JP2009055165A - 中継機能付きｉｐ電話装置及びこれを備えたｉｐ電話システム並びに通信中継方法 - Google Patents

Abstract

【課題】中継装置のＮＡＴの種別によらず、簡易かつ安価な構成によりそれらＩＰ電話装置間の音声通信を実現する。
【解決手段】ＮＡＴルータＡ，Ｂに接続される複数のＩＰ電話端末Ａ，ＢとＳＩＰサーバ２とを有するＩＰ電話システム１で用いられる中継端末Ｃが、ＩＰ電話装置と音声通信を行う通常モードと、他のＩＰ電話装置間で実行される音声通信を中継する中継モードとを有し、中継モードにある場合、ＳＩＰサーバに対してＩＰ電話装置間で送受信されるＳＩＰメッセージの転送を指示する中継端末登録部１５と、ＳＩＰサーバから転送されたＳＩＰメッセーに含まれる音声通信の通信先のＩＰアドレスおよびポート番号を自装置のＩＰアドレスおよびポート番号にそれぞれ書き換えてＳＩＰサーバに返送するＳＩＰメッセージ中継部１７と、ＩＰ電話端末間の接続が確立された後、それらの音声通信を中継する音声パケット中継部１９とを備えた構成とする。
【選択図】図４

Description

本発明は、ＳＩＰ(Session Initiation Protocol)サーバ等の呼制御サーバを備えた広域ネットワークにおいて通信を行うＩＰ(Internet Protocol)電話装置及びこれを備えたＩＰ電話システム並びに通信中継方法に関する。

従来、企業や家庭内のＬＡＮ(Local Area Network)に接続されたＩＰ電話装置は、ルータ等の中継装置を介してＷＡＮ(Wide-Area Network)に接続されるのが一般的である。そのような中継装置として、ＬＡＮのみで通用するプライベートなＩＰアドレスと、外部のＷＡＮへのアクセスに利用できるグローバルなＩＰアドレスとを透過的に相互変換するためのＮＡＴ機能を搭載したものが存在する。このＮＡＴ機能によれば、ＬＡＮに接続される機器に対するＩＰアドレスの付与の自由度が高まり、またＬＡＮのセキュリティも高まるという利点がある。

しかし、中継装置がＮＡＴ機能を有する場合、ＩＰ電話の呼制御プロトコルとして用いるＳＩＰ(Session Initiation Protocol)等ではＩＰパケットのデータ部にプライベートＩＰアドレスやポート番号を付加して通信を行うため、ＩＰパケットのヘッダ部分のＩＰアドレスのみを変換するＮＡＴ機能では対応できず、また、ＩＰパケットのデータ部にグローバルＩＰアドレスを付加しようとした場合でも、ＩＰ電話装置は自らが利用するグローバルアドレスやポート番号の情報を自身では把握できないという問題がある。その結果、中継装置が壁となってＷＡＮ側からの通信パケットがＬＡＮ側に到達しないという、いわゆるＮＡＴ越え問題が生じている。

このＮＡＴ越え問題を解決するための一手段として、ＳＴＵＮ(Simple Traversal of User Datagram Protocol)を利用する方法が知られている。この方法では、ＩＰ電話装置からの要求に応じて必要な情報（グローバルＩＰアドレス、ポート番号及びＮＡＴの種別等）を提供するＳＴＵＮサーバをネットワーク上に設置することでＮＡＴ越えを実現可能とする。しかし、この方法は、中継装置のＮＡＴの種別や装置特性によっては適切に機能しないことがある。

そこで、そのようなＮＡＴの種別や装置特性によらずにＮＡＴ越えを実現するための技術として、例えば、ネットワークのファイアウォール（ＮＡＴ）を挟んで対をなす中継装置を設け、当該中継装置にファイアウォールを越える通信を仲介させることで、ＮＡＴ越えを実現する通信システムが知られている（特許文献１参照）。

特開２００６−２５４１６０号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の従来技術では、通信を実行する端末が属する各ネットワークにおいて、ファイアウォール（ＮＡＴ）の内外に通信を仲介させる中継装置を設ける必要があるので、システムのコストが嵩み、また、汎用性にも乏しいという問題があった。

ＮＡＴの種別や装置特性によらずにＮＡＴ越えを実現するための技術としては、ＳＢＣ(Session Border Controller)等の中継サーバにＳＩＰメッセージ及び音声データの中継処理を行わせる方法も存在する。しかし、ＩＰ電話装置間で実行されるＳＩＰメッセージや音声データの転送を中継サーバを介して行う場合、トラフィックの増加や中継サーバの過大な処理負荷が生じ得るという課題があった。

本発明は、このような従来技術の課題を鑑みて案出されたものであり、ＩＰ電話装置が接続される中継装置のＮＡＴの種別によらず、簡易かつ安価な構成によりそれらＩＰ電話装置間の音声通信を実現可能とした中継機能付きＩＰ電話装置及びこれを備えたＩＰ電話システム並びに通信中継方法を提供することを目的とする。

本発明の中継機能付きＩＰ電話装置は、ＮＡＴ機能を有する中継装置を介して広域ネットワークに接続される複数のＩＰ電話装置とこれらＩＰ電話装置の呼を制御する呼制御サーバとを有するＩＰ電話システムで用いられる中継機能付きＩＰ電話装置であって、前記中継機能付きＩＰ電話装置は、前記ＩＰ電話装置と音声通信を行う通常モードと、他のＩＰ電話装置間で実行される音声通信を中継する中継モードとの２つの動作モードを有し、前記中継モードにある場合、前記呼制御サーバに対し、当該呼制御サーバを介して他のＩＰ電話装置間で送受信される呼制御メッセージの転送を指示する転送指示手段と、前記転送指示に基づき前記呼制御サーバから転送された呼制御メッセージを受信し、当該呼制御メッセージに含まれる音声通信の通信先のＩＰアドレスおよびポート番号を自装置のＩＰアドレスおよびポート番号にそれぞれ書き換え、当該書き換え後の呼制御メッセージを前記呼制御サーバに返送するメッセージ中継手段と、前記呼制御メッセージの送受信により前記他のＩＰ電話装置間で音声通信を実行するための接続が確立された後、当該ＩＰ電話装置の一方から前記自装置のＩＰアドレスおよびポート番号宛に送信される通信データを他方に転送することにより前記音声通信を中継する音声中継手段とを備えたことを特徴とする。

このように本発明によれば、中継機能付きＩＰ電話装置が自ら音声通信を行わない場合に他のＩＰ電話装置間の音声通信を中継することで、音声通信を行うＩＰ電話装置が接続される中継装置のＮＡＴの種別によらず、簡易かつ安価な構成によりそれらＩＰ電話装置間の音声通信を実現できるという優れた効果を奏する。

上記課題を解決するためになされた第１の発明は、ＮＡＴ機能を有する中継装置を介して広域ネットワークに接続される複数のＩＰ電話装置とこれらＩＰ電話装置の呼を制御する呼制御サーバとを有するＩＰ電話システムで用いられる中継機能付きＩＰ電話装置であって、前記中継機能付きＩＰ電話装置は、前記ＩＰ電話装置と音声通信を行う通常モードと、他のＩＰ電話装置間で実行される音声通信を中継する中継モードとの２つの動作モードを有し、前記中継モードにある場合、前記呼制御サーバに対し、当該呼制御サーバを介して他のＩＰ電話装置間で送受信される呼制御メッセージの転送を指示する転送指示手段と、前記転送指示に基づき前記呼制御サーバから転送された呼制御メッセージを受信し、当該呼制御メッセージに含まれる音声通信の通信先のＩＰアドレスおよびポート番号を自装置のＩＰアドレスおよびポート番号にそれぞれ書き換え、当該書き換え後の呼制御メッセージを前記呼制御サーバに返送するメッセージ中継手段と、前記呼制御メッセージの送受信により前記他のＩＰ電話装置間で音声通信を実行するための接続が確立された後、当該ＩＰ電話装置の一方から前記自装置のＩＰアドレスおよびポート番号宛に送信される通信データを他方に転送することにより前記音声通信を中継する音声中継手段とを備えた構成とする。

これによると、中継機能付きＩＰ電話装置が自ら音声通信を行わない場合に他のＩＰ電話装置間の音声通信を中継することで、音声通信を行うＩＰ電話装置が接続される中継装置のＮＡＴの種別によらず、簡易かつ安価な構成によりＩＰ電話装置間の音声通信を実現できる。また、音声通信を行うＩＰ電話装置は、特別な機能を必要とすることなく、従来と同様の手順で音声通信を実行できるという利点もある。

この場合、中継機能付きＩＰ電話装置は、自ら音声通信を行わない場合に中継処理（中継モード）を実行することで、自装置の通常の音声通信処理（通常モード）への影響（処理遅延等）を抑制することができる。

上記課題を解決するためになされた第２の発明は、前記中継機能付きＩＰ電話装置は、完全コーン型のＮＡＴ機能を有する中継装置を介して前記広域ネットワークに接続され、前記転送指示手段は、前記呼制御サーバに対して転送指示要求パケットを継続的に繰り返し送信することで前記呼制御メッセージの転送を指示する一方、前記パケットの送信を停止することで前記転送の指示を解除する構成とする。

これによると、他のＩＰ電話装置間の音声通信を中継する際のインバウンド通信を可能とするために継続的にパケットを送信し、このパケット送信の有無により、呼制御サーバに対する呼制御メッセージの転送の指示または解除を行うので、外部から自装置の所定ポートにアクセス可能な時間を必要最小限としてセキュリティを高めることができる。

上記課題を解決するためになされた第３の発明は、前記転送指示要求パケットは自装置において音声中継に使用するポートから送信する構成とする。

これによると、呼制御メッセージの指示または解除と、音声通信の中継のためのＵＤＰホールパンチングを連動して行うことが可能となり、動作の簡易化と高能率化を図ることができる。

上記課題を解決するためになされた第４の発明は、前記中継モードを実行中に前記通常モードへ移行する場合、前記音声通信を実行するＩＰ電話装置の一方に対して前記ＩＰ電話装置間の接続を再度確立するための呼制御メッセージの送出を指示するとともに、前記呼制御サーバに対して前記ＩＰ電話装置間で送受信される呼制御メッセージを他の中継機能付きＩＰ電話装置へ転送するように指示する中継変更指示手段を更に備えた構成とする。

これによると、中継機能付きＩＰ電話装置は、音声通信の中継を実行中に自ら音声通信を行う必要が生じた場合、その中継処理を他の中継機能付きＩＰ電話装置に容易に引き継ぐことができ、中継していた音声通信が中止されるという不都合を回避することができる。

上記課題を解決するためになされた第５の発明は、上記第１乃至第４の発明のいずれかに係る中継機能付きＩＰ電話装置を備えたＩＰ電話システムである。

上記課題を解決するためになされた第６の発明は、前記呼制御サーバは、前記ＩＰ電話装置からの登録要求を受信して前記ＩＰ電話装置を呼制御メッセージまたは通信データを中継する中継端末として中継端末登録テーブルに登録する中継端末登録手段と、他のＩＰ電話装置間で送受信される呼制御メッセージを前記中継端末登録テーブルに登録された中継端末に転送する転送手段とを備えた前記呼制御サーバは呼制御メッセージまたは通信データを中継する端末を登録する中継端末登録テーブル手段と、前記端末からの登録要求を受信して前記端末を中継端末として登録する中継端末登録手段とを備えた構成とする。

これによると、呼制御サーバは、呼制御メッセージをどの端末に中継させるか、自動的に判別することができ、システムの設定操作性が向上する。

上記課題を解決するためになされた第７の発明は、ＮＡＴ機能を有する中継装置を介して広域ネットワークに接続される複数のＩＰ電話装置とこれらＩＰ電話装置の呼を制御する呼制御サーバとを有するＩＰ電話システムで用いられる通信中継方法であって、前記ＩＰ電話装置の少なくとも一つは、前記ＩＰ電話装置と音声通信を行う通常モードと、他のＩＰ電話装置間で実行される音声通信を中継する中継モードとの２つの動作モードを有し、前記中継モードにある場合、前記呼制御サーバに対し、当該呼制御サーバを介して他のＩＰ電話装置間で送受信される呼制御メッセージの転送を指示し、前記転送指示に基づき前記呼制御サーバから転送された呼制御メッセージを受信し、当該呼制御メッセージに含まれる音声通信の通信先のＩＰアドレスおよびポート番号を自装置のＩＰアドレスおよびポート番号にそれぞれ書き換え、当該書き換え後の呼制御メッセージを前記呼制御サーバに返送し、前記呼制御メッセージの送受信により前記他のＩＰ電話装置間で音声通信を実行するための接続が確立された後、当該ＩＰ電話装置の一方から前記自装置のＩＰアドレスおよびポート番号宛に送信される通信データを他方に転送することにより前記音声通信を中継する。

これによると、中継機能付きＩＰ電話装置が自ら音声通信を行わない場合に他のＩＰ電話装置間の音声通信を中継することで、音声通信を行うＩＰ電話装置が接続される中継装置のＮＡＴの種別によらず、簡易かつ安価な構成によりＩＰ電話装置間の音声通信を実現できる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

図１は本願発明に係る中継機能付きＩＰ電話端末を備えたＩＰ電話システムの概略を示すシステム構成図であり、図２はＩＰ電話端末の機能ブロック図であり、図３はＳＩＰサーバの機能ブロック図である。

このＩＰ電話システム１は、複数のＩＰ電話端末Ａ〜Ｅ及びＳＩＰサーバ（呼制御サーバ）２が、インターネット（広域ネットワーク）３を介してそれぞれ通信可能に接続された構成を有する。ＩＰ電話端末Ａ〜Ｅは、それぞれＬＡＮ(Local Area Network)４〜８に属しており、ＮＡＴルータ（ＮＡＴ機能を有する中継装置）Ａ〜Ｅを介してインターネット３に接続される。

ＩＰ電話端末Ａ〜Ｅは、ＳＩＰ(Session Initiation Protocol)のＵＡＣ(User Agent Client)として機能する。ＩＰ電話端末Ｃ，Ｄは、ＩＰ電話端末Ａ，Ｂ，Ｅと同様に他のＩＰ電話端末と音声通信を行う通常モードと、他のＩＰ電話端末間で実行される音声通信を中継する中継モードとの２つの動作モードを有する中継機能付きＩＰ電話端末（以下、「中継端末」という。）であり、自ら音声通信を行わない場合には中継モードを実行して他のＩＰ電話端末間の音声通信を中継可能である。

中継端末Ｃ，Ｄは、図２に示すように、呼制御部１１、ダイヤル操作部１２、音声パケット送受信部１３、ハンドセット部１４、中継端末登録部（転送指示手段）１５、中継動作設定部１６、ＳＩＰメッセージ中継部（メッセージ中継手段、中継変更指示手段）１７、中継用アドレス情報格納部１８、音声パケット中継部（音声中継手段）１９、及びネットワークＩ／Ｆ部２０を備える。ここで、中継端末登録部１５、中継動作設定部１６、ＳＩＰメッセージ中継部１７、中継用アドレス情報格納部１８、及び音声パケット中継部１９については、中継端末Ｃ，Ｄが有する中継機能に関わるものであり、その他についてはＩＰ電話端末Ａ，Ｂ，Ｅと共通の構成である。

呼制御部１１は、ユーザによるダイヤル操作部１２の操作に応じて、ＳＩＰに基づき相手装置（他のＩＰ電話端末）との間でＳＩＰサーバ２を介してＳＩＰメッセージを交換しながら呼接続を確立するシグナリング処理を行う。また、呼制御部１１は、上記通常モード及び中継モードの２つの動作モードを選択的に実行すべく各部の処理を制御する。動作モードの選択には、ＩＰ電話システム１の使用形態に応じて種々の方法を用いることができる。例えば、各動作モードについて予め実行時間を設定したり、或いは、自装置が他のＩＰ電話端末と音声通信を行わない場合には常に中継モードを実行させたりすることができる。

音声パケット送受信部１３は、呼接続確立後の音声パケットの送受信を始めとして、ＶｏＩＰ(voice over internet protocol)に基づき相手装置との間で実行される音声通信に関する種々の処理を実行する。音声パケット送受信部１３は、送信データ及び受信データのＡ／Ｄ及びＤ／Ａ変換機能と、所定の音声符号化方式（例えば、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７１１、Ｇ．７２９等）に基づく音声コーデック機能とを有しており、ユーザが使用するハンドセット部１４から入力される音声のアナログ信号をＡ／Ｄ変換及び符号化して送信データとする一方、符号化された受信データを復号化及びＤ／Ａ変換して生成したアナログ信号をハンドセット部１４に出力する。

中継端末登録部１５は、ＳＩＰサーバ２に対して自装置が中継モードにあることを登録（以下、「中継端末登録」という。）するための処理を実行する。より詳細には、中継端末登録部１５は、自装置が中継モードにある場合、ＳＩＰサーバ２に対して中継端末登録のリクエストを含むパケットを継続的に繰り返し送信する一方、自装置が通常モードにある場合、そのパケットの送信を停止する。中継動作設定部１６には、中継端末登録部１５が実行する中継端末登録に必要な情報が設定され、例えば、パケットの送信先の情報、パケットの送信タイミング、パケットを送出するポート番号の情報等が設定される。

後述するように、この中継動作設定部１６によるパケット送信は、ＳＩＰサーバ２に対するＳＩＰメッセージの転送指示として機能し、これを受けたＳＩＰサーバ２は、他のＩＰ電話端末間で送受信されるＳＩＰメッセージを登録中の中継端末（即ち、ＳＩＰサーバ２がパケットを受信中の中継端末）に対して適宜転送する。この転送指示は、中継端末の登録が解除される（即ち、中継端末からのパケットの受信が停止する）ことで解除される。また、パケットは、ＵＤＰホールパンチング(UDP hole punching)として後の音声通信を中継する際に使用するポート（以下、「音声中継ポート」という。）から送出され、これにより、音声中継ポートの穴あけが行われ、他のＩＰ電話端末からのインバウンド通信が可能となる。

ＳＩＰメッセージ中継部１７は、上記中継端末登録に基づきＳＩＰサーバ２から転送されたＳＩＰメッセージを受信し、そのＳＩＰメッセージ上のＳＤＰ(Session Description Protocol)記述文書（以下、単に「ＳＤＰ」という。）に含まれる音声通信の通信先を示すＩＰアドレス及びポート番号を自装置の所定のＩＰアドレス及びポート番号にそれぞれ書き換え、その書き換え後のＳＩＰメッセージを再びＳＩＰサーバ２に返送する。ここで、書き換え用いられる自装置のＩＰアドレス及びポート番号は、中継用アドレス情報として中継用アドレス情報格納部１８に予め格納される。ここで用いられる自装置のポート番号は、上述の音声中継ポートの番号である。なお、ＳＩＰメッセージ中継部１７が上記ＩＰアドレス及びポート番号の書き換え処理のみを実行し、その書き換え処理に関わるＳＩＰメッセージの送受信の処理を、通常のＳＩＰメッセージと同様に呼制御部１１が実行する構成とすることもできる。

音声パケット中継部１９は、上述の中継モードの実行によって他のＩＰ電話端末間の呼接続が確立された後、メディアセッションにおいてそれらＩＰ電話端末間で送受信される音声パケットの中継処理を行う。

ネットワークＩ／Ｆ部２０は、ＬＡＮに接続され、所定の通信プロトコルに従って相手装置との間でＳＩＰメッセージ及び音声パケットの送受信を実行する。

ＮＡＴルータＡ〜Ｅは、ＩＰ電話端末Ａ〜Ｅが各ＬＡＮ４〜８において通信に使用するプライベートなＩＰアドレスと、その外部のインターネット３を介した通信に使用するグローバルなＩＰアドレスとを透過的に相互変換するためのＮＡＴ機能を搭載したブロードバンドルータである。ＮＡＴルータＡ〜Ｅは、そのＮＡＴ機能により、ＮＡＴの内側から外側へ開始されるアウトバウンド通信を許容する一方、ＮＡＴの外側から内側へ開始されるインバウンド通信を原則として拒否し、また、時間経過等によりＮＡＴの変換テーブルのエントリ（登録内容）を消滅させることで、ファイアウォール的な役割も果たす。なお、ここで用いる用語「ＮＡＴ」は、プライベートアドレスとグローバルアドレスとを変換する技術に限定されるものではなく、ＩＰアドレスの変換に加えてポート番号を変換するＮＡＰＴ(Network Address Port Translation)等の類似技術を含むものとする。

ここで、ＮＡＴルータＡ，Ｂ，ＥのＮＡＴ機能は、実装上の挙動から分類されるＮＡＴ種別（完全コーン型（Full Cone）、制限付きコーン型（Restricted Cone）、ポート制限付きコーン型（Port Restricted Cone）、対称型（Symmetric））のうちの何れに属するものでもよい。一方、中継端末Ｃ，Ｄが接続されるＮＡＴルータＣ，ＤのＮＡＴ機能は、同一のプライベートなＩＰアドレス及びポート番号と同一のグローバルなＩＰアドレス及びポート番号とのマッピングが任意の通信相手に対して保持される完全コーン型であることが必要である。場合によっては、中継端末Ｃ，ＤがＮＡＴルータを介さずにインターネット３に接続される構成も可能である。

ＳＩＰサーバ２は、ＳＩＰのＵＡＳ(User Agent Server)として機能する。ＳＩＰサーバ２は、図３に示すように、端末登録部３１、端末テーブル３２、ＳＩＰメッセージ中継部３３、中継端末登録部３４、及び中継端末テーブル３５を備える。

端末登録部３１は、各ＩＰ電話端末Ａ〜ＥからREGISTERメッセージを受信することにより、ＩＰ電話端末Ａ〜Ｅの位置情報（ＩＰアドレス、ポート番号等）を取得し、それらを登録及び管理するレジストラ機能を有する。ＩＰ電話端末Ａ〜Ｅの位置情報は、端末テーブル３２に記憶され、必要に応じて適宜更新される。

ＳＩＰメッセージ中継部３３は、各ＩＰ電話端末Ａ〜Ｅからのリクエストに応じて、それら装置間の呼接続のためのＳＩＰメッセージの中継を行う。

中継端末登録部３４は、中継端末Ｃ，Ｄの中継端末登録部１５からのリクエストに従って中継端末登録を実行する。より詳細には、中継端末登録部３４は、中継端末から中継端末登録のリクエストを含むパケットを継続的に受信している間は、当該中継端末が中継モードにあると認識し、その位置情報（ＩＰアドレス、ポート番号等）を中継端末テーブル３５に記憶する。一方、そのパケットの受信が停止すると、当該中継端末の登録を解除するために、その位置情報を中継端末テーブル３５から消去する。

なお、中継端末登録部３４は、中継モードにある複数の中継端末を登録した場合、それら中継端末に対して所定の優先順位（例えば、登録順）を設定し、その優先順位に基づき各中継端末に中継処理を実行させることができる。また、後述するように、中継端末登録部３４は、中継端末が中継モードを実行中に前記通常モードへ移行する場合、他の中継端末にその中継処理を引き継ぐための処理を実行する。

ネットワークＩ／Ｆ部３６は、インターネット３に接続され、所定の通信プロトコルに従ってネット上の各ＩＰ電話端末Ａ〜Ｅとの間でＳＩＰメッセージ等の送受信を実行する。

図４は本願発明に係るＩＰ電話システムの基本動作を示すシーケンス図である。ここでは、ＩＰ電話端末Ａ及びＩＰ電話端末Ｂをそれぞれ発信側及び着信側とし、それらの音声通信を中継端末Ｃが中継する場合を示している。

図４に示すように、ＩＰ電話端末Ａ，Ｂ及び中継端末Ｃは、それぞれ起動後にＳＩＰサーバ２に対してREGISTERメッセージを適宜送信し、ＳＩＰサーバ２から200 OKメッセージを受信することで位置情報等の登録処理を行う（１００１）。この登録処理において、ＳＩＰサーバ２は、各REGISTERメッセージのヘッダ情報から、ＩＰ電話端末ＡのＩＰアドレスＩＰ−Ａ及びポート番号Ｐ−Ａ、ＩＰ電話端末ＢのＩＰアドレスＩＰ−Ｂ及びポート番号Ｐ−Ｂ、中継端末ＣのＩＰアドレスＩＰ−Ｃ及びポート番号Ｐ−Ｃをそれぞれ取得する。

中継端末Ｃは、自ら音声通信を行わないと判断して中継モードに移行すると、ＳＩＰサーバ２に対して中継端末登録のリクエストを含むパケットの送信を開始する（１００２）。このパケットの送信は、後の音声通信を中継する際に使用する音声中継ポートＳ３から送出され、音声通信が終了するまで継続的に繰り返し実行される。

次に、ＩＰ電話端末Ａは、ユーザによるダイヤル操作を受けて（１００３）、ＳＩＰサーバ２に対してＩＰ電話端末Ｂ宛のINVITEメッセージを送信する（１００４）。ここで、１００４のINVITE（ＳＤＰ：ＩＰ−Ａ，Ｓ１）における「ＳＤＰ：ＩＰ−Ａ，Ｓ１」の表記は、INVITEメッセージ上のＳＤＰに後の音声通信の通信先となるＩＰアドレスＩＰ−Ａ及びポート番号Ｓ１が含まれていることを示す（以下、200 OKメッセージの場合を含め同様）。

ＳＩＰサーバ２は、そのINVITEメッセージを受信すると、そのメッセージを中継端末Ｃに対して転送する（１００５）。中継端末Ｃは、転送されたINVITEメッセージを受信すると、そのINVITEメッセージ上のＳＤＰに含まれる音声通信の通信先のＩＰアドレスＩＰ−Ａ及びポート番号Ｓ１を自装置のＩＰアドレスＩＰ−Ｃ及びポート番号Ｓ３にそれぞれ書き換え、その書き換え後のINVITEメッセージをＳＩＰサーバ２に返送する（１００６）。ＳＩＰサーバ２は、そのINVITEメッセージをそのままＩＰ電話端末Ｂに対して転送する（１００７）。

そのINVITEメッセージを受信したＩＰ電話端末Ｂは、呼び出し中を通知するＩＰ電話端末Ａ宛の180 RingingメッセージをＳＩＰサーバ２に対して送信し、その180 Ringingメッセージは、先のINVITEメッセージと同様に、中継端末Ｃ経由でＩＰ電話端末Ａに送られる（１００８）。続いて、ＩＰ電話端末Ｂでオフフックが実行されると（１００９）、ＩＰ電話端末Ｂは、ＳＩＰサーバ２に対してＩＰ電話端末Ａ宛の200 OKメッセージを送信する。この200 OKメッセージ上のＳＤＰには、後の音声通信の通信先となるＩＰアドレスＩＰ−Ｂ及びポート番号Ｓ２が含まれる（１０１０）。ＳＩＰサーバ２は、その200 OKメッセージを受信すると、中継端末Ｃに対して転送する（１０１１）。中継端末Ｃは、転送された200 OKメッセージを受信すると、その200 OKメッセージ上のＳＤＰに含まれるＩＰアドレスＩＰ−Ｂ及びポート番号Ｓ２を自装置のＩＰアドレスＩＰ−Ｃ及びポート番号Ｓ３にそれぞれ書き換え、その書き換え後の200 OKメッセージをＳＩＰサーバ２に返送する（１０１２）。ＳＩＰサーバ２は、その200 OKメッセージをそのままＩＰ電話端末Ａに対して転送する（１０１３）。

その200 OKメッセージを受信したＩＰ電話端末Ａは、その受信を通知するために、ＩＰ電話端末Ｂ宛のACK メッセージをＳＩＰサーバ２に対して送信し、そのACKメッセージは、先の180 Ringingメッセージと同様に、中継端末Ｃ経由でＩＰ電話端末Ｂに送られる（１０１４）。

このような一連のＳＩＰメッセージの交換により（１０１５）、ＩＰ電話端末Ａ，Ｂ間の呼接続が確立される。また、ＩＰ電話端末Ａ、Ｂは、その後のメディアセッションで実行する音声パケットの送信先が中継端末ＣのＩＰアドレスＩＰ−Ｃ及びポート番号Ｓ３であることを認識する。

音声通信が開始されると、ＩＰ電話端末Ｂは、自装置のポートＳ２から中継端末ＣのポートＳ３宛に音声パケットの送信を開始する（１０１６）。同様に、ＩＰ電話端末Ａは、自装置のポートＳ１から中継端末ＣのポートＳ３宛に音声パケットの送信を開始する（１０１７）。ここで、図４における各メッセージ等の送信を示す矢印上に付された記号●及びそれと破線の矢印で結ばれた記号○は、記号●が付されたアウトバウンド通信によって記号○が付されたインバウンド通信が可能となることを示している（図９の場合も同様）。即ち、１０１６のＩＰ電話端末Ｂからの音声パケットは、１００２のパケット送信が継続的に実行されることにより中継端末ＣのポートＳ３に到達可能となる。同様に、１０１７のＩＰ電話端末Ａからの音声パケットは、１００２のパケット送信が継続的に実行されることにより中継端末ＣのポートＳ３に到達可能となる。このような構成により、外部から自装置の音声中継ポートＳ３にアクセス可能な時間を必要最小限としてセキュリティを高めることができる。

１０１６のＩＰ電話端末Ｂからの音声パケットを受信した中継端末Ｃは、音声パケットの転送先の情報としてＩＰ電話端末Ｂのポート番号Ｓ２を取得する。同様に、１０１７のＩＰ電話端末Ａからの音声パケットを受信した中継端末Ｃは、音声パケットの転送先の情報としてＩＰ電話端末Ａのポート番号Ｓ１を取得する。これにより、中継端末Ｃは、１０１６のＩＰ電話端末Ｂからの音声パケットをＩＰ電話端末ＡのポートＳ１宛に転送し（１０１８）、また、１０１７のＩＰ電話端末Ｂからの音声パケットをＩＰ電話端末ＡのポートＳ１宛に転送することが可能となる（１０１９）。このとき、１０１８の音声パケットは、１０１７の音声パケットの送信によりＩＰ電話端末ＡのポートＳ１に到達可能となり、また、１０１９の音声パケットは、１０１６の音声パケットの送信によりＩＰ電話端末ＢのポートＳ２に到達可能となる。その後は、同様の音声パケットの送受信が、メディアセッションにおける音声通信の終了まで繰り返し実行される（１０２０）。

音声通信が終了すると、ＩＰ電話端末Ａは、セッションの切断を通知するために、ＩＰ電話端末Ｂ宛のBYEメッセージをＳＩＰサーバ２に対して送信し、そのBYEメッセージは、先の180 Ringingメッセージ等と同様に、中継端末Ｃ経由でＩＰ電話端末Ｂに送られる（１０２１）。このBYEメッセージを受信したＩＰ電話端末Bは、その受信を通知するために、ＩＰ電話端末Ａ宛の200 OKメッセージをＳＩＰサーバ２に対して送信し、その200 OKメッセージは、先の180 Ringingメッセージ等と同様に、中継端末Ｃ経由でＩＰ電話端末Ａに送られる（１０２２）。

このように、中継端末Ｃが、自らが音声通信を行わない場合にＩＰ電話端末Ａ，Ｂ間の音声通信を中継することで、ＩＰ電話端末Ａ，Ｂが接続されるＮＡＴルータＡ，ＢのＮＡＴの種別によらず、しかもＳＢＣ(Session Border Controller)等の中継サーバを必要とせずに簡易かつ安価な構成により音声通信を実現することが可能となる。また、音声通信を行うＩＰ電話端末Ａ，Ｂは、特別な機能を必要とすることなく、従来と同様の手順で音声通信を実行できる。

次に、図５〜図８を参照して、上記ＩＰ電話システムの基本動作におけるＩＰ電話端末Ａ，Ｂ、中継端末Ｃ、及びＳＩＰサーバの処理の詳細について示す。ここでは、説明の便宜上、図４に示したＩＰ電話システムにおける動作に準じて処理を説明する。

図５は発信側であるＩＰ電話端末Ａの処理手順を示すフロー図である。まず、ＩＰ電話端末Ａが起動すると、呼制御部１１はＳＩＰサーバ２に対してREGISTERメッセージを送信し（ＳＴ１０１）、ＳＩＰサーバ２から200 OKメッセージを受信することで位置情報等の登録処理を行う（ＳＴ１０２）。その後、ダイヤル操作部１２がユーザのダイヤル操作を検出すると（ＳＴ１０３：ＹＥＳ）、呼制御部１１は発信先のＩＰ電話端末Ｂ宛のINVITEメッセージを生成し、ＳＩＰサーバ２に対して送信する（ＳＴ１０４）。このとき、INVITEメッセージ上のＳＤＰには、後の音声通信の通信先となるＩＰ電話端末ＡのＩＰアドレスＩＰ−Ａ及びポート番号Ｓ１が設定される。

次に、呼制御部１１は、中継端末Ｃ経由でＩＰ電話端末Ｂからの180 Ringingメッセージ及び200 OKメッセージを順次受信する（ＳＴ１０５，ＳＴ１０６）。このとき、200 OKメッセージ上のＳＤＰには、後の音声通信の通信先となる中継端末ＣのＩＰアドレスＩＰ−Ｃ及びポート番号Ｓ３が設定されている。200 OKメッセージを受信した呼制御部１１は、ＳＩＰサーバ２に対してＩＰ電話端末Ｂ宛のACK メッセージを送信する（ＳＴ１０７）。

その後、音声パケット送受信部１３は、ＩＰ電話端末Ｂ宛の音声パケットの送信を開始する（ＳＴ１０８）。この音声パケットは、ＩＰ電話端末ＡのポートＳ１から中継端末ＣのポートＳ３宛に送出される。続いて、音声パケット送受信部１３は、ＩＰ電話端末Ｂからの音声パケットを受信する（ＳＴ１０９）。この受信した音声パケットは、中継端末ＣのポートＳ３からＩＰ電話端末ＡのポートＳ１宛に送出されたものである。

上記のようなＩＰ電話端末Ｂとの音声パケットの送受信が繰り返し実行され、最終的に終話となると（ＳＴ１１０：ＹＥＳ）、呼制御部１１は、ＳＩＰサーバ２に対してＩＰ電話端末Ｂ宛のBYEメッセージを送信し（ＳＴ１１１）、中継端末Ｃ経由でＩＰ電話端末Ｂからの200 OKメッセージを受信する（ＳＴ１１２）。その後は、ＳＴ１０３に戻り、ＩＰ電話端末Ａは上述と同様の処理を繰り返し実行する。

図６は着信側であるＩＰ電話端末Ｂの処理手順を示すフロー図である。まず、ＩＰ電話端末Ｂが起動すると、呼制御部１１は図５のＳＴ１０１及びＳＴ１０２と同様の登録処理を実行する（ＳＴ２０１，ＳＴ２０２）。その後、呼制御部１１は、着信を検出（ＩＰ電話端末ＡからのINVITEメッセージを受信）すると（ＳＴ２０３：ＹＥＳ）、ＳＩＰサーバ２に対してＩＰ電話端末Ａ宛の180 Ringingメッセージを送信する（ＳＴ２０４）。

次に、ダイヤル操作部１２がオフフックを検出すると、呼制御部１１はＳＩＰサーバ２に対してＩＰ電話端末Ａ宛の200 OKメッセージを送信する（ＳＴ２０５）。このとき、200 OKメッセージ上のＳＤＰには、後の音声通信の通信先となる中継端末ＣのＩＰアドレスＩＰ−Ｃ及びポート番号Ｓ３が設定される。続いて、呼制御部１１は、中継端末Ｃ経由でＩＰ電話端末ＡからのACK メッセージを受信する（ＳＴ２０６）。

その後、図５のＳＴ１０８，ＳＴ１０９と同様に、音声パケット送受信部１３による音声パケットの送受信が実行される（ＳＴ２０７，ＳＴ２０８）。そして、最終的に終話となると（ＳＴ２０９：ＹＥＳ）、呼制御部１１は、中継端末Ｃ経由でＩＰ電話端末ＡからのBYEメッセージを受信し（ＳＴ２１０）、ＳＩＰサーバ２に対してＩＰ電話端末Ａ宛の200 OKメッセージを送信する（ＳＴ２１１）。その後は、ＳＴ２０３に戻り、ＩＰ電話端末Ｂは、上述と同様の処理を繰り返し実行する。

図７は中継端末Ｃの処理手順を示すフロー図である。まず、中継端末Ｃが起動すると、呼制御部１１は図５のＳＴ１０１，ＳＴ１０２と同様の登録処理を実行する（ＳＴ３０１，ＳＴ３０２）。その後、中継端末登録部１５は、自装置が通話状態にないことを確認すると中継モードへ移行するために、音声中継ポートＳ３からＳＩＰサーバ２に対して中継端末登録のリクエストを含むパケットの送信を開始する（ＳＴ３０３）。

続いて、ＳＩＰメッセージ中継部１７は、ＳＩＰサーバ２から転送されたＩＰ電話端末Ｂ宛のINVITEメッセージを受信すると（ＳＴ３０４）、そのINVITEメッセージ上のＳＤＰに含まれる音声通信の通信先を示すＩＰアドレスＩＰ−Ａ及びポート番号Ｓ１を自装置のＩＰアドレスＩＰ−Ｃ及びポート番号Ｓ３にそれぞれ書き換え、その書き換え後のINVITEメッセージをＳＩＰサーバ２に返送する（ＳＴ３０５）。

次に、ＳＩＰメッセージ中継部１７は、ＳＩＰサーバ２から転送されたＩＰ電話端末Ａ宛の180 Ringingメッセージを受信し、その180 RingingメッセージをＳＩＰサーバ２に返送する（ＳＴ３０６）。続いて、ＳＩＰメッセージ中継部１７は、ＳＩＰサーバ２から転送されたＩＰ電話端末Ａ宛の200 OKメッセージを受信すると、その200 OKメッセージ上のＳＤＰに含まれる音声通信の通信先のＩＰアドレスＩＰ−Ｂ及びポート番号Ｓ２を自装置のＩＰアドレスＩＰ−Ｃ及びポート番号Ｓ３にそれぞれ書き換え、その書き換え後の200 OKメッセージをＳＩＰサーバ２に返送する（ＳＴ３０７）。さらに、ＳＩＰメッセージ中継部１７は、ＳＩＰサーバ２から転送されたＩＰ電話端末Ｂ宛のACKメッセージを受信し、そのACKメッセージをＳＩＰサーバ２に返送する（ＳＴ３０８）。

次に、音声パケット中継部１９は、ＩＰ電話端末ＢからＩＰ電話端末Ａ宛の音声パケットを受信し、その発信元ＩＰアドレスＩＰ−Ｂ及びポート番号Ｓ２を取得する（ＳＴ３０９）。続いて、音声パケット中継部１９は、ＩＰ電話端末ＡからＩＰ電話端末Ｂ宛の音声パケットを受信し、その発信元ＩＰアドレスＩＰ−Ａ及びポート番号Ｓ１を取得する（ＳＴ３１０）。さらに、音声パケット中継部１９は、ＳＴ３１０においてＩＰ電話端末Ａから受信した音声パケットを、ＳＴ３０９で取得したＩＰ電話端末ＢのＩＰアドレスＩＰ−Ｂ及びポート番号Ｓ２に対して転送する（ＳＴ３１１）。また、音声パケット中継部１９は、ＳＴ３０９においてＩＰ電話端末Ｂから受信した音声パケットを、ＳＴ３１０で取得したＩＰ電話端末ＡのＩＰアドレスＩＰ−Ａ及びポート番号Ｓ１に対して転送する（ＳＴ３１２）。音声パケット中継部１９は、このような音声パケットの転送処理を終話まで繰り返し実行する。

最終的に終話になると（ＳＴ３１３：ＹＥＳ）、音声パケット中継部１９は、ＩＰ電話端末ＡからのＩＰ電話端末Ｂ宛のBYEメッセージを受信し（ＳＴ３１４）、そのBYEメッセージをＳＩＰサーバ２に返送する（ＳＴ３１５）。続いて、音声パケット中継部１９は、ＩＰ電話端末ＢからのＩＰ電話端末Ａ宛の200 OKメッセージを受信し（ＳＴ３１５）、その200 OKメッセージをＳＩＰサーバ２に返送する（ＳＴ３１６）。その後は、ＳＴ３０４に戻り、中継端末Ｃは上述と同様の処理を繰り返し実行する。

図８はＳＩＰサーバの処理手順を示すフロー図である。ＳＩＰサーバ２の端末登録部３１は、ＩＰ電話端末Ａ，Ｂ及び中継端末ＣからREGISTERメッセージを適宜受信し、それらの位置情報を取得して登録処理を行う（ＳＴ４０１）。登録が成功すると、端末登録部３１はＩＰ電話端末Ａ，Ｂ及び中継端末Ｃに対して200 OKメッセージを適宜送信する（ＳＴ４０２）。

次に、中継端末登録部３４は、中継端末Ｃから中継端末登録のリクエストを含むパケットを受信する（ＳＴ４０３）。これにより、中継端末登録部３４は、中継端末Ｃを中継端末登録すべく中継端末テーブル３５に中継端末Ｃの位置情報等を記録する。なお、中継端末登録部３４は、同様のパケット受信により中継端末Ｃ以外の登録を適宜受け付けることができる。

次に、ＳＩＰメッセージ中継部３３は、ＩＰ電話端末ＡからのＩＰ電話端末Ｂ宛のINVITEメッセージを受信すると（ＳＴ４０４：ＹＥＳ）、中継端末テーブル３５を参照して中継端末ＣのＩＰアドレス及びポート番号を取得し、中継端末Ｃに対してそのINVITEメッセージを転送する（ＳＴ４０５）。続いて、ＳＩＰメッセージ中継部３３は、中継端末Ｃから返送されたINVITEメッセージを受信し、ＩＰ電話端末Ｂに対してそのまま転送する（ＳＴ４０６）。

その後、ＳＩＰメッセージ中継部３３は、ＩＰ電話端末ＢからのＩＰ電話端末Ａ宛の180 Ringingメッセージを中継端末Ｃに転送し、中継端末Ｃから返送された180 RingingメッセージをＩＰ電話端末Ａに転送する（ＳＴ４０７，ＳＴ４０８）。同様に、ＳＩＰメッセージ中継部３３は、ＩＰ電話端末Ｂからの200 OKメッセージを中継端末Ｃに転送し、中継端末Ｃから返送された200 OKメッセージをＩＰ電話端末Ａに転送する（ＳＴ４０９，ＳＴ４１０）。さらに、ＳＩＰメッセージ中継部３３は、ＩＰ電話端末ＡからのACKメッセージを中継端末Ｃに転送し、中継端末Ｃから返送されたACKメッセージをＩＰ電話端末Ｂに転送する（ＳＴ４１１，ＳＴ４１２）。

この後、ＩＰ電話端末ＡとＩＰ電話端末Ｂは、中継端末Ｃの中継により音声通信を行うが、この間、ＳＩＰサーバ２は介在しない。

オンフック等により終話となった場合、ＳＩＰメッセージ中継部３３は、ＩＰ電話端末ＡからのBYEメッセージを受信して中継端末Ｃに転送し、中継端末Ｃから返送されたBYEメッセージを受信してＩＰ電話端末Ｂに転送する（ＳＴ４１３，ＳＴ４１４）。同様に、ＳＩＰメッセージ中継部３３は、ＩＰ電話端末Ｂからの200 OKメッセージを中継端末Ｃに転送し（ＳＴ４１５）、中継端末Ｃから返送された200 OKメッセージをＩＰ電話端末Ａに転送する（ＳＴ４１６）。その後は、ＳＴ４０４に戻り、ＳＩＰサーバ２は上述と同様の処理を繰り返し実行する。

次に、図４に示したＩＰ電話システムの動作において、中継端末Ｃが中継モードを実行中に通常モードへの移行が必要となった場合の中継変更動作について示す。

図９は本願発明に係るＩＰ電話システムの中継変更動作を示すシーケンス図である。ここでは、図４に示した動作においてＩＰ電話端末Ｅから中継端末Ｃへの着信があり、中継端末Ｃが実行中の中継処理を中継端末Ｄに引き継ぐ場合を示している。また、図９に示すＩＰ電話システムの動作は、図４の１０２０の音声通信の処理中に開始されるものとする。

中継端末Ｄは、図４の１００１と同様の登録処理を実行後、中継モードに移行すると、ＳＩＰサーバ２に対して中継端末登録のリクエストを含むパケットの送信を開始する（２００１）。このパケットの送信は、後の音声通信を中継する際に使用する音声中継ポートＳ４から送出され、音声通信が終了するまで継続的に繰り返し実行される。

ＳＩＰサーバ２は、中継端末Ｄからの中継端末登録のリクエストを含むパケットを受信すると、中継端末Ｄの位置情報（ＩＰアドレス、ポート番号等）を中継端末Ｃの位置情報に加えて中継端末テーブルに記憶する。

中継端末Ｃが中継を行っている状態でＩＰ電話端末Ｅが中継端末Ｃに発信を行った場合について以下説明する。ＩＰ電話端末Ｅは、ユーザによるダイヤル操作を受けて（２００２）、ＳＩＰサーバ２に対して中継端末Ｃ宛のINVITEメッセージを送信する（２００３）。このとき、INVITEメッセージ上のＳＤＰには、後の音声通信の通信先となるＩＰ電話端末ＥのＩＰアドレスＩＰ−Ｅ及びポート番号Ｓ５が設定される。

ＳＩＰサーバ２は、そのINVITEメッセージを受信すると、中継端末Ｃに対して転送する（２００４）。これにより、ＩＰ電話端末Ｅからの着信を確認した中継端末Ｃは、ＳＩＰサーバ２を介してＩＰ電話端末Ａに対してREFERメッセージを送信する（２００５）。中継端末ＣがREFERメッセージを送信するのは、ＩＰ電話装置間で送受信されるＳＩＰメッセージを他の中継端末へ転送することをＳＩＰサーバ２に指示するためである。また、このREFERメッセージには、ＩＰ電話端末Ａに対するRE-INVITEメッセージ（ＩＰ電話装置Ａ，Ｂ間の接続を再度確立するための呼制御メッセージ）の送出命令が含まれる。

ＩＰ電話端末Ａは、そのREFERメッセージを受信すると、ＳＩＰサーバ２に対してＩＰ電話端末Ｂ宛のRE-INVITEメッセージを送信する（２００６）。ＳＩＰサーバ２は、そのRE-INVITEメッセージを受信すると、そのメッセージを中継端末Ｄに対して転送する（２００７）。中継端末Ｄは、転送されたINVITEメッセージのＳＤＰに含まれる音声通信の通信先を示すＩＰアドレスＩＰ−Ａ及びポート番号Ｓ１を自装置のＩＰアドレスＩＰ−Ｄ及びポート番号Ｓ４にそれぞれ書き換え、その書き換え後のINVITEメッセージをＳＩＰサーバ２に返送する（２００８）。ＳＩＰサーバ２は、そのINVITEメッセージをそのままＩＰ電話端末Ｂに対して転送する（２００９）。

次に、ＩＰ電話端末Ｂは、ＳＩＰサーバ２に対してＩＰ電話端末Ａ宛の200 OKメッセージを送信する（２０１０）。ＳＩＰサーバ２は、その200 OKメッセージを中継端末Ｄに対して転送する（２０１１）。中継端末Ｄは、転送された200 OKメッセージを上のＳＤＰに含まれるＩＰアドレスＩＰ−Ｂ及びポート番号Ｓ２を自装置のＩＰアドレスＩＰ−Ｄ及びポート番号Ｓ４にそれぞれ書き換え、その書き換え後の200 OKメッセージをＳＩＰサーバ２に返送する（２０１２）。ＳＩＰサーバ２は、その200 OKメッセージをそのままＩＰ電話端末Ａに対して転送する（２０１３）。

その200 OKメッセージを受信したＩＰ電話端末Ａは、ＳＩＰサーバ２に対してＩＰ電話端末Ｂ宛のACK メッセージを送信し、そのACKメッセージは中継端末Ｄを介してＩＰ電話端末Ｂに送られる（２０１４）。続いて、ＩＰ電話端末Ａは、先の２０１３で、ＳＤＰが中継端末ＤのＩＰアドレス及びポート番号に書き換えられた200ＯＫメッセージをＩＰ電話端末Ｂから受信したことを契機として、ＳＩＰサーバ２を介して中継端末Ｃに対してNOTIFYメッセージを送信する（２０１５）。このNOTIFYメッセージには、中継端末Ｃに対する中継終了許可（即ち、先のREFERメッセージによるRE-INVITEメッセージの送出命令を受け付けた旨）の情報が含まれる。このNOTIFYメッセージを受信した中継端末Ｃは、他の中継端末への中継処理の引き継ぎが成功したと判断してＩＰ電話端末Ｅとの接続を開始し（２０１６）、ＳＩＰサーバ２を介してＩＰ電話端末Ａに対して200 OKメッセージを送信する（２０１７）。ＳＩＰサーバ２は、２０１５でNOTIFYメッセージを中継した際に、中継端末テーブルから中継端末Ｃを削除する。

上記RE-INVITEメッセージ及び200 OKメッセージの交換を実行することにより、ＩＰ電話端末Ａ，Ｂ間の呼接続が再度確立される。また、ＩＰ電話端末Ａ、Ｂは、その後のメディアセッションで実行する音声パケットの送信先が中継端末ＤのＩＰアドレスＩＰ−Ｄ及びポート番号Ｓ４であることを認識する。

音声通信開始後の２０１８〜２０２１処理は、中継端末Ｃの代わりに中継端末Ｄが音声パケットの中継を行うことを除いて、それぞれ図４の１０１６〜１０１９の処理と概ね同様であり、ここでは説明を省略する。また、図９では図示しないが、終話の際には、図４の１０２１及び１０２２と同様の処理が実行される。なお、中継端末Ｃは、ＩＰ電話端末Ｅとの通話が終了すると、再び中継モードに移行してＳＩＰサーバ２に対する中継端末登録のリクエストを含むパケットの送信を開始することができる。

このような構成により、中継端末Ｃは、音声通信の中継を実行中に自ら音声通信を行う必要が生じた場合、その中継処理を中継端末Ｄに容易に引き継ぐことができ、中継していたＩＰ電話端末Ａ，Ｂ間の音声通信が中止されるという不都合を回避することができる。なお、ここでは、ＩＰ電話端末Ｅからの着信を受けて中継処理を引き継ぐ場合を示したが、中継端末Ｃから他のＩＰ電話端末に発信する場合にも同様の処理を実行することが可能である。

次に、図１０〜図１４を参照して、上記ＩＰ電話システムの中継変更動作におけるＩＰ電話端末Ａ，Ｂ，Ｅ、中継端末Ｃ，Ｄ、及びＳＩＰサーバの処理の詳細について示す。ここでは、説明の便宜上、図９に示したＩＰ電話システムにおける動作に準じて処理を説明する。

図１０は発信側であるＩＰ電話端末Ａの処理手順を示すフロー図である。ＩＰ電話端末Ａは、図５のＳＴ１０１〜ＳＴ１０３と同様のＳＴ５０１〜ＳＴ５０３を実行後、図５のＳＴ１０４〜ＳＴ１１０と同様の処理を実行してＩＰ電話端末Ｂと中継端末Ｃを介して通話中となる（ＳＴ５０４）。

ＩＰ電話端末Ｂとの通話中に、呼制御部１１が、中継端末ＣからREFERメッセージを受信し（ＳＴ５０５）、このREFERメッセージに含まれるRE-INVITEメッセージの送出命令に基づき、ＳＩＰサーバ２に対してＩＰ電話端末Ｂ宛のRE-INVITEメッセージを送信する（ＳＴ５０６）。このとき、RE-INVITEメッセージ上のＳＤＰには、後の音声通信の通信先となるＩＰ電話端末ＡのＩＰアドレスＩＰ−Ａ及びポート番号Ｓ１が設定される。

次に、呼制御部１１は、中継端末Ｄ経由でＩＰ電話端末Ｂからの200 OKメッセージを受信する（ＳＴ５０７）。このとき、200 OKメッセージ上のＳＤＰには、後の音声通信の通信先となる中継端末ＤのＩＰアドレスＩＰ−Ｄ及びポート番号Ｓ４が設定されている。200 OKメッセージを受信した呼制御部１１は、ＳＩＰサーバ２に対してＩＰ電話端末Ｂ宛のACK メッセージを送信する（ＳＴ５０８）。

次に、呼制御部１１は、先に２０１３で端末Ｂからの200ＯＫメッセージの受信を契機として中継端末が端末Ｃから端末Ｄに変更されたことを認識し、中継端末Ｃに対して中継終了許可を含むNOTIFYメッセージを送信し（ＳＴ５０９）し、中継端末Ｃからの200 OKメッセージを受信する（ＳＴ５１０）。

音声通信開始後のＳＴ５１１〜ＳＴ５１５の処理は、中継端末Ｃの代わりに中継端末Ｄが音声パケットの中継を行うことを除いて、それぞれ図５のＳＴ１０８〜ＳＴ１１２の処理と概ね同様であり、ここでは説明を省略する。

図１１は着信側であるＩＰ電話端末Ｂの処理手順を示すフロー図である。ＩＰ電話端末Ｂは、図６のＳＴ２０１〜ＳＴ２０３と同様のＳＴ６０１〜ＳＴ６０３を実行後、図５のＳＴ２０４〜ＳＴ２０９と同様の処理を実行してＩＰ電話端末Ａと中継端末Ｃを介して通話中となる（ＳＴ６０４）。

通話中に呼制御部１１が、中継端末Ｄ経由でＩＰ電話端末ＡからのRE-INVITEメッセージを受信する（ＳＴ６０５）。このとき、RE-INVITEメッセージ上のＳＤＰには、後の音声通信の通信先となる中継端末ＤのＩＰアドレスＩＰ−Ｄ及びポート番号Ｓ４が設定されている。、呼制御部１１は、ＳＩＰサーバ２に対して中継端末ＤのＩＰアドレスＩＰ−Ｄ及びポート番号Ｓ４をＳＤＰに設定した200 OKメッセージをＩＰ電話端末Ａ宛に送信する（ＳＴ６０６）。さらに、呼制御部１１は、中継端末Ｄ経由でＩＰ電話端末ＡからACK メッセージを受信する（ＳＴ６０７）。

その後、音声パケット送受信部１３は、図６のＳＴ２０７，ＳＴ２０８と同様に、音声パケットの送受信を実行する（ＳＴ６０８，ＳＴ６０９）。そして、最終的に終話となると（ＳＴ６１０：ＹＥＳ）、呼制御部１１は、中継端末Ｄ経由でＩＰ電話端末ＡからのBYEメッセージを受信し（ＳＴ６１１）、ＩＰ電話端末Ａ宛の200 OKメッセージをＳＩＰサーバ２に対して送信する（ＳＴ６１２）。その後は、ＳＴ６０３に戻り、ＩＰ電話端末Ｂは上述と同様の処理を繰り返し実行する。

図１２は中継端末Ｃの処理手順を示すフロー図である。中継端末Ｃは、図７のＳＴ３０１〜ＳＴ３０４と同様のＳＴ７０１〜ＳＴ７０４を実行後、図７のＳＴ４０５〜ＳＴ４１３と同様の処理を実行してＩＰ電話端末ＡとＩＰ電話端末Ｂとの間の中継処理の実行中となる（ＳＴ７０５）。

次に、呼制御部１１はＩＰ電話端末ＥからのINVITEメッセージを受信し（ＳＴ７０６）、これにより、ＳＩＰメッセージ中継部１７は、ＩＰ電話装置間で送受信されるＳＩＰメッセージを他の中継端末へ転送することをＳＩＰサーバ２に指示するために、ＳＩＰサーバ２に対してＩＰ電話端末Ａ宛のREFERメッセージを送信する（ＳＴ７０７）。続いて、ＳＩＰメッセージ中継部１７は、ＩＰ電話端末ＡからのNOTIFYメッセージを受信し（ＳＴ７０８）、ＩＰ電話端末Ａに対して200 OKメッセージを送信する（ＳＴ７０９）。このNOTIFYメッセージの受信により、ＳＩＰメッセージ中継部１７は、他の中継端末への中継処理の引き継ぎが成功したと判断して中継処理を終了する（ＳＴ７１０）。これと同時に、中継端末登録部１５は、ＳＩＰサーバ２に対するパケットの送信を停止する。

その後、呼制御部１１は、図６のＳＴ２０４〜ＳＴ２０８におけるＩＰ電話端末Ｂと同様の処理を実行し、ＩＰ電話端末Ｅとの間で音声通信を実行する（ＳＴ７１１）。そして、最終的に終話となると（ＳＴ７１２：ＹＥＳ）、呼制御部１１は再び中継モードを実行可能であると判断し、これにより、中継端末登録部１５がＳＩＰサーバ２に対する中継端末登録のリクエストを含むパケットの送信を再び開始する（ＳＴ７１３）。その後は、ＳＴ７０４に戻り、中継端末Ｃは、上述と同様の処理を繰り返し実行する。

図１３はＩＰ電話端末ＡとＩＰ電話端末Ｂの間の中継処理を中継端末Ｃから引き継ぐ中継端末Ｄの処理手順を示すフロー図である。中継端末Ｄは、図７の中継端末ＣによるＳＴ３０１〜ＳＴ３０３と同様のＳＴ８０１〜ＳＴ８０３を実行後、ＳＩＰメッセージ中継部１７が、ＳＩＰサーバ２から転送されたＩＰ電話端末Ｂ宛のRE-INVITEメッセージを受信する（ＳＴ８０４）。これにより、中継端末Ｄは自装置が中継端末として選択されたことを認識する。続いて、ＳＩＰメッセージ中継部１７は、そのRE-INVITEメッセージ上のＳＤＰに含まれる音声通信の通信先となるＩＰアドレスＩＰ−Ａ及びポート番号Ｓ１を自装置のＩＰアドレスＩＰ−Ｄ及びポート番号Ｓ４にそれぞれ書き換え、その書き換え後のRE-INVITEメッセージをＳＩＰサーバ２に返送する（ＳＴ８０５）。

次に、ＳＩＰメッセージ中継部１７は、ＳＩＰサーバ２から転送されたＩＰ電話端末Ａ宛の200 OKメッセージを受信すると、その200 OKメッセージ上のＳＤＰに含まれる音声通信の通信先となるＩＰアドレスＩＰ−Ｂ及びポート番号Ｓ２を自装置のＩＰアドレスＩＰ−Ｄ及びポート番号Ｓ４にそれぞれ書き換え、その書き換え後の200 OKメッセージをＳＩＰサーバ２に返送する（ＳＴ８０６）。

その後のＳＴ８０７〜ＳＴ８１４の処理は、図７の中継端末ＣによるＳＴ３０８〜ＳＴ３１５とそれぞれ同様の処理であり、ここでは説明を省略する。

なお、ＩＰ電話端末Ｅ及び中継端末Ｃは、従来のＩＰ電話と同様に、中継端末を介さずに呼接続を確立して音声通信を実行することができる。或いは、ＩＰ電話端末Ｅ及び中継端末Ｃは、図示しない別の中継端末を介して図５のＩＰ電話端末Ａ及びＩＰ電話端末Ｂの場合と同様の処理を実行することもできる。

図１４はＳＩＰサーバの処理手順を示すフロー図である。ＳＩＰサーバ２は、図８のＳＴ４０１〜ＳＴ４０４と同様のＳＴ９０１〜ＳＴ９０４を実行後、図８のＳＴ４０５〜ＳＴ４１６に相当するＩＰ電話端末ＡとＩＰ電話端末Ｂとの間の呼接続処理を実行する（ＳＴ９０５）。

続いて、中継端末登録部３４は、ＳＴ９０３の場合と同様に、中継端末Ｄから中継端末登録のリクエストを含むパケットの受信し、中継端末Ｄを中継端末Ｃに加えて中継端末テーブルに登録する（ＳＴ９０６）。

次に、ＳＩＰメッセージ中継部３３は、ＩＰ電話端末ＥからのＩＰ電話端末Ｃ宛のINVITEメッセージを受信し、そのメッセージを中継端末Ｃに転送する（ＳＴ９０７）。続いて、ＳＩＰメッセージ中継部３３は、中継端末ＣからのREFERメッセージを受信し、このメッセージをＩＰ電話端末Ａに転送する（ＳＴ９０８）。ここで、ＳＩＰメッセージ中継部３３は、ＩＰ電話端末Ｃ宛のINVITEメッセージの受信後に中継端末Ｃから受信するREFERメッセージを、ＩＰ電話装置間で送受信されるＳＩＰメッセージを他の中継端末へ転送することを指示する中継変更指示として認識する。

次に、ＳＩＰメッセージ中継部３３は、ＩＰ電話端末ＡからのＩＰ電話端末Ｂ宛のRE-INVITEメッセージを受信し（ＳＴ９０９）、中継端末テーブル３５を参照して中継端末ＤのＩＰアドレス及びポート番号を取得し、中継端末Ｄに対してそのRE-INVITEメッセージを転送する（ＳＴ９１０）。

その後、ＳＩＰメッセージ中継部３３は、図８のＳＴ４０９〜ＳＴ４１２とそれぞれ同様にＳＴ９１１〜ＳＴ９１４を実行する。続いて、ＳＩＰメッセージ中継部３３は、ＩＰ電話端末Ａからの中継端末Ｃ宛のNOTIFYメッセージを受信し、このメッセージを中継端末Ｃに転送する（ＳＴ９１５）。さらに、ＳＩＰメッセージ中継部３３は、中継端末Ｃからの200 OKメッセージをＩＰ電話端末Ａに転送する（ＳＴ９１６）。

次に、中継端末登録部３４は、中継端末Ｃから中継端末登録のリクエストを含むパケットを受信する（ＳＴ９１７）。これにより、中継端末登録部３４は、中継端末Ｃを再び中継端末登録する。その後は、ＳＴ９０４に戻り、ＳＩＰサーバ２は上述と同様の処理を繰り返し実行する。

本発明を特定の実施形態に基づいて詳細に説明したが、これらの実施形態はあくまでも例示であって本発明はこれらの実施形態によって限定されるものではない。例えば、上記ＩＰ電話システムにおいては、ＩＰ電話端末間の音声通信が従来のＮＡＴ越え方法により実現できない場合にのみ中継端末による中継処理を実行する構成とすることができる。この場合、例えば、音声通信を行うＩＰ電話端末が接続される中継装置のＮＡＴ種別に基づき、中継端末による中継処理の実行の要否を判断することができる。

本発明に係る中継機能付きＩＰ電話装置及びこれを備えたＩＰ電話システム並びに通信中継方法は、ＩＰ電話装置が接続される中継装置のＮＡＴの種別によらず、簡易かつ安価な構成によりそれらＩＰ電話装置間の音声通信を実現可能とし、ＳＩＰサーバ等の呼制御サーバを備えた広域ネットワークにおいて通信を行うＩＰ電話装置及びこれを備えたＩＰ電話システム並びに通信中継方法として有用である。

本願発明に係るＩＰ電話システムのシステム構成図 ＩＰ電話端末の機能ブロック図 ＳＩＰサーバの機能ブロック図 ＩＰ電話システムの基本動作を示すシーケンス図 図４におけるＩＰ電話端末Ａの処理手順を示すフロー図 図４におけるＩＰ電話端末Ｂの処理手順を示すフロー図 図４における中継端末Ｃの処理手順を示すフロー図 図４におけるＳＩＰサーバの処理を示すフロー図 ＩＰ電話システムの中継変更動作を示すシーケンス図 図９におけるＩＰ電話端末Ａの処理手順を示すフロー図 図９におけるＩＰ電話端末Ｂの処理手順を示すフロー図 図９における中継端末Ｃの処理手順を示すフロー図 図９における中継端末Ｄの処理手順を示すフロー図 図９におけるＳＩＰサーバの処理手順を示すフロー図

符号の説明

１ ＩＰ電話システム
２ ＳＩＰサーバ（呼制御サーバ）
３ インターネット（広域ネットワーク）
４〜８ ＬＡＮ
１１ 呼制御部
１３ 音声パケット送受信部
１５ 中継端末登録部（転送指示手段）
１７ ＳＩＰメッセージ中継部（メッセージ中継手段、中継変更指示手段）
１９ 音声パケット中継部（音声中継手段）
３１ 端末登録部
３３ ＳＩＰメッセージ中継部
３４ 中継端末登録部

Claims (7)

1. ＮＡＴ機能を有する中継装置を介して広域ネットワークに接続される複数のＩＰ電話装置とこれらＩＰ電話装置の呼を制御する呼制御サーバとを有するＩＰ電話システムで用いられる中継機能付きＩＰ電話装置であって、
   前記中継機能付きＩＰ電話装置は、
   前記ＩＰ電話装置と音声通信を行う通常モードと、他のＩＰ電話装置間で実行される音声通信を中継する中継モードとの２つの動作モードを有し、
   前記中継モードにある場合、前記呼制御サーバに対し、当該呼制御サーバを介して他のＩＰ電話装置間で送受信される呼制御メッセージの転送を指示する転送指示手段と、
   前記転送指示に基づき前記呼制御サーバから転送された呼制御メッセージを受信し、当該呼制御メッセージに含まれる音声通信の通信先のＩＰアドレスおよびポート番号を自装置のＩＰアドレスおよびポート番号にそれぞれ書き換え、当該書き換え後の呼制御メッセージを前記呼制御サーバに返送するメッセージ中継手段と、
   前記呼制御メッセージの送受信により前記他のＩＰ電話装置間で音声通信を実行するための接続が確立された後、当該ＩＰ電話装置の一方から前記自装置のＩＰアドレスおよびポート番号宛に送信される通信データを他方に転送することにより前記音声通信を中継する音声中継手段と
   を備えたことを特徴とする中継機能付きＩＰ電話装置。
2. 前記中継機能付きＩＰ電話装置は、完全コーン型のＮＡＴ機能を有する中継装置を介して前記広域ネットワークに接続され、
   前記転送指示手段は、前記呼制御サーバに対して転送指示要求パケットを継続的に繰り返し送信することで前記呼制御メッセージの転送を指示する一方、前記パケットの送信を停止することで前記転送の指示を解除することを特徴とする請求項１に記載の中継機能付きＩＰ電話装置。
3. 前記転送指示要求パケットは自装置において音声中継に使用するポートから送信することを特徴とする請求項２に記載の中継機能付きＩＰ電話装置。
4. 前記中継モードを実行中に前記通常モードへ移行する場合、前記音声通信を実行するＩＰ電話装置の一方に対して前記ＩＰ電話装置間の接続を再度確立するための呼制御メッセージの送出を指示するとともに、前記呼制御サーバに対して前記ＩＰ電話装置間で送受信される呼制御メッセージを他の中継機能付きＩＰ電話装置へ転送するように指示する中継変更指示手段を更に備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の中継機能付きＩＰ電話装置。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の中継機能付きＩＰ電話装置を備えたＩＰ電話システム。
6. 前記呼制御サーバは、前記ＩＰ電話装置からの登録要求を受信して当該ＩＰ電話装置を呼制御メッセージまたは通信データを中継する中継端末として中継端末登録テーブルに登録する中継端末登録手段と、他のＩＰ電話装置間で送受信される呼制御メッセージを前記中継端末登録テーブルに登録された中継端末に転送する転送手段とを備えたことを特徴とする請求項５に記載のＩＰ電話システム。
7. ＮＡＴ機能を有する中継装置を介して広域ネットワークに接続される複数のＩＰ電話装置とこれらＩＰ電話装置の呼を制御する呼制御サーバとを有するＩＰ電話システムで用いられる通信中継方法であって、
   前記ＩＰ電話装置の少なくとも一つは、前記ＩＰ電話装置と音声通信を行う通常モードと、他のＩＰ電話装置間で実行される音声通信を中継する中継モードとの２つの動作モードを有し、
   前記中継モードにある場合、前記呼制御サーバに対し、当該呼制御サーバを介して他のＩＰ電話装置間で送受信される呼制御メッセージの転送を指示し、
   前記転送指示に基づき前記呼制御サーバから転送された呼制御メッセージを受信し、当該呼制御メッセージに含まれる音声通信の通信先のＩＰアドレスおよびポート番号を自装置のＩＰアドレスおよびポート番号にそれぞれ書き換え、当該書き換え後の呼制御メッセージを前記呼制御サーバに返送し、
   前記呼制御メッセージの送受信により前記他のＩＰ電話装置間で音声通信を実行するための接続が確立された後、当該ＩＰ電話装置の一方から前記自装置のＩＰアドレスおよびポート番号宛に送信される通信データを他方に転送することにより前記音声通信を中継する通信中継方法。

Images