(57)【要約】【課題】中継装置において、ルーティング対象となるパケットを減らし、ルーティングに関わる負荷を抑制して、安定性及び伝送効率を向上させることを目的とする。【解決手段】中継装置において、所定期間内に到着したＶｏＩＰパケットについて、少なくとも送信先ＩＰアドレスが同一のもの（以下、かかる同一の送信先ＩＰアドレスを「共通送信先ＩＰアドレス」という）を選択する手段と、前記選択したＶｏＩＰパケットそれぞれからメディア情報を抽出する手段と、共通送信先ＩＰアドレスを送信先ＩＰアドレスとし、前記抽出した各メディア情報を含むＶｏＩＰパケットを生成する手段と、前記選択したＶｏＩＰパケットに代えて前記生成したＶｏＩＰパケットを対象としてルーティングを行う手段と、を備えることを特徴とする。【選択図】図４
2005311910.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定期間内に到着したＶｏＩＰパケットについて、少なくとも送信先ＩＰアドレスが同一のもの（以下、かかる同一の送信先ＩＰアドレスを「共通送信先ＩＰアドレス」という）を選択する手段と、
前記選択したＶｏＩＰパケット（以下、「統合対象ＶｏＩＰパケット」という）それぞれからメディア情報を抽出する手段と、
共通送信先ＩＰアドレスを送信先ＩＰアドレスとし、前記抽出した各メディア情報を含むＶｏＩＰパケット（以下、「統合ＶｏＩＰパケット」という）を生成する手段と、
統合対象ＶｏＩＰパケットに代えて統合ＶｏＩＰパケットを対象としてルーティングを行う手段と、を備えることを特徴とする中継装置。
【請求項２】
前記生成する手段は、パケットロスの程度に基づいて統合ＶｏＩＰパケットのパケット長を調整することを特徴とする請求項１記載の中継装置。
【請求項３】
前記所定期間は１０ｍｓ又は２０ｍｓであることを特徴とする請求項１又は２記載の中継装置。
【請求項４】
他の中継装置が生成した統合ＶｏＩＰパケットを受信した場合、該統合ＶｏＩＰパケットに基づき対応する統合対象ＶｏＩＰパケットを復元し、前記復元した統合対象ＶｏＩＰパケットを対象としてルーティングを行うことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の中継装置。
【請求項５】
所定期間内に到着したＶｏＩＰパケットについて、少なくとも送信先ＩＰアドレスが同一のもの（以下、かかる同一の送信先ＩＰアドレスを「共通送信先ＩＰアドレス」という）を選択する工程と、
前記選択したＶｏＩＰパケットそれぞれからメディア情報を抽出する工程と、
共通送信先ＩＰアドレスを送信先ＩＰアドレスとし、前記抽出した各メディア情報を含むＶｏＩＰパケットを生成する工程と、
前記選択したＶｏＩＰパケットに代えて前記生成したＶｏＩＰパケットを対象としてルーティングを行う工程と、を備えることを特徴とする、中継装置におけるルーティング方法。
【請求項６】
請求項５記載のルーティング方法をコンピュータで実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インターネットプロトコル（ＩＰ；Internet Protocol）ネットワークを利用して通話等の通信サービスを提供するための技術に関し、特にＶｏＩＰ（Voice Over IP）通信に用いられる中継装置（ゲートウェイ装置）におけるルーティング技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＩＰを用いて音声通話を行なう技術（ＶｏＩＰ）が注目されてきており、ＶｏＩＰに基づいて通話を行う「ＩＰ電話」も普及し始めている。このＩＰ電話では、話者の発する音声に対応するアナログ音声信号がデジタルデータに変換されて所定の圧縮処理が行なわれた後にパケット化され、ネットワークを介して通話先に送信される。そして、通話先では、受信したパケットに基づいてアナログ音声信号が復元され、音声出力が行われる。ＩＰ電話に関する従来技術は、例えば、特開２００１−１７７５７７号公報（特許文献１）などの文献に記載されている。
【０００３】
ＩＰを用いてデータを送受信する場合、データを格納したパケットが正しい相手先に届くようにＩＰアドレスを元に経路選択（ルーティング）を行う必要がある。ＶｏＩＰシステムでは、ネットワーク間に配置されるゲートウェイ装置がルーティング機能を備えている場合がある。
【０００４】
図６は、ＶｏＩＰシステムにおいて送受信されるＶｏＩＰパケットの一般的な構造を模式的に示した図である。図からわかるように、ＶｏＩＰパケットは、パケットごとにＩＰヘッダ、ＵＤＰ（User Datagram Protocol）ヘッダ／ＴＣＰ（Transmission Control Protocol）ヘッダ、ＲＴＰ （Real-time Transport Protocol）ヘッダを有している。
【特許文献１】特開２０００−１７７５７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
中継装置（ゲートウェイ装置）において、ネットワークに接続している各種端末等から想定した以上のＶｏＩＰパケットが到着した場合、ルーティング処理が追いつかず、結果としてパケットロス等が生じるおそれがある。
【０００６】
また、各ＶｏＩＰパケットには、図６に示すように、ＩＰヘッダ、ＵＤＰヘッダ／ＴＣＰヘッダ、ＲＴＰヘッダ等が設定されるため、ルーティング対象となるパケット（すなわち中継装置が送信するパケット）が増加すればするほど、ヘッダ部分のオーバヘッドに起因して伝送効率が落ちてしまうという問題も生じる。
【０００７】
そこで、本発明は、中継装置（ゲートウェイ装置）において、ルーティング対象となるパケットを減らし、ルーティングに関わる負荷を抑制して、安定性及び伝送効率を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の中継装置は、所定期間内に到着したＶｏＩＰパケットについて、少なくとも送信先ＩＰアドレスが同一のもの（以下、かかる同一の送信先ＩＰアドレスを「共通送信先ＩＰアドレス」という）を選択する手段と、前記選択したＶｏＩＰパケット（以下、「統合対象ＶｏＩＰパケット」という）それぞれからメディア情報を抽出する手段と、共通送信先ＩＰアドレスを送信先ＩＰアドレスとし、前記抽出した各メディア情報を含むＶｏＩＰパケット（以下、「統合ＶｏＩＰパケット」という）を生成する手段と、統合対象ＶｏＩＰパケットに代えて統合ＶｏＩＰパケットを対象としてルーティングを行う手段と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
好適には、前記生成する手段は、パケットロスの程度に基づいて統合ＶｏＩＰパケットのパケット長を調整することを特徴とする。
【００１０】
また好適には、前記所定期間は１０ｍｓ又は２０ｍｓであることを特徴とする。
【００１１】
また好適には、他の中継装置が生成した統合ＶｏＩＰパケットを受信した場合、該統合ＶｏＩＰパケットに基づき対応する統合対象ＶｏＩＰパケットを復元し、前記復元した統合対象ＶｏＩＰパケットを対象としてルーティングを行うことを特徴とする。
【００１２】
本発明の中継装置におけるルーティング方法は、所定期間内に到着したＶｏＩＰパケットについて、少なくとも送信先ＩＰアドレスが同一のもの（以下、かかる同一の送信先ＩＰアドレスを「共通送信先ＩＰアドレス」という）を選択する工程と、前記選択したＶｏＩＰパケットそれぞれからメディア情報を抽出する工程と、共通送信先ＩＰアドレスを送信先ＩＰアドレスとし、前記抽出した各メディア情報を含むＶｏＩＰパケットを生成する工程と、前記選択したＶｏＩＰパケットに代えて前記生成したＶｏＩＰパケットを対象としてルーティングを行う工程と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
本発明のプログラムは、本発明のルーティング方法の各工程をコンピュータ上で実行させることを特徴とする。本発明のプログラムは、メモリーカード等の半導体メモリ、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気ディスクなどの各種の記録媒体を通じて、又は通信ネットワークを介して、コンピュータにインストールまたはロードすることができる。
【００１４】
なお、本明細書において、１つの機能が２つ以上の物理的手段により実現されても、２つ以上の機能が１つの物理的手段により実現されても良い。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、中継装置（ゲートウェイ装置）において、ルーティング対象となるパケットを減らし、ルーティングに関わる負荷を抑制して、安定性及び伝送効率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。図１は、本発明を利用したシステムの全体構成をあらわすブロック図である。
【００１７】
図１に示すように、全体システムは、複数のＩＰネットワーク（ＩＰネットワーク１、ＩＰネットワーク２、ＩＰネットワーク３など）を含んでいる。各ＩＰネットワークは、ＬＡＮ、専用ＩＰネットワーク、インターネットなどであってよい。
【００１８】
ＩＰネットワーク１には、ルーティング機能を備えたゲートウェイ装置１０（ＧＷ１０）、ＩＰ電話１１、ＩＰ電話１２等が接続されている。また、ＩＰネットワーク２には、ルーティング機能を備えたゲートウェイ装置２０（ＧＷ２０）、ＩＰ電話２１等が接続されている。
【００１９】
図２に、ＩＰネットワーク１に接続されるＩＰ電話１１を例として、ＩＰ電話の機能ブロック図を示す。図からわかるように、ＩＰ電話１１は、その記憶手段に、ＩＰネットワーク１のデフォルトゲートウェイ装置であるＧＷ１０のＩＰアドレスなどを記憶している。
【００２０】
またＩＰ電話１１は、一般的なＩＰ電話が備える通常の機能を少なくとも備えており、例えば、ユーザから通話先の電話番号が入力された場合、その電話番号をデータとして格納したＩＰパケットをＧＷ１０宛てに送信し、セッションの開始を要求する機能、セッションの確立・切断等に関して応答する機能、ユーザから入力される音声をデジタルデータに変換してＶｏＩＰパケット（音声パケット）として送信する機能、自分宛てのＶｏＩＰパケットを受信して、アナログ音声信号に復元して出力する機能などを備えている。
【００２１】
なお、音声を符号化する方式としては、仕様に応じてＰＣＭ（Pulse Code Modulation）方式やＣＳ−ＡＣＥＬＰ（Conjugate-structure algebraic code excited linear prediction）方式などの既知の技術を利用することができる。例えば、高速回線の場合には音質の高いＰＣＭ方式を採用し、低速回線の場合には帯域を節約できるＣＳ−ＡＣＥＬＰ方式などを採用することが考えられる。
【００２２】
また、セッションの確立等に関するプロトコルは設計に応じて定めることができ、例えばＨ．３２３プロトコル、ＳＩＰ（Session Initiation Protocol）、又はこれに準ずるプロトコルを採用することが可能である。
【００２３】
ＩＰ電話１１等は、例えば専用のＩＰ電話端末として構成できるほか、一般電話機と上記各機能を有する端末接続装置（ＴＡ装置）との組み合わせや、ＩＰ電話モジュールが実装され、必要な入出力インタフェースを備えたパーソナルコンピュータなどにより構成することができる。
【００２４】
図３に、ＧＷ１０を例として、ゲートウェイ装置の機能ブロック図を示す。図からわかるように、ＧＷ１０は、その記憶手段に、自分に接続された複数のＩＰネットワークのうち、パケットを受信すべきＩＰ電話が存在するＩＰネットワークがどれか、あるいはそのＩＰ電話に到達するための経路にあたるネットワークがどれかを決定するためのルーティングテーブル、ＩＰネットワーク１に接続される各ＩＰ電話の電話番号とＩＰアドレスとを対応させた電話番号管理テーブルなどを記憶している。
【００２５】
またＧＷ１０、２０は、一般的な中継装置やゲートウェイ装置が備える通常の機能を少なくとも備えており、例えば、ＩＰ電話１１等からのセッション開始要求に基づき、経路上の他の装置とネゴシエーションを行ってセッションを確立させる呼制御機能、所定のロケーションサーバ等に通話先端末のＩＰアドレスを問い合わせ、ルーティングテーブルを参照して対応するＧＷを決定し、ＶｏＩＰパケット等を転送する機能（ルーティング機能）などを備えている。
【００２６】
ただし、本実施形態のＧＷ１０、ＧＷ２０は、ＩＰ電話１１等から受信したＶｏＩＰパケットのうち、少なくとも送信先ＩＰアドレスが同一のパケットについて統合した上でルーティングを行う機能（パケット統合／ルーティング機能）を備えている点で従来のものと異なっている。
【００２７】
ＧＷ１０、２０は、例えば専用のゲートウェイ装置として構成できるほか、制御手段（ＣＰＵ）、入出力手段、記憶手段等を備えた一般的な構成を備える情報処理装置において本発明のプログラムを含むゲートウェイ装置構築プログラムを実行することによっても構成することができる。なお、上記の各機能は、ＨＤＤ、ＲＯＭやＲＡＭ、外部の記憶媒体等に格納されるプログラムをＣＰＵが実行することにより、又は専用のハードウェアを用いて、機能手段として実現される。
【００２８】
ＧＷ１０、２０は、パケット統合／ルーティング機能を実現すべく、所定間隔ごとに以下に説明するパケット統合処理を実行する。パケット統合処理の各工程は、処理内容に矛盾を生じない範囲で任意に順番を変更して、又は並列に実行することができる。
【００２９】
上記の所定間隔（パケット統合処理の実行間隔）は、例えば送信ＶｏＩＰパケットの送出間隔とすることができ、具体的には例えば１０ｍｓ又は２０ｍｓとすることが考えられる。特に、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７２９等にて規定されたＣＥＬＰ系音声符号化方式に基づきＶｏＩＰシステムが構築されている場合、当該方式では音声の符号化単位として１０ｍｓが設定されていることから、前記所定間隔を１０ｍｓとすることが望ましい。
【００３０】
（パケット統合処理：図４）
ＧＷ１０、２０は、パケット統合処理を開始した時点においてパケット統合処理の対象としていない各受信ＶｏＩＰパケットに関し、その送信先ＩＰアドレスを調べ、送信先ＩＰアドレスが同一の受信ＶｏＩＰパケットを選択してグルーピングする（Ｓ１００）。以下、これらグルーピングされた受信ＶｏＩＰパケットに共通の送信先ＩＰアドレスを共通送信先ＩＰアドレスという。
【００３１】
次にＧＷ１０、２０は、各グループの前記選択した受信ＶｏＩＰパケットそれぞれから、そのＩＰパケットデータ部、すなわち音声データ等のメディア情報を含むＵＤＰパケット又はＴＣＰパケットを抽出する（Ｓ１０１）。
【００３２】
次にＧＷ１０、２０は、各グループについて、前記抽出したＩＰパケットデータ部を統合する（以下、統合したデータを「統合ペイロード」という）（Ｓ１０２）。統合方法としては、単純には図５（ａ）に示すように、前記抽出したＩＰパケットデータ部を例えば受信順に並べて統合ペイロードとする方法を考えることができる。
【００３３】
次にＧＷ１０、２０は、各グループについて、共通送信先ＩＰアドレスを送信先アドレスとし、統合ペイロードをＩＰパケットデータ部とするＶｏＩＰパケット（以下、「統合ＶｏＩＰパケット」という）を生成する（Ｓ１０３）。なお、各グループの受信ＶｏＩＰパケットは、送信先ＩＰアドレスは同一であるが、送信元ＩＰアドレスは必ずしも同一であるとは限らない。そこで、送信元ＩＰアドレスについては、それぞれ対応する受信ＶｏＩＰパケットに紐付けてＩＰパケットデータ部に格納しておく必要がある。
【００３４】
ＧＷ１０、２０は、このようにしてパケット統合処理により生成した統合ＶｏＩＰパケットに対して、前記選択した受信ＶｏＩＰパケット（すなわちグルーピングされた一連の受信ＶｏＩＰパケット）に代えて、従来と同様のルーティング処理を実行する。また、Ｓ１００において選択しなかった受信ＶｏＩＰパケット（統合しなかったＶｏＩＰパケット）に対しても、従来と同様のルーティング処理を実行する。
【００３５】
本実施形態の構成によれば、送信先ＩＰアドレスが一致する複数の受信ＶｏＩＰパケットを統合して１つの統合ＶｏＩＰパケットを生成し、かかる統合ＶｏＩＰパケットをルーティング対象としているため、パケット統合処理を行わずにそのままルーティング処理を実行する場合に比べてルーティング対象となるＶｏＩＰパケット数を減らすことができ、中継装置（ゲートウェイ装置）のルーティング処理に関わる負荷を抑制することができる。
【００３６】
なお、ＧＷ１０、２０は、統合ＶｏＩＰパケットを受信すると、その共通送信先ＩＰアドレスが、自己が接続するＩＰネットワーク内のアドレスでない場合は、他のＶｏＩＰパケットと同様にルーティング処理を行い、自己が接続するＩＰネットワーク内のアドレスである場合は、統合ＶｏＩＰパケットに基づき個々のＶｏＩＰパケット(統合対象となったＶｏＩＰパケット）を復元した上で、ルーティング処理を行う。個々のＶｏＩＰパケットを復元する方法は、原則としてパケット統合処理を逆の手順で行えばよい。例えば、統合ＶｏＩＰパケットのＩＰパケットデータ部から、統合対象となった各ＶｏＩＰパケットのＩＰパケットデータ部及び送信元ＩＰアドレスを抽出し、共通送信先ＩＰアドレス、前記抽出した送信元ＩＰアドレス、前記抽出したＩＰパケットデータ部に基づき、統合対象となった各ＶｏＩＰパケットを復元する。
【００３７】
（変形例）
本発明は、上記の実施形態に限定されることなく種々に変形して適用することが可能である。例えば、上記実施形態では、各ＩＰ電話が、セッション開始要求機能、セッション応答機能、音声パケット生成・送信機能／音声パケット受信・復元機能（コーデック機能）などを備えているが、これらの各機能をＧＷ１０、２０が備えるように構成してもよい。この場合、これらの各機能を有するＧＷ１０、２０とは別に、本発明のルーティング機能を備える中継装置を設けて、ＶｏＩＰシステムを構築してもよい。
【００３８】
また例えば、上記実施形態のＳ１０３において統合ＶｏＩＰパケットを生成する際に、例えばＡＣＫ信号やタイマーに基づいてパケットロスの程度（パケットロス率）を検出し、かかるパケットロスの程度に基づいて統合ＶｏＩＰパケットのパケット長を調整するように構成してもよい。例えば、予め統合ＶｏＩＰパケット長として選択可能な複数のパケット長を設定しておき、パケットロスの程度が所定の閾値Ｔ１以上となる場合は、音質劣化等を防止すべく統合ＶｏＩＰパケットのパケット長を現在のものよりも一段階短いものに変更する一方、パケットロスの程度が所定の閾値Ｔ２以下の場合には伝送効率を向上させるべく統合ＶｏＩＰパケットのパケット長を現在のものよりも一段階長いものに変更する構成を考えることができる。なお、パケットロスの程度に代えて／加えて、パケットの遅延やゆらぎの程度に基づいて統合ＶｏＩＰパケットのパケット長を調整するように構成してもよい。
【００３９】
また例えば、上記実施形態ではＳ１００において送信先ＩＰアドレスが同一の受信ＶｏＩＰパケットを選択する構成としているが、本発明はこのような構成に限られるものではない。例えば、ＵＤＰ／ＴＣＰヘッダに含まれる送信先ポートについても調べ、送信先ＩＰアドレス及び送信先ポートが同一となる受信ＶｏＩＰパケットを選択してグルーピングし、ＵＤＰ／ＴＣＰパケットデータ部を統合して統合ＶｏＩＰパケットを生成するように構成してもよい（図５（ｂ）参照）。
【００４０】
また例えば、受信ＶｏＩＰパケット数やＩＰネットワークの混雑度を考慮してパケット統合処理の実行間隔を定めてもよい。例えば、受信ＶｏＩＰパケット数が少ないときは実行間隔を１０ｍｓ間隔とし、受信ＶｏＩＰパケット数が増加するに従って実行間隔を長くしていく構成を考えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の全体システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明におけるＩＰ電話の機能ブロック図である。
【図３】本発明におけるＧＷの機能ブロックである。
【図４】パケット統合処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】統合ペイロードを説明するための図である。
【図６】ＶｏＩＰパケットを説明するための図である。
【符号の説明】
【００４２】
１、２  ＩＰネットワーク
１０、２０  ゲートウェイ装置
１１〜１３、２１〜２２  ＩＰ電話
【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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