JP4819953B2 - ＩＰｖ４ネットワークベースのＩＰｖ６サービス提供システムにおける制御トンネル及びダイレクトトンネルの設定方法 - Google Patents

Description

本発明はＩＰｖ４ベースのネットワーク環境においてトンネリング技術を用いたＩＰｖ６サービス提供システムに関するもので、特に端末対端末及び端末対ネットワークのＩＰｖ６通信サービスを提供するための制御トンネル及びダイレクトトンネルを設定するための方法に関するものである。

一般的に、トンネリング技術とは、ＩＰｖ６網からＩＰｖ４網を経てＩＰｖ６網に移動する時に、ＩＰｖ４網にトンネルを設けてＩＰｖ６パケットが通過できるようにする概念を意味する。ＩＰｖ４／ＩＰｖ６デュアルスタックホストとルータは、ＩＰｖ６データグラムをＩＰｖ４パケットにカプセル化してＩＰｖ４ルーティングトポロジー領域を通じてトンネリングすることができる。

このようなトンネリング技術は、ＩＰｖ６の導入初期には、小規模な島状のＩＰｖ６網が先に現われるものであり、大いに活用されるものである。これによって、切り換え技術の中でも、トンネリング技術に対する標準化活動が最も活発に進行され、その結果、現在まで多様なトンネリング技術が標準として提案された。このようなトンネリング技術のうち代表的な技術としては、「Ｃｏｎｆｉｇｕｒｅｄ ｔｕｎｎｅｌ」、「６ｔｏ４」、「６ｏｖｅｒ４」、「ＩＳＡＴＡＰ」（Ｉｎｔｒａ−Ｓｉｔｅ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｔｕｎｎｅｌ Ａｄｄｒｅｓｓｉｎｇ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）などが挙げられる。

一方、各ＩＰｖ４ネットワークに位置した端末は、互いにＩＰｖ６通信を提供するために制御トンネルとダイレクトトンネルを使用する。上記制御トンネルは、既存のＴｕｎｎｅｌ ＢｒｏｋｅｒやＴｅｒｅｄｏ方法に類似しているが、ユーザグループ管理モジュールを設け、現在多く使用しているＭＳＮやＳｋｙＰｅのようなＰｅｅｒ−２−Ｐｅｅｒデータ通信ができるようにする。このような上記制御トンネルは、各端末間にダイレクトトンネルを提供し、データを直接的に端末間で送受信することができるので、データ伝送の側面で非常に大きな長所がある。

上記ダイレクトトンネルを設定するための最も重要な要素は、ネットワークアドレス翻訳機（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｄｄｒｅｓｓ Ｔｒａｎｓｌａｔｏｒ。以下、ＮＡＴと称する）である。現在、端末がネットワークに位置する場合はインターネットサービス提供者（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｐｒｏｖｉｄｅｒ。以下、ＩＳＰと称する）から共用（ｐｕｂｌｉｃ）インターネットプロトコル（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ。以下、ＩＰと称する）アドレスが割り当てられて使用する方法と、ＮＡＴから私設（ｐｒｉｖａｔｅ）ＩＰを受けて使用する方法がある。このようなＮＡＴは、足りないＩＰを解決するために使用するソースＮＡＴ（ＳＮＡＴ）、運用しようとするサーバを特定私設網の内部に位置させ、これを知っている特定ユーザのみ接近できるように使用するダイナミックＮＡＴ（ＤＮＡＴ）−ポートフォワーディング、ＴＣＰ／ＵＤＰトラフィックの負荷を内部網に存在する複数のサーバに分散させるためのＤＮＡＴ−負荷分散を使用する。このようなＮＡＴは、ＩＳＰから割り当てられた公認ＩＰアドレスを使用して外部ネットワークに連結し、また連結された各端末に私設ＩＰアドレスを割り当て、私設ＩＰアドレス／Ｐｏｒｔと外部網のＩＰアドレス／Ｐｏｒｔとのマッピング情報を維持することによって通信ができるようにする。ここで、特定の目的で使うためにＮＡＴを事前に制御しなければならないので、上記ＤＮＡＴは一般的なネットワーク運用には使用されない。

上記ＮＡＴは、ユーザがＩＳＰから割り当てられた１つの公認ＩＰアドレスである１００．１００．１００．５０を使って１９２．１６８．２．０で構成された自身の私設網に存在する端末ホスト（Ｈｏｓｔ）−Ａとホスト（Ｈｏｓｔ）−Ｂを同時に外部網に接続させることができるようにする。このため、端末Ａと端末Ｂのデフォルトゲートウェイとして設定されたＮＡＴルータは、端末Ａと端末Ｂから送信されたＩＰパケットの目的地が外部網に存在するような通過するルーティング（ｔｈｒｏｕｇｈ ｒｏｕｔｉｎｇ）を検出すると、送信側端末のＩＰアドレスとポート番号をバッファする。次いで、ＮＡＴルータは、このパケットのＩＰアドレスとポート番号をそれぞれ公認ＩＰアドレスである１００．１００．１００．５０と６００００番以上の新しいポート番号に変換してＩＳＰに伝送する。このようなパケットを受信したＩＳＰのルータは、このパケットがすべて同一の端末１００．１００．１００．５０の異なる２つのプロセスから送信されたパケットとして見なすため、問題無く他のインターネットに伝達することができる。

また、パケットがＩＳＰから送信されるとき、ＮＡＴルータは、ポート番号及び内部ネットワークアドレスを含むマッピングテーブルを参照し、宛先の端末のＩＰアドレスとポート番号を見つけ、対応する端末へ送信する。このように、私設網に存在する複数の端末はＩＳＰが提供した１つのＩＰアドレスを共有して公衆網を使用することができる。

上記ＳＮＡＴ方法は、私設網内部のクライアントが外部に存在するサーバにアクセスする時のみ可能である。一方、私設網内部にｆｔｐサーバを設置した場合、外部の端末は内部網に存在するサーバのＩＰアドレスを知っていないためＮＡＴに割り当てられた公認ＩＰアドレスとｗｅｌｌ−ｋｎｏｗｎ ｆｔｐポート［２０番と２１番］を使用したパケットを伝送する。このようなパケットを受信したＮＡＴルータは、受信されたパケットの目的地ＩＰとポート番号がＮＡＴ自身の内部に設置されたｆｔｐサーバに対するものと見なすことができ、上記受信されたパケットを私設網内部の他のｆｔｐサーバには伝達しないこともできる。

もし、外部のユーザが私設網に特定のｆｔｐサーバが存在すると知っていれば、このユーザは、ｆｔｐ用のｗｅｌｌ−ｋｎｏｗｎポート番号である２１番を使用せずに、内部網のｆｔｐサーバに意図的に割り当てられたポート番号３０００番を目的地としたパケットを伝送するようにする。即ち、このパケットの該当目的地ＩＰアドレスは、ＮＡＴの公認ＩＰアドレスであることに対し、目的地ポート番号は、ｆｔｐのｗｅｌｌ−ｋｎｏｗｎポート番号でない３０００番のポートが使われる。

従って、ＮＡＴルータは、知っているポート番号３０００番のｆｔｐパケットが受信されると、自身の私設網に設置されたｆｔｐサーバのＩＰアドレスに変換し、上記パケットの目的地ポート番号を２１番に修正して伝達することによって、外部網に存在するクライアントが私設網内部のｆｔｐサーバにアクセス可能とする。

しかし、上記特定サーバの特定ポート番号を知らない他のユーザは、このような機能を活用することができず、またこのような機能を可能にするためには情報が事前にＮＡＴに設定されていなければならない。

現在の通信サービスはＩＰｖ４ベースで構成されており、今後ＩＰｖ６ベースのサービスに進化しようとする多くの努力が行われているが、ＩＰｖ６に提供されるサービスは現在ではまだ多く行われていないため、ＩＰｖ６に進化するための中間段階の技術が必要となる。このため、従来からも多くの技術が紹介されつつあるが、このような従来技術はネットワーク上に存在する装備に対する多くの変更を必要とする。

本発明の一側面は、既存のネットワーク上に存在する装備及び技術を変更することなく、制御サーバと各端末のソフトウェアを変更するだけでＩＰｖ６サービスを提供するための制御トンネル及びダイレクトトンネルの設定方法を提供する。

本発明の一側面は、ＩＰｖ４ネットワークにＩＰｖ６トンネルを設定し、設定したトンネルにＩＰｖ６ルートを設定することによって、ＩＰｖ６通信を行うために端末と制御サーバ間の制御トンネルを設定し、直接的に端末間のダイレクトトンネルを設定するための方法を提供する。

本発明の一側面は効率的な端末対端末のＩＰｖ６サービス及びＩＰｖ６ゲートウェイに関連した端末対ネットワークの通信のために、私設ネットワークか共用ネットワークかに関らず端末間のネットワーク上の位置関係に従って、端末間にダイレクトトンネルを設定するための方法を提供する。

本発明の一側面によれば、少なくとも２つ以上の端末と、インターネットプロトコルバージョン４（ＩＰｖ４）ネットワークを介して上記端末と連動するポータルサーバ及び制御サーバとを有するＩＰｖ４ネットワークベースのインターネットプロトコルバージョン６（ＩＰｖ６）サービス提供システムにおいて、上記各端末がＩＰｖ６端末対端末の通信サービスを行うための制御トンネルを設定する方法が提供される。該方法は、初期化時に上記ポータルサーバからダウンロードしたサービス情報を用いて上記制御サーバからトンネル応答メッセージを受信すると、上記制御サーバとの制御トンネルを設定する過程と、上記設定された制御トンネルを介して上記制御サーバに登録要請メッセージを伝送する過程と、上記制御サーバから登録応答メッセージを受信すると、上記制御トンネルの設定及び登録完了を通報する過程とを含む。

発明の別の一側面によれば、少なくとも２つ以上の端末と、ＩＰｖ４ネットワークを介して上記端末と連動するポータルサーバ及び制御サーバとを有するＩＰｖ４ネットワークベースのＩＰｖ６サービス提供システムにおいて、上記制御サーバがＩＰｖ６端末対端末の通信サービスを行うための制御トンネルを設定する方法が提供される。該方法は、上記制御サーバとの制御トンネルの設定及び登録を行う過程と、上記トンネル要請メッセージのＩＰｖ４ヘッダに設定されたＩＰｖ４共用アドレスと上記トンネル要請メッセージに含まれた端末のＩＰｖ４割り当てアドレスとを確認する過程と、上記ＩＰｖ４共用アドレス及びＩＰｖ４割り当てアドレスを用いて上記各端末間の制御トンネルを設定する過程と、上記設定された制御トンネルを介して上記各端末から登録要請メッセージを受信すると、上記各端末を登録する過程とを含む。

本発明の別の一側面によれば、少なくとも２つ以上の端末と、ＩＰｖ４ネットワークを介して上記端末と連動する制御サーバとを有するＩＰｖ４ネットワークベースのＩＰｖ６サービス提供システムにおいて、任意の要請端末が相手端末とのＩＰｖ６通信サービスを行うためのダイレクトトンネルを設定する方法が提供される。該方法は、上記制御サーバとの制御トンネルを予め設定する過程と、上記相手端末を登録して上記相手端末の状態をリアルタイムに学習する過程と、上記学習から得られた端末情報を用いて上記相手端末にダイレクトトンネル要請メッセージを伝送する過程と、上記相手端末からダイレクトトンネル応答メッセージを受信すると、上記相手端末とのダイレクトトンネルを設定する過程と、上記設定されたダイレクトトンネルを介してＩＰｖ６データの伝送が可能であるかを確認する過程とを含む。

本発明の別の一側面によれば、少なくとも２つ以上の端末と、ＩＰｖ４ネットワークを介して上記端末と連動する制御サーバとを有するＩＰｖ４ネットワークベースのＩＰｖ６サービス提供システムにおいて、ダイレクトトンネル要請を受ける任意の相手端末がＩＰｖ６通信サービスを行うためのダイレクトトンネルを設定する方法が提供される。該方法は、要請端末から上記ダイレクトトンネル要請のためのメッセージを受信する過程と、上記メッセージに含まれた上記要請端末の端末情報を検索する過程と、上記検索された端末情報を用いて上記要請端末と上記ダイレクトトンネルが設定可能であるかを確認する過程と、上記ダイレクトトンネルが設定可能な場合、上記検索された端末情報を用いて上記要請端末とのネットワーク位置関係を判断する過程と、上記判断されたネットワーク位置関係に従ったダイレクトトンネル応答メッセージを生成し、生成されたダイレクトトンネル応答メッセージを上記要請端末に伝送する過程と、上記判断されたネットワーク位置関係に従った上記ダイレクトトンネルを設定する過程とを含む。

本発明の別の一側面によれば、少なくとも２つ以上の端末と、ＩＰｖ４ネットワークを介して上記端末と連動するポータルサーバ、制御サーバ及びＩＰｖ６ゲートウェイとを有するＩＰｖ４ネットワークベースのＩＰｖ６サービス提供システムにおいて、上記各端末がＩＰｖ６端末対ネットワークの通信サービスを行うための制御トンネル及びダイレクトトンネルを設定する方法が提供される。該方法は、初期化時に上記ポータルサーバからダウンロードしたサービス情報を用いて上記制御サーバからトンネル応答メッセージを受信すると、上記制御サーバとの制御トンネルを設定する過程と、上記設定された制御トンネルを介して上記制御サーバに自身と上記ＩＰｖ６ゲートウェイを登録する過程と、上記ＩＰｖ６ゲートウェイを内部の相手端末リストに相手端末として登録させる過程と、上記ＩＰｖ６ゲートウェイと端末情報要請メッセージ及び端末情報応答メッセージを送受信して、上記ＩＰｖ６ゲートウェイが連結するネットワークのアドレスを確認する過程と、上記ネットワークアドレスを用いてＩＰｖ６ゲートウェイへのダイレクトトンネルを設定する過程と、上記設定されたダイレクトトンネルを介して上記ＩＰｖ６ゲートウェイに連結されたＩＰｖ６ネットワーク内に存在するＩＰｖ６端末と通信を行う過程とを含む。

上述したように、本発明は、ＩＰｖ６サービスを提供するに当たって、既存のネットワーク装備を変更することなく、各端末と制御サーバのソフトウェアのみ変更すればよいので、サービス提供者の費用負担を最小化して、既存のＩＰｖ４ネットワークをそのまま使用することができ、ＩＰｖ４ベースのＩＰｖ６トンネリングを用いてＩＰｖ６通信を行うので、現在は活性化されていないＩＰｖ６応用サービスの拡散を容易に誘導することができる効果がある。

本発明の実施例による、ＩＰｖ４ネットワークベースのＩＰｖ６サービス提供システムにおいてポータルサーバに加入してサービス情報をダウンロードする過程を図示した図面である。 本発明の第１及び第２実施例による、ＩＰｖ４ネットワークベースのＩＰｖ６サービス提供システムにおいて設定される制御トンネル及びダイレクトトンネルの種類を図示した図面である。 本発明の第１実施例による、最初に端末が制御サーバに登録する時に設定するトンネルの種類を図示した図面である。 本発明の第１実施例による、ＩＰｖ４ネットワークベースのＩＰｖ６サービス提供システムにおいて端末とサーバ間に制御トンネルを設定するための過程を図示した図面である。 上記図４の制御トンネルを設定する過程で、制御トンネルを設定するための端末プロトコル部の動作を図示した図面である。 上記図４の制御トンネルを設定する過程で、制御トンネルを設定するための端末プロトコル部の動作を図示した図面である。 本発明の第２実施例による、ＩＰｖ４ネットワークベースのＩＰｖ６サービス提供システムにおいてダイレクトトンネルを設定する時のネットワーク位置関係によるトンネルのタイプを図示した図面である。 本発明の第２実施例による、共用ネットワークに位置した端末と私設ネットワークに位置した端末間のトンネル設定についての例を図示した図面である。 本発明の第２実施例による、異なる私設ネットワークに位置した２つの端末間のトンネル設定についての例を図示した図面である。 本発明の第２実施例による、ダイレクトトンネルを設定する前に、多数の相手端末の発見及び状態を学習するための過程を図示した図面である。 本発明の第２実施例による、各端末間にダイレクトトンネルを設定するための手順を図示した図面である。 上記図１０の相手端末の状態情報及びネットワーク位置情報を学習する過程で、相手端末とのネットワーク位置関係を判断し適当なタイプを決めてダイレクトトンネルを設定する端末の動作を図示した図面である。 上記図１１のダイレクトトンネルの設定における要請端末のプロトコル処理のための動作を図示した図面である。 上記図１１のダイレクトトンネルの設定における応答端末のプロトコル処理のための動作を図示した図面である。 本発明の第２実施例による、ダイレクトトンネルを設定して使用することができるか否かを判断するための動作を図示した図面である。 本発明の第２実施例による、該当端末が相手端末とダイレクトトンネルを使用することができるかを判断するための動作を図示した図面である。 本発明の第３実施例による、端末対ネットワークのＩＰｖ６通信のためのネットワーク構成及び動作を図示した図面である。

以下、本発明の好ましい実施例について添付の図面を参照して詳しく説明する。本発明の説明において、本発明の要旨を不要にぼかす可能性があると判断される公知の機能及び構成に対する具体的な説明は省略する。

本発明の実施例では、既存のＩＰｖ６サービスを提供する方法において、ネットワーク装備の変更を最小化するために制御サーバと各端末からなるサーバ−クライアント構造を有するＩＰｖ４ベースのＩＰｖ６サービス提供システムを提示し、これらシステムにおいて各端末間に行われるＩＰｖ６通信のために制御トンネルとダイレクトトンネルを設定するための装置及び方法について説明する。

先ず、ＩＰｖ４ネットワークベースのＩＰｖ６サービス提供システム構造及びこのようなシステムにおける端末がサービスポータルサーバに加入（ｓｕｂｓｃｒｉｂｅ）してサービス情報をダウンロードする過程について添付された図１を参照して説明する。

上記図１を参照すると、上記ＩＰｖ４ネットワークベースのＩＰｖ６サービス提供システムは、ＩＰｖ４ネットワーク（または共用ネットワーク（Ｐｕｂｌｉｃ Ｎｅｔｗｏｒｋ））を介して端末１０、ポータルサーバ２０及び制御サーバ３０が連動する構造を有し、ＩＰｖ６ Ｐ２Ｐサービスを実現するために制御トンネルとダイレクトトンネルが設定される。ここで、上記制御サーバ３０は、端末１０との制御トンネルを設定するために共用ネットワーク上に存在しなければならなく、端末１０は共用ネットワーク上に位置するか、または、ネットワークアドレス翻訳機（ＮＡＴ）を使用する私設ネットワーク上に位置することができる。

上記端末１０は、サービスに加入するために上記ポータルサーバ２０に加入してクライアントソフトウェアと制御情報をダウンロードし、ダウンロードしたソフトウェアと制御情報を用いて制御サーバ３０との制御トンネルを設定し、設定された制御トンネルを介してデータ通信を行う。さらに、端末１０は、ダイレクトトンネルを生成して使用する場合、相手端末（図示せず）とのダイレクトトンネルを生成してデータを伝送する。このような上記制御トンネルは、端末がＯＮ−ＬＩＮＥの状態では常に存在するトンネルであり、上記ダイレクトトンネルは、ＶｏＩＰやファイル伝送のようなアプリケーションを使用したい度に生成／削除される流動的なトンネルである。

上記制御サーバ３０は、端末１０の要請に応じた制御トンネルの設定及び端末登録の機能を行い、制御トンネルを用いる端末対端末の通信ができるようにＩＰｖ６パケットフォワーディング機能を行う。

このような構造を有する上記ＩＰｖ４ネットワークベースのＩＰｖ６サービス提供システムにおいて、各端末（加入者）がポータルサーバに接続してサービスに加入した後、サービス情報をダウンロードする過程について説明する。

上記サービス情報とは、端末１０のＩＰｖ６アドレス、ユーザ名、及び制御サーバ３０のＩＰｖ４アドレスとＩＰｖ６アドレスである。

上記端末のＩＰｖ６アドレスは、サービスに登録した（ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｄ）端末１０のＩＰｖ６通信のためのアドレスで、上記ユーザ名は、サービスに登録した端末に対してユーザグループ管理モジュールが通信しようとする相手端末を管理する名前であってもよい。上記サーバのＩＰｖ４アドレスは、端末１０が制御トンネルを設定する時にプロトコルメッセージを送受信するための制御サーバ３０のＩＰｖ４アドレスであり、上記サーバのＩＰｖ６アドレスは、端末１０が制御トンネルを設定した後に制御サーバに登録する段階においてプロトコルメッセージを送受信するための制御サーバ３０のＩＰｖ６アドレスである。ここで、上記端末のＩＰｖ４アドレスは、ポータルサーバ２０からダウンロードすることなく、端末１０が位置されたネットワークにおいてＤＨＣＰによるダイナミック（Ｄｙｎａｍｉｃ）またはユーザによる静的な（Ｓｔａｔｉｃ）方法で設定して取得される。

さらに図１を参照すると、段階５１及び段階５２において、端末１０はＤＨＣＰサーバ（図示せず）からＩＰｖ４アドレスが割り当てられる。これはユーザによって静的に設定することができる。

その後、段階５３において、端末１０はサービスに登録するために加入要請メッセージを上記ポータルサーバ２０に伝送する。これによって段階５４において、上記ポータルサーバ２０は制御サーバ３０に、端末１０が上記制御サーバ３０を使用することを知らせる。

段階５５において、制御サーバ３０は、端末１０が自身を使用することと判断／管理した後、上記ポータルサーバ２０へ応答メッセージを伝送する。これにより段階５６において、ポータルサーバ２０は、サービスを受けるためのクライアントソフトウェア及びサービス情報を応答メッセージに含めて端末１０に伝送する。

次に、上記ＩＰｖ４ネットワークベースのＩＰｖ６サービス提供システムにおいて、制御トンネル及びダイレクトトンネルの種類及びこれらを設定するための方法について添付された図面を参照して具体的に説明する。

ＩＰｖ４ベースのネットワーク内の各端末は、最初のＩＰｖ４メッセージの送受信により制御トンネルを設定し、ＩＰｖ６メッセージの送受信により制御サーバに登録するようになる。このように制御トンネルを設定した後、生成されたトンネルにＩＰｖ６ルータ（Ｒｏｕｔｅr）を設定することによって各端末間はＩＰｖ６通信ができるようになる。このような制御サーバと端末間に設定されるトンネルの種類としては、ＩＰｖ６−ＵＤＰ−ＩＰｖ４タイプとＩＰｖ６−ＩＰｖ４タイプが可能である。ここで、上記ＩＰｖ６−ＵＤＰ−ＩＰｖ４タイプは、端末が私設ネットワーク上に位置する時に設定して使用することができ、端末が共用ネットワーク上に位置する時はＩＰｖ６−ＵＤＰ−ＩＰｖ４タイプとＩＰｖ６−ＩＰｖ４タイプの両方とも設定して使用することができるが、データ送受信の効率性のためにＩＰｖ６−ＩＰｖ４タイプに設定して使用する。

一方、端末間ダイレクトトンネルの設定は、各端末が制御トンネルの設定過程で学習した自身のＮＡＴを経由しながら変更されたＩＰｖ４共用アドレス及びＵＤＰソースポート情報を用いてダイレクトトンネル要請及び応答のメッセージを送受信して行われる。このようなダイレクトトンネルの設定は、端末が位置した場合によって４種類の場合が発生するようになり、各場合によって２種類のトンネルタイプを設定して使用することができる。上記制御トンネルであってもダイレクトトンネルであってもＩＰｖ６−ＵＤＰ−ＩＰｖ４タイプに設定したトンネルに対しては、私設ネットワークに位置した端末がＮＡＴに存在するマッピングテーブルの生存時間（Ｌｉｆｅ Ｔｉｍｅ）を更新するためにＫｅｅｐ−Ａｌｉｖｅメッセージを周期的に伝送する。このようなダイレクトトンネルの設定を要請した端末は、上記ダイレクトトンネルを設定するために「相手端末のネットワーク位置情報を獲得する機能」と「相手端末のリアルタイムなＯＮ／ＯＦＦ−ＬＩＮＥの状態管理機能」と、「私設ネットワークに位置した端末のダイレクトトンネルの設定可能性を確認する機能」を考慮して上記ＩＰｖ６ Ｐ２Ｐサービスを可能とする。

同一または異なるネットワークに位置した各端末間の位置関係に応じたＩＰｖ６ Ｐ２Ｐサービスを提供するために設定される制御トンネル及びダイレクトトンネルの種類について、添付された図２を参照して説明する。このような各端末間の位置に依存する端末間の位置関係は４種類に分けることができる。

その１番目は、私設ネットワークと私設ネットワーク（同一ネットワーク）間の位置関係６１、即ち同一のＮＡＴ４０に接続した異なる２つの端末１０間の関係である。この場合、設定可能なダイレクトトンネルとしては、ＩＰｖ６−ＩＰｖ４タイプとＩＰｖ６−ＵＤＰ−ＩＰｖ４タイプを使用することができる。しかし、ＩＰｖ６−ＵＤＰ−ＩＰｖ４タイプは、不要にＵＤＰヘッダを使用するためパケット伝送において効率が落ちる可能性があるのでＩＰｖ６−ＩＰｖ４トンネルを使用する。

２番目は、私設ネットワークと私設ネットワーク（異なるネットワーク）間の位置関係６２、即ちそれぞれ異なる私設ネットワーク上の自身のＮＡＴ４０に接続した２つの端末１０間の関係である。この場合、設定可能なダイレクトトンネルとしてはＩＰｖ６−ＵＤＰ−ＩＰｖ４タイプのみであり、各端末１０は、ＮＡＴ４０に生成されたテーブルを更新するために設定したＵＤＰポート番号を用いてＮＡＴ Ｋｅｅｐ Ａｌｉｖｅメッセージを周期的に伝送しなければならない。

３番目は、１つの共用ネットワーク上の位置関係であって、即ち１つの共用ネットワーク上の端末間の関係である。設定可能なダイレクトトンネルとしてはＩＰｖ６−ＩＰｖ４タイプとＩＰｖ６−ＵＤＰ−ＩＰｖ４タイプを使用することができる。しかし、ＩＰｖ６−ＵＤＰ−ＩＰｖ４タイプは、不要にＵＤＰヘッダを使用するためパケット伝送において効率が落ちる可能性があるのでＩＰｖ６−ＩＰｖ４トンネルを使用する。

４番目は、共用ネットワークと私設ネットワーク間の位置関係６４であって、即ち共用ネットワーク上に位置した任意のある端末１０と、ＮＡＴ４０に接続された他の端末１０との間の位置関係である。この場合を示し、設定可能なダイレクトトンネルとしてはＩＰｖ６−ＩＰｖ４タイプは使用することができず、ＩＰｖ６−ＵＤＰ−ＩＰｖ４タイプのみ設定可能である。また、ＮＡＴ４０に位置した端末１０は、ＮＡＴ４０に形成されたテーブルを更新するために設定したＵＤＰポート番号を用いてＮＡＴ Ｋｅｅｐ Ａｌｉｖｅメッセージを周期的に伝送しなければならない。

また、図４を参照すると、制御トンネル及びダイレクトトンネル設定装置は、ユーザグループ管理部１１０、インターフェース管理部１２０、第１端末プロトコル部１３０ａと第２端末プロトコル部１３０ｂ及び制御サーバプロトコル部１４０で構成されることができる。

上記ユーザグループ管理部１１０は、最初の端末１０が制御サーバ３０に登録して制御トンネルを設定した後に、通信しようとする各相手端末１０の情報を管理する。

上記インターフェース管理部１２０は、端末１０に位置したインターフェース情報を決定するモジュールであって、最初の実行時に、使用可能な端末１０のインターフェース情報｛ＩＰｖ４割り当てアドレス、ＩＰｖ６アドレス、端末名｝を確認し、制御サーバ３０と通信するための情報｛ＩＰｖ４アドレス、ＩＰｖ６アドレス｝を管理して、端末プロトコル部１３０ａ、１３０ｂにこのような情報を提供する。

上記第１端末プロトコル部１３０ａと第２端末プロトコル部１３０ｂは、端末に位置し、制御サーバプロトコル部１４０とプロトコルメッセージの送受信により制御トンネルの設定及び端末の登録、また、トンネルの生存時間（Ｌｉｆｅ−Ｔｉｍｅ）を更新する役割及び各相手端末のプロトコルモジュールとメッセージの送受信によりダイレクトトンネルを設定する機能を行う。

上記制御サーバプロトコル部１４０は、制御サーバ３０に位置し、各端末１０の登録要請、トンネル設定の要請及び生存時間の更新などの要請に応じた制御動作を行う。

上述したようなネットワークに位置した各端末間の位置による関係性に基づき、最初の端末が制御サーバに登録する時に設定するトンネルの種類が、添付された図３に図示されている。

端末１０が共用ネットワーク７１上に位置するとＩＰｖ６−ＩＰｖ４タイプのトンネルを設定して使用し、端末１０が私設ネットワーク７２上に位置するとＩＰｖ６−ＵＤＰ−ＩＰｖ４タイプのトンネルを設定して使用する。この時、端末１０が私設ネットワークに位置した場合は、ＮＡＴ Ｋｅｅｐ−Ａｌｉｖｅメッセージを周期的に伝送してＮＡＴ４０のマッピングテーブル（Ｍａｐｐｉｎｇ Ｔａｂｌｅ）を更新する。

以下に、設定される端末の種類による、制御サーバと端末間において最初に行われる制御トンネルの設定及び登録の過程を添付された図面を参照して具体的に説明する。

図４は、本発明の実施例によるＩＰｖ４ネットワークベースのＩＰｖ６サービス提供システムにおいて、端末とサーバ間に制御トンネルを設定するための過程を図示した図面である。

上記図４を参照すると、上記ＩＰｖ４ネットワークベースのＩＰｖ６サービス提供システムは、ユーザグループ管理部１１０と、インターフェース管理部１２０と、第１端末プロトコル部１３０ａ及び第２端末プロトコル部１３０ｂと、制御サーバ３０内の制御サーバプロトコル部１４０とを含むトンネル設定システムを含むことができる。ここで、上記第１端末プロトコル部１３０ａは要請端末（３ｆｆｅ：：１１１）のプロトコル部であり、第２端末プロトコル部１３０ｂは相手端末（３ｆｆｅ：：２２２）のプロトコル部である。

さらに上記図４を参照すると、段階２０１において、インターフェース管理部１２０は、要請端末のインターフェース情報及びサービス情報を決定した後、段階２０２において要請端末の登録及び制御トンネルの設定を行うように上記第１端末プロトコル部１３０ａにトンネル設定要請のメッセージを伝送する。段階２０３において上記第１端末プロトコル部１３０ａは、インターフェース管理部１２０からトンネル設定要請のメッセージを通じて受けた情報を用いて、上記制御サーバプロトコル部１４０にトンネル要請メッセージを伝送する。要求端末（３ｆｆｅ：：１１１）がＮＡＴの私設ネットワーク上に位置する場合を考慮すると、上記トンネル要請メッセージは、特定ポート番号を含むＩＰｖ４−ＵＤＰパケットとして送信され、自身（３ｆｆｅ：：１１１）のＩＰｖ４アドレスとＩＰｖ６アドレス及びその他の情報を含む。

次いで、上記制御サーバプロトコル部１４０は、段階２０４で受信されたトンネル要請メッセージ（ＩＰｖ４、ＵＤＰメッセージ）の情報から正当な端末であることを確認した後、要請端末へのトンネルを設定する。その次に、上記制御サーバプロトコル部１４０は、段階２０５においてトンネル応答メッセージを第１端末プロトコル部１３０ａに伝送する。この時、上記制御サーバプロトコル部１４０は、受信されたメッセージのＩＰｖ４ヘッダ上に設定された要請端末のＩＰｖ４アドレス（端末のＩＰｖ４共用アドレス）と、メッセージに含まれたＩＰｖ４アドレス（端末のＩＰｖ４割り当てアドレス）とを確認して、これらアドレスが互いに異なると、要請端末がＮＡＴを経由する私設ネットワークに位置したことを確認する。ここで、上記トンネル応答メッセージには、ＮＡＴに位置したことを示す情報が含めることができ、要請端末のＩＰｖ４割り当てアドレスとＩＰｖ４共用アドレス及び変更されたＵＤＰポート番号が含まれる。このような情報を通じて、上記制御サーバプロトコル部１４０では、ネットワーク内に存在する各端末が制御トンネルを設定する時にＮＡＴを経由する私設ネットワーク上に位置するか共用ネットワークに位置するかを判断することができ、設定するトンネルの種類を決定することができるようになる。

次いで、段階２０６で、上記第１端末プロトコル部１３０ａは、上記受信されたトンネル応答メッセージを受信し、段階２０２で自身が送信した要請メッセージに対する応答メッセージであることを確認した後、制御サーバへのトンネルを設定する。この時、上記第１端末プロトコル部１３０ａは、ＮＡＴを経由する場合はＩＰｖ６−ＵＤＰ−ＩＰｖ４タイプにトンネルを設定し、共用ネットワークに位置する場合はＩＰｖ６−ＩＰｖ４タイプにトンネルを設定する。もし、ＮＡＴを経由するＩＰｖ６−ＵＤＰ−ＩＰｖ４タイプでトンネルを設定した場合は、ＮＡＴ装備のマッピングテーブルを更新するためにＮＡＴ Ｋｅｅｐ−Ａｌｉｖｅメッセージを周期的に伝送する。

このように制御トンネルを設定した後、第１端末プロトコル部１３０ａは、段階２０７において要請端末（３ｆｆｅ：：１１１）の登録のために制御サーバプロトコル部１４０に登録要請メッセージを伝送した後、段階２０８において登録応答メッセージを上記設定された制御トンネルを介して受信する。これら２つのメッセージはＩＰｖ６メッセージタイプで使用しなければならない。

段階２０９において、第１端末プロトコル部１３０ａは、ＩＰｖ６（−ＵＤＰ）−ＩＰｖ４トンネル上にＩＰｖ６データが送受信可能な状態であることを確認しトンネルの生存時間を更新するメッセージを送／受信し、段階２１０で第１端末（３ｆｆｅ：：１１１）の制御トンネルを設定して登録を終了する。以後、段階２１１において第１端末プロトコル部１３０ａは、ユーザグループ管理部１１０に初期化過程が完了したことを通報する。

上記第１端末プロトコル部１３０ａから、制御トンネルの設定及び端末の登録が完了したことの通報を受けると、上記ユーザグループ管理部１１０は、既存の相手端末のユーザグループ情報がある場合、または新しい相手端末を登録する場合に各相手端末の情報を追加する。これは上記第１端末プロトコル部１１０が、各相手端末のＯＮ／ＯＦＦの状態管理を行うようにするためである。これによって上記ユーザグループ管理部１１０は、上記第１端末プロトコル部１３０ａで学習される多数からなる相手端末の状態情報をリアルタイムに獲得することができ、得られた相手端末の状態情報を応用（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ）プログラムと連携してＩＰｖ６データ通信を可能とする。

このように、各端末は、最初に上述した過程を行うことによって制御サーバへの制御トンネルを設定及び登録するようになる。つまり、段階２２１から段階２２７において第２端末プロトコル部１３０ｂは、上記制御サーバプロトコル部１４０とともに、上記段階２０３及び段階２１１のような手順を行うことによって第２端末（３ｆｆｅ：：２２２）の制御トンネルを設定及び登録する。したがって、段階２３０で、登録された要請端末と登録された相手端末と間には制御トンネルを通じるＩＰｖ６通信が可能となる。

このような制御トンネルを設定する過程で、制御トンネルを設定するための各端末内の端末プロトコル部の動作について、添付された図５を参照してさらに具体的に説明する。

段階３０１において、端末プロトコル部１３０は、制御サーバにトンネル要請メッセージを伝送し、制御サーバから対応するトンネル応答メッセージを受信する。段階３０２において端末プロトコル部１３０は、端末が私設ネットワーク上に位置するまたは共用ネットワーク上に位置するかを判断するためにトンネル応答メッセージに含まれた情報を抽出し、抽出された情報を用いてＮＡＴフラグ（Ｆｌａｇ）が設定されているかどうか、ＩＰｖ４共用アドレスとＩＰｖ４割り当てアドレスの同一であるどうか、またはＵＤＰソースポート番号が変更されたかどうかを確認する。ここで、ＩＰｖ４割り当てアドレスとは、端末に割り当てられたＩＰｖ４アドレスであり、ＩＰｖ４共用アドレスとは、ＮＡＴを経由する過程においてＮＡＴが変更するＩＰヘッダのソース（Ｓｏｕｒｃｅ）アドレス、即ち共用ネットワークに連結されたＮＡＴ装備のインターフェースのＩＰｖ４アドレスで、変更されたポート番号とは、トンネル要請メッセージに使用するＵＤＰソースポートがＮＡＴを経由するときに変更されるソースポート番号である。

段階３０３において端末プロトコル部１３０は、端末がＮＡＴを経由するかを判断する。ＮＡＴに接続されている、即ち私設ネットワーク上に位置していると判断すると、段階３０４において、端末プロトコル部１３０は、ＩＰｖ６−ＵＤＰ−ＩＰｖ４タイプのトンネルを設定した後、段階３０５において周期的なＮＡＴ Ｋｅｅｐ−Ａｌｉｖｅメッセージを伝送した後に動作を終了する。これに対し、段階３０６において、端末プロトコル部１３０は、共用ネットワーク上に位置していると判断すると、データの効率性の側面でＩＰｖ６−ＩＰｖ４タイプのトンネルを設定した後に動作を終了する。

各端末との制御トンネルを設定するための制御サーバプロトコル部の動作について添付された図６を参照してさらに具体的に説明する。

段階４０１において、制御サーバプロトコル部１４０は、端末プロトコル部１３０からトンネル要請メッセージを受信し、段階４０２で受信されたメッセージのＩＰｖ４ヘッダ上に設定された端末のＩＰｖ４アドレス（ＮＡＴを経由する場合、ＮＡＴのＩＰｖ４共用アドレス）と、メッセージに含まれたＩＰｖ４アドレス（端末のＩＰｖ４割り当てアドレス）とを抽出する。段階４０３で上記抽出した２つのアドレスが同一であるかを確認し、異なる場合は、段階４０４において、制御サーバプロトコル部１４０は、トンネル要請メッセージを送信した端末が私設ネットワークのＮＡＴに接続されていると判断して、当該端末とＩＰｖ６−ＵＤＰ−ＩＰｖ４の制御トンネルを設定する。

上記ＩＰｖ６−ＵＤＰ−ＩＰｖ４トンネルを設定した後に、段階４０５において、制御サーバプロトコル部１４０は、端末がＮＡＴに接続されていることを示す情報を含むトンネル応答メッセージを生成する。ここで、トンネル応答メッセージは、端末が私設ネットワークに位置していることを表示する「ＮＡＴ Ｐｒｅｓｅｎｔ Ｆｌａｇ」を使用するか、または、該当端末のＩＰｖ４割り当てアドレス、ＩＰｖ４共用アドレス及び変更されたＵＤＰポート番号を含む。ここで、ＩＰｖ４割り当てアドレスとは、端末に割り当てられたＩＰｖ４アドレスであり、ＩＰｖ４共用アドレスとは、ＮＡＴを経由する過程でＮＡＴが変更するＩＰヘッダのソースアドレス、即ち共用ネットワークに接続されたＮＡＴ装備のインターフェースＩＰｖ４アドレスであり、変更されたポート番号とは、トンネル要請メッセージ内のＵＤＰソースポートがＮＡＴを経由するときに変更されたソースポート番号である。

これに対し、上記２つのアドレスが同一である場合、段階４０６において、制御サーバプロトコル部１４０は、端末が共用ネットワークに位置した端末であると判断し、ＩＰｖ６−ＩＰｖ４タイプに制御トンネルを設定する。制御サーバプロトコル部１４０は、ＩＰｖ６−ＵＤＰ−ＩＰｖ４タイプ及びＩＰｖ６−ＩＰｖ４タイプの両方とも設定することができるが、データの効率性の側面でＩＰｖ６−ＩＰｖ４タイプに制御トンネルを設定する。その後、段階４０７において制御サーバプロトコル部１４０は「ＮＡＴ Ｐｒｅｓｅｎｔ Ｆｌａｇ」をフォールス（Ｆａｌｓｅ）として表示し、あるいはＮＡＴを有する私設ネットワーク上の要請端末３っふぇ：：１１１である場合を考慮して、ＩＰｖ４私設アドレス値とＩＰｖ４共用アドレス値を同一にし、変更していないＵＤＰポート番号をトンネル応答メッセージに含める。
上記段階４０５及び段階４０７を行った後、制御サーバプロトコル部１４０は、該当端末にトンネル応答メッセージを伝送した後に動作を終了する。

上述したような本発明の第１実施例では、各応用サービスがＩＰｖ６通信をしようとする時に制御トンネルを設定する方法について説明したが、以下の本発明の第２実施例では、各応用サービスがＩＰｖ６通信をしようとする時にダイレクトトンネルを設定するための方法について説明する。

各端末がネットワークに位置する場合による設定可能なトンネルタイプとしては添付された図７に図示されたようであり、Ｐ２Ｐダイレクトトンネルを設定するために、要請端末と相手端末のネットワーク位置関係は上記図２に図示されたように４種類の場合があり得る。

その１番目は、共用ネットワーク上の位置関係６３であって、このような場合に設定可能なダイレクトトンネルとしてはＩＰｖ６−ＵＤＰ−ＩＰｖ４タイプとＩＰｖ６−ＩＰｖ４タイプの両方とも設定可能であるが、データの効率性の側面でＩＰｖ６−ＩＰｖ４トンネルを設定して使用する。

２番目は、共用ネットワークと私設ネットワーク間の位置関係６４であって、このような場合に設定可能なダイレクトトンネルはＩＰｖ６−ＵＤＰ−ＩＰｖ４タイプである。

３番目は、１つの私設ネットワーク（同一ネットワーク）上の位置関係６１であって、このような場合に設定可能なダイレクトトンネルとしてはＩＰｖ６−ＵＤＰ−ＩＰｖ４タイプとＩＰｖ６−ＩＰｖ４タイプの両方とも設定可能であるが、データの効率性の側面ではＩＰｖ６−ＩＰｖ４トンネルを設定して使用する。

４番目は、私設ネットワーク（異なるネットワーク）間の位置関係６２であって、このような場合に設定可能なＰ２ＰダイレクトトンネルはＩＰｖ６−ＵＤＰ−ＩＰｖ４タイプである。

このような場合に、ＩＰｖ６−ＵＤＰ−ＩＰｖ４タイプに設定したトンネルにおいて、要請端末が私設ネットワークに位置した場合、ＮＡＴ Ｋｅｅｐ−Ａｌｉｖｅメッセージを周期的に伝送し、ＮＡＴ装備に設定されているマッピングテーブルを更新する。４つの中でＩＰｖ６−ＵＤＰ−ＩＰｖ４タイプのダイレクトトンネルを設定する２つは、端末がＮＡＴに接続されていることで発生する｛Ｓｏｕｒｃｅ ＩＰアドレス、ＵＤＰ Ｓｏｕｒｃｅ Ｐｏｒｔ｝の変更に対する事項を考慮してトンネリングしなければならない。

次に、ＩＰｖ６−ＵＤＰ−ＩＰｖ４タイプのダイレクトトンネルを設定する２場合について添付された図８と図９を参照して具体的に説明する。

先ず、共用ネットワークに位置した端末と私設ネットワークに位置した端末間のトンネル設定に対する実例について説明する。

上記図８を参照すると、第１端末１０ａは共用ネットワークに位置し、第２端末１０ｂは私設ネットワークに位置する。この場合は、第２端末１０ｂが最初のトンネル設定及び登録過程で制御サーバ３０から変更された情報｛Ｓｏｕｒｃｅ ＩＰアドレス、ＵＤＰ Ｓｏｕｒｃｅ Ｐｏｒｔ｝を学習する。その後、上記図４のユーザ登録過程と同様に、第１端末１０ａは、第２端末１０ｂのネットワーク位置情報から変更された情報｛Ｓｏｕｒｃｅ ＩＰアドレス、ＵＤＰ Ｓｏｕｒｃｅ Ｐｏｒｔ｝を学習し、第２端末１０ｂは、第１端末１０ａが共用ネットワークに位置することを学習する。

その後、第１端末１０ａまたは第２端末１０ｂのユーザグループ管理部やアプリケーションによるダイレクトトンネル要請があると、第１端末１０ａまたは第２端末１０ｂのプロトコル部は相手端末にダイレクトトンネル要請メッセージを伝送し、相手端末からダイレクトトンネル応答メッセージを受信する。これによって、第１端末１０ａは、学習された情報に基づき「Ｓｒｃ ＩＰ（２０．２０．２０．２０） Ｓｒｃ ＵＤＰ Ｐｏｒｔ（５００００） Ｄｓｔ ＩＰ（１０．１０．１０．１０） ＵＤＰ Ｄｓｔ Ｐｏｒｔ（１０２４）」のようなトンネルを設定するようになる。ここで学習された情報は使用するＵＤＰ Ｓｏｕｒｃｅ Ｐｏｒｔ＝＝５００００、ＵＤＰ Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ Ｐｏｒｔ＝＝５００００と仮定する。そして「Ｄｓｔ ＩＰ（１０．１０．１０．１０）」とは、第２端末のＮＡＴを経由するときに変更されたＩＰアドレスであり、「ＵＤＰ Ｄｓｔ Ｐｏｒｔ（１０２４）」とは、変更されたＵＤＰソースポート（Ｓｏｕｒｃｅ Ｐｏｒｔ）値である。また、第２端末１０ｂで設定するトンネルは、「Ｓｒｃ ＩＰ（１９２．１６８．１．１０） Ｓｒｃ ＵＤＰ Ｐｏｒｔ（５００００） Ｄｓｔ ＩＰ（２０．２０．２０．２０） ＵＤＰ Ｄｓｔ Ｐｏｒｔ（５００００）」に設定するようになる。このように設定された後、両端末は、互いにＩＰｖ６ ＮＡＴ環境において自由にＩＰｖ６通信を行うことができる。

次に、異なる私設ネットワークに位置した端末間のトンネル設定に対する実例を説明する。

図９を参照すると、第１端末１０ａは私設ネットワークに位置しており、最初の制御トンネルの設定及び登録過程で変更されたソースＩＰが３０．３０．３０．３０で、変更されたＵＤＰソースポートが２０４８であることを制御サーバ３０から学習する。第２端末１０ｂもまた、私設ネットワークに位置しており、最初の制御トンネルの設定及び登録過程で変更されたソースＩＰが１０．１０．１０．１０で、変更されたソースＵＤＰポートが１０２４であることを学習するようになる。

その後、第１端末１０ａは、第２端末１０ｂのネットワーク位置情報から第２端末１０ｂの変更されたＳｏｕｒｃｅ ＩＰアドレス及びＵＤＰ Ｓｏｕｒｃｅ Ｐｏｒｔを学習し、第２端末１０ｂは、第１端末１０ａのネットワーク位置情報から第１端末１０ａの変更されたＳｏｕｒｃｅ ＩＰアドレス及びＵＤＰ Ｓｏｕｒｃｅ Ｐｏｒｔを学習する。これによって端末１０ａ及び１０ｂは、互いに異なる私設ネットワークに位置するようになることを学習するようになり、トンネルを設定するためのダイレクトトンネル要請メッセージ、ダイレクトトンネル応答メッセージを互いに送／受信した後、第１端末１０ａは、第２端末１０ｂが接続されているＮＡＴ４０で変更されたＩＰアドレスとＵＤＰソースポート値を用いて「Ｓｒｃ ＩＰ（１９２．１６８．１．１１） Ｓｒｃ ＵＤＰ Ｐｏｒｔ（５００００） Ｄｓｔ ＩＰ（１０．１０．１０．１０） ＵＤＰ Ｄｓｔ Ｐｏｒｔ（１０２４）」のようなトンネルを設定する。第２端末１０ｂは、第２端末１０ａが接続されているＮＡＴ４０で変更されたＩＰアドレスとＵＤＰソースポート値を用いて「Ｓｒｃ ＩＰ（１９２．１６８．１．１０） Ｓｒｃ ＵＤＰ Ｐｏｒｔ（５００００） Ｄｓｔ ＩＰ（３０．３０．３０．３０） ＵＤＰ Ｄｓｔ Ｐｏｒｔ（２０４８）」のようにトンネルを設定するようになる。このように設定された後、両端末１０ａ、１０ｂは、互いに異なるＮＡＴ環境において自由にＩＰｖ６通信を行うことができる。

このような上記ダイレクトトンネルを設定するために、各端末プロトコル部で主導的に多数の相手端末を見つけ、その状態（ＯＮ／ＯＦＦ）を学習するための手順について添付された図面をさらに具体的に説明する。

図１０は、本発明の第２実施例によってダイレクトトンネルを設定する前に複数の相手端末の発見及び状態を学習するための過程を図示した図面である。

上記図１０を参照すると、本発明の第２実施例による上記ＩＰｖ４ネットワークベースのＩＰｖ６サービス提供システムは、ユーザグループ管理部１１０と、第１から第３端末プロトコル部１３０ａ、１３０ｂ及び１３０ｃと、制御サーバ内の制御サーバプロトコル部１４０とを含むトンネル設定システムを含むことができる。ここで、上記第１端末プロトコル部１３０ａは、第１端末、即ち要請端末（３ｆｆｅ：：１１１）のプロトコル部であり、第２端末プロトコル部１３０ｂは第２端、即ち相手端末（３ｆｆｅ：：１１２）のプロトコル部であり、第３端末プロトコル部１３０ｃは第３端末、即ち別の相手端末（３ｆｆｅ：：１１３）のプロトコル部である。

上記ユーザグループ管理部１１０は、端末対端末の通信のための相手端末リストを管理するモジュールである。現在、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｎｅｔｗｏｒｋ（ＭＳＮ）やＳｋｙｐｅのようなサービスのグループまたは友達リストのような相手端末リスト情報を管理（追加／削除）する役割を行う。また、ユーザグループ管理部１１０は、各ＩＰｖ６応用サービスが相手端末とデータ通信をしようとする時、状態情報（相手端末のＯＮ／ＯＦＦ ＬＩＮＥ状態）を提供する。また、ユーザグループ管理部１１０は、使用しようとするトンネルがダイレクトトンネルである場合にトンネルの設定／削除を要請する機能を行う。

上記相手端末リスト情報が第１端末プロトコル部１３０ａの相手端末リストに追加されると、第１端末プロトコル部１３０ａは、相手端末である第２端末（３ｆｆｅ：：１１２）及び第３端末（３ｆｆｅ：：１１３）の第２プロトコル部１３０ｂ及び第３プロトコル部１３０ｃと状態管理メッセージを送／受信してリアルタイムに状態管理を行う。また、ユーザグループ管理部１１０または応用サービスがＯＮ−ＬＩＮＥの相手端末とのダイレクトトンネルを要請するとき、第１端末プロトコル部１３０ａは相手端末にダイレクトトンネル要請メッセージを送信し、ダイレクトトンネル応答メッセージを受信してダイレクトトンネルを提供する機能を行う。

このような手順を大きく分けると、各相手端末のネットワーク位置情報及びＯＮ／ＯＦＦ−ＬＩＮＥ状態をリアルタイムに得るため相手端末を登録する相手端末追加過程と、送受信メッセージの遺失や他の理由でリアルタイムに状態情報を相手端末に送／受信できなくなる場合のために、周期的に状態情報を確認する状態管理過程と、各端末が、異常状況の発生時にリストに存在する状態端末にＯＦＦ−ＬＩＮＥ状態を知らせる終了過程とに分けることができる。

段階６００において、各端末の端末プロトコル部１３０と制御サーバプロトコル部１４０と間の登録及び制御トンネルが事前に設定されている。

段階６０１において、ユーザグループ管理部１１０は、相手端末を登録し、状態をＯＦＦ−ＬＩＮＥに設定する。段階６０２で、その相手端末情報を第１端末プロトコル部１３０ａに知らせる。段階６０３において、第１端末プロトコル部１３０ａは、内部データ構造（ｍａｔｅｒｉａｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）のリストに登録されるように相手端末情報を追加する。段階６０４において、第１端末プロトコル部１３０ａは、相手端末のネットワーク位置情報及びＯＮ／ＯＦＦ状態を確認するために第２端末プロトコル部１３０ｂに端末情報要請メッセージを伝送する。段階６０５において、第１端末プロトコル部１３０ａはタイマーを設定して特定の時間間隔ごとに上記端末情報要請メッセージを再伝送する。

段階６０６において、第２端末プロトコル部１３０ｂは、端末情報要請メッセージを受信するとすぐに要請端末３ｆｆｅ：：１１１のネットワーク位置情報を更新しＯＮ ＬＩＮＥ状態をユーザグループ管理部１１０へ報告する。段階６０７において、第２端末プロトコル部１３０ｂは、相手端末３ｆｆｅ：１１２のネットワーク位置情報を有する端末情報応答メッセージを要請端末要３ｆｆｅ：：１１１、即ち、第１端末プロトコル部１３０ａに伝送する。

次いで、段階６０８において、要請端末３ｆｆ３：１１１が端末情報要請メッセージを受信するとき、上記第１端末プロトコル部１３０ａは、相手端末３ｆｆｅ：１１２のネットワーク位置情報を更新し、相手端末３ｆｆｅ：１１２の状態がＯＮ−ＬＩＮＥ状態に設定されていることを確認する。段階６０９で、ユーザグループ管理部１１０にＯＮ−ＬＩＮＥ状態を通報する。ここで、使用するすべてのメッセージは制御トンネルを使用するＩＰｖ６パケットフォーマットを使用するようになる。特に、各端末がＮＡＴを使用する私設ネットワークに位置した場合は、端末情報要請メッセージには要請端末が最初の制御トンネルの設定及び登録の段階で学習したＩＰｖ４共用アドレスと変更されたＵＤＰソースポート番号を含み、端末情報応答メッセージには、応答端末、即ち、相手端末３ｆｆｅ：：１１２が最初の制御トンネルの設定及び登録の段階で学習したＩＰｖ４共用アドレスと変更されたＵＤＰソースポート番号を含まなければならない。このような２つの情報はダイレクトトンネルを設定する時ＮＡＴを通過するための情報である。

上述したような相手端末を追加する過程が行われるように、段階６０２から段階６０９は第３端末プロトコル部についても同様に行われる。

相手端末の登録及び削除において異常状況が発生したこと及び異常状況の処理が発生したことを判断できない場合、第１端末プロトコル部１３０ａは対備策として、周期的に状態情報を多数の相手端末と交換することによって状態管理過程を行う。このような状態管理過程について、さらに図１０を参照して具体的に説明する。

段階６１０で第１端末プロトコル部１３０ａは、特定の時間間隔でプロセッサを始める。段階６１１で第１端末プロトコル部１３０ａはタイムアウトをチェックし、タイムアウト時間内に受信された応答メッセージが存在しない場合ＯＦＦ−ＬＩＮＥと判断して、段階６１２で上記ユーザグループ管理部１１０に上記ＯＦＦ−ＬＩＮＥ状態を通報する。

その後、段階６１３で第１端末プロトコル部１３０ａは、最初の相手端末を登録する時に要請した端末情報要請メッセージを特定の時間間隔で多数の相手端末に伝送する。段階６１４で第２端末プロトコル１３０ｂは要請端末（３ｆｆｅ：：１１１）の状態をＯＮ−ＬＩＮＥに設定する。

段階６１５で第１端末プロトコル部１３０ａはタイマーを始める。段階６１６において第１端末プロトコル部１３０ａは第２端末プロトコル部１３０ｂから端末情報応答メッセージを受信する。次に、段階６１７で第１端末プロトコル部１３０ａはネットワーク位置情報を更新し、相手端末（３ｆｆｅ：：１１２）の状態がＯＮ−ＬＩＮＥ状態であるかを判断して相手端末の状態をＯＮ−ＬＩＮＥに設定し、タイムアウト値を変更する。この時、特定時間（タイムアウト）の間、応答メッセージが無い場合は、第１端末プロトコル部１３０ａはＯＦＦ−ＬＩＮＥと判断する。

段階６１８で第１端末プロトコル部１３０ａはユーザグループ管理部１１０にＯＮ−ＬＩＮＥ状態を通報する。

また、異常状況が発生した時には、端末は、リストに存在する相手端末にＯＦＦ−ＬＩＮＥ状態を知らせる処理が実行される。詳細には、端末のユーザによるシステム終了やプロセス終了のように端末３ｆｆｅ：１１１の状態がＯＦＦ−ＬＩＮＥ状態が変化する時、段階６２０において、第１のプロトコル部１３０ａは、これを予め感知して、リスト上に存在する相手端末３ｆｆｅ：：１１２及び３ｆｆｅ：：１１３に直ちにＮＯＴＩＦＹ＿ＯＦＦ＿ＬＩＮＥ＿ＳＴＡＴＵＳを含む端末状態変更メッセージを通じて送る。そして段階６２０において、該当端末がＯＦＦ−ＬＩＮＥ状態に変更されることを直ちに分かるようにするため、各相手端末３ｆｆｅ：：１１２及び３ｆｆｅ：：１１３、即ち、第２及び第３端末プロトコル部１３０ｂ、１３０ｃは相手ノード状態をＯＦＦ−ＬＩＮＥに設定し、これをユーザグループ管理モジュールに知らせる。この時、第１端末プロトコル部１３０ａはシステムまたはプロセスを終了する。

次に、本発明の第２実施例によって各端末間にダイレクトトンネルを設定するための手順を添付された図１１を参照して具体的に説明する。

段階７１０のように、端末初期化の時点において、各端末間の制御トンネルの設定、及び端末登録が事前に行われる。要請端末（３ｆｆｅ：：１１１）と相手端末（３ｆｆｅ：：２２２）は制御トンネルを介してデータ通信が可能な状態である。

ユーザグループ管理部１１０は、相手端末の登録を通じて相手端末のネットワーク位置情報とＯＮ−ＬＩＮＥ状態も事前に知っている必要があるので、段階７２０で、ユーザグループ管理部１１０は、要請端末（３ｆｆｅ：：１１１）の第１端末プロトコル部１３０ａに相手ノード追加要請メッセージを伝送する。これによって第１端末プロトコル部（３ｆｆｅ：：１１１）１３０ａは、相手端末（３ｆｆｅ：：２２２）のプロトコル部１３０ｂに端末情報要請メッセージを伝送し、これに対する応答メッセージを受信する。

段階７３０でユーザグループ管理部１１０またはその他ＩＰｖ６応用プログラムは、ダイレクトトンネル要請、即ち第１端末プロトコル部１３０ａからの相手ノード追加要請メッセージを作成する。第１端末プロトコル部１３０ａは第２端末プロトコル部１３０ｂにダイレクトトンネル要請メッセージを伝送する。これによって、第２端末プロトコル部１３０ｂは、ダイレクトトンネル応答メッセージを第１端末プロトコル部１３０ａに伝送した後にダイレクトトンネルを設定する。この時、第１端末プロトコル部１３０ａは、応答メッセージを受信してダイレクトトンネルを設定することによって両端末（３ｆｆｅ：：１１１、３ｆｆｅ：１１２）間にダイレクトトンネルを設定する。このようなダイレクトトンネル要請メッセージ及び応答メッセージはデータの送受信を保障するため、既存に設定されている制御トンネルを使用する。

段階７４０で第１端末プロトコル部１３０ａは、設定したトンネルにＩＰｖ６データが伝送可能であるかを確認するためにダイレクトトンネルを設定した後、ダイレクトトンネル確認要請メッセージをＩＰｖ６パケット形態で相手端末（３ｆｆｅ：１１２）のプロトコル部１３０ｂに伝送し、ダイレクトトンネル確認応答メッセージを受信して、設定したダイレクトトンネルが使用可能であるかを確認する。もし、上記確認メッセージの送／受信ができない場合、設定したダイレクトトンネルに問題があるので、設定した制御トンネルをそれぞれ削除し、以後から両端末は、互いに制御トンネルを用いてＩＰｖ６通信を行うようにする。

次に、各端末が上記図１２の相手端末の状態情報及びネットワーク位置情報を学習する過程において、相手端末とのネットワーク位置関係を判断して適当なタイプのダイレクトトンネルが決定される過程について、添付された図１２を参照して具体的に説明する。

段階８０１で、要請端末が上記端末情報応答メッセージを受信するか、応答端末、即ち相手端末が端末情報要請メッセージを送受信する。端末は最初に制御サーバで制御トンネルの設定及び登録の段階で自身のネットワーク位置情報を学習している。学習した情報は、ＮＡＴを経由するときに変更されるＳｏｕｒｃｅ ＩＰアドレス、ＵＤＰ Ｓｏｕｒｃｅ Ｐｏｒｔ番号を含み、各メッセージの送受信時に該当メッセージ内に含められる。

段階８０２で、要請端末は、該当メッセージを受信すると、要請端末は、ＮＡＴに接続されているかを確認する。要請端末がＮＡＴに接続されていない場合には、段階８０３で相手端末がＮＡＴに接続されているかを確認する。相手端末がＮＡＴに接続されていない場合は、段階８０４で要請端末は、相手端末との位置関係が図７の共用ネットワーク上の位置関係６３であると判断し、要請端末は、はダイレクトトンネルのタイプをＩＰｖ６−ＩＰｖ４タイプに決定する。その後、段階８１１を行う。これに対し、相手端末がＮＡＴに接続されている場合は、段階８０５において、要請端末は、相手端末との位置関係が図７の共用ネットワークと私設ネットワークとの間の位置関係６４であると判断し、要請端末は、ダイレクトトンネルのタイプをＩＰｖ６−ＵＤＰ−ＩＰｖ４タイプに決定する。その後、段階８１１を行う。

一方、要請端末がＮＡＴに接続されていない場合、段階８０６で、要請端末は相手端末がＮＡＴに接続されているかを判断する。相手端末がＮＡＴに接続されていない場合は、段階８０７で要請端末は、相手端末との位置関係が図７の共用ネットワークと私設ネットワークとの間の位置関係６４であると判断し、これにより要請端末はトンネルのタイプをＩＰｖ６−ＵＤＰ−ＩＰｖ４タイプに決定する。これに対し、相手端末がＮＡＴに接続されている場合は、段階８０８で要請端末はＩＰｖ４共用アドレスと自己端末のＩＰｖ４割り当てられてアドレスを比較する。比較した結果、同一であれば、段階８０９で、要請端末は、相手端末との位置関係が図７の私設ネットワーク間（同一ネットワーク）上の位置関係６１であると判断し、要請端末はトンネルのタイプをＩＰｖ６−ＩＰｖ４タイプに決定する。その後、段階８１１を行う。これに対し、２つのアドレスが異なった場合、段階８１０において、要請端末は、相手端末との位置関係は、図７の私設ネットワーク間（異なるネットワーク）の位置関係６２であると判断し、これにより、トンネルのタイプをＩＰｖ６−ＵＤＰ−ＩＰｖ４タイプに決定する。その後、段階８１１で上記決定された該当タイプでトンネルを設定する。

次に、上記図１１のダイレクトトンネル設定時に、ダイレクトトンネルを要請する要請端末において行う手順について添付された図１３を参照して具体的に説明する。

段階９０１において第１端末プロトコル部１３０ａは、ユーザグループ管理部１１０またはアプリケーションからダイレクトトンネル要請を受信する。段階９０２で、第１端末プロトコル部１３０ａは相手端末登録過程で既に得ている相手端末のネットワーク位置情報とＯＮ−ＬＩＮＥ状態情報を確認する。

段階９０３で第１端末プロトコル部１３０ａは、相手端末がダイレクトトンネルを設定することができるかを確認する。相手端末がダイレクトトンネルを設定することができない場合、段階９０４でユーザグループ管理部１１０またはアプリケーションにダイレクトトンネルを設定できないことを通報する。

ダイレクトトンネルを設定可能であれば、段階９０５で第１端末プロトコル部１３０ａはダイレクトトンネル要請メッセージを生成して、当該ダイレクトトンネル要請メッセージを相手端末、即ち、第２端末プロトコル部１３０ｂに伝送する。この時第１端末プロトコル部１３０ａは、要請端末のネットワーク位置情報をメッセージに含める。段階９０６で第１端末プロトコル部１３０ａはダイレクトトンネル応答メッセージを上記第２プロトコル部１３０ｂから受信する。段階９０７で第１端末プロトコル部１３０ａは正当な応答メッセージであることを相手端末リストで検査する。正当なメッセージであれば次の段階を行い、正当でないメッセージであれば無視する。

段階９０８で第１端末プロトコル部１３０ａは、受信したメッセージ及び保存している相手端末のネットワーク位置情報と要請端末の位置情報によってネットワーク位置関係を判断する。即ち、第１端末プロトコル部１３０ａは、トンネルのタイプがＩＰｖ６−ＩＰｖ４タイプであるかを判断する。ＩＰｖ６−ＩＰｖ４タイプでない場合、段階９０９で第１端末プロトコル部１３０ａはＩＰｖ６−ＵＤＰ−ＩＰｖ４にトンネルを設定し、段階９１０で第１端末プロトコル部１３０ａは、周期的にＮＡＴ Ｋｅｅｐ−Ａｌｉｖｅメッセージを伝送して、ＮＡＴ装備に設定されているマッピングテーブルを更新する。これに対し、トンネルのタイプがＩＰｖ６−ＩＰｖ４タイプである場合、段階９１１で第１端末プロトコル部１３０ａはＩＰｖ６−ＩＰｖ４タイプにトンネルを設定する。

次に、上記図１１の上記ダイレクトトンネル設定時の相手端末での遂行手順について添付された図１４を参照して具体的に説明する。

段階１００１で相手端末、即ち、第２端末プロトコル部１３０ｂはダイレクトトンネル要請メッセージを受信する。段階１００２で第２端末プロトコル部１３０ｂは要請端末がユーザグループ管理部１１０により登録された端末であることを確認するために相手ノード情報を検索する。

段階１００３で第２端末プロトコル部１３０ｂはダイレクトトンネルが設定可能であるかを確認する。ダイレクトトンネルが設定可能でない場合、段階１００４で第２端末プロトコル部１３０ｂは、要請端末にトンネルを設定することができないことを通報するためダイレクトトンネルエラーメッセージを伝送し、ダイレクトトンネル設定が可能であることを知らせる。

これに対し、ダイレクトトンネルが設定可能である場合、段階１００５で第２端末プロトコル部１３０ｂは相手端末情報または受信したメッセージの情報に基づき両端末間のネットワーク位置関係を確認する。段階１００６で第２端末プロトコル部１３０ｂは確認したネットワーク位置関係がＩＰｖ６−ＩＰｖ４タイプであるかを確認する。ネットワーク位置関係がＩＰｖ６−ＩＰｖ４タイプでない場合、段階１００７で第２端末プロトコル部１３０ｂは要請端末にダイレクトトンネル応答メッセージを伝送する。段階１００８で第２端末プロトコル部１３０ｂは、ＩＰｖ６−ＵＤＰ−ＩＰｖ４タイプにトンネルを設定した後、段階１００９で第２端末プロトコル部１３０ｂは周期的にＮＡＴ Ｋｅｅｐ−Ａｌｉｖｅメッセージを周期的に伝送し、ＮＡＴ装備に設定されているマッピングテーブルを更新する。

これに対し、上記段階１００６で確認したネットワーク位置関係がＩＰｖ６−ＩＰｖ４タイプの場合、段階１０１０で、第２端末プロトコル部１３０ｂは、要請端末にダイレクトトンネル応答メッセージを伝送する。段階１０１１で第２端末プロトコル部１３０ｂは、ＩＰｖ６−ＩＰｖ４タイプにトンネルを設定する。

ネットワーク位置関係からダイレクトトンネルの設定／使用の可能性を判断する過程について添付された図１５を参照して説明する。

両端末の位置関係が共用ネットワーク上の位置関係６３、または私設ネットワーク（同一ネットワーク）上の位置関係６１である場合は、ＩＰｖ６−ＩＰｖ４トンネルを使用するので、常にダイレクトトンネルを設定・使用することができる。しかし両端末の位置関係が共用ネットワークと私設ネットワークとの間の位置関係６４や私設ネットワーク間（異なるネットワーク）の位置関係６２である場合はＩＰｖ６−ＵＤＰ−ＩＰｖ４トンネルを設定・使用しなければならない。このような場合、ＮＡＴ装備の種類によってダイレクトトンネルを設定・使用することができない場合がある。

このようにダイレクトトンネルを使用することができない両端末は、制御トンネルを用いてデータ通信を行う。従って、各端末は制御サーバに登録する過程と制御トンネルを設定する過程で、端末が私設ネットワークに位置している場合、私設ネットワークを構成するＮＡＴ装備がソースＮＡＴで動作していることを学習する。もし、ＮＡＴ装備がソースＮＡＴとして動作しない場合は、要請端末は相手端末にダイレクトトンネルを要請してはならず、相手端末が要請端末にダイレクトトンネルを要請する場合、要請端末はダイレクトトンネルを使用することができないことを相手端末に知らせる。このような場合、ダイレクトトンネルを使用することができない両端末は、データ通信のため制御トンネルを使用する。

このようなダイレクトトンネルを設定して使用することができるか否かを判断するため本発明の第２実施例では上記図１５に図示されたように制御サーバを主制御サーバ３１と補助制御サーバ３２で構成することができる。

上記主制御サーバ３１は、制御トンネルの設定各端末１０の登録、及びＩＰｖ６パケットフォワーディングの機能を行う。

上記補助制御サーバ３２は、ＮＡＴ装備がソースＮＡＴとして動作するか否かを確認するために各端末が伝送したＮＡＴ確認要請メッセージを受信し、これに対するＮＡＴ確認応答メッセージを各要請端末に伝送する。この時、上記補助制御サーバ３２は各要請端末から受信されたＵＤＰメッセージのソースポート番号を確認してＮＡＴ確認応答メッセージ内に含める。

上記図１５を参照すると、上述したような制御トンネルを設定及び端末を登録する過程で、端末１０は、段階１１０１で主制御サーバ３１にＩＰｖ４ ＵＤＰパケット形態のトンネル要請メッセージを伝送する。この時、使用するＵＤＰポートのソースポートと目的地ポート（Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ Ｐｏｒｔ）は同一ポートを使用する。これによって主制御サーバ３１は、段階１１０２でＮＡＴ４０を経由し、変更されたソースポート番号を確認して、これをトンネル応答メッセージに含めて端末１０に伝送する。

もし、端末１０がＮＡＴ４０に接続されているとき、段階１１０３で端末１０は補助制御サーバ３２にＮＡＴ確認要請メッセージを伝送する。この時、使用するＵＤＰポートのソースポートと目的地ポート番号は、トンネル要請メッセージで使用した番号と同一のものを使用しなければならない。段階１１０４で補助制御サーバ３２は、ＮＡＴ確認要請メッセージを受信して、変更されたＵＤＰソースポートを確認し、変更されたＵＤＰソースポート含めたＮＡＴ確認応答メッセージを端末１０に伝送する。

このような上記図１５の手順においてＮＡＴ装備がソースＮＡＴとして動作するのか否かを判断するための動作を添付された図１６を参照して説明する。

上記図１６を参照すると、段階１２０１で端末１０は初期化時にＩＰｖ４パケット形態のトンネル要請メッセージを主制御サーバ３１に伝送し、主制御サーバ３１からＩＰｖ４パケット形態のトンネル応答メッセージを受信する。

段階１２０２で端末１０は、上記トンネル応答メッセージに含まれた情報を用いて、私設ネットワークに位置するか、共用ネットワークに位置するかを判断する。もし、端末１０が共用ネットワークに位置する場合、上記図２に図示されたような過程を行う。

これに対し、端末が私設ネットワークに位置する場合、段階１２０３において端末は、補助制御サーバ３２に同一のソースポートを使用してＩＰｖ４ ＵＤＰパケット形態のＮＡＴ確認要請メッセージを伝送し、補助制御サーバ３２からＮＡＴ確認応答メッセージを受信する。ここで、ＮＡＴ確認要請メッセージは、トンネル要請メッセージに使用した値と同一の値のＵＤＰソースポート番号と目的地ポート番号を含まなければならない。

段階１２０４において、端末は主制御サーバ３１から受信したトンネル応答メッセージに含まれた変更されたソースポート番号と補助制御サーバ３２から受信したＮＡＴ確認応答メッセージ中の変更されたソースポート番号を比較する。

２つの変更されたソースポートが同一であれば、段階１２０５において端末は該当ＮＡＴがソースＮＡＴとして動作し、ダイレクトトンネルを設定及び使用することができると判断する。一方、２つの変更されたソースポートが同一でない場合、段階１２０６で端末は対応するＮＡＴがソースＮＡＴとして動作しないこと、ダイレクトトンネルが使用できないことを判断する。

一方、上述したような本発明の実施例においては、端末対端末ＩＰｖ６通信を提供する場合の制御トンネル及びダイレクトトンネル設定について説明した。しかし、本発明の第３実施例では、これと同時に端末対ネットワーク通信も提供することができるので、このような場合のＩＰｖ４ベースのネットワーク構造を添付された図１７を参照して説明する。

図１７は、本発明の第３実施例による端末対ネットワークＩＰｖ６通信のためのネットワーク構成及び動作を図示した図面である。

上記図１７を参照すると、本発明の第３実施例によるＩＰｖ４ベースのネットワークのＩＰｖ６サービス提供システムは、さらにＩＰｖ６ゲートウェイ８０を備える。このＩＰｖ６ゲートウェイ８０は、ＩＰｖ４ネットワーク４０でＩＰｖ４通信及びＩＰｖ６トンネリングを行い、ＩＰｖ６ネットワークのゲートウェイ（Ｇａｔｅｗａｙ）としての機能を行う。従って、ＩＰｖ６ゲートウェイ８０はＩＰｖ４ネットワーク４０に位置した各端末と連携して、ＩＰｖ６ネットワーク内の端末と通信ができるようにする。

端末１０とＩＰｖ６ゲートウェイ６０は、ポータルサーバ２０にサービス加入し、段階１３０１及び段階１３０２においてのメッセージの送／受信によって制御トンネルの設定と登録過程を行う。この時、端末１０とＩＰｖ６ゲートウェイ８０は制御トンネルによってＩＰｖ６メッセージを送受信することができる。

段階１３０３において端末１０はユーザグループ管理部によって端末追加要請を受けると、ＩＰｖ６ゲートウェイ８０を相手端末リストに相手端末として登録させる過程を行う。これによってＩＰｖ６ゲートウェイ８０は該当端末１０がＩＰｖ６ネットワーク３ｆｆｅ：２００：：／６４）にアクセスすることを許容するように登録するようになる。この時、端末１０はＩＰｖ６ゲートウェイ８０と端末情報要請メッセージ及び端末情報応答メッセージを送受信してＩＰｖ６ネットワークに接続されたゲートウェイノードであることを確認する。ここで、上記端末情報要請メッセージ及び端末情報応答メッセージはそれぞれ要請端末のタイプについての情報を含む。例えば、一般端末は「Ｍｏｂｉｌｅ Ｎｏｄｅ」、ＩＰｖ６ネットワークを連結するノードは「Ｇａｔｅｗａｙ」などのように各ノードの役割を含む。ゲートウェイである場合は、端末とのメッセージの送受信時、ゲートウェイが接続されているネットワークアドレスを含む。

段階１３０４において、ユーザグループ管理部またはアプリケーションがＩＰｖ６ネットワークに通信しようとする場合、端末１０の端末プロトコル部ではネットワークアドレスを用いてＩＰｖ６ゲートウェイ（３ｆｆｅ：：２００）８０にダイレクトトンネル要請メッセージを伝送する。段階１３０５においてＩＰｖ６ゲートウェイ８０は該当端末１０に対するダイレクトトンネルを設定し、ダイレクトトンネル応答メッセージを端末１０伝送する。この時ダイレクトトンネル応答メッセージにはＩＰｖ６ゲートウェイ８０が接続されているＩＰｖ６ネットワーク（３ｆｆｅ：２００：：／６４）のアドレスが含まれる。

次に、段階１３０６において端末１０は、ダイレクトトンネル応答メッセージを受信してＩＰｖ６ゲートウェイ８０までのトンネルを設定（３ｆｆｅ：：２００）し、メッセージに含まれた情報を設定したトンネル中のＩＰｖ６ルータ情報（３ｆｆｅ：２００：：／６４）に追加する。

このような過程を経た後、端末１０はＩＰｖ６ゲートウェイ８０を介してＩＰｖ６ネットワーク内のすべてのＩＰｖ６端末と通信することができるようになる。

上述したように、本発明は現在拡散しているＩＰｖ４ネットワークをベースとしたＩＰｖ６トンネリングを使用することによりＩＰｖ６サービスを提供する。これにより、ネットワーク区間のいずれの装備を変更及び入れ替えることなく制御サーバ及び端末のソフトウェアを入れ替えるのみで、効率的で安値のＩＰｖ６サービスを可能とする。

また、本発明の実施例によるダイレクトトンネルは、両端末間ＩＰｖ６ Ｐ２Ｐ通信を行う場合に、サーバを経由せずに直接に連結されるので、データの送受信において非常に効率的であり、各種私設ネットワークに位置した端末間においてもトンネルを提供することができる。

一方、本発明の詳細な説明では具体的な実施例に関して説明したが、本発明の範囲から外れない限度内で様々な変形が可能であることは明らかである。そのため、本発明の範囲は説明された実施例に限定されてはならず、後述する発明の請求の範囲だけでなく、この発明の請求の範囲と均等なものなどによって決定されるべきである。

Claims (8)

1. 少なくとも２つ以上の端末と、当該端末とＩＰｖ４ネットワークを介して連動するポータルサーバ及び制御サーバとを有するＩＰｖ４ネットワークベースのＩＰｖ６サービス提供システムにおいて、前記各端末が、ＩＰｖ６端末対端末の通信サービスを行うための制御トンネルを設定する方法であって、
   前記制御サーバからトンネル応答メッセージを受信すると、初期化時に前記ポータルサーバからダウンロードしたサービス情報を用いて前記制御サーバとの制御トンネルを設定する過程と、
   前記設定された制御トンネルを介して前記制御サーバに登録要請メッセージを伝送する過程と、
   前記制御サーバから登録応答メッセージを受信すると、前記制御トンネルの設定及び登録完了を通報する過程と
   を含むことを特徴とするＩＰｖ４ネットワークベースのＩＰｖ６サービス提供システムにおける制御トンネルの設定方法。
2. 前記制御サーバとの前記設定された制御トンネル上で、ＩＰｖ６データが送受信可能な状態であるかを周期的に確認する過程と、
   前記制御サーバと自身の生存時間を更新するための更新メッセージを周期的に送／受信する過程とをさらに含み、
   前記各端末がＩＰｖ６端末対端末の通信サービスを提供することを特徴とする請求項１に記載のＩＰｖ４ネットワークベースのＩＰｖ６サービス提供システムにおける制御トンネルの設定方法。
3. 前記制御サーバとの制御トンネルを設定する過程は、
   前記受信されたトンネル応答メッセージに含まれた情報を抽出する段階と、
   前記抽出された情報を用いて、当該端末が私設ネットワークのネットワークアドレス翻訳機に接続されているかを判断する段階と、
   前記ネットワークアドレス翻訳機に接続されている場合、ＩＰｖ６−ＵＤＰ−ＩＰｖ４タイプに制御トンネルを設定する段階と
   を含むことを特徴とする請求項１に記載のＩＰｖ４ネットワークベースのＩＰｖ６サービス提供システムにおける制御トンネルの設定方法。
4. 前記制御サーバとの制御トンネルを設定する過程は、
   前記端末が前記ネットワークアドレス翻訳機に接続されずに共用ネットワーク上に位置する場合、ＩＰｖ６−ＩＰｖ４タイプに制御トンネルを設定する段階
   をさらに含むことを特徴とする請求項３に記載のＩＰｖ４ネットワークベースのＩＰｖ６サービス提供システムにおける制御トンネルの設定方法。
5. 少なくとも２つ以上の端末と、当該端末とＩＰｖ４ネットワークを介して連動するポータルサーバ及び制御サーバとを有するＩＰｖ４ネットワークベースのＩＰｖ６サービス提供システムにおいて、前記制御サーバが、ＩＰｖ６端末対端末の通信サービスを行うための制御トンネルを設定する方法であって、
   前記各端末からトンネル要請メッセージを受信する過程と、
   前記トンネル要請メッセージのＩＰｖ４ヘッダ上に設定されたＩＰｖ４共用アドレスと前記トンネル要請メッセージに含まれた端末のＩＰｖ４割り当てアドレスを確認する過程と、
   前記ＩＰｖ４共用アドレス及びＩＰｖ４割り当てアドレスを用いて前記各端末との制御トンネルを設定する過程と、
   前記設定された制御トンネルを介して前記各端末から登録要請メッセージを受信すると前記各端末を登録する過程と
   を含むことを特徴とするＩＰｖ４ネットワークベースのＩＰｖ６サービス提供システムにおける制御トンネルの設定方法。
6. 前記各端末間の制御トンネルを設定する過程は、
   前記ＩＰｖ４共用アドレスとＩＰｖ４割り当てアドレスが同一でない場合、前記各端末がネットワークアドレス翻訳機に接続されて私設ネットワークに位置することと判断する段階と、
   ＩＰｖ６−ＵＤＰ−ＩＰｖ４タイプに前記各端末との制御トンネルを設定する段階と、
   トンネル応答メッセージを生成し、前記設定された制御トンネルを介して前記各端末に前記生成されたトンネル応答メッセージを伝送する段階と
   を含むことを特徴とする請求項５に記載のＩＰｖ４ネットワークベースのＩＰｖ６サービス提供システムにおける制御トンネルの設定方法。
7. 前記各端末との制御トンネルを設定する過程は、
   前記ＩＰｖ４共用アドレス及びＩＰｖ４割り当てアドレスが同一である場合、該当端末が共用ネットワークに位置した端末であると判断する段階と、
   ＩＰｖ６−ＵＤＰ−ＩＰｖ４タイプに前記各端末との制御トンネルを設定する段階と、
   トンネル応答メッセージを生成し、前記設定された制御トンネルを介して前記各端末に前記生成されたトンネル応答メッセージを伝送する段階と
   を含むことを特徴とする請求項５に記載のＩＰｖ４ネットワークベースのＩＰｖ６サービス提供システムにおける制御トンネルの設定方法。
8. 少なくとも２つ以上の端末と、当該端末とＩＰｖ４ネットワークを介して連動するポータルサーバ、制御サーバ及びＩＰｖ６ゲートウェイとを有するＩＰｖ４ネットワークベースのＩＰｖ６サービス提供システムにおいて、前記各端末がＩＰｖ６端末対ネットワークの通信サービスを行うための制御トンネル及びダイレクトトンネルを設定する方法であって、
   前記制御サーバからトンネル応答メッセージを受信すると、初期化時に前記ポータルサーバからダウンロードしたサービス情報を用いて前記制御サーバとの制御トンネルを設定する過程と、
   前記設定された制御トンネルを介して前記制御サーバに前記端末と前記ＩＰｖ６ゲートウェイを登録する過程と、
   前記ＩＰｖ６ゲートウェイを前記端末内の相手端末リストに相手端末として登録する過程と、
   前記ＩＰｖ６ゲートウェイへ端末情報要請メッセージを送信し、前記ＩＰｖ６ゲートウェイから端末情報応答メッセージを受信して、前記ＩＰｖ６ゲートウェイが接続されたネットワークのネットワークアドレスを確認する過程と、
   前記ネットワークアドレスを用いてＩＰｖ６ゲートウェイへのダイレクトトンネルを設定する過程と、
   前記設定されたダイレクトトンネルを介して前記ＩＰｖ６ゲートウェイに接続されたＩＰｖ６ネットワーク内に存在するＩＰｖ６端末と通信を行う過程と
   を含むことを特徴とするＩＰｖ４ネットワークベースのＩＰｖ６サービス提供システムにおける制御トンネル及びダイレクトトンネルの設定方法。

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