1. VoIPとは 1. VoIPとは 回 線 交 換 ネットワーク EX PSTN EX VoIPネットワーク GW IP Network GW 音 声 をIPネットワーク 上 で 転 送 する 方 式 あるいはその 技 術 をVoIP (Voice over IP)という cf. インターネット

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1 VoIP 入 門 ~ 実 現 する 技 術 と インターネット 電 話 との 違 い ~ 日 本 テレコム 株 式 会 社 田 中 良 和 AGENDA 1. VoIPとは - 従 来 の 電 話 との 違 い インターネット 電 話 との 違 い 2. VoIPのメディア - 音 声 のパケット 上 での 伝 送 方 式 3. VoIPのシグナリング -VoIPの 呼 制 御 に 用 いられる 信 号 方 式 ~ 休 憩 ~ 4. VoIPを 用 いて 実 現 されるサービス -IP 電 話 050 番 号 ENUM 5. 今 後 のサービス 展 望 1

2 1. VoIPとは 1. VoIPとは 回 線 交 換 ネットワーク EX PSTN EX VoIPネットワーク GW IP Network GW 音 声 をIPネットワーク 上 で 転 送 する 方 式 あるいはその 技 術 をVoIP (Voice over IP)という cf. インターネット 電 話 IP 電 話 (IP Telephony) 2

3 回 線 交 換 とVoIPと VoIPの の 違 い 回 線 交 換 送 受 信 側 であらかじめ 時 間 的 に 同 期 をとり 決 められた 時 間 軸 (TS: Time Slot) 上 で 情 報 を 送 受 信 する 交 換 機 では 時 分 割 交 換 シリアル 交 換 を 組 み 合 わせて 該 当 の TSを 正 しく 目 的 地 へ 転 送 する VoIP 音 声 をパケットに 変 換 後 IPパケット 単 位 で 転 送 される 中 継 時 にパケットの 送 信 間 隔 / 順 序 などは 意 識 されない VoIPの の 分 類 機 能 面 での 分 類 PSTN 2 3 IP 網 2 PSTN 1 (1) クライアント(IP 端 末 ) 接 続 機 能 ( ) (2) PSTN-IP 間 相 互 接 続 機 能 ( ) VoIP(Voice over IP), IP 電 話 (IP Telephony)の 用 語 を 問 わず 接 続 に 必 要 な 機 能 はこの2 機 能 に 集 約 される 3

4 サービス 性 での 分 類 既 存 音 声 サービスとの 比 較 高 い 料 金 安 い インターネット 電 話 移 動 体 (VoIP) 固 定 電 話 悪 い 品 質 良 い VoIP 自 体 がどれか 特 定 のカテゴリに 属 するわけではない ネットワークや 機 器 の 実 情 に 合 わせて 柔 軟 にネットワーク 構 築 できる 点 が VoIPの 特 徴 のひとつといえる VoIP 系 サービスの 分 類 Web 会 議 ストレージ IM / Chat ディレクトリ 他 ア プ リ VoIP IP 電 話 IP-Centrex インターネット 電 話 IP 電 話 はVoIPの 技 術 要 素 を 用 いて 実 現 されるアプリケーションの 一 例 である VoIPは 関 連 する 各 種 アプリケーションを 包 含 する 概 念 で 捉 えることができる 4

5 まとめ1: 電 話 網 のように 帯 域 を 占 有 せず IPパケット 上 に 音 声 を 乗 せる 方 式 サービス 等 を 広 くVoIPという いわゆる インターネット 電 話 もVoIPの 一 部 であるが 品 質 管 理 や クライアントの 形 態 によって 様 々なサービスが 構 築 され 得 る 安 さ よりはむしろこの 柔 軟 性 がVoIPの 特 徴 といえる 2. VoIPのメディア 5

6 2. VoIPのメディア 一 般 的 に VoIPのメディア 転 送 にはUDP/RTPが 使 用 される ( 転 送 負 荷 の 低 減 メディア 系 は 再 送 が 無 意 味 等 の 理 由 ) IPヘッダ UDPヘッダ RTPヘッダ ペイロード( 音 声 データ) 20byte 8byte 12byte 20byte~ 回 線 交 換 などと 比 べると 伝 送 効 率 は 落 ちる (ヘッダ 部 がペイロードを 上 回 る 場 合 もある) CODEC 元 来 アナログ 信 号 である 音 声 をディジタル 化 する 際 の 符 号 化 / 復 号 化 の 装 置 やデバイスをCODEC (COder/DECoder)と 呼 ぶ 主 なCODEC 種 別 種 別 G.711 G.729 G.723 帯 域 64kbit/s 8kbit/s 6.3kbit/s 備 考 A-law, μ-lawの 種 別 あり Annex A, B, AB 用 の 各 種 あり G.723.1が 一 般 的 G.xxxはベースとなるITU-T 勧 告 名 一 般 的 に 回 線 交 換 ではG.711( 国 内 ではμ-law ) VoIPではG.729が 使 われることが 多 い 6

7 パケット 化 周 期 とペイロード 長 CODECの 種 別 により 音 声 の 符 号 化 およびパケット 化 の 周 期 に 違 いが 出 る たとえばG.729(8kbps)ならば1 秒 あたり8,000bit = 1,000byteの 音 声 データ 転 送 が 必 要 となる パケットあたりのペイロード 長 が20byteの 場 合 1 秒 間 に 必 要 なパケット 数 は 1,000 / 20 = 50パケット したがってパケット 化 周 期 は1 / 50 = 0.02[sec]=20[msec]と なる パケット 化 周 期 とペイロード 長 の 関 係 CODEC G.711(64kbps) G.729 (8kbps) ペイロード 長 160byte 320byte 20byte 40byte パケット 化 周 期 20msec 40msec 20msec 40msec 一 般 的 にパケット 化 周 期 / ペイロード 長 を 短 くした 方 が 音 質 は 良 くなるが ヘッダ 部 分 が 相 対 的 に 大 きくなり 効 率 が 落 ちる 他 ネットワークへの 負 担 も 大 きくなる 遅 延 遅 延 とは 通 話 中 に 音 声 を 発 してから 耳 に 聞 こえるまでの 時 間 である VoIPは 一 般 の 電 話 に 比 べて 遅 延 が 大 きく この 大 きさが 音 声 品 質 に 多 大 な 影 響 を 及 ぼす VoIPの 遅 延 の 要 因 としては 以 下 のものが 挙 げられる 1パケット 化 遅 延 GWで 音 声 をIPパケットに 変 換 する 際 またその 逆 の 場 合 に 発 生 する 遅 延 であり GWの 性 能 に 依 存 する 2 伝 送 遅 延 純 粋 なパケットの 伝 送 遅 延 狭 帯 域 区 間 においては それ 自 体 が 遅 延 の 要 因 となる 3IPノードでのキューイング 遅 延 ネットワーク 上 では 様 々なパケットが 飛 び 交 っている 他 のトラフィック の 影 響 によりキューイングによる 遅 延 が 発 生 する 4さらに 7

8 ジッタ( 揺 らぎ) 送 信 側 GWは 一 定 のパケット 化 周 期 で 等 間 隔 でパケットを 送 っているが 着 信 側 の 到 達 間 隔 は 一 定 にはならない ( 逆 転 する 場 合 もあり) IP Network 2 1 着 信 側 GWでは 受 信 パケットの 順 序 を 正 すほか 送 信 時 と 同 様 に 一 定 間 隔 でIPパケットを 音 声 に 変 換 する 必 要 がある 等 間 隔 で 再 生 するため 遅 延 や 揺 らぎを 見 越 してあらかじめバッファを 設 けておく(ジッタバッファ) バッファ 値 を 越 える 遅 延 揺 らぎが 発 生 した 場 合 はパケット 廃 棄 することになる バッファ 値 が 大 きければ 音 質 は 良 くなるが 遅 延 が 大 きくなる バッファ 値 の 設 定 も 運 用 上 極 めて 重 要 である ( 可 変 のものもある) 音 声 品 質 IP PSTNのVoIPサービスにおける 音 声 遅 延 発 生 の 例 IP CPE GW R MG PSTN ( 公 衆 電 話 網 ) IP Network CODEC CODEC RTP 1 GW R R IP PCM PE-CPE UDP 50ms 30ms 10ms 80ms 30ms 200msec 8

9 音 声 品 質 の 評 価 音 声 品 質 に 影 響 を 与 える 要 素 としては 遅 延 の 他 に エコー パケットロス などがあり これらの 要 因 の 相 互 作 用 により 音 質 が 左 右 されるといえる これらの 評 価 手 法 として 以 下 のものがある 方 式 MOS (P.800) PSQM P.861 PESQ P.862 R 値 G.107 特 長 被 験 者 への5 段 階 評 価 を 集 計 する 主 観 評 価 IN/OUT 信 号 を 知 覚 モデルを 用 いて 客 観 的 に 評 価 PSQMのモデルを 改 良 音 質 劣 化 要 因 をパラメータ 化 し 集 計 日 本 では 今 後 R 値 を 基 準 とする 方 向 であるが まとめ2: VoIPではUDP/RTPのストリーミングで 音 声 メディアを 送 受 信 する 方 法 が 一 般 的 音 質 を 左 右 する 要 因 1 CODEC 音 声 圧 縮 の 有 無 無 音 圧 縮 の 有 無 2 遅 延 ネットワーク 条 件 に 依 存 3パケットロス 同 上 4 ジッタ ジッタバッファの 大 きさ 性 能 5 エコー EC(エコーキャンセラ) 挿 入 で 軽 減 R 値 / PESQの 指 標 を 用 いて 客 観 的 に 品 質 評 価 9

10 3. VoIPのシグナリング 3. VoIPのシグナリング VoIPでは メディア 転 送 以 外 にcall flowを 制 御 するプロトコルが 必 要 主 な 方 式 は 以 下 のとおり 方 式 H.323 MGCP MEGACO SIP ベース ITU-T H.323 etc. RFC2705 RFC3015 ITU-T H.248 RFC3261 特 徴 元 来 LAN 内 のデータ 端 末 間 通 信 用 現 時 点 では 主 流 といえる 大 規 模 GWの 制 御 を 目 的 とする SGCPの 拡 張 音 声 以 外 のストリームも 意 識 している ITU-T + IETF 元 来 はマルチメディア 会 議 用 さらに PSTNとのインタワークを 考 慮 した 場 合 SS7シグナリングも 考 慮 する 必 要 がある - ISUP, SCCP/TCAP (INAP, MAP) etc... 10

11 ISUP EX STP EX STP EX 通 話 線 信 号 線 STP: 信 号 中 継 交 換 機 ISUP (ISDN User Part) はNo.7 共 通 線 信 号 方 式 (SS7 : Signalling System No.7) のうちISDNの 呼 制 御 アプリケーションを 担 う 網 間 信 号 イン タフェースである ISUP MTP 発 呼 / 切 断 等 の 呼 制 御 の 他 に 回 線 閉 塞 回 線 リセットなどの 保 守 系 メッセージを 含 む 信 号 送 受 信 などの 下 位 レイヤ INAP/MAP 回 線 対 応 信 号 であるISUPに 対 して 信 号 線 上 で 固 有 のトランザクションを 送 受 信 するスキームがあり INサービス(Toll Free, Q2 等 )や 移 動 体 通 信 に 利 用 されている INAP/MAP etc. TCAP SCCP MTP 固 有 のアプリケーション 領 域 ダイアローグ 毎 にトランザクション 制 御 コネクションレスでの 通 信 を 確 保 信 号 送 受 信 などの 下 位 レイヤ INAP: Intelligent Network Application Protocol MAP: Mobile Application Part 11

12 SIGTRAN SS7, DSS1など 電 話 交 換 網 で 使 用 されているプロトコルで 実 現 される 機 能 をIP 上 で 提 供 する 方 式 RFC2719, RFC2960などで 規 定 されている INAP TCAP SCCP MTP3 MTP2 MTP1 INAP SS7-SUA SCTP IP H.323 H.323とはH.225, H.245など 関 連 するプロトコルの 総 称 である (H.323プロトコル 群 ) 呼 制 御 データ 管 理 音 声 映 像 H.225 (Q.931) H.245 T.120 H.225 (RAS) RTCP G.7xx H.26x RTP TCP IP UDP 12

13 シーケンス ( 参 考 )ISDNの 交 換 シーケンス 発 側 発 信 局 着 信 局 着 側 SETUP ( 呼 設 定 ) CALLPROC ALERT ( 呼 出 中 ) CONNECT ( 応 答 ) IAM (アドレス) ACM (アドレス 完 了 ) ANM ( 応 答 ) SETUP ( 呼 設 定 ) ALERT ( 呼 出 中 ) CONNECT ( 応 答 ) 呼 接 続 通 話 DISC ( 切 断 ) REL ( 解 放 ) REL ( 切 断 ) RLC ( 切 断 ) DISC ( 切 断 ) REL ( 解 放 ) 呼 解 放 Q.931 SS7 Q.931 H.323の の 動 作 GW1 発 呼 RRQ RCF GK1 GW 登 録 処 理 以 後 定 期 的 に 生 存 確 認 処 理 が 行 われる GK2 RRQ RCF GW2 接 続 許 可 と 相 手 端 末 アドレス 要 求 ARQ ACF LRQ LCF SETUP (CALL PROC) ARQ ACF ALERTING RBT 送 出 CONNECT ( 次 ページに 続 く) 13

14 GW1 GK1 GK2 Terminal Capability Set Terminal Capability Set Ack GW2 Masrter Slave Determination Master Slave Determination Ack Terminal Capability Set Terminal Capability Set Ack Masrter Slave Determination Master Slave Determinaion Ack Open Logical Channel Open Logical Channel Ack Open Logical Channel Open Logical Channel Ack 通 話 ( 音 声 ストリーム 開 始 ) DRQ DCF Close Logical Channel Close Logical Channel Ack Close Logical Channel Close Logical Channel Ack Release Complete DRQ DCF 切 断 メッセージの 説 明 RASメッセージ RRQ / RCF / RRJ ( 登 録 要 求 / 登 録 確 認 / 登 録 拒 否 ) : ゲートキーパへの 登 録 関 連 URQ / UCF / URJ ( 登 録 解 除 要 求 / 登 録 解 除 確 認 / 登 録 解 除 拒 否 ): ゲートキーパへの 登 録 解 除 関 連 ARQ / ACF / ARJ ( 許 可 要 求 / 許 可 確 認 / 許 可 拒 否 ): ゲートキーパへのアドレス 解 決 要 求 と 接 続 許 可 関 連 DRQ / DCF / DRJ ( 終 了 要 求 / 終 了 確 認 / 終 了 拒 否 ): ゲートキーパとの 通 信 終 了 通 知 関 連 LRQ / LCF / LRJ (アドレス 解 決 要 求 /アドレス 解 決 確 認 /アドレス 解 決 拒 否 ):GK-GK 間 のアドレス 解 決 信 号 関 連 H.225メッセージ Q.931とほぼ 同 じメッセージであるが DISCONNECT 及 びRELEASEは 使 用 しない SETUP 呼 設 定 要 求 CALL PROCEEDING 呼 処 理 中 機 種 によっては この 信 号 を 受 け 付 けない 物 もあり ALERTING 呼 出 中 機 種 によっては この 信 号 で GWから 自 身 の 電 話 端 末 側 に 呼 出 音 送 出 CONNECT 応 答 PROGRESS 経 過 表 示 RELEASE COMPLETE 解 放 完 了 H.245メッセージ Terminal Capability Set CODECの 種 類 FAX 能 力 等 の 相 互 に 確 認 を 行 う Master Slave Determination マスタースレーブの 決 定 Open Logical Channel ストリーム 通 信 のIPアドレス 及 びポートの 決 定 Close Logical Channel ストリーム 通 信 の 終 了 14

15 H.323のオプション 機 能 (a)ファーストスタート 通 常 の 交 換 回 線 接 続 では 応 答 信 号 で 相 手 との 接 続 を 完 了 します しかし 発 信 側 の 受 信 回 線 は 音 声 を 聞 くため(BTやトーキー)はじめから 接 続 を 完 了 しています H.323では 通 常 はCONNECT 受 信 までは 音 声 の 接 続 を 行 いません そこで オプション 機 能 でファーストスタート(ファーストコネクトとも 言 う)をSETUP 上 で 宣 言 し 相 手 もファーストスター トを 受 ければ ALERT 時 に 音 声 接 続 が 接 続 され 相 手 側 からRBTを 受 信 することが 可 能 となりま す 現 在 ファーストスタートが 主 流 となっております (b)h.245トネリング 通 常 の 手 順 では 音 声 ( 音 声 ストリーム)の 接 続 では H.245メッセージでの 接 続 が 行 われま すが メッセージの 数 を 少 なくすることができるH.245トネリングを 使 う 場 合 があります H.225メッセージのSETUP ALERT FACILITY 上 にH.245をのせることによって 見 かけ 上 のメッセージ 数 を 減 らすことが 出 来 ます 通 常 は 単 独 でH.245トネリングが 使 われる 事 は 無 く ファーストスタートと 一 緒 に 使 われます (c)gkルーテッド 信 号 GKへの 信 号 は 通 常 RASのみですが セキュリティ 等 を 考 慮 して 全 て( 音 声 ストリームを 除 く)をGK 経 由 で 信 号 のやり 取 りを 行 う 方 式 で GKの 負 荷 は 重 くなるが 信 号 の 信 頼 性 をアッ プさせる 信 号 手 段 である 当 社 では この 方 式 を 採 用 している ファーストスタート & H.245トンネリング GW1 発 呼 RRQ RCF GK1 GW 登 録 処 理 以 後 定 期 的 に 生 存 確 認 処 理 が 行 われる GK2 RRQ RCF GW2 接 続 許 可 と 相 手 端 末 アドレス 要 求 ARQ ACF LRQ LCF SETUP (H.245 情 報 付 ) (CALL PROC) ARQ ACF ALTERTING (H.245 情 報 付 ) 音 声 ストリーム 開 始 CONNECT ( 次 ページに 続 く) 15

16 GW1 GK1 GK2 GW2 通 話 Release Complete 切 断 DRQ (Release Complete) DCF DRQ DCF GKルーテッド (ファーストスタート + H.245トンネリング) GW1 発 呼 RRQ RCF GK1 GW 登 録 処 理 以 後 定 期 的 に 生 存 確 認 処 理 が 行 われる GK2 RRQ RCF GW2 接 続 許 可 と 相 手 端 末 アドレス 要 求 ARQ ACF SETUP (H.245 情 報 付 ) (CALL PROC) ALERTING (H.245 情 報 付 ) LRQ LCF SETUP (H.245 情 報 付 ) (CALL PROC) ALERTING (H.245 情 報 付 ) 音 声 ストリーム 開 始 ( 次 ページに 続 く) SETUP (H.245 情 報 付 ) (CALL PROC) ARQ ACF ALERTING (H.245 情 報 付 ) 16

17 GW1 GK1 GK2 GW2 CONNECT CONNECT CONNECT 通 話 Release Complete Release Complete (Release Complete) Release Complete DRQ DCF 切 断 DRQ (Release Complete) DCF (Release Complete) SIP SIP (Session Initiation Protocol) は サーバーメッセージの 種 類 の 簡 略 化 テキスト 構 成 等 で 様 々な 通 信 に 使 いやすいプロトコルであり VoIPへ の 適 用 だけでなくビデオ 会 議 ボイスメールやWEBとの 融 合 など 広 範 囲 な 使 用 方 法 を 前 提 とした 使 用 を 検 討 している データ 呼 制 御 管 理 音 声 映 像 T.120 SIP RTCP G.7xx H.26x RTP TCP UDP IP 17

18 SIPとH.323 H.323の の 違 い 標 準 化 ベース データ 形 式 プロトコル 体 系 トランスポート 層 SIP IETF インターネット 仕 様 テキスト SIP 主 にUDP H.323 ITU-T LAN 通 信 /TV 会 議 ビットマップ 複 数 のプロトコルの 集 合 主 にTCP SIP 利 用 時 の 装 置 構 成 例 SIPサーバ PSTNへの 接 続 インタフェース CA SG MG MG 共 通 線 ベアラ ベアラ P S T N へ GW IPネットワーク ロケーション サーバ SIPサーバ GW GW 18

19 SIPシーケンス GW1 (SIP 端 末 ) 発 呼 INVITE 100 Trying SIPサーハ 1 INVITE 100 Trying SIPサーハ 2 INVITE 100 Trying GW2 (SIP 端 末 ) 180 Ringing 180 Ringing 180 Ringing 200 OK 200 OK 200 OK 応 答 ACK ACK ACK ( 次 ページに 続 く) GW1 (SIP 端 末 ) SIPサーハ 1 SIPサーハ 2 GW2 (SIP 端 末 ) 通 話 中 BYE 切 断 BYE BYE 200 OK 200 OK 200 OK 19

20 SIPメッセージ メッセージ INVITE セッション 参 加 要 求 ( 接 続 要 求 ) SIP 端 末 Aが 電 話 番 号 又 はURLで 示 される 端 末 へ 接 続 要 求 ACK 確 認 応 答 ( 信 号 を 受 信 を 確 認 ) BYE セッションの 終 了 レスポンスメッセージ 1XX 2XX 3XX 4XX 5XX 情 報 100 Trying 180 Ringing 成 功 200 OK リダイレクト クライアントエラー サーバーエラー 機 能 配 備 SIPサーバ SIPサーバには SIP 登 録 サーバ 機 能 とSIPプロキシサーバ 機 能 がある SIP 登 録 サーバはSIP 端 末 の 登 録 ( 電 話 番 号 /アドレス)を 行 うサーバで 着 信 時 発 信 時 のスクリーニングを 行 う SIPプロキシはSIP 端 末 の 代 わり に 相 手 との 通 信 を 行 う ロケーションサーバ 電 話 番 号 とアドレスの 変 換 を 行 うサーバであり SIPサーバと 同 一 筐 体 と する 場 合 もある < 参 考 >リダイレクトモード 上 記 の 方 式 (プロキシモード)の 他 に SIPプロキシを 設 置 せずリダイレク トサーバを 設 置 する 方 式 (リダイレクトモード)もある この 場 合 はリダイ レクトサーバから 返 送 された 情 報 を 元 にSIP 端 末 間 で 直 接 通 信 を 行 う 20

21 MGCP / MEGACO TGWの 制 御 用 にBellcore 中 心 にまとめたSGCPにIPDC, MDCPなどの 機 能 を 組 み 込 んだものがMGCP (Media Gateway Contorol Protocol) さらにその 拡 張 版 をIETF/ITU-Tの 共 同 でまとめたものが MEGACO/ H.248である IPDC (IP Device Control Protocol) SGCP (Simple Gateway Control Protocol) (ケーブル) NCS MGCP (Media Gateway Control Protocol) MDCP (Media Device Control Protocol) MEGACO / H.248 まとめ3: VoIPには 以 下 の 特 性 がある - 電 話 網 のように 専 用 の 網 を 構 築 する 必 要 はなく サービス 性 保 守 性 等 々 に 応 じて 柔 軟 にネットワークを 構 築 できる -パケット 落 ちや 揺 らぎ 等 VoIP 特 有 の 音 質 劣 化 要 因 も 存 在 するため エン ド=エンドの 通 話 品 質 について 留 意 する 必 要 がある -シグナリングではH.323に 代 わってMGCP, SIPが 普 及 しつつある プロトコル アーキテクチャの 方 向 性 にも 違 いがある -MGCP/MEGACOは 大 規 模 ソフトスイッチによるGW 制 御 に 重 きを 置 いて おり PSTNとの 相 互 接 続 に 強 い -SIPは 元 来 full-ip networkでのp2p 通 信 に 適 している SIP-URIでの 通 信 を 基 本 とすればE.164, ENUMでの 通 信 自 体 が 不 要 一 口 にVoIPといっても 方 向 性 はさまざま 21

22 4. VoIPを を 用 いて 実 現 されるサービス IP 電 話 サービス ~ オフネット 通 信 VoIP Network SIP SG STP SS7( 共 通 線 信 号 網 ) IP Network PSTN MG Ex Ex 地 域 網 LS 発 信 050-CDEF-GHJK 着 信 03-xxxx-xxxx 22

23 IP 電 話 サービス ~ オンネット 通 信 VoIP Network SIP IP Network 発 信 050-CDEF-GHJK 着 信 050-CDEF-GHJK IP 電 話 サービスの 特 徴 ODN 電 話 サービス( 仮 称 )の 場 合 : 契 約 者 毎 に050-C~K 番 号 を 割 り 当 てる 外 付 けSIP-TA(DSLモデム 一 体 型 含 )に 一 般 の 電 話 機 を 接 続 して 利 用 オフネット 通 話 は 全 国 一 律 料 金 オンネット 通 話 は 無 料 23

24 端 末 の 接 続 TA 機 能 で 番 号 毎 の 振 替 え 複 数 回 線 か らの 着 信 を 実 現 0AB-CDE-FGHJ 1XY, 0AB0 等 電 話 線 VoIP-TA WAN 0A~J, 050C~K 等 050-CDEF-GHJK ISP 間 相 互 接 続 VoIP Network JT IP Network SIP 他 ISP IP Network SIP 発 着 信 発 着 信 24

25 相 互 接 続 の 課 題 - 1 SIP Proxy 間 の 相 互 接 続 で 実 現 SIP Proxy SIP Proxy - 端 末 相 互 の 接 続 性 に 対 する 問 題 が 大 きい - RFC3261ベースでの 接 続 となるが 発 番 号 通 知 等 付 加 サービス 関 連 での 取 り 決 めが 必 要 相 互 接 続 の 課 題 - 2 End-Endで 一 定 の 通 話 品 質 を 確 保 する 必 要 がある IX private peer ISP IP-Accsess IP-Accsess - ISP 間 での 直 接 接 続 で 品 質 を 確 保 する 等 の 取 り 決 めが 必 要 - アクセスネットワークを 含 めた 品 質 管 理 が 重 要 25

26 相 互 接 続 の 課 題 - 3 セキュリティ REGISTER INVITE SIP Proxy SIPではREGISTER / INVITEメッセージでHTTP Digest 認 証 をサポート (User ID + passwordによる 認 証 ) その 他 Open Network 上 での 情 報 保 護 DoS 攻 撃 対 策 ワン 切 り 異 常 輻 輳 迷 惑 電 話 対 策 等 に 対 する 検 討 が 必 要 ISP 連 携 の 動 き 11 月 15 日 付 報 道 発 表 メガコンソーシアムを 推 進 する4 社 (KDDI / 日 本 テレコム / NEC / 松 下 電 器 ) で 個 人 向 けIP 電 話 サービスの 相 互 接 続 について 合 意 グループ 内 でのIP 電 話 サービス 利 用 者 相 互 の 通 話 は 無 料 ISP 連 携 の 動 きが 加 速 26

27 ホールセール - 1 (サーバ 連 携 モデル) 他 ISP IP Network SIP VoIP Network SIP SG STP IN SS7( 共 通 線 信 号 網 ) PSTN MG Ex Ex NTT 地 域 網 IP Network LS 発 着 信 ISP 間 相 互 接 続 モデルの 機 能 に 加 えて PSTN 接 続 機 能 を 提 供 する 発 着 信 ホールセール - 2 (UA 直 収 モデル) VoIP Network IN 他 ISP IP Network SIP SG STP SS7( 共 通 線 信 号 網 ) PSTN MG Ex Ex NTT 地 域 網 IP Network LS 発 着 信 WS 先 ユーザのプロファイル(UID/PWD/ 050 番 号 etc.)を 管 理 運 用 する 発 着 信 27

28 050 番 号 の 利 用 5 月 13 日 総 務 省 より 電 気 通 信 番 号 規 則 等 関 連 規 定 の 改 正 案 の 公 開 IP 電 話 に 付 与 される 番 号 は 050-CDEF-GHJK (C 0 CDEFは 事 業 者 識 別 コード) とされた 電 気 通 信 番 号 規 則 第 十 条 ( 抄 ) 二 端 末 系 伝 送 路 設 備 ( 無 線 呼 出 しの 役 務 に 係 るものを 除 く )から 利 用 者 の 使 用 に 係 る 端 末 設 備 等 (パケット 交 換 網 に 接 続 されるものに 限 る )に 提 供 される 音 声 伝 送 役 務 を 識 別 するため の 電 気 通 信 番 号 は 別 表 第 一 第 十 一 号 に 定 めるものとする ただし 総 務 大 臣 が 特 に 必 要 と 認 めるときは 前 条 第 一 号 の 規 定 を 適 用 することができる 別 表 第 一 第 十 一 号 ( 第 10 条 第 2 号 関 係 ) 50CDEFGHJK(Cは0を 除 く ) ただし CDEFは 総 務 大 臣 の 指 定 により 電 気 通 信 事 業 者 ごとに 定 められる 数 字 とする 050 番 号 の 利 用 9 月 27 日 事 業 者 からの050 番 号 取 得 申 請 受 付 開 始 11 月 25 日 050 番 号 の 割 り 当 て 開 始 050 番 号 の 付 与 にあたっては 以 下 の 条 件 が 必 要 とされる 通 話 品 質 がR 値 換 算 で50 以 上 であること End-Endの 遅 延 が400msec 未 満 であること 上 記 の 条 件 を95% 以 上 の 確 率 で 満 たすこと 28

29 IP 電 話 の 品 質 クラス 分 類 クラスB, クラスCの 品 質 に 対 して050 番 号 が 付 与 される (クラスAに 対 しては0AB~J: 固 定 電 話 と 同 等 の 番 号 が 付 与 され 得 る) 総 合 音 声 伝 送 品 質 (R 値 ) End-to-End 遅 延 呼 損 率 ( 接 続 品 質 ) クラスA ( 固 定 電 話 並 ) >80 <100msec <=0.15 クラスB ( 携 帯 電 話 並 ) >70 <150msec <=0.15 クラスC >50 <400msec <=0.15 出 典 : IPネットワーク 技 術 に 関 する 研 究 会 報 告 書 ENUMの の 概 要 RFC2916で 規 定 ITU-T SG2は ENUMの 管 理 運 用 について 検 討 E.164 番 号 をDNSに 設 定 し IP 電 話 網 のアドレス 解 決 を 行 う 方 法 関 連 プロトコル 技 術 的 な 事 項 については IETFのENUM-WGで 検 討 ENUMの 特 徴 DNS 上 での 網 内 ドメインネームとユーザURIの 連 携 が 可 能 INPUT: OUTPUT: e164.arpa sip: [email protected] tel: ユーザー 電 話 番 号 網 内 ドメインネーム ユーザURI ユーザ IPアドレス e164.arpa sip: [email protected] xxx.xxx 29

30 ENUMクエリへの 変 換 手 順 からの 変 換 の 例 (RFC2916より) (1) 国 番 号 つきのE.164 番 号 にする (2) 先 頭 の+と 数 字 以 外 の 文 字 を 削 除 する (3) 数 字 以 外 の 文 字 を 削 除 する (4) それぞれの 数 字 の 間 にドット(. ) を 挿 入 する (5) 数 字 の 順 序 を 入 れ 替 える (6) 後 ろに 文 字 列.e164.arpa を 追 加 する e164.arpa オペレータENUM ENUMとユーザENUM - 1 オペレータENUM - 特 定 の 通 信 事 業 者 内 事 業 者 間 での 呼 制 御 にENUM 技 術 を 利 用 - PSTNとIP 電 話 とのインターワーク 複 数 のIP 電 話 網 へのルーティ ング 等 に 利 用 可 能 である ISP-A ISP-B SIP Server ENUM DNS [email protected] このスキームがない 場 合 sip: 050xxxxxxxx@~ tel: 050xxxxxxxx 等 で 交 換 機 ライクに 番 号 展 開 することになる 30

31 オペレータENUM ENUMとユーザENUM - 2 ユーザENUM - 番 号 所 有 者 / 契 約 者 自 身 が 到 達 可 能 なアプリケーションを 公 開 - 音 声 に 限 らず あらゆるアプリケーションについて 各 ユーザが 到 達 方 法 を 取 得 することができる sip:[email protected] ENUM DNS ユーザA Bさんの 番 号 のみ 知 っているAさんが この 番 号 をキーにSIP-URIを 取 得 さらに 好 みのコミュニ ケーション 手 段 (ex. Video chat)で 通 信 できる ユーザB まとめ4: IP 電 話 とその 番 号 IP 電 話 に 対 して050で 始 まる11 桁 の 番 号 が 付 与 されるようになった 050 番 号 での 通 話 ではEnd-to-Endでの 一 定 の 品 質 管 理 が 要 求 される 110/119の 接 続 が 不 可 など 現 時 点 では 二 次 的 な 利 用 に 限 定 される メンバ 相 互 の 通 話 は 無 料 など ISP 間 連 携 の 動 きが 加 速 しはじめている ENUM 050C~Kあるいは0AB~Jなどの 電 話 番 号 (E.164 番 号 )をキーにして 本 人 のプロファイルや 対 応 するアプリケーションの 公 開 / 索 引 を 可 能 とする 仕 組 みである 事 業 者 ではこの 技 術 を 用 いて 番 号 展 開 の 代 わりにドメインネーム ルーティングを 行 い 呼 制 御 を 効 率 化 することができる 実 際 の 運 用 方 式 については 国 内 では 検 討 に 着 手 したばかりである 31

32 5. 今 後 のサービス 展 望 IP-Centrex Centrexサービス - 1 <VoIPを 用 いた 内 線 網 構 築 例 (1)> 050のIP 電 話 網 を 利 用 した 内 線 網 構 築 IP Network SIP GW 一 般 電 話 網 内 線 (050-AAAA-XXXX) 内 線 (88-5XXX) 外 線 発 信 (0AB~J) 外 線 着 信 (050CDEF~K) GW GW SIP GW GW KTS 88-6XXX PBXやGWで88- XXXXの 電 話 番 号 を 050-AAAA-XXXXに 変 換 する 事 で 通 話 可 能 番 号 変 換 装 置 を 持 たないで 良 い 事 が 利 点 KTS 88-5XXX GW/ 企 業 SIPサーバ ーなどで 内 線 番 号 とGWのIPアドレスの 対 比 表 を 持 つ PBX 88-8YYY PBX 32

33 IP-Centrex Centrexサービス - 2 <VoIPを 用 いた 内 線 網 構 築 例 (2)> IP-PBX(HOSTED) IP Network idc Call Manager 内 線 番 号 管 理 運 用 転 送 機 能 3 者 通 話 企 業 R R R GW F/W PBX LAN LAN IAD 拠 点 拠 点 拠 点 IP-Centrex Centrexサービス - 3 <VoIPを 用 いた 内 線 網 構 築 例 (3)> IP-centrexサービス * 前 者 との 違 いは - ユーザが 資 産 を 保 有 しなくて 良 い - 複 数 企 業 での 利 用 を 想 定 しているので 資 産 運 用 コストが 低 く 設 定 できる Centrex Server 内 線 番 号 管 理 運 用 転 送 機 能 3 者 通 話 IP Network 企 業 A 企 業 B R LAN 拠 点 R R F/W LAN 拠 点 IAD GW PBX 拠 点 LAN 拠 点 R R R F/W LAN 拠 点 IAD 33

34 IP-Centrex Centrexサービス - 4 < 利 便 性 の 向 上 > 席 の 移 動 やオフィスの 移 動 に 柔 軟 に 対 応 できる 電 話 線 LANケーブルを 一 本 化 イントラネットネットワーク 既 設 内 線 電 話 ネットワーク PBX PBX PBX 085-7XXX 071-5XXX 057-XXXX SIP proxy XX VoIPネットワーク 移 動 XX 電 話 番 号 ロケーションサーバーの 電 話 帳 IPアドレス PORT SIP_URI Location サーバー 移 動 前 移 動 後 @sip.japan-telecom.co.jp @sip.japan-telecom.co.jp Instant Messagingサービス P2Pの 交 換 システムである チャットやメールの 他 に ファイル 交 換 電 話 TV 電 話 も 可 能 である また 各 自 の 状 態 に 応 じてプレゼンス 情 報 を 提 供 できる 携 帯 電 話 やPHS PDAなどとの 連 携 が 期 待 されている (Mobilityの 特 徴 を 持 つ) SIPサーバ プレゼンスサーバ 登 録 名 状 態 ABC@... 外 出 着 席 中 A さん 外 出 先 から 帰 着 BCD@... CDE@... DEF@... 着 席 中 オフライン 通 話 中 B さん Aさんの 状 態 変 化 を みて 通 話 C さん 電 波 が 届 かない ( 圏 外 ) D さん 通 話 中 34

35 Internet VPN 上 でのVoIP IPSecを 利 用 VoIP NetworkでIPSecを 終 端 Presence Server Registration Server Location Server Statistics Server Radius&DHCP SIP Proxy SIP Proxy VoIP Network Proxy Proxy ISP-a のVPN 他 VPN プライベート 環 境 プライベート 環 境 グローバル 環 境 グローバル 環 境 プライベート 環 境 プライベート 環 境 プライベート 環 境 (NAT 越 えのみ) プライベート 環 境 (NAT 越 えのみ) モバイル 端 末 への 適 用 携 帯 ネットワークのIPv6 化 Mobile-IPv6のサポート LDAP Policy Account NMS 3G Mobile NW PHS RADIUS 個 人 認 証 ク ルーフ 認 証 インターネットベース DNS SIP QoS-Control 位 置 登 録 LSP 優 先 制 御 指 令 LSP MPLS バックボーン ADSL 光 アクセス IPv6 ADSL idc RADIUS ASP 他 社 ISP 光 アクセス 個 人 認 証 (ユーサ ー 独 自 ) Internet (IPv4) Internet (IPv6) Internet IPv4 IPv6 無 線 LAN 無 線 LAN 35

36 SIPでの 物 品 管 理 / ユーザサポート 物 品 へのSIP-URI 適 用 DDDSによる 製 品 番 号 とインターネットとの 融 合 *Dynamic Delegation Discovery System(RFC3401~3405) Presence Server Authentication Server (3)レベル 変 更 (3)ID 等 送 付 Diagnosis Server Operator (0) 状 態 登 録 HOME-GW IPv6 Internet ADSLアクセス (3) 対 象 装 置 アクセス 制 限 状 態 変 更 (1) 故 障 申 告 及 び 装 置 URI 送 信 (メールorチャットor 電 話 ) (2) 対 象 装 置 アクセス 制 限 解 除 依 頼 (4) 作 業 依 頼 (5) 診 断 作 業 実 施 まとめ5: SIP-UAのレジスター プレゼンス 機 能 の 利 用 により サービスの 幅 が 広 がっていく オペレーション/セキュリティ 等 の 従 来 の 課 題 が 解 決 されつつあり VoIPによる 内 線 網 のIP 化 が 今 後 加 速 する IPSec+VoIPの 可 能 性 3G の Mobile IPによるubiquityの 実 現 36

37 Thank you 37