(57)【要約】【課題】衛星を介した伝送路のようなバックホールを介する通信サービスを提供する場合に、通信の遅延を低減できる技術を提供することが望ましい。【解決手段】バックホールに通信接続され、配下の通信端末の通信を中継する中継装置であって、配下の通信端末によって送信され、バックホールを介して通信制御システムに到達し、通信制御システムから通信端末の通信相手を示す宛先に向けて送信されるべきパケットを受信するパケット受信部と、通信相手を示す宛先が、配下の通信端末を示すか否かを判定する宛先判定部と、宛先判定部によって配下の通信端末を示すと判定された場合、バックホールを介さずに通信相手を示す宛先に向けてパケットを送信し、宛先判定部によって配下の通信端末を示さないと判定された場合、バックホールにパケットを送信するパケット送信部とを備える中継装置を提供する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バックホールに通信接続され、配下の通信端末の通信を中継する中継装置であって、
配下の通信端末によって送信され、前記バックホールを介して通信制御システムに到達し、前記通信制御システムから前記通信端末の通信相手を示す宛先に向けて送信されるべきパケットを受信するパケット受信部と、
前記通信相手を示す宛先が、配下の通信端末を示すか否かを判定する宛先判定部と、
前記宛先判定部によって配下の通信端末を示すと判定された場合、前記バックホールを介さずに前記通信相手を示す宛先に向けて前記パケットを送信し、前記宛先判定部によって配下の通信端末を示さないと判定された場合、前記バックホールに前記パケットを送信するパケット送信部と
を備える中継装置。
【請求項２】
配下の通信端末に割り当てられているＩＰアドレスを登録した登録情報を格納する登録情報格納部
を備え、
前記宛先判定部は、前記通信相手を示す宛先のＩＰアドレスが前記登録情報に含まれている場合、当該宛先が配下の通信端末を示すと判定する、請求項１に記載の中継装置。
【請求項３】
前記宛先判定部は、前記パケットがトンネリングプロトコルによってトンネリングされている場合、前記パケットのペイロードに含まれる前記通信相手を示す宛先が、配下の通信端末を示すか否かを判定する、請求項１又は２に記載の中継装置。
【請求項４】
複数の種類のトンネリングプロトコルのそれぞれのヘッダのデータ量を示すヘッダ情報を格納するヘッダ情報格納部
を備え、
前記宛先判定部は、前記パケットがトンネリングプロトコルによってトンネリングされている場合、前記トンネリングプロトコルに対応する前記ヘッダ情報を用いて、前記パケットのペイロードから前記通信相手を示す宛先を特定する、請求項３に記載の中継装置。
【請求項５】
前記パケット送信部は、前記宛先判定部によって配下の通信端末であると判定された場合、前記パケットが前記バックホールを介して前記通信制御システムに到達し、前記通信制御システムから前記バックホール及び前記中継装置を介して前記通信相手を示す宛先に送信される場合に対応する形式で、前記パケットを、前記バックホールを介さずに前記通信相手を示す宛先に向けて送信する、請求項１から４のいずれか一項に記載の中継装置。
【請求項６】
前記パケット送信部は、前記パケットの次の宛先を含むヘッダ内の宛先と送信元とを入れ替えることによって、前記パケットを、前記バックホールを介さずに前記通信相手を示す宛先に向けて送信する、請求項１から５のいずれか一項に記載の中継装置。
【請求項７】
前記パケット送信部は、前記パケットの次の宛先を示すヘッダがＩＰｖ４パケットである場合、前記ＩＰｖ４パケット内の宛先ポート番号と送信元ポート番号とを入れ替える、請求項６に記載の中継装置。
【請求項８】
前記パケット送信部は、前記パケットの次の宛先を示すヘッダがＩＰｖ４パケットである場合、前記ＩＰｖ４パケット内の宛先ポート番号と送信元ポート番号とを入れ替え、かつ、前記ＩＰｖ４パケット内のチェックサムを再計算する、請求項６に記載の中継装置。
【請求項９】
前記パケット受信部が受信した前記パケットにＧＴＰヘッダが含まれる場合、前記ＧＴＰヘッダ内のＴＥＩＤを取得する情報取得部と、
前記情報取得部が取得した前記ＴＥＩＤを格納する情報格納部と
をさらに備える、請求項１から８のいずれか一項に記載の中継装置。
【請求項１０】
前記パケット送信部は、前記パケットがＧＴＰヘッダを含み、かつ、前記宛先判定部によって前記通信相手を示す宛先が配下の通信端末を示すと判定された場合、前記ＧＴＰヘッダ内のＴＥＩＤを変更する、請求項９に記載の中継装置。
【請求項１１】
前記パケット送信部は、前記パケットがＧＴＰヘッダを含み、かつ、前記宛先判定部によって前記通信相手を示す宛先が配下の通信端末を示すと判定された場合、前記ＧＴＰヘッダ内のＴＥＩＤを、前記情報格納部が格納している、当該通信相手に対応するＴＥＩＤに変更する、請求項１０に記載の中継装置。
【請求項１２】
前記バックホールは、衛星を介する衛星伝送路を含む、請求項１から１１のいずれか一項に記載の中継装置。
【請求項１３】
前記パケット送信部は、前記宛先判定部によって配下の通信端末でないと判定された場合、前記パケットを、前記衛星伝送路を介して送信する、請求項１２に記載の中継装置。
【請求項１４】
バックホールに通信接続され、配下の通信端末の通信を中継する中継装置であって、
配下の通信端末によって送信され、前記バックホールを介して通信制御システムに到達すべきパケットと、前記通信制御システムによって送信され、前記バックホールを介して前記配下の通信端末に到達すべきパケットとを受信するパケット受信部と、
前記パケット受信部が受信したパケットから、配下の通信端末に割り当てられているＩＰアドレス、配下の通信端末に関連するベアラのＴＥＩＤ、及び配下の通信端末に関連するベアラＱｏＳを取得する情報取得部と、
前記情報取得部が取得した前記ＩＰアドレス、前記ＴＥＩＤ、及び前記ベアラＱｏＳを格納する情報格納部
を備える中継装置。
【請求項１５】
前記情報取得部は、配下の通信端末がＶｏＬＴＥ呼を確立する場合に、アタッチ時にＳ１−ＡＰ信号によって取り交わされる前記通信端末のＩＰアドレスを取得する、請求項１４に記載の中継装置。
【請求項１６】
前記情報取得部は、配下の通信端末がＶｏＬＴＥ発呼した場合に、ＳＩＰのＩＮＶＩＴＥの１８３  Ｓｅｓｓｉｏｎ  Ｐｒｏｇｒｅｓｓにおいて取り交わされる前記通信端末のＩＰアドレスを取得する、請求項１４又は１５に記載の中継装置。
【請求項１７】
前記情報取得部は、配下の通信端末がＶｏＬＴＥ発呼した場合又は配下の通信端末がＶｏＬＴＥ着呼した場合に、前記通信端末が在圏するｅＮｏｄｅＢによってＳ１−ＡＰ信号で取り交わされるＳＧＷのＴＥＩＤ、ベアラＱｏＳ、及び前記ｅＮｏｄｅＢのＴＥＩＤを取得する、請求項１４から１６のいずれか一項に記載の中継装置。
【請求項１８】
前記情報取得部は、配下の通信端末がＶｏＬＴＥ通話中にハンドオーバする場合に取り交わされる情報から、ＳＧＷのＴＥＩＤ、ベアラＱｏＳ、及び前記通信端末が在圏するｅＮｏｄｅＢのＴＥＩＤを取得する、請求項１４から１７のいずれか一項に記載の中継装置。
【請求項１９】
前記バックホールは、衛星を介する衛星伝送路を含む、請求項１４から１８のいずれか一項に記載の中継装置。
【請求項２０】
コンピュータを、請求項１から１９のいずれか一項に記載の中継装置として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中継装置及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
災害や地形的要因によって携帯電話システムを利用できないエリアを衛星通信システムでカバーすることで通信手段を確保可能な、地上無線通信システムと衛星通信システムを統合したシステムが知られていた（例えば、特許文献１参照）。
［先行技術文献］
［特許文献］
［特許文献１］特開２０１６−２０１６３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
任意のバックホールを介した通信サービスを提供する場合に、通信の遅延を低減できる技術を提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の第１の態様によれば、バックホールに通信接続され、配下の通信端末の通信を中継する中継装置が提供される。中継装置は、配下の通信端末によって送信され、バックホールを介して通信制御システムに到達し、通信制御システムから通信端末の通信相手を示す宛先に向けて送信されるべきパケットを受信するパケット受信部を備えてよい。中継装置は、通信相手を示す宛先が、配下の通信端末を示すか否かを判定する宛先判定部を備えてよい。中継装置は、宛先判定部によって配下の通信端末を示すと判定された場合、バックホールを介さずに通信相手を示す宛先に向けてパケットを送信し、宛先判定部によって配下の通信端末を示さないと判定された場合、バックホールにパケットを送信するパケット送信部を備えてよい。
【０００５】
上記中継装置は、配下の通信端末に割り当てられているＩＰアドレスを登録した登録情報を格納する登録情報格納部を備えてよく、上記宛先判定部は、上記通信相手を示す宛先のＩＰアドレスが上記登録情報に含まれている場合、当該宛先が配下の通信端末を示すと判定してよい。上記宛先判定部は、上記パケットがトンネリングプロトコルによってトンネリングされている場合、上記パケットのペイロードに含まれる上記通信相手を示す宛先が、配下の通信端末を示すか否かを判定してよい。上記中継装置は、複数の種類のトンネリングプロトコルのそれぞれのヘッダのデータ量を示すヘッダ情報を格納するヘッダ情報格納部を備えてよく、上記宛先判定部は、上記パケットがトンネリングプロトコルによってトンネリングされている場合、上記トンネリングプロトコルに対応する上記ヘッダ情報を用いて、上記パケットのペイロードから上記通信相手を示す宛先を特定してよい。
【０００６】
上記パケット送信部は、上記宛先判定部によって配下の通信端末であると判定された場合、上記パケットが上記バックホールを介して上記通信制御システムに到達し、上記通信制御システムから上記バックホール及び上記中継装置を介して上記通信相手を示す宛先に送信される場合に対応する形式で、上記パケットを、上記バックホールを介さずに上記通信相手を示す宛先に向けて送信してよい。上記パケット送信部は、上記パケットの次の宛先を含むヘッダ内の宛先と送信元とを入れ替えることによって、上記パケットを、上記バックホールを介さずに上記通信相手を示す宛先に向けて送信してよい。上記パケット送信部は、上記パケットの次の宛先を示すヘッダがＩＰｖ４パケットである場合、上記ＩＰｖ４パケット内の宛先ポート番号と送信元ポート番号とを入れ替えてよい。上記パケット送信部は、上記パケットの次の宛先を示すヘッダがＩＰｖ４パケットである場合、上記ＩＰｖ４パケット内の宛先ポート番号と送信元ポート番号とを入れ替え、かつ、上記ＩＰｖ４パケット内のチェックサムを再計算してよい。
【０００７】
上記中継装置は、上記パケット受信部が受信した上記パケットにＧＴＰヘッダが含まれる場合、上記ＧＴＰヘッダ内のＴＥＩＤを取得する情報取得部と、上記情報取得部が取得した上記ＴＥＩＤを格納する情報格納部とをさらに備えてよい。上記パケット送信部は、上記パケットがＧＴＰヘッダを含み、かつ、上記宛先判定部によって上記通信相手を示す宛先が配下の通信端末を示すと判定された場合、上記ＧＴＰヘッダ内のＴＥＩＤを変更してよい。上記パケット送信部は、上記パケットがＧＴＰヘッダを含み、かつ、上記宛先判定部によって上記通信相手を示す宛先が配下の通信端末を示すと判定された場合、上記ＧＴＰヘッダ内のＴＥＩＤを、上記情報格納部が格納している、当該通信相手に対応するＴＥＩＤに変更してよい。
【０００８】
上記バックホールは、衛星を介する衛星伝送路を含んでよい。上記パケット送信部は、上記宛先判定部によって配下の通信端末でないと判定された場合、上記パケットを、上記衛星伝送路を介して送信してよい。
【０００９】
本発明の第２の態様によれば、バックホールに通信接続され、配下の通信端末の通信を中継する中継装置が提供される。中継装置は、配下の通信端末によって送信され、バックホールを介して通信制御システムに到達すべきパケットと、通信制御システムによって送信され、バックホールを介して配下の通信端末に到達すべきパケットとを受信するパケット受信部を備えてよい。中継装置は、パケット受信部が受信したパケットから、配下の通信端末に割り当てられているＩＰアドレス、配下の通信端末に関連するベアラのＴＥＩＤ、及び配下の通信端末に関連するベアラＱｏＳを取得する情報取得部を備えてよい。中継装置は、情報取得部が取得したＩＰアドレス、ＴＥＩＤ、及びベアラＱｏＳを格納する情報格納部を備えてよい。
【００１０】
上記情報取得部は、配下の通信端末がＶｏＬＴＥ呼を確立する場合に、アタッチ時にＳ１−ＡＰ信号によって取り交わされる上記通信端末のＩＰアドレスを取得してよい。上記情報取得部は、配下の通信端末がＶｏＬＴＥ発呼した場合に、ＳＩＰのＩＮＶＩＴＥの１８３  Ｓｅｓｓｉｏｎ  Ｐｒｏｇｒｅｓｓにおいて取り交わされる上記通信端末のＩＰアドレスを取得してよい。上記情報取得部は、配下の通信端末がＶｏＬＴＥ発呼した場合又は配下の通信端末がＶｏＬＴＥ着呼した場合に、上記通信端末が在圏するｅＮｏｄｅＢによってＳ１−ＡＰ信号で取り交わされるＳＧＷのＴＥＩＤ、ベアラＱｏＳ、及び上記ｅＮｏｄｅＢのＴＥＩＤを取得してよい。上記情報取得部は、配下の通信端末がＶｏＬＴＥ通話中にハンドオーバする場合に取り交わされる情報から、ＳＧＷのＴＥＩＤ、ベアラＱｏＳ、及び上記通信端末が在圏するｅＮｏｄｅＢのＴＥＩＤを取得してよい。上記バックホールは、衛星を介する衛星伝送路を含んでよい。
【００１１】
本発明の第３の態様によれば、コンピュータを、上記中継装置として機能させるためのプログラムが提供される。
【００１２】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】通信システム１０の一例を概略的に示す。
【図２】中継装置１００の機能構成の一例を概略的に示す。
【図３】衛星通信システム３０の一例を概略的に示す。
【図４】中継装置１００の処理の一例を概略的に示す。
【図５】プロトコルスタック７０の一例を概略的に示す。
【図６】ＲＴＰヘッダフィールド３００の一例を概略的に示す。
【図７】ＵＤＰヘッダフィールド３１０の一例を概略的に示す。
【図８】ＩＰｖ６ヘッダフィールド３２０の一例を概略的に示す。
【図９】ＧＴＰ−Ｕヘッダフィールド３３０の一例を概略的に示す。
【図１０】ＵＤＰヘッダフィールド３４０の一例を概略的に示す。
【図１１】ＩＰｖ４ヘッダフィールド３５０の一例を概略的に示す。
【図１２】中継装置１００として機能するコンピュータ１０００のハードウエア構成の一例を概略的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１５】
図１は、通信システム１０の一例を概略的に示す。通信システム１０は、ネットワーク２０、バックホール２２、通信制御システム２４、通信処理装置２６、及び通信処理装置２８を含む。
【００１６】
通信システム１０は、複数の通信端末に通信サービスを提供する。図１では、複数の通信端末の一例として、通信端末２１０、通信端末２２０、及び通信端末２３０を示している。
【００１７】
通信端末２１０、通信端末２２０、及び通信端末２３０は、通信機能を有する任意の端末であってよい。例えば、通信端末２１０、通信端末２２０、及び通信端末２３０は、スマートフォン等の携帯電話、タブレット端末、及びＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等である。ここでは、通信端末２１０、通信端末２２０、及び通信端末２３０が携帯電話である場合を主に例に挙げて説明する。
【００１８】
図１に示す例では、通信処理装置２６がバックホール２２を介してネットワーク２０と通信し、通信処理装置２８がバックホール２２を介さずにネットワーク２０と通信する。また、通信端末２１０及び通信端末２２０が通信処理装置２６の配下に位置し、通信端末２３０が通信処理装置２８の配下に位置している。通信処理装置２６は、通信端末２１０及び通信端末２２０の通信を中継する。通信処理装置２８は、通信端末２３０の通信を中継する。通信処理装置２６及び通信処理装置２８は、例えば、無線基地局である。
【００１９】
通信端末２１０は、通信処理装置２６及びバックホール２２を介して、ネットワーク２０内の通信制御システム２４と通信する。ネットワーク２０は、例えば、いわゆる移動体通信のコアネットワークである。バックホール２２は、任意の伝送路によって構成されてよい。例えば、バックホール２２は、通信衛星を介する衛星伝送路によって構成される。また、例えば、バックホール２２は、通信装置を有する無人航空機及び飛翔体等を介する伝送路によって構成される。
【００２０】
通信制御システム２４は、通信端末２１０又は通信端末２２０からの要求に応じて、通信端末２１０と通信端末２２０との通信接続を確立してよい。また、通信制御システム２４は、通信端末２１０又は通信端末２３０からの要求に応じて、通信端末２１０と通信端末２３０との通信接続を確立してよい。
【００２１】
通信制御システム２４は、例えば、通信端末２１０、通信端末２２０、及び通信端末２３０のそれぞれの間で、ＶｏＬＴＥ（Ｖｏｉｃｅ  ｏｖｅｒ  Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）接続を確立する。通信制御システム２４は、１又は複数の装置によって構成されてよい。通信制御システム２４は、例えば、ＥＰＣ（Ｅｖｏｌｖｅｄ  Ｐａｃｋｅｔ  Ｃｏｒｅ）を含む。また、通信制御システム２４は、ＥＰＣ及びＩＭＳ（ＩＰ  Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ  Ｓｕｂｓｙｓｔｅｍ）を含んでもよい。
【００２２】
ここで、通信端末２１０と通信端末２２０とが通信接続を確立した後、通信端末２１０と通信端末２２０との間で通信を実行する場合、通信端末２１０によって送信されたパケットがネットワーク２０を経由して通信端末２２０に配送されると、パケットはバックホール２２を２度経由することになる。
【００２３】
例えば、バックホール２２が衛星伝送路によって構成される場合、バックホール２２を２度経由することによって約５００ｍｓの遅延時間が追加される場合がある。その結果、通信処理装置２６、ネットワーク２０、及び通信処理装置２８において発生する遅延時間と合わせて、全体的な遅延時間が８００ｍｓを超えてしまう場合がある。
【００２４】
それに対して、本実施形態に係る通信システム１０は、中継装置１００を備える。図１に示す例において、中継装置１００は、バックホール２２と通信処理装置２６との間に配置される。中継装置１００は、通信端末２１０によって送信され、バックホール２２を介して通信制御システム２４に到達し、通信制御システム２４から通信端末２２０に向けて送信されるべきパケットを受信した場合に、当該パケットを、バックホール２２を介さずに通信端末２２０に送信する。これにより、本来、バックホール２２を２度経由して通信端末２２０に到達するパケットを、バックホール２２を介さずに通信端末２２０に到達させることができ、通信の遅延時間を低減することができる。
【００２５】
ここで、中継装置１００の処理の流れの概要を説明する。まず、中継装置１００は、配下の通信端末によって送信され、バックホール２２を介して通信制御システム２４に到達し、通信制御システム２４から当該通信端末の通信相手を示す宛先に向けて送信されるべきパケットを受信する。中継装置１００の配下の通信端末とは、中継装置１００の下位の通信処理装置と通信接続を確立した通信端末であってよい。中継装置１００の下位の通信処理装置とは、バックホール２２を介さずに中継装置１００に接続された通信処理装置であってよい。
【００２６】
次に、中継装置１００は、通信相手を示す宛先が、配下の通信端末を示すか否かを判定する。中継装置１００は、例えば、配下の通信端末に割り当てられているＩＰアドレスを登録した登録情報を格納しておき、通信相手を示す宛先のＩＰアドレスが当該登録情報に含まれている場合、当該宛先が配下の通信端末を示すと判定する。
【００２７】
そして、中継装置１００は、通信相手を示す宛先が配下の通信端末を示すと判定した場合、バックホール２２を介さずに当該通信相手を示す宛先に向けてパケットを送信する。また、中継装置１００は、通信相手を示す宛先が配下の通信端末を示さないと判定した場合、バックホール２２にパケットを送信する。
【００２８】
中継装置１００は、通信相手を示す宛先が配下の通信端末を示すと判定した場合、パケットがバックホール２２を介して通信制御システム２４に到達し、通信制御システム２４からバックホール２２及び通信処理装置２６を介して通信相手を示す宛先に送信される場合に対応する形式で、パケットを、バックホール２２を介さずに通信相手を示す宛先に向けて送信してよい。例えば、中継装置１００は、パケットの次の宛先を含むヘッダ内の当該宛先と送信元とを入れ替えることによって、当該パケットを、バックホール２２及びネットワーク２０を介さずに、配下の通信端末を示す宛先に向けて送信する。
【００２９】
例えば、次の宛先を含むヘッダがＩＰｖ４ヘッダである場合、中継装置１００は、当該ヘッダ内の宛先アドレスと送信元アドレスとを入れ替える。中継装置１００は、当該ヘッダ内の宛先アドレスと送信元アドレスとを入れ替えるとともに、その入れ替えに伴ってチェックサムを再計算してもよい。また、中継装置１００は、当該ヘッダ内の宛先アドレスと送信元アドレスとを入れ替えるとともに、当該ヘッダ内のＴｙｐｅ  ｏｆ  Ｓｅｒｖｉｃｅ（サービス種別と記載する場合がある。）を変更してもよい。例えば、中継装置１００は、当該ヘッダ内のサービス種別を、通信相手を示す宛先のベアラのＱｏＳに対応する値に変更する。これらにより、パケットを、バックホール２２及びネットワーク２０を介して通信制御システム２４に到達し、通信制御システム２４からネットワーク２０及びバックホール２２を介して当該宛先に送信される場合に対応する形式で、当該宛先に送信することができる。
【００３０】
また、例えば、次の宛先を含むヘッダがＩＰｖ６ヘッダである場合、中継装置１００は、当該ヘッダ内の宛先アドレスと送信元アドレスとを入れ替えてよい。
【００３１】
中継装置１００は、通信相手を示す宛先が配下の通信端末を示すと判定し、かつ、パケットがＧＴＰ（ＧＰＲＳ（Ｇｅｎｅｒａｌ  Ｐａｃｋｅｔ  Ｒａｄｉｏ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）  Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ヘッダを含む場合、ＧＴＰヘッダ内のＴＥＩＤ（Ｔｕｎｎｅｌ  Ｅｎｄｐｏｉｎｔ  ＩＤｅｎｔｉｆｉｅｒ）を変更してよい。中継装置１００は、例えば、ＧＴＰヘッダ内のＴＥＩＤを、通信相手を示す宛先に対応するベアラのＴＥＩＤに変更する。これにより、パケットを、バックホール２２及びネットワーク２０を介して通信制御システム２４に到達し、通信制御システム２４からネットワーク２０及びバックホール２２を介して当該宛先に送信される場合に対応する形式で、当該宛先に送信することができる。
【００３２】
なお、ここでは、中継装置１００がバックホール２２と通信処理装置２６との間に配置される例を挙げているが、これに限らない。中継装置１００は、通信処理装置２６と一体であってもよい。また、中継装置１００は、バックホール２２の途中に配置されてもよい。
【００３３】
図２は、中継装置１００の機能構成の一例を概略的に示す。中継装置１００は、情報格納部１１０、ヘッダ情報格納部１１２、パケット受信部１１４、情報取得部１１６、宛先判定部１１８、及びパケット送信部１２０を備える。なお、中継装置１００がこれらのすべての構成を備えることは必須とは限らない。
【００３４】
情報格納部１１０は、各種情報を格納する。情報格納部１１０は、例えば、中継装置１００の配下の通信端末に割り当てられているＩＰアドレスを登録した登録情報を格納する。
【００３５】
また、情報格納部１１０は、中継装置１００の配下の通信端末に関連するベアラのＴＥＩＤを格納してよい。例えば、情報格納部１１０は、中継装置１００の配下の通信端末がＶｏＬＴＥ呼を確立したときに取得された、Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ  Ｂｅａｒｅｒ（専用ベアラと記載する場合がある。）のｅＮｏｄｅＢのＴＥＩＤを格納する。また、例えば、情報格納部１１０は、中継装置１００の配下の通信端末がＶｏＬＴＥ呼を確立したときに取得された、専用ベアラのＳＧＷ（Ｓｅｒｖｉｎｇ  Ｇａｔｅｗａｙ）のＴＥＩＤを格納する。
【００３６】
また、情報格納部１１０は、中継装置１００の配下の通信端末に関連するベアラのＱｏＳを格納してよい。例えば、情報格納部１１０は、中継装置１００の配下の通信端末がＶｏＬＴＥ呼を確立したときに取得された、専用ベアラのベアラＱｏＳを格納する。
【００３７】
ヘッダ情報格納部１１２は、トンネリングプロトコルのヘッダのデータ量を示すヘッダ情報を格納する。ヘッダ情報格納部１１２は、例えば、ＧＴＰのヘッダ情報を格納する。ヘッダ情報格納部１１２は、複数の種類のトンネリングプロトコルのそれぞれのヘッダ情報を格納してよい。ヘッダ情報格納部１１２は、例えば、ＧＴＰ、ＧＲＥ（Ｇｅｎｅｒｉｃ  Ｒｏｕｔｉｎｇ  Ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｉｏｎ）、ＰＰＴＰ（Ｐｏｉｎｔ−ｔｏ−Ｐｏｉｎｔ  Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ  Ｐｒｔｏｃｏｌ）、Ｌ２Ｆ（Ｌａｙｅｒ  ２  Ｆｏｒｗａｄｉｎｇ）、Ｌ２ＴＰ（Ｌａｙｅｒ  ２  Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）、及びＣＡＰＷＡＰ（Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ａｎｄ  Ｐｒｏｖｉｓｉｏｎｉｎｇ  ｏｆ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）等のヘッダ情報を格納する。ヘッダ情報格納部１１２は、これらのすべてではなく一部を格納してもよい。また、ヘッダ情報格納部１１２は、これら以外のトンネリングプロトコルのヘッダ情報を格納してもよい。
【００３８】
パケット受信部１１４は、パケットを受信する。パケット受信部１１４は、中継装置１００の配下の通信端末によって送信されたパケットを受信する。パケット受信部１１４は、例えば、中継装置１００の配下の通信端末によって送信されたパケットを、中継装置１００の配下の通信処理装置２６から受信する。
【００３９】
パケット受信部１１４は、例えば、配下の通信端末によって送信され、バックホール２２及びネットワーク２０を介して通信制御システム２４に到達し、通信制御システム２４から宛先に向けて送信されるべきパケットを受信する。
【００４０】
また、パケット受信部１１４は、配下の通信端末宛のパケットを受信する。パケット受信部１１４は、例えば、配下の通信端末宛のパケットをバックホール２２から受信する。
【００４１】
情報取得部１１６は、各種情報を取得する。情報取得部１１６は、例えば、パケット受信部１１４が配下の通信端末から受信したパケットの送信元アドレスを取得する。情報取得部１１６は、取得した送信元アドレスを、情報格納部１１０が格納する登録情報に登録してよい。
【００４２】
情報取得部１１６は、配下の通信端末がＶｏＬＴＥ呼を確立する場合に、アタッチ時にＳ１−ＡＰ信号によって取り交わされる通信端末のＩＰアドレスを取得してよい。情報取得部１１６は、配下の通信端末がＶｏＬＴＥ発呼した場合に、ＳＩＰのＩＮＶＩＴＥの１８３  Ｓｅｓｓｉｏｎ  ｐｒｏｇｒｅｓｓにおいて取り交わされる通信端末のＩＰアドレスを取得してもよい。情報取得部１１６は、配下の通信端末によって、専用ベアラ上で送信されるＲＴＰ（Ｒｅａｌ−ｔｉｍｅ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）パケット又はＲＴＣＰ（Ｒｅａｌ−ｔｉｍｅ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）パケットから、送信元のＩＰアドレスを取得してもよい。情報取得部１１６は、取得した送信元アドレスを、情報格納部１１０が格納する登録情報に登録してよい。
【００４３】
情報取得部１１６は、配下の通信端末がＶｏＬＴＥ発呼した場合に、ｅＮｏｄｅＢによってＳ１−ＡＰ信号で取り交わされるＳＧＷのＴＥＩＤ、ベアラＱｏＳ、及びｅＮｏｄｅＢのＴＥＩＤを取得してよい。また、情報取得部１１６は、配下の通信端末がＶｏＬＴＥ着呼した場合に、ｅＮｏｄｅＢによってＳ１−ＡＰ信号で取り交わされるＳＧＷのＴＥＩＤ、ベアラＱｏＳ、及びｅＮｏｄｅＢのＴＥＩＤを取得してよい。例えば、情報取得部１１６は、Ｂｅａｒｅｒ  Ｓｅｔｕｐ  Ｒｅｑｕｅｓｔ／Ｓｅｓｓｉｏｎ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｒｅｑｕｅｓｔ（ベアラ設定要求／セッション管理要求と記載する場合がある。）に含まれるＳＧＷのＴＥＩＤ及びベアラＱｏＳを取得し、Ｂｅａｒｅｒ  Ｓｅｔｕｐ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅに含まれるｅＮｏｄｅＢのＴＥＩＤを取得する。
【００４４】
情報取得部１１６は、配下の通信端末がＶｏＬＴＥ通話中にハンドオーバする場合に取り交わされる情報から、ＳＧＷのＴＥＩＤ、ベアラＱｏＳ、及びｅＮｏｄｅＢのＴＥＩＤを取得してもよい。例えば、配下の通信端末に対してＳ１ハンドオーバが実行される場合、情報取得部１１６は、Ｈａｎｄｏｖｅｒ  Ｒｅｑｕｅｓｔ（ハンドオーバ要求と記載する場合がある。）及びＨａｎｄｏｖｅｒ  Ｒｅｑｕｅｓｔ  Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅ（ハンドオーバ要求確認と記載する場合がある。）に含まれるＳＧＷのＴＥＩＤ、ベアラＱｏＳ、及びｅＮｏｄｅＢのＴＥＩＤを取得する。また、例えば、配下の通信端末に対してＸ２ハンドオーバが実行される場合、情報取得部１１６は、ハンドオーバ要求、Ｐａｔｈ  Ｓｗｉｔｃｈ  Ｒｅｑｕｅｓｔ（パス切替要求と記載する場合がある。）及びＰａｔｈ  Ｓｗｉｔｃｈ  Ｒｅｑｕｅｓｔ  Ａｃｋ（パス切替要求確認と記載する場合がある。）に含まれるＳＧＷのＴＥＩＤ、ベアラＱｏＳ、及びｅＮｏｄｅＢのＴＥＩＤを取得する。情報取得部１１６は、取得したＳＧＷのＴＥＩＤ、ベアラＱｏＳ、及びｅＮｏｄｅＢのＴＥＩＤを情報格納部１１０に格納してよい。
【００４５】
宛先判定部１１８は、パケット受信部１１４が受信したパケットが、配下の通信端末によって送信され、バックホール２２及びネットワーク２０を介して通信制御システム２４に到達し、通信制御システム２４から当該通信端末の通信相手を示す宛先に向けて送信されるべきパケットである場合に、当該通信相手を示す宛先が配下の通信端末を示すか否かを判定する。宛先判定部１１８は、当該宛先が情報格納部１１０の登録情報に含まれている場合、当該宛先が配下の通信端末であると判定してよい。宛先判定部１１８は、当該宛先が情報格納部１１０の登録情報に含まれていない場合、当該宛先が配下の通信端末でないと判定してよい。
【００４６】
宛先判定部１１８は、当該パケットがトンネリングプロトコルによってトンネリングされている場合、当該パケットのペイロードに含まれる宛先が、配下の通信端末を示す否かを判定してよい。宛先判定部１１８は、当該パケットがトンネリングプロトコルによってトンネリングされている場合、ヘッダ情報格納部１１２に格納されている当該トンネリングプロトコルに対応するヘッダ情報を用いて、当該パケットのペイロードから当該宛先を特定してよい。例えば、宛先判定部１１８は、当該トンネリングプロトコルに対応するヘッダ情報が示すヘッダのデータ量の分、当該パケットのデータを先頭から読み飛ばして、ペイロードの中身を確認する。
【００４７】
パケット送信部１２０は、パケットを送信する。パケット送信部１２０は、宛先判定部１１８によって、通信相手を示す宛先が配下の通信端末を示すと判定された場合、バックホール２２及びネットワーク２０を介さずに、当該宛先に向けてパケットを送信する。パケット送信部１２０は、当該パケットが、バックホール２２及びネットワーク２０を介して通信制御システム２４に到達し、通信制御システム２４からネットワーク２０及びバックホール２２を介して当該宛先に向けて送信される場合に対応する形式で、バックホール２２及びネットワーク２０を介さずに当該パケットを当該宛先に向けて送信してよい。
【００４８】
パケット送信部１２０は、例えば、当該パケットの次の宛先を含むヘッダ内の当該宛先と送信元とを入れ替えることによって、当該パケットを、バックホール２２及びネットワーク２０を介さずに、配下の通信端末を示す宛先に向けて送信する。例えば、次の宛先を含むヘッダがＩＰｖ４ヘッダである場合、パケット送信部１２０は、当該ヘッダ内の宛先アドレスと送信元アドレスとを入れ替える。また、例えば、次の宛先を含むヘッダがＩＰｖ６ヘッダである場合、パケット送信部１２０は、当該ヘッダ内の宛先アドレスと送信元アドレスとを入れ替える。
【００４９】
次の宛先を含むヘッダがＩＰｖ４ヘッダである場合、パケット送信部１２０は、当該ヘッダ内の宛先アドレスと送信元アドレスとを入れ替えるとともに、その入れ替えに伴ってチェックサムを再計算してもよい。また、パケット送信部１２０は、当該ヘッダ内の宛先アドレスと送信元アドレスとを入れ替えるとともに、当該ヘッダ内のサービス種別を変更してもよい。例えば、パケット送信部１２０は、当該ヘッダ内のサービス種別を、情報格納部１１０に格納されている、通信相手を示す宛先のベアラのＱｏＳに対応する値に変更する。これらにより、パケットを、バックホール２２及びネットワーク２０を介して通信制御システム２４に到達し、通信制御システム２４からネットワーク２０及びバックホール２２を介して当該宛先に送信される場合に対応する形式で、当該宛先に送信することができる。
【００５０】
パケット送信部１２０は、宛先判定部１１８によって通信相手を示す宛先が配下の通信端末を示すと判定され、かつ、パケットがＧＴＰヘッダを含む場合、ＧＴＰヘッダ内のＴＥＩＤを変更してよい。パケット送信部１２０は、例えば、ＧＴＰヘッダ内のＴＥＩＤを、通信相手を示す宛先に対応するベアラのＴＥＩＤに変更する。パケット送信部１２０は、ＧＴＰヘッダ内のＳＧＷのＴＥＩＤを、情報格納部１１０に格納されている、通信相手を示す宛先に対応するｅＮｏｄｅＢのＴＥＩＤに変更してよい。これにより、パケットを、バックホール２２及びネットワーク２０を介して通信制御システム２４に到達し、通信制御システム２４からネットワーク２０及びバックホール２２を介して当該宛先に送信される場合に対応する形式で、当該宛先に送信することができる。
【００５１】
パケット送信部１２０は、パケット受信部１１４がバックホール２２から配下の通信端末宛のパケットを受信した場合、当該パケットを配下の通信端末に向けて送信する。
【００５２】
上述したように、中継装置１００は、情報格納部１１０、ヘッダ情報格納部１１２、パケット受信部１１４、情報取得部１１６、宛先判定部１１８、及びパケット送信部１２０のすべてを備えなくてもよい。例えば、中継装置１００は、情報取得部１１６を備えなくてもよい。この場合、他の装置が備える情報取得部１１６が取得した情報を当該他の装置から受信して、情報格納部１１０が格納してよい。また、中継装置１００は、これらの構成のうち、情報格納部１１０、パケット受信部１１４、及び情報取得部１１６のみを備えてもよい。この場合、例えば、ヘッダ情報格納部１１２、パケット受信部１１４、宛先判定部１１８、及びパケット送信部１２０を備える他の装置に対して、情報格納部１１０が格納している情報を提供してよい。
【００５３】
図３は、衛星通信システム３０の一例を概略的に示す。衛星通信システム３０は、コアネットワーク４０、衛星モデム５０、衛星６０、中継装置１００を含む。コアネットワーク４０は、いわゆる移動体通信のコアネットワークであってよい。図３に示す中継装置１００は、衛星モデムの機能を備える。
【００５４】
図３における中継装置１００は、任意の場所に配置可能であってよい。例えば、中継装置１００は、離島等のいわゆる携帯電話の電波が届かない地域、届きにくい地域に配置されて、衛星６０及び衛星モデム５０を介してコアネットワーク４０と通信することにより、そのような地域において通信サービスを提供する。中継装置１００、衛星６０、及び衛星モデム５０の間の伝送路を衛星伝送路６２と記載する場合がある。
【００５５】
衛星通信システム３０は、中継装置１００を用いて各種通信サービスを提供する。衛星通信システム３０は、例えば、音声通話サービスを提供する。衛星通信システム３０は任意の通信方式を用いて音声通話サービスを提供してよい。例えば、衛星通信システム３０は、ＶｏＬＴＥを用いて音声通話サービスを提供する。また、衛星通信システム３０は、例えば、データ通信サービスを提供する。
【００５６】
中継装置１００は、配下の通信端末の通信を中継する。図３では、中継装置１００の配下の通信端末の例として、通信端末２１０及び通信端末２２０が示されている。中継装置１００の配下の通信端末とは、中継装置１００の下位の無線基地局と通信接続を確立した通信端末であってよい。中継装置１００の下位の無線基地局とは、衛星６０を介さずに、中継装置１００に接続された無線基地局であってよい。また、中継装置１００の配下の通信端末とは、中継装置１００に直接通信接続された通信端末であってもよい。中継装置１００に直接通信接続された通信端末とは、中継装置１００によって形成された通信エリアに在圏する通信端末であってよい。
【００５７】
例えば、通信端末２１０と、不図示の無線基地局を介してコアネットワーク４０に通信接続された通信端末２３０とが音声通話を実行する場合、衛星伝送路６２を介することによって約２５０ｍｓの遅延時間が追加される。その結果、コアネットワーク４０及び無線基地局において発生する遅延時間と合わせて、４００ｍｓから５００ｍｓの遅延が発生する。４００ｍｓから５００ｍｓ程度の遅延であれば、通話者は遅延に気づかずに通話を行うことが比較的多い。
【００５８】
しかし、中継装置１００の配下の通信端末２１０と通信端末２２０とで音声通話が実行される場合、衛星伝送路６２を２度介することによって約５００ｍｓの遅延時間が追加され、全体的な遅延時間が８００ｍｓを超えてしまうことになる。８００ｍｓを超える遅延が発生すると、通話者は音声遅延に気づき、話しにくいと感じてしまう。
【００５９】
このように、発信側及び受信側の両方が衛星伝送路６２を使用する状態を衛星ダブルホップ状態と記載する場合がある。衛星ダブルホップ状態は、異なる中継装置１００の配下の通信端末の間でも発生するが、同一の中継装置１００の配下の通信端末の間で発生する場合が多い。
【００６０】
例えば、中継装置１００が離島に配置された場合、その離島内の旅行者又は家族内での通話が多く発生する。また、例えば、中継装置１００がある集落に配置された場合、その集落の近所同士や、庭にいる家族と屋内の家族の通話等が多く発生する。また、例えば、中継装置１００があるゴルフ場に配置された場合、そのゴルフ場内において別グループでプレイしている者同士の通話が多く発生する。また、中継装置１００がキャンプ場に配置された場合、そのキャンプ場内のキャンプサイトにいる家族とバーベキューエリアにいる家族との通話が多く発生する。
【００６１】
また、音声通話に限らず、同一の中継装置１００の配下の通信端末の間でデータ通信が行われる場合もあり、この場合も衛星ダブルホップ状態となる。例えば、同一の衛中継装置１００の配下の通信端末の間で対戦ゲーム等の応答速度を求められるアプリケーションが実行される場合、遅延により操作性が低下してしまう。
【００６２】
これに対して、本実施形態に係る中継装置１００は、配下の通信端末の通信相手が、配下の他の通信端末であると判定した場合、衛星伝送路６２を介さずに直接通信を中継する。例えば、中継装置１００は、配下の通信端末によって送信され、衛星伝送路６２を介して通信制御システム４２に到達し、通信制御システム４２から通信相手を示す宛先に向けて送信されるべきパケットを受信し、当該宛先が配下の他の通信端末であると判定した場合、当該パケットを、衛星伝送路６２を介さずに宛先の通信端末に向けて送信する。
【００６３】
中継装置１００は、表面上の宛先が通信制御システム４２であったりインターネット上のサーバであったりした場合であっても、実際の通信相手が配下の通信端末であるか否かを判定する。そして、配下の通信端末であると判定した場合、中継装置１００は、中継装置１００内でパケットを折り返して実際の通信相手に向けて送信する。
【００６４】
表面上の宛先とは、中継装置１００が次にパケットを送信する宛先であってよい。例えば、通信端末２１０が送信したパケットが、衛星伝送路６２及びコアネットワーク４０を介して通信制御システム４２に到達し、通信制御システム４２から通信端末２２０に向けて送信されるべきものである場合、表面上の宛先は、通信制御システム４２内のいずれかの装置である。なお、この場合の表面上の宛先は、衛星６０又は衛星モデム５０の場合もあってよい。
【００６５】
中継装置１００は、実際の通信相手が配下の通信端末であると判定した場合、表面上の宛先を含むヘッダ内の当該宛先と送信元とを入れ替えることによって、中継装置１００内でパケットを折り返してよい。例えば、中継装置１００の下位の無線基地局に在圏する通信端末２１０が、当該無線基地局に在圏する通信端末２２０に向けてパケットを送信する場合、実際の送信元は通信端末２１０であり、実際の通信相手は通信端末２２０であり、表面上の送信元は通信端末２１０が在圏する無線基地局であり、表面上の宛先は通信制御システム４２内のＳＧＷでありうる。この場合、中継装置１００は、表面上の送信元と宛先とを入れ替えて、送信元をＳＧＷ、宛先を当該無線基地局とすることによって、パケットを折り返してよい。
【００６６】
上述したように、本実施形態に係る中継装置１００によれば、配下の通信端末の通信相手が、配下の他の通信端末である場合、衛星伝送路６２を介さずに直接通信が中継されるので、衛星伝送路６２及びコアネットワーク４０を介することによる遅延を発生させないようにでき、超低遅延の通信を実現することができる。ここで、衛星伝送路６２及びコアネットワーク４０はバックホールの一例であってよい。
【００６７】
図３では、中継装置１００が衛星モデムの機能を備える場合を例に挙げて説明したが、これに限らない。中継装置１００と衛星モデムとが別体であってもよい。パケットが折り返される場所は、通信端末２１０及び通信端末２２０が在圏する無線基地局であってもよく、無線基地局と衛星モデムとの間であってもよく、衛星モデムと衛星伝送路６２との間であってもよい。すなわち、中継装置１００は、無線基地局と一体であってもよく、無線基地局と衛星モデムとの間に配置されてもよく、衛星モデムと衛星伝送路６２との間に配置されてもよい。
【００６８】
また、中継装置１００は、バックホールの途中に配置されてもよい。例えば、中継装置１００は、衛星６０と一体であってもよい。また、中継装置１００は、衛星６０と衛星伝送路６２との間に配置されてもよい。この場合でも、パケットが、衛星６０と衛星モデム５０との間の衛星伝送路６２と、コアネットワーク４０内とを通過する分の遅延時間を低減することができる。
【００６９】
図４は、中継装置１００による処理の一例を概略的に示す。ここでは、中継装置１００と衛星モデム１０２とが別体であり、ＶｏＬＴＥを利用して通信端末２１０と通信端末２２０とが通信する場合に、通信端末２１０が通信端末２２０に対して送信したパケットを中継装置１００が中継する場合の処理の一例を示す。
【００７０】
通信端末２１０と通信端末２２０とがＶｏＬＴＥを利用して通信する場合、ＶｏＬＴＥ呼の発着信時には、Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ  Ｂｅａｒｅｒ  ａｃｔｉｖａｔｉｏｎの手順が実施され、帯域保証型ベアラが確立され、ＲＴＰ／ＲＴＣＰによって音声データが通信される。ここでは、通信端末２１０及び通信端末２２０のＩＰアドレスがＩＰｖ６であり、ｅＮｏｄｅＢ、ＳＧＷ、ＰＧＷ（Ｐａｃｋｅｔ  ｄａｔａ  ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｇａｔｅｗａｙ）及びＭＭＥ（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｅｎｔｉｔｙ）等の各ノードのＩＰアドレスがＩＰｖ４である場合を例に挙げて説明する。
【００７１】
通信端末２１０は、中継装置１００の配下のｅＮｏｄｅＢに対してパケットを送信する。図４に示す例では、パケット受信部１１４が受信したパケットに、ＲＴＰ／ＲＴＣＰヘッダ、ＩＰｖ６ヘッダ、ＧＴＰヘッダ、ＵＤＰヘッダ、及びＩＰｖ４ヘッダが含まれる。ＩＰｖ６ヘッダ内の送信元は通信端末２１０を示し、宛先は通信端末２２０を示す。ＩＰｖ４ヘッダ内の送信元はｅＮｏｄｅＢを示し、宛先はＳＧＷのアドレスを示す。
【００７２】
宛先判定部１１８は、パケット受信部１１４が受信したパケットを参照することによって、通信端末２１０の通信相手を示す宛先が、配下の通信端末を示すか否かを判定する。宛先判定部１１８は、下位レイヤのＩＰｖ４ヘッダではなく、上位レイヤのＩＰｖ６ヘッダ内の宛先を参照して、当該宛先が情報格納部１１０に格納されている登録情報に含まれている場合、通信相手を示す宛先が配下の通信端末を示すと判定する。ここでは、ＩＰｖ６ヘッダ内の宛先が通信端末２２０であることから、宛先判定部１１８によって、通信相手を示す宛先が配下の通信端末であると判定される。
【００７３】
パケット送信部１２０は、宛先判定部１１８によって当該パケットの宛先が配下の通信端末であると判定されたことに応じて、ＩＰｖ４ヘッダ内の宛先と送信元とを入れ替えることによって、当該パケットを折り返す。これにより、中継装置１００は、衛星伝送路６２を介さずに、当該パケットを通信端末２２０に対して送信することができる。
【００７４】
このように、本実施形態に係る中継装置１００によれば、本来であれば下位レイヤのＵＤＰヘッダ及びＩＰｖ４ヘッダに基づいてＳＧＷに向けて送信されるべきパケットが、衛星伝送路６２を介さずに配下の通信端末に対して送信される。
【００７５】
図５は、中継装置１００が中継するパケットのプロトコルスタック７０の一例を概略的に示す。プロトコルスタック７０は、Ｓ１−ｕ区間におけるＲＴＰ／ＲＴＣＰパケットのプロトコルスタックを示す。中継装置１００が受信するパケットには、ＲＴＰ／ＲＴＣＰヘッダ、ＵＤＰヘッダ、ＩＰｖ６ヘッダ、ＧＴＰ−Ｕ（ＧＴＰ  ｆｏｒ  Ｕｓｅｒ  Ｐｌａｎｅ）ヘッダ、及びＩＰｖ４ヘッダ等の様々なヘッダが含まれる。
【００７６】
宛先判定部１１８は、パケットの内容を参照して、当該パケットを送信した通信端末の通信相手を示す宛先を特定してよい。そして、宛先判定部１１８は、当該宛先が、配下の通信端末を示すか否かを判定してよい。宛先判定部１１８によって、通信相手を示す宛先が配下の通信端末であると判定された場合、パケット送信部１２０は、パケットの表面的な宛先を含むヘッダを特定して、当該ヘッダ内の宛先と送信元とを入れ替える。
【００７７】
図６は、ＲＴＰヘッダフィールド３００の一例を概略的に示す。パケット送信部１２０は、宛先判定部１１８によって通信相手を示す宛先が配下の通信端末であると判定された場合であっても、ＲＴＰヘッダフィールド３００には変更を加えなくてよい。ＲＴＣＰの場合も同様である。
【００７８】
図７は、ＵＤＰヘッダフィールド３１０の一例を概略的に示す。パケット送信部１２０は、宛先判定部１１８によって通信相手を示す宛先が配下の通信端末であると判定された場合であっても、ＵＤＰヘッダフィールド３１０には変更を加えなくてよい。
【００７９】
図８は、ＩＰｖ６ヘッダフィールド３２０の一例を概略的に示す。通信端末２１０が通信端末２２０に向けてパケットを送信する場合、ＩＰｖ６ヘッダフィールド３２０の送信元アドレスは通信端末２１０を示し、宛先アドレスは通信端末２２０を示す。パケット送信部１２０は、宛先判定部１１８によって通信相手を示す宛先が配下の通信端末であると判定された場合であっても、ＩＰｖ６ヘッダフィールド３２０には変更を加えなくてよい。
【００８０】
図９は、ＧＴＰ−Ｕヘッダフィールド３３０の一例を概略的に示す。通信端末２１０が通信端末２２０に向けてパケットを送信する場合、中継装置１００が受信した当該パケットのＧＴＰ−Ｕヘッダフィールド３３０のＴＥＩＤはＳＧＷのＴＥＩＤである。パケット送信部１２０は、宛先判定部１１８によって通信相手を示す宛先が配下の通信端末であると判定されて、パケットを通信端末２２０に向けて折り返す場合、ＧＴＰ−Ｕヘッダフィールド３３０のＴＥＩＤを、情報格納部１１０に格納されている、通信端末２２０に対応するｅＮｏｄｅＢのＴＥＩＤに変更してよい。
【００８１】
図１０は、ＵＤＰヘッダフィールド３４０の一例を概略的に示す。通信端末２１０が通信端末２２０に向けてパケットを送信する場合、中継装置１００が受信した当該パケットのＵＤＰヘッダフィールド３４０の宛先ポート番号は、例えば「２１５２」であり、送信元ポート番号は、通信端末２１０でアロケートされたポート番号である。パケット送信部１２０は、宛先判定部１１８によって通信相手を示す宛先が配下の通信端末であると判定されて、パケットを通信端末２２０に向けて折り返す場合、ＵＤＰヘッダフィールド３４０の送宛先ポート番号は「２１５２」のままとし、送信元ポート番号を任意の値に設定してよい。また、パケット送信部１２０は、チェックサムを再計算して、ＵＤＰヘッダフィールド３４０のチェックサムの内容を変更してよい。
【００８２】
図１１は、ＩＰｖ４ヘッダフィールド３５０の一例を概略的に示す。通信端末２１０が通信端末２２０に向けてパケットを送信する場合、中継装置１００が受信した当該パケットのＩＰｖ４ヘッダフィールド３５０の送信元アドレスは、通信端末２１０が在圏するｅＮｏｄｅＢのアドレスであり、宛先アドレスはＳＧＷのアドレスである。パケット送信部１２０は、宛先判定部１１８によって通信相手を示す宛先が配下の通信端末であると判定されて、パケットを通信端末２２０に向けて折り返す場合、ＩＰｖ４ヘッダフィールド３５０の送信元アドレスと宛先アドレスとを入れ替える。また、パケット送信部１２０は、ＩＰｖ４ヘッダフィールド３５０のサービス種別の内容を、情報格納部１１０に格納されている、通信端末２２０のベアラのＱｏＳに対応する値に変更してよい。また、パケット送信部１２０は、チェックサムを再計算して、ＩＰｖ４ヘッダフィールド３５０のチェックサムの内容を変更してよい。
【００８３】
図１２は、中継装置１００として機能するコンピュータ１０００のハードウエア構成の一例を概略的に示す。本実施形態に係るコンピュータ１０００は、ホストコントローラ１０９２により相互に接続されるＣＰＵ１０１０及びＲＡＭ１０３０を有するＣＰＵ周辺部と、入出力コントローラ１０９４によりホストコントローラ１０９２に接続されるＲＯＭ１０２０、通信Ｉ／Ｆ１０４０、ハードディスクドライブ１０５０、及び入出力チップ１０８０を有する入出力部を備える。
【００８４】
ＣＰＵ１０１０は、ＲＯＭ１０２０及びＲＡＭ１０３０に格納されたプログラムに基づいて動作し、各部の制御を行う。通信Ｉ／Ｆ１０４０は、有線又は無線によりネットワークを介して他の装置と通信する。また、通信Ｉ／Ｆ１０４０は、通信を行うハードウエアとして機能する。ハードディスクドライブ１０５０は、ＣＰＵ１０１０が使用するプログラム及びデータを格納する。
【００８５】
ＲＯＭ１０２０は、コンピュータ１０００が起動時に実行するブート・プログラム及びコンピュータ１０００のハードウエアに依存するプログラムなどを格納する。入出力チップ１０８０は、例えばパラレル・ポート、シリアル・ポート、キーボード・ポート、マウス・ポートなどを介して各種の入出力装置を入出力コントローラ１０９４へと接続する。
【００８６】
ＲＡＭ１０３０を介してハードディスクドライブ１０５０に提供されるプログラムは、ＩＣカードなどの記録媒体に格納されて利用者によって提供される。プログラムは、記録媒体から読み出され、ＲＡＭ１０３０を介してハードディスクドライブ１０５０にインストールされ、ＣＰＵ１０１０において実行される。
【００８７】
コンピュータ１０００にインストールされ、コンピュータ１０００を中継装置１００として機能させるプログラムは、ＣＰＵ１０１０などに働きかけて、コンピュータ１０００を、中継装置１００の各部としてそれぞれ機能させてよい。これらのプログラムに記述された情報処理は、コンピュータ１０００に読込まれることにより、ソフトウエアと上述した各種のハードウエア資源とが協働した具体的手段である情報格納部１１０、ヘッダ情報格納部１１２、パケット受信部１１４、情報取得部１１６、宛先判定部１１８、及びパケット送信部１２０として機能する。そして、これらの具体的手段によって、本実施形態におけるコンピュータ１０００の使用目的に応じた情報の演算又は加工を実現することにより、使用目的に応じた特有の中継装置１００が構築される。
【００８８】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００８９】
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階などの各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」などと明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」などを用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【符号の説明】
【００９０】
１０  通信システム、２０  ネットワーク、２２  バックホール、２４  通信制御システム、２６  通信処理装置、２８  通信処理装置、３０  衛星通信システム、４０  コアネットワーク、４２  通信制御システム、５０  衛星モデム、６０  衛星、６２  衛星伝送路、７０  プロトコルスタック、１００  中継装置、１０２  衛星モデム、１１０  情報格納部、１１２  ヘッダ情報格納部、１１４  パケット受信部、１１６  情報取得部、１１８  宛先判定部、１２０  パケット送信部、２１０  通信端末、２２０  通信端末、２３０  通信端末、３００  ＲＴＰヘッダフィールド、３１０  ＵＤＰヘッダフィールド、３２０  ＩＰｖ６ヘッダフィールド、３３０  ＧＴＰ−Ｕヘッダフィールド、３４０  ＵＤＰヘッダフィールド、３５０  ＩＰｖ４ヘッダフィールド、１０００  コンピュータ、１０１０  ＣＰＵ、１０２０  ＲＯＭ、１０３０  ＲＡＭ、１０４０  通信Ｉ／Ｆ、１０５０  ハードディスクドライブ、１０８０  入出力チップ、１０９２  ホストコントローラ、１０９４  入出力コントローラ
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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