(57)【要約】【課題】バックホールを介した通信を提供する場合に、通信遅延を低減するとともに、合法的傍受等に対応できる技術を提供することが望ましい。【解決手段】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、宛先に向けて送信されるべきパケットを受信する第１パケット受信部と、第１パケット受信部が受信したパケットを通信制御システムに送信する第１パケット送信部と、宛先が配下の通信端末を示す場合、バックホールを介さずに宛先に向けてパケットを送信する第２パケット送信部と、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を受信する第２パケット受信部と、第２パケット受信部が受信したパケットの送信元が配下の通信端末である場合、配下の通信端末に送信せず、配下の通信端末でない場合、配下の通信端末に送信する第３パケット送信部とを備える中継システムを提供する。【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システムであって、
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第１パケット受信部と、
前記第１パケット受信部が受信した前記パケットを、前記バックホールを介して前記通信制御システムに送信する第１パケット送信部と、
前記第１パケット受信部が受信した前記パケットの宛先が配下の通信端末を示す場合、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する第２パケット送信部と、
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配下の通信端末に到達すべきパケットを受信する第２パケット受信部と、
前記第２パケット受信部が受信した前記パケットの送信元が配下の通信端末である場合、前記パケットを前記配下の通信端末に送信せず、前記パケットの送信元が前記配下の通信端末でない場合、前記パケットを前記配下の通信端末に送信する第３パケット送信部と
を備える中継システム。
【請求項２】
前記第３パケット送信部は、前記第２パケット受信部が受信した前記パケットの送信元が配下の通信端末である場合、前記パケットを廃棄する、請求項１に記載の中継システム。
【請求項３】
前記第２パケット送信部は、前記第１パケット受信部が受信した前記パケットの宛先が配下の通信端末を示し、かつ、前記パケットが予め定められた条件を満たす場合、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、
前記第３パケット送信部は、前記第２パケット受信部が受信した前記パケットの送信元が配下の通信端末であり、かつ、前記パケットが予め定められた条件を満たす場合、前記パケットを前記配下の通信端末に送信しない、請求項１又は２に記載の中継システム。
【請求項４】
前記予め定められた条件は、前記パケットに含まれるＩＰアドレス及びポート番号と、前記パケットが準拠するプロトコルとの少なくともいずれかに関する条件である、請求項３に記載の中継システム。
【請求項５】
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、
前記第２パケット送信部は、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し、
前記第３パケット送信部は、前記第２パケット受信部が受信した前記パケットの送信元の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から４のいずれか一項に記載の中継システム。
【請求項６】
前記第１パケット受信部が受信した前記パケットに含まれる送信元を示すＩＰアドレスを取得して、前記登録情報に登録する情報取得部
を備える、請求項５に記載の中継システム。
【請求項７】
前記情報取得部は、前記第１パケット受信部が受信した前記パケットのヘッダに含まれる送信元を示すＩＰアドレスを取得して、前記登録情報に登録する、請求項６に記載の中継システム。
【請求項８】
前記情報取得部は、前記第１パケット受信部が受信した前記パケットのヘッダに含まれる宛先を示すＩＰアドレスを取得して、前記登録情報に登録する、請求項６又は７に記載の中継システム。
【請求項９】
前記情報取得部は、前記第１パケット受信部が受信した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送信元を示すＩＰアドレスを取得して、前記登録情報に登録する、請求項６から８のいずれか一項に記載の中継システム。
【請求項１０】
前記情報取得部は、前記第１パケット受信部が受信した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宛先を示すＩＰアドレスを取得して、前記登録情報に登録する、請求項６から９のいずれか一項に記載の中継システム。
【請求項１１】
前記情報取得部は、前記第１パケット受信部が受信した前記パケットに含まれるポート番号を取得して、前記登録情報に登録する、請求項６から１０のいずれか一項に記載の中継システム。
【請求項１２】
前記情報取得部は、前記第１パケット受信部が受信した前記パケットが準拠するプロトコルを、前記登録情報に登録する、請求項６から１１のいずれか一項に記載の中継システム。
【請求項１３】
前記第２パケット送信部は、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し、
前記第３パケット送信部は、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パケットの送信元が、配下の通信端末を示すか否かを判定する、請求項１から１２のいずれか一項に記載の中継システム。
【請求項１４】
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、
前記第２パケット送信部は、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し、
前記第３パケット送信部は、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パケットの送信元を特定する、請求項１３に記載の中継システム。
【請求項１５】
前記第２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１４のいずれか一項に記載の中継システム。
【請求項１６】
前記第２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１５に記載の中継システム。
【請求項１７】
前記第２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１５に記載の中継システム。
【請求項１８】
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１７のいずれか一項に記載の中継システム。
【請求項１９】
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システムであって、
配下の通信端末に割り当てられているＩＰアドレスを登録する登録情報を格納する登録情報格納部と、
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第１パケット受信部と、
前記第１パケット受信部が受信した前記パケットを、前記バックホールを介して前記通信制御システムに送信する第１パケット送信部と、
前記第１パケット受信部が受信した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送信元を示すＩＰアドレスを取得して、前記登録情報に登録する情報取得部と
を備える中継システム。
【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システム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、中継システム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、通信の遅延を低減するとともに、合法的傍受及びデータ通信課金等に対応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システムが提供される。中継システムは、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第１パケット受信部を備えてよい。中継システムは、第１パケット受信部が受信したパケットを、バックホールを介して通信制御システムに送信する第１パケット送信部を備えてよい。中継システムは、第１パケット受信部が受信したパケットの宛先が配下の通信端末を示す場合、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する第２パケット送信部を備えてよい。中継システムは、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を受信する第２パケット受信部を備えてよい。中継システムは、第２パケット受信部が受信したパケットの送信元が配下の通信端末である場合、パケットを配下の通信端末に送信せず、パケットの送信元が配下の通信端末でない場合、パケットを配下の通信端末に送信する第３パケット送信部を備えてよい。
【０００５】
上記第３パケット送信部は、上記第２パケット受信部が受信した上記パケットの送信元が配下の通信端末である場合、上記パケットを廃棄してよい。上記第２パケット送信部は、上記第１パケット受信部が受信した上記パケットの宛先が配下の通信端末を示し、かつ、上記パケットが予め定められた条件を満たす場合、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上記パケットを送信してよく、上記第３パケット送信部は、上記第２パケット受信部が受信した上記パケットの送信元が配下の通信端末であり、かつ、上記パケットが予め定められた条件を満たす場合、上記パケットを上記配下の通信端末に送信しなくてよい。上記予め定められた条件は、上記パケットに含まれるＩＰアドレス及びポート番号と、上記パケットが準拠するプロトコルとの少なくともいずれかに関する条件であってよい。
【０００６】
上記中継システムは、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、上記第２パケット送信部は、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く、上記第３パケット送信部は、上記第２パケット受信部が受信した上記パケットの送信元の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。上記中継システムは、上記第１パケット受信部が受信した上記パケットに含まれる送信元を示すＩＰアドレスを取得して、上記登録情報に登録する情報取得部を備えてよい。上記情報取得部は、上記第１パケット受信部が受信した上記パケットのヘッダに含まれる送信元を示すＩＰアドレスを取得して、上記登録情報に登録してよい。上記情報取得部は、上記第１パケット受信部が受信した上記パケットのヘッダに含まれる宛先を示すＩＰアドレスを取得して、上記登録情報に登録してよい。上記情報取得部は、上記第１パケット受信部が受信した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送信元を示すＩＰアドレスを取得して、上記登録情報に登録してよい。上記情報取得部は、上記第１パケット受信部が受信した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宛先を示すＩＰアドレスを取得して、上記登録情報に登録してよい。上記情報取得部は、上記第１パケット受信部が受信した上記パケットに含まれるポート番号を取得して、上記登録情報に登録してよい。上記情報取得部は、上記第１パケット受信部が受信した上記パケットが準拠するプロトコルを、上記登録情報に登録してよい。上記第２パケット送信部は、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く、上記第３パケット送信部は、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パケットの送信元が、配下の通信端末を示すか否かを判定してよい。上記中継システムは、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、上記第２パケット送信部は、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く、上記第３パケット送信部は、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パケットの送信元を特定してよい。
【０００７】
上記第２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。上記第２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。上記第２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。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。
【０００８】
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システムが提供される。中継システムは、配下の通信端末に割り当てられているＩＰアドレスを登録する登録情報を格納する登録情報格納部を備えてよい。中継システムは、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第１パケット受信部を備えてよい。中継システムは、第１パケット受信部が受信したパケットを、バックホールを介して通信制御システムに送信する第１パケット送信部を備えてよい。中継システムは、第１パケット受信部が受信した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、パケットのペイロードに含まれる送信元を示すＩＰアドレスを取得して、登録情報に登録する情報取得部を備えてよい。
【０００９】
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。
【００１０】
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】
【００１１】
【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】中継装置１００による処理の流れの一例を概略的に示す。
【図４】中継装置１００による処理の流れの一例を概略的に示す。
【図５】衛星通信システム３０の一例を概略的に示す。
【図６】プロトコルスタック７０の一例を概略的に示す。
【図７】ＲＴＰヘッダフィールド３００の一例を概略的に示す。
【図８】ＵＤＰヘッダフィールド３１０の一例を概略的に示す。
【図９】ＩＰｖ６ヘッダフィールド３２０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】
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
ＥＰＣは、ＭＭＥ（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｅｎｔｉｔｙ）、ＳＧＷ（Ｓｅｒｖｉｎｇ  Ｇａｔｅｗａｙ）、ＰＧＷ（Ｐａｃｋｅｔ  Ｄａｔａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｇａｔｅｗａｙ）、ＰＣＲＦ（Ｐｏｌｉｃｙ  ａｎｄ  Ｃｈａｒｇｉｎｇ  Ｒｕｌｅｓ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）等から構成され、認証、移動制御、ベアラ管理、課金、ＱｏＳ制御等の機能を提供する。また、ＥＰＣは、合法的傍受機能（ＬＩ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）を提供してよい。合法的傍受機能は、例えば、ＳＧＷによって提供される。ＳＧＷは、通信端末とＩＭＳとの間で送受信されるパケットをキャプチャすることによって通信傍受を行う。
【００２１】
図１に示すような環境において、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。
【００２２】
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。
【００２３】
それに対して、バックホール２２と通信処理装置２６との間に中継装置を配置し、当該中継装置が、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に送信することにより、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。しかし、この場合、通信制御システム２４による課金及び合法的傍受等の機能を適用できなくなるという側面もある。
【００２４】
本実施形態に係る中継装置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、当該パケットを、バックホール２２を介して通信制御システム２４に送信するとともに、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、通信の遅延時間を低減できるとともに、通信制御システム２４による課金及び合法的傍受等の機能を適用することができる。
【００２５】
中継装置１００が通信制御システム２４に送信したパケットは、通信制御システム２４によってバックホール２２を介して中継装置１００に送信されることになる。本実施形態に係る中継装置１００は、当該パケットを通信端末２２０に送信することなく廃棄する。これにより、重複して通信端末２２０に送信することを防止できる。
【００２６】
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。中継装置１００は、配下の通信端末に割り当てられているＩＰアドレスを登録する登録情報を格納していてよく、配下の通信端末から受信したパケットに含まれる送信元のＩＰアドレスを登録情報に登録する。中継装置１００は、配下の通信端末から受信したパケットに含まれるポート番号を登録情報に登録してもよい。また、中継装置１００は、配下の通信端末から受信したパケットが準拠するプロトコルを登録情報に登録してもよい。
【００２７】
次に、中継装置１００は、受信したパケットを、バックホール２２を介して通信制御システム２４に送信するとともに、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、通信相手を示す宛先のＩＰアドレスが、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。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。
【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。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。
【００３０】
中継装置１００は、通信制御システム２４によって送信され、バックホール２２を介して配下の通信端末に到達すべきパケットを受信した場合、当該パケットの送信元が配下の通信端末であるか否かを判定する。中継装置１００は、例えば、送信元を示すＩＰアドレスが上記登録情報に含まれている場合、当該送信元が配下の通信端末を示すと判定する。そして、中継装置１００は、送信元が配下の通信端末を示すと判定した場合、パケットを配下の通信端末に送信せずに廃棄し、送信元が配下の通信端末を示さないと判定した場合、パケットを配下の通信端末に送信する。
【００３１】
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。
【００３２】
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、パケット受信部１１２、情報取得部１１４、パケット送信部１１６、判定部１２０、パケット送信部１２２、パケット受信部１３２、判定部１３４、及びパケット送信部１３６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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
また、情報格納部１１０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してよい。情報格納部１１０は、例えば、ＧＴＰのヘッダ情報を格納する。情報格納部１１０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。情報格納部１１０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。情報格納部１１０は、これらのすべてではなく一部を格納してもよい。また、情報格納部１１０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。情報格納部１１０は、ヘッダ情報格納部の一例であってよい。
【００３６】
パケット受信部１１２は、パケットを受信する。パケット受信部１１２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１１２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。パケット受信部１１２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。パケット受信部１１２は、第１パケット受信部の一例であってよい。
【００３７】
情報取得部１１４は、各種情報を取得する。情報取得部１１４は、例えば、パケット受信部１１２が配下の通信端末から受信したパケットに含まれるＩＰアドレスを取得する。情報取得部１１４は、例えば、送信元を示すＩＰアドレスを取得する。また、情報取得部１１４は、例えば、宛先を示すＩＰアドレスを取得する。情報取得部１１４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。
【００３８】
情報取得部１１４は、パケット受信部１１２が受信したパケットのヘッダに含まれる送信元を示すＩＰアドレスを取得して、情報格納部１１０が格納する登録情報に登録してよい。情報取得部１１４は、パケット受信部１１２が受信したパケットのヘッダに含まれる宛先を示すＩＰアドレスを取得して、情報格納部１１０が格納する登録情報に登録してよい。
【００３９】
情報取得部１１４は、パケット受信部１１２が受信した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送信元を示すＩＰアドレスを取得して、情報格納部１１０が格納する登録情報に登録してよい。情報取得部１１４は、パケット受信部１１２が受信した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を示すＩＰアドレスを取得して、情報格納部１１０が格納する登録情報に登録してよい。
【００４０】
情報取得部１１４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１１４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１１４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。
【００４１】
情報取得部１１４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ベアラＱｏＳを取得してよい。また、情報取得部１１４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ベアラＱｏＳを取得してよい。例えば、情報取得部１１４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。）に含まれるベアラＱｏＳを取得する。
【００４２】
情報取得部１１４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、ベアラＱｏＳ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１１４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。）に含まれるベアラＱｏＳ、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１１４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。）に含まれるベアラＱｏＳを取得する。情報取得部１１４は、取得したベアラＱｏＳを情報格納部１１０に格納してよい。
【００４３】
また、情報取得部１１４は、ポート番号を取得する。情報取得部１１４は、例えば、パケット受信部１１２が配下の通信端末から受信したパケットに含まれるポート番号を取得して、情報格納部１１０が格納する登録情報に登録する。また、情報取得部１１４は、例えば、パケット受信部１１２が配下の通信端末から受信したパケットが準拠するプロトコルを取得して、情報格納部１１０が格納する登録情報に格納する。
【００４４】
パケット送信部１１６は、パケット受信部１１２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から宛先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を介して通信制御システム２４に送信する。パケット送信部１１６は、第１パケット送信部の一例であってよい。
【００４５】
判定部１２０は、パケット受信部１１２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。判定部１２０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。判定部１２０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】
判定部１２０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。判定部１２０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、情報格納部１１０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、判定部１２０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１２２は、判定部１２０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１２２は、第２パケット送信部の一例であってよい。パケット送信部１２２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１２２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１２２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１２２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１２２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１２２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１２２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】
パケット受信部１３２は、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する。パケット受信部１３２は、例えば、通信制御システム２４によって送信された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。パケット受信部１３２は、第２パケット受信部の一例であってよい。
【００５１】
判定部１３４は、パケット受信部１３２が受信したパケットの送信元が配下の通信端末であるか否かを判定する。判定部１３４は、当該送信元が情報格納部１１０の登録情報に含まれている場合、当該送信元が配下の通信端末であると判定してよい。判定部１３４は、当該送信元が情報格納部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。
【００５２】
パケット送信部１３６は、判定部１３４によってパケットの送信元が配下の通信端末であると判定された場合、当該パケットを、その宛先である配下の通信端末に送信せず、パケットの送信元が配下の通信端末でないと判定された場合、当該パケットを、その宛先である配下の通信端末に送信する。パケット送信部１３６は、判定部１３４によってパケットの送信元が配下の通信端末であると判定された場合、当該パケットを廃棄してよい。パケット送信部１３６は、第３パケット送信部の一例であってよい。
【００５３】
中継装置１００は、中継システムの一例であってよい。また、中継装置１００と他の中継装置とによって中継システムが実現されてもよい。この場合、例えば、中継装置１００が情報格納部１１０、パケット受信部１１２、情報取得部１１４、パケット送信部１１６、判定部１２０及びパケット送信部１２２を備え、他の中継装置が、パケット受信部１３２、判定部１３４、及びパケット送信部１３６を備えてよい。また、例えば、他の中継装置が情報格納部１１０、パケット受信部１１２、情報取得部１１４、パケット送信部１１６、判定部１２０及びパケット送信部１２２を備え、中継装置１００が、パケット受信部１３２、判定部１３４、及びパケット送信部１３６を備えてもよい。
【００５４】
パケット受信部１１２及びパケット受信部１３２は、個別のハードウエア、インターフェースを備えてもよく、同一のハードウエア、インターフェース上に仮想的に実装されてもよい。パケット送信部１１６、パケット送信部１２２、及びパケット送信部１３６は、個別のハードウエア、インターフェースを備えてもよく、同一のハードウエア、インターフェース上に仮想的に実装されてもよい。また、パケット受信部１１２、パケット送信部１１６、パケット送信部１２２、パケット受信部１３２、及びパケット送信部１３６は、個別のハードウエア、インターフェースを備えてもよく、同一のハードウエア、インターフェース上に仮想的に実装されてもよい。
【００５５】
図３は、中継装置１００による処理の流れの一例を概略的に示す。図３では、中継装置１００が、配下の通信端末によって送信されたパケットを受信した場合の処理の流れを説明する。図３に示す各処理は、中継装置１００が備える制御部が主体となって実行される。
【００５６】
ステップ（ステップをＳと省略して記載する場合がある。）１０２では、パケット受信部１１２が、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。Ｓ１０４では、パケット送信部１１６が、Ｓ１０２においてパケット受信部１１２が受信したパケットを、バックホール２２を介して通信制御システム２４に送信する。
【００５７】
Ｓ１０６では、情報取得部１１４が、送信元の情報を取得して情報格納部１１０に保存する。情報取得部１１４は、パケットに含まれるＩＰアドレス、ポート番号、及びパケットが準拠するプロトコル等を情報格納部１１０に保存してよい。
【００５８】
Ｓ１０８では、判定部１２０が、Ｓ１０２においてパケット受信部１１２が受信したパケットの宛先が配下の通信端末を示すか否かを判定する。配下の通信端末を示すと判定した場合、Ｓ１１０に進み、示さないと判定した場合、処理を終了する。
【００５９】
Ｓ１１０では、判定部１２０が、Ｓ１０２においてパケット受信部１１２が受信したパケットが折返対象パケットであるか否かを判定する。判定部１２０は、例えば、情報取得部１１４が取得したＩＰアドレスが予め指定されたＩＰアドレスである場合、折返対象パケットであると判定する。また、判定部１２０は、例えば、情報取得部１１４が取得したポート番号が予め指定されたポート番号である場合、折返対象パケットであると判定する。また、判定部１２０は、例えば、情報取得部１１４が取得したプロトコルが予め指定されたプロトコルである場合、折返対象パケットであると判定する。情報取得部１１４は、情報取得部１１４が取得したＩＰアドレス、ポート番号、及びプロトコルのうち複数が、予め指定されたものである場合、折返対象パケットであると判定してもよい。
【００６０】
また、判定部１２０は、例えば、情報取得部１１４が取得したＩＰアドレスが予め指定されたＩＰアドレスでない場合、折返対象パケットであると判定する。また、判定部１２０は、例えば、情報取得部１１４が取得したポート番号が予め指定されたポート番号でない場合、折返対象パケットであると判定する。また、判定部１２０は、例えば、情報取得部１１４が取得したプロトコルが予め指定されたプロトコルでない場合、折返対象パケットであると判定する。情報取得部１１４は、情報取得部１１４が取得したＩＰアドレス、ポート番号、及びプロトコルのうち複数が、予め指定されたものでない場合、折返対象パケットであると判定してもよい。
【００６１】
Ｓ１１０において折返対象パケットであると判定された場合、Ｓ１１２に進み、折返対象パケットでないと判定された場合、処理を終了する。Ｓ１１２では、パケット送信部１２２が、Ｓ１０２においてパケット受信部１１２が受信したパケットを、バックホール２２を介さずに宛先に送信する。そして、処理を終了する。
【００６２】
図４は、中継装置１００による処理の流れの一例を概略的に示す。図４では、中継装置１００が、通信制御システム２４によって送信されたパケットを、バックホール２２を介して受信した場合の処理の流れを説明する。図４に示す各処理は、中継装置１００が備える制御部が主体となって実行される。
【００６３】
Ｓ２０２では、パケット受信部１３２が、通信制御システム２４によって送信され、バックホール２２を介して配下の通信端末に到達すべきパケットを受信する。Ｓ２０４では、判定部１３４が、Ｓ２０２においてパケット受信部１３２が受信したパケットが、折返対象パケットであるか否かを判定する。判定部１３４は、パケットの送信元が配下の通信端末であり、かつ、Ｓ１１０において判定部１２０が折返対象パケットであるか否かを判定するときに用いた条件と同一の条件を満たす場合に、当該パケットが折返対象パケットであると判定してよい。Ｓ２０４において、折返対象パケットでないと判定された場合、Ｓ２０６に進み、折返対象パケットであると判定された場合、Ｓ２０８に進む。
【００６４】
Ｓ２０６では、パケット送信部１３６が、パケットを、宛先である配下の通信端末に送信する。パケット送信部１３６は、バックホール２２を介さずに、パケットを宛先である配下の通信端末に送信する。Ｓ２０８では、パケットを廃棄する。そして、処理を終了する。
【００６５】
図５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５に示す中継装置１００は、衛星モデムの機能を備える。
【００６６】
図５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。
【００６７】
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。
【００６８】
中継装置１００は、配下の通信端末の通信を中継する。図５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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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を介して通信制御システム４２にパケットを送信するとともに、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を介して通信制御システム２４に送信するとともに、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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。また、パケットが衛星伝送路６２を介して通信制御システム４２にも送信されるので、課金及び合法的傍受等の機能も適用することができる。さらに、当該パケットを受信した通信制御システム４２が、中継装置１００の配下の通信端末に向けて送信した当該パケットは、中継装置１００によって廃棄されるので、宛先である配下の通信端末に重複してパケットが送信されることも防止できる。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。
【００７９】
図５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。
【００８０】
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。
【００８１】
図６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。
【００８２】
判定部１３４は、パケットの内容を参照して、当該パケットの送信元を特定してよい。また、判定部１２０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、判定部１２０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。判定部１２０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１２２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。
【００８３】
図７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１２２は、判定部１２０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。
【００８４】
図８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１２２は、判定部１２０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。
【００８５】
図９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１２２は、判定部１２０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。
【００８６】
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１２２は、判定部１２０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１２２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。
【００８７】
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１２２は、判定部１２０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１２２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１２２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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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、パケット受信部１１２、情報取得部１１４、パケット送信部１１６、判定部１２０、パケット送信部１２２、パケット受信部１３２、判定部１３４、及びパケット送信部１３６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。
【００９３】
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。
【００９４】
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】
【００９５】
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、１１０  情報格納部、１１２  パケット受信部、１１４  情報取得部、１１６  パケット送信部、１２０  判定部、１２２  パケット送信部、１３２  パケット受信部、１３４  判定部、１３６  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、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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