京都大学

桂地区電話交換機システム設備更新（IP-PBX の導入）について（Replacement of a Private Branch Exchange System on Katsura Campus）
福本翔太 1),中村素典 1)
1) 京都大学情報環境機構ＩＴ企画室

概要
京都大学（以下、本学）では、令和 3 年度に実施した桂地区デジタル・アナログ電話交換機の更新に際し、本学で初めて IP-PBX を導入した。本稿では、本学において平成 15 年度ごろから導入を模索し、令和 3 年度に初めて導入に至った IP-PBX について、その経緯を報告する。

現在、本学で稼働する PBX は吉田地区、宇治地

１． はじめに区、桂地区の主要なキャンパスの他、熊取地区、本学においての教育研究および大学運営を行病院地区、犬山地区を含めた 6 つの地区に整備さう上で音声コミュニケーションは不可欠であり、れ、相互に専用回線等を用いて接続されている。

電話交換機（以下、PBX）は、ICT 基盤導入による電話通信網（桂地区 PBX 更改前）のイメージを図

デジタルトランスフォーメーション（DX）の先駆

1 に示す。

けとして、昭和 63 年に初代のデジタル PBX が導各地区 PBX と公衆網の接続は、地区別に通信事入され、平成 15 年度頃からその後継となる PBX業者とのダイヤルインの局線を契約しており、その整備が地区ごとに進められてきた。

れぞれ市外局番、契約回線数が異なる。

その一つである桂地区の PBX は稼働開始から
令和 3 年度で 19 年目を迎え、メーカーによる保各地区デジタル・アナログ PBX（以下、従来型PBX）の整備年度は次のとおりである。

守・機器増設対応期間である 7 年を大幅に超過していた。このため、本学の教育研究および大学運・ 桂地区 ： 1,500 回線／平成 15 年度

営に重大な影響を及ぼす事態とならぬよう、令和・ 吉田地区： 7,500 回線／平成 19 年度

元年度に学内予算による予算が確保され令和 3・ 宇治地区： 1,700 回線／平成 24 年度

年度に IP-PBX への更新が完了した。

・ 熊取地区：700 回線／同上・ 犬山地区：300 回線／同上

以下、2 章では桂地区 PBX 更新前の本学の電話通信網を紹介し、3 章では、今回の更新の目標と、・ 病院地区： 3,000 回線／平成 26 年度

その目標に向けた動作検証について記載する。4章では、本体装置の構成とその導入作業、導入過

３． 更新に向けた検討の経緯

程で生じた課題について記載する。今後の更新計画については 5 章で記載する。

3.1 IP-PBX 導入の検討
PBX の更新にあたっては、コスト削減の可能性

２． 本学の電話通信網（桂地区 PBX 更新前）についてとともに、技術や行動様式の変化を踏まえ将来を見据えた利便性の向上についても考慮が必要である。

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図１．本学の電話通信網
全世界で提供されている様々な通信サービス用されることはなかった。

は、インターネットで利用される IP 技術に基づ

平成 29 年には IP 電話パイロット事業としてくシステムに移行が進んでおり、日本国内におい約 100 名の協力を得て IP 電話の評価を実施したても NTT などの通信サービス事業者が提供するが、VLAN により細かく分割され相互通信が制限

電話サービスの通信基盤も IP 化が進められていされている KUINS のネットワーク環境下では、IPる。

電話の利用が煩雑であるため導入への本格検討

京都大学情報環境機構（以下、機構）では KUINS(KyotoUniversityIntegratedは見送られることとなった。

information

Network System)と呼ばれている学内に整備した

3.2 再調査

情報通信ネットワークを基幹とした ICT 基盤のCOVID-19 感染症拡大対策が進む中、世界的な整備をこれまで進めてきており、教育、研究やそデジタルプラットフォーム化が促進され、本学にれを支援する業務の多くが ICT 基盤に深く依存おいてもオンライン授業やオンライン会議、在宅するようになってきている。

勤務等を支援するための情報収集を行っていた

そこで、その延長として、PBX 機能の学内ネッ

ところ、Brekeke 社製 IP-PBX に関する情報を得

トワークへの統合によるコスト削減と利便性向た。詳細について確認してみたところ、従来型上を目指してこれまで PBX の IP 化への検討を重PBX が有する機能を保持したまま PC やスマートねてきた。

フォンなどを活用する機能を持つとともに、多数

平成 12 年には総合情報メディアセンター（現の VLAN に細分化され通信が制限されている本学学術情報メディアセンター南館）の竣工に合わせの KUINS ネットワーク環境にも適合する、導入可て IP 電話にも対応した PBX を導入し、教育用 PC能な有力な候補であることがわかった。そこで、端末を設置したサテライト演習室との連絡用にBrekeke 社製 IP-PBX による動作検証を行うことIP 電話を設置した。しかし、従来の PBX の拡張とした。

として実現されていたシステムの動作が不安定であったことと、電話端末の設置場所がサテライ
ト演習室に限定されていたこともあり、あまり利

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3.3 検証環境の構築
検証環境を構築するにあたり IP-PBX が備えるべき要件を整理した。

通話を確立させる方法であるが、本学のネットワ・ SIP サーバが学内ネットワーク（KUINS）で安ークの VLAN は研究室などの単位で構成されるこ定して稼働すること。(音声通信が安定してとが多く、クライアント（IP 電話機）間の通話を可能であること。)

確立させるために VLAN 間通信すると、各研究室・ 研究室／事務室など個別の VLAN に設置され等で個別に構築された VLAN 間に通信制限を緩和たクライアント（IP 固定電話機）が VLAN 間せざるを得ずセキュリティホールが発生する可通信を必要とせず（KUINS-Ⅲ2)標準設定のま能性があること、また、管理すべき VLAN 間通信まで）通話できること。の設定量も膨大になるため対応に時間と労力が・ 従来型 PBX が有していた機能（マルチライン・かかることから、VLAN 間通信を必要としない仕組みが求められていた。このことから異なるピックアップ）を有すること。
・ IP 固定電話機の操作性（使用勝手）が従来のVLAN のクライアント間で通話を確立させるためには異なる VLAN のクライアント間の通話を仲介固定電話機と大差ないこと。
・ コロナ禍でのリモートワーク推進という社するための仕組みが必要である。このような仕組

会的背景を踏まえ、可能であればモバイル端

みは、Brekeke 社製 PBX が持つ NAT トラバーサル

末を学内内線として学外からでも利用でき機能や RTP リレー機能などの SIP や RTP の中継ることが望ましい。

機能を有効にするとともに、KUINS-Ⅲ下の各クラ・ 導入コスト、維持管理コストが縮小されるこ

イアントから直接通信ができる KUINS-Ⅱ 3) 下にBrekeke 社製 PBX を設置することで、実現できると。

ことがわかった。
まず、研究室／事務室など個別の VLAN に設置

Brekeke 社製 PBX の事前検証を数か月間かけてされたクライアント（IP 固定電話機）が VLAN 間行った結果、KUINS-Ⅱ下で安定して稼働すること、通信を必要とせず（KUINS-Ⅲ標準設定のままで）

各 VLAN に設置されたクライアントも安定して通図 2. Brekeke 社製 IP-PBX の検証環境（電話物理構成図）
2

3 KUINS-Ⅱはグローバル IP アドレスを利用する本学

KUINS-Ⅲはプライベート IP アドレスを利用する本学
ネットワークの名称

ネットワークの名称

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図 3．Brekeke 社製 IP-PBX の検証環境（ネットワーク構成話できることが確認された。今回の検証に利用し維持管理に係るコストについては、各種機器がたクライアントとしては SAXA や Panasonic などネットワークと接続されるためリモートでの遠国内メーカーが製造する IP 固定電話機を使用し、隔監視などが可能となり、維持管理に係る人員配従来の操作性（使用勝手）と大差ないことを確認

置の労務費が圧縮できることなどが期待される。

した。また、Brekeke 社製 PBX はマルチラインな
ど従来の PBX が有する機能を有し、さらに PC や４． 桂地区電話交換機システム設備の更新

スマートフォンなどのモバイル端末を利用でき、ビデオ通話などの機能も有することを確認した。

4.1 導入スケジュール各要件を整理した結果、図 2 および図 3 に示す

コロナ禍による世界的な半導体不足の影響を構成をとることとなった。技術的要件を整理した

受け、応札時点（令和 3 年 10 月）で SIP サーバ

結果、導入すべきシステムは、IP-PBX は呼制御機や固定電話機など納入予定の機器の納品に遅れ能を持つ SIP サーバ（KUINS-Ⅱ）、SIP クライアが生じることが判明し、事前に予定していた導入ント（電話端末）である IP 電話機（KUINS-Ⅲ）、スケジュールとの差異が生じた。しかし、請負事従来回線（従来交換機やアナログ電話等）と接続業者の全面的な協力があり、令和 4 年 3 月 20 日するための VoIP-GW 等(KUINS-Ⅲ)から構成されに従来型 PBX からの切り替え作業が完了し、令和ることとなった。

4 年 3 月 22 日より供用が開始され、納入期限である令和 4 年 3 月 31 日までに引き渡しを完了した。

3.4 コストの検討
次に、導入や維持管理に係るコストを従来型

IP-PBX の導入により構内で用いられていた従PBX と比較した。IP-PBX は呼制御機能を汎用的な来の電話線は使用できなくなり、また、IP 電話機PC サーバで実現するため従来型 PBX より安価に設置個所に LAN ケーブル等を用意する必要があ導入できることが多い。また、クライアントも一るなど、電話機置き換えに伴う使用者への負担が般的な IP 固定電話機や各種モバイル端末を利用想定された。そこで、今回の調達では固定電話機できることから用途や予算に合った最適な端末を１台ごとに使用者へ事前配布することとした。

を選択することができ、従来型 PBX の端末より選このようにすることで、設置や設定に係る使用者択肢が増え、安価に導入できることが多い。

一人ひとりの負担を軽減した。しかし、事前に通224知した配布予定日に使用者が居室を不在にしていたことなどから再度設置に伺うなどの対応が4.2 調達物品
今回の調達で納入した主要な設備を以下に示必要となり想定以上の労力を要した。
最終的に、桂地区約 1,600 台の配布には約 6名・1 カ月以上の労力を有した。次期更新対象である吉田地区では約 8,000 台を配布しなければならないため、桂地区での配布実績を踏まえ、効す。
・ IP-PBX （Brekeke SIP サーバ）2 台：冗長構成：桂地区に設置
・ 公衆網用 VoIP-GW

1 台＋予備機 1 台：桂地区にて NTT 回線を収容率的な配布方法についての検討が必要である。

図 4．本学 桂地区電話 PBX 更新後：電話物理構成図

図 5．本学 桂地区電話 PBX 更新後：ネットワーク構成図225

・ 私設網用 VoIP-GW

利用も可能である。

3 台＋予備機 3 台

また、Brekeke 社製 IP-PBX はビデオ通話／ビ：桂地区旧交換機、吉田地区交換機、宇治・ アナログ変換機
・ IP 電話機・ スマートフォン150 台

デオ会議機能を有するため学内外からのビデオ1,450 台通話／ビデオ会議も利用可能となっている。（図6）30 台

4.4 導入時に生じた課題

4.3 動作環境
桂地区 PBX 更新後の本学の電話通信網のイメ

IP-PBX は令和 4 年 3 月 22 日より供用開始したージは図 4、図 5 のとおりである。電話（物理・が、供用開始後に確認された課題と原因を以下に論理）構成は更新前と大きな変更はない。桂電話

まとめる。

交換システム設備において、各地区 PBX と相互に・ IP 電話機の設定が誤っていたため修正対応接続し、公衆網を収容する役割を担っているのはを行った（約 130 台）

VoIP-GW である。各地区 PBX と相互接続する VoIP-（本学から請負事業者へ提供したデータにGW を個別に用意し、公衆網用の VoIP-GW も別途誤りがあった）用意した。桂地区 PBX 更新後も本学の電話通信網・ 研究室のルータ配下に接続し正常動作しなの概要が大きく変わらないのは、VoIP-GW が TTCかったものを KUINS-Ⅲに接続変更した。

標準 JT-Q931（ISDN ユーザ・網インタフェース）（事前の説明不足による接続間違い）を有しているからである。JT-Q931 を有している・ VoIP-GW 間の通信は直接通信となることが判ため桂地区と他地区を結ぶ内線網は機能する。

明したため、既設 PBX との相互接続用の今回調達した IP-PBX では、IP 固定電話間の通VoIP-GW が収容されている VLAN について、信は必ず SIP サーバを経由させることができるVLAN 間通信の設定を追加した。

ため、VLAN 間通信を許可する必要がない。また、学内外問わず SIP サーバにアクセスすることが上記、諸課題は使用者、導入事業者と調整のう可能であるため、自宅や出張先からの学内内線のえ、令和 4 年 5 月 1 日時点で解消されている。

図 6．電話の多種多様な活用事例（イメージ）226

る。また、その管理は SIP サーバや現地に設置された保守コンソールで行っているが、日常の維持

５． 他地区の状況と今後の更新計画管理やバックアップをリモートで行うことで維本学、吉田地区の従来型 PBX はすでに保守期間が切れ、部材の調達も不可能である。令和 4 年 9

持管理に係るコストが縮減できるものと思われる。

月現在、令和 5 年度概算要求による予算獲得を目指している。また、宇治地区、病院地区、熊取地

６． まとめ区の従来型 PBX も同様に保守期間が切れ、部材の調達も不可能になるため各地区の従来型 PBX 更平成 15 年ごろから検討してきた電話設備の IP

新の基本計画を作成し、適切に予算要求していく化については、今回の桂地区への IP-PBX の導入必要がある。更新に際しては、従来の機能を維持により一定の成果を示すことができた。本調達にしながら在宅勤務等での活用が期待できる IP-

よる IP-PBX の導入は、ポストストコロナ社会をPBX への更新を基本方針とすることが妥当であ見据えた ICT 環境整備の一翼を担うものである。

ると考える。このような基本方針の策定に向けて、教職員・学生の教育、研究活動及び、事務業務に全学的な合意形成を得られるよう関係各所と調必要不可欠なコミュニケーション機能として、今整を進める必要がある。

後も重要な課題であるオンライン授業やオンラ

今回の桂地区への IP-PBX の導入の結果からもイン会議、在宅勤務などを支援すべく、音声コミわかるように、IP-PBX は本学ネットワーク網にュニケーションが利用可能な場所や端末の種類おいても適合するものである。IP-PBX が本学ネを大幅に広げることで、教職員の多様な勤務形態ットワークに適合し、従来の機能を維持しながらを支援する一助となると考える。

在宅勤務等での活用が期待できることは前述の今後、吉田地区、宇治地区、病院地区、熊取地

とおりであるが、コスト面についても期待できる区の従来型 PBX についても更新の時期を迎えると考える。

が、これらについても IP-PBX への更新を含め引IP-PBX はネットワークを介して複数地区のき続き検討及び関係各所との調整を進める必要PBX を集約することが可能である。各地区に点在がある。IP-PBX への更新に際しては、桂地区同様する PBX を集約することで維持管理に係るコスに本学のネットワーク環境に適した設備の選定、トの縮減が期待できる。また、IP-PBX は本学の内電話端末の交換手順の設計、スマートフォン用ア線網外である各隔地施設の電話を簡単に収容でプリ等の新機能の活用方法の検討など、綿密な準き、隔地施設の電話を新たに学内内線網として構備が必要となる。さらに、IP-PBX が複数の地区に築することができるため外線通信費の縮減が期導入されることになれば、それらの地区にかかわ待できる。しかし、さらに複数地区の PBX を集約る設備の集約や、公衆回線を経由しない直接 IPするためには地区別に契約している局線（外線）ネットワーク経由の通信への振り替え等によるの引き込みを集約できるかなどの課題を解消すコスト削減の余地も生まれる。さらに、IP-PBX のる必要があり、NTT 西日本などの関係各所との調他大学への普及が進めば、他大学、国立情報学研整が必要となる。

究所、さらには文部科学省との協働により、全国

IP-PBX は 2 台の SIP サーバによる冗長構成で的な音声コミュニケーション網を構築することあり、2 台とも桂地区に設置している。今後、バで IP 化に伴うメリットを最大限享受することがックアップ系の設置はセキュリティ面を考慮し可能となる。また、IP-PBX とその他のアプリながらクラウドにおくことも検討する必要があ（Zoom や Teams など PBX 以外で音声コミュニケ227

ーションを行えるもの）との連携も検討できるた
め、研究・教育のためのコミュニケーション網をさらに充実させることができると考えられ、そのような可能性についても探っていく必要がある。
このようにして、研究・教育環境としてのより良いコミュニケーション環境の実現に向けて、今後も『音声コミュニケーション』というキーワードにより検討を進める。

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