(57)【要約】【課題】ＩＰ電話システムにおける構内交換方式及び同方式における暗号化認証に関し、外部の基地局による一局型交換及び認証により、システムの構成を容易にすることを課題とする。【解決手段】送話側のサイトＡ１１１から基地局１２１へ、受話側のサイトＢ１３１のＩＰアドレスを問い合わせる。基地局１２１では、送話側のサイトＡ１１１からの発呼信号に基づいて、受話側のサイトＢ１３１のＩＰアドレス及び受話側サイト内の受話電話回線のＩＰアドレスへの変換を行い、送話側のサイトＡ１１１へ返信する。送話側のサイトＡ１１１は、このＩＰアドレスに基づいて、受話側のサイトＢ１３１と通話の為の通信を行う。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の要素を有することを特徴とする外部一局型構内交換方式ＩＰ（インターネットプロトコル）電話システム
（１）音声電話機が接続された音声電話構内交換機と、ＶｏＩＰ（ボイスオーバーインターネットプロトコル）ゲートウェイと、ＶＰＮ装置とを有し、ＩＰネットワークに接続し、送話側及び受話側となる複数のサイト
（２）ＩＰネットワークを介して受信した送話側サイトからの発呼データに基づいて、受話側サイトのＩＰアドレス及び受話側サイト内の受話電話回線のＩＰアドレスへの変換を行い、送話側サイトへの返信を行うＩＰ電話構内交換機と、ＶＰＮ装置とを有する基地局。
【請求項２】
更に、ＩＰネットワークに接続され、送話側サイト及び受話側サイトの認証用データに基づいて、セッションの認証を行う暗号化認証装置を有することを特徴とする請求項１記載の外部一局型構内交換方式ＩＰ電話システム。
【請求項３】
前記暗号化認証装置は、前記基地局内に設けられていることを特徴する請求項２記載の外部一局型構内交換方式ＩＰ電話システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）電話システムに係り、外部の基地局による一局型構内交換方式及び同方式における暗号化認証に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＩＰ電話システムに関し、従来、他サイトである受話側への構内電話の切り替え等の制御は、音声電話の構内交換と同様に、送話側の同一サイトに設けられたＩＰ電話構内交換装置で行われている。
【０００３】
その為、構内の電話機の増設や変更の際には、各サイトの構内交換機をそれぞれに切り替え設定を更新する必要があり、内線電話番号管理が、極めて煩雑であった。
【０００４】
このような内線電話番号管理の煩雑さを解消し、システム構築や接続の簡易性及びランニングコストに優れたＩＰ電話システムの導入が期待されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−５３４９１４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記した従来技術の欠点を除くためになされたものであって、その目的とするところは、各サイトにＩＰ電話構内交換機を設置することなく、従来の音声電話の構内交換機の環境のままで内線切替を可能にするＩＰ電話システムを実現することである。
【０００７】
更に、各サイトに認証局機能を設けることなく、ＶｏＩＰ（Ｖｏｉｃｅ  ｏｖｅｒ  ＩＰ）の環境で仮想的な閉域ＩＰ電話網を構築することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る外部一局型構内交換方式ＩＰ電話システムは、
以下の要素を有することを特徴とする
（１）音声電話機が接続された音声電話構内交換機と、ＶｏＩＰ（ボイスオーバーインターネットプロトコル）ゲートウェイと、ＶＰＮ装置とを有し、ＩＰネットワークに接続し、送話側及び受話側となる複数のサイト
（２）ＩＰネットワークを介して受信した送話側サイトからの発呼信号に基づいて、受話側サイトのＩＰアドレス及び受話側サイト内の受話電話回線のＩＰアドレスへの変換を行い、送話側サイトへの返信を行うＩＰ電話構内交換機と、ＶＰＮ装置とを有する基地局。
【０００９】
更に、ＩＰネットワークに接続され、送話側サイト及び受話側サイトの認証用データに基づいて、セッションの認証を行う暗号化認証装置を有することを特徴とする。
【００１０】
前記暗号化認証装置は、前記基地局内に設けられていることを特徴する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
本発明は、ＩＰ電話のシステムにおける構内交換機能をサイト外のＩＰネットワーク上の基地局に設け、かかる外部サイトでＩＰ電話の構内切り替えを行い、仮想的な閉域電話網を構成することに特徴がある。また、ＩＰ電話用ＶＰＮ（仮想的閉域ネットワーク）の認証局の機能をサイト外のＩＰネットワーク上の基地局に設け、かかるサイト外部でＩＰ電話用ＶＰＮの暗号化認証が出来るようにすることに特徴がある。
【００１２】
以下本発明を図面に示す実施例に基づいて説明する。図１は、本発明に係る外部一局型構内交換方式ＩＰ電話システムのハードウエア構成を示す図である。
【００１３】
ＩＰネットワーク（例えば、インターネットワーク）上の基地局１２１には、基地局内ネットワークに接続されたＩＰ電話構内交換機１２４と、ＶＰＮ装置１２２とルータ１２０の間に接続された暗号化認証装置１２３が設けられている。
【００１４】
ＩＰネットワークに接続され、送信側（送話側）及び受信側（受話側）として機能する各サイト１１１，１３１は、サイト内ネットワークに接続されているＶｏＩＰゲートウェイ１１３，１３３と、ＶｏＩＰゲートウェイ１１３，１３３に接続されている音声電話構内交換機１１４，１３４と、音声電話構内交換機１１４，１３４に接続されている音声電話機１１５，１３５とから構成される。
【００１５】
図２は、本発明に係る外部一局型構内交換方式ＩＰ電話システムのモジュール構成を示す図である。
サイトＡ１１１及びサイトＢ１３１は、以下のモジュールを有している。
２１０，２３０は、パケット送受信部である。パケット送受信部２１０，２３０は、ＩＰネットワーク上から、自サイトのＩＰアドレスに該当するパケットを抽出し、また、自サイトで処理したデータをＩＰネットワーク上に送出するように構成されている。
【００１６】
２１１，２３１は、暗号化部である。暗号化部２１１，２３１は、自サイトで処理したデータを、セッションキーを用いて暗号化するように構成されている。
【００１７】
２１２，２３２は、復号化部である。復号化部２１２，２３２は、受信したデータ（ＩＰネットワーク上から抽出したデータ）を、セッションキーを用いて復号化するように構成されている。
【００１８】
２１３，２３３は、パケット化部である。パケット化部２１３，２３３は、自サイト内で処理したデータに、ＩＰアドレス及びＩＰヘッダを付加してパケット化するように構成されている。また、受信したパケットからのデータの抽出も行うように構成されている。
【００１９】
２１４，２３４は、音声・データ変換部である。音声・データ変換部２１４，２３４は、データを音声信号に変換し、更に逆の変換も行うように構成されている。
【００２０】
２１５，２３５は、内線切替部である。内線切替部２１５，２３５は、音声信号のうち、内線信号に対応する回線を開くように構成されている。
【００２１】
基地局１２１は、以下のモジュールを有している。
２２１は、認証部である。認証部２２１は、サイトから送信された認証用データの認証確認を行うように構成されている。送信された認証用データが、認証許可データに該当すれば認証可と判断する。
【００２２】
２２２は、カプセル化部である。カプセル化部２２２は、ＩＰデータにグローバルＩＰアドレスを付加してパケットをカプセル化するように構成されている。
【００２３】
２２３は、アドレス変換部である。アドレス変換部２２３は、アドレス対応テーブル２２４から、ＩＰデータの中のサイトに対応するデータを、該当するサイトのグローバルＩＰアドレスに、ＩＰデータの中のサイト内の内線電話回線に対応するデータを、該当する回線に対応するプライベートＩＰアドレスに変換するように構成されている。
【００２４】
２２４は、アドレス対応テーブルである。アドレス対応テーブル２２４は、サイトに対応するグローバルＩＰアドレス、サイト内の内線電話回線に対応するプライベートＩＰアドレスをデータとして記憶している。
【００２５】
続いて、サイトＡ１１１、サイトＢ１３１、及び基地局間でのセッションの確立手順について図３に沿って説明する。図３は、各サイトと基地局間のデータフローを示す図である。この図は、音声電話機ａ１１５ａから音声電話機ｂ１１５ｂへ通話を求める場合を想定している。
まず、音声電話構内交換機１１４は、音声電話機ａ１１５ａからの通知に従って、ＩＰ電話システムによる通話であると判定した場合に、当該通知をＶｏＩＰゲートウェイ１１３に転送する。
ＶｏＩＰゲートウェイ１１３は、基地局に対する通信を試みる。具体的には、サイトＡ１１１から、サイトＡ１１１の認証用データのパケットを基地局１２１のＶＰＮ装置１２３に送信する（３０１）。
【００２６】
ＶＰＮ装置１２２は、サイトＡ１１１の認証用データを暗号化認証装置１２３に送り、サイトＡ１１１の認証の問合せをする（３０２）。
一方、暗号化認証装置１２３でサイトＡ１１１の認証を確認した後、認証結果をＶＰＮ装置１２２に送信する（３０３）。
サイトＡ１１１は、基地局の認証用データのパケットを暗号化認証装置１２３に送信する（３０５）。基地局は、基地局の認証用データのパケットをサイトＡ１１１に送信する（３０４）。暗号化認証装置１２３で基地局の認証を確認した後、認証結果をサイトＡ１１１に送信する（３０６）。そして、基地局とサイトＡ１１１の間でセッションキーを相手方に送信する（３０７）。これにより、基地局とのセッションが確立する。
【００２７】
そして、サイトＡ１１１は、電話の発呼データのパケットを基地局に送信し（３０８）、基地局は、発呼データに対応するサイトＢ１３１のＩＰアドレス等を含む情報のパケットをサイトＡ１１１に送信する（３０９）。これにより、サイトＡ１１１は、送信先を特定できる。
【００２８】
サイトＡ１１１は、暗号化したサイトＡ１１１の認証用データのパケットをサイトＢ１３１へ送信する（３１０）。サイトＢ１３１は、暗号化したサイトＢ１３１の認証用データのパケットをサイトＡ１１１へ送信する（３１１）。サイトＡ１１１とサイトＢ１３１は、各々、受信した相手方の認証用データを暗号化認証装置１２３に送信し、各サイトの認証の問合せをする（３１２、３１３）。暗号化認証装置１２３は、サイトＡ１１１とサイトＢ１３１の認証を確認し、認証結果を返信する（３１２、３１３）。そして、サイトＡ１１１とサイトＢ１３１との間でセッションキーを相手方に送信する（３１４）。これにより、サイトＡ１１１とサイトＢ１３１間のセッションが確立する。
その後、音声データの転送が行われる。
【００２９】
次に、上述のセッションの確立の際に行われる処理について説明する。送信側（送話側）サイトの処理、基地局の処理、受信側（受話側）サイトの処理の順に説明する。
第一に、送信側（送話側）サイトにおける処理について説明する。
図４は、送信側（送話側）認証処理フローを示す図である。この処理は、図３に示した３０１から３０９までの流れに関するサイトＡ１１１側の処理に相当する。
まず、送受信ネゴシエーション（Ｓ４０１）を行う。具体的には、音声電話機ａ１１５ａからの発呼信号を音声・データ変換部２１４において音声データ化し、その発呼信号に基づく音声データをトリガとして、認証用の認証用データに基地局のグローバルＩＰアドレスを付加したパケットを、パケット送受信部２１０でＩＰネットワーク上に送出する。
基地局１２１では、基地局のＩＰアドレスに対応するグローバルＩＰアドレスを有するパケットを受信し、認証用データについて認証を確認後、セッションキーを付加した認証用データのパケットをサイトＡ１１１に返送する。この処理は、後述する図６のＳ６０１の処理に相当する。
そして、パケット送受信部２１０で、基地局１２１からのセッションキーを含むパケットを受信する。
【００３０】
次に、パケット化処理（Ｓ４０２）を行う。パケット化部で音声電話機ａ１１５ａの音声信号に含まれる応答側電話番号をＶｏＩＰのデータに変換する。
【００３１】
続いて、暗号化処理（Ｓ４０３）により、暗号化部でセッションキーによって暗号化し、応答側電話番号のＶｏＩＰデータに基地局のグローバルＩＰアドレスを付加する。
【００３２】
そして、パケット送信処理（Ｓ４０４）により、パケット送受信部２１０で、パケットをＩＰネットワーク上に送出する。
【００３３】
基地局では、サイトＡ１１１から送出された応答側電話番号のデータを元に、サイトＢ１３１のグローバルＩＰアドレス及び応答側電話の内線番号に対応するプライベートＩＰアドレスを付加したパケットをサイトＡ１１１に返送する。
【００３４】
サイトＡ１１１では、パケット受信処理（Ｓ４０５）を行う。サイトＡ１１１のグローバルＩＰアドレスが付加されたパケットを受信し、基地局でデータとして付加されたサイトＢ１３１のグローバルＩＰアドレス及び応答側電話の内線番号に対応するプライベートＩＰアドレスを抽出し、保存する。
これにより、サイトＡ１１１の認証、及び受信側（受話側）のアドレスの取得が終了する。
【００３５】
更に、送信側（送話側）サイトにおける受信側（受話側）サイトとのセッション処理の流れについて説明する。図５は、送信側（送話側）セッション処理フローを示す図である。この処理は、図３に示した３０９から３１５の流れに関するサイトＡ１１１側の処理に相当する。
まず、送受信ネゴシエーション（Ｓ５０１）を行う。基地局１２１から受信したセッションキー及び認証用データに、基地局１２１から受信したサイトＢ１３１のグローバルＩＰアドレスを付加し、パケット送受信部２１０でサイトＢ１３１へ送信する。
サイトＢ１３１では、サイトＢ１３１のＩＰアドレスに対応するグローバルＩＰアドレスを有するパケットを受信し、認証用データを抽出した後、セッションキーを付加したサイトＢ１３１の認証用データのパケットをサイトＡ１１１に返送する。
【００３６】
サイトＡ１１１は、パケット化処理（Ｓ５０２）を行う。このとき、音声データに音声電話ａ及び音声電話ｂに対応するプライベートＩＰアドレスを付加してパケット化する。
【００３７】
更に、暗号化処理（Ｓ５０３）を行う。具体的には、音声データに音声電話ａ、ｂのプライベートＩＰアドレスを付加したパケットをセッションキーで暗号化する。
【００３８】
最後に、パケット送信処理（Ｓ５０４）を行う。暗号化したパケットに基地局のグローバルＩＰアドレスを付加し、パケット送受信部２１０でＩＰネットワーク上へ送出する。
【００３９】
第二に、基地局における処理について説明する。
図６は、基地局認証及びアドレス変換処理フローを示す図である。このフローにより、送信側（送話側）に対する認証処理及び受信側（受話側）アドレスの変換処理を行う。尚、この処理は、図３に示した３０１から３０９までの流れに関する基地局１２１側の処理に相当する。
まず、送受信ネゴシエーション（Ｓ６０１）を行う。パケット送受信部２２０でＩＰネットワーク上からパケットを抽出し、基地局１２１のＩＰアドレスに対応するグローバルＩＰアドレスを有するパケットを受信する。
そして、認証部２２１で、受信したパケットの認証用データの正当性のチェックをする。証明用データが正当である場合には、セッションキーを付加したパケットを、パケット送受信部２２０でサイトＡ１１１に送信する。
【００４０】
そして、パケット受信処理（Ｓ６０２）を行う。パケット送受信部２２０で、基地局のグローバルＩＰアドレスが付加されたパケットを受信する。
【００４１】
復号化処理（Ｓ６０３）では、セッションキーで暗号化されたＩＰデータを、基地局のセッションキーで復号する。
【００４２】
そして、アドレス変換処理（Ｓ６０４）を行う。アドレス変換部２２３で、復号化されたＩＰデータに含まれる応答側電話番号に対応するプライベートＩＰアドレス及びグローバルＩＰアドレスをアドレス対応テーブル２２４から抽出する。
【００４３】
その後、カプセル化処理（Ｓ６０５）により、アドレス変換処理において抽出した応答側のプライベートＩＰアドレス及びグローバルＩＰアドレスをカプセル化部２２２でカプセル化する。
【００４４】
更に、暗号化処理（Ｓ６０６）により、カプセル化されたパケット（以下「カプセルパケット」という）をセッションキーで暗号化する。カプセルパケットの構成については、図８を用いて後述する。
【００４５】
最後に、パケット送信処理（Ｓ６０７）により、暗号化したパケットをパケット送受信部でサイトＡ１１１に送信する。
【００４６】
第三に、受信側（受話側）サイトにおける処理について説明する。
図７は、受信側（受話側）セッション処理フローを示す図である。このフローにより、送信側（送話側）とのセッション処理及び受話処理を行う。尚、この処理は、図３に示した３０９から３１５まで流れに関するサイトＢ１３１側の処理に相当する。
【００４７】
まず、送受信ネゴシエーション（Ｓ７０１）を行う。パケット送受信部２３０で、サイトＡ１１１から認証用データを受信し、サイトＢ１３１の認証用データのパケットをサイトＡ１１１に送信する。
【００４８】
その後、パケット受信処理（Ｓ７０２）により、パケット送受信部２３０で、サイトＡ１１１からのパケットを受信する。
【００４９】
更に、復号化処理（Ｓ７０３）により、受信したパケットを復号化部においてセッションキーで復号化する。
【００５０】
続いて、音声・データ変換処理（Ｓ７０４）を行う。音声・データ変換部２３４において、復号化されたパケットの中のデータからプライベートＩＰアドレスを抽出して回線トーン信号に変換し、また、パケットから音声データを抽出して音声信号に変換する。
【００５１】
内線切替処理（Ｓ７０５）により、音声電話構内交換機１３４の内線切替処理部で回線トーン信号に対応する内線番号の回線（音声電話ｂ）を開く。
【００５２】
以降、サイトＡ１１１及びサイトＢ１３１双方において、以下の処理を繰り返し、送受話が処理される。
音声電話の音声信号を音声データに変換し、その音声データをセッションキーで暗号化して他方のサイトへ送信する。
他方のサイトでは、受信したパケットをセッションキーで復号化した後、音声データを音声信号に変換して回線に送る。
【００５３】
最後に、カプセルパケットについて説明する。図８は、カプセルパケットの構成を示す図である。
図のように、カプセルパケットは、発呼側グローバルＩＰアドレス８０１と、応答側グローバルＩＰアドレス８０２と、発呼側プライベートＩＰアドレス８０３と、応答側プライベートＩＰアドレス８０４と、ＶｏＩＰプロトコルヘッダ８０５と、発呼データ／音声データ８０６により構成されている。そのうち、８０３〜８０６の部分が暗号化される。
【００５４】
【発明の効果】
本発明においては、ＩＰ電話のシステムにおける構内交換機能をサイト外のＩＰネットワーク上の基地局に設け、かかる外部サイトでＩＰ電話の構内切り替えを行い、仮想的な閉域電話網を構成するので、各サイトにＩＰ電話構内交換機を設置することなく、従来の音声電話の構内交換機の環境のままで内線切替機能を有するＩＰ電話システムを実現することができる。
【００５５】
ＩＰ電話用ＶＰＮの認証局の機能をサイト外のＩＰネットワーク上の基地局に設け、かかるサイト外部でＩＰ電話用ＶＰＮの暗号化認証が出来るようにしたので、各サイトに認証局機能を設けることなく、ＶｏＩＰの環境で仮想的な閉域ＩＰ電話網を構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る外部一局型構内交換方式ＩＰ電話システムのハードウエア構成を示す図である。
【図２】本発明に係る外部一局型構内交換方式ＩＰ電話システムのモジュール構成を示す図である。
【図３】各サイトと基地局間のデータフローを示す図である。
【図４】送信側（送話側）認証処理フローを示す図である。
【図５】送信側（送話側）セッション処理フローを示す図である。
【図６】基地局認証及びアドレス変換処理フローを示す図である。
【図７】受信側（受話側）セッション処理フローを示す図である。
【図８】カプセルパケットの構成を示す図である。
【符号の説明】
１１０  ルータ、１１１  サイトＡ、１１２  ＶＰＮ装置、１１３  ＶｏＩＰゲートウェイ、１１４  音声電話構内交換機、１１５  音声電話機、１２０  ルータ、１２１  基地局、１２２  ＶＰＮ装置、１２３  暗号化認証装置、１２４ＩＰ電話構内交換機、１３０  ルータ、１３１  サイトＢ、１３３  ＶｏＩＰゲートウェイ、１３４  音声電話構内交換機、１３５  音声電話機、２１０  パケット送受信部、２１１  暗号化部、２１２  復号化部、２１３  パケット化部、２１４  音声・データ変換部、２１５  内線切替部、２２０  パケット送受信部、２２１  認証部、２２２  カプセル化部、２２３  アドレス変換部、２２４アドレス対応テーブル、２３０  パケット送受信部、２３１  暗号化部、２３２  復号化部、２３３  パケット化部、２３４  音声・データ変換部、２３５  内線切替部、８０１  発呼側グローバルＩＰアドレス、８０２  応答側グローバルＩＰアドレス、８０３  発呼側プライベートＩＰアドレス、８０４  応答側プライベートＩＰアドレス、８０５  ＶｏＩＰプロトコルヘッダ、８０６  発呼データ／音声データ。
【図１】
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【図２】
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【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】
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