Beschreibung
Verfahren und Anordnung zum Betreiben eines Telekommunikationsnetzes
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Telekommunikationsnetzes, kurz TK-Netz, bei dem ein Netzelement an einem Netzknoten eines TK-Netzes von einem Steuerrechner gesteuert wird. Das Netzelement ist beispiels- weise eine Vermittlungsstelle zum Vermitteln von Verbindungen. Mit diesem Steuerrechner ist ein Anwendungsrechner verbunden, der neben dem ihm zugeordneten Betriebssystem mindestens ein Anwendungsprogramm hat. Mit Hilfe der Verbindung zwischen Anwendungsrechner und Steuerrechner hat das Anwen- dungsprogramm Zugriff auf das Signalisierungssystem des Steuerrechners und somit auf das Signalisierungssystem des TK- Netzes. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Anordnung zum Betreiben eines Telekommunikationsnetzes sowie ein Telekommunikationsnetz.
In TK-Netzen, in denen teilweise Verbindungen zwischen Endeinrichtungen auf- und abgebaut werden, wird vorzugsweise das Zeichengabesystem Nr. 7, wie es beispielsweise in den betreffenden Standards der ITü (International Telecommunication Union) mit ihrem Organ ITU-T, früher CCITT (International
Telegraph and Telephone Consultative Committee) beschrieben ist. Beim Einsatz des Zeichengabesystems Nr. 7 erfolgt die Zeichengabe (Signalisierung bzw. Signalling) mit Hilfe von zentralen Zeichengabekanälen zwischen den Netzknoten des TK- Netzes.
In der Regel haben moderne Telekommunikationsnetze rechnergesteuerte Netzknoten, zwischen denen PCM-Übertragungsstrecken zur Datenübertragung vorgesehen sind, wobei ein Teil der Übertragungskapazität dieser PCM-Strecken, z.B. ein Übertragungskanal mit einer Datenübertragungskapazität von 64 kbit/s, als zentraler Zeichengabekanal benutzt werden kann.
Mit Hilfe des Zeichengabesystems Nr. 7 werden in TK-Netzen sowie in anderen Nachrichtennetzen Vermittlungsvorgänge gesteuert. So ist es heute üblich, dass in TK-Netzen ein eigenständiges Zeichengabenetz existiert, das Dienstleistung für verschiedenste Benutzer (User) bereitstellt.
Das Zeichengabesystem stellt einen für alle Anwendungen einheitlichen Nachrichtenübertragungsteil (Message Transfer Part, MTP) bereit. Der Nachrichtenübertragungsteil ist ein Signalisierungsprotokoll, das einen schnellen, zuverlässigen und anwendungsunabhängigen Transport vor allem der Zeichengabenachrichten im Netz, einschließlich die Registrierung und Behebung von System- und Netzwerkfehlern, ermöglicht. Vom Nachrichtenübertragungsteil werden nur nutzverbindungsunab- hängige Dienste mit eingeschränkter Adressierungsfähigkeit angeboten. Der Nachrichtenübertragungsteil stellt Dienste für verschiedenste Benutzer (User) bereit und bildet das gemeinsame Transportsystem für Nachrichten verschiedener Anwenderteile (User Part, UP) . So gibt es z.B. ein Anwenderteil zum Fernsprechen, den Telefonie User Part (TUP) , ein Anwenderteil für leitungsvermittelte Datendienste, den Data User Part (DUP) , ein Anwenderteil für Betriebs- und Wartungsaufgaben von Netzen, den Operation und Maintenance Application Part (OMAP) , ein Anwenderteil zur ISDN-Zeichengabe, den ISDN User Part (ISDN-UP) sowie den Anwendungsteil für globale Netzwerke, den Intelligent Network Application Part (INAP) . Der Nachrichtenübertragungsteil dient somit vor allem der Verbindungssteuerung der leitungsvermittelten Datenübertragung, um die Netzelemente von Netzknoten, die auch als Signalisie- rungspunkte (Signalling Transfer Points, Signalling Points) bezeichnet werden, im Zeichengabenetz Nr. 7 zu verbinden. Für diese Verbindungen werden vorzugsweise digitale vollduplex 64kbit/s-Leitungen bzw. Kanäle (z.B. als V.35-Anschluss) als Zeichengabestrecke genutzt. Beim Einrichten einer Zeichenga- bestrecke, z.B. im PCM30, wird für die Übertragung von Daten mit Zeichengabeinformationen ein Zeitschlitz belegt. Dies ist üblicherweise der Zeitschlitz 16. Der gewählte Kanal kann als
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Protokollstacks eingespart, sondern es entfällt auch der erhebliche Zeitaufwand zum Implementieren dieser Protokollstacks auf dem Anwendungsrechner sowie die notwendige Wartung und Pflege der SCCP/TCAP-Protokollstacks.
Das erste und zweite Schnittstellenprogramm bilden eine Schnittstelle zwischen dem Anwendungsprogramm und dem TCAP- Protokoll und werden auch als TCAP Application Interface (TIF) bezeichnet. Das erste Schnittstellenprogramm tauscht Signalisierungsinformationen mit dem TCAP-Protokollstack wie ein Anwenderteil der Benutzer (User Part) aus. Das zweite Schnittstellenprogramm tauscht mit dem Anwendungsprogramm auf die gleiche Weise Signalisierungsdaten aus, wie bei einem direkten Zugriff des Anwenderprogramms auf einen im Anwen- dungsrechner implementierten TCAP-Protokollstack. Der Datenaustausch zwischen den beiden Schnittstellen erfolgt mit Hilfe eines beliebigen Datenübertragungsprotokolls. Der Aufwand zum Implementieren der beiden Schnittstellen beträgt ca. 10 % des Aufwandes, der zum Implementieren des SCCP/TCAP- Protokolls notwendig ist. Die Signalisierungsdaten werden als Nutzdaten zwischen den beiden Schnittstellen übertragen. Somit ist ein einfacher und unkomplizierter logischer Aufbau der beiden Schnittstellen möglich.
Die Schnittstellenüberwachung, wie z.B. die Protokollüberwachung und die Wegesuche ist durch die einfache Logik der Schnittstelle einfach und transparent. Störungen können dadurch leicht erkannt und behoben werden. Auch kann die Schnittstellensteuerung nach einer Veränderung von Dienst- merkmalen weiterhin unmodifiziert genutzt werden. Zumindest die erste Schnittstelle kann auch bei zukünftigen Erweiterungen auf anderen Plattformen weiter unmodifiziert genutzt werden. Es ist nur eine Anpassung der zweiten Schnittstelle an die neue Plattform notwendig, d.h. die Schnittstelle muss auf der neuen Plattform, z.B. auf einer anderen Datenverarbeitungsanlage, implementiert werden, sofern die Schnittstelle nicht in einer plattformunabhängigen Programmiersprache,
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sind, jedoch keine Zugriffsmöglichkeit auf das Programmsystem des Netzelementes durch den Anwendungsrechner besteht. Zwischen dem IP-Netz und dem TK-Netz werden mit Hilfe der Schnittstellenprogramme nur Signalisierungsinformationen übertragen. Somit ist eine Trennung zwischen IP-Netz und TK- Netz zumindest bei der Übertragung von Signalisierungsinformationen gegeben.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, welche in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen erläutert. Darin zeigen:
Figur 1 mehrere Vermittlungsstellen, die mit einem TK-Netz verbunden sind, wobei ein Teil der Vermittlungsstellen mit kommerziellen Plattformen verbunden ist, die einen Zugang zum globalen Netzwerk des Internets haben,
Figur 2 zwei Vermittlungsstellen eines TK-Netzes, wobei eine Vermittlungsstelle eine kommerzielle Plattform hat, die mit dem Internet verbunden ist,
Figur 3 das Signalisierungssystem des Koordinationsprozes- sors der ersten Vermittlungsstelle sowie der kommerziellen Plattform der zweiten Vermittlungsstelle aus Figur 2,
Figur 4 zwei Vermittlungsstellen eines TK-Netzes, wobei eine kommerzielle Plattform mit der zweiten Vermittlungsstelle verbunden ist,
Figur 5 das Signalisierungssystem der ersten und zweiten
Vermittlungsstelle sowie die Anbindung der kommer- ziellen Plattform an dieses Signalisierungssystem der in Figur 4 dargestellten Anordnung,
Figur 6 ein erstes Ausführungsbeispiel für eine mögliche physikalische Verbindung zwischen der kommerziellen Plattform und dem Signalisierungssystem des Koordinationsprozessors,
Figur 7 ein zweites Ausführungsbeispiel für eine mögliche physikalische Verbindung zwischen der kommerziellen Plattform und dem Koordinationsprozessor der Vermittlungsstelle,
Figur 8 ein drittes Ausführungsbeispiel ähnlich dem in
Figur 6 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel, und
Figur 9 den Übertragungsweg der Signalisierungsdaten von der Internetanwendung bis zum Signalisierungssystem des TK-Netzes.
In Figur 1 sind Vermittlungsstellen 12a bis 12f dargestellt, die mit einem Telekommunikationsnetz 14, kurz TK-Netz, verbunden sind und die jeweils ein Netzelement eines Netzknotens des TK-Netzes 14 bilden. Auf einem Anwendungsrechner (nicht dargestellt) wird ein Programm abgearbeitet, das dem Nutzer eines Datennetzes, z.B. dem Internet 18, Dienste und Leistungsmerkmale bereitstellt, die zumindest teilweise Signalisierungsinformationen mit einem Signalisierungssystem der Vermittlungsstelle 12d austauscht. Das Anwendungsprogramm des Anwendungsrechners bildet dabei eine Schnittstelle zwischen dem Internet 18 und dem TK-Netz 14. Diese Schnittstelle wird auch als kommerzielle Plattform 16a bezeichnet. Die kommerzielle Plattform 16b bildet eine Schnittstelle zwischen dem Internet 18 und der Vermittlungsstelle 12e und die kommerziellen Plattformen 16c, 16d bilden jeweils eine Schnittstelle zwischen dem Internet 18 und der Vermittlungsstelle 12f.
In Figur 2 sind die Vermittlungsstellen 12a und 12d, das TK- Netz 14 und das Internet 18 dargestellt. Gleiche Elemente
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Bei einer ersten Implementierung der Schnittstellenprogramme 80, 82 müssen zwei Plattformen angepasst werden. Das zweite Schnittstellenprogramm 82 muss in die kommerzielle Plattform 72 integriert werden. Das erste Schnittstellenprogramm 80 muss in das Programmsystem des Koordinationsprozessors 66 implementiert werden. Jedoch haben diese Schnittstellenprogramme 80,82 im Vergleich zu dem SCCP/TCAP-Protokollstack eine sehr einfache Logik, da sie im Prinzip die Signalisie- rungsformationen in Form von Nutzdaten nur "durchreichen". Somit sind die Protokollüberwachung, die Wegesuchfunktion sowie weitere Funktionen einfach aufgebaut und vollkommen transparent. Da diese Schnittstellen 80, 82 Daten nur übertragen, müssen sie bei einer Änderung von Diensten oder von Protokollen, wie z.B. dem Protokoll des TCAP-Üser, nicht modifiziert werden.
Bei der Anbindung weiterer Plattformen, insbesondere von Plattformen, die auf anderen Hardwaresystemen und/oder mit Hilfe von anderen Betriebssystemen abgearbeitet werden, kann das erste Schnittstellenprogramm 80 auch für diese neuen
Plattformen unmodifiziert genutzt werden. Das zweite Schnitt- stellenprogramm 82 muss gegebenenfalls an die neue Plattform angepasst oder für diese Plattform neu erstellt werden. Wird das zweite Schnittstellenprogramm 82 bei einer ersten Platt- form aus dynamischen Gründen z.B. mit Hilfe der Programmiersprache „Cw erstellt, so muss dieses zweite Schnittstellenprogramm 82 bei einer zweiten Plattform neu erstellt werden. Ist das zweite Schnittstellenprogramm 82 jedoch mit Hilfe einer plattformunabhängigen Programmiersprache erstellt wor- den, wie z.B. mit Hilfe der Programmiersprache „Java", so kann das zweite Schnittstellenprogramm 82 auch auf anderen Plattformen unmodifiziert genutzt werden, es sei denn, dass es erforderlich ist, das zweite Schnittstellenprogramm, z.B. aus Performancegründen, in einer plattformabhängigen Program- miersprache dieser Plattform zu erstellen. Durch den einfachen Aufbau des zweiten Schnittstellenprogramms 82 ist für das Erstellen jedoch kein großer Aufwand zu erwarten.
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PCM-Verbindung, d.h. eine PCM-Strecke, zwischen dieser PCM- Anschlusseinheit 96 und dem Anwendungsrechner der kommerziellen Plattform 72 besteht.
Die Daten werden auf der PCM-Strecke mit Hilfe eines Pulse- Code-Modulations-Verfahrens übertragen. Das TIF-TCAP- Schnittstellenprogramm 82 ist Bestandteil einer Vermittlungsschicht 94, dem sogenannten Universal Mediation Layer. Diese Vermittlungsschicht ist zur Koordination und zur Steuerung der Datenübertragung in der kommerziellen Plattform 72 angeordnet, insbesondere zur Datenübertragung mit Hilfe der PCM- Strecken.
In Figur 7 ist ein zweites Ausführungsbeispiel für eine ög- liehe physikalische Verbindung zwischen dem Koordinationsprozessor 66 der Vermittlungsstelle 12e und der kommerziellen Plattform 72 dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel haben die Vermittlungsstelle 12e und der Anwendungsrechner der kommerziellen Plattform 72 jeweils eine Schnittstelle, die eine auf einem Internetprotokoll basierende Datenübertragung unterstützt. Die Datenübertragung der Signalisierungsin- formation zwischen der kommerziellen Plattform 72 und dem Signalisierungssystem 76, 78 des Koordinationsprozessors 66 erfolgt mit Hilfe einer Ethernet-Verbindung zwischen diesen beiden Schnittstellen.
Figur 8 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine mögliche physikalische Verbindung zwischen dem Koordinationsprozessor 66, der Vermittlungsstelle 12e und der kommerziellen Plattform 72, wobei die kommerzielle Plattform und die Anschlussgruppe C zum Ansteuern der PCM-Verbindung zwischen dem Anwendungsrechner der kommerziellen Plattform 72 und der Vermittlungsstelle 12e redundant ausgeführt sind. Das in Figur 8 dargestellte Ausführungsbeispiel ist ähnlich dem in Figur 6 gezeigten Ausführungsbeispiel. Jedoch sind die beim Ausführungsbeispiel in Figur 8 redundant ausgeführten Baugruppen bei dem in Figur 6 dargestellten Ausführungsbeispiel
nicht redundant ausgeführt. Die Verbindungssteuerung 98 ist über einen Signalisierungskanal mit dem Koordinationsprozessor 66 verbunden. Weitere VerbindungsSteuerungen sind ebenfalls mit je einem Signalisierungskanal des Koordinationspro- zessors 66 verbunden. Von diesen weiteren Verbindungssteuerungen ist eine Verbindungssteuerung 104 in Figur 8 dargestellt. Die Anschlusseinheit C zum Anschluss der PCM- Verbindung zwischen der kommerziellen Plattform 72 und der Verbindungssteuerung 98 ist redundant als Anschlusseinheit 96a und als Anschlusseinheit 96b ausgeführt.
Zur Anschlusseinheit 96a und zur Anschlusseinheit 96b sind jeweils zwei Signalisierungskanäle als feste Verbindung, als sogenannte Langzeitverbindung (NUC: Nailed Up Connection) eingerichtet. Zwischen der Anschlusseinheit 96a und der kommerziellen Plattform 72a sowie zwischen der Anschlusseinheit 96a und der kommerziellen Plattform 72b ist je ein Datenübertragungskanal mit einer Übertragungskapazität von 64 kbit/s als feste Verbindung eingerichtet, wobei ein LAP-D- Datenübertragungsprotokoll zur Steuerung der Datenübertragung genutzt wird. Zwischen der Anschlusseinheit 96b und der kommerziellen Plattform 72a sowie zwischen der Anschlusseinheit 96b und der kommerziellen Plattform 72b ist ebenfalls je ein Datenübertragungskanal als feste Verbindung mit einer Daten- Übertragungskapazität von 64 kbit/s geschaltet, wobei ebenfalls das LAP-D-Datenübertragungsprotokoll genutzt wird.
Die kommerziellen Plattformen 72a und 72b können in einem gemeinsamen Anwendungsrechner angeordnet sein. Dieser Anwen- dungsrechner sollte mindestens zwei Prozessoren haben, wobei mindestens ein erster Prozessor die Programmdaten zum Bereitstellen der kommerziellen Plattform 72a abarbeitet und mindestens ein zweiter Prozessor die Programmdaten zum Bereitstellen der kommerziellen Plattform 72b abarbeitet. Dabei ist die kommerzielle Plattform 72a aktiv und die kommerzielle
Plattform 72b ist in Bereitschaft, so dass die kommerzielle Plattform 72b bei einem Ausfall der kommerziellen Plattform
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der Nutzer (der Anwender) des Internets 18 auf seinem Anwendungsrechner nutzt. So kann der Nutzer die Internetseite des Herstellers in dieser Anwendungssoftware aktivieren, so dass er die Inhalte dieser Internetseite auf seinem Anwendungs- rechner angezeigt bekommt. Die auf dieser Seite angebotene Hilfe, die zumeist in Schriftform vorliegt, kann er durcharbeiten, um eine Lösung für seine Probleme zu finden.
Über ein Eingabefeld kann er weiterhin telefonische Beratung und/oder Hilfe eines Experten anfordern. Dazu werden die
Teilnehmerdaten, insbesondere die Rufnummer des Telefonanschlusses des Teilnehmers über das Internet 18 zu dem Anwendungsprogramm 84 der kommerziellen Plattform 72 übertragen. Die Teilnehmerdaten des Anwenders werden von dem Anwenderpro- gramm 84 in Signalisierungsinformationen umgewandelt, die das Anwendungsprogramm 84 dem zweiten Schnittstellenprogramm 82 übergibt. Wie bereits beschrieben, werden die Signalisierungsinformationen in Form von Daten zu der ersten Schnittstelle 80 übertragen, die in der Vermittlungsstelle 12e ange- ordnet und mit dem Signalisierungssystem 74, 76, 78 des Koordinationsprozessors 66 verbunden ist. Die Signalisierungsinformationen des Anwendungsprogramms 84 werden so dem Signalisierungssystem des TK-Netzes 14 übergeben.
Mit Hilfe des Signalisierungsnetzes des TK-Netzes 14 werden die Signalisierungsinformationen zu dem Signalisierungssystem 112 der Vermittlungsstelle 12a übertragen, an der der Teil- nehmeranschluss des Experten angeschlossen ist, zu dem eine Telefonverbindung aufgebaut werden soll. Mit Hilfe der zum Signalisierungssystem 112 übertragenen Signalisierungsinformationen wird eine Verbindung zwischen dem Teilnehmeran- schluss des Anwenders und dem Teilnehmeranschluss des Experten aufgebaut .
Bei anderen Ausführungsbeispielen erfolgt der Verbindungsaufbau und die VerbindungsSteuerung zwischen dem Experten und dem Anwender mit Hilfe einer weiteren Vermittlungsstelle bzw.
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angeordnet sein, an die die kommerzielle Plattform 72 angeschlossen ist, auf der das Anwendungsprogramm 92 Click to Conference abgearbeitet wird. Die kommerzielle Plattform 72 ist z.B. eine sogenannte offene Systemplattform.
Mit Hilfe weiterer automatisch erzeugbarer Signalisierungsdaten steuert das Anwendungsprogramm 92 der kommerziellen Plattform 72 das Einberufen der Konferenz, insbesondere sind das Signalisierungsdaten, mit deren Hilfe zu dem Teilnehmer- anschluss jedes potentiellen Teilnehmers der Telefonkonferenz eine Verbindung zu einer Begrüßungsansage und anschließend zu einer Warteansage geschaltet wird. Der Kommunikationspartner des Anwendungsprogramms 92 Click to Conference ist die Konferenz-Steuereinheit. Die Konferenz-Steuereinheit ist ein soge- nannter Intelligent Network Application Part (INAP) . Für die Vermittlungsstellen der Teilnehmeranschlüsse der Konferenzteilnehmer ist der Verbindungsaufbau ein herkömmlicher Verbindungsaufbau eines rufenden Teilnehmers zu dem Teilnehmer des Teilnehmeranschlusses der jeweiligen Vermittlungsstelle. Die Konferenz-Steuereinheit baut somit je eine Verbindung zu jedem der Teilnehmer auf, schaltet die Nutzkanäle zusammen und führt die VerbindungsSteuerung der Verbindungen zu den einzelnen Konferenzteilnehmern durch. Dem Anwendungsprogramm 92 der kommerziellen Plattform 72 können Daten zugeführt werden, die dem Teilnehmer, der die Telefonkonferenz einberufen hat, auf der Internetseite angezeigt werden können und ihn so über den Status der Einberufung der Telefonkonferenz informieren.
Die Verbindung zwischen den Schnittstellen 80, 82 kann auch mit Hilfe einer beliebigen anderen physikalischen Verbindung zur Datenübertragung realisiert werden. Auch kann ein beliebiges anderes Datenübertragungsprotokoll zur Datenübertragung zwischen den Schnittstellen genutzt werden. Für die Vermitt- lungsstellen und Steuereinheiten des TK-Netzes 14 ist der Austausch der Signalisierungsinformationen mit den Anwendungsprogrammen 84, 92 der kommerziellen Plattform 72 über
die Schnittstellen 80, 82 ebenso transparent wie bei einem direkten Zugriff der kommerziellen Plattform 72 auf das Signalisierungssystem des TK-Netzes 14.