JPWO2007043649A1 - 中継装置、通信端末および通信方法 - Google Patents

中継装置、通信端末および通信方法 Download PDF

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Abstract

中継装置（１１０）は、通信網（１０１）を介して送信側の通信端末（１２０Ａ）からＩＰパケットの受信を行う通信網Ｉ／Ｆ（１１３）と、通信網Ｉ／Ｆ（１１３）を介して受信したＩＰパケットを、デジタル放送波を介して受信側の通信端末（１２０Ｂ）に送信するための放送波Ｉ／Ｆ（１１４）と、通信網Ｉ／Ｆ（１１３）において受信した送信側の通信端末（１２０Ａ）から送信されたＩＰパケットを、放送波Ｉ／Ｆ（１１４）から受信側の通信端末（１２０Ｂ）へ向けて放送させる送受信部（１１１）と、を備える。

Description

この発明は、放送波を用いて特定の相手とリアルタイムにコミュニケーションを行う中継装置、通信端末および通信方法に関する。
従来、通信端末同士が双方向通信を行うための通信経路としては、固定網、携帯網、および無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）網などが用いられている。しかし、近年の通信需要の増加により、各通信経路の容量増加や、範囲拡大が求められており、データ多重が可能な光ファイバの敷設作業や、携帯網や無線ＬＡＮ網のための中継機の設置が進められている。
一方、双方向通信を行うための新たな通信経路として、デジタル放送波を用いる技術が研究されている。従来、放送波は、不特定多数を対象としてコンテンツ（番組）等のデータの伝送が行われていたが、放送波のデジタル化技術により、データをパケット化した放送波の伝送が可能となった。
このような、デジタル放送波においては、データの送受信を送出側と受信側との間で双方向通信が可能な構成となっている。この技術は、インターネットを介してデータの送受信を行うことができるものであり、デジタル放送を受信したデジタル放送受信装置は、該当する放送コンテンツにかかわる双方向ｗｅｂサーバの情報を得て、インターネット等を介してｗｅｂサーバとの間で通信を行うことができる（例えば、下記特許文献１参照。）。
特開２００３−７８８３０号公報
しかしながら、特許文献１に記載されている伝送方法で行われる双方方向通信は、データの送出側と受信側つまり、放送局と視聴者との間で行う技術であり、特定な相手と同時に双方向通信を行うような、いわゆるリアルタイムコミュニケーションを行うことはできないという問題があった。
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、通信経路として放送波を用いて特定の通信端末とリアルタイムに双方向通信を行うことができる中継装置、通信端末および通信方法を提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項１の発明にかかる中継装置は、通信網を介して送信側の通信端末からＩＰパケットの受信を行う通信網インターフェースと、前記通信網インターフェースを介して受信したＩＰパケットを、デジタル放送波を介して受信側の通信端末に送信するための放送波インターフェースと、前記通信網インターフェースにおいて受信した前記送信側の通信端末から送信されたＩＰパケットを、前記放送波インターフェースから受信側の通信端末へ向けて放送させるルーティング処理手段と、備えたことを特徴とする。
また、請求項２の発明にかかる中継装置は、請求項１に記載の発明において、前記ルーティング処理手段を経由してＩＰパケットの送受信を行う複数の通信端末のアドレス情報を取得し、接続状態を監視するリアルタイムコミュニケーション手段を備えたことを特徴とする。
また、請求項３の発明にかかる中継装置は、請求項２に記載の発明において、前記複数の通信端末間で双方向に送受信される前記ＩＰパケットに対する暗号化鍵および復号化鍵を前記複数の通信端末に発行する鍵発行手段と、前記鍵発行手段によって発行された前記暗号化鍵および復号化鍵の発行情報と、発行先の通信端末のアドレスを記録する鍵情報記録手段と、を備え、前記リアルタイムコミュニケーション手段は、通信端末から双方向通信を要求するＩＰパケットを受信すると、前記鍵発行手段に対して前記暗号化鍵および復号化鍵の発行の要求することを特徴とする。
また、請求項４の発明にかかる中継装置は、請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、前記放送波インターフェースから前記放送網に送出するＩＰパケットを、デジタル放送波の伝送パケットにカプセル化するカプセル化手段を備えたことを特徴とする。
また、請求項５の発明にかかる通信端末は、特定の通信端末に対してＩＰパケットを送信する際に、ＩＰパケットの送信先のアドレスを基に、中継装置を介して送信するＩＰパケットであるかを判断し、中継装置を送信先に設定するルーティング処理手段と、特定の通信端末に対して前記ルーティング処理手段により送信先の設定がなされたＩＰパケットを通信網へ送出する通信網インターフェースと、デジタル放送波を受信して当該デジタル放送波にカプセル化されているＩＰパケットを抽出する放送波インターフェースと、を備えたことを特徴とする。
また、請求項６の発明にかかる通信端末は、請求項５に記載の発明において、前記中継装置に対して前記通信網インターフェースを介して前記ＩＰパケットの送受信に用いる暗号化鍵および復号化鍵の発行を要求し、取得した当該暗号化鍵および復号化鍵に基づいて前記ＩＰパケットの暗号化および復号化を行う鍵処理手段を備えたことを特徴とする。
また、請求項７の発明にかかる通信端末は、請求項５または６に記載の発明において、前記放送波インターフェースは、自端末以外のＩＰアドレスを持ったＩＰパケットを廃棄することを特徴とする。
また、請求項８の発明にかかる通信方法は、通信網を介して送信側の通信端末からＩＰパケットの受信を行う通信網受信工程と、前記通信網を介して受信したＩＰパケットを、デジタル放送波を介して受信側の通信端末に送信する放送波送信工程と、前記通信網受信工程において受信した前記送信側の通信端末から送信されたＩＰパケットを、前記放送波送信工程から受信側の通信端末へ向けて放送させるルーティング処理工程と、を含むことを特徴とする。
また、請求項９の発明にかかる通信方法は、特定の通信端末に対してＩＰパケットを送信する際に、ＩＰパケットの送信先のアドレスを基に、中継装置を介して送信するＩＰパケットであるかを判断し、中継装置を送信先に設定するルーティング処理工程と、特定の通信端末に対して前記ルーティング処理工程により送信先の設定がなされたＩＰパケットを通信網へ送出する通信網送信工程と、デジタル放送波を受信して当該デジタル放送波にカプセル化されているＩＰパケットを抽出する放送波受信工程と、を含むことを特徴とする。
本発明にかかる中継装置、通信端末および通信方法によれば、通信経路に放送波を用いて、特定の通信端末とリアルタイムに双方向通信を図ることができるという効果を奏する。
図１は、本発明の実施の形態にかかる双方向通信システムの全体構成を示すブロック図である。 図２は、本実施の形態にかかる通信方法の事前準備を示すシステムフローチャートである。 図３は、本実施の形態にかかる通信方法によるリアルタイムな双方向通信を示すシステムフローチャートである。 図４は、発信元となる通信端末の動作を示すフローチャートである。 図５は、通信相手の通信端末へ向けて通信を行う中継装置の動作を示すフローチャートである。 図６は、ＩＰパケットを受信した際の中継装置の動作を示すフローチャートである。 図７は、受信先の通信端末の動作を示すフローチャートである。
符号の説明
１００ 双方向通信システム
１０１ 通信網
１０２ 放送網
１１０ 中継装置
１１１ 送受信部
１１２ ＬＡＮＩ／Ｆ
１１３ 通信網Ｉ／Ｆ
１１４ 放送波Ｉ／Ｆ
１１５ ルーティング処理部
１１６ カプセル化部
１１７ 鍵管理サーバ
１１８ リアルタイムコミュニケーションサーバ
１２０（１２０Ａ，１２０Ｂ） 通信端末
１２１ 放送波Ｉ／Ｆ
１２２ 通信網Ｉ／Ｆ
１２３ 鍵処理部
１２４ ルーティング処理部
１２５ 出力部
１２６ 入力部
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる中継装置、通信端末および通信方法の好適な実施の形態を詳細に説明する。
（双方向通信システムの全体構成）
図１は、本発明の実施の形態にかかる双方向通信システムの全体構成を示すブロック図である。双方向通信システム１００は、中継装置１１０（例えば放送局等、放送波を伝送する放送網１０２を備えた機関に設置される）と、通信端末１２０（通信端末１２０Ａおよび通信端末１２０Ｂ）から構成され、通信網１０１と放送網１０２とを介して通信端末１２０間の双方向通信を行う。通信網１０１とは、固定網、携帯電話網、無線ＬＡＮ網等を意味する。また、放送網１０２とは、デジタル放送波の受信範囲を意味する。
まず、放送波を用いて特定な相手の通信端末とリアルタイムに双方向通信を行うには、放送波を伝送する中継装置１１０から個々の通信端末１２０（１２０Ａ，１２０Ｂ）の識別を行わなければならない。したがって、デジタル放送網（図１に示した放送網１０２）、固定網、携帯電話網および無線ＬＡＮ網（図１に示した通信網１０１）の共通プラットホームとしてＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を用いてパケット化したデータを取り扱う。
さらに、リアルタイムに双方向通信を行うためには、通信端末１２０から中継装置１１０へ通信経路を確保すると共に、通信品質を維持するためのセッションを設定する必要がある。したがって、通信制御を行うための所定のプロトコルを用いて、セッションを設定する。本実施の形態では、ＳＩＰ（Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を用いて、中継装置１１０と通信端末１２０との間の通信セッションを設定し、ＲＴＰ（Ｒｅａｌ−ｔｉｍｅ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を用いてＩＰパケットの伝送を行う。
（中継装置の構成）
次に、図１に示した中継装置１１０の構成を説明する。中継装置１１０は、送受信部１１１と、カプセル化部１１６と、鍵管理サーバ１１７と、リアルタイムコミュニケーションサーバ１１８とから構成される。さらに、送受信部１１１は、ＬＡＮＩ／Ｆ（インターフェース）１１２と、通信網Ｉ／Ｆ１１３と、放送波Ｉ／Ｆ１１４と、ルーティング処理部１１５とから構成される。
送受信部１１１は、ルーティング処理部１１５によって通信網１０１と、放送網１０２から出力される放送波とを用いた通信端末１２０同士の双方向通信のルーティング制御を行うことで、ルーティング処理手段として機能する。ＬＡＮＩ／Ｆ１１２は、通信網Ｉ／Ｆ１１３から入力された鍵発行要求や通信要求に応じて、鍵管理サーバ１１７と、リアルタイムコミュニケーションサーバ１１８に対する接続を行う。また、鍵管理サーバ１１７や、リアルタイムコミュニケーションサーバ１１８から出力されたデータを通信網Ｉ／Ｆ１１３や、放送波Ｉ／Ｆ１１４へ出力する。
通信網Ｉ／Ｆ１１３は、通信網１０１から伝送されてきたＩＰパケットを受信し、ＩＰパケットの伝送先アドレスや内容に応じた処理を行うために、このＩＰパケットをルーティング処理部１１５へ出力する。また、ＬＡＮＩ／Ｆ１１２からのデータも、ルーティング処理部１１５に出力される。放送波Ｉ／Ｆ１１４は、ルーティング処理部１１５から入力されたデータをＩＰパケットとして、カプセル化部１１６へ出力する。ルーティング処理部１１５は、以上説明したＬＡＮＩ／Ｆ１１２と、通信網Ｉ／Ｆ１１３と、放送波Ｉ／Ｆ１１４におけるＩＰパケットのルーティングを、ヘッダ情報を基に制御する。
カプセル化部１１６は、放送波Ｉ／Ｆ１１４から入力されたＩＰパケットにカプセル化を施し、放送網１０２へ伝送する。カプセル化を行うには、例えばＭＰＥＧ２−ＴＳ（Ｍｏｖｉｎｇ Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ ２−Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓｔｒｅａｍ）などの伝送フォーマットを用い、ペイロードにＩＰパケットを格納して伝送を行う。
鍵管理サーバ１１７は、ＩＰパケットの暗号化・復号化を行うための鍵の発行および管理を行う。リアルタイムコミュニケーションサーバ１１８は、リアルタイムな通信を行う通信端末間の鍵発行の要求や、接続情報の管理を行う。このリアルタイムコミュニケーションサーバ１１８は、例えば、音声通話を主体としたリアルタイムな通信を行う場合は、ＶｏＩＰ（Ｖｏｉｃｅ ｏｖｅｒ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）用サーバを用いる。
なお、本実施の形態では上述のような鍵管理サーバ１１７によって発行された鍵を通信端末１２０Ａ，１２０Ｂの双方に配布するいわゆる共通鍵（秘密鍵）暗号方式により暗号化・復号化を行う。以下の説明も、共通鍵暗号方式を適用した場合について記載するが、暗号化・復号化の手法はこれに限らない。共通鍵暗号方式以外に、例えば、公開鍵暗号方式を適用することもできる。
公開鍵暗号方式とは、送信側の通信端末が、広く公開されている暗号化鍵を用いてＩＰパケットを暗号化し、受信側の通信端末が、自装置に厳重に管理されている復号化鍵を用いてＩＰパケットを復号化する手法である。上述の鍵管理サーバ１１７は、公開鍵暗号方式の場合、送信側の通信端末の要求に応じて暗号化鍵の配布を行う。
（通信端末の構成）
次に、図１に示した通信端末１２０（１２０Ａ，１２０Ｂ）の構成を説明する。通信端末１２０は、放送波Ｉ／Ｆ１２１と、通信網Ｉ／Ｆ１２２と、鍵処理部１２３と、ルーティング処理部１２４と、出力部１２５と、入力部１２６とから構成される。
放送波Ｉ／Ｆ１２１は、放送網１０２から放送波を介して伝送されてくる伝送パケットを受信し、ＩＰパケットを抽出する。通信網Ｉ／Ｆ１２２は、通信網１０１と接続され、ＩＰパケットの送受信を行う。
鍵処理部１２３は、鍵管理サーバ１１７によって発行された鍵の保存と、保存されている鍵を用いてＩＰパケットの暗号化・復号化を行う。ルーティング処理部１２４は、入力部１２６から入力され鍵処理部１２３によって暗号化されたＩＰパケットに対して、ヘッダのＩＰアドレスに応じて、それぞれに適したルーティングを行う。また、放送波Ｉ／Ｆ１２１または、通信網Ｉ／Ｆ１２２によって受信したＩＰパケットも同様にＩＰアドレスに応じてルーティングを行う。
出力部１２５は、受信したＩＰパケットのペイロードに格納されたデータをユーザに対して出力する。データの形式は、テキストデータや、画像データ、音声データ等である。この出力部１２５は、映像や音声を出力する表示部やスピーカにより構成することもできる。入力部１２６には、ユーザから通信を行うデータが入力される。この入力部１２６は、データを入力する操作キーやマイクにより構成することもできる。
（双方向通信を行うための通信方法）
図２は、本実施の形態にかかる通信方法の事前準備を示すシステムフローチャートである。まず、通信端末１２０（１２０Ａ，１２０Ｂ）は、それぞれサービス（双方向通信）利用のための鍵（暗号化・復号化鍵）を要求する（ステップＳ２０１）。具体的には、通信網１０１（以下、「経路Ａ」という）を介して、中継装置１１０の鍵管理サーバ１１７に鍵要求信号を伝送する。実際に事業者がサービスを提供する際には、鍵要求信号を発信するためのパスワードが記載されたプリペイドカードを購入させる、または、鍵要求信号を発信する通信端末１２０に対する課金を行う構成にもできる。
次に、鍵管理サーバ１１７は、通信端末１２０Ａと、通信端末１２０Ｂからの要求に応じて、通信端末１２０Ａ，１２０Ｂにそれぞれ鍵を発行する（ステップＳ２０２）。最後に、通信端末１２０Ａは、鍵管理サーバ１１７から経路Ａを介してサービス利用のための鍵Ａを受信し、保存する（ステップＳ２０３）。一方、通信端末１２０Ｂは、鍵管理サーバ１１７から経路Ａを介してサービス利用のための鍵Ｂを受信し、保存する（ステップＳ２０４）。以上の処理によって、双方向通信を行う事前準備を終了する。
図３は、本実施の形態にかかる通信方法によるリアルタイムな双方向通信を示すシステムフローチャートである。ここでは、通信端末１２０Ａから通信端末１２０Ｂへ通信を行う場合の動作の各機能部の動作を説明する。
まず、通信端末１２０Ａは、経路Ａを介して、リアルタイムコミュニケーションサーバ１１８へ通信端末１２０Ｂとの通信要求を行う信号を送出する（ステップＳ３０１）。リアルタイムコミュニケーションサーバ１１８は、通信端末１２０Ａから経路Ａを介して伝送された信号を受信すると、今回の通信要求に限った鍵の発行を鍵管理サーバ１１７へ依頼する（ステップＳ３０２）。このときリアルタイムコミュニケーションサーバ１１８は、鍵管理サーバ１１７と接続されたＬＡＮ回線（以下、「経路Ｂ」という）を介して今回の通信要求に限った鍵の発行を依頼する信号を伝送する。
次に、鍵管理サーバ１１７は、経路Ｂを介して、今回の双方向通信に限った鍵の発行を依頼する信号を受信すると、今回の通信要求に限った鍵Ｘを発行し（ステップＳ３０３）、経路Ｂを介して、鍵Ｘをリアルタイムコミュニケーションサーバ１１８へ伝送する。
リアルタイムコミュニケーションサーバ１１８は、放送網１０２から出力される放送波（以下、「経路Ｃ」という）を介して、経路Ｂを介して受信した鍵Ｘと、接続情報とを通信端末１２０Ａおよび通信端末１２０Ｂへそれぞれ伝送する（ステップＳ３０４）。接続情報とは、通信相手通信端末のＩＰアドレスやルーティング情報などである。このとき通信端末１２０Ａへ伝送する鍵Ｘと接続情報は、鍵Ａによって暗号化を行う。また、通信端末１２０Ｂへ伝送する鍵Ｘと接続情報は、鍵Ｂによって暗号化を行い、それぞれ暗号化データとして伝送する。
通信端末１２０Ａは、経路Ｃを介して暗号化されたデータを受信すると、保存されている鍵Ａで解読（復号化）し、鍵Ｘと通信端末１２０Ｂの接続情報を入手する（ステップＳ３０５）。同様に、通信端末１２０Ｂも、経路Ｃを介して暗号化されたデータを受信すると、保存されている鍵Ｂで解読（復号化）し、鍵Ｘと通信端末１２０Ａの接続情報を入手する（ステップＳ３０６）。
これにより、鍵Ｘと通信相手の通信端末の接続情報を入手した通信端末１２０Ａと通信端末１２０Ｂは、リアルタイムな双方向通信を開始する（ステップＳ３０７）。通信端末１２０Ａは、鍵処理部１２３において鍵Ｘで暗号化されたペイロードと、通信端末１２０Ｂ向けの接続情報ヘッダに格納したＩＰパケットを、ルーティング処理部１２４を介して通信網Ｉ／Ｆ１２２から通信端末１２０Ｂへ送信し、通信端末１２０Ｂと通信を行う（ステップＳ３０８）。通信端末１２０Ｂは、通信端末１２０ＡからＩＰパケットを受信し、ルーティング処理部１２４を介して鍵処理部１２３にルーティングされ、ペイロードを鍵Ｘで解読することで通信を行う（ステップＳ３０９）。
一方、通信端末１２０Ｂは、鍵処理部１２３において鍵Ｘで暗号化されたペイロードと、通信端末１２０Ａ向けの接続情報ヘッダに格納したＩＰパケットを、ルーティング処理部１２４を介して通信網Ｉ／Ｆ１２２から通信端末１２０Ａへ送信し、通信端末１２０Ａと通信を行う（ステップＳ３１０）。通信端末１２０Ａは、通信端末１２０ＢからＩＰパケットを受信し、ルーティング処理部１２４を介して鍵処理部１２３にルーティングされ、ペイロードを鍵Ｘで解読することで通信を行う（ステップＳ３１１）。
以上説明したように、通信端末１２０Ａ、１２０Ｂのユーザの通信要求に応じてステップＳ３０７（ステップＳ３０８〜ステップＳ３１１）の動作を行うことにより、リアルタイムな双方向通信を実現できる。通信端末１２０Ａ，１２０Ｂのユーザ双方の通信要求が行われなくなると、通信の終了となる（ステップＳ３１２）。
また、ステップＳ３０７内の動作においてＩＰパケットは、経路Ａ，Ｃ双方を介して通信が行われる。次に、この経路Ａ，Ｃを用いた通信経路の詳細を説明する。ここでは、図４〜図７を用いて通信端末１２０Ａから通信端末１２０Ｂへ向けて通信を行う場合の動作として説明を行う。通信端末１２０Ａから通信端末１２０Ｂへ向けて通信を行うには、通信端末１２０Ａから中継装置１１０への伝送（図４，図５参照）と、中継装置１１０から通信端末１２０Ｂへの伝送（図６，図７参照）を行うことで実現される。
図４は、発信元の通信端末の動作を示すフローチャートである。まず、鍵処理部１２３において、通信相手の通信端末へ伝送するＩＰパケットのペイロードを鍵Ｘで暗号化する（ステップＳ４０１）。次に、中継装置１１０を利用するＩＰパケットであるか否かの判断を行う（ステップＳ４０２）。この中継装置１１０を利用するＩＰパケットであるか否かの判断は、ＩＰパケットのヘッダ情報とルーティング処理部１２４に格納されているルーティングテーブルとを参照して行われる。
中継装置１１０を利用するＩＰパケットでない場合は（ステップＳ４０２：Ｎｏ）、ＩＰパケットのヘッダのＩＰアドレスを基にルーティング処理部１２４によって通信網Ｉ／Ｆ１２２から通常のルーティングを行い（ステップＳ４０３）、処理を終了する。
一方、中継装置１１０を利用するＩＰパケットである場合は（ステップＳ４０２：Ｙｅｓ）、次に、ＩＰパケットを通信網１０１への伝送用にカプセル化する（ステップＳ４０４）。ここで行うカプセル化は、上述した放送網１０２におけるＭＰＥＧ２−ＴＳの伝送フォーマットを用いたカプセル化とは異なる。すなわち、通信網１０１を伝送させて中継装置１１０の通信網Ｉ／Ｆ１１３が受信を行えるようなアドレスを付与するためのカプセル化である。最後に、カプセル化したＩＰパケットを通信網Ｉ／Ｆ１２２から通信網１０１へ伝送し（ステップＳ４０５）、処理を終了する。
図５は、通信相手の通信端末へ向けて通信を行う際の中継装置の動作を示すフローチャートである。まず、通信網Ｉ／Ｆ１１３がカプセル化されたＩＰパケットを受信したか否かの判断を行う（ステップＳ５０１）。このカプセル化とは、図４に示したステップＳ４０４において行われたカプセル化を意味する。カプセル化されたＩＰパケットを受信していない場合は（ステップＳ５０１：Ｎｏ）は、カプセル化が施されていない通常のＩＰパケットを受信したことから、受信したＩＰパケットのヘッダ情報の内容に応じて、受信もしくはルーティングを行う（ステップＳ５０４）。
カプセル化されたＩＰパケットを受信した場合は（ステップＳ５０１：Ｙｅｓ）、通信網Ｉ／Ｆ１１３においてカプセル化を解除してＩＰパケットを抽出する（ステップＳ５０２）。次に、抽出したＩＰパケットが放送波によって伝送を行うＩＰパケットか否かの判断を行う（ステップＳ５０３）。ここでも、放送波によって伝送を行うＩＰパケットであるか否かの判断は、ＩＰパケットのヘッダ情報とルーティング処理部１２４に格納されているルーティングテーブルとを参照して行われる。
放送波によって伝送を行うＩＰパケットではない場合は（ステップＳ５０３：Ｎｏ）、ＩＰパケットの内容に応じて受信もしくはルーティングを行い（ステップＳ５０４）、処理を終了する。放送波によって伝送を行うＩＰパケットである場合は（ステップＳ５０３：Ｙｅｓ）、ＩＰパケットがあたかも放送波Ｉ／Ｆ１１４から受信したようにＩＰパケットを受信し（ステップＳ５０５）、ルーティングさせる。以上で、一連の処理を終了する。
本実施の形態では、例えばＵＤＬＲ（Ｕｎｉ−Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ Ｌｉｎｋ Ｒｏｕｔｉｎｇ）技術を用いて仮想的な双方向通信経路を設定する。ＵＤＬＲ技術とは片方向ネットワークを使用する際の独自のルーティング方式である。
図６は、ＩＰパケットを受信した際の中継装置の動作を示すフローチャートである。まず、放送波によってＩＰパケットの送信を行う伝送先となる通信端末１２０ＢのＩＰアドレスを持ったＩＰパケットを受信したか否かの判断を行う（ステップＳ６０１）。伝送先のＩＰアドレスを持ったＩＰパケットを受信していない場合は（ステップＳ６０１：Ｎｏ）、放送波を用いて送信を行わない通常のＩＰパケットを受信したことになる。したがって、受信したＩＰパケットの内容に応じてルーティングを行い（ステップＳ６０５）、処理を終了する。
伝送先のＩＰアドレスを持ったＩＰパケットを受信した場合は（ステップＳ６０１：Ｙｅｓ）、放送波Ｉ／Ｆ１１４を介してフォワーディングを行う（ステップＳ６０２）。フォワーディングとは、ＩＰパケットをＩＰアドレスによる放送波を用いてＩＰパケットを送信する送信先である通信端末１２０Ｂへ伝送するための通信経路へ再送するための処理である。
したがって、まず、カプセル化部１１６において、ＩＰパケットをカプセル化する（ステップＳ６０３）。ここでは、ＩＰパケットを放送波として伝送する際のカプセル化の方法の１つとして、ＭＰＥＧ２−ＴＳの伝送フォーマットを用いてカプセル化を行う。最後に、カプセル化したＩＰパケットを放送網１０２へ伝送し（ステップＳ６０４）、処理を終了する。
図７は、受信先の通信端末の動作を示すフローチャートである。まず、放送波からカプセル化されたＩＰパケットを受信したか否かの判断を行う（ステップＳ７０１）。カプセル化されたＩＰパケットを受信していない場合は（ステップＳ７０１：Ｎｏ）、ステップＳ７０１に戻り待機状態となる。
カプセル化されたＩＰパケットを受信した場合は（ステップＳ７０１：Ｙｅｓ）、放送波Ｉ／Ｆ１２１においてカプセル化を解除してＩＰパケットを抽出する（ステップＳ７０２）。次に、ＩＰパケットの送信先アドレスが自端末（ここでは通信端末１２０Ｂ）のアドレスと等しいか否かの判断を行う（ステップＳ７０３）。
また、放送波Ｉ／Ｆ１２１は、ＩＰパケットの送信先アドレスが自端末のアドレスと等しくない場合には（ステップＳ７０３：Ｎｏ）、ＩＰパケットを廃棄し（ステップＳ７０４）、処理を終了する。ＩＰパケットの送信先アドレスが自端末のアドレスと等しい場合は（ステップＳ７０３：Ｙｅｓ）、ＩＰパケットを受信する（ステップＳ７０５）。最後に鍵処理部１２３においてＩＰパケットのペイロードを鍵Ｘで復号化し（ステップＳ７０６）、処理を終了する。
なお、上述した実施の形態では、ＩＰパケットを暗号化して送信する場合の手順について説明したが、ＩＰパケットは、暗号化を行わずにそのまま送信することもできる。暗号化を行う場合は、通信内容のデータの漏洩を防ぎ、機密度の高い通信を実現することができる。一方、暗号化を行わない場合は、暗号化・復号化のための鍵を取得する処理や、取得した鍵を用いてＩＰパケットに暗号化もしくは復号化を行う処理など、暗号化にかかる処理を省略できることから、簡易な手順で処理速度の速い通信を実現することができる。このように、送信するＩＰパケットの種類に応じて、暗号化を行う場合と、行わない場合とを利用者が適宜選択することができる。
以上説明したように、放送波を用いた通信端末および通信方法によれば、中継装置から通信端末への下りの通信に放送波を用いて特定の通信端末同士でリアルタイムに双方向通信を行うことができる。さらに、通信相手のＩＰアドレスを複数設定したり、特定のグループを表すＩＰアドレスを設定したりするなどのマルチキャストを行えば、同報通信などへの機能の拡張も可能である。
特に、本発明にかかる中継装置、通信端末および通信方法は、放送波を伝送する設備として、既存の電波塔を用いることができるため、新たな設備を用意することなく、新たな通信経路を確保することができる。同時に、従来の通信網を用いた通信経路への負担を低減させることができる。
また、放送事業者による通信サービスの提供が行え、放送事業と通信事業との融合が可能となり、新しい形態のサービスを提供できるようになる。
なお、本実施の形態で説明した通信方法は、予め用意されたプログラムをパーソナル・コンピュータやワークステーション等のコンピュータで実行することにより実現することができる。このプログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行される。またこのプログラムは、インターネット等のネットワークを介して配布することが可能な伝送媒体であってもよい。
以上のように、本発明にかかる中継装置、通信端末および通信方法は、地上デジタル波放送によるＩＰパケットの伝送に有用であり、特に、リアルタイムに通信を行う場合に適している。

Claims (9)

  1. 通信網を介して送信側の通信端末からＩＰパケットの受信を行う通信網インターフェースと、
    前記通信網インターフェースを介して受信したＩＰパケットを、デジタル放送波を介して受信側の通信端末に送信するための放送波インターフェースと、
    前記通信網インターフェースにおいて受信した前記送信側の通信端末から送信されたＩＰパケットを、前記放送波インターフェースから受信側の通信端末へ向けて放送させるルーティング処理手段と、
    を備えたことを特徴とする中継装置。
  2. 前記ルーティング処理手段を経由してＩＰパケットの送受信を行う複数の通信端末のアドレス情報を取得し、接続状態を監視するリアルタイムコミュニケーション手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の中継装置。
  3. 前記複数の通信端末間で双方向に送受信される前記ＩＰパケットに対する暗号化鍵および復号化鍵を前記複数の通信端末に発行する鍵発行手段と、
    前記鍵発行手段によって発行された前記暗号化鍵および復号化鍵の発行情報と、
    発行先の通信端末のアドレスを記録する鍵情報記録手段と、を備え、
    前記リアルタイムコミュニケーション手段は、通信端末から双方向通信を要求するＩＰパケットを受信すると、前記鍵発行手段に対して前記暗号化鍵および復号化鍵の発行の要求することを特徴とする請求項２に記載の中継装置。
  4. 前記放送波インターフェースから前記放送網に送出するＩＰパケットを、デジタル放送波の伝送パケットにカプセル化するカプセル化手段を備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の中継装置。
  5. 特定の通信端末に対してＩＰパケットを送信する際に、ＩＰパケットの送信先のアドレスを基に、中継装置を介して送信するＩＰパケットであるかを判断し、中継装置を送信先に設定するルーティング処理手段と、
    特定の通信端末に対して前記ルーティング処理手段により送信先の設定がなされたＩＰパケットを通信網へ送出する通信網インターフェースと、
    デジタル放送波を受信して当該デジタル放送波にカプセル化されているＩＰパケットを抽出する放送波インターフェースと、
    を備えたことを特徴とする通信端末。
  6. 前記中継装置に対して前記通信網インターフェースを介して前記ＩＰパケットの送受信に用いる暗号化鍵および復号化鍵の発行を要求し、取得した当該暗号化鍵および復号化鍵に基づいて前記ＩＰパケットの暗号化および復号化を行う鍵処理手段を備えることを特徴とする請求項５に記載の通信端末。
  7. 前記放送波インターフェースは、自端末以外のＩＰアドレスを持ったＩＰパケットを廃棄することを特徴とする請求項５または６に記載の通信端末。
  8. 通信網を介して送信側の通信端末からＩＰパケットの受信を行う通信網受信工程と、
    前記通信網を介して受信したＩＰパケットを、デジタル放送波を介して受信側の通信端末に送信する放送波送信工程と、
    前記通信網受信工程において受信した前記送信側の通信端末から送信されたＩＰパケットを、前記放送波送信工程から受信側の通信端末へ向けて放送させるルーティング処理工程と、
    を含むことを特徴とする通信方法。
  9. 特定の通信端末に対してＩＰパケットを送信する際に、ＩＰパケットの送信先のアドレスを基に、中継装置を介して送信するＩＰパケットであるかを判断し、中継装置を送信先に設定するルーティング処理工程と、
    特定の通信端末に対して前記ルーティング処理工程により送信先の設定がなされたＩＰパケットを通信網へ送出する通信網送信工程と、
    デジタル放送波を受信して当該デジタル放送波にカプセル化されているＩＰパケットを抽出する放送波受信工程と、
    を含むことを特徴とする通信方法。
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