FI106988B - Palveluriippumattomien rakenneosien toteutus - Google Patents

Description

1 106988

Palveluriippumattomien rakenneosien toteutus

Keksinnön ala

Keksintö kohdistuu palveluriippumattomien rakenneosien (SIB) to-5 teutukseen. Näitä rakenneosia käytetään älyverkon palveluiden rakentamisessa.

Tekniikan tausta

Vaatimus tukea sekä tuottaa erilaisia palveluja on vienyt tietoliiken-10 neverkoissa kehitystä ns. älyverkon IN (Intelligent Network) suuntaan. Älyverkko voidaan määritellä arkkitehtuurina, jota voidaan soveltaa useimpiin tietoliikenneverkkoihin riippumatta verkkoteknologiasta. Sen tavoitteena on lisäarvoa antavien telepalvelujen luonti, ohjaus ja hallinta. Älyverkon yksi erityispiirre on tarjota käytettävästä palvelusta riippumattomia modulaarisia toi-15 mintoja, joita voidaan liittää toisiinsa komponentteina luotaessa uusia palveluja, jolloin uusien palveluiden määrittely ja suunnittelu on helpompaa. Toinen erityispiirre on palveluiden tarjonnan televerkkoriippumattomuus. Palvelut ovat erillään alinna olevasta fyysisestä verkkorakenteesta, jolloin ne voivat olla hajautettuna.

20 CCITT on määritellyt älyverkon käsitemallia (Intelligent Network Con- septual Model, INCM) suosituksessa CS-1 (Capability Set 1). Malli koostuu neljästä tasosta, joista kukin edustaa abstraktia näkemystä älyverkon tarjoa- I t i « mistä mahdollisuuksista. Kuviossa I on esitetty käsitemalli palvelulogiikan kannalta katsottuna.

[ . 25 Ylin taso on nimeltään palvelutaso (Service Plane, SP) ja se määritte- • · · ’* lee, miltä palvelu näyttää sen käyttäjälle. Näkymä ei sisällä mitään tietoa pal- : ** veluiden toteuttamisesta älyverkossa. Palvelu koostuu yhdestä tai useam- » · · : masta tämän tason alimmasta komponentista, palveluominaisuudesta (Service

Feature, SF). SF on pienin osa palvelusta, jonka käyttäjä voi havaita. Niitä voi 30 käyttää kuten rakennuspalikoita uusien monimutkaisten palveluiden rakenta-:Y: miseen.

. Mallin toiseksi ylin taso on globaali toiminnan taso (Global Functional *·*·'. Plane) ja siihen sisältyy näkemys älyverkosta palveluriippumattomina standar deina ja uudelleenkäytettävinä rakenneosina SIB (Service Independent Build-35 ing Block, SIB), joista kootaan palvelulogiikan avulla ylimmällä tasolla nähtäviä palvelujen ominaisuuksia ja palveluja. Tälle tasolle kuuluu myös koko verkon 2 106988 kattava peruspuheen käsittely BCP (Basic Call Process) sekä BCP:n ja SIBrien väliset alustus- ja käännöspisteet POI ja POR (Point of Initiation, Point of Return). Jokaista edeltävän palvelutason palveluominaisuutta SF kohti on tällä tasolla palvelulogiikkaolioita (Global Service Logic, GSL), jotka käyttävät 5 palvelun luontivaiheessa hyväkseen rajapinnan toisella puolella olevia SIB:ejä. Palvelutason SF käsittää yhden tai useamman SIB:in. SIB on periaatteessa aliohjelma, jonka toiminta on hyvin määritelty.

Toiseksi alin taso on nimeltään hajautettu toiminnallinen taso (Distributed Functional Plane, DFP). Se jakaantuu toiminnallisiin kokonaisuuk-10 siin (Functional Entity, FE) ja niiden välisiin vuorovaikutussuhteisiin. Edellisen tason SIB:it koostuvat toiminnallisten kokonaisuuksien sisältämistä tapahtumista (Functional Entity Action, FEA). Kokonaisuuksista voi jokainen suorittaa erityyppisiä tehtäviä. Jokaisen toiminnallisen kokonaisuuden sisällä voidaan useimmat tehtävät suorittaa yhtenä tai useampana osafunktiona. Tällä tasolla 15 on ylemmän tason SlB:iä toteuttamassa hajautettu palvelulogiikka (Distributed Service Logic, DSL), jotka käyttävät hyväkseen tämän toiminnallisen tason toiminnallisten kokonaisuuksien FE ja niiden muodostamien yhteyksien tarjoamia toimintoja. Yksi globaalisen toiminnallisen tason globaali palvelulogiikka GSL johtaa yhteen tai useampaan palvelulogiikkaan X, Y, Z .. hajautetulla toi-20 minnallisella tasolla.

Alin taso, fyysinen taso (Physical Plane) muodostuu hajautetun toi- ;:: minnallisen tason tehtäviä tukevista fyysisistä olioista (Physical Entity, PE), < * ,niiden välisistä rajapinnoista sekä protokollista. Tällä tasolla palvelulogiikka voidaan installoida ja suorittaa minkä tahansa fyysisen olion toimesta, joka 25 sisältää kyseisen palvelun ohjaustoiminnon. Olion käyttäytymisen määrää *,*. * edeltävällä DF tasolla oleva toiminnallinen kokonaisuus.

i ·

Tarkastellaan seuraavassa globaalin toiminnallisen tason SIB:ejä *·* * tarkemmin.

Kuviossa 2 on esitetty graafisena SIB prosessi. Jokaisessa SIB:issä Vv 30 voidaan erottaa seuraavat asiat: 1) looginen alkupiste, josta SIBrin toiminta alkaa, .···, 2) tuloparametrit, joita SIB käyttää toiminnassaan, • » 3) lähtöparametrit, jotka ovat SIBrin toiminnan tulos ja 4) looginen loppupiste, johon SIBrin toiminta päättyy. ETSI ei mää-• V 35 riitele erilaisia SIBrejä nimeltä eikä niiden toimintaa, vaan määrittelee puhe- 3 106988 linkeskuksessa tapahtuvan sanomanvaihdon. Sen kautta standardi vaikuttaa myös SIB:eihin.

Palvelun näkökulmasta tarkasteltuna SIB:it muodostavat listan, jossa luetellaan SlB.ien nimet ja SIB.ien tarvitsemat parametrit. Palvelun suoritus 5 tapahtuu siten, että listaa käydään läpi ja suoritetaan yksittäisiä SIB:ejä. Tätä havainnollistaa kuvio 3, jossa listassa on n kpl SIB:ejä. Aluksi käskynosoitin IP osoittaa listan alkuun ja yksittäisen SIB:in suorituksen jälkeen osoitinta siirretään yhden käskyn verran eteenpäin seuraavaan kohtaan tai hypätään johonkin muuhun kohtaan listassa ja suoritetaan siinä kohtaa oleva SIB.

10 Tavoitteena on, että SIB:it olisivat palveluriippumattomia, toisin sa noen samoja SIB:ejä voitaisiin käyttää eri palveluiden toteutuksessa. A-vali-dointi on eräs esimerkki tällaisesta palvelusta. Lisäksi on huomattava, että samasta palvelusta saatetaan tarvita erilaisia versioita. Jokin teleoperaattori haluaa sellaisen A-validoinnin, johon sisältyy korvaava A-numero, kun taas 15 toinen teleoperaattori haluaa A-validoinnin ilman korvaavaa A-numeroa.

Ohjelmointiteknisessä mielessä SIB voidaan toteuttaa aliohjelmana. Tällöin on ensinnäkin SIB:in toteuttavalle aliohjelmalle välitettävä aliohjelma-kutsussa sen käyttämät parametrit ja toiseksi kääntämiseen liittyy tyypillisesti se tosiseikka, että aliohjelmakutsussa välitettävien parametrien lukumäärää 20 tai tyyppiä ei voi muuttaa muuttamatta lähdekoodia. Lopputulos on se, että SIB:iä ei voida toteuttaa palveluriippumattomasti, jos sen parametrit välite-:':': tään aliohjelmakutsussa.

. Palveluriippumattomuuden estää nimenomaan se, että ei voida olla varmoja siitä, ovatko parametrien lukumäärä ja tyyppi mahdollisissa uusissa .·. : 25 palveluohjelmissa samoja kuin nykyisissä palveluohjelmissa. Käytännössä • ♦· ' on ollut pakko täydentää SIB joukkoa ja olemassa olevia SIB:jä on jouduttu muuttamaan toiseen muotoon, ja erityisesti myös parametrien lukumäärää • · · on jouduttu muuttamaan. Tällöin ongelmaksi on tullut aliohjelmarajapintojen jatkuva muuttuminen yleensä siten, että SIB:ille pitää välittää useampia tie- • · 30 toja eli parametrejä kuin aikaisemmin. Tämä puolestaan on johtanut siihen, • · · v : että kun aliohjelmarajapinta muuttuu, pitää ohjelmasta tehdä uusi versio, jos- . .···. kin uusien versioiden tarve riippuu hieman sekä ohjelmointikielestä että oh- jelmointitavasta.

. Mahdollisten vikojen ilmentyessä joudutaan korjaukset tekemään • · · : V 35 useaan ohjelmaversioon. Ohjelmistojen versioituminen aiheuttaa ylläpitotar-··’ ·': vettä, mikä puolestaan heikentää ohjelmiston laatua ja lisää kustannuksia.

4 106988

Lisäksi lukuisten eri versioiden olemassaolo aiheuttaa ylimääräistä dokumentoinnin tarvetta.

Ohjelmointiteknisesti ei ole aivan yksinkertaista toteuttaa SIB:ejä ilman aliohjelmamekanismia. Toisaalta aliohjelmamekanismi aiheuttaa lähde-5 koodin versioitumista sekä muita edellä kuvattuja ongelmia.

Tämän keksinnön tavoitteena on aikaansaada menetelmä, Joka takaa, että toteutetut SIB:it todella ovat palveluriippumattomia. Tavoite saavutetaan itsenäisessä patenttivaatimuksessa esitetyin määrittein.

10 Keksinnön lyhyt yhteenveto

Keksinnön ensimmäisen ominaispiirteen mukaisesti ei SIB joukkoa erityisesti määritellä vaan sen sijaan SIB:it jaetaan loogisesti kahteen ryhmään: avustaviin ja suorittaviin SIB:eihin. Näin tehdään, koska osasta SIB:ejä voidaan olla melko varmoja, että ne pysyvät muuttumattomina ja si-15 ten todella palveluriippumattomina, mutta osasta tällaista varmuutta ei ole ja tämä on perimmäinen syy, jonka perusteella SIB:it jaetaan avustaviin ja suorittaviin.

Avustavat SIB:it suorittavat yksinkertaisia ja selkeästi rajattuja, jolloin voidaan luottaa siihen, että parametrien lukumäärä ja tyyppi säilyvät entisel-20 lään myös tulevaisuudessa.

Suorittavien SIB:ien tehtävät ovat laajempia kuin avustavien SIB:ien tehtävät ja niihin voi tulla muutoksia. Suorittavien SIB:ien parametreja ei vä-.··; liietä aliohjelmakutsussa vaan yhdessä tai useammassa globaalissa tieto-

« 4 I

....: rakenteessa.

4 t ... ; 25 Keksinnön kahta muuta ominaispiirrettä käsitellään keksinnön yksi- • ·· * tyiskohtaisen selostuksen yhteydessä. Kyseiset ominaispiireet kuvaavat glo- baalin muuttujan käyttöä.

• · · • · *

Kuvioluettelo • · 30 Keksintöä selostetaan yksityiskohtaisemmin oheisten kaaviollisten • · · v *· kuvioiden avulla, joista • M • ·

kuvio 1 esittää älyverkon käsitemallia . kuvio 2 esittää palveluriippumatonta rakenneosaa SIB

t · * ; V 35 kuvio 3 havainnollistaa SIB:ien suoritusta ·.’*·: kuvio 4 havainnollistaa globaalin muuttujan käyttöä, 5 106988 kuvio 5 kuvaa avustavaa SIB:iä, ja kuvio 6 kuvaa suorittavaa SIB:iä

Keksinnön yksityiskohtainen selostus 5 Keksinnön ensimmäisen ominaispiirteen mukaisesti SIBrit jaetaan siis loogisesti kahteen ryhmään: avustaviin ja suorittaviin SIB:eihin.

Avustavat SIB:it suorittavat sellaisia tehtäviä, että voidaan luottaa siihen, että parametrien lukumäärä ja tyyppi ovat vakioita riippumatta siitä, missä palvelu-ohjelmassa nyt ja tulevaisuudessa SIB:ejä käytetään.

10 Suorittavat SIB.it ovat sellaisia, että niiden parametrien lukumäärä tai tyyppi saattavat muuttua, mikä voi puolestaan johtaa tämän patenttihakemuksen tekniikan tason esittelyssä mainittuihin ongelmiinOngelmat vältetään siten, että suorittavien SIB:ien parametrejä ei välitetä aliohjelmakutsussa vaan yhdessä tai useammassa globaalissa muuttujassa. Globaali muuttuja 15 on tässä tapauksessa tietorakenne, jonka kenttiin talletetut tiedot ovat kaikkien aliohjelmien käytettävissä. Sellainen tietorakenne voi olla ohjelmiston jo olemassa oleva tietorakenne tai sellainen voidaan erikseen luoda.

Keksinnön toinen ominaispiirre on se, että globaalina muuttujana käytettävän tietorakenteen kuhunkin kentään viitataan yksikäsitteisellä tun-20 nisteella.

Seuraavassa käytetään esimerkkinä CID-nimistä tietorakennetta, joka sisältää puheluun liittyvät tiedot (Call Instant Data).

CID-tietorakenteessa on seuraavanlaisia kenttiä:

CIDREC

. . 25 1 : calling_party --A-tilaaja 2: called_party - B-tilaaja • · • ·« • · ·

: END_REC_CID

. . Palveluohjelmassa viitataan CID-tietorakenteen kenttiin yksikäsittei- • · · *f#·* 30 sen tunnisteen eli tässä tapauksessajärjestysnumeron perusteella, esim. A- • · *·' * tilaajaan viitataan järjestysnumerolla yksi (1) ja B-tilaajaan viitataan järjestys- :***: numerolla kaksi (2) jne. Jos SIB:ien ohjelmakoodi sisältyy tulkkiin, säilytetään .;·· tulkin sisäiset järjestysnumerot (edellä 1 ja 2) muuttumattomina. Mahdolliset uudet kentät lisätään CID-tietorakenteen loppuun ja ne saavat oman järjes- • · · 35 tysnumeronsa juoksevassa numeroinnissa.

• · · • · e 106988

Havainnollistetaan aiemmin sanottua kuvion 4 avulla. Kun palveluohjelma SIB tulee suoritusvuoroon, hakee asianomainen SIB tarvitsemansa tiedot tietorakenteesta, joka on globaali muuttuja. SIB suorittaa toimintonsa hakemiaan tietoja käyttäen.

5 Kuvaillaan avustavia SIB:ejä kahden esimerkki-SIB:in avulla. Niiden nimet ovat hakijan antamia, mutta samantapaiset toiminnat suorittavat SIB:it löytyvät muidenkin valmistajien älyverkko-ohjelmistoista.

Ensimmäinen esimerkki SUD_TO_CID on avustava SIB, joka hakee yksittäisen tilaajatiedon Service Support Data -tietokannasta ja sijoittaa sen 10 edellä mainittuun CID-tietorakenteeseen. Tällä SIB:illä on kaksi parametriä, joista toinen ilmaisee, mikä tilaajatieto tietokannasta haetaan ja toinen parametri ilmaisee, mihin CID-tietorakenteen kenttään tilaajatieto sijoitetaan.

Toinen, kuviossa 5 esitetty esimerkki IF on avustava SIB joka saa kolme tuloparametriä. Ensimmäinen parametri on totuusarvo (tosi/epätosi), 15 toinen parametri on hyppyosoite a, johon siirrytään, jos totuusarvo on tosi ja kolmas parametri on hyppyosoite b, johon siirrytään, jos totuusarvo on epätosi. SIB:n suorituksen tuloksena saatu hyppyosoite (a tai b) siirtää kuvion 3 mukaista osoitinta IP hyppyosoitteessa viitatun SIB:n kohdalle, jonka jälkeen tämä SIB suoritetaan. On ilmeistä, että tämäntyyppinen SIB säilyy aikojen 20 saatossa muuttumattomana: kaksi totuusarvoa ei voine tuottaa muuta kuin kaksi lähtöarvoa, jotka on annettu tuloparametreissä. Globaalin muuttujan käyttäminen tällaisessa tapauksessa on jokseenkin hyödytöntä.

« «

Suorittavien SIBiien tehtävät ovat laajempia kuin avustavien SIB:ien * < * tehtävät. Kuviossa 6 esimerkkinä suorittavasta SIB:istä mainitaan tässä : 25 CHARGINGJNFO on, joka ilmoittaa puhelunohjaukselle laskutukseen liitty- • ·· ’ viä tietoja kuten tilaajanumero ja laskenta-alkuperä. Tyypillisesti suorittavaa SIB:iä edeltää yksi useampi avustava SIB. Edellä mainittua CHARGINGJNFO SIB:iä edeltää sellainen SUD_TO_CID, jossa tilaajatietokannasta haetaan laskenta-alkuperätieto ja sijoitetaan se tiettyyn CID-tietueen kent- • · 30 tään. Kun CHARGINGJNFO SIB tulee suoritusvuoroon, se saa tarvitseman-V : sa laskenta-alkuperätiedon CID-tietueesta.

,···, Muuttamalla tietyt SIB:it parametrittömiksi, voidaan estää parametri- • · *t*‘: en lukumäärän muutoksista aiheutuva lähdekoodin versioituminen. Kaikkia • » . SIB:ejä ei ole tarpeen muuttaa parametrittömiksi, koska niiden lukumäärä • · ♦ : V 35 tulee pysymään (lähes varmasti) samana. Aiemmin mainittu SIB IF on luon-:*··! tevaa toteuttaa siten, että se saa kolme parametriä, joista yksi ilmaisee ver- 7 106988 tailuoperaation ja kaksi muuta parametriä sisältävät arvot, joita verrataan toisiinsa. Sen sijaan Core Inap-standardissa määritellyn kytkentäproseduurin nimeltä CONNECT suorittava SIB, joka lähettää in_connect_s -sanoman SSP:lle (Service Switching Point), on sen tyyppinen SIB, että parametrien 5 määrä saattaa vaihdella. Tästä syystä CONNECT-SIB kannattaa toteuttaa parametrittömänä SIBiinä, joka saa tarvitsemansa tiedot globaalista muuttujasta.

Keksinnön kolmas ominaispiirre on se, että globaalin muuttujan sisältämän tiedon käyttö on ehdollista. Tietoa käytetään vain siinä tapaukses-10 sa, että tieto poikkeaa tietystä alustusarvosta.

Kolmas ominaispiirre koskee SIBiien ohjelmakoodin toteutusta. SIB:ien toeutus voi perustua tunnettuun tulkkitekniikkaan siten, että SIBiien ohjelmakoodi sisältyy tulkkiin. Tällöin tulkki lukee palveluohjelmaa, joka muodostuu SIB-nimistä ja SIBiien parametreista, ja suorittaa sitten SIBiin 15 ohjelmakoodin.

Esitetään kolmanteen ominaispiirteeseen liittyvä esimerkki SIBiistä, jonka tehtävän on “kytkeä” puhelu. Oletetaan, että SIBiit on toteutettu tulkki-tekniikalla ja oletetaan, että CONNECT SIBiissä halutaan käyttää uutta tietoa, analyysipuun indeksiä (analyse_tree_index). Kun käytössä on globaali 20 muuttuja eli CID-tietorakenne ja CONNECT SIB on toteutettu parametrittömänä SIBiinä, niinCID-tietorakenteeseen tehdään seuraava muutos CID_REC

.··*. 1 : calling_party --A-tilaaja ....: 2: called_party -- B-tilaaja 25 • * · ♦ · · .1 x: analyse_tree_index -- analyysipuun indeksi

V// END_REC_CID

• · * • « · ♦ missä lisäyksen järjestysnumero x on ensimmäinen käyttämätön järjestys- • · .30 numero.

0 : Lisäksi tulkissa tehdään CONNECT- SIBiiin tämäntapainen muutos: « · « · IF analyse_tree_index IS NOT initialize_value THEN USE analyse_tree_index • · : V 35 analyse_tree_index-tieto voidaan viedä CID-tietueeseen esimerkiksi :’*·· R_TO_CID SIBiin avulla. R_TO_CID on avustava SIB, jolla on kaksi para- s 106988 metriä. Tosiella parametrillä viitataan johonkin R-rekisteriin ja toisella viitataan CID-tietorakenteen kenttään eli tässä tapauksessa kenttään X.

“Vanha” palveluohjelma ei tunne CID-tietorakenteen kenttää X eli se ei aseta analyse_tree_index-tiedolle arvoa, jolloin analyse_tree_index-5 tietona on alustusarvo.

Ideana siis on, että tulkki toimii "vanhan" palveluohjelman kannalta kuten ennenkin. Toisaalta "uusi" palveluohjelma voi käyttää analy-se_tree_index- tietoa, koska tietoon liittyvät toimenpiteet ovat ehdollisia eli ne suoritetaan vain, jos analyse_tree_index-arvo poikkeaa tietystä alustusar-10 vosta (0 on eräs yleinen alustusarvo).

« < t · • · ♦ ♦ · • ·· • · «· » « • 1 · • · · « · 1 « • · « · · • · · • · ··· • · · « · · • · · » · » · » · ♦ · 1 • « · • · · • · « ♦ 1 ·

Claims (6)

9 106988

1. Menetelmä älyverkon palveluohjelman suorittamisessa käyttävien palveluriippumattomien rakenneosien (SIB) toteuttamiseksi, jotka rakenneosat suorittavat ennalta määrätyt toiminnot kyseisen rakenneosan tarvitse-5 mia parametrejä käyttäen .tunnettu siitä, että muodostetaan avustavien rakenneosien joukko, joka sisältää sellaiset palveluriippumattomat rakenneosat, joiden parametrien lukumäärä ja tyyppi pysyy todennäköisesti samana palvelusta riippumatta, annetaan avustavien rakenneosien parametrit aliohjelmakutsussa, 10 muodostetaan suorittavien rakenneosien joukko, joka sisältää sellai set palveluriippumattomat rakenneosat, joiden parametrien lukumäärä ja tyyppi todennäköisesti muuttuu, sijoitetaan suorittavien rakenneosien parametrit ainakin yhteen globaaliin muuttujaan.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että palveluohjelma muodostuu rakenneosien nimistä ja mahdollisista parametreistä.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että liitetään globaalina muuttujana käytettävän tietorakenteen kuhunkin 20 kenttään yksikäsitteinen tunniste ja rakenneosa voi tunnisteeseen viittaamalla asettaa kenttään tietoa tai hakea kentästä tietoa.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, . · , että globaaliin muuttujaan lisätään uusi tieto siten, että tietorakenteeseen li- sätään uusi kenttä, joka saa oman yksikäsitteisen tunnisteensa. I t . . 25

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, • · · ’ ' * että globaalin muuttujan sisältämien tietojen käyttö on ehdollista.

• · : ” 6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, *·* * että suorittava rakenneosa käyttää globaalin muuttujan tietoa vain, mikäli se poikkeaa ennalta määrätystä alustusarvosta. • · • · · • · · • · • · · • · · • · · • · • · • · t · « f » · • · · • * • · • · « · · » · · 10 106988