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Die
Erfindung betrifft eine Einheit für den Betrieb einer Vermittlungsstellenleitung
eines öffentlichen
Telekommunikationsnetzes an einer Telekommunikationsanlage. Die
Einheit enthält
eine Kanal-Sende-/Empfangseinheit, die Signalisierungsdaten zu einer
Vermittlungsstelle eines durchschaltevermittelten Telekommunikationsnetzes
sendet und die Signalisierungsdaten von der Vermittlungsstelle empfängt. Die
Signalisierungsdaten erfüllen
bspw. das Protokoll DSS1 (Digital Signalling Systems No. 1) der
ITU-T (International Telecommunication Union – Telecommunication Standardization
Sector).
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An
einem öffentlichen
Telekommunikationsnetz sind verschiedene private Teilnehmer über Einzelanschlüsse oder
Telekommunikationsanlagen angeschlossen. Vermittlungsstellen des öffentlichen
Telekommunikationsnetzes vermitteln Verbindungen abhängig von
den Rufnummern und überwachen
die Vergebührung
und die Nutzung von Leistungsmerkmalen.
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Zunehmend
ist eine Konvergenz von öffentlichen
Telekommunikationsnetzen und Datenpaketübertragungsnetzen festzustellen.
Bei IP-Telefonen (Internet Protocol) werden die Sprachdaten beim
Telefonieren über
das Internet (VoIP – Voice
over Internet Protocol) und nicht in beim Verbindungsaufbau durchgeschalteten
leitungsvermittelten Übertragungskanälen übertragen.
Auch die abschnittsweise Nutzung von leitungsvermittelten Übertragungskanälen in einem Übertragungsabschnitt
und von Datenpaketen auf einem anderen Abschnitt der Übertragung
ist möglich,
d.h. sogenanntes IP-Trunking. In diesem Zusammenhang wird bspw.
auf das SURPASS-Konzept der Firma Siemens AG und die dazu angebotenen
Produkte HiG, HiQ usw. verwiesen.
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Die
Telekommunikationsanlage dient dagegen dem Betreiben eines privaten
Telekommunikationsnetzes, z.B. eines Firmentele fonnetzes. Bspw.
ist die Telekommunikationsanlage eine Anlage vom Typ HiPath 3000
oder HiPath 4000 der Firma Siemens AG. An eine Telekommunikationsanlage
werden eine Vielzahl von Teilnehmer angeschlossen, deren Rufnummern
und Leistungsmerkmale über
die Telekommunikationsanlage vorgegeben werden. Insbesondere dient
die Telekommunikationsanlage zum Vermitteln von Verbindungen zwischen
den Endgeräten des
privaten Telekommunikationsnetzes bzw. zum Vermitteln von Verbindungen
zu oder von einem öffentlichen
Telekommunikationsnetz bzw. Telefonnetz.
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Auch
im Bereich der Telekommunikationsanlagen spiegelt sich die oben
erwähnte
Konvergenz der Netze wieder. So gestattet es bspw. die Telekommunikationsanlage
vom Typ HiPath 4000 der Firma Siemens AG in ein privates Telekommunikationsnetz sowohl
IP-Telefone als auch herkömmliche
Telefone mit eigenen Übertragungskanälen einzubeziehen.
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Bspw.
lassen sich Vermittlungsstellenleitungen bzw. früher Amtsleitungen direkt an
einer Telekommunikationsanlage an Baugruppen anschließen, die
das auf der Vermittlungsstellenleitung übertragene Signalisierungsprotokoll
bearbeiten können.
Der damit verbundene schaltungstechnische Aufwand ist jedoch hoch,
da die Baugruppen Bestandteil der Telekommunikationsanlage sind
und nicht ohne die Telekommunikationsanlage betriebsfähig sind.
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Vorstellbar
ist neben einer Centrex-Lösung, d.h.
einem virtuellen Privatnetz, bspw. eine Lösung bei der der Betreiber
des Privatnetzes in jeder Filiale eine Telekommunikationsanlage
(PBX – Private Branch
Exchange) als sogenannte Satellitenanlage der zentralen Telekommunikationsanlage
oder einen abgesetzten Anlagenteil der zentralen Telekommunikationsanlage
installiert, wobei die Telekommunikationsanlagen in den Filialen
bzw. die abgesetzten Anlagenteile in den Filialen eigene Anschlüsse an Vermittlungsstellen
des öffentlichen
Telekommu nikationsnetzes haben. Nachteile einer solchen Lösung sind
insbesondere:
- – Kosten der Standleitungen
zwischen der zentral en Telekommunikationsanlage und den Telekommunikationsanlagen
bzw. Anlagenteilen in den Filialen,
- – Kosten
der Telekommunikationsanlagen bzw. Anlagenteile in den Filialen,
- – Betriebs-
und Servicekosten der zentralen Telekommunikationsanlage und der
Telekommunikationsanlagen bzw. Anlagenteile in den Filialen.
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Vorstellbar
ist weiterhin eine Variante, bei der die Endgeräte in den Filialen als sogenannte „außenliegende
Nebenstellen" der
zentralen Telekommunikationsanlage betrieben werden, um alle Außenverbindungen
der Filiale ausschließlich über Vermittlungsstellenanschlüsse der
Zentrale zu schalten. Nachteilig bei dieser Lösung ist, dass die Endgeräte in der
Filiale nicht mehr über
Ortsverbindungen aus dem Ortsnetz der Filiale erreichbar sind bzw.
das Ortsnetz nicht mehr über
Ortsverbindungen erreichen können.
Alle aus diesem Ortsnetz zu Endgerät en der Filiale kommenden
Verbindungen und alle von Endgeräten
der Filiale zu diesem Ortsnetz gehenden Verbindungen werden zu Fernverbindungen
unter Einbeziehung der Vermittlungsstelle im Ortsnetz der Zentrale.
Die Fernverbindungen sind jedoch oft teuerer als die Ortsverbindungen.
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Die
genannt en Nachteile gelten insbesondere bei kleinen Filialen mit
nur einem Endgerät
oder mit nur wenigen Endgeräten.
Die kleinen Filialen haben in Vergleich zu der Zentrale oder im
Vergleich zu größeren Filialen
einen kleineren Verbindungsbedarf zu Vermittlungsstellen. Jedoch
dürfen
den Teilnehmern, die die Filiale anrufen, keine höheren Kosten als
der Ortstarif entstehen. Außerdem
fallen die Betriebs- und Servicekosten bei kleinen Filialen besonders
stark ins Gewicht.
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Es
ist Aufgabe der Erfindung eine einfach aufgebaute Einheit für den Betrieb
einer Vermittlungsstellenleitung an einer Telekommunikationsanlage
anzugeben, insbesondere für
den Betrieb einer Vermittlungsstellenleitung einer Zweigstelle bzw.
Filiale an einer zentralen Telekommunikationsanlage, die in einem
anderen Ortsnetz als die Zweigstelle liegt. Außerdem soll eine Telekommunikationsanlage angegeben
werden, die den Betrieb der Einheit unterstützt. Weiterhin soll ein Verfahren
zum Betreiben einer Telekommunikationsanlage angegeben werden.
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Die
auf die Einheit bezogene Aufgabe wird durch eine Adaptereinheit
mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Weiterbildungen sind
in den Unteransprüchen
angegeben.
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Die
erfindungsgemäße Adaptereinheit
enthält:
- – die
Kanal-Sende-/Empfangseinheit,
- – eine
Datenpaket-Sende-/Empfangseinheit, die Datenpakete in ein Datenpaketübertragungsnetz sendet
und die Datenpakete aus dem Datenpaketübertragungsnetz empfängt, und
- – eine
Dateneinfüge-/Datenentnahmeeinheit,
die von der Kanalempfangseinheit kommende Signalisierungsdaten in
Datenpakete einfügt
und an die Datenpaketsendeeinheit weitergibt und die aus von der
Datenpaketempfangseinheit empfangenen Datenpaketen Signalisierungsdaten
entnimmt und an die Kanalsendeeinheit weitergibt.
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Durch
die erfindungsgemäße Adaptereinheit kann
eine zu einer Filiale führende
Vermittlungsstellenleitung mit kleinem schaltungstechnischen Aufwand
an eine entfernte zentrale Telekommunikationsanlage angeschlossen
werden, insbesondere ist in der Filiale keine eigene Telekommunikationsanlage
erforderlich. Trotzdem können
Vorteile genutzt werden, wie sie sonst nur mit Hilfe einer eigenen
Telekommunikationsanlage in der Filiale erbracht werden.
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Außerdem bieten
sich zahlreiche weitere Vorteile, u.a.
- – Die zur
Filiale führende
Vermittlungsstellenleitung wird mit den gleichen Mitteln und somit
mit den gleichen Funktionen angesteuert wie eine Vermittlungsstellenleitung
an der Zentrale,
- – Damit
stehen die gleichen Leistungsmerkmale in der Filiale und in der
Zentrale zur Verfügung, bspw.
Verwendung der billigsten Vorwahl (LCR – Least-Cost-Routing), Gesprächsdatenerfassung, Gebührenzuordnung,
Leitungsüberwachung
und Berechtigungsprüfung,
- – Durch
die zentrale Steuerung dieser Funktionen sind die Funktionen auch
zentral administrierbar, wodurch sich der Service vereinfacht und
verbilligt,
- – Ein
weiterer Vorteil besteht darin, dass kommende wie gehende Ortsnetz-Verbindungen
der Filialen insbesondere für
lokale Kunden der jeweiligen Filiale zu Ortsnetz-Gebühren über das
Privatnetz bzw. das private Telekommunikationsnetz vermittelt werden.
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Bei
einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Adaptereinheit leitet die
Adaptereinheit die Signalisierungsdaten ohne protokollgemäße Bearbeitung
weiter, insbesondere mit unveränderten
Datenwerten. Einheiten zum protokollgemäßen Erzeugen von Antwortsignalisierungsdaten
sind deshalb in der Adaptereinheit nicht erforderlich.
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Bei
einer nächsten
Weiterbildung sind die Kanal-Sende-/Empfangseinheit, Datenpaket-Sende-/Empfangseinheit
und die Dateneinfüge-/Datenentnahmeeinheit
in einem gemeinsamen Gehäuse eingebaut.
Somit nutzen alle drei Einheiten bspw. die gleiche Stromversorgungsschaltung.
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Bei
einer nächsten
Weiterbildung ist die Adaptereinheit in einem Endgerät enthalten,
insbesondere in einem IP-Telefon (Internet Protocol), das auch zum
Telefonieren dient. Die Stromversorgung und auch ein Prozessor werden
sowohl für
den Adapter als auch für
das IP-Telefon verwendet.
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Bei
einer nächsten
Weiterbildung wird das Endgerät,
insbesondere ein IP-Endgerät,
mit einem Stimulusprotokoll von einer Telekommunikationsanlage aus
gesteuert. Ein Stimulusprotokoll ist ein Protokoll, bei dem im Endgerät nur einfache
Signalisierungsnachrichten ausgewertet werden müssen, bspw. nur Signalisierungsnachrichten
zum Einschalten von Anzeigelementen wie LED's (Light Emmitting Diode) oder LCD's (Liquid Cristal
Display). Im Endgerät
werden auch nur einfache Signalisierungsnachrichten erzeugt, bspw.
Signalisierungsnachrichten zum Signalisieren des Betätigens einer
Taste des Endgerätes.
Die schaltungstechnisch aufwendigen Steuerungsvorgänge werden
dagegen nur in der Telekommunikationsanlage durchgeführt. Ein
Beispiel für
ein Stimulusprotokoll ist das Protokoll CorNet TS (Corporate Network
Telephony Support). Dieses Protokoll kann sowohl bei herkömmlichen
Endgeräten mit
eigenen Leitungen zur Telekommunikationsanlage als auch bei IP-Endgeräten (Internet
Protocol) verwendet werden. Im Fall von IP-Endgeräten werden die Signalisierungsnachrichten über ein
IP-Netz getunnelt,
z.B. über
das Internet.
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Die
Erfindung betrifft in einem weiteren Aspekt eine Telekommunikations
anlage mit:
- – einer Datenpaket-Sende-/Empfangseinheit,
die Datenpakete in ein Datenpaketübertragungsnetz sendet und
die Datenpakete aus dem Datenpaketübertragungsnetz empfängt,
- – einer
Dateneinfüge-/Datenentnahmeeinheit,
die aus von der Datenpaketempfangseinheit empfangenen Datenpaketen
Signalisierungsdaten entnimmt und an eine Bearbeitungseinheit weiterleitet
und die von der Bearbeitungseinheit kommende Signalisierungsdaten
in Datenpakete einfügt und
an die Datenpaketsendeeinheit weitergibt, und
- – der
Bearbeitungseinheit, die die entnommenen Signalisierungsdaten gemäß einem
Signalisierungsprotokoll für
die Vermittlungsstellenleitungssignalisierung in einem durchschaltevermittelten Telekommunikationsnetz
bearbeitet und die die einzufügenden
Signalisierungsdaten erzeugt.
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Damit
dient die Telekommunikationsanlage bspw. zum Betreiben der erfindungsgemäßen Adaptereinheit,
so dass die oben genannten technischen Wirkungen auch für die Telekommunikationsanlage gelten.
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Bei
einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Telekommunikationsanlage
enthält
die Telekommunikationsanlage eine Kanal-Sende-Empfangseinheit, die Signalisierungsdaten
und Nutzdaten ohne Tunneln zu einer Vermittlungsstelle eines durchschaltevermittelten
Telekommunikationsnetzes sendet und die ungetunnelte Signalisierungsdaten
von der Vermittlungsstelle empfängt.
Vorzugsweise werden mehrere Signalisierungskanäle eines physikalischen Vermittlungsstellenanschluss
verwendet, insbesondere in einem ISDN Primärmultiplexanschluss (Integrated
Services Digital Network). Damit lässt sich Software und ggf.
auch Hardware für
den direkten Anschluss einer Vermittlungsstellenleitung auch für den indirekten
Anschluss einer Vermittlungsstellenleitung mit Hilfe der Adaptereinheit
mehrfach nutzen, insbesondere in einer zentralen Steuereinheit der
Telekommunikationsanlage.
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Bei
einer anderen Weiterbildung der Telekommunikationsanlage enthält die Telekommunikationsanlage
mindestens eine Endgeräteanschlusseinheit,
an der mehrere Teilnehmer-Endgeräte
anschließbar
oder angeschlossen sind, wobei jedem Endgerät ein eigener Übertragungskanal
zugeordnet ist, vorzugsweise eine eigene Übertragungsleitung oder ein
eigener Zeitschlitz in einem zeitmultiplex Zeitrahmen, der mehrere
Zeitschlitze enthält.
Damit lassen sich an der Telekommunikationsanlage auch klassische
Endgeräte
Betreiben, z.B. Endgeräte
vom Typ Optiset der Firma Siemens AG, d.h. Endgeräte die über eigene
Leitungen an die Telekommunikationsanlage angeschlossen werden.
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Bei
einer nächsten
Weiterbildung enthält
die Telekommunikationsanlage eine Steuereinheit, die abhängig von
einem Endgeräteverzeichnis
der an der Telekommunikationsanlage betriebenen Endgeräte, die
Nutzung von zusätzlichen
Leistungsmerkmalen zulässt
oder unterbindet. In dem Endgeräteverzeichnis
sind insbesondere Endgeräte
der Filiale und der Zentrale vermerkt.
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Bei
einer Weiterbildung sind in dem Endgeräteverzeichnis Endgeräte eingetragen,
die Datenpakete empfangen und senden, insbesondere beim Übertragen
von Sprachdaten zum Erbringen eines Telefondienstes. IP-Endgeräte werden
bevorzugt in Filialen eingesetzt, aber auch in der Zentrale. Alternativ
oder zusätzlich
sind in dem Endgeräteverzeichnis
Endgeräte
eingetragen, die beim Übertragen
von Sprachdaten zum Erbringen eines Telefondienstes keine Datenpakete
senden und empfangen. Solche Endgeräte sind als die klassischen
leitungsgebundenen Endgeräte
bekannt.
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Bei
einer Ausgestaltung werden Endgeräte beider Arten gemäß einem
gemeinsamen Signalisierungsprotokoll gesteuert, insbesondere gemäß einem
Stimulusprotokoll, bspw. gemäß CorNet
TS. Somit muss die Steuerung für
beide Arten von Endgeräten
nur eine Art von Signalisierungsmeldungen erzeugen bzw. bearbeiten.
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Die
Datenpaket-Sende-/Empfangseinheit, die Dateneinfüge-/Datenentnahmeeinheit und die Bearbeitungseinheit
der Telekommunikationsanlage sind bei einer Weiterbildung in einem
Gehäuse
eingebaut, insbesondere in einem anderen Gehäuse als die Adaptereinheit.
Bspw. wird das Gehäuse
durch mehrere übereinandergestapelte
Gehäusemodule gebildet.
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Das
Datenpaketübertragungsnetz
ist bei einer Weiterbildung ein lokales leitungsgebundenes Datenpaketübertragungsnetz
oder ein lokales Datenübertragungsnetz
mit Funkübertragungsstrecken (WLAN – Wireless
Local Area Network) oder das Internet.
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Das
durchschaltevermittelte Telekommunikationsnetz ist bei einer nächsten Weiterbildung
ein Festnetz oder ein Mobilfunknetz.
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Bei
einer anderen Weiterbildung erfüllen
die Signalisierungsdaten ein Teilnehmersignalisierungsprotokoll
zwischen einer Vermittlungsstelle und einem Endgerät oder zwischen
einer Vermittlungsstelle und einer Telekommunikationsanlage, die
zu oder von mehreren an der Telekommunikationsanlage betriebenen
Endgeräten
vermittelt. Das Teilnehmersignalisierungsprotokoll ist vorzugsweise
das Protokoll DSS1 (Digital Signalling System No. 1) oder ein darauf
aufbauendes Protokoll. Diese Protokolle sind bspw. in den Standards
der ITU-T (International Telecommunication Union – Telecommunication
Standardization Sector) vorgegeben, siehe bspw. die Standards Q.930
ff.
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Die
Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren zum Betreiben einer
Telekommunikationsanlage, mit den Schritten:
- – Empfangen
von Signalisierungsdaten eines durchschaltevermittelten Telekommunikationsnetzes
in der Adaptereinheit,
- – Tunneln
der empfangenen Signalisierungsdaten über ein Datenpaketübertragungsnetz
von der Adaptereinheit zu einer Telekommunikationsanlage, und
- – Bearbeiten
der getunnelten Signalisierungsdaten in der Telekommunikationsanlage
gemäß einem
Signalisierungsprotokoll.
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Diese
Verfahrensschritte werden beim Betrieb der erfindungsgemäßen Adaptereinheit
und der erfindungsgemäßen Telekommunikationsanlage ausgeführt, so
dass die oben genannten technischen Wirkungen gelten.
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Bei
einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die folgenden
Schritte ausgeführt:
- – protokoll
gemäßes Erzeugen
von Antwortsignalisierungsdaten in der Telekommunikationsanlage,
- – Tunneln
der Antwortsignalisierungsdaten über das
Datenpaketübertragungsnetz
zur Adaptereinheit,
- – ungetunneltes
Senden der über
das Datenpaketübertragungsnetz übertragenen
Signalisierungsdaten an eine Vermittlungs stelle eines durchschaltevermittelten
Telekommunikationsnetzes durch die Adaptereinheit.
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Bei
einer nächsten
Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens
wird ein an der Telekommunikationsanlage betriebenes Endgerätes gemäß den Signalisierungsdaten
angesteuert, insbesondere ein IP-Telefon-Endgerät.
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Das
Endgerät
ist bei einer Weiterbildung an eine andere Vermittlungsstelle angeschlossen
als die Telekommunikationsanlage, insbesondere an eine Vermittlungsstelle
in einem anderen Ortsnetz. Endgerät und Adaptereinheit liegen
dagegen im Bereich der gleichen Vermittlungsstelle, insbesondere
im Bereich des gleichen Ortsnetzes.
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Im
Folgenden wird die Erfindung an Hand der beiliegenden Zeichnungen
erläutert.
Darin zeigen:
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1 ein
privates Telekommunikationsnetz in dem Sprachdaten auch über das
Internet übertragen
werden, und
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2 Protokollstapel
in einer Adaptereinheit und in einer zentralen Telekommunikationsanlage des
privaten Telekommunikationsnetzes.
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1 zeigt
ein privates Telekommunikationsnetz 10 in dem Sprachdaten
auch über
das Internet 12 übertragen
werden. Das Telekommunikationsnetz 10 enthält eine
zentrale Telekommunikationsanlage 14 und bspw. zwei Filial-Datenpaketübertragungsnetze 16 und 18 in
einer Filiale F1 bzw. F2. Die Telekommunikationsanlage 14 vermittelt
Telefon-Verbindungen
oder Bildtelefon-Verbindungen innerhalb des privaten Telekommunikationsnetzes 10 und/oder zu
bzw. von einem öffentlichen
durchschaltevermittelten Telekornmunikationsnetz (PSTN – Public
Switched Telecommunication Network), von dem im 1 drei
Ortsnetze 20, 22 und 24 dargestellt sind. Im
Ausführungsbeispiel
gehören
die Ortsnetze 20 bis 24 dem gleichen Netzbetreiber.
Bei anderen Ausführungsbeispielen
gehören
die Ortsnetze 20 bis 24 verschiedenen Netzbetreibern.
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Im
Internet 12 werden die Daten in Datenpaketen gemäß Internetprotokoll übertragen.
Jedes Datenpaket enthält
einen Datenkopf mit einer Zieladresse und mit einer Absenderadresse.
In einem Datenrumpf sind Nutzdaten enthalten, bspw. Sprachdaten oder
Signalisierungsdaten. Auf mindestens einer unteren Protokollebene
werden die Datenpakete verbindungslos übertragen, d.h. ohne Verbindungsaufbauphase
und Verbindungsabbauphase. Das Internet 12 enthält eine
Vielzahl lokaler Datenpaketübertragungsnetze
LAN (Lokal Area Network) und Weitverkehrsübertragungsnetze WAN (Wide
Area Network).
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Die
Telekommunikationsanlage 14 ist bspw. vom Typ HiPath 4000
der Firma Siemens AG und enthält:
- – eine
Steuereinheit 30,
- – ein
Koppelfeld 32,
- – mindestens
eine Vermittlungsstellenbaugruppe 34,
- – mindestens
eine Teilnehmeranschlussbaugruppe 36,
- – und
mindestens eine IP-Baugruppe 38.
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Die
Steuereinheit 30 steuert u.a. Vermittlungsvorgänge in der
Telekommunikationsanlage 14, prüft die Nutzung von Leistungsmerkmalen
durch die Teilnehmer des privaten Telekommunikationsnetzes 10 und
vermerkt Vergebührungsdaten
für die
interne Vergebührung
innerhalb des privaten Telekommunikationsnetzes 10. Bspw.
enthält
die Steuereinheit einen oder mehrere Prozessoren.
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Das
Koppelfeld 32 wird von der Steuereinheit 32 gesteuert
und dient der Vermittlung von Gesprächsdaten von bzw. zu der Vermittlungsstellenbaugruppe 34,
der Teilnehmeranschlussbaugruppe 36 oder der IP-Baugruppe 38.
Die Vermittlung im Koppelnetz 32 erfolgt bspw. durch das
Verschalten von Zeitschlitzen.
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An
die Vermittlungsstellenbaugruppe 34 ist eine Vermittlungsstellenleitung 40 oder
sind mehrere Vermittlungsstellenleitungen 40 bis 46 angeschlossen,
deren anderes Ende an einer nicht dargestellten Vermittlungsstelle
des Ortsnetzes 20 angeschlossen ist. Bspw. werden im Zeitmultiplex
je Vermittlungsstellenleitung die Gesprächsdaten in bis zu 30 Nutzkanälen und
einem Signalisierungskanal gemäß ISDN-Protokoll
(Integrated Services Digital Network) übertragen. Die Vermittlungsstellenbaugruppe 34 bearbeitet
aus dem Ortsnetz 20 kommende Signalisierungsnachrichten
gemäß ISDN-Protokoll
und sendet Signalisierungsnachrichten gemäß ISDN-Protokoll in das Ortsnetz 20.
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An
die Teilnehmeranschlussbaugruppe 36 sind über Anschlussleitungen 50 bis 56 ein
Vielzahl von Endgeräten 60 bis 64 angeschlossen,
bspw. Endgeräte
vom Typ Optiset der Firma Siemens AG. Die Sprachdaten zwischen den
Endgeräten 60 bis 64 und
der Teilnehmerbaugruppe 36 werden nur in Sprachkanälen im Zeitmultiplex
und nicht in Datenpaketen übertragen.
Die Teilnehmerbaugruppe 36 erzeugt Signalisierungsnachrichten
gemäß einem
proprietären
Stimulusprotokoll, bspw. gemäß dem Protokoll
CorNet TS. Die Endgeräte 60 bis 64 werden
von Mitarbeitern der Firma benutzt, die das private Telekommunikationsnetz 10 betreibt.
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Die
IP-Baugruppe 38 ist über
eine Leitung 70 mit dem Internet 12 verbunden.
Mit Hilfe der IP-Baugruppe 38 werden Datenpakete in das
Internet 12 gesendet und aus dem Internet 12 empfangen.
Die IP-Baugruppe 38 arbeitet gemäß TCP/IP-Protokoll und führt ggf.
außerdem
auf höheren
Protokollebenen zur Vorbereitung einer Sprachübertragung eine Signalisierung
gemäß SIP (Session
Initiation Protokoll), das von der IETF (Internet Engineering Task Force)
festgelegt worden ist, oder gemäß einem ITU-T
Protokoll der H.323 – Protokollfamilie
durch.
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Außerdem werden
in der IP-Baugruppe 38 aus dem Koppelfeld 32 kommende
Sprachdaten aus Übertragungskanälen entnommen
und in Datenpakete eingefügt,
die dann über
das Internet 12 übertragen
werden. Umgekehrt werden in der IP-Baugruppe 38 aus dem
Internet 12 kommende Sprachdaten aus Datenpaketen entnommen
und in Übertragungskanälen des
Koppelfeldes 32 weiter vermittelt.
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An
das IP-Datenpaketübertragungsnetz 16 in
der Filiale F1 sind angeschlossen:
- – eine Leitung 72 zum
Internet 12, und
- – IP-Telefone 80 bis 84,
bspw. weniger als zehn IP-Telefone, z.B. vom Typ Optipoint der Firma
Siemens AG.
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Das
IP-Telefon 80 enthält
bspw. als Steckkarte einen S0-Adapter 90,
der einerseits mit dem Datenpaketübertragungsnetz 16 verbunden
ist, siehe Verbindung 92, und der andererseits mit einer Vermittlungsstellenanschlussleitung
bzw. kurz einer Vermittlungsstellenleitung 100 verbunden
ist, die zu einer nicht dargestellten Vermittlungsstelle des Ortsnetzes 22 führt. Auf
der Vermittlungsstellenleitung 100 wird gemäß ISDN-Protokoll
für die
Schnittstelle S0 signalisiert.
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Auf
der Vermittlungsstellenleitung 100 eintreffende Signalisierungsdaten
werden im S0-Adapter 90 ohne protokollgemäße Bearbeitung
in Datenpakete verpackt und über
das Internet 12 getunnelt, siehe den durch eine gestrichelte
Linie angedeuteten Signalisierungsweg 102 der Signalisierungsdaten
von dem S0-Adapter 90 über das
Internet 12 und die IP-Baugruppe 38 zur Steuereinheit 14.
Die Steuereinheit bearbeitet die Signalisierungsdaten auf gleiche
Weise, wie von der Vermittlungsstellenbaugruppe 34 kommende
Signalisierungsdaten. Dabei werden durch die Steuereinheit 30 Steuervorgänge durchgeführt und
die Signalisierungsdaten werden gemäß ISDN-Protokoll protokollgemäß beantwortet. Die
Antwort-Signalisierungsdaten werden zur IP-Baugruppe 38 geleitet
und dort in Datenpakete verpackt und zum S0-Adapter 90 über das
Internet 12 zurückgetunnelt,
siehe gestrichelte Signalisierungsweg 102.
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Die
Sprachdaten werden aus dem B-Kanal (B1, B2) der Vermittlungsstellenleitung 100 entnommen
und bspw. über
das Internet 12 zur IP-Baugruppe 38 übertragen,
siehe Sprachdatenweg 104. Zur Übertragung der Sprachdaten
wird bspw. ein Echtzeitprotokoll genutzt, z.B. das RTP (Real Time
Transport Protocol) und das Protokoll UDP (User Datagram Protocol),
das von der IETF festgelegt worden ist. Im S0-Adapter 90 wird
bspw. eine Sprachkompression gemäß ITU-T-Standard
G.723 bzw. G.729 in Richtung Internet 12 bzw. eine Sprachdekompression
in Richtung Vermittlungsstellenleitung 100 durchgeführt.
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Im
Ausführungsbeispiel
soll gemäß der über die
Vermittlungsstellenleitung 100 eintreffenden Signalisierungsdaten
eine Telefonverbindung aus dem Ortsnetz 22 zum IP-Telefon 80 aufgebaut
werden. Deshalb signalisiert die Steuereinheit 30 dem IP-Telefon 80 den
ankommenden Ruf mit Hilfe der IP-Baugruppe 38 über das
Internet 12, siehe Signalisierungsweg 106. Zum
IP-Telefon 80 wird bspw. ein proprietäres Stimulusprotokoll zur Signalisierung
verwendet, z.B. das siemensinterne Protokoll CorNet TS (Corporate
Network – Telephony
Support) getunnelt über
das unten erläuterte
Protokoll CorNet TC und das Protokoll TCP/IP. Die Protokollnachrichten
dieses Protokolls werden über
das Internet 12 getunnelt und betreffen einfache Signalisierungsvorgänge wie „Taste
x gedrückt" oder „LED x
ein bzw. aus". Zum Vorbereiten
des Übertragens
der Sprachdaten lassen sich bspw. das Protokoll SIP oder ein Signalisierungsprotokoll
gemäß der H.323-Protokollfamilie
verwenden. Zur Signalisierung auf dem Signalisierungsweg 106 wird
alternativ an Stelle des Protokolls CorNet TS bspw. das Protokoll
SIP oder ein Signalisierungsprotokoll gemäß der H.323-Protokollfamilie genutzt.
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Hat
der das IP-Telefon 80 betätigende Teilnehmer das ankommende
Gespräch
angenommen, so werden bspw. auch die über den Sprachdatenweg 104 in
der IP-Baugruppe 38 eingetroffene Sprachdaten über das
Internet 12 von der IP-Baugruppe 38 zum IP-Telefon übertragen,
siehe Sprachdatenweg 108 auf dem bspw. wieder ein Echtzeit-Übertragungsprotokoll
ohne Tunneln verwendet wird. Spricht der das IP-Telefon 80 nutzende
Teilnehmer, so werden die dabei erzeugten Sprachdaten in umgekehrter Richtung über die
Sprachdatenwege 108 und 104 zum Adapter 90 geleitet,
entpackt und in einem Zeitschlitz über die Vermittlungsstellenleitung 100 weitergeleitet.
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Auch
wenn das IP-Telefon 80 eine Verbindung in das Ortsnetz 22 aufbauen
möchte,
werden die Signalisierungswege 106 und 102 sowie
die Sprachübertragungswege 108 und 104 benutzt.
Dabei werden ISDN-Signalisierungsdaten von der Steuereinheit 30 erzeugt
und über
den Signalisierungsweg 102 zum S0-Adapter 90 getunnelt
und nach der Umwandlung zur Vermittlungsstelle des Ortsnetzes 22 gesendet.
Die von der Vermittlungsstelle des Ortsnetzes 22 kommenden
Antwort-Signalisierungsdaten werden dann vom S0-Adapter 90 über das
Internet 12 zur Steuereinheit 14 getunnelt.
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Auf
gleiche Weise wird vorgegangen, wenn an Stelle des IP-Telefons 80 das
IP-Telefon 82 der Filiale F1 oder ein IP-Telefon 84 genutzt
wird.
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An
das IP-Datenpaketübertragungsnetz 18 in
der Filiale F2 sind angeschlossen:
- – eine Leitung 110 zum
Internet 12, und
- – ein
IP-Telefon 112 und ein IP-Telefon 114, bspw. IP-Telefone vom Typ
Optipoint der Firma Siemens AG.
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Das
IP-Telefon 112 enthält
bspw. als Steckkarte einen S0-Adapter 116,
der einerseits mit dem Datenpaketübertragungsnetz 18 verbunden
ist, siehe Verbindung 118, und der andererseits mit einer
Vermittlungsstellenleitung 120 verbunden ist, die zu einer
nicht dargestellten Vermittlungsstelle des Ortsnetzes 24 führt. Auf
der Vermittlungsstellenleitung 120 wird bspw. gemäß ISDN-Protokoll
für die
Schnittstelle S0 signalisiert. Die oben
für die
Filiale F1 erläuterten
Vorgänge
gel ten auch für
die Filiale F2, wenn an Stelle des Ortsnetzes 22 das Ortsnetz 24 an
einer Telefonverbindung beteiligt ist.
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2 zeigt
zwei Protokollstapel 130 und 132 in der Adaptereinheit 90 und
zwei Protokollstapel 140 und 142 in der zentralen
Telekommunikationsanlage 14. Die Funktionen der zu den
Protokollstapeln 130 bis 142 gehörenden Protokolle
werden bspw. durch eine Schaltungsanordnung ohne Prozessor oder durch
eine Schaltungsanordnung mit Prozessor erbracht, der Befehle ausführt, die
in einer Speichereinheit gespeichert sind.
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Der
Protokollstapel 130 besitzt gemäß OSI-Modell (Open Systems
Interconnection) als untere Protokollebene 150, d.h. als
physikalische Schicht bzw. Bitübertragungsschicht,
eine TDM-Schicht
(Time Devision Multiplex), so dass die Signalisierungsdaten in einem
Signalisierungskanal nach dem Zeitmultiplexverfahren übertragen
werden. Die zweite Protokollebene 152, d.h. die Datenverbindungsschicht,
des Protokollstapels 130 wird bspw. gemäß ITU-T-Standard Q.921 betrieben.
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Während die
Protokollebenen 150 und 152 im Adapter 90 vollständig bearbeitet
werden, werden Signalisierungsnachrichten der dritten Protokollebene 154,
d.h. der Netzwerkschicht, im Adapter 90 nur erkannt aber
nicht bearbeitet. Die dritte Protokollebene betrifft die Signalisierung
bspw. gemäß ISDN-Teilnehmerprotokoll
DSS1 (Digital Signalling System No. 1), siehe Q.931 ff. der ITU-T.
Die zu diesem Protokoll gehörenden
Daten werden kopiert und über
das Internet 12 getunnelt.
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Zum
Tunneln wird bspw. ein proprietäres Protokoll
verwendet, z.B. das siemensinterne Protokoll CorNet TC (Corporate
Network – Tele
Commuting), das die folgenden Grundmeldungen kennt:
- – „Log On" bzw. „Log Off" zum Signalisieren
des Aufbaus bzw. des Abbaus einer Datenverbindung,
- – „Keep Alive" zum Überwachen
der Datenverbindung,
- – eine
Containermeldung, in der sich bspw. Signalisierungsnachrichten gemäß anderer
proprietärer Protokolle
oder auch die zu tunnelnden Signalisierungsnachrichten gemäß DSS1 transportieren lassen.
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Aus
vermittlungstechnischer Sicht gehört CorNet TC zur Verbindungsebene 2.
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Im
IP-Protokollstapel 132 wird in der vierten Protokollebene,
d.h. in der Transportprotokollebene, bspw. das TCP-Protokoll (Transmission
Control Protocol) genutzt. Darunter liegt in der dritten Protokollebene,
d.h. in der Netzwerkprotokollebene, das Internetprotokoll IP. Die
beiden unteren Protokollebenen im IP-Protokollstapel 132 sind
zu einer Netzzugangsprotokollebene 158 zusammengefasst
und stehen für ein
LAN- bzw. WAN-Übertragungsprotokoll,
bspw. ein Ethernetprotokoll. Höhere
Protokollebenen 159 des IP-Protokollstapels 132 sind
in 2 durch Punkte angedeutet.
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Das
Tunneln der Signalisierungsdaten im Adapter 90 ist in 2 durch
einen Doppelpfeil 160 dargestellt und erfolgt sowohl in
Richtung von der Vermittlungsstellenleitung 100 zur Leitung 72 als auch
in umgekehrter Richtung von der Leitung 72 zur Vermittlungsstellenleitung 100.
Die CorNet TC-Containermeldungen
werden als IP-Datenpakete in das Internet 12 von dem Adapter 90 gesendet
bzw. aus dem Internet 12 empfangen.
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Im
Ausführungsbeispiel
werden die Funktionen des Protokollstapels 132 durch das
IP-Telefon 80 erbracht, das auch für die IP-Telefonie die Funktionen eines
solchen Protokollstapels 132 nutzt. Das Telefon 80 enthält ein internes
Bussystem an dem eine S0-Karte eingesteckt
wird. Über
das interne Bussystem werden ungetunnelte DSS1-Nachrichten zwischen
der S0-Karte
und dem Telefon 80 ausgetauscht. Somit werden Software- und Hardware mehrfach
genutzt und der zusätzliche
schaltungs technische und softwaretechnische Aufwand für den Adapter 90 ist
gering.
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Bei
einem anderen Ausführungsbeispiel
wird der S0-Adapter 90 unabhängig von
einem IP-Telefon realisiert und enthält in diesem Fall einen eigenen Anschluss
an das Filial-Datenpaketübertragungsnetz 16.
Auch die Funktionen beider Protokollstapel 130 und 132 werden
bei dem alternativen Ausführungsbeispiel
in dem S0-Adapter 90 erbracht.
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2 zeigt
in ihrem rechten Teil die den Protokollstapeln 130, 132 entsprechenden
Protokollstapel 140, 142. Der Protokollstapel 140 ist
wie der Protokollstapel 132 aufgebaut und enthält:
- – eine
untere Netzzugangsprotokollebene 170, deren Funktionen
bspw. durch die IP-Baugruppe 38 erbracht werden,
- – eine
darüber
liegende dritte Protokollebene 171 zur Realisierung des
IP-Protokolls,
- – eine
vierte Protokollebene 172 zur Realisierung eines Transportprotokolls,
z.B. des TCP, wobei die Funktionen der Protokollebenen 171 und 172 bspw.
ebenfalls durch die IP-Baugruppe 38 erbracht werden, und
- – weitere
höhere
Protokollschichten 174, die durch Punkte angedeutet sind
aber nicht näher
erläutert
werden.
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Der
Protokollstapel 142 ist ähnlich wie der Protokollstapel 130 aufgebaut,
und enthält:
- – eine
untere Protokollebene 180, die gemäß einem Zeitmultiplexverfahren
arbeitet,
- – eine
zweite Protokollebene, die bspw. gemäß ITU-T-Standard Q.921 arbeitet
und eine Datenübertragungsverbindung
zwischen der Vermittlungsstellen-Baugruppe 34 und der Vermittlungstelle
im Ortsnetz 20 herstellt,
- – eine
im Gegensatz zur Protokollebene 154 vollständig bearbeitete
Signalisierungs-Protokollebene 184, die Funktionen des
DSS1-Protokolls erbringt, und
- – höhere Protokollebenen 186,
die durch Punkte angedeutet sind, aber nicht näher erläutert werden.
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Die
Protokollebene 184 des Protokollstapels 142 wird
sowohl zur Signalisierung Richtung Ortsnetz 20 als auch
zur Weitergabe von durch das Internet 12 getunnelten Signalisierungsnachrichten
an die Steuereinheit 30 bzw. zur Weitergabe von Signalisierungsnachrichten
verwendet, die von der Steuereinheit 30 kommen und durch
das Internet 12 getunnelt werden müssen, siehe Doppelpfeil 190.
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In
der Telekommunikationsanlage 14 werden die durch das Internet 12 getunnelten
DSS1-Signaliseirungsnachrichten aus den CorNet TC-Containermeldungen
entpackt und an die Steuereinheit 30 weitergegeben. Umgekehrt
werden die über
das Internet 12 zu tunnelnden DSS1-Signalisierungsnachrichten in
CorNet TC-Container und anschließend in IP-Datenpakete eingefügt.
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Zusammenfassend
gilt, dass mit Hilfe der Erfindung ein Privatnetz, z.B. ein Unternehmensnetz bzw.
ein Enterprise-Netz, mit einer Netztopologie aufgebaut werden kann,
bei der eine Zentrale einen Zugang zu einem Ortsnetzbereich eines öffentlichen
Telekommunikationsnetzes am Ort der Zentrale hat, z.B. zum Telefonnetz
der Deutschen Telekom AG. Außerdem
hat das Privatnetz dezentral lokalisierte Filialen in anderen Ortsnetzbereichen
des Telekommunikationsnetzes als die Zentrale.
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Der
Netzbetreiber des Privatnetzes kann innerhalb seines Privatnetzes
die Endgeräte
in den Filialen und die Endgeräte
in der Zentrale betreiben, um u.a.
- – einheitliche
Telefon-Leistungsmerkmale,
- – einen
gemeinsamen Service, und
- – gemeinsame
Funktionen
anzubieten und damit Betriebs- und Servicekosten einzusparen.
Außerdem
werden die Verbindungen nach außen
zu Vermittlungsstellen des öffentlichen Telefonnetzes
oder von diesen Vermittlungsstellen zentral gesteuert.
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Bei
der erfindungsgemäßen Lösung werden deshalb
die Filialtelefone als abgesetzte IP-Telefone (Internet Protocol)
von der zentralen Telekommunikationsanlage über das LAN/WAN-Netz (Local
Area Network/Wide Area Network) des Privatnetzbetreibers gesteuert.
Das LAN/WAN ist bspw. leitungsgebunden und/oder enthält Funkübertragungsstrecken. Bspw.
werden die IP-Telefone
an einer zentralen Anlage des Typs HiPath 4000 der Firma Siemens
AG betreiben. Im Fall einer HiPath-Anlage werden die IP-Telefone
genauer als HFA-IP-Telefone (HiPath Feature Access) bezeichnet.
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Für den lokalen
Zugang der Filiale an eine Vermittlungsstelle des öffentlichen
Telekommunikationsnetzes wird bspw. in ein HFA-IP-Telefon der Filiale
ein S0-Schnittstellen-Adapter gemäß ISDN-Protokoll
(Integrated Services Digital Network) eingebaut. Die Signalisierung
dieser S0-Amtsleitung erfolgt ebenfalls über die
zentrale Telekommunikationsanlage. Die ISDN-Signalisierung dieser
S0-Leitung wird über das LAN/WAN-Netz von der Filiale
bis zur Zentrale und umgekehrt von der Zentrale zu Filiale unter Verwendung
des Internetprotokolls getunnelt. Somit wird die am S0-Adapter
angeschlossen Vermittlungsstellenleitung von der zentralen Telekommunikationsanlage
in der gleichen bzw. identischen Weise angesteuert wie eine Vermittlungsstellenleitung,
die in üblicher
Weise an der zentralen Telekommunikationsanlage angeschlossen ist.
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Die
S0-Schnittstelle in der Filiale ist ein
Telekommunikationsanlagenanschluss oder auch ein Mehrgeräteanschluss.
Alternativ wird an Stelle einer S0-Schnittstelle
in der Filiale bspw. auch eine analoge Schnittstelle mit zugehörigem analogen
Signalisierungsprotokoll eingesetzt.