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Gebiet der
Erfindung
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Diese
Erfindung bezieht sich auf das Gebiet von Telekommunikations-Netzwerken
und insbesondere auf ein Durchgangs-Trunk-Subnetzwerk, das zwischen
vorhandenen Schmalband-Vermittlungen aufgebaut ist, um die Trägerverkehrskapazität zu erweitern.
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Hintergrund
der Erfindung
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Es
gibt eine Anzahl von wesentlichen Herausforderungen, denen sich öffentliche
Betreiber in Telekommunikations-Märkten stellen müssen, unter Einschluss
eines schnell zunehmenden Bedarfs an einem Internet-Datenzugriff über das öffentliche Fernsprechwählnetz (PSTN).
Der Bedarf an Internet-Zugang war so groß, dass sich eine beträchtliche Vergrößerung der
Anruf-Haltezeiten für
Anrufe an Internet-Diensteanbieter
und Verzögerungen
bei dem Aufbau von Verbindungen an das PSTN ergaben. Zusätzlich hat,
selbst wenn Verbindungen mit dem Internet hergestellt wurden, der
Bandbreitenbedarf, der sich durch die zunehmende Anzahl von Benutzern ergab,
konventionelle Schmalband-Netzwerk-Systeme stark belastet und den
vorhandenen Dienst auf dem PSTN beeinträchtigt, insbesondere in Nordamerika.
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Die
Deregulierung und das Wachstum der Nutzung von drahtlosen Systemen,
insbesondere Zellulartelefonen und tragbaren Datenkommunikationseinrichtungen,
hat vorhandene Netzwerksysteme ebenfalls stark belastet und einen
Bedarf für
ein Trunk- oder Fernleitungs-Wachstum geschaffen. Wenn mehr Benutzer
Verbindungen zu analogen und digitalen Zellularsystemen herstellen,
müssen
Telekommunikations-Betreiber die vorhandenen Netzwerk-Vermittlungssysteme
erweitern und die Trunk- oder Fernleitungskapazität zwischen
Vermittlungssystemen vergrößern.
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Ein
Problem bei vorhandenen Netzwerken besteht darin, dass die Amtsverbindungsleitungen oder
Trunks in diesen Netzwerken als Verkehrskapazitäts-Drosselstellen in dem System
wirken. Das heißt,
dass die Trunks die Menge an Verkehr beschränken, das zwischen Zugangs-Durchgangsämtern in
dem PSTN weitergeleitet werden kann. Um ein großes Anrufvolumen oder das vergrößerte Anrufvolumen
aufgrund des plötzlichen
Anwachsens der Nutzung des Netzwerkes für Datendienste abzuwickeln,
müssen
die Trunks mit einer Kapazität
versehen sein, die zur Abwicklung hoher Anruf-Volumina ausreicht.
Wenn die Trunk-Kapazität der Zugangs-Durchgangsämter überschritten
wird, so müssten
auch Zugangs-Durchgangsämter
zu dem Netzwerk hinzugefügt
werden. Die Bereitstellung von Zugangs-Durchgangsämtern und
der Amtsverbindungsleitungen oder Trunks ist nicht nur sehr aufwändig sondern
derartige Einrichtungen sind außerdem
allgemein nicht zur Unterstützung
anderer Dienste während
der Stunden außerhalb
der Spitzenbelastung ausgebildet.
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Die
vorstehend beschriebenen Probleme rufen typischerweise eine Vermittlungs-Port-Kapazitäts-Erschöpfung in
der Durchgangs-Schicht eines Sprachnetzwerkes hervor. Man hat sich
mit diesem Problem dadurch befasst, dass Lösungen eingesetzt wurden, die
den Verkehr an ein Datennetzwerk an einer Zugangs-Schnittstelle
oder an einem Endamt umlenken. Eine derartige Lösung wird in dem US-Patent
5 483 527 auf den Namen von Doshi et al. vorgeschlagen, das am 9.
Januar 1996 erteilt wurde. Eines der Prinzipien bei diesem Patent
besteht in der Sammlung von Sprachsignalen von in der synchronen
Betriebsart betriebenen Vermittlungen (STMs) und der Bildung von
Zellen in der asynchronen Übertragungsbetriebsart
(ATM) aus den Signalen. Nachdem eine vorgegebene Anzahl von Signalen
empfangen wurde, wird die Zelle über
ein ATM-Vermittlungssystem übertragen,
und die Daten werden zurück
auf Sprachsignale in der synchronen Übertragungsbetriebsart umgewandelt.
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Ein
Nachteil des Systems von Doshi et al. besteht darin, dass sie im
Wesentlichen eine synchrone Übertragungsbetriebsart-Architektur
auf das ATM-Netzwerk aufbringt. Telefonanrufe werden über das
ATM-Netzwerk unter Verwendung permanenter virtueller Verbindungen übertragen,
und jede der asynchronen Übertragungsbetriebsart-Vermittlungen in
dem Netzwerk ist mit einem Signalprozessor und einem Anruf-Prozessor
versehen, die Gleichkanal-Signalisierungs-Mitteilungen empfangen
und diese Mitteilungen weiter an eine nächste Vermittlung in dem ATM-Anruf-Pfad
oder zu der Ziel-Vermittlung in dem Telefon-Netzwerk übertragen,
je nachdem. Weil jede einzelne ATM-Vermittlung diese Signal- und
Anruf-Prozessoren benötigt,
ist diese Konfiguration in ihrer Implementierung aufwändig. Sie
führt weiterhin zu
einer wenig effizienten Nutzung der verfügbaren Bandbreite auf dem Netzwerk.
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Das
US-Patent 5 204 857 beschreibt ein ATM-Vermittlungssystem, das nicht
nur Endgeräte
eines ATM-Systems sondern auch Endgeräte eines STM-Systems bei niedrigen
Kosten unterbringen kann. Das ATM-System schließt eine ATM-Kanalvermittlung
zur Schaffung einer direkten Vermittlungs-Verbindung zwischen dem
ATM-Endgerät
und einer ATM-Trunk-Leitung, eine STM-Kanalvermittlung zur Bereitstellung
einer direkten Vermittlungs-Verbindung zwischen dem STM-Endgerät und einer
STM-Trunk-Leitung und ein STM/ATM-Umwandlungs-Modul ein, das zwischen
der ATM-Kanalvermittlung der STM-Kanalvermittlung angeschlossen
und so ausgebildet ist, dass es einen Anruf eines Systems auf den
eines anderen Systems umwandelt, und ein Anruf zwischen einem ATM-Endgerät/Leitung und
einem STM-Endgerät/Leitung
ausgeführt
wird.
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Das
US-Patent 5 359 600 beschreibt, dass in einem ATM-Vermittlungs-Netzwerk
selbst-routenführende
ATM- (asynchrone Übertragungsbetriebsart-) Vermittlungen
durch Einrichtungen miteinander verbunden sind, die STM-N-(synchrone
Transportmodul-N-) Signale übertragen.
An jedem Eingang an eine selbstroutenführende ATM-Vermittlung werden STM-Zusatzdaten
von jedem Rahmen eines ankommenden STM-N-Signals entfernt, um ein
freies Intervall zu schaffen, und der Rahmen wird entsprechend dem
ATM-Zellenformat in eine Serie von Daten-ATM-Zellen umgewandelt, und eine Leerlauf-ATM-Zelle
wird von dem freien Intervall abgeleitet. Eine Überwachungs-Bitfolge wird in
das Nutzdatenfeld der freien ATM-Zelle
eingefügt,
um eine Überwachungs-ATM-Zelle
zu erzeugen, und die Daten- und Überwachungs-ATM-Zellen
werden in eine ATM-Vermittlung gesandt. An jedem Ausgang der Vermittlung
wird die Biffolge der Überwachungs-ATM-Zelle
geprüft,
um die Qualität
der ATM-Vermittlung auszuwerten, und eine Serie der Daten-ATM-Zellen
wird dann in ein STM-N-Signal entsprechend einem STM-N-Rahmenformat
umgewandelt.
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Die
europäische
Patentanmeldung
EP
0 838 925 A2 beschreibt eine Hybrid-Vermittlung zur Vermittlung von STM-Daten
und ATM-Daten, die periodisch über
einen Zeitmultiplex Zeitschlitz mit einer festen Länge übertragen
werden, wobei dieser Zeitschlitz aus einem STM-Zeitschlitz und einem ATM-Zeitschlitz
gebildet wird, und wobei die Hybrid-Vermittlung erste Einfügungseinrichtungen
zur periodischen Zuteilung des STM-Zeitschlitzes zu den STM-Daten
und zur Einfügung
der STM-Daten in
den STM-Zeitschlitz mit einer STM-/ATM-Identifikation, die die STM-Daten
anzeigt; zweite Einfügungseinrichtungen
zur nicht periodischen Zuteilung des ATM-Zeitschlitzes zu den ATM-Daten und zur
Einfügung
der ATM-Daten in den ATM-Zeitschlitz,
wobei die STM-/ATM-Identifikation die ATM-Daten anzeigt; erste Ableitungseinrichtungen
zur Identifikation des STM-Zeitschlitzes mit der STM-/ATM-Identifikation und
zur Ableitung der STM-Daten aus dem STM-Zeitschlitz; und eine zweite
Ableitungseinrichtung zur Identifikation des ATM-Zeitschlitzes mit
der STM/ATM-Identifikation und zur Ableitung der ATM-Daten aus dem
ATM-Zeitschlitz umfasst.
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Daher
besteht auf den Telekommunikations-Märkten ein Bedarf an einem System,
das die Trägerverkehrskapazität unter
Verwendung von ATM-Einrichtungen verbessern kann, während eine effiziente
Nutzung der verfügbaren
Bandbreite auf dem ATM-Netzwerk ermöglicht wird. Es besteht weiterhin
ein Bedarf an einem System, das die Trägerverkehrskapazität unter
Verwendung eines ATM-Netzwerk-Steuersystems
vergrößern kann,
das sehr einfach mit verschiedenen Arten von TDM-Vermittlungen integrierbar ist, die
in dem PSTN-Netzwerk vorhanden sind. Ein zusätzlicher Bedarf besteht an
einem Subnetzwerk, das ein zusätzliches
Wachstum der Anruf-Volumina absorbieren kann, um auf diese Weise
die Notwendigkeit zur Bereitstellung von Trunks mit einer Kapazität zur Abwicklung
hoher Anruf-Volumina zu vermeiden. Ein weiterer Bedarf besteht an
einem Subnetzwerk, das den Bedarf an einer Bereitstellung einer
eine hohe Kapazität
aufweisenden Trunk-Verbindung in vorhandenen synchronen Übertragungsbetriebsart-(STM-)
Netzwerken beseitigt.
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Ziele der
Erfindung
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Es
ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Durchgangs-Trunk-Subnetzwerk
zu schaffen, das ein virtuelles Netzwerk von Signalisierungs-Trunks
zwischen vorhandenen Schmalband-Vermittlungen unter Verwendung von
ATM-Einrichtungen aufbaut, um in effizienter Weise die Verkehrskapazität von vorhandenen
Schmalband-Vermittlungen zu erweitern. Es ist ein weiteres Ziel
der vorliegenden Erfindung, ein Durchgangs-Trunk-Subnetzwerk zu
schaffen, das mit anderen Durchgangs-Trunk-Subnetzwerken verknüpft werden
kann, um miteinander virtuelle Netzwerke von Trunks zwischen vorhandenen
Schmalband-Vermittlungen zu schaffen, um die Verkehrskapazität vorhandener
Schmalband-Vermittlungen zu vervielfachen.
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Es
ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Durchgangs-Trunk-Subnetzwerk zu schaffen,
das Endämter
von Telekommunikations-Betreibern derart miteinander verbindet,
dass das Durchgangs-Trunk-Subnetzwerk als ein virtuelles Zugangs-Durchgangs-Antsverbindungs-Endamt wirkt.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Gemäß einem
ersten Gesichtspunkt der Erfindung wird eine Subnetzwerk-Steuereinrichtung (16)
in einem Durchgangs-Trunk-Subnetzwerk geschaffen, das ein ATM-Netzwerk
(50) umfasst, das über
jeweilige Kommunikations-Trunk-Verbindungen mit
STM-Vermittlungssystemen (18, 24, 26) über Schnittstellen
(40) verbunden ist, wobei die Subnetzwerk-Steuereinrichtung
(60) dadurch gekennzeichnet ist, dass sie so ausgebildet
ist, dass sie ATM-Adressen von Schnittstellen (40) identifiziert, die
den STM-Vermittlungssystemen (18, 24, 26)
zugeordnet sind, vermittelte virtuelle Verbindungen zwischen den
Schnittstellen (40) in erforderlicher Weise aufbaut, und
die Umsetzung zwischen STM-Kommunikations-Trunk-Verbindungen und vermittelten
virtuellen Verbindungen steuert, wobei die Schnittstellen Trägerverkehr
zwischen dem ATM-Format und dem STM-Format umwandeln und die Subnetzwerk-Steuereinrichtung
(60) zur Interpretation von Signalisierungs-Mitteilungen,
die Anrufen zugeordnet sind, die über ein ATM-Netzwerk (50) übertragen
werden, sowie zur Umsetzung der Bewegung der Signalisierungs-Mitteilungen
zwischen STM-Vermittlungssystemen (18, 24, 26)
dient, die mit dem ATM-Netzwerk über
Kommunikations-Trunk-Verbindungen verbunden sind.
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Gemäß einem
zweiten Gesichtspunkt der Erfindung wird ein Netzwerk geschaffen,
das zumindest zwei in der asynchronen Betriebsart (ATM) betriebene
Vermittlungssysteme (50, 51) umfasst, die jeweils über eine
erste Kommunikations-Trunk-Verbindung mit
einem ersten, die synchrone Übertragungsbetriebsart,
STM, verwendenden Vermittlungssystem (18) und über zweite
Kommunikations-Trunk-Verbindungen
mit anderen STM-Vermittlungssystemen (24, 26)
durch Schnittstellen (40) verbunden sind, die jeweils die
ersten und zweiten Kommunikations-Trunk-Verbindungen mit den jeweiligen ATM-Vermittlungssystemen
verbinden, wobei die ATM-Vermittlungssysteme miteinander verbunden sind,
gekennzeichnet durch:
eine einzelne Signalsteuerungs-Subnetzwerk-Signal-Steuereinrichtung
(60) für
jedes der ATM-Vermittlungssysteme, wobei die Subnetzwerk-Signal-Steuereinrichtung
Signalisierungs-Mitteilungen, die Anrufen zugeordnet sind, die über das
ATM-Vermittlungssystem übertragen
werden, interpretiert und die Bewegung der Signalisierungs-Mitteilungen
zwischen dem ersten STM-Vermittlungssystem und den anderen STM-Vermittlungssystemen
umsetzt; und eine Verwaltungssystem-Subnetzwerk-Trunk-Verwaltungseinrichtung
(70) für
jedes der ATM-Vermittlungssysteme,
wobei die Verwaltungssystem-Subnetzwerk-Trunk-Verwaltungseinrichtung Bandbreitenbedarf
an den Schnittstellen (40) mit den jeweiligen ATM-Vermittlungssystemen
verwaltet.
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Gemäß einem
dritten Gesichtspunkt der Erfindung wird ein Verfahren zur Erweiterung
der Kommunikationskapazität
eines bereits vorhandenen Netzwerkes (21, 23)
geschaffen, wobei das bereits vorhandene Netzwerk mit der synchronen Übertragungsbetriebsart,
STM, betriebene Vermittlungssysteme einschließt, die über Trunk-Verbindungen (20, 22)
miteinander verbunden sind, wobei das Verfahren die folgenden Schritte
umfasst: Überlagern
der STM-Vermittlungssysteme mit einem asynchronen Übertragungsbetriebsart-,
ATM-, Subnetzwerk (50); und Verbinden des ATM-Subnetzwerkes
und der STM-Vermittlungssysteme miteinander unter Verwendung von
Schnittstellen (40), die so konfiguriert sind, dass sie
(1) ankommenden Trägerverkehr,
der an das Subnetzwerk gelenkt wird, von einer synchronen Übertragungsbetriebsart
auf eine asynchrone Übertragungsbetriebsart
umwandeln und (2) abgehenden Trägerverkehr,
der von dem Subnetzwerk (50) fortgelenkt wird, von der
asynchronen Übertragungsbetriebsart
auf die synchrone Übertragungsbetriebsart
umzuwandeln, gekennzeichnet durch:
Verbinden der einzelnen
Subnetzwerk-Signal-Steuereinrichtung (60) mit dem ATM-Subnetzwerk,
wobei die Subnetzwerk-Signal-Steuereinrichtung so konfiguriert ist,
dass sie Signalisierungs-Mitteilungen, die Anrufen zugeordnet sind,
die an das Subnetzwerk gerichtet sind, interpretiert und die Bewegung
der Signalisierungs-Mitteilungen
zwischen den STM-Vermittlungssystemen und dem Subnetzwerk umsetzt, und
sie weiterhin so ausgebildet ist, dass sie ATM-Adressen der Schnittstellen
identifiziert, die das ATM-Subnetzwerk und die STM- Vermittlungssysteme
miteinander verbinden, vermittelte virtuelle Verbindungen zwischen
den Schnittstellen in der erforderlichen Weise aufbaut und die Umsetzung
zwischen den STM-Kommunikations-Trunk-Verbindungen und den vermittelten
virtuellen Verbindungen steuert.
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Die
Erfindung ergibt daher ein vielseitiges Durchgangs-Trunk-Subnetzwerk,
das in einer Vielzahl von Konfigurationen implementiert werden kann, um
eine Überlastung
in dem PSTN zu mildern.
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In
idealer Weise kann das Durchgangs-Trunk-Subnetzwerk weiterhin dazu
verwendet werden, andere Datendienste zu unterstützen, so dass die Kosten für die Bereitstellung über eine
breitere Nutzerbasis verteilt werden. Weiterhin unterstützen die
Durchgangs-Trunk-Subnetzwerk-Schnittstellen und Steuersysteme eine
transparente Integration mit STM-Netzwerken, so dass Modifikationen
an den STM-Vermittlungen
nicht erforderlich sind, abgesehen von routinemäßigen Änderungen an Routenführungstabellen.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 zeigt
ein konventionelles STM-Netzwerk von Endämtern, die über ein Netzwerk von Zugangs-Durchgangsämters miteinander
verbunden sind;
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2 ist
eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform
des Durchgangs-Trunk-Subnetzwerkes der vorliegenden Erfindung;
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3 zeigt
ein Durchgangs-Trunk-Subnetzwerk, das direkt mit Endämtern verbunden
ist, so dass Trägerverkehr
entweder direkt zwischen Endämtern
oder an Zugangs-Durchgangsämter
in dem STM-Netzwerk, in Abhängigkeit
von den erforderlichen Netzwerkdiensten, gelenkt werden kann;
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4 zeigt
zwei miteinander verbundene Durchgangs-Trunk-Subnetzwerke;
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5 zeigt
ein Durchgangs-Trunk-Subnetzwerk, das die Funktion eines Zugangs-Durchgangsamtes
erfüllt;
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6 zeigt
eine erste Anruf-Durchlauf-Folge für ein Durchgangs-Trunk-Subnetzwerk-System
gemäß der vorliegenden
Erfindung; und
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7 zeigt
eine zweite Anruf-Durchlauf-Folge für ein Durchgangs-Trunk-Subnetzwerksystem gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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Ausführliche
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
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Diese
Erfindung ergibt ein Durchgangs-Trunk-Subnetzwerk, das es ermöglicht,
dass Schmalband-Verkehr durch Netzwerke mit der asynchronen Übertragungsbetriebsart
gelenkt wird.
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1 zeigt
ein Beispiel eines bekannten Telekommunikations-Trunk-Verbindungssystems,
das die Endämter
verschiedener Telekommunikations-Betreiber
miteinander verbindet. Ein etabliertes Ortsnetzbetreiber-(ILEC-)
Endamt 16 sowie konkurrierende Ortsnetzbetreiber-(CLEC-)
Endämter 14 sind
als Teil dieses Netzwerkes gezeigt. Telefonleitungen 12,
die sich zu privaten Standorten, wie z.B. Wohnungen, Büros oder
Geschäften
erstrecken, sind jeweils mit den Endämtern 14 und 16 verbunden.
Die Endämter 14 und 16 sind
jeweils mit einem Zugangs-Durchgangsamt 18 über Trunk-
oder Fernleitungs-Verbindungen 19 verbunden. Die Endämter 14 und 16 sowie
das Zugangs-Durchgangsamt 18 sind Vermittlungssysteme,
die zur Übertragung
von Trägerverkehr
ausgebildet sind, der aus Sprache und Sprachgüte-Daten besteht. Der Trägerverkehr
geht von den Telefonleitungen 12 aus und wird von den Endämtern 14 und 16 vermittelt,
die Amtsverbindungs-Trägerverkehr
an das Zugangs-Durchgangsamt 18 weiterleiten. Das Zugangs-Durchgangsamt 18 ist
allgemein in der Lage, eine größere Anzahl
von Ortsnetzbetreiber-Endämtern
mit Diensten zu versorgen, als dies in 1 gezeigt
ist. Die Kapazität
des Zugangs-Durchgangsamtes 18 zur Versorgung von Ortsnetzbetreiber-Endämtern mit
Diensten hängt
von der speziellen Konstruktion des Zugangs-Durchgangsamtes ab.
Das Zugangs-Durchgangsamt kann weiterhin eine Internetprotokoll-(IP-) Überleiteinrichtung
mit Diensten versorgen. Beispielsweise ist das Zugangs-Durchgangsamt 24 mit
der IP-Überleiteinrichtung 30 verbunden,
die ihrerseits mit einem Internet-Diensteanbieter-(ISP-) Netzwerk
verbunden ist, um einen Internet-Zugang für verschiedene Benutzer innerhalb
des STM-Netzwerkes bereitzustellen.
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Das
Zugangs-Durchgangsamt 18 leitet Trägerverkehr in das PSTN 20,
wo er andere Durchgangs-Vermittlungsstellen (SSPs) durchlaufen kann (nicht
dargestellt). Der Trägerverkehr
wird auf Trunk- oder Fernleitungsverbindungen 20 oder 22 durch
das PSTN hindurch und beispielsweise weiter an Zugangs-Durchgangsämter 24 oder 26 übertragen.
Die Zugangs-Durchgangsämter 24 und 26 können dann den
Trägerverkehr
weiter zu einem der entsprechenden Ortsnetzbetreiber, wie z.B. einem
etablierten Ortsnetzbetreiber-Endamt 32 und einem drahtlosen Kommunikations-Gesellschaftsamt 34 weiterleiten. Das
etablierte Ortsnetzbetreiber-Endamt 32 ist ein Vermittlungssystem,
das zur Weiterleitung von Zwischenvermittlungs-Trägerverkehr
an die einzelnen Telefonleitungen ausgebildet ist. Das drahtlose
Kommunikationsgesellschafts-Amt 34 vermittelt Amtsverbindungs-Trägerverkehr
an drahtlose Mobiltelefone, wie die, die beispielsweise bei 36 und 38 gezeigt sind.
Das drahtlose Kommunikationsgesellschafts-Amt 34 vermittelt
weiterhin Trägerverkehr von
den Mobiltelefonen 36 und 38 an andere Punkte in
dem PSTN.
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2 zeigt
ein Durchgangs-Trunk-Subnetzwerk, das das Drosselstellen-Problem
mildert, das in den Zwischenvermittlungs-Netzwerken des PSTN aufgrund
der Vermittlungs-Port-Kapazitätserschöpfung in
der Durchgangsschicht auftritt. Das Durchgangs-Trunk-Netzwerk 50 schließt ein asynchrones Übertragungsbetriebsart(ATM-)
Backbone ein, das aus einer Serie von miteinander verbundenen ATM-Vermittlungen 52, 54 und 56 zusammengesetzt ist.
Das ATM-Backbone-Netzwerk 50 ist so konfiguriert, dass
es eine Amtsverbindung zwischen den Zugangs-Durchgangsämtern 18, 24 und 26 gemäß 2 herstellt.
Weil jedoch der Trägerverkehr
von den Zugangs-Durchgangsämtern 18 in
dem STM-Protokoll vorliegt, und der Trägerverkehr, der an die Zugangs-Durchgangsämter 24 und 26 weitergeleitet
wird, ebenfalls im STM-Protokoll vorliegen muss, ist eine Serie
von Schnittstellen 40 zwischen dem ATM-Backbone-Netzwerk
und den Zugangs-Durchgangsämtern angeordnet.
Die Schnittstellen werden nachfolgend als Spektrum-Netzanpassungs-Einheiten
(SPMs) bezeichnet. Die SPMs 40 stehen in Schnittstellenverbindung
mit den Zugangs-Durchgangsämtern 18, 24 und 26 und
wandeln Trägerverkehr
von dem STM-Protokoll auf asynchrone Übertragungsbetriebsart-Zellen
und umgekehrt um.
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Die
SPMs 40 können
entweder als selbständige
Einheiten oder als Peripheriegeräte
für vorhandene
Zugangs-Durchgangsämter
konfiguriert werden. Für
die in 2 gezeigte Konfiguration vermitteln die Zugangs-Durchgangsämter ankommenden Trägerverkehr
von Endämtern
und lenken Zwischen-Durchgangsamt-Verkehr an die SPMs 40.
Die SPMs 40 wandeln den Verkehr auf STM-Zellen um und übertragen
die Zellen auf das ATM-Netzwerk 50. Das ATM-Netzwerk 50 überträgt seinerseits
die Zellen an eine weitere SPM 40, die die Zellen zurück auf das
STM-Protokoll umwandelt und den Verkehr an die passenden Zugangs-Durchgangsämter überträgt. Trägerverkehr
in dem ATM-Netzwerk wird auf vermittelten virtuellen Verbindungen
(SVCs) übertragen,
die zwischen den SPMs 40 aufgebaut werden.
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Damit
das Durchgangs-Trunk-Subnetzwerk richtig arbeitet, ist eine Signalsteuerung
zum Empfang und zum Interpretieren der Gleichkanal-Signalisierungsmitteilungen
erforderlich, die mit den STM-Anrufen verbunden sind. Diese Funktion
wird durch eine Subnetzwerk-Signalsteuerung (SSC) ausgeführt, die
bei 60 in 2 gezeigt ist. Die SSC 60 interpretiert
ISUP-Teile von Gleichkanal-Signalisierungsmitteilungen und leitet
diese Mitteilungen zwischen den Zugangs-Durchgangsämtern 18, 24 und 26 weiter.
Die SSC 60 kann weiterhin in der Lage sein, festzustellen,
ob ein ankommender Anruf über die
STM-Trunks 20, 22 ausgesandt oder über das ATM-Netzwerk 50 übertragen
werden sollte. Der ISUP (ISDN-Benutzerteil) ist ein Signalisierungssystem
7-Protokoll, das für
den Aufbau und Abbau von Sprache- und Sprachgüte-Datenanrufen in dem PSTN
verwendet wird. Das Signalisierungssystem 7 ist ein Gleichkanal-Signalisierungssystem,
das derzeit in dem größten Teil
des nordamerikanischen PSTN verwendet wird.
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Die
SSC 60 führt
weiterhin andere kritische Steuerfunktionen für den Betrieb des Durchgangs-Trunk-Subnetzwerkes
aus. Insbesondere führt
die SSC 60 Folgendes aus: 1) sie identifiziert die ATM-Adressen
von SPMs 40, die den Ursprungs- und Ziel-Zugangs-Durchgangsämtern zugeordnet sind;
2) sie baut vermittelte virtuelle Leitungsverbindungen zwischen
den SPMs 40 in der erforderlichen Weise auf; und 3) sie
steuert die Umsetzung zwischen den Kommunikations-Trunks und den
vermittelten virtuellen Leitungsverbindungen in den SPMs 40.
Somit baut die SSC 60 die erforderliche Umsetzung und die
Verbindungen auf, um sicherzustellen, dass derartige Anrufe in geeigneter
Weise durch das Netzwerk hindurch zu anderen SPMs 40 gelenkt
werden, die ATM-Zellen zurück
in die synchrone Übertragungsbetriebsart
umwandeln, so dass der Trägerverkehr
zu dem passenden Zugangs-Durchgangsamt vermittelt werden kann, das
dem passenden Endamt zugeordnet ist.
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Das
Durchgangs-Trunk-Subnetzwerk schließt weiterhin eine Subnetzwerk-Trunk-Verwaltung (STM) 70 ein,
die Information bezüglich
der SPMs 40 in dem Subnetzwerk und deren Zuordnung zu den
einzelnen Vermittlungen unterhält,
die mit den SPMs in Schnittstellenverbindung stehen. Die STM 70 verwaltet
weiterhin den Bandbreitenbedarf an der ATM-Schnittstelle innerhalb
des Durchgangs-Trunk-Subnetzwerkes.
Dies ermöglicht
es dem ATM-Backbone-Teil des Durchgangs-Trunk-Subnetzwerkes 50, so angepasst
zu werden, dass Schwankungen in dem Umfang des Trägerverkehrs
berücksichtigt
werden, der über
das Subnetzwerk übertragen
wird.
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Die
STM 70 kann für
bis zu fünf
grundlegende Funktionen in dem Durchgangs-Trunk-Subnetzwerk verantwortlich sein. Diese
Funktionen können auf
Verwaltungs-Subsysteme
innerhalb bestimmter Komponenten delegiert werden, wie z.B. die
SPMs oder SSCs, oder sie können
vollständig
auf die Subnetzwerk-Trunk-Verwaltung delegiert werden. Diese Funktionen
schließen
Folgendes ein:
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(1) Durchgangssystem-Konfiguration
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Diese
Funktion beinhaltet den Aufbau der Mitteilungs-Signalisierungs-Verbindungsstrecken zwischen
den verschiedenen Komponenten des Subnetzwerkes. Diese Mitteilungs-Signalisierungs-Verbindungsstrecken
werden als permanente virtuelle Verbindungen (PVCs) in dem Subnetzwerk ausgebildet,
im Gegensatz zu dem Trägerverkehr, der über vermittelte
virtuelle Verbindungen (SVCs) übertragen
wird.
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(2) Fehlerverwaltung
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Diese
Funktion schließt
die Alarmüberwachung,
die Überwachung
der System-Betriebsleistungs-Schwellenwerte,
Diagnose-Tests, die Fehlerlokalisierung und die Fehlerkorrektur
ein.
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(3) Betriebsleistungsverwaltung
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Diese
Funktion beinhaltet das Erfassen von statistischen Daten von Komponenten
innerhalb des Durchgangs-Trunk-Subnetzwerkes zur Überwachung,
Steuerung oder Modifikation der Betriebsweise dieser Komponenten.
Dies kann ohne Beschränkung
hierauf die Messung von Verkehrslasten, die von dem System abgewickelt
werden; eine Abschätzung
des Verhaltens des Systems gegenüber
bestimmten Lasten; die Einfügung
von Fehlern in das System zur Feststellung, wie schnell sich das
System erholt, usw., einschließen.
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(4) Abrechnung
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Die
Anruf-Abrechnung kann entweder durch die STM 70 oder durch
die synchronen Übertragungsbetriebsart-Vermittlungssysteme
am Rand des Durchgangs-Trunk-Subnetzwerkes
durchgeführt werden.
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(5) Sicherheit
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Diese
Funktion beinhaltet die Kontrolle des Zugangs an das Durchgangs-Trunk-Subnetzwerk.
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3 zeigt
eine zweite Ausführungsform
der Erfindung, in der das Durchgangs-Trunk-Subnetzwerk in einer Art konfiguriert
ist, die als eine „Bypass-Konfiguration" bezeichnet wird.
Bei dieser Konfiguration ergeben die SPMs 84 und 86 eine
Schnittstelle zwischen den Endämtern 80, 82 und
den Zugangs-Durchgangsämtern 18, 24 und 26.
Die SPMs 84 und 86 können auf eine von drei Arten
konfiguriert sein: 1) als Trunk-Peripheriegeräte zu den Endämtern 80, 82 und 90;
2) als Trunk-Peripheriegeräte für das Zugangs-Durchgangsamt;
und 3) als unabhängige
freistehende Einheiten. Jede Konfiguration hat bestimmte deutlich
verschiedene Vorteile. Wenn es beispielsweise wünschenswert ist, eine frühzeitige
Verkehrskonzentrierung und Verarbeitungslast-Aufteilung zu haben,
ist es vorzuziehen, die SPMs 84 und 86 als Peripheriegeräte für die Endämter 82 und 80 anzuordnen.
Der Einsatz der SPMs als unabhängige Einheiten
ergibt eine Verarbeitungs-Entlastung für die Zugangs-Durchgangsämter.
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Wenn
die SPMs als Endamt-Trunk-Peripheriegeräte eingesetzt werden, so ist
es die Aufgabe des Endamtes, den Trägerverkehr an die SPM oder an
ein Zugangs-Durchgangsamt 18, 24 oder 26 zu lenken.
Wenn die SPMs in der unabhängigen
Konfiguration eingesetzt werden, so kann die Verkehrsaufteilung
unter der Steuerung der SSC 60 oder des Zugangs-Durchgangsamtes 18 erfolgen.
ISUP-Signalisierungs-Mitteilungen
können
von den Endämtern entweder
an die SSC 60 oder das Zugangs-Durchgangsamt 18 gesandt werden,
und die jeweilige Einheit kann eine Route auf der Grundlage der
erforderlichen Anruf-Verarbeitungsmerkmale wählen. Eine ISUP-Anfangs-Adressen-Mitteilung
(IAM) kann analysiert werden, um festzustellen, ob der ankommende
Anruf entweder: 1) keine Merkmale aufweist; 2) Merkmale von der
Quelle her aufweist; 3) Merkmale für das Ziel aufweist. Ein Anruf
ohne Merkmale ist ein einfacher alter Telefondienst-(POTS-) Anruf,
wie z.B. ein direkt gewählter örtlicher
oder Fern-Telefonanruf. Ein Anruf mit Quellen-Merkmalen ist ein
Telefonanruf, der eine Routen-Umsetzung erfordert, was durch eine
Vorwahl, wie z.B. „1-800", „1-888" und dergleichen
angezeigt wird, wobei in diesem Fall eine Datenbank-Abfrage erforderlich
ist, um die Routenführungs-Information
zu erhalten. Ein Anruf mit Merkmalen des Ziels ist ein Anruf an
eine angerufene Nummer, die eine spezielle Behandlung erfordert,
wie z.B. einen Direkt-Einwahl-(DID-) Abschluss, oder dergleichen.
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Die
SSC kann in der Lage sein, Anrufe über das ATM-Netzwerk 50 auf
der Grundlage der erforderlichen Anruf-Verarbeitungsmerkmale zu
lenken. Beispielsweise kann eine SSC 60 so konfiguriert sein,
dass sie merkmalslose Anrufe und Anrufe mit Merkmalen des Ziels
an das ATM-Netzwerk lenkt, während
sie Anrufe mit Merkmalen der Quelle an das PSTN lenkt, das so ausgerüstet ist,
dass es Datenbank-Abfragen behandelt, um eine Routenführungs-Information
zu gewinnen. In einem anderen Beispiel kann, wenn der ankommende
Anruf ein POTS-Anruf ist, die Signalisierungs-Mitteilung für den Anruf
von dem ILEC-Endamt 82 über
die SPM 84 und in das ATM-Netzwerk an der Vermittlung 52 gelenkt
werden. Die SSC 60 empfängt
die Signalisierungs-Mitteilungen und baut eine vermittelte virtuelle Verbindung
(SVC) zur Übertragung
von Zellen auf, die sich auf den Anruf beziehen. Der Anruf kann
Zugangs-Durchgangsämter
vollständig
umgehen. Als weiteres Beispiel kann ein Fernanruf von einem Endamt 80 an
ein Endamt 91 gelenkt werden, ohne durch ein Zugangs-Durchgangsamt
vermittelt zu werden. Diese Route wird als eine Bypass-Route bezeichnet,
die eine direktere Verbindung zwischen den Endämtern ermöglicht. Die SSC 60 kann
weiterhin die Anrufe unter Verwendung anderer Kriterien unterscheiden,
und die SSC der vorliegenden Erfindung ist nicht auf irgendeine
spezielle Art der Anruf-Filterung beschränkt.
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Wenn
die SSC eine 15UP/IAM-Mitteilung interpretiert, die anzeigt, dass
ein ankommender Anruf über
das Durchgangs-Trunk-Subnetzwerk gelenkt werden sollte, so baut
die SSC 60 vermittelte virtuelle Verbindungen zwischen
den betreffenden SPMs 40 auf, um einen Pfad für die Übertragung
des Trägerverkehrs
durch das ATM zu schaffen. Wenn der Anruf ausgelöst wird, kann die vermittelte
virtuelle Verbindung entweder abgebaut oder gepuffert werden, in Abhängigkeit
von den Verwaltungs-Regeln.
Eine ausführliche
Beschreibung der Verbindungsaufbau- und Auslöseprozeduren ist in der Erläuterung
der nachfolgenden 6 bis 7 enthalten.
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Die
in 3 gezeigte Konfiguration ist eine erweiterte Version
des Durchgangs-Trunk-Subnetzwerkes,
das in 2 gezeigt ist, wobei zusätzliche SPM-Schnittstellen das Lenken von Anrufen
oder Verbindungen über
das ATM-Netzwerk oder die Weiterleitung an das PSTN ermöglichen.
Dies ergibt eine große
Kapazität
zur Handhabung von Trägerverkehr, weil
zumindest ein Teil des Verkehrs direkt zwischen Endämtern gelenkt
werden kann und eine Überlastung
der Zugangs-Durchgangsämter verringert
wird. Bei der in 2 gezeigten Ausführungsform
musste der gesamte Verkehr, der an das ATM 50 gelenkt wird, über ein
Zugangs-Durchgangsamt 18, 24 oder 26 gelenkt
werden. Somit ergab die Kapazität
jedes Zugangs-Durchgangsamtes immer noch eine Drosselung hinsichtlich
des Verkehrsvolumens. Bei der in 3 gezeigten
Konfiguration kann Verkehr direkt zwischen Endämtern gelenkt werden, und die
einzigen Drosselstellen für
das Verkehrsvolumen sind durch die Kapazität der SPMs 84, 86 usw.
bedingt. Somit hat die Ausführungsform
nach 3 eine größere Kapazität für die Abwicklung
von Trägerverkehr und
ermöglicht
eine verbesserte Streuung über
die Routenführung
dieses Verkehrs in das Subnetzwerk und um dieses herum. Diese Konfiguration
ermöglicht
weiterhin eine verbesserte Bandbreiten-Effizienz und führt zu Pfad-Einsparungen an den
Zugangs-Durchgangsämtern.
Durch Übertragen
und Vermitteln von Trägerverkehr
zwischen den SPMs wirkt das ATM-Netzwerk als eine Erweiterung des Zugangs-Durchgangs-Vermittlungs-Netzwerkes. Weiterhin
verringert diese Konfiguration durch Ablenken eines Teils des Vermittlungs-Trägerverkehrs
von den Zugangs-Durchgangsämtern
auf das Durchgangs-Trunk-Subnetzwerk den Verwaltungsaufwand bei
der Bereitstellung eines Trunkverbindungs-Netzwerkes zur Aufnahme
des Vermittlungs-Trägerverkehr-Umlaufs.
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4 erläutert eine
breitere Anwendung des Durchgangs-Trunk-Subnetzwerkes. Bei dieser
Anwendung sind zwei Durchgangs-Trunk-Subnetzwerke 50 und 51 miteinander
verbunden. Obwohl 4 lediglich eine ATM-Vermittlung
in jedem Subnetzwerk zeigt, können
die Subnetzwerke jeweils eine Anzahl von ATM-Vermittlungen einschließen. Der
Vorteil dieser Konfiguration besteht darin, dass sie es einem Subnetzwerk
ermöglicht,
sich mit mit den Ressourcen eines anderen Subnetzwerkes zu verbinden, wenn
die Kapazität
der Signalisierungs-Steuerung innerhalb eines vorgegebenen Subnetzwerkes
erschöpft
ist. Diese Verbindungsmöglichkeit
ermöglicht es
jedem Subnetzwerk, seinen Bereich zur Abwicklung von Trägerverkehr
beträchtlich
zu vergrößern, ohne
dass es erforderlich ist, das Subnetzwerk in erheblichem Ausmaß neu auszulegen
oder umzukonfigurieren.
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5 zeigt
eine weitere Ausführungsform der
Erfindung, bei der das Durchgangs-Trunk-Subnetzwerk so konfiguriert ist,
dass es alle die Funktionen eines Zugangs-Durchgangsamtes erfüllt. Ortsvermittlungs-Endämter 100 und 110 befinden
sich außerhalb
des Durchgangs-Trunk-Subnetzwerkes, zusammen mit einer IP-Überleiteinrichtung (IP GW) 30,
einem Amt 34 einer drahtlosen Gesellschaft, und einem dritten
Ortsnetzbetreiber-Endamt 120. Jeder dieser Kommunikationsträger ist
mit SPMs 40 verbunden. Das Durchgangs-Trunk-Subnetzwerk schließt weiterhin
eine SSC 60 und eine STM 70 ein. Diese Durchgangs-Trunk-Subnetzwerk-Konfiguration
erscheint allen den Endamt-Vermittlungen als ein Standard-Zugangs-Durchgangsamt,
doch ist sie in Wirklichkeit ein verteilter Satz von Elementen,
die sich an mehreren Orten befinden können. Der Vorteil dieser Konfiguration
besteht darin, dass sie als ein Zugangs-Durchgangsamt wirkt, jedoch
eine wesentlich höhere
Kapazität
zur Routenführung
und zur Verwaltung von Verkehr als ein übliches Zugangs-Durchgangsamt
hat. Bei der vorhandenen PSTN-Architektur werden Anrufe von einem
Endamt über
Trunks zu einem Zugangs-Durchgangsamt gelenkt und von dem Zugangs-Durchgangsamt
zu einem Fernnetzbetreiber oder zu einem anderen Endamt gelenkt.
Die Trunks zwischen den Endämtern
und dem Zugangs-Durchgangsamt
haben eine begrenzte Kapazität,
die nicht erweitert werden kann, sofern nicht mehr Trunks und zugehörige Trunk-Endausrüstungen
an den Endämtern
und dem Zugangs-Durchgangsamt hinzugefügt werden. In der virtuellen
Zugangs-Durchgangsamt-Konfiguration werden
Anrufe über
SVCs zu einem Ziel-Endamt gelenkt. Die ermöglicht eine Netzwerk-Ressourcenteilung
in einer Weise, die in dem PSTN oder in bekannten ATM-Implementierungen
nicht möglich
ist, bei denen permanente virtuelle Verbindungen (PVCs) für die Anruf-Durchführung verwendet
werden. Entsprechend kann das virtuelle Zugangs-Durchgangsamt die
flexible Routenführung
verwenden, die eine von Natur aus gegebene Fähigkeit in einem ATM-Netzwerk
ist, um eine wesentlich größere Anruf-Abwicklungskapazität zu verwirklichen,
als sie bei bekannten STM- oder ATM-Implementierungen verwirklicht werden
kann. Dieses „virtuelle
Zugangs-Durchgangsamt" ermöglicht es,
dass sich ein ATM-Netzwerk als ein einziges eine große Kapazität aufweisendes
Zugangs-Durchgangsamt
verhält,
das die Bandbreiten-Ressourcen mehrfacher ATM-Vermittlungssysteme nutzen kann. Die
Betriebsweise dieses Subnetzwerkes ist im Wesentlichen gleich der,
die vorstehend anhand der 2 beschrieben
wurde, jedoch mit der Ausnahme, dass die SPMs 40 direkt
in Schnittstellenverbindung mit den Endämtern stehen, statt eine Schnittstellenverbindung
mit einem Zugangs-Durchgangsamt
zu haben. Daher sind Zugangs-Durchgangsämter nicht erforderlich.
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Bei
der Ausführungsform
nach 5 ist die SSC 60 so konfiguriert, dass
sie sowohl ISUP-(IDSN-Benutzerteil-) als auch TCAP-(Transaktionsfähigkeits-Anwendungsteil-)
Signalisierungs-Mitteilungen interpretiert. Wie dies weiter oben beschrieben
wurde, werden die ISUP-Signalisierungs-Mitteilungen zur Steuerung
des Aufbaus und der Auslösung
von Trunk-Verbindungen verwendet, die Sprache und Daten zwischen
einem anrufenden Teilnehmer und einem angerufenen Teilnehmer übertragen.
Die TCAP-Mitteilungsübermittlung
ermöglicht jedoch
einen nicht verbindungsbezogenen Informationsaustausch zwischen
Signalisierungspunkten. Die TCAP-Mitteilungsübermittlung kann zur Feststellung von
Routenführung
von Nummern, die 800, 888 oder 900-Nummer zugeordnet sind, zur Abfrage
von Datenbanken, zur Durchführung
der PCS-Routenführung
und für
andere Funktionen verwendet werden, die für den Fachmann bekannt und
verständlich
sind. Bei der bevorzugten Ausführungsform
nach 5 ist die SSC 60 so konfiguriert, dass
sie sowohl ISUP- als auch TCAP-Mitteilungen
interpretiert, und die Signalisierungssteuerung in anderen Ausführungsformen kann
ebenfalls auf diese Weise konfiguriert sein.
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Die
SSC 60 in 5 ist so gezeigt, als ob sie mit
lediglich einem Trunk-Durchgangs-Subnetzwerk verbunden
ist. Die SSC 60 kann jedoch auch mit einem Gleichkanal-Signalisierungs-Netzwerk
verbunden sein, um es zu ermöglichen,
TCAP-Abfrage-Mitteilungen
an eine Dienstesteuerungsstelle (nicht gezeigt) zu senden. Wie dies
für den
Fachmann verständlich
ist, kann das Durchgangs-Trunk-Subnetzwerk 52 mit einem
(nicht gezeigten) Fernnetzbetreiber oder einem anderen Durchgangs-Trunk-Subnetzwerk
verbunden sein, wie dies in 4 gezeigt
ist. Die SSC 60 kann mit dem Fernnetzbetreiber unter Verwendung
von SS7-Signalisierungs-Mitteilungen kommunizieren, so dass Trägerverkehr
von dem virtuellen Durchgangsamt an einen Fernnetzbetreiber gelenkt
werden kann, wenn ein Anruf eine Routenführung durch das PSTN zum Ziel
erfordert.
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Ein
wichtiges Merkmal der vorliegenden Erfindung ist die „Netzwerk-Transparenz". Dies bedeutet,
dass die STM-Vermittlungen, die mit dem ATM-Subnetzwerk kommunizieren,
keine Kenntnis über
das Vorhandensein des ATM-Subnetzwerkes benötigen und daher nicht neu konstruiert
oder beträchtlich überarbeitet
werden müssen,
um mit dem ATM-Subnetzwerk integriert zu werden. Beispielsweise
kann in dem in 2 gezeigten ATM-Subnetzwerk
die SSC 60 das ATM-Subnetzwerk unter Verwendung von Information
steuern, die von den SS7-Signalisierungs-Mitteilungen abgeleitet
wird. Entsprechend können
die Zugangs-Durchgangsämter 18, 24 und 26 Anrufe
lenken, als ob sie Anrufe an irgendeine andere PSTN-Vermittlung
lenken würden. Somit
ergibt das ATM-Subnetzwerk eine neue Verbindungsschicht-Lösung, die
die vorhandene Schmalband-Verbindungsarchitektur ergänzt, ohne die
Anruf-Schicht zu
beeinflussen.
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6 ist
eine schematische Darstellung eines Anruf-Durchlaufs für einen
POTS-Telefonanruf, der über das
Durchgangs-Trunk-Subnetzwerk gelenkt wird. Die in 6 gezeigte
Netzwerk-Architektur beruht auf dem in 2 gezeigten
Durchgangs-Trunk-Subnetzwerk
und schließt
eine Ursprungsvermittlung (PC = 1) ein, die beispielsweise ein Zugangs-Durchgangsamt 18 ist.
Die Zielvermittlung (PC = 2) ist beispielsweise das Zugangs-Durchgangsamt 24.
Das Dreieck (PC = 9) stellt sowohl die SSC 60 als auch
die STM 70 dar. Das Wolken-Symbol unter dem Dreieck stellt
das vorstehend beschriebene Durchgangs-Trunk-Subnetzwerk dar.
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Der
Anruf verläuft
gemäß den folgenden Schritten:
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Schritt 1
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Ankommende
Anruf-Aufbausignale werden an der Ursprungsvermittlung empfangen.
Die Ursprungsvermittlung übersetzt
die ankommenden Signale, und die Routenführungs-Funktion der Ursprungsvermittlung
wählt eine
Ziel-Trunk-Gruppe aus, die von den Routenführungs-Tabellen unter Verwendung
der gewählten
Ziffern abgeleitet wird. Der Routen-Satz für die ausgewählte Trunk-Gruppe
identifiziert das Durchgangs-Trunk-Subnetzwerk als das Ziel für diesen
Teil des Anrufs. Ein Trunk-Mitglied
wird dann belegt (beispielsweise das Trunk-Mitglied mit einem Verbindungs-Identifikationscode
(CIC), CIC = 3000).
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Schritt 2
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Eine
anfängliche
ISUP-Adressen-Mitteilung (IAM) wird von der Ursprungsvermittlung
aufgebaut und auf eine Signalisierungs-Verbindungsstrecke für den passenden Routen-Satz
ausgesandt. Die IAM schließt
die folgende Information ein: (Ursprungspunkt-Code) OPC = 1; (Zielpunkt-Code)
DPC = 9; CIC = 3000; die angerufene Nummer; und die anrufende Nummer.
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Schritt 3
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Die
SSC 60 empfängt
die IAM, die die folgende Sequenz von Ereignissen einleitet:
- a) Übersetzungs-Tabellen
werden analysiert, um die Ziel-SPM in dem Durchgangs-Trunk-Subnetzwerk
zu bestimmen;
- b) eine verfügbare
CIC wird auf dem Routen-Satz zwischen dem Signalisierungs-Server
und der Zielvermittlung ausgewählt
(beispielsweise CIC = 4000);
- c) eine Prüfung
wird durchgeführt,
um festzustellen, ob eine virtuelle ATM-Verbindung bereits zwischen den Ursprungs-
und Ziel-SPMs existiert;
- d) die virtuelle Verbindungs-Kanalidentifikation (VCCI) wird
auf einen eindeutigen Wert gesetzt, der unter Verwendung eines Algorithmus
auf der Grundlage der zwei CICs abgeleitet werden kann, die an dem
Anruf beteiligt sind;
- e) unter Verwendung entweder einer delegierten Signalisierung
oder einer Q.2931-Proxy-Signalisierung wird eine SVC zwischen den
zwei Endpunkt-Adressen aufgebaut, sofern nicht eine SVC bereits
existiert. In dem vorliegenden Beispiel existiert eine SVC noch
nicht, und es wird daher eine aufgebaut.
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Schritt 4
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Eine
Mitteilung wird dann an die SPMs gesandt, die die Ursprungs- und
Zielvermittlungen mit Diensten versorgen, wodurch diese angewiesen
werden, den Trunk der SVC zuzuordnen, die für diesen Anruf aufgebaut wurde.
Diese Transaktion muss von beiden der SPMs bestätigt werden, bevor weitergemacht
wird. Die Ursprungs-SPM zeichnet die folgende Zuordnung auf: (OPC
= 1, DPC = 9, CIC = 3000) zur virtuellen Pfadidentifikation (VPI),
virtuellen Verbindungsidentifikation (VCI), die in Kombination die SVC
identifizieren. Die Ziel-SPM macht dann die folgende Zuordnung:
(OPC = 9, DPC = 2, CIC = 4000) zu (VPI, VCI). Diese Zuordnung wird
außerdem
von dem Signalisierungs-Server für
die Dauer des Anrufs beibehalten.
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Schritt 5
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Die
an der SC empfangene IAM wird wie folgt modifiziert:
- a) die OPC wird von (1 – Ursprungsvermittlung) auf
(9 – SSC)
geändert;
- b) die DPC wird von (9 – SSC)
auf (2 – Zielvermittlung)
geändert;
- c) der CIC wird von 3000 auf 4000 geändert;
- d) alle anderen Parameter bleiben unverändert.
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Die
IAM wird dann in ATM-Zellen gepackt, die an die Zielvermittlung über die
SPM weitergesandt werden, die der Zielvermittlung zugeordnet ist.
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Schritt 6
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Die
IAM wird an der der Zielvermittlung zugeordneten SPM empfangen.
Die SPM wandelt die IAM von ATM-Zellen auf das SS7-ISUP-Format um
und leitet die IAM an die Zielvermittlung weiter. An der Zielvermittlung
werden fortlaufende Übersetzungen und
die Routenführung
ausgeführt.
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Schritt 7
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Wenn
der Anruf für
den Fortgang bereit ist, wird eine Adressen-Vollständig-Mitteilung
(ACM) aufgebaut (OPC = 2, DPC = 9, CIC = 4000) und unter Verwendung
des passenden Routen-Satzes zurück an
die SPM gesandt, die den Mitteilungs-Inhalt in ATM-Zellen packt
und die ATM-Zellen an die SSC überträgt. Die
ACM wird von der SSC empfangen und wie folgt modifiziert:
- a) der OPC wird von (2 – Zielvermittlung) auf (9 – SSC) geändert;
- b) der DPC wird von (9 – SSC)
auf (1 – Ursprungsvermittlung)
geändert;
- c) der CIC wird von 4000 auf 3000 geändert.
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Die
ACM wird dann an die der Ursprungsvermittlung zugeordnete SPM weitergeleitet,
die die ATM-Zellen auf das SS7-ISUP-Format umwandelt und die ACM
an die Ursprungsvermittlung weiterleitet.
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Schritt 8
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Bei
der Beantwortung des Anrufes an der Zielvermittlung wird eine Antwort-Mitteilung
(ANM) formuliert (OPC = 2, DPC = 9, CIC = 4000) und an die SSC über die
SPM gesandt. Die SSC modifiziert die ANM (OPC = 9, DPC = 1, CIC
= 3000) und leitet die ANM an die SPM weiter, die der Ursprungsvermittlung
zugeordnet ist. Die SPM wandelt die ATM-Zellen auf SS7-Format um
und leitet die ANM an die Ursprungsvermittlung weiter.
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Schritt 9
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An
diesem Punkt ist der Anruf verbunden und die Unterhaltung kann erfolgen.
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Schritt 10
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Eine
Auslösung
des Anrufs wird an der Ursprungsvermittlung ausgeführt (der
anrufende Teilnehmer legt auf). Dies dient lediglich zu Erläuterungszwecken,
weil es ohne weiteres verständlich ist,
dass die Folge von Ereignissen, die folgen, ein Spiegelbild derjenigen
Ereignisse ist, die beschrieben werden, wenn der Anruf von dem angerufenen Teilnehmer
ausgelöst
wird.
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Schritt 11
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Eine
Auslöse-Mitteilung
(REL) wird von der Ursprungsvermittlung aufgebaut und an die zugehörige SPM
weitergeleitet, die die Inhalte der Mitteilung in ATM-Zellen packt
und die Zellen an die SSC überträgt.
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Schritt 12
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Die
SSC weist die Ursprungs- und Ziel-SPMs an, die Zuordnung des Trunk-Mitgliedes (CIC)
zu der SVC für
diesen Anruf auszulösen.
Die Kreuzverbindung wird ausgelöst
und die Verbindungsinformation für
den Anruf wird verworfen. Die SSC kann in der Lage sein, die SVC
in einem Pufferspeicher zu speichern oder sie auszulösen. In
diesem Beispiel wird die SVC ausgelöst. Die REL wird dann an die
Zielvermittlung weitergeleitet, wobei geeignete Änderungen an den OPC, DPC und
CIC durchgeführt
werden.
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Schritt 13
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Normale
Auslöseprozeduren
werden an der Zielvermittlung befolgt.
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Schritt 14
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Die
Auslöseprozedur
ist abgeschlossen, wenn die Zielvermittlung eine Auslösung-Abgeschlossen-Mitteilung
(RLC) an die zugehörige
STM liefert, die die Mitteilung an die SSC weiterleitet, wo die
Mitteilung modifiziert wird, wie dies vorstehend beschrieben wurde,
und über
die zugehörige
SPM an die Ursprungsvermittlung weitergeleitet wird.
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Obwohl
die vorstehend beschriebenen Signalisierungs-Mitteilungen über das
Durchgangs-Trunk-Subnetzwerk 50 übertragen wurden, ist es für den Fachmann
verständlich,
dass die SSC 60 direkt mit dem (nicht gezeigten) Gleichkanal-Signalisierungs-Netzwerk
verbunden sein kann, so dass Signalisierungs-Mitteilungen über das
Gleichkanal-Signalisierungs-Netzwerk zwischen der SSC 60 und
den Ursprungs- und Zielvermittlungen ausgetauscht werden kann.
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7 ist
eine schematische Darstellung eines weiteren Anruf-Analysemodells
für das
grundlegende Durchgangs-Trunk-Subnetzwerk-System nach 2.
Dieses Anruf-Analysemodell beinhaltet ähnlich wie das Anruf-Analysemodell
nach 6 eine Ursprungsvermittlung (PC = 1) und eine
Zielvermittlung (PC = 2). Bei dieser Implementierung wird jedoch
ein transparentes Routenführungs-Verfahren verwendet,
bei dem die PSTN-Vermittlungen nichts über das ATM-Netzwerk wissen
und so bereitgestellt werden, dass sie SS7-Mitteilungen so formulieren, als
ob direkte Trunks zu anderen Vermittlungen existieren würden, die
von dem Durchgangs-Trunk-Subnetzwerk
mit Diensten versorgt werden. Entsprechend formuliert die Ursprungsvermittlung
eine IAM mit einem DPC = 2, statt mit einem DPC = 9. Daher werden
die IAM sowie auch andere Mitteilungen in einer derartigen Weise
adressiert, dass das Durchgangs-Trunk-Subnetzwerk nicht zu existieren scheint.
Als Ergebnis sind das Signalisierungssystem und das zugehörige ATM-Netzwerk
für die PSTN-Vermittlungen transparent,
die es mit Diensten versorgt. Dies hat den Vorteil, dass die SSC 60 keinen
Anruf-Verbindungsspeicher oder eine zugehörige Verbindungs-Umsetzungs-Information
während des
Anrufs aufrecht erhalten muss.
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Die
Anrufanalyse für
die transparente Routenführung
beinhaltet die folgenden Schritte:
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Schritt 1
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Ankommende
Anruf-Aufbausignale werden an dem Ursprungsknoten empfangen. Die
folgenden Schritte werden in Zuordnung zu dem Anruf-Aufbau ausqführt:
- a) es werden Übersetzungen unter Verwendung von
Teilen der gewählten
Nummer ausgeführt;
- b) die Routenführungsfunktion
wählt eine Ziel-Trunk-Gruppe
aus;
- c) ein Trunk-Mitglied wird belegt (beispielsweise das Trunk-Mitglied
mit einem CIC = 100).
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Schritt 2
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Eine
IAM wird aufgebaut und an die Signalisierungs-Verbindungsstrecke
ausgesandt, die zu einem Routen-Satz gehört, der DPC = 2 zugeordnet ist.
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Schritt 3
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Die
Signalisierungs-Verbindungsstrecke, die DPC = 2 zugeordnet ist,
wird mit der SPM verbunden, die der Ursprungsvermittlung zugeordnet
ist. Die SPM empfängt
die SS7-IAM, leitet die ISUP-Information ab und packt sie in ATM-Zellen,
die sie dann an die SSC über
das ATM-Netzwerk überträgt. Die
SSC empfängt
die IAM, verarbeitet sie jedoch nicht über die Mitteilungs-Diskriminierung
hinaus. Der Empfang der IAM löst
an der SSC die Ausführung
der folgenden Aktionen aus:
- a) unter Verwendung
des OPC und DPC als Indexe werden die ATM-Endsystem-Adresse (AESA) für die Ursprungs-
und Zielvermittlung nachgeschlagen (die Verwendung des CIC ist ebenfalls erforderlich,
wenn die Vermittlung mit mehr als einer SPM verbunden ist);
- b) eine Prüfung
wird durchgeführt,
um festzustellen, ob ein virtueller ATM-Pfad SVC bereits zwischen den Ursprungs-
und Ziel-SPM existiert;
- c) die virtuelle Verbindungs-Kanalidentifikation (VCCI) wird
auf den gleichen Wert eingestellt, wie der Trunk-CIC;
- d) unter Verwendung entweder einer delegierten Signalisierung
oder einer Q.2931-Proxy-Signalisierung wird eine Verbindung zwischen
den zwei Endpunkt-Adressen
(AESA-Ursprung, AESA-Ziel) aufgebaut, wenn eine Puffer gespeicherte
SVC nicht existiert.
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Schritt 4
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Eine
Mitteilung wird an die jeweiligen SPMs gesandt, die den Ursprungs-
und Zielvermittlungen zugeordnet ist, wodurch diese angewiesen werden, eine
Zuordnung des Trunks mit dem virtuellen Pfad für den Anruf durchzuführen. Diese
Transaktion muss von beiden SPMs bestätigt werden (nicht gezeigt),
bevor weiter gemacht wird.
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Schritt 5
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Die
IAM wird ohne Modifikation an die SPM weitergeleitet, die der Zielvermittlung
zugeordnet ist.
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Schritt 6
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Die
Anrufverarbeitung wird an diesem Punkt ohne Kenntnis des dazwischen
liegenden ATM-Systems fortgesetzt.
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Schritt 7
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Wenn
die Zielvermittlung festgestellt hat, dass das Telefon des angerufenen
Teilnehmers frei ist, so wird eine ACM, die OPC = 2, die DPC = 1
und CIC = 100 enthält,
an der Zielvermittlung aufgebaut und unter Verwendung eines passenden
Routen-Satzes an die SPM weitergeleitet, die der Zielvermittlung zugeordnet
ist. Die ACM wird an die SSC übertragen, wie
dies weiter oben beschrieben wurde und an die der Ursprungsvermittlung
zugeordnete SPM weitergeleitet. Das Verbindungsverhalten innerhalb
der Ursprungs- und Zielvermittlungen wird normalerweise ohne Kenntnis
irgendeines ATM-Verbindungssegmentes in dem Anruf ausgeführt.
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Schritt 8
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Wenn
der angerufene Teilnehmer antwortet, wird eine ANM unter Verwendung
der Codes OPC = 2, DPC = 1 und CIC = 100 aufgebaut und zurück an den
Ursprungsknoten übertragen,
wie dies vorstehend beschrieben wurde.
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Schritt 9
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An
diesem Punkt ist der Anruf verbunden, und die Unterhaltung kann
erfolgen.
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Schritt 10
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In
diesem Beispiel wird der Anruf ausgelöst, wenn der anrufende Teilnehmer
auflegt (einhängt).
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Schritt 11
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Das
Trunk-Mitglied wird in den Ruhezustand gebracht, wodurch die SPM
getriggert wird, um die Kreuzverbindung an die SVC auszulösen, die
mit diesem Trunk-Mitglied verbunden war.
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Schritt 12
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Eine
REL-Mitteilung wird formuliert und an die der Ursprungsvermittlung
zugeordnete SPM gesandt. Die SPM überträgt die Mitteilungsinhalte an die
SSC.
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Schritt 13
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Die
Auslöse-Mitteilung
wird ohne Modifikation an die der Zielvermittlung zugeordnete SPM
weitergeleitet. An diesem Punkt bestimmt die SSC, ob der virtuelle
Pfad aufrecht erhalten oder ausgelöst werden sollte. In diesem
Beispiel bestimmt die SSC, dass die SVC im Pufferspeicher gehalten
werden sollte, und die SVC wird daher nicht ausgelöst.
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Schritt 14
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Normale
Auslöse-Prozeduren
werden an der Zielvermittlung befolgt.
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Schritt 15
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Das Überführen des
Trunks in den Leerlaufzustand an der Ziel-SPM triggert die SPM,
um die Kreuzverbindung zwischen der Trunk-Verbindung und der SVC
auszulösen.
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Schritt 16
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Die
Auslöse-Prozedur
wird dadurch abgeschlossen, dass eine RLC von dem Zielknoten an den
Ursprungsknoten zurückgeliefert
wird, wie dies weiter oben für
die REL-Mitteilung beschrieben wurde.
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Obwohl
die unter Bezugnahme auf 7 beschriebene ISUP-Mitteilungsübermittlung über das Durchgangs-Trunk-Subnetzwerk
erfolgte, ist es für den
Fachmann verständlich,
dass, wie dies vorstehend anhand der 6 beschrieben
wurde, die SSC 60 direkt mit dem Gleichkanal-Signalisierungs-Netzwerk
verbunden sein könnte.
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Die
hier beschriebene vorliegende Erfindung ist ein Durchgangs-Trunk-Subnetzwerk,
das die Verkehrskapazität
und die Verkehrsbewegungs-Effizienz zwischen vorhandenen Schmalband-Vermittlungssystemen
beträchtlich
vergrößern kann.
Es ist jedoch festzustellen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf
die Strukturen und Merkmale beschränkt ist, die ausdrücklich in
den Zeichnungen gezeigt sind, und dass sie für spezielle Umgebungen modifiziert
werden kann, wie dies für
den Fachmann verständlich ist.
Die Erfindung soll daher lediglich durch den Schutzumfang der beigefügten Ansprüche beschränkt sein.