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Technisches Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, um Signal-Übergabe-Punkte (Signal Transfer
Points) in einem Mobil-Telekommunikationsnetzwerk
abzufragen.
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Stand der Technik
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Zentralkanal-Signalisierungs-Netzwerke
verwenden sogenannte Signal-Übergabe-Punkte
(STPs), um für
die Übergabe
von Signalisierungs-Nachrichten von einem Signalisierungs-Anschluss
zu einem anderen zu sorgen. Üblicherweise
umfasst ein Mobil-Telekommunikations-Netzwerk
Basisstationen, welche für
die Verbindung mit den Benützern
des Netzwerkes verantwortlich sind. Diese Basisstationen sind an
eine lokale Mobilvermittlungsstelle (Mobile switching centre MSC)
angeschlossen. Diese MSCs sind mit STPs verbunden und gewährleisten
inter-GSM Kommunikationen auf dem selben Netzwerk. Für Kommunikationen
zu anderen Netzwerken, wie normale Telefonnetzwerke, sind die MSCs
an ein GMSC (Gateway MSC) angeschlossen.
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Eine
solche Netzwerk-Architektur wird für jedes System, welches das
SS7 Signalisierungs-System unterstützt, benützt.
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Es
ist klar, dass alle diese Elemente für das Netzwerk benötigt werden,
um seine Dienstleistungen bereitzustellen und dass es für den Telekommunikations-Betreiber äusserst
wichtig ist, die Ausfallzeit eines jeden dieser Elemente auf ein
striktes Minimum zu limitieren.
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STPs
funktionieren normalerweise ohne externen Eingriff, aber sie erstellen
IPRs (für
Information and Problem Reports = Informations und Problem Berichte),
auf welche über
ein Administrations-Netzwerk zugegriffen werden kann. Diese IPRs
können
unkritische Alarme beinhalten (z.B. Alarme, die Vorgänge signalisieren,
welche den Normalbetrieb des STP nicht beeinträchtigen), aber auch kritische
Alarme, welche Vorgänge melden,
die den normalen STP Betrieb gestoppt haben oder stoppen werden
oder diesen ernsthaft beeinträchtigen
werden.
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Eine
normale Massnahme im Falle eines STP-Zusammenbruches ist die Verifizierung
der IPRs, ausgegeben durch besagte STP, und die Analyse derselben.
Interfaces, die dem Stand der Technik entsprechen, erlauben jedoch
nur einen vollständigen
Download aller IPRs. Einige Fehler erzeugen erst nach ein paar Tagen Funktionsstörungen und
die Analyse einer solchen Funktionsstörung erfordert demnach den
Download der IPRs mehrer Tage. Ein solcher Download kann bis zu
24 Stunden dauern, dadurch wird die Ausfallzeit der STP signifikant
verlängert.
Des weiteren können
IPRs auch sehr schwierig zu interpretieren sein, dies führt zu einer zeitaufwändigen Analyse
besagter IPRs im Falle eines STP-Zusammenbruchs.
Schnelle Unterscheidung kritischer und unkritischer Alarme ist in
einem solchen Fall ausschlaggebend, um die Ausfallzeit minimal zu
halten.
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Ausserdem
werden diese IPRs üblicherweise
relativ schnell verworfen, um Speicher-Überschreitungen zu verhindern. Üblicherweise
wird ein Verlauf nur einige Tage im Speicher behalten, was es unmöglich macht,
eine Langzeitanalyse der Funktion des Netzwerks durchzuführen.
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Dokument
US-5802145-A offenbart ein System und ein Verfahren zur Verwendung
eines Zentralkanal-Signalisierungs-Netzwerks, um vor herbestimmte
Ereignisse zu detektieren und um nach der Detektion dieser Ereignisse
vorherbestimmte Skripte auszuführen.
Programmierbare und adressierbare Monitore (z.B. Back Planes) werden
dafür verwendet.
Besagte Monitore können
mit einem problemspezifischen Programm oder Skript programmiert
werden, um spezifische Signale auf einer Echtzeit-Basis abzufangen.
Dieses Verfahren erlaubt eine ad-hoc Lösung für ein gegebenes Problem. Es
verwendet weder die IPR-Nachrichten, noch schreibt es den IPR-Nachrichten- Inhalt
in eine Datenbank.
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US-Patent
US-5799317-A bezieht sich auf ein Daten-Verwaltungs-System, verbunden
mit einem SS7 Signalisierungs-System. Es beabsichtigt unter anderem,
eine effektive und effiziente Diagnose von Netzwerkproblemen. Dazu
macht es Gebrauch von einer Problem/Lösungs-Bibliothek und einer
relationaler Datenbank für
die Speicherung gesammelter Netzwerk-Daten, die nötig sind,
um Netzwerkverwaltungs-Analyse-Aufgaben auszuführen. Datenspeicherung in einer
separaten relationalen Datenbank bringt den Vorteil, dass Speicherung
und Abfrage von Problemen und Lösungen
viel schneller ausgeführt
werden können.
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Ziele der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung beabsichtigt, ein Verfahren bereitzustellen,
um STPs schnell und effizient zu verwalten, um mögliche Ausfallzeiten minimal
zu halten. Im weiteren beabsichtigt die vorliegende Erfindung die
Bereitstellung von Werkzeugen für
schnelle Kurz- und Langzeitanalysen von STPs und allumfassenden Netzwerkfunktionen.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, um die Funktionalitäten eines
Signal-Übergabe-Punktes
in einem Telekommunikationsnetzwerk zu analysieren, wobei das besagte
Verfahren um fasst:
- • Sammeln von IPR Nachrichten
von besagtem Signal-Übergabe-Punkt,
- • Speichern,
der in besagten IPR Nachrichten vorhandenen Daten in einer kontextgebundenen
Datenbank, und optional
- • Erstellen
eines Berichtes, basierend auf den in besagten IPR-Nachrichten vorhandenen
Daten, mittels Abfrage besagter kontextgebundener Datenbank.
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Die
Abfrage besagter kontextgebundener Datenbank ist sehr viel effizienter
als die bisher bekannten Verfahren. IPR-Analysen können dadurch
in einem effizienterem und weniger zeitraubendem Weg durchgeführt werden.
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Vorzugsweise
ist besagter Schritt, der IPR-Nachrichten sammelt, regelmässig auszuführen. Vorzugsweise
umfasst das besagte Verfahren weiter eine Validierung der besagten
IPR Nachrichten vor der Speicherung in der kontextgebundenen Datenbank,
so dass nur validierte IPR Nachrichten gespeichert werden. Die Validierung
kann beispielsweise durch Analysierung der Standarddaten, vorhanden
in jedem IPR, wie Datum, Zeit oder Sequenz Nummer, durchgeführt werden.
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Ferner,
umfasst die Speicherung in besagter kontextgebundener Datenbank
vorzugsweise folgende Schritte:
- • Auswählen von
Daten aus einer IPR Nachricht, betreffend die Funktionalität des Signal-Übergabe-Punktes,
und
- • Speichern
besagter Daten in der kontextgebundenen Datenbank an einem adäquaten Platz.
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Das
bedeutet, dass ein IPR in alle seine Teile aufgeteilt wird, in anderen
Worten, jeder Teil einer IPR Nachricht, der in sich selbst signifikant
ist, wird an einem spezifischen Platz in die kontextbasierte Datenbank gespeichert.
Dies resultiert in einer Datenbank, welche für jegliche Informationen, bezogen
auf den STP, einfach abgefragt werden kann.
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Besagte
Berichte können
beliebige Informationen beinhalten, welche für die Administration des Netzwerkes
nützlich
sind. Zum Beispiel können
die Alarmnachrichten des Signal-Übergabe-Punktes
gespeichert werden, aber auch andere Informationen, wie STP-spezifische Informationen
(Prozessor-Neustarts, User-Logins, IPR-Zusammenfassungen, Alarm-Zusammenfassungen,
...) oder Netzwerk-Informationen (Verfügbarkeit von Diensten und/oder
Verbindungen, andere Fehler, ...).
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Ein
weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren für Langzeitanalysen
der Funktionalität
eines Telekommunikationsnetzwerks, das STPs enthält, wobei besagtes Verfahren
umfasst
- • Erstellen
einer kontextgebundenen Datenbank, die Daten betreffend IPR Nachrichten
besagter STPs enthält,
und
- • Erstellen
eines Berichts, der eine Analyse der Funktionalität des besagten
Telekommunikationsnetzwerks darstellt, durch die Abfrage besagter
kontextgebundener Datenbank.
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Noch
ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren,
für die
Analyse des Status eines Telekommunikationsnetzwerkes, das STPs
enthält,
wobei besagtes Verfahren umfasst:
- • Erstellen
einer kontextgebundenen Datenbank, die Daten betreffend IPR Nachrichten
besagter STPs enthält,
wobei besagte Daten Status-Informationen und Alarm-Informationen
von besagten STPs umfassen, und
- • Erstellen
eines Berichts, der eine Analyse des Status des besagten Telekommunikationsnetzwerks
darstellt, durch die Abfrage besagter kontextgebundener Datenbank.
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Ein
System für
die Überwachung
eines Telekommunikationsnetzwerks, welches STPs beinhaltet, umfasst:
- • Eine
kontextgebundene Datenbank, die Daten von IPRs von STPs enthält,
- • Sammelmittel,
die ausgestaltet sind, um besagte Daten von besagten STPs zu sammeln,
und
- • Abfragemittel,
die ausgestaltet sind, um besagte kontextgebundene Datenbank abzufragen.
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Ein
solches System kann im weiteren ein Interface, um besagtes System
zu steuern, und/oder Auswertemittel umfassen, die ausgestaltet sind,
um Berichte zu erstellen, die auf Anfragen basieren, welche in besagter
kontextgebundener Datenbank ausgeführt worden sind.
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Ein
weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Computerprogramm
umfassend Programmcodemittel, die ausgestaltet sind, um alle Schritte
der oben aufgeführten
Verfahren auszuführen,
wenn besagtes Programm auf einem Computer ausgeführt wird.
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Ein
weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Computerprogrammprodukt
umfassend Programmcodemittel, die auf einem computerlesbarem Medium
gespeichert und angeordnet sind, um alle Schritte der oben genannten
Verfahren auszuführen,
wenn besagtes Programmprodukt auf einem Computer ausgeführt wird.
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Kurze Beschreibung der
Zeichnungen
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1 zeigt
eine bekannte SS7 Netzwerkarchitektur.
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2 zeigt
einen Überblick über ein
bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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Detaillierte Beschreibung
der Erfindung
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Ein „Signal-Übergabe-Punkt" ist ein Paketvermittler,
welcher als wegleitender Hub für
ein Signalisierungs-Netzwerk wirkt und Nachrichten zwischen verschiedenen
Punkten in oder zwischen Signalisierungs-Netzwerken transferiert.
Wie in 1 erkennbar, umfasst ein Signalisierungs-Netzwerk 1 Basis-Stationen 3,
welche in direktem Kontakt mit den mobilen Geräten 5 des Kunden sind.
Diese Basisstationen sind durch ein Netzwerk aus MSCs 7 und
STPs 9 miteinander verschaltet. Für die Verbindung zu anderen
Netzwerken, stehen Gateway-MSCs 11 zur Verfügung.
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Ein Überblick
eines Systems, benannt MIDAS (kurz für MSTP IPR Daten Analyse System),
welches unter Einsatz der Verfahren, gemäss vorliegender Erfindung funktioniert,
ist in 2 gezeigt. Das System kann von einem Client-Inferface
aus, das auf einem Computer ausgeführt wird, bedient werden. Vorteilhafterweise ist
besagtes Interface durch den Gebrauch von Hypertext Markup Language
oder z.B. durch laufende Java Applets ausgebildet. Dies hat den
Vorteil, dass der Client-Computer nicht auf irgendeinen Typ beschränkt wird, sondern
dass Zugang zum System mit allen TCP/IP kompatiblen Systemen erbracht
werden kann. Das Interface, die MIDAS Homepage, ist vorzugsweise
mit den Mitteln eines http-Servers
zugänglich.
Ebenfalls wird vorzugsweise gesicherte Kommunikation eingesetzt,
um Hacking durch Dritte zu verhindern, wenn das Interface vom Internet
aus zugänglich
ist.
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Von
der MIDAS Homepage kann auf alle nötigen Funktionen zugegriffen
werden. 2 zeigt 4 mögliche Funktionen, welche später erklärt werden.
Diese Funktionen sind üblicherweise
durch Skripte, wie PERL Skripte, implementiert. Diese Skripte sind
so ausgestaltet, um eine Schnittstelle mit verschiedenen Komponenten
des Systems zu bilden.
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Funktion RawData (RohDaten)
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Die
Funktion RawData ist verantwortlich für die Erstellung der kontextgebundenen
Datenbank, wie oben beschrieben. Die Funktion wird die IPR Nachrichten
der verschiedenen STPs auslesen und diese in korrekter Weise in
die kontextgebundene Datenbank speichen. Ein Beispiel eines Formates
einer solchen kontextgebundenen Datenbank kann in der Tabelle 1
gesehen werden:
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Tabelle
1: Inhaltsgebundene Datenbank-Felder
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Solche
Datenbanken können
für jeden
STP, welcher Teil eines Netzwerkes ist, erstellt werden.
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Funktion Berichte
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Die
Berichtfunktion kann gebraucht werden, um entweder ein STP oder
das Netzwerk zu analysieren, indem die Datenbanken(en), erstellt
durch die RawData Funktion, abgefragt wird(werden). Aufgrund der
Basis auf welcher diese Berichte funktionieren, kann man Probleme
schnell identifizieren oder Langzeitanalysen der Netzwerk-Stabilität machen.
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Funktionen RealTime und
RealTime TTRC (Echtzeit)
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Die
RealTime und RealTime TTRC Funktionen können separate Funktionen oder
können
in einem einzigen Skript integriert sein. RealTime (Echtzeit) wird
benützt,
um einen aktuellen Status aller Alarme im STP aufrechtzuerhalten.
Beim Empfang eines IPR von einem STP wird das System kontrollieren,
ob es ein richtiger Alarm ist. Ein neuer Alarm wird dem Kontrollpersonal
auf dem Bildschirm signalisiert, z.B. durch Verwenden eines Farbcodes
(Grün-Orange-Rot),
um die Dringlichkeit des Alarms anzuzeigen. Wenn der IPR eine Löschung eines
existierenden Alarms beinhaltet, wird besagter Alarm vom Echtzeit-Alarm-Bildschirm
gelöscht.
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Im
Falle eines Systemfehlers kann der Status der Alarme einfach durch
die Durchführung
einer Resynchronisation des Bildschirm-Interfaces verifiziert werden. Eine
solche Resynchronisation kann vorzugsweise mindestens alle 15 Minuten
gemacht werden, so dass der Status der Alarme praktisch immer der
reale, aktuelle Status ist. Verpasste Alarme oder verpasste Freischaltungen
können
in dieser Weise einfach und in einer systematischen Weise wiederhergestellt
werden. Eine Resynchronisation eines typischen Systems dauert ungefähr 30 Sekunden,
im Gegensatz zu Systemen vom Stand der Technik, welche manchmal
24 Stunden brauchen, um den Status der STPs wiederherzustellen.
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Admin Funktionen
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Die
Funktionen Admin, Administration oder Verwaltung können gebraucht
werden, um die Funktion des Systems zu verifizieren. Zum Beispiel
kann man den Status verschiedener Skripte (Kontrolle, ob die Interfaces
gebraucht werden) und Prozesse, wie IPR-Resync- und Alarm-Resync-Prozesse, kontrollieren.
Ebenfalls kann man die Kontinuität
und die Vollständigkeit
der Datenbanken kontrollieren. Dies ist eine wichtige Eigenschaft,
weil es die Identifizierung von verlorenen IPRs erlaubt (basierend
auf den IPR-Nummern), welche später,
wenn nötig,
wieder vom STP aufgefunden werden können. Weil man weiss, welcher
IPR fehlt, können diese
Nachrichten einfach identifiziert und vom Speicher des STP's extrahiert werden.
Weiter erstellen die Admin-Funktionen-Log-Files, welche zu Fehlerbehebungszwecken
gebraucht werden können.
