FI106999B

FI106999B - Merkinannon toteutus tietoliikennejärjestelmässä

Info

Publication number: FI106999B
Application number: FI990749A
Authority: FI
Inventors: Risto Kauppinen; Jari Skog
Original assignee: Nokia Networks Oy
Priority date: 1999-04-06
Filing date: 1999-04-06
Publication date: 2001-05-15
Also published as: US20020048276A1; EP1166592A1; FI990749A; WO2000060897A1; AU3435800A; FI990749A0; US6819674B2

Description

106999

Merkinannon toteutus tietoliikennejärjestelmässä

Keksinnön soveltamisala 5 Keksintö liittyy yleisesti merkinannon toteuttamiseen tietoliikennejär jestelmässä. Tarkemmin sanottuna, keksintö koskee merkinantolinkin ominaisuuksien, erityisesti kapasiteetin muuttamista tietoliikenneverkossa, erityisesti ATM-pohjaisessa tietoliikenneverkossa. Merkinantolinkillä tarkoitetaan tässä yhteydessä kahden vierekkäisen verkkoelementin välistä merkinantokanavaa.

10

Keksinnön tausta

Kuten tunnettua, ATM (Asynchronous Transfer Mode) on yhteydellinen (connection-oriented) pakettikytkentätekniikka, jonka kansainvälinen telealan standardointijärjestö ITU-T on valinnut laajakaistaisen monipalveluver-15 kon (Broadband-ISDN, B-ISDN) toteutustekniikaksi. ATM-verkossa on perinteisten pakettiverkkojen (kuten X.25-verkot) ongelmia poistettu siirtymällä käyttämään lyhyitä, vakiomittaisia paketteja (53 oktettia), joita kutsutaan soluiksi (cell). Jokainen solu koostuu 48 oktetin mittaisesta hyötykuormaosasta ja 5 oktetin mittaisesta otsikosta. Otsikko sisältää muun tiedon ohella osoitetie-: : : 20 toa, jonka perusteella solu reititetään ATM-verkossa. ATM-verkkoa ei tässä ;;· yhteydessä kuvata tämän enempää, koska se ei ole tarpeellista keksinnön ymmärtämisen kannalta. Tarkemman kuvauksen löytää tarvittaessa kansain- : ’ * *: välisistä standardeista tai alan oppikirjoista.

·«· B-ISDN, joka voidaan käsitteellisellä tasolla tulkita tavoitteeksi integ-25 roida laaja- ja kapeakaistaiset palvelut samaan verkkoon, perustuu aikaisempaan (kapeakaistaiseen) ISDN-malliin, jossa verkon ja tilaajan välinen liitäntä on täysin digitaalinen. B-ISDN-verkossa tarjottavat palvelut edellyttävät kuiten-kin siirtonopeuksia, jotka ovat ISDN-verkon järjestelmäliittymän (primary rate • · · access) siirtonopeuden yläpuolella. Myös merkinannon suhteen B-ISDN nou- • · · ··;; 30 dattaa sitä kaistan ulkopuolista merkinantoa (out-of-band signaling), joka on käytössä ISDN-mallissa (vrt. merkinantokanava D). Kaistan ulkopuolisella : merkinannolla tarkoitetaan sitä, että merkinanto ja käyttäjän data eivät jaa sa- maa kanavaa, vaan merkinantoa varten on erillinen kanava. B-ISDN-verkossa • · · 106999 2 antavat virtuaalikanavat mahdollisuuden erottaa käyttäjäkanavat ja merkinantokanavat toisistaan. B-ISDN:ssä siirretään siis merkinantosanomat kaistan ulkopuolisina sanomina erillisillä ATM-kerroksen virtuaaliyhteyksillä. Merkinanto on myös yhteiskanavamerkinantoa, jossa yhdellä merkinantoyhtey-5 dellä siirretään useampiin tiedonsiirtoyhteyksiin liittyvää ohjaustietoa. Eri mer-kinantotarkoituksiin käytetään omia virtuaalikanavia.

Koska SS7 (Signaling System No.7) on kaistan ulkopuolisten merkinantojärjestelmien kansainvälinen standardi, on sitä modifioitu myös laajakaistaverkkoihin sopivaksi niin, että se sopii paitsi virtuaaliyhteyksien muodos-10 tamiseen, hallintaan ja purkamiseen, myös muihin ATM-pohjaisen verkon vaatimiin operaatioihin.

Nykyisten merkinantojärjestelmien ja -menetelmien epäkohtana on kuitenkin se, että ne eivät pysty joustavasti ja nopeasti mukautumaan mer-kinantokuorman tilapäiseen kasvuun. Tämä johtuu siitä, että kiinteille yhteyk-15 sille, joihin merkinantoyhteydetkin kuuluvat, ei ole olemassa joustavaa modifi-kaatioproseduuria, jonka avulla niiden kapasiteettia voitaisiin muuttaa. Tähän mennessä onkin kiinteiksi määriteltyjen yhteyksien modifiointi täytynyt tehdä verkonhallinnan avulla. Erityisesti yhteydetön merkinantoliikenne, johon kuuluu esim. erilaisten tietojen haku verkossa olevista tietokannoista on kuitenkin v : 20 sellaista, että siinä saattaa, varsinkin tulevaisuudessa, esiintyä sellaisia kuor- mitushuippuja, joita on vaikea ennakoida. Tästä johtuen olisi suotavaa, että : ’ \. myös merkinantokapasiteettia voitaisiin modifioida entistä joustavammin.

• · » • · • « »·· :*·*: Keksinnön yhteenveto 25 Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on saada aikaan parannus edellä esitettyihin epäkohtiin aikaansaamalla ratkaisu, jonka avulla verkossa voidaan joustavasti muuttaa merkinantokapasiteettia merkinantokuorman kas-väessä tilapäisesti.

• * · Tämä päämäärä saavutetaan keksinnön mukaisella ratkaisulla, joka « · · ·;;; 30 on määritelty itsenäisissä patenttivaatimuksissa.

'···’ Keksinnön ajatuksena on varata vierekkäisten verkkoelementtien vä- : lisille merkinantolinkeille yksi tai useampi sellainen tunniste, jota ei voida käyt- tää signaloiduille yhteyksille ja käyttää tämän jälkeen standardin mukaista, • ·« 3 106999 käyttäjäyhteyksille tarkoitettua modifiointiproseduuria uuteen käyttötarkoitukseen eli merkinantolinkin ominaisuuksien (kapasiteetin) muuttamiseen. Tunnettua käyttäjäyhteyksille tarkoitettua modifiointiproseduuria hyödynnetään siis kahden vierekkäisen verkkoelementin välisen merkinantolinkin kapasiteetin 5 muuttamiseen. Modifiointi aloitetaan vain niissä verkkoelementeissä, joissa havaitaan modifiointitarve, joten modifiointi koskee yleensä vain tiettyä kahden vierekkäisen keskuksen välistä linkkiä ja ulottuu merkinantoyhteyden päästä päähän vain siinä tapauksessa, että yhteyden kaikissa peräkkäisissä merkinantopisteissä havaitaan samanaikaisesti lisäkapasiteettitarve. Tässäkin ta-10 pauksessa kunkin merkinantolinkin modifiointi on riippumaton toisesta merkinantolinkistä. Saman yhteyden peräkkäisten linkkien modifioinnit eivät siis riipu toisistaan, kuten käyttäjäyhteyksien tapauksessa.

Kapasiteetti voidaan palauttaa alkuperäiseen arvoonsa esim. sen jälkeen, kun estoa tai liiallista kuormaa ei ole havaittu tietyn ennalta määrätyn 15 pituisen ajanjakson aikana (esim. tunnin kuluessa). Palautus voi perustua paitsi solmussa tapahtuvaan merkinantokuorman mittaukseen myös käyttäjäyhteyksien liikennetilanteeseen tai kapasiteettitarpeeseen.

Keksinnön mukaisen ratkaisun avulla saadaan aikaan dynaaminen merkinantoverkko, joka pystyy automaattisesti kasvattamaan merkinantokapa-v : 20 siteettia niissä osissa verkkoa, joissa merkinantokuorma kasvaa tilapäisesti.

Keksinnön mukaisen ratkaisun tärkeä lisäetu on se, että se hyödyn-tää tehokkaasti nykyisten suositusten mukaisia modifiointiproseduureja, jolloin se myös pystytään lisäämään hyvin vähäisin muutoksin verkkoon, jossa ko. :T: proseduurit on toteutettu.

25

Kuvioluettelo

Seuraavassa keksintöä ja sen edullisia suoritusmuotoja kuvataan tar-kemmin viitaten oheisten piirustusten mukaisiin esimerkkeihin, joissa kuvio 1 havainnollistaa merkinannon protokollapinoja UNI- ja NNI- • · · - ·;;; 30 rajapinnoilla, • · '·;·* kuvio 2 esittää esimerkkiä NNI-rajapinnalla suoritettavasta yhteyden muo- dostuksesta ja purkamisesta, • « •«f 106999 4 kuvio 3 esittää esimerkkiä onnistuneesta käyttäjäyhteyden kapasiteetin modifioinnista, kuvio 4 havainnollistaa keksinnön mukaista merkinantolinkkien etukäteiskon-figurointia, 5 kuvio 5 havainnollistaa kahden vierekkäisen keskuksen suorittamaa sano-manvaihtoa, kun keskusten välisen merkinantolinkin kapasiteettia muutetaan keksinnön mukaisella tavalla, kuvio 6 havainnollistaa keskuksen sisäisiä toimintoja keksinnön mukaisen modifioinnin aloittavassa keskuksessa, 10 kuvio 7 havainnollistaa keskuksen sisäisiä toimintoja keksinnön mukaisen modifiointipyyntösanoman vastaanottavassa keskuksessa, ja kuvio 8 on esimerkki sanomanvaihdosta, kun merkinantolinkin kapasiteettia muutetaan keksinnön mukaisella tavalla UNI-rajapinnalla.

15 Keksinnön yksityiskohtainen kuvaus

Kuviossa 1 on havainnollistettu tunnettuja protokollapinoja, joiden avulla toteutetaan merkinanto B-ISDN-verkon UNI- (User-Network Interface) ja NNI-rajapinnoilla (Network-Network Interface). Kuten kuviosta havaitaan, molemmissa tapauksissa kolme alinta kerrosta muodostuvat fyysisestä kerrok-v : 20 sesta PHY, ATM-kerroksesta ATM ja SAAL-kerroksesta (Signaling ATM

..! ' Adaptation Layer), joka on AAL-kerrosta ohjaustasolla (Control Plane) vastaa- j va kerros eli merkinannon AAL (Signaling AAL). Ohjaustaso on B-ISDN:n yh- teyskäytäntöjen viitemallissa se taso, joka sisältää puhelun- ja yhteydenohja-: V: uksen toiminnot sekä niihin liittyvään merkinantoon liittyvät toiminnot.

:T: 25 UNI-rajapintojen merkinannon yhteyskäytäntö on määritelty ITU-T:n spesifikaatiossa Q.2931 (Digital Subscriber Signaling System No. 2). Nämä operaatiot huolehtivat yhteyden muodostamisesta (set up) ja purkamisesta. NNI-rajapinnoilla merkinannon sovellusprotokollan muodostaa puolestaan B-\ ISUP (Broadband-ISUP), jonka alapuolella on MTP3-kerros. Nämä molemmat *;;; 30 on modifioitu niitä vastaavista SS7-standardin osista (MTP3 ja ISUP). B- « · V* ISDN:ssä käytetään vain sanomansiirto-osan MTP (Message Transfer Part) « \i,: kolmatta tasoa, sillä MTP1- ja MTP2-kerrosten toiminnallisuudet on toteutettu :. j SAAL-kerroksella ja sen alapuolella olevilla kerroksilla.

5 106999 SAAL-kerroksilla on myös joitakin keskinäisiä eroja riippuen siitä, ovatko ne UNI-rajapinnalla vai NNI-rajapinnalla.

B-ISUP vastaa puhelun- ja yhteydenohjaukseen liittyvien sanomien käsittelystä sekä myös yhteydenohjauksen uusista toiminnoista. Puhelunohja-5 uksen uusien ominaisuuksien toteuttamiseen käytetään tapahtumankäsittelyosaa TCAP (Transaction Capability Application Part) ja merkinantoyhteyden ohjausosaa SCCP (Service Connection Control Part), joita käytetään nykyisin laajalti esim. älyverkkosovelluksissa.

Koska kaikki edellä kuvatut protokollakerrokset ovat sinänsä tunnet-10 tuja, ei niitä kuvata tässä yhteydessä tarkemmin.

Seuraavassa keksintöä kuvataan ensin viitaten NNI-rajapintoja koskeviin esimerkkeihin, koska keksinnön mukaisesta menetelmästä on suurempi hyöty NNI-rajapinnoilla. Aluksi kuvataan niitä tunnettuja proseduureja, joihin keksintö perustuu.

15 Kuviossa 2 on havainnollistettu sanomanvaihtoa, joka tapahtuu kah den vierekkäisen keskuksen (A ja B) välillä tyypillisessä yhteyden muodostuksessa. Aluksi keskus A lähettää aloitussanoman IAM (Initial Address Message). Tässä vaiheessa keskus A antaa tunnisteen yhteyden tälle puolelle. Muun muassa tämä tunniste, joka on nimeltään OSIDA (Origination Signaling ID A), v : 20 sisällytetään lähetettävään aloitussanomaan. Kun ΙΑΜ-sanoma saapuu kes- kukseen B, viime mainittu antaa myös yhteydelle vastaavanlaisen tunnisteen : OSIDB (Origination Signaling ID B). Näiden tunnisteiden avulla keskukset tun- :]]*: nistavat ko. yhteyteen liittyvät sanomat. Tämän jälkeen keskus B lähettää kes- :T: kukselle A kuittaussanoman IAA (IAM Acknowledgment Message), jolla se il- :T: 25 moittaa, että ΙΑΜ-sanoma on hyväksytty ja resurssit ovat käytettävissä. Tähän sanomaan keskus B sisällyttää mm. tunnisteen DSIDA (Destination Signaling ID A), joka on sama kuin keskuksen A antama OSIDA ja tunnisteen OSIDB.

. Mikäli ΙΑΜ-sanoma on täydellinen ja sisältää kaikki puhelun prosessointiin tar- ·. vittavat tiedot, keskus B lähettää keskukselle A lisäksi sanoman ACM (Address «·« . ·;;; 30 Complete Message), joka on sisältää mm. tunnisteen DSIDA. Tämän jälkeen • · '··.·* keskus A tietää, että yhteyttä muodostetaan eteenpäin kohti kutsuttua tilaajaa.

Kun kutsuttu tilaaja vastaa, keskus B lähettää keskukselle A sano-man ANM (Answer Message). Myös tämä sanoma sisältää tunnisteen DSIDA.

6 106999

Kun keskus A on vastaanottanut ko. sanoman, kaksisuuntainen virtuaaliyhteys on muodostettu ja kutsuva ja kutsuttu tilaaja voivat kommunikoida keskenään.

Kun jompi kumpi tilaaja lopettaa yhteyden, lopettavaa tilaajaa vastaava keskus lähettää sanoman REL (Release Message), joka aloittaa yhtey-5 den purkamisen. (Sanoma sisältää tunnisteen DSIDB, joka on sama kuin OSIDB.) Saatuaan tällaisen sanoman vastapään keskus vapauttaa yhteydelle antamansa tunnisteen uutta käyttöä varten sekä lähettää vastapäälle sanoman RLC (Release Complete Message), joka indikoi vastapäälle, että ko. virtuaaliyhteys on purettu. (Sanoma sisältää tunnisteen DSIDA, joka on sama 10 kuin OSIDA.) Tämän seurauksena myös vastapää vapauttaa yhteyden identifioivan tunnisteen uutta käyttöä varten.

Esillä olevassa keksinnössä hyödynnetään edellä kuvattuja tunnisteita myöhemmin kuvattavalla tavalla.

Kuten edellä mainittiin, käyttäjäyhteyksille on nykyisissä suosituksis-15 sa (ITU-T:n suositus Q.2725.2 NNI-rajapinnalle ja suositus Q.2963.1 UNI-rajapinnalle) määritelty modifikaatioproseduuri, jonka avulla voidaan modifioida käyttäjäyhteyden liikenneparametrejä.

Kuviossa 3 on havainnollistettu esimerkkiä siitä, kuinka kaistanleveys muutetaan onnistuneesti keskusten A ja C välillä olevalla virtuaaliyhteydellä, « «· v : 20 kun keskusten välissä on yksi kauttakulkukeskus. Modifioinnin aloittava keskus

lähettää seuraavalle keskukselle erityisen modifiointisanoman MODREQ

j *·· (Modify Request), joka sisältää mm. tunnisteen DSID (Destination Signaling ID), jonka arvo (B1) identifioi seuraavassa keskuksessa (B) yhteyden, jota :T: pyyntö koskee. Tämän tunnisteen lisäksi pyyntösanoma sisältää mm. tiedon :T: 25 pyydetystä solunopeudesta (ATM cell rate). Saadessaan tämän sanoman kauttakulkukeskus B suorittaa sanoman ilmoittamien resurssien varauksen keskuksen tulevalla ja lähtevällä puolella sekä lähettää MODREQ-sanoman edelleen keskukselle C. Tässä sanomassa tunnisteen DSID arvo (C1) on *. luonnollisestikin se, jolla keskus C tunnistaa kysymyksessä olevan virtuaa- • · · •;;i 30 liyhteyden. Koska keskus C on päätekeskus, se suorittaa resurssien varauk- * · sen tulopuolellaan. Vasteena onnistuneelle resurssien varaukselle se lähettää keskukselle B kuittaussanoman MODACK (Modify acknowledge), joka sisältää mm. tunnisteen, jonka avulla keskus B tunnistaa, minkä virtuaaliyhteyden 7 106999 kuittauksesta on kysymys. Keskus B välittää kuittauksen edelleen keskukselle A käyttäen tunnisteen DSID arvona (A1) keskuksen A ko. yhteydelle antamaa tunnistetta. Tämän jälkeen uusi kaistanleveys on käytössä. Huomattakoon, että koska keskus B kauttakulkukeskus, siellä on allokoitu kaksi arvoa (B1 ja 5 B2) ko. virtuaaliyhteydelle, yksi kumpaankin suuntaan.

Yhteyden kaistanleveyttä voidaan muuttaa molemmissa tai vain toisessa siirtosuunnassa ja kummankin siirtosuunnan kaistanleveyttä voidaan laskea tai nostaa vastakkaisesta siirtosuunnasta riippumatta.

Käyttäjäyhteyksien modifiointi tapahtuu edellä kuvatulla tavalla linkki 10 linkiltä aloittavasta päätekeskuksesta vastakkaiseen päätekeskukseen. Modifiointi onnistuu vain, jos se onnistuu yhteyden jokaisella linkkivälillä. Modifiointi-proseduuri voidaan suorittaa vain silloin, kun yhteyden muodostus- tai purku-prosessit eivät ole käynnissä eli esim. kuvioon 2 merkityssä kohdassa.

Koska modifiointiproseduurit ovat sinänsä tunnettuja, ei niitä kuvata 15 tässä yhteydessä tarkemmin. Halutessaan lukija löytää enemmän taustatietoa edellä viitatuista suosituksista. B-ISUP-sanomien formaatit on määritelty ITU-T:n suosituksessa Q.2763, josta löytyy lisää taustatietoa.

Esillä olevassa keksinnössä hyödynnetään edellä kuvattua modifi-ointiproseduuria merkinantolinkin kapasiteetin muuttamiseen käyttäen hyväksi < j ! 20 kuvion 2 yhteydessä kuvattuja yhteystunnisteita. Modifiointi tapahtuu kahden ti'l· vierekkäisen keskuksen välillä vain niissä osissa verkkoa, joissa havaitaan tar- l' \, vettä merkinantolinkin kapasiteetin muuttamiseen.

; “'; Kuten edellä todettiin, kiinteästi määritellyille yhteyksille, kuten mer- ··· kinantoyhteyksille ei ole olemassa edellä kuvatun kaltaista tunnistetta yhtey-25 den identifioimiseksi. Jotta modifiointisanomat voitaisiin kuitenkin identifioida tietylle merkinantolinkille kuuluviksi, varataan esillä olevassa keksinnössä SID-avaruudesta merkinantolinkeille etukäteen yksi tai useampi arvo, jota ei voida käyttää signaloiduille yhteyksille. Seuraavassa kuvataan ensin jälkimmäistä vaihtoehtoa (useamman kuin yhden arvon varaus), koska sitä pidetään ensi- • · · . 30 sijaisena vaihtoehtona.

Keksinnön ensisijaisessa toteutustavassa annetaan verkon tai sen : osan sisällä jokaiselle merkinantolinkille oma uniikki SID-arvonsa. Kuviossa 4 on havainnollistettu tätä periaatetta esittämällä solmuista A, B, C ja D koostuva <14 1 8 106999 verkko tai aliverkko, jossa solmujen välisiä merkinantolinkkejä on merkitty solmujen välisillä viivoilla. Tässä esimerkissä merkinantolinkeille annetaan arvot SID=1...8, jolloin kyseisiä arvoja ei voida käyttää signaloitujen yhteyksien tunnistamiseen. Huomattakoon vielä, että merkinantolinkit ovat kahden vierekkäi-5 sen signalointipisteen välisiä merkinantokanavia, eikä kuviossa oteta kantaa siihen, miten ne sijaitsevat fyysisellä siirtomedialla. Jokaisella merkinantolinkillä on oma uniikki arvonsa joko koko verkon alueella tai omassa aliverkossaan. Oleellista keksinnön kannalta on se, että kahdella vierekkäisellä verkkoelementillä on käytössään arvot, joiden avulla merkinantolinkit voidaan tunnistaa 10 yksiselitteisesti. Merkinantolinkkien käytössä olevien SID-arvojen uudelleenkäyttö muualla verkossa on siis mahdollista.

Kuviossa 5 on esitetty sanomanvaihtoesimerkki keksinnön mukaisesta onnistuneesta merkinantolinkin kapasiteetin muuttamisesta, kun oletetaan, että kuvion 4 keskus A havaitsee lisäkapasiteetin tarvetta keskuksen B 15 suuntaan. Modifioinnin aloittava keskus A lähettää merkinantolinkin vastakkaisessa päässä olevalle keskukselle B suositusten mukaisen modifiointisano-man MODREQ. Tässä sanomassa on kuitenkin tunnisteella DSID arvo, joka on verkossa etukäteen konfiguroitu osoittamaan tiettyä merkinantolinkkiä. Vastaanottava keskus tunnistaa tämän arvon perusteella, että kysymyksessä 20 on keskusten välistä merkinantolinkkiä koskeva modifiointipyyntö, jolloin se käynnistää prosessin pyydetyn kaistanleveyden varaamiseksi ko. linkille. Kun j-" halutut resurssit on saatu varattua, keskus B lähettää kuittaussanoman [·... MODACK takaisin keskukselle A. Sanomanvaihto on siis täysin suositusten • · .*11 mukainen, mutta sanomat sisältävät DSID-arvon, joka osoittaa tiettyyn ko.

• · · 25 keskusten väliseen merkinantolinkkiin.

t « e • · c * Kuviossa 6 on havainnollistettu modifioinnin aloittavan keskuksen A sisäistä modifiointiprosessia. Prosessin eri vaiheet on esitetty ympyröidyillä • * · numeroilla. Aluksi keskuksessa tehdään havainto tarpeesta lisätä keskukseen • ♦ « *♦* * B johtavaa merkinantokapasiteettia. Muutostarvetta voidaan tarkkailla esim.

·:· 30 MTP3-kerroksella, koska ko. kerroksen tehtäviin kuuluvat merkinantoverkon hallintatoiminteet, mm. merkinantoliikenteen valvonta ylikuormitus- ja estoti- . I·, lanteiden havaitsemiseksi. Havainto merkinantokapasiteetin lisäystarpeesta ♦ · · .il.*. saadaan siis MTP3-kerrokselta (vaihe 1), joka ilmoittaa havaitusta tarpeesta • · * · ♦ 9 106999 modifioinnin ohjauslohkolie MCB lähettämällä tälle sisäisen sanoman (vaihe 2), joka sisältää mm. sen keskuksen merkinantopistekoodin (signaling point code), jonka suuntaan estoa tai liiallista kuormitusta on havaittu. Saatuaan ko. sanoman ohjauslohko MCB lähettää (vaihe 3) lisäkapasiteettipyynnön lohkolle 5 CAC, joka suorittaa keskuksessa yhteydenhyväksymismenettelyn (CAC, Call Admission Control). Pyynnössä välitetään em. merkinantopistekoodi sekä tieto uudesta kapasiteettitarpeesta. Kapasiteetin lisätarve määritetään ohjausloh-kossa MCB.

CAC tutkii sanoman perusteella, mille kyseiseen suuntaan 10 (keskukseen B) johtavalle merkinantolinkille voidaan antaa lisäkapasiteettia niin, että haluttu kokonaiskapasiteetti saavutetaan. CAC varaa ko. kapasiteetin ja kertoo ohjauslohkolie MCB kyseisen merkinantolinkin SID-arvon. (Huomattakoon, että tässä yhteydessä varauksella tarkoitetaan resurssien loogista jakamista virtuaaliyhteyksien kesken, sillä todellisuudessa yhteydet 15 käyttävät yhteisiä resursseja, kuten puskureita ja fyysisen siirtomedian kaistanleveyttä. Looginen jako on tarpeen resurssien käyttöasteen hallinnan kannalta.) Tämän jälkeen modifioinnin ohjauslohko lähettää modifiointipyynnön B-ISUP:lle (vaihe 5). Tämä pyyntö sisältää keskuksen B merkinantopistekoodin, kyseisen merkinantolinkin SID-tunnisteen sekä tarvittavat liikenneparametrit, 20 kuten varatun kapasiteetin. Saatuaan tämän sisäisen sanoman merkinanto-protokolla suorittaa edellä kuvatun kaltaisen modifiointiproseduurin eli lähettää MODREQ-sanoman keskukselle B (vaihe 6). Seuraavaksi (vaihe 7) vastaan- < < < otetaan verkosta MODACK-sanoma (vrt. kuvio 5). Saatuaan tämän kuittaus- • · IV. t sanoman B-ISUP kertoo ohjauslohkolie MCB, että modifiointi onnistui (vaihe • · · 25 8). Ohjauslohko raportoi onnistumisen CAC:lle (vaihe 9), joka suorittaa kapa siteetin muutoksen sinänsä tunnetusti samalla tavalla kuin käyttäjäyhteyksien ... tapauksessa.

• · < 'yy Kuviossa 7 on havainnollistettu modifiointipyyntösanoman vastaan- • · · *·[ * ottavan keskuksen B sisäistä prosessia. Vastaanottopuoleila B-ISUP saa en- 30 sin MODREQ-sanoman, joka sisältää mm. SID:n erikoisarvon (vaihe 1). B- ISUP:il!a on tiedossa merkinantolinkeille varatut SID-arvot, joten se tunnistaa .]·, sanoman koskevan merkinantolinkin modifiointia ja ilmoittaa modifikaatiopyyn- • « « nön saapumisen modifioinnin ohjauslohkolie MCB (vaihe 2). Tässä sanomas- 10 106999 sa menevät mukana SID-arvo sekä sanomassa tulleet liikenneparametrit. Oh-jauslohko MCB välittää pyynnön CAC:lle (vaihe 3), joka tarkistaa, onko kapasiteettia olemassa eli voidaanko pyyntö hyväksyä. Mikäli näin on, CAC hyväksyy modifioinnin ja ilmoittaa hyväksymisestä ohjauslohkolle MCB (vaihe 4). 5 Ohjauslohko välittää hyväksymissanoman edelleen B-ISUP:lle (vaihe 5), joka vasteena ko. sanomalle lähettää MODACK-sanoman verkkoon (vaihe 6). Tämän jälkeen CAC muuttaa kapasiteettia sinänsä tunnetusti samalla tavalla kuin käyttäjäyhteyksien tapauksessa.

Sen sijaan, että CAC antaa koko kapasiteetin yhdelle merkinantolin-10 kille se voi myös antaa lisäkapasiteettia niin, että haluttu kokonaiskapasiteetti jaetaan useamman kuin yhden ko. suuntaan johtavan merkinantolinkin kesken halutussa suhteessa. Tällaisessa tapauksessa suoritetaan edellä kuvattu mo-difiointiproseduuri erikseen jokaiselle merkinantolinkille, jolle kapasiteettia annetaan.

15 Edellä kuvatussa ensimmäisessä toteutustavassa käytettiin verkossa tai sen osassa kaikille merkinantoyhteyksille uniikkeja SID-arvoja. Keksinnön toisessa toteutustavassa käytetään koko verkossa (tai aliverkossa) aina samaa, ennalta määrättyä SID-arvoa (esim. arvoa 1). Tällöin modifiointipyyntö lähetetään linkin identifioimiseksi juuri sillä merkinantolinkillä, jota halutaan . : . 20 modifioida. Koska MTP3 tekee päätöksen siitä, mille merkinantolinkille sanoma lähetetään, on solmun sisällä annettava MTP3:lle erikseen tieto siitä, mikä merkinantolinkki on kysymyksessä. Lähetyspuolella tämä on helppo toteuttaa.

I < (

Vastaanottopuolella vaadittavat muutokset ovat kuitenkin hankalampia toteut- • · IV. taa, koska B-ISUP-kerroksen on kyseltävä alaspäin, miltä linkiltä sanoma tuli, 25 kun se havaitsee sanomassa ennalta määrätyn SID-arvon. Tämä johtuu siitä,

• · I

että MTP3-kerros ei tutki vastaanotettua sanomaa, kuten eivät myöskään sen alapuolella olevat kerrokset, vaan MTP3-kerros välittää solmuun tulevan sa- • « « noman suoraan B-ISUP-kerrokselle. B-ISUP-kerroksen on näin ollen sanoman • tl * · · '·[ * vastaanotettuaan kyseltävä alaspäin, miltä merkinantolinkiltä kyseinen sanoma ·:* 30 tuli.

«444

Kuten edellä mainittiin, vastaavanlainen käyttäjäyhteyksiä koskeva . !·. modifiointiproseduuri on määritelty ITU-T:n suosituksessa Q.2963.1 DSS2- • I · ,···. merkinannolle (Digital Subscriber Signaling System No. 2) käytettäväksi UNI- • ·« 106999 11 rajapinnassa. DSS2-merkinannossa käytetään lähetettävissä sanomissa 4 oktetin pituista Call Reference -kenttää yhteyden tunnistamiseen. Tätä kenttää hyödynnetään keksinnössä edellä kuvatun ensimmäisen tai toisen toteutustavan mukaan. Toisin sanoen, merkinantolinkeille varataan yksi tai useampi Call 5 Reference -arvo, jota ei voi käyttää signaloiduille yhteyksille. Call Reference -kenttä sisältää yksibittisen Call Reference -lipun, jolla identifioidaan se, kumpi pää antoi Call Reference -arvon. Keksinnön mukaisessa merkinantolinkin modifioinnissa tätä lippua käytetään samalla tavalla: modifikaatiopyyntösanoman lähettävä pää antaa Call Reference -arvon ja käyttää lipulla arvoa nolla. Vas-10 takkainen pää käyttää samaa Call Reference -arvoa ja lipun arvoa yksi. Kuviossa 8 on havainnollistettu UNI-rajapinnan yli tapahtuvaa sanomanvaihtoa sellaisessa esimerkkitapauksessa, jossa merkinantolinkin ominaisuuksia muutetaan onnistuneesti. Olemassa olevia suosituksia hyödynnetään siis sekä UNI- että NNI-rajapinnoilla merkinantolinkin kapasiteetin kasvattamiseksi. UNI-15 rajapinnan tapauksessa SAAL-UNI-kerros on se olio, joka ilmoittaa merkinan-tokapasiteetin lisäystarpeesta (vrt. kuvio 1).

Vaikka keksinnön mukainen proseduuri toteutetaan kahden vierekkäisen verkkoelementin välillä, voidaan päästä-päähän yhteydellä aloittaa edellä kuvattu proseduuri missä tahansa (yhdessä tai useammassa) verk-20 koelementissä, jossa havaitaan merkinantolinkin kapasiteetin modifiointitar-vetta. Lisäkapasiteettitarvetta havaitseva signalointipiste pystyy kasvattamaan 11 kapasiteettia yhdellä tai useammalla merkinantolinkillä.

Merkinantolinkin kapasiteetin palautus takaisin alkuperäiseen ar- • · V.'. voonsa voidaan toteuttaa monella eri tavalla. MTP3-kerros voi esim. jatkuvasti • · · l!.* 25 lähettää tietoja ohjauslohkolle siitä, mikä kulloinenkin kuormitustilanne on. Toi- • · « ’** ’ saalia ohjauslohko voi tietyin väliajoin kysellä MTP3-kerrokselta kuormitusti lannetta ja käynnistää palautuksen, jos saatu vastaus täyttää ennalta määrätyt • · · kriteerit. Palautus voi tapahtua myös hieman eri tavoin riippuen siitä, kuinka '·] ' tärkeää palautus on muiden yhteyksien kannalta. Ohjauslohko voi esim. kysyä _ 30 CAC:lta, kuinka tärkeää on saada lisäkapasiteetti takaisin käyttäjäyhteyksien : ‘' ‘: käyttöön ja säätää MTP3-kerrokselta suorittamiensa kyselyjen tiheyden tämän .X mukaan niin, että tärkeät resurssit saadaan mahdollisimman pian takaisin • « 12 106999 käyttäjäyhteyksien käyttöön. Palautus voi siis riippua paitsi merkinantoliikenteen määrästä myös käyttäjäliikenteen määrästä.

Vaikka keksintöä on edellä selostettu viitaten oheisten piirustusten mukaisiin esimerkkeihin, on selvää, ettei keksintö ole rajoittunut siihen, vaan 5 sitä voidaan muunnella edellä ja oheisissa patenttivaatimuksissa esitetyn keksinnöllisen ajatuksen puitteissa. Vaikka keksintöä on esim. kuvattu käyttäen esimerkkeinä nykyisiä ATM-pohjaisen verkon merkinantoantoprotokollia, on selvää, että keksintöä voidaan soveltaa myös tuleviin verkkoihin, joiden mer-kinantomenetelmät tai -protokollat tukevat edellä kuvatun kaltaista modifiointi-10 proseduuria.

I ( i

« I I

( : ;

« « < l I I

• 4 i • · • 4 • · · I i * • · · • · « • · · 4 4« • « · « · « • · · • 4 4 4 4« « 4 » 4

( t I I

• I « 14 4 4 4 4 4 4 4 4 · 4 4 4 4 4

Claims

13 106999

1. Menetelmä merkinantolinkin ominaisuuksien muuttamiseksi tietoliikennejärjestelmässä, joka käsittää ainakin kaksi merkinantopistettä (A...D) ja ainakin yhden merkinantolinkin, jonka kautta välitetään merkinantoinformaatio-5 ta merkinantopisteestä viereiseen merkinantopisteeseen, jonka menetelmän mukaisesti - tarkkaillaan välitettävää merkinantoliikennettä merkinantopisteessä, - käynnistetään käyttäjäyhteyksien modifiointiin tarkoitettu modifioin-tiproseduuri, jossa lähetetään viereiseen merkinantopisteeseen modifiointi- 10 pyyntösanoma, joka sisältää tunnistearvon modifioinnin kohteen tunnistamiseksi, tunnettu siitä, että - järjestelmässä allokoidaan vierekkäisten merkinantopisteiden välisille merkinantolinkeille etukäteen joukko sellaisia tunnistearvoja, joita käytetään 15 vain merkinantolinkkien tunnistamiseen, ja - merkinantoliikenteen täyttäessä tietyn ennalta määrätyn ehdon mainittua modifiointiproseduuria käytetään merkinantolinkin modifiointiin sijoittamalla lähetettävään modifiointisanomaan tunnistearvo, joka kuuluu mainittuun joukkoon.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että järjestelmässä allokoidaan kullekin merkinantolinkille uniikki tunnistearvo, jota käytetään vain kyseisen merkinantolinkin tunnistamiseen.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, • · : '·· että järjestelmän osassa allokoidaan kullekin merkinantolinkille uniikki tunnis- • · * 25 tearvo, jota käytetään vain kyseisen merkinantolinkin tunnistamiseen. • · · *·.· 1

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että järjestelmässä allokoidaan kaikille merkinantolinkeille yksi yhteinen :***: tunnistearvo, ja • · · ·*“: 30 modifiointipyyntösanoma lähetetään sillä merkinantolinkillä, jota mo- . difiointi koskee.

'‘. 5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että # · 14 106999 järjestelmän osassa allokoidaan kaikille ko. osan merkinantolinkeille yksi yhteinen tunnistearvo, ja modifiointipyyntösanoma lähetetään sillä merkinantolinkillä, jota modifiointi koskee.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että merkinantolinkki palautetaan ennen modifiointia vallinneeseen tilaan heti, kun merkinantoliikenne on tietyn ennalta määrätyn ajan yhtäjaksoisesti täyttänyt ennalta määrätyn kriteerin.

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, 10 että merkinantolinkki palautetaan ennen modifiointia vallinneeseen tilaan tarkkailemalla merkinantopisteen tilaa, suorittamalla ennalta määrätyin väliajoin merkinantopisteen tilaa koskeva kyselyjä käynnistämällä palautus heti, kun tila täyttää ennalta määrätyt kriteerit.

8. Tietoliikennejärjestelmä, joka käsittää ainakin kaksi merkinantopis-15 tettä ja ainakin yhden merkinantolinkin, jonka kautta voidaan välittää merkinan- toinformaatiota merkinantopisteestä viereiseen merkinantopisteeseen, joka merkinantopiste sisältää - elimet merkinantoliikenteen välittämiseksi, - tarkkailuelimet (MCB, MTP3) välitettävän merkinantoliikenteen tark-20 kailemiseksi, - modifiointielimet (MCB, CAC) yksittäisen yhteyden kapasiteetin modifioimiseksi modifiointiproseduurilla, jossa lähetetään viereiseen merkinantopisteeseen modifiointipyyntösanoma, joka sisältää tunnistearvon modifioin- » · : *** nin kohteen tunnistamiseksi, jolloin järjestelmän käyttäjäyhteyksien tunnistami- • · · 25 seen on allokoitu tietyt tunnistearvot, ·«« : tunnettu siitä, että • ·« V : - järjestelmän merkinantolinkeille on lisäksi allokoitu joukko sellaisia tunnistearvoja, joita voidaan käyttää vain merkinantolinkin tunnistamiseen, jol-loin kuhunkin yksittäiseen merkinantolinkkiin liittyy tietty tunnistearvo, ♦***: 30 - modifiointielimet ovat vasteellisia mainituille tarkkailuelimille modi- ( I · fiointiproseduurin käynnistämiseksi vasteena havaitulle merkinantoliikenteen määrälle, ja • · « ♦ · *« 15 106999 - modifiointielimet on sovitettu käyttämään modifiointisanomassa merkinantolinkin tunnistearvoa silloin, kun mainitut tarkkailuelimet käynnistävät modifiointiproseduurin.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen tietoliikennejärjestelmä, 5 tunnettu siitä, että järjestelmän kullekin merkinantolinkille on allokoitu uniikki tunnistearvonsa.

10. Patenttivaatimuksen 8 mukainen tietoliikennejärjestelmä, tunnettu siitä, että järjestelmän osan kullekin merkinantolinkille on allokoi tu uniikki tunnistearvonsa.

11. Patenttivaatimuksen 8 mukainen tietoliikennejärjestelmä, tunnettu siitä, että järjestelmän kaikille merkinantolinkeille on allokoitu sama tunnistearvo.

12. Patenttivaatimuksen 8 mukainen tietoliikennejärjestelmä, tunnettu siitä, että järjestelmän osan kaikille merkinantolinkeille on allokoi-15 tu sama tunnistearvo. • · « · « 1« • · · • · • · • · · • · · t · « • · · • · · • · · · · • · • · • · · • · · 16 106999