JP2009159512A

JP2009159512A - 電話システムとそのノード装置および迂回ルート形成方法

Info

Publication number: JP2009159512A
Application number: JP2007337814A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Shibata; 勉柴田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2007-12-27
Filing date: 2007-12-27
Publication date: 2009-07-16
Also published as: US20090168642A1

Abstract

【課題】通信コストを抑制しつつ電話接続サービスを継続して提供すること。
【解決手段】各ノード装置Ｎ１〜Ｎ３において、他のノード装置とのＩＰ経路障害を検出し、記憶する。発側ノードと着側ノードの間にＩＰ経路障害が存在すれば、発側ノードは公衆網２００への迂回ノードとなり得る複数の中継ノードの候補を選択する。この選択された複数の中継ノードから、発側ノードは、公衆網２００へ迂回して着側ノードとの通信を確立した際に最もコストの低くなる中継ノードを選択する。そののち発側ノードは選択した中継ノードまでＩＰ網１００上で通信ルートを確立し、中継ノードは公衆網２００の迂回路で着側ノードまでの通信を確立する。
【選択図】図４

Description

この発明は、電話端末やソフトフォンなどがパケットを授受して音声通話を実現する電話システムと、この種のシステムにおけるノード装置、および通信ルートを迂回させる方法に関する。

パケット交換型のネットワークを介して音声通話を実現するシステムが知られている。なかでもＩＰ（Internet Protocol）ネットワークを利用する、ＶｏＩＰ（Voice over IP）と称するシステムが実用化されている。ＩＰはコンピュータ間通信における汎用の通信プロトコルであるので、ＩＰ電話システムを用いればコンピュータとの連携機能なども柔軟に構築することができる。近年ではオフィス内ＬＡＮ（Local Area Network）にＩＰ電話機を接続して内線電話網を構築することが行われている。その一方で、公衆ネットワークや専用線ネットワークなどといった従量課金型の回線交換ネットワークもいまだ主流であり、現在では両者が並存する状況にある。

通信コストの観点から見ればＩＰネットワークを利用するほうが有利である。そこでＩＰネットワークを主に利用し、通信障害の発生時などには回線交換ネットワークに迂回ルートを形成するといった形態がとられるようになってきている。パケットトラフィックを迂回ルートに迂回させることで、通話が途切れることなく電話接続サービスを継続することができる。
特許文献１〜３には、いずれもパケット交換ネットワーク内における迂回ルートの形成に関する技術が開示されるが、近年では異種網であるパケット交換ネットワークと回線交換ネットワークとを跨いで迂回ルートを形成することが行われている。
特開２００２−２５２６３４号公報特開２００３−２２９８９０号公報特開２００４−２４８１７７号公報

ＩＰネットワークと回線交換ネットワークとをノード装置で接続し、このノード装置を介することで両ネットワークを跨ぐ迂回ルートを形成する技術は既に知られている。しかしながらこのようなシステムにおいて通信コストを最適化するための技術はいまだ知られておらず、そのため往々にして、回線交換ネットワーク側に長距離の迂回ルートが形成されることがある。よってユーザのコスト負担が大きくなりやすく、特に、複数地域に拠点を持つ企業ユーザなどにあっては従量課金により通信コストを押し上げることになるので事態は深刻である。
この発明は上記事情によりなされたもので、その目的は、通信コストを抑制しつつ電話接続サービスを継続して提供することの可能な電話システムとそのノード装置および迂回ルート形成方法を提供することにある。

上記目的を達成するためにこの発明の一態様によれば、パケット交換型の第１ネットワークと従量課金型の第２ネットワークとに接続され前記第１および第２ネットワークの少なくともいずれかを経由する通信ルートを相互間に形成する複数のノード装置と、それぞれ前記ノード装置のいずれかに収容され前記通信ルートを介して相互に電話通信の可能な複数の端末装置とを具備し、前記ノード装置の各々は、前記第１ネットワークをモニタしてこの第１ネットワークにおける障害を検出する検出処理部と、前記検出された障害を回避すべく前記通信ルートの少なくとも一部を、前記第１および第２ネットワークのインタフェースとなる中継ノードを介して前記第２ネットワークに迂回させる迂回処理部と、前記通信ルートが前記第２ネットワークを通過するコストを最小にする中継ノードを前記複数のノード装置のうちから決定する決定処理部とを具備し、前記迂回処理部は、この決定処理部により決定された中継ノードを介して前記通信ルートを迂回させることを特徴とする電話システムが提供される。

特に、前記複数のノード装置ごとに前記中継ノードの候補となるノード装置をその優先順位とともに対応付けてテーブル化した管理テーブルを各ノード装置に記憶させ、中継ノードの決定にあたり、管理テーブルにおいて管理されるノード装置の優先順位を利用するようにする。

このような手段を講じることにより、公衆網などの従量課金型ネットワークを利用するにあたりそのコストを最小化される。具体的には、障害の発生箇所に応じて選択すべき中継ノードが、管理テーブルに記載される優先順位のもとで決定される。従って、通信ルートを迂回させることにより電話接続サービスを継続して提供することを可能にしつつも、
通信コストを抑制することを併せて実現することが可能になる。

この発明によれば、通信コストを抑制しつつ電話接続サービスを継続して提供することの可能な電話システムとそのノード装置および迂回ルート形成方法を提供することができる。

以下、図面を参照してこの発明の実施の形態につき説明するが、これに先立ち既存の技術について説明する。
図１は、既存の技術による迂回ルートの形成を説明するための図である。この実施形態ではパケット交換型ネットワークの一例としてＩＰ網１００を採り上げ、従量課金型ネットワークの一例として公衆網２００を採り上げる。システムに属するノード装置はいずれもＩＰ網１００および公衆網２００に接続され、各々複数のＩＰ端末をその配下として収容する。ＩＰ端末は音声通話機能を備え、特に、ＩＰ網１００、公衆網２００のいずれを介しても通話可能なＶｏＩＰ通信機能を有する。

各ノード装置は同じカンパニーに属するとし、東京本社ノードに符号Ｎ１、京都支社ノードに符号Ｎ２、大阪支社ノードに符号Ｎ３を付して示す。このうち東京本社ノードＮ１の配下の或るＩＰ端末に符号Ｔ１を付して発呼端末Ｔ１とし、大阪支社ノードＮ３の配下の或るＩＰ端末に符号Ｔ２を付して着呼端末Ｔ２とする。

図１において、各ノードＮ１〜Ｎ３はＩＰ網１００を例えば定期的にモニタし、障害の有無を検出する。図１においてはＩＰ網１００と大阪支社ノードＮ３とを繋ぐ箇所（例えば図示しないルータ）に経路障害Ｆが生じているとし、ノードＮ１〜Ｎ３のいずれもがそのことを検知しているとする。なお経路障害Ｆとしては、通信途絶、リンク断、遅延、スループット低下、許容帯域幅オーバー、のいずれかまたは組み合わせなどがある。

この状態から、発呼端末Ｔ１から着呼端末Ｔ２への内線による発呼が生じたとする。そうすると既存の技術では、東京本社ノードＮ１はＩＰ網１００の利用を考慮することなく、全ての区間において公衆網２００を経由する通信ルートを、いわば盲目的に形成する。これにより通信サービスを継続することはできるものの、公衆網２００における従量課金により通信コストが跳ね上がる。つまり発呼端末Ｔ１からの内線発呼（１）に応じて、東京本社ノードＮ１は通信障害ありを判定し（２）、公衆網２００に迂回するルートにより大阪支社ノードＮ３に発信する（３）。そうして大阪支社ノードの内線、すなわち着呼端末Ｔ２に着信する（４）が、カンパニーにとってはコストの負担が大きい。次に、これを解決可能な実施形態につき説明する。

図２は、この発明に関わるノード装置Ｎ１〜Ｎ３の実施の形態を示す機能ブロック図である。ノード装置Ｎ１〜Ｎ３は、インタフェース部（Ｉ／Ｆ）１１、トランク回路１２、主制御部１３、および、データベース部１４を備える。このうちＩ／Ｆ１１はＩＰ網１００に接続されてパケットの授受に関する処理を担う。トランク回路１２は公衆網２００に接続されて公衆網２００とのインタフェース処理、パケットのエンカプセル化、デカプセル化などの処理を担う。

主制御部１３はこの実施形態に関わる処理機能として、検出処理部１３ａ、迂回処理部１３ｂ、および決定処理部１３ｃを備える。検出処理部１３ａはＩＰネットワーク１００の状態を定期的、逐次ポーリング、あるいはリアルタイムポーリングなどによりモニタし、ルート障害を検出する。

迂回処理部１３ｂは、通信ルートの形成にあたり、検出された障害を回避すべく通信ルートの少なくとも一部を公衆網２００側に迂回させる。その際、ＩＰ網１００と公衆網２００との境界（インタフェース）となるノード装置を中継ノードと称する。決定処理部１３ｃは、通信ルートのそれぞれごとに、中継ノードとすべきノード装置を決定する。

特に、決定処理部１３ｃは、通信ルートが公衆網２００を通過する際のコストが最小となるように、中継ノードを決定する。その指標として決定処理部１３ｃは、データベース部１４に記憶される中継ノード決定テーブル１４ａを参照する。この決定処理部１３ｃにより決定された中継ノードを経由するように、迂回処理部１３ｂは通信ルートを迂回させる。

図３は、中継ノード決定テーブル１４ａを示す模式図である。中継ノード決定テーブル１４ａは、各ノード装置ごとに、中継ノードの候補となるノード装置をその優先順位とともに対応付けてテーブル化したものである。すなわち中継ノード決定テーブル１４ａは、着呼端末を配下とするノードを着側ノードとしたとき、着側ノードのそれぞれごとに中継ノードとすべき他のノード装置を優先順位をつけて配列したテーブルである。中継ノード決定テーブル１４ａは予め用意されて各ノード装置に記憶される。

図３において例えば東京本社ノードが着側ノードであれば、中継ノードの第１順位候補は横浜支社ノード、第２順位候補は埼玉支社ノード、第３候補ノードは千葉支社ノード（いずれも図示せず）である。優先順位を決める指標は専ら着側ノードに対する距離であるが、要するに公衆網における通信コストの少ないほうから高い優先順位をつければ良い。
決定処理部１３ｃは中継ルートの決定に際して、着側ノードに対する優先順位の高いほうから順に、中継ノードを決定する。次に、上記構成における作用を説明する。

図４は、この発明に関わるノード装置Ｎ１〜Ｎ３により形成される迂回ルートを示す図である。図４において、発呼端末Ｔ１からの内線発呼（１）に応じて、東京本社ノードＮ１は通信障害ありを判定する（２）。そうすると東京本社ノードＮ１は、大阪支社ノードＮ３との間で公衆網２００の通信コストを安くできる中継ノードを選択する。その際東京本社ノードＮ１は、図３の中継ノード決定テーブル１４ａを参照し、大阪支社ノードＮ３への迂回に際して通信コストが安くなり、かつＩＰ経路障害が発生していない中継ノードを、中継ノード決定テーブル１４ａの優先順位に従って選択する（３′）。ここでは京都支社ノードＮ２が選択されたとする。京都支社ノードＮ２は大阪支社ノードＮ３との間で公衆網２００を迂回するにあたり通信コストが最も安くなるノードであり、東京本社ノードＮ１は京都支社ノードＮ２に音声呼の中継を依頼する（４′）。

これを受けて京都支社ノードＮ２は、公衆網２００に迂回するルートで大阪支社ノードＮ３に発信する（５′）。このようにして、発呼端末Ｔ１からの呼が、公衆網２００を一部迂回する通信ルートを経由して大阪支社ノードＮ３の着呼端末Ｔ２に、内線着信する（６）。

図５は、以上の処理手順をまとめたフローチャートである。内線のＩＰ端末から発呼が生じると、その発呼元端末を配下とするノード装置（発側ノード）において、発信呼の着信先ノードが決定される（ステップＳ１）。次に、その発側ノードにおいて着信先ノード（着側ノード）との間のＩＰ網における経路の状態が判定される（ステップＳ２）。ＩＰ網１００の経路上に障害がなければ（ステップＳ３でＮｏ）、発側ノードはそのまま着側ノードに発信し（ステップＳ４）、ＩＰ網１００を経由する通信ルートが形成される。

ステップＳ３で障害が検出されれば、発側ノードは着側ノードへの迂回コストが最小となる中継ノードを選択し（ステップＳ５）、選択決定した中継ノードに中継以来発信を行う（ステップＳ６）。このようにして形成された通信ルートは一部公衆網２００を経由しながらも、そのコストは最小となる。

以上説明したようにこの実施形態では、各ノード装置Ｎ１〜Ｎ３において、他のノード装置とのＩＰ経路障害を検出し、記憶する。発側ノードと着側ノードの間にＩＰ経路障害が存在すれば、発側ノードは公衆網２００への迂回ノードとなり得る複数の中継ノードの候補を選択する。この選択された複数の中継ノードから、発側ノードは、公衆網２００へ迂回して着側ノードとの通信を確立した際に最もコストの低くなる中継ノードを選択する。そののち発側ノードは選択した中継ノードまでＩＰ網１００上で通信ルートを確立し、中継ノードは公衆網２００の迂回路で着側ノードまでの通信を確立するようにしている。

このようにしたので、迂回ルートを形成するにあたり通信コストが最小になる中継ノードを能動的に決定することができるようになる。このようにして決定した中継ノードから公衆網２００に迂回ルートを形成することにより、トータルの通信コストを最小とするソリューションを提供することができる。従って、通信コストを抑制しつつ電話接続サービスを継続して提供することが可能となる。

なお、この発明は上記実施の形態に限定されるものではない。例えばこの実施形態ではＩＰ網１００における障害を定期的、リアルタイムあるいは逐次ポーリングによりモニタするとしたが、発側端末Ｔ１からの発呼が生じた際に障害検出処理を起動するようにしても良い。このようにすれば障害検出のためのトラフィックを最小にすることができ、ネットワークリソースへの負荷を軽減することができる。

また上記実施形態では中継ノード決定テーブル１４ａを参照して中継ノードを決定するようにしたが、これに限らず、公衆網２００の料金体系に基づいて発側、着側ノード間の所要コストを計算し、算出したコストの最も低くなる中継ノードを選択するようにしても良い。

さらに、この発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。

既存の技術による迂回ルートの形成を説明するための図。この発明に関わるノード装置Ｎ１〜Ｎ３の実施の形態を示す機能ブロック図。図２の中継ノード決定テーブル１４ａを示す模式図。この発明に関わるノード装置Ｎ１〜Ｎ３により形成される迂回ルートを示す図。この発明に関わるノード装置Ｎ１〜Ｎ３により実施される処理手順を示すフローチャート。

符号の説明

１００…ＩＰ網、２００…公衆網、Ｎ１…東京本社ノード、Ｎ２…京都支社ノード、Ｎ３…大阪支社ノード、Ｔ１…発呼端末、Ｔ２…着呼端末、１１…インタフェース部（Ｉ／Ｆ）、１２…トランク回路、１３…主制御部、１３ａ…検出処理部、１３ｂ…迂回処理部、１３ｃ…決定処理部、１４…データベース部、１４ａ…中継ノード決定テーブル

Claims

パケット交換型の第１ネットワークと従量課金型の第２ネットワークとに接続され前記第１および第２ネットワークの少なくともいずれかを経由する通信ルートを相互間に形成する複数のノード装置と、
それぞれ前記ノード装置のいずれかに収容され前記通信ルートを介して相互に電話通信の可能な複数の端末装置とを具備し、
前記ノード装置の各々は、
前記第１ネットワークをモニタしてこの第１ネットワークにおける障害を検出する検出処理部と、
前記検出された障害を回避すべく前記通信ルートの少なくとも一部を、前記第１および第２ネットワークのインタフェースとなる中継ノードを介して前記第２ネットワークに迂回させる迂回処理部と、
前記通信ルートが前記第２ネットワークを通過するコストを最小にする中継ノードを前記複数のノード装置のうちから決定する決定処理部とを具備し、
前記迂回処理部は、この決定処理部により決定された中継ノードを介して前記通信ルートを迂回させることを特徴とする電話システム。
前記検出処理部は、前記第１ネットワークを定期的にモニタすることを特徴とする請求項１に記載の電話システム。
前記検出処理部は、前記第１ネットワークを前記端末装置からの発呼に際してモニタすることを特徴とする請求項１に記載の電話システム。
前記決定処理部は、前記第２ネットワークの料金体系に基づいて前記コストを算出し、その結果に基づいて前記中継ノードを決定することを特徴とする請求項１に記載の電話システム。
さらに、前記複数のノード装置ごとに前記中継ノードの候補となるノード装置をその優先順位とともに対応付けてテーブル化した管理テーブルを備え、
前記決定処理部は、前記管理テーブルにおいて管理されるノード装置の前記優先順位に基づいて前記中継ノードを決定することを特徴とする請求項１に記載の電話システム。
パケット交換型の第１ネットワークと従量課金型の第２ネットワークとに接続され前記第１および第２ネットワークの少なくともいずれかを経由する通信ルートを相互間に形成する複数のノード装置と、それぞれ前記ノード装置のいずれかに収容され前記通信ルートを介して相互に電話通信の可能な複数の端末装置とを具備する電話システムに用いられる前記ノード装置であって、
前記第１ネットワークをモニタしてこの第１ネットワークにおける障害を検出する検出処理部と、
前記検出された障害を回避すべく前記通信ルートの少なくとも一部を、前記第１および第２ネットワークのインタフェースとなる中継ノードを介して前記第２ネットワークに迂回させる迂回処理部と、
前記通信ルートが前記第２ネットワークを通過するコストを最小にする中継ノードを前記複数のノード装置のうちから決定する決定処理部とを具備し、
前記迂回処理部は、この決定処理部により決定された中継ノードを介して前記通信ルートを迂回させることを特徴とするノード装置。
前記検出処理部は、前記第１ネットワークを定期的にモニタすることを特徴とする請求項６に記載のノード装置。
前記検出処理部は、前記第１ネットワークを前記端末装置からの発呼に際してモニタすることを特徴とする請求項６に記載のノード装置。
前記決定処理部は、前記第２ネットワークの料金体系に基づいて前記コストを算出し、その結果に基づいて前記中継ノードを決定することを特徴とする請求項６に記載のノード装置。
さらに、前記複数のノード装置ごとに前記中継ノードの候補となるノード装置をその優先順位とともに対応付けてテーブル化した管理テーブルを備え、
前記決定処理部は、前記管理テーブルにおいて管理されるノード装置の前記優先順位に基づいて前記中継ノードを決定することを特徴とする請求項６に記載のノード装置。
パケット交換型の第１ネットワークと従量課金型の第２ネットワークとに接続され前記第１および第２ネットワークの少なくともいずれかを経由する通信ルートを相互間に形成する複数のノード装置と、それぞれ前記ノード装置のいずれかに収容され前記通信ルートを介して相互に電話通信の可能な複数の端末装置とを具備する電話システムに用いられる迂回ルート形成方法であって、
前記第１ネットワークをモニタしてこの第１ネットワークにおける障害を検出する検出ステップと、
前記検出された障害を回避すべく前記通信ルートの少なくとも一部を、前記第１および第２ネットワークのインタフェースとなる中継ノードを介して前記第２ネットワークに迂回させる迂回ステップと、
前記通信ルートが前記第２ネットワークを通過するコストを最小にする中継ノードを前記複数のノード装置のうちから決定する決定ステップとを具備し、
前記迂回ステップは、この決定ステップにおいて決定された中継ノードを介して前記通信ルートを迂回させることを特徴とする迂回ルート形成方法。
前記検出ステップは、前記第１ネットワークを定期的にモニタするステップであることを特徴とする請求項１１に記載の迂回ルート形成方法。
前記検出ステップは、前記第１ネットワークを前記端末装置からの発呼に際してモニタするステップであることを特徴とする請求項１１に記載の迂回ルート形成方法。
前記決定ステップは、前記第２ネットワークの料金体系に基づいて前記コストを算出し、その結果に基づいて前記中継ノードを決定するステップであることを特徴とする請求項１１に記載の迂回ルート形成方法。
前記決定ステップは、前記複数のノード装置ごとに前記中継ノードの候補となるノード装置をその優先順位とともに対応付けてテーブル化した管理テーブルにおいて管理されるノード装置の前記優先順位に基づいて、前記中継ノードを決定するステップであることを特徴とする請求項１１に記載の迂回ルート形成方法。