DE102004038580B4 - Verfahren zur Übertragung von Telefonsignalen - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Übertragen von Telefonsignalen über ein Paket-vermittelndes Netzwerk, insbesondere das Internet, mit den Schritten:
– Aufbau einer ersten PPPoE-Sitzung für eine Datenübertragung,
– Aufbau einer zweiten PPPoE-Sitzung für die Übertragung von Telefonsignalen, wobei die zweite PPPoE-Sitzung für die Übertragung der Telefonsignale reserviert ist,
wobei der Aufbau der ersten und zweiten PPPoE-Sitzung von einem Kommunikationsendgerät initiiert wird,
wobei die erste PPPoE-Sitzung nur bei Bedarf aufgebaut wird, während die zweite PPPoE-Sitzung bedarfsunabhängig aufgebaut bleibt,
wobei ein Zeitpunkt einer konfigurierbaren kurzzeitigen Trennung der ersten und/oder zweiten PPPoE-Sitzung eingestellt werden kann, wobei die Trennung von dem Kommunikationsendgerät initiiert wird.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Übertragen von Telefonsignalen über ein Paket-vermittelndes Netzwerk sowie ein Kommunikations-Endgerät zum Übertragen und Empfangen von Telefonsignalen über ein Paket-vermitteltes Netzwerk.
  • 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 der jeweiligen Datenpakete kommen. Derartige Verzögerungen sind jedoch beim Telefonieren nicht akzeptabel.
  • 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 überfragen.
  • 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.
  • 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.
  • Um die Nutzerdaten bzw. Accounts eines Benutzers überprüfen zu können, beauftragt ein Broadband-Remote Access Server B-RAS einen RADIUS-Server (Remote Authentification Dial in 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.
  • 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.
  • WO 2004/014045 A1 zeigt ein Verfahren zum Übertragen von Telefonsignalen über ein Paket-vermittelndes Netzwerk. Eine erste PPoE-Sitzung wird für eine Datenübartragung aufgebaut. Anschließend wird eine zweite PPoE-Sitzung für die Übertragung von Telefonsignalen aufgebaut. Die zweite PPoE-Sitzung ist für die Übertragung der Telefonsignale reserviert.
  • WO 03/079621 zeigt ein Verfahren zum Durchführen einer Internet-Telefonie basierend auf einer DSL-Internetverbindung. Hierbei wird eine PPoE-Sitzung aufgebaut, um anschließend Daten übertragen zu können.
    •
  • Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren sowie ein entsprechendes Endgerät vorzusehen, welches eine verbesserte Übertragung von Telefonsignalen über ein Paket-vermitteltes Netzwerk ermöglicht.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Übertragen von Telefonsignalen über ein Paket-vermittelndes gemäß Anspruch 1 und durch ein Kommunikationsendgerät gemäß Anspruch 5 gelöst.
  • Somit wird ein Verfahren zum Übertragen von Telefonsignalen über ein Paket-vermittelndes 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.
  • 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.
  • 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.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist die zweite Kennung eine eigene Realm auf.
  • 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.
  • Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
    •
  • Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung detaillierter beschrieben.
  • 1 zeigt ein Blockschaltbild einer grundlegenden Architektur für Internet-Telephonie gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel.
  • 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.
  • Das Kommunikationsendgerät CPE baut eine erste PPPoE-Sitzung zu dem BRAS-Server auf und übermittelt die entsprechenden Nutzerdaten, d. h. Benutzername und Passwort.
  • 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.
  • Um sicher zu stellen, dass die zweite PPPoE-Sitzung ordnungsgemäß aufgebaut worden ist, kann ein entsprechender Test von dem Kommunikationsendgerät CPE initialisiert werden.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Die Datenverbindung wird nur bei Bedarf benötigt, Voice-over-IP Verbindung jedoch bleibt immer bestehen.

Claims (6)

  1. Verfahren zum Übertragen von Telefonsignalen über ein Paket-vermittelndes Netzwerk, insbesondere das Internet, mit den Schritten: – Aufbau einer ersten PPPoE-Sitzung für eine Datenübertragung, – Aufbau einer zweiten PPPoE-Sitzung für die Übertragung von Telefonsignalen, wobei die zweite PPPoE-Sitzung für die Übertragung der Telefonsignale reserviert ist, wobei der Aufbau der ersten und zweiten PPPoE-Sitzung von einem Kommunikationsendgerät initiiert wird, wobei die erste PPPoE-Sitzung nur bei Bedarf aufgebaut wird, während die zweite PPPoE-Sitzung bedarfsunabhängig aufgebaut bleibt, wobei ein Zeitpunkt einer konfigurierbaren kurzzeitigen Trennung der ersten und/oder zweiten PPPoE-Sitzung eingestellt werden kann, wobei die Trennung von dem Kommunikationsendgerät initiiert wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei eine erste Kennung für den Datentransfer mit einer Benutzerkennung und einem Passwort während des Aufbaus der ersten PPPoE-Sitzung übertragen wird, und eine zweite für die Übertragung der Telefonsignale spezifische Kennung während des Aufbaus der zweiten PPPoE-Sitzung übertragen wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die zweite Kennung eine eigene Realm aufweist.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Datenvolumen der über die erste und zweite PPPoE-Sitzung übertragenen Datenpakete separat erfasst und gespeichert wird.
  5. Kommunikationsendgerät zum Übertragen und Empfangen von Telefonsignalen über ein Paket-vermittelndes Netzwerk, insbesondere das Internet, mit einem Sitzungs-Initialisiermittel zum Initialisieren einer ersten PPPoE-Sitzung für eine Datenübertragung und zum Initialisieren einer zweiten PPPoE-Sitzung für die Übertragung von Telefonsignalen, wobei die zweite PPPoE-Sitzung für die Übertragung der Telefonsignale reserviert ist, wobei die erste PPPoE-Sitzung nur bei Bedarf aufgebaut wird, während die zweite PPPoE-Sitzung bedarfsunabhängig aufgebaut bleibt, wobei ein Zeitpunkt einer konfigurierbaren kurzzeitigen Trennung der ersten und/oder zweiten PPPoE-Sitzung eingestellt werden kann, wobei die Trennung von dem Kommunikationsendgerät initiiert wird.
  6. Kommunikations-Endgerät nach Anspruch 5, mit einer Eingabeeinheit zum Eingeben einer ersten Kennung für die erste PPPoE-Sitzung und einer zweiten Kennung für die zweite PPPoE-Sitzung, wobei die erste Kennung während des Aufbaus der ersten PPPoE-Sitzung und die zweite Kennung während des Aufbaus der zweiten PPPoE-Sitzung übertragen werden, wobei die zweite Kennung spezifisch für die Übertragung der Telefonsignale ausgestaltet ist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2003079621A1 (en) * 2002-03-20 2003-09-25 Kt Corporation Apparatus and method for web-phone service in dsl
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