DE60014234T2

DE60014234T2 - System und Verfahren zum Ermöglichen von Fehlertolerante Systeme

Info

Publication number: DE60014234T2
Application number: DE60014234T
Authority: DE
Inventors: Shmuel Shaffer; Uzi Shalev; Naomi Frid Ruppin; William J. Beyda
Original assignee: Radvision Ltd; Siemens Information and Communication Networks Inc
Current assignee: Radvision Ltd; Siemens Communications Inc
Priority date: 1999-05-26
Filing date: 2000-05-26
Publication date: 2005-10-13
Anticipated expiration: 2020-05-27
Also published as: EP1056256B1; US6693874B1; DE60014234D1; EP1056256A3; EP1056256A2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Telekommunikationssysteme und insbesondere ein verbessertes fehlertolerantes H.323-System.
Die Empfehlung H.323 der International Telecommunications Union (ITU) beschreibt eine Gruppe von Geräten und Protokollen für die Multimedia-Kommunikation über paketvermittelte Netzwerke. Die vier Hauptkomponenten, die durch die Spezifikation definiert werden, sind Clients (auch als Terminals oder Endpunkte bezeichnet), Multipoint Control Units, Gateways und Gatekeeper.
Die Empfehlung H.323 sieht separate Kanäle für H.225.0 Call Signaling (Anrufsignalisierung), H.245 Call Control (Anrufsteuerung) und Medienkanäle (Nutzkanäle) vor. Normalerweise werden H.225.0 Call Signaling und H.245 Call Control über den Gatekeeper geroutet, während die Medienkanäle (d. h. Audio, Daten und/oder Video) direkt zwischen den Endpunkten geroutet werden. Um zum Beispiel eine Verbindung zwischen zwei Clients einzuleiten, sendet der Client, welcher der rufende Teilnehmer ist, eine Nachricht an einen Gatekeeper, welcher die Adresse des empfangenden Teilnehmers auflöst und die entsprechenden Signalisierungsnachrichten an den Anrufer und den Empfänger sendet. Sobald der Signalisierungs- und der Steuerkanal aufgebaut worden sind, bauen die Endpunkte die Medienkanäle auf. Es können mehrere Medienkanäle für einen Anruf vorhanden sein, wie etwa zwei unidirektionale Kanäle für einen Audio-Anruf. Der H.225.0 Signalisierungskanal und der H.245 Call Control Kanal werden auch verwendet, um die Verbindung zu beenden.
Eine solche Anordnung wird in dem Artikel von TOGAJ et al. "ITU-T Standardization Activities for Interactive Multimedia Communications on Packet-Based Networks: H.323 and Related Recommendations" (Standardisierungstätigkeit der ITU-T für interaktive Multimedia-Kommunikation über paketbasierte Netzwerke: H.323 und ähnliche Empfehlungen), Computer Networks and ISDN Systems, North Holland Publishing, Amsterdam, NL, Bd. 31, Nr. 3, 11. Feb. 1999, Seiten 205–223, XP000700319 ISSN 0169–7552, offenbart.
Falls der Gatekeeper aus irgendeinem Grunde ausfällt, bemerken die Endpunkte die Situation, da ihre Verbindung zum Gatekeeper (der im Client gewöhnlich als TCP Socket angesehen wird) beendet wird. Wenn erkannt wird, dass der H.245 Steuerkanal getrennt wurde, fordert die Empfehlung H.323, dass die Endpunkte die Verbindung abbauen und den Medienkanal (die Medienkanäle) trennen. Diese Forderung wird deshalb gestellt, damit, wenn der Gatekeeper wiederhergestellt ist, keine noch nicht beendeten Medienverbindungen mehr bestehen, über die der Gatekeeper nicht informiert ist. Auf diese Weise wird verhindert, dass das Netzwerk eine Verbindung ständig aufrechterhält. Wenn eine Bandbreitenpolitik angewendet wird, wird verhindert, dass das Netzwerk mehr Anrufe zulässt, als das Netz abwickeln kann.
Obwohl Systeme bekannt sind, bei denen redundante Backup-Gatekeeper vorgesehen wurden, welche den Betrieb anderer Gatekeeper verfolgen, ermöglichen solche Systeme nicht die Aufrechterhaltung bestehender Verbindungen. In diesen Fällen gehen bestehende Verbindungen verloren, und die H.323 Client-Terminals müssen sich erneut registrieren lassen und den Verbindungsaufbau erneut einleiten, was eine stoßweise übermäßige Belastung des Netzes und des Gatekeepers verursachen kann. Außerdem kann die Kommunikation von Gatekeeper zu Gatekeeper Verarbeitungsleistung beanspruchen und das System belasten.
Diese bei den Ausführungen nach dem bisherigen Stand der Technik vorhandenen Nachteile können zum großen Teil mittels der vorliegenden Erfindung überwunden werden, welche Aspekte aufweist, die in den beigefügten unabhängigen Ansprüchen 1, 4 und 7 dargelegt sind. H.323 Client-Terminals können Redundanz-Überwachungsschichten umfassen, welche sekundären Gatekeepern redundantes H.225.0 Call Signaling und H.245 Call Control liefern. Die sekundären Gatekeeper reagieren, als ob sie der primäre Gatekeeper wären, doch die H.323 Client-Terminals bauen keine Medienkanäle als Bestandteil des Verbindungsaufbaus über die sekundären Gatekeeper auf. Falls der primäre Gatekeeper ausfällt, wird der Medienkanal (werden die Medienkanäle) aufrechterhalten, und den Redundanz-Überwachungsschichten ist bekannt, dass der Anrufsignalisierungs- und der Anrufsteuerungs-Kanal über den sekundären Gatekeeper abgewickelt werden müssen.
Ein H.323 Client-Terminal gemäß einer Ausführungsform der Erfindung verwendet primäre und sekundäre H.323 Steuereinheiten oder Zustandsmaschinen. Der H.323 Client-Terminal meldet sich sowohl bei einem primären als auch bei einem sekundären Gatekeeper an. Die primäre Steuereinheit sendet Signalisierungsnachrichten zu einem primären Gatekeeper und löst die sekundäre Steuereinheit aus, so dass diese Nachrichten mit der entsprechenden Verbindungskennung zu einem sekundären Gatekeeper sendet. Die primäre Steuereinheit stellt unter Verwendung von standardmäßigen H.323 Protokollen eine Verbindung her. Wenn die sekundäre Steuereinheit eine Signalübertragung vom sekundären Gatekeeper empfängt, prüft die sekundäre Steuereinheit den Zustand der Verbindung mit der primären Steuereinheit. Falls die Anrufsignalisierung bei der primären Steuereinheit aktiv ist, werden von der sekundären Steuereinheit keine weiteren Aktionen durchgeführt, nachdem die sekundäre Verbindung hergestellt ist. Falls die Anrufsignalisierung mit dem primären Gatekeeper fehlschlägt, übernimmt die sekundäre Steuereinheit die Kommunikation.
Ein besseres Verständnis der Erfindung wird erreicht, wenn die nachfolgende ausführliche Beschreibung in Verbindung mit den folgenden Zeichnungen betrachtet wird
1 ist ein Schema, das ein H.323-System gemäß einer Ausführungsform der Erfindung darstellt;
die 2A–2C sind Schemata, welche ein H.323-Terminal mit einer Redundanz-Überwachungsschicht gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigen;
3 ist ein Schema, welches den Signalisierungsstrom gemäß einer Ausführungsform der Erfindung darstellt;
die 4A–4C sind Flussdiagramme, welche die Funktionsweise des Systems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigen;
5 ist ein Schema, welches den Signalisierungsstrom gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung darstellt; und
die 6A–6C sind Flussdiagramme, welche die Funktionsweise des Systems gemäß der Ausführungsform von 5 zeigen.
Es wird nun auf die Zeichnungen Bezug genommen, und insbesondere auf 1; diese zeigt ein Schema, welches ein beispielhaftes H.323 Telekommunikationssystem 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Es ist anzumerken, dass die Erfindung, obwohl sie hier im Hinblick auf ein H.323-Netzwerk beschrieben wird, in gleicher Weise auf ein beliebiges Netzwerk anwendbar ist, in welchem separate Medien- und Signalisierungskanäle verwendet werden, wie etwa MGCP (Media Gateway Control Protocol), SIP+ (Inter MGS Protocol), SGCP, MEGACO und allgemein jedes beliebige Schema "Voice over IP" (Sprache über IP, d. h. Sprachübertragung über Datennetzwerk) oder "Multimedia over IP" (Multimedia über IP). Ferner ist anzumerken, dass die vorliegende Erfindung, auch wenn sie speziell im Zusammenhang mit Sprachpaketen beschrieben ist, die Verwendung beliebiger Multimedia-Informationen umfasst, wie etwa Video, Daten, Sprache oder irgendwelche Kombinationen davon. Schließlich ist anzumerken, dass ein beispielhaftes H.323-System das System HiNet^TM RC 3000 ist, das bei Siemens erhältlich ist.
Das Telekommunikationssystem 100 umfasst ein lokales Netzwerk (Local Area Network, LAN) oder Paketnetz 101. Mit dem LAN 101 können verschiedene H.323-Terminals 102a, 102b, eine Multipoint Control Unit (MCU) 104, ein H.323-Gateway 106, ein primärer H.323-Gatekeeper 108a, ein sekundärer H.323-Gatekeeper 108b, ein LAN-Server 112, ein Bandwidth Allocation Server (Bandbreitenzuweisungs-Server) 113 und eine Vielzahl weiterer Geräte wie etwa Personalcomputer (nicht dargestellt) gekoppelt sein. Die H.323-Terminals 102a, 102b genügen der Empfehlung H.323. Folglich unterstützen die H.323-Terminals 102a, 102b H.245 Control Signaling für die Aushandlung der Nutzung der Medienkanäle, Q.931 (H.225.0) für Call Signaling (Anrufsignalisierung) und Verbindungsaufbau, H.225.0 Registrierung, Zulassung und Status (Registration, Admission, Status, RAS) und RTP/RTCP für die Sequentialisierung von Audio- und Videopaketen. Die H.323-Terminals 102a, 102b können ferner Audio- und Video-Codecs, T.120 Datenkonferenzschaltungs-Protokolle und MCU-Fähigkeiten implementieren. Weitere Einzelheiten, welche die Empfehlung H.323 betreffen, können von der International Telecommunications Union erhalten werden; die Empfehlung H.323 wird hiermit in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme einbezogen, so als ob sie hier vollständig dargelegt wäre.
Ferner umfassen die H.323-Terminals 102a, 102b gemäß der vorliegenden Erfindung Redundanz-Steuereinheiten (auch als "Redundanz-Überwachungsschichten" bezeichnet) 111a, 111b, die jeweils eine primäre und eine sekundäre Steuereinheit 110a, 110b bzw. 110c, 110d enthalten (normalerweise als gekoppelte Zustandsmaschinen ausgeführt). Die Redundanz-Steuereinheiten 111a, 111b bewirken, dass H.323-Signalisierung zum primären und zum sekundären Gatekeeper 108a bzw. 108b bereitgestellt wird. Die Redundanz-Steuereinheiten 111a, 111b und der primäre und der sekundäre Gatekeeper 108a, 108b bewirken, dass ein System mit zwei Signalisierungskanälen bereitgestellt wird, jedoch mit einem einzigen Medien- oder Nutzkanal, der nur für die primäre Verbindung zugewiesen wird, wie weiter unten ausführlicher erläutert wird.
Zusätzlich kann ein Bandwidth Allocation Server (Bandbreitenzuweisungs-Server) oder Manager 113 vorgesehen sein, der eine redundante Zuweisungsschicht 115 umfasst. Wie weiter unten ausführlicher erläutert wird, verknüpft die redundante Zuweisungsschicht 115 Systembandbreite über zwei Verbindungen, wenn ein primärer und ein sekundärer Signalisierungs- und Steuerungsweg hergestellt worden sind. Andere Server wie etwa Gebührenabrechnungs-Server, welche nicht speziell beschrieben werden, können auf eine ähnliche Art und Weise funktionieren (z. B. um eine Duplizierung von Diensten wie etwa Gebühren aufgrund der zweifachen Signalisierung zu verhindern).
Entsprechend einer spezifischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt 2A ein logisches Diagramm einer H.323-Schnittstelle zum LAN 101. Es ist anzumerken, dass die Redundanz-Überwachungsschicht 111, auch wenn sie im Format einer Netzwerkschicht dargestellt ist, normalerweise in Form einer oder mehrerer Zustandsmaschinen implementiert ist, die in der Lage sind, das H.323-Protokoll zu unterstützen. Die Schnittstelle umfasst ein Netzwerk-Terminal/Gerät 102, das eine Redundanz-Überwachungsschicht 111 enthält, und eine Paketnetz-Schnittstelle 13, die mit dem Netzwerk-Terminal 102 gekoppelt ist. Wie weiter unten ausführlicher erläutert wird, verwendet das Netzwerk-Terminal 102 das Protokoll der ITU-T Empfehlung H.323. Die Netzwerk-Schnittstelle 13 koppelt das Netzwerk-Terminal 102 an das LAN 101. H.323-Terminals/Geräte und Anlagen übertragen in Echtzeit Sprache, Video und/oder Daten. Es ist anzumerken, dass die Empfehlung H.323 eine Sammelempfehlung ist, die für Multimedia-Kommunikation gilt, einschließlich von Telephony-over-LAN-Kommunikation. Das Netzwerk kann paketvermitteltes Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP) und Internet Packet Exchange (IPX) über Ethernet, Fast Ethernet und Token-Ring-Netzwerke umfassen.
Das H.323-Terminal 102 ist mit einer Video-Ein-/Ausgabe- (E/A_) Schnittstelle 28, einer Audio-E/A-Schnittstelle 212, einer Dateneinrichtungs-Schnittstelle 40 und einer Systemsteuerungs-Benutzerschnittstelle (system control user interface, SCUI) 20 gekoppelt. Das Netzwerk-Terminal 102 umfasst ferner eine H.225.0-Schicht 24 und einen Audio-Coder/Decoder (Codec) 14, und es kann einen Video-Codec 15 und eine T.120 Datenschnittstellen-Schicht 19 umfassen. Die Audio-E/A-Schnittstelle oder Karte 212, welche Bestandteil des standardmäßigen H.323-Geräts sein kann, ist mit dem Audio-Codec 14, wie etwa einem G.711 Codec, zum Codieren und Decodieren von Audiosignalen verbunden. Der Audio-Codec 14, der mit der H.225.0-Schicht 24 gekoppelt ist, codiert Audiosignale für die Übertragung und decodiert empfangene Signale. Obwohl der G.711 Codec der vorgeschriebene Audio-Codec für ein H.323-Terminal ist, können auch andere Audio-Codecs wie etwa G.728, G.729, G.723.1, G.722 und MPEG1 Audio zum Codieren und Decodieren von Sprache verwendet werden. G.723.1 ist aufgrund seiner angemessen niedrigen Übertragungsgeschwindigkeit, welche die Erhaltung von Verbindungsbandbreite insbesondere bei Verbindungen in Netzen mit geringer Geschwindigkeit ermöglicht, ein bevorzugter Codec.
Die Video-E/A-Schnittstelle oder Karte 28, welche Bestandteil des standardmäßigen H.323-Geräts sein kann, ist mit einem Video-Codec 15, wie etwa einem H.261 Codec, zum Codieren und Decodieren von Videosignalen verbunden. Der Video-Codec 15 codiert Videosignale für die Übertragung und decodiert empfangene Signale. H.261 ist der vorgeschriebene Codec für H.323-Terminals, welche Video unterstützen, obwohl auch andere Codecs wie etwa H.263 unterstützt werden können.
Die Systemsteuerungs-Benutzerschnittstelle (system control user interface, SCUI) 20 gewährleistet Signalisierung und Flussregelung für den ordnungsgemäßen Betrieb des H.323-Terminals 102. Insbesondere werden Call Signaling (Anrufsignalisierung) und Call Control (Anrufsteuerung) von der SCUI 20 abgewickelt. Eine Redundanz-Überwachungsschicht 111 ist mit der SCUI 20 gekoppelt. Die Redundanz-Überwachungsschicht 111 umfasst ein Paar Steuerungsschichten 11a, 11b und eine "Arbitrierungsschicht" (arbitration layer) 29. Die Steuerungsschichten 11a, 11b sind standardmäßige H.323-Steuerungsschichten und umfassen folglich Q.931-Schichten 16a, 16b, H.225.0-RAS-Schichten 17a, 17b und H.245-Schichten 18a, 18b. Folglich ist die SCUI 20 über die "Arbitrierungsschicht" 29 mit der H.245-Schicht 18 gekoppelt, welche das Medien-Kontrollprotokoll ist, das den Capability Exchange (Austausch von Informationen über die Fähigkeiten), das Öffnen und Schließen von logischen Kanälen, Modus-Präferenz-Anforderungen, Flussregelungs-Nachrichten und andere verschiedene Befehle und Anzeigen ermöglicht. Die SCUI 20 ist außerdem über die "Arbitrierungsschicht" 29 mit dem Q.931-Protokoll gekoppelt, welches den Aufbau, den Abbau und die Steuerung von H.323-Kommunikationssitzungen definiert. Die SCUI 20 ist ferner über die "Arbitrierungsschicht" 29 mit dem H.225.0 Registrierungs-, Zulassungs- und Status- (Registration, Admission, Status, RAS) Protokoll gekoppelt, welches definiert, wie H.323-Instanzen auf H.323-Gatekeeper zugreifen können, um unter anderem eine Adressenübersetzung durchzuführen, wodurch sie H.323-Endpunkten ermöglichen, andere H.323-Endpunkte über einen H.323-Gatekeeper zu lokalisieren. Die H.225.0-Schicht 24, welche von der Q.931-Schicht 16a, 16b abgeleitet ist, ist das Protokoll für die Herstellung einer Verbindung zwischen zwei oder mehr Terminals und formatiert außerdem die gesendeten Video-, Audio-, Daten-, Signalisierungs- und Steuerungsströme zu Nachrichten für die Kommunikation über die Netzwerk-Schnittstelle 13 (z. B. Paketnetz 101). Die H.225.0-Schicht 24 ruft außerdem die empfangenen Video-, Audio-, Daten-, Signalisierungs- und Steuerungsströme aus Nachrichten ab, die von der Netzwerk-Schnittstelle eingegeben worden sind, routet die Signalisierungs- und Steuerungsinformationen zu der entsprechenden Steuerungsschicht 11a, 11b und routet Medienströme zu den entsprechenden Audio-, Video- und Datenschnittstellen.
Folglich kann ein H.323-Netzwerk so konfiguriert sein, dass es mehrere unterschiedliche Geräte enthält. Zum Beispiel kann das Netzwerk ein Terminal, das dazu dient, einem an ein LAN angeschlossenen Benutzer zu ermöglichen, mit einem anderen Benutzer in dem LAN zu kommunizieren, ein Terminal, das dazu dient, ein in dem LAN residenten Benutzer zu ermöglichen, einen zweiten Teilnehmer im öffentlichen Wählnetz zu rufen, und/oder ein Terminal, das dazu dient, einem Adapter zu ermöglichen, unter Verwendung eines schnurlosen Telefons über eine drahtlose Fernmeldelinie zu kommunizieren, enthalten. Das Gerät kann außerdem Zusatzdienste gemäß den Empfehlungen der Serie H.450.X implementieren.
Die "Arbitrierungsschicht" 29 liefert einen einzigen Signalisierungsstrom zur SCUI 20. Falls beide Steuerungsschichten 11a, 11b funktionieren, wählt die "Arbitrierungsschicht" 29 die primäre Steuerungs-Zustandsmaschine oder Steuerungsschicht. Falls eine der Steuerungsschichten 11a, 11b nicht funktioniert, weil der zugehörige Gatekeeper ausgefallen ist, wählt die "Arbitrierungsschicht" 29 die andere, funktionsfähige Zustandsmaschine oder Steuerungsschicht, um einen Anruf zu steuern. Dies ist in den 2B und 2C schematisch dargestellt.
Die "Arbitrierungsschicht" 29 von 2B empfängt H.225.0 Call Signaling und H.245 Control Signaling über die Leitungen 33, 35 von der primären und der sekundären Zustandsmaschine SM1, SM2. Die "Arbitrierungsschicht" 29 empfängt ferner Zustandssignale über die Leitungen 37, 39 von den Zustandsmaschinen SM1, SM2, aus denen hervorgeht, ob sie (und folglich die Gatekeeper, von denen sie Signalisierung empfangen) in Betrieb sind und funktionieren. Angenommen, beide Zustandsmaschinen sind aktiv, trifft die "Arbitrierungsschicht" 29 die Wahl, die H.225.0 und H.245 Signalisierung von der primären Zustandsmaschine SM1 zu empfangen und an die SCUI 20 zu senden. Es ist anzumerken, dass Bezugnahmen auf "primäre" und "sekundäre" Zustandsmaschinen oder Steuerungsschichten etwas willkürlich sind; jede Zustandsmaschine könnte die primäre sein.
In 2C ist die Situation dargestellt, in welcher die primäre Zustandsmaschine SM1 ausgefallen ist, weil der Gatekeeper, von dem sie Signalisierung empfangen hatte, ausgefallen ist. In diesem Falle liest die "Arbitrierungsschicht" 29 das Zustandssignal über die Leitung 37 und schaltet auf Empfang von H.225.0 und H.245 Signalisierung von der Zustandsmaschine SM2 um, von welcher über die Leitung 39 ein Signal des aktiven Zustands empfangen worden ist.
Ferner ist das in 2A dargestellte Terminal 102 in der Lage, in einer Umgebung zu funktionieren, in der nur einige der Terminals ähnlich ausgestattet sind. Das heißt, nicht alle H.323-Client-Endpunkte müssen mit Redundanz-Überwachungsschichten 111 ausgestattet sein, die primäre und sekundäre Zustandsmaschinen enthalten. Die Verfügbarkeit der Redundanz-Überwachungsschicht 111 wird während des Verbindungsaufbaus geprüft. Sie wird nur dann genutzt, wenn beide Clients damit ausgestattet sind. Falls nur ein Client damit ausgestattet ist, wechselt das System standardmäßig zum normalen nicht redundanten Betrieb, wobei es die Zustandsmaschine SM1 (11a) verwendet. Folglich ermöglicht die vorliegende Ausführungsform auf vorteilhafte Weise, Redundanz und Fehlertoleranz nur ausgewählten Clients oder Gruppen von Clients innerhalb eines Systems zuzuweisen.
3 zeigt die Signalisierung für den Betrieb einer Ausführungsform der Erfindung. Es ist anzumerken, dass, obwohl die Signalpfade als direkte Verbindungen dargestellt sind, die Signalisierung normalerweise über das LAN geführt wird. Wie dargestellt, sind ein Paar Gatekeeper GK 1 und GK 2 und ein Paar Client-Terminals oder Endpunkte Client 1 und Client 2 an das LAN 101 angeschlossen. Die Endpunkte Client 1 und Client 2 umfassen Redundanz-Überwachungsschichten 111a, 111b sowie Client-Anwendungen 102a, 102b. Es ist anzumerken, dass, obwohl die Gatekeeper GK 1 und GK 2 identisch sein können oder dasselbe Betriebssystem benutzen können, es in bestimmten Fällen günstiger sein kann, einen primären und einen sekundären Gatekeeper zu verwenden, welche unterschiedliche Betriebssysteme verwenden oder sogar von unterschiedlichen Lieferanten stammen, um zu verhindern, dass beide Gatekeeper infolge eines gemeinsamen Software- oder Zustandsfehlers gleichzeitig abstürzen. Die vorliegende Erfindung ist in der Lage, in einer solchen Umgebung zu funktionieren, weil die Redundanz durch die Client-Terminals und nicht durch die Gatekeeper selbst aufrechterhalten wird.
Wenn Client 1 eine Verbindung zu Client 2 einleitet, sendet er eine H.225.0 Verbindungsaufbau-Nachricht, die eine globale eindeutige Verbindungskennung (globally unique call identifier, GUId) enthält, über den Signalisierungspfad 302 an seinen primären Gatekeeper GK 1. Der H.323 Verbindungsaufbau umfasst außerdem einen Capability Exchange, um den Endpunkten zu ermöglichen zu bestimmen, dass an beiden Enden eine Redundanz-Überwachungsschicht verfügbar ist.
In Reaktion auf die empfangene H.225.0 Verbindungsaufbau-Nachricht sendet der Gatekeeper GK 1 über den Signalisierungspfad 304 eine H.225.0 Verbindungsaufbau-Nachricht an den Endpunkt Client 2. Client 2 antwortet über den Signalisierungspfad 304, und die Verbindung wird auf die standardmäßige Art und Weise aufgebaut. Der Medienkanal 310 wird dann direkt zwischen den Endpunkten hergestellt. Nachdem die primäre Verbindung hergestellt worden ist, wird über den Signalisierungspfad 306 eine H.225.0 Verbindungsaufbau-Nachricht an den sekundären Gatekeeper GK 2 gesendet. Es ist anzumerken, dass die Herstellung des sekundären Signalisierungspfades erst eingeleitet wird, nachdem die primäre Verbindung hergestellt worden ist und Bandbreite für ihre Medienkanäle (Nutzkanäle) zugewiesen worden ist. Der Gatekeeper GK 2 sendet dann über den Signalisierungspfad 308 eine H.225.0 Verbindungsaufbau-Nachricht an den Endpunkt Client 2. Dies geschieht, nachdem der Capability Exchange des ersten Verbindungsaufbaus abgeschlossen ist und die Endpunkte wissen, dass an beiden Endpunkten Redundanz-Überwachungsschichten zur Verfügung stehen. Die H.225.0 Verbindungsaufbau-Nachricht enthält dieselbe globale eindeutige Verbindungskennung (GUId) wie die erste H.225.0 Verbindungsaufbau-Nachricht für die primäre Verbindung. Stattdessen könnten die GUId's auch entsprechend einem vorgegebenen Algorithmus verknüpft sein, wie etwa sequentiell, solange der Client 2 die Verbindungsaufbau-Nachricht, die er empfängt, als eine redundante Verbindung betreffend erkennt. Der Endpunkt Client 2 erkennt die GUId als Kennung einer Sicherungs-Signalisierungsverbindung und akzeptiert sie. Die Endpunkte Client 1 und 2 öffnen jedoch keine logischen Medienkanäle in Reaktion auf diesen zweiten Verbindungsaufbau (d. h. ein separater Medien-Nutzlastkanal wird nicht hergestellt). Aufgrund der Existenz der Redundanz-Überwachungsschichten und ihrer zugehörigen "Arbitrierungsschichten 29" werden die Client-Anwendungen mit nur einem einzigen Signalisierungskanal und einem einzigen Strom von Medienpaketen (z. B. Sprachpaketen) präsentiert. Die Client-Anwendungen "bemerken" nicht, ob der primäre oder der sekundäre Gatekeeper verwendet wird, um die Signalisierung zu steuern.
Falls der Gatekeeper GK 1 (der primäre Gatekeeper) während der gesamten Dauer der Verbindung funktionsfähig bleibt, sendet, wenn einer der Teilnehmer die Verbindung trennt, der Endpunkt-Client dieses Teilnehmers eine standardmäßige Verbindungsabbau-Nachricht (Clearing Message) an die Gatekeeper GK 1 und GK 2. Der Gatekeeper GK 1 beendet die Verbindung, indem er Verbindungsabbau-Nachrichten an den anderen Endpunkt-Client sendet und den Signalisierungskanal schließt. Der Gatekeeper GK 2 sendet dieselben Verbindungsabbau-Nachrichten, und die sekundären Signalisierungskanäle werden ebenfalls geschlossen. Die Redundanz-Überwachungsschicht 111a, 111b in jedem Endpunkt führt die Verbindungsauslösungs-Funktion (und eventuelle damit zusammenhängende Merkmale) aus. Die "Arbitrierungsschicht" 29 übermittelt die Verbindungsabbau-Informationen von der primären Zustandsmaschine oder Steuerungsschicht über die SCUI 20 zur Client-Anwendung. Die "Arbitrierungsschicht" 29 stellt sicher, dass die sekundäre Zustandsmaschine ihre Signalisierungs- und Steuerkanäle ebenfalls ordnungsgemäß schließt.
Falls der Gatekeeper GK 1 während der Verbindung ausfällt, geht sein Signalisierungskanal (entlang der Pfade 302, 304) zwischen den Endpunkten Client 1 und Client 2 verloren. Der Ausfall des Gatekeepers GK 1 wird an den Endpunkten zum Beispiel als ein Schließen eines TCP Sockets erkannt. Gemäß der vorliegendem Ausführungsform wird der Medien- oder Nutzkanal 310 aufrechterhalten, und es wird der sekundäre Signalisierungskanal über den Gatekeeper GK 2 (entlang der Pfade 306, 308) benutzt. Während der Gatekeeper GK 1 außer Betrieb ist, wird jeder der mit der Redundanz-Überwachungsschicht 111 ausgestatteten Endpunkte des Gatekeepers, der versucht, den Gatekeeper GK 1 zu benutzen, zum Gatekeeper GK 2 umgeschaltet, wenn die "Arbitrierungsschichten" und die Redundanz-Überwachungsschichten den Ausfall des Gatekeepers GK 1 erkennen. Es ist anzumerken, dass auch mehr als zwei Gatekeeper (und folglich mehr als zwei Zustandsmaschinen oder Steuerungsschichten innerhalb der Redundanz-Überwachungsschicht 111) verwendet werden könnten. Somit dienen die Abbildungen nur als Beispiele.
Die Funktionsweise dieser Ausführungsform der Erfindung ist mittels der Flussdiagramme der 4A–4C noch klarer dargestellt. Insbesondere wird auf 4A Bezug genommen; in einem Schritt 402 wünscht der Endpunkt Client 1, eine Verbindung zu einem anderen Endpunkt, Client 2, herzustellen. Der Endpunkt Client 1 und insbesondere die primäre Zustandsmaschine oder die primäre Steuereinheit 110a sendet eine ARQ-Nachricht (AdmissionRequest, Zulassungsanfrage) an den Gatekeeper GK 1. Wenn angenommen wird, dass der Gatekeeper GK 1 funktioniert, antwortet der Gatekeeper GK 1 in einem Schritt 404 mit einer ACF-Nachricht (AdmissionConfirm, Zulassungsbestätigung) an den Client 1, welche von der primären Zustandsmaschine 110a empfangen wird. Die ACF-Nachricht enthält eine Anrufsignalisierungs-Transportkanal-Adresse (Call Signaling Transport Channel Address) des Gatekeepers GK 1. In Reaktion auf die ACF-Nachricht sendet die primäre Zustandsmaschine 110a in einem Schritt 406 eine H.225.0 Verbindungsaufbau-Nachricht an den Gatekeeper GK 1, die eine globale eindeutige Verbindungskennung zur Identifizierung der Verbindung enthält.
In einem Schritt 408 leitet der Gatekeeper GK 1 die H.225.0 Verbindungsaufbau-Nachricht an den Endpunkt Client 2 und insbesondere an dessen primäre Zustandsmaschine oder primäre Steuereinheit 110c weiter. In Reaktion darauf führt die primäre Zustandsmaschine 110c des Endpunkts Client 2 in einem Schritt 410 einen ARQ/ACF-Nachrichtenaustausch mit dem Gatekeeper GK 1 durch. In einem Schritt 412 sendet die primäre Zustandsmaschine 110c des Endpunkts Client 2 eine H.225.0 Alerting- und Connect-Nachricht (Nachricht "Rufmeldung erfolgt, Verbinden") an den Gatekeeper GK 1, während der Anruf den Zustand "verbunden" erreicht. Der Gatekeeper GK 1 wiederum übermittelt in einem Schritt 414 die Alerting- und Connect-Nachricht an die primäre Zustandsmaschine 110a des Endpunkts Client 1. Die Alerting- oder Connect-Nachricht enthält die H.245 Steuerkanal-Transportadresse (Control Channel Transport Address) des Gatekeepers, welche in einem Schritt 415 verwendet wird, um den H.245 Steuerkanal herzustellen. Anschließend wird in einem Schritt 416 ein H.245 Capability Exchange durchgeführt. In einem Schritt 417 wird der Medienkanal zwischen Endpunkt Client 1 und Client 2 geöffnet. Der Capability Exchange beinhaltet den Austausch des zu verwendenden Codieralgorithmus und ähnliches. Zusätzlich beinhaltet der Capability Exchange gemäß der vorliegenden Ausführungsform einen Austausch von Informationen darüber, ob die jeweilige Seite mit einer Redundanz-Überwachungsschicht 111 ausgestattet ist oder nicht; dies wird im Schritt 418 bestimmt. Falls eine Seite nicht mit einer Redundanz-Überwachungsschicht 111 ausgestattet ist, fährt das System in einem Schritt 419 mit einem normalen Verbindungsaufbau ohne Redundanz fort, und die nicht mit einer Redundanz-Überwachungsschicht ausgestattete Seite verwendet ihre einzige Zustandsmaschine als die "primäre" Zustandsmaschine. Falls im Schritt 418 festgestellt wird, dass beide Seiten mit einer Redundanz-Überwachungsschicht ausgestattet sind, sendet die primäre Zustandsmaschine 110a in einem Schritt 421 ein Signal, welches die sekundäre Zustandsmaschine 110b aktiviert.
In einem Schritt 424 sendet die sekundäre Zustandsmaschine 110b eine ARQ-Nachricht an den Gatekeeper GK 2, in welcher keine Bandbreite für diese sekundäre Verbindung angefordert wird. In einem Schritt 426 empfängt die sekundäre Zustandsmaschine 110b eine ACF-Nachricht vom Gatekeeper GK 2, welche die Anrufsignalisierungs-Transportkanal-Adresse des Gatekeepers GK 2 enthält. In einem Schritt 428 sendet die sekundäre Zustandsmaschine 110b eine H.225.0 Verbindungsaufbau-Nachricht an den Gatekeeper GK 2, unter Verwendung derselben globalen eindeutigen Verbindungskennung, welche die primäre Zustandsmaschine 110a zuvor beim Gatekeeper GK 1 verwendet hatte. In einem Schritt 430 sendet der Gatekeeper GK 2 die H.225.0 Verbindungsaufbau-Nachricht an den Endpunkt Client 2, unter Verwendung derselben globalen eindeutigen Verbindungskennung, die bei der primären Verbindung verwendet wurde. Der Endpunkt Client 2 empfängt die H.225.0 Verbindungsaufbau-Nachricht und stellt fest, dass sie eine bestehende Verbindung betrifft (die in den Schritten 402 bis 417 hergestellte Verbindung). Dies hat zur Folge, dass die primäre Zustandsmaschine 110c von Endpunkt Client 2 ein Signal sendet, das die sekundäre Zustandsmaschine 110d aktiviert, so dass sie die empfangene H.225.0 Verbindungsaufbau-Nachricht verarbeitet. In Reaktion auf die H.225.0 Verbindungsaufbau-Nachricht tauschen die sekundäre Zustandsmaschine 110d des Endpunkts Client 2 und der Gatekeeper GK 2 in einem Schritt 432 ARQ/ACF-Nachrichten aus. In einem Schritt 434 sendet die sekundäre Zustandsmaschine 110d des Endpunkts Client 2 eine Connect-Nachricht an den Gatekeeper GK 2. Diese Connect-Nachricht wird vom Gatekeeper GK 2 in einem Schritt 436 zum Endpunkt Client 1 (und insbesondere zu dessen sekundärer Zustandsmaschine 110b) weitergeleitet. Anschließend stellt die sekundäre Zustandsmaschine 110d des Endpunkts Client 2 in einem Schritt 438 den H.245 Steuerkanal mit dem Endpunkt Client 1 her. Die sekundäre Zustandsmaschine 110d des Endpunkts Client 2 erkennt den Duplikats-Charakter der Signalisierung und verknüpft im Schritt 439 diese Signalisierung mit dem Medienkanal, der im Schritt 417 hergestellt worden war.
Es wird nun auf 4B Bezug genommen; sie zeigt ein Flussdiagramm, welches den Prozess der Beendigung darstellt. In einem Schritt 440 wird die Beendigung der Verbindung am Endpunkt Client 1 eingeleitet. Es ist anzumerken, dass die Beendigung der Verbindung ebenso gut vom Endpunkt Client 2 aus eingeleitet werden könnte. In einem Schritt 441 leitet der Endpunkt Client 1 (und insbesondere die Zustandsmaschine 110a) zum Beispiel die Beendigung der Verbindung ein, indem er einen H.245 endSessionCommand (Befehl "Sitzung beenden") an den Gatekeeper GK 1 sendet, welcher den H.245 endSessionCommand zum Endpunkt Client 2 weitersendet. In einem Schritt 443 reagiert der Endpunkt Client 2 (und insbesondere die Zustandsmaschine 110c) auf den empfangenen H.245 endSessionCommand, indem er seinen eigenen H.245 endSessionCommand an GK 1 sendet, welcher den H.245 endSessionCommand zum Endpunkt Client 1 weitersendet. In einem Schritt 445 sendet der Endpunkt Client 1 eine H.225 Release-Complete-Nachricht (Nachricht "Verbindung ausgelöst") an den Gatekeeper GK 1, um den Anrufsignalisierungskanal zu schließen, und GK 1 sendet die Release-Complete-Nachricht weiter zum Endpunkt Client 2. Die Endpunkte Client 1 und 2 informieren dann den Gatekeeper GK 1, damit er die Bandbreite für die primäre Verbindung freigibt, indem sie in einem Schritt 447 Disengage-Request- (DRQ-) Nachrichten (Freigabeanforderungs-Nachrichten) an GK 1 senden. In einem Schritt 448 antwortet der Gatekeeper GK 1 auf die empfangenen DRQ-Nachrichten, indem er an die Endpunkte Client 1 und 2 Disengage- Confirm- (DCF-) Nachrichten (Freigabebestätigungs-Nachrichten) sendet. In einem Schritt 449 bestimmt die Redundanz-Überwachungsschicht 111, ob die GUId als zu einer bereits beendeten Verbindung gehörend erkannt wird. Falls dies zutrifft, wird der Betrieb der primären Zustandsmaschine beendet. Falls im Schritt 449 ermittelt wird, dass der Medienkanal nicht geschlossen worden ist, wird in einem Schritt 460 die Medienverbindung beendet.
Gleichzeitig mit der Beendigung der primären Verbindung muss auch die sekundäre Verbindung beendet werden. In einem Schritt 451 leitet der Endpunkt Client 1 (und insbesondere die Zustandsmaschine 110b) die Beendigung der Verbindung ein, indem er einen H.245 endSessionCommand an den Gatekeeper GK 2 sendet, welcher den H.245 endSessionCommand zum Endpunkt Client 2 weitersendet. In einem Schritt 453 reagiert der Endpunkt Client 2 (und insbesondere die Zustandsmaschine 110d) auf den empfangenen H.245 endSessionCommand, indem er seinen eigenen H.245 endSessionCommand an GK 2 sendet, welcher den H.245 endSessionCommand zum Endpunkt Client 1 weitersendet. In einem Schritt 455 sendet der Endpunkt Client 1 eine H.225 Release-Complete-Nachricht an den Gatekeeper GK 2, um den Anrufsignalisierungskanal zu schließen, und GK2 sendet die Release-Complete-Nachricht weiter zum Endpunkt Client 2. Die Endpunkte Client 1 und 2 informieren dann den Gatekeeper GK 2, damit er den Steuerkanal für die sekundäre Verbindung freigibt, indem sie in einem Schritt 457 Disengage-Request- (DRQ-) Nachrichten an GK 2 senden. In einem Schritt 458 antwortet der Gatekeeper GK 2 auf die empfangenen DRQ-Nachrichten, indem er an die Endpunkte Client 1 und 2 Disengage-Confirm- (DCF-) Nachrichten sendet. In einem Schritt 459 bestimmt die Redundanz-Überwachungsschicht 111, ob die GUId als zu einer bereits beendeten Verbindung gehörend erkannt wird. Falls dies zutrifft, wird der Betrieb der sekundären Zustandsmaschine beendet. Falls im Schritt 459 ermittelt wird, dass der Medienkanal nicht geschlossen worden ist, wird in einem Schritt 460 die Medienverbindung beendet.
Es wird nun auf 4C Bezug genommen, ein Flussdiagramm, welches die Funktionsweise des Systems darstellt, wenn ein Ausfall eines Gatekeepers festgestellt wird. Insbesondere fällt in einem Schritt 462 der Gatekeeper GK 1 aus. Es ist anzumerken, dass der Ausfall des Gatekeepers GK 1 nur als Beispiel betrachtet wird. Die vorliegende Erfindung ist ebenso bei einem Ausfall des Gatekeepers GK 2 anwendbar, wenn der Gatekeeper GK 2 die primäre Verbindung abwickeln würde. Anschließend erkennt die primäre Zustandsmaschine 110a des Endpunkts Client 1 in einem Schritt 464 den Ausfall des Gatekeepers GK 1, normalerweise als einen geschlossenen TCP Socket. In Reaktion darauf baut die primäre Zustandsmaschine 110a des Endpunkts Client 1 im Schritt 468 ihre Signalisierung zum Gatekeeper GK 1 ab. Die sekundäre Zustandsmaschine 110b hält jedoch ihre Signalisierung über den Gatekeeper GK 2 aufrecht. In einem Schritt 470 erkennt die "Arbitrierungsschicht" 29, dass die primäre Zustandsmaschine 110a nicht funktionsfähig ist, und folglich setzt sie die Sitzung unter Verwendung der sekundären Zustandsmaschine 110b fort. Im Schritt 472 fährt die Zustandsmaschine 110b fort, die Signalisierung mit dem Gatekeeper GK 2 aufrechtzuerhalten. Es ist anzumerken, dass eine ähnliche Folge von Schritten am Endpunkt Client 2 ausgeführt wird.
Falls nach einem Ausfall des primären Gatekeepers GK 1 andere Endpunkte, welche dem Gatekeeper GK 1 als ihrem primären Gatekeeper zugewiesen sind, versuchen, Verbindungen aufzubauen, werden sie nach wie vor zunächst versuchen, über den Gatekeeper GK 1 zu signalisieren. Da sie jedoch keine Antwort erhalten, werden sie erkennen, dass sie nicht mehr beim Gatekeeper GK 1 angemeldet sind, so dass primäre Verbindungen dann über den Gatekeeper GK 2 hergestellt werden.
Eine zusätzliche Verbesserung der vorliegenden Erfindung ist in 5 dargestellt. Speziell zeigt 5 ein System, das dem in 3 dargestellten ähnlich ist, jedoch einen Bandwidth Allocation Manager (Bandbreitenzuweisungs-Manager, BAM) 113 enthält, der eine redundante Zuweisungsschicht 115 umfasst. Normalerweise würde während eines Verbindungsaufbaus der Gatekeeper, der eine Verbindung abwickelt, eine bestimmte Menge von Bandbreite anfordern. Die Bandbreite wird dann der Verbindung zugewiesen und ist für andere Teilnehmer nicht mehr verfügbar. Da die Redundanz-Überwachungsschichten 111a, 111b zwei Bandbreiten-Anforderungen für jede Verbindung vornehmen, wird nur für die erste (primäre) Verbindung Bandbreite angefordert. Für die sekundäre Verbindung wird keine Bandbreite angefordert, da nur ein Medienkanal (nur Medienkanäle) für eine Verbindung tatsächlich benötigt und hergestellt wird (werden). Dementsprechend identifizieren der Bandwidth Allocation Manager 113 und insbesondere der redundante Zuweisungsschicht 115 doppelt vorhandene Verbindungskennungen (GUIds) und ordnen die Bandbreite einer ersten (primären) Verbindung in der Weise zu, dass sie ebenso für eine sekundäre Verbindung gilt. Es ist anzumerken, dass die Prinzipien dieser Ausführungsform in gleichem Maße für andere Typen von Servern anwendbar sind, die sich auf das Zählen einer Anzahl von Signalisierungskanälen stützen, bevor sie eine bestimmte Aktion ausführen. Zum Beispiel könnte ein Gebührenabrechnungs-Server die Anzahl von Signalisierungskanälen zählen und daher einem Benutzer der Redundanz-Überwachungsschicht für ein und dieselbe Verbindung zweimal Gebühren in Rechnung stellen. Die unter Bezugnahme auf 5 beschriebene redundante Zuweisungsschicht könnte verwendet werden, um die doppelte Gebührenberechnung zu vermeiden. Somit dient 5 nur als Beispiel.
Wie in 5 dargestellt, sind ein Paar Gatekeeper GK 1 und GK 2, ein Paar Client-Terminals oder Endpunkte Client 1 und Client 2 und ein Bandwidth Allocation Manager 113 mit einem LAN gekoppelt. Wenn Client 1 eine Verbindung zu Client 2 einleitet, sendet er eine ARQ-Nachricht über den Signalpfad 502 zu seinem primären Gatekeeper GK 1. Der Gatekeeper GK 1 sendet wiederum eine Bandbreitenzuweisungs-Anforderung über den Signalpfad 512 an den Bandwidth Allocation Manager 113. Wenn angenommen wird, dass die Bandbreite verfügbar ist, sendet der Bandwidth Allocation Manager 113 über den Pfad 512 eine Nachricht an den Gatekeeper GK 1, die ihn darüber informiert, dass die Bandbreite verfügbar ist.
Der Gatekeeper GK 1 sendet über den Pfad 502 eine ACF-Nachricht an den Endpunkt Client 1, in der die für diese Verbindung verfügbare Bandbreite angegeben wird. Client 1 sendet eine H.225.0 Verbindungsaufbau-Nachricht an den Gatekeeper GK 1, und der Gatekeeper GK 1 sendet dann die H.225.0 Verbindungsaufbau-Nachricht über den Pfad 504 zu Client 2. Client 2 erkennt die neue Verbindungsanforderung, die Verbindung wird auf die standardmäßige Art und Weise aufgebaut, und der Medienkanal (die Medienkanäle) 510 wird (werden) hergestellt. Nachdem die erste Verbindung den Zustand "Connect" (Verbinden) erreicht hat, leitet Client 1 einen neuen Verbindungsaufbau ein, indem er über den Pfad 506 eine ARQ-Nachricht an den Gatekeeper GK 2 sendet. Da es bekannt ist, dass dies eine sekundäre Verbindung von Client 1 ist, enthält die ARQ-Nachricht eine Anforderung von null Bandbreite für diese Verbindung. Der Gatekeeper GK 2 antwortet, indem er über den Pfad 506 eine ACF-Nachricht an Client 1 sendet. Client 1 sendet daraufhin über den Pfad 506 eine H.225.0 Verbindungsaufbau-Nachricht an den Gatekeeper GK 2, welche dieselbe globale eindeutige Verbindungskennung (GUId) enthält, die für die entsprechende primäre Verbindung mit Client 2 verwendet wurde, welche über den Gatekeeper GK 1 aufgebaut wurde. Der sekundäre Gatekeeper GK 2 sendet eine Anzeige der sekundären Verbindung mit ihrer GUId über den Signalisierungspfad 514 an den Bandwidth Allocation Manager 113. Die redundante Zuweisungsschicht 115 des Bandwidth Allocation Managers verknüpft diese sekundäre Verbindung mit einer bestehenden Verbindung, weil sie die GUId erkennt, die ihr bereits früher zur Verfügung gestellt worden war. Die redundante Zuweisungsschicht 115 sendet dann über den Signalpfad 514 eine Verknüpfungs-Quittung an den Gatekeeper GK 2, doch sie weist in Wirklichkeit der Verbindung keine zusätzlich Bandbreite zu und verringert folglich nicht die Menge an Bandbreite, die für andere Verbindungen verfügbar ist.
Der Gatekeeper GK 2 sendet dann über den Signalisierungspfad 508 eine H.225.0 Verbindungsaufbau-Nachricht an den Endpunkt Client 2. Die H.225.0 Verbindungsaufbau-Nachricht enthält dieselbe GUId wie die erste primäre Verbindung. Stattdessen könnten die GUId's auch entsprechend einem vorgegebenen Algorithmus verknüpft sein, wie etwa sequentiell, solange der Endpunkt Client 2 und die redundante Zuweisungsschicht 115 des Bandwidth Allocation Managers 113 den empfangenen Verbindungsaufbau als für eine redundante Verbindung bestimmt erkennen. Der Endpunkt Client 2 erkennt die GUId als zu einer sekundären Verbindung gehörend und akzeptiert die neue Verbindung, indem er eine H.225.0 Connect-Nachricht an den Gatekeeper GK 2 zurücksendet, welcher seinerseits die H.225.0 Connect-Nachricht an den Endpunkt Client 1 sendet. Der Endpunkt Client 2 stellt jedoch keine neuen Medienkanäle für diese Verbindung mit dem Endpunkt Client 1 her.
Falls der Gatekeeper GK 1 während der gesamten Dauer der Verbindung funktionsfähig bleibt, sendet, wenn einer der Teilnehmer die Verbindung trennt, zum Beispiel am Client 1, der Endpunkt Client 1 über die Pfade 502, 506 Verbindungsabbau-Nachrichten (Clearing Messages) an die Gatekeeper GK 1 und GK 2. Der Gatekeeper GK 1 beendet die Verbindung, indem er Verbindungsabbau-Nachrichten an den Endpunkt Client 2 sendet und mit Client 1 und Client 2 DRQ/DCF-Nachrichten austauscht. GK 1 informiert außerdem über den Pfad 512 den Bandwidth Allocation Manager 113 darüber, dass er die Bandbreite für die primäre Verbindung freigegeben hat und dass die redundante Zuweisungsschicht 115 die GUId für die primäre und die sekundäre Verbindung, welche diese GUId benutzt haben, löschen kann. Die Signalisierungskanäle 502, 504 für die primäre Verbindung werden dann geschlossen.
Der Endpunkt Client 1 führt dann dieselben Aktionen mit dem Gatekeeper GK 2 durch, um die sekundäre Verbindung abzubauen, und die sekundären Signalisierungskanäle 506, 508 werden geschlossen. Die Redundanz-Überwachungsschicht 111a, 111b in jedem Endpunkt-Client führt die Verbindungsauslösungs-Funktion (und eventuelle damit zusammenhängende Merkmale) auf der Basis der Verbindungsabbau-Nachrichten aus, die mit den Gatekeepern GK 1 und GK 2 ausgetauscht wurden.
Falls der Gatekeeper GK 1 während der Verbindung ausfällt, gehen die Signalisierungskanäle 502, 504 zwischen den Endpunkten Client 1 und Client 2 verloren. Der Ausfall des Gatekeepers GK 1 wird an den Endpunkten und am Bandwidth Allocation Manager erkannt, zum Beispiel als ein Schließen eines TCP Sockets. Wie oben erläutert, wird gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Sprachkanal 510 aufrechterhalten, und es werden die sekundären Signalisierungskanäle 506, 508 über den Gatekeeper GK 2 benutzt. Die redundante Zuweisungsschicht 115 des Bandwidth Allocation Managers erkennt die Verbindungen, die vom Gatekeeper GK 1 abgewickelt werden, und welche Verbindungen eine redundante Signalisierung aufweisen, die vom Gatekeeper GK 2 abgewickelt wird. Falls der Gatekeeper GK 1 ausfällt, gibt der Bandwidth Allocation Manager 115 die Bandbreite für die über den Gatekeeper GK 1 signalisierten Verbindungen, welche keine redundante Signalisierung haben, frei. Während der Gatekeeper GK 1 außer Betrieb ist, versuchen die Endpunkte des Gatekeepers, welche mit den Redundanz-Überwachungsschichten ausgestattet sind, nicht mehr, Verbindungen zum Gatekeeper GK 1 einzuleiten, sondern schalten um, so dass sie zur Einleitung neuer Verbindungen den Gatekeeper GK 2 verwenden. Es ist anzumerken, dass auch mehr als zwei Gatekeeper verwendet werden könnten. Insofern dient 5 lediglich als Beispiel.
Die Funktionsweise dieser Ausführungsform der Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Flussdiagramme der 6A–6C ausführlicher erläutert. Es wird zunächst auf 6A Bezug genommen; in einem Schritt 601 ruft der Endpunkt Client 1 einen anderen Endpunkt, Client 2. Der Endpunkt Client 1 und speziell die primäre Zustandsmaschine 110a sendet eine ARQ-Nachricht (AdmissionRequest) an den Gatekeeper GK 1. In einem Schritt 602 fordert der Gatekeeper GK 1 vom Bandwidth Allocation Manager 113 Bandbreite an. Wenn angenommen wird, dass die Bandbreite verfügbar ist, weist der Bandwidth Allocation Manager 113 in einem Schritt 603 die angeforderte Bandbreite zu. In einem Schritt 604 wird eine Bandbreitenzuweisungs-Quittung an den Gatekeeper GK 1 zurückgesendet. Der Gatekeeper GK 1 antwortet in einem Schritt 605 mit einer ACF-Nachricht (AdmissionConfirm), welche die angeforderte Bandbreite bestätigt, an die primäre Zustandsmaschine 110a des Endpunkts Client 1. Die ACF-Nachricht enthält eine Anrufsignalisierungs-Transportkanal-Adresse (Call Signaling Transport Channel Address) des Gatekeepers GK 1. In Reaktion auf die ACF-Nachricht sendet die primäre Zustandsmaschine 110a in einem Schritt 606 eine H.225.0 Verbindungsaufbau-Nachricht an den Gatekeeper GK 1, die eine globale eindeutige Verbindungskennung zur Identifizierung der Verbindung enthält. Der Gatekeeper GK 1 sendet in einem Schritt 608 eine Anzeige der primären Verbindung zusammen mit ihrer GUId an die redundante Zuweisungsschicht 115 des Bandwidth Allocation Managers 113. Die redundante Zuweisungsschicht 115 speichert in einem Schritt 610 die GUId, ihre Verknüpfung mit GK 1 und die Bandbreite, welche mit der Verbindung verknüpft ist.
In einem Schritt 614 leitet der Gatekeeper GK 1 die H.225.0 Verbindungsaufbau-Nachricht an die primäre Zustandsmaschine 110c des Endpunkts Client 2 weiter. In Reaktion darauf führt die primäre Zustandsmaschine 110c des Endpunkts Client 2 in einem Schritt 616 einen ARQ/ACF-Nachrichtenaustausch mit dem Gatekeeper GK 1 durch. In einem Schritt 618 sendet die primäre Zustandsmaschine 110c des Endpunkts Client 2 H.225.0 Alerting- und Connect-Nachrichten ("Rufmeldung erfolgt, Verbinden") an den Gatekeeper GK 1. Der Gatekeeper GK 1 übermittelt seinerseits in einem Schritt 620 die Alerting- und Connect-Nachrichten an die primäre Zustandsmaschine 110a des Endpunkts Client 1. Die Alerting- oder Connect-Nachricht enthält die H.245 Steuerkanal-Transportadresse (Control Channel Transport Address), welche in einem Schritt 622 verwendet wird, um den H.245 Steuerkanal herzustellen. Anschließend wird in einem Schritt 623 ein H.245 Capability Exchange durchgeführt. Der Capability Exchange kann den Austausch der zu verwendenden Codieralgorithmen und ähnliches beinhalten. Zusätzlich beinhaltet der Capability Exchange gemäß der vorliegenden Erfindung einen Austausch von Informationen darüber, ob die jeweilige Seite mit einer Redundanz-Überwachungsschicht 111 ausgestattet ist; diese Bestimmung erfolgt in einem Schritt 625. Nach dem Capability Exchange wird (werden) in einem Schritt 624 der Medienkanal (die Medienkanäle) geöffnet. Falls eine Seite nicht mit einer Redundanz-Überwachungsschicht 111 ausgestattet ist, fährt das System in einem Schritt 626 mit einem normalen Verbindungsaufbau ohne Redundanz fort, und die nicht mit einer Redundanz-Überwachungsschicht ausgestattete Seite verwendet ihre einzige Zustandsmaschine als die "primäre" Zustandsmaschine. Falls im Schritt 625 festgestellt wird, dass beide Seiten mit einer Redundanz-Überwachungsschicht ausgestattet sind, sendet die primäre Zustandsmaschine 110a in einem Schritt 627 ein Signal, welches die sekundäre Zustandsmaschine 110b aktiviert.
In einem Schritt 630 sendet die sekundäre Zustandsmaschine 110b eine ARQ-Nachricht an den Gatekeeper GK 2, und da diese eine bekannte sekundäre Verbindung betrifft, wird keine Bandbreite angefordert. In einem Schritt 632 empfängt die sekundäre Zustandsmaschine 110b eine ACF-Nachricht vom Gatekeeper GK 2, welche die Anrufsignalisierungs-Transportkanal-Adresse des Gatekeepers GK 2 enthält. In einem Schritt 634 sendet die sekundäre Zustandsmaschine 110b eine H.225.0 Verbindungsaufbau-Nachricht an den Gatekeeper GK 2, unter Verwendung derselben globalen eindeutigen Verbindungskennung, welche die primäre Zustandsmaschine 110a zuvor beim Gatekeeper GK 1 verwendet hatte.
Der Gatekeeper GK 2 sendet in einem Schritt 636 eine Anzeige der sekundären Verbindung und ihrer GUId an die redundante Zuweisungsschicht 115. In einem Schritt 638 speichert die redundante Zuweisungsschicht 115 die Verknüpfung des Gatekeepers GK 2 mit der GUId und mit der Bandbreite, die bereits mit der über den Gatekeeper GK 1 hergestellten primären Verbindung verknüpft wurde.
In einem Schritt 640 sendet der Gatekeeper GK 2 an den Endpunkt Client 2 und speziell an die sekundäre Zustandsmaschine 110d die H.225.0 Verbindungsaufbau-Nachricht, welche dieselbe globale eindeutige Verbindungskennung enthält, die für die über GK 1 hergestellte primäre Verbindung verwendet wurde. In einem Schritt 642 führen die sekundäre Zustandsmaschine 110d des Endpunkts Client 2 und der Gatekeeper GK 2 den ARQ/ACF-Austausch durch (wobei auch diesmal keine Bandbreite angefordert wird, da bekannt ist, dass es sich bei dieser Verbindung um eine sekundäre Verbindung handelt). In einem Schritt 644 sendet die sekundäre Zustandsmaschine 110d des Endpunkts Client 2 eine Connect-Nachricht an den Gatekeeper GK 2. Diese Connect-Nachricht wird vom Gatekeeper GK 2 in einem Schritt 646 zur sekundären Zustandsmaschine 110b des Endpunkts Client 1 weitergeleitet. Anschließend stellt die sekundäre Zustandsmaschine 110b des Endpunkts Client 1 in einem Schritt 648 den H.245 Steuerkanal mit der sekundären Zustandsmaschine 110d des Endpunkts Client 2 her. Der Client 2 erkennt den Duplikats-Charakter dieser zweiten Verbindung und verknüpft in einem Schritt 650 den neuen Signalisierungs- und den neuen Steuerkanal mit dem vorhandenen Medienkanal (den vorhandenen Medienkanälen), ohne einen neuen Medienkanal (neue Medienkanäle) zu öffnen.
Es wird nun auf 6B Bezug genommen; sie zeigt ein Flussdiagramm, welches den Prozess der Beendigung darstellt. In einem Schritt 651 wird die Beendigung der Verbindung am Endpunkt Client 1 eingeleitet. Es ist anzumerken, dass die Beendigung der Verbindung ebenso gut vom Endpunkt Client 2 aus eingeleitet werden könnte. In einem Schritt 652 leitet der Endpunkt Client 1 (und insbesondere die Zustandsmaschine 110a) zum Beispiel die Beendigung der Verbindung ein, indem er einen H.245 endSessionCommand (Befehl "Sitzung beenden") an den Gatekeeper GK 1 sendet, welcher den H.245 endSessionCommand zum Endpunkt Client 2 weitersendet. In einem Schritt 654 reagiert der Endpunkt Client 2 (und insbesondere die Zustandsmaschine 110c) auf den empfangenen H.245 endSessionCommand, indem er seinen eigenen H.245 endSessionCommand an GK 1 sendet, welcher den H.245 endSessionCommand zum Endpunkt Client 1 weitersendet. In einem Schritt 656 sendet der Endpunkt Client 1 eine H.225 Release-Complete-Nachricht (Nachricht "Verbindung ausgelöst") an den Gatekeeper GK 1, um den Anrufsignalisierungskanal zu schließen, und GK 1 sendet die Release-Complete-Nachricht weiter zum Endpunkt Client 2. Die Endpunkte Client 1 und 2 informieren dann den Gatekeeper GK 1, damit er die Bandbreite für die primäre Verbindung freigibt, indem sie in einem Schritt 658 Disengage-Request- (DRQ-) Nachrichten (Freigabeanforderungs-Nachrichten) an GK 1 senden. In einem Schritt 659 antwortet der Gatekeeper GK 1 auf die empfangenen DRQ-Nachrichten, indem er an die Endpunkte Client 1 und 2 Disengage-Confirm- (DCF-) Nachrichten (Freigabebestätigungs-Nachrichten) sendet.
Gleichzeitig mit der Beendigung der primären Verbindung muss auch die sekundäre Verbindung beendet werden. In einem Schritt 662 leitet der Endpunkt Client 1 (und insbesondere die Zustandsmaschine 110b) die Beendigung der Verbindung ein, indem er einen H.245 endSessionCommand an den Gatekeeper GK 2 sendet, welcher den H.245 endSessionCommand zum Endpunkt Client 2 weitersendet. In einem Schritt 664 reagiert der Endpunkt Client 2 (und insbesondere die Zustandsmaschine 110d) auf den empfangenen H.245 endSessionCommand, indem er seinen eigenen H.245 endSessionCommand an GK 2 sendet, welcher den H.245 endSessionCommand zum Endpunkt Client 1 weitersendet. In einem Schritt 666 sendet der Endpunkt Client 1 eine H.225 Release-Complete-Nachricht an den Gatekeeper GK 2, um den Anrufsignalisierungskanal zu schließen, und GK2 sendet die Release-Complete-Nachricht weiter zum Endpunkt Client 2. Die Endpunkte Client 1 und 2 informieren dann den Gatekeeper GK 2, damit er den Steuerkanal für die sekundäre Verbindung freigibt, indem sie in einem Schritt 668 Disengage-Request- (DRQ-) Nachrichten an GK 2 senden. In einem Schritt 669 antwortet der Gatekeeper GK 2 auf die empfangenen DRQ-Nachrichten, indem er an die Endpunkte Client 1 und 2 Disengage-Confirm- (DCF-) Nachrichten sendet.
Die Gatekeeper GK 1 und GK 2 senden ferner in einem Schritt 670 ein Signal an den Bandwidth Allocation Manager 113, durch das angezeigt wird, dass die Verbindung beendet wird, und die Bandbreite freigegeben wird. In einem Schritt 672 überprüft der Bandwidth Allocation Manager 113 und speziell die redundante Zuweisungsschicht 115, ob die mit der GUId verknüpfte Bandbreite bereits freigegeben worden ist. Wenn nicht, wird in einem Schritt 674 die Bandbreite freigegeben. Anschließend bestimmen die Redundanz-Überwachungsschichten 111a und 111b in einem Schritt 676, ob die GUId als zu einer bereits beendeten Verbindung gehörend erkannt wird. Falls dies zutrifft, werden keine weiteren Aktionen durchgeführt, außer dass der Signalisierungskanal geschlossen wird. Falls die GUId jedoch nicht als mit einem bereits geschlossenen Medienkanal verknüpft erkannt wird, wird der Medienkanal in einem Schritt 678 geschlossen, und der Signalisierungskanal wird ebenfalls geschlossen.
Es wird nun auf 6C Bezug genommen, ein Flussdiagramm, welches die Funktionsweise des Bandwidth Allocation Managers 113 und der zugehörigen redundanten Zuweisungsschicht 115 im Falle eines Ausfalls eines Gatekeepers zeigt. Insbesondere fällt in einem Schritt 680 der Gatekeeper GK 1 aus. Es ist anzumerken, dass der Ausfall des Gatekeepers GK 1 nur als Beispiel betrachtet wird. Die vorliegende Erfindung ist ebenso bei einem Ausfall des Gatekeepers GK 2 anwendbar. Anschließend erkennt der Bandwidth Allocation Managers 113 in einem Schritt 682 den Ausfall des Gatekeepers GK 1, normalerweise als einen geschlossenen TCP Socket. In Reaktion darauf überprüft die redundante Zuweisungsschicht 115 des Bandwidth Allocation Managers 113 im Schritt 684, ob eine sekundäre Verbindung an einem anderen (primären oder sekundären) Gatekeeper existiert, zum Beispiel durch Identifizieren von Verbindungen mit derselben globalen eindeutigen Verbindungskennung, die sowohl GK 1 als auch einem anderen Gatekeeper, zum Beispiel GK 2, zugewiesen wurden. Falls dies der Fall ist, bewahrt der Bandwidth Allocation Manager 113 in einem Schritt 686 die reservierte Bandbreite für den anderen Gatekeeper auf, entfernt jedoch GK 1 aus der gespeicherten Eingabe. Falls nicht, wird in einem Schritt 688 die nur der Verbindung über GK 1 zugewiesene Bandbreite freigegeben.

Claims

H.323-Client-Terminal (102A), welches umfasst: eine erste H.323-Steuereinheit (110a), die so konfiguriert ist, dass sie während einer Medienkommunikation mit einem anderen H.323-Client-Terminal (102B) Call Signaling (Anrufsignalisierung) und Control Signaling über einen ersten Gatekeeper (108a) abwickelt; dadurch gekennzeichnet, dass: eine zweite H.323-Steuereinheit (110b), die so konfiguriert ist, dass sie Call Signaling und Control Signaling über einen zweiten Gatekeeper (108b) abwickelt; wobei die besagte zweite H.323-Steuereinheit (110b) redundantes H.323 Call Signaling und Control Signaling für die Medienverbindung zur Verfügung stellt, während die besagte erste H.323-Steuereinheit (110a) Call Signaling und Control Signaling für die besagte Medienverbindung über den besagten ersten Gatekeeper (108a) zur Verfügung stellt, und wobei die besagte zweite H.323-Steuereinheit (110b) H.323 Call Signaling und Control Signaling für die besagte Medienverbindung über den besagten zweiten Gatekeeper (108b) zur Verfügung stellt, wenn der besagte erste Gatekeeper (108a) ausfällt.
H.323-Client-Terminal nach Anspruch 1, wobei die besagte erste H.323-Steuereinheit (110a) und die besagte zweite H.323-Steuereinheit (110b) so konfiguriert sind, dass sie dem besagten ersten und dem besagten zweiten Gatekeeper (108a, 108b) dieselbe globale eindeutige Verbindungskennung (globally unique call identifier, GUId) zur Verfügung stellen.
H.323-Client-Terminal nach Anspruch 1, wobei die besagte erste H.323-Steuereinheit (110a) und die besagte zweite H.323-Steuereinheit (110b) so konfiguriert sind, dass sie dem besagten zweiten Gatekeeper (108b) eine globale eindeutige Verbindungskennung (GUId) zur Verfügung stellen, die von einer globalen eindeutigen Verbindungskennung, die dem besagten ersten Gatekeeper (108a) übermittelt wurde, verschieden ist, jedoch auf eine bekannte Art und Weise mit ihr in Verbindung gebracht werden kann.
Kommunikations-Client-Terminal (102A) zur Verwendung in einem Netzwerk, das getrennte Signalisierungs- und Medienkanäle und einen Gatekeeper (108a) aufweist; dadurch gekennzeichnet, dass das Client-Terminal (102A) umfasst: eine erste Steuereinheit (110a), die so konfiguriert ist, dass sie während einer Medienkommunikation mit einem anderen Client-Terminal (102B) Call Signaling über einen ersten Gatekeeper (108a) abwickelt; und eine zweite Steuereinheit (110b), die so konfiguriert ist, dass sie Call Signaling mit einem zweiten Gatekeeper (108b) abwickelt; wobei die besagte zweite Steuereinheit (110b) redundante Signalisierung für die Medienverbindung zur Verfügung stellt, während die besagte erste Steuereinheit (110a) Call Signaling für die besagte Medienverbindung über den besagten ersten Gatekeeper (108a) zur Verfügung stellt, und wobei die besagte zweite Steuereinheit (110b) Call Signaling für die besagte Medienverbindung über den besagten zweiten Gatekeeper (108b) zur Verfügung stellt, wenn der besagte erste Gatekeeper (108a) ausfällt.
Kommunikations-Client-Terminal nach Anspruch 4, wobei die besagte erste Steuereinheit (110a) und die besagte zweite Steuereinheit (110b) so konfiguriert sind, dass sie dem besagten ersten und dem besagten zweiten Gatekeeper (108a, 108b) dieselbe eindeutige Verbindungskennung zur Verfügung stellen.
Kommunikations-Client-Terminal nach Anspruch 4, wobei die besagte erste Steuereinheit (110a) und die besagte zweite Steuereinheit (110b) so konfiguriert sind, dass sie dem besagten zweiten Gatekeeper (108b) eine eindeutige Verbindungskennung zur Verfügung stellen, die von einer eindeutigen Verbindungskennung, die dem besagten ersten Gatekeeper (108a) übermittelt wurde, verschieden ist, jedoch auf eine bekannte Art und Weise mit ihr in Verbindung gebracht werden kann.
Telekommunikationssystem, welches getrennte Medien- und Signalisierungskanäle, ein Kommunikations-Client-Terminal (102A) und einen Gatekeeper (108a) aufweist und gekennzeichnet ist durch: ein paketvermitteltes Netz (101); eine Vielzahl von Client-Terminals (102A, 102B), die mit dem besagten paketvermittelten Netz (101) gekoppelt sind; und eine Vielzahl von Gatekeepern (108a, 108b), die mit dem besagten paketvermittelten Netz (101) gekoppelt sind; wobei die Vielzahl von Client-Terminals (102A, 102B) so konfiguriert ist, dass sie primäre Signalisierungsverbindungen miteinander über einen ersten Gatekeeper (108a) aus der besagten Vielzahl von Gatekeepern und redundante Signalisierungsverbindungen miteinander über einen zweiten Gatekeeper (108b) aus der besagten Vielzahl von Gatekeepern herstellen und dabei eine einzige Medienverbindung aufrechterhalten, so dass, wenn der besagte primäre Gatekeeper (108a) ausfällt, die besagte Medienverbindung mit der besagten redundanten Signalisierungsverbindung aufrechterhalten wird.
Telekommunikationssystem nach Anspruch 7, welches ferner umfasst: einen Bandwidth Allocation Manager (Bandbreitenzuweisungs-Manager) (113), der mit dem besagten paketvermittelten Netz (101) gekoppelt und so konfiguriert ist, dass er Bandbreitenzuweisungs-Anforderungen von dem besagten ersten und dem besagten zweiten Gatekeeper (108a, 108b) empfangen kann, um in Reaktion auf eine Anforderung von dem besagten ersten Gatekeeper (108a) Bandbreite für die besagte Medienverbindung zuzuweisen und um eine zweite Verbindung von dem besagten zweiten Gatekeeper (108b) mit eben dieser Bandbreite, die der Verbindung des ersten Gatekeepers zugewiesen wurde, zu verknüpfen.
Telekommunikationssystem nach Anspruch 8, wobei der besagte Bandwidth Allocation Manager (113) so konfiguriert ist, dass er die besagte Bandbreite in Reaktion auf eine Schließung sowohl der besagten primären als auch der besagten redundanten Signalisierung nur einmal freigibt.
Telekommunikationssystem nach Anspruch 7, welches ferner umfasst: einen Server (113), der mit dem besagten paketvermittelten Netz (101) gekoppelt ist, wobei der besagte Server (113) so konfiguriert ist, dass er Funktionsanforderungen von dem besagten ersten und dem besagten zweiten Gatekeeper (108a, 108b) auf der Basis einer Anzahl von Signalisierungskanälen empfängt und die besagte Funktion auf der Basis der Herstellung der besagten Medienverbindung in Reaktion auf eine Anforderung von dem besagten ersten Gatekeeper (108a), jedoch nicht dem besagten zweiten Gatekeeper (108b) ausführt.
Telekommunikationssystem nach einem der Ansprüche 7 bis 10, wobei eine bestimmte Anzahl von Client-Terminals aus der besagten Vielzahl der besagten Client-Terminals (102A, 102B), die kleiner ist als deren Gesamtanzahl, so ausgestattet ist, dass sie die besagten primären und redundanten Signalisierungsverbindungen herstellen.
Telekommunikationssystem nach einem der Ansprüche 7 bis 11, wobei der besagte erste Gatekeeper (108a) aus der besagten Vielzahl von Gatekeepern mit einem ersten Betriebssystem betrieben wird und der besagte zweite Gatekeeper (108b) aus der besagten Vielzahl von Gatekeepern mit einem zweiten Betriebssystem betrieben wird.