(57)【要約】【課題】メディアデータ用の効率的な通信経路を設定する場合にＮＡＴ配下に接続された基地局に対しても適用可能とするとともにＳＩＰ手順等の呼設定手順の中でＮＡＴのグローバルＩＰアドレスを相手基地局に通知することを図る。【解決手段】ＢＳ２がＳＴＵＮサーバ７からＮＡＴ３のグローバルＩＰアドレスとポート番号を取得して端末１に通知するステップ（Ｓ４，Ｓ５，Ｓ７）と、端末１がＮＡＴ３のグローバルＩＰアドレスとポート番号をＳＩＰメッセージに含めてＳＩＰサーバ１０へ送信するステップ（Ｓ１０）と、ＳＩＰメッセージを受信した端末１が該ＳＩＰメッセージに含まれるグローバルＩＰアドレスとポート番号を無線接続しているＢＳ２に通知するステップ（Ｓ１２，Ｓ１４）と、ＢＳ２が該グローバルＩＰアドレスとポート番号が宛先になっているＩＰパケットを、ＩＰＳｅｃトンネルを使用しないで送信するステップ（Ｓ１６）と、を含む。【選択図】図２
2010087612.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネットワークアドレス変換装置と、前記ネットワークアドレス変換装置の配下に接続される無線基地局装置と、前記無線基地局装置に無線接続する無線端末装置と、前記ネットワークアドレス変換装置のグローバルＩＰアドレスとポート番号を記録、管理するＮＡＴ管理装置と、前記無線基地局装置との間でＩＰＳｅｃトンネルを確立するゲートウェイ装置と、前記ＩＰＳｅｃトンネル経由で伝送される呼設定用メッセージを前記無線端末装置との間で送受する通信制御装置と、を有する移動体通信システムにおける通信経路設定方法であって、
前記無線基地局装置が、前記ＮＡＴ管理装置から前記ネットワークアドレス変換装置のグローバルＩＰアドレスとポート番号を取得して前記無線端末装置に通知するステップと、
前記無線端末装置が、無線端末装置間のメディアデータ通信の呼設定手順において、前記ネットワークアドレス変換装置のグローバルＩＰアドレスとポート番号を呼設定用メッセージに含めて前記通信制御装置へ送信するステップと、
前記通信制御装置が、前記呼設定用メッセージを通信相手の無線端末装置へ転送するステップと、
前記呼設定用メッセージを受信した無線端末装置が、該呼設定用メッセージに含まれるグローバルＩＰアドレスとポート番号を、自己が無線接続している無線基地局装置に通知するステップと、
前記無線端末装置が、メディアデータの転送用ＩＰパケットの宛先に、通信相手側のネットワークアドレス変換装置のグローバルＩＰアドレスとポート番号を設定するステップと、
前記グローバルＩＰアドレスとポート番号を無線端末装置から通知された無線基地局装置が、当該無線端末装置から受信したＩＰパケットのうち、該通知されたグローバルＩＰアドレスとポート番号が宛先になっているＩＰパケットを、前記ＩＰＳｅｃトンネルを使用しないで送信するステップと、
を含むことを特徴とする移動体通信システムにおける通信経路設定方法。
【請求項２】
ネットワークアドレス変換装置と、前記ネットワークアドレス変換装置の配下に接続される無線基地局装置と、前記無線基地局装置に無線接続する無線端末装置と、前記ネットワークアドレス変換装置のグローバルＩＰアドレスとポート番号を記録、管理するＮＡＴ管理装置と、前記無線基地局装置との間でＩＰＳｅｃトンネルを確立するゲートウェイ装置と、前記ＩＰＳｅｃトンネル経由で伝送される呼設定用メッセージを前記無線端末装置との間で送受する通信制御装置と、を有する移動体通信システムにおける通信経路設定方法であって、
前記無線基地局装置が、前記ＮＡＴ管理装置から前記ネットワークアドレス変換装置のグローバルＩＰアドレスとポート番号を取得して前記無線端末装置に通知するステップと、
前記無線端末装置が、無線端末装置間のメディアデータ通信の呼設定手順において、前記ネットワークアドレス変換装置のグローバルＩＰアドレスとポート番号を呼設定用メッセージに含めて前記通信制御装置へ送信するステップと、
前記通信制御装置が、前記呼設定用メッセージを通信相手の無線端末装置へ転送するステップと、
前記呼設定用メッセージを受信した無線基地局装置が、該呼設定用メッセージに含まれるグローバルＩＰアドレスとポート番号を取得するステップと、
前記無線端末装置が、メディアデータの転送用ＩＰパケットの宛先に、通信相手側のネットワークアドレス変換装置のグローバルＩＰアドレスとポート番号を設定するステップと、
前記呼設定用メッセージからグローバルＩＰアドレスとポート番号を取得した無線基地局装置が、該呼設定用メッセージの宛先の無線端末装置から受信したＩＰパケットのうち、該呼設定用メッセージから取得したグローバルＩＰアドレスとポート番号が宛先になっているＩＰパケットを、前記ＩＰＳｅｃトンネルを使用しないで送信するステップと、
を含むことを特徴とする移動体通信システムにおける通信経路設定方法。
【請求項３】
ネットワークアドレス変換装置と、前記ネットワークアドレス変換装置の配下に接続される無線基地局装置と、前記無線基地局装置に無線接続する無線端末装置と、前記ネットワークアドレス変換装置のグローバルＩＰアドレスとポート番号を記録、管理するＮＡＴ管理装置と、前記無線基地局装置との間でＩＰＳｅｃトンネルを確立するゲートウェイ装置と、前記ＩＰＳｅｃトンネル経由で伝送される呼設定用メッセージを前記無線端末装置との間で送受する通信制御装置と、を有する移動体通信システムにおける通信経路設定方法であって、
前記無線端末装置が、前記ＮＡＴ管理装置から前記ネットワークアドレス変換装置のグローバルＩＰアドレスとポート番号を取得するステップと、
前記無線端末装置が、無線端末装置間のメディアデータ通信の呼設定手順において、前記ネットワークアドレス変換装置のグローバルＩＰアドレスとポート番号を呼設定用メッセージに含めて前記通信制御装置へ送信するステップと、
前記通信制御装置が、前記呼設定用メッセージを通信相手の無線端末装置へ転送するステップと、
前記呼設定用メッセージを受信した無線端末装置が、該呼設定用メッセージに含まれるグローバルＩＰアドレスとポート番号を、自己が無線接続している無線基地局装置に通知するステップと、
前記無線端末装置が、メディアデータの転送用ＩＰパケットの宛先に、通信相手側のネットワークアドレス変換装置のグローバルＩＰアドレスとポート番号を設定するステップと、
前記グローバルＩＰアドレスとポート番号を無線端末装置から通知された無線基地局装置が、当該無線端末装置から受信したＩＰパケットのうち、該通知されたグローバルＩＰアドレスとポート番号が宛先になっているＩＰパケットを、前記ＩＰＳｅｃトンネルを使用しないで送信するステップと、
を含むことを特徴とする移動体通信システムにおける通信経路設定方法。
【請求項４】
ネットワークアドレス変換装置と、前記ネットワークアドレス変換装置の配下に接続される無線基地局装置と、前記無線基地局装置に無線接続する無線端末装置と、前記ネットワークアドレス変換装置のグローバルＩＰアドレスとポート番号を記録、管理するＮＡＴ管理装置と、前記無線基地局装置との間でＩＰＳｅｃトンネルを確立するゲートウェイ装置と、前記ＩＰＳｅｃトンネル経由で伝送される呼設定用メッセージを前記無線端末装置との間で送受する通信制御装置と、を有する移動体通信システムにおける通信経路設定方法であって、
前記無線端末装置が、前記ＮＡＴ管理装置から前記ネットワークアドレス変換装置のグローバルＩＰアドレスとポート番号を取得するステップと、
前記無線端末装置が、無線端末装置間のメディアデータ通信の呼設定手順において、前記ネットワークアドレス変換装置のグローバルＩＰアドレスとポート番号を呼設定用メッセージに含めて前記通信制御装置へ送信するステップと、
前記通信制御装置が、前記呼設定用メッセージを通信相手の無線端末装置へ転送するステップと、
前記呼設定用メッセージを受信した無線基地局装置が、該呼設定用メッセージに含まれるグローバルＩＰアドレスとポート番号を取得するステップと、
前記無線端末装置が、メディアデータの転送用ＩＰパケットの宛先に、通信相手側のネットワークアドレス変換装置のグローバルＩＰアドレスとポート番号を設定するステップと、
前記呼設定用メッセージからグローバルＩＰアドレスとポート番号を取得した無線基地局装置が、当該呼設定用メッセージの宛先の無線端末装置から受信したＩＰパケットのうち、該通知されたグローバルＩＰアドレスとポート番号が宛先になっているＩＰパケットを、前記ＩＰＳｅｃトンネルを使用しないで送信するステップと、
を含むことを特徴とする移動体通信システムにおける通信経路設定方法。
【請求項５】
前記無線基地局装置が、無線端末装置とＮＡＴ管理装置間で送受されるメッセージの送信元ＩＰアドレスに対し、該無線端末装置と自己のＩＰアドレスの相互変換を行う、
ことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の移動体通信システムにおける通信経路設定方法。
【請求項６】
ネットワークアドレス変換装置と、前記ネットワークアドレス変換装置の配下に接続される無線基地局装置と、前記無線基地局装置に無線接続する無線端末装置と、前記ネットワークアドレス変換装置のグローバルＩＰアドレスとポート番号を記録、管理するＮＡＴ管理装置と、前記無線基地局装置との間でＩＰＳｅｃトンネルを確立するゲートウェイ装置と、前記ＩＰＳｅｃトンネル経由で伝送される呼設定用メッセージを前記無線端末装置との間で送受する通信制御装置と、を有する移動体通信システムにおける前記無線基地局装置であって、
前記ＮＡＴ管理装置から前記ネットワークアドレス変換装置のグローバルＩＰアドレスとポート番号を取得して前記無線端末装置に通知するＮＡＴ情報取得手段と、
前記無線端末装置から受信したＩＰパケットのうち、該無線端末装置から通知されたグローバルＩＰアドレスとポート番号が宛先になっているＩＰパケットを、前記ＩＰＳｅｃトンネルを使用しないで送信するパケット転送手段と、
を備えたことを特徴とする無線基地局装置。
【請求項７】
ネットワークアドレス変換装置と、前記ネットワークアドレス変換装置の配下に接続される請求項６記載の無線基地局装置と、前記無線基地局装置に無線接続する無線端末装置と、前記ネットワークアドレス変換装置のグローバルＩＰアドレスとポート番号を記録、管理するＮＡＴ管理装置と、前記無線基地局装置との間でＩＰＳｅｃトンネルを確立するゲートウェイ装置と、前記ＩＰＳｅｃトンネル経由で伝送される呼設定用メッセージを前記無線端末装置との間で送受する通信制御装置と、を有する移動体通信システムにおける前記無線端末装置であって、
無線端末装置間のメディアデータ通信の呼設定手順において、前記無線基地局装置から通知された前記ネットワークアドレス変換装置のグローバルＩＰアドレスとポート番号を呼設定用メッセージに含めて前記通信制御装置へ送信するＮＡＴ情報送信手段と、
通信相手からの呼設定用メッセージに含まれるグローバルＩＰアドレスとポート番号を、前記無線基地局装置に通知するＮＡＴ情報通知手段と、
メディアデータの転送用ＩＰパケットの宛先に、通信相手側のネットワークアドレス変換装置のグローバルＩＰアドレスとポート番号を設定するパケット宛先設定手段と、
を備えたことを特徴とする無線端末装置。
【請求項８】
ネットワークアドレス変換装置と、前記ネットワークアドレス変換装置の配下に接続される無線基地局装置と、前記無線基地局装置に無線接続する無線端末装置と、前記ネットワークアドレス変換装置のグローバルＩＰアドレスとポート番号を記録、管理するＮＡＴ管理装置と、前記無線基地局装置との間でＩＰＳｅｃトンネルを確立するゲートウェイ装置と、前記ＩＰＳｅｃトンネル経由で伝送される呼設定用メッセージを前記無線端末装置との間で送受する通信制御装置と、を有する移動体通信システムにおける前記無線基地局装置であって、
前記ＮＡＴ管理装置から前記ネットワークアドレス変換装置のグローバルＩＰアドレスとポート番号を取得して前記無線端末装置に通知するＮＡＴ情報取得手段と、
前記通信制御装置から前記無線端末装置へ転送されてきた呼設定用メッセージに含まれるグローバルＩＰアドレスとポート番号を取得する通信相手側ＮＡＴ情報取得手段と、
前記無線端末装置から受信したＩＰパケットのうち、前記呼設定用メッセージから取得したグローバルＩＰアドレスとポート番号が宛先になっているＩＰパケットを、前記ＩＰＳｅｃトンネルを使用しないで送信するパケット転送手段と、
を備えたことを特徴とする無線基地局装置。
【請求項９】
ネットワークアドレス変換装置と、前記ネットワークアドレス変換装置の配下に接続される請求項８記載の無線基地局装置と、前記無線基地局装置に無線接続する無線端末装置と、前記ネットワークアドレス変換装置のグローバルＩＰアドレスとポート番号を記録、管理するＮＡＴ管理装置と、前記無線基地局装置との間でＩＰＳｅｃトンネルを確立するゲートウェイ装置と、前記ＩＰＳｅｃトンネル経由で伝送される呼設定用メッセージを前記無線端末装置との間で送受する通信制御装置と、を有する移動体通信システムにおける前記無線端末装置であって、
無線端末装置間のメディアデータ通信の呼設定手順において、前記無線基地局装置から通知された前記ネットワークアドレス変換装置のグローバルＩＰアドレスとポート番号を呼設定用メッセージに含めて前記通信制御装置へ送信するＮＡＴ情報送信手段と、
メディアデータの転送用ＩＰパケットの宛先に、通信相手側のネットワークアドレス変換装置のグローバルＩＰアドレスとポート番号を設定するパケット宛先設定手段と、
を備えたことを特徴とする無線端末装置。
【請求項１０】
ネットワークアドレス変換装置と、前記ネットワークアドレス変換装置の配下に接続される無線基地局装置と、前記無線基地局装置に無線接続する無線端末装置と、前記ネットワークアドレス変換装置のグローバルＩＰアドレスとポート番号を記録、管理するＮＡＴ管理装置と、前記無線基地局装置との間でＩＰＳｅｃトンネルを確立するゲートウェイ装置と、前記ＩＰＳｅｃトンネル経由で伝送される呼設定用メッセージを前記無線端末装置との間で送受する通信制御装置と、を有する移動体通信システムにおける前記無線基地局装置であって、
前記無線端末装置から受信したＩＰパケットのうち、該無線端末装置から通知されたグローバルＩＰアドレスとポート番号が宛先になっているＩＰパケットを、前記ＩＰＳｅｃトンネルを使用しないで送信するパケット転送手段、
を備えたことを特徴とする無線基地局装置。
【請求項１１】
ネットワークアドレス変換装置と、前記ネットワークアドレス変換装置の配下に接続される請求項１０記載の無線基地局装置と、前記無線基地局装置に無線接続する無線端末装置と、前記ネットワークアドレス変換装置のグローバルＩＰアドレスとポート番号を記録、管理するＮＡＴ管理装置と、前記無線基地局装置との間でＩＰＳｅｃトンネルを確立するゲートウェイ装置と、前記ＩＰＳｅｃトンネル経由で伝送される呼設定用メッセージを前記無線端末装置との間で送受する通信制御装置と、を有する移動体通信システムにおける前記無線端末装置であって、
前記ＮＡＴ管理装置から前記ネットワークアドレス変換装置のグローバルＩＰアドレスとポート番号を取得するＮＡＴ情報取得手段と、
無線端末装置間のメディアデータ通信の呼設定手順において、前記ネットワークアドレス変換装置のグローバルＩＰアドレスとポート番号を呼設定用メッセージに含めて前記通信制御装置へ送信するＮＡＴ情報送信手段と、
通信相手からの呼設定用メッセージに含まれるグローバルＩＰアドレスとポート番号を、前記無線基地局装置に通知するＮＡＴ情報通知手段と、
メディアデータの転送用ＩＰパケットの宛先に、通信相手側のネットワークアドレス変換装置のグローバルＩＰアドレスとポート番号を設定するパケット宛先設定手段と、
を備えたことを特徴とする無線端末装置。
【請求項１２】
ネットワークアドレス変換装置と、前記ネットワークアドレス変換装置の配下に接続される無線基地局装置と、前記無線基地局装置に無線接続する無線端末装置と、前記ネットワークアドレス変換装置のグローバルＩＰアドレスとポート番号を記録、管理するＮＡＴ管理装置と、前記無線基地局装置との間でＩＰＳｅｃトンネルを確立するゲートウェイ装置と、前記ＩＰＳｅｃトンネル経由で伝送される呼設定用メッセージを前記無線端末装置との間で送受する通信制御装置と、を有する移動体通信システムにおける前記無線基地局装置であって、
前記通信制御装置から前記無線端末装置へ転送されてきた呼設定用メッセージに含まれるグローバルＩＰアドレスとポート番号を取得する通信相手側ＮＡＴ情報取得手段と、
前記無線端末装置から受信したＩＰパケットのうち、前記呼設定用メッセージから取得したグローバルＩＰアドレスとポート番号が宛先になっているＩＰパケットを、前記ＩＰＳｅｃトンネルを使用しないで送信するパケット転送手段と、
を備えたことを特徴とする無線基地局装置。
【請求項１３】
ネットワークアドレス変換装置と、前記ネットワークアドレス変換装置の配下に接続される請求項１２記載の無線基地局装置と、前記無線基地局装置に無線接続する無線端末装置と、前記ネットワークアドレス変換装置のグローバルＩＰアドレスとポート番号を記録、管理するＮＡＴ管理装置と、前記無線基地局装置との間でＩＰＳｅｃトンネルを確立するゲートウェイ装置と、前記ＩＰＳｅｃトンネル経由で伝送される呼設定用メッセージを前記無線端末装置との間で送受する通信制御装置と、を有する移動体通信システムにおける前記無線端末装置であって、
前記ＮＡＴ管理装置から前記ネットワークアドレス変換装置のグローバルＩＰアドレスとポート番号を取得するＮＡＴ情報取得手段と、
無線端末装置間のメディアデータ通信の呼設定手順において、前記ネットワークアドレス変換装置のグローバルＩＰアドレスとポート番号を呼設定用メッセージに含めて前記通信制御装置へ送信するＮＡＴ情報送信手段と、
メディアデータの転送用ＩＰパケットの宛先に、通信相手側のネットワークアドレス変換装置のグローバルＩＰアドレスとポート番号を設定するパケット宛先設定手段と、
を備えたことを特徴とする無線端末装置。
【請求項１４】
無線端末装置とＮＡＴ管理装置間で送受されるメッセージの送信元ＩＰアドレスに対し、該無線端末装置と自己のＩＰアドレスの相互変換を行うアドレス変換手段を備えたことを特徴とする請求項１０又は請求項１２に記載の無線基地局装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動体通信システムにおける通信経路設定方法、無線基地局装置及び無線端末装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図５は、従来の移動体通信システムの全体構成を示す概念図である。図５において、無線端末（以下、端末と称する）１０１は、無線基地局（以下、基地局と称する）１０２に無線接続している。基地局１０２としては、例えば、無線ＬＡＮのアクセスポイント（ＡＰ：Access Point)、フェムトセル等の小規模セルを形成する小型基地局などである。基地局１０２は、トランスポートネットワーク１０４に接続している。トランスポートネットワーク１０４は、安全な通信（セキュア通信）が保証されない、非セキュア網である。トランスポートネットワーク１０４は、ルータ１０５及びセキュリティゲートウェイ１０６を有する。基地局１０２は、トランスポートネットワーク１０４内のルータ１０５に通信回線で接続される。
【０００３】
トランスポートネットワーク１０４は、セキュリティゲートウェイ１０６を介して、移動体コアネットワーク１０８及びＩＭＳ（IP Multimedia Subsystem）１０９に接続する。移動体コアネットワーク１０８は、移動管理ノードやアクセス認証サーバなどを有する。移動体コアネットワーク１０８は、端末１０１の認証など、移動端末の管理を行う。移動体コアネットワーク１０８では、セキュア通信が保証されている。
【０００４】
ＩＭＳ１０９は、ＣＳＣＦ（Call Session Control Function）１１０及びＰＣＲＦ（Policy and Charging Rules Function）１１１を有する。ＣＳＣＦ１１０は、ＳＩＰ（Session Initiation Protocol）を提供するＳＩＰサーバとして機能する。ＳＩＰについては、例えば非特許文献１に記載されている。
【０００５】
端末１０１は、移動体コアネットワーク１０８やＩＭＳ１０９へアクセスする場合には、トランスポートネットワーク１０４経由で移動体コアネットワーク１０８に接続する。このとき通信の安全化のために、基地局１０２は、セキュリティゲートウェイ１０６との間でＩＫＥｖ２（Internet Key Exchange version 2）に基づくＩＰＳｅｃ（IP Security Protocol）トンネルを確立し、セキュア通信を可能にする。ＩＰＳｅｃトンネルは、ＩＰ（Internet Protocol）層における、安全な通信路（セキュア通信路）である。ＩＰＳｅｃやＩＫＥｖ２については、例えば非特許文献２に記載されている。
【０００６】
図５に示す従来の移動体通信システムにおいて、異なる基地局１０２にそれぞれ接続している端末１０１同士が例えばＶｏＩＰ（Voice over Internet Protocol）又はピアツーピア（Ｐ２Ｐ：Peer to Peer）通信方式を用いて通信する場合の通信手順が、非特許文献３で提案されている。図６に、従来の通信手順を示す。
図６において、まずステップＳ１０１では、端末＃１＿１０１が、無線接続している基地局（ＢＳ：Base Station）＃１＿１０２に対し、ＰＰＰ（Point to Point Protocol）のＬＣＰ（Link Control Protocol）手順において認証要求を送信する。ステップＳ１０２では、ＢＳ＃１＿１０２が、セキュリティゲートウェイ（以下、ゲートウェイと称する）＃１＿１０６に対し、端末＃１＿１０１の端末認証情報を送って端末＃１＿１０１の認証を要求する。ステップＳ１０３では、ゲートウェイ＃１＿１０６が、端末＃１＿１０１の認証を行い、認証成功の場合には、端末＃１＿１０１用のＩＰアドレスをＢＳ＃１＿１０２に返信する。そして、ＢＳ＃１＿１０２とゲートウェイ＃１＿１０６は、両者間でＩＰＳｅｃトンネルを確立する。
【０００７】
ステップＳ１０４では、端末＃１＿１０１が、ＢＳ＃１＿１０２に対し、ＰＰＰのＩＰＣＰ（Internet Protocol Control Protocol）手順においてＩＰアドレス要求を送信する。ステップＳ１０５では、ＢＳ＃１＿１０２が、ゲートウェイ＃１＿１０６から受け取った端末＃１＿１０１用のＩＰアドレスを、端末＃１＿１０１へ返信する。
なお、図示しないが、通信相手の端末＃２＿１０１についても、端末＃１＿１０１と同様にステップＳ１０１〜Ｓ１０５を行う。
【０００８】
ステップＳ１０６では、端末＃１＿１０１が、ＣＳＣＦ１１０に対し、ＢＳ＃１＿１０２の基地局情報を送ってＳＩＰの登録を行う。端末＃１＿１０１からＣＳＣＦ１１０への通信には、ＢＳ＃１＿１０２とゲートウェイ＃１＿１０６間のＩＰＳｅｃトンネルが使用される。ステップＳ１０７では、通信相手の端末＃２＿１０１が、ＣＳＣＦ１１０に対し、ＢＳ＃２＿１０２の基地局情報を送ってＳＩＰの登録を行う。端末＃２＿１０１からＣＳＣＦ１１０への通信には、ＢＳ＃２＿１０２とゲートウェイ＃２＿１０６間のＩＰＳｅｃトンネルが使用される。なお、基地局情報はＳＩＰメッセージのヘッダ（P-Access-Network-Infoヘッダなど）内に格納する。ＣＳＣＦ１１０は、ＳＩＰの登録処理において、端末のユーザ認証を行うとともに基地局情報を記録する。
【０００９】
ステップＳ１０８では、端末＃１＿１０１が、ＣＳＣＦ１１０に対し、「ＳＩＰ  ＩＮＶＩＴＥ」メッセージを送信する。ステップＳ１０９では、ＣＳＣＦ１１０が、端末＃１＿１０１から受信した「ＳＩＰ  ＩＮＶＩＴＥ」メッセージを端末＃２＿１０１へ転送する。ステップＳ１１０では、端末＃２＿１０１が、ＣＳＣＦ１１０に対し、「２００  ＯＫ」メッセージを送信する。ステップＳ１１１では、ＣＳＣＦ１１０が、端末＃２＿１０１から受信した「２００  ＯＫ」メッセージを端末＃１＿１０１へ転送する。
【００１０】
ステップＳ１１２では、ＣＳＣＦ１１０が、端末＃１＿１０１を受け持つＰＣＲＦ＃１＿１１１経由でゲートウェイ＃１＿１０６に対し、端末＃２＿１０１が接続中であるＢＳ＃２＿１０２の基地局情報（相手ＢＳ情報）を送信する。ステップＳ１１３では、ゲートウェイ＃１＿１０６が、「IKEv2 INFORMATIONAL」メッセージを用いてＢＳ＃２＿１０２の基地局情報をＢＳ＃１＿１０２へ送信する。ステップＳ１１４では、ＣＳＣＦ１１０が、端末＃２＿１０１を受け持つＰＣＲＦ＃２＿１１１経由でゲートウェイ＃２＿１０６に対し、端末＃１＿１０１が接続中であるＢＳ＃１＿１０２の基地局情報（相手ＢＳ情報）を送信する。ステップＳ１１５では、ゲートウェイ＃２＿１０６が、「IKEv2 INFORMATIONAL」メッセージを用いてＢＳ＃１＿１０２の基地局情報をＢＳ＃２＿１０２へ送信する。これにより、各ＢＳ＃１，＃２＿１０２は、互いの基地局情報（通信先基地局の情報）を把握する。そして、各ＢＳ＃１，＃２＿１０２は、端末＃１，＃２＿１０１間で送受されるメディアデータの転送用のルートテーブルを、ゲートウェイ１０６経由ではなく（ＩＰＳｅｃトンネルを使用しないで）、ＢＳ＃１，＃２＿１０２間で直接的に転送されるように設定する。
【００１１】
ステップＳ１１６では、端末＃１，＃２＿１０１同士が、ＲＴＰ（Real-time Transport Protocol）を用いてメディアデータを送受する際には、ＢＳ１０２とゲートウェイ１０６間のＩＰＳｅｃトンネルを使用しないで、ＢＳ＃１，＃２＿１０２間で直接的にメディアデータの転送が行われる。
【００１２】
上述したように無線区間でＩＰＳｅｃカプセリングが不要である状況下では、基地局１０２とゲートウェイ１０６間で確立したＩＰＳｅｃトンネルを使用しないで、基地局間で直接的にメディアデータを送受信することが品質向上の観点などから望ましい。
【００１３】
他方、宅内でプライベートＩＰアドレスを用いた宅内無線ＬＡＮを構築することが検討されている。この場合、宅内に設置される宅内基地局は、ネットワーク上、ネットワークアドレス変換装置（ＮＡＴ：Network Address Translator）の配下に接続される。ＮＡＴのグローバルＩＰアドレスとポート番号を取得するための手順として、例えば非特許文献４には、ＳＴＵＮ（Simpl Traversal of UDP through NATs）手順が記載されている。他には、UPnP（Universal Plug and Play）手順を用いて、ＮＡＴのグローバルＩＰアドレスとポート番号を取得する方法もある。
【非特許文献１】“All-IP Core Network Multimedia Domain - IP Multimedia Call Control Protocol Based on SIP and SDP Stage 3”、3GPP2 X.S0013-004-A v1.0、２００５年５月
【非特許文献２】“cdma2000 Packet Data Services, Wireless Local Area Network (WLAN) Interworking; Access to Operator Service and Mobility”、3GPP2 X.S0028-200-0 Version 1.0、２００７年３月
【非特許文献３】千葉恒彦，横田英俊、「フェムトセルを活用したメディアデータの経路最適化に関する一検討」、電子情報通信学会ソサイエティ大会B-6-38、２００８年９月
【非特許文献４】J. Rosenberg、“Interactive Connectivity Establishment (ICE): A Protocol for Network Address Translator (NAT) Traversal for Offer/Answer Protocols”、draft-ietf-mmusic-ice-19、２００７年１０月
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかし、上述した従来の移動体通信システムでは、ＣＳＣＦ（ＳＩＰサーバ）は、メディアデータの転送の際に宅内基地局の通信先となる相手基地局に対し、宅内基地局が接続されているＮＡＴのグローバルＩＰアドレスを通知することができないので、宅内基地局と相手基地局間で直接的にメディアデータを転送することができない。また、従来の移動体通信システムでは、ＣＳＣＦがゲートウェイ経由で相手基地局へ通信先基地局の情報を通知するために、ＣＳＣＦはＳＩＰに無関係の別インタフェースを準備しなくてはならない。
【００１５】
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、異なる基地局にそれぞれ接続している端末同士が通信する際のメディアデータ用の効率的な通信経路を設定する場合に、ＮＡＴ配下に接続された基地局に対しても適用可能とするとともに、ＳＩＰ手順等の呼設定手順の中でＮＡＴのグローバルＩＰアドレスを相手基地局に通知することのできる、移動体通信システムにおける通信経路設定方法、無線基地局装置及び無線端末装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記の課題を解決するために、（１）本発明に係る移動体通信システムにおける通信経路設定方法は、ネットワークアドレス変換装置と、前記ネットワークアドレス変換装置の配下に接続される無線基地局装置と、前記無線基地局装置に無線接続する無線端末装置と、前記ネットワークアドレス変換装置のグローバルＩＰアドレスとポート番号を記録、管理するＮＡＴ管理装置と、前記無線基地局装置との間でＩＰＳｅｃトンネルを確立するゲートウェイ装置と、前記ＩＰＳｅｃトンネル経由で伝送される呼設定用メッセージを前記無線端末装置との間で送受する通信制御装置と、を有する移動体通信システムにおける通信経路設定方法であって、前記無線基地局装置が、前記ＮＡＴ管理装置から前記ネットワークアドレス変換装置のグローバルＩＰアドレスとポート番号を取得して前記無線端末装置に通知するステップと、前記無線端末装置が、無線端末装置間のメディアデータ通信の呼設定手順において、前記ネットワークアドレス変換装置のグローバルＩＰアドレスとポート番号を呼設定用メッセージに含めて前記通信制御装置へ送信するステップと、前記通信制御装置が、前記呼設定用メッセージを通信相手の無線端末装置へ転送するステップと、前記呼設定用メッセージを受信した無線端末装置が、該呼設定用メッセージに含まれるグローバルＩＰアドレスとポート番号を、自己が無線接続している無線基地局装置に通知するステップと、前記無線端末装置が、メディアデータの転送用ＩＰパケットの宛先に、通信相手側のネットワークアドレス変換装置のグローバルＩＰアドレスとポート番号を設定するステップと、前記グローバルＩＰアドレスとポート番号を無線端末装置から通知された無線基地局装置が、当該無線端末装置から受信したＩＰパケットのうち、該通知されたグローバルＩＰアドレスとポート番号が宛先になっているＩＰパケットを、前記ＩＰＳｅｃトンネルを使用しないで送信するステップと、を含むことを特徴とする。
【００１７】
（２）本発明に係る移動体通信システムにおける通信経路設定方法は、ネットワークアドレス変換装置と、前記ネットワークアドレス変換装置の配下に接続される無線基地局装置と、前記無線基地局装置に無線接続する無線端末装置と、前記ネットワークアドレス変換装置のグローバルＩＰアドレスとポート番号を記録、管理するＮＡＴ管理装置と、前記無線基地局装置との間でＩＰＳｅｃトンネルを確立するゲートウェイ装置と、前記ＩＰＳｅｃトンネル経由で伝送される呼設定用メッセージを前記無線端末装置との間で送受する通信制御装置と、を有する移動体通信システムにおける通信経路設定方法であって、前記無線基地局装置が、前記ＮＡＴ管理装置から前記ネットワークアドレス変換装置のグローバルＩＰアドレスとポート番号を取得して前記無線端末装置に通知するステップと、前記無線端末装置が、無線端末装置間のメディアデータ通信の呼設定手順において、前記ネットワークアドレス変換装置のグローバルＩＰアドレスとポート番号を呼設定用メッセージに含めて前記通信制御装置へ送信するステップと、前記通信制御装置が、前記呼設定用メッセージを通信相手の無線端末装置へ転送するステップと、前記呼設定用メッセージを受信した無線基地局装置が、該呼設定用メッセージに含まれるグローバルＩＰアドレスとポート番号を取得するステップと、前記無線端末装置が、メディアデータの転送用ＩＰパケットの宛先に、通信相手側のネットワークアドレス変換装置のグローバルＩＰアドレスとポート番号を設定するステップと、前記呼設定用メッセージからグローバルＩＰアドレスとポート番号を取得した無線基地局装置が、該呼設定用メッセージの宛先の無線端末装置から受信したＩＰパケットのうち、該呼設定用メッセージから取得したグローバルＩＰアドレスとポート番号が宛先になっているＩＰパケットを、前記ＩＰＳｅｃトンネルを使用しないで送信するステップと、を含むことを特徴とする。
【００１８】
（３）本発明に係る移動体通信システムにおける通信経路設定方法は、ネットワークアドレス変換装置と、前記ネットワークアドレス変換装置の配下に接続される無線基地局装置と、前記無線基地局装置に無線接続する無線端末装置と、前記ネットワークアドレス変換装置のグローバルＩＰアドレスとポート番号を記録、管理するＮＡＴ管理装置と、前記無線基地局装置との間でＩＰＳｅｃトンネルを確立するゲートウェイ装置と、前記ＩＰＳｅｃトンネル経由で伝送される呼設定用メッセージを前記無線端末装置との間で送受する通信制御装置と、を有する移動体通信システムにおける通信経路設定方法であって、前記無線端末装置が、前記ＮＡＴ管理装置から前記ネットワークアドレス変換装置のグローバルＩＰアドレスとポート番号を取得するステップと、前記無線端末装置が、無線端末装置間のメディアデータ通信の呼設定手順において、前記ネットワークアドレス変換装置のグローバルＩＰアドレスとポート番号を呼設定用メッセージに含めて前記通信制御装置へ送信するステップと、前記通信制御装置が、前記呼設定用メッセージを通信相手の無線端末装置へ転送するステップと、前記呼設定用メッセージを受信した無線端末装置が、該呼設定用メッセージに含まれるグローバルＩＰアドレスとポート番号を、自己が無線接続している無線基地局装置に通知するステップと、前記無線端末装置が、メディアデータの転送用ＩＰパケットの宛先に、通信相手側のネットワークアドレス変換装置のグローバルＩＰアドレスとポート番号を設定するステップと、前記グローバルＩＰアドレスとポート番号を無線端末装置から通知された無線基地局装置が、当該無線端末装置から受信したＩＰパケットのうち、該通知されたグローバルＩＰアドレスとポート番号が宛先になっているＩＰパケットを、前記ＩＰＳｅｃトンネルを使用しないで送信するステップと、を含むことを特徴とする。
【００１９】
（４）本発明に係る移動体通信システムにおける通信経路設定方法は、ネットワークアドレス変換装置と、前記ネットワークアドレス変換装置の配下に接続される無線基地局装置と、前記無線基地局装置に無線接続する無線端末装置と、前記ネットワークアドレス変換装置のグローバルＩＰアドレスとポート番号を記録、管理するＮＡＴ管理装置と、前記無線基地局装置との間でＩＰＳｅｃトンネルを確立するゲートウェイ装置と、前記ＩＰＳｅｃトンネル経由で伝送される呼設定用メッセージを前記無線端末装置との間で送受する通信制御装置と、を有する移動体通信システムにおける通信経路設定方法であって、前記無線端末装置が、前記ＮＡＴ管理装置から前記ネットワークアドレス変換装置のグローバルＩＰアドレスとポート番号を取得するステップと、前記無線端末装置が、無線端末装置間のメディアデータ通信の呼設定手順において、前記ネットワークアドレス変換装置のグローバルＩＰアドレスとポート番号を呼設定用メッセージに含めて前記通信制御装置へ送信するステップと、前記通信制御装置が、前記呼設定用メッセージを通信相手の無線端末装置へ転送するステップと、前記呼設定用メッセージを受信した無線基地局装置が、該呼設定用メッセージに含まれるグローバルＩＰアドレスとポート番号を取得するステップと、前記無線端末装置が、メディアデータの転送用ＩＰパケットの宛先に、通信相手側のネットワークアドレス変換装置のグローバルＩＰアドレスとポート番号を設定するステップと、前記呼設定用メッセージからグローバルＩＰアドレスとポート番号を取得した無線基地局装置が、当該呼設定用メッセージの宛先の無線端末装置から受信したＩＰパケットのうち、該通知されたグローバルＩＰアドレスとポート番号が宛先になっているＩＰパケットを、前記ＩＰＳｅｃトンネルを使用しないで送信するステップと、を含むことを特徴とする。
【００２０】
（５）本発明に係る移動体通信システムにおける通信経路設定方法は、前述の（３）又は（４）の通信経路設定方法において、前記無線基地局装置が、無線端末装置とＮＡＴ管理装置間で送受されるメッセージの送信元ＩＰアドレスに対し、該無線端末装置と自己のＩＰアドレスの相互変換を行うことを特徴とする。
【００２１】
（６）本発明に係る無線基地局装置は、ネットワークアドレス変換装置と、前記ネットワークアドレス変換装置の配下に接続される無線基地局装置と、前記無線基地局装置に無線接続する無線端末装置と、前記ネットワークアドレス変換装置のグローバルＩＰアドレスとポート番号を記録、管理するＮＡＴ管理装置と、前記無線基地局装置との間でＩＰＳｅｃトンネルを確立するゲートウェイ装置と、前記ＩＰＳｅｃトンネル経由で伝送される呼設定用メッセージを前記無線端末装置との間で送受する通信制御装置と、を有する移動体通信システムにおける前記無線基地局装置であって、前記ＮＡＴ管理装置から前記ネットワークアドレス変換装置のグローバルＩＰアドレスとポート番号を取得して前記無線端末装置に通知するＮＡＴ情報取得手段と、前記無線端末装置から受信したＩＰパケットのうち、該無線端末装置から通知されたグローバルＩＰアドレスとポート番号が宛先になっているＩＰパケットを、前記ＩＰＳｅｃトンネルを使用しないで送信するパケット転送手段と、を備えたことを特徴とする。
（７）本発明に係る無線端末装置は、ネットワークアドレス変換装置と、前記ネットワークアドレス変換装置の配下に接続される前述の（６）の無線基地局装置と、前記無線基地局装置に無線接続する無線端末装置と、前記ネットワークアドレス変換装置のグローバルＩＰアドレスとポート番号を記録、管理するＮＡＴ管理装置と、前記無線基地局装置との間でＩＰＳｅｃトンネルを確立するゲートウェイ装置と、前記ＩＰＳｅｃトンネル経由で伝送される呼設定用メッセージを前記無線端末装置との間で送受する通信制御装置と、を有する移動体通信システムにおける前記無線端末装置であって、無線端末装置間のメディアデータ通信の呼設定手順において、前記無線基地局装置から通知された前記ネットワークアドレス変換装置のグローバルＩＰアドレスとポート番号を呼設定用メッセージに含めて前記通信制御装置へ送信するＮＡＴ情報送信手段と、通信相手からの呼設定用メッセージに含まれるグローバルＩＰアドレスとポート番号を、前記無線基地局装置に通知するＮＡＴ情報通知手段と、メディアデータの転送用ＩＰパケットの宛先に、通信相手側のネットワークアドレス変換装置のグローバルＩＰアドレスとポート番号を設定するパケット宛先設定手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２２】
（８）本発明に係る無線基地局装置は、ネットワークアドレス変換装置と、前記ネットワークアドレス変換装置の配下に接続される無線基地局装置と、前記無線基地局装置に無線接続する無線端末装置と、前記ネットワークアドレス変換装置のグローバルＩＰアドレスとポート番号を記録、管理するＮＡＴ管理装置と、前記無線基地局装置との間でＩＰＳｅｃトンネルを確立するゲートウェイ装置と、前記ＩＰＳｅｃトンネル経由で伝送される呼設定用メッセージを前記無線端末装置との間で送受する通信制御装置と、を有する移動体通信システムにおける前記無線基地局装置であって、前記ＮＡＴ管理装置から前記ネットワークアドレス変換装置のグローバルＩＰアドレスとポート番号を取得して前記無線端末装置に通知するＮＡＴ情報取得手段と、前記通信制御装置から前記無線端末装置へ転送されてきた呼設定用メッセージに含まれるグローバルＩＰアドレスとポート番号を取得する通信相手側ＮＡＴ情報取得手段と、前記無線端末装置から受信したＩＰパケットのうち、前記呼設定用メッセージから取得したグローバルＩＰアドレスとポート番号が宛先になっているＩＰパケットを、前記ＩＰＳｅｃトンネルを使用しないで送信するパケット転送手段と、を備えたことを特徴とする。
（９）本発明に係る無線端末装置は、ネットワークアドレス変換装置と、前記ネットワークアドレス変換装置の配下に接続される前述の（８）の無線基地局装置と、前記無線基地局装置に無線接続する無線端末装置と、前記ネットワークアドレス変換装置のグローバルＩＰアドレスとポート番号を記録、管理するＮＡＴ管理装置と、前記無線基地局装置との間でＩＰＳｅｃトンネルを確立するゲートウェイ装置と、前記ＩＰＳｅｃトンネル経由で伝送される呼設定用メッセージを前記無線端末装置との間で送受する通信制御装置と、を有する移動体通信システムにおける前記無線端末装置であって、無線端末装置間のメディアデータ通信の呼設定手順において、前記無線基地局装置から通知された前記ネットワークアドレス変換装置のグローバルＩＰアドレスとポート番号を呼設定用メッセージに含めて前記通信制御装置へ送信するＮＡＴ情報送信手段と、メディアデータの転送用ＩＰパケットの宛先に、通信相手側のネットワークアドレス変換装置のグローバルＩＰアドレスとポート番号を設定するパケット宛先設定手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２３】
（１０）本発明に係る無線基地局装置は、ネットワークアドレス変換装置と、前記ネットワークアドレス変換装置の配下に接続される無線基地局装置と、前記無線基地局装置に無線接続する無線端末装置と、前記ネットワークアドレス変換装置のグローバルＩＰアドレスとポート番号を記録、管理するＮＡＴ管理装置と、前記無線基地局装置との間でＩＰＳｅｃトンネルを確立するゲートウェイ装置と、前記ＩＰＳｅｃトンネル経由で伝送される呼設定用メッセージを前記無線端末装置との間で送受する通信制御装置と、を有する移動体通信システムにおける前記無線基地局装置であって、前記無線端末装置から受信したＩＰパケットのうち、該無線端末装置から通知されたグローバルＩＰアドレスとポート番号が宛先になっているＩＰパケットを、前記ＩＰＳｅｃトンネルを使用しないで送信するパケット転送手段を備えたことを特徴とする。
（１１）本発明に係る無線端末装置は、ネットワークアドレス変換装置と、前記ネットワークアドレス変換装置の配下に接続される前述の（１０）の無線基地局装置と、前記無線基地局装置に無線接続する無線端末装置と、前記ネットワークアドレス変換装置のグローバルＩＰアドレスとポート番号を記録、管理するＮＡＴ管理装置と、前記無線基地局装置との間でＩＰＳｅｃトンネルを確立するゲートウェイ装置と、前記ＩＰＳｅｃトンネル経由で伝送される呼設定用メッセージを前記無線端末装置との間で送受する通信制御装置と、を有する移動体通信システムにおける前記無線端末装置であって、前記ＮＡＴ管理装置から前記ネットワークアドレス変換装置のグローバルＩＰアドレスとポート番号を取得するＮＡＴ情報取得手段と、無線端末装置間のメディアデータ通信の呼設定手順において、前記ネットワークアドレス変換装置のグローバルＩＰアドレスとポート番号を呼設定用メッセージに含めて前記通信制御装置へ送信するＮＡＴ情報送信手段と、通信相手からの呼設定用メッセージに含まれるグローバルＩＰアドレスとポート番号を、前記無線基地局装置に通知するＮＡＴ情報通知手段と、メディアデータの転送用ＩＰパケットの宛先に、通信相手側のネットワークアドレス変換装置のグローバルＩＰアドレスとポート番号を設定するパケット宛先設定手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２４】
（１２）本発明に係る無線基地局装置は、ネットワークアドレス変換装置と、前記ネットワークアドレス変換装置の配下に接続される無線基地局装置と、前記無線基地局装置に無線接続する無線端末装置と、前記ネットワークアドレス変換装置のグローバルＩＰアドレスとポート番号を記録、管理するＮＡＴ管理装置と、前記無線基地局装置との間でＩＰＳｅｃトンネルを確立するゲートウェイ装置と、前記ＩＰＳｅｃトンネル経由で伝送される呼設定用メッセージを前記無線端末装置との間で送受する通信制御装置と、を有する移動体通信システムにおける前記無線基地局装置であって、前記通信制御装置から前記無線端末装置へ転送されてきた呼設定用メッセージに含まれるグローバルＩＰアドレスとポート番号を取得する通信相手側ＮＡＴ情報取得手段と、前記無線端末装置から受信したＩＰパケットのうち、前記呼設定用メッセージから取得したグローバルＩＰアドレスとポート番号が宛先になっているＩＰパケットを、前記ＩＰＳｅｃトンネルを使用しないで送信するパケット転送手段と、を備えたことを特徴とする。
（１３）本発明に係る無線端末装置は、ネットワークアドレス変換装置と、前記ネットワークアドレス変換装置の配下に接続される前述の（１２）の無線基地局装置と、前記無線基地局装置に無線接続する無線端末装置と、前記ネットワークアドレス変換装置のグローバルＩＰアドレスとポート番号を記録、管理するＮＡＴ管理装置と、前記無線基地局装置との間でＩＰＳｅｃトンネルを確立するゲートウェイ装置と、前記ＩＰＳｅｃトンネル経由で伝送される呼設定用メッセージを前記無線端末装置との間で送受する通信制御装置と、を有する移動体通信システムにおける前記無線端末装置であって、前記ＮＡＴ管理装置から前記ネットワークアドレス変換装置のグローバルＩＰアドレスとポート番号を取得するＮＡＴ情報取得手段と、無線端末装置間のメディアデータ通信の呼設定手順において、前記ネットワークアドレス変換装置のグローバルＩＰアドレスとポート番号を呼設定用メッセージに含めて前記通信制御装置へ送信するＮＡＴ情報送信手段と、メディアデータの転送用ＩＰパケットの宛先に、通信相手側のネットワークアドレス変換装置のグローバルＩＰアドレスとポート番号を設定するパケット宛先設定手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２５】
（１４）本発明に係る無線基地局装置は、前述の（１０）又は（１２）の無線基地局装置において、無線端末装置とＮＡＴ管理装置間で送受されるメッセージの送信元ＩＰアドレスに対し、該無線端末装置と自己のＩＰアドレスの相互変換を行うアドレス変換手段を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、ネットワークアドレス変換装置配下に接続された基地局に対しても、メディアデータ用の効率的な通信経路を設定することができる。さらに、メディアデータ通信の呼設定手順の中で、ネットワークアドレス変換装置のグローバルＩＰアドレスを相手基地局に通知することができる。これにより、移動体通信システムにおいて、通信品質の向上、システム構成の簡素化、呼設定時間の短縮などに寄与することが期待できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る移動体通信システムの全体構成を示す概念図である。図１において、無線端末（以下、端末と称する）１は、無線基地局（以下、基地局と称する）２に無線接続する。基地局２としては、例えば、無線ＬＡＮのアクセスポイント（ＡＰ)、フェムトセル等の小規模セルを形成する小型基地局、宅内に設置された無線接続可能なルータなどである。
【００２８】
基地局２は、ネットワーク上、ネットワークアドレス変換装置（ＮＡＴ）３の配下に接続されている。例えば、基地局２はＮＡＴ３の配下に接続され、プライベートＩＰアドレスを用いた宅内無線ＬＡＮを構築する。
【００２９】
ＮＡＴ３は、トランスポートネットワーク４に接続している。トランスポートネットワーク４は、セキュア通信が保証されない、非セキュア網である。トランスポートネットワーク４は、ルータ５、セキュリティゲートウェイ６及びＳＴＵＮサーバ７を有する。ＮＡＴ３は、トランスポートネットワーク４内のルータ５に通信回線で接続される。ＳＴＵＮサーバ７は、各ＮＡＴ３のグローバルＩＰアドレスとポート番号を記録、管理し、ＳＴＵＮ手順を提供する。
【００３０】
トランスポートネットワーク４は、セキュリティゲートウェイ６を介して、移動体コアネットワーク８及びＩＭＳ９に接続する。移動体コアネットワーク８は、移動管理ノードやアクセス認証サーバなどを有する。移動体コアネットワーク８は、端末１の認証など、移動端末の管理を行う。移動体コアネットワーク８では、セキュア通信が保証されている。ＩＭＳ９は、ＳＩＰを提供するＳＩＰサーバ１０を有する。
【００３１】
端末１は、移動体コアネットワーク８やＩＭＳ９へアクセスする場合には、トランスポートネットワーク４経由で移動体コアネットワーク８に接続する。このとき通信の安全化のために、基地局２は、セキュリティゲートウェイ６との間でＩＫＥｖ２に基づくＩＰＳｅｃトンネルを確立し、セキュア通信を可能にする。
【００３２】
以下、図１に示す移動体通信システムにおいて、異なる基地局１にそれぞれ接続している端末１同士が例えばＶｏＩＰ又はＰ２Ｐ通信方式を用いて通信する場合のメディアデータ用通信経路の設定方法をいくつかの実施例を挙げて説明する。
【実施例１】
【００３３】
図２は、本発明に係るメディアデータ用通信経路設定方法の実施例１である。
図２において、まずステップＳ１では、端末＃１＿１が、無線接続している基地局（ＢＳ）＃１＿２に対し、ＰＰＰのＬＣＰ手順において認証要求を送信する。ステップＳ２では、ＢＳ＃１＿２が、セキュリティゲートウェイ（以下、ゲートウェイと称する）＃１＿６に対し、端末＃１＿１の端末認証情報を送って端末＃１＿１の認証を要求する。ステップＳ３では、ゲートウェイ＃１＿６が、端末＃１＿１の認証を行い、認証成功の場合には、端末＃１＿１用のＩＰアドレスをＢＳ＃１＿２に返信する。そして、ＢＳ＃１＿２とゲートウェイ＃１＿６は、両者間でＩＰＳｅｃトンネルを確立する。
【００３４】
ステップＳ４では、ＢＳ＃１＿２が、ＳＴＵＮ手順を用いて、ＳＴＵＮサーバ７に対し、自己が接続しているＮＡＴ＃１＿３のグローバルＩＰアドレスとポート番号を要求する。ステップＳ５では、ＳＴＵＮサーバ７が、ＢＳ＃１＿２に対し、ＢＳ＃１＿２が接続しているＮＡＴ＃１＿３のグローバルＩＰアドレスとポート番号を返信する。
【００３５】
ステップＳ６では、端末＃１＿１が、ＢＳ＃１＿２に対し、ＰＰＰのＩＰＣＰ手順においてＩＰアドレス要求を送信する。ステップＳ７では、ＢＳ＃１＿２が、ゲートウェイ＃１＿６から受け取った端末＃１＿１用のＩＰアドレスと、ＳＴＵＮサーバ７から受け取ったＮＡＴ＃１＿３のグローバルＩＰアドレス及びポート番号と、を端末＃１＿１へ返信する。これにより、端末＃１＿１は、無線接続しているＢＳ＃１＿２が接続しているＮＡＴ＃１＿３のグローバルＩＰアドレスとポート番号を取得する。
【００３６】
ステップＳ８では、端末＃１＿１が、ＳＩＰサーバ１０に対し、ＳＩＰの登録を行う。ステップＳ９では、端末＃１＿１が、ＳＩＰサーバ１０に対し、「２００  ＯＫ」を送信する。端末＃１＿１からＳＩＰサーバ１０への通信には、ＢＳ＃１＿２とゲートウェイ＃１＿６間のＩＰＳｅｃトンネルが使用される。
【００３７】
なお、図示しないが、通信相手の端末＃２＿１についても、端末＃１＿１と同様にステップＳ１〜Ｓ９を行う。端末＃２＿１からＳＩＰサーバ１０への通信には、端末＃２＿１が無線接続しているＢＳ＃２＿２とゲートウェイ＃２＿６間のＩＰＳｅｃトンネルが使用される。これにより、端末＃２＿１は、無線接続しているＢＳ＃２＿２が接続しているＮＡＴ＃２＿３のグローバルＩＰアドレスとポート番号を取得する。
【００３８】
ステップＳ１０では、端末＃１＿１が、ＳＩＰサーバ１０に対し、「ＳＩＰ  ＩＮＶＩＴＥ」メッセージを送信する。このとき、端末＃１＿１は、「ＳＩＰ  ＩＮＶＩＴＥ」メッセージの本文に含めるＳＤＰ（Session Description Protocol）メッセージ中に、ＮＡＴ＃１＿３のグローバルＩＰアドレスとポート番号を含める。ステップＳ１１では、ＳＩＰサーバ１０が、端末＃１＿１から受信した「ＳＩＰ  ＩＮＶＩＴＥ」メッセージを端末＃２＿１へ転送する。端末＃２＿１は、該ＳＩＰサーバ１０から受信した「ＳＩＰ  ＩＮＶＩＴＥ」メッセージから、ＮＡＴ＃１＿３のグローバルＩＰアドレスとポート番号を取得する。ステップＳ１２では、端末＃２＿１が、「PPP notification」メッセージを用いて、ＮＡＴ＃１＿３のグローバルＩＰアドレスとポート番号をＢＳ＃２＿２へ送信する。これにより、ＢＳ＃２＿２は、端末＃１，＃２＿１間で送受されるメディアデータの転送用のルートテーブルを、ゲートウェイ＃２＿６経由ではなく（ＩＰＳｅｃトンネルを使用しないで）、ＮＡＴ＃１，＃２＿３間で直接的に転送されるように設定する。
【００３９】
ステップＳ１３では、端末＃２＿１が、ＳＩＰサーバ１０に対し、「２００  ＯＫ」メッセージを送信する。このとき、端末＃２＿１は、「２００  ＯＫ」メッセージの本文に含めるＳＤＰメッセージ中に、ＮＡＴ＃２＿３のグローバルＩＰアドレスとポート番号を含める。ステップＳ１４では、ＳＩＰサーバ１０が、端末＃２＿１から受信した「２００  ＯＫ」メッセージを端末＃１＿１へ転送する。端末＃１＿１は、該ＳＩＰサーバ１０から受信した「２００  ＯＫ」メッセージから、ＮＡＴ＃２＿３のグローバルＩＰアドレスとポート番号を取得する。ステップＳ１５では、端末＃１＿１が、「PPP notification」メッセージを用いて、ＮＡＴ＃２＿３のグローバルＩＰアドレスとポート番号をＢＳ＃１＿２へ送信する。これにより、ＢＳ＃１＿２は、端末＃１，＃２＿１間で送受されるメディアデータの転送用のルートテーブルを、ゲートウェイ＃１＿６経由ではなく（ＩＰＳｅｃトンネルを使用しないで）、ＮＡＴ＃１，＃２＿３間で直接的に転送されるように設定する。
【００４０】
ステップＳ１６では、端末＃１，＃２＿１同士が、ＲＴＰを用いてメディアデータを送受する際には、ＢＳ２とゲートウェイ６間のＩＰＳｅｃトンネルを使用しないで、ＮＡＴ＃１，＃２＿３間で直接的にメディアデータの転送が行われる。
【００４１】
端末＃１＿１は、メディアデータの転送用ＩＰパケットの宛先に、通信相手側のＮＡＴ＃２＿３のグローバルＩＰアドレスとポート番号を設定する。そして、ＢＳ＃１＿２は、端末＃１＿１から受信したＩＰパケットのうち、ＮＡＴ＃２＿３のグローバルＩＰアドレスとポート番号が宛先になっているＩＰパケットを、ＩＰＳｅｃカプセリングしないで、そのままＮＡＴ＃１＿３へ送信する。これにより、該ＩＰパケットは、ＩＰＳｅｃトンネルを経由しないで、直接的にＮＡＴ＃２＿３へ転送される。
【００４２】
同様に、端末＃２＿１は、メディアデータの転送用ＩＰパケットの宛先に、通信相手側のＮＡＴ＃１＿３のグローバルＩＰアドレスとポート番号を設定する。そして、ＢＳ＃２＿２は、端末＃２＿１から受信したＩＰパケットのうち、ＮＡＴ＃１＿３のグローバルＩＰアドレスとポート番号が宛先になっているＩＰパケットを、ＩＰＳｅｃカプセリングしないで、そのままＮＡＴ＃２＿３へ送信する。これにより、該ＩＰパケットは、ＩＰＳｅｃトンネルを経由しないで、直接的にＮＡＴ＃１＿３へ転送される。
【００４３】
上述したように本実施例１によれば、ＮＡＴ配下に接続された基地局に対しても、メディアデータ用の効率的な通信経路を設定することができる。さらに、ＳＩＰ手順の中で、ＮＡＴのグローバルＩＰアドレスを相手基地局に通知することができる。これにより、移動体通信システムにおいて、通信品質の向上、システム構成の簡素化、呼設定時間の短縮などに寄与することが期待できる。
【００４４】
なお、ステップＳ１１において、ＢＳ＃２＿２が「ＳＩＰ  ＩＮＶＩＴＥ」メッセージからＮＡＴ＃１＿３のグローバルＩＰアドレスとポート番号を取得するようにしてもよい。この場合、ステップＳ１２で、端末＃２＿１が「PPP notification」メッセージを用いてＮＡＴ＃１＿３のグローバルＩＰアドレスとポート番号をＢＳ＃２＿２へ送信する必要がなくなる。同様に、ステップＳ１４において、ＢＳ＃１＿２が「２００  ＯＫ」メッセージからＮＡＴ＃２＿３のグローバルＩＰアドレスとポート番号を取得するようにしてもよい。この場合、ステップＳ１５で、端末＃１＿１が「PPP notification」メッセージを用いてＮＡＴ＃２＿３のグローバルＩＰアドレスとポート番号をＢＳ＃１＿２へ送信する必要がなくなる。
【実施例２】
【００４５】
図３は、本発明に係るメディアデータ用通信経路設定方法の実施例２である。
図３において、図２の実施例１と異なる点は、ゲートウェイ６’がＳＴＵＮサーバを兼ねており、各ＮＡＴ３のグローバルＩＰアドレスとポート番号を記録、管理する点である。以下、図２の実施例１と異なる点を説明する。
【００４６】
図３において、ステップＳ１，Ｓ２は図２と同様である。ゲートウェイ６’は、ＢＳ＃１＿２から端末＃１＿１の認証要求を受信すると（ステップＳ２）、端末＃１＿１の認証を行い、認証成功の場合には、端末＃１＿１用のＩＰアドレスと、ＢＳ＃１＿２が接続しているＮＡＴ＃１＿３のグローバルＩＰアドレスとポート番号と、をＢＳ＃１＿２へ返信する（ステップＳ３’）。これにより、図２のステップＳ４，Ｓ５のＳＴＵＮ手順は不要となる。以降、ステップＳ６〜Ｓ１６は図２と同様である。
【実施例３】
【００４７】
図４は、本発明に係るメディアデータ用通信経路設定方法の実施例３である。
図４において、図２の実施例１と異なる点は、端末１が、ＳＴＵＮ手順を実行して、無線接続しているＢＳ２が接続しているＮＡＴ３のグローバルＩＰアドレスとポート番号をＳＴＵＮサーバ７から取得する点である。以下、図２の実施例１と異なる点を説明する。
【００４８】
図４において、ステップＳ１〜Ｓ３，Ｓ６，Ｓ７は図２と同様である。但し、ＢＳ＃１＿１は、ＮＡＴ＃１＿３のグローバルＩＰアドレスとポート番号を取得していないので、ステップＳ７では端末＃１＿１用のＩＰアドレスのみを端末＃１＿１へ返信する。
【００４９】
次いで、ステップＳ２０では、端末＃１＿１が、ＳＴＵＮ手順を用いて、ＳＴＵＮサーバ７に対し、ＮＡＴ＃１＿３のグローバルＩＰアドレスとポート番号を要求するメッセージを送信する。このとき、該要求メッセージの送信元ＩＰアドレスには、端末＃１＿１のＩＰアドレスが設定される。ここで、送信元ＩＰアドレスが端末＃１＿１のＩＰアドレスのままでは、ＢＳ＃１＿２は、ＢＳ＃１＿２とゲートウェイ＃１＿６間のＩＰＳｅｃトンネルを使用してしまう。このため、ＢＳ＃１＿２は、該要求メッセージを受信すると、該要求メッセージの送信元ＩＰアドレスを自己のＩＰアドレスに変換し、ＩＰＳｅｃトンネルを使用しないでＮＡＴ＃１＿３へ送信されるようにする。これにより、該要求メッセージは、ＩＰＳｅｃトンネルを使用しないで、ＮＡＴ＃１＿３に送信される。ＮＡＴ＃１＿３は、該要求メッセージを受信すると、通常のネットワークアドレス変換処理によって該要求メッセージの送信元ＩＰアドレスを自己のグローバルＩＰアドレスとポート番号に変換し、変換後の要求メッセージをＳＴＵＮサーバ７へ送信する。
【００５０】
次いで、ステップＳ２１では、ＳＴＵＮサーバ７が、ＮＡＴ＃１＿３のグローバルＩＰアドレスとポート番号を返信する。該返信メッセージは、送信先ＩＰアドレスがＮＡＴ＃１＿３のグローバルＩＰアドレスとポート番号になっている。ＮＡＴ＃１＿３は、該返信メッセージを受信すると、通常のネットワークアドレス変換処理によって該返信メッセージの送信先ＩＰアドレスをＢＳ＃１＿２のＩＰアドレスに変換し、変換後の返信メッセージを送信する。ＢＳ＃１＿２は、該返信メッセージを受信すると、該返信メッセージの送信先ＩＰアドレスを端末＃１＿１のＩＰアドレスに変換し、送信する。これにより、該返信メッセージは、端末＃１＿１に到達する。端末＃１＿１は、該返信メッセージからＮＡＴ＃１＿３のグローバルＩＰアドレスとポート番号を取得する。
以降、ステップＳ８〜Ｓ１６は図２と同様である。
【００５１】
本実施例３によっても、実施例１と同様に、ＮＡＴ配下に接続された基地局に対しても、メディアデータ用の効率的な通信経路を設定することができる。さらに、ＳＩＰ手順の中で、ＮＡＴのグローバルＩＰアドレスを相手基地局に通知することができる。これにより、移動体通信システムにおいて、通信品質の向上、システム構成の簡素化、呼設定時間の短縮などに寄与することが期待できる。
【００５２】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
例えば、上述の実施形態では、ＮＡＴのグローバルＩＰアドレスとポート番号を取得するための手順として、ＳＴＵＮ手順を用いたが、UPnP手順などの他の手順を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の一実施形態に係る移動体通信システムの全体構成を示す概念図である。
【図２】本発明に係るメディアデータ用通信経路設定方法の実施例１である。
【図３】本発明に係るメディアデータ用通信経路設定方法の実施例２である。
【図４】本発明に係るメディアデータ用通信経路設定方法の実施例３である。
【図５】従来の移動体通信システムの全体構成を示す概念図である。
【図６】従来の通信手順である。
【符号の説明】
【００５４】
１…端末（無線端末装置）、２…基地局（無線基地局装置）、３…ネットワークアドレス変換装置（ＮＡＴ）、４…トランスポートネットワーク、５…ルータ、６…セキュリティゲートウェイ（ゲートウェイ装置）、７…ＳＴＵＮサーバ（ＮＡＴ管理装置）、８…移動体コアネットワーク、９…ＩＭＳ、１０…ＳＩＰサーバ（通信制御装置）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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