CN1227916C

CN1227916C - 在信令网中改善负荷分配的装置和方法

Info

Publication number: CN1227916C
Application number: CN00809252.4A
Authority: CN
Inventors: C·弗里德尔
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Nokia Solutions and Networks GmbH and Co KG
Priority date: 1999-04-20
Filing date: 2000-04-17
Publication date: 2005-11-16
Anticipated expiration: 2020-04-17
Also published as: WO2000064195A1; US7043003B1; BR0009882A; DE10081048D2; CN1378753A

Abstract

本发明涉及在一个信令网中改善负荷分配的装置和方法，该信令网具有多个信令节点(A、B)和多个具有至少一个第一和一个第二单独带宽的信令信道(L0、L1、L2、L3)，其中第二单独带宽(EBB₃)大于第一单独带宽(EBB₀至EBB₂)，其中：a)为在一个信令节点(A)上提供使用的信令信道(L0至L3)确定一个各提供使用的单独带宽(EBB₀至EBB₃)；b)分析已确定的单独带宽(EBB₀至EBB₃)；和依赖于在步骤b)中分析的结果在提供使用的信令信道上分配须传输的信令信息。在考虑提供使用的信令信道的各自单独带宽(EBB₀至EBB₃)的情况下可靠防止在信令网中的过载。

Description

在信令网中改善负荷分配的装置和方法

技术领域

本发明涉及在信令网中改善负荷分配的装置和方法，特别涉及所谓的“负载共享”方法，以该方法在一个数字信令网中获得信令数据的有规律分配。

背景技术

对于消息交换(例如语言、数据、文本和/或图像)在通常情况下电信网或电信网络使二个用户终端设备经过多个线路段和交换设备彼此连接。在连接控制的情况下和在应用业务特征的情况下对此在交换中心之间须传输控制信息或者信令消息。与模拟通信网络相比数字的、计算机控制的通信网特别提供十分高的功率范围，因此在数字的、计算机控制的通信网络中引入一个新的高效信号发送系统。

ITU(国际通信联盟)因此详细说明了中央信号发送系统Nr.7(CCS7)，该系统对于在数字网或者网络中的使用是最佳的。

不同于迄今通常的信道连接的信号发送或者信令，在CCS7中使用关于分离的信号发送链路或者信令信道(链接)的信令消息。对此多个如此的信令信道(链接)形成一个所谓的信令集(链接组)，其中一个信令集(链接组)具有最大16个信令信道(链接)。信令信道传送多个有用信道(中继线)的信号发送消息或者信令消息。

CCS7的信令信道或者信令集(链接或者链接组)在通信网络中使所谓的信息传输部件(消息传输点MPT)彼此连接。信息传输部件和信令信道如此形成一个独立的信号发送网或者信令网，其叠加一个有用信道网。

对此信号发送终点是信号发送通信的源点和汇点并且在电信网络中首先通过交换中心或者信令节点实现。对此信息传输部件(MTP)根据目标地址(目标点编码DPC)传递接收的信令消息给一个另外的信息传输部件(消息传输部分MPT)。在信息传输部件(MTP)中在通常情况下不进行信令消息的交换技术处理。可以在信号发送终点(例如一个交换中心)中集成一个信息传输部件，或在信令网中形成一个特有的信令节点。按信令网的大小一级或多级的信息传输部件(MTP)是可能的。

在预定的信令网中所有信号发送点在通过ITU确定的编号方案的范围内的特征是例如14点代码(点编码，PC)，并且例如可以如此以一个信令消息目标明确地寻址。在CCS7中通过消息信号单元(消息信号单元，MSU)实现如此的信令消息。

在这个在信令网中传输的信令消息或者消息信号单元(MSU)中除了目标地址(目标点编码，DPC)、源地址(源点编码，OPC)外也保存话路地址(电路识别编码，CIC)。这个话路地址(CIC)根据ITU标准拥有12位，其中4个低值的位表示信号发送链路选择字段(信令链接选择字段，SLS)。根据ITU给不同的信令信息(MSU)分派关于这个信号发送链路选择字段的预定的信令信道(SLS值)。

在一个传统的信令网中须传输的信令信息(MSU)有规律地分布在提供使用的信令信道或者处于一个信令集(链接组)中激活的链路上，由此在信令网中能够实现有规律的负荷分配。

从文献“Wang.J.L：用于网络支持负载快速链接选择算法的Novell链接组尺度步骤，对于93年的计算机和通信社会的年度联合会议Infocom′93的会议录，Bd.Conf.12，1993年3月28日-1993年四月1日1280-1287页”中公开了如此的传统负荷分配方法。在此建议一个新的信令集参数选择方法，该方法基于“负荷划分链路选择”算法，在该算法中随机产生的位模式用于选择信令信道。可是这些信令信道的容量或者提供使用的单独带宽在这个方法中主要认为是等效的。为了改善负荷分配特别在不充足提高信令集(链接组)中的总容量的情况下尽管接通附加的信令信道根据这个出版文献建议用于建立一个特殊组的等效信令信道的理论，以这个理论特别在应用“负荷划分链路选择”算法的情况下最佳利用实际提供使用的总容量。

特别通过应用新式的传输技术、比如包交换、ATM、IP等等以及通过使用新式的传输介体、比如玻璃纤维电缆得出增加的信令结构，在该信令结构中出现具有不同带宽，也就是说信令信息(MSU)的传输速率的信令信道。

从文献“Franz R.及其他人的：用于窄带网络的基于ATM的SS7-向窄带-宽带集中的步骤，Proceedings of ISS′97国际交换讨论会的会议录，多伦多，CA，1997年9月21-26，3-10页中公开了在一个信令网中实现负荷分配的如此的方法和装置，该信令网具有多个用于分配信令信息的信令节点和多个用于传输信令信息的信令信道，其中经过公共信令集或者链路集初次以至少一个第一和一个第二单独带宽传输信令信息。在此第二单独带宽作为显著大于第一单独带宽的宽带信令系统的一部分，这个第一单独带宽原则上表示窄带信令系统。因此初次建议一个窄带信令系统，以这个系统部件可以执行窄带的而且可以执行宽带的信令。

可是在应用在信令网中负荷分配的如此方法和与该方法有关的装置的情况下这意味着，具有最小带宽的信令信道(窄带信令)确定每信令集(链接组)的最大可使用的传输速率。如果因此提高了须传输的信令信息的传输速率，则如此在传统负荷分配的情况下在具有最小带宽的信令信道上已经出现过载，而几乎不对具有较高带宽的信令信道(宽带信令)加负荷。

发明内容

本发明因此基于这个任务，建立一个在信令网中改善负荷分配的装置和方法，其中可靠避免了信令信道的过载。根据本发明的在一个信令网中改善负荷分配的方法，该信令网具有多个信令节点用于分配信令信息和多个具有至少一个第一和一个第二单独带宽的信令信道用于传输信令信息，其中第二单独带宽大于第一单独带宽，还包括这些步骤：

a)为在一个信令节点上提供使用的信令信道确定一个各提供使用的单独带宽；

b)分析已确定的单独带宽；和

依赖于在步骤b)中分析的结果在提供使用的信令信道上分配须传输的信令信息。

对于每个在信令节点上提供使用的信令信道主要确定一个各自的单独带宽并接着进行分析。依赖于各自估算结果最后在提供使用的信信令信道上分配须分配的信令信息。由此在应用具有不同带宽的信令信道的信令网中得到各自信令路径的最佳满载。由此可靠防止信令信道或信令集的过载。

在分析的情况下关于提供使用的信令信道的带宽确定每个提供使用的信令信道的相对带宽值并且如此执行须传输的信令信息的分配，即具有较高单独带宽的信令信道传输至少象具有较低单独带宽的信令信道一样相同数目的信令信息。通过这种方式不同的计算形式用于确定相对的带宽值，对此始终可以实现正确或者最佳地把信令信息分配给当时还没有满载的信令信道。

此外在根据发明的、在信令网中改善负荷分配的方法或者装置中给每个信令信道分配至少一个须传输的信令信息，由此对最佳负荷分配的负荷通过网络运行商可以实现信令网的改善的管理。由此显著简化了因此在每个时刻至少部分满载的信令信道的可检查性。根据本发明的在一个信令网中改善负荷分配的装置，该信令网具有多个信令节点用于分配信令信息和多个具有至少一个第一和一个第二单独带宽的信令信道用于传输信令信息，其中第二单独带宽大于第一单独带宽，所述的装置还具有：

一个确定设备，用于为在一个信令节点上提供使用的信令信道确定一个各提供使用的单独带宽；

一个分析设备，用于对已确定的单独带宽的分析；和

一个分配设备，用于依赖于分析设备的结果在提供使用的信令信道上分配须传输的信令信息。附图说明

下面根据实施例参考图详细说明本发明。

图示：

图1具有不同带宽的信令信道的二个信令节点的图解视图；和

图2具有多个信令集的部分信令网的图解视图。

具体实施方式

图1指出了二个信令节点A和B的图解视图，这二个信令节点经过信令集LS(链接组)彼此连接。信令节点A和B表示例如各一个交换中心，其具有一个信息传输部件MTP1和MTP2(消息传输点)用于以信息符号单元(MSU，消息信令单元)的形式传输信令信息。根据图1信令集LS包括具有每秒64千位的单独带宽EBB₀的信令信道L0。以相同的方式另外的信令信道L1和L2也拥有一个具有EBB₁＝EBB₂＝每秒64千位的单独带宽。与此相对信令信道L3拥有一个具有每秒2兆位的单独带宽EBB₃的较高传输速率。如果对一个已经存在的信令线路添加一个另外的具有较高数据传速率的信令线路(例如玻璃纤维电缆)，则例如得到一个如此的信令集LS。

在开始说明的信号发送链路选择字段(SLS-字段)的基础上在信令信息的信息信号单元(MSU)中可以执行信令信道L0至L3的明确分配或者选择。与传统的选择方法不同，在传统的选择方法中仅仅实现信令信道的定量选择，在根据本发明的装置和根据本发明的方法中依赖于不同信令信道的各自单独带宽EBB_x对于须传输的信令信息执行信令信道的定量选择或者分配。

下面详细说明在信令网中负荷分配和特别在信令集LS中负荷分配的改善。

第一实施例

为了在当时提供使用的信令信道L0、L1、L2和L3上分配须传输的信令信息，信息传输部件MTP1拥有一个所谓的负荷分配密钥(负荷分配密钥)，其主要包括信号发送链路选择字段(SLS-值)和分配的信令信道(链接)的表。在以前的方法中如此实现分配，即给每个提供使用的信令信道分配尽可能同样多的SLS值。如果考虑这个表或者这个负荷分配密钥，则获得关于在各个信令信道或者上级信令集LS中负荷分配的说明，其以信令信道的纯粹定量研究为基础。可是对于本发明主要是这个事实，即除了SLS值和信令信道的定量分配外此外进行定性分配。确切地说信息传输部件MTP1此外拥有一个确定设备用于确定提供使用的信令信道L_x、其中x＝0至3、的各自单独带宽EBB_x。没有描述的确定设备因此对于信令信道L0、L1、和L2获得每秒64千位的各自单独带宽EBB₀、EBB₁和EBB₂。与此相对这个确定设备对于信令信道L3获得一个每秒2兆位的单独带宽EBB₃。这些已确定的单独带宽保存在数据基中并且与负荷分配密钥(负荷分配密钥)逻辑连接。确切地说依赖于各已确定的单独带宽EBB₀至EBB₃实现各个信令信道的定性分析。在各自单独带宽合适分析的情况下可以如此最佳化在各个信令信道上的负荷分配，即可靠防止在各个信令信道中的过载。

首先如下确定经过信令信道x(其中x＝0至3)传输的信号发送链路选择值(SLS值)的数目Z(x)：

Z(x)＝16×EBB_x/GBB (1)

其中Z(x)表示经过信令信道x传输的SLS值的数目，EBB_x表示各自信令信道x的单独带宽，并且GBB表示在信令集LS中所有提供使用的信令信道的单独带宽的和。

在CCS7信令网中从在ITU标准中对于国际市场固定预先给定的、SLS值的4位数目中得出在上述等式(1)中的商EBB_x/GBB与值16的乘法，由此可以描述最大16个不同的SLS值。在SLS值的另一个值范围中相应地一个另外的乘法器得出16。在根据前面说明的等式的单独带宽的分析的情况下因此对于整个带宽GBB得出每秒3×64千位+2兆位＝每秒35×64千位的值。对于SLS值的数目因此得出这些值

Z(0)＝16×1/35，

Z(1)＝16×1/35，

Z(2)＝16×1/35，和

Z(3)＝16×32/35，

因为对于SLS值的数目仅仅可以应用整数，所以可能得出在信令信道L3上所有16个SLS值的分配。该最佳的负荷分配似乎在这个第一实施例中因此导致在信令信道L3中所有信令信息的传输。

可是在确定的情况下这可能意味着信令网的缺点，因为不使用例如冗余的信令线路。首先因此给每个信令信道L0至L3分配至少一个要传输的信令信息，由此此外能够改善信令链路的管理和可检查性。此外在信令信道(例如L3)中断的情况下以特别简化并快速的方式可以转换到还提供使用的信令信道(L0至L2)上。

第二实施例

根据还没有描述的第二实施例信令集LS包括仅仅二个具有每秒64千位和每秒256千位单独带宽的信令信道。这例如是这种情况，在宽带CCS7中已经存在一个每秒64千位的E1传输链路并且根据较高的通信形成网络运行商建立一个从信令节点A到信令节点B的附加STM1光传输链路，其例如包含一个具有每秒256千位带宽的信令信道。在这种情况下由于冗余的原因不放弃现行的、具有每秒64千位的CCS7信令信道。在应用如此的信令集的情况下，在应用上面说明的等式的情况下得出SLS值的数目的下面说明的负荷分配。

Z(0)＝16×64/320＝3

→例如SLS＝0、1、2

Z(1)＝16×256/320＝13

→例如SLS＝3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15。

这意味着，信令信道L0传输负荷的3/16，信令信道L1传输负荷的13/16。信令信道L1因此相对与其最大带宽多负担1/16。与传统的、须传输的信令信息的定量分配不同，在根据本发明的定性分配的情况下，在布置了每秒320千位的总带宽GBB的情况下用这个方法可以使用每秒16/13×256千位、也就是每秒315千位，这相当于提高146％。

第三实施例

在第一和第二实施例中在总带宽GBB和与各自单独带宽的下面的比例形成的基础上确定负荷分配的改善。可是本发明不局限于此并且例如也获得各自单独带宽彼此的直接比例形成。因此例如可以确定在信息传输部件MTP1中最低或最高的单独带宽EBBmin/EBBmax并紧接着以当时必须考虑的单独带宽形成在最低和最高单独带宽之间的商。

如果根据图1例如信令信道L0作为最低单独带宽EBBmin的参考值(每秒64千位)，则对于各自信令信道的商得出：

L0＝1

L1＝1

L2＝1

L3＝32

如果另一方面信令信道L3的最高单独带宽EBBmax用作参考值(每秒2兆位)，则对于各自单独带宽的商得出下面的值：

L0＝1/32

L1＝1/32

L2＝1/32

L3＝1

在这种情况下通过各自单独带宽彼此的分析(商)实现在信令网中负荷分配的改善。

根据该实施例的修改，有选择地也可以执行提供使用的信令信道L0至L3的已确定的单独带宽与预定的单独带宽的乘积，对此在下面的产生这些单独带宽的彼此比例的步骤中可以对所确定的积执行求方根。首先仅仅对于二个信令信道的单独带宽实施该修改，因为另一方面特别得出高的数值。

可是本发明不局限于前面说明的分析方法，而且更包含所有另外的分析方法，在这些方法中信令信道的单独带宽彼此可以进行比例。

第四实施例

图2指出了根据第四实施例的信令网的一部分的图解视图，其中在信令节点A和B之间布置多个信令集LS1、LS2和LS3。如果主通信节点在信令网中彼此必须连接并特别必须处理高的信令产生，则例如出现一个如此的结构。

正如上面说明的，由于信号发送链路选择字段(SLS字段)具有仅仅4位并因此仅仅可以表示16个SLS值，则一个信令集LS最大拥有16个信令信道。为了明确分配因此确定另外的信令集LS2和LS3，由此能够倍增传输信令信息的容量。但仍然由此得出负荷分配密钥(负荷分配密钥)的十分复杂的描述，其因此包括多个用于各个信令集LS1、LS2和LS3的表，其中信令集LS的表指明SLS值的数目到各在信令集中提供使用的信令信道的分配。这些表以同前面说明的相同的方式拥有到数据基的分配，在数据基中描述提供使用的或者当前信令信道的各自单独带宽。通过这种方式对于具有多个信令集LS1、LS2和LS3的信令网得出各自信令信道的定性分配，由此在应用具有不同带宽的信令信道的情况下保证最佳的负荷分配并可靠防止各个信令信道或信令集的过载。

上面根据CCS7信令网说明了本发明。可是其不局限于此，并可以应用在另外的信令网上，在这些信令网中各自信令信道具有不同的带宽。

Claims

1.在一个信令网中改善负荷分配的方法，该信令网具有多个信令节点(A、B)用于分配信令信息，和

多个具有至少一个第一和一个第二单独带宽的信令信道(L0、L1、L2、L3)用于传输信令信息，其中第二单独带宽大于第一单独带宽，

其特征在于这些步骤：

a)为在一个信令节点(A)上提供使用的信令信道(L0至L3)确定一个各提供使用的单独带宽；

b)分析已确定的单独带宽；和

c)依赖于在步骤b)中分析的结果在提供使用的信令信道上分配须传输的信令信息。

2.根据权利要求1的方法，其特征在于，在分析时

在步骤b)中针对在一个信令节点上提供使用的信令信道为这些信令信道(L0至L3)确定相对的带宽值；并且

在步骤c)中执行须传输的信令信息的分配，使得具有第二单独带宽的信令信道(L3)传输至少与具有第一单独带宽的信令信道(L0)相同数目的信令信息。

3.根据权利要求1或2的方法，其特征在于，在步骤b)中

b1)确定在一个信令节点上提供使用的信令信道(L0至L3)的单独带宽的总和；并且

b2)对于这些信令信道(L0至L3)从各自单独带宽和确定的总和中形成各一个商。

4.根据权利要求1或2的方法，其特征在于，在步骤b)中

b1)确定至少第一和第二单独带宽的最低/最高的单独带宽，和

b2)对于在一个信令节点上提供使用的信令信道从各自单独带宽和确定的最低/最高单独带宽中形成各一个商。

5.根据权利要求1或2的方法，其特征在于，在步骤b)中

b1)对于在一个信令信道上提供使用的信令信道(L0至L3)确定各提供使用的单独带宽与预定的单独带宽的各一个积，和

b2)对于在一个信令节点上提供使用的信令信道(L0至L3)形成所确定的积的各一个方根。

6.根据权利要求1或2的方法，其特征在于，给在一个信令节点上提供使用的信令信道分配各至少一个须传输的信令信息。