスとＷＡＮインタフェース用のグローバルＩＰアドレスが付与されている。

さらに、インターネット３には、ＳＩＰサーバ４が接続されている。ＳＩＰサーバ４は、中継サーバ１３，２３，５３がＳＩＰ（Session Initiation Protocol）を利用した通信を行うときに、ＳＩＰメソッドやレスポンスなどを中継するプロキシーサーバとしての機能や、中継サーバ１３，２３，５３のアカウントを登録するＳＩＰレジストラサーバとしての機能を備えている。

一方、ＬＡＮ１に接続されている中継サーバ１３は、ＳＩＰを利用して、ＬＡＮ１に接続されている通信端末１１，１２等のアカウントを登録するＳＩＰレジストラサーバとしての機能を備えている。

つまり、図２に示すように、中継サーバ１３は、通信端末１１，１２との関係では、通信端末１１，１２から受信した登録要求（ＲＥＧＩＳＴＥＲ）に基づいて、アカウントを登録するＳＩＰレジストラサーバとして機能し、ＳＩＰサーバ４との関係では、ＳＩＰサーバ４に対してアカウントの登録要求（ＲＥＧＩＳＴＥＲ）を送信するクライアントとして機能する。

同様に、ＬＡＮ２，５に接続されている各中継サーバ２３，５３も、ＳＩＰを利用して、ＬＡＮ２，５に接続されている通信端末２１，２２等、５１，５２等のアカウントを登録するＳＩＰレジストラサーバとしての機能を備えている。

つまり、図２に示すように、中継サーバ２３，５３は、通信端末２１，２２、５１，５２との関係では、通信端末２１，２２、５１，５２から受信した登録要求（ＲＥＧＩＳＴＥＲ）に基づいて、アカウントを登録するＳＩＰレジストラサーバとして機能し、ＳＩＰサーバ４との関係では、ＳＩＰサーバ４に対してアカウントの登録要求（ＲＥＧＩＳＴＥＲ）を送信するクライアントとして機能する。

図３は、中継サーバ１３，２３，５３の機能ブロック図である。中継サーバ１３，２３，５３は、同様の機能を備えているので、同じ図面を用いて説明する。中継サーバ１３，２３，５３は、ＬＡＮインタフェース１０１、ＷＡＮインタフェース１０２、通信制御部１０３、ローカルアカウント情報データベース１０４、中継情報データベース１０５を備えている。

ＬＡＮインタフェース１０１は、プライベートＩＰアドレスを利用して、ＬＡＮに接続された通信端末との通信を行うインタフェースである。つまり、中継サーバ１３は、ＬＡＮインタフェース１０１を利用して、通信端末１１，１２等と通信を行い、中継サーバ２３は、ＬＡＮインタフェース１０１を利用して、通信端末２１，２２等と通信を行い、中継サーバ５３は、ＬＡＮインタフェース１０１を利用して、通信端末５１，５２等と通信を行う。

ＷＡＮインタフェース１０２は、グローバルＩＰアドレスを利用して、グローバルネットワークであるインターネット３に接続されたＳＩＰサーバ４や、インターネット３に接続されたその他の通信サーバ、通信端末と通信を行うインタフェースである。なお、本実施の形態においては、中継サーバがＷＡＮインタフェースを備える構成としているが、ＷＡＮとの接続はルータが行い、その配下に中継サーバを設置する形態であってもよい。

通信制御部１０３は、ＬＡＮインタフェース１０１およびＷＡＮインタフェース１０２を介して行う様々な通信を制御する処理部である。通信制御部１０３は、ＴＣＰ／ＩＰや、ＵＤＰ、ＳＩＰなどのプロトコルに従った様々な通信処理を制御する。

通信制御部１０３の１つの機能は、ＬＡＮに接続されている通信端末から、アカウントの登録要求（ＲＥＧＩＳＴＥＲ）を受信し、その通信端末のアカウント情報をローカルアカウント情報データベース１０４に登録することである。たとえば、中継サーバ１３は、通信端末１１からアカウントの登録要求（ＲＥＧＩＳＴＥＲ）を受信し、通信端末１１のアカウント情報をローカルアカウント情報データベース１０４に登録する。

通信制御部１０３は、また、他の中継サーバとの間で、アカウント情報を交換し、自装置が保持するアカウント情報をその中継サーバに送信するとともに、その中継サーバが保持するアカウント情報を受信して自装置のローカルアカウント情報データベース１０４に登録する処理を実行する。そして、他の中継サーバに、その中継サーバが保持しているアカウント情報に変更が発生した場合に、変更通知と変更後のアカウント情報とを継続して送信することを要求する変更通知設定を行い、自装置のアカウント情報に変更が発生した場合には、変更通知設定が行われている中継サーバに対して、変更通知と変更後のアカウント情報とを送信する処理を実行する。この処理は、ＳＩＰでは後述するように、ＳＵＢＳＣＲＩＢＥおよびＮＯＴＩＦＹのメソッドによる通知イベントを利用して行われる。通知イベントでは、通知イベントを実行する期間を設定することができる。オペレータ操作などによって、ＳＵＢＳＣＲＩＢＥメソッドを送信することにより、通知イベントを利用した変更通知設定が行われると、それ以降は、通知イベントが実行可能な期間中、ＳＵＢＳＣＲＩＢＥメソッドを受信した側の中継サーバのアカウント情報に変更が生じた場合、その都度、ＮＯＴＩＦＹメソッドにより、ＳＵＢＳＣＲＩＢＥメソッドを送信した側の中継サーバに、変更通知と新たなアカウント情報の通知とが行われる。

通知されるアカウント情報は、ローカルアカウント情報データベース１０４に登録される。変更があれば、その都度、変更後の内容が登録され、継続的に更新される。

通信制御部１０３は、また、他の中継サーバとの間で、構築されている中継用の通信セッションの中継経路情報を含む中継情報を交換し、自装置が保持する中継情報をその中継サーバに送信するとともに、その中継サーバが保持する中継情報を受信して自装置の中継情報データベース１０５に登録する処理を実行する。そして、他の中継サーバに、その中継サーバが保持している中継情報に変更が発生した場合に、変更通知と変更後の中継情報とを継続して送信することを要求する変更通知設定を行い、自装置の中継情報に変更が発生した場合には、変更通知設定が行われている中継サーバに対して、変更通知と変更後の中継情報とを送信する処理を実行する。この処理は、先のアカウント情報の場合と同様に、ＳＵＢＳＣＲＩＢＥおよびＮＯＴＩＦＹのメソッドによる通知イベントを利用して行われる。通知イベントでは、通知イベントを実行する期間を設定することができる。オペレータ操作などによって、ＳＵＢＳＣＲＩＢＥメソッドを送信することにより、通知イベントを利用した変更通知設定が行われると、それ以降は、通知イベントが実行可能な期間中、ＳＵＢＳＣＲＩＢＥメソッドを受信した側の中継サーバの中継情報に変更が生じた場合、その都度、ＮＯＴＩＦＹメソッドにより、ＳＵＢＳＣＲＩＢＥメソッドを送信した側の中継サーバに、変更通知と新たな中継情報の通知とが行われる。

通知される中継情報は、中継情報データベース１０５に登録される。変更があれば、その都度、変更後の内容が登録され、継続的に更新される。

ＩＮＶＩＴＥメソッドによって他の中継サーバと直接通信可能な中継用の通信セッションを構築する際、相手の中継サーバの中継情報に変更が発生した場合に、変更通知と変更後の中継情報とを送信することを要求するか否かが指定できる。変更通知を要求しないことを指定した場合には、例えば、ＳＵＢＳＣＲＩＢＥメソッドによる変更通知設定が行われない、あるいはＳＵＢＳＣＲＩＢＥメソッドによる変更通知設定が行われても、ＮＯＴＩＦＹのメソッドによる通知が一回だけ行われ、その後に変更が発生しても変更通知等は送信されない。つまり、中継情報の変更通知は、相手の中継サーバに対して要求するか否かを選択できる。例えば、ＳＵＢＳＣＲＩＢＥメソッドにおける通知イベントの実行期間を非常に短い値にすれば、相手からは１回しかＮＯＴＩＦＹによる通知が来ないこととなる。

また、同様に、ＩＮＶＩＴＥメソッドによって他の中継サーバと直接通信可能な中継用の通信セッションを構築する際、この通信セッションによって形成される中継経路情報を、中継情報に含めるか否かについても指定できる。つまり、中継サーバは、この中継経路情報を中継情報に含めないことを指定することで、新たに構築される中継用の通信セッションを秘匿状態に保持することができる。

さらに通信制御部１０３は、同じＬＡＮ内の通信端末から、他のＬＡＮ内の通信端末のアカウントを指定した通信要求を受けると、他の中継サーバから受信したアカウント情報から指定されたアカウントが登録されている中継サーバを決定し、該当する中継サーバとの間で、直接通信可能な中継用の通信セッションが構築されているか否かを検出する。そして、直接通信可能な中継用の通信セッションが構築されていない場合は、交換した中継情報から中継経路を決定して、中継経路上の中継サーバとの中継用の通信セッションを通じて、間接的に、通信端末間の通信データを中継する制御を行う。

通信制御部１０３は、また、ＳＩＰサーバ４に対して中継サーバ自身のアカウント登録を行うための登録要求（ＲＥＧＩＳＴＥＲ）を送信する機能を備える。

通信制御部１０３は、他にも、相手側の中継サーバ１３，２３，５３との間で、トネリングセッションを接続して維持する機能を備えている。つまり、中継サーバ１３，２３，５３は、いずれか一方から、ＳＩＰのＩＮＶＩＴＥメソッドを送信することで、中継サーバ１３，２３，５３間でトネリングセッションを確立することができる。中継サーバ１３，２３，５３の通信制御部１０３は、この確立されたトネリングセッションを維持することで、ＬＡＮ１，２，５に接続された通信端末間の通信データを中継することが可能となる。

つまり、ＬＡＮ１，２，５に接続された通信端末には、後述するようにそれぞれプライベートなアカウントが付与されているため、互いに別のＬＡＮ１，２，５に配置された通信端末と通信する場合、宛先のプライベートなアカウントが指定されることになる。しかし、このプライベートなアカウントが指定されたＳＩＰコマンドなどの通信データは、中継サーバ１３，２３，５３間において、カプセル化され、他方の中継サーバ１３，２３，５３に中継されるのである。受信側の中継サーバ１３，２３，５３は、中継されてきたＳＩＰコマンドを取り出し、プライベートなアカウントを指定した通信データを、該当する通信端末に対して中継送信するのである。

図４は、ＳＩＰサーバ４の機能ブロック図である。ＳＩＰサーバ４は、図に示すように、ＷＡＮインタフェース４１、通信制御部４２、中継サーバアカウント情報データベース４３を備えている。

ＷＡＮインタフェース４１は、グローバルＩＰアドレスを利用して、インターネット３に接続されたサーバ、端末との間で通信を行うインタフェースである。ＳＩＰサーバ４は、ＷＡＮインタフェース４１を利用して、中継サーバ１３，２３，５３と通信可能としている。

通信制御部４２は、ＷＡＮインタフェース４１を介して行う様々な通信を制御する処理部である。通信制御部４２は、ＴＣＰ／ＩＰやＵＤＰ、ＳＩＰなどのプロトコルに従った通信処理を制御する。

通信制御部４２の１つの機能は、インターネット３に接続されている中継サーバから、アカウントの登録要求（ＲＥＧＩＳＴＥＲ）を受信し、当該中継サーバのアカウント情報を中継サーバアカウント情報データベース４３に登録することである。たとえば、ＳＩＰサーバ４は、中継サーバ１３からアカウントの登録要求（ＲＥＧＩＳＴＥＲ）を受信し、中継サーバ１３のアカウント情報を中継サーバアカウント情報データベース４３に登録する。

通信制御部４２は、他にも、中継サーバ１３，２３，５３から送信された様々なＳＩＰメソッドやレスポンスなどの通信データを他方の中継サーバに中継する機能を備える。

以上の通り構成された通信システムにおける通信処理の流れについて、図５および図６の処理シーケンス図を参照しながら説明する。なお、図５は、ステップＳ１からステップＳ１０までのシーケンスを示し、それに続くステップＳ１１からステップＳ１６までのシーケンスを示すのが図６である。

ここでは、図１に示すように、中継サーバ１３と中継サーバ２３との間で直接中継用の通信セッションが構築され、中継サーバ１３と中継サーバ５３との間で直接中継用の通信セッションが構築される。そして、ＬＡＮ２内の通信端末２１とＬＡＮ５内の通信端末５１との間での通信データが、中継サーバ２３から中継サーバ１３を経由して中継サーバ５３に至る中継経路を経て、間接的に中継されるまでの通信処理の流れを示している。以下、詳細に説明する。

まず、中継サーバ１３が、ＳＩＰサーバ４に対してアカウントの登録要求（ＲＥＧＩＳＴＥＲ）を送信する（ステップＳ１）。図５に示すように、ここでは、中継サーバ１３が、自身のアカウント（SIP:relay-server1@sip.srv）の登録要求を行う。ＳＩＰサーバ４は、ＯＫレスポンスを中継サーバ１３に返信し、中継サーバ１３のアカウントと中継サーバ１３のグローバルＩＰアドレスとを対応付けて中継サーバアカウント情報データベース４３に登録する。パスワード認証を行う場合には、あらかじめ中継サーバアカウント情報データベース４３に、中継サーバのアカウントとパスワードとを対応付けて登録しておく。この場合、ユーザは、登録要求時に合わせてパスワードを送信するのである。そして、パスワード認証が成功した場合に、ＩＰアドレスと対応付けられてアカウントが登録されることになる。

続いて、中継サーバ２３が、ＳＩＰサーバ４に対してアカウントの登録要求（ＲＥＧＩＳＴＥＲ）を送信する（ステップＳ２）。ここでは、中継サーバ２３が、自身のアカウント（SIP:relay-server2@sip.srv）の登録要求を行う。ＳＩＰサーバ４は、ＯＫレスポンスを中継サーバ２３に返信し、中継サーバ２３のアカウントと中継サーバ２３のグローバルＩＰアドレスとを対応付けて中継サーバアカウント情報データベース４３に登録する。同様に、パスワード認証を行うようにしてもよい。

次に、通信端末１１が、中継サーバ１３に対してアカウントの登録要求（ＲＥＧＩＳＴＥＲ）を送信する（ステップＳ３）。ここでは、通信端末１１が、自身のカウント（SIP:0001@privatesip1）の登録要求を行う。中継サーバ１３は、ＯＫレスポンスを行い、通信端末１１のアカウントと通信端末１１のプライベートＩＰアドレスとを対応付けてローカルアカウント情報データベース１０４に登録する。パスワード認証を行う場合には、あらかじめローカルアカウント情報データベース１０４に、通信端末のアカウントとパスワードとを対応付けて登録しておく。この場合、ユーザは、登録要求時に合わせてパスワードを送信するのである。そして、パスワード認証が成功した場合に、ＩＰアドレスと対応付けられてアカウントが登録されることになる。

次に、通信端末２１が、中継サーバ２３に対してアカウントの登録要求（ＲＥＧＩＳＴＥＲ）を送信する（ステップＳ４）。ここでは、通信端末２１が、自身のアカウント（SIP:0002@privatesip2）の登録要求を行う。中継サーバ２３は、ＯＫレスポンスを行い、通信端末２１のアカウントと通信端末２１のプライベートＩＰアドレスとを対応付けてローカルアカウント情報データベース１０４に登録する。この場合も、同様にパスワード認証を行ってもよい。

以上により、中継サーバ１３，２３のＳＩＰサーバ４に対するアカウント登録が完了し、通信端末１１，２１の中継サーバ１３，２３に対するアカウント登録が完了する。

次に、中継サーバ１３が、中継サーバ２３に対する接続要求コマンド（ＩＮＶＩＴＥメソッド）を、ＳＩＰサーバ４に送信する(ステップＳ５)。このＩＮＶＩＴＥメソッドでは、接続要求先の中継サーバ２３のアカウント（SIP:relay-sever2@sip.srv）が指定されている。ＳＩＰサーバ４は、中継サーバアカウント情報データベース４３を参照することで、中継サーバ２３のグローバルＩＰアドレスを取得する。そして、ＳＩＰサーバ４は、中継サーバ１３から送信されたＩＮＶＩＴＥメソッドを中継サーバ２３に中継する。

このようにして、接続要求コマンドが中継サーバ１３から中継サーバ２３に送信されると、ＳＩＰサーバ４を介して中継サーバ２３から中継サーバ１３に対してＯＫレスポンスが転送される。このようにして、接続要求コマンドが受け入れられると、中継サーバ１３，２３間でトネリングセッションが確立される（ステップＳ６）。

以上のステップＳ１からステップＳ６までの処理は、オペレータによって、ネットワークの初期設定として行われるのが一般的である。オペレータは、インターネット３を越えて接続したいＬＡＮに配置されている中継サーバをＳＩＰサーバ４に登録する操作を行うのである。また、インターネット３を越えて通信を行いたい通信端末を中継サーバに登録する操作を行うのである。

次に、中継サーバ１３が、中継サーバ２３に対してＳＵＢＳＣＲＩＢＥメソッドを利用して、中継サーバ２３との間に、通知イベントを利用した変更通知設定を行う（ステップＳ７）。これによって、中継サーバ２３がもつアカウント情報、あるいは中継情報に変更が発生した場合、その都度、ＮＯＴＩＦＹメソッドにより、その変更通知および変更後のアカウント情報、あるいは変更後の中継情報が、中継サーバ２３から中継サーバ１３に通知されることとなる。なお、ここでは、いずれの情報もローカルアカウント情報ＬＡに含まれているため、一括して変更後のローカルアカウント情報を通知すれば足りる。この通信は、ＳＩＰサーバ４を経由して行われる。あるいは、ＳＩＰサーバを経由せずに、直接中継サーバ２３に対してＳＵＢＳＣＲＩＢＥメソッドを送信するようにしてもよい。

ステップＳ７のＳＵＢＳＣＲＩＢＥメソッドに基づいて、ＮＯＴＩＦＹメソッドにより中継サーバ２３から中継サーバ１３に通知されるローカルアカウント情報ＬＡ１の内容を、図５のシーケンス図内に示している。

このローカルアカウント情報ＬＡ１は、中継サーバ２３が配置されているＬＡＮ２に接続されている通信端末であって、中継サーバ２３に対してアカウント登録を行った通信端末の情報を含んでいる。今の状態では、中継サーバ２３に対しては、通信端末２１がアカウントの登録を行っているので、ローカルアカウント情報ＬＡ１には、通信端末２１のアカウント情報（SIP:0002@privatesip2）が記録されている。

ローカルアカウント情報ＬＡ１を受信した中継サーバ１３は、その情報を、自装置のローカルアカウント情報データベース１０４に登録する。ただし、受信したアカウント情報については、そのアカウント情報の発信元である中継サーバのアカウント情報と対応付けて登録される。この場合であれば、通信端末２１のアカウント（SIP:0002@privatesip2）が、中継サーバ２３のアカウント（SIP:relay-server2@sip.srv）と対応付けて登録される。

また、ローカルアカウント情報ＬＡ１は、中継サーバ２３が構築している直接通信可能な通信セッションの中継経路情報を含む中継情報を含んでいる。しかし、中継サーバ２３は、まだ、中継サーバ１３以外とは直接通信可能な通信セッションが構築されていないため、中継情報に含まれる中継経路情報が存在しないこと（none）が記録されている。ローカルアカウント情報ＬＡ１を受信した中継サーバ１３は、その情報を、その中継情報の発信元である中継サーバ２３のアカウント情報（SIP:relay-server2@sip.srv）と対応付けて自装置の中継情報データベース１０５に登録する。

次に、中継サーバ２３が、中継サーバ１３に対してＳＵＢＳＣＲＩＢＥメソッドを利用して、中継サーバ１３との間に、通知イベントを利用した変更通知設定を行う（ステップＳ８）。これによって、中継サーバ１３がもつアカウント情報、あるいは中継情報に変更が発生した場合、その都度、ＮＯＴＩＦＹメソッドにより、その変更通知および変更後のアカウント情報、あるいは中継情報が、中継サーバ１３から中継サーバ２３に通知されることとなる。この通信は、ＳＩＰサーバ４を経由して行われる。あるいは、ＳＩＰサーバを経由せずに、直接中継サーバ１３に対してＳＵＢＳＣＲＩＢＥメソッドを送信するようにしてもよい。

ステップＳ８のＳＵＢＳＣＲＩＢＥメソッドに基づいて、ＮＯＴＩＦＹメソッドにより中継サーバ１３から中継サーバ２３に通知されるローカルアカウント情報ＬＡ２の内容を、図５のシーケンス図内に示している。このローカルアカウント情報ＬＡ２は、中継サーバ１３が配置されているＬＡＮ１に接続されている通信端末であって、中継サーバ１３に対してアカウント登録を行った通信端末の情報を含んでいる。中継サーバ２３は、その情報を、自装置のローカルアカウント情報データベース１０４に登録する。この場合であれば、通信端末１１のアカウント（SIP:0001@privatesip1）と、中継サーバ１３のアカウント（SIP:relay-server1@sip.srv）とを対応付けた状態で、ローカルアカウント情報データベース１０４に登録するのである。

ローカルアカウント情報ＬＡ２は、中継サーバ１３が構築している直接通信可能な通信セッションの中継経路情報を含む中継情報を含んでいる。しかし、中継サーバ１３もまた、中継サーバ２３以外とは直接通信可能な通信セッションが構築されていないため、中継情報に含まれる中継経路情報が存在しないこと（none）が記録されている。ローカルアカウント情報ＬＡ２を受信した中継サーバ２３は、その情報を、その中継情報の発信元である中継サーバ１３のアカウント情報（SIP:relay-server1@sip.srv）と対応付けて自装置の中継情報データベース１０５に登録する。

このようにして、中継サーバ１３と中継サーバ２３とが、ローカルアカウント情報ＬＡ１，ＬＡ２を交換し、ローカルアカウント情報データベース１０４および中継情報データベース１０５に、それぞれ取得した情報を登録する。そして、ＬＡＮ１に接続された通信端末１１は、中継サーバ１３にアクセスすることで、中継サーバ１３が管理しているローカルアカウント情報データベース１０４を参照することが可能である。たとえば、通信端末１１のユーザは、アドレス帳を参照するような操作により、ローカルアカウント情報データベース１０４の内容を参照することができる。同様に、ＬＡＮ２に接続された通信端末２１は、中継サーバ２３が管理しているローカルアカウント情報データベース１０４を参照することができる。

以上のようにして、中継サーバ１３と中継サーバ２３との間で直接中継用の通信セッションが構築されるのである。続いて、さらに、中継サーバ１３と中継サーバ５３との間で直接中継用の通信セッションが構築される通信処理の流れを説明する。

中継サーバ５３が、ＳＩＰサーバ４に対してアカウントの登録要求（ＲＥＧＩＳＴＥＲ）を送信する（ステップＳ９）。ここでは、中継サーバ５３が、自身のアカウント（SIP:relay-server3@sip.srv）の登録要求を行う。ＳＩＰサーバ４は、ＯＫレスポンスを中継サーバ５３に返信し、中継サーバ５３のアカウントと中継サーバ５３のグローバルＩＰアドレスとを対応付けて中継サーバアカウント情報データベース４３に登録する。同様に、パスワード認証を行うようにしてもよい。

続いて、通信端末５１が、中継サーバ５３に対してアカウントの登録要求（ＲＥＧＩＳＴＥＲ）を送信する（ステップＳ１０）。中継サーバ５３は、通信端末５１のアカウント（SIP:0003@privatesip3）と通信端末５１のプライベートＩＰアドレスとを対応付けてローカルアカウント情報データベース１０４に登録する。

次に、図６において、中継サーバ５３は、中継サーバ１３に対する接続要求コマンド（ＩＮＶＩＴＥメソッド）を、ＳＩＰサーバ４に送信する(ステップＳ１１)。このＩＮＶＩＴＥメソッドでは、接続要求先の中継サーバ１３のアカウント（SIP:relay-sever1@sip.srv）が指定されている。ＳＩＰサーバ４は、中継サーバアカウント情報データベース４３を参照することで、中継サーバ１３のグローバルＩＰアドレスを取得する。そして、ＳＩＰサーバ４は、中継サーバ５３から送信されたＩＮＶＩＴＥメソッドを中継サーバ１３に中継する。

このようにして、接続要求コマンドが中継サーバ５３から中継サーバ１３に送信されると、ＳＩＰサーバ４を介して中継サーバ１３から中継サーバ５３に対してＯＫレスポンスが転送される。このようにして、接続要求コマンドが受け入れられると、中継サーバ５３，１３間でトネリングセッションが確立される（ステップＳ１２）。なお、ステップＳ９からステップＳ１２までの処理は、先のステップＳ１からＳ６までと同様に、オペレータによって、ネットワークの初期設定として行われる。

次に、中継サーバ５３が、中継サーバ１３に対してＳＵＢＳＣＲＩＢＥメソッドを利用して、中継サーバ１３との間に、通知イベントを利用した変更通知設定を行う（ステップＳ１３）。これによって、中継サーバ１３がもつローカルアカウント情報に含まれるアカウント情報、あるいは中継情報に変更が発生した場合、その都度、ＮＯＴＩＦＹメソッドにより、その変更通知および変更後のローカルアカウント情報が、中継サーバ１３から中継サーバ５３に通知されることとなる。この通信は、ＳＩＰサーバ４を経由して行われる。あるいは、ＳＩＰサーバを経由せずに、直接中継サーバ１３に対してＳＵＢＳＣＲＩＢＥメソッドを送信するようにしてもよい。

ステップＳ１３のＳＵＢＳＣＲＩＢＥメソッドに基づいて、ＮＯＴＩＦＹメソッドにより中継サーバ１３から中継サーバ５３に通知されるローカルアカウント情報ＬＡ３の内容を、図６のシーケンス図内に示している。このローカルアカウント情報ＬＡ３は、中継サーバ１３が配置されているＬＡＮ１に接続されている通信端末であって、中継サーバ１３に対してアカウント登録を行った通信端末の情報を含んでいる。今の状態では、中継サーバ１３に対しては、通信端末１１がアカウントの登録を行っているので、ローカルアカウント情報ＬＡ３には、通信端末１１のアカウント情報（SIP:0001@privatesip1）が記録されている。

また、中継サーバ１３は、中継サーバ２３との間で直接通信可能な通信セッションが構築されているため、中継情報には、中継サーバ２３との直接通信可能な通信セッションが構築されていることを示す中継経路情報（SIP:relay-sever2@sip.srv）が記録されている。また、その中継経路情報は、その中継サーバ２３が配置されているＬＡＮ２に接続されている通信端末であって、中継サーバ２３に対してアカウント登録を行った通信端末２１のアカウント情報（SIP:0002@privatesip2）とともに記録されている。

ローカルアカウント情報ＬＡ３を受信した中継サーバ５３は、受信したアカウント情報を、自装置のローカルアカウント情報データベース１０４に登録する。ただし、受信したアカウント情報については、そのアカウント情報の発信元である中継サーバのアカウント情報と対応付けて登録される。この場合であれば、通信端末１１のアカウント（SIP:0001@privatesip1）が、中継サーバ１３のアカウント（SIP:relay-server1@sip.srv）と対応付けて登録される。

また、中継サーバ５３は、受信した中継情報を、自装置の中継情報データベース１０５に登録する。この場合であれば、中継経路情報（SIP:relay-sever2@sip.srv）が、その中継サーバ２３の管理下にある通信端末２１のアカウント情報（SIP:0002@privatesip2）とともに、中継サーバ１３のアカウント（SIP:relay-server1@sip.srv）と対応付けて登録される。

次に、中継サーバ１３が、中継サーバ５３に対してＳＵＢＳＣＲＩＢＥメソッドを利用して、中継サーバ５３との間に、通知イベントを利用した変更通知設定を行う（ステップＳ１４）。これによって、中継サーバ５３がもつローカルアカウント情報に含まれるアカウント情報、あるいは中継情報に変更が発生した場合、その都度、ＮＯＴＩＦＹメソッドにより、その変更通知および変更後のローカルアカウント情報が、中継サーバ５３から中継サーバ１３に通知されることとなる。この通信は、ＳＩＰサーバ４を経由して行われる。あるいは、ＳＩＰサーバを経由せずに、直接中継サーバ５３に対してＳＵＢＳＣＲＩＢＥメソッドを送信するようにしてもよい。

ステップＳ１４のＳＵＢＳＣＲＩＢＥメソッドに基づいて、ＮＯＴＩＦＹメソッドにより中継サーバ５３から中継サーバ１３に通知されるローカルアカウント情報ＬＡ４の内容を、図６のシーケンス図内に示している。このローカルアカウント情報ＬＡ４は、中継サーバ５３が配置されているＬＡＮ５に接続されている通信端末であって、中継サーバ５３に対してアカウント登録を行った通信端末の情報を含んでいる。中継サーバ１３は、受信したアカウント情報を、自装置のローカルアカウント情報データベース１０４に登録する。この場合であれば、通信端末５１のアカウント（SIP:0003@privatesip3）と、中継サーバ５３のアカウント（SIP:relay-server3@sip.srv）とを対応付けた状態で、ローカルアカウント情報データベース１０４に登録するのである。

また、ローカルアカウント情報ＬＡ４は、中継サーバ５３が構築している直接通信可能な通信セッションの中継経路情報を含む中継情報を含んでいる。しかし、中継サーバ５３は、まだ、中継サーバ１３以外とは直接通信可能な通信セッションが構築されていないため、中継情報に含まれる中継経路情報が存在しないこと（none）が記録されている。ローカルアカウント情報ＬＡ４を受信した中継サーバ１３は、その情報を、その中継情報の発信元である中継サーバ５３のアカウント情報（SIP:relay-server3@sip.srv）と対応付けて自装置の中継情報データベース１０５に登録する。

このようにして、中継サーバ５３と中継サーバ１３とが、ローカルアカウント情報ＬＡ３，ＬＡ４を交換し、ローカルアカウント情報データベース１０４および中継情報データベース１０５に、それぞれ取得した情報を登録する。

中継サーバ１３では、中継サーバ５３との間で直接通信可能な中継用の通信セッションを構築されたことで、中継情報に変更が発生する。その結果、先に、中継サーバ２３との間で発生している変更通知設定（ステップＳ８）に基づいて、ＮＯＴＩＦＹメソッドにより、その変更通知および変更後の中継情報を含むローカルアカウント情報が、中継サーバ１３から中継サーバ２３に通知される（ステップＳ１５）。

ステップＳ８のＳＵＢＳＣＲＩＢＥメソッドに基づいて、ＮＯＴＩＦＹメソッドにより中継サーバ１３から中継サーバ２３に通知されるローカルアカウント情報ＬＡ５の内容を、図６のシーケンス図内に示している。このローカルアカウント情報ＬＡ５は、中継サーバ１３が配置されているＬＡＮ１に接続されている通信端末であって、中継サーバ１３に対してアカウント登録を行った通信端末の情報（SIP:0001@privatesip1）が、中継サーバ１３のアカウント（SIP:relay-server1@sip.srv）と対応付けた状態で含まれている。そして、中継情報として、新たに中継サーバ５３との間で、直接通信可能な通信セッションが構築されていることを示す中継経路情報（SIP:relay-sever3@sip.srv）が、その中継サーバ５３の管理下にある通信端末５１のアカウント情報（SIP:0003@privatesip3）と対応付けされた状態で記録されている。

中継サーバ２３は、中継サーバ１３のアカウント（SIP:relay-server1@sip.srv）と対応付けた状態で、それぞれ、受信したアカウント情報を自装置のローカルアカウント情報データベース１０４に登録し、受信した中継情報を自装置の中継情報データベース１０５に登録して、変更後の情報に更新する。

次に、ＬＡＮ２内の通信端末２１とＬＡＮ５内の通信端末５１との間での通信データが、中継サーバ２３から中継サーバ１３を経由して中継サーバ５３に至る中継経路を経て、間接的に中継されるまでの通信処理の流れを説明する。

通信端末２１のユーザは、中継サーバ２３にアクセスし、アドレス帳を参照する。そして、通信端末５１のアカウント（SIP:0003@privatesip3）を指定して、通信端末５１への通信処理を実行する。これにより、通信端末２１から宛先を通信端末５１とするＳＩＰコマンドが中継サーバ２３に送信される（ステップＳ１６）。

中継サーバ２３は、通信端末５１を宛先アカウントとして指定したＳＩＰコマンドを受信すると、ローカルアカウント情報データベース１０４を参照し、当該宛先アカウントが登録されている中継サーバを特定する。この場合、通信端末５１のアカウントは、中継サーバ５３と対応付けて登録されているので、中継先として中継サーバ５３が選択される。

次に、中継サーバ５３との間で、直接通信可能な中継用の通信セッションが構築されているか否かを検出する。ここでは、中継サーバ２３と中継サーバ５３とは、直接通信可能な中継用の通信セッションが構築されていない。そこで、中継サーバ２３は、中継情報データベース１０５を参照し、交換した中継情報から中継経路を決定する。

具体的には、自装置の中継情報データベース１０５に保持している中継情報には、中継サーバ２３と中継用の通信セッションが構築されている中継サーバ１３が、中継サーバ５３との間で中継用の通信セッションが構築されていることが記録されている（ローカルアカウント情報ＬＡ５参照）。したがって、これを参照することで、中継サーバ１３を経由する、中継サーバ５３との間接的な中継経路を決定することができるのである。

中継経路を決定すると、中継サーバ２３は、通信端末２１から受信したＳＩＰコマンドを、トネリングセッションを利用して、中継サーバ１３に直接転送する（ステップＳ１６．１）。さらに、中継サーバ１３は、中継サーバ２３から受信したＳＩＰコマンドを、中継サーバ５３に直接転送する（ステップＳ１６．１．１）。そして、中継サーバ５３から通信端末５１に転送するのである（ステップＳ１６．１．１．１）。このような手順により、通信端末２１から送信されたＳＩＰコマンドが、通信端末５１に転送される。

通信端末５１は、通信端末２１から送信されたＳＩＰコマンドを受信すると、通信端末２１に対してＳＩＰレスポンスを返信する。このレスポンスは、再びトネリングセッションを利用して中継サーバ５３から中継サーバ１３を経由して中継サーバ２３に転送され、さらに、中継サーバ２３によって通信端末２１に転送されるのである。

ＩＮＶＩＴＥメソッドによって他の中継サーバと直接通信可能な中継用の通信セッションを構築する際、相手の中継サーバの中継情報に変更が発生した場合に、変更通知と変更後の中継情報とを送信することを要求するか否かが指定できる。例えば、中継サーバ５３が、先のステップＳ１１で中継サーバ１３と中継用の通信セッションを構築する際に、相手の中継サーバ１３の中継情報に変更が発生した場合でも変更通知と変更後の中継情報とを送信することを要求しないと指定したとする。そうすると、ステップＳ１３のＳＵＢＳＣＲＩＢＥメソッドは送信されずに変更通知設定が行われない。あるいは有効期間が非常に短いＳＵＢＳＣＲＩＢＥメソッドが送信され、それに基づくＮＯＴＩＦＹのメソッドによる通知が一回行われるだけで、その後に変更が発生しても変更通知等は送信されない。

加えて、ＩＮＶＩＴＥメソッドによって他の中継サーバと直接通信可能な中継用の通信セッションを構築する際、この通信セッションによって形成される中継経路情報を中継情報に含めるか否かについても指定できる。例えば、中継サーバ５３が、先のステップＳ１１で中継サーバ１３と中継用の通信セッションを構築する際に、これによって生成される中継経路情報を中継情報に含めないことを指定したとすると、ステップＳ１５におけるローカルアカウント情報ＬＡ５には、その中継経路情報（SIP:relay-sever3@sip.srv）が、その中継先の中継サーバ５３の管理下にある通信端末５１のアカウント情報（SIP:0003@privatesip3）とともに存在しない。つまり、新たに構築された中継サーバ５３と中継サーバ１３との中継用の通信セッションを、他の中継サーバに対して秘匿状態にすることができる。

また、中継経路を他の中継サーバに公開するかどうかを許可することができる。そして、特定の中継サーバにだけ中継経路を公開することを許可することもできる。例えば、ＩＮＶＩＴＥメソッドによって他の中継サーバと直接通信可能な中継用の通信セッションを構築する際、ＩＮＶＩＴＥメソッドの属性として公開するかしないかを指定することができる（PUBLIC/PRIVATE）。そして、特定の中継サーバを指定すること（例えばPRIVATE=中継サーバ２３など）により、その特定の中継サーバに対して中継経路の公開を許可することも可能である。

以上、説明したように、本実施の形態に係る通信システムを利用することで、ＬＡＮ１，ＬＡＮ２，ＬＡＮ５に接続された通信端末は、インターネット３を越えて、他方のＬＡＮ１，２，５に接続された通信端末と通信を行うことが可能である。

そして、本実施の形態によれば、各中継サーバ１３，２３，５３は、それぞれ直接通信経路を構築する必要がない。中継サーバを介して間接的に中継することができ、中継サーバ間の通信負荷を低減することができる。

中継サーバが、自動的かつリアルタイムに通信経路を構築するため、通信端末の移動等によって、登録されたアカウント情報等に変動があっても動的に対応できる。

構築された通信経路の情報は、秘匿状態に保持することができる。また、中継経路を構築する際、中継情報の変更通知を相手の中継サーバに対して要求するか否かが選択できる。

本実施の形態に係る通信システムのネットワーク構成図である。通信端末と中継サーバの関係および中継サーバとＳＩＰサーバとの関係を示す図である。中継サーバの機能ブロック図である。ＳＩＰサーバの機能ブロック図である。通信処理のシーケンス図である。通信処理のシーケンス図である。

符号の説明

１，２，５ＬＡＮ（ローカルネットワーク）
３インターネット（グローバルネットワーク）
４ＳＩＰサーバ
１１，１２，２１，２２，５１，５２通信端末
１３，２３，５３中継サーバ

Claims

ローカルエリアネットワークに配置され、ワイドエリアネットワークに配置された外部サーバと通信可能な中継サーバであって、
ローカルエリアネットワーク内の通信端末のアカウント情報を登録するローカルアカウント情報登録手段と、
他の中継サーバと、前記ローカルアカウント情報登録手段が保持しているアカウント情報を交換する手段と、
他の中継サーバと、中継用の通信セッションに関する中継情報を交換する手段と、
を備え、
ローカルエリアネットワーク内の第１通信端末から第２通信端末のアカウントを指定した通信要求を受けると、交換したローカルアカウント情報を参照することで前記第２通信端末のアカウントが登録されている中継サーバを特定し、特定された中継サーバと直接通信可能な中継用の通信セッションが構築されているか否かを検出し、直接通信可能な中継用の通信セッションが構築されていない場合は、交換した中継情報に基づいて、中継用の通信セッションが構築されている他の中継サーバを通じて、間接的に通信データを中継することを特徴とする中継サーバ。
請求項１に記載の中継サーバにおいて、さらに、
自装置のアカウント情報を外部サーバに登録する手段と、
外部サーバに登録されている他の中継サーバを指定して、他の中継サーバと直接通信可能な中継用の通信セッションを構築する手段と、
構築されている中継用の通信セッションの中継経路情報を含む中継情報を登録する中継情報登録手段と、
他の中継サーバに、その中継サーバが保持している中継情報に変更が発生した場合に、変更後の中継情報を送信することを要求する変更通知設定手段と、
を備えることを特徴とする中継サーバ。
請求項２に記載の中継サーバにおいて、
他の中継サーバと直接通信可能な中継用の通信セッションを構築する際、相手の中継サーバの中継情報に変更が発生した場合に、変更後の中継情報を送信することを要求するか否かが、指定可能であることを特徴とする中継サーバ。
請求項２または請求項３に記載の中継サーバにおいて、
他の中継サーバと直接通信可能な中継用の通信セッションを構築する際、この通信セッションによって形成される中継経路情報を中継情報に含めるか否かが、指定可能であることを特徴とする中継サーバ。