DE60127559T2 - Atm-gestütztes verteiltes netzwerkvermittlungssystem - Google Patents

Atm-gestütztes verteiltes netzwerkvermittlungssystem Download PDF

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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Telekommunikation. Genauer bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein ATM-basiertes verteiltes Netzwerkvermittlungssystem für die Verwendung innerhalb eines öffentlichen vermittelten Telephonnetzwerks (PSTN).
  • 2. Hintergrundinformationen
  • Das heutige Basisnetzwerk ist eine Zusammenlegung von unähnlichen Netzwerken, einschließlich z. B. einem asynchron Übertragungsmodus (ATM), einer Rahmenweiterleitung, eines Zeitmultiplex (TDM), einer Privatleitung und dergleichen. Die Verschiedenheit der Netzwerke ist notwendig, um unterschiedliche Zugangstypen unterzubringen, wie z. B. xDSL, ISDN, Leitungszugang und dergleichen.
  • Das heutige Basisnetzwerk verwendet zahlreiche Protokolle, da jeder Typ von Netzwerk seine eigenen Protokolle erfordert. Selbst innerhalb nur des Sprachnetzwerks gibt es viele Protokolle, so dass Protokollkonvertierungen erforderlich sind. Das heißt, ein ankommendes Protokoll, z. B. Bellcore Gr-303, kommuniziert mit Digitalschleifenträgern (DLCs), um Sprachkanäle zu kontrollieren, die in die Vermittlung kommen. Innerhalb der Vermittlung überträgt ein anderes Vermittlungsprotokoll den Verkehr durch die Vermittlung. Um die Situation weiter komplizierter zu machen, ist das interne Vermittlungsprotokoll jedes Lieferanten proprietär. Ein weiteres Protokoll, nämlich ein Amtsprotokoll (z. B. Signalisierungssystem 7 (SS7)), ist notwendig, um den Verkehr von der Ursprungsvermittlung zur Zielvermittlung zu befördern. Die große Anzahl an Protokollen, die innerhalb des Basisnetzes arbeiten, macht die Kommunikation über das Basisnetz kompliziert.
  • Das heutige Basisnetz weist andere Nachteile auf als eine Fülle von Protokollen. Zum Beispiel wird jeder Typ von Netzwerk in einer anderen Weise mit seinem eigenen Managementsystem gemanagt, häufig von einem anderen Ort aus. Es sind daher viele Erfahrungsbereiche erforderlich, um das Basisnetz zu managen. Mit anderen Worten, eine große Anzahl von Ingenieuren mit unterschiedlichen Erfahrungsschätzen ist erforderlich, um das heterogene Netzwerk zu managen.
  • Die heutige Zentralamtsarchitektur ist ebenfalls aufwändig in Technik und Management. Genauer muss jedes Zentralamt separat gemanagt werden. Um das Problem zu lösen, weist jedes Zentralamt eine einzigartige Konfiguration auf, die von jedem anderen Zentralamt verschieden ist. Zum Beispiel können verschiedene Zentralämter Vermittlungen unterschiedlicher Lieferanten (Vermittlungstypen) aufweisen, sowie unterschiedliche Vermittlungs-Hardwarekonfigurationen. Es ist daher eine Vielfalt an Personal mit unterschiedlichen Erfahrungsschätzen erforderlich, um ein einzigartiges Zentralamt zu managen. Außerdem beansprucht die Technik der Einrichtungen und Amtsbündelleitungen zwischen Zentralämtern und ihren Vermittlungen eine große Zahl von Personal mit einzigartigen Erfahrungsschätzen sowie physikalische Betriebsmittel.
  • Es wurde vorgeschlagen, Tandemvermittlungen durch eine verteilte Architektur zu ersetzen, bezeichnet als Sprachamtsbündelleitung über ATM (VTOA), um die Anzahl der Amtsbündelleitungen zwischen Zentralämtern zu reduzieren und dementsprechend die Technik der Amtsbündelleitungen zwischen Endämtern. VTOA ist jedoch auf Amtsbündelleitungsverbindungen (d. h. Dienstanbieter-Vermittlungsverbindung im Gegensatz zu einem Kundenzugang) beschränkt und erfordert immer noch die Dienste von Klasse-5-Vermittlungen. Selbst mit VTOA erforderlich folglich das Basisnetzwerk viele Protokolle und zusätzliche Hardware um alle erforderlichen Vermittlungsver bindungen bereitzustellen.
  • Ein weiteres Problem bei dem heutigen Sprachnetzwerk ist, dass Endamt-Klasse-5-Vermittlungen, wie z. B. Lucent 5ESS und Nortel DMS100, proprietäre Vermittlungen sind, die proprietäre Hardware und Software verwenden. Das heißt, die Aufrüstung und Ersetzung von Vermittlungen ist keine einfache Aufgabe, zum Teil aufgrund dieser Eigentümerschaft. Es besteht daher Bedarf an Komponenten mit einer generischen Hardwareimplementierung, die auf Software und Persönlichkeitskarten beruht, um eine spezifische Funktionalität bereitzustellen.
  • Die aktuelle Netzwerkarchitektur ist aufgrund der Transportanforderungen und der Technikbasis der aktuellen Klasse-5-Vermittlungen innerhalb eines Ballungsgebietes nicht gut verteilt. Die aktuelle Zentralamtsbasis-Telephontopologie ist daher auf geographische Grenzen beschränkt und erfordert häufig Digitalschleifenträger (DLCs) und andere Ferntelephonieeinheiten. Es besteht daher Bedarf daran, die heutigen Endamt-Klasse-5-Vermittlungen durch ein verteiltes Vermittlungssystem zu ersetzen. Dies wird die Erweiterung der Zentralamtsvermittlungsgrenzen auf das kontrollierte Umgebungsgewölbe (CEV) des Trägerdienstbereiches (CSA) oder sogar auf die Kundenräumlichkeiten für mittlere und große Kunden erlauben.
  • Es besteht daher Bedarf an einem stromlinienförmigen Basisnetz, das alle Arten von Zugang erlaubt und durch ein einziges Managementsystem von einem einzelnen Ort aus oder einer begrenzten Anzahl von Orten aus gemanagt wird. Das Managementsystem sollte fähig sein, mit allen Komponenten des Netzwerkes unter Verwendung eines einzigen standardisierten Protokolls zu kommunizieren, was die Notwendigkeit der Protokollkonvertierung signifikant reduziert. Es wäre ferner wünschenswert, wenn proprietäre Hardware eliminiert werden könnte. Ein solches Netzwerk würde nur Erfahrung in einem einzigen Bereich erfordern, und würde somit das für das Netzwerkmanagement erforderliche Personal reduzieren.
  • Ein alternatives ATM-basiertes Netzwerkvermittlungssystem ist in US 6.049.531 offenbart.
  • Wortliste der Abkürzungen
    • A-IWF
      Zugangskooperationsfunktion
      AAL
      ATM-Adaptionsschicht
      ABR
      verfügbare Bitrate
      ACM
      Adresse-Komplett-Nachricht
      ADPCM
      adaptive Differenzialpulscodemodulation
      ADNSS
      ATM-basiertes verteiltes Netzwerkvermittlungssystem
      ADSL
      asymmetrische digitale Teilnehmerleitung
      AIN
      fortschrittliches intelligentes Netzwerk
      ANM
      Antwortnachricht
      ANSI
      amerikanisches nationales Normeninstitut
      ATM
      asynchroner Übertragungsmodus
      BAF
      Bellcore-AMA-Format
      B-ISUP
      Breitband-ISDN-Benutzerteil
      CAS
      kanalzugehörige Signalisierung
      CBR
      konstante Bitrate
      CCS
      gemeinsame Kanalsignalisierung
      CES
      Schaltungsemulationsdienst
      CEV
      kontrolliertes Umgebungsgewölbe
      CIC
      Schaltungsidentifikationscode
      CSA
      Trägerdienstbereich
      CS-IWF
      Kontroll- und Signalisierungs-Kooperationsfunktion
      DLC
      Digitalschleifenträger
      DPC
      Zielpunktcode
      DS0
      Digitalsignalpegel 0 (64Kbps-Digitalsignalformat)
      DS1
      Digitalsignalpegel 1 (1,544Mbps-Digitalsignalformat)
      IAM
      Initialadressnachricht
      IP
      Internetprotokoll
      IPM
      Impulse pro Minute
      ISDN
      Integrierte-Dienste-Digitalnetzwerk
      ISUP
      ISDN-Benutzerabschnitt
      ITU-T
      internationale Telekommunikationsunion-Telekommunikation
      IWF
      Kooperationsfunktion
      IXC
      Austauschträger
      LA-IWF
      Leitungszugang-Kooperationsfunktion
      LA-CPS
      Leitungszugang-Anrufprozessor-Server
      OAM&P
      Operationen, Administration, Wartung, Bereitstellung
      OC12
      optischer Träger, Ebene-12-Signal (622 Mbps)
      OC3
      optischer Träger, Ebene-3-Signal (155 Mbps)
      OPC
      Ursprungsstellencode
      OSS
      Operationsunterstützungssysteme
      PCM
      Pulscodemodulation
      PLA-IWF
      Privatleitung-Kooperationsfunktion
      PNNI
      Privatnetzwerk-Netzwerkschnittstelle
      POTS
      einfacher alter Telephondienst
      PSTN
      öffentlich vermitteltes Telephonnetzwerk
      PVC
      permanente virtuelle Verbindung
      SS7
      Signalisierungssystem 7
      SSP
      Dienstvermittlungspunkt
      STP
      Signalübertragungsstelle
      STS1
      Synchrontransportsignal, Ebene 1
      SVC
      vermittelte virtuelle Verbindung
      TACPS
      Amtsbündelleitungszugang-Anrufverarbeitungs-Server
      TA-IWF
      Amtsbündelleitungszugang-Kooperationsfunktion
      TDM
      Zeitmultiplex
      UBR
      undefinierte Bitrate
      UNI
      Benutzer-zu-Netzwerk-Schnittstelle
      VPI/VCI
      Virtuellpfad-Identifizierer/Virtuellkanalidentifizierer
      VTOA
      Sprache und Amtsbündelleitung über ATM
      xDSL
      digitale Teilnehmerleitung
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die vorliegende Erfindung wird in der folgenden genauen Beschreibung weiter beschrieben, wobei auf die angegebenen mehreren Zeichnungen mittels nicht einschränkender Beispiele von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung Bezug genommen wird, und wobei in den Zeichnungen ähnliche Bezugszeichen über mehrere Ansichten der Zeichnungen hinweg ähnliche Teile bezeichnen, und in welchen:
  • 1 eine beispielhafte Architektur eines ATM-basierten verteilten Netz werkvermittlungssystems gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 2 eine beispielhafte Architektur eines ATM-basierten verteilten virtuellen Tandemvermittlungssystems, das ein Außer-Band-Signalisierungsnetzwerk enthält, gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 3 eine beispielhafte Server-Farm gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 4 eine beispielhafte Amtsbündelleitungsgruppenarchitektur gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 5 ein Anrufablaufdiagramm für eine POTS-Verbindungseinrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 6 ein Anrufablaufdiagramm für eine POTS-Verbindungsfreigabe gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 7 ein Anrufablaufdiagramm für eine ISDN-Verbindungsfreigabe gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 8 ein Anrufablaufdiagramm für eine ISDN-Verbindungsfreigabe gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 9 eine beispielhafte Architektur eines ATM-basierten verteilten Netzwerkvermittlungssystems für Privatleitungszugang gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung zeigt; und
  • 10 einen beispielhaften Privatleitungseinrichtungsablauf gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • GENAUE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Hinsichtlich des Vorangehenden zielt die vorliegende Erfindung darauf, ein ATM-basiertes verteiltes Netzwerkvermittlungssystem (ADNSS) zu schaffen, um das Standartbasisnetz zu ersetzen. Ein solches System ist stromlinienförmig und reduziert notwendige Amtsbündelleitungsgruppen, ohne das Anrufverarbeitungsvolumen zu verringern. Außerdem ermöglicht die vorliegende Erfindung Haushalts- und Unternehmenskunden gewünschte Zugangstypen für den Übergang in das Netz.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine neue Architektur der Sprachvermittlung, das ATM-basierte verteilte Netzwerkvermittlungssystem (ADNSS), geschaffen. Die neue Architektur verwendet ATM-Technik als Netzwerkgewebe, eine Server-Farm für die Anrufkontroll- und Administrationsfunktionen, und Kantenvorrichtungen, die herkömmliche und neue Zugangstypen zum Netzwerk bereitstellen. Die verteilten Kantenvorrichtungen werden allgemein als Zugangskooperationsfunktionen (oder A-IWFs) bezeichnet. Das Netzwerkgewebe enthält verteilte Teilmaschen von ATM-Vermittlungen. Die Server-Farm besteht aus einem Signalisierungs-Gateway, einem Anrufkontrollserver, einem Abrechnungsserver, einem Ton- und Ansage-Server, und einem Vermittlungsmanagement-Server.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein auf dem Asynchronübertragungsmodus (ATM) basierendes verteiltes Netzwerkvermittlungssystem (ADNSS) geschaffen. Das System enthält ein verteiltes ATM-Vermittlungsnetzwerk, und mehrere Zugangskooperationsfunktion-(A-IWF)-Vorrichtungen, die jeweils als Gateway arbeiten, das einen Standardtelephoniezugang und Datenschaltungstyp-Zugang zum Übergang in das verteilte ATM-Vermittlungsgewebe erlaubt. Das System enthält ferner eine zentralisierte Kontroll- und Signalisierungs-Kooperationsfunktions-(CS-IWF)-Vorrichtung, die Anrufkontrollfunktionen und administrative Funktionen durchführt. Die CS-IWF-Vorrichtung ist dafür ausgelegt, Schmalband- und Breitbandsignalisierung für die Anrufverarbeitung und Kontrolle innerhalb des ATM-Vermittlungsnetzwerks anzukoppeln, und kann eine Server-Farm sein. Die Server-Farm enthält einen Signalisierungs-Gateway, der die CS-IWF an ein Schmalbandnetzwerk koppelt; einen Abrechnungs-Server, der Anrufeinzelheitsdatensätze für alle Anrufversuche über das ADNSS erzeugt und sammelt; und einen Merkmals-Server, der Anrufkontrollfunktionen durchführt. Der Merkmals-Server kann einen Systemmanagement-Server enthalten, der Operationen, Administration, Wartung und Bereitstellung durchführt (OAM&P); sowie einen Anrufkontroll-Server. Der Anrufkontroll-Server führt Anrufkontrollfunktionen und Vorrichtungskontrollfunktionen für A-IWFs aus. Der Anrufkontroll-Server unterstützt, transparent für den Benutzer, Vorrichtungen und Merkmale, die derzeit von der Klasse-5-Telephonvermittlung unterstützt werden. Diese Dienste können alle vermittlungsbasierten (z. B. Anruf-Erwarten, Dreiweg-Anruf, Anruf-Weiterleitung und dergleichen) und netzwerkbasierten (Anrufleitungs-ID, Anrufnamenlieferung, automatischer Rückruf und dergleichen) Merkmale enthalten. Die Server-Farm kann ferner einen Ton- und Ansage-Server enthalten, der Telephonnetzwerk-Töne und Ansagen bereitstellt.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält jede A-IWF-Vorrichtung ferner eine Leitungszugang-Kooperationsfunktion (LA-IWF), die mit Zwei- oder Vierdraht-Schleife-Kundenräumlichkeit-Vorrichtungen koppelt, die POTS-, ISDN-, Münz- und xDSL-Telephoniedienste bereitstellen. Die LA-IWF kann ferner eine Amtsbündelleitungszugangs-Kooperationsfunktion enthalten, die Endamt-Sprachamtsbündelleitungen von TDM-Kanälen zu ATM-Zellen konvertiert unter Verwendung eines Schaltungsemulationsdienstes. Jede LA-IWF kann Persönlichkeitskarten enthalten, wobei jede Persönlichkeitskarte den Zugangstyp kontrolliert, den die LA-IWF aufnimmt.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung dient die A-IWF als eine Privatleitungszugang-Kooperationsfunktion-(PLA-IWF)-Vorrichtung, die dedizierte Bandbreitenschaltungen unterstützt, die an Kundenprivatleitungen gekoppelt sind. In einer Ausführungsform werden Privatleitungsschaltungen von einem einzelnen Punkt der Bereitstellung eingerichtet und getrennt. Außerdem sind die Privatleitungsschaltungen SVCs, die eine im voraus spezifizierte Bandbreite garantieren. Wenn ein SVC ausfällt, wird der SVC freigegeben und weiterer SVC eingerichtet, so dass der ausgefallene SVC wiederhergestellt wird.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren geschaffen zum Einrichten und Verbinden eines Anrufs über das ATM-basierte verteilte Netzwerkvermittlungssystem, das eine Ursprungs-LA-IWF, eine Ziel-LA-IWF und ein LACPS enthält. Das Verfahren enthält die Abtas tung von Zugangsvorrichtungen mit der Ursprungs-LA-IWF, um eine Abhebebedingung einer der Zugangsvorrichtungen zu erfassen; und das Erzeugen eines Wähltons vom LACPS und das Übermitteln des Wähltons über die Ursprungs-LA-IWF zur abgehobenen Zugangsvorrichtung. Das Verfahren enthält ferner das Sammeln von gewählten Ziffern an der Ursprungs-LA-IWF und das Weiterleiten der Ziffern zum LACPS; und das Bestimmen eines Routenziels am LACPS. Das Verfahren enthält ferner das Informieren der Ziel-LA-IWF, die dem Routenziel zugeordnet ist, über die Anrufbeendigungsanforderung und eine Adresse der Ursprungs-LA-IWF; und Einrichten eines Netzwerkpfades von der Ziel-LA-IWF zur Ursprungs-LA-IWF.
  • In einer Ausführungsform führt die Ursprungs-LA-IWF den Wählton an die abgehobenen Zugangsvorrichtung. Das Informieren kann ferner das Informieren der Ursprungs-LA-IWF über eine Adresse der Ziel-LA-IWF und über einen Anschluss, wo die gewählten Ziffern sich befinden, enthalten. In diesem Fall enthält das Einrichten des Netzwerkpfades ferner das Einrichten eines Netzwerkpfades von der Ursprungs-LA-IWF zur Ziel-LA-IWF. Alternativ, oder zusätzlich, kann der Netzwerkpfad von der Ursprungs-LA-IWF zur Ziel-LA-IWF eingerichtet werden. In einer weiteren Ausführungsform führt das LA-CPS administrative Messungen durch und stößt die Abrechnung des Anrufs an.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren geschaffen zum Bereitstellen einer Privatleitung in einem ATM-basierten verteilten Netzwerkvermittlungssystem. Das Verfahren enthält das Empfangen eines Befehls für eine dedizierte Schaltung von einem Ursprungsamt zu einem Zielamt; und das Eintreten des Befehls in ein Bereitstellungssystem, um die Punkt-zu-Punkt-Schaltung zu definieren. Das Verfahren enthält ferner das Bestimmten einer Leerlaufanschlussausrüstung; das Zuweisen eines permanent zugewiesenen oder "festgenagelten" SVC vom Ursprungsamt zum Zielamt in einer Dienstreihenfolge; und eine PLA-IWF, die dem Ursprungsamt zugeordnet ist, das den SVC einrichten muss. Das Verfahren enthält ferner das Formulieren einer Nachricht zum Einrichten des SVC; das Setzen einer internen Querverbindung von dem vom Dienstbefehl zugewiesenen Anschluss zu einem ATM-VFI/VCI, das dem SVC zugewiesen ist; und das Informieren einer dem Zielamt zugeordneten PLA-IWF, das ein durch den Dienstbefehl zugewiesener Anschluss dem zugewiesenen Anschluss des Ursprungsamts unterstellt wird. Das Verfahren enthält ferner das Zuordnen der Anschlüsse; das Empfangen der Einrichtungsnachricht vom Ursprungsamt; und das Setzen der Querverbindung zwischen dem zugewiesenen ATM-VPI/VCI und dem TDM-Anschluss.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält ein auf dem Asynchronübertragungsmodus (ATM) basierendes verteiltes Netzwerkvermittlungssystem (ADNSS) ein verteiltes ATM-Vermittlungsnetzwerk. Das System enthält ferner mehrere Zugangskooperationsfunktion-(A-IWF)-Vorrichtungen, die jeweils als Gateway arbeiten, der Kundenräumlichkeit-Vorrichtungen erlaubt, direkt in das verteilte ATM-Vermittlungsgewebe einzukoppeln. Das System enthält ferner eine zentralisierte Kontroll- und Signalisierungs-Kooperationsfunktion-(CS-IWF)-Vorrichtung, die Anrufkontrollfunktionen und administrative Funktionen ausführt und dafür ausgelegt ist, Schmalband- und Breitbandsignalisierung für die Anrufverarbeitung und Kontrolle innerhalb des ATM-Vermittlungsnetzwerks anzukoppeln. In einer Ausführungsform enthält jede A-IWF Persönlichkeitskarten, wobei jede Persönlichkeitskarte den Zugangstyp kontrolliert, den die A-IWF aufnimmt.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält ein auf dem Asynchronübertragungsmodus (ATM) basierendes verteiltes Netzwerkvermittlungssystem (ADNSS) ein verteiltes ATM-Vermittlungsnetzwerk. Das System enthält ferner Leitungszugang-Kooperationsfunktion-(A-IWF)-Vorrichtungen, die jeweils als Gateway arbeiten, der Kundenräumlichkeit-Vorrichtungen erlaubt, direkt in das verteilte ATM-Vermittlungsgewebe einzukoppeln. Die LA-IWF koppelt mit Zwei- oder Vierdraht-Schleife-Kundenräumlichkeit-Vorrichtungen, die POTS-, ISDN- Münz- und xDSL-Telephoniedienste bereitstellen. Das System enthält ferner eine zentralisierte Kontroll- und Signalisierungs-Kooperationsfunktion-(CS-IWF)-Vorrichtung, die Anrufkontrollfunktionen und administrative Funktionen ausführt und dafür ausgelegt ist, Schmalband- und Breitbandsignalisierung für die Anrufverarbeitung und Kontrolle innerhalb des ATM-Vermittlungsnetzwerks anzukoppeln. Die CS-IWF enthält eine Server-Farm, bestehend aus einem Signalisierungs-Gateway, der die CS-IWF an ein Schmalbandnetzwerk koppelt, einen Abrechnungs-Server, der Anrufeinzelheitsdatensätze für Anrufversuche über das ADNSS erzeugt und sammelt, und einen Merkmals-Server. Der Merkmals-Server enthält einen Systemmanagement-Server, der Operationen, Administration, Wartung und Bereitstellung (OAM&P) durchführt, einen Anrufkontroll-Server, der Anrufkontrollfunktionen und Vorrichtungskontrollfunktionen für die A-IWFs durchführt. Der Anrufkontroll-Server unterstützt, transparent für den Benutzer, Dienste und Merkmale, die derzeit von der Klasse-5-Telephonvermittlung unterstützt werden, wie z. B. vermittlungsbasierte (z. B. Anruf-Erwarten, Dreiwege-Anruf, Anrufweiterleitung und dergleichen) und netzwerkbasierte (z. B. Anrufleitungs-ID, Anrufnamenlieferung, automatischer Rückruf und dergleichen) Merkmale. Der Merkmals-Server enthält ferner einen Ton- und Ansage-Server, der Telephonnetzwerktöne und Ansagen bereitstellt. In einer Ausführungsform enthält jede LA-IWF Persönlichkeitskarten, wobei jede Persönlichkeitskarte den Zugangstyp kontrolliert, den die LA-IWF aufnimmt. Persönlichkeitskarten, wie sie wohlbekannt sind, sind dienstspezifische Karten, die speziell für einen spezifischen Dienst hergestellt sind.
  • Mit Bezug auf 1 wird im Folgenden das ATM-basierte verteilte Netzwerkvermittlungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben. Das Ursprungsendamtsgebäude 20 (austauschbar auch als Zentralamtsgebäude bezeichnet) und das Zielendamtsgebäude 22 beherbergen typischerweise jeweils Klasse-5-Vermittlungen, wie z. B. die SESS, erhältlich von Lucent Technologies, Inc. aus Murray Hill, New Jersey, oder die DMS 100, erhältlich von Northern Telecom Ltd. (Nortel Networks) aus Kanada. Für die Vermittlungen von Nortel und Lucent kann jedoch jede andere Klasse-5-Endamt-Vermittlung eingesetzt werden. Innerhalb jedes Endamtgebäudes befindet sich eine Zugangskooperationsfunktion, wie z. B. eine Leitungszugang-Kooperationsfunktion (LA-IWF) 27; sowie eine Amtsbündelleitungszugang-Kooperations-(TA-IWF)-Funktion 28 (vorher als T-IWF bezeichnet). Alternativ kann sich die LA-IWF 27 außerhalb des Endamtsgebäudes befinden, wobei im Fall der Ankopplung mit einem Zwischenaustauschträger (IXC) 29 die TA-IWF-Einheit 28 sich außerhalb des Endamtsgebäudes befinden kann. Ferner ist ein Signalisierungsübertragungsstelle (STP) 18 gezeigt. Die Signalisierungsübertragungsstelle 18 ist im Stand der Technik wohlbekannt und kann z. B. von Alcatel aus Frankreich bereitgestellt werden. Die Signalisierungsübertragungsstelle 18 kommuniziert mit den Endämtern 20, 22 über SS7- Signalisierung. Ein Asynchronübertragungsmodus-(ATM)-Vermittlungsnetzwerk 26 ist ebenfalls vorgesehen. Die ATM-Vermittlungen innerhalb des Netzwerks können von Lieferanten bereitgestellt werden, wie z. B. Lucent Technologies, Cisco Systems Inc. aus San Jose, Kalifornien, oder Nortel Networks, sind jedoch nicht hierauf beschränkt.
  • Die TA-IWF 28 konvertiert Endamt-Sprachamtsbündelleitungen von TDM-Kanälen zu ATM-Zellen. Genauer segmentiert die TA-IWF 28 die 64Kbps-Trägerkanäle in ATM-Zellen in einer Richtung und fügt die ATM-Zellen in der anderen Richtung wieder in 64Kbps-Kanälen zusammen. Die TA-IWFs 28 sind vorzugsweise über das PSTN verteilt, wobei eine TA-IWF 28 jedem Endamt 20, 22 zugeordnet ist. Eine beispielhafte TA-IWF 28 ist ein Succession Multiservice Gateway (SMG) 4000, bereitgestellt von Nortel. Es kann jedoch auch jede andere geeignete TA-IWF 28 eingesetzt werden.
  • Die LA-IWF 27 unterstützt Leitungszugangsfunktionen für einfachen alten Telephoniedienst (POTS), ISDN-Digitalteilnehmerleitung, Münztelephone, Rahmenweiterleitung, natives ATM, SONET und xDSL-Familie von Datenzugangsleitungen. Die LA-IWF 27 unterstützt ferner zukünftige Typen des Zugangs, wenn sie verfügbar werden. Für die xDSL-Leitung unterstützt die LA-IWF 27 den Datenkanal des Datennetzwerks. Die Funktion der LA-IWF-Einheit 27 beruht auf dem Kartentyp (Persönlichkeitsdaten) bestückt in Anwendungskartenschlitzen an der Einheit. Die LA-IWF 27 kann ferner die Amtsbündelleitungsschnittstellenfunktionen der TA-IWF 28 sowie Privatleitungszugang und drahtlosen Zugang enthalten. Das heißt, es wird angenommen, dass die Einheiten LA-IWF 27 und TA-IWF 28 zu einer gemeinsamen Plattform vereinigt werden können, die die Zugangs- und Amtsbündelleitungsfunktionen der Telephonvermittlung sowie Privatleitungs-(Daten)-Zugang und Funktelephonzugang ausführen würden.
  • Das ATM-basierte verteilte Netzwerk erfordert eine zentralisierte Kontroll- und Signalisierungs-Kooperationsfunktion-(CS-IWF)-Vorrichtung 30. Obwohl als Vorrichtung beschrieben, kann die CS-IWF 30 mehrere Vorrichtungen oder irgendeine Kombination aus Hardware und Software umfassen. Die CS-IWF 30 führt notwendige Anrufkontrollfunktionen sowie die Konvertierung zwischen Schmalbandsignalisierung, z. B. SS7-Protokoll, und einem Breit bandsignalisierungsprotokoll für die Anrufverarbeitung und die Kontrolle innerhalb des ATM-Netzwerks durch. Vorzugsweise bedient eine einzelne CS-IWF 30 alle LA-IWFs 27 und TA-IWFs 28 in einem Ballungsgebiet. Eine beispielhafte CS-IWF 30 ist ein Succession Call Server (SCS), bereitgestellt von Nortel. Es kann jedoch auch jede andere geeignete CS-IWF 30 eingesetzt werden.
  • Die LA-IWFs 27, TA-IWF 28, die CS-IWF 30 und das ATM-Vermittlungsnetzwerk 26, sowie die Zwischenverbindungen bilden zusammen das ATM-basierte verteilte Netzwerkvermittlungssystem. Das System wird als verteilt betrachtet, da die Vermittlungsfunktionen zum Teil von den LA-IWFs 27 ausgeführt werden, die in einer verteilten Weise nahe den Endämtern 20, 22 angeordnet sind.
  • Die vorliegende Erfindung reduziert die Gesamtzahl von Amtsbündelleitungen, die in einem Endamt 20, 22 erforderlich sind, verbessert die Amtsbündelleitungsnutzung und reduziert oder eliminiert die Aufgabe der Amtsbündelleitungsvorhersage und -bereitstellung. Gemäß einer Ausführungsform können für alle lokalen Anrufe, außer 911-, Telephonauskunfts- und Operatoranrufen, Amtsbündelleitungen alle zusammen eliminiert werden. Netzwerkbasierte Anrufzentren können auch diese Amtsbündelleitungen ersetzen. Ferner kann das Wachstum an Amtsbündelleitungsbedarf seitens der Endamtvermittlungen 20, 22 leichter erfüllt werden, da der TA-IWF-Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Skalierbarkeit erlaubt, die von ATM-Netzwerken unterstützt wird. Die Skalierbarkeit wird erreicht aufgrund der größeren Bandbreite des ATM-Netzwerks und des statistischen Multiplexierens des ATM-Netzwerks, was die bestehende Bandbreite effizienter nutzt.
  • Der Einsatz der TA-IWFs 28 erlaubt einem Endamt 20, 22, normale Anrufvolumina zu handhaben, während nur eine oder einige große Amtsbündelleitungsgruppen, die mit dem Netzwerk verbunden sind, vorhanden sind, was die Notwendigkeit zum Bereitstellen separater Amtsbündelleitungsgruppen für verschiedene Ziel-Endämter eliminiert. Außerdem wird die gesamte Amtsbündelleitungsbandbreite von dem Verkehr in allen Richtungen gemeinsam genutzt, da virtuelle ATM-Verbindungen auf Anforderung durch Signalisierung bereitgestellt werden. Folglich ist die Bandbreite nicht irgendwelchen TDM-Sprachkanälen zwischen vorgegebenen Orten zugewiesen, sondern wird dynamisch gemeinsam genutzt.
  • Die Amtsbündelleitungszugangs-Kooperationsfunktion TA-IWF 28 ist eine Vorrichtung, die vorzugsweise in der gleichen Struktur oder dem gleichen Gebäude angeordnet ist, die jede Endamtvermittlung 20, 22 beherbergen. Genauer ist die TA-IWF 28 mit einer oder mehreren physikalischen Vorrichtungen implementiert, die bezüglich der Vermittlung 21 extern sind, jedoch sich innerhalb des gleichen Endamts befinden, das die entsprechende Vermittlung (Vermittlungen) 21 beherbergt. Der Grund für die gemeinsame Anordnung besteht darin, dass die Vorteile von statistischen ATM-Multiplexierungsgewinnen umso früher genutzt werden, je früher die TDM-Amtsbündelleitungen zu ATM konvertiert werden. Da die TA-IWF 28 physikalisch im Zentralamt 20, 22 angeordnet ist, muss die TA-IWF 28 die Zentralamtsumgebungsanforderungen erfüllen. In einer bevorzugten Ausführungsform wird Ebene 3 der Netzwerkausrüstungs-Gebäudestandards (NEBS) erfüllt.
  • Die TA-IWF 28 skaliert sich von weniger als 100 bis zu 16.000 Amtsbündelleitungen, jedoch wird die Kapazität zunehmen, wenn neue Prozessoren entwickelt werden. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Schnittstelle kompatibel zu T1, T3 und OC-3 am TDM-Ende, und kompatibel zu DS-3, OC-3 und OC-12 auf der ATM-Seite. Die ATM-Signale sind vorzugsweise UNI 3.1, UNI 4.0 oder PNNI 1.0 auf der ATM-Seite. Jeder Anruf wird mittels einer ATM-vermittelten virtuellen Verbindungseinrichtung über Signalisierung transportiert. Die TA-IWF 28 wirkt als Multiplexer, im Gegensatz zu einer Vermittlung. Das heißt, die Vermittlungsfunktion ist nicht innerhalb der TA-IWF 28 platziert. Die Vermittlungsfunktion kann statt dessen innerhalb der A-IWF 27 platziert sein, die ebenfalls die Funktionen der TA-IWF 28 ausführen kann.
  • Es sind mehrere Implementierungen für die TA-IWF 28 möglich. Sie kann in die Vermittlung 20, 22 integriert sein, kann in eine ATM-Kante-Vermittlung integriert sein, oder kann als eigenständige Spezialvorrichtung ohne Vermittlungsfähigkeit vorgesehen sein. Das Vorsehen der TA-IWF 28 innerhalb der ATM-Kante-Vermittlung oder als eigenständige Vorrichtung erfordert minima le oder keine Änderungen an bestehenden Vermittlungen 20, 22. Die TA-IWF 28 ist vorzugsweise dicht neben der Vermittlung 20, 22 im gleichen Endamt angeordnet, um die Amtsbündelleitungseffizienz zu maximieren.
  • Da ATM eine paketorientierte Technik statt einer schaltungsorientierten Technik ist, muss ATM Schaltungseigenschaften emulieren, um Verkehr mit konstanter Bitrate (CBR), wie z. B. Sprache, zu transportieren. Diese Emulation wird als Schaltungsemulationsdienst (CES) bezeichnet. Die TA-IWF 28 konvertiert zwischen den 64Kbps-Amtsbündelleitungen und ATM-Zellen unter Verwendung eines wohlbekannten Verfahrens der Schaltungsemulation, das beschrieben ist in Circuit Emulation Service Interoperability Specification Version 2.0'' von The ATM Forum Technical Committee (Januar 1997), was hiermit ausdrücklich durch Literaturhinweis in seiner Gesamtheit eingefügt ist. Der in der CES-Interoperationsbeschreibung beschriebene Dienst der strukturierten digitalen Dienstebene 1 (DS1) nx64 Kbps wird verwendet, um eine DS1-Ausrüstung über emulierte Schaltungen zu verbinden, die auf einem ATM-Netzwerk getragen werden. Das Emulationssystem für eine strukturierte DS1-64Kbps-Schaltung befördert TDM-Amtsbündelleitungen effizient durch das ATM-Amtsbündelleitungsnetzwerk. Das strukturierte DS1-CES erfordert ATM-Vermittlungen, die ein oder mehrere DS0s in einer T1-Schaltung als individuelle virtuelle ATM-Verbindungen behandeln.
  • Gemäß dem strukturierten DS1-CES-Dienst ist jede Kooperationsfunktion über physikalische Schnittstellen mit einem ATM-Netzwerk 26 verbunden. Die physikalischen Schnittstellen sind physikalische ATM-Benutzernetzwerkschnittstelle-(UNI)-Schnittstellen, die zwei Eigenschaften oder Anforderungen aufweisen. Die erste Anforderung ist, dass die ATM-Schnittstelle eine angemessene Bandbreite zum Befördern von nx64-Verkehr nach der Segmentierung bereitstellt. Die zweite Anforderung ist, dass die ATM-Schnittstelle fähig sein muss, einen Zeitablauf verfolgbar für eine primäre Referenzquelle vom ATM-Netzwerk zur Kooperationsfunktion zu befördern, wenn eine externe Verbindung zum Netzwerkzeitablauf nicht unterstützt ist. Die Kooperationsfunktionen sind ferner mit Standardschaltungen mit konstanter Bitrate (CBR) verbunden, wie z. B. den Endämtern 20, 22. Auf diese Weise verbunden erweitern die Kooperationsfunktionen die Schaltung mit konstanter Bitrate (CBR-Schaltung) über das ATM-Netzwerk 26 in einer für die Vermittlungen 20, 22 transparenten Weise.
  • Eine wichtige Funktion des Schaltungsemulationsdienstes, der innerhalb der TA-IWF 28 arbeitet, ist die Adaption des Spaltungsverkehrs an ATM-Zellen. Diese Funktion wird ATM-Adaption genannt. Wie oben beschrieben worden ist, findet der ATM-Adaptionsprozess statt, wenn zeitmultiplexierte Amtsbündelleitungen zu ATM-Zellen konvertiert werden. Allgemeiner bezieht sich ATM-Adaption auf das Konvertieren von nicht-ATM-formatierten Informationen in die Größe und das Format von ATM-Zellen. Für Schaltungsverkehr, wie z. B. Sprache, der in das ATM-Format zu konvertieren ist, sind die zwei Adaptionsschichten, die in geeigneter Weise verwendet werden können, die ATM-Adaptionsschicht 1 (AAL1) und die ATM-Adaptionsschicht 2 (AAL2). Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf AAL1 und AAL2 beschränkt, wobei andere Schichten eingesetzt werden können, die den Verkehr zufrieden stellend in ATM-Zellen konvertieren können, wie z. B. AAL5.
  • Gemäß einer Ausführungsform verwendet der Emulationsdienst für eine strukturierte DS1-nx64Kbps-Schaltung AAL1, so dass der Schaltungsverkehr als Verkehr mit konstanter Bitrate (CBR-Verkehr) innerhalb des ATM-Vermittlungssystems behandelt wird. Das System ist jedoch nicht auf AAL1 beschränkt, wobei andere Protokolle, wie z. B. AAL2, verwendet werden können, um Bandbreiteeinsparungsmerkmale wie z. B. Sprachkompression und Stilleunterdrückung einzubauen, was die Bandbreiteneffizienz weiter verbessern kann.
  • AAL1 wurde sowohl in ITU-T (International Telecommunications Union – Telecommunication) als auch in ANSI (American National Standards Institute) seit 1993 genormt, und wird für die Verwendung mit Schaltungsemulationsdiensten aufgrund seiner Einfachheit bevorzugt. AAL1 ist dafür ausgelegt, Konstantbitratendienste zu unterstützen, und erlaubt die Spezifikation einer Spitzenzellenrate, eines Zellenverlustverhältnisses und einer Zellenverzögerungsvariation. In Abhängigkeit von der Implementierung kann die Spitzenzellenratenbandbreite reserviert oder garantiert werden.
  • Es besteht ein Unterschied zwischen reservierter und garantierter Bandbreite. Wenn die Spitzenzellenratenbandbreite für den Konstantbitratendienst reserviert wird, können keine anderen Dienste irgendeine Bandbreite der konstanten Bitrate nutzen, selbst wenn sie durch den Konstantbitratendienst selbst nicht genutzt wird. Wenn jedoch die Spitzenzellenratenbandbreite den Konstantbitratendienst garantiert wird, kann der ungenutzte Anteil der zugewiesenen Bandbreite der konstanten Bitrate von anderen Diensten genutzt werden, solange die anderen Dienste bereit sind, die Bandbreite zurückzugeben, wenn der Konstantbitratendienst diese benötigt.
  • AAL1 bringt eine zusätzliche Verzögerung ein, da jede AAL1-ATM-Verbindung Informationen für nur einen einzelnen Benutzer befördert. Mit Spracheingabe bei 64 Kbps erfordert es 5,875 Millisekunden, oder nahezu 6 Millisekunden, um eine AAL1-Nutzlast einer ATM-Zelle zu füllen.
  • Eine Alternative zu AAL1 ist AAL2. AAL2 startete als ein Byterad zum Gremium T1S1.5, einem ANSI-Normen-Untergremium. AAL2 wurde später im Mai 1996 in die ITU-T-Studiengruppe 13 unter dem vorübergehenden Rahmen AAL-CU eingebracht, wobei CU für Composit-Benutzer stand. AAL2 wurde nun in der ITU-T-Empfehlung I363.2 definiert.
  • AAL2 ermöglicht, Sprache als Daten mit variabler Bitrate (VBR-Daten) zu transportieren, während ihre verzögerungsempfindliche Eigenart aufrechterhalten bleibt. Die AAL2-Unterstützung für Verkehr mit variabler Bitrate (VBR-Verkehr) erlaubt viele bandbreitensparende Merkmale, wie z. B. Sprachkompression und Stilleunterdrückung, zu verwenden. Diese Merkmale werden im Folgenden genauer erläutert.
  • AAL2 ermöglicht mehreren Benutzern, eine einzelne ATM-Verbindung gemeinsam zu nutzen, während jedem Benutzer erlaubt wird, eine potentiell verschiedene Qualität an Dienstparametern auszuwählen. Die Struktur von AAL2 erlaubt ferner das Packen von Paketen kurzer Länge in ein oder mehrere ATM-Zellen. Im Gegensatz zu AAL1, das eine feste Nutzlastgröße aufweist, bietet AAL2 eine veränderliche Nutzlast innerhalb von Zellen und über Zellen hinweg. Die veränderliche Nutzlast bietet eine dramatische Verbesserung der Bandbreiteneffizienz der strukturierten Schaltungsemulation gegenüber AAL1.
  • Ein wichtiger Aspekt von AAL2 ist der Paketfüllverzögerungsparameter. Der Paketfüllverzögerungsparameter erlaubt dem Netzwerkoperator, eine Zeitperiode festzulegen, während der AAL2-Protokolldateneinheiten zusammengefügt und anschließend in ATM-Zellen segmentiert werden. Das Festlegen dieses Parameters erlaubt dem Netzwerkoperator, die Zellenkonstruktionsverzögerung zu kontrollieren. Dies erlaubt dem Operator, einen Kompromiss zwischen Verzögerung und Bandbreiteneffizienz zu finden, um die Verzögerungsanforderungen bestimmter Sprachverbindungen zu befriedigen. Zum Beispiel werden für eine Sprache mit 64 Kbps Pulscodemodulation (PCM) zum Auffüllen einer ATM-Zelle 6 Millisekunden benötigt. AAL2 kann diese Verzögerung um die Hälfte reduzieren, indem die Paketfüllverzögerung auf 3 Millisekunden festgelegt wird, was dazu führen würde, dass jede ATM-Zellennutzlast zur Hälfte gefüllt wird. Somit werden 50 % Bandbreitenverlust für 50 % weniger Verzögerung in Kauf genommen.
  • Was AAL1 oder AAL2 im Wesentlichen erlauben, ist die Wahl des Transportierens von Sprachamtsbündelleitungen über ein ATM-Netzwerk als Konstantbitratenverkehr oder Variabelbitratenverkehr. Wenn Sprache als Konstantbitratenverkehr gesendet wird, wird der strukturierte DS1 nx64KBps-Schaltungsemulationsdienst des ATM-Forums unter Verwendung von AAL1 eingesetzt. Wenn Sprache als Echtzeit-Variabelbitratenverkehr gesendet wird, wird AAL2 als ATM-Adaptionsschicht eingesetzt, wodurch der Vorteil der vielen Effizienz- und Leistungssteigerungsmerkmale genutzt wird, die durch AAL2 unterstützt werden.
  • Kontroll- und Signalisierungs-Kooperationsfunktion
  • Die Funktion der CS-IWF 30 ist, zwischen Schmalbandsignalisierung im PSTN und Breitbandsignalisierung innerhalb des ATM-Netzwerks 26 zu überbrücken. Zwei Typen von Zwischenamt-Signalisierungsverfahren werden in heutigen Netzwerken verwendet, gemeinsame Kanalsignalisierung (CCS) (d. h. Schmalbandsignalisierung) und kanalzugeordnete Signalisierung (CAS). CAS ist eine ältere Art der Signalisierung, in der Signalisierungsinformationen im gleichen Trägerkanal wie die Benutzerinformationen transportiert werden, und ist für die vorliegende Erfindung von geringer Bedeutung.
  • Da das derzeit in Gebrauch befindliche vorherrschende Zwischenamt-Signalisierungsprotokoll das Signalisierungssystem 7 (SS7) ist, ist die CS-IWF 30 für die Wechselwirkung mit SS7 und die Freigabeunterstützung von SS7 innerhalb des ATM-Netzwerks 26 vorgesehen. SS7 ist ein Gemeinsamkanalsignal-(CCS)-Protokoll für Anrufkontrollinformationen. Das Protokoll wird über ein von den Sprachträgerkanälen physikalisches getrenntes Netzwerk transportiert.
  • Mit Bezug auf 2 wird erläutert, wie die vorliegende Erfindung die SS7-Signalisierung innerhalb des ATM-Netzwerks 26 durch Bewahren des bestehenden SS7-Signalisierungsprozesses und der ISUP-Nachrichtenintegrität unterstützt. Die Ursprungs-Klasse-5-Vermittlung innerhalb des Endamts 20 sendet ihre ISUP-Nachricht zum Signalisierungsübertragungsstelle 18. Anschließend leitet die Signalisierungsübertragungsstelle 18 die Nachricht zur CS-IWF 30 weiter, welche ankommende ISUP-Nachrichten übersetzt und die Anrufeinrichtungsprozedur der TA-IWF 28 kontrolliert. Zum Beispiel werden die eindeutige Punktcodes in ATM-Adressen für die Ursprungs- und Ziel-TA-IWFs 28 übersetzt. Eine ATM-Verbindung wird anschließend zwischen den zwei TA-IWFs 28 über ein ATM-Signalisierungsprotokoll eingerichtet, wie z. B. ein Breitband-ISDN-Benutzerabschnitt (B-ISUP), definiert von ITU-T, PNNI, definiert von ATM-Forum, oder UNI 3.0, 3.1, 4.0 definiert von ATM-Forum. Auf der Zielseite setzt die CS-IWF 30 eine ISUP-Nachricht zusammen und sendet sie zum Signalisierungsübertragungsstelle 18, welcher anschließend die Verbindungseinrichtung mit ISUP-Nachrichten an das Ziel-Endamt 22 abschließt.
  • Ein beispielhafter Anrufablauf gemäß der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden mit Bezug auf 2 beschrieben. Eine genauere Erläuterung ist jedoch in der US-Patentanmeldung Nr. 09/287.092 zu finden. Nachdem das Ursprungs-Endamt 20 (d. h. die Klasse-5-Vermittlung) eine ISUP-Nachricht erzeugt hat, sendet das Ursprungs-Endamt 20 die ISUP-Nachricht zum Signalisierungsübertragungsstelle 18. Die Signalisierungsübertragungsstelle 18 leitet die ISUP-Nachricht über einen Satz von A-Verbindungen (Verbindungen zwischen dem Endamt und dem STP) an die CS-IWF 30 weiter. Bei der CS-IWF 30 wird die ISUP-Nachricht verarbeitet und Anrufkontrollinformationen werden über das ATM-Netzwerk 20 an die TA-IWFs 28 verteilt. Die CS-IWF 30 formuliert ferner eine ISUP-Nachricht bezüglich der Empfangsamtsbündelleitung und sendet diese zurück zum Signalisierungsübertragungsstelle 18. Die Signalisierungsübertragungsstelle 18 leitet die ISUP-Nachricht zum Ziel-Endamt 22 weiter. Das Ziel-Endamt 22 reserviert anschließend die entsprechende Amtsbündelleitung. An diesem Punkt kann eine virtuelle ATM-Verbindung zwischen den TA-IWFs 28 eingerichtet werden, um den Sprachverkehr zu transportieren. Die CS-IWF 30 konvertiert somit zwischen Schmalband- und ATM-Signalisierung, um Verbindungen einzurichten. Die virtuellen ATM-Verbindungen werden vom System mittels Signalisierung dynamisch eingerichtet, wie im Folgenden mit Bezug auf die SVCs beschrieben wird. Obwohl die Signalisierungsprotokolle normenbasiert sein müssen, wie z. B. ATM UNI oder PNNI, kann das genaue Protokoll zwischen den Implementierungen variieren.
  • Der Transport der ISUP-Nachrichten von den Endämtern 20, 202 kann auf zwei Wegen bewerkstelligt werden. Die ISUP-Nachrichten können ohne Änderung im SS7-Netzwerk transportiert werden, oder die ISUP-Nachrichten können in einer speziellen ATM-Verbindung im ATM-Netzwerk transportiert werden. Gemäß einer Ausführungsform werden die ISUP-Nachrichten im SS7-Netzwerk transportiert, da dies die Verantwortlichkeit der TA-IWF 28 vereinfacht und die Außer-Band-Eigenart des SS7-Signalisierungsnetzwerks bewahrt.
  • Die CS-IWF 30 sollte einen eindeutigen Punktcode aufweisen, auch für ein System mit einem redundanten Paar von CS-IWFs. Zwei Sätze von T1-Schnittstellen zu einem passenden Paar von Signalisierungsübertragungsstellen sollten ebenfalls vorgesehen sein. Zusätzlich sollte eine ATM-OC-3-Benutzer-zu-Netzwerk-Schnittstelle (UNI) zum ATM-Netzwerk vorgesehen sein. Vorzugsweise unterstützt die CS-IWF 30 ein Amtsbündelleitungsnetzwerk von wenigstens 500000 Amtsbündelleitungen und ist fähig, drei Millionen Anrufe in einer Hauptverkehrsstunde zu verbinden. Wenn neue Prozessoren entwickelt werden, wird die Kapazität zunehmen. Die CS-IWF 30 sollte vorzugsweise (jedoch nicht unbedingt) eine eigenständige spezielle Vorrichtung sein.
  • In einer Ausführungsform verwendet die CS-IWF 30 ein Server-Farm- Konzept, das mit Bezug auf 3 beschrieben wird. Das Server Farm-Konzept erlaubt handelsüblichen Computern, die die für Telephonvermittlungssysteme anwendbaren Normen erfüllen, Kontrollfunktionen und administrative Funktionen für das ADNSS auszuführen. Es folgt eine Diskussion einer beispielhaften Basisfunktionalität, die für eine Telephonvermittlung für Leitungen und Amtsbündelleitungen erforderlich ist.
  • 3 ist eine Zeichnung der Anrufkontrolle und OAM&P Verbindungsfähigkeit (Operationen, Administration, Wartung und Bereitstellung) innerhalb des geographisch verteilten ADNSS. Die Verbindungsfähigkeit von Funktionen ist als eine LAN/WAN-Anordnung gezeigt, obwohl eine andere Verbindungsfähigkeit ebenfalls möglich ist. Die gezeigten Kästen sollen mit dem Merkmals-Server 300 funktionieren, der spezifische Funktionen in Abhängigkeit von der Softwarebelastung ausführt. Die Server-Farm enthält ferner eine Signalisierungs-Server-Funktion 400, einen Abrechnungs-Server 500, mehrere Schmalbandzugangsvorrichtungen und eine Breitbandnetzwerkschnittstelle.
  • Der Merkmals-Server 300 kann ferner in eine Vermittlungsmanagement-Server-Funktion (SMS) 333 (auch in 1 gezeigt), die OAM&P ausführt, eine Anrufkontroll-Server-Funktion 350, die die Anrufkontrolle ausführt, und eine Ton- und Ansage-Server-Funktion 370, die Telephonnetzwerktöne und Ansagen bereitstellt, unterteilt werden. Die Anrufkontrollfunktion kann weiter in Anrufverarbeitungs-Server für Leitungszugang 354 und Amtsbündelleitungszugang 356 unterteilt werden. Dieses Server-Farm-Konzept erlaubt die Produkt-Benutzer-Flexibilität bei der Auswahl der einsetzbaren Merkmalssatz-Software, während eine oder mehrere gemeinsame kommerzielle Hardware-Plattformen beibehalten werden, auf denen die Software läuft.
  • Die Amtsbündelleitungszugang-Anrufverarbeitungs-Server-(TACPS)-Funktion 356 bezieht sich direkt auf die Klasse-5-Telephonvermittlungs-Amtsbündelleitungszugangs-Funktionalität. Die von der Klasse-5-Telephonvermittlung unterstützten Merkmale werden auf dem ADNSS unterstützt. Diese Server-Funktion führt alle Vorrichtungskontroll- und Anrufbearbeitungsfunktionen für die TA-IWF 28 aus.
  • Die Leitungszugang-Anrufverarbeitungs-Server-(LACPS)-Funktion 354 bezieht sich ebenfalls direkt auf die Klasse-5-Telephonvermittlungs-Leitungszugangs-Funktionalität. Dienste und Merkmale, die von der Klasse-5-Vermittlung unterstützt werden, werden auf dem ADNSS unterstützt. Diese Server-Funktion führt die gesamte Vorrichtungs- und Anrufkontrolle für die LA-IWF 27 aus.
  • Der Vermittlungsmanagement-Server (SMS) 333 stellt die Funktionalität Vermittlungsoperation, Administration, Wartung und Bereitstellung (OAM&P) bereit. Von dieser funktionalen Plattform aus kann der Benutzer die Erstellungsblockeinheiten des ADNSS einsetzen und aktivieren. Sie dient als der einzige Punkt der Schnittstelle für alle Operationsunterstützungssysteme (OSS). Der SMS 333 sammelt Leistungsdaten und Verkehrsmessungen und stellt eine Berichterzeugungsfähigkeit für diese Daten bereit. Die Funktion sammelt ferner Alarmanzeigen, die von Peripherieeinheiten des ADNSS erzeugt werden, und formatiert diese so, dass sie von Wartungspersonal leicht interpretiert werden können. Der Server dient als Wartungsschnittstelle für ADNSS-Peripherieeinheiten für die Diagnose von Systemproblemen und für Softwareaktualisierungen der Systemsoftware.
  • Die Netzwerktöne- und Ansage-Server-Funktion 570 stellt eine Plattform zur Verfügung, die allen ADNSS-Peripherieeinheiten gemeinsam ist. Sie stellt bei Bedarf die netzwerkbasierten Töne bereit, die derzeit von der Klasse-5-Vermittlung bereitgestellt werden. Beispieltöne enthalten den 120 IPM (Impulse pro Minute) Belegt-Ton und den 60 IPM Belegt-Ton. Die Funktion sollte Klasse-5-Vermittlung-Generignetzwerk-Ansagen bereitstellen, sowie eine Schnittstelle bereitstellen, um kundenspezifische Kundenansagen bereitzustellen. Ein Beispiel einer generischen Ansage ist der Freicode, d. h. die gewählte Nummer ist keine Arbeitsnummer.
  • Die Signalisierungs-Server-Funktion 400 ist der Punkt der Schnittstelle zum Schmalband-Gemeinsamkanalsignalisierung-Signalisierungssystem 7-(CCSSS7)-Netzwerk. Diese Server-Funktion stellt die Nachrichtenkooperation zwischen den Schmalband-SS7-Integriertdienste-Digitalnetzwerk-Benutzerteil (ISUP), dem Transaktionsfähigkeiten-Anwendungsteil (TCAP), der Lokalnummerportabilitäts-(LNP)-Datenbank und Datenbanken für das fortschrittliche intelligente Netzwerk (AIN) sowie die ADNSS-Merkmals- Server-Funktionen bereit. Die Signalisierungs-Netzwerk-Gatewayfunktion 400 erlaubt somit dem ADNSS-Merkmals-Server 300, Transaktionen zu allen Diensten, die diesen Komponenten zugeordnet sind, einzuleiten.
  • Die Abrechnungs-Server-Funktion 500 erzeugt oder sammelt Anrufeinzelheitendatensätze für alle Anrufversuche über das ADNSS. Diese Anrufversuche enthalten alle kurzdauernden, langdauernden und normalen Anrufe. Kurzdauernde Anrufe dauern gewöhnlich weniger als einige Sekunden, während langdauernde Anrufe die Mitternachts-Zeitgrenze überschreiten. Diese Funktion ist der einzige Punkt der Schnittstelle für Massenabrechnungs-Kollektorsysteme und stellt die verschiedenen Formate zur Verfügung, die unterschiedliche Kollektoren erfordern. Das bekannteste Beispiel einer solchen Funktion, die eingesetzt werden könnte, ist das Bellcore AMA-Format (BAF).
  • Die Schmalbandzugangsvorrichtungen enthalten die A-IWF. Sie erlaubt mehrere Typen (POTS, ISDN, xDSL und dergleichen) vom Zugang zum Breitbandnetzwerk. Die Breitbandnetzwerkschnittstelle enthält Transportvorrichtungen (ATM-Vermittlungen, Rahmenweiterleitungsvermittlungen und dergleichen), die für eine Vermittlung und einen Transport des Paketverkehrs zwischen zwei entfernten Punkten sorgen.
  • Hinsichtlich der Implementierung können TA-IWF 28/LA-IWF 27 und die CS-IWF 30 separat sein. In der dargestellten Ausführungsform bedient die CS-IWF 30 zentral mehrere LA-IWFs 27 und TA-IWFs 28. Alternativ kann eine CS-IWF 30 jeweils eine TA-IWF 28/LA-IWF 27 bedienen.
  • Leitungszugang-Kooperationsfunktion
  • Die Leitungszugang-Kooperationsfunktion (LA-IWF) ist das Gateway, das jedem Standardtelephonie- oder Datenschaltungs-Zugangstyp erlaubt, in das verteilte Vermittlungsgewebe des ADNSS einzukoppeln. Die LA-IWF im ADNSS dient als Schnittstelle für mehrere Zahl- oder Vierdraht-Schleife-Kundenräumlichkeit-Vorrichtungen, die POTS-, ISDN-, Münz- und xDSL-Telephoniedienste bereitstellen. Diese Einheit bietet eine Klasse-5-Telephonievermittlungs-Teilnehmerleitung-BORSCHT-Funktkionalität für diese Schnittstellen. Beispiele von BORSCHT-Funktionen sind:
    • B – Batterieversorgung für Teilnehmerleitungen.
    • O – Überspannungsschutz, d. h. Leitungskarten-Sekundärschutz.
    • R – Klingelstromzufuhr, d. h. Leistungsklingeln.
    • S – Überwachung der Teilnehmervorrichtung, d. h. die Leitungsabtastfunktion, die Anfragen für Dienste erfasst.
    • C – Codierer/Decodierer-Funktionen, d. h. analoge oder digitale Konvertierung.
    • H – Hybrid, d. h. Zweidraht-zu-Vierdraht-Konvertierung.
    • T – Test, d. h. Testzugang zu physikalischen Einrichtungen, sowie digitaler Testzugang, falls erforderlich.
  • Andere Funktionen, die von dieser Einheit ausgeführt werden, können enthalten: Wähltonerzeugung, um den Benutzer zu alarmieren, dass das System vorbereitet ist, um gewählte Ziffern zu empfangen; Wählimpuls- oder Dualton-Mehrfrequenz-Erkennungsvorrichtungen zum Decodieren gewählter Ziffern; und Haarnadel-Fähigkeit für Anrufe zu einem weiteren Teilnehmer auf der gleichen Einheit. Die LA-IWF kann ferner eine Funktion ausführen, um festgenagelte Verbindungsfähigkeit bereitzustellen. Das heißt, unter der Kontrolle der Bereitstellung vom SMS wird eine SVC von Zugangsschnittstelle zu Zugangsschnittstelle zwischen Einheiten innerhalb des ADNSS eingerichtet. Diese SVC wird aktiv bleiben, bis sie durch SMS-Bereitstellung getrennt wird, und wird automatisch von irgendeinem Netzwerkgewebefehler längs ihrer Route wiederhergestellt.
  • Die LA-IWF kann als ein Dienstzugangsmultiplexer (SAM) unter der Kontrolle der CS-IWF arbeiten, ohne die dem SAM zugeordneten Einschränkungen aufzuweisen. Das heißt, obwohl der SAM dienstspezifisch ist, begrenzt auf Ankopplung ATM mit entweder ATM oder Rahmenverzögerung, und nur Funktionen mit Privatleitungen, arbeitet die LA-IWF mit jeder Art von Zugang. Die LACPS-Funktion der CS-IWF bietet Vorrichtungskontroll- und Anrufverarbeitungsfunktionen für die LA-IWF. Ein Industrienorm-Anrufkontrollprotokoll wird zwischen dem LACPS und der LA-IWF eingesetzt. Beispiele sind H.323 von ITU; das Entwicklungs-Sitzungseinleitungsprotokoll (SIP); und das IETF und ITU H.248 MEGACO.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die TA-IWF erweitert und entwickelt zur LA-IWF, was die Architektur für einen beliebigen Typ von Zugang zu einem wahren Netzwerkvermittlungssystem macht.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann eine Stilleunterdrückung eingesetzt werden. Stilleunterdrückung ist eine Einrichtung zum Einsparen zusätzlicher Netzwerkbandbreite, in dem die Pausen in einer Sprachkonversation nicht in das Netzwerk übertragen werden. Stilleunterdrückung kann am Senderende eingesetzt werden, indem keine Sprachabtastwerte erzeugt werden, wenn der Sprachpegel unterhalb einer gegebenen Schwelle liegt. Bei adaptiver Differenzialpulscodemodulation (ADPCM) resultiert die Stilleunterdrückung in weniger Bits pro Abtastwert während der Sprachinaktivität. Stilleunterdrückung kann in einem ATM-Amtsbündelleitungsnetzwerk z. B. von einem Sprachmodul auf einer ATM-Kante-Vermittlung ausgeführt werden. Das Sprachmodul erfasst Stille und stoppt die Übermittlung dieser stillen Intervalle in das ATM-Netzwerk.
  • Stilleunterdrückung leidet auch unter neben Effekten. Da z. B. die Stilleunterdrückung Hintergrundgeräusche beseitigt, kann ein Zuhörer denken, dass die Leitung unterbrochen worden ist, wenn eine Pause in einer Konversation auftritt. Stilleunterdrückung erhöht ferner die ATM-Zellenkonstruktionsverzögerung und fügt Variabilität zur Verzögerung hinzu. Stilleunterdrückung sollte immer abgeschaltet werden, wenn Fax- oder Modem-Töne erfasst werden. Für ATM-Bündelfunk ist das Stilleunterdrückungsmerkmal nicht notwendig; die Verfügbarkeit der Stilleunterdrückung verbessert jedoch die Netzwerkeffizienz.
  • Sprachkompression ist eine weitere Möglichkeit zum Einsparen von Netzwerkbandbreite. Sprachkompression verwendet Algorithmen, wie z. B.
  • ADPCM, um einen Standard-PCM-64Kbps-Sprachton auf 32 Kbps, 24 Kbps, 16 Kbps oder sogar 8 Kbps zu reduzieren. Die Nebeneffekte der Sprachkompression sind jedoch eine herabgesetzte Sprachqualität und eine erhöhte ATM-Zellenkonstruktionsverzögerung. Wie bei der Stilleunterdrückung ist eine Sprachkompression nicht erforderlich, kann jedoch in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden.
  • ATM-Bündelfunk für Schmalbanddienste bringt eine Verzögerung zusätzlich zu der durch den Transport über das ATM-Netzwerk hervorgerufenen Verzögerung ein. Die zusätzliche Verzögerung ist hauptsächlich der Pufferung zugeordnet, um Zellverzögerungsvariationen, die durch das ATM-Netzwerk und die Zellenkonstruktionsverzögerung eingebracht werden, aufzufangen. Somit sind die drei Typen von Verzögerung, die Sprachverkehr erfahren kann, wenn er mittels eines ATM-Netzwerks transportiert wird: ATM-Vermittlungs- und Netzwerkübertragungsverzögerung, Pufferungsverzögerung in der ATM-Vermittlung zum Auffangen von Zellenverzögerungsvariationen, und ATM-Zellenkonstruktionsverzögerung. Während die ersten zwei Typen von Verzögerung von der Vermittlungsgestaltung, dem physikalischen Medium, der Entfernung und der Verkehrsbedingung und dergleichen abhängig sind, ist die ATM-Zellenkonstruktionsverzögerung, wenn der AAL1-Schaltungsemulationsdienst verwendet wird, fest. Wie oben erwähnt worden ist, erfordert es für 64Kbps-pulscodemodulierte (PCM) Sprache 6 Millisekunden, um eine ATM-Zelle mit einem einzigen Sprachkanal zu füllen. Die gesamte Echopfadzeit beträgt somit 12 Millisekunden plus zusätzlich Übergangs- und Pufferungsverzögerungen. Für komprimierte Sprache, z. B. 32 Kbps unter Verwendung von ADPCM, wird die Verzögerung auf 24 Millisekunden verdoppelt, da es nun doppelt so lange dauert, eine ATM-Zelle mit Sprachdaten eines einzelnen Sprachkanals zu füllen.
  • Um einer übermäßigen Verzögerung entgegen zu wirken, werden geeignete Echokontrollmaßnahmen auf allen Sprachverbindungen eingesetzt, wenn die Endverzögerung signifikant ist. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird eine aktive Echokontrollvorrichtung auf allen Verbindungen eingesetzt, die den Gesamt-Einbahn-Sprech- oder Echo-Übertragungspfad von 25 Millisekunden überschreiten.
  • ATM-basiertes Netzwerkgewebe
  • Das ATM-Netzwerk 26 wird im Folgenden diskutiert. Hinsichtlich eines physikalischen Verbindungspunkts können die ATM-Amtsbündelleitungen zwischen Vermittlungsämtern mit direkten Punkt-zu-Punkt-Fasern oder mittels eines synchronen optischen Netzwerkrings (SONET-Ring) eingerichtet werden. Logisch erlaubt jedoch die ATM die Zwischenamts-Amtsbündelleitungen auf viele unterschiedliche Weisen einzurichten. Somit werden innerhalb des ATM-Vermittlungsnetzwerks 26 Ursprungs- und Ziel-Amtsbündelleitungen vorzugsweise mittels virtueller Verbindungen verbunden, die auf einem von drei Wegen eingerichtet wird.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind individuell vermittelte virtuelle Verbindungen (SVC) vorgesehen, in denen eine ATM-vermittelte virtuelle Verbindung für jeden nx64-Kbps-Anruf eingerichtet wird. Wenn individuell vermittelte virtuelle Verbindungen verwendet werden, werden die vermittelten virtuellen Verbindungen dynamisch über Signalisierung bereitgestellt, wobei die Spitzenzellenrate gleich nx64 Kbps gesetzt wird. Die verfügbare ATM-Netzwerkbandbreite, die ansonsten dem Transport von Sprachverkehr zugewiesen wäre, kann von anderen Datenanwendungen auf einer dynamischen Basis genutzt werden. Individuell vermittelte virtuelle Verbindungen haben den Vorteil, dass sie automatisch eingerichtet werden, wobei eine Bedarfsbereitstellung zu einer Amtsbündelleitungsbandbreiteneffizienz führt.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist ein maschenpermanenter virtueller Pfad (PVP) vorgesehen. Der maschenpermanente virtuelle Pfad richtet einen ATM-permanenten virtuellen Pfad über das ATM-Tandemnetzwerk zwischen jeweils zwei Endämtern ein. Somit werden die permanenten virtuellen Pfade manuell bereitgestellt, mit einer Spitzenzellenrate gleich der Größe der bestehenden Amtsbündelleitungsgruppe zwischen den zwei Endämtern. Wie bei individuell vermittelten virtuellen Verbindungen kann die verfügbare ATM-Netzwerkbandbreite, die ansonsten dem transportierenden Sprachverkehr zugewiesen wäre, von anderen Datenanwendungen auf einer dynamischen Basis genutzt werden. Unter den Vorteilen des maschenpermanenten virtuellen Pfades sind, dass wenig oder keine Signalisierung erforderlich ist, in Abhängigkeit davon, wie viele virtuelle Verbindungen innerhalb der permanenten virtuellen Pfade verwendet werden. Das heißt, alles was erforderlich ist, ist die Zuweisung innerhalb eines Pfades zu erhalten: es ist keine Einrichtung erforderlich. Außerdem erkennt jedes Endamt direkte Amtsbündelleitungen mit jedem anderen Endamt. Der maschenpermanente virtuelle Pfad erfordert jedoch eine manuelle Bereitstellung, wobei die voraus zugewiesene und garantierte konstante Bitratenbandbreite die Amtsbündelleitungs-Bandbreiteneffizienz reduziert.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann ein sternpermanenter virtueller Pfad bereitgestellt werden. Mit einem sternpermanenten virtuellen Pfad wird ein einzelner ATM-permanenter virtueller Pfad zwischen jedem Endamt und dem ATM-Tandemnetzwerk eingerichtet. Der permanenter virtuelle Pfad wird manuell bereitgestellt, so dass nur ein permanenter virtueller Pfad bereitgestellt wird und eine Spitzenzellenrate gleich der Summe aller Amtsbündelleitungen des Endamts festgelegt wird. Wie bei den anderen beiden Systemen kann die verfügbare ATM-Netzwerkbandbreite, die ansonsten dem Transport des Sprachverkehrs zugewiesen würde, von anderen Datenanwendungen auf einer dynamischen Basis genutzt werden. Ähnlich dem maschenpermanenten virtuellen Pfad weist der sternpermanente virtuelle Pfad den Vorteil einer geringen oder keiner Signalisierung auf, in Abhängigkeit davon, ob und wie virtuelle Verbindungen im permanenten virtuellen Pfad verwendet werden. Jedes Endamt erkennt jedoch eine einzelne Tandemamtsbündelleitung. Außerdem ist die Vermittlungsübersetzung sehr einfach, da anscheinend eine einzelne Amtsbündelleitung jedes Endamt verlässt. Somit wird der gesamte Verkehr zu dieser Amtsbündelleitungsgruppe geleitet. Der sternpermanente virtuelle Pfad hat jedoch die Nachteile einer manuellen Bereitstellung, wobei die im voraus zugewiesene und garantierte Konstantbitratebandbreite die Amtsbündelleitungsbandbreiteneffizienz reduziert.
  • Der sternpermanente virtuelle Pfad und der maschenpermanente virtuelle Pfad beseitigen den Großteil der Anrufeinrichtungsbelastung von der Vermittlung unter Verwendung manuell bereitgestellter permanenter virtueller Pfade. Die Nutzung der individuell vermittelten virtuellen Verbindung erhöht die Anrufeinrichtungsbelastung aufgrund der Eliminierung direkter Amtsbündelleitungen.
  • Wenn die TA-IWF mit der LA-IWF kombiniert wird, erlaubt die vorliegende Erfindung Einsparungen in drei weiten Kategorien: Endamt-Amtsbündelleitungs-Beendigungsreduktion und/oder Zuwachs-Offsets, Bandbreitenreduktion auf Transporteinrichtungen, die der Endamt-Amtsbündelleitungsbeendigungs-Reduktion zugeordnet ist, und administrative Einsparungen, die der Amtsbündelleitungsvorhersage und der Amtsbündelleitungsdatensatzhaltung zugeordnet sind.
  • Die Verwendung großer Amtsbündelleitungsgruppen gemäß der vorliegenden Erfindung erzeugt eine erhöhte Transportkapazität, die zu einer Reduktion der Endamt-Amtsbündelleitungseinheitsanforderungen führt. Die Reduktion erlaubt eine Senkung des Kostenaufwands für Amtsbündelleitungseinheiten, und/oder erlaubt eine schnellere Reaktion auf zunehmende Amtsbündelleitungsanforderungen, die durch neuen Verkehr, wie z. B. Internetzugangsverkehr, hervorgerufen werden.
  • Bandbreitenreduktion auf Transporteinrichtungen tritt ferner auch auf, da aktuelle Zwischenamtsamtsbündelleitungen eine Bandbreite nutzen, unabhängig davon, ob die Amtsbündelleitung in Gebrauch ist. Die vorliegende Erfindung erlaubt Amtsbündelleitungen, Bandbreite auf Transporteinrichtungen nur dann zu nutzen, wenn die Amtsbündelleitung in Gebrauch ist. Wenn die Amtsbündelleitung im Leerlauf ist, ist keine Bandbreite auf der Transporteinrichtung erforderlich. Während Perioden mit geringen Verkehr, wie z. B. am späten Abend oder am frühen Morgen, kann die verfügbare Bandbreite auf den Transporteinrichtungen auf über 50 % zunehmen. Folglich steht die Bandbreite für andere Anwendungen zur Verfügung, wie z. B. Daten- oder Dateiübertragungen.
  • Administrative Einsparungen werden in zwei Bereichen verwirklicht, Amtsbündelleitungsvorhersage und Amtsbündelleitungsdatensatzhaltung. Die Eigenart des Bündelfunks erfordert heutzutage große Investitionen in Hardware und Software für Systeme, um individuelle Zwischenamts-Amtsbündelleitungen zu beobachten. Die vorliegende Erfindung reduziert die Notwendigkeit einer solchen detaillierten Datensatzhaltung mittels individueller Amtsbündelleitungen, da die Amtsbündelleitungen virtuell sind. Die individuellen Amtsbündelleitungen, die das Netzwerk aufspannen, existieren daher nur dann, wenn Anrufe stattfinden. Folglich kann die Haltung von Datensätzen über individuelle Zwischenamts-Amtsbündelleitungen drastisch reduziert werden.
  • Die Amtsbündelleitungsvorhersage und die Bereitstellung von tausenden individueller Amtsbündelleitungsgruppen kann reduziert werden auf gerade mal einige Amtsbündelleitungsgruppen pro Endamt oder keine Amtsbündelleitungsgruppen, wenn netzwerkbasierte Anrufzentren eingesetzt werden. Anrufbelastungen für das Endamt können verwendet werden, um Amtsbündelleitungsanforderungen vorherzusagen, statt individuelle Amtsbündelleitungs- und Amtsbündelleitungsgruppenmessungen zu erfordern. Die Datensammlung kann auch vereinfacht werden aufgrund einer Reduktion der Datenmenge, die erforderlich ist, um Amtstransportkapazitätsbelastungen genau zu messen.
  • Das ADNSS basiert auf der bestehenden generischen Vermittlungssystemarchitektur. Mit anderen Worten, das ADNSS besitzt die drei Basisfunktionen einer Vermittlung: Administration und Kontrolle, durchgeführt von der CS-IWF; Netzwerkgewebefunktionen, durchgeführt von den verteilten Partialmaschen-ATM-Vermittlungen; und Peripherieschnittstelleneinheiten, bestehend aus den Einheiten LA-IWF und TA-IWF.
  • Anfangs führt die TA-IWF die Amtsbündelleitungsschnittstellen- und TDM-zu-ATM-Schaltungsemulationsdienst-(CES)-Funktion aus. Die TA-IWF unterstützt TDM-Übertragungsraten von DS1 bis hinauf zu direkten Schnittstellen. Sie unterstützt ferner ATM-Übertragungsraten von DS3 bis hinauf zu direkten Schnittstellen.
  • Die LA-IWF unterstützt Leitungszugangsfunktionen für, unter anderem, den einfachen alten Telephoniedienst (POTS), ISDN-Digitalteilnehmerleitung, Münz- und xDSL-Familie von Datenzugangsleitungen. Für die xDSL-Leitung unterstützt die LA-IWF den Datenkanal zum Datennetzwerk. Die Funktion der LA-IWF-Einheit beruht auf dem Kartentyp (Persönlichkeitskarten), die in Anwendungskartenschlitzen an der Einheit bestückt sind. Die LA-IWF kann ferner die Amtsbündelleitungsschnittstellenfunktionen sowie Privatleitungs- und Drahtloszugang eingliedern. Das heißt, es wird angenommen, dass die Einheiten LA-IWF und TA-IWF in einer gemeinsamen Plattform vereinigt werden können, die die Zugangs- und Amtsbündelleitungsfunktionen der Telephonvermittlung sowie Privatleitungszugang und Funktelephonzugang ausführen würde.
  • Die LA-IWF-Einheit bietet die Vorteile der Erleichterung der Entwicklung des virtuellen Zentralamtskonzepts. Dieses virtuelle Zentralamt erlaubt die Bewegung weg von dem traditionell geographisch gebundenen Zentralamt, das die Industrie heutzutage trägt. Durch Beseitigen dieser Grenzen verschwindet die Notwendigkeit von Digitalschleifenträgern (DLCs) und anderen Ferntelephonieeinheiten. Die Grenzen des virtuellen Zentralamts werden nun auf das kontrollierte Umgebungsgewölbe (CEV) des Trägerdienstbereiches (CSA) und auf die Kundenräumlichkeiten für mittlere und große Kunden erweitert.
  • Anrufabläufe
  • Amtsbündelleitungszugang
  • Ein Anrufablaufszenario für Amtsbündelleitungszugang wird im Folgenden mit Bezug auf 4 beschrieben. Anfangs wählt eine rufende Partei 19, z. B. 235-1111, ein Ziel 23, z. B. 676-2222. Das Endamt 20 der rufenden Partei (Endamt A) sammelt die gewählten Ziffern entsprechend der gerufenen Nummer und prüft Routentabellen, um das Endamt zu bestimmen, das mit dem gewählten Ziel verbunden ist. Nach Bestimmen des Ziel-Endamts 22 (Endamt B) findet das Endamt A eine Amtsbündelleitung (z. B. Amtsbündelleitung 6), die mit der TA-IWF 28 des Endamts A verbunden ist. Unter der Annahme, dass die Amtsbündelleitung im Leerlauf ist, reserviert das Endamt A die Amtsbündelleitung 6.
  • Das Endamt A initiiert anschließend eine SS7-IAM-Nachricht, die, unter anderen Informationen, Folgendes enthält: eine Signalisierungsübertragungsstelle-Routenadresse der CS-IWF 30; eine rufende Telephonnummer; eine gerufene Telephonnummer; und eine Amtsbündelleitungsidentifikation (CIC) für die Amtsbündelleitung 6. Nachdem die Signalisierungsübertra gungsstelle 18 die IAM-Nachricht empfangen hat, leitet die Signalisierungsübertragungsstelle 18 die Nachricht zur CS-IWF 30 weiter. Die CS-IWF 30 identifiziert auf der Grundlage der rufenden Telephonnummer die Ursprungs-TA-IWF 28 (TA-IWF A) mit dessen ATM-Adresse oder einem anderen Identifizierer. Die CS-IWF 30 sendet anschließend die CIC zur TA-IWF A über eine ATM-Nachricht über das ATM-Netzwerk (d. h. In-Band-Signalisierung). Die CS-IWF 30 identifiziert auf der Grundlage der gerufenen Telephonnummer die Ziel-TA-IWF 28 (TA-IWF B) mit deren ATM-Adresse oder einem anderen Identifizierer. Die CS-IWF 30 sendet anschließend eine Anfrage an die TA-IWF B für eine freie Amtsbündelleitung über eine ATM-Verbindung (d. h. In-Band-Signalisierung) im ATM-Netzwerk 26.
  • Die TA-IWF A empfängt die Nachricht von der CS-IWF 30 und bestimmt auf der Grundlage der empfangenen CIC den entsprechenden DS0-Kanal auf ihren Leitungsschnittstellen. Die TA-IWF B empfängt ebenfalls eine Anforderung von der CS-IWF 30. Dementsprechend findet die TA-IWF B einen freien DS0-Kanal auf ihren Leitungsschnittstellen und reserviert diese, wie z. B. die Amtsbündelleitung 35. Die TA-IWF B bestimmt die CIC für diesen DS0 und sendet die CIC über eine ATM-Nachricht zur CS-IWF 30.
  • Die CS-IWF 30 empfängt die Nachricht von der TA-IWF B und sendet eine IAM-Nachricht zum Signalisierungsübertragungsstelle 18, die unter anderem Informationen Folgendes enthält: eine Signalisierungsübertragungsstelle-Routenadresse des Endamts B; eine rufende Telephonnummer; eine gerufene Telephonnummer; und eine Amtsbündelleitungsidentifikation (CIC). Die Signalisierungsübertragungsstelle 18 empfängt die IAM-Nachricht und leitet diese an das Endamt B weiter.
  • Das Endamt B empfängt die IAM-Nachricht und verwendet die empfangen CIC, um die entsprechende Amtsbündelleitung zu reservieren, z. B. die Amtsbündelleitung 35. Das Endamt B prüft die gerufene Telephonnummer auf Aufgelegt- und Aktivanrufmerkmale. Das Endamt B hält die Leitung, legt ein Klingelsignal auf die Leitung und einen Klingelton auf die Amtsbündelleitung 35 (unter der Annahme, dass 676-2222 aufgelegt ist). Das Endamt B verbindet anschließend die Leitung mit der Amtsbündelleitung 35 und initiiert eine SS7-ACM-Nachricht an den Signalisierungsübertragungsstelle 18.
  • Die Signalisierungsübertragungsstelle 18 empfängt die ACM-Nachricht und leitet diese an die CS-IWF 30 weiter. Wenn die CS-IWF 30 die ACM-Nachricht empfängt, sendet die CS-IWF 30 die Nachricht zur TA-IWF A, und fordert an, dass die TA-IWF A eine ATM-Verbindung mit TA-IWF B einrichtet, oder umgekehrt. Das heißt, die TA-IWF B kann eine Verbindung mit der TA-IWF A einrichten.
  • In Reaktion auf die empfangene Nachricht richtet die TA-IWF A eine 64Kbps-CBR-Verbindung mit der TA-IWF B ein. Die TA-IWF A bildet ferner den angemessenen DSO auf die abgehende vermittelte virtuelle Verbindung ab. Gleichzeitig ordnet die TA-IWF B die ankommende vermittelte virtuelle Verbindung dem entsprechenden DSO zu. Nachdem die Verbindung eingerichtet ist, sendet die TA-IWF A eine ATM-Nachricht zur CS-IWF 30, die die Einrichtung der ATM-Verbindung anzeigt.
  • Die CS-IWF 30 empfängt die Nachricht von der TA-IWF A 28, und die CS-IWF 30 sendet eine ACM-Nachricht zum Signalisierungsübertragungsstelle 18. Die Signalisierungsübertragungsstelle 18 empfängt die ACM-Nachricht und leitet diese an das Endamt A weiter. Das Endamt A empfängt die ACM-Nachricht vom Signalisierungsübertragungsstelle 18 und verbindet 235-1111 mit der Amtsbündelleitung 6.
  • Folglich hört die rufende Partei 19 bei 235-1111 den Rufton. Wenn das Ziel 23 bei 676-2222 das Telephon abhebt, erfasst das Endamt B das Abheben und beseitigt den Rufton. Das Endamt B initiiert anschließend eine ANM-Nachricht an dem Signalisierungsübertragungsstelle 18. Die Signalisierungsübertragungsstelle 18 empfängt die ANM-Nachricht und leitet diese an die CS-IWF 30 weiter. Die CS-IWF 30 empfängt die ANM-Nachricht vom Signalisierungsübertragungsstelle 18 und initiiert eine ANM-Nachricht an den Signalisierungsübertragungsstelle 18.
  • Die Signalisierungsübertragungsstelle 18 empfängt die ANM-Nachricht von der CS-IWF 30 und leitet diese an das Endamt A weiter. Das Endamt A empfängt die ANM-Nachricht vom Signalisierungsübertragungsstelle 18 und startet die notwendige Abrechnungsmessung. Schließlich spricht die rufende Partei 19 bei 235-1111 mit dem Ziel 23 bei 676-2222.
  • Eine genauere Beschreibung des obenbeschriebenen Anrufablaufs erscheint in der US-Stammpatentanmeldung Nr. 09/287.092.
  • Leitungszugang
  • 5 ist ein Beispiel eines POTS-Anrufablaufs für die Einrichtung einer Verbindung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Obwohl der Anrufablauf dem Standardanrufablauf ähnlich ist, sind die den Prozess ausführenden Komponenten neuartig. In der folgenden Beschreibung wird die LA-IWF als zwei separate Komponenten beschrieben: die Persönlichkeitskarte oder Leitungsschnittstelle; und der LA-IWF-Prozessor, oder das Gehirn der LA-IWF. Anfangs erfasst die Ursprungs-LA-IWF-Prozessorfunktion eine Zugangsvorrichtungsanfrage nach einem Dienst. Bei POTS-, xDSL-Basisband- und Münz-Diensten ist der Sensor typischerweise an der Leitung angebracht, die einen Stromfluss erfasst, wenn der Telephonhörer abgehoben wird. Diese Leitungssensoren werden von Vorrichtungen, wie z. B. dem LA-IWF-Prozessor, für diese Anzeige periodisch abgetastet. Wenn der LA-IWF-Prozessor die Anforderung erkennt, initiiert er die Einrichtung eines Pfades zu einer Tonerzeugungsvorrichtung, die einen Wählton bereitstellt. Diese Tonvorrichtung kann in der LA-IWF vorhanden sein, oder kann ein bereitgehaltenes Betriebsmittel auf einem Server sein, der ihren oder allen LA-IWFs gemeinsam ist, wie z. B. die CS-IWF. Industriestandardtöne werden auf diese Weise bereitgestellt. Irgendwelche Pro-Dienstinitiierung-Netzwerkschutztests sollten während dieses Intervalls durchgeführt werden.
  • Sobald der Wählton vorhanden ist, wird die Leitungsüberwachung an eine Vorrichtung unmittelbar vor dem Zweidraht-zu-Vierdraht-Hybrid weitergereicht. Mit dem an der Benutzerschnittstelle anliegenden Wählton wird der Industriestandardzeitablauf verwendet. Bei Erfassen der ersten gewählten Ziffer, Ton oder Impuls, wird der Pfad zum Tongenerator beseitigt (d. h. der Pfad vom Tongenerator zum Endbenutzer wird aufgelöst), und die Leitung wird mit der Decodierervorrichtung verbunden; die die Ziffer interpretiert. Während dieses Prozesses wird der Industriestandardzeitablauf verwendet.
  • Diese Decodierervorrichtung kann in der LA-IWF vorhanden sein, oder kann ein bereitgehaltenes Betriebsmittel auf einem Server sein, der einigen oder allen LA-IWFs gemeinsam ist. Sobald die Ziffern gesammelt worden sind, werden sie unter Verwendung eines Standardanrufkontrollprotokolls, wie z. B. ITU H.323, SIP oder ITEF und ITU H.248 MAGACO, an das LACPS weitergeleitet.
  • Das LACPS führt eine Routensuche mit den gewählten Ziffern durch und informiert die Ursprungs-LA-IWF über die Adresse der Ziel-LA-IWF und den Anschluss, wo die gewählten Ziffern sich befinden, und übergibt die Kontrolle zurück an die Ursprungs-LA-IWF für die Anrufeinrichtung. Alternativ informiert das LACPS die Ziel-LA-IWF, dass einer seiner Anschlüsse angerufen wird, und übergibt die Kontrolle an die Ziel-LA-IWF zur Anrufeinrichtung. Alternativ kann das LACPS den gesamten Anruf kontrollieren. Diese drei Alternativen treffen zu, wenn die Anrufkontrollintelligenz und die Prozessorleistung vorhanden sein sollten. Das Rückwärtsverbindungsverfahren wird im Folgenden beschrieben.
  • Wenn die Ziel-LA-IWF einen Anruf erkennt, beginnt die Ziel-LA-IWF die Vor-Klingeln-Netzwerkintegritätstests auf der Leitung, während der Netzwerkpfad zurück zur Ursprungs-LA-IWF unter Verwendung von Industriestandardprotokollen eingerichtet wird. Sobald die Vor-Klingeln-Tests erfolgreich abgeschlossen sind, wird ein Leistungsklingeln auf die Leitung gelegt über ein Betriebsmittel, das sich in der Ziel-LA-IWF befindet. Parallel stellt die Ziel-LA-IWF ein hörbares Klingeln über den zur Ursprungs-LA-IWF eingerichteten Pfad zur Verfügung. Dieses Klingelbetriebsmittel befindet sich in der Ziel-LA-IWF. Bei der Ursprungs-LA-IWF wird die Empfangsseite des Hybrids abgeschnitten, um dem Benutzer das hörbare Klingeln bereitzustellen.
  • Wenn der gerufene Benutzer antwortet, informiert das Ziel-LA-IWF das Ursprungs-LA-IWF, das die Sendeseite des Hybrids abschneidet, um eine Vollduplexkommunikation zu erlauben. Die Ziel-LA-IWF informiert ferner das LACPS über die Antwort. Das LACPS führt anschließend die geeignete administrative Messungszähleraktualisierung durch und initiiert die Abrechnung des Anrufs, falls erforderlich.
  • 6 zeigt einen beispielhaften POTS-Anrufablauf für die Freigabe einer Leitung. Sobald die Zugangsvorrichtungen den Dienst beenden, z. B. das Telephon auflegen, erfasst die Leitungsüberwachung einen Aufgelegt-Zustand. Als Ergebnis gibt die Ursprungs-LA-IWF den Pfad frei. Die Ziel-LA-IWF sendet anschließend eine Nachricht, die die Freigabe bestätigt, zur Ursprungs-LA-IWF, welche ihren Pfad zur Leitungsschnittstelle freigibt. Schließlich, nachdem der Netzwerkpfad freigegeben worden ist, wird die Leitungsabtastung wieder hergestellt.
  • 7 zeigt einen beispielhaften ISDN-Anrufablauf, der dem POTS-Ablauf ähnlich ist, mit der Ausnahme, dass der ISDN-Ablauf eine D-Kanal-Prozessorfunktion in der ADNSS-Architektur erfordert, die wohlbekannt ist. Diese D-Kanal-Funktion kann sich in der Ursprungs-LA-IWF oder dem LACPS befinden, in Abhängigkeit davon, wo die Verarbeitungsleistung angeordnet ist. Ein Wählton wird von der ISDN-Vorrichtung geliefert, wobei das wohl bekannte En-bloc-Verfahren des Protokollnachrichtenaustauschs verwendet werden kann. Bei Empfang der ISDN-Einrichtungsnachricht sendet die Ursprungs-LA-IWF die gewählte Nummer zum LACPS, wobei das Einrichtungsszenario dem obenbeschriebenen POTS-Ablauf folgt. Bei der Ziel-LA-IWF sendet die D-Kanal-Prozessorfunktion eine Einrichtungsnachricht zur ISDN-Vorrichtung. Sie folgt anschließend dem POTS-Szenario mit einem hörbaren Klingeln und einer Antwort. Die ISDN-Freigabe, wie in 8 gezeigt, ist dem POTS-Szenario ähnlich, mit der Ausnahme, dass die anfängliche Freigabe auf dem D-Kanal-Prozessor bezogen ist, und nach Freigabe des Netzwerkpfades eine Nachricht, die die Freigabe bestätigt, vom D-Kanal-Prozessor gesendet wird.
  • Die vorliegende Erfindung ist auch anwendbar bei der Bereitstellung gemieteter privater Leitungen (d. h. Hochkapazitätsschaltungen). Die Bereitstellung gemieteter Privatleitungen in einem heutigen Netzwerk ist ein komplizierter und fehleranfälliger Prozess. Unter Verwendung des vorgeschlagenen ATM-Netzwerks kann ein Großteil der Komplexität und der Bereitstellung eliminiert werden, aufgrund der Fähigkeit der ATM zur automatischen Einrichtung von Verbindungen mittels Signalisierung. Nur die Endschaltungen und die Endpunkte müssen manuell bereitgestellt und gewartet werden. Gemäß dieser Ausführungsform wird eine Privatleitungszugang-Kooperationsfunktion bereitgestellt.
  • Die Privatleitungszugang-Kooperationsfunktion (PLA-IWF) ist eine Einheit, die fähig ist, Leitungen mit dedizierter Bandbreite zu unterstützen, die die Schnittstelle für Kundenprivatleitungen bereitstellen. Die unterste Datensignalisierungs-(DS)-Ebene, die unterstützt wird, ist DS1, oder 1,544 Mbps, anschließend fortschreitend zu DS3, STS1 und OC3-Raten. Diese Einheit sollte ferner ATM-SAM-Fähigkeiten aufweisen. Obwohl die PLA-IWF eine separate Vorrichtung sein kann, stellt in 9 die TA-IWF 28 die Privatleitungsfunktionalität zur Verfügung. Alternativ kann die LA-IWF eine solche Funktionalität bereitstellen.
  • Die Einheitsvorrichtung und die Schaltungseinrichtung stehen unter der Kontrolle des LACPS. Schaltungen werden über das ADNSS eingerichtet durch Bereitstellung, die im SMS bewerkstelligt wird und vom LACPS ausgeführt wird. Die Schaltung kann ein festgenagelter ATM-SVC sein, der die vereinbarte Bandbreite dem Kunden garantiert. Diese vereinbarte Bandbreite kann eine CBR sein, eine variable Bitrate in Echtzeit (VBRRT), eine variable Bitrate in Nichtechtzeit (VBRNRT), eine ABR oder eine undefinierte Bitrate (UBR).
  • Gemäß dieser Ausführungsform wird der SVC nur durch Bereitstellung getrennt, was das Modell einer redundanten Privatleitung erlaubt. Wenn ein Fehler im ATM-Netzwerkpfad für diese Privatleitung vorhanden ist, wird eine Freigabe ausgegeben und die Ursprungs-PLA-IWF gibt eine weitere Verbindungsnachricht aus, die den SVC erneut einrichtet, wodurch die ausgefallene Privatleitung wieder hergestellt wird.
  • Die PLA-IWF steht unter der Kontrolle des LACPS. Die Privatleitung im ADNSS ist ähnlich der festgenagelten Schaltung in der Klasse-5-Vermittlung. Es ist ein bereitgestelltes Betriebsmittel von Ende zu Ende. Einer der Unterschiede ist die Größe der Weiterleitung, die eingerichtet wird. In der Klasse-5-Vermittlung ist eine festgenagelte Schaltung DS0-basiert und verwendet ein festes TDM-Betriebsmittel. Im ADNSS kann diese festgenagelte Schaltung irgendeine Bandbreite bis zu OC3 aufweisen. Diese Bandbreite wird über einen SVC von PLA-IWF zu PLA-IWF bereitgestellt. Dies erlaubt den einzigen Punkt der Bereitstellung für eine ATM-basierte Schaltung vom PLA-IWF zu PLA-IWF.
  • Ein ADNSS-Privatleitungseinrichtungs-Ablaufsszenario wird im Folgenden mit Bezug auf 10 beschrieben. Anfangs nimmt das Dienstbefehlszentrum einen Befehl für eine 1,544Mbps-Schaltung über das Netzwerk vom Amt A zum Amt B an. Der Dienstbefehlssachbearbeiter gibt den Dienstbefehl über ein Bereitstellungssystem (oder optional direkt in das ADNSS) in einen Ablauf ein, mit geeigneten Attributen, die die Punkt-zu-Punkt-Schaltung definieren.
  • Wenn der Befehl durch das Bereitstellungssystem läuft, werden geeignete Bestandssysteme nach Leerlaufanschlussausrüstungszuordnungen abgefragt und anschließend aktualisiert, wenn die Anschlüsse in den Dienstbefehl eingegliedert werden.
  • Eine mechanisierte Dienstbefehlsschnittstelle zum SMS erlaubt dem Ablauf durch das Bereitstellungssystem, um einen festgenagelten SVC vom Amt A zum Amt B zuzuweisen. Die Zuweisung wird bewerkstelligt durch Zuweisen des Amt-A-PLA-IWF-Anschlusses zum Amt-B-PLA-IWF-Anschluss und Zuweisen der Bandbreite 1,544 Mbps zum Anschluss.
  • Wenn das Bereitstellungssystem mit der Eingabe der Schaltungsbeschreibungsinformationen in das SMS fertig ist, weist es das SMS an, den Befehl auszuführen.
  • Das System aktualisiert seine Datenbank und lädt die neuen Bereitstellungsinformationen für die Aktion zum LACPS herunter. Das LACPS informiert anschließend die PLA-IWF des Hauptamts A, wie durch die Schaltungsbeschreibungsinformationen definiert ist, die sie benötigt, um einen SVC einzurichten. Die PLA-IWF des Amts A oder eine Proxy-Funktion formuliert eine normenbasierte (z. B. UNI 4.0, PNNI 1.0 und dergleichen) Protokollnachricht, um den SVC über das ATM-Netzwerk einzurichten.
  • Die PLA-IWF des Amts A setzt eine interne Querverbindung von dem vom Dienstbefehl zugewiesenen TDM-Anschluss zu dem dem SVC zugewiese nen ATM-VPI/VCI.
  • Das LACPS informiert anschließend die PLA-IWF des Nebenamts B, dass ein TDM-Anschluss vom Dienstbefehl zugewiesen ist, und dass dieser Anschluss dem zugewiesenen Anschluss des Amts A unterstellt wird. Über normenbasierte Protokolle (z. B. BICC und dergleichen) werden die Breitband- und Schmalbandanschlüsse zugeordnet. Bei Empfang der Einrichtungsnachricht von der PLA-IWF des Amts A setzt die PLA-IWF des Amts B die Querverbindung zwischen dem zugewiesenen ATM-VPI/VCI und dem TDM-Anschluss. Zu diesem Zeitpunkt ist die Schaltung für die Kundenanlagenanbringung verfügbar. Bei Abschluss dieser Anbringung und den Leitungstests kann die Schaltung in Dienst gestellt werden.
  • Obwohl die Erfindung mit Bezug auf mehrere beispielhafte Ausführungsformen beschrieben worden ist, ist klar, dass die verwendeten Wörter beschreibende und darstellende Wörter sind, und nicht einschränkende Wörter. Änderungen können innerhalb des Umfangs der beigefügten Ansprüche, wie sie derzeit ausgeführt sind und wie sie geändert werden, vorgenommen werden, ohne vom Umfang und Erfindungsgedanken der Erfindung in ihren Aspekten abzuweichen. Obwohl die Erfindung mit Bezug auf bestimmte Mittel, Materialien und Ausführungsformen beschrieben worden ist, soll die Erfindung nicht auf offenbarte Einzelheiten beschränkt sein; vielmehr erstreckt sich die Erfindung auf alle funktional äquivalenten Strukturen, Verfahren und Anwendungen, die in den Umfang der beigefügten Ansprüche fallen. Da z. B. das ADNSS ein sofort betriebsbereites System ist, wird angenommen, dass das ADNSS mit Internetprotokoll-(IP)-Systemen arbeiten wird. Ferner kann ADNSS von ATM-Zellen zu einem neueren Hochgeschwindigkeitsbasisnetz migrieren, z. B. der Terabyte-Vermittlung, wenn diese weiter verbreitet wird.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dienen einige der hier beschriebenen Verfahren der Operation als Softwareprogramme, die auf einem Computerprozessor laufen. Dedizierte Hardware-Implementierungen enthalten anwendungsspezifische integrierte Schaltungen, programmierbare Logikanordnungen und andere Hardwarevorrichtungen, sind jedoch nicht hierauf beschränkt und können in ähnlicher Weise konstruiert werden, um die hier beschriebenen Verfahren zu implementieren. Ferner können auch alternative Software-Implementierungen, die verteilte Verarbeitung oder komponenten/objekt-verteilte Verarbeitung, Parallelverarbeitung oder Virtuellmaschinenverarbeitung enthalten, jedoch nicht hierauf beschränkt sind, ebenfalls konstruiert werden, um die hier beschriebenen Verfahren zu implementieren.
  • Es ist ferner zu beachten, dass die Software-Implementierungen der vorliegenden Erfindung, wie hier beschrieben ist, optional auf einem greifbaren Speichermedium gespeichert sein können, wie z. B.: einem magnetischem Medium, wie z. B. einer Platte oder einem Band; einem magnetooptischen oder optischen Medium, wie z. B. einer Platte; oder einem Festkörpermedium, wie z. B. einer Speicherkarte, oder einem anderen Gehäuse, das ein oder mehrere Nur-Lese-Speicher (nichtflüchtig), Schreib-Lese-Speicher oder andere wiederbeschreibbare (flüchtige) Speicher enthält. Ein Digitaldateianhang an einer E-Mail oder ein anderes selbsthaltendes Informationsarchiv oder ein Satz von Archiven wird als Verteilungsmedium äquivalent zu einem greifbaren Speichermedium betrachtet. Dementsprechend soll die Erfindung ein greifbares Speichermedium oder ein Verteilungsmedium enthalten, wie hier aufgelistet ist, und in der Technik bekannte Äquivalente und Nachfolgemedien enthalten, in denen die Software-Implementierungen gespeichert werden.
  • Obwohl die vorliegende Beschreibung Komponenten und Funktionen beschreibt, die in den Ausführungsformen implementiert sind, mit Bezug auf bestimmte Normen und Protokolle, ist die Erfindung nicht auf solche Normen und Protokolle beschränkt. Jede der Normen repräsentiert Beispiele des Standes der Technik. Solche Normen werden periodisch durch schnellere oder effizientere Äquivalente mit im Wesentlichen den gleichen Funktionen verdrängt. Dementsprechend weisen die Ersatznormen und Protokolle die gleichen Funktionen auf und werden als Äquivalente zu den hier aufgeführten betrachtet.

Claims (17)

  1. Verteiltes Vermittlungssystem zum Aufbauen einer Verbindung für einen Telefonanruf und zum Verbinden desselben, der bei einem Ursprungs-Telefonnetzwerk entsteht und bei einem End-Telefonnetzwerk endet, zur Übertragung über ein verteiltes ATM-Vermittlungsnetzwerk, wobei das System Folgendes aufweist: ein Netzwerkelement (18), das außerhalb des verteilten ATM-Vermittlungsnetzwerks ist; zum Empfangen einer Signalgabemeldung für einen Telefonanruf vom Ursprungs-Telefonnetzwerk mit einer schmalbandigen Signalgabe eines gemeinsamen Kanals; eine Vorrichtung (30) für eine Kooperationsfunktion einer zentralisierten Steuerung und einer Signalgabe (CS-IWF) zum Bereitstellen einer Verarbeitung und einer Steuerung des Telefonanrufs innerhalb des verteilten ATM-Vermittlungsnetzwerks, wobei die CS-IWF-Vorrichtung (30) angeschlossen ist, um die schmalbandige Signalgabe eines gemeinsamen Kanals vom Netzwerkelement (18) zu empfangen, und eine Schnittstelle zum Bereitstellen einer Verarbeitung und eines Einrichtens des Telefonanrufs innerhalb des verteilten ATM-Vermittlungsnetzwerks mit einen breitbandigen Signalgabe gemäß der Signalgabemeldung hat.
  2. Verteiltes Vermittlungssystem nach Anspruch 1, wobei das Netzwerkelement (18) eine Signalgabetransferstelle zum Senden der schmalbandigen Signalgabe eines gemeinsamen Kanals zur CS-IWF-Vorrichtung aufweist.
  3. Verteiltes Vermittlungssystem nach Anspruch 1 oder 2, das weiterhin einen Ursprungschalter (20, 22) aufweist, der der Ursprung für den Telefonanruf ist und die Signalgabemeldung, einschließlich einer einzigen Führungsadresse, zum Netzwerkelement (18) weiterleitet, wobei die CS-IWF-Vorrichtung (30) eine schmalbandige Signalgabe eines gemeinsamen Kanals vom Netzwerkelement basierend auf der Führungsadresse empfängt, wobei die Führungsadresse einen eindeutigen Stellencode der CS-IWF-Vorrichtung aufweist.
  4. Verteiltes Vermittlungssystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, das weiterhin eine Vielzahl von Leitungszugangs-Kooperationsfunktions-(LA-IWF-)Vorrichtungen (27) aufweist, die jeweils zum Arbeiten als Gateway dienen, das eine direkte Schnittstelle für Vorrichtungen an Standorten von Kunden in das verteilte ATM-Vermittlungsnetzwerk (26) bildet, wobei die LA-IWF-Vorrichtungen eine Schnittstelle mit einer Vorrichtung an Standorten von Kunden von einer einer zweidrahtigen und einer vierdrahtigen Schleife bilden, die POTS-, ISDN-, Münz- und xDSL-Telefondienste liefert.
  5. Verteiltes Vermittlungssystem nach Anspruch 4, wobei wenigstens eine der LA-IWF-Vorrichtungen weiterhin eine Amtsleitungszugangs-Kooperationsfunktions-(TA-IWF-)Vorrichtung (28) zum Empfangen von Amtsleitungen eines Endamts von TDM-Kanälen und zum Umwandeln der Amtsleitungen in ATM-Zellen aufweist, wobei die TA-IWF-Vorrichtung von der CS-IWF-Vorrichtung (30) über das verteilte ATM- Vermittlungsnetzwerk (26) breitbandige Signalgabeinformation empfängt.
  6. Verteiltes Vermittlungssystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Signalgabemeldung wenigstens eine ISUP-Meldung zum Aufbauen einer Verbindung für den Telefonanruf aufweist.
  7. Verteiltes Vermittlungssystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die schmalbandige Signalgabe eines gemeinsamen Kanals eine Signalgabesystem-(SS7)-Signalgabe aufweist.
  8. Verteiltes Vermittlungssystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die breitbandige Signalgabe eine Signalgabe für eine Schnittstelle zwischen privatem Netzwerk und Netzwerk (PNNI) aufweist.
  9. Verteiltes Vermittlungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die breitbandige Signalgabe eine Signalgabe für einen breitbandigen ISDN-Anwenderteil (B-ISUP) aufweist.
  10. Verteiltes Vermittlungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die breitbandige Signalgabe eine Signalgabe für eine Schnittstelle vom Anwender zum Netzwerk (UNI) aufweist.
  11. Verteiltes Vermittlungsverfahren zur Verwendung innerhalb einer Vorrichtung (30) für eine Kooperationsfunktion einer zentralisierten Steuerung und einer Signalgabe (CS-IWF) zum Aufbauen einer Verbindung für einen Telefonanruf und zum Verbinden desselben, der bei einem Ursprungs-Telefonnetzwerk entsteht und bei einem End-Telefonnetzwerk endet, zur Übertragung über ein verteiltes ATM-Vermittlungsnetzwerk, wobei das Verfahren Folgendes aufweist: Durchführen aller Steuerfunktionen zum Verarbeiten: und Steuern eines Telefonanrufs innerhalb des verteilten ATM-Vermittlungsnetzwerks (26) und Weiterleiten einer breitbandigen Signalgabe über das verteilte ATM-Vermittlungsnetzwerk für eine Anrufverarbeitung und -steuerung; Empfangen einer schmalbandigen Signalgabe eines gemeinsamen Kanals von einem Netzwerkelement (18), das außerhalb des verteilten ATM-Vermittlungsnetzwerks ist, und Bilden einer Schnittstelle zwischen der schmalbandigen Signalgabe eines gemeinsamen Kanals und der breitbandigen Signalgabe; und Steuern des Telefonanrufs innerhalb des verteilten ATM-Vermittlungsnetzwerks mit der breitbandigen Signalgabe basierend auf der empfangenen schmalbandigen Signalgabe eines gemeinsamen Kanals.
  12. Verteiltes Vermittlungsverfahren nach Anspruch 11, das Folgendes aufweist: Empfangen einer schmalbandigen Signalgabe eines gemeinsamen Kanals vom Netzwerkelement (18) basierend auf einer einzigen Führungsadresse von einem Ursprungs-Telefonnetzwerk, wobei die Führungsadresse einen eindeutigen Stellencode der CS-IWF-Vorrichtung aufweist.
  13. Verteiltes Vermittlungsverfahren nach Anspruch 11 oder 12, das weiterhin ein Empfangen von Amtsleitungen eines Endamts von TDM-Kanälen und zum Umwandeln der Amtsleitungen in ATM-Zellen aufweist.
  14. Verteiltes Vermittlungsverfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei ein Empfangen einer schmalbandigen Signalgabe eines gemeinsamen Kanals vom Netzwerkelement (18) ein Empfangen einer Signalgabesystem-(SS7)-Signalgabe aufweist.
  15. Verteiltes Vermittlungsverfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, wobei ein Steuern des Telefonanrufs innerhalb des verteilten ATM-Vermittlungsnetzwerks mit der breitbandigen Signalgabe ein Steuern mit einer Signalgabe für eine Schnittstelle zwischen privatem Netzwerk und Netzwerk (PNNI) aufweist.
  16. Verteiltes Vermittlungsverfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, wobei ein Steuern des Telefonanrufs innerhalb des verteilten ATM-Vermittlungsnetzwerks mit der breitbandigen Signalgabe ein Steuern mit einer Signalgabe für einen breitbandigen ISDN-Anwenderteil (B-ISUP) aufweist.
  17. Verteiltes Vermittlungsverfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, wobei ein Steuern des Telefonanrufs innerhalb des verteilten ATM-Vermittlungsnetzwerks mit der breitbandigen Signalgabe ein Steuern mit einer Signalgabe für eine Schnittstelle vom Anwender zum Netzwerk (UNI) aufweist.
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