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IP電話のためのネットワーク、ルーター、インターネット環境

ポート、SIP ALGと主要ルーターでの無効化手順、NAT、Wi-Fi、VLAN、1通話に必要な通信量

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テレフォニー用のネットワーク、ルーター、インターネット

IP電話は、レジやパソコンと同じ、店舗のネットワーク内のデバイスです。お客様のルーターを通ってインターネット経由で当社のPBXに接続します。ほとんどの場合「そのまま動きます」が、動かないときはルーターの3〜4の設定が原因で、これはどのメーカーでも同じです。このページでは、ネットワークに何が必要か、人気メーカーのルーターで邪魔をする「助っ人」SIP ALGをどこで切るか、1通話にどれくらいのインターネットが必要かを説明します。

電話機自体に入力する内容(サーバー、ログイン、パスワード)は「SIP電話の設定」の概要をご覧ください。ネットワークに変更を加えた後の音声確認はエコーテスト***43**です(「ネットワークの確認方法」参照)。


要点:5つのルール#

  1. ポート転送は不要です。 電話機はお客様のネットワーク内側から自分でPBXに接続します。外部からの着信接続はありません。
  2. ルーターのSIP ALGを切ってください(「SIP Helper」「SIP Passthrough」とも呼ばれます)。これが「30秒で通話が切れる」「自分の声が聞こえない」の最も多い原因です — お使いのメーカーでの場所。
  3. 電話機は業務用ネットワークへ、できればケーブルで。 ゲスト用Wi-Fiには置かないでください。そこではデバイス同士が隔離され、多くの場合ログインページがあり、電話機は通過できません。
  4. インターネットは少しで十分ですが、安定が必要です: 1通話あたり片方向およそ100kbps。速度よりも、回線が「上限まで」埋まらないことが重要です — 特に上りで。
  5. ネットワーク作業の後は必ず*43をダイヤルしてください。 管理画面の緑の点は登録を示すだけで、音声を示すものではありません。

通話がネットワークをどう通るか#

 IP電話 ──► 店舗のルーター ──► インターネット ──► Cenaly PBX
 (192.168.x.x)  (NAT:アドレスを     プロバイダー    sip.<お客様のドメイン>
                 外部アドレスに置換)                または専用マシン

すべての通信は電話機が開始します:

  1. 電話機はPBXに登録を送信します(ポート5060)。ルーターは「この外部ポートからのパケットは電話機192.168.x.x宛て」と記憶します — これが**アドレス変換(NAT)**です。
  2. PBXが応答し、その後、着信を登録が来たのと同じ場所、つまりルーターの同じ「穴」を通して送ります。だからポート転送は不要です。扉を開けたのは電話機自身です。
  3. 音声(RTP)も電話機が自分で送り始め、PBXはそれが来たアドレスとポートに音声で応答します。

ここから、通信が壊れる2つの条件が導かれます。ルーターはSIPパケットの中身を書き換えてはならず(これがSIP ALGの役割です)、通話と通話の間で電話機が黙っている間も「穴」を忘れてはなりません(これがkeep-aliveです)。どちらも以下で説明します。

ネットワーク管理者向け:PBXがNATをどう扱うか

PBX側のすべての内線で有効になっています(shared/sip/advanced-options.json、グループnat):

  • force_rport — 応答はViaヘッダーに書かれたアドレスではなく、リクエストが来たアドレスとポート(RFC 3581)に送られます。
  • rewrite_contact — PBXは電話機を、Contactヘッダーのプライベートアドレス192.168.x.xではなく、登録の実際の外部送信元アドレスで記憶します。
  • rtp_symmetric — 音声はSDPのアドレスではなく、電話機から来た場所(symmetric RTP)に送られます。
  • direct_media=no — 音声は常にPBXを経由します。同じ店舗の2台の電話機間でも同様です。電話機同士が直接接続しようとすることはありません。

したがって、電話機にSTUN、TURN、ICEは不要であり、店舗に固定外部IPも不要です。電話機は登録を60〜3600秒で要求できます(60未満は拒否423 Interval Too Brief、デフォルトは120秒)。PBXは登録された各端末を60秒ごとにOPTIONSリクエストで確認します。


ネットワーク管理者向けのポート#

ルールは1つです:PBXのアドレスへの発信とその応答を許可する(通常の「ステートフル」ファイアウォールはこれを自動で行います)。着信ルールとポート転送は不要です。

項目 PBX側のプロトコルとポート 店舗からの方向
登録と呼び出し(SIP) UDP 5060、TCP 5060 — 電話機がTCPに切り替えられている場合 PBXのアドレスへの発信
音声(RTP) UDP 10000–20000(共有環境は10000–10200を使用、専用マシンは全範囲10000–20000) PBXのアドレスへの発信
名前解決(DNS) UDP/TCP 53 プロバイダーのDNSサーバーまたはお客様のDNSサーバーへ
時刻(NTP) UDP 123 タイムサーバーへ — そうでないと通話履歴の時刻が不正確になります

PBXのアドレスは名前であり、IPではありません。「内線の認証情報」ウィンドウに表示されます(共有環境ではsip.<お客様のドメイン>、または専用マシンの名前)。ルールに「記憶を頼りに」IPを入力したり、このページから取得したりしないでください — ここには意図的に記載していません。

ファイアウォールの詳細
  • 電話機のローカルポート(SIPとRTPをどのポートから送るか)はメーカーごとに異なります — 発信を送信元ポートでフィルタリングする必要はありません。宛先アドレスとポートでフィルタリングしてください。
  • PBX側では1通話に2つのポート: RTPは偶数ポートを使用し、RTCP(品質レポート)は隣の奇数ポートを使用します。これはPBX内部の話ですが、範囲が広い理由を説明しています。
  • ファイアウォールがIPアドレスを要求する場合、 名前から取得してください(nslookup <SIPサーバー>)。専用マシンのIPは固定です。共有環境では、名前で許可するか、それへの全発信UDPを許可する方が確実です。
  • TCP 5061(TLS上のSIP) は専用マシンで暗号化シグナリング用に開いています。電話機に必要なのは、認証情報ウィンドウのトランスポートがTLSの場合のみです。デフォルトはUDPです。
  • 音声の暗号化(SRTP)はありません — ファイアウォールの「VoIPインスペクション」がSRTPを要求する場合は、PBXのアドレスに対して無効にしてください。

SIP ALG — ルーターで無効にする#

概要。 SIP ALG(Application Layer Gateway、メーカーによっては「SIP Helper」「SIP Passthrough」「SIP 用 ALG」)は、ルーターの機能で、電話を「支援」するために SIP パケットの内部に入り込み、その中のアドレスを書き換えます。これは NAT の背後で動作できない古い電話機のために作られたものです。当社の PBX はこれを自ら処理でき(上のブロックを参照)、ルーターの「支援」はかえって邪魔になります。

どのように壊すか。 書き換えはしばしば不正確で、パケットの半分しか処理されません。典型的な症状:

  • 応答からちょうど約30秒で通話が切れる — 応答確認(ACK)が誤った宛先に送られ、どちらかの側がタイマーで通話を終了します;
  • 片方の声しか聞こえない、またはまったく音声がない — 音声ストリームの記述でアドレスがすり替えられています;
  • 電話が登録されたりされなかったりする、着信が時々しか来ない。

これらの故障の仕組みは、「通話が切れる」 と 「音声がない、片方向しか聞こえない」 のページで詳しく解説しています。ここでは、どこで無効にするかを説明します。

メーカー 無効にする場所 工場出荷時
Keenetic(および Netcraze) システム全般設定 → コンポーネントセットの変更 → 「SIP 用アプリケーション層ゲートウェイ(ALG)」のチェックを外す → 更新。Keenetic の SIP ALG はチェックボックスではなく、システムの独立したコンポーネントです:これを削除します。ルーターにはインターネットが必要で、システムを最新バージョンに更新し、自動的に再起動します — 静かな時間帯に行ってください ドキュメントに記載なし
MikroTik(RouterOS) NAT ヘルパーのメニュー /ip firewall service-port → sip の項目 → 無効にする:/ip firewall service-port disable sip ドキュメントに記載なし
TP-Link Archer(Wi-Fi 6) Advanced → Security → ALG → SIP ALG を無効にする ドキュメントに記載なし
TP-Link xDSL・LTE モデム(Archer VR/VX/MR、TD-W) Advanced → NAT Forwarding → ALG → SIP ALG を無効にする ドキュメントに記載なし
TP-Link Deco Deco アプリ → More → Advanced → NAT Forwarding → SIP ALG → 無効にする ドキュメントに記載なし
D-Link DIR(ロシア語ファームウェア) 詳細設定 → ALG/Passthrough → SIP スイッチを左へ → 適用 ドキュメントに記載なし
D-Link DIR(英語ファームウェア) Advanced → Firewall → Advanced Settings… → SIP → 無効にする ドキュメントに記載なし
Zyxel VMG/XMG(プロバイダーのモデム) Network Setting → NAT → ALG → SIP ALG を無効にする ドキュメントに記載なし
ASUS WAN → NAT Passthrough → SIP Passthrough → Disable → Apply(ASUS では SIP ALG は SIP Passthrough と呼ばれています ⚠️ verify) 有効
NETGEAR(Nighthawk、Orbi RBR50/40/20) ADVANCED → Setup → WAN Setup → Disable SIP ALG にチェック → Apply 有効
DrayTek Vigor NAT → ALG → Enable SIP/RTSP ALG のチェックを外す(ファームウェア 3.8.5 以降);コンソールでは sys sip_alg 0 無効
AVM FRITZ!Box AVM のドキュメントに SIP ALG の専用スイッチはありません。ただし外部 PBX には保護を解除する必要があります:Telefonie → Eigene Rufnummern → Anschlusseinstellungen → 「Nutzung von Internettelefonie aus dem Heimnetz unterbinden」(ホームネットワークからのインターネット電話の禁止)のチェックを外す — そうしないと FRITZ!Box は電話機を当社の PBX に通しません —
Ubiquiti UniFi(Cloud Gateway) 何もする必要はありません:Ubiquiti のドキュメントによると UniFi ゲートウェイは SIP ALG を適用しません。その前段にあるプロバイダーのルーターを確認してください ALG なし
Tenda Tenda の家庭用 Wi-Fi ルーターのマニュアルに SIP ALG の項目はありません。Tenda DSL モデムの場合:Advance → Services → ALG → SIP のチェックを外す —
Huawei、ZTE(プロバイダーの光回線終端装置:HG8245H、HG8145V、F660、F670L…) メーカーの公開ドキュメントに手順はなく、メニューは通常プロバイダーによって削減されています — プロバイダーにお問い合わせください —
Sagemcom、Technicolor、AirTies(プロバイダーの機器) メーカーのドキュメントに項目はありません — プロバイダーにお問い合わせください —
Xiaomi / Redmi メーカーのドキュメントに項目はありません — *43 と1分以上の通話で確認してください —

「工場出荷時:ドキュメントに記載なし」とは、ALG が初期状態で有効かどうかをメーカーが記載していないという意味です — ログインして確認してください。手順はメーカーの公式マニュアルから引用しています(一覧は「出典」);別のファームウェアでは項目名が多少異なる場合があります。

ネットワーク管理者向け:ビジネスゲートウェイ
  • TP-Link Omada(独自のウェブインターフェースを持つゲートウェイ):Transmission → NAT → ALG — SIP のチェックを外す。
  • Zyxel ATP/USG(ZLD):Configuration → Network → ALG — Enable SIP ALG(および Enable SIP Transformations)のチェックを外す。
  • Fortinet FortiGate:工場出荷時は SIP を ALG(default-voip-alg-mode proxy-based)が処理し、session-helper sip(通常は № 13)が有効です。コンソールでのみ無効にできます:config system session-helper → delete 13 → end;次に config system settings → set default-voip-alg-mode kernel-helper-based → end;ポリシーに VoIP プロファイルがあってはなりません。確認 — diagnose sys session list | grep sip。
  • MikroTik:service-port の SIP 項目には sip-direct-media(デフォルトは yes)と sip-timeout(1時間)のパラメータがあります — ヘルパーが無効なときはこれらは作用しません。
  • OpenWrt:SIP ヘルパーは kmod-nf-nathelper-extra パッケージに含まれます;パッケージがなければ ALG もありません。ゾーンごとのヘルパーはファイアウォールの auto_helper オプションで有効になります。

ルーターがプロバイダーのもの(光回線終端装置、インターネットプロバイダーの「機器」)で項目が見当たらない場合 — メニューは通常削減されています。プロバイダーに電話して、「私のルーターの SIP ALG を無効にしてください」または、その後ろにご自身のルーターがある場合は「端末をブリッジモードに切り替えてください」と依頼してください。

無効にした後は、ルーターと電話機を再起動し(古い NAT レコードは再起動またはタイマー切れまで残ります)、その後 *43 をダイヤルしてください。


NAT、二重NAT、keep-alive#

Keep-alive。 ルーターは、電話機用の「穴」を通る通信がある間はその穴を記憶しています。電話機がルーターのUDPタイムアウトより長く沈黙すると、そのレコードは削除され、管理画面でまだ数分間緑の点が点灯していても(「発信はつながるが着信しない」)、着信が電話機に届かなくなります。Linux(多くの家庭用モデルやプロバイダーモデルがこれで動作しています)のルーターでは、デフォルトのタイムアウトは片方向UDPフローで30秒、応答のあるフローで120秒です。MikroTikでは30秒と3分です。

そのため:

  • 電話機で、該当する項目があればNAT keep-alive(「NAT Keep-alive」「Keep Alive Interval」「UDP keep-alive」とも呼ばれます)を15~30秒の間隔で有効にしてください。
  • または電話機をTCPに切り替えてください。TCP接続はルーターがはるかに長く保持します(当社のPBXは同じポート5060でTCPを受け付けます)。
  • PBX側では60秒ごとに各電話機へポーリングしています。これは役立ちますが、タイムアウトが30秒のルーターではこれだけでは不十分です。

二重NATとは、プロバイダーのルーターや光回線終端装置の背後に自前のルーターがあり、両方がNATを行う場合です。当社のPBXは最も外側のアドレスしか見えませんが、それでも動作します。ただし、SIP ALGは両方の機器で無効にする必要があり、keep-aliveは2つのタイムアウトのうち短い方に収まる必要があります。最善の方法は、プロバイダー側の機器をブリッジモードに切り替えて、NATを1つにすることです。

モバイルインターネットとプロバイダーの「グレー」IP(CGNAT) — これは同じ二重NATですが、外側の階層が通信事業者側にあり、設定できません。動作はしますが、keep-aliveが特に重要です。通信事業者のタイムアウトは短いことがあります。

ネットワーク管理者向け:タイムアウトと確認方法
  • Linuxルーター(OpenWrtや多くの家庭用・プロバイダーモデルのファームウェア):nf_conntrack_udp_timeout = 30秒、nf_conntrack_udp_timeout_stream = 120秒 — Linuxカーネルのドキュメント。MikroTik:/ip firewall connection tracking → udp-timeout = 30秒、udp-stream-timeout = 3分。電話機がkeep-aliveなしの場合、UDPタイムアウトを180秒に延ばしてください。
  • NATレコードが失効した兆候:発信は常に機能するが、着信は数分間のアイドル後に届かなくなり、発信通話の直後に「復活」します。
  • 逆に電話機への経路は管理画面から確認できます:端末のカード → 「確認」タブ → 「端末に発信」(概要の「通話品質の確認」を参照)。

ケーブル、Wi-Fi、PoE、VLAN、QoS#

  • ケーブルはWi-Fiより優れています。 デスクフォンはケーブルで接続してください。Wi-Fiは遅延とパケットロスを追加し、特にゲストがネットワークを共有する店内では顕著です。アクセスポイント間を移動すると通話が途切れることがあります。
  • ゲストネットワークは電話機用ではありません。 通常、クライアント分離が有効になっており(機器同士が互いを認識できず、コンピューターから電話機のWebインターフェースを開けません)、電話機が通過できないログインページ(「キャプティブポータル」)があることもあります。
  • 店内を動き回るならWi-Fi電話機ではなくDECTを。 DECT子機は独自の無線で動作し、Wi-Fiに依存せず、バッテリーも長持ちします。
  • PoE給電。 ほとんどのオフィス電話機はPoE 802.3af規格でスイッチから給電されるため、専用の電源アダプターは不要です。PoE非対応のスイッチの場合、電源アダプターは別売りであることが多いです。ビデオ電話機や拡張モジュール付きの端末にはPoE+(802.3at)が必要な場合があります。
  • スマートフォンのソフトフォンは、モバイルネットワークに切り替わるとWi-Fiで登録を失います — 「ソフトフォン」を参照。
ネットワーク管理者向け:音声用VLANとQoS

VLAN。 管理スイッチのある店舗では、電話機を別の音声VLANに分離すると便利です。ゲストや業務用のトラフィックが音声を妨げず、電話機がゲストから見えなくなります。電話機はVLAN番号を手動(自身のネットワーク設定で)、スイッチからのLLDP-MED、またはDHCPオプションで取得します — お使いのメーカーのページを参照してください。電話機のPCポートに接続されたコンピューターは通常のネットワークに残ります。PBXにとってVLANは何も変えません。電話機は結局ルーターのNATを通って外部に出るからです。

QoS。 音声に必要なのは太い回線ではなく、送信キューの優先度です。誰かがカメラの映像やバックアップをクラウドにアップロードしていると、音声パケットはファイルと同じキューに並び、そこから「ロボット声」や遅延が発生します。できること:

  • ルーターで優先制御(QoS / SQM / Smart Queue / 「帯域制御」)を有効にし、電話機のIPアドレスまたは音声VLANに最高優先度を与える。
  • 「重い」機器(カメラ、NAS)の帯域を実際の回線速度より少し低く制限する — そうすればキューが詰まりません。
  • 電話機は通常、音声をDSCPコード**46(EF)**で、シグナリングを24~26(CS3/AF31)でマークします。ルーターはこのマークで優先制御できます。ルーターの外のインターネットではDSCPマークは通常尊重されません — だからこそ自分の送信を管理すべきです。

必要なインターネット帯域#

当社のPBX経由の通話1件は、片方向あたり約87 kbit/sを使用します。これはコーデックG.711(A-law/µ-law)とG.722で同じです。余裕を見て、通話1件あたり100 kbit/sを見込んでください。受信・送信の両方に必要です。

同時通話数 送信・受信それぞれに必要
電話1台 0.1 Mbit/s
2 0.2 Mbit/s
4 0.4 Mbit/s
8 0.8 Mbit/s
10 1 Mbit/s
20 2 Mbit/s

つまずきやすい2つの補足:

  • **施設内の2台の電話間の通話は、インターネット経由の2つのストリームです。**ゼロではありません。音声は常にPBXを経由します(各電話がPBXへ送信し、戻ってきます)。通話数ではなく、同時に通話している電話の台数を数えてください。
  • **ボトルネックは送信側です。**ADSL、モバイルインターネット、多くのプランでは、送信速度が受信速度より何倍も遅くなります。カメラ、クラウドバックアップ、動画のアップロードなどで送信側の回線が埋まると、「速度テストの結果は良好」でも音声が途切れ始めます。

**速度より品質が重要です。**快適な通話には以下が必要です:

指標 良好 聞き取りにくい
パケット損失 1 %まで 3 %超 — 「ブクブク」と聞こえ、音節が欠ける
ジッター(遅延のばらつき) 30 msまで 50 ms超 — 音が途切れる
往復遅延 150 msまで 300 ms超 — 互いに話をかぶせてしまう

これらの数値は、通話履歴の*43チェックごとにPBXが表示します。

モバイルインターネット。通話は片方向あたり1分約0.6 MB、つまり合計で1分約1.2 MB、通話1時間で約72 MBを消費します。

計算方法

当社のPBXのコーデックはG.711(PCMA/PCMU)とG.722で、どちらも64 kbit/sの音声を伝送します。電話は20 msごとにパケットを送信します(ptime 20 ms — これらのコーデックの標準)。つまり毎秒50パケットです。

  • パケットのペイロード: 64,000 bit/s × 0.02 s = 1280 bit = 160バイト。
  • ヘッダー: RTP 12 + UDP 8 + IPv4 20 = 40バイト → IPレベルのパケットは200バイト。
  • IPレベル: 200バイト × 8 × 50パケット/秒 = 80 kbit/s。
  • Ethernetケーブルではさらに18バイトのフレームヘッダーが加わります: 218バイト × 8 × 50 = 87.2 kbit/s — これが「約87」です。
  • RTCP(品質レポート、数秒ごと)は毎秒数kbitを追加します — 無視できる程度です。プロバイダーのPPPoEはパケットあたり8バイト(+3.2 kbit/s)を追加します。

計算式: 帯域 = (ペイロード + ヘッダー) × 8 × (1000 / ptime)。G.711とG.722の20 msの場合: (160 + 40 + 18) × 8 × 50 = 87,200 bit/s。

トラフィック: 80 kbit/s(IPレベル、モバイル事業者の計算方法)= 10,000バイト/秒 × 60 = 600,000バイト ≈ 片方向1分あたり0.6 MB。×2方向 = 1.2 MB/分。×60分 = 72 MB/時。


ネットワークの確認方法#

  1. エコーテスト*43 — 気になる電話機から発信します: 発信音 → 自分の声。4つの結果(声のない発信音、無音、途切れ)の読み方は概要で: 「通話品質の確認」。10秒以上話してください — そうすると通話履歴にパケット損失、ジッター、遅延が表示されます。
  2. PBXから端末への発信(端末のカード → 「確認」 → 「端末に発信」)は逆方向の経路 — 着信が通るルーターの「穴」 — を確認します。
  3. 別のネットワークからの同じ確認(モバイルインターネットの電話またはソフトフォン)は、施設のネットワークに問題があるかどうかを素早く判断します。

問題がある場合 — 症状別の診断:


セキュリティ#

  • 電話、ATA、ゲートウェイをインターネットに直接公開しないでください: 5060を転送せず、DMZに置かず、「グローバル」IPを与えないでください。インターネットは24時間ボットにスキャンされています — 公開された端末は夜間に「100」や「1000」などの番号から発信し始め、最悪の場合、有料通話に利用されます。当社の構成ではポート転送はまったく不要です。
  • 電話のウェブインターフェースの工場出荷時パスワードを変更してください(admin/adminなど)— そうしないと、施設のネットワーク内の誰でも、分離されていないゲストWi-Fiを含め、設定を開いて認証情報を読むことができます。
  • 電話に**「SIPをサーバー/プロキシからのみ受け付ける」**(Allow SIP from proxy only、Accept SIP from registrar only)という項目があれば、有効にしてください。
  • 電話とルーターのファームウェアをメーカーの公式ソースから更新してください。

よくある質問#

店舗に静的(「グローバル」)IPアドレスは必要ですか?#

いいえ。電話機は自らPBXに接続し、PBXは実際の外部アドレスがどのようなものであっても、そのアドレスで電話機を記憶します。プロバイダーの「プライベート」IPでも、モバイルインターネット経由でも動作します。

ルーターでポート5060と10000~20000を転送する必要はありますか?#

いいえ、試す必要もありません。5060を電話機に転送すると、インターネット上のスキャナーから電話機が見えるようになります。ルーターが発信を通過させれば十分です(工場出荷時からそのように設定されています)。

自分のルーターにSIP ALGが見つかりません。どうすればよいですか?#

NAT、「ファイアウォール」、「セキュリティ」、「WAN」、「コンポーネント」の各セクションを確認してください。項目がなければ、そのモデルにALGがそもそも搭載されていない可能性があります。*43と1分以上の通話で確認してください。通話が30秒で切れ、ルーターがプロバイダーのものであれば、プロバイダーにSIP ALGを無効にするか、デバイスをブリッジモードに切り替えるよう依頼してください。

着信が電話機の電源投入後、最初の数分しか来ない#

ルーター上のNATレコードが失効した典型的な兆候です。電話機がUDPのタイムアウトより長く沈黙すると、ルーターは着信をどこへ送ればよいか忘れてしまいます。電話機でNAT keep-aliveを15~30秒に設定するか、トランスポートをTCPに切り替えてください。詳しくは「通話が切れる」と「NAT、二重NATとkeep-alive」のセクションをご覧ください。

SIMカード付きのモバイルルーターで足りますか?#

1~3件の同時通話であれば、通常は足ります。1通話あたり片方向およそ0.1Mbpsが必要です。弱点は不安定さです。パケット損失が3%を超え、遅延が300msを超えると、通話が不便になります。ピーク時に*43を確認し、通話履歴の数値を見てください。

電話機をゲスト用Wi-Fiに接続してもよいですか?#

おすすめしません。ゲストネットワークではクライアント分離やログインページが有効になっていることが多く、ゲストが動画などで帯域を共有するため、最も混雑する時間帯に音声が途切れ始めます。電話機には専用ネットワークまたはVLANを割り当ててください。


関連セクション#

ソース#

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