EP1766902A1 - Verfahren zum übertragen von signalisierungsinformationen über ein netzgrenzelement in einem kommunikationsnetz - Google Patents

Verfahren zum übertragen von signalisierungsinformationen über ein netzgrenzelement in einem kommunikationsnetz

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EP1766902A1
EP1766902A1 EP05777723A EP05777723A EP1766902A1 EP 1766902 A1 EP1766902 A1 EP 1766902A1 EP 05777723 A EP05777723 A EP 05777723A EP 05777723 A EP05777723 A EP 05777723A EP 1766902 A1 EP1766902 A1 EP 1766902A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
connection
network
signaling
oriented
message
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP05777723A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jürgen RAISCH
Robert Schmelter
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nokia Solutions and Networks GmbH and Co KG
Original Assignee
Siemens AG
Nokia Siemens Networks GmbH and Co KG
Siemens Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG, Nokia Siemens Networks GmbH and Co KG, Siemens Corp filed Critical Siemens AG
Publication of EP1766902A1 publication Critical patent/EP1766902A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H04L12/6418—Hybrid transport
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    • H04L65/10—Architectures or entities
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    • H04M7/12—Arrangements for interconnection between switching centres for working between exchanges having different types of switching equipment, e.g. power-driven and step by step or decimal and non-decimal
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    • H04L12/6418—Hybrid transport
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    • H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M3/00—Automatic or semi-automatic exchanges
    • H04M3/08—Indicating faults in circuits or apparatus
    • H04M3/12—Marking faulty circuits "busy"; Enabling equipment to disengage itself from faulty circuits ; Using redundant circuits; Response of a circuit, apparatus or system to an error

Definitions

  • the invention relates to a method for transmitting signaling information via a network boundary element, which connects a packet-switched communication network and a circuit-switching communication network.
  • packet-oriented data networks such as the Internet
  • physical channels are not permanently switched through for the duration of a connection, but the data is sent in divided sets through the network.
  • Communication links over the Internet where real-time data, such as voice or video information, is transmitted, operate in much the same way.
  • the real-time information is digitized, compressed and forwarded in the form of data packets via active network connection nodes - the routers - to their destination according to certain rules.
  • the dialed number In order to establish a connection, the dialed number must first be Address to be implemented.
  • the IP address appears as destination information in the message header of the data packet.
  • the connection-oriented nature of the message transmission is only on higher network layers such as the TCP (Transmission Control Protocol) or SCTP (Stream Control Protocol)
  • the voice information is taken from the data packets and made audible again via codec (compression / decompression).
  • VoIP Voice over IP connection
  • network boundary elements for example gateways, form a transmission interface for the connection between the IP network and the public operator network (PSTN).
  • PSTN public operator network
  • the gateways provide for the construction and dismantling of the connections and take over the packaging in data packages and the compression process.
  • the gateways provide for the construction and dismantling of the connections and take over the packaging in data packages and the compression process.
  • This network boundary elements in addition to the payload and the
  • a conference call can be set up, or it can be displayed during a call a third party call (call waiting) or other features the communication participants are provided for use.
  • Voice over DSL uses so-called Access Gateways (AGW) to connect 1000 to 50,000 analogue and ISDN telephones as remote gateways.
  • An access gateway has interfaces to the data network with redundantly formed connection units.
  • An access gateway is controlled via control channels, which are connected to the connection units of the interfaces, by a Packet Control Unit (PCU) of the packet-switching network.
  • PCU Packet Control Unit
  • an access gateway terminates the ISDN protocol.
  • signaling protocols have the disadvantage of a long detection time on the failure of this connection. So it may be that the signaling is interrupted for up to a minute, and thus only then, for example, a connected ISDN subscriber can re-establish a reputation or reduce.
  • the present invention is based on the object, a method for transmitting signaling information specify via a network boundary element so that the loss of signaling information when switching to a redundant terminal unit is minimized.
  • connection to the data network a status transfer between a message-oriented and a connection-oriented control channel is performed, so that the connection-oriented control channel is controlled by the message-oriented control channel.
  • the service interruption between connected ISDN communication subscribers can thus be pressed to less than 1 s and is hardly noticed by the communication participants.
  • the failure of the SCTP / IUA connection is limited to 1 sec and thus ensures that no call escapes, since all signaling timers are greater than one second.
  • the state transmission according to the invention is triggered simultaneously with the initiation of the switchover in the Access Gateway (AGW).
  • AGW Access Gateway
  • the switchover in the Access Gateway triggers the generation of a so-called "Service Change: Failover" message, which is transmitted from the Access Gateway to the Packet Control Unit (abbreviated to PCU).
  • PCU Packet Control Unit
  • a particularly preferred embodiment of the method is characterized in that the packet control unit has a maintenance function unit (Mnt) and an adaptation function unit (IUA).
  • the signaling message is transmitted via a message-oriented signaling to the maintenance functional unit.
  • the reception is reported to the adaptation functional unit in the maintenance functional unit, so that the adaptation Function unit can establish a signaling connection to the redundant connection unit via a connection-oriented signaling.
  • Figure 1 is a topology of a heterogeneous
  • Network boundary elements are arranged for converting the different data formats in the subnetworks
  • Figure 2 shows an interface configuration between a
  • FIG. 3 shows an interface configuration between an access gateway and a packet control unit after switching to a redundant connection unit
  • FIG. 4 shows a VoDSL connection between two
  • FIG. 1 shows a heterogeneous communications network 18, which is composed of two subnetworks, a circuit-switching communications network 1, in the example the telecommunications network PSTN, and a packet-switching communications network 2, in the example the Internet IP.
  • the terminals of the communication participants A and B are each connected via connecting lines 9 to the access networks 5 and 6 of the circuit-switching communication network 1.
  • the terminal of the terminal may be an ISDN terminal or an analog terminal.
  • network boundary elements 3, 4 are drawn at the interfaces between the subnets 1 and 2 .
  • These network boundary elements 3 and 4 are formed in the present example of a Voice over IP connection between the participants A and B as an access gateway.
  • the main task of this Access Gateway is to perform the conversion of the different data formats used for the transport, the sequencing and the processing of the audio data used in the network of subnets 1 and 2.
  • the access gateways 3 and 4 also provide for network connection and setup of the connections and take over the packaging of the data packets, as well as the compression process.
  • payload and signaling information are separated
  • protocols are H.323 and session initiation
  • SIP Session Initiation Protocol
  • MGCP Media Gateway Control Protocol
  • H.248 / Megaco the packet control unit 7
  • AGW access gateway
  • PCU packet control unit
  • the terminal of the communication subscriber A is connected via a subscriber line 9 to the access gateway 3.
  • the interface 8 of the access gateway AGW 3 has 2 connection units 10 and 11.
  • the connection unit 10 is connected to the packet control unit PCU 7 via a message-oriented control channel 12 and via a connection-oriented control channel 13.
  • the message-oriented control channel 12 uses the MGCP / H.248 protocol.
  • the protocol Stream Control Transmission Protocol SCTP / IUA is used.
  • FIG. 2 shows the configuration before the changeover, that is to say the connection unit 11 of the Access Gateway Interface 8 is provided for switching in the event of a fault.
  • connection unit 11 is connected to the packet control unit 7 via the message-oriented control channel 14 and via the connection-oriented control channel 15. Since the IP address also migrates to the physically redundant unit after switching has taken place, the redundant connection unit can receive the messages of the connection received by the connection-oriented protocol SCTP / UA
  • FIG. 4 shows a block diagram of a VoDSL connection between the two communication participants A and B, wherein the access gateway 3 is connected to a packet control unit 7 via the IP network. Access Gateways are used to connect many analog and ISDN subscribers. In the simplified representation of FIG. 4, only two communication subscribers A and B are shown. The communication subscriber A is connected via an ISDN connection line 9 with an access network not shown via ISDN to the access gateway 3. The integration of the Access Gateway 3 in the
  • the access gateway interface (AGW-IF) 8 assigned to the subscriber line A has an operating terminal 10, Central, on the part of the data network 2
  • Name NetM a superordinate functional unit of a
  • the block named CP illustrates the coordination processor
  • MB is a message buffer of the network node.
  • the signaling for the message channel of the subscriber A is initially via the control channels 12 and 13th
  • bidirectional signaling information between the access gateway 3 and the control unit 7 are transmitted.
  • the protocol MGPC is used on the message-oriented control channel 12 and SCTP on the connection-oriented control channel 13.
  • this problem is solved by using the message-oriented (MGCP-MEGACO) signaling protocol to control the connection-oriented signaling protocol SCTP / IUP.
  • MGCP-MEGACO message-oriented
  • the IP network 2 forwards this "Service Change Failover” message via a message-oriented signaling protocol 16 to a "maintenance functional unit” (Mtn) 19 of FIG Package Control Unit (PCU) 7 on.
  • Mtn maintenance functional unit
  • PCU Package Control Unit
  • connection unit 10 This information about the switchover from the connection unit 10 to the redundant connection unit 11 forwards the "maintenance function unit” 19 to the "adaptation unit” (IUA) 20 (arrow 21 in FIG. 4).
  • the adaptation unit 20 now establishes a signaling connection to the CVU 1.
  • This signaling connection runs via a connection-oriented control channel 17, via the IP network 2 and via a further connection-oriented control channel 15 to the now in operation
  • Connection unit CVUl As soon as this signaling connection is established, the establishment or reduction of a call can again take place between the communication participants A and B, or other service features or feature requests can be claimed. Compared with the state of
  • an Access Gateway provides up to 50,000 analog / digital subscriber lines. All Access Gateways controlled by a Packet Control Unit (PCU) are partnered with VoDSL through their IP addresses. Thus, all service change messages are routed from these IP addresses to VoDSL Maintenance (a function in the network which checks the reachability of subscribers and, if unavailable, sends messages to a higher-level monitoring point).
  • VoDSL Maintenance a function in the network which checks the reachability of subscribers and, if unavailable, sends messages to a higher-level monitoring point.
  • the Service Change message "Failover" from an AGW now shows their IP failover on.
  • VoDSL Maintenance forwards this Service Change: Failover ⁇ message to IUA's layer management using in-process communication. This will prompt the immediate rebuilding of the relevant SCTP / IUA connection (Association) - but this is now terminated on the redundant CVU.
  • connection-oriented control channel for CVUO in 11 16 message-oriented control channel between 2 and 7

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Abstract

Verfahren zum Übertragen von Signalisierungsinformationen über ein Netzgrenzelement Verfahren zum Übertragen von Signalisierungsinformationen über ein Netzgrenzelement das ein paketvermittelndes Kommunikationsnetz und ein leitungsvermittelndes Kommunikationsnetz verbindet, wobei das Netzgrenzelement Schnittstellen aufweist, die jeweils durch einen nachrichtenorientierten Steuerungskanal und einen verbindungsorientierten Steuerungskanal mit dem paketvermittelnden Kommunikationsnetz verbunden sind, wobei zumindest eine dieser Schnittstellen eine aktive Anschlusseinheit und eine redundante Anschlusseinheit aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Umschaltung von der aktiven Anschlusseinheit auf die redundante Anschlusseinheit eine Zustandsübermittlung zwischen dem nachrichtenorientierten Steuerungskanal und dem verbindungsorientierten Steuerungskanal derart durchgeführt wird, dass die verbindungsorientierte Signalisierung von der nachrichtenorientierten Signalisierung gesteuert wird.

Description

Beschreibung
Verfahren zum Übertragen von Signalisierungsinformationen über ein Netzgrenzelement in einem Kommunikationsnetz
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Übertragen von Signalisierungsinformationen über ein Netzgrenzelement, das ein paketvermittelndes Kommunikationsnetz und ein leitungsvermittelndes Kommunikationsnetz verbindet.
Stand der Technik
In herkömmlichen Telekommunikationsnetzen erfolgt die Übermittlung von Sprachinformationen bisher überwiegend nach einem Vermittlungsprinzip, bei dem für die gesamte Verbindungsdauer ein durchgehender Kanal geschaltet wird. Während der Verbindung übertragene Daten nehmen alle den gleichen Weg und kommen beim Empfänger immer in der Reihenfolge an, in der sie auf den Weg gebracht wurden.
In paketorientierten Datennetzen, wie beispielsweise dem Internet, werden physikalische Kanäle für die Dauer einer Verbindung nicht permanent durchgeschaltet, sondern die Daten werden gegliedert in Teilmengen durch das Netz geschickt.
Kommunikationsverbindungen über das Internet, bei denen Echtzeitdaten, wie beispielsweise Sprach- oder Video Informationen, übermittelt werden, funktionieren weitgehend nach dem gleichen Schema. Die EchtZeitinformation wird digitalisiert, komprimiert und in Form von Datenpaketen über aktive Netzverbindungsknoten - die Router - nach bestimmten Regeln an ihr Ziel weitergeleitet. Um eine Verbindung herzustellen, muss die gewählte Rufnummer vorher in eine IP- Adresse umgesetzt werden. Die IP-Adresse erscheint als Zielinformation im Nachrichtenkopf des Datenpakets. Der verbindungsorientierte Charakter der Nachrichtenübermittlung wird erst auf höheren Netzwerkschichten z.B. des TCP (Transmission Control Protocol) oder SCTP (Stream Control
Transmission Protocol) erkennbar, denn auf unterster IP-Ebene betrachtet, gibt es keine Verbindung zwischen den Verbindungspunkten; die einzelnen Datenpakete werden vom Sender in das Netz geleitet, ohne dass sie darüber in Kenntnis gesetzt werden, ob, wann und wie diese Datenpakete den Empfänger erreicht haben. Im Endgerät wird den Datenpaketen die Sprachinformation entnommen und über Codec (Compression/Decompression) wieder hörbar gemacht.
Bei einer Voice over IP Verbindung (VoIP) bilden Netzgrenzelemente, beispielsweise Gateways, eine Transmissionsschnittstelle für die Verbindung zwischen IP- WeIt und öffentlichen Betreibernetz (PSTN) . Zentrale Aufgabe dieser Netzgrenzelemente ist die Konvertierung der in einem Netzverbund genutzten unterschiedlichen Datenformate bei
Transport, Ablaufsteuerung und Audio-/ Video-Verarbeitung. Im Netzverbund sorgen die Gateways für den Auf- und Abbau der Verbindungen und übernehmen das Verpacken in Datenpakete sowie den Komprimierungsprozess. Über diese Netzgrenzelemente wird neben der Nutzinformation auch die
Signalisierungsinformation übertragen, die zum Aufbau und zum Abbau von Verbindungen erforderlich ist. Durch Signalisierungsinformationen kann beispielsweise eine Konferenzschaltung aufgebaut werden, oder es kann während eines Gesprächs ein Drittanruf angezeigt werden (Anklopfen) oder weitere Features den Kommunikationsteilnehmern zur Nutzung bereit gestellt werden.
Wie bei herkömmlichen Telekommunikationsnetzen, so werden auch "Voice oder Communication over IP" - Verbindungen über Netzelemente geführt, bei denen zentrale Funktionseinheiten aus Sicherheitsgründen zweifach ausgeführt sind. So kann im Fehlerfall auf die in Bereitschaft gehaltene Funktionseinheit umgeschaltet werden.
Bei Voice over DSL (Digital Subscriber Line) werden so genannte Access Gateways (AGW) zum Anschluss von 1000 bis zu 50.000 analogen und ISDN-Telefonen als Remote Gateways eingesetzt. Ein Access Gateway weist zum Datennetz liegende Schnittstellen mit redundant ausgebildeten Anschlusseinheiten auf. Ein Access Gateway wird über Steuerungskanäle, die an den Anschlusseinheiten der Schnittstellen angeschlossen sind, von einer Packet Control Unit (PCU) des paketvermittelnden Netzes gesteuert. Seitens des leitungsvermittelnden Kommunikationsnetzes schließt ein Access Gateway das ISDN- Protokoll ab.
Bei einer Umschaltung auf eine redundante Anschlusseinheit, - sei es, dass diese Umschaltung im Fehlerfall oder durch manuelles Umkonfigurieren ausgelöst wird, - tritt das Problem auf, dass protokollinterne Signalisierungsdaten, wie beispielsweise der "Transmission Control Block" nicht bekannt sind und die Verbindung neu aufgebaut werden muss. Folge davon ist, dass automatisch alle Signalisierungsnachrichten so lange verloren werden, bis die entsprechende Verbindung wieder neu aufgebaut ist. Die an der Schnittstelle zum paketvermittelnden Netz derzeit verwendeten
Signalisierungsprotokolle haben aber den Nachteil einer langen Erkennungszeit auf das Nichtbestehen dieser Verbindung. So kann es sein, dass die Signalisierung bis zu einer Minute unterbrochen ist, und dadurch erst dann beispielsweise ein angeschlossener ISDN-Teilnehmer wieder einen Ruf aufbauen oder abbauen kann.
Darstellung der Erfindung
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zum Übertragen von Signalisierungsinformationen über ein Netzgrenzelement so anzugeben, dass der Verlust von Signalisierungsinformationen bei einer Umschaltung auf eine redundante Anschlusseinheit möglichst gering ist.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Auf vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung nehmen die Unteransprüche Bezug.
Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass in der Anbindung zum Datennetz eine Zustandsübermittlung zwischen einem nachrichtenorientierten und einem verbindungsorientierten Steuerkanal durchgeführt wird, so dass der verbindungsorientierte Steuerkanal vom nachrichtenorientierten Steuerkanal gesteuert wird. Dadurch verringert sich die Zeit für den Wiederaufbau einer Verbindung nach einer Umschaltung erheblich. Die Serviceunterbrechung zwischen angeschlossenen ISDN- Kommunikationsteilnehmern kann dadurch meist auf unter 1 s gedrückt werden und wird von den Kommunikationsteilnehmern kaum bemerkt.
Demgegenüber dauert eine Umschaltung von einem in Betrieb befindlichen Access Gateway Interface (AGW-IF) auf ein redundantes Access Gateway Interface bei Anlagen gemäß dem Stand der Technik bis zu 2 Minuten. Die mit dieser Umschaltung (IP-Failover) einhergehende Service-Unterbrechung wird von angeschlossenen ISDN-Kommunikationsteilnehmern als sehr störend wahrgenommen. Darüber hinaus erwachsen dem Betreiber des Netzes finanzielle Nachteile: Dauert beispielsweise der Ausfall der SCTP/IUA Verbindung bei einem IP-Failover eines AGW-IF mit bis zu 10.000 Teilnehmern nach herkömmlicher Technik 1 min, so können dadurch dem Betreiber
2 Rufe/sec (per 1000 TIn) * 10 * 60 sec = 1200 Rufe entgehen, die er nicht vermitteln kann und damit auch keine Gebühren einnehmen kann (TIn = Teilnehmer; 1000 TIn /
Anschlussgruppe) . Sollten nun alle fünf AGW-IFs eines großen AGWs mit bis zu 50.000 Teilnehmern einen IP-Failover durchführen, so kann sich dabei die Zahl der entgangenen Rufe verfünffachen:
2 Rufe/sec (per 1000 TIn) * 50 * 60 sec = 6000 Rufe.
Mit der Erfindung ist jedoch der Ausfall der SCTP/IUA Verbindung auf 1 sec begrenzt und damit gewährleistet, dass kein Ruf entgeht, da alle Signalisierungstimer größer als eine Sekunde sind.
Mit Vorteil wird die erfindungsgemäße Zustandsübermittlung zeitgleich mit Einleitung der Umschaltung im Access Gateway (AGW) ausgelöst.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Umschaltung im Access Gateway das Erzeugen einer so genannten "Service Change: Failover"- Nachricht auslöst, welche vom Access Gateway an die Packet Control Unit (abgekürzt: PCU) übertragen wird. Indem der Abbruch unmittelbar signalisiert wird und die bislang übliche Erkennungszeit wegfällt, lässt sich die Unterbrechung der SCTP/IUA-Verbindung auf unter eine Sekunde verringern.
Es ist vorteilhaft, wenn zur Übertragung von Signalisierungsinformationen im nachrichtenorientierten
Steuerkanal das MGCP-Protokoll und im verbindungsorientierten Steuerungskanal das SCTP-Protokoll verwendet wird.
Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Paketsteuerungseinheit eine Maintenance-Funktionseinheit (Mnt) und eine Adaptions- Funktionseinheit (IUA) aufweist. Die Signalisierungsnachricht wird über eine nachrichtenorientierte Signalisierung an die Maintenance-Funktionseinheit übermittelt. Nach Empfang der Signalisierungsnachricht wird in der Maintenance- Funktionseinheit der Empfang an die Adaptions- Funktionseinheit gemeldet, so dass die Adaptions- Funktionseinheit über eine verbindungsorientierte Signalisierung eine Signalisierungsverbindung zur redundanten Anschlusseinheit aufbauen kann.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird nachfolgend in beispielhafter Weise unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. Es zeigt:
Figur 1 eine Topologie eines heterogenen
Kommunikationsnetzes bei dem an den Schnittstellen zwischen einem leitungsvermittelnden und einem paketvermittelnden Teilnetz jeweils
Netzgrenzelemente zur Konvertierung der unterschiedlichen Datenformate in den Teilnetzen angeordnet sind;
Figur 2 eine Schnittstellenkonfiguration zwischen einem
Access Gateway und einer Paketsteuerungseinheit vor der Umschaltung auf eine redundante Anschlusseinheit;
Figur 3 eine Schnittstellenkonfiguration zwischen einem Access Gateway und einer Paketsteuerungseinheit nach der Umschaltung auf eine redundante Anschlusseinheit;
Figur 4 eine VoDSL-Verbindung zwischen zwei
Kommunikationsteilnehmern A und B, wobei das Access Gateway über Steuerungskanäle und IP Netz mit einer Paketsteuerungseinheit verbunden ist. Ausführung der Erfindung
Die Figur 1 zeigt ein heterogenes Koinmunikationsnetz 18, das sich aus zwei Teilnetzen, einem leitungsvermittelnden Kommunikationsnetz 1, im Beispiel das Telekommunikationsnetz PSTN, und einem paketvermittelnden Kommunikationsnetz 2, im Beispiel das Internet IP, zusammensetzt. Die Endgeräte der Kommunikationsteilnehmer A und B sind jeweils über Anschlussleitungen 9 an die Zugangsnetze 5 bzw. 6 des leitungsvermittelnden Kommunikationsnetzes 1 angeschlossen.
Der Anschluss der Endeinrichtung kann ein ISDN-Anschluss oder ein analoger Anschluss sein. Jeweils an den Schnittstellen zwischen den Teilnetzen 1 und 2 sind Netzgrenzelemente 3, 4 gezeichnet. Diese Netzgrenzelemente 3 und 4 sind im vorliegenden Beispiel einer Voice over IP Verbindung zwischen den Teilnehmern A und B als Access Gateway ausgebildet. Hauptaufgabe dieser Access Gateway ist es, die Konvertierung der im Netzverbund der Teilnetze 1 und 2 verwendeten, unterschiedlichen Datenformate für den Transport, die Ablaufsteuerung und die Verarbeitung der Audiodaten durchzuführen. Die Access Gateways 3 und 4 sorgen im Netzverbund auch für den Auf- und Abbau der Verbindungen und übernehmen das Verpacken der Datenpakete, sowie den Komprimierungsprozess. Im ISDN-Netz werden Nutzinformationen und Signalisierungsinformationen in getrennten
Übertragungskanälen übertragen. Ebenso erfolgt auch in einem Access Gateway die Übertragung von
Signalisierungsinformationen und Nutzdaten auf getrennten Übertragungswegen. Als Ende-zu-Ende Signalisierungverfahren sind die Protokolle H.323 und das Session Initiation
Protokoll (SIP) verbreitet. Die Steuerung der Access Gateways 3 und 4 erfolgt aber durchsog. Gateway- oder Routing- Protokolle MGCP (Media Gateway Control Protocol) bzw H.248/Megaco. Die Gateways 3 und 4 werden seitens des paketvermittelnden Netzes 2 durch eine zentrale Instanz, die Paketsteuerungseinheit 7 (PCU) gesteuert. In den Figuren 2 und 3 ist jeweils eine
Schnittstellenkonfiguration zwischen einem Access Gateway (AGW) 3 und einer Paketsteuerungseinheit (PCU) 7 vereinfacht dargestellt. Die Endeinrichtung des Kommunikationsteilnehmers A ist über eine Teilnehmeranschlussleitung 9 mit dem Access Gateway 3 verbunden. Die Schnittstelle 8 des Access Gateways AGW 3 weist 2 Anschlusseinheiten 10 und 11 auf. In Figur 2 ist die Anschlusseinheit 10 über einen nachrichtenorientierten Steuerungskanal 12 und über einen verbindungsorientierten Steuerungskanal 13 mit der Paketsteuerungseinheit PCU 7 verbunden. Im nachrichtenorientierten Steuerungskanal 12 wird das Protokoll MGCP/H.248 verwendet. Im verbindungsorientierten Steuerungskanal 13 wird das Protokoll Stream Control Transmission Protocol SCTP/IUA verwendet. Diese
Signalisierungsprotokolle verwenden die IP-Adressen 1.1.1.2 bzw. 1.1.1.1. Die Figur 2 zeigt die Konfiguration vor der Umschaltung, das heißt, die Anschlusseinheit 11 des Access Gateway Interface 8 ist für eine Umschaltung im Fehlerfall vorgesehen.
In Figur 3 ist die' Konfiguration nach der Umschaltung auf die redundante Anschlusseinheit 11 gezeigt. Die Anschlusseinheit 11 ist über den nachrichtenorientierten Steuerungskanal 14 und über den verbindungsorientierten Steuerungskanal 15 mit der Paketsteuerungseinheit 7 verbunden. Da nach erfolgter Umschaltung auch die IP Adresse auf die physikalisch redundante Einheit wandert, kann die redundante Anschlusseinheit die durch das verbindungsorientierte Protokoll SCTP/UA empfangenen Nachrichten des
Signalisierungskanal 15 nicht zuordnen, denn es besteht noch keine Verbindung. Folge davon ist, dass die empfangenen Signalisierungsdaten solange verworfen werden, bis erneut eine Verbindung von der Steuerungseinheit 7 (PCU) zum Access Gateway 3 aufgebaut ist. Der Neuaufbau dieser Verbindung kann aber erst dann erfolgen, wenn der Abriss des verbindungsorientierten Protokolls festgestellt ist. Diese Feststellung kann wiederum erst dann erfolgen, wenn nach einer festgelegten Anzahl von Wiederholungen die Rückmeldung über den Empfang einer Nachricht ausbleibt. Ergänzend sei an dieser Stelle auch angemerkt, dass ein Verbindungsaufbau seitens des Access Gateways nicht möglich ist, da das Access Gateway aus Sicherheitsgründen als Server betrieben werden muss. Indem eine Verbindung immer nur von der Paketsteuereinheit (PCU) aus initiiert werden darf, ist ein Missbrauch seitens Hacker weitgehend ausgeschlossen.
In Figur 4 ist in einer Blockdarstellung eine VoDSL- Verbindung zwischen den beiden Kommunikationsteilnehmern A und B gezeigt, wobei das Access Gateway 3 über das IP Netz mit einer Paketsteuerungseinheit 7 verbunden ist. Access Gateways dienen zum Anschluss sehr vieler analoger und ISDN- Teilnehmer. In der vereinfachten Darstellung der Figur 4 sind nur zwei Kommunikationsteilnehmer A und B gezeigt. Der Kommunikationsteilnehmer A ist über eine ISDN- Verbindungsleitung 9 mit einem nicht näher dargestellten Zugangsnetz über ISDN an das Access Gateway 3 angeschlossen. Die Einbindung des Access Gateways 3 in das
Kommunikationsnetz ist durch die Standardschnittstelle V 5.2 angedeutet. Das dem Teilnehmer-Anschluss A zugeordnete Access Gateway Interface (AGW-IF) 8 weist seitens des Datennetzes 2 eine in Betrieb befindliche Anschlusseinheit 10, Central
Voice Processing Unit 0 (CVUO) , und eine bereit gehaltene, redundant ausgeführte Anschlusseinheit 11, Central Voice Processing Unit 1 (CVUl) , auf. Das Bild zeigt auch weitere redundant ausgeführte Funktionsblöcke, die einer Master-PCU zugeordnete Standby PCU, die einer Master Line Trunk Group
(LTG) zugeordnete Standby LTG. Ferner ist in Fig 4 mit der
Bezeichnung NetM eine übergeordnete Funktionseinheit eines
Netmanagements dargestellt. Der Block mit der Bezeichnung CP veranschaulicht den Koordinationsprocessor, mit MB ist ein Message Buffer des Netzknotens bezeichnet. Die Signalisierung für den Nachrichtenkanal des Teilnehmers A erfolgt anfangs über die Steuerungskanäle 12 und 13. Hierzu werden bidirektional Signalisierungsinformationen zwischen dem Access Gateway 3 und der Steuereinheit 7 übertragen. Als Signalisierungsprotokoll wird auf dem nachrichtenorientierten Steuerungskanal 12 das Protokoll MGPC und auf dem verbindungsorientierten Steuerungskanal 13 SCTP verwendet.
Wird nun, wie eingangs dargestellt, im Access Gateway Interface 8 auf die redundante Anschlusseinheit 11 umgeschaltet, so würde es gemäß dem Stand der Technik abhängig vom Nachrichtenverkehr auf der SCTP-Verbindung bis zu einer Minute dauern, bis das verbindungsorientierte Protokoll SCTP auf der PCU 7 mittels einer mehrmals wiederholten "align"-Meldung den Ausfall der bisherigen SCTP/IUA-Verbindung (Association) feststellen würde. Erst dann könnte das Protokoll SCTP erneut eine Association aufbauen, die dann auf der aktiven Central Voice Processing Unit (in Figur 4 CVUO) terminiert werden würde. Während dieser Ausfallzeit von etwa einer Minute der verbindungsorientierten SCTP-Signalisierungsverbindung (Association) kann kein Ruf von einem an diesem Access Gateway Interface angeschlossenen ISDN-Teilnehmer auf- oder abgebaut werden, da der Rufaufbau und der Rufabbau eine SCTP/IUA Signalisierung benötigt. Gleiches gilt für so genannte Feature Requests, die während dieser Unterbrechung der Signalisierung auch ausgeschaltet sind.
Erfindungsgemäß wird dieses Problem dadurch gelöst, dass das nachrichten-orientierte (MGCP-MEGACO) Signalisierungsprotokoll dazu benutzt wird, das verbindungsorientierte Signalisierungsprotokoll SCTP/IUP zu steuern. Konkret bedeutet dies, dass mit Erkennen der Umschaltung auf die redundante Einheit 11 das Access Gateway 3 eine Signalisierungsnachricht "Service Change: Failover" erzeugt und diese in das IP-Netz 2 einleitet. Das IP Netz 2 leitet diese "Service-Change-Failover"-Nachricht über ein nachrichtenorientiertes Signalisierungsprotokoll 16 an eine "Maintenance-Funktionseinheit" (Mtn) 19 der Paketsteuerungseinheit (PCU) 7 weiter. In der "Maintenance- Funktionseinheit" 19 ist nach Empfang dieser Signalisierungsnachricht "Service-Change-Failover" nun bekannt, dass nicht mehr CVU 0, die ursprüngliche Anschlusseinheit 10/ sondern CVU 1, die bereitgehaltene Anschlusseinheit 11, aktiv ist. Diese Information über die erfolgte Umschaltung von der Anschlusseinheit 10 auf die redundante Anschlusseinheit 11 leitet die "Maintenance- Funktionseinheit" 19 an die "Adaptions Einheit" (IUA) 20 weiter (Pfeil 21 in Fig 4) . Die Adaptionseinheit 20 baut nun eine Signalisierungsverbindung zur CVU 1 auf. Diese Signalisierungsverbindung verläuft über einen verbindungsorientierten Steuerungskanal 17, über das IP-Netz 2 und über einen weiteren verbindungsorientierten Steuerungskanal 15 zur nun in Betrieb befindlichen
Anschlusseinheit CVUl. Sobald diese Signalisierungsverbindung steht, kann zwischen den Kommunikationsteilnehmern A und B wieder der Aufbau oder der Abbau eines Rufes erfolgen, bzw. andere Dienstleistungsmerkmale oder Feature Requests in Anspruch genommen werden. Verglichen mit dem Stand der
Technik, bei dem bis zum Erkennen des Verbindungsausfalls zwangsweise gewartet wird und erst dann die entsprechende Verbindung erneut aufgebaut wird, wird durch die Erfindung der Wiederaufbau der verbindungsorientierten IP-Verbindung wesentlich beschleunigt.
Wie eingangs dargestellt, versorgen bei Voice over DSL (VoDSL) ein Access Gateway (AGW) bis zu 50.0000 analoge/digitale Teilnehmeranschlüsse. Alle Access Gateways, die von einer Paketsteuerungseinheit (PCU) gesteuert werden, sind über deren IP Adressen als Partner von VoDSL eingerichtet. Somit werden alle Service Change Nachrichten von diesen IP Adressen zu VoDSL Maintenance (einer Funktion im Netz, welche die Erreichbarkeit von Teilnehmern überprüft und bei Nichterreichbarkeit gegebenenfalls Meldungen an eine übergeordnete Überwachungsstelle absetzt) geleitet. Die Service Change Nachricht: „Failover" von einem AGW zeigt nun deren IP-Failover an. VoDSL Maintenance leitet diese „Service Change: FailoverΛλ-Nachricht mittels einer prozessinternen Kommunikation an das Layer Management von IUA weiter. Dieses veranlasst darauf hin den sofortigen Wiederaufbau der betreffenden SCTP/IUA Verbindung (Association) - allerdings wird diese jetzt auf der redundanten CVU terminiert.
Zusammenstellung der verwendeten Bezugszeichen
1 leitungsvermittelndes Telekommunikationsnetz, PSTN 2 paketvermittelndes Datennetz, Internet, IP-Netz
3 Netzgrenzelement, Access Gateway, AGW
4 Netzgrenzelement, Access Gateway, AGW
5 Zugangsnetz für Teilnehmer A
6 Zugangsnetz für Teilnehmer B 7 Paketsteuerungseinheit, PCU
8 Access Gateway Interface, Schnittstelle, AGW IF
9 Teilnehmeranschlussleitung für Teilnehmer A, B
10 Anschlusseinheit in 8, Control Voice Processing Unit CVUO 11 redundante Anschlusseinheit in 8, Control Voice Processing Unit CVUl
12 nachrichtenorientierter Steuerungskanal für CVUl in 10
13 verbindungsorientierter Steuerungskanal für CVUl in 10
14 nachrichtenorientierter Steuerungskanal für CVUO in 11
15 verbindungsorientierter Steuerungskanal für CVUO in 11 16 nachrichtenorientierter Steuerungskanal zw. 2 und 7
17 verbindungsorientierter Steuerungskanal zw. 2 und 7
18 heterogenes Kommunikationsnetz
19 Maintenance-Funktionseinheit, Mnt
20 Adaptions-Funktionseinheit, IUA 21 Pfeil

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Übertragen von Signalisierungsinformationen über ein Netzgrenzelement das ein paketvermittelndes Kommunikationsnetz und ein leitungsvermittelndes Kommunikationsnetz verbindet, wobei das Netzgrenzelement Schnittstellen aufweist, die jeweils durch einen nachrichtenorientierten Steuerungskanal und einen verbindungsorientierten Steuerungskanal mit dem paketvermittelnden Kommunikationsnetz verbunden sind, wobei zumindest eine dieser Schnittstellen eine aktive Anschlusseinheit und eine redundante Anschlusseinheit aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Umschaltung von der aktiven Anschlusseinheit auf die redundante Anschlusseinheit eine Zustandsübermittlung zwischen dem nachrichtenorientierten Steuerungskanal und dem verbindungsorientierten Steuerungskanal derart durchgeführt wird, dass die verbindungsorientierte Signalisierung von der nachrichtenorientierten Signalisierung gesteuert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zustandsübermittlung zeitgleich mit der Umschaltung durchgeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Netzgrenzelement beim Umschalten auf die redundante Anschlusseinheit eine Signalisierungsnachricht erzeugt und diese an eine Paketsteuerungseinheit im paketvermittelnden Netz übermittelt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die verbindungsorientierte Signalisierung durch das Protokoll SCTP/IUA und die nachrichtenorientierte Signalisierung durch das Protokoll MGCP/H.248 durchgeführt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet dass die Paketssteuerungseinheit eine Maintenance-Funktionseinheit und eine Adaptions- Funktionseinheit aufweist, dass die Signalisierungsnachricht über eine nachrichtenorientierte Signalisierung an die am Maintenance-Funktionseinheit übermittelt wird, dass nach Empfang der Signalisierungsnachricht in der Maintenance Funktionseinheit diese den Empfang an die Adaptions- Funktionseinheit meldet, und dass die Adaptions- Funktionseinheit über eine verbindungsorientierte Signalisierung eine Signalisierungsverbindung zur redundanten Anschlusseinheit aufbaut.
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