iPhone Andoroidの音声通話を確保する社内無線WiFi

WiFiの電波は、見えないところで動いています。インターネットの閲覧では、体感的に早い遅いと感じるだけですが、音声通話では、無線ＬＡＮの障害は、顕著に現れます。送話、受話の「途切れ、遅延、エコー、会話の切断」となってしまいます。音声通話では、インターネット閲覧ではきずかなかった、インフラとしてのＬＡＮやWiFi環境の問題点が、浮かび上がります。無線の音声通話の確保は、無線LAN設定をクリアすることから始まります。弊社では、無線LANの構築を行います。

無線LANの電波状態をモニターの様子　

無線LANの電波状態をモニター

電波の乱高下は、音声通信の敵

  • 都心のWiFi環境を、モニターすれば一目瞭然。SSIDが、ところ狭しと検出できます。
  • 電波状態は、他のアクセスポイントの影響により不安定に乱高下します。
  • 電子レンジのようなわかり易い機器以外に予想外の電波障害を引き起こす機械類があったりします。
  • この中で、何の調査もなくVoIPを構築すれば、間違いなく、音声通話の途切れ、切断、遅延、エコー、切断といった現象にぶつかります。

無線LANの通信チャンネル干渉対策

  • 電波干渉を 　防ぐために、近くに存在するアクセスポイント同士では異なるチャネルを使用するように設定が必要。
  • 電波干渉を起こさないように5チャネル以上の間隔を空ける必要があり。
  • IEEE802.11b の場合、1ch/6ch/11ch/14ｃｈを使用チャネル。
  • 802.11gの場合1ch/6ch/11ch、2ch/7ch/12ch、3ch/8ch/13ch、の組み合わせが適切

VoIPに耐え得るネットワークの構築をめざします。

ネットワーク構成の作成

  • 現状のネットワーク調査
  • ネットワークアドレスの確認
  • 既存IP端末、パソコンのIPアドレス調査確認
  • ファイルサーバー・ネットワークディスク・ネットワークプリンターのIPアドレス確認
  • ルータアドレス確認　設定内容の確認
  • DHCPサーバーと全IP端末アドレス設定内容
  • 端末のIPアドレス（手動・自動取得)ユーザー・パスワード情報の管理を含んだネットワーク構成図の作成を行います。

SIPサーバーの設定　設置

  • 設計されたネットワーク構成を基にSIPサーバのアドレス、ユーザ名、パスワード設定
  • SIPサーバーの回線接続、ひかり電話オフィス、ひかり電話接続、又は、回線収容アナログ／ISDN回線
  • SIPサーバーに内線番号登録,IPPBXの設定
  • SIP端末　無線LAN接続　SIPサーバー接続、内線設定
  • 内外線の音声確認　着信動作、発信動作の確認

ルータの設定

  • 基本設定　インターネット接続
  • 基本設定　IPアドレスとDHCPの設定
  • SIPポート5060などのフィルター設定・NAT設定
  • オプションにより外出先からのVPN接続
  • PPTP又はIPSECによる拠点間VPN

無線アクセスポイントの設定

  • 無線環境調査の実施
  • 無線アクセスポイントのIPアドレス設定
  • essidの設定
  • セキュリティ設定
  • 通信チャンネルの設定

SIPアプリケーションコーデックの簡単解説

  • G.711 最も基本的な音声コーデック、ほとんどの機器やソフトウェアが対応している。ISDN上での伝送を実現するため1972年にITU-Tが標準化。日本や米国で利用されるμ-law（u-law）と主に欧州で利用されるa-lawの2種類が存在する。
  • PCMUもPCMAもG.711の1つです。PCMUはmu-lawアルゴリズムを、PCMAはA-lawアルゴリズムを使用する、という違いがあります
  • GSM 欧州で規定された携帯電話システムの規格。世界の携帯電話端末市場の82%はGSM方式、携帯電話方式の中で最も使われている。ただし、日本では使われていない。
  • Speex Xiph.Orgが開発したコーデック。オープンソースであり特許問題も存在しない。
  • この他にも、「G.711」よりも高品質な音声伝送を可能にする「G.722」や「G.726」など様々な音声コーデックが存在します。
  • Speex は、狭帯域（電話レベル、サンプリング周波数 8kHz）をサポートする。携帯電話ではなく VoIP 向けということから、パケット喪失に耐性があるよう設計されているが、パケットの破損には弱い（UDPはパケットが到達しない可能性はあるが、到達した場合は破損していないことを保証するため）。そのため、Speex の符号化技法としては Code Excited Linear Prediction (CELP) が選択された。CELP が選ばれた理由の1つとして、低ビットレート（DoD CELP では 4.8 kbit/s）から高ビットレート（G.728 では 16 kbit/s）まで利用可能だという点が挙げられる。
  • 音声コーデックG.711（PCMU）の音声パケットの長さは200byte。音声パケットがRTPを使用してネットワークへ流れ,受信側ではこれらの情報をもとに音声パケットを元のアナログ音声へ変換する。
  • 3G通話の場合の音声品質は、端末の処理能力やキャリア側のデータ通信サービスの品質・速度などに大きく左右されます。3G回線の下で、電話した場合、音声パケットが200byteだとすると、上り下りとも、200byte以上の速度が必要になります。