JP2009239482A - 電話システムとその交換装置および発信制御方法 - Google Patents

電話システムとその交換装置および発信制御方法 Download PDF

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Abstract

【課題】迅速かつ確実に迂回発信できるようにした電話システムとその交換装置および発信制御方法を提供すること。
【解決手段】SIPネットワーク100に属するアクセス可能な全てのSIPサーバにOPTIONSメッセージを同報的に送出し、その応答をモニタすることにより各SIPサーバの状態を定期的に監視する。何らかの応答(200OKまたはエラーレスポンス)を得られれば正常とし、応答が無ければ障害として、各サーバの状態をSIPサーバ状態管理テーブル45cに記録する。そして全てのSIPサーバが障害になればSIPトランク45を閉塞し、そのことをトランク状態管理テーブル42aに記録する。このようにしているので、発信要求の生じる前にトランクの状態をリアルタイムで管理でき、発信要求が生じれば直ちに正常なトランクへの迂回発信を行うことが可能になる。
【選択図】 図6

Description

この発明は、IP(Internet Protocol)ネットワークを介して音声通話を実現する電話システムとこのシステムに用いられる交換装置、およびその発信制御方法に関する。
インターネットなどのベストエフォート型ネットワークを利用して音声通話を実現するシステムが知られている。この種のシステムはIP電話システム、あるいはVoIP(Voice over IP)と称され、次世代の電話システムとして期待されている。このシステムに用いられるプロトコルはSIP(Session Initiation Protocol)が代表的であり、電話機(以下、IP端末と表記する)にSIP処理機能を備えることで種々の特有のサービスを受けることができる。もちろん、SIP処理機能を持たない旧来の電話機も含めて種々の端末をSIPネットワークに接続することができる。
SIPネットワークはLAN(Local Area Network)との親和性から、構内内線ネットワークとして形成されることが多い。内線ネットワークからの外線発信に際しては、構内交換装置(Private Branch eXchange:PBX)のSIPトランクを経由してSIPメッセージ(INVITE)が外線ネットワークのSIPサーバに送出される。
ところで、SIPサーバが障害状態であれば呼制御が実施されず通話ができない。よって冗長構成をとり、SIPメッセージの送出後タイムアウトしたサーバから次のサーバへと、順次アクセスする方式がとられる。しかしながら全てのSIPサーバがダウンしているとSIPトランクからの発信ができず、他のトランク(アナログトランク、ISDNトランクなど)を用いた迂回発信に切り替えざるを得なくなる。
既存の技術ではINVITEのトランザクションタイマデフォルト値が32秒と決められており、32秒をサーバの数に掛けた分だけ、発信者は待たされることになる。トランザクションタイマ値を短くすれば迂回発信までの時間を短くできるが、待たされることには変わりない。待ち時間の解消のためには発信操作前に事前にSIPトランク(あるいはSIPサーバ)の状態を知り、直ちに迂回発信できることが必要である。
SIPサーバからSIP端末の状態をチェックする手法は知られているが(特許文献1を参照)、本願発明の対象はSIPサーバまたはSIPトランクの状態であり、立場が逆であるのでこの手法を適用できない。SIPにおけるレジストレーション(Registration)結果を参照してSIPサーバの状態を監視することも考えられているが、レジストレーションを使用しないSIPネットワークが近年増えてきていることからこの手法は汎用的ではなく、確実さにも欠ける。
特開2006−166018号広報
以上述べたように既存の技術では、SIPサーバの状態を汎用的な手法によって発信前に知ることができない。もしもSIPサーバやSIPトランクがダウンしている状態で発信すると迂回発信までに発呼者が長い時間待たされることになるので、何らかの対処が望まれている。
この発明は上記事情によりなされたもので、その目的は、迅速かつ確実に迂回発信できるようにした電話システムとその交換装置および発信制御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、パケットネットワークを使用して音声通話を実現する電話システムにおいて、電話端末を内線収容する交換装置(PBXなど)と、前記パケットネットワークに関わる呼を処理する呼処理サーバ(SIPサーバなど)とを具備し、前記交換装置は、前記パケットネットワークに接続される第1トランクと、前記パケットネットワークとプロトコルの異なる公衆ネットワークに接続される第2トランクと、前記呼処理サーバを監視しこの呼処理サーバに障害が生じると前記第1トランクを閉塞する監視部と、前記電話端末から前記パケットネットワークに宛てた発信要求が前記第1トランクの閉塞された状態で生じると、この発信要求を前記第2トランクに転送して前記公衆ネットワークに迂回発信する呼制御部とを備えることを特徴とする電話システムが提供される。
このような手段を講じることによりSIPサーバの状態は交換装置から監視され、例えばデータベース化されて、発信要求の有無に関わらず定常的に管理される。この状態から発信要求が生じると、仮に第1トランク(SIPトランクなど)が閉塞されていれば直ちに第2トランク(アナログトランクなど)への迂回発信が行われる。従って迂回発信を確実に、かつ発呼から迅速に実施することが可能になる。
この発明によれば、迅速かつ確実に迂回発信できるようにした電話システムとその交換装置および発信制御方法を提供することができる。
図1は、この発明に関わる電話システムの実施の形態を示すシステム図である。図1において、複数のIP端末11〜1n,5,21〜2nはLAN(Local Area Network)を介して接続されて構内電話網を形成する。IP端末11〜1nは例えば専用の電話機である。IP端末5は、例えばパーソナルコンピュータに音声通話ソフトウェアをインストールしたいわゆるソフトフォンである。IP端末21〜2nもソフトフォンの範疇に含めてよく、設定によりIP端末11〜1nに連動するコンピュータとして機能する。
IP端末11〜1n,5,21〜2nは、LANを介して構内交換機(PBX)4に収容される。PBX4はSIPネットワーク100と公衆網(Public Switched Telephone Network)とに接続される。このうちPSTN200には外線端末としての電話機50が属する。PBX4はIP端末11〜1n,5,21〜2nの相互間の内線通話のほか、各IP端末と外線端末との呼接続を制御する。
SIPネットワーク100は互いに冗長系をなすSIPサーバ61,62を備える。SIPサーバ61,62はいずれもSIPを処理する機能を持ち、発呼元と着呼先との間に通信リンクを形成するための呼接続処理などを行う。このうちSIPサーバ61をプライマリサーバとして機能させ、SIPサーバ62をセカンダリサーバとしてSIPサーバ61の障害時に備える。ただし両方のSIPサーバ61,62が障害状態となることもある。
SIPネットワーク100にはこのほか別の構内電話網が属し、この構内電話網には交換機7と電話端末81〜8mとが設けられる。SIPネットワーク100とPSTN200とはゲートウェイ(図示せず)などを介して相互に接続され、いずれの端末もネットワークインタフェースを意識することなく相互に通話できる。このように図1のシステムはSIPネットワーク100を中核とし、SIPを用いて端末間の音声通話を実現する。
図2は、図1のPBX4の実施の形態を示す機能ブロック図である。PBX4は、中央処理部41、メモリ42、スイッチ部43、アナログトランク44、および、SIPトランク45を備える。アナログトランク44はPSTN200に接続され、PSTN200と装置内部とのインタフェースの変換などの処理を行う。SIPトランク45はSIPネットワーク100に接続され、IPパケットからの時分割信号の抽出などの処理を行う。スイッチ部43はLANに接続され、SIPネットワーク100、PSTN200およびLANを相互に交換接続する。
ところでSIPトランク45は、SIP発信を制御するSIP呼制御部45aに加え、この実施形態に係わる新たな処理機能としてSIPサーバ監視部41bを備える。SIPサーバ監視部45bはSIPサーバ61,62の状態を定期的に監視し、その結果をSIPサーバ状態管理テーブル45cにテーブル化して管理する。全てのSIPサーバ61,62に障害を検出すると、SIPサーバ監視部45bはSIPトランク45を閉塞状態とする。同様にアナログトランク44もPSTN200を監視する機能を備え、アナログトランク44の状態(閉塞/閉塞解除)が定期的に監視される。そうしてSIPトランク45の状態(障害閉塞/閉塞解除)は、アナログトランク44の状態と併せてトランク状態管理テーブル42a(メモリ42)にテーブル化して管理される。
各セクションは中央処理部41により統括的に制御される。中央処理部41は呼制御部41aを備える。呼制御部41aは、SIPネットワーク100への発信、すなわちSIPトランク発信要求が生じると、まずトランク状態管理テーブル42aを参照する、そしてSIPトランク45が閉塞されていればこの発信要求をアナログトランク44に直ちに転送し、PSTN200への迂回発信を行う。
図3は、SIPサーバ監視部45bによる処理を説明するための模式図である。SIPサーバ監視部45bは問い合わせメッセージを各SIPサーバ61,62に定期的に送出し、正常応答を得られれば、問い合わせたSIPサーバの監視結果をOKとしてテーブル45cに登録する。正常応答を得られなければ、SIPサーバ監視部45bは監視結果をNGとしてテーブル45cに登録する。図3にはSIPサーバ62に何らかの障害が生じていることが示される。仮にSIPサーバ61,62がNGとなればSIPトランク45が障害閉塞され、その旨がトランク状態管理テーブル42aに登録される。
すなわちSIPサーバ状態管理テーブル45cには、SIPネットワーク100に属する複数のSIPサーバの監視結果(OKまたはNG)が登録される。SIPサーバ監視部45bはSIPサーバの監視結果をテーブル45cに登録する。全てのSIPサーバがNGになればSIPサーバ監視部45bはSIPトランク45の障害閉塞を設定し、その旨をトランク状態管理テーブル42aに登録する。その後、いずれかのSIPサーバが1つでもOKとなれば、SIPサーバ監視部45bはSIPトランク45の閉塞解除を設定し、その旨をトランク状態管理テーブル42aに登録する。
SIPサーバの障害はSIPサーバ自体の機能障害のほか、通信経路の不具合によるアクセス障害なども含む。この実施形態ではSIPに規定されるOPTIONSメッセージをSIPサーバ61,62に同報的に送出し、その応答をモニタすることでSIPサーバ監視部45bはSIPサーバ61,62を監視する。
OPTIONSメッセージは対象の能力(サポート機能の種別など)を問い合わせるために使用されるメッセージで、SIPに規定される各メッセージのうちネットワークに影響を及ぼさない唯一のメッセージである。よってポーリングよりはむしろ同報的送信に使用できるメッセージであり、対象(SIPサーバ)の数が如何に多くとも1回のタイムアウト(32秒)を待つだけで結果を得ることができる。発明者はこの点に着目し、この実施形態ではOPTIONSメッセージに対するSIPサーバの反応をモニタすることで障害の有無を検出するようにしている。
図4は、呼制御部41aによる処理を説明するための模式図である。図4において、SIPトランク45の状態(閉塞/閉塞解除)はSIPサーバ監視部45bによりトランク状態管理テーブル42aにリアルタイムで登録される。この状態から発信要求が生じると、呼制御部41aはまずトランク状態管理テーブル42aを参照する。発端末がIP端末11であれば、生じた発信要求はSIPネットワーク100に宛てたSIP発信要求であり、この場合はSIPトランク45の状態が参照される。図4によればSIPトランク45は障害により閉塞されているので、呼制御部41aはPSTN200への迂回発信を行う。次に、上記構成における作用を詳しく説明する。
図5はSIPトランク45が正常である状態(非閉塞)におけるSIPトランク発信を示す模式図である。SIPサーバ監視部45bはSIPサーバ61,62にOPTIONSメッセージを定期的に送出し、その結果をモニタする。200 OK(OPTIONS)レスポンスを受信できればその送出元のサーバは正常である。仮にOPTIONSメッセージ受信をSIPサーバがサポートしていなくても、エラーレスポンス(OPTIONS)を受信できればそのSIPサーバは正常であると看做せる。
この状態からIP端末11(発端末)から電話機50(着端末)に宛てたSIPトランク発信が行われると、PBX4の呼制御部41aはトランク状態管理テーブル42aからSIPトランク45の状態を取得する。SIPトランク45は閉塞解除状態であるので呼制御部41aはSIP呼制御部45aに発信要求を送り、SIPネットワーク100にINVITEメッセージが送出されて通常の呼接続シーケンスが開始される。その後、発信呼はSIPネットワーク100からPSTN200を経由して電話機50に着信する。
図6はSIPトランク45が閉塞された状態での発信を示す模式図である。SIPネットワーク100に障害が生じると、SIPサーバ監視部45bからのOPTIONSメッセージがSIPサーバ61,62に届かなくなり、レスポンスが帰ってこなくなる。この状態が32秒つづくとOPTIONSメッセージのタイムアウトになり、SIPサーバ監視部45bは監視結果をNGとしてSIPサーバ状態管理テーブル45cに記録する。SIPサーバ61,62がダウンした状態でも同じようにレスポンスが無くなり、NGとなる。全てのSIPサーバ61,62がNGとなれば、SIPサーバ監視部45bはSIPトランク45が障害閉塞となったことをトランク状態管理テーブル42aに記録する。
この状態から、IP端末11から電話機50へのSIPトランク発信が行われると、呼制御部41aはSIPトランク45が閉塞されていることをトランク状態管理テーブル42aから検知する。そうするとただちに呼制御部41aはアナログトランク44に発信要求を転送し、PSTN200側において呼接続シーケンスが開始される。このようにして発信呼はアナログトランク44に迂回して電話機50に着信する。
図7は、この実施形態におけるPBX4の処理手順を示すフローチャートである。図7において、SIPサーバ監視部45bはSIPネットワーク100にOPTIONSメッセージを送出し(ブロックB1)、正常応答の有無を監視する(ブロックB2)。正常応答が無ければ(No)、SIPサーバ監視部45bはSIPトランク45を閉塞し(ブロックB3)、正常応答を得た場合(Yes)と同様にトランク状態管理テーブル42aを更新する(B4)。この手順は発呼(発信要求)が生じるまで定期的に継続される。
発呼が生じると(ブロックB5でYes)呼制御部41aはトランク状態管理テーブル42aを参照し(ブロックB6)、SIP発信要求に対してはSIPトランク45の状態を取得する。SIPトランク45が閉塞されていなければ(ブロックB7でNo)、SIPトランク45を用いて通常のINVITE発信が実施されるが、SIPトランク45が閉塞されていれば(ブロックB7でYes)、アナログトランク44からの迂回発信が実施される(ブロックB8)。
以上説明したようにこの実施形態では、SIPネットワーク100に属するアクセス可能な全てのSIPサーバにOPTIONSメッセージを同報的に送出し、その応答をモニタすることにより各SIPサーバの状態を定期的に監視する。何らかの応答(200OKまたはエラーレスポンス)を得られれば正常とし、応答が無ければ障害として、各サーバの状態をSIPサーバ状態管理テーブル45cに記録する。そして全てのSIPサーバが障害になればSIPトランク45を閉塞し、そのことをトランク状態管理テーブル42aに記録する。このようにしているので、発信要求の生じる前にトランクの状態をリアルタイムで管理でき、発信要求が生じれば直ちに正常なトランクへの迂回発信を行うことが可能になる。
またこの実施形態では、OPTIONSメッセージを用いてサーバの状態を検出するようにしている。OPTIONSは同報送信に使うのに適しており、従ってすべてのサーバに対する監視の結果を即座に得ることができ、また、監視の頻度を上げることもできる。さらに、OPTIONSをサポートしないシステムでも何らかのレスポンスが返されるので、REGISTERメッセージを用いるのに比べて汎用的である。これらのことから、迅速かつ確実に迂回発信できるようにした電話システムとその交換装置および発信制御方法を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SIPトランク45、アナログトランク44と2個のトランクのみを例示したが、このほかISDNトランクを対象にしたり、もっと多数のトランクを取り扱うことも同様に可能である。複数のトランクをグループ化し、グループ内のトランク間でのみ迂回発信を行えるようにしても良い。この場合にはトランクグループ番号を各トランクに割り当てて管理するのが有効である。
またこの実施形態では、SIPトランク45の障害時にその迂回先をアナログトランク44として説明したが、その逆、すなわちアナログトランク44の障害時にその迂回先をSIPトランク45とするようにしても良い。つまり、SIPトランク45を呼処理手順の先頭に登録する必要は必ずしも無く、アナログトランク44が障害閉塞時にSIPトランク45に迂回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。
この発明に関わる電話システムの実施の形態を示すシステム図。 図1のPBX4の実施の形態を示す機能ブロック図。 SIPサーバ監視部45bによる処理を説明するための模式図。 呼制御部41aによる処理を説明するための模式図。 SIPトランク45が正常な状態でのSIPトランク発信を示す模式図。 SIPトランク45が閉塞された状態での発信を示す模式図。 この発明の実施形態におけるPBX4の処理手順を示すフローチャート。
符号の説明
11〜1n,5,21〜2n…IP端末、4…交換機(PBX)、61,62…SIPサーバ、7…交換機、50…電話機、81〜8m…電話端末、100…SIPネットワーク、200…公衆網(PSTN)、41…中央処理部、41a…呼制御部、42…メモリ、42a…トランク状態管理テーブル、43…スイッチ部、44…アナログトランク、45…SIPトランク、45a…SIP呼制御部、45b…SIPサーバ監視部、45c…SIPサーバ状態管理テーブル

Claims (15)

  1. パケットネットワークを使用して音声通話を実現する電話システムにおいて、
    電話端末を内線収容する交換装置と、
    前記パケットネットワークに関わる呼を処理する呼処理サーバとを具備し、
    前記交換装置は、
    前記パケットネットワークに接続される第1トランクと、
    前記パケットネットワークとプロトコルの異なる公衆ネットワークに接続される第2トランクと、
    前記呼処理サーバを監視しこの呼処理サーバに障害が生じると前記第1トランクを閉塞する監視部と、
    前記電話端末から前記パケットネットワークに宛てた発信要求が前記第1トランクの閉塞された状態で生じると、この発信要求を前記第2トランクに転送して前記公衆ネットワークに迂回発信する呼制御部とを備えることを特徴とする電話システム。
  2. 前記呼処理サーバは複数備えられて互いに冗長系をなし、
    前記監視部は、これらの複数の呼処理サーバの全てに障害が生じると前記第1トランクを閉塞することを特徴とする請求項1に記載の電話システム。
  3. 前記監視部は、前記呼処理サーバに定期的に問い合わせメッセージを送出し、この問い合わせメッセージに対する正常応答を得られなければ前記第1トランクを閉塞することを特徴とする請求項1に記載の電話システム。
  4. 前記パケットネットワークはIP(Internet Protocol)ネットワークであり、
    前記呼処理サーバはSIP(Session Initiation Protocol)により前記呼を処理することを特徴とする請求項3に記載の電話システム。
  5. 前記問い合わせメッセージは、SIPに規定されるOPTIONSメッセージであることを特徴とする請求項4記載の電話システム。
  6. パケットネットワークに関わる呼を処理する呼処理サーバにより前記パケットネットワークを使用する音声通話を実現する電話システムに備えられ、電話端末を内線収容する交換装置において、
    前記パケットネットワークに接続される第1トランクと、
    前記パケットネットワークとプロトコルの異なる公衆ネットワークに接続される第2トランクと、
    前記呼処理サーバを監視しこの呼処理サーバに障害が生じると前記第1トランクを閉塞する監視部と、
    前記電話端末から前記パケットネットワークに宛てた発信要求が前記第1トランクの閉塞された状態で生じると、この発信要求を前記第2トランクに転送して前記公衆ネットワークに迂回発信する呼制御部とを備えることを特徴とする交換装置。
  7. 前記呼処理サーバは複数備えられて互いに冗長系をなし、
    前記監視部は、これらの複数の呼処理サーバの全てに障害が生じると前記第1トランクを閉塞することを特徴とする請求項6に記載の交換装置。
  8. 前記監視部は、
    前記呼処理サーバに定期的に問い合わせメッセージを送出し、この問い合わせメッセージに対する正常応答を得られなければ当該呼処理サーバに障害が生じたとして前記第1トランクを閉塞することを特徴とする請求項6に記載の交換装置。
  9. 前記パケットネットワークはIP(Internet Protocol)ネットワークであり、
    前記呼処理サーバはSIP(Session Initiation Protocol)により前記呼を処理することを特徴とする請求項8に記載の交換装置。
  10. 前記問い合わせメッセージは、SIPに規定されるOPTIONSメッセージであることを特徴とする請求項9記載の交換装置。
  11. パケットネットワークに接続される第1トランクと、前記パケットネットワークとプロトコルの異なる公衆ネットワークに接続される第2トランクとを備える交換装置における発信制御方法であって、
    前記パケットネットワークに備わる呼処理サーバを監視し、
    前記監視により前記呼処理サーバに障害を検出すると前記第1トランクを閉塞し、
    内線収容する電話端末から前記パケットネットワークに宛てた発信要求が前記第1トランクの閉塞された状態で生じると、この発信要求を前記第2トランクに転送して前記公衆ネットワークに迂回発信することを特徴とする発信制御方法。
  12. 前記呼処理サーバは複数備えられて互いに冗長系をなし、
    これらの複数の呼処理サーバの全てに障害を検出すると前記第1トランクを閉塞することを特徴とする請求項11に記載の発信制御方法。
  13. 前記呼処理サーバに定期的に問い合わせメッセージを送出し、この問い合わせメッセージに対する正常応答を得られなければ前記第1トランクを閉塞することを特徴とする請求項11に記載の発信制御方法。
  14. 前記パケットネットワークはIP(Internet Protocol)ネットワークであり、
    前記呼処理サーバはSIP(Session Initiation Protocol)により呼を処理することを特徴とする請求項13に記載の発信制御方法。
  15. 前記問い合わせメッセージは、SIPに規定されるOPTIONSメッセージであることを特徴とする請求項14記載の発信制御方法。
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