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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Verwaltung
einer paketbasierten Vermittlungsstelle, in der periphere Adaptionseinheiten
als Schnittstelle zwischen einem paketbasierten Kommunikationsnetz
und Applikationen der Vermittlungsstelle dienen. Die Applikationen
erfüllen
Kommunikations- und Signalisierungsaufgaben. Die Erfindung bezieht
sich weiterhin auf eine Vorrichtung zur Verwaltung einer paketbasierten
Vermittlungsstelle, in der periphere Adaptionseinheiten als Schnittstelle
zwischen einem paketbasierten Kommunikationsnetz und Applikationen
der Vermittlungsstelle dienen, wobei die Applikationen Kommunikations-
und Signalisierungsaufgaben erfüllen.
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Hintergrund
der Erfindung ist das Gebiet der Verbindung zwischen zeitmultiplexbasierten
Kommunikationsnetzen, die aus der klassischen Telefonie bekannt
sind, und Kommunikationsnetzen, in denen mit paketbasierten Netzwerktechnologien
gearbeitet wird, beispielsweise realisiert in einem auf dem Internet-Protokoll
(IP)oder ATM basierten Netz. Im Zuge der Zusammenführung dieser
beiden Netzwerktypen sind sowohl teilnehmernah, als auch auf Seite
der Vermittlungstechnik Anpassungen erforderlich. Eine zeitmultiplexbasierte
Vermittlungsstelle regelt die Verbindungssteuerung und die Terminierung
und Durchschaltung der Nutzkanäle.
Eine Vermittlungsstelle in einem paketbasierten Kommunikationsnetz steuert
die Verbindungen und die zugehörigen,
außerhalb
der Vermittlungsstelle geführten
Nutzkanäle.
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Dies
wird zum Beispiel mittels Gateways oder Resource Servers realisiert,
welche Schnittstellen für
Nutzdatenströme
und Steuerung zwischen verschiedenartigen Netzen darstellen. Die
Nutzdatenströme
können
zum Beispiel durch das Real-Time- Transport-Protokoll
(RTP), einem Datentransportprotokoll für die Übertragung von Audio- und Videodaten,
geregelt sein. Die Steuerung kann zum Beispiel durch das Media-Gateway-Control-Protokoll (MGCP)
oder durch das H.323-Protokoll, einem internationalen Standard für Sprach-,
Daten- und Videokommunikation über
paketbasierte Netze, geregelt sein.
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Als
Endgeräte
kommen dabei neben den klassischen analogen und ISDN-Endgeräten und -nebenstellen
auch Terminals in Frage, die für
die Anbindung an das Paketnetz geeignet sind und breitbandigen Datenzugriff
erlauben, zusätzlich
aber die von öffentlichen
Fernsprechnetzen bekannten Basisleistungsmerkmale unterstützen. Hierbei
kommt zum Beispiel das H.323-Protokoll
oder auch das Session-Initiation-Protokoll (SIP), ein Signalisierungs-Kontroll-Protokoll
der Applikationsschicht, mit dem Multimedia-Sitzungen eingerichtet,
unterhalten und beendet werden, zum Einsatz. Als Zugangsmedium zum Teilnehmer
bieten sich sowohl Teilnehmeranschlussleitungen an, die für breitbandigen
Zugriff mittels Digital-Subscriber-Line-Techniken (xDSL-Techniken) konzipiert
sind, als auch die bereits weit verbreiteten Kabelnetze. Durch teilnehmernahe
Adaptionseinrichtungen, wie zum Beispiel Integrated Access Device (IAD)
oder Multimedia Terminal Adapter (MTA) zum Abschluss dieser Zugangsnetze
ist sowohl der Anschluss breitbandiger Endeinrichtungen (zum Beispiel
PC mit Internetzugriff, Fernsehgerät, Videotelefon), als auch
der Zugriff klassischer Teilnehmerendgeräte (zum Beispiel analoges Telefon,
ISDN-Telefon, analoge oder ISDN-Nebenstelle) möglich.
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Zwischenamtsignalisierung
erfolgt nachrichtenbasiert ebenfalls über das paketbasierte Netz (zum
Beispiel mittels H.323), sofern es sich um paketbasierte Vermittlungsstellen
handelt. Ist eine weitere Vermittlungsstelle zeitmultiplexbasiert,
so erfolgt die Signalisierung mit den in den ISDN/PSTN-Netzen üblichen
Signalisierungsverfahren, zum Beispiel durch länderspezifische Varianten des ISDN-User-Part- Protokolls. Gegebenenfalls
ist ein Signalisierungs-Gateway zur Umsetzung der Signalisierung
nötig.
Der Übergang
des Nutzdatenstromes zwischen dem zeitmultiplex- und dem paketbasierten Netz
erfolgt durch einen Media-Gateway, der durch die paketbasierte Vermittlungsstelle
gesteuert wird.
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Aufgrund
der Vielzahl der spezifischen Protokolle und der unterschiedlich
gearteten Kommunikationspartner ist die paketbasierte Vermittlungsstelle
mit als Applikationen bezeichneten Funktionen ausgerüstet, welche
die Interkommunikation mit weiteren, zeitmultiplex- oder paketbasierten
Vermittlungsstellen betreffen (Virtual Trunking), die Verarbeitung
von analoger und ISDN-Signalisierung von paketbasiert angeschlossenen
klassischen Teilnehmern (zum Beispiel Voice over DSL (VoDSL), Voice over
Cable) oder die Verarbeitung von Signalisierung von paketbasierten
Teilnehmern (zum Beispiel H.323, SIP) betreffen. Für alle Verbindungswünsche stellt
die paketbasierte Vermittlungsstelle im Allgemeinen Mittel für ein geeignetes
Interworking der Applikationen zur Verfügung. Diese werden gemäss den Zielen
ausgewählt,
die den Wahlinformationen entsprechen, so dass sich die aus der
klassischen Telefonie bekannten Funktionen und Eigenschaften im
paketbasierten Umfeld sowohl für
Teilnehmer als auch für
Netzbetreiber wiederfinden.
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Als
physikalische Schnittstellen zwischen der paketbasierten Vermittlungsstelle
und dem paketbasierten Kommunikationsnetz dienen sogenannte periphere
Adaptionseinheiten. Diese sind bestimmten peripheren Einrichtungen
des Vermittlungssystems zugeordnet, die die vermittlungstechnischen Abläufe bestimmter
Teilnehmer bzw. Leitungsgesamtheiten steuern. Die peripheren Adaptionseinheiten
generieren bzw. empfangen – applikationsspezifisch – die Signalisierung
und steuern die Durchschaltung des Nutzdatenstroms. Im Allgemeinen können auf
ei ner peripheren Adaptionseinheit gleichzeitig mehrere Applikationen
aktiv sein (Applikationsmix), wodurch applikationsspezifische Auslastungen für eine periphere
Adaptionseinheit entstehen. Die Applikationen kommunizieren wenigstens
teilweise direkt mit weiteren Vermittlungsstellen. Eine solche weitere
Vermittlungsstelle kann beispielsweise in Form einer vorgelagerten
Vermittlungsstelle oder eines H.323-Standard konformen Gatekeepers
vorliegen.
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Die
Zuordnung zwischen den Leitungen und/oder Leitungsbündeln mit
den auf ihnen definierten Applikationen einerseits und den peripheren
Adaptionseinheiten andererseits wird durch einen Lastverteiler in
der zentralen Einheit der paketbasierten Vermittlungsstelle erstellt.
Diese Zuordnung kann quasi statisch fest vorgegeben sein oder sie
wird dynamisch gemäß der Auslastung
und eventueller Ausfallsituationen der Hardware der peripheren Adaptionseinheiten
vorgenommen. Im Allgemeinen sind also die Applikationen über periphere
Adaptionseinheiten mit weiteren Vermittlungsstellen temporär über die
Hardware derselben peripheren Adaptionseinheit verbunden.
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Es
ist möglich,
paketbasierte Teilnehmer vermittlungstechnisch zu betreuen, wenn
sie ein im paketbasierten Netz gebräuchliches Signalisierungsprotokoll,
zum Beispiel das H.323-Protokoll im IP-basierten Netz verwenden.
Dies geschieht durch Modellierung des Teilnehmers als Teil einer
Konzentratorschnittstelle der paketbasierten Vermittlungsstelle. Als
vorgelagerte Vermittlungsstellen treten dann zur Autorisierung notwendige
Gatekeeper auf, die Zugriff auf die H.323-Teilnehmer einer Vermittlungsstelle
haben. Hierbei sind im Allgemeinen jeweils mehrere periphere Adaptionseinheiten
genau einem Gatekeeper zugeordnet. Die peripheren Adaptionseinheiten
verhalten sich gegenüber
den Gatekeepern wie H.323-Gateways
und registrieren sich somit bei 'ihrem' Gatekeeper zyklisch.
Bleibt die Registrierung aus, wird seitens des Gatekeepers auf den
Ausfall der peripheren Adaptionseinheit geschlossen. Die A-seitigen
Belegungen (Belegungen in Richtung zur Vermittlungsstelle) werden – Call für Call – auf die
zugeordneten peripheren Adaptionseinheiten verteilt. Dabei bleibt
die Belastung der peripheren Adaptionseinheiten und die durch die
Hardware gegebene Performanceleistung nicht berücksichtigt.
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Klassische
Teilnehmer können über eine
periphere Teilnehmerabschlussvorrichtung an ein Paketnetz angeschlossen
werden, ihre Signalisierung kann paketbasiert an eine mit einer
geeigneten Adaptionseinheit ausgerüsteten Vermittlungsstelle herangeführt werden
und dort zur Verbindungssteuerung für den Teilnehmer dienen. Insbesondere
wird demgemäss
das Stream-Control-Transmission-Protokoll zum
Transport der ISDN-Signalisierung
verwendet. Das oben dargestellte technische Problem tritt hierbei
nicht auf, da für
diese Applikation keine vorgelagerte Vermittlungsstelle existiert,
vielmehr alle Ports der Applikationen direkt über zwei im Active/Standby Modus
genutzte periphere Adaptionseinheiten für A- und B- seitige Belegungen genutzt werden.
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Aus
Gründen
zuverlässiger
Erreichbarkeit besteht für
vorgelagerte Vermittlungsstellen im Allgemeinen eine Auswahlmöglichkeit
unter mehreren peripheren Adaptionseinheiten der erstgenannten Vermittlungsstelle
(redundanter Zugriff). Dadurch erscheint zumindest ein Teil der
peripheren Adaptionseinheiten aus Sicht der vorgelagerten Vermittlungsstelle
wie eine Menge von Signalisierungs-Gateways für die jeweilige Applikation.
Bei Belegung der paketbasierten Vermittlungsstelle durch eine vorgelagerte Vermittlungsstelle
besteht demzufolge die Auswahlmöglichkeit
unter mehreren peripheren Adaptionseinheiten. Diese haben jedoch
aufgrund des Applikationsmixes und ihrer im Allgemeinen unterschiedlichen
Performanceeigenschaften unterschiedliche Leistungsfähigkeiten
bezüglich
der Abwicklung eines Verbindungswunsches. Bei einer Belegung, welche durch
die paketbasierte Vermittlungsstelle selbst vorgenommen wird, ist
das Problem der gleichmäßigen Auslastung
der peripheren Adaptionseinheiten lösbar, da die Auslastung der
peripheren Adaptionseinheiten vor Ort bekannt ist. Bei einer Belegung
in Richtung auf die erstgenannte Vermittlungsstelle fehlt jedoch
ein Maß für die zeitabhängige Größe der Performancereserven
der peripheren Adaptionseinheiten als Entscheidungskriterium für die Auswahl
der zu belegenden peripheren Adaptionseinheit in der vorgelagerten
Vermittlungsstelle.
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Aus
der deutschen Offenlegungsschrift
DE 100 05 282 A1 ist ein Multimedia-Datennetz,
welches gemäß einem
paketvermittelten Standard arbeitet, sowie ein leitungsvermittelndes
Netz bekannt. Das leitungsvermittelte Netz umfasst eine Multimedia-Steuereinrichtung,
die Signalisierungsnachrichten von Multimediaterminals empfängt und
die Vermittlungsressourcen des leitungsvermittelnden Netzes auf
Grundlage dieser Signalisierungsnachrichten während eines Anrufaufbaus steuert.
Wie allerdings eine effiziente Belastungssteuerung peripherer Adaptionseinheiten
in einer paketbasierten Vermittlungsstelle erfolgen soll, ist dieser
Druckschrift nicht entnehmbar.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Belastung von peripheren
Adaptionseinheiten in einer paketbasierten Vermittlungsstelle zu
verbessern.
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Die
peripheren Adaptionseinheiten sollen insbesondere applikationsspezifisch
derart belastet werden, dass im Rahmen der durch die Hardware gegebenen
Möglichkeiten
ein in beide Richtungen (zu und von der Vermittlungsstelle) redundanter
Zugriff auf die peripheren Adaptionseinheiten möglich ist. Im Normalbetrieb,
wenn kein Ausfall vorliegt, soll die Last, die durch Belegungen
durch die paketbasierte Vermittlungsstelle und/oder durch eine oder
mehrere vorgelagerte Vermittlungsstellen entsteht, derart auf die
peripheren Adaptionseinheiten verteilt werden, dass möglichst
keine der peripheren Adaptionseinheiten überlastet wird. Dabei soll
ein Applikationsmix auf den peripheren Adaptionseinheiten bei gleichzeitiger
Verwendung unterschiedlich leistungsfähiger Hardware, also unterschiedlicher
Performanceleistungen der peripheren Ad aptionseinheiten unterstützt werden.
Ein Hardware-Ausfall soll möglichst ohne Überlastung
einer peripheren Adaptionseinheit durch die beteiligten Vermittlungsstellen
toleriert werden. Eine Überlastbehandlung
im Sinne eines Zurückdrängens des
Kommunikationsverkehrs in die Peripherie der paketbasierten Vermittlungsstelle
soll ermöglicht
werden.
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Diese
Aufgaben werden durch die in den Patentansprüchen angegebenen Merkmale gelöst.
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Gemäss der Erfindung
werden in einer paketbasierten Vermittlungsstelle die Auslastungen
der peripheren Adaptionseinhei ten durch eine zentrale Einheit ermittelt
und aufgrund dieser Auslastungen Zuordnungen zwischen den Leitungen
und/oder Leitungsbündeln
mit den auf ihnen definierten Applikationen und den peripheren Adaptionseinheiten
gebildet.
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Insbesondere
werden Lastindikatoren ermittelt, die – applikationsspezifisch – den Ressourcenbedarf
der Applikationen und die individuellen Auslastungen, die Ressourcenvorräte und die
Performanceleistungen der peripheren Adaptionseinheiten berücksichtigen.
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Die
Lastindikatoren können
zum Beispiel unter Zuhilfenahme von CPU-Auslastung, Auslastung der
Betriebssystemressourcen oder Füllstand
signifikanter Warteschlangen ermittelt werden.
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Planungsgemäß sind die
Ressourcen derart auszulegen, dass der Bedarf, der durch die Applikationen
entsteht, kleiner ist als der entsprechende applikationsspezifische
Ressourcenvorrat.
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Die
Zuordnung ist derart zu gestalten, dass die Last, die durch Belegungen
entsteht, unter Berücksichtigung
der Lastindikatoren möglichst
gleichmäßig auf
die peripheren Adaptionseinheiten verteilt wird.
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Die
Ermittlung der Lastindikatoren und gegebenenfalls eine Neuzuordnung
der Leitungen zu den peripheren Adaptionseinheiten unter Berücksichtigung
dieser Lastindikatoren kann auch dynamisch, also zum Beispiel in
vorgegebenen kleinen Zeitschritten erfolgen.
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Optional
werden die Lastindikatoren nach der Zuordnung der oder den vorgelagerten
Vermittlungsstellen übermittelt,
so dass in einer solchen vorgelagerten Vermittlungsstelle die in
Richtung auf die erstgenannte Vermittlungsstelle entstehende Last unter
Berücksichtigung
der Lastindikatoren auf die peripheren Adaptionseinheiten verteilt
werden kann.
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Die Übermittlung
der Lastindikatoren zu den vorgelagerten Vermittlungsstellen kann
beispielsweise im Rahmen der Signalisierung oder der zyklisch wiederholten
Registrierung (s. H.323) oder durch eine zusätzliche Kommunikations- oder
Steuerschnittstelle erfolgen.
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Optional
kann in der paketbasierten Vermittlungsstelle ein Lastbudget für jede der
peripheren Adaptionseinheiten ermittelt werden, dieses Lastbudget
nach Auslastungskriterien günstig
auf vorgelagerte Vermittlungsstellen verteilt werden und die so gewonnenen
Teillastbudgetangaben den vorgelagerten Vermittlungsstellen übermittelt
werden.
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Dort
dienen diese Teillastbudgetangaben dann wiederum zur Verteilung
der Last auf die peripheren Adaptionseinheiten der erstgenannten
Vermittlungsstelle.
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Optional
kann durch die vorgelagerte Vermittlungsstelle bei einer neuen Belegung – applikationsspezifisch – diejenige
der peripheren Adaptionseinheiten der erstgenannten Vermittlungsstelle
belegt werden, die zuletzt von der erstgenannten Vermittlungsstelle
belegt wurde.
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Nach
einer Einschwingzeit stellt sich dann die von der Lastverteilfunktion
eingestellte Teilnehmerzuordnung der peripheren Adaptionseinheiten
für beidseitige
Belegungen ein. In diesem Fall ist der Austausch der Lastbudgetinformationen
zwischen den Vermittlungsstellen nicht notwendig.
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Weitere
Merkmale, Vorteile und Eigenschaften sollen nunmehr anhand einer
detaillierten Beschreibung von Ausführungsbeispielen und bezugnehmend
auf die Figuren der beigefügten
Zeichnungen erläutert
werden. Es zeigen:
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1 den
bidirektionalen Zugriff auf periphere Adaptionseinheiten;
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2 die
Signalisierung der H.323-Budgets;
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3 die
Signalisierung der um Reserven ergänzten Budgets;
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4 eine
teilnehmerspezifische Annäherung
A- und B- seitiger
Auswahl der peripheren Adaptionseinheiten;
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5 den
Fall zweier vorgelagerter H.323-Gatekeeper;
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6 einen
Ausfall einer Schnittstelleneinheit bei Existenz zweier vorgelagerter
H.323-Gatekeeper und
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7 einen
Ausfall eines Gatekeepers bei Existenz zweier vorgelagerter H.323-Gatekeeper.
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In 1 sind
die beschriebenen Teile, welche die Erfindung betreffen, schematisch
wiedergegeben. Man sieht eine paketbasierte Vermittlungsstelle 1,
die Lastverteilfunktion 2 als Teil des Koordinationsprozessors 11,
periphere Einrichtungen der Vermittlungsstelle zur vermittlungstechnischen
Bearbeitung jeweils eines Teils der Teilnehmer und Verbindungsleitungen 12,
die jeweils zum Beispiel für bestimmte
Teilnehmermengen 10 vorgesehen sind und jeweils für bestimmte
Applikationen 3 ausgelegt sind. Die Applikationen 3 werden
auf mehreren peripheren Adaptionseinheiten 4 aktiv. Die
Zuordnung zwischen den für
gewisse Applikationen ausgelegten peripheren Einrichtungen der Vermittlungsstelle 12 und
den peripheren Adaptionseinheiten 4 sind durch Pfeile 7 symbolisiert.
Die peripheren Adaptionseinheiten 4 bilden die Schnittstelle
zum paketbasierten Kommunikationsnetz 5. Weiterhin sieht
man zwei vorgelagerte Vermittlungsstellen 6. Diese greifen
auf die peripheren Adaptionseinheiten 4 zu. Dieser Zugriff
ist durch weitere Pfeile 8 symbolisiert. Die vorgelagerten
Vermittlungsstellen sind zuständig
für gewisse
Leitungs- bzw. Teilnehmergesamtheiten 9.
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Im
folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung anhand der 2 und 3 näher erläutert. 2 zeigt
das Verfahren auf der Basis einer Vermittlungsstelle 1,
die u.a. für
einen H.323-Teilnehmerzugriff ausgelegt ist. In analoger Weise ist
dieses Beispiel für
einen SIP-Teilnehmerzugriff realisierbar. Die paketbasierte Vermittlungsstelle 1 beinhaltet
periphere Einrichtungen mit applikationsspezifischen vermittlungstechnischen
Aufgaben für
eine gewisse Teilmenge der Peripherie des Vermittlungssystems. Die
unterstützten
Applikationen sind im angeführten Beispiel
die drei Applikationen 3 H.323, Virtual Trunking (VT) und VoDSL.
Die für
diese Applikationen ausgelegten peripheren Einrichtungen stehen
insgesamt fünf
Teilnehmergesamtheiten 10 zur Verfügung.
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Daneben
gibt es eine Gesamtheit von Verbindungsleitungen der Applikation
Virtual Trunking.
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Die
Applikationen 3 werden auf vier sogenannten Packet Managern 4 aktiv,
die hier als periphere Adaptionseinheiten fungieren. Im gezeigten Beispiel
erfolgt die Zuordnung der für
diese Applikationen ausgelegten peripheren Einrichtungen 12 zu den
Packet Managern 4 für
die Applikation VoDSL statisch. Dabei ist VoDSL den Packet Managern Nummer
drei und vier zugeordnet. Für
die Applikationen H.323 und VT erfolgt die Zuordnung dynamisch durch
den zentralen Lastverteiler 2, der Teil des Koordinationsprozessors 11 ist.
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Der
Koordinationsprozessor 11 übermittelt den für die jeweilige
Applikation ausgelegten peripheren Einrichtungen 12 die
ihnen zugeordneten Packet Manager 4. Dies ist durch weitere
Pfeile 14 dargestellt. Im Beispiel sind alle vier Packet
Manager 4 für
die Applikation H.323 ausgelegt, der Packet Manager Nummer zwei
zusätzlich
für die
Applikation VT und die Pa cket Manager Nummer drei und Nummer vier
für die
Applikationen H.323 und VoDSL.
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Der
Lastverteiler 2 ermittelt für jeden Packet Manager 4 applikationsspezifisch
Lastindikatoren und sendet diese an die Packet Manager 4.
Dies ist durch weitere Pfeile 13 dargestellt. Diese Lastindikatoren
sind in 2 applikationsspezifisch in
Prozent der Kapazität
eines Packet Managers 4 angegeben. Die Zuordnung zwischen
den Applikationen auf den peripheren Einrichtungen des Vermittlungssystems 12 und
den Packet Managern 4 ist durch Pfeile 7 symbolisch
dargestellt.
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Die
Zuordnung zwischen den Applikationen H.323 und VT und den Packet
Managern 4 erfolgt dabei dynamisch, verändert sich also im Allgemeinen
in gewissen Zeitabständen.
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2 zeigt
somit einen momentanen Zuordnungs-Zustand, der dadurch gekennzeichnet
ist, dass bei B-seitigen Belegungen einer der peripheren Einrichtungen 12 Nummer
eins bis Nummer acht, welche die Applikation H.323 bereitstellen,
einer der Packet Manager Nummer eins bis Nummer drei zum Einsatz
kommt, denn dem Packet Manager Nummer vier ist von dem Lastverteiler 2 für die Applikation H.323
als Lastindikator 0% zugewiesen.
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Die
Packet Manager 4 bilden also die physikalische Schnittstelle
zum paketbasierten Kommunikationsnetz 5 und über dieses
zu einem Gatekeeper 6, der als vorgelagerte Vermittlungsstelle
fungiert. Der Gatekeeper bedient die H.323-Teilnehmergesamtheiten 9, die
den peripheren Einrichtungen Nummer eins bis acht zugeordnet sind.
Die Packet Manager 4 dienen dem Gatekeeper 6 als
Gateways und registrieren sich üblicherweise
zyklisch bei dem Gatekeeper 6. Im Rahmen dieser Registration übermitteln
sie dem Gatekeeper 6 die ihnen tem porär zugewiesenen Lastindikatoren,
hier spezifisch für
die Applikation H.323 dargestellt. Dies ist durch Pfeile 15 von
den Packet Managern 4 zu dem Gatekeeper 6 gekennzeichnet.
Auf diese Weise ist sichergestellt, dass bei einer Änderung
der Zuordnung zwischen den für
die Applikation H.323 ausgelegten peripheren Einrichtungen 12 und
den Packet Managern 4 in unkomplizierter Weise die Lastindikatoren
zum Gatekeeper 6 übermittelt
werden. Für
B-seitige (von der Vermittlungsstelle 1 durchgeführte) Anrufe
wird eine den jeweiligen Teilnehmern zugeordnete periphere Einrichtung
und Applikation verwendet und damit der durch den Lastverteiler 2 zugeordnete
Packet Manager 4 für
die Signalisierung zum Gatekeeper 6 verwendet. Dadurch
ist es nicht notwendig, für
jeden Anruf separat zu entscheiden, welcher der Packet Manager 4 zu
verwenden ist.
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3 zeigt
den optionalen Fall, in dem die Lastbudgets, die den vorgelagerten
Gatekeepern 6 übermittelt
werden, größer gewählt sind,
als es sich aus der ursprünglichen
Lastverteilung ergibt. Dies stellt eine Option für den Fall dar, dass es auf
den Packet Managern 4 Budgetreserven gibt, die beispielsweise
durch Unterbeschaltung oder aufgrund ungenutzter Redundanz gegeben
sein können.
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Die
folgenden 4 bis 7 beinhalten dieselben
Komponenten wie 2. Sofern im Folgenden nicht
anders beschrieben, finden sich in den 4 bis 7 dieselben
Verhältnisse
wie in 2.
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Gemäss 4 kann
die Vorwärtssignalisierung
der Lastindikatoren von den Packet Managern 4 zu dem Gatekeeper 6 entfallen,
wenn im Gatekeeper 6 registriert wird, über welchen Packet Manager 4 eine
B-seitige für
einen H.323-Teilnehmer Belegung zuletzt erfolgte und dieser für A-seitige
Belegung dieses Teilnehmers verwendet wird. Dieses Verfahren bewirkt
nach einer gewissen Einschwingzeit für A- und B-seitige Belegungen
durch H.323-Teilnehmer eine Auslastung der Packet Manager 4,
die den Lastindikatoren entsprechen, die vom Lastverteiler 2 für die Packet
Managers 4 festgelegt wurden. Im Beispiel ist den Teilnehmermengen 10 Nummer
eins und Nummer vier durch den Lastverteiler/Koordinationsprozessor 2 momentan
der Packet Manager 4 Nummer eins zugeordnet. Entsprechend
der Teilnehmermenge 10 Nummer zwei der Packet Manager 4 Nummer
zwei und der Teilnehmermenge 10 Nummer drei der Packet
Manager 4 Nummer drei zugeordnet. Die vier Teilnehmermengen 9 werden
von dem Gatekeeper 6 bedient und haben sich bereits auf
dieselbe Zuordnung eingestellt. Dieses Vorgehen erleichtert das Engineering
der paketbasierten Vermittlungsstelle 1, da sich die Verhältnisse
von konventionellen Konzentratorschnittstellen wiederfinden, bei
denen die Signalisierung von Teilnehmern stets über dieselben peripheren Komponenten
des Vermittlungssystems erfolgt.
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In 5 ist
ein Beispiel für
den Fall mit zwei Gatekeepern 6 dargestellt. Der Gatekeeper 6 Nummer
eins hat Zugriff auf die Packet Manager 4 Nummer eins und
Nummer zwei, während
der Gatekeeper 6 Nummer zwei Zugriff auf die Packet Manager 4 Nummer
drei und Nummer vier hat. In der Vermittlungsstelle 1 wird
in diesem Fall für
jeden Packet Manager 4 aufgrund der Lastindikatoren ein
Lastbudget ermittelt. Dieses Lastbudget wird dann analog zu der oben
genannten Weise im Rahmen der zyklischen Registration der Packet
Manager 4 den Gatekeepern 6 signalisiert und dient
den Gatekeepern 6 dann wiederum als Grundlage für die Entscheidung,
welcher der Packet Manager 4 für A-seitige Belegungen belegt
werden soll.
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In 6 ist
schematisch dargestellt, wie nach dem Hardware-Ausfall des Packet Managers 4 Nummer
zwei die Zuordnungen zwischen den peripheren Einrichtungen und ihren
Applikationen 12 und den Packet Managern 4 durch
den Lastverteiler 2 neu erfolgen. Im gezeigten Beispiel
werden die H.323-Teilnehmer-Belegungen,
die vor dem Ausfall von dem Packet Manager 4 Nummer zwei
bearbeitet wurden (Lastindikator 15%), nach dem Ausfall vom Packet
Manager 4 Nummer vier übernommen.
Analog werden die VT-Belegungen, die vor dem Ausfall von dem Packet
Managers 4 Nummer zwei bearbeitet wurden (Lastindikator
20%), nach dem Ausfall vom Packet Manager 4 Nummer eins übernommen.
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Der
Gatekeeper 6 Nummer eins hat durch das Ausbleiben der Registration
des Packet Managers 4 Nummer zwei auf dessen Ausfall geschlossen und
wird diesen daher bis auf weiteres nicht mehr verwenden. Dem Gatekeeper 6 Nummer
eins steht somit nur noch der Packet Manager 4 Nummer eins als
Kommunikationsverbindung zur Vermittlungsstelle 1 für H.323-Belegungen
zur Verfügung.
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In 7 ist
der Hardware-Ausfall des Gatekeepers 6 Nummer eins dargestellt.
Dieser Ausfall wird der Vermittlungsstelle 1 durch Ausfall
von Kommunikation/Signalisierung offenbart. Der Lastverteiler verwendet
daraufhin für
die neue Zuordnung aller Leitungen für H.323-Teilnehmer nur noch
die Packet Manager 4 Nummer drei und Nummer vier, da diese mit
dem funktionsfähigen
Gatekeeper 6 Nummer zwei verbunden sind.
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Die
Vorteile der Erfindung können
wie folgt zusammengefasst werden:
- – Umfassende
Lastverteilung auf die Schnittstelleneinheiten (periphere Adaptionseinheiten) durch
einen einzigen Lastverteilalgorithmus und somit Vermeidung von unkoordinierter Last
aus der Peripherie der paketbasierten Vermittlungsstelle
- – Optional
zusätzliche
Unterstützung
dynamisch ermittelter Lastindikatoren für die Lastverteilung
- – Einsetzbarkeit
auch in Multi-Homing Szenarien, in denen aus Sicht einer vorgelagerten
oder entfernten paketbasierten Vermittlungsstelle die Auswahlmöglichkeit
unter mehreren mit peripheren Adaptionseinheiten ausgestatteten
paketbasierte Vermittlungsstellen besteht
- – Vereinfachtes
Engineering der Vermittlungsstelle, dadurch gegeben, dass sich bei
vorhersagbarer Belastung im ungestörten Normalbetrieb und im ersatzschaltbaren
Betrieb, zum Beispiel bei Hardwareausfällen, die Zuordnung von Teilnehmern
und Leitungen auf Zuordnung von Hardware-Einheiten der Applikationen
und auf Interkommunikation der peripheren Adaptionseinheiten reduziert
- – Aus
Sicht der paketbasierten Vermittlungsstelle dynamisch günstige Lastverteilung,
da eine pro Call oder pro Signalisierungsnachricht zu entscheidende
Verteilung auf eine Mehrzahl von peripheren Adaptionseinheiten entfallen
kann
- – Einfache
Berücksichtigung
von peripheren Adaptionseinheiten unterschiedlicher Performanceleistung.