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Hintergrund
der Erfindung
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Das
traditionelle Telefon-Netzwerk ist ein Wähl-Netzwerk, das Benutzern
eine ausschließlich
für diese bestimmte
Ende-zu-Ende-Leitungsverbindung für die Dauer jedes Anrufs zur
Verfügung
stellt. In letzterer Zeit wurden Telefongespräche über digitale Netzwerke unter
Verwendung von paketvermittelten Internet-Protokoll- (IP-) Netzwerken übertragen,
was als Sprache-über-IP-
(VoIP-) Übertragung
bezeichnet wird. Paketvermittelte IP-Netzwerke stellen gemeinsam
genutzte virtuelle Verbindungen zwischen Benutzern bereit. Die über ein IP-Netzwerk
zu übertragene
Sprachinformation wird in digitale Daten umgewandelt und in mehrfache
diskrete Pakete unterteilt. Einzelne Pakete können sich über unterschiedliche Netzwerk-Pfade bewegen, um
das endgültige
Ziel zu erreichen, an dem die Pakete in der richtigen Folge wieder
zusammengefügt
werden, um die ursprüngliche
Sprachinformation zu rekonstruieren. Die Übertragungsgeschwindigkeit
zwischen irgendwelchen zwei Benutzern kann sich dramatisch in Abhängigkeit
von der dynamischen Anzahl der das gemeinsame Übertragungsmedium gemeinsam
nutzenden Benutzer, ihrem Bandbreitenbedarf, der Kapazität des Übertragungsmediums
und der Effizienz der Netzwerk-Pfadlenkung und der Netzwerk-Auslegung ändern.
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Die
VoIP-Übertragung
kostet typischerweise weniger als die Übertragung über traditionelle öffentliche Fernsprechwählnetze
(PSTN's). Ein Nachteil
von VoIP-Netzwerken
ist die Änderung
der Qualität
des an dem Ziel empfangenen Signals, wie sie durch sich ändernde
Netzwerkbedingungen bestimmt ist. Die Qualität des empfangenen Signals hängt von
einer großen
Anzahl von veränderlichen
Netzwerk-Faktoren
ab, wie z. B. Paketverlust, Paket-Latenz, Warteschlangen-Verzögerung und
Bandbreiten-Verfügbarkeit.
Diese Netzwerke ändern
sich in Abhängigkeit
von dem Volumen des Netzwerk-Verkehrs und dem Ort des Ziels. Das
IP-Netzwerk ist anders als das traditionelle öffentliche Fernsprechwählnetz nicht
gleichförmig
oder in vorhersagbarer Weise für
eine Übertragung
mit Sprachqualität
geeignet.
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Bekannte
Systeme, die eine VoIP bereitstellen, können die Dienstgüte (QoS)
für Sprachübertragungen überwachen
und alternative Pfade für
Verbindungen auswählen,
wenn festgestellt wird, dass die QoS nicht annehmbar ist. Die QoS
ist jedoch eine subjektive Feststellung. Wenn der Schwellenwertpegel
zu niedrig ist, werden für
manche Nutzer Verbindungen über
VoIP gelenkt, selbst dann wenn die QoS für den Benutzer nicht akzeptabel
ist. Wenn der Schwellenwertpegel zu hoch ist, werden die Verbindungen
mancher Benutzer über kostspieligere
Leitungen gelenkt, obwohl VoIP für
den Benutzer akzeptabel sein würde.
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Die
Entscheidung, eine Pfadlenkung über
IP oder eine alternative Pfadlenkung zu durchzuführen, ist in vielen Fällen eine
Kostenabwägung.
Die Kosten einer alternativen Pfadlenkung hängen im Allgemeinen erheblich
von dem Ziel ab. Daher kann ein QoS-Schwellenwert, der für ein erstes
Ziel geeignet ist, für
ein zweites Ziel, bei dem die alternative Pfadlenkung aufwändiger ist,
zu hoch sein, und der Benutzer kann bereit sein, die niedrigere
QoS aufgrund der höheren
Kosten der alternativen Pfadlenkung zu akzeptieren. In ähnlicher
Weise könnte
der gleiche QoS-Schwellenwert zu niedrig sein, wenn die alternative
Pfadlenkung weniger aufwändig ist.
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Die
QoS-Forderungen können
sich in Abhängigkeit
von der Art der Verbindung ändern,
die übertragen wird.
Die für
eine Telefonkonferenz erforderliche QoS ist höher als die, die für eine Anfrage
an ein automatisiertes Sprachantwort-System erforderlich ist. Im
Fall einer automatischen Abfrage sind die QoS-Anforderungen in jeder
Richtung unterschiedlich. Der Anrufer überträgt lediglich Kontrolltöne, und
eine niedrige QoS ist annehmbar; die Antwort-Einrichtung überträgt aufgezeichnete
Sprache, so dass eine höhere
QoS zweckmäßig ist.
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Wie
dies weiter oben ausgeführt
wurde, wird die QoS durch eine große Anzahl von Netzwerk-Faktoren beeinflusst.
Typischerweise werden QoS-Schwellenwerte als Schwellenwerte für einen
oder mehrere Faktoren eingestellt, die die Qualität beeinflussen.
Die Faktoren stehen jedoch in komplizierter Weise in Wechselwirkung.
Eine Verschlechterung bei einem Faktor kann durch eine Verbesserung
eines anderen Faktors ausgeglichen werden. Das Einstellen von Schwellenwerten
für einzelne
Parameter zum Erreichen eines geeigneten QoS-Schwellenwertes ist schwierig. Weiterhin
berücksichtigt
die Einstellung für
einzelne Faktoren nicht die Wechselwirkung zwischen den Faktoren.
Die QoS, die sich ergibt, wenn alle Faktoren oberhalb der Schwellenwerte
liegen, kann auch dann verfügbar
sein, wenn ein Faktor unterhalb des Schwellenwertes liegt, sofern andere
Faktoren ausreichend weit über
dem Schwellenwert liegen.
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Die
internationale Telekommunikations Union (ITU) hat die Empfehlung
G.107, „The
E-Model, A Computational Model for Use in Transmission Planing" (Genf 1998) herausgegeben,
das ein Übertragungs-Bewertungsmodell,
das als das E-Modell bezeichnet wird, zur Berechnung eines Bewertungsfaktors
R bereitstellt, der auf einer großen Anzahl von Endgeräte- und
Netzwerkparametern beruht, von denen bekannt ist, dass sie die subjektive
Wahrnehmung der Sprachqualität
von Ende-zu-Ende
beeinflussen. Die Empfehlung schließt weiterhin einen Leitfaden
dafür ein,
wie Werte von R zu qualitativen Messungen der Sprache-Übertragungsqualität in Beziehung
gesetzt werden, unter Einschluss eines mittleren Ansichts-Wertes
(MOS). Höhere
Werte von R und MOS entsprechen einer besseren Sprachqualität und einer
höheren
QoS. Die Berechnung von R durch das vollständige E-Modell ist jedoch kompliziert,
und es ist vom Rechenaufwand her verschwenderisch, dieses Modell
zur Berechnung der R-Werte zur Verwendung der Überwachung von QoS in Echtzeit
zu verwenden.
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Die
EP 848 560 offenbart ein
Verfahren zur Verbindung eines Telefonanrufs durch eines einer Vielzahl von
Netzwerken, wobei eines der Vielzahl von Netzwerken ein Internet-Protokoll-Netzwerk
ist, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Einstellen eines ersten
Faktors zum Einstellen eines minimalen Dienstgütegrades; Empfangen eines zweiten
Faktors, der auf die Dienstgüte
anspricht, die von dem Internet-Protokoll-Netzwerk bereitgestellt
wird; und Verbinden des Telefonanrufs über das Internet-Protokoll-Netzwerk,
wenn der zweite Faktor größer als
der erste Faktor ist, anderenfalls Verbinden des Telefonanrufs durch
ein anderes der Vielzahl von Netzwerken, als durch das Internet-Protokoll-Netzwerk.
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Die
vorliegende Erfindung ergibt ein Verfahren, das durch das Berechnen
des zweiten Faktors durch Subtrahieren eines ersten Wertes in Abhängigkeit
von einer ersten Netzwerk-Messung und eines zweiten Wertes in Abhängigkeit
von einer zweiten Netzwerk-Messung von einem konstanten Wert gekennzeichnet
ist.
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Die
Erfindung ergibt ein verbessertes Verfahren und eine Vorrichtung
zur Konfiguration des QoS-Schwellenwertes für die VoIP-Verbindung von Verbindungen.
Das Verfahren und die Vorrichtung ermöglichen es, dass der Schwellenwert
auf der Grundlage des Ziels des durchgeführten Anrufes eingestellt wird. Weiterhin
ermöglichen
es das Verfahren und die Vorrichtung, dass der Schwellenwert auf
der Grundlage einer gewünschten
Gesamt-QoS anstatt durch Einstellen von Schwellenwerten für bestimmte Übertragungsparameter
eingestellt wird.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Es
wird ein Verfahren zum Verbinden eines Telefonanrufs über eines
einer Vielzahl von Netzwerken geschaffen, bei dem eines der Vielzahl
von Netzwerken ein Internet-Protokoll-Netzwerk ist. Ein Schwellenwert wird
empfangen. Ein Bewertungsfaktor in Abhängigkeit von der Dienstgüte für das Internet-Protokoll-Netzwerk wird berechnet.
Der Telefonanruf wird über
das Internet-Protokoll-Netzwerk
verbunden, wenn der Bewertungsfaktor größer als der Schwellenwert ist,
anderenfalls wird der Telefonanruf über ein anderes der Vielzahl
von Netzwerken verbunden, als dem Internet-Protokoll-Netzwerk.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 zeigt
einen Benutzer-Bildschirm zur Bereitstellung von QoS-Schwellenwerten;
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2 zeigt
ein Telefonsystem unter Verwendung einer Ausführungsform der Erfindung;
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3 zeigt
die QoS-Pegel, wie sie durch das vereinfachte E-Modell für einen
G.723.1-Codec bestimmt werden;
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4 zeigt
die QoS-Pegel, wie sie durch das vereinfachte E-Modell für einen
G.729A-Codec bestimmt werden;
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5 zeigt
die QoS-Pegel, wie sie durch das vereinfachte E-Modell für einen
G.711-Codec bestimmt werden.
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Ausführliche
Beschreibung der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung ergibt ein Verfahren und eine Vorrichtung,
die es dem Benutzer ermöglicht, den
Dienstgüte-
(QoS-) Schwellenwert für
Sprache-über-Internet-Protokoll-
(VoIP-) Pfadlenkung von Anrufen zu konfigurieren. Eine Ausgangsform
der Erfindung ermöglicht
es, dass der Schwellenwert auf der Grundlage des Ziels des durchgeführten Anrufes
eingestellt wird. Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ermöglicht es,
dass der Schwellenwert auf der Grundlage einer gewünschten
Gesamt-QoS eingestellt wird, statt durch Einstellen von Schwellenwerten
für bestimmte Übertragungsparameter.
Ein Telefonanruf wird entweder über ein
IP-Netzwerk oder ein alternatives Netzwerk auf der Grundlage eines
Vergleichs der von dem Benutzer konfigurierten QoS-Schwellenwerte
mit der QoS verbunden, die von dem IP-Netzwerk zu dem Ziel des Anrufs
bereitgestellt wird.
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Ein
zusätzlicher
Gesichtpunkt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Erzeugen
eines Profils der Dienstgütepegel
in einem IP-Netzwerk. Das Verfahren umfasst die Schritte der periodischen
Aussendung von Datenpaketen an ausgewählte IP-Adressen, die Berechnung
der Gesamt-Einweg-Verzögerung
und des Paketverlustes für
jede ausgewählte
IP-Adresse auf der Grundlage von Paketen, die von der ausgewählten IP-Adresse
zurückempfangen
werden, und die Berechnung eines Übertragungs-Bewertungsfaktors
für jede ausgewählte IP-Adresse auf der Grundlage
der Gesamt-Einweg-Verzögerung
und des Paketverlustes der ausgewählten IP-Adresse.
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Wie
dies hier beschrieben wird, kann der Benutzer eines Telefon-Routing-
oder Pfadlenkungssystems den Pegel der annehmbaren Sprachqualität auswählen, bevor
er einen Telefonanruf einleitet. Auf der Grundlage der Auswahl bestimmt
das System automatisch, ob die Verbindung unter Verwendung des Internet-Protokoll-(IP-) Netzwerkes
oder einer alternativen Route hergestellt wird, wie z. B. des öffentlichen
Fernsprech-Wählnetzes
(PSTN). Die Erfindung schließt
drei Hauptbereiche ein: Benutzerschnittstelle, Netzwerküberwachung
und Pfad- oder Routenauswahl. Der Benutzerschnittstellenteil der
Erfindung ermöglicht
es einem Benutzer, die gewünschte
QoS, die von dem System bereitzustellen ist, festzustellen, bevor
ein Telefonanruf ausgeführt
wird. Der Netzwerk- Überwachungsteil
der Erfindung überwacht
die Dienstgüte,
die von dem IP-Netzwerk
bereitgestellt wird, und führt
Aufzeichnungen von QoS-Informationen zur Verwendung bei der Verbindung
von Anrufen. Der Routen- oder Pfadauswahlteil der Erfindung empfängt die
Information über
einen zu verbindenden Anruf, die von dem Benutzer gelieferten QoS-Parameter
und die Netzwerküberwachungs-QoS-Daten, und stellt
fest, ob der Anruf über
das IP-Netzwerk gelenkt werden kann.
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Die
Feststellung, ob die Sprachqualität in einem IP-Netzwerk „annehmbar" oder „nicht
annehmbar" ist, ist
eine subjektive Feststellung, die hauptsächlich von dem Paketverlust
(für ein
vorgegebenes Sprach-Codierschema) und der Paketverzögerung abhängt, die
eine feste Verzögerung
aufgrund der Sprachcodierung und Decodierung und der Paketbildung
sowie eine veränderbare
Verzögerung
aufgrund des IP-Pakettransportes einschließt. Bei einer Ausführungsform
der Erfindung stellt der Benutzer eine maximal akzeptable Rate des Paketverlustes
und eine maximal annehmbare Rate der Paketverzögerung ein. Wenn irgendeiner
dieser Werte von dem IP-Netzwerk überschritten wird, so wird
der Anruf nicht über
das IP-Netzwerk gelenkt.
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Die
Einstellung getrennter Schwellenwerte für den Paketverlust und die
Paketverzögerung
führt zu
einer nicht-optimalen Steuerung der Sprachqualität. Beispielsweise kann in manchen
Fällen
die Sprachqualität durch
einen hohen Paketverlust dominiert werden, und in anderen Fällen durch
die Paketverzögerung.
Eine größere Rate
des Paketverlustes kann annehmbar sein, wenn die Paketverzögerung niedrig
ist, und umgekehrt. Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ermöglicht es
dem Benutzer, QoS-Anforderungen unter Verwendung eines subjektiven
Dienstgütegrades
anstelle von bestimmten IP-Netzwerk-Parametern einzustellen. Vorzugsweise
beruhen die vom Benutzer auswählbaren
QoS-Grade auf der mittleren ITU-Auffassungsbewertung (MOS) und schließen „ausgezeichnet", „gut", „ausreichend" und „schlecht" ein. Wenn das IP-Netzwerk nicht
in der Lage ist, die ausgewählte
Dienstgüte
oder mehr bereitzustellen, wird der Anruf über das alternative Netzwerk
gelenkt, wie z. B. das öffentliche
Fernsprechwählnetz
(PSTN). Bei dieser Ausführungsform
der Erfindung liefert der Netzwerk-Überwachungsteil eine berechnete
Messung der MOS, die mit der von dem Benutzer bereitgestellten subjektiven
Anforderung verglichen werden kann, um die Anruf-Pfadlenkung festzulegen.
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Die
Anforderungen des Benutzers an die QoS können von den Kosten der Verwendung
eines alternativen Netzwerkes abhängen. Beispielsweise könnten die
Zusatzkosten für
die Lenkung eines Anrufes über
ein alternatives Netzwerk niedriger für einen Anruf von Kalifornien
nach New York als für
einen Anruf von Kalifornien nach Japan sein. Entsprechend könnte der
Benutzer geringere Anrufqualitäts-Anforderungen
an Anrufe zwischen Kalifornien und Japan stellen, um es zu ermöglichen,
dass ein größerer Teil
dieser Anrufe über
das IP-Netzwerk gelenkt wird. In ähnlicher Weise könnte die
QoS für
Verbindungen zwischen Kalifornien und New York höher eingestellt werden, wenn
der Benutzer bereit ist, die Kosten für die Verwendung eines alternativen Netzwerkes
zu zahlen, statt eine geringere Anrufqualität zu akzeptieren. Bei einer
Ausführungsform
ermöglicht es
die vorliegende Erfindung dem Benutzer, die QoS-Anforderungen auf
der Grundlage des Ziels des Anrufs einzustellen. Beispielsweise
können
Anrufe, die zu einer Vorwahl gerichtet werden, an der die Kosten
der Verwendung des alternativen Netzwerkes niedrig sind, auf eine „ausgezeichnete" oder „gute" Anrufqualität eingestellt
werden, während
Anrufe, die an eine Vorwahl gerichtet sind, bei der die Kosten der
Verwendung des alternativen Netzwerkes hoch sind, auf eine „ausreichende" oder „schlechte" Signalqualität eingestellt
werden können.
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Absolute
Sprachqualität-Anforderungen
sind für
unterschiedliche Benutzer unterschiedlich. Zusätzlich kann die Erwartung des
Benutzers hinsichtlich der Sprachqualität und des Kompromisses zwischen
Kosten und Qualität
in unterschiedlicher Weise für
jeden Benutzer bestimmt werden. Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist
der Benutzer in der Lage, QoS-Anforderungen getrennt für jede Telefonleitung "einzustellen. Bei manchen
Anwendungen, wie z. B. der integrierten Sprachantwort (IVR) wird
ein höherer
Dienstgütegrad
in einer Richtung als der anderen benötigt. Bei der IVR benötigt der
Anrufer eine bessere QoS für
den Empfang der Sprachantworten als für die Tonsignalisierungs-Übertragung. Eine weitere Ausführungsform
der Erfindung ermöglicht
es dem Benutzer, die QoS getrennt für das Senden und den Empfang
festzulegen. Es sei bemerkt, dass der Anrufer die Qualität des Anrufes
in beiden Richtungen steuert. Die Sende- und Empfangs-QoS-Einstellung
ergibt die Flexibilität,
um die asymmetrische Art des IP-Datennetzwerkes zu berücksichtigen.
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1 zeigt
eine grafische Benutzerschnittstelle (GUI) für eine Ausführungsform der Erfindung, die
die vorstehenden Konzepte der Einstellung gewünschter Dienstgütegrade
beinhaltet. Es ist ein Bildschirm gezeigt, der es ermöglicht,
dass die Rufnummemplan-Eigenschaften für die 655-Vorwahl eingestellt
werden. Der Teil des Bildschirmes, der mit „ITG-Fernknoten-Konfiguration" bezeichnet ist,
stellt eine IP-Knotenadresse bereit, die Anrufe verbinden kann,
die an die 655-Vorwahl gerichtet sind. Die vorliegende Erfindung
ist betriebsfähig, wenn
die „Dienstgüte-(QoS-) Überwachung
einschalten" mit
einem Haken versehen ist. Der Benutzer ist in der Lage, einen „Empfangs-Rückfall-Schwellenwert" und einen „Sende-Rückfall-Schwellenwert" einzustellen. Wie dies
für den „Sende-Rückfall-Schwellenwert" gezeigt ist, wählt der
Benutzer den Schwellenwert aus „ausgezeichnet", „gut", „ausreichend" und „schlecht" aus. Obwohl das
Wort „Benutzer" in der vorstehenden
Erläuterung
im Zusammenhang mit einem Techniker oder Handwerker verwendet wird,
könnten
der vorliegenden Erfindung entsprechende Konzepte in gleicher Weise
so angewandt werden, dass es der Person, die die Telefonanrufe wählt, ermöglicht wird,
den Dienstgütegrad
vor dem Wählen
jedes Anrufs auszuwählen.
Beispielsweise könnte
ein Anrufer einen Wählcode
eingeben, der die vorgegebenen Qualitätseinstellungen für den nächsten Anruf übersteuert.
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Der
Netzwerk-Überwachungsteil
der Erfindung führt
IP-Statistiken, die mit den Benutzer-Qualitätsanforderungen verglichen
werden, um Anruf-Pfadlenkungs- oder Routen-Entscheidungen zu treffen.
Statistiken werden für
alle Qualitätskategorien
geführt,
die von dem Benutzer geliefert werden. Bei der Ausführungsform, bei
der der Benutzer QoS als den maximalen Paketverlust und die maximale
Paketverzögerung
für jede
Telefonleitung sowohl für
das Senden als auch den Empfang auf der Grundlage des Anrufziels
einstellt, wird die Netzwerk-Überwachung
Statistiken hinsichtlich des Paketverlustes und der Paketverzögerung für die Aussendung
und den Empfang an alle konfigurierten Ziele führen. Es sei bemerkt, dass
die QoS-Einstellungen pro Telefonleitung die Netzwerk-Überwachungsanforderungen nicht
beeinflussen.
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2 zeigt
ein Telefonsystem, das eine Ausführungsform
der Erfindung einschließt.
Das System schließt
drei Ortsvermittlungen 200, 230, 240 ein,
die Verbindungen für
Anrufer 202, 232, 242 bereitstellen,
die sich an drei unterschiedlichen geografischen Orten befinden.
Jede Vermittlung 200, 230, 240 kann eine
Verbindung zu irgendeiner anderen Vermittlung über das IP-Netzwerk 210 oder über das öffentliche
Fernsprechwählnetz
(PSTN) 220 herstellen. Ein von einem ersten Anrufer 202 über eine
erste Vermittlung 200 an einen zweiten Anrufer 232 über eine
zweite Vermittlung 230 ausgeführter Anruf kann über das
IP-Netzwerk 210 oder über das
PSTN 220 verbunden werden.
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Eine
Netzwerk-Überwachung 206 in
der ersten Vermittlung 200 führt periodisch eine Abfrage
der Zielknoten 214, 216 des IP-Netzwerkes 210 aus,
um die Gesamt-Einweg-Verzögerung,
Ta, und den prozentualen Paketverlust für Übertragungen zwischen der örtlichen
Vermittlung 200 und jeder definierten Zielvermittlung 230, 240 zu
bestimmen, die über
das IP-Netzwerk 210 erreichbar ist. Eine Tabelle von von
dem Benutzer definierten QoS-Parametern 204 wird von der
Vermittlung 200 geführt.
Wenn der Benutzer 202 einen Anruf ausführt, stellt die Vermittlung 200 fest,
welcher der IP-Knoten 214, 216 die Verbindung
zu der gewählten
Nummer herstellen kann. Beispielsweise kann ein Anruf an eine Nummer „655XXXX" über den Knoten 2,214 auf
dem IP-Netzwerk 210 hergestellt werden. Die Vermittlung
gewinnt dann die QoS-Werte 204, die der 655-Vorwahl zugeordnet
sind, aus der Tabelle 204 und den Netzwerk-QoS-Statistiken
zurück,
die dem Knoten 2,214 von der Netzwerk-Überwachung 208 zugeordnet
werden. Ein Vergleicher 208 stellt fest, ob die Netzwerk-QoS-Statistiken 206 eine
QoS für
das IP-Netzwerk 210 zeigen, die oberhalb des von dem Benutzer
festgelegten Schwellenwertes 204 liegt. Wenn die QoS oberhalb
des Schwellenwertes 204 liegt, so wird die Verbindung über das
IP-Netzwerk 210 durch
einen Netzwerk-Wähler 209 hergestellt,
anderenfalls wird die Verbindung über ein alternatives Netzwerk,
wie z. B. das PSTN-Netzwerk 220 gelenkt.
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Bei
der Ausführungsform,
bei der der Benutzer die Qualitätsanforderungen
204 mit
subjektiven Qualitätsgraden
einstellt, muss die Netzwerk-Überwachung
206 einen
zusammengesetzten Faktor berechnen, der den subjektiven Dienstgütegrad wiedergibt,
der von dem IP-Netzwerk
210 bereitgestellt wird, und der
mit einem Wert
204 auf der Grundlage der subjektiven Benutzeranforderungen
zu vergleichen ist. Die ITU-Empfehlung G.107 liefert ein Verfahren
zum Berechnen eines R-Wertes, das als das E-Modell bezeichnet wird,
und das einen Zahlenwert zur Voraussage der Benutzer-Zufriedenheit
mit der Sprachqualität
für einen
Anruf liefert, der über
ein IP-Netzwerk verbunden wird. Die Empfehlung setzt subjektive Dienstgütegrade
zu qualitativen Messungen der Sprachqualität in Beziehung, wie dies in
der Tabelle 1 gezeigt ist. Die Empfehlung liefert weiterhin die
folgende Gleichung, um R-Werte zu einem MOS-Zahlenwert in Beziehung
zu setzen, für
0<R<100:
MOS
= 1 + 0,035R + R (R – 60)
(100 – R)
7 × 10–6 Tabelle
I
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Die
Untergrenze des R-Wertes ist der niedrigste Wert von R, der den
angegebenen Grad der Benutzer-Zufriedenheit ergibt. Die MOS-Untergrenze
ist der entsprechende Wert auf der MOS-Skala. Die GOB %-Untergrenze
ist der prozentuale Anteil von Hörern,
von denen erwartet wird, dass sie die Verbindungsqualität als „gut" oder als besser
als ein vorgegebener R-Wert bewerten. Die POW %-Obergrenze ist der
prozentuale Anteil von Hörern,
von denen erwartet wird, dass sie die Verbindungsqualität als „schlecht" oder schlechter
bei dem vorgegebenen R-Wert bewerten würden. „Gut" und „schlecht" werden auf der fünfstufigen qualitativen MOS-Skala
ausgewertet.
-
Die
vorliegende Erfindung ergibt eine vereinfachte Version des ITU E-Modells
zur Berechnung von R auf einer Echtzeit-Basis durch die Netzwerk-Überwachung
206.
Das E-Modell bestimmt die kombinierte Wirkung des Paketverlustes,
der Paket-Latenz
und des Sprachcodierungs-Algorithmus (Kompression/Dekompressions-Algorithmus) auf
die Sprachqualität.
Das vereinfachte E-Modell berechnet R als:
R
= 94,15 – (Idd
+ Ie) worin für
Ta < 100 ms:
Idd = 0und für Ta > 100 ms:
Idd = 25 {(1
+ X6)1/6 – 3 [1 +
(X/3)6]1/6 + 2}ist,
worin:
-
Ta
ist die Gesamt-Einwegverzögerung,
die sich aus der Sprachcodierung, der Paketisierung, der Pufferung,
der IP-Pfadlenkungs-Warteschlangenbildung und der Ausbreitung, usw.
ergibt. Wie dies weiter oben erläutert
wurde, wird Ta für
die Zielknoten 232, 242 periodisch durch die Netzwerk-Überwachung 206 gemessen.
Verfahren zur Feststellung von Ta in einem IP-Netzwerk sind bekannt.
Beispielsweise kann Ta zwischen zwei Knoten physikalisch dadurch
gemessen werden, dass ein Testpaket an den Zielknoten gesandt wird.
Der Zielknoten versieht das empfangene Paket mit einem Zeitstempel
und sendet es zurück.
Der Empfangsknoten kann dann direkt Ta auf der Grundlage des Zeitstempels
und der Empfangszeit des zurückgelieferten
Paketes messen.
-
Ie
ist der Beeinträchtigungsfaktor
aufgrund der niedrigen Bit-Codierung und des Paketverlustes auf dem
IP-Netzwerk. Ie wird vorzugsweise unter Verwendung üblicher
subjektiver Höreindrücke berechnet,
die an den verwendeten Sprachcodierern ausgeführt werden, wobei allgemein
die genormten Verfahren in der ITU-T-Empfehlung P.830 verwendet
werden. Werte von Ie werden aus den Ergebnissen dieser Tests unter
Befolgung des Verfahrens gewonnen, das in der ITU-T-Empfehlung G.113,
anhand E angegeben ist. Die nachfolgende Tabelle II führt Beispielswerte
für Ie
für drei
unterschiedliche Codec-Typen, G.723.1, G.729A und G.711, auf. Die
3-
5 zeigen
typische Beziehungen zwischen dem Paketverlust, der Paketlatenz
und der QoS für
drei Beispiele von Codecs, wie sie durch das vereinfachte E-Modell
der vorliegenden Erfindung bestimmt werden. Die zu Erläuterungszwecken
dienenden gezeigten Begrenzungslinien beruhen auf den Schwellenwert-Beispielswerten,
die in der Tabelle III angegeben sind. Tabelle
II
-
Bei
einer Ausführungform
berechnet die Netzwerk-Überwachung
206 periodisch
einen R-Wert für
jeden Kommunikationspfad, der durch die Zielknoten
212,
214 gebildet
ist, wobei das vorstehend beschriebene vereinfachte E-Modell verwendet
wird. Die subjektiven Benutzer-Werte
204 werden als die
hierzu in Beziehung stehenden R-Werte gespeichert, wie dies in der
Tabelle III gezeigt ist. Der Vergleicher
208 vergleicht
den von dem Netzwerk
206 gelieferten R-Wert mit dem gewünschten
R-Wert
204, der von dem subjektiven Qualitäts-Schwellenwert
des Benutzers abgeleitet ist, um festzustellen, ob der Anruf über das
IP-Netzwerk
210 verbunden werden kann. In den
3-
5 wird
ein Anruf über
das IP-Netzwerk
210 verbunden, wenn der Paketverlust und
die Paketlatenz, die von dem IP-Netzwerk
geliefert werden, sich an einem Punkt schneiden, der unterhalb von
und links von der Grenze für
die subjektive MOS liegt, wie sie von dem Benutzer für den verwendeten
Codec eingestellt wird. Es sei bemerkt, dass für einen G.723.1-Codec (
3)
eine Qualitätsanforderung von „ausgezeichnet" dazu führt, dass
keine Anrufe über
das IP-Netzwerk gelenkt werden, wenn die Schwellenwerte der Tabelle
III verwendet werden. Wenn die Qualitätsanforderung „schlecht" ist, so werden alle
Anrufe über
das IP-Netzwerk auf der Grundlage der Schwellenwerte der Tabelle
III gelenkt. Tabelle
III
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Bei
einer weiteren Ausführungsform
berechnet die Netzwerk-Überwachung 206 weiterhin
einen MOS-Wert unter Verwendung der vorstehend angegebenen ITU-Gleichung für den R-Wert.
Der Vergleicher vergleicht die von dem Netzwerk 206 gelieferte
MOS mit der gewünschten
MOS 204, die von dem subjektiven Qualitäts-Schwellenwert des Benutzers abgeleitet
wird, wie dies in der Tabelle III gezeigt ist, um festzustellen, ob
der Anruf über
das IP-Netzwerk 210 verbunden werden kann.
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Das
vorstehend erläuterte
System wird vorzugsweise an dem Sende- und Empfangsende durch einen Computer
oder ein Netzwerk von Computern gerätemäßig ausgebildet, die sowohl
mit einem IP-Netzwerk als auch dem öffentlichen Fernsprechwählnetz gekoppelt
sind. Mit der vorliegenden Erfindung, wie sie weiter oben beschrieben
wurde, übereinstimmende
Verfahren können
als Computer-Software innerhalb der Computer realisiert werden.
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Zusammenfassend
ist festzustellen, dass ein Verfahren zum Verbinden eines Telefonanrufs über eines einer
Vielzahl von Netzwerken geschaffen wird, wobei eines der Vielzahl
von Netzwerken ein Internet-Protokoll-Netzwerk ist. Ein Schwellenwert
wird empfangen. Ein Bewertungsfaktor in Abhängigkeit von der Dienstgüte für das Internet-Protokoll-Netzwerk
wird berechnet. Der Telefonanruf wird über das Internet-Protokoll-Netzwerk
verbunden, wenn der Bewertungsfaktor größer als der Schwellenwert ist,
anderenfalls wird der Telefonanruf über ein anderes der Vielzahl
von Netzwerken verbunden, als dem Internet-Protokoll-Netzwerk.
