JP4548225B2 - 無線ip電話システム - Google Patents
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Description
さらに、ユーザがIP電話端末を持ったまま移動したり、歩きながらの通話を実現する事を可能とする無線IP電話が近年注目されており、企業内に無線IP電話による内線システムを構築するサービスが各通信事業者により提供されている。無線IP電話を用いた内線システムにおいては、企業内に無線LANを構築し、ユーザは無線IP電話端末を用いて通話を行う。無線IP電話システムの下では、ユーザは無線LANが利用可能な環境であればどこであっても、呼の発信、着信を行う事が可能であり、ユーザがどこのサブネット(サブネットとは、ネットワークをネットワークプレフィックスによって区分した際の、ネットワークプレフィックスの一つ一つに対応する小さなネットワークの事であり、同一のサブネットに属する端末は全て同一のネットワークプレフィックスを有する。)にいても通話が可能となる。また、ハンドオフ(通話中の無線IP電話端末が、その通話を維持したまま、現在のサブネットから別のサブネットに移動する事。)を可能とするシステムもある。
また、本発明の目的の一つは、無線IP電話端末が行うIPアドレスのリース期間延長処理に伴う、動的なIPアドレスリースサーバの負荷、ネットワークを流れる信号量を低減する事にある。
また、上記の目的を実現するに当たって、通常の無線IP電話端末に特殊な機能追加を行わない事を条件とする。
動的なIPアドレスリースサーバは、各端末からのIPアドレスのリースの要求を受けたら、前記コントローラに対しその端末へリースするIPアドレスのリース期間を問い合わせる。この問い合わせを受けた前記コントローラは、端末情報テーブルを参照することで、その端末にとって最適なリース期間を決定し、動的なアドレスリースサーバに通知する。動的なアドレスリースサーバはこれに従い、端末にアドレスをリースする。尚、前記のリース期間の決定は例えば以下の規則に従い設定する。(1)端末が固定IP電話端末なら長いリース期間を、(2)無線IP電話端末でありサブネットを移動するたびに、それを呼制御サーバに通知する機能を有しているなら長いリース期間を、(3)それ以外もしくは端末の情報が不明の場合は、短いリース期間を設定する。この結果、固定IP電話端末や通知機能を有する無線IP電話端末は通信に必要な十分なリース期間を割当てられているので、リース期間の延長処理の頻度が減らせ、トラフィック量や動的なアドレスリースサーバの負荷を減らす事が可能である。その一方で、通知機能を有する無線IP電話端末が他のサブネットに移動した場合、呼制御サーバは無線IP電話端末から、新しいIPアドレスを取得した事の通知を受信するので、これを契機に、前記コントローラを介して、動的なアドレスリースサーバにその無線IP電話端末が移動前のサブネットでリースを受けていたアドレスのリリースを要求すると、そのIPアドレスは再びリース可能な状態となり、IPアドレス資源を有効活用できる。
動的なアドレスリース方式における、端末からのIPアドレスリース期間延長処理に伴う信号量の増加、動的なアドレスリースサーバの負荷の増加を回避する。
上記の効果を、端末側に本発明独自の機能を追加する事なく実現する。
図3aは本発明におけるSIPサーバの図である。SIPサーバはCPU101、メモリ102とネットワークインターフェース(図中ではIFと表記。)103a〜103nを有している。さらにメモリ102(図3b)上には、パケット転送処理プログラム105、コントローラとの通信処理プログラム106、SIP処理プログラム107とSIP URI-IPアドレス対応テーブル40が記憶されており、これはCPU101によって制御される。メモリ上に記憶されているもののうち、パケット転送処理プログラム105は従来のパケット転送処理プログラムと同一のものである。また、SIP処理プログラム107も従来のSIPサーバのものと同一であり(RFC3261の規定に従う。)、SIP処理プログラム107が利用するSIP URI-IPアドレス対応テーブル40も従来のものと同一のものである。ただし、コントローラとの通信処理プログラム106は、本発明において新しく必要となる機能であり、これはSIPサーバがSIPクライアントからREGISTERメッセージを受信した時に、その情報を前記コントローラに通知する為のプログラムである。このプログラムが、端末からREGISTERメッセージが送信されたことをコントローラに知らせることにより、コントローラは端末の移動を検知することができ、この移動のタイミングに合わせて移動前に使われていたアドレスをリリースすることができる。
DHCPサーバ制御プログラム126の役割は、SIPサーバから前記の端末情報メッセージ(図9a)を受信し、端末情報テーブル60を更新する事と、DHCPサーバからリース期間問合せメッセージ(図9b)を受信し、適切なリース期間を設定し、リース期間応答メッセージ(図9c)を送信する事である。また、必要に応じて、DHCPサーバにリリース要求メッセージ(図9d)を送信する事で、リース中のアドレスをリリースする事を要求する役割も担う。
DHCPサーバ制御プログラム126の動作の説明の前に、本発明で新たに追加したパケットのパケットフォーマットについて説明する。リース期間問合せメッセージはDHCPサーバがDHCPクライアントにIPアドレスをリースする時、そのリース期間をコントローラに問合せるためのパケットであり、そのパケットフォーマットを図9bに示す。同メッセージ内のIPヘッダの送信元IPアドレス(図9b-211)は送信者であるDHCPサーバのIPアドレスであり、宛先IPアドレス(図9b-212)はコントローラのIPアドレスである。また、データ部分にはリース期間問合せメッセージである事を示すフィールド(図9b-213)、DHCPクライアントのMACアドレス(図9b-214)、そのDHCPクライアントにリースするIPアドレス(図9b-215)を示すフィールドを含む。
DHCPサーバ制御プログラム126がDHCPサーバからのリース期間問合せメッセージ(図9b)を受信した時の動作を、図7に示すフローチャートを用いて説明する。リース期間問合せメッセージを受信したら(図7-351)、まず同メッセージのMACアドレスフィールド(図9b-214)の値をキーに端末情報テーブル60を検索し(図7-352)、該当エントリの有無を調べる(図7-353)。エントリが存在したならば、該当エントリの新DHCPサーバフィールドの値を、リース期間問合せメッセージの送信元IPアドレス(図9b-211)に更新する(図7-354)。さらに、該当エントリのフラグフィールド(図4c-66)を参照し、PフラグとFフラグを確認し(図7-355,356)、いずれもOFFであったなら短いリース期間を選択し(図7-361)、そうでないのならば長いリース期間を選択する(図7-357)。この処理により、REGISTERメッセージ通知機能を有する無線IP電話端末や、固定IP電話端末には長いリース期間を割当て、それ以外の端末には短いリース期間を割り当てることができ、その結果無駄なアドレスのリースや、無駄なアドレスリース期間の延長を防ぐことができる。そして、リース期間応答メッセージ(図9c)をリース期間問合せメッセージの送信者であるDHCPサーバに送信し(図7-358)、処理を終了する。ここで、リース期間問合せメッセージ内のリース期間フィールド(図9c-226)には、上記で選択したリース期間を格納する。一方、図7-353の結果、エントリが存在しなかった場合は、端末情報テーブル60に新規のエントリを作成する(図7-359)。この新規エントリのMACアドレスフィールド(図4c-61)、IPアドレスフィールド(図4c-62)、新DHCPサーバフィールド(図4c-65)には、リース期間問合せメッセージ内のMACアドレスフィールド(図9b-214)、IPアドレスフィールド(図9b-215)、送信元IPアドレス(図9b-211)の値をそれぞれコピーする(図7-360)。その後、短いリース期間を選択し(図7-361)、上記と同様にリース期間応答メッセージを送信し(図7-358)、処理を終了する。
DHCPクライアントからのDHCP DISCOVER(DHCPサーバを検索する為のメッセージ)を受信した時の、コントローラとの通信処理プログラム146の動作のフローチャートを示したものが、図6bである。DHCP DISCOVERを受信したら(図6b-311)、コントローラに対し、その端末に適したリース期間を問合せる(図6b-312)。これは具体的には、リース期間問合せメッセージをコントローラに送信する事で行う。同メッセージ内の、DHCPクライアントのMACアドレスフィールド(図9b-214)にはDHCP DISCOVER内に含まれるDHCPクライアントのMACアドレスを格納する。IPアドレスフィールド(図9b-215)にはリースしようとしているIPアドレスを含む。この後、コントローラから送信されてくるリース期間応答メッセージ内に含まれるリース期間(図9c-226)をDHCP処理プログラム147に通知する事で処理を終了する(図6b-313)。
次に、以上の説明を踏まえて、図2の無線IP電話システムにおいて、無線IP電話端末がサブネット11aで起動され、サブネット11bに移動する際の動作の一例を図10のシーケンスを用いて示す。ただし本実施例においては、コントローラ8の端末情報テーブル60には、予めシステム管理者によって無線IP電話端末4のエントリが登録されているものとする。このエントリは図11a-601に示す通りのものであり、MACアドレスはmac1であり、SIP URIは[email protected]である。REGISTER送信機能を持つ移動端末であるので、Pフラグは立ち、Fフラグは立っていない。
これを受信したコントローラ8は、端末情報テーブル60におけるエントリ(図11-602)に対して、IPアドレスフィールド(図4c-62)にip1を設定し(図8-387)、DHCPサーバフィールド(図4c-64)にdhcp1を格納し(図8-389)、新DHCPサーバフィールド(図4c-65)の値をクリアする(図8-390)。この時点で、コントローラ8の端末情報テーブル60における無線IP電話端末4に対するエントリは図11a-603に示す様になる。
この後ユーザが移動し、無線IP電話端末4がサブネット11bの場所に移動したとする(図10-462)。この直後、無線IP電話端末4は、アクセスポイント5bとアソシエーションを確立し(図10-463)、DHCP DISCOVERを送信する(図10-464)。これを受信したDHCPサーバ2bは、リースするアドレスをip2とし、リース期間問合せメッセージをコントローラ8宛に送信する(図6b-312)(図10-465)。このパケットのMACアドレスフィールド(図9b-214)にはmac1が、IPアドレスフィールド(図9b-215)にはip2が格納されている。これを受信したコントローラ8は、図11-603に示すエントリに対して、新DHCPサーバフィールド(図4c-65)にDHCPサーバ2bのアドレス(これをdhcp2とする。)を格納する(図7-354)。さらに、フラグフィールド(図4c-66)を確認しPフラグが立っているので、長いリース期間を選択する(図7-357)。その後、リース期間応答メッセージをDHCPサーバ2b宛に送信する(図7-358)(図10-466)。尚、同メッセージのリース期間フィールド(図9c-226)には、先程選択した長いリース期間が格納されている。この時点で、コントローラ8の端末情報テーブル60における無線IP電話端末4に対するエントリは図11a-604に示す様になる。
図2の無線IP電話システムにおいて、サブネット11aにいるユーザが、無線IP電話端末4の電源を入れたとする(図10-451)。この直後、無線IP電話端末4は、アクセスポイント5aとアソシエーションを確立し(図10-452)、DHCP DISCOVERを送信する(図10-453)。これを受信したDHCPサーバ2aは、リースするアドレスをip1とし、リース期間問合せメッセージをコントローラ8宛に送信する(図6b-312)(図10-454)。このパケットのMACアドレスフィールド(図9b-214)にはmac1が、IPアドレスフィールド(図9b-215)にはip1が格納されている。これを受信したコントローラ8は、端末情報テーブル60に無線IP電話端末4のエントリを新規に作成する(図7-359)。さらに、この作成したエントリのMACアドレスフィールド(図4c-61)にmac1を格納し、IPアドレスフィールド(図4c-62)にip1を格納し、新DHCPサーバフィールド(図4c-65)にDHCPサーバ2aのアドレス(dhcp1)を格納する(図7-360)。そしてリース期間としては短いリース期間を選択する(図7-361)。その後、リース期間応答メッセージをDHCPサーバ2a宛に送信する(図7-358)(図10-455)。尚、同メッセージのリース期間フィールド(図9c-226)には、先程選択した短いリース期間が格納されている。この時点で、コントローラ8の端末情報テーブル60における無線IP電話端末4に対するエントリは図11b-611に示す様になる。
この時点でのエントリ(図11b-612)を、前記の実施例のエントリ(図11a-603)と比べると全く同一の値が格納されている。従ってこれ以降、無線IP電話端末4がサブネット11bに移動した場合、前記の実施例と全く同様に無線IP電話端末4はサブネット11bで用いるIPアドレスip2を、長いリース期間でのリースを受ける事が可能となり、また不要となったip1もすぐにリリースされる。
本実施例によると、固定IP電話端末に対しては、IPアドレスのリースにおいて、長いリース期間が設定されるので、リース期間延長手続きに伴うトラフィック量とサーバ負荷の増加を軽減できる。
これを受信したコントローラ8はDHCPサーバ2b宛に(つまり宛先IPアドレスをdhcp2として)、リリース要求メッセージを送信する(図14-530)。同メッセージのMACアドレスフィールド(図9d-234)にはmac1が、IPアドレスフィールド(図9d-235)にはip3が格納されている。さらに、コントローラは端末情報テーブル60におけるエントリ図11d-631に対して、IPアドレスフィールド(図4c-62)にip4を設定し、DHCPサーバフィールド(図4c-64)の値をクリアする。この時点で、コントローラ8の端末情報テーブル60における無線IP電話端末4に対するエントリは図11d-632に示す様になる。コントローラ8が送信したリリース要求メッセージを受信したDHCPサーバ2bは、ip3をリリースし再利用可能な状態にする。
例えば、プレゼンスサーバが、IP電話端末等の位置情報を把握する為に、IP電話端末のSIP URIとIPアドレスの対応の変化を検知できるものとする。この関係は、SIPサーバがIP電話端末からのREGISTERメッセージを受信した時にプレゼンスサーバに通知する事で更新される。あるいは、IP電話端末がプレゼンティティ(プレゼンス情報を提供するクライアント)の機能を備えているのならば、IP電話端末がプレゼンスサーバにPUBLISHメッセージを送信する事で更新する事もできる。プレゼンスサーバは前記のいずれかの方法で、各IP電話端末の現在のIPアドレスの更新を確認したら、図9aに示した端末情報メッセージをコントローラ宛に送信する。コントローラは、この端末情報メッセージを受信したら、前記実施例と全く同様に図8のフローチャートに示す動作を行い、コントローラが持つ端末情報テーブルを更新したり、DHCPサーバにリリース要求を送信する。以上の様に、プレゼンスサーバが端末情報メッセージをコントローラに送信する事でも本発明の効果を実現する事ができる。
本実施例においては、コントローラ8は図4dに示す端末情報テーブル60を持つ。図4cで示したものに加え、新IPアドレスフィールド(図4d-67)が追加されている。また、コントローラ8は、図8-382の工程において、SIP URIに加え、「新IPアドレスフィールド(図4d-67)=コンタクトIPアドレスフィールド(図9a-204)」という条件で、端末情報テーブル60の検索を行う。
以上の変更を施すことで、同一のSIP URIを持つ無線IP電話端末が複数存在しても、新IPアドレスフィールド(図4d-67)を参照する事により、該当する無線IP電話端末を一意に識別する事が可能になる。従って、実施例1と同様に、適切なIPアドレスリース期間の設定や、不要となったIPアドレスのリリースが可能となる。
次に、以上の説明を踏まえて、図14の無線IP電話システムにおいて、無線IP電話端末がサブネット11aで起動され、サブネット11bに移動する際の動作の一例を示す。ただし本実施例においては、コントローラ16の端末情報テーブル60には、予めシステム管理者によって無線IP電話端末4のエントリが登録されているものとする。このエントリは図15b-731に示す通りのものであり、MACアドレスはmac1であり、HoAはhoa1である。MN機能を持つ移動端末であるので、Pフラグは立ち、Fフラグは立っていない。
このリース期間応答メッセージを受信したDHCPサーバ2aは、無線IP電話端末4にDHCP OFFERを送信し(図14-703)、リースするIPアドレス等とそのリース期間を通知する。このリース期間はコントローラ16によって指定された長いリース期間となっている。これを受信した無線IP電話端末4は、そのアドレスのリースを要求するためにDHCP REQUESTを送信し、DHCPサーバ2aはそれに応答しDHCP ACKを送信する(図14-704)。これを受信した無線IP電話端末4は登録要求メッセージをHA15に送信する言で、自身のHoAであるhoa1と現在のCoAであるip6の対応を登録する(図14-705)。さらにこの時、HA15は、コントローラ16宛に端末情報メッセージを送信する(図14-706)。本メッセージのHoAフィールド(図15c-243)にはhoa1が、CoAフィールド(図15c-244)にはip6がそれぞれ格納されている。
以上の様に、Mobile IPを用いた無線IP電話システムにおいても前記実施例1と同様の効果を得る事ができる。
2a,2b,6:DHCPサーバ
4:無線IP電話端末
5a,5b,5c,7:無線アクセスポイント
8,16:コントローラ
9:固定IP電話端末
10:基幹ネットワーク
11a,11b,11c,12:サブネットワーク
15:HA(Home Agent)。
Claims (5)
- 複数のサブネットからなるネットワークに接続された無線IP電話システムであって、
互いに接続された、
移動体端末と、
該移動体端末にアドレスをリースするアドレスリースサーバと、
該移動体端末の移動通知機能有無の情報と、該リースされたアドレスと、該アドレスリースサーバの識別情報とを保持するコントローラとを備え、
前記コントローラは、該コントローラが保持する前記移動体端末の移動通知機能有無の情報に基づき、移動体端末ごとに適したアドレスの有効期間を設定し、前記アドレスリースサーバは、該有効期間に基づいて前記移動端末にアドレスをリースする、ことを特徴とする無線IP電話システム。 - 請求項1記載の無線IP電話システムにおいて、前記コントローラが保持する情報をシステム管理者が手動で設定することを特徴とする無線IP電話システム。
- 請求項1記載の無線IP電話システムにおいて、前記コントローラが保持する情報を、呼制御サーバと前記アドレスリースサーバと前記コントローラが動的に設定することを特徴とする無線IP電話システム。
- 請求項2又は3に記載の無線IP電話システムにおいて、前記移動体端末がリースを受けていたアドレスが不要になった際は、その旨を前記コントローラが検知することを特徴とする無線IP電話システム。
- 請求項4記載の無線IP電話システムにおいて、前記コントローラは、前記移動体端末がリースを受けていたアドレスが不要になったことを検知すると、前記アドレスリースサーバに対し、前記アドレスのリリースを要求することを特徴とする無線IP電話システム。
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