JP3774170B2 - 音声トラヒック帯域保証システム、音声トラヒック帯域保証方法、呼制御装置及びトラヒック管理装置ならびにプログラム - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、コネクションレスネットワーク上の音声トラヒックの伝送帯域を保証する音声トラヒック帯域保証システム、音声トラヒック帯域保証方法、呼制御装置及びトラヒック管理装置ならびにプログラムに関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、IP(Internet Protocol)を利用した通信トラヒックは急激に増加しており、それに伴い、IPを利用した電話サービスであるVoIP(Voice over IP)も実現されてきている。しかし、本来IPはベストエフォート型の通信プロトコルであり、IPネットワーク上で伝送されるパケットのリアルタイム性は必ずしも保証されていない。一方、VoIPで伝送される音声パケットには伝送品質が要求され、伝送遅延やパケットの欠落をできるだけ少なくする必要がある。そこで、IPネットワークにおける音声パケットの伝送帯域を保証したいという要求がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし従来、IPネットワーク上のIPパケットのルーチングは、IPネットワークを構成するルータなどにより行われており、VoIPの呼制御機能とは独立に動作していた。よって、VoIPの呼制御機能は、IPパケットの通過ルートの特定や伝送帯域の管理ができないために、音声トラヒックの伝送帯域の保証が困難であった。
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、IPネットワークのようなコネクションレスネットワーク上の音声トラヒックの伝送帯域を保証する音声トラヒック帯域保証システム及び音声トラヒック帯域保証方法を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記の課題を解決すべくなされたもので、請求項1に記載の発明は、音声による通話機能を有する端末と、前記端末の呼を制御する呼制御装置と、前記端末の音声トラヒックを管理するトラヒック管理装置とをコネクションレス型ネットワークを介して接続してなる音声トラヒック帯域保証システムにおいて、前記呼制御装置は、発信者識別情報または着信者識別情報あるいはその両方に対応付けてコーディック種別の情報を記憶する記憶手段と、前記端末から発信者識別情報及び着信者識別情報を受信し、発呼要求を受け付ける発呼要求受信手段と、前記発呼要求受信手段が受信した発信者識別情報または着信者識別情報あるいはその両方を用いて前記記憶手段からコーディック種別の情報を読み出す検索手段と、前記発呼要求受信手段が受信した着信者識別情報で識別される着端末のアドレスと、前記検索手段が読み出したコーディック種別とを、前記発呼要求の送信元端末である発端末のアドレスと共に前記トラヒック管理装置へ通知し、当該呼の音声トラヒックへの伝送帯域の割当可否を問い合わせる割当可否問合せ手段と、前記割当可否問合せ手段による問い合わせに対応して、前記トラヒック管理装置から割当可能を受信した時、前記発端末及び着端末の呼を確立する呼確立手段と、前記発端末又は前記着端末から呼の開放の要求を受信し、呼を開放するとともに、前記トラヒック管理装置へ通知する切断通知手段とを具備し、前記トラヒック管理装置は、前記コネクションレスネットワーク内の伝送経路を記憶する第1の記憶手段と、伝送経路に対して音声トラヒックに使用可能な伝送帯域及び使用中の伝送帯域を記憶する第2の記憶手段と、前記呼制御装置から発端末及び着端末のアドレスと、コーディック種別とを受信し、受信した発端末及び着端末のアドレスと、前記第1の記憶手段をと基に音声トラヒックの伝送経路を算出する伝送経路算出手段と、前記伝送経路算出手段が受信したコーディック種別から当該呼の音声トラヒックに必要な伝送帯域を求め、前記伝送経路算出手段が算出した伝送経路及び前記第2の記憶手段を基に、求めた当該呼の音声トラヒックへの伝送帯域の割当可否を判断する割当可否判断手段と、前記割当可否判断手段が割当可能と判断した場合は、前記第2の記憶手段内に記憶している使用中の伝送帯域に当該呼が使用する音声トラヒックの伝送帯域を加算して書き込むとともに、前記呼制御装置へ割当可能を通知する割当可否通知手段と、前記呼制御装置から切断の通知を受信し、前記第2の記憶手段内に記憶している使用中の伝送帯域から当該呼が使用していた音声トラヒックの伝送帯域を減算して書き込む伝送帯域書込手段と、を備えることを特徴とする音声トラヒック帯域保証システムである。
【0005】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の帯域保証システムであって、前記呼制御装置は、前記割当可否問合せ手段による問い合わせに対応して、前記トラヒック管理装置から割当不可を受信した時、前記発端末へ呼の確立の拒否を通知する呼確立拒否通知手段を具備し、前記割当可否通知手段は、前記割当可否通知手段が割当不可と判断した場合は、前記呼制御装置へ割当不可を通知する、ことを特徴とする。
【0006】
請求項3に記載の発明は、音声による通話機能を有する端末と、前記端末の呼を制御する呼制御装置と、前記端末の音声トラヒックを管理するトラヒック管理装置とをコネクションレス型ネットワークを介して接続してなる音声トラヒック帯域保証システムにおいて、前記呼制御装置が、前記端末から発信者識別情報及び着信者識別情報を受信し、発呼要求を受け付け、発信者識別情報または着信者識別情報あるいはその両方に対応付けてコーディック種別の情報を記憶する記憶手段から、受信した発信者識別情報または着信者識別情報あるいはその両方を用いてコーディック種別の情報を読み出し、受信した前記着信者識別情報で識別される着端末のアドレスと、前記記憶手段から読み出したコーディック種別とを、前記発呼要求の送信元端末である発端末のアドレスと共に前記トラヒック管理装置へ通知し、当該呼の音声トラヒックへの伝送帯域の割当可否を問い合わせ、前記トラヒック管理装置が、前記呼制御装置から発端末及び着端末のアドレスと、コーディック種別とを受信し、受信した発端末及び着端末のアドレスと、内部に記憶している前記コネクションレスネットワーク内の伝送経路とを基に音声トラヒックの伝送経路を算出し、受信したコーディック種別から当該呼の音声トラヒックに必要な伝送帯域を求め、算出した前記伝送経路と、内部に記憶され、伝送経路に対して音声トラヒックに使用可能な伝送帯域及び使用中の伝送帯域を示す情報を基に当該呼の音声トラヒックへの求めた伝送帯域の割当可否を判断し、割当可能と判断した場合は、内部に記憶している使用中の伝送帯域に当該呼が使用する音声トラヒックの伝送帯域を加算して書き込むとともに、前記呼制御装置へ割当可能を通知し、前記呼制御装置が、前記音声トラヒックへの伝送帯域の割当可否の問い合わせに対応して、前記トラヒック管理装置から伝送帯域の割当可能を受信して、前記発端末及び着端末の呼を確立し、前記発端末又は前記着端末から呼の開放の要求を受信した時は、呼を開放するとともに、前記トラヒック管理装置へ呼の開放を通知し、前記トラヒック管理装置が、前記呼制御装置から切断の通知を受信し、内部に記憶している使用中の伝送帯域から当該呼が使用していた音声トラヒックの伝送帯域を減算して書き込む、ことを特徴とする音声トラヒック帯域保証方法である。
【0007】
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の音声トラヒック帯域保証方法であって、前記トラヒック管理装置が、当該呼の音声トラヒックへの伝送帯域を割当不可と判断した場合は、前記呼制御装置へ割当不可を通知し、前記呼制御装置が、前記音声トラヒックへの伝送帯域の割当可否の問い合わせに対応して、前記トラヒック管理装置から伝送帯域の割当不可を受信して、前記発端末へ呼の確立の拒否を通知する、ことを特徴とする。
【0008】
請求項5に記載の発明は、音声による通話機能を有する端末及び前記端末のコネクションレス型ネットワーク上の音声トラヒックを管理するトラヒック管理装置と接続される呼制御装置において、発信者識別情報または着信者識別情報あるいはその両方に対応付けてコーディック種別の情報を記憶する記憶手段と、前記端末から発信者識別情報及び着信者識別情報を受信し、発呼要求を受け付ける発呼要求受信手段と、前記発呼要求受信手段が受信した発信者識別情報または着信者識別情報あるいはその両方を用いて前記記憶手段からコーディック種別の情報を読み出す検索手段と、前記発呼要求受信手段が受信した着信者識別情報で識別される着端末のアドレスと、前記検索手段が読み出したコーディック種別とを、前記発呼要求の送信元端末である発端末のアドレスと共に前記トラヒック管理装置へ通知し、当該呼の音声トラヒックへの伝送帯域の割当可否を問い合わせる割当可否問合せ手段と、前記割当可否問合せ手段による問い合わせに対応して、前記トラヒック管理装置から割当可能を受信した時、前記発端末及び着端末の呼を確立する呼確立手段と、前記発端末又は前記着端末から呼の開放の要求を受信し、呼を開放するとともに、前記トラヒック管理装置へ通知する切断通知手段と、前記割当可否問合せ手段による問い合わせに対応して、前記トラヒック管理装置から割当不可を受信した時、前記発端末へ呼の確立の拒否を通知する呼確立拒否通知手段と、を備えることを特徴とする呼制御装置である。
【0009】
請求項6に記載の発明は、コネクションレスネットワーク上の呼を制御する呼制御装置と接続されるトラヒック管理装置であって、コネクションレスネットワーク内の伝送経路を記憶する第1の記憶手段と、伝送経路に対して音声トラヒックに使用可能な伝送帯域及び使用中の伝送帯域を記憶する第2の記憶手段と、前記呼制御装置から発端末及び着端末のアドレスと、コーディック種別とを受信し、受信した発端末及び着端末のアドレスと、前記第1の記憶手段とを基に音声トラヒックの伝送経路を算出する伝送経路算出手段と、前記伝送経路算出手段が受信したコーディック種別から当該呼の音声トラヒックに必要な伝送帯域を求め、前記伝送経路算出手段が算出した伝送経路及び前記第2の記憶手段を基に、当該呼の音声トラヒックへの求めた伝送帯域の割当可否を判断する割当可否判断手段と、前記割当可否判断手段が割当可能と判断した場合は、前記第2の記憶手段内に記憶している使用中の伝送帯域に当該呼が使用する音声トラヒックの伝送帯域を加算して書き込むとともに、前記呼制御装置へ割当可能を通知し、前記割当可否通知手段が割当不可と判断した場合は、前記呼制御装置へ割当不可を通知する割当可否通知手段と、前記呼制御装置から切断の通知を受信し、前記第2の記憶手段内に記憶している使用中の伝送帯域から当該呼が使用していた音声トラヒックの伝送帯域を減算して書き込む伝送帯域書込手段と、を備えることを特徴とするトラヒック管理装置である。
【0010】
請求項7に記載の発明は、音声による通話機能を有する端末及び前記端末のコネクションレス型ネットワーク上の音声トラヒックを管理するトラヒック管理装置と接続される呼制御装置上で実行されるコンピュータプログラムであって、前記端末から発信者識別情報及び着信者識別情報を受信し、発呼要求を受け付けるステップと、発信者識別情報または着信者識別情報あるいはその両方に対応付けてコーディック種別の情報を記憶する記憶手段から、受信した発信者識別情報または着信者識別情報あるいはその両方を用いてコーディック種別の情報を読み出すステップと、受信した前記着信者識別情報で識別される着端末のアドレスと、前記記憶手段から読み出したコーディック種別とを、前記発呼要求の送信元端末である発端末のアドレスと共に前記トラヒック管理装置へ通知し、当該呼の音声トラヒックへの伝送帯域の割当可否を問い合わせるステップと、前記音声トラヒックへの伝送帯域の割当可否の問い合わせに対応して、前記トラヒック管理装置から伝送帯域の割当可能を受信した時、前記発端末及び着端末の呼を確立するステップと、前記発端末又は前記着端末から呼の開放の要求を受信し、呼を開放するとともに、前記トラヒック管理装置へ呼の開放を通知するステップと、前記音声トラヒックへの伝送帯域の割当可否の問い合わせに対応して、前記トラヒック管理装置から伝送帯域の割当不可を受信した時、前記発端末へ呼の確立の拒否を通知するステップと、をコンピュータに実行させるための呼制御装置のコンピュータプログラムである。
【0011】
請求項8に記載の発明は、コネクションレスネットワーク上の呼を制御する呼制御装置と接続されるトラヒック管理装置上で実行されるコンピュータプログラムであって、前記呼制御装置から発端末及び着端末のアドレスと、コーディック種別とを受信し、受信した発端末及び着端末のアドレスと、内部に記憶している前記コネクションレスネットワーク内の伝送経路とを基に音声トラヒックの伝送経路を算出するステップと、受信したコーディック種別から当該呼の音声トラヒックに必要な伝送帯域を求めるステップと、算出した前記伝送経路と、内部に記憶され、伝送経路に対して音声トラヒックに使用可能な伝送帯域及び使用中の伝送帯域を示す情報を基に当該呼の音声トラヒックへの求めた伝送帯域の割当可否を判断するステップと、割当可能と判断した場合は、内部に記憶している使用中の伝送帯域に当該呼が使用する音声トラヒックの伝送帯域を加算して書き込むとともに、前記呼制御装置へ割当可能を通知するステップと、割当不可と判断した場合は、前記呼制御装置へ割当不可を通知するステップと、前記呼制御装置から切断の通知を受信し、内部に記憶している使用中の伝送帯域から当該呼が使用していた音声トラヒックの伝送帯域を減算して書き込むステップと、をコンピュータに実行させるためのトラヒック管理装置のコンピュータプログラムである。
【0012】
請求項9に記載の発明は、音声による通話機能を有する端末及び前記端末のコネクションレス型ネットワーク上の音声トラヒックを管理するトラヒック管理装置と接続される呼制御装置上で実行されるコンピュータプログラムを記緑したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、前記端末から発信者識別情報及び着信者識別情報を受信し、発呼要求を受け付けるステップと、発信者識別情報または着信者識別情報あるいはその両方に対応付けてコーディック種別の情報を記憶する記憶手段から、受信した発信者識別情報または着信者識別情報あるいはその両方を用いてコーディック種別の情報を読み出すステップと、受信した前記着信者識別情報で識別される着端末のアドレスと、前記記憶手段から読み出したコーディック種別とを、前記発呼要求の送信元端末である発端末のアドレスと共に前記トラヒック管理装置へ通知し、当該呼の音声トラヒックへの伝送帯域の割当可否を問い合わせるステップと、前記音声トラヒックへの伝送帯域の割当可否の問い合わせに対応して、前記トラヒック管理装置から伝送帯域の割当可能を受信した時、前記発端末及び着端末の呼を確立するステップと、前記発端末又は前記着端末から呼の開放の要求を受信し、呼を開放するとともに、前記トラヒック管理装置へ呼の開放を通知するステップと、前記音声トラヒックへの伝送帯域の割当可否の問い合わせに対応して、前記トラヒック管理装置から伝送帯域の割当不可を受信した時、前記発端末へ呼の確立の拒否を通知するステップと、の各処理をコンピュータに実行させる呼制御装置上のプログラムを記録する記録媒体である。
【0013】
請求項10に記載の発明は、コネクションレスネットワーク上の呼を制御する呼制御装置と接続されるトラヒック管理装置上で実行されるコンピュータプログラムを記緑したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、前記呼制御装置から発端末及び着端末のアドレスと、コーディック種別とを受信し、受信した発端末及び着端末のアドレスと、内部に記憶している前記コネクションレスネットワーク内の伝送経路とを基に音声トラヒックの伝送経路を算出するステップと、受信したコーディック種別から当該呼の音声トラヒックに必要な伝送帯域を求めるステップと、算出した前記伝送経路と、内部に記憶され、伝送経路に対して音声トラヒックに使用可能な伝送帯域及び使用中の伝送帯域を示す情報を基に当該呼の音声トラヒックへの求めた伝送帯域の割当可否を判断するステップと、割当可能と判断した場合は、内部に記憶している使用中の伝送帯域に当該呼が使用する音声トラヒックの伝送帯域を加算して書き込むとともに、前記呼制御装置へ割当可能を通知するステップと、割当不可と判断した場合は、前記呼制御装置へ割当不可を通知するステップと、前記呼制御装置から切断の通知を受信し、内部に記憶している使用中の伝送帯域から当該呼が使用していた音声トラヒックの伝送帯域を減算して書き込むステップと、の各処理をコンピュータに実行させるトラヒック管理装置上のプログラムを記録する記録媒体である。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、この発明の実施の形態について説明する。図1は、この発明の一実施の形態によるVoIPの音声トラヒック帯域保証システムの構成を示すブロック図である。
【0015】
VoIP(Voice over IP)端末1−1〜1−n(以下、VoIP端末1と記述)は、各種アクセス回線によりコネクションレス型ネットワークであるIPネットワークNへ接続され、TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)、SIP(Session Initiation Protocol)やH.323などのIP上の呼制御プロトコル、及び、G.711、G723.1、G.729などの、音声をIPデータに変換するためのコーディックを実装する。そして、VoIP呼制御装置4の指示により、IP上の音声通信を行う。
【0016】
IPルータ2−1、2−2、2−3、2−4(以下、IPルータ2と記述)は、エンドユーザと直接接続されるアクセスルータ、あるいは、アクセスルータを集線するエッジルータなどの一般的なルータであり、TCP/IPを実装し、コアルータ3−1及び3−2と合わせてIPネットワークNを構成する。IPルータ2は、受信したIPパケットの宛先IPアドレスから、次にどのノードへIPパケットを送信したらよいかを決定するルーチングテーブルを記憶し、ルーチングテーブルに基づいてIPパケットを中継する機能を備える。なお、ノードとは、図1における各ブロック1−1〜1−n、2−1〜2−4、3−1、3−2、4、及び、5である。
【0017】
コアルータ3−1及び3−2(以下、コアルータ3と記述)は、大規模なネットワークの基幹ネットワークを構成するための一般的なルータであり、IPルータ2より伝送帯域が大容量である他は、IPルータ2と同様の機能を有する。
【0018】
VoIP呼制御装置4は、IPネットワークNと接続され、TCP/IP、SIPやH.323などのIP上の呼制御プロトコルを実装する。また、各VoIP端末1の使用するコーディック種別などからなる契約情報を記憶するデータベースと、着信者を識別するための着信者識別情報から、着VoIP端末1のIPアドレスを変換するためのデータベースを保有し、VoIP端末1と呼の制御のための信号を送受信して、呼を確立・切断するための呼制御を実施する機能を有する。さらに、Call Admission Controlサーバ(トラヒック管理装置、以下、CACサーバと記述)5と接続され、呼の音声トラヒックに割り当てる伝送帯域(リソース)があるかを問い合わせる機能を有する。
【0019】
CACサーバ5は、IPネットワークNと接続され、TCP/IPを実装し、VoIP呼制御装置4と相互動作する。CACサーバ5は、内部にIPネットワークNのトポロジ情報と、IPネットワークNの経路情報と、リンクの帯域管理情報を記憶する。そして、音声トラヒックのための伝送帯域を管理する機能と、VoIP呼制御装置4からの問い合わせを受け、伝送帯域の確保が成功したか否かの結果を通知する機能を有する。
【0020】
図2を用いて、CACサーバ5が記憶しているトポロジ情報、経路情報、及び、リンクの帯域管理情報を説明する。図2は、本実施の形態によるIPネットワークNの構成図である。
図において、コアルータ3−1及びコアルータ3−2が接続され、基幹ネットワークを構成している。コアルータ3−1の配下にはIPルータ2−1及びIPルータ2−2が接続され、コアルータ3−2の配下にはIPルータ2−3及びIPルータ2−4が接続されている。IPルータ2の配下にはVoIP端末1が接続され、IPルータ2−1の配下にはVoIP端末1−1、1−2、1−3が接続されており、それぞれのIPアドレスは、IP Address#1、IP Address#2、IP Address#3である。また、IPルータ2−4の配下にはVoIP端末1−nが接続され、IPアドレスは、IP Address#nである。
そして、IPルータ2及びコアルータ3を物理的に接続する回線を識別するためのLink No.が付与されている。コアルータ3−1とIPルータ2−1を接続する物理回線をLink No.1、コアルータ3−1及びIPルータ2−2間をLink No.2、コアルータ3−1及びコアルータ3−2間をLink No.3、コアルータ3−2及びIPルータ2−3間をLink No.4、コアルータ3−2及びIPルータ2−4間をLink No.5とする。
【0021】
トポロジ情報とは、IPネットワークNの物理的な接続構成、すなわち、各IPルータ2及びコアルータ3がどのように物理的な回線で接続されているかの構成を示す情報である。例えば、送信元IPルータ2及びコアルータ3と、宛先IPルータ2及びコアルータ3からなるマトリックステーブルに、送信元ルータと宛先ルータが接続されている場合にはLink No.が記憶されるような形式で作成されている。
【0022】
経路情報は、あるVoIP端末1から音声パケットが送出された場合、その音声パケットが宛先のVoIP端末1へ到達するまでに通過するIPルータ2及びコアルータ3を示す。経路情報は、例えば、発IPアドレス(IP Address#1〜IP Address#n)及び着IPアドレス(IP Address#1〜IP Address#n)からなるマトリックステーブルに、パケットが到達するまでに通過するIPルータ2及びコアルータ3を記憶する形式で作成されている。また、この経路情報は、IPネットワークNを構成する各IPルータ2及びコアルータ3が保有するルーチングテーブルにより構成されてもよい。
【0023】
リンクの帯域管理情報とは、IPルータ2及びコアルータ3のうち、ある2つのノード間を物理的に接続している回線毎に音声トラヒックのために使用可能な伝送帯域と、現在使用している伝送帯域を示す情報である。リンクの帯域管理情報の例を以下に示す。
リンクの帯域管理情報は、Link No.と、Link No.で示される回線において伝送経路に対して音声トラヒックに使用可能な伝送帯域を示すLink帯域及び現在音声トラヒックに使用している伝送帯域を示す利用帯域とからなるn組のレコードで構成される。表において、Link No.1で識別されるリンク、すなわち、コアルータ3−1とIPルータ2−1の間では、音声トラヒックに使用可能なLink帯域は50Mbpsであり、そのうち、現在利用されている利用帯域は、20Mbpsであることを示している。
【0024】
次に、図3を用いて、VoIPの呼制御における音声トラヒック帯域保証方式を説明する。図3は、本実施の形態によるVoIPの呼制御における音声トラヒック帯域保証方式のフローを示す図である。ここでは、発VoIP端末をVoIP端末1−1とし、着VoIP端末をVoIP端末1−nとする。
【0025】
まず、発VoIP端末1−1は、自VoIP端末1−1を識別する発識別番号と、着VoIP端末1−nを識別するための着識別番号と、音声トラヒックを送受信するためのポート番号(信号がどのアプリケーションのためのものであるかを識別するためにTCP上で使用される番号)を含む発呼要求信号(IF101)をVoIP呼制御装置4へ送信する。発識別番号及び着識別番号は、電話番号、URL(Universal Resource Locator)、あるいは、IPアドレスなどである。
【0026】
VoIP呼制御装置4は、当該呼に呼識別番号を割り当て、発識別番号と着識別番号により内部に記憶しているデータベースから契約者情報を読み出し、当該呼に使用するコーディック種別を得る。さらに、着識別番号から内部に記憶しているデータベースを検索し、着IPアドレスを得る。そして、呼識別番号にリンクさせて発IPアドレス、着IPアドレス及びコーディック種別を一時的に記憶する。発IPアドレスは、発呼要求信号(IF101)の送信元アドレスから読み出した発VoIP端末1−1のIPアドレスである。VoIP呼制御装置4は、発IPアドレス、着IPアドレス及びコーディック種別を設定したリソース問い合わせ信号(IF102)をCACサーバ5へ送出する。
【0027】
CACサーバ5は、リソース問い合わせ信号(IF102)を受信すると、発IPアドレス及び着IPアドレスにより、内部に記憶しているトポロジ情報及び経路情報を検索し、VoIP端末1−1及びVoIP端末1−n間で送受信される音声トラヒックの通過ルートのLink No.を算出する(ステップS103)。
【0028】
次に、通過ルートのLink No.により、内部に記憶しているリンクの帯域管理情報を検索して、全通過ルートの空伝送帯域をチェックする(ステップS104)。すなわち、CACサーバ5は、使用されるコーディック種別から当該呼の音声トラヒックに必要な伝送帯域を求める。そして、ステップS103で算出した通過ルートのLink No.全てについて、リンクの帯域管理情報を検索し、Link帯域及び利用帯域を読み出して、音声トラヒックに必要な伝送帯域分の空があるかを判断する。
【0029】
CACサーバ5は、通過ルートのLink No.全てについて、伝送帯域に空があることを確認すると(ステップS105)、通過ルートの各Link No.に対応するリンクの帯域管理情報内の利用帯域に、当該呼の音声トラヒックに必要な伝送帯域を加算して、その結果を書き込む(ステップS106)。
【0030】
続いて、CACサーバ5は、VoIP呼制御装置4へリソース判定OK信号(IF107)を通知する。VoIP呼制御装置4は、リソース判定OK信号(IF107)を受信すると、当該呼の音声トラヒックの伝送帯域が確保できたことを認識し、着VoIP端末1−nへ呼識別番号、発IPアドレス、音声トラヒックを送受信するための発VoIP端末1−1のポート番号及びコーディック種別を含む呼設定要求信号(IF108)を送信して、着呼を要求する。
【0031】
VoIP端末1−nは、呼設定要求信号(IF108)を受信すると、呼出音をならす。VoIP端末1−nは呼を受け付けると、VoIP呼制御装置4へ呼を受け付けたことを通知する呼受け付け信号(IF109)を返送する。VoIP呼制御装置4は、発VoIP端末1−1へ呼が受け付けられたことを示す呼受け付け完了信号(IF110)を送信する。呼受け付け完了信号(IF110)には、呼識別番号が含まれる。
【0032】
そして、呼に応答すると着VoIP端末1−nは、通知された発IPアドレス及びポート番号に対して音声パスの確立を起動することにより、VoIP端末1−1及びVoIP端末1−n間においてIPネットワークNを介した音声パスが確立されて指定されたコーディック種別による音声トラヒックの疎通が可能になり、通話中へ遷移する(ステップS111)。
【0033】
通話が終了すると、VoIP端末1−1は、VoIP端末1−nとの音声パスを開放し、VoIP呼制御装置4へ呼識別番号を設定した呼開放信号(IF112)を送信する。VoIP呼制御装置4は、音声パスが開放され、呼の開放が要求されたことを認識する。VoIP呼制御装置4は、受信した呼識別番号により一次的に記憶していた着IPアドレス及びコーディック種別を読み出し、リソース開放通知(IF113)によりCACサーバ5へ送信する。
【0034】
CACサーバ5は、リソース開放通知(IF113)を受信すると、全通過ルートに対して、現在の利用帯域から当該呼が使用していた音声トラヒックの伝送帯域を減算する(ステップS114)。すなわち、受信した発IPアドレス及び着IPアドレスにより、内部に記憶しているトポロジ情報及び経路情報を検索し、音声トラヒックの通過ルートのLink No.を算出する。そして、通過ルートの各Link No.に対応するリンクの帯域管理情報内の利用帯域から、当該呼の音声トラヒックが使用していた音声トラヒックの伝送帯域を減算して、その結果を書き込む。当該呼の音声トラヒックが使用していた音声トラヒックの伝送帯域は、コーディック種別から求められる。利用帯域の更新が正常に終了すると、応答信号(IF115)をVoIP呼制御装置4へ返送する。
【0035】
VoIP呼制御装置4は、応答信号(IF115)を受信すると、VoIP端末1−nへ呼の開放を指示するため、呼開放信号(IF116)を送信する。VoIP端末1−nは、呼開放信号(IF116)を受信すると、VoIP端末1−1との呼を開放する。また、VoIP呼制御装置4は、VoIP端末1−1へ呼の開放が完了したことを示す呼開放完了信号(IF117)を送信し、VoIP端末1−1は、呼を開放する。
【0036】
なお、ステップS104において、全通過ルートの空伝送帯域をチェックする段階で、任意の1箇所以上のリンクにおいて、音声トラヒックのための空伝送帯域がないことが確認された場合、CACサーバ5は、VoIP呼制御装置4へリソース判定NG信号を返送する。VoIP呼制御装置4は、リソース判定NG信号を受信すると、音声トラヒックの伝送帯域に空がないことを認識し、VoIP端末1−1へ呼開放信号を送信し、呼を開放する。
【0037】
また、通話の終了時、VoIP端末1−nが呼識別番号を含む呼開放信号をVoIP呼制御装置4へ送信し、VoIP端末1−1との音声パスの開放してもよい。VoIP呼制御装置4は、呼の開放が要求されたことを認識し、呼識別番号から内部に一時的に記憶していた発IPアドレス及びコーディック種別を読み出して、着IPアドレスとともにリソース開放通知によりCACサーバ5へ送信する。そして、CACサーバ5は、図3のステップS114を実行し、VoIP呼制御装置4へ応答信号を返送する。
VoIP呼制御装置4は、応答信号を受信すると、VoIP端末1−1へ呼の開放を指示するため、呼開放信号を送信し、VoIP端末1−1は、VoIP端末1−nとの呼を開放する。また、VoIP呼制御装置4は、VoIP端末1−nへ呼の開放が完了したことを示す呼開放完了信号を送信し、VoIP端末1−nは、呼を開放する。
【0038】
なお、ルータ2及びルータ3が使用するルーチングテーブルを登録する方法としては、自動でルーチングテーブルが変更されることのないスタティック・ルーチング、あるいは、ルータ間で経路情報を交換し合うことにより自動で変更されるダイナミック・ルーチングが使用される。
【0039】
スタティック・ルーチングが使用される場合は、IPネットワークNを構成する時に、手動でルータ2、ルータ3へ固定のルーチングテーブルが入力される。このとき、CACサーバ5にはルータ2、ルータ3へ設定されたルーチングテーブルに基づいた固定のトポロジ情報、経路情報が入力され、内部に記憶される。
【0040】
ダイナミック・ルーチングが使用される場合は、OSPF(open shortest path first)などのIGP(Interior Gateway Protocol)を用いる。OSPFとは、各ルータがネットワーク全体の構成を把握し、構成上の観点から最適な経路を選択することが可能なルーチング・プロトコルであり、IPネットワークの構成に変更があった場合でも自動的に各ノードのルーチングテーブルが変更される。
IPネットワークN、すなわち、ルータ2及びルータ3へOSPFが使用される場合は、CACサーバ5にもOSPFが実装される。OSPFが実装されるノード間ではLSA(Link-State Advertisement)情報が送受信され、各ノードがトポロジ情報を作成し、SPF(shortest path first)アルゴリズムを用いてトポロジ情報からルーチングテーブルを作成する。LSA情報とは、ルータがどのようにネットワークに接続されているかの接続情報や、インタフェースのコストなどの情報が含まれる。CACサーバ5においても同様に、収集したLSA情報からトポロジ情報を作成し、作成したトポロジ情報に基づき、経路情報を作成する。
【0041】
なお、上述のVoIP端末1、IPルータ2、コアルータ3、VoIP呼制御装置4及びCACサーバ5は内部に、コンピュータシステムを有している。そして、上述した動作の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータシステムが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでいうコンピュータシステムとは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものである。
【0042】
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、ROMの他に、磁気ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、DVD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のシステムやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ(RAM)のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
【0043】
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク(通信網)や電話回線等の通信回線(通信線)のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であっても良い。
【0044】
【発明の効果】
本発明によれば、コネクションレス型ネットワークであるIPネットワーク上で実現されるVoIPの呼制御において、呼毎の音声トラヒックの通過ルートを把握することができるとともに、通過ルート上の音声トラヒックの伝送帯域を管理することができる。よって、VoIPの音声トラヒックの帯域保証が可能となり、伝送遅延とパケットの欠落を防止して音声品質の劣化を防ぐ、という効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施の形態によるVoIPの音声トラヒック帯域保証システムの構成を示すブロック図である。
【図2】 同実施の形態によるIPネットワークNの構成図である。
【図3】 同実施の形態によるVoIPの呼制御における音声トラヒック帯域保証方式のフローを示す図である。
【符号の説明】
1−1、1−n…VoIP端末
2−1、2−2、2−3、2−4…IPルータ
3−1、3−2…コアルータ
4…VoIP呼制御装置
5…CACサーバ
Claims (10)
- 音声による通話機能を有する端末と、前記端末の呼を制御する呼制御装置と、前記端末の音声トラヒックを管理するトラヒック管理装置とをコネクションレス型ネットワークを介して接続してなる音声トラヒック帯域保証システムにおいて、
前記呼制御装置は、
発信者識別情報または着信者識別情報あるいはその両方に対応付けてコーディック種別の情報を記憶する記憶手段と、
前記端末から発信者識別情報及び着信者識別情報を受信し、発呼要求を受け付ける発呼要求受信手段と、
前記発呼要求受信手段が受信した発信者識別情報または着信者識別情報あるいはその両方を用いて前記記憶手段からコーディック種別の情報を読み出す検索手段と、
前記発呼要求受信手段が受信した着信者識別情報で識別される着端末のアドレスと、前記検索手段が読み出したコーディック種別とを、前記発呼要求の送信元端末である発端末のアドレスと共に前記トラヒック管理装置へ通知し、当該呼の音声トラヒックへの伝送帯域の割当可否を問い合わせる割当可否問合せ手段と、
前記割当可否問合せ手段による問い合わせに対応して、前記トラヒック管理装置から割当可能を受信した時、前記発端末及び着端末の呼を確立する呼確立手段と、
前記発端末又は前記着端末から呼の開放の要求を受信し、呼を開放するとともに、前記トラヒック管理装置へ通知する切断通知手段とを具備し、
前記トラヒック管理装置は、
前記コネクションレスネットワーク内の伝送経路を記憶する第1の記憶手段と、
伝送経路に対して音声トラヒックに使用可能な伝送帯域及び使用中の伝送帯域を記憶する第2の記憶手段と、
前記呼制御装置から発端末及び着端末のアドレスと、コーディック種別とを受信し、受信した発端末及び着端末のアドレスと、前記第1の記憶手段とを基に音声トラヒックの伝送経路を算出する伝送経路算出手段と、
前記伝送経路算出手段が受信したコーディック種別から当該呼の音声トラヒックに必要な伝送帯域を求め、前記伝送経路算出手段が算出した伝送経路及び前記第2の記憶手段を基に、求めた伝送帯域の割当可否を判断する割当可否判断手段と、
前記割当可否判断手段が割当可能と判断した場合は、前記第2の記憶手段内に記憶している使用中の伝送帯域に当該呼が使用する音声トラヒックの伝送帯域を加算して書き込むとともに、前記呼制御装置へ割当可能を通知する割当可否通知手段と、
前記呼制御装置から切断の通知を受信し、前記第2の記憶手段内に記憶している使用中の伝送帯域から当該呼が使用していた音声トラヒックの伝送帯域を減算して書き込む伝送帯域書込手段と、
を備えることを特徴とする音声トラヒック帯域保証システム。 - 前記呼制御装置は、前記割当可否問合せ手段による問い合わせに対応して、前記トラヒック管理装置から割当不可を受信した時、前記発端末へ呼の確立の拒否を通知する呼確立拒否通知手段を具備し、
前記割当可否通知手段は、前記割当可否通知手段が割当不可と判断した場合は、前記呼制御装置へ割当不可を通知する、
ことを特徴とする請求項1に記載の帯域保証システム。 - 音声による通話機能を有する端末と、前記端末の呼を制御する呼制御装置と、前記端末の音声トラヒックを管理するトラヒック管理装置とをコネクションレス型ネットワークを介して接続してなる音声トラヒック帯域保証システムにおいて、
前記呼制御装置が、前記端末から発信者識別情報及び着信者識別情報を受信し、発呼要求を受け付け、発信者識別情報または着信者識別情報あるいはその両方に対応付けてコーディック種別の情報を記憶する記憶手段から、受信した発信者識別情報または着信者識別情報あるいはその両方を用いてコーディック種別の情報を読み出し、受信した前記着信者識別情報で識別される着端末のアドレスと、前記記憶手段から読み出したコーディック種 別とを、前記発呼要求の送信元端末である発端末のアドレスと共に前記トラヒック管理装置へ通知し、当該呼の音声トラヒックへの伝送帯域の割当可否を問い合わせ、
前記トラヒック管理装置が、前記呼制御装置から発端末及び着端末のアドレスと、コーディック種別とを受信し、受信した発端末及び着端末のアドレスと、内部に記憶している前記コネクションレスネットワーク内の伝送経路とを基に音声トラヒックの伝送経路を算出し、受信したコーディック種別から当該呼の音声トラヒックに必要な伝送帯域を求め、算出した前記伝送経路と、内部に記憶され、伝送経路に対して音声トラヒックに使用可能な伝送帯域及び使用中の伝送帯域を示す情報を基に当該呼の音声トラヒックへの求めた伝送帯域の割当可否を判断し、割当可能と判断した場合は、内部に記憶している使用中の伝送帯域に当該呼が使用する音声トラヒックの伝送帯域を加算して書き込むとともに、前記呼制御装置へ割当可能を通知し、
前記呼制御装置が、前記音声トラヒックへの伝送帯域の割当可否の問い合わせに対応して、前記トラヒック管理装置から伝送帯域の割当可能を受信して、前記発端末及び着端末の呼を確立し、前記発端末又は前記着端末から呼の開放の要求を受信した時は、呼を開放するとともに、前記トラヒック管理装置へ呼の開放を通知し、
前記トラヒック管理装置が、前記呼制御装置から切断の通知を受信し、内部に記憶している使用中の伝送帯域から当該呼が使用していた音声トラヒックの伝送帯域を減算して書き込む、
ことを特徴とする音声トラヒック帯域保証方法。 - 前記トラヒック管理装置が、当該呼の音声トラヒックへの伝送帯域を割当不可と判断した場合は、前記呼制御装置へ割当不可を通知し、
前記呼制御装置が、前記音声トラヒックへの伝送帯域の割当可否の問い合わせに対応して、前記トラヒック管理装置から伝送帯域の割当不可を受信して、前記発端末へ呼の確立の拒否を通知する、
ことを特徴とする請求項3に記載の音声トラヒック帯域保証方法。 - 音声による通話機能を有する端末及び前記端末のコネクションレス型ネットワーク上の音声トラヒックを管理するトラヒック管理装置と接続される呼制御装置において、
発信者識別情報または着信者識別情報あるいはその両方に対応付けてコーディック種別の情報を記憶する記憶手段と、
前記端末から発信者識別情報及び着信者識別情報を受信し、発呼要求を受け付ける発呼要求受信手段と、
前記発呼要求受信手段が受信した発信者識別情報または着信者識別情報あるいはその両方を用いて前記記憶手段からコーディック種別の情報を読み出す検索手段と、
前記発呼要求受信手段が受信した着信者識別情報で識別される着端末のアドレスと、前記検索手段が読み出したコーディック種別とを、前記発呼要求の送信元端末である発端末のアドレスと共に前記トラヒック管理装置へ通知し、当該呼の音声トラヒックへの伝送帯域の割当可否を問い合わせる割当可否問合せ手段と、
前記割当可否問合せ手段による問い合わせに対応して、前記トラヒック管理装置から割当可能を受信した時、前記発端末及び着端末の呼を確立する呼確立手段と、
前記発端末又は前記着端末から呼の開放の要求を受信し、呼を開放するとともに、前記トラヒック管理装置へ通知する切断通知手段と、
前記割当可否問合せ手段による問い合わせに対応して、前記トラヒック管理装置から割当不可を受信した時、前記発端末へ呼の確立の拒否を通知する呼確立拒否通知手段と、
を備えることを特徴とする呼制御装置。 - コネクションレスネットワーク上の呼を制御する呼制御装置と接続されるトラヒック管理装置であって、
コネクションレスネットワーク内の伝送経路を記憶する第1の記憶手段と、
伝送経路に対して音声トラヒックに使用可能な伝送帯域及び使用中の伝送帯域を記憶する第2の記憶手段と、
前記呼制御装置から、発端末及び着端末のアドレスと、コーディック種別とを受信し、受信した発端末及び着端末のアドレスと、前記第1の記憶手段とを基に音声トラヒックの伝送経路を算出する伝送経路算出手段と、
前記伝送経路算出手段が受信したコーディック種別から当該呼の音声トラヒックに必要な伝送帯域を求め、前記伝送経路算出手段が算出した伝送経路及び前記第2の記憶手段を基に、当該呼の音声トラヒックへの求めた伝送帯域の割当可否を判断する割当可否判断手段と、
前記割当可否判断手段が割当可能と判断した場合は、前記第2の記憶手段内に記憶している使用中の伝送帯域に当該呼が使用する音声トラヒックの伝送帯域を加算して書き込むとともに、前記呼制御装置へ割当可能を通知し、前記割当可否通知手段が割当不可と判断した場合は、前記呼制御装置へ割当不可を通知する割当可否通知手段と、
前記呼制御装置から切断の通知を受信し、前記第2の記憶手段内に記憶している使用中の伝送帯域から当該呼が使用していた音声トラヒックの伝送帯域を減算して書き込む伝送帯域書込手段と、
を備えることを特徴とするトラヒック管理装置。 - 音声による通話機能を有する端末及び前記端末のコネクションレス型ネットワーク上の音声トラヒックを管理するトラヒック管理装置と接続される呼制御装置上で実行されるコンピュータプログラムであって、
前記端末から発信者識別情報及び着信者識別情報を受信し、発呼要求を受け付けるステップと、
発信者識別情報または着信者識別情報あるいはその両方に対応付けてコーディック種別の情報を記憶する記憶手段から、受信した発信者識別情報または着信者識別情報あるいはその両方を用いてコーディック種別の情報を読み出すステップと、
受信した前記着信者識別情報で識別される着端末のアドレスと、前記記憶手段から読み出したコーディック種別とを、前記発呼要求の送信元端末である発端末のアドレスと共に前記トラヒック管理装置へ通知し、当該呼の音声トラヒックへの伝送帯域の割当可否を問い合わせるステップと、
前記音声トラヒックへの伝送帯域の割当可否の問い合わせに対応して、前記トラヒック管理装置から伝送帯域の割当可能を受信した時、前記発端末及び着端末の呼を確立するステップと、
前記発端末又は前記着端末から呼の開放の要求を受信し、呼を開放するとともに、前記トラヒック管理装置へ呼の開放を通知するステップと、
前記音声トラヒックへの伝送帯域の割当可否の問い合わせに対応して、前記トラヒック管理装置から伝送帯域の割当不可を受信した時、前記発端末へ呼の確立の拒否を通知するステップと、
をコンピュータに実行させるための呼制御装置のコンピュータプログラム。 - コネクションレスネットワーク上の呼を制御する呼制御装置と接続されるトラヒック管理装置上で実行されるコンピュータプログラムであって、
前記呼制御装置から発端末及び着端末のアドレスと、コーディック種別とを受信し、受信した発端末及び着端末のアドレスと、内部に記憶している前記コネクションレスネットワーク内の伝送経路とを基に音声トラヒックの伝送経路を算出するステップと、
受信したコーディック種別から当該呼の音声トラヒックに必要な伝送帯域を求めるステップと、
算出した前記伝送経路と、内部に記憶され、伝送経路に対して音声トラヒックに使用可能な伝送帯域及び使用中の伝送帯域を示す情報を基に当該呼の音声トラヒックへの求めた伝送帯域の割当可否を判断するステップと、
割当可能と判断した場合は、内部に記憶している使用中の伝送帯域に当該呼が使用する音声トラヒックの伝送帯域を加算して書き込むとともに、前記呼制御装置へ割当可能を通知するステップと、
割当不可と判断した場合は、前記呼制御装置へ割当不可を通知するステップと、
前記呼制御装置から切断の通知を受信し、内部に記憶している使用中の伝送帯域から当該呼が使用していた音声トラヒックの伝送帯域を減算して書き込むステップと、
をコンピュータに実行させるためのトラヒック管理装置のコンピュータプログラム。 - 音声による通話機能を有する端末及び前記端末のコネクションレス型ネットワーク上の音声トラヒックを管理するトラヒック管理装置と接続される呼制御装置上で実行されるコンピュータプログラムを記緑したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
前記端末から発信者識別情報及び着信者識別情報を受信し、発呼要求を受け付けるステップと、
発信者識別情報または着信者識別情報あるいはその両方に対応付けてコーディック種別の情報を記憶する記憶手段から、受信した発信者識別情報または着信者識別情報あるいはその両方を用いてコーディック種別の情報を読み出すステップと、
受信した前記着信者識別情報で識別される着端末のアドレスと、前記記憶手段から読み出したコーディック種別とを、前記発呼要求の送信元端末である発端末のアドレスと共に前記トラヒック管理装置へ通知し、当該呼の音声トラヒックへの伝送帯域の割当可否を問い合わせるステップと、
前記音声トラヒックへの伝送帯域の割当可否の問い合わせに対応して、前記トラヒック管理装置から伝送帯域の割当可能を受信した時、前記発端末及び着端末の呼を確立するステップと、
前記発端末又は前記着端末から呼の開放の要求を受信し、呼を開放するとともに、前記トラヒック管理装置へ呼の開放を通知するステップと、
前記音声トラヒックへの伝送帯域の割当可否の問い合わせに対応して、前記トラヒック管理装置から伝送帯域の割当不可を受信した時、前記発端末へ呼の確立の拒否を通知するステップと、
の各処理をコンピュータに実行させる呼制御装置上のプログラムを記録する記録媒体。 - コネクションレスネットワーク上の呼を制御する呼制御装置と接続されるトラヒック管理装置上で実行されるコンピュータプログラムを記緑したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
前記呼制御装置から発端末及び着端末のアドレスと、コーディック種別とを受信し、受信した発端末及び着端末のアドレスと、内部に記憶している前記コネクションレスネットワーク内の伝送経路とを基に音声トラヒックの伝送経路を算出するステップと、
受信したコーディック種別から当該呼の音声トラヒックに必要な伝送帯域を求めるステップと、
算出した前記伝送経路と、内部に記憶され、伝送経路に対して音声トラヒックに使用可能な伝送帯域及び使用中の伝送帯域を示す情報を基に当該呼の音声トラヒックへの求めた伝送帯域の割当可否を判断するステップと、
割当可能と判断した場合は、内部に記憶している使用中の伝送帯域に当該呼が使用する音声トラヒックの伝送帯域を加算して書き込むとともに、前記呼制御装置へ割当可能を通知するステップと、
割当不可と判断した場合は、前記呼制御装置へ割当不可を通知するステップと、
前記呼制御装置から切断の通知を受信し、内部に記憶している使用中の伝送帯域から当該呼が使用していた音声トラヒックの伝送帯域を減算して書き込むステップと、
の各処理をコンピュータに実行させるトラヒック管理装置上のプログラムを記録する記録媒体。
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