DE60303729T2

DE60303729T2 - Verfahren und Vorrichtung zum Übertragen von Signalisierungsnachrichten

Info

Publication number: DE60303729T2
Application number: DE60303729T
Authority: DE
Inventors: Gerd Serroyen; Gery Verwimp
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Nokia Solutions and Networks GmbH and Co KG
Priority date: 2003-12-16
Filing date: 2003-12-16
Publication date: 2006-08-10
Anticipated expiration: 2023-12-17
Also published as: ATE319265T1; DE60303729D1; US20050238150A1; EP1545138B1; EP1545138A1; US7366276B2; CN1630383A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein optimiertes Verfahren und eine optimierte Vorrichtung zum Übertragen von Signalisierungsnachrichten in einem Kommunikationsnetz. Spezieller betrifft die Erfindung ein optimiertes Verfahren und einen Signalisierungstransferpunkt zum Übertragen von Signalisierungsnachrichten in einem Netz, welches das Signalisierungssystem Nr. 7 verwendet.
Moderne Kommunikationsnetze sind im Allgemeinen Träger von zwei Arten von Verkehr oder Daten. Die erste ist der Verkehr, der von einem Benutzer oder Teilnehmer gesendet oder empfangen wird und für den der Benutzer gewöhnlich bezahlt. Diese Art von Verkehr ist allgemein unter der Bezeichnung "Benutzerverkehr" oder "Teilnehmerverkehr" bekannt. Die zweite ist der Verkehr, der durch Netzmanagement-Anwendungen verursacht wird, wenn diese Managementdaten von Netzelementen senden und empfangen, und der unter der Bezeichnung "Managementverkehr" bekannt ist.
In der Telekommunikation wird der Managementverkehr auch "Signalisierungsverkehr" (Zeichengabeverkehr) genannt. Der Begriff "Signalisierung" (Zeichengabe) bezieht sich auf den Austausch von Signalisierungsnachrichten zwischen verschiedenen Netzelementen wie etwa Datenbankservern, Ortsvermittlungsstellen, Durchgangsvermittlungsstellen und Teilnehmerendgeräten. Ein wohl bekanntes Protokoll zum Übertragen solcher Signalisierungsnachrichten ist das Signalisierungssystem 7 (Signaling System 7, SS7), das auch Zentralkanal-Signalisierungssystem 7 (Common Channel Signaling System 7, CCS7) genannt wird.
Das Signalisierungssystem 7, das von der Internationalen Fernmeldeunion (International Telecommunication Union, ITU) in den Standards der Serie Q.700 spezifiziert wurde, ermöglicht alle Signalisierungsaufgaben in modernen Telekommunikationsnetzen. Insbesondere ermöglicht SS7 zum Beispiel Folgendes:

– elementaren Verbindungsaufbau, Verbindungsorganisation und Verbindungsabbau;
– verbesserte Verbindungsmerkmale, wie etwa Rufumleitung, Anzeige des Namens/der Nummer des rufenden Teilnehmers und Dreierverbindung;
– Gebührenabrechnung und Rechnungsstellung;
– Datenbankoperationen für Dienste wie etwa Authentifizierung, Gesprächsweitergabe (Roaming), Nummernübertragbarkeit (Local Number Portability, LNP), gebührenfreie Anrufe und Dienste mit Sondertarif;
– Netzmanagement für das SS7-Netz und seine Verbindungen; und
– nicht Gespräche betreffende Signalisierung, die Dienste wie etwa Kurznachrichtendienst (Short Message Service, SMS) und Teilnehmer-zu-Teilnehmer-Signalisierung (User-to-user Signaling, UUS) ermöglicht.

Das Signalisierungssystem 7 bildet ein unabhängiges Netz, in dem SS7-Nachrichten zwischen Netzelementen über bidirektionale Kanäle ausgetauscht werden, die Zeichengabestrecken (Zeichenkanäle) genannt werden. Die Signalisierung erfolgt als Außerbandsignalisierung auf dedizierten Kanälen und nicht als Inbandsignalisierung auf Kanälen, die für den Teilnehmerverkehr wie etwa Sprache reserviert sind. Im Vergleich zur Inbandsignalisierung bietet Außerbandsignalisierung:

– kürzere Verbindungsaufbaudauern;
– effizientere Verwendung von Sprechkreisen; und
– Unterstützung für Intelligente Netzdienste (IN-Dienste), die eine Signalisierung an Netzelemente ohne Sprachübertragungsstrecken (z. B. Datenbanksysteme) erfordern.

Die Elemente eines SS7-Netzes werden Signalisierungspunkte genannt, die jeweils eindeutig durch einen Signalisierungspunktcode gekennzeichnet sind. Die Punktcodes werden in zwischen Signalisierungspunkten ausgetauschten Signalisierungsnachrichten mit übertragen, um Quelle und Ziel der jeweiligen Nachricht anzugeben. Jeder Signalisierungspunkt verwendet eine Leitwegtabelle, um den geeigneten Signalisierungsweg für jede Nachricht zu wählen.
In einem SS7-Netz gibt es drei Arten von Signalisierungspunkten: Dienstevermittlungspunkte (Service Switching Points, SSPs), Signalisierungstransferpunkte (Signaling Transfer Points, STPs) und Dienstesteuerungspunkte (Service Control Points, SCPs).
SSPs sind Vermittlungspunkte, die Verbindungen erzeugen, beenden oder eine Durchgangsvermittlung realisieren. Ein SSP sendet Signalisierungsnachrichten an andere SSPs, um Sprechkreise, die zur Ausführung eines Gespräches benötigt werden, aufzubauen, zu verwalten und auszulösen. Ein SSP kann auch eine Anfragenachricht an eine zentralisierte Datenbank (einen SCP) senden, um zu bestimmen, wie ein Ruf (z. B. ein gebührenfreier Anruf) geroutet werden soll. Ein SCP sendet eine Antwort an den rufenden SSP, welche die mit der gewählten Nummer verknüpfte(n) Routing-Nummer(n) enthält.
Der Netzverkehr zwischen Signalisierungspunkten kann über Signalisierungstransferpunkte (Signaling Transfer Points, STPs) geroutet werden. Ein STP routet jede ankommende Nachricht auf der Basis der in der SS7-Nachricht enthaltenen Routing-Informationen zu einer abgehenden Signalisierungsverbindung. Da er als Vermittlungsknoten (Hub) des Netzes wirkt, sorgt ein STP für eine verbesserte Ausnutzung des SS7-Netzes, indem er die Notwendigkeit direkter Verbindungen zwischen Signalisierungspunkten beseitigt. Ein STP kann eine Global Title Translation (Globaltitel-Übersetzung) ausführen, eine Prozedur, mit deren Hilfe der Ziel-Signalisierungspunkt aus in der Signalisierungsnachricht vorhandenen Ziffern bestimmt wird (z. B. aus der gewählten 800er-Nummer, der Telefonkartennummer oder Mobilfunkteilnehmer-Kennnummer).
Das SS7 verwendet einen Protokollstapel, in dem die Hardware- und Softwarefunktionen des Protokolls SS7 in Funktionsabstraktionen unterteilt werden, die "Level" (Ebenen) genannt werden. Diese Level lassen sich ungefähr auf das 7-Schichten-Modell für offene Kommunikation (Open Systems Interconnect, OSI) abbilden, das von der Internationalen Organisation für Normung (International Standards Organization, ISO) definiert wurde.
Die unteren drei Level sind unter der Bezeichnung Nachrichtenübertragungsteil (Message Transfer Part, MTP) bekannt. MTP Level 1 definiert die physikalischen, elektrischen und funktionellen Eigenschaften der digitalen Zeichengabestrecke. MTP Level 2 stellt eine genaue Ende-zu-Ende-Übertragung einer Nachricht über eine Zeichengabestrecke sicher. MTP Level 3 gewährleistet das Routing von Nachrichten zwischen Signalisierungspunkten im SS7-Netz.
Im SS7 werden Funktionen von so genannten Anwenderteilen (User Parts) bereitgestellt. Ein häufig verwendeter Anwenderteil ist der ISDN-Anwenderteil (ISUP), der das Protokoll definiert, das verwendet wird, um Leitungssätze aufzubauen, zu verwalten und auszulösen, die Teilnehmerverkehr zwischen Endämtern transportieren (z. B. zwischen einem rufenden Teilnehmer und einem gerufenen Teilnehmer). In manchen Ländern führt der weniger hoch entwickelte Telefon-Anwenderteil (Telephone User Part, TUP) diese Aufgaben aus.
Ein weiteres Protokoll im SS7, der Steuerteil für Zeichengabeverbindungen (Signaling Connection Control Part, SCCP), stellt verbindungslose und verbindungsorientierte Netzdienste und Möglichkeiten der Global Title Translation (GTT) oberhalb des MTP Levels 3 zur Verfügung. SCCP wird als die Transportschicht für TCAP-basierte Dienste verwendet.
Der Transaktions-Anwenderteil (Transaction Capabilities Applications Part, TCAP) unterstützt den Austausch von nicht leitungsbezogenen Daten zwischen Anwendungen über das SS7-Netz mit Hilfe des verbindungslosen Dienstes des SCCP. Zwischen SSPs und SCPs gesendete Anfragen und Antworten werden in TCAP-Nachrichten transportiert. In Mobilfunknetzen transportiert der TCAP Nachrichten des Mobilanwenderteils (Mobile Application Part, MAP), die zwischen Funkvermittlungen und Datenbanken gesendet werden, um Authentifizierung, Geräteidentifizierung und Roaming zu unterstützen.
Ein Problem besteht darin, dass Verfahren zur Überlastabwehr, wie sie in früheren SCCP-Stapeln implementiert sind, nur dann für eine Begrenzung des Verkehrs sorgen, wenn entweder die Bandbreite einer Übertragungsstrecke oder die Verarbeitungskapazität an einem Ziel überschritten ist. Bei solchen Verfahren zur Überlastabwehr kann ein mit einem Dienst verknüpfter breitbandiger Verkehr andere, wichtigere Dienste stark beeinträchtigen.
Im US-Patent Nr. 5.825.860, das am 20. Oktober 1998 Moharram erteilt wurde, wird ein Verfahren zum Verwalten des Verkehrs zu einer Lastverteilungsgruppe von Dienstesteuerungspunkten offenbart.
Ferner unterliegt der in einem Signalisierungsnetz übertragene Signalisierungsverkehr einer komplexen Menge von Abrechnungs- und Rechnungserstellungsregeln, die zu gut vergüteten Verkehrsarten und weniger rentablem Signalisierungsverkehr führen. Einige Verkehrsarten sind notwendig, um Steuerungsinformationen für eine optimale Leistungsfähigkeit des Netzes zu liefern. Daher möchten die Netzbetreiber den verschiedenen Arten von Signalisierungsverkehr dementsprechend Prioritäten zuweisen, um eine optimale Leistungsfähigkeit des Netzes sicherzustellen und eine rentable Balance zwischen gut vergüteten Verkehrsarten und nicht vergüteten Verkehrsarten zu erreichen.
Daher besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein optimiertes Verfahren zum Übertragen von Signalisierungsnachrichten bereitzustellen.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine optimierte Vorrichtung zum Übertragen von Signalisierungsnachrichten bereitzustellen.
Entsprechend den oben genannten Zielsetzungen wird durch die Erfindung ein Verfahren zum Übertragen von SCCP-Nachrichten bereitgestellt, das die folgenden Schritte umfasst:

– Empfangen einer SCCP-Nachricht,
– Bestimmen einer Verkehrsart für die besagte empfangene SCCP-Nachricht,
– Übersetzen eines mit der besagten empfangenen SCCP-Nachricht verknüpften Globaltitels zu einer Ziel-Entitätsmenge, wobei die Ziel-Entitätsmenge aus Entitäten besteht, die in der Lage sind, Nachrichten der besagten Verkehrsart zu verarbeiten,
– für jede Entität in der Ziel-Entitätsmenge Bestimmen einer maximal zulässigen Geschwindigkeit für das Empfangen von Nachrichten der besagten Verkehrsart an dieser Entität und einer aktuellen Geschwindigkeit für das Übertragen von Nachrichten der besagten Verkehrsart zu dieser Entität,
– Bestimmen einer Teilmenge von Entitäten, für welche die aktuelle Geschwindigkeit kleiner als die oder gleich der maximal zulässigen Geschwindigkeit ist, und
– falls die Teilmenge wenigstens eine Entität enthält, Wählen einer Entität aus der Teilmenge und Übertragen der SCCP-Nachricht zu der gewählten Entität.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird außerdem ein Signalisierungstransferpunkt STP zum Übertragen von Signalisierungsnachrichten in einem SS7-Netz bereitgestellt, der Folgendes umfasst:

– Anschlussmittel zum bidirektionalen Anschließen an eine Vielzahl von SS7-Übertragungsstrecken (12, 14), wobei jede der besagten SS7-Übertragungsstrecken den STP (10) mit anderen SS7-Entitäten (16, 18) verbindet,
– Mittel zum Bestimmen einer Verkehrsart für SCCP-Nachrichten, die über die besagten SS7-Übertragungsstrecken empfangen werden,
– wenigstens einen Global Title Translator (Globaltitel-Übersetzer) zum Übersetzen von mit empfangenen Nachrichten verknüpften Globaltitel-Informationen zu Ziel-Entitätsmengen, wobei die jeweilige Ziel-Entitätsmenge aus Entitäten besteht, die in der Lage sind, Nachrichten einer speziellen Verkehrsart zu verarbeiten,
– für jede Entität (16, 18) in einer Ziel-Entitätsmenge Mittel zum Bestimmen einer maximal zulässigen Geschwindigkeit für das Empfangen von Nachrichten der besagten Verkehrsart an dieser Entität und einer aktuellen Geschwindigkeit für das Übertragen von Nachrichten der besagten Verkehrsart zu dieser Entität,
– Mittel zum Bestimmen einer Teilmenge von Entitäten, für welche die aktuelle Geschwindigkeit kleiner als die oder gleich der maximal zulässigen Geschwindigkeit ist, und
– Mittel zum Wählen einer Entität aus der Teilmenge und Mittel zum Übertragen der SCCP-Nachricht zu der besagten gewählten Entität.

Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Übertragung von SCCP-Nachrichten zu Mengen von Entitäten oder Zielen auf Verkehrsarten basierend realisiert werden kann. Indem jeder Entität in jeder der Mengen von Entitäten eine maximal zulässige Geschwindigkeit für empfangenen Verkehr zugewiesen wird und Nachrichten nur zu Entitäten übertragen werden, für welche die aktuelle Geschwindigkeit die maximale Geschwindigkeit nicht übersteigt, wird ein ausgereiftes Verfahren zum Übertragen von SCCP-Nachrichten implementiert, das in der Lage ist, die Geschwindigkeit des Übertragens von SCCP-Nachrichten für die einzelnen Entitäten oder Ziele in Abhängigkeit von der Verkehrsart zu steuern.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform beruht die Bestimmung der Verkehrsart auf der Auswertung eines Parameters des Mobilanwenderteils (Mobile Application Part, MAP). Insbesondere kann der Parameter "MAP application context" (MAP-Anwendungskontext) verwendet werden, um verschiedene Arten von SCCP-Nachrichten in einem Kommunikationssystem, die mit Mobilfunkteilnehmern verknüpfte Signalisierungsnachrichten transportieren, wirksam zu unterscheiden. Der mit Mobilfunkteilnehmern verknüpfte SCCP-Verkehr umfasst Roaming-Verkehr (z. B. Standortaktualisierungsanforderungen), Kurznachrichtendienst-(Short Message Service, SMS)Verkehr und den mit Auslandsverbindungen zusammenhängenden Verkehr.
Bei dieser Ausführungsform stellt die Erfindung ein wirksames Mittel zur Steuerung der verschiedenen Verkehrsarten zur Verfügung. Auf jeder zu einem Signalisierungstransferpunkt abgehenden SS7-Übertragungsstrecke ermöglicht die Erfindung daher einen optimal ausbalancierten Verkehrsmix, der Netzstabilität und Gewinn sicherstellt. Die Erfindung kann zum Beispiel angewendet werden, um den mit SMS-Nachrichten verknüpften Verkehr zu begrenzen und damit zu verhindern, dass der SMS-Verkehr den übrigen Verkehr blockiert.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer Ausführungsform ausführlicher beschrieben, die in Verbindung mit der beigefügten Abbildung besser verständlich ist.
Die Abbildung zeigt einen beispielhaften Teil eines typischen SS7-Netzes, das Funkvermittlungsstellen (Mobile Switching Centers, MSC) 16 umfasst, die mittels Zeichengabestrecken 12, 14 über Signalisierungstransferpunkte (Signaling Transfer Points, STP) 10 mit Auslandsvermittlungsstellen (International Gateway Exchanges, IGW) 18 verbunden sind.
Die Anordnung ist so beschaffen, dass jede MSC 16 mit jedem STP 10 verbunden ist. Insbesondere ist eine erste MSC 16A über eine erste SS7-Übertragungsstrecke 12A mit einem ersten STP 10A und über eine zweite SS7-Übertragungsstrecke 12B mit einem zweiten STP 10B verbunden. Analog ist eine zweite MSC 16B über eine dritte SS7-Übertragungsstrecke 12C mit dem ersten STP 10A und über eine vierte SS7-Übertragungsstrecke 12D mit dem zweiten STP 10B verbunden.
Die Anordnung sieht weiterhin eine Verbindung jeder IGW 18 mit jedem STP 10 vor. Insbesondere ist eine erste IGW 18A über eine fünfte SS7-Übertragungsstrecke 14A mit dem ersten STP 10A und über eine sechste SS7-Übertragungsstrecke 14B mit dem zweiten STP 10B verbunden. Analog ist eine zweite IGW 18B über eine siebente SS7-Übertragungsstrecke 14C mit dem ersten STP 10A und über eine achte SS7-Übertragungsstrecke 14D mit dem zweiten STP 10B verbunden.
Wenigstens einer der STP 10 ist so konfiguriert, dass er das erfindungsgemäße Verfahren implementiert. Beim Empfang einer SCCP-Nachricht am STP 10 wird die empfangene Nachricht analysiert, und die Globaltitel-(GT-)Daten werden extrahiert. In Fällen, in denen die GT-Daten ausreichend sind, um eine Verkehrsart für die SCCP-Nachricht zu bestimmen, ist keine weitere Analyse der SCCP-Nachricht erforderlich. Andernfalls können weitere Informationen aus der SCCP-Nachricht erhalten werden, um eine Bestimmung der Verkehrsart der SCCP-Nachricht zu ermöglichen.
Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die folgenden Parameter aus der SCCP-Nachricht gelesen:

– Typ der SCCP-Nachricht,
– Sendeadresse des SCCP, bestehend aus: Leitwegvermerk (Routing Indicator, RI), Signalisierungspunktcode (Signaling Point Code, SPC), Teilsystemadresse (Subsystem Number, SSN),
– GT-Daten, bestehend aus: Übersetzungstyp (Translation Type, TT), Nummerierungsplan (Numbering Plan, NP), Adressenart (Nature of Address, NA), GT-Ziffern, und
– Zieladresse (Called Party Address, CdPA) des SCCP (SPC und SSN).

In einem SS7-Netz, das mit Mobilfunkteilnehmern verknüpfte Nachrichten transportiert, wird außerdem ein Parameter des Mobilanwenderteils (Mobile Application Part, MAP), der unter der Bezeichnung "MAP application context" (MAP-Anwendungskontext) bekannt ist, aus der SCCP-Nachricht gelesen.
Auf der Basis einiger oder aller dieser Parameter wird eine Bestimmung durchgeführt, zu welchem Ziel die Nachricht übertragen werden soll. Zu den Zielen können lokale Ziele gehören, d. h. Ziele, die mit dem die Übertragung durchführenden STP 10 verknüpft sind, wie etwa lokale SCCP-Teilsysteme, und entfernte Ziele, z. B. beliebige der SS7-Netzknoten 16A–B oder 18A–B.
In vielen Netzanordnungen, einschließlich der in der Abbildung dargestellten Netzanordnung, können zwei oder mehr Ziele in redundanten Konfigurationen angeordnet sein, was eine positive Auswirkung auf die Verfügbarkeit von Netzdiensten hat. In der Abbildung kann zum Beispiel eine Transaktion, die zur ersten IGW 18A gerichtet ist, auch von der zweiten IGW 18B abgewickelt werden und umgekehrt.
Außerdem können, um die Leistungsfähigkeit eines Systems zu verbessern und die Zuverlässigkeit des Systems weiter zu erhöhen, moderne SS7-Netzknoten eine Vielzahl von Teilsystemen für die Ausführung ähnlicher Aufgaben enthalten. In der Terminologie des SCCP ist jedes dieser Teilsysteme ein "Ziel". Diese "Ziele" werden genauer als "Entitäten" (Entities) bezeichnet, da der Begriff "Ziel" (Destination) in SS7 sich traditionell auf Netzknoten mit einem eindeutigen Zielpunktcode (Destination Point Code, DPC) bezieht, der ein MTP Level 3-Adressierschema ist. In einem SS7-Netzknoten können jedoch mehrere SCCP-Entitäten resident sein.
SCCP-Entitäten werden zu Entitätsmengen zusammengefasst. Im Allgemeinen umfasst eine Entitätsmenge SCCP-Entitäten, die eine gemeinsame Eigenschaft aufweisen. Diese gemeinsame Eigenschaft kann zum Beispiel die Fähigkeit sein, spezielle SCCP-Nachrichten zu empfangen, z. B. Nachrichten einer bestimmten Verkehrsart.
Der eigentliche Prozess der Durchführung der besagten Bestimmung, zu welchem Ziel die Nachricht übermittelt werden soll, wird auch als Globaltitel-Übersetzung (Global Title Translation, GTT) bezeichnet. In einem vorteilhaften STP 10 ist eine zwei Schritte umfassende Prozedur der Global Title Translation (GTT) implementiert. Der erste Schritt ist die eigentliche Übersetzung des Globaltitels, welche die folgenden Schritte umfasst:

– Wählen einer GT-Partition (eine GT-Partition ist ein Abschnitt der GT-Datenbank, der für die Verkehrsart anwendbar ist). Dieser Schritt beinhaltet das Analysieren einiger der oder aller oben erwähnten SCCP-Parameter. Es ist anzumerken, dass die meisten dieser Parameter nicht in den relevanten Standards berücksichtigt werden. Die Anforderungen der Standards beinhalten nur die folgenden Parameter: SCCP-GT-CdPA-Parameter (TT, NP, NA und GT-Ziffern). Falls keine passende GT-Partition ermittelt werden kann, wird eine Standardpartition gewählt. Dieser Auswahlprozess kann zum Beispiel angewendet werden, um zwischen Verkehrsarten zu unterscheiden, indem die Parameter für die Auswertung dementsprechend gewählt werden.
– Suchen nach einem anwendbaren GT-Translator. Ein GT-Translator ist ein standardmäßiges SCCP-Objekt. Bei dieser Suche werden die folgenden Parameter verwendet, wie in den relevanten Standards vorgeschlagen: SCCP-Zieladresse, GT-Übersetzungstyp (Translation Type, TT), GT-Nummerierungsplan (Numbering Plan, NP) und GT-Adressenart (Nature of Address, NA). Es kann höchstens ein GT-Translator mit speziellen Parametern TT, NP und NA pro GT-Partition vorhanden sein, um Mehrdeutigkeit zu vermeiden. Ein gegebener GT-Translator kann jedoch mit mehreren GT-Partitionen verknüpft sein (z. B. wenn zwei Verkehrsarten auf demselben Weg geroutet werden müssen). Wenn kein passender GT-Translator gefunden wird, stellt dies einen Routing-Fehler dar.
– Ermitteln einer passenden GT-Regel. Eine GT-Regel ist ein weiteres standardmäßiges SCCP-Objekt, das mit einem einzelnen GT-Translator verknüpft ist. Eine GT-Regel enthält Zifferninformationen. Der Prozess des Ermittelns beinhaltet das Prüfen der Übereinstimmung der Zifferninformationen der GT-Regel mit den Ziffern der SCCP-Zieladresse, die aus der SCCP-Nachricht erhalten wurden. Im Allgemeinen wird die GT-Regel mit den meisten übereinstimmenden Ziffern gewählt. Als Beispiel werden die folgenden GT-Regeln betrachtet: 123 und 1234. Für eine erste beispielhafte ankommende Nachricht, welche die CdPA-Ziffern 123567 besitzt, würde die erste GT-Regel gewählt. Für eine zweite beispielhafte ankommende Nachricht, welche die CdPA-Ziffern 1234567 besitzt, würde die zweite GT-Regel gewählt (1234 besitzt in diesem Fall mehr übereinstimmende Ziffern als 123).

Als Ergebnis dieses ersten Schritts des Global Title Translation-Prozesses wird eine Auswahl zur Verfügung gestellt, durch die eine geeignete Entitätsmenge aus den verschiedenen verfügbaren Entitätsmengen bestimmt wird. Im Allgemeinen kann auf SCCP-Entitätsmengen durch verschiedene GT-Regeln von einem beliebigen GT-Translator oder einer GT-Partition verwiesen werden. Umgekehrt können Entitäten in verschiedenen Entitätsmengen erscheinen.
In der in der Abbildung dargestellten Netzkonfiguration kann eine beispielhafte erste Ziel-Entitätsmenge wie folgt definiert werden:
ES₁ = {IGW₁; IGW₂},
wobei die erste IGW 18A eine erste Entität IGW₁ ist und die zweite IGW 18B eine zweite Entität IGW₂ ist. In diesem Beispiel wird angenommen, dass die Übermittlungsrichtung die von den MSCs 16 zu den IGWs 18 ist. Es wird ferner angenommen, dass diese erste Entitätsmenge mittels Schritt 1 des Translationsprozesses, wie oben beschrieben, als die geeignete Entitätsmenge für die Abwicklung einer ersten Verkehrsart für einen gegebenen Globaltitel bestimmt wird.
Eine zweite Ziel-Entitätsmenge ES₂ kann definiert werden als
ES₂ = {IGW₁; IGW₂}.
In diesem Beispiel umfasst die zweite Entitätsmenge ES₂ dieselben Entitäten wie die erste Entitätsmenge ES₁, es wird jedoch angenommen, dass sie als die geeignete Entitätsmenge für die Abwicklung einer zweiten Verkehrsart für einen gegebenen Globaltitel bestimmt wird.
Eine dritte Ziel-Entitätsmenge ES₃ kann definiert werden als
ES₃ = {IGW_1,1; IGW_1,2; IGW_2,1; IGW_2,2},
wobei IGW_1,1 und IGW_1,2 Teilsysteme der ersten IGW sind, die beide in der Lage sind, die mit einer speziellen Global Title Translation verknüpfte Anforderung abzuwickeln. Analog sind IGW_2,1 und IGW_2,2 Teilsysteme der zweiten IGW, die ebenfalls beide in der Lage sind, diese Anforderung abzuwickeln. Zum Beispiel können sich solche Konfigurationen in Umgebungen als nützlich erweisen, in denen Anforderungen bezüglich Zuverlässigkeit oder Leistungsfähigkeit nicht erfüllt werden können, indem die Last einfach zwischen den beiden IGW-Netzknoten 18A und 18B aufgeteilt wird. Im vorliegenden Beispiel kann ein dritter Verkehr, der mit der zu ES₃ führenden Global Title Translation verknüpft ist, höhere Priorität oder höhere Bandbreitenanforderungen oder beides aufweisen.
Zu Zwecken der Erläuterung ist anzumerken, dass der Parameter, von dem angenommen wird, dass er (ausschließlich) die Wahl entweder der ersten oder der zweiten oder der dritten Entitätsmenge bestimmt, die Verkehrsart ist, die ihrerseits aus einer Vielzahl anderer Parameter berechnet werden kann. Bei vielen Implementierungen können andere Merkmale, die aus einer Vielzahl von Parametern wie den in Verbindung mit einer SCCP-Nachricht beschriebenen erhältlich sind, den Global Title Translation-Prozess beeinflussen, wobei die Global Title Translation eine Entitätsmenge für jede Parameterkombination liefern kann. Natürlich kann, wie bereits erwähnt wurde, die Global Title Translation für manche Parameterkombinationen eine Entitätsmenge liefern, die auch mit einer oder mehreren anderen Parameterkombinationen verknüpft ist.
Als Bestandteil der Erfindung kann in einem erfindungsgemäßen STP ein Speichermedium als ein Mittel zum Bestimmen einer maximal zulässigen Geschwindigkeit für jede Entität in einer Entitätsmenge implementiert sein. Dieser Parameter kann von einem Betreiber auf administrativem Wege zur Speicherung in dem besagten Speichermedium zur Verfügung gestellt werden. Bei einer anderen Ausführungsform wird die maximal zulässige Geschwindigkeit mit der jeweiligen Entität gespeichert und mit Hilfe von Signalisierungsnachrichten abgefragt.
Es ist anzumerken, das als praktische Konsequenz diese maximal zulässige Geschwindigkeit bei einer bevorzugten Ausführungsform verwendet werden kann, um eine maximal zulässige Geschwindigkeit für jede Verkehrsart pro Entität zur Verfügung zu stellen. Dies kann erreicht werden, indem der Global Title Translation-Prozess so implementiert wird, dass eine erste Verkehrsart von einer ersten Entitätsmenge abgewickelt wird, eine zweite Verkehrsart von einer zweiten Entitätsmenge abgewickelt wird usw., wie im obigen Beispiel erläutert wurde.
Für die beispielhaften Entitätsmengen ES_1...3 gibt die folgende TABELLE 1 ein Beispiel an, wie maximal zulässige Geschwindigkeiten zu verknüpfen sind (max. Geschwindigkeit und aktuelle Geschwindigkeit in Nachrichtenzeicheneinheiten [Message Signaling Units, MSU] pro Sekunde):
TABELLE I
In TABELLE I ist auch für jede Entität ein administrativer Parameter "Typ" oder "Priorität" angegeben, der im Beispiel entweder "primär" oder "Reserve" sein kann, um anzugeben, welche der Entitäten primär zu wählen ist und welche der Entitäten als heiße Reserve fungiert bzw. fungieren. Bei anderen Implementierungen sind möglicherweise noch weitere Prioritätsebenen möglich. Ferner ist für jede Entität ein Betriebszustand (Operational Status, OpStat) angegeben, der zum Beispiel von SCCP- oder MTP-Management-Funktionen erhalten werden kann. Wenn eine Entität nicht verfügbar oder überlastet ist, dürfen zu dieser Entität keine Nachrichten übermittelt werden. Für eine gegebene Implementierung können noch andere Betriebszustände existieren.
Schließlich ist in TABELLE I auch die aktuelle Geschwindigkeit angegeben, mit der Nachrichten gegenwärtig zu einer gegebenen Entität übermittelt werden.
Die Informationen, die in TABELLE I in tabellarischer Form dargestellt sind, sind in einem erfindungsgemäßen STP auf folgende Weise verfügbar: Die Werte für Typ und max.
Geschwindigkeit und die Zusammenfassung von Entitäten zu Mengen werden zum Beispiel auf administrativem Wege in einer Systemdatenbank zur Verfügung gestellt, während der Betriebszustand kontinuierlich durch Management-Funktionen überwacht wird. Die aktuelle Geschwindigkeit ist zum Beispiel an den Verarbeitungsplattformen verfügbar, welche die Nachrichtenübermittlungsfunktion im STP ausführen.
Diese Informationen werden nun in Schritt zwei des Gesamt-Global Title Translation-Prozesses eingegeben. Dieser zweite Schritt ist das Routing einer GT-übersetzten Nachricht zu einer geeigneten Entität. Im Einzelnen wird eine geeignete Entität wie folgt gewählt:

– Für alle Entitäten in der Entitätsmenge bestimmen, welche Entitäten verfügbar und nicht überlastet sind. (Es ist verboten, Nachrichten zu nicht verfügbaren oder überlasteten Entitäten zu übermitteln.) Es ist anzumerken, dass in Implementierungen, in denen zum Beispiel nicht verfügbare oder überlastete Entitäten aus den jeweiligen Entitätsmengen entfernt werden, bis der Dienst wiederhergestellt ist, dieser Schritt optional ist. Für das oben beschriebene Beispiel sind die Ergebnisse folgende: Falls das Ergebnis der Translation ES₁ war: {IGW₁, IGW₂}. Falls das Ergebnis der Translation ES₂ war: {IGW₂}. Falls das Ergebnis der Translation ES₃ war: {IGW_1,1}.
– Eine aktuelle Geschwindigkeit erhalten. Mit der maximalen Geschwindigkeit vergleichen. Teilmengen von Entitäten erzeugen, für welche die aktuelle Geschwindigkeit kleiner als die maximale Geschwindigkeit ist (optional mit einem Sicherheitszuschlag, der auch in die maximale Geschwindigkeit mit einberechnet werden kann). Für das Beispiel werden die folgenden Teilmengen erhalten: Falls das Ergebnis der Translation ES₁ war: {IGW₁, IGW₂}. Falls das Ergebnis der Translation ES₂ war: {IGW₂}. Falls das Ergebnis der Translation ES₃ war: {} (leere Menge).
– Falls die Teilmenge nicht leer ist, eine Entität wählen. Falls die Teilmenge nur eine Entität enthält, die Nachricht zu dieser Entität übermitteln. Falls eine Teilmenge mehrere Entitäten enthält, kann die Auswahl bei einer Ausführungsform auf der Priorität beruhen, die mit den Entitäten verknüpft ist. Zum Beispiel unter den Entitäten einer Teilmenge die Entität mit der höchsten Priorität wählen. Unter Entitäten mit gleichen Prioritäten eine Entität wählen, die weiter davon entfernt ist, gesättigt zu werden (d. h. für welche die aktuelle Geschwindigkeit im Vergleich zur jeweiligen maximalen Geschwindigkeit am kleinsten ist). Der abschließende Schritt des Auswahlprozesses liefert für das Beispiel: Falls das Ergebnis der Translation ES₁ war: {IGW₁}. Falls das Ergebnis der Translation ES₂ war: {IGW₂}. Falls das Ergebnis der Translation ES₃ war: {}.

Falls die Teilmenge leer ist, d. h. {}, d. h. wenn die Nachricht nicht geroutet werden kann, da gegenwärtig keine Entität in der Lage ist, (zusätzlichen) Verkehr abzuwickeln, eine Form der Fehlerbehandlung anwenden. Es kann eine der folgenden Strategien angewendet werden: Nachricht verwerfen und keine Benachrichtigung an die Quelle der Nachrichten senden, Nachricht verwerfen und Benachrichtigung senden oder Nachricht an die Quelle zurücksenden.
Es ist anzumerken, dass die Reihenfolge der folgenden Schritte:

– Bestimmen der Verfügbarkeit und des Überlastungszustands, und
– Erzeugen von Teilmengen von Entitäten, für welche die aktuelle Geschwindigkeit kleiner als die maximale Geschwindigkeit ist,

10

Die vorliegende Erfindung kann vorteilhaft beim Verwalten internationaler SS7-Übertragungsstrecken verwendet werden. Diese stellen eine knappe und teure Ressource dar.
Internationale SS7-Übertragungsstrecken transportieren normalerweise Verkehr, der mit internationalem Roaming zusammenhängt, und insbesondere Verkehr, der mit Auslandsgesprächen (z. B. Verbindungsaufbau und -abbau), Mobilitätsverwaltungs-Prozeduren (z. B. Standortaktualisierungs-Prozeduren und Authentifizierung) und Diensten wie etwa Nachrichtenübermittlung (z. B. SMS) zusammenhängt. Wenn der GTT-Prozess so aufgebaut ist, dass die internationalen Ziele als Entitäten in Entitätsmengen erscheinen und dass Entitäten durch GTT auf der Basis der Nachrichten-Verkehrsart gewählt werden, kann ein Netzbetreiber einen optimalen Verkehrsmix zur Maximierung sowohl der Diensteverfügbarkeit als auch des Gewinns erhalten, indem er die maximal zulässige Geschwindigkeit für jede Entität auf geeignete Weise zuweist.
Die für die Verkehrsarten spezifische Geschwindigkeitssteuerung, die dadurch von einer Ausführungsform der Erfindung erreicht wird, stellt daher ein Mittel zur Feinabstimmung des Netzes, was die Steuerung des Verkehrs anbelangt, entsprechend die Verkehrsart betreffenden Erwägungen dar, während frühere Lösungen wie etwa das SCCP-Überlastmanagement nur eine Steuerung unabhängig von Verkehrsarten vorsahen. Die für die Verkehrsarten spezifische Geschwindigkeitssteuerung kann auch verwendet werden, um zu verhindern, dass der mit einer Anwendung verbundene Verkehr die gesamte verfügbare Bandbreite verbraucht, was eine Netzüberlastung zur Folge hätte, die sich auf alle Anwendungen auswirkt.
Es ist anzumerken, dass die oben beschriebene Netzanordnung lediglich ein Beispiel darstellt. Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung können auch in anderen Netzanordnungen eingesetzt werden, ohne dass der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung verlassen wird. Außerdem ist, obwohl mit Mobilfunk-Anwendungen zusammenhängende Nachrichten, Dienste und Protokolle verwendet wurden, um die Erfindung zu beschreiben, die Erfindung selbstverständlich in allen SS7-Signalisierungsumgebungen anwendbar, ohne dass der Schutzbereich der Erfindung verlassen wird.

Claims

Verfahren zum Übertragen von SCCP-Nachrichten, das die folgenden Schritte umfasst: – Empfangen einer SCCP-Nachricht, – Bestimmen einer Verkehrsart für die besagte empfangene SCCP-Nachricht, – Übersetzen eines mit der besagten empfangenen SCCP-Nachricht verknüpften Globaltitels zu einer Ziel-Entitätsmenge, wobei die Ziel-Entitätsmenge aus Entitäten (16, 18) besteht, die in der Lage sind, Nachrichten der besagten Verkehrsart zu verarbeiten, – für jede Entität (16, 18) in der Ziel-Entitätsmenge Bestimmen einer maximal zulässigen Geschwindigkeit für das Empfangen von Nachrichten der besagten Verkehrsart an dieser Entität und einer aktuellen Geschwindigkeit für das Übertragen von Nachrichten der besagten Verkehrsart zu dieser Entität, – Bestimmen einer Teilmenge von Entitäten, für welche die aktuelle Geschwindigkeit kleiner als die oder gleich der maximal zulässigen Geschwindigkeit ist, und – falls die Teilmenge wenigstens eine Entität enthält, Wählen einer Entität aus der Teilmenge und Übertragen der SCCP-Nachricht zu der gewählten Entität.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner den Schritt des Verwerfens der SCCP-Nachricht umfasst, falls die Teilmenge keine Entitäten enthält.
Verfahren nach Anspruch 2, das ferner den Schritt des Sendens einer Meldung an eine Quelle der SCCP-Nachricht umfasst, die über das Verwerfen der besagten SCCP-Nachricht informiert.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner den Schritt des Rücksendens der SCCP-Nachricht an eine Quelle der besagten SCCP-Nachricht umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Schritt des Wählens einer Entität aus der Teilmenge von Entitäten Folgendes umfasst: – für jede Entität in der Teilmenge Bestimmen eines Prioritätsparameters, eines Verfügbarkeitszustands und eines Überlastzustands aus einer SCCP-Management-Funktion, und – Wählen einer Entität unter allen verfügbaren und nicht überlasteten Entitäten auf der Basis des Prioritätsparameters.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Schritt des Wählens einer Entität ferner das Wählen derjenigen Entität unter allen verfügbaren und nicht überlasteten Entitäten umfasst, die, wie vom Prioritätsparameter angegeben wird, im Wesentlichen gleiche Prioritäten aufweisen, für welche die aktuelle Geschwindigkeit im Vergleich zur maximal zulässigen Geschwindigkeit am kleinsten ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Schritt des Bestimmens der Verkehrsart der besagten empfangenen Nachricht das Auswerten eines Parameters "Mobilanwenderteil- (Mobile Application Part, MAP) Anwendungskontext" umfasst.
Signalisierungstransferpunkt STP (10) zum Übertragen von Signalisierungsnachrichten in einem SS7-Netz, der Folgendes umfasst: – Anschlussmittel zum bidirektionalen Anschließen an eine Vielzahl von SS7-Übertragungsstrecken (12, 14), wobei jede der besagten S57-Übertragungsstrecken den STP (10) mit anderen SS7-Entitäten (16, 18) verbindet, – Mittel zum Bestimmen einer Verkehrsart für SCCP-Nachrichten, die über die besagten SS7-Übertragungsstrecken empfangen werden, – wenigstens einen Global Title Translator (Globaltitel-Übersetzer) zum Übersetzen von mit empfangenen Nachrichten verknüpften Globaltitel-Informationen zu Ziel-Entitätsmengen, wobei die jeweilige Ziel-Entitätsmenge aus Entitäten besteht, die in der Lage sind, Nachrichten einer speziellen Verkehrsart zu verarbeiten, – für jede Entität (16, 18) in einer Ziel-Entitätsmenge Mittel zum Bestimmen einer maximal zulässigen Geschwindigkeit für das Empfangen von Nachrichten der besagten Verkehrsart an dieser Entität und einer aktuellen Geschwindigkeit für das Übertragen von Nachrichten der besagten Verkehrsart zu dieser Entität, – Mittel zum Bestimmen einer Teilmenge von Entitäten, für welche die aktuelle Geschwindigkeit kleiner als die oder gleich der maximal zulässigen Geschwindigkeit ist, und – Mittel zum Wählen einer Entität aus der Teilmenge und Mittel zum Übertragen der SCCP-Nachricht zu der besagten gewählten Entität.
STP nach Anspruch 8, wobei die Mittel zum Wählen einer Entität aus der Teilmenge von Entitäten Folgendes umfassen: – für jede Entität in der Teilmenge Mittel zum Bestimmen eines Prioritätsparameters, eines Verfügbarkeitszustands und eines Überlastzustands aus einer SCCP-Management-Funktion, und – Mittel zum Wählen einer Entität unter allen verfügbaren und nicht überlasteten Entitäten auf der Basis des Prioritätsparameters.
STP nach Anspruch 9, der ferner Mittel zum Wählen derjenigen Entität unter allen verfügbaren und nicht überlasteten Entitäten umfasst, die, wie vom Prioritätsparameter angegeben wird, im Wesentlichen gleiche Prioritäten aufweisen, für welche die aktuelle Geschwindigkeit im Vergleich zur maximal zulässigen Geschwindigkeit am kleinsten ist.
STP nach einem der Ansprüche 8 bis 10, der ferner Mittel zum Bestimmen der Verkehrsart von empfangenen SCCP-Nachrichten aus einem Parameters "Mobilanwenderteil- (Mobile Application Part, MAP) Anwendungskontext" umfasst.