JP4589263B2 - 音声モニタリング録音システム - Google Patents

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Description

本発明は、例えばインターネットに代表される大規模ネットワーク上を流れる音声パケットの通話をモニタまたは録音する技術に関する。
回線交換呼に代表される音声のモニタ機能については、交換機に具備されたモニタトランクを介して実現されていた。回線交換の場合は、呼を確立するためのシグナリングプロトコルと音声データを同一の交換機を介して実現しているため、モニタするための音声データの特定が容易であった。これに対して、VoIPに代表されるIP電話では、呼を確立するためのシグナリングプロトコルは、SIPプロキシサーバを介して制御され、音声パケットは、端末間で直接交換されるため、モニタ対象の音声パケットをモニタすることが困難な状況となっていた。
上記の状況の中、特許文献1では、音声パケットを転送するためのエージェントを各所に配置して、音声パケットをモニタする手法が提案されている。また、特許文献2では、音声会議装置に音声パケットを誘導して、多者通話にすることで、音声パケットのモニタを可能としている。
しかし、上記の手法では、エージェントや音声会議装置などの特別な装置を必要とし、IPネットワークが大規模化した場合には、その設置台数、能力も必要となり、サービスを実現する上では、大きな障壁となっていた。また、音声会議装置を使用する場合には、通信中の呼に対して、音声をモニタすることが困難となる。
なお、本発明に関連する先行文献としては、前述の特許文献1、2があるが、本発明にて利用する技術としては、非特許文献1〜3がある。
特開2004−040538号公報(VoIP音声モニタリング方法及びVoIP音声モニタリングシステム) 特開2005−033311号公報(音声通話録音方法) "Dissemination of flow specification rules"、[online]、[平成18年2月14日検索]、インターネット<http://www.ietf.org/internet-drafts/draft-marques-idr-flow-spec-03.txt> "IPFIX Protocol Specification"、[online]、[平成18年2月14日検索]、<http://www.ietf.org/internet-drafts/draft-ietf-ipfix-protocol-19.txt> "IP Multicast Applications: Challenges and Solutions"、[online]、[平成18年2月14日検索]、<http://www.ietf.org/rfc/rfc3170.txt>
現在、IPネットワーク環境で音声・画像などの通話をモニタリング・録音する際には、以下のような手法が活用される。なお、この場合の音声・画像データは、RTPプロトコル(Real-time Transport Protocol)により転送される。また、終端ホスト間の品質状況は、RTCPプロトコルにより送受される。ここでは、これらを総称して音声パケットという。
・予め音声パケットが経由するネットワーク上に音声パケットを管理する多数の音声モニタ装置を配置し、この音声モニタ装置上で音声パケットを音声に復元することで、音声をモニタリング及び録音を行うことを可能とする(図1参照)。
・予め音声パケットが経由するネットワーク上に音声パケットを管理する多数のエージェントを配置し、このエージェントが現在、通話中の通話情報を管理し、特定の通話情報をモニタする際には、サーバからの指示により、エージェントが当該音声パケットを音声モニタ装置に転送し、音声モニタ装置上で、音声のモニタ及び録音を可能とする(図2参照)。
・モニタ対象の音声パケットを音声会議装置に引き込み、他者通話にすることで、音声のモニタリング・録音を可能とする。
上記の手法においては、予めネットワーク上の音声パケットを受信して、通話情報を管理する音声モニタ装置及びエージェント・音声会議装置を配置することが必要となる。現在、音声パケットが介するネットワークは、年々大規模化され、VoIPパケット以外の様々なパケットが混在する環境となっている。このような状況の中、ネットワークの各所に音声パケットを管理する音声モニタ装置及びエージェントを配置することは、困難な状況となっている。ネットワークのエッジ部分の各所に音声モニタ装置、エージェントを配置した場合に、導入数が膨大になり、ネットワークのバックボーンに音声モニタ装置、エージェントを配置した場合には、膨大な処理能力が必要となる。
また、音声会議装置に音声パケットを引き込む手法は、音声会議装置のみをIPネットワーク上に配置することで実現可能となるが、通信中の呼については、音声モニタすることができないことが問題となる。
前述したように、IPネットワーク上で、端末間で直接交換される音声パケットをモニタすることは、困難であった。また、音声モニタを実現する場合には、特別な装置を実装する必要があり、設備費用的な面で非常に非効率であった。また、通信中の呼についても音声モニタを実現することが要望されていた。
本発明では、ルータ、スイッチ等のネットワーク機器に実装されている機能を用いて、当該音声パケットを音声モニタ装置に誘導し、最小限の設備をもとに、任意のモニタポイントでの音声をモニタすることと蓄積することを可能とするシステムおよび方法を提供することにある。
本明細書において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
音声パケットを介するIPネットワーク上には、必要最小限の音声モニタ装置を配置し、ネットワーク上に流れる音声パケットを音声モニタ装置に誘導することで、音声モニタ及び録音を可能とする。音声パケットを音声モニタ装置に誘導するために、SIPプロキシサーバが、SIPメッセージを受信して得られるセッション管理情報を用いる。
ネットワーク内の経路情報を操作して、音声パケットを音声モニタ装置に誘導し、音声パケットを複製後、もとのネットワークに音声パケットを戻す手法とパケットをモニタするためのルータの機能を利用して、ルータ側でパケットをミラーリング(複製)またはサンプリングして、これを音声モニタ装置に誘導する手法がある。
経路操作するためには、BGPプロトコルを用いて、当該パケットのBGP NextHopアドレスを音声モニタ装置のアドレスに書き換えて、経路注入することで、これを実現する。
ルータ側で音声パケットをミラーリング(複製)して、音声モニタ装置に転送する場合は、音声パケットが経由するルータのIPアドレスを特定し、このルータに対して、当該パケットに対するミラーリング指示(複製指示)を行うことでこれを実現する。
ルータ側で音声パケットをサンプリングして、音声モニタ装置に転送する場合は、音声パケットが経由するルータのIPアドレスを特定し、このルータに対して、パケットサンプリング・プロトコルにて音声モニタ装置に送信するよう指示し、音声モニタ装置は、受信したパケットサンプリング・プロトコルによるパケットから、もとのIPパケットを復元することでこれを実現する。
本発明により、多大な費用を掛けることなく、音声をモニタすることができる。例えば、悪意あるユーザの音声をモニタすることやユーザからの問い合わせにより、音声の品質評価、話中の判定を行うことを可能とする。また従来、携帯端末に具備されていた音声録音機能をネットワーク側で提供することが可能となる。端末上では、録音した音声データを蓄積するための格納容量が十分でないため、録音時間が制限されていたが、ネットワーク側で実現することで、この制限をなくすことが可能となる。
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
本実施例は、音声パケットを音声モニタ装置に誘導するために、BGPプロトコルを使用する。
図3に本実施例の音声モニタリング録音システムの構成図を示す。図3において、31はSIP(Session Initiation Protocol)プロキシサーバであり、32はセッション管理データベースであり、33はセッション制御サーバであり、34は音声モニタ装置である。35はIPネットワークである。端末#1、端末#3、端末#4、端末#6は、それぞれルータ#1、ルータ#3、ルータ#4、ルータ#6を経由してIPネットワーク35に接続されている。SIPプロキシサーバ31、セッション管理データベース32、セッション制御サーバ33、音声モニタ装置34はルータ#5を介してIPネットワーク35に接続されている。なお、本実施例および後述の実施例において、IPネットワーク35は他のネットワークでもよく、また、セッション制御サーバ33は制御装置であればよく、ルータ#1〜#6はネットワーク機器であればよい。本実施例ではルータ#1〜#4、#6はIPネットワーク35のエッジに設置されているエッジルータであるが、一般的には、音声パケットが通過するルータであればIPネットワーク35の内部に設置されたルータでもよい。また、本発明において、音声パケットは音声を伴った映像データのパケットを含む。また、音声モニタ装置は音声を伴った映像データのパケットのモニタ装置を含む。
本実施例のシステムは、SIPなどのシグナリングプロトコルを中継するSIPプロキシサーバ31とSIPプロキシサーバ31にて、SIP内のSDP(Session Description Protocol)情報より抽出したセッション管理情報を蓄積するセッション管理データベース32とセッション管理データベース32からモニタ対象の情報を抽出し、特定のルータに対してパケット制御指示するセッション制御サーバ33および音声のモニタ及び録音機能を有する音声モニタ装置34から構成される。SIPプロキシサーバ31は、端末からの発信呼信号(INVITE)と以降のシグナリングを中継する機能を有し、INVITE、ACK、200OKに記述されるSDP情報をもとに確立されるセッション情報をセッション管理データベース32に格納することを可能とする。SIPプロキシサーバ31は、SIPシグナリング(BYE)により、呼処理が終了した場合には、セッション管理データベース32から当該セッション情報を削除する。セッション管理データベース32に格納されるセッション情報は、音声パケットを介する発信元、送信先のIPアドレス及びポート番号と、Codecの種別を格納することとする。
セッション制御サーバ33では、予めIPネットワーク内のBGP(Border Gateway Protocol)情報を収集し、BGP NextHopアドレスの情報から、送信先IPアドレスが指定された場合に、音声パケットが経由するルータを特定することを可能とする。この際、セッション制御サーバ33が、IPネットワーク内のルートリフレクタ(図示していない)とBGPプロトコルにてピアリングを確立することで、本情報を取得することを可能とする。
図4に端末#3と端末#6が通話する場合のSIPプロキシサーバ31の動作概要を示す。端末#3より発呼し、SIPプロキシサーバ31が、INVITE、200OK、ACK信号を受信し、SDP情報をもとにセッション管理データベース32に書き込みを行う(S41)。端末#3と端末#6では、セッション情報を交換することにより、音声パケットを送受することが可能となる(S42)。
図5に音声をモニタする際の動作概要を示す。セッション管理データベース32に含まれるセッション情報をもとに、セッション制御サーバ33に音声をモニタすることを指示する(S51)。指示を受けたセッション制御サーバ33は、モニタ対象のセッション情報をセッション管理データベース32から収集し、音声モニタ装置34に引き継ぐ(S52)とともに、BGPプロトコルのNextHopを音声モニタ装置34のアドレスとすることで、当該セッションが音声モニタ装置34を経由するように指示する(S53)。IPネットワーク上のルータが、BGP Flow Specを実装している場合には、セッション情報(送信元IPアドレス、宛先IPアドレス、送信元ポート番号、宛先ポート番号)を指定し、当該セッションのみが、音声モニタ装置34を経由することを可能とする。IPネットワーク上のルータが、BGP Flow Specを実装していない場合には、セッション情報(宛先IPアドレス)を指定し、当該端末向けのパケットのみが、音声モニタ装置34を経由することを可能とする。
音声モニタ装置34では、セッション制御サーバ33より指示されたセッション情報のパケットを複製して保存することで音声録音を可能とし、音声に復元することで音声モニタを可能とする。音声モニタ装置34で受信したパケットについては、音声モニタ装置34と着信側ルータ#6をVPNトンネル36で結ぶことにより、宛先側エッジルータ#6へ転送を行う。受信した宛先側エッジルータ#6では、着信端末#6向けに音声パケットを転送する(S54)。
本実施例は、音声パケットを音声モニタ装置に誘導するために、ルータのミラーリング機能を使用する。通常のミラーリング機能は、モニタポート(モニタ用のIF)に流入した全てのパケットを複製し、ミラーポート(ミラーパケットを送出するIF)にて送信する機能のことを指す。このミラーリング機能に、ある特定の条件(送信元IPアドレス、宛先IPアドレス、送信元ポート番号、宛先ポート番号など)を加えて、条件に合致したもののみをミラーポートより送信する機能を選択的ミラーリング機能と呼ぶ。
本実施例では、ルータに実装されている選択的ミラーリング機能を用いる。図6にこの概要を示す。図6(A)は通常のミラーリング機能を説明するための図であり、ルータにPacket#A〜#Dが流入すると、ルータはPacket#A〜#Dを宛先のポートに送出すると共に、全てのパケットを複製して、ミラー・ポートにも送出する。これに対して、図6(B)は選択的ミラーリング機能を説明するための図であり、ルータは条件に合致したパケット(図ではPacket#B)だけを複製して、ミラー・ポートに送出する。
本実施例のシステム構成図を、図7に示す。音声モニタ装置34は、各エッジルータとVPN37により直接接続されるか広域LAN38にて接続可能な状態とする。
端末#3と端末#6が通話する場合のSIPプロキシサーバ31の動作概要についても図4と同様である。図8に音声をモニタする際の動作概要を示す。セッション管理データベース32に含まれるセッション情報をもとに、セッション制御サーバ33に音声をモニタすることを指示する(S81)。指示を受けたセッション制御サーバ33は、モニタ対象のセッション情報をセッション管理データベース32から収集し、音声モニタ装置34に引き継ぐ(S82)。
セッション制御サーバ33は、BGP経路情報をもとに当該音声パケットが経由するルータを特定する。また、当該ルータが、その音声パケットを受信するIF(インタフェース)についてもBGP経路情報をもとに特定を行う。
セッション制御サーバ33は、特定したルータ(図8の場合はルータ#6)に対して、選択的ミラーリングを指示する(S83)。受信するIFをモニタ・ポートとし、ミラーリングされたパケットは、当該セッション情報(送信元IPアドレス、宛先IPアドレス、送信元ポート番号、宛先ポート番号)を条件にミラーリングのパケットを選択する。
ミラーポートより、ミラーリングされた音声パケットは、広域LAN38もしくはVPN37を経由して、音声モニタ装置34に誘導される(S84)。音声モニタ装置34では、セッション制御サーバ33より指示されたセッション情報のパケットを複製して保存することで音声録音を可能とし、音声に復元することで音声モニタを可能とする(S85)。
本実施例は、音声パケットを音声モニタ装置に誘導するために、パケットをサンプリングにより抽出し、パケットをモニタする手法を使用する。パケットサンプリングの手法としては、sFlow、IPFIXとして、ルータに実装されている。通常のパケットサンプリング機能は、ルータのIFを指定し、そのIFに流入した全てのパケットを対象に、予め決められたサンプリングレートでパケットを抽出し、パケット内の上位ヘッダ部分をsFlow、IPFIXにて決められたパケットフォーマットに従い配信するというものである。どのプロトコル部分から何Byte分を配信するのかについては、ルータ内に指定することが可能である。(これをMAXIMUM_HEADER_SIZEという。)
本実施例では、選択的サンプリング機能を使用する。この選択的サンプリング機能は、ある特定の条件(送信元IPアドレス、宛先IPアドレス、送信元ポート番号、宛先ポート番号など)を加えて、条件に合致したもののみをサンプリングして、抽出する。図9にこの概要を示す。図9(A)は通常のパケットサンプリング機能を説明するための図であり、ルータにPacket#A〜#Dが流入すると、ルータはPacket#A〜#Dを宛先のポートに送出すると共に、サンプリングレート1/Nでパケットをサンプリングし、サンプリングしたパケットをsFlowまたはIPFIXデータフォーマットで宛先のポートとは異なったポートに送出する。これに対して、図9(B)は選択的パケットサンプリング機能を説明するための図であり、ルータは条件に合致したパケット(図ではPacket#B)だけについてサンプリングレート1/Nでサンプリングし、サンプリングしたパケットをsFlowまたはIPFIXデータフォーマットで宛先のポートとは異なったポートに送出する。
システム構成図は、図3と同様である。端未#3と端末#6が通話する場合のSIPプロキシサーバの動作概要についても図4と同様である。図10に音声をモニタする際の動作概要を示す。セッション管理データベース32に含まれるセッション情報をもとに、セッション制御サーバ33に音声をモニタすることを指示する(S101)。指示を受けたセッション制御サーバ33は、モニタ対象のセッション情報をセッション管理データベース32から収集し、音声モニタ装置34に引き継ぐ(S102)。
セッション制御サーバ33は、BGP経路情報をもとに当該音声パケットが経由するルータを特定する。また、当該ルータが、その音声パケットを受信するIFについてもBGP経路情報をもとに特定を行う。セッション制御サーバは、特定したルータ(図10ではルータ#6)に対して、選択的パケットサンプリングを指示する(S103)。パケットを受信するIFを指定し、そのIFに対して、選択的パケットサンプリングを実行する。選択するパケットの条件は、モニタ対象のセッション情報(送信元IPアドレス、宛先IPアドレス、送信元ポート番号、宛先ポート番号)とし、サンプリングレート=1/1を指定する。Codecにより、RTPデータ長が異なるため、Codec条件に合わせて、MAXIMUM_HEADER_SIZEを指定する。また、サンプリングにより抽出するタイプについては、IPヘッダもしくは、EtherFrameヘッダから抽出可能なHEADER型を選択する。
抽出されたパケットは、sFlow、IPFIXのデータフォーマットに整形された後、sFlow、IPFIXデータグラムとして、音声モニタ装置34に向けて配信される(S104)。ルータには、予めsFlow、IPFXの情報を収集するcollectorとして、音声モニタ装置34を指定しておく。
音声モニタ装置34にて受信したsFlow、IPFIXパケットは、原型のパケット部分のRTPパケット部分を抽出する。これらRTPパケットをCodecに従った時間間隔をもとに並べ替え、RTPパケットを受信したかのように内部処理する。これにより、音声パケットを音声に復元し、音声モニタおよび録音を可能とする(S105)。
実施例1〜3におけるSIPプロキシサーバ、セッション管理データベース、セッション制御サーバ、音声モニタ装置は、それぞれの動作を行うための手段を備えており、その手段はコンピュータとプログラムによって構成することができる。また、そのプログラムの一部または全部をハードウェアで構成してもよい。
実施例1〜3の音声モニタリング録音システムは、一般的に述べれば、ネットワーク上を流れる音声パケットの通話をモニタまたは録音する音声モニタリングシステムであって、ネットワーク上を流れる音声パケットの通話をモニタまたは録音する際に、モニタまたは録音する音声パケットに該当するパケットが音声モニタ装置に誘導されるようにネットワーク機器に指示する制御装置と、制御装置の指示によりネットワーク機器から送信されてきたパケットを受信し、音声のモニタまたは録音を行う音声モニタ装置と、を備える。そして、制御装置は、セッションの確立のために発信者−着信者で相互にSIPによる音声パケットに関するセッション情報を交換する際に、SIPプロキシサーバがセッション管理データベースに格納した音声パケットの送信元IPアドレス、宛先IPアドレス、送信元ポート番号、宛先ポート番号をもとに、IPパケットが音声モニタ装置に誘導されるようにネットワーク機器に指示する。
実施例1の音声モニタリング録音システムでは、制御装置は、BGPプロトコルをもとに経路情報を収集し、セッション管理データベースから抽出した発信者のIPアドレス情報をもとに、モニタまたは録音する音声パケットが経由するルータを特定する。また、制御装置は、セッション管理データベースから抽出した発信者のIPアドレス情報、ポート情報をもとに、当該セッション情報をBGPプロトコルに設定し、宛先となるBGP NextHopアドレスを音声モニタ装置のアドレスに設定することで、音声パケットが音声モニタ装置に誘導されるようにし、音声モニタ装置は、制御装置から指定された送信元IPアドレス、宛先IPアドレス、送信元ポート番号、宛先ポート番号に該当する音声パケットを複製して蓄積し、IPネットワークに全パケットを戻すことで、モニタする音声パケットのみを抽出する。
実施例2の音声モニタリングシ録音ステムでは、制御装置は、セッション管理データベースから抽出した送信元IPアドレス、宛先IPアドレス情報、送信元ポート情報、宛先ポート番号をもとに当該セッションに含まれる音声パケットが経由するルータを特定し、そのルータに対して、抽出した前記送信元IPアドレス、宛先IPアドレス、送信元ポート番号、宛先ポート番号に関するパケットのみをミラーリングするよう指示することで、音声パケットを音声モニタ装置に誘導する。
実施例3の音声モニタリングシステムでは、制御装置は、セッション管理データベースから抽出した送信元IPアドレス、宛先IPアドレス情報、送信元ポート情報、宛先ポート番号をもとに当該セッションに含まれる音声パケットが経由するルータを特定し、そのルータに対して、抽出した前記送信元IPアドレス、宛先IPアドレス情報、送信元ポート情報、宛先ポート番号に関するパケットのみをパケットサンプリング・プロトコルにて音声モニタ装置に送信するよう指示し、音声モニタ装置は、受信したパケットサンプリング・プロトコルによるパケットから、もとのIPパケットを復元する。
以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。
多数の音声モニタ装置を配置する従来技術のシステム構成図 多数のエージェントを配置する従来技術のシステム構成図 実施例1のシステム構成図 SIPプロキシサーバの動作概要を示す図 実施例1における音声をモニタする際の動作概要を示す図 実施例2で用いるミラーリング機能を説明するための図 実施例2のシステム構成図 実施例2における音声をモニタする際の動作概要を示す図 実施例3で用いるパケットサンプリング機能を説明するための図 実施例3における音声をモニタする際の動作概要を示す図
符号の説明
31…SIPプロキシサーバ、32…セッション管理データベース、33…セッション制御サーバ、34…音声モニタ装置、35…IPネットワーク、36…VPNトンネル、37…VPN、38…広域LAN

Claims (1)

  1. ネットワーク上を流れる音声パケットの通話をモニタまたは録音する音声モニタリング録音システムであって、
    ネットワーク上を流れる音声パケットの通話をモニタまたは録音する際に、モニタまたは録音する音声パケットに該当するパケットが音声モニタ装置に誘導されるようにネットワーク機器に指示する制御装置と、
    前記制御装置の指示によりネットワーク機器から送信されてきたパケットを受信し、音声のモニタまたは録音を行う音声モニタ装置と、
    を備え、
    前記制御装置は、セッションの確立のために発信者−着信者で相互にSIPによる音声パケットに関するセッション情報を交換する際に、SIPプロキシサーバがセッション管理データベースに格納した音声パケットの送信元IPアドレス、宛先IPアドレス、送信元ポート番号、宛先ポート番号をもとに、IPパケットが音声モニタ装置に誘導されるようにネットワーク機器に指示する音声モニタリング録音システムであって、
    前記制御装置は、前記セッション管理データベースから抽出した送信元IPアドレス、宛先IPアドレス情報、送信元ポート情報、宛先ポート番号をもとに当該セッションに含まれる音声パケットが経由するルータを特定し、そのルータに対して、抽出した前記送信元IPアドレス、宛先IPアドレス情報、送信元ポート情報、宛先ポート番号に関するパケットのみをCodec条件に合わせてMAXIMUM_HEADER_SIZEを指定してパケットサンプリング・プロトコル(sFlow、IPFIX)にて前記音声モニタ装置に送信するよう指示し、
    前記音声モニタ装置は、受信したパケットサンプリング・プロトコルによるパケットから、もとのIPパケットを復元することを特徴とする音声モニタリング録音システム。
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