DE60023393T2

DE60023393T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Paketkommunikation

Info

Publication number: DE60023393T2
Application number: DE60023393T
Authority: DE
Inventors: Gilles G. Fayed; Joel D. Peshkin; James W. Rancho Santa Margarita Johnston; Paul C. Wren
Original assignee: Mindspeed Technologies LLC
Current assignee: Mindspeed Technologies LLC
Priority date: 1999-04-12
Filing date: 2000-04-12
Publication date: 2006-07-27
Anticipated expiration: 2020-04-13
Also published as: DE60037979T2; EP1047231A2; DE60037979D1; EP1047231B1; DE60023393D1; EP1047231A3

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Datenkommunikationssysteme. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf die Übertragung von Daten über Paketnetze.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Der momentane Trend der Verwendung von Paketnetzen (PN) zum Transport von Daten, die herkömmlich über Wählnetze wie etwa das öffentliche Fernsprechwählnetz (PSTN) befördert werden, hat einen Bedarf an der Unterstützung der Installationsbasis von an das PSTN angeschlossenen Endgeräten erzeugt. 1 veranschaulicht eine herkömmliche PSTN-Umgebung sowie die Schnittstelle zu einem PN-Ersatznetz, wie es mit verschiedener Teilnehmergerätschaft wie etwa Telephonen, Faxgeräten und Modems verwendet werden kann.
Das unterschiedliche Wesen zwischen den zwei Arten von Netzen kann mit verschiedenen Betriebscharakteristiken wie etwa Bandbreite, Verzögerung, Verzögerungsänderungen und Informationsverlust, z.B. Paketverlust, in Beziehung gesetzt werden. Die Unterschiede der Charakteristiken zwischen diesen Netzen können die Endgeräte beeinflussen, die mit Blick auf PSTN-Charakteristiken konstruiert worden sind, wenn diese Endgeräte über ein Paketnetz kommunizieren müssen. Zum Beispiel sind viele Endgeräte verzögerungsempfindlich, wobei ihr interaktives Verhalten mit anderen Komponenten in Anbetracht der Verzögerungscharakteristiken des Netzes, das zur Zeit ihres Einsatzes verwendet wurde, typisch des PSTN, konstruiert wurde. Ferner sollte außerdem klar sein, dass Datenkommunikationsnetze nicht ausschließlich ein Paketnetz oder ein PSTN zu enthalten brauchen. Zum Beispiel können künftige Netze Abschnitte ihrer Infrastruktur enthalten, die durch die eine oder andere Art eines Netzes, wie es in 2 gezeigt ist, bereitgestellt wird.
Somit besteht ein Bedarf an der allgegenwärtigen Unterstützung der Installationsbasis von Endgeräten in beiden Netzen. Diese Unterstützung kann das Vorsehen neuer Mechanismen umfassen, um die Kommunikation herkömmlicher Vorrichtungen über Paketnetze zu ermöglichen. Die Unterstützung für diese Vorrichtungen kann von mehreren Faktoren einschließlich der Charakteristiken der transpor tierten Medien abhängen und somit die Notwendigkeiten für eine Echtzeitinfrastruktur wie etwa der Sprachkommunikation gegenüber einer Nicht-Echtzeitinfrastruktur wie etwa der Faxkommunikation vorschreiben. Ferner kann die Unterstützung für diese Vorrichtungen die Notwendigkeiten für eine transparente Unterstützungsbetriebsart, d.h. eine, durch die die tatsächlichen Daten transparent über die vorhandene Sprachpaketnetz-Infrastruktur transportiert werden, gegenüber einer Demodulations/Neumodulations-Unterstützungsbetriebsart, bei der die Informationen demoduliert, transportiert und daraufhin erneut moduliert werden, vorschreiben.
Wie oben beschrieben wurde, kann der Transport von Daten über ein Paketnetz einer Änderung der Verzögerung, die auch als Jitter bekannt ist, sowie Paketverlustcharakteristiken, z.B. während des Aufbaus einer Kommunikationssitzung oder während der tatsächlichen Datenübertragung, unterliegen. Ferner können am Schluss einer Kommunikationssitzung, wenn ein Endgerät entscheidet, eine Kommunikationssitzung zu beenden, Probleme beim Abbau irgendwelcher verbleibenden Kommunikationsverbindungen auftreten. Obgleich kürzlich einige Unterstützungsmechanismen für den Transport von Sprach- und Faxkommunikation konstruiert worden sind, besteht dementsprechend ein starker Bedarf an der Lösung verschiedener weiterer Probleme, die sich auf Modemkommunikationssitzungen beziehen, wie etwa jener, die sich auf die Rufnummerierungs-, Aufbau-, Transport- und Beendigungsmerkmale beziehen.
Mahajan, S.: "draft-mahajan-packet-ss7-arch-00.txt: SS7 to Packet SS7 Network", IETF-Internetentwurf (www.watersprings.orq/pub/id/index-m.html), beschreibt ein Verfahren der Migration von der leitungsvermittelten Sprachtelephonie zur paketgestützten Sprachtelephonie.
Die Offenbarung der WO-A-9842104 ist auf ein Verfahren für die Audiokommunikation über einen integrierten STN-Computer gerichtet. Das Verfahren enthält die Schritte des Identifizierens einer Absenderaudiokommunikation entweder als eine analoge Audiokommunikation oder als eine Audio-über-Datenpfad-Kommunikation und des Überfragens der Audiokommunikation in Übereinstimmung mit seiner Identifizierung.
Barrett, JJ. u.a. ("LAN interconnect using X.25 network services", IEEE Network, IEEE Inc. New York, USA, Bd. 5, Nr. 5) beschreibt die Verwendung von X.25- Netzdiensten zum Verbinden von LANs.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die offenbarten Techniken für die Datenkommunikation können mit Modems über ein Paketnetz verwendet werden. Ferner ermöglichen die Datenkommunikationstechniken eine virtuelle Ende-zu-Ende-Verbindung zwischen einem ersten Modem und einem zweiten Modem derart, dass sich die zwei Modems effektiv so verhalten, als ob sie direkt miteinander verbunden wären, ohne dass sie irgendwelche Änderungen an den Daten, die übertragen werden, oder an den Protokollen, die in der Kommunikationsverbindung genutzt werden, merken. Die obigen Techniken können in einem Datenkommunikationssystem ausgeführt werden, das außer den Modems wenigstens zwei den Modems entsprechende Gateways besitzt, die die Modem-zu-Modem-Kommunikation über das Paketnetz ermöglichen. Während des Betriebs stellt das erste Modem einen Kontakt mit einem entsprechenden ersten Gateway hinsichtlich seiner Absicht, einen Kontakt zu dem zweiten Modem herzustellen, her. Nachdem der Kontakt hergestellt worden ist, stellt das erste Gateway einen geeigneten Kontakt zu einem dem zweiten Modem entsprechenden zweiten Gateway her, das eine Kommunikationsverbindung zwischen dem zweiten Gateway und dem zweiten Modem aufbauen kann. Außerdem können zwischen den verschiedenen Gateways und Modems Verhandlungen stattfinden, um eine Kommunikationssitzung aufzubauen, in der die Gateways als Proxy für die zwei Modems wirken können. Vorzugsweise demoduliert das Kommunikationssystem Daten, die von einem ersten Modem kommen, transportiert es die demodulierten Daten in Paketen zwischen den zwei Gateways und moduliert es die Daten neu, bevor es sie an ein zweites Modem liefert. Dementsprechend werden die Daten über eine virtuelle Ende-zu-Ende-Kommunikationsverbindung zwischen den zwei Modems übertragen.
In Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung werden Lösungen für Probleme, die durch die Verzögerungen und durch die Paketverlustcharakteristiken, wie sie etwa für den Anrufaufbau über ein Paketnetz zugezogen werden können, sowie durch die Rufnummerierung und die Anrufoptionen verursacht sind, geschaffen.
Ferner werden in Übereinstimmung mit einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung Mechanismen wie etwa eine Ende-zu-Ende-Fehlererfassung, Korrektur und wiederholte Sendung geschaffen, um die Probleme der Flusssteuerung wie etwa der Änderung der Verzögerung, d.h. des Jitter, und der Paketverluste, die während des Transports von Daten über ein Paketnetz auftreten können, zu mildern.
In Übereinstimmung mit einem nochmals weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung werden Lösungen zur Erleichterung des Beendigens am Schluss einer Kommunikationssitzung geschaffen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
Ein vollständigeres Verständnis der vorliegenden Erfindung kann durch Bezugnahme auf die ausführliche Beschreibung abgeleitet werden, wenn diese in Verbindung mit den Figuren betrachtet wird, wobei sich Bezugnahmen auf Bezugszeichen, Vorrichtungen und Komponenten und dergleichen in den gesamten Figuren auf ähnliche Elemente beziehen und wobei:
1 eine schematische Darstellung eines herkömmlichen PSTN ist, in das eine Paketnetz-Infrastruktur integriert ist, die installationsgestützten PSTN-Endgeräten zugeordnet ist;
2 eine schematische Darstellung eines beispielhaften heterogenen Netzes von PSTN- und PN-Elementen ist;
3 eine schematische Darstellung einer beispielhaften PN-Infrastruktur ist, die eine Ende-zu-Ende-Verbindung für die Kommunikation zwischen zwei Modems in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schafft;
4 ein Ablaufplan eines beispielhaften Aufbaus und einer beispielhaften Beendigung einer Kommunikationssitzung in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
5 eine schematische Darstellung einer beispielhaften Protokollstapelkombination ist, wie sie für die Ende-zu-Ende-Verbindung aus 3 genutzt werden kann; und
6 ein Ablaufplan eines beispielhaften Betriebs für den Aufbau von Datenübertragungsstreckenschichten und für die Neukonfiguration von Modems in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung kann hier hinsichtlich Funktionsblöcken oder Komponenten und verschiedenen Verarbeitungsschritten beschrieben werden. Es ist klar, dass diese Funktionsblöcke oder Komponenten durch irgendeine Anzahl von Hardware- und Softwarekomponenten realisiert werden können, die so konfiguriert sind, dass sie die angegebenen Funktionen ausführen. Zum Beispiel kann die vorliegende Erfindung viele verschiedene integrierte Schaltungskomponenten, z.B. Speicherelemente, digitale Signalverarbeitungselemente, Transistoren, Verstärker und dergleichen, verwenden, die gemäß der Steuerung eines oder mehrerer Mikroprozessoren oder anderer Steuervorrichtungen eine Vielzahl von Funktionen ausführen können. Softwarekomponenten können aus bestimmen Modulationen, Protokollen und Änderungen davon bestehen, die eine Vielzahl von Funktionen ausführen können. Außerdem ist für den Fachmann auf dem Gebiet klar, dass die vorliegende Erfindung in irgendeiner Anzahl von Datenkommunikationskontexten verwirklicht werden kann und dass das hier beschriebene Kommunikationssystem lediglich eine beispielhafte Anwendung für die Erfindung ist. Ferner wird angemerkt, dass die vorliegende Erfindung für die Anrufsignalisierung, Datenübertragung, Signalverarbeitung und -aufbereitung und dergleichen irgendeine Anzahl herkömmlicher Techniken verwenden kann. Solche allgemeine Techniken, die dem Fachmann auf dem Gebiet bekannt sein können, werden hier nicht ausführlich beschrieben.
Anhand von 3 umfasst ein Datenkommunikationssystem 300 in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung Endgerätvorrichtungen 302 und 304, Gateways 306 und 308 und ein Paketnetz 314. Die Endgerätvorrichtungen 302 und 304 umfassen geeignet irgendeine Vorrichtung, die so konfiguriert ist, dass sie die Fernkommunikation durch Anwender ermöglicht, z.B. ein Telephon, Faxgeräte oder Modems. In Übereinstimmung mit einer veranschaulichenden Ausführungsform, die dazu verwendet wird, eine ausführlichere Beschreibung der vorliegenden Erfindung zu geben, umfassen die Endgerätvorrichtungen 302 und 304 geeignet Modems. Die Modems 302 und 304 könnten z.B. irgendein Client-Modem oder irgendein Server-Modem in irgendeiner Fernzugriffskonfiguration umfassen. Obgleich nur zwei Modems 302 und 304 veranschaulicht sind, könnten die Modems 302 und 304 ferner mehrere Modemvorrichtungen und dergleichen umfassen. Obgleich das Modem 302 häufig als die Vorrichtung beschrieben wird, die eine Anrufsitzung mit dem Modem 304 beginnt, kann die Anrufsitzung darüber hinaus auch durch das Modem 304 begonnen werden, das einen Kontakt mit dem Modem 302 herstellt.
Die Gateways 306 und 308 umfassen geeignet irgendeine Vorrichtung, die so konfiguriert ist, dass sie die Kommunikation von Daten über das Paketnetz 314 ermöglicht. Darüber hinaus sind die Gateways 306 und 308 geeignet so konfiguriert, dass sie eine Schnittstelle mit den entsprechenden Modems 302 und 304, z.B. das Gateway 306 mit dem Modem 302 und das Gateway 308 mit dem Modem 304, herstellen, um die Übertragung von Modemdaten über das Paketnetz 314 zu ermöglichen. Ferner können die Gateways 306 und 308 so konfiguriert sein, dass sie eine Schnittstelle mit irgendeiner Anzahl zusätzlicher Modemvorrichtungen herstellen, so dass irgendeines der Modems 302 oder 304 oder irgendeine Kombination davon über das Paketnetz 314 mit den zusätzlichen Modems kommunizieren könnte.
In Übereinstimmung mit dieser Ausführungsform umfassen die Gateways 306 und 308 geeignet Gateway-Modems. Allerdings können die Gateways 306 und 308 irgendeine Vorrichtung umfassen, die so konfiguriert ist, dass sie die Kommunikation zwischen 302 und 304 über das Paketnetz 314 ermöglicht. Vorzugsweise sind die Gateways 306 und 308 geeignet konfiguriert, um von den Modems 302 und 304 empfangene Daten zu demodulieren, die Dateninformationen über das Paketnetz 314 zu transportieren und daraufhin die Daten neu zu modulieren, um sie zu dem entsprechenden Modem 302 oder 304 zu übertragen. Außerdem sind die Gateways 306 und 308 geeignet konfiguriert, um so über das Paketnetz 314 zu kommunizieren, dass das Gateway 306 dem Gateway 308 seine Absicht mitteilen kann, eine Verbindung zum entsprechenden Modem 304 aufzubauen, während das Gateway 308 dem Gateway 306 seine Absicht mitteilen kann, eine Verbindung zum entsprechenden Modem 302 aufzubauen. Ferner können die Gateways 306 und 308 außerdem adaptive Jitter-Puffer und dergleichen sowie weitere Flusssteuerungsmechanismen, wie sie im Folgenden ausführlicher beschrieben werden, enthalten, um eine effizientere Datenkommunikation über das Paketnetz 314 zu ermöglichen.
Außerdem können die Paketdaten in einem leitungsvermittelten Telephonnetz vor Ankunft bei den Gateways 306 oder 308 digitalisiert werden. Allerdings können die Paketdaten auch in dem Gateway wie etwa in einem für den Client oder für den Endanwender installierten Privat-Gateway digitalisiert werden.
Das Paketnetz 314 umfasst geeignet irgendein herkömmliches Paketnetz für die Modem-zu-Modem-Kommunikation. Ferner kann das Paketnetz 314 für eine Vielzahl von Kommunikationsprotokollen wie etwa z.B. Sprache-über-IP (VoIP), Sprache über Frame-Relay (VoFR), Sprache über ATM (VoATM), T.37 oder T.38 und dergleichen konfiguriert sein.
Nachdem die Grundstruktur des Datenkommunikationssystems 300 beschrieben worden ist, kann nun ein Beispiel des Betriebs des Systems 300 gegeben werden. Zum Beispiel kann anfangs das Modem 302 geeignet einen-Kontakt zum Gateway 306 wie etwa z.B. zu einem Gateway-Modem und dergleichen herstellen, wobei es das Gateway 306 seine Absicht erkennen lässt, sich mit dem fernen Modem 304 zu verbinden. Das Gateway 306 stellt geeignet einen Kontakt mit dem richtigen Gateway 308, d.h. mit dem Gateway, das dem Modem 304 zugeordnet ist, her und teilt dem Gateway 308 seine Absicht mit, eine Verbindung zum Modem 304 aufzubauen. Vorzugsweise baut das Gateway 308 danach eine Kommunikationsverbindung mit dem Modem 304 auf. Darüber hinaus können vorzugsweise zusätzliche Verhandlungen zwischen dem Modem 302 und dem Gateway 306, zwischen dem Modem 304 und dem Gateway 308 und/oder zwischen den Gateways 306 und 308 stattfinden, so dass eine Kommunikationssitzung aufgebaut wird, in der die Gateways 306 und 308 als Proxies der Modems 302 und 304 wirken, d.h. in der die Gateways 306 und 308 während Kommunikationssitzungen geeignet die Modems 302 und 304 repräsentieren können.
Nach Aufbau der Kommunikationssitzung können die Modems 302 und 304 geeignet über die Gateways 306 und 308 Informationen zueinander übertragen. Vorzugsweise werden irgendwelche durch die Gateways 306 und 308 von den Modems 302 und 304 empfangenen Informationen demoduliert und über das Paketnetz 314 zwischen den Gateways 306 und 308 transportiert. Darüber hinaus können die durch die Gateways 306 und 308 empfangenen Informationen geeignet neu moduliert und an ein entsprechendes Modem 302 oder 304 übertragen werden. Die Demodulation und die erneute Modulation von Daten können geeignet mit den Gateways 306 und 308 ausgeführt werden oder können mit anderen Mitteln zur Bereitstellung der Demodulation und erneuten Modulation von Daten bereitgestellt werden. Ferner können die Demodulation und die erneute Modulation von Daten mit irgendwelchen jetzt bekannten oder im Folgenden konstruierten Techniken ausgeführt werden. Dementsprechend können sich die Modems 302 und 304 effektiv so verhalten, als ob sie direkt miteinander verbunden wären und ihnen irgendwelche Änderungen an den Daten und/oder Protokollen in ihrer Kommunikationsverbindung nicht bewusst wären, d.h. als eine "virtuelle" Ende-zu-Ende-Verbindung 316 verhalten.
Nachdem eine beispielhafte Struktur und ein beispielhafter Betrieb des Datenkommunikationssystems 300 beschrieben wurden, wird nun eine ausführlichere Erläuterung des Aufbaus einer beispielhaften Kommunikationssitzung in Übereinstimmung mit verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung diskutiert. In Übereinstimmung mit einer bevorzugten Ausführungsform enthält eine beispielhafte Kommunikationssitzung anhand von 4 geeignet eine Anrufbeginnphase 402 und eine Anrufaufbauphase 404. Die Anrufbeginnphase 402 umfasst geeignet den Prozess der Anfangskommunikation zwischen einem beginnenden Modem wie etwa dem Modem 302 zu einem Gateway wie etwa dem Gateway-Modem 306, um vorzugsweise eine Kommunikationssitzung mit einem besonderen Modem wie etwa dem Modem 304 aufzubauen.
Anrufoptionen
Während der Anrufbeginnphase 402 kann das Modem 302 aufgefordert werden, sich mit dem Gateway 306 zu verbinden, um verschiedene Anrufoptionen 406, einschließlich z.B. der dem richtigen Modem 304 zugeordneten Telephonnummer für das Gateway-Modem 306 für die Herstellung des Kontakts während der Verhandlungen, und auf Wunsch Dienstqualitätsoptionen (QoS-Optionen) 408 zu übermitteln.
Wieder anhand von 3 kann das Datenkommunikationssystem 300 außerdem Zentralvermittlungsstellen (CO) 310 und 312 umfassen. Die Zentralvermittlungsstellen 310 und 312 sind geeignet konfiguriert, um die Kommunikationsverhandlungen zwischen den Modems 302 und 304 und den Gateways 306 und 308 zu ermöglichen. Zum Beispiel kann das Modem 302 der Zentralvermittlungsstelle 310 das entsprechende Gateway wie etwa das Gateway 306 melden, das es anrufen möchte. Dementsprechend können das Modem 302 und das Gateway 306 unter Verwendung von Verhandlungstechniken wie etwa z.B. V.8bis und dergleichen Verhandlungen beginnen. In diesem Beispiel sind V.8bis-Protokolle gegenüber V.8-Protokollen dahingehend bevorzugt, dass V.8bis geeignet ein allgemeineres Mittel zur Übergabe von Informationen als V.8 einschließlich der Fähigkeit zur Übergabe von Informationen nach Aufbau der Sitzung bereitstellt. Außerdem kann der Verhandlungsprozess auch verschiedene Parameter wie etwa z.B. den Vorrichtungstyp, den Hersteller, die Dienstqualität oder die Telephonnummer für die Herstellung des Kontakts mit dem Modem 304 betrachten. Anschließend können irgendwelche Rufnummernoptionen 406 und irgendwelche Dienstqualitätsoptionen 408 zum Gateway 306 befördert werden.
Außerdem können die Zentralvermittlungsstellen 310 und 312 verschiedene Intelligenzaspekte enthalten. Zum Beispiel kann die Zentralvermittlungsstelle 310 geeignet programmiert sein, um zu erkennen, dass bestimmte von einem Teilnehmer über das Modem 302 kommende Anrufe transparent, d.h. ohne irgendeine Mitteilung einer spezifischen Telephonnummer für das Gateway 306, zum Gateway 306 gerichtet werden sollten. Ferner können während des Anrufaufbaus von der Zentralvermittlungsstelle 310 z.B. Mechanismen wie etwa Inbandsignalisierung, Außerbandsignalisierung, Signalisierungssystem 7 (SS7), d.h. die internationale Norm für die PSTN-Signalisierung, und dergleichen bereitgestellt werden, um das Gateway 306 über das Endziel eines vom Modem 302 kommenden Anrufs in Kenntnis zu setzen. Darüber hinaus können die Gateways 306 und 308 unter Verwendung eines Mechanismus wie etwa SS7 Fähigkeiten austauschen, die aus den V.8bis-Angaben abgeleitet worden sind.
Außerdem kann das Datenkommunikationssystem 300 mehrere zusätzliche Zentralvermittlungsstellen umfassen, die geeignet konfiguriert sind, um mit den Gateways 306 und/oder 308 zu kommunizieren. Darüber hinaus können die Zentralvermittlungsstellen 310 und 312 geeignet über verschiedene Techniken, Protokolle und Kommunikationsmethodiken mit den Modems 302 und 304 und mit den Gateways 306 und 308 kommunizieren und sind nicht auf irgendeine solche Kommunikationsverbindung beschränkt.
Außerdem sind für die Modems 302 und 304 zusätzliche Anrufoptionen wie etwa die Verwendung von Mehrfrequenzwahlsignalen (DTMF-Signalen) verfügbar.
Dementsprechend kann das Modem 302 oder irgendeine zusätzliche Ausrüstung, die das Modem 302 repräsentiert wie etwa z.B. ein Anrufwiederholer eine Zugangskennzahl wählen, auf einen zweiten Wählton warten und daraufhin unter Verwendung von DTMF-Signalen die Zielnummer und/oder die Abrechnungsinformationen an das Gateway 306 übertragen.
Anrufaufbau
Nach Durchführung der Anrufbeginnphase 402 kann das Datenkommunikationssystem 300 die Anrufaufbauphase 404 durchführen. Vorzugsweise verwendet die Anrufaufbauphase 404 geeignet eine physikalische Übertragungsstreckenverbindung 412 und optional zusätzliche Protokolle wie etwa z.B. ein Datenübertragungsstreckenprotokoll oder ein V.80-Protokoll und dergleichen. In Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform kann die Verwendung zusätzlicher Protokolle vorzugsweise dadurch bestimmt werden, dass zunächst die von den zwei Endgeräten eines gegebenen Kommunikationssegments wie etwa den Modems 302 und 304 unterstützten Fähigkeiten geschätzt werden und daraufhin aus einer gemeinsamen Menge unterstützter Protokolle zwischen den zwei Endgeräten entschieden wird, die Verwendung welcher Protokolle erwünschter ist.
Darüber hinaus kann diese Auswahl zusätzlicher Protokolle unter Verwendung verschiedener Verfahren wie etwa z.B. durch Erzwingen eines besonderen Protokolls für den Betrieb erreicht werden. Dieses erzwungene Protokoll könnte auf irgendeiner Anzahl von Aktoren beruhen. Zum Bespiel könnte das erzwungene Protokoll dadurch ausgewählt werden, dass bestimmt wird, welche Protokolle zwischen Modems, die den Modems 302 und 304 ähnlich sind, am häufigsten verwendet worden sind. Außerdem kann die Auswahl zusätzlicher Protokolle dadurch erreicht werden, dass das erste festgestellte gemeinsame Protokoll und/oder dergleichen zwischen den Modems 302 und 304 akzeptiert wird.
In Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform sind für die Anrufaufbauphase 408 verschiedene Kommunikationssitzungskonfigurationen einschließlich virtueller Ende-zu-Ende-Sitzungen 416, die auf voneinander unabhängigen Übertragungssegmenten beruhen, und virtueller Ende-zu-Ende-Sitzungen 416, in denen alle Segmente eine virtuelle Verbindung zwischen zwei Endpunkten aufbauen, verfügbar.
Unabhängige Segmente
Die Anrufaufbauphase 404 kann eine virtuelle Ende-zu-Ende-Sitzung 416 mit unabhängigen Segmenten umfassen. In Übereinstimmung mit diesem Aspekt stimmen die Client-Modems 302 und 304 und die Gateway-Modems 306 und 308 vorzugsweise paarweise, d.h. pro Segment wie etwa zwischen dem Modem 302 und dem Gateway 306, der gleichen Menge spezifischer zuverlässiger Datenübertragungsstreckenprotokolle zu. Diese abgestimmten Datenübertragungsstreckenprotokolle könnten z.B. eine V.42-Datenübertragungsstreckenschicht und darüber hinaus irgendein physikalisches Übertragungsstreckenprotokoll enthalten. Wenn ein solches zuverlässiges Transportprotokoll wie z.B. V.42 im Paketnetz 314 in Gebrauch ist, kann die virtuelle Ende-zu-Ende-Sitzung 416 somit unabhängige Verbindungssegmente umfassen, die Informationen zwischen den Modems 302 und 304 und den Gateways 306 und 308 weiter senden.
Wo z.B. zwischen dem Modem 302 und dem Gateway 306 Datenübertragungsstreckenprotokolle wie etwa V.42 und dergleichen geeignet vorgesehen sind, zwischen dem Gateway 306 und dem Gateway 308 ein zuverlässiges Transportprotokoll vorhanden ist, und zwischen dem Modem 304 und dem Gateway 308 allein ein Datenübertragungsstreckenprotokoll V.42 genutzt wird, umfasst eine virtuelle Ende-zu-Ende-Verbindung 416 geeignet drei unabhängige Segmente: die Verbindung zwischen dem Modem 302 und dem Gateway 306, die Verbindung zwischen den Gateways 306 und 308 und die Verbindung zwischen dem Gateway 308 und dem Modem 304. Dementsprechend können das Modem 302 und das Gateway 306 geeignet so konfiguriert sein, dass sie fehlerhafte Daten in ihrem jeweiligen Segment unabhängig von irgendwelchen anderen Fehlern in anderen Segmenten, z.B. irgendwelchen Fehlern zwischen den Gateways 306 und 308, erfassen, korrigieren und/oder erneut übertragen. Da sowohl das Modem 302 als auch das Gateway 306 darüber hinaus in einem Datenübertragungsstreckenprotokoll wie V.42 die Datenkomprimierung unterstützen könnten, können ferner sowohl das Modem 302 als auch das Gateway 306 die Daten in dieser Datenübertragungsstrecke unabhängig von irgendeinem anderen Segment und ferner transparent für die anderen Segmente komprimieren. In Übereinstimmung und einer beispielhaften Ausführungsform könnten das Gateway 308 und das Modem 304 so konfiguriert sein, dass sie nur das Fehlerkorrekturprotokoll MNP2-4 unterstützen, d.h., dass in dem Segment zwischen dem Gateway 308 und dem Modem 304 keine Datenkomprimierung unter Verwendung von V.42 erreicht werden kann.
Darüber hinaus würden vorzugsweise irgendwelche durch das Modem 302 und das Gateway 306 gesendeten Daten unter Verwendung eines spezifischen Protokolls über dieses Segment fehlerkorrigiert, würden sie vorzugsweise zuverlässig zwischen den Gateways 306 und 308 transportiert und würden sie unter Verwendung eines anderen spezifischen Protokolls zwischen dem Gateway 308 und dem Modem 304 fehlerkorrigiert. Dementsprechend könnten die Verbindung zwischen dem Modem 302 und dem Gateway 306 und die Verbindung zwischen dem Gateway 308 und dem Modem 304 geeignet das gleiche Datenübertragungsstreckenprotokoll, z.B. transparenten Betrieb, verschiedene Datenübertragungsstreckenprotokolle oder keine Datenübertragungsstreckenprotokolle, enthalten. Ferner könnte die Verbindung zwischen dem Modem 302 und dem Modem 304 geeignet ein Datenübertragungsstreckenprotokoll von Ende zu Ende nutzen, ohne die in den Gateways 306 oder 308 verwendeten Protokolle zu beenden.
Virtuelle Verbindungen
Wenn andererseits zwischen den Gateways 306 und 308 ein unzuverlässiges Transportprotokoll wie etwa z.B. ein UDP-Protokoll des besten Versuchs (UDP Best Effort Protocol) vorgesehen ist, kann die Fehlerkorrektur in den Gateways 306 und 308 nicht ermöglicht sein, da ein Informationsverlust durch das Transportprotokoll unerfasst durch die Modems 302 und 304 gehen könnte und sich somit zu den oberen Protokollschichten fortpflanzen könnte. Mit anderen Worten, die beiden Modems 302 und 304 übertragen die Daten unter der Annahme, dass die Daten zuverlässig sind, während die Daten stattdessen wegen Paketverlusts und somit Informationsverlust im Paketnetz 314 tatsächlich verfälscht sind. Dementsprechend kann der Verlust eines Pakets, der unerfasst bleibt, die resultierenden transportierten Daten verfälschen, falls sie kein Zwischenprotokoll erfassen kann, was somit je nach der Anwendung und dem Betrag und dem Typ der verlorenen Daten potentiell erhebliche negative Folgen hat. Dementsprechend kann die virtuelle Ende-zu-Ende-Sitzung 416 eine virtuelle Verbindung zwischen den Modems 302 und 304 mit irgendwelchen Zwischensegmenten wie etwa zwischen den Gateways 306 und 308 umfassen, die die für das eine oder für das andere der Modems 302 und 304 bestimmten Daten passiv transportieren, d.h. die Daten werden in den Segmenten 302–306 und 304–308 demoduliert/neu moduliert, aber nicht fehlerkorrigiert. Obgleich die Modems 302 und 304 nicht physikalisch aneinander angeschlossen sind, gilt die Verbindung als virtuell, da zwischen den Modems 302 und 304 für die gegebenen Protokolle, vorzugsweise einschließlich von Fehlerkorrekturprotokollen wie V.42, die virtuelle Sitzung aufgebaut wird, wobei irgendwelche zwischen den Modems 302 und 304 ausgegebenen Befehle transparent und passiv durch die Zwischen-Gateways 306 und 308 übertragen werden können.
Weiter in Übereinstimmung mit diesem Aspekt ist die virtuelle Ende-zu-Ende-Verbindung 416 insbesondere dann möglich, wenn beide Modems 302 und 304 eine gegebene Menge von Protokollen unterstützen und darüber übereinstimmen, welches Protokoll bzw. welche Protokolle zu verwenden sind. In Übereinstimmung mit diesem Aspekt findet die Anrufbeginnphase 402 mit dem Modem 304 vorzugsweise statt, bevor die Anrufbeginnphase 402 zwischen dem Modem 302 und dem Gateway 306 geeignet beendet worden ist.
In Übereinstimmung mit einer weiteren beispielhaften Ausführungsform kann die virtuelle Ende-zu-Ende-Verbindung 416 anhand von 6 den Anfangsaufbau von Datenübertragungsstreckenschichten zwischen den Modems 302 und 304 und ihren jeweiligen Gateways 306 und 308 auf herkömmliche Weise, d.h. bis zum Ende der Parameterverhandlungen, wenn SABME/UA-Rahmen ausgetauscht werden, mit einer späteren Neukonfiguration der Modems 302 und 304 nach Aufbau der Datenübertragungsstrecke enthalten. In Übereinstimmung mit dieser Ausführungsform wird im Folgenden ein veranschaulichendes Beispiel eines Datenübertragungsstrecken-Aufbauprozesses beschrieben.
Anfangs empfängt das Gateway-Modem 306 einen lokalen Anruf vom Modem 302. Nachfolgend wird der lokale Anruf beantwortet, wobei das Gateway 306 dem fernen Gateway 308 signalisiert, Kontakt zum Modem 304 herzustellen. Daraufhin können das Modem 302 und das Gateway 306 eine physikalische Verbindung aufbauen und ein Protokoll wie etwa V.42 zu verhandeln beginnen. Unabhängig und parallel zu diesen Verhandlungen können das Gateway 308 und das Modem 304 eine physikalische Verbindung aufbauen und ähnliche Verhandlungen durchführen. Allerdings wird angemerkt, dass eine Steuerung über das Tempo des Fortschritts des Aufbaus der physikalischen Verbindung realisiert werden kann, um weiter sicherzustellen, dass die nachfolgenden Protokollverhandlungen durch die jeweiligen Modems und Gateways parallel ausgeführt werden können.
Während der Verhandlungen für das Modem 302 und das Gateway 306 werden während einer Protokollaufbauphase irgendwelche Arbeitsparameter für die Über tragungsstrecke zwischen dem Modem 302 und dem Gateway 306 wie etwa jene in der ITU-T-V.42-Empfehlung definierten Parameter entschieden. In dem veranschaulichenden Beispiel tauschen die Modems 302 und 304 XID-Rahmen aus, die für den Austausch allgemeiner Identifizierungsfunktionen verwendet werden, um die Arbeitsparameter für die Kommunikationssegmente für das Modem 302 zum Gateway 306 und für das Modem 304 zum Gateway 308 abzustimmen. Die verhandelten Arbeitsparameter können Standardprotokolle wie etwa z.B. K, N401 und die optionalen HDLC-Funktionen entweder allein oder zusammen enthalten.
Der Parameter K gibt die bevorzugte Fenstergröße, d.h. den Anzahlgrenzwert unquittierter I-Rahmen (Datenrahmen), die in den Kommunikationssegmenten vorhanden sein können, an. Wenn dieser Grenzwert erreicht worden ist, hört das sendende Modem wie etwa das Modem 302 auf, weiter I-Rahmen (Datenrahmen) zu senden, bis eine Quittierung für zuvor gesendete I-Rahmen (Datenrahmen) empfangen worden ist. Darüber hinaus werden vorzugsweise zwei K-Werte, einschließlich eines für die Senderichtung und eines für die Empfangsrichtung, verhandelt. Der Parameter N401 gibt die maximale I-Rahmen-Nutzlastgröße (Datenrahmen-Nutzlastgröße) an. Vorzugsweise werden wieder zwei N401-Werte, einer für das Senden und einer für das Empfangen, verhandelt. Die optionalen HDLC-Funktionen können solche Bestimmungen enthalten wie etwa, ob die SREJ-Funktion (selektive Zurückweisungsfunktion) verwendet werden sollte, ob eine 16- oder 32-Bit-FCS (Rahmenprüffolge, auch als zyklischer Redundanzcode bekannt) verwendet werden sollte, um die Unversehrtheit eines Rahmens zu bestimmen, oder ob TEST-Rahmen verwendet werden können.
Weiter in Übereinstimmung mit dem veranschaulichenden Beispiel für einen Datenübertragungsstrecken-Aufbauprozess sendet das Gateway-Modem 306 sofort einen Befehls/Antwort-Nicht-Empfangsbereit-Rahmen (Befehls/Antwort-RNR-Rahmen) an das Modem 302. Der wie etwa durch das Gateway 306 unter Verwendung des V.42-Protokolls gelieferte RNR-Rahmen wird durch die Modems 302 oder 304 empfangen, um zu identifizieren, dass eine Belegt-Bedingung vorhanden ist und dass das Gateway 306 nicht zur Annahme zusätzlicher I-Rahmen (Datenrahmen) bereit ist. Dieser RNR-Rahmen verhindert geeignet, dass das Modem 302 irgendwelche Daten sendet, bis der zweite Teil der Kommunikationsverbindung zwischen den Gateways 306 und 308 aufgebaut worden ist. Das Gateway 308 und das Modem 304 bauen gleichfalls eine physikalische Verbindung auf und verhandeln ein Protokoll wie etwa V.42. Ferner sendet das Gateway 308 daraufhin vorzugsweise einen RNR-Rahmen zum Modem 304.
Während dieser Verbindungs- und Verhandlungszeitdauer ist es möglich, dass verhandelt worden ist, dass die Verbindung zwischen dem Modem 302 und dem Gateway 306 andere Parameter als die Verbindung zwischen dem Modem 304 und dem Gateway 308 verwendet. Dementsprechend kann es bevorzugt sein, die Arbeitsparameter durch Senden weiterer XID-Rahmen zu harmonisieren. XID-Rahmen werden vorzugsweise verwendet, um allgemeine Identifizierungsfunktionen zwischen dem Modem 302 und dem Gateway 306 oder zwischen dem Modem 304 und dem Gateway 308 auszutauschen. XID-Rahmen werden in dem V.42-Protokoll zum Verhandeln von Parameterwerten und optionalen Prozeduren zwischen dem Modem 302 und dem Gateway 306 oder zwischen dem Modem 304 und dem Gateway 308 verwendet. Falls die Kommunikationsübertragungsstrecken zwischen dem Modem 302 und dem Gateway 306 und zwischen dem Modem 304 und dem Gateway 308 verschiedene Arbeitsparameter verhandelt haben, finden weitere Austausche von XID-Rahmen statt, bis die Arbeitsparameter harmonisiert worden sind.
Wenn die Parameter harmonisiert worden sind, können an beide Modems 302 und 304 Empfangsbereit-Rahmen (RR-Rahmen) gesendet werden und kann somit ermöglicht werden, dass die Anwenderdatenübertragung beginnt. RR-Rahmen werden zur Angabe verwendet, dass das Modem 302 oder 304 zum Empfang weiterer Rahmen bereit ist, und löschen somit geeignet eine vorangehende Belegt-Angabe. Mit anderen Worten, die Belegt-Bedingung wurde unter Verwendung eines RNR-Rahmens gekennzeichnet, während die Anfangsarbeitsparameter verhandelt wurden. Nach den Verhandlungen ermöglicht das Senden eines RR-Rahmens (Empfangsbereit-Rahmens), dass die Modems 302 und 304 mit dem Übertragen von Anwenderdaten in I-Rahmen (Datenrahmen) beginnen. Sobald die RR-Rahmen an die Modems 302 und 304 gesendet worden sind, schließen die Gateways 306 und 308 gleichzeitig geeignet die V.42-Prozedur ab, wobei sie geeignet konfiguriert werden, um Dateninformationen wie etwa z.B. höhere V.42-Datenübertragungsstreckensteuerungs-Rahmeninformationen (V.42-HDLC-Rahmeninformationen) in Datenpaketen über das Paketnetz 314 zu schicken. Irgendwelche vom Paketnetz 314 empfangenen Datenpakete können geeignet in HDLC-Rahmen umgesetzt und an die Modems 302 und 304 gesendet werden. Anschließend können geeignet irgendwelche Informationsrahmen vom Modem 302 zum Modem 304 geschickt werden. Obgleich ein beispielhaftes Protokoll beschrieben wird, wird angemerkt, dass in Übereinstimmung mit verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung andere Protokolle mit ähnlichen Parametern genutzt werden können und dass diese ähnlichen Parameter mit ähnlichen Mitteln wie den oben beschriebenen behandelt werden können.
Außer der oben beschriebenen Datenübertragungsstreckenveranschaulichung enthält ein weiteres Beispiel einer virtuellen Ende-zu-Ende-Verbindung 416 die Konfiguration der Modems 302 und 304 als Vorrichtungen, die wie etwa Bildtelephone keine Fehlerkorrektur verwenden. In diesem Beispiel versucht ein erstes Bildtelephon, z.B. ein H.324-kompatibles Bildtelephon mit einem V.34-kompatiblen Modem mit synchroner V.80-Zugangsbetriebsart, geeignet über die Gateways 306 und 308 eine Kommunikation mit einem zweiten Bildtelephon. Vorzugsweise verbindet sich ein Modem 302 zuerst mit dem Gateway 306, baut eine physikalische Verbindung auf und belegt daraufhin unter Verwendung von im Folgenden zu beschreibenden Mechanismen einen "Wartezustand". Anschließend kann das Gateway 306 vorzugsweise einen Kontakt mit dem Gateway 308 herstellen und ihm die Notwendigkeit mitteilen, einen Kontakt zum Modem 304 mit einer gegebenen Menge von Fähigkeiten, z.B. zum Aufbau nur einer physikalischen V.34-Schicht, herzustellen und die Verhandlung über irgendwelche weiteren Programme anzuhalten, bis beide Gateways 306 und 308 zum Beenden der Verhandlung bereit sind. Daraufhin kann das Gateway 308 vorzugsweise Kontakt zum Modem 304 herstellen, eine physikalische Verbindung aufbauen, die Fähigkeiten des Modems 304 zur Unterstützung der vom Modem 302 genutzten höheren Protokolle überprüfen und daraufhin das Modem 304 in einen "Wartezustand" versetzen. Dementsprechend verhandeln vorzugsweise die Gateways 306 und 308 anstelle der Modems 302 und 304 die Menge der zu nutzenden Protokolle und bauen daraufhin die Verbindungen mit ihren jeweiligen Modems 302 und 304 auf.
Virtuelle physikalische Ende-zu-Ende-Übertragungsstreckenverbindung
Falls wenigstens eines der Modems 302 oder 304 eine Datenübertragungsstreckenschicht nicht unterstützt und die zugeordnete Transportübertragungsstrecke unzuverlässig ist, kann keine virtuelle Ende-zu-Ende-Datenübertragungsstreckenschicht-Kommunikationssitzung aufgebaut werden. Alternativ kann eine virtuelle physikalische Ende-zu-Ende-Verbindung aufgebaut werden.
Falls das Ergebnis des Anfangsweiterreichungsprozesses zwischen den Modems 302 und 304 zum Fehlen eines Endgerät-zu-Endgerät-Datenübertragungsstreckenprotokolls führt, werden die Modems 302 und 304 in Übereinstimmung mit diesem Aspekt vorzugsweise synchronisiert, um Flusssteuerungsprobleme zu vermeiden. Da es möglicherweise keinen expliziten Mechanismus gibt, der in diesem Fall zugrunde gelegt werden kann, wird die Kombination der Gateways 306 und 308 und der damit konfigurierten zugeordneten Protokolle für die Pufferung des Verkehrs zu und von den Modems 302 und 304 verantwortlich. Während die adaptiven Jitter-Puffer in den Gateways 306 und 308 entweder wegen der Auswahl ungleicher Datenraten oder wegen leichter Fehlanpassungen in den genauen Datenraten übermäßige Daten aufbauen oder einen Datenmangel haben, können die Gateways 306 und 308 dieses Problem vorzugsweise unter Verwendung zweier Mechanismen kompensieren. Diese Mechanismen werden weiter unten in der Beschreibung der Flusssteuerung erwähnt.
In Übereinstimmung mit einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung können das Gateway 308 und das Modem 304 so konfiguriert sein, dass sie ein Datenübertragungsstreckenschichtprotokoll, z.B. das Link Access Protocol for Modems (LAPM), unterstützen. Darüber hinaus verhandelt V.42 normalerweise die Verwendung des LAPM-Protokolls für die Übertragung von Modemdaten. Dementsprechend kann das Kommunikationssegment zwischen dem Gateway 308 und dem Modem 304 unabhängig von den Charakteristiken des Modems 302 und seiner Verbindung zum Gateway 306 fortschreiten. Allerdings können irgendwelche Protokolle oberer Schichten wie etwa z.B. ein Point-to-Point-Protocol (PPP) oder eine Internet-Engineering-Task-Force-Norm (IETF-Norm), das/die an beiden Endpunktmodems 302 und 304 vorhanden ist, einen Bedarf an zusätzlichen wiederholten Sendungen verursachen.
Anrufaufbauoptionen
Außerdem können verschiedene andere Anrufaufbauoptionen realisiert werden, die von den oben beschriebenen verschieden sind. In Übereinstimmung mit diesem Aspekt können die Modems 302 und 304 und die Gateways 306 und 308 so konfiguriert werden, dass sie Verbindungen unabhängig von den anderen Modem-Gateway-Systemen aufbauen. Allerdings kann es Fälle geben, in denen die Fähigkeiten der Modems 302 und 304 bestätigt werden müssen, bevor Einigkeit über eine Menge oberer Protokolle erzielt wird. Vorzugsweise wird der Weiterreichungsprozess zwischen den Modems 302 und 304 und den entsprechen den Gateways 306 und 308 in diesen Fällen in einer gegebenen Schicht nicht vor Beurteilung der Fähigkeiten der Modems 302 und 304 und vor der Übereinkunft zwischen den Gateways 306 und 308 beendet.
Zeitbetrachtungen
Während der Anrufaufbauphase 404 können kritische Zeitbetrachtungen wie etwa z.B. V.42-Absendererfassungsmuster/Antworterfassungsmuster (V.42-ODP/ADP) behandelt werden, um durch das anrufende Modem wie etwa das Modem 302 die Interpretation zu vermeiden, dass sein entsprechendes Gateway wie etwa das Gateway 306 eine Datenübertragungsstreckenschicht nicht unterstützt. In Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung sind verschiedene Optionen verfügbar, um dieses Dilemma zu lösen. Darüber hinaus können diese Optionen allein oder zusammen genutzt werden, um diese Zeitbetrachtungen zu lösen.
Zum Beispiel enthält eine Option das Anhalten des Datenübertragungsstreckenschicht-Weiterreichungsprozesses zwischen den Modems 302 und 304 und ihren entsprechenden Gateways 306 und 308, bis eine virtuelle Ende-zu-Ende-Verbindung aufgebaut worden ist. Vorzugsweise kann die Dauer einiger Abschnitte des tatsächlichen Modemtrainings eingestellt werden. Falls beide Modems 302 und 304 der virtuellen Ende-zu-Ende-Verbindung 416 gleichzeitig z.B. durch Ende-zu-Ende-Kommunikation zu trainieren versuchen, können die mit der Paketnetzseite der Verbindung verbundenen Gateway-Modems 306 und 308 den tatsächlichen Übergangszeitpunkt zu dem Datenknoten so manipulieren, dass er nahezu gleichzeitig ist.
Eine weitere Option in Übereinstimmung mit diesem Aspekt enthält das Erweitern der Zeitüberlaufwerte für Zeitgeber wie etwa ODP- und ADP-Zeitgeber, die dazu verwendet werden zu bestimmen, ob in den Modems 302 und 304 eine Datenübertragungsstreckenschicht vorhanden ist. Vorzugsweise werden die Zeitüberlaufwerte für eine Zeitdauer, die wenigstens gleich der ist, die für den Aufbau einer virtuellen Ende-zu-Ende-Sitzung 416 erforderlich ist, wie etwa z.B. 60 Sekunden verlängert. Dementsprechend können irgendwelche Modems 302 und 304, die diese Protokollerweiterungen unterstützen, dadurch, dass sie vor Beginn des tatsächlichen Modemtrainings die Absicht verhandeln, in einer Link-Access-Protocolfor-Modems-Protokollbetriebsart (LAPM-Betriebsart) unter Verwendung von V.8bis (oder V.8-Erweiterungen) zu arbeiten, zustimmen, während der Verhandlungszeitdauer ein synchrones Protokoll ohne Zeitüberlauf aufzubauen.
Eine weitere Option in Übereinstimmung mit diesem Aspekt enthält die Verwendung von Parametern wie etwa V.8bis-Feldern in der Anfangsverhandlungsphase, um die Wahl eines Datenübertragungsstreckenschichtprotokolls zu erzwingen. Alternativ könnten in der Anfangsverhandlungsphase Parameter wie etwa V.8bis-Felder verwendet werden, um Zeitgeberwerte, die von den Voreinstellungsstandardwerten, z.B. T.400, verschieden sein können, zu melden. Dementsprechend können Zeitüberläufe beseitigt werden, falls V.8bis eine Protokollverbindung im Voraus verhandelt.
Eine nochmals weitere Option in Übereinstimmung mit diesem Aspekt enthält das Erzeugen eines neuen Protokolls, das durch beide Modems 302 und 304 und ihre entsprechenden Gateways 306 und 308 unterstützt würde. Zum Beispiel könnte ein solches Protokoll vorzugsweise während der Anfangsverhandlungsphase bestimmt werden. Außerdem könnte ein solches Protokoll vorzugsweise unter Verwendung von Zeitgebern bestimmt werden, nachdem die physikalische Verbindung aufgebaut worden ist, wie es etwa z.B. bei Verbindungen der Fall ist, die V.42-Protokolle verwenden.
Eine nochmals weitere Option in Übereinstimmung mit diesem Aspekt enthält, dass die Modems 302 und 304 veranlasst werden, sofort mit einem Versuch zum Aufbau einer synchronen Kommunikationsübertragungsstrecke unter Verwendung des ADP/ODP-Zeitgebermechanismus zu beginnen. Wenn die zeitkritische Anfangsverhandlungsphase beendet ist, können die Gateway-Modems 306 und 308 daraufhin geeignet das Tempo der nachfolgenden Protokollverhandlungsphase bestimmen und auf die Bestätigung warten, dass die Modems 302 und 304 einem gemeinsamen Protokoll zustimmen. Falls kein gemeinsames Protokoll gewählt wird, kann die Kommunikationsübertragungsstrecke weiter eine Nicht-Protokollverbindung verhandeln, obgleich die Anfangs-ADP/ODP-Weiterreichung zuvor eine gewisse Kenntnis des Vorhandenseins synchroner Protokolle ausgedrückt hat.
Nachdem irgendeine der obigen Optionen zwischen dem Modem 302 und dem Gateway 306 ausgeführt worden ist, wird das Modem 302 geeignet in einen "Wartezustand" konfiguriert. Der "Wartezustand" kann irgendein Zustand oder eine Folge von Zuständen sein, die an den Modem-Trainings- und Protokollverhand lungsprozessen beteiligt sind, die dazu verwendet werden können, die Beendigung der Prozesse zu verzögern, bis das Modemtraining und die Protokollverhandlung von Modem zu Modem erfolgen können. Währenddessen verbindet sich das Gateway 306 vorzugsweise mit dem Gateway 308, baut es unter Verwendung angemessener Protokolle (z.B. TCPIP, H.323) eine Point-to-Point-Sitzung auf und liefert es daraufhin an das Gateway 308 die Nummer des richtigen anzurufenden Modems 304. Dementsprechend ruft das Gateway 308 vorzugsweise das Modem 304 an, beginnt es eine Anfangsverhandlungsphase und baut es daraufhin eine physikalische Verbindung auf. Das Modem 304 versetzt das Gateway 308 gemäß den gleichen Mechanismen wie für das Modem 302 über seine Fähigkeiten in Kenntnis und geht geeignet in einen "Wartezustand" über.
Wie im Folgenden beschrieb wird, werden somit vorzugsweise beide Modems 302 und 304 in einen "Wartezustand" konfiguriert und die Gateways 306 und 308 so konfiguriert, dass sie in einen Austausch von Fähigkeiten eintreten und ferner Einigkeit über die Auswahl von Protokollen erzielen, die bei beiden Modems 302 und 304 verwendet werden. Darüber hinaus kann das Gateway 306 mit dem Modem 302 die Auswahl von Protokollen verhandeln und das Modem 304 in dieser Verhandlung effektiv repräsentieren, während das Gateway 308 das gleiche für das Modem 304 tun kann, d.h. das Modem 302 repräsentieren kann. Nochmals weiter können die Verhandlungen daraufhin wieder aufgenommen werden, können die oberen Protokollweiterreichungen, z.B. das Point-to-Point-Protokoll (PPP) IETF-RFC1548 und das Passwort Authentication Protocol/Challenge Authentication Protocol (PAP/CHAP), aufgebaut werden und kann die virtuelle Ende-zu-Ende-Verbindung 416 aufgebaut werden. Dementsprechend können daraufhin beide Modems 302 und 304 auf der virtuellen Ende-zu-Ende-Verbindung 416 Daten senden und empfangen. 5 zeigt für Veranschaulichungszwecke einen möglichen Protokollstapel.
In Übereinstimmung mit einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das Gateway 306 so konfiguriert sein, dass es das Gateway 308 über die Fähigkeiten des Modems 302 in Kenntnis setzt und veranlasst, dass das Gateway 308 diese Fähigkeiten, falls sie unterstützt werden, im Modem 304 erzwingt. Darüber hinaus kann zunächst die Datenübertragungsstreckenschichtverbindung aufgebaut werden, während die Verbindungen später auf Wunsch während des Anrufaufbaus neu verhandelt werden können.
Gateway-zu-Gateway-Transportprotokolle
Aus den Fähigkeiten des wie mit den Gateways 306 und 308 konfigurierten Paketnetzes 314 können geeignet Gateway-zu-Gateway-Transportmechanismen ausgewählt werden. Vorzugsweise können wenigstens zwei allgemeine Protokolle einschließlich des zuverlässigen Transportprotokolls und des Protokolls des besten Versuchs unterstützt werden. Wie oben diskutiert wurde, kann eine virtuelle Ende-zu-Ende-Verbindung mit Fehlererfassungs-, Korrektur- und Übertragungswiederholungsmechanismen eine zuverlässigere und besser funktionierende Ende-zu-Ende-Verbindung bereitstellen. Somit werden immer dann, wenn es möglich ist, bevorzugt zuverlässige Transportprotokolle verwendet.
Zuverlässige Transportprotokolle
Ein zuverlässiges Transportprotokoll wie etwa z.B. das Transmission Control Protocol (TCP) und dergleichen kann im Paketnetz 314 Fehlererfassungs-, Korrektur- und Übertragungswiederholungsmechanismen bereitstellen. Wenn ein solches Protokoll für die Sitzung zwischen den Gateways 306 und 308 zur Stelle ist, kann die virtuelle Ende-zu-Ende-Sitzung auch dann so zuverlässig wie eine herkömmliche PSTN-Sitzung sein, wenn Paketverluste im Paketnetz 314 Verzögerungen erzeugen und somit den Gesamtdurchsatz verringern können. Dementsprechend kann die virtuelle Ende-zu-Ende-Sitzung effektiv als drei unabhängige virtuelle Verbindungen einschließlich vom Modem 302 zum Gateway 306, vom Gateway 306 zum Gateway 308 und vom Gateway 308 zum Modem 304 betrachtet werden, wobei jede virtuelle Verbindung unabhängige, aber ähnliche Mittel zur Bereitstellung einer zuverlässigen Sitzung besitzt.
Protokolle des besten Versuchs
Obgleich es bevorzugt sein kann, ein zuverlässiges Transportprotokoll zu verwenden, ist eine zuverlässige virtuelle Ende-zu-Ende-Sitzung unter Verwendung eines Protokolls des besten Versuchs möglich, falls die Datenübertragungsstreckenschichtoptionen in beiden Modems 302 und 304 in Verwendung sind. In Übereinstimmung mit diesem Aspekt braucht ein Protokoll des besten Versuchs wie etwa z.B. ein UDP-Protokoll im Paketnetz 314 keine Fehlererfassungs-, Korrektur- und Übertragungswiederholungsmechanismen bereitzustellen. In diesem Fall kann die virtuelle Übertragungsstrecke zwischen den Gateways 306 und 308 als unzuver lässig gelten, so dass über das Paketnetz 314 transportierte Daten verloren gehen können und nicht wiedergewonnen werden. Falls Datenübertragungsstreckenprotokolle vorhanden sind, sollten irgendwelche fehlerhaften oder fehlenden Daten geeignet durch die Endmodems 302 und 304 erfasst werden. Dementsprechend können Übertragungswiederholungsanforderungen vom Empfangsmodem 304 zum Anrufmodem 302 unter Verwendung des Protokolls des besten Versuchs zurück fortgepflanzt werden, ein Verhalten, das im Wesentlichen gleichwertig dem zweier über eine PSTN-Übertragungsstrecke verbundener Endmodems ist.
Weiter in Übereinstimmung mit diesem Aspekt ist es in einem Protokoll des besten Versuchs außerdem möglich, Redundanz zu verwenden. Zum Beispiel kann ein UDP-Paket, das das Paket A, B, C trägt, in das Paketnetz 314 gesendet werden, damit es geleitet wird, gefolgt von einem UDP-Paket, das das Paket B, C, D trägt, usw. Da die Pakete bei der dynamischen Streckenwahl zur Überlastabwehr verschiedene Leitwege nehmen können, können genügend UDP-Pakete ankommen, um eine effektive, virtuelle verlustlose Verbindung zu erzeugen, d.h. die Paketredundanz in einem UDP-Paket kann eine Erholung vom Paketverlust ermöglichen. Vorzugsweise sollte die Wahl der Länge der Redundanz relativ zu den Paketnetzcharakteristiken verlorener Pakete optimiert werden, wie es z.B. durch die Router-Puffer-Tiefen vorgeschrieben werden kann. Dementsprechend kann die Redundanz die Erholung von Fehlern verbessern.
Dienstqualitätsbetrachtungen
Wie oben diskutiert wurde, kann das Modem 302 so konfiguriert werden, dass es sich auf Wunsch mit dem Gateway 306 verbindet, um verschiedene Dienstqualitätsoptionen zu übermitteln. Die Dienstqualitätsbetrachtungen können sich u.a. aus Dienstbereitstellungsfähigkeiten, aus verschiedenen von einem Dienstanbieter vorgeschlagenen Dienstratenoptionen oder aus spezifischen durch Anwendungen höherer Ebenen in den Modems 302 und 304 eingestellten Anforderungen ergeben. Zum Beispiel kann ein Dienstanbieter verschiedene Bandbreitengarantien mit verschiedenen Raten anbieten und danach ermöglichen, dass die Anwendungen höherer Ebenen des Modems 302 oder der Endanwender entscheiden, welche Bandbreite geeigneter ist. Ein weiteres Beispiel könnte eine Bildtelephonanwendung sein, die so konstruiert ist, dass sie in einem PSTN arbeitet, z.B. eine H.324-Anwendung, die eine nicht fehlerkorrigierte Datenübertragungsstreckenschicht, z.B. V.80, und vorzugsweise ein Echtzeitprotokoll über ein Transportpro tokoll des besten Versuchs im Paketnetz 314, z.B. RTP auf UDP, anfordern könnte.
Diese Betrachtungen können sich auf Dienstqualitätsmechanismen, z.B. RSVP-dift-serve oder -int-serve-Anforderungen, übertragen und diese für die Netzelemente sicherstellen, die das Paketnetz 314 bilden. Da diese Betrachtungen durch die verschiedenen Elemente der virtuellen Ende-zu-Ende-Verbindung die Entscheidungsfindung vor Aufbau der Verbindung selbst beeinflussen können, könnten diese Betrachtungen in der Anfangsverhandlungsphase z.B. unter Verwendung herstellerspezifischer V.8bis-Felder zu den Gateways 306 und 308 befördert werden.
Flusssteuerung
Wegen der Eigenschaften des Paketnetzes 314 und da die Modem-zu-Gateway-Verbindungen 302 zu 306 und 304 zu 308 effektiv unabhängig voneinander sind, können Verzögerungen, Drifts und Jitter in dem Informationsfluss in der virtuellen Ende-zu-Ende-Sitzung auftreten. Ferner muss in den Gateway-Modems 306 und 308 Sende- und Empfangspufterraum vorhanden sind, um kleine Jitter im Paketnetz 314 zu berücksichtigen. Vorzugsweise umfasst der Sendepuffer einen Puffer, der vom Modem 302 oder 304 kommende Daten enthält, die so konfiguriert sind, dass sie über ihr entsprechendes Gateway zu dem anderen Modem übertragen werden. Außerdem behandelt der Empfangspuffer vorzugsweise Daten, die von einem fernen Modem über sein entsprechendes Gateway kommen. Da dementsprechend der Pufferraum in den Gateways 306 und 308 praktisch nicht unendlich ist, müssen möglicherweise sowohl zwischen den Modems 302 und 304 und zwischen den Gateways 306 und 308 als auch zwischen den Gateways 306 und 308 Flusssteuerungsmechanismen definiert werden.
Darüber hinaus kann die Flusssteuerung zwischen den Gateways 306 und 308 Teil der Transportprotokollmechanismen, z.B. TCP, sein. Ferner kann die Flusssteuerung zwischen den Modems 302 und 304 und den Gateways 306 und 308 entweder durch Verhandeln der physikalischen Verbindungsraten oder durch Ignorieren einiger Daten erreicht werden.
Neuverhandlungen der physikalischen Verbindung
In Übereinstimmung mit diesem Aspekt beruht der Grundflusssteuerungsmechanismus zwischen den Gateways 306 und 308 vorzugsweise auf der Erfassung, dass in den Puffern der Gateways 306 und 308 bestimmte Schwellenwerte erreicht werden, und auf den Flusssteuerungsinformationen zwischen den Gateways, d.h. auf Zwischen-Gateway-Flusssteuerungsinformationen. Anhand der aus der Zwischen-Gateway-Flusssteuerung entnommenen Informationen kann das Gateway 306 oder 308 seine physikalische Verbindungsrate mit dem entsprechenden Modem 302 oder 308 neu verhandeln, um sie an die auf der Pufferebene festgestellte Situation anzupassen. Falls z.B. der Sendepuffer des Gateways 306 einen "Hoch"-Schwellenwert erreicht, der angibt, dass der Puffer bald überlaufen könnte, kann das Gateway 306 seine physikalische Verbindungsrate mit dem Modem 302 auf eine niedrigere Rate neu verhandeln und seinen Sendepuffer effektiv regulieren. Umgekehrt kann ein Sendepufterunterlauf melden, dass die Verbindung zwischen dem Modem 302 und dem Gateway 306 nicht vollständig genutzt wird und somit erhöht werden kann. Dementsprechend kann das Gateway 306 eine Neuverhandlung mit dem Modem 302 auf eine höhere Rate beginnen. Vorzugsweise wird durch die durch die Protokolle des Paketnetzes 314 bereitgestellten Flusssteuerungsmechanismen ein Empfangspuffer reguliert.
Verwerfen von Daten
Außerdem kann eine Modem-zu-Gateway-Flusssteuerung durch Verwerfen einiger der Daten ermöglicht werden. Wie diskutiert wurde, können herkömmliche PSTN-Netze verrauscht sein und die Daten somit verfälscht sein. Dementsprechend können die in der Installationsbasis von Modems wie etwa den Modems 302 und 304 vorhandenen Mechanismen zur Behandlung solcher "Bündel-Bit-Fehler" als ein effektiver Flusssteuerungsmechanismus verwendet werden. Mit anderen Worten, wenn im Gateway 306 oder 308 ein Pufterüberlaufschwellenwert erreicht wird, können die irrelevanten ankommenden Bits verworfen und somit nicht zum Modem 302 oder 304 gesendet werden. Dementsprechend kann das Modem 302 oder 304 den Fehler in dem Datenfluss erfassen und auf ihn so reagieren, wie es dies tun würde, falls es eine PSTN-Ende-zu-Ende-Verbindung wäre.
Darüber hinaus können die Gateways 306 und 308, wo es praktisch ist, einen Überlauf oder einen Unterlauf von Daten abwenden, indem sie eine Ratenneuverhandlung erzwingen. Falls die Ratenneuverhandlungen dieses Dilemma nicht lösen, können die Gateways dagegen periodisch einen Block von 1-en in einen Puffer einfügen, der sich einer Unterlaufbedingung nähert, oder periodisch einen Datenblock in einem Puffer verwerten, der sich einer Überlaufbedingung nähert. Somit kann sich irgendein Kommunikationsprotokoll, das einen ungeschützten Betrieb an einer analogen Modemübertragungsstrecke tolerieren kann, zuverlässig von diesen Bedingungen erholen können.
Nachdem verschiedene Ausführungsformen und Merkmale hinsichtlich des Anrufbeginns, des Anrufaufbaus und der Datenübertragung beschrieben worden sind, wird nun das Beenden einer Kommunikationssitzung beschrieben. In Übereinstimmung mit diesem Aspekt kann das Beenden einer Kommunikationssitzung freiwillig oder versehentlich sein. Ein Beispiel freiwilliger Beendigungen kann vorliegen, wenn das Modem 302 seine Sitzung mit dem Modem 304 beendet oder wenn das Gateway 308 allein entscheidet, dass es die Verbindung zwischen den Modems 302 und 304 beenden muss. Eine versehentliche Beendigung ist eine Beendigung, durch die irgendeine Entität in der virtuellen Ende-zu-Ende-Verbindung nicht richtig funktionieren kann und veranlasst, dass die Sitzung beendet wird.
Beendigung durch Endgerät
Falls die Sitzung z.B. durch das Modem 302 beendet wird, könnte das Modem 304 unendlich warten. Da eine unendliche Wartezeitdauer ein unerwünschtes Ergebnis sein kann, ist in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform ein Mechanismus vorgesehen, so dass dann, wenn eine physikalische Verbindung zwischen dem Gateway 306 und dem Modem 302 abgebaut wird, die Verbindung zwischen den Gateways 302 und 304 ebenfalls abgebaut wird und somit die Verbindung zwischen dem verbleibenden Gateway 308 und dem zugeordneten Modem 304 ferner ebenfalls abgebaut wird. Mit anderen Worten, wenn eine Modemkommunikationssitzung, die das Gateway 302 oder 304 umfasst, z.B. die Kommunikationsübertragungsstrecke zwischen dem Modem 302 und dem Gateway 306, abgebaut wird, muss die entsprechende Verbindung (z.B. TCP/UDP) des Paketnetzes 314 ebenfalls abgebaut werden. Wenn eine Verbindung für das Paketnetz 314 abgebaut wird, wird ferner auch die entsprechende Modemsitzung abgebaut.
In Übereinstimmung mit einer Abwandlung des beispielhaften Beendigungsprozesses kann das Gateway 306 zuerst dem Gateway 308 die Sitzungsbeendigung mitteilen, wenn die physikalischen Verbindung zwischen dem Modem 302 und dem entsprechenden Gateway 306 abgebaut wird. Dementsprechend kann diese Abwandlung eine schnellere Mitteilung des verbleibenden Modems 304 schaffen, was ein wertvolles Merkmal sein kann, falls die Kommunikation überlastet ist.
Beendigung durch Gateway
Falls die Sitzung z.B. durch das Gateway 306 beendet wird, sollte das Modem 302 vorzugsweise sofort beenden. Dementsprechend können die gleichen oben beschriebenen Mitteilungs- und Sitzungsabbaumechanismen auch auf das Modem 304 und auf das Gateway 306 angewendet werden.
Die vorliegende Erfindung ist oben mit Bezug auf verschiedene bevorzugte Ausführungsformen beschrieben worden. Allerdings erkennt der Fachmann auf dem Gebiet, dass an der bevorzugten Ausführungsform Änderungen und Abwandlungen vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Zum Beispiel können die verschiedenen Verfahrensschritte je nach der besonderen Anwendung oder in Anbetracht irgendeiner Anzahl von Funktionen, die dem Betrieb des Systems zugeordnet sind, auf alternative Weise realisiert werden. Außerdem können die hier beschriebenen Techniken zur Verwendung mit anderen Komponenten oder anderer Hardware in einem Datenkommunikationssystem erweitert oder abgewandelt werden. Diese und weitere Änderungen oder Abwandlungen sollen im Umfang der vorliegenden Erfindung enthalten sein.

Claims

Datenkommunikationssystem (300) für die Kommunikation über ein Paketnetz (314), wobei das Datenkommunikationssystem umfasst: eine erste Endgerätvorrichtung (302), und eine zweite Endgerätvorrichtung (304), dadurch gekennzeichnet, dass die erste Endgerätvorrichtung ein Modem umfasst, das so beschaffen ist, dass es eine Anforderung für eine Kommunikationssitzung beginnt und Daten überträgt; und die zweite Endgerätevorrichtung (304) ein Modem umfasst, das so beschaffen ist, dass es über das Paketnetz (314) mit der ersten Endgerätvorrichtung kommuniziert; und das System ferner umfasst: ein erstes Gateway (306), das der ersten Endgerätvorrichtung (302) entspricht und so beschaffen ist, dass es die Kommunikationssitzung anhand der Anforderung der ersten Endgerätvorrichtung (302) aufbaut; und ein zweites Gateway (308), das der zweiten Endgerätvorrichtung (304) entspricht und so beschaffen ist, dass es die Kommunikationssitzung mit dem ersten Gateway (306) über das Paketnetz (314) aufbaut, derart, dass die erste Endgerätvorrichtung (302) mit der zweiten Endgerätvorrichtung (304) kommunizieren kann; wobei das erste Gateway (306), das Paketnetz (314) und das zweite Gateway (308) so beschaffen sind, dass sie eine virtuelle Ende-zu-Ende-Kommunikatiansverbindung (316) zwischen der ersten Endgerätvorrichtung (302) und der zweiten Endgerätvorrichtung (304) schaffen, derart, dass die erste Endgerätvorrichtung (302) und die zweite Endgerätvorrichtung (304) so arbeiten, wie wenn sie direkt verbunden wären.
Datenkommunikationssystem nach Anspruch 1, bei dem die virtuelle Ende-zu-Ende-Kommunikationsverbindung mehrere unabhängige Übertragungssegmente umfasst, wovon jedes so beschaffen ist, dass es eine Erfassung und/oder Korrektur und/oder wiederholte Sendung fehlerhafter Daten unabhängig von irgendwelchen Fehlern in anderen unabhängigen Übertragungssegmenten ausführt.
Datenkommunikationssystem nach Anspruch 2, bei dem die unabhängigen Übertragungssegmente eine Kommunikationsverbindung zwischen der ersten Endgerätvorrichtung (302) und dem ersten Gateway (306), dem ersten Gateway (306) und dem zweiten Gateway (308) und der zweiten Endgerätvorrichtung (304) und dem zweiten Gateway (308) umfassen.
Datenkommunikationssystem nach Anspruch 1, bei dem die virtuelle Ende-zu-Ende-Kommunikationsverbindung eine Datenüberfragungsstreckenschicht-Kommunikationssitzung umfasst, die den anfänglichen Aufbau einer ersten Datenübertragungsstreckenschicht zwischen der ersten Endgerätvorrichtung (302) und dem ersten Gateway (306) und den anfänglichen Aufbau einer zweiten Datenübertragungsstreckenschicht zwischen dem zweiten Gateway (308) und der zweiten Endgerätvorrichtung (304) umfasst.
Datenkommunikationssystem nach Anspruch 4, bei dem die Datenübertragungsstreckenschicht-Kommunikationssitzung das Verhandeln und Aufbauen von Protokollen für die Kommunikation nach dem anfänglichen Aufbau der ersten Datenübertragungsstreckenschicht und der zweiten Datenübertragungsstreckenschicht umfasst.
Datenkommunikationssystem nach Anspruch 1, bei dem die virtuelle Ende-zu-Ende-Kommunikationsverbindung umfasst: eine erste physikalische Übertragungsstreckenverbindung, die zwischen der ersten Endgerätvorrichtung (302) und dem ersten Gateway (306) aufgebaut ist; eine zweite physikalische Übertragungsstreckenverbindung, die zwischen der zweiten Endgerätvorrichtung (304) und dem zweiten Gateway (308) aufgebaut ist; und ein gemeinsames Protokoll zwischen der ersten Endgerätvorrichtung (302) und dem ersten Gateway (306) sowie zwischen der zweiten Endgerätvorrichtung (304) und dem zweiten Gateway (308), wobei das gemeinsame Protokoll durch Verhandlungen zwischen dem ersten Gateway (306) und dem zweiten Gateway (308) aufgebaut wird.
Datenkommunikationssystem nach Anspruch 6, bei dem das gemeinsame Protokoll nach einem anfänglichen passiven Transport, in dem die Daten demoduliert/erneut moduliert, jedoch nicht fehlerkorrigiert werden, aufgebaut wird.
Datenkommunikationssystem nach Anspruch 6, bei dem das gemeinsame Protokoll vor der Übertragung von Daten und nach der Harmonisierung wenig stens eines Arbeitsparameters aufgebaut wird.
Datenkommunikationssystem nach Anspruch 8, bei dem der wenigstens eine Arbeitsparameter eine bevorzugte Fenstergröße und/oder eine maximale Datenrahmen-Nutzlastgröße und/oder einen HDLC-Parameter umfasst.
Datenkommunikationssystem nach Anspruch 1, bei dem die virtuelle Ende-zu-Ende-Kommunikationsverbindung eine physikalische Übertragungsstreckenverbindung umfasst, die ihrerseits umfasst: eine physikalische Leitung zwischen der ersten Endgerätvorrichtung (302) und dem ersten Gateway (306); eine physikalische Leitung zwischen der zweiten Endgerätvorrichtung (304) und dem zweiten Gateway; und einen Mechanismus zum Kompensieren von Flusssteuerproblemen während der Übertragung der Daten, wobei die Daten von der ersten Endgerätvorrichtung (302) an die zweite Endgerätvorrichtung (304) physikalisch übertragen werden und der Mechanismus Ratenfehlanpassungen des Datentransfers kompensiert.
Datenkommunikationsverbindung nach Anspruch 1, bei dem das zweite Gateway (308) so beschaffen ist, dass es die Kommunikationssitzung mit dem ersten Gateway (306) durch Verwenden eines Transportprotokolls aufbaut, um einen Fehlererfassungs- und/oder einen Korrektur- und/oder einen Übertragungswiederholungsmechanismus in dem Datenkommunikationssystem zu schaffen, und bei dem die virtuelle Ende-zu-Ende-Kommunikationsverbindung drei unabhängige virtuelle Verbindungen zwischen der ersten Endgerätvorrichtung (302) und dem ersten Gateway (306), zwischen dem ersten Gateway (306) und dem zweiten Gateway (308) und zwischen dem zweiten Gateway (308) und der zweiten Endgerätvorrichtung umfasst.
Datenkommunikationssystem nach Anspruch 1, bei dem das zweite Gateway (308) so beschaffen ist, dass es eine Kommunikationssitzung mit dem ersten Gateway (306) durch Verwenden eines Protokolls des besten Versuchs (Best Effort Protocol) aufbaut, wobei die erste Endgerätvorrichtung (302) und die zweite Endgerätvorrichtung (804) Datenübertragungsstreckenschichten enthalten, und bei dem fehlerhafte Daten durch das erste Endgerät und/oder das zweite Endgerät erfasst werden und eine Übertragungswiederholungsanforderung durch dieses erste Endgerät und/oder dieses zweite Endgerät gestellt wird, um Daten zu korrigieren.
Verfahren zum Übermitteln von Daten über ein Paketnetz (314), wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst. Beginnen einer Kommunikationsanforderung von einer ersten Endgerätvorrichtung (302), die ein Modem umfasst, zu einer zweiten Endgerätvorrichtung (304), die ein Modem umfasst; dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren ferner die folgenden Schritte umfasst: wahlweises Herstellen eines Kontakts mit einem ersten Gateway (306), das der ersten Endgerätvorrichtung (302) entspricht, durch ein zweites Gateway (308), das der zweiten Endgerätvorrichtung (304) entspricht; Aufbauen einer Kommunikationssitzung mit der zweiten Endgerätvorrichtung (304) über das zweite Gateway (308); und Übertragen der Daten von der ersten Endgerätvorrichtung (302) zu der zweiten Endgerätvorrichtung (304) über das Paketnetz (314), wobei -die erste Endgerätvorrichtung (302) und die zweite Endgerätvorrichtung (304) über eine virtuelle Ende-zu-Ende-Kommunikationsverbindung kommunizieren.
Verfahren zum Übermitteln von Daten nach Anspruch 13, bei dem der Schritt des Beginnens einer Kommunikationsanforderung die folgenden Schritte umfasst: Melden einer Anforderung für die Verbindung der zweiten Endgerätvorrichtung (304) an eine Zentralvermittlungsstelle; und Verhandeln mehrerer Kommunikationsoptionen zwischen der ersten Endgerätvorrichtung (302) und dem ersten Gateway (306).
Verfahren zum Übermitteln von Daten nach Anspruch 14, bei dem der Schritt des Beginnens einer Kommunikationsanforderung ferner das Erkennen durch die Zentralvermittlungsstelle, dass die erste Endgerätvorrichtung (302) eine Verbindung mit dem ersten Gateway (306) anfordert, ohne dass irgendeine Mitteilung einer bestimmten Nummer für das erste Gateway (306) erfolgt, umfasst.
Verfahren zum Übermitteln von Daten nach Anspruch 13, bei dem die virtuelle Ende-zu-Ende-Kommunikationsverbindung mehrere unabhängige Übertragungssegmente umfasst, die eine Kommunikationsverbindung zwischen der ersten Endgerätvorrichtung (302) und dem ersten Gateway (306), dem ersten Gateway (306) und dem zweiten Gateway (308) und der zweiten Endgerätvorrichtung (304) und dem zweiten Gateway (308) umfassen, und bei dem der Schritt des Aufbauens einer Kommunikationssitzung mit der zweiten Endgerätvorrichtung (304) über das zweite Gateway (308) die folgenden Schritte umfasst: Einschätzen von Kommunikationsfähigkeiten jedes der unabhängigen Segmente; und unabhängiges Zustimmen zu einem Transportprotokoll für jedes der unabhängigen Segmente.
Verfahren zum Übermitteln von Daten nach Anspruch 13, bei dem der Schritt des Aufbauens einer Kommunikationssitzung mit der zweiten Endgerätvorrichtung (304) über das zweite Gateway (308) die folgenden Schritte umfasst: Einschätzen von Kommunikationsfähigkeiten der ersten Endgerätvorrichtung (302) und der zweiten Endgerätvorrichtung; Bestimmen einer gemeinsam genutzten Menge von unterstützten Protokollen zwischen der ersten Endgerätvorrichtung (302) und der zweiten Endgerätvorrichtung; und Auswählen wenigstens eines Protokolls für die Verwendung bei der Kommunikation zwischen der ersten Endgerätvorrichtung (302) und der zweiten Endgerätvorrichtung aus der gemeinsam genutzten Menge unterstützter Protokolle.
Verfahren zum Übermitteln von Daten nach Anspruch 17, bei dem der Schritt des Auswählens aus der gemeinsam genutzten Menge unterstützter Protokolle das Erzwingen eines bestimmten Protokolls für die Verwendung in der Kommunikation zwischen der ersten Endgerätvorrichtung (302) und der zweiten Endgerätvorrichtung umfasst.
Verfahren zum Übermitteln von Daten nach Anspruch 17, bei dem der Schritt des Auswählens aus der gemeinsam genutzten Menge unterstützter Protokolle das Annehmen eines ersten gemeinsamen Protokolls, das zwischen der ersten Endgerätvorrichtung (302) und der zweiten Vorrichtung angetroffen wird, umfasst.
Verfahren zum Übermitteln von Daten nach Anspruch 13, bei dem der Schritt des Aufbauens einer Kommunikationssitzung mit der zweiten Endgerätvorrichtung (304) über das zweite Gateway (308) die folgenden Schritte umfasst: Aufbauen einer physikalischen Verbindung zwischen der ersten Endgerätvorrichtung (302) und dem ersten Gateway (306) und zwischen der zweiten Endge rätvorrichtung (304) und dem zweiten Gateway (308); Verhandeln eines Transportprotokolls und wenigstens eines Arbeitsparameters zwischen der ersten Endgerätvorrichtung (302) und dem ersten Gateway (306), zwischen dem ersten Gateway (306) und dem zweiten Gateway (308) und zwischen der zweiten Endgerätvorrichtung (304) und dem zweiten Gateway (308); Senden eines Rahmensignals zu der ersten Endgerätvorrichtung (302) und zu der zweiten Endgerätvorrichtung (304), das angibt, dass der Verhandlungsschritt ausgeführt wird; Harmonisieren des wenigstens einen Arbeitsparameters zwischen der ersten Endgerätvorrichtung (302) und dem ersten Gateway (306) sowie zwischen der zweiten Endgerätvorrichtung (304) und dem zweiten Gateway (308); und Senden eines Rahmensignals zu der ersten Endgerätvorrichtung (302) und zu der zweiten Endgerätvorrichtung (304), das angibt, dass der Harmonisierungsschritt abgeschlossen ist.
Verfahren zum Übermitteln von Daten nach Anspruch 20, bei dem der Schritt des Verhandelns eines Transportprotokolls und wenigstens eines Arbeitsparameters das Auswählen einer bevorzugten Fenstergröße und/oder einer maximalen Datenrahmen-Nutzlastgröße und eines HDLC-Parameters umfasst.
Verfahren zum Übermitteln von Daten nach Anspruch 20, bei dem der Schritt des Sendens eines Rahmensignals an die erste Endgerätvorrichtung (302) und an die zweite Endgerätvorrichtung (304), das angibt, dass der Verhandlungsschritt ausgeführt wird, das Senden eines Nicht-Empfangsbereit-Rahmensignals (Receive Not Ready frame signal) umfasst.
Verfahren zum Übermitteln von Daten nach Anspruch 20, bei dem der Schritt des Harmonisierens wenigstens eines Arbeitsparameters zwischen der ersten Endgerätvorrichtung (302) und dem ersten Gateway (306) sowie zwischen der zweiten Endgerätvorrichtung (304) und dem zweiten Gateway (308) das Senden eines XID-Rahmensignals umfasst.
Verfahren zum Übermitteln von Daten nach Anspruch 20, bei dem der Schritt des Sendens eines Rahmensignals an die erste Endgerätvorrichtung (302) und an die zweite Endgerätvorrichtung (304), das angibt, dass der Harmonisierungsschritt abgeschlossen ist, das Senden eines Empfangsbereit-Signals (Receive-Ready signal) umfasst.
Verfahren zum Übermitteln von Daten nach Anspruch 20, bei dem der Schritt des Aufbauens einer Kommunikationssitzung mit der zweiten Endgerätvorrichtung (304) über das zweite Gateway (308) ferner die Schritte des Ausführens von Zeitbetrachtungen umfasst, um zu verhindern, dass die erste Endgerätvorrichtung (302) interpretiert, dass das erste Gateway (306) ein Datenübertragungsstreckenschicht-Protokoll nicht unterstützt.
Verfahren zum Übermitteln von Daten nach Anspruch 25, bei dem der Schritt des Ausführens von Zeitbetrachtungen den Schritt des Anhaltens eines Weiterreichungsprozesses zwischen der ersten Endgerätvorrichtung und dem ersten Gateway (306) sowie zwischen der zweiten Endgerätvorrichtung (304) und dem zweiten Gateway (308) umfasst, um das Datenübertragungsstreckenschicht-Protokoll auszuwählen, bis eine virtuelle Ende-zu-Ende-Verbindung (316) zwischen der ersten Endgerätvorrichtung und der zweiten Endgerätvorrichtung aufgebaut worden ist.
Verfahren zum Übermitteln von Daten nach Anspruch 25, bei dem der Schritt des Adressierens von Zeitbetrachtungen den Schritt umfasst, bei dem wenigstens ein Zeitüberlaufwert für wenigstens einen Zeitgeber, der verwendet wird, um festzustellen, ob das Datenübertragungsstreckenschicht-Protokoll bei der ersten Endgerätvorrichtung und bei der zweiten Endgerätvorrichtung vorhanden ist, erweitert wird.
Verfahren zum Übermitteln von Daten nach Anspruch 13, wobei das Verfahren ferner den folgenden Schritt umfasst: Beenden der Kommunikationssitzung durch Vorsehen eines Mechanismus, der eine physikalische Verbindung zwischen der zweiten Endgerätvorrichtung (304) und dem zweiten Gateway (308) unmittelbar nach Beenden einer physikalischen Verbindung zwischen der ersten Endgerätvorrichtung und dem ersten Gateway (306) beendet.
Verfahren zum Übermitteln von Daten nach Anspruch 13, bei dem der Schritt des Beendens der Kommunikationssitzung durch Vorsehen eines Mechanismus ferner umfasst, dass das erste Gateway (306) dem zweiten Gateway (308) die Absicht, die Kommunikationssitzung zu beenden, mitteilt.