FI103460B - Menetelmä dataliikenteen välittämiseksi tietoliikennejärjestelmässä - Google Patents

Description

103460 MENETELMÄ DATALIIKENTEEN VÄLITTÄMISEKSI TIETOLIIKENNEJÄRJESTELMÄSSÄ

Esillä olevan keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdanto-osassa määritelty menetelmä da-5 taliikenteen välittämiseksi tietoliikennejärjestelmässä. Edelleen keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 9 johdanto-osassa määritelty järjestelmä dataliikenteen välittämiseksi.

Entuudestaan on tunnettua, että tilaaja voi-10 daan yhdistää paikalliskeskukseen ainakin kahdella tavalla, yhdistämällä tilaaja tilaajajohdolla suoraan paikalliskeskukseen tai siihen liitettyyn tilaajamo-duuliin tai yhdistämällä tilaaja tilaajaverkkoon ja sitä kautta paikalliskeskukseen.

15 Tilaajaverkon, edullisesti tilaajaverkkoele- mentin, ja paikalliskeskuksen väliset avoimet liitännät V5.1 ja V5.2 on määritelty ETSIn (European Telecommunications and Standard Institute) ETS 300 324- ja ETS 300 347-sarjojen standardeissa. V5-liitäntä mah-20 dollistaa fyysisesti erilliseen tilaajaverkkoon kuuluvien tilaajien yhdistämisen puhelinkeskukseen standar-dirajapintaa käyttäen. V5.2-liitäntä tilaajaverkkoele-mentin ja puhelinkeskuksen välillä on keskittävä. Siirtotien varaus ja/tai kytkentä suoritetaan standar-. 25 din mukaisesti BCC-protokollan avulla. Käytännössä tä mä tapahtuu siten, että BCC-protokollan paikalliskeskuksen puoleinen osa kuulostaa ja nimeää V5-liitännästä vapaan aikavälin ja sen jälkeen lähettää varaussanoman tilaajaverkkoelementin puoleiselle osal-30 le. Tilaajaverkkoelementin puoleinen osa kuittaa saamansa sanoman.

Yhteydet kapeakaistaisiin dataverkkoihin, erityisesti Internet-verkkoon, on pääasiassa toteutettu puhelinverkon kautta kytkentäisillä ISDN- tai PSTN-35 yhteyksillä (Integrated Services Digital Network; Public Switched Telephone Network). Tilaajaverkkojen ra-. kenne on muodostunut teleoperaattorien toimesta ns.

2 103460 kaksoistähtitopologiaan perustuen. Tilaajaverkot on mitoitettu arvioidun puhelimenkäytön (keskimääräinen puhelunkesto, sallittu esto) perusteella.

Datayhteyksien välittäminen puhelinverkon 5 kautta asettaa uusia haasteita kapasiteetin käytölle. Kun puhelinverkon kautta muodostetaan yhteys Internetiin kytkentäisellä ISDN-yhteydellä, niin yhteyden kesto ja yhteydellä välitettävän datan määrä poikkeaa merkittävästi normaalista puheyhteydestä. Tästä johtu-10 en etäkeskitinyksiköissä ja paikalliskeskuksissa voi syntyä törmäystilanteita ja muodostua pullonkauloja, jotka vaikeuttavat puhelin- ja dataliikenteen välitystä. Erityisesti pullonkaulaksi voi muodostua tilaaja-verkkoelementin ja paikalliskeskuksen välinen keskit-15 tävä V5.2-liitäntä, jonka kapasiteetti on määritelty normaaliin puhelinliikenteeseen perustuen.

V5-standardiin perustuen kytkentäisen ISDN-tai PSTN-yhteyden avulla Internetiin muodostettava yhteys välitetään tilaajaverkkoelementistä ensin puhe-20 linkeskukseen ja puhelinkeskuksesta edelleen ns. sovi- tusyksikköön (RAS, Remote Access Server), joka sijaitsee palveluntarjoajan pisteessä. Sovitusyksikkö terminoi ISDN/POTS yhteydenmuodostuksen ja käsittelee yhteydenmuodostamiseen liittyvien oikeuksien tarkistamisen 25 ja hoitaa muut vastaavat toimenpiteet ennen yhteyden • * kytkemistä Internetiin. Mikäli moni tilaajaverkkoele-menttiin kytketty tilaaja muodostaa yhteyden sovitus-yksikköön, syntyy helposti tilanne, jossa V5.2-liitäntä on ylikuormitettu. Tällöin muiden tilaaja-30 verkkoelementtiin kytkettyjen tilaajien yhteydenmuo dostus epäonnistuu. Näin ollen ongelmaa on pyritty • ratkaisemaan muodostamalla suora yhteys tilaajaverk koelementistä sovitusyksikköön. Ongelmana on kuitenkin se, ettei tällaista kytkentää tueta V5-standardissa, 35 jolloin on käytössä useita itsenäisiä ja keskenään yhteensopimattomia tapoja kytkennän tekemiseksi.

, 103460 3

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on poistaa edellä esitetyt ongelmat.

Erityisesti esillä olevan keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin uudentyyppinen menetelmä ja 5 järjestelmä, jossa tilaajaverkkoelementtiin kytketty jen tilaajien datayhteydet voidaan muodostaa ruuhkauttamatta normaalia puhelinverkkoa ja puhelinliikennettä .

Lisäksi keksinnön tarkoituksena on tuoda 10 esiin yksinkertainen ja olemassa olevaa standardoitua tekniikkaa hyväksikäyttäen helposti toteutettava järjestely puhelinverkon kapasiteetin parantamiseksi vastaamaan erityisesti puhelinverkossa välitettävän data-liikenteen tarpeita.

15 Keksinnön mukaisessa menetelmässä dataliiken teen välittämiseksi tietoliikennejärjestelmässä muodostetaan datayhteys päätelaitteen ja sovitusyksikön välille päätelaitteesta annetun valinnan perusteella. Edullisesti tietoliikennejärjestelmä on puhelinverkko, 20 johon kuuluu puhelinkeskus ja siihen V5-liitännällä kytketty tilaajaverkko tilaajaverkkoelementteineen. Edelleen puhelinverkkoon on yhdistetty sovitusyksikkö (RAS, Remote Access Server), jonka avulla puhelinverkon ja dataverkon välinen yhteys sovitetaan. Vastaa-25 vasti keksinnön mukaisessa järjestelmässä tilaajaverk- *. koelementistä on järjestetty suora datayhteys sovitus- yksikköön käyttämällä tilaajaverkkoelementin paikallista kytkentäkenttää.

Keksinnön mukaisesti datayhteys kytketään 30 suoraan tilaajaverkkoelementistä sovitusyksikköön (RAS) käyttämällä tilaajaverkkoelementin paikallista kytkentäkenttää. Käytännössä tämä voidaan toteuttaa siten, että tilaajaverkkoelementtiin järjestetään toiminteet, joilla liitytään suoraan sovitusyksikköön ja 35 ohjataan yhteydenmuodostusta paikalliskeskuksesta V5- suositusten mukaisella BCC-protokollalla välitettävillä ohjaussanomilla. Tällöin voidaan kytkeä ISDN- tai • 4 103460 POTS-tilaaja riippumatta tilaajan käyttämästä signaloinnista .

Keksinnön etuna tunnettuun tekniikkaan verrattuna on, että keksinnön mukaisella menetelmällä 5 voidaan välttää dataverkkoon, kuten Internet-verkkoon, suuntautuvan dataliikenteen aiheuttamat törmäys- ja estotilanteet.

Lisäksi esillä olevan keksinnön ansiosta saadaan puhelinverkkoon liitettyjen sovitusyksikköjen ja 10 muiden dataverkkoon kytkeytymiseen tarvittavien lait teiden kapasiteetti tehokkaammin käyttöön. Keksinnön ansiosta tilaajan kytkeminen tilaajaverkosta dataverkkoon on aikaisempaa entistä yksinkertaisempaa sekä puhelinverkon hallinnan että fyysisten laitejärjestely-15 jen kannalta.

Keksinnön mukaisen menetelmän eräässä sovellutuksessa käsitellään tai analysoidaan päätelaitteelta, edullisesti tietokoneen modeemilta tai ISDN-sovittimelta, tuleva datayhteyden muodostuspyyntö ja 20 kun havaitaan, että päätelaitteesta ollaan muodosta massa datayhteyttä sovitusyksikön kautta dataverkkoon, niin tilaajaverkkoelementin kytkentäkenttää ohjataan kytkemään päätelaitteen yhteys suoraan sovitusyksik-köön ja sitä kautta dataverkkoon. Datayhteyden muodos-25 tuspyyntö analysoidaan puhelinkeskuksessa sen normaa- • · • lien analysointivälineiden avulla.

Esillä olevan keksinnön eräässä edullisessa sovellutuksessa sovitusyksikkö tai sen vaatimat toiminteet on järjestetty tilaajaverkkoelementtiin. Täl-30 löin rajapinta sovitusyksikön ja tilaajaverkkoelemen- tin välille perinteiseen järjestelmään verrattuna helpommin toteutettavissa.

Seuraavassa keksintöä selostetaan edullisten sovellutusesimerkkien avulla viitaten oheiseen piirus-35 tukseen, jossa kuvio 1 esittää kaaviomaisesti erästä tunnetun tekniikan mukaista puhelinverkkoa; 5 103460 kuvio 2 esittää kaaviomaisesti erästä keksinnön mukaista puhelinverkkoa; kuvio 3 esittää kaaviomaisesti erästä toista keksinnön mukaista puhelinverkkoa; ja 5 kuvio 4 esittää erästä edullista signalointia kuvion 2 tai 3 mukaisessa puhelinverkossa.

Kuviossa 1 esitettyyn puhelinverkkoon kuuluu paikalliskeskus LE ja siihen V5.2-liitännällä kytketty tilaajaverkkoelementti AN. Tilaajaverkkoelementtiin AN 10 on kytketty kaksi päätelaitetta Tl ja T2. Ensimmäinen päätelaite Tl on kytketty perinteistä puhelintekniikkaa tukevaan tilaajaliittymään (POTS; Plain Old Telephone System) ja päätelaite voi muodostua tietokoneesta ja siihen kytketystä tavallisesta modeemista. 15 Toinen päätelaite T2 on kytketty ISDN-tekniikkaa tukevaan tilaajaliittymään ja myös se voi koostua tietokoneesta ja siihen kytketystä myös se voi koostua tietokoneesta ja siihen kytketystä ISDN-ΤΑ adapterista. Myös on mahdollista, että ISDN-tilaajaliittymään kyt-20 ketään ISDN-reititin paikallisverkon tai vastaavan kytkemiseksi puhelinverkon välityksellä muuhun toiseen dataverkkoon. Joissain sovellutuksissa datayhteys voidaan kytkeä suoraan tilaajaverkkoelementistä AN sovi-tusyksikköön RAS.

25 Tunnetun tekniikan mukaisesti ensimmäisestä • ja toisesta päätelaitteesta dataverkkoon, kuten Inter- net-verkkoon, IP kytkettävät yhteydet on muodostettu tilaajaverkkoelementin AN ja paikalliskeskuksen LE kautta. Puhelinverkon ISDN, POTS ja dataverkon IP vä-30 linen yhteys on sovitettu sovitusyksikön RAS avulla. Lisäksi sovitusyksikkö on voinut sisältää yhteyttä muodostavan tilaajan tunnistamiseen sekä laskutukseen liittyviä toimintoja. Puhelinliikennettä huomattavasti raskaampi dataliikenne on ruuhkauttanut tilaajaverk-35 koelementin AN ja paikalliskeskuksen LE välisen V5.2-liitännän.

6 103460

Viitaten kuvioihin 2 ja 3, kommentoidaan tilaa j averkkoelementin AN ja paikalliskeskuksen LE keksinnön kannalta olennaiset ja kuviossa esitetyt komponentit. Tilaajaverkkoelementtiin kuuluu kytkentäkenttä 5 SW ja siihen yhdistetyt tilaajaliittymät PSTN LC ja ISDN-BA LT. Tilaajaliittymiä voi tilaajaverkkoelementtiin kuulua enemmän kuin mitä kuvioissa on esitetty. Kytkentäkenttää SW ohjataan tilaajaverkkoelementiin järjestetyllä resurssiohjaimella AN Resource Manager. 10 Resurssiohjaimeen on yhdistetty koko V5.2-liitäntää ohjaavat protokollaoliot PSTN, BCC. V5.2-liitännän yli välitettävä ISDN-signalointi ainoastaan pakataan ns. "kirjekuoriin" (envelope function) ja välitetään kirjekuorissa liitännän yli purettavaksi paikalliskeskuk-15 sessa, jolloin itse puhelunohjaus ISDN-yhteyksillä tapahtuu paikalliskeskuksen ohjauksessa ISDN-protokollan mukaisesti. V5.2-liitännän signalointi sovitetaan puhelinverkon muita signalointeja (PSTN) vastaavaksi so-vitusfunktiolla, Mapping. Vastaavasti paikalliskeskuk-20 sessa sijaitsee samat funktiot ja protokollaoliot kuin tilaajaverkkoelementissä. Vielä todetaan, että analysointivälineet 1 ja kytkentäkentän ohjaamiseen käytettävät välineet 2 muodostetaan edellä kuvattujen olioiden ja funktioiden avulla.

25 Lisäksi todetaan, että kuvioissa 2 ja 3 esi- i tetyt rakennelohkot, joita tässä ei mainita, ovat nor maalin V5-standardin mukaisia, ja tältä osin viitataan kyseiseen standardiin.

Kuviossa 2 esitetään kaaviomaisesti eräs kek-30 sinnön mukainen ratkaisu, jonka avulla V5.2-liitännän ruuhkautuminen voidaan välttää. Tässä ratkaisussa da-• tayhteys muodostetaan käyttäen erillistä yhteyttä ISDN-PRA tilaajaverkkoelementin ja sovitusyksikön välillä. Yhteys ISDN-PRA voi olla ISDN- 35 järjestelmäliittymä. Esimerkki käytännön signaloinnista esitetään myöhemmin viitaten kuvioon 4.

7 103460

Kuviossa 3 esitetään kuvion 2 ratkaisua olennaisesti mukaileva ratkaisu, mutta tässä sovitusyksi-kön RAS toiminnallisuus on yhdistetty suoraan tilaaja-verkkoelementtiin AN. Sovitusyksikkö RAS on kytketty 5 edelleen dataverkkoon keskittävää yhteyttä (concentrated IP traffic) käyttäen. Keskittävällä yhteydellä saadaan tilaajaverkkoelementistä dataverkkoon muodostettavan yhteyden kapasiteetti tehokkaammin käyttöön.

10 Viitaten kuvioon 4, esitetään eräs keksinnön mukainen esimerkki tilaajaverkkolementin AN ja paikalliskeskuksen välisestä signaloinnista. Tässä esimerkissä datayhteyden muodostumista ohjataan paikalliskeskuksessa aivan kuten standardin mukaan on määritel-15 ty. Poikkeuksena on, että datayhteys kytketään sovi- tusyksikköön RAS, joka on joko erillinen laite tai toiminnallinen osa tilaajaverkkoelementtiä, suoraan tilaajaverkkoelementistä.

Päätelaite Tl, T2 aloittaa yhteydenmuodostuk-20 sen normaalia signalointia käyttäen. Alustussignaali 1 lähetetään tilaajaverkkoelementtiin AN, joka välittää signaalin 2 läpinäkyvästi paikalliskeskukseen LE V5-suositusten mukaisesti joko PSTN-ohjausprotokollaa (POTS-liittymä) tai kehysvälitys- ja kirjekuorifunk-25 tiota (ISDN-liittymä) käyttäen. Paikalliskeskus vas- ? taanottaa yhteydenmuodostuspyynnön ja huomaa, että

päätelaite Tl, T2 haluaa muodostaa yhteyden dataverkkoon. Tässä käytetään paikalliskeskuksen älykkäitä järjestelmäosia. Paikalliskeskuksessa LE pidetään kir-30 jaa tilaajaverkkoelementin AN ja sovitusyksikön RAS

välisen liitännän tilasta ja jos vapaa aikaväli löy-‘ tyy, niin paikalliskeskus lähettää V5.2-liitännän BCC- protokollaa käyttäen tilaajaverkkoelementtiin ohjeen 3, jonka tilaajaverkkoelementti kuittaa 4, kytkeä ti-35 laaja kyseiseen aikaväliin ja merkitsee aikavälin va ratuksi. Sovellutuksesta riippuen paikalliskeskus LE informoi laskutusjärjestelmää yhteyden muodostamises- 8 103460 ta. Lopuksi paikalliskeskus ilmoittaa 5, 6 kytkennästä päätelaitteelle Tl, T2, ja mikäli vapaata aikaväliä ei ollut, paikalliskeskus signaloi varattu-ilmoituksen 5, 6 päätelaitteelle.

5 Datayhteyden purkaminen käsittää pääasiassa samat toimenpiteet ja signaloinnit kuin datayhteyden muodostaminenkin. Päätelaite Tl, T2 kytketään irti aikavälistä ja laskutusjärjestelmää informoidaan yhteyden purkamisesta.

10 Keksintöä ei rajata pelkästään edellä esitet tyjä sovellutusesimerkkejä koskevaksi, vaan monet muunnokset ovat mahdollisia pysyttäessä patenttivaatimusten määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa .

Claims (8)

9 103460

1. Menetelmä dataliikenteen välittämiseksi tietoliikennejärjestelmässä, johon kuuluu puhelinkeskus (LE), tilaajaverkkoelementti (AN), joka on yhdis- 5 tetty puhelinkeskukseen standardin mukaisella V5-liitännällä, sovitusyksikko (RAS), joka on yhdistetty puhelinverkkoon ja dataverkkoon datayhteyden sovittamiseksi puhelinverkon ja dataverkon välillä, ja päätelaite (T), joka on yhdistetty tilaajaverkkoelement- 10 tiin, ja jossa menetelmässä muodostetaan datayhteys päätelaitteen ja sovitusyksikön välille kytkemällä datayhteys suoraan tilaajaverkkoelementistä sovitusyk-sikköön (RAS), tunnettu siitä, että datayhteys kytketään suoraan tilaajaverkkoelementistä sovitusyk- 15 sikköön (RAS) käyttämällä tilaajaverkkoelementin paikallista kytkentäkenttää.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että analysoidaan päätelaitteen puhelun- ja/tai datayhteyden muodostuspyyntö ja jos 20 havaitaan, että päätelaite on muodostamassa datayhteyttä sovitusyksikköön, niin annetaan tilaajaverkkoelementin kytkentäkentälle ohje datayhteyden muodostamiseksi käyttäen tilaajaverkkoelementin (AN) ja sovitus-yksikön (RAS) välistä yhteyttä.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen mene telmä, tunnettu siitä, että datayhteyden muodostuspyyntö analysoidaan paikalliskeskuksessa (LE).

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ohje datayhteyden muodosta- 30 miseksi annetaan paikalliskeskuksesta V5-liitännän : normaalin signalointiprotokollan, kuten BCC- protokollan avulla.

5. Tietoliikennejärjestelmä dataliikenteen välittämiseksi, johon järjestelmään kuuluu puhelinkes- 35 kus (LE), tilaajaverkkoelementti (AN), joka on yhdistetty puhelinkeskukseen standardin mukaisella V5-liitännällä, sovitusyksikko (RAS), joka on yhdistetty 10 103460 puhelinkeskukseen datayhteyden sovittamiseksi puhelinverkon ja dataverkon välillä, ja päätelaite (T), joka on yhdistetty tilaajaverkkoelementtiin, ja jossa järjestelmässä muodostetaan datayhteys päätelaitteen ja 5 sovitusyksikön välille käyttäen tilaajaverkkoelementin ja sovitusyksikön välistä suoraa datayhteyttä, tunnettu siitä, että tilaajaverkkoelementistä (AN) on järjestetty suora datayhteys sovitusyksikköön (RÄS) käyttämällä tilaajaverkkoelementin paikallista kytken- 10 täkenttää.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että järjestelmään kuuluu analysointivälineet (1) puhelu- ja/tai datayhteyden muodostuspyynnön analysoimiseksi ja välineet (2) ti- 15 laajaverkkoelementin kytkentäkentän ohjaamiseksi da tayhteyden kytkemiseksi suoraan sovitusyksikköön (RAS)

7. Patenttivaatimuksen 5 tai 6 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että analysointivälineet (1) on järjestetty paikalliskeskukseen (LE).

8. Jonkin edeltävistä patenttivaatimuksista 5 - 7 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että sovitusyksikkö (RAS) tai sen vaatimat toiminteet on järjestetty tilaajaverkkoelementtiin. • · 11 103460