JP4311471B2 - 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

Description

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。

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 No
de）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 N
eighbor 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 IPv
6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 Up
date 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。

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（B
inding 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 RF
C1631)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 Nam
e 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-X
PRIME）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-X
PRIME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DN
S-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 RFC3
089)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 Qua
lified 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(Voi
ce 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。

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。

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Prox
y 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 Re
direct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。Reg
istrar 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。

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。

H.323では、端末をAlias Addressで識別する。ゲートキーパが、Alias Addres
s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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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Mobi
le 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。

本発明の第１の実施の形態を図面を用いて説明する。

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。

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。

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I
Pv6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。

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（1
8a、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。

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。

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5
00は、IPv4アドレス501とIPv6アドレス502の対応関係を格納する。

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。

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。

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 Le
ngth316、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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

図20は、網7bにおいてMN３が行う位置登録手順を示す。

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-U
RI(userA%home.com@visit.com)で識別されるものとする。

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）。

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Payload
57に格納される。

MN３は、Router AdvertisementメッセージのHビットが設定されている場合、H
A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 Len
gth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）。

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Ro
uter 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。

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)。

図12は、Binding Updateメッセージのフォーマット例430を示す。IPv6 Destin
ation 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10
2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。

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。

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、Bi
nding 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 Cach
e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)。Li
fetime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 Ac
knowledgement）を送信し（66、105）、本ルーチンを終了する。

図１３は、Binding Acknowledgementメッセージのフォーマット例440を示す。

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 Cach
e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MN
3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。

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。

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）。

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Bi
nding Acknowlegmentメッセージを送信し，本ルーチンを終了する（66）。

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。

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Li
fetime値が有効な値あれば該当エントリのLifetime値を更新する（75）。

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S
IPメッセージ（REGISTER）を網7bのSIPサーバ5bに送信する(106)。

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。Me
ssage-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。

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。

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（REGI
STERS）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（1
07）。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）。

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)。

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（u
serA@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（REGI
STER）の応答メッセージ（200 OK）をMN３に送信する（111）。

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。

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。

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。

SIPサーバ5cは、SIPメッセージ（INVITE）を受信すると、INVITE送信先をStar
t-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I
Pv6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)。

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（IN
VITE）を送信する（125）。

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。

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）。

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。

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)。

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。

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）。

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。

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%ho
me.com@visit.com）を得る（135）。

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）。

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 Tem
porarily）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。

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）。

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）。

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
。

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。

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）。

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。

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）。

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（IN
VITE）を送信する（158）。

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。

SIP メッセージ（200 OK）は、SIPメッセージ（INVITE）に設定されたvia hea
der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）。

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
。

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。

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）。

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。

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1
2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。

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。

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。

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。

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（A
CK）を送信する（165、166）。

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）。

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。

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)
。

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
）。

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。

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。

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。

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。

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。

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（B
inding Acknowledgement）を送信する(702)。

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1
a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。

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IPv
6アドレス(va6)が設定されている。

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(71
3)。

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MN
3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
)。

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。

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。

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。

本発明の第2の実施の形態を図面を用いて説明する。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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、1
004b）を収容するインタフェース部(IF)(1003a、1003b)と、メモリ1002と、CPU1
001とをバス1005で接続する構成をとる。

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。

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。

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。

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
。

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。

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。

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 : R
egistration 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.32
3 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。

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M
N３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 Transpo
rt 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
。

GK30aは、位置登録を要求する制御信号の応答（RCF : Registration Confirma
tion）をGK30b経由でMN3に送信する（184、185）。

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。

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 I
Pv6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。

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（S
IP-URI、H.323 Alias address、等）の対応情報を管理する。

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。

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。

本発明の第４の実施の形態を図面を用いて説明する。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

図33に進み、ステップ160から説明する。

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）。

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(2
02)。

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1
2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（v
pmn4）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（2
03）。

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、I
Pv4プライベートアドレスを示す値を設定する。

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。

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（20
6）。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。

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。

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）。

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。

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）。

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。

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）
。

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）。

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。

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（2
18）。

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。

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。

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。

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。

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、INVIT
Eの宛先情報として、端末４のSIP URIを設定する。

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)。

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）。

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)。

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。

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）。

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。

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-A
LG2b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。

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（25
8）。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。

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。

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。

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）。

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。

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。

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）。

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。

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）。

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。

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）。

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。

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）。

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。

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。

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）。

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。

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。

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。

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）。

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。

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。

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。

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。

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。

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IP
v4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。

本発明における通信網の構成例を示す構成図。 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。 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。 アドレス変換装置１のブロック図。 SIPサーバ５のブロック図。 IPv4パケットのフォーマット図。 IPv6パケットのフォーマット図。 SIPのメッセージフォーマット図。 SIP REGISTERメッセージ例1の図。 SIP REGISTERメッセージ例2の図。 Router Advertisementメッセージ例の図。 Binding Updateメッセージ例の図。 Binding Acknowledgementメッセージ例の図。 アドレス問い合わせ要求のメッセージフォーマット図。 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。 アドレス変換装置１が備える変換情報テーブル図。 SIPサーバ５が備えるSIP情報管理テーブル例1の図。 SIPサーバ５が備えるSIP情報管理テーブル例２の図。 アドレス変換装置１が備えるBinding Cache管理テーブル図。 本発明における位置登録シーケンス図。 アドレス変換装置1が備えるBinding Cache生成処理ルーチン図。 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。 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。 SIP INVITEメッセージ例の図１。 SIP 302メッセージ例の図。 SIP INVITEメッセージ例の図２。 SIP 200 OKメッセージ例の図。 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。 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。 本発明の第２の実施例における位置登録シーケンス図。 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。 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。 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。 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。 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。 本発明の第４の実施例におけるSIP INVITEメッセージ例の図。 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 SI
P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IPv
6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 B
inding Cache生成処理ルーチン。

Claims (4)

1. 第一のプロトコルに従う第一の網に接続された第一の端末および第一のＳＩＰサーバおよび第一のＤＮＳサーバと、第二のプロトコルに従う第二の網に接続された第二の端末および第二のＳＩＰサーバおよび第二のＤＮＳサーバと、上記第一の網と第二の網に接続されたサーバとを備えたアドレス変換システムであって、
   上記第一のＳＩＰサーバは、
   上記第一の端末が上記第一のＳＩＰサーバが収容する網から移動した際に、上記第一の端末から、該第一の端末の識別子と該第一の端末の移動先のドメイン名との対応情報を受信する送受信部と、
   上記対応情報を記憶する記憶部と、
   上記第二の端末から上記第二のＳＩＰサーバ、上記サーバを介して上記第一の端末への接続要求を受信した際に、上記第一の端末が上記第一のＳＩＰサーバの収容する網から移動しているか否かを判定する制御部とを有し、
   上記制御部での判定の結果、上記第一の端末が移動していた場合は、上記対応情報を上記サーバを介して上記第二のＳＩＰサーバに送信し、
   上記第二のＳＩＰサーバは、
   上記第二の端末から上記第一の端末への上記接続要求を受信し、該接続要求の宛先アドレスの解決要求を上記第二のＤＮＳサーバを介して上記第一のＤＮＳサーバに送信し、解決したアドレスを宛先として上記第一のＳＩＰサーバに上記接続要求を送信する送受信部を有し、
   上記第一のＳＩＰサーバから上記対応情報を受信した場合は、上記対応情報内の上記第一の端末の移動先のドメイン名を用いて上記第一の端末の移動先のドメインに属する第三のＳＩＰサーバのアドレスの解決要求を上記第二のＤＮＳサーバを介して上記第一のＤＮＳサーバに送信し、解決した上記第三のＳＩＰサーバのアドレスを宛先として上記接続要求を上記第一の端末の移動先へ再送信することを特徴とするアドレス変換システム。
2. 請求項１記載のアドレス変換システムであって、
   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システム。
3. 請求項１記載のアドレス変換システムであって、
   上記第一の端末の識別子は、ＳＩＰにおける上記第一の端末の識別子であることを特徴とするアドアレス変換システム。
4. 請求項１記載のアドレス変換システムであって、
   上記サーバは、ＭｏｂｉｌｅＩＰにおける上記第一の端末のホームエージェントであることを特徴とするアドレス変換システム。

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