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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Übertragen
von Telefonsignalen über
ein Paket-vermitteltes Netzwerk sowie ein Kommunikations-Endgerät zum Übertragen
und Empfangen von Telefonsignalen über ein Paket-vermitteltes
Netzwerk.
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Unter
dem Begriff Internet-Telephonie werden Verfahren verstanden, die
unter Verwendung einer Telekommunikations-Endeinrichtung, wie beispielsweise
eines Telefons oder eines Bildtelefons, Daten über ein Paketvermittlungsnetz,
d. h. das Internet, zu einer zweiten Telekommunikations-Endeinrichtung übertragen.
Die Internet-Telephonie wird auch als Voice-over-IP (VoIP) bezeichnet.
Mit anderen Worten: Audio- bzw. Sprachsignale werden unter Echtzeitbedingungen
unter Verwendung eines Paketvermittlungsnetzwerkes IP (Internet
Protokoll) übertragen.
Die Übertragung
der Audio- bzw. Sprechsignale erfolgt somit über eine oftmals bereits vorhandene
Internetverbindung, so dass sich die Kosten für Ferngespräche wesentlich reduzieren lassen.
Da die Übertragung
der Audio- bzw.
Sprachsignale jedoch auf dem IP-Protokoll (Internet Protokoll) beruht,
kann es zu nicht unerheblichen Verzögerungszeiten bei der Übertragung
derjeweiligen Datenpakete kommen. Derartige Verzögerungen sind jedoch beim Telefonieren
nicht akzeptabel.
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Da
für die
Internet-Telephonie in Echtzeit eine gewisse Bandbreite benötigt wird,
wird die Internet-Telephonie vorzugsweise in Verbindung mit einem
DSL-Internetanschluss
verwendet. Die Daten für
die Internet-Telephonie werden zusammen mit allgemeinen Daten über die
DSL-Verbindung übertragen.
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Die
Datenübertragung
zwischen einem Endgerät
(einem sogenannten CPE, Customer Premises Euqipment) eines Anwenders
und dem Internet erfolgt über
eine Punkt-zu-Punkt-über-ein-Ethernet-Verbindung
PPPoE (Point-to-point-over-Ethernet).
PPPoE dient dabei dazu, einen PC bei der Interaktion mit einem Breitbandmodem
zu unterstützen, um
einen Zugriff auf Hochgeschwindigkeitsdatennetze zu erreichen. Die
Verbindung aus den beiden Standards, d. h. Point-to-point-Protokoll
PPP und dem Ethernet-Protokoll, setzt keine maßgeblichen Änderungen für die Internet-Serviceprovider
ISP voraus.
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Der
zeitliche Ablauf einer PPPoE-Verbindung erfolgt in zwei Stufen,
nämlich
PPPoE-Discovery bzw. Suche und PPPoE-Session bzw. Sitzung. Bei der
PPPoE-Suche wird ein Server gesucht, zu dem eine Verbindung aufgebaut
werden kann, und dann wird eine Verbindung initiiert. Um die Anmeldung
bei einem ISP zu vervollständigen,
kommt das PPP Protokoll ins Spiel. Dazu wird zunächst die Art der Authentizierung
(d. h. beispielsweise der Benutzername und das Passwort) sowie ggf.
weitere Eigenschaften der Verbindung vereinbart.
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Um
die Nutzerdaten bzw. Accounts eines Benutzers überprüfen zu können, beauftragt ein Broadband-Remote
Access Server B-RAS einen RADIUS-Server (Remote Authentification
Dialing User Service gemäß RFC-2138/2139).
Eine offizielle IP-Adresse wird dem Endgerät von dem B-RAS zugewiesen.
Der Remote Access Server RAS stellt hierbei einen Server dar, der
von einem entfernten System (remote) einen Aufbau einer Point-to-point-Verbindung
zu sich zulässt
und den derart angebundenen Rechner-Zugang (access) zur Verfügung stellt.
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Bei
einem derartigen Voice-over-IP-System erweist es sich jedoch als äußerst aufwändig, das Datenvolumen,
welches durch die Internet-Telephonie erzeugt wird, von dem normalen
Datenvolumen zu unterscheiden, um somit eine exakte Abrechnung des
Voice-over-IP-Datenvolumens zu gewährleisten.
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Es
ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren sowie
ein entsprechendes Endgerät
vorzusehen, welche eine exakte Erfassung und Abrechnung des durch
die Internet-Telephonie erzeugten Datenvolumens ermöglichen.
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Diese
Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Übertragen von Telefonsignalen über ein
Paket-vermitteltes Netzwerk gemäß Anspruch
1 und durch ein Kommunikations-Endgerät gemäß Anspruch 7 gelöst.
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Somit
wird ein Verfahren zum Übertragen von
Telefonsignalen über
ein Paketvermitteltes Netzwerk, insbesondere das Internet, vorgesehen.
Zunächst
wird eine erste PPPoE-Sitzung für
die Datenübertragung
aufgebaut. Ferner wird eine zweite PPPoE-Sitzung für die Übertragung
von Telefonsignalen aufgebaut, wobei diese zweite PPPoE-Sitzung
für die Übertragung
der Telefonsignale reserviert ist.
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Durch
die getrennten PPPoE-Sitzungen ist eine genaue Erfassung der jeweiligen
Datenvolumen möglich,
da keine aufwändige
Trennung der einzelnen Datenpakete benötigt wird. Ferner kann eine
aufwändige
Bestimmung entfallen, ob die jeweiligen Datenpakete dem normalen
Datentransfer oder der Voice over IP-Übertragung zuzurechnen sind.
Somit wird ein RADIUS-Server bzw. die Transportkomponenten des Netzwerkes
(z. B. Router, Switches) wesentlich entlastet, und eine exakte Berechnung
und Erfassung der jeweiligen Datenvolumen bleibt gewährleistet.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine erste Kennung für den Datentransfer
mit einer Benutzerkennung und einem Passwort während des Aufbaus der ersten
PPPoE-Sitzung übertragen.
Ferner wird während
des Aufbaus der zweiten PPPoE-Sitzung eine zweite Kennung spezifisch
für die Übertragung
der Telefonsignale übertagen.
Hierbei ist die zweite Kennung unterschiedlich zu der ersten Kennung.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist die zweite Kennung
eine eigene Realm auf.
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Die
Erfindung beruht dabei auf dem Gedanken, neben einer üblichen
PPPoE-Sitzung für den Datentransfer
eine zweite PPPoE-Sitzung exklusiv für die Internet-Telephonie-Übertragung
vorzusehen.
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Weitere
Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Nachfolgend
wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung detaillierter
beschrieben.
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1 zeigt
ein Blockschaltbild einer grundlegenden Architektur für Internet-Telephonie
gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel.
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1 zeigt
ein Blockschaltbild der grundlegenden Architektur zum Telefonieren über das
Internet. Ein Kommunikations-Endgerät CPE (Customer Premises Equipment)
wird mit dem DSL Zugangsnetzerk über
den DSLAM mit einem Broadband-Remote Access Server BRAS verbunden.
Der BRAS Server ist wiederum mit einem RADIUS-Server (Remote Authentification
Dialing User Service), einem Telefonnetzwerk PSTN (Public Switched
Telephone Network) oder mit dem Internet I verbunden und leitet
die empfangenen Daten entsprechend weiter. Auf die verschiedenen
Details der oben genannten Elemente wird nur insoweit eingegangen,
wie es für
das Verständnis
der vorliegenden Erfindung notwendig ist. Diese Architektur entspricht
dabei im Wesentlichen einer üblichen
Architektur für
Internet-Telephonie mittels eines DSL-Modems.
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Das
Kommunikationsendgerät
CPE baut eine erste PPPoE-Sitzung zu dem BRAS-Server auf und übermittelt
die entsprechenden Nutzerdaten, d. h. Benutzername und Passwort.
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Nachdem
die erste PPPoE-Sitzung bzw. Session aufgebaut worden ist, kann
der Anwender über
sein DSL-Modem bzw. das DSL-Zugangsnetzwerk über den DSLAM Daten aus dem
Internet herunterladen oder Daten übermitteln. Anschließend wird
eine zweite PPPoE-Sitzung bzw. Session aufgebaut. Dazu wird eine
zweite Kennung an den BRAS-Server übermittelt. Hierbei ist die
zweite PPPoE-Sitzung ausschließlich
für Internet-Telephoniedaten
bzw. Voice-over-IP Daten reserviert. Die zweite Kennung ist dabei
von der ersten Kennung verschieden und weist einen Realm auf, welcher
von dem Realm der ersten Sitzung verschieden ist. So kann der Realm
für die
erste Sitzung beispielsweise „@de.aol.com" darstellen, während der
Realm für
die zweite Sitzung „@aol-test.aol.com" darstellen kann. Ein
Teil der Kennung für
die zweite PPPoE-Sitzung kann beispielsweise die Telefonnummer bzw.
Teile der Telefonnummer des Anwenders der Internet-Telephonie gemäß der vorliegenden
Erfindung darstellen. Nachdem die zweite PPPoE-Sitzung aufgebaut worden
ist, können
die entsprechenden Parameter für
Voice-over-IP zu dem Kommunikationsendgerät CPE übertragen werden und es kann
entsprechend telefoniert werden.
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Um
sicher zu stellen, dass die zweite PPPoE-Sitzung ordnungsgemäß aufgebaut
worden ist, kann ein entsprechender Test von dem Kommunikationsendgerät CPE initialisiert
werden.
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Aufgrund
der unterschiedlichen PPPoE-Sitzungen für den Datentransfer und für die Internet-Telephonie
sowie der unterschiedlichen Realms kann der RADIUS-Server die jeweiligen
Datenpakete ohne Weiteres auseinanderhalten und sie entsprechend weiterleiten.
Ferner kann durch diese Unterscheidung zwischen dem Datenvolumen
des Datentransfers und dem Datenvolumen der Internet-Telephonie eine exakte
Aufteilung dieser Volumen erreicht werden, so dass eine faire und
exakte Abrechnung der entsprechenden Volumen möglich ist. Dazu kann der RADIUS-Server
eine Datenbank aufweisen, in der diejenigen Informationen hinsichtlich
der Datenvolumen gespeichert werden, welche zur Ermittlung des übertragenen
Datenvolumens benötigt
werden. Durch Auswertung dieser gespeicherten Daten kann eine Abrechnung
für den
Anwender der Internet-Telephonie erstellt werden.
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Um
die Weiterleitungsfunktionen der Voice-over-IP Datenpakete in dem
RADIUS-Server zu
verbessern, können
in dem Header der Voice-over-IP-Datenpakete zusätzliche Bits eingefügt werden,
welche anzeigen können,
ob es sich bei diesem Datenpaket um ein Paket einer Voice-over-IP Anwendung
handelt. Wenn die Transportkomponenten des Netzwerkes, wie beispielsweise
Router, Switches etc., derartige Bits erfassen, werden diese Datenpakete
mit einer höheren
Priorität
behandelt und bevorzugt weitergeleitet, damit die Latenzzeit möglichst
reduziert wird.
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Durch
die getrennten PPPoE-Sitzungen für den
Datentransfer und für
die Internet-Telephonie kann die zweite PPPoE-Sitzung für die Internet-Telephonie
immer online sein, so dass der Anwender immer telefonisch über die
Internet-Telephonie
erreichbar ist. Im Gegensatz dazu muss die erste PPPoE-Sitzung nicht
immer online sein, so dass während
dieser Zeit keine kostenpflichtigen Datenpakete übertragen und die Kosten weiter
gesenkt werden können.
Des weiteren wird somit die Sicherheit der Datenverbindung erhöht, da der
Nutzer die Datenverbindung nur für
den Zeitraum der aktiven Nutzung aufrecht erhalten muss, während die
VoIP-Verbindung immer (abgesehen von den Zwangsunterbrechungen)
bestehen bleiben kann.
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Da
einige Anbieter von DSL-Verbindungen eine Zwangstrennung nach 24
Stunden Dauernutzung durchführen,
wird eine Zwangstrennung seitens des Endgerätes CPC vorzugsweise eine Minute
vor der Zwangstrennung durch den Anbieter des DSL-Anschlusse durchgeführt. Hierzu
wird die zweite PPPoE-Sitzung
und ggf. die erste PPPoE-Sitzung abgemeldet und nach erfolgter Zwangstrennung
wieder automatisch angemeldet. Somit ist der Anwender im Wesentlichen,
d. h. abgesehen von der kurzen Zwangstrennungspause, immer über seine
Voice over IP Verbindung -Telefon erreichbar. Alternativ dazu kann der
Anwender auch den Zeitpunkt der Zwangstrennung selber auswählen. Wie
vorstehend beschrieben wird die Trennung der beiden PPPoE-Sitzungen
von dem Kommunikations-Endgerät CPE
initiiert, so dass die unkontrollierte Zwangstrennung durch eine
konfigurierbare Trennung ersetzt wird, und eine Verbindung nach
23 Stunden und 59 Minuten getrennt wird. Der Trennungszyklus wird hierbei
60 Tage beibehalten, da sich zu diesem Zeitpunkt die Trennung von
4 h auf 3 h verschoben hat. Nach diesen 60 Tagen muss dann eine
Trennung zweimal, nämlich
um 3 h und um 4 h, durchgeführt werden,
um wieder zu dem alten Zyklus zu gelangen.
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Falls
die zweite PPPoE-Sitzung ausfällt
bzw. nicht aktiviert werden kann, muss sichergestellt werden, dass
eine Internet-Telephonie trotzdem möglich ist. Dazu kann die erste
PPPoE-Sitzung verwendet werden, d. h. die Daten für die Internet-Telephonie werden über die
erste PPPoE-Sitzung zusammen mit dem normalen Datentransfer übertragen.
In einem derartigen Fall erweist sich eine exakte Abrechnung des
Datenvolumens für
den Datentransfers und des Datenvolumens für die Internet-Telephonie als äußerst schwierig.
Dazu müssten
alle übertragenen
Datenpakete daraufhin untersucht werden, ob sie Daten für die Internet-Telephonie
oder Daten für
den normalen Datentransfer aufweisen. Derartige Untersuchungen in
dem RADIUS-Server erweisen sich jedoch als kostenspielig.
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Die
Datenverbindung wird nur bei Bedarf benötigt, Voice-over-IP Verbindung
jedoch bleibt immer bestehen.