JP2004147195A - 音声通信方法およびゲート装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ユーザ側のプライベートネットワークと接続する際のアドレス変換問題を解決したセキュリティの高いＶｏＩＰ音声通信方法を提供する。
【解決手段】送信元端末装置ＤＡ１がゲート装置１１Ａへ呼接続要求を送信する。呼接続要求を受けたゲート装置１１Ａが、呼制御情報を公衆電話網１３を介して送信先端末装置ＤＢ１を管理するゲート装置１１Ｂへ送信する。ゲート装置１１Ｂが送信先端末装置ＤＢ１へ呼接続要求を送信し、その返答が通話可能であった場合に、ゲート装置１１Ｂが呼制御情報を公衆電話網１３を介してゲート装置１１Ａへ送信すると共に、ＩＰネットワーク１４に接続されているポートをオープンする。ゲート装置１１Ａが呼接続情報を受けてＩＰネットワーク１４に接続されているポートをオープンする。以後、端末装置ＤＡ１および端末装置ＤＢ１が、ゲート装置１１Ａ、１１ＢのオープンされたポートおよびＩＰネットワーク１４を介してパケット通信による通話を行う。
【選択図】 図１
【解決手段】送信元端末装置ＤＡ１がゲート装置１１Ａへ呼接続要求を送信する。呼接続要求を受けたゲート装置１１Ａが、呼制御情報を公衆電話網１３を介して送信先端末装置ＤＢ１を管理するゲート装置１１Ｂへ送信する。ゲート装置１１Ｂが送信先端末装置ＤＢ１へ呼接続要求を送信し、その返答が通話可能であった場合に、ゲート装置１１Ｂが呼制御情報を公衆電話網１３を介してゲート装置１１Ａへ送信すると共に、ＩＰネットワーク１４に接続されているポートをオープンする。ゲート装置１１Ａが呼接続情報を受けてＩＰネットワーク１４に接続されているポートをオープンする。以後、端末装置ＤＡ１および端末装置ＤＢ１が、ゲート装置１１Ａ、１１ＢのオープンされたポートおよびＩＰネットワーク１４を介してパケット通信による通話を行う。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、インターネット等のＩＰネットワークを用いて音声通信を行う音声通信方法およびそれに用いられるゲート装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、インターネットなどＩＰネットワークにおいて音声通信を可能とするＶｏＩＰ（Ｖｏｉｃｅ ｏｖｅｒ ＩＰ）が普及しつつあるが、電話サービスと同様に広く一般に普及させるためには、セキュリティや、ユーザのプライベートネットワーク環境に依存した課題を解決する必要があり、これを図５を用いて説明する。
【０００３】
図５は、従来のＶｏＩＰ通信システムの構成を示すブロック図である。ＶｏＩＰサービスを提供するＩＰネットワーク１にユーザＡ、ユーザＢ、および悪意者Ｘが接続されている。ユーザＡ、ユーザＢのＶｏＩＰ電話機ＤＡ１〜ＤＡ３、ＤＢ１は、セキュリティのため、ファイアウォール（Ｆ／Ｗと略記）２、３を介して、ＩＰネットワーク１に接続されており、ネットワーク１側のアドレスは、それぞれＧＡ、ＧＢである。また、各Ｆ／Ｗ２，３は、アドレス変換機能（ＮＡＴ；Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｄｄｒｅｓｓ Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ）を持ち、ネットワーク１側のアドレスとユーザ側のプライベートアドレスを分離している。
【０００４】
ユーザＡのＶｏＩＰ電話機ＤＡ１〜ＤＡ３は各々、＃Ａ１、＃Ａ２および＃Ａ３の３つのダイヤルイン電話番号を持ち、また、それぞれのプライベートアドレスは、Ａ１、Ａ２およびＡ３である。また、Ｆ／Ｗ２のユーザ側プライベートアドレスはＡ０である。ユーザＢのＶｏＩＰ電話機ＤＢ１は、＃Ｂ１の電話番号を持ち、そのプライベートアドレスはＢ１である。また、同一ＬＡＮにパソコンＰＣが接続されており、そのプライベートアドレスはＢ２である。さらに、Ｆ／Ｗ３のユーザ側プライベートアドレスはＢ０である。また、悪意者ＸのネットワークアドレスをＧＸとする。
【０００５】
ＶｏＩＰ交換機４は、電話番号に対するアドレス解決を行い、ＶｏＩＰ呼の呼制御を行う。具体的な呼制御プロトコルとしては、Ｈ．３２３やＳＩＰ（Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）がある。
【０００６】
ところで、上述したＶｏＩＰ通信システムには、以下に述ベる課題がある。
（１）ユーザのＦ／Ｗ２，３においてＶｏＩＰ交換機４から呼の着信を受け付けるために、Ｆ／Ｗ２，３の特定のポートを常に空けておく必要があり、このため、セキュリティが低下する。各ユーザのＦ／Ｗ２，３においては、悪意者Ｘによる当該ポートからの侵入の危険性がある。
【０００７】
（２）ＶｏＩＰプロトコルは、ＩＰパケットのデータ部に自分と通話相手先のアドレスを入れるため、ＩＰパケットのアドレス部のみを変換する通常のＮＡＴでは通信ができない。＃Ａ１から、＃Ｂ１への発信を例にとると、この場合、＃Ａ１のＶｏＩＰ電話機からは、発側アドレスＡ１、着信先＃Ｂ１での呼設定要求が送出され、これは、ユーザＡのＮＡＴ機能より、ＩＰネットワーク１側のアドレスＧＡからの要求として、ＶｏＩＰ交換機４に送出される。この場合、以下のようなアドレス解決上の問題がある。
（問題１）発側のアドレスが、プライベートアドレスＡ１のまま変換されないため、ＶｏＩＰ交換機４は、このアドレス情報から発信電話番号を識別できない。
（問題２）交換機４が、＃Ｂ１のＩＰネットワーク１側のアドレスＧＢを得て、呼設定要求を＃Ｂ１に送出した場合、ユーザＢのＮＡＴは、これをどのプライベートアドレス（Ｂ１，Ｂ２）に転送していいか解らない。
（開題３）仮に、呼設定要求をＢ１に転送できた場合にも、発側のアドレスは、ユーザＡのプライベートアドレスＡ１なので、返答先が不定となる。
【０００８】
（３）ＩＰプロトコルでは、アドレスの詐称が容易に行えるため、発信者を偽った悪意通話が可能となる。図５において、悪意者ＸがユーザＢのアドレスＧＢと、電話番号＃Ｂ１を入手できれば、ユーザＡに対してユーザＢに成りすましたＶｏＩＰ通話が可能となる。これを回避するために、アドレス（この場合はＧＢ）による認証ではなく、アプリケーションレイヤで鍵情報などを用いたユーザ認証を行う必要があり、鍵の管理や認証にコストがかかる。また、認証用の情報が盗難されれば、やはり発信者を装った成りすまし通話が可能となる。
【０００９】
また、従来のＶｏＩＰ通信に関する発明として特許文献１、２に記載されるものが知られている。これらに記載されるものはいずれも、電話回線を介してインターネット電話の接続要求を送出するものであり、特許文献１のものは、ゲートウエイを使用しないことを特徴とし、また、特許文献２のものは、着信側がダイヤルアップ接続でも容易に通信線路を確立できることを特徴としている。
【００１０】
【特許文献１】
特開２０００−１２５０４０号公報
【特許文献２】
特開２００１−３５８８３０号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述した事情に鑑みなされたもので、その目的は、ＶｏＩＰ通信におけるユーザ〜ネットワーク間の呼制御手順に、従来から電話で利用されているプロトコルを適用することによってユーザ側のプライベートネットワークと接続する際のアドレス変換問題を解決したセキュアなＶｏＩＰ音声通信方法およびそれに用いられるゲート装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記の課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、送信元端末装置が該送信元端末装置を管理する第１のゲート装置へ呼接続要求を送信し、前記呼接続要求を受けた第１のゲート装置が、第１の呼制御情報を公衆電話網を介して送信先端末装置を管理する第２のゲート装置へ送信し、前記第２のゲート装置が送信先端末装置へ呼接続要求を送信し、前記送信先端末装置が通話可能か否かの返答を前記第２のゲート装置へ送信し、前記送信先端末装置から通話可能の返答を受けた場合に、前記第２のゲート装置が第２の呼制御情報を前記公衆電話網を介して前記第１のゲート装置へ送信すると共に、ＩＰネットワークに接続されているポートをオープンし、前記第１のゲート装置が前記第２のゲート装置からの第２の呼接続情報を受けて前記ＩＰネットワークに接続されているポートをオープンし、前記送信元端末装置および送信先端末装置が、前記第１、第２のゲート装置のオープンされたポートおよび前記ＩＰネットワークを介してパケット通信による通話を行うことを特徴とする音声通信方法である。
【００１３】
また、請求項２に記載の発明は、送信元端末装置が該送信元端末装置を管理する第１のゲート装置へ呼接続要求を送信し、前記呼接続要求を受けた第１のゲート装置が、通話に使用するＩＰネットワーク側のポートを確保すると共に、確保したポートの番号および前記第１のゲート装置のＩＰネットワーク側のアドレスを含む第１の呼制御情報を公衆電話網を介して送信先端末装置を管理する第２のゲート装置へ送信し、前記第２のゲート装置が送信先端末装置へ呼接続要求を送信し、前記送信先端末装置が通話可能か否かの返答を前記第２のゲート装置へ送信し、前記送信先端末装置から通話可能の返答を受けた場合に、前記第２のゲート装置が通話に使用するＩＰネットワーク側のポートをオープンすると共に、オープンしたポートの番号および前記第２のゲート装置のＩＰネットワーク側のアドレスを含む第２の呼制御情報を前記公衆電話網を介して前記第１のゲート装置へ送信し、前記第１のゲート装置が前記第２のゲート装置からの第２の呼接続情報を受けて前記確保したポートをオープンし、前記送信元端末装置および送信先端末装置が、前記第１、第２のゲート装置のオープンされたポートおよび前記ＩＰネットワークを介してパケット通信による通話を行うことを特徴とする音声通信方法である。
【００１４】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の音声通信方法において、前記第２のゲート装置は、プライベートネットワークを介して１または複数の端末装置と接続されると共に内部に前記端末装置の電話番号とプライベートアドレスの変換表を有し、該変換表に基づいて前記送信先端末装置と接続することを特徴とする。
【００１５】
また、請求項４に記載の発明は、１または複数の端末装置がプライベートネットワークを介して接続され、前記端末装置と外部端末装置との間の通話を仲介するゲート装置において、前記端末装置からの呼接続要求を受け、第１の呼制御情報を公衆電話網を介して前記外部端末装置を管理する外部ゲート装置へ送信すると共にポートオープン指令を出力し、また、外部ゲート装置からの呼接続要求を受け、第２の呼接続情報を前記外部ゲート装置へ送信すると共に前記ポートオープン指令を出力する第１の制御手段と、前記第１の制御手段からのポートオープン指令を受け、ＩＰネットワーク側のポートをオープンすると共に、オープンしたポートおよび前記ＩＰネットワークを介して、前記端末装置と前記外部端末装置との間のパケット通信による通話を制御する第２の制御手段とを具備することを特徴とするゲート装置である。
【００１６】
また、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のゲート装置において、前記第１の制御手段は、前記端末装置から呼接続要求を受けた時、前記第２の制御手段へポート確保指令を出力し、前記外部ゲート装置から返信を受けた時、前記第２の制御手段へポートオープン指令を出力し、前記第２の制御手段は、前記ポート確保指令を受けてポートを確保し、前記ポートオープン指令を受けて確保したポートをオープンすることを特徴とする。
【００１７】
また、請求項６に記載の発明は、請求項４または請求項５に記載のゲート装置において、前記第１の制御手段は、前記端末装置の電話番号とプライベートアドレスの変換表を有し、該変換表に基づいて外部から受けた通話を送信する送信先端末装置を検知することを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、この発明の一実施の形態について説明する。図１は同実施の形態によるＶｏＩＰ音声通信システムの構成を示すブロック図である。
本実施形態は、ＶｏＩＰ通信におけるユーザ〜ネットワーク間の呼制御手順に、従来から電話で利用されているプロトコルであるＱ．９３１プロトコルを適用し、Ｑ．９３１プロトコルを終端するゲート装置（ＧＷ装置）１１Ａ，１１Ｂにて、ポートの開閉やプライベートアドレスとＩＰネットワーク側のアドレス変換を行うことを特徴としている。すなわち、本実施形態においては、呼制御信号を公衆電話網１３を通して伝送し、音声信号をＩＰネットワーク１４を通して伝送することを特徴としている。以下、本実施形態について詳述する。
【００１９】
図１において、ネットワークは、呼制御信号を伝送する公衆電話網（ＳＳ＃７ネットワーク）１３と、ＶｏＩＰのベアラ信号（音声信号）を伝送するＩＰネットワーク１４から構成される。公衆電話網１３には、従来通りユーザを収容するが、呼制御信号のみを処理し、通話路（Ｓｐｅｅｃｈ Ｐａｔｈ；ＳＰと略記）制御は行わないＳＰレス交換機１５、１６が接続される。本交換機１５，１６は、信号制御上、従来の交換機と同様にユーザ側はＱ．９３１プロトコル、交換機間はＩＳＵＰ（ＩＳＤＮ Ｕｓｅｒ Ｐａｒｔ）プロトコルを処理する。また、ベアラ伝送用にＲＴＰプロトコルを用いる。ユーザのアクセスラインとしては、伝送上、物理的に分離した回線としても、多重化した一本のアクセスラインとしてもよい．
【００２０】
ゲート装置１１Ａ、１１Ｂは、ユーザ側に設置される装置であり、その内部構成を図２に示す。なお、図２はゲート装置１１Ａであるが、ゲート装置１１Ｂも同一構成である。ゲート装置１１ＢのＱ．９３１コントローラ、ＳＩＰ Ｐｒｏｘｙ、電話番号−プライベートアドレス変換表（変換表）、Ｆ／Ｗの各符号を各々２１Ｂ〜２４Ｂとする。
【００２１】
図２において、Ｑ．９３１コントローラ２１Ａは、ＳＰレス交換機１５との間のＱ．９３１プロトコルを終端し、次の制御を行う。
（１）ＳＩＰ Ｐｒｏｘｙ２２Ａと連携してＱ．９３１プロトコルとＳＩＰプロトコルの相互変換を行う。ここで、ＳＩＰプロトコルとは、ゲート装置１１ＡとＶｏＩＰ電話機ＤＡ１〜ＤＡ３との間における通信プロトコルである。
（２）変換表２３Ａを参照し、電話番号とプライベートアドレスとの相互変換を行う。
（３）Ｆ／Ｗ２４Ａの制御を行う。
【００２２】
ＳＩＰ Ｐｒｏｘｙ２２Ａは、ＶｏＩＰ電話機ＤＡ１〜ＤＡ３とのＳＩＰプロトコルを終端し、Ｑ．９３１コントローラ２１Ａと連携してネットワーク側とＱ．９３１プロトコルによる呼制御を行う。Ｆ／Ｗ２４Ａは、Ｑ．９３１コントローラ２１Ａからの指示により、ポートの開閉やプライベートアドレスとＩＰネットワーク１４側とのアドレス変換を行う。アドレス変換機能としては、１つのＩＰネットワーク１４側アドレスに、ｎ個のプライベートアドレスがマッピングできるＮＡＰＴ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｄｄｒｅｓｓ Ｐｏｒｔ Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ）機能を有する。
【００２３】
このように、本実施形態では、ユーザ側のＶｏＩＰ電話機ＤＡ１〜ＤＡ３からゲート装置１１Ａまでのプライベートアドレス区間は、ＳＩＰなどのＶｏＩＰプロトコルを利用し、ゲート装置１１Ａ〜公衆電話網１３間は、Ｑ．９３１プロトコルを利用する。Ｑ．９３１を終端するゲート装置１１Ａにて、ポートの開閉やプライベートアドレスとＩＰネットワーク１４側のアドレス変換を行うことにより、アドレス変換問題を解決したセキュアなＶｏＩＰ通信が実現できる。
【００２４】
次に、上記実施形態の動作を図３、図４に示す流れ図を参照して説明する。
図３は、ユーザＡから、ユーザＢに対する通話開始までのシーケンスを示す流れ図である。なお、以下の文中では、ＳＩＰ信号を「」で、Ｑ．９３１またはＩＳＵＰ信号を＜＞で、本実施形態に固有な内部信号を〔〕で表記することとする。
【００２５】
Ｓｔｅｐ０：ＶｏＩＰ電話機ＤＡ１に電源が投入されると、ＶｏＩＰ電話機ＤＡ１からログイン用の「ＲＥＧＩＳＴＥＲ」信号が出力され、ＳＩＰ Ｐｒｏｘｙ２２Ａを介してＱ．９３１コントローラ２１Ａに入力される。これにより、Ｑ．９３１コントローラ２１Ａにおいて、ユーザの電話番号と、プライベートアドレスの対応付けが行われ、変換表２３Ａに書き込まれる。この対応は、事前に変換表２３Ａに設定しておいてもよい。また、常時、電源０ＮでないＶｏＩＰ端末の場合は、対応付けを事前に設定しておき、「ＲＥＧＩＳＴＥＲ」信号で端末の使用可能状態を認知するものとしてもよい。
【００２６】
Ｓｔｅｐ１：次に、ＶｏＩＰ電話機ＤＡ１が、例えばＶｏＩＰ電話機ＤＢ１へ発呼した場合、ＶｏＩＰ電話機ＤＡ１からＳＩＰ Ｐｒｏｘｙ２２Ａへが「ＩＮＶＩＴＥ」信号が出力される。この「ＩＮＶＩＴＥ」信号には、次のデータが含まれる。
発信元電話番号：＃Ａ１
発信先電話番号：＃Ｂ１
発信元プライベートアドレス：Ａ１
発信元ＶｏＩＰ電話機のポート番号：ｐ１
通話識別番号（Ｃａｌｌ−ＩＤ）：Ｃｉｄ
ＳＩＰ Ｐｒｏｘｙ２２Ａは、この「ＩＮＶＩＴＥ」信号をＱ．９３１コントローラ２１Ａへ出力する。なお、上記の発信元プライベートアドレスＡ１およびポート番号ｐ１はＳＤＰ（Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）にて指定する発信側のＲＴＰ用トランスポートアドレスおよびポート番号である。
【００２７】
Ｓｔｅｐ２：「ＩＮＶＩＴＥ」信号受けたＱ．９３１コントローラ２１Ａは、Ｆ／Ｗ２４Ａに対して、ＲＴＰ用に使用するＩＰネットワーク側のアドレスの通知とポート番号の払い出しを依頼する。図の［Ａｓｓｉｇｎ ０−ｐｏｒｔ］がそれで、この図ではこれに対して、ゲート装置１１ＡのＩＰネットワーク側アドレスＧＡとポートｐａが返却されたことを示している。なお、この段階では、Ｆ／Ｗ２４Ａは、通話識別番号Ｃｉｄと対応させて、そのポートを確保しておくのみで、ポートはオープンしない。
【００２８】
Ｓｔｅｐ３：Ｑ．９３１コントローラ２１Ａは、上記Ｓｔｅｐ２でＦ／Ｗ２４Ａから返却されたアドレス情報を＜ＳＥＴＵＰ＞信号（ＵＵＩ：Ｕｓｅｒ−Ｕｓｅｒ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎなど）に設定し、ＳＰレス交換機１５へ発呼する。＜ＳＥＴＵＰ＞信号に含まれる発信元電話番号＃Ａ１は、ＳＰレス交換機１５において、ユーザＡの加入者データによってダイヤルイン番号として適正か否かがチェックされる。
【００２９】
Ｓｔｅｐ４：上記のチェックが０Ｋであった場合、従来の電話と同様に、発信側のゲート装置１１Ａに＜ＣＡＬＬ ＰＲＯＣ＞信号を送出するとともに、公衆電話網１３を経由してＳＰレス交換機１６に＜ＩＡＭ＞信号を送信する。この信号には、
発信元電話番号：＃Ａ１
発信先電話番号：＃Ｂ１
通話識別番号（Ｃａｌｌ−ＩＤ）：Ｃｉｄ
発信元ゲート装置のＩＰネットワーク側のアドレス：ＧＡ
発信元ゲート装置のポート番号：ｐａ
が含まれる。この＜ＩＡＭ＞信号は、ＳＰレス交換機１６を経由して、＜ＳＥＴＵＰ＞信号としてユーザＢのゲート装置１１Ｂに着信する。また、この際、着側のＳＰレス交換機１６にて電話番号＃Ｂ１が収容加入者であるか否かがチェックされる。
【００３０】
Ｓｔｅｐ５：＜ＳＥＴＵＰ＞信号を受けた、ゲート装置１１ＢのＱ．９３１コントローラ２１Ｂは、まず、電話番号＃Ｂ１とプライベートアドレスＢ１の対応付けを変換表によって確認後、Ｆ／Ｗ２４Ｂに対して、電話番号＃Ｂ１と通信する場合に使用するプライベート側アドレスの通知とポート番号の払い出しを依頼する。図では、この結果として、Ｂ０およびｐ０が返却されたことを示している。
【００３１】
Ｓｔｅｐ６：Ｑ．９３１コントローラ２１Ｂは、上記の情報をＳＩＰ Ｐｒｏｘｙ２２Ｂに転送し、ＳＩＰ Ｐｒｏｘｙ２２Ｂは電話番号＃Ｂ１のＶｏＩＰ電話機ＤＢ１（プライベートアドレスＢ０）に向けて「ＩＮＶＩＴＥ」信号を送出する。本「ＩＮＶＩＴＥ」信号は、電話番号＃Ａ１のＶｏＩＰ電話機ＤＡ１から発せられたものであるが、このようなアドレス変換を行うことにより、ＶｏＩＰ電話機ＤＢ１には、あたかも２４Ｂの内側に存在する電話番号＃Ａ１のＶｏＩＰ電話機から「ＩＮＶＩＴＥ」信号を受けたように見える。
【００３２】
Ｓｔｅｐ７：Ｑ．９３１コントローラ２１Ｂは、ＶｏＩＰ電話機ＤＢ１に対して「ＩＮＶＩＴＥ」信号を送出すると、ＳＰレス交換機１６のへ＜ＣＡＬＬ ＰＲＯＣ＞信号を返却する。この信号は、＜ＡＣＭ＞信号として、公衆電話網１３を介して発側のＳＰレス交換機１５に伝えられる。
【００３３】
Ｓｔｅｐ８：ＶｏＩＰ電話機ＤＢ１は、「ＩＮＶＩＴＥ」信号を受けて、呼出中等の状態を示す「１８０Ｒｉｎｇｉｎｇ」信号をＳＩＰ Ｐｒｏｘｙ２２Ｂを介してＱ．９３１コントローラ２１Ｂへ返却する。Ｑ．９３１コントローラ２１Ｂはこの信号を＜ＡＬＥＲＴ＞信号に変換し、ＳＰレス交換機１６へ送る。ＳＰレス交換機１６は、＜ＡＬＥＲＴ＞信号を受け、＜ＣＰＧ＞信号に変換してＳＰレス交換機１５へ送信する。ＳＰレス交換機１５は、通常の電話呼同様に＜ＣＰＧ＞信号を＜ＡＬＥＲＴ＞信号に戻し、ゲート装置１１Ａへ送信する。ゲート装置１１ＡのＱ．９３１コントローラ２１Ａは、＜ＡＬＥＲＴ＞信号をＳＩＰ Ｐｒｏｘｙ２２Ａ経由で「１８０Ｒｉｎｇｉｎｇ」信号に変換し、ＶｏＩＰ電話機ＤＡ１へ送る。
【００３４】
Ｓｔｅｐ９：次に、ユーザＢがＶｏＩＰ電話機ＤＢ１の受話器を取って応答すると、ＶｏＩＰ電話機ＤＢ１から「２００ ＯＫ」信号が出力され、ＳＩＰ Ｐｒｏｘｙ２２Ｂ経由でＱ．９３１コントローラ２１Ｂへ伝えられる。Ｑ．９３１コントローラ２１Ｂは、Ｆ／Ｗ２４Ｂに対して、ＲＴＰのためのＦ／Ｗ２４ＢのＩＰネットワーク１４側アドレスの通知、ポートの割り当ておよびポートオープンを〔Ａｓｓｉｎ ＆ Ｏ−ｐｏｒｔ Ｏｐｅｎ〕信号にて依頼する。Ｆ／Ｗ２４Ｂはこの依頼を受け、通話に使用するＩＰネットワーク側のアドレスＧＢおよびポート番号ｐｂをＱ．９３１コントローラ２１Ｂへ通知し、次いで、ポート番号ｐｂのポートをオープンする。
【００３５】
Ｓｔｅｐ１０：上述した着側のＩＰネットワーク側のアドレスＧＢとポート番号ｐｂは、Ｑ．９３１コントローラ２１Ｂから「ＣＯＮＮ」信号によって、着側ＳＰレス交換機１６に転送され、着側ＳＰレス交換機１６から＜ＡＮＭ＞信号によって発側ＳＰレス交換機１５へ通知され、発側ＳＰレス交換機１５から「ＣＯＮＮ」信号によって、ゲート装置１１Ａへ通知される。
【００３６】
Ｓｔｅｐ１１：発側ゲート装置１１ＡのＱ．９３１コントローラ２１Ａは、Ｆ／Ｗ２４Ａに対して、Ｓｔｅｐ２で確保したポートをオープンし、プライベート側でＲＴＰ用に使用するポート番号の払い出しを〔Ａｓｓｉｇｎ Ｉ−Ｐｏｒｔ ＆ Ｏｐｅｎ〕信号によって要求する。図では、この結果として、Ｆ／Ｗ２４ＡからプライベートアドレスＡ０およびポート番号ｐ０が返却されたことを示している。また、この時、Ｆ／Ｗ２４Ａはポート番号ｐ０のポートおよびポート番号ｐａのポートを共にオープンする。
【００３７】
Ｓｔｅｐ１２：上記Ｓｔｅｐ１１で払い出されたポート番号とともに、ＶｏＩＰ電話機ＤＡ１にＳＩＰ Ｐｒｏｘｙ２２Ａより「２００ ＯＫ」信号が返却され、呼設定が終了する。この時、ＶｏＩＰ電話機ＤＡ１は、ゲート装置１１Ａの内側からＶｏＩＰ電話機ＤＢ１の「２００ ＯＫ」信号を受けたように見える。
Ｓｔｅｐ１３：「２００ ＯＫ」信号に対して、ＶｏＩＰ電話機ＤＡ１は、確認を示す「ＡＣＫ」信号を返却し、これは、Ｑ．９３１コントローラ２１Ａにて、＜ＣＯＮＮ ＡＣＫ＞信号に変換されて、ＳＰレス交換機１５に返される。
【００３８】
Ｓｔｅｐ１４：以後、設定されたセッションを用い、ＩＰネットワーク１４を介してＲＴＰによる音声通話（ベアラ）が行われる。このとき双方のゲート装置１１Ａ、１１ＢのＦ／Ｗ２４Ａ、２４Ｂは、呼設定時にアサインされたアドレスとポートの変換をそれぞれ行う。
【００３９】
図４は、ユーザＡから切断した時の動作を示す流れ図である。
Ｓｔｅｐ１５：ＶｏＩＰ電話機ＤＡ１が切断されると、ＶｏＩＰ電話機ＤＡ１から「ＢＹＥ」信号出力され、ＳＩＰ Ｐｒｏｘｙ２２Ａを介してＱ．９３１コントローラ２１Ａに伝えられる。Ｑ．９３１コントローラ２１Ａはこれを＜ＤＩＳＣ＞信号に変換し、発側ＳＰレス交換機１５に送信する。以降、通常の電話呼と同様に、発側ＳＰレス交換機１５から＜ＲＥＬ＞信号が公衆電話網１３を経由して着側ＳＰレス交換機１６に送信され、ＳＰレス交換機１６から着側ゲート装置１１ＢのＱ．９３１コントローラ２１Ｂに向けて＜ＤＩＳＣ＞信号が送出される。Ｑ．９３１コントローラ２１Ｂは＜ＤＩＳＣ
＞信号を「ＢＹＥ」信号に変換しＳＩＰ Ｐｒｏｘｙ２２Ｂ経由でＶｏＩＰ電話機ＤＢ１へ送出する。ＶｏＩＰ電話機ＤＢ１は、「ＢＹＥ」信号を受け、確認を示す「２００ ＯＫ」信号をＳＩＰ Ｐｒｏｘｙ２２Ｂを介してＱ．９３１コントローラ２１Ｂへ返送する。
【００４０】
Ｓｔｅｐ１６：発側ゲート装置１１ＡのＱ．９３１コントローラ２１ＡはＦ／Ｗ２４Ａに対して、Ｓｔｅｐ１とＳｔｅｐ１１でアサインとオープンしたＩＰネットワーク１４側とプライベート側のポートのクローズと解放を〔Ｃｌｏｓｅ ＆ Ｆｒｅｅ ｐｏｒｔ〕にて要求する。Ｆ／Ｗ２４Ａはこの要求を受け、ポートｐａおよびｐ０をクローズすると共に、以後の使用にの為に解放し、また、〔ＯＫ〕信号をＱ．９３１コントローラ２１Ａへ送信する。Ｑ．９３１コントローラ２１Ａは〔ＯＫ〕信号を受け、ＳＩＰ Ｐｒｏｘｙ２２Ａ経由でＶｏＩＰ電話機ＤＡ１へ「２００ ＯＫ」信号を送出すると共に、発側ＳＰレス交換機１５へ＜ＲＥＬ ＣＯＭ＞信号を送出する。
【００４１】
Ｓｔｅｐ１７：着側ゲート装置１１ＢのＱ．９３１コントローラ２１ＢはＳＩＰ Ｐｒｏｘｙ２２Ｂ経由で「２００ ＯＫ」を受け、Ｆ／Ｗ２４Ｂに対して、Ｓｔｅｐ５とＳｔｅｐ９でアサインとオープンしたプライベート側とＩＰネットワーク１４側のポートのクローズと解放を〔Ｃｌｏｓｅ ＆ Ｆｒｅｅ ｐｏｒｔ〕信号によって要求する。Ｆ／Ｗ２４Ｂはこの要求を受け、ポート番号ｐｂおよびｐ０のポートをクローズし、次いで、〔ＯＫ〕信号をＱ．９３１コントローラ２１Ｂへ出力する。Ｑ．９３１コントローラ２１Ｂは〔０Ｋ〕信号を受け、着側ＳＰレス交換機１６に＜ＲＥＬＥＡＳＥ＞信号を送出する。ＳＰレス交換機１６は＜ＲＥＬＥＡＳＥ＞信号の応答として＜ＲＥＬ ＣＯＭ＞信号をＱ．９３１コントローラ２１Ｂへ返送する。
【００４２】
以上、説明したように、本実施形態においては、通常の公衆電話網１３のＱ．９３１プロトコルをＶｏＩＰの呼制御プロトコルとして使用し、Ｑ．９３１を終端するゲート装置１１Ａ、１１Ｂにて、ポートの開閉やプライベートアドレスとＩＰネットワーク１４のアドレス変換を行うことにより、アドレス変換問題を解決したセキュアなＶｏＩＰ通信が実現できる。
【００４３】
また、上記のゲート装置１１Ａ、１１Ｂは、内部にＳＩＰ Ｐｒｏｘｙを有するため、１ユーザ内の複数ＶｏＩＰ電話機間の内線通話を可能とするＰＢＸへの展開が容易となる。
なお、上述のシーケンスは、あくまで動作例であり、ポートオープンのタイミングなどにバリエーションはあり得る。また、動作例ではＩＮＶＩＴＥ時などにアドレスとポートをＣａｌｌ−ＩＤの下で動的にアサインしているが、事前に設定しておくことやＲＥＧＩＳＴＥＲ時にアサインすることも可能である。その他、本発明の主旨を逸脱しない範囲の変更は可能である。
【００４４】
【発明の効果】
この発明によれば、以下に記載する効果を得ることができる。
（１）着信時のみ、ＩＰネットワーク側のポートをオープンするので、常時、特定のポートを空けておく必要なく、セキュリテイが向上する。
（２）従来の電話同様に、呼制御情報を公衆電話網を介して送信先端末装置を管理する第２のゲート装置へ送信するので、発信者を偽った悪意通話が不可能となることである。また、このため、すベてＩＰネットワークを経由した通信とした場合に比ベ、ユーザ認証などの処理が不要となる。
（３）ゲート装置が、端末装置の電話番号とプライベートアドレスの変換表を有し、該変換表に基づいて送信先端末装置と接続するので、端末装置と接続する際のアドレス変換問題を解決し、Ｆ／ＷとＮＡＰＴ環境でのＶｏＩＰ通信が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態による音声通信方法を適用した音声通信システムの構成を示すブロック図である。
【図２】図１におけるゲート装置１１Ａの構成を示すブロック図である。
【図３】図１に示す音声通信システムの動作を説明するための流れ図である。
【図４】図１に示す音声通信システムの動作を説明するための流れ図である。
【図５】従来の音声通信システムの構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１１Ａ、１１Ｂ…ゲート装置（ＧＷ装置）
１３…公衆電話網
１４…ＩＰネットワーク
１５、１６…ＳＰレス交換機
ＤＡ１〜ＤＡ３、ＤＢ１…ＶｏＩＰ電話機
２１Ａ…Ｑ．９３１コントローラ
２２Ａ…ＳＩＰ Ｐｒｏｘｙ
２３Ａ…変換表
２４Ａ…Ｆ／Ｗ
【発明の属する技術分野】
この発明は、インターネット等のＩＰネットワークを用いて音声通信を行う音声通信方法およびそれに用いられるゲート装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、インターネットなどＩＰネットワークにおいて音声通信を可能とするＶｏＩＰ（Ｖｏｉｃｅ ｏｖｅｒ ＩＰ）が普及しつつあるが、電話サービスと同様に広く一般に普及させるためには、セキュリティや、ユーザのプライベートネットワーク環境に依存した課題を解決する必要があり、これを図５を用いて説明する。
【０００３】
図５は、従来のＶｏＩＰ通信システムの構成を示すブロック図である。ＶｏＩＰサービスを提供するＩＰネットワーク１にユーザＡ、ユーザＢ、および悪意者Ｘが接続されている。ユーザＡ、ユーザＢのＶｏＩＰ電話機ＤＡ１〜ＤＡ３、ＤＢ１は、セキュリティのため、ファイアウォール（Ｆ／Ｗと略記）２、３を介して、ＩＰネットワーク１に接続されており、ネットワーク１側のアドレスは、それぞれＧＡ、ＧＢである。また、各Ｆ／Ｗ２，３は、アドレス変換機能（ＮＡＴ；Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｄｄｒｅｓｓ Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ）を持ち、ネットワーク１側のアドレスとユーザ側のプライベートアドレスを分離している。
【０００４】
ユーザＡのＶｏＩＰ電話機ＤＡ１〜ＤＡ３は各々、＃Ａ１、＃Ａ２および＃Ａ３の３つのダイヤルイン電話番号を持ち、また、それぞれのプライベートアドレスは、Ａ１、Ａ２およびＡ３である。また、Ｆ／Ｗ２のユーザ側プライベートアドレスはＡ０である。ユーザＢのＶｏＩＰ電話機ＤＢ１は、＃Ｂ１の電話番号を持ち、そのプライベートアドレスはＢ１である。また、同一ＬＡＮにパソコンＰＣが接続されており、そのプライベートアドレスはＢ２である。さらに、Ｆ／Ｗ３のユーザ側プライベートアドレスはＢ０である。また、悪意者ＸのネットワークアドレスをＧＸとする。
【０００５】
ＶｏＩＰ交換機４は、電話番号に対するアドレス解決を行い、ＶｏＩＰ呼の呼制御を行う。具体的な呼制御プロトコルとしては、Ｈ．３２３やＳＩＰ（Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）がある。
【０００６】
ところで、上述したＶｏＩＰ通信システムには、以下に述ベる課題がある。
（１）ユーザのＦ／Ｗ２，３においてＶｏＩＰ交換機４から呼の着信を受け付けるために、Ｆ／Ｗ２，３の特定のポートを常に空けておく必要があり、このため、セキュリティが低下する。各ユーザのＦ／Ｗ２，３においては、悪意者Ｘによる当該ポートからの侵入の危険性がある。
【０００７】
（２）ＶｏＩＰプロトコルは、ＩＰパケットのデータ部に自分と通話相手先のアドレスを入れるため、ＩＰパケットのアドレス部のみを変換する通常のＮＡＴでは通信ができない。＃Ａ１から、＃Ｂ１への発信を例にとると、この場合、＃Ａ１のＶｏＩＰ電話機からは、発側アドレスＡ１、着信先＃Ｂ１での呼設定要求が送出され、これは、ユーザＡのＮＡＴ機能より、ＩＰネットワーク１側のアドレスＧＡからの要求として、ＶｏＩＰ交換機４に送出される。この場合、以下のようなアドレス解決上の問題がある。
（問題１）発側のアドレスが、プライベートアドレスＡ１のまま変換されないため、ＶｏＩＰ交換機４は、このアドレス情報から発信電話番号を識別できない。
（問題２）交換機４が、＃Ｂ１のＩＰネットワーク１側のアドレスＧＢを得て、呼設定要求を＃Ｂ１に送出した場合、ユーザＢのＮＡＴは、これをどのプライベートアドレス（Ｂ１，Ｂ２）に転送していいか解らない。
（開題３）仮に、呼設定要求をＢ１に転送できた場合にも、発側のアドレスは、ユーザＡのプライベートアドレスＡ１なので、返答先が不定となる。
【０００８】
（３）ＩＰプロトコルでは、アドレスの詐称が容易に行えるため、発信者を偽った悪意通話が可能となる。図５において、悪意者ＸがユーザＢのアドレスＧＢと、電話番号＃Ｂ１を入手できれば、ユーザＡに対してユーザＢに成りすましたＶｏＩＰ通話が可能となる。これを回避するために、アドレス（この場合はＧＢ）による認証ではなく、アプリケーションレイヤで鍵情報などを用いたユーザ認証を行う必要があり、鍵の管理や認証にコストがかかる。また、認証用の情報が盗難されれば、やはり発信者を装った成りすまし通話が可能となる。
【０００９】
また、従来のＶｏＩＰ通信に関する発明として特許文献１、２に記載されるものが知られている。これらに記載されるものはいずれも、電話回線を介してインターネット電話の接続要求を送出するものであり、特許文献１のものは、ゲートウエイを使用しないことを特徴とし、また、特許文献２のものは、着信側がダイヤルアップ接続でも容易に通信線路を確立できることを特徴としている。
【００１０】
【特許文献１】
特開２０００−１２５０４０号公報
【特許文献２】
特開２００１−３５８８３０号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述した事情に鑑みなされたもので、その目的は、ＶｏＩＰ通信におけるユーザ〜ネットワーク間の呼制御手順に、従来から電話で利用されているプロトコルを適用することによってユーザ側のプライベートネットワークと接続する際のアドレス変換問題を解決したセキュアなＶｏＩＰ音声通信方法およびそれに用いられるゲート装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記の課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、送信元端末装置が該送信元端末装置を管理する第１のゲート装置へ呼接続要求を送信し、前記呼接続要求を受けた第１のゲート装置が、第１の呼制御情報を公衆電話網を介して送信先端末装置を管理する第２のゲート装置へ送信し、前記第２のゲート装置が送信先端末装置へ呼接続要求を送信し、前記送信先端末装置が通話可能か否かの返答を前記第２のゲート装置へ送信し、前記送信先端末装置から通話可能の返答を受けた場合に、前記第２のゲート装置が第２の呼制御情報を前記公衆電話網を介して前記第１のゲート装置へ送信すると共に、ＩＰネットワークに接続されているポートをオープンし、前記第１のゲート装置が前記第２のゲート装置からの第２の呼接続情報を受けて前記ＩＰネットワークに接続されているポートをオープンし、前記送信元端末装置および送信先端末装置が、前記第１、第２のゲート装置のオープンされたポートおよび前記ＩＰネットワークを介してパケット通信による通話を行うことを特徴とする音声通信方法である。
【００１３】
また、請求項２に記載の発明は、送信元端末装置が該送信元端末装置を管理する第１のゲート装置へ呼接続要求を送信し、前記呼接続要求を受けた第１のゲート装置が、通話に使用するＩＰネットワーク側のポートを確保すると共に、確保したポートの番号および前記第１のゲート装置のＩＰネットワーク側のアドレスを含む第１の呼制御情報を公衆電話網を介して送信先端末装置を管理する第２のゲート装置へ送信し、前記第２のゲート装置が送信先端末装置へ呼接続要求を送信し、前記送信先端末装置が通話可能か否かの返答を前記第２のゲート装置へ送信し、前記送信先端末装置から通話可能の返答を受けた場合に、前記第２のゲート装置が通話に使用するＩＰネットワーク側のポートをオープンすると共に、オープンしたポートの番号および前記第２のゲート装置のＩＰネットワーク側のアドレスを含む第２の呼制御情報を前記公衆電話網を介して前記第１のゲート装置へ送信し、前記第１のゲート装置が前記第２のゲート装置からの第２の呼接続情報を受けて前記確保したポートをオープンし、前記送信元端末装置および送信先端末装置が、前記第１、第２のゲート装置のオープンされたポートおよび前記ＩＰネットワークを介してパケット通信による通話を行うことを特徴とする音声通信方法である。
【００１４】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の音声通信方法において、前記第２のゲート装置は、プライベートネットワークを介して１または複数の端末装置と接続されると共に内部に前記端末装置の電話番号とプライベートアドレスの変換表を有し、該変換表に基づいて前記送信先端末装置と接続することを特徴とする。
【００１５】
また、請求項４に記載の発明は、１または複数の端末装置がプライベートネットワークを介して接続され、前記端末装置と外部端末装置との間の通話を仲介するゲート装置において、前記端末装置からの呼接続要求を受け、第１の呼制御情報を公衆電話網を介して前記外部端末装置を管理する外部ゲート装置へ送信すると共にポートオープン指令を出力し、また、外部ゲート装置からの呼接続要求を受け、第２の呼接続情報を前記外部ゲート装置へ送信すると共に前記ポートオープン指令を出力する第１の制御手段と、前記第１の制御手段からのポートオープン指令を受け、ＩＰネットワーク側のポートをオープンすると共に、オープンしたポートおよび前記ＩＰネットワークを介して、前記端末装置と前記外部端末装置との間のパケット通信による通話を制御する第２の制御手段とを具備することを特徴とするゲート装置である。
【００１６】
また、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のゲート装置において、前記第１の制御手段は、前記端末装置から呼接続要求を受けた時、前記第２の制御手段へポート確保指令を出力し、前記外部ゲート装置から返信を受けた時、前記第２の制御手段へポートオープン指令を出力し、前記第２の制御手段は、前記ポート確保指令を受けてポートを確保し、前記ポートオープン指令を受けて確保したポートをオープンすることを特徴とする。
【００１７】
また、請求項６に記載の発明は、請求項４または請求項５に記載のゲート装置において、前記第１の制御手段は、前記端末装置の電話番号とプライベートアドレスの変換表を有し、該変換表に基づいて外部から受けた通話を送信する送信先端末装置を検知することを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、この発明の一実施の形態について説明する。図１は同実施の形態によるＶｏＩＰ音声通信システムの構成を示すブロック図である。
本実施形態は、ＶｏＩＰ通信におけるユーザ〜ネットワーク間の呼制御手順に、従来から電話で利用されているプロトコルであるＱ．９３１プロトコルを適用し、Ｑ．９３１プロトコルを終端するゲート装置（ＧＷ装置）１１Ａ，１１Ｂにて、ポートの開閉やプライベートアドレスとＩＰネットワーク側のアドレス変換を行うことを特徴としている。すなわち、本実施形態においては、呼制御信号を公衆電話網１３を通して伝送し、音声信号をＩＰネットワーク１４を通して伝送することを特徴としている。以下、本実施形態について詳述する。
【００１９】
図１において、ネットワークは、呼制御信号を伝送する公衆電話網（ＳＳ＃７ネットワーク）１３と、ＶｏＩＰのベアラ信号（音声信号）を伝送するＩＰネットワーク１４から構成される。公衆電話網１３には、従来通りユーザを収容するが、呼制御信号のみを処理し、通話路（Ｓｐｅｅｃｈ Ｐａｔｈ；ＳＰと略記）制御は行わないＳＰレス交換機１５、１６が接続される。本交換機１５，１６は、信号制御上、従来の交換機と同様にユーザ側はＱ．９３１プロトコル、交換機間はＩＳＵＰ（ＩＳＤＮ Ｕｓｅｒ Ｐａｒｔ）プロトコルを処理する。また、ベアラ伝送用にＲＴＰプロトコルを用いる。ユーザのアクセスラインとしては、伝送上、物理的に分離した回線としても、多重化した一本のアクセスラインとしてもよい．
【００２０】
ゲート装置１１Ａ、１１Ｂは、ユーザ側に設置される装置であり、その内部構成を図２に示す。なお、図２はゲート装置１１Ａであるが、ゲート装置１１Ｂも同一構成である。ゲート装置１１ＢのＱ．９３１コントローラ、ＳＩＰ Ｐｒｏｘｙ、電話番号−プライベートアドレス変換表（変換表）、Ｆ／Ｗの各符号を各々２１Ｂ〜２４Ｂとする。
【００２１】
図２において、Ｑ．９３１コントローラ２１Ａは、ＳＰレス交換機１５との間のＱ．９３１プロトコルを終端し、次の制御を行う。
（１）ＳＩＰ Ｐｒｏｘｙ２２Ａと連携してＱ．９３１プロトコルとＳＩＰプロトコルの相互変換を行う。ここで、ＳＩＰプロトコルとは、ゲート装置１１ＡとＶｏＩＰ電話機ＤＡ１〜ＤＡ３との間における通信プロトコルである。
（２）変換表２３Ａを参照し、電話番号とプライベートアドレスとの相互変換を行う。
（３）Ｆ／Ｗ２４Ａの制御を行う。
【００２２】
ＳＩＰ Ｐｒｏｘｙ２２Ａは、ＶｏＩＰ電話機ＤＡ１〜ＤＡ３とのＳＩＰプロトコルを終端し、Ｑ．９３１コントローラ２１Ａと連携してネットワーク側とＱ．９３１プロトコルによる呼制御を行う。Ｆ／Ｗ２４Ａは、Ｑ．９３１コントローラ２１Ａからの指示により、ポートの開閉やプライベートアドレスとＩＰネットワーク１４側とのアドレス変換を行う。アドレス変換機能としては、１つのＩＰネットワーク１４側アドレスに、ｎ個のプライベートアドレスがマッピングできるＮＡＰＴ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｄｄｒｅｓｓ Ｐｏｒｔ Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ）機能を有する。
【００２３】
このように、本実施形態では、ユーザ側のＶｏＩＰ電話機ＤＡ１〜ＤＡ３からゲート装置１１Ａまでのプライベートアドレス区間は、ＳＩＰなどのＶｏＩＰプロトコルを利用し、ゲート装置１１Ａ〜公衆電話網１３間は、Ｑ．９３１プロトコルを利用する。Ｑ．９３１を終端するゲート装置１１Ａにて、ポートの開閉やプライベートアドレスとＩＰネットワーク１４側のアドレス変換を行うことにより、アドレス変換問題を解決したセキュアなＶｏＩＰ通信が実現できる。
【００２４】
次に、上記実施形態の動作を図３、図４に示す流れ図を参照して説明する。
図３は、ユーザＡから、ユーザＢに対する通話開始までのシーケンスを示す流れ図である。なお、以下の文中では、ＳＩＰ信号を「」で、Ｑ．９３１またはＩＳＵＰ信号を＜＞で、本実施形態に固有な内部信号を〔〕で表記することとする。
【００２５】
Ｓｔｅｐ０：ＶｏＩＰ電話機ＤＡ１に電源が投入されると、ＶｏＩＰ電話機ＤＡ１からログイン用の「ＲＥＧＩＳＴＥＲ」信号が出力され、ＳＩＰ Ｐｒｏｘｙ２２Ａを介してＱ．９３１コントローラ２１Ａに入力される。これにより、Ｑ．９３１コントローラ２１Ａにおいて、ユーザの電話番号と、プライベートアドレスの対応付けが行われ、変換表２３Ａに書き込まれる。この対応は、事前に変換表２３Ａに設定しておいてもよい。また、常時、電源０ＮでないＶｏＩＰ端末の場合は、対応付けを事前に設定しておき、「ＲＥＧＩＳＴＥＲ」信号で端末の使用可能状態を認知するものとしてもよい。
【００２６】
Ｓｔｅｐ１：次に、ＶｏＩＰ電話機ＤＡ１が、例えばＶｏＩＰ電話機ＤＢ１へ発呼した場合、ＶｏＩＰ電話機ＤＡ１からＳＩＰ Ｐｒｏｘｙ２２Ａへが「ＩＮＶＩＴＥ」信号が出力される。この「ＩＮＶＩＴＥ」信号には、次のデータが含まれる。
発信元電話番号：＃Ａ１
発信先電話番号：＃Ｂ１
発信元プライベートアドレス：Ａ１
発信元ＶｏＩＰ電話機のポート番号：ｐ１
通話識別番号（Ｃａｌｌ−ＩＤ）：Ｃｉｄ
ＳＩＰ Ｐｒｏｘｙ２２Ａは、この「ＩＮＶＩＴＥ」信号をＱ．９３１コントローラ２１Ａへ出力する。なお、上記の発信元プライベートアドレスＡ１およびポート番号ｐ１はＳＤＰ（Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）にて指定する発信側のＲＴＰ用トランスポートアドレスおよびポート番号である。
【００２７】
Ｓｔｅｐ２：「ＩＮＶＩＴＥ」信号受けたＱ．９３１コントローラ２１Ａは、Ｆ／Ｗ２４Ａに対して、ＲＴＰ用に使用するＩＰネットワーク側のアドレスの通知とポート番号の払い出しを依頼する。図の［Ａｓｓｉｇｎ ０−ｐｏｒｔ］がそれで、この図ではこれに対して、ゲート装置１１ＡのＩＰネットワーク側アドレスＧＡとポートｐａが返却されたことを示している。なお、この段階では、Ｆ／Ｗ２４Ａは、通話識別番号Ｃｉｄと対応させて、そのポートを確保しておくのみで、ポートはオープンしない。
【００２８】
Ｓｔｅｐ３：Ｑ．９３１コントローラ２１Ａは、上記Ｓｔｅｐ２でＦ／Ｗ２４Ａから返却されたアドレス情報を＜ＳＥＴＵＰ＞信号（ＵＵＩ：Ｕｓｅｒ−Ｕｓｅｒ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎなど）に設定し、ＳＰレス交換機１５へ発呼する。＜ＳＥＴＵＰ＞信号に含まれる発信元電話番号＃Ａ１は、ＳＰレス交換機１５において、ユーザＡの加入者データによってダイヤルイン番号として適正か否かがチェックされる。
【００２９】
Ｓｔｅｐ４：上記のチェックが０Ｋであった場合、従来の電話と同様に、発信側のゲート装置１１Ａに＜ＣＡＬＬ ＰＲＯＣ＞信号を送出するとともに、公衆電話網１３を経由してＳＰレス交換機１６に＜ＩＡＭ＞信号を送信する。この信号には、
発信元電話番号：＃Ａ１
発信先電話番号：＃Ｂ１
通話識別番号（Ｃａｌｌ−ＩＤ）：Ｃｉｄ
発信元ゲート装置のＩＰネットワーク側のアドレス：ＧＡ
発信元ゲート装置のポート番号：ｐａ
が含まれる。この＜ＩＡＭ＞信号は、ＳＰレス交換機１６を経由して、＜ＳＥＴＵＰ＞信号としてユーザＢのゲート装置１１Ｂに着信する。また、この際、着側のＳＰレス交換機１６にて電話番号＃Ｂ１が収容加入者であるか否かがチェックされる。
【００３０】
Ｓｔｅｐ５：＜ＳＥＴＵＰ＞信号を受けた、ゲート装置１１ＢのＱ．９３１コントローラ２１Ｂは、まず、電話番号＃Ｂ１とプライベートアドレスＢ１の対応付けを変換表によって確認後、Ｆ／Ｗ２４Ｂに対して、電話番号＃Ｂ１と通信する場合に使用するプライベート側アドレスの通知とポート番号の払い出しを依頼する。図では、この結果として、Ｂ０およびｐ０が返却されたことを示している。
【００３１】
Ｓｔｅｐ６：Ｑ．９３１コントローラ２１Ｂは、上記の情報をＳＩＰ Ｐｒｏｘｙ２２Ｂに転送し、ＳＩＰ Ｐｒｏｘｙ２２Ｂは電話番号＃Ｂ１のＶｏＩＰ電話機ＤＢ１（プライベートアドレスＢ０）に向けて「ＩＮＶＩＴＥ」信号を送出する。本「ＩＮＶＩＴＥ」信号は、電話番号＃Ａ１のＶｏＩＰ電話機ＤＡ１から発せられたものであるが、このようなアドレス変換を行うことにより、ＶｏＩＰ電話機ＤＢ１には、あたかも２４Ｂの内側に存在する電話番号＃Ａ１のＶｏＩＰ電話機から「ＩＮＶＩＴＥ」信号を受けたように見える。
【００３２】
Ｓｔｅｐ７：Ｑ．９３１コントローラ２１Ｂは、ＶｏＩＰ電話機ＤＢ１に対して「ＩＮＶＩＴＥ」信号を送出すると、ＳＰレス交換機１６のへ＜ＣＡＬＬ ＰＲＯＣ＞信号を返却する。この信号は、＜ＡＣＭ＞信号として、公衆電話網１３を介して発側のＳＰレス交換機１５に伝えられる。
【００３３】
Ｓｔｅｐ８：ＶｏＩＰ電話機ＤＢ１は、「ＩＮＶＩＴＥ」信号を受けて、呼出中等の状態を示す「１８０Ｒｉｎｇｉｎｇ」信号をＳＩＰ Ｐｒｏｘｙ２２Ｂを介してＱ．９３１コントローラ２１Ｂへ返却する。Ｑ．９３１コントローラ２１Ｂはこの信号を＜ＡＬＥＲＴ＞信号に変換し、ＳＰレス交換機１６へ送る。ＳＰレス交換機１６は、＜ＡＬＥＲＴ＞信号を受け、＜ＣＰＧ＞信号に変換してＳＰレス交換機１５へ送信する。ＳＰレス交換機１５は、通常の電話呼同様に＜ＣＰＧ＞信号を＜ＡＬＥＲＴ＞信号に戻し、ゲート装置１１Ａへ送信する。ゲート装置１１ＡのＱ．９３１コントローラ２１Ａは、＜ＡＬＥＲＴ＞信号をＳＩＰ Ｐｒｏｘｙ２２Ａ経由で「１８０Ｒｉｎｇｉｎｇ」信号に変換し、ＶｏＩＰ電話機ＤＡ１へ送る。
【００３４】
Ｓｔｅｐ９：次に、ユーザＢがＶｏＩＰ電話機ＤＢ１の受話器を取って応答すると、ＶｏＩＰ電話機ＤＢ１から「２００ ＯＫ」信号が出力され、ＳＩＰ Ｐｒｏｘｙ２２Ｂ経由でＱ．９３１コントローラ２１Ｂへ伝えられる。Ｑ．９３１コントローラ２１Ｂは、Ｆ／Ｗ２４Ｂに対して、ＲＴＰのためのＦ／Ｗ２４ＢのＩＰネットワーク１４側アドレスの通知、ポートの割り当ておよびポートオープンを〔Ａｓｓｉｎ ＆ Ｏ−ｐｏｒｔ Ｏｐｅｎ〕信号にて依頼する。Ｆ／Ｗ２４Ｂはこの依頼を受け、通話に使用するＩＰネットワーク側のアドレスＧＢおよびポート番号ｐｂをＱ．９３１コントローラ２１Ｂへ通知し、次いで、ポート番号ｐｂのポートをオープンする。
【００３５】
Ｓｔｅｐ１０：上述した着側のＩＰネットワーク側のアドレスＧＢとポート番号ｐｂは、Ｑ．９３１コントローラ２１Ｂから「ＣＯＮＮ」信号によって、着側ＳＰレス交換機１６に転送され、着側ＳＰレス交換機１６から＜ＡＮＭ＞信号によって発側ＳＰレス交換機１５へ通知され、発側ＳＰレス交換機１５から「ＣＯＮＮ」信号によって、ゲート装置１１Ａへ通知される。
【００３６】
Ｓｔｅｐ１１：発側ゲート装置１１ＡのＱ．９３１コントローラ２１Ａは、Ｆ／Ｗ２４Ａに対して、Ｓｔｅｐ２で確保したポートをオープンし、プライベート側でＲＴＰ用に使用するポート番号の払い出しを〔Ａｓｓｉｇｎ Ｉ−Ｐｏｒｔ ＆ Ｏｐｅｎ〕信号によって要求する。図では、この結果として、Ｆ／Ｗ２４ＡからプライベートアドレスＡ０およびポート番号ｐ０が返却されたことを示している。また、この時、Ｆ／Ｗ２４Ａはポート番号ｐ０のポートおよびポート番号ｐａのポートを共にオープンする。
【００３７】
Ｓｔｅｐ１２：上記Ｓｔｅｐ１１で払い出されたポート番号とともに、ＶｏＩＰ電話機ＤＡ１にＳＩＰ Ｐｒｏｘｙ２２Ａより「２００ ＯＫ」信号が返却され、呼設定が終了する。この時、ＶｏＩＰ電話機ＤＡ１は、ゲート装置１１Ａの内側からＶｏＩＰ電話機ＤＢ１の「２００ ＯＫ」信号を受けたように見える。
Ｓｔｅｐ１３：「２００ ＯＫ」信号に対して、ＶｏＩＰ電話機ＤＡ１は、確認を示す「ＡＣＫ」信号を返却し、これは、Ｑ．９３１コントローラ２１Ａにて、＜ＣＯＮＮ ＡＣＫ＞信号に変換されて、ＳＰレス交換機１５に返される。
【００３８】
Ｓｔｅｐ１４：以後、設定されたセッションを用い、ＩＰネットワーク１４を介してＲＴＰによる音声通話（ベアラ）が行われる。このとき双方のゲート装置１１Ａ、１１ＢのＦ／Ｗ２４Ａ、２４Ｂは、呼設定時にアサインされたアドレスとポートの変換をそれぞれ行う。
【００３９】
図４は、ユーザＡから切断した時の動作を示す流れ図である。
Ｓｔｅｐ１５：ＶｏＩＰ電話機ＤＡ１が切断されると、ＶｏＩＰ電話機ＤＡ１から「ＢＹＥ」信号出力され、ＳＩＰ Ｐｒｏｘｙ２２Ａを介してＱ．９３１コントローラ２１Ａに伝えられる。Ｑ．９３１コントローラ２１Ａはこれを＜ＤＩＳＣ＞信号に変換し、発側ＳＰレス交換機１５に送信する。以降、通常の電話呼と同様に、発側ＳＰレス交換機１５から＜ＲＥＬ＞信号が公衆電話網１３を経由して着側ＳＰレス交換機１６に送信され、ＳＰレス交換機１６から着側ゲート装置１１ＢのＱ．９３１コントローラ２１Ｂに向けて＜ＤＩＳＣ＞信号が送出される。Ｑ．９３１コントローラ２１Ｂは＜ＤＩＳＣ
＞信号を「ＢＹＥ」信号に変換しＳＩＰ Ｐｒｏｘｙ２２Ｂ経由でＶｏＩＰ電話機ＤＢ１へ送出する。ＶｏＩＰ電話機ＤＢ１は、「ＢＹＥ」信号を受け、確認を示す「２００ ＯＫ」信号をＳＩＰ Ｐｒｏｘｙ２２Ｂを介してＱ．９３１コントローラ２１Ｂへ返送する。
【００４０】
Ｓｔｅｐ１６：発側ゲート装置１１ＡのＱ．９３１コントローラ２１ＡはＦ／Ｗ２４Ａに対して、Ｓｔｅｐ１とＳｔｅｐ１１でアサインとオープンしたＩＰネットワーク１４側とプライベート側のポートのクローズと解放を〔Ｃｌｏｓｅ ＆ Ｆｒｅｅ ｐｏｒｔ〕にて要求する。Ｆ／Ｗ２４Ａはこの要求を受け、ポートｐａおよびｐ０をクローズすると共に、以後の使用にの為に解放し、また、〔ＯＫ〕信号をＱ．９３１コントローラ２１Ａへ送信する。Ｑ．９３１コントローラ２１Ａは〔ＯＫ〕信号を受け、ＳＩＰ Ｐｒｏｘｙ２２Ａ経由でＶｏＩＰ電話機ＤＡ１へ「２００ ＯＫ」信号を送出すると共に、発側ＳＰレス交換機１５へ＜ＲＥＬ ＣＯＭ＞信号を送出する。
【００４１】
Ｓｔｅｐ１７：着側ゲート装置１１ＢのＱ．９３１コントローラ２１ＢはＳＩＰ Ｐｒｏｘｙ２２Ｂ経由で「２００ ＯＫ」を受け、Ｆ／Ｗ２４Ｂに対して、Ｓｔｅｐ５とＳｔｅｐ９でアサインとオープンしたプライベート側とＩＰネットワーク１４側のポートのクローズと解放を〔Ｃｌｏｓｅ ＆ Ｆｒｅｅ ｐｏｒｔ〕信号によって要求する。Ｆ／Ｗ２４Ｂはこの要求を受け、ポート番号ｐｂおよびｐ０のポートをクローズし、次いで、〔ＯＫ〕信号をＱ．９３１コントローラ２１Ｂへ出力する。Ｑ．９３１コントローラ２１Ｂは〔０Ｋ〕信号を受け、着側ＳＰレス交換機１６に＜ＲＥＬＥＡＳＥ＞信号を送出する。ＳＰレス交換機１６は＜ＲＥＬＥＡＳＥ＞信号の応答として＜ＲＥＬ ＣＯＭ＞信号をＱ．９３１コントローラ２１Ｂへ返送する。
【００４２】
以上、説明したように、本実施形態においては、通常の公衆電話網１３のＱ．９３１プロトコルをＶｏＩＰの呼制御プロトコルとして使用し、Ｑ．９３１を終端するゲート装置１１Ａ、１１Ｂにて、ポートの開閉やプライベートアドレスとＩＰネットワーク１４のアドレス変換を行うことにより、アドレス変換問題を解決したセキュアなＶｏＩＰ通信が実現できる。
【００４３】
また、上記のゲート装置１１Ａ、１１Ｂは、内部にＳＩＰ Ｐｒｏｘｙを有するため、１ユーザ内の複数ＶｏＩＰ電話機間の内線通話を可能とするＰＢＸへの展開が容易となる。
なお、上述のシーケンスは、あくまで動作例であり、ポートオープンのタイミングなどにバリエーションはあり得る。また、動作例ではＩＮＶＩＴＥ時などにアドレスとポートをＣａｌｌ−ＩＤの下で動的にアサインしているが、事前に設定しておくことやＲＥＧＩＳＴＥＲ時にアサインすることも可能である。その他、本発明の主旨を逸脱しない範囲の変更は可能である。
【００４４】
【発明の効果】
この発明によれば、以下に記載する効果を得ることができる。
（１）着信時のみ、ＩＰネットワーク側のポートをオープンするので、常時、特定のポートを空けておく必要なく、セキュリテイが向上する。
（２）従来の電話同様に、呼制御情報を公衆電話網を介して送信先端末装置を管理する第２のゲート装置へ送信するので、発信者を偽った悪意通話が不可能となることである。また、このため、すベてＩＰネットワークを経由した通信とした場合に比ベ、ユーザ認証などの処理が不要となる。
（３）ゲート装置が、端末装置の電話番号とプライベートアドレスの変換表を有し、該変換表に基づいて送信先端末装置と接続するので、端末装置と接続する際のアドレス変換問題を解決し、Ｆ／ＷとＮＡＰＴ環境でのＶｏＩＰ通信が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態による音声通信方法を適用した音声通信システムの構成を示すブロック図である。
【図２】図１におけるゲート装置１１Ａの構成を示すブロック図である。
【図３】図１に示す音声通信システムの動作を説明するための流れ図である。
【図４】図１に示す音声通信システムの動作を説明するための流れ図である。
【図５】従来の音声通信システムの構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１１Ａ、１１Ｂ…ゲート装置（ＧＷ装置）
１３…公衆電話網
１４…ＩＰネットワーク
１５、１６…ＳＰレス交換機
ＤＡ１〜ＤＡ３、ＤＢ１…ＶｏＩＰ電話機
２１Ａ…Ｑ．９３１コントローラ
２２Ａ…ＳＩＰ Ｐｒｏｘｙ
２３Ａ…変換表
２４Ａ…Ｆ／Ｗ
Claims (6)
- 送信元端末装置が該送信元端末装置を管理する第１のゲート装置へ呼接続要求を送信し、
前記呼接続要求を受けた第１のゲート装置が、第１の呼制御情報を公衆電話網を介して送信先端末装置を管理する第２のゲート装置へ送信し、
前記第２のゲート装置が送信先端末装置へ呼接続要求を送信し、
前記送信先端末装置が通話可能か否かの返答を前記第２のゲート装置へ送信し、
前記送信先端末装置から通話可能の返答を受けた場合に、前記第２のゲート装置が第２の呼制御情報を前記公衆電話網を介して前記第１のゲート装置へ送信すると共に、ＩＰネットワークに接続されているポートをオープンし、
前記第１のゲート装置が前記第２のゲート装置からの第２の呼制御情報を受けて前記ＩＰネットワークに接続されているポートをオープンし、
前記送信元端末装置および送信先端末装置が、前記第１、第２のゲート装置のオープンされたポートおよび前記ＩＰネットワークを介してパケット通信による通話を行うことを特徴とする音声通信方法。 - 送信元端末装置が該送信元端末装置を管理する第１のゲート装置へ呼接続要求を送信し、
前記呼接続要求を受けた第１のゲート装置が、通話に使用するＩＰネットワーク側のポートを確保すると共に、確保したポートの番号および前記第１のゲート装置のＩＰネットワーク側のアドレスを含む第１の呼制御情報を公衆電話網を介して送信先端末装置を管理する第２のゲート装置へ送信し、
前記第２のゲート装置が送信先端末装置へ呼接続要求を送信し、
前記送信先端末装置が通話可能か否かの返答を前記第２のゲート装置へ送信し、
前記送信先端末装置から通話可能の返答を受けた場合に、前記第２のゲート装置が通話に使用するＩＰネットワーク側のポートをオープンすると共に、オープンしたポートの番号および前記第２のゲート装置のＩＰネットワーク側のアドレスを含む第２の呼制御情報を前記公衆電話網を介して前記第１のゲート装置へ送信し、
前記第１のゲート装置が前記第２のゲート装置からの第２の呼接続情報を受けて前記確保したポートをオープンし、
前記送信元端末装置および送信先端末装置が、前記第１、第２のゲート装置のオープンされたポートおよび前記ＩＰネットワークを介してパケット通信による通話を行うことを特徴とする音声通信方法。 - 前記第２のゲート装置は、プライベートネットワークを介して１または複数の端末装置と接続されると共に内部に前記端末装置の電話番号とプライベートアドレスの変換表を有し、該変換表に基づいて前記送信先端末装置と接続することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の音声通信方法。
- １または複数の端末装置がプライベートネットワークを介して接続され、前記端末装置と外部端末装置との間の通話を仲介するゲート装置において、
前記端末装置からの呼接続要求を受け、第１の呼制御情報を公衆電話網を介して前記外部端末装置を管理する外部ゲート装置へ送信すると共にポートオープン指令を出力し、また、外部ゲート装置からの呼接続要求を受け、第２の呼接続情報を前記外部ゲート装置へ送信すると共に前記ポートオープン指令を出力する第１の制御手段と、
前記第１の制御手段からのポートオープン指令を受け、ＩＰネットワーク側のポートをオープンすると共に、オープンしたポートおよび前記ＩＰネットワークを介して、前記端末装置と前記外部端末装置との間のパケット通信による通話を制御する第２の制御手段と、
を具備することを特徴とするゲート装置。 - 前記第１の制御手段は、前記端末装置から呼接続要求を受けた時、前記第２の制御手段へポート確保指令を出力し、前記外部ゲート装置から返信を受けた時、前記第２の制御手段へポートオープン指令を出力し、前記第２の制御手段は、前記ポート確保指令を受けてポートを確保し、前記ポートオープン指令を受けて確保したポートをオープンすることを特徴とする請求項４に記載のゲート装置。
- 前記第１の制御手段は、前記端末装置の電話番号とプライベートアドレスの変換表を有し、該変換表に基づいて外部から受けた通話を送信する送信先端末装置を検知することを特徴とする請求項４または請求項５に記載のゲート装置。
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