(57)【要約】【課題】  現在、インターネットのように大規模なＩＰネットワークにおいては任意の通信機器間の通信品質を柔軟かつ確実に高めることは困難である。また一般に、ＩＰネットワークにおいて正しく通信を行うためには、通信先及び介在するネットワークが同一の通信規約を使用可能な必要がある。【解決手段】  本発明は、ＩＰネットワークにおいて、パケットの送信元および宛先の変換機能を有する経路交換機と、経路交換機のパケット変換規則を制御する機能を有するコントローラとを用い、上記課題を解決する。【選択図】  図１
2005229559.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＩＰネットワークにおいて、ネットワークアドレス変換機能を有するコンピュータからなる経路交換機と、前記経路交換機内部に存在する、あるいは外部に存在し前記経路交換機と前記ＩＰネットワークと同一または異なる通信路を用い通信可能であるコントローラとを用い、互いに通信可能である前記経路交換機の組に関する情報を保持し、通信機器の要求と前記情報に基づき前記通信機器に対する通信先を決定し、前記通信機器から、前記通信機器と同一または異なるネットワークに存在し、パケットの送信元あるいは宛先の変換を必要とすることなく前記通信機器と通信可能または不可能である前記通信先までの、１つまたは複数の前記経路交換機のパケット変換規則を、それら各経路交換機に対して送信されたパケットが、前記各経路交換機においてその経路交換機を送信元として、かつ、次に経由する経路交換機、前記通信機器、前記通信先のいずれかを宛先として変換されるよう制御し、それら制御された経路交換機を順に経由する通信経路を作成し、その経路を使用した通信を実現する機能を備えることを特徴とする通信方法。
【請求項２】
前記通信機器が通信を開始する際、以下のステップを備える請求項１に記載の通信方法：
（１）前記通信機器が、前記経路交換機または前記コントローラに対して、通信開始の要求を送信するステップ；
（２）前記コントローラ及び前記経路交換機のいずれかあるいはその両方が前記通信先のネットワークにおける位置を検索するステップ；
（３）前記経路交換機または前記コントローラが、前記通信先に対し、通信要求の受け入れの可否と、その通信に対して前記通信先に割り当てる資源を問い合わせるステップ；
（４）前記コントローラ及び前記経路交換機のいずれかあるいはその両方が、前記通信機器から前記通信先まで前記経路交換機を通して作成されるべき通信経路を決定し、その経路に存在する各経路交換機にネットワークアドレス変換規則を作成するステップ；
（５）前記通信機器および前記通信先に対し、前記通信先との間での通信を目的として前記経路交換機に作成された資源の情報を前記経路交換機あるいは前記コントローラが通知するステップ；
【請求項３】
前記通信機器と前記通信先に割り当てる資源のいずれかあるいは両方を固定にする、あるいは、前記通信機器、前記通信先、前記経路交換機、前記コントローラのうち一部あるいは全部が決定する請求項２に記載の通信方法。
【請求項４】
前記通信経路を作成する際、前記通信経路が経由する前記経路交換機の数の情報、実行される通信の種類の情報、実行される通信の優先度の情報、経由する前記経路交換機間で利用可能な帯域幅の情報、経由する前記経路交換機間の通信の信頼性に関する情報、同時に実行される他の通信の状況に関する情報、前記通信経路を介して前記通信機器と前記通信先との間で情報を転送するのに要する時間の情報のうち、一部または全部の情報を基に前記通信経路を決定することを特徴とする請求項１〜３に記載の通信方法。
【請求項５】
前記経路交換機、あるいは、前記経路交換機間のネットワークにおける障害の発生あるいは通信品質の低下を検出することを特徴とする請求項１〜４に記載の通信方法。
【請求項６】
作成された前記通信経路を使用して実行されている通信について、前記経路交換機のパケット変換規則を変更することにより、前記通信の停止を必要とせずに通信経路を変更することを特徴とする請求項１〜４に記載の通信方法。
【請求項７】
作成された前記通信経路を使用して実行されている通信について、代替の経路を作成後に前記通信経路に存在する前記経路交換機のパケット変換規則を変更することにより、前記通信の情報を損失せずに通信経路を変更することを特徴とする請求項１〜４に記載の通信方法。
【請求項８】
前記経路交換機が、互いに通信可能である他の経路交換機に対応する独立した識別子を保持し、通信経路の作成および変更の際、その識別子を利用することを特徴とする請求項１〜４、６、７に記載の通信方法。
【請求項９】
前記経路交換機および前記コントローラが、前記経路交換機を経由する各通信が利用可能な帯域幅や前記各通信の品質を制御することを特徴とする請求項１〜４に記載の通信方法。
【請求項１０】
前記経路交換機間に介在するネットワークのうち一部または全部において、ある前記経路交換機が送信するパケットが他の前記経路交換機に転送される際の通信品質を保証または制御することを特徴とする請求項１〜４に記載の通信方法。
【請求項１１】
前記経路交換機間に介在するネットワークのうち一部または全部に対して、前記経路交換機と他の前記経路交換機間で本発明による通信に使用するための帯域を予約、および、前記予約する帯域を前記経路交換機および前記コントローラが前記通信の状況に応じて変更することを特徴とする請求項１〜４に記載の通信方法。
【請求項１２】
ある２つの前記経路交換機の間にネットワークアドレス変換機能を有する一般の装置が存在する場合、前記経路交換機同士でパケットを送受信することにより、前記通信機器および前記通信先による制御を必要とせずに、通信を可能な状態に保つことを特徴とする請求項１〜４に記載の通信方法。
【請求項１３】
前記通信機器と前記通信先が通信を実行する際、前記コントローラ、前記経路交換機、他のコンピュータのいずれかが前記通信を実行するための料金を計算することを特徴とする請求項１〜４に記載の通信方法。
【請求項１４】
前記通信機器と前記通信先との通信経路の一部にＩＰとは異なるプロトコルのネットワークを使用してパケットを転送することを特徴とする請求項１〜４に記載の通信方法。
【請求項１５】
互いにパケットを送信可能なネットワークアドレスの組に関する情報を保持し、前記情報に基づいて、あるネットワークアドレスから他のネットワークアドレスまでの経路を検索する機能を備えることを特徴とする装置。
【請求項１６】
通信機器の要求に基づき、ネットワークアドレス変換機能を有するコンピュータからなる複数の経路交換機のパケット変換規則を決定する機能を備えることを特徴とする装置。
【請求項１７】
ネットワークアドレス変換機能と、互いに通信可能な他のネットワークアドレス変換機能を有する装置の情報を保持する機能と、外部に存在するコントローラの制御に基づきネットワークアドレス変換規則を変更する機能とを備えることを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、ネットワークを介した通信機器間の通信方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  ベストエフォートを基本とするＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ネットワークにおいて通信の品質を高めるための技術として主なものにＲＳＶＰ（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ  Ｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）、Ｄｉｆｆｓｅｒｖ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｅｄ  Ｓｅｒｖｉｃｅｓ）、ＭＰＬＳ（Ｍｕｌｔｉｐｒｏｔｏｃｏｌ  Ｌａｂｅｌ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）がある。【０００３】  ＲＳＶＰは、通信機器間に存在するルータが通信単位ごとに資源を確保する用途に使用される。ＲＳＶＰにより決定された規則に従い各ルータが通信処理を実行することにより、通信品質を高める技術である。通信単位は、例えば通信機器のネットワークアドレスやポート番号の組によって特定できる。しかし、この方法では、各ルータが通信単位ごとの通信状態の保持および通信処理を実行する必要があり、多くの通信を同時に実行することは困難である。【０００４】  Ｄｉｆｆｓｅｒｖは、この問題に対応するために開発された技術である。Ｄｉｆｆｓｅｒｖ構成のネットワークでは、各パケットに対して、そのパケットの種類に基づきある優先度が与えられ、その優先度に基づいてパケットの転送処理が実行される。パケットの種類には、例えばＩＰ電話の音声データを含むパケットやＨＴＴＰに基づくパケットがある。高い優先度が与えられた種類の通信は、低い優先度のものに比べ高い通信品質を得ることが期待される。しかし、与えられる優先度の種類は限定され、通信単位ごとの資源の割り当ては行われない。【０００５】  ＭＰＬＳは、パケットにラベルを付加し、そのラベルに基づき、設定された経路に沿ってパケットを転送する技術である。パケットの種類の判定にラベルを使用することにより、高速な処理が可能である。また、通信に対して経路に資源を予約することで、通信品質を保証することが可能である。仮想私設網の構築などに有効であるが、通信経路の設定および資源の予約にネットワーク管理者による作業が必要となり、通信相手が頻繁に変化する用途において個々の通信の品質を保証するのは難しい。また、通信機器間に存在するネットワーク全体がＭＰＬＳに対応し、統一された管理方針の下に運用される必要があるため、インターネットのように異なる組織を介してネットワークを構築するのは難しい。
【非特許文献１】「Ｒｅｓｏｕｒｃｅ  ＲｅＳｅｒＶａｔｉｏｎ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ（ＲＳＶＰ）」、ＩＥＴＦ、１９９７年、ＲＦＣ２２０５
【非特許文献２】「Ａｎ  Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ  ｆｏｒ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｅｄ  Ｓｅｒｖｉｃｅｓ」、ＩＥＴＦ、１９９８年、ＲＦＣ２４７５
【非特許文献３】「Ｍｕｌｔｉｐｒｏｔｏｃｏｌ  Ｌａｂｅｌ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ  Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ」、ＩＥＴＦ、２００１年、ＲＦＣ３０３１
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】  近年、ＩＰ電話やインターネットを介した遠隔講義に代表されるように、ＩＰネットワークを利用しながらサービスの信頼性と安定した高品質の通信を必要とするアプリケーションが登場している。しかしながら、前記の従来技術のみではインターネットのように大規模なネットワークにおいて任意の通信機器間の通信品質を柔軟かつ確実に高めることは困難である。また、現在一般に、ＩＰネットワークにおいて正しく通信を行うためには、通信相手及び介在するネットワークが同一の通信規約（例えばＩＰｖ４やＩＰｖ６）を使用可能な必要がある。ところが、インターネットに関わる技術は日進月歩であり、使用するネットワーク技術や構成の変更がしばしば行われる。この際、サービス利用者の使用する機器の変更を必要とする、あるいは、サービス内容自体の変更が避けられないなどという状況が発生しうる。これは特に、例えばＩＰ電話機など限られた機能を持つ通信機器を提供したり、長期にわたり安定して同一のサービスを提供したりするための妨げとなりうる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】  本発明は、ＩＰ利用のネットワークにおいて、パケットの送信元および宛先の変換機能を有するコンピュータからなる装置（以下、経路交換機）と、互いに通信可能である経路交換機の組に関する情報を保持し、その情報を基に１台または複数台の経路交換機のパケット変換規則を制御する機能を有するコンピュータからなる装置（以下、コントローラ）とを用い、上記課題を解決する。なお、ネットワーク全体が同一のＩＰ技術を基にするものである必要はなく、使用する装置同士および通信機器との通信の一部に他の種類や版の技術を使用していてもよい。また、各経路交換機のパケット変換規則を制御するコントローラの機能は、経路交換機外部に備えずに経路交換機が備えてもよい。
【０００８】  本発明は、通信経路や経路交換機の一部にリンク切断などの障害が発生した場合、本発明による通信方法を使用する通信機器の制御を必要とせず、その通信機器が実行している通信が使用する通信経路を変更し、その通信の停止を防ぐ機能を備える。また、前記障害発生時以外において、本発明による通信方法を使用する通信機器の制御を必要とせず、さらに、その通信機器が実行している通信で交換される情報を損なうことなく、その通信が使用する通信経路を変更する機能を備える。これらにより、本発明を使用する通信の信頼性を高める。
【発明の効果】
【０００９】  本発明では、通信経路に位置する経路交換機同士の通信品質を高めることにより、既存の技術のみを使用した場合には通信品質を高めることが困難な通信機器同士に関しても、それらの間の通信品質を高めることが可能である。経路交換機同士の通信は、その特徴、すなわち通信を実行する経路交換機の組が明確であり、かつ、一般の通信と比較して頻繁な通信対象の変更が必要ないため、既存の技術、例えばＭＰＬＳやＲＳＶＰを使用して品質を高めることができる。本発明による通信に対してネットワークに帯域を予約することができ、それを通信の利用状況に応じて変更することにより、本発明による通信と一般の通信の両方でネットワークを有効に利用することができる。また、通信品質を高めるための技術は、通信機器間に介在するネットワーク全体で同一のものを使用する必要がなく、経路交換機間の一部のみに使用したり、それぞれに異なったものを使用したりすることができる。これにより、段階的に全体の通信の信頼性を高めていくこともできる。
【００１０】  本発明では、経路交換機が、その経路交換機を経由する各通信の帯域幅を含む通信品質を制御することにより、通信機器の間に介在するネットワークに存在するルータ全てが多くの通信の状況を通信単位ごとに処理する必要無しに通信単位で品質を制御することができる。
【００１１】  本発明では、例えばＩＰｖ４とＩＰｖ６など、異なった通信規約を使用するネットワークに存在する通信機器に対して、その通信機器がそれぞれ少なくとも１つの経路交換機と通信が可能である限り、同様の通信を提供することが可能である。
【００１２】  本発明では、コントローラと各経路交換機との通信に専用の通信路を使用することが可能である。各経路交換機において、他の経路交換機に対する識別子を保持し、コントローラが経路交換機を制御する際に前記識別子を利用することにより、専用の通信路に必要な帯域幅を節約することができる。また、通信機器の通信経路に障害が発生した場合を含めて、本発明による通信方法を使用中の通信に対して殆ど、あるいは、全く影響を与えずに他の通信経路を使用するよう変更することが可能である。これにより、通信の信頼性を高めることが可能となる。
【００１３】  本発明では、通信に際し、ドメイン・ネーム・システム（ＤＮＳ）とは異なる方法でネットワークアドレスの解決を行うことが可能である。これにより、セキュリティを高めることが可能となる。
【００１４】  本発明では、通信に際し、通信相手同士が互いのネットワーク上の位置（例えばＩＰアドレス）を知る必要が無く、通信相手のネットワーク上の位置情報を必要とするネットワーク攻撃を困難にし、セキュリティを高めることが可能となる。
【００１５】  本発明では、本発明を利用したサービスを提供する者が、通信の度に、通信を実行しようとする者を特定することによりセキュリティを高め、また、例えば緊急通報の通信用途に使用される場合には、その通信を優先したり、通信の終了後に通信相手が通信を再開したりすることが可能となる。
【００１６】  本発明では、通信の際に、その通信の内容に応じて、通信を実行するための料金を計算することができる。そのため、信頼性の高い通信の実現のために必要な費用を、利用状況に応じて利用者に請求することが容易となる。
【発明の実施の形態・実施例】
【００１７】  本発明の第１実施形態に係わる通信方法を以下に説明する。まず、ここで用いる通信システムの概要を図１の例に基づいて説明する。このシステムは、経路交換機（Ａ、Ｂ、Ｃ）、および、コントローラを備えており、このシステムを利用して通信を実行する通信機器（Ｃ１、Ｃ２）が存在する。
【００１８】  各経路交換機は、ネットワークに接続され、通信機器あるいは他の経路交換機から受信したパケットの送信元および宛先を変換し、それを通信機器あるいは他の経路交換機に対し送信する機能を有するコンピュータからなる装置である。パケットの送信元および宛先は、ネットワークアドレスのみに限らず、例えばＵＤＰ（Ｕｓｅｒ  Ｄａｔａｇｒａｍ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を使用する場合、ＵＤＰポート番号も含む。換言すれば、各経路交換機は、送信元および宛先両方の変換が可能であるＮＡＴ（Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ａｄｄｒｅｓｓ  Ｔｒａｎｓｌａｔｏｒ）あるいはＮＡＰＴ（Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ａｄｄｒｅｓｓ  ａｎｄ  Ｐｏｒｔ  Ｔｒａｎｓｌａｔｏｒ）として知られる機能を有する装置である。また、変換の際、パケットに含まれるＴＴＬ（Ｔｉｍｅ  Ｔｏ  Ｌｉｖｅ）の値を変更する機能を有していてもよい。各経路交換機は、複数のネットワークとの接続点あるいはネットワークアドレスを有していてもよく、変換したパケットは、それを受信したネットワークを使用して送信してもよいし、他のネットワークを使用して送信してもよい。
【００１９】  図１の例において、経路交換機Ａと経路交換機Ｂ、経路交換機Ｂと経路交換機Ｃ、および経路交換機Ｃと経路交換機Ａはそれぞれ互いに通信可能である。各経路交換機は、通信可能な経路交換機（以下、隣接経路交換機）の情報（例えばネットワークアドレスを含む情報）を保持している。また、隣接経路交換機それぞれに対して独自に識別子（以下、隣接経路交換機ＩＤ）、例えば数値や文字列などを保持していてもよい。当然、経路交換機は４台以上存在していてもよい。各経路交換機が他の全ての経路交換機と直接通信できる必要はなく、互いに直接通信が不可能な経路交換機の組が存在していてもよい。隣接経路交換機は追加および変更することが可能で、隣接経路交換機に関する情報を、経路交換機とコントローラが通信することにより、コントローラが保持してもよい。
【００２０】  経路交換機間の通信にはＩＰネットワークを利用可能であるが、一部に他のネットワークを使用してもよい。例えば、経路交換機Ａと経路交換機Ｂ、および、経路交換機Ｂと経路交換機Ｃの通信には、それぞれルータおよびスイッチなどの機器で構成されたＩＰネットワークを使用し、経路交換機Ｃと経路交換機Ａとの通信は、ＩＰ以外のプロトコルのネットワークを使用してもよい。
【００２１】  コントローラは、経路交換機を制御する機能を有する装置である。コントローラと各経路交換機は直接または間接的に通信可能である。通信には経路交換機同士や経路交換機と通信機器とを接続するネットワークと異なるネットワークを使用してもよく、各経路交換機との通信にそれぞれ専用の通信路を使用することが望ましい。通信方法に制約はなく、例えばＩＰを使用してもよいし他のプロトコルを使用してもよい。また、途中で他の装置（例えば他の経路交換機）により通信の中継が行わる場合があってもよい。コントローラは複数あってもよい。例えば、同等の機能を有する２つのコントローラが存在し、処理を分散させてもよい。あるいは、１つのコントローラが一部の経路交換機を制御し、その他の経路交換機については、他のコントローラと通信して機能を実行してもよい。
【００２２】  １つのコントローラあるいは１つの経路交換機は、１台のコンピュータで構成されていてもよいし、複数のコンピュータで構成されていてもよい。また、それを構成するコンピュータが地理的に離れた場所に存在してもよい。
【００２３】  通信機器は、ネットワークを利用する機能を有する機器である。例えばＷｉｎｄｏｗｓやＵＮＩＸを実行するコンピュータ、あるいは電話専用機である。ルータであってもよいし、マルチキャスト機能を有する装置でもよい。各通信機器は経路交換機の少なくとも１つと通信することが可能であればよい。図１の例では、通信機器Ｃ１は経路交換機Ｂと、通信機器Ｃ２は経路交換機Ｃとそれぞれ通信可能である。通信機器と経路交換機、および、経路交換機を経由した通信機器同士の通信には、例えばＵＤＰやＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を用いることができる。経路交換機に送るパケットのサイズを、ネットワークの状態に基づいて調節する機能を有していてもよい。
【００２４】  本発明で用いられるコンピュータ同士の通信について、物理層の構成に制約はない。
【００２５】  図２は通信を開始する際の手順を示した簡略なフロー図である。ここで、通信先とは、通信機器の通信相手となる他の通信機器である。
【００２６】  図１の例では、通信機器Ｃ１が通信開始の要求を経路交換機Ｂに送信する。要求は複数のパケットに分けて送信してもよい。要求には、通信機器Ｃ１に割り当てる資源（例えばＵＤＰポート番号）、通信相手の識別子（ここではＣ２）が含まれている。要求には、その他の情報、例えば使用する帯域や通信品質に関する情報が含まれていてもよい。経路交換機Ｂはこの要求をコントローラに転送し、コントローラは通信相手のネットワーク上の位置（例えばＩＰアドレス）を検索する。ただし、通信機器Ｃ１が直接コントローラに対して要求を送信してもよい。検索には、例えば、前記識別子とネットワーク上の位置の対応を記録したデータベースを使用することができる。その際に用いるデータベースの数およびデータの構成に制約はなく、コントローラのみで検索を実行してもよいし、１台以上の経路交換機と通信を行って実行してもよい。また、ネットワーク上の位置をそのまま識別子として使用してもよい。
【００２７】  通信相手（ここでは通信機器Ｃ２）が存在し、通信開始を許可する場合、コントローラは、その通信のための通信経路を決定する。通信経路は、例えば経由する経路交換機の数を最小にする規則を基に決定可能である。他、例えば、実行される通信の種類や優先度、経由する前記経路交換機間で利用可能な帯域幅、経由する前記経路交換機間の通信の信頼性、同時に実行される他の通信の通信路使用状況、前記通信経路を介して前記通信機器と前記通信先との間で情報を転送するのに要する時間などを考慮して決定してもよい。実行される通信の種類や優先度は、例えば通信開始の要求に種類や優先度に関する情報を含めてもよいし、各通信機器のネットワークアドレスによって特定してもよい。また、使用する帯域によって決定してもよい。情報を転送するのに要する時間は、例えば通信経路となる経路交換機間のＲＴＴ（Ｒｏｕｎｄ−Ｔｒｉｐ  Ｔｉｍｅ）を合計することにより求められる。そのために、経路交換機やコントローラが隣接経路交換機との間のＲＴＴを監視および保持する機能を有していてもよい。通信経路を決定するための情報は、通信開始の度に収集してもよいし、あらかじめ作成しデータベースとして保持していてもよい。
【００２８】  通信経路が決定されると、コントローラは経路交換機Ｃを制御し、経路交換機Ｃは通信機器Ｃ２に対して、その通信の受け入れ可否、および、受け入れる際に通信機器Ｃ２に割り当てる資源を問い合わせるための要求を送信する。具体的には、例えば、その通信の開始を要求した通信機器（ここではＣ１）の識別子を情報として含むＩＰパケットを送信する。要求には、その他の情報、例えば使用する帯域や通信品質に関する情報が含まれていてもよい。通信機器Ｃ２が通信機器Ｃ１の要求した通信を受け入れる場合、経路交換機Ｃに対し割り当てる資源を含む応答を送信する。具体的には、例えば、割り当てるＵＤＰポートの番号を含むＩＰパケットを送信する。応答には、その他の情報、例えば使用する帯域幅や通信品質に関する情報が含まれていてもよい。経路交換機Ｃは、通信機器Ｃ２から受信した応答をコントローラに転送する。ただし、コントローラが直接通信機器Ｃ２に対して前記問い合わせを実行してもよい。また、通信機器Ｃ２に対して前記問い合わせを行わない場合があってもよく、その場合、通信機器Ｃ２に割り当てられる資源にあたる、通信開始後に通信機器Ｃ１から送信されるパケットの到達先を通信機器Ｃ１、コントローラ、経路交換機のいずれかが決定してもよい。
【００２９】  なお、各通信機器に割り当てる資源は、通信機器の機能を限定したり、通信開始に必要な情報量を削減したりするために、通信毎に各通信機器が指定する代わりに、通信にかかわらず固定とするか、コントローラあるいは経路交換機が決定してもよい。その場合、通信機器Ｃ１からの要求や通信機器Ｃ２からの応答に、割り当てる資源に関する情報が含まれなくともよい。
【００３０】  前記手順後、要求された通信を開始する場合、コントローラは、その通信のための通信経路を作成する。図１の例では、経路交換機Ｂおよび経路交換機Ｃにそれら通信機器の通信のためのパケット変換規則を作成するために各経路交換機と通信する。その際、必要であれば（例えば、新たに開始する通信を優先する場合）、実行されている他の通信の通信経路を変更したり、停止したりしてもよい。
【００３１】  コントローラは、隣接経路交換機あるいは通信機器の位置、それぞれに割り当てられる資源、および、その経路交換機に割り当てる資源を送信することにより、経路交換機Ｂに対し、（１）通信機器Ｃ１の資源Ｃ１ａから資源Ｂｂに受信したパケットについては送信元を資源Ｂｃ、宛先を経路交換機Ｃの資源Ｃｄ、（２）経路交換機Ｃの資源Ｃｄから資源Ｂｃに受信したパケットについては送信元を資源Ｂｂ、宛先を通信機器Ｃ１の資源Ｃ１ａ、として送信するための変換規則を作成し、経路交換機Ｃに対し、（１）通信機器Ｃ２の資源Ｃ２ｆから資源Ｃｅに受信したパケットについては送信元を資源Ｃｄ、宛先を経路交換機Ｂの資源Ｂｃ、（２）経路交換機Ｂの資源Ｂｃから資源Ｃｄに受信したパケットについては送信元を資源Ｃｅ、宛先を通信機器Ｃ２の資源Ｃ２ｆ、として送信するための変換規則を作成する。ただし、資源ＢｂおよびＢｃ、資源ＣｄおよびＣｅはそれぞれ同一であってもよい。また、通信の両方向で異なる通信経路あるいは資源を使用してもよい。さらに、コントローラが各経路交換機に経路作成のための情報を送信する際、前記以外の情報、例えば、割り当てる帯域や通信品質に関する情報を含めてもよく、隣接経路交換機を指定する際に、各経路交換機において保持されている隣接経路交換機ＩＤを使用してもよい。
【００３２】  以後、通信機器Ｃ１の資源Ｃ１ａから経路交換機Ｂの資源Ｂｂに送信された情報は、経路交換機ＢおよびＣを経由し、経路交換機Ｃの資源Ｃｅから通信機器Ｃ２の資源Ｃ２ｆに到達し、通信機器Ｃ２の資源Ｃ２ｆから経路交換機Ｃの資源Ｃｅに送信された情報は、経路交換機ＣおよびＢを経由し、経路交換機Ｂの資源Ｂｂから通信機器Ｃ１の資源Ｃ１ａに到達することにより、通信機器Ｃ１と通信機器Ｃ２の通信が可能となる。
【００３３】  本発明による通信に際して、コントローラ、経路交換機、あるいはそれらのいずれかまたは両方と通信することのできる他のコンピュータが、本発明による通信を利用する者に対して料金を請求するために、例えば通信の種類、内容、通信相手、割り当てられる通信品質、通信時間に基づいて利用料金を計算することができる。
【００３４】  本発明の第２実施形態に係わる通信方法を以下に説明する。まず、ここで用いる通信システムの概要を図３の例に基づいて説明する。このシステムは、経路交換機（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）を備えており、このシステムを利用して通信を実行する通信機器（Ｃ１、Ｃ２）が存在する。
【００３５】  前記第１実施形態との違いは、コントローラを外部に備えないことである。コントローラの機能である、通信機器の通信相手の検索、通信経路の決定、パケット変換規則の決定の各機能は１台あるいは複数台の経路交換機の内部に備える。通信経路作成のために、各経路交換機は互いに通信し、前記の機能を実現するための情報を交換する。例えば、経路交換機のうち１つに備えられたコントローラが全ての経路交換機のパケット変換規則を制御してもよいし、複数の経路交換機のコントローラで制御する経路交換機を分担してもよい。当然、一部の経路交換機の制御に外部コントローラを用いてもよい。コントローラ機能を有する経路交換機同士および他の経路交換機との間で発生する制御のための通信には、帯域を予約する、あるいは、専用の通信路を使用することが望ましい。その他の部分の特徴については前記第１実施形態と同様である。
【００３６】  本発明は、通信経路や経路交換機の一部に、例えばリンク切断などの障害や通信品質の低下が発生した場合、本発明による通信方法を使用する通信機器の制御を必要とせず、その通信機器が実行している通信が使用する通信経路を変更し、その通信に対する影響を防ぐ機能を備える。この機能の実現のために用いる方法を図４の例に基づいて説明する。図４は、例えば前記実施形態例のいずれかで実行される通信における通信経路の一部を示したものであり、経路交換機（Ａ、Ｂ１、Ｂ２、Ｃ、Ｄ）を備えている。図の簡略化のため、他の経路交換機、通信機器、およびコントローラは描かれていない。
【００３７】  図４は、ある通信が経路交換機Ａ、経路交換機Ｃ、経路交換機Ｄを経由して実行されており、通信経路である経路交換機Ａと経路交換機Ｃの間のネットワークに障害が発生したとする例である。障害の検知方法に制約はない。例えば、一定時間ごとに隣接経路交換機にパケットを送信し、それが一定以上到達しない場合、障害とみなしてもよい。あるいは、一定時間ごとに隣接経路交換機までのＲＴＴを計測し、その変化から通信品質の低下を検知してもよい。前記の通信は、経路交換機Ａ、経路交換機Ｂ１、経路交換機Ｂ２、経路交換機Ｄを通信経路とするよう変更される。変更は、コントローラおよび経路交換機が通信を実行し、関係する各経路交換機のパケット変換規則を変更や追加、あるいは削除することにより実現する。障害が経路交換機（ここでは、経路交換機Ｃ）に発生した場合も同様である。
【００３８】  本発明は、本発明による通信方法を使用する通信機器の制御を必要とせず、さらに、その通信機器が実行している通信で交換される情報を損なうことなく、その通信が使用する通信経路を変更する機能を備える。この機能の実現のために用いる方法を図５の例に基づいて説明する。図５は、例えば前記実施形態例のいずれかで実行される通信における通信経路の一部を示したものであり、経路交換機（Ａ、Ｂ１、Ｂ２、Ｃ、Ｄ）を備えている。図の簡略化のため、他の経路交換機、通信機器、およびコントローラは描かれていない。
【００３９】  図５は、ある通信が経路交換機Ａ、経路交換機Ｃ、経路交換機Ｄを経由して実行されており、通信経路に存在する経路交換機Ｃをネットワークから切断する場合の例である。前記の通信は、経路交換機Ａ、経路交換機Ｂ１、経路交換機Ｂ２、経路交換機Ｄを通信経路とするよう変更される。
【００４０】  変更は、コントローラおよび経路交換機が通信を実行し、関係する各経路交換機のパケット変換規則を変更や追加、あるいは削除することにより実現する。その際、例えば以下の手順で通信経路を変更する：
（１）経路交換機Ｂ１および経路交換機Ｂ２にパケット変換規則を作成する。；
（２）経路交換機Ｄが経路交換機Ｂ２から受信するパケットの宛先を経路交換機Ｃから受信するパケットの変換後の宛先と同じものに変換するように、また、経路交換機Ａが経路交換機Ｂ１から受信するパケットの宛先を経路交換機Ｃから受信するパケットの変換後の宛先と同じものに変換するように変換規則を変更する。；
（３）経路交換機Ａが送信するパケットの宛先を経路交換機Ｃから経路交換機Ｂ１に、また、経路交換機Ｄが送信するパケットの宛先を経路交換機Ｃから経路交換機Ｂ２に変換規則を変更する。；
（４）経路交換機Ｃをネットワークから切断する。；
なお、簡略化のため、図には通信の片方向についてのみ描かれている。
経路交換機間の接続の一部のみを切断する、あるいは通信経路の変更のみを実行する場合も同様であり、その場合前記手順（４）が異なる、あるいは省略される。
【００４１】  本発明は、種類や版の異なるネットワークを介しても使用することができる。図６の例では、経路交換機が版あるいはアドレス空間の異なるＩＰネットワークに接続されている。この例に示す実施形態では、他の実施形態と同様、通信機器Ｃ１と通信機器Ｃ２の通信が可能である。
【００４２】  本発明は、本発明を利用して実行する通信の通信条件を制御する機能を１台以上の経路交換機およびコントローラが有していてもよい。例えば、ある通信が使用できる最大帯域幅を制限してもよい。帯域幅の制限方法については公知なので省略する。さらに、経路交換機と通信機器との間で、例えばＲＳＶＰを利用して通信品質を制御してもよい。また、図７の例に示される様に、経路交換機間のネットワークの一部または全部に経路交換機が送信するパケットが隣接経路交換機に転送される際の通信品質を保証あるいは高める技術を使用してもよい。経路交換機間のネットワークの一部または全部に対して、経路交換機と隣接経路交換機間で本発明による通信に使用するための帯域を予約する機能を有していてもよい。帯域を予約したり通信品質を保証あるいは高めたりするための技術に制約はない。例えばＭＰＬＳやＲＳＶＰを使用してよい。経路交換機あるいはコントローラが、通信の使用状況に応じて、予約する帯域幅など、それら技術の設定を制御する、または、他の装置やネットワークに制御を要求する機能を有していてもよい。経路交換機間で本発明のために使用可能な帯域幅に関する情報を保持する機能を経路交換機およびコントローラが有していてもよい。
【００４３】  本発明は、ＩＰネットワークを使用する経路交換機同士あるいは経路交換機と通信機器との通信経路のうち一部または全部に一般のＮＡＴあるいはＮＡＰＴが存在していてもよい。一般のＩＰネットワークにおける一般のＮＡＴあるいはＮＡＰＴが存在する場合の通信方法と同様、パケットを送受信できればよい。その場合の通信方法については公知なので省略する。ただし、通信経路作成当初に通信相手にパケットを送信するために必要な宛先が不明な場合には、その通信相手から１つ以上のパケットを送信し、そのパケットを受信した後に宛先を決定する。
【００４４】  前記ＮＡＴあるいはＮＡＰＴのセッションタイムアウトによる通信切断を回避するためのパケット（以下、キープアライブパケット）を経路交換機あるいは通信機器が送信または受信してもよい。受信したキープアライブパケットは他の経路交換機あるいは通信機器に転送しなくてよい。キープアライブパケットと内容が同一となる通信機器同士の通信パケットとキープアライブパケットを区別するために、例えば、経路交換機が一部または全部のパケットに変更を加えてもよい。また、他にセッションを使用し、前記パケットを区別して通信するためのパケットをそのセッションで送信あるいは受信してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１実施形態に係わる通信方法に用いるシステムの概略的な構成図である。
【図２】  本発明の第１実施形態に係わる通信方法に用いるシステムにおいて通信を開始する際の手順を示すフロー図である。
【図３】  本発明の第２実施形態に係わる通信方法に用いるシステムの概略的な構成図である。
【図４】  本発明において、実行されている通信の停止を必要とすることなく通信経路を変更する方法を説明するための図である。
【図５】  本発明において、実行されている通信の情報を損失することなく通信経路を変更する方法を説明するための図である。
【図６】  本発明において、多種類のネットワークが使用される場合の例を説明するための図である。
【図７】  本発明が、通信品質を高めるための技術と共に使用される場合の例を説明するための図である。
【符号の説明】
Ｃ１  通信機器Ｃ１
Ｃ２  通信機器Ｃ２
Ａ    経路交換機Ａ
Ｂ    経路交換機Ｂ
Ｃ    経路交換機Ｃ
Ｄ    経路交換機Ｄ
Ｂ１  経路交換機Ｂ１
Ｂ２  経路交換機Ｂ２
【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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