JP6136305B2 - 冗長化VoIPシステム - Google Patents

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本発明は、運用系と待機系との少なくとも2つの呼処理系からなる冗長構成を具備した冗長化VoIP(Voice over IP)システムに関する。
運用系と待機系とに冗長化されたVoIPシステムの呼処理部は、運用系の装置に障害が発生した場合には、待機系の装置を新たに運用系として指定することで呼の継続が可能となっている。CPU故障などの障害復旧や定期点検のために保守作業が必要な場合には、当該保守作業が必要な待機系の装置を非稼働中(OUS:アウトオブサービス)の状態にすることでVoIPシステムの運用から待機系の装置を一時的に切り離した後に、保守作業が行われる。待機系の装置は、この保守作業が終了した後に、非稼働中の状態から稼働中(INS:インサービス)の状態に移行するときに、運用系の装置から呼状態情報データなどを取り込み、これを自身の呼状態情報データとして保持している。つまり、VoIPシステムの呼処理部は、運用系の装置が自身の呼状態情報データを一括同期データとして待機系の装置に転送を行い、運用系と待機系との間で呼状態情報データの一致(同期)を図っている。
例えば、特許文献1に開示されている冗長化構成のVoIPシステムにおいては、運用系と待機系との間で呼状態情報データの一致を図る故に、運用系の切り替えをする場合において、呼状態情報データの一括同期のデータ転送を行っている。すなわち、呼処理系の各々は、自身が運用系として指定されている場合に、系切替要求の発生に応じて、呼制御を停止すると共に、系切替開始通知をネットワークインタフェース部に送信する。また、呼処理系の各々は、自身が系切替開始通知に対応する新たな運用系として指定されている場合に、以前に運用系であった呼処理系から呼状態情報の複製を取り込み、当該呼状態情報に基づいて呼制御を再開し、系切替終了通知をネットワークインタフェース部に送信する。ネットワークインタフェース部は、当該系切替開始通知に応じて、呼処理パケットを一時的に蓄積して呼処理系への中継を停止し、当該系切替終了通知に応じて、呼処理パケットの蓄積を停止して呼処理系への中継を再開している。
特開2011−188031号公報
ところで、特許文献1に記載のVoIPシステムにおいて、ネットワークインタフェース部は、待機系の呼処理系を稼働させる場合において、運用系と待機系との間で呼状態情報データの一致を図る故に、一括同期のデータ転送中には呼処理系に呼処理パケットの中継を停止している。従って、呼処理系は、一括同期のデータ転送中には呼処理を継続することができないという問題があった。
本発明は、上記した如き問題点に鑑みてなされたものであって、待機系の呼処理系を稼働させる場合において、一括同期のデータ転送中であっても、呼処理系が呼処理を継続可能な冗長化VoIPシステムを提供することを目的としている。
請求項1に係る発明の冗長化VoIPシステムは、択一的に運用系として指定されている限り、呼処理パケットに応じて呼状態情報データを更新しつつ呼制御を行う少なくとも2つの呼処理系からなる呼処理部と、前記呼処理部とIP網との間で前記呼処理パケットを中継するネットワークインタフェース部と、前記呼処理部に運用系の指定の供給と同期要求の供給をなす指令部と、を含む冗長化VoIPシステムであって、前記呼処理系の各々は、自身が運用系として指定されている場合において、前記同期要求に応じて、自身の呼状態情報データの複製を作成してこれを非指定の呼処理系に転送する第1の転送手段と、前記第1の転送手段による前記呼状態情報データの転送中に、前記呼処理パケットを受信したとき、自身の呼状態情報データを前記呼処理パケットに応じて更新呼状態情報データに更新し、前記更新呼状態情報データの複製を作成しておき、これを前記第1の転送手段による前記呼状態情報データの転送終了後に、当該非指定の呼処理系に転送する第2の転送手段と、を含むことを特徴としている。
本発明の実施例である冗長化VoIPシステムの構成を示すブロック図である。 呼処理パケット及び呼状態情報データの構成例を示す説明図である。 図1の冗長化VoIPシステムの待機系の呼処理系をインサービスさせる際の動作例のフローチャートである。 本発明の実施例の変形例である冗長化VoIPシステムの構成を示すブロック図である。
本発明の実施例である冗長化VoIPシステムを図1乃至図4を参照しつつ説明する。
図1は、本発明のVoIPシステム50の全体構成を示すブロック図である。VoIPシステム50は、IP網90に接続され、IP網90の先には、CA(Call Agent)サーバ91が接続されている。VoIPシステム50は、CAサーバ91との間で呼処理パケットP1をやり取りすることで、IP網90に繋がれた電話端末(図示せず)の通話動作のための発呼、着呼、通話開始及び通話停止、さらには課金等を含む呼制御を実行するシステムである。呼処理パケットP1は、SIP(Session Initiation Protocol)等のプロトコルに従った呼制御を行うために送受信されるパケットである。
尚、図1のVoIPシステム50において、音声信号とIP化された音声パケットとの変換を行うVoIP部、加入者線との接続を切り替えるTDMスイッチ部、及び加入者線との間で音声信号を送受信するTDMインタフェース部は、図示を省略している。また、呼の通話によって生じる音声パケットの送受信動作についても説明を省略している。
VoIPシステム50は、ネットワークインタフェース部10と、各々が同一の構成を有することで冗長化された2つの呼処理系30a、30bからなる呼処理部30と、指令部40とを備える。呼処理系30a及び呼処理系30bの各々は、内部の機能は同じであり、それぞれが互いに冗長機能を提供し、通常何れか一方が択一的に運用系として指定されることによって運用系の装置として運用され、運用系として指定されていない、若しくは待機系として指定されることによって他方が待機系の装置として運用される。
ネットワークインタフェース部10は、IP網90と呼処理部30との間で呼処理パケットP1を中継する。ネットワークインタフェース部10は、入力処理部11と、出力処理部12と、パケット多重振分部13とから構成される。入力処理部11は、IP網90に接続され、CAサーバ91から呼処理パケットP1及び音声パケット(図示せず)をIP網90を介して受信する。出力処理部12は、IP網90に接続され、CAサーバ91に向けて呼処理パケットP1及び音声パケット(図示せず)を送信する。パケット多重振分部13は、CAサーバ91に向けた呼処理パケットP1の多重処理を行うと共に、CAサーバ91からの呼処理パケットP1の振分処理を行って呼処理パケットP1を運用系として指定されている呼処理系のいずれか1つに向けて送信する。当該振分処理は、指令部40からの運用系として指定されている呼処理系(例えば、呼処理系30a)を通知されることによって、運用系の呼処理系へ呼処理パケットP1を送信する。また、当該振分処理は、呼処理系30a及び呼処理系30bのうちのどちらが運用系として指定されている呼処理系であるかを判定して、運用系の呼処理系へ呼処理パケットP1を送信しても良い。
呼処理系30aは、呼制御部31aと、同期制御部32aと、呼状態管理部33aと、一括同期用バッファ(第1のバッファ)34aと、新規呼バッファ(第2のバッファ)35aとから構成される。呼制御部31a、同期制御部32a、呼状態管理部33a、一括同期用バッファ34a、新規呼バッファ35aは、呼処理系30a内のバスにそれぞれ接続されており、当該バスを介して互いにパケットもしくはデータをやり取りしている。同様に、呼処理系30bは、呼制御部31bと、同期制御部32bと、呼状態管理部33bと、一括同期用バッファ(第1のバッファ)34bと、新規呼バッファ(第2のバッファ)35bとから構成される。呼制御部31b、同期制御部32b、呼状態管理部33b、一括同期用バッファ34b、新規呼バッファ35bは、呼処理系30b内のバスにそれぞれ接続されており、当該バスを介して互いにパケットもしくはデータをやり取りしている。また、呼処理系30a及び呼処理系30bは、互いに接続されており、必要に応じて一方の呼状態情報データP2が他方へ転送される。
尚、図1のVoIPシステム50には、冗長化を実現する2つの呼処理系30a、30bからなる呼処理部30が示されているが、本発明にかかる限定はなく、本発明による冗長化システムは3つ以上の呼処理系が含んでいてもよい。呼処理系30a及び呼処理系30bは同一の構成及び機能を有することから、それらの内部構成及び機能について主に呼処理系30aのみを例として以下説明する。
呼処理系30aは、ネットワークインタフェース部10を介して中継された呼処理パケットP1を受信して呼処理を実施する。また、呼処理系30aは、指令部40から一括同期要求の指定信号、運用系としての指定信号、インサービス(稼働)もしくは非稼働(アウトオブサービス)の指定信号を受信する。呼処理系30aは、指令部40からの稼働の指定信号に応じて、非稼働中から稼働中の状態に運用状態を移行し、非稼働の指定信号に応じて、稼働中から非稼働中の状態に運用状態を移行する。例えば、稼働中の呼処理系30aが、自身が運用系として指定されていない場合に、運用状態を非稼働にする信号を指令部40から供給されると、呼処理系30aは、非稼働中の運用状態に移行する。
また、呼処理系30aが、自身が運用系として指定されていた場合に、運用状態を非稼働にする信号を指令部40から供給されると、それまで待機系であった呼処理系(例えば呼処理系30b)は、運用系として指定されることによって運用系の装置として稼働する。そして、それまで運用系であった呼処理系30aは、待機系として指定されて待機系の装置として非稼働中の運用状態に移行する。
呼制御部31aは、受信した呼処理パケットP1を処理する。より詳細には、呼制御部31aは、当該呼処理パケットP1に応じて呼制御を行うとともに、当該呼処理パケットP1に応じて呼状態情報データP2を作成し、作成した呼状態情報データP2を呼状態管理部33aに保持させる。以前に作成した呼状態情報データP2に対応する呼もしくは電話加入者の呼処理パケットP1を受信すると、呼制御部31aは、呼状態管理部33aが保持している当該呼状態情報データP2を当該呼処理パケットP1に応じて変更または更新させる。
同期制御部32aは、呼状態管理部33aの呼状態情報データP2が変更されると、変更された呼状態情報データP2の複製を作成させる。そして、同期制御部32aは、作成された呼状態情報データP2の複製を自身(呼処理系30a)以外の呼処理系、すなわち待機系の呼処理系(例えば呼処理系30b)に転送させる。
また、同期制御部32aは、指令部40から一括同期要求の信号が供給されると、呼状態管理部33aが保持している呼状態情報データP2の複製を作成させる。そして、同期制御部32aは、作成された呼状態情報データP2の複製を一括同期用バッファ34aに蓄積させる。同期制御部32aは、作成された呼状態情報データP2の複製を一括同期用バッファ34aに蓄積し終えると、一括同期用バッファ34aに蓄積されている呼状態情報データP2を自身(呼処理系30a)以外の呼処理系(例えば呼処理系30b)、すなわち待機系である呼処理系に転送させる。さらに、当該呼状態情報データP2の転送中に、呼処理系30aがネットワークインタフェース部10を介して呼処理パケットP1を受信した場合には、同期制御部32aは、当該呼処理パケットP1に応じて更新された呼状態情報データ(以下、更新呼状態情報データという。)P2Aの複製を作成させてこれを新規呼バッファ35aに蓄積させる。そして、同期制御部32aは、当該呼状態情報データP2の転送が終了した後に、新規呼バッファ35aに蓄積されている更新呼状態情報データP2Aを待機系である呼処理系に転送させる。
また、同期制御部32aは、自身の呼処理系(呼処理系30a)以外の呼処理系から呼状態情報データP2が転送されるとこれを呼状態管理部33aに保持させる。すなわち、呼処理系30aが待機系である場合には、呼処理系30aは、運用系の呼処理系から転送された呼状態情報データP2を取り込み、これを自身の呼状態情報データとして保持する。
呼状態管理部33aは、各電話加入者の呼状態または各呼毎の呼状態を呼状態情報データP2として保持する。呼状態管理部33aの呼状態情報データP2は、呼処理パケットに応じて呼制御部31aによって作成または更新(もしくは変更)される。
一括同期用バッファ34aは、一括同期要求の信号が同期制御部32aに供給された場合には、当該時点の呼状態情報データP2の複製を蓄積する。新規呼バッファ35aは、一括同期バッファ34aが蓄積している呼状態情報データP2を待機系の呼処理系(例えば呼処理系30b)に転送中に、呼処理系30aが呼処理パケットP1をネットワークインタフェース部10を介して受信した場合には、当該呼処理パケットP1に応じて作成または変更された更新呼状態情報データP2Aの複製を蓄積する。
指令部40は、呼処理部30とネットワークインタフェース部10とに接続されている。指令部40は、呼処理系30a、30bのいずれか1つを運用系として指定する故に呼処理部30に運用系としての指定信号の供給を行う。また、指令部40は、ネットワークインタフェース部10に呼処理系30a、30bのいずれか1つが運用系として指定されているかを通知する。また、指令部40は、待機系の呼処理系を稼働させる際に、呼処理部30に一括同期要求の信号の供給を行う。指令部40は、稼働もしくは非稼働の指定信号を呼処理部30に供給を行う。
図2(a)は、呼処理パケットP1の構成例を示す説明図である。すなわち、呼処理パケットP1は、発呼、着呼、通話開始/終了等の処理内容を指定する処理識別と、当該処理に対応する呼制御情報とから構成される。
図2(b)は、呼状態情報データP2の構成例を示す説明図である。すなわち、呼状態情報データP2は、各々が1つの呼に対応する複数の呼状態情報テーブルT1〜Tn(nは正数)から構成される。1つの呼状態情報データテーブルT1は、例えば、呼単位に振られる呼識別、発呼加入者番号、着呼加入者番号、呼ステータス、通話開始時刻、通話終了時刻、音声圧縮方式、及び課金情報等から構成される。呼ステータスは、発呼、着呼、通話開始/終了等の状態、の情報などを含み、さらにオンフック、オフフック、通話中などの状態の情報も含む。また、呼状態情報データP2は、各電話加入者(各電話回線)毎に呼状態を表すデータであっても良い。
図3は、本発明の実施例であるVoIPシステム50の待機系の呼処理系30bをインサービス(稼働)させる際の動作例のフローチャートである。呼処理系30aは運用系として指定されており、呼処理系30bは運用系として非指定である、すなわち待機系として指定されていることを前提として以下説明する。また、呼処理系30bは、保守作業などで非稼働中の状態であり、ある電話加入者は、発呼などを行っていないオンフック状態である。
呼処理系30aは、自身が運用系であるか否かを判定する(ステップS301)。呼処理系30aは、運用系として指定されているので(ステップS301のYes)、次に、指令部40から一括同期要求の指定信号が供給されているか否かを判定する(ステップS302)。
呼処理系30bを稼働させるときに、呼処理系30aが一括同期要求の指定信号を受信した場合には(ステップS302のYes)、同期制御部32aは、一括同期要求に応じて、呼状態管理部33aが当該時点で保持している呼状態情報データP2の複製を作成させる。そして、同期制御部32aは、当該呼状態情報データP2の複製を一括同期用バッファ34aに蓄積させる(ステップS303)。
次に、同期制御部32aは、当該呼状態情報データP2の複製を一括同期用バッファ34aに蓄積し終えると、一括同期用バッファ34aが蓄積している当該呼状態情報データP2を、運用系として非指定である呼処理系30bに転送させる(ステップS304)。呼処理系30bは、呼処理系30aから転送された呼状態情報データP2を受信する。呼処理系30bの同期制御部32bは、受信した呼状態情報データP2を呼状態管理部33bに保持させる。ここで、ステップS304は、第1の転送手段とも称する。
ネットワークインタフェース部10は、呼処理系30aが呼状態情報データP2を呼処理系30bに転送中であっても、運用系として指定されている呼処理系30aに呼処理パケットP1を継続して中継し得る。すなわち、ネットワークインタフェース部10は、運用系の呼処理系が待機系の呼処理系に呼状態情報データP2を転送中においても呼処理パケットP1の中継を停止しない。第1の転送手段によって呼状態情報データP2を転送中に、ある電話加入者が発呼(新規呼)を行った場合には、ネットワークインタフェース部10は、IP網90を介して呼処理パケットP1を受信する。そして、ネットワークインタフェース部10は、受信した呼処理パケットP1を運用系として指定されている呼処理系30aに中継する(ステップS305)。
呼処理系30aは、ネットワークインタフェース部10を介して呼処理パケットP1を受信する。呼制御部31aは、受信した呼処理パケットP1に応じて呼制御を行う。そして、呼制御部31aは、呼状態管理部33aが保持している呼状態情報データP2を、受信した呼処理パケットP1に応じて更新させる。すなわち、呼処理系30aは、それまで自身が保持していた呼状態情報データP2を、受信した呼処理パケットP1に応じて更新呼状態情報データP2Aに更新する。この時点での更新呼状態情報データP2Aの呼ステータスは、発呼中もしくはオフフック状態となる。次に、同期制御部32aは、更新呼状態情報データP2Aの複製を作成させて、更新呼状態情報データP2Aの複製を新規呼バッファ35aに蓄積させる(ステップS306)。
その後、同期制御部32bは、呼処理系30aから転送された呼状態情報データP2を呼状態管理部33bに保持させる。つまり、呼処理系30bは、呼状態情報データP2を取り込み、自身の呼状態情報データP2として保持する。そして、呼処理系30aは、第1の転送手段の呼状態情報データP2の転送を終了する(ステップS307)。この時点での呼処理系30bの呼状態情報データP2の当該電話加入者の呼ステータスは、オンフック状態となる。
同期制御部32aは、第1の転送手段の当該呼状態情報データP2の転送が終了した後に、新規呼バッファ35aが蓄積している更新呼状態情報データP2Aを呼処理系30bに転送させる(ステップS308)。
呼処理系30bは、呼処理系30aから転送された更新呼状態情報データP2Aを受信する。呼処理系30bの同期制御部32bは、受信した更新呼状態情報データP2Aを呼状態管理部33bに保持させる。すなわち、呼処理系30bは、第1の転送手段によって取り込み自身がそれまで保持していた呼状態情報データP2を、更新呼状態情報データP2Aに更新する。当該更新呼状態情報データP2Aの転送が終了すると、呼処理系30bは、呼状態情報データP2の当該電話加入者の呼ステータスが発呼中もしくはオフフック状態となり、呼処理系30aと呼状態情報データP2が一致する。そして、呼処理系30bは、待機系として稼働中の状態となる。ここで、ステップS308は第2の転送手段とも称する。
これにより、本発明による実施例のVoIPシステム50においては、ネットワークインタフェース部10は、呼処理部30が一括同期のデータ転送中であっても、運用系の呼処理系(例えば呼処理系30a)に呼処理パケットP1の中継を続行することができ、運用系の呼処理系(例えば呼処理系30a)は、呼処理パケットP1の呼処理を継続して実施できるとともに、運用系の呼処理系と待機系の呼処理系との間で呼状態情報データP2の不整合を防止することができる。
尚、ステップS305において、電話加入者による発呼が行なわれているが、本発明はこれには限定されず、着呼や通話開始または通話終了であっても良い。すなわち、呼処理パケットP1は発呼以外に対応した呼処理パケットであっても良い。また、ステップS308において、更新呼状態情報データP2Aを第1の転送手段の終了後に転送を行っているが、呼処理系30bが当該更新呼状態情報データP2Aに対応する呼もしくは電話加入者の呼状態方法データP2を第1の転送手段によって既に取り込んだ後であれば、第1の転送手段の終了後でなくても、呼処理系30aは、更新呼状態情報データP2Aを呼処理系30bに転送しても良い。
<変形例>
図4は、本発明の実施例の変形例である冗長化VoIPシステム50の全体構成を示すブロック図である。図1のVoIPシステムにおいて、ネットワークインタフェース部10は1つであったが、図4のVoIPシステム50において、各々が同一の構成を有することで冗長化された少なくとも2つのネットワークインタフェース系10a、10bからなるネットワークインタフェース部10から構成される。ネットワークインタフェース部10a、10bのそれぞれの構成は、図1のネットワークインタフェース部10と等価な構成要素を含んでいる故、その内部構成及び機能の説明は省略する。指令部40は、呼処理部30に運用系としての指定だけでなく、ネットワークインタフェース部10に運用系の指定をも実施する。運用系として指定されているネットワークインタフェース系(例えば、ネットワークインタフェース系10a)は、運用系として指定されている呼処理系(例えば、呼処理系30a)に呼処理パケットP1を中継する。
10 ネットワークインタフェース部
11 入力処理部
12 出力処理部
13 パケット多重振替部
30 呼処理部
30a、b 呼処理系
31a、b 呼制御部
32a、b 同期制御部
33a、b 呼状態管理部
34a、b 一括同期用バッファ
35a、b 新規呼バッファ
40 指令部
50 VoIPシステム
90 IP網
91 CAサーバ

Claims (5)

  1. 択一的に運用系として指定されている限り、呼処理パケットに応じて呼状態情報データを更新しつつ呼制御を行う少なくとも2つの呼処理系からなる呼処理部と、前記呼処理部とIP網との間で前記呼処理パケットを中継するネットワークインタフェース部と、前記呼処理部に運用系の指定の供給と同期要求の供給をなす指令部と、を含む冗長化VoIPシステムであって、
    前記呼処理系の各々は、
    自身が運用系として指定されている場合において、前記同期要求に応じて、
    自身の呼状態情報データの複製を作成してこれを非指定の呼処理系に転送する第1の転送手段と、
    前記第1の転送手段による前記呼状態情報データの転送中に、前記呼処理パケットを受信したとき、自身の呼状態情報データを前記呼処理パケットに応じて更新呼状態情報データに更新し、前記更新呼状態情報データの複製を作成しておき、これを前記第1の転送手段による前記呼状態情報データの転送終了後に、当該非指定の呼処理系に転送する第2の転送手段と、
    を含むことを特徴とする冗長化VoIPシステム。
  2. 前記第2の転送手段は、前記呼状態情報データの転送終了後に転送することを特徴とする請求項1に記載の冗長化VoIPシステム。
  3. 前記ネットワークインタフェース部は、運用系に指定されている呼処理系のいずれかのみに前記呼処理パケットを中継することを特徴とする請求項1に記載の冗長化VoIPシステム。
  4. 前記指令部は、前記非指定の呼処理部が非稼働中の場合に、当該非指定の呼処理系を稼働させるときに前記同期要求を供給することを特徴とする請求項1に記載の冗長化VoIPシステム。
  5. 前記ネットワークインタフェース部は少なくとも2つの系からなり、前記呼処理パケットを、前記ネットワークインタフェース部のうちの運用系として指定されているネットワークインタフェース部が前記運用系として指定されている呼処理系のみに中継することを特徴とする請求項1に記載の冗長化VoIPシステム。
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