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Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf einen Datenkommunikations-Netzwerk-Zugang und
insbesondere auf Internet-Protokoll-basierte Dienste, Einwähl-Datennetzwerk-Zugänge, Datennetzwerk-Transporte,
virtuelle private Einwähl-Netzwerke
und ISDN BRI- und PRI-Datenverbindungen.
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Hintergrund
der Erfindung
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Heutige
Daten-Einwähldienste
ermöglichen es
Endbenutzern, ihre Personalcomputer (PC's) und Router mit einem Datendienst-Anbieter
(DSP) zu verbinden. Der DSP stellt Endbenutzern einen Zugang an
das globale Internet und im Fall von Firmen-DSP's den Zugang an firmeninterne Netze
bereit.
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Traditionell
wird die Verbindungsmöglichkeit zwischen
PC's von Endbenutzern
und einem DSP durch die Verwendung eines PC-Modem erzielt, dass Paket-Daten
durch Modulieren eines Analogsignals sendet. Das Modem verwendet
das öffentliche
Fernsprechwählnetz
(PSTN), um eine Verbindungsmöglichkeit
mit einem entsprechenden dem DSP gehörendem Modem in einem Modem-Pool
zu erzielen, das das Signal demoduliert und die paketisierten Daten
zu dem passenden Ziel auf der Grundlage der Steuerinformation lenkt,
die in dem Datenpaket eingebettet ist. Alternativ kann eine Verbindungsmöglichkeit über ISDN
BRI- oder PRI-Zugangseinrichtungen
erzielt werden. Eine Endbenutzer-Authentifizierung, Autorisierung
und Rechnungsstellung wird von dem ISP über übliche Techniken ausgeführt, wie
zum Beispiel unverschlüsselte
Text-Passwort-Authentifizierung, Passwort-Authentifizierungsprotokoll
(PAP) oder Quittungsaustausch-Anforderungs-Authentifizierungsprotokoll (CHAP).
Sobald der Endbenutzer als gültiger
Benutzer authentifiziert wurde, werden die Datenpakete des Endbenutzers
zu dem passenden Ziel (in Abhängigkeit
von der Zieladresse des Datenpaketes) gesandt, was es dem Endbenutzer ermöglicht,
Datennetzwerk-Anwendungen, wie zum Beispiel Telnet, elektronische
Post, Dateiübertragungsprotokoll
(FDP) und Hypertext-Markierungssprache-(HTML-) Anwendungen zu nutzen.
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Diese
Anordnung hat zu einigen Problemen geführt. Netzwerk-Studien haben
gezeigt, das eine typische Endbenutzer-Einwähl-Datensitzung über zwanzig
Minuten andauert, und dass einige Sitzungen über Stunden oder Tage aktiv
bleiben. Diese eine große
Dauer aufweisenden Datenverbindungen können eine Überlastung des PSTN hervorrufen,
das für Sprachverbindungen
ausgelegt ist, die in typischer Weise eine Dauer von drei bis fünf Minuten
haben. Eine PSTN-Überlastung
führt zu
zusätzlichen
Kosten für
Ortsnetzbeteiber (LEC's)
bei der Aufrüstung
von Sprache-Vermittlungen und der Bereitstellung zusätzlicher
Zwischen-Amt-Einrichtungen (IOF), um die zusätzliche Last zwischen Sprachvermittlungen
abzuwickeln.
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Aus
der Perspektive des DSP haben Einwähl-Datendienste einen anderen
Satz von Problemen geschaffen. Die Kosten der Unterhaltung von Modem-Pools
oder Modem-Gruppen trägt
mit einem großen
prozentualen Teil zu den Betriebskosten eines DSP bei. Zusätzlich erfordert
eine zunehmende Modem-Pool-Kapazität neue Zugangsleitungen (entweder
Einzelzugangsleitungen oder multiplexierte Einrichtungen, wie zum
Beispiel die Primärraten-Schnittstelle
ISDN oder die Kanal-T1),
die eine erhebliche Vorlaufzeit für die Installation bei dem
LEC erfordern, wodurch es für
den DSP schwierig wird, auf einen zunehmenden Marktbedarf zeitlich
früh genug
zu reagieren.
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Als
Lösung
dieser Probleme haben Ortsnetz-Betreiber (LEC's) und einige große DSP's begonnen, alternative Verbindungsmöglichkeits-Optionen
zu untersuchen, die es Endbenutzern ermöglichen, einen Zugang an das
Internet oder das Firmen-Intranet
zu erhalten. Diese Diensteanbieter schaffen einen Datenzugangs-Transportdienst (DATS), über den
DSP's, die Teilnehmer
an dem DATS sind, ihre ISDN-Primärraten-Schnittstellen-(BRI-)
und Analogmodem-Pools an einen LEC oder DSP abgeben (die im folgenden
aus Einfachheitsgründen
als die „Netzbetreiber" bezeichnet werden),
die einen großen
Modem-Pool unterhalten, der gemeinsam von allen Teilnehmer-DSP's genutzt wird. Damit
ermöglicht
der DATS es den DSP's,
ein virtuelles privates Einwählnetzwerk
(VPDN) zu betreiben, bei dem Verbindungen und virtuelle Ressourcen
für den
DSP privat und vertraulich bleiben, selbst wenn die physikalischen
Einrichtungen von mehreren DSP's
gemeinsam genutzt werden.
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DATS-Verbindungen,
die von der Ursprungsvermittlung an der gewählten Nummer erkannt werden
können,
können
unmittelbar an die DATS-Ausrüstung über Fernleitungseinrichtungen
umgelenkt werden, so dass eine große Dauer aufweisende Datenverbindungen
von Zwischenamt-Einrichtungen, Tandem- und Eingangsvermittlungen
abgeleitet werden. Zusätzlich
können
LEC's auch eingangsseitige Geräte installieren,
die Endbenutzer-Datenanrufe erkennen und die Anrufe an DATS-Ausrüstungen über direkte
Fernleitungseinrichtungen umlenken, so dass derartige Verbindungen
von der Ursprungsvermittlung ebenfalls entfernt werden, wodurch
die PSTN-Überlastung
aufgrund von eine große
Dauer aufweisenden Datenverbindungen effektiv beseitigt wird.
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DATS-Tarife
können
auf der Grundlage der Anzahl von logischen Modemports, über die
Verträge bestehen
(was die maximale Anzahl von gleichzeitigen Endbenutzern definiert,
die einen Zugang an diesen speziellen DSP über DATS erhalten können), sowie
auf der Grundlage der Fernbereichs-Netzwerk- (WAN-) Verbindungsstrecke
oder Verbindungsstrecken berechnet werden, die eine Verbindungsmöglichkeit
zwischen den DSP-Datenausrüstungen
und den DATS-Datenausrüstungen
bereitstellen (wodurch die maximale momentane Gesamtbandbreite definiert
wird, die für
alle Endbenutzer verfügbar
ist, die mit diesem speziellen DSP über den DATS verbunden sind).
Die Endbenutzer-AAA (Authentifizierung, Autorisierung und Abrechnung)
können
von dem LEC für
den DSP durchgeführt
werden oder alternativ kann der LEC lediglich eine teilweise Authentifizierung
durchführen
und die Information an den DSP über
Tunnel-Protokolle
weiterleiten, wie zum Beispiel das Schicht-2-Weiterleitungs- (L2F-), Punkt-zu-Punkt-Tunnel-
(PPTP-) oder Schicht-2-Tunnel-Protokoll (L2TP).
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Der
DATS beseitigt effektiv die PSTN-Überlastungsprobleme und kann
für DSP's eine kosteneffektivere
Anordnung bereitstellen, als wenn diese ihren eigenen Modem-Pool
unterhalten (der DSP der einen Vertrag abgeschlossen hat, hat seinen
Nutzen von der skalierten Wirtschaftlichkeit, die sich aus dem großen Modem-Pool
des LEC-DATS ergibt). Bei dieser Realisierung ergeben sich jedoch
einige Fragen. Zunächst
muss der den DATS bereitstellende LEC sicherstellen, dass er seinem
Vertrags-DSP's eine
vorgegebene Dienstgüte
garantieren kann. Das heißt, der
LEC muss garantieren, dass ein bestimmter DSP zu der Anzahl von
logischen Ports Zugang hat, über die
er einen Vertrag geschlossen hat (und mit einem vereinbarten Blockierungsverhältnis).
Um diese Forderung zu erfüllen,
muss der LEC in der Lage sein, eine vorgegebene Dienste-Quote des
DSP durchzusetzen, so dass zu Zeiten mit hohem Bedarf ein DSP nicht
mehr Ressourcen oder Ports verwendet, als die, über die er Verträge abgeschlossen
hat, was zu verlorenen Einkommensmöglichkeiten für den LEC führt und
in negativer Weise die Dienstgüte
anderer DSP beeinflussen kann. Dies stellt eine große Herausforderung
dar, weil es eine Echtzeit-Betrachtung aller gleichzeitigen Benutzer
beinhaltet, die mit jedem DSP verbunden sind, sowie die Fähigkeit,
eine Verbindungsmöglichkeit
zu einem bestimmten DSP zu verweigern (wenn die Verbindungsanforderung
die Dienste-Quote
dieses DSP übersteigt).
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Ein
weiteres Problem bei dem DATS ergibt sich aus der Verteilung von
Verbindungen über
mehrere DSP-Netzwerk-Überleiteinrichtungen
(Network Gateways – NG's). Wenn Tunnelprotokolle
verwendet werden, kann ein DSP mit dem DATS über mehr als eine Netzwerk-Überleiteinrichtung
in Schnittstellenverbindung stehen, die das Tunnel-Protokoll abschließt. In derartigen
Fällen
ist es wichtig, dass das DATS-System eine gleichförmige Verbindungsverteilung über die
Netzwerk-Überleiteinrichtungen
oder Gateways hinweg aufrecht erhält, so dass jedem Endbenutzer,
der mit dem DSP verbunden ist, die gleiche Dienstgüte (Bandbreite,
Verzögerung
usw.) wie anderen angeschlossenen Endbenutzern zur Verfügung gestellt
wird. Zusätzlich
kann ein DSP-Netzwerk Überleiteinrichtungen
mit unterschiedlicher Verarbeitungsleistung bereitstellen, so dass
es wichtig wird, dass das DATS-System die Verbindungen auf der Grundlage
der Verarbeitungsleistung und der Bandbreiten-Verarbeitungsfähigkeiten jeder
Netzwerk-Überleiteinrichtung
verteilt. Dies stellt eine große
Herausforderung dar, weil es eine Echtzeit-Betrachtung aller gleichzeitigen
Benutzer, die mit der Netzwerk-Überleiteinrichtung
jedes DSP verbunden sind, sowie die Fähigkeit beinhaltet, neue Datenverbindungen
an bestimmte Netzwerk-Überleiteinrichtungen
zu lenken, wobei die Verarbeitungsleistung der Netzwerk-Überleiteinrichtung und deren Bandbreiten-Fähigkeiten
berücksichtigt
werden müssen.
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Ein
wichtiges Diensteangebot für ISDN-BRI-Endbenutzer
ist die Fähigkeit,
das Mehrfach-Verbindungsstrecken-Punkt-zu-Punkt- (MLP-) Protokoll
zu unterstützen,
das die zwei B-Kanäle
einer ISDN BRI-Verbindung miteinander verbindet, so das der Endbenutzer
128 kbps an effektiven Durchsatz erhält. Damit MLP in dieser Weise
arbeitet, müssen
jedoch alle zugehörigen
MLP-Segmente (die als ein MLP-Bündel bekannt
sind) an die gleiche Netzwerk-Überleiteinrichtung
gesandt werden, wenn ein Tunnel-Protokoll verwendet wird. Das PSTN
kann jedoch unterschiedliche Segmente eines MLP-Bündels an
verschiedene DATS-Einrichtungen und an unterschiedliche Ausrüstungsteile
lenken, die Verbindungen zu Netzwerk-Überleiteinrichtungen
in unabhängiger
Weise lenken. Obwohl dies eine von Natur aus vorliegende Charakteristik
des DATS-Systems ist, die die Zuverlässigkeit verbessert, macht
sie eine MLP-Koordination zu einer schwierigen Herausforderung.
Weiterhin können
einige ISDN-Endgeräte-Anpasseinrichtungen
Daten in einem 56 kbps-Format (im Gegensatz zu dem traditionellen
64 kbps-Format) senden,
weil einige LEC's
höhere
Gebühren
für 64 kbps-ISDN-Verbindungen in Rechnung
stellen. Dies kann jedoch Probleme hervorrufen, weil die den Anruf
empfangende DATS-Ausrüstung
den Anruf (auf der Grundlage der ISDN-Signalisierungsmitteilung) als
eine Analogverbindung interpretieren und die Verbindung zu einem
Analogmodem lenken würde,
was zu einem Fehlschlag der Verbindung führen würde. Ein DATS-System benötigt eine
Realisierung, die anzeigen kann, dass eine ankommende ISDN-Verbindung
das 56 kbps-Datenformat
hat, so dass es die Verbindung in geeigneter Weise behandeln kann.
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Schließlich verliert,
obwohl ein DSP, der einen Teilnehmervertrag für einen DATS ist, keine physikalische
Verwaltung eines Modem-Pools durchführen muss, er einen Zugang
an vitale Betriebsinformationen, die er für Aktivitäten, wie zum Beispiel Kundendienst,
Vermarktung, Problembeseitigung, Vorhersage und Konstruktionsplanung
benötigt.
Weiterhin können
einige DSP's irgendeine
Echtzeit-Abstimmung
erfordern (beispielsweise eine Änderung
der Anzahl von für
einen DSP verfügbaren
Ports). Ein DATS muss in der Lage sein, DSP-Dienste-Attribute in
Echtzeit bereitzustellen, einen Echtzeit-Zugang an Diensteinformationen
für Fehlerbeseitigungszwecke bereitzustellen,
sowie einen Datenkatalog für
die vergangene System-Betriebsleistung bereitzustellen, beispielsweise
zu Leistungsanalysen des DATS. Weil der DATS ziemlich groß sein kann
(in der Größenordnung
von Zehntausenden von Ports), ist es wichtig für die LEC-Betriebseffizienz, dass diese Information an
einem zentralen Ort mit einfachem Zugriff geführt wird. Weiterhin ist es
manchmal erforderlich, dass der LEC und/oder der DSP den Verwaltungszustand eines
DATS-Netzwerkelementes ändern, beispielsweise
um zu unterbinden, dass neue Verbindungen durch bestimmte Netzwerkelemente
gelenkt werden (wenn beispielsweise die Software aktualisiert werden
muss), während
gleichzeitig vorhandene Verbindungen, die dem genannten Gerät bereits
zugeteilt wurden, unbeeinflusst bleiben (derartige Verbindungen
würden
aufgehoben, wenn der Endbenutzer die Verbindung beendet). Dies ergibt
eine Herausforderung für
den LEC, weil heutige DATS-Realisierungen die verteilte Installation
von mehrfachen Modem-Endgeräteeinheiten
beinhalten (eine Modem-Abschlusseinheit
ist auch als ein Netzwerk-Zugangsserver (NAS) bekannt, der typischer
Weise bis zu Hundert mehrfache Endbenutzer-Datensitzungen unterstützen kann).
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Traditionell
wird eine zentralisierte Steuerung und Überwachung von Datenausrüstungen
unter Verwendung von Netzwerk-Verwaltungsanwendungen realisiert,
die genormte Verwaltungsprotokolle verwenden wie zum Beispiel das
Einfache Netzwerk-Verwaltungsprotokoll (SNMP). Die Verwaltungsanwendungen
wurden jedoch nicht für
Echtzeit-Dienste-Steueranwendungen ausgelegt, bei denen die Ansprechzeit
ausreichend kurz sein muss, damit nicht irgendeine der PSTN-Sprachverbindungs-Zeitgeber
oder Erwartungen von Endbenutzern an Anruf reaktionen überschritten
werden.
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Das
US-Patent 5581610 beschreibt ein Verfahren zum Regeln und Verwalten
von Netzwerkverkehr an einer Zugangs-Zuteilungs-Dienstesteuerungsstelle
in einem weiterentwickelten intelligenten vermittelten Telefon-Netzwerk.
Wenn eine für
eine Dienstesteuerungsstelle eines dritten Teilnehmers bestimmte
Abfrage an einer Dienstevermittlungsstelle erzeugt wird, wird sie
an die Zugangs-Zuteilungs-Dienstesteuerungsstelle
gesandt, die die Abfrage verarbeitet, um festzustellen, ob die Anfrage
an die Dienstesteuerungsstelle des dritten Teilnehmers weitergeleitet
werden sollte. Wenn die Abfrage keine der Raten verletzt, die zwischen
dem Ortsnetz-Betreiber und dem dritten Teilnehmer ausgehandelt wurden,
so wird die Anfrage von der Zugangs-Zuteilungs-Dienstesteuerungsstelle
an die Steuerungsstelle des dritten Teilnehmers weitergeleitet.
Wenn die Anfrage eine Verletzung von einer oder mehreren der ausgehandelten
Raten hervorruft, so wird die Anfrage verworfen.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Es
ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen neuen und verbesserten
Datenzugangs-Transportdienst zu schaffen.
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Ein
Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ergibt ein Datenzugangs-Transportsystem,
das eine Vielzahl von Netzwerk-Zugangsservern und eine Netzwerksteuerung
umfasst, die mit den Netzwerk-Zugangsservern verbunden ist. Jeder
Netzwerk-Zugangsserver ist betreibbar, um folgendes auszuführen: eine
Verbindungsaufbau-Anforderung an die Netzwerksteuerung bei Empfang
eines Datenanrufs vor der Beantwortung des Datenanrufs zu senden,
wobei die Verbindungsaufbau-Anforderung einen Datendienst-Anbieter
angibt, zu dem eine Verbindung angefordert wird; und eine Verbindungsaufbau-Antwort
von der Netzwerksteuerung zu empfangen; auf eine Verbindungsaufbau-Antwort,
die anzeigt, dass die Verbindung herzustellen ist, durch Beantworten
des Datenanrufs und durch Einleiten einer Verbindung an den angegebenen
Datendienst-Anbieter zu antworten. Die Netzwerksteuerung ist betreibbar
um folgendes auszuführen:
Eine Verbindungsanforderung von irgendeinem der Netzwerk-Zugangsserver
zu empfangen; festzustellen, ob eine Menge an Netzwerkressourcen,
die derzeit von dem Datendienst-Anbieter verwendet werden, der in der
Verbindungsaufbau-Anforderung
angegeben ist, kleiner als eine Dienste-Quote ist, die dem Datendienst-Anbieter
zugeteilt ist; und eine Verbindungsaufbau-Antwort an den Netzwerk-Zugangsserver
zu senden, der die Verbindungsaufbau-Anforderung gesandt hatte,
wobei die Verbindungsaufbau-Antwort anzeigt, dass die angeforderte
Verbindung herzustellen ist, wenn die Menge an Netzwerk-Ressourcen die derzeit
von dem Datendienst-Anbieter verwendet wird, kleiner als die zugeteilte
Dienste-Quote und die Verbindungsaufbau-Antwort ist. Das System
ist dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsaufbau-Antwort anzeigt,
ob die angeforderte Verbindung herzustellen ist, wobei die Netzwerksteuerung
betreibbar ist, um an den Netzwerk-Zugangsserver, der die Verbindungsaufbau-Anforderung
gesandt hat, eine Verbindungsaufbau-Antwort zu senden, die anzeigt,
dass die angeforderte Verbindung nicht herzustellen ist, wenn die
Menge an Netzwerk-Ressourcen,
die derzeit von dem Datendienst-Anbieter verwendet wird, nicht kleiner
als die zugeordnete Dienste-Quote ist; und dass jeder Netzwerk-Zugangsserver
betreibbar ist, um auf eine Verbindungsaufbau-Antwort, die anzeigt,
dass die Verbindung nicht herzustellen ist, durch Einleiten einer
Besetzt-Anzeige zu antworten.
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Ein
weiterer Gesichtspunkt der Erfindung ergibt eine Netzwerksteuerung
zur Verwendung in einem Datenzugangs-Transportsystem, das eine Vielzahl
von Netzwerk-Zugangsservern umfasst, die mit der Netzwerksteuerung
verbunden sind. Die Netzwerksteuerung umfasst folgendes: Einrichtungen zum
Empfang einer Verbindungsaufbau-Anforderung von irgendeinem der
Netzwerk-Zugangsserver; Einrichtungen zur Feststellung, ob die Menge
an Netzwerk Ressourcen, die derzeit von dem Datendienst-Anbieter,
der in der Verbindungsaufbau-Anforderung angegeben ist, benutzt
wird, kleiner als eine Dienste-Quote ist, die dem Datendienst-Anbieter
zugeordnet ist; und Einrichtungen zum Senden einer Verbindungsaufbau-Antwort
an den Netzwerk-Zugangsserver, der die Verbindungsaufbau-Anforderung
gesandt hat, wobei die Verbindungsaufbau-Antwort anzeigt, dass die angeforderte
Verbindung herzustellen ist, wenn die Menge an derzeit von dem Datendienst-Anbieter
verwendeten Netzwerk-Ressourcen
kleiner als die zugeteilte Dienste-Quote ist, dadurch gekennzeichnet,
dass die Verbindungsaufbau-Antwort anzeigt, dass die angeforderte
Verbindung nicht herzustellen ist, wenn die Menge an Netzwerk-Ressourcen,
die derzeit von dem Datendienst-Anbieter verwendet wird, nicht kleiner
als die zugeteilte Dienste-Quote
ist.
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Diese
Gesichtspunkte der Erfindung ermöglichen
es, dass die Netzwerk-Steuerung Dienste-Quoten für jeden der Datendienst-Anbieter
durchsetzt, die von dem Datenzugangs-Transportsystem mit Diensten
versorgt werden, so dass Daten-Zugangsserver
des Datenzugangs-Transportdienstes gemeinsam genutzt werden kann,
um Einsparungen aufgrund der verwendeten großen Anzahl zu verwirklichen.
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Die
Netzwerksteuerung kann weiterhin folgendes umfassen: Einrichtungen
zum Führen
einer Zählung
von aktiven Verbindungen zu jedem Datendienst-Anbieter, der von
dem Datenzugangs-Transportsystem mit Diensten versorgt wird; Führen einer Zählung der
aktiven Anrufe, die von jeder Netzwerk-Überleiteinrichtungen mit Diensten
versorgt werden, die von dem Datenzugangs-Transportsystem mit Diensten
versorgt wird; und Einrichtungen zur Auswahl einer Netzwerk-Überleiteinrichtung zur Herstellung
einer Verbindung zu einem Datendienst- Anbieter auf der Grundlage der Zählungen
der aktiven Anrufe, die von jeder mit dem Datendienst-Anbieter verbundenen
Netzwerk-Überleiteinrichtung
mit Diensten versorgt werden; wobei die Einrichtungen zum Senden
einer Verbindungsaufbau-Antwort
auf die Einrichtung zur Auswahl der Netzwerk-Überleiteinrichtung ansprechen,
um eine Verbindungsaufbau-Antwort zu senden, die die ausgewählte Netzwerk-Überleiteinrichtung
angibt.
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Diese
Merkmale ermöglichen
es der Netzwerksteuerung, Datenverbindungen über mehrfache Netzwerk-Überleiteinrichtungen
hinweg zu verteilen, so das jeder Endbenutzer annähernd die
gleiche Dienstgüte
erhält.
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Die
Netzwerksteuerung kann Einrichtungen zum Führen einer Aufzeichnung von
Tunnels umfassen, die derzeit zwischen den Netzwerk-Zugangsservern
und den Netzwerk-Überleiteinrichtungen
verbunden sind. Die Einrichtungen zur Auswahl einer Netzwerk-Überleiteinrichtung
können
betreibbar sein, um eine Netzwerk-Überleiteinrichtung
auf der Grundlage der Zählungen
der von jeder Netzwerk-Überleiteinrichtung
mit Diensten versorgten aktiven Anrufe und der Aufzeichnung der
Tunnels auszuwählen,
die zwischen Netzwerk-Zugangsservern und Netzwerk-Überleiteinrichtungen derzeit
verbunden sind.
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Diese
Merkmale ermöglichen
es der Netzwerksteuerung, eine Netzwerk-Überleiteinrichtung auszuwählen, so
dass ein vorhandener Tunnel anstelle einer weniger beschäftigten
Netzwerk-Überleiteinrichtung
verwendet wird, mit der derzeit kein Tunnel hergestellt ist. Dies
kann den Tunnel-Protokoll-Zusatzaufwand verringern.
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Die
Netzwerksteuerung kann Einrichtungen zur Erkennung von Verbindungsaufbau-Anforderungen
umfassen, die Segmenten einer MLP-Verbindung entsprechen. Die Einrichtungen
zur Auswahl einer Netzwerk-Überleiteinrichtung
zur Herstellung einer Verbindung zu einem Datendienst-Anbieter können auf
die Einrichtungen zur Erkennung von Verbindungsaufbau-Anforderungen, die
Segmenten einer MLP-Verbindung entsprechen, ansprechen, um die gleiche
Netzwerk-Überleiteinrichtung
für alle
Segmente einer MLP-Verbindung
auszuwählen.
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Diese
Merkmale ermöglichen
es der Netzwerksteuerung, sicherzustellen, dass MLP-Verbindungen
in geeigneter Weise durch den Datenzugangs-Transportdienst abgewickelt
werden.
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Die
Netzwerksteuerung kann Einrichtungen zur Erkennung von Verbindungsaufbau-Anforderungen
umfassen, die Datenanrufen entsprechen, die einen 56 kbps-Dienst
erfordern. Die Einrichtungen zum Senden einer Verbindungsaufbau-Antwort
können auf
die Einrichtungen zur Erkennung der Verbindungsaufbau-Anforderungen
die Datenanrufen entsprechen, die einen 56 kbps-Dienst erfordern,
ansprechen, um eine Verbindungsaufbau-Antwort zu senden, die anzeigt,
das ein 56 kpbs-Dienst erforderlich ist.
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Diese
Merkmale ermöglichen
es der Netzwerksteuerung, sicherzustellen, dass 56 kbps-Verbindungen
in geeigneter Weise durch den Datenzugangs-Transportdienst abgewickelt
werden.
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Die
Netzwerksteuerung kann folgendes umfassen: Einrichtungen zur Ableitung
von Betriebsdaten von zumindest einer der Verbindungsaufbau-Anforderungen,
Verbindungsaufbau-Antworten, Verbindungsauslöse-Anforderungen, Verbindungsauslöse-Bestätigungen
und Fehlerbedingungen, die von der Netzwerk Steuerung festgestellt
werden; und Einrichtungen zur Aufzeichnung von zumindest einigen
der abgeleiteten Betriebsdaten.
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Dieses
Merkmal ermöglicht
es der Netzwerksteuerung, in Echtzeit Betriebsdaten zu sammeln,
die von den Datendienst-Anbietern und den Datenzugangs-Transportdienst-Anbietern
benötigt
werden, um ihre Dienste effektiv ohne die Notwendigkeit einer kostspieligen
Abfrage der Netzwerk Komponenten zu verwalten.
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Die
Netzwerksteuerung kann Einrichtungen zum Kennzeichnen von Netzwerk-Überleiteinrichtungen als abgeschaltet
umfassen. Die Einrichtungen zur Auswahl einer Netzwerk-Überleiteinrichtung
können
auf die Einrichtungen zur Kennzeichnung von Netzwerk-Überleiteinrichtungen
als abgeschaltet dadurch ansprechen, das sie keine Netzwerk-Überleiteinrichtung
auswählen,
die derzeit als abgeschaltet gekennzeichnet ist.
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Die
Netzwerk Steuerung kann weiterhin Einrichtungen zur Kennzeichnung
von Gruppen von Telefonverzeichnis-Nummern als abgeschaltet umfassen,
wobei jede Telefonverzeichnis-Nummer-Gruppe zumindest eine Telefonverzeichnis-Nummer
umfasst. Die Einrichtungen zum Senden einer Verbindungsaufbau-Antwort
können
auf die Einrichtungen zur Kennzeichnung von Teilnehmerverzeichnis-Nummerngruppen als
abgeschaltet ansprechen, um Verbindungsaufbau-Antworten zu senden,
die anzeigen, dass Verbindungen als Antwort auf Verbindungsaufbau-Anforderungen nicht
hergestellt werden können, die
Teilnehmer Verzeichnis-Nummern
in Teilnehmer Verzeichnis-Gruppen angeben, die als abgeschaltet gekennzeichnet
sind.
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Die
Netzwerksteuerung kann weiterhin Einrichtungen zur Kennzeichnung
von Netzwerk-Zugangsservern als abgeschaltet umfassen. Die Einrichtungen
zum Senden einer Verbindungsaufbau-Antwort können auf die Einrichtungen
zum Kennzeichnen von Netzwerk-Zugangsservern als abgeschaltet ansprechen,
um Verbindungsaufbau-Antworten, die anzeigen, dass die Verbindungen
nicht herzustellen sind, als Antwort auf Verbindungsaufbau-Anforderungen
senden, die von Netzwerk-Zugangsservern gesandt werden, die als
abgeschaltet gekennzeichnet sind.
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Diese
Merkmale ermöglichen
es den Administratoren des Datenzugangs-Transportdienstes, Verwaltungszustände auf
einzelnen Netzwerk-Komponenten festzulegen und durchzusetzen.
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Ein
weiterer Gesichtspunkt der Erfindung ergibt einen Netzwerk-Zugangsserver
zur Verwendung in einem Datenzugangs-Transportsystem, mit einer Netzwerksteuerung,
die mit dem Netzwerk-Zugangs-Server verbunden ist. Der Netzwerk-Zugangsserver umfasst
folgendes: Einrichtungen zum Senden einer Verbindungsaufbau-Anforderung
an die Netzwerksteuerung bei Empfang eines Datenanrufs vor der Beantwortung
des Datenanrufs, wobei die Verbindungsaufbau-Anforderung den Datendienst-Anbieter
angibt, zu dem eine Verbindung angefordert wird; Einrichtungen zum
Empfang einer Verbindungsaufbau-Antwort von der Netzwerksteuerung,
Einrichtungen zur Beantwortung des Datenanrufs und zum Einleiten
einer Verbindung zu dem angegebenen Datendienst-Anbieter als Antwort auf eine
Verbindungsaufbau-Antwort, dass die Verbindung herzustellen ist,
dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsaufbau-Antwort anzeigt,
ob die angeforderte Verbindung herzustellen ist, und dass der Netzwerk-Zugangsserver
weiterhin folgendes umfasst: Einrichtungen zur Einleitung einer
Besetzt-Anzeige als Antwort auf eine Verbindungsaufbau-Antwort,
die anzeigt, dass eine Verbindung nicht herzustellen ist.
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Der
Netzwerk-Zugangsserver kann weiterhin Einrichtungen umfassen, die
auf ein Signal ansprechen, das anzeigt, dass der Netzwerk Zugangsserver abgeschaltet
ist, um ein Signal an ein Zugangsnetzwerk zu senden, das anzeigt,
dass die Zugangskanäle
des Netzwerk-Zugangs-Servers für
die Verwendung nicht zur Verfügung
stehen.
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Der
Netzwerk-Zugangs-Server kann weiterhin Einrichtungen umfassen, die
auf ein Signal ansprechen, das anzeigt, dass der Netzwerk Zugangs-Server
erneut eingeschaltet wird, um ein Signal an ein Zugangs Netzwerk
zu senden, das anzeigt, dass die Zugangskanäle des Netzwerk-Zugangsservers
zur Benutzung zur Verfügung
stehen.
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Ein
weiterer Gesichtspunkt der Erfindung ergibt ein Verfahren zum Betrieb
eines Datenzugangs-Transportsystem, dass eine Vielzahl von Netzwerk-Zugangsservern
und eine Netzwerksteuerung umfasst, die mit den Netzwerk-Zugangsservern verbunden
ist. Das Verfahren umfasst folgendes: Senden einer Verbindungsaufbau-Anforderung
von einem Netzwerk-Zugangsserver an die Netzwerksteuerung bei Empfang
eines Datenanrufs vor dem Beantworten des Datenanrufs, wobei die
Verbindungsaufbau-Anforderung einen Datendienst-Anbieter angibt, zu dem eine Verbindung
angefordert wird; Feststellen, an der Netzwerksteuerung, ob eine
Menge an Netzwerk-Ressourcen, die derzeit von dem in der Verbindungsaufbau-Anforderung
angegebenen Datendienst-Anbieter verwendet wird, kleiner als eine
Dienste-Quote ist, die dem Datendienst Anbieter zugeteilt ist; Senden
einer Verbindungsaufbau-Antwort von der Netzwerk-Steuerung an den Netzwerk-Zugangsserver,
der die Verbindungsaufbau-Anforderung
gesendet hat, wobei die Verbindungsaufbau-Antwort anzeigt, dass
die angeforderte Verbindung herzustellen ist, wenn die Menge an
Netzwerk-Ressourcen,
die derzeit von dem Datendienst-Anbieter verwendet wird, kleiner
als die zugeteilte Dienste-Quote ist; Antworten, an dem Netzwerk-Zugangsserver,
auf eine Verbindungsaufbau-Antwort, die anzeigt, dass die Verbindung
herzustellen ist, durch Beantworten des Datenanrufs und Einleiten
einer Verbindung zu dem angegebenen Datendienst-Anbieter, dadurch
gekennzeichnet, dass die Verbindungsaufbau-Antwort anzeigt, dass
die angeforderte Verbindung nicht herzustellen ist, wenn die Menge
an Netzwerk-Ressourcen, die derzeit von dem Datendienst-Anbieter
verwendet wird, nicht kleiner als die zugeteilte Dienste-Quote ist,
und dass das Verfahren weiterhin als Antwort auf eine Verbindungsaufbau-Antwort, die anzeigt,
dass die Verbindung nicht herzustellen ist, das Einleiten einer
Besetzt-Anzeige an dem Netzwerk-Zugangsserver umfasst.
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Ein
weiterer Gesichtspunkt der Erfindung ergibt ein Verfahren zum Betrieb
einer Netzwerksteuerung zur Verwendung in einem Datenzugangs-Transportsystem
mit einer Vielzahl von Netzwerk-Zugangsservern, die mit der Netzwerksteuerung
verbunden sind. Das Verfahren umfasst Folgendes: Empfangen einer
Verbindungsaufbau-Anforderung von irgendeinem der Netzwerk-Zugangsserver;
Feststellen, ob eine Menge an Netzwerk-Ressourcen, die derzeit von
dem Datendienst-Anbieter, der in der Verbindungsaufbau-Anforderung
angegeben ist, verwendet wird, eine derzeitige Anzahl von aktiven
Verbindungen hat, die kleiner als die Dienste-Quote ist, die dem
Datendienst-Anbieter zugeteilt ist, und Senden einer Verbindungsaufbau-Antwort
an den Netzwerk-Zugangsserver, der die Verbindungsaufbau-Anforderung
gesendet hat, wobei die Verbindungsaufbau-Antwort anzeigt, dass die angeforderte
Verbindung herzustellen ist, wenn die Menge der derzeit von dem
Datendienst-Anbieter verwendeten Ressourcen kleiner als die zugeteilte
Datendienste-Quote ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsaufbau-Antwort
anzeigt, dass die angeforderte Verbindung nicht herzustellen ist,
wenn die Menge an derzeit von dem Datendienst-Anbieter verwendeten Netzwerk-Ressourcen
nicht kleiner als die zugeteilte Dienste-Quote ist.
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Ein
weiterer Gesichtspunkt der Erfindung ergibt ein Verfahren zum Betrieb
eines Netzwerk-Zugangsservers in einem Datenzugangs-Transportsystem,
mit einer Netzwerksteuerung, die mit dem Netzwerk-Zugangsserver
verbunden ist. Das Verfahren umfasst Folgendes: Senden einer Verbindungsaufbau-Anforderung
an die Netzwerksteuerung bei Empfang eines Datenanrufs vor dem Beantworten des Datenanrufs,
wobei die Verbindungsaufbau-Anforderung einen Datendienst-Anbieter angibt,
zu dem eine Verbindung angefordert wird; Empfangen einer Verbindungsaufbau-Antwort
von der Netzwerksteuerung; Beantworten des Datenanrufs und Einleiten
einer Verbindung zu dem angegebenen Datendienst-Anbieter als Antwort auf eine Verbindungsaufbau-Antwort,
die anzeigt, dass die Verbindung herzustellen ist; dadurch gekennzeichnet,
dass die Verbindungsaufbau-Antwort
anzeigt, ob die angeforderte Verbindung herzustellen ist, und dass
das Verfahren weiterhin die Einleitung einer Besetzt-Anzeige als Antwort
auf eine Verbindungsaufbau-Antwort umfasst, die anzeigt, dass die
Verbindung nicht herzustellen ist.
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Eine
Ausführungsform
der Erfindung ergibt ein System, durch das Analog-Modem- und/oder ISDN BRI-Datenverbindungen
an ein DATS in Echtzeit bearbeitet werden, um Dienste-Quoten durchzusetzen,
um Anforderungen auf der Grundlage der Datenanruf-Dienstart zu verarbeiten,
um einen Lastausgleich von Verbindungen über DSP-Abschlussgeräte durchzuführen, um
MLP- und 56 kbps Merkmalen für ISDN
zu unterstützen.
und um einen Zugang an Echtzeit-Netzwerk-Statusinformation bereitzustellen.
Die Erfindung ergibt weiterhin die Fähigkeit, Verwaltungszustände an bestimmten
Netzwerkelementen aufzurufen, die an einem Datenzugangs-Transportdienst
(DATS) beteiligt sind, wobei die Steuerung zentral angewandt wird.
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Die
Ausführungsform
ergibt ein Verfahren für eine
zentralisierte Echtzeit-Steuerung eines verteilten DATS-Systems.
Das Verfahren schließt
Schritte zur Feststellung der Anzahl von aktiven Verbindungsressourcen,
die einem DSP zugeteilt sind, und zur Begrenzung der Anzahl von
gleichzeitigen Verbindungsressourcen (die einen bestimmten DSP zugeordnet
sind) auf einen vorkonfigurierten Wert ein, wobei die Verbindungsressourcen
die Anzahl von Verbindungssitzungen, die von jeder Verbindung verwendete
Bandbreite, die Gesamt-Bandbreite, die von den Verbindungssitzungen
verwendet wird, und so weiter sein können. Das Verfahren schließt weiterhin Schritte
zur Verteilung von Anrufen an mehrfache Netzwerk-Überleiteinrichtungen
eines DSP ein, so dass eine vorgegebene relative Last auf jeder
Netzwerk-Überleiteinrichtung
aufrecht erhalten wird, und so dass alle Segmente eines MLP-Bündels zu
einer gemeinsamen Netzwerk-Überleiteinrichtung
gelenkt werden. Das Verfahren ermöglicht weiterhin die Unterscheidung
zwischen Analog-Modem-Verbindungen und ISDN-Datenverbindungen, und
zwischen ISDN 64 kbps- und 56 kbps-Datenanruf-Formaten. Das Verfahren
stellt weiterhin einen Datenkatalog für zentral gespeicherte Dienste-Konfigurationsdaten sowie
die Vergangenheit betreffende Verbindungs- und Ereignis-Aufzeichungen
und Betriebsmessungen bereit. Zusätzlich ergibt das Verfahren
ein Verfahren, mit dem ein zentrales Verzeichnis von Information
gegenüber
DSP's und gegenüber einzelnen DATS-Systemkomponenten
geführt
werden kann, was es ermöglicht,
das diese Information zu einzelnen DATS-Systemelementen übertragen
wird (wie zum Beispiel an den NAS, die Netzwerk-Überleiteinrichtung, das Verwaltungssystem
und so weiter). Schließlich
ergibt das Verfahren die Fähigkeit,
eine Überwachung
von DATS-Systemelemtenten durchzuführen, um sicherzustellen, dass
die DATS-Elemente
in der erwarteten Weise arbeiten.
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Im
Betrieb der Ausführungsform
lenkt ein Telefonvermittlungssystem eine Analog-Modem- oder ISDN-BRI- Verbindung an
einen Netzwerk-Zugangsserver (NAS) eines DATS-Systems; diese Pfadlenkung
wird auf der Grundlage der gewählten
Nummer ausgeführt,
die das Telefonsystem als eine DATS-Nummer erkennt. Zusätzlich zu
der Lenkung der Verbindung zu dem NAS liefert das Telefonsystem
dem NAS auch die gewählte
Nummer sowie die Nummer des anrufenden Teilnehmers (über genormte
Telefonie-Signalisierungstechniken, wie zum Beispiel die Primärraten-Schnittstellen-
(PRI-) Signalisierung oder die Gleichkanal-Signalisierung Nummer 7). Bei Abschluss
des Lenkens der Verbindung an den NAS sendet der NAS dann eine Verbindungsaufbau-Anforderung
an eine Netzwerksteuerung (NC), die Informationen, wie zum Beispiel
die gewählte Nummer,
den Verbindungstyp (Analog-Modem oder ISDN Daten) und eine eindeutige
Verbindungsidentifikation einschließt. Diese Angaben werden über einen
logischen Signalisierungspfad zwischen den NAS und der NC ausgesandt.
Die NC vergleicht die gewählte
Nummer mit gespeicherter DSP-Information und bestimmt auf der Grundlage
dieser Information, ob die Verbindung hergestellt werden sollte
(auf der Grundlage der aktiven Verbindungen an den DSP). Die NC
liefert dem NAS dann ein Signal für eine Anzeige, die die Verbindung
entweder autorisiert oder zurückweist.
Die Entscheidung, die Verbindung anzunehmen oder zurückzuweisen,
beruht auf den verfügbaren
Ressourcen in dem DATS-Netzwerk, sowohl physikalisch als auch logisch
(beispielsweise auf der Anzahl der aktiven Verbindungen an den zugehörigen DSP
oder der Bandbreite, die auf den betreffenden Verbindungsstrecken
verfügbar
ist, oder der Verarbeitungs-/Verbindungsabwicklungs-Kapazität, die auf
einzelnen Parteien verbleibt) und auf der Gültigkeit der angeforderten
Ressourcen (beispielsweise der gewählten Nummer). Wenn die Verbindung
zulässig
ist, so wird die Netzwerk-Überleiteinrichtung,
an die die Datenverbindung gelenkt wird, dem NAS angezeigt (auf
der Grundlage des Netzwerk-Überleiteinrichtungs-Lastausgleichs
und der MLP-Abwicklungsalgorithmen),
zusammen mit zusätzlicher
dienstebezogener Information (beispielsweise einer Anzeige, dass
eine Verbindung, die ursprünglich
von dem NAS als eine Analog-Modem-Verbindung erfasst wurde, tatsächlich eine
56 kbps ISDN-Datenverbindung ist), und eine aktive Verbindungszählung für den DSP
wird weitergeschaltet. Das NAS stellt dann die Verbindung zu der angegebenen
Netzwerk-Überleiteinrichtung
unter Verwendung geeigneter Endbenutzer-AAA-, Steuer- und Kommunikationsprotokolle
her. Bei Beendigung einer Datenverbindung (entweder durch eine Endbenutzer-
oder einer DSP-Einwirkung) liefert der NAS Signale an die NC, die
anzeigen, dass die Verbindung beendet wurde, unter Einschluss von
Informationen, wie zum Beispiel der Beendigungs-Ursache, der Sende-
und Empfangs-Datenraten und der Tunnel-Protokollinformationen (wenn
ein Tunnel-Protololl bei der Herstellung der Verbindung verwendet wurde).
Diese Information wird an der NC für eine spätere Analyse oder Problembeseitigungs-Zwecke verwendet.
Zusätzlich
kann die NC ebenfalls eine Verbindung beenden, wenn dies erforderlich
ist, wobei in diesem Fall eine Anzeige an den NAS gesandt wird,
die diesem den Befehl gibt, die Verbindung zu beenden.
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In
einem Beispiel kann ein LEC ein DATS-System installieren, um eine Überlastung
des öffentlichen
Fernsprechwählsystems
(PSTN) zu verringern und um Mehrwert-Transportdienste für DSP's bereitzustellen. In einem derartigen
Szenarium würde
der LEC eine Anzahl von NAS's
mit einer Verbindungsmöglichkeit
an das PSTN installieren, und einen großen Modem-Pool schaffen, der
gemeinsam von den DSP's
benutzt wird, die Teilnehmer an dem DATS sind. Es sei bemerkt, dass,
obwohl dies als ein Modem-Pool beschrieben wird, die Installation
von NAS's auch ISDN-Datenverbindungen
oder andere Datenzugangsprotokolle, wie zum Beispiel ADSL unterstützen kann.
Jeder NAS hat eine Verbindungsmöglichkeit
zu jedem DSP über
logische Datennetzwerk-Verbindungen, wie sie beispielsweise über X.25,
Frame Relay, oder ATM bereitgestellt werden. Jeder DSP, der Teilnehmer
an dem DATS ist, fordert eine Anzahl von logischen Modem- oder ISDN-Datenports
sowie die Bandbreite der Netzwerkverbindung in das DATS System an.
Es sei bemerkt, dass die Anzahl der Ports die Gesamtzahl der gleichzeitigen
Verbindungen (oder der ISDN-B-Kanäle im Fall von ISDN-Datenverbindungen)
an den DSP über
das DATS bestimmt. In seinem Bemühen,
sicherzustellen, dass jeder DSP die Ressourcen zur Verfügung hat, über die
er Verträge
geschlossen hat, wird der LEC eine NC installieren, so dass der
LEC in der Lage ist, Verbindungen an einen bestimmten DSP zu begrenzen.
Analog-Modem- und ISDN-Datenverbindungs-Grenzen (oder Dienste-Quoten) können getrennt
durchgesetzt werden oder sie können
kombiniert werden. Zusätzlich
kann, wenn der DSP mehrfache Netzwerk-Überleiteinrichtungen
benötigt,
der LEC auch Verbindungen über
die mehrfachen Netzwerk-Überleiteinrichtungen
verteilen und sicherstellen, dass einzelne Segmente eines MLP-Bündels zu einer
gemeinsamen Netzwerk-Überleiteinrichtung gelenkt
werden. Der LEC würde
einen Zugriff auf die historischen Aufzeichnungen und Betriebsmessungen
haben, die in der NC gespeichert sind, um ein zukünftiges
DATS-Wachstum vorherzusagen, mögliche Überlastungspunkte
zu identifizieren, Netzwerk-Ausfälle
zu behandeln oder die Ursache von Kundenbeschwerden zu verfolgen.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben, in denen
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1 eine
schematische Darstellung eines früher vorgeschlagenen DATS-Systems ist;
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2 eine
schematische Darstellung eines DATS-Systems unter Einschluss einer
NC gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist; und
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3a und 3b Ablaufdiagramme
sind, die die Betriebsweise des DATS-Systems nach 2 zeigen.
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Ausführliche
Beschreibung
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In 1 ist
ein Personalcomputer (PC) eines Endbenutzers, der entweder mit einem
Modem oder einem ISDN-Endgeräte-Anpassgerät (TA) 1 versehen
ist, über
eine Teilnehmerleitung 2 mit einem Fernsprechamt (CO) 3 verbunden.
Das CO 3 ist direkt oder indirekt (über Tandem-Vermittlungssysteme)
mit einem Netzwerk-Zugangsserver
(NAS) 5 über
eine CO-Bündelleitung 4 verbunden.
Der NAS 5 enthält
die (nicht gezeigten) digitalen Signalverarbeitungsschaltungen,
die für
die Unterstützung
von Analog-Modem-Verbindungen erforderlich sind, sowie die (ebenfalls
nicht gezeigten) HDLC- und Signalisierungsprozessor-Einrichtungen,
die für
die ISDN-Datenverbindungs-Unterstützung erforderlich sind. Der NAS 5 unterstützt weiterhin
Endbenutzer-Authentifizierungs-Schemas, wie zum Beispiel PAP, CHAP
und RADIUS; die Verbindungsschicht-Protokoll-Verarbeitung, wie zum
Beispiel das serielle Verbindungsstrecken-Schnittstellenprotokoll
(SLIP), das Punkt-zu Punkt-Protokoll
(PPP), ein Tunnelprotokoll, wie zum Beispiel Schicht-2-Weiterleitung (L2F),
das Schicht-2-Tunnelprotokoll (L2TP) und Datennetzwerk-Protokolle, wie zum
Beispiel das Transportsteuerprotokoll (TCP), das Benutzer-Datagramm-Protokoll
(UDP), das Internet-Protokoll (IP) sowie Verbindungsschicht-Protokolle, wie zum
Beispiel Ethernet, Frame Relay, X.25 oder die asynchrone Übertragungsbetriebsart
(ATM). Der NAS 5 ist mit der Netzwerk-Überleiteinrichtung 9 des
DSP über
ein Datennetzwerk 7 verbunden. Der NAS 5 ist mit
dem Datennetzwerk 7 über
eine NAS-Datennetzwerk-Schnittstelle 6 verbunden und verwendet
Protokolle, wie zum Beispiel Ethernet, Token Ring, verteilte Lichtleitfaser-Datenschnittstelle
(FDDI) Frame Relay oder ATM. Die Netzwerk-Überleiteinrichtung 9 ist
mit dem Datennetzwerk 7 über DSP-Datennetzwerk-Schnittstelle 8 verbunden,
die Protokolle, wie Ethernet, Token Ring, verteilte Lichtleittaser-Datenschnittstelle (FDDI),
Frame Relay oder ATM verwendet. Das Datennetzwerk 7 stellt
die erforderliche (nicht gezeigte) Protokoll-Zusammenwirkungs- oder
Netzanpassungsfunktion bereit, um eine Kompatibilität zwischen
den Schnittstellen 6 und 8 zu erzielen. Die Netzwerk-Überleiteinrichtung 9 ergibt
einen Tunnelprotokoll-Abschluss auf der DSP-Seite. Die Netzwerk-Überleiteinrichtung 9 ist
mit anderen DSP-Geräten
und Ressourcen 11, wie zum Beispiel Informations-Servern,
oder einer Internet-Hauptleitungs-Überleiteinrichtung
verbunden, die eine Verbindungsmöglichkeit
zu dem öffentlichen
Internet-Backbone ergibt.
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In 2 beziehen
sich die Bezugsziffern 1 bis 11 auf die gleichen
entsprechenden Elemente, wie sie vorstehend unter Bezugnahme auf 1 beschrieben
wurden. 2 schließt ebenfalls eine Netzwerksteuerung
(NC) 12 und ein NC-Verwaltungs-Endgerät 14 ein.
Die NC 12 ist mit dem NAS 5 über das Datennetzwerk 7 verbunden.
Die NC 12 ist mit dem Datennetzwerk 7 über die Netzwerksteuerungs-Datennetzwerk-Schnittstelle 13 unter
Verwendung von Protokollen verbunden, wie zum Beispiel Ethernet,
Token Ring, verteilte Lichtleitfaser-Datenschnittstelle (FDDI),
Frame Relay oder ATM. Das Datennetzwerk 7 stellt die erforderliche
(nicht gezeigte) Protokollanpassung bereit, um eine Kompatibilität zwischen
den Schnittstellen 6 und 8 und zwischen den Schnittstellen 6 und 13 zu
erzielen.
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Der
NAS 5 und die NC 12 unterstützen das Signalisierungsprotokoll,
das zum Austausch von Datenverbindungs-Steuereinformationen erforderlich ist.
LEC-Betriebspersonal
kann den NC-Dienst über ein
NC-Verwaltungs-Endgerät 15 konfigurieren,
das mit der NC 12 über
eine NC-Verwaltung-Endgeräte Schnittstelle 14 verbunden
ist. Das NC-Verwaltungs-Endgerät 15 kann
entweder ein ASCII-Endgerät sein,
das in der Lage ist, Befehlszeilen-Schnittstellenbefehle an die
NC 12 zu senden, oder es kann alternativ auch eine Arbeitsstation
sein, auf der SNMP-basierte
Verwaltungsanwendungen laufen. Die NC-Verwaltungs-Endgeräte-Schnittstelle 14 kann
entweder eine direkte Verbindung, wie zum Beispiel RS-232 sein,
oder sie kann lokale Netzwerk- (LAN) und Weitbereichs-Netzwerk-
(WAN-) Technologien verwenden, wie zum Beispiel Ethernet; Frame Relay
oder eine asynchrone Übertragungs-Betriebsart,
was es ermöglicht,
dass das NC-Verwaltungs-Endgerät entfernt
von der NC angeordnet ist.
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Die 3a und 3b zeigen
die Betriebsweise des vorstehend anhand der 2 beschriebenen
DATS-Systems. Ein Anruf, der für
einen DSP, der Teilnehmer ist, bestimmt ist, wird über das
Fernsprechamt 3 an den NAS 5 ausgeführt. Notwendigerweise
schließen
derartige Anrufe die Signalisierung der DSP-Telefonverzeichnis Nummer von dem CO 10 zu
dem NAS 5 ein. Gemäß 2 geht
der Anruf von einem Endbenutzer über
einen PC 1 aus, der entweder mit einem Analog-Modem oder
einer ISDN-Basisraten-Schnittstellen- (BRI-) Endgeräte-Anschlusseinrichtung
(TA) ausgerüstet
ist. Die von dem Endbenutzer 1 gewählte Nummer wird über eine Zweiton-Mehrfrequenz-(DTMF-)
oder Impulssignalisierung an das CO 3 gesandt, an dem die
gewählte Nummer
als eine dem DATS gehörende
Nummer erkannt und in geeigneter Weise an einen NAS 5 über eine
CO-Bündelleitung 4 gesandt
wird, wobei die gewählte
Nummer und die Nummer des anrufenden Teilnehmers dem NAS 5 über eine
Signalisierung in Abhängigkeit
von dem Typ des CO-Bündels 4 geliefert
wird.
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Der
NAS 5 sendet seinerseits eine Verbindungsaufbau-Anforderung
an die NC 12 unter Verwendung eines mitteilungsbasierten
Signalisierungsprotokolls, das sowohl von dem NAS 5 als
auch der NC 12 verstanden wird. Dieses Protokoll kann Informationen
einschließen,
die den NAS gegenüber
der NC und die NC gegenüber
dem NAS identifizieren (beispielsweise unter Verwendung von NAS/NC-Identifikationen
und gemeinsam genutzten Geheimnissen, die beide verschlüsselt sein
können). In
der Verbindungsaufbau-Anforderungs-Mitteilung wird die gewählte Nummer,
die Nummer des anrufenden Teilnehmers, der Anruftyp (Analog- oder ISDN-Daten),
eine eindeutige NAS-Identifikation und eine eindeutige Anrufidentifikation
geliefert. Andere Anruf-Ressourcen, wie zum Beispiel die angeforderte
Bandbreite, können
ebenfalls enthalten sein.
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Die
NC 12 prüft
zunächst
die Gültigkeit
der NAS-Identifikation und die gewählte Nummer, die in der Verbindungsaufbau-Anforderungs-Mitteilung
angezeigt sind. Wenn festgestellt wird, dass die Information ungültig ist,
das heißt,
dass entweder die NAS-Identifikation oder die gewählte Nummer
nicht mit der Liste von NAS-Identifikationen
und gewählten Nummern übereinstimmen,
die in der NC 12 gespeichert sind, antwortet die die NC 12 dem
NAS 5 mit einer Verbindungsaufbau-Antwort, die einen Antwort-Code anzeigt,
den der NAS 5 als eine Zurückweisung interpretiert, was
zu einer Fehleranzeige (das heißt
einen Besetzt-Ton oder eine Unterbrechung für einen Analog-Modem-Anruf
oder eine geeignete ISDN-Signalisierungs-Mitteilung
für einen ISDN-Datenanruf)
an den Endbenutzer 1 führt.
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Wenn
die von der NC 12 in der Verbindungsaufbau-Anforderungs-Mitteilung
empfangene Information gültig
ist, prüft
die NC 12 die Anzahl von aktiven Anruf-Ressourcen, die derzeit die für die gewählte Nummer
(oder die gewählte
Nummerngruppe, von der die gewählte
Nummer ein Mitglied ist) aufgezeichnet wurden. Eine Anruf-Ressource
kann eine physikalische oder logische Einheit sein, die erforderlich
ist, um einen DATS-Anruf auszuführen
(beispielsweise die Anzahl von logischen Ports, die für jeden Anruf
verfügbare
Bandbreite, die gesammelte Bandbreite für alle Anrufer an einen DSP).
Wenn die Anzahl von aktiven Anruf-Ressourcen gleich dem Anruf-Ressourcen-Grenzwert
ist, der für
die gewählte Nummer
oder die gewählte
Nummerngruppe gespeichert ist, antwortet die NC 12 dem
NAS 5 mit einer Verbindungsaufbau-Antwort, die einen Antwort-Code anzeigt, den
der NAS 5 als Zurückweisung
interpretiert, was zu einer Anzeige an den Endbenutzer 1 führt, das
alle Leitungen belegt sind. Wenn die Anzahl von aktiven Anrufen
kleiner als der Anruf-Grenzwert ist, der der gewählten Nummer oder der gewählten Nummerngruppe
zugeordnet ist, geht die Anrufverarbeitung weiter,
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Wenn
ein Tunnel-Protokoll von dem NAS verwendet wird, wählt die
NC 12 dann eine Ziel-Netzwerk-Überleiteinrichtung aus der
Liste von Netzwerk-Überleiteinrichtungen
(die der gewählten
Nummer oder gewählten
Nummerngruppe zugeordnet sind) aus, die in der NC 12 gespeichert
ist.
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Wenn
der ankommende Anruf ein Segment eines MLP-Bündels ist, so wird die geeignete
Netzwerk-Überleiteinrichtung
zur Unterstützung
der MLP-Anforderungen gewählt.
Wenn der Anruf keinem MLP-Bündel
zugeordnet ist, so beruht die Netzwerk-Überleiteinrichtungs-Auswahl
auf der derzeitigen Anzahl von aktiven Anrufen auf jeder Netzwerk-Überleiteinrichtung 9 und
einem relativen Lastfaktor der Netzwerk-Überleiteinrichtung, der für jede Netzwerk-Überleiteinrichtung
gespeichert ist, die auf der NC 12 aufgeführt ist.
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Wenn
ein Netzwerk-Überleiteinrichtungs-Verwaltungszustand
(der an dem NC gespeichert ist), als „abgeschaltet" markiert wurde,
so berücksichtigt
die NC diese Netzwerk-Überleiteinrichtung
in dem Lastausgleichs-Algorithmus nicht.
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Um
eine Maschen-Tunnel-Verbindungsmöglichkeit
zwischen NAS's 5 und
Netzwerk-Überleiteinrichtungen 9 zu
verhindern (was zu einem übermäßigen Tunnel-Protokoll-Zusatzaufwand
führen
würde), kann
die Netzwerk-Überleiteinrichtungs-Auswahl weiterhin
eine Netzwerk-Überleiteinrichtung 9 begünstigen,
mit dem der betreffende NAS 5 bereits einen Tunnel hergestellt
hat. Diese Tunnel-Begünstigung
ist auch als „Tunnel-Affinität" bekannt.
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Die
NC 12 antwortet dann mit einer Verbindungs-Anforderungs-Antwort
mit einem Antwort-Code, den der NAS 5 als eine Autorisierung
zum Ausführen
des Daten-Anrufes
interpretiert, und die NC-Zählungen
für aktive
Anrufe für
die gewählte Nummer
(oder die gewählte
Nummerngruppe) und Netzwerk-Überleiteinrichtung
(falls passend) werden weitergeschaltet. Weiterhin sind in der Verbindungs-Anforderung die Netzwerk-Überleiteinrichtungs-Identifikation,
zu der der Anruf gelenkt werden soll, deren Netzwerk Adresse und
irgendwelche zusätzliche
Dienste-Informationen enthalten, die der NAS zur Ausführung des
Anrufs benötigen
könnte. Sobald
er zur Fortsetzung mit dem Datenanruf-Aufbau autorisiert wurde,
beginnt der NAS 5, das Analog-Modem-Signal oder die ISDN-Datenrahmen
(in Abhängigkeit
von dem Anruftyp) zu verarbeiten und beginnt mit Endbenutzer-Authentifizierungs-Protokollen.
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Wenn
kein Tunnel-Protokoll von dem NAS 5 verwendet wird, führt der
NAS 5 alle AAA aus und sobald der Endbenutzer 1 autorisiert
wurde, wird dem Endbenutzer 1 eine Netzwerk-Adresse zugeteilt
(falls erforderlich), worauf von dem Endbenutzer abgehende Pakete
zu der vorgesehenen Adresse gelenkt und für den Endbenutzer bestimmte
Pakete zu dem Endbenutzer 1 gelenkt werden können.
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Wenn
ein Tunnel-Protokoll zu verwenden ist, baut der NAS 5 einen
Tunnel auf (wenn noch keiner existiert), und AAA-Information wird
an die DSP-Authentifizierung-Einrichtung
entsprechend dem Tunnel-Protokoll-Verfahren weitergeleitet.
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Wenn
ein Netzwerk-Fehler-Zustand vorliegt, beispielsweise wenn der NAS 5 nicht
in der Lage ist, einen Tunnel zu der Netzwerk-Überleiteinrichtung 9 zu öffnen, die
von der NC 12 angegeben wird, sendet der NAS 5 eine
Anzeige an die NC 12, durch die eine neue Netzwerk-Überleiteinrichtungs-Zuteilung
angefordert wird, was zu einer Antwort von der NC 12 mit einer
neuen Netzwerk-Überleiteinrichtung 9 führt, wobei
die NC 12 den Verwaltungsstatus der ausgefallenen Netzwerk-Überleiteinrichtung als „abgeschaltet" markiert, was verhindert,
dass weitere Anrufe zu der ausgefallenen Netzwerk-Überleiteinrichtung gelenkt
werden.
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Sobald
der Endbenutzer 1 autorisiert wurde, wird dem Endbenutzer 1 eine
Netzwerk-Adresse zugeteilt (falls erforderlich), worauf vom Endbenutzer ausgehende
Pakete zu der vorgesehenen Adresse gelenkt werden können, und
für den
Endbenutzer bestimmte Pakete zu dem Endbenutzer gelenkt werden können. Sobald
der Endbenutzer 1 authentifiziert wurde, sendet der NAS 5 eine
Verbindungsbestätigungs-Anzeige,
die Informationen einschließt,
die sich auf den Daten-Anruf beziehen, wie zum Beispiel anfängliche
Sende-/Empfangs-Datenrate, Netzwerk-Überleiteinrichtungs-Identifikation
und Tunnel-Identifikation (falls erforderlich). Wenn zu irgendeiner
Zeit die Endbenutzer-Autorisierung fehlschlägt, wird der Endbenutzer 1 gemäß dem zugehörigen Autorisierungsprotokoll
getrennt, und der NAS 5 sendet eine Verbindungs-Auslöse-Anzeige
an die NC 12 mit dem passenden Beendigungs-Code und der
zugehörigen
Verbindungs-Identifikation, und die aktiven Anruf-Zählungen
der NC für
die gewählte Nummer
(oder gewählte
Nummern-Gruppe) und Netzwerk-Überleiteinrichtung
(falls anwendbar) werden heruntergeschaltet.
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Eine
Datenanruf-Auslösung
tritt ein, wenn der Endbenutzer 1 eine Sitzung beendet,
wenn der DSP eine Sitzung beendet, oder wenn die NC 12 die Auslösung einer
Sitzung erzwingt (als Ergebnis eines LEC-Personal-Befehls an die
NC über
das NC-Verwaltungsendgerät).
Wenn der Datenanruf als Ergebnis einer Aktion des Endbenutzers 1 oder
des DSP ausgelöst
werden soll, sendet der NAS 5 an die NC 12 eine
Verbindungs-Auslöse-Anzeige
mit einem passenden und allerseits verstandenen Ursachen-Code und
einer Verbindungs-Identifikation, auf die die NC 12 mit
einer Bestätigungsmitteilung
anspricht, und die aktiven NC-Anruf-Zählungen für die gewählte Nummer (oder die gewählte Nummern-Gruppe
und die Netzwerk-Überleiteinrichtung (falls
anwendbar) werden heruntergeschaltet. Wenn der Daten-Anruf als Ergebnis
eines Befehls des LEC-Personals an die NC 12 ausgelöst wird,
sendet die NC 12 der NAS 5 eine Verbindungs-Auslöse-Anzeige
mit einem geeigneten und allerseits verständlichen Ursachen-Code und
einer Verbindungs-Identifikation,
auf die der NAS mit einer Bestätigungs-Mitteilung
anspricht, und die aktiven NC-Anruf-Zählungen für die gewählte Nummer (oder die gewählte Nummern-Gruppe)
und die Netzwerk-Überleiteinrichtung (falls
anwendbar) werden heruntergeschaltet. Wenn zu irgendeiner Zeit ein
Netzwerkausfall auftritt, so dass mehrfache Endbenutzer-Sitzungen
verloren gehen und/oder die Tunnel-Verbindungsmöglichkeit verloren geht, sendet
der NAS 5 mehrfache Verbindungs-Auslöse-Anzeigen
mit einem passenden und allerseits verständlichen Ursachen-Code und einer Verbindungs-Identifikation
aus, auf die der NAS 5 mit entsprechenden Bestätigungs-Mitteilungen
anspricht, und die aktiven NC-Anruf-Zählungen
für die zugehörige gewählte Nummer
(N) (oder gewählten Nummern-Gruppen) und Netzwerk-Überleiteinrichtungen
(falls anwendbar) heruntergeschaltet werden.
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Das
NC-Verwaltungs-Endgerät 14 kann
zur Zuteilung und zur Durchsetzung von Verwaltungs-Zuständen auf
einzelnen DATS-System-Elementen verwendet werden, beispielsweise
auf irgendeinem NAS 5, irgendeiner Netzwerk-Überleiteinrichtung 9 oder
zu irgendeiner Telefonnummer oder Telefonnummer-Gruppen-Konfiguration, die auf der NC 12 gespeichert
sind. Wenn der Verwaltungs-Zustand
einer Netzwerk-Überleiteinrichtung 9 auf „abgeschaltet" gesetzt wird, lenkt
die NC 12 keine nachfolgenden Anrufe an diese Netzwerk-Überleiteinrichtung 9,
und die NC 12 berücksichtigt
die derzeitige Last der Netzwerk-Überleiteinrichtung auch nicht
in Lastausgleichs-Algorithmen, während
vorhandene Anrufe, die vorher zu dieser Netzwerk-Überleiteinrichtung 9 gelenkt
wurden, unbeeinflusst bleiben. Wenn der Verwaltungs-Zustand einer Telefonverzeichnis-Nummer
oder einer Gruppe von Telefonverzeichnis-Nummern auf „abgeschaltet" gesetzt wird, weist
die NC 12 Anforderungen für Verbindungen zu dieser Verzeichnis-Nummer
oder zu irgendeiner Verzeichnis-Nummer in dieser Gruppe von Verzeichnis-Nummern
von irgendeinem NAS 5 zurück, während vorhandene Anrufe zu
dieser Verzeichnis-Nummer
oder zu irgendeiner Verzeichnis-Nummer in dieser Gruppe von Verzeichnis-Nummern
unbeeinflusst bleiben. Wenn der Verwaltungs-Zustand eines NAS 5 auf „abgeschaltet" gesetzt ist, verweigert
die NC 12 Verbindungsaufbau-Anforderungen, die von diesem NAS 5 gesandt werden,
während
vorhandene Anrufe, die vorher durch diesen NAS 5 gelenkt
wurden unbeeinflusst bleiben. Zusätzlich kann, wenn ein NAS 5 als „abgeschaltet" markiert ist, die
NC 12 den markierten NAS 5 für alle PRI-Kanäle, die
an diesem NAS 5 enden, als belegt markieren, so dass das
PSTN keine Anrufe an diese PRI-Kanäle lenkt. Wenn das NC-Verwaltungs-Endgerät 14 zur
Wiedereinschaltung des NAS 5 verwendet wird, kann die NC 12 ein
Signal an den wieder eingeschalteten NAS 5 liefern, das
bewirkt, dass der wieder eingeschaltete NAS 5 dem PSTN
signalisiert, dass seine PRI B-Kanäle nunmehr zur Verwendung zur
Verfügung
stehen, so das das PSTN die Lenkung von Anrufen an diese PRI-Kanäle wieder aufnimmt.
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Wenn
zu irgendeiner Zeit eine von einem NAS erzeugte Verbindungsaufbau-Anforderung einem
NAS 5, einer gewählten
Nummer, einer gewählten
Nummern-Gruppe,
oder einer Netzwerk-Überleiteinrichtung
zugeordnet ist, die von der NC 12 als verwaltungsmäßig abgeschaltet
markiert wurde, antwortet die NC 12 auf den NAS 5 mit
einer Verbindungsaufbau-Antwort, die einen Antwort-Code anzeigt,
den der NAS 5 als Zurückweisung
interpretiert, was zu einer Fehleranzeige (das heißt zu einem
schnellen Besetzt-Ton oder einer Trennung) für den Endbenutzer 1 führt.
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Unter
regelmäßigen Intervallen
kann die NC 12 eine Status-Anzeige an einen oder mehrere
NAS 5 senden, auf die der NAS 5 mit einer Status-Bestätigungs-Mitteilung
(unter Verwendung des oben genannten Signalisierungs-Protokolls)
antwortet. Die Status-Bestätigungs-Mitteilung
schließt
eine Liste aller derzeit aktiver Anrufer zusammen mit ihren Identifikationen
ein. Die NC 12 verwendet diese Information, um festzustellen,
ob die in der NC 12 gespeicherte Information richtig ist.
Wenn diese Information nicht richtig ist (das heißt es können irgendwelche unerwarteten
neuen Anrufer vorhanden sein oder irgendwelche erwarteten Anrufe
können
fehlen), so aktualisiert die NC 12 ihre Information, und
sie kann eine weitere Status-Anzeige
an den NAS 5 senden, mit dem weitere ausführliche
Informationen angefordert werden.
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Alle
Verbindungsaufbau-Anforderungen, Verbindungsaufbau-Antworten, Verbindungsfreigabe-Anforderungen,
Verbindungsfreigabe-Bestätigungen,
Status-Anzeigen,
Status-Bestätigungen,
viele Fehlerzustände
und Statistiken werden für
die Zwecke einer nachfolgenden Analyse aufgezeichnet oder gezählt. Zusätzlich wird
die gesamte derzeitige (aktive) Anrufinformation an der NC 12 für eine Echtzeitabfrage
und Problembeseitigung gespeichert.
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Die
grundlegenden Datenanruf-, Steuer- und Überwachungsmerkmale, die hier
beschrieben wurden, so wie Abänderungen
hiervon, können
sehr gut verbessert werden. Beispielsweise schließen derartige
Verbesserungen Tageszeit-abhängige DSP-Dienste-Quoten,
die Anwendung auf neuere Zugangs-Technologien, wie zum Beispiel
ADSL, die gerätemäßige Ausgestaltung
von redundanten NC's, die
Verteilung mehrfacher NC's
zur Vergrößerung der Skalierbarkeit,
die Unterstützung
mechanisierter DSP-Verwaltungs-Schnittstellen für die Echtzeit-Abfrage von
DATS-bezogenen Statistiken
durch DSP-Personal und die Einfügung
anderer Signalisierungs-Protokolle ein, wie zum Beispiel das Gleichkanal-Signalisierungs-System Nummer 7 (CCS7)
und die IN-Zusammenwirkungs- oder Netzanpassungs-Funktion.
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Obwohl 2 lediglich
eine Instanz jedes der Teilnehmer-PC 1, der Teilnehmer-Anschluss-Leitung 2,
des Fernsprechamtes CO 3, des CO-Bündels 4, des NAS 5,
der NAS-Datennetzwerk-Schnittstelle 6, der DSP-Datennetzwerk-Schnittstelle 8,
der Netzwerk-Überleiteinrichtung 9 und
des DSP-Servers 11 zeigt, ist es verständlich, dass es bei den meisten
Anwendungen eine Vielzahl jeder dieser Netzwerk-Komponenten gibt.
Die vorstehend beschriebene Ausführungsform
der Erfindung ermöglicht
es einer gemeinsamen Netzwerk-Steuerung 12, eine Vielzahl
von NAS's 5 zu
verwalten, die gemeinsam von einer Vielzahl von DSP's genutzt werden,
wobei mehrere Netzwerk-Überleiteinrichtungen 9 verwendet werden,
wodurch Einsparungen aufgrund des großen Umfanges erreicht werden.