JP5181535B2 - 入呼規制方法、交換装置および通信システム - Google Patents
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Description
SIPでは、IP電話向けにREGISTERリクエスト、プレゼンスサービス向けにSUBSCRIBEリクエスト、PUBLISHリクエストなどを、チャットなどのインスタントメッセージ向けにMESSAGEリクエストなどを規定している。
本明細書では、REGISTERリクエスト、MESSAGEリクエスト、INVITEリクエスト、SUBSCRIBEリクエスト、PUBLISHリクエストなどのSIPを用いた通信システムにおける各サービスのリクエストをSIPリクエストと総称することとする。
通常、このSIPリクエストは、例えば、30分毎など定期的にSIP交換装置へ送信されるが、SIPユーザ端末の電源がONになった際にも送信されることがある。
本発明は、このような問題を解決することを課題とする。
図1は、第1実施形態に係るSIPシステムの構成例を示す図である。
SIPシステムA(通信システム)は、SIPに基づいた通信を行う複数のSIPユーザ端末2(端末)と、SIPユーザ端末2同士で通信を行うための回線の確保や、SIPリクエスト(呼接続要求)の規制などを行うSIP交換装置1(交換装置)と、各SIPユーザ端末2およびSIP交換装置1間の通信回線であるIPネットワーク3とを有している。
なお、SIPユーザ端末2は、SIPに基づいた通信を行う装置であればよく、例えば、PC2’(Personal Computer)や、IP電話2’’などが用いられる。
SIP交換装置1は、SIPにおけるアプリケーションレイヤレベルの情報を処理するアプリケーションレイヤ処理部10、トランザクションレイヤレベルの情報を処理するトランザクションレイヤ処理部20、トランスポートレイヤレベルの情報を処理するトランスポートレイヤ処理部30および各種情報を格納する記憶部15を有している。トランザクションレイヤ処理部20は、アプリケーションレイヤ処理部10およびトランスポートレイヤ処理部30に接続している。また、記憶部15は、アプリケーションレイヤ処理部10に接続している。
信号振分部11、サービス処理部12、ユーザデータ部13およびユーザ認証部14は、互いに接続されている。
信号振分部11は、SIPリクエストの入呼規制を行うSIPリクエスト規制処理部111(呼接続要求規制判定処理部)と、SIPリクエストを含むSIP信号の送受信を行うSIP信号送受信処理部112(信号送受信処理部)とを有する。
SIPリクエスト規制処理部111は、図7を参照して後記するカウンタリセット処理を行うカウンタリセット処理部1111と、図6を参照して後記するSIPリクエスト規制判定処理を行うSIPリクエスト規制判定処理部1112を有する。
図4に示すように、SIPリクエスト規制条件テーブルには、SIPリクエスト種別に対応した規制値(受信許容量)が格納されている。
ここで、規制値とは、所定時間当たりの各SIPリクエストの入力許容量である。
例えば、REGISTERリクエストは、所定時間当たりに「150」までの入力を許容し、これを超えると、入呼規制を行う。同様に、INVITEリクエスト、・・・、PUBLISHリクエストに続いて、MESSAGEリクエストは、単位時間当たりに「50」までの入力を許容し、これを超えると、入呼規制を行う。
また、SIPリクエスト種別が、ACKや、BYEなどの応答情報である場合には、「−1」の規制値を対応させる。このように、規制値が「−1」である場合、該当する種別のSIPリクエストに関して入呼規制を行わないことを意味する。
図5に示すように、SIPリクエスト受信カウンタテーブルには、SIPリクエスト種別に対応した受信カウンタ値が格納されている。
ここで、受信カウンタ値とは、該当する種別のSIPリクエストを受信した回数である。すなわち、あるSIPリクエストを受信すると、SIPリクエスト規制判定処理部1112によって、該当する種別のSIPリクエストに対応する受信カウンタ値が+1カウントアップされる。ただし、受信カウンタ値は、所定時間(カウンタリセット周期時間)が過ぎると、カウンタリセット処理部1111によってリセットされる(図7を参照して後記)。
次に、図1および図3〜図5を参照しつつ、図6に沿って第1実施形態に係るSIPリクエスト規制判定処理を説明する。
図6は、第1実施形態に係るSIPリクエスト規制判定処理(入呼規制方法)の流れを示すフローチャートである。
SIPユーザ端末2は、SIPリクエストをSIP交換装置1へ送信する(S101)。
SIPリクエストを受信したSIP交換装置1のSIP信号送受信処理部112は、SIPリクエスト規制判定要求をSIPリクエスト規制判定処理部1112に対して行う(S102)。
SIPリクエスト規制判定を要求されたSIPリクエスト規制判定処理部1112は、記憶部15のSIPリクエスト規制条件テーブルの該当するリクエスト種別の規制値を参照し、この規制値が、−1であるか、−1より大きい値であるかを判定する(S103)。
ステップS103の結果、規制値が−1である場合(S103→規制値=−1)、SIPリクエスト規制判定処理部1112は、判定結果として「許容」を出力し(S104)、SIP信号送受信処理部112は、ステップS108へ処理を進める。
次に、SIPリクエスト規制判定処理部1112は、受信カウンタ値がステップS103で参照した規制値より大きいか否かを判定する(S106)。
ステップS106の結果、受信カウンタ値が規制値より大きい値ではない場合(S106→No)、SIPリクエスト規制判定処理部1112は、ステップS104の処理を実行し、判定結果として「許容」を出力する。
ステップS106の結果、受信カウンタ値が規制値より大きい値の場合(S106→Yes)、SIPリクエスト規制判定処理部1112は、判定結果として「規制」を出力する(S107)。
そして、SIP信号送受信処理部112は、SIPリクエスト規制判定応答に含まれる判定結果が「規制」であるか、「許容」であるかを判定する(S109)。
ステップS109の結果、「規制」であった場合(S109→規制)、SIP信号送受信処理部112は、該当するSIPユーザ端末2へ、レスポンスコードが503(サービス利用不可)の応答信号である503応答信号を送信する(S110)。すなわち、SIP交換装置1は、SIPリクエストを送信してきたSIPユーザ端末に対するサービスの開始を許可しない。
ステップS109の結果、「許容」であった場合(S109→許容)、SIP信号送受信処理部112は、アプリケーション処理部の各部12〜14に対し、SIPリクエストの振り分けを要求する(S111)。すなわち、SIP交換装置1は、SIPリクエストを送信してきたSIPユーザ端末2に対するサービスの開始を許可する。
次に、図3および図5を参照しつつ、図7に沿って、第1実施形態に係るカウンタリセット処理を説明する。
図7は、第1実施形態に係るカウンタリセット処理の流れを示すフローチャートである。
なお、図7の処理は、SIP交換装置1の電源がONになると同時に開始され、OFFになると終了する。
まず、カウンタリセット処理部1111が、予め記憶部15に記憶されているカウンタリセット周期時間を参照する(S201)。
そして、カウンタリセット処理部1111は、参照したカウンタリセット周期時間待機する(S202)。
カウンタリセット時間が経過した後、カウンタリセット処理部1111は、記憶部15に格納されているSIPリクエスト受信カウンタテーブルのすべてのカウンタ値を0にリセットする(S203)。そして、カウンタリセット処理部1111は、ステップS201の処理へ戻る。
第1実施形態によれば、SIPシステムAにおけるSIPリクエストの入呼規制を行うことが可能となり、例えば、停電復旧後にSIPユーザ端末2が一斉に起動することによるSIPリクエストの輻輳が生じても、SIP交換装置1がサービスダウンしたり、システムダウンしたりすることを防止することができる。
また、図4および図5に示すように、SIPリクエスト種別毎に規制値を設定し、受信カウンタ値を管理することにより、SIPリクエスト種別に対応した一元的な入呼規制が可能となる。すなわち、通常の電話回線と異なりSIPシステムAでは、図4や図5に示すような多様なSIPリクエストを用いるが、SIPリクエスト種別毎に規制値を設定し、受信カウンタ値を管理することにより、これらのSIPリクエストの入呼規制を一元的に管理することが可能となる。
次に、図8〜図10を参照して、本発明の第2実施形態について説明する。
なお、第2実施形態について、第1実施形態と同様の要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
図8は、第2実施形態に係る信号振分部の構成例を示す機能ブロック図である。
図3に示す信号振分部11aと異なる点は、SIPリクエスト規制処理部111aに、CPU(Central Processing Unit)の使用率に応じて、規制値を変化させるCPU使用率管理処理部113が加わった点である。
図9に示すように、規制状態決定条件テーブルには、一次規制および二次規制が設定され、それぞれCPU使用率に応じた発動閾値および解除閾値が設定されている(それぞれ、単位は%)。
すなわち、図9に示す例では、CPU使用率が、70%になるまで通常規制であり、70%以上になると一次規制を発動し、80%以上となると二次規制を発動する。また、一旦二次規制を発動したSIP交換装置1は、CPU使用率が、70%以下にならないと、二次規制を解除せず、一旦一次規制を発動したSIP交換装置1は、CPU使用率が60%以下にならないと解除しない。各規制の発動閾値と、解除閾値とが一致していないのは、発熱などを考慮し、CPUの動作に余裕を持たせるためである。
通常用、一次規制用および二次規制用の規制値は、図4に示すSIPリクエスト規制条件テーブルにそれぞれ格納していてもよいし、SIPリクエスト規制処理部111aが、規制状態に応じて、SIPリクエスト規制条件テーブルの規制値を書き換えてもよい。
次に、図8および図9を参照しつつ、図10に沿って第2実施形態に係るCPU使用率監視処理を説明する。
図10は、第2実施形態に係るCPU監視処理の流れを示すフローチャートである。
まず、CPU使用率監視処理部1113は、例えば、マザーボード上のチップセットなどからCPU使用率を取得する(S301)。
そして、CPU使用率監視処理部1113は、ステップS301で取得したCPU使用率をキーに、記憶部15の規制状態決定条件テーブルを参照し(S302)、規制状態を変化させるか否かを判定する(S303)。具体的には、後記するステップS304の後で記憶部15に記憶させた前回の規制状態と、ステップS302における参照結果を比較することで、規制状態を変化させるか否かを判定する。
ステップS303の結果、規制状態を変化させる場合(S303→Yes)、CPU使用率監視処理部1113は、SIPリクエストの規制状態を変化させた(S304)後、変化させた規制状態を記憶部15に記憶させる。そして、SIPリクエスト規制処理部111aへ、現在の規制状態を通知する(S305)。そして、CPU使用率監視処理部1113は、ステップS306の処理へ進む。
ステップS320の結果、規制状態を変化させない場合(S320→No)、規制受胎監視処理部は、1秒間待機した(S306)後、ステップS301の処理へ戻る。
SIPリクエスト規制処理部111aは、SIPリクエスト規制条件テーブルの規制値を、現在の規制状態に応じた規制値に更新した後、更新した規制値を用いて、図6および図7の処理を行う。
なお、第2実施形態ではCPUの使用率に応じて規制値を変化させたが、これに限らず、例えば、メモリの使用率などのリソースの使用率に応じて規制値を変化させてもよい。ここで、リソースとは、CPUや、RAMなどの記憶装置などのコンピュータ処理に必要なハードウェア的システム資源を指す。
また、第2実施形態では、規制状態の数を通常、一次規制および二次規制の3つとしたが、これに限らず、さらに三次規制を設けるなど、規制状態の数は、2つ以上であればいくつでもよい。
第2実施形態によれば、CPUの使用率など、SIP交換装置1のリソースの状態に応じて、SIPリクエストの規制値を変化させることができるため、効率的にSIP交換装置1を動作させることができる。
次に、図11〜図17を参照して、本発明の第3実施形態について説明する。
なお、第3実施形態について、第1実施形態および第2実施形態と同様の要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
また、ここでは、第2実施形態を基にして第3実施形態を説明するが、第1実施形態を基にしてもよい。
図11は、第3実施形態に係るSIPシステムの構成例を示す図である。
図11に示すSIPシステムBが、図1に示すSIPシステムAと異なる点は、SIP交換装置1bに格納されているSIPリクエストの規制値を変更する機能を有する保守端末4がIPネットワーク3を介してSIP交換装置1bに接続している。
SIP交換装置1bの詳細は、図12を参照して後記する。
SIP交換装置1bは、図2に示すSIP交換装置1のアプリケーションレイヤ処理部10に、保守運用部16をさらに備えた構成となっている。保守運用部16は、IPネットワーク3を介して保守端末4から送信された保守情報を受信し、この保守情報を基に記憶部15に格納されているSIPリクエスト規制条件テーブルの規制値や、規制状態決定条件テーブルの閾値を更新する機能を有する。
変更要求データフォーマットは、保守端末4からSIP交換装置1bへ送信される情報である。図示しない保守端末4の入力部から保守端末4へ入力された変更情報を保守端末4が、変更要求データフォーマットへ変換し、この変更要求データフォーマットがIPネットワーク3を介してSIP交換装置1bへ送信されることによって、SIP交換装置1bへ送信される。
図14において、パラメータ名とは、図13に示す変更要求データフォーマットにおける各パラメータであり、設定内容とは、該当するパラメータの内容である。設定値とは、保守運用部16(図12参照)において、変更要求データフォーマットが、図14に示す変更要求データに変換される際に参照される値である。実際には、図14のパラメータ名と、設定値とが互いに対応した変更要求変換テーブルが、記憶部15に格納されている。
図16は、SIPリクエスト規制条件テーブルの更新例を示す図であり、図17は、規制状態決定条件テーブルの更新例を示す図である。
なお、ここでは、第2実施形態を基に説明するが、第1実施形態における規制値の変更を行ってもよいことは、当然である。
保守運用部16は、図15の変更要求設定データに従い、REGISTERリクエストの通常時における規制値を、「150」から「75」へ更新し、一次規制時における規制値を「10」から「5」へ更新する。二次規制時における規制値は、元々「0」であったので、保守運用部16は、二次規制時における規制値を更新しない。INVITEリクエスト、SUBSCRIBEリクエスト、PUBLISHリクエストおよびMESSAGEリクエストにおいても、同様に図15の変更要求設定データに従った更新を行う。
これらの値に従い、保守運用部16は、図17に示したように、一次規制の発動閾値を、「70」から「75」に更新し、解除閾値を、「60」から「65」に更新する。また、二次規制の発動閾値を、「80」から「90」に更新し、解除閾値を、「70」から「80」に更新する。
図18は、第3実施形態に係るSIP交換装置保守処理の流れを示すフローチャートである。
まず、保守者が、保守端末4(図11参照)の入力部を介して、設定値の変更情報を入力すると、保守端末4は、入力された変更情報を、図13に示すような変更要求データフォーマットに変更した後、IPネットワーク3を介して、変更要求データフォーマットをSIP交換装置1bへ送信する。すなわち、SIP交換装置1bは、変更要求データフォーマットを受信する(S401)。ここで、設定値とは、SIPリクエスト規制条件テーブルにおける規制値や、カウンタリセット周期時間や、規制状態決定条件テーブルにおける発動閾値や、解除閾値などである。
変更要求データフォーマットを受信したSIP交換装置1bの保守運用部16は、記憶部15に格納されている図示しない変更要求変換テーブルに従って、受信した変更要求データフォーマットを図15に示すような変更要求設定データに変換する(S402)。
そして、保守運用部16は、変更要求設定データに従って、記憶部15に格納または設定されている設定値を変更する(S403)。信号振分部11aは、現在の規制状態に応じた規制値を用いて、図6および図7の処理を行う。
第3実施形態では、保守端末4がIPネットワーク3を介してSIP交換装置1bに接続しているが、これに限らず、保守端末4と、SIP交換装置1bとが直接接続してもよいし、SIP交換装置1bが、保守端末4の機能を含んでいてもよい。
第3実施形態によれば、保守端末4を介することによって、SIP交換装置1bにおける規制値を含む各設定値を更新できるため、柔軟なシステム運用が可能となる。
1,1b SIP交換装置(交換装置)
2 SIPユーザ端末(端末)
2’ PC
2’’ IP電話
3 IPネットワーク
4 保守端末
10,10b アプリケーションレイヤ処理部
11,11a 信号振分部
12 サービス処理部
13 ユーザデータ部
14 ユーザ認証部
15 記憶部
16 保守運用部
20 トランザクションレイヤ処理部
30 トランスポートレイヤ処理部
111,111a SIPリクエスト規制処理部(呼接続要求規制判定処理部)
112 SIP信号送受信処理部(信号送受信処理部)
1111 カウンタリセット処理部
1112 SIPリクエスト規制判定処理部
1113 CPU使用率監視処理部
Claims (7)
- IPネットワークを介した端末間のリアルタイム双方向通信を仲介し、端末に対してサービスを提供する交換装置における入呼規制方法であって、
前記リアルタイム双方向通信のプロトコルとして、SIPが用いられており、
前記交換装置は、
記憶部に、SIPリクエストの種類ごとに設定可能である、所定時間当たりの受信許容量の値を保持するとともに、前記SIPリクエストが、応答情報である場合には、負の値の前記受信許容量を対応させて保持しており、
前記端末から前記SIPリクエストを受信すると、
所定時間内に受信した前記SIPリクエストの数である受信カウンタ値を、前記SIPリクエストごとにカウントアップし、
前記カウントアップされた受信カウンタ値が、前記受信許容量より大きな値である場合、当該SIPリクエストを送信してきた端末とのサービスを終了し、
前記カウントアップされた受信カウンタ値が、前記受信許容量以下である場合、前記SIPリクエストを送信してきた端末との前記サービスを継続し、
前記受信許容量が、負の値である場合は、前記受信カウンタ値と、前記受信許容量との比較を行うことなく、前記SIPリクエストを送信してきた端末とのサービスを継続する
ことを特徴とする入呼規制方法。 - 前記交換装置は、前記所定時間を格納しており、
前記所定時間ごとに、前記受信カウンタ値を0にリセットすることを特徴とする請求項1に記載の入呼規制方法。 - 前記交換装置は、前記交換装置自身のリソースの使用率を監視可能であり、
前記交換装置自身のリソースの使用率に応じて、前記受信許容量を変化させることを特徴とする請求項1に記載の入呼規制方法。 - 前記受信許容量は、前記SIPリクエストの規制を開始する閾値である発動閾値と、前記SIPリクエストの規制を解除する閾値である解除閾値とで異なる値が設定されている
ことを特徴とする請求項3に記載の入呼規制方法。 - 前記交換装置の保守を行う保守端末を介して、前記受信許容量を含む設定値の変更が可能であることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の入呼規制方法。
- IPネットワークを介した端末間のリアルタイム双方向通信を仲介し、端末に対してサービスを提供する交換装置であって、
前記リアルタイム双方向通信のプロトコルとして、SIPが用いられており、
SIPリクエストの種類ごとに設定可能である、所定時間当たりの受信許容量の値を保持するとともに、前記SIPリクエストが、応答情報である場合には、負の値の前記受信許容量を対応させて保持している記憶部と、
前記端末から前記SIPリクエストを受信する信号送受信処理部と、
前記信号送受信処理部が、前記SIPリクエストを受信すると、所定時間内に受信した前記SIPリクエストの数である受信カウンタ値を、前記SIPリクエストごとにカウントアップし、前記カウントアップされた受信カウンタ値が、前記受信許容量より大きな値である場合、当該SIPリクエストを送信してきた端末とのサービスを終了し、前記カウントアップされ受信カウンタ値が、前記受信許容量以下である場合、前記SIPリクエストを送信してきた端末との前記サービスを継続し、
前記受信許容量が、負の値である場合は、前記受信カウンタ値と、前記受信許容量との比較を行うことなく、前記SIPリクエストを送信してきた端末とのサービスを継続するSIPリクエスト規制判定処理部と
を有することを特徴とする交換装置。 - 端末と、IPネットワークを介した端末間のリアルタイム双方向通信を仲介し、端末に対してサービスを提供する交換装置を有する通信システムであって、
前記リアルタイム双方向通信のプロトコルとして、SIPが用いられており、
前記交換装置は、
記憶部に、SIPリクエストの種類ごとに設定可能である、所定時間当たりの受信許容量の値を保持するとともに、前記SIPリクエストが、応答情報である場合には、負の値の前記受信許容量を対応させて保持しており、
前記端末から前記SIPリクエストを受信すると、
所定時間内に受信した前記SIPリクエストの数である受信カウンタ値を、前記SIPリクエストごとにカウントアップし、
前記カウントアップされた受信カウンタ値が、前記受信許容量より大きな値である場合、当該SIPリクエストを送信してきた端末とのサービスを終了し、
前記カウントアップされた受信カウンタ値が、前記受信許容量以下である場合、前記SIPリクエストを送信してきた端末との前記サービスを継続し、
前記受信許容量が、負の値である場合は、前記受信カウンタ値と、前記受信許容量との比較を行うことなく、前記SIPリクエストを送信してきた端末とのサービスを継続する
ことを特徴とする通信システム。
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