專利名稱：在下一代網絡中提供pstn/isdn業務的方法
在當前的基于線路交換原理(TDM-時分復用)的語音電話(PSTN/ISDN＝公共交換電話網/綜合業務數字網)網中，當地交換局和轉接交換局既采用連接控制也采用有效信道控制(Nutzkanalsteuerung)(例如二連接、三連接、聲音(Ton)饋入)。
為語音和數據設計的下一代網絡(例如，ATM＝異步傳遞方式，IP＝互連網協議)按照連接控制和有效信道控制分開的原則工作。也就是在下一代網絡(Next Generation Network，NGN)中，與在PSTN/ISDN中不同，用不同的網絡元件進行連接控制和有效信道控制。在此，連接控制采取所謂的軟交換機，所述的軟交換機借助于適當的媒體網關控制協議與控制有效信道的所述媒體網關通信。在NGN中軟交換機通過適當的信令協議相互通信，例如BICC＝承載電路無關的呼叫控制，與使用7號信令系統(CCS7)的PSTN/ISDN交換局類似。
圖1示出當前的PSTN/ISDN網絡的原理，而圖2示出下一代網絡NGN中的語音通信原理。
與技術實現無關地，在當前的PSTN/ISDN中實施許多由終端客戶和網絡營運商繼續需要的用戶業務和網絡業務。實現這些業務一般地涉及連接控制以及有效信道控制。
NGN中的功能分裂，就是說在NGN中連接控制VStrg和有效信道控制NStrg的劃分，防礙在NGN中使用當前的交換局控制軟件。在NGN中承擔連接控制VStrg的軟交換機SoftSW，應當優選地通過標準計算機構成并且從而代替高度專門化的交換計算機。
在此，出現對于標準計算機PSTN/ISDN業務的控制軟件的新的發展及移植特別高費用和非常復雜的問題。此外軟交換機必須能夠與傳統的轉接交換局配合動作，也就是掌握相應的傳統的信令協議和規程，因為當前的PSTN/ISDN與下一代的網絡要長期地共存。
這個問題表明是采用下一代的網絡提供傳統的電話業務(模擬PSTN/ISDN)產生的新問題。迄今提出的已知解決方案有-在商業平臺上新開發控制軟件-專門地繼續發展傳統的交換局因此本發明的任務是，指出一種方法，用之可以以盡可能低的費用，也就是說實際上未加改變地為在下一代網絡中為了連接控制又可使用傳統的當地交換局和轉接交換局的控制軟件。在此特別提出的問題是考慮新的功能分配，就是說通過媒體網關控制協議MGCP控制撤消了的媒體網關。
該任務通過權利要求1的特征在下一代通信網絡中控制電話業務的方法和根據權利要求8的特征的通信網絡的交換結點(SoftSW)完成。優選實施形式在從屬權利要求中得出。
根據本發明提出在下一代通信網絡NGN中控制電話業務的方法，據此一個軟件模型S/M-MOD模擬在下一代網絡NGN中被代替的傳統的涉及常規公共電話網絡PSTN/ISDN的有效信道N的硬件K、KU、TG/AG、D，其中這樣地安排所述軟件模型S/M-Mod使得在常規電話網絡采用的交換節點OV、TV的控制軟件V-StrgS/W與軟交換機SoftSW相關聯借助于控制協議MGCtrl控制下一代網絡NGN的代替傳統的、與有效信道N相關的硬件K、KU、TG/AG、D的部件KS、AS、MG。
有利地可以提出，控制軟件的軟件模型S/W-Mod沿控制軟件V-StrgS/W方向模擬與被取代的傳統的硬件K、KU、TG/AG、D的接口I1、I2、I3、I4相應的第一接口I。
此外可配置地安排軟件模型(S/W-Mod)，使之導出為與下一代網絡(NGN)的網絡部件(KS、AS、MG)通信和為控制有效信道(N)所需要的尋址信息。
涉及傳統硬件的有效信道N的地址轉換成涉及下一代網絡NGN的部件的有效信道地址可以借助一個表列進行。
有利地可以提出，可以這樣地配置軟件模型S/W-Mod使之沒有對控制軟件反作用地使用控制下一代網絡NGN的部件的不同控制協議MGCtrl。
特別的，用于控制下一代網絡(NGN)的部件所需要的有效信道說明數據可以在該軟交換機內部和在其它的軟交換機之間通過引入信令網關代理(SG-A)借助于第二接口(U)對控制軟件無反作用(V-StrgS/W)地交換。
傳統的信令協議可以借助于信令網關代理(SG-A)和第二接口(U)借助于軟件模型(S/W-Mod)向為下一代網絡特定的協議堆棧饋送，并且轉變成為下一代網絡特定的信令協議。
根據本發明還提出一種下一代網絡(NGN)的通信網絡交換節點(SoftSW)，所述交換節點(SoftSW)具有模擬被代替的傳統的、涉及常規的公共電話網(PSTN/ISDN)的有效信道(N)的硬件(K、KU、TG/AG、D)的裝置(S/W-Mod)，它們被這樣地安排使得在常規的電話網中使用的交換節點(OV、TV)的控制軟件(V-StrgS/W)與交換節點(SoftSW)相關聯借助于控制協議(MGCtrl)控制下一代網絡NGN的代替傳統的、涉及有效信道(N)的硬件(K、KU、TG/AG、D)的部件(KS、AS、MG)。
交換節點可以附加地具有沿控制軟件(V-StrgS/W)方向模擬第一接口(I)的裝置，其中接口(I)相應于被取代的傳統的硬件(K、KU、TG/AG、D)的接口(I1、I2、I3、I4)。
對于交換節點可以還設有用于獲得下一代網絡NGN的部件(KS、AS、MG)的尋址信息和用于獲得控制有效信道(N)的尋址信息的裝置。以及一個或多個信令網關代理(SG-A)用于對控制軟件(V-StrgS/W)無反作用地在交換節點內部和借助于第二接口(U)在其它交換節點之間交換對控制下一代網絡的部件需要的有效信道說明數據。
在一個特別的安排中，信令網關代理(SG-A)可以附加地具有轉變裝置用于把傳統的信令協議轉變成為對下一代網絡特定的信令協議。
本發明具有以下的優點-通過建立交換局特定的硬件的軟件模型使得能夠把傳統的交換局的控制軟件用于軟交換機。
-可以在下一代網絡NGN中直接地提供所有公知的PSTN/ISDN特征，而不要求新建相應的適應于新的平臺的控制軟件。
-原來為PSTN/ISDN引入的支持系統(Backendsystem)(AO&M＝運行、管理和保養、記帳、通話量測量)可以在NGN中繼續使用。
-原來的交換局特定的控制軟件可以移植在任意的平臺上。
-在媒體網關、網絡技術或者媒體網關控制協議改變時不必須匹配控制軟件。
下面參照7個附圖詳細地說明本發明的實施例。
圖1示意地示出PSTN的基本結構。
圖2示意地示出NGN結構的可能的例子，此圖中還包括PSTN的部件。
圖3示意地示出PSTN的當地交換局的部件。
圖4示意地示出接替圖3的當地交換局的任務的NGN的功能群。
圖5示意地示出NGN的軟交換機，所述的軟交換機具有根據本發明的圖3所示的當地交換局的有效信道硬件的軟件模型。
圖6示出圖5的軟交換機，帶有其它的細節。
圖7示出采用根據本發明的有效信道硬件的軟件模型的條件下示例性的連接建立的流程圖。
圖1中，如已經說明地，示出根據現有技術的語音電話網PSTN/ISDN(下文中稱為PSTN)的原理。例如PSTN由當地交換局OV1、OV2和轉接交換局TV1…4組成。其中當地交換局一般地起連接用戶或者私人分網絡的作用。
在圖1中第一用戶終端裝置TA與第一當地交換局OV1連接，而第二用戶終端裝置TB與第二當地交換局OV2連接。在此，用戶終端裝置例如可以是模擬的或者數字的電話。在圖1中示出ISDN電話，在用戶電話處已經在對當地交換局的分開的信道上傳輸信令信息和有效信息。準確地說所謂的D信道起傳輸信令信息的作用并且普遍地具有16kbit/s的傳輸速度。對于語音傳輸一般地提供有兩個帶寬各64kbit/s的所謂B信道。
然而終端裝置的種類對于PSTN的工作原理是無關緊要的，后者以當地交換局OV開始通過分開的信道傳輸有效信息和信令信息有效信道N和信令信道S。因此所有的交換局都具有用于有效信道控制的元件N-Strg和用于連接控制的元件V-Strg，其中交換局OV、TV的有效信道控制N-Strg擬定有效信道N的控制，而交換局OV、TV的連接控制V-Strg擬定信令信道S的控制。
如上文已經說明，網絡拓撲只是舉例地大大簡化地示出的。實際的PSTN拓撲例如還設有所謂的信令轉移點STP，所述的信令轉移點STP沒有有效信道控制N-Strg。為了進行信令一般地采用7號共路信令系統CCS7。此外圖1所示還在這樣的程度上進行了簡化第一當地交換局OV1與第一轉接交換局TV1連接，后者又與第二轉接交換局TV2連接，第二轉接交換局TV2與第三轉接交換局TV3連接，第三轉接交換局TV3再與第四轉接交換局TV4連接，其中第四轉接交換局TV4最終與第二當地交換局OV2連接。在實際的PSTN中為了降低脫線的概率在許多情況下設置橫向連接，例如在第一和第四轉接交換局之間連接。
在圖2中示出下一代網絡(下文中NGN代表下一代網絡)的配置。在NGN中連接控制V-Strg與有效信道控制N-Strg分開，就是說用分開的部件實現。例如示出兩個轉接交換局TV通過NGN的部件代替。在此，信令信道S相應地與連接控制部件，在此是軟交換機SW連接。在此，軟交換機通過控制連接MGCtrl與所分配的部件，就是說例如一個或多個媒體網關，連接。
在圖2的情況下示出一種PSTN/NGN互相配合的情況，其中用戶裝置TA、TB如圖1那樣與PSTN當地交換局OV1、OV2連接。圖2中的轉接網絡與圖1不同地由NGN構成，所述的NGN例如由兩個軟交換機SoftSW1、SoftSW2和兩個媒體網關MG1、MG2組成。其它的拓撲包含其中用戶終端裝置之一已經直接與NGN連接的情況，或者其中兩個用戶終端裝置都已經直接與NGN連接的情況，這沒有在圖中示出。
PSTN的交換局OV1、OV2、TV1…4由連接控制V-Strg的軟件復合體V-StrgS/W和用于有效信道控制N-Strg的硬件復合體組成。有效信道控制N-Strg用的硬件必須至少掌握以下的任務-在輸入端口與輸出端口之間進行連接接通-多個輸入端口與輸出端口的會議連接-饋入聲音和/或通知-識別聲音和/或語音PSTN的一個交換局OV示意地在圖3中示出。所述的任務如下地分配給不同的硬件-組件-連接接通耦連網絡K-會議接通與耦連網絡K連接的會議單元KU-饋入聲音/通知聲音發生器TG和通知發生器AG-識別聲音和/語音DTMF檢測器和語音檢測器D。
在此圖中未示出的，在其上運行連接控制的軟件V-StrgS/W的交換計算機具有多個與所述部件的接口-第一接口I1會議單元KU-第二接口I2聲音發生器TG和通知發生器AG-第三接口I3DTMF檢測器和語音檢測器D-第四接口I4連接網絡K在此接口I1…4表示有效信道控制N-Strg和連接控制V-Strg之間的連接。有效信道N直接地或者通過一定的組件(未示)與連接網絡K連接，所述的連接網絡K把信令信道與信令網關SG連接，所述的信令網關SG通過第五接口T與交換計算機耦連并且從而與連接控制軟件V-StrgS/W通信。
在下一代網絡中所述的任務由媒體網關接管，從而模擬PSTN/ISDN的功能。類似于PSTN/ISDN也在NGN中分散地進行特征控制(連接控制和有效信道控制)，就是說，軟交換機SoftSW和由之通過媒體網關控制協議MGCtrl控制的部件MG、AS、KS接管(PSTN/ISDN)交換局的任務。
這示于圖6中。連接控制V-Strg還是由信令網關SG接管，所述的信令網關SG與連接控制軟件V-StrgS/W通信并且與之一起構成軟交換機SoftSW。有效信道控制N-Strg在圖6中通過分開的部件構成，所述的分開的部件由軟交換機通過媒體網關控制器MGCtrl控制并且與有效信道N連接。這些部件具體地是-媒體網關MG，由功能元件DTMF-檢測器D、聲音發生器TG和變碼器TC組成-通知服務器AS，由功能元件通知發生器AG組成-會議服務器KS，由功能元件會議單元KU組成這些部件通過NGN與軟交換機通信以及直接地相互通信，由虛線示出。作為媒體網關控制連接的控制協議，例如可以使用媒體網關控制協議MGCP。
圖5和6中示出軟交換機SoftSW，它這樣地擴展本發明，使得傳統的PSTN交換局的控制軟件V-StrgS/W和信令網關功能SG能夠用于NGN中的連接控制V-Strg。
為此引入原來的PSTN交換局的硬件的軟件復合體或者說軟件模型S/W-Mod，所述的軟件復合體或者說軟件模型S/W-Mod建立不再需要的有效信道相關的硬件的模型。這種軟件復合體S/W-Mod具有帶有控制軟件V-StrgS/W的接口I，所述的接口I與對于圖3所示的不再需要的交換臺特定的硬件會議單元KU、聲音/通知發生器TG/AG、DTMF/語音檢測器D的替代接口I1-4類似或者相同。在此軟件模型S/W-Mod產生地把連接控制軟件V-StrgS/W的硬件相關的指令和地址轉換成的接口MGCtrl的適當的指示，其中這樣地配置軟件復合體S/W-Mod使得為與媒體網關MG或者相應的有效信道控制通信所必需的尋址信息，例如URL，可以從硬件模型化導出。
虛擬的，交換局特定的有效信道地址通過一個表列轉換成媒體網關MG的有效信道地址并且通過媒體網關控制協議交換，例如在媒體網關中標識有效信道的硬件地址/設備號碼EQN<->URL。
通過適當地構成軟件復合體很容易地可能達到關于為媒體網關MG采用的控制協議MGCtrl的軟件復合體的可配置性，從而可以操作不同的媒體網關控制協議并且操作不同的網關，例如生產廠家特定的，應用特定的ISDN/中繼或者技術特定的ATM、IP，而沒有對控制軟件的反作用。
圖6中引入一個信令網關代理SG-A，通過該信令網關代理SG-A在軟交換機SoftSW內部和多個軟交換機之間借助于接口U可以交換特定的、控制各種不同的媒體網關MG和服務器AS、KS需要的網絡信道說明，而沒有對控制軟件V-StrgS/W的反作用。傳統的信令協議可以借助信令網關代理SG-A和接口U通過軟件模型S/W-Mod引導，并且由軟件模型按需要輸出到NGN特定的協議堆棧，并且轉變成NGN特定的信令協議，由此在過渡期間(Ubergangsphase)使得可能，傳統的PSTN的部件和NGN的部件在網絡中接管交換任務。
圖7A-7C示出采用軟件模型S/M-Mod的條件下連接建立的示例性的通知過程。這是為這樣的通知過程采取的與圖1和圖2所示相反用戶終端裝置TA、TB涉及NGN終端裝置，或者涉及媒體網關。
權利要求
1.在下一代通信網絡(NGN)中控制電話業務的方法，據此一個軟件模型(S/M-MOD)模擬在下一代網絡(NGN)中被代替的傳統的、涉及常規公共電話網絡(PSTN/ISDN)的有效信道(N)(Nutzkanal)的硬件(K、KU、TG/AG、D)，其中這樣地安排所述軟件模型(S/M-Mod)使得在常規電話網絡采用的交換節點(OV、TV)的控制軟件(V-StrgS/W)與軟交換機(SoftSW)相關聯借助于控制協議(MGCtrl)控制下一代網絡(NGN)的代替傳統的、與有效信道(N)相關的硬件(K、KU、TG/AG、D)的部件(KS、AS、MG)。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，控制軟件的軟件模型(S/W-Mod)沿控制軟件(V-StrgS/W)方向模擬與被取代的傳統的硬件(K、KU、TG/AG、D)的接口(I1、I2、I3、I4)相應的第一接口(I)。
3.如權利要求1或2之一所述的方法，其特征在于，可這樣地配置軟件模型(S/W-Mod)使之導出為與下一代網絡(NGN)的網絡部件(KS、AS、MG)通信和為控制有效信道(N)所需要的尋址信息。
4.如權利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，可以借助一個表列把涉及傳統硬件的有效信道(N)的地址轉換成涉及下一代網絡(NGN)的部件的有效信道地址。
5.如權利要求1至4之一所述的方法，其特征在于，可以這樣地配置軟件模型(S/W-Mod)使之沒有對控制軟件反作用地使用控制下一代網絡(NGN)的部件的不同控制協議(MGCtrl)。
6.如權利要求1至5之一所述的方法，其特征在于，特別的，用于控制下一代網絡(NGN)的部件所需要的有效信道說明數據可以在該軟交換機內部和在其它的軟交換機之間通過引入信令網關代理(SG-A)借助于第二接口(U)對控制軟件無反作用(V-StrgS/W)地交換。
7.如權利要求1至6之一所述的方法，其特征在于，傳統的信令協議可以借助于信令網關代理(SG-A)和第二接口(U)借助于軟件模型(S/W-Mod)向為下一代網絡特定的協議堆棧饋送，并且轉變成為下一代網絡特定的信令協議。
8.下一代網絡(NGN)的通信網絡交換節點(SoftSW)，所述交換節點(SoftSW)具有模擬被代替的傳統的、涉及常規的公共電話網(PSTN/ISDN)的有效信道(N)的硬件(K、KU、TG/AG、D)的裝置(S/W-Mod)，它們被這樣地安排使得在常規的電話網中使用的交換節點(OV、TV)的控制軟件(V-StrgS/W)與交換節點(SoftSW)相關聯借助于控制協議(MGCtrl)控制下一代網絡(NGN)的代替傳統的、涉及有效信道(N)的硬件(K、KU、TG/AG、D)的部件(KS、AS、MG)。
9.如權利要求8所述的交換節點，所述交換節點附加地具有沿控制軟件(V-StrgS/W)方向模擬第一接口(I)的裝置，其中接口(I)相應于被取代的傳統的硬件(K、KU、TG/AG、D)的接口(I1、I2、I3、I4)。
10.如權利要求8或9之一所述的交換節點，所述交換節點附加地具有用于獲得下一代網絡NGN的部件(KS、AS、MG)的尋址信息和用于獲得控制有效信道(N)的尋址信息的裝置。
11.如權利要求8至10之一所述的交換節點，所述交換節點具有一個或多個信令網關代理(SG-A)用于對控制軟件(V-StrgS/W)無反作用地在交換節點內部和借助于第二接口(U)在其它交換節點之間交換對控制下一代網絡的部件需要的有效信道說明數據。
12.如權利要求8至11之一所述的交換節點，其信令網關代理(SG-A)附加地具有轉變裝置用于把傳統的信令協議轉變成為對下一代網絡特定的信令協議。
全文摘要
在當前的基于線路交換原理的語音電話，交換局既采用連接控制(V－Strg)也采用信息信道控制(N－Strg)。為語音和數據設計的下一代網絡(NGN)按照連接控制和信息信道控制分開的原則工作。也就是用不同的網絡元件進行連接控制(V－Strg)和有效信道控制(N－Strg)。在此，所謂的軟交換機(SoftSW)承擔連接控制，所述的軟交換機借助于適當的協議(MGCtrl)與控制有效信道(N)的媒體網關(MG)通信。在現有的網絡中實現了大量今后繼續需要的業務。這里出現的問題是用于軟交換機的控制業務的控制軟件的新發展或移植是特別高費用和非常復雜的。根據本發明這樣地解決所述問題其中軟件模型(S/M－MOD)模擬在下一代網絡(NGN)中被代替的傳統的硬件(K、KU、TG/AG、D)(N)的，其中這樣地安排軟件模型(S/M－Mod)使得在常規電話網絡(PSTN)中采用的交換節點(OV、TV)的控制軟件(V－StrgS/W)與軟交換機(SoftSW)一起借助于控制協議(MGCtrl)控制下一代網絡(NGN)的代替傳統的、硬件(K、KU、TG/AG、D)的部件(KS、AS、MG)。
文檔編號H04Q3/00GK1605216SQ02825281
公開日2005年4月6日 申請日期2002年12月17日 優先權日2001年12月17日
發明者H·魯克斯圖爾 申請人:西門子公司