DE69632888T2

DE69632888T2 - Dienst- und Informationsverwaltungssystem für ein Telekommunikationsnetzwerk

Info

Publication number: DE69632888T2
Application number: DE69632888T
Authority: DE
Inventors: Gurcharan S. Bhusri
Original assignee: AT&T Corp
Current assignee: AT&T Corp
Priority date: 1995-05-16
Filing date: 1996-05-15
Publication date: 2005-07-28
Anticipated expiration: 2016-05-16
Also published as: CA2175129C; US20080192920A1; US5878113A; DE69632888D1; US6393118B1; EP0743778B1; US5729597A; EP0743778A2; CA2175129A1; EP0743778A3

Description

FACHGEBIET
Die Erfindung betrifft allgemein die Dienste- und Betriebssteuerung eines Telekommunikationsnetzwerks und insbesondere ein Dienstesteuerungs- und Betriebselementesystem, das verschiedene Funktionen des Telekommunikationsnetzwerks ausführt und steuert.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die Verwaltung moderner Telekommunikationsnetzwerke erfordert die Ausführung mehrerer Funktionen, einschließlich des Aufbaus und der Leitweglenkung einer Fernsprechverbindung (nachfolgend zur Vereinfachung als "Verbindung" oder "Ruf' bezeichnet), des Störungsmanagements, der Verbindungsdatenerfassung, die zur Erstellung von Teilnehmerrechnungen verwendet wird, der Betrugserkennung und -handhabung, der Bereitstellung neuer Dienste, der Messung der Rufverzugszeit und der Zeitsynchronisation. Zur Zeit führen mehrere Systeme innerhalb eines Telekommunikationsnetzwerks diese verschiedenen Funktionen aus.
In einem Telekommunikationsnetzwerk werden Informationen in Form von Signalisierungsnachrichten, auch als Kennzeichenblöcke bezeichnet, zwischen Netzwerkelementen, die an Verbindungsaufbau und -steuerung beteiligt sind, ausgetauscht. Vermittlungsstellen, Datenbasen und dergleichen werden verwendet, um den Informationsaustausch durchzuführen.
Die Zentralkanalsignalisierung, auch als zentrale Zeichengabe bezeichnet, ist eine Außerband-Methode zum Informationsaustausch über Kanäle, die von denen getrennt sind, die zum Übertragen von Sprach- oder Datensignalen verwendet werden. Eine bekannte Signalisierungsmethode macht vom Protokoll des Signalsystems Nr. 7 (SS7) des Comité Consultatif International Telegraphique et Telephonique (CCITT) Gebrauch. An der Schnittstelle zwischen einer AT&T-Netzwerkvorrichtung und einer privaten Nebenstellenanlage (PBX) verwendet eine zweite bekannte Signalisierungsmethode das Q.931-Protokoll. Im SS7-Protokoll sind die Nachrichten hochstrukturierte Informationsfelder aus Bits, die sich durch eine Längenkennzeichnung voneinander unterscheiden. Eine ausführliche Beschreibung des Formats der SS7-Nachricht und der Wechselbeziehung zwischen SS7- und Q.931-Protokollen findet sich im CCITT-Blaubuch "Specification of Signaling System No. 7", Band 6 (1988). Zur Beschreibung des Protokolls Nr. 7 zur gemeinsamen Kanalsignalisierung siehe G. G. Schanger, "IEEE Journal on Selected Areas in Communication", Band SAC-4, Nr. 3, Seiten 360–65 (1986) und S. Suzuki et. al., "Review of the Electrical Communication Laboratories", Band 28, Nr. 1–2, Seiten 50–65 (1980).
Die einem typischen Telekommunikationsnetzwerk wie dem Wählnetz von AT&T zugeordneten Netzwerkelemente, die üblicherweise von einem Ruf durchlaufen werden, umfassen folgendes: (1) einen dem Netzwerk zugeordneten und im geographischen Gebiet des rufenden Teilnehmers angeordneten Ursprungsvermittlungsknoten, der eine Verbindungsaufforderungsnachricht von einem Ortsnetzbetreiber oder einem konkurrierenden Zugangsanbieter empfängt und für die Steuerung des Verbindungsaufbaus verantwortlich ist; (2) einen ebenfalls dem Netzwerk zugeordneten, aber im geographischen Gebiet des gerufenen Teilnehmers angeordneten Zielvermittlungsknoten, der den Ruf zu einem Ortsnetzbetreiber oder einer dem gerufenen Teilnehmer zugeordneten privaten Nebenstellenanlage durchschaltet; (3) eine Durchgangsvermittlungsstelle, die verwendet wird, wenn kein direkter Weg zwischen dem Ursprungsvermittlungsknoten und dem Zielvermittlungsknoten verfügbar ist, weil alle direkten Fernleitungen vom Ursprungs- bis zum Zielvermittlungsknoten belegt sind, aber ein freier Weg vorhanden ist, der aktiviert werden kann, indem die Durchgangsvermittlungsstelle verwendet wird, um den Zielvermittlungsknoten zu erreichen (der Einfachheit halber sind Bezugszeichen für Durchgangsvermittlungsstellen im Text und in den Zeichnungen weggelassen); (4) ein Dienstesteuerungspunkt, der als eine Datenbasis fungiert, die den Ursprungsvermittlungsknoten in bezug auf die Verarbeitung und Leitweglenkung bestimmter Rufe anweist; und (5) Signalübergabepunkte, die in passenden Paaren verteilt sind und die mit dem Ursprungsvermittlungsknoten, dem Zielvermittlungsknoten und den Dienstesteuerungspunkten über Zugangszwischenleitungen verbunden sind, die zum Übertragen von Nachrichten zwischen Netzwerkelementen verwendet werden.
Ein typischer Ruf in Nordamerika hat eine gerufene Nummer in der Form N0/1X NXX-XXXX, wobei N irgendeine Zahl von 2 bis 9, 0/1 entweder eine 0 oder eine 1 und irgendeine Zahl von 0 bis 9 ist und der 10-stellige Code von links nach rechts im allgemeinen folgendes darstellt: eine dreistellige Ortskennzahl, eine dreistellige Vermittlungsstellenkennzahl und eine vierstellige Sprechstellennummer. Die Stellen der Ortskennzahl bezeichnen eine geographische Region in Nordamerika, die Stellen der Vermittlungsstellenkennzahl bezeichnen das zentrale Fernsprechamt des gerufenen Teilnehmers, und die Sprechstellennummer stellt die Bezeichnung des gerufenen Teilnehmers dar.
Wenn die ersten drei Ziffern in der Rufnummer jedoch 800 oder 900 sind, ist die Rufnummer nicht direkt einer geographischen Region zugeordnet. Einige oder alle der Ziffern in einer 800/900er Rufnummer müssen normalerweise von einem Dienstesteuerungspunkt, der eine Tabelle mit 800/900er Rufnummern und den ihnen zugeordneten physischen Fernsprechzielen führt, in ein physisches Fernsprechziel übersetzt werden. Eine solche Übersetzung wird als globale Namenübersetzung bezeichnet, und die von den Dienstesteuerungspunkten geführten Tabellen werden als globale Namenübersetzungstabellen bezeichnet. Die Vermittlungsstellen und/oder Signalübergabepunkte führen Tabellen, die angeben, welche Dienstesteuerungspunkte welche 800/900er Rufnummern bedienen.
Ein Signalisierungsnachrichtenfluß für einen typischen Ruf vom Typ 800 NXX XXXX oder 900 NXX XXXX, der die verschiedenen Netzwerkelemente durchläuft, ist folgendermaßen beschaffen.
Ein Ursprungsvermittlungsknoten empfängt eine Verbindungsauforderungsnachricht, normalerweise in Form einer Anfangsadreßnachricht, von einem Ortsnetz oder einem konkurrierenden Zugangsanbieter, das bzw. der den rufenden Teilnehmer versorgt. Der Ursprungsvermittlungsknoten bestätigt die Nachricht. Falls während des Bestätigungsvorgangs ein Fehler in der Nachricht ermittelt wird, endet der Verbindungsablauf.
Wenn in der Nachricht kein Fehler ermittelt wird, schaut der Ursprungsvermittlungsknoten in seiner globalen Namenübersetzungstabelle nach, um die Kennung eines Dienstesteuerungspunkts, der Verarbeitungs- und Leitweglenkungsanweisungen für den Anruf bereitstellen kann, festzustellen. Die globale Namenübersetzungstabelle enthält Einträge für alle Rufnummern, die durch das Netzwerk versorgt werden (zum Beispiel 800 NXX XXXX oder 900 NXX XXXX). Für jede gewählte Rufnummer stellt die Tabelle eine Dienstesteuerungspunkt-Kennung und eine Teilsystemnummer, die die Anwendung in diesem Dienstesteuerungspunkt bezeichnet, zur Verfügung. Wenn die gewählte Rufnummer nicht mit einem Eintrag in der globalen Namenübersetzungstabelle übereinstimmt, ist entweder die Tabelle fehlerhaft oder der Ortsnetzbetreiber oder die Vermittlung eines konkurrierenden Zugangsanbieters hat den Ruf fehlgeleitet.
Wenn man annimmt, daß ein Eintrag einer gültigen gewählten Rufnummer in der Tabelle vorhanden ist, dann formuliert der Ursprungsvermittlungsknoten eine Anfragenachricht, die auch als Transaktionsanwenderteil-Nachricht bezeichnet wird und Rufweglenkungs- und Verarbeitungsinformation anfordert. Der Ursprungsvermittlungsknoten sendet die Anfragenachricht an den durch die globale Namenübersetzungstabelle identifizierten Dienstesteuerungspunkt. In einigen bestehenden Systemen leitet anstelle des Ursprungsvermittlungsknotens ein Signalübergabepunkt, der in seinen eigenen globalen Namenübersetzungstabellen nachschaut, eine Aufforderungsnachricht an den identifizierten Dienstesteuerungspunkt.
Nachdem der Dienstesteuerungspunkt die Anfragenachricht empfangen hat, formuliert er eine Antwortnachricht, die Anweisungen zur Verarbeitung und Leitweglenkung des Rufs enthält, und leitet diese Antwortnachricht an den Ursprungsvermittlungsknoten weiter. Wenn der Dienstesteuerungspunkt bestimmt, daß er die in der Anfragenachricht empfangene gewählte Rufnummer nicht bedient, identifiziert der Dienstesteuerungspunkt den Fehler in der Antwortnachricht. Somit kann die Antwortnachricht Anweisungen zur Verarbeitung und Leitweglenkung des Rufs enthalten, oder sie kann verwendet werden, um mitzuteilen, daß der Ruf wegen eines am Dienstesteuerungspunkt ermittelten Fehlers abgebrochen wurde.
Der Ursprungsvermittlungsknoten empfängt die Antwortnachricht und bestätigt sie. Wenn man annimmt, daß Empfang und Bestätigung der Antwortnachricht erfolgreich sind, dann fährt der Ursprungsvermittlungsknoten mit der Leitweglenkung des Rufs fort. Als Teil der Leitweglenkungsfunktion sendet er die Aufforderungsnachricht über einen Signalübergabepunkt an einen Zielvermittlungsknoten.
Nachdem der Zielvermittlungsknoten die Aufforderungsnachricht vom Signalübergabepunkt empfangen und bestätigt hat, leitet er die Aufforderungsnachricht an einen Ortsnetzbetreiber oder eine private Nebenstellenanlage weiter, der bzw. die den gerufenen Teilnehmer versorgen. Wenn der gerufene Teilnehmer von einer privaten Nebenstellenanlage versorgt wird, leitet der Zielvermittlungsknoten jedoch unter Verwendung des Q.931-Protokolls eine Verbindungsaufbaunachricht (die der Aufforderungsnachricht äquivalent ist) an die private Nebenstellenanlage weiter. In beiden Fällen wird dadurch die Signalisierung des Anrufs in der Vorwärtsrichtung abgeschlossen.
Bei einem Ruf, der bei einem Ortsnetzbetreiber endet, empfängt die Vermittlungsstelle des Ortsnetzbetreibers die gewählte Rufnummer, leitet den Ruf an ein bekanntes Fernsprechziel weiter und sendet an den Zielvermittlungsknoten eine Wahlendenachricht, die anzeigt, daß der gerufene Teilnehmer auf den ankommenden Ruf hingewiesen worden ist. Bei einem Ruf, der an einer privaten Nebenstellenanlage endet, empfängt die private Nebenstellenanlage die gewählte Rufnummer und sendet eine Ruffortsetzungsnachricht und eine Hinweisnachricht an den Zielvermittlungsknoten.
Nachdem der Zielvermittlungsknoten entweder die Wahlendenachricht oder die Hinweisnachricht empfangen hat, erzeugt er erneut eine Wahlendenachricht und sendet sie an den Ursprungsvermittlungsknoten. Der Ursprungsvermittlungsknoten leitet die Wahlendenachricht, die er vom Zielvermittlungsknoten empfängt, an die Vermittlungsstelle eines Ortsnetzbetreibers oder eines konkurrierenden Zugangsanbieters, die dem rufenden Teilnehmer zugeordnet ist, weiter. Jede Vermittlungsstelle führt eine Durchschaltung für einen Sprachweg durch. Der rufende Teilnehmer hört dann einen Rückrufton.
Wenn der gerufene Teilnehmer den Ruf beantwortet, sendet der Ortsnetzbetreiber des gerufenen Teilnehmers eine Antwortnachricht oder die private Nebenstellenanlage des gerufenen Teilnehmers eine Verbindungsnachricht an den Zielvermittlungsknoten. Wenn der gerufene Teilnehmer eine private Nebenstellenanlage ist, sendet der Zielvermittlungsknoten eine Verbindungsbestätigungsnachricht an die private Nebenstellenanlage. Sobald der Zielvermittlungsknoten entweder die Antwortnachricht oder die Verbindungsnachricht empfängt, erzeugt er erneut eine Antwortnachricht an den Ursprungsvermittlungsknoten.
Der Ursprungsvermittlungsknoten erzeugt erneut die Antwortnachricht für die Vermittlungsstelle eines Ortsnetzbetreibers oder eines konkurrierenden Zugangsanbieters, die dem rufenden Teilnehmer zugeordnet ist. Nachdem der rufende und der gerufene Teilnehmer ein Gespräch geführt haben und der rufende Teilnehmer aufgelegt hat, sendet die Vermittlungsstelle eines Ortsnetzbetreibers oder eines konkurrierenden Zugangsanbieters eine Freigabenachricht an den Ursprungsvermittlungsknoten. Der Ursprungsvermittlungsknoten sendet dann die Freigabenachricht an den Zielvermittlungsknoten.
Bei einem Ruf, der bei einem Ortsnetzbetreiber endet, sendet der Zielvermittlungsknoten die Freigabenachricht an den Ortsnetzbetreiber. Der Ortsnetzbetreiber antwortet mit einer Freigabebestätigungsnachricht, was dazu führt, daß der Ruf abgebrochen wird. Der Abbruch einer Q.931-Verbindung zu einer privaten Nebenstellenanlage erfordert, daß der Zielvermittlungsknoten eine Trennachricht an die private Nebenstellenanlage sendet. Die Nebenstellenanlage sendet dann eine Q.931-Freigabenachricht an den Zielvermittlungsknoten. Der Zielvermittlungsknoten sendet als Antwort eine Freigabebestätigungsnachricht gemäß Q.931-Protokoll an die private Nebenstelle, was ebenfalls dazu führt, daß der Ruf abgebrochen wird.
Derselbe Verbindungsablauf trifft üblicherweise auch zu, wenn die gewählte Rufnummer eine Ortskennzahl enthält, die eine dem gerufenen Teilnehmer zugeordnete geographische Region kennzeichnet, abgesehen davon, daß Ursprungsvermittlungsknoten oft imstande sind, diese Rufe anhand ihrer eigenen Vermittlungstabellen weiterzuleiten, indem sie zusätzliche Informationen aus automatischen Rufnummererkennungstabellen und aus Tabellen gewählter Rufnummern verwenden, ohne Anfragenachrichten für Leitweglenkungs- und Verarbeitungsanweisungen an Dienstesteuerungspunkte zu senden.
Wenn Netzwerkteilnehmer auf rufenden und gerufenen Rufnummern beruhende Dienste angeboten werden, werden von jeder Vermittlungsstelle automatische Rufnummererkennungstabellen und Tabellen gewählter Rufnummern geführt. Jede Tabelle kann Millionen von Einträgen enthalten, und die Anzahl der Einträge wächst mit Erweiterung der einer zahlreichen Bevölkerung angebotenen Dienste.
Netzwerkteilnehmer, die eine 800er oder 900er Rufnummer führen, abonnieren oft einen tageszeitabhängigen Leitweglenkungsdienst, so daß ihre Rufe zu verschiedenen Tageszeiten an verschiedene Fernsprechziele gerichtet werden. Die auf der Tageszeit beruhende Übersetzung einer 800er oder 900er Rufnummer in ein physisches Fernsprechziel wird von einem Dienstesteuerungspunkt durchgeführt, der seine eigene lokale Uhr als Zeitreferenz verwendet. Normalerweise werden keine Vorkehrungen zur Synchronisation der Uhrzeit innerhalb des Netzwerks getroffen, so daß, falls die lokale Uhr nicht richtig geht, Rufe von Teilnehmern, die einen tageszeitabhängigen Leitweglenkungsdienst abonniert haben, an einen falschen Bestimmungsort geleitet werden können.
Teilnehmer können auch einen Datensammel- und -meldedienst abonnieren, der Information bezüglich der Verteilung von 800er und 900er Rufen nach Tageszeit, Wochenzeit usw. oder bezüglich deren Verteilung nach Ziel und Ursprung des Rufs bereitstellt. Diese Information wird üblicherweise durch Dienstesteuerungspunkte erzeugt und periodisch an einen Zentralrechner gesendet. Alternativ sind an jeder ankommenden und abgehenden SS7-Signalisierungszwischenleitung Einrichtungen angeordnet, um Nachrichten zu sammeln, die von jedem Dienstesteuerungspunkt abgehen oder bei diesem ankommen. Diese Datensammelverfahren stellen jedoch keine Informationen bezüglich der Rufe bereit, die im Stadium des Verbindungsaufbaus erfolglos waren, wie zum Beispiel Rufe, die niemals einen Dienstesteuerungspunkt erreichten. Außerdem wird ein Teil der Verarbeitungsleistung des Dienstesteuerungspunkts verbraucht, um diese Funktionen auszuführen, wenn der Dienstesteuerungspunkt Daten sammelt und an einen Zentralcomputer sendet, und die Anordnung von Einrichtungen zur Datensammlung an jeder Zwischenleitung zu jedem Dienstesteuerungspunkt stellt ein aufwendiges und kostspieliges Verfahren zur Datensammlung dar.
Die Rufverzugszeit, das heißt Verzögerung zwischen dem Wählen der gerufenen Rufnummer und dem Empfang des Rückruftons, ist zu einem direkten Maß der Qualität der Netzwerkleistungsfähigkeit geworden. Zur Zeit ist die Messung der Rufverzugszeit begrenzt, weil es keinen zufriedenstellenden Mechanismus an Ort und Stelle gibt, um die Rufverzugszeit kontinuierlich zu überwachen.
Die Verbindungsdatenerfassungsfunktion zur Teilnehmerabrechnung für ein Telekommunikationsnetzwerk wird üblicherweise von Ursprungsvermittlungsknoten durchgeführt. Ein Ursprungsvermittlungsknoten analysiert die Nachrichten pro Ruf entsprechend den von ihm gesteuerten Rufen, wie oben beschrieben. Der Vermittlungsknoten legt Verbindungsabrechnungsparameter für eine Verbindung fest, wenn er von einem Dienstesteuerungspunkt die Antwortnachricht empfängt, die Verarbeitungs- und Leitweglenkungsinformation für den Ruf enthält. Der Vermittlungsknoten vermerkt die Zeit, zu der der gerufene Teilnehmer den Ruf beantwortete, und die Zeit, zu der die Verbindung freigegeben wurde, und bereitet einen Verbindungsdatenbeleg vor. Verbindungsdatenbelege werden an ein Datenverarbeitungszentrum weitergeleitet, wo die Daten periodisch verarbeitet werden, um Teilnehmergebühren zu berechnen.
Die Verwendung der Ursprungsvermittlungsknoten zur Ausführung dieser Funktionen führt zu begrenzter Flexibilität bei der benutzerdefinierten Abrechnung und zur Unfähigkeit, Betrug oder Mißbrauch des Telekommunikationsnetzwerks, wie zum Beispiel Belästigung, in Echtzeit nachzuweisen. Ein Belästiger ist eine Person, die einen Ruf an einen Ziel-Teilnehmer zum Zwecke der Belästigung usw. auslöst. Wenn der gerufene Teilnehmer antwortet, legt der Belästiger auf. Zur Zeit wird der Ruf nicht berechnet, und es gibt keinen Beleg für die mißbräuchlichen Rufe des Belästigers. Außerdem ist ein Echtzeit-Nachweis von Störungen im Netzwerk nicht möglich, da Daten bezüglich der Rufe von Dienstesteuerungspunkten und anderen Netzwerkelementen nur periodisch gesammelt werden.
Störungsmanagement wurde in herkömmlichen Systemen auf verschiedene Art gehandhabt, wovon keine völlig zufriedenstellend ist. Bei einer herkömmlichen Methode speichert das für die Bestätigung der Nachricht zuständige Netzwerkelement die Daten bezüglich des Fehlers, wenn während des von einem Netzwerkelement durchgeführten Bestätigungsvorgangs ein Fehler festgestellt wird. Das Netzwerkelement wird dann normalerweise zum Abrufen der Fehlerdaten abgefragt, oder es ist so programmiert, daß es die Fehlerdaten in vorbestimmten Intervallen an einen Zentralcomputer meldet. Das kann dazu führen, daß Fehler auftreten und für einen bestimmten Zeitabschnitt unentdeckt bleiben.
Alternativ können ausgewählte, in das Netzwerk eintretende Rufe überwacht werden, indem ein als Überwachungsbit bezeichnetes vorbestimmtes Bit in die einem bestimmten Ruf zugeordneten Nachrichten gesetzt wird. Die Nachrichten, bei denen Überwachungsbits gesetzt sind, werden von jedem Netzwerkelement, das von einem Ruf durchlaufen wird, kopiert und an ein Verarbeitungselement weitergeleitet. Im Ergebnis wird für jeden ausgewählten Ruf ein Verlaufsprotokoll bis zum Scheitern des Rufs bereitgestellt. Eine ausführliche Darstellung einer solchen Rufüberwachungsmethode siehe Bhusri, US-Patent 4 959 849. Eine Beschreibung einer Netzwerkarchitektur, die imstande ist, Nachrichten zwischen den anderen Netzwerkelementen zu vermitteln und außerdem die Nachricht zu reproduzieren und die reproduzierte Nachricht über ein Datennetzwerk an einen zentralen Prozessor weiterzuleiten, findet sich ebenfalls bei Bhusri in Spalte 5.
Selbst bei Verwendung der Rufüberwachungsmethode kann die Unfähigkeit, den Status jedes in einem Telekommunikationssystem ankommenden Rufs wirksam und effizient in Echtzeit zu überwachen, dazu führen, daß Fehler auftreten und unentdeckt bleiben.
R. B. Robrock liefert in "The Intelligent Network – Changing the Face of Telecommunications", Proceedings of IEEE Band 79, Nr. 1, Seiten 7–20 (1991) einen allgemeinen Überblick über die Entwicklung der Zentralkanalsignalisierung und anderer Dienste, die zum intelligenten Netzwerk führen. Die beschriebenen Pakete sind Standard-Signalisierungspakete oder Netzwerk-Anfragen zum Verbindungsaufbau.
Es sollte insbesondere beachtet werden, daß dieses Dokument die Verarbeitung von Fernsprechrufen auf der Grundlage einer Datenbasis offenbart, die Information bezüglich der Fernsprechrufe speichert, so daß die Leitweglenkung und Abrechnung dieser Verbindungen in Abhängigkeit von Informationspaketen, die einem Fernsprechruf zugeordnet sind und von miteinander verbundenen Netzwerkelementen an eine Kommunikationseinheit übertragen werden, sowie von der in der Datenbasis gespeicherten Information durchgeführt wird, wobei die gespeicherte Information als Antwort auf die Sammlung von Informationspaketen aktualisiert wird.
EP-A-0 557 566 beschreibt, wie ein ISDN-Netzwerk modifiziert werden kann, um zu verhindern, daß unbefugte Personen auf die Betriebsschnittstelle des Systems zugreifen. Eine "Zugangskontrolle" wird bereitgestellt, die unter Verwendung spezieller Codes verwaltet wird. Diese Codes sind Sicherheitscodes und nicht einem bestimmten Fernsprechruf zugeordnet.
Ein erster Aspekt der Erfindung stellt eine Vorrichtung zur Verarbeitung eines Fernsprechrufs dar, der in einem Telekommunikationsnetzwerk getätigt wird, wobei die Vorrichtung umfaßt: einen Verbindungsbus; eine Datenbasis zum Speichern von Informationspaketen in bezug auf den Fernsprechruf wobei die Informationspakete einen Signalisierungsabschnitt und einen Transaktionsabschnitt zur Verfolgung des Fernsprechrufs vom Aufbau bis zum Abschluß aufweisen, wobei die Datenbasis mit dem Verbindungsbus in Verbindung steht; und eine Kommunikationseinheit, die mit einer Vielzahl von miteinander verbundenen Netzwerkelementen im Telekommunikationsnetz und mit dem Verbindungsbus in Verbindung steht,
wobei die Kommunikationseinheit umfaßt: eine Einrichtung zum Anweisen der Netzwerkelemente in bezug auf die Leitweglenkung der Fernsprechrufe, die an den Netzwerkelementen abgehen, und ferner eine Einrichtung zum Speichern der Informationspakete, die jedem Fernsprechruf zugeordnet sind, in der Datenbasis.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung stellt ein Verfahren zur Verarbeitung eines Fernsprechrufs mittels einer Vorrichtung mit den folgenden Schritten bereit: Kommunizieren mit einer Vielzahl von miteinander verbundenen Netzwerkelementen, die einem Telekommunikationsnetzwerk zugeordnet sind; Sammeln von Informationspaketen, die einem Fernsprechruf zugeordnet sind, zum Speichern in einer Datenbasis, die in der Vorrichtung vorhanden ist, wobei die Informationspakete einen Signalisierungsabschnitt und einen Transaktionsabschnitt zur Verfolgung des Fernsprechrufs vom Aufbau bis zum Abschluß aufweisen und von den miteinander verbundenen Netzwerkelementen übertragen werden; und Leitweglenkung der Fernsprechrufe im Netzwerk auf der Grundlage des Anweisungssignals in einer Nachricht, die von der Vorrichtung an mindestens eines der miteinander verbundenen Netzwerkelemente übertragen wird.
Bevorzugte Merkmale der Erfindung werden in den abhängigen Ansprüchen ausgeführt.
Die Vorteile der vorliegenden Erfindung werden für Fachleute anhand der folgenden detaillierten Beschreibung schnell deutlich, in der die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung beschrieben worden sind. Wie man feststellen wird, ist die Erfindung für andere und unterschiedliche Ausführungsformen geeignet, und ihre Details lassen Modifikationen in verschiedener naheliegender Hinsicht zu, ohne den Schutzbereich der Ansprüche zu verlassen. Dementsprechend haben die Zeichnungen und die Beschreibung erläuternden und keinen einschränkenden Charakter.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Erfindung ist nach der Lektüre der folgenden ausführlichen Beschreibung spezifischer erläuternder Ausführungsformen der Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen leichter verständlich, wobei diese folgendes zeigen:
1 stellt eine Übersicht über die erfindungsgemäße Verwaltung eines Telekommunikationssystems dar.
2 stellt eine Blockschaltbild-Architektur des Vermittlungs- und Signalisierungs-Teilsystems dar, das das Betriebselement mit den Netzwerkelementen eines Telekommunikationssystems verbindet.
3 stellt Informationspakete dar, die jeweils eine Nachrichten- und Transaktions-Information enthalten, die bei einem Ruf, der von einem Ortsnetzwerk eines Vermittlungsnetzwerks an ein lokales Vermittlungsnetzwerk gerichtet ist, von einem Ursprungsvermittlungsknoten an das Betriebselement gesendet wird.
4 stellt ein typisches Informationspaket dar, das von einem Netzwerkelement an das Betriebselement gesendet wird.
5 stellt eine exemplarische Architektur eines Betriebselements zur erfindungsgemäßen Verwaltung eines Telekommunikationsnetzwerks dar.
6 stellt drei Nachrichtenflüsse für eine Verbindungssteuerfunktion dar, die durch das Betriebselement gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgenommen wird.
7 stellt einen typischen Nachrichtenfluß für eine Verbindungssteuerfunktion gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung dar.
8 stellt einen typischen Nachrichtenfluß für eine Verbindungssteuerfunktion gemäß der dritten Ausführungsform dieser Erfindung dar.
9 stellt einen Nachrichtenfluß dar, der gemäß der bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung durch einen Leitweglenkungsfehler eines Signalübergabepunkts entsteht.
10 stellt die Verwendung einer automatischen Prüfverbindung dar, die am Betriebselement abgeht und endet, wobei die Identifizierung und Korrektur eines Leitweglenkungsfehlers eines Signalübergabepunkts in Echtzeit gezeigt wird.
11 stellt Nachrichten dar, die während einer von einem Wartungstechniker ausgelösten Prüfverbindung, die am Betriebselement abgeht und an der Vermittlungsstelle eines Ortsnetzbetreibers oder der Vermittlungsstelle eines konkurrierenden Zugangsanbieters endet, an das Betriebselement gesendet werden.
12 stellt einen typischen Nachrichtenfluß für eine im Netzwerk aufgebaute Verbindung dar, die zum Ausführen eines Teils einer Rufverzugszeit-Messung verwendet wird.
13 stellt die Verwendung einer automatischen Prüfverbindung dar, die am Betriebselement abgeht und endet und zum Ausführen anderer Teile der Rufverzugszeit-Messung genutzt wird.
14 stellt ein zweites Verfahren zur Berechnung der Gesamtrufverzugszeit für einen einzelnen Ruf dar.
15 stellt Nachrichten dar, die der Initialisierung und Synchronisierung von Netzwerkuhren zugeordnet sind.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
1 stellt in Form eines Blockschaltbilds eine Übersicht über die Verwaltung eines Telekommunikationssystems gemäß einer bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung dar. Ein Dienstesteuerungs- und Betriebselement (nachfolgend "Betriebselement") 10 kommuniziert mit einem Telekommunikationsnetzwerk 25, wie zum Beispiel dem Wählnetz von AT&T, über ein Datenkommunikationsnetzwerk 20. Das Datenkommunikationsnetzwerk 20 stellt direkte Signalisierungsverbindungen mit T3-Rate (45 Mbit pro Sekunde) vom Betriebselement 10 zu einer Anzahl von dem Netzwerk 25 zugeordneten Elementen bereit. Die in 1 dargestellten Netzwerkelemente umfassen einen Ursprungsvermittlungsknoten 32, einen Dienstesteuerungspunkt 33, einen Zielvermittlungsknoten 35 und eine Vielzahl von Signalübergabepunkten 34. Der Ursprungsvermittlungsknoten 32 ist mit einem Teilnehmertelefon 5 durch eine Vermittlungsstelle eines Ortsnetzbetreibers 31 verbunden. Der Zielvermittlungsknoten 35 ist mit Teilnehmertelefonen 5 sowohl durch eine private Nebenstellenanlage 37 eines Teilnehmers als auch durch eine Vermittlungsstelle eines Ortsnetzbetreibers 31 verbunden.
Wie in 2 ausführlicher gezeigt, weist ein Betriebselement 10 vorzugsweise eine Kommunikationseinheit, wie zum Beispiel ein Vermittlungs- und Signalisierungs-Teilsystem 40, auf, das die Verbindungen des Betriebselements 10 zu jedem Netzwerkelement steuert, das dem Telekommunikationsnetzwerk 25 zugeordnet ist, das eine Vielzahl von Vermittlungsknoten 32, wie zum Beispiel Ursprungsvermittlungsknoten, eine Vielzahl von Signalübergabepunkten 34 und eine Vielzahl von Dienstesteuerungspunkten 33 aufweist. Eine Anzahl von Verbindungsleitungen 22 stellt Verbindungen mit mindestens 64 Kbit pro Sekunde bereit, um das Prüfen der Breitbandkommunikation über das verwaltete Telekommunikationsnetzwerk 25 zu ermöglichen. Das Vermittlungs- und Signalisierungs-Teilsystem 40 hat auch eine Schnittstelle zu SS7-Signalisierungszwischenleitungen 23, um dem Teilsystem 40 die Kommunikation mit den Netzwerkelementen unter Verwendung des SS7-Protokolls zu ermöglichen.
Zusätzlich zur Verbindung mit Netzwerkelementen, wie zum Beispiel Vermittlungsknoten 32, Signalübergabepunkte 34 und Dienstesteuerungspunkte 33, unterstützt das Vermittlungs- und Signalisierungs-Teilsystem 40 auch die Vermittlung von Teilnehmern an eine Wartungsstation 45 für Störungsmeldungen und Teilnehmeranfragen. Das Teilsystem 40 kann auch mit einer Spracherkennungs- und Sprachantworteinheit 41 kommunizieren, wodurch Teilnehmern ermöglicht wird, direkt mit dem Betriebselement 10 einen Dialog zu führen, um neue Dienste zu abonnieren und Anfragen bezüglich des Standes der Aufträge für einen Dienst, des Standes von Abrechnungsunstimmigkeiten und dergleichen zu stellen. Computerprüfausrüstung 46 in Verbindung mit einem System zur Messung der Übertragungsqualität 47 ermöglicht dem Betriebselement 10, Qualitätsprüfungen auf irgendeinem vermittelten Weg zwischen Vermittlungsknoten 32 durchzuführen (unten erläutert).
Das Teilsystem 40 kommuniziert mit einer Anzahl von Prozessoren und Datenbasen 11, 12 (weiter unten erläutert), die über eine Hochgeschwindigkeits-Verbindung 60, vorzugsweise wie durch einen IEEE-Future-Bus bereitgestellt, mit dem Betriebselement 10 verbunden sind. Das Vermittlungs- und Signalisierungs-Teilsystem 40 kann auch direkte Verbindungen zur Verbindungssteuerungs-Datenbasis 11 und zur Informationspaket-Datenbasis 12 haben. Die Prozessoren, die von gleichem oder unterschiedlichem Typ sein können, unterstützen neben anderen Anwendungen vorzugsweise ein Programm zur Automatischen Dienste-Bereitstellung 51, eine Störungsmanagement-Anwendung 53 und ein Betrugserkennungs- und -handhabungsprogramm 54 (weiter unten erläutert).
Die Verbindungssteuerungs-Datenbasis 11 enthält Datentabellen, wie zum Beispiel eine Tabelle zur Automatischen Rufnummernerkennung 1, die eine Liste von Telefonnummern und zugeordneter Information über bereitzustellende Dienste und aufzuerlegende Einschränkungen enthält; eine Tabelle gewählter Rufnummern 2, die eine Liste von gewählten Adressen, die einem gerufenen Teilnehmer zugeordnet sind, und Anweisungen zur Verarbeitung und Leitweglenkung von Rufen enthält; und eine Netzwerkübersichtstabelle 3, die Informationen darüber bereitstellt, welche Vermittlungsstellen 32 und Dienstesteuerungspunkte 33 durch welche Signalübergabepunkte 34 versorgt werden.
Wenn die detaillierten Anweisungen zur Verarbeitung und Leitweglenkung eines Rufs an einen Dienstesteuerungspunkt vorliegen, identifiziert die Tabelle gewählter Rufnummern 2 den Dienstesteuerungspunkt und die Teilsystem-Rufnummer der Anwendung am Dienstesteuerungspunkt. Der Dienstesteuerungspunkt hat seine eigene Tabelle gewählter Rufnummern (nicht dargestellt) für eine Untermenge der gewählten Rufnummern, die er versorgt. Diese Tabelle gewählter Rufnummern enthält Zeiger auf Teilnehmerbelege, die detaillierte Anweisungen zur Verarbeitung und Leitweglenkung des Rufs enthalten. Diese Anordnung ermöglicht, daß Komfort-Verbindungen durch die Dienstesteuerungspunkte abgewickelt werden und alle anderen Rufe durch das Betriebselement abgewickelt werden.
Der Teilnehmerbeleg kann auch die gegenwärtige Adresse eines Teilnehmers enthalten, der einen Rufweiterleitungsdienst abonniert hat. Der Kunde kann Rufe durch Wählen einer 800er-Rufnummer weiterleiten lassen, wobei eine Verbindung mit einer Spracherkennungseinheit hergestellt und die Rufnummer, an die Rufe weitergeleitet werden sollen, interaktiv bereitgestellt wird.
Die Tabelle zur Automatischen Rufnummernerkennung 1 wird von der Betrugserkennungs- und -handhabungsanwendung 54 herangezogen, während eine Verbindung im Netzwerk 25 aufgebaut wird. Die Betrugserkennungsanwendung 54 vergleicht die Ziffern der Telefonnummer eines rufenden Teilnehmers mit der Tabelle zur Automatischen Rufnummernerkennung 1, um festzustellen, ob die Telefonnummer des rufenden Teilnehmers wegen Betrugs vermerkt wurde. Die Betrugserkennungsanwendung 54 überprüft auch das Abrechnungsprofil des rufenden Teilnehmers, um festzustellen, ob sich bei dem rufenden Teilnehmer Abrechnungsforderungen angesammelt haben, und berücksichtigt die Auswirkungen von Gebühren, die mit einer unnormal langen Verbindungsdauer verbunden wären, die das Netzwerk leistet. Falls Betrug vermutet wird, sendet die Betrugshandhabungsanwendung 54 eine Nachricht an den Vermittlungsknoten 32, der den Ruf abwickelt, wobei ein erzwungener Abbau der Verbindung gefordert wird.
Die Automatische Dienste-Bereitstellungsfunktion 51 macht ebenfalls von den Datenbasen 11, 12 Gebrauch. Ein Kunde, der einen neuen Dienst anfordert, wird mit der Spracherkennungs- und Sprachantworteinheit 41 des Betriebselements 10 verbunden. Der Kunde wird auf interaktive Weise über Information zum Abonnement befragt. Die vom Teilnehmer bereitgestellte Information wird in eine vorher definierte Zahl von Dateneinträgen für jeden eindeutig definierten Dienst unterteilt. Während der Kunde wartet, prüft die Automatische Dienste-Bereitstellungsfunktion 51 die vom Teilnehmer bereitgestellte Information und überprüft die Tabelle zur Automatischen Rufnummernerkennung 1 auf Betrug oder aufgelaufene Abrechnungsforderungen, die der Telefonnummer des Teilnehmers zugeordnet sind. Nachdem der Kunde aufgelegt hat, erzeugt das Betriebselement 10 sofort einen Teilnehmerbeleg entsprechend dem angeforderten Dienst.
3 stellt einen typischen Nachrichtenfluß für eine Verbindung dar, die durch ein Telekommunikationsnetzwerk gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebaut wird (die Zeit nimmt von oben nach unten zu). Die Verbindung wird zwischen einer Vermittlungsstelle eines Ortsnetzbetreibers 31 im geographischen Gebiet des Telefons eines rufenden Teilnehmers 300 und einer anderen Vermittlungsstelle eines Ortsnetzbetreibers 31 im geographischen Gebiet des Telefons des gerufenen Teilnehmers 302 hergestellt, wobei verschiedene miteinander verbundene Netzwerkelemente, wie zum Beispiel ein Ursprungsvermittlungsknoten 32, ein Dienstesteuerungspunkt 33 und ein Zielvermittlungsknoten 35, durchlaufen werden. Der Ursprungsvermittlungsknoten 32 steuert den Verbindungsaufbau und empfängt von den miteinander verbundenen Netzwerkelementen, während der Ruf die Netzwerkelemente durchläuft, die folgenden Nachrichten: eine Aufforderungsnachricht 61, eine Antwortnachricht 68 von einem Betriebselement 10, die den Ursprungsvermittlungsknoten 32 anweist, eine Anfragenachricht 66 an die Dienstesteuerungspunkt 33 zu senden, um Verarbeitungs- und Leitweglenkungsanweisungen für den Ruf zu erhalten, eine Antwortnachricht 68 vom Dienstesteuerungspunkt 33, die die Verarbeitungs- und Leitweglenkungsanweisungen für den Ruf enthält, eine Wahlendenachricht 63, eine Antwortnachricht 64, die anzeigt, daß der gerufene Teilnehmer verfügbar ist, um ein Gespräch 69 zu führen, und eine Freigabenachricht 65. Einige dieser Nachrichten werden über mehr als ein Netzwerkelement übertragen.
Der Ursprungsvermittlungsknoten 32 kopiert jede von einem Netzwerkelement empfangene Nachricht und fügt jeder Nachricht einen Transaktionsinformationsanhang hinzu. Die Nachricht zuzüglich der an die Nachricht angehängten Transaktionsinformation bilden Informationspakete. Das Informationspaket 200 ist der Aufforderungsnachricht 61 zugeordnet, das Paket 201 ist der Antwortnachricht 62 zugeordnet, das Paket 202 ist der Wahlendenachricht 63 zugeordnet, das Paket 203 ist der Antwortnachricht 64 zugeordnet, und das Paket 204 ist der Freigabenachricht 65 zugeordnet.
Sobald sie erzeugt sind, werden die Informationspakete 200 bis 204 vom Ursprungsvermittlungsknoten 32 über das in 2 gezeigte Vermittlungs- und Signalisierungs-Teilsystem 40 an das Betriebselement 10 weitergeleitet. Das Betriebselement 10 empfängt die Informationspakete 200 bis 204 in Echtzeit, bestätigt sie und speichert sie. Mit Bezug auf 2 bilden die Informationspakete, die allen vom Telekommunikationsnetzwerk 25 abgewickelten Verbindungen zugeordnet sind, eine Informationspaket-Datenbasis 12. Verschiedene Software-Anwendungen, wie zum Beispiel das Programm zur Automatischen Dienste-Bereitstellung 51, das auf einem Prozessor im Betriebselement 10 läuft, machen von der Datenbasis 12 Gebrauch, um die ihnen zugewiesenen Funktionen auszuführen.
4 stellt die Struktur eines typischen, an das Betriebselement gesendeten Informationspakets 80 dar. Die an die kopierte Nachricht 82 angehängte Transaktionsinformation 81 ist normalerweise siebzehn Byte lang (jedes Byte ist 8 Bit lang). Die Transaktionsinformationsfelder weisen auf ein Betriebselement-Kennungsfeld 83, das die Netzwerk-Kennung 84, die Cluster-Kennung 85 und die Element-Kennung 86 bezeichnet, die dem die Verbindung abwickelnden Betriebselement zugeordnet sind, wenn es mehr als ein Betriebselement gibt; ein Sender-Kennungsfeld 87, das die Netzwerk-Kennung 84, die Cluster-Kennung 85 und die Element-Kennung 86 bezeichnet, die einem bestimmten Ursprungsvermittlungsknoten zugeordnet sind; ein Ruf-Kennungsfeld 91, das Rufnummern bezeichnet, die dem Ruf durch den Ursprungsvermittlungsknoten zugeordnet werden; ein Zeitstempel-Feld 92; ein Fehlercode-Feld 93, das, falls während des Verbindungsaufbaus durch ein Netzwerkelement ein Fehler ermittelt wird, einen Wert enthält, der den Typ des ermittelten Fehlers anzeigt; und ein Schnittstellentyp-Feld 94, das den Nachrichtentyp als SS7 oder Q.931 bezeichnet.
Die einem bestimmten Ruf zugehörigen Informationspakete 80 werden vom Betriebssystem anhand der Ruf-Kennung 91, der Absender-Kennung 87 (das heißt, der dem Ruf zugeordnete Ursprungsvermittlungsknoten) und des Zeitstempels 92 korreliert.
5 stellt eine Beispielarchitektur eines Betriebselements 10 zur Verwaltung eines Telekommunikationsnetzwerks gemäß der vorliegenden Erfindung dar. Prozessoren zusammen mit residenten Softwareanwendungen, darunter ein Programm zur Messung der Rufverzugszeit 58, ein Verbindungsdatenaufzeichnungsprogramm 52, ein Betrugserkennungs- und -handhabungsprogramm 54, ein Störungsmanagement-Programm 53, ein Programm zur Automatischen Dienste-Bereitstellung 51, ein Belästiger-Ermittlungsdienstprogramm 55 und ein Netzwerkzeitüberwachungs- und -synchronisationsprogramm 59 (alle weiter unten beschrieben), die die Funktionen des Betriebselements 10 unterstützen, kommunizieren miteinander und mit dem Vermittlungs- und Signalisierungs-Teilsystem 40 über die Hochgeschwindigkeits-Verbindung 60. Die Datenbasis von Informationspaketen 12, die den Verbindungen zugeordnet sind, die vom Netzwerk abgewickelt werden, ist für jede Software-Anwendung im System erreichbar. Die Verbindungssteuerungs-Datenbasis 11 kann vom Betriebselement 10 herangezogen werden, um die richtige Leitweglenkung und Verarbeitung der Rufe festzulegen (weiter unten beschrieben).
Die bevorzugte Ausführungsform der Rufweglenkungsfunktion, die vom Betriebselement gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird, ist in 6 dargestellt. 6 stellt drei Situationen dar, die als Fall 1, Fall 2 und Fall 3 differenziert sind. Mit Bezug auf Fall 1 in 6 hängt ein Ursprungsvermittlungsknoten 32 nach Empfang einer Aufforderungsnachricht 61 von einer dem rufenden Teilnehmer zugeordneten Vermittlungsstelle eines Ortsnetzbetreibers 31 Transaktionsinformation an die Nachricht an, wodurch ein Informationspaket 200 entsteht, und leitet das Informationspaket 200 an das Betriebselement 10 weiter, wodurch das Betriebselement 10 informiert wird, daß der Ursprungsvermittlungsknoten 32 Information bezüglich der Rufweglenkung und -verarbeitung benötigt.
Das Betriebselement 10 bestimmt, ob es die erforderlichen Rufweglenkungs- und -verarbeitungsanweisungen für den Ruf aufweist oder ob die Anweisungen an einem Dienstesteuerungspunkt 33 vorliegen, indem es die Verbindungssteuerungs-Datenbasis heranzieht (in 5 dargestellt). Wenn das Betriebselement 10 die entsprechenden Verarbeitungs- und Leitweglenkungs-Anweisungen für den Ruf besitzt, übergibt es diese Anweisungen über eine Antwortnachricht 62 an den Ursprungsvermittlungsknoten 32.
Wenn dagegen, wie in Fall 2 in 6 dargestellt, die Rufverarbeitungs- und Leitweglenkungsanweisungen am Dienstesteuerungspunkt 33 vorliegen, schaut das Betriebselement 10 in der Verbindungssteuerungs-Datenbasis nach, um den entsprechenden Dienstesteuerungspunkt 33 zu bestimmen, mit dem in Kontakt zu treten ist. Das Betriebselement 10 weist den entsprechenden Dienstesteuerungspunkt 33 über eine Anfragenachricht 66 an, eine Antwortnachricht 62 mit Verarbeitungs- und Leitweglenkungsanweisungen an den in der Anfragenachricht 66 bezeichneten Ursprungsvermittlungsknoten 32 zu senden.
Wie in Fall 3 in 6 dargestellt, weiß das Betriebselement 10, ob ein direkter Pfad zum Dienstesteuerungspunkt 33 verfügbar ist. Wenn kein direkter Pfad verfügbar ist, sendet das Betriebselement 10 eine Antwortnachricht 68 an den Ursprungsvermittlungsknoten 32 und fordert ihn damit auf, Anweisungen von dem in der Antwortnachricht 68 bezeichneten Dienstesteuerungspunkt 33 zu einzuholen. Der Ursprungsvermittlungsknoten 32 übermittelt dann seine eigene Anfragenachricht 66 an den Dienstesteuerungspunkt 33 und empfängt eine Antwortnachricht 62 vom Dienstesteuerungspunkt 66, die Verarbeitungs- und Leitweglenkungs-Anweisungen für den Ruf enthält. Der Ursprungsvermittlungsknoten 32 hängt nach Empfang der Antwortnachricht 62 Transaktionsinformationen an die Nachricht an, wodurch ein Informationspaket 201 entsteht, und leitet das Informationspaket 201 an das Betriebselement 10 weiter, wodurch das Betriebselement 10 informiert wird, daß der Ursprungsvermittlungsknoten 32 Information bezüglich der Rufweglenkung und -verarbeitung vom Dienstesteuerungspunkt 33 empfangen hat.
Wie in 7 dargestellt, stellt eine zweite Ausführungsform der Rufweglenkungsfunktion gemäß der vorliegenden Erfindung ein Informationspaket 205 bereit, das einer Aufforderungsnachricht 61 zugeordnet ist, die das Betriebselement 10 von einem Signalübergabepunkt 34 statt von einem Ursprungsvermittlungsknoten 32 empfängt. Wie in der bevorzugten Ausführungsform macht das Betriebselement 10 von der Verbindungssteuerungs-Datenbasis (in 5 dargestellt) Gebrauch, um die für den Ruf erforderliche Verarbeitung und Leitweglenkung zu ermitteln, und leitet diese Information über eine Antwortnachricht 62 an den Ursprungsvermittlungsknoten 32 weiter. Der Ursprungsvermittlungsknoten 32 muß jedoch nach Empfang der Antwortnachricht 62 die zusätzliche Funktion des Korrelierens der Antwortnachricht 62 mit der Aufforderungsnachricht 61, die er von der Signalübergabepunkt 34 empfangen hat, durchführen. Diese Korrelation kann auf der Kennung der Vermittlungsstelle eines Ortsnetzbetreibers 31, der Kennung des Ursprungsvermittlungsknoten 32 und anderer in der Aufforderungsnachricht enthaltener Information beruhen. Der Ursprungsvermittlungsknoten 32 hängt dann Transaktionsinformation bezüglich des Rufs an alle nachfolgenden Nachrichten an, die er als Informationspakete 201 bis 204 an das Betriebselement 10 sendet. Das Betriebselement 10 muß ebenfalls die nachfolgenden Informationspakete 201–204, die es vom Ursprungsvermittlungsknoten 32 empfängt, mit dem Informationspaket 205 korrelieren, das es ursprünglich von der Signalübergabepunkt 34 empfangen hat. Es wird davon ausgegangen, daß die hier nicht beschriebenen Aspekte von 7 die gleichen sind, wie die oben mit Bezug auf 5 beschriebenen.
Obwohl die zweite Ausführungsform bei Rufen, bei denen der Ursprungsvermittlungsknoten 32 später eine Anfragenachricht 66 an die Dienstesteuerungspunkt 33 senden muß, um Leitweglenkungs- und Verarbeitungsanweisungen für den Ruf zu erhalten, geringfügig kürzere Rufverzugszeiten erreicht, ist eine Korrelationsentwicklung der Aufforderungsnachricht 61 mit der Antwortnachricht 62 in den Ursprungsvermittlungsknoten 32 (nur einer dargestellt) des Netzwerks erforderlich.
Eine dritte Ausführungsform der Rufweglenkungsfunktion gemäß der vorliegenden Erfindung ist in 8 dargestellt. Ein Signalübergabepunkt 34 erkennt eine Aufforderungsnachricht 61, die einem ankommenden Ruf zugeordnet ist. Der Signalübergabepunkt 34 hängt eine Transaktionsinformation an die Aufforderungsnachricht 61 an, wodurch ein Informationspaket 205 entsteht, und sendet das Informationspaket 205 an ein selbständiges Betriebselement 10. Das Betriebselement 10 macht von einer Verbindungssteuerungs-Datenbasis 11 Gebrauch, die direkt mit dem Betriebselement 10 verbunden ist, um die für den Ruf erforderliche Verarbeitung und Leitweglenkung zu bestimmen. Das Betriebselement 10 sendet eine Antwortnachricht 62, die Leitweglenkungs- und Verarbeitungsanweisungen für den Ruf enthält, an einen Ursprungsvermittlungsknoten 32 oder weist, wenn die Anweisungen an einem Dienstesteuerungspunkt vorliegen, wie in Verbindung mit 6 beschrieben, diesen an, Anweisungen von dem in der Antwortnachricht 62 bezeichneten Dienstesteuerungspunkt 33 einzuholen. Der Ursprungsvermittlungsknoten 32 korreliert die Antwortnachricht mit der Aufforderungsnachricht 61, die er vom Signalübergabepunkt 34 empfangen hat. Der Ursprungsvermittlungsknoten 32 leitet den Ruf dann entweder selbst weiter oder fordert weitere Anweisungen von einem Dienstesteuerungspunkt 33 an. Es ist zu beachten, daß im Betriebselement 10 kein Informationspaket gebildet wird, obwohl der Ursprungsvermittlungsknoten 32 den übrigen Verbindungsaufbau gemäß den bisherigen Beschreibungen steuert. Diese Ausführungsform erfordert ebenfalls eine Korrelationsentwicklung der Aufforderungsnachricht 61 mit der Antwortnachricht 62 in den Ursprungsvermittlungsknoten des Netzwerks.
Das in 5 dargestellte Verbindungsdatenaufzeichnungsprogramm 52 bereitet für jede gebührenpflichtige Verbindung, die durch das Telekommunikationsnetzwerk aufgebaut wurde, einen Rufdetail-Beleg vor. Dieser Verbindungsdatenbeleg enthält Information, die in den Informationspaketen festgehalten ist, die die Aufforderungsnachricht, die Antwortnachrichten) (vom Betriebselement und, falls verwendet, von einem Dienstesteuerungspunkt), die Antwortnachricht und die Freigabenachricht enthalten. Aufgrund des Zeitstempels in jedem Informationspaket kann das Betriebselement 10 ein tägliches Histogramm der Verkehrsintensität und anderer Aktivitäten an jedem Vermittlungsknoten und Dienstesteuerungspunkt entwickeln. Diese Daten können eine Quelle für die Planung des zukünftigen Wachstums des Netzwerkes bilden.
Außerdem kann das Betriebselement 10 eine Anwendung (nicht gezeigt) unterstützen, die Daten für Teilnehmer sammelt, zum Beispiel für Teilnehmer mit 800er oder 900er Rufnummern, und kann Daten wie zum Beispiel Verbindungsvolumen-Information oder Verbindungsursprungs-Information als eine Funktion der Tageszeit, des Wochentages usw. oder Daten in bezug auf Rufe, die für Teilnehmer-Fernsprechziele bestimmt waren, diese aber nie erreichten, den Teilnehmern über deren eigene Computer direkt anbieten. Das Betriebselement 10 kann auch erkennen, wenn ein Kunde mit einer bestimmten 800er oder 900er Rufnummer die maximale Anzahl gleichzeitig durchführbarer Rufe abwickelt und kann nach Empfang des Informationspakets, das eine Aufforderungsnachricht bezüglich eines zusätzlichen Rufs enthält, eine Nachricht an den Ursprungsvermittlungsknoten senden, die fordert, daß dem rufenden Teilnehmer eine vorher aufgenommene Sprachnachricht gesendet wird, die den rufenden Teilnehmer bittet, es später noch einmal zu versuchen. Auf diese Weise werden Rufe, die am Fernsprechziel ein Besetztzeichen erfahren würden, am Ursprungsvermittlungsknoten aufgehalten, ohne eine Überlastung in nachfolgenden Teilen des Netzwerks zu verursachen.
Ein Muster für mißbräuchliche Fernsprechrufe oder Belästigungen kann vom Belästiger-Ermittungsdienst 55 durch Überwachung der einer bestimmten Telefonnummer zugeordneten Wahlendenachrichten ermittelt werden.
Die Störungsverwaltungsanwendung 53, die auf einem Prozessor im Betriebselement 10 läuft, analysiert die Nachrichten, die jedem Ruf zugeordnet sind, der vom Netzwerk abgewickelt wird, um festzustellen, ob irgendein Ruf erfolglos ist. Wenn ein Ruf erfolglos ist, löst das Betriebselement 10 einen Prüfruf aus, der im Vermittlungs- und Signalisierungs-Teilsystem 40 des Betriebselements 10 abgeht und endet und die gleichen Netzwerkelemente (nicht dargestellt) durchläuft wie der ursprüngliche erfolglose Ruf.
Der folgende Verbindungsablauf beschreibt, wie ein durch Datenbeschädigung verursachter Fehler in einer Signalübergabepunkt-Leitweglenkungstabelle vom Betriebselement ermittelt und behoben wird. Gemäß 9 empfängt ein Ursprungsvermittlungsknoten 32 eine Aufforderungsnachricht 61 von einem Ortsnetzbetreiber 31, der den rufenden Teilnehmer versorgt, bestätigt diese Nachricht und hängt entsprechende Transaktionsinformationen an, um ein Informationspaket 200 zu bilden, einschließlich eines Signals im Fehlercode-Feld, das angibt, ob im Bestätigungsprozeß ein Fehler ermittelt wurde. Der Ursprungsvermittlungsknoten 32 sendet dann das Informationspaket 200 an das Betriebselement 10.
Die Störungsmanagement-Anwendung (in 5 dargestellt) im Betriebselement 10 überprüft das Fehlercode-Feld im Informationspaket 200, das der Aufforderungsnachricht 61 zugeordnet ist, um festzustellen, ob der Ruf erfolglos war. Wenn man annimmt, daß der Ruf nicht erfolglos war und das Betriebselement 10, wie oben beschrieben, den Ruf selbständig weiterleiten kann, dann sendet der Ursprungsvermittlungsknoten 32 die Aufforderungsnachricht 61 über einen Signalübergabepunkt 34 an einen Zielvermittlungsknoten 35, wobei vorausgesetzt wird, daß der Signalübergabepunkt 34 die Aufforderung an den entsprechenden Zielvermittlungsknoten 35 übermittelt. Wenn der Signalübergabepunkt 34 jedoch eine beschädigte Leitweglenkungs-Tabelle hat, wird die Aufforderungsnachricht 61 an den falschen Zielvermittlungsknoten 36 gesendet. Weil der vorgesehene Zielvermittlungsknoten 35 die Aufforderungsnachricht 61 niemals empfangen hat, leitet er weder eine Wahlendenachricht 63 noch eine Antwortnachricht (nicht dargestellt) noch eine Freigabenachricht (nicht dargestellt) an den Ursprungsvermittlungsknoten 32 weiter. Der Ursprungsvermittlungsknoten 32 überschreitet die Vorgabezeit und sendet eine Freigabenachricht 65 an die Vermittlungsstelle eines Ortsnetzbetreibers 31.
Der Ursprungsvermittlungsknoten 32 hängt Transaktionsinformationen an die Freigabenachricht 65 an, einschließlich eines Eintrags in das Fehlercode-Feld, der angibt, daß ein Zeitüberschreitungsfehler aufgetreten ist, und leitet das entstandene Informationspaket 204 an das Betriebselement 10 weiter. Die Störungsmanagement-Anwendung überprüft das Fehlercode-Feld und stellt fest, daß der Ruf erfolglos war.
Wie in 10 dargestellt, formuliert und startet das Betriebselement 10 automatisch eine neue Aufforderungsnachricht 61 auf der Grundlage des Inhalts der Informationspakete (in 9 dargestellt), die dem erfolglosen Ruf zugeordnet sind. Der Prüfruf wird durch denselben Ursprungsvermittlungsknoten 32 gesteuert, der vorher die Nachricht gesendet hat, die die Erfolglosigkeit des Rufs anzeigte, und geht über das Vermittlungs- und Signalisierungs-Teilsystem 40 zurück zum Betriebselement 10.
Nach Empfang der Verbindungsaufforderungsnachricht 61 sendet der Ursprungsvermittlungsknoten 32 ein Informationspaket 200 an das Betriebselement 10, das Verarbeitungs- und Leitweglenkungs-Anweisungen für den Ruf anfordert. Das Betriebselement 10 leitet eine Antwortnachricht 62 an die Vermittlungsstelle 32 und zeigt der Vermittlungsstelle 32 dabei an, daß der Ruf ein Prüfruf ist und wie er zu verarbeiten ist, wobei der Verbindungsaufbauprozeß des erfolglosen Rufs wiederholt wird.
Nachdem der Ursprungsvermittlungsknoten 32 eine Antwortnachricht 62 vom Betriebselement 10 empfangen hat, bildet er ein Informationspaket 201 aus der Antwortnachricht 62 und übermittelt das Paket 201 an das Betriebselement 10, was es dem Betriebselement 10 ermöglicht, zu bestätigen, daß der Ursprungsvermittlungsknoten 32 zutreffende Anweisungen vom Betriebselement 10 empfangen hat.
In Besitz der Leitweglenkungs- und Verarbeitungsanweisungen für den Prüfruf vom Betriebselement 10 sendet der Ursprungsvermittlungsknoten 32 die Aufforderungsnachricht 61 über einen Signalübergabepunkt 34 an einen Zielvermittlungsknoten 35, wobei er in die Nachricht ein Signal einbettet, das anzeigt, daß der Ruf ein Prüfruf ist. Das Prüfrufsignal verpflichtet jede Vermittlungsstelle und jeden Dienstesteuerungspunkt, die von dem Ruf durchlaufen werden, eine Kopie von jeder Nachricht, die sie bzw. er sendet oder empfängt, als Informationspaket an das Betriebselement 10 zu übermitteln. Da die Leitweglenkungs-Tabelle des Signalübergabepunkts 34 beschädigt ist, wird wie zuvor die Aufforderungsnachricht 61 an den falschen Zielvermittlungsknoten 36 gesendet. Da der vorgesehene Zielvermittlungsknoten 35 die Aufforderungsnachricht 61 niemals empfangen hat, leitet er weder eine Wahlendenachricht, noch eine Antwortnachricht, noch eine Freigabenachricht an den Ursprungsvermittlungsknoten 32 weiter. Der Ursprungsvermittlungsknoten 32 überschreitet die Vorgabezeit.
Dieses Mal ist jedoch der Zielvermittlungsknoten 36, der die fehlgeleitete Aufforderungsnachricht 61 empfangen hat, wegen des in der Aufforderungsnachricht 61 eingebetteten Parameters, den er vom Ursprungsvermittlungsknoten 32 empfangen hat, auch verpflichtet, ein Informationspaket 206 an das Betriebselement 10 zu senden, das im Fehlercode-Feld anzeigt, daß er eine fehlgeleitete Nachricht empfangen hat.
Der Ursprungsvermittlungsknoten 32 gibt aufgrund des Zeitüberschreitungsfehlers den Prüfruf frei, hängt Transaktionsinformation an die Freigabenacht 65 an, die einen Eintrag im Fehlercode-Feld aufweist, der kennzeichnet, daß ein Zeitüberschreitungsfehler aufgetreten ist, und leitet das Informationspaket 204 an das Betriebselement 10 weiter.
Das Betriebselement 10 untersucht die Informationspakete 200, 201 und 204 vom Ursprungsvermittlungsknoten 32 und das Informationspaket 206 vom Zielvermittlungsknoten 36, der die fehlgeleitete Nachricht empfängt, und bestimmt, daß der Signalübergabepunkt 34 einen Leitweglenkungsfehler verursacht hat. Das Betriebselement 10 macht von der Netzwerkübersichtstabelle (in 2 und 5 dargestellt) Gebrauch, um zu bestimmen, welche Signalübergabepunkte 34 die jeweiligen Zielvermittlungsknoten 35, 36 versorgen, kommuniziert über eine Fehlerkorrekturnachricht 208 mit dem fehlerverursachenden Signalübergabepunkt 34 und modifiziert seine Leitweglenkungstabelle (nicht dargestellt), um den Fehler zu korrigieren. Dann wird ein neuer Prüfruf ausgelöst, um die richtige Leitweglenkung des Rufs zu überprüfen.
Der Prüfruf ermöglicht dem Betriebselement, eine volle Anzahl von Nachrichten zu empfangen, die von jedem vom Prüfruf durchlaufenen Netzwerkelement empfangen und übermittelt werden, und nicht nur die ausgewählten Nachrichten, die vom Ursprungsvermittlungsknoten während des Aufbaus der ursprünglichen Verbindung an das Betriebselement gesendet werden. Auf diese Weise ist das Betriebselement in der Lage, zu ermitteln, ob ein Problem, das bewirkte, daß ein Ruf erfolglos ist, in einem Netzwerkelement liegt, das dem vom Betriebselement versorgten Telekommunikationssystem zugeordnet ist, oder ob das Problem in einem Element außerhalb des System liegt, zum Beispiel bei einem Ortsnetzbetreiber, einer privaten Nebenstellenanlage oder der Vermittlungsstelle eines konkurrierenden Zugangsanbieters. Wenn bestimmt wird, daß das Problem innerhalb des durch das Betriebselement versorgten Telekommunikationssystems besteht, kann das Problem durch das Betriebselement in Echtzeit korrigiert werden. Das Betriebselement protokolliert automatisch Störungen, die automatisch korrigiert wurden, und alarmiert das Telekommunikationssystem, wenn zur Reparatur ein nachfolgender menschlicher Eingriff erforderlich ist.
Unterschiedliche Arten von Prüfrufen können durch unterschiedliche Prüfruf-Vorwahlnummern gekennzeichnet werden. Zum Beispiel kann ein Kunde die Kosten für eine bestimmte Verbindung erfragen und einen Gebührenabrechnungsnachweis anfordern. Wie in 11 dargestellt, kann ein Wartungstechniker 45 einen Prüfruf vom Vermittlungs- und Signalisierungs-Teilsystem 40 auslösen, um den fraglichen Ruf nachzuvollziehen, und von den Nachrichten Gebrauch machen, die von jedem von dem Ruf durchlaufenen Netzwerkelement empfangen worden sind, zusammen mit den aufgelaufenen Abrechnungsforderungen, die von einer Dienste-Abrechnungsstelle (nicht dargestellt) stammen, um dem Teilnehmer zu zeigen, daß der Ruf richtig vermittelt und abgerechnet wurde. Die Mechanismen des Nachrichtenflusses für eine typische Verbindung, die in einem Netzwerk aufgebaut wird, sind bereits in Verbindung mit 3 beschrieben – das Betriebselement 10 empfängt Informationspakete 200–204, die vom Ursprungsvermittlungsknoten 32 ausgewählten Nachrichten zugeordnet sind, wie zum Beispiel die Aufforderungsnachricht 61, die Antwortnachricht 62, die Wahlendenachricht 63, die Antwortnachricht 64 und die Freigabenachricht 65. Außerdem erlaubt, wie mit Bezug auf 10 beschrieben, der Prüfruf den Betriebselementen 10, eine volle Anzahl zusätzlicher Informationspakete 210–229 zu empfangen, die Nachrichten zugeordnet sind, die von jedem vom Prüfruf durchlaufenen Netzwerkelement 32, 33 und 35 empfangen und übermittelt worden sind, und nicht nur die ausgewählten Informationspakete 200–204 zu empfangen, die durch den Ursprungsvermittlungsknoten 32 während des Aufbaus einer regulären Verbindung an das Betriebselement 10 gesendet worden sind.
In einem anderen Beispiel mit Bezug auf 2 kann ein am Betriebselement 10 abgehender und endender automatischer Prüfruf mit einer Computertestausrüstung 46 an jedem Ende ausgelöst werden, um die Übertragungsleistung 47 eines Pfades zwischen Vermittlungsknoten 32 zu überprüfen und somit ohne menschliche Beteiligung einen Qualitätssicherungstest durchzuführen.
Wiederum mit Bezug auf 5 arbeitet das Programm zur Messung der Rufverzugszeit 58 im Betriebselement 10 mit der Störungsmanagement-Anwendung 53 und der Informationspaket-Datenbasis 12 zusammen, um die Zeit zu messen, die benötigt wird, bis ein rufender Teilnehmer, der die Rufnummer eines gerufenen Teilnehmers gewählt hat, einen Rückrufton hört, der anzeigt, daß das Telefon des gerufenen Teilnehmers klingelt.
Wie oben in Verbindung mit 4 beschrieben, enthält jedes von einem Netzwerkelement an das Betriebselement weitergeleitete Informationspaket 80 einen Zeitstempel 92, der die Zeit angibt, zu der das Netzwerkelement die im Informationspaket enthaltene Nachricht empfangen hat. Wie in 12 dargestellt, die einen teilweisen Verbindungsaufbau zeigt, dessen Nachrichtenfluß oben in Verbindung mit 3 beschrieben wurde, enthält das erste vom Betriebselement 10 empfangene Informationspaket 200 eine Aufforderungsnachricht 61, und das Betriebselement 10 vermerkt den Wert des Zeitstempels, der im Informationspaket 200 enthalten ist. Um eine erste Komponente der Rufverzugszeit zu bestimmen, vermerkt das Betriebselement 10 die Differenz der Zeitstempelwerte zwischen dem Informationspaket 202, das die Wahlendenachricht 63 enthält, und dem Informationspaket 200, das die Aufforderungsnachricht 61 enthält.
Andere Komponenten der Rufverzugszeit sind unter anderem (i) die Zeit, die eine Aufforderungsnachricht 61 benötigt, um von der Vermittlungsstelle eines Ortsnetzbetreibers 31 des rufenden Teilnehmers zum Ursprungsvermittlungsknoten 32 zu gelangen, (ii) die Zeit, die die Vermittlungsstelle eines Ortsnetzbetreibers 31 benötigt, um die Aufforderungsnachricht 61 zu verarbeiten und zu übermitteln, (iii) die Zeit, die eine Wahlendenachricht 63 benötigt, um den Ursprungsvermittlungsknoten 32 zu durchlaufen und vom Ursprungsvermittlungsknoten 32 zur Vermittlungsstelle eines Ortsnetzbetreibers 31 des rufenden Teilnehmers zu gelangen, (iv) die Zeit, die die Vermittlungsstelle eines Ortsnetzbetreibers 31 benötigt, um nach Empfang der Wahlendenachricht 63 mit dem Senden eines Rückruftons an den rufenden Teilnehmer zu beginnen, und (v) die Zeit, die eine Nachricht, zum Beispiel entweder eine Aufforderungsnachricht 61 oder eine Wahlendenachricht 63, benötigt, um einen Signalübergabepunkt (nicht dargestellt) zu durchlaufen, der der Vermittlungsstelle eines Ortsnetzbetreibers 31 des rufenden Teilnehmers zugeordnet ist.
Wie in 13 dargestellt und oben in Verbindung mit 11 beschrieben, stellt ein vom Betriebselement 10 ausgelöster Prüfruf eine volle Anzahl von Informationspaketen 200–219 und 229–231 bereit, die verwendet werden können, um die Werte der Verzugszeiten (i)–(v) zwischen Netzwerkelementen 32, 33 und 35 und der Vermittlungsstelle eines Ortsnetzbetreibers 31, die durch einen bestimmten Ruf durchlaufen werden, zu berechnen. Um den Wert der Verzugszeit (i) zu berechnen, zeichnet das Betriebselement 10 die Zeit auf, zu der der Prüfruf ausgelöst wird. Nach Empfang eines Informationspakets 200 vom Ursprungsvermittlungsknoten 32, das die Aufforderungsnachricht 61 enthält, berechnet das Betriebselement 10 die Differenz zwischen der Zeit, zu der der Prüfruf ausgelöst wurde, und dem Zeitstempelwert im Informationspaket 200, der die Zeit darstellt, zu der die Aufforderungsnachricht 61 vom Ursprungsvermittlungsknoten 32 empfangen wurde. Diese Differenz kann durch eine Prozedur normiert werden, die die Differenz der Umlaufzeiten berücksichtigt, die sich daraus ergibt, daß die tatsächliche Entfernung zwischen der dem rufenden Teilnehmer zugeordneten Vermittlungsstelle eines Ortsnetzbetreibers (in 12 dargestellt) und dem Ursprungsvermittlungsknoten 32 entweder größer oder kleiner ist als die Entfernung zwischen dem Betriebselement 10 und dem Ursprungsvermittlungsknoten 32.
Die analoge Verzugskomponente (iii), die der Wahlendenachricht 63 zugeordnet ist, wird auch durch die Prüfrufdaten bestimmt und ist gleich der Differenz der Zeitstempelwerte, die in den Informationspaketen 202 bzw. 231 enthaltenen sind. Diese Verzugskomponente wird ebenso normiert wie Komponente (i).
Die Verzugskomponente (ii) wird vom Betriebselement 10 berechnet, indem die Zeitdifferenz zwischen dem Empfang von Ziffern durch das Betriebselement 10 und dem Senden der Aufforderungsnachricht für einen Prüfruf durch das Betriebselement aufgezeichnet wird. In diesem Fall übernimmt das Betriebselement die Rolle der Vermittlungsstelle eines Ortsnetzbetreibers. Die Verzugskomponente (iv) wird vom Betriebselement 10 auch durch Aufzeichnen der Empfangszeit der Wahlendenachricht und der Anfangszeit des Rückruftons des Prüfrufs berechnet. Die Verzugskomponente (v) ist im Betriebselement 10 vorher gespeichert worden. Die Komponenten (ii), (iv) und (v) werden zu den Komponenten (i) und (iii) addiert.
Die Werte der Verzugskomponenten (i)–(v) werden dann zur ersten Komponente der Rufverzugszeit addiert, um eine Gesamt-Rufverzugszeit für den Ruf zu erhalten, die die Umlaufverzögerung darstellt, die von der dem rufenden Teilnehmer zugeordneten Vermittlungsstelle eines Ortsnetzbetreibers gemessen wird.
Bei Bedarf kann ein Wert der Verzugszeit, der die Teilnehmeranschlußleitung darstellt, das heißt die Zeit, die der Ruf benötigt, um zum/vom Telefon des rufenden/gerufenen Teilnehmers zu/von der Vermittlungsstelle eines Ortsnetzbetreibers des rufenden/gerufenen Teilnehmers zu gelangen (eine Funktion der Entfernung des Telefons eines Teilnehmers von der Vermittlungsstelle des Ortsnetzbetreibers, der diesen Teilnehmer versorgt) zur Gesamt-Rufverzugszeit addiert werden.
Eine zweite Methode der Berechnung der Rufverzugszeit, die einem einzelnen Ruf zugeordnet ist, umfaßt die Überwachung zweier Rufe, die zwischen den gleichen Netzwerkknoten in entgegengesetzter Richtung übertragen werden, durch das Betriebselement. Zum Beispiel kann ein erster überwachter Ruf 101, wie in 14 dargestellt, von New York abgehen und in San Francisco ankommen – der Ursprungsvermittlungsknoten 102 für den ersten Ruf befindet sich in oder um New York, und der Zielvermittlungsknoten 103 des ersten Rufs ist in oder um San Francisco angeordnet. Ein zweiter überwachter Ruf 110 würde also in San Francisco abgehen und in New York ankommen. Dann befände sich der Ursprungsvermittlungsknoten 103 des zweiten Rufs in San Francisco und der Zielvermittlungsknoten 102 in New York.
Eine erste Komponente der Rufverzugszeit wird durch das Betriebselement 10 für den ersten überwachten Ruf 101 berechnet, indem die Differenz der Zeitstempelwerte zwischen dem Informationspaket 104 (empfangen von dem in New York angeordneten Vermittlungsknoten 102), das eine Wahlendenachricht 63a enthält, und dem Informationspaket 105, das eine Aufforderungsnachricht 61a enthält, vermerkt und zu der Differenz die Zeit addiert wird, die eine Wahlendenachricht 63a benötigt, um einen Vermittlungsknoten 102 zu durchlaufen (dieser Übertragungszeitwert wird aus Daten über Prüfrufe berechnet). Somit enthält die erste Komponente der Rufverzugszeit neben den Übertragungs- und Verarbeitungsverzögerungen im Netzwerk, die der Aufforderungs- 61a und der Wahlendenachricht 63a zugeordnet sind, auch (1) die tatsächliche Zeit, die die Wahlendenachricht 63a benötigt hat, um von der Vermittlungsstelle eines Ortsnetzbetreibers 106 in San Francisco zum Vermittlungsknoten 103 in San Francisco zu gelangen, (2) die Verarbeitungszeit für die Vermittlungsstelle eines Ortsnetzbetreibers 106, um festzustellen, daß die Rufnummer des gerufenen Teilnehmers gültig und die Leitung des gerufenen Teilnehmers frei ist, (3) die Zeit zwischen dem Beginn des Rückrufsignals an den gerufenen Teilnehmer und dem Senden der Wahlendenachricht 63a an den Vermittlungsknoten 103 in San Francisco und (4) die Zeit, die die Wahlendenachricht benötigt, um von der Vermittlungsstelle eines Ortsnetzbetreibers 106 in San Francisco zum Vermittlungsknoten 103 in San Francisco zu gelangen.
Entsprechend wird durch das Betriebselement 10 eine zweite Komponente der Rufverzugszeit für den zweiten überwachten Ruf 110 berechnet, indem die Differenz bezüglich der Zeitstempelwerte zwischen dem Informationspaket 109, das die Wahlendenachricht 63b enthält, und dem Informationspaket 108, das die von der in San Francisco befindlichen Vermittlungsstelle 103 empfangene Aufforderungsnachricht 61b enthält, vermerkt wird. Die zweite Komponente der Rufverzugszeit enthält die tatsächliche Zeit, die die Wahlendenachricht 63b benötigt hat, um von der Vermittlungsstelle eines Ortsnetzbetreibers 107 in San Francisco zur Vermittlungsstelle 103 in San Francisco zu gelangen, zusammen mit den entsprechenden Komponenten der Verzugszeit (2)–(4), die in Verbindung mit der ersten Komponente der Rufverzugszeit beschrieben worden sind.
Das Addieren der ersten Komponente der Verzugszeit zur zweiten Komponente der Verzugszeit führt dazu, daß die Verzugszeit zwischen den Vermittlungsknoten 102, 103 in New York und San Francisco für die Aufforderungsnachrichten 61a, b und die Wahlendenachrichten 63a, b zweimal gezählt wird. Um dies zu korrigieren, kann ein durch das Betriebselement 10 ausgelöster Prüfruf (nicht dargestellt) verwendet werden, um den Wert der Verzugszeit für einen zwischen New York und San Francisco durchlaufenden Ruf zu berechnen.
Diese Verzugszeit setzt sich aus der Zeit zusammen, die eine Aufforderungsnachricht benötigt, um Vermittlungsknoten 103 zu durchlaufen, zuzüglich der Zeit, die die Aufforderungsnachricht benötigt, um vom Vermittlungsknoten 103 in San Francisco zum Vermittlungsknoten 102 in New York zu gelangen, und der Zeit, die benötigt wird, um die Nachricht über den Vermittlungsknoten 102 zu leiten, zuzüglich der Durchlaufzeit der Wahlendenachricht durch den Vermittlungsknoten 102, zuzüglich der Zeit, die die Wahlendenachricht benötigt, um vom Vermittlungsknoten 102 in New York zum Vermittlungsknoten 103 in San Francisco zu gelangen und den Vermittlungsknoten 103 zu durchlaufen. Dieser Verzugszeitwert sollte von der Summe der ersten und zweiten Komponente der Verzugszeit abgezogen werden, um die Rufverzugszeit zu erhalten, die einem einzelnen zwischen New York und San Francisco durchlaufenden Ruf zugeordnet ist.
Eine endgültige Abstimmung des Rufverzugszeitwerts kann erfolgen unter Berücksichtigen der Differenz zwischen der Verarbeitungszeit, die eine der Vermittlungsstellen von Ortsnetzbetreibern 106, 107 benötigt, um gewählte Ziffern zu empfangen und eine Aufforderungsnachricht 61a, b an eine Netzwerk-Vermittlungsstelle 102, 103 zu senden, und der Zeit, die benötigt wird, um eine Aufforderungsnachricht 61a, b von der Netzwerk-Vermittlungsstelle 102, 103 zu empfangen und eine Wahlendenachricht 63a, b an die Netzwerk-Vermittlungsstelle 102, 103 zu senden und das Senden eines Rückruftons an den rufenden Teilnehmer zu beginnen. Werte, die die Differenz zwischen der Verarbeitungszeit der Wahlendenachricht 63a, b und der Verarbeitungszeit der Aufforderungsnachricht 61a, b an jeder Vermittlungsstelle eines Ortsnetzbetreibers 106, 107 darstellen (bezogen von den Herstellern der Vermittlungsstellen der Ortsnetzbetreiber), werden vom Betriebselement 10 in einer Datenbasis (nicht dargestellt) geführt. Die Werte für jede am Ruf beteiligte Vermittlungsstelle eines Ortsnetzbetreibers 106, 107 können vom Betriebselement 10 verwendet werden, um den endgültigen Wert der Rufverzugszeit abzustimmen.
Bei Bedarf kann ein Wert der Verzugszeit, der die Teilnehmeranschlußleitung darstellt, das heißt die Zeit, die der Ruf benötigt, um zum/vom Telefon des rufenden/gerufenen Teilnehmers zu/von der Vermittlungsstelle des Ortsnetzbetreibers des rufenden/gerufenen Teilnehmers zu gelangen (eine Funktion der Entfernung des Telefons eines Teilnehmers von der Vermittlungsstelle des Ortsnetzbetreibers, der diesen Teilnehmer versorgt) zur Gesamt-Rufverzugszeit addiert werden.
Die Messungen der Rufverzugszeit, die allen oder einer Untermenge der das Netzwerk durchlaufenden Rufe zugeordnet sind, können in einer Datenbasis gespeichert werden, die durch das Betriebselement geführt wird, um ein Protokoll der Verzugszeiten an unterschiedlichen Netzwerkelementen und zu unterschiedlichen Zeitabschnitten zu erstellen. Die Datenbasis der Verzugszeitwerte kann für Überlastungsmanagement, weitreichende Netzwerkplanung und zur Uhren-Überwachung und -Synchronisation (weiter unten beschrieben) genutzt werden.
Mit Bezug auf 5 unterstützt das Betriebselement 10 gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung auch eine Netzwerkzeit-Überwachungs- und -Synchronisationsanwendung 59. Wie in 15 dargestellt, hat jedes an der Verbindungsabwicklung und Rufweglenkung beteiligte Netzwerkelement 30 eine lokale Uhr 49, die mit einer hochgenauen zentralen Hauptuhr 41, die vom Betriebselement 10 betrieben wird, synchronisiert werden sollte. Die zentrale Hauptuhr 41 kann eine Atom-(Cäsium)-Uhr mit einer Ungenauigkeit von weniger als 10 Mikrosekunden pro Jahr sein, synchronisiert mit einer nationalen Zeitquelle.
Das Betriebselement 10 kann in Netzwerkelementen 30 befindliche Uhren initialisieren und kann die Werte der Netzwerkelementuhren 49 aktualisieren, wenn die Uhren die Synchronisierung mit der Hauptuhr 41 verlieren.
Um eine neue Uhr zu initialisieren, sendet ein Netzwerkelement 30 eine Aufforderungsnachricht für netzwerksynchronisierte Zeit 42 an das Betriebselement 10. Das Betriebselement 10 erhält aus der Datenbasis der Verzugszeiten einen vorberechneten und normierten Wert der Verzugszeit (oben beschrieben), der der Umlaufzeit eines Signals vom Betriebselement 10 zu dem die Synchronisierung anfordernden Netzwerkelement 30 zugeordnet ist, addiert den Verzugszeitwert zum aktuellen Wert der Hauptuhr 41 und sendet die resultierende Summe über eine Nachricht über erfolgte Bereitstellung der netzwerksynchronisierten Zeit 43 an das Netzwerkelement 30. Das Netzwerkelement 30 initialisiert seine lokale Uhr 49 und sendet eine Empfangsbestätigungs-Nachricht für netzwerksynchronisierte Zeit 44, die den Wert der initialisierten Uhr 49 enthält, an das Betriebselement 10 zurück.
Um den Wert einer Netzwerkelementuhr 49 zu überprüfen oder zu aktualisieren, sendet das Betriebselement 10 periodisch eine Zeitüberwachungs-Aufforderungsnachricht 45 an das Netzwerkelement 30. Im Gegenzug sendet das Netzwerkelement 30 eine Zeitüberwachungs-Bestätigungsnachricht 46 an das Betriebselement 10, die den Wert der lokalen Uhr 49 enthält, zuzüglich eines Werts der Nachrichtenverarbeitungs-Verzugszeit, die dem Empfang ankommender Nachrichten am Netzwerkelement 30 und dem Übertragen von Nachrichten vom Netzwerkelement 30 zugeordnet ist, der durch das Netzwerkelement 30 selbst bestimmt wird. Die Nachrichtenverarbeitungs-Verzugszeit am Netzwerkelement 30 ist definiert als die Verzugszeit, um die die Nachrichteneingangs- und -verarbeitungsverzugszeit die Ausgangsverarbeitungszeit im Element 30 übersteigt.
Das Betriebselement 10 empfängt die Bestätigungsnachricht 46 vom Netzwerkelement 30. Die Nachricht enthält den Wert der lokalen Uhr 49 am Netzwerkelement 30. Das Betriebselement 10 berechnet die dem Senden einer Nachricht an das Netzwerkelement zugeordnete Verzugszeit, als Vorwärtsverzugszeit bezeichnet, dreimal hintereinander (um einen Mittelwert zu ermitteln) unter Verwendung der folgenden Formel: Vorwärtsverzugszeit = (Umlaufverzugszeit – Nachrichtenverarbeitungs-Verzugszeit des Netzwerkelements)/2.
Es wird angenommen, daß die Verzugszeiten symmetrisch sind, und die durchschnittliche Vorwärtsverzögerung ist gleich der durchschnittlichen Rückwärtsverzögerung. Der empfangene Uhrenwert zuzüglich der durchschnittlichen Rückwärtsverzögerung wird mit der Hauptuhr-Zeit 41 zum Zeitpunkt des Empfangs der Zeitüberwachungs-Bestätigungsnachricht verglichen. Wenn sich der entstandene Wert erheblich von der korrekten Zeit der Hauptuhr 41 unterscheidet, sendet das Betriebselement 10 an das Netzwerkelement eine Zeitänderungs-Aufforderungsnachricht 47, die den korrekten Zeitwert gemäß der Hauptuhr 41, zuzüglich der vorher berechneten Weiterleitungs-Verzugszeit, zuzüglich der dem Netzwerkelement zugeordneten Nachrichtenverarbeitungs-Verzugszeit enthält. Das Netzwerkelement aktualisiert dann die Zeit in der lokalen Uhr 49 und sendet eine Empfangs-Bestätigungsnachricht für die neue Zeit 48 an das Betriebselement. Der gemessene Wert der Vorwärtsverzugszeit kann zur Datenbasis der Verzugszeitwerte addiert werden.
Um zu vermeiden, daß das Netzwerk mit Zeitüberwachungs-Aufforderungsnachrichten überfrachtet wird, kann das Betriebselement 10 den Status der lokalen Uhren der Netzwerkelemente 49 immer dann überwachen, wenn ein ankommender Ruf empfangen wird. Für jeden das Netzwerk durchlaufenden Ruf empfängt das Betriebselement 10 Informationspakete von Ursprungsvermittlungsknoten, die Zeitstempel enthalten, die die Zeit darstellen, zu der bestimmte Nachrichten (zum Beispiel Aufforderungsnachrichten, Antwortnachrichten, Wahlendenachrichten, Antwortnachrichten und Freigabenachrichten) von den Ursprungsvermittlungsknoten empfangen wurden. Das Betriebselement vermerkt die Zeit, zu der die Informationspakete empfangen wurden. Durch Abrufen des Werts der Vorwärtsverzugszeit aus der Datenbasis der Verzugszeitwerte für den bestimmten, die Informationspakete sendenden Ursprungsvermittlungsknoten, Addieren der Weiterleitungs-Verzugszeit zu dem im Informationspaket enthaltenen Zeitstempelwert und Vergleichen mit der Empfangszeit des Informationspakets entsprechend der Hauptuhr 41 ist das Betriebselement 30 in der Lage, festzustellen, ob die lokalen Uhren 30 mit der Hauptuhr 41 synchronisiert sind, ohne andauernd Zeitüberwachungs-Aufforderungsnachrichten 45 an jedes Netzwerkelement zu senden.
Das Betriebselement kann Zeitstempelwerte von den Dienstesteuerungspunkten erhalten, wenn die Dienstesteuerungspunkten in die Nachrichten, die sie an die Ursprungsvermittlungsknoten senden, Zeitstempel einfügen. Somit enthält, wenn das Betriebselement ein Informationspaket von einem Ursprungsvermittlungsknoten empfängt, das einen in die Übertragungsnachricht eingefügten Zeitstempel enthält, das Informationspaket zwei Zeitstempelwerte. Der erste Zeitstempelwert ist im Transaktions-Informationsabschnitt des Pakets angeordnet und stellt die Zeit dar, zu der der Ursprungsvermittlungsknoten die im Paket enthaltene Nachricht empfangen hat. Der zweite Zeitstempelwert, der in die Nachricht selbst eingefügt ist, stellt die lokale Zeit dar, zu der der Dienstesteuerungspunkt die Nachricht an den Ursprungsvermittlungsknoten gesendet hat.

Claims

Vorrichtung zur Abwicklung einer Telefonverbindung, die in einem Telekommunikationsnetzwerk (25) erfolgt, wobei die Vorrichtung umfaßt: einen Verbindungsbus (60); eine Datenbasis (11, 12) zur Speicherung von Informationspaketen in bezug auf die Telefonverbindung, wobei die Informationspakete (80, 104, 105, 108, 109, 200–206, 210–231) einen Signalisierungsabschnitt (82, 61–65) und einen Transaktionsabschnitt (81) zur Verfolgung der Telefonverbindung vom Aufbau bis zum Abschluß aufweisen, wobei die Datenbasis mit dem Verbindungsbus in Verbindung steht; und eine Kommunikationseinheit (10), die mit einer Vielzahl von miteinander verbundenen Netzwerkelementen im Telekommunikationsnetz und mit dem Verbindungsbus in Verbindung steht, wobei die Kommunikationseinheit umfaßt: eine Einrichtung (32, 40) zum Anweisen der Netzwerkelemente in bezug auf die Vermittlung der Telefonverbindungen, die an den Netzwerkelementen abgehen, und ferner eine Einrichtung (52) zur Speicherung der Informationspakete, die jeder Telefonverbindung zugeordnet sind, in der Datenbasis.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Kommunikationseinheit ferner eine Einrichtung zur Erzeugung eines Belegs über die Telefonverbindungen, die an den Netzwerkelementen abgehen, zu Verrechnungszwecken umfaßt.
Verfahren zur Abwicklung einer Telefonverbindung mittels einer Vorrichtung mit den folgenden Schritten: Kommunizieren mit einer Vielzahl von miteinander verbundenen Netzwerkelementen, die einem Telekommunikationsnetzwerk (25) zugeordnet sind; Sammeln von Informationspaketen (80, 104, 105, 108, 109, 200–206, 210–231), die einer Telefonverbindung zugeordnet sind, zur Speicherung in einer Datenbasis, die in der Vorrichtung vorhanden ist, wobei die Informationspakete einen Signalisierungsabschnitt (82, 61–65) und einen Transaktionsabschnitt (81) zur Verfolgung der Telefonverbindung vom Aufbau bis zum Abschluß aufweisen und von den miteinander verbundenen Netzwerkelementen übertragen werden; und Vermitteln der Telefonverbindungen im Netzwerk (25) auf der Grundlage des Anweisungssignals in einer Nachricht, das von der Vorrichtung an mindestens eines der miteinander verbundenen Netzwerkelemente übertragen wird.
Verfahren nach Anspruch 3, ferner mit den folgenden Schritten: Speichern der Informationspakete (80, 200–204); und Verwenden der gespeicherten Informationspakete (80, 200–204), um einen Verrechnungsbeleg über die Telefonverbindung zu erzeugen.