DE69724762T2

DE69724762T2 - Methode und System zur Verifizierung und Abspeicherung von anrufspezifischen Datensätzen in einem Telekommunikationsnetzwerk

Info

Publication number: DE69724762T2
Application number: DE69724762T
Authority: DE
Inventors: Arsavir Bayraktar
Original assignee: Nortel Networks Ltd
Current assignee: Nortel Networks Ltd
Priority date: 1997-04-28
Filing date: 1997-05-28
Publication date: 2004-07-15
Anticipated expiration: 2017-05-29
Also published as: DE69724762D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Telekommunikationsnetzwerk und einen Knoten zur Verwendung in dem Netzwerk sowie insbesondere ein Schema zur Übertragung von Datensätzen mit verbesserter Zuverlässigkeit sowie ein Verfahren zum Betrieb eines solchen Netzwerkes und eines solchen Knotens. Die vorliegende Erfindung ist besonders geeignet für ein Abrechnungsschema in einem Telekommunikationsnetzwerk.
Technischer Hintergrund
Bei der Bereitstellung eines Telekommunikationsnetzwerkes ist es üblicherweise erforderlich, mit den Benutzern je nach ihrer Nutzung des Netzwerkes abzurechnen, z. B. in Abhängigkeit von der Dauer der Anrufe und ihrer Ziele und manchmal in Abhängigkeit von der Dienstqualität, der Tageszeit des Anrufs oder den verwendeten Pfaden durch das Netzwerk. Mit Nutzern falsch abzurechnen, ist nicht nur peinlich, sondern vermindert auch das Vertrauen der Benutzer in das System und kann sogar dazu führen, daß Nutzer rechtliche Schritte gegen den Netzwerkbetreiber einleiten. Die BellCore, USA-Spezifikation TR-TSY-00506 (1967) verlangt, daß unter 100 000 Anrufen weniger als 11 nicht abgerechnet werden und unter 1 000 000 Anrufen weniger als 3 falsch abgerechnet werden.
Es sind allgemeine Verfahren zur Fehlerdetektion bei digitalen Telekommunikationssystemen bekannt, z. B. das Anhängen eines Paritätsbits oder mehrerer Bits an jedes übermittelte Datenwort. Nach der Übertragung solcher Wörter über das Telekommunikationsnetzwerk kann die Paritätsinformation für jedes Wort nachgerechnet und mit der übermittelten Paritätsinformation verglichen werden. Wenn diese nicht übereinstimmen, kann angenommen werden, daß durch die Übertragung ein Fehler entweder in der Paritätsinformation oder in dem Wort verursacht worden ist. Wenn jedoch der Inhalt eines Datenwortes mit der Paritätsinformation konsistent ist, besteht keine Gewähr, daß die Übertragung fehlerfrei gewesen ist, da auch ein zweifacher Fehler verursacht worden sein kann, der die Paritätsinformation mit dem modifizierten Datenwort konsistent läßt.
Es sind verschiedene Verfahren zur Verbesserung der Verläßlichkeit von übertragenen Daten bekannt, z. B. "Schleifen- oder Echoprüfung", bei der das empfangene Datenwort zum Sender zurück übermittelt und mit dem ursprünglichen Datenwort verglichen wird, wobei das Wort über die Vorwärts- und Rückwärts-Übertragungsleitungen übermittelt wird. Die Vorwärts-Fehlerkorrektur macht von mehreren komplexen Prüfcodes Gebrauch, bei denen die Anzahl von Prüfbits so lang wie das übertragene Datenwort sein kann, und es führt zu verminderten Gewinnen, wenn zu einem Datenwort derart lange Zusätze zur Fehlerprüfung und -korrektur hinzugefügt werden. In US-4 953 197 wird noch ein weiteres Verfahren beschrieben, bei dem zwei Signale von zwei Antennen parallel empfangen werden, Qualitätsdaten und Paritätsinformationen für jedes von den beiden Antennen empfangene Datenwort geprüft werden und das Beste ausgewählt wird. Wenn in einem solchen System ein Fehler in einem der beiden Wörter detektiert wird, kann nicht entschieden werden, welches der beiden Wörter tatsächlich das Korrekte ist. US-5 268 909, US-5 406 563 und US-5 406 563 beschreiben sämtlich Verfahren zum synchronen und parallelen Durchschleusen von Signalen unter Verwendung von Paritätsbits in jedem übermittelten Wort und mit Prüfung nicht nur der Parität für jedes empfangene Datenwort, sondern auch Vergleich des Inhalts desselben Wortes, das über die zwei Pfade durch das Netzwerk empfangen wurde. Insbesondere werden bei diesen bekannten Systemen die parallel empfangenen Datenwörter Bit für Bit in einem einzigen Komparator verglichen, nachdem eine Paritätsprüfung durchgeführt worden ist. Die Übermittlung der Wörter vom Paritätsprüfer zum Komparator kann weitere Übertragungsfehler hervorrufen und somit die Vergleichsergebnisse verfälschen. Solche Schemata sind für die Übertragung von Benutzernachrichten entwickelt worden, bei denen es notwendig ist, einige Daten selbst dann zu übertragen, wenn die Übertragung nicht perfekt ist, statt Lücken in den Nachrichten zu übertragen. Weiterhin sind diese Verfahren für synchrone Echtzeitübertragung entwickelt worden, und selbst das Speichern auf einer Platte ist wegen der Zugriffszeit auf die Information auf der Platte nicht akzeptabel. Diese herkömmlichen Schemata beziehen sich nicht auf die vorliegende Erfindung und sind für Abrechnungsvorgänge nicht geeignet.
Die DE-A-37 16 549 beschreibt eine Schaltung für Telekommunikationsnetzwerke mit Speichermitteln, bei der der Hauptspeicher dupliziert wird und das Paritäts-Prüfbit für jedes im Hauptspeicher gespeicherte Byte in einem gesonderten dritten Speicher abgelegt wird. Als eine Alternative können die Paritätsbits für die jeweiligen Speichereinträge in einem der Hauptspeicher abgelegt werden. Wenn zwei Bytes aus den Hauptspeichern ausgelesen werden und eines von ihnen nicht mit dem aus dem dritten Speicher ausgelesenen Paritätsbit konsistent ist, so wird dieser Datensatz nicht akzeptiert. Wenn die Bytes Bit für Bit identisch sind aber sie beide nicht mit dem aus dem dritten Speicher gelesenen Paritätsbit konsistent sind, wird angenommen, daß das Byte korrekt und das gespeicherte Paritätsbit inkorrekt ist. Dieses System hat den Nachteil, daß drei Speicher benötigt werden. Bei der Alternative, bei der die Paritätsbits im Hauptspeicher gespeichert werden, wird ein Fehler in den gelesenen Bytes durch Vergleich Bit für Bit bestimmt. Wenn ein Unterschied zwischen zwei Bytes detektiert wird, können die jeweiligen Paritätsbits dazu benutzt werden zu entscheiden, welches der beiden aus den Hauptspeichern gelesenen Bytes wahrscheinlich korrekt ist. Wenn keine Differenz zwischen den Bytes detektiert wird, werden die Bytes unabhängig von ihren zugehörigen Paritätsbits als korrekt betrachtet.
Das US-Patent 5 590 181 beschreibt ein Rufverarbeitungssystem mit einer Matrix-Vermittlungsstelle und einem Netzwerk-Steuerprozessor zur Steuerung der Vermittlungsstelle, das Abrechnungsdatensätze erzeugen kann. Das bekannte System schließt die Verwendung eines oder mehrerer Speicher zum Ablegen der Abrechnungsdatensätze für Sicherheitszwecke ein.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Telekommunikationsnetzwerk, ein Verfahren zum Betrieb eines solchen Netzwerkes und einen Prozessor zur Ausführung des Verfahrens zu schaffen, mit denen die Übertragung von Datensätzen zuverlässiger ausgeführt wird.
Kurzdarstellung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren zum Betrieb eines Telekommunikationsnetzwerkes nach Anspruch 1 und ein Telekommunikationssystem nach Anspruch 3.
Die vorliegende Erfindung schafft einen sicheren Weg zur Übermittlung von Daten, insbesondere zur Übermittlung von Abrechnungsdatensätzen von einer Vermittlungsstelle zu einer Anwendungsplattform. Das Schema umfaßt das Duplizieren jedes Datensatzes, das Einbinden von Prüfinformationen wie etwa Prüfbits in jeden Datensatz vor der Übermittlung an einen externen Prozessor auf der Anwendungsplattform, die Untersuchung der Prüfinformation bei Eintreffen am Prozessor, das Zurückweisen jedes Datensatzes, der einen Prüfinformationsfehler enthält, und ebenso das Zurückweisen von Datensätzen, die keine Prüfinformationsfehler enthalten, jedoch nicht identisch sind. Vorzugsweise wird jedes Paar von Datensätzen zu leicht unterschiedlichen Zeiten gesendet, um elektromagnetische Interferenz zu vermeiden.
Als eine Alternative können die Bytes in einem Datensatz, die nicht mit ihrer Prüfinformation konsistent sind, als fehlerhaft markiert werden, und korrigierte Datensätze können unter Verwendung beider Datensätze eines Paares aus Bytes konstruiert werden, die frei von Prüfinformationsfehlern sind. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann der Datensatz ein Abrechnungsdatensatz sein, und der Datensatz kann zwischen einer Vermittlungsstelle und einem externen Prozessor übermittelt werden.
Die vorliegende Erfindung kann den Vorteil eines Übertragungsschemas bieten, das sehr zuverlässig bei der Zurückweisung von Übertragungsfehlern und dennoch einfach zu implementieren ist.
Insbesondere kann die vorliegende Erfindung ein zuverlässigeres Übertragungsschema schaffen, einschließlich einer zuverlässigeren Übertragung von Abrechnungsdatensätzen.
Die abhängigen Ansprüche definieren weitere Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung.
Die vorliegende Erfindung, ihre Ausführungsformen und Vorteile werden nun anhand der nachfolgenden Zeichnungen beschrieben.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 zeigt eine schematische Darstellung einer herkömmlichen Träger-Vermittlungsstelle.
2 zeigt eine schematische Darstellung eines CDR (Call Detail Record = Datensatz mit Rufeinzelheiten) in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung.
3 zeigt eine schematische Darstellung einer Träger-Vermittlungsstelle in Übereinstimmung mit einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
4 zeigt ein schematisches Flußdiagramm einer Auswahlprozedur für CDRs in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung.
5 zeigt eine schematische Darstellung einer Träger-Vermittlungsstelle in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung.
6 zeigt eine Logiktabelle für die Auswahl von CDR-Tickets in Übereinstimmung mit den ersten und dritten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
Detaillierte Beschreibung der illustrativen Ausführungsformen
Die vorliegende Erfindung wird anhand bestimmter Ausführungsformen und unter Bezugnahme auf bestimmte Zeichnungen beschrieben, doch ist die Erfindung nicht hierauf beschränkt, sondern nur durch die Ansprüche. Die Zeichnungen sind nicht beschränkende schematische Darstellungen. Die vorliegende Erfindung wird beschrieben werden anhand einer Träger-Vermittlungsstelle, bei der es sich um einen Dienst-Vermittlungspunkt (SSP) handeln könnte, und insbesondere einer Träger-Vermittlungsstelle, die als sogenannter Point of Presence (POP) verwendet wird, doch ist die Erfindung nicht hierauf beschränkt. Allgemein kann die Vermittlungsstelle gemäß der vorliegenden Erfindung als ein Knoten in einem Vermittlungsnetzwerk benutzt werden. Weiterhin wird die vor liegende Erfindung mit Bezug auf ein Abrechnungsschema beschrieben, doch ist die Erfindung nicht hierauf beschränkt. Die vorliegende Erfindung kann vorteilhafte Anwendung in jedem Teil eines Übertragungsnetzwerkes finden, in dem Datensätze übertragen und verarbeitet werden müssen. In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ist ein Datensatz irgendeine identifizierbare Gruppe von Daten, die übertragen werden sollen und ein Ereignis aufzeichnen. Ein Datensatz wird allgemein zumindest temporär gespeichert.
In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung kann eine Träger-Vermittlungsstelle als ein Point of Presence (POP) arbeiten, d. h., als eine Schnittstelle zwischen einem Telekommunikationsnetzwerk und anderen Netzwerken, etwa einer Hausanlage eines Kunden, einer Hausvermittlungsanlage (PBX – Private Branch Exchange), einem öffentlich vermittelten Telefonnetzwerk (PSTN), einem internationalen Gateway oder einem Mobiltelefon-Netzwerk. Endbenutzer können an den POP direkt oder über eine gemietete Leitung angeschlossen sein. Der Signalverkehr zwischen dem POP und den Vermittlungsstellen in den verschiedenen Netzwerken kann ausgeführt werden mit Hilfe von Protokollen für analoge Leitungen, Dienste-integrierte digitale Netzwerke (ISDN), kanalbezogene Signalisierung (Channel Associated Signaling; CAS), Signalsystem Nr. 7 (SS7) oder Ähnliches. Weiterhin muß der POP Dienste zu und von den Netzwerken weiterleiten und er muß deshalb als eine Vermittlungsstelle arbeiten. Schließlich muß der POP bestimmte administrative Aufgaben ausführen, etwa die Verwaltung seiner eigenen Hardware und Software sowie das Abrechnungswesen, Systemmanagement und Netzwerkmanagement. Um für eine nahtlose Integration in öffentliche Netzwerke zu sorgen, muß ein POP insbesondere akkurate Information bereitstellen, die für das Abrechnen von Anrufen notwendig ist.
1 ist eine schematische Darstellung einer Träger-Vermittlungsstelle 1 wie etwa MultiMedia Carrier Switch (MMCS) von Northern Telecom, Kanada, als eine Schnittstelle zwischen Telefonnetzwerken 4, 7 und einem lokalen privaten Telefonnetzwerk 5. Eine Kern-Vermittlungsstelle 2 ist mit einer Anwendungsplattform 8 verbunden, die einen externen Prozessor 3 für Abrechnungsdatensätze enthält. Die Anwendungsplattform 8 kann auch andere Prozessoren 18 für andere Anwendungen enthalten. Die Kern-Vermittlungsstelle 2 ist verantwortlich für das Herstellen von Verbindungen zwischen einem Endkunden-Terminal 6 im lokalen Netzwerk 5 und einem Teilnehmer in einem entfernten Netzwerk 4. Dazu muß sie alle Stadien des Anrufes managen, einschließlich der Initialisierung des Anrufes sowie der Antwort auf eine Vielzahl von Ereignissen, die den Fortgang des Anrufes beeinflussen können. Das Durchschalten (routing) des Anrufes erfolgt über ein Telekommunikations-Backbone oder -Netzwerk 7. Die Kern-Vermittlungsstelle 2 ist typischerweise eine computergesteuerte digitale Vermittlungsstelle und ist mit geeigneten zentralen Verarbeitungseinheiten, z. B. 68040 von Motorola Inc., USA, für die Systemsteuerung und Datenspeicherung sowie mit Anwendungscomputerprogrammen für die Vermittlungsstelle 2 ausgerüstet. Insbesondere gibt die Kern-Vermittlungsstelle für jeden Anruf, der abgerechnet werden muß, ein CDR-Ticket (CDR = Call Detail Recording) aus, insbesondere wenn dieser Anruf über das Abrechnungssystem 9 des Netzwerkes gegenüber einem Endnutzer 6 abgerechnet werden muß. Ein CDR kann mit dem Universal BellCore Automatic Message Accounting Format oder einem ähnlichen Format übereinstimmen. Das CDR-Ticket wird über eine Schnittstelle 19, etwa eine RS232C serielle Schnittstelle, an eine CDR-Anwendung übermittelt, die auf dem externen Prozessor in Anwendungsplattform 8 läuft. Geeignete Hardware kann ein Personalcomputer mit einem Pentium-Prozessor von Intel Corp., USA sein, der einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff besitzt, der einen Fehlerkorrekturcode hat, sowie einen nichtflüchtigen Speicher wie etwa eine Festplatte oder ein Band. Der Prozessor kann als ein UNIX-Computer betrieben werden. Für den Empfang und das Senden von Daten an bzw. zu der Kern-Vermittlungsstelle 2, kann die Anwendungsplattform 8 einen seriellen Anschlug aufweisen. Für die Kommunikation zwischen dem Prozessor 3 und anderen Prozessoren auf der Plattform kann eine Ethernet LAN-Verbindung vorgesehen sein.
Während der Übertragung eines CDR-Tickets von der Kern-Vermittlungsstelle zur Anwendungsplattform 8 können Fehler auftreten. Die Prioritätsprüfung an jedem übertragenen Byte ermöglicht die Detektion einzelner Fehler. Z. B. kann eine herkömmliche Kern-Vermittlungsstelle 2 zu je sieben Bits an Information ein einziges Paritäts-Prüfbit hinzufügen, um Bytes mit insgesamt 8 Bits zu bilden. Das Paritätsbit ist typischerweise eine binäre "1" oder "0", je nach dem, ob die Summe aller der Bits in den Byte zu einer geraden oder ungeraden Anzahl führt. Der Datensatz eines CDR kann 300 Byte umfassen. Wenn 2, 4, 6 etc. Bits in einem Byte fehlerhaft übermittelt werden, wird eine einfache Paritätsprü fung nicht immer einen Fehler registrieren. Ein vollständiger CDR-Datensatz wird von dem auf dem externen Prozessor 3 laufenden Abrechnungsprogramm als fehlerhaft betrachtet, sobald ein Paritätsfehler detektiert worden ist. Eine Möglichkeit, für eine sehr akkurate Übertragung von CDRs zu sorgen, bestünde darin, fehlerhafte CDRs von der Kern-Vermittlungsstelle 2 zurückzusenden, doch dies würde den Nachteil mit sich bringen, daß sämtliche CDRs an der Kern-Vermittlungsstelle gespeichert werden müssen, gewisse Einrichtungen zum Zurücksenden fehlerhafter Tickets sowie Mittel zum Bestätigen des korrekten Empfangs an der Anwendungsplattform 8 und zum Löschen der gespeicherten CDRs an der Kern-Vermittlungsstelle 2 bei Empfang der Bestätigung vorgesehen sein müssen. Wenn keine Rückübermittlung eines fehlerhaften CDR-Tikkets stattfindet, gibt es keine Möglichkeit, den Fehler zu korrigieren, und die einzige Option besteht darin, das empfangene Ticket zu verwerfen, was zu einem Gewinnverlust für das Unternehmen führt, das normal für den Anruf abrechnet. Wenn andererseits ein zweifacher Bit-Fehler aufgetreten ist, kann der oben erwähnte einfache Paritätstest den Fehler nicht erkennen, und der fehlerhafte Betrag kann berechnet werden, was besonders störend ist, wenn dies dazu führt, daß der Endkunde übervorteilt wird. Des weiteren hat das System keine Möglichkeit, die CDRs zu speichern, wenn der externe Prozessor 3 ausfällt.
Bei der herkömmlichen Träger-Vermittlungsstelle nach 1, die eine einzige RS232C-Schnittstelle 19 verwendet, mit einem einzigen Paritätsbit in je 8 Bit-Bytes von Daten für einen CDR, wobei die Daten im Mittel eine Länge von 300 Oktetts haben und die Fehlerrate bei einer RS232C-Schnittstelle 10^–7 beträgt, ist etwa eines von 3 700 CDR-Tickets fehlerhaft und wird verworfen. Die Anzahl von CDRs, die zu einer falschen Abrechnung führen, ist einer unter 9,2 × 109.
Ein Weg zur Verbesserung der Übertragungssicherheit bestünde darin, einen komplexen Fehlerkorrekturcode zu verwenden. Der Nachteil solcher Codes ist, daß sie ebensoviele Bits wie die zu schützende Nachricht erfordern können, wenn eine präzise Fehlerkorrektur ausgeführt werden soll. Außerdem erfordern solche Schemata komplexe Schaltungen oder Routinen zur Bestimmung der Korrektur.
Ein typischer CDR-Datensatz in Übereinstimmung mit allen Ausführungs formen der vorliegenden Erfindung ist schematisch in 2 gezeigt. Bei dem CDR oder dem "Ticket" handelt es sich um einen Rahmen 11 mit einer Folge von Feldern 12–17. Am Anfang des Rahmens 11 ist ein Startfeld 12 vorgesehen, das eine spezielle Sequenz von binären Werten enthält, die den Beginn eines Rahmens kennzeichnen. Das nächste Feld ist ein Sequenzfeld 13, das die Sequenznummer des Rahmens angibt. Dieses Feld ist optional, da die Zeitsequenz der von der Kern-Vermittlungsstelle gesendeten Rahmen dazu genutzt werden kann, die CDRs zu verfolgen. Das Sequenzfeld 13 kann 7 Bytes mit je 7 Bit und einem Paritätsbit haben. Die folgenden Felder 14–16 enthalten Daten, die sich auf den Anruf beziehen, wie etwa Teilnehmernummern, Anfangs- und Endzeiten, Abrechnungstarife und dergleichen. Das Datenfeld 14–16 kann ein Byte oder mehrere Bytes enthalten. Jedes Byte der Felder 14–16 kann 7 Datenbits und ein Paritätsbit enthalten. Schließlich wird das Ende jedes Rahmens 11 durch ein Stop-Feld 17 markiert.
Eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist schematisch in 3 gezeigt. Statt nur einen CDR zu senden, wird jedes paritätsgeschützte CDR-Ticket in der Kern-Vermittlungsstelle 10 dupliziert. Die Kern-Vermittlungsstelle 10 übermittelt jedes Paar von CDR-Tickets über unabhängige Verbindungen 20, 30 an zwei externe Prozessoren 40 und 50, auf denen jeweils eine CDR-Anwendung läuft. Jeder Prozessor 40, 50 kann die Hardware enthalten, wie sie mit Bezug auf 1 für die Anwendungsplattform 8 beschrieben wurde. Die Datenverbindungen 20, 30 können serielle RS232C Schnittstellen sein. Da zwei unabhängige Verbindungen 20, 30 benutzt werden, ist die Chance, daß dieselben Fehler auf beiden Verbindungen 20, 30 in den beiden identischen CDRs auftreten, unwahrscheinlich. In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ist es weiterhin bevorzugt, wenn die beiden identischen CDRs zu leicht versetzten Zeiten gesendet werden (asynchrone Übertragung), weil die Chance einer gemeinsamen Störung, z. B. Schaltimpulse oder andere elektromagnetische Störungen, die den gleichen Fehler in beiden CDRs verursachen, dann weiter reduziert ist. Jeder CDR-Datensatz wird mit Hilfe einer Paritätsgeneratorschaltung (nicht gezeigt) vor der Übermittlung von der Kern-Vermittlungsstelle 10 an die Prozessoren 40, 50 mit Paritäts-Prüfbits versehen. Z. B. kann jedes Byte eines CDR sieben Datenbits und ein Paritätsbit enthalten, das dadurch bestimmt ist, ob die Summe der 7 Bits eines Byte gerade oder ungerade ist. In Übereinstim mung mit der vorliegenden Erfindung können auch komplexere Paritätsprüfsysteme und Fehlercodierungssysteme zum Schutz des CDR verwendet werden. Z. B. können nicht nur Byte-Paritätsbits vorgesehen sein, sondern auch Rahmen-Paritätsbits.
In Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein erster serieller Bitstrom, der CDR-Tickets von der Kern-Vermittlungsstelle 10 enthält, durch den Prozessor 40 über die Verbindung 20 empfangen, und das Startfeld 12 wird für jeden Rahmen 11 bestimmt. Erste und zweite Prozessoren 40, 50 enthalten jeweilige Paritätsprüfschaltungen 60, 61. Der erste Prozessor 40 enthält auch einen Komparator 70, der über sichere Anschlußeinrichtungen 22 und 23 an beide Paritätsprüfschaltungen 60, 61 angeschlossen ist. Eine geeignete sichere Verbindung kann ein Ethernet LAN sein. Die Paritätsprüfschaltung 60 führt eine Paritätsprüfung an jedem empfangenen Byte des Bitstroms aus. Wenn bei wenigstens einem Byte ein Paritätsfehler detektiert wird, verwirft die Paritätsprüfschaltung 60 das betreffende vollständige CDR-Ticket. Ähnlich wird ein zweiter serieller Bitstrom, der dieselben CDR-Tikkets enthält, über die Verbindung 30 von der Paritätsprüfschaltung 61 des externen Prozessors 50 empfangen. Die Paritätsprüfschaltung 61 führt eine Paritätsprüfung an jedem empfangenen Byte aus; und wenn ein Paritätsfehler detektiert wird, wird das betreffende vollständige CDR-Ticket verworfen. Alle CDR-Tickets ohne Paritätsfehler werden von den Paritätsprüfschaltungen 60, 61 an den Komparator 70 übermittelt, der jedes akzeptierte, fehlerfreie CDR-Ticket aus der Paritätsprüfschaltung 60 Bit für Bit mit dem anderen fehlerfreien CDR-Tikket desselben Paares vergleicht, das von der Paritätsprüfschaltung 61 eingetroffen ist. Die CDR-Tickets desselben Paares können durch Vergleich der Sequenznummern in den Feldern 13 der beiden Datensätze selbst dann identifiziert werden, wenn sie zu verschiedenen Zeiten gesendet wurden.
Wenn ein spezielles CDR-Ticket fehlt (d. h., wenn ein Ticket des Paares bei der Paritätsprüfung verworfen wurde), so wird der CDR dieser Transaktion, der am Komparator 70 eintrifft (d. h., die Paritätsprüfung bestanden hat) akzeptiert und im Prozessor im nichtflüchtigen Speicher 75, z. B. Festplatte oder Band, gespeichert. Für den Fall, daß zwei CDR-Datensätze den Komparator 70 erreichen (d. h. beide die Paritätsprüfung bestanden haben), werden die beiden CDR-Da tensätze im Komparator 70 Bit für Bit verglichen. Wenn es einen Unterschied zwischen diesen beiden CDR-Tickets gibt, werden beide Tickets verworfen, doch wird eine Fehlereintragung im nichtflüchtigen Speicher 75 des Prozessors 40, z. B. Band oder Festplatte, gespeichert. Wenn der Komparator 70 keinen Unterschied zwischen den beiden CDR feststellt, wird angenommen, daß beide CDRs korrekt sind, und eines der CDR-Tickets wird im nichtflüchtigen Speicher 75 des externen Prozessors 40, z. B. Band oder Festplatte, gespeichert. Die Logik-Tabelle für die CDR-Auswahl entsprechend dem kombinierten Effekt der Paritätsprüfungen 60, 61 und des Komparators 70 der externen Prozessoren 40, 50 ist in 6 gezeigt.
Wenn in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Paritätsprüfschaltung 60, 61 mitteilt, daß ein Paritätsfehler in einem der Bytes eines CDR-Tickets aufgetreten ist, wird der vollständige CDR-Datensatz verworfen. Das andere CDR-Ticket des Paares kann von der anderen Paritätsprüfschaltung 61, 60 akzeptiert werden, wenn diese keinen Paritätsfehler feststellt. Es ist sehr unwahrscheinlich, daß beide CDRs eines Paares fehlerhaft sind. Wenn man annimmt, daß die Schnittstellen 22 und 23 RS232C Schnittstellen mit einer Fehlerrate von 10^–7 sind und die Daten eines CDR typischerweise 300 Oktetts lang sind und jedes Oktett ein Paritätsbit enthält, so beträgt die durch Übertragungsfehler in den gespeicherten CDRs in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform verursachte Fehlerrate ein fehlerhaftes CDR-Ticket in 13,7 × 10⁶. Die Anzahl gespeicherter CDRs, die zu fehlerhafter Abrechnung führen, ist eins in 3,4 × 10¹². Dies ist eine signifikante Verbesserung gegenüber herkömmlichen Vermittlungsstellen und erfüllt die Anforderungen der oben genannten BellCore Spezifikation.
Wenn in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform eine der Paritätsprüfschaltungen 60, 61 ausfällt, wird die andere Paritätsprüfschaltung 61, 60 benutzt, und der Komparator 70 sendet jede CDR, das die funktionierende Paritätsprüfschaltung 61, 60 durchlaufen hat, hat den nichtflüchtigen Speicher 75. Überwachungsprogramme, die auf den Prozessoren 40, 50 laufen, überprüfen die Funktion der Paritätsprüfschaltungen 60, 61 regelmäßig und isolieren diejenigen der Schaltungen 60, 61, die als fehlerhaft festgestellt wurden.
Das Verfahren gemäß der ersten Ausführungsform wird nun mit Hilfe des Flußdiagramms in 4 beschrieben. Am Ende eines Anrufes wird in Schritt 110 von der Kern-Vermittlungsstelle 10 ein Abrechnungsdatensatz (CDR) erzeugt. In Schritt 120 wird der vollständige CDR dupliziert und an die Ausgänge der Vermittlungsstelle 10 übermittelt. In Schritten 130a und 130b wird jeder CDR mit Paritätsbits aus einem Paritätsgenerator versehen und jeder CDR wird zu leicht versetzten Zeiten (asynchron) an den jeweiligen Prozessor 40, 50 übermittelt. In jedem Prozessor 40, 50 wird die Parität jedes Bytes des CDR geprüft, und in Schritten 140a und 140b werden die CDRs mit einem Fehler verworfen. In Schritt 150 wird entschieden, ob nur ein CDR an den Komparator 70 ausgegeben wird. Wenn ja, wird dieser CDR gespeichert. Wenn beide CDRs eines Paares am Komparator 70 eintreffen, wird jeder CDR Bit für Bit verglichen. Wenn in Schritt 160 beide CDRs übereinstimmen, wird einer gespeichert, wenn nicht, werden beide verworfen.
Bei einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nicht sofort der vollständige CDR verworfen (Schritte 140a und 140b in 4), wenn ein Paritätsfehler in einem Byte desselben festgestellt wird. Statt dessen schreibt der jeweilige Paritätsprüfer 60, 61 eine Sequenz von Binärwerten in das relevante Byte, wodurch dieses Byte als fehlerhaft markiert wird, und übermittelt den modifizierten CDR an den Komparator 70. Wenn der Komparator 70 die beiden CDRs eines Paares empfängt und bei beiden dasselbe Byte als fehlerhaft markiert ist, werden die CDRs sofort verworfen. Wenn jedoch z. B. bei dem ersten CDR eines Paares aus dem Paritätsprüfer 40 das Byte 14 als fehlerhaft markiert ist und bei dem zweiten CDR des Paares aus dem Paritätsprüfer 61 kein als fehlerhaft markiertes Byte vorhanden ist, so wird der zweite CDR gespeichert und der erste verworfen. Wenn bei dem ersten CDR eines Paares aus dem Paritätsprüfer 60 das Feld 14 als fehlerhaft markiert ist und bei dem anderen CDR desselben Paares aus dem Paritätsprüfer 61 das Byte von Feld 15 als fehlerhaft markiert ist, vergleicht der Komparator 70 die beiden CDRs Bit für Bit. Wenn alle anderen Felder 16 bei beiden CDRs dieselben sind, schreibt der Komparator 70 das Byte aus Feld 15 des ersten CDRs in Feld 15 des zweiten CDRs, und der korrekte CDR wird dann im nichtflüchtigen Speicher 75 gespeichert. Zusätzlich oder alternativ kann das Byte 14 des zweiten CDR in das Feld 14 des ersten CDR geschrieben und beide korrigierten CDRs im nichtflüchtigen Speicher 75 gespeichert werden. Durch dieses Verfahren kann eine gewisse Reparatur von fehlerhaften CDRs vorgenommen werden.
Eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf 5 beschrieben, in der gleiche Bezugszeichen die gleichen Komponenten wie bei der ersten und zweiten Ausführungsform bezeichnen. In Übereinstimmung mit der dritten Ausführungsform umfaßt der externe Prozessor 50 ebenfalls eine Komparatorschaltung 71, die über Leitungen 31 und 32 an die Paritätsprüfschaltungen 60 und 61 angeschlossen ist. In Übereinstimmung mit der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht Redundanz sowohl bei den Paritätsprüfschaltungen 60, 61 als auch bei den Komparatoren 70, 71.
In Übereinstimmung mit der dritten Ausführungsform erzeugt die Kern-Vermittlungsstelle 10 eine Kopie jedes CDR-Tickets und versieht jeden CDR-Datensatz mit Paritätsbit-Informationen, wie für die erste Ausführungsform beschrieben wurde. Die beiden identischen CDR-Tickets werden über getrennte und unabhängige Verbindungen 20, 30 an die jeweiligen Paritätsprüfschaltungen 60, 61 übermittelt, wie bei den vorherigen Ausführungsformen. Bevorzugt werden die beiden CDRs zu etwas versetzten Zeiten, d. h. asynchron gesendet. Wenn in einem CDR durch eine der Paritätsprüfschaltungen 60, 61 in den Prozessoren 40, 50 ein Paritätsfehler festgestellt wird, so wird das betreffende CDR-Ticket verworfen. Alle CDR-Tickets, die keinen Paritätsfehler haben und von den Paritätsprüfschaltungen 60, 61 kommen, werden jeweils über sichere Übertragungseinrichtungen 31 und 32 an beide Komparatoren 70, 71 übermittelt. In jedem Komparator 70, 71 wird jedes Paar von CDR-Tickets Bit für Bit verglichen. Die CDR-Tickets eines Paares können durch Vergleich der Sequenznummern in den Feldern 13 der beiden Datensätze selbst dann identifiziert werden, wenn die Datensätze zu verschiedenen Zeiten gesendet werden. Wenn eine Differenz zwischen den CDRs festgestellt wird, werden beide CDR-Tickets des Paares verworfen. Wenn ein einziges CDR-Ticket am Komparator 70 oder 71 eintrifft (d. h. es hat die Paritätsprüfung bestanden, das andere Ticket des Paares jedoch nicht), wird dieser CDR im nichtflüchtigen Speicher 75 oder 76 gespeichert. Wenn bei dem Vergleich Bit für Bit kein Fehler festgestellt wird, werden beide CDRs im nichtflüchtigen Speicher 75, 76 gespeichert. Der kombinierte Effekt der externen Prozessoren 40, 50 besteht darin, daß sie die Logik-Tabelle nach 6 umsetzen, wie bei der ersten Ausführungsform.
Falls eine der Paritätsprüfschaltungen 60, 61 defekt ist, wird die andere Schaltung 61, 60 zur Paritätsprüfung benutzt. Die Komparatoren 70, 71 senden jedes CDR-Ticket, das die funktionierende Paritätsprüfschaltung 61, 60 durchlaufen hat, an den nichtflüchtigen Speicher. Der Unterschied zwischen der ersten und der dritten Ausführungsform tritt auf, wenn einer der Komparatoren 70, 1 defekt ist. Wenn einer der Komparatoren 70, 71 defekt ist, wird der andere Komparator 71, 70 für den Vergleichstest benutzt. Wenn einer der externen Prozessoren 40, 50 defekt ist, wird der andere Prozessor 50, 40 verwendet. Mit Hilfe der redundanten Paritätsprüfschaltungen 60, 61, der redundanten Komparatoren 70, 71 und der redundanten Prozessoren 40, 50 wird in Übereinstimmung der vorliegenden Erfindung ein Abrechnungsschema für CDR-Tickets geschaffen, das die gewünschte Sicherheit bietet und es gestattet, die Abrechnungsprozeduren trotz Komponentenfehlern fortzusetzen.
Eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf 5 beschrieben. Paritätsprüfschaltungen 60, 61 empfangen jeweils CDRs über die Leitungen 20, 30 und führen eine Paritätsprüfung an jedem CDR-Ticket aus. Wenn eines oder mehrere Bytes eines CDR als fehlerhaft festgestellt werden, werden die relevanten Bytes mit einer Identifizierung überschrieben, die angibt, daß das Byte fehlerhaft ist. Jeder Komparator 70, 71 empfängt alle CDR-Tickets der Paritätsprüfschaltungen 60, 61. Wenn in jedem CDR eines Paares dasselbe Byte als fehlerhaft markiert ist, werden beide CDRs verworfen. Wenn der erste CDR eines Paares keine Fehlermarkierungen enthält und der andere CDR eines Paares eine solche Fehlermarkierung enthält, wird der erste CDR an den nichtflüchtigen Speicher 75 oder 76 übermittelt, und der zweite CDR wird verworfen. Wenn beide CDRs eines Paares als fehlerhaft markierte Bytes enthalten, jedoch nirgendwo dieselben Bytes in den beiden Datensätzen als fehlerhaft markiert sind, so wird jedes solche Paar von CDR-Tickets Bit für Bit in den Komparatoren 70, 71 verglichen. Um korrigierte CDRs zu konstruieren, überschreiben die Komparatoren 70, 71 die markierten Bytes des einen CDR mit den Bytes aus dem anderen CDR, die ein korrektes Paritätsbit haben, wie für die zweite Ausführungsform beschrieben wurde. Jeder Komparator sendet einen korrigierten CDR an den nichtflüchtigen Speicher 75, 76.
Die Ausführungsformen der Erfindung sind mit Bezug auf Paritätsprüfer 60, 61 und Komparatoren 70, 71 beschrieben worden, doch brauchen diese keine verdrahteten Schaltungen zu sein. In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung können sämtliche Funktionen der Paritätsprüfschaltungen 60, 61 und der Komparatoren 70, 71 durch geeignete Softwareprogramme ausgeführt werden, die auf den Prozessoren 40, 50 laufen. Weiterhin können etwaige Unterschiede in den Ankunftszeiten der CDRs an den Paritätsprüfschaltungen 60, 61 oder den Komparatoren 70, 71 durch vorübergehende Pufferung des frühesten CDR kompensiert werden.
Im Vorstehenden ist die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf Bytes mit 8 Bit beschrieben worden, doch ist die Erfindung nicht hierauf beschränkt. Die Byte-Länge kann in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung frei gewählt werden, z. B. 4, 8, 16, 32, 64 Bit oder dergleichen. Weiterhin ist die Erfindung unter Bezugnahme auf ein einzelnes Paritätsbit zum Schutz jedes Bytes beschrieben worden, doch schließt die vorliegende Erfindung auch die Verwendung mehrerer Paritätsbits pro Byte ein, um die Daten eines CDR zu schützen. Die vorliegende Erfindung schließt auch die Verwendung von Paritätsbits ein, die zu Gruppen von Daten gehören, die länger als Bytes sind, etwa Rahmen-Paritätsbits.
Wie aus dem Vorstehenden hervorgeht, ist die Erfindung dazu fähig, mit verschiedenen Abwandlungen und Änderungen ausgeführt zu werden, die insbesondere von denjenigen abweichen können, die in der vorstehenden Beschreibung mit besonderer Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben worden sind. Es versteht sich jedoch, daß solche Änderungen, soweit sie im Rahmen und im Beitrag der vorliegenden Erfindung zum Stand der Technik vernünftig und geeignet sind, im Umfang der beigefügten Ansprüche enthalten sind.

Claims

Verfahren zum Betrieb eines Telekommunikationsnetzwerkes mit wenigstens einer Vermittlungseinrichtung zum Durchstellen von Anrufen, und mit einer Verarbeitungseinrichtung, mit den Schritten: Erzeugen eines wenigstens mehrere Datenbytes umfassenden Datensatzes für einen Anruf, Duplizieren jedes Datensatzes, Erzeugen von Prüfinformationen aus jedem Datenbyte eines Datensatzes und Zuordnen derselben zu jedem dieser Datenbytes, um einen geschützten Datensatz zu bilden, Übermitteln jedes geschützten Datensatzes eines duplizierten Paares jeweils über zwei unabhängige Übertragungsleitungen an die Verarbeitungseinrichtung, Erzeugen der zugehörigen Prüfinformationen Byte für Byte aus dem empfangenen Datensatz und Vergleichen der erzeugten Prüfinformation Byte für Byte mit der übermittelten Prüfinformation, dadurch gekennzeichnet, daß wenn für irgendein Byte eines Datensatzes die erzeugte Prüfinformation nicht mit der empfangenen Prüfinformation übereinstimmt, Überschreiben dieses Bytes mit einer vorbestimmten Sequenz von Bits, Vergleichen der beiden Datensätze des Paares Bit für Bit, wenn bei beiden Datensätzen des Paares dasselbe Byte mit der vorbestimmten Sequenz überschrieben ist, Verwerfen beider Datensätze, wenn ein Datensatz eines Paares wenigstens ein Byte hat, das mit der vorbestimmten Sequenz überschrieben ist, der andere Datensatz jedoch kein solches Byte hat, Verwerfen des einen Datensatzes, und Speichern wenigstens eines der etwa empfangenen Datensätze, die nicht verworfen wurden.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Speicherschritt umfaßt: wenn beide Datensätze eines Paares wenigstens ein Byte enthalten, das mit der vorbestimmten Sequenz überschrieben ist, jedoch bei keinem der Datensätze dasselbe Byte mit der vorbestimmten Sequenz überschrieben ist und alle verbleibenden Bytes jedes Datensatzes bei dem Vergleich Bit für Bit als identisch festgestellt werden, Erzeugen eines Datensatzes aus den Bytes beider Datensätze, die mit ihrer Prüfinformation konsistent sind.
Verfahren zum Betrieb eines Telekommunikationsnetzwerkes nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Vermittlungseinrichtung und die Verarbeitungseinrichtung an einem Knoten in dem Telekommunikationsnetzwerk vorgesehen werden und das Verfahren durch Betrieb dieses Knotens ausgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder geschützte Datensatz eines Paares asynchron in Bezug auf den anderen Datensatz des Paares übermittelt wird.
Telekommunikationssystem mit mit wenigstens einer Vermittlungseinrichtung zum Durchstellen von Anrufen, und mit einer Verarbeitungseinrichtung, mit: Mitteln zum Erzeugen eines wenigstens mehrere Datenbytes umfassenden Datensatzes für einen Anruf, Mitteln zum Duplizieren jedes Datensatzes, Mitteln zum Erzeugen von Prüfinformationen aus jedem Datenbyte eines Datensatzes und zum Zuordnen derselben zu jedem dieser Datenbytes, um einen geschützten Datensatz zu bilden, Mitteln zum Übertragen jedes geschützten Datensatzes eines duplizierten Paares jeweils über zwei unabhängige Übertragungsleitungen an die Verarbeitungseinrichtung, Mitteln zum Erzeugen der zugehörigen Prüfinformationen Byte für Byte aus dem empfangenen Datensatz und zum Vergleichen der erzeugten Prüfinformation Byte für Byte mit der übermittelten Prüfinformation, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zum Überschreiben eines Bytes eines Datensatzes mit einer vorbestimmten Sequenz von Bits, wenn für dieses Byte die erzeugte Prüfinformation nicht mit der empfangenen Prüfinformation übereinstimmt, Mittel zum Vergleichen der beiden Datensätze eines Paares Bit für Bit, Mittel zum Verwerfen beider Datensätze, wenn bei beiden Datensätzen des Paares dasselbe Byte mit der vorbestimmten Sequenz überschrieben ist, Mittel zum Verwerfen eines Datensatzes eines Paares, wenn ein Datensatz eines Paares wenigstens ein Byte hat, das mit der vorbestimmten Sequenz überschrieben ist, der andere Datensatz jedoch kein solches Byte hat, und Mittel zum Speichern wenigstens eines der empfangenen Datensätze, die nicht verworfen wurden.
System nach Anspruch 5, bei dem die Speichermittel umfassen: Mittel zum Erzeugen eines Datensatzes aus den Bytes beider Datensätze, die mit ihrer Prüfinformation konsistent sind, wenn beide Datensätze eines Paares wenigstens ein Byte enthalten, das mit der vorbestimmten Sequenz überschrieben ist, jedoch bei keinem der Datensätze dasselbe Byte mit der vorbestimmten Sequenz überschrieben ist und alle verbleibenden Bytes jedes Datensatzes bei dem Vergleich Bit für Bit als identisch festgestellt werden.
Telekommunikationssystem nach Anspruch 5 oder 6, bei dem die wenigstens eine Vermittlungseinrichtung und die Verarbeitungseinrichtung durch einen Knoten in dem Telekommunikationssystem gebildet werden.
System nach einem der Ansprüche 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungseinrichtung jeden geschützten Datensatz eines Paares asynchron in Bezug auf den anderen Datensatz des Paares überträgt.