DE69700803T2

DE69700803T2 - Automatisches Lernen der Netzwerkleitweglenkung unter Verwendung von Zufallswegen

Info

Publication number: DE69700803T2
Application number: DE69700803T
Authority: DE
Inventors: Donald D. Gallagher; Robert J. Serkowski
Original assignee: Lucent Technologies Inc
Current assignee: Nokia of America Corp
Priority date: 1996-12-20
Filing date: 1997-12-08
Publication date: 2000-06-21
Anticipated expiration: 2017-12-09
Also published as: MX9710195A; EP0849962B1; DE69700803D1; EP0849962A1; US5848145A; CA2220790A1; CA2220790C; JPH10200929A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren und Vorrichtungen zur Gewinnung von Leitweglenkinformationen in einem Telekommunikationsvermittlungssystem mit einer Vielzahl von durch eine Vielzahl von Gruppen von Kommunikationsstrecken verbundenen Vermittlungsknoten.
Bei einem Telekommunikationsvermittlungssystem nach dem Stand der Technik mit einer Vielzahl von Vermittlungsknoten erfordert jeder Vermittlungsknoten eine vordefinierte Kenntnis, wie die Verbindung von Vermittlungsknoten erzielt wird. Ein Beispiel eines solchen Systems ist das öffentliche Fernsprechnetz in den Vereinigten Staaten. In den Vereinigten Staaten sind Fernsprecher nach Bereichskennzahlen gruppiert, und innerhalb jeder Bereichskennzahl sind die Rufnummern weiterhin durch die ersten drei Ziffern der Rufnummer gruppiert. Das Telekommunikationssystem selbst umfaßt Knotenvermittlungssysteme und Ämtsvermittlungssysteme. Jedes Amtsvermittlungssystem reagiert auf Gruppen von Rufnummern, wobei jede Gruppe durch die ersten drei Ziffern der Rufnummer spezifiziert ist. Diese Hierarchie von Rufnummern ist der Hierarchie von Vermittlungsknoten, z. B. Amtsvermittlungs- oder Knotenvermittlungssystemen, nachgebildet. In jedem Vermittlungsamt werden die zum Erreichen von Bereichskennzahlen oder anderer Gruppen von Rufnummern eingesetzten Leitwege bei der Systeminitialisierung oder während des Systembetriebs durch die Handlungen eines Systemadministrators vordefiniert. Mit diesen vordefinierten Informationen kann ein Vermittlungsamt leicht den Kommunikationsweg zum Lenken einer Verbindung aus einem seiner eigenen Fernsprecher zu dem Fernsprecher eines anderen Vermittlungsamts sogar dann bestimmen, wenn dieses Vermittlungsamt hunderte von Meilen entfernt ist. Bei Paketvermittlungssystemen nach dem Stand der Technik ist es bekannt, Vermittlungsknoten zu gestatten, ihren eigenen Weg durch das Paketvermittlungssystem zu bestimmen. Aus dem US-Patent Nr. 4,081,612 ist ein System bekannt, bei dem jeder Vermittlungsknoten mehrere Pakete sendet, um einen Leitweg zu einem Ziel-Vermittlungsknoten zu finden. Dies wird gewöhnlich als Rundsendeweglenkung bezeichnet.
Aus dem US-Patent Nr. 5,377,262 ist ein Verfahren zur Durchführung der Weglenkung in verteilten Vermittlungsknoten unter Verwendung des Umstands, daß die Vermittlungsknoten in einer ersten und zweiten Hierarchie angeordnet sind, bekannt. Zusätzlich führt jeder Vermittlungsknoten Leitweglenkinformationen auf der Grundlage von Ruf- und Vermittlungsknotennummern. Ein Ziel-Vermittlungsknoten überträgt seine Weglenkinformationen zurück zu einem Ursprungs- Vermittlungsknoten, der diese Weglenkinformationen mit seinen eigenen kombiniert, um kürzere Verbindungswege für die nachfolgende Verbindungsweglenkung zu bestimmen. Die erste Hierarchie ist eine Wählplanhierarchie mit Gruppen von Vermittlungsknoten auf jeder Wählplanebene. Die zweite Hierarchie ist eine Vermittlungsknotenhierarchie auf der Grundlage von Vermittlungsknotennummern jedes Vermittlungsknotens, wobei sich mindestens ein Vermittlungsknoten der Vermittlungsknotenhierarchie auf einer verschiedenen Ebene in der Wählplanhierarchie befindet. Zur Weglenkung einer Verbindung lenkt ein Vermittlungsknoten zunächst durch Ebenen von Vermittlungsknoten in der Wählplanhierarchie, bis auf einen zweiten Vermittlungsknoten getroffen wird, der die Identifikation des Ziel-Vermittlungsknotens auf der Grundlage einer gewählten Rufnummer bestimmen kann. Der zweite Vermittlungsknoten lenkt dann die Verbindung durch die Knotenhierarchie unter Verwendung der identifizierten Knotennummer, bis ein Weg zu dem Ziel- Vermittlungsknoten bestimmt wurde.
Bei diesen Verfahren nach dem Stand der Technik treten viele Probleme auf. Mit Bezug auf die im öffentlichen Netz verwendeten Telekommunikationsvermittlungssysteme nach dem Stand der Technik sind das Hauptproblem die großen Datenbasen, die in verschiedenen Vermittlungsämtern geführt werden müssen. Mit Bezug auf die durch das Paketvermittlungssystem verwendeten Rundsendeverfahren oder eine beliebige andere Art von Verfahren, das sich bei der Auffindung des Ziels ausschließlich auf die Adresse verläßt, absorbieren diese Arten von Verfahren eine große Menge von Kommunikationsbandbreite in dem Paketvermittlungssystem und legen außerdem jedem Paketvermittlungsknoten eine Echtzeitlast auf. Mit Bezug auf das aus dem US- Patent Nr. 5,377,262 bekannte Verfahren sind die in diesem US-Patent verwendeten Verfahren mit dem Problem behaftet, daß sie nicht schnell bestimmen, wie neue Vermittlungsknoten einzusetzen sind, die gerade in einem verteilten Vermittlungsknotensystem installiert wurden, und neue Leitwege um einen ausgefallenen Vermittlungsknoten herum bestimmen.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren nach Anspruch 1 bereitgestellt.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung nach Anspruch 6 bereitgestellt.
Durch eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Verwendung in einem verteilten Telekommunikationsvermittlungssystem, bei dem jeder Vermittlungsknoten eine bestimmte Anzahl von Telekommunikationsverbindungen zu einzelnen Ziel-Vermittlungsknoten über zufällig ausgewählte Telekommunikationsverbindungen einleitet, die nicht in einer internen Leitweglenktabelle als Leitwege zu diesen einzelnen Ziel- Vermittlungsknoten markiert sind, werden die obigen Probleme gelöst und ein technischer Fortschritt erzielt. Wenn eine Telekommunikationsverbindung hergestellt wird, liefert eine Rückgabenachricht aus dem Ziel-Vermittlungsknoten Leitweglenkinformationen zurück zu dem Ursprungs-Vermittlungsknoten. Jeder Ursprungs-Vermittlungsknoten aktualisiert seine Weglenktabelle auf der Grundlage von Ergebnissen der Weglenkinformationen, die zurückgeliefert werden, wenn der Zufallsweg hergestellt ist. Vorteilhafterweise wird regelmäßig nach einer vordefinierten Anzahl von Verbindungen zu jedem Ziel-Vermittlungsknoten ein Zufallsweg gewählt.
Andere und weitere Aspekte der vorliegenden Erfindung werden im Verlauf der folgenden Beschreibung und durch Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung offensichtlich.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Fig. 1 zeigt ein Telekommunikationsvermittlungssystem, das das erfindungsgemäße Konzept realisiert;
Fig. 2 zeigt die Softwareschichten der Softwarearchitektur, die in jedem Vermittlungsknoten implementiert ist;
Fig. 3-6 zeigen Weglenktabellen, die durch das Telekommunikationsvermittlungssystem eingesetzt werden;
Fig. 7 zeigt das drahtlose Telekommunikationsvermittlungssystem mit einem zusätzlichen neuen Vermittlungsknoten;
Fig. 8-10 zeigen neue Weglenktabellen, die durch das Telekommunikationsvermittlungssystem eingesetzt werden; und
Fig. 11 zeigt Schritte, die durch die Transport-Softwareschicht durchgeführt werden.

Ausführliche Beschreibung

Fig. 1 zeigt ein Telekommunikationssystem mit einer Vielzahl verteilter Vermittlungsknoten. Jeder Vermittlungsknoten versorgt eine Vielzahl von Telekommunikations-Sprechstellengeräten, wie zum Beispiel die Sprechstellengeräte 121-122. Die Vermittlungsknoten sind durch Kommunikationsstrecken, wie zum Beispiel Primärraten-Schnittstellen (PRI - Primary rate interface) oder Basisraten-Schnittstellen- (BRI - Basic rate interface) Strecken, untereinander verbunden. Jede Menge von Strecken, wie zum Beispiel die Strecken 111, kann aus einer Vielzahl von PRI- oder BRI-Strecken bestehen.
Im Gegensatz zu verteilten Vermittlungsknotensystemen des zuvor genannten US-Patents verfügt das Telekommunikationssystem von Fig. 1 nicht über eine Wählplanhierarchie von Vermittlungsknoten oder eine Vermittlungsknotenhierarchie. Bei der Initialisierung jedes Vermittlungsknotens erhält der Knoten die Rufnummern der Sprechstellengeräte, die dem initialisierenden Vermittlungsknoten zugewiesen sind, in dem eine Verbindung mit dem Netzmanagerservice (NMS) 109 eingeleitet wird. Zusätzlich zu der Erlangung der eigentlichen Rufnummern der Sprechstellengeräte, die einem Vermittlungsknoten zugewiesen sind, empfängt jeder Vermittlungsknoten die Identifikation der Blöcke von Rufnummern, die jedem der anderen Vermittlungsknoten in dem in Fig. 1 dargestellten Telekommunikationssystem zugewiesen sind. Die Art und Weise, wie ein Vermittlungsknoten die ihn mit anderen Vermittlungsknoten verbindenden Strecken initialisiert und Verbindungen durch die Vermittlungsknotenarchitektur vermittelt, gleicht dem US-Patent Nr. 5,377,262.
Jeder Vermittlungsknoten empfängt außerdem aus dem NMS 109 für jedes zugewiesene Sprechstellengerät den Handapparat-Dienstdatensatz (HSR - handset service record) und den Merkmals-Dienstdatensatz (FSR - feature service record), der jedem Sprechstellengerät zugeordnet ist. Der Handapparat-Dienstdatensatz definiert die Art von Sprechstellengerät und seine Konfiguration. Der Merkmals-Dienstdatensatz definiert, welche Merkmale von dem Sprechstellengerät eingesetzt werden können, die zugeordneten Tasten auf dem Sprechstellengerät zur Einleitung bestimmter Merkmale und aktive Merkmale.
Fig. 3 zeigt die Rufnummern und diesbezügliche Knoteninformationen, die in der Tabelle 302 aus dem NMS 109 gewonnen werden. Der Einfachheit halber wird angenommen, daß jeder Knoten einhundert Rufnummern steuert, wobei die Hunderterstelle die letzte Ziffer der Knotennummer widerspiegelt. Zum Beispiel steuert der Knoten 108 die Rufnummern 8XX, die alle 800-Rufnummern anzeigen. Der Einfachheit halber wird jedoch angenommen, daß jedem Knoten nur fünf tatsächliche Rufnummern zugewiesen sind. Zum Beispiel sind dem Knoten 101 die Rufnummern 101-105 zugewiesen, wie in Tabelle 302 gezeigt. Tabelle 303 von Fig. 3 zeigt, wie der Knoten 101 Verbindungen zu anderen Vermittlungsknoten lenkt. Wie später erläutert wird, bezieht sich LDC auf die den Vermittlungsknoten 101 verlassenden Strecken.
Tabelle 303 von Fig. 3 zeigt die Leitwege, von denen der Vermittlungsknoten 101 erfahren hat, um Verbindungen zu anderen Vermittlungsknoten zu lenken. Aus einem Vergleich von Tabelle 303 mit Fig. 1 ist ersichtlich, daß der Vermittlungsknoten 101 einen zusätzlichen Leitweg zum Vermittelungsknoten 103 über die Strecken 111, den Vermittlungsknoten 102 und die Strecken 112 aufweist. Der Vermittlungsknoten 101 erfährt von diesem Leitweg zum Vermittlungsknoten 103 über die Strecken 111 auf die folgende Weise: Normalerweise lenkt der Vermittlungsknoten 101 Verbindungen unter Verwendung der Strecken 120 zu dem Vermittlungsknoten 103, wie in Zeile 304 von Tabelle 303 aufgeführt. Die Art und Weise, wie die Vermittlungsknoten Verbindungen durch andere Vermittlungsknoten lenken, wird in dem US-Patent Nr. 5377262 dargelegt. Alle "n" Verbindungen zu dem Vermittlungsknoten 103 lenkt der Vermittlungsknoten 101 als Reaktion auf eine für den Vermittlungsknoten 103 bestimmte Verbindung die Verbindung durch Strecken, die in der Tabelle 303 nicht als Leitwege zu dem Vermittlungsknoten 103 aufgeführt sind. "n" ist eine vordefinierte Zahl. Normalerweise verfügt ein Vermittlungsknoten über eine Vielzahl von Strecken, die ihn mit anderen Vermittlungsknoten verbinden. Bei dem vorliegenden Beispiel sendet der Vermittlungsknoten 101 eine Verbindungsaufbaumeldung über die Strecken 111 zu dem Vermittlungsknoten 103, obwohl dem Vermittlungsknoten 101 nicht bekannt ist, daß eine Verbindung über die Strecken 111 zu dem Vermittlungsknoten 103 gelenkt werden kann. Der Vermittlungsknoten 102 reagiert auf die Verbindungsaufbaumeldung, die auf den Strecken 111 empfangen wird, um die Tabelle 503 von Fig. 5 zu untersuchen und aus Zeile 506 zu bestimmen, ob Verbindungen über die Strecken 112 zu dem Vermittlungsknoten 103 gelenkt werden können. Die Verbindung wird dann zu dem Vermittlungsknoten 103 gelenkt, der mit einer Rufmeldung reagiert. In der Rufmeldung ist die Anzahl von Strecken enthalten, die zur Lenkung der Verbindung von dem Vermittlungsknoten 101 zu dem Vermittlungsknoten 103 verwendet wurden. Diese Anzahl von Strecken wird als die Anzahl von Sprüngen in den Weglenktabellen der Ebene 4 von Fig. 3-7 bezeichnet. Der Vermittlungsknoten 101 reagiert auf das Rufmeldesignal, um die Tabelle 303 durch Einfügen der Zeile 701 in die Tabelle 303 zu aktualisieren (siehe Fig. 7). Die Tabelle 403, die die Weglenkung für den Vermittlungsknoten 103 definiert, wird so modifiziert, daß sie den Umstand widerspiegelt, daß über die Strecken 112 ein Weg zu dem Vermittlungsknoten 101 besteht.
Zu einem späteren Zeitpunkt lenkt der Vermittlungsknoten 101 eine Verbindung wiederum unter zufälliger Auswahl der Strecken 111 zu dem Vermittlungsknoten 106. Der Vermittlungsknoten 102 reagiert auf die Verbindungsaufbaumeldung, die an den Vermittlungsknoten 106 gerichtet ist, um die Tabelle 503 von Fig. 5 zu untersuchen und aus der Zeile 504 zu bestimmen, ob Verbindungen über die Strecken 119 zu dem Vermittlungsknoten 106 gelenkt werden können. Wenn der Vermittlungsknoten 106 reagiert, indem er die Rufmeldung zu dem Vermittlungsknoten 101 zurücksendet, dann ist die Anzahl von Sprüngen in dieser Meldung enthalten. Der Vermittlungsknoten 101 reagiert auf die Meldung, um die Tabelle 303 von Fig. 7 zu aktualisieren, indem er die Zeile 702 einfügt. Die Vermittlungsknoten 102-108 führen außerdem diese zufällige Auswahl von Strecken durch, als Versuch, Verbindungen zu anderen Vermittlungsknoten zu lenken.
Auf diese Weise bestimmt jeder Vermittlungsknoten den verschiedenen Weg zu den anderen Vermittlungsknoten.
Fig. 8 zeigt das Vermittlungssystem von Fig. 1 mit einem zusätzlichen neuen Vermittlungsknoten, dem Vermittlungsknoten 110. Wenn der Vermittlungsknoten 110 in dem System installiert ist, informiert der NMS 109 die Vermittlungsknoten 101-108 über die durch diesen Vermittlungsknoten gesteuerten Nummern. Zum Beispiel zeigt Fig. 9, daß der Vermittlungsknoten 101 die Informationen bezüglich des Vermittlungsknotens 110 empfangen und die Zeilen 901 in die Tabelle 302 eingefügt hat. Wie in dem US-Patent Nr. 5377262 beschrieben, wird dem Vermittlungsknoten 101 der Vermittlungsknoten 110 bewußt, wenn der Vermittlungsknoten 110 die Strecken 141 initialisiert. Nach "n" Verbindungen zu dem Vermittlungsknoten 104 wählt der Vermittlungsknoten 101, wenn der Vermittlungsknoten 101 eine Verbindung zu dem Vermittlungsknoten 104 lenken möchte, zufällig die Strecken 141. Der Vermittlungsknoten 110 reagiert auf die an den Vermittlungsknoten 104 gerichtete Verbindungsaufbaumeldung, um diese Verbindungsaufbaumeldung über die Strecken 143 zu dem Vermittlungsknoten 104 zu lenken. Der Vermittlungsknoten 104 reagiert mit einer Rufmeldung, die den Vermittlungsknoten 101 informiert, daß es nun möglich ist, den Vermittlungsknoten 104 über die Strecken 141 zu erreichen. Als Reaktion auf diese Rufmeldung fügt der Vermittlungsknoten 101 die Zeile 1001 in die Tabelle 303 von Fig. 10 ein. Ähnlich bestimmt zu anderen Zeitpunkten der Vermittlungsknoten 101 zufällig, wie Verbindungen über die Strecken 141 zu dem Vermittlungsknoten 103 und 108 gelenkt werden, und fügt die Zeilen 1002 bzw. 1003 ein.
Fig. 2 zeigt die Softwarearchitektur der Vermittlungsknoten von Fig. 1. Diese Architektur basiert auf dem herkömmlichen OSI-Modell, das zur Implementierung des ISDN-Protokolls modifiziert ist, es wurden aber bestimmte weitere Modifikationen an dem Standardmodell vorgenommen, um ISDN-Fähigkeiten hinzuzufügen.
Die Hauptfunktion der physikalischen Schicht 201 ist der Abschluß der physikalischen Strecken. Insbesondere ist die physikalische Schicht 201 verantwortlich für die Aufrechterhaltung physikalischer Kanäle und die Steuerung physikalischer Teilkanäle auf diesen. Die physikalische Schicht 201 umfaßt einen Softwareteil und physikalische Schnittstellen. Außerdem ist der Softwareteil der physikalischen Schicht 201 verantwortlich für die direkte Steuerung der physikalischen Schnittstellen, an denen physikalische Strecken, die PRI- und BRI- Informationen übermitteln, enden. Die physikalische Schicht 201 stellt für die Sicherungsschicht 212 physikalische Teilkanäle und physikalische Kanäle als durch die Sicherungsschicht 212 steuerbare Elemente dar.
Die Hauptfunktion der Sicherungsschicht 212 ist die Sicherstellung, daß die über einen physikalischen Kanal gesendeten Informationen intakt und in der richtigen Reihenfolge wiederhergestellt werden. Dies wird mit einer weiteren Protokollschicht erzielt, die ermöglicht, mehrere Kommunikationswege - die gewöhnlich als logische Strecken bezeichnet werden - auf einem gegebenen physikalischen Kanal oder einem physikalischen Teilkanal herzustellen, der paketierte Daten übermittelt. Mit diesen logischen Strecken werden Daten identifiziert und verarbeitet, die zwischen der Sicherungsschicht 212 und der physikalischen Schicht 201 übermittelt werden. (Ein Beispiel dieser Art von Protokoll ist das in ISDN Q.921 verwendete LAPD- Paketprotokoll. Im ISDN-Standard schließt die Sicherungsschicht 212 das LAPD-Protokoll ab.) Die Sicherungsschicht 212 kann mehrere Protokolle unterstützen, so daß die oberen Schichten nicht durch die verschiedenen eingesetzten Protokolle beeinflußt werden. Außerdem ermöglicht die Sicherungsschicht 212 höheren Softwareschichten die Steuerung der physikalischen Schicht 201 auf eine abstrakte Weise.
Wie in Fig. 2 zu sehen ist, wird die Sicherungsschicht 212 in die Streckenschnittstelle 202 und das Streckenmanagement 203 aufgeteilt. Der Grund für diese Aufteilung wird nachfolgend dargelegt. An diesem Punkt ist es hilfreich, die Übermittlung von ISDN-Signalen über einen D-Kanal zu besprechen, um zum Beispiel Lesern mit nur elementarer Kenntnis der Übermittlung von ISDN-Signalen über einen D-Kanal zu helfen. In der Sicherungsschicht 212 wird auf einem D-Kanal eine Vielzahl logischer Strecken hergestellt. Nur eine dieser logischen Strecken übermittelt ISDN-Steuersignale, und diese logische Strecke wird hier als logischer D-Kanal (LDC) bezeichnet. Der LDC wird durch eine Nummer für einen logischen D-Kanal (LDCN - Locical D channel number) identifiziert.
Die Streckenschnittstelle 202 übernimmt die Mehrheit der durch die Sicherungsschicht 212 durchgeführten Funktionen, darunter die Herstellung der logischen Strecken. Das Streckenmanagement 203 identifiziert die verschiedenen Streckenschnittstellen für höhere Softwareschichten. Außerdem übermittelt das Streckenmanagement Informationen zwischen den logischen Strecken und höheren Softwareschichten.
Die Netzschicht 204 verarbeitet Informationen, die auf den LDCs übermittelt werden und schließt dadurch das ISDN-Q.931-Protokoll ab. Diese Schicht ist daher verantwortlich für das Aushandeln der Nutzung von Systembetriebsmitteln für den Abschluß oder den Ursprung von Verbindungen außerhalb eines Vermittlungsknotens. Die Netzschicht steuert die Zuteilung von Kanälen auf einer Schnittstelle, auf der eine Verbindung empfangen oder aufgebaut wird. Wenn zum Beispiel der Vermittlungsknoten 101 über die Strecken 111 eine Verbindung aus dem Vermittlungsknoten 102 empfängt, verhandelt die Netzschicht 204 des Vermittlungsknotens 101 mit ihrer gleichrangigen Schicht (der entsprechenden Netzschicht 204 im Vermittlungsknoten 102), um eine Zuteilung eines B-Kanals in den Strecken 111 zu erlangen - ein Vorgang, der später wiederholt wird, wenn ein zweiter B-Ranal gewünscht wird. Dieses Aushandeln wird mit standardmäßigen ISDN-Q.931-Nachrichten, wie zum Beispiel Verbindungsaufbau- und Verbindungsnachrichten über den LDC-Aufbau auf dem D-Kanal der Strecken 111 ausgeführt. Die Netzschicht 204 identifiziert alle B-Kanäle gegebener Schnittstelle mit dem LDC für diese Schnittstelle. Die Netzschicht 204 beschäftigt sich nur mit der Herstellung einer Verbindung von einem Punkt zu einem anderen Punkt (z. B. Vermittlungsknoten zu Vermittlungsknoten). Die Netzschicht beschäftigt sich nicht damit, wie eine Verbindung intern zu einem bestimmten Vermittlungsknoten gelenkt wird, sondern überträgt vielmehr Informationen zur Bestimmung, wie eine Verbindung in dem Vermittlungsknoten gelenkt wird, hinauf zu höheren Schichten. Die Netzschicht fordert jedoch nicht an, daß eine Anwendung, die hier und im folgenden als die Verbindungsmanageranwendung bezeichnet wird, einer Vermittlungsverbindung in einem Vermittlungsknoten Einrichtungen auf einer physikalischen Schnittstelle hinzufügt oder diese von ihr entfernt.
Genauer gesagt führt die Netzschicht den Verbindungsaufbau aus, indem sie zunächst bestimmt, ob die Anforderung zur Herstellung einer Verbindung gültig ist und die Betriebsmittel zwischen den beiden Vermittlungssystemen zur Abwicklung dieser Verbindung verfügbar sind. Nach dieser Bestimmung werden Informationen über die Verbindung zu höheren Softwareschichten übertragen. Das umgekehrte gilt, wenn die Netzschicht eine Anforderung aus den höheren Softwareschichten zur Herstellung einer Verbindung mit einem anderen Vermittlungsknoten empfängt.
Die Netzschicht 204 empfängt Informationen aus einem anderen Knoten bezüglich einer Verbindung über einen LDC. Während Informationen auf dem LDC empfangen werden, wird zur Identifikation der dieser Nachricht zugeordneten Verbindung eine Verbindungsbezugsnummer verwendet. Die Verbindungsbezugsnummer wird von der Ursprungs-Netzschicht während des Verbindungsaufbaus gemäß dem ISDN-Standard ausgewählt.
Die Transportschicht 205 ist das Schlüsselelement, das die Lenkung einer Verbindung durch ein komplexes System mit mehreren Knoten ermöglicht (siehe Fig. 1). Ihre Hauptfunktion ist die externe Verwaltung der Lenkung von Verbindungen, d. h. zwischen Vermittlungsknoten. Die Transportschicht 205 betrachtet das System von Fig. 1 in bezug auf Knoten und beschäftigt sich mit dem Lenken von Verbindungen aus seinem eigenen Knoten zu anderen Knoten oder Endpunkten. (Wie in der Besprechung der Sitzungsschicht 206 erläutert, interpretiert nicht die Transportschicht 205, sondern diese Schicht logische Zielinformationen, wie zum Beispiel eine Rufnummer, zur Bestimmung des Zielknotens einer Verbindung und zur Herstellung eines knoteninternen Wegs durch Verwendung der Verbindungsmanageranwendung.) In einem Gesamtsystem mit mehreren Vermittlungsknoten, wie zum Beispiel dem Vermittlungsknoten 101, kommunizieren die verschiedenen Transportschichten miteinander zur Herstellung einer Verbindung durch die verschiedenen Vermittlungsknoten. Diese Kommunikation zwischen Transportschichten ist notwendig, weil es erforderlich sein kann, die Verbindung durch zwischengeschaltete Knoten zu lenken, um den Zielknoten zu erreichen. Die Transportschichten kommunizieren untereinander unter Verwendung von Zeichengabewegen (LDCs), die zwischen Vermittlungsknoten eingerichtet werden.
Mit Bezug auf die knoteninterne Weglenkung ist die Transportschicht 205 die erste Schicht, die beginnt, eine globale Ansicht des gesamten in Fig. 1 dargestellten Systems anzunehmen. Die Transportschicht 205 verwendet Informationen, die durch die Sitzungsschicht 206 bereitgestellt werden, um den knoteninternen Weg zu wählen. Die Transportschicht führt ihre Aufgabe der Weglenkung zwischen verschiedenen Knoten durch Verwendung von Tabellen durch, die die verfügbaren Wege und Optionen auf diesen Wegen definieren. Diese Tabellen definieren nicht alle Wege, sondern nur diejenigen Wege, die der Knoten bereits benutzt hat.
Die Kommunikation zwischen Transportschichten erfolgt durch die Netzschicht 204 unter Verwendung hergestellter LDCs. Die Transportschicht 205 übermittelt Informationen, die für ihre gleichrangigen Schichten bestimmt sind, zu der Netzschicht 204, und die Netzschicht 204 paketiert diese Informationen in den Informationselementen IE von standardmäßigen ISDN- Q.931-Nachrichten. Die Netzschicht 204 verwendet den hDC, der zu einem bestimmten Knoten hergestellt wurde, um diese Informationen zu ihrer gleichrangigen Netzschicht zu übermitteln. Wenn eine andere Netzschicht Informationen dieser Art empfängt, entpaketiert die andere Netzschicht ähnlich Informationen und leitet die Informationen zu der Transportschicht.
Die Hauptfunktion der Sitzungsschicht 206 ist die Herstellung der Kommunikation zwischen Endpunkten mit allen Endpunkten, die als Anwendungen betrachtet werden, darunter wird zum Beispiel ein Sprechstellengerät als eine Anwendung betrachtet. Insbesondere kann es sich bei diesen Endpunkten um Anwendungen wie zum Beispiel die Anwendung, die die Verbindungsbearbeitungsmerkmale durchführt, oder die Wählplananwendung handeln. Auf jeden Fall werden Verbindungen zwischen solchen Endpunkten als eine Verbindung angesehen. Eine Sitzung (Verbindung) wird durch die Sitzungsschicht 206 jedesmal dann aufgebaut, wenn zwei Anwendungen Kommunikation miteinander erfordern. Wie bereits erwähnt, beschäftigt sich die Sitzungsschicht 206 nur mit Vermittlungsknoten und Anwendungen auf diesen Vermittlungsknoten und verläßt sich zur Herstellung von Wegen zu anderen Vermittlungsknoten auf die Transportschicht 205. Die Sitzungsschicht 206 identifiziert die aufgerufene Anwendung durch eine Adresse, die zuvor in der Telekommunikationstechnik nur als eine Rufnummer betrachtet wurde, im Q.931-Protokoll jedoch ein wesentlich allgemeineres Konzept aufweist. Aus dieser Adresse bestimmt die Sitzungsschicht 206 den Ziel- Vermittlungsknoten. Die Sitzungsschicht 206 baut eine Verbindung zu dem Ziel-Vermittlungsknoten auf, indem sie mit der Sitzungsschicht des Ziel- Vermittlungsknotens kommuniziert. Die Kommunikation mit der anderen Sitzungsschicht wird dadurch erzielt, daß die Sitzungsschicht ihre Transportschicht auffordert, eine Verbindung zu dem anderen Vermittlungsknoten einzuleiten, so daß eine Verbindung für eine bestimmte Adresse hergestellt werden kann. Die Transportschicht leitet die Verbindung ein und verläßt sich dabei auf die Knotennummer, die durch die Sitzungsschicht bestimmt wurde. Diese Anforderungen erfolgen unter Verwendung der Netzschicht zur Erzeugung von standardmäßigen ISDN-Q.931-Verbindungsaufbaumeldungen. Wenn der andere Vermittlungsknoten die Adresse nicht interpretieren kann, dann sendet die Sitzungsschicht dieses Vermittlungsknotens Informationen zu ihrer Transportschicht, die anfordern, daß die Verbindung abgebrochen wird. Wenn die Sitzungsschicht die Adresse interpretieren kann, sendet sie eine Nachricht zu ihrer Transportschicht, die anfordert, daß eine Verbindungsverarbeitungsnachricht durch ihre Netzschicht zurück zu dem anfordernden Vermittlungsknoten gesendet wird.
Die Darstellungsschicht 207 von Fig. 2 leitet ein komplexes Protokoll ein, um die zwischen Anwendungen übermittelten Informationen so durchzukämmen, daß die Anwendungen völlig von dem zur Übermittlung der Informationen verwendeten Protokoll getrennt werden. Ein Darstellungsebenenprotokoll ermöglicht einer Anwendung, über einen Transportweg mit einer gleichrangigen Anwendung zu kommunizieren.
Als letztes verwaltet die Anwendungsschicht 208 die Betriebsmittel, die von den Anwendungen benötigt werden, die in der Softwareschicht 209 ablaufen. Wenn eine Anwendung in der Softwareschicht 209 mit einer anderen gleichrangigen Anwendung kommuniziert, ist der Anwendung nicht bewußt, wieviele andere Anwendungen bestehen oder wo sich diese anderen Anwendungen befinden. Die Funktion der Anwendungsschicht 208 ist die Bestimmung und Verwendung solcher Einzelheiten, wodurch es folglich möglich wird, die Anwendungen auf eine sehr abstrakte Weise zu schreiben.
Die Management-Informationsbasis 211 speichert Daten, die von den verschiedenen Softwareschichten verwendet werden. Das Schichtenmanagement 210 stellt die Schichtenmanagementelemente bereit, die in jeder Softwareschicht benötigt werden.
Die bei der Weglenkung von Verbindungen durch die Transport-Softwareschicht 205 und die Sitzungs- Softwareschicht 206 von Fig. 2 durch einen Vermittlungsknoten durchgeführten Schritte werden in Fig. 22-26 des US-Patents Nr. 5377262 beschrieben. Wenn das Sprechstellengerät 121 eine Verbindung zu dem Sprechstellengerät 126 auf dem Verbindungsknoten 103 einleitet, wird eine Verbindungsaufbaumeldung aus dem Sprechstellengerät 121 empfangen und über die Schichten 201-205 von Fig. 2, die auf dem Vermittlungsknoten 101 ablaufen, zu der Sitzungsschicht 206 übertragen. Die Sitzungsschicht 206 untersucht die Weglenktabelle 302 der Ebene 5 von Tabelle 5 und bestimmt, ob die Verbindung nicht zu dem Vermittlungsknoten 103 gelenkt werden sollte. Danach wird eine Aufbauanforderung mit der Rufnummer des Sprechstellengeräts 126 und der Knotennummer des Vermittlungsknotens 103 aus der Sitzungs- Softwareschicht 206 zu der Transport-Softwareschicht 205 übertragen. Fig. 11 zeigt einen Teil der durch die Transportschicht 205 durchgeführten Operationen, wie in Fig. 24 des US-Patents Nr. 5377262 gezeigt.
Die Blöcke 1001-1004 entsprechen den Blöcken 2401-2404 von Fig. 24 des US-Patents Nr. 5377262. Der Entscheidungsblock 1001 bestimmt, ob sich die Verbindung in einem Ruhezustand befindet. Wenn dies nicht der Fall ist, führt der Block 1010 eine normale Verarbeitung gemäß der zuvor genannten Fig. 24 durch. Wenn die Antwort im Entscheidungsblock 1001 ja ist, bestimmt der Entscheidungsblock 1002, ob eine Aufbauanforderung aus der Sitzungs-Softwareschicht 206 empfangen wurde. Wenn die Antwort nein ist, wird durch den Block 1003 eine Fehlerwiederherstellung durchgeführt. Wenn die Antwort im Entscheidungsblock 1002 ja ist, bestimmt der Entscheidungsblock 1004, ob das Knoten-Flag anzeigt, daß der Zielknoten gleich der vorliegenden Knotennummer ist. Wenn die Antwort im Entscheidungsblock 1004 nein ist, bedeutet dies, daß der Vermittlungsknoten ein Durchgangsknoten für eine aus einem anderen Vermittlungsknoten gelenkte Verbindung ist. Wenn die Antwort im Entscheidungsblock 1004 ja ist, bedeutet dies, daß die Verbindung auf diesem Vermittlungsknoten eingeleitet wurde. Der Entscheidungsblock 1006 bestimmt dann, ob "n" Verbindungen zu dem Ziel-Vermittlungsknoten eingeleitet wurden. Wenn die Antwort nein ist, wählt der Block 1007 einen verfügbaren Weg aus der Weglenktabelle 303 der Ebene 4, der die wenigsten Sprünge aufweist, und überträgt die Steuerung an den Block 1009, der die Verbindungsaufbaumeldung auf die normale Weise verarbeitet. Wieder mit Bezug auf den Entscheidungsblock 1006 wählt der Block 1008, wenn die Antwort ja ist, zufällig eine aus dem Vermittlungsknoten herausführende Strecke und verwendet diese Zufalls-Auswahlstrecke zum Senden der Verbindungsaufbaumeldung. Nach der Ausführung des Blocks 1008 setzt der Block 1009 die "Anzahl von Verbindungen" auf "0". Schließlich erledigt der Block 1010 den verbleibenden Teil der Weglenkoperation wie in dem US-Patent Nr. 5377262 beschrieben, darunter die Aktualisierung der Weglenktabelle 303 der Ebene 4, wenn die Rufmeldung empfangen wird.

Claims

1. Verfahren zur Gewinnung von Leitweglenkinformationen in einem Telekommunikationsvermittlungssystem mit einer Vielzahl von durch eine Vielzahl von Gruppen von Kommunikationsstrecken (111-119) verbundenen Vermittlungsknoten (101-108), mit den folgenden Schritten:

Zugreifen (1002) auf eine Leitweglenktabelle durch einen ersten der Vielzahl von Vermittlungsknoten zur Bestimmung einer ersten der Vielzahl von Gruppen von Kommunikationsstrecken zur Herstellung einer ersten Telekommunikationsverbindung zu einem zweiten der Vielzahl von Vermittlungsknoten; gekennzeichnet durch:

zufälliges Auswählen (1006-1009), durch den ersten der Vielzahl von Vermittlungsknoten, einer zweiten der Vielzahl von Gruppen von Kommunikationsstrecken, die in der Leitweglenktabelle nicht als ein Leitweg zu dem zweiten der Vielzahl von Vermittlungsknoten markiert ist, um eine zweite Telekommunikationsverbindung zu dem zweiten der Vielzahl von Vermittlungsknoten herzustellen;

Übertragen (1010) einer ersten Art von Nachricht, um die zweite Telekommunikationsverbindung zu dem zweiten der Vielzahl von Vermittlungsknoten herzustellen;

Empfangen (1010), durch den ersten der Vielzahl von Vermittlungsknoten, von Leitweglenkinformationen in einer zweiten Art von Nachricht aus dem zweiten der Vielzahl von Vermittlungsknoten, wenn die zweite Telekommunikationsverbindung hergestellt wird; und

Aktualisieren (1010), durch den ersten der Vielzahl von Vermittlungsknoten, der Leitweglenktabelle unter Verwendung der empfangenen Leitweglenkinformationen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des zufälligen Auswählens den Schritt des Berechnens (1006) der Rate von Telekommunikationsverbindungen aus dem ersten der Vielzahl von Vermittlungsknoten; und das Durchführen (1008) des Zufallsauswahlschritts beim Auftreten einer vordefinierten Rate von Telekommunikationsverbindungen umfaßt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Schritt des Berechnens den Schritt des Zählens (1007) einer Anzahl von Telekommunikationsverbindungen zu dem zweiten der Vielzahl von Vermittlungsknoten aus dem ersten der Vielzahl von Vermittlungsknoten umfaßt und die vordefinierte Rate durch das Auftreten einer vordefinierten Anzahl von Telekommunikationsverbindungen bestimmt wird, wodurch der Schritt des zufälligen Auswählens nach jedem Auftreten der vordefinierten Anzahl von Telekommunikationsverbindungen durchgeführt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei die erste Art von Nachricht eine ISDN-Verbindungsaufbaumeldung ist.

5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die zweite Art von Nachricht eine ISDN-Rufmeldung ist.

6. Vorrichtung zur Gewinnung von Leitweglenkinformationen in einem Telekommunikationsvermittlungssystem mit einer Vielzahl von durch eine Vielzahl von Gruppen von Kommunikationsstrecken (111-119) verbundenen Vermittlungsknoten (101-108), mit folgendem:

einem Mittel (1002) zum Zugreifen auf eine Leitweglenktabelle durch einen ersten der Vielzahl von Vermittlungsknoten zur Bestimmung einer ersten der Vielzahl von Gruppen von Kommunikationsstrecken zur Herstellung einer ersten Telekommunikationsverbindung zu einem zweiten der Vielzahl von Vermittlungsknoten;

gekennzeichnet durch:

ein Mittel (1006-1009) zum zufälligen Auswählen, durch den ersten der Vielzahl von Vermittlungsknoten, einer zweiten der Vielzahl von Gruppen von Kommunikationsstrecken, die in der Leitweglenktabelle nicht als ein Leitweg zu dem zweiten der Vielzahl von Vermittlungsknoten markiert ist, um eine zweite Telekommunikationsverbindung zu dem zweiten der Vielzahl von Vermittlungsknoten herzustellen;

ein Mittel (1010) zum Übertragen einer ersten Art von Nachricht, um die zweite Telekommunikationsverbindung zu dem zweiten der Vielzahl von Vermittlungsknoten herzustellen;

ein Mittel (1010) zum Empfangen, durch den ersten der Vielzahl von Vermittlungsknoten, von Leitweglenkinformationen in einer zweiten Art von Nachricht aus dem zweiten der Vielzahl von Vermittlungsknoten, wenn die zweite Telekommunikationsverbindung hergestellt wird; und

ein Mittel (1010) zum Aktualisieren, durch den ersten der Vielzahl von Vermittlungsknoten, der Leitweglenktabelle unter Verwendung der empfangenen Leitweglenkinformationen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei das Mittel zum zufälligen Auswählen ein Mittel (1006) zum Berechnen der Rate von Telekommunikationsverbindungen aus dem ersten der Vielzahl von Vermittlungsknoten; und ein Mittel (1008) zum Durchführen des Zufallsauswahlschritts beim Auftreten einer vordefinierten Rate von Telekommunikationsverbindungen umfaßt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei das Mittel zum Berechnen ein Mittel (1007) zum Zählen einer Anzahl von Telekommunikationsverbindungen zu dem zweiten der Vielzahl von Vermittlungsknoten aus dem ersten der Vielzahl von Vermittlungsknoten umfaßt und die vordefinierte Rate durch das Auftreten einer vordefinierten Anzahl von Telekommunikationsverbindungen bestimmt wird, wodurch das Mittel zum zufälligen Auswählen nach jedem Auftreten der vordefinierten Anzahl von Telekommunikationsverbindungen durchgeführt wird.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die erste Art von Nachricht eine ISDN-Verbindungsaufbaumeldung ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die zweite Art von Nachricht eine ISDN-Rufmeldung ist.