INTERNET
インターネット最新テクノロジー：第26 回利用する動きが活発化している。これにはデジタル音声をパケット化してATM やフレーム

データネットワークで電話ができるリレー、IP（インターネットプロトコル）を使っVoice over IPて伝送する技術が必要になる。 これがVoiceover ATM（VoATM）、Voice over フレーム
リレー（VoFR）、Voice over IP（VoIP）と呼ばれる技術である。
VoATM、VoFR という2 つの技術は、1 つネットワーク技術の発展によって高速にデータを転送できるようになってきた。その一方の技術を1 つの拠点で利用するのであれば問で、ネットワークの敷設コストが問題となってきている。そこでコストを下げるために既存題はないが、それぞれの技術を相互接続するの電話網とデータネットワークを統合させることが注目を集めている。すなわち1本の線ことができない。そこで上位プロトコルのIPで電話音声とさまざまなデータをやり取りしようというものである。これを実現するのがをベースにすることにより、インターネットやVoice over IPであり、コスト削減という大命題だけにとどまらず、データの統合によっイントラネットはもちろんのこと、ATM、フて新しいアプリケーションやサービスの実現の可能性が秘められている。

レームリレー、デジタル専用線、ISDNなど回線の種類を問わずエンド・ツー・エンドでデ小澤 貴子

日本シスコシステムズ株式会社

ータと音声の統合が行えるVoIP 技術が注目されている。

プロトコルはIPとH.323
音声通信用とデータ通信用に分かれた回線
では、通常、それぞれのネットワークにトラフィックの無駄が生じる。たとえば、音声が発生していない会話中の無音のときでも、音声通信回線上の帯域は確保されている。このような使用していない帯域を有効に活用するためには、音声と同じ回線帯域にデータを相乗りさせる必要がある。これを実現するVoIP
は、データネットワークの帯域にパケット化した音声を相乗りさせ、IP を使って音声データこれまでの企業ネットワークでは、電話や音声とデータの統合が始まるを伝送する技術である。

FAX などの音声といわゆるLAN やWAN など

通常の電話の場合、相手先電話番号と自インターネットのユーザーの増加に伴い、デで使用されているデータは、まったく別の経分の番号によって回線がポイント・ツー・ポータ通信のトラフィック量が音声通話のトラ路を流れ、別のものとして扱われてきた。たイントで電話局の交換機により接続される。

フィックよりも急激に増加している中で、企とえば、内線電話のような音声は専用線など

これに対して、VoIP ではルーターが電話番号業の情報通信に対する投資の増加をどうすれを利用し、データ類はフレームリレーやATMとIP アドレスとを対応させ、電話での音声をば抑えられるかが問題になっている。郵政省（Asynchronous Transfer Mode:非同期転音声コーディング（アナログ信号をデジタル発行の通信白書によると企業の電話料金はデ送モード）などのデータ通信網を利用していデータに変換）し、IP パケットに変換して接ータ通信費のほぼ倍であり、電話料金の見直る。そこで公衆回線を中心とした従来のPBX続されたネットワーク上に音声データを送信しが通信費用の削減に大きく貢献するといえ（Private Brunch Exchange ：構内交換機）する。また、これらを実現するためにIP とる。このような状況から、電話という身近なシステムのような企業内の基幹回線やユーザH.323（用語1）というプロトコルを使用し通信手段に大きな変化が起ころうとしている。

ーのアクセス回線を、より料金の安い回線でている。

358 INTERNET magazine 1999/5

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音声遅延がネックとなるルを装着することにより、音声モジュールで用語解説

コーディングされた音声パケットが、直接ル

1 H.323

一世代前までは、PBX にPC や専用ゲートーターのパケットの待ち行列（キュー）に入

インターネット上で標準となるマルチメディア（音声、ビデオ、ウェイ装置を接続し、単純に電話からの音声力される。このため、ルーターに転送される化部門）によって勧告されている。

を音声コーディングしたうえでIP でカプセルまでの遅延を抑えられる。音声コーディング

化して転送したり、TDM（時分割多重方式）時に発生する遅延（コーデック遅延）は、専を使用したりして音声とデータを統合してい用のDSP（Digital Signal Processor）を使た。ただし、この方法をとると、ルーターにうことにより、遅延の最小化と伝送帯域の縮転送される以前に20 〜 50msec の遅延が発小と高音声品質転送を可能にしている。

データ）通信プロトコル。ITU-T（国際通信連合電気通信標準

2 G.729
アナログ音声をデジタルデータに変換するための規格の1 つ。ITUT によって勧告されている。G.729 には音声を8Kbps のストリームにコード化するCELP 圧縮が規定されている。
3 RTP
Real-Time Transport Protocol の略。転送中の遅延しているパ生してしまう。データ通信ではそれほど気に音声を20msec 単位でG.729（用語 2）でならない遅延も、音声通信となると別である。

コーディングすると、音声パケット自体はエコーで相手の声が聞きとりにくかったり、ト8Kbps（20 バイト）の帯域となる。ところがラフィックの輻輳（パケットがネットワーク上VoIPではRTP（用語3）を利用するため、RTPで込み合った状態）などで会話が途切れたりヘッダーをそのままの形で付加すると、24してはとても実用的とはいえない。音声伝送

Kbps（60バイト）となり、音声パケットのみのの場合、エンド・ツー・エンドでのトータル場合と比較して3 倍の帯域を必要としてしまの遅延は、150 〜 200msec に抑えることがう。この解決策として、RTP ヘッダーを圧縮望ましいとされている。一世代前の方法を利することにより、60 バイトのRTP ヘッダーが用すると両端で40〜100msecの遅延を必然付いたG.729 音声パケットを25バイトのパケ的に覚悟しなくてはならなくなり、許容範囲ットサイズに抑えるようにしている（図1）。

ケットを同期させたり、損失したパケットを回復させたりする機能を持つ。この機能によって、リアルタイムにデータを転送できる。

であってもVoIP は音質が悪く音声品質が実運用に耐えられないとされていた。しかし、それはあくまでも一世代前までの話である。

帯域保証も重要
次に音声データの帯域の確保について考えてみる。音声の帯域を独立して使用している

パケットサイズを小さく場合にはほかのデータの影響を受けることはVoIP で高い音声品質を確保するために技術的な工夫が必要になる。

ない。しかし、ほかのデータと相乗りさせる
場合には音声がほかのデータの影響を受ける

音声品質を決定する要素は大きく分けて2つある。1 つは音声の圧縮の方式（コーデッ
20バイト= 8Kbps/8 × 20ms

クタイプ）で、もう1 つは回線上の遅延である。音声をネットワーク全体で制御するのではなく、中継ノードとなるルーターで制御す

G.729
8Kbps

るIP ネットワークでは回線上の遅延対策が非20ms

60バイト
40バイト = IP+UDP+RTP = 20+8+12

常に重要になる。遅延と一口に言っても種類があり、それぞれに応じた対策が必要になる。

RTPパケット
24Kbps解決策として各メーカーは独自の技術を採用して実用化している。

5バイト

たとえば、シスコシステムズでは主にこれから述べるようなアプローチによって音声遅延RTP圧縮10Kbpsを小さくし、実用レベルに達するようにしている。まず、ルーターに音声対応のモジュー

図1

RTP ヘッダーを圧縮して効率よくパケットを送る

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用語解説ことが多分に考えられる。このため、帯域の声データを挿入して送信する。この結果、パ4 RSVP保証や優先順位などのエンド・ツー・エンドケットの追い越しが可能になり、音声パケッのQoS（Quality of Service ：サービスの品トを最小限に抑えられる（図2）。

Resource Reservation Protocal の略。必要な時に必要な帯域を確保してIP ネットワーク全体の帯域保証と遅延保証をするプ質）を保証する仕組みが欠かせなくなる。

ロトコル。

このようにVoIPを実現するには、単純に電まずIP 上の通話の単位ごとにRSVP（用話からの音声をコーディングし、IP パケット

語 4）を使い、RSVP による帯域予約がイに変換してルーターに渡すような専用ゲートンターネット上のすべてのノード（ルーター）ウェイ装置では実運用に耐えないことがわかで守られる必要がある。ルーターにはRSVPる。音声やデータを統合するには、トータルにほかのデータを流せなくなるが、通話が終わればそのラインをとWFQ（Weighted Fair Queuing：音声デなネットワークの設計と連携した技術、さらほかの人に開放する。トランクの役割は音声ルーティングテーブータなどのパケットの優先順位を制御する技には運用性までも含めたエンド・ツー・エンり、通話用の伝送路を確保することである。

術）がサポートされており、音声データを優ドでの音声の取り扱いに対する配慮が必要に

6 CTI

先的に予約された帯域で正確に伝送できる。

なる。

5トランク
電話機の世界ではラインとトランクという概念がある。ラインは電話機を接続するのに使う通話線がユーザーと一対一に対応するもの。トランクはいわば共有回線で、この回線は1 本のアナログ線であったり、複数をまとめてデジタル化している場合もある。
トランク接続の場合、ラインの使用中（通話中）はそのラインルに従って方路（Trunk）を選び、相手のPBX に選択信号を送

Computer Telephony Integration の略。コンピュータによって電音声データの優先度をどんなに高く設定し話（音声）とそのほかのデータを統合する機能で、幅広い利用方たとしても、音声パケットがルーターの送信法が考えられている。

コスト削減からデータ統合へキューに到着した際に、すでにほかのデータのパケットの送信が始まっているということVoIPを利用することによって品質を確保しがある。この場合、そのパケットを追い越して音声通信とデータ通信を統合できるようにて送信することは困難であり、そのパケットなり、機器の費用だけでなく回線や管理の費の送信が終わるのを待たなくてはならない。

用や維持費まで含めた形で経費を削減できる。

また、送信中のパケットが大きければ大きい

また、トラフィックの増加に見合った設備のほど、音声パケットの待ち時間は増え、一気拡張を少ない投資で実現できるようにもなる。に遅延の許容範囲を超えてしまうことになる。

さらに、統合によって削減される音声ネット解決策として、マルチリンクPPPの際に使用ワークの通信コストを既存のデータネットワーされるパケットを細切れにして送信する技術クに加算することにより、従来と同様の回線を応用している。つまり、大きなサイズのパコストでより広帯域のネットワークを構築すケットを細切れにして送信することによって、ることもできる。

その伝送途中に優先度のより高い音声データVoIP の適用領域は非常に広範囲にわたり、が来ると、細切れにされたパケットの間に音PBX間をトランク接続（用語5）したり、企業の中小規模拠点までの音声ネットワークをインターネットを介することによってコストを●パケット単位のキュー管理だけ抑えて延長したり、FAX通信などにも使用したりできる。

本来の音声タイミング

ロングパケット

パソコンにPBX 機能とCTI サーバー（用語音声パケットルーター6）を載せたLAN-PBXをネットワーク上に設ルーター

大きな遅延の発生

置すれば、H.323プロトコルを使ってVoIP対tt

応の電話網とマイクロソフト社のネットミー●フラグメント処理付きティングのようなインターネット電話ソフトとロングパケットパケットの追い越しで通話ができるようになる。さらには、WWWブラウザーと音声通信をリンクさせたインター音声パケット

ルーター

ネットコールセンターやビデオなどと統合させルーター

最小限の遅延図2

たマルチメディアサービスも考えられる。

最小限におさえられる音声パケット遅延

ほかにも、データ通信で通常使用している

D360 INTERNET magazine 1999/5

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LANの配線を利用した音声統合を可能にする
IP 電話やイーサネット電話といわれる専用機も発表されている。これらは、イーサネット
TDMをルーターでリプレース

ケーブルを使用して直接ハブやスイッチに接IP
ネット
ワーク

公衆電話網

続するだけで、VoIP 技術を使った音声通話

PBX

PBX
ルーターができるものである。

ルーター

このようにユーザーは最新のVoIP技術を利用することにより、次世代のマルチメディア
FAXのLAN対応，PBXのLAN対応

サービスの導入にも柔軟に対応することがで
FAXサーバーきる（図3、4）。

PBXゲートウェイ

PBX

公衆電話網

標準化され電話はIPベースに

IP
ネット
ワーク
PBX

VoIP を取り巻く急速な標準化の推進と対LAN
スイッチ

ルーター

ルーター

LAN
スイッチ

応製品の充実化により、あらゆるネットワー
クの中でもっとも普及している電話のシステ
ムに大きな変革が起こり始めている。当初は、電話のLAN対応

IP を利用した音声とデータの統合によるコスコールマネージャー

IP電話
H.323ソフトウェア

IP電話
H.323ソフトウェア

コールマネージャート削減効果を目的とした変革であったが、今後は、音声の統合と多種多様に対応したネッ
トワークアプリケーションの展開により、構内電話システムのオープンプラットフォーム化が進むだろう。

IPネット
ワーク

公衆電話網

公衆電話網
ゲートウェイゲートウェイ

また、実際に音声品質が実用に耐えること

LANスイッチ

ルーター

ルーター

LANスイッチが明らかだと証明されれば、企業の基幹業務アプリケーションや音声をもすべて統合するVPN（Virtual Private Network）として、イ

図3

ンターネットというネットワークが全面的に利音声とIP の融合用されるはずである。
さらに、1999年以降はVoIP標準化の主目的である音声伝送および基本電話サービスに公衆網関連した仕様の標準化が確定することから、

PBX

PBX
T1 CAS／PRI
MAX 60voice CH

現行のPBX やボタン電話といったシステムにも本格的にVoIP 製品化対応への移行が予測
支社・支店

される。
今後もインターネットプロバイダーや通信

本社・本店
QoSWAN（イントラネット）

CISCO2600/3600
V

事業者、企業へのVoIP の普及は続くだろう。

CISCO5300または3600
V

そして、CTI やTAPI3.0 の標準化などサーバー技術とアプリケーション開発が進むにつれ、VoIP は一般ユーザーに浸透するはずである。
図4

VoIP を利用した内線利用例`インターネットマガジン／株式会社インプレスR&D©1994-2007 Impress R&D

INTERNET magazine 1999/5361

［インターネットマガジン バックナンバーアーカイブ］ ご利用上の注意
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