(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
端末が収容される呼制御機能を前提としない複数の第一の通信ネットワークと、前記複数の第一の通信ネットワーク間にあって呼制御／呼管理機能を有する第二の通信ネットワークと、前記第一の通信ネットワークと前記第二の通信ネットワークとを連結する中継通信装置とを備える中継通信システムにおいて、
前記中継通信装置は、
自装置の配下の第一の通信ネットワーク内の端末を送信元とし、他の中継通信装置（以下、他装置）の配下の第一の通信ネットワーク内の端末を送信先とした最初のパケットを受け取ったとき、当該パケットに含まれる送信先のアドレスとポート番号および送信元のアドレスとポート番号に基づいて、自装置と前記他装置との間で第二の通信ネットワーク内に呼を確立するシグナリング処理機能部と、
自装置と前記他装置との間の呼が確立された後、前記中継通信装置が自装置の配下の第一の通信ネットワーク内の端末を送信元とし、前記他装置の配下の第一の通信ネットワーク内の端末を送信先としたパケットを捉えたとき、前記確立された自装置と前記他装置との間の呼を前記パケットが通過可能になるように、前記呼に特有の所定のヘッダを用いて前記パケットをカプセル化し、自装置が前記他装置の配下の第一の通信ネットワーク内の端末から自装置の配下の第一の通信ネットワーク内の端末を送信先として前記呼を通過して送信されてきたカプセル化されたパケットを捉えたとき、該パケットから前記所定のヘッダを外してカプセル化解除する、カプセル化処理機能部と、
自装置のカプセル化処理機能部がカプセル化したパケットを、前記呼を通して前記他装置に転送する呼判定処理機能部と、
前記カプセル化解除されたパケットを、自装置の配下の第一の通信ネットワークに所属する前記パケットの送信先の端末に転送する通信制御機能部と、
を備えることを特徴とする中継通信システム。
【請求項２】
前記通信制御機能部は、自装置の配下の第一の通信ネットワークに所属する端末と前記他装置の配下の第一の通信ネットワークに所属する端末との間のパケット通信の通信コネクションについて、該通信コネクションの数および／または消費帯域を呼毎に監視し、
前記シグナリング処理機能部は、前記コネクションの数および／または消費帯域に応じて前記呼が確保する通信帯域を変化させる、
ことを特徴とする請求項１に記載の中継通信システム。
【請求項３】
前記中継通信装置が前記他装置との間に予め複数の呼を確立している場合、
前記通信制御機能部は、自装置の配下の第一の通信ネットワークに所属する端末と前記他装置の配下の第一の通信ネットワークに所属する端末との間のパケット通信の通信コネクションについて、該通信コネクションの数および／または消費帯域および／または前記パケットの送信元の端末のアドレス、前記パケットの送信先のアドレス、前記パケットの送信の優先度、前記パケットを使用するアプリケーション、またはこれらの組み合わせの情報により区別される通信コネクションの種類を通信コネクション毎に監視し、
前記カプセル化処理機能部は、パケットのカプセル化を行う前に、前記通信コネクションの数および／または消費帯域および／または種類に基づいて、前記複数の呼のうちからパケットを通過させる呼を通信コネクション毎に選択する、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の中継通信システム。
【請求項４】
前記中継通信装置が、自装置の配下の第一の通信ネットワークに所属する端末を送信元とし、前記他装置の配下の第一の通信ネットワークに所属する端末を送信先とするＳＹＮフラグを立てられたＴＣＰパケットを捉えたとき、
前記カプセル化処理機能部は、前記ＴＣＰパケットをカプセル化する際、前記ＴＣＰパケットのＭＳＳオプションに記述される値を、前記ＴＣＰパケットをカプセル化することにより増加する分のサイズを差し引いた値で書き換える、
ことを特徴とする請求項１〜３のうちの何れかひとつに記載の中継通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、呼制御／呼管理を前提としないプライベート網と、呼制御／呼管理を伴うグローバル網と、プライベート網とグローバル網とを連結する中継通信装置と、を備える中継通信システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
端末が所属するプライベート網とグローバル網とにおける通信を比較した場合、プライベート網では安価に高速な通信ができるが、グローバル網では、プライベート網における通信に比較して低速かつ高価である。そのため、グローバル網では、様々なシステムを用いて高速化を図るが、プライベート網では既に高速な通信が容易に行えるため、今後ともシステムが大きくは変わらない可能性がある。そこで、グローバル網におけるゲートウェイ装置間の通信では、その通信方式をプライベート網とは異なる通信方式に変更する手法は有効な手段といえる。
【０００３】
その手段のひとつとして、近年ではもともとＩＰ電話のために開発された呼制御プロトコルを用い、グローバル網において呼（以下、セッションという）を確立し、呼制御および呼管理を実現する技術が有望視されている。この技術においては、プライベート網の呼制御プロトコルに対応していない端末からの通信データを、グローバル網に確立したセッションを通すための中継通信装置を、グローバル網とプライベート網との接点に設置する。
【０００４】
このとき、中継通信装置は最大でプライベート網に収容される端末の数だけ通信を取り扱うこととなるので、中継通信装置に非常に大きな負荷がかかることとなる。このことに対応して、例えば特許文献１によれば、ＶｏＩＰ（Ｖｏｉｃｅ  ｏｖｅｒ  Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）パケットの中継通信装置は、異なる発信端末から同じ宛先へのＶｏＩＰパケットを統合し、統合されたパケットについてルーティングすることによって、中継通信装置にかかる負荷を軽減する。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３１１９１０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、中継通信装置は、配下の通信端末の個別の通信コネクションの接続要求に対して夫々セッションを確立する。そのため、短時間で多数の接続要求が行われると、それぞれの接続要求に対してセッションを確立するため、このことも中継通信装置に大きな負荷をかける一因となるという問題があった。上記特許文献１の技術は、この問題を解決していない。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、中継通信装置におけるセッション確立の動作による負荷を軽減する中継通信システムを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、端末が収容される呼制御機能を前提としない複数の第一の通信ネットワークと、前記複数の第一の通信ネットワーク間にあって呼制御／呼管理機能を有する第二の通信ネットワークと、前記第一の通信ネットワークと前記第二の通信ネットワークとを連結する中継通信装置とを備える中継通信システムにおいて、前記中継通信装置は、自装置の配下の第一の通信ネットワーク内の端末を送信元とし、他の中継通信装置（以下、他装置）の配下の第一の通信ネットワーク内の端末を送信先とした最初のパケットを受け取ったとき、当該パケットに含まれる送信先のアドレスとポート番号および送信元のアドレスとポート番号に基づいて、自装置と前記他装置との間で第二の通信ネットワーク内に呼を確立するシグナリング処理機能部と、自装置と前記他装置との間の呼が確立された後、前記中継通信装置が自装置の配下の第一の通信ネットワーク内の端末を送信元とし、前記他装置の配下の第一の通信ネットワーク内の端末を送信先としたパケットを捉えたとき、前記確立された自装置と前記他装置との間の呼を前記パケットが通過可能になるように、前記呼に特有の所定のヘッダを用いて前記パケットをカプセル化し、自装置が前記他装置の配下の第一の通信ネットワーク内の端末から自装置の配下の第一の通信ネットワーク内の端末を送信先として前記呼を通過して送信されてきたカプセル化されたパケットを捉えたとき、該パケットから前記所定のヘッダを外してカプセル化解除する、カプセル化処理機能部と、自装置のカプセル化処理機能部がカプセル化したパケットを、前記呼を通して前記他装置に転送する呼判定処理機能部と、前記カプセル化解除されたパケットを、自装置の配下の第一の通信ネットワークに所属する前記パケットの送信先の端末に転送する通信制御機能部と、を備えることを特徴とする。 
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、中継通信装置は、予め別の中継通信装置との間にセッションを確立しておき、パケットを前記するセッションを通過できるようにカプセル化するので、異なる通信コネクションのパケットであっても、夫々の通信コネクションに対して夫々のセッションを確立することなく同一のセッションを通過できるようになるので、中継通信装置におけるセッション確立の動作による負荷を軽減する中継通信システムを得ることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に、本発明にかかる中継通信システムの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１１】
実施の形態１．
実施の形態１では、呼制御プロトコルとして、広く採用されているＳＩＰ（Ｓｅｓｓｉｏｎ  Ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を用いることとして説明する。図１は、本発明にかかる中継通信システムの実施の形態１のネットワーク構成の一例を示す図である。
【００１２】
図１に示す中継通信システム１においては、呼制御を伴わないプライベート網１１および１２が、中継通信装置１１１および１１２を夫々介して、グローバル網１０に接続されている。グローバル網１０は、呼制御／呼管理を伴うネットワークである。プライベート網１１およびプライベート網１２は、夫々端末１０１および端末１０２を収容している。端末１０１および端末１０２はコンピュータ端末であり、ＵＤＰ（Ｕｓｅｒ  Ｄａｔａｇｒａｍ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）で通信を行うものとする。
【００１３】
次に、中継通信装置１１１および１１２の機能構成について説明する。図２は、中継通信装置１１１および中継通信装置１１２の機能構成を説明する図である。双方の中継通信装置の機能構成は同様であるので、機能構成についての説明は、中継通信装置１１１についてのみ説明する。
【００１４】
図２において、中継通信装置１１１は、シグナリング処理機能部２１１と、ＳＩＰセッション判定処理機能部２１２と、カプセル化処理機能部２１３と、通信制御機能部２１４と、を有する。中継通信装置１１１は、制御部、記憶部、および通信部を備えるコンピュータであり、制御部、記憶部、および通信部の協働により、上記各機能部が生成される。
【００１５】
シグナリング処理機能部２１１は、通信制御機能部２１４に指令し、他の中継通信装置（ここでは中継通信装置１１２）との間で予めＳＩＰのセッションを確立させる機能を有する。ＳＩＰのセッションは、送信元の端末のアドレスと、送信元の端末のポート番号と、送信先の端末のアドレスと、送信先の端末のポート番号と、によって個別に確立されるものであるが、シグナリング処理機能部２１１が予め確立するセッションは、中継通信装置１１１と中継通信装置１１２との間で一意の通信となるように、予め定められたアドレスとポート番号に基づいて作成された擬似ＵＤＰパケットに基づいて確立される。確立されたセッションは、シグナリング処理機能部２１１が要求した帯域幅と優先度とが確保されている。
【００１６】
カプセル化処理機能部２１３は、他の端末（ここでは端末１０２）に宛てたＵＤＰパケットを端末１０１から通信制御機能部２１４を介して受信したとき、該ＵＤＰパケットをシグナリング処理機能部２１１の働きにより予め確立された、ＵＤＰパケットの宛先の端末１０２を配下に持つ中継通信装置１１２とのセッションを通過させるために、該ＵＤＰパケットに、前記する予め定められたアドレスとポート番号に基づいて作成された擬似ＵＤＰヘッダを付加することによってカプセル化し、ＳＩＰセッション判定処理機能部２１２に受け渡す。また、セッションを通して受信したカプセル化されたパケットを、通信制御機能部２１４を介して受信したとき、擬似ＵＤＰヘッダを外すことによってカプセル化解除し、通信制御機能部２１４に受け渡す。
【００１７】
カプセル化前のＵＤＰパケットと、カプセル化後のＵＤＰパケットとを、模式的に示した図を図３に示す。
【００１８】
図３において、カプセル化前のＵＤＰパケットはＩＰヘッダ３０１、ＵＤＰヘッダ３０２およびデータ部３０３を有する。一方、擬似ＵＤＰヘッダでカプセル化したパケットは、前記するＵＤＰパケットのＩＰヘッダ３０１、ＵＤＰヘッダ３０２およびデータ部３０３に、擬似ＵＤＰヘッダを構成するＩＰヘッダ３１１、ＵＤＰヘッダ３１２およびカプセル化の情報３１３が付加されたものである。カプセル化の情報３１３は、ＩＰヘッダ３０１、ＵＤＰヘッダ３０２およびデータ部３０３が、擬似ＵＤＰヘッダでカプセル化されたパケットのデータ部にあるという情報を記述している。これにより、ＩＰヘッダ３０１、ＵＤＰヘッダ３０２およびデータ部３０３は、カプセル化されたパケットのデータ部として扱われる。つまり、カプセル化後のパケットに示すＩＰヘッダ３０１’、ＵＤＰヘッダ３０２’、データ部３０３’は、夫々ＩＰヘッダ３０１、ＵＤＰヘッダ３０２、データ部３０３と全く同等である。
【００１９】
図２に戻って、ＳＩＰセッション判定処理機能部２１２は、カプセル化処理機能部２１３により擬似ＵＤＰヘッダでカプセル化されたパケットを受け取ると、該パケットの擬似ＵＤＰヘッダを解析して中継通信装置１１２と自装置１１１とのセッションを通過されるパケットであると判定し、通信制御機能部２１４に指令して該パケットを該セッションと通して中継通信装置１１２に送信させる。
【００２０】
通信制御機能部２１４は、自装置１１１の配下の端末１０１から、端末１０２に宛てたＵＤＰパケットを受信したとき、該パケットをカプセル化処理機能部２１３に送信する。また、中継通信装置１１２から、カプセル化されたパケットを受信すると、該パケットをカプセル化処理機能部２１３に送信する。また、カプセル化処理機能部２１３から、カプセル化解除されたＵＤＰパケットを受信すると、宛先を確認して自装置１１１の配下の端末１０１に該パケットを送信する。また、通信制御機能部２１４は、シグナリング処理機能部２１１の指令により、セッション確立のためのメッセージの送受信を行う。また、通信制御機能部２１４は、ＳＩＰセッション判定処理機能部２１２の指令により、カプセル化されたパケットを、前記予め確立したセッションを通して中継通信装置１１２に送信する。
【００２１】
なお、中継通信装置１１２も中継通信装置１１１と同様な構成となっているが、パケットの転送の流れを説明するために、各機能部に、シグナリング処理機能部２１１、ＳＩＰセッション判定処理機能部２１２、カプセル化処理機能部２１３、および通信制御機能部２１４というように、中継通信装置１１１の各機能部と異なる符号を付与した。また、特に断りが無い限り、中継通信装置と表記する場合は、中継通信装置１１１および／または中継通信装置１１２を、中継通信装置間と表記する場合は、中継通信装置１１１と中継通信装置１１２との間を指すこととする。
【００２２】
次に、本発明の中継通信システムの実施の形態１の動作を説明する。図４は、実施の形態１の中継通信システムの動作を説明するシーケンス図である。
【００２３】
図４において、まず、中継通信装置１１１および中継通信装置１１２の間に、シグナリング処理機能部２１１および２２１により、擬似ＵＤＰパケットによるセッションが確立される（ステップＳ１）。セッション確立の動作は、具体的には、シグナリング処理機能部２１１が「ＩＮＶＩＴＥ」メッセージを送信して発呼し、前記ＩＮＶＩＴＥメッセージを受信した中継通信装置１１２においては、シグナリング処理機能部２２１が「２００  ＯＫ」メッセージを送信して応答する。該応答を受信した中継通信装置１１１においては、シグナリング処理機能部２１１が「ＡＣＫ」メッセージを送信する。中継通信装置１１２が、該「ＡＣＫ」メッセージを受信して、両方の中継通信装置間にセッションが確立される。「ＩＮＶＩＴＥ」メッセージのボディ部にＳＤＰ（Ｓｅｓｓｉｏｎ  Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）の規格に従って帯域幅や優先度などの設定がなされ、確立されたセッションは、設定された分の帯域と優先度が確保されている。
【００２４】
次に、中継通信装置１１１が端末１０１から端末１０２に宛てたＵＤＰパケットを受信すると、通信制御機能部２１４は該パケットをカプセル化処理機能部２１３に送信し、該パケットに擬似ＵＤＰヘッダを付加してカプセル化し、該カプセル化されたパケットは、ＳＩＰセッション判定処理機能部２１２により中継通信装置１１２に宛てて転送される（ステップＳ２）。
【００２５】
カプセル化されたパケットを中継通信装置１１２が受信すると、該パケットは、通信制御機能部２２４を経由してカプセル化処理機能部２２３に受け渡されてカプセル化解除され、該カプセル化解除されたパケットは通信制御機能部２２４を経由して端末１０２に送信される（ステップＳ３）。
【００２６】
このように、異なるプライベート網に属する端末同士のＵＤＰパケット通信において、他の端末へ送信されたＵＤＰパケットは、夫々のプライベート網とグローバル網との接点において中継通信装置間により擬似ＵＤＰヘッダを用いてカプセル化されることにより、中継通信装置同士でグローバル網に予め確立された、帯域幅と優先度が確保されたセッションを通過できるようになる。
【００２７】
次に、このように動作する本発明の実施の形態１による中継通信システムにおいて、端末１０１が端末１０２に宛ててＵＤＰ１、ＵＤＰ２、ＵＤＰ３、・・・、ＵＤＰｎと複数の異なる通信を行った場合について説明する。異なる通信とは、送信元および／または送信先のポート番号が異なる場合などの通信を含む。
【００２８】
この場合の実施の形態１による中継通信システムの動作を説明する図を図５に示す。図５において、複数の異なるＵＤＰパケットＵＤＰ１〜ＵＤＰｎは、中継通信装置１１１が転送する毎に、前記予め確立したセッションを通過させるために、擬似ＵＤＰヘッダを付加してカプセル化して転送し、中継通信装置１１２は、前記カプセル化されたパケットを受信する毎に、受信したカプセル化されたパケットをカプセル化解除して端末１０２に転送する。
【００２９】
このように、異なるプライベート網に属する端末同士のＵＤＰ通信において、中継通信装置は、複数の異なるＵＤＰパケットを同じセッションを通過できるように前記ＵＤＰパケットをカプセル化する。
【００３０】
次に、図６に示すように、図１のネットワーク構成に加えて、プライベート網１１がさらに端末１０３を、プライベート網１２がさらに端末１０４を、夫々有するネットワーク構成をとる場合における、実施の形態１の中継通信システムの動作を説明する。
【００３１】
例えば、端末１０１が端末１０４へ、端末１０３が端末１０４へ、ＵＤＰパケットを送信する場合、夫々のＵＤＰパケットについて、パケットを受信した中継通信装置１１１は、同一の予め確立されたセッションを通過できるように、パケットをカプセル化する。また、該パケットを受信した中継通信装置１１２は、カプセル化を解除し、該カプセル化解除されたパケットを端末１０４に転送する。
【００３２】
このように、送信元および／または送信先の端末が異なるＵＤＰパケットであっても、経由する中継通信装置が同じであれば、擬似ＵＤＰヘッダによりカプセル化されることにより、同じセッションを通過できる。
【００３３】
ところで、以上の説明においては、端末１０１〜１０４はＵＤＰによる通信を行うとして説明したが、中継通信装置において通信の種類が判別可能であれば、どのような形式の通信方式であってもかまわない。また、端末１０１〜１０４は、中継通信装置において判別可能な種類の通信を行うものであれば、コンピュータに限る必要はなく、例えばネットワークカメラ、デジタルテレビ、ネットワークレコーダー、ＡＶ機器などであってもよい。
【００３４】
また、セッションは、予め定められたアドレスとポート番号に基づいて作成された擬似ＵＤＰに基づいて確立されるとしたが、中継通信装置が配下の端末から最初に受信したパケットに記述される送信元および送信先のアドレスおよびポート番号に基づいて確立されるようにし、それ以降のパケットについて、前記確立されたセッションを通過させるようにしてもよい。
【００３５】
また、中継通信装置は、パケットを予め確立したセッションを通過させるために、擬似ＵＤＰヘッダによりカプセル化するとして説明したが、同じセッションを通過させることができるものであれば擬似ヘッダの通信方式は問わず、例えばＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）による擬似ヘッダであってもかまわない。
【００３６】
また、中継通信装置間に確立するセッションが従うプロトコルについては明記しなかったが、中継通信装置間のネットワークに適したプロトコルにより行われることとしてよい。例えば、中継通信装置１１１および１１２間がＩＰｖ６のネットワークであった場合は、ＩＰｖ６によりセッションを確立する。そのとき、中継通信装置１１１が配下の端末より受信するプライベート網１２に属する端末宛のパケットがＩＰｖ４によるものであった場合には、中継通信装置１１１は、ＩＰｖ６のフォーマットにおいてカプセル化を行う。このように、プライベート網におけるネットワークプロトコルと中継通信装置間のネットワークプロトコルが異なる場合は、中継通信装置においてパケットのフォーマットを適切に変換して転送するようにするとよい。
【００３７】
また、呼制御プロトコルとしてＳＩＰを採用して説明したが、中継通信装置間でセッションを確立でき、確立したセッションに対して帯域幅や優先度のサービスが付加できるプロトコルであれば、使用する呼制御プロトコルの種類を問わない。
【００３８】
このように、実施の形態１による中継通信システムによれば、中継通信装置は、予め別の中継通信装置との間にセッションを確立しておき、パケットを該セッションを通過できるようにカプセル化するので、異なる通信コネクションのパケットであっても、夫々の通信コネクションに対して夫々のセッションを確立することなく同一のセッションを通過できるようになるので、中継通信装置におけるセッション確立の動作による負荷を軽減する中継通信システムを得ることができる。
【００３９】
実施の形態２．
本発明の実施の形態２による中継通信システムは、予め確立しておいたセッションを通過させる通信の帯域消費量に応じてセッションに確保される帯域幅を変更することが特徴である。実施の形態２による中継通信システムの中継通信装置の構成およびネットワーク構成は、実施の形態１と同等であるので、説明を省略し、ここでは実施の形態２の特徴である帯域幅の変更の動作についてのみ説明する。
【００４０】
実施の形態２における中継通信システムにおいては、通信制御機能部２１４は、セッションを通過する通信を監視し、シグナリング処理機能部２１１は前記する監視結果に基づいて所定のタイミングでボディ部にＳＤＰ規格に基づいて所望の帯域幅を設定した「ＵＰＤＡＴＥ」メッセージを送信する。これにより、セッションを切断されることなくセッションが確保する帯域幅の変更が行われる。
【００４１】
ここで、前記する所定のタイミングとは、セッションが確保している帯域幅とセッションを通る通信とに基づいて決定されるタイミングであり、管理者により予め設定される。例えば、セッションを通る通信コネクションの本数が変化したタイミングであってよい。また、通信制御機能部２１４が、定期的にセッション内の帯域消費量を計測するようにし、その都度、中継通信装置間のセッションの帯域幅を所望の帯域幅に変更するようにしてよい。
【００４２】
前記する所望の帯域幅の設定は、どのように設定されてもよい。例えば、セッションを通過する通信の帯域消費量が、セッションが確保する帯域の５０％〜８０％の範囲に収まるようにしてよい。このようにする場合、例えば中継通信装置が定期的に帯域消費量を計測し、使用帯域がセッションの確保する帯域の５０％を下回ったとき、帯域幅を減少させるように変更し、使用帯域がセッションの帯域の８０％を上回ったとき、帯域幅を増加させるように変更するようにするとよい。ただし、初期状態や、通信の本数がゼロになった場合は、セッションを終了するのは好ましくないので、例外として５０％を下回っていても帯域幅の変更をしないようにするとよい。
【００４３】
ここで、実施の形態２による中継通信システムの説明においては、中継通信装置が「ＵＰＤＡＴＥ」メッセージを送信することによりセッションの帯域幅の変更を行うとしたが、変更の仕方は呼制御プロトコルの仕様に応じて異なる方法をとってよい。要は、セッションを切断することなくセッションが確保する帯域幅を変更するようにすればよい。
【００４４】
このように、実施の形態２による中継通信システムによれば、中継通信装置が、予め確立しておいたセッション内を通過するパケットに関する通信コネクションの数および／またはセッション内の消費帯域に応じて、該セッションが確保する帯域幅を変化させるように構成したので、実施の形態１による中継通信システムに比してグローバル網の通信帯域を有効に使用することができる。
【００４５】
実施の形態３．
実施の形態３による中継通信システムは、複数のセッションを確立したとき、パケットを通信コネクション毎に呼を選択して振り分けることが特徴となっている。実施の形態３による中継通信システムの中継通信装置の構成は、実施の形態１および２と同等であるので、説明を省略し、ここでは実施の形態３の特徴であるセッションを複数確立するネットワーク構成を説明する。
【００４６】
プライベート網同士を接続するセッションが２本確立されているネットワーク構成の一例を説明する図を図７に示す。図７において、中継通信装置１１１および中継通信装置１１２は、シグナリング処理機能部２１１および２２１により、セッション４０１およびセッション４０２を確立している。
【００４７】
このようなネットワーク構成において、中継通信装置１１１は、配下の端末１０１および１０３から端末１０４に宛てたＵＤＰパケットを受信したとき、カプセル化処理機能部２１３は、予め設定されたルールに従って、セッション４０１またはセッション４０２のどちらのセッションを通過させるか判定し、通過させると判定されたセッションを通過できるように擬似ＵＤＰヘッダでカプセル化する。ここでは、端末１０１からのＵＤＰパケットはセッション４０１、端末１０３からのＵＤＰパケットはセッション４０２を夫々通過できるように擬似ＵＤＰヘッダでカプセル化されている。夫々カプセル化されたパケットは、ＳＩＰセッション判定処理機能部２１２により擬似ＵＤＰヘッダが解析されることにより、夫々セッション４０１およびセッション４０２を通して中継通信装置１１２に転送される。
【００４８】
ここで、前記する予め設定されたルールとは、いかなるルールであってもよい。例えば、１つのセッションあたりが通過させる通信のコネクションの本数に制限を設け、制限以内のコネクション数の通信であればセッション４０１を通過させ、制限を越える分の通信を、セッション４０２を通過させるようにしてよい。また、セッション４０１に設定された帯域幅を超える分の通信を、セッション４０２を通過させるようにしてよい。
【００４９】
また、配下の端末のアドレス毎に１つのセッションを設定してもよい。つまり、セッション４０１は端末１０１からのパケット、セッション４０２は端末１０３からのパケットを、夫々通過させるようにしてよい。また、宛先のアドレス毎に通過するセッションを設定してもよい。
【００５０】
また、パケットの通信の優先度毎にセッションを確立し、パケットは優先度に応じてどのセッションを通過させるか振り分けられるようにしてよい。優先度とは、例えば、最優先、高優先、優先、およびベストエフォートのように、４段階に分けられるようにしてよい。
【００５１】
また、端末１０１〜１０４においてパケットを作成したアプリケーションの種類毎またはアプリケーション毎に、利用するセッションを振り分けられるようにしてよい。アプリケーションの種類とは、例えば、Ｗｅｂ、ストリーミング、および電話などが考えられる。また、パケットの宛先のポート番号毎に、利用するセッションを振り分けられるようにしてよい。
【００５２】
ここで、パケットを前記するルールに従ってどのセッションを使用するかセッションに振り分ける場合において、予め確立するセッションが足りなくなったとき、新たにセッションを追加して確立するように構成してよい。また、実施の形態２における中継通信システムのように、帯域幅を変更するように構成してもよい。また、各セッションに設定される帯域幅および優先度は夫々異なっていてもよい。
【００５３】
このように、実施の形態３による中継通信システムによれば、中継通信装置が相手の中継通信装置との間に予め複数の呼を確立している場合、相手の中継通信装置との間に確立した呼にパケットを通過させる端末間の通信コネクションの数および／または消費帯域および／または通信コネクションの種類を監視し、前記監視結果に基づいて通信コネクション毎にパケットを通過させる呼を選択するように構成したので、実施の形態１〜２による中継通信システムに比して、各通信コネクションを効率的に管理することができる。
【００５４】
実施の形態４．
本発明の実施の形態４による中継通信システムは、実施の形態１〜３の中継通信システムと同様の構成の中継通信システムにおいて、且つ端末間のパケットがＴＣＰパケットであった場合において、擬似ヘッダを付加することによってオリジナルのＴＣＰパケットに比較してパケットサイズが増加することに起因するフラグメントを起こらないようにすることが特徴である。
【００５５】
まず、一般的なＴＣＰパケットの通信の開始方法について簡単に説明する。
【００５６】
ＴＣＰパケット通信は、データを送受信する前に端末間でＴＣＰコネクションを確立することにより開始される。ＴＣＰコネクションを確立するためには、送信側の端末は、相手側の端末に対して、転送許可要求であるＳＹＮフラグを立てたＴＣＰパケットであるＴＣＰ  ＳＹＮパケットを送信する。受信側の端末は、ＴＣＰ  ＳＹＮを受信すると、転送許可であるＡＣＫフラグを立て、且つ送信側の端末に対して転送許可要求するため、ＴＣＰ  ＳＹＮ＋ＡＣＫパケットを送信する。送信側の端末は、ＴＣＰ  ＳＹＮ＋ＡＣＫパケットを受信すると、転送許可するためにＴＣＰ  ＡＣＫパケットを受信側の端末に向けて送信する。受信側の端末がＴＣＰ  ＡＣＫパケットを受信すると、両端末間でＴＣＰコネクションが開始され、送受信したいデータを埋め込んだＴＣＰパケットが端末間を流れる。このような、ＴＣＰ  ＳＹＮパケット、ＴＣＰ  ＳＹＮ＋ＡＣＫパケット、およびＴＣＰ  ＡＣＫパケットを送受信することによるＴＣＰコネクションの確立方法は、通称、スリーウェイハンドシェイクと呼ばれる。
【００５７】
実施の形態１〜３による中継通信装置は、パケットのデータに干渉しないで擬似ヘッダを用いてカプセル化するので、このようなスリーウェイハンドシェイクは、そのままカプセル化されて転送される。しかし、実施の形態４における中継通信装置は、擬似ヘッダが追加されることによってパケットサイズが増加することに起因するフラグメントを防ぐために、配下の端末から送られてくるパケットのうち、ＳＹＮフラグが立ったＴＣＰパケットを検出し、ＴＣＰ  ＳＹＮパケットのオプションのＭＳＳ（Max  Segment  Size）を、擬似ヘッダ分の大きさを引いた値に書き換える。ＴＣＰ  ＳＹＮパケットの検出および書き換えの動作は、カプセル化処理機能部２１３により行われる。
【００５８】
カプセル化前の通常のＴＣＰ  ＳＹＮパケットと、擬似ＵＤＰヘッダを用いてカプセル化後のＭＳＳの書き換え処理を施されたＴＣＰ  ＳＹＮパケットと、を模式的に説明する図を図８に示す。
【００５９】
図８において、ＩＰヘッダ５０１、ＴＣＰヘッダ５０２、およびＭＳＳにより１４６０ｂｙｔｅの領域が確保されているデータ部５０３からなるＴＣＰ  ＳＹＮパケットは、グローバル網に向けて転送されるとき、擬似ヘッダである、ＩＰヘッダ５１１、ＵＤＰヘッダ５１２、およびカプセル化の情報５１３が付加されるとともに、元のＴＣＰ  ＳＹＮパケットのＴＣＰヘッダ５０２に相当するＴＣＰヘッダ５０２’は、ＭＳＳ値を擬似ヘッダのサイズ分ｘを引いた値である１４６０−ｘ  ｂｙｔｅと書き換えられている。元のＴＣＰ  ＳＹＮパケットにおいて確保されるデータ部５０３に対応するカプセル化後のデータ部５０３’のサイズは、１４６０−ｘ  ｂｙｔｅとなる。ＩＰヘッダ５０１’は、ＩＰヘッダ５０１と等しい。
【００６０】
また、受信側の端末が送信するＴＣＰ  ＳＹＮ＋ＡＣＫパケットについても、受信側の端末を収容するプライベート網とグローバル網との接点の中継通信装置が、上記と同様にＭＳＳ値を買い換えてグローバル網に送り出す。
【００６１】
このように、スリーウェイハンドシェイクにおいてＭＳＳ値が擬似ヘッダのサイズ分だけ少なく書き換えられたＳＹＮフラグを立てたパケットを転送する。このようにして端末間でＴＣＰコネクションを確立させることにより、該端末間で送受信されるＴＣＰパケットにおいて、擬似ヘッダのサイズ増加分に起因するフラグメントは起こらないようにすることができる。
【００６２】
このような動作を、シーケンス図を用いてさらに具体的に説明する。図９に、実施の形態４における中継通信システムにおいて、端末間でＴＣＰコネクションが確立される動作を説明するシーケンス図を示す。このシーケンス図では、図１に示す端末１０１と端末１０２間でＴＣＰ通信を行うこととして説明している。
【００６３】
図９において、まず、予め中継通信装置間でＳＩＰのセッションが確立される（ステップＳ１）。次に、中継通信装置１１１が、端末１０１から、端末１０２を相手としたＴＣＰコネクションを開始するＴＣＰ  ＳＹＮパケットを受信すると、中継通信装置１１１のカプセル化処理機能部２１３がＴＣＰ  ＳＹＮパケットであることを検知し、ＭＳＳ値を擬似ヘッダのサイズ分を小さく書き換えて擬似ヘッダでカプセル化し、ＳＩＰセッション判定処理機能部２１２により前記予め確立されたセッションを通して中継通信装置１１２に転送される（ステップＳ１２）。中継通信装置１１２に到達したパケットは、カプセル化解除され、端末１０２に転送される。端末１０２に到達するＴＣＰ  ＳＹＮパケットのＭＳＳ値は、擬似ヘッダのサイズ分だけ差し引かれた値となっている。
【００６４】
端末１０２は、このパケットを受信すると、ＴＣＰ  ＳＹＮ＋ＡＣＫパケットを端末１０１宛てに送信する。ＴＣＰ  ＳＹＮ＋ＡＣＫパケットを受信した中継通信装置１１２は、該パケットのＭＳＳ値を擬似ヘッダのサイズ分を小さく書き換えて擬似ヘッダでカプセル化し、中継通信装置１１１に転送する（ステップＳ１３）。中継通信装置１１１は、該パケットを受信すると、カプセル化を解除して端末１０１に転送する。端末１０１に到達するＴＣＰ  ＳＹＮ＋ＡＣＫパケットのＭＳＳ値は、擬似ヘッダのサイズ分だけ差し引かれた値となっている。
【００６５】
端末１０１は、このパケットを受信すると、端末１０２に宛ててＴＣＰ  ＡＣＫパケットを送信する。該ＴＣＰ  ＡＣＫパケットのパケット化、およびパケット化解除については、実施の形態１〜３に等しいので説明を省略する。
【００６６】
端末１０２がＴＣＰ  ＡＣＫパケットを受信すると、端末１０１および端末１０２間でスリーウェイハンドシェイクが成立し、ＴＣＰコネクションが確立される（ステップＳ１４）。ここで、ＭＳＳ値は擬似ヘッダ分だけ少なく書き換えられたＳＹＮフラグパケットを用いてスリーウェイハンドシェイクが成立しているので、このＴＣＰコネクションを通過するＴＣＰパケットのデータ部のデータ領域は、擬似ヘッダ分だけ少ない値に制限されることとなる。
【００６７】
このように、実施の形態４による中継通信システムによれば、ＭＳＳ値はカプセル化処理により増加するパケットサイズ分だけ少なく書き換えられたＳＹＮフラグパケットを用いて端末間のＴＣＰコネクションを確立するように構成したので、実施の形態１〜３による中継通信システムに比して、より効率のよいＴＣＰ通信を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
以上のように、本発明にかかる中継通信システムは、呼制御／呼管理を前提としないプライベート網と呼制御／呼管理を伴うグローバル網と、プライベート網とグローバル網との接点に配設される中継通信装置と、を備える通信システムに適用して有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】実施の形態１の中継通信システムのネットワーク構成の一例を示す図である。
【図２】実施の形態１の中継通信装置の機能構成を示す図である。
【図３】実施の形態１の中継通信システムにおける、カプセル化前のＵＤＰパケットと、カプセル化後のＵＤＰパケットとを、模式的に示す図である。
【図４】実施の形態１の中継通信システムの動作を説明するシーケンス図である。
【図５】実施の形態１の中継通信装置が、複数の異なる通信を行った場合の動作を説明するシーケンス図である。
【図６】実施の形態１の中継通信システムにおいて、各プライベート網に複数の端末が存在するネットワーク構成の一例を説明する図である。
【図７】実施の形態３の中継通信システムのネットワーク構成の一例を示す図である。
【図８】実施の形態４の中継通信システムにおける、カプセル化前の通常のＴＣＰ  ＳＹＮパケットと、擬似ＵＤＰヘッダを用いてカプセル化後のＭＳＳの書き換え処理を施されたＴＣＰ  ＳＹＮパケットと、を模式的に説明する図である。
【図９】実施の形態４の中継通信システムの動作を説明するシーケンス図である。
【符号の説明】
【００７０】
１  中継通信システム
１０  グローバル網
１１、１２  プライベート網
１０１、１０２  端末
１１１、１１２  中継通信装置
２１１、２２１  シグナリング処理機能部
２１２、２２２  ＳＩＰセッション判定処理機能部
２１３、２２３  カプセル化処理機能部
２１４、２２４  通信制御機能部
３０１、３０１’  ＩＰヘッダ
３０２、３０２’  ＵＤＰヘッダ
３０３、３０３’  データ部
３１１  ＩＰヘッダ
３１２  ＵＤＰヘッダ
３１３  カプセル化の情報
４０１、４０２  セッション
５０１、５０１’  ＩＰヘッダ
５０２、５０２’  ＴＣＰヘッダ
５０３、５０３’  データ部
５１１  ＩＰヘッダ
５１２  ＵＤＰヘッダ
５１３  カプセル化の情報
【図１】
0005025449.tif 000002
【図２】
0005025449.tif 000003
【図３】
0005025449.tif 000004
【図４】
0005025449.tif 000005
【図５】
0005025449.tif 000006
【図６】
0005025449.tif 000007
【図７】
0005025449.tif 000008
【図８】
0005025449.tif 000009
【図９】
0005025449.tif 000010