(57)【要約】【課題】異なるホームネットワークに属する機器間において、低処理負荷でアプリケーションに依存しないデータパケット転送を行うことができるトンネル接続システムを提供する。【解決手段】トンネル接続システム１では、トンネル管理サーバ２０は、ネットワーク４０とネットワーク４１とが同一のネットワークとなるようにネットワークアドレスを割り当て、ネットワークアドレス、トンネル接続装置１０、１１配下の機器に割り当て可能なＩＰアドレスの範囲の情報を含むトンネル接続情報をトンネル接続装置１０、１１へ送信する。また、トンネル接続装置１０、１１は、それぞれ、トンネル接続情報を受信し、トンネル接続情報に基づいて、当該トンネル接続装置配下の機器にＩＰアドレスを割り当てる。【選択図】図１
2009010606.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インターネットを介して、第１のネットワーク内に配置され、トンネル接続を行うための第１のトンネル接続装置と、第２のネットワーク内に配置され、トンネル接続を行うための第２のトンネル接続装置と、前記トンネル接続を管理するためのトンネル管理サーバとが接続されるトンネル接続システムであって、
前記トンネル管理サーバは、前記第１のネットワークと前記第２のネットワークとが同一のネットワークとなるようにネットワークアドレスを割り当て、前記ネットワークアドレス、前記第１および前記第２のトンネル接続装置配下の機器に割り当て可能なＩＰアドレスの範囲の情報を含むトンネル接続情報を前記第１および前記第２のトンネル接続装置へ送信するネットワークアドレス管理部を有し、
前記第１および第２のトンネル接続装置は、それぞれ、前記トンネル接続情報を受信し、トンネル接続情報に基づいて、当該トンネル接続装置配下の機器にＩＰアドレスを割り当てるトンネル制御部を有するトンネル接続システム。
【請求項２】
請求項１に記載のトンネル接続システムであって、
前記第１および前記第２のトンネル接続装置の前記トンネル制御部が、前記ネットワークアドレスの情報を登録することで、相互にデータ転送を行うための経路であるトンネルを設定するトンネル接続システム。
【請求項３】
請求項２に記載のトンネル接続システムであって、
前記第１のトンネル接続装置配下の機器および前記第２のトンネル接続装置配下の機器は、前記トンネルを介して、前記ＩＰアドレスを用いて通信を行うトンネル接続システム。
【請求項４】
第１のネットワーク内に配置され、トンネル接続を行うための第１のトンネル接続装置と、第２のネットワーク内に配置され、トンネル接続を行うための第２のトンネル接続装置との間でのトンネル接続を管理し、インターネットに接続されるトンネル管理サーバであって、
前記第１のネットワークと前記第２のネットワークとが同一のネットワークとなるようにネットワークアドレスを割り当て、前記ネットワークアドレス、前記第１および前記第２のトンネル接続装置配下の機器に割り当て可能なＩＰアドレスの範囲の情報を含むトンネル接続情報を前記第１および前記第２のトンネル接続装置へ送信するネットワークアドレス管理部を有するトンネル管理サーバ。
【請求項５】
他のネットワークに配置された他のトンネル接続装置との間でトンネル接続を行うためのトンネル接続装置であって、
前記トンネル接続を管理するためのトンネル管理サーバから、前記他のネットワークと当該トンネル接続装置が配置されたネットワークとが同一のネットワークとなるように割り当てられたネットワークアドレス、当該トンネル接続装置配下の機器に割り当て可能なＩＰアドレスの範囲、および前記他のトンネル接続装置配下の機器に割り当て可能なＩＰアドレスの範囲の情報を含むトンネル接続情報を受信し、前記トンネル接続情報に基づいて、当該トンネル接続装置配下の機器にＩＰアドレスを割り当てるトンネル制御部を有するトンネル接続装置。
【請求項６】
請求項５に記載のトンネル接続装置であって、
トンネル制御部は、前記ネットワークアドレスの情報を登録することで、前記他のトンネル接続装置との間でデータ転送を行うための経路であるトンネルを設定するトンネル接続装置。
【請求項７】
インターネットを介して、第１のネットワーク内に配置され、トンネル接続を行うための第１のトンネル接続装置と、第２のネットワーク内に配置され、トンネル接続を行うための第２のトンネル接続装置と、前記トンネル接続を管理するためのトンネル管理サーバとが接続されるトンネル接続システムで用いられるトンネル接続方法であって、
前記トンネル管理サーバにおいて、前記第１のネットワークと前記第２のネットワークとが同一のネットワークとなるようにネットワークアドレスを割り当て、前記ネットワークアドレス、前記第１および前記第２のトンネル接続装置配下の機器に割り当て可能なＩＰアドレスの範囲の情報を含むトンネル接続情報を前記第１および前記第２のトンネル接続装置へ送信するステップと、
前記第１および第２のトンネル接続装置において、それぞれ、前記トンネル接続情報を受信し、トンネル接続情報に基づいて、当該トンネル接続装置配下の機器にＩＰアドレスを割り当てるステップと
を有するトンネル接続方法。
【請求項８】
請求項７に記載のトンネル接続方法であって、更に、
前記第１および前記第２のトンネル接続装置において、前記ネットワークアドレスの情報を登録することで、相互にデータ転送を行うための経路であるトンネルを設定するステップを有するトンネル接続方法。
【請求項９】
請求項８に記載のトンネル接続方法であって、
前記第１のトンネル接続装置配下の機器および前記第２のトンネル接続装置配下の機器において、前記トンネルを介して、前記ＩＰアドレスを用いて通信を行うトンネル接続方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異なるホームネットワーク等に存在する機器間において、トンネルを確立し、Ｐｅｅｒ  ｔｏ  Ｐｅｅｒ通信などの直接通信を実現するためのトンネル接続システム、トンネル管理サーバ、トンネル接続装置、及びトンネル接続方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、インターネットに接続するためのネットワーク機能を搭載した家電機器（ＴＶ、セットトップボックス、ＨＤＤレコーダ、ＴＶゲーム機等）が発売され、各家庭における超高速通信網の幅広い普及にともない、家電機器やＰＣが有線又は無線により相互に接続されたプライベートなネットワーク（以後、ホームネットワークと称する）が構築されつつある。
【０００３】
ホームネットワークでは、一般的に、インターネット上でユニークに使用するＩＰアドレス（以後、グローバルＩＰアドレスと称する）とは別に、ローカルで使用可能なＩＰアドレス（以後、プライベートＩＰアドレスと称する）がホームネットワーク内の機器に設定され、インターネットサービス提供者（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｐｒｏｖｉｄｅｒ：ＩＳＰ）からグローバルＩＰアドレスがホームネットワーク内のゲートウェイ機器（以後、ホームネットワークゲートウェイ装置と称する）に割り当てられるように構成されている。
【０００４】
ホームゲートウェイ装置は、機器のプライベートＩＰアドレスとホームゲートウェイ装置に割り当てられたグローバルＩＰアドレス及びポート番号を相互に変換するアドレス−ポート番号変換（Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ａｄｄｒｅｓｓ  Ｐｏｒｔ  Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ：ＮＡＰＴ）機能（または、単にアドレス変換（Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ａｄｄｒｅｓｓ  Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ：ＮＡＴ）機能と称する）を有し、ホームネットワーク内の機器は、ホームゲートウェイ装置を介してインターネットに接続される。
【０００５】
今後、多種多様な家電機器がホームゲートウェイ装置に接続され、インターネットへの接続が可能になることにより、宅外（例えば、カフェやオフィス、友人の宅など）の端末から、宅内の家電機器が保持しているデータを共有する、宅内の家電機器を遠隔操作するといった多様なサービスに対するユーザのニーズが高まると予測される。これらのサービスを実現するためには、宅外の端末から宅内の家電機器にアクセスする際にホームゲートウェイ装置に設定されるＮＡＰＴが重要となる。
【０００６】
ＮＡＰＴは、プライベートＩＰアドレスと通信に用いるポート番号（以後、プライベートポート番号と称する）を、グローバルＩＰアドレスとポート番号（以後、グローバルポート番号と称する）に変換したり、また、逆に、グローバルＩＰアドレスとグローバルポート番号を、プライベートＩＰアドレスとプライベートポート番号に変換したりする機能である。これにより、宅内の複数の機器からインターネット側の機器に同時にアクセスすることが可能となる。
【０００７】
しかし、インターネット側の機器が、ＮＡＰＴを利用しているホームネットワーク内の機器に対してアクセスしようとする場合、インターネット側の機器はホームネットワーク内の機器のプライベートＩＰアドレスとプライベートポート番号に対応するグローバルポート番号を知ることができないため、そのままでは通信できない。
【０００８】
そこで、インターネット側の機器とホームネットワーク内の機器間でセキュアな通信を実現するために、インターネット側の機器が、通信可能なＩＰアドレス及びポート番号を知るＮＡＴ解決技術、及びＵＤＰカプセリング、Ｌ２ＴＰ（Ｌａｙｅｒ２  Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）などのホームネットワーク内の機器が送出したパケットをカプセル化して通信するトンネル技術が適用されている。ＮＡＴ解決技術には、ＵＰｎＰ  ＩＧＤ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｐｌｕｇ  ａｎｄ  Ｐｌａｙ  Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｇａｔｅｗａｙ  Ｄｅｖｉｃｅ）対応ホームゲートウェイに対してＵＰｎＰを使用してＮＡＴ解決を行う技術や、ＵＤＰパケットをＮＡＴの内側から送信することによりＮＡＴ解決を行うＳＴＵＮ（Ｓｉｍｐｌｅ  Ｔｒａｖｅｒｓａｌ  ｏｆ  ＵＤＰ  ｔｈｒｏｕｇｈ  ＮＡＴｓ）等がある。
【０００９】
上記のように、ＮＡＴ解決技術及びトンネリング技術により、ホームネットワークとインターネットを相互に接続させることができる。しかし、ホームネットワーク内の機器と、異なるホームネットワーク内の機器をＰｅｅｒ  ｔｏ  Ｐｅｅｒ接続（以下、Ｐ２Ｐ接続と称する）させるためには、更に下記を考慮する必要がある。
【００１０】
各ホームネットワークは個々にプライベートＩＰアドレスを設定しているため、異なる複数のホームネットワークが同一のプライベートＩＰアドレスを使用している可能性がある。そのため、機器からデータパケットを転送しようとする場合、自ホームネットワーク内の機器と相手のホームネットワーク内の機器のプライベートＩＰアドレスが重複していれば、データパケットをどのホームネットワークに属する機器に転送するかを決定することができず、データパケットが転送できない。
【００１１】
これを解決するためのホームゲートウェイ装置（例えば、特許文献1参照）が開示されている。図１０は、従来のホームゲートウェイ装置の内部構成を示す図である。図１０のホームゲートウェイ装置では、装置に接続された家電機器やＰＣ等の機器を異なるホームネットワーク内の機器と接続させる場合、機器がホームゲートウェイ装置に接続要求を送信し、それを契機にホームゲートウェイ装置が、対向するホームゲートウェイ装置のグローバルＩＰアドレスを、インターネット上に配置されたＤＮＳ（Ｄｏｍａｉｎ  Ｎａｍｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）サーバと通信して解決する。
【００１２】
その後、ホームゲートウェイ装置内のＨＴＩＰ（Ｈｏｍｅ−ｔｏ−Ｈｏｍｅ  Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ  Ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ）処理部にて、対向するホームゲートウェイ装置との間でネゴシエーションを行い、ホームゲートウェイ装置間でトンネルを確立する。この際、ホームゲートウェイ装置間で、トンネルのパラメータを交換するとともに、各ホームゲートウェイ装置に接続された機器のプライベートＩＰアドレスが重複していないかどうかを検出する。プライベートＩＰアドレスが重複する場合には、ホームゲートウェイ装置は、プライベートＩＰアドレスが重複しないように、ＮＡＴ／ＮＡＰＴ処理部で使用するネットワークアドレステーブルを作成する。
【００１３】
また、配下の機器から転送されたデータパケットに対して、ホームゲートウェイ装置間で確立したトンネルの転送前及び転送後に、新規に作成したネットワークアドレステーブルに基づいて、ヘッダ部のＩＰアドレスをＮＡＴ／ＮＡＰＴ変換処理部で変換する。これにより、異なるホームネットワークに属する機器間でＩＰアドレスが重複せず、データパケットの転送が可能となる。
【００１４】
【特許文献１】特開２００４−２２９２９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、機器同士のプラグアンドプレイを実現するＵＰｎＰや、機器間のＡＶコンテンツの共有を可能にするＵＰｎＰ  ＡＶ、機器間のセッションを確立するＳＩＰ（Ｓｅｓｓｉｏｎ  Ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）などのアプリケーションでは、データパケットのペイロード部にＩＰアドレス情報を含む。
【００１６】
従来は、異なるホームネットワークに属する機器間でＩＰアドレスが重複する場合、上記アプリケーションによる通信において、データパケットのヘッダ部のＩＰアドレスの変換に加えて、ペイロード部に含まれるＩＰアドレス情報の書き換え（以後、アプリケーションレベルのＩＰアドレス変換と称する）を実施する必要があった。
【００１７】
そのため、アプリケーションレベルでのＩＰアドレス変換では、データパケット毎にアプリケーション層でペイロード部分を解析し、ＩＰアドレス情報の変換を実施しなけれ
ばならないため、データパケット転送時の処理負荷が高く、パフォーマンスが悪かった。
【００１８】
また、アプリケーション毎にペイロードに含まれるＩＰアドレスの変換処理が必要であり、新規アプリケーションで通信する場合には、当該アプリケーションに対応したＩＰアドレス変換処理を追加しなければならず、汎用性が低いものであった。
【００１９】
本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであって、アプリケーションレベルでのＩＰアドレス変換を行うことなく、異なるホームネットワークに属する機器間において、低処理負荷でアプリケーションに依存しないデータパケット転送を行うことができるトンネル接続システム、トンネル管理サーバ、トンネル接続装置、及びトンネル接続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】
【００２０】
上記目的を達成するために、本発明の第１のトンネル接続システムは、インターネットを介して、第１のネットワーク内に配置され、トンネル接続を行うための第１のトンネル接続装置と、第２のネットワーク内に配置され、トンネル接続を行うための第２のトンネル接続装置と、前記トンネル接続を管理するためのトンネル管理サーバとが接続されるトンネル接続システムであって、前記トンネル管理サーバは、前記第１のネットワークと前記第２のネットワークとが同一のネットワークとなるようにネットワークアドレスを割り当て、前記ネットワークアドレス、前記第１および前記第２のトンネル接続装置配下の機器に割り当て可能なＩＰアドレスの範囲の情報を含むトンネル接続情報を前記第１および前記第２のトンネル接続装置へ送信するネットワークアドレス管理部を有し、前記第１および第２のトンネル接続装置は、それぞれ、前記トンネル接続情報を受信し、トンネル接続情報に基づいて、当該トンネル接続装置配下の機器にＩＰアドレスを割り当てるトンネル制御部を有する構成としている。
【００２１】
上記構成によれば、アプリケーションレベルでのＩＰアドレス変換を行うことなく、異なるホームネットワークに属する機器間において、低処理負荷でアプリケーションに依存しない、更には汎用性の高いデータパケット転送を行うことができる。例えば、各トンネル接続装置配下のホームネットワークが同一のネットワーク(サブネット)となるように、トンネル接続装置に接続される機器に割当可能なＩＰアドレスの範囲が割り当てられるので、ＩＰアドレスが重複することなく、且つ、ペイロード部分に機器のＩＰアドレスの情報を含むような機器連携アプリケーションであっても、データパケットのＩＰアドレス変換を行わずにデータを転送することができる。
【００２２】
また、本発明の第２のトンネル接続システムは、前記第１および前記第２のトンネル接続装置のトンネル制御部が、前記ネットワークアドレスの情報を登録することで、相互にデータ転送を行うための経路であるトンネルを設定する構成としている。
【００２３】
上記構成によれば、異なるホームネットワーク上の機器について、相互に重複しないようにＩＰアドレスを設定し、トンネル接続を実現することができ、低処理負荷でアプリケーションに依存しない、更には汎用性の高いデータパケット転送を行うことができる。
【００２４】
また、本発明の第３のトンネル接続システムは、前記第１のトンネル接続装置配下の機器および前記第２のトンネル接続装置配下の機器が、前記トンネルを介して、前記ＩＰアドレスを用いて通信を行う構成としている。
【００２５】
上記構成によれば、異なるネットワークにおける通信機器間でトンネル接続を行うことができ、低処理負荷でアプリケーションに依存しない、更には汎用性の高いデータパケット転送を行うことができる。
【００２６】
また、本発明の第１のトンネル管理サーバは、第１のネットワーク内に配置され、トンネル接続を行うための第１のトンネル接続装置と、第２のネットワーク内に配置され、トンネル接続を行うための第２のトンネル接続装置との間でのトンネル接続を管理し、インターネットに接続されるトンネル管理サーバであって、前記第１のネットワークと前記第２のネットワークとが同一のネットワークとなるようにネットワークアドレスを割り当て、前記ネットワークアドレス、前記第１および前記第２のトンネル接続装置配下の機器に割り当て可能なＩＰアドレスの範囲の情報を含むトンネル接続情報を前記第１および前記第２のトンネル接続装置へ送信するネットワークアドレス管理部を有する構成としている。
【００２７】
上記構成によれば、アプリケーションレベルでのＩＰアドレス変換を行うことなく、異なるホームネットワークに属する機器間において、低処理負荷でアプリケーションに依存しない、更には汎用性の高いデータパケット転送を行うことができる。例えば、各トンネル接続装置配下のホームネットワークが同一のネットワーク(サブネット)となるように、トンネル接続装置に接続される機器に割当可能なＩＰアドレスの範囲が割り当てられるので、ＩＰアドレスが重複することなく、且つ、ペイロード部分に機器のＩＰアドレスの情報を含むような機器連携アプリケーションであっても、データパケットのＩＰアドレス変換を行わずにデータを転送することができる。
【００２８】
また、本発明の第１のトンネル接続装置は、他のネットワークに配置された他のトンネル接続装置との間でトンネル接続を行うためのトンネル接続装置であって、前記トンネル接続を管理するためのトンネル管理サーバから、前記他のネットワークと当該トンネル接続装置が配置されたネットワークとが同一のネットワークとなるように割り当てられたネットワークアドレス、当該トンネル接続装置配下の機器に割り当て可能なＩＰアドレスの範囲、および前記他のトンネル接続装置配下の機器に割り当て可能なＩＰアドレスの範囲の情報を含むトンネル接続情報を受信し、前記トンネル接続情報に基づいて、当該トンネル接続装置配下の機器にＩＰアドレスを割り当てるトンネル制御部を有する構成としている。
【００２９】
上記構成によれば、アプリケーションレベルでのＩＰアドレス変換を行うことなく、異なるホームネットワークに属する機器間において、低処理負荷でアプリケーションに依存しない、更には汎用性の高いデータパケット転送を行うことができる。例えば、各トンネル接続装置配下のホームネットワークが同一のネットワーク(サブネット)となるように、トンネル接続装置に接続される機器に割当可能なＩＰアドレスの範囲が割り当てられるので、ＩＰアドレスが重複することなく、且つ、ペイロード部分に機器のＩＰアドレスの情報を含むような機器連携アプリケーションであっても、データパケットのＩＰアドレス変換を行わずにデータを転送することができる。
【００３０】
また、本発明の第２のトンネル接続装置は、トンネル制御部が、前記ネットワークアドレスの情報を登録することで、前記他のトンネル接続装置との間でデータ転送を行うための経路であるトンネルを設定する構成としている。
【００３１】
上記構成によれば、異なるホームネットワーク上の機器について、相互に重複しないようにＩＰアドレスを設定し、トンネル接続を実現することができ、低処理負荷でアプリケーションに依存しない、更には汎用性の高いデータパケット転送を行うことができる。
【００３２】
また、本発明の第１のトンネル接続方法は、インターネットを介して、第１のネットワーク内に配置され、トンネル接続を行うための第１のトンネル接続装置と、第２のネットワーク内に配置され、トンネル接続を行うための第２のトンネル接続装置と、前記トンネル接続を管理するためのトンネル管理サーバとが接続されるトンネル接続システムで用いられるトンネル接続方法であって、前記トンネル管理サーバにおいて、前記第１のネットワークと前記第２のネットワークとが同一のネットワークとなるようにネットワークアドレスを割り当て、前記ネットワークアドレス、前記第１および前記第２のトンネル接続装置配下の機器に割り当て可能なＩＰアドレスの範囲の情報を含むトンネル接続情報を前記第１および前記第２のトンネル接続装置へ送信するステップと、前記第１および第２のトンネル接続装置において、それぞれ、前記トンネル接続情報を受信し、トンネル接続情報に基づいて、当該トンネル接続装置配下の機器にＩＰアドレスを割り当てるステップとを有する方法としている。
【００３３】
上記方法によれば、アプリケーションレベルでのＩＰアドレス変換を行うことなく、異なるホームネットワークに属する機器間において、低処理負荷でアプリケーションに依存しない、更には汎用性の高いデータパケット転送を行うことができる。例えば、各トンネル接続装置配下のホームネットワークが同一のネットワーク(サブネット)となるように、トンネル接続装置に接続される機器に割当可能なＩＰアドレスの範囲が割り当てられるので、ＩＰアドレスが重複することなく、且つ、ペイロード部分に機器のＩＰアドレスの情報を含むような機器連携アプリケーションであっても、データパケットのＩＰアドレス変換を行わずにデータを転送することができる。
【００３４】
また、本発明の第２のトンネル接続方法は、前記第１および前記第２のトンネル接続装置において、前記ネットワークアドレスの情報を登録することで、相互にデータ転送を行うための経路であるトンネルを設定するステップを有する方法としている。
【００３５】
上記方法によれば、異なるホームネットワーク上の機器について、相互に重複しないようにＩＰアドレスを設定し、トンネル接続を実現することができ、低処理負荷でアプリケーションに依存しない、更には汎用性の高いデータパケット転送を行うことができる。
【００３６】
また、本発明の第３のトンネル接続方法は、前記第１のトンネル接続装置配下の機器および前記第２のトンネル接続装置配下の機器において、前記トンネルを介して、前記ＩＰアドレスを用いて通信を行う方法としている。
【００３７】
上記方法によれば、異なるネットワークにおける通信機器間でトンネル接続を行うことができ、低処理負荷でアプリケーションに依存しない、更には汎用性の高いデータパケット転送を行うことができる。
【発明の効果】
【００３８】
本発明によれば、異なるホームネットワークに属する機器同士の通信において、機器から送信されたデータパケットのＩＰアドレス変換（ヘッダ及びペイロード内部の情報の変換）を必要としないため、低処理負荷で、アプリケーションに依存しないデータパケットの転送を行うことができる。従って、アプリケーションは、ホームネットワークが異なっていることを意識することなく、異なるホームネットワークに属する機器同士で、ＵＰｎＰ／ＵＰｎＰ  ＡＶ等の機器連携アプリケーションによる通信を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下、本発明の実施形態におけるトンネル接続システム及びトンネル接続方法について図面を用いて詳細に説明する。
【００４０】
図１（ａ）は、本発明の実施形態におけるトンネル接続システム１の構成の一例を示す図である。トンネル接続システム１は、トンネル接続装置（Ａ）１０，（Ｂ）１１、トンネル管理サーバ２０、ホームゲートウェイ装置（Ａ）３０，（Ｂ）３１、ホームネットワーク（Ａ）４０，（Ｂ）４１、ＩＳＰ５０，５１、機器ＡＡ６０、機器ＡＢ６１、機器ＢＡ６２、インターネット７０を有して構成される。
【００４１】
ホームネットワーク４０，４１は、家電機器、ＴＶ、ＨＤＤレコーダ、ゲーム機、オーディオ機器、ＰＣ等の機器（機器ＡＡ６０、機器ＡＢ６１、機器ＢＡ６２など）とトンネル接続装置１０，１１を有して構成される。トンネル接続装置１０（１１）は、対向するトンネル接続装置１１（１０）（Ｐ２Ｐ接続した相手機器のホームネットワークに配置されたトンネル接続装置）とトンネル接続する装置である。ホームネットワーク４０、４１の機器と接続させる機器（機器ＡＡや機器ＢＡなど）は、トンネル接続装置１０、１１の配下に設置される。
【００４２】
ホームネットワーク４０、４１内の機器やトンネル接続装置１０，１１は、ＮＡＴ／ＮＡＰＴ機能を有するホームゲートウェイ装置（Ｈｏｍｅ  ＧａｔｅＷａｙ：ＨＧＷ）３０，３１を介して、ＩＳＰ網５０、５１に接続され、さらにインターネット７０に接続されている。
【００４３】
インターネット７０上には、トンネル管理サーバ２０が設置され、トンネル接続装置間のトンネル接続の支援（トンネル接続装置と連携して、ＮＡＴ解決やトンネル接続設定を行う）、各トンネル接続装置１０、１１配下のネットワークアドレスを管理している。
【００４４】
トンネル接続装置１０、１１のホームゲートウェイ側のインタフェースには、ホームゲートウェイ装置３０、３１からプライベートＩＰアドレス（例えば、図中のホームネットワーク４０では、１９２．１６８．０．２）が割り当てられる。また、トンネル接続装置１０、１１のホームゲートウェイとは反対側のインタフェースやその配下の機器には、トンネル管理サーバ２０から割り振られたＩＰアドレス（図中のトンネル接続装置１０には１６９．２５４．０．１、機器ＡＡ６０には１６９．２５４．０．２）が設定される。
【００４５】
ホームゲートウェイ装置３０、３１には、インターネット７０側のインタフェースにＩＳＰから割り当てられたグローバルＩＰアドレスが割り当てられ、ホームネットワーク４０、４１側にプライベートＩＰアドレスが割り当てられる（例えば、図中のホームゲートウェイ装置３０には、グローバルＩＰアドレス２１０．１１０．１０．５、プライベートＩＰアドレス１９２．１６８．０．１が割り当てられている）。対向するトンネル接続装置１１に関しても、同様にＩＰアドレスの設定が行われる。
【００４６】
ここで、、トンネル接続装置１０（１１）に接続した機器から対向するトンネル接続装置１１（１０）の配下の機器へデータパケットが転送される際の、各機器におけるパケット転送処理の一例の概要について説明する。尚、図１（ｂ）では、機器ＡＡ６０や機器ＡＢ６１から機器ＢＡ６２へデータパケット転送が行われる様子の一例を示している。
【００４７】
はじめに、機器から送信されたデータパケットは、トンネル接続装置１０にて暗号化され、ＵＤＰでカプセリングされる。このとき、外側のＩＰヘッダ内の宛先ＩＰアドレスは対向するホームゲートウェイ装置３１のグローバルＩＰアドレス、宛先ポート番号は対向するホームゲートウェイ装置３１にて対向するトンネル接続装置１１がマッピングされているグローバルポート番号、送信元ＩＰアドレスはトンネル接続装置１０のプライベートＩＰアドレスが設定される。図では、トンネル接続装置１０にて、宛先ＩＰアドレスが２００．１００．０．２、宛先ポート番号はホームゲートウェイ装置３１にてトンネル接続装置１１にマッピングされているグローバルポート番号、送信元ＩＰアドレスが１９２．１６８．０．１となるＵＤＰ／ＩＰヘッダでカプセリングされる。
【００４８】
その後、ホームゲートウェイ装置３０は、受信したパケットの送信元ＩＰアドレスをホームゲートウェイ装置３０のグローバルＩＰアドレスに変換してインターネット７０を介し、対向するホームゲートウェイ装置３１に転送する。図では、ホームゲートウェイ装置３０にて、送信元ＩＰアドレスが２１０．１１０．１０．５に変換され、ホームゲートウェイ装置３１へ転送される。
【００４９】
データパケットを受信した対向するホームゲートウェイ装置３１は、宛先ＩＰアドレスをトンネル接続装置１１のプライベートＩＰアドレス１９２．１６８．０．２に変換して、トンネル接続装置１１に転送する。トンネル接続装置１１は、ＵＤＰ／ＩＰヘッダをデカプセリング及び復号化して、配下の機器ＢＡ６２へデータパケットが転送される。
【００５０】
ここで、トンネル接続システム１におけるトンネル接続装置１０、１１の構成の一例について説明する。
【００５１】
図２は、本発明の実施形態におけるトンネル接続装置１０、１１の内部構成の一例を示すブロック図である。トンネル接続装置１０，１１は、トンネルインタフェース１０１、ＩＰ処理部／ルーティング部１０２、トンネル制御部１０３、暗号化／復号化処理部１０４、トンネル接続処理部１０５、機器接続制御部１０６、ＩＰアドレス管理部１０７、ユーザ／機器認証処理部１０８、ホームネットワークに接続しているＨＧＷ側インタフェース１０９、配下の機器と接続する機器側インタフェース１１０を有して構成される。
【００５２】
トンネルインタフェース１０１は、物理的なネットワークインタフェースではなく、装置内部でデータパケットを、対向するトンネル接続装置と確立したトンネルに転送するための仮想的なネットワークインタフェースである。
【００５３】
ＩＰ処理部／ルーティング部１０２は、各インタフェースまたは各処理部から受信したＩＰパケットを処理し、ルーティングテーブルとパケットのプロトコル情報をもとに、各インタフェースまたは各処理部への経路制御を行う。図３は、ルーティングテーブルの設定例を概念的に示す図である。
【００５４】
トンネル制御部１０３は、対向するトンネル接続装置とトンネルを確立する際に、トンネルを設定するためのパラメータをトンネル管理サーバ２０及び対向するトンネル接続装置とネゴシエーションし、ＮＡＴ解決及びトンネリングを行うために各処理部を制御する。また、トンネル管理サーバ２０から取得したネットワークアドレスをＩＰアドレス管理部１０７へ設定するとともに、トンネルに関するパラメータ（対向するトンネル接続装置のＩＰアドレス、ポート番号、暗号パラメータ等）をトンネル接続処理部１０５及び暗号化／復号化処理部１０４に設定してトンネルインタフェース１０１を生成する。トンネルインタフェース１０１は、確立されるトンネル毎に生成される。
【００５５】
暗号化／復号化処理部１０４は、ＩＰ処理部／ルーティング部１０２から受信したデータパケットを暗号化してトンネル接続処理部１０５へ転送したり、トンネル接続処理部１０５から受信したデータパケットに対して復号化を行ってＩＰ処理部／ルーティング部１０２へ転送したりする。
【００５６】
トンネル接続処理部１０５は、暗号化／復号化処理部１０４から受信したデータパケットに対してＵＤＰカプセリングを行い、ＨＧＷ側インタフェース１０９へ転送したり、ＩＰ処理部／ルーティング部１０２から受信したデータパケットをＵＤＰデカプセリングして暗号化／復号化処理部１０４へ転送したりする。
【００５７】
機器接続制御部１０６は、トンネル接続装置配下の機器からの接続要求に対して、ユーザ／機器認証処理部１０８にて当該機器の認証を行い、認証された機器に対してＩＰアドレス管理部１０７のＩＰアドレス管理テーブルの中から使用されていないＩＰアドレスを割り当てる。図４は、ＩＰアドレス管理テーブルの設定例を概念的に示す図である。尚、図中の１９２．１６８．０．４、１９２．１６８．０．７は使用されていないことを示している。
【００５８】
次に、トンネル接続システム１におけるトンネル管理サーバ２０の構成の一例について説明する。
【００５９】
図５は、本発明の実施形態におけるトンネル管理サーバ２０の内部構成の一例を示すブロック図である。トンネル管理サーバ２０は、装置制御部２０１、トンネル状態管理部２０２、ネットワークアドレス管理部２０３、装置管理部２０４、装置認証部２０５、インターネット７０に接続されたインターネット側インタフェース２０６を有して構成される。
【００６０】
装置制御部２０１は、トンネル接続装置からの接続要求を受信した際、装置認証部２０５にて接続要求したトンネル接続装置の認証を行い、認証できた場合にはＮＡＴ解決及び対向するトンネル接続装置間のトンネル確立を支援する。
【００６１】
トンネル状態管理部２０２は、トンネル接続装置が確立した各トンネルの状態を管理する。
【００６２】
ネットワークアドレス管理部２０３は、ネットワークアドレス管理テーブルにて、各トンネル接続装置に割り当てたネットワークアドレスとトンネル接続装置を対応付けて管理する。図６にネットワークアドレス管理テーブルの一例を示す。尚、ネットワークアドレス管理部２０３は、各トンネル接続装置配下のホームネットワークが同一のネットワーク（サブネット）となるように、各トンネル接続装置にネットワークアドレスを割り当てる。
【００６３】
装置管理部２０４は、各トンネル接続装置の状態（グローバルＩＰアドレス等のネットワーク情報）を管理する。
【００６４】
次に、トンネル接続システム１におけるトンネル接続動作の一例について説明する。
【００６５】
図７は、トンネル接続システム１で、トンネルを確立する際の処理の流れを示すシーケンスチャートである。図では、機器ＡＡ６０が機器ＢＡ６２とＰ２Ｐ通信を行う例について示している。尚、トンネル接続装置１０は、他のトンネル接続装置とトンネルを一度も確立していないものとする。また、トンネル接続装置１１は、トンネル管理サーバ２０に自装置のグローバルＩＰアドレス（２００．１００．０．２）を通知しており、他のトンネル接続装置と既にトンネルを確立し、機器ＢＡ６２にトンネル接続装置１１からＩＰアドレスが割り当てられているものとする。
【００６６】
はじめに、機器ＡＡ６０は、トンネル接続装置１０に機器ＢＡ６２との接続を要求する（ステップＳ１０１）。トンネル接続装置１０は、機器接続制御部１０６にて機器ＡＡ６０の認証をユーザ／機器認証処理部１０８により行い（ステップＳ１０２）、認証が成功した場合、トンネル管理サーバ２０へ接続を要求する（ステップＳ１０３）。トンネル接続装置１０から接続要求を受信したトンネル管理サーバ２０の装置制御部２０１は、トンネル接続装置１０の認証を装置認証部２０５にて行う（ステップＳ１０４）。認証が成功した場合、装置制御部２０１は、装置管理部２０４にて管理しているネットワーク情報をもとに、トンネル接続装置１１にトンネル接続装置１０からの接続要求を送信する（ステップＳ１０５）。トンネル接続装置１１は、トンネル管理サーバ２０を介して、接続要求の応答をトンネル接続装置１０に返す（ステップＳ１０６及びステップＳ１０７）。
【００６７】
応答を受信したトンネル接続装置１０は、トンネル接続装置１１とともに、トンネル管理サーバ２０と連携して、トンネル接続装置１０とトンネル接続装置１１間のトンネルを設定するためにＮＡＴ解決を実施する。ＮＡＴ解決後、トンネル接続装置１０とトンネル接続装置１１は、トンネル接続で使用するトンネルパラメータ（ＮＡＴ解決で得られた各々のグローバルＩＰアドレスやポート番号、暗号パラメータ等）を、トンネル管理サーバ２０を介して交換する（ステップＳ１０８）。
【００６８】
トンネルパラメータ交換後、トンネル管理サーバ２０は、ネットワークアドレス管理部２０３にて、各トンネル接続装置１０、１１に割り当てるネットワークアドレスを決定し（ステップＳ１０９）、トンネル接続要求を各トンネル接続装置１０、１１に送信する（ステップＳ１１０及びステップＳ１１１）。トンネル接続要求には、ネットワークアドレスと、接続された配下の機器（トンネル接続装置を含む）に割当可能なＩＰアドレスの範囲、対向するトンネル接続装置配下の機器に割り当てられるＩＰアドレスの範囲が情報要素として含まれる。
【００６９】
トンネル接続装置１０は、トンネル制御部１０３にて、トンネル接続要求を受信し、トンネル接続要求に含まれるネットワークアドレスと機器に割当可能なＩＰアドレスの範囲を抽出し、ＩＰアドレス管理部１０７のＩＰアドレス管理テーブルに登録する（ステップＳ１１２）。また、トンネル制御部１０３にて、ＩＰ処理部／ルーティング部１０２のルーティングテーブルに、トンネル接続装置１１へのルートを登録する（ステップＳ１１３）。図３のルーティングテーブルでは、トンネル接続装置１１へのルートは、インタフェースがトンネルＡＢ  Ｉ／Ｆである欄が該当する。一方、トンネル接続装置１１は、ＩＰアドレス管理部１０７がトンネル接続装置１０へのルートを登録する（ステップＳ１１４）。
【００７０】
ルーティングテーブルの設定後、トンネル接続装置１０はトンネル接続装置１１に設定したトンネルを介してトンネル設定完了通知を送信する（ステップＳ１１５）。トンネル設定完了通知を受信したトンネル接続装置１１は、その応答をトンネル接続装置１０へ送信する（ステップＳ１１６）。トンネル接続装置１０が応答を受信した後、トンネル接続装置１０はトンネル管理サーバ２０へトンネル接続完了通知を送信する（ステップＳ１１７）。トンネル管理サーバ２０では、トンネル状態管理部２０２によって、トンネルＡＢの接続状態が接続中として登録される。これにより、トンネル接続装置１０とトンネル接続装置１１間のトンネル（以後、トンネルＡＢと称する）が開通し（ステップＳ１１８）、トンネルを使用した通信が可能となる。
【００７１】
次に、トンネル接続システム１において、トンネル開通時に、トンネル接続装置１０、１１が接続された機器にＩＰアドレスを割り当てる際の処理の一例について説明する。図８は、トンネル接続システム１で、トンネル開通時に、トンネル接続装置１０、１１が接続された機器にＩＰアドレスを割り当てる際の処理の流れの一例を示すシーケンスチャートである。尚、トンネル接続装置１０とトンネル接続装置１１間においてトンネルＡＢが開通しているものとする。
【００７２】
トンネルＡＢの開通後（ステップＳ２０１）、トンネル接続装置１０は、ＩＰアドレス管理部１０７にて、ＩＰアドレス管理テーブルを参照し、使用していないＩＰアドレスを接続要求した機器ＡＡ６０に割り当て（ステップＳ２０２）、接続要求応答として送信する（ステップＳ２０３）。この際、接続要求応答には、ＩＰアドレスのほかに、デフォルトゲートウェイとしてトンネル接続装置１０、ネットワークアドレスとして１６９．２５４．０．０／１６が情報要素として含まれる。機器ＡＡ６０は、接続要求応答の情報要素をもとにネットワーク情報を設定する（ステップＳ２０４）。
【００７３】
その後、機器ＡＡ６０は、トンネル接続装置１０から割り当てられたＩＰアドレス１６９．２５４．０．２を使用して、機器ＢＡ６２とＵＰｎＰ／ＵＰｎＰ  ＡＶ等のアプリケーションで通信を行う（ステップＳ２０５）。機器ＢＡ６２のＩＰアドレスは、トンネル接続装置１１から割り当てられたＩＰアドレス１６９．２５４．０．９を使用する。
【００７４】
次に、トンネル接続システム１において、トンネル開通後に、トンネル接続装置１０、１１が接続された機器にＩＰアドレスを割り当てる際の処理の一例について説明する。図９は、トンネル接続システム１で、トンネル開通後に、トンネル接続装置１０、１１が接続された機器にＩＰアドレスを割り当てる際の処理の流れの一例を示すシーケンスチャートである。尚、トンネル接続装置１０とトンネル接続装置１１間においてトンネルＡＢが開通しているものとする。
【００７５】
トンネルＡＢの開通後（ステップＳ３０１）、機器ＡＢ６１がトンネル接続装置１０に接続要求を送信する（ステップＳ３０２）。接続要求を受信したトンネル接続装置１０は、機器接続制御部１０６を介して、ユーザ／機器認証処理部１０８にて機器の認証を行う（ステップＳ３０３）。認証が成功した場合、トンネル接続装置１０は、ＩＰアドレス管理部１０７にて、ＩＰアドレス管理テーブルを参照し、使用していないＩＰアドレスを接続要求した機器ＡＢ６１に割り当て（ステップＳ３０４）、接続要求応答として送信する（ステップＳ３０５）。この際、接続要求応答には、ＩＰアドレスのほかに、デフォルトゲートウェイとしてトンネル接続装置１０、ネットワークアドレスとして１６９．２５４．０．０／１６が情報要素として含まれる。機器ＡＢ６１は、接続要求応答の情報要素をもとにネットワーク情報を設定する（ステップＳ３０６）。
【００７６】
その後、機器ＡＢ６１は、トンネル接続装置１０から割り当てられたＩＰアドレス（１６９．２５４．０．３）を使用して、機器ＢＡ６２とＵＰｎＰ／ＵＰｎＰ  ＡＶ等のアプリケーションで通信を行う（ステップＳ３０７）。機器ＢＡ６２のＩＰアドレスは、トンネル接続装置１１から割り当てられたＩＰアドレス１６９．２５４．０．９である。また、同一ホームネットワーク４０に属する機器ＡＡ６０と通信する場合にも、トンネル接続装置１０によって割り当てられたＩＰアドレス１６９．２５４．０．３を使用する。
【００７７】
以上のように、トンネル接続システム１によれば、異なるホームネットワーク４０および４１に属する機器同士の通信において、異なるホームネットワーク４０および４１同士が同一のネットワークアドレスとなるように設定するため、低処理負荷で、汎用性の高いＵＰｎＰ／ＵＰｎＰ  ＡＶ等のアプリケーション通信が可能となる。これは、トンネル接続装置１０、１１が配下の機器にＩＰアドレスを設定することによって、さらに機器のＩＰアドレスが重複しないため、ＩＰアドレス変換をせずに、ＵＰｎＰ／ＵＰｎＰ  ＡＶ等のアプリケーション通信が行えることによる。つまり、機器から送信されたデータパケットがトンネルを介してそのまま対向する機器に転送されるため、異なるホームネットワーク４０および４１に属する機器同士が、あたかも同一のホームネットワークにいるかのように通信させることができる。
【００７８】
尚、ここでは、トンネル接続装置１０、１１配下の機器からの接続要求によりトンネル接続を開始した例について説明したが、これにとらわれるものではなく、特に機器からの接続要求を受信しなくてもトンネルの接続を開始するようにしてもよい（例えば、トンネル接続装置１０（１１）が自動的に対向するトンネル接続装置１１（１０）と接続する設定など）。
【００７９】
また、ここでは、トンネル接続を行う対向する装置を、配下に機器が接続されるトンネル接続装置としたが、配下に機器が接続されない機器を用いてもよい。但し、当該機器は、トンネル接続を行う機能、トンネル管理サーバ２０からのＩＰアドレスを取得する機能、トンネルへのルーティング設定を行う機能を有する必要がある。
【００８０】
更に、ここでは、トンネル接続開始の契機を配下の機器からの接続要求としているが、特に限定するものではない。トンネル接続装置１０、１１の電源オン時に自動的に開始、または、トンネル接続装置１０、１１自体の装置によってトンネルの接続を開始するようにしてもよい。
【００８１】
更に、トンネル開通後、配下の機器からトンネル接続装置１０、１１に送信する接続要求としては、ＤＨＣＰメッセージを用いてもよい。この場合、トンネル接続装置１０、１１は、機器が送信するＤＨＣＰＤＩＳＣＯＶＥＲをキャプチャし、それに対する応答メッセージＤＨＣＰＯＦＦＥＲに、トンネル管理サーバ２０から割り当てられたネットワークアドレス及びＩＰアドレスを設定して送信する。
【００８２】
また、トンネル接続装置１０、１１は、ホームゲートウェイ装置３０、３１と一体型であってもよい。当然のことながら、ネットワーク接続装置は、据え置き型のものに限定されるものではなく、携帯端末（例えば、携帯電話、ノートＰＣ、ＰＤＡ等）であってもよい。
【００８３】
更に、ネットワークはホームネットワーク４０、４１に限定されるものではなく、公衆無線ＬＡＮ（ホットスポット）、企業や大学等の構内ネットワークであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明は、異なるホームネットワークに属する機器間において、低処理負荷でアプリケーションに依存しないデータパケット転送を行うことができるという効果を有し、ＵＰｎＰ／ＵＰｎＰ  ＡＶ等の機器連携アプリケーションによる通信を行うトンネル接続システム、トンネル管理サーバ、トンネル接続装置等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明の実施形態におけるトンネル接続システムの構成の一例及びデータパケット転送の様子の一例を説明するための図
【図２】本発明の実施形態におけるトンネル接続装置の内部構成の一例を示すブロック図
【図３】本発明の実施形態におけるルーティングテーブルの設定例を概念的に示す図
【図４】本発明の実施形態におけるＩＰアドレス管理テーブルの設定例を概念的に示す図
【図５】本発明の実施形態におけるトンネル管理サーバの内部構成の一例を示すブロック図
【図６】本発明の実施形態におけるネットワークアドレス管理テーブルの設定例を概念的に示す図
【図７】本発明の実施形態におけるトンネル接続システムで、トンネルを確立する際の処理の流れの一例を示すシーケンスチャート
【図８】本発明の実施形態におけるトンネル接続システムで、トンネル開通時に、トンネル接続装置が接続された機器にＩＰアドレスを割り当てる際の処理の流れの一例を示すシーケンスチャート
【図９】本発明の実施形態におけるトンネル接続システムで、トンネル開通後に、トンネル接続装置が接続された機器にＩＰアドレスを割り当てる際の処理の流れの一例を示すシーケンスチャート
【図１０】従来のホームゲートウェイ装置の内部構成を示す図
【符号の説明】
【００８６】
１  トンネル接続システム
１０，１１  トンネル接続装置
１０１  トンネルインタフェース
１０２  ＩＰ処理部／ルーティング部
１０３  トンネル制御部
１０４  暗号化／復号化処理部
１０５  トンネル接続制御部
１０６  機器接続制御部
１０７  ＩＰアドレス管理部
１０８  ユーザ／機器認証処理部
１０９  ＨＧＷ側インタフェース
１１０  機器側インタフェース
２０  トンネル管理サーバ
２０１  装置制御部
２０２  トンネル状態管理部
２０３  ネットワークアドレス管理部
２０４  装置管理部
２０５  装置認証部
２０６  インターネット側インタフェース
３０，３１  ホームゲートウェイ装置
４０，４１  ホームネットワーク
５０，５１  ＩＳＰ
７０  インターネット
８０  ホスト
【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】
2009010606.tif 000008
【図７】
2009010606.tif 000009
【図８】
2009010606.tif 000010
【図９】
2009010606.tif 000011
【図１０】
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