(57)【要約】【課題】転送系システムにおいて呼制御信号を用いて帯域および経路管理を行うことにより呼の安定した通話品質を実現する。【解決手段】音声通信を確立するための呼制御サーバを含む呼制御系システムおよび複数個のルータを含む転送系システムを備え、呼制御プロトコルを用いて音声通信を確立し、音声データをＩＰパケットとして送受信することにより音声通信を可能としたＩＰ電話網において、複数個のルータのうちの１つのルータで、呼制御信号を分析することにより信号種別を認識して呼毎に通信帯域確保および通信経路設定を行う。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
音声通信を確立するための呼制御サーバを含む呼制御系システムおよび複数個のルータを含む転送系システムを備え、音声データをＩＰパケットとして送受信することにより音声通信を可能とするＩＰ網における帯域確保および経路設定方法において、
前記複数個のルータのうちのルータで、呼制御信号を分析することにより信号種別を認識して呼毎に通信帯域確保および通信経路設定を行うことを特徴とするＩＰ網における帯域確保および経路設定方法。
【請求項２】
音声通信を確立するための呼制御サーバを含む呼制御系システムおよび複数個のルータを含む転送系システムを備え、音声データをＩＰパケットとして送受信することにより音声通信を可能とするＩＰ網における帯域確保および経路設定方法において、
前記呼制御サーバおよびルータとは異なる他の通信装置を備え、他の通信装置で、呼制御信号を分析することにより信号種別を認識して呼毎に通信帯域確保および通信経路設定を行うことを特徴とするＩＰ網における帯域確保および経路設定方法。
【請求項３】
前記呼制御信号を分析することにより、新規要求呼と既に接続中の呼の帯域を分離し、それぞれ独立に帯域を確保することを特徴とする請求項１または２に記載のＩＰ網における帯域確保および経路設定方法。
【請求項４】
前記呼制御信号を分析することにより、優先すべき呼と一般呼とに分離し、それぞれ独立に帯域を確保することを特徴とする請求項１または２に記載のＩＰ網における帯域確保および経路設定方法。
【請求項５】
前記呼制御信号を分析することにより、緊急を要する呼または優先すべき呼であると判明した場合、通常の呼処理を行っている前記呼制御サーバとは別の緊急呼／優先呼用の呼制御サーバへ経路を設定し、必要な帯域を確保することを特徴とする請求項１または２に記載のＩＰ網における帯域確保および経路設定方法。
【請求項６】
呼制御信号を分析することにより信号種別を認識して呼毎に通信帯域確保および通信経路設定を行うための信号解析機能を備えることを特徴とするルータ。
【請求項７】
音声通信を確立するための呼制御サーバを含む呼制御系システムおよび複数個のルータを含む転送系システムを備え、音声データをＩＰパケットとして送受信することにより音声通信を可能としたＩＰ電話システムにおいて、
前記複数個のルータのうちの１つのルータが、呼制御信号を分析することにより信号種別を認識して呼毎に通信帯域確保および通信経路設定を行うための信号解析機能を備えることを特徴とするＩＰ電話システム。
【請求項８】
ＩＰ網において呼制御プロトコルを用いて音声通信を確立し、音声データをＩＰパケットとして送受信することにより音声通信を可能としたＩＰ電話システムのルータに、
呼制御プロトコルによる信号のパケットを受信する処理と、
受信したパケットの信号を分析する処理と、
該分析により信号種別を認識して呼毎に通信帯域確保および通信経路設定を行う処理と、
該分析の結果に基づいて前記パケットを転送する処理と、
を実行させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＰ電話における安定した通話品質を実現する帯域確保および経路設定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インターネット等のＩＰ網において呼制御プロトコルを用いて音声通信を確立し、音声データをＩＰパケットとして送受信することにより音声通信を可能としたサービスが提供されている。図１は、呼制御プロトコルとしてＳＩＰを用いた従来のＩＰ電話システムの概略図であり、図２は、呼制御プロトコルとしてＭＥＧＡＣＯを用いた従来のＩＰ電話システムの概略図である。従来のネットワークでは、呼の認識は、ＭＧＣＰ／ＭＥＧＡＣＯ／ＳＩＰ等各種シグナリングにおいて呼制御系システムであるＭＧＣ（Ｍｅｄｉａ  Ｇａｔｅｗａｙ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）／ＣＡ（Ｃａｌｌ  Ａｇｅｎｔ）で制御を行っており、転送系システム（以下、代表してルータで内容を記述する）は、呼の認識という機能を有していない。（非特許文献１参照）すなわち、ルータでは呼の認識は行っていないため、呼の認識は、ＩＰ電話の発呼パケット（ＳＩＰの場合はＩＮＶＩＴＥ信号）をＣＡにおいて認識することから開始される。
【０００３】
また、ルータには、ＭＰＬＳ（Ｍｕｌｔｉ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  Ｌａｂｅｌ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）等を用いて帯域を確保し、パケット送信の制御を行う方法がある。図３は、ＭＰＬＳによる帯域確保を説明する図である。しかし、これらのパケット制御方法は、ＩＰアドレスやラベル値などを参照して制御を行うため、パケット単位での帯域確保は可能であったが、ＩＰ電話サービスで規定される呼（セッション）とは連動しておらず、呼（セッション）単位毎に帯域や経路を制御することは不可能であった。ＤｉｆｆｓｅｒｖでもＱｏＳ制御を行うが、保証ではなく差別化するだけであり、ＥＦクラスでもＱｏＳや帯域保証はしない。単に他の優先度に比べて絶対的に一定の帯域を確保してＩＰパケットを転送するだけである。つまり、２Ｍの帯域に使用帯域が３Ｍのパケットが到達すると１Ｍを廃棄するというように、通信中の呼でもパケット廃棄を行うので呼の接続を保証しない。また、帯域管理方法については、呼をバーチャルトランクのように管理をサーバ上で行うような方式（特許文献１参照）はあるが、実際の転送系システムでの帯域設定とは連動していなかった。
【特許文献１】特開２００３−２９８６３７号公報
【非特許文献１】ＳＩＰ教科書、ＩＤＧジャパン、ｐ．３５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
以上のとおり、呼の認識および帯域制御や経路制御は、一度ＣＡにて発呼パケットを認識することが必要となるため、ＣＡにＩＮＶＩＴＥが到達するまでは呼を認識した状態制御が行えず、例えば、多量の呼が発生した場合、ＣＡまでの網内では一律のパケット転送とせざるを得ず、帯域を確保すべき呼でも他の呼と同等なルーティングを行わざるを得ない状態になっていた。
【０００５】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、転送系システムにおいて呼制御信号を用いて帯域および経路管理を行うことにより呼の安定した通話品質を実現するＩＰ網における帯域確保および経路設定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明は、音声通信を確立するための呼制御サーバを含む呼制御系システムおよび複数個のルータを含む転送系システムを備え、音声データをＩＰパケットとして送受信することにより音声通信を可能とするＩＰ網における帯域確保および経路設定方法において、複数個のルータのうちの１つのルータで、呼制御信号を分析することにより信号種別を認識して呼毎に通信帯域確保および通信経路設定を行うことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明は、音声通信を確立するための呼制御サーバを含む呼制御系システムおよび複数個のルータを含む転送系システムを備え、音声データをＩＰパケットとして送受信することにより音声通信を可能とするＩＰ網における帯域確保および経路設定方法において、呼制御サーバおよびルータとは異なる他の通信装置を備え、他の通信装置で、呼制御信号を分析することにより信号種別を認識して呼毎に通信帯域確保および通信経路設定を行うことを特徴とする。
【０００８】
本発明は、前記呼制御信号を分析することにより、新規要求呼と既に接続中の呼の帯域を分離し、それぞれ独立に帯域を確保することが好ましく、また、呼制御信号を分析することにより、優先すべき呼と一般呼とに分離し、それぞれ独立に帯域を確保することが好ましく、また、呼制御信号を分析することにより、緊急を要する呼または優先すべき呼であると判明した場合、通常の呼処理を行っている呼制御サーバとは別の緊急呼／優先呼用の呼制御サーバへ経路を設定し、必要な帯域を確保することが好ましい。
【０００９】
また、本発明のルータは、呼制御信号を分析することにより信号種別を認識して呼毎に通信帯域確保および通信経路設定を行うための信号解析機能を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、音声通信を確立するための呼制御サーバを含む呼制御系システムおよび複数個のルータを含む転送系システムを備え、音声データをＩＰパケットとして送受信することにより音声通信を可能としたＩＰ電話システムにおいて、複数個のルータのうちの１つのルータが、呼制御信号を分析することにより信号種別を認識して呼毎に通信帯域確保および通信経路設定を行うための信号解析機能を備えることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明のプログラムは、ＩＰ網において呼制御プロトコルを用いて音声通信を確立し、音声データをＩＰパケットとして送受信することにより音声通信を可能としたＩＰ電話システムのルータに、呼制御プロトコルによる信号のパケットを受信する処理と、受信したパケットの信号を分析する処理と、該分析により信号種別を認識して呼毎に通信帯域確保および通信経路設定を行う処理と、分析の結果に基づいてパケットを転送する処理とを実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、転送系システムにより呼制御信号を用いて帯域および経路管理を行うことができるので、既に通信中の呼と新規の接続呼の帯域をそれぞれ信号毎、呼毎に制御することによって新規の接続呼の要求が大量に発生した場合でも安定した通信品質を得ることができ、ユーザの利用満足度があがる。また、緊急呼・優先呼用といった優先的に制御したい呼と一般呼とに振り分けて呼制御を行うことも可能となるので、安定した通話品質と確実な信号転送を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。まず、前提となるネットワーク構成について図４を用いて説明する。ここでは、呼制御プロトコルとしてＳＩＰを用いたネットワーク構成について説明する。図４において、呼制御系システムは、音声通信を確立するためのＩＰ電話網において呼制御を行うＶｏＩＰサーバであるＳＩＰサーバＣＡ（ＳＳ）と、自網と他網（図ではＰＳＴＮ網）とＩＳＵＰ信号をインタワークするゲートウエイサーバＣＡ（ＧＷ）と、加入者の電話番号、ＩＰアドレス、住所等呼のルーティングおよび設定を行うアドレス情報サーバとにより構成されている。転送系システムは、ＩＰアドレス、ラベルまたはテーブルに従ってパケットの交換を行う複数個のルータ、スイッッチ等により構成されている。ＭＧ（Ｍｅｄｉａ  Ｇａｔｅｗａｙ）は、ＩＰ網とＰＳＴＮ回線とのゲートウエイ装置であり、音声データをＩＰパケットとして送受信する。ＦＷは、ファイアウオールである。
【００１４】
本発明は、転送系システムにおけるルータに、呼を認識して通信帯域確保および通信経路設定を行うための信号解析機能部を設けることを特徴とするものである。図５は、ルータの機能を説明する構成図である。エッジルータ１は、信号受信機能部１１とフロー識別機能部１２と信号解析機能部１３と転送経路設定機能部１４を備える。信号受信機能部１１は、ＩＰパケットを受信して受信バッファに格納し、フロー識別機能部１２は、レイヤ３までのヘッダを解析し、ポート番号と併せてフローを識別する。信号解析機能部１３は、ＳＩＰ、ＭＥＧＡＣＯのプロトコル分析もしくはプロトコル相当の呼認識機能と、発呼を（ＳＩＰならＩＮＶＩＴＥ）認識する機能と、ＩＮＶＩＴＥに乗ってきた情報を解析、識別する機能と、他のＲＥＧＩＳＴＥＲや切断信号等を認識する機能とを有する。信号受信機能部１１、フロー識別機能部１２、信号解析機能部１３、転送経路設定機能部１４におけるこれらの機能は、ルータ内のプロセッサがルータ内に格納されているプログラムを実行することによって実現される。
【００１５】
図６は、呼制御プロトコルとしてＳＩＰを用いた場合における本発明のＩＰ電話システムの概略図である。ＳＩＰプロトコルの場合、信号解析機能部ではＩＮＶＩＴＥ、ＲＥＧＩＳＴＥＲ、ＢＹＥを代表とするＲＦＣ３２６１、２５４３等で標準化されている規定の信号を認識し、ＩＮＶＩＴＥ内の信号から発番号と着番号を割り出す。図７は、呼制御プロトコルとしてＭＥＧＡＣＯを用いた場合における本発明のＩＰ電話システムの概略図である。ＭＥＧＡＣＯプロトコルの場合は、同様に、ＲＦＣ３０１５／Ｈ．２４８等で標準化されている規定の信号を認識し、Ｎｏｔｉｆｙ信号から同様に発番号と着番号を割り出す。得られた発番号と着番号、信号種別の組み合せからＬＳＰ（Ｌａｂｅｌ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ  Ｐａｔｈ）のラベル値を設定する。以上のような信号分析から、信号種別、信号内の各種パラメータを参照し、通信帯域確保および通信経路設定を行う。
【００１６】
以下に具体的な通信帯域確保および通信経路設定の手順を示す。
（１）ＩＰ電話より発呼する（発呼時に端末からＳＩＰもしくはＭＥＧＡＣＯの信号を付与する。もしくは途中のＰＢＸや中継装置で付与する）。
【００１７】
（２）ＩＰパケットがエッジルータへ到達するとルータの信号解析機能部は、呼制御信号を分析することにより呼制御信号種別を認識し、そのパケットが発呼信号であることを認識する。
【００１８】
（３）ルータの信号解析機能部は、発呼信号を認識後、信号解析機能部内に事前に登録してある発着番号分析用データベースと照合することにより、発呼信号内の発番号、着番号を割り出す。分析結果として得られた発信番号、着信番号を元に発着ＩＰアドレス情報、加入者情報を割り出し、予め設定を行ったＬＳＰからルーティングに使用するＬＳＰを決定する。決定されたＬＳＰの設定は、ＦＥＣ  ＭＡＰ（Ｆｏｒｗａｒｄ Ｅｒｒｏｒ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ  ＭＡＰ）を用いて分析を行った発呼信号のＩＰパケットにＬＳＰのラベル値として設定する。
【００１９】
（４）（３）で実施したＦＥＣ  ＭＡＰ設定により設定を行うＬＳＰは、予めＥＲ−ＣＡ収容ルータ間に設定しておいたｓｔａｔｉｃＬＳＰとするか、新たにＲＳＶＰ−ＴＥ（ＲＳＶＰ  Ｔｒａｆｆｉｃ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）、ＬＤＰ（Ｌａｂｅｌ  Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）等を用いてＬＳＰを設定するかはどちらでもよい。
【００２０】
（５）ラベルとＬＳＰのマッピング設定にあたっては、以下の３通りの設定方法がある。
【００２１】
設定方法（その１）：信号別の帯域・経路設定
ＩＮＶＩＴＥ、ＲＥＧＩＳＴＥＲといった新規要求呼と既に接続中の呼の帯域を分離し、それぞれ独立に上記（１）〜（４）の手順により帯域確保することにより安定的な音声品質、制御信号の確実なやりとりを実現する。具体的には、ＩＮＶＩＴＥ、ＲＥＧＩＳＴＥＲと２信号以外で確保する制御信号および発声パケット帯域を分離しておき、信号を分析した結果、それぞれの信号毎の帯域のところにＩＰパケットが流れるようにＦＥＣ  ＭＡＰを設定する。図８は、ＳＩＰの場合における信号別の帯域設定例を示す図である。図８に示すように、呼認識することによりＩＮＶＩＴＥ、ＲＥＧＩＳＴＥＲについては複数呼に対して１つのＬＳＰで固定帯域とし、その他の信号については呼毎にＬＳＰ設定または帯域増を行い、図のような帯域設定による信号送受信を確保する。この方式を用いるとＩＮＶＩＴＥ、ＲＥＧＩＳＴＥＲの新規接続要求呼が大量に発生した場合でもすでに接続中の制御信号および音声パケットに影響が出ないようにすることが可能である。図９は、ＭＥＧＡＣＯの場合における信号別の帯域設定例を示す図である。図９に示すように、呼認識することによりＮｏｔｉｆｙについては複数呼に対して１つのＬＳＰで固定帯域とし、その他の信号については呼毎にＬＳＰ設定または帯域増を行い、図のような帯域設定による信号送受信を確保する。
【００２２】
設定方法（その２）：優先呼と一般呼といった呼種別の帯域・経路設定
ＩＮＶＩＴＥの信号分析を行い、優先すべき呼（１１０／１１９等）と一般呼とに分離し、それぞれ独立に上記（１）〜（４）の手順により帯域確保することにより安定的な音声品質、制御信号の確実なやり取りを実現する。具体的には、信号を分析して、ＩＮＶＩＴＥの信号中の着番号と発番号を分析し、一般か優先かを判定する。優先であれば優先用のＬＳＰおよび一般用のＬＳＰが使用可能であるが、一般であれば、一般用のＬＳＰで未使用なＬＳＰが存在するうちは（その一般用のＬＳＰを使用して）接続するが、それ以降に到着した一般の新規要求呼であれば接続しないルーティング設定を行うことにより優先呼の安定した接続が可能となる。図１０は、優先呼と一般呼といった呼種別の帯域設定例を示す図である。図１０の示すように、呼認識することにより、呼種別にＬＳＰを設定し、図のような帯域設定による信号送受信を確保する。
【００２３】
設定方法（その３）：緊急呼／優先呼用のＣＡを設置する場合の帯域・経路設定
上記（１）〜（４）の手順により信号分析の結果、着信先が１１０／１１９と判明した場合、通常の呼処理を行っているＣＡとは別の緊急呼／優先呼用ＣＡへ経路設定してあるＬＳＰへのルーティングを設定し、呼制御信号を通すのに必要な帯域を確保する。図１１は、緊急呼／優先呼用のＣＡを設置する場合の帯域設定例を示す図である。呼認識することにより図のような優先呼・緊急呼用のＣＡ１（ＳＳ）と一般用のＣＡ２（ＳＳ）にそれぞれ帯域設定を行い、信号送受信を確保する。
【００２４】
以上の３通りの設定方法のうち１つのみを考慮した帯域・経路設定方法でもよく、２つ以上を組み合わせた帯域・経路設定方法としてもよい。
【００２５】
なお、帯域確保自体は、ＲＳＶＰ−ＴＥ、ＬＤＰのようなシグナリングでもｓｔａｔｉｃに設定した帯域でもＱｏＳサーバとの連携による帯域設定でも良い。また、上述した実施の形態では、ＬＳＰを用いて帯域を確保する場合について説明したが、ＲＳＶＰ等のリソース確保による手段を用いても良い。
【００２６】
上述した実施の形態では、呼制御信号の帯域確保について記載したが、分析を行った結果得られた発着のＩＰアドレスから同時に音声信号を通すのに必要な帯域の確保を同時に行っても良いし、個別に音声信号を通す帯域確保のみを確保してもよい。
【００２７】
また、ルータは、ルータ自体の装置状態・回線使用状況から輻輳状態と判断されたり、他の手法によるＣＡ／ＭＧ／ＦＷ等関連システムから輻輳が通知された場合に当初設定しているＬＳＰ帯域以上に呼が輻輳した場合、優先度の低い設定の一般呼の発信を破棄することが可能である。
【００２８】
（６）以上でＦＥＣ  ＭＡＰ設定によるＬＳＰを用いてコアルータ２を介してＣＡ（ＳＳ）まで転送を行い、ＣＡ（ＳＳ）にて詳細な信号分析、サービス分析を行い、ＩＰアドレスを設定し、所定の着信先へパケットを送信する。
【００２９】
（７）ルータは、ＣＡ（ＳＳ）で設定されたＩＰアドレスや呼制御信号を（３）と同様の手順で分析し、ＣＡ（ＳＳ）から、着端末が収容されているルータまでのＬＳＰのＦＥＣ  ＭＡＰを設定し、帯域を設定する。
【００３０】
（８）設定したＬＳＰにより着信先のルータまでパケットを転送し、着信端末に呼の接続要求を行う。
【００３１】
（９）着信端末は信号受信後、Ｕプレーン信号の送受信を開始し、呼び出し音を送信し、発信側で受信したら受話器を上げ通話中となる。
【００３２】
（１０）受話器を下ろし、ＣＡで呼接続を終了する。呼接続が終了した時点で設定していた帯域を解放する。
以上で通話が終了する。
【００３３】
なお、上述した実施の形態では、ルータに信号解析機能部を設けて、ルータで呼を認識して通信帯域確保および通信経路設定を行うようにしたが、呼制御サーバ、ルータおよびスイッチとは異なる他の通信装置に、信号解析機能部を備えて、他の通信装置で呼を認識して通信帯域確保および通信経路設定を行うようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】呼制御プロトコルとしてＳＩＰを用いた従来のＩＰ電話システムの概略図である。
【図２】呼制御プロトコルとしてＭＥＧＡＣＯを用いた従来のＩＰ電話システムの概略図である。
【図３】ＭＰＬＳによる帯域確保を説明する図である。
【図４】前提となるネットワーク構成について説明する図である。
【図５】エッジルータの機能を説明する構成図である。
【図６】呼制御プロトコルとしてＳＩＰを用いた場合における本発明のＩＰ電話システムの概略図である。
【図７】呼制御プロトコルとしてＭＥＧＡＣＯを用いた場合における本発明のＩＰ電話システムの概略図である。
【図８】ＳＩＰの場合における信号別の帯域設定例を示す図である。
【図９】ＭＥＧＡＣＯの場合における信号別の帯域設定例を示す図である。
【図１０】優先呼と一般呼といった呼種別の帯域設定例を示す図である。
【図１１】緊急呼／優先呼用のＣＡを設置する場合の帯域設定例を示す図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  エッジルータ
２  コアルータ
１１  信号受信機能部
１２  フロー識別機能部
１３  信号解析機能部
１４  転送経路設定機能部
【図１】
2006186855.tif 000003
【図２】
2006186855.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2006186855.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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