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FACHGEBIET
DER ERFINDUNG
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Diese
Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf das Gebiet der Telefonkommunikationsausrüstung. Im
Besonderen hängt
die Erfindung mit einem System und Verfahren zur Ethernet-Verbindung
eines Telekommunikationsnetzwerkknotens zusammen.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Bezugnehmend
auf 1 werden in einem heutigen Telekommunikationsnetz
Abfragen von einer Funkbasisstation oder einem Switch 12 an
die Heimatdateien (HLRs für „Home Location
Registers") 32 und 34 über Signalübertragungsorte
(STPs für „Signal
Transfer Points") 20–23 in
einem SS7-Netzwerk 14 über
C7- oder SS7-Verbindungen 16, 18 und 25–39 übertragen.
C7 ist ein in Europa verwendeter Standard, der dem in den Vereinigten
Staaten verwendeten SS7-Standard entspricht. Bezugnahmen in diesem
Dokument auf C7 beziehen sich auch auf SS7. Die Basisstation 12 kann
auch als Funktelefonvermittlungsstelle oder MTSO (für „Mobile
Telephone Switching Office")
bezeichnet werden. Die Heimatdateien 32 und 34 werden
typischerweise in einer Konfiguration mit zusammengehörigen Paaren
(„Mated
Pair") eingesetzt,
wobei jede den gesamten Satz der Heimatdateidaten enthält. Während eines
normalen ausfallfreien Betriebs führt jede Heimatdatei die für die Hälfte der
Dienstteilnehmer erforderliche Verarbeitung aus. Bei einem Ausfall
einer Heimatdatei hat die verbleibende Heimatdatei die Fähigkeit,
den Dienst für
die gesamte Datenbank ohne Funktionalitätsverlust bereitzustellen.
Wie in 1 gezeigt, sind die Signalübertragungsorte 20–23 ebenfalls
in zusammengehörigen Paaren
konfiguriert und sind mit beiden Heimatdateien 32 und 34 über C7-Verbindungen 16, 18 und 25–39 gekoppelt.
Die Heimtatdatei-Abfragen werden über die Signalübertragungsorte 20–23 an
die Heimatdateien 32 und 34 unter Verwendung eines
Standardprotokolls wie beispielsweise TCAP übertragen. Die Heimatdateien 32 und 34 umfassen
jede einen Host 42 und 46, der über die
Ethernet-Verbindungen 44 und 48 mit einem Server 43 beziehungsweise 47 gekoppelt
ist. Die Hauptfunktion der Hosts 42 und 46 besteht
darin, eine Schnittstelle für
den Server zum SS7-Netzwerk bereitzustellen. Die Hosts sind jedoch
voluminös
und belegen mehrere Steckplätze
in den Geräterahmen.
Darüber
hinaus sind die Hosts teuer in der Implementierung und verlangsamen
die Verbindung zwischen dem Server und den Signalübertragungsorten.
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Das
unter WO 99/14910 am 25. März
1999 veröffentlichte
Patentanmeldungsdokument stellt eine Heimatdatei vor, die über eine
SS7-Verbindung mit einem Netzwerkknoten verbunden ist, der SS7-Netzwerknachrichten
in TCP/IP-Nachrichten konvertiert und umgekehrt. Dieses Dokument
offenbart auch eine mit den Netzwerkknoten über eine TCP/IP-Verbindung
gekoppelte Besucherdatei.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung definiert ein Telekommunikationsnetzwerk nach
Anspruch 1.
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Ein
durch die vorliegende Erfindung gebotener technischer Vorteil besteht
darin, dass statt einer SS7- oder C7-Nachrichtenvermittlung zwischen
den Netzwerkknoten eine Hochgeschwindigkeits-Ethernetverbindung
verwendet wird. Insbesondere wird der Datenzugriff auf die Datenbank
der Heimatdatei und/oder des Dienststeuerungsknoten beschleunigt,
und der allgemeine Gesamtverkehrsfluss wird verbessert.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Für ein besseres
Verständnis
der vorliegenden Erfindung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen,
auf denen:
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1 ein
Blockdiagramm einer herkömmlichen
Netzwerkkonfiguration ist;
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2 ein
Blockdiagramm eines Telekommunikationsnetzwerks ist, das gemäß einer
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung konfiguriert ist;
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3 ein
Blockdiagramm eines Telekommunikationsnetzwerkknotens ist, der gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist;
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4 ein
Nachrichtenflussdiagramm ist, das die Verarbeitung von Nachrichten
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt;
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5 ein
Blockdiagramm eines Telekommunikationsnetzwerks ist, das gemäß einer
anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung konfiguriert ist; und
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6 ein
Blockdiagramm eines Telekommunikationsnetzwerks mit nicht abgesetztem
(„co-located") Signalübertragungsort
(STP) und nicht abgesetzter („co-located") Heimatdatei (HLR)
ist, das gemäß einer
anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung konfiguriert ist;
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7 ein
weiter ins Detail gehendes Blockdiagramm des in 6 dargestellten
Telekommunikationsnetzwerks mit co-located STP und HLR ist, das
nach einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung konfiguriert ist; und
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8 ein
weiter ins Detail gehendes Blockdiagramm des Telekommunikationsnetzwerks
ist, das nach einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung konfiguriert ist.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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2 ist
ein Blockdiagramm eines Telekommunikationsnetzwerks 60,
das gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung konfiguriert ist. In dem Telekommunikationsnetzwerk 60 sind
die Hosts der Heimatdatei (HLR für „Home Location
Register") entfernt,
und die Server 43 und 47 sind direkt mit dem zusammengehörigen Paar 22 und 23 der
Signalübertragungsorte
(STP für „Signal
Transfer Point") über die
Ethernet-Verbindungen 61 (umfassend die Verbindungen 62–65)
gekoppelt. Die Heimatdateien sind Datenbanken des Funkdienst-Providers
und enthalten auf Leistungsmerkmale und Dienste bezogene Teilnehmerdaten.
Die Heimatdateien 43 und 47 sind mit einer Basisstation
(BS) 12, Dienstevermittlungsknoten (SSP für „Service Switching
Point") oder einer
Funktelefonvermittlungsstelle (MTSO für „Mobile Telephone Switching
Office") 12 über ein
SS7- oder C7-Netzwerk von Signalübertragungsorten 20–23 gekoppelt,
die als zusammengehörige Paare
konfiguriert sind. Die Signalübertragungsorte 20–23 bleiben
untereinander verbunden und mit der Basisstation/dem Dienstevermittlungsknoten 12 mit
C7- oder SS7-Verbindungen 16, 18, 25–30 verbunden.
Jeder Signalübertragungsort
ist mit jedem aus dem zusammengehörigen Paar der Heimatdateien über Duplex-Router
gekoppelt, wie in der weiter unten beschriebenen 8 dargestellt.
Weil die Heimatdatei-Server 43 und 47 bereits
eine Ethernet-Verbindung besitzen, ist keine Änderung erforderlich. Die Signalübertragungsorte 22 und 23 erfordern
eine Konvertierung oder eine Schnittstelle, die SS7- oder C7-Nachrichten
in und aus IS42-Standardnachrichten für Funkverbindungen konvertiert,
die über
Ethernet unter Verwendung des TCP/IP-Protokolls (für „Transmission Control Protocol/Internet
Protocol") gesendet
werden.
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3 ist
ein Blockdiagramm eines Telekommunikationsnetzwerksystems 70,
das gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist. Der Telekommunikationsnetzwerkknoten 70 kann
ein Signalübertragungsort,
ein Dienststeuerungsknoten, ein Dienstevermittlungsknoten oder jeder
Knoten eines intelligenten Netzwerks (IN für „Intelligent Network") oder eines fortgeschrittenen
intelligenten Netzwerks (AIN für „Advanced
Intelligent Network")
sein, der eine Ethernet-Verbindung erfordert. Das System 70 umfasst
ein Nachrichtentransportnetzwerk 72, das dazu dient, die
verschiedenen Prozessor-Cluster
des Systems 70 untereinander zu verbinden. Die Nachrichten
werden zwischen den Prozessor-Clustern über das Nachrichtentransportnetzwerk 72 übertragen.
Der Administrations-Cluster 74 umfasst einen oder mehrere
Prozessoren 76, die die Vorgänge des Systems 70 beaufsichtigen.
Das System 70 umfasst einen oder mehrere SS7-Prozessorcluster 80 und 81.
Die SS7-Cluster 80 und 81 umfassen jeder mehrere
untereinander verbundene Prozessoren, die SS7-Prozessoren, Controller
und Ethernet-Prozessoren umfassen. Die SS7-Prozessoren 84 und 86 des
SS7-Clusters 80 sind mit dem SS7-Netzwerk gekoppelt, um
SS7-Nachrichten unter der Steuerung des Controllers 88 zu
empfangen und zu senden. Die SS7-Prozessoren 94 und 96 des
SS7-Clusters 81 sind mit dem SS7-Netzwerk gekoppelt, um
unter der Steuerung des Controllers 98 SS7-Nachrichten
zu empfangen und zu senden. Mindestens ein Ethernet-Prozessor (90 und 100)
ist mit den SS7-Prozessoren
und dem Controller in demselben Cluster gekoppelt. Die Ethernet-Prozessoren haben
TCP/IP-Anschlüsse,
die mit den Heimatdatei-Servern über
das TCP/IP-Protokoll über
die Ethernet-Verbindungen 92 und 102 gekoppelt
sind. Das System 70 kann weitere (nicht dargestellte) Prozessor-Cluster
umfassen, die weitere Funktionalitäten wie Global Title Translation,
d.h. die globale Anpassung der Adressierung, ausführen.
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4 ist
ein Nachrichtenflussdiagramm, das die Verarbeitung von Nachrichten
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt. Eine vom System 70 über die
SS7-Verbindung 110 empfangene Nachricht hat ein Nachrichtenformat 111,
das einen Nachrichtenübertragungsteil
(MTP für „Message
Tansfer Part"),
einen Signalisierungsverbindungs-Steuerungsteil (SCCP für „Signalling
Connection Control Part") und
einen Anwendungsteil der Nachricht umfasst. Das SS7-Nachrichtenformat
wird detailliert in Bell Communications Research Specification of
Signalling System Number 7, Bell Communications Research, TR-NWT-000246,
Ausgabe 2, Revision 2, Dezember 1992, beschrieben. Die MTP- und
SCCP-Teile der Nachricht werden entfernt und von den Funktionen
MTP 112 und SCCP/TCAP 114 verarbeitet, die in
einer Routing-Datenbank 116 gespeicherte Daten nutzen können. Ein
DEX-Header wird zu der Routing-Information der Nachricht hinzugefügt, die
zur Übertragung
der Nachricht 120 über
einen internen DEX-Bus verwendet wird. Die sich daraus ergebende
Nachricht wird anschließend
durch den Anwendungsprozess 123 und den TCP/IP-Prozess 124 verarbeitet.
Ein TCP/IP-Header wird zu der Nachricht 126 hinzugefügt, die
nun auch den CCI-Teil (für „Connection
Control Interface";
Verbindungssteuerungsschnittstelle), den SCCP-Teil und den Anwendungsteil
der ursprünglichen
Nachricht umfasst. Die Nachricht 126 wird über die
Ethernet-Verbindung 128 an die Heimatdatei übertragen.
Die umgekehrte Verarbeitung wird auch angewendet, um über Ethernet-Verbindungen
von der Heimatdatei empfangene Nachrichten zu verarbeiten, die an
das SS7-Netzwerk zugestellt werden sollen.
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5 ist
ein Blockdiagramm eines Telekommunikationsnetzwerks 140,
das gemäß einer
anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung konfiguriert ist. In der in dieser Figur
dargestellten Ausführungsform
ist die Basisstation/der Dienstevermittlungsknoten 12 „direkt" über Ethernet-Verbindungen 141 und 142 mit
den Heimatdateien 43 und 47 gekoppelt.
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6 ist
ein Blockdiagramm eines Telekommunikationsnetzwerks 150 mit
nicht abgesetztem („co-located") Signalübertragungsort
(STP) und nicht abgesetzter („co-located") Heimatdatei (HLR) 151 und 152,
das gemäß einer
anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung konfiguriert ist. STP/HLR A 151 ist
mit STP/HLR B 152 über
die Ethernet-Verbindung 154 gekoppelt. Die nicht abgesetzten
(„co-located") STP und HLR erhöhen die
Zuverlässigkeit
und reduzieren die Anzahl der T1-Verbindungen. Eine Hochgeschwindigkeitsverbindung
zwischen STP und HLR ist ebenfalls möglich. 7 ist ein
weiter ins Detail gehendes Blockdiagramm des in 6 dargestellten
Telekommunikationsnetzwerks mit co-located STP und HLR, das nach einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung konfiguriert ist. STP/HLR A 151 umfasst
den co-located STP A 160, der mit dem HLR-Server A 162 über paarverseilte
Kabel 163 des Typs 100 oder 10 BaseT
gekoppelt ist. STP/HLR A 151 ist mit redundanten Pfaden
gekoppelt, welche die Router 170–173 und die T1-Adapter 176–179 umfassen.
Die T1-Adapter 176–179 sind
ferner mit den T1-Adaptern 186–189 über die
T1-Amtsleitungen 180–183 gekoppelt.
Die T1-Adapter 186–189 sind
mit den Routern 190–193 gekoppelt,
die ihrerseits mit STP/HLR B 152 gekoppelt sind.
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8 ist
ein weiter ins Detail gehendes Blockdiagramm des Telekommunikationsnetzwerks 200,
das nach einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung konfiguriert ist. Das Netzwerk 200 umfasst
einen STP oder Switch (SSP) 202, der einer aus dem zusammengehörigen STP-Paar
sein kann, das in 2 dargestellt ist, oder die
Basisstation/der SSP, die in 5 dargestellt
ist. Der STP/Switch 202 ist mit Duplex-Routern 206–209 gekoppelt.
Die Router 206–209 sind
mit Routern 230–233 durch
zwei Sätze
von T1-Adaptern 210–227 gekoppelt,
die untereinander durch T1-Amtsleitungen verbunden sind. Die Anzahl
der T1-Adapter hängt
von der benötigten
Kapazität
ab. Die T1-Verbindungen sind als Duplex-Verbindungen ausgeführt, um die hohe Zuverlässigkeit
und die 1:1-Redundanz aufrechtzuerhalten.
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Die
in dieser Weise aufgebaute Hochgeschwindigkeits-Ethernetverbindung
(100 MBit/s) wird im SS7-Netzwerk an Stelle der SS7-Verbindungssätze (56
kBit/s) eingesetzt. Zum Beispiel kann eine Basisstation oder ein
Switch mit einem Heimatdatei-Paar über Ethernet-Verbindungen gekoppelt
werden, oder durch ein STP-Netzwerk, das über Ethernet-Verbindungen mit
der Heimatdatei verbunden ist.
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Obgleich
mehrere Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung und deren Vorteile im Detail beschrieben
wurden, sollte dies so verstanden werden, dass Abwandlungen, Änderungen,
Ersetzungen, Umformungen, Modifikationen, Varianten und Abänderungen
daran vorgenommen werden können,
ohne die Lehre der vorliegenden Erfindung zu verlassen, wobei der
Geltungsbereich der Erfindung durch die beigefügten Ansprüche dargestellt wird.
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Legende
zu den Zeichnungen Figur
1:
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2:
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Abkürzungen
entsprechen Erläuterungen
bzw. Verwendung in der Beschreibung.
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5:
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Abkürzungen
entsprechen Erläuterungen
bzw. Verwendung in der Beschreibung.
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6:
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Abkürzungen
entsprechen Erläuterungen
bzw. Verwendung in der Beschreibung.
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8:
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Abkürzungen
entsprechen Erläuterungen
bzw. Verwendung in der Beschreibung.
