弘前大学総合情報処理センター広報 HIROIN No.29, 55-61（2012）

学内 LAN を利用した構内 IP 電話網の構築
学術情報部共同教育研究課

須藤勝弘

stowe@cc.hirosaki-u.ac.jp
総合情報処理センター

佐藤友暁

tsato@cc.hirosaki-u.ac.jp
学術情報部共同教育研究課

小倉広実

ogura@cc.hirosaki-u.ac.jp
１．はじめに近年、内線電話網の TCP/IP 化について、企業や自治体での導入例を見聞きすることが多くなってきた。そこで、研究室、事務室など本学における TCP/IP 接続の電話機の利用について検討を行うため、Linux サーバを用いて電話交換装置を構築し、IP 電話の接続を行ったので本稿にて報告を行う。
２．Asterisk を用いた IP-PBX システムの構築
TCP/IP によって通話等を行う電話機や電話機能を実現するソフトウェア、ハードウェアを IP
電話、IP 接続の回線交換装置およびソフトウェアを IP-PBX（Internet Protocol Private BrancheXchange）と呼ぶ。本研究開発テーマでは、主に Linux 上で動作するオープンソースソフトウェアである Asterisk を使用して IP-PBX システムを構築した。また、学内の内線電話網との接続をアナログ回線経由で行うためのソフトウェアとして、Asterisk の関連ソフトウェアであるDAHDI（Digium Asterisk Hardware Device Interface）、ハードウェアとして、FXO（ForeigneXchange Office） イ ン タ ー フ ェ ー ス カ ー ド を 使 用 し た。FXO は FXS（Foreign eXchangeSubscriber）と対をなすもので、アナログ電話機の電話回線接続口を FXO、アナログ電話交換機側の接続口を FXS と呼ぶ。図 1 は今回使用した FXO インターフェースカードである。このカードは、1 回線のアナログ回線を収容できるものであり、このカードを Linux PC の PCI バスに接続した。
Asterisk を用いたサーバを構築するあたり、Linux ディストリビューションの選定を行ったが、選定の基準として、Asterisk および関連ソフトウェアがバイナリのパッケージとして導入可能であり、OS のセキュリティアップデートによって Asterisk 等のアップデートも行われることを考慮した。表 1 に今回構築した Linux PC を示す。
PC-1 で使用した Ubuntu Linux では、Asterisk および DAHDI 関連のソフトウェアが標準で設定されるパッケージ管理のリポジトリに含まれており、apt-get install コマンドを実行することで必要なソフトウェアを導入することができた。ただし、使用した Ubuntu Linux では、kernelのアップデートを行うと DAHDI が起動しなくなる不具合が発生するようなので注意が必要である。不具合は、root 権限で以下のコマンドを実行し、パッケージの再構築を行うことで解消された。

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aptitude reinstall dahdi-dkms
PC-2 で使用した CentOS では、標準で設定されるパッケージ管理のリポジトリには Asterisk、DAHDI は含まれていないが、両ソフトウェアの提供元から CentOS 5 用のリポジトリが提供されており、以下の設定ファイルを配置することにより、yum コマンドを用いて Asterisk、DAHDI の導入および更新が可能となった（参考文献等（1））
。
/etc/yum.repos.d/centos-asterisk.repo に以下の内容を記述する。
[asterisk-tested]
name=CentOS-$releasever - Asterisk - Tested
baseurl=http://packages.asterisk.org/centos/$releasever/tested/$basearch/
enabled=0
gpgcheck=0#gpgkey=http://packages.asterisk.org/RPM-GPG-KEY-Digium[asterisk-current]
name=CentOS-$releasever - Asterisk - Current
baseurl=http://packages.asterisk.org/centos/$releasever/current/$basearch/
enabled=1
gpgcheck=0#gpgkey=http://packages.asterisk.org/RPM-GPG-KEY-Digium/etc/yum.repos.d/centos-digium.repo" に以下の内容を記述する。
[digium-tested]
name=CentOS-$releasever - Digium - Tested
baseurl=http://packages.digium.com/centos/$releasever/tested/$basearch/
enabled=0
gpgcheck=0#gpgkey=http://packages.digium.com/RPM-GPG-KEY-Digium[digium-current]
name=CentOS-$releasever - Digium - Current
baseurl=http://packages.digium.com/centos/$releasever/current/$basearch/
enabled=1
gpgcheck=0#gpgkey=http://packages.digium.com/RPM-GPG-KEY-Digium－ 56 －弘前大学総合情報処理センター広報 HIROIN No.29, 55-61（2012）

PC-1 と PC-2 では、Linux ディストリビューション、導入された Asterisk のバージョンが異なるが、今回検証を行った範囲では、IP-PBX の構築に関連する設定、動作に違いはなかった。

図1

PCI 接続 FXO カード

表１ Asterisk を導入したサーバ
CPURAM

OS

Asterisk バージョン

PC-1

Celeron 1.2GHz

512MB

Ubuntu 10.04.3 LTS

1.6.2.5

PC-2

Athlon XP 2100+

1GB

CentOS release 5.7

1.8.8.2

３．SIP とコーデック
電話での受話器を上げてから通話を行い、切断するまでの一連の手続きは、呼制御プロトコルやシグナリングプロトコルと呼ばれている。Asterisk は、IP 電話で使用する呼制御プロトコルとして、SIP（Session Initiation Protocol）、H.323、MGCP など複数のプロトコルに対応しているが、今回は、調査した範囲で最も多くの IP 電話が対応していた SIP を利用した。また、IP 電
話の通話において、音声の符号化および複合化を行う方式である音声コーデックとして、G.711
μ-law、G.711 A-law、GSM を使用可能とした。さらに、Asterisk は、音声による通話だけでなく、ビデオにも対応しており、ビデオコーデックとして、H.261 および H.263 を使用可能とした。
４．IP 電話
TCP/IP 接続によって電話の機能を提供するいわゆる IP 電話には、ソフトウェア製品、IP 電
話専用ハードウェアなど様々な形態がある。
ソフトフォン
ソフトフォンは、パソコン等にインストールしたソフトウェアによって IP 電話機能を実現する。Windows や MacOS といったパソコン用 OS で動作するものや、スマートフォンやタブレッ－ 57 －

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するものがある(図 2、図 3、図2、図4)。 3、図 4）
トで動作するものがある（図。
するものがある(図 2、図 3、図 4)。

図図2 2 X-Lite
X-Lite 4（Windows）(Windows)
図 2 X-Lite 4 (Windows)

図 3 VaxVoIP SIP Softphone(iOS)
3 VaxVoIP
Softphone(iOS)図 3 図VaxVoIP
SIPSIP
Softphone（iOS）

図 4 3CXPhone(Android)
図 43CXPhone（Android）
3CXPhone(Android)
図4

ハードフォン
ハードフォン
直接 LAN に接続するインターフェースを有する IP 電話機で、Ethernet インターフェースを有する
ハードフォン
直接 LAN に接続するインターフェースを有する IP 電話機で、Ethernet インターフェースを有する

直接 LAN に接続するインターフェースを有する IP 電話機で、Ethernet インターフェースを有－ 58 －

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するもの（図 5）と無線 LAN 接続を行うものがある。無線 LAN 接続のハードフォンには、いわゆるスマートフォンではないレガシーな携帯電話に無線 LAN 接続および IP 電話機能を搭載したもの(図 4)と無線 LAN 接続を行うものがある。無線 LAN 接続のハードフォンには、いわゆるスマー製品も存在する。

トフォンではないレガシーな携帯電話に無線 LAN 接続および IP 電話機能を搭載した製品も存在する。

VoIP ゲートウェイ機器

図 5 ハードフォン（パナソニック KX-UT123）
図 5 ハードフォン(パナソニック KX-UT123)

SIP
VoIPサーバとアナログ電話回線の相互変換等を行う機器。テストを行った機器は、ヤマハ株式
ゲートウェイ機器

会社のブロードバンドルータ
RT57i である（図 6、7）
。RT57i は SIP サーバへの接続機能を有し、SIP サーバとアナログ電話回線の相互変換等を行う機器。テストを行った機器は、ヤマハ株式会社
ISDNとアナログ電話回線に対応している。RT57iが有するアナログ電話ポート（FXS）にアナのブロードバンドルータ
RT57i である。RT57i は SIPサーバへの接続機能を有し、ISDN とアナログログ電話機を接続することにより、IP電話として機能させることができる。
電話回線に対応している。RT57i が有するアナログ電話ポート(FXS)にアナログ電話機を接続することにより、IP 電話として機能させることができる。

図図6 ヤマハ
RT57i
6 ヤマハ
RT57i

図 7RT57i
RT57iWeb
Web設定画面
設定画面
図7

５． IP 電話および学内既存内線電話網との接続－ 59 －

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５．IP 電話および学内既存内線電話網との接続
Asterisk を用いて構築した IP-PBX システムを図 8 に示す。また、接続確認を行うことができた IP 電話を表 2 に示す。本 IP-PBX システムにより、以下の機能が利用可能となった。
なお、通話の品質については、定性的な測定は行わなかったが、音声が聞き取りにくいなどの不具合は感じなかった。
Asterisk を用いて構築した IP-PBX システムを図 8 に示す。また、接続確認を行うことができた IP
電話を表 2 に示す。本 IP-PBX システムにより、以下の機能が利用可能となった。
なお、通話の品質については、定性的な測定は行わなかったが、音声が聞き取りにくいなどの不具
IP 電話同士の通話（ビデオ会議を含む）
合は感じなかった。
Asterisk に接続を行う IP 電話毎に設定した内線電話番号を指定し、任意の IP 電話同士の通話が可能となった。また、X-Lite 4（図 2）同士では、音声のみの通話に加えて、ビデオ通話が可
IP 電話同士の通話（ビデオ会議を含む）
能であった。
Asterisk に接続を行う IP 電話毎に設定した内線電話番号を指定し、任意の IP 電話同士の通話が可能となった。また、X-Lite4(図 2)同士では、音声のみの通話に加えて、ビデオ通話が可能であった。
IP
電話から学内内線電話および学外への通話

学内で使用している内線への通話については、アナログ回線を経由して指定した番号と通話がIP 電話から学内内線電話および学外への通話可能となった。また、電話番号の前に「0」を付けることで、既存PBX 経由で外線への通話も可

学内で使用している内線への通話については、アナログ回線を経由して指定した番号と通話が可能能である。となった。また、電話番号の前に「0」を付けることで、既存 PBX 経由で外線への通話も可能である。

学内内線および学外から IP 電話への通話
学内内線および学外から IP 電話への通話

学内の内線電話から、Asterisk サーバと接続を行っているアナログ回線に割り当てられた番号

学内の内線電話から、Asterisk サーバと接続を行っているアナログ回線に割り当てられた番号に電に電話をかけることにより、Asterisk サーバに接続された IP 電話への通話が可能となった。ま話をかけることにより、Asterisk サーバに接続された IP 電話への通話が可能となった。また、既存

た、既存 PBX が提供しているダイアルイン機能によって、学外から IP 電話をコールすることも

PBX が提供しているダイアルイン機能によって、学外から IP 電話をコールすることも可能である。

可能である。ただし、現時点では、学内内線から特定の IP 電話を指定して呼び出すことはでき
ただし、現時点では、学内内線から特定の IP 電話を指定して呼び出すことはできない。

ない。

図 8 構築した IP-PBX システム
図 8 構築した IP-PBX システム－ 60 －

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表2

Asterisk との接続確認を行った IP 電話

製品名

IP 電話種別、動作確認 OS（機器）等

ネットワーク 備考

X-Lite 4

ソフトフォン、Windows、MacOS

有線、無線

無料、ビデオ接続

無線

無料

3CXPhone

ソフトフォン、Android（ドコモ GalaxyTab）無線

無料

ドコモ N-06A

ハードフォン（IP 電話機能付き携帯電話）

VaxVoIP SIP Softphone ソフトフォン、iOS（iPad）

無線

パナソニック KX-UT123 ハードフォン有線

パナソニック KX-UT136 ハードフォン有線

パナソニック KX-UT670 ハードフォン

有線

CISCO IP PHONE 303

ハードフォン

有線

GRANDSTREAM
GXP280ハードフォン

有線

SNOM 300

ハードフォン

有線

ヤマハ RT57i

VoIP ゲートウェイ（ブロードバンドルータ） 有線

６．まとめ
Asterisk を用いた IP-PBX サーバシステムにより、各種の IP 電話を使用して音声およびビデオによる通話環境を構築した。システムの構築を通じ、SIP やコーデック、電話番号による挙動について等へのある程度の理解が得られた。今後は、ひかり電話等と利用した外線との直接接続、他の PBX との TCP/IP による相互接続を行う予定である。
謝辞
Asterisk と の 接 続 評 価 を 行 う に あ た り、GalaxyTab に つ い て は NTT ド コ モ 青 森 支 店、Panasonic KX-UT123、KX-UT136、KX-UT670 についてはパナソニックシステムソリューショ
ンズジャパン東北社の協力を得ましたので御礼いたします。
参考文献等（1）Installing Asterisk With Yum、http://www.asterisk.org/downloads/yum、2012/1/15 現在（2）「AsteriskNOW ではじめる IP 電話」秀和システム、2007（3）「Asterisk 運用・開発ガイド」オーム社 開発局、2006（4）「次世代 SIP 教科書」インプレス R&D、2010（5）「NTTdocomo N-06A 取扱説明書」NTT ドコモ、2009－ 61 －