特許 7559642 通信のためのプログラム、ルータ、サーバ及び通信システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-09-24

(45)【発行日】2024-10-02

(54)【発明の名称】通信のためのプログラム、ルータ、サーバ及び通信システム

(51)【国際特許分類】

   H04L 45/74 20220101AFI20240925BHJP

   H04L 12/46 20060101ALI20240925BHJP

【ＦＩ】

H04L45/74

H04L12/46 E

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2021051905

(22)【出願日】2021-03-25

(65)【公開番号】P2022149654

(43)【公開日】2022-10-07

【審査請求日】2024-01-25

(73)【特許権者】

【識別番号】000004075

【氏名又は名称】ヤマハ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000408

【氏名又は名称】弁理士法人高橋・林アンドパートナーズ

(72)【発明者】

【氏名】原 貴洋

【審査官】宮島 郁美

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－１５６５９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特許第６６７１６７６（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】特開２０１１－１４２４５５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｌ１２／００－６９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１ルータの使用可能なポート番号の範囲を取得し、
第２端末に前記第１ルータのポート番号を取得させるために、取得した前記第１ルータの使用可能なポート番号の範囲を前記第１ルータを介して第１サーバに送信し、
第２ルータの送信元ポート番号と第２ルータの使用可能なポート番号の範囲とに基づいて選択される所定の第２ルータのポート番号を特定するための情報を前記第１サーバから取得し、
前記第２ルータのポート番号を宛先ポート番号として前記第１ルータを介して前記第２端末への接続を試行する、
処理を第１端末に実行させるためのプログラム。

【請求項2】

前記第１端末に、前記第１ルータに前記第１ルータの使用可能なポート番号の範囲を問い合わせる処理を実行させ、
前記第１ルータから前記第１ルータの使用可能なポート番号の範囲を取得する、請求項１に記載のプログラム。

【請求項3】

前記第１端末に、第２サーバに前記第１ルータの使用可能なポート番号の範囲を問い合わせる処理を実行させ、
前記第２サーバから前記第１ルータの使用可能なポート番号の範囲を取得する、請求項１に記載のプログラム。

【請求項4】

前記所定の第２ルータのポート番号を特定するための情報は、前記第２ルータの送信元ポート番号と前記第２ルータの使用可能なポート番号の範囲とに基づいて前記第１サーバによって選択された所定の第２ルータのポート番号である、請求項１乃至３の何れか一項に記載のプログラム。

【請求項5】

前記所定の第２ルータのポート番号を特定するための情報に含まれる、前記第２ルータの送信元ポート番号と前記第２ルータの使用可能なポート番号の範囲とに基づいて前記所定の第２ルータのポート番号を選択することを含む、請求項１乃至３の何れか一項に記載のプログラム。

【請求項6】

前記第１ルータの使用可能なポート番号の範囲は、インターネット接続のためのポート番号の範囲である、請求項１乃至５の何れか一項にプログラム。

【請求項7】

前記インターネット接続の接続方式は、ＩＰｖ４ ｏｖｅｒ ＩＰｖ６である、請求項６に記載のプログラム。

【請求項8】

前記第２端末への接続は、Ｐ２Ｐ接続である、請求項１乃至７の何れか一項に記載のプログラム。

【請求項9】

第１端末から使用可能なポート番号の範囲の問い合わせを受信する受信部と、
前記問い合わせに応答して、前記使用可能なポート番号の範囲を前記第１端末に送信する送信部と、
を備え、
前記送信部は、前記第１端末からのリクエストに基づいて、前記使用可能なポート番号の範囲と自身の外部ポート番号を外部に送信する、ルータ。

【請求項10】

宛先アドレスが変更されると、送信元として使用するポート番号を前記使用可能なポート番号の範囲から選択された別のポート番号に変更するポート変更部をさらに備える、請求項９に記載のルータ。

【請求項11】

端末からルータの使用可能なポート番号の範囲を受信する受信部と、
前記ルータから受信した送信元ポート番号と前記ルータの使用可能なポート番号の範囲とに基づいて、所定のルータのポート番号を選択するポート選択部と、
前記所定のルータのポート番号を予め決められた別の端末に送信する送信部と、
を備えるサーバ。

【請求項12】

第１ルータの配下にある第１端末と、第２ルータの配下にある第２端末と、ルータの配下にないサーバとから成り、前記第１端末及び前記第２端末が、送信元アドレス、送信元ポート番号、宛先アドレス及び宛先ポート番号を使って、前記第１ルータ及び前記第２ルータを介して互いに通信する通信システムにおいて、
前記第１端末は、
前記第１ルータの使用可能なポート番号の範囲を取得する第１取得部と、
取得した前記第１ルータの使用可能なポート番号の範囲を前記第１ルータを介して前記サーバに送信する第１送信部と、
前記第２ルータの送信元ポート番号と第２ルータの使用可能なポート番号の範囲とに基づいて選択された所定の第２ルータのポート番号を前記サーバから受信する第１受信部と、
前記第２ルータのポート番号を宛先ポート番号として前記第１ルータを介して前記第２端末への接続を試行する第１通信部と、を備え、
前記第２端末は、
前記第２ルータの使用可能なポート番号の範囲を取得する第１取得部と、
取得した前記第２ルータの使用可能なポート番号の範囲を前記第２ルータを介して前記サーバに送信する第２送信部と、
前記第１ルータの送信元ポート番号と第１ルータの使用可能なポート番号の範囲とに基づいて選択された所定の第１ルータのポート番号を前記サーバから受信する第２受信部と、
前記第１ルータのポート番号を宛先ポート番号として前記第２ルータを介して前記第１端末への接続を試行する第２通信部と、を備え、
前記サーバは、
前記第１端末から前記第１ルータの使用可能なポート番号の範囲と、第１送信元ポート番号とを受信し、且つ前記第２端末から前記第２ルータの使用可能なポート番号の範囲と、第２送信元ポート番号とを受信し、
前記第１ルータの送信元ポート番号と前記第１ルータの使用可能なポート番号の範囲とに基づいて選択される所定の第１ルータのポート番号を特定するための情報を前記第２受信部に送信し、且つ前記第２ルータの送信元ポート番号と前記第２ルータの使用可能なポート番号の範囲とに基づいて選択される所定の第２ルータのポート番号を特定するための情報を前記第１受信部に送信する、通信システム。

【請求項13】

前記第１端末は、前記サーバから受信した前記所定の第２ルータのポート番号を特定するための情報に含まれる、前記第２ルータの送信元ポート番号と第２ルータの使用可能なポート番号の範囲とに基づいて所定の第２ルータのポート番号を選択する第１ポート選択部を備え、
前記第２端末は、前記サーバから受信した前記所定の第１ルータのポート番号を特定するための情報に含まれる、前記第１ルータの送信元ポート番号と第１ルータの使用可能なポート番号の範囲とに基づいて所定の第１ルータのポート番号を選択する第２ポート選択部を備える、請求項１２に記載の通信システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、通信のためのプログラム、ルータ、サーバ及び通信システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、インターネットなどの通信ネットワークを介した楽器の演奏（合奏）、及び合唱などの音楽的なセッションを可能としたネットワークセッションシステムが知られている。このセッションシステムは、２つ以上の端末が、自端末での演奏に基づく演奏情報を広域通信ネットワークを介して他端末に互いに送信し合って、各端末で自端末を含めた２つ以上の端末の演奏音を発音させようというものである。ネットワークを介して演奏情報を送受信する場合、演奏情報が各端末に届くまでに遅延が発生する虞がある。このような遅延を減少させるために、２つ以上の端末間で直接通信を行うＰ２Ｐ接続が試みられている。

【0003】

ＮＡＴルータは、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）側の通信装置から、ＷＡＮ（Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）側の通信装置へのパケットが送信されてくると、このパケットを上位ネットワークに転送する。この際、ＮＡＴルータは、通信パケット内の送信元ＩＰアドレス及び送信元ポートを、ＮＡＴルータのＷＡＮ側ＩＰアドレスと、新たに割り当てるポート番号とに変換する。そして、その返信として戻ってくるパケットは、ＮＡＴルータによって、ＬＡＮ側の宛先ＩＰアドレスとポート番号に変換されて、ＬＡＮ側の通信装置へ転送される。例えば、特許文献１及び特許文献２には、宛先ポートが変わると異なる送信元ポート番号に変換するＮＡＴルータが介在しても２つの端末間で直接通信を行うことができる通信システムが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１５－１１９２１７号公報

【文献】特開２０１５－１４２２１７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１及び特許文献２では、データの送信に使用された送信元ポート番号に基づく推測ポート番号を用いて２つの端末は互いに直接通信の接続を試行する。データの送信に使用された送信元ポート番号に基づいて生成された推測ポート番号が、ルータが使用可能なポート番号に含まれていない場合、２つの端末は互いに直接通信を行うことができない。

【0006】

本発明の目的の一つは、端末同士で直接通信を容易に行うことができる通信ためのプログラム、及び通信システムなど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】

【0007】

一実施形態によるプログラムは、第１ルータの使用可能なポート番号の範囲を取得し、第２端末に前記第１ルータのポート番号を取得させるために、取得した前記第１ルータの使用可能なポート番号の範囲を前記第１ルータを介して第１サーバに送信し、第２ルータの送信元ポート番号と第２ルータの使用可能なポート番号の範囲とに基づいて選択される所定の第２ルータのポート番号を特定するための情報を前記第１サーバから取得し、前記第２ルータのポート番号を宛先ポート番号として前記第１ルータを介して前記第２端末への接続を試行する、処理を第１端末に実行させる。

【0008】

一実施形態によるプログラムは、第１ルータの使用可能なポート番号の範囲を取得し、第２端末に前記第１ルータのポート番号を取得させるために、取得した前記第１ルータの使用可能なポート番号の範囲を前記第１ルータを介して第１サーバに送信し、第２ルータの送信元ポート番号と第２ルータの使用可能なポート番号の範囲とに基づいて選択された所定の第２ルータのポート番号を取得し、前記第２ルータのポート番号を宛先ポート番号として前記第１ルータを介して前記第２端末への接続を試行する、処理を第１端末に実行させる。

【0009】

一実施形態によるルータは、第１端末から使用可能なポート番号の範囲の問い合わせを受信する受信部と、前記問い合わせに応答して、前記使用可能なポート番号の範囲を前記第１端末に送信する送信部と、を備え、前記送信部は、前記第１端末からのリクエストに基づいて、前記使用可能なポート番号の範囲と自身の外部ポート番号を外部に送信する。

【0010】

一実施形態によるサーバは、端末からルータの使用可能なポート番号の範囲を受信する受信部と、前記ルータから受信した送信元ポート番号と前記ルータの使用可能なポート番号の範囲とに基づいて、所定のルータのポート番号を選択するポート選択部と、前記所定のルータのポート番号を予め決められた別の端末に送信する送信部と、を備える。

【0011】

一実施形態による通信システムは、第１ルータの配下にある第１端末と、第２ルータの配下にある第２端末と、ルータの配下にないサーバとから成り、前記第１端末及び前記第２端末が、送信元アドレス、送信元ポート番号、宛先アドレス及び宛先ポート番号を使って、前記第１ルータ及び前記第２ルータを介して互いに通信する通信システムにおいて、前記第１端末は、前記第１ルータの使用可能なポート番号の範囲を取得する第１取得部と、取得した前記第１ルータの使用可能なポート番号の範囲を前記第１ルータを介して前記サーバに送信する第１送信部と、前記第２ルータの送信元ポート番号と第２ルータの使用可能なポート番号の範囲とに基づいて選択された所定の第２ルータのポート番号を前記サーバから受信する第１受信部と、前記第２ルータのポート番号を宛先ポート番号として前記第１ルータを介して前記第２端末への接続を試行する第１通信部と、を備え、前記第２端末は、前記第２ルータの使用可能なポート番号の範囲を取得する第１取得部と、取得した前記第２ルータの使用可能なポート番号の範囲を前記第２ルータを介して前記サーバに送信する第２送信部と、前記第１ルータの送信元ポート番号と第１ルータの使用可能なポート番号の範囲とに基づいて選択された所定の第１ルータのポート番号を前記サーバから受信する第２受信部と、前記第１ルータのポート番号を宛先ポート番号として前記第２ルータを介して前記第１端末への接続を試行する第２通信部と、を備え、前記サーバは、前記第１端末から前記第１ルータの使用可能なポート番号の範囲と、第１送信元ポート番号とを受信し、且つ前記第２端末から前記第２ルータの使用可能なポート番号の範囲と、第２送信元ポート番号とを受信し、前記第１ルータの送信元ポート番号と前記第１ルータの使用可能なポート番号の範囲とに基づいて選択される所定の第１ルータのポート番号を特定するための情報を前記第２受信部に送信し、且つ前記第２ルータの送信元ポート番号と前記第２ルータの使用可能なポート番号の範囲とに基づいて選択される所定の第２ルータのポート番号を特定するための情報を前記第１受信部に送信する。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、端末同士で直接通信を容易に行うことができる通信のためのプログラム、及び通信システムなどを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の一実施形態に係る通信システムの構成を説明する図である。

【図2】本発明の一実施形態に係る、端末間で直接通信に到るまでの手順及び動作の一例を説明するための図である。

【図3】本発明の一実施形態に係る、端末間で直接通信に到るまでの手順及び動作の一例を説明するための図である。

【図4】本発明の一実施形態に係る、端末間で直接通信に到るまでの手順及び動作の一例を説明するための図である。

【図5】本発明の一実施形態に係る、端末間で直接通信に到るまでの手順及び動作の一例を説明するための図である。

【図6】本実施形態による端末側の接続処理の一例を示すフローチャートである。

【図7】本実施形態による端末側の接続処理の一例を示すフローチャートである。

【図8】本実施形態による端末側の接続処理の一例を示すフローチャートである。

【図9】本実施形態による端末側の接続処理の一例を示すフローチャートである。

【図10】本実施形態によるルータ側の接続支援処理の一例を示すフローチャートである。

【図11】本実施形態によるルータ側の接続支援処理の一例を示すフローチャートである。

【図12】本実施形態によるサーバ側の接続支援処理の一例を示すフローチャートである。

【図13】本発明の一実施形態に係る端末の機能構成を示すブロック図である。

【図14】本発明の一実施形態に係るサーバの機能構成を示すブロック図である。

【図15】本発明の一実施形態に係るルータの機能構成を示すブロック図である。

【図16】本発明の一変形例に係る、端末間で直接通信に到るまでの手順及び動作の一部を説明するための図である。

【図17】本発明の一変形例に係る、端末の機能構成を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明の各実施形態について、図面等を参照しつつ説明する。但し、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲において様々な態様で実施することができ、以下に例示する実施形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。

【0015】

本明細書と各図において、既出の図に関して説明したものと同様の機能を備えた要素には、同一の符号を付して、重複する説明を省略することがある。

【0016】

［第１実施形態］
＜通信システムの構成＞
図１は、本発明の一実施形態に係る通信システム１０の構成を説明する図である。図１を参照して、通信システム１０の構成について説明する。

【0017】

通信システム１０は、第１端末１０１、第２端末１０３、第１ルータ１０５、第２ルータ１０７、及びサーバ１０９を含む。第１端末１０１、第２端末１０３、第１ルータ１０５、第２ルータ１０７、及びサーバ１０９は、インターネットのような広域通信ネットワークＮＷを介して通信可能に接続されている。

【0018】

第１端末１０１及び第２端末１０３はそれぞれ、ネットワークＮＷを介して他の機器と通信可能な端末である。第１端末１０１及び第２端末１０３はそれぞれ、オーディオデータをリアルタイムで送受信することができる装置であってもよい。このような装置から送信されるオーディオデータは、例えば、外部のマイクから受信したオーディオデータ、外部の電子装置から受信したオーディオデータ、入力された演奏操作に応じて生成したオーディオデータであってもよい。図１においては、一例として、２つの端末、第1端末１０１及び第２端末１０３のみを示している。しかしながら、端末の数は２つに限定されるわけではなく、２つ以上であってもよい。

【0019】

第１端末１０１は、制御部１１１及び記憶部１１３を含む。制御部１１１は、ＣＰＵなどの演算処理回路を含む。記憶部１１３は、ＲＡＭ、ＲＯＭなどの記憶装置を含む。記憶部１１３には、命令が記述された制御プログラムが記憶されている。制御部１１１は、記憶部１１３に記憶された制御プログラムをＣＰＵにより実行して、各種機能を第１端末１０１において実現する。同様に、第２端末１０３も、制御部１１５及び記憶部１１７を含む。制御部１１５及び記憶部１１７それぞれの機能は、制御部１１１及び記憶部１１３と同様であるので、重複する説明は省略する。

【0020】

第１ルータ１０５及び第２ルータ１０７はそれぞれ、ＮＡＴルータである。第１ルータ１０５は、第１端末１０１を配下に備える。第２ルータ１０７は、第２端末１０３を配下に備える。第１ルータ１０５及び第２ルータ１０７はそれぞれ、図１に示された端末の外に、複数のホスト機器を配下に備え、これらの機器で構成されるローカルネットワークと広域通信ネットワークＮＷとの間でデータを中継し、両ネットワーク間でアドレス及びポート番号を変換するＮＡＴ機能を備える。すなわち、第１ルータ１０５及び第２ルータ１０７は、プライベートＩＰアドレスのようなローカルネットワークでのみ通用するローカルなアドレス及びポート番号と、グローバルＩＰアドレスのようなネットワークＮＷ上のグローバルなアドレス及びポート番号とを自動的に相互変換する。

【0021】

第１ルータ１０５が備えるＮＡＴ機能は、ルータの配下から、過去の通信で用いたものと同じ送信元アドレス及び同じ送信元ポート番号を使ってパケットを送信する場合、宛先アドレスが変わると、過去の通信で用いたものとは異なるポート番号に変換する。第２ルータ１０７も、第１ルータ１０５と同一の機能を有する。

【0022】

第１ルータ１０５は、制御部１１９及び記憶部１２１を含む。制御部１１９は、ＣＰＵなどの演算処理回路を含む。記憶部１２１は、ＲＡＭ、ＲＯＭなどの記憶装置を含む。記憶部１２１には、命令が記述された制御プログラムが記憶されている。制御部１１９は、記憶部１２１に記憶された制御プログラムをＣＰＵにより実行して、上述したＮＡＴ機能を第１ルータ１０５において実現する。同様に、第２ルータ１０７も、制御部１２３及び記憶部１２５を含む。制御部１２３及び記憶部１２５それぞれの機能は、制御部１１９及び記憶部１２１と同様であるので、重複する説明は省略する。

【0023】

サーバ１０９は、第１ルータ１０５又は第２ルータ１０７の配下にはない。サーバ１０９は、第１端末１０１及び第２端末１０３間の接続支援、例えば、セッションの開始に先立って行われる第１端末１０１及び第２端末１０３同士の接続手続きなどを行う。第１端末１０１及び第２端末１０３間で接続が成立した後は、サーバ１０９を介在することなく、第１端末１０１及び第２端末１０３間において、第１ルータ１０５及び第２ルータ１０７を介して、オーディオデータなどの演奏情報が直接送受信される。

【0024】

サーバ１０９は、制御部１２７及び記憶部１２９を含む。制御部１２７は、ＣＰＵなどの演算処理回路を含む。記憶部１２９は、ＲＡＭ、ＲＯＭなどの記憶装置を含む。記憶部１２９には、命令が記述された制御プログラムが記憶されている。制御部１２７は、記憶部１２９に記憶された制御プログラムをＣＰＵにより実行して、上述した、セッションの開始に先立って行われる第１端末１０１及び第２端末１０３同士の接続手続きなどの各種機能をサーバ１０９において実行する。

【0025】

［通信の手順］
本実施形態による通信システム１０は、互いに異なるっ第１ルータ１０５及び第２ルータ１０７の配下にある複数の端末（ここでは、第１端末１０１及び第２端末１０３）と、第１ルータ１０５又は第２ルータ１０３の配下にないサーバ１０９から構成される。第１端末１０１及び第２端末１０３の各々は、送信元アドレス、送信元ポート番号、宛先アドレス及び宛先ポート番号を使って、第１端末１０１及び第２端末１０３がそれぞれ属している第１ルータ１０５及び第２ルータ１０３を介して直接通信を行う。以下、図２～図５を参照して、本実施形態による２つの端末間が直接通信に到るまでの手順及び動作例を説明する。なお、以下においては、第１端末１０１及び第２端末１０３間で通信を確立する場合を例にして説明する。

【0026】

図２～図５は、本実施形態による第１端末１０１及び第２端末１０３間が直接通信に到るまでの手順及び動作の一例を説明するための図である。

【0027】

図２に示すように、まず、第１端末１０１及び第２端末１０３間の直接通信に先立って、第１端末１０１は、第１ルータ１０５に第１ルータ１０５が使用可能なポート番号の範囲を問い合わせる。ここで、使用可能なポート番号の範囲とは、第１ルータ１０５が使用可能な、グローバルＩＰに対応付けられた全てのポート番号を指す。以下、第１ルータ１０５が使用可能なポート番号の範囲を、第１ポート範囲情報という。第１ポート範囲情報は、記憶部１２１に記憶されている。第１ルータ１０５は、配下の第１端末１０１から問い合わせを受ける。第１ルータ１０５は、第１端末１０１からの問い合わせに応じて、第１ポート範囲情報を第１端末１０１に送信する。図２では、一例として、第１ポート範囲情報が１０２４～１１５６，４０９６～４２２４，５９０００～６００００である場合を示す。

【0028】

同様に、第２端末１０３は、第２ルータ１０７に第２ルータ１０７が使用可能なポート番号の範囲を問い合わせる。以下、第２ルータ１０７が使用可能なポート番号の範囲を、第２ポート範囲情報という。第２ポート範囲情報は、記憶部１２５に記憶されている。第２ルータ１０７は、配下の第２端末１０３から問い合わせを受ける。第２ルータ１０７は、問い合わせに応じて、第２ポート範囲情報を第２端末１０３に送信する。図２では、一例として、第２ポート範囲情報が１２２４～１２５６，５０９６～５２２４，６１０００～６２０００である場合を示す。

【0029】

次に、図３に示すように、第１端末１０１は、「送信元アドレス：１９２．１６８．０．１００．１０」及び「送信元ポート番号：５０００」を使用して、「宛先アドレス：２．２．２．２」及び「宛先ポート番号：７０００」、即ち、サーバ１０９にデータをパケット化して送信する。この際、データには、第１ポート範囲情報が含まれる。

【0030】

同様に、第２端末１０３は、「送信元アドレス：１９２．１６８．１００．２０」及び「送信元ポート番号：６０００」を使用して、「宛先アドレス：２．２．２．２」及び「宛先ポート番号：７０００」、即ちサーバ１０９にデータをパケット化して送信する。この際、データには、第２ポート範囲情報が含まれる。

【0031】

サーバ１０９は、第１ルータ１０５を介して第１端末１０１からパケットを受信する。サーバ１０９は、第１端末１０１を配下とする第１ルータ１０５による変換結果である「送信元アドレス：１．１．１．１」、「送信元ポート番号：６００００」、及び「第１ポート範囲情報：１０２４～１１５６，４０９６～４２２４，５９０００～６００００」を確認する。

【0032】

同様にサーバ１０９は、第２ルータ１０７を介して第２端末１０３からパケットを受信する。サーバ１０９は、第２端末１０３を配下とする第２ルータ１０７による変換結果である「送信元アドレス：３．３．３．３」、「送信元ポート番号：５２２４」、及び「第２ポート範囲情報：１２２４～１２５６，５０９６～５２２４，６１０００～６２０００」を確認する。

【0033】

次に、サーバ１０９は、確認した第１端末１０１に関する「送信元アドレス：１．１．１．１」を第１端末１０１のアドレスとして決定するとともに、確認した第１端末１０１に関する「送信元ポート番号：６００００」と「第１ポート範囲情報：１０２４～１１５６，４０９６～４２２４，５９０００～６００００」とに基づいて、第２端末１０３が第１端末１０１に通信を試みる際に用いられると推測されるポート番号を選択する。

【0034】

ここで、サーバ１０９が、第２端末１０３が第１端末１０１に通信を試みる際に用いられると推測されるポート番号を選択する手順について簡単に説明する。まず、サーバ１０９は、受信したパケットの送信元ポート番号の次の番号、即ち、受信したパケットの送信元ポート番号に「＋１」を加算したポート番号が第１ポート範囲情報に含まれているか否かを確認する。受信したパケットの送信元ポート番号に「＋１」を加算したポート番号が第１ポート範囲情報に含まれていれば、サーバ１０９は、「送信元ポート番号」に「＋１」を加算したポート番号を、第２端末１０３が第１端末１０１に通信を試みる際に用いられると推測されるポート番号として選択する。一方、受信したパケットの送信元ポート番号に「＋１」を加算したポート番号が第１ポート範囲情報に含まれていない場合、サーバ１０９は、第１ポート範囲情報のうち、受信したパケットの送信元ポート番号よりも大きな１つ以上のポート番号の中から、最小のポート番号を、第２端末１０３が第１端末１０１に通信を試みる際に用いられると推測されるポート番号として選択する。さらに、受信したパケットの送信元ポート番号に「＋１」を加算したポート番号が第1ポート範囲情報に含まれておらず、且つ、受信したパケットの送信元ポート番号よりも大きなポート番号が第１ポート範囲情報の中に存在しない場合、サーバ１０９は、第１ポート範囲情報の中から、最小のポート番号を、第２端末１０３が第１端末１０１に通信を試みる際に用いられると推測されるポート番号として選択する。

【0035】

図３と図４を参照して具体的に説明する。サーバ１０９は、確認した第１端末１０１に関する「送信元ポート番号」に「＋１」を加算したポート番号を第２端末１０３が第１端末１０１に通信を試みる際に用いられるポート番号として選択する。第１端末１０１に関する「送信元ポート番号：６００００」の場合、「＋１」を加算したポート番号は「６０００１」である。しかしながら、「６０００１」は、第１ポート範囲情報に含まれていない。このように、選択されたポート番号、即ち、「送信元ポート番号」に「＋１」を加算されたポート番号が、第１ポート範囲情報に含まれていない場合、サーバ１０９は、「第１ポート範囲情報：１０２４～１１５６，４０９６～４２２４，５９０００～６００００」の中から、第２端末１０３が第１端末１０１に通信を試みる際に用いられると推測される所定のポート番号を選択する。「送信元ポート番号：６００００」は、「第１ポート範囲情報：１０２４～１１５６，４０９６～４２２４，５９０００～６００００」における最大のポート番号である。そのため、サーバ１０９は、「第１ポート範囲情報：１０２４～１１５６，４０９６～４２２４，５９０００～６００００」における最小のポート番号「１０２４」を第２端末１０３が第１端末１０１に通信を試みる際に用いられると推測されるポート番号として選択する。そして、サーバ１０９は、第２端末１０３に対して、第１端末１０１のアドレスが「１．１．１．１」であり、第１端末１０１のポート番号は「１０２４」であることを通知する。

【0036】

同様に、サーバ１０９は、確認した第２端末１０３に関する「送信元アドレス：３．３．３．３」を第２端末１０３のアドレスとして決定するとともに、確認した第２端末１０３に関する「送信元ポート番号：５２２４」と「第２ポート範囲情報：１２２４～１２５６，５０９６～５２２４，６１０００～６２０００」とに基づいて、第１端末１０１が第２端末１０３に通信を試みる際に用いられると推測されるポート番号を選択する。サーバ１０９は、確認した第２端末１０３に関する「送信元ポート番号」に「＋１」を加算したポート番号を第１端末１０１が第２端末１０３に通信を試みる際に用いられると推測されるポート番号として選択する。第２端末１０３に関する「送信元ポート番号：５２２４」の場合、「＋１」を加算したポート番号は「５２２５」である。しかしながら、「５２２５」は、第２ポート範囲情報に含まれていない。このように、選択されたポート番号、即ち、「送信元ポート番号」に「＋１」を加算されたポート番号が、第２ポート範囲情報に含まれていない場合、サーバ１０９は、「第２ポート範囲情報：１２２４～１２５６，５０９６～５２２４，６１０００～６２０００」の中から、第１端末１０１が第２端末１０３に通信を試みる際に用いられると推測される所定のポート番号を選択する。「第２ポート範囲情報：１２２４～１２５６，５０９６～５２２４，６１０００～６２０００」において、「送信元ポート番号：５２２４」よりも大きなポート番号：６１０００～６２０００のうち、最小のポート番号は６１０００である。そのため、サーバ１０９は、「第２ポート範囲情報：１２２４～１２５６，５０９６～５２２４，６１０００～６２０００」のなかから、ポート番号「６１０００」を第１端末１０１が第２端末１０３に通信を試みる際に用いられると推測されるポート番号として選択する。そして、サーバ１０９は、第１端末１０１に対して、第２端末１０３のアドレスが「３．３．３．３」であり、第２端末１０３のポート番号は「６１０００」であることを通知する。

【0037】

第1端末１０１は、サーバ１０９から、第２端末１０３のアドレスが「３．３．３．３」であり、第２端末１０３のポート番号が「６１０００」であるという通知を取得する。同様に、第２端末１０３は、サーバ１０９から、第1端末１０１のアドレスが「１．１．１．１」であり、第１端末１０１のポート番号が「１０２４」であるという通知を取得する。

【0038】

図５に示すように、第１端末１０１は、最初にサーバ１０９にパケットを送信したときに使った「送信元ポート番号：５０００」とは異なる「送信元ポート番号：５００１」を確保する。そして、第1端末１０１は、「送信元アドレス：１９２．１６８．１００．１０」及び「送信元ポート番号：５００１」を使用して、サーバ１０９から通知された「宛先アドレス：３．３．３．３」及び「宛先ポート番号：６１０００」、即ち、第２端末１０３にパケットを送信する。

【0039】

同様に、第２端末１０３は、最初にサーバ１０９にパケットを送信したときに使った「送信元ポート番号：６０００」とは異なる「送信元ポート番号：６００１」を確保する。そして、第２端末１０３は、「送信元アドレス：１９２．１６８．１００．２０」及び「送信元ポート番号：６００１」を使用して、サーバ１０９から通知された「宛先アドレス：１．１．１．１」及び「宛先ポート番号：１０２４」、即ち、第１端末１０１にパケットを送信する。

【0040】

［動作］
次に、具体的な通信フローの一例について説明する。図６～図９は、本実施形態による端末側の接続処理の一例を示す。ここで、端末は、第１端末１０１であってもよく、第２端末１０３であってもよい。図１０及び図１１は、本実施形態によるルータ側の接続支援処理の一例を示す。ここで、ルータは、第1ルータ１０５であってもよく、第２ルータ１０７であってもよい。図１２は、本実施形態によるサーバ（サーバ１０９）側の接続支援処理の一例を示す。図６～図９に示す処理例は、端末のＣＰＵによって実行される接続処理に係るコンピュータプログラムのフローチャートを示している。図１０及び図１１に示す処理例は、ルータのＣＰＵによって実行される、接続支援処理に係るコンピュータプログラムのフローチャートを示している。また、図１２に示す処理例は、サーバ（サーバ１０９）のＣＰＵによって実行される、接続支援処理に係るコンピュータプログラムのフローチャートを示している。

【0041】

以下の説明では、便宜上、一つの端末のサーバ１０９に対する接続の通知について説明する。しかしながら、相互に通信する他の端末も、同様に図６～図９に示すプログラム処理をそれぞれ実行する。

【0042】

端末は、ユーザ操作による接続開始の指示があると、図６に示すプログラムの実行を開始する。端末は、まず、自身が属するルータに、該ルータが使用可能なポート番号の範囲、即ち、該ルータに対応するポート範囲情報を問い合わせる（Ｓ１０１）。

【0043】

一方、ルータは、配下の端末からポート範囲情報の問い合わせを受けると、図１０に示すプログラムの実行を開始する。ルータは、配下の端末からの問い合わせに応答して、自身がポート範囲情報を、該端末に通知する（Ｓ３０１）。

【0044】

再び図６を参照すると、端末は、ルータから通知された、該ルータに対応するポート範囲情報を取得する（Ｓ１０２）。そして、端末は、サーバ１０９に対して接続を行うことを通知する（Ｓ１０３）。次に、端末は、サーバ１０９から接続開始の指示が届いたか否か、すなわち、他の参加者が現れたかどうかを判定する（Ｓ１０４）。サーバ１０９から接続開始の指示が届いていない場合（Ｓ１０４；Ｎｏ）には、端末は、Ｓ１０４の処理を繰り返し実行して接続開始の指示を待つ。

【0045】

一方、サーバ１０９は、前述のＳ１０３の処理により、端末から接続の通知が届くと、図１２に示すプログラムの実行を開始する。サーバ１０９は、まず、接続待ちの端末ＴＭが２つ以上存在するか否か（つまり、他の参加者が現れたどうか）を判定する（Ｓ２０１）。接続待ちの端末が２つ以上存在しなければ（Ｓ２０１；Ｎｏ）、サーバ１０９は、接続待ちの端末ＴＭが２つ以上になるまで待つ。なお、本実施形態の場合、２つの端末、即ち、第１端末１０１及び第２端末１０３からの接続の通知が届くと、接続待ちの端末ＴＭが２つ以上存在する（Ｓ２０１；Ｙｅｓ）と判定される。

【0046】

接続待ちの端末ＴＭが２つ以上存在する（Ｓ２０１；Ｙｅｓ）と判定されると、サーバ１０９は、接続待ちの全ての端末に対して接続開始の指示を送信する（Ｓ２０２）。次に、サーバ１０９は、接続開始を指示した全ての端末からポート番号Ｐ１へのパケットを受信したか否かを判定する（Ｓ２０３）。全ての端末からポート番号Ｐ１へのパケットを受信していない状態（Ｓ２０３；Ｎｏ）では、サーバ１０９は、全ての端末からのパケットの受信を待つ。

【0047】

一方、図６に示すように、接続開始の指示待ちの各端末は、Ｓ１０４の処理の待機中、サーバ１０９から接続開始の指示が送信される（Ｓ１０４；Ｙｅｓ）と、Ｓ１０５の処理に進む。端末は、所定の送信元アドレス及び送信元ポート番号を使って、サーバ１０９に対してポート番号Ｐ１宛てにパケットを送信する（Ｓ１０５）。そして、端末は、サーバ１０９から接続先のポート番号とアドレスの通知が届いたかを判定する（Ｓ１０６）。接続先のポート番号とアドレスの通知が届いていない場合（Ｓ１０６；Ｎｏ）、端末は、接続先のポート番号とアドレスの通知を待つ。

【0048】

一方、前述のＳ１０５の処理により、ルータは、端末からサーバ１０９に対してポート番号Ｐ１宛てにパケットを受信すると、図１１に示すプログラムの実行を開始する。ルータは、受信したパケットの送信元ＩＰアドレス及び送信元ポート番号を変換して、ポート番号Ｐ１宛てにパケットを送信する（Ｓ３０２）。

【0049】

再び、図１２を参照する。パケットの受信を待っているサーバ１０９は、Ｓ２０３の処理において、端末からパケットの送信があるごとに、送信されたパケットを受信する。そして、サーバ１０９は、接続が通知された全ての端末からポート番号Ｐ１へのパケットを受信すると（Ｓ２０３；Ｙｅｓ）、Ｓ２０４の処理に進む。サーバ１０９は、各端末から受信したパケットの送信元ポート番号、及びパケットを送信した端末が属するルータに対応するポート範囲情報に基づいて、各端末が接続しようとする端末に通信を試みる際に用いられると推測されるポート番号を選択する。具体的には、サーバ１０９は、各端末から受信したパケットの送信元ポート番号に「＋１」を加算することにより得られたポート番号を、該端末が通信相手となる端末に通信を試みる際に用いられると推測されるポート番号として選択する。しかしながら、受信したパケットの送信元ポート番号に「＋１」を加算することにより得られたポート番号が、接続しようとする端末が属するルータに対応するポート範囲情報に含まれていない場合、サーバ１０９は、そのポート範囲情報のなかから所定のポート番号を、該端末が接続しようとする端末に通信を試みる際に用いられると推測されるポート番号として選択する。サーバ１０９は、受信したパケットの送信元アドレス及び選択されたポート番号を全ての端末に送信する（Ｓ２０５）。

【0050】

次に、サーバ１０９は、端末から、「接続完了」、「接続のリトライ通知」及び「接続失敗」の何れかのパケットが届いたか否かを判定する（Ｓ２０６）。パケットが届いていなければ（Ｓ２０６；Ｎｏ）、サーバ１０９はパケットが届くのを待つ。尚、Ｓ２０６の判定における「接続完了」に関しては、Ｓ２０５の処理により接続開始の指示を送信した全ての端末から通知があったか否かを判定する。一方、「接続のリトライ通知」及び「接続失敗」に関しては、全ての端末のうちのいずれか一つの端末からの通知があったか否かを判定する。

【0051】

再び図６を参照する。接続先のポート番号とアドレスの通知を待っている端末は、端末が属するルータを介して、サーバ１０９からの接続先アドレスとポート番号が届くと（Ｓ１０６；Ｙｅｓ）、Ｓ１０７の処理に進む。尚、ここで、サーバ１０９から受信されたポート番号は、サーバ１０９が各端末から受信したパケットの送信元ポート番号、及び各端末が属するルータに対応するポート範囲情報に基づいて選択されたポート番号である。端末は、Ｓ１０５の処理を実行する際に使用した送信元ポート番号、即ち、サーバ１０９にパケットを送信した際に使った送信元ポート番号とは異なる新たな送信元ポート番号を設定する（Ｓ１０７）。この場合、サーバ１０９にパケットを送信した際に使った送信元ポート番号に「＋１」を加算することにより新たな送信元ポート番号を設定してもよい。しかしながらこれに限定されるわけではなく、端末は、サーバ１０９にパケットを送信した際に使った送信元ポート番号と異なれば、他のポート番号を送信元ポート番号として設定してもよい。

【0052】

次に、端末は、Ｓ１０５の処理と同じ所定の送信元アドレス、及び新たに設定した送信元ポート番号を使い、サーバ１０９から通知された通信相手となる端末のポート番号及びアドレスへ試行パケットを送信することにより、通信相手の端末との接続を試行する（Ｓ１０８）。

【0053】

尚、端末は、サーバ１０９から通知された通信相手となる端末のポート番号及びアドレスのみを使って接続しようとする端末との接続を試行するだけではなく、サーバ１０９から通知された通信相手の端末のポート番号の前後の複数のポート番号を使って接続を試行してもよい。前後のポート番号とは、例えば、通知されたポート番号に「＋１」、「＋２」、「＋３」・・・をそれぞれ加算した数個のポート番号及び通知されたポート番号から「＋１」、「＋２」、「＋３」・・・をそれぞれ減算した数個のポート番号である。接続しようとする相手の端末が属するルータが別の通信で使用中の場合、該ルータは、サーバ１０９から通知されたポート番号の前後のポートに変更することがある。この結果、サーバ１０９から通知されたポート番号の試行だけでは、試行パケットは接続しようとする端末に届かないこともある。この場合、端末は、サーバ１０９から通知された通信相手の端末のポート番号の前後の複数のポート番号を使って接続を試行する。

【0054】

Ｓ１０８の処理後、端末は、接続しようとする相手の端末からの試行パケットが届いたか否かを判定する（Ｓ１０９）。相手端末からの試行パケットが届かない状態（Ｓ１０９；Ｎｏ）では、端末は、Ｓ１１０の処理に進む。端末は、接続しようとする相手端末からのパケットを待つ最大時間が経過したか否かを判定する（Ｓ１１０）。そして、最大時間が経過していない間（Ｓ１１０；Ｎｏ）は、端末は、Ｓ１０９の処理に戻り、接続しようとする相手端末からの試行パケットが届くまで或いは最大時間が経過するまで、Ｓ１０９～Ｓ１１０の処理を繰返し実行する。

【0055】

接続しようとする相手の端末から試行パケットが届くと（Ｓ１０９；Ｙｅｓ）、端末は、図８に示す、Ｓ１１１の処理に進む。この場合、端末は、サーバ１０９に接続完了したことを通知する（Ｓ１１１）。これにより、接続しようとする相手端末から試行パケットを受け取った端末は、相手端末との直接的な接続が確立し、この接続動作を終了する。なお、受け取った試行パケットは、相手端末に関する送信元アドレス及び送信元ポート番号を含むため、試行パケットを受け取った端末は、相手端末のアドレスとポート番号を認識することができる。この後、２つの端末間でパケットの送受信が直接行われる。

【0056】

一方、接続しようとする相手端末からの試行パケットが届かない状態（Ｓ１０９；Ｎｏ）で、最大時間が経過すると（Ｓ１１０；Ｙｅｓ）、端末は、Ｓ１０８の処理によるパケット送信の試行を最大試行回数行ったか否かを判定する（Ｓ１１２）。最大試行回数行っていないとき（Ｓ１１２；Ｎｏ）には、端末は、図７に示す、Ｓ１１３の処理に進む。最大試行回数行っていない場合（Ｓ１１２；Ｎｏ）、端末は、サーバ１０９に接続のリトライを通知して（Ｓ１１３）、Ｓ１０５に戻り、前述した処理Ｓ１０５～Ｓ１１０、Ｓ１１２、Ｓ１１３からなる接続の再試行を繰返し実行する。そして、パケット送信の試行を最大試行回数行ったとき（Ｓ１１２；Ｙｅｓ）には、端末は、図９に示すように、サーバ１０９に接続が失敗したことを通知して接続を断念し、この接続動作を終了する（Ｓ１１４）。この場合、端末は、接続しようとする相手端末と接続ができなかったことになる。

【0057】

再び図１２を参照する。Ｓ２０６の処理を繰り返し中のサーバ１０９は、端末から、「接続完了」、「接続のリトライ通知」及び「接続失敗」の何れかのパケットが届くと（Ｓ２０６；Ｙｅｓ）、端末から届いた「接続完了」、「接続のリトライ通知」又は「接続失敗」に応じて分岐処理を実行する（Ｓ２０７）。

【0058】

「接続完了」のパケットを受信した場合、サーバ１０９は、Ｓ２０８の処理に進み、接続完了とし、パケットを受信した端末を接続待ちの端末から削除する。また、「接続のリトライ通知」のパケットを受信した場合、サーバ１０９は、Ｓ２０２の処理に戻って、前述した処理Ｓ２０２～Ｓ２０７の処理を繰り返し実行する。さらに、「接続失敗」のパケットを受信した場合、サーバ１０９は、Ｓ２０９の処理に進み、接続失敗とし、パケットを受信した端末を接続待ちの端末から削除する。そして、Ｓ２０８又はＳ２０９の処理後は、元の待機状態に戻る。

【0059】

［端末の構成］
図１３は、第１端末１０１及び第２端末１０３における接続処理を実行するための機能構成を示すブロック図である。図１３を参照して、第１端末１０１及び第２端末１０３の機能構成について説明する。

【0060】

第１端末１０１は、第１取得部２０３、第１送信部２０５、第１受信部２０７、及び第１通信部２０９を含む。

【0061】

第１取得部２０３は、第１ルータ１０５から第１ポート範囲情報を取得する。第１取得部２０３は、第１ルータ１０５に第１ポート範囲情報を問い合わせて、第１ルータ１０５から通知された第１ポート範囲情報を取得してもよい。インターネット接続の接続方式は、ＩＰｖ４ ｏｖｅｒ ＩＰｖ６方式であってもよい。

【0062】

第１送信部２０５は、第１ルータ１０５を介してサーバ１０９にデータをパケット化して送信する。この際、データには、取得された第１ルータ１０５の第１ポート範囲情報が含まれる。

【0063】

第１受信部２０７は、第２端末１０３への通信を試みるための第２端末１０３のＩＰアドレス、及びポート番号、即ち、第２端末１０３が属する第２ルータ１０７のＩＰアドレス、及び、第２ルータ１０７のポート番号（以下、第２ルータ１０７の送信元ポート番号ともいう）と第２ルータ１０７に対応する第２ポート範囲情報とに基づいて選択された所定の第２ルータ１０７のポート番号の通知をサーバ１０９から受信する。

【0064】

第１通信部２０９は、サーバ１０９から通知された、第２ルータ１０７のＩＰアドレス及び選択された所定の第２ルータ１０７のポート番号を、宛先アドレス及び宛先ポート番号として、第２端末１０３への接続を試行する。

【0065】

第２端末１０３は、第２取得部２１３、第２送信部２１５、第２受信部２１７、及び第２通信部２１９を含む。

【0066】

第２取得部２１３は、第２ルータ１０７から第２ポート範囲情報を取得する。第２取得部２１３は、第２ルータ１０７に第２ポート範囲情報を問い合わせ、第２ルータ１０７から通知された第２ポート範囲情報を取得してもよい。インターネット接続の接続方式は、ＩＰｖ４ ｏｖｅｒ ＩＰｖ６方式であってもよい。

【0067】

第２送信部２０７は、第２ルータ１０７を介してサーバ１０９にデータをパケット化して送信する。この際、データには、取得された第２ルータ１０７の第２ポート範囲情報が含まれる。

【0068】

第２受信部２１７は、第１端末１０１への通信を試みるための第１端末１０１のＩＰアドレス、及びポート番号、即ち、第１端末１０１が属する第１ルータ１０５のＩＰアドレス、及び、第１ルータ１０５のポート番号（以下、第１ルータ１０５の送信元ポート番号ともいう）と第１ルータ１０５に対応する第１ポート範囲情報とに基づいて選択された所定の第１ルータ１０５のポート番号の通知をサーバ１０９から受信する。

【0069】

第２通信部２１９は、サーバ１０９から通知された、第１ルータ１０５のＩＰアドレス、及び選択された所定の第１ルータ１０５のポート番号を、宛先アドレス及び宛先ポート番号として、第１端末１０１への接続を試行する。

【0070】

［サーバの構成］
図１４は、サーバ１０９における接続支援処理を実行するための機能構成を示すブロック図である。図３を参照して、サーバ１０９の機能構成を説明する。サーバ１０９は、受信部３０３、ポート選択部３０５、及び送信部３０７を含む。

【0071】

受信部３０３は、第１ルータ１０５を介して第１端末１０１からパケットを受信する。同様に、受信部３０３は、第２ルータ１０７を介して第２端末１０３からもパケットを受信する。第１端末１０１から送られたデータには、第１ルータ１０５に対応する第１ポート範囲情報が含まれる。第２端末１０３から送られたデータには、第２ルータ１０７に対応する第２ポート範囲情報が含まれる。

【0072】

ポート選択部３０５は、第１ルータ１０５の送信元ポート番号、及び第１ポート範囲情報に基づいて、第１ポート範囲情報のなかから、所定の第１ルータ１０５のポート番号を選択する。選択されるポート番号は、宛先アドレスが変更される際に使用される、新に設定されるポート番号である。ここでは、選択されるポート番号は、第１端末１０１からサーバ１０９にパケットを送信した際に使用されたポート番号とは異なるポート番号であり、第１端末１０１が第２端末１０３に接続を試行する際に使用される、新に設定されるポート番号である。

【0073】

同様に、ポート選択部３０５は、第２ルータ１０７の送信元ポート番号、及び第２ポート範囲情報に基づいて、第２ポート範囲情報のなかから、所定の第２ルータ１０７のポート番号を選択する。選択されるポート番号は、宛先アドレスが変更される際に使用される、新に設定されるポート番号である。ここでは、選択されるポート番号は、第２端末１０３からサーバ１０９にパケットを送信した際に使用されたポート番号とは異なるポート番号であり、第２端末１０３が第１端末１０１に接続を試行する際に使用される、新に設定されるポート番号である。ポート選択部３０５によって実行されるポート番号の選択手順は、前述のとおりであり、重複する説明は省略する。

【0074】

送信部３０７は、ポート選択部３０５において選択されたポート番号を、予め決められた端末に送信する。例えば、送信部３０７は、第１ルータ１０５の送信元ポート番号、及び第１ポート範囲情報に基づいて選択されたポート番号を、第２ルータ１０７を介して第２端末１０３に送信する。同様に、送信部３０７は、第２ルータ１０７の送信元ポート番号、及び第２ポート範囲情報に基づいて選択されたポート番号を、第１ルータ１０５を介して第１端末１０１に送信する。

【0075】

第１端末１０１は、サーバ１０９から取得した第２ルータ１０７の送信元ポート番号、及び第２ポート範囲情報のなかから選択された所定のポート番号を用いて、第２端末１０３への接続を試行する。同様に、第２端末１０３は、サーバ１０９から取得した第１ルータ１０５の送信元ポート番号、及び第１ポート範囲情報のなかから選択された所定のポート番号を用いて、第１端末１０１への接続を試行する。第１端末１０１及び第２端末１０３間での接続方式は、Ｐ２Ｐ接続である。

【0076】

［ルータの構成］
図１５は、第１ルータ１０５における接続支援処理を実行するため機能構成を示すブロック図である。図１５を参照して、第１ルータ１０５の機能構成を説明する。尚、第２ルータ１０７は、第１ルータ１０５と略同一の機能構成を有するため、図示と詳細な説明はここでは省略する。

【0077】

第１ルータ１０５は、受信部４０１、送信部４０３、ポート変更部４０５を含む。受信部４０１は、配下の第１端末１０１から、第１ルータ１０５に対応する第１ポート範囲情報を通知するようリクエストする問い合わせを受信する。

【0078】

この問い合わせに応答して、送信部４０３は、第１ポート範囲情報を第１端末１０５に通知する。送信部４０３は、記憶部１２１に記憶された第１ポート範囲情報を読みだしてもよい。また、第１端末１０１からサーバ１０９にパケットが送信される際、送信部４０３は、第１ポート範囲情報とともに、自身の、即ち、第１ルータ１０５のＩＰアドレス及びポート番号を送信元アドレス及び送信元ポートとしてサーバ１０９に送信する。

【0079】

ポート変更部４０５は、宛先ＩＰアドレスが変更されると、送信元として使用するポート番号を、自身が使用可能なポート番号の範囲から選択された別のポート番号に変更する。

【0080】

以上に説明したように、本実施形態においては、２つの端末（第１端末１０１及び第２端末１０３）の直接通信に先立って、まず、第１端末１０１及び第２端末１０３からサーバ１０９に、第１ポート範囲情報又は第２ポート範囲情報を含む、パケット化されたデータが送信される。サーバ１０９は、パケット送信に使われた送信元ポート番号と、第１ポート範囲情報及び第２ポート範囲情報とに基づいて、それぞれの端末が接続しようとする試みる相手端末の所定のポート番号を選択して、各端末に通知する。その後、第１端末１０１及び第２端末１０３は、サーバ１０９への送信時に使った送信元ポート番号とは異なる送信元ポート番号と、サーバ１０９から通知された相手端末のＩＰアドレス及び選択されたポート番号を使って、互いに直接通信し合うことができる。すなわち、本実施形態においては、宛先アドレスが変更されると、第１ルータ１０５及び第２ルータ１０７は、送信元ポート番号をシーケンシャルに変更するという性質を用いることにより、第１端末１０１を支配する第１ルータ１０５、及び第２端末１０３を支配する第２ルータ１０７のタイプとは無関係に、第１端末１０１及び第２端末１０３は直接通信できるようになる。したがって、本実施形態によれば、第１ルータ１０５及び第２ルータ１０７がどのようなタイプのＮＡＴルータであっても、第１端末１０１及び第２端末１０３は、サーバ１０９への送信に使った送信元ポート番号を変更するだけで、互いに直接通信することができるようになる。

【0081】

［変形例１］
上記の実施形態では、第１端末１０１及び第２端末１０３間の直接通信に先立って、第１端末１０１は、第１ルータ１０５に第１ポート範囲情報を問い合わせている。同様に、第２端末１０３は、第２ルータ１０７に第２ポート範囲情報を問い合わせている。しかしながら、各端末は、該端末が属するルータに対応するポート範囲情報を、前述のサーバ１０９とは異なる別のサーバに問い合わせてもよい。このようなサーバは、ＩＰｖ６アドレスからＩＰｖ４アドレスに割り当てられたポート番号の範囲、即ち、ポート範囲情報を所定の演算方法により算出することが可能である。サーバは、算出したポート範囲情報を、各端末に通知する。

【0082】

［変形例２］
上記の実施形態では、サーバ１０９は、第１端末１０１から受信したパケットの、送信元ポート番号、及び第１ポート範囲情報に基づいて、第１ポート範囲情報のなかから、宛先アドレスが変更される際に使用される、所定の第１ルータ１０５のポート番号を選択している。同様に、サーバ１０９は、第２端末１０３から受信したパケットの送信元ポート番号、及び第２ポート範囲情報に基づいて、第２ポート範囲情報のなかから、宛先アドレスが変更される際に使用される、所定の第２ルータ１０７のポート番号を選択している。しかしながら、端末が別の端末に通信を試みる際に用いられるポート番号は、端末側で選択されてもよい。

【0083】

図１６は、変形例２による第１端末１０１及び第２端末１０３間が直接通信に到るまでの手順及び動作の一部を説明するための図である。図３を参照して説明したように、サーバ１０９は、第１ルータ１０５を介して第１端末１０１からパケットを受信する。サーバ１０９は、第１端末１０１を配下とする第１ルータ１０５による変換結果である「送信元アドレス：１．１．１．１」、「送信元ポート番号：６００００」、及び「第１ポート範囲情報：１０２４～１１５６，４０９６～４２２４，５９０００～６００００」を受信する。また、サーバ１０９は、第２ルータ１０７を介して第２端末１０３からパケットを受信する。サーバ１０９は、第２端末１０３を配下とする第２ルータ１０７による変換結果である「送信元アドレス：３．３．３．３」、「送信元ポート番号：５２２４」、及び「第２ポート範囲情報：１２２４～１２５６，５０９６～５２２４，６１０００～６２０００」を受信する。

【0084】

図１６に示すように、サーバ１０９は、受信した第１端末１０１の「送信元アドレス：１．１．１．１」、「送信元ポート番号：６００００」、及び「第１ポート範囲情報：１０２４～１１５６，４０９６～４２２４，５９０００～６００００」を第２端末１０３に送信する。同様に、サーバ１０９は、受信した第２端末の「送信元アドレス：３．３．３．３」、「送信元ポート番号：５２２４」、及び「第２ポート範囲情報：１２２４～１２５６，５０９６～５２２４，６１０００～６２０００」を第１端末に送信する。

【0085】

第１端末１０１は、受信した第２端末の「送信元ポート番号：５２２４」及び「第２ポート範囲情報：１２２４～１２５６，５０９６～５２２４，６１０００～６２０００」に基づいて、第２ポート範囲情報のなかから、宛先アドレスが変更される際に使用される、所定の第２ルータ１０７のポート番号を選択してもよい。同様に、第２端末１０３は、受信した第１端末の「送信元ポート番号：６００００」及び「第１ポート範囲情報：１０２４～１１５６，４０９６～４２２４，５９０００～６００００」に基づいて、第１ポート範囲情報のなかから、宛先アドレスが変更される際に使用される、所定の第１ルータ１０７のポート番号を選択してもよい。ポート番号の選択手順は、サーバ１０９によって実行されるポート番号の選択手順と同様であってもよい。

【0086】

図１７は、変形例２に係る第１端末１０１Ａ及び第２端末１０３Ａの機能構成を説明するための図である。

【0087】

第１端末１０１Ａは、第１取得部２０３、第1送信部２０５、第１受信部２０７、第１通信部２０９及び第１ポート選択部２２１を含む。図１７に示した第１取得部２０３、第１送信部２０５、第１受信部２０７及び第１通信部２０９は、図１３を参照して説明した第１取得部２０３、第１送信部２０５、第１受信部２０７及び第１通信部２０９と同様である。

【0088】

第１ポート範囲選択部２２１は、受信した第２端末の「送信元ポート番号：５２２４」及び「第２ポート範囲情報：１２２４～１２５６，５０９６～５２２４，６１０００～６２０００」に基づいて、第２ポート範囲情報のなかから、宛先アドレスが変更される際に使用される、所定の第２ルータ１０７のポート番号を選択する。ポート番号の選択手順は、サーバ１０９によって実行されるポート番号の選択手順と同様である。

【0089】

第２端末１０３Ａは、第２取得部２１３、第２送信部２１５、第２受信部２１７、第２通信部２１９及び第２ポート選択部２２３を含む。第２端末１０３Ａは、第２取得部２１３、第２送信部２１５、第２受信部２１７、第２通信部２１９及び第２ポート選択部２２３に機能は、第１取得部２０３、第1送信部２０５、第１受信部２０７、第１通信部２０９及び第１ポート選択部２２１と同様であるため、重複する説明は省略する。

【0090】

［変形例３］
上記の実施形態では、サーバ１０９が、第１端末１０１から受信したパケットの、送信元ポート番号、及び第１ポート範囲情報に基づいて、第１ポート範囲情報のなかから所定の第１ルータ１０５のポート番号を選択して、選択された第１ルータ１０５のポート番号を第２端末１０３に送信している。同様に、サーバ１０９が、第２端末１０３から受信したパケットの送信元ポート番号、及び第２ポート範囲情報に基づいて、第２ポート範囲情報のなかから、所定の第２ルータ１０７のポート番号を選択して、選択された第２ルータ１０７のポート番号を第１端末１０１の送信している。しかしながら、サーバ１０９は、サーバ１０９と通信可能な別のサーバに第１端末１０１から受信したパケットの、送信元ポート番号、及び第１ポート範囲情報を送信してもよい。別のサーバは、受信した送信元ポート番号、及び第１ポート範囲情報に基づいて、第１ポート範囲情報のなかから所定の第１ルータ１０５のポート番号を選択して、選択された第１ルータ１０５のポート番号を第２端末１０３に送信してもよい。同様に、サーバ１０９は、サーバ１０９と通信可能な別のサーバに第２端末１０３から受信したパケットの、送信元ポート番号、及び第２ポート範囲情報を送信してもよい。別のサーバは、受信した送信元ポート番号、及び第２ポート範囲情報に基づいて、第２ポート範囲情報のなかから所定の第２ルータ１０７のポート番号を選択して、選択された第２ルータ１０７のポート番号を第１端末１０１に送信してもよい。尚、上記別のサーバに代えて、サーバ１０９は、サーバ１０９の接続可能な別の端末（第３の端末）に受信した第１端末１０１から受信したパケットの、送信元ポート番号、及び第１ポート範囲情報を送信し、該端末が受信した送信元ポート番号、及び第１ポート範囲情報に基づいて、第１ポート範囲情報のなかから所定の第１ルータ１０５のポート番号を選択して、選択された第１ルータ１０５のポート番号を第２端末１０３に送信してもよい。同様に、サーバ１０９は、サーバ１０９の該端末（第３の端末）に受信した第２端末１０３から受信したパケットの、送信元ポート番号、及び第２ポート範囲情報を送信し、該端末が受信した送信元ポート番号、及び第２ポート範囲情報に基づいて、第２ポート範囲情報のなかから所定の第２ルータ１０７のポート番号を選択して、選択された第２ルータ１０７のポート番号を第１端末１０１に送信してもよい。

【0091】

以上が変形例に関する説明である。

【0092】

以上のとおり、本発明の一実施形態によれば、第１ルータの使用可能なポート番号の範囲を取得し、第２端末に第１ルータのポート番号を取得させるために、取得した第１ルータの使用可能なポート番号の範囲を第１ルータを介して第１サーバに送信し、第２ルータの送信元ポート番号と第２ルータの使用可能なポート番号の範囲とに基づいて選択される所定の第２ルータのポート番号を特定するための情報を第１サーバから取得し、第２ルータのポート番号を宛先ポート番号として第１ルータを介して第２端末への接続を試行する、処理を第１端末に実行させるためのプログラムが提供される。該プログラムは、以下のように構成することもできる。

【0093】

第１ルータに第１ルータの使用可能なポート番号の範囲を問い合わせる処理を第１端末に実行させ、第１ルータから第１ルータの使用可能なポート番号の範囲を取得する。

【0094】

第２サーバに第１ルータの使用可能なポート番号の範囲を問い合わせる処理を第１端末に実行させ、第２サーバから第１ルータの使用可能なポート番号の範囲を取得する。

【0095】

所定の第２ルータのポート番号を特定するための情報は、第２ルータの送信元ポート番号と第２ルータの使用可能なポート番号の範囲とに基づいて第１サーバによって選択された所定の第２ルータのポート番号である。

【0096】

所定の第２ルータのポート番号を特定するための情報に含まれる、第２ルータの送信元ポート番号と第２ルータの使用可能なポート番号の範囲とに基づいて所定の第２ルータのポート番号を選択することを含む。

【0097】

第１ルータの使用可能なポート番号の範囲は、インターネット接続のためのポート番号の範囲である。

【0098】

インターネット接続の接続方式は、ＩＰｖ４ ｏｖｅｒ ＩＰｖ６である。

【0099】

第２端末への接続は、Ｐ２Ｐ接続である。

【0100】

また、本発明の一実施形態によれば、第１端末から使用可能なポート番号の範囲の問い合わせを受信する受信部と、問い合わせに応答して、使用可能なポート番号の範囲を第１端末に送信する送信部と、を備え、送信部は、第１端末からのリクエストに基づいて、使用可能なポート番号の範囲と自身の外部ポート番号を外部に送信する、ルータが提供される。該ルータは、以下のように構成することもできる。

【0101】

宛先アドレスが変更されると、送信元として使用するポート番号を前記使用可能なポート番号の範囲から選択された別のポート番号に変更するポート変更部をさらに備える。

【0102】

また、本発明の一実施形態によれば、端末からルータの使用可能なポート番号の範囲を受信する受信部と、ルータからした送信元ポート番号とルータの使用可能なポート番号の範囲とに基づいて、所定のルータのポート番号を選択するポート選択部と、所定のルータのポート番号を予め決められた別の端末に送信する送信部と、を備えるサーバが提供される。

【0103】

また、本発明の一実施形態によれば、第１ルータの配下にある第１端末と、第２ルータの配下にある第２端末と、ルータの配下にないサーバとから成り、第１端末及び第２端末が、送信元アドレス、送信元ポート番号、宛先アドレス及び宛先ポート番号を使って、第１ルータ及び第２ルータを介して互いに通信する通信システムにおいて、第１端末は、第１ルータの使用可能なポート番号の範囲を取得する第１取得部と、取得した第１ルータの使用可能なポート番号の範囲を第１ルータを介してサーバに送信する第１送信部と、第２ルータの送信元ポート番号と第２ルータの使用可能なポート番号の範囲とに基づいて選択された所定の第２ルータのポート番号をサーバから受信する第１受信部と、第２ルータのポート番号を宛先ポート番号として第１ルータを介して第２端末への接続を試行する第１通信部と、を備え、第２端末は、第２ルータの使用可能なポート番号の範囲を取得する第１取得部と、取得した第２ルータの使用可能なポート番号の範囲を第２ルータを介してサーバに送信する第２送信部と、第１ルータの送信元ポート番号と第１ルータの使用可能なポート番号の範囲とに基づいて選択された所定の第１ルータのポート番号をサーバから受信する第２受信部と、第１ルータのポート番号を宛先ポート番号として第２ルータを介して第１端末への接続を試行する第２通信部と、を備え、サーバは、第１端末から第１ルータの使用可能なポート番号の範囲と、第１送信元ポート番号とを受信し、且つ第２端末から第２ルータの使用可能なポート番号の範囲と、第２送信元ポート番号とを受信し、第１ルータの送信元ポート番号と第１ルータの使用可能なポート番号の範囲とに基づいて選択される所定の第１ルータのポート番号を特定するための情報を第２受信部に送信し、且つ第２ルータの送信元ポート番号と第２ルータの使用可能なポート番号の範囲とに基づいて選択される所定の第２ルータのポート番号を特定するための情報を第１受信部に送信する、通信システムが提供される。

【0104】

第１端末は、サーバから受信した所定の第２ルータのポート番号を特定するための情報に含まれる、第２ルータの送信元ポート番号と第２ルータの使用可能なポート番号の範囲とに基づいて所定の第２ルータのポート番号を選択する第１ポート選択部を備え、第２端末は、サーバから受信した所定の第１ルータのポート番号を特定するための情報に含まれる、第１ルータの送信元ポート番号と第１ルータの使用可能なポート番号の範囲とに基づいて所定の第１ルータのポート番号を選択する第２ポート選択部を備える。

【符号の説明】

【0105】

１０…通信システム、１０１，１０１Ａ…第1端末、１０３，１０３Ａ…第２端末、１０５…第1ルータ、１０７…第２ルータ、１０９…サーバ、１１１…制御部、１１３…記憶部、１１５…制御部、１１７…記憶部、１１９…制御部、１２１…記憶部、１２３…制御部、１２５…記憶部、１２７…制御部、１２９…記憶部、２０３…第１取得部、２０５…第１送信部、２０７…第１受信部、２０９…第１通信部、２１３…第２取得部、２１５…第２送信部、２１７…第２受信部、２１９…第２通信部、２２１…第１ポート選択部、２２３…第２ポート選択部、３０３…受信部、３０５…ポート選択部、４０１…受信部、４０３…送信部、４０５…ポート変更部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】