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SIPレジストを使って、Twilioで固定電話をつかってみる

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SIPレジスト

概要

SIPレジストとは、Twilioに対してSIP端末(SIP電話機、SIPアプリケーション)をレジストレーションすることができる機能です。 これにより、外部にSIPサーバーがなくても、Twilioを使ってSIP端末を利用した発着信が可能となります。 特に、市場に多く存在するSIP電話機(固定電話)を直接Twilioに収容することができ、従来のブラウザやスマートフォンのVoice Clientに加えて、固定電話をTwilioのVoice端末として利用できます。 現在は、US1(バージニア)リージョンのみ利用が可能ですが、日本の050番号をアサインしての受発信も可能です。

用語解説

SIPドメイン

Twilio上で一意になるようなSIPグループの識別子
SIPドメインは以下のように決定される
[SIPドメイン].sip.twilio.com
[SIPドメイン]部分は、ユーザが独自に決めることができるが、Twilio全体で一意になる必要性がある
なお、SIPレジストは、SIPドメインに付随するオプション機能として提供されている

IPアクセスコントロールリスト

Twilioに対してSIP接続をする端末のグローバルアドレスのホワイトリスト
SIPレジストを使ってTwilioにレジストレーションする際は、ここで設定したIPアドレスからアクセスする必要がある

クレデンシャルリスト

SIPで利用されるクレデンシャル(ユーザ名とパスワードの組み合わせ)のリスト
パスワードは、大文字、小文字、数字を最低1文字以上ずつ利用した12文字以上で設定する必要がある

SIPレジストを使った場合の発着信フロー

レジストレーション

レジストレーションとは、SIP電話機をTwilioのSIPドメインに登録する作業です。 レジストレーション作業は通常、SIP電話機の電源を入れたときなどに、SIP電話機側から行われます。 レジストレーションに必要な情報は、以下のとおりです。

  • ユーザ名(クレデンシャルリストで登録)
  • パスワード(クレデンシャルリストで登録)
  • サーバーホスト([SIPドメイン].sip.[リージョン].twilio.com)
  • サーバーポート(5060を指定)

SIPレジストを使った発信フロー

レジストが完了したSIP電話機から発信をすると、SIPドメインの設定内にある音声通話設定の[REQUEST URL]に対して、TwilioがWebHookを発行します。
その際に、Twilioからユーザ側のサーバーに対して、以下のような形式で発信先情報が通知されます。
sip:[発信先電話番号]@[sipドメイン].sip.[リージョン].twilio.com
WebHookを受け付けたユーザ側のサーバーは、発信先電話番号を判定して、通常の通話と同じように、Dial動詞などがかかれたTwiMLを返却します。 たとえば、発信先の電話番号がPSTNの番号であれば、Numberを使って発信し、発信先の電話番号が内線の番号(桁数や先頭の数字などで判定するのが一般的です)であれば、Sipを使って発信します。
発信の際の発信者番号も、PSTN宛であれば050番号に、内線宛であれば、内線番号を使ったSIPアドレスにするなど、相手先に応じて変更してあげると掛け直しができるので親切です。

SIPレジストを使った着信フロー

SIP電話機に対する着信には、PSTN経由の着信と、SIP電話機からの着信の2パターンが考えられます。
PSTN経由での着信のためには、通常の着信と同じように、予め050番号を用意しておく必要があります。
具体的には、050番号の設定にある音声通話の[A CALL COMES IN]の設定にWebHookのURLを指定します。 TwilioからのWebHookを受けたユーザー側のサーバーでは、例えば以下のようなDial動詞とSipを組み合わせたTwiMLを返します。この際、callerIdを指定しないでおくと、発信者の番号が通知されます。

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<Response>
<Dial>
    <Sip>sip:[ユーザ]@[sipドメイン].sip.[リージョン].twilio.com</Sip>
</Dial>
</Response>

ハンズオン

今回は、Yearlinkという会社の固定電話(Yealink T21P E2)を使って、固定電話を使った電話の受発信をやりたいと思います。
ハンズオンに先立ち、予め以下の内容を決めておいてください。

  • 050番号:外線に発信する際の発信者番号、着信するための番号として、050番号を一つ購入しておきます。
  • SIPドメイン:全世界でユニークなるような文字列を考えておきます。
  • IPアドレス:電話機を設置するネットワークのグローバルアドレスです。ここにアクセスすると、現在のグローバルアドレスがわかります。
  • SIPユーザ名:今回は9から始まる4桁の内線番号をユーザ名にします。
  • SIPパスワード:パスワードは12文字以上で、すくなくとも1つ以上の大文字、小文字英字、数字を含む必要があります。

Twilio側の設定

SIPドメインの作成

  1. 管理コンソールにログインし、プログラマブルVoiceを選択する。
  2. SIPドメインを選択し、IPアクセスコントロールリストを選択する。
  3. +アイコンを押下し、新しいリストを作成する。
  4. フレンドリーネームにわかりやすい名前をつけて、+アイコンを押下し、新しくIPアドレスを作成する。
  5. IPアドレス欄に、IP電話機を設置するネットワークのグローバルアドレスを入力し、フレンドリーネームに何かわかりやすい名前をつける。
  6. 保存ボタンを押して、IPアクセスコントロールリストを保存する。
  7. SIPドメインの中のクレデンシャルリストを選択する。
  8. +アイコンを押下し、新しいクレデンシャルリストを作成する。
  9. フレンドリーネームにわかりやすい名前をつけて、ユーザ名とパスワードを設定する。

IP電話機(Yealink T21P E2)のセットアップ

接続

  1. IP電話機のINTERNETポートをVoIPネットワークに接続する。
  2. PoEハブがない場合は、ACアダプタを接続する(電源が入る)。
  3. 設定用PCも同様に、VoIPネットワークに接続する。
  4. IP電話機が起動したら、設定→1.状態(次へ)と押下し、IPアドレスを調べる。
  5. 設定用PCのブラウザで、IP電話機のアドレスを開く。
  6. ユーザ名、パスワードを入力してログインする(初期設定は、ID:admin、PASS:admin)。

アカウント設定

  1. [アカウント]タブを開き、アカウント1を選択する(T21P E2は最大2つまでアカウント登録が可能)。
  2. 以下の項目を設定する。
  • ライン有効:有効
  • ラベル:内線番号
  • 表示名:内線番号
  • 登録名:内線番号
  • ユーザ名:SIPユーザ名(今回は内線番号)
  • パスワード:SIPパスワード
  • SIPサーバ1:[SIPドメイン名].sip.us1.twilio.com
  • ポート:5060
  • あとはデフォルト値でOKです

確認ボタンを押します。
登録ステータスが、「登録中」→「登録済み」になればOKです。

Twilio側の設定

ここでは、Twilioを使ってSIP電話機への着信や発信について解説します。
発着信にはTwilioの電話番号(050番号など)が必要になりますので、予め準備しておいてください。

SIP電話機への着信設定

前述の通り、SIP電話機への着信については、予めTwilioで購入した番号(SIP電話機に割り当てる番号)のWebhookを使います。
今回はTwilio Binsを使ってみます。

  • Twilioの管理コンソールを開き、デベロッパーセンターを選択
  • TwiML Binsを選択し、+アイコンを押して新しいBinsを生成する
  • [FRIENDLY NAME]には適当な名前をいれる
  • [TWIML]には、以下のようなTwiMLを記述する
TwiML
<Response>
<Dial>
    <Sip>sip:内線番号@SIPドメイン名.sip.us1.twilio.com</Sip>
</Dial>
</Response>

※内線番号、SIPドメイン名は皆さんの情報に書き換えてください

  • Binsを保存
  • 管理コンソールの電話番号を開く
  • 購入した電話番号を選択し、[A CALL COMES IN]の選択リストを「TwiML」にし、先程作成したTwiML Binsを選択
  • 「保存」ボタンを押す

ここまで完成したら、試しに購入した電話番号に電話をかけてみます。
SIP電話機が着信し、発信者番号が正しく表示されていることを確認しましょう。

SIP電話機からの発信

SIP電話機からの発信については、前述の通り、TwilioからのWebhookを受け付けて、相手先電話番号を判定してから、TwiMLを返すプログラムが必要となります。
そのため、TwilioからWebhookを受け付けるサーバーと、TwiMLを返すためのプログラムの実行環境を別途用意してください(今回はこの部分は説明しません)。

サーバー側のサンプルコードは以下のとおりです(Node.js+Express)。

Node.js
'use strict'
const twilioLibrary = require('twilio');

app.post('/sipInvite', (request, response) => {
  let to = request.body.To || '';
  let from_ = request.body.From || '';
  let toNumber = to.indexOf("@") > 0 ? to.substring(4, to.indexOf("@")) : ''; // 宛先から電話番号を抽出
  let fromNumber = from_.indexOf("@") > 0 ? from_.substring(4, from_.indexOf("@")) : ''; // 発信者番号から電話番号を抽出
  let typeTo; // 0:PSTN宛、1:SIP宛
  let number;  // PSTN用宛先
  let sip;  // SIP用宛先
  let callerId; // 発信者情報
  // 宛先番号を判定し、先頭が0以外ならば内線宛、0なら外線宛に発信する
  if (toNumber.substring(0, 1)!=='0') {
    typeTo = 1;
    sip = 'sip:'+toNumber+'@<SIPドメイン>.sip.us1.twilio.com';
    callerId = fromNumber;  // 発信者の内線番号をそのまま利用
  } else {  // PSTN宛
    typeTo = 0;
    number =  (toNumber.substring(0, 1) === '+' ? toNumber : '+81' + toNumber.substring(1));   // 0AB〜Jを+81に変換
    callerId = "<購入済み電話番号>"; // SIP電話機が複数ある場合は、その電話機用のTwilioの電話番号を検索してください
  }

  let resp = new twilioLibrary.TwimlResponse();
  resp.dial({
    callerId: callerId,
  }, function() {
    if (typeTo === 0) { // PSTN宛発信
      this.number(number);
    } else {  // SIP宛
      this.sip(sip);
    }
  });

  // TwiMLを返却
  response.type('text/xml');
  response.send(resp.toString());
});

この例では、TwilioからのWebhook(POSTメソッド)を受信し、Toフィールドの@より前の部分を判定することで、相手先がPSTNなのかSIPなのかを判定しています。判定基準は、相手先電話番号の先頭が0かどうかです。
また、このコードでは、発信者番号をスタティックに指定していますが、本来はFromフィールドを解析して、その内線番号に割り当てた外線番号(Twilioで購入した番号)を設定するようにします。
あとは、単純にTwiMLを返すだけですので、コードは複雑に見えますが、やっていることは非常にシンプルです。

サーバーの設定ができたらSIP電話機から電話をしてみましょう。

制限事項

現在、SIPレジストレーションには以下の制限事項があります。

10,000 Active registrations per SIP Domain
20,000 Active registrations per Account
10 Endpoint registrations per Address-of-Record (AOR) - Note that the 11th registration attempt for the same AOR will be rejected
10 REGISTER requests / second / AOR
※ AOR:SIPアドレス(例:alice@sip.domain.com

mobilebiz
フルスタックエンジニア。趣味は料理。 2014年7月に、留守番電話が文字で届く国内初の留守電サービス「TRANSREC」をリリース。 2015年4月にSmart Communication Award 2015で「自動電話リレーサービス」が最優秀賞を受賞。 2016年2月よりTwilioエヴァンジェリスト。
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