JP6631300B2 - 通信制御システム、通信制御方法、通信制御プログラム、および、通信制御装置 - Google Patents

通信制御システム、通信制御方法、通信制御プログラム、および、通信制御装置 Download PDF

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Description

本発明は、通信制御システム、通信制御方法、通信制御プログラム、および通信制御装置に関し、例えば、複数の通信制御装置を負荷分散するための技術に関する。
通信制御装置を有するシステムは、一例としてクライアントサーバシステムがある。クライアントサーバシステムで実現されるサービスとしては例えば、VoIP(VoIP:Voice over Internet Protocol(IP:Internet Protocol))を用いたIP電話、プレゼンス、チャット、テレビ会議のようなものがある。こうしたサービスでは、クライアントサーバ間でメディア (音声、映像、テキストなど) を送受信し、そのとき SIP(Session Initiation Protocol)を用いることが多い。VoIP サービスを提供するクライアントサーバシステムにおいては、システムを制御するためにSIPサーバを有し、このSIPサーバは、レジストレーションサーバとVoIPサーバを有する。ここで、レジストレーションサーバは、モバイル端末などのクライアントが自身のIPアドレスを登録するため処理構成を有する。ここで、VoIPサーバは、クライアント間における通信の接続、通信の切断などについて制御するための処理構成を有する。ここで、SIPサーバは、一方のクライアントが他方のクライアントにIP電話で通話する場合、一方のクライアントから他方のクライアントにメッセージを送信するために必要なIPアドレスについて解決するための処理構成を有する。SIPサーバは、クライアント間における通信アプリケーション間の関連付け(一例は、通信の開始、通信の切断など)に関わるセッションを生成するための処理構成を有する。
図11に示すように、一方のクライアント(クライアント1)が他方のクライアント(クライアント2)にIP電話で通話する場合、SIPサーバは、それぞれのIPアドレスを解決し、セッションを生成する。一例として、クライアント1とクライアント2との間で通話を開始する場合の、SIPのシーケンスは、図12に示す通りであり、例えば、非特許文献1に記載内容に従う。
従来のクライアントサーバシステムは、クライアント間のIP電話の通信に関して、SIPサーバ(レジストレーションサーバ、VoIPサーバ)が各クライアントのIPアドレスを解決し、セッションの開始、変更、終了などのセッション制御を行う。しかし、レジストレーションサーバにIPアドレスを登録するクライアントの数が増大すると、SIPサーバの負荷が増大し、クライアントサーバシステムが期待通りに動作できなくなる。換言すると、図13に示すように、1つのSIPサーバに対して複数のクライアント(クライアント1〜N)が接続する態様になるため、従来のクライアントサーバシステムは、SIPサーバが単一点障害(SPoF:Single Point of Failure)に陥り、SIPサーバを安定的に運用できず、クライアントサーバシステムのスケーラビリティや信頼性を保障することができない。
[online]、[平成28年1月21日検索]、インターネット<URL: http:// tools.ietf.org/html/rfc3261>
SPoFを回避する技術として、DNS(Domain Name Server)ラウンドロビン、ロードバランサ、クラスタリングなどの負荷分散の技術が存在する。しかし、これらの技術は、用意する機器およびソフトウェアに膨大なコストがかかる、用意する機器およびソフトウェアの設定やメンテナンスに高度の知識を要する、クライアントサーバシステムの構築に長時間を要する、などの問題がある。
また、非特許文献1では、SPoFを回避することや、SPoFの回避に伴うコスト、知識、時間に関する諸問題を解消することについて記載も示唆もない。
そこで、上記事情に鑑みて、本発明では、複数の通信制御装置を負荷分散することについて実現することを目的とする。
前記課題を解決するため、本発明は、複数の通信制御装置を有する通信制御システムであって、第1通信制御装置は、第1端末から接続要求情報を受信し、複数の前記通信制御装置の中で負荷が所定の値より低い第2通信制御装置に前記接続要求情報を送信する第1シグナリング制御部を有し、前記第2通信制御装置は、前記第1通信制御装置から前記接続要求情報を受信し、第2端末へのプッシュ通知処理と第2端末からの端末情報登録処理とを実行して、第2端末情報を登録し、前記第2端末に対して前記接続要求情報を送信する第2シグナリング制御部を有することを特徴とする。
また、本発明は、複数の通信制御装置を有する通信制御システムであって、第1通信制御装置は、第1端末から接続要求情報を受信し、複数の前記通信制御装置の中で負荷が所定の値より低い第2通信制御装置に前記接続要求情報を送信する第1シグナリング制御部を有し、前記第2通信制御装置は、前記第1通信制御装置から前記接続要求情報を受信し、第2端末からの端末登録情報処理を実行して、第2端末情報を登録し、前記第2端末に対して前記接続要求情報を送信し、前記第2通信制御装置とは異なるプッシュ通知用通信制御装置に、前記第2端末へのプッシュ通知処理を要求する第2シグナリング制御部を有し、前記プッシュ通知用通信制御装置は、前記第2通信制御装置からの要求に対して前記第2端末へのプッシュ通知処理を実行する第3シグナリング制御部を有することを特徴とする。
また、本発明は、複数の通信制御装置を有する通信制御システムにおける通信制御方法であって、第1通信制御装置が、第1端末から接続要求情報を受信し、複数の前記通信制御装置の中で負荷が所定の値より低い第2通信制御装置に前記接続要求情報を送信する第1シグナリング制御ステップを有し、前記第2通信制御装置が、前記第1通信制御装置から前記接続要求情報を受信し、第2端末へのプッシュ通知処理と第2端末からの端末情報登録処理とを実行して、第2端末情報を登録し、前記第2端末に対して前記接続要求情報を送信する第2シグナリング制御ステップを有することを特徴とする。
また、本発明は、複数の通信制御装置を有する通信制御システムにおける通信制御方法であって、第1通信制御装置が、第1端末から接続要求情報を受信し、複数の前記通信制御装置の中で負荷が所定の値より低い第2通信制御装置に前記接続要求情報を送信する第1シグナリング制御ステップを有し、前記第2通信制御装置が、前記第1通信制御装置から前記接続要求情報を受信し、第2端末からの端末情報登録処理を実行して、第2端末情報を登録し、前記第2端末に対して前記接続要求情報を送信し、前記第2通信制御装置とは異なるプッシュ通知用通信制御装置に、前記第2端末へのプッシュ通知処理を要求する第2シグナリング制御ステップを有し、前記プッシュ通知用通信制御装置は、前記第2通信制御装置からの要求に対して前記第2端末へのプッシュ通知処理を実行する第3シグナリング制御ステップを有することを特徴とする。
また、本発明は、通信制御システムが有する複数の通信制御装置のうちの1つである通信制御装置としてのコンピュータを、第1通信制御装置として機能させる場合、第1端末から接続要求情報を受信し、複数の前記通信制御装置の中で負荷が所定の値より低い第2通信制御装置に前記接続要求情報を送信する第1シグナリング制御手段、として機能させ、第2通信制御装置として機能させる場合、前記第1通信制御装置から前記接続要求情報を受信し、第2端末へのプッシュ通知処理と第2端末からの端末情報登録処理とを実行して、第2端末情報を登録し、前記第2端末に対して前記接続要求情報を送信する第2シグナリング制御手段、として機能させるための通信制御プログラムである。
また、本発明は、通信制御システムが有する複数の通信制御装置のうちの1つである通信制御装置としてのコンピュータを、第1通信制御装置として機能させる場合、第1端末から接続要求情報を受信し、複数の前記通信制御装置の中で負荷が所定の値所定の負荷情報より低い第2通信制御装置に前記接続要求情報を送信する第1シグナリング制御部、として機能させ、第2通信制御装置として機能させる場合、前記第1通信制御装置から前記接続要求情報を受信し、第2端末からの端末情報登録処理を実行して、第2端末情報を登録し、前記第2端末に対して前記接続要求情報を送信し、前記第2通信制御装置とは異なるプッシュ通知用通信制御装置に、前記第2端末へのプッシュ通知処理を要求する第2シグナリング制御部、として機能させ、前記プッシュ通知用通信制御装置として機能させる場合、前記第2通信制御装置からの要求に対して前記第2端末へのプッシュ通知処理を実行する第3シグナリング制御部、として機能させるための通信制御プログラムである。
また、本発明は、通信制御システムが有する複数の通信制御装置のうちの1つである通信制御装置であって、第1通信制御装置として機能する場合、第1端末から接続要求情報を受信し、複数の前記通信制御装置の中で負荷が所定の値より低い第2通信制御装置に前記接続要求情報を送信する第1シグナリング制御手段を有し、第2通信制御装置として機能する場合、前記第1通信制御装置から前記接続要求情報を受信し、第2端末へのプッシュ通知処理と第2端末からの端末情報登録処理とを実行して、第2端末情報を登録し、前記第2端末に対して前記接続要求情報を送信する第2シグナリング制御部を有することを特徴とする。
また、本発明は、通信制御システムが有する複数の通信制御装置のうちの1つである通信制御装置であって、第1通信制御装置として機能する場合、第1端末から接続要求情報を受信し、複数の前記通信制御装置の中で負荷が所定の値より低い第2通信制御装置に前記接続要求情報を送信する第1シグナリング制御部を有し、第2通信制御装置として機能する場合、前記第1通信制御装置から前記接続要求情報を受信し、第2端末からの端末情報登録処理を実行して、第2端末情報を登録し、前記第2端末に対して前記接続要求情報を送信し、前記第2通信制御装置とは異なるプッシュ通知用通信制御装置に、前記第2端末へのプッシュ通知処理を要求する第2シグナリング制御部を有し、前記プッシュ通知用通信制御装置として機能する場合、前記第2通信制御装置からの要求に対して前記第2端末へのプッシュ通知処理を実行する第3シグナリング制御部を有することを特徴とする。
本発明によれば、複数の通信制御装置を負荷分散することについて実現することができる。
第1の実施形態の通信制御システムの全体構成図である。 第1の実施形態のシグナリングサーバの構成図である。 第1の実施形態のモバイルクライアントの構成図である。 シグナリングサーバの起動時の動作を示すフローチャートである。 サーバ状態を示すファイルの内容例である。 第1の実施形態における通信開始時の動作を示すシーケンスである。 第1の実施形態のモバイルクライアントにおけるプッシュ通信受信時の動作を示すシーケンスである。 シグナリングサーバから受信するプッシュメッセージの内容例である。 第2の実施形態のシグナリングサーバの構成図である。 第2の実施形態における通信開始時の動作を示すシーケンスである。 従来の、SIPのクライアントサーバシステム構成例を示す図である。 通話サービスにおけるSIPのシーケンス例である。 SPoFの説明図である。
以下、本発明を実施するための形態(以下、「実施形態」という。)について、適宜図面を参照しながら説明する。
≪第1の実施形態≫
図1に示すように、本実施形態の通信制御システムは、プッシュ通信サービス(201)と、モバイルクライアント♯1,♯2(202−1,202−2)と、シグナリングサーバ♯1〜♯3(203−1〜203−3)と、データベース(204)とを備えている。説明の便宜上、モバイルクライアント♯1,♯2(202−1,202−2)は、モバイルクライアント(202)と総称する場合がある。シグナリングサーバ♯1〜♯3(203−1〜203−3)は、シグナリングサーバ(203)と総称する場合がある。通信制御システムが備えるモバイルクライアント(202)の数は、図1に示すように2つに限られず、3以上でもよい。通信制御システムが備えるシグナリングサーバ(203)の数は、図1に示すように3つに限られず、2でもよいし、4以上でもよい。
プッシュ通知サービス(201)は、システム側が外部のサーバと連携して情報を能動的に通知するサービスである。モバイル端末の普及によりプッシュ通知の利用が高まり、多くのシステムで利用されている。プッシュ通知サービス(201)の例として、Google Cloud Messaging(GCM), Google Cloud Messaging for Chrome(GCM), Apple Push Notification Service(APNS)などがある。本実施形態では、プッシュ通知サービス(201)は、例えば、当該サービスを提供する装置(図示せず)上で動作して実現される機能部として扱う。
モバイルクライアント(202)は、シグナリングサーバ(203)と通信可能に接続して、複数のモバイルクライアント(202)間で通信する端末である。
シグナリングサーバ(203)は、VoIPなどの通信サービスをモバイルクライアント(202)へ提供するサーバである。シグナリングサーバ(203)は、プッシュ通知サービス(201)の機能を利用してモバイルクライアント(202)にプッシュ通知を実行する。シグナリングサーバ(203)は、通信サービスの提供に用いられるデータを保存するためにデータベース(204)と通信可能に接続している。
データベース(204)は、シグナリングサーバ(203)の各々が共有するデータを保存する。本実施形態では、データベース(204)は、例えば、シグナリングサーバ(203)に通信可能に接続されているDBサーバ(図示せず)により提供されるデータベースによって実現される。
なお、モバイルクライアント(202)、および、シグナリングサーバ(203)はそれぞれ、制御部、通信部、記憶部といったハードウェアを含むコンピュータである。制御部は、例えば、CPU(Central Processing Unit)や専用回路から構成される。通信部は、通信回線を介して情報を送受信する通信インターフェースによって構成され、内部バスなどを介して処理部に接続されている。記憶部は、例えば、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、HDD(Hard Disk Drive)、フラッシュ(登録商標)メモリの記憶媒体から構成される。制御部がCPUから構成される場合、制御部を含むコンピュータによる情報処理は、CPUによるプログラム実行処理で実現する。また、そのコンピュータが含む記憶部は、CPUが指令し、そのコンピュータの機能を実現するためのプログラムを記憶する。これによりソフトウェアとハードウェアの協働が実現される。本実施形態は、前記情報処理を実行させるプログラムによって実現することができ、そのプログラムをコンピュータによる読み取り可能な記録媒体(例:CD−ROM)に記憶して提供することができる。また、そのプログラムを、インターネットなどのネットワークを通して提供することもできる。
図2に示すように、シグナリングサーバ(203)は、シグナリング制御部(301)、プッシュ通知部(302)、シグナリングサーバ間通信部(303)、および、シグナリングサーバ管理部(306)を備える。
シグナリング制御部(301)は、モバイルクライアント(202)から受信したセッション制御メッセージ(例えば、SIPのようなセッション制御を行うメッセージ)を送受信する。シグナリング制御部(301)は、セッション制御メッセージを解釈し、セッションの生成、更新、削除などの処理をする。
プッシュ通知部(302)は、モバイルクライアント(202)にプッシュ通知を行うために、プッシュ通知サービス(201)へプッシュメッセージの送信を要求する。
シグナリングサーバ間通信部(303)は、複数のシグナリングサーバ(203)間で情報のやり取りを行う。シグナリングサーバ間通信部(303)は、メッセージ送信部(304)およびメッセージ受信部(305)を備える。
メッセージ送信部(304)は、他のシグナリングサーバ(203)へセッション制御メッセージを送信する。
メッセージ受信部(305)は、他のシグナリングサーバ(203)から送信されたセッション制御メッセージを受信する。
シグナリングサーバ管理部(306)は、複数のシグナリングサーバ(203)の各々の状態(詳細は後記)を管理する。シグナリングサーバ管理部(306)は、サーバ状態通知部(307)、サーバ状態取得部(308)、サーバ状態評価部(309)、および、サーバ状態通知タイマ(310)を備える。
サーバ状態通知部(307)は、自身のシグナリングサーバ(203)の状態をデータベース(204)に保存する。自身のシグナリングサーバ(203)の状態には、例えば、IPアドレス、ポート番号、負荷レベル、存在するセッションの数、接続クライアント数、接続中のクライアントのID(Identifier(識別情報))などがある。また、負荷レベルは、例えば、CPU使用率、リソース使用量、ディスクI/O(Input/Output)量などの値から求めることができる。
サーバ状態取得部(308)は、複数のシグナリングサーバ(203)の各々の状態をデータベース(204)から取得する。
サーバ状態評価部(309)は、複数のシグナリングサーバ(203)の各々の状態を評価し、モバイルクライアント(202)が接続するのに最も適切と判断されるシグナリングサーバ(203)を選択する。
サーバ状態通知タイマ(310)は、専用のタイマを起動して、サーバ状態通知部(307)によって自身のシグナリングサーバ(203)の状態を定期的にデータベース(204)に保存するタイミングを決定する。
図3に示すように、モバイルクライアント(202)は、プッシュ受信部(401)、サーバアドレス管理部(402)、および、シグナリング制御部(405)を備える。
プッシュ受信部(401)は、シグナリングサーバ(203)からのプッシュ通知を受信する。プッシュ受信部(401)は、プッシュ通知されたプッシュメッセージを解釈し、接続するシグナリングサーバ(203)のIPアドレスを変更する。
サーバアドレス管理部(402)は、モバイルクライアント(202)が内部に保持しているシグナリングサーバ(203)のIPアドレス、ポート番号を管理する。サーバアドレス管理部(402)は、サーバアドレス編集部(403)、サーバアドレス取得部(404)を備える。
サーバアドレス編集部(403)は、モバイルクライアント(202)が内部に保持しているシグナリングサーバ(203)のIPアドレス、ポート番号を動的に変更する。
サーバアドレス取得部(404)は、モバイルクライアント(202)が内部に保持しているシグナリングサーバ(203)のIPアドレス、ポート番号を該当するシグナリングサーバ(203)から取得する。
シグナリング制御部(405)は、シグナリングサーバ(203)との間でセッション制御メッセージを送受信する。シグナリング制御部(405)は、セッション制御メッセージを解釈し、セッションの生成、更新、削除などの処理をする。
図4に示すように、シグナリングサーバ(203)は、起動時において、以下のように動作する。この動作はステップA1から開始する。
ステップA1にて、シグナリングサーバ(203)は、自身固有のIDを生成する。このIDは、初回起動時に生成され、他のシグナリングサーバ(203)と区別可能とする。
次に、ステップA2にて、サーバ状態通知タイマ(310)が、自身のタイマを起動する。これにより、自身のシグナリングサーバ(203)の状態の取得が開始される。
次に、ステップA3にて、サーバ状態通知タイマ(310)が、タイマの満了をサーバ状態通知部(307)へ通知する。
次に、ステップA4にて、サーバ状態通知部(307)が、シグナリングサーバ(203)のIDとともに自身のシグナリングサーバ(203)の状態をデータベース(204)に保存する。データベース(204)に保存されるシグナリングサーバ(203)の状態は、例えば、図5に示す、JavaScript(登録商標) Object Notationにより記述されたファイルとして示される。図5に示すように、シグナリングサーバ(203)の状態は、例えば、自身のシグナリングサーバ(203)のID(符号51)およびIPアドレス(符号52)、ポート番号(符号53)、負荷レベル(符号54)、存在するセッション数(符号55)、接続しているモバイルクライアント(202)の数(符号56)およびID(符号57)を含む。
以降ステップA2〜A4の動作を繰り返す。
図4に示す動作によれば、シグナリングサーバ(203)は、自身の状態を定期的にデータベースに保存させることができる。
図6に示すように、本実施形態の通信制御システムがモバイルクライアント♯1,♯2(202−1,202−2)間での通話を開始するときの動作は以下の通りである。ただし、モバイルクライアント♯1(202−1)はシグナリングサーバ♯1(203−1)に接続しており、モバイルクライアント♯2(202−2)はいずれのシグナリングサーバ(203)にも接続していないとする。また、セッション制御メッセージにはSIPを用いる。この動作はステップB1から開始する。
ステップB1にて、モバイルクライアント♯1(202−1)は、REGISTERリクエストメッセージ(登録要求メッセージ)をシグナリングサーバ♯1(203−1)に送信する。REGISTERリクエストメッセージには、モバイルクライアント♯1(202−1)のIDなどが含まれている。シグナリング制御部♯1(301−1)は、REGISTERリクエストメッセージに対応する200/REGISTERレスポンスメッセージをモバイルクライアント♯1(202−1)に送信する。なお、シグナリング制御部♯1(301−1)とは、シグナリングサーバ♯1(203−1)が備えるシグナリング制御部(301)(図2参照)である。また、シグナリング制御部♯1(301−1)は、モバイルクライアント♯1(201−1)のIDおよびコネクション情報(モバイルクライアント(202)とシグナリングサーバ(203)との間でソケットなどによる通信が確立していることを示す情報)などを自身の記憶部に保存する。
次に、ステップB2にて、シグナリング制御部♯1(301−1)は、モバイルクライアント♯1(202−1)のIDをサーバ状態通知部♯1(307−1)に通知する。なお、サーバ状態通知部♯1(307−1)とは、シグナリングサーバ♯1(203−1)が備えるサーバ状態通知部(307)(図2参照)である。
次に、ステップB3にて、サーバ状態通知部♯1(307−1)は、モバイルクライアント♯1(202−1)のIDを、シグナリングサーバ♯1(203−1)のIDと関連付けてデータベース(204)に保存する。この処理の一例は、図5に示すファイルの“clients”の配列(符号57)に、モバイルクライアント♯1(202−1)のIDを追加することである。
次に、ステップB4にて、モバイルクライアント♯1(202−1)は、INVITEリクエストメッセージ(発呼要求メッセージ)をシグナリングサーバ♯1(203−1)に送信する。このINVITEリクエストメッセージは、モバイルクライアント♯2(202−2)を宛先とし、モバイルクライアント♯2(201−2)のIDを含む。
次に、ステップB5にて、シグナリング制御部♯1(301−1)は、モバイルクライアント♯2(201−2)が接続している(と見込まれる)シグナリングサーバ(203)のIDの取得要求を、シグナリングサーバ♯1(203−1)のサーバ状態取得部(308)に送信する。
次に、ステップB6にて、サーバ状態取得部(308)は、モバイルクライアント♯2(202−2)のIDに関連付けられている、シグナリングサーバ(203)のIDをデータベース(204)から検索する。本処理では、モバイルクライアント♯2(201−2)が接続しているシグナリングサーバ(203)のIDを取得できない(モバイルクライアント♯2(201−2)はいずれのシグナリングサーバ(203)にも接続していないため)。
次に、ステップB7にて、シグナリング制御部♯1(301−1)は、最適なシグナリングサーバ(203)の情報の取得要求を、シグナリングサーバ♯1(203−1)のサーバ状態評価部(309)に送信する。
次に、ステップB8にて、サーバ状態評価部(309)は、データベース(204)から各シグナリングサーバ(203)の情報を取得する。サーバ状態評価部(309)は、取得した情報から、最適なシグナリングサーバ(203)を決定し、決定したシグナリングサーバ(203)のID、IPアドレス、ポート番号を取得する。「最適なシグナリングサーバ(203)」とは、本実施形態の通信制御システムが有する複数のシグナリングサーバ(203)のうち、シグナリングサーバ(203)にかかる負荷が所定の負荷(負荷情報)より低いシグナリングサーバ(203)をいう。所定の負荷の情報は、適宜設定することができる。本処理では、最適なシグナリングサーバ(203)はシグナリングサーバ♯2(203−2)であるとする。
次に、ステップB9にて、シグナリング制御部♯1(301−1)は、INVITEリクエストメッセージを、シグナリングサーバ♯1(203−1)のメッセージ送信部(304)に送信する。メッセージ送信部(304)は、INVITEリクエストメッセージを、シグナリングサーバ♯2(203−2)に送信し、送信処理完了に関するメッセージを、シグナリング制御部♯1(301−1)に送信する。
次に、ステップB10にて、シグナリングサーバ♯2(203−2)のメッセージ受信部(305)は、INVITEリクエストメッセージを受信する。受信したINVITEリクエストメッセージは、シグナリング制御部♯2(301−2)に渡される。なお、シグナリング制御部♯2(301−2)とは、シグナリングサーバ♯2(203−2)が備えるシグナリング制御部(301)(図2参照)である。
次に、ステップB11にて、シグナリング制御部♯2(301−2)は、INVITEリクエストメッセージを記憶部に保存し、モバイルクライアント♯2(202−2)へプッシュ通知を行うためのプッシュ通知要求メッセージを、シグナリングサーバ♯2(203−2)のプッシュ通知部(302)に送信する。
次に、ステップB12にて、プッシュ通知部(302)は、プッシュ通知要求メッセージをプッシュ通信サービス(201)に送信し、送信処理完了に関するメッセージを、シグナリング制御部♯2(301−2)に送信する。これにより、プッシュ通知は、モバイルクライアント♯2(202−2)に対して実行される。プッシュ通知により、シグナリングサーバ♯2(203−2)のIPアドレス、ポート番号、INVITEリクエストのCall−IDがモバイルクライアント♯2(202−2)へ通知される。
次に、ステップB13にて、モバイルクライアント♯2(202−2)は、プッシュ通信サービス(201)からプッシュ通知を受信する。
次に、ステップB14にて、モバイルクライアント♯2(202−2)は、プッシュ通知によって通知されたシグナリングサーバ♯2(203−2)に接続し、REGISTERリクエストメッセージを送信する。REGISTERリクエストメッセージのX−Call−IDヘッダには、プッシュ通知に含まれる(INVITEリクエストの)Call−IDが設定される。
次に、ステップB15にて、シグナリング制御部♯2(301−2)は、モバイルクライアント♯2(202−2)からREGISTERリクエストメッセージを受信すると、REGISTERリクエストメッセージに対応する200/REGISTERレスポンスメッセージをモバイルクライアント♯2(202−2)に送信する。また、シグナリング制御部♯2(301−2)は、モバイルクライアント♯2(202−2)のIDおよびコネクション情報を自身の記憶部に保存する。
次に、ステップB16にて、シグナリング制御部♯2(301−2)は、モバイルクライアント♯2(202−2)のIDをサーバ状態通知部♯2(307−2)に通知する。なお、サーバ状態通知部♯2(307−2)とは、シグナリングサーバ♯2(203−2)が備えるサーバ状態通知部(307)(図2参照)である。
次に、ステップB17にて、サーバ状態通知部♯2(307−2)は、モバイルクライアント♯2(202−2)のIDを、シグナリングサーバ♯2(203−2)のIDと関連付けてデータベース(204)に保存する。
次に、ステップB18にて、シグナリング制御部♯2(301−2)は、REGISTERリクエストメッセージのX−Call−IDにマッチするINVITEリクエストメッセージを検索し、抽出したINVITEリクエストメッセージをモバイルクライアント♯2(202−2)に送信する。モバイルクライアント♯2(202−2)は、INVITEリクエストメッセージを受信する(着呼)。
図6に示す動作によれば、状態が最適なシグナリングサーバ(203)を介してモバイルクライアント(202)間で通信を確立することができる。
図7に示すように、プッシュ通信を受信したモバイルクライアント(202)の動作は以下の通りである。この動作は、図6のステップB13,B14を詳細化したものに相当する。この動作はステップC1から開始する。
ステップC1にて、モバイルクライアント(202)は、プッシュ通信サービス(201)からプッシュ通知を受信する。プッシュ通知におけるメッセージは、例えば、図8に示す、JavaScript Object Notationにより記述されたファイルとして示される。図8に示すように、プッシュ通知におけるメッセージは、プッシュ通知をしたシグナリングサーバ(203)のIPアドレス(符号81)、ポート番号(符号82)、および、INVITEリクエストのCall−ID(符号83)を含む。
次に、ステップC2にて、モバイルクライアント(202)は、プッシュ通知をプッシュ受信部(401)に渡す。プッシュ受信部(401)は、プッシュ通知に含まれるメッセージを解釈する。このメッセージがREGISTER送信要求メッセージであれば、メッセージから、プッシュ通知をしたシグナリングサーバ(203)のIPアドレス、および、ポート番号を取得する。
次に、ステップC3にて、プッシュ受信部(401)は、モバイルクライアント(202)が内部に保持しているシグナリングサーバ(203)のIPアドレス、ポート番号を変更するための変更要求をサーバアドレス編集部(403)に送信する。
次に、ステップC4にて、サーバアドレス編集部(403)は、モバイルクライアント(202)が内部に保持しているシグナリングサーバ(203)のIPアドレス、ポート番号を、プッシュ通知に含まれるメッセージに基づいてIPアドレス、ポート番号に変更する。サーバアドレス編集部(403)は、変更処理完了に関するメッセージを、プッシュ受信部(401)に送信する。
次に、ステップC5にて、プッシュ受信部(401)は、REGISTERリクエストメッセージの送信をシグナリング制御部(405)に要求する。このとき、プッシュ受信部(401)は、プッシュ通知に含まれるメッセージに基づいてREGISTERのX−Call−IDに設定する値(INVITEリクエストのCall−ID)をシグナリング制御部(405)に通知する。
次に、ステップC6にて、シグナリング制御部(405)は、シグナリングサーバ(203)のIPアドレス、および、ポート番号をサーバアドレス取得部(404)に要求する。
次に、ステップC7にて、サーバアドレス取得部(404)は、モバイルクライアント(202)が内部に保持している、シグナリングサーバ(203)のIPアドレス、および、ポート番号を取得する。サーバアドレス取得部(404)は、取得処理完了に関するメッセージを、シグナリング制御部(405)に送信する。
次に、ステップC8にて、シグナリング制御部(405)は、REGISTERを作成する。このとき、REGISTERにプッシュ受信部(401)から通知されたX−Call−IDを設定する。シグナリング制御部(405)は、ステップC7にて取得したIPアドレス、および、ポート番号に該当するシグナリングサーバ(203)へREGISTERリクエストを送信する。
図7に示す動作によれば、モバイルクライアント(202)は、図6に示す動作を実現することができる。
第1の実施形態によれば、シグナリングサーバ(203)の状態を評価することで、モバイルクライアント(202)が接続し、セッション処理を実行する適切なシグナリングサーバ(203)を選択することができる。また、選択したシグナリングサーバ(203)の情報をプッシュ通知により能動的に通知することで、モバイルクライアント(202)が接続するシグナリングサーバ(203)を、シグナリングサーバ(203)側から直接制御することができる。このような方法は、従来のDNS(Domain Name Server)ラウンドロビン、ロードバランサ、クラスタリングなどの負荷分散の技術を不要とする。
したがって、負荷分散を実行するクライアントサーバシステムの低コスト化、簡易化、そして、構築短時間化を実現することができる。
≪第2の実施形態≫
本発明の第2の実施形態について、主に、第1の実施形態と相違する点について説明する。特別な事情を除き、第1の実施形態と重複する説明は省略する。第2の実施形態の通信制御システムの構成は、第1の実施形態のそれ(図1参照)と同じである。
図9に示すように、シグナリングサーバ(203)は、第1の実施形態と同様、シグナリング制御部(301)、プッシュ通知部(302)、シグナリングサーバ間通信部(303)、および、シグナリングサーバ管理部(306)を備える。
シグナリングサーバ間通信部(303)は、第1の実施形態のメッセージ送信部(304)およびメッセージ受信部(305)に加えて、コネクション切断部(601)を備える。
コネクション切断部(601)は、自身のシグナリングサーバ(203)とモバイルクライアント(202)との間で接続確立されているコネクションを切断する。
図10に示すように、本実施形態の通信制御システムがモバイルクライアント♯1,♯2(202−1,202−2)間での通話を開始するときの動作は以下の通りである。ただし、モバイルクライアント♯1(202−1)はシグナリングサーバ♯1(203−1)に接続しており、モバイルクライアント♯2(202−2)はシグナリングサーバ♯3(203−3)に接続してコネクションを維持しているとする。また、セッション処理に適切なシグナリングサーバ(203)は、シグナリングサーバ♯2(203−2)であるとする。また、セッション制御メッセージにはSIPを用いる。この動作はステップD1から開始する。
ステップD1〜ステップD8はそれぞれ、ステップB1〜ステップB8と同様である。ただし、ステップB6に相当するステップD6にて、本処理では、サーバ状態取得部(308)がシグナリングサーバ(203)のIDをデータベース(204)から検索する際、シグナリングサーバ♯3(203−3)のIDを返すこととする。
ステップD9にて、シグナリング制御部♯1(301−1)は、シグナリングサーバ♯3(203−3)とモバイルクライアント♯2(202−2)との間のコネクションを切断するための切断要求メッセージを、コネクション切断部♯1(601−1)に送信する。なお、コネクション切断部♯1(601−1)とは、シグナリングサーバ♯1(203−1)が備えるコネクション切断部(601)(図9参照)である。
ステップD10にて、コネクション切断部♯1(601−1)は、モバイルクライアント♯2(202−2)のIDを、コネクション切断部♯3(601−3)(第2コネクション切断部)に通知する。なお、コネクション切断部♯3(601−3)とは、シグナリングサーバ♯3(203−3)が備えるコネクション切断部(601)(図9参照)である。
ステップD11にて、コネクション切断部♯3(601−3)は、モバイルクライアント♯2(202−2)のIDに関連付けられているコネクションを切断する。コネクション切断部♯3(601−3)は、コネクション切断部♯1(601−1)にこの切断の完了通知し、コネクション切断部♯1(601−1)は、切断処理完了に関するメッセージを、シグナリング制御部♯1(301−1)に送信する。
ステップD12にて、モバイルクライアント♯2(202−2)側のコネクションが切断される。
その後、本処理では、図6に記載されるステップB9〜ステップB18の処理が実行される。
第2の実施形態によれば、第1の実施形態と組み合わせることによって、負荷の高いシグナリングサーバ(203)に接続しているモバイルクライアント(202)を、負荷の低いシグナリングサーバ(203)に接続し直すことができる。よって、通信システム全体のパフォーマンスを向上させることができる。
(変形例)
(1)第1,第2の実施形態では、セッション制御メッセージとしてSIPを使用したが、HTTP(Hypertext Transfer Protocol)など他のプロトコルを使用してもよい。
(2)サーバ状態を示すファイルのフォーマットは、図5に示すように、JavaScript Object Notationにより記述してもよいが、XML(eXtensible Markup Language)など別の形式のフォーマットを使用することもできる。サーバ状態の要素は、図5に示したものに限られず、別の要素を追加することもできる。また、図8に示すプッシュ通知におけるメッセージについても、ファイルのフォーマットは、JavaScript Object Notationに代えてXMLなど別の形式のフォーマットを使用することもできる。
(3)第1,第2の実施形態では、サーバクライアントシステムのクライアントとして、モバイルクライアントを対象としたが、プッシュ通知を受信可能なPC(Personal Computer)クライアントを対象とすることもできる。
(4)ステップB8(図6)にて、サーバ状態を評価した結果、最適となるシグナリングサーバ(203)が複数存在する場合がある。この場合、サーバ状態評価部(309)、または、サーバ状態評価部(309)を制御するシグナリング制御部(301)は、複数の最適となるシグナリングサーバ(203)のうち1つを選択することができる。選択の方法としては、例えば、ランダムでもよいし、シグナリングサーバ(203)の各々に優先度を設定して、最適となるシグナリングサーバ(203)が複数存在した場合、優先度が最高のものを最適となるシグナリングサーバ(203)としてもよい。
このような方式を採用すれば、プッシュを通知されたモバイルクライアント(202)からREGISTERリクエストメッセージを受信する1つのシグナリングサーバ(203)を確実に特定することができる。
(5)第1,第2の実施形態では、負荷が小さく最適と判定され着側のモバイルクライアント(202)からのREGISTERリクエストメッセージを受信するシグナリングサーバ(203)と、着側のモバイルクライアント(202)にプッシュ通知を行うシグナリングサーバ(203)が同じであった。しかし、この両者のシグナリングサーバ(203)は別々のサーバであってもよい。換言すれば、着側のモバイルクライアント(202)にプッシュ通知を行うシグナリングサーバ(203)は、通信制御システムが有する複数のシグナリングサーバ(203)のいずれのサーバ(理論上、負荷が小さく最適と判定され着側のモバイルクライアント(202)からのREGISTERリクエストメッセージを受信するシグナリングサーバ(203)は対象外となる)であってもよい。
ここで、このプッシュ通知の処理の一例は、図6のステップB11とステップB12において、次のように変更される。
図6のステップB11に関わる変更処理において、シグナリング制御部♯2(301−2)は、INVITEリクエストメッセージを記憶部に保存し、モバイルクライアント♯2(202−2)へプッシュ通知を行うためのプッシュ通知要求メッセージを、シグナリングサーバ#2(203−2)以外のプッシュ通知部(302)に送信する。シグナリングサーバ#2(203−2)以外のシグナリングサーバの一例は、図2のシグナリングサーバ#1(203−1)、シグナリングサーバ#3(203−3)、またはシグナリングサーバ#4(図示せず)などである。
図6のステップB12に関わる変更処理において、プッシュ通知部(302)は、プッシュ通知要求メッセージをプッシュ通信サービス(201)に送信し、送信処理完了に関するメッセージを、シグナリングサーバ#2(203−2)のシグナリング制御部♯2(301−2)に送信する。
(6)第1,第2の実施形態では、データベース(204)は、通信制御システムが有する複数のシグナリングサーバ(203)のいずれとも異なる装置に格納されているとして説明した。しかし、データベース(204)が、通信制御システムが有する複数のシグナリングサーバ(203)のいずれかに格納されていてもよい。
(7)本明細書では、主に、通信サービスとしてIP電話を採り上げたが、他の種類の通信サービス(例:音声、映像などのコンテンツ配信)についても本発明を適用することができる。
また、本実施形態で説明した種々の技術を適宜組み合わせた技術を実現することもできる。また、本実施形態で説明したソフトウェア構成をハードウェアとして実現することもできる。その他、ハードウェア、ソフトウェア等の具体的な構成について、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。
201 プッシュ通知サービス
202 モバイルクライアント
203 シグナリングサーバ
204 データベース
301 シグナリング制御部
302 プッシュ通知部
303 シグナリングサーバ間通信部
304 メッセージ送信部
305 メッセージ受信部
306 シグナリングサーバ管理部
307 サーバ状態通知部
308 サーバ状態取得部
309 サーバ状態評価部
310 サーバ状態通知タイマ
401 プッシュ受信部
402 サーバアドレス管理部
403 サーバアドレス編集部
404 サーバアドレス取得部
405 シグナリング制御部
601 コネクション切断部

Claims (17)

  1. 複数の通信制御装置を有する通信制御システムであって、
    第1通信制御装置は、
    第1端末から接続要求情報を受信し、
    複数の前記通信制御装置の中で負荷が所定の値より低い第2通信制御装置に前記接続要求情報を送信する第1シグナリング制御部を有し、
    前記第2通信制御装置は、
    前記第1通信制御装置から前記接続要求情報を受信し、
    第2端末へのプッシュ通知処理と第2端末からの端末情報登録処理とを実行して、第2端末情報を登録し、
    前記第2端末に対して前記接続要求情報を送信する第2シグナリング制御部を有する
    ことを特徴とする通信制御システム。
  2. 複数の通信制御装置を有する通信制御システムであって、
    第1通信制御装置は、
    第1端末から接続要求情報を受信し、
    複数の前記通信制御装置の中で負荷が所定の値より低い第2通信制御装置に前記接続要求情報を送信する第1シグナリング制御部を有し、
    前記第2通信制御装置は、
    前記第1通信制御装置から前記接続要求情報を受信し、
    第2端末からの端末情報登録処理を実行して、第2端末情報を登録し、
    前記第2端末に対して前記接続要求情報を送信し、
    前記第2通信制御装置とは異なるプッシュ通知用通信制御装置に、前記第2端末へのプッシュ通知処理を要求する第2シグナリング制御部を有し、
    記プッシュ通知用通信制御装置は、
    前記第2通信制御装置からの要求に対して前記第2端末へのプッシュ通知処理を実行する第3シグナリング制御部を有する
    ことを特徴とする通信制御システム。
  3. 請求項1または請求項2に記載されている通信制御システムであって、
    前記第2端末が第3通信制御装置に接続されている場合、
    前記第1通信制御装置は、
    第1シグナリング制御部において、前記第1端末から前記接続要求情報を受信してから、前記接続要求情報を前記第2通信制御装置に送信するまでの間に、
    複数の前記通信制御装置の中で負荷が所定の値より低い前記第2通信制御装置と、前記第3通信制御装置とが異なることを判断して、
    前記第3通信制御装置に前記第2端末の切断要求情報を送信する第1コネクション切断処理部を有し、
    前記第3通信制御装置は、
    前記第1通信制御装置から切断要求情報を受信して、前記第3通信制御装置と前記第2端末間の接続を切断する第2コネクション切断処理部を有する
    ことを特徴とする通信制御システム。
  4. 請求項1から請求項3のいずれか1項に記載されている通信制御システムであって、
    前記負荷が所定の値より低い第2通信制御装置が複数存在する場合、
    前記第1通信制御装置は、1つの第2通信制御装置を選択する選択処理部を有する
    ことを特徴とする通信制御システム。
  5. 請求項1から請求項4のいずれか1項に記載されている通信制御システムであって、
    前記接続要求情報は、INVITEリクエストメッセージであり、
    前記端末情報登録処理は、REGISTERリクエストメッセージに基づく端末情報の登録処理である、
    ことを特徴とする通信制御システム。
  6. 複数の通信制御装置を有する通信制御システムにおける通信制御方法であって、
    第1通信制御装置が、
    第1端末から接続要求情報を受信し、
    複数の前記通信制御装置の中で負荷が所定の値より低い第2通信制御装置に前記接続要求情報を送信する第1シグナリング制御ステップを有し、
    前記第2通信制御装置が、
    前記第1通信制御装置から前記接続要求情報を受信し、
    第2端末へのプッシュ通知処理と第2端末からの端末情報登録処理とを実行して、第2端末情報を登録し、
    前記第2端末に対して前記接続要求情報を送信する第2シグナリング制御ステップを有する
    ことを特徴とする通信制御方法。
  7. 複数の通信制御装置を有する通信制御システムにおける通信制御方法であって、
    第1通信制御装置が、
    第1端末から接続要求情報を受信し、
    複数の前記通信制御装置の中で負荷が所定の値より低い第2通信制御装置に前記接続要求情報を送信する第1シグナリング制御ステップを有し、
    前記第2通信制御装置が、
    前記第1通信制御装置から前記接続要求情報を受信し、
    第2端末からの端末情報登録処理を実行して、第2端末情報を登録し、
    前記第2端末に対して前記接続要求情報を送信し、
    前記第2通信制御装置とは異なるプッシュ通知用通信制御装置に、前記第2端末へのプッシュ通知処理を要求する第2シグナリング制御ステップを有し、
    記プッシュ通知用通信制御装置は、
    前記第2通信制御装置からの要求に対して前記第2端末へのプッシュ通知処理を実行する第3シグナリング制御ステップを有する
    ことを特徴とする通信制御方法。
  8. 通信制御システムが有する複数の通信制御装置のうちの1つである通信制御装置としてのコンピュータを、
    第1通信制御装置として機能させる場合、
    第1端末から接続要求情報を受信し、
    複数の前記通信制御装置の中で負荷が所定の値より低い第2通信制御装置に前記接続要求情報を送信する第1シグナリング制御部、として機能させ、
    第2通信制御装置として機能させる場合、
    前記第1通信制御装置から前記接続要求情報を受信し、
    第2端末へのプッシュ通知処理と第2端末からの端末情報登録処理とを実行して、第2端末情報を登録し、
    前記第2端末に対して前記接続要求情報を送信する第2シグナリング制御手段、
    として機能させるための通信制御プログラム。
  9. 通信制御システムが有する複数の通信制御装置のうちの1つである通信制御装置としてのコンピュータを、
    第1通信制御装置として機能させる場合、
    第1端末から接続要求情報を受信し、
    複数の前記通信制御装置の中で負荷が所定の値より低い第2通信制御装置に前記接続要求情報を送信する第1シグナリング制御部、として機能させ、
    第2通信制御装置として機能させる場合、
    前記第1通信制御装置から前記接続要求情報を受信し、
    第2端末からの端末情報登録処理を実行して、第2端末情報を登録し、
    前記第2端末に対して前記接続要求情報を送信し、
    前記第2通信制御装置とは異なるプッシュ通知用通信制御装置に、前記第2端末へのプッシュ通知処理を要求する第2シグナリング制御部、として機能させ、
    記プッシュ通知用通信制御装置として機能させる場合、
    前記第2通信制御装置からの要求に対して前記第2端末へのプッシュ通知処理を実行する第3シグナリング制御部、
    として機能させるための通信制御プログラム。
  10. 請求項8または請求項9に記載されている通信制御プログラムであって、
    前記第2端末が第3通信制御装置に接続されている場合であり、さらに、
    前記第1通信制御装置として機能させる場合、
    第1シグナリング制御部において、前記第1端末から前記接続要求情報を受信してから、前記接続要求情報を前記第2通信制御装置に送信するまでの間に、
    複数の前記通信制御装置の中で負荷が所定の値より低い前記第2通信制御装置と、前記第3通信制御装置とが異なることを判断して、
    前記第3通信制御装置に前記第2端末の切断要求情報を送信する第1コネクション切断処理部、として機能させ、
    第3通信制御装置として機能させる場合、
    前記第1通信制御装置から切断要求情報を受信して、前記第3通信制御装置と前記第2端末間の接続を切断する第2コネクション切断処理部、として機能させる
    ことを特徴とする通信制御プログラム。
  11. 請求項8から請求項10のいずれか1項に記載されている通信制御プログラムであって、
    前記負荷が所定の値より低い第2通信制御装置が複数存在する場合であり、さらに、
    前記第1通信制御装置として機能させる場合、
    1つの第2通信制御装置を選択する選択処理部、として機能させる
    ことを特徴とする通信制御プログラム。
  12. 請求項8から請求項11のいずれか1項に記載されている通信制御プログラムであって、
    前記接続要求情報は、INVITEリクエストメッセージであり、
    前記端末情報登録処理は、REGISTERリクエストメッセージに基づく端末情報の登録処理である、
    ことを特徴とする通信制御プログラム。
  13. 通信制御システムが有する複数の通信制御装置のうちの1つである通信制御装置であって、
    第1通信制御装置として機能する場合、
    第1端末から接続要求情報を受信し、
    複数の前記通信制御装置の中で負荷が所定の値より低い第2通信制御装置に前記接続要求情報を送信する第1シグナリング制御部を有し、
    第2通信制御装置として機能する場合、
    前記第1通信制御装置から前記接続要求情報を受信し、
    第2端末へのプッシュ通知処理と第2端末からの端末情報登録処理とを実行して、第2端末情報を登録し、
    前記第2端末に対して前記接続要求情報を送信する第2シグナリング制御部を有する、
    ことを特徴とする通信制御装置。
  14. 通信制御システムが有する複数の通信制御装置のうちの1つである通信制御装置であって、
    第1通信制御装置として機能する場合、
    第1端末から接続要求情報を受信し、
    複数の前記通信制御装置の中で負荷が所定の値より低い第2通信制御装置に前記接続要求情報を送信する第1シグナリング制御部を有し、
    第2通信制御装置として機能する場合、
    前記第1通信制御装置から前記接続要求情報を受信し、
    第2端末からの端末情報登録処理を実行して、第2端末情報を登録し、
    前記第2端末に対して前記接続要求情報を送信し、
    前記第2通信制御装置とは異なるプッシュ通知用通信制御装置に、前記第2端末へのプッシュ通知処理を要求する第2シグナリング制御部を有し、
    記プッシュ通知用通信制御装置として機能する場合、
    前記第2通信制御装置からの要求に対して前記第2端末へのプッシュ通知処理を実行する第3シグナリング制御部を有する
    ことを特徴とする通信制御装置。
  15. 請求項13または請求項14に記載されている通信制御装置であって、
    前記第2端末が第3通信制御装置に接続されている場合であり、さらに、
    第1通信制御装置として機能する場合、
    第1シグナリング制御部において、前記第1端末から前記接続要求情報を受信してから、前記接続要求情報を前記第2通信制御装置に送信するまでの間に、
    複数の前記通信制御装置の中で負荷が所定の値より低い前記第2通信制御装置と、前記第3通信制御装置とが異なることを判断して、
    前記第3通信制御装置に前記第2端末の切断要求情報を送信する第1コネクション切断処理部、を有し、
    前記第3通信制御装置として機能する場合、
    前記第1通信制御装置から切断要求情報を受信して、前記第3通信制御装置と前記第2端末間の接続を切断する第2コネクション切断処理部を有する
    ことを特徴とする通信制御装置。
  16. 請求項13から請求項15のいずれか1項に記載されている通信制御装置であって、
    前記負荷が所定の値より低い第2通信制御装置が複数存在する場合であり、さらに、
    前記第1通信制御装置として機能させる場合、
    1つの第2通信制御装置を選択する選択処理部を有する
    ことを特徴とする通信制御装置。
  17. 請求項13から請求項16のいずれか1項に記載されている通信制御装置であって、
    前記接続要求情報は、INVITEリクエストメッセージであり、
    前記端末情報登録処理は、REGISTERリクエストメッセージに基づく端末情報の登録処理である、
    ことを特徴とする通信制御装置。
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