(57)【要約】【課題】モバイルコアネットワークに配置されるパケット転送装置の転送処理負荷を軽減できるネットワークシステム及びそのアドレス変換方法を提供する。【解決手段】特定の送受信アドレスおよび送受信ポート番号を持つパケットが到着すると、モバイルコアネットワーク内に配置されたＮＡＰＴ処理を実行するゲートウェイは、ゲートウェイの下流に配置されたＮＡＰＴ処理を実行するパケット転送装置へ該パケットを転送し、パケット転送装置は、ゲートウェイから受信したパケットを所望の送受信アドレス及び送受信ポート番号を持つパケットとして転送する。【選択図】図１
2008219490.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モバイルコアネットワーク内に配置される、ＮＡＰＴ処理で用いる第１のＮＡＰＴテーブル及び外部から通知されるＮＡＰＴテーブルを更新するためのメッセージにしたがって前記第１のＮＡＰＴテーブルを更新する第１のＮＡＰＴテーブル更新部を備えたゲートウェイと、
前記ゲートウェイの下流に配置される、ＮＡＰＴ処理で用いる第２のＮＡＰＴテーブル及び外部から通知されるＮＡＰＴテーブルを更新するためのメッセージにしたがって前記第２のＮＡＰＴテーブルを更新する第２のＮＡＰＴテーブル更新部を備えたパケット転送装置と、
前記モバイルコアネットワーク内に配置される、前記ゲートウェイ及び前記パケット転送装置に到着した特定の送受信アドレス及び送受信ポート番号を持つパケットが、所望の送受信アドレス及び送受信ポート番号を持つパケットとして転送されるように、前記第１及び第２のＮＡＰＴテーブルを更新するためのメッセージを前記第１及び第２のＮＡＰＴテーブル更新部へ通知するＮＡＰＴテーブル更新通知部、並びに前記パケット転送装置及び前記パケット転送装置が配置されるローカルエリアネットワーク内に存在する端末の、モバイルコアネットワークへ通じるインタフェースのＩＰアドレスを含む情報を管理する端末情報管理部を備えたサーバ装置と、
を有するネットワークシステム。
【請求項２】
モバイルコアネットワーク内に配置される、ＮＡＰＴ処理で用いる第１のＮＡＰＴテーブル及び外部から通知されるＮＡＰＴテーブルを更新するためのメッセージにしたがって前記第１のＮＡＰＴテーブルを更新する第１のＮＡＰＴテーブル更新部を備えたゲートウェイと、
前記ゲートウェイの下流に配置される、ＮＡＰＴ処理で用いる第２のＮＡＰＴテーブル及び外部から通知されるＮＡＰＴテーブルを更新するためのメッセージにしたがって前記第２のＮＡＰＴテーブルを更新する第２のＮＡＰＴテーブル更新部を備えたパケット転送装置と、
を有し、
前記ゲートウェイは、
前記ゲートウェイ及び前記パケット転送装置に到着した特定の送受信アドレス及び送受信ポート番号を持つパケットが、所望の送受信アドレス及び送受信ポート番号を持つパケットとして転送されるように、前記第１及び第２のＮＡＰＴテーブルを更新するためのメッセージを前記第１及び第２のＮＡＰＴテーブル更新部へ通知するＮＡＰＴテーブル更新通知部、並びに前記パケット転送装置及び前記パケット転送装置が配置されるローカルエリアネットワーク内に存在する端末の、モバイルコアネットワークへ通じるインタフェースのＩＰアドレスを含む情報を管理する端末情報管理部を有するネットワークシステム。
【請求項３】
自端末と接続する前記パケット転送装置の、モバイルコアネットワークへ通じるインタフェースのＩＰアドレスを含む能力情報及び状態情報を受信し、前記能力情報及び状態情報に自端末の、前記パケット転送装置へ通じるインタフェースのＩＰアドレスを含む能力情報及び状態情報を付加して前記端末情報管理部へ転送する端末情報通知部を備えた、前記パケット転送装置及び前記モバイルコアネットワークとそれぞれ接続される携帯端末をさらに有し、
前記パケット転送装置は、
自装置の、モバイルコアネットワークへ通じるインタフェースのＩＰアドレスを含む能力情報及び状態情報を前記端末情報管理部または前記端末情報通知部のいずれか一方へ通知する端末情報送信部を備える請求項１または２記載のネットワークシステム。
【請求項４】
前記パケット転送装置及び前記モバイルコアネットワークとそれぞれ接続される携帯端末と、
前記パケット転送装置及び前記携帯端末とローカルエリアネットワークで接続される、前記パケット転送装置を経由して前記モバイルコアネットワークと接続される周辺端末と、
を有し、
前記携帯端末は、
自端末と接続する前記パケット転送装置及び前記周辺端末の、モバイルコアネットワークへ通じるインタフェースのＩＰアドレスを含む能力情報及び状態情報を受信し、前記能力情報及び状態情報に自端末の、前記パケット転送装置へ通じるインタフェースのＩＰアドレスを含む能力情報及び状態情報を付加して前記端末情報管理部へ転送する端末情報通知部を備え、
前記パケット転送装置は、
自装置の、モバイルコアネットワークへ通じるインタフェースのＩＰアドレスを含む能力情報及び状態情報を前記端末情報管理部または前記端末情報通知部のいずれか一方へ通知する第１の端末情報送信部を備え、
前記周辺端末は、
自端末の、モバイルコアネットワークへ通じるインタフェースのＩＰアドレスを含む能力情報及び状態情報を前記端末情報管理部または前記端末情報通知部のいずれか一方へ送信する第２の端末情報送信部を備える請求項１または２記載のネットワークシステム。
【請求項５】
前記パケット転送装置及び前記モバイルコアネットワークとそれぞれ接続される携帯端末と、
前記パケット転送装置及び前記携帯端末とローカルエリアネットワークで接続される、前記パケット転送装置を経由して前記モバイルコアネットワークと接続される周辺端末と、
を有し、
前記携帯端末は、
自端末と接続する前記パケット転送装置及び前記周辺端末の、モバイルコアネットワークへ通じるインタフェースのＩＰアドレスを含む能力情報及び状態情報を受信し、前記能力情報及び状態情報に自端末の前記パケット転送装置へ通じるインタフェースのＩＰアドレスを含む能力情報及び状態情報を付加して前記端末情報管理部へ転送する第１の端末情報通知部を備え、
前記パケット転送装置は、
自装置に接続される周辺端末の、モバイルコアネットワークへ通じるインタフェースのＩＰアドレスを含む能力情報及び状態情報を受信し、前記能力情報及び状態情報に自装置のモバイルコアネットワークへ通じるインタフェースのＩＰアドレスを含む能力情報及び状態情報を付加して前記端末情報管理部へ転送する第２の端末情報通知部を備え、
前記周辺端末は、
自端末の、モバイルコアネットワークへ通じるインタフェースのＩＰアドレスを含む能力情報及び状態情報を前記端末情報管理部または前記端末情報通知部のいずれか一方へ送信する端末情報送信部を備える請求項１または２記載のネットワークシステム。
【請求項６】
複数のパケット転送装置が階層状に接続されているとき、
前記第２の端末情報通知部は、
前記モバイルコアネットワークとの通信を中継するアクセスネットワークと直接接続されている場合は前記携帯端末を前記能力情報及び状態情報の通知先とし、前記アクセスネットワークと直接接続されていない場合は該アクセスネットワークへと通じる１ホップ上流のパケット転送装置を前記能力情報及び状態情報の通知先とする請求項５記載のネットワークシステム。
【請求項７】
モバイルコアネットワーク内に配置される、ＮＡＰＴ処理で用いる第１のＮＡＰＴテーブル及び外部から通知されるＮＡＰＴテーブルを更新するためのメッセージにしたがって前記第１のＮＡＰＴテーブルを更新する第１のＮＡＰＴテーブル更新部を備えたゲートウェイと、
前記ゲートウェイの下流に配置される、ＮＡＰＴ処理で用いる第２のＮＡＰＴテーブル及び外部から通知されるＮＡＰＴテーブルを更新するためのメッセージにしたがって前記第２のＮＡＰＴテーブルを更新する第２のＮＡＰＴテーブル更新部を備えたパケット転送装置と、
前記ゲートウェイ及び前記パケット転送装置と接続される、前記ゲートウェイ及び前記パケット転送装置に到着した特定の送受信アドレス及び送受信ポート番号を持つパケットが、所望の送受信アドレス及び送受信ポート番号を持つパケットとして転送されるように、前記第１及び第２のＮＡＰＴテーブルを更新するためのメッセージを前記第１及び第２のＮＡＰＴテーブル更新部へ通知するＮＡＰＴテーブル更新通知部、並びに前記パケット転送装置及び前記パケット転送装置が配置されるローカルエリアネットワーク内に存在する端末の、モバイルコアネットワークへ通じるインタフェースのＩＰアドレスを含む情報を管理する端末情報管理部を備えた携帯端末と、
を有するネットワークシステム。
【請求項８】
前記携帯端末は、
自端末と接続する前記パケット転送装置の、モバイルコアネットワークへ通じるインタフェースのＩＰアドレスを含む能力情報及び状態情報を受信し、前記能力情報及び状態情報に自端末の前記パケット転送装置へ通じるインタフェースのＩＰアドレスを含む能力情報及び状態情報を付加して前記端末情報管理部へ転送する端末情報通知部を備え、
前記パケット転送装置は、
自装置のモバイルコアネットワークへ通じるインタフェースのＩＰアドレスを含む能力情報及び状態情報を前記端末情報管理部または前記端末情報通知部のいずれか一方へ通知する端末情報送信部を備える請求項７記載のネットワークシステム。
【請求項９】
前記パケット転送装置及び前記携帯端末とローカルエリアネットワークで接続される、前記パケット転送装置を経由して前記モバイルコアネットワークと接続される周辺端末をさらに有し、
前記携帯端末は、
自端末と接続する前記パケット転送装置及び前記周辺端末の、モバイルコアネットワークへ通じるインタフェースのＩＰアドレスを含む能力情報及び状態情報を受信し、前記能力情報及び状態情報に自端末の前記パケット転送装置へ通じるインタフェースのＩＰアドレスを含む能力情報及び状態情報を付加して前記端末情報管理部へ転送する端末情報通知部を備え、
前記パケット転送装置は、
自装置の、モバイルコアネットワークへ通じるインタフェースのＩＰアドレスを含む能力情報及び状態情報を前記端末情報管理部または前記端末情報通知部のいずれか一方へ通知する第１の端末情報送信部を備え、
前記周辺端末は、
自端末の、モバイルコアネットワークへ通じるインタフェースのＩＰアドレスを含む能力情報及び状態情報を前記端末情報管理部または前記端末情報通知部のいずれか一方へ送信する第２の端末情報送信部を備える請求項７記載のネットワークシステム。
【請求項１０】
前記パケット転送装置及び前記携帯端末とローカルエリアネットワークで接続される、前記パケット転送装置を経由して前記モバイルコアネットワークと接続される周辺端末をさらに有し、
前記携帯端末は、
自端末と接続する前記パケット転送装置及び前記周辺端末の、モバイルコアネットワークへ通じるインタフェースのＩＰアドレスを含む能力情報及び状態情報を受信し、前記能力情報及び状態情報に自端末の前記パケット転送装置へ通じるインタフェースのＩＰアドレスを含む能力情報及び状態情報を付加して前記端末情報管理部へ転送する第１の端末情報通知部を備え、
前記パケット転送装置は、
自装置に接続される周辺端末の、モバイルコアネットワークへ通じるインタフェースのＩＰアドレスを含む能力情報及び状態情報を受信し、前記能力情報及び状態情報に自装置のモバイルコアネットワークへ通じるインタフェースのＩＰアドレスを含む能力情報及び状態情報を付加して前記端末情報管理部へ転送する第２の端末情報通知部を備え、
前記周辺端末は、
自端末の、モバイルコアネットワークへ通じるインタフェースのＩＰアドレスを含む能力情報及び状態情報を前記端末情報管理部または前記端末情報通知部のいずれか一方へ送信する端末情報送信部を備える請求項７記載のネットワークシステム。
【請求項１１】
複数のパケット転送装置が階層状に接続されているとき、
前記第２の端末情報通知部は、
前記モバイルコアネットワークとの通信を中継するアクセスネットワークと直接接続されている場合は前記携帯端末を前記能力情報及び状態情報の通知先とし、前記アクセスネットワークと直接接続されていない場合は該アクセスネットワークへと通じる１ホップ上流のパケット転送装置を前記能力情報及び状態情報の通知先とする請求項１０記載のネットワークシステム。
【請求項１２】
モバイルコアネットワークの下流に配置される、ＮＡＰＴ処理を実行するパケット転送装置であって、
前記ＮＡＰＴ処理で用いるＮＡＰＴテーブルと、
外部から通知されるＮＡＰＴテーブルを更新するためのメッセージにしたがって前記ＮＡＰＴテーブルを更新するＮＡＰＴテーブル更新部と、
を有するパケット転送装置。
【請求項１３】
モバイルコアネットワーク内に配置され、ＮＡＰＴ処理を実行する装置に到着した特定の送受信アドレス及び送受信ポート番号を持つパケットが、所望の送受信アドレス及び送受信ポート番号を持つパケットとして転送されるように、前記ＮＡＰＴ処理で用いるＮＡＰＴテーブルを更新するためのメッセージを前記装置へ通知するＮＡＰＴテーブル更新通知部、並びに前記モバイルコアネットワークの下流に配置されるパケット転送装置及び前記パケット転送装置が配置されるローカルエリアネットワーク内に存在する端末の、モバイルコアネットワークへ通じるインタフェースのＩＰアドレスを含む情報を管理する端末情報管理部を備えるサーバ装置。
【請求項１４】
特定の送受信アドレスおよび送受信ポート番号を持つパケットが到着すると、モバイルコアネットワーク内に配置されたＮＡＰＴ処理を実行するゲートウェイによって、前記ゲートウェイの下流に配置された前記ＮＡＰＴ処理を実行するパケット転送装置へ該パケットを転送し、
前記パケット転送装置が、前記ゲートウェイから受信したパケットを所望の送受信アドレス及び送受信ポート番号を持つパケットとして転送するアドレス変換方法。
【請求項１５】
モバイルコアネットワーク内に配置されるゲートウェイが、外部から通知されるＮＡＰＴテーブルを更新するためのメッセージにしたがってＮＡＰＴ処理で用いる第１のＮＡＰＴテーブルを更新する第１のＮＡＰＴテーブル更新ステップと、
前記ゲートウェイの下流に配置されるパケット転送装置が、外部から通知されるＮＡＰＴテーブルを更新するためのメッセージにしたがってＮＡＰＴ処理で用いる第２のＮＡＰＴテーブルを更新する第２のＮＡＰＴテーブル更新ステップと、
前記モバイルコアネットワーク内に配置されるサーバ装置が、前記ゲートウェイ及び前記パケット転送装置に到着した特定の送受信アドレス及び送受信ポート番号を持つパケットが、所望の送受信アドレス及び送受信ポート番号を持つパケットとして転送されるように、前記第１及び第２のＮＡＰＴテーブルを更新するためのメッセージを前記ゲートウェイ及び前記パケット転送装置へ通知するＮＡＰＴテーブル更新通知ステップと、
前記サーバ装置が、前記パケット転送装置及び前記パケット転送装置が配置されるローカルエリアネットワーク内に存在する端末の、モバイルコアネットワークへ通じるインタフェースのＩＰアドレスを含む情報を管理する端末情報管理ステップと、
を有するアドレス変換方法。
【請求項１６】
前記パケット転送装置及び前記モバイルコアネットワークとそれぞれ接続される携帯端末が、自端末と接続する前記パケット転送装置の、モバイルコアネットワークへ通じるインタフェースのＩＰアドレスを含む能力情報及び状態情報を受信し、前記能力情報及び状態情報に自端末の前記パケット転送装置へ通じるインタフェースのＩＰアドレスを含む能力情報及び状態情報を付加して前記サーバ装置へ転送する端末情報通知ステップを備え、
前記パケット転送装置が、自装置のモバイルコアネットワークへ通じるインタフェースのＩＰアドレスを含む能力情報及び状態情報を前記サーバ装置へ通知する端末情報送信ステップを備える請求項１５記載のアドレス変換方法。
【請求項１７】
前記パケット転送装置及び前記モバイルコアネットワークとそれぞれ接続される携帯端末が、自端末と接続する前記パケット転送装置及び前記周辺端末の、モバイルコアネットワークへ通じるインタフェースのＩＰアドレスを含む能力情報及び状態情報を受信し、前記能力情報及び状態情報に自端末の前記パケット転送装置へ通じるインタフェースのＩＰアドレスを含む能力情報及び状態情報を付加して前記サーバ装置へ転送する端末情報通知ステップを備え、
前記パケット転送装置が、自装置のモバイルコアネットワークへ通じるインタフェースのＩＰアドレスを含む能力情報及び状態情報を前記サーバ装置へ通知する第１の端末情報送信ステップを備え、
前記パケット転送装置及び前記携帯端末とローカルエリアネットワークで接続される、前記パケット転送装置を経由して前記モバイルコアネットワークと接続される周辺端末が、自端末のモバイルコアネットワークへ通じるインタフェースのＩＰアドレスを含む能力情報及び状態情報を前記サーバ装置または前記パケット通信装置のいずれか一方へ送信する第２の端末情報送信ステップを備える請求項１５記載のアドレス変換方法。
【請求項１８】
前記パケット転送装置及び前記モバイルコアネットワークとそれぞれ接続される携帯端末が、自端末と接続する前記パケット転送装置及び前記周辺端末の、モバイルコアネットワークへ通じるインタフェースのＩＰアドレスを含む能力情報及び状態情報を受信し、前記能力情報及び状態情報に自端末の前記パケット転送装置へ通じるインタフェースのＩＰアドレスを含む能力情報及び状態情報を付加して前記サーバ装置へ転送する第１の端末情報通知ステップを備え、
前記パケット転送装置が、自装置に接続される端末のモバイルコアネットワークへ通じるインタフェースのＩＰアドレスを含む能力情報及び状態情報を受信し、前記能力情報及び状態情報に自装置のモバイルコアネットワークへ通じるインタフェースのＩＰアドレスを含む能力情報及び状態情報を付加して前記サーバ装置へ転送する第２の端末情報通知ステップを備え、
前記パケット転送装置及び前記携帯端末とローカルエリアネットワークで接続される、前記パケット転送装置を経由して前記モバイルコアネットワークと接続される周辺端末が、自端末のモバイルコアネットワークへ通じるインタフェースのＩＰアドレスを含む能力情報及び状態情報を前記サーバ装置または前記パケット転送装置のいずれか一方へ送信する端末情報送信ステップを備える請求項１５記載のアドレス変換方法。
【請求項１９】
複数のパケット転送装置が階層状に接続されているとき、
前記パケット転送装置が、前記モバイルコアネットワークとの通信を中継するアクセスネットワークと直接接続されている場合は前記携帯端末を前記能力情報及び状態情報の通知先とし、前記アクセスネットワークと直接接続されていない場合は該アクセスネットワークへと通じる１ホップ上流のパケット転送装置を前記能力情報及び状態情報の通知先とする請求項１８記載のアドレス変換方法。
【請求項２０】
モバイルコアネットワーク内に配置されるゲートウェイが、ＮＡＰＴテーブルを更新するためのメッセージにしたがってＮＡＰＴ処理で用いる第１のＮＡＰＴテーブルを更新する第１のＮＡＰＴテーブル更新ステップと、
前記ゲートウェイの下流に配置されるパケット転送装置が、外部から通知されるＮＡＰＴテーブルを更新するためのメッセージにしたがってＮＡＰＴ処理で用いる第２のＮＡＰＴテーブルを更新する第２のＮＡＰＴテーブル更新ステップと、
前記ゲートウェイが、前記ゲートウェイ及び前記パケット転送装置に到着した特定の送受信アドレス及び送受信ポート番号を持つパケットが、所望の送受信アドレス及び送受信ポート番号を持つパケットとして転送されるように、前記第１及び第２のＮＡＰＴテーブルを更新するためのメッセージを生成し、前記パケット転送装置へ通知するＮＡＰＴテーブル更新通知ステップと、
前記ゲートウェイが、前記パケット転送装置及び前記パケット転送装置が配置されるローカルエリアネットワーク内に存在する端末の、モバイルコアネットワークへ通じるインタフェースのＩＰアドレスを含む情報を管理する端末情報管理ステップと、
を有するアドレス変換方法。
【請求項２１】
前記パケット転送装置及び前記モバイルコアネットワークとそれぞれ接続される携帯端末が、自端末と接続する前記パケット転送装置の、モバイルコアネットワークへ通じるインタフェースのＩＰアドレスを含む能力情報及び状態情報を受信し、前記能力情報及び状態情報に自端末の前記パケット転送装置へ通じるインタフェースのＩＰアドレスを含む能力情報及び状態情報を付加して前記ゲートウェイへ転送する端末情報通知ステップを備え、
前記パケット転送装置が、自装置のモバイルコアネットワークへ通じるインタフェースのＩＰアドレスを含む能力情報及び状態情報を前記ゲートウェイへ通知する端末情報送信ステップを備える請求項２０記載のアドレス変換方法。
【請求項２２】
前記パケット転送装置及び前記モバイルコアネットワークとそれぞれ接続される携帯端末が、自端末と接続する前記パケット転送装置及び前記周辺端末の、モバイルコアネットワークへ通じるインタフェースのＩＰアドレスを含む能力情報及び状態情報を受信し、前記能力情報及び状態情報に自端末の前記パケット転送装置へ通じるインタフェースのＩＰアドレスを含む能力情報及び状態情報を付加して前記ゲートウェイへ転送する端末情報通知ステップを備え、
前記パケット転送装置が、自装置のモバイルコアネットワークへ通じるインタフェースのＩＰアドレスを含む能力情報及び状態情報を前記ゲートウェイへ通知する第１の端末情報送信ステップを備え、
前記パケット転送装置及び前記携帯端末とローカルエリアネットワークで接続される、前記パケット転送装置を経由して前記モバイルコアネットワークと接続される周辺端末が、自端末のモバイルコアネットワークへ通じるインタフェースのＩＰアドレスを含む能力情報及び状態情報を前記ゲートウェイまたは前記パケット通信装置のいずれか一方へ送信する第２の端末情報送信ステップを備える請求項２０記載のアドレス変換方法。
【請求項２３】
前記パケット転送装置及び前記モバイルコアネットワークとそれぞれ接続される携帯端末が、自端末と接続する前記パケット転送装置及び前記周辺端末の、モバイルコアネットワークへ通じるインタフェースのＩＰアドレスを含む能力情報及び状態情報を受信し、前記能力情報及び状態情報に自端末の前記パケット転送装置へ通じるインタフェースのＩＰアドレスを含む能力情報及び状態情報を付加して前記ゲートウェイへ転送する第１の端末情報通知ステップを備え、
前記パケット転送装置が、自装置に接続される端末のモバイルコアネットワークへ通じるインタフェースのＩＰアドレスを含む能力情報及び状態情報を受信し、前記能力情報及び状態情報に自装置のモバイルコアネットワークへ通じるインタフェースのＩＰアドレスを含む能力情報及び状態情報を付加して前記ゲートウェイへ転送する第２の端末情報通知ステップを備え、
前記パケット転送装置及び前記携帯端末とローカルエリアネットワークで接続される、前記パケット転送装置を経由して前記モバイルコアネットワークと接続される周辺端末が、自端末のモバイルコアネットワークへ通じるインタフェースのＩＰアドレスを含む能力情報及び状態情報を前記ゲートウェイまたは前記パケット転送装置のいずれか一方へ送信する端末情報送信ステップを備える請求項２０記載のアドレス変換方法。
【請求項２４】
複数のパケット転送装置が階層状に接続されているとき、
前記パケット転送装置が、前記モバイルコアネットワークとの通信を中継するアクセスネットワークと直接接続されている場合は前記携帯端末を前記能力情報及び状態情報の通知先とし、前記アクセスネットワークと直接接続されていない場合は該アクセスネットワークへと通じる１ホップ上流のパケット転送装置を前記能力情報及び状態情報の通知先とする請求項２３記載のアドレス変換方法。
【請求項２５】
モバイルコアネットワーク内に配置されるゲートウェイが、外部から通知されるＮＡＰＴテーブルを更新するためのメッセージにしたがってＮＡＰＴ処理で用いる第１のＮＡＰＴテーブルを更新する第１のＮＡＰＴテーブル更新ステップを備え、
前記ゲートウェイの下流に配置されるパケット転送装置が、外部から通知されるＮＡＰＴテーブルを更新するためのメッセージにしたがってＮＡＰＴ処理で用いる第２のＮＡＰＴテーブルを更新する第２のＮＡＰＴテーブル更新ステップを備え、
前記ゲートウェイ及び前記パケット転送装置と接続される携帯端末が、前記ゲートウェイ及び前記パケット転送装置に到着した特定の送受信アドレス及び送受信ポート番号を持つパケットが、所望の送受信アドレス及び送受信ポート番号を持つパケットとして転送されるように、前記第１及び第２のＮＡＰＴテーブルを更新するためのメッセージを前記ゲートウェイ及び前記パケット転送装置へ通知するＮＡＰＴテーブル更新通知ステップ、並びに前記パケット転送装置及び前記パケット転送装置が配置されるローカルエリアネットワーク内に存在する端末の、モバイルコアネットワークへ通じるインタフェースのＩＰアドレスを含む情報を管理する端末情報管理ステップを備えたアドレス変換方法。
【請求項２６】
前記携帯端末が、自端末と接続する前記パケット転送装置の、モバイルコアネットワークへ通じるインタフェースのＩＰアドレスを含む能力情報及び状態情報を受信し、前記能力情報及び状態情報に自端末の前記パケット転送装置へ通じるインタフェースのＩＰアドレスを含む能力情報及び状態情報を付加して保存する端末情報通知ステップを備え、
前記パケット転送装置が、自装置のモバイルコアネットワークへ通じるインタフェースのＩＰアドレスを含む能力情報及び状態情報を前記携帯端末へ通知する端末情報送信ステップを備える請求項２５記載のアドレス変換方法。
【請求項２７】
前記携帯端末が、自端末と接続する前記パケット転送装置及び前記ローカルエリアネットワーク内に存在する端末の、モバイルコアネットワークへ通じるインタフェースのＩＰアドレスを含む能力情報及び状態情報を受信し、前記能力情報及び状態情報に自端末の前記パケット転送装置へ通じるインタフェースのＩＰアドレスを含む能力情報及び状態情報を付加して保存する端末情報通知ステップを備え、
前記パケット転送装置が、自装置のモバイルコアネットワークへ通じるインタフェースのＩＰアドレスを含む能力情報及び状態情報を前記携帯端末へ通知する第１の端末情報送信ステップを備え、
前記パケット転送装置及び前記携帯端末とローカルエリアネットワークで接続される、前記パケット転送装置を経由して前記モバイルコアネットワークと接続される周辺端末が、自端末のモバイルコアネットワークへ通じるインタフェースのＩＰアドレスを含む能力情報及び状態情報を前記携帯端末または前記パケット転送装置のいずれか一方へ送信する第２の端末情報送信ステップを備える請求項２５記載のアドレス変換方法。
【請求項２８】
前記携帯端末が、自端末と接続する前記パケット転送装置及び前記ローカルエリアネットワーク内に存在する端末の、モバイルコアネットワークへ通じるインタフェースのＩＰアドレスを含む能力情報及び状態情報を受信し、前記能力情報及び状態情報に自端末の前記パケット転送装置へ通じるインタフェースのＩＰアドレスを含む能力情報及び状態情報を付加して保存する第１の端末情報通知ステップを備え、
前記パケット転送装置が、自装置に接続される前記ローカルエリアネットワーク内に存在する端末の、モバイルコアネットワークへ通じるインタフェースのＩＰアドレスを含む能力情報及び状態情報を受信し、前記能力情報及び状態情報に自装置のモバイルコアネットワークへ通じるインタフェースのＩＰアドレスを含む能力情報及び状態情報を付加して前記携帯端末へ転送する第２の端末情報通知ステップを備え、
前記パケット転送装置及び前記携帯端末とローカルエリアネットワークで接続される、前記パケット転送装置を経由して前記モバイルコアネットワークと接続される周辺端末が、自端末のモバイルコアネットワークへ通じるインタフェースのＩＰアドレスを含む能力情報及び状態情報を前記携帯端末または前記パケット転送装置のいずれか一方へ送信する端末情報送信ステップを備える請求項２５記載のアドレス変換方法。
【請求項２９】
複数のパケット転送装置が階層状に接続されているとき、
前記パケット転送装置が、前記モバイルコアネットワークとの通信を中継するアクセスネットワークと直接接続されている場合は前記携帯端末を前記能力情報及び状態情報の通知先とし、前記アクセスネットワークと直接接続されていない場合は該アクセスネットワークへと通じる１ホップ上流のパケット転送装置を前記能力情報及び状態情報の通知先とする請求項２８記載のアドレス変換方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は受信したパケットを該パケットの宛先に応じて転送するネットワークシステム及びそのアドレス変換方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
通信技術の標準化団体であるＩＥＴＦ（Internet Engineering Task Force）において、移動体（端末）で利用するＩＰ（Internet Protocol）通信技術であるＭｏｂｉｌｅＩＰが策定されている。ＭｏｂｉｌｅＩＰ技術では、端末にて、接続先に関係なく割り当てられるＨｏＡ（Home Address）と、接続先のネットワークドメインによって割り当てられるＣｏＡ（Care-of Address）とが保持される。端末が契約しているホームドメインはネットワークを管理するＨＡ（Home Agent）を備え、該ＨＡは、端末のＨｏＡとＣｏＡの対応関係、すなわちバインディング情報を管理する。ＨＡは、端末宛、すなわちＨｏＡ宛のパケットに対して、送信元をＨＡ、送信先をＣｏＡとするカプセリングを行うことで、端末が接続しているネットワークドメインを経由した端末までのパケット到達性を確保している。
【０００３】
また、移動通信の標準化団体では、加入者識別子を有する携帯電話機と、該携帯電話機と近距離無線通信で結ばれる周辺端末とによって構築されるプライベートなネットワークをＰＡＮ（Personal Area Network）と定義し、そのアーキテクチャが検討されている。
【０００４】
携帯電話機と、複数の周辺端末とでＰＡＮを構成し、帯域が比較的狭い携帯電話機のセルラーネットワークで受信しているストリーミングデータを周辺端末による受信に切り替える、すなわち端末間ハンドオーバを行うことで、周辺端末が備えるＡＤＳＬ（Asymmetric Digital Subscriber Line）、ＦＴＴＨ（Fiber To The Home）、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標：Wireless Fidelity）、ＷｉＭＡＸ（World Interoperability for Microwave Access）等の標準規格に適合する、帯域が比較的広いアクセスネットワークを利用できるようにした技術が存在する。
【０００５】
この端末間ハンドオーバを実現するシステムについては、例えば特許文献１に記載されている。特許文献１では、モバイルコアネットワーク内部のパケット転送装置にＮＡＰＴ（ＩＰマスカレード：Network Address Port Translation）処理部を備え、携帯端末を宛先とする特定のヘッダ情報を持ったパケットを受信すると、該パケットの宛先を周辺端末に書き換える、すなわちＮＡＰＴ処理を行うことで、セッションを継続しながら端末間ハンドオーバを実現する技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００６−１９１５１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら上記特許文献１に開示されている技術では、モバイルコアネットワーク内のパケット転送装置にてＮＡＰＴ処理及びカプセリング処理を一括して実行しているため、該パケット転送装置を通過するパケット数の増大及びセッション数の増大に伴ってパケット転送装置の転送処理負荷が増大する問題がある。また、パケット転送装置を通過するパケット数の増大及びセッション数の増大に伴ってＮＡＰＴ処理及びカプセリング処理で用いる管理テーブルの規模が増大する問題がある。
【０００７】
本発明は上記したような従来の技術が有する問題点を解決するためになされたものであり、モバイルコアネットワークに配置されるパケット転送装置の転送処理負荷を軽減できるネットワークシステム及びそのアドレス変換方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため本発明のネットワークシステムは、モバイルコアネットワーク内に配置される、ＮＡＰＴ処理で用いる第１のＮＡＰＴテーブル及び外部から通知されるＮＡＰＴテーブルを更新するためのメッセージにしたがって前記第１のＮＡＰＴテーブルを更新する第１のＮＡＰＴテーブル更新部を備えたゲートウェイと、
前記ゲートウェイの下流に配置される、ＮＡＰＴ処理で用いる第２のＮＡＰＴテーブル及び外部から通知されるＮＡＰＴテーブルを更新するためのメッセージにしたがって前記第２のＮＡＰＴテーブルを更新する第２のＮＡＰＴテーブル更新部を備えたパケット転送装置と、
前記モバイルコアネットワーク内に配置される、前記ゲートウェイ及び前記パケット転送装置に到着した特定の送受信アドレス及び送受信ポート番号を持つパケットが、所望の送受信アドレス及び送受信ポート番号を持つパケットとして転送されるように、前記第１及び第２のＮＡＰＴテーブルを更新するためのメッセージを前記第１及び第２のＮＡＰＴテーブル更新部へ通知するＮＡＰＴテーブル更新通知部、並びに前記パケット転送装置及び前記パケット転送装置が配置されるローカルエリアネットワーク内に存在する端末の、モバイルコアネットワークへ通じるインタフェースのＩＰアドレスを含む情報を管理する端末情報管理部を備えたサーバ装置と、
を有する。
【０００９】
一方、本発明のアドレス変換方法は、モバイルコアネットワーク内に配置されるゲートウェイが、外部から通知されるＮＡＰＴテーブルを更新するためのメッセージにしたがってＮＡＰＴ処理で用いる第１のＮＡＰＴテーブルを更新する第１のＮＡＰＴテーブル更新ステップと、
前記ゲートウェイの下流に配置されるパケット転送装置が、外部から通知されるＮＡＰＴテーブルを更新するためのメッセージにしたがってＮＡＰＴ処理で用いる第２のＮＡＰＴテーブルを更新する第２のＮＡＰＴテーブル更新ステップと、
前記モバイルコアネットワーク内に配置されるサーバ装置が、前記ゲートウェイ及び前記パケット転送装置に到着した特定の送受信アドレス及び送受信ポート番号を持つパケットが、所望の送受信アドレス及び送受信ポート番号を持つパケットとして転送されるように、前記第１及び第２のＮＡＰＴテーブルを更新するためのメッセージを前記ゲートウェイ及び前記パケット転送装置へ通知するＮＡＰＴテーブル更新通知ステップと、
前記サーバ装置が、前記パケット転送装置及び前記パケット転送装置が配置されるローカルエリアネットワーク内に存在する端末の、モバイルコアネットワークへ通じるインタフェースのＩＰアドレスを含む情報を管理する端末情報管理ステップと、
を有する。
【００１０】
上記のような構成及び方法では、特定の送受信アドレス及び送受信ポート番号を持つパケットが到着すると、モバイルコアネットワーク内に配置されたＮＡＰＴ処理を実行するゲートウェイはゲートウェイの下流に配置されたパケット転送装置へ該パケットを転送し、パケット転送装置はゲートウェイから受信したパケットを所望の送受信アドレス及び送受信ポート番号を持つパケットとして転送する。そのため、モバイルコアネットワーク内に配置されるゲートウェイは、受信したパケットに対するカプセリング処理を実施することなく該パケットをパケット転送装置へ向けて転送すればよい。したがって、モバイルコアネットワーク内に配置されたゲートウェイ（従来の技術で示したパケット転送装置に相当）の転送処理負荷を軽減できる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、モバイルコアネットワーク内に配置されたパケット転送装置の転送処理負荷を軽減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に本発明について図面を参照して説明する。
【００１３】
図１は本発明のネットワークシステムの一構成例を示すブロック図である。
【００１４】
図１において、携帯端末１０は、モバイルコアネットワーク７４に加入している端末であり、狭帯域アクセスネットワーク７２を介してモバイルコアネットワーク７４と接続される。また、携帯端末１０は、ローカルエリアネットワーク７１内に在って、パケット転送装置２０及び周辺端末３０と接続される。
【００１５】
パケット転送装置２０は、広帯域アクセスネットワーク７３を介してモバイルコアネットワーク７４と接続される。パケット転送装置２０は、ＮＡＰＴ部２１、ＮＡＰＴテーブル２２及びＮＡＰＴテーブル更新部２３を備え、ローカルエリアネットワーク７１内に配置されて携帯端末１０及び周辺端末３０と接続される。
【００１６】
周辺端末３０は、パケット転送装置２０と接続され、該パケット転送装置２０及び広帯域アクセスネットワーク７３を介してモバイルコアネットワーク７４と接続される。
【００１７】
サーバ装置（以下、単にサーバと称す）４０は、端末情報管理部４１及びＮＡＰＴテーブル更新通知部４２を備え、モバイルコアネットワーク７４内に配置されて、ゲートウェイ５０及び狭帯域アクセスネットワーク７２を介して携帯端末１０と接続される。
【００１８】
ゲートウェイ５０は、ＮＡＰＴ部５１、ＮＡＰＴテーブル５２、ＮＡＰＴテーブル更新部５３、カプセリング部５４及びバインディングテーブル５５を備え、モバイルコアネットワーク７４内に配置される。
【００１９】
ＣＮ（Correspondent Node）６０は、インターネット網７５内に配置された、ローカルエリアネットワーク７１内の端末群（携帯端末１０及び周辺端末３０）の通信相手である。
【００２０】
携帯端末１０は、接続先に関係なく予め割り当てられたアドレスＨｏＡと、接続先のネットワークドメインから割り当てられるアドレスＣｏＡとを保持しているものとする。
【００２１】
サーバ４０は、例えばコンピュータによって実現され、図２に示すように、プログラムにしたがって所定の処理を実行する処理装置１と、処理装置１に対してコマンドや情報等を入力するための入力装置２と、処理装置１の処理結果をモニタするための出力装置３とを備えている。
【００２２】
処理装置１は、ＣＰＵ１１と、ＣＰＵ１１の処理に必要な情報を一時的に記憶すると共にキューとしても用いられる主記憶装置１２と、ＣＰＵ１１に後述するサーバ４０としての処理を実行させるためのプログラムが記録された記録媒体１３と、後述するローカルエリアネットワーク７１内の存在する各端末の情報等が格納されるデータ蓄積装置１４と、主記憶装置１２、記録媒体１３及びデータ蓄積装置１４とのデータ転送を制御するメモリ制御インタフェース部１５と、入力装置２及び出力装置３とのインタフェース装置であるＩ／Ｏインタフェース部１６と、ネットワークとのインタフェースである通信制御装置１７とを有する構成である。ＣＰＵ１１と、メモリ制御インタフェース部１５、Ｉ／Ｏインタフェース部１６及び通信制御装置１７とはバス１８を介して接続されている。
【００２３】
処理装置１は、記録媒体１３に記録されたプログラムにしたがって端末情報管理部４１及びＮＡＰＴテーブル更新通知部４２の機能をそれぞれ実現する。記録媒体１３は、磁気ディスク、半導体メモリ、光ディスクあるいはその他の記録媒体であってもよい。
【００２４】
なお、サーバ４０は、図１に示した端末情報管理部４１及びＮＡＰＴテーブル更新通知部４２を備え、モバイルコアネットワーク７４を管理することが可能であれば、コンピュータに限定する必要はない。サーバ４０は、例えばネットワークとのインタフェースである通信制御装置１７に加えて、論理回路等から構成されるＬＳＩ（Large Scale Integration）やＤＳＰ（Digital Signal Processor）等の半導体集積回路装置及びメモリ等により、上記端末情報管理部４１及びＮＡＰＴテーブル更新通知部４２の機能を実現する構成であってもよい。ゲートウェイ５０及びパケット転送装置２０も、上記記録媒体１３に格納されるプログラム及びデータ蓄積装置１４に格納されるデータが異なることを除けば、図２に示したサーバ４０と同様の構成で実現できる。
【００２５】
携帯端末１０は、例えば携帯電話機やＰＤＡ（Personal Digital Assistance）であり、周辺端末３０は、例えばネットワークと接続可能な機能を備えたテレビジョン受像機やゲーム機、あるいは音楽プレイヤー等であり、いずれも周知の機器であるため、ここでは詳細な説明は省略する。
【００２６】
このような構成において、モバイルコアネットワーク７４のゲートウェイ５０は、携帯端末１０が狭帯域アクセスネットワーク７２を介してモバイルコアネットワーク７４に接続されると、該携帯端末１０が備える２種類のアドレスを対応付けてバインディングテーブル５５に登録する。ゲートウェイ５０のカプセリング部５４は、ＣＮ６０からＨｏＡを宛先とするパケットを受信すると、バインディングテーブル５５に登録された情報にしたがって、送信元をゲートウェイ５０とし、宛先を該ＨｏＡに対応するＣｏＡとするカプセリングを実行する。
【００２７】
以上の処理により、携帯端末１０が移動しても、該携帯端末１０宛のパケットは、該携帯端末１０にＣｏＡを発行したネットワークドメインを経由して該携帯端末１０へ到着する。なお、移動端末のパケット到着性能を確保するための同様の方法としては、ＭｏｂｉｌｅＩＰが知られている。
【００２８】
次に図１に示したネットワークシステムの処理手順について図３〜図６を用いて説明する。
【００２９】
図３は図１に示したネットワークシステムの処理手順を示すシーケンス図であり、図４は図１に示したＣＮと携帯端末または周辺端末間で送受信されるパケットの流れを示す模式図である。また、図５は図１に示したゲートウェイが備えるＮＡＰＴテーブルの一例を示すテーブル図であり、図６は図１に示したパケット転送装置が備えるＮＡＰＴテーブルの一例を示すテーブル図である。
【００３０】
なお、図３、図４及び図５では、ＣＮ６０のアドレスをＣ、ゲートウェイ５０のアドレスをＧ、パケット転送装置２０のアドレスをＴ、携帯端末１０のＨｏＡをＡ、携帯端末１０のＣｏＡをａ、携帯端末１０が備えるローカルエリアネットワーク７１とのインタフェースであるＬＡＮ  Ｉ／ＦのアドレスをＢ１、周辺端末３０のアドレスをＢ２とした例を示している。
【００３１】
また、以下では、ユーザが、携帯端末１０を用いた狭帯域アクセスネットワーク７２を経由するＣＮ６０との通信サービスを利用しており、その状態から周辺端末３０を用いたパケット転送装置２０及び広帯域アクセスネットワーク７３を経由するＣＮ６０との通信サービスに切り替える場合を例にして説明する。
【００３２】
まず、インターネット網７５内のＣＮ６０から携帯端末１０または周辺端末３０へストリーミングパケットを送信する下り通信時の処理手順について説明する。
【００３３】
図３に示すように、ＣＮ６０から携帯端末１０宛にストリーミングパケットが送信されると（１００１）、ゲートウェイ５０のカプセリング部５４は、バインディングテーブル５５を参照し、ＨｏＡ（携帯端末１０）宛のパケット１１０１に対してＣｏＡを宛先とするカプセリングを実行する（１００２）。カプセリング後のパケットは、狭帯域アクセスネットワーク７２を経由して携帯端末１０へ到達する。
【００３４】
ここで、周辺端末３０とサーバ４０の端末情報管理部４１が、例えば携帯端末１０から、受信中のストリーミングパケットを周辺端末３０による受信へ切り替えるためのメッセージを含む端末切替トリガ１００３を受信したとする。
【００３５】
サーバ４０は、該端末切替トリガ１００３を受信すると、ＮＡＰＴテーブル更新通知部４２により、
（１）送信元がＣＮ６０、宛先がＨｏＡ（携帯端末１０）、ストリーミングパケットの送受信に使用している宛先ポート番号を持つパケットを受信したとき、該パケットの宛先アドレスをパケット転送装置２０へ変更し、宛先ポート番号をＮＡＰＴテーブル更新通知部４２の指定する所定の値（第１の値）へ変更するように、ゲートウェイ５０のＮＡＰＴテーブル更新部５３へ通知する。また、
（２）送信元アドレスがパケット転送装置２０、宛先アドレスがゲートウェイ５０、宛先ポート番号がＮＡＰＴテーブル更新部４２の指定する第１の値と一致するパケットを受信したとき、該パケットの送信元をＨｏＡ（携帯端末１０）へ変更し、宛先アドレスをＣＮ６０へ変更し、送信元ポート番号をストリーミングパケットの送受信に使用している宛先ポート番号へ変更するように、ゲートウェイ５０のＮＡＰＴテーブル更新部５３へ通知する（１００４）。
【００３６】
ゲートウェイ５０は、サーバ４０から受信した通知にしたがってＮＡＰＴテーブル更新部５３によりＮＡＰＴテーブル５２の内容を更新する（１００５）。更新後のＮＡＰＴテーブル５２は、例えば図４に示すようになる。
【００３７】
また、サーバ４０のＮＡＰＴテーブル更新通知部４２は、
（１）送信元がＣＮ６０、宛先がパケット転送装置２０、宛先ポート番号がＮＡＰＴテーブル更新通知部４２の指定する第１の値を持つパケットを受信したとき、該パケットの宛先を周辺端末３０へ変更し、宛先ポート番号をＮＡＰＴテーブル更新通知部４２が指定する第２の値へ変更するように、パケット転送装置２０のＮＡＰＴテーブル更新部２３へ通知する。また、
（２）送信元アドレスが周辺端末３０、宛先アドレスがＣＮ６０、送信元ポート番号がＮＡＰＴテーブル更新部４２の指定する第２の値を持つパケットを受信したとき、該パケットの送信元アドレスをパケット転送装置２０へ変更し、宛先アドレスをゲートウェイ５０へ変更し、送信元ポート番号をＮＡＰＴテーブル更新部４２が指定する第１の値へ変更するように、パケット転送装置２０のＮＡＰＴテーブル更新部２３へ通知する（１００６）。
【００３８】
パケット転送装置２０は、サーバ４０から受信した通知にしたがってＮＡＰＴテーブル更新部２３によりＮＡＰＴテーブル２２の内容を更新する（１００７）。更新後のＮＡＰＴテーブル２２は、例えば図５に示すようになる。
【００３９】
以上の処理が終了すると、図３に示すように、ゲートウェイ５０のＮＡＰＴ部５１は、ＣＮ６０を送信元、ＨｏＡ（携帯端末１０）を宛先とするストリーミングパケット１１０１を受信した場合（図３の１００８）、ＮＡＰＴテーブル５２を参照して該パケットの宛先アドレス及び送信元ポート番号を書き換える（図３の１００９）。
【００４０】
このとき、ストリーミングパケット１１０１の宛先アドレスはパケット転送装置２０のアドレスに書き換えられる。しかしながら、ゲートウェイ５０のバインディングテーブル５５にはパケット転送装置２０に関する情報が登録されておらず、また送信元アドレスはＣＮ６０、宛先アドレスはパケット転送装置２０であるため、ＮＡＰＴ部５１は、受信したストリーミングパケット１１０１をカプセリング部５４へ渡すことなく、そのまま広帯域アクセスネットワーク７３を介してパケット転送装置２０へ転送する。このゲートウェイ５０から出力されるストリーミングパケットを１１０３とする。
【００４１】
パケット転送装置２０は、ゲートウェイ５０からストリーミングパケット１１０３を受信すると、ＮＡＰＴ部２１により、ＮＡＰＴテーブル２２の情報にしたがって宛先アドレスを周辺端末３０へ書き換え（図３の１０１０）、周辺端末３０へ転送する。このパケット転送装置２０から出力されるストリーミングパケット１１０４は、送信元アドレスがＣＮ６０、宛先アドレスが周辺端末３０となる。
【００４２】
以上の処理により、ＣＮ６０から携帯端末１０へ送信されたストリーミングパケットは、広帯域アクセスネットワーク７３及びパケット転送装置２０を経由して周辺端末３０へ到着する。
【００４３】
次に周辺端末３０からＣＮ６０へパケットを送信する上り通信時の処理手順について説明する。
【００４４】
図３に示すように、周辺端末３０から宛先アドレスをＣＮ６０とするパケット１１０８が送信されると、該パケット１１０８はパケット転送装置２０へ転送される。
【００４５】
周辺端末３０からパケット１１０８を受け取ったパケット転送装置２０は、ＮＡＰＴテーブル２２にしたがって送信元アドレスをパケット転送装置２０に書き換え、宛先アドレスをゲートウェイ５０に書き換え、書き換え後のパケット１１０７をゲートウェイ５０へ転送する。
【００４６】
パケット転送装置２０からパケット１１０７を受け取ったゲートウェイ５０は、ＮＡＰＴテーブル５２内の情報にしたがって送信元アドレスをＨｏＡ（携帯端末１０）に書き換え、宛先アドレスをＣＮ６０に書き換え、書き換え後のパケット１１０５をＣＮ６０へ転送する。
【００４７】
以上の処理により、周辺端末３０を送信元とするＣＮ６０へ到着したパケット１１０５は、送信元アドレスがＨｏＡ（携帯端末１１０）、宛先アドレスがＣＮ６０であるため、ＣＮ６０では送受信先が不一致となる矛盾が生じない。
【００４８】
上述したように特許文献１で開示された技術では、モバイルコアネットワーク内に配置されたパケット転送装置によってＮＡＰＴ処理及びカプセリング処理を一括して実行している。それに対して本発明では、携帯端末１０から周辺端末へのストリーミングパケットの受信切り替えを、モバイルコアネットワーク７４に配置されたゲートウェイ５０にてカプセリング処理を実行することなく実現している。そのため、特許文献１に記載されたパケット転送装置に相当するゲートウェイ５０の転送処理負荷を軽減できる。
【００４９】
すなわち、本発明によれば、携帯端末１０宛の送受信アドレス及び送受信ポート番号を持つパケットが到着すると、モバイルコアネットワーク７４内に配置されたＮＡＰＴ処理を実行するゲートウェイ５０は、ゲートウェイ５０の下流に配置されたパケット転送装置２０へ該パケットを転送し、パケット転送装置２０はゲートウェイ５０から受信したパケットを所望の周辺端末３０の送受信アドレス及び送受信ポート番号を持つパケットとして転送する。そのため、モバイルコアネットワーク７４内に配置されるゲートウェイ５０は、受信したパケットに対するカプセリング処理を実施することなく該パケットをパケット転送装置２０へ向けて転送すればよい。したがって、モバイルコアネットワーク７４内に配置されたゲートウェイ（従来の技術で示したパケット転送装置に相当）の転送処理負荷を軽減できる。したがって、モバイルコアネットワーク内に配置されたパケット転送装置の転送処理負荷を軽減できる。
【００５０】
なお、上記説明では、サーバ４０のＮＡＰＴテーブル更新通知部４２により宛先ポート番号を指定値（第１の値または第２の値）へ変更する例を示したが、宛先ポート番号及び送信元ポート番号をそれぞれ指定値へ変更してもよい。
【００５１】
また、本発明のネットワークシステムでは、サーバ４０の端末情報管理部４１によってローカルエリアネットワーク７１内に存在する端末群のモバイルコアネットワークへ通じるインタフェースのＩＰアドレスを含む情報を収集する。この情報収集を実現する手段としては、図７に示すように、携帯端末１０に端末情報通知部１１を備え、パケット転送装置２０に端末情報送信部２４を備え、周辺端末３０に端末情報送信部３１を備える構成がある。
【００５２】
端末情報送信部２４、３１は、所定のトリガ信号を受信すると、自装置の能力情報（例えば、ディスプレイの有無、メモリ容量、通信速度等）及び状態情報（使用可否、ＩＰアドレスやインタフェース装置のアドレス等）を携帯端末１０の端末情報通知部１１へ通知する。
【００５３】
端末情報通知部１１は、周辺端末３０及びパケット転送装置２０の能力情報や状態情報を受信すると、該情報に自端末の能力情報及び状態情報を追加し、追加後の情報を、狭帯域アクセスネットワーク７２を介してモバイルコアネットワーク７４内に配置されたサーバ４０の端末情報管理部４１へ転送する。
【００５４】
周辺端末３０及びパケット転送装置２０がトリガ信号によって能力情報及び状態情報を送信するタイミングとしては、周辺端末３０及びパケット転送装置２０のローカルエリアネットワーク７１に対する接続時、ローカルエリアネットワーク７１の状態変化（周辺端末３０の追加や削除等）時、ローカルエリアネットワーク７１の外部からトリガ信号を受信した時等がある。また、周辺端末３０及びパケット転送装置２０は、トリガ信号の有無に関係なく、所定の周期毎に自装置の能力情報及び状態情報を携帯端末１０へ送信してもよい。
【００５５】
このような構成では、サーバ４０の端末情報管理部４１によってローカルエリアネットワーク７１に存在する端末群の情報収集及び更新が可能である。そのため、モバイルコアネットワーク７４のサーバ４０やゲートウェイ５０が、ローカルエリアネットワーク７１に存在する端末群の状態変化を関知しないことによる、存在しない端末や意図しない端末へのパケットの誤転送を防止できる。
【００５６】
また、パケット転送装置２０は、図７に示した端末情報送信部２４ではなく端末情報通知部１１を備える構成であってもよい。その場合、パケット転送装置２０が備える端末情報通知部１１は、携帯端末１０を通知先に設定する。これにより、周辺端末３０と携帯端末１０とが近距離通信手段によって直接接続されていない構成でも、周辺端末３０からパケット転送装置２０に端末情報を送信し、パケット転送装置２０にて周辺端末３０の端末情報に自端末の端末情報を追加して携帯端末１０に送信すれば、携帯端末１０はパケット転送装置２０及び周辺端末３０の情報をそれぞれ取得できる。
【００５７】
また、本発明の変形例として、パケット転送装置２０にて書き換える宛先アドレスを、周辺端末３０ではなく、携帯端末１０が備える、パケット転送装置２０と接続するためのインタフェース装置のアドレスとすることも可能である。これにより携帯端末１０は、狭帯域アクセスネットワーク７２を経由して通信サービスを利用している状態から、パケット転送装置２０及び広帯域アクセスネットワーク７３を経由して通信サービスを利用することができる。なお、このような周辺端末３０が接続される広帯域アクセスネットワーク７３を利用して、携帯端末１０によりサービスを受信する手法は特許文献１には開示されていない。
【００５８】
また、図１ではパケット転送装置２０に１台の周辺端末３０が接続されている構成例を示したが、パケット転送装置２０には複数台の周辺端末３０を接続することも可能である。この場合、各周辺端末３０宛のパケットはパケット転送装置２０によって管理・転送される。従来のネットワークシステムでは、パケット転送装置２０に複数の周辺端末３０が接続されている場合、各周辺装置３０のアドレスをモバイルコアネットワークに備えるＮＡＰＴテーブルによって管理する必要がある。一方、本発明では、宛先がどの周辺端末であっても、ゲートウェイ５０はパケットの転送先をパケット転送装置２０とすればよいため、ゲートウェイ５０が備えるＮＡＰＴテーブル５２で保持する情報が低減し、ＮＡＰＴテーブル５２の検索時間も低減する。
【００５９】
また、図１では、ローカルエリアネットワーク７１に１台のパケット転送装置２０を備えた構成例を示したが、ローカルエリアネットワーク７１には複数のパケット転送装置を備えていてもよい。その場合、各パケット転送装置は、図８に示すように階層状に接続すればよい。
【００６０】
図８に示すローカルエリアネットワーク１７０は、第１のパケット転送装置１１０及び第２のパケット転送装置１２０を備えている。第１のパケット転送装置１１０には周辺端末１３０、１４０が接続され、第２のパケット転送装置１２０には周辺端末１５０、１６０が接続されている。
【００６１】
第２のパケット転送装置１２０が備える端末情報通知部１２４は第１のパケット転送装置１１０を端末情報の通知先とし、第１のパケット転送装置１１０が備える端末情報通知部１１４は携帯端末１００を端末情報の通知先とする。
【００６２】
すなわち、各パケット転送装置が備える端末情報通知部は、広帯域アクセスネットワークと直接接続されている場合は携帯端末１００を端末情報の通知先とし、広帯域アクセスネットワークと直接接続されていない場合は広帯域アクセスネットワークと接続された１ホップ上流のパケット転送装置を端末情報の通知先とする。
【００６３】
第２のパケット転送装置１２０と接続される周辺端末１５０は端末情報送信部１５１により自端末の情報を第２のパケット転送装置１２０へ送信し、周辺端末１６０は端末情報送信部１６１により自端末の情報を第２のパケット転送装置１２０へ送信する。第２のパケット転送装置１２０は、周辺端末１５０及び１６０の端末情報に自端末の情報を追加して第１のパケット転送装置１１０に送信する。
【００６４】
また、第１のパケット転送装置１１０と接続される周辺端末１３０は端末情報送信部１３１により自端末の情報を第１のパケット転送装置１１０へ送信し、周辺端末１４０は端末情報送信部１４１により自端末の情報を第１のパケット転送装置１１０へ送信する。第１のパケット転送装置１１０は、周辺端末１３０及び１４０の端末情報に自端末の情報を付加して携帯端末１００へ送信する。図８ではローカルエリアネットワーク１７０に２階層のパケット転送装置を備える構成例を示しているが、ローカルエリアネットワーク１７０には３階層以上のパケット転送装置を備えていてもよい。また、図８では同一階層に１台のパケット転送装置のみ備える構成例を示しているが、同一階層に複数のパケット転送装置を備えた構成であってもよい。さらに、図８では、各階層に２台の周辺端末が接続された構成例を示しているが、各階層は複数の周辺端末が接続されていてもよく、周辺端末が接続されないパケット転送装置のみで構成されていてもよい。
【００６５】
また、図１、図７及び図８では、パケット転送装置をローカルエリアネットワーク内に配置する構成例を示したが、パケット転送装置は、携帯端末１０と接続可能であれば、ゲートウェイ５０と周辺端末３０とを結ぶ経路上のいずれに配置されていてもよい。
【００６６】
また、図１及び図７では、端末情報管理部をサーバに備える構成例を示したが、端末情報管理部は、ゲートウェイに備えていてもよく、携帯端末に備えていてもよい。さらに、端末情報管理部は、携帯端末及びサーバにそれぞれ備えていてもよく、携帯端末及びゲートウェイにそれぞれ備えていてもよい。端末情報管理部を携帯端末に備えている場合、携帯端末は、パケット転送装置から、該パケット転送装置へ通じるインタフェースのＩＰアドレスを含む、パケット転送装置や周辺端末の状態情報や能力情報を受信すると、該情報を自端末が備える端末情報管理部に保存すればよい。
【００６７】
また、図１及び図７では、ＮＡＰＴテーブル更新通知部をサーバに備える構成例を示したが、ＮＡＰＴテーブル更新通知部は、ゲートウェイに備えていてもよく、携帯端末に備えていてもよい。また、ＮＡＰＴテーブル更新通知部は、携帯端末及びサーバ４０にそれぞれ備えていてもよく、携帯端末１０及びゲートウェイ５０にそれぞれ備えていてもよい。
【００６８】
なお、ＮＡＰＴテーブル更新通知部をモバイルコアネットワークとローカルエリアネットワークの両方に備える構成では、各ＮＡＰＴテーブル更新通知部が独立して動作してもよい。例えばパケット転送装置２０が備えるＮＡＰＴテーブル２２は携帯端末１０が更新し、ゲートウェイ５０が備えるＮＡＰＴテーブル５２はサーバ４０またはゲートウェイ５０が更新すればよい。但し、各ＮＡＰＴテーブル更新通知部は連携してＮＡＰＴテーブルの情報を更新することが望ましい。
（実施例）
次に本発明の実施例について図面を用いて説明する。
【００６９】
図９は本発明のネットワークシステムの実施例の構成を示すブロック図である。
【００７０】
図９は、図１に示した携帯端末１０として３ＧＰＰサービスに加入している携帯電話機２１０を用い、図１に示したパケット中継装置２０としてホームゲートウェイ（以下、ホームＧＷと呼ぶ）２２０を備え、図１に示した周辺端末３０としてネットワーク対応のテレビジョン受像機（以降、ＴＶと呼ぶ）２３０を備えている例である。携帯電話機２１０は、ＰＡＮ Ｉ／Ｆを介してホームＧＷ２２０と接続され、近距離通信手段を介してＴＶ２３０と接続され、図１に示したローカルエリアネットワーク７１としてＰＡＮ２７１が形成されている。
【００７１】
近距離通信手段には、無線ＬＡＮ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＺｉｇＢｅｅ、ＵＷＢ（Ultra Wide Band）、赤外線通信等がある。携帯電話機２１０は、ＭｏｂｉｌｅＩＰの機能を用いて、３ＧＰＰアクセス網２７２（図１に示した狭帯域アクセスネットワーク７２に対応）を介して３ＧＰＰコア網２７４（図１に示したモバイルコアネットワーク７４に対応）と接続される。
【００７２】
３ＧＰＰコア網２７４はＰＡＮ管理サーバ２４０（図１に示したサーバ４０に対応）及びＰＡＮ−ＧＷ２５０（図１に示したゲートウェイ５０に対応）を備え、ＰＡＮ−ＧＷ２５０は、ＭｏｂｉｌｅＩＰにおけるＨＡ（Home Agent）機能を実現するＨＡ部２５４を備えている。
【００７３】
携帯電話機２１０は、接続先に関係なく固有に割り当てられるＨｏＡと、ネットワーク接続時に接続先のネットワークドメインから割り当てられるＣｏＡとを保持している。
【００７４】
３ＧＰＰコア網２７４のＰＡＮ−ＧＷ２５０は、携帯電話機２１０が３ＧＰＰアクセス網２７２を介して３ＧＰＰコア網２７４に接続されると、該携帯電話機２１０が備える２種類のアドレスを対応付けてＨＡ部２５４に登録する（バインディングアップデート）。バインディングアップデートの情報はバインディングキャッシュ２５６に記録される。
【００７５】
ＰＡＮ−ＧＷ２５０のＨＡ部２５４は、動画配信サーバ２６０からＨｏＡ（携帯電話機２１０）を宛先とするパケットを受信すると、カプセリング部２５５によりバインディングキャッシュ２５６に登録された情報にしたがって、送信元をＰＡＮ−ＧＷ２５０とし、宛先を該ＨｏＡに対応するＣｏＡとするカプセリングを実行する。
【００７６】
以上の処理により、携帯電話機２１０が移動しても、該携帯電話機２１０宛のパケットは、該携帯電話機２１０にＣｏＡを発行したネットワークドメインを経由して該携帯電話機２１０へ到着する。
【００７７】
次に図９に示したネットワークシステムの処理手順について図１０を用いて説明する。
【００７８】
図１０は図９に示したネットワークシステムの処理手順を示すシーケンス図である。
【００７９】
なお、以下では、ユーザが、携帯電話機２１０を用いてインターネット網２７５の動画配信サーバ２６０から３ＧＰＰアクセス網２７２を経由して低画質な動画を受信しており、その状態からＴＶ２３０を用いてホームＧＷ２２０及びＡＤＳＬアクセス網２７３を経由する高画質な動画の受信へ切り替える例である。
【００８０】
また、以下では、動画配信サーバ２６０から携帯電話機２１０またはＴＶ２３０へストリーミングパケットを送信する下り通信時の処理手順について説明する。
【００８１】
図９に示すように、動画配信サーバ２６０から携帯電話機２１０宛にストリーミングパケットが送信されると（１２０１）、ＰＡＮ−ＧＷ２５０のカプセリング部２５４は、バインディングキャッシュ２５５を参照し、ＨｏＡ（携帯電話機２１０）宛のパケットに対して対応するＣｏＡを宛先とするカプセリングを実行する（１２０２）。バインディングキャッシュ２５５には、携帯電話機２１０のＨｏＡとＣｏＡの対応関係が記録されている。カプセリング後のパケットは、３ＧＰＰアクセス網２７２を経由して携帯電話機２１０へ到達する。
【００８２】
携帯電話機２１０がホームＧＷ２２０及びＴＶ２３０と近距離通信を確立すると（１２０３）、ホームＧＷ２２０及びＴＶ２３０は、携帯電話機２１０へ自端末の能力情報及び状態情報を送信する（１２０４）。携帯電話機２１０は、受信した端末能力情報に自端末の能力情報及び状態情報を追加し、３ＧＰＰアクセス網２７２を介して３ＧＰＰコア網２７４のＰＡＮ管理サーバ２４０へ通知する（１２０５）。
【００８３】
ここで、ＴＶ２３０及びＰＡＮ管理サーバ２４０は、携帯電話機２１０から、受信中のストリーミングパケットをＴＶ２３０による受信へ切り替えるためのメッセージを含む端末切替トリガを受信したとする（１２０６）。
【００８４】
ＰＡＮ管理サーバ２４０は、端末切替トリガを受信すると、ＮＡＰＴテーブル更新通知部２４２により、
（１）送信元が動画配信サーバ２６０、宛先がＨｏＡ（携帯電話機２１０）、ストリーミングパケットの送受信に使用している宛先ポート番号を持つパケットを受信したとき、該パケットの宛先アドレスをホームＧＷ２２０へ変更し、宛先ポート番号をＮＡＰＴテーブル更新通知部２４２が指定する第１の値へ変更するように、ＰＡＮ−ＧＷ２５０のＮＡＰＴテーブル更新部２５３へ通知する。また、
（２）送信元アドレスがホームＧＷ２２０、宛先アドレスがＰＡＮ−ＧＷ２５０、送信元ポート番号がＮＡＰＴテーブル更新通知部２４２の指定する第１の値をもつパケットを受信したとき、該パケットの送信元をＨｏＡ（携帯電話２１０）へ変更し、宛先アドレスを動画配信サーバ２６０へ変更し、宛先ポート番号をストリーミングパケットの送信元ポート番号へ変更するように、ＰＡＮ−ＧＷ２５０のＮＡＰＴテーブル更新部２５３へ通知する（１２０７）。
【００８５】
ＰＡＮ−ＧＷ２５０は、ＰＡＮ管理サーバ２４０から受信した通知にしたがってＰＮＡＰＴテーブル更新部２５３によりＮＡＰＴテーブル２５２を更新する（１２０８）。
【００８６】
ＰＡＮ−ＧＷ２５０は、ＰＡＮ管理サーバ２４０からから受信した通知にしたがってＮＡＰＴテーブル更新部２５３によりＮＡＰＴテーブル２５２の内容を更新する（１２０５）。
【００８７】
また、ＰＡＮ管理サーバ２４０のＮＡＰＴテーブル更新通知部２４２は、
（１）送信元が動画配信サーバ２６０、宛先がホームＧＷ２２０、宛先ポート番号が前記ＮＡＰＴテーブル更新通知部２４２の指定する第１の値をもつパケットを受信したとき、該パケットの宛先をＴＶ２３０へ変更し、宛先ポート番号をＮＡＰＴテーブル更新通知部２４２の指定する第２の値へ変更するように、ホームＧＷ２２のＮＡＰＴテーブル通知部２２３へ通知する。また、
（２）送信元アドレスがＴＶ２３０、宛先アドレスが動画配信サーバ２６０、送信元ポート番号がＮＡＰＴテーブル更新通知部２４２の指定する第２の値をもつパケットを受信したとき、該パケットの送信元アドレスをホームＧＷ２２０へ変更し、宛先アドレスをＰＡＮ−ＧＷ２５０へ変更し、送信元ポート番号をＮＡＰＴテーブル更新通知部２４２の指定する第１の値へ変更するように、ホームＧＷ２２のＮＡＰＴテーブル通知部２２３へ通知する（１２０９）。
【００８８】
ホームＧＷ２２０は、ＰＡＮ管理サーバ２４０から受信した通知にしたがってＮＡＰＴテーブル更新部２２３によりＮＡＰＴテーブル２２２を更新する（１２１０）。
【００８９】
以上の処理を終了すると、ＰＡＮ−ＧＷ２５０のＮＡＰＴ部２５１は、動画配信サーバ２６０を送信元、ＨｏＡ（携帯電話機２１０）を宛先とするストリーミングパケットを受信すると（１２１１）、ＮＡＰＴテーブル２５２を参照して該ストリーミングパケットの宛先アドレスをホームＧＷ２２０へ書き換える（１２１２）。しかしながら、バインディングキャッシュ２５６にはホームＧＷ２２０に関する情報が登録されておらず、また送信元アドレスは動画配信サーバ２６０、宛先アドレスはホームＧＷ２２０であるため、ＮＡＰＴ部２５１は、受信したストリーミングパケットをカプセリング部２５５へ渡すことなく、そのままＡＤＳＬアクセス網２７３を介してホームＧＷ２２０へ転送する。
【００９０】
ストリーミングパケットを受け取ったホームＧＷ２２０は、ＮＡＰＴ部２２１により、ＮＡＰＴテーブル２２２の情報にしたがって宛先アドレスをＴＶ２３０へ書き換え（１２１３）、ＴＶ２３０へ転送する。
【００９１】
以上の処理により、動画配信サーバ２６０から携帯端末２１０へ送信されたストリーミングパケットは、ＡＤＳＬアクセス網２８２及びホームＧＷ２２０を経由してＴＶ２３０へ到着する。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】本発明のネットワークシステムの一構成例を示すブロック図である。
【図２】図１に示したサーバの実現例を示すブロック図である。
【図３】図１に示したネットワークシステムの処理手順を示すシーケンス図である。
【図４】図１に示したＣＮと携帯端末または周辺端末間で送受信されるパケットの流れを示す模式図である。
【図５】図１に示したゲートウェイが備えるＮＡＰＴテーブルの一例を示すテーブル図である。
【図６】図１に示したパケット転送装置が備えるＮＡＰＴテーブルの一例を示すテーブル図である。
【図７】本発明のネットワークシステムの他の構成例を示すブロック図である。
【図８】図７に示したローカルエリアネットワークの他の構成例を示すブロック図である。
【図９】本発明のネットワークシステムの実施例の構成を示すブロック図である。
【図１０】図９に示したネットワークシステムの処理手順を示すシーケンス図である。
【符号の説明】
【００９３】
１    処理装置
２    入力装置
３    出力装置
４    ＣＰＵ
１０、１００    携帯端末
１１、１１４、１２４、２１１    端末情報通知部
１２    主記憶装置
１３    記録媒体
１４    データ蓄積装置
１５    メモリ制御インタフェース部
１６    Ｉ／Ｏインタフェース部
１７    通信制御装置
１８    バス
２０    パケット転送装置
２１、５１、２２１、２５１    ＮＡＰＴ部
２２、５２、２２２、２５２    ＮＡＰＴテーブル
２３、５３、２２３、２５３    ＮＡＰＴテーブル更新部
２４、３１、１３１、１４１、１５１、１６１、２２４、２３１    端末情報送信部
３０、１３０、１４０、１５０、１６０    周辺端末
４０    サーバ
４１、２４１    端末情報管理部
４２、２４２    ＮＡＰＴテーブル更新通知部
５０    ゲートウェイ
５４、２５５    カプセリング部
５５    バインディングテーブル
６０    ＣＮ
７１、１７０、２７１    ローカルエリアネットワーク
７２    狭帯域アクセスネットワーク
７３    広帯域アクセスネットワーク
７４    モバイルコアネットワーク
７５、２７５    インターネット網
１１０    第１のパケット転送装置
１２０    第２のパケット転送装置
２１０    携帯電話機
２２０    ホームＧＷ
２３０    ＴＶ
２４０    ＰＡＮ管理サーバ
２５０    ＰＡＮ−ＧＷ
２５４    ＨＡ部
２５６    バインディングキャッシュ
２６０    動画配信サーバ
２７２    ３ＧＰＰアクセス網
２７３    ＡＤＳＬアクセス網
２７４    ３ＧＰＰコア網
【図１】
2008219490.tif 000003
【図２】
2008219490.tif 000004
【図３】
2008219490.tif 000005
【図４】
2008219490.tif 000006
【図５】
2008219490.tif 000007
【図６】
2008219490.tif 000008
【図７】
2008219490.tif 000009
【図８】
2008219490.tif 000010
【図９】
2008219490.tif 000011
【図１０】
2008219490.tif 000012