JP2005269197A - Ip電話システム及びその方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 本発明のIP電話システムは、ローカルIPアドレスとグローバルIPアドレスが異なるIPアドレス体系を有する複数のIPネットワークを相互に接続し、音声信号をローカルIPネットワークを介して転送し、音声通話を行うIP電話システムであり、ローカルIPネットワークに接続され、IP電話機に対し、ローカルIPアドレス及びグローバルIPアドレスを付与、または回収するIPアドレス変更手段を有し、IPアドレス変更手段が、IP電話機が通話してない待機状態にある間、IP電話機に対しローカルIPアドレスを付与し、待機状態から通話状態に入ることを検出した場合、IP電話機にグローバルIPアドレスを付与し、IP電話機の通話の終了を検出すると、IP電話機からグローバルIPアドレスを回収する。
【選択図】 図1
Description
ここで、イントラネット(ローカルなネット)に接続されたIP電話機が、インターネット上にあるほかのIP電話機、もしくはインターネットを経由してほかのイントラネヅト上にあるIP電話機との間で通信を行う時、イントラネット内で使用されるローカルIPアドレスと、インターネット上で使用されるグローバルIPアドレスとの間の変換処理が発生する。
通常、この変換処理はイントラネットとインターネットとの境目において、パケットを中継するルーターによって行われている。
この変換処理は、限られたIPアドレス資源を有効に使用する目的で行われ、通常、NAT(Network Address Translation)またはその拡張版のNAPT(Network Address Port Translation)処理である。
具体的な上記NATの処理を、以下に簡単に説明する。
また、第2のIP電話機からインターネットを介して送信されてきた音声信号のパケットに対しても、送信元のアドレス欄にルーターが持つイントラネット側のIPアドレスを書き込む。
上述したように、パケットにおけるIPアドレスの書き換え処理により、余分な通信時間がかかり、パケットの送信に余分の遅延が生じてしまう。
この方法においては、通話の呼設定の段階で、NATの処理を行うルーターが通話者双方(上記第1及び第2のIP電話機)の仲介役となり、互いの相手の代理人として振る舞い、音声信号のパケットがルーター自身の所に来るように通話者双方に設定させる。
そして、音声信号のパケットに対して、ルーターが呼設定段階で取得した通話者双方のIPアドレス及びポート番号に基づいて、パケットの送信先のIPアドレス及び通信ポート番号を書き換えることで、音声通話を実現する(例えば、特許文献1参照)。
したがって、上記先行技術には、グローバルIPアドレスを持つIP電話機同士の間で行われる通話(すなわち、IPアドレス変換が不要の場合)と比較して、音声信号のリアルタイム性が損なわれてしまうという欠点がある。
この問題の解決策の一つとしては、すべてのIP電話機に、始めからグローバルIPアドレスを付与して、IPアドレスの変換を不要とすることが考えられる。
例えば、IP電話のみでなく、外部から家電製品に対して、インターネットを介して、種々の制御を行おうとする動きがあり、各家庭にある家電製品に対して、グローバルIPアドレスを1つずつ対応させていくとすると、IPv6についても限界が生じる。
すなわち、IPネットワークに接続する機器が増えるにつれ、IPアドレスが枯渇する問題が起きている。
そのグローバルIPアドレスの使用権が、すでにIANA(Internet Assigned Numbers Authority)により各国に割り当てられている。
例えば、日本においては、社団法人JPNIC(日本ネットワークインフオメーションセンター)が、国内のグローバルIPアドレスの申請者に対して、日本に対して割り当てられたグローバルIPアドレスからの割り当て処理を行っている。
しかしながら、IP電話を利用する顧客が増加することにより、IP電話同士を接続するために用いるグローバルIPアドレスに対する需要も増加する。
この結果、すでに述べたように、割り当てられているグローバルIPアドレスの数が有限であるため、各IP電話に対してグローバルIPアドレスを割り当てていくことには限界がある。
これによれば、通話していない待機状態にあるとき、IP電話機に対してローカルIPアドレスが付与されており、待機状態から通話状態に移行するとき、対応するIP電話機に対してグローバルIDを付与する構成であるため、従来の様に、パケットのIPアドレスを書き換えることが無いため、音声信号のパケットの送受信に遅延を生じることなく、所定数のグローバルIPアドレスを多数のIP電話機が使用するときのみ使用するので、グローバルIPアドレスの資源を有効に利用することができる。
これによれば、IPアドレス変更手段が、各IP電話機とIPアドレス(ローカルIPアドレス及びグローバルIPアドレス)との対照表を有しているため、呼設定要求が有った場合に、対照表を参照することにより、対応するIP電話器が話し中であるか否かを即座に判定することがでる。
すなわち、このIP電話機にグローバルIPアドレスが付与されていれば、話し中であることが検出され、また、ローカルIPアドレスが付与されていれば、待機状態であることが検出でき、即座に、グローバルIPアドレスを付与することができる。
これによれば、IP電話機がオフフックまたはオンフックを検出し、IPアドレス変更手段に対して、グローバルIPアドレスの付与要求、及び返還要求を出すことにより、IPアドレス変更手段がリアルタイムにグローバルIPアドレスの付与及び回収を行うことができ、余分な時間、グローバルIPアドレスをIP電話機に付与した状態とすることがないため、資源の有効利用を促進することが可能となる。
また、本発明によれば、各IP電話機毎にグローバルIPアドレスを、固定的に付与することが無いため、グローバルIPアドレスの限られた資源を有効利用することが可能となる。
この図において、IP電話機1は、ローカルIPネットワーク20またはグローバルIPネットワーク21を介して、アドレス変換サーバ2に接続されている。
同様に、IP電話機6は、ローカルIPネットワーク23またはグローバルIPネットワーク22を介して、アドレス変換サーバ7に接続されている。
グローバルIPネットワーク21とグローバルネットワーク22とは、ルータ3,インターネットI及びルータ8を介して接続されている。
ここで、アドレス変換サーバ2はIP電話機1との制御信号(図7を参照)のやり取りに、ローカルIPアドレスを用い、同様に、アドレス変換サーバ7はIP電話機6との制御信号のやり取りに、ローカルIPアドレスを用いている。
IP電話機6も同様の処理をアドレス変換サーバ7に対して行う(ローカルIPネットワーク23に接続される)。
アドレス変換サーバ2は、ローカルIPアドレス付与を要求されると、アドレスプール4にあるローカルIPアドレスプールから、未使用のローカルIPアドレスを抽出して、要求したIP電話機1の電話番号と抽出したローカルIPアドレスとを対応させて、対照表部5に書き込む。
一方、アドレス変換サーバ2は、グローバルIPアドレス返還要求を入力すると、対照表部5から、要求したIP電話機1の電話番号に対応したグローバルIPアドレスを削除し、削除したグローバルIPアドレスを上記グローバルIPアドレスプールに返還する。
ここで、ローカルIPアドレスプール及びグローバルIPプールともに、状態フラグが「0」であると未使用であり、付与することが可能であり、状態フラグが「1」であると使用中であり、付与することができないことを示しており、この状態フラグは対照表部5がアドレス変換サーバ2に書き換えられ、対照表10がアドレス変換サーバ7により書き換えられる。
対照表部5及び10には、図3に示すように、各々のIP電話機の電話番号と、付与されているローカルIPアドレス及びグローバルIPアドレス(例えば、123.123.123.123)との対応が記憶されている。
図4はIP電話システムにおけるIP電話機1,6及びアドレス変換サーバ2,7の処理の対応を示すシーケンスを示す概念図であり、図5はIP電話機の動作例を説明するフローチャートである。以下の説明において、IP電話機1の動作を例として説明する。
IP電話機1をローカルIPネットワーク20に接続すると、IP電話機1がアドレス変換サーバ2に対してローカルIPアドレス付与要求を出力する(ステップS1)。
そして、IP電話機1は、アドレス変換サーバ2からローカルIPアドレス付与応答が入力されるまでステップS1へ処理を戻し、ローカルIPアドレス付与要求を出力し、一方、ローカルIPアドレス付与応答が入力されると処理をステップS3へ進める(ステップS2)。
そして、IP電話機1はオフフックでないことを検出すると、動作を受信待機状態として、IP電話機1の電話番号へのアクセス要求を示す照合グローバルIPアドレス照合通知が、アドレス変換サーバ2から入力されたか否かの検出を行う(ステップS4)。
このとき、IP電話機1は、グローバルIPアドレス照合通知が入力されないことを検出すると、処理をステップS3に戻し、ステップS3の処理を繰り返す。
一方、IP電話機1は、アドレス変換サーバ2からグローバルIPアドレス照合通知が入力されたことを検出すると、アドレス変換サーバ2に対して、グローバルIPアドレス付与要求を出力する(ステップS5)。
このとき、IP電話機1は、グローバルIPアドレス付与応答が入力されないことを検出すると、処理をステップS5に戻し、ステップS5の処理を繰り返す。
一方、IP電話機1は、アドレス変換サーバ2からグローバルIPアドレス付与応答が入力されたことを検出すると、他のIP電話機(例えば、IP電話機6)から呼設定要求が入力されたか否かの検出を行う(ステップS7)。
一方、IP電話機1は、所定の時間が経過したことを検出した場合、グローバルIPアドレスを返還するため、グローバルIPアドレス返還要求を、アドレス変換サーバ2へ出力し、一旦、付与されているグローバルIPアドレスを返還し、処理をステップS3へ戻す(ステップS9)。
すなわち、IP電話機1は、発信側である他のIP電話機からの呼設定要求が入力されるのを、所定の時間の期限の間、待つことになる。
そして、IP電話機1は、受話器が所定の位置に置かれた状態、すなわちオンフックか否かの検出を行い、オンフックでないことを検出した場合、処理をステップS11に戻して通話処理を継続する(ステップS12)。
このとき、IP電話機1は、オンフックであることを検出した場合、処理をステップS9へ進め、グローバルIPアドレスの返還処理を行い、再び、受信待機状態に戻る(ステップS12)。
そして、IP電話機1は、グローバルIPアドレスが取得できたことを示すグローバルIPアドレス付与応答が、アドレス変換サーバ2から入力されたか否かの検出を行う(ステップS14)。
一方、IP電話機1は、アドレス変換サーバ2からグローバルIPアドレス付与応答が入力されたことを検出すると、アドレス変換サーバ2に対して、通話先の他のIP電話機の(例えば、IP電話機6)の電話番号及びこの電話番号に対応するグローバルIPアドレスを要求し、上記グローバルIPアドレスを取得する(ステップS15)。
そして、IP電話機1は、通話先の他のIP電話機から呼設定応答を受信し(ステップS17)、通話先の他のIP電話機との音声データのパケットの送受信を行う(ステップS11)。
図6はアドレス変換サーバの動作例を説明するフローチャートである。以下の説明において、アドレス変換サーバ2の動作を例として説明する。
アドレス変換サーバ2は、IP電話機1からのローカルIPアドレス付与要求が入力されたか否かの検出を行い、ローカルIPアドレス付与要求が検出されたとき、ローカルIPアドレスプールから未使用のローカルIPアドレスを抽出し、このローカルIPアドレスを、IP電話機1の電話番号に対応させて対応表部5の対応表に記載することにより、要求元のIP電話機1に対してローカルIPアドレスを付与し、他のIP電話機1からのローカルIPアドレス付与要求を受信するため、処理をステップS20へ戻す(ステップS21)。
このとき、アドレス変換サーバ2は、ローカルIPアドレスプールにおいて、上記IPアドレス電話機に付与したローカルIPアドレスの状態フラグを「0」から「1」に書き換えて更新する。
そして、アドレス変換サーバ2は、上記抽出したグローバルIPアドレスを、IP電話機1の電話番号に対応させて対応表部5の対応表に記載することにより、要求元のIP電話機1に対してグローバルIPアドレスを付与し、処理をステップS20へ戻す(ステップS24,25)。
このとき、アドレス変換サーバ2は、グローバルIPアドレス返還要求が入力されないことを検出すると、処理をステップS20へ戻す。
そして、アドレス変換サーバ2は、添付されている電話番号が対応表部5に記憶されているか否かの検出を行う(ステップS30)。
次に、アドレス変換サーバ2は、添付されている電話番号が対応表部5に記憶されていないことを検出すると、上記グローバルIPアドレス照合要求を、他のアドレス変換サーバ(例えば、アドレス変換サーバ7)へ転送し、処理をステップS20へ戻す(ステップS31)。
そして、アドレス変換サーバ2は、電話番号に対応してグローバルIPアドレスが付与されていることを検出すると、照合元のアドレス変換サーバに対して話中であることを示すデータを送信し、処理をステップS20へ戻す(ステップS33)。
次に、アドレス変換サーバ2は、上記IP電話機1へグローバルIPアドレス照合通知に対して、IP電話機1からグローバルIPアドレス付与要求を受信すると、グローバルIPアドレスプールから未使用のグローバルIPアドレスを抽出し、上記IPアドレス電話機に付与するグローバルIPアドレスの状態フラグを「0」から「1」に書き換えて更新する(ステップS35,36)。
これにより、アドレス変換サーバ2は、IP電話機1の電話番号に付与したグローバルIPアドレスを、照合元の他のアドレス変換サーバに返信する(ステップS37)。
Claims (7)
- ローカルIPアドレスとグローバルIPアドレスとが異なるIPアドレス体系を有する複数のIPネットワークを相互に接続し、音声信号のパケットを前記IPネットワークを介して転送し、音声通話を行うIP電話システムであり、
前記ローカルIPネットワークに接続され、IP電話機に対して、ローカルIPアドレス及びグローバルIPアドレスを付与、または回収するIPアドレス変更手段を有し、
前記IPアドレス変更手段が、ローカルIPネットワークに接続されたIP電話機が通話状態となったことを検出すると、このIP電話機にグローバルIPアドレスを付与し、通話が終了したことを検出すると、IP電話機からグローバルIPアドレスを回収することを特徴とするIP電話システム。 - 前記IPアドレス変更手段が、グローバルIPアドレスのネットワークに接続され、前記IP電話機の電話番号と、ローカルIPアドレス及びグローバルIPアドレスとの対照表を有し、前記IP電話機に対して、グローバルIPアドレスのネットワークにある他のIPアドレス変更手段からアクセス要求が入力されたとき、前記対照表を参照し、アクセス要求されたIP電話機にグローバルIPアドレスが付与されていないことを検出した場合、このIP電話機に対して、グローバルIPアドレスを付与するとともに前記対照表のIPアドレスを書き換えることを特徴とする請求項1記載のIP電話システム。
- 前記IP電話機が、ローカルIPネットワークに接続されたとき、前記IPアドレス変更手段に対し、ローカルIPアドレスの付与を要求して取得し、また、受話器のオフフックを検知すると、前記IPアドレス変更手段に対してグローバルIPアドレスの付与を要求し、グローバルIPアドレスを取得した後、通話先のIP電話機との間で呼設定及び音声信号のパケットの送受信を行い、オンフックを検出すると、前記IPアドレス変更手段に対してグローバルIPアドレスの返還要求を出力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IP電話システム。
- ローカルIPアドレスとグローバルIPアドレスとが異なるIPアドレス体系を有する複数のIPネットワークを相互に接続し、音声信号のパケットを前記IPネットワークを介して転送し、音声通話を行うIP電話制御方法であり、
前記ローカルIPネットワークに接続されたIP電話機に対して、IPアドレス変更手段によりローカルIPアドレス及びグローバルIPアドレスのいずれかを付与、または回収するIPアドレス変更過程を有し、
前記IPアドレス変更手段により、ローカルIPネットワークに接続されたIP電話機が通話状態となった場合、このIP電話機にグローバルIPアドレスが付与され、IP電話機の通話が終了した場合、IP電話機からグローバルIPアドレスが回収されることを特徴とするIP電話制御方法。 - 前記IPアドレス変更過程において、前記IP電話機に対して、グローバルIPアドレスのネットワークにある他のIPアドレス変更手段からアクセス要求が入力されたとき、前記IP電話機の電話番号と、ローカルIPアドレス及びグローバルIPアドレスとの対照表を参照し、アクセス要求されたIP電話機にグローバルIPアドレスが付与されていないことを検出した場合、このIP電話機に対して、前記対照表のIPアドレスを書き換えることで、グローバルIPアドレスを付与することを特徴とする請求項4記載のIP電話制御方法。
- 前記IP電話機が、ローカルIPネットワークに接続されたとき、前記IPアドレス変更手段に対し、ローカルIPアドレスの付与を要求して取得し、また、受話器のオフフックを検知すると、前記IPアドレス変更手段に対してグローバルIPアドレスの付与を要求し、グローバルIPアドレスを取得した後、通話先のIP電話機との間で呼設定及び音声信号のパケットの送受信を行い、オンフックを検出すると、前記IPアドレス変更手段に対してグローバルIPアドレスの返還要求を出力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IP電話制御方法。
- ローカルIPアドレスとグローバルIPアドレスとが異なるIPアドレス体系を有する複数のIPネットワークを相互に接続し、音声信号のパケットを前記IPネットワークを介して転送し、音声通話を行うIP電話システムに用いられるIPアドレス変換サーバであり、
前記ローカルIPネットワークに接続されており、ローカルIPネットワークに接続されたIP電話機が通話状態となったことを検出すると、このIP電話機にグローバルIPアドレスを付与し、通話が終了したことを検出すると、IP電話機からグローバルIPアドレスを回収することを特徴とするIPアドレス変換サーバ。
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