(57)【要約】【課題】異常の生じた個所を容易に特定できるようにし、これにより障害復旧時間の短縮を図った電話システムを提供すること。【解決手段】ＩＰ電話機の通話時にエンドポイント間で授受されるＲＴＣＰメッセージに、経由ノードにより追加記録可能なノード用フィールドを定義する。そして、経由ノードにおけるＲＴＣＰパケットの送信時刻、処理遅延時間、および受信時刻を当該ノードのホスト名とともにこのノード用フィールドに記録し、ＲＴＣＰパケットを順次転送する。エンドポイントの電話端末は、受信したＲＴＣＰパケットのノード用フィールドに記録される情報を取得し、この受信したＲＴＣＰパケットが経由したノード間のスパンごとに要する伝播遅延時間を計測する。【選択図】      図２
2007036601.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のノード装置を接続して形成されるＩＰ（Internet Protocol）ネットワークを介して、複数の電話端末がＲＴＣＰ（Real Time Control Protocol）を用いて音声通話を実現する電話システムにおいて、
エンド・ツウ・エンドで接続される電話端末間で授受されるＲＴＣＰパケットに、前記複数のノードにより使用可能なノード用フィールドを定義し、
前記ノード装置は、前記ＲＴＣＰパケットを宛先エンドポイントに転送する度に、当該ＲＴＣＰパケットの送信時刻、処理遅延時間、および受信時刻を前記ノード用フィールドに記録する手段を備え、
前記電話端末は、受信したＲＴＣＰパケットのノード用フィールドに記録される情報を取得し、この受信したＲＴＣＰパケットが経由したノード間のスパンごとに要する伝播遅延時間を計測する手段を備えることを特徴とする電話システム。
【請求項２】
複数のノード装置を接続して形成されるＩＰ（Internet Protocol）ネットワークを介して、複数の電話端末がＲＴＣＰ（Real Time Control Protocol）を用いて音声通話を実現する電話システムに用いられる伝播遅延計測方法であって、
エンド・ツウ・エンドで接続される電話端末間で授受されるＲＴＣＰパケットに、前記複数のノードにより使用可能なノード用フィールドを定義し、
前記ＲＴＣＰパケットを宛先エンドポイントに転送する度に、当該ＲＴＣＰパケットの送信時刻、処理遅延時間、および受信時刻を前記ノード装置が前記ノード用フィールドに記録するステップと、
受信したＲＴＣＰパケットのノード用フィールドに記録される情報を前記電話端末が取得するステップと、
この受信したＲＴＣＰパケットが経由したノード間のスパンごとに要する伝播遅延時間を前記電話端末が計測するステップとを備えることを特徴とする伝播遅延計測方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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と、このシステムにおける伝播遅延を計測する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＰ（Internet Protocol）ネットワークを介して音声情報を通信するシステムが知られている。この種のシステムはＩＰ電話機システム、あるいはＶｏＩＰ（Voice over IP）と称され近年急速に普及している。ＩＰネットワークはベストエフォート型であるので、音声などのリアルタイム通信においては通信品質を安定に確保することが重要となる。例えば特許文献１にそのための技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００２−２７１３９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで既存の技術では、障害や不安定動作により音声品質の劣化が生じた場合に、ＩＰネットワーク上のどの部分に原因があるのかを切り分ける手段が十分に提供されていない。このため障害箇所の特定および復旧に時間を要することが多く、何らかの対処が望まれている。  
この発明は上記事情によりなされたもので、その目的は、異常の生じた個所を容易に特定できるようにし、これにより障害復旧時間の短縮を図った電話システムおよび伝播遅延計測方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的を達成するためにこの発明の一態様によれば、複数のノード装置を接続して形成されるＩＰネットワークを介して、複数の電話端末がＲＴＣＰを用いて音声通話を実現する電話システムにおいて、エンド・ツウ・エンドで接続される電話端末間で授受されるＲＴＣＰパケットに、前記複数のノードにより使用可能なノード用フィールドを定義し、前記ノード装置は、前記ＲＴＣＰパケットを宛先エンドポイントに転送する度に、当該ＲＴＣＰパケットの送信時刻、処理遅延時間、および受信時刻を前記ノード用フィールドに記録する手段を備え、前記電話端末は、受信したＲＴＣＰパケットのノード用フィールドに記録される情報を取得し、この受信したＲＴＣＰパケットが経由したノード間のスパンごとに要する伝播遅延時間を計測する手段を備えることを特徴とする電話システムが提供される。
【０００５】
このような手段を講じることにより、ＶｏＩＰサービスを提供する電話端末のエンドポイント間において音声通信時に送受信されるＲＴＣＰパケット内に、ノード用のフィールドが定義される。このフィールドには、ＲＴＣＰパケットがノード装置を通過するたびに伝送処理遅延時間、及びパケット送受信時間が追記される。これにより、各エンドポイント上でそれぞれのノード間のスパンにおいて要した伝播遅延時間を計測することができるようになり、障害の発生個所を容易に特定することが可能になる。
【発明の効果】
【０００６】
この発明によれば、異常の生じた個所を容易に特定できるようになり、これにより障害復旧時間の短縮を図った電話システムおよび伝播遅延計測方法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】
【０００７】
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。図中、複数のＩＰ電話機１１〜１６がノード１〜４により形成されるＩＰネットワークに収容される。ＩＰ電話機１１，１２はノード１に、ＩＰ電話機１３，１４はノード２に、ＩＰ電話機１５，１６はノード３に、いずれもＬＡＮ（Local Area Network）を介して収容される。さらにノード１〜３はＬＡＮを介してノード４に収容される。ノード１〜４は例えばルータやレイヤ３スイッチとして実現される。特にノード４は、ノード１，ノード２，ノード３を集線し相互接続を可能とする。すなわち図１のシステムは、ＩＰネットワークを中核としてＶｏＩＰ技術によりＩＰ電話機１１〜１６間の相互通話を実現するシステムである。
【０００８】
図２は図１のシステムにおいてエンド・ツウ・エンド（ピアツーピア）で接続される電話端末とその間のノード間で授受されるメッセージシーケンス図である。図３においてはＩＰ電話機１１（図中Ｔｅｌ１１）とＩＰ電話機１３（図中Ｔｅｌ１３）とが接続されるものとし、したがってその間の経由ノードはノード１，４，２となる。図２において、Ｔ−ｔ１ｓはＴｅｌ１１からＲＴＣＰメッセージ（ＳＲ：Sender Report）が送信される時刻を示す。Ｔ−ｎ１ｒ１はノード１におけるメッセージ受信時刻であり、Δｎ１１はノード１内部でメッセージを受信してから次ノードに送信するまでに要した時間であり、Ｔ−ｎ１ｓ１はノード１がノード４にメッセージを送信する時刻を示す。これらの時間は全てＮＴＰ（Network Time Protocol）のタイムフレームにより計測される。
【０００９】
この実施形態では、各ノードにおいてメッセージ受信時刻、装置内部での処理に要した時間、メッセージの送信時刻が自ノードホスト名とともにＲＴＣＰメッセージに追加記録するようにする。ノード１からノード４に送信されたＲＴＣＰメッセージに対しても同様に、その受信時刻、処理時間、送信時刻がノード４のホスト名とともに追加記録される。ノード２においても同様の情報が追加記録され、最終的にＲＴＣＰメッセージはＩＰ電話機１３（Ｔｅｌ１３）に達する。この時点でのＲＴＣＰメッセージのフォーマットを図３に示す。
【００１０】
図３に示すように、ＲＴＣＰメッセージにはＲＦＣ１８８９に基づき、Ｔｅｌ１１のメッセージ送信時刻、Ｔｅｌ１３のメッセージ受信時刻、およびＴｅｌ１３のメッセージ滞留時間を記録するフィールドがある。これに加え本実施形態では追加記録フィールドを設け、各ノードごとに（ホスト名）、（メッセージ受信時刻）、（メッセージ送信時刻）、および（メッセージ滞留時間）の４つの項目を記録するようにする。図３に示すように各ノード１，４，２ごとに上記４項目が記録される。便宜上、各時刻、時間に往路を示す添え字“１”を付して示す。例えばノード４のメッセージ受信時刻Ｔ−ｎ４ｒ１において、ｎ４はノード４、ｒは受信、次の１は往路であることを示す。
【００１１】
さらに、ピアツーピアの一方端であるＴｅｌ１３からＴｅｌ１１に向け返送されるＲＴＣＰメッセージ（ＳＲ：Sender Report）についても、同様の処理がなされる。図４に、Ｔｅｌ１３から返送されＴｅｌ１１に達したＲＴＣＰメッセージのフォーマットを示す。図４に示すフォーマットには、Ｔｅｌ１３においてコピーされた往路における各情報（図３と同じ内容、添え字１）に加え、復路における（ホスト名）、（メッセージ受信時刻）、（メッセージ送信時刻）、および（メッセージ滞留時間）の４項目が記録される。このように本実施形態では、ＲＦＣ１８８９によりエンドエンドで記録される情報に加え、その途中ノードにおける時間情報をもＲＴＣＰメッセージに記録するようにする。
【００１２】
図４のメッセージを受け取ったＩＰ電話機１１は、受信したＲＴＣＰパケットのノード用フィールドに記録される情報を取得し、この受信したＲＴＣＰパケットが経由したノード間のスパンごとに要する伝播遅延時間を計測する機能を備える。すなわち各エンドポイントのＩＰ電話機は、各ノード内およびノード間における伝播遅延時間を下記の数式により算出することができる。
【００１３】
Ｔｅｌ１３〜ノード２間の伝播遅延時間
＝  （Ｔ−ｎ２ｒ２）−（Ｔ−ｎ２ｓ１）−Δｔ３      …  （１）
ノード４〜ノード２間の伝播遅延時間
＝  （Ｔ−ｎ４ｒ２）−（Ｔ−ｎ４ｓ１）−Δｎ２１−Δｎ２２−｛（Ｔ−ｎ２ｒ２）−（Ｔ−ｎ２ｓ１）｝      …  （２）
ノード１〜ノード４間の伝播遅延時間
＝  （Ｔ−ｎ１ｒ２）−（Ｔ−ｎ１ｓ１）−Δｎ４１−Δｎ４２−｛（Ｔ−ｎ４ｒ２）−（Ｔ−ｎ４ｓ１）｝      …  （３）
Ｔｅｌ１１〜ノード１間の伝播遅延時間
＝  （Ｔ−ｔ１ｒ）−（Ｔ−ｔ１ｓ）−Δｎ１１−Δｎ１２−｛（Ｔ−ｎ１ｒ２）−（Ｔ−ｎ１ｓ１）｝      …  （４）
ノード２内のメッセージ滞留時間  ＝  Δｎ２１＋Δｎ２２      …  （５）
ノード４内のメッセージ滞留時間  ＝  Δｎ４１＋Δｎ４２      …  （６）
ノード１内のメッセージ滞留時間  ＝  Δｎ１１＋Δｎ１２      …  （７）
さらに、ＲＦＣ１８８９で定義されるメッセージはそのまま流用しているので、エンドポイント間、すなわちＴｅｌ１１〜Ｔｅｌ１３間の伝播遅延時間も式（８）により算出することができる。
【００１４】
Ｔｅｌ１１〜Ｔｅｌ１３間の伝播遅延時間
＝  （Ｔ−ｔ１ｒ）−（Ｔ−ｔ１ｓ）−Δｔ３      …  （８）
このように本実施形態では、ＩＰ電話機の通話時にエンドポイント間で授受されるＲＴＣＰメッセージに、経由ノードにより追加記録可能なノード用フィールドを定義する。そして、経由ノードにおけるＲＴＣＰパケットの送信時刻、処理遅延時間、および受信時刻を当該ノードのホスト名とともにこのノード用フィールドに記録し、ＲＴＣＰパケットを順次転送する。エンドポイントの電話端末は、受信したＲＴＣＰパケットのノード用フィールドに記録される情報を取得し、この受信したＲＴＣＰパケットが経由したノード間のスパンごとに要する伝播遅延時間を計測する。
【００１５】
このようにしたので、各ノード間の伝播遅延時間、ノード内におけるメッセージ滞留時間をＩＰ電話機において計測することができ、エンドポイント間のＩＰパケットの伝播遅延時間に異常が生じた場合に、どの経路にて異常が生じているのか容易に検出することができる。従って障害復旧時間を短縮することが可能になる。音声品質劣化要因として一般的にジッタの増大、伝播遅延の増大、パケットロスの増大の３要素があるが、本実施形態によればいずれの要因により伝播遅延が増大したとしても、その発生個所を容易に特定することが可能となる。
【００１６】
なお、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い。例えば、各エンドポイントから計測の結果を別途設けられるモニタサーバに通知し蓄積するようにしてもよい。このようにすると情報の共有化を図れ、音声通信時における各エンドポイント間を経由する各通信ノード間の伝播遅延時間を、端末ユーザだけでなくシステム管理者などもモニタサーバ上でリアルタイムに、あるいは事後に観測することができる。
【００１７】
さらに本発明は、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】
【００１８】
【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のシステムにおいてエンド・ツウ・エンドで接続される電話端末とその間のノード間で授受されるメッセージシーケンス図。
【図３】図２においてＩＰ電話機１３に達したＲＴＣＰメッセージのフォーマットを示す図。
【図４】ＩＰ電話機１３から返送されＩＰ電話機１１に達したＲＴＣＰメッセージのフォーマットを示す図。
【符号の説明】
【００１９】
１〜４…ノード、１１〜１６…ＩＰ電話機（Ｔｅｌ）
【図１】
2007036601.tif 000003
【図２】
2007036601.tif 000004
【図３】
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【図４】
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