JP2021136572A - 回線接続制御システム、回線接続制御方法 - Google Patents

回線接続制御システム、回線接続制御方法 Download PDF

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Abstract

【課題】経路情報を保持しつつ音声遅延を回避する。【解決手段】少なくとも1つ以上の交換機または中継局を介した端末間の通話回線の接続を制御する回線接続制御システムであって、交換機または中継局は、交換機または中継局に接続された端末から音声信号を受信する第1の通信部と、交換機または中継局とは異なる他の交換機または中継局に音声信号を転送する第2の通信部と、第1の通信部が受信した音声信号をIPフォワーディングするか否かを定めた設定テーブルに基づいて、音声信号を他の中継局または交換機に転送するか否かを判定し、音声信号を他の中継局または交換機に転送すると判定した場合、信号処理部による音声信号に対する所定の処理を行わず、第2の通信部に、自装置のアドレスとともに、音声信号を前記他の中継局または交換機に転送させる通話制御部と、を有する。【選択図】 図2

Description

本発明は、回線接続制御システム、回線接続制御方法に関する。
従来、複数の拠点間における交換機を介したIP接続では、IPパケットを受信して音声データを交換機内に取り込み、当該交換機がIPパケット変換等の処理を行ったうえで、次拠点の交換機に転送する等の処理が行われる。例えば、特許文献1では、端末間の相互接続時に、発呼端末拠点の音声通信管理情報と、被呼端末拠点の音声通信管理情報とを基に、所定の音声品質調整規則に従って、発呼端末及び被呼端末に設定させる音声圧縮方式及び送信周期を音声通信制御情報として決定し、決定した各音声通信制御情報を発呼端末及び被呼端末に送信している。
特開2006−157661号公報
従来のように、IPパケットの転送時において、交換機が音声データを取り込んでIPパケット変換等の処理を行った場合、音声遅延が発生してしまう。音声遅延は、拠点間の通信において介在する交換機や中継局の数が多いほど顕著となる。音声遅延を生じさせないための通信方式として、ピアツーピア接続があるが、当該方式では通信経路上の交換機や中継局で経路情報が保持されないため、通話元と通話先との間の経路を把握することができない。
本発明の一側面は、経路情報を保持しつつ音声遅延を回避することが可能な技術を提供することを目的とする。
本発明の一態様にかかる回線制御システムは、少なくとも1つ以上の交換機または中継局を介した端末間の通話回線の接続を制御する回線接続制御システムであって、前記交換機または中継局は、前記交換機または中継局に接続された端末から音声信号を受信する第1の通信部と、前記交換機または中継局とは異なる他の交換機または中継局に音声信号を転送する第2の通信部と、前記第1の通信部が受信した音声信号をIPフォワーディングするか否かを定めた設定テーブルに基づいて、前記音声信号を前記他の中継局または交換機に転送するか否かを判定し、前記音声信号を前記他の中継局または交換機に転送すると判定した場合、信号処理部による前記音声信号に対する所定の処理を行わず、前記第2の通信部に、自装置のアドレスとともに、前記音声信号を前記他の中継局または交換機に転送させる通話制御部と、を有することを特徴とする回線接続制御システムとして構成される。
本発明の一態様によれば、経路情報を保持しつつ音声遅延を回避することができる。
本実施例における回線網の構成例を示す図である。 交換機および中継局の機能的な構成、およびこれらの機器を介した回線接続制御方法の概念を示す図である。 設定テーブルの構成例を示す図である。 本システムで行われる接続シーケンスの例を示す図である。 図4に示したIPフォワーディング設定処理の処理手順を示すフローチャートである。 交換機および中継局の機能的な構成、およびこれらの機器を介した回線接続制御方法の概念を示す図である(ピアツーピア接続)。 交換機および中継局の機能的な構成、およびこれらの機器を介した回線接続制御方法の概念を示す図である(VoIP接続)。
以下に添付図面を参照して、本発明にかかる回線接続制御システム、回線接続制御方法の実施の形態を詳細に説明する。
図1は、本実施例における回線接続制御システム1000の構成例を示す図である。回線接続制御システム1000は、複数階層(図1では3階層)の回線網を構成する中継局100、末端の端局を構成する交換機200を有し、最上位層(第一層)の中継局100と下位となる次の中間層(第二層)の中継局100とネットワークN12を介して接続されている。同様に、上記第二層の中継局100とその下位となる次の第三層の中継局100とがネットワークN23を介して接続され、さらに、上記第三層の中継局100とその下位となる末端層とがネットワークN34を介して接続されている。図2に示すように、実際には、各末端層の先には拠点に設けられた電話等の端末が接続されている。
図2は、交換機および中継局の機能的な構成、およびこれらの機器を介した回線接続制御方法の概念を示す図である。図2では、一例として、交換機200J、中継局100D、交換機200Kを介して、ある拠点に設けられた端末T1と別の拠点に設けられた端末T2との間の回線を制御する場合を示しているが、図1に示した他の交換機および中継器についても同様に考えることができる。なお、以下では特に示していないが、端末T1、端末T2は、IP通信が可能な一般的な端末により構成され、交換機に接続される端末の数は、図2に示した端末に限らず、複数接続されてよい。
交換機200は、ハードウェアとしてはCPU(Central Processing Unit)やメモリ等を有した一般的なコンピュータであり、端末T1からの呼を受けて、IP網と公衆網である中継線との間におけるプロトコル変換や、発着信の呼制御などの処理を行う装置である。以下では、代表して交換機200Jについて説明するが、交換機200Kについても同様である。
図2に示すように、交換機200Jは、通話制御部201と、多重化処理部202とを有して構成されている。通話制御部201は、さらに、IP通話通信部2011と、中継線通話通信部2012とを有している。
通話制御部201は、他の装置(例えば、端末T1)との間における通話および中継局100との間における通話を制御する処理部である。具体的には後述するが、通話制御部201は、音声信号を受信すると、受信した当該音声信号をIPフォワーディングする設定がなされている場合、当該音声信号のヘッダに記録されている宛先を、自装置のアドレスから転送先のアドレス(例えば、中継局100DのIPアドレス)に書き換えたうえで、多重化処理部202に引き渡すことなく、自装置のアドレスとともに、上記書き換え後の宛先に転送する。通話制御部201は、上記書き換え後の音声信号の転送とともに、自装置のメモリ等の記憶媒体に、音声信号と自装置のIPアドレスあるいはMACアドレスとを対応付けた経路情報を記憶して保持する。以下では、端末T1と端末T2との間でIP通話する前提で説明しているが、各端末がどの交換機や中継局の配下で管理されているのか(例えば、各端末の電話番号、IPアドレス、MACアドレスと、各端末を管理する交換機や中継局のIPアドレスやMACアドレスの対応付けや、図1に示したような端末、交換機、中継局の配置関係)については、例えば、それぞれの交換機や中継局においてテーブル(対応付けテーブル)によりあらかじめ定められているものとする。
IP通話通信部2011は、端末T1との間で呼制御信号C1や音声信号R1(交換機200Kの場合は呼制御信号C4や音声信号R5)を送受信したり、中継局100Dに対して音声信号R2(交換機200Kの場合は音声信号R6)を送信する処理部である。中継線通話通信部2012は、中継局100Dとの間で呼制御信号C2や音声信号R7(交換機200Kの場合は呼制御信号C3や音声信号R3)を送受信したり、端末T1に対して音声信号R8(交換機200Kの場合は音声信号R4)を送信する処理部である。
さらに、通話制御部201は、内部のメモリ等の記憶媒体に、端末T1からの呼あるいは中継局100Dからの呼等、他の装置からの呼の制御において、IPフォワーディングを行うか否かを定めた設定テーブル211を記憶する。当該テーブルについては、図3を用いて後述する。当該テーブルは、図1に示したそれぞれの交換機200および中継局100に記憶されている。
多重化処理部202は、端末T1および中継局100との間における音声信号(RTP:Real-time Transport Protocol)の時分割多重化(TDM:Time Division Multiplex)や音声信号のコーデック処理を行う処理部である。交換機200が有する各部の処理については後述する。
中継局100は、ハードウェアとしてはCPUやメモリ等を有した一般的なコンピュータであり、交換機200等の他の装置から受信した呼制御信号および音声信号を、他の交換機200等の他の装置に転送する処理を行う装置である。以下では、代表して中継局100Dについて説明するが、他の中継局100についても同様である。
図2に示すように、中継局100Dは、通話制御部101と、多重化処理部102とを有して構成されている。通話制御部101は、さらに、第1の中継線通話通信部1011と、第2の中継線通話通信部1012とを有している。第1の中継線通話通信部1011および第2の中継線通話通信部1012は、他の中継局100との間で、呼制御信号や音声信号を送受信する点で交換機200とは異なるが、基本的には交換機200の場合と同様の機能を有しているため、ここではその説明を省略する。
図3は、設定テーブル211の構成例を示す図である。以下では、設定テーブル211について説明しているが、設定テーブル111についても同様である。図3に示すように、設定テーブル211は、通信経路上の中継局を識別するためのルートIDと、当該ルートIDで識別される通信経路に接続されている中継局のアドレスと、当該アドレスの中継局でIPフォワーディングを行うか否かを示す設定フラグとが対応付けて記憶されている。図3では、例えば、A局、B局、C局、D局、G局で示される中継局ではIPフォワーディングが設定される一方、E局、F局で示される中継局ではIPフォワーディングが設定されていないことを示している。
図4は、本システムで行われる接続シーケンスの例を示す図である。図4に示すように、まず、端末T1は、操作者から、端末T2に対する発信操作を受け付ける(S401)。端末T1は、当該発信操作を受け付けると、例えば、接続先となる端末T2の電話番号や、接続元となる端末T1の電話番号、IPアドレス、MACアドレス等の接続元情報を含む接続情報を生成する。
端末T1は、生成した上記接続情報を出力し、交換機200J、中継局100D、交換機200Kを介して、端末T2に対するセッションを開始し、呼び出しを行う(S402〜S405)。その後、交換機200J、中継局100D、交換機200K、端末T2は、それぞれ、リクエストを転送中である旨を返答する(S406〜S409)。
端末T2は、着信音を出力し(S410)、レスポンス(Ringing)を交換機200J、中継局100D、交換機200Kを介して、端末T1に対して送信する(S411〜S414)。端末1は、操作者に対して当該呼び出し音の出力を開始する(S415)。
その後、端末T2は、操作者から、呼び出しに応じる応答操作を受け付けると(S416)、着信音の出力を停止し(S4161)、レスポンス(OK)を、交換機200J、中継局100D、交換機200Kを介して、端末T1に対して送信する(S417〜S420)。
端末T1は、その確認として、リクエスト(ACK)を、交換機200J、中継局100D、交換機200Kを介して、端末T2に対して送信する(S422〜S425)。
交換機200J、中継局100D、交換機200Kのそれぞれは、それぞれの送信元から上記リクエスト(ACK)を受信したことを確認すると、端末T1から出力され、受信した上記接続先情報を参照し、IPフォワーディング設定処理を行う(S426、S427、S428)。IPフォワーディング設定処理については、図5を用いて後述する。
IPフォワーディング設定処理が終了すると、端末T1の操作者と端末T2の操作者との間で通話が開始され、端末T1と端末T2との間で、交換機200J、中継局100D、交換機200Kを介して、音声信号の送受信が行われる(S429)。後述するように、当該ステップにおける通話では、交換機や中継局において内部処理が行われることなく音声信号が転送される。
そして、端末T1が、操作者から通話を終了する切断操作を受け付けると(S430)、リクエスト(BYE)を、交換機200J、中継局100D、交換機200Kを介して、端末T2に対して送信する(S431〜S434)。端末T2は、BT(Busy Tone)を出力すると(S435)、レスポンス(OK)を、交換機200J、中継局100D、交換機200Kを介して、端末T1に対して送信する(S436〜S439)。
交換機200J、中継局100D、交換機200Kのそれぞれは、S436〜S439において、それぞれの送信元から上記レスポンス(OK)を受信したことを確認すると、S426、S427、S428において行ったIPフォワーディング設定を解除し、通話が終了する(S440、S441、S442)。これらの処理が終了すると、図4に示した接続シーケンスが終了する。
図5は、図4に示したIPフォワーディング設定処理の処理手順を示すフローチャートである。以下では、IPフォワーディング設定処理を交換機200Jが行う場合について説明しているが、中継局100D、交換機200Kについても同様に考えることができる。
交換機200Jの通話制御部201は、IP通話通信部2011が端末T1からリクエスト(ACK)を受信したか否かを判定する(S501)。
IP通話通信部2011が端末T1からリクエスト(ACK)を受信したと判定した場合(S501;Yes)、通話を開始するためIP通話通信部2011は、音声信号を端末T1に送信するための接続処理を行い、中継線通話通信部2012は、音声信号を中継局100Dに送信するための接続処理を行う。一方、IP通話通信部2011が端末T1からリクエスト(ACK)を受信していないと判定した場合(S501;No)、そのまま待機する。
通話制御部201は、上記接続処理を行うと、メモリ等の記憶媒体に記憶した設定テーブル211を読み取り、通信経路上にある中継局100D(例えば、D局)のIPフォワーディング設定がONとなっているか否かを判定する(S503)。通話制御部201は、通信経路上にある中継局100DのIPフォワーディング設定がONとなっていると判定した場合(S503;Yes)、さらに、宛先となる中継局100DのMACアドレスを取得しているか否かを判定する(S504)。通話制御部201は、中継局100DのMACアドレスを取得していないと判定した場合(S504;No)、上記接続処理により接続された中継局100Dから宛先となる当該中継局のMACアドレスを取得するARP(Address Resolution Protocol)処理を行う(S506)。
通話制御部201は、S504において、宛先となる中継局100DのMACアドレスを取得していると判定した場合(S504;Yes)、S503で判定した設定に従ってIPフォワーディング設定をONとし、端末T1から受信した音声信号のヘッダに記録されている宛先を、自装置のアドレスから転送先のアドレスに書き換えたうえで、音声信号を多重化処理部202に取り込むことなく、自装置のアドレスとともに、中継線通話通信部2012から中継局100Dに転送し、自装置のメモリ等の記憶媒体に、音声信号と自装置のIPアドレスあるいはMACアドレスとを対応付けた経路情報を記憶して保持する(S505)。
S503において、通話制御部201は、通信経路上にある中継局100DのIPフォワーディング設定がONとなっていないと判定した場合(S503;No)、何もせずに図5に示したIPフォワーディング設定処理を終了させる。この場合には、端末T1から受信した音声信号のヘッダに記録されている宛先は自装置のままとなっているため、端末T1から受信した音声信号がIPフォワーディングされない。したがって、通話制御部201は、従来通り、端末T1から受信した音声信号を多重化処理部202に取り込み、音声信号の時分割多重化やコーデック処理を行ったうえで、中継局100Dに音声信号を転送する。
このように、本実施例では、少なくとも1つ以上の交換機または中継局を介した端末間の通話回線の接続を制御する回線接続制御システム1000において、交換機200または中継局100は、交換機200または中継局100に接続された端末(例えば、端末T1、T2)から音声信号を受信する第1の通信部(例えば、IP通話通信部2011)と、上記記交換機または中継局とは異なる他の交換機または中継局に音声信号を転送する第2の通信部(例えば、中継線通話通信部2012)と、上記第1の通信部が受信した音声信号をIPフォワーディングするか否かを定めた設定テーブル(例えば、設定テーブル211)に基づいて、音声信号を上記他の中継局または交換機に転送するか否かを判定し、音声信号を上記他の中継局または交換機に転送すると判定した場合、信号処理部(例えば、多重化処理部202)による前記音声信号に対する所定の処理(例えば、音声信号の時分割多重化やコーデック処理)を行わず、上記第2の通信部に、自装置のアドレス(例えば、交換機200のIPアドレス)とともに、音声信号を上記他の中継局または交換機に転送させる通話制御部(例えば、通話制御部201)と、を有しているので、経路情報を保持しつつ音声遅延を回避することが可能となる。例えば、中継線接続を行う制御信号の呼び出し信号送出後、通話確立する際にIPフォワーディング設定がONされている場合には、転送先に自装置のアドレスを通知して経路情報を保持しつつ、音声信号のヘッダ情報を書き換えて内部処理を行わないように制御し、端末間での音声遅延を発生させることなく通話することができる。
従来、図6に示すように、音声遅延を生じさせないための通信方式として、ピアツーピア接続を採用した場合、交換機600A、中継局600C、交換機600Bの内部に取り込まれないため音声信号R11の遅延を生じさせることなく通信が可能となる。しかし、交換機600A、中継局600C、交換機600Bでは経路情報を把握することができず、障害部位を把握することも困難となる。また、図7に示すように、VoIP接続の場合には、すべての音声信号が交換機700A、中継局700C、交換機700Bの内部に取り込まれ、時分割多重化やコーデック処理等の音声信号に対する内部処理D1〜D6を行ったうえで送信されるので、音声信号R21〜R24の音声遅延が発生し、介在する交換機や中継局の数が多いほどその遅延が顕著となってしまう。本実施例によれば、上記の通り、これらの問題を解消することができる。
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。
例えば、上記実施例では、それぞれの交換機や中継局が、あらかじめ定められた設定テーブルを参照し、図5のS505においてIPフォワーディング設定するか否かを判定することとした。しかし、通信経路に介在する交換機や中継局の数に応じて、IPフォワーディング設定するか否かを判定してもよい。例えば、通話制御部201は、端末T1から受信した接続情報と、対応付けテーブルとを参照し、端末T2までの通信経路において中継局の数が所定の閾値(例えば、5つ)以上介在する経路であるか否かを判定し、上記中継局の数が所定の閾値以上であると判定した場合には、当該閾値以上となる中継局(例えば、6つめの中継局)からIPフォワーディング設定をONするように制御する。このように、上記通話制御部が、通話先となる端末までの経路における上記交換機または中継局の数に応じて、音声信号をIPフォワーディングするか否かを定める制御により、例えば、音声遅延が許容される範囲にある中継局では音声信号をIPフォワーディングせずに内部処理を行う一方、以降の中継局ではIPフォワーディングして音声遅延を生じさせないように切り替えて制御することができる。
さらに、例えば、通話制御部201は、端末T1から受信した接続情報と、対応付けテーブルとを参照し、端末T2までの通信経路において所定の閾値以上の階層(例えば、2階層)を経由する必要があるか否かを判定し、上記階層が所定の閾値以上であると判定した場合に、当該閾値以上となる階層の中継局(例えば、3階層目の中継局)からIPフォワーディング設定をONするように制御する。このように、複数の上記交換機または中継局が図1に示したような複数の階層により接続され、上記通話制御部が、通話先となる端末までの経路における階層の数に応じて、音声信号をIPフォワーディングするか否かを定める制御により、大きな音声遅延が生じる可能性の低い低階層の中継局を介した小さなエリア内での通話では音声信号をIPフォワーディングせずに内部処理を行う一方、大きな音声遅延が生じる可能性の高い高階層の中継局を介した大きなエリアでの通話では音声信号をIPフォワーディングして音声遅延を生じさせないように切り替えて制御することができる。
また、さらに、上記通話制御部が、端末(例えば、端末T1)からの操作に基づいて、音声信号をIPフォワーディングする制御を行ってもよい。例えば、端末T1または端末T2を操作するユーザが、通話に音声遅延が生じたと感じた場合に、これらの端末が、操作部を介した操作(例えば、プッシュボタンの押下)をユーザから受け付けて、これらの端末が当該操作に基づく操作信号を交換機に送信し、当該操作信号を受信した交換機の通話制御部201が、自装置のIPフォワーディング設定をONしてもよい。さらに、IPフォワーディング設定をONした交換機が、転送先となる通信経路上の交換機や中継局にIPフォワーディング設定をONする旨の情報を送信し、当該転送先となる通信経路上の交換機や中継局の通話制御部201が、自装置のIPフォワーディング設定をONしてもよい。このように、端末間の通信経路に介在する交換機や中継局のIPフォワーディング設定を、ユーザ主導で選択し、設定可能とすることにより、通話速度の感じ方が異なる様々なユーザのニーズに合わせた速度での通話が可能となる。
さらに、IPフォワーディング設定をONするか否かは、接続先となる端末T2の電話番号に応じて設定してもよい。例えば、交換機の通話制御部201が、端末T1から受信した電話番号が、あらかじめ定められた電話番号(例えば、役職が高い企業役員の電話番号や重要顧客の電話番号)であるか否かを判定し、当該電話番号であると判定した場合に、IPフォワーディング設定をONする等の制御をしてもよい。この場合のIPフォワーディング設定については、端末が上記操作部を介した操作を受け付けた場合と同様に、当該転送先となる通信経路上の交換機や中継局の通話制御部201が順次設定すればよい。このように、上記通話制御部が、通話先となる端末(例えば、端末T2)の電話番号が所定の電話番号であるか否かを判定し、上記電話番号が所定の電話番号であると判定した場合に、音声信号をIPフォワーディングする制御により、例えば、通話先の相手に応じてIPフォワーディング設定をONするか否かを選択することができ、重要顧客や高い役職の場合には、音声遅延を生じさせない速度での通話が可能となる。
1000 回線接続制御システム
100 中継局
101 通話制御部(中継局)
1011 第1の中継線通話通信部(中継局)
1012 第2の中継線通話通信部(中継局)
102 多重化処理部(中継局)
111 設定テーブル(中継局)
200 交換機
201 通話制御部(交換機)
2011 IP通話通信部(交換機)
2012 中継線通話通信部(交換機)
202 多重化処理部(交換機)
211 設定テーブル(交換機)
T1、T2 端末
N12、N23、N34 ネットワーク

Claims (6)

  1. 少なくとも1つ以上の交換機または中継局を介した端末間の通話回線の接続を制御する回線接続制御システムであって、
    前記交換機または中継局は、
    前記交換機または中継局に接続された端末から音声信号を受信する第1の通信部と、
    前記交換機または中継局とは異なる他の交換機または中継局に音声信号を転送する第2の通信部と、
    前記第1の通信部が受信した音声信号をIPフォワーディングするか否かを定めた設定テーブルに基づいて、前記音声信号を前記他の中継局または交換機に転送するか否かを判定し、前記音声信号を前記他の中継局または交換機に転送すると判定した場合、信号処理部による前記音声信号に対する所定の処理を行わず、前記第2の通信部に、自装置のアドレスとともに、前記音声信号を前記他の中継局または交換機に転送させる通話制御部と、
    を有することを特徴とする回線接続制御システム。
  2. 前記通話制御部は、通話先となる端末までの経路における前記交換機または中継局の数に応じて、前記音声信号をIPフォワーディングするか否かを定める、
    ことを特徴とする請求項1に記載の回線接続制御システム。
  3. 複数の前記交換機または中継局は、複数の階層により接続され、
    前記通話制御部は、通話先となる端末までの経路における階層の数に応じて、前記音声信号をIPフォワーディングするか否かを定める、
    ことを特徴とする請求項1に記載の回線接続制御システム。
  4. 前記通話制御部は、通話先となる端末の電話番号が所定の電話番号であるか否かを判定し、前記電話番号が所定の電話番号であると判定した場合に、前記音声信号をIPフォワーディングする、
    ことを特徴とする請求項1に記載の回線接続制御システム。
  5. 前記通話制御部は、前記端末からの操作に基づいて、前記音声信号をIPフォワーディングする、
    ことを特徴とする請求項1に記載の回線接続制御システム。
  6. 少なくとも1つ以上の交換機または中継局を介した端末間の通話回線の接続を制御する回線接続制御システムで行われる回線接続制御方法であって、
    前記交換機または中継局は、
    前記交換機または中継局に接続された端末から音声信号を受信し、
    前記受信した音声信号をIPフォワーディングするか否かを定めた設定テーブルに基づいて、前記音声信号を前記他の中継局または交換機に転送するか否かを判定し、
    前記音声信号を前記他の中継局または交換機に転送すると判定した場合、信号処理部による前記音声信号に対する所定の処理を行わず、自装置のアドレスとともに、前記音声信号を前記交換機または中継局とは異なる他の中継局または交換機に転送する、
    ことを特徴とする回線接続制御方法。
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