DE102004040301B3 - Verfahren und Telekommunikations-Endgerät für die Erkennung von einer Störung bei einem Verbindungsaufbauversuch mittels eines Gatekeepers - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft die Erkennung von Störungen, welche bei einem durch einen Gatekeeper (GK) eingeleiteten Verbindungsaufbau bei einem durch den Gatekeeper (GK) gesteuerten Gateway (GW) auftreten. Dabei wird durch das die Verbindung einleitende Telekommunikationsendgerät (CPE) eine Störung detektiert, indem das Ausbleiben einer den Aufbau zum gerufenen Endgerät betreffenden Bestätigungsnachricht, ein Eintreffen einer Verbindungsabbaunachricht vor Zustandekommen der Verbindung oder ein mehrfacher mittels des Endgeräts (CPE) eingeleiteter Abbruch vor Zustandekommen der Verbindung festgestellt wird. Durch die Erfindung lassen sich auch Störungen identifizieren, die nicht den Gatekeeper (GK), sondern ein mit dem Gatekeeper (GK) gekoppeltes Gateway (GW) betreffen. Als Reaktion auf eine derartige Störung kann ein Verbindungsaufbau über ein alternatives Gatekeeper-Gatewaypaar eingeleitet werden.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Telekommunikations-Endgerät zur Erkennung von Störungen bei einem von einem ersten Telekommunikations-Endgerät zu einem zweiten Telekommunikations-Endgerät mittels eines Gatekeepers durchzuführenden Verbindungsaufbau.
• Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Netztechnik und zielt auf Verbesserungen bei über Paketnetze geführte Sprachverbindungen ab.
• Ein derzeit sehr wichtiges Aufgabenfeld der Weiterentwicklung von Netzen ist die Realisierung von Echtzeit-Verkehr, insbesondere Sprachverkehr über paketorientierte Netze, bzw. Paketnetze, wie z.B. das IP-basierte Internet. Bei der Verwendung von Paketnetzen für Übertragung von Sprachdaten stellt sich das Problem, dass in vielen Fällen Schnittstellen für den Übergang zwischen verschiedenen Netzen geschaffen werden müssen. Ein solcher Übergang zwischen Netzen ist beispielsweise erforderlich, wenn ein an das PSTN (Public Switched Telephone Network) Netz angeschlossenes Telekommunikations-Endgerät eine Verbindung zu einem anderen Telekommunikations-Endgerät aufbauen soll, wobei diese Verbindung über ein Paketnetz, z.B. das Internet, geführt werden soll. Für den Übergang von Netzen, die mit verschiedener Technologie betrieben werden, sind so genannte Gateways vorgesehen, die die Anpassung der Nutzdaten für die Übertragung durchführen. In vielen Netzen sind zudem Kontrollinstanzen notwendig, die Signalisierungsaufgaben und Steuerungsaufgaben hinsichtlich der Gateways übernehmen. Eine derartige Kontollinstanz, welche derzeit hauptsächlich in auf dem H.323-Protokoll basie renden Netzen zum Einsatz kommen, sind die so genannten Gatekeeper. Eine zentrale Aufgabe von Gatekeepern ist die Identifizierung und Bereitstellung der im Paketnetz für die jeweilige Verbindung zu verwendenden Adressen. Daneben können Gatekeeper weitere Steueraufgaben und Administrationsaufgaben übernehmen, wie z.B. Registrierung, Autorisierung, Signalisierungsbearbeitung oder die Bearbeitung von zusätzlichen Leistungsmerkmalen. Im Zuge seiner Aufgaben kommuniziert der Gatekeeper mit einem Gateway, welches für die jeweilige Bindung zur Anpassung der für das Paketnetz zu übertragenden Nutzdaten vorgesehen ist. Häufig gibt es eine feste bzw. fixierte Zuordnung von Gatekeeper zu Gateway, so dass Gatekeeper und Gateway bzw. Gateways eine feste Einheit bilden.
• Ein Endgerät, welches mittels eines Gateways eine über ein Paketnetz geführte Verbindung aufbauen will, muss dazu einen Gatekeeper kontaktieren. In der einfachsten Konfiguration ist in dem Endgerät der zugeordnete Gatekeeper mit seiner Paketnetzadresse fest eingestellt. Innerhalb des H.323-Standards ist aber auch beispielsweise vorgesehen, mittels eines Multicast-Mechanismus den zuständigen Gatekeeper dynamisch zu ermitteln. Ein Ausfall eines Gatekeepers kann dadurch festgestellt werden, dass auf an den Gatekeeper gesendete Nachrichten kein Response bzw. keine Antwort kommt. Für diesen Fall kann der Wechsel zu einem anderen Gatekeeper vorgesehen sein. Das Vorsehen von zwei alternativen Gatekeepern für den Aufbau von Verbindungen wird auch als dual homing bezeichnet.
• Aus der US 2004/0042606 A1 ist ein Kommunikationssystem bekannt, welches dafür ausgestaltet ist, nach einer eine herzustellende Verbindung betreffenden Störungsmeldung ein Gateway zu erkennen, welches die Verbindungsherstellung nicht erfolgreich abschließen konnte.
• In der US 2002/0178398 A1 ist eine Ersatzgatewayvorrichtung (backup gateway apparatus) offenbart, welche eine Funktionsstörung bei einer Gatewayvorrichtung erkennt und in diesem Fall ersatzweise Funktionen übernimmt.
• Aus der JP 2004023385 A ist die Verwendung eines Gatekeeperpaars bekannt, bei der ein erster Gatekeeper durch einen zweiten überwacht wird und im Störungsfall als Ersatz fungiert.
• Die Erfindung hat die Verbesserung der Störungsbehandlung bei mittels Gatekeepern aufgebauten Verbindungen zur Aufgabe.
• Die Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst.
• Die Erfindung beruht auf der Beobachtung, dass es für Störungen, die nicht direkt den Gatekeeper betreffen, sondern dass eventuell dem Gatekeeper fest zugeordnete Gateway, keine Me chanismen gibt, um diese Störungsfälle adäquat zu behandeln. Es wird deswegen erfindungsgemäß eine Störungsbehandlung in dem Verbindungsaufbau einleitenden Telekommunikations-Endgerät vorgesehen. Eine Störung kann durch das Ausbleiben von Bestätigungsnachrichten, welche über das Gateway zurück zum initiierenden Endgerät gesendet werden sollten, erkannt werden. Eine derartige Nachricht ist beispielsweise die ALERT-Nachricht, die anzeigt, dass die gerufene Seite grundsätzlich zur Annahme des Rufs in der Lage ist. Eine andere Möglichkeit, eine Störung beim Gateway zu erkennen, ist, auf eine derartige Störung durch den Empfang einer vorzeitigen, d.h. vor Zustandekommen der eigenen Verbindung gesendeten Rufabbaunachricht zu schließen. Eine weitere Möglichkeit ist, einen Zähler für vorzeitig mittels des Endgeräts abgebrochene Verbindungsaufbauversuche vorzusehen, welche einen Indikator liefern, dass Probleme bei dem Verbindungsaufbau vorliegen. Wenn z.B. in letzterem Fall von dem einleitenden Endgerät aus eine vorgegebene Anzahl von Gesprächsaufbauversuchen vorzeitig abgebrochen wurden, kann das als Störung der Verbindung über den für die Verbindung verwendeten Gatekeeper gewertet werden. Wenn der Gatekeeper selber dann erreichbar ist, sind derartige Schwierigkeiten ein Anzeichen für dem Gatekeeper nachgelagerte Störungen, vor allem bei generellem Versagen des Verbindungsaufbaus über den jeweiligen Gateway bei Störungen von mit dem Gatekeeper fest verkoppelten Gateways.
• Die Erfindung erweitert die Anzahl der behandelbaren Störszenarien, welche in einem mittels Gatekeepern hergestellten Verbindungsaufbau vorkommen. Insbesondere können Störungen bei den Gateways, welche dem jeweiligen Gatekeeper zugeordnet sind, detektiert werden. Solche Störungen können durch den Ausfall von Funktionen des Gateways, aber auch eine Überlast des Gateways gegeben sein.
• Bei Feststellung einer Störung kann die Auswahl eines alternativen Gatekeepers erfolgen, welcher für den Verbindungsaufbau ein anderes Gateway verwendet bzw, mit einem anderen Ga teway gekoppelt ist. Zu diesem Zweck ist es von Vorteil, bei dem Endgerät Informationen zur Adressierung von mehr als einem Gatekeeper zur Verfügung zu stellen. Die notwendigen Informationen zur Adressierung alternativer Gatekeeper können mittels der Hardware des Endgeräts, d.h. mittels fest eingebrannten Informationen oder durch nutzerseitige Konfiguration eingebbar sein. Möglich ist auch eine Beschaffung dieser Informationen durch Anwahl einer Rufnummer, wodurch im Rahmen eines Dienstes diese Informationen aktualisiert werden oder durch Polling, d.h. regelmäßiges Anfragen bei einer Vorrichtung, in welcher im Rahmen eines entsprechenden Dienstes die Informationen zum Herunterladen bereit gestellt werden. Falls eine Störung eines Gatekeeper, Gateways oder Gatekeeper-Gatewaysystems erkannt wird, ist es sinnvoll, den entsprechenden Gatekeeper als gestört zu kennzeichnen und nicht mehr für den Verbindungsaufbau zu verwenden, zumindest so lange diese Kennzeichnung besteht. Das Vorhandensein der Störung kann in Zeitabständen überprüft werden, z.B. durch Testrufe. Wird erkannt, dass die Störung nicht mehr besteht, so kann die Kennzeichnung des Gatekeepers als gestört zurückgenommen werden. Bei Ausfall eines Gatekeepers kann vorgesehen werden, dass eine Auswahl alternativer Gatekeeper derart vorgenommen wird, dass die regulär über den ausgefallenen Gatekeeper abgehandelten Verbindungen auf mehrere andere Gatekeeper im Sinne einer Lastverteilung aufgeteilt werden. Zu diesem Zweck ist es sinnvoll, wenn die einzelnen Endgeräte über eine Vielzahl von alternativen Gatekeeper-Adressen verfügen.
• Der Erfindungsgegenstand wird im Folgenden im Rahmen eines Ausführungsbeispiels anhand von einer Figur näher erläutert.
• Die Figur zeigt ein typisches Szenario bei einem Rufaufbau mittels eines Gatekeepers GK für eine Sprachübertragung über ein Paketnetz IPNET, z.B. das Internet. Dieser Rufaufbau umfasst folgende Schritte.

1

Der Teilnehmer leitet den Ruf ein.

2

Eine ARQ (Admission Request) Nachricht wird von dem Endgerät CPE (CPE: steht für customer premises equipment) zu dem Gatekeeper GK gesendet.

3

Eine ACF (Admission Confirm) Nachricht wird vom Gatekeeper GK zum Endgerät CPE gesendet.

4

Eine SETUP-Nachricht wird vom Endgerät CPE zum Gatekeeper GK gesendet.

5

Eine SETUP-Nachricht wird vom Gatekeeper GK zum Gateway GW gesendet.

6

Eine ARQ (Admission Request) Nachricht wird vom Gateway GW zum Gatekeeper GK gesendet.

7

Eine ACF (Admission Confirm) Nachricht wird vom Gatekeeper GK zum Gateway GW gesendet.

8

Eine ALERT-Nachricht wird vom Gateway GW über den Gatekeeper GK zum Endgerät CPE gesendet. Diese Nachricht ist die erste Meldung der B-Seite, d.h. der gerufenen Seite, an die A-Seite, d.h. das rufende Endgerät CPE.

9

Eine Connect-Nachricht wird vom Gateway GW über den Gatekeeper GK zum Endgerät CPE gesendet.

• Das Endgerät CPE schließt auf einen Ausfall des Gateways GW, wenn der Rufaufbau nicht erfolgreich war, z.B. wenn eine vorzeitige Release-Complete-Nachricht gesendet wird oder wenn die ALERT-Nachricht 8 ausbleibt und auch die automatische Wiederholung fehlschlägt. Eine andere Möglichkeit ist, bei gehäuften Rufversuchen, die vor Erreichen des Gesprächszustandes abgebrochen werden, auf ein Problem bzw. eine Störung beim Gateway GW zu schließen. Bei einem Überschreiten eines Schwellenwertes für die Anzahl der Abbrüche ist dann das Kriterium für einen angenommenen Gateway-Ausfall erfüllt.
• Bei Erkennen einer Störung durch das Endgerät CPE wird auf einen alternativen Gatekeeper umgeschaltet, welcher mit einem anderen Gateway verkoppelt ist. Dies geschieht beispielsweise durch Anwahl eines neuen Rufnummernprofils, z.B. einer anderen Ortsnetzkennzahl. Zur Administration der IDs (d.h. der Kennungen) von Gatekeepern GK sind verschiedene Methoden mög lich, z.B. eine in ein EPROM gebrannte default-Einstellung, eine Administration durch den Teilnehmer selbst, ein Online-Update durch Anwahl einer Service-Nummer oder ein vollautomatischer Download durch ein Polling des Endgeräts bei einem entsprechenden Service. Statt nur einer Ausweichadresse ist es auch möglich, im Endgerät CPE eine ganze Liste von Gateways GW und deren Verfügbarkeitszuständen in eine Datenbasis zu führen. Wenn durch das Endgerät ein Ausfall eines Gateways GW erkannt wird, wird dann dieses bzw. der zugehörige Gatekeeper GK in der Liste markiert und für neue Rufversuche nicht mehr verwendet. Es ist sinnvoll, regelmäßig zu untersuchen, ob die jeweilige Störung noch vorhanden ist, z.B. in gewissen zeitlichen Abständen erfolgenden Rufen. Die Feststellung der Wiederbenützbarkeit eines Gatekeepers GK bzw. des zugehörigen Gateways GW kann dieser wieder die Liste der verfügbaren Gatekeeper GK aufgenommen werden. Das erfindungsgemäße Verfahren zur Reaktion auf eine Störung kann auch dann verwendet werden, wenn in einem Netz einzelne Komponenten stark ausgelastet sind und dadurch langsam reagieren. Dann kann durch das Verfahren das Umschalten auf andere Gatekeeper GK bzw. Gateways GW benützt werden, um einen Ausgleich der Last auf den Netzkomponenten zu erzielen. Dazu wird das Ausweichverfahren für diesen Fall so gestaltet, dass nicht alle Endgeräte gleichzeitig auf die gleiche Komponente ausweichen.

Claims (14)

1. Verfahren zur Erkennung von Störungen bei einem von einem ersten Telekommunikationsendgerät (CPE) zu einem zweiten Telekommunikationsendgerät mittels eines Gatekeepers (GK) durchzuführenden Verbindungsaufbau, bei dem – durch das erste Endgerät (CPE) eine bei einem durch den Gatekeeper (GK) gesteuerten und für die Verwendung zur Verbindung zwischen den beiden Endgeräten vorgesehenen Gateway (GW) auftretende Störung erkannt wird, indem – das Ausbleiben einer den Aufbau zum zweiten Endgerät betreffenden Bestätigungsnachricht, oder – ein Eintreffen einer Verbindungsabbaunachricht vor Zustandekommen der Verbindung, oder – ein mehrfacher mittels des ersten Endgeräts (CPE) eingeleiteter Abbruch vor Zustandekommen der Verbindung detektiert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Störung durch einen Ausfall des Gateways (GW) gegeben ist.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestätigungsnachricht eine ALERT Nachricht ist.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsabbaunachricht durch eine RELEASE_COMPLETE Nachricht gegeben ist.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach Erkennen der Störung durch das erste Endgerät (CPE) ein Verbindungsaufbau mittels eines alternative Gatekeepers ein geleitet wird, der die Verbindung über einen anderes Gateway aufbaut.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Endgerät Zugriff auf Informationen zur Adressierung einer Mehrzahl von alternativen Gatekeepern hat.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Endgerät Zugriff auf Informationen zur Adressierung einer Vielzahl von alternativen Gatekeepern hat.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationen zur Adressierung – mittels der Hardware des ersten Endgeräts (CPE) bereitgestellt werden, oder – in einen Speicher des ersten Endgeräts (CPE) eingebbar sind, oder – durch Anwahl einer dienstbezogenen Rufnummer aktualisierbar sind, oder – mittels Polling bei einer durch einen Informationsbereitstellungsdienst verwendeten Vorrichtung herunterladbar sind.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Erkennung einer Störung der entsprechende Gatekeeper (GK) in dem ersten Endgerät (CPE) als gestört gekennzeichnet und nicht für den Verbindungsaufbau weiterer Verbindungen verwendet wird, solange die Kennzeichnung besteht.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass in zeitlichen Abständen bei einem als gestört gekennzeichneten Gatekeeper (GK) überprüft wird, ob die Störung noch be steht, und bei nicht mehr bestehender Störung die Kennzeichnung aufgehoben wird.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Störung in einer Überlast besteht und ein alternativer Gatekeeper zwecks Überlastausgleich zum Verbindungsaufbau verwendet wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass bei unterschiedlichen Endgeräten alternative Gatekeeper derart bestimmt sind, dass bei einer Störung die regulär über den gestörten Gatekeeper (GK) abgewickelten Verbindungen auf eine Mehrzahl von Gatekeepern im Sinne einer Lastaufteilung verteilt werden.
13. Telekommunikationsendgerät zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 12.
14. Telekommunikationsendgerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Endgerät Mittel umfasst, wodurch Informationen zur Adressierung einer Mehrzahl von Gatekeepern – mittels der Hardware des ersten Endgeräts bereitstellbar sind, oder – in einen Speicher des ersten Endgeräts eingebbar sind, oder – durch Anwahl einer dienstbezogenen Rufnummer aktualisierbar sind, oder – mittels Polling bei einer durch einen Informationsbereitstellungsdienst verwendeten Vorrichtung herunterladbar sind.