(57)【要約】【課題】通話品質を確保しつつ、ネットワークのリソースを最大限に利用することの可能な電話システムを提供すること。【解決手段】リソース特定処理部３４ａはＩＰネットワーク内における通信リソースの消費状態を特定する。通信経路特定処理部３４ｂは、ＳＩＰサーバ１から通知された発呼元端末のＩＰアドレスと着呼先端末のＩＰアドレスとに基づいて、これらの端末間の通信経路を特定する。パス特定処理部３４ｃは、通信経路特定処理部３４ｂにより特定された通信経路に含まれるパスのうち、残存するリソースが最小のパスを特定する。判定処理部３４ｄは、パス特定処理部３４ｃにより特定されたパスの残存リソースを消費しても通話品質が確保可能である場合にのみ、ＳＩＰサーバ１に呼接続を許可する。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パケット化された音声データを複数のノードにより形成されるパケット通信網を介して授受することにより音声通話を実現する複数の電話端末と、これらの複数の電話端末に対して呼接続制御を実施する呼接続処理手段とを具備する電話システムにおいて、
前記パケット通信網を形成する複数のパスの伝送容量を個別に管理する伝送容量データベースを有するリソース管理サーバを備え、
前記呼接続処理手段は、発呼要求が生じた場合に発呼元の電話端末のアドレス情報と着呼先の電話端末のアドレス情報とを前記リソース管理サーバに通知し、
前記リソース管理サーバは、
前記複数のノードごとにパケットトラフィックを問い合わせて前記パケット通信網のリソース消費状態を特定するリソース特定手段と、
前記通知された発呼元の電話端末のアドレス情報と着呼先の電話端末のアドレス情報とに基づいて、当該発呼元の電話端末と着呼先の電話端末との通信経路を特定する通信経路特定手段と、
この特定した通信経路に含まれるパスのうち残存するリソースが最小のパスを、前記パケット通信網のリソース消費状態と前記伝送容量データベースとに基づいて特定するパス特定手段と、
前記発呼要求に応じて呼を接続した場合に前記特定したパスの残存リソースを消費しても通話品質が確保可能である場合にのみ、前記呼接続処理手段に呼接続を許可する判定手段とを備えることを特徴とする電話システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、企業内に形成される内線電話システムなどに用いられる電話システムに関する。特に本発明は、ＩＰ（Internet Protocol）を利用して端末間での音声通信を実施する電話システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
音声データをＩＰパケット化して伝送する電話サービス（以下ＩＰ電話）が、企業や一般家庭において導入されている（例えば、特許文献１を参照）。交換機などの高価なリソースを必要とする回線交換方式の電話サービスに比べ、通信リソースを安価に利用可能なＩＰネットワークを使用することで低価格な電話サービスを提供することができる。しかしながらＩＰネットワークは、ベストエフォート型のネットワークであるので、パケットの破棄や、遅延量の変動（ジッタ）などにより伝送品質の劣化が発生する。受信側のバッファリング機能によりこれらの不具合をある程度は補うことができるが、過度の劣化が生じた場合、音声のとぎれ、ノイズ及びエコーが発生するという問題がある。
【０００３】
パケット破棄や遅延量の変動は種々の原因により生じるが、その主なものは接続された呼の数が過大となりネットワークのリソースを超えることである。ＩＰ電話ではＳＩＰ（Session Initiation Protocol）やＨ．３２３などの通信制御プロトコルにより発着信が制御されるが、ネットワークのリソースを考慮しないで呼の接続を増やしていくと次第にパケット破棄や遅延量の変動が生じ、音声品質が劣化しだす。このほか同じネットワークに流れるデータパケットの影響も大きく、大量のデータパケットによりネットワークリソースが占有されてしまうと、同様に音声品質が劣化する。
【０００４】
ＩＰネットワークは通常、階層構造をなす複数のルータにより形成されるので、エンド・ツウ・エンド間は複数のネットワークのパスにより接続されている。しかしながら各パスの帯域は全て同じではない。例えば複数の地域に跨る企業を例にとれば、同じ事業所内のネットワークの帯域は比較的広くとも、事業所間を接続するパスの帯域は狭いことが多い。このような場合には、事業所内のある部門間では多くの（例えば１０台）の同時通話が可能であっても、事業所をまたぐ通話ではそれより少ない接続（５台以下など）でなければ十分な品質を確保できない場合がある。これへの対処として通話台数を単に５台以下と制限するような手法では、ネットワークのリソースを最大限に活用することができないという別の問題がある。さらに、ネットワークには音声以外のデータパケットが同時に流れており、これらのデータパケットにより占有される帯域を考慮せずに単に通話数を制限しても通信品質を向上させることはできない。
【特許文献１】特開２００１−２８５３４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
以上述べたように既存のＩＰ電話システムには、ＩＰネットワークを利用することによる通話品質の劣化や、通信リソースを最大限に利用することの困難さという宿命的な不具合がある。  
この発明は上記事情によりなされたもので、その目的は、通話品質を確保しつつ、ネットワークのリソースを最大限に利用することの可能な電話システム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にこの発明の一態様によれば、パケット化された音声データを複数のノードにより形成されるパケット通信網を介して授受することにより音声通話を実現する複数の電話端末と、これらの複数の電話端末に対して呼接続制御を実施する呼接続処理手段とを具備する電話システムにおいて、前記パケット通信網を形成する複数のパスの伝送容量を個別に管理する伝送容量データベースを有するリソース管理サーバを備え、前記呼接続処理手段は、発呼要求が生じた場合に発呼元の電話端末のアドレス情報と着呼先の電話端末のアドレス情報とを前記リソース管理サーバに通知し、前記リソース管理サーバは、前記複数のノードごとにパケットトラフィックを問い合わせて前記パケット通信網のリソース消費状態を特定するリソース特定手段と、前記通知された発呼元の電話端末のアドレス情報と着呼先の電話端末のアドレス情報とに基づいて、当該発呼元の電話端末と着呼先の電話端末との通信経路を特定する通信経路特定手段と、この特定した通信経路に含まれるパスのうち残存するリソースが最小のパスを、前記パケット通信網のリソース消費状態と前記伝送容量データベースとに基づいて特定するパス特定手段と、前記発呼要求に応じて呼を接続した場合に前記特定したパスの残存リソースを消費しても通話品質が確保可能である場合にのみ、前記呼接続処理手段に呼接続を許可する判定手段とを備えることを特徴とする電話システムが提供される。
【０００７】
このような手段を講じることにより、呼接続を確立する前に、発呼元および着呼先の電話端末間の通信リソースの消費状態がリソース管理サーバにおいて把握される。そして、呼接続を行っても通話品質を確保可能である場合にのみ、呼接続が許可される。従って、単なる通話台数だけでなく、その通話により占有される伝送路の各パスの帯域をも考慮した接続台数の制限を実施することができる。これにより、通話品質を確保しつつ、ネットワークのリソースを最大限使用可能なＩＰ電話サービスを提供することが可能となる。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、通話品質を確保しつつ、ネットワークのリソースを最大限に利用することの可能な電話システムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１は、この発明に係わる電話システムの実施の形態を示すシステム図である。図１において、参照符号１はＳＩＰ（Session Initiation Protocol）サーバ、２はリソース管理サーバ、３ａ、３ｂは無線ＬＡＮ（Local Area Network）アクセスポイント、４ａ、４ｂ、４ｃはルータ、５ａ、５ｂはレイヤ２スイッチ、６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ、６ｆは無線ＩＰ電話機、７ａ、７ｂはデータ端末、８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄはＩＰ電話機である。このうちルータ４ａ〜４ｃはＩＰネットワークを形成するノードとして機能し、特にルータ４ｃは通信パス２１を介してインターネット網に接続される。図１において、ＩＰネットワークを構成する各パスに参照符号９〜２３を付して示す。なおデータ端末７ａ、７ｂは電子メールなどの音声以外のデータを主として授受するが、搭載するアプリケーションソフトによっては電話機としての機能も実現可能である。
【００１０】
ルータ４ａ、４ｂは比較的遠距離に位置するオフィス構内にそれぞれ設置され、ルータ４ｃを介してオフィス間の情報通信を仲立ちする。すなわちルータ４ａ以下の無線ＬＡＮアクセスポイント３ａ、レイヤ２スイッチ５ａは同じオフィス構内に配設され、無線ＩＰ電話機６ａ、６ｂ、６ｃ、データ端末７ａ、ＩＰ電話機８ａ、８ｂを収容する。同様にルータ４ｂ以下の無線ＬＡＮアクセスポイント３ｂ、レイヤ２スイッチ５ｂは同じオフィス構内に配設され、無線ＩＰ電話機６ｄ、６ｅ、６ｆ、データ端末７ｂ、ＩＰ電話機８ｃ、８ｄを収容する。
【００１１】
同じオフィス内での内線通話、およびＩＰネットワークを介するオフィス間の外線通話は、ＳＩＰサーバ１による呼接続処理により実現される。すなわちＳＩＰサーバ１は、無線ＩＰ電話機６ａ〜６ｆ、データ端末７ａ、７ｂ、およびＩＰ電話機８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄに対してＩＰアドレスに基づく呼接続制御を実施し、相互通話を実現する。特にＳＩＰサーバ１はこれらの電話端末から相手先端末を指定した発呼要求を受信した場合に、呼接続の可否をリソース管理サーバ２に問い合わせ、許可された場合にのみ呼を接続する。この問い合わせに際してＳＩＰサーバ１は、発呼元端末のＩＰアドレスと、着呼先端末のＩＰアドレスとをリソース管理サーバ２に通知する。
【００１２】
リソース管理サーバ２は、ＩＰネットワークを形成するパス９〜２３の伝送容量を個別に管理するためのネットワーク構成データベースＤＢを備え、このデータベースに基づいてＩＰネットワーク内の通信リソースの残存状況を管理する。次表に示すように、ネットワーク構成データベースＤＢには、各パスごとに、その伝送帯域と、区間情報とが対応付けて記録される。伝送帯域はネットワーク設計に応じて変化する場合があり、リソース管理サーバ２は各ノードに定期的に問い合わせることにより各パスの帯域を逐次把握する。区間情報は、パス両端のノードにより定義される。
【表１】
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【００１３】
図２は、図１のリソース管理サーバ２を示す機能ブロック図である。リソース管理サーバ２はネットワーク構成データベースＤＢに加え、モニタ部３１と、入出力部３２と、インタフェース部３３と、主制御部３４とを備える。このうちモニタ部３１は例えば種々のネットワーク管理情報を表示し、入出力部３２と併せてユーザインタフェース機能を担う。インタフェース部３３は図２のルータ４ａに接続され、ルータ４ａを介してＩＰネットワークと種々の情報を授受するインタフェース機能を担う。
【００１４】
ところで、主制御部３４はそのソフトウェア処理機能として、リソース特定処理部３４ａと、通信経路特定処理部３４ｂと、パス特定処理部３４ｃと、判定処理部３４ｄとを備える。リソース特定処理部３４ａは、ＩＰネットワークを形成する各ノードに対しパケットトラフィックを例えばポーリング形式で問い合わせ、ＩＰネットワーク内における通信リソースの消費状態を特定する。通信経路特定処理部３４ｂは、ＳＩＰサーバ１から通知された発呼元端末のＩＰアドレスと着呼先端末のＩＰアドレスとに基づいて、これらの端末間の通信経路を特定する。パス特定処理部３４ｃは、通信経路特定処理部３４ｂにより特定された通信経路に含まれるパスのうち、残存するリソースが最小のパスを特定する。この処理に当たりパス特定処理部３４ｃは、リソース特定処理部３４ａにより特定されたＩＰネットワークのリソース消費状態と、ネットワーク構成データベースＤＢの内容とを参照する。判定処理部３４ｄは、パス特定処理部３４ｃにより特定されたパスの残存リソースを消費しても通話品質が確保可能である場合にのみ、ＳＩＰサーバ１に呼接続を許可する。次に、上記構成における作用につき説明する。
【００１５】
図１において、例えばＩＰ電話機８ａから無線ＩＰ電話機６ｄを着呼先とする発呼要求が生じたとする。この発呼要求にはＩＰ電話機８ａと無線ＩＰ電話機６ｄのＩＰアドレスが含まれており、この発呼要求はまずＩＰ電話機８ａからＳＩＰサーバ１に送られる。そうするとＳＩＰサーバ１は、この発呼要求に基づく呼の接続が許可されるか否かをリソース管理サーバ２に問い合わせる。この問い合わせにもＩＰ電話機８ａおよび無線ＩＰ電話機６ｄのＩＰアドレスが含まれる。
【００１６】
問い合わせを受けたリソース管理サーバ２はネットワーク構成データベースＤＢを参照し、ＩＰ電話機８ａと無線ＩＰ電話機６ｄとを結ぶ通信経路に存在するパスが、パス１２、１０、１９、２０、１４であることを確認する。またこの時点において、リソース管理サーバ２はルータ４ａ、４ｂ、４ｃに対して、現時点での各ネットワークパス１２、１０、１９、２０、１４のパケットトラフィックを問い合わせる。
【００１７】
各ルータ４ａ、４ｂ、４ｃから問い合わせの返答を得ると、リソース管理サーバ２は収集したパケットトラフィックとネットワーク構成データベースＤＢに登録される各パスのリソースとを比較し、要求された呼を接続してもリソースの超過を生じないか否かを判定する。その際、各パスのリソースと、それぞれのパスに現在流れているデータ量（音声データおよび音声以外のデータを含む）とを比較して、その差、すなわち残存リソースが最小のパスを特定する。そして、この特定されたパスに対して新たなトラフィックを流しても通話品質を保てるか否かが判定される。この判定結果はリソース管理サーバ２からＳＩＰサーバ１に通知される。ＳＩＰサーバ１は、リソース管理サーバ２から通知される結果が接続許可を示す場合に限り、ＩＰ電話機８ａと無線ＩＰ電話機６ｄとの間の呼接続処理を実施する。仮に接続不可を示す情報が通知された場合には、ＳＩＰサーバ１は呼接続処理を実施しない。
【００１８】
以上をまとめるとこの実施形態では、ＩＰネットワークを利用する電話システム内にリソース管理サーバ２を設け、ＩＰネットワーク内の各パスの帯域と、各パスの接続情報とをデータベース化して（ネットワーク構成データベースＤＢ）管理する。ネットワーク構成データベースＤＢには、各ＩＰ電話機が収容されるノードを明記するようにしても良い。そして、あるＩＰ電話機端末からＳＩＰサーバ１に対して発呼要求が生じると、ＳＩＰサーバ１は呼を盲目的に接続するのではなく、この呼の接続の可否を一旦リソース管理サーバ２に問い合わせる。この問い合わせに際し、ＳＩＰサーバ１発呼元と着呼先のＩＰアドレスをはリソース管理サーバ２に通知する。
【００１９】
この問い合わせに応じてリソース管理サーバ２は、通知されたＩＰアドレスに基づいて当該呼を接続する通信路に含まれるパスを特定し、各パスごとにネットワークのリソースが限度以内であるかどうかを確認する。その際、各パスのリソースと、それぞれのパスに現在流れているデータ量を比較して、その差がもっとも小さいパスに着目して接続可能かどうかを判断する。その際、ルータ４ａ〜４ｃにおいて管理されるパケットトラフィックに基づいて、当該時点でのデータ量を把握するようにする。リソース管理サーバ２は、残存リソースが最小のパスを経由する呼を新規に接続しても通話品質を保つことが可能であると判定した場合には呼接続を許可する旨をＳＩＰサーバ１に通知し、通話品質を保つことができないと判定した場合には、呼接続を許可しない旨をＳＩＰサーバ１に通知する。ＳＩＰサーバ１は、リソース管理サーバ２からの通知に基づき、呼接続を許可された場合にのみ接続処理を実施する。
【００２０】
このようにしたので、電話システムを形成するＩＰネットワークのリソースを超えて通話が接続されることを防止でき、結果としてＩＰ電話機の音声品質を改善することが可能になる。また、実際に各パスを占有しているデータ量も考慮したうえで呼接続の可否が判断されるので、単に通話数の限度を管理するだけではネットワークのリソースを最大限に活用できないという問題も解決することができる。これらのことから、通話品質を確保しつつ、ネットワークのリソースを最大限に利用することの可能な電話システムを提供することが可能となる。
【００２１】
なお本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば無線ＩＰ電話機６ａ〜６ｆ、データ端末７ａ、７ｂ、ＩＰ電話機８ａ〜８ｄのＩＰアドレスがＤＨＣＰ（Dynamic Host Configuration Protocol）サーバにより管理されている場合には、各ＩＰ電話機（およびデータ端末）のＩＰネットワーク上の接続個所をＭＡＣ（Media Access Control）アドレスに基いてリソース管理サーバ２に登録するようにする。ＳＩＰサーバ１からＩＰアドレスを通知された場合、リソース管理サーバ２はＤＨＣＰサーバから該当するＩＰアドレスのＭＡＣアドレス情報を入手し、そのＭＡＣアドレスに基づいて、発呼元および着呼先のＩＰ電話機のネットワーク上の位置を知ることになる。
【００２２】
さらにこの発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】この発明に係わる電話システムの実施の形態を示すシステム図。
【図２】図１のリソース管理サーバ２を示す機能ブロック図。
【符号の説明】
【００２４】
１…ＳＩＰサーバ、２…リソース管理サーバ、３ａ、３ｂ…無線ＬＡＮアクセスポイント、４ａ、４ｂ、４ｃ…ルータ、５ａ、５ｂ…レイヤ２スイッチ、６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ、６ｆ…無線ＩＰ電話機、７ａ、７ｂ…データ端末、８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ…ＩＰ電話機、９〜２３…パス、ＤＢ…ネットワーク構成データベース、３１…モニタ部、３２…入出力部、３３…インタフェース部、３４…主制御部、３４ａ…リソース特定処理部、３４ｂ…通信経路特定処理部、３４ｃ…パス特定処理部、３４ｄ…判定処理部
【図１】
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【図２】
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