-
Diese
Patentanmeldung bezieht sich auf die der Öffentlichkeit zugängliche
US-amerikanische vorläufige
Patentanmeldung mit der Nummer 60/551.586, die am 09. März 2004
eingereicht wurde, mit dem Titel „Method to Identify Calls
Between Remote VoIP Subscribers Connected via a Transit PSIN and
Reconnect as End-to-End
VoIP" und beansprucht
deren Vorteil.
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer
Verbindung in einem Telekommunikationsnetz, ein Telekommunikationsnetz und
eine Steuereinrichtung für
Paketnetze. Spezieller betrifft die vorliegende Erfindung ein optimiertes Verfahren,
Netz und Gerät
zum Ermöglichen
von Paketnetzverbindungen in gemischten Paket- und TDM-Umgebungen.
-
Moderne
Kommunikationsnetze transportieren in der Regel zwei Arten von Verkehr
oder Daten. Die erste ist Verkehr, der von einem Benutzer oder Teilnehmer
gesendet bzw. diesem zugestellt wird und für den der Benutzer in der Regel
bezahlt. Dieser Verkehrstyp ist allgemein bekannt als Benutzerverkehr oder
Teilnehmerverkehr. Die zweite ist der Verkehr, der von Netzverwaltungsanwendungen
beim Senden und Empfangen von Verwaltungsdaten von Netzelementen
verursacht und als Verwaltungsverkehr bezeichnet wird.
-
In
der Telekommunikation ist der Verwaltungsverkehr auch unter der
Bezeichnung Signalisierungsverkehr bekannt. Der Begriff der „Signalisierung" bezieht sich auf
den Austausch von Signalisierungsnachrichten zwischen verschiedenen
Netzelementen, beispielsweise Datenbankservern, Ortsvermittlungsstellen,
Transitvermittlungsstellen und Benutzerendgeräten. Ein ausreichend bekanntes
Protokoll zum Übertragen
derartiger Signalisierungsnachrichten in öffentlichen Fernsprechnetzen
(PSTN, Public Switched Telephone Network) ist das Signalisierungssystem
7 (SS7), das auch als Zentralkanal-Signalisierungssystem 7 (CCS7,
Common Channel Signaling System 7) bezeichnet wird.
-
Das
Signalisierungssystem 7, wie es durch die internationale Fernmeldeunion
(ITU, International Telecommunication Union) in der Q.700-Normenreihe
spezifiziert wurde, deckt alle in heutigen sprachorientierten Telekommunikationsnetzen
anfallenden Signalisierungsaufgaben ab. Spezieller deckt das Signalisierungssystem
SS7 beispielsweise Folgendes ab:
- – Grundlagen
von Verbindungsaufbau, -verwaltung und -abbau;
- – erweiterte
Anrufleistungsmerkmale wie Anrufweiterleitung, Anruferanzeige/Rufnummernanzeige
und automatischer Rückruf
(Anrufrückgabe);
- – Abrechnung
und Rechnungsstellung;
- – Datenbankoperationen
für Dienste
wie Authentifizierung, Roaming, gebührenfreie und Sondertarif-Dienste
sowie Rufnummernmitnahme;
- – Netzverwaltung
für das
SS7-Netz und seine Verbindungen; und
- – nicht
anrufbezogene Signalisierung, die Dienste wie etwa Kurzmitteilungsdienst
(SMS, Short Message Service), ISDN-Zusatzdienste und Teilnehmer-zu-Teilnehmer-Signalisierung
(UUS, User-to-User Signalling) ermöglicht.
-
Mit
dem Aufkommen der paketbasierten Telekommunikationsnetze der „nächsten Generation" und insbesondere
der auf dem Internet-Protokoll (IP) basierenden Netze wurden von
der ITU und anderen Normungsgremien wie IETF, ETSI und 3GPP neue Signalisierungs-
und Trägerprotokolle
entwickelt.
-
Die
funktionale Architektur solcher Netze der nächsten Generation (NGN, Next
Generation Networks) ist bestrebt, eine von der Technologie unabhängige Architektur
bereitzustellen, um Multimedia-Dienste zu unterstützen. Die
Absicht dahinter ist, eine breite Palette von Sprach-, Daten- und
Video-Diensten zu
unterstützen
und gleichzeitig Interworking mit dem vorhandenen öffentlichen
Fernsprechnetz PSTN (Public Switched Telephone Network) und Zellular-/Drahtlosnetzen,
die zusammenfassend auch als Zeitmultiplex(TDM, Time Division Multiplex)-Netze
bezeichnet werden, sowie vorhandenen Geräten zu ermöglichen.
-
Derzeit
dominieren PSTN- oder TDM-Netze die Sprachtelefonie weltweit. Während IP-basierte Netze
und ihre Telefonieanwendungen mithilfe des Sprache-über-Internet-Protokolls (VoIP,
Voice over IP) immer weitere Verbreitung finden, verlieren die PSTN-Netze – die nach
wie vor für
die Bereitstellung zuverlässiger
Sprachdienste geeignet sind – nur schrittweise
ihre beherrschende Stellung. Es wird vorhergesehen, dass die beiden
Netztypen noch über
die nächsten
Jahrzehnte hinweg nebeneinander existieren und auf vielfältige Art
und Weise zusammenarbeiten (Interworking) werden.
-
Insbesondere
wird die PSTN-Infrastruktur bei Fern- und Auslandsverbindungen vorherrschend sein.
Dementsprechend werden viele der Regeln und Vorschriften, die für den PSTN-Betrieb aufgestellt wurden,
auch in gemischten Umgebungen Geltung behalten. Dies gilt in ganz
besonderem Maße
für die eindeutige
Adressierung von Teilnehmern bzw. ihren Telekommunikationsgeräten. Während IP-Netze
verschiedene Formen der Adressierung eines gerufenen Teilnehmers
ermöglichen,
beispielsweise durch einen symbolischen Namen wie etwa eine E-Mail-Adresse
oder einen einheitlichen Ressourcen-Kennzeichner des Sitzungsbeschreibungsprotokolls
SIP URI (Session Initiation Protocol – Uniform Resource Identifier),
kann ein PSTN ausschließlich Rufnummern
verarbeiten, wie sie in Rufnummernplänen wie dem internationalen
Rufnummernplan E.164 der ITU-T niedergelegt sind.
-
Wenn
beispielsweise ein PSTN-Teilnehmer eine Verbindung zu einem Teilnehmer
in einem IP-Netz herstellen will, hat der PSTN-Teilnehmer nur eine
Möglichkeit,
den IP-Teilnehmer zu adressieren, nämlich durch Wählziffern,
auch wenn der IP-Teilnehmer über die
Möglichkeit
zum Wählen
eines Namens verfügt.
Daher muss IP-Teilnehmern, die Anrufe von PSTN-Teilnehmern empfangen können wollen,
eine reguläre
PSTN-Rufnummer zugewiesen
werden.
-
In
einem anderen Beispiel, in dem ein PSTN-Teilnehmer innerhalb des
IP-Netzes anhand eines Namens repräsentiert ist und der IP-Teilnehmer
diesen PSTN-Teilnehmer über
den Namen adressieren kann, muss vor dem Schalten dieser Verbindung
auf eine PSTN-Vermittlung der Name in Wählziffern umgesetzt werden.
Natürlich
kann der PSTN-Teilnehmer stattdessen oder zusätzlich hierzu aus dem IP-Netz
heraus auch über
die reguläre PSTN-Rufnummer
adressiert werden.
-
Folglich
ist es, wenn ein erster Teilnehmer eines ersten IP-Netzes einen zweiten
Teilnehmer anrufen will, erforderlich, dass der erste Teilnehmer
Wählziffern
verwendet, um den Anruf in die PSTN-dominierte Interworking-Netzanordnung
zu lenken.
-
Wenn
der zweite Teilnehmer ein Teilnehmer eines zweiten IP-Netzes ist, bietet
der Weg über
das PSTN keinen Vorteil, sondern beschränkt vielmehr die Verbindungsmöglichkeiten
auf das Funktionsangebot des PSTN, d. h. keines der anspruchsvolleren Leistungsmerkmale
des IP-Netzes wie beispielsweise das Austauschen von Daten, Bildern
oder Videos steht zur Verfügung,
obwohl tatsächlich
beide Teilnehmer IP-Teilnehmer
sind.
-
Es
gibt noch verschiedene andere Szenarien, in denen eine Verbindung
zwischen zwei IP-Teilnehmern unweigerlich und unerwünschtermaßen mindestens
einmal durch ein PSTN-Netz verläuft.
-
Es
ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein neuartiges
Verfahren zur Herstellung von Verbindungen in einer gemischten PSTN/IP-Umgebung
bereitzustellen. Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine
neuartige Netzanordnung bereitzustellen, die Verbindungen in einer
gemischten PSTN/IP-Umgebung
ermöglicht.
Und es ist noch eine weitere Aufgabe der Erfindung, einen neuartigen Netzknoten
bereitzustellen, um Verbindungen in einer gemischten PSTN/IP-Umgebung
zu unterstützen.
-
Gemäß den vorstehend
bezeichneten Aufgaben wird durch die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung
einer Verbindung in einem Telekommunikationsnetz bereitgestellt,
wobei das Telekommunikationsnetz Folgendes umfasst: einen ersten
und einen zweiten Paketnetzabschnitt, einen TDM-Transitnetzabschnitt, welcher mit dem
ersten und dem zweiten Paketnetzabschnitt verbunden ist, sowie ein Weitverkehrs-Paketnetz, welches
mit dem ersten und dem zweiten Paketnetzabschnitt verbunden ist.
Das Verfahren beinhaltet die folgenden Schritte:
- – Bereitstellen
von Wählziffern
an einem ersten Endgerät,
das mit dem besagten ersten Paketnetzabschnitt verbunden ist, wobei
die Wählziffern
eine Rufnummer eines zweiten Endgeräts darstellen, das mit dem
besagten zweiten Paketnetzabschnitt verbunden ist;
- – Veranlassen
des Aufbaus einer ersten Verbindung über den TDM-Transitnetzabschnitt
zu dem zweiten Paketnetzabschnitt entsprechend den besagten Wählziffern,
wobei während
des Verbindungsaufbaus mindestens eine Nachricht bzw. ein Informationselement
an den zweiten Paketnetzabschnitt übermittelt wird, wobei die/das
mindestens eine Nachricht/Informationselement die Paketfähigkeit
des ersten Endgeräts
und/oder eine Adresse einer ersten Steuereinrichtung, welche die
Verbindung im ersten Paketnetzabschnitt steuert, angibt;
- – In
dem zweiten Netz Empfangen der/des besagten mindestens einen Nachricht/Informationselements
an einer zweiten Steuereinrichtung, welche die Verbindung in dem
zweiten Paketnetzabschnitt steuert; und
- – mithilfe
der ersten und der zweiten Steuereinrichtung und der aus der/dem
besagten mindestens einen Nachricht/Informationselement extrahierten
Informationen Herstellen einer zweiten Verbindung zwischen dem ersten
und dem zweiten Endgerät über das
Weitverkehrs-Paketnetz.
-
Außerdem werden
ein Netz gemäß Anspruch
6 und eine Steuereinrichtung gemäß den Ansprüchen 11
und 12 bereitgestellt.
-
In
einer bevorzugten Ausführungsform
werden die Ressourcen des TDM-Transitnetzabschnitts, die während des
Verbindungsaufbaus über
den TDM-Transitnetzabschnitt belegt wurden, freigegeben, sobald
die/das mindestens eine Nachricht/Informationselement übertragen
wurde.
-
In
einer anderen bevorzugten Ausführungsform
zeigt die/das mindestens eine Nachricht/Informationselement ferner
einen Hersteller des besagten ersten Endgeräts an. Dies dient dazu, dass
in dem zweiten Netz der Hersteller des ersten Endgeräts erkannt
werden kann, um zusätzliche
herstellerspezifische Leistungsmerkmale und Dienste zu aktivieren, wenn
beispielsweise der Hersteller des ersten Endgeräts auch der Hersteller des
zweiten Endgeräts
ist. Im Allgemeinen kann die Herstellerangabe dazu benutzt werden,
die Kompatibilität
des Endgeräts
mit einer Reihe nicht standardmäßiger Leistungsmerkmale und
Dienste anzuzeigen, damit kompatible Endgeräte diese (Ende-zu-Ende-) Leistungsmerkmale
und Dienste nutzen können.
-
In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
ist die/das mindestens eine Nachricht/Informationselement der Teilnehmer-zu-Teilnehmer-Information(UUI,
User-to-User Information)-Parameter
oder der Anwendungstransport-Parameter (APP, Application Transport
Parameter) des ISUP-Protokolls. Diese beiden beispielhaften Parameter
erlauben die Übertragung
mehrerer benutzerspezifischer Arten von Informationen und können beispielsweise
Bestandteil der ISUP-Verbindungsaufbaunachricht
IAM (Initial Address Message) sein, die für den Aufbau der ersten Verbindung
verwendet wird. Diese Parameter können auch in den ISUP-Nachrichten
ACM (Add Control Message, Hinzufügen-Steuernachricht) und
ANM (Answer Message, Antwortnachricht) verwendet werden, um ähnliche
Informationen von dem zweiten an den ersten Paketnetzabschnitt zu übermitteln.
Ein weiterer geeigneter Parameter ist bekannt als der Netztransport-Parameter.
Der Netztransport-Mechanismus kann dazu genutzt werden, Informationen
transparent durch das Netz zu senden, ohne dass hierfür ein Verbindungsaufbau
erforderlich wäre.
Ziel hierbei ist, Parameter von Ende zu Ende durch das Netz zu senden,
ohne dass die auf dem Weg liegenden Vermittlungsstellen die Nachricht
verarbeiten müssen.
-
In
einer beispielhaften Ausführungsform kann
der Application Transport Parameter APP die Paketfähigkeiten
des ersten Endgeräts
und/oder die Adresse einer ersten Steuereinrichtung, welche die Verbindung
im ersten Paketnetzabschnitt steuert, als ISDN-Subadresse codiert übermitteln.
-
Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird darüber
hinaus ein Telekommunikationsnetz bereitgestellt, welches Mittel
zum Ausführen
des erfindungsgemäßen Verfahrens
beinhaltet. Ferner stellt die Erfindung eine Steuereinrichtung bereit,
die für
Paketnetze geeignet ist, in denen das erfindungsgemäße Verfahren
realisiert werden kann.
-
Ein
Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt in ihrer Fähigkeit
zum Verbinden von Paketnetz-Teilnehmern, beispielsweise VoIP-Teilnehmern,
und ihren erweiterten Endgeräten über ein
Paketnetz in Situationen, in denen ein rufender Paketnetz-Teilnehmer
(und das Netz, das den rufenden Teilnehmer versorgt) nicht erkennt,
dass der gerufene Teilnehmer ebenfalls ein Paketnetz-Teilnehmer
ist, und die Verbindung daher über
ein TDM-Transitnetz unter Verwendung von Wählziffern einer dem gerufenen
Teilnehmer zugewiesenen PSTN-Rufnummer
hergestellt wird.
-
Dies
wiederum vermeidet die zahlreichen Protokollumsetzungen, die erfolgen,
wenn die Verbindungsdaten von dem Paketnetz an das TDM-Transitnetz
und wieder zurück
in das Paketnetz übergeben
werden, wodurch sich die Qualität
der Gesamtverbindung verbessert.
-
Ein
weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass durch das
Aufbauen von Verbindungen zunächst über ein
vorhandenes TDM-Transitnetz Leistungsmerkmale, die von diesem vorhandenen Netz
bereitgestellt werden, beispielsweise die Rufnummernumsetzungs-
oder Rufnummernmitnahme-Dienste, dem rufenden IP-Teilnehmer bereitgestellt
werden können.
-
Ferner
erlaubt es die Erfindung, die TDM-Ressourcen wieder freizugeben,
sobald die Paketnetzverbindung hergestellt ist, wodurch die Belastung
des TDM-Transitnetzes verringert wird. Vorzugsweise müssen lediglich
zwei Nachrichten (die Verbindungsaufbau-Nachricht, beispielsweise
IAM, und die entsprechende Antwort, beispielsweise ACM oder REL)
das TDM-Transitnetz
durchlaufen, um eine Verbindung der Paketnetz-Teilnehmer über das Paketnetz zu ermöglichen.
Außerdem
erlaubt die vorliegende Erfindung es den Teilnehmern, Leistungsmerkmale
des Paketnetzes zu nutzen, die von vorhandenen TDM-Verbindungen
nicht unterstützt werden,
beispielsweise etwa die Codierung von Sprache und Video mit großer Bandbreite
und in hoher Qualität,
individuelle Klingeltöne
(CRG, Customized Ringing) und visuelle Anrufer-Kennung.
-
In
Abhängigkeit
von den Vorschriften nationaler oder internationaler Behörden können VoIP-Verbindungen
von der strengen Regulierung ausgenommen sein, wie sie in TDM-Transitnetzen herrscht.
-
Die
vorliegende Erfindung kann vorteilhaft in IP-Centrex-Umgebungen eingesetzt
werden, in denen rufender und gerufener Teilnehmer an verschiedene
Nebenstellenanlagen angeschlossen sind.
-
Im
Folgenden wird die Erfindung ausführlicher in Form der vorteilhaften
Ausführungsformen beschrieben,
die anhand der beigefügten
Zeichnungen besser verständlich
werden.
-
1 zeigt
eine schematische Darstellung einer Netzanordnung gemäß der Erfindung,
sowie einen Anrufablauf, bei dem der Verbindungsaufbau mithilfe
von Gateways gesteuert wird.
-
2 zeigt
eine schematische Darstellung der Netzanordnung von 1 sowie
einen Anrufablauf, bei dem der Verbindungsaufbau mithilfe von Soft-Switches
gesteuert wird.
-
1 zeigt
ein beispielhaftes Telekommunikationsnetz 100 gemäß der Erfindung.
Das Telekommunikationsnetz 100 umfasst einen ersten und einen
zweiten Paketnetzabschnitt 110 bzw. 120, die als
IP-Netze implementiert sein können.
Ein Endgerät 112 eines
ersten Paketnetz-Teilnehmers wird von dem ersten Paketnetzabschnitt 110 versorgt,
und ein Endgerät 122 eines
zweiten Paketnetz-Teilnehmers wird von dem zweiten Paketnetzabschnitt 120 versorgt.
In den Paketnetzabschnitten 110, 120 kommen verschiedene
Netzknoten zum Einsatz, um Dienste bereitzustellen, beispielsweise
Soft-Switches 114, 124 und TDM-Gateways 116, 126.
Mithilfe der TDM-Gateways 116, 126 sind die beiden
Paketnetzabschnitte 110, 120 mit einem TDM-Transitnetzabschnitt 140 verbunden,
der TDM-Vermittlungseinrichtungen 142, 144 wie
beispielsweise (Tandem-) Vermittlungsstellen, Signalisierungstransferpunkte
etc. beinhalten kann, wie in der Technik ausreichend bekannt ist.
Die TDM-Vermittlungseinrichtungen 142, 144 und
die internen Schnittstellen zum TDM-Transitnetzabschnitt 140 können auf
der TDM-Technologie oder auf der ATM(Asynchronous Transfer Mode, asynchroner Übertragungsmodus)-Technologie
basieren.
-
Die
Paketnetzabschnitte 110, 120 sind ferner mithilfe
von Paketvermittlungseinrichtungen 118, 128 mit
einem Weitverkehrs-Paketnetz 130 wie beispielsweise dem
Internet verbunden. Die Paketvermittlungseinrichtungen 118, 128 können Router
und Vermittlungen umfassen, wie in der Technik ausreichend bekannt
ist.
-
Im
Folgenden wird eine Abfolge von Ereignissen, die in dem Netz 100 auftreten,
unter Bezugnahme auf die Nummern 1 bis 10 beschrieben.
Dabei ist zu beachten, dass die Nummern 1 bis 10 keinen vollständigen Anrufablauf
darstellen, sondern vielmehr allgemeine Ereignisse, Nachrichten
und Benachrichtigungen wiedergeben, die das erfindungsgemäße Verfahren
ermöglichen.
-
Das
Verfahren beginnt damit, dass Teilnehmer A die PSTN-Rufnummer von Teilnehmer
B wählt, wozu
er beispielsweise das Tastenfeld eines ersten Endgeräts 112 benutzt,
bei dem es sich um ein IP-fähiges
Telefon wie etwa ein SIP-Endgerät
oder um ein beliebiges anderes IP-fähiges Endgerät wie beispielsweise einen
PC mit geeigneter Software handeln kann. Der Begriff „Endgerät" kann sich gleichermaßen auch
auf Gateways und andere Routing-Einrichtungen beziehen, die versuchen,
Verbindungen von dem ersten Paketnetzabschnitt 110 (IP-Netz)
zu dem zweiten Paketnetzabschnitt 120 (IP-Netz) mithilfe
der Routing-Fähigkeiten
des TDM-Transitnetzabschnitts 140 herzustellen.
-
In
Schritt 1 wird eine entsprechende Verbindungsaufbaunachricht,
beispielsweise eine SIP:INVITE-Nachricht,
erzeugt und über
den ersten Paketnetzabschnitt 110 an den ersten Soft-Switch 114 übermittelt.
-
In
Schritt 2 leitet ein Verbindungsagent (Call Agent), der
in dem ersten Soft-Switch 114 enthalten ist, die Verbindungsaufbaunachricht
an die erste TDM-Gateway 116 weiter.
-
In
Schritt 3 sendet die erste TDM-Gateway 116 eine
Verbindungsaufbaunachricht an den TDM-Transitnetzabschnitt 140,
wozu ein bekanntes TDM-Signalisierungsprotokoll wie beispielsweise
das ISDN, der ISDN-Anwenderteil (ISUP, ISDN User Part) oder der
Telefon-Anwenderteil (TUP, Telephone User Part) verwendet wird.
Diese von der ersten TDM-Gateway 116 generierte Verbindungsaufbaunachricht
enthält
eventuelle Informationselemente oder Parameter, die transparent über den
TDM-Transitnetzabschnitt 140 weitergeleitet werden. In
einem solchen Informationselement oder Parameter sind folgende Informationen
enthalten: ein Hinweis, dass der erste Paketnetzabschnitt 110 das
erfindungsgemäße Verfahren
unterstützt;
eine Adresse, beispielsweise eine IP-Adresse, der Steuereinrichtung,
welche die Verbindung in dem ersten Paketnetzabschnitt 110 steuert,
in dem hier beschriebenen Fall die erste TDM-Gateway 116;
und/oder eine eindeutige Verbindungsreferenz zum Identifizieren
der laufenden Verbindung in der ersten TDM-Gateway 116.
Es versteht sich, dass ein Teil dieser Informationen unter Umständen implizit übermittelt
wird. Beispielsweise kann das Vorhandensein der Adresse der Steuereinrichtung
des ersten Paketnetzabschnitts in einem solchen Informationselement
oder Parameter anzeigen, dass die besagte Steuereinrichtung das
erfindungsgemäße Verfahren
unterstützt,
sodass ein separater Hinweis auf diese Fähigkeit nicht notwendig ist.
-
Beispielhafte
Verbindungsaufbaunachrichten sind ISDN:SETUP oder ISUP:IAM, in denen
jeweils ein Parameter mit der Bezeichnung Teilnehmer-zu-Teilnehmer-Information
(UUI) und/oder eine ISDN-Subadresse möglich ist, die im ISUP mithilfe des
Anwendungstransport-Parameters (APP) übermittelt wird/werden. Diese
Informationselemente oder Parameter erlauben dem „Benutzer", in dem hier beschriebenen
Fall der ersten TDM-Gateway 116, Informationen für den Transport
an einen anderen Benutzer, in diesem Fall die zweite TDM-Gateway 126,
zu spezifizieren. Wenn der Subadresse-Parameter verwendet wird,
müssen
die zu übertragenden
Informationen in das numerische Format umcodiert werden, da der
Subadresse-Parameter
ausschließlich
Wählziffern
unterstützt.
Natürlich
können zwei
oder mehr Transportmechanismen gleichzeitig genutzt werden, um einem
Verlust von Informationen in Fällen
vorzubeugen, in denen eine beliebige TDM-Vermittlung auf dem Weg
durch den TDM-Transitnetzabschnitt 140 einen der besagten
Transportmechanismen verwirft. Es versteht sich, dass die Informationen
in dem Anwendungstransport-Parameter (APP) nicht nur mittels Subadresse
transportiert werden können,
sondern auch in jeder anderen Form, die von dem Anwendungstransport-Parameter (APP) unterstützt wird.
-
In
einer alternativen Ausführungsform
wird das/der besagte Informationselement/Parameter in einer beliebigen
Nachricht übermittelt,
die nach der ersten Verbindungsaufbaunachricht ausgetauscht wird.
-
In
Schritt 4 wird die Information im TDM-Transitnetzabschnitt 140 transparent
transportiert, in der bevorzugten Ausführungsform mittels der ISUP:IAM-Nachricht,
die den Anwendungstransport- oder den Teilnehmer-zu-Teilnehmer-Information-Parameter
enthält.
-
In
Schritt 5 sendet eine TDM-Vermittlungseinrichtung 144 eine
Verbindungsaufbaunachricht an die zweite TDM-Gateway 126,
wozu ein beliebiges bekanntes TDM-Signalisierungsprotokoll wie beispielsweise
das ISDN, der ISDN-Anwenderteil (ISUP, ISDN User Part) oder der
Telefon-Anwenderteil (TUP, Telephone User Part) verwendet wird.
Diese Verbindungsaufbaunachricht enthält das Informationselement
bzw. den Parameter, das/der ursprünglich von der ersten TDM-Gateway 116 generiert
wurde.
-
In
Schritt 6 erkennt, wenn die zweite TDM-Gateway 126 gemäß der vorliegenden
Erfindung implementiert ist, die zweite TDM-Gateway 126, dass die erste
TDM-Gateway 116 das erfindungsgemäße Verfahren unterstützt. Die
zweite TDM-Gateway 126 extrahiert die Informationen aus dem
Informationselement bzw. dem Parameter, beispielsweise die IP-Adresse
und die Verbindungsreferenz der ersten TDM-Gateway, und nutzt diese
dafür, eine
rein paketbasierte Verbindung anzufordern von dem zweiten Paketnetzabschnitt 120 über die
zweite Paketvermittlungseinrichtung 128, das Weitverkehrs-Paketnetz 130 und
die erste Paketvermittlungseinrichtung 118 zu der ersten
TDM-Gateway 116 im ersten Paketnetzabschnitt 110.
In dieser Verbindungsanforderung kann die zweite TDM-Gateway 126 Informationen
spezifizieren wie etwa ihr eigenes Capability Set, um die Verbindungsparameter
auszuhandeln, ihre eigene Paketnetzadresse, die Verbindungsreferenz
der ersten TDM-Gateway
und die eigene eindeutige Verbindungsreferenz zum Identifizieren
der laufenden Verbindung in der zweiten TDM-Gateway 126.
-
In
Schritt 7 antwortet die erste TDM-Gateway 116 auf
die Verbindungsanforderung beispielsweise mit einer SIP:INVITE-Nachricht.
-
In
Schritt 8 wird die Verbindungsanforderung an den zweiten
Soft-Switch 124 und spezieller an einen Verbindungsagenten
weitergeleitet, welcher in dem Soft-Switch 124 enthalten
ist.
-
In
Schritt 9 wird die Verbindungsanforderung dem Endgerät 122 des
zweiten Teilnehmers angeboten.
-
Nach
Annahme der eingehenden Verbindungsanforderung kann die Verbindung
in Schritt 10 in einer rein paketbasierten Form hergestellt
werden wie durch eine gestrichelte Linie dargestellt.
-
Wahlweise
kann die TDM-Verbindung jederzeit während oder nach Schritt 7 ausgelöst werden, um
die Ressourcen freizugeben, die für den Verbindungsaufbau im
TDM-Transitnetzabschnitt 140 belegt wurden. Wenn die Verbindung
nicht ausgelöst wird,
sollte die TDM-Gateway 126 über die TDM-Vermittlungseinrichtung 144 und
die TDM-Vermittlungseinrichtung 142 eine
ACM-Nachricht an die TDM-Gateway 116 zurücksenden.
-
2 zeigt
ein Netz 100',
das im Wesentlichen dem Netz 100 aus 1 ähnlich ist.
In 2 liegt jedoch die Fähigkeit zum Ausführen der
vorliegenden Erfindung nicht in den TDM-Gateways 116A, 126A,
sondern ist stattdessen in den Soft-Switches 114A, 124A implementiert.
-
Im
Folgenden wird eine Abfolge von Ereignissen, die in dem Netz 100' auftreten,
unter Bezugnahme auf die Nummern 1' bis 10' beschrieben. Dabei ist zu beachten,
dass die Nummern 1' bis 10' keinen vollständigen Anrufablauf
darstellen, sondern vielmehr allgemeine Ereignisse, Nachrichten
und Benachrichtigungen wiedergeben, die das erfindungsgemäße Verfahren
ermöglichen.
-
Das
Verfahren beginnt ebenfalls damit, dass Teilnehmer A die PSTN-Rufnummer
von Teilnehmer B wählt,
wozu er beispielsweise das Tastenfeld eines ersten Endgeräts 112 benutzt,
bei dem es sich um ein IP-fähiges
Telefon wie etwa ein SIP-Endgerät
handeln kann.
-
In
Schritt 1' wird
eine entsprechende Verbindungsaufbaunachricht, beispielsweise eine
SIP:INVITE-Nachricht,
erzeugt und über
den ersten Paketnetzabschnitt 110 an den ersten Soft-Switch 114A übermittelt.
-
In
Schritt 2' fordert
ein Anrufagent in dem ersten Soft-Switch 114A die erste
TDM-Gateway 116A auf, eine Verbindung zu der TDM-Vermittlungseinrichtung 142 herzustellen,
und leitet die Verbindungsaufbaunachricht über die TDM-Gateway 116A, über eine
separate Signalisierungs-Gateway (nicht dargestellt) oder über einen
Signalisierungstransferpunkt (STP) (nicht dargestellt) an die erste
TDM-Vermittlungseinrichtung 142 weiter. Optional kann eine STP-Verbindung
zwischen dem Soft- Switch
und der TDM-Vermittlungseinrichtung genutzt werden, um die SS7-Verbindungssignalisierung
zu übertragen, wenn
der Soft-Switch direkt SS7-Schnittstellen bereitstellt. Eine Signalisierungs-Gateway
kann nach Wahl benutzt werden, um die SS7-Verbindungssignalisierung
zu übertragen,
wenn der Soft-Switch
keine SS7-Schnittstellen bereitstellt. Andernfalls wird die TDM-Gateway 116A verwendet
werden, um die Verbindungssignalisierung weiterzuleiten.
-
Der
erste Soft-Switch 114A überträgt in Schritt 2' ebenfalls die
folgenden Informationen an die erste TDM-Vermittlungseinrichtung 142 zur
Weiterleitung an die zweite TDM-Vermittlungseinrichtung 144 und
den zweiten Soft-Switch 124A: einen Hinweis, dass der erste
Paketnetzabschnitt 110 das erfindungsgemäße Verfahren
unterstützt;
eine Adresse, beispielsweise eine IP-Adresse, der Steuereinrichtung,
welche die Verbindung in dem ersten Paketnetzabschnitt 110 steuert,
in dem hier beschriebenen Fall der erste Soft-Switch 114A;
und/oder eine eindeutige Verbindungsreferenz zum Identifizieren
der laufenden Verbindung in dem ersten Soft-Switch 114A. Es versteht sich,
dass ein Teil dieser Informationen unter Umständen implizit übermittelt
wird. Beispielsweise kann das Vorhandensein der Adresse der Steuereinrichtung
des ersten Paketnetzabschnitts in einem solchen Informationselement
oder Parameter anzeigen, dass die besagte Steuereinrichtung das
erfindungsgemäße Verfahren
unterstützt,
sodass ein separater Hinweis auf diese Fähigkeit nicht notwendig ist.
-
In
Schritt 3' empfängt die
erste TDM-Vermittlungseinrichtung 142 eine Verbindungsaufbaunachricht,
die von dem Soft-Switch 114A generiert wurde, von der TDM-Gateway 116A,
von einer separaten Signalisierungs-Gateway (nicht dargestellt)
oder von einem STP (nicht dargestellt), wozu ein beliebiges bekanntes
TDM-Signalisierungsprotokoll wie beispielsweise das ISDN, der ISDN-Anwenderteil
(ISUP, ISDN User Part) oder der Telefon-Anwenderteil (TUP, Telephone User Part)
verwendet wird. Die TDM-Vermittlungseinrichtung 142 setzt
die darin enthaltenen Nummern und Informationen für Routing-
und Abrechnungszwecke um. Diese Verbindungsaufbaunachricht enthält Informationselemente
oder Parameter, die transparent durch den TDM-Transitnetzabschnitt 140 transportiert
werden. Das Informationselement transportiert die von dem ersten
Soft-Switch 114A bereitgestellten
Informationen.
-
Beispielhafte
Verbindungsaufbaunachrichten sind ISDN:SETUP oder ISUP:IAM, in denen
jeweils ein Parameter mit der Bezeichnung Teilnehmer-zu-Teilnehmer-Information
(UUI) und/oder eine ISDN-Subadresse möglich ist, die im ISUP mithilfe des
Anwendungstransport-Parameters (APP) übermittelt wird/werden. Diese
Informationselemente oder Parameter erlauben dem „Benutzer", in dem hier beschriebenen
Fall der ersten TDM-Gateway 116A, Informationen für den Transport
an einen anderen Benutzer, in diesem Fall die zweite TDM-Gateway 126A,
zu spezifizieren. Wenn der Subadresse-Parameter verwendet wird,
müssen
die zu übertragenden
Informationen in das numerische Format umcodiert werden, da der
Subadresse-Parameter ausschließlich Wählziffern
unterstützt.
Natürlich
können
zwei oder mehr Transportmechanismen gleichzeitig genutzt werden,
um einem Verlust von Informationen in Fällen vorzubeugen, in denen
eine beliebige TDM-Vermittlung auf dem Weg durch den TDM-Transitnetzabschnitt 140 einen
der besagten Transportmechanismen verwirft. Es versteht sich, dass
die Informationen in dem Anwendungstransport-Parameter (APP) nicht
nur mittels Subadresse transportiert werden können, sondern auch in jeder
anderen Form, die von dem Anwendungstransport-Parameter (APP) unterstützt wird.
-
In
einer alternativen Ausführungsform
wird das/der besagte Informationselement/Parameter in einer beliebigen
Nachricht übermittelt,
die nach der ersten Verbindungsaufbaunachricht ausgetauscht wird.
-
In
Schritt 4' wird
die Information im TDM-Transitnetzabschnitt 140 transparent
transportiert, in der bevorzugten Ausführungsform mittels der ISUP:IAM-Nachricht,
die den Anwendungstransport- oder den Teilnehmer-zu-Teilnehmer-Information-Parameter
enthält.
-
In
Schritt 5' sendet
eine TDM-Vermittlungseinrichtung 144 eine Verbindungsaufbaunachricht
an die zweite TDM-Gateway 126A, eine zweite Signalisierungs-Gateway
(nicht dargestellt) oder einen zweiten STP (nicht dargestellt),
wozu ein beliebiges bekanntes TDM-Signalisierungsprotokoll wie beispielsweise
das ISDN, der ISDN-Anwenderteil (ISUP, ISDN User Part) oder der
Telefon-Anwenderteil (TUP, Telephone User Part) verwendet wird.
Diese Verbindungsaufbaunachricht enthält das Informationselement
bzw. den Parameter, das/der ursprünglich von der ersten TDM-Gateway 116A generiert
wurde.
-
In
Schritt 6' leitet
die zweite TDM-Gateway 126A, die zweite Signalisierungs-Gateway
(nicht dargestellt) oder der zweite STP (nicht dargestellt) die Verbindungsaufbaunachricht
und das Informationselement an den zweiten Soft-Switch 124A weiter.
-
In
Schritt 7' erkennt,
wenn der zweite Soft-Switch 124A gemäß der vorliegenden Erfindung implementiert
ist, der zweite Soft-Switch 124A,
dass der erste Soft-Switch 114A das erfindungsgemäße Verfahren
unterstützt.
Der zweite Soft-Switch 124A extrahiert die Informationen
aus dem Informationselement bzw. dem Parameter, beispielsweise die IP-Adresse
und die Verbindungsreferenz des ersten Soft-Switch, und nutzt diese
dafür,
um eine rein paketbasierte Verbindung von dem zweiten Paketnetzabschnitt 120 über die
zweite Paketvermittlungseinrichtung 128, das Weitverkehrs-Paketnetz 130 und die
erste Paketvermittlungseinrichtung 118 zu dem ersten Soft-Switch 114A im
ersten Paketnetzabschnitt 110 anzufordern. In dieser Verbindungsanforderung
kann der zweite Soft-Switch 124A Informationen spezifizieren
wie etwa sein eigenes Capability Set, um die Verbindungsparameter
auszuhandeln, seine eigene Paketnetzadresse, die Verbindungsreferenz
des ersten Soft-Switch und die eigene eindeutige Verbindungsreferenz
zum Identifizieren der laufenden Verbindung in dem zweiten Soft-Switch 124A.
-
In
Schritt 8' antwortet
der erste Soft-Switch 114A auf die Verbindungsanforderung
beispielsweise mit einer SIP:INVITE-Nachricht.
-
In
Schritt 9' wird
die Verbindungsanforderung an einen Verbindungsagenten weitergeleitet,
welcher in dem zweiten Soft-Switch 124A enthalten ist,
der dann die Verbindungsanforderung dem Endgerät 122 des zweiten
Teilnehmers anbietet.
-
Nach
Annahme der eingehenden Verbindungsanforderung kann die Verbindung
in Schritt 10' in
einer rein paketbasierten Form hergestellt werden wie durch eine
gestrichelte Linie dargestellt.
-
Wahlweise
kann die TDM-Verbindung jederzeit während oder nach Schritt 8' ausgelöst werden, um
die Ressourcen freizugeben, die für den Verbindungsaufbau im
TDM-Transitnetzabschnitt 140 belegt wurden. Wenn die Verbindung
nicht ausgelöst wird,
sollte der zweite Soft-Switch 124A über den TDM-Transitnetzabschnitt 140, welcher
die TDM-Vermittlungseinrichtung 144 und
die TDM-Vermittlungseinrichtung 142 umfasst,
eine ACM-Nachricht an den ersten Soft-Switch 114A zurück senden.
-
In
anderen Ausführungsformen
können
die Lehren der Ausführungsformen
gemäß den 1 und 2 derart
kombiniert werden, dass das erfindungsgemäße Verfahren in dem einen der
Paketnetzabschnitte durch eine TDM-Gateway und in dem anderen durch
einen Soft-Switch gesteuert wird.
-
In
einigen Anwendungen kann es wünschenswert
sein, den TDM-Verbindungsaufbau
abzuschließen
und außerdem
eine TDM-Verbindung gemäß bekannten
Verfahren herzustellen. Dies lässt sich
problemlos realisieren, indem der optionale Schritt des Auslösens der
TDM-Verbindung ausgelassen wird.
-
Aus
der vorstehenden ausführlichen
Beschreibung wird für
den Fachmann auf diesem Gebiet der Technik klar ersichtlich, wie
die Prinzipien der vorliegenden Erfindung anzuwenden sind, um andere
geeignete Steuereinrichtungen in Paketnetzabschnitten zum Steuern
des erfindungsgemäßen Verfahrens
auszuwählen.
-
Obwohl
die Erfindung vorstehend anhand des Session Initiation Protocol
SIP als beispielhaftes Paketnetzprotokoll beschrieben wurde, können auch andere
Protokolle eingesetzt werden, ohne den Schutzbereich der vorliegenden
Erfindung zu verlassen.
-
Es
ist einzusehen, dass die Lehren der vorliegenden Erfindung auf verschiedene
andere Netzanordnungen zur Anwendung kommen, unter anderem Netzanordnungen,
die eine große
Anzahl von Teilnehmern enthalten, welche auch Mobilfunkteilnehmer
sein können,
und/oder Netzanordnungen, in denen das Weitverkehrs-Paketnetz und einer
der oder die beiden Paketnetzabschnitte ein einheitliches Netz bilden.