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Bereich der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft Telekommunikationen im Allgemeinen
und im Besonderen einen Medien-Gateway, der ressourcen-bezogene
Informationen mit einem Medien-Gateway-Controller austauscht.
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Hintergrund der Erfindung
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Ein
modernes Telekommunikationssystem umfasst oft ein oder mehrere geschaltete
Telefonnetze und ein oder mehrere Internet-Protocol-basierte Paketnetze.
Diese zwei verschiedenen Netzarten sind über einen Medien-Gateway zusammengeschaltet,
welcher als Übersetzer
zwischen den beiden Netzarten arbeitet. Der Medien-Gateway ermöglicht Multimedia-Kommunikationen,
wie z. B. Sprache und Video, über
multiple Ende-zu-Ende-Transportprotokolle.
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Da
der Medien-Gateway verschiedene Netzarten verbindet, besteht eine
seiner Hauptfunktionen darin, die netzübergreifend verwendeten verschiedenen Übertragungs-
und Codierungstechniken ineinander zu konvertieren. Zum Beispiel
konvertiert ein Voice-over-Internet-Protocol-fähiger (VoIP-fähiger) Medien-Gateway
im Rahmen eines Telefongesprächs
zwischen zwei Teilnehmern die vom Telekommunikationsendgerät eines
geschalteten Telefonnetzes ausgehenden Zeitmultiplex(Time Division Multiplexed
= TDM)-Sprachmedien und die für
ein Internet-Protocol-Netzendgerät bestimmten
VoIP-Datagramm-Medien in beiden Richtungen ineinander. Weitere vom
Medien-Gateway angebotene Funktionen sind Echounterdrückung, Tonerkennung,
Tonerzeugung (z. B. Mehrfrequenzwahltöne, usw.), Konferenzschaltung,
Anrufklassifizierung und Ansagenaufzeichnung und -wiedergabe. Die
Ausführung
jeder dieser Funktionen erfordert die Nutzung verschiedener Kombinationen
der vom Medien-Gateway bereitgestellten Ressourcen.
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In
Bezug auf die Bereitstellung einer netzübergreifenden Konnektivität umfasst
jeder vom Internet-Protocol-Netz empfangene Paketstrom Datenpakete
und Steuerpakete. Der VoIP-Medien-Gateway konvertiert die empfangenen
Pakete in einen TDM-Strom, während
er die Steuerpakete verarbeitet. Der Medien-Gateway muss die Konvertierung rechtzeitig
durchführen,
um die Möglichkeit
eines Paketverlustes, den der Zuhörer bei einem Anruf wahrnehmen
könnte,
auf ein Minimum zu beschränken. Um
alle Pakete mit geeigneter Reaktion und ohne inakzeptable Verzögerungen
oder Jitter abzuwickeln, verwendet der Medien-Gateway digitale Signalprozessoren,
welche dedizierte Geräte
sind, die zu der für
die Konvertierung erforderlichen Hochgeschwindigkeits-Paketverarbeitung
fähig sind.
Jeder digitale Signalprozessor umfasst multiple Verarbeitungs-Ressourcen,
wie z. B. Verarbeitungskanäle, um
multiple Anrufe und die verschiedenen anrufübergreifenden Konvertierungsformate
abzuwickeln. Die Konvertierungsformate können sich zum Beispiel durch
den Codec-Typ, den Verschlüsselungsalgorithmus,
die Nutzinformationswerte, die Adressierungsinformationen oder eine
Redundanz in den übertragenen
Informationen voneinander unterscheiden. Es gibt Protokollnormen
und -formeln, die diese Eigenschaften regeln, wie z. B. die Komprimierungs/Dekomprimierungsalgorithmen
G.711 und G.729. Ebenso muss der Medien-Gateway auch die Konvertierung in die
andere Richtung von einem TDM-Strom in Internet-Protocol-Pakete
rechtzeitig durchführen.
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Ein
oder mehrere Medien-Gateways werden durch einen Medien-Gateway-Controller
gesteuert, der für
jeden Medien-Gateway und medien-gateway-übergreifend die Anrufsteuerung
bereitstellt und die Funktionalität signalisiert. Die Kommunikation zwischen
Medien-Gateways und Medien-Gateway-Controllern wird erreicht durch
Protokolle wie z. B. H.248, Media Gateway Control Protocol (MGCP), und
so weiter. Während
einer Anrufinitialisierung, an der ein Internet Protocol(IP)-Endge rät beteiligt
ist, liefert der Medien-Gateway-Controller dem IP-Endgerät die IP-Adresse
der Medien-Gateway-Ressource, welche den Anruf abwickelt. Dadurch
kann das IP-Endgerät
die richtige Zieladresse der von ihm ausgehenden Pakete angeben
und die Pakete, die an das Endgerät gesendet werden, erkennen.
Alternativ kann an dem Anruf anstelle eines IP-Endgeräts ein weiterer
Medien-Gateway beteiligt sein, welcher Pakete mit der vorgenannten,
den Anruf abwickelnden Medien-Gateway-Ressource austauscht.
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Der
Medien-Gateway-Controller und ein ausgewählter Medien-Gateway arbeiten
zusammen, um einen Anruf zwischen einem Telekommunikationsendgerät in einer
Netzart, wie z. B. dem IP-Netz, und einem Endgerät in einer anderen Netzart,
wie z. B. dem Festnetz, aufzubauen. Zuerst fordert der Medien-Gateway-Controller
im Rahmen einer Ressourcen-Verhandlung den von ihm ausgewählten Medien-Gateway auf, eine
Liste verfügbarer
Signalverarbeitungs-Ressourcen aus den vom IP-Endgerät unterstützten Ressourcen
bereitzustellen. Der Medien-Gateway ermittelt, welche Ressourcen
verfügbar sind
und welche Konvertierungsformate von diesen Ressourcen erfasst werden
können.
Normalerweise wählt
der Medien-Gateway-Controller
dann eine Ressource aus, stellt dem am Anruf beteiligten IP-Endgerät die erforderlichen
Adressierungsinformationen bereit und antwortet dem Medien-Gateway mit
einer Angabe der zugewiesenen Ressource.
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In
einem H.248-aktivierten System versucht ein Medien-Gateway-Controller,
nachdem die Ressourcen eines Medien-Gateways erschöpft oder nicht
mehr verfügbar
sind, weiterhin, Ressourcen vom Medien-Gateway zu erfassen, um die
Anrufverbindung aufzubauen. Das H.248-Protokoll selbst bietet dem
Medien-Gateway nur standardisierte Möglichkeiten, um während der
Ressourcen-Verhandlung einen Mangel an verfügbaren Ressourcen anzuzeigen.
Schlägt
die Verhandlung fehl, z. B. wegen eines Mangels an Ressourcen, muss
der Medien-Gateway-Controller alle zuvor für die Anrufverbindung erfassten
Ressourcen freigeben und dann nach anderen verfügbaren Ressourcen, z. B. an
anderen Medien- Gateways,
suchen. Das kann die Anrufaufbauzeiten verlängern.
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Benötigt wird
eine verbesserte Technik, mit der ein Medien-Gateway-Controller
in einer Multi-Gateway-Umgebung einen Medien-Gateway auswählt, unter
Vermeidung einiger Nachteile des Standes der Technik.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung ermöglicht
es einem Medien-Gateway-Controller, die Auswahl eines Medien-Gateways,
von dem anrufbezogene Ressourcen erfasst werden sollen, in einer
Multi-Gateway-Umgebung zu optimieren. Insbesondere umfasst die veranschaulichende
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ein Verfahren, mit dem jeder Medien-Gateway
anzeigen kann, dass die Erschöpfung
der Ressource bevorsteht, sowie ein Verfahren, mit dem er anzeigen
kann, dass die Erschöpfung
der Ressource kein Problem mehr ist.
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Gemäß der veranschaulichenden
Ausführungsform
setzt der Medien-Gateway-Controller
eine hohe Nutzungsschwelle und eine niedrige Nutzungsschwelle für jeden
von ihm gesteuerten Medien-Gateway fest, zwecks Empfang einer Benachrichtigung,
wenn eine Schwelle überquert
wird. Wenn Ressourcen genutzt, aus dem Dienst entfernt oder zur
Nutzung verfügbar
werden, berechnet der Medien-Gateway
die Ressourcen-Nutzung einer oder mehrerer vorgegebener Ressourcen
neu und benachrichtigt den Controller, falls eine Schwelle für eine bestimmte
Ressource überquert
wurde.
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Der
Controller seinerseits nutzt die momentanen Schwellenzustände, um
festzustellen, ob im Rahmen der Auswahl eines Medien-Gateways für die Bedienung
eines oder mehrerer nachfolgender Anrufe eine Schwelle für die jeweilige überwachte
Ressource überquert
wurde. Das bietet gegenüber
einigen Techniken nach dem Stand der Technik den Vorteil, dass es
die Wahrscheinlichkeit erhöhen
kann, beim ersten Aufbauversuch einen Medien-Gateway mit ausreichenden Ressourcen
für eine
erfolgreiche Verbindungsherstellung auszuwählen. Im Ergebnis minimiert
die Technik der veranschaulichenden Ausführungsform die Bereinigungstätigkeiten
des Medien-Gateway-Controllers im Zusammenhang mit erfolglosen Versuchen,
Ressourcen zu erfassen, und sie minimiert die Tätigkeiten im Zusammenhang mit dem
Auffinden alternativer Ressourcen.
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Die
veranschaulichende Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung umfasst: die Übertragung von einem Medien-Gateway-Controller,
an einen ersten Medien-Gateway,
i) einer ersten oberen Schwelle für eine vorgegebene Ressource
und ii) einer Ressourcen-Anforderung für einen ersten Anruf; den Empfang,
vom ersten Medien-Gateway, einer ersten Benachrichtigung, dass ein
erstes Ergebnis die erste obere Schwelle überschreitet, wobei das erste
Ergebnis auf einer ersten Berechnung der Ressourcen-Nutzung in Bezug
auf die vorgegebene Ressource am ersten Medien-Gateway basiert;
und die Auswahl entweder i) des ersten Medien-Gateways oder ii) eines zweiten Medien-Gateways
zur Abwicklung des ersten Anrufs, wobei der ausgewählte Medien-Gateway
auf der ersten Benachrichtigung basiert.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 zeigt
ein Schaltbild des Telekommunikationssystems 100 gemäß der veranschaulichenden
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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2A bis 2C zeigen
die hervorstechenden Nachrichten, die im gesamten System 100 ausgetauscht
werden, sowie die entsprechenden eintretenden Ereignisse gemäß der veranschaulichenden
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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Ausführliche Beschreibung
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1 zeigt
ein Schaltbild des Telekommunikationssystems 100 gemäß der veranschaulichenden
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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Das
Telekommunikationssystem 100 umfasst:
- i.
die Medien-Gateways 101-1 bis 101-P, wobei P eine
positive ganze Zahl ist;
- ii. das Internet Protocol(IP)-Paketnetz 102;
- iii. den Medien-Gateway-Controller 103;
- iv. die IP-Telekommunikationsendgeräte 104-1 bis 104-Q,
wobei Q eine positive ganze Zahl ist;
- v. das Festnetz 105; und
- vi. die Festnetz-Telekommunikationsendgeräte 106-1 bis 106-S,
wobei S eine positive ganze Zahl ist.
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Alle
in 1 gezeigten Elemente sind wie abgebildet zusammengeschaltet.
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Der
Medien-Gateway 101-p, für
p = 1 bis P, ist ein Datenverarbeitungssystem, welches die nach dem
Stand der Technik bekannte Medien-Gateway-Funktionalität umfasst
und in allgemein bekannter Weise als Übersetzer zwischen zwei Netzarten
arbeitet; wie dargestellt, arbeitet der Medien-Gateway 101-1 als Übersetzer
zwischen dem Internet-Protocol-Netz 102 und dem Festnetz 105;
Letzteres wird weiter unten beschrieben. Der Medien-Gateway 101-p ermöglicht Multimedia-Kommunikationen,
wie z. B. Sprache und Video, über
multiple Transportprotokolle von einem Endgerät in einem Netz zu einem anderen
Endgerät
in einem anderen Netz, zum Teil in Zusammenwirken mit dem Medien-Gateway-Controller 103 bei
Aufbau, Aufrechterhaltung und Beendigung von Anrufen.
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Da
der Medien-Gateway 101-p, einschließlich des Medien-Gateway 101-1,
verschiedene Netze verbindet, besteht eine seiner Hauptfunktionen
darin, die netzübergreifend
verwendeten verschiedenen Übertragungs-
und Codierungstechniken ineinander zu konvertieren. Gemäß der veranschaulichenden Ausführungsform
ist der Medien-Gateway 101-1 ein Voice-over-Internet-Protocol-fähiger (VoIP-fähiger) Medien-Gateway,
der im Rahmen eines Telefongesprächs
zwischen zwei Teilnehmern die von einem Telekommunikationsendgerät eines
geschalteten Telefonnetzes, z. B. einem der Endgeräte 106-1 bis 106-S,
ausgehenden Zeitmultiplex(Time Division Multiplexed = TDM)-Sprachsignale
und die für
ein Internet-Protocol-Netzendgerät,
z. B. eines der IP-Endgeräte 104-1 bis 104-Q,
bestimmten VoIP-Signale ineinander konvertiert. Der Medien-Gateway 101-1 nimmt
die Konvertierung auch in umgekehrter Richtung vor (d. h. von einem
IP-Endgerät
zu einem Festnetz-Endgerät)
und ist in der Lage, die Konvertierung für multiple Anrufe in beiden
Richtungen gleichzeitig vorzunehmen.
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Der
Medien-Gateway 101-1 in der veranschaulichenden Ausführungsform
umfasst eine Sprachpaketverarbeitungs-Funktionalität. Der Fachmann
wird jedoch erkennen, dass in alternativenn Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung der Medien-Gateway 101-p in der Lage ist, Pakete
zu verarbeiten, die andere Arten von Trägerdaten, wie z. B. Video,
enthalten.
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Zusätzlich führt der
Medien-Gateway 101-p einige der weiter unten mit Bezug
auf 2A bis 2C beschriebenen
Aufgaben bei der Unterstützung
der Funktionalität
der veranschaulichenden Ausführungsform
aus. Zwar werden die Aufgaben der veranschaulichenden Ausführungsform
von einem Medien-Gateway ausgeführt,
jedoch kann in alternativen Ausführungsformen
eine andere Art von Datenverarbeitungssystem zur Ausführung dieser Aufgaben
verwendet werden, wie der Fachmann erkennen wird. Auf jeden Fall
wird dem Fachmann nach Durchlesen dieser Patentschrift klar sein,
wie der Medien-Gateway 101-p herzustellen und zu verwenden
ist.
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Wie
dargestellt, ist der Medien-Gateway 101-1 mit einer Mehrzahl
von Netzen, einschließlich des
Internet-Protocol-Paketnetzes 102 und des Festnetzes 105,
zusammengeschaltet. Das Internet-Protocol-Paketnetz 102 umfasst
einen oder mehrere übertragungsbezogene
Netzknoten, wie z. B. Router, die dazu verwendet werden, um Datenpakete
von einer oder mehreren Quellen an die richtigen Ziele dieser Pakete
zu leiten. Das Netz 102 ist in der Lage, Internet-Protocol-basierte
Nachrichten, die zwischen zwei oder mehreren Internet-Protocol-fähigen Geräten, wie
z. B. (i) einem oder mehreren IP-Endgeräten 104-1 bis 104-Q,
und (ii) einem Medien-Gateway, wie z. B. dem Gateway 101-1,
oder zwischen dem Medien-Gateway-Controller 103 und einem
Medien-Gateway übertragen
werden, in allgemein bekannter Weise abzuwickeln. Das Festnetz 105 umfasst
einen oder mehrere übertragungsbezogene
Netzknoten, wie z. B. Schalter, die verwendet werden, um anrufbezogene
Signale von einer oder mehreren Quellen an die richtigen Ziele dieser
Signale zu leiten. Das Netz 105 ist in der Lage, analoge
oder digitale Trägerdaten
in leitungsvermittelten Anrufen zwischen zwei oder mehreren Geräten, wie
z. B. (i) einem oder mehreren Festnetz-Endgeräten 106-1 bis 106-S und (ii)
dem Medien-Gateway 101-1 in allgemein bekannter Weise abzuwickeln.
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Wie
der Fachmann erkennen wird, ist das Telekommunikationssystem 100 und
insbesondere der Medien-Gateway 101-p in der Lage, in alternativen Ausführungsformen
andere Netzarten und andere Kombinationen von Netzen als die dargestellten
abzuwickeln. Außerdem
kann in alternativen Ausführungsformen
jedes Netz seinerseits zusätzliche
Netze umfassen, wie z. B. Mobiltelefonnetze und lokale Netze, die
entweder drahtgebunden oder drahtlos sind. Zum Beispiel kann in
einigen Ausführungsformen
das Netz 102 ein lokales Netz (z. B. eines Geschäftsbetriebs,
usw.) umfassen, in dem ein oder mehrere der IP-Endgeräte 104-1 bis 104-Q betrieben werden.
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Der
Medien-Gateway-Controller 103 ist ein Datenverarbeitungssystem,
das eine nach dem Stand der Technik bekannte Medien-Gateway-Controller-Funktionalität umfasst
und die Medien-Gateways 101-1 bis 101-P steuert.
Der Controller 103 stellt in allgemein bekannter Weise
die Anrufsteuer- und -signalisierungsfunktionalität für jeden
Medien-Gateway 101-p bereit. Zusätzlich führt der Controller 103 einige
der weiter unten mit Bezug auf 2A bis 2C beschriebenen
Aufgaben bei der Unterstützung
der Funktionalität
der veranschaulichenden Ausführungsform
aus. Zwar werden die Aufgaben der veranschaulichenden Ausführungsform von
einem Medien-Gateway ausgeführt,
jedoch kann in alternativen Ausführungsformen
eine andere Art von Datenverarbeitungssystem zur Ausführung dieser
Aufgaben verwendet werden, wie der Fachmann erkennen wird.
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Gemäß der veranschaulichenden
Ausführungsform,
ist der Controller 103 körperlich von den Medien-Gateways 101-1 bis 101-P getrennt.
Wie der Fachmann jedoch erkennen wird, können in alternativen Ausführungsformen
die Funktionalität
des Controllers 103 und die Funktionalität eines
oder mehrerer Gateways 101-1 bis 101-P gleichzeitig
miteinander bestehen (d. h. durch gemeinsame Nutzung desselben Prozessors,
Speichers oder anderer Ressourcen). Auf jeden Fall wird dem Fachmann
nach Durchlesen dieser Patentschrift klar sein, wie der Medien-Gateway-Controller 103 herzustellen
und zu verwenden ist.
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Der
Medien-Gateway-Controller 103 und der Medien-Gateway 101-p kommunizieren
gemäß der veranschaulichenden
Ausführungsform über das H.248-Protokoll
miteinander. Wie der Fachmann erkennen wird, können in alternativen Ausführungsformen
der Controller 103 und der Gateway 101-p gemäß einer
anderen Art von Anrufsteuerungs-Protokoll miteinander kommunizieren
und können
andere Datagramm-Pakete als Internet-Protocol-Pakete abwickeln.
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1 zeigt
ebenfalls verschiedene Arten multipler Telekommunikationsendgeräte. Internet-Protocol-fähige Endpunkte
wie z. B. SIP-Desksets und laptop-basierte oder desktop-basierte
Softphones werden durch die Endgeräte 104-1 bis 104-Q dargestellt.
Endgeräte
für einfache
Telefondienste (POTS), ISDN-Telefone (ISDN = Integrated Services Digital
Network), Mobiltelefone und andere dem Festnetz zugeordnete Endgeräte werden
durch die Endgeräte 106-1 bis 106-S dargestellt.
Wie der Fachmann erkennen wird, ist die vorliegende Erfindung auch
auf andere Kombinationen von Endgeräten als den dargestellten anwendbar.
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Die 2A bis 2C zeigen
die hervorstechenden Nachrichten, die zwischen dem Internet-Protocol-Telekommunikationsendgerät 104-1, dem
Medien-Gate way-Controller 103 und den Medien-Gateways 101-1 und 101-2 ausgetauscht
werden, sowie die entsprechenden stattfindenden Ereignisse, gemäß der veranschaulichenden
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung. Es wird dem Fachmann klar sein, welche der
in den 2A bis 2C dargestellten
Ereignisse gleichzeitig oder in einer anderen Reihenfolge als der
dargestellten stattfinden können.
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Aus
pädagogischen
Gründen
stellt das Endgerät 104-1 in
der dargestellten Form das Telefon eines Anwenders dar, der multiple
Telefonanrufe tätigt. Außerdem stellen
die Medien-Gateways 101-1 und 101-2 in der dargestellten
Form die Gateway-Einrichtungen in dem Beispiel dar, welche Anrufe,
an denen das Endgerät 104-1 beteiligt
ist, abwickeln. Es wird dem Fachmann jedoch nach Durchlesen dieser
Patentschrift klar sein, wie Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung hergestellt und verwendet werden können, die Nachrichtenaustausche,
an denen eine andere Anzahl von Endgeräten und Medien-Gateways als
dargestellt beteiligt ist, unterstützen.
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An
einem bestimmten Punkt während
seines Betriebs überträgt der Medien-Gateway-Controller 103 die
Nachrichten 201 und 202 an den Medien-Gateway 101-1 bzw. 101-2.
Jede der Nachrichten enthält
eine obere Nutzungsschwelle für
eine vorgegebene Ressource, wie z. B. Kanäle zur digitalen Signalverarbeitung,
User Datagram Protocol(UDP)-Ports, TDM-Zeitschlitze oder andere
Ressourcen, die einer der von einem Medien-Gateway ausgeführten Funktionen
entsprechen. In einigen Ausführungsformen
enthalten die Nachrichten auch eine untere Nutzungsschwelle für die vorgegebene Ressource.
Jeder aus einer oberen und einer unteren Schwelle bestehende Satz
wird von dem Medien-Gateway, der ihn empfängt, zum Zweck der Überwachung
der Nutzung der Ressource verwendet. Wie der Fachmann erkennen wird,
können
sich die aus einer oberen und einer unteren Nutzungsschwelle bestehenden
Sätze,
die an die Medien-Gateways übertragen
werden, voneinander unterscheiden, oder sie können dieselben sein. Ferner
kann jede vorgegebene Ressource, die am jeweiligen Medien-Gateway überwacht
wird, ihren eigenen dedizierten, aus einer oberen und einer unteren
Schwelle bestehenden Satz haben. Zwar zeigt die 2A einen einzigen Übertragungssatz
(d. h. die Nachrichten 201 und 202), jedoch kann
der Controller 103 in einigen Ausführungsformen die Schwellen
mehr als einmal während
des Betriebs an ein oder mehrere Medien-Gateways übertragen.
Zum Beispiel kann es sein, dass der Controller 103 aufgrund
der während
des laufenden Betriebs empfangenen Informationen einen oder mehrere
Schwellenwerte einstellen muss.
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Bei
Ereignis 203 führt
der Medien-Gateway 101-1 als Antwort auf den Empfang der
Nachricht 201 eine Berechnung der Ressourcen-Nutzung in Bezug
auf eine oder mehrere verschiedene Ressourcen durch. Grundsätzlich aktualisiert
der Medien-Gateway 101-1 die Berechnungen der Ressourcen-Nutzung
in Bezug auf die eine oder mehrere Ressourcen immer dann, wenn diese
Ressourcen angefordert, genutzt, aus dem Dienst entfernt oder zur
Nutzung verfügbar
werden oder ihren Zustand sonstwie geändert haben. In einigen Ausführungsformen
kann der Gateway die Berechnungen sogar unabhängig von einer Änderung
des Zustands der Ressourcen aktualisieren, wie z. B. in regelmäßigen Abständen oder
sporadisch. Andere Ereignisse, die eine Berechnung auslösen, werden
an anderer Stelle bei der Besprechung der 2A bis 2C genannt.
Wird eine Ressourcen-Nutzungsschwelle überquert, benachrichtigt der
Gateway den Controller von dem Ereignis.
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Bei
Ereignis 204 führt
der Medien-Gateway 101-2, als Antwort auf den Empfang der
Nachricht 202 ebenfalls eine Berechnung der Ressourcen-Nutzung,
wie weiter oben beschrieben, in Bezug auf Ereignis 203 durch.
Wird eine Ressourcen-Nutzungsschwelle überquert, benachrichtigt der
Gateway den Controller von dem Ereignis.
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An
einem bestimmten Punkt empfängt
das Endgerät 104-1 eine
Meldung (z. B. einen Zustand "Hörer abgehoben" usw.) von seinem
Anwender, dass der Anwender einen Anruf tätigen möchte. Als Antwort überträgt das Endgerät 104-1 die Nachricht 205 an
den Medien-Gateway-Controller 103 mit der Anforderung,
dass ein Anruf zwischen dem Endgerät 104-1 und dem vorgegebenen
anderen Endpunkt, wie z. B. eines der Festnetz-Endgeräte (z. B.
das Endgerät 106-3 usw.)
aufgebaut werden soll.
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Dann überträgt der Medien-Gateway-Controller 103 die
Nachricht 206 an den bestimmten Medien-Gateway, der in
der Lage ist, Zugang zum angerufenen Endgerät, in diesem Fall zum Gateway 101-1,
zu verschaffen. Die Nachricht 206 ist eine Ressourcen-Anforderung
durch den Controller 103, die eine Verhandlung der am Gateway 101-1 vorhandenen
anrufbezogenen Signalverarbeitungs-Ressourcen startet. Die Nachricht
umfasst die Art der Daten-Codierung, die das IP-Endgerät 104-1 abwickeln kann,
wie z. B. G.711- und/oder G.729-Codierung, sowie andere, sowohl
für den
Anruf als auch für
den Medien-Gateway 101-1 relevante Informationen.
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Bei
Ereignis 207 führt
der Medien-Gateway 101-1 als Antwort auf den Empfang der
Nachricht 206 eine Berechnung der Ressourcen-Nutzung in Bezug
auf eine oder mehrere der vom Controller 103 verhandelten
Ressourcen durch. Ferner überträgt der Gateway
als Antwort auf den Empfang der Nachricht 206 die Nachricht 208 an
den Controller 103 und stellt damit eine Übersicht
der verfügbaren
Ressourcen, die den Anruf bedienen können, bereit. Die in der Nachricht 208 enthaltenen
Informationen umfassen die Internet-Protocol Adresse und die Nummer des
UDP-Ports der jeweiligen verfügbaren
Ressource, sowie die Art von Informationen, welche die verfügbaren Ressourcen
verarbeiten können.
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Gemäß der veranschaulichenden
Ausführungsform
umfasst die Nachricht 208 ferner eine Benachrichtigung,
wenn die Ressourcen-Berechnung die obere Nutzungsschwelle überschreitet.
In einigen Ausführungsformen
umfasst die Nachricht 208 eine Benachrichtigung, wenn die
Ressourcen-Berechnung die untere Nutzungsschwelle unterschreitet. Die
Benachrichtigung selbst kann die tatsächlich berechnete Stufe der
Ressourcen-Nutzung beinhalten oder lediglich als Anzeige dienen,
dass eine der Schwellen überquert
wurde. Wie der Fachmann erkennen wird, kann in einigen Ausführungsformen
die Benachrichtigung Teil einer anderen Nachricht als der Nachricht 208 sein
oder kann andere ressourcenzustand-bezogene Informationen umfassen,
oder Beides.
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Nach
Empfang der Nachricht 208 wählt der Controller 103 bei
Ereignis 209 eine Verarbeitungs-Ressource aus den in Nachricht 208 genannten
aus, um den Anruf zu bedienen. Aus pädagogischen Gründen wird
angenommen, dass der Controller 103 keine Benachrichtigung,
dass eine Ressourcen-Nutzungsschwelle überquert wurde, vom Medien-Gateway 101-1 empfangen
hat. Infolgedessen benachrichtigt der Medien-Gateway-Controller 103 dann
den Gateway 101-1 mittels der Nachricht 210 und
das IP-Endgerät 104-1 mittels
der Nachricht 211 von seiner Auswahl der bestimmten Verarbeitungs-Ressource,
die den Anruf bedienen wird. Der Gateway 101-1 nutzt die
Informationen in Nachricht 210 normalerweise, um zu ermitteln,
welche Verarbeitungs-Ressource dem Anruf zuzuweisen ist. Das IP-Endgerät 104-1 nutzt
die Informationen in Nachricht 211, um im Rahmen des Anrufs
zu ermitteln, (i) wohin seine ausgehenden und weitergeleiteten Pakete
zu senden sind, (ii) welche eingehenden Pakete für das Endgerät bestimmt
sind, und (iii) wie die Pakete zu verarbeiten sind.
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Bei
Ereignis 212 führt
der Medien-Gateway 101-1 als Antwort auf den Empfang der
Nachricht 210 eine Berechnung der Ressourcen-Nutzung in Bezug
auf eine oder mehrere der vom Controller 103 ausgewählten Ressourcen
durch. Wird eine Ressourcen-Nutzungsschwelle überquert, benachrichtigt der
Gateway den Controller von dem Ereignis. In dem Beispiel wurde die
obere Nutzungsschwelle in der Tat überschritten, und der Gateway 101-2 benachrichtigt
den Controller mittels der Nachricht 213 von dem Ereignis.
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Inzwischen
führt der
Medien-Gateway 101-2 bei Ereignis 214 im Rahmen
einer periodischen Übersicht
eine Berechnung der Ressourcen-Nutzung in Bezug auf eine oder mehrere
seiner Ressourcen durch. Wird eine Ressource Nutzungs schwelle überquert,
benachrichtigt der Gateway den Controller 103 von dem Ereignis.
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Mit
Bezug auf die 2B empfängt das Endgerät 104-1 später und
als Vorbereitung für
einen neuen Anruf eine Anzeige von seinem Anwender, dass der Anwender
einen weiteren Anruf tätigen möchte. Als
Antwort überträgt das Endgerät 104-1 die
Nachricht 215 an den Medien-Gateway-Controller 103 mit
der Anforderung, dass ein Anruf aufgebaut werden soll.
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Dann überträgt der Medien-Gateway-Controller 103 die
Nachricht 216 an den bestimmten Medien-Gateway, der in
der Lage ist, Zugang zum angerufenen Endgerät, in diesem Fall zum Gateway 101-2,
zu verschaffen. Der Controller 103 wählt den Gateway 101-2 über den
Gateway 101-1 aus, wegen der Benachrichtigung, die der
Controller im Rahmen der Nachricht 213 oder im Rahmen einer ähnlichen Nachricht
empfangen hatte und die anzeigte, dass die Ressourcen-Nutzung einer
der Ressourcen am Gateway 101-1 ihre obere Nutzungsschwelle überschritten
hatte. Wie zuvor mit Bezug auf die Nachricht 206 erörtert wurde,
ist die Nachricht 216 eine Ressourcen-Anforderung durch
den Controller 103, die eine Verhandlung der am Gateway 101-2 vorhandenen
Signalverarbeitungs-Ressourcen startet.
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Bei
Ereignis 217 führt
der Medien-Gateway 101-2 als Antwort auf den Empfang der
Nachricht 216 eine Berechnung der Ressourcen-Nutzung in Bezug
auf eine oder mehrere der vom Controller 103 verhandelten
Ressourcen durch. Ferner überträgt der Gateway
als Antwort auf den Empfang der Nachricht 216 die Nachricht 218 an
den Controller 103 und stellt damit eine Übersicht
der verfügbaren
Ressourcen, die den Anruf bedienen können, bereit, wie weiter oben
mit Bezug auf Nachricht 208 beschrieben.
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Gemäß der veranschaulichenden
Ausführungsform
umfasst die Nachricht 218 ferner eine Benachrichtigung,
wenn die Ressourcen-Berechnung die obere Nut zungsschwelle überschreitet.
In einigen Ausführungsformen
umfasst die Nachricht 218 eine Benachrichtigung, wenn die
Ressourcen-Berechnung die untere Nutzungsschwelle unterschreitet. Die
Benachrichtigung selbst kann die tatsächlich berechnete Stufe der
Ressourcen-Nutzung beinhalten oder lediglich als Anzeige dienen,
dass eine der Schwellen überquert
wurde. Wie der Fachmann erkennen wird, kann in einigen Ausführungsformen
die Benachrichtigung Teil einer anderen Nachricht als der Nachricht 218 sein.
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Nach
Empfang der Nachricht 218 führt der Gateway-Controller 103 bei
Ereignis 219 den Anrufaufbau durch, wie weiter oben mit
Bezug auf die auf den Empfang der Nachricht 208 folgenden
Ereignisse beschrieben.
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Inzwischen
führt der
Medien-Gateway 101-1 bei Ereignis 220 im Rahmen
einer periodischen Übersicht
oder weil seit der vorherigen Übersicht
genug Zeit verstrichen ist, eine Berechnung der Ressourcen-Nutzung
in Bezug auf eine oder mehrere seiner Ressourcen durch. Wird eine
Ressourcen-Nutzungsschwelle überquert,
benachrichtigt der Gateway den Controller 103 von dem Ereignis.
In dem Beispiel hat die berechnete Ressourcen-Nutzung in der Tat
die untere Nutzungsschwelle unterschritten, und der Gateway 101-1 benachrichtigt
den Controller mittels der Nachricht 221 von dem Ereignis.
Zum Beispiel kann ein "gestörter" digitaler Signalprozessor
wieder nutzbar geworden sein, wodurch zusätzliche Ressourcen verfügbar geworden sind,
was dazu führt,
dass die berechnete Ressourcen-Nutzung in Bezug auf die Anzahl der
nutzbaren Ressourcen entfällt.
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Mit
Bezug auf die 2C empfängt das Endgerät 104-1 später und
als Vorbereitung für
einen neuen Anruf eine Anzeige von seinem Anwender, dass der Anwender
noch einen weiteren Anruf tätigen
möchte.
Als Antwort überträgt das Endgerät 104-1 die
Nachricht 222 an den Medien-Gateway-Controller 103 mit
der Anforderung, dass ein Anruf aufgebaut werden soll.
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Dann überträgt der Medien-Gateway-Controller 103 die
Nachricht 223 an den bestimmten Medien-Gateway, der in
der Lage ist, Zugang zum angerufenen Endgerät, in diesem Fall zum Gateway 101-1,
zu verschaffen. Der Controller 103 wählt den Gateway 101-1 über den
Gateway 101-2 aus, wegen der Benachrichtigung, die der
Controller im Rahmen der Nachricht 221 oder im Rahmen einer ähnlichen Nachricht
empfangen hatte und die anzeigte, dass die Ressourcen-Nutzung einer
der Ressourcen am Gateway 101-1 ihre untere Nutzungsschwelle
unterschritten hatte. Wie zuvor mit Bezug auf die Nachricht 206 erörtert wurde,
ist die Nachricht 223 eine Ressourcen-Anforderung durch
den Controller 103, die eine Verhandlung der am Gateway 101-1 vorhandenen
Signalverarbeitungs-Ressourcen startet.
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Bei
Ereignis 224 führt
der Medien-Gateway 101-1 als Antwort auf den Empfang der
Nachricht 223 eine Berechnung der Ressourcen-Nutzung in Bezug
auf eine oder mehrere der vom Controller 103 verhandelten
Ressourcen durch. Ferner überträgt der Gateway
als Antwort auf den Empfang der Nachricht 223 die Nachricht 225 an
den Controller 103 und stellt damit eine Übersicht
der verfügbaren
Ressourcen, die den Anruf bedienen können, bereit, wie weiter oben
mit Bezug auf Nachricht 208 beschrieben.
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Gemäß der veranschaulichenden
Ausführungsform
umfasst die Nachricht 225 ferner eine Benachrichtigung,
wenn die Ressourcen-Berechnung die obere Nutzungsschwelle überschreitet.
In einigen Ausführungsformen
umfasst die Nachricht 225 eine Benachrichtigung, wenn die
Ressourcen-Berechnung die untere Nutzungsschwelle unterschreitet. Die
Benachrichtigung selbst kann die tatsächlich berechnete Stufe der
Ressourcen-Nutzung beinhalten oder lediglich als Anzeige dienen,
dass eine der Schwellen überquert
wurde. Wie der Fachmann erkennen wird, kann in einigen Ausführungsformen
die Benachrichtigung Teil einer anderen Nachricht als der Nachricht 225 sein.
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Nach
Empfang der Nachricht 225 führt der Gateway-Controller 103 bei
Ereignis 226 den Anrufaufbau durch, wie weiter oben mit
Bezug auf die auf den Empfang der Nachricht 208 folgenden
Ereignisse beschrieben.
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Inzwischen
führt der
Medien-Gateway 101-2 bei Ereignis 227 im Rahmen
einer periodischen Übersicht
eine Berechnung der Ressourcen-Nutzung in Bezug auf eine oder mehrere
seiner Ressourcen durch. Wird eine Ressourcen-Nutzungsschwelle überquert,
benachrichtigt der Gateway den Controller 103 von dem Ereignis.
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Die 2A bis 2C zeigen
einige Beispiele dafür,
wann der Medien-Gateway-Controller 103 einen
Medien-Gateway über
einen anderen auswählen
kann. Wie der Fachmann nach Durchlesen dieser Patentschrift erkennen
wird, kann der Controller 103 einen Medien-Gateway über einen
anderen auf der Grundlage anderer, nicht dargestellter Kombinationen
oberer und unterer Nutzungsschwellen (d. h. der Medien-Gateways 101-1, 101-2,
und so weiter) ressourcenübergreifend
und/oder medien-gateway-übergreifend
auswählen.
Wie einige Beispiele dafür,
wie verschiedene Kombinationen von Schwellenzuständen genutzt werden können, zeigen,
kann der Controller 103 auf der Grundlage folgender Bedingungen
einen zweiten Medien-Gateway über
einen ersten Medien-Gateway auswählen:
- i. er hat eine Benachrichtigung empfangen,
dass die Ressourcen-Nutzung am ersten Medien-Gateway die obere Nutzungsschwelle überschreitet;
- ii. er hat eine Benachrichtigung empfangen, dass die Ressourcen-Nutzung
am zweiten Medien-Gateway die untere Nutzungsschwelle unterschreitet;
- iii. er hat Benachrichtigungen empfangen, dass die Ressourcen-Nutzungen
sowohl am ersten Medien-Gateway als auch am zweiten Medien-Gateway
die jeweiligen oberen Nutzungsschwellen überschreiten, wobei jedoch
die Benachrichtigung vom zweiten Gateway später (oder, in alternativen
Ausführungsformen,
früher) eingetroffen
ist;
- iv. er hat Benachrichtigungen empfangen, dass die Ressourcen-Nutzungen
sowohl am ersten Medien-Gateway als auch am zweiten Medien-Gateway
die jeweiligen oberen Nutzungsschwellen überschreiten, wobei jedoch
die obere Nutzungsschwelle für
die Ressource am zweiten Gateway niedriger eingestellt ist (oder,
in alternativen Ausführungsformen,
höher eingestellt
ist) als die Schwelle am ersten Gateway;
- v. er hat Benachrichtigungen empfangen, dass die Ressourcen-Nutzungen
sowohl am ersten Medien-Gateway als auch am zweiten Medien-Gateway
ihre jeweiligen oberen Nutzungsschwellen überschreiten, wobei jedoch
vom ersten Medien-Gateway Benachrichtigungen für mehr als eine Ressourcen-Art
empfangen wurden; oder
- vi. zwei oder mehr der vorgenannten Bedingungen in Kombination
miteinander.
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Wie
der Fachmann nach Durchlesen dieser Patentschrift erkennen wird,
können
andere Bedingungen für
die Auswahl eines zweiten Medien-Gateways über einen ersten Medien-Gateway
verwendet werden. Es versteht sich, dass die weiter oben beschriebenen
Ausführungsformen
die vorliegende Erfindung nur veranschaulichen und dass der Fachmann
viele Variationen der oben beschriebenen Ausführungsformen ersinnen kann,
ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Zum Beispiel werden
in dieser Patentbeschreibung zahlreiche spezielle Details angegeben,
um eine ausführliche
Beschreibung und ein gründliches
Verständnis
der veranschaulichenden Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung anzugeben. Der Fachmann wird jedoch erkennen,
dass die Erfindung auch ohne ein oder mehrere dieser Details oder
mit anderen Verfahren, Materialien, Komponenten, usw. durchgeführt werden
kann.
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Es
versteht sich, dass die Beschreibung nur ein Beispiel der veranschaulichenden
Ausführungsform
lehrt und dass der Fachmann nach Durchlesen dieser Beschreibung
leicht viele Variationen der Erfindung ersinnen kann und dass der
Umfang der vorliegenden Erfindung durch die folgenden Ansprüche bestimmt
wird.