EP1410612A1 - Aufteilung der behandlung von sprachkanalbezogenen funktionen in einem telekommunikationsnetz wobei nur die wenig gebrauchten funktionen zentral bereitgestellt werden - Google Patents

Aufteilung der behandlung von sprachkanalbezogenen funktionen in einem telekommunikationsnetz wobei nur die wenig gebrauchten funktionen zentral bereitgestellt werden

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Publication number
EP1410612A1
EP1410612A1 EP02754404A EP02754404A EP1410612A1 EP 1410612 A1 EP1410612 A1 EP 1410612A1 EP 02754404 A EP02754404 A EP 02754404A EP 02754404 A EP02754404 A EP 02754404A EP 1410612 A1 EP1410612 A1 EP 1410612A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
network
data transmission
voice channel
related functions
transmission network
Prior art date
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Ceased
Application number
EP02754404A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Alfred Jugel
Klaus Pulverer
Patrick Kleiner
Norbert LÖBIG
Mathias Franz
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HMD Global Oy
Original Assignee
Siemens AG
Nokia Siemens Networks GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG, Nokia Siemens Networks GmbH and Co KG filed Critical Siemens AG
Publication of EP1410612A1 publication Critical patent/EP1410612A1/de
Ceased legal-status Critical Current

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    • H04M3/487—Arrangements for providing information services, e.g. recorded voice services or time announcements
    • H04M3/493—Interactive information services, e.g. directory enquiries ; Arrangements therefor, e.g. interactive voice response [IVR] systems or voice portals
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    • H04M7/1295—Details of dual tone multiple frequency signalling

Definitions

  • the present invention relates to a method for providing voice channel-related functions in a telecommunications network and a telecommunications network for performing this method.
  • a switching node generally consists of peripheral units (connection devices for subscribers or lines), a central computer platform, a message distribution device and further central units such as switching matrix, protocol termination devices (for example for the signaling system No. 7 ), Background memory, controls, etc.
  • the peripheral devices perform essential switching tasks linked to the voice channels of the peripheral device. They therefore contain switching, operational and administrative programs as well as the data associated with the facility, such as connection locations, signaling, authorizations, telephone numbers, individual characteristics of connecting lines and subscriber connections, and the condition and configuration of the peripheral facility.
  • the central computer platform is used for the coordinating control of the connection setup and clearing as well as the reactions to administrative and error-related configuration changes.
  • the classic peripheral device terminates the connecting lines for which it is responsible for processing the switching technology.
  • the peripheral devices are interconnected via the message distribution system and with the common connected to the computer platform.
  • the other central system components provide the switching system with special functions, for example for switching through the voice channels, processing the signaling protocols, implementing the operator interface or storing mass data.
  • the central components of a switching system are designed redundantly (for example, doubled).
  • the peripheral devices are not designed redundantly. In the case of more stringent failure requirements (for example saving stable connections beyond the failure of a peripheral device), however, they can be constructed redundantly.
  • peripheral devices If signaling and speech are disassociated on separate paths and the peripheral devices only have the task of signaling processing and / or conversion without physical termination of the speech channels, then restrictions regarding the number of terminatable speech channels are eliminated. For this application, these logical peripheral devices are determined with regard to their capacity by the performance of the processors, the size of the memory and the capacity of the message interface.
  • A-subscriber or an A-side trunk ie a connection line to a remote switching center
  • any B-subscriber or a B-side trunk in In general, two different peripheral devices (PE) are always involved in establishing and clearing the connection, as shown in FIG. 2.
  • the switching center which is active for the control of connections made outside the switching center can and / or B-side subscribers of classic telephone networks (for example TDM networks, time division multiple access) make known subscriber or network features available. This particularly includes announcements and dialogues that are necessary in certain situations (for example, "No connection under this number. *," The number has changed, the new number is 722-25940. "Or requesting authorization to dial in a packet network).
  • classic telephone networks for example TDM networks, time division multiple access
  • IVR systems are generally TDM-based (Time Division Multiplex) and combine the entire functional spectrum in order to be universally applicable.
  • the disadvantage of this universality is the cost of using an IVR system as effectively as possible.
  • Two usage scenarios are common in TDM-based data transmission networks with conventional switching centers (e.g. the classic telephone network), as described below:
  • peripheral switching center facilities are equipped with hardware modules for the provision of announcements as well as DTMF (Discrete Tone Multi Frequency) and / or language ID introduced into the exchange.
  • DTMF Discrete Tone Multi Frequency
  • the subscriber / trunk is switched to a port of this special peripheral device for announcements and dialogs via a 64 kbit / s circuit. From a switching point of view, it is a through-connection from an A-side peripheral device via the coupling network to the B-side peripheral device with an announcement and dialog functionality-guided connection.
  • the B-sided announcement / dialogue port acts like a B-sided trunk.
  • the type of announcement or dialog functions to be played is carried out by internal signaling to the peripheral device with an announcement and dialog function or is predefined.
  • the advantage of this implementation is the integration of the announcement and dialog function in the exchange, which is very inexpensive. Furthermore, there can be broad access to the hardware functionality of the peripheral device for announcement and dialog functionality.
  • the disadvantage of this implementation is that if the user channel is packet-based or routed outside of the exchange, this functionality cannot be used or can only be used with an upstream gateway (see also FIG. 3) that controls the network transition between the TDM-based data transmission network (classic telephone network ) and the packet network (e.g. Internet). Furthermore, the voice data, which are available in the prior art in PCM / TDM technology (Pulse Code Modulation / Time Division Multiplex), must be converted into packet data. Furthermore, there is a user data load for announcements and dialogs at the controlling switching center and there is a loss of speech quality by converting the user data from the TDM / PCM system into packet data.
  • announcements and dialogs are also provided at the network transition between the packet and TDM networks or by means of specially designed for announcement and dialog functions. chain-based IVR systems.
  • the announcement and dialog functions are controlled by the call control server of the exchange that controls the connection.
  • the disadvantage of this system is that the switching center that controls the switching center for connections carried in the packet network does not have access to the IVR functions available in the packet network.
  • the object of the present invention is therefore to provide a method and devices for providing voice channel-related functions in a telecommunications network, in which a reduction in the data load over the data transmission network is achieved with minimal implementation effort.
  • the IVR functionality is divided into two areas, taking into account the frequency of use and the complexity of the implementation. Rather rarely required voice channel-related functions are provided centrally by a first switching center, and frequently required voice channel-related functions are provided decentrally by several switching centers.
  • the method according to the invention for providing voice channel-related functions in a telecommunications network thus provides the first voice channel-related functions that are used little and centrally, and the second voice channel functions that are used more frequently in a decentralized manner.
  • the advantage of the present invention is that the telecommunications network which is used for the transmission of the voice data is relieved, since the voice channel functions are preferably called up by an announcement device which is in the vicinity of the calling subscriber.
  • the voice channel-related functions are controlled centrally by a central controller.
  • the control can take place via known protocols, e.g. according to the standards for signaling system No. 7 (SS7), MGCP (Media Gateway Control Protocol), H.248.
  • SS7 signaling system No. 7
  • MGCP Media Gateway Control Protocol
  • H.248 H.248.
  • the first voice channel-related functions can be complex dialog functions, such as, for example, querying the credit of a prepaid card, voice recognition, text-to-speech functionality, etc. with the associated actions, and the second voice channel-related functions can be sounds (such as, for example Dial tone, busy signal), simple dialogs, such as asking for a PIN number, simple announcements, such as "No connection under this number" or the detection of subscriber entries in the form of DTMF (Discrete Tone Multi Frequency) the first voice channel-related functions can also include simple announcements, tones and simple dialogues.
  • complex dialog functions such as, for example, querying the credit of a prepaid card, voice recognition, text-to-speech functionality, etc. with the associated actions
  • the second voice channel-related functions can be sounds (such as, for example Dial tone, busy signal)
  • simple dialogs such as asking for a PIN number
  • simple announcements such as "No connection under this number”
  • subscriber entries in the form of DTMF Discrete Ton
  • the first voice channel-related functions can be transmitted via a first data transmission network and the second voice channel-related functions can be transmitted via a second data transmission network.
  • the second data transmission network is advantageously a circuit-switched data transmission network, such as the public telephone network (PSTN, Public Switched Telephone Network), and the first data transmission network is a packet-switched data transmission network, such as an IP-based data transmission network (Internet Protocol, e.g. Internet) or a ATM-based data transmission network (Asynchronous Transfer Mode).
  • PSTN Public Telephone Network
  • IP-based data transmission network Internet Protocol, e.g. Internet
  • ATM-based data transmission network Asynchronous Transfer Mode
  • the media gateway advantageously has the option of transmitting the second voice channel-related functions via the circuit-switched data transmission network and / or the packet-switched data transmission network.
  • FIG. 1 shows the typical architecture of a classic switching center
  • FIG. 2 shows the separate routing of speech and signaling
  • FIG. 3 shows a schematic illustration for the transmission of voice over a packet-switched data transmission network
  • Figure 4 shows an example of the provision of voice channel related functions
  • Figure 5 shows another example of the application of the present invention in a telecommunications network.
  • FIG. 4 shows an example of the provision of voice channel-related functions, such as announcements, tones, dialogues, etc., in a telecommunications network.
  • Voice data can be transmitted as data packets either via a second data transmission network 6, for example the public telephone network using the TDM (Time Division Multiplex) or PCM (Pulse Code Modulation) method, or via a first data transmission network 5, for example an IP-based data transmission network become.
  • a second data transmission network 6 for example the public telephone network using the TDM (Time Division Multiplex) or PCM (Pulse Code Modulation) method
  • a first data transmission network 5 for example an IP-based data transmission network become.
  • subscriber 8 PSTN subscriber 8
  • IP subscriber 7 IP subscriber 7
  • IP network 5 first data transmission network 5
  • first voice channel-related functions which are required relatively little and / or require a high level of implementation, are provided centrally by a dialog device 3.
  • This dialog device 3 can, for example, be an independent device or can be implemented in the packet network 5 by a switching center 9.
  • second voice channel-related functions that are required more frequently and / or require less implementation effort than the first voice channel-related functions Functions provided decentrally by a plurality of network nodes 2a, 2b (media gateways 2a, 2b) by announcement devices 4a, 4b.
  • the first voice channel-related functions that are required less frequently and generally require a high level of implementation are, for example, complex dialogues with voice recognition, such as querying a prepaid card balance, train information, text-to-speech functionality, etc. Such dialog functions are relatively complex to implement, since speech recognition, a database and / or corresponding access, etc. must be implemented.
  • the first voice channel-related functions can also be standard announcements (e.g. "No connection under this number"), DTMF detection (Discrete Multitone Multi Frequency), tones, etc.
  • Second voice channel-related functions that are required much more often and generally require a much lower implementation effort are, for example, tones (dial tone, busy signal, etc.), announcements ("The number has changed.”, Etc.) or simple dialogues such as for example, asking for a PIN (Personal Identification Nu ber).
  • the control device 3 and the announcement devices 4a, 4b are controlled by the central control 1.
  • the control takes place, for example, with regard to the type of announcement to be played, dialogues, etc., the routing of the respective voice channel-related functions, etc.
  • the method according to the invention has the advantage that the decentralization of the second voice channel-related functions significantly reduces the data load in the transmission network since the transmission paths to the subscriber are shortened, and complex voice channel-related functions can still be implemented in a centralized manner in order to limit the implementation costs. Furthermore, the packet network 5 is relieved, since the second voice channel-related functions can be transmitted via the TDM network (public telephone network 6).
  • the central controller 1 transmits signaling messages, e.g. to public telephone networks (second data transmission network 6) e.g. for the connection between an A subscriber and a B subscriber, etc.
  • signaling messages e.g. to public telephone networks (second data transmission network 6) e.g. for the connection between an A subscriber and a B subscriber, etc.
  • this central controller 1 controls the network nodes 2a, 2b, which are shown as media gateways in this example.
  • the media gateways form the interface between a packet network (first data transmission network 5, for example IP network) and a public telephone network 6.
  • the network nodes 2a, 2b also have the option of transferring the voice channel-related functions both into the first data transmission network 5 and into the second data transmission - import network 6.
  • the signaling is carried out via various protocols, such as signaling system No. 7 (SS7) and the Media Gateway Control Protocol (MGCP).
  • SS7 signaling system No. 7
  • MGCP Media Gateway Control Protocol
  • this Voice over IP network scenario that is to say when transmitting voice data over a packet network (first data transmission network 5), in which the functional blocks of a switching system are no longer implemented in a locally concentrated manner, but rather are arranged geographically distributed, additional aspects must now be implemented when implementing the IVR functionality are taken into account. Announcements and tones must be able to be recorded both in the direction of the packet network and in the direction of the TDM network and the load on the packet network caused by announcements and tones must be kept as low as possible.
  • SS7 signaling system No. 7
  • MGCP Media Gateway Control Protocol
  • the geographical distribution of the network gateways makes the centralized design of an announcement and / or dialog system (Interactive Voice Response System, IVR system) seem very uneconomical because announcements and sounds over long distances, in extreme cases intercontinental , must be transferred.
  • IVR system Interactive Voice Response System
  • the implementation effort can be greatly reduced by a functional limitation.
  • the functions of the second area are required more frequently, in extreme cases per call. They include the import of sounds, simple, not constantly changing announcements, such as. B. the query of a PIN and the detection participant input in the form of DTMF (Discrete Tone Multi Frequency).
  • Tones and announcements transmitted over the telephone network do not create a load in the packet network.
  • the decentralized arrangement increases the availability of the IVR functions in the network; in the event of failure, the IVR function of any other media gateway can be used. Since the IVR function is available on both sides of a connection, it can be used optimally. Tones and announcements for the A subscriber or A trunk are played in by the media gateway on the A side, on the B side analogously.
  • the switching processes of the controlling system switching system for packet networks
  • the switching system switching system for packet networks
  • the prerequisite for this is that the IVR function is modeled in the form of "IVR ports".
  • a connection that is introduced via a media gateway and that requires an IVR function is preferably provided by IVR resources in this gateway or in the vicinity of this gateway.
  • the functions of the first area will continue to be implemented with a centralized approach.
  • the transition to the packet network takes place either directly or using a media gateway. Due to the lower usage, the aspects of costs and network load take a back seat, whereas the Integration of a server and database environment with the centralized approach can be solved more effectively.
  • the IVR functionality is thus divided into two areas, taking into account the frequency of use and the complexity of the implementation.
  • the frequently required IVR functions are implemented in the peripheral unit of a packet network, i. H. in the media gateways.
  • the IVR functionality is implemented in the media gateway in such a way that announcements and / or tones can be output in both the packet and the TDM network (as seen by the media gateway).
  • complex, rarely required IVR functions are implemented using a centralized approach.
  • IP-based IVR systems available outside the first switching node are modeled as virtual announcement ports on a new type of media gateway.
  • This new type of gateway has two versions. If he only provides IVR resources, it is a universally applicable IVR system that only has the function of the IVR function. If, in addition to the IVR system, ports are also provided for the TDM ⁇ -> IP gateway, then this is a media gateway IVR system with reduced functionality that provides simple IVR functions (e.g. standard announcements in the form of so-called recorded announcements - ents). Both devices are controlled by the central controller 1 using MGCP.
  • an announcement / dialog port is assigned on the B side.
  • the type of IVR function is communicated to the port that provides announcement / dialog functions by further MGCP signaling.
  • an extension of the MGCP protocol with parameters from H.248 is proposed, which include the required functions such as 'Send' Define tone xy 'or' game announcement xy '.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Use Of Switch Circuits For Exchanges And Methods Of Control Of Multiplex Exchanges (AREA)

Abstract

The invention relates to a method for providing voice channel-related functions in a telecommunications network, whereby first voice channel functions are centrally provided, and second voice channel functions are decentrally provided. The invention also relates to a telecommunications network for implementing this method.

Description

Beschreibung
AUFTEILUNG DER BEHANDLUNG VON SPRACHKANALBEZOGENEN FUNKTIONEN IN EINEM TELEKOMMUNIKATIONSNETZ WOBEI NUR DIE WENIG GEBRAUCHTEN FUNKTIONEN ZENTRAL BREITGESTELLT WERDEN
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bereitstellen von sprachkanalbezogenen Funktionen in einem Telekommunikationsnetz sowie ein Telekommunikationsnetz zur Durchführung dieses Verfahrens .
Wie in Figur 1 gezeigt wird, besteht ein Vermittlungsknoten im Allgemeinen aus peripheren Einheiten (Anschlusseinrichtun- gen für Teilnehmer oder Leitungen) , einer zentralen Rechnerplattform, einer Nachrichtenverteileinrichtung und weiteren, zentralen Einheiten, wie Koppelfeld, Protokollabschlusseinrichtungen (zum Beispiel für das Zeichengabesystem Nr. 7), Hintergrundspeicher, Bedieneinrichtungen, usw.
Die peripheren Einrichtungen erfüllen wesentliche, an die , Sprachkanäle der peripheren Einrichtung gebundene vermittlungstechnische Aufgaben. Sie enthalten daher vermittlungstechnische, betriebstechnische und administrative Programme sowie die der Einrichtung zugehörigen Dateninformationen, wie Anschlussläge, Signalisierung, Berechtigungen, Rufnummern, individuelle Charakteristika von Verbindungsleitungen und Teilnehmeranschlüssen sowie Ausbauzustand und Konfiguration der peripheren Einrichtung.
Die zentrale Rechnerplattform dient der koordinierenden Steuerung des Verbindungsauf- und -abbaus sowie der Reaktionen auf administrative und fehlerbedingte Konfigurationsveränderungen.
Die klassische periphere Einrichtung terminiert die Verbindungsleitungen, für deren vermittlungstechnische Bearbeitung sie zuständig ist. Die peripheren Einrichtungen sind über das Nachrichtenverteilsystem untereinander und mit der gemeinsa- men Rechnerplattform verbunden. Die weiteren zentralen Systemkomponenten stellen dem Vermittlungssystem Spezialfunk- tionen zum Beispiel für die Durchschaltung der Sprachkanäle, die Bearbeitung der Signalisierungsprotokolle, die Realisierung der Betreiberschnittstelle oder die Speicherung von Massendaten zur Verfügung.
Aus Gründen der Ausfallsicherheit sind die zentralen Komponenten eines VermittlungsSystems redundant (zum Beispiel gedoppelt) ausgelegt. Im Allgemeinen werden die peripheren Einrichtungen nicht redundant ausgelegt. Im Falle von verschärften Ausfallanforderungen (zum Beispiel das Retten stabiler Verbindungen über den Ausfall einer peripheren Einrichtung hinaus) können sie jedoch redundant aufgebaut sein.
Werden Signalisierung und Sprache disassoziiert auf getrennten Wegen geführt und haben die peripheren Einrichtungen nur noch die Aufgabe der Signalisierungsverarbeitung und/oder - konversion ohne physikalische Terminierung der Sprachkanäle, so entfallen Beschränkungen hinsichtlich der Anzahl terminierbarer Sprachkanäle. Diese logischen peripheren Einrichtungen werden für diesen Anwendungsfall hinsichtlich ihrer Kapazität durch die Leistung der Prozessoren, die Größe des Speichers und die Kapazität der Nachrichtenschnittstelle bestimmt.
Da für die Durchschaltung der Sprache zwischen einem A-Teilnehmer oder einem A-seitigen Trunk (d.h. einer Verbindungsleitung zu einer fernen Vermittlungsstelle) und einem beliebigen B-Teilnehmer oder einem B-seitigen Trunk mehr als eine Richtung zur Verfügung gestellt werden muss, sind im Allgemeinen stets zwei verschiedenen periphere Einrichtungen (PE) in den Verbindungsauf- und -abbau involviert, wie in Figur 2 gezeigt wird.
Die für die Steuerung von außerhalb der Vermittlungsstelle geführten Verbindungen tätige Vermittlungsstelle kann dem A- und/oder B-seitigen Teilnehmer von klassischen Fernsprechnetzen (z.B. TDM-Netze, Time Division Multiple Access) bekannte Teilnehmer- oder Netz-Leistungsmerkmale zur Verfügung stellen. Hierzu gehören insbesondere Ansagen und Dialoge, die in gewissen Situationen notwendig werden (zum Beispiel „Kein An- schluss unter dieser Nummer. *, „Die Rufnummer hat sich geändert, die neue Rufnummer ist 722-25940." oder Abfrage der Berechtigung zur Einwahl in ein Paketnetz) .
In dem klassischen Fall, in dem der Nutzkanal der Verbindung in die Vermittlungsstelle hineingeführt wird, können diese Ansagen und Dialoge von mit entsprechender Funktionalität ausgerüsteten peripheren Einrichtungen bereitgestellt werden. Werden die Nutzdaten jedoch außerhalb der Vermittlungsstelle in einem Paketnetz geführt, so wird hierzu vorzugsweise ein externes System benutzt. Dieses externe System besitzt Schnittstellen zum Paketnetz für die aus Ansagen und Benutzereingaben bestehenden Nutzdaten. Ferner besitzt das externe Ansage- und Dialogsystem (auch IVR-System oder Interactive- Voice-Response-System) eine logische Steuerschnittstelle zu der für die Steuerung von außerhalb der Vermittlungsstelle geführten Verbindungen im Paketnetz tätigen Vermittlungsstelle, wie in Figur 2 gezeigt wird.
Beim Stand der Technik sind verfügbare IVR-Systeme in der Regel TDM-basiert (Time Division Multiplex) und vereinen das gesamte funktionale Spektrum, um universell einsetzbar zu sein. Nachteil dieser Universalität sind Kosten, die einen möglichst effektiven Einsatz eines IVR-Systems bedingen. In TDM-basierten Datenübertragungsnetzen mit konventionellen Vermittlungsstellen (z.B. dem klassischen Fernsprechnetz) sind zwei Einsatzszenarien gebräuchlich, wie nachfolgend beschrieben wird:
Zum Einen werden periphere Einrichtungen der Vermittlungsstelle mit Hardware-Modulen zur Bereitstellungen von Ansagen sowie DTMF- (Discrete Tone Multi Frequency) und/oder Spracher- kennung in die Vermittlungsstelle eingebracht. Zum Abspielen einer Ansage oder eines Dialoges wird der Teilnehmer/Trunk über eine 64 kBit/s Durchschaltung auf einen Port dieser speziellen peripheren Einrichtung für Ansagen und Dialoge geschaltet. Aus vermittlungstechnischer Sicht handelt es sich um eine Durchschaltung von einer A-seitigen peripheren Einrichtung über das Koppelnetz zur B-seitigen peripheren Einrichtung mit Ansage- und Dialogfunktionalität geführten Verbindung. Das B-seitige Ansage/Dialogport wirkt wie ein B- seitiger Trunk. Die Art der zu spielenden Ansage bzw. Dialogfunktionen erfolgt durch vermittlungsstelleninterne Signalisierung zur peripheren Einrichtung mit Ansage- und Dialogfunktion oder ist fest vordefiniert.
Der Vorteil dieser Realisierung besteht in der Integration der Ansage- und Dialogfunktion in die Vermittlungsstelle, die sehr kostengünstig ist. Weiterhin kann ein breiter Zugriff auf die Hardware-Funktionalität der peripheren Einrichtung für Ansage- und Dialogfunktionalität erfolgen.
Der Nachteil dieser Realisierung besteht darin, dass, falls der Nutzkanal paketbasiert oder außerhalb der Vermittlungsstelle geführt ist, diese Funktionalität nicht oder nur mit einem vorgelagerten Gateway anwendbar ist (siehe auch Figur 3), das den Netzübergang zwischen dem TDM-basierten Datenübertragungsnetz (klassisches Fernsprechnetz) und dem Paketnetz (z.B. Internet) darstellt. Weiterhin müssen die Sprachdaten, die beim Stand der Technik in PCM/TDM-Technologie (Pulse Code Modulation/Time Division Multiplex) vorliegen, in Paketdaten umgewandelt werden. Weiterhin entsteht eine Nutzdatenlast für Ansagen und Dialoge an der steuernden Vermittlungsstelle und es erfolgt eine Sprachqualitätseinbuße durch eine Wandlung der Nutzdaten vom TDM/PCM-System in Paketdaten.
Zum Anderen werden auch Ansagen und Dialoge ebenfalls am Netzübergang zwischen Paket- und TDM-Netz bereitgestellt oder durch eigens für Ansage- und Dialogfunktionen konzipierte pa- ketbasierte IVR-Systeme. Hierbei erfolgt die Steuerung der Ansage- und Dialogfunktionen durch den die Verbindung steuernden Call Control Server der Vermittlungsstelle.
Die Vorteile dieses Systems bestehen darin, dass es in Paketnetzen verwendet werden kann, ohne dass dafür TDM-Equipment bereitgestellt werden muss, da keine zusätzliche Wandlung der Nutzdaten vom TDM-Syste zu Paketdaten erfolgen muss.
Der Nachteil dieses Systems besteht jedoch darin, dass die Vermittlungsstelle, die die Vermittlungsstelle für im paketnetz geführte Verbindungen steuert, keinen Zugriff auf die im Paketnetz vorhandenen IVR-Funktionen hat.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist somit, ein Verfahren und Vorrichtungen zum Bereitstellen von sprachkanalbezo- genen Funktionen in einem Telekommunikationsnetz bereitzustellen, bei denen eine Reduzierung der Datenlast über das Datenübertragungsnetzwerk mit minimalem Implementierungsaufwand erreicht wird.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Bereitstellen von sprachkanalbezogenen Funktionen in einem Telekommunikationsnetz gemäß dem beigefügten Anspruch 1 sowie ein Telekommunikationsnetz zur Durchführung dieses Verfahrens gemäß dem beigefügten Anspruch 8 gelöst.
Gemäß der vorliegenden Erfindung erfolgt eine Aufteilung der IVR-Funktionalität in zwei Bereiche unter Berücksichtigung von Nutzungshäufigkeit und Komplexität der Implementierung. Dabei werden eher selten benötigte sprachkanalbezogene Funktionen zentral von einer ersten Vermittlungsstelle bereitgestellt und häufig benötigte sprachkanalbezogene Funktionen dezentral von mehreren Vermittlungsstellen bereitgestellt.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Bereitstellen von sprachkanalbezogenen Funktionen in einem Telekommunkationsnetz stellt somit erste sprachkanalbezogene Funktionen, die wenig genutzt werden, zentral bereit und zweite Sprachkanalfunktionen, die häufiger benutzt werden, dezentral bereit.
Der Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass das Telekommunikationsnetz, das zur Übertragung der Sprachdaten verwendet wird, entlastet wird, da vorzugsweise die Sprachkanalfunktionen von einer Ansagevorrichtung abgerufen werden, der sich in der Nähe des anrufenden Teilnehmers befindet .
Vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen wiedergegeben.
Die sprachkanalbezogenen Funktionen werden dabei zentral von einer zentralen Steuerung gesteuert. Die Steuerung kann dabei über bekannte Protokolle erfolgen, z.B. nach den Standards für das Zeichengabesysten Nr. 7 (SS7) , MGCP (Media Gateway Control Protocol) , H.248.
Die ersten sprachkanalbezogenen Funktionen können dabei komplexe Dialogfunktionen, wie zum Beispiel die Abfrage des Guthabens einer Prepaid-Karte, Spracherkennung , Text-to-Speech- Funktionalität, usw. mit den damit verbundenen Aktionen, sein und die zweiten sprachkanalbezogenen Funktionen Töne (wie zum Beispiel Wählton, Besetztzeichen) , einfache Dialoge, wie zum Beispiel die Abfrage einer PIN-Nummer, einfache Ansagen, wie zum Beisiel „Kein Anschluss unter dieser Nummer" oder die Erkennung von Teilnehmer-Eingaben in Form von DTMF (Discrete Tone Multi Frequency) . Außerdem können die ersten sprachkanalbezogenen Funktionen ebenfalls einfache Ansagen, Töne und einfache Dialoge beinhalten.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden somit lediglich die zweiten sprachkanalbezogenen Funktionen, die häufig genutzt werden, zusätzlich oder ausschließlich dezentral bereitgestellt. Weiterhin können die ersten sprachkanalbezogenen Funktionen über ein erstes Datenübertragungsnetz und die zweiten sprachkanalbezogenen Funktionen über ein zweites Datenübertragungs- netz übertragen werden.
Das zweite Datenübertragungsnetz ist dabei vorteilhafterweise ein leitungsvermitteltes Datenübertragungsnetz, wie zum Beispiel das öffentliche Fernsprechnetz (PSTN, Public Switched Telephone Network) , und das erste Datenübertragungsnetz ein paketvermitteltes Datenübertragungsnetz, wie zum Beispiel ein IP-basiertes Datenübertragungsnetz (Internet Protocol, z.B. Internet) oder ein ATM-basiertes Datenübertragungsnetzwerk (Asynchronous Transfer Mode) .
Die ersten sprachkanalbezogenen Funktionen können dabei in durch eine Dialogvorrichtung in einer Vermittlungsstelle für das zweite Datenübertragungsnetz und die zweiten sprachkanalbezogenen Funktionen in einem Netzübergangsknoten (auch Media Gateway .genannt) zwischen dem ersten und dem zweiten Datenübertragungsnetz bereitgestellt werden.
Das Media Gateway hat dabei vorteilhafterweise die Möglichkeit, die zweiten sprachkanalbezogenen Funktionen über das leitungsvermittelte Datenübertragungsnetz und/oder das paketvermittelte Datenübertragungsnetz zu übertragen.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles unter Bezug auf die beigefügten Figuren näher erläutert, in denen zeigen
Figur 1 die typische Architektur einer klassischen Vermittlungsstelle,
Figur 2 die getrennte Wegelenkung von Sprache und Signalisierung, Figur 3 eine schematische Darstellung für die Übertragung von Sprache über ein paketvermitteltes Datenübertragungsnetz,
Figur 4 ein Beispiel für die erfindungsgemäße Bereitstellung von sprachkanalbezogenen Funktionen, und
Figur 5 ein weiteres Beispiel für die Anwendung der vorliegenden Erfindung in einem Telekommunikationsnetz.
Figur 4 zeigt beispielhaft die erfindungsgemäße Bereitstellung von sprachkanalbezogenen Funktionen, wie Ansagen, Töne, Dialogen, usw. in einem Telekommunikationsnetz.
Dabei können Sprachdaten entweder über ein zweites Datenübertragungsnetz 6, zum Beispiel dem öffentlichen Fernsprechnetz im TDM- (Time Division Multiplex) oder PCM- (Puls Code Modulation) Verfahren oder über ein erstes Datenübertragungsnetz 5, zum Beispiel einem IP-basierten Datenübertragungsnetz, als Datenpakete übertragen werden.
So ist zum Beispiel der Teilnehmer 8 (PSTN-Teilnehmer 8) mit einer Vermittlungsstelle im öffentlichen Fernsprechnetz 6 (zweites Datenübertragungsnetz 6) verbunden, während der Teilnehmer 7 (IP-Teilnehmer 7) über ein IP-Netzwerk 5 (erstes Datenübertragungsnetz 5) via Voice over IP telefoniert.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden erste sprachkanalbezogene Funktionen, die relativ wenig benötigt werden und/oder einen hohen Implementierungsaufwand erfordern, zentral durch eine Dialogvorrichtung 3 bereitgestellt. Diese Dialogvorrichtung 3 kann beispielsweise eine eigenständige Vorrichtung sein oder einer Vermittlungsstelle 9 im Paketnetz 5 implementiert werden.
Weiterhin werden zweite sprachkanalbezogene Funktionen, die häufiger benötigt werden und/oder einen geringeren Implementierungsaufwand erfordern als die ersten sprachkanalbezogenen Funktionen, dezentral von mehreren Netzübergangsknoten 2a, 2b (Media Gateways 2a, 2b) durch Ansagevorrichtungen 4a, 4b bereitgestellt.
Erste sprachkanalbezogene Funktionen, die weniger häufig benötigt werden und in der Regel einen hohen Implementierungsaufwand erfordern, sind zum Beispiel komplexe Dialoge mit Spracherkennung, wie zum Beispiel das Abfragen eines Guthabens einer Prepaid-Karte, Bahnauskunft, Text-to-Speech- Funktionalität, usw. Solche Dialogfunktionen sind relativ komplex in der Implementierung, da hierbei eine Spracherkennung, eine Datenbank und/oder ein entsprechenden Zugriff, usw. realisiert werden muss. Erste sprachkanalbezogene Funktionen können aber zusätzlich auch Standardansagen (z.B. „Kein Anschluss unter dieser Nummer"), DTMF-Erkennung (Dis- crete Multitone Multi Frequency) , Töne, usw. sein.
Zweite sprachkanalbezogene Funktionen, die weit häufiger benötigt werden und in der Regel einen wesentlich geringeren Implementierungsaufwand erfordern, sind zum Beispiel Töne (Wählton, Besetztzeichen, usw.), Ansagen („Die Rufnummer hat sich geändert.", usw.) oder einfache Dialoge wie beispielsweise die Abfrage einer PIN (Personal Identification Nu ber) .
Wie aus Figur 4 ersichtlich ist, werden den Teilnehmern jeweils die zweiten sprachkanalbezogenen Funktionen von den Netzübergangsknoten 2a, 2b bereitgestellt, die sich in der Nähe des jeweiligen Teilnehmers befinden; beispielsweise werden dem Teilnehmer 7 die zweiten sprachkanalbezogenen Funktionen vom Netzübergangsknoten 2a und dem Teilnehmer 8 die zweiten sprachkanalbezogenen Funktionen vom Netzübergangsknoten 2b zur Verfügung gestellt, während die ersten sprachkanalbezogenen Funktionen für beide Teilnehmer von der Dialogvorrichtung 3 zur Verfügung gestellt werden.
Die Steuerung der Dialogvorrichtung 3 und der Ansagevorrichtungen 4a, 4b erfolgt dabei von der zentralen Steuerung 1. Die Steuerung erfolgt z.B. hinsichtlich der Art der zu spielenden Ansage, Dialoge, usw., der Wegelenkung der jeweiligen sprachkanalbezogenen Funktionen, usw.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, dass durch die Dezentralisierung von den zweiten sprachkanalbezogenen Funktionen die Datenlast im Übertragungsnetz wesentlich verringert wird da die Übertragungswege zum Teilnehmer verkürzt werden, wobei aufwendige sprachkanalbezogene Funktionen weiterhin zentralisiert realisiert werden können um die Implementierungskosten zu begrenzen. Weiterhin wird das Paketnetz 5 entlastet, da die zweiten sprachkanalbezogenen Funktionen über das TDM-Netz (öffentliches Fernsprechnetz 6) übertragen werden können.
Figur 5 zeigt ein weiteres Beispiel für die Anwendung der vorliegenden Erfindung in einem Telekommunikationsnetz.
Die zentrale Steuerung 1 übertragt Signalisiermeldungen, z.B. zu öffentlichen Fernsprechnetzen (zweites Datenübertragungs- netz 6) z.B. zur Verbindung zwischen einem A-Teilnehmer und einem B-Teilnehmer, usw.
Weiterhin steuert diese zentrale Steuerung 1 die Netzübergangsknoten 2a, 2b, die in diesem Beispiel als Media Gateways eingezeichnet sind. Die Media Gateways bilden die Schnittstelle zwischen einem Paketnetz (erstes Datenübertragungsnetz 5, z.B. IP-Netz) und einem öffentlichen Fernsprechnetz 6. Die Netzübergangsknoten 2a, 2b haben zudem die Möglichkeit, die sprachkanalbezogenen Funktionen sowohl in das erste Datenübertragungsnetz 5 als auch in das zweite Datenübertragungs- netz 6 einzuspielen.
Die Signalisierung erfolgt dabei über verschiedene Protokolle, wie z.B. dem Zeichengabesystem Nr. 7 (SS7) und dem Media Gateway Control Protocol (MGCP) . Bei diesem aufgezeigten Voice over IP-Netzszenario, d.h. beim Übertragen von Sprachdaten über ein Paketnetz (erstes Datenübertragungsnetz 5) , bei dem die Funktionsblöcke eines Vermittlungssystems nicht mehr lokal konzentriert realisiert, sondern vielmehr geographisch verteilt angeordnet werden, müssen nun weitere Gesichtspunkte bei der Implementierung der IVR-Funktionalität berücksichtigt werden. Dabei müssen Ansagen und Töne sowohl in Richtung Paketnetz als auch in Richtung TDM-Netz eingespielt werden können und die durch Ansagen und Töne verursachte Last des Paketnetzes möglichst gering gehalten werden. Dabei lässt die geographische Verteilung der Netzübergänge (Media Gateways) die zentralisierte Auslegung eines Ansage- und/oder Dialogsystems (Interactive Voice Re- sponse-System, IVR-System) sehr unwirtschaftlich erscheinen, weil Ansagen und Töne über große Entfernungen, in extremen Fällen interkontinental, übertragen werden müssen.
Eine Lösungsmöglichkeit wäre, die IVR-Funktionalität in jedem Media Gateway vorzusehen. Dem spricht jedoch entgegen, dass einige IVR-Funktionen recht implementierungsintensiv sind sowie, z. B. für Datenbankabfragen, ein Zusammenspiel mit weiteren Komponenten in komplexer Weise erfordert.
Die vorliegende Erfindung schlägt nun vor, die IVR-Funktionen in zwei funktionale Bereiche zu teilen. Die Funktionen des ersten Bereichs (ersten sprachkanalbezogene Funktionen) werden weit weniger häufig als die des zweiten Bereichs angesprochen. Sie umfassen z. B. die Abfrage des Guthabens einer Prepaid-Karte oder die Spracherkennung und die damit verbundenen Aktionen.
Durch eine funktionale Eingrenzung kann der Implementierungsaufwand stark reduziert werden. Die Funktionen des zweiten Bereiches (zweite sprachkanalbezogene Funktionen) werden häufiger, im extremen Fall pro Anruf, benötigt. Sie umfassen das Einspielen von Tönen, einfache, sich nicht ständig ändernde Ansagen, wie z. B. die Abfrage einer PIN sowie die Erkennung von Teilnehmer-Eingaben in Form von DTMF (Discrete Tone Multi Frequency) .
Werden die Funktionen des zweiten Bereichs dezentral im Media Gateway (Netzübergangsknoten) implementiert, ergeben sich eine Reihe von Vorteilen:
Töne und Ansagen, die über das Fernsprechnetz übertragen werden, erzeugen keine Last im Paketnetz. Die dezentrale Anordnung erhöht die Verfügbarkeit der IVR-Funktionen im Netz, bei Ausfall kann die IVR-Funktion eines beliebigen anderen Media Gateways benutzt werden. Da die IVR-Funktion auf beiden Seiten einer Verbindung vorhanden ist, kann sie optimiert genutzt werden. Töne und Ansagen zum A-Teilnehmer bzw. A-Trunk werden vom Media Gateway der A-Seite eingespielt, auf der B- Seite analog dazu. Die vermittlungstechnischen Abläufe des steuernden Systems (Vermittlungssystem für Paketnetze) entsprechen denen einer konventionellen TDM-Vermittlung; die Voraussetzung hierfür ist, dass die IVR-Funktion in Form von „IVR-Ports" modeliert wird.
Wird eine Mehrzahl von IVR-Ressourcen in der voranstehenden Weise verteilt im Netz bereitgestellt, so wird durch Heranziehung bestehender Funktionalität des ursprungsabhängigen Routings einer Vermittlungsstelle erreicht, dass Ansagen und Dialoge derart bereitgestellt werden, dass die Netzbelastung minimiert wird. So wird eine über ein Media Gateway hereingeführte Verbindung, die eine IVR-Funktion benötigt, vorzugsweise durch IVR-Ressourcen in diesem Gateway oder in der Nähe dieses Gateways bereitgestellt.
Die Funktionen des ersten Bereichs werden weiterhin mit einem zentralisierten Ansatz implementiert. Der Übergang ins Paketnetz erfolgt entweder direkt oder mittels eines Media Gateways . Au grund der geringeren Nutzung treten die Aspekte Kosten und Netzbelastung in den Hintergrund, wohingegen die Einbindung einer Server- und Datenbank-Umgebung mit dem zentralisierten Ansatz effektiver gelöst werden kann.
Gemäß der vorliegenden Erfindung erfolgt somit eine Aufteilung der IVR-Funktionalität in zwei Bereiche unter Berücksichtigung von Nutzungshäufigkeit und Komplexität der Implementierung. Weiterhin erfolgt eine Implementierung der häufig benötigten IVR-Funktionen in der peripheren Einheit eines Paketnetzes, d. h. in den Media Gateways. Die Implementierung der IVR-Funktionalität im Media Gateway erfolgt auf die Weise, dass Ansagen und/oder Töne sowohl in das Paket- als auch in das TDM-Netz (vom Media Gateway gesehen) ausgegeben werden können. Weiterhin erfolgt die Implementierung komplexer, eher selten benötigter IVR-Funktionen mittels eines zentralisierten Ansatzes .
Außerhalb des ersten Vermittlingsknotens verfügbare, IP- basierte IVR-Systeme werden als virtuelle Ansageports an einem Media Gateway neuen Typs modelliert. Dieser neuartige Gateway-Typ besitzt zwei Ausprägungen. Stellt er ausschließlich IVR-Ressourcen zur Verfügung, handelt es sich um ein universell einsetzbares IVR-System, das nur die Aufgabe der IVR- Funktion besitzt. Werden neben des IVR-Systems auch Ports für den Netzübergang TDM <-> IP bereitgestellt, dann handelt es sich um ein Media Gateway IVR-System mit einer reduzierten Funktionalität, die einfache IVR-Funktionen bereitstellt (z.B. Standardansagen in Form von sog. recorded Announce- ents) . Beide Einrichtungen werden mittels MGCP durch die zentrale Steuerung 1 gesteuert.
Soll eine Ton-, Ansage- oder Dialogfunktion in einem der voranstehend beschriebenen Media Gateway benutzt werden, so erfolgt eine B-seitige Belegung eines Ansage/Dialogports . Die Art der IVR-Funktion wird dem Port, der Ansage/Dialogfunktionen bereitstellt, durch weitere MGCP- Signalisierung mitgeteilt. Um alle aus dem Standard H.248 bekannten und auch für die internen IVR-Leistungsmerkmale der Vermittlungsstelle und Netzübergangsknoten benötigten Parameter übertragen zu können, wird eine Erweiterung des MGCP-Protokolls mit Parametern aus H.248 vorgeschlagen, welche die benötigten Funktionen wie z.B. 'Sende Ton xy' oder 'Spiele Ansage xy' definieren.
Um möglichst eine Media Gateway-interne Anschaltung der Töne/Ansagen zu erreichen, wird ursprungabhängig d.h. abhängig vom anfordernden Port eine Verbindung zum nächst gelegenen Port geschaltet, welches eine Ansage/Dialogfunktion bereitstellt und in der Regel im gleichen Media Gateway zu finden ist.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Bereitstellen von sprachkanalbezogenen Funktionen in einem Telekommunikationsnetz, dadurch gekennzeichnet, dass erste sprachkanalbezogene Funktionen, die wenig genutzt werden, zentral von einer Dialogvorrichtung (3) bereitgestellt werden, und daß zweite sprachkanalbezogene Funktionen, die häufiger genutzt werden, dezentral von mehreren Ansagevorrichtungen (4a, 4b, 4c) bereitgestellt werden.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und die zweiten sprachkanalbezogenen Funktionen zentral gesteuert werden.
3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet, dass die ersten sprachkanalbezogenen Funktionen komplexe Dialogfunktionen, einfache Dialogfunktionen, Töne und/oder Ansagen umfassen und die zweiten sprachkanalbezogenen Funktionen lediglich Töne, Ansagen und/oder einfache Dialogfunktionen umfassen.
4. Verfahren gemäß Anspruch 1, 2 oder 3 , dadurch gekennzeichnet, dass die ersten sprachkanalbezogenen Funktionen über ein erstes Datenübertragungsnetz (5) und die zweiten sprachkanalbezogenen Funktionen über das erste und/oder ein zweites Datenübertragungsnetz (5, 6) übertragen werden.
5. Verfahren gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass als das erste Datenübertragungsnetz ein paketvermitteltes Datenübertragungsnetz (5) und als das zweite Datenüber- tragungsnetz (6) ein leitungsvermitteltes Datenübertragungs- netz verwendet wird.
6. Verfahren gemäß Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Datenübertragungsnetz (6) das öffentliche Fernsprechnetz und das erste Datenübertragungsnetz (5) ein IP-basiertes Datenübertragungsnetz ist.
7. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten sprachkanalbezogenen Funktionen durch jeweils eine Ansagevorrichtung (4a, 4b) in jeweils einem Netzübergangsknoten (2a, 2b) zwischen dem ersten und dem zweiten Datenübertragungsnetz (5 und 6) bereitgestellt werden.
8. Telekommunikationsnetz zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, mit einer Dialogvorrichtung (3) zum zentralen Bereitstellen von ersten sprachkanalbezogenen Funktionen, die wenig genutzt werden, mehreren Ansagevorrichtungen (4a, 4b) zum dezentralen Bereitstellen von zweiten sprachkanalbezogenen Funktionen, die häufiger genutzt werden, und einer zentralen Steuerung (1) zum Steuern der Funktionen der Dialogvorrichtung (3) und der Ansagevorrichtungen (4a, 4b).
9. Telekommunikationsnetz gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansagevorrichtungen (4a, 4b) die sprachkanalbezogenen Funktionen sowohl für ein leitungsvermitteltes Datenübertragungsnetz (5) als auch für ein paketvermitteltes Datenübertragungsnetz (6) bereitstellt.
10. Telekommunikationsnetz gemäß Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansagevorrichtung (4a, 4b) in einem Netzübergangsknoten (2a, 2b) zwischen dem ersten Datenübertragungsnetz (5) und dem zweiten Datenübertragungsnetz (6) implementiert ist.
11. Telekommunikationsnetz gemäß Anspruch 8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Dialogvorrichtung (3) in einer Vermittlungsstelle für das zweite Datenübertragungsnetz (6) implementiert ist oder als externe Einrichtung des zweiten Datenübertragungs- netzes (6) von dieser Vermittlungsstelle gesteuert wird.
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