CN1402942A

CN1402942A - 用于连接电信网的网关及相应的方法

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Publication number: CN1402942A
Application number: CN00816580A
Authority: CN
Inventors: F·尼科尔森; T·克雷滕
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Nokia Solutions and Networks GmbH and Co KG
Priority date: 1999-12-03
Filing date: 2000-12-01
Publication date: 2003-03-12
Anticipated expiration: 2020-12-01
Also published as: ES2302708T3; DE50015028D1; US20020181690A1; DE19958233A1; EP1234457B1; EP1234457A2; US7110509B2; WO2001041459A3; WO2001041459A2; CN1179581C; DE19958233B4

Abstract

本发明涉及用于连接电信网的网关和相应的方法，其中，有用信道数据转换器(50)通过至少一个附加的有用信道数据接口(k[cic4])而被连接到交换局(3)上，而且将一个信令信道数据转换器(51)如此地插入到已有的有用信道/信令信道数据接口(k[cic3])中，以便筛选出在该数据接口上传输的、用于所述附加的有用信道/信令信道数据接口(k[cic4])的信令消息(SD(cic4))。利用该方法，无需明显地干预电路交换电信网(1)的网络结构便能实现通往分组交换电信网(2)的通信连接。

Description

用于连接电信网的网关及相应的方法

本发明涉及一种用于连接电信网的网关以及一种相应的方法，并尤其涉及一种用于把电路交换电信网连接到遵照因特网协议(IP)的分组交换电信网上的网关，其中所述的电路交换电信网利用的是遵照中央7号信令系统(CCS7)的信令网。

为进行报文交换(譬如语音、数据、正文和/或图像)，电路交换电信网或电信网络通常是利用多个电路段和交换设备直接把两个用户设备连接起来，也即在固定分配的时隙内。对此，在通信连接控制和应用业务特征的情况下，需要在交换局之间传输控制信息或信令消息。与模拟电信网相反，计算机控制的数字电信网尤其会提供更大的功能范围，因此在计算机控制的数字电信网内已引入新的有效信令系统。

因此，ITU(国际电信联盟)已为电路交换电信网规定了针对数字网应用而优化的中央7号信令系统(CCS7，7号公共信道信令系统)。

与迄今普通的与信道有关的信令相反，在CCS7中信令消息是通过单独的信令链路或信令数据信道而输送的。在此，由一个信令数据信道为许多有用信道传送信令消息。

在电路交换电信网内，CCS7的信令数据信道将所谓的报文传递部分(MTP，报文传送点)彼此连接起来。该报文传递部分与所述的信令信道一起由此构成了自主的、叠加在相应的有用信道网络上的信令网。

在此，信令点(SPC，信令点代码)是电路交换电信网内的信令通信的信源和信宿，并主要由交换局或信令节点来实现。在此，报文传递部分优选地借助目标地址(目标点代码，DPC)把所接收的信令消息接转到另一报文传递部分。这种报文传递部分可以集成在信令终点、也即交换局内，或者在信令网内构成自己的信令节点。此外，可以按照信令网的大小而采取一级或多级的这种报文传递部分。

在ITU所规定的编号计划范围内，一个预定的信令网内的所有信令点(SPC，信令点代码)譬如通过14-点-代码来表征，并由此可以有目的地在信令消息内定址。在中央7号信令系统(CCS7)中，这种信令消息是通过报文信号单元(MSJ)来实现的。

在这种于信令网内传输的信令消息或报文信号单元(MSU)中，除了目标地址(目标点代码，DPC)和源地址(源点代码，OPC)之外主要还存放有一个话路地址(电路识别码，CIC)。该话路地址(CIC)按照IUT标准具有12个比特，由此把信令消息分配给一个确定的有用信道。在此把一个话路地址(CIC)固定地分配给每个有用信道，由此产生一种非常有效的电路交换电信网。

但是，尤其由于因特网的飞速发展，越来越需要把这种常规电路交换电信网连接到所谓的分组交换或面向分组的电信网上，譬如象因特网。然而如上所述，由于电路交换电信网及相应信令网表现为一种基本封闭的系统，所以在简单地耦合该两种电信网时会产生许多问题。

图1示出了这类不同电信网的简要图示，它们通过常规网关相互连接在一起。如图1所示，电路交换电信网1(PSTN，公共交换电信网)由许多交换局3和4(VST)组成，而这些交换局通过许多有用信道数据接口和信令信道数据接口(电路)进行通信。在所述电路交换电信网1的至少一个交换局上譬如连接了一个用户终端设备6(TE)。

因此，为了实现向另一个与分组交换或面向分组的电信网2(因特网)相连的用户终端设备7(TE)建立连接，需要一个网关5来把有用信道数据以及信令信道数据转换成相应电信网的相应格式。准确地说，图1所示的交换局3通过有用信道数据接口和信令信道数据接口同网关5相连。另一方面，该网关5还具有一个通向分组交换电信网2-优选被示为因特网-的数据接口IP。利用该方式可以获得所述两种不同电信网的较简单的连接，该连接通常也被称为“独立网关”。

但该常规解决方案的缺点是在于如下事实，即网关5必须包含一个附加的信令点代码SPC3(信令点代码3)，以便能通过电路交换电信网1的中央7号信令系统来有目的地选择或寻址该网关。因此，这意味着在许多这种“独立网关”的情况下，必须大量地扩充所述电信网1的信令点代码SPC，这一方面非常代价高昂，另一方面对连接在内的网络结构意味着较高的危险性，因为每个新的单元都会改变该网络结构，并可能在电信网内引起难以预见的干扰。

图2示出了一种未公开的公司内部现有技术的、用于连接不同电信网的网关的另一种实现可能性。在此，相同的参考符号表示相同或类似的单元，因此下面将不再作详细说明。

如图2所示，为了避免因引入“独立”的网关而扩充信令点代码，所述的网关被划分为有用信道数据转换器50’和信令信道数据转换器51’，其中，所述的有用信道数据转换器50’只把来自交换局3的有用信道数据转换成相应的IP格式。在该情形下，另外还在交换局3或直接集成在其内部的信令信道数据转换器51’内对信令数据进行原本的分析和转换，其中，该信令信道数据转换器通过特殊的信令数据接口MGCP(媒体网关控制协议)来控制有用信道数据转换器50’，以便为分组交换电信网2选择相应的地址信息。因此在该解决方案中，在电路交换电信网内回避了对信令点代码(SPC)进行非常紧要的扩充，因为此时交换局3利用其信令点代码SPC1既实现了网关或有用信道数据转换器50’，又实现了电路交换电信网1的中央7号信令系统内的交换局3的报文传递部分。由于网络结构没有改变，所以电信网1内不存在干扰危险性，而且该电信网还具有极短的失效时间。但该解决方案的缺点是，这种解决方案的制造商必须非常准确地知道电路交换电信网1内的每个交换局，并由此只能由电信网1的系统制造商实现。

用于连接不同电信网的网关的另一种(未示出的)实现可能性在于，同样也在交换局3内集成地实现图2所示的有用信道数据转换器50’，由此绝不会出现外部部件，并且可以提供所谓的“铸件”解决方案。但它也象上述解决方案一样具有如下缺点，即只有准确知道相应交换局3的系统制造商才能实现这类网关的集成。

因此本发明所基于的任务在于创造一种用于连接电信网的网关和一种相应的方法，其中无需明显地干预电信网的网络结构便能简单而又便宜地实现通信连接。

根据本发明，该任务在网关方面由权利要求1的特征来解决，而在方法方面则由权利要求10的措施来解决。

具体地讲，通过经至少一个电路交换的附加有用信道/信令信道数据接口连接一个有用信道数据转换器，并通过将一个信令信道数据转换器插入到所述电路交换电信网的已有的有用信道/信令信道数据接口中，并筛选出在该数据接口上传输的、用于所述附加有用信道/信令信道数据接口的信令消息，便可以实现通往分组交换电信网的连接，而无需改变所述电路交换电信网的网络结构。在该情形下，尤其不必分配附加的信令点代码，并能得出类似于“独立网关”的解决方案。

优选地，所述的信令信道数据转换器通过一种特殊的信令信道数据接口与所述的有用信道数据转换器相连，由此实现对有用信道数据转换器的非常简单的控制。

此外，也可以把另一个信令信道数据接口直接连接到所述的分组交换电信网上，由此可以按照最新IP标准实现直接的路径搜寻。

本发明其它的优选方案由其它权利要求给出。

下面参考附图并以实施例来详细讲述本发明。其中：

图1示出了现有技术的网关结构的简图；

图2示出了现有技术的另一种网关结构的简图；

图3示出了本发明网关结构的简图；以及

图4示出了用于解释图3所示的信令信道数据转换器的作用方式的简图。

图3示出了本发明的网关结构的简图，其中，相同的参考符号是表示与图1、2相同或相类似的单元，在下面不再作详细说明。

如图3所示，电路交换电信网1(公共交换电话网，PSTN)由许多经多个有用信道/信令信道数据接口k[cic0]～k[cic3]彼此相连的交换局3和4组成。电路交换电信网1内的信令优选地通过中央7号信令系统(CCS7，7号公共信道信令系统)来实现，但并不局限于此。有用信道/信令信道数据接口k[cic0]～k[cic3]在这里既被用来传输有用信道数据又被用来传输信令信道数据，并且优选地由PCM30传输电路组成。

如图3所示，为了把电路交换电信网1连接到分组交换或面向分组的电信网2上，附加地装设了另一电路交换的有用信道/信令信道数据接口k[cic4]，而且还具有一个有用信道数据转换器或媒体网关50，以用于在电路交换电信网1的PCM30格式和分组交换电信网2内有效的格式之间转换有用信道数据，其中所述在电信网2内有效的格式譬如在因特网内表现为因特网协议IP。

附加的有用信道/信令信道数据接口k[cic4]被优选地用来传输具有明确话路地址(CIC，电路识别码)的有用信道数据(譬如语音信道)，其中利用该话路地址可以在有用信道/信令信道数据接口k[cic3]内明确地识别所述的有用信道数据。准确地说，所述附加的有用信道/信令信道数据接口k[cic4]被分配了一个附加的话路地址cic4，该话路地址是固定地设置的，并譬如只通过有用信道/信令信道数据接口k[cic3]的信令信道进行传输。如同上文所述，由该话路地址(cic)把一个相应的信令消息分配给一个预定的有用信道，并且是固定地分配给它。

另外，在所述的有用信道/信令信道数据接口k[cic3]内还插入了一个信令信道数据转换器51(网关控制器，GC)，它基本上是针对在所述有用信道/信令信道数据接口k[cic3]内所传输的话路地址cic4而表现为一种筛选功能。在该情形下，信令信道数据转换器51知道该新的话路地址(譬如cic4)，而其下边的、信令点代码为SPC2的交换局4(VST)并不知道该新的话路地址(譬如cic4)，且也不必知道它。

此时，由信令信道数据转换器51检验从所述信令点代码为SP1的交换局3那里输入的信令消息是否涉及新的或附加的话路地址(譬如cic4)。如果不是这种情况，则无需修正而把该信令消息透明地传送给交换局4。但如果测得一个具有预定话路地址(譬如cic4)的信令消息，且该话路地址被分配给所述有用信道/信令信道数据接口k[cic4]的一个有用信道，那么便筛选出该信令消息，或从信令系统的相应时隙中去掉该信令消息，并随后对其进行分析。

根据所述被筛选出的预定话路地址(譬如cic4)或相应的信令消息，譬如转换成所述的控制协议“媒体网关控制协议(MGCP)”，以便控制有用信道数据转换器50，该转换器50则根据所述被接收的信息来把有用信道数据打包成相应的分组，并利用相应的地址传送到分组交换电信网2内。位于有用信道数据转换器50和信令信道数据转换器51之间的特殊信令接口优选地用以太网接口来实现。

为了实现直接的信令接口，可以根据图3选择性地设立遵照H.323标准的另一个信令接口，该信令接口譬如直接被连接到分组交换电信网2上，并能在分组交换电信网2内实现直接的路径搜寻。这种信令接口譬如在ISDN和ATM之间具有预定的网络适配器，由此确保不同制造商的产品的互用性。所以可以根据H.323标准来实现一种提供和需要非保证业务质量的多媒体通信。

图4用简图解释了图3所示的信令信道数据转换器51内的作用方式。此处在左侧示出了如下PCM30数据接口的简图，它譬如位于交换局3和信令信道数据转换器51之间。相反，在右侧示出了如下PCM30数据接口的简图，它譬如位于信令信道数据转换器51和交换局4之间。

如图3所示，所述的数据接口具有话路地址cic3，由此明确地确定了其有用信道。在图4所示的典型图中，有用信道数据ND位于PCM30数据接口的开始16个信道内。在该情形下，其它信道内有一些譬如属于中央7号信令系统(CCS7)的信令信道数据SD。此时通过简单地改变或修正交换局3内的路由表便可以实现具有话路地址cic4的信令信道数据，亦即SD(cic4)，它譬如象图3所示的那样具有指向有用信道/信令信道数据接口k[cic4]的明确分配。在图4内用点来示出这种信令数据SD(cic4)，而其它有用信道和其它有用信道/信令信道数据接口的所有其它信令数据SD(x)是用阴影线示出的。

根据本发明，此时在信令信道数据转换器51内有目的地检验所有的信令数据，而有用信道数据ND无需进一步检验便被透明地传送到交换局4。如果此时信令信道数据转换器51在检验所传输的信令数据SD时获得至少一个新的或附加的话路地址(譬如cic4)，则把该话路地址从PCM30帧内筛选出来，而其它的信令数据SD(x)仍然被透明地送往交换局4。随后对所求出的、具有相应新或附加的话路地址(譬如cic4)的新或附加的信令消息进行分析，并转换成相应的协议(譬如MGCP)以用于控制所述的有用信道数据转换器50或用于直接控制所述的分组交换电信网2(H.323)。

利用这种方式可以获得如下的网关实现方案，其中对网络结构没有值得一提的变更，而且尤其无需执行信令点代码(SPC)的扩充，因为信令信道数据转换器51只针对交换局3而存在，而网络中的所有其它交换局可以说是看不见该转换器的。因此，无需加入新的信令点代码(SPC)而且也无需明显改变硬件结构-也即交换局(VST)-便可以用简单而又便宜的方式和方法来在不同的电信网之间建立通信连接。

上文是借助用于分组交换电信网的因特网及其相应的因特网协议来讲述本发明的。但本发明并不局限于此，具体地说它还可以包含各种其它的分组交换或面向分组的电信网。同样，上文的电路交换电信网是借助遵照中央7号信令系统的信令网来讲述的。但同样也可以利用其它信令系统来实现各种其它的电路交换电信网。

Claims

1.用于相互连接电路交换电信网(1)和分组交换电信网(2)的网关，具有

一种用于在第一和第二格式之间转换有用信道数据的有用信道数据转换器(50)；以及

一种用于在第一和第二格式之间转换信令数据的信令信道数据转换器(51)，

其特征在于：

所述的有用信道数据转换器(50)通过至少一个用于专门传输有用信道数据的、电路交换的附加有用信道/信令信道数据接口(k[cic4])而被连接到所述电路交换电信网(1)的交换局(3)上，以及通过一个分组交换的数据接口(IP)被连接到所述的分组交换电信网(2)上，而且所述的信令信道数据转换器(51)被如此地接入到已有的有用信道/信令信道数据接口(k[cic3])中，以便筛选出在该数据接口(k[cic3])上传输的、用于所述附加的有用信道/信令信道数据接口(k[cic4])的信令消息(SD(cic4))。

2.如权利要求1所述的网关，其特征在于：

所述的信令信道数据转换器(51)通过一种特殊的信令信道数据接口(MGCP)与所述的有用信道数据转换器(50)相连，并且根据所述被筛选出的信令消息(SD(cic4))来控制该有用信道数据转换器。

3.如权利要求1或2所述的网关，其特征在于：

所述的信令信道数据转换器(51)通过另一个信令数据接口(H.323)直接与所述的分组交换电信网(2)相连，并在分组交换电信网(2)内实现直接的路径搜寻。

4.如权利要求1～3之一所述的网关，其特征在于：

所述电路交换电信网(1)的第一格式具有中央7号信令系统(CCS7)，而所述分组交换电信网(2)的第二格式具有因特网协议(IP)。

5.如权利要求2～4之一所述的网关，其特征在于：

所述特殊的信令数据接口(MGCP)表现为以太网数据接口，并且具有媒体网关控制协议的格式形式。

6.如权利要求1～5之一所述的网关，其特征在于：

所述的信令信道数据转换器(51)透明地传送所有的有用信道数据(ND)和不重要的信令数据(SD(x))。

7.如权利要求1～6之一所述的网关，其特征在于：

所述的信令信道数据转换器(51)是冗余地实现的。

8.如权利要求1～7所述的网关，其特征在于：

所述的有用信道数据转换器(50)是冗余地实现的。

9.如权利要求1～8之一所述的网关，其特征在于：

所述电路交换的有用信道/信令信道数据接口表现为PCM30数据接口。

10.用于相互连接电路交换电信网(1)和分组交换电信网(2)的方法，包含步骤：

a)通过一个电路交换的附加有用信道/信令信道数据接口(k[cic4])专门地传输有用信道数据；

b)通过已有的预定有用信道/信令信道数据接口(k[cic3])传输用于所述电路交换的附加有用信道/信令信道数据接口(k[cic4])的附加信令消息(SD(cic4))；

c)筛选出并分析所传输的附加信令消息(SD(cic4))；以及

d)根据被分析的附加信令消息(SD(cic4))控制有用信道数据转换器(50)，以便把所传输的专用有用信道数据从电路交换格式转换成分组交换格式。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于：

在步骤c)的筛选过程中，在所述已有的有用信道/信令信道数据接口(k[cic3])内透明地传送其它的有用信道数据和信令信道数据(ND，SD(x))。

12.如权利要求10或11所述的方法，其特征在于：

在步骤d)中，分析附加的信令消息(SD(cic4))包括转换成媒体网关控制协议。

13.如权利要求10～12之一所述的方法，其特征在于：

在步骤d)中，分析附加的信令消息(SD(cic4))还包括转换成H.323协议。

14.如权利要求10～13之一所述的方法，其特征在于：

所述的分组交换格式具有因特网协议(IP)，而所述的电路交换格式具有中央7号信令系统(CCS7)的协议。