JP2010199703A - トランザクション生起方法及びトランザクション生起システム - Google Patents

トランザクション生起方法及びトランザクション生起システム Download PDF

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Abstract

【課題】メモリに制約がある場合や、トランザクション数が制限されている場合においても、可能な限りトランザクションを生起し、要求信号の処理を受け付ける。
【解決手段】トランザクションを生起する際に、トランザクション数nがトランザクション上限数Nに達している場合、最終応答を送信済み、あるいは、最終応答を受信済みのトランザクションがある場合は、そのトランザクションの内、最も生起が古いトランザクションを解放し、生起するトランザクションが切断系のメソッドである場合は、既に存在するトランザクションの内、最も生起が古いトランザクションを解放する。これにより、解放したトランザクションのリソースを用いて新たなトランザクションの生起が可能となる。
【選択図】図3

Description

本発明は、SIP装置においてトランザクションを生起する技術に関する。
SIP(Session Initiation Protocol:セッション開始プロトコル)に対応する電話端末や交換機システムでは、SIPメッセージにより要求信号(リクエスト)と応答信号(レスポンス)のやりとりを繰り返し行うことによって、セッションの開始・終了といった呼制御を実現している。
SIPに対応する電話端末や交換機システムなどのSIP装置間の通信は、要求信号と応答信号からなるトランザクションを単位として行われている。SIP装置ではトランザクションの管理を行うトランザクションレイヤを有し、SIPメッセージ消失時の再送タイマを保持して適切な間隔でメッセージを再送するなどの処理を行っている。
トランザクションは、要求信号を送信、あるいは、受信した場合に生起され、最終応答信号を送信、あるいは、受信した後に解放される。ただし、同一の最終応答信号の再送が要求されることに備えて、最終応答信号の送信後も一定時間トランザクションの解放を待ち合わせている。また、要求信号を送信したトランザクションについても、再送される最終応答信号の受信に備えて、最終応答信号受信後も一定時間トランザクションの解放を待ち合わせている。
黒川 章、外1名、「ETSI TISPANのNGN標準化動向」、NTT技術ジャーナル、日本電信電話株式会社、2006年4月、p.71-73 J. Rosenberg、外7名、"RFC3261, SIP:Session Initiation Protocol"、[online]、2002年6月、IETF、インターネット〈URL:http://www.ietf.org/rfc/rfc3261.txt〉 R. Sparks、"Correct transaction handling for 200 responses to Session Initiation Protocol INVITE requests draft-sparks-sip-invfix-02"、[online]、2008年7月、IETF、インターネット〈URL:http://tools.ietf.org/id/draft-sparks-sip-invfix-02.txt〉
しかしながら、要求信号と最終応答信号のやり取りが引き続いて複数回行われる場合、例えば、電話端末において保留・保留解除を連続して行った場合などに、最終応答送信・受信後もトランザクションを保持すると、多数のトランザクションを同時に保持する必要が出てくるため、トランザクションの生起に従ってトランザクション管理のために割り当てるメモリの量が増加してしまう、という問題があった。あるいは、SIPトランザクションの管理方法として、1ダイアログ当たりのトランザクションに上限値を設けた場合、上限を超えた時点でトランザクションの生起が不可能となり、結果として要求信号を受け付けられなくなる、という問題があった。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、その課題とするところは、メモリに制約がある場合や、トランザクション数が制限されている場合においても、可能な限りトランザクションを生起し、要求信号の処理を受け付けることにある。
第1の本発明に係るトランザクション生起方法は、要求信号とその要求信号に対する1つ以上の応答信号からなるトランザクションにより呼信号制御を行うSIP装置のトランザクション生起方法であって、新たなトランザクションを生起するためのリソースを捕捉できない場合、要求信号に対する最終応答信号を送信済み、あるいは、要求信号に対する最終応答信号を受信済みのトランザクションが存在していれば、当該トランザクションの内のいずれかを解放して新たなトランザクションを生起するステップを有することを特徴とする。
第2の本発明に係るトランザクション生起方法は、要求信号とその要求信号に対する1つ以上の応答信号からなるトランザクションにより呼信号制御を行うSIP装置のトランザクション生起方法であって、新たなトランザクションを生起するためのリソースを捕捉できない場合、当該トランザクションが切断系のときは、存在するトランザクションのいずれかを解放して新たなトランザクションを生起するステップを有することを特徴とする。
上記トランザクション生起方法において、解放するトランザクションは、条件に該当するトランザクションの内、最も生起が古いトランザクションであることを特徴とする。
第3の本発明に係るトランザクション生起システムは、要求信号とその要求信号に対する1つ以上の応答信号からなるトランザクションにより呼信号制御を行うSIP装置のトランザクション生起システムであって、新たなトランザクションを生起するためのリソースを捕捉できない場合、要求信号に対する最終応答信号を送信済み、あるいは、要求信号に対する最終応答信号を受信済みのトランザクションが存在していれば、当該トランザクションの内のいずれかを解放して新たなトランザクションを生起するトランザクション処理手段を有することを特徴とする。
第4の本発明に係るトランザクション生起システムは、要求信号とその要求信号に対する1つ以上の応答信号からなるトランザクションにより呼信号制御を行うSIP装置のトランザクション生起方法であって、新たなトランザクションを生起するためのリソースを捕捉できない場合、当該トランザクションが切断系のときは、存在するトランザクションのいずれかを解放して新たなトランザクションを生起するトランザクション処理手段を有することを特徴とする。
上記トランザクション生起システムにおいて、解放するトランザクションは、条件に該当するトランザクションの内、最も生起が古いトランザクションであることを特徴とする。
本発明にあっては、新たなトランザクションを生起するためのリソースを捕捉できない場合、所定の条件を満たすトランザクションを解放することにより、解放したトランザクションのリソースを用いて新たなトランザクションを生起することが可能となる。
このように、本発明によれば、メモリに制約がある場合や、トランザクション数が制限されている場合においても、可能な限りトランザクションを生起し、要求信号の処理を受け付けることができる。
IP電話サービスシステムの一構成例を示す模式図である。 上記IP電話サービスシステムに用いるSIP装置の一構成例を示すブロック図である。 一実施の形態におけるトランザクション生起システムがトランザクションを生起するときの処理の流れを示すフローチャートである。 INVITEクライアントトランザクションの状態遷移を説明するための説明図である。 INVITEサーバトランザクションの状態遷移を説明するための説明図である。 非INVITEクライアントトランザクションの状態遷移を説明するための説明図である。 非INVITEサーバトランザクションの状態遷移を説明するための説明図である。
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
図1は、IP電話サービスシステムの一構成例を示す模式図である。同図に示すように、IP電話サービスシステムは、加入者SIPサーバ20、中継SIPサーバ30、VoIPゲートウェイ装置40、および端末装置50を有する。上記各SIP装置がSIPメッセージを送受信することで呼接続サービスを提供する。
加入者SIPサーバ20は、IPネットワーク100上に配置され、IP電話サービス加入者の端末装置50を収容する。
中継SIPサーバ30は、端末装置50を直接収容するものではなく、加入者SIPサーバ20、他の中継SIPサーバ30、およびVoIPゲートウェイ装置40のSIPメッセージを中継する。
VoIPゲートウェイ装置40は、アナログ音声データをデジタルデータに変換し、デジタルデータをアナログ音声データに変換して、PSTN(Public Switched Telephone Networks:公衆交換電話網)200とIPネットワーク100との間の中継を行う。
端末装置50は、IP電話サービスの通信端末であり、SIPによる呼信号制御が可能である。
次に、加入者SIPサーバ20、中継SIPサーバ30、VoIPゲートウェイ装置40、および端末装置50の構成を説明する。SIPにより呼信号制御を行う上記SIP装置は、本実施の形態におけるトランザクション生起システムを備える。図2は、SIP装置の一構成例を示すブロック図である。同図に示すSIP装置10は、呼処理を行うアプリケーション処理部11、呼処理信号のトランザクション管理を行うトランザクション処理部12、およびトランスポート処理部13を有する。
トランザクション処理部12は、トランスポート処理部13から要求信号を受信した場合、および、アプリケーション処理部11から要求信号送信指示を受けた場合にトランザクションを生起し、SIPメッセージ消失時の再送タイマを保持して適切な間隔でメッセージを再送するなどの処理を行う。トランザクション処理部12は、新たなトランザクションを生起するためのリソースを捕捉できない場合、既存のトランザクションに所定の条件を満たす解放可能なトランザクションが存在していれば、そのトランザクションの内、最も生起が古いトランザクションを解放し、そのリソースを用いて新たなトランザクションを生起する。トランザクションを生起する処理の詳細については後述する。
トランスポート処理部13は、UDP(User Datagram Protocol)、TCP(Transmission Control Protocol)、SCTP(Stream Control Transmission Protocol)を用いて、他のSIP装置10との通信を可能とする。
SIP装置10が要求信号を送信する場合、アプリケーション処理部11がトランザクション処理部12に対して要求信号の送信を要求する。トランザクション処理部12は、トランザクションを生起してトランスポート処理部13に対して要求信号の送信を要求する。そして、トランスポート処理部13が要求信号を送信する。要求信号に対する応答信号は、トランスポート処理部13が受信してトランザクション処理部12に渡し、トランザクション処理部12がアプリケーション処理部11に渡す。
一方、SIP装置10が要求信号を受信した場合、トランスポート処理部13は、受信した要求信号をトランザクション処理部12に渡す。トランザクション処理部12は、トランザクションを生起してトランスポート処理部13に要求信号を渡す。そして、アプリケーション処理部11は、トランザクション処理部12に対して要求信号に対する応答信号の送信を要求し、トランザクション処理部12は、トランスポート処理部13に対して応答信号の送信を要求し、トランスポート処理部13が応答信号を送信する。
次に、トランザクション処理部12がトランザクションを生起する時の処理について説明する。図3は、トランザクション生起時の処理手順を示したフローチャートである。ダイアログ当たりのトランザクション上限数Nを定め、現在ダイアログ内で保持されているトランザクションの数をnとする。
まず、要求信号を受信、または、送信するためにトランザクション処理部12がトランザクションを生起しようとするとき、既に保持されているダイアログ内のトランザクション数nが、トランザクション上限数Nより小さいか判定する(ステップS1)。
トランザクション数nがトランザクション上限数Nよりも小さければ、トランザクションを生起し(ステップS2)、トランザクション数nに1加算して(ステップS3)、処理を終了する。
トランザクション数nがトランザクション上限数Nに達している場合、最終応答受信済み、または、最終応答送信済みのトランザクションがあるか判定する(ステップS4)。
最終応答受信済み、または、最終応答送信済みのトランザクションがある場合、そのトランザクションの内、最も生起が古いトランザクションを解放して、トランザクション数nを1減算する(ステップS5)。そして、トランザクションを生起し(ステップS2)、トランザクション数nに1加算して(ステップS3)、処理を終了する。
最終応答受信済み、または、最終応答送信済みのトランザクションがない場合、生起しようとしているトランザクションが切断系のメソッドであるか判定する(ステップS6)。
生起しようとしているトランザクションが切断系のメソッドである場合、生起が最も古いトランザクションを解放して、トランザクション数nを1減算する(ステップS7)。そして、トランザクションを生起し(ステップS2)、トランザクション数nに1加算して(ステップS3)、処理を終了する。
一方、生起しようとしているトランザクションが切断系のメソッドでない場合、エラー処理をして(ステップS8)、処理を終了する。
次に、非特許文献2,3にて定義されているトランザクションの状態遷移について説明する。トランザクション処理部12が管理するトランザクションは、ステートマシンを保持することによりその機能を提供する。トランザクションは、クライアントの側面とサーバの側面を持ち、それぞれ、クライアントトランザクション、サーバトランザクションとして知られる。クライアントトランザクションは要求信号を送り、サーバトランザクションは応答信号を送る。クライアントトランザクション、サーバトランザクションの状態遷移はそれぞれ2種類存在する。一つは、INVITEリクエストのためのものであり、もう一つは、INVITEリクエスト以外のすべてのリクエスト(要求信号)のためのものである。
図4は、INVITEクライアントトランザクションの状態遷移を説明するための図である。トランザクション処理部12は、アプリケーション処理部11からINVITEリクエストの送信要求があると、トランスポート処理部13にINVITEリクエストを渡し、Calling(呼出中)状態に入る。このとき、INVITEリクエスト再送のためのタイマA、および、タイムアウトを検出するためのタイマBを開始する。
Calling状態のときに、タイマAが満了すると、タイマAをリセットしてINVITEリクエストを再送する。タイマBが満了、あるいは、トランスポートのエラーが発生した場合は、アプリケーション処理部11へ通知し、Terminated(終了)状態に入る。
Calling状態のときに、1xx応答を受信した場合、その旨をアプリケーション処理部11に通知し、Proceeding(処理中)状態へ入る。Proceeding状態のときに、1xx応答を受信した場合、その旨をアプリケーション処理部11に通知する。
Calling状態、あるいは、Proceeding状態のときに、2xx応答を受信すると、その旨をアプリケーション処理部11に通知し、Accepted(受付)状態に入り、タイマMを開始する。Accepted状態のときに、2xx応答を受信すると、その旨をアプリケーション処理部11に通知する。タイマMが満了すると、Terminated状態に入る。
一方、Calling状態、あるいは、Proceeding状態のときに、300−699応答を受信した場合、その旨をアプリケーション処理部11に通知するとともに、トランザクション処理部12がACKを生成してトランスポート処理部13に渡し、Completed(完了)状態に入り、タイマDを開始する。
Completed状態のときに、300−699応答を受信すると、その旨をアプリケーション処理部11に通知する。タイマDが満了すると、Terminated状態に入る。Completed状態のときに、トランスポートのエラーが発生した場合は、その旨をアプリケーション処理部11に通知し、Terminated状態に入る。
図4中において、トランザクションを解放可能な条件は、最終応答(2xx応答、300−699応答)を受信した後のCompleted状態、または、Accepted状態である。なお、トランザクションを解放可能な条件を最終応答の受信後ではなく、ACKの送信後としてもよい。
図5は、INVITEサーバトランザクションの状態遷移を説明するための図である。INVITEリクエストを受信すると、アプリケーション処理部11に通知し、Proceeding(処理中)状態に入る。そして、200ms以内にアプリケーション処理部11から要求がなければ、トランザクション処理部12が100応答を生成してトランスポート処理部13に渡す。
Proceeding状態のときに、アプリケーション処理部11から101−199応答の送信要求がある場合、101−199応答をトランスポート処理部13に渡す。なお、トランザクションにマッチしたINVITEリクエストを受信した場合は、そのINVITEリクエストは再送であり、応答信号を送信する。
Proceeding状態のときに、トランスポートのエラーが発生した場合は、その旨をアプリケーション処理部11に通知し、Terminated(終了)状態に入る。
Proceeding状態のときに、アプリケーション処理部11から2xx応答の送信要求がある場合、その2xx応答をトランスポート処理部13に渡し、Accepted(受付)状態に入り、タイマLを開始する。Accepted状態のときに、アプリケーション処理部11から2xx応答の送信要求がある場合、その2xx応答をトランスポート処理部13に渡す。タイマLが満了すると、Terminated状態に入る。
一方、Proceeding状態のときに、アプリケーション処理部11から300−699応答の送信要求がある場合、300−699応答をトランスポート処理部13に渡し、Completed(完了)状態に入る。Completed状態に入るとタイマG、タイマHを開始する。タイマGが満了すると、タイマGをリセットし、300−699応答をトランスポート処理部13に渡して再送する。また、Completed状態のときに、INVITEリクエストの再送を受信した場合、応答信号を再送する。Completed状態のときに、ACKを受信すると、Confirmed(確認済)状態に入り、タイマIを開始し、タイマIが満了するとTerminated状態に入る。なお、Completed状態のときに、タイマHが満了、あるいは、トランスポートのエラーが発生した場合は、アプリケーション処理部11へ通知し、Terminated状態に入る。
図5中において、トランザクションを解放可能な条件は、最終応答(2xx応答、300−699応答)を送信した後のCompleted状態、Confirmed状態、または、Accepted状態である。なお、トランザクションを解放可能な条件を最終応答の送信後ではなく、ACKの受信後としてもよい。
図6は、非INVITEクライアントトランザクションの状態遷移を説明するための図である。トランザクション処理部12は、アプリケーション処理部11からリクエストの送信要求があると、トランスポート処理部13にリクエストを渡し、Trying(試行中)状態に入る。このとき、リクエスト再送のためのタイマE、および、タイムアウトを検出するためのタイマFを開始する。
Trying状態のときに、タイマEが満了すると、タイマEをリセットしてリクエストを再送する。タイマFが満了、あるいは、トランスポートのエラーが発生した場合は、アプリケーション処理部11へ通知し、Terminated(終了)状態に入る。
Trying状態のときに、1xx応答を受信した場合、その旨をアプリケーション処理部11に通知し、Proceeding(処理中)状態に入る。
Proceeding状態のときに、1xx応答を受信した場合、その旨をアプリケーション処理部11に通知する。Proceeding状態のときに、タイマEが満了すると、タイマEをリセットしてリクエストを再送する。Proceeding状態のときに、タイマFが満了、あるいは、トランスポートのエラーが発生した場合は、アプリケーション処理部11へ通知し、Terminated(終了)状態に入る。
一方、Trying状態、あるいは、Proceeding状態のときに、200−699応答を受信した場合、その旨をアプリケーション処理部11に通知し、Completed(完了)状態に入り、タイマKを開始する。タイマKが満了すると、Terminated状態に入る。
図6中において、トランザクションを解放可能な条件は、最終応答(200−699応答)を受信した後のCompleted状態である。
図7は、非INVITEサーバトランザクションの状態遷移を説明するための図である。リクエストを受信すると、アプリケーション処理部11に通知し、Trying(試行中)状態に入る。
Trying状態のときに、アプリケーション処理部11から1xx応答の送信要求がある場合、1xx応答をトランスポート処理部13に渡し、Proceeding(処理中)状態に入る。
Proceeding状態のときに、アプリケーション処理部11から1xx応答の送信要求がある場合、1xx応答をトランスポート処理部13に渡す。また、リクエストの再送を受信した場合は、応答信号を再送する。
Trying状態、あるいは、Proceeding状態のときに、アプリケーション処理部11から200−699応答の送信要求がある場合、200−699応答をトランスポート処理部13に渡し、Completed(完了)状態に入り、タイマJを開始する。タイマJが満了すると、Terminated(終了)状態に入る。Completed状態のときに、リクエストの再送を受信した場合は、応答信号を再送する。
Proceeding状態、あるいは、Completed状態のときに、トランスポートのエラーが発生した場合、その旨をアプリケーション処理部11に通知し、Terminated状態に入る。
図7中において、トランザクションを解放可能な条件は、最終応答(200−699応答)を送信した後のCompleted状態である。
以上説明したように、本実施の形態によれば、トランザクションの保持期間においても、トランザクションを解放可能な条件を定め、その条件に該当するトランザクションが存在する場合は、そのトランザクションを解放可能とすることで、生起するトランザクションを優先して捕捉できるようになる。具体的には、トランザクションを生起する際に、トランザクション数nがトランザクション上限数Nに達している場合、最終応答を送信済み、あるいは、最終応答を受信済みのトランザクションがある場合は、そのトランザクションの内、最も生起が古いトランザクションを解放し、生起するトランザクションが切断系のメソッドである場合は、既に存在するトランザクションの内、最も生起が古いトランザクションを解放することにより、解放したトランザクションのリソースを用いて新たなトランザクションの生起が可能となる。
これにより、保留・保留解除が連続して行われるような状況においても、メモリの枯渇、あるいは、メモリの制約によるエラー処理などを行わず、限られたリソースの中でも正常に信号処理を継続することができる。
また、キャリアにおいて利用されるSIP装置のように、多数のダイアログを管理する必要があるために、ダイアログ当たりのトランザクション数を制限する必要がある装置において、信号処理の継続性を高めることができる。
さらに、ユーザ端末装置のような、ハードウェア上の制約が大きいがために、1ダイアログ当たりのトランザクション数が制限される装置において、信号処理の継続性を高めることができる。
10…SIP装置
11…アプリケーション処理部
12…トランザクション処理部
13…トランスポート処理部
20…加入者SIPサーバ
30…中継SIPサーバ
40…VoIPゲートウェイ装置
50…端末装置
100…IPネットワーク
200…PSTN

Claims (6)

  1. 要求信号とその要求信号に対する1つ以上の応答信号からなるトランザクションにより呼信号制御を行うSIP装置のトランザクション生起方法であって、
    新たなトランザクションを生起するためのリソースを捕捉できない場合、前記要求信号に対する最終応答信号を送信済み、あるいは、前記要求信号に対する最終応答信号を受信済みのトランザクションが存在していれば、当該トランザクションの内のいずれかを解放して新たなトランザクションを生起するステップを有すること
    を特徴とするトランザクション生起方法。
  2. 要求信号とその要求信号に対する1つ以上の応答信号からなるトランザクションにより呼信号制御を行うSIP装置のトランザクション生起方法であって、
    新たなトランザクションを生起するためのリソースを捕捉できない場合、当該トランザクションが切断系のときは、存在するトランザクションのいずれかを解放して新たなトランザクションを生起するステップを有すること
    を特徴とするトランザクション生起方法。
  3. 解放するトランザクションは、条件に該当する前記トランザクションの内、最も生起が古いトランザクションであることを特徴とする請求項1又は2記載のトランザクション生起方法。
  4. 要求信号とその要求信号に対する1つ以上の応答信号からなるトランザクションにより呼信号制御を行うSIP装置のトランザクション生起システムであって、
    新たなトランザクションを生起するためのリソースを捕捉できない場合、前記要求信号に対する最終応答信号を送信済み、あるいは、前記要求信号に対する最終応答信号を受信済みのトランザクションが存在していれば、当該トランザクションの内のいずれかを解放して新たなトランザクションを生起するトランザクション処理手段を有すること
    を特徴とするトランザクション生起システム。
  5. 要求信号とその要求信号に対する1つ以上の応答信号からなるトランザクションにより呼信号制御を行うSIP装置のトランザクション生起方法であって、
    新たなトランザクションを生起するためのリソースを捕捉できない場合、当該トランザクションが切断系のときは、存在するトランザクションのいずれかを解放して新たなトランザクションを生起するトランザクション処理手段を有すること
    を特徴とするトランザクション生起システム。
  6. 解放するトランザクションは、条件に該当する前記トランザクションの内、最も生起が古いトランザクションであることを特徴とする請求項4又は5記載のトランザクション生起システム。
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