JP5120813B2

JP5120813B2 - Ｓｉｐ電話交換システムおよびｓｉｐ電話交換方法

Info

Publication number: JP5120813B2
Application number: JP2008082441A
Authority: JP
Inventors: 雅憲石谷
Original assignee: NEC Engineering Ltd
Current assignee: NEC Engineering Ltd
Priority date: 2008-03-27
Filing date: 2008-03-27
Publication date: 2013-01-16
Anticipated expiration: 2028-03-27
Also published as: JP2009239564A

Description

本発明はSIP電話交換システムおよびSIP電話交換方法に関する。

近年、VoIP（Voice Over IP）技術を用いたいわゆるＩＰ電話の利用が増加している。このVoIPシステムの呼制御方式として、SIP(Session Initiation Protocol)方式が知られており、SIPプロトコルが標準規定されているIETF（Internet Engineering Taskforce）RFC3261に従った呼設定を行なうのが主流である。

SIP方式での呼設定を行う手順を図４と図５を用いて簡単に説明する。図４に示す端末101、102はSIPプロトコルに対応したVoIP端末であり、SIPサーバー303はSIPのメッセージを処理する呼制御用のサーバーである。なお、図示しないが、SIPプロトコルによるセッション確立を行うために必要なロケーションサーバーなどもSIPサーバー303に組み込まれているか、あるいは、別途ネットワーク上に設置されている。

いま、VoIP端末101がVoIP端末102に発呼する場合について説明する。VoIP端末101は、SIPサーバー303に「INVITE」メッセージと共に、着呼先の端末ID（例えば、電話番号、ここでは102する）を送信する。このとき、VoIP端末101からの「INVITE」メッセージには、接続元情報が含まれて送信される。例えば、接続元情報として、VoIP端末101が通話するためのMediaの情報M101（実際にはＩＰアドレスとポート番号の組、Codec、Payload）がSDP(Service Delivery Platform)情報として設定され送信される。

具体的には、「INVITE 102（SDP情報 M101）」というデータが、SIPサーバー303に送出される（図５のS31）。VoIP端末101からの「INVITE」を受信したSIPサーバー303は着呼先の端末IDから着信先がVoIP端末102であると判定し、「INVITE」を中継する。このときSDP情報もそのまま中継される（図５のS32）。

SIPサーバー303からの「INVITE」を受信したVoIP端末102は暫定応答である「100 Trying」、「180 Ringing」をSIPサーバー303に送信する。暫定応答「100 Trying」、「180 Ringing」を受信したSIPサーバー303は発信元のVoIP端末101に該暫定応答を中継する（図５のS33）。

次に、VoIP端末102が応答することにより、応答信号「200 OK」がSIPサーバー303に送信される。このとき、VoIP端末102からの「200 OK」には接続先情報としてVoIP端末102が通話するためのMedia情報M102がSDP情報として設定され送信される。具体的には「200 OK（SDP情報 M102）」というデータが、SIPサーバー303に送信される（図５のS34）。「200 OK」を受信したSIPサーバー303はVoIP端末101に該応答信号を中継する。このときSDP情報もそのまま中継される（図５のS35）。

「200 OK」を受信したVoIP端末101は「ACK」をSIPサーバー303に送信し、SIPサーバー303はVoIP端末102へ「ACK」を中継する（図５のS36）。ここに至り、VoIP端末101とVoIP端末102は相互の通話先のMedia情報を交換し合ったことになる。即ち、VoIP端末102は「INVITE」でVoIP端末101のMedia情報M101を、VoIP端末101は「200 OK」でVoIP端末102のMedia情報M102を交換している。この結果、End−EndであるVoIP端末101−VoIP端末102間でセッションを確立し、VoIP端末101とVoIP端末102の間でRTPがやりとりされる。

上述のSIPの呼接続手順では、発信側のVoIP端末のMedia情報を「INVITE」にSDP情報として含めて送受するのが一般的である。SIPプロトコルが標準規定されているRFC3261において、「INVITE」にSDP情報を含めることは必須とはなっていないが、現存するSIP端末やSIP-GWには「INVITE」にSDP情報が必須としている装置が数多く存在するからである。

しかし、一部のSIP対応のIP-PBXなどにおいては、PBX側端末とのMediaの通知タイミングの違いにより「INVITE」に対してSDP情報を付加できない装置も存在する。こういったIP-PBXでは「INVITE」にSDP情報を必須としないSIP端末やSIP-GWしか接続できず、マルチベンダなどでの汎用的なSIP機器の接続ができないという問題がある。

このような問題を解決するため、SIP制御装置は端末から受信したSIPメッセージが接続要求を示すメッセージであり、且つ接続するに当たって必要となる接続元の情報が記述されているSDP記述文書が含まれていないと判断した場合、代替装置（SIP制御装置）を接続元としたSDP記述文書を生成して、これをSIPメッセージに付加して接続先の端末へ送信し、代替装置と接続先の端末との間で接続が確立された後に、本来の接続元である端末と接続先の端末との間で実データを直接送受信するように設定することを特徴とするSIP制御技術が公知である（例えば、特許文献１参照）。

国際公開第2007/123096号パンフレット（第17頁−第19頁、図８）

しかしながら、特許文献１記載の技術では、接続が確立された後に接続先を変更しているため、接続確立後から接続先変更までの間に音切れが発生することになるという問題点がある。

これは、代替装置を音声データ受信先としたSDP記述文書に対して、接続先端末から接続元端末宛のOKレスポンスにSDP記述文書を付けてSIP制御装置へ送信し、この転送を受けた接続元端末は接続先端末宛のACKリクエストにSDP記述文書を付けてSIP制御装置へ送信し、SIP制御装置はSDP記述文書を削除したACKリクエストを接続先端末へ転送することにより接続を確立した後に、SIP制御装置は接続先端末からの音声データに対して、接続元を接続元端末に転記したSDP記述文書を接続先端末へ送信し、接続先端末が接続元端末に音声データを送信するように変更しているからである。

また、2000K前にセッションを確立するEary Mediaである183 Session Progressに対応できない（無音となる）可能性もあると思われる。

そこで、本発明の目的は、音切れを伴うことなく、「INVITE」にSDP情報を付加できなIP-PBXにおいても汎用的にSIP機器を接続できるSIP電話交換システムおよびSIP電話交換方法を提供することにある。

本発明のIP電話交換システムは、SIPを用いたIP電話交換システムにおいて、IP-PBXのPBX網側に収容されたVoIP端末とIP-PBXのSIP網側に収容されたVoIP端末の間の通話時のRTPを中継する機能と、VoIP端末および自身のIPアドレスとポート番号から成るMedia情報を管理する機能と、発側VoIP端末からSDP情報なしの「INVITE」を受信した時に自身の発側および着側のMedia情報を一意に決定してSDP情報を設定し、SDP情報ありの「INVITE」を着側VoIP端末へ送信する機能と、「INVITE」の送信に対する「200 OK」に基づいて通知されるVoIP端末のMedia情報と決定したMedia情報とを関連付けてRTPを中継する機能を有するRTP中継装置をSIP網側に配備したことを特徴とする。

そして、IP-PBXは、RTP中継装置により着側VoIP端末からの「200 OK」の転送を受けると、発側のMedia情報を当該発側VoIP端末のMedia情報、着側のMedia情報を「200 OK」に付加されているMedia情報とするMedia交換を発側VoIP端末との間で行い、当該発側VoIP端末のMedia情報をSDP情報に設定した「ACK」をRTP中継装置へ送信する。

また、本発明のIP電話交換方法は、SIPを用いたIP電話交換方法において、発側VoIP端末からSDP情報なしの「INVITE」を受信した時に自身の発側および着側のMedia情報を一意に決定してSDP情報を設定し、SDP情報ありの「INVITE」を着側VoIP端末へ送信する段階と、「INVITE」の送信に対する着側VoIP端末からの「200 OK」に付加されているMedia情報と決定した着側のMedia情報とを関連付ける段階と、決定した発側のMedia情報を付加した「200 OK」をIP-PBX経由で発側VoIP端末へ送信する段階と、発側のMedia情報を当該発側VoIP端末のMedia情報、着側のMedia情報を「200 OK」に付加されているMedia情報とするMedia交換をIP-PBXと発側VoIP端末との間で行い、当該発側VoIP端末のMedia情報をSDP情報として付加した「ACK」をRTP中継装置へ送信する段階と、「ACK」に付加されているMedia情報と決定した発側のMedia情報とを関連付ける段階と、２つのMedia情報の関連付けによりRTPを発側VoIP端末と着側VoIP端末の間で中継する段階とを有することを特徴とする。

本発明では、IP-PBXの接続先にRTP中継装置を配することで、端末同士のMediaの交換前であっても一意にMedia情報を決定し「INVITE」にSDP情報を付加させると共に、通話時のRTPの流れを発信端末―RTP中継装置―着信端末とRTP中継装置を介して中継させることを特徴としている。

本発明の第１の効果は、RTP中継装置を介することにより、RTP中継装置で管理しているMedia情報を用いて「INVITE」にSDP情報を付加させることが可能となるため、「INVITE」にSDP情報を付加できないIP-PBXにおいても、汎用的なSIP機器との接続が可能になるということである。

また、本発明の第２の効果は、SDP情報の付加をRTP中継装置で行なうため、通話の音切れが無いということである。

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

［構成の説明］
図１を参照すると、本発明のIP電話交換システムの実施例１が示されている。図１において、IP-PBX103はSIPに対応しているIP-PBXであるが、「INVITE」にはSDP情報が付加されず、「200 OK」、「ACK」にてMedia情報の交換を行うIP-PBXである。なお、IP-PBXはSIPサーバーであってもよい。

VoIP端末101はIP-PBX103のPBX網１側に収容されている。通話のためのMedia情報は「M101」を使用するものとする。VoIP端末102は、「INVITE」にSDP情報を必須とする端末であって、IP-PBX103のSIP網２側に収容されており、IP-PBX103にレジストレーションしている。通話のためにはMedia情報「M102」を使用するものとする。

IP-PBX103は、SIP網２側への着信があった場合、RTP中継装置104に対して「INVITE」を送信する。SIP網２側への着信とは、図１の構成においては、VoIP端末102へ着信するケースである。また、IP-PBX103は、RTP中継装置104から「200 OK」を受信すると、受信したSDP情報「M1」を元にVoIP端末101とMedia情報の交換を行う。VoIP端末101とのMedia情報の交換が完了したIP-PBX103は、VoIP端末101のMedia情報「M101」をSDP情報に設定し、RTP中継装置104に「ACK」を送信する。

RTP中継装置104は自身でMedia情報(M1、M2)を管理しており、そのMedia情報に基づくセッションをはり、RTPを中継する機能を有する。また、RTP中継装置104はSIPメッセージのSDP情報を編集する機能を有する。RTP中継装置104はIP-PBX103に登録されている。この登録方法は局データであっても、レジストレーションによる登録でもよい。

VoIP端末101から「INVITE」を受信したRTP中継装置104は、管理しているMedia情報から発側、着側で使用する２つのMedia情報(M1、M2)を決定し、着側のMedia情報「M2」を元に受信した「INVITE」にSDP情報を付加し、VoIP端末102へ送信する。

VoIP端末10２から「200 OK」を受信したRTP中継装置104は、SDP情報から「M102」を抽出し、先に決定した着側のMedia情報「M2」と関連付けを行う。次に、RTP中継装置104は受信した「200 OK」のSDP情報に含まれるMedia情報「M102」を先に決定した発側のMedia情報「M1」に書き換えて、IP-PBX103に送信する。

VoIP端末102から「ACK」を受信したRTP中継装置104は、SDP情報からMedia情報「M101」を抽出し、先に決定した発側のMedia情報「M1」と関連付けを行う。
［動作の説明］
次に、以上のように構成された本IP電話システムの動作について、図２に示すシーケンス図を参照しながら説明する。

VoIP端末101から呼設定要求を受信したIP-PBX103は「INVITE」を生成する。このとき、端末101のMedia情報交換前のため、「INVITE」にSDP情報は付加されない。IP-PBX103は着信先がSIP網２のVoIP端末102であるため、生成した「INVITE」をRTP中継装置104に送信する(S11)。

「INVITE」を受信したRTP中継装置104は管理しているMedia情報から発側、着側で使用する２つのMedia情報(M1、M2)を決定する(S12)。ここで決定するMedia情報とは、TP（Trasport Protcol）を受信するためのIPアドレス（RTP中継装置104のIPアドレスとポート番号）である。

RTP中継装置104は、S12で決定した着側のMedia情報「M2」を元に受信した「INVITE」にSDP情報を付加し、VoIP端末102へ送信する(S13)。「INVITE」を受信したVoIP端末102は、「100 Trying」、「180 Ringing」の暫定応答を返信した後、VoIP端末102が応答することにより、「200 OK」がRTP中継装置104に返信される。この「200 OK」には、VoIP端末102のMedia情報である「M102」がSDP情報に含まれる(S14)。Media情報「M102」は、一般的には、VoIP端末102のIPアドレスとポート番号である。

「200 OK」を受信したRTP中継装置104は、SDP情報から「M102」を抽出し、S12で決定した着側のMedia情報「M2」と関連付けを行う(S15)。次に、RTP中継装置104は受信した「200 OK」のSDP情報に含まれるMedia情報「M102」をS12で決定した発側のMedia情報「M1」に書き換えて、IP-PBX103に送信する(S16)。

IP-PBX103は受信した「200 OK」のSDP情報「M1」を元にVoIP端末101とMedia情報の交換を行う(S17)。VoIP端末101とのMedia情報の交換が完了したIP-PBX103は、VoIP端末101のMedia情報「M101」をSDP情報に設定し、RTP中継装置104に「ACK」を送信する(S18)。

「ACK」を受信したRTP中継装置104はSDP情報からMedia情報「M101」を抽出し、S12で決定した発側のMedia情報「M1」と関連付けを行う(S19)。上述のような手順を踏むことで、端末101は相手先Media情報「M1」、VoIP端末102は相手先Media情報「M2」に対してRTPの送信を行うことになる。

実際にMedia情報「M1」、「M2」に設定しているIPアドレスはRTP中継装置104のIPアドレスであるため、端末101、102ともにRTP中継装置104に対してRTPを送信することになる。RTP中継装置104はS2で決定したMedia情報「M1」とMedia情報「M2」間のセッションを張り、RTPを中継する。

具体的には、Media情報「M1」に中継されてきたRTPをS15で関連付けを行った「M102」に中継する。即ち、VoIP端末101→M1→M2→M102(VoIP端末102)とRTPが伝達されることになる。また、Media情報「M2」に中継されてきたRTPをS19で関連付けを行った「M101」に中継する。即ち、VoIP端末102→M2→M1→M101(VoIP端末101)とRTPが伝達されることになる。

このように、RTP中継装置104を介すことで「INVITE」にSDP情報を付加することが可能となっているので、「INVITE」にSDP情報を付加できないIP-PBX103であっても「INVITE」にSDP情報を必須としている端末103と接続することができる。

そして、本発明では、実際に音声データをやり取りするRTP中継装置104のMedia情報「M1」とMedia情報「M2」をSDP情報として付加して接続を確立するため、音切れ等が発生することがない。また、Eary Mediaに関しても、RTP中継装置104で180 Ringingに変換をかける等の方法で無音となることを回避すること可能である。

更には、本実施例では、RTP中継装置104はRTPを中継するだけの装置として記載しているが、内部でMediaの変換も行えるような仕組みを持つ装置と位置づけるならば、各端末やネットワークによりCodecやPayloadが異なっていた場合でも問題なく接続が可能となる。

しかも、End−EndでRTPの送受を行っていた通話がRTP中継装置104を介すことになるので、End−Endの端末に録音機能がない端末であってもRTP中継装置104で通話を録音するといった使い方も可能である。

なお、上記実施例では、RTP中継装置104を一装置としているが、IP-PBX103内の一モジュールとしてもよい。

IP-PBX103とRTP中継装置104にSDP情報の有無を判断する機能を付加することにより、VoIP端末101からSDP情報が付加された「INVITE」を受信した場合であっても適用可能なSIP電話交換システムとすることができる。「INVITE」にSDP情報が付加されている場合のシーケンス図を図３に示す。

このSIP電話交換システムにおけるSIPサーバー203は、VoIP端末101からSDP情報が付加されていない呼設定要求を受信した場合は、IP-PBX103と同じ機能となる。一方、VoIP端末101から受信した「INVITE」に、VoIP端末101のMedia情報「M101」を含むSDP情報が付加されている場合には、SDP情報をそのままRTP中継装置104に中継する(図３のS21)。また、図２におけるMedia交換（S17）はなく、RTP中継装置204から受信した(図３のS27)「200 OK」のSDP情報「M1」をそのままVoIP端末101へ転送する(図３のS28)。この後は、VoIP端末101→IP-SIPサーバー203→RTP中継装置104→VoIP端末102というように「ACK」が流れ、VoIP端末101とVoIP端末102の間でRTP中継装置204を中継した通話が行なわれる。

また、このSIP電話交換システムにおけるRTP中継装置204は、SIPサーバー203から受信した「INVITE」にSDP情報が付加されていない場合には、RTP中継装置104と同じ機能となる。一方、SDP情報が付加されている場合には、管理しているMedia情報から発側、着側で使用する２つのMedia情報(M1、M2)を決定する(図３のS22)上に、図２のS19と同様に、SDP情報からMedia情報「M101」を抽出し、決定した発側のMedia情報「M1」と関連付けを行い(S23)、図２のS13と同様に、決定した着側のMedia情報「M2」を元に受信した「INVITE」にSDP情報を付加し、VoIP端末102へ送信する(S24)。

残余の処理S25、S26は、図２におけるS14、S15と同じである。

本発明のVoIP電話システムのブロック図図１に示したVoIP電話システムの動作を示すシーケンス図本発明の他のVoIP電話システムの一動作を示すシーケンス図従来のVoIP電話システムの一例を示すブロック図図４に示したVoIP電話システムの動作を示すシーケンス図

符号の説明

１ PBX網
２ SIP網
101,102 VoIP端末
103 IP-PBX
104 RTP中継装置
203 SIPサーバー

Claims

SIPを用いたIP電話交換システムにおいて、
IP-PBXのPBX網側に収容されたVoIP端末と前記IP-PBXのSIP網側に収容されたVoIP端末の間の通話時のRTPを中継する機能と、
前記VoIP端末および自身のIPアドレスとポート番号から成るMedia情報を管理する機能と、
発側VoIP端末からSDP情報なしの「INVITE」を受信した時に自身の発側および着側のMedia情報を一意に決定してSDP情報を設定し、SDP情報ありの「INVITE」を着側VoIP端末へ送信する機能と、
前記「INVITE」の送信に対する「200 OK」に基づいて通知される前記VoIP端末のMedia情報と前記決定したMedia情報とを関連付けて前記RTPを中継する機能を有するRTP中継装置を前記SIP網側に配備したことを特徴とするIP電話交換システム。
前記IP-PBXは、前記RTP中継装置により前記着側VoIP端末からの前記「200 OK」の転送を受けると、発側のMedia情報を当該発側VoIP端末のMedia情報、着側のMedia情報を前記「200 OK」に付加されているMedia情報とするMedia交換を前記発側VoIP端末との間で行い、当該発側VoIP端末のMedia情報をSDP情報に設定した「ACK」を前記RTP中継装置へ送信することを特徴とする請求項１に記載のIP電話交換システム。
前記IP-PBX103およびRTP中継装置104にSDP情報の有無を判断する機能を付加したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のIP電話交換システム。
前記IP-PBXをSIPサーバーで代替することを特徴とする請求項１〜請求項３に記載のIP電話交換システム。
前記RTP中継装置は、中継するRTPを録音する録音機能を有することを特徴とする請求項１〜請求項４に記載のIP電話交換システム。
SIPを用いたIP電話交換方法において、
RTP中継装置は、発側VoIP端末からIP-PBX経由でSDP情報なしの「INVITE」を受信した時に自身の発側および着側のMedia情報を一意に決定してSDP情報を設定し、SDP情報ありの「INVITE」を着側VoIP端末へ送信する段階と、
前記RTP中継装置が、前記「INVITE」の送信に対する前記着側VoIP端末からの「200 OK」に付加されているMedia情報と前記決定した着側のMedia情報とを関連付ける段階と、
前記RTP中継装置は、前記決定した発側のMedia情報を付加した「200 OK」を前記IP-PBX経由で前記発側VoIP端末へ送信する段階と、
前記IP-PBXは、前記発側VoIP端末との間で、発側のMedia情報を当該発側VoIP端末のMedia情報、着側のMedia情報を前記「200 OK」に付加されているMedia情報とするMedia交換を行い、当該発側VoIP端末のMedia情報をSDP情報として付加した「ACK」を前記RTP中継装置へ送信する段階と、
前記RTP中継装置は、前記「ACK」に付加されているMedia情報と前記決定した発側のMedia情報とを関連付ける段階と、
前記２つのMedia情報の関連付けにより前記RTPを前記発側VoIP端末と前記着側VoIP端末
の間で中継することを特徴とするIP電話交換方法。