NO860834L - Digitalt telekommunikasjonssystem. - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører et automatisk tele-kommunikas jonssystem, som i det minste er delvis digitalt.

I de senere år har man sett en utvikling av idéer med hensyn til bruk av telefonnettverket, idet dette i økende grad blir digitalisert, som basis for et verdenomspennende "Intergrated Services Digital Network" (ISDN). Dette har funnet sted pragmatisk, fordi mange forskjellige interes-ser har vært involvert med hensyn til aktuelle problemer. Resultatet er et sett av fremsatte anbefalinger som ikke nødvendigvis henger sammen rasjonelt. Disse anbefalinger og deres realisering hva angår praktiske nettverk, vil bli underkastet ytterligere utvikling før ISDN-konseptet oppnår stabilitet.

I det tilfelle hvor et telekommunikasjonssystem skal skaffe mer enn en type service, er det kjent at der skaffes to eller flere forskjellige svitsjenettverk. Således er der i GB patentskrift 1122924 (Internasjonal Standard Electric Corporation) omtalt et system som behandler

både telefon- og telegraftrafikk. Et første svitsjenettverk som har sine egne styreorganer, og et annet svitsjenettverk som også har sine egne styreorganer, er involvert. Der foreligger et ytterligere styreorgan som er tilknyttet begge nettverk, og står til tjeneste for abonnentlinjene. Det ytterligere styreorgan samvirker med begge de andre styreorganer i fall og når det er nødvendig.

Et annet kjent arrangement er omtalt i GB patentskrift 1363329 (International Standard Electric Corporation).

Der foreligger en sentral som betjener abonnentene, noen med videotelefonutstyr. Et første svitsjenettverk behandler ikke-videosamtaler, og et annet svitsjenettverk behandler videoforbindelser, idet det samme styreutstyr brukes for begge nettverk. Når et ønsket nummer blir mottatt, vil styreutstyret kontrollere for å se om begge abonnenter har videoutstyr, og hvis så er tilfelle, settes der opp en samtale via det annet nettverk. Dersom en eller begge abonnenter ikke har videoutstyr, blir

.samtalen satt opp via det første nettverk.

Av interesse er GB patentskrift 1363433 (Standard Telephones and Cables Ltd.), 1351497 (Licentia), 1344001 (Western Electric), 1297565 (Western Electric), 1108003 (Western Electric) og GB tilgjengelig patentsøknad 2132446A (Standard Telephones and Cables Ltd.).

En hensikt med den foreliggende oppfinnelse er å fremskaffe en løsning på de ovenfor omtalte problemer.

I henhold til oppfinnelsen er der skaffet et automatisk telekommunikasjonssystem, som innbefatter et første svitsjenettverk som systemabonnentenes terminaler har adgang til, og et eller flere svitsjenettverk, idet det eller de andre nettverk skaffer en eller flere tjenester som er forskjellige fra det som skaffes ved det første nettverk, samtidig som det eller de andre nettverk tillater adgang fra et antall av nevnte terminaler, idet en forbindelse mellom to av abonnentenes terminaler til å begynne med settes opp på en digital pakkesvitsjet måte via det før-ste nettverk, via hvilken informasjon blir utvekslet mellom de involverte terminaler i den forbindelse, samtidig som, dersom en forbindelse som er satt opp via det første nettverk, trenger en tjeneste som er tilgjengelig via det annet nettverk eller et av de andre nettverk, der settes opp ytterligere forbindelser på en kretssvitsjet måte via det annet nettverk eller en eller flere av de andre nettverk, avhengig av den eller de nødvendige tjenester, samtidig som all signal- og styreinformasjonutveksling blir utført via det første nettverk, og samtidig som forbindelsene via det eller de andre nettverk blir satt opp og tatt ned under styring av det første nettverk.

Således vil det sees at hovedfordelingene fra kjente sy-stemer som bruker to eller flere svitsjenettverk, går ut på at forskjellige samtaleoppsettingsteknikker blir benyttet for de forskjellige nettverk, og at all forbindelses-oppretting blir styrt via et av nevnte nettverk.

Utførelsesformer for oppfinnelsen vil nå bli beskrevet under henvisning til de meget skjematiske tegningsfigurer, hvor fig. 1 viser det generelle arrangement for et system som omfatter oppfinnelsen, fig. 2 viser en enkel telefon-terminal for bruk ved et system som vist på fig. 1, og fig. 3 viser en multitjenesteterminal, også til bruk ved et system som vist på fig. 1.

Således innbefatter systemet en multiplan-nettverkskonstruk-sjon, hvor idéen med multitjenestesamtaler blir anvendt.

En aktuell pakkesvitsjet samtale settes opp gjennom et in-formasjonsoverføringsplan, det første nettverk, for håndtering av signalmeldinger, og dette, når det er nødvendig, danner basisen for enhver samtale. Kretssvitsjede baner, f.eks. stemme eller video, settes opp etter behov, i passende nettverkplan (f.eks. 64 kbit/s eller vidbånd), under styring av den aktuelle samtale.

ISDN-systemet ble opprinnelig antatt som et 64 kbit/s kretssvitsjet multitjenestenettverk, basert på det stadig utvidende integrerte (svitsje og overførings-)1 digitale telefonnettverk (IDN). Muligheten for å bruke abonnent-adressesignalkanalen for alarmer og telemetri ble vurdert, men ble sett på som bare en delt bruk av trådparet fra abonnentens områder til den lokale sentral, noe som hadde lite å gjøre med nettverket som helhet. Dersom samarbeid med et pakkesvitsjet datanettverk (PSDN) ble vurdert,

var det rett og slett som en transparent adkomst via en 64 kbit/s-svitsjet eller halvpermanent forbindelse, fordi det offentlige svitsjede telefonnettverk (PSTN)

og analoge lisede linjer blir for nåværende brukt for PSTN-adkomst.

Etterhvert som ISDN-konseptene har utvilket seg, er hånd- teringen av data i pakkeform blitt en tiltagende viktig integrert del av nettverket. Abonnentlinje-signalkanal-en (D-kanal) blir nå betraktet som en pakkedatalink, som bærer signalmeldinger fra bruker til nettverk og bruker-datapakker. ISDN-sentraler blir i økende grad sett på

som å ha en pakkesvitsjekomponent, ikke minst for å skaffe konsentrert trafikkadkomst til tillagte pakkenettverk. I noen tilfeller er de pakkesvitsjede sentraler å betrak-te som å danne et plan av et multiplan ISDN. Bredbånd-svitsjing blir i såfall sett på som et ytterligere plan.

En nylig tendens er å bruke ende-til-ende signalisering, både for å håndtere visse signalmeldinger i ISDN-bruker-delen og telefonbrukerdelen (TUP) mer ekspeditt, og for overføring av begrensede mengder av ISDN-brukerdata, f.eks. for bruker-til-bruker signalisering. Dette kan også benyttes for å muliggjøre signalsystemet til å behandle ikke-kretsrelaterte meldinger. Den nylig spesifi-serte "Operations and Maintenance Application Part"

(OMAP) vil gjøre meget bruk av dette. Anvendelsen av supplementære tjenester for bruker kunne også kreve kapasitet for behandling av ikke-kretsrelaterte meldinger.

Behovet for ende-til-ende signalisering i signalsystem nr. 7 (og spesielt for en håndteringskapasitet for ikke-kretsrelatert melding, har resultert i spesifisering av en "Signalling Connection Control Part" (SCCP). Det sti-mulerer "Message Trensfer Part" (MTP) å fremskaffe ISO (International Standards Organisation) "Network Service for Data Communications". Der er tilveiebragt både for-bindelsesorientert tjeneste (dvs. aktuell kretstjeneste) og tjeneste av datagramtypen.

Samtidig med definisjonen av SCCP, er CCIT Recommenda-tion X.25 blitt ajourført, slik at fremtidige pakkesvitsjede datanettverk ("Packet Switched Data Networks" PSDN) vil skaffe ISO nettverktjenesten. Således vil to plan for den ISDN som er under utvikling, signal- og pakke-

svitsjeplanene, understøtte ISO nettverktjenesten.

Noen land (spesielt USA) favoriserer separate signalnett-verk, hvor de felles kanalsignaliseringslinker ikke er di-rekte tilknyttet talekretsene. Det innebærer flere inte-ressante trekk. Således er det fordelaktig med hensyn til å fremskaffe kundetjenester, som krever utspørring av en sentral database, idet der brukes ikke-kretsrelaterte signalmeldinger. "Look-ahead"-funksjon hvor status for den oppkalte linje blir forespurt før kostbare fjern-kretser blir tatt i bruk, vil være mer naturlig for et separat signal-nettverk. Et slik separat-nettverk er effektivt et pakkesvitsjet datanettverk, brukt for en spesialisert hensikt. I et stort telefonnettverk kan det ha en vesentlig kapasitet, sammenlignbart med det for PSDN som er blitt installert inntil nå.

Den vidtomfavnende egenskap hos telefonnettverket (med et stort antall av små sentraler), plus behovet for høy nett-verkpålitelighet, innebærer at mange felles kanallinker har meget lav belastning, noe som kan være ønskelig for minimering av køforsinkelser for signalmeldinger, men det innebærer også ueffektiv bruk av anlegget. Et separat sig-nalnettverk kan hjelpe, idet det tillater større konsentra-sjon av signaltrafikk på færre signallinkruter, men hoved-manglene forblir, fordi små lokale sentraler vil bare be-rettige en eneste trafikkrute. Mer effektiv belastning kan bare oppnås dersom signalmeldingstrafikken kan dele overføringsmediet med annen lignende trafikk, fortrinnsvis pakkede data.

Dette fører til idéen med å behandle signal- og datatrafikk på en felles PSDN, noe som forbedrer anleggsutnyttelsen, samtidig som man holder køforsinkelsene under kontroll, fordi større kretsgrupper kan betjenes med høyere belastning enn enkelte eller parvis anordnede linker for den samme forsinkelsesydelse. Eventuelt kan signaltrafikken bli "beskyttet" ved å gi den en høyere prioritet enn annen

trafikk.

Offentlige nettverk har hittil bidratt lite med hensyn til supplementære tjenester. Således har driftsmodusen vært sterkt orientert mot oppsetting av enkle, individuelle samtaler. Selv om tanken på ISDN er blitt mer konsentrert med hensyn til nettverkaspektene, hva angår oppsetting av tjenesteuavhengige (transparente) forbindelser, sammen-lignet med tjenesteintegrasjon. Når ISDN først er tilgjengelig, synes det sannsynlig at brukeren vil ønske ikke bare til å kunne sette opp (f.eks) en stemmesamtale eller en faksimilesamtale, men også være istand til å tilføye en faksimileforbindelse under en del av en stemmesamtale. Dette er et enkelt eksempel på de typer fasiliteter som vil være nødvendig. De foreliggende ISDN-kon-septer levner dette hovedsakelig som en endesystemsfunk-sjon, supplementert av en heller "blinkered" stemme/data "swap"-kapasitet i nettverket.

Fig. 1 viser skjematisk det generelle arrangement ved systemet som omfatter oppfinnelsen. Brukerterminaler, 1,

2, enten disse utgjøres av enkle telefon- eller multitjene-steterminaler, er forbundet med et eller flere nettverks-plan, fortrinnsvis via en eller annen form for multipleks-linje. Hver brukerterminal er forbundet, som et minimum, til et informasjonsoverføringsplan (ITP) 3. Terminalene kan være forbundet til andre plan, f.eks. et 6 4 kbit/s plan 4 og et bredbåndplan 5, i henhold til de nødvendige tjenester. 64 kbit/s og bredbåndplanene, henholdsvis 4 og 5, er vist på figuren, men andre plan er også mulig. F.eks. er et plan som skaffer multipler av 384 kbit/s en mulig utvikling fra det foreliggende 64 kbit/s IDN, for bredbåndtjenester, f.eks. billedtelefoni. Med unntagelse av ITP 3 er de plan som er vist, kretssvitsjede digitale eller analoge under-nettverk i likhet med den som allerede eksisterer, eller de er i mer eller mindre grad formet som plan.

ITP 3 er basis for systemet. Den skaffer i det minste aktuelle pakkesvitsjede kretsforbindelseskapasitet mellom alle brukerterminaler. Den kan også skaffe som eksempel, en datagramtjeneste. I tillegg vil den støtte styre- (signal-) linker inn i andre nettverkplan som vist ved forbindelsen 6. Det vil sees at ITP har mye til felles med eksisterende pakkesvitsjede datanettverk (PSDN) og felles ka-nalsignal- (CCS) nettverk.

Hver samtale eller overføring begynner med opprettelsen

av en reell kretsforbindelse mellom brukere, via ITP 3. Dersom en pakkesvitsjet datatjeneste er alt som er nød-vendig, vil driften ikke gå videre, bortsett fra en ende-lig frigjøring av den aktuelle krets.

Dersom telefontjeneste er nødvendig, blir den aktuelle krets brukt til å skaffe en begrenset informasjonsutveksling mellom brukerterminalene. Det innbefatter i det minste statusinformasjon med hensyn til brukerens telefonfasilitet, og kan også innbefatte brukeridentiteter. Dersom den oppkalte brukers telefonfasilitet er fri, skaffer ITP 3 den signalkapasitet som er nødvendig for å etablere en kretssvitsjet forbindelse gjennom 64 kbit/s planet 4 for håndtering av stemmeoverføring. Styringen av denne operasjon foregår via forbindelsen 6. Den oppkalte bruker blir varslet ved et hvilket som helst passende oppring-ningsorgan. Frigjøring av 64 kbit/s forbindelsen er også under styring av ITP 3.

Dersom brukeren under en telefonsamtale behøver å utveksle tekstinformasjon, kan det gjøres via den aktuelle ITP 3 krets under bruk av f.eks. teletekst protokoller. Digital faksimile kan også håndteres via ITP veien. Alternativt kan en annen 64 kbit/s kretssvitsjet forbindelse settes opp via det samme plan 4, eller til og med et annet plan under ITP styring, for høyhastighetsfaksimile eller TV overføring med langsom skandering. Den annen forbindelse kan bare opprettholdes for en varighet av den ønskede

informasjonsutveksling.

Dersom ansikt-til-ansikt kommunikasjon og/eller diskusjon av skisser som blir fremskaffet under konversasjonen er nødvendig, så kan en 2 Mbit/s eller eventuelt en bredbånd-forbindelse via planet 5 kunne etableres under ITP-styring for den nødvendige periode.

Således bruker systemet en multitjenestesamtale som bruker en aktuell ITP-kretsforbindelse som en felles basis, og tar i bruk andre nettverkfasiliteter bare når og i fall det er nødvendig.

Selv om der er beskrevet en spesiell bruk av de suppler-ende plan, er dette ikke fundamentalt hva angår den foreliggende idé. F.eks. kan ITP i fremtiden bli brukt til å bære pakket stemme, og det eller de kretssvitsjede plan kan brukes bare for bredbåndtjenester. Konseptet angå-ende flertjenestesamtale vil imidlertid fremdeles være aktuelt. Bredbåndforbindelsene ville bli satt opp under styring av ITP i fall og når det er nødvendig for under-støttelse av f.eks. en telefonsamtale.

Eksisterende nettverker bruker foroverrettede parallelle oppsett, hvor forbindelsene blir satt opp link etter link fra den opprinnelige sentral til den oppkalte linje. Dersom der forventes tilstopning på et eventuelt punkt, eller dersom den oppkalte linje er opptatt eller ikke tilgjengelig, vil de linker som allerede er tatt i bruk, måtte fri-gjøres, idet de har vært opptatt unødvendig for kanskje noen hundre millisekunder. Det system som er beskrevet her tar ikke noen kretssvitsjede resurser i bruk inntil statusen for den oppkalte del er blitt etablert. Den egentlige kretsforbindelse i ITP er satt opp link for link, slik det er normal PSDN-praksis, men transmisjons-resursene blir bare brukt under den aktuelle overføring av informasjonspakker. Ikke bare er kretssvitsjede resurser benyttet bare når de i virkeligheten trenges,

men der kan også selekteres kretssvitsjede baner på en mest effektiv måte. F.eks., fordi forbindelseskravet er kjent ved begge ender, kan der benyttes en ende-til-mid-ten bane selekteringsstrategi, for høy kretsutnyttelses-virkning. Eventuelt kan der anvendes en full total bane-utvelgelsesløsning, idet ITP benyttes for overføring og korrelasjon av rutestatusinformasjon. I dette tilfelle er søkerens GB patentskrift 1529276 (G. Harland 5) av interesse.

For brukeren består hovedfordelen i muligheten til lett

å ta i bruk ytterligere nettverkresurser uten å betale for transmisjonskapasitet, som det for størsteparten av tiden ikke er behov for. En slik kapasitet kan fremskaffes med eksisterende og planlagte nettverk ved hjelp av passende terminalkonstruksjon (f.ks. en "intelligent"-terminal), men det vil være på bekostning av større sig-nalbelastninger og ueffektiv belastning av kretssvitsjede nettverk. Oppsettingsforsinkelser for de supplemen-terende baner er også tilbøyelig til å bli høyere enn for det foreslåtte arrangement.

Brukeren av f.eks. telefontjeneste trenger ikke å være oppmerksom på nettverksmekanismene som brukes for å etablere brukerens samtale. F.eks. kan en enkel telefon betjenes som idag, idet 64 kbit/s forbindelsen blir etablert automatisk når statuskontrollene er gjort ferdig. Fig. 2 viser et blokkdiagram over en enkel terminal som er tilpasset dette formål.

På figuren fremgår en prosessor med adkomst til en ITP-kanal i planet 3 på fig. 1, idet abonnentens bryteropp-heng, tastatur og opproper er forbundet med prosessoren. For tale blir mikrofonen og høretelefonen forbundet med en Codec med adkomst til en 64 kbit/s kanal i planet 4 på fig. 1.

Imidlertid går en fordelaktig driftsmodus ut på at den oppkallende bruker blir presentert med en fremvisning av den oppkalte brukers identitet, som en kontroll på num-merslåingen og rutingen og for indikasjon av eventuelle avvik. Status for den oppkalte brukers terminal kan og-så bli fremvist for indikasjon om hvorvidt telefonfasi-liteten er opptatt, fri eller "brukeren ikke tilstede", og hvorvidt f.eks. billedtelefon, teletekst og/eller faksimilekapasitet er tilgjengelig. Den oppkalte brukers telefon vil ikke bli "oppringt" inntil oppringeren presser en "telefoni"-knapp. Andre knapper ville intro-dusere de ytterligere fasiliteter, alt etter behov. Fig. 3 er et blokkdiagram over en multitjenesteterminal som gjør bruk av denne operasjonsmodus.

Ved denne terminal er flere tjenester, video, tale og

fax forbundet via respektive kodeks til en bryter som har adgang til en 2 mb/s linje. Dessuten er en tekst-

og styreterminal og en skriver forbundet via en prosessor/pakker til en ITF-kanal, som i dette tilfelle ut-gjøres av en kanal av de kanaler som er tilgjengelige på 2Mbit/s linje.

Det skal noteres at utvekslingen av identitet og statusinformasjon omtalt ovenfor, kan finne sted uavheng-

ig av ekstistensen av tidligere forbindelser. Flere aktuelle oppkallinger kan bli avsluttet samtidig på en brukerterminal, og, f.eks., en opptegning av ikke-gjennom-førte telefonsamteleforsøk kan lett fremskaffes for senere fremvisning for den oppkalte bruker.

Ved oppkallingsenden kan også muligheten til å etablere forskjellige samtidige aktuelle samtaler være av nytte. Således kan bruken av ITP for, f.eks. datamaskinadkomst, ikke behøve å utelukke en samtidig opprettelse av en tele-fonforbindelse .

Avregning er blitt mer innviklet enn enkel satsvis mål-ing av intervaller av medgått samtaletid. Moderne samtale-opptegningssystemer skaffer ikke bare postvis avregning av normale samtaler, men også muligheten for ytterligere avregning for supplementære tjenester, og eventuelt avregning for ikke-samtaletid, innbefattet ikke-effektive samtaler. Innføringen av en ISDN kan komplisere avregningen ytterligere, fordi ikke-stemmetjenester og pakkemodusbruk mest sannsynligvis vil skape sine egne spesielle krav.

En tilfredsstillende realisering av disse krav faller naturlig inn under den foreliggende fremgangsmåte for nett-verkdrift. Fordi ITP er ansvarlig for all signalering og for styring av alle forbindelser gjennom andre plan, såvel som for behandling av pakkede data, så har den tilgjengelig i seg selv all den informasjon som mest sannsynligvis er nødvendig for avregning. Avregningene kan passende bli utført, etter behov, for aktuelle kretsopp-settinger og brukerdataoverføring i ITP, og for hver oppsetting og bruk av forbindelsene i andre plan.

En ISDN-konstruksjon og driftsmodus som omtalt ovenfor, representerer en rasjonell og oppfinnerisk ekstrapoler-ing utifrå der man står idag. Ved hjelp av multiplan-nettverksarkitektur under bruk av konseptet med hensyn til multitjenestesamtale, skal den tilfredsstille fremtidige brukerbehov for et multitjenestenettverk. Det skal også tilfredsstille kravene hos den som fremskaffer nettverket med hensyn til kravene for effektiv nettverks-utnyttelse, avregningsfleksibilitet og en mulighet til å utvikle seg i hvilken som helst retning fremtiden vil anspore til.

Claims (2)

1. Automatisk telekommunikasjonssystem som innbefatter et første svitsjenettverk (1) som systemabonnentens terminaler (2, 3) har adkomst til, og i det minste et annet svitsjenettverk (4) til hvilket i det minste noen av terminalene har adkomst, idet nettverkene behandler forskjellige typer av informasjon, idet når der initieres en samtale mellom to av de nevnte terminaler, blir oppsatt en samtale via et av de nevnte nettverk, og idet, dersom en samtale som blir satt opp på denne måte trenger opprettelse av en forbindelse via en annen av de nevnte nettverk under den opprinnelige samtale, der opprettes en ytterligere forbindelse mellom terminalene via et annet av de nevnte nettverk, karakterisert ved at den forbindelse som settes opp via det første nettverk (3) blir satt opp på en digital pakkesvitsjet måte, slik at informasjon kan utveksles mellom de terminaler som er involvert i forbindelsen, at dersom en forbindelse som er satt opp via det første nettverk, trenger en tjeneste eller tjenester som er tilgjengelige via andre nettverk (4, 5...) vil en eller flere ytterligere forbindelser bli satt opp på en kretssvitsjene måte via et eller flere slike nettverk, at all utveksling av signal- og styrein-formasjon finner sted via det første nettverk, og at forbindelsen eller forbindelsene som er satt opp via det annet nettverk eller nettverkene blir satt opp eller tatt ned under styring av det første nettverk.

2. System som angitt i krav 1, karakterisert v e d at forbindelsene via det første nettverk er satt opp på en link-for-link basis, idet den starter fra oppkallingsenden, og at forbindelsene i det annet nettverk eller nettverkene settes opp på en endemarkert basis.