JP4855162B2 - パケット転送装置及び通信システム - Google Patents

Description

本発明は、パケット転送装置及び通信システムに係り、特に、イーサネット（登録商標）網の同一パケット転送装置に接続されたＳＩＰ装置端末間で仮想的通信路を介してＶｏＩＰ通信する際に転送遅延時間低減に有効なパケット転送装置（Ｌ２ＳＷ）及び通信システムに関する。

近年、マンション等の共同住宅内、ホテル内および共同テナントビル等の管理者が高速インターネット接続サービスに加入し、上記管理者がユーザに対して、イーサネット（登録商標）等のＬＡＮにより各ユーザが共有して使用する共有型インターネット接続サービスを提供することが行なわれている。
上記共有型インターネット接続サービスでは、各ユーザが個別にＩＳＰとインターネット接続を行なう必要がなく容易に使用することを可能とするが、イーサネット（登録商標）等のＬＡＮにより接続され、あるユーザ端末からのブロードキャストパケットがＬ２ＳＷを介して全てのユーザ端末に対して送信されてしまう。そのため、Ｌ２ＳＷにて各ユーザ端末に接続されているポートに対して、例えばＩＳＰに接続される特定のポート（アップリンクポート）とのパケット転送許可を行なうアップリンクＶＬＡＮ設定を行なうことで、ブロードキャストパケットが他のユーザ（アップリンクポート以外のポート）に転送されず、ユーザを接続するポート間でのレイヤ２通信を防止することができる。ブロードキャストパケット以外のパケットについては、上記アップリンクＶＬＡＮ設定によってアップリンクポートからリダイレクトされたＩＰパケットを上位ルータでルートバックすることにより、同一ドメイン内のユーザ間の通信を実現する。

一方、ＩＰ電話の分野では、音声をＩＰパケットで送信するＶｏＩＰ（Ｖｏｉｃｅ ｏｖｅｒ ＩＰ）技術が知られている。ＶｏＩＰでは、通信の開始前に端末間に仮想的な通信路（セッション）を確立しておき、音声データを含むＩＰパケットを上記通信路上で転送する。端末間のセッションの確立と切断は、セッション制御プロトコルに従って行われる。

ＩＥＴＦ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｔａｓｋ Ｆｏｒｃｅ）は、ＩＰマルチメディア通信におけるセッション制御プロトコルとして、ＶｏＩＰに適したＳＩＰ（Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ：ＲＦＣ３２６１）およびＲＴＰ（Ｒｅａｌ−ｔｉｍｅ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を仕様化している（例えば、非特許文献１、３参照）。ＳＩＰは、ＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）やＵＤＰ（Ｕｓｅｒ Ｄａｔａｇｒａｍ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）などのトランスポートメカニズムを利用したアプリケーションプロトコルである。また、ＳＩＰは、テキストベースのプロトコルであり、ＳＩＰメッセージは、要求または応答情報を搬送するヘッダ部と、セッション内容を記述するメッセージボディとから構成される。セッションの記述には、例えば、ＳＤＰ（Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ、非特許文献２参照）が適用され、通信相手をＳＩＰ ＵＲＩ（Ｕｎｉｆｏｒｍ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）によって識別している。ＶｏＩＰでは、符号化した音声データの伝送を行なうためにＲＴＰを使用する。
ＳＩＰサーバの動作モードには、端末間のセッション確立（呼設定）要求をＳＩＰサーバが仲介するＰｒｏｘｙモードと、発側端末がＳＩＰサーバから着側端末の情報を取得して、着側端末と直接通信するＲｅｄｉｒｅｃｔモードとがある。

ＳＩＰ（Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）、ＲＦＣ３２６１ ＳＤＰ（Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）、ＲＦＣ２３２７ ＲＴＰ（Ｒｅａｌ−ｔｉｍｅ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）、ＲＦＣ１８８９

インターネットやイントラネットといったＩＰネットワーク上で音声通話を実現する場合、音声をＩＰパケット化してＩＰネットワーク上に転送することになる。ＩＰネットワークでは多数のユーザが共有しており、多量のＲＴＰパケットや非ＲＴＰパケットが存在する。ネットワークが空いている時には特に不都合がなくても、混雑時には他のパケットの割り込みにより、遅延が生じることもある。また、アップリンクＶＬＡＮ設定されたＬ２ＳＷが多段に構成されたネットワークでは、ＩＰパケットを中継する装置が増加すればするほど転送遅延が増大し、音声遅延が課題となる。

本発明は、以上の点に鑑み、同一ドメイン内にてアップリンクＶＬＡＮ設定されたパケット転送装置に接続される端末装置間にて音声通話する場合において、音声データの転送遅延を防ぐパケット転送装置を提供することを目的とする。また、本発明は、音声データの転送遅延による品質劣化を防ぐことを目的のひとつとする。本発明は、アップリンクＶＬＡＮ適用によるセキュリティ性確保と、転送遅延縮小を両立させることを目的のひとつとする。

本発明は、セッションの確立過程でＳＩＰメッセージから端末装置間を特定できる情報と接続ポートとの対応関係をテーブルに登録し、同一パケット転送装置に接続された端末装置間で、パケット転送装置での折り返し仮想的通信路を介したＲＴＰ通信を可能とすることを目的のひとつとする。また、本発明は、パケット転送遅延時間の低減を目的のひとつとする。また、本発明は、テーブルに異なるプロトコルの優先度を登録し、ＲＴＰ通信を優先した転送を可能とすることを目的のひとつとする。

上記目的を達成するため、本パケット転送装置は、同一パケット転送装置に接続されたＳＩＰ装置端末間でセッションを確立する過程で、発側ＳＩＰ装置端末と着側ＳＩＰ装置端末とを特定できる情報（識別情報）と接続ポートとの対応関係を記憶する装置管理テーブルおよびユーザ接続管理テーブルを有する。セッション確立後に音声データであるＲＴＰパケットを受信した場合は、上記テーブルに従ってパケット転送装置での折り返し転送することを特徴のひとつとする。

本パケット転送装置は、ＳＩＰ装置端末間で通信されるセッション制御パケットのＳＩＰメッセージをスヌーピングすること（ＳＩＰスヌーピング）により、ＳＩＰ装置端末を特定する情報、例えば、宛先ＩＰアドレス、送信元ＩＰアドレス、宛先ポート番号、送信元ポート番号、接続ポートとの対応関係を装置管理テーブルおよびユーザ接続管理テーブルに記憶することを特徴のひとつとする。

セッション確立後は、発側ＳＩＰ装置端末および着側ＳＩＰ装置端末から受信したＲＴＰパケットのヘッダ情報と、セッション接続過程で記憶したユーザ接続管理テーブルのユーザ接続情報から宛先ＩＰアドレス、送信元ＩＰアドレス、宛先ポート番号、送信元ポート番号をチェックし、ユーザ接続情報に適合しないＲＴＰパケットはアップリンクポートへ転送し、ユーザ接続情報に適合したＲＴＰパケットについて折り返し転送することを特徴のひとつとする。

本パケット転送装置は、例えば、複数のＩＰ電話およびデータ通信機能を有するユーザ端末を収容する複数のアクセス側接続ポートとＩＳＰ側に設置されるＧＷ装置を収容するＩＳＰ側接続ポートを有する回線インタフェース、アクセス側接続ポートから受信される全パケットを指定したＩＳＰ側接続ポートへの転送処理およびセッション制御パケットの監視処理を行うプロトコル制御部、プロセッサおよび通信処理プログラム、装置管理テーブル、ユーザ接続管理テーブル等、各種管理テーブルを格納するメモリを管理する制御部を備える。パケット転送装置は、上記アクセス側接続ポートに収容するＳＩＰ装置端末からのセッション制御パケットの監視を行い、上記発側ＳＩＰ装置端末から通信相手である上記着側ＳＩＰ装置端末へのセッション確立要求パケットを受信した場合、上記セッション確立要求パケット内のメッセージから上記発側ＳＩＰ装置端末と上記着側ＳＩＰ装置端末とを特定できる情報を装置管理テーブルに登録する。また、上記着側ＳＩＰ装置端末からのセッション確立応答パケットを受信した場合、上記セッション確立応答パケット内のメッセージから上記発側ＳＩＰ装置端末と上記着側ＳＩＰ装置端末とを特定できる情報から上記装置管理テーブルの検索を行い、一致した場合、上記装置管理テーブルに上記発側ＳＩＰ装置端末または着側ＳＩＰ装置端末の対応関係を登録する。上記発側ＳＩＰ装置端末または着側ＳＩＰ装置端末間のセッション確立後に、上記発側または着側ＳＩＰ装置端末を収容する各アクセス側接続ポート毎に管理されるユーザ接続管理テーブルに個々に上記対応関係情報の登録を行う。アクセス側接続ポートからパケット受信時、受信パケットの識別情報からユーザ接続管理テーブルの検索を行い、不一致の場合、ＩＳＰ側接続ポートへの転送を行い、一方、一致した場合、接続先の出力ポート情報に従い上記受信パケット転送を行うことで、上記発側ＳＩＰ装置端末と着側ＳＩＰ装置端末間の転送遅延時間を低減させる。

本発明の第１の解決手段によると、
第１のパケット転送装置と、前記第１のパケット転送装置、及び、サーバ又はネットワーク間で、パケットのルーティングを行う第２のパケット転送装置とを備え、前記第１のパケット転送装置が、第１の端末と通信するための第１のポート及び／又は第２の端末と通信するための第２のポートから入力されるパケットを、前記第２のパケット転送装置と通信するための第３のポートへ転送し、前記第２のパケット転送装置が該パケットを受信して、前記第１のパケット転送装置へ返送し、前記第１のパケット転送装置が前記第２のパケット転送装置からの該パケットを宛先情報に従い転送することにより、第１の端末と第２の端末間の通信を実現する通信システムにおける前記第１のパケット転送装置において、
前記第１の端末の識別情報及び前記第１のポートの識別情報を含む発側端末情報と、前記第２の端末の識別情報及び前記第２のポートの識別情報を含む着側端末情報とを対応して記憶する装置管理テーブルと、
パケットの送信元情報及び送信先情報に対応して出力ポート情報を記憶する接続管理テーブルと、
処理部と
を備え、
前記処理部は、
前記第１の端末からのセッション確立要求パケットを前記第１のポートを介して受信した場合、前記セッション確立要求パケット内の前記第１の端末の識別情報と、前記第１のポートの識別情報とを、前記装置管理テーブルの発側端末情報に登録し、
該セッション確立要求パケットに対する前記第２の端末からの応答パケットを前記第２のポートを介して受信した場合、前記応答パケット内の前記第２の端末の識別情報と、前記第２のポートの識別情報とを、前記装置管理テーブルの着側端末情報に、発側端末情報に対応して登録し、
前記装置管理テーブルに登録された第１の端末の識別情報を送信元情報として、第２の端末の識別情報を送信先情報として、及び、前記第２のポート情報を出力先ポート情報として、前記接続管理テーブルに登録し、
前記装置管理テーブルに登録された第２の端末の識別情報を送信元情報として、第１の端末の識別情報を送信先情報として、及び、前記第１のポート情報を出力先ポート情報として、前記接続管理テーブルに登録し、
前記第１又は第２のポートからパケットを受信すると、受信されたパケットの送信元情報及び送信先情報に基づき前記接続管理テーブルを検索し、対応する出力ポート情報に従い、前記第２又は第１のポートを介して、受信されたパケットを転送する前記パケット転送装置が提供される。

本発明の第２の解決手段によると、
上述のパケット転送装置を複数備え、
各パケット転送装置が多段に接続され、該複数のパケット転送装置の少なくともひとつが前記第２のパケット転送装置に接続される通信システムが提供される。

本発明によると、以上の点に鑑み、同一ドメイン内にてアップリンクＶＬＡＮ設定されたパケット転送装置に接続される端末装置間にて音声通話する場合において、音声データの転送遅延を防ぐパケット転送装置を提供することができる。また、本発明によると、音声データの転送遅延による品質劣化を防ぐことができる。本発明によると、アップリンクＶＬＡＮ適用によるセキュリティ性確保と、転送遅延縮小を両立させることが可能である。
本発明によると、セッションの確立過程でＳＩＰメッセージから端末装置間を特定できる情報と接続ポートとの対応関係をテーブルに登録することができるため、同一パケット転送装置に接続された端末装置間で、パケット転送装置での折り返し仮想的通信路を介したＲＴＰ通信が可能となる。また、本発明によると、パケット転送遅延時間の低減を実現できる。また、本発明によると、テーブルに異なるプロトコルの優先度を登録することにより、ＲＴＰ通信を優先した転送が可能となる。

図１は、本実施の形態の通信システムの構成図である。本通信システムは、パケット転送装置（第１のパケット転送装置）（１）と、Ｌ３ＳＷ（Ｌａｙｅｒ ３ ｓｗｉｔｃｈ、レイヤ３スイッチ、第２のパケット転送装置）（２）と、ＳＩＰサーバ（３）と、ＳＩＰ装置端末（５）とを備える。また、本通信システムは、ＷＥＢサーバ（４）と、ＷＥＢホスト（６）とをさらに備えてもよい。

図１において、パケット転送装置（１）は、後述するＳＩＰスヌーピング機能を備え、広域Ｌ２スイッチネットワーク（公衆アクセス網）を構成している。公衆アクセス網には、ＷＥＢホスト（６）とＳＩＰ装置端末（５−１、５−２、５−３、５−４）とＷＥＢサーバ（４）が収容されている。公衆アクセス網に接続されているＳＩＰ装置端末（５）がＩＳＰ網に収容されているＳＩＰサーバ（３）にアクセスするために、公衆アクセス網とＩＳＰ網の間にＬ３ＳＷ（２）が接続されている。図１に示す各端末装置間の通信例を以下に説明する。

例えば、ＷＥＢホスト（６）がＷＥＢサーバ（４）と通信する場合、パケット転送装置（１−１）、（１−３）のアップリンクＶＬＡＮ設定により、パケットはＬ３ＳＷ（２）まで転送される。Ｌ３ＳＷ（２）でルートバックされることにより、パケットはパケット転送装置（１−３）、（１−２）を介してＷＥＢサーバ（４）に送信され、ＷＥＢホスト（６）とＷＥＢサーバ（４）との間で、通信が可能となる。

例えば、識別名“ＵｓｅｒＢ”をもつＳＩＰ装置端末（５−１）と、識別名“ＵｓｅｒＣ”をもつＳＩＰ装置端末（５−２）との間でＶｏＩＰ通信を行う場合、通常のアップリンクＶＬＡＮが設定されたシステムでは、ＵｓｅｒＢからのパケットはＬ３ＳＷ（２）まで転送され、Ｌ３ＳＷ（２）でルートバックされてＵｓｅｒＣで受信される。本実施の形態では、ＳＩＰスヌーピング機能を備えたパケット転送装置（１−１）により、端末装置間でセッション確立後のＲＴＰ通信は、パケット転送装置（１−１）での折り返し転送による通信が可能となる。

例えば、識別名“ＵｓｅｒＤ”をもつＳＩＰ装置端末（５−３）と、識別名“ＵｓｅｒＥ”をもつＳＩＰ装置端末（５−４）との間でＬ２ＳＷを跨ったＶｏＩＰ通信を行う場合、本実施の形態では、ＳＩＰスヌーピング機能を備えたパケット転送装置（１−３）により、端末装置間でセッション確立後のＲＴＰ通信は、パケット転送装置（１−３）での折り返し転送による通信が可能となる。

図２は、パケット転送装置が適用される通信ネットワークの１例を示す図である。図２は、図１の構成を簡略して示したものでもある。
図２の構成において、公衆アクセス網に収容された識別名“ＵｓｅｒＢ”をもつＳＩＰ装置端末（５−１）と、識別名“ＵｓｅｒＣ”をもつＳＩＰ装置端末（５−２）との間で、パケット転送装置（１）、Ｌ３ＳＷ（２）、ＳＩＰサーバ（３）を経由してセッションを確立し、ＶｏＩＰ通信を行なう場合を例にとって、本実施の形態のパケット転送装置（１）の動作を説明する。

この例では、発側となるＳＩＰ装置端末（第１の端末）（５−１）のＩＰアドレスとＵＲＩ（Ｕｎｉｆｏｒｍ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）を、例えば、それぞれ「１００．１００．１．１」、「ｕｓｅｒｂ．ａａａ．ｃｏｍ」とする。また、着側となるＳＩＰ装置端末（第２の端末）（５−２）のＩＰアドレスとＵＲＩを、例えば、それぞれ「１００．１００．１．１０」、「ｕｓｅｒｃ．ａａａ．ｃｏｍ」とする。ＩＳＰ網に収容されるＳＩＰサーバ（３）のＩＰアドレスとＵＲＩを、例えば、「１３８．８５．２８．１」、「ａａａ．ｃｏｍ」とする。また、パケット転送装置（１）のポート１（第１のポート）にＵｓｅｒＢのＳＩＰ装置端末（５−１）が接続され、ポート２（第２のポート）にＵｓｅｒＣのＳＩＰ装置端末（５−２）が接続され、ポートｎ（第３のポート）にＬ３ＳＷ（２）が接続されている。なお、各ポートは、直接、端末及びＬ３ＳＷ等と接続される以外にも、他のパケット転送装置等を介して接続されてもよい。

図３は、パケット転送装置（１）の構成の１例を示すブロック図である。
パケット転送装置（１）は、複数の入出力回線の回線インタフェース（２０−１〜２０−ｎ：ｎは自然数）と、入出力回線（１０−１〜１０−ｎ：ｎは自然数）と、プロトコル処理部（３０）と、それらを制御する制御部（４０）とを有する。また、制御端末（１２０）による制御も可能とする。入出力回線（１０−１〜１０−ｎ）には複数のポート番号が付与されている。

制御部（１２０）は、処理プログラム（６０、１００）および各テーブル（７０、８０、９０）を格納するメモリ（５０）と、処理プログラム（６０、１００）を実行するプロセッサ（処理部）（１１０）を有する。メモリ（５０）には、プロセッサ（１１０）にて実施する処理プログラムとして、パケット転送制御（６０）とスヌーピング制御メッセージ処理（１００）とを有する。パケット転送制御（６０）は、回線インタフェース（２０）からの受信パケットを解析し、ＭＡＣアドレスを管理するポート管理テーブル（８０）およびポート単位に保持するユーザ接続管理テーブル（９０）に従って、パケットを出力ポートへ転送する。スヌーピング制御メッセージ処理（１００）は、回線インタフェース（２０）からの受信パケットがＳＩＰ装置端末（５）間のセッション制御用のＳＩＰメッセージを含む場合、ＳＩＰペイロードからＳＩＰ装置端末（５）を特定するＩＰアドレスとポート番号をスヌーピングし、これらを管理するための装置管理テーブル（７０）とユーザ接続管理テーブル（９０）を扱う。

本実施の形態の特徴の１つは、回線インタフェース（２０）からＲＴＰパケットを受信した時、セッション接続過程でＳＩＰ装置端末（５）を特定するＩＰアドレスとポート番号の対応付けられたユーザ接続管理テーブル（９０）に従って、パケット転送装置（１）でＲＴＰパケットを折り返し転送することができる。一方、例えばセッションが確立されていない端末からのパケットは、アップリンクＶＬＡＮ設定に従いアップリンクへ転送されるので、例えばブロードキャストパケットが他の端末へ転送されることを防ぎ、セキュリティが確保される。

図４は、セッションの確立および切断のための通信されるＳＩＰメッセージのパケットフォーマットを示す。
ＳＩＰメッセージは、ＩＰヘッダ（１３１）と、ＴＣＰ／ＵＤＰヘッダ（１３２）と、ＩＰパケットのペイロード部（１３３）に設定される。ＳＩＰメッセージは、ＳＩＰメッセージの種類と宛先を示すスタートライン（Ｓｔａｒｔ−ｌｉｎｅ）（１３４）と、ＳＩＰパラメータを含むメッセージヘッダ（Ｍｅｓｓａｇｅ−ｈｅａｄｅｒ）（１３５）と、端末間に論理的に形成されるコネクションの情報を記述したメッセージボディ（Ｍｅｓｓａｇｅ−ｂｏｄｙ）（１３６）とを含む。ＳＩＰメッセージの具体的な内容については、ＲＦＣ３２６１で規定されているヘッダーフィールドに基づき、図１２〜図２３を参照して後述する。

図８及び図９は、装置管理テーブル（７０）とユーザ接続管理テーブル（９０）のテーブル構成図である。
装置管理テーブル（７０）は、図８に示すように、発側装置端末情報（７０Ａ）と着側装置端末情報（７０Ｂ）との関係を示すひとつ又は複数のエントリ（ＥＮ）を含む。発側装置端末情報は、例えば、要求元識別子と、発側ＩＰアドレスと、データ受信用のポート番号と、装置ポート情報とを含む。着側装置端末情報は、例えば、着側のＩＰアドレスと、データ受信用のポート番号と、装置ポート情報とを含む。

ユーザ接続管理テーブル（９０）は、図８に示すように、ポート毎に、出力先ポートを決定するための、宛先アドレス（Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ Ａｄｄｒｅｓｓ）と、送信元アドレス（Ｓｏｕｒｃｅ Ａｄｄｒｅｓｓ）と、宛先ポート番号（Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ Ｐｏｒｔ）と、送信元ポート番号（Ｓｏｕｒｃｅ Ｐｏｒｔ）と、出力先ポート情報と、優先度との対応関係を示すひとつ又は複数のエントリ（ＥＮ）を含む。図８には、ポート１とポート２のテーブル構成例を示す。上記優先度は、多種多様のプロトコルに優先度を付与することにより、優先して出力したいパケットを転送するためのものである。パケット転送装置（１）は、あらかじめ固定的に全受信パケットに対する出力先ポートを上位Ｌ３ＳＷが接続されているアップリンクポート（ポートｎ）に設定しているものとする。なお、本実施の形態では、ユーザ接続管理テーブルをポート毎に有するが、ひとつ又は適宜の数のテーブルで構成してもよい。

以下、図５〜図７に示すシーケンス図と、図８、図９に示す装置管理テーブル（７０）及びユーザ接続管理テーブル（９０）とを参照して、公衆アクセス網に収容されているＳＩＰ装置端末（５）間でＶｏＩＰ通信する際のパケット転送装置（１）等の動作について説明する。
図５は、図２の公衆アクセス網における発側ＳＩＰ装置端末（５−１）と着側ＳＩＰ装置端末（５−２）との間のセッション確立シーケンスを示す図である。先ず、図５を参照して、セッションの確立及びテーブルへの情報登録のシーケンスについて説明する。

発側ＳＩＰ装置端末（５−１）は、着側ＳＩＰ装置端末（５−２）との間でのＲＴＰ通信に先立って、ＳＩＰサーバ（３）に、セッション確立要求用のＳＩＰメッセージを含むＩＮＶＩＴＥパケット（セッション確立要求パケット）Ｍ１を送信する（１０１）。上記ＩＮＶＩＴＥパケットＭ１は、例えば、図１２に示すように、ＩＰヘッダの宛先アドレス（ＤＡ）にＳＩＰサーバ（３）のＩＰアドレス、送信元アドレス（ＳＡ）に発側ＳＩＰ装置端末（５−１）のＩＰアドレスを含み、ＵＤＰヘッダにＳＩＰ用のポート番号「５０６０」を含む。尚、図において、＃記号に続く文字列は、注釈用として付されたものである。

ＳＩＰメッセージは、スタートライン（１３４）に、メッセージ種類「ＩＮＶＩＴＥ」と、着側ＳＩＰ装置端末（５−２）のＵＲＩを含む。メッセージヘッダ部（１３５）では、メッセージ経路を示すＶｉａヘッダで発側ＳＩＰ装置端末（５−１）のＵＲＩとポート番号を指定し、Ｔｏヘッダで要求の宛先識別子、Ｆｒｏｍヘッダで要求元識別子、Ｃａｌｌ−ＩＤでセッションの識別子をそれぞれ指定している。また、メッセージボディ（１３６）において、ｃパラメータにより発側ＳＩＰ装置端末（５−１）のＩＰアドレスを指定し、ｍパラメータにより発側ＳＩＰ装置端末（５−１）におけるデータ受信用のポート番号「５００５０」を指定している。

上記ＩＮＶＩＴＥパケットＭ１は、パケット転送装置（１）のポート１で受信される。パケット転送装置（１）は、ＩＮＶＩＴＥパケットＭ１を受信すると、ＵＤＰポート番号の値「５０６０」から、受信パケットがＳＩＰメッセージ用のものと判断する。また、例えば、ＳＩＰメッセージのスタートラインを参照して、ＩＮＶＩＴＥパケットであることを判断できる。また、パケット転送装置（１）は、受信されたＩＮＶＩＴＥパケット内の情報に基づき、発側ＳＩＰ装置端末（５−１）を特定するためのＩＰアドレス「１００．１００．１．１」とデータ受信用のポート番号「５００５０」とパケット受信した装置ポート（ポート１）の識別情報との対応関係を示す情報を装置管理テーブル（７０）に登録する（１０２）。ＩＰアドレスと、データ受信用のポート番号は、例えば、ｃパラメータ、ｍパラメータから抽出することができる。なお、これ以外にも、ＳＩＰメッセージ内の適宜の情報から抽出してもよい。また、パケット転送装置（１）は、Ｆｒｏｍヘッダから要求元識別子をさらに登録してもよい。装置管理テーブル（７０）のエントリのひとつは、例えば、図８に示す状態となる。パケット転送装置（１）は、装置ポート（ポート１）のユーザ接続管理テーブル（９０）に従い、アップリンクポート（ポートｎ）に転送する。
Ｌ３ＳＷ（２）は、上記ＩＮＶＩＴＥパケットＭ２を受信すると（１０３）、ルーティングテーブルに従いＳＩＰサーバ（３）にＩＮＶＩＴＥパケットＭ３を送信する（１０４）。なお、パケットＭ２、Ｍ３の構成はパケットＭ１と同様とすることができる。本実施の形態の説明では、各パケットをＭｘで表すが、以下の説明においても、パケット転送装置（１）及びＬ３ＳＷ（２）で転送されるパケットは、ヘッダ等が適宜付加・変更、削除される他、同様の構成とすることができる。

ＳＩＰサーバ（３）は、ＩＮＶＩＴＥパケットＭ３を受信すると、ＳＩＰメッセージのスタートラインが示す宛先識別子「ＵｓｅｒＣ＠ａａａ．ｃｏｍ」に基づき、所定のデータベース及び／又は所定の処理により、着側ＳＩＰ装置端末（５−２）のＩＰアドレス「１００．１００．１．１０」を特定する。ＳＩＰサーバ（３）は、例えば、図１３に示すように、メッセージヘッダに、自サーバをメッセージ経路に加えるための新たなＶｉａヘッダを追加し、パケットＭ３の宛先アドレスと送信元アドレスを書き換えたＩＮＶＩＴＥパケットＭ４を作成し、着側ＳＩＰ装置端末（５−２）に転送する（１０５）。Ｌ３ＳＷ（２）は、上記ＩＮＶＩＴＥパケットＭ４を受信すると（１０５）、ルーティングテーブルに従い着側ＳＩＰ装置端末（５−２）にＩＮＶＩＴＥパケットＭ５を送信する（１０６）。パケット転送装置（１）は上記ＩＮＶＩＴＥパケットＭ５をポートｎを介して受信すると、ＭＡＣアドレス情報を管理しているポート管理テーブル（８０）から出力先ポートを決定し、ＩＮＶＩＴＥパケットＭ６を、着側ＳＩＰ装置端末（５−２）に転送する（１０７）。

着側ＳＩＰ装置端末（５−２）が着呼に応答すると、ＳＩＰサーバ（３）宛に、ＳＩＰ応答メッセージを含む２００ ＯＫパケットＭ７が送信される（１０８）。上記２００ ＯＫパケットＭ７は、例えば、図１４に示すように、ＳＩＰメッセージのスタートラインでメッセージ種類「２００ ＯＫ」を示し、メッセージヘッダ部にＩＮＶＩＴＥパケットＭ６と同様の情報を含んでいる。また、メッセージボディにおいて、ｃパラメータにより着側ＳＩＰ装置端末（５−２）のＩＰアドレスを指定し、ｍパラメータにより着側ＳＩＰ装置端末（５−２）におけるデータ受信用のポート番号「５００７０」を指定している。

上記２００ ＯＫパケットＭ７は、パケット転送装置（１）のポート２で受信される。パケット転送装置（１）は、２００ ＯＫパケットＭ７を受信すると、ＵＤＰポート番号の値「５０６０」から、受信パケットがＳＩＰメッセージ用のものと判断する。また、ＳＩＰメッセージのＣｓｅｑ（２０１）が「ＩＮＶＩＴＥ」であることからＩＮＶＩＴＥパケットに対する２００ ＯＫだと判断する。パケット転送装置（１）は、メッセージヘッダのＦｒｏｍヘッダが示す要求元識別子をスヌーピング（又は参照、抽出）し、装置管理テーブル（７０）に登録されている発側装置端末情報（７０Ａ）の要求元識別子と一致するか判断する。

パケット転送装置（１）は、一致する場合、着側装置端末情報（７０Ｂ）に着側ＳＩＰ装置端末ＵｓｅｒＣ（５−２）を特定するためのＩＰアドレス「１００．１００．１．１０」とポート番号「５００７０」とを、パケットＭ７のｃパラメータ及びｍパラメータより抜き出し、パケット受信した装置ポート（ポート２）の識別情報と対応させて装置管理テーブル（７０）のＥＮ１に登録する（１０９）。また、装置ポート（ポート１）のユーザ接続管理テーブル（９０−１）にＥＮ２を登録し、装置ポート（ポート２）のユーザ接続管理テーブル（９０−２）にＥＮ２を登録する。例えば、装置管理テーブル（７０）のＥＮ１は、図９に示す状態となる。

具体的には、パケット転送装置（１）は、装置管理テーブル（７０）に記憶された発側装置端末情報の装置ポート（ここではポート１）に対応するユーザ接続管理テーブル（９０−１）に、新たなエントリ（ＥＮ２）を登録する。例えば、パケット転送装置（１）は、装置管理テーブル（７０）に登録された着側装置端末情報のＩＰアドレス、ポート番号及び装置ポート（ここではポート２）をそれぞれ、ユーザ接続管理テーブル（９０−１）の宛先アドレス、宛先ポート及び出力ポートの欄に記憶する。また、パケット転送装置（１）は、装置管理テーブル（７０）に登録された発側装置端末情報のＩＰアドレス及びポート番号をそれぞれ、ユーザ接続管理テーブル（９０−１）の送信元アドレス及び送信元ポートの欄に記憶する。パケット転送装置（１）は、登録されたエントリの優先度を、例えば「高」に設定する。

また、パケット転送装置（１）は、装置管理テーブル（７０）に記憶された着側装置端末情報の装置ポート（ここではポート２）に対応するユーザ接続管理テーブル（９０−２）に、新たなエントリ（ＥＮ２）を登録する。ポート２から受信されるパケットに対しても折り返し転送するように、ユーザ接続管理テーブル（９０−１）と宛先及び送信元が逆になるように登録する。例えば、パケット転送装置（１）は、発側装置端末情報のＩＰアドレス、ポート番号及び装置ポート（ここではポート１）をそれぞれ、ユーザ接続管理テーブル（９０−２）の宛先アドレス、宛先ポート及び出力ポートの欄に記憶する。また、パケット転送装置（１）は、着側装置端末情報のＩＰアドレス及びポート番号をそれぞれ、ユーザ接続管理テーブル（９０−２）の送信元アドレス及び送信元ポートの欄に記憶する。パケット転送装置（１）は、登録されたエントリの優先度を、例えば「高」に設定する。

一方、パケット転送装置（１）は、パケットＭ７のメッセージヘッダのＦｒｏｍヘッダが示す要求元識別子が、装置管理テーブル（７０）に登録されている発側装置端末情報（７０Ａ）の要求元識別子と一致しない場合、ユーザ接続管理テーブル（９０−１）のＥＮ１に従い、アップリンクポートへ２００ ＯＫパケットＭ８を転送する（１１０）。Ｌ３ＳＷ（２）は、上記２００ ＯＫパケットＭ８を受信すると、ルーティングテーブルに従いＳＩＰサーバ（３）に２００ ＯＫパケットＭ９を送信する（１１１）。

ＳＩＰサーバ（３）は、２００ ＯＫパケットＭ９を受信すると、例えば、図１５に示すように、メッセージヘッダ部からＳＩＰサーバ（３）用のＶｉａヘッダを削除され、ＩＰヘッダの宛先ＩＰアドレスと送信元ＩＰアドレスを書き換えられた、発側ＳＩＰ装置端末（５−１）宛の２００ ＯＫパケットＭ１０を送信する（１１２）。Ｌ３ＳＷ（２）は、上記２００ ＯＫパケットＭ１０を受信すると、ルーティングテーブルに従い発側ＳＩＰ装置端末（５−１）に２００ ＯＫパケットＭ１１を送信する（１１３）。パケット転送装置（１）は上記２００ ＯＫパケットＭ１１を受信すると、ＭＡＣアドレス情報を管理しているポート管理テーブルから出力先ポートを決定し、２００ ＯＫパケットＭ１２を、発側ＳＩＰ装置端末（５−１）に転送する（１１４）。

発側ＳＩＰ装置端末（５−１）は、上記２００ ＯＫパケットＭ１２を受信すると、例えば、図１６に示すＡＣＫパケットＭ１３を送信する（１１５）。上記ＡＣＫパケットＭ１３は、パケット転送装置（１）で受信される。パケット転送装置（１）は、ＡＣＫパケットＭ１３を受信すると、ＵＤＰポート番号の値「５０６０」から、受信パケットがＳＩＰメッセージ用のものと判断し、ＳＩＰメッセージのスタートラインでメッセージ種類が「ＡＣＫ」であるため、アップリンクポートへＡＣＫパケットＭ１４を転送する（１１６）。Ｌ３ＳＷ（２）は、上記ＡＣＫパケットＭ１４を受信すると、ルーティングテーブルに従いＳＩＰサーバにＡＣＫパケットＭ１５を送信する（１１７）。

ＳＩＰサーバ（３）は、ＡＣＫパケットＭ１５を受信すると、ＳＩＰメッセージのスタートライン又はＴｏヘッダが示す宛先識別子「ＵｓｅｒＣ＠ａａａ．ｃｏｍ」から着側ＳＩＰ装置端末（５−２）のＩＰアドレス「１００．１００．１．１０」を特定する。ＳＩＰサーバ（３）は、例えば、図１７に示すように、メッセージヘッダに、自サーバをメッセージ経路に加えるための新たなＶｉａヘッダを追加し、パケットＭ１５の宛先アドレスと送信元アドレスを書き換えたＡＣＫパケットＭ１６を、着側ＳＩＰ装置端末（５−２）に転送する（１１８）。Ｌ３ＳＷ（２）は、上記ＡＣＫパケットＭ１６を受信すると、ルーティングテーブルに従い着側ＳＩＰ装置端末（５−２）にＡＣＫパケットＭ１７を送信する（１１９）。

パケット転送装置（１）は上記ＡＣＫパケットＭ１７を受信すると、ＭＡＣアドレス情報を管理しているポート管理テーブル（８０）から出力先ポートを決定し、ＡＣＫパケットＭ１８として、着側ＳＩＰ装置端末（５−２）に転送する（１２０）。
図６は、本実施の形態のパケット転送装置によるＲＴＰパケットの転送シーケンスを示す図である。次に、図６を参照して、発側ＳＩＰ装置端末（５−１）と着側ＳＩＰ装置端末（５−２）との間における、音声データ等のＲＴＰパケットの転送シーケンスについて説明する。

発側ＳＩＰ装置端末（５−１）は、例えば、図１８に示すように、宛先ＩＰアドレスに着側ＳＩＰ装置端末（５−２）のＩＰアドレス「１００．１００．１．１０」、ＵＤＰ宛先ポート「５００７０」を含むＲＴＰパケットＤ１を送信する（２０１）。
パケット転送装置（１）は、上記ＲＴＰパケットＤ１をポート１から受信すると、ユーザ接続管理テーブル（ポート１）（９０−１）からパケットＤ１の宛先ＩＰアドレス「１００．１００．１．１０」に該当するエントリを検索する。ここでは、高優先のＥＮ２が選択される。パケット転送装置（１）は、該当するエントリの登録情報に従って受信パケットをチェックする。この場合、ＲＴＰパケットＤ１の送信元ＩＰアドレス「１００．１００．１．１」、宛先ポート番号「５００７０」、送信元ポート番号「５００５０」は、エントリＥＮ２が示す登録条件を満たしているため、パケット転送装置（１）は、出力ポート情報に従い、ポート２を介してＲＴＰパケットＤ２を着側ＳＩＰ装置端末（５−２）に折り返し転送する（２０２）。

一方、着側ＳＩＰ装置端末（５−２）は、例えば、図１９に示すように、宛先ＩＰアドレスに発側ＳＩＰ装置端末（５−１）のＩＰアドレス「１００．１００．１．１」、ＵＤＰ宛先ポート番号「５００５０」を含むＲＴＰパケットＤ３を送信する（２０３）。
パケット転送装置（１）は、上記ＲＴＰパケットＤ３をポート２から受信すると、ユーザ接続管理テーブル（ポート２）（９０−２）からパケットＤ３の宛先ＩＰアドレス「１００．１００．１．１」に該当するエントリを検索する。ここでは、高優先のＥＮ２が選択される。パケット転送装置（１）は、該当するエントリの登録情報に従って受信パケットをチェックする。この場合、ＲＴＰパケットＤ３の送信元ＩＰアドレス「１００．１００．１．１０」、宛先ポート番号「５００５０」、送信元ポート番号「５００７０」は、エントリＥＮ２が示す登録条件を満たしているため、パケット転送装置（１）は、出力ポート情報に従い、ポート１を介してＲＴＰパケットＤ４を発側ＳＩＰ装置端末（５−１）に折り返し転送する（２０４）。なお、発側ＳＩＰ装置端末（５−１）、着側ＳＩＰ装置端末（５−２）間以外のパケットは、ユーザ接続管理テーブル（ポート１）（９０−１）、ユーザ接続管理テーブル（ポート２）（９０−２）のエントリＥＮ１に該当するため、アップリンクポートへ転送される。

図７は、発側ＳＩＰ装置端末（５−１）と着側ＳＩＰ装置端末（５−２）との間のセッション切断シーケンスを示す図である。次に、図７を参照して、セッションの切断及びテーブルからの情報の削除のシーケンスについて説明する。
例えば、発側ＳＩＰ装置端末（５−１）のユーザがセッションの切断操作をした場合、発側ＳＩＰ装置端末（５−１）からセッション切断用のＳＩＰメッセージを含むＢＹＥパケットＭ１９が送信される（３０１）。この場合のＢＹＥパケットＭ１９は、例えば、図２０に示すように、ＡＣＫパケットＭ１３と同様のＩＰヘッダ、ＵＤＰヘッダを有し、ＳＩＰメッセージのスタートラインに、メッセージ種類「ＢＹＥ」と、着側ＳＩＰ装置端末（５−２）のＩＰアドレス「１００．１００．１．１０」を含む。パケット転送装置（１）は、上記ＢＹＥパケットＭ１９をポート１から受信すると、ＵＤＰポート番号から受信パケットがＳＩＰメッセージ用のものと判定する。また、パケット転送装置１は、メッセージヘッダのＦｒｏｍヘッダが示す要求元識別子をスヌーピングし、装置管理テーブル（７０）に登録されている発側装置端末情報（７０Ａ）の要求元識別子と一致するか判断する。一致する場合、該当エントリＥＮ１を削除し、ユーザ接続管理テーブル（ポート１）（９０−１）のＥＮ２とユーザ接続管理テーブル（ポート２）のＥＮ２を削除する（３０２）。ユーザ接続管理テーブル（９０−１）、（９０−２）のいずれのエントリを削除するかは、例えば、装置管理テーブル（７０）のエントリ１に記憶された情報に基づき特定できる。パケット転送装置（１）は、ユーザ接続管理テーブル（ポート１）のＥＮ１に従い、アップリンクポートへＢＹＥパケットＭ２０を転送する（３０３）。

一方、メッセージヘッダのＦｒｏｍヘッダが示す要求元識別子が、装置管理テーブル（７０）に登録されている発側装置端末情報（７０Ａ）の要求元識別子と一致しない場合、例えば、ユーザ接続管理テーブル（ポート１）のＥＮ１に従い、アップリンクポートへＢＹＥパケットＭ２０を転送する（３０３）。Ｌ３ＳＷ（２）は、上記ＢＹＥパケットＭ２０を受信すると、ルーティングテーブルに従いＳＩＰサーバにＢＹＥパケットＭ２１を送信する（３０４）。

ＳＩＰサーバ（３）は、ＢＹＥパケットＭ２１を受信すると、ＳＩＰメッセージのスタートライン又はＴｏヘッダが示す宛先識別子「ＵｓｅｒＣ＠ａａａ．ｃｏｍ」から着側ＳＩＰ装置端末（５−２）のＩＰアドレス「１００．１００．１．１０」を特定する。また、ＳＩＰサーバ（３）は、例えば、図２１に示すように、メッセージヘッダに、自サーバをメッセージ経路に加えるための新たなＶｉａヘッダを追加し、ＢＹＥパケットＭ２１の宛先アドレスと送信元アドレスを書き換えたＢＹＥパケットＭ２２を、着側ＳＩＰ装置端末（５−２）に転送する（３０５）。Ｌ３ＳＷ（２）は、上記ＢＹＥパケットＭ２２を受信すると、ルーティングテーブルに従い着側ＳＩＰ装置端末（５−２）にＢＹＥパケットＭ２３を送信する（３０６）。パケット転送装置（１）は、上記ＢＹＥパケットＭ２３をポートｎを介して受信すると、ＭＡＣアドレス情報を管理しているポート管理テーブル（８０）から出力先ポートを決定し、ＢＹＥパケットＭ２４を、着側ＳＩＰ装置端末（５−２）に転送する（３０７）。

着側ＳＩＰ装置端末（５−２）は、上記ＢＹＥパケットＭ２４を受信すると、ＳＩＰサーバ（３）宛に、ＳＩＰ応答メッセージを含む２００ ＯＫパケットＭ２５を送信する（３０８）。上記２００ ＯＫパケットＭ２５は、例えば、図２２に示すように、ＳＩＰメッセージのスタートラインでメッセージ種類「２００ ＯＫ」を示し、メッセージヘッダ部にＢＹＥパケットＭ２４と同様の情報を含む。

上記２００ ＯＫパケットＭ２５は、パケット転送装置（１）のポート２で受信される。パケット転送装置（１）は、２００ ＯＫパケットＭ２５を受信すると、ＵＤＰポート番号の値「５０６０」から、受信パケットがＳＩＰメッセージ用のものと判断し、ＳＩＰメッセージのＣｓｅｑ（２０２）が「ＢＹＥ」であることから、ＢＹＥパケットに対する２００ ＯＫだと判断し、アップリンクポートへ２００ ＯＫパケットＭ２６を転送する（３０９）。Ｌ３ＳＷ（２）は、上記２００ ＯＫパケットＭ２６を受信すると、ルーティングテーブルに従いＳＩＰサーバに２００ ＯＫパケットＭ２７を送信する（３１０）。

ＳＩＰサーバ（３）は、２００ ＯＫパケットＭ２７を受信すると、例えば、図２３に示すように、メッセージヘッダ部からＳＩＰサーバ（３）用のＶｉａヘッダが削除され、ＩＰヘッダの宛先ＩＰアドレスと送信元ＩＰアドレスが書き換えられた、発側ＳＩＰ装置端末（５−１）宛の２００ ＯＫパケットＭ２８を送信する（３１１）。Ｌ３ＳＷ（２）は、上記２００ ＯＫパケットＭ２８を受信すると、ルーティングテーブルに従い発側ＳＩＰ装置端末（５−１）に２００ ＯＫパケットＭ２９を送信する（３１２）。パケット転送装置（１）はポートｎを介して上記２００ ＯＫパケットＭ２９を受信すると、ＭＡＣアドレス情報を管理しているポート管理テーブル（８０）から出力先ポートを決定し、２００ ＯＫパケットＭ３０として、発側ＳＩＰ装置端末（５−１）に転送する（３１３）。

図１０は、上述したパケット転送装置（１）で折り返し転送を実現するために必要なパケット転送制御プログラム（６０）のフローチャートを示す。以下の処理は、例えば、制御部（４０）のプロセッサ（１１０）がメモリ（５０）に記憶された、パケット転送制御プログラム（６０）を読み出して実行することができる。

パケット転送制御プログラム（６０）では、プロトコル処理部（３０）から受信パケットを読み出し、受信ルートが端末接続ポートからの受信であれば（Ｓ６１）、受信パケットがＳＩＰメッセージ用のものか否かを判定する（Ｓ６２）。ＳＩＰ用のパケットであれば（Ｓ６２）、スヌーピング制御メッセージ処理を実行する（Ｓ１００）。処理の詳細は後述する。一方、受信パケットがＳＩＰ用のパケットでなければ（Ｓ６２）、ユーザ接続管理テーブル（９０）から宛先ＩＰアドレスに該当するエントリを検索する。ユーザ接続管理テーブル（９０）に該当するエントリがあった場合、送信元ＩＰアドレス、宛先ポート番号、送信元ポート番号を判定し、出力先ポートを決定する（Ｓ６３）。該当するエントリがなかった場合、スタティック設定されたアップリンクポートを出力先ポートとして決定する（Ｓ６３）。出力先ポートが決まれば、受信パケットを出力ポートへ転送する（Ｓ６６）。
一方、受信ルートがアップリンクポートからの受信であれば（Ｓ６１）、ＭＡＣアドレス情報を管理しているポート管理テーブル（８０）から出力先ポートを決定し（Ｓ６５）、出力先ポートが決まれば、受信パケットを出力ポートへ転送する（Ｓ６６）。

図１１は、スヌーピング制御メッセージ処理（１００）の詳細を示す。
スヌーピング制御メッセージ処理（１００）では、受信パケットに含まれるＳＩＰメッセージのメッセージ種別を判定する（Ｓ１０１）。
受信メッセージが、例えば、ＩＮＶＩＴＥメッセージの場合（Ｓ１０１）、パケット転送装置（１）は、ＳＩＰメッセージのメッセージヘッダに指定されている発側ＩＰアドレス、発側ポート番号と接続ポート番号を対応付けした発側装置端末情報を装置管理テーブル（７０）にエントリ登録する（Ｓ１０２）。
受信メッセージが、２００ ＯＫパケットＭ２５の場合（Ｓ１０１）、ＳＩＰメッセージのメッセージヘッダに指定されているＣｓｅｑ（Ｃｏｍｍａｎｄ ｓｅｑｕｅｎｃｅ）のメソッド名がＩＮＶＩＴＥ（２０１）であれば、ＩＮＶＩＴＥメッセージに対する２００ ＯＫメッセージであると判断し、ステップＳ１０３の処理を実行する。例えば、パケット転送装置（１）は、着側ＩＰアドレス、着側ポート番号と接続ポート番号を対応付けした着側装置端末情報を装置管理テーブル（７０）にエントリ登録する（Ｓ１０３）。また、接続ポート単位に保持するユーザ接続管理テーブル（９０）に、出力先ポートを決定するための宛先アドレスと発信元アドレスと宛先ポート番号と発信元ポート番号と出力先ポートと優先度との関係を示すエントリを登録する（Ｓ１０３）。
受信メッセージが、例えば、ＢＹＥメッセージの場合（Ｓ１０１）、装置管理テーブル（７０）からＳＩＰメッセージのメッセージヘッダに指定されている要求元識別子をもつエントリを削除し、関連するユーザ接続管理テーブルのエントリを削除する（Ｓ１０４）。
受信メッセージが、ＢＹＥに対する２００ ＯＫか、その他のメッセージ、パケットの場合（Ｓ１０１）、次の処理（Ｓ６３）へ移る。

（多段構成における処理例）
上述の説明では、ひとつのパケット転送装置（１）に端末（５−１）、（５−２）が接続された例について説明したが、例えば図１のようにパケット転送装置（１）が多段に接続された場合においても、各パケット転送装置が上述の処理のように動作することで、パケット転送装置での折り返し転送ができる。

以下、図１のように、２段に接続された場合の処理について説明する。この例では、説明の便宜上、発側ＳＩＰ装置端末（５−１）がパケット転送装置（１−１）のポート１に接続され、着側ＳＩＰ装置端末（５−２）がパケット転送装置（１−２）のポート２（例えば、ＵｓｅｒＥの位置）に接続されているものとして説明する。また、この例では、パケット転送装置（１−３）のポート１がパケット転送装置（１−１）に、ポート２がパケット転送装置（１−３）に、ポートｎがＬ３ＳＷ（２）に接続されているものとする。
図２４、図２５は、多段接続された各パケット転送装置における装置管理テーブル（７０）及びユーザ接続管理テーブル（９０）の例である。

発側ＳＩＰ装置端末（５−１）からのＩＮＶＩＴＥパケットは、パケット転送装置（１−１）のポート１で受信される。パケット転送装置（１−１）は、上述の処理１０２と同様に、発側ＳＩＰ装置端末（５−１）のＩＰアドレス「１００．１００．１．１」とデータ受信用のポート番号「５００５０」とパケット受信した装置ポート（ポート１）の識別情報との対応関係を示す情報を装置管理テーブル（７０）の発側装置端末情報に登録する。図２４（ａ）に、パケット転送装置（１−１）の装置管理テーブルの例を示す。また、パケット転送装置（１−１）は、アップリンクポートｎを介してパケット転送装置（１−３）にＩＮＶＩＴＥパケットを転送する。

パケット転送装置（１−３）は、ＩＮＶＩＴＥパケットをポート１で受信し、上述の処理１０２と同様に、発側ＳＩＰ装置端末（５−１）のＩＰアドレスとデータ受信用のポート番号とパケット受信した装置ポート（ポート１）の識別情報とを装置管理テーブル（７０）の発側装置端末情報に登録する。図２５（ａ）に、パケット転送装置（１−３）の装置管理テーブルの例を示す。ＩＮＶＩＴＥパケットは、上述と同様に，ＳＩＰサーバを経由して着側ＳＩＰ装置端末（５−２）で受信される。

着側ＳＩＰ装置端末（５−２）は、上述の処理１０８と同様に、ＳＩＰサーバ（３）宛に、ＳＩＰ応答メッセージを含む２００ ＯＫパケットを送信する。上記２００ ＯＫパケットは、パケット転送装置（１−２）のポート２で受信される。パケット転送装置（１−２）は、メッセージヘッダのＦｒｏｍヘッダが示す要求元識別子をスヌーピングし、装置管理テーブル（７０）に登録されている発側装置端末情報（７０Ａ）の要求元識別子と一致するか判断する。ここで、パケット転送装置（１−２）の装置管理テーブル（７０）には、図２４（ｂ）に示すように発側装置端末情報が登録されていないので、２００ ＯＫパケットをポートｎを介してパケット転送装置（１−３）に転送する。

上記２００ ＯＫパケットは、パケット転送装置（１−３）のポート２で受信される。パケット転送装置（１−３）は、メッセージヘッダのＦｒｏｍヘッダが示す要求元識別子をスヌーピングし、装置管理テーブル（７０）に登録されている発側装置端末情報（７０Ａ）の要求元識別子と一致するか判断する。ここでは、図２５（ａ）に示すように、要求元識別子が一致する発側装置端末情報があるため、パケット転送装置（１−３）は、上述の処理１０９と同様に、着側装置端末情報（７０Ｂ）に着側ＳＩＰ装置端末（５−２）のＩＰアドレスと、ポート番号と、パケット受信した装置ポート（ポート２）の識別情報とを装置管理テーブル（７０）のＥＮ１に登録する（図２５（ｂ））。また、パケット転送装置（１−３）は、装置管理テーブル（７０）に発側装置端末情報（７０Ａ）と着側装置端末情報（７０Ｂ）が登録されているので、上述と同様に各情報（７０Ａ）及び（７０Ｂ）をユーザ接続管理テーブル（９０−１）、（９０−２）に登録する（図２５（ｃ）、（ｄ））。

一方、パケット転送装置（１−１）では、端末側のポートからＩＮＶＩＴＥパケットに対する２００ ＯＫパケットを受信しないため、装置管理テーブル（７０）は図２４（ａ）のままとなる。着信側装置端末情報（７０Ｂ）が登録されないため、ユーザ接続管理テーブルに新たな情報が登録されない。
上述のように、パケット転送装置（１−１）、（１−２）ではユーザ接続管理テーブルに情報が登録されないため、アップリンクＶＬＡＮ設定に従い、端末側のポート１及び２から受信されたパケットはアップリンクポートｎへ転送される。一方、パケット転送装置（１−３）では、図２５（ｃ）及び（ｄ）に示すようにユーザ管理テーブルに情報が登録されるため、発側ＳＩＰ装置端末（５−１）と着側ＳＩＰ装置端末（５−２）間のパケットをパケット転送装置（１−３）で折り返し転送して通信することができる。
以上のように、同様の動作プログラムを有するパケット転送装置を用いて多段接続されたネットワークを構成することができる。

（ネットワーク構成例）
図２６は、上述のスヌーピング機能を備えたパケット転送装置（１）が多段に構成された広域Ｌ２スイッチネットワーク（公衆アクセス網）でのＶｏＩＰ通信例を示す。
ネットワーク全体で考察した場合、下位ネットワークで折り返し転送することができるため、ネットワーク全体のトラフィックリソースおよび転送遅延時間の低減、Ｌ３ＳＷ（２）の輻輳解除に繋がり有効である。

本発明は、例えば、アップリンクＶＬＡＮ設定された通信システムに利用可能である。また、本発明は、例えば、同一ドメインを構成するアクセス網に利用可能である。

本実施の形態の通信システムの構成図。 本実施の形態のパケット転送装置が適用される通信ネットワークの１例を示す図。 本実施の形態のパケット転送装置の構成を示す図。 ＳＩＰメッセージのパケットフォーマットを示す図。 図２の公衆アクセス網における発側ＳＩＰ装置端末（５−１）と着側ＳＩＰ装置端末（５−２）との間のセッション確立シーケンスを示す図。 本実施の形態のパケット転送装置によるＲＴＰパケットの転送シーケンスを示す図。 発側ＳＩＰ装置端末（５−１）と着側ＳＩＰ装置端末（５−２）との間のセッション切断シーケンスを示す図。 本実施の形態のパケット転送装置が備える装置管理テーブル（７０）とユーザ接続管理テーブル（９０）の内容を示す図（図５：テーブル登録１）。 本実施の形態のパケット転送装置が備える装置管理テーブル（７０）とユーザ接続管理テーブル（９０）の内容を示す図（図５：テーブル登録２）。 パケット転送制御プログラム（６０）のフローチャート。 ＳＩＰスヌーピング制御メッセージ処理プログラム（１００）のフローチャート。 図５におけるＩＮＶＩＴＥパケットＭ１の１例を示す図。 図５におけるＩＮＶＩＴＥパケットＭ４の１例を示す図。 図５における２００ ＯＫパケットＭ７の１例を示す図。 図５における２００ ＯＫパケットＭ１０の１例を示す図。 図５におけるＡＣＫパケットＭ１３の１例を示す図。 図５におけるＡＣＫパケットＭ１６の１例を示す図。 図６におけるＲＴＰパケットＤ１の１例を示す図。 図６におけるＲＴＰパケットＤ３の１例を示す図。

図７におけるＢＹＥパケットＭ１９の１例を示す図。 図７におけるＢＹＥパケットＭ２２の１例を示す図。 図７における２００ ＯＫパケットＭ２５の１例を示す図。 図７における２００ ＯＫパケットＭ２８の１例を示す図。 多段接続された各パケット転送装置における装置管理テーブル（７０）及びユーザ接続管理テーブル（９０）の例（１）を示す図。 多段接続された各パケット転送装置における装置管理テーブル（７０）及びユーザ接続管理テーブル（９０）の例（２）を示す図。 大規模ネットワークに本発明のパケット転送装置が適用される通信ネットワークの１例を示す図。

符号の説明

１ パケット転送装置
２ Ｌ３ＳＷ
３ ＳＩＰサーバ
４ ＷＥＢサーバ
５ ＳＩＰ装置端末
６ ＷＥＢホスト
１０ 装置ポート
２０ 回線インタフェース
３０ プロトコル処理部
４０ 制御部
５０ メモリ
６０ パケット転送制御プログラム
７０ 装置管理テーブル
８０ ポート管理テーブル
９０ ユーザ接続管理テーブル
１００ スヌーピング制御メッセージ処理プログラム
１１０ プロセッサ
１２０ 制御装置

Claims (7)

1. 第１のパケット転送装置と、前記第１のパケット転送装置、及び、サーバ又はネットワーク間で、パケットのルーティングを行う第２のパケット転送装置とを備え、前記第１のパケット転送装置が、第１の端末と通信するための第１のポート及び／又は第２の端末と通信するための第２のポートから入力されるパケットを、前記第２のパケット転送装置と通信するための第３のポートへ転送し、前記第２のパケット転送装置が該パケットを受信して、前記第１のパケット転送装置へ返送し、前記第１のパケット転送装置が前記第２のパケット転送装置からの該パケットを宛先情報に従い転送することにより、第１の端末と第２の端末間の通信を実現する通信システムにおける前記第１のパケット転送装置において、
   前記第１の端末の識別情報及び前記第１のポートの識別情報を含む発側端末情報と、前記第２の端末の識別情報及び前記第２のポートの識別情報を含む着側端末情報とを対応して記憶する装置管理テーブルと、
   パケットの送信元情報及び送信先情報に対応して出力ポート情報と優先度を記憶する接続管理テーブルと、
   ＳＩＰメッセージをスヌーピングする処理部と
   を備え、
   前記処理部は、
   前記第１の端末からのセッション確立要求パケットを前記第１のポートを介して受信した場合、前記セッション確立要求パケット内の前記第１の端末の識別情報と、前記第１のポートの識別情報とを、前記装置管理テーブルの発側端末情報に登録し、
   該セッション確立要求パケットに対する前記第２の端末からの応答パケットを前記第２のポートを介して受信した場合、前記応答パケット内の前記第２の端末の識別情報と、前記第２のポートの識別情報とを、前記装置管理テーブルの着側端末情報に、発側端末情報に対応して登録し、
   前記装置管理テーブルに登録された第１の端末の識別情報を送信元情報として、第２の端末の識別情報を送信先情報として、前記第２のポート情報を出力先ポート情報として、及び、優先度を前記接続管理テーブルに登録し、
   前記装置管理テーブルに登録された第２の端末の識別情報を送信元情報として、第１の端末の識別情報を送信先情報として、前記第１のポート情報を出力先ポート情報として、及び、優先度を前記接続管理テーブルに登録し、
   前記第１又は第２のポートからパケットを受信すると、受信されたパケットの送信元情報及び送信先情報に基づき前記接続管理テーブルを検索し、対応する出力ポート情報に従い、前記第２又は第１のポートを介して、受信されたパケットを転送し、
   前記第１又は前記第２のポートから転送されたパケットと、前記第３のポートから転送されたパケットについて、該優先度に従い、前記第１又は第２のポートから転送されたパケットを優先して転送する前記パケット転送装置。
2. 前記処理部は、
   前記接続管理テーブルに、受信されたパケットの送信元情報及び宛先情報が登録されていない場合、又は、前記接続管理テーブルの出力ポート情報が第３のポートを示す場合、第３のポートを介して、受信されたパケットを前記第２のパケット転送装置に転送する請求項１に記載のパケット転送装置。
3. 前記装置管理テーブルに登録される発側端末情報は、前記第１の端末のＩＰアドレス、ＵＤＰのポート番号、前記第１のポートの番号のいずれか又は複数を含み、着側端末情報は、前記第２の端末のＩＰアドレス、ＵＤＰのポート番号、前記第２のポート番号のいずれか又は複数を含み、
   前記処理部は、
   セッション確立要求パケット内の前記第１の端末のＩＰアドレスと、ＵＤＰのポート番号と、該セッション確立要求パケットを受信した前記第１のポートの番号とを、前記装置管理テーブルの発側端末情報に登録し、
   セッション確立要求パケットに対する応答パケット内の前記第２の端末のＩＰアドレスと、ＵＤＰのポート番号と、該応答パケットを受信した前記第２のポートの番号とを、前記装置管理テーブルの着側端末情報に登録する請求項１に記載のパケット転送装置。
4. 前記接続管理テーブルに登録される情報は、第１又は第２のポートを介して受信されるパケットの、送信先ＩＰアドレス、送信元ＩＰアドレス、ＵＤＰの送信先ポート番号、ＵＤＰの送信元ポート番号、出力ポート番号のいずれか又は複数を含む請求項１に記載のパケット転送装置。
5. 前記第１又は第２の端末からのセッション切断要求パケットを受信すると、受信パケットの送信元の識別情報に基づき、前記接続管理テーブルの送信元情報及び送信先情報を検索して一致するエントリを削除し、及び、受信パケットの送信元の識別情報に基づき前記装置管理テーブルの第１の端末の識別情報及び第２の端末の識別情報を検索して一致するエントリを削除する請求項１に記載のパケット転送装置。
6. セッション制御のためのプロトコルとして、ＳＩＰプロトコルが用いられ、
   前記セッション確立要求パケットとしてＩＮＶＩＴＥパケット、前記応答パケットとしてＩＮＶＩＴＥパケットに対する２００ ＯＫパケット、及び、前記セッション切断要求パケットとしてＢＹＥメッセージがそれぞれスヌーピングされ、
   スヌーピングされた情報が、前記装置管理テーブル及び前記接続管理テーブルに登録される請求項１に記載のパケット転送装置。
7. 請求項１に記載のパケット転送装置を複数備え、
   各パケット転送装置が多段に接続され、該複数のパケット転送装置の少なくともひとつが前記第２のパケット転送装置に接続される通信システム。

Images