FI106595B - Signallointi telekommunikaatiojärjestelmässä - Google Patents

Description

1 106595 SIGNÄLLOINTI TELEKOMMUNIKAATIOJÄRJESTELMÄSSÄ

SIGNALERING I ETT TELEKOMMUNIKATIONSSYSTEM

Keksinnön ala

Keksintö liittyy signallointiin telekommunikaatiojärjestelmässä ja erityisesti signallointitietojen siirtämiseen pakettikytkentäisen verkon kautta.

Keksinnön tausta

Puheen ja muun käyttäjätiedon välitykseen tarkoitetuissa perinteisissä telekommunikaatioverkoissa on yleensä nojauduttu erityisiin telekommunikaatioverkkojen infrastruktuuriin ja siirtoyhteysprotokolliin. Digitaalisen tiedonsiirron viimeaikaisen, lähinnä intranet-verkkojen ja Internetin käytön vaikutuksesta tapahtuneen räjähdysmäisen kasvun myötä on kuitenkin telekommunikaatioyhteisössä siirrytty yleisluontei-semman infrastruktuurin ja yleisten yhteysprotokollien käytön suuntaan. Tämän siirtymisen motiivina on ennen muuta pyrkimys yhteentoimivuuteen telekommunikaatioverkkojen ja muiden tietoverkkojen välillä ja toiseksi myös yleisten tietoverkko-järjestelmien tarjoamat kustannus- ja suorituskykyedut perinteisiin telekommunikaatiojärjestelmiin verrattuna.

«<

Kansainvälinen Telekommunikaatioliitto (International Telecommunications Union, ITU) määritteli vuonna 1996 standardin multimediatietojen siirrolle lähiverkoissa (Local Area Networks, LANs) kuin myös useiden yhteiskäyttöisten LAN:ien muodostamissa "inter-verkoissa" ("internetworks"). Tämä standar-I di tunnetaan H.323:na, ja taas vuoden 1998 päivitetty versio tunnetaan H.323 versio 2:na. H.323:n perustavaa laatua oleva ja oleellinen osa on digitoitujen ja tiivistettyjen puhetie-tojen siirtoa koskevat valmiudet. H.323:ssa on kuitenkin myös valinnaiset valmiudet videon ja muiden tietomuotojen siirtoon.

106595 2

Neuvotteluihin puhelun muodostamiseksi kahden H.323-päätteen välillä niiden välisen kanavan perustamiseksi, minkä kautta päätteet voivat lähettää käyttäjä- ja signallointitietoja, H. 323 asettaa ehdottomasti käytettäväksi ITU:n standardin Q.931. Lisäksi Q.931 on pakollinen tietyille puhelun ylläpito- ja lopettamistoiminnoille.

Ehkä kehittynein telekommunikaatioverkon protokolla on ISDN:nä (Integrated Services Digital Network) tunnettu protokolla. Tilaajan ja hänen paikallisen keskuksensa välisellä yhteydellä (tilaajan "liittymäpiste", engl. subscriber "access point") ISDN käyttää digitaalisena tilaajan signallointijärjestelmänä (DSS1, engl. Digital Subscriber Signalling System No. 1) tunnettua signalointiprotokollaa, kun taas signallointitietojen välittämiseksi verkon sisällä, siis keskusten väliseen signalointiin, ISDN käyttää vielä toista ISDN-käyttäjäosana (ISUP, engl. ISDN User Part) tunnettua protokollaa. Keskusten väliseen signalointiin käytetään ISUP:ia yleisemminkin, jopa verkoissa, jotka eivät käytä ISDN-liittymäverkkoa, esim. liittymäverkon ollessa yleinen kytkentäinen puhelinverkko (PSTN, engl. Public Switched Telephone Network).

Nykyisillä kilpailualttiilla telekommunikaatiomarkkinoilla teleyhtiölle on elintärkeätä voida tarjota laaja ja monipuo-*· linen valikoima lisäarvopalveluja sekä myös minimoida palve lujen kustannukset loppukäyttäjille. Sinänsä nyt olemassa olevat telekommunikaatioverkkojen protokollat ja eritoten ISUP ovat kehittyneet mahdollistamaan tällaisiin palveluihin liittyvien monien sanomien ja parametrien siirrot verkkojen , erilaisten solmujen (eli signallointipisteiden) välillä.

• I

• >

Koska signalointiprotokolla Q.931 perustuu pitkälti DSS1-protokollaan, ISUP:n ja H.323:n välinen yhteentoimivuus on yleisesti ottaen tyydyttävää. On siis mahdollista korvata ISUP-verkon väliosia H.323-verkolla (tai oikeammin H.323-pro- 3 106595 tokollaa käyttävällä TCP/IP-verkolla) . Esimerkiksi kahden puhelinkytkentäpisteen, esim. puhelinkeskuksen, välinen yhteys voitaisiin tehdä H.323-verkon kautta.

Keksinnön yhteenveto

Keksinnön keksijät ovat havainneet, ettei Q.931:een perustuva H.323:n käyttämä signalointiprotokolla pysty käsittelemään tiettyjä ISUP:iin perustuvan verkon sisällä generoituvia sanomia. Tarkemmin sanottuna on paljastunut, ettei olemassa oleva Q.931:een perustuva signalointiprotokolla pysty käsittelemään verkon hylkäysosoitussanomaa (engl. Network Discard Indicator message), joka saattaa generoitua telekommunikaatioverkon keskuksessa siinä tapauksessa, ettei keskus tue vastaanotettuun Q.931-sanomaan sisältyvää käyttäjien välistä (engl. User-to-User) signallointi-informaatiota. Tämä Q.931:een perustuvan signalointiprotokollan puute merkitsee, ettei ole mitään tapaa millä keskusta, jolta käyttäjien välinen signallointi-informaatio oli lähtöisin, voitaisiin informoida esimerkiksi siitä, että vastaanottava keskus on hylännyt signallointi-informaation. Tietyissä olosuhteissa tämä voi johtaa kutsuvan tilaajan liikaveloitukseen.

Keksinnön tarkoitus on poistaa tai ainakin lieventää edellä todettuja nykyisten telekommunikaatiosignallointijärjestelmien haittapuolia. Keksinnön tarkoitus edelleen on aikaansaada telekommunikaatiojärjestelmä, jossa käytetään pakettikytkentäistä verkkoa käyttäjän puhe- ja datatietojen sekä signallointitietojen kuljettamiseksi ja jossa verkon . : hylkäysosoitussanoma voidaan siirtää verkossa keskusparin välillä.

Keksinnön ensimmäisen piirteen mukaan esitetään menetelmä signallointitiedon kommunikoimiseksi ISUP-signallointia käyttäen telekommunikaatiokeskusparin välillä pakettikytkentäisen ; - dataverkon kautta, menetelmän käsittäessä H.323-protokollan 4 106595 käyttämisen kommunikoimiseen dataverkon kautta, jolloin Q.931:een perustuva protokolla, jota on laajennettu siirtämään ISUP:n verkon hylkäysosoitussanoman, kuljettaa signal-lointidatan.

Keksinnön käyttämä laajennettu Q.931-protokolla järjestetään edullisesti sovellettavaksi H.323-protokollapinossa. Vielä edullisemmin mainittu yhteys tai osa yhteyttä tilaajaosapuol-ten välillä muodostetaan TCP/IP-pohjaisen verkon kautta. Tämä verkko saattaa olla LAN, inter-verkko, Internet tai näiden kahden tai useamman yhdistelmä. Näissä tapauksissa H.323-protokollapino laaditaan TCP/IP-protokollapinon yläpuolelle.

Keksinnön toisen piirteen mukaan esitetään laitteisto signal-lointidatan välittämiseksi ISUP-signallointia käyttäen telekommunikaatioverkon keskusparin välillä pakettikytkentäisen dataverkon kautta, laitteiston käsittäessä välineet H.323-protokollan käyttämiseksi dataverkon kautta kommunikointiin, jolloin signallointidatan kuljettaa Q.931:een perustuva protokolla, joka on laajennettu siirtämään verkon hylkäysosoitussanomat.

Piirrosten lyhyt selitys

Jotta voidaan paremmin ymmärtää keksintöä ja nähdä, miten se voidaan toteuttaa, viitataan seuraavassa esimerkinomaisesti oheisiin piirroksiin, joissa kuviossa 1 esitetään kaaviomaisesti telekommunikaatioverkko, jossa käyttäjätiedot ja signallointidata kuljetetaan verkon keskusten välillä IP-verkon kautta ja kuviossa 2 on vuokaavio, jolla kuvataan verkon hylkäysosoitussanoman siirtäminen kuvion 1 verkossa.

s 106595

Tiettyjen suoritusmuotojen yksityiskohtainen selitys

Kuvion 1 telekommunikaatioverkossa ensimmäinen puhelinkeskus 1 on kytketty tilaajapäätteeseen 2 ISDN-liitäntäverkon (siis DSSl-signallointiprotokollaa käyttävän verkon) kautta, kun taas toinen keskus 3 on kytketty tilaajapäätteeseen 4 PSTN-liitäntäverkon kautta. Keskusten välinen signallointi verkon sisällä kuljetetaan ISUP-protokollasanomia käyttämällä, mikä edellyttää, että PSTN-keskus 3 on varustettu PSTN/ISUP-raja-pinnalla 5. Kahden tilaajapäätteen 2, 4 välisen puhelun tapauksessa päätteeseen 2, jolta puhelu muodostetaan, viitataan termillä "kutsuva tilaaja" kun taas toiseen päätteeseen 4 viitataan termillä "kutsuttu tilaaja". On myös huomattava, että päätteet 2, 4 voivat olla liitettynä vastaaviin liittymäkeskuksiin 1, 3 välireitityssolmujen (esim. multipleksereiden/demultipleksereiden) kautta.

Seuraava selitys perustuu ITU:n standardin H.323 esityksiin, missä Q.931:een pohjautuvan standardin käyttö kahden H. 323-valmiuksilla varustetun päätteen välisen puheluyhteyden muodostamiseksi ja ylläpitämiseksi asetetaan pakolliseksi. Kuvion 1 esittämässä esimerkissä kaksi telekommunikaatioverkon keskusta 1, 3 kommunikoivat H.323-valmiuksilla varustettujen vastaavien päätteiden 6, 7 kautta, jotka puo lestaan kommunikoivat keskenään IP-pohjaisen verkon 8 kautta. H.323-päätteissä 6, 7 H.323-protokollapinot sijaitsevat TCP/IP-protokollakerrosten yläpuolella siten, että H.323-tiedot voidaan välittää keskusten välillä IP-verkon 8 kautta. Näin ollen kunkin keskuksen kohdalla on olemassa protokollapino, jossa TCP/IP:n päällä on Q.931, jonka päällä : on ISUP.

«

Pohdittakoon tilannetta, jossa kutsuva tilaaja 2 puhelun muodostusproseduurin aikana haluaa lähettää määrättyä käyttäjien välistä signallointi-informaatiota kutsutulle tilaajalle 4 ja jota helpottaa kutsuvan tilaajan 2 käytettävissä oleva ISDN-liittymäverkko. Tämä informaatio voi sisältää 6 106595 esimerkiksi puhelunsiirtoinformaatiota, puhelu odottaa -informaatiota tai vastaavaa. Informaatio kapseloidaan liit-tymäkeskuksessa 1, 6 asianmukaiseen Q.931-sanomaan ja lähetetään H.323-verkon 8 kautta kohdekeskukseen 3, 5, 7. Nyt oletetaan, ettei kohdekeskus 3 pysty hyödyntämään vastaanotettua käyttäjien välistä signallointi-informaatiota. Tässä tapauksessa kohdekeskuksen 3 täytyy generoida verkon hylkäysosoitussanoma, kapseloida se Q.931-sanoman sisään ja lähettää tuloksena oleva Q.931-sanoma takaisin lähtökeskuk-seen IP-verkon 8 kautta.

Standardi Q.931 määrittelee NOTIFY-sanoman, jolla on seuraava rakenne, missä Viite (engl. Reference) osoittaa vastaavan tietoelementin kohdan Q.931-standardissa, Suunta (engl. Direction) osoittaa mihin suuntaan (suuntiin) tietoelementin saa kuljettaa NOTIFY-sanoman myötä (n = verkko (engl. network), u = H.323-käyttäjä (engl. user)), ja Pituus (engl. Length) osoittaa elementin pituuden oktetteina:

Tietoelementti Viite Suunta Tyyppi Pituus _(Alilause)____

Protokolla- 4.2 Molemmat M 1 erotin____

Puhelun viite 4.3 Molemmat M 2

« I

Sanomalaj i 4.4 Molemmat M 1

Verkon 4.5 n->u O 2-12 palvelutaso

Ilmoitus- 4.5 Molemmat M 3 > I osoitin » . —l.l.l ' I I — I. I ! ......- .--I- ' Näyttö 4.5 n->u O >2

Yksi kuudesta sanomaelementistä on Ilmoitusosoitin (engl. Notificaton Indicator), jolle olemassa olevassa standardissa Q.931 on määritelty kolme merkityksen omaavaa arvoa eli tilaa, jotka ovat: 7 106595

Bitit 7 6 5 4 3 2 1 0000000 User suspended (käyttäjä odotustilassa) 0000001 User resumed (käyttäjä aktivoitu) 0000010 Bearer service change (palvelutason muutos)

Kaikki muut tilat ovat nykyisin varattuja.

Tässä esitettävä ehdotus on Q.931-yhteyskäytännön laajentaminen verkon hylkäysosoitussanoman aikaansaamiseksi. Tätä sanomaa varten määritellään mielivaltainen Ilmoitusosoitin-elementin varattu tila.

Kuviossa 2 on vuokaavio, joka esittää verkon hylkäysosoitussanoman välittämiseen PSTN-keskukselta 3 ISDN-keskukselle 1 liittyvät vaiheet.

Alan ammattilaiselle on selvää, että edellä selitettyyn suoritusmuotoon voidaan tehdä erilaisia muutoksia poikkeamatta esillä olevan keksinnön piiristä. Kun esimerkiksi edellä olevassa suoritusmuodossa esitetään verkon hylkäysosoitussanoman sisällyttämistä Q.931: n NOTIFY-sanomaan, voidaan käyttää muita sanomia, joissa tätä nykyä on varattuja tiloja. Keskukset (tai kytkentäpisteet), joiden välillä lähetetään verkon hylkäysosoitussanoma voivat olla liitettynä yhden tai useamman välikytkentäpisteen kautta IP-verkon ulottueessa vain signallointiyhteyden välietapin yli, esim. kahden .· _ välikeskuksen välillä. Tällaisessa tapauksessa verkon hylkäysosoitussanoma voidaan generoida joko kohdekeskuksessa tai lähtökeskuksessa tai jossakin välikeskuksista. Verkon hylkäysosoitussanoma voidaan sijoittaa suoraan IP-verkkoon sen keskuksen toimesta, jossa sanoma generoidaan, tai se voidaan ensin siirtää välikeskukselle esimerkiksi signallointi-

Claims (4)

1. Menetelmä signallointitiedon kommunikointia varten pakettikytkentäisen dataverkon kautta kahden telekommuni-kaatiokytkentäpisteen välillä, jotka käyttävät ISUP-signal-lointia, tunnettu siitä, että menetelmä käsittää H.323-proto- kollan käytön kommunikointiin dataverkon kautta, jossa verkossa Q.931:een perustuva protokolla, jota on laajennettu valmiuksilla siirtää ISUP:n verkon hylkäysosoitussanoman (engl. Network Discard Indicator message), kuljettaa signal-lointitiedot.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että laajennettu Q.931-protokolla on järjestetty sovellettavaksi H.323-protokollapinossa.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu yhteys tai tilaajaosapuolten välisen yhteyden osa on saatu aikaan TCP/IP-verkon kautta.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu sii- * tä, että H.323-protokollapino on aikaansaatu TCP/IP-proto- kollapinon päälle. 1 Laitteisto signallointitiedon kommunikointia varten pakettikytkentäisen dataverkon kautta telekommunikaatioverkon kahden keskuksen välillä, jotka käyttävät ISUP-signallointia, ·· . tunnettu siitä, että laitteisto käsittää välineet H. 323- protokollan käyttämiseksi kommunikointiin dataverkon kautta, jossa verkossa Q.931:een perustuva protokolla, jota on laajennettu valmiuksilla siirtää hylkäyssanomia, kuljettaa signallointitiedot. s 106595