DE3923169A1 - Schaltungsanordnung fuer zentralgesteuerte fernmeldevermittlungsanlagen, insbesondere fernsprechvermittlungsanlagen, in denen bei ueberlastungen verbindungsaufbauvorgaenge abgebrochen werden - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für zentral­ gesteuerte Fernmeldevermittlungsanlagen, insbesondere Fernsprech­ vermittlungsanlagen, in denen sowohl bei Besetztsein von Teilnehmeranschlüssen sowie von verbindungsindividuell beleg­ baren Verbindungswegen, als auch bei Überlastung von der Ver­ bindungsherstellung und der Verbindungsüberwachung, z. B. auch Gebührenzählung, dienenden Einrichtungen und im Falle von Paket­ vermittlungsanlagen auch bei einer zu einer Überschreitung von zulässigen zeitlichen Grenzen hinsichtlich der Übermittlung der Datenpakete führenden Überlastung der für diese Übermittlung vorgesehenen Verbindungswege, ein weiterer Verbindungsaufbau abgebrochen und dies zur Teilnehmerstelle des jeweils rufenden Teilnehmers hin signalisiert wird.

Eine Schaltungsanordnung dieser Art ist bereits durch die europäische Patentschrift 01 34 010 bekannt. Lediglich ist in dieser nichts über die Paketvermittlungstechnik gesagt. Hierzu ist auf die Zeitschrift "Der Fernmelde-Ingenieur", Heft 8 des 35.Jahrgangs (1981) und Hefte 9 und 10 des 41.Jahrgangs (1987) hinzuweisen. Ferner sind in diesem Zusammenhang Artikel in der Zeitschrift "telcom report" beachtlich, wozu auf den Jahrgang 1987, Seite 7 ff. und Seite 12 ff. und auf den Jahrgang 1988, Seite 14 ff. und Seite 176 ff. hinzuweisen ist.

In Vermittlungsanlagen der eingangs angegebenen Art können Über­ lastungssituationen in den genannten verschiedenen Arten und Weisen auftreten. In der obengenannten europäischen Patentschrift ist u.a. das Problem behandelt, daß in Überlastungssituationen hiervon betroffene Einrichtungen außer von solchen Informations­ verarbeitungsaufträgen, die letztendlich tatsächlich zur Durch­ schaltung von Verbindungen führen, auch von solchen weiteren Informationsverarbeitungsaufträgen belastet werden, die wegen der gegebenen Situation der Überlastung der für die Verarbei­ tung der Wahlinformationen und für eine dementsprechende Ver­ bindungsherstellung vorgesehenen zentralen Informations- und Steuerungseinrichtungen von vornherein überhaupt keine Chance auf Erfolg haben. Gemäß dem obengenannten europäischen Patent ist deshalb bereits vorgesehen worden, in Überlastungssituationen einen Teil der Verbindungsherstellungsaufträge bereits zu einem möglichst frühen Zeitpunkt abzuweisen, d.h. ihre Ausführung abzubrechen, also nicht auszuführen. Hierdurch soll verhindert werden, daß unnötigerweise weitere Arbeitskapazität der betreffenden zentralen informationsverarbeitenden Einrichtungen, mit deren Hilfe die Verbindungsherstellung abgewickelt wird, in Anspruch genommen wird. Durch eine derartige Abweisung eines bestimmten Prozentsatzes von Verbindungsherstellungsaufträgen bereits in der Peripherie eines zentralgesteuerten Vermittlungssystems, und zwar bereits zu einem möglichst frühen Zeitpunkt, kann erreicht werden, daß die betreffenden zentralen Teile, die zur Informationsverarbeitung nach der Aufnahme von Wahlinformationen zur Herstellung entsprechender Verbindungen vorgesehen sind, merklich entlastet werden.

In dem zuvor erläuterten Zusammenhang ist also zu unterscheiden zwischen Blockierungssituationen einerseits, die lediglich durch ein Besetztsein von angewählten Teilnehmeranschlüssen oder durch ein Besetztsein von Leitungsbündeln verursacht sind und anderer­ seits solchen Überlastungssituationen, die zu einem wesentlichen Teil durch einen an sich bekannten "Zustopfeffekt" verursacht sind. In letzterem Falle geht es also nicht um bloße Blockier­ ungen, die dadurch verursacht sind, daß die betreffenden Verbin­ dungswege, die zum Aufbau von Verbindungen belegbar sind, bereits belegt oder zu einem hohen Teil belegt sind, sondern um eine Über­ lastung, deren Ursache teilweise alleine dadurch begründet ist, daß eine Vermittlungsanlage teilweise und in uneffektiver Weise überwiegend nur noch mit solchen Informationsverarbeitungs­ vorgängen zur Verbindungsherstellung beschäftigt ist, die überlastungsbedingt ohnehin jeweils bald darauf nur noch abgewiesen werden können. Die genannte europäische Patentschrift gibt deshalb bereits Hinweise dahingehend, daß in entsprechenden Überlastungssituationen von der die letzteren verursachenden großen Menge von Verbindungsherstellungsaufträgen, von denen ohnehin vornherein ein relativ großer Anteil ohne Erfolgs-Chance ist, einen entsprechenden Anteil schon möglichst abzuservieren, d.h. diese Menge so zu reduzieren, daß mittels dieser Reduzierung die von der momentanen Überlastung betroffenen zentralen Einrichtungen von demjenigen Anteil der Verbindungs­ herstellungsaufträge, der sowieso nicht bewältigt werden kann, entlastet werden, damit diese Einrichtungen nicht mit uneffektiven Arbeiten beschäftigt sein müssen. Deshalb ist gemäß dieser Patentschrift u.a. zur Abschwächung dieses Zustopfeffektes vorgesehen, bereits in der Peripherie, d. h. am Ort des Eintreffens dieser Verbindungsherstellungsaufträge einen Teil derselben nach einem bestimmten Prozentsatz, der variiert werden kann, und dessen Höhe von Belastungsmeßeinrichtungen der zentralen Steuerungseinrichtung bestimmt und in die Peripherie hin signalisiert wird, zu einem jeweils relativ frühen Zeitpunkt abzuweisen.

Ein besonderes Problem aber in diesem Zusammenhang besteht u.a. darin, daß die betreffenden Teilnehmer dann, wenn sie zwar eine bestimmte Verbindung herstellen wollen, hierbei aber keinen Erfolg haben, ihren Versuch so lange wiederholen, bis sie Erfolg haben. Die Teilnehmer schätzen ihre Erfolgschance dabei besonders hoch ein, wenn sie ihre Verbindungsherstellungsversuche in möglichst kurzen Zeitabständen nacheinander immer wieder erneut starten. Gerade aber dies verstärkt in unvorteilhafter Weise wieder den oben erläuterten "Zustopfeffekt". Darüber hinaus gibt es auch Teilnehmeranschlüsse, an die teilnehmerindividuelle Einrichtungen angeschlossen sind, die bei Mißerfolg bei einem Verbindungsherstellungsversuch selbsttätig immer wieder einen neuen Verbindungsherstellungsversuch starten. Hierdurch ist ein solcher Zustopfeffekt gleichsam vorprogrammiert.

Für die Erfindung besteht die Aufgabe, für eine Schaltungs­ anordnung der eingangs angegebenen Art geeignete Maßnahmen anzugeben, mit deren Hilfe dem erläuterten "Zustopfeffekt" wirksam entgegengetreten werden kann.

Die Erfindung löst die ihr gestellte Aufgabe dadurch, daß in den durch Überlastungen bedingten Fällen des Abbruches der Verbindungsherstellung die zur Teilnehmerstelle des jeweils rufenden Teilnehmers hin abzugebende Signalisierung hierüber, z.B. Besetztzeichenaussendung, mit zeitlichem Verzug gegenüber dem Zeitpunkt des Abbruches gestartet wird.

Durch die Erfindung wird erreicht, daß Teilnehmer, die bei einem Verbindungsherstellungsversuch erfolglos geblieben sind, jeweils einen erneuten Verbindungsherstellungsversuch immer erst etwas später erneut starten. Dadurch wird der Andrang von Teilnehmern mit Verbindungsherstellungsaufträgen mit der Wirkung spürbar gedrosselt, daß markante Überbelastungsspitzen und Belastungssprünge wirksam abgeflacht werden. Dies gilt für zentralgesteuerte Fernmeldevermittlungsanlagen jeder Art. Bei Paketvermittlungssystemen gibt es den genannten Zustopf­ effekt auch hinsichtlich der Inanspruchnahme der Verbindungs­ wege. Bekanntlich sind in der Paketvermittlungstechnik die Ver­ bindungen den Teilnehmern nicht dauernd und fest zugeordnet, sondern die verbindungsindividuell zu übermittelnden Daten­ pakete (in diesem Zusammenhang ist von "virtuellen Verbindungen" die Rede) benutzen gemeinsame Verbindungswege. Für eine gegebenenfalls größere Anzahl von virtuellen Verbindungen steht eine demgegenüber kleinere Anzahl von Verbindungswegen zur Verfügung. Die diesen virtuellen Verbindungen entsprechen­ den Datenpakete werden über diese Verbindungswege nacheinander übertragen. Hierzu werden sie in entsprechenden Speichern vorübergehend gepeichert, bis sie jeweils "an der Reihe sind" zur Übertragung über einen der Verbindungswege. - Der genannte "Zustopfeffekt" kann nun zur Folge haben, daß die für die Zwischenspeicherungen der Datenpakete erforderlichen Zeiten so groß werden, daß die betreffenden Informationen von Teilnehmer zu Teilnehmer mit zu großer Übermittlungsver­ zögerung übertragen werden. Eine zu große Übermittlungsver­ zögerung bedeutet, daß diesbezüglich bestehende Qualitätsan­ forderungen, die die Schnelligkeit der Datenpaketübermittlung betreffen, sowie ihre zeitliche Gleichmäßigkeit hinsichtlich des Eintreffens am jeweiligen Bestimmungsort nicht eingehalten werden können. Deshalb hat die Erfindung besondere Bedeutung für die Datenpaketvermittlungstechnik und dient hier dem besonderen Zweck u.a. auch der Einhaltung von Qualitätsanforderungen bezüglich der Einhaltung von Forderungen hinsichtlich der Datenpaketübermittlungszeiten.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung nur in wesentlich zu ihrem Verständnis beitragenden Bestandteilen dargestellt, worauf dieselbe jedoch keineswegs beschränkt ist.

Dargestellt ist eine zentralgesteuerte Fernmeldevermittlungs­ anlage, die vorzugsweise eine Fernsprechvermittlungsanlage sein kann. Diese Vermittlungsanlage umfaßt Vermittlungsein­ richtungen V, denen eine zentrale Steuerungseinrichtung Z zugeordnet ist. Zu der Vermittlungsanlage gehören außerdem verbindungsindividuelle oder teilnehmerindividuelle Schalt­ einrichtungen W, die mit Teilnehmerstellen T verbunden sind oder verbindbar sind. Bei diesen Schalteinrichtungen kann es sich um Teilnehmeranschlußschaltungen, Mehrfachteilnehmeran­ schlußschaltungen oder auch um Leitungssätze, Verbindungssätze, verbindungsindividuell belegbare Wahlempfangseinrichtungen und dergleichen handeln. Diese Schalteinrichtungen mögen in an sich bekannter Weise u.a. dazu dienen, zur jeweiligen Teil­ nehmerstelle T hin ein Besetztsignal oder dergleichen auszu­ senden, wenn eine an der Teilnehmerstelle T gewählte Verbin­ dung nicht hergestellt werden kann. Anstelle eines z. B. ton­ frequenten Besetztsignales kann auch jede andere Signalisierungs­ art, z.B. ein Codezeichen, Auftrennung der Teilnehmerleitungs­ schleife o.dgl. zum Einsatz kommen. - Wenn nun eine gewählte Verbindung nicht hergestellt werden kann, kann dies darauf zurück­ zuführen sein, daß eine jeweils angewählte Teilnehmerstelle belegt ist. Dies kann auch dadurch verursacht sein, daß in entsprechenden Leitungsbündeln, die für eine Verbindungsherstellung in Anspruch genommen werden müssen, keine Leitung mehr frei ist. Entsprechen­ des gilt für Kanalsysteme mit verbindungsindividuell belegbaren Kanalpaaren.

Ebenso kann auch eine Verbindungsherstellung dadurch ver­ hindert sein, daß in Koppelnetzen von Vermittlungsanlagen Blockierungen vorliegen, d.h. daß über die betreffenden Koppelvielfache und Zwischenleitungsbündel kein freier Verbindungsweg mehr auffindbar ist. Bei der Wegesuche über jeweils ein Koppelfeld kann dann also kein durchschaltbarer Verbindungsweg mehr gefunden werden.

Vermittlungsanlagen der hier beschriebenen Art sind bereits vielfältig bekannt, wozu auf das eingangs bereits genannte europäische Patent sowie auf das Beiheft zum Jahrgang 1981 der Zeitschrift "telcom report" sowie auf die Zeitschrift "Informationen Fernsprech-Vermittlungstechnik 1/2-70" hin­ zuweisen ist.

In der bereits genannten europäischen Patentschrift sind u.a. ausführlich Einrichtungen zur Messung der Verkehrsbelastung beschrieben. Hierdurch werden Überlastungssituationen erfaßt, und es werden entsprechende Überlastungen gedrosselt. Hierzu werden von zentralen Einrichtungen, an denen und mit deren Hilfe Überlastungssituationen festgestellt werden, Abweisungsprozent­ satzdaten zu peripheren Einrichtungen hin übermittelt, in denen dann anhand dieser Daten ein bestimmter Prozentsatz von Ver­ bindungsherstellungsversuchen von vornherein abgewiesen wird. Dies kann dadurch geschehen, daß eine verbindungsindividuell belegte Schalteinrichtung, mit der zu Beginn eines Ver­ bindungsherstellungsversuches ein rufender Teilnehmer verbunden wird, z.B. eine Wahlempfangseinrichtung, keine der Verbin­ dungsherstellung dienenden und von der betreffenden Teilnehmerstelle abgegebenen Informationen, z.B. Wahlkenn­ zeichen, mehr weiterleitet. Aufgrund gespeicherter Verbindungs­ abweisungsprozentsatzdaten kann auf diese Weise ein bestimmter Anteil der Verbindungsherstellungsversuche gestoppt werden. Dies geschieht z.B. einfach nach dem Abzählverfahren. Solche Verbindungsherstellungsversuche, die dann also von der Abwei­ sung betroffen werden, belasten dann informationsverarbeitungs­ technisch nicht mehr die zentralen Einrichtungen Z. Es sind auch schon Abweisungsprinzipien bekanntgeworden, bei denen Verbindungsherstellungsversuche, z.B. teilnehmerbezogen, in verschiedene Dringlichkeitsklassen eingestuft sind, die bei den Abweisungsmaßnahmen mitberücksichtigt werden.

In der Zeichnung sind drei verschiedene Überlastungsmeßein­ richtungen a, b und c angedeutet. Die Überlastungsmeßeinrichtung a möge dazu dienen, bei Überlastung der zentralen informations­ verarbeitenden Steuerungseinrichtung Z ein entsprechendes Signal abzugeben. Wenn also die Vermittlungseinrichtung zu viele Verbindungsherstellungsaufträge erhält, die sie in der gegebenen Zeit informationsverarbeitungstechnisch nicht bewältigt, wird dies von der Überlastungsmeßeinrichtung a erkannt. Entsprechende Einrichtungen sind in der bereits genannten europäischen Patentschrift beschrieben. Bei der Überlastungsmeßeinrichtung b möge es um eine Überwachung von Einrichtungen gehen, aufgrund deren bestehende, also von Teilnehmerstelle zu Teilnehmerstelle bereits durchgeschaltete Verbindungen überwacht werden. Hierbei kann es sich auch um Einrichtungen zur Gebührenzählung handeln. - Es kann nun auch der Fall eintreten, daß solche Schaltein­ richtungen überlastet sind und die an sie gestellten Aufgaben nicht mehr vollständig erfüllen können. Dies kann z.B. zu einer Verfälschung der Gebührenberechnung oder zu einem Verlust von Gebühreneinnahmen führen. Auch im Falle der Überlastung solcher Einrichtungen, mit deren Hilfe durchgeschaltete Verbindungen überwacht werden, also z.B. zum Zwecke der Gebührenzählung, wird eine solche Überlastungs­ situation ermittelt und erkannt. Hierzu möge die Überlastungs­ meßeinrichtung b dienen.

Von den Überlastungsmeßeinrichtungen a und b wird also eine jeweilige Überlastungssituation zu den teilnehmerindividuellen oder verbindungsindividuell belegbaren Schalteinrichtungen W hin signalisiert. Im Falle einer solchen Signalisierung nimmt eine Verzögerungseinrichtung X eine entsprechende Information hierüber auf. In der Schalteinrichtung W ist symbolisch ein Kontakt w dargestellt, mit dessen Hilfe eine Besetztsignal­ gabe möglich ist. Mit Hilfe einer Einrichtung Y möge nun bei jedem Verbindungsherstellungsversuch die Möglichkeit bestehen, den jeweils betreffenden Verbindungsherstellungsversuch ab­ zubrechen. Dies kann verschiedene Ursachen haben. Diese wurden bereits oben aufgezählt. U.a. kann auch - wie oben bereits dargelegt - die Situation gegeben sein, daß ein bestimmter Anteil aller neuen Verbindungsherstellungsversuche abgewiesen werden muß. Fällt nun ein Verbindungsherstellungsversuch in dieser Weise unter die Abweisung, so wird zu einem hierdurch gegebenen Zeitpunkt durch eine geeignete Schaltmaßnahme bewirkt, daß von diesem Zeitpunkt an der Fortgang des betreffenden Verbin­ dungsherstellungsversuches und entsprechender Schaltvorgänge unterbunden ist. Von diesem Zeitpunkt an steht also bereits fest, daß der betreffende Verbindungsherstellungsversuch erfolglos bleiben wird.

Für den Fall, daß die Ursache für den Abbruch des jeweiligen Verbindungsherstellungsversuches darin besteht, daß eine der obigen Überlastungssituationen vorliegt und signalisiert ist, so wird das im Zusammenhang mit diesem Abbruch des Verbin­ dungsherstellungsversuches und entsprechender Schaltvorgänge abzugebende Besetztsignal verspätet abgegeben. Dieses Besetztsignal o.dgl. (s.o.:) wird in an sich bekannter Weise mit Hilfe des Kontaktes w abgegeben. Mit Hilfe der Verzögerungs­ einrichtung X wird bewerkstelligt, daß in den durch Überlastungen bekannten Fällen des Abbruches der Verbindungs­ herstellung die zur Teilnehmerstelle T des jeweils rufenden Teilnehmers hin abzugebende Signalisierung hierüber, nämlich die Besetztzeichenaussendung, mit zeitlichem Verzug gegenüber dem Zeitpunkt des Abbruches gestartet wird. Wird also zu einem bestimmten Zeitpunkt in und mit der Einrichtung Y festgestellt, daß der Verbindungsherstellungsversuch abgebrochen wird, so bewirkt die Verzögerungseinrichtung X, daß nicht zu diesem Zeitpunkt, sondern gegenüber diesem mit einem gewissen zeitlichen Verzug die Besetztzeichenaussendung über den Kontakt w gestartet wird. Hierbei ist es möglich, daß das Ausmaß des zeitlichen Verzuges einstellbar ist nach Maßgabe des Grades der jeweils vorliegenden Überlastung. Die momentane Überlastung, die mit Hilfe der Überlastungsmeßeinrichtungen und/oder b gemessen wird, kann also verschieden hoch sein. Je nach dem Grad dieser Über­ lastungen kann nun das Ausmaß des zeitlichen Verzuges eingestellt werden. Hierfür ist der Grad der jeweils vorliegenden Überlastung maßgebend.

Der Grad der Überlastung kann durch die Dauer und/oder durch die Höhe dieser Überlastung - gemessen an einem bestimmten Maximalbelastungs-Normal - bestimmt sein. Dies bedeutet z.B., daß nur relativ kurzzeitige Überlastungen gegebenenfalls noch nicht zur Abgabe eines Überlastungssignales zu den Schalteinrichtungen W hin führt; längere Überlastungssituationen dagegeben führen zur Abgabe eines Überlastungssignales. Ebenso kann sich der Grad der Überlastung auch durch die Höhe dieser Überlastung bestimmen. Einzelheiten hierüber zeigt und beschreibt die bereits genannte europäische Patentschrift.

Es ist auch möglich, daß die in der Zeichnung dargestellte Vermittlungsanlage eine Paketvermittlungseinrichtung der durch die Literatur (s.o.:) bekannten Art ist. Was zu der Darstellung in der Zeichnung bisher beschrieben worden ist, gilt sinngemäß für eine Vermittlungsanlage in Paketvermittlungs­ technik. In diesem Falle kann jedoch zusätzlich eine Über­ lastungsmeßeinrichtung c vorgesehen sein, mit deren Hilfe Überlastungssituationen von Speichern erkannt und signalisiert werden, die zu einer Zwischenspeicherung von Datenpaket­ informationen dienen. Wie bereits erläutert wurde, sind in der Datenpaketvermittlungstechnik Speicher vorgesehen, in denen Datenpakete immer kurzzeitig zwischengespeichert werden, weil für eine größere Anzahl von virutuellen Verbindungen eine demgegenüber nur kleinere Anzahl von Verbindungswegen zur Verfügung steht. In diesem Falle werden die Datenpakete in solchen Speichern in an sich bekannter Weise immer solange zwischengespeichert, bis der jeweils gewünschte Verbindungsweg frei ist und eine Weiterleitung des betreffenden Datenpaketes möglich ist. Es kann nun vorkommen, daß auch solche Speicher überlastet sind. In solchen Fällen wird die Überlastung mit Hilfe der Überlastungsmeßeinrichtung c erkannt und in der bereits beschriebenen Weise zu den Einrichtungen W hin signalisiert. Auch in diesem Falle können Verbindungsversuche von vornherein abgewiesen werden oder teilweise von vornherein abgewiesen werden. Auch in den Fällen einer Abweisung von Verbindungs­ herstellungsversuchen in diesem Zusammenhang, also bei Paketvermittlungstechnik, ist gewährleistet, daß in den durch Überlastungen der betreffenden Speicher bedingten Fällen des Abbruches der Verbindungsherstellung die zur Teilnehmerstelle des jeweils rufenden Teilnehmers abzugebende Signalisierung hierüber mit zeitlichem Verzug gegenüber dem Zeitpunkt des Abbruches ge­ startet wird. Diese Signalisierung kann außer durch Besetzt­ zeichengabe in herkömmlicher Weise auch auf andere, in der Paketvermittlungstechnik üblichen Weise erfolgen.

Claims (3)

1. Schaltungsanordnung für zentralgesteuerte Fernmeldevermitt­ lungsanlagen, insbesondere Fernsprechvermittlungsanlagen, in denen sowohl bei Besetztsein von Teilnehmeranschlüssen sowie von verbindungsinviduell belegbaren Verbindungswegen, als auch bei Überlastung von der Verbindungsherstellung und der Verbindungs­ überwachung, z.B. auch Gebührenzählung, dienenden Einrichtungen und im Falle von Paketvermittlungsanlagen auch bei einer zu einer Überschreitung von zulässigen zeitlichen Grenzen hinsichtlich der Übermittlung der Datenpakete führenden Über­ lastung der für diese Übermittlung vorgesehenen Verbindungs­ wege, ein weiterer Verbindungsaufbau abgebrochen und dies zur Teilnehmerstelle des jeweils rufenden Teilnehmers hin signalisiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß in den durch Überlastungen bedingten Fällen des Abbruches der Verbindungsherstellung die zur Teilnehmerstelle des jeweils rufenden Teilnehmers hin abzugebende Signalisierung hierüber, z.B. Besetztzeichenaussendung, mit zeitlichem Verzug gegenüber dem Zeitpunkt des Abbruches gestartet wird.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausmaß des zeitlichen Verzugs einstellbar ist nach Maß­ gabe des Grades der jeweils vorliegenden Überlastung.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Grad der Überlastung durch die Dauer und/oder durch die Höhe dieser Überlastung - gemessen an einem bestimmten Maximal­ belastungs-Normal - bestimmt ist.