JP2007013600A - Ip−pbxシステム - Google Patents

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Abstract

【課題】 PBX本体と遠隔地の内線端末1個当たりのIP網を介した通信容量をできるだけ抑える。
【解決手段】 本発明のIP−PBXシステムは、複数の内線端末を収容しているPBX本体と、IP網を介してPBX本体と通信する遠隔地に配置された、IP電話機を含む複数の内線端末を収容するサテライト制御装置とを備える。ここで、サテライト制御装置が、収容内線端末間を接続可能なスイッチ手段を有し、PBX本体が、サテライト制御装置が収容している2個の内線端末間の呼確立が必要なときに、それら内線端末間のIP網を介さない通話路を確立させる。PBX本体及びサテライト制御装置がそれぞれ、複数チャネルの音声データを挿入したチャネル多重IPパケットによって、IP網を介した通話チャネルのデータ授受を行う。
【選択図】 図1

Description

本発明はIP−PBXシステムに関し、例えば、PBX本体の設置位置から遠い位置にサテライト制御装置を有するシステムに適用し得るものである。
近年、IP電話機の普及が進み、データや音声をLAN上で統合することにより、IP化の恩恵にあずかることができる。また、IP電話機を、PBX本体からの遠隔地に設置し、IP網を使って、PBX本体から一元管理することにより、同様の恩恵を受けるシステムも存在する。すなわち、遠隔地のIP電話機をも、PBXシステムの構成要素とするシステムも存在する。なお、この明細書における「IP電話機」の用語は、純粋なIP電話機だけでなく、IP−FAXその他のIP網を介して通信を実行する端末を総称したものである。
図2は、IP電話機を遠隔拠点に設置した場合の従来のIP−PBXシステムの構成例を示すブロック図である。
図2において、PBX本体1は、ルータ(R)3−1を介してIP網4に接続され、遠隔拠点の1又は複数(図2では3個)のIP電話機2−1〜2−3は、ハブ(HUB)5に収容され、ルータ(R)3−2を介してIP網(例えば、IP−VPN網(キャリア網))4に接続されている。
PBX本体1は、IP電話制御基板(IPDLC;IPデータリンクコントローラ)6を有し、IPDLC6は、配下のIP電話機(例えば32台)の制御を行い、PBX本体1とIP電話機間の制御パケット/音声パケットの仲介を行う。図2に示すようなIP電話機2−1〜2−3が遠隔地に設置された場合も同様であり、IPDLC6とIP電話機2−1〜2−3間にキャリア網(例えばIP−VPN網)が存在しても、ルータ3−1、3−2などIPスイッチング機器を設置することにより、IPDLC6とIP電話機2−1〜2−3間の通信を実現することが可能である。
図3は、IP電話機以外の端末をも内線構成要素とした従来のIP−PBXシステムの構成例を示すブロック図であり、図2との同一、対応部分には同一、対応符号を付して示している。
図3において、ハブ5−2(図2のハブ5と同一)に収容されたサテライト制御装置(IPLTU)7は、遠隔地で、アナログ電話機8やPHS端末など、IPでは制御し得ないIP電話機以外の1又は複数の端末を収容して制御する機能を持つものであり、かつ、PBX本体1とIPパケットで通信を行うものである。IPLTU7は、図示は省略しているがスイッチ部を内蔵し、収容機器間の接続も制御する。
ここで、PBX本体1からみれば、遠隔地のIP電話機2−1〜2−3とIPLTU7とは、同じIPパケットで制御や通信を行うが、IPLTU7が収容している端末がIP電話機以外であってIPパケットを分解後の処理などを全て同一にすることができないので、IP電話機2−1〜2−3とIPLTU7とを干渉させず、全く別に管理、制御を行っている。すなわち、PBX本体1は、サテライト制御装置用の音声インタフェース基板(CVIT)9やサテライト制御装置用の制御情報インタフェース基板(RLCPA)10を備え、IPLTU7に対しては、これらインタフェース基板9、10を介して管理、制御を行っている。
なお、図2及び図3では省略しているが、PBX本体1は、当然に、呼処理制御部やスイッチ部を備えている。
また、IP−PBX本体装置と、遠隔地のユーザ拠点の端末機器とが、双方の箇所に設けられているLAN接続機器によって、専用回線を介して接続し、広域のIP−PBXシステムを提供することも提案されている(特許文献1)。
特開2003−70035号公報
特許文献1の開示技術は、内線構成要素としてIP電話機に限定されており、既存のアナログ電話機やPHS端末などを、遠隔地での内線構成要素として適用することができない。
ところで、図2や図3に示すように、IP電話機2(2−1〜2−3)や、IP電話機のように振る舞うアナログ電話機などを収容したサテライト制御装置7が、PBX本体1との通信に必要な帯域は、制御パケットが約1kbps、音声パケットが約27kbps(G.729圧縮、パケット周期20ms使用時)の計28kbpsである。従って、遠隔地に設置した機器の多くがPBX本体1と通信した場合には、それに必要な帯域はかなり大容量であり、このような場合をも考慮して、IP−PBXシステムに係る利用者は、IP網の運営者(キャリア)との契約帯域を定めなければならず、IP網の利用料金はかなり高額となる。
そのため、PBX本体と遠隔地の内線端末1個当たりのIP網を介した通信容量をできるだけ抑えることができるIP−PBXシステムが望まれている。
かかる課題を解決するため、本発明は、少なくともIP電話機を内線端末として使用するIP−PBXシステムにおいて、複数の内線端末を収容しているPBX本体と、IP網を介して上記PBX本体と通信する遠隔地に配置された、IP電話機を含む複数の内線端末を収容するサテライト制御装置とを備えたことを特徴とする。
本発明のIP−PBXシステムによれば、サテライト制御装置が、IP電話機を含めた遠隔地の内線端末を収容しているので、サテライト制御装置の制御機能により、PBX本体と遠隔地の設置機器とのIP網を介した通信容量を抑えることができるようになる。
(A)実施形態
以下、本発明によるIP−PBXシステムによる一実施形態を、図面を参照しながら詳述する。
(A−1)実施形態の構成
図1は、この実施形態のIP−PBXシステムの構成を示すブロック図であり、従来に係る図3との同一、対応部分には同一符号を付して示したものである。
図1において、この実施形態のIP−PBXシステムは、遠隔地のIP電話機2−1〜2−3を収容しているハブ5−2がサテライト制御装置7に収容され、サテライト制御装置7がルータ3−2を介してIP網4に接続されている。なお、サテライト制御装置7が、IPでは制御し得ないIP電話機以外の1又は複数の端末を収容して制御する機能を持っている点は従来と同様である。また、この実施形態のサテライト制御装置7は、ハブ5−2を介しているとは言え、IP電話機2−1〜2−3を収容しているので、IP電話制御基板(IPDLC;IPデータリンクコントローラ)6を有している。
一方、PBX本体1は、サテライト制御装置7を制御する基板(RLCPA)10と、PBX本体1とサテライト制御装置7との音声通話経路を実現する基板(CVIT)9が組み込まれているが、従来と異なり、遠隔地のIP電話機2−1〜2−3を制御するIP電話制御基板(IPDLC)は備えていない。上述した2枚の基板9及び10はハブ5−1で集線された後、ルータ3−1を介して、IP網4へ接続されている。
なお、PBX本体1とルータ3−1との間や、ルータ3−2とサテライト制御装置7との間に、IPスイッチング機器(例えば、スイッチングHUB)が接続されていても良い。
図4は、この実施形態のサテライト制御装置7の内部の概略構成例を示すブロック図である。
図4において、サテライト制御装置7は、上述したようなIPDLC6(図4では符号20で示している)に加え、IP回線トランクユニット基板(IPLTU)30及びアナログ回線コントローラ基板(ALC)40を有する。
IPDLC20は、CPU(ここではプログラムメモリやワーキングメモリを含む概念である)21とLANコントローラ(LANC)22を備え、制御バスや通話路バスなどでなる内部バス50に接続されてCPU21が、ハブ5−2を介して収容しているIP電話機2−1〜2−3を制御したり、音声通話を実現したりするものである。
IPLTU30は、CPU31、LANC32及びスイッチ(SW)33を備え、IP網4側とのインタフェースを実行したり、当該サテライト制御装置7に収容されている端末機器間での通話路を設定したりするものである。ここで、CPU31は、動作説明で後述するように複数チャネルの多重化や多重分離を実行するものである。
ALC40は、CPU41、コーデック部42及びアナログ電話インタフェース43を備え、アナログ電話機8と授受する信号とIPパケットとの相互変換等を実行するものである。なお、アナログ電話機8が複数ある場合には、コーデック部42及びアナログ電話インタフェース43の組、又は、アナログ電話インタフェース43(この場合コーデック部42は共通)を、複数設けるようにすれば良い。IP電話機以外の収容端末が、携帯端末であれば、それ用のインタフェースやコーデックを設けるようにすれば良い。
(A−2)実施形態の動作
次に、上述したような構成を有する、実施形態のIP−PBXシステムの動作を説明する。
以下では、この実施形態での特徴動作をなしている、サテライト制御装置7にハブ5−2を介して収容されているIP電話機(ここではIP電話機2−1とする)と、サテライト制御装置7に収容されているアナログ電話機8との、遠隔地の内線端末同士の通話動作の概要を、図5のシーケンス図を参照しながら説明する。なお、図5では、アクノリッジ信号は省略している。
IP電話機2−1がアナログ電話機8の内線番号をダイヤルすると、アナログ電話機8を宛先とする発呼を示すシグナリング信号が、ハブ5−2を介して、サテライト制御装置7(のIPDLC6)に与えられ(ステップ100)、このとき、サテライト制御装置7は、PBX本体1に対して、アナログ電話機8を宛先とする発呼要求(シグナリング信号)を送信する(ステップ101)。
PBX本体1においては、RLCPA基板10が、サテライト制御装置7側との制御用インタフェースを持っており、RLCPA基板10を介して、その発呼要求が呼処理制御部50に与えられ、呼処理制御部50は、発呼元端末及び発呼先端末共に、サテライト制御装置7が収容している端末であるので、サテライト制御装置7に対して、IP電話機2−1及びアナログ電話機8間の通話路を確立させるスイッチング設定を指示する(ステップ102)。サテライト制御装置7においては、IPLTU30のスイッチ33に対して、指示されたスイッチング設定を行う。
PBX本体1の呼処理制御部50は、スイッチング設定を指示すると自動的に、又は、スイッチング設定がなされたという返信がサテライト制御装置7が与えられると(図5では省略)、サテライト制御装置7に対して、アナログ電話機8への着呼要求を送出する(ステップ103)。このとき、サテライト制御装置7は、ALC40を介して、アナログ電話機8への着呼処理(例えば、リンガの鳴動など)を行い(ステップ104)、アナログ電話機8が応動することにより(例えば、オフフック)、IP電話機2−1及びアナログ電話機8の通話状態に移行する(ステップ105)。
なお、図5では省略しているが、IP電話機2−1及びアナログ電話機8間が通話状態に移行すること、又は、移行したことは、サテライト制御装置7からPBX本体1に通知され、IP電話機2−1及びアナログ電話機8の状態が通話状態として、PBX本体1において管理される。
図6は、図5の処理により確立された通話路のイメージを示すものである。上述のように、遠隔地の内線端末同士の呼の確立動作のための制御は、PBX本体1が実行するが、通話路は、PBX本体1を経由せずに、言い換えると、IP網4を介することなく形成されている。
なお、図7は、図3に示した従来技術における遠隔地の内線端末同士の呼の確立動作を示すシーケンス図であり、実施形態に係る図5に対応するものであり、図8は、図6の処理により確立された通話路のイメージを示すものである。従来の場合には、遠隔地の内線端末同士の呼の確立でも、PBX本体1内のスイッチ51に対するスイッチング設定を行って通話路を形成させるので、通話路はPBX本体1を経由しており、言い換えると、IP網4を介している。
動作シーケンス図は省略しているが、通話状態にあったIP電話機2−1及びアナログ電話機8の一方においてオンフックが発生すると、サテライト制御装置7におけるその通話路に係るスイッチ33の設定が解除され、他方に対してそのことを通知し、他方もオンフックに変化すると、そのことをPBX本体1に通知する。これにより、PBX本体1の呼処理制御部50は、スイッチング設定が解除されたことを認識する。
以上では、IP電話機2−1及びアナログ電話機8の呼について説明したが、遠隔地の他の内線端末同士の呼についても同様である。例えば、IP電話機2−1及び2−2の場合の呼についても、呼処理の制御は、PBX本体1が行い、それによって形成される通話路は、PBX本体1を経由しないものである。また例えば、サテライト制御装置7に収容されているアナログ電話機8が2台あった場合において、2台のアナログ電話機8間の呼処理の制御は、PBX本体1が行い、それによって形成される通話路は、PBX本体1を経由しないものである。
図9は、この実施形態のPBX本体1及びサテライト制御装置7間で授受する音声用IPパケットの構成を示す説明図である。
この実施形態のPBX本体1及びサテライト制御装置7間で授受する音声用IPパケットは、IPヘッダ、UDPヘッダ、RTPヘッダなどでなるヘッダに後続するペイロードには、1チャネル分の音声データではなく、サテライト制御装置7が収容し得る最大内線端末数に等しい数のチャネル分の音声データが挿入される。図9は、図1とは一致していないが、内線最大端末数が32個の場合を示している。ペイロードに挿入される各チャネルの音声データは、例えば、G.729に従って圧縮(8kpbs圧縮)されている。なお、ペイロードには、内線最大端末数分の音声データを挿入可能であるが、通信時に挿入されるのは、その時点で通話路が確立されているチャネル数(内線最大端末数以下)分である。但し、1パケット当たり1546Byteを最大としている。
PBX本体1におけるサテライト制御装置用の音声インタフェース基板(CVIT)9や、サテライト制御装置7におけるIPUTU30は、このようなマルチチャネルのIPパケットを組み立てたり、IPパケットを分解したりする機能を備えている。図9に示す音声用IPパケットのヘッダは、これらCVIT9及びIPUTU30間でのIPパケットの授受が可能なものとなされている。
例えば、サテライト制御装置7に収容されているIP電話機又はアナログ電話機(以下、遠隔地内線端末Xと呼ぶ)と、PBX本体1に収容されているIP電話機又はアナログ電話機(以下、中心地内線端末Yと呼ぶ)との通話では、その通話路確立動作で、PBX本体1の呼処理制御部50によって、32チャネルのうち、1チャネルが使用チャネルに決定される。このような決定チャネルは、PBX本体1のCVIT9や、サテライト制御装置7のIPUTU30に通知されて通話パスが張られる。
遠隔地内線端末XがIP電話機の場合であれば、IPDLC20を介して、IPUTU30に、遠隔地内線端末Xからの音声用IPパケットが与えられるが、その音声データ部分を取り出して圧縮し、図9のフォーマット上で該当するチャネル部分に挿入して、その挿入後のIPパケットをPBX本体1に送出し、逆に、PBX本体1からIPパケットがIPUTU30に到達すると、IPUTU30は該当するチャネル部分の音声データ部分を取り出して伸張し、そのチャネルの挿入位置に応じたヘッダ情報(CPU31が内部管理している)を付けたIPパケットを形成し、そのIPパケットを、IPDLC20を介して、該当するIP電話機に送出する。
遠隔地内線端末Xがアナログ電話機8の場合であれば、ALC40が、アナログ電話機8からの音声信号のIPパケットや、アナログ電話機8へのIPパケットの分解を行うが、IPUTU30が実行する、複数のIPパケットの音声データを多重したIPパケットの組み立てや、音声データが多重されたIPパケットの複数のIPパケットの分解は、遠隔地内線端末XがIP電話機の場合と同様である。
以上のような複数のIPパケットの音声データを多重したIPパケットの組み立てや、音声データが多重されたIPパケットの複数のIPパケットの分解処理は、例えば、IPUTU30内のCPU31がソフトウェア的に実行する。
PBX本体1のCVIT9も、PBX本体1が収容している内線端末について、サテライト制御装置7のIPUTU30と同様な処理を行う。収容している1又は複数の内線端末からのIPパケットの音声データを多重したIPパケットを組み立ててサテライト制御装置7に送出し、サテライト制御装置7側からの、音声データが多重されたIPパケットの1又は複数のIPパケットに分解し、スイッチ51を介して、PBX本体1が収容している内線端末に配信する。
(A−3)実施形態の効果
上記実施形態のIP−PBXシステムによれば、以下の理由(1)や(2)等によって、PBX本体と遠隔地の1内線構成要素とのIP網を介した通信容量を、従来より抑えることができ、その結果、ユーザがキャリアとする契約する帯域を抑え、コストダウンにつなげることができる。
(1)遠隔地の内線端末同士の通話路の確立にはPBX本体1が関与するが、通話路そのものは、サテライト制御装置内のスイッチによって、IP網を経由しないように確立するので、IP網での通信容量は0である。
(2)サテライト制御装置にIP電話機をも収容させると共に、PBX本体の収容内線端末と、サテライト制御装置の収容内線端末との間で授受する音声データは、同一のIPパケットのペイロードに多重して授受するようにしたので、IP網での通信容量を従来より抑えることができる。
例えば、サテライト制御装置7配下に32台のIP電話機があり、全てのIP電話機が、G.729圧縮を用いて、PBX本体1が収容している内線端末と通話した場合を検討してみる。G.729は、8kpbsに音声圧縮するので、1通話当たり8kbit/1Sとなる。パケット化周期を20msにすると、1パケット化周期1通話当たりは160bit/20msとなり、32通話分とすれば5120bit/20msとなる。5120bitは640Byteなので、これにIPヘッダ40Byteが付与され、680Byte/20msとなる。この通信速度で、1S間に必要な帯域は、34000Byte/1sであり、272kbpsとなる。これに、制御用の必要帯域が加算され、273kbpsとなり、これがIP網での必要帯域となる。
図3の従来システムの場合、詳述は避けるが、必要帯域は896kbpsであり、623kbpsの軽減となる。
なお、IP電話機は、IPパケットを送受できるものであるので、必ずしもサテライト制御装置7に収容させる必要がないものであるが、上述した(1)及び(2)を実現させるべく、この実施形態では、IP電話機をサテライト制御装置7に収容させている。
(B)他の実施形態
上記実施形態では、サテライト制御装置が1個の場合を示したが、サテライト制御装置が2個以上存在していても良い。この場合でも、PBX本体と各サテライト制御装置との音声データの通信を上述したように時分割多重して行う。また、第1のサテライト制御装置の収容内線端末と、第2のサテライト制御装置の収容内線端末との通話は、PBX本体を介して行い、第1のサテライト制御装置とPBX本体との通話、第2のサテライト制御装置とPBX本体との通話に、上述した実施形態の通話方法を適用すれば良い。
また、上記実施形態の説明においては、圧縮方式として、G.729を挙げたが、システム全体で統一できているのであれば、G.711やG.723など、他の圧縮方式を適用しても良い。
実施形態のIP−PBXシステムの構成を示すブロック図である。 従来のIP−PBXシステムの構成例(1)を示すブロック図である。 従来のIP−PBXシステムの構成例(2)を示すブロック図である。 実施形態のサテライト制御装置の概略内部構成を示すブロック図である。 実施形態の遠隔地の内線端末間の呼確立動作を示すシーケンス図である。 図5の動作で形成された通話路のイメージを示す説明図である。 図3の従来例における、遠隔地の内線端末間の呼確立動作を示すシーケンス図である。 図7の動作で形成された通話路のイメージを示す説明図である。 実施形態のPBX本体及びサテライト制御装置間で授受するIPパケットの構成を示す説明図である。
符号の説明
1…PBX本体、2−1〜2−3…IP電話機は、3−1、3−2…ルータ(R)、4…IP網、5−1、5−2…ハブ(HUB)5…IP電話制御基板(IPDLC)、6…PBX本体、7…サテライト制御装置、8…アナログ電話機、9…サテライト制御装置用の音声インタフェース基板(CVIT)、10…サテライト制御装置用の制御情報インタフェース基板(RLCPA)。

Claims (3)

  1. 少なくともIP電話機を内線端末として使用するIP−PBXシステムにおいて、
    複数の内線端末を収容しているPBX本体と、
    IP網を介して上記PBX本体と通信する遠隔地に配置された、IP電話機を含む複数の内線端末を収容するサテライト制御装置と
    を備えたことを特徴とするIP−PBXシステム。
  2. 上記サテライト制御装置が、収容している内線端末間を接続可能なスイッチ手段を有し、
    上記PBX本体が、上記サテライト制御装置が収容している2個の内線端末間の呼確立が必要なときに、上記スイッチ手段に対して、IP網を介さない、2個の内線端末間を接続させるスイッチング設定を指示して通話路を確立させる遠隔地スイッチ設定制御手段を有する
    ことを特徴とする請求項1に記載のIP−PBXシステム。
  3. 上記PBX本体及び上記サテライト制御装置がそれぞれ、複数チャネルの音声データを挿入したチャネル多重IPパケットを組み立て又は分解するチャネル多重IPパケット組立・分解手段を有し、上記PBX本体及び上記サテライト制御装置間のIP網を介した通話チャネルのデータ授受を、チャネル多重IPパケットによって行うことを特徴とする請求項1又は2に記載のIP−PBXシステム。
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