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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Technisches Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft Telekommunikationsnetze, und insbesondere
das Zeichengabesystem-7-(SS7)-Routing über ein Internetprotokoll-(IP)-basiertes
Kommunikationsnetz.
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Beschreibung
des Standes der Technik
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Ein
typischer Telekommunikationsvermittler bzw. eine -vermittlungsstelle
ist ein komplexer digitaler Prozessor umfassend eine große Anzahl
von Vorrichtungen, Signalterminals und, besonders wichtig, Software-
und Hardwaremodule zur Bereitstellung von Telekommunikationsdiensten
an Telekommunikationsanwender. Mit der Entwicklung des obengenannten
digitalen Prozessors und eines Systems für ein Netz mit zentraler Zeichengabe
(Common Channel Signaling – CCS),
z.B. einem Zeichengabesystem-7-Telekommunikationsnetz, ist ein typisches
Telekommunikationsnetz heutzutage in der Lage, wesentlich mehr als
nur Sprachdaten zu unterstützen und
zu transportieren. Derartige Daten können Videobilder, Steuersignale
oder anwenderspezifische Informationen umfassen.
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Mit
der starken Ausbreitung von Internetprotokoll-(IP)-basierten Kommunikationsnetzen,
die auch als das Internet bekannt sind, sorgen eine Reihe von Telekommunikations-
und Diensteanbietern für
die Zusammenwirkung bzw. Kombination mittels Schnittstellen des
existierenden CCS-Netzsystems mit den neu entwickelten IP-basierten
Kommunikationsnetzen. Eine derartige Schnittstelle würde es einem
Endbenutzer, z.B. einem Telekommunikationsteilnehmer, ermöglichen,
Multimediadaten anstatt über
ein herkömmliches
CCS-Netzsystem über
ein paketbasiertes Kommunikationsnetz zu übermitteln. Eine derartige
Schnittstelle bietet eine Reihe von Vorteilen, wie beispielsweise
Verbindungen mit einer höheren
Bandbreite. Zur Erläuterung
kommuniziert ein erster Teilnehmer des öffentlichen Fernsprechwählnetzes
(Public Switched Telephone Network – PSTN), der mit einer ersten
Ortsvermittlungsstelle verbunden ist, mit einem zweiten PSTN-Teilnehmer, der
mit einer zweiten Ortsvermittlungsstelle verbunden ist, über ein
IP-Netz, das eine höhere
Bandbreitenverbindung verwendet, als herkömmlich über ein SS7-Telekommunikationsnetz zur Verfügung steht. Eine
derartige Vernetzung ist ferner vorteilhaft, da es wirtschaftlicher
ist, eine IP-Verbindung bereitzustellen, als ein SS7-Telekommunikationsnetz
aufzubauen oder aufrechtzuerhalten.
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Die
internationale Anmeldung WO 01/41476 beschreibt ein Beispiel einer
Vorrichtung und eines Verfahrens für die Vermittlung von Zeichengabedaten
zwischen einem ersten und einem zweiten Mobilfunknetz. Hierbei wird
eine Übergangsvorrichtung
an das Zeichengabesystem des ersten Mobilfunknetzes angeschlossen.
Das Zeichengabesystem kann ein SS7-Zeichengabesystem sein. Die Übergangsvorrichtung
bestimmt aufgrund einer Leitwegtabelle eine Zieladresse in einem
Internetnetz aus einer Leitweginformation des ersten Mobilfunknetzes.
Durch Verwendung der Zieladresse überträgt die Übergangsvorrichtung die Zeichengabedaten
als Nutzdaten über
das Internetnetz an das zweite Mobilfunknetz.
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Die 1 zeigt
ein Blockdiagramm einer Ortsvermittlungsstelle, die durch Verwendung
einer Übergangsfunktion
(interworking function – IWF)
mit einem Internetprotokoll-(IP)-basierten Kommunikationsnetz verbunden
ist. Eine Ortsvermittlungsstelle 10A, die eine Vielzahl
von Teilnehmerendgeräten
(in 1 nicht dargestellt) versorgt, bestimmt, ob ein Zielknoten,
z.B. eine Zielortsvermittlungsstelle 10B, über ein
IP-Netz 110 kommunikationsfähig ist. Als Antwort auf eine
derartige Bestimmung kommuniziert die Ortsvermittlungsstelle über eine
Schnittstelle (IT) 37A mit einer Übergangsfunktion (IWF) 35A,
um das SS7-Signal
in ein akzeptables IP-Format umzusetzen, und überträgt die Daten über das
IP-Netz 110 an eine andere IWF 35B, die mit der
Zielortsvermittlungsstelle 10B verbunden ist. Der eigentliche
Mechanismus und die technischen Daten zum Umsetzen oder Einkapseln
des SS7-Signals in ein IP-Paket sind hier nicht ausführlich offenbart.
Eine Organisation für
Normung, die als Internet Engineering Task Force (IETF) bezeichnet
wird, hat eine Arbeitsgruppe Signaltransport (SIGTRAN) innerhalb
ihres Transportbereiches gebildet, um die notwendigen Spezifikationen
für den
Transport eines SS7-Signals über ein
IP-Transportnetz zu formulieren und zu implementieren. Auf sämtliche
derartiger Normungsspezifikationen, die von der IETF SIGTRAN Arbeitsgruppe in
Auftrag gegeben wurden, wird hierin Bezug genommen.
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Andererseits,
als Antwort auf eine Bestimmung, dass der Zielknoten nicht mit einem
IP-Netz verbunden ist, überträgt die Ortsvermittlungsstelle 10a notwendige
SS7-Signale an das
verbundene SS7-Netz über
ihre Schnittstelle der Verbindungsleitungsschnittstelle 38A.
In herkömmlicher
Weise übermittelt
das SS7-Telekommunikationsnetz
dann das Rufaufbausignal über
die Zielortsvermittlungsstelle 10C um zwischen beiden eine
Sprach/Datenkommunikation zu bewirken.
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Wie
oben beschrieben, ist eine digitale Ortsvermittlungsstelle jedoch
ein komplexer und hochentwickelter Prozessor, und es ist nicht wünschenswert, eine
existierende Ortsvermittlungsstelle dadurch umzugestalten oder abzuändern, dass
eine Schnittstelle oder eine Vernetzung mit dem neuen IP-Netz gebildet
wird. Ferner erfordert eine derartige Änderung auf der Vermittlungsstellenebene
eine Umgestaltung jeder Ortsvermittlungsstelle innerhalb eines bestimmten
Telekommunikationsnetzes dahingehend, dass eine Schnittstelle zu
der IP-IWF 35A gebildet wird. Letztlich macht sie keinen
Gebrauch von der Zuverlässigkeit
und Robustheit, die bereits innerhalb des existierenden SS7-Telekommunikationsnetzes
gegeben ist. Folglich besteht ein Bedarf an einer Netzwerklösung, bei
der Ortsvermittlungsstellen auf transparente Weise Verbindungen
und Schnittstellen mit IP-Netzen bilden, ohne dass dabei unerwünschte oder
komplexe Änderungen
erforderlich wären.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren und eine Vorrichtung
bereit zur Schnittstellenbildung oder Verbindung von Ortsvermittlungsstellen
innerhalb von SS7-Telekommunikationsnetzen mit Paket-basierten Internetprotokoll-(IP)- Kommunikationsnetzen
durch Verwendung von Zeichengabetransferpunkten (Signal Transfer
Points – STPs)
als Übergangsfunktion
(IWF).
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Gemäß einer
Ausführungsform
stellt die vorliegende Erfindung ein System und ein Verfahren bereit
zum Empfangen von SS7-Signalen, die von einer Ortsvermittlungsstelle übertragen
werden, durch einen versorgenden Zeichengabetransferpunkt (STP), und
zum Bestimmen, ob der von dem empfangenen SS7-Signal spezifizierte
Zielknoten über
ein verbundenes IP-Netz adressierbar ist.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform stellt
die vorliegende Erfindung ein System und ein Verfahren bereit zum
Bestimmen der IP-Adresse für einen
Anwendungsdiensteanbieter (Application Service Provider-ASP), der
einem Ziel-STP zugeordnet ist,
welcher eine spezifizierte Zielortsvermittlungsstelle versorgt.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein System und
ein Verfahren bereit zum Einkapseln von SS7-Signalen in IP-Pakete sowie
zum Transportieren der IP-Pakete über ein IP-Netz durch einen
Zeichengabetransferpunkt (STP), der eine bestimmte Ortsvermittlungsstelle
in einem SS7-Telekommunikationsnetz versorgt.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein System und
ein Verfahren bereit zum Verwalten zwei separater Leitwegtabellen für das Routen
von SS7-Signalen über
ein IP-Netz und ein SS7-Telekommunikationsnetz.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein System und
ein Verfahren bereit zum Aktualisieren einer Vielzahl von STPs und zugehöriger Leitwegtabellen
durch einen zentralen Server, der über ein IP-Netz mit dieser
Vielzahl von STPs verbunden ist.
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KURZE BESCHREIBUNG DER
ZEICHNUNGEN
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Ein
vollständigeres
Verständnis
des Verfahrens und der Vorrichtung gemäß vorliegender Erfindung ergibt
sich durch die Bezugnahme auf die folgende ausführliche Beschreibung im Zusammenhang
mit den beiliegenden Zeichnungen.
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Es
zeigen:
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1 ein
Blockdiagramm einer Ortsvermittlungsstelle, die mit einem Internetprotokoll-(IP)-basierten
Kommunikationsnetz durch Verwendung einer Übergangsfunktion (IWF) verbunden
ist;
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2 ein
Blockdiagramm eines Zeichengabesystem-7-(SS7)-basierten Telekommunikationsnetzes;
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3 ein
Blockdiagramm, in welchem die Verbindung einer Ortsvermittlungsstelle
mit einem IP-basierten Kommunikationsnetz durch Verwendung eines
Zeichengabetransferpunktes gemäß den Lehren
der vorliegenden Erfindung dargestellt ist;
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4 ein
Blockdiagramm eines Zeichengabetransferpunktes (STP), der gemäß den Lehren
der vorliegenden Erfindung mit einem IP-basierten Kommunikationsnetz
verbunden ist;
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5 ein
Blockdiagramm, welches die Datenstruktur einer einem versorgenden
Zeichengabetransferpunkt zugehörigen
Leitwegtabelle gemäß den Lehren
der vorliegenden Erfindung darstellt;
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6 ein
Blockdiagramm, welches die Verwendung des IP-Protokolls zur Übermittlung
von SS7-Signalen gemäß den Lehren
der vorliegenden Erfindung darstellt;
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7 ein
Blockdiagramm, welches den Protokollstapel zum Implementieren der
SS7-zu-IP-Umsetzung gemäß den Lehren
der vorliegenden Erfindung darstellt;
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8 ein
Flussdiagramm, welches die von einem STP durchgeführten Schritte
zum Übermitteln eines
SS7-Signals über
ein IP-basiertes Kommunikationsnetz gemäß den Lehren der vorliegenden
Erfindung darstellt, und
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9 ein
Blockdiagramm, welches einen mit einer Vielzahl von STPs verbundenen
zentralen Server zum Aktualisieren der zugehörigen Leitwegcode-Adressentabelle
gemäß den Lehren
der vorliegenden Erfindung darstellt.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die 2 ist
ein Blockdiagramm eines typischen SS7-Telekommunikationsnetzes.
Wie dargestellt, ist das CCS-SS7-Netz zum Zwecke der Zuverlässigkeit
und Robustheit vollständig
zusammengeschaltet. Die Vereinigten Staaten sind beispielsweise in
zehn (10) Regionen aufgeteilt, und jede der zehn Regionen verfügt über mindestens
zwei gekoppelte und duplizierte Zeichengabetransferpunkte (STPs) 20A und 20B.
Wie dargestellt, wird der regionale STP 20A zum Zwecke
der Zuverlässigkeit
durch den Bereich STP 20B vergrößert. Die A-Verbindung 30 stellt Zugriff
auf das SS7-Netz von einer Ortsvermittlungsstelle 10 bereit,
wobei die Ortsvermittlungsstelle 10A zum Zwecke der Zuverlässigkeit
auch mit den beiden STPs 20A und 20B verbunden
ist.
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Die
STPs, z.B. 20A und 20C, die sich in unterschiedlichen
Regionen in dem Netz befinden, sind selbst mittels sogenannter B-Verbindungen 50 miteinander
gekoppelt, während
duplizierte STPs in einer Region durch C-Verbindungen 40 verbunden sind.
Die Hierarchie der CCS-SS7-Architektur erlaubt die Zufügung eines
neuen Knotens oder einer neuen Vermittlungsstelle zu dem Netz mit
geringfügigen
Anpassungen. Da, wie dargestellt, jede Region auch von zwei STPs
und zwei A-Verbindungen und B-Verbindungen unterstützt wird,
wird für
hohe Zuverlässigkeit
und Robustheit Sorge getragen. Verschlechtert sich ein bestimmter
STP oder eine zugehörige Verbindung,
oder wird unverfügbar,
so leitet das Netz die Daten um und erhält seine Netzzuverlässigkeit automatisch
aufrecht. Aufgrund ihres innerhalb ihrer Leitwegtabelle (RT) 210A–D vorgesehenen
Adressiermechanismus und der Global-Title-Umsetzung überträgt eine Ortsvermittlungsstelle
Daten, ohne dabei genau wissen zu müssen, wo sich die Zielortsvermittlungsstelle
befindet.
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Die 3 ist
ein Blockdiagramm, in welchem die Verbindung einer Ortsvermittlungsstelle 10A mit einem
IP-basierten Kommunikationsnetz 110 durch Verwendung eines
Zeichengabetransferpunktes (STP) 20A gemäß den Lehren
der vorliegenden Erfindung dargestellt ist. Um von dem Mechanismus
für die
Signaladressenumsetzung innerhalb eines existierenden SS7-Telekommunikationsnetzes
vollständig
Gebrauch zu machen, und um den Bedarf an Änderungen innerhalb von Ortsvermittlungsstellen
zu vermeiden, ist zwischen der Ortsvermittlungsstelle 10A und
einem zugehörigen
STP 20A in herkömmlicher
Weise eine Schnittstelle gebildet. Wie oben ausführlich beschrieben, ist jede
Ortsvermittlungsstelle 10A zum Zwecke der Zuverlässigkeit
mit einem STP-Paar verbunden, wobei der Einfachheit halber hier
nur ein STP gezeigt ist.
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Der
STP 20A ist wiederum mit dem versorgenden SS7-Telekommunikationsnetz
durch Verwendung eines Paares von B-Verbindungen 50 verbunden,
ebenfalls in herkömmlicher
Weise. Gemäß den Lehren
der vorliegenden Erfindung jedoch ist der versorgende STP 20A weiterhin
mit dem IP-Netz 110 durch Verwendung einer IP-Verbindung 60,
z.B. einer Ethernet-Verbindungsstrecke, wie dargestellt, verbunden.
Wird von der ursprünglichen
Ortsvermittlungsstelle 10A über eine Schnittstelle der
Verbindungsleitung 30 ein SS7-Signal empfangen, so bestimmt
der ursprüngliche
STP 20A zunächst,
ob die von dem empfangenen SS7-Signal spezifizierte Zieladresse über das
verbundene IP-Netz 110 adressierbar oder erreichbar ist.
Als Antwort auf eine Bestimmung, dass der spezifizierte Zielknoten
auch mit dem IP-Netz
verbunden ist, wandelt der ursprüngliche STP 20A das
empfangene SS7-Signal derart um, dass es über das IP-Netz 110 transportfähig ist,
und überträgt die neu
erzeugten IP-Pakete an den STP 20C, der die Zielortsvermittlungsstelle 10B versorgt. Nach
Empfang der von dem Usprungs-STP 20A übertragenen IP-Pakete entkapselt
der Ziel-STP 20C die empfangenen SS7-Daten und leitet die
empfangenen SS7-Signale an die spezifizierte Zielortsvermittlungsstelle 10B weiter.
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Somit
sind sämtliche
der von den Ursprungs- und Ziel-STPs durchgeführten Funktionen und Bestimmungen
transparent gegenüber
den beiden Ortsvermittlungsstellen durchgeführt worden, und die beiden
Ortsvermittlungsstellen übermitteln
das SS7-Signal in herkömmlicher
Weise, ohne zu wissen oder zu realisieren, dass die Signale alternativ über ein
unterschiedliches IP-Netz übertragen
worden sind.
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Als
Antwort auf eine Bestimmung, dass die spezifizierte Zieladresse
nicht über
das IP-Netz 110 übermittlungsfähig ist, übermittelt
der versorgende STP 20A andererseits das empfangene SS7-Signal in
herkömmlicher
Weise über
eine Verbindungsstrecke 50 zu dem verbundenen SS7-Netz 100.
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In
der 4 ist ein Blockdiagramm eines Zeichengabetransferpunktes
(STP) dargestellt, der gemäß den Lehren
der vorliegenden Erfindung mit einem IP-basierten Kommunikationsnetz verbunden ist.
Ein erstes Verbindungsleitungsschnittstellenmodul (IT) 120 innerhalb
des versorgenden STP 20A stellt eine Schnittstelle zu der
Ortsvermittlungsstelle 10A über eine Verbindungsleitungsschnittstellenverbindungsstrecke 30 bereit.
Wenn SS7-Signale von der Ortsvermittlungsstelle (auch bekannt als
Endvermittlungsstelle bzw. Vermittlungsstelle) übertragen werden, bestimmt
ein dem ersten Schnittstellenmodul 120 zugeordneter Prozessor 200,
ob ein in dem empfangenen SS7-Signal spezifizierter Zielknoten über ein
verbundenes IP-Netz adressierbar ist. Gemäß den Lehren der vorliegenden
Erfindung überprüft der Prozessor
zunächst
die SS7-Leitwegtabelle (RT) 210,
um den Leitwegkontext zu bestimmen, der dem Leitwegcode zugeordnet
ist, welcher von dem empfangenen SS7-Signal als die Zieladresse
spezifiziert wurde. Beispielsweise gibt der „aufwärtige" Leitwegkontext an, dass der spezifizierte
Leitwegcode in einer separaten Leitwegtabelle 220 identifiziert
werden kann, und gibt somit an, dass das Signal über ein IP-Netz übertragen
werden kann. Andererseits gibt der „abwärtige" Leitwegkontext an, dass der spezifizierte
Leitwegcode über
ein existierendes SS7-Netz übertragen
werden muss, indem er den entsprechenden SS7-Punkt-Code (PC) angibt.
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Als
Antwort auf eine Bestimmung, dass der spezifizierte Leitwegkontext
aufwärtig
ist, überprüft der Prozessor 200 dann
die IP-Leitwegtabelle (220), die in dem versorgenden STP 20A gespeichert
ist. Die IP-Leitwegtabelle (220) bestimmt dann den Leitwegcode
für den
Anwendungsdiensteanbieter (ASP), der einem STP zugeordnet ist, welcher
den spezifizierten Zielknoten versorgt, und bestimmt dann die diesem
zugeordnete IP-Adresse. Ein mit dem Prozessor 200 verbundenes Übergangsfunktions-(IWF)-Modul
empfängt
daraufhin das übertragene
SS7-Signal und kapselt die SS7-Anwendungsschichtdaten in ein IP-Paket
ein, indem er die bestimmte IP-Adresse als die Zieladresse verwendet. Ein
IP-Schnittstellen-(IT)-Modul 130 in
dem versorgenden STP 20A überträgt dann, gemäß den Lehren der
vorliegenden Erfindung, die eingekapselten SS7-Signale über eine
IP-Verbindung 60 an den bestimmten ASP.
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Als
Antwort auf eine Bestimmung, dass der Leitwegkontext stattdessen
abwärtig
ist, bestimmt der Prozessor jedoch den geeigneten Leitwegcode in der
SS7-Leitwegtabelle 210 und überträgt das SS7-Signal in herkömmlicher
Weise über
eine SS7-Strecke 50 über eine
SS7-Schnittstelle (IT) 140.
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Die 5 ist
ein Blockdiagramm, welches die Datenstruktur einer einem versorgenden
Zeichengabetransferpunkt zugehörigen
Leitwegtabelle 800 gemäß den Lehren
der vorliegenden Erfindung darstellt. Wie ausführlicher im Zusammenhang mit der 4 beschrieben,
benutzt der Prozessor 200 (in 5 nicht
dargestellt) einen bestimmten Punktcode, welcher einem Zielknoten
zugeordnet ist, und bestimmt, ob der identifizierte Zielknoten über ein
zugeordnetes IP-Netz kommunikationsfähig ist. Gemäß den Lehren
der vorliegenden Erfindung wird ein bestimmter Punktcodewert 800 mit
dem Verweis auf einen Leitwegkontext versehen. Eine beispielhafte
Implementierung eines derartigen Verweises ist in der 5 offenbart,
wobei ein binärer
Wert von Eins (1) 820 angibt, dass der Leitwegkontext „aufwärtig" ist und dass der
spezifizierte Leitwegcode 810 in einer separaten IP-Leitwegtabelle 220 identifiziert
werden kann. Andererseits ist der nächste Leitwegcode 810 mit
einem binären
Wert von Null (0) assoziiert, der einen abwärtigen Leitwegkontext angibt
und dass der Zielknoten über
ein existierendes SS7-Netz übermittelt
werden muss. Es versteht sich, dass diese Leitwegtabelle 800 in
derselben SS7-Leitwegtabelle 210 (in 5 nicht
dargestellt) enthalten sein kann, oder aber als eine separate Leitwegtabelle
in einem versorgenden STP verwaltet sein kann.
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Die 6 ist
ein Blockdiagramm, das die Verwendung des IP-Protokolls zur Übertragung
von SS7-Signalen gemäß den Lehren
der vorliegenden Erfindung darstellt. Wie aus der 6 ersichtlich
ist, besteht das SS7-Protokoll grundsätzlich aus zwei Teilen: einem
Anwenderteil umfassend die Ebenen 4–7 und aus einem Nachrichtenteil
umfassend die Ebenen 1–3.
Der Anwenderteil besteht aus mehreren Varianten, wobei jede Protokollen
höherer
Schichten entspricht, die Anwenderfunktionen ermöglichen – möglicherweise in ungleichen
Maschinen – um
miteinander zu kommunizieren. Beispiele derartiger Anwenderteile
umfassen ein Fernsprechanwenderteil (Telephone User Part – TUP) 570 für den Fernsprechgrunddienst
sowie ein diensteintegrierendes digitales Fernmeldenetz-(Integrated Service
Digital Network -ISDN)-Anwenderteil (ISUP) 560 zum Bereitstellen
von kombinierten Sprach-, Daten- und Videodiensten. Diese Anwenderteile
nutzen Netzübermittlungsdienste,
die von dem Nachrichtenübermittlungsteil
(Message Transfer Part – MTP) 500 bereitgestellt
werden, der einen verbindungslosen (Diagrammtyp), jedoch geordneten
Transport zur Verfügung
stellt. Die MTP-Schicht 500 ist ferner in drei Ebenen geteilt.
Die unterste Ebene, MTP-Ebene 1 508, ist äquivalent
zu der OSI-Bitübertragungsschicht
und definiert die physikalischen, elektrischen und Funktionsmerkmale
der digitalen Strecke. Anschließend
stellt die MTP-Ebene 2 507 eine akkurate Ende-zu-Ende-Übertragung einer Nachricht über eine
Zeichengabestrecke sicher. Im wesentlichen implementiert die MTP-Ebene
2 507 die Flusssteuerung, die Nachrichtensequenzvalidierung
sowie die Fehlerprüfung,
so dass beim Auftreten eines Fehlers auf einer Zeichengabestrecke
die Nachricht (oder Nachrichtenmenge) erneut übertragen wird. Die Endschicht
des MTP 500, die MTP-Ebene 3 505, sorgt für ein Nachrichten-Routing
zwischen den Zeichengabepunkten in dem SS7-Netz. Die MTP-Ebene 3 505 lenkt
den Verkehr weg von gescheiterten Übertragungsstrecken und steuert
den Verkehr beim Auftreten einer Überlastung.
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Der
als Steuerteil für
Zeichengabeverbindungen (Signal Connection Control Point – SCCP) 510 bezeichnete
Funktionsblock sorgt dann für
die Umsetzung des MTP 500 in den vom OSI-(Open System Interconnection)-Modell
spezifizierten Netzdienst.
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Aus
der 6 ist ersichtlich, dass unterschiedliche Anwenderteile
eine Schnittstelle mit dem Nachrichtentransferteil (Message Transfer
Part – MTP) 500 an
unterschiedlichen Punkten in der Hierarchie bilden. Beispielsweise
muss die Anwendungsdatenebene, die vom Anwenderteil für Transaktionsabwicklung
(Transaction Capability Application Part – TCAP) 540 Gebrauch
macht, eine Schnittstelle mit der TCAP-Ebene 530, dem Zwischendiensteteil
(Intermediate Services Part – ISP) 520 bilden,
und der SCCP 510 muss eine Schnittstelle mit dem MTP 500 bilden,
während
der ISUP 560 und der TUP 570 direkt eine Schnittstelle
mit dem MTP 500 bilden. Gemäß den Lehren der vorliegenden
Erfindung verwendet der eine bestimmte Ortsvermittlungsstelle versorgende
STP eine Leitwegtabelle 550, die eine Schnittstelle zwischen
dem MTP 500 und den verschiedenen Anwenderteilen bildet,
und bestimmt, dass der Zielknoten über ein zugeordnetes IP-Netz
erreichbar ist, und ersetzt den MTP-500-Teil des empfangenen SS7-Signals
mit einem IP-Transportteil.
Dementsprechend ersetzen die MTP3-Anwenderanpassungsschicht (User
Adaptation Layer – M3UA) 580,
das Stromsteuerungsübertragungsprotokoll
(Stream Control Transmission Protocol – SCTP) 590 sowie das
Internetprotokoll (IP) 600 den Transportteil 500 des
SS7-Signals, das über
das mit dem versorgenden STP verbundene IP-Netz transportiert werden soll.
Der versorgende STP führt
eine derartige Umsetzung durch Einkapseln des empfangenen SS7-Signals
in ein IP-Paket
durch, indem er die bestimmte IP-Adresse verwendet, die mit dem
versorgenden ASP assoziiert ist, welcher dem Ziel-STP – wie oben ausführlich beschrieben – zugeordnet
ist.
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Die 7 zeigt
ein Blockdiagramm, welches den Protokollstapel zum Implementieren
der SS7-zu-IP-Umsetzung gemäß den Lehren
der vorliegenden Erfindung darstellt. Das Umsetzungsmittel umfasst
im wesentlichen eine Gruppe von Umsetzungsschichten oder Protokollschichten
in den STPs 20A, 20B, welche direkte P2P-(peer-to-peer)-Kommunikationen
zwischen den STPs 20A, 20B ermöglichen.
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Die
Protokollschichten sorgen im wesentlichen für die SS7-Schnittstelle und
die IP-Schnittstelle in
den STPs.
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Wie
dargestellt, wird der SS7-Zeichengabeverkehr von einer ersten Ortsvermittlungsstelle 10A an
einen ersten STP 20A übertragen.
Innerhalb der Ortsvermittlungsstelle 10A werden die TCAP-Schicht 530,
die SCCP-Schicht 510, die MTP3-Schicht 505, eine
MTP2-Schicht 507 sowie eine MTP1-Schicht 508 gemäß bekannter
Protokollstandards auf den Verkehr angewendet. Der Zeichengabeverkehr
verläuft
dann durch eine SS7-Übertragungsstrecke 30 und
in den STP 10A. Der STP 10A empfängt den SS7-Zeichengabeverkehr
und wendet die MTP1-Schicht 508, die MTP2-Schicht 507,
eine MTP3-Schicht 505 an, und verwendet gegebenenfalls
wahlweise die SCCP-Schicht 510, die Knotenübergangsfunktions-(Nodal
Interworking Function – NIF)-Schicht 565,
die MTP3-Anwenderanpassungsschicht (M3UA) 580 sowie das
Stromsteuerungsübertragungsprotokoll
(Stream Control Transmission Protocol – SCTP) 590. Alternativ
kann die Ortsvermittlungsstelle oder ein anderer Zeichengabeendpunkt
das ISUP oder TUP verwenden. Die NIF-Schicht 565 in dem STP 20A dienst
als die Schnittstelle zwischen der MTP3-Schicht 505 und der
M3UA-Schicht 580. Die NIF-Schicht 565 verfügt über kein
sichtbares Partnerprotokoll im STP 20, stellt jedoch einer
oder beiden Seiten des Netzes Netzstatusinformationen zur Verfügung.
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Das
SCTP 590 ist dem Fachmann bekannt. Das SCTP ist ein spezialisiertes
Transportprotokoll, das für
Kommunikatiansanwendungen entwickelt wurde. Das SCTP 590 ist
konzipiert, um an die Stelle des TCP zu treten, welches gewöhnlich in
Internet-Transaktionen über
ein IP-Netz verwendet wird. Das M3UA 580 ist ein Protokoll,
welches den Transport einer SS7-MTP3-Anwenderzeichengabe (z.B. SCCP-Nachrichten) über ein
IP-Netz unterstützt
und die Dienste der SCTP-Schicht 590 nutzt. Zusätzlich enthält die M3UA-Schicht 580 Protokollelemente,
die einen nahtlosen Betrieb der MTP3-Anwender-Partner in den SS7-
und IP-Domänen
ermöglichen.
Die M3UA-Schicht 580 ist zur Verwendung zwischen einem
Zeichengabe-Gateway und einer Medien-Gateway-Steuerung (Media Gateway
Controller – MGC) oder
einer IP-residenten Datenbank konzipiert. Die Erfindung macht sich
dieses Merkmal des M3UA zu Nutze, um es IP-befähigten Endknoten, die dem M3UA/SCTP-Protokoll
entsprechen, zu ermöglichen, in
dem IP-Netz zusammenzuarbeiten und Kommunikationen über die
IP-Verbindung 60 zu unterstützen. Somit sorgt die Tatsache,
dass die STPs 20A, 20B eine M3UA-Schicht 580 und
eine SCTP-Schicht 590 enthalten, für einen Mechanismus für P2P-Kommunikationen über die
IP-Verbindung 60.
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Bezug
sei nunmehr genommen auf die 8, die ein
Flussdiagramm, welches die von einem STP durchgeführten Schritte
zum Übermitteln eines
SS7-Signals über
ein IP-basiertes Kommunikationsnetz gemäß den Lehren der vorliegenden
Erfindung darstellt. Ein versorgender STP, der mit einer bestimmten
Ortsvermittlungsstelle in einem SS7-Telekommunikationsnetz verbunden
ist, empfängt
in Schritt 300 ein SS7-Signal,
wie z.B. eine ausgehende Rufverbindungsanforderung. Der versorgende
STP überprüft daraufhin
in Schritt 310 die zugehörige SS7-Leitwegtabelle, um
zu bestimmen, ob die spezifizierte Zieladresse von einem IP-Netz
erreichbar ist. Als Antwort auf eine positive Bestimmung (Entscheidungs-Link 350),
dass das IP-Netz für
den Zielknoten zur Verfügung
steht in Schritt 320, bestimmt der versorgende STP in Schritt 360 den
Leitwegcode für
den Anwendungsdiensteanbieter (Application Service Provider – ASP),
der mit einem STP assoziiert ist, welcher die spezifizierte Zielortsvermittlungsstelle versorgt.
Durch Verwendung der IP-Leitwegtabelle bestimmt der versorgende
STP daraufhin die IP-Adresse, die mit dem identifizierten ASP assoziiert ist.
Durch Verwendung der bestimmten IP-Adresse für den ASP als die Zieladresse
kapselt der STP dann in Schritt 370 das empfangene SS7-Signal
in ein IP-Paket ein. Das neu erzeugte IP-Paket wird daraufhin in
Schritt 380 über
das verbundene IP-Netz übertragen.
Am Empfangsende empfängt
der durch den bestimmten ASP-Leitwegcode identifizierte Ziel-STP
dann in Schritt 390 das übertragene IP-Paket und entfernt
in Schritt 400 die darin enthaltenen eingekapselten SS7-Signaldaten.
Durch Überprüfen der
ursprünglichen
Zieladresse, die in dem entkapselten SS7-Signal gespeichert ist,
bestimmt der Ziel-STP danach in Schritt 410 die Zielortsvermittlungsstelle.
Der Ziel-STP überträgt dann
in Schritt 420 das SS7-Signal über eine SS7-Strecke an den identifizierten
Zielknoten gemäß den Lehren
der vorliegenden Erfindung.
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Als
Antwort auf eine negative Bestimmung jedoch (Entscheidungs-Link 330),
nämlich
dass das IP-Netz nicht für
den Zielknoten verfügbar
ist, bestimmt der versorgende STP in Schritt 340 dann,
ob dennoch eine SS7-Strecke für
den spezifizierten Zielknoten zur Verfügung steht. ist der Ziel-Leitwegcode in
der Leitwegtabelle spezifiziert (Entscheidungs-Link 344),
so überträgt der versorgende
STP in Schritt 345 das empfangene SS7-Signal über ein
verbundenes SS7-Netz. Als Antwort auf eine Bestimmung, dass die
spezifizierte Adresse nicht in der Leitwegtabelle spezifiziert ist,
die beim versorgenden STP gespeichert ist (Entscheidungs-Link 346),
sendet der versorgende STP in Schritt 348 einen SS7-Adressenfehler
an die Ursprungsortsvermittlungsstelle.
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Zur
Erläuterung
enthalten derartige, von einem versorgenden STP übermittelte SS7-Signale Anwendungsschicht-SS7-Paketsignale,
z.B. TCAP-basierte Protokolle, die auf Anwendungsdienste zugreifen.
Derartige Anwendungsdienste umfassen Mobilanwenderprotokoll-(MAP)-basiere Dienste
oder Signale, den Aufruf von IN-(Intelligent Network)-Diensten
in einem Dienststeuerungspunkt (Service Control Point – SCP) oder
die Durchführung eines
Dienstes für
die Global-Title-(GT)-Umsetzung.
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Gemäß den Lehren
der vorliegenden Erfindung sind, im Gegensatz zu den STPs, welche
die SS7-Signale abfangen und über
ein IP-Netz umlenken, die Ortsvermittlungsstellen gegenüber der IP-Kommunikation
transparent, und es sind auf der Ebene der Ortsvermittlungsstelle
keine Änderungen oder
Modifikationen erforderlich.
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Die 9 ist
ein Blockdiagramm, welches einen mit einer Vielzahl von STPs verbundenen
zentralen Server 710 zum Aktualisieren der zugehörigen Leitwegcode-Adressentabelle gemäß den Lehren der
vorliegenden Erfindung darstellt. Damit die versorgenden STPs SS7-Signale
ordungsgemäß über ein
IP-Netz übertragen
können,
und während
neue Knoten mit dem IP-Netz verbunden werden, muss die IP-Leitwegtabelle 220 in
jedem STP 20A–20D regelmäßig aktualisiert
werden. Da sowohl IP-Adressendaten als auch Leitwegcodedaten in
jeder Leitwegtabelle bereitgestellt und aktualisiert werden müssen, muss
ein anderer Mechanismus als ein herkömmliches IP-Adressenaktualisierungsschema
verwendet werden. Gemäß den Lehren
der vorliegenden Erfindung verteilt ein zentralen Server 710 die
aktualisierte Tabelle regelmäßig an sämtliche
der STPs, die mit dem IP-Netz 110 verbunden sind. Die IP-Leitwegtabelle 220 in
jedem mit dem IP-Netz 110 verbundenen STP 20A–20D wird
dann durch die Daten ersetzt, die von der über eine IP-Verbindung 700A–D durch
den zentralen Server 710 übertragenen Aktualisierungsnachricht
empfangen wurden. Wie oben ausführlich beschrieben,
nutzt die in dem versorgenden STP vorliegende Übergangsfunktion (IWF) 230 dann
die aktualisierte IP-Adresse zum Einkapseln und Übertragen des SS7-Signals über ein
IP-Netz.
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Obgleich
in den beiliegenden Zeichnungen eine bevorzugte Ausführungsform
des Verfahrens und der Vorrichtung gemäß vorliegender Erfindung dargestellt
und in der obigen ausführlichen
Beschreibung erläutert
worden sind, versteht es sich, dass die Erfindung nicht auf die
offenbarte Ausführungsform beschränkt ist,
sondern dass eine Vielzahl von Umordnungen, Varianten und Substitutionen
möglich sind.