電信網的控制的製作方法

2023-05-11 00:12:26

專利名稱：電信網的控制的製作方法
技術領域：
本發明涉及對包括許多單獨電信交換系統的電信網進行控制的方法和設備。
在過去的幾十年中，可持續看到電信業務量-尤其是較大的長途電話網所承載的電信業務量-的急劇上升。象ATT長途電話網這樣的網絡覆蓋面大，僅僅要到達它們所連接的本地和匯接交換機(tandem switches)就需要相當數量的節點。僅僅為了處理附加業務量而增加更多節點的費用很高；ATT長途電話網中的每個附加節點增加了相當量的操作、管理、維護和用於增加互連性的規定(provisioning)的費用以及用於各節點中交換機獨立操作的費用。
節點的容量由該節點中交換機的電路容量來決定，該容量受該節點所能支持的終端數目和控制該節點的處理系統的業務量處理能力的限制。現代電信業務要求越來越大的數據處理量用於處理每個呼叫，以便能提供定製業務-這種業務的實現可能要依靠與主叫和被叫用戶都有關的數據。在一個競爭的市場中，這種業務的實現是必要的。此外，節點越大，所要求的可靠性就越高。
現有技術的一個問題是，由於提供現代電信業務所要求的數據處理能力和可靠性帶來的限制而引起的在電信網節點的規模和可靠性上的限制。
根據本申請人的發明，大大緩和了上述問題並對現有技術做出了改進，其中網絡被分解成許多交換裝配(fabric)系統(交換機)，各具有執行基本功能(在交換機的終端之間建立連接，將廣播(announcement)連接到交換機的終端上，並在本申請人的特定實施例中執行忙線測試和在一個中繼線群中尋找可用中繼線)的裝配控制處理器；對呼叫業務的控制和對作出如向誰連接這樣的決定的控制被歸入一組獨立的交換處理平臺(SPP)；SPP和交換機通過象ATM(異步轉移模式)網這樣的高速數據通信網互連。有益的是，一個SPP能控制在許多交換機中從網絡的一個入口節點到一個出口節點的呼叫。有益的是，這使得單個SPP中的單個控制過程能控制從入口到出口的整個連接。有益的是，較少數量的SPP簡化了管理。有益的是，由於許多SPP能控制一個交換機的呼叫，可靠性得到了增強。
根據本申請人的優選實施例，在單個交換機中執行對一個特定中繼線群或一組中繼線群中的一條中繼線的中繼線尋找。有益的是，僅在一個位置保持有關哪些中繼線可用的動態變化的記錄，這樣，簡化了這種記錄的更新。
根據一個優選實施例，入局的CCS7起始地址消息經SS7網選路至一個SPP。該呼叫被分配給任何SPP中的一個呼叫處理器，該呼叫處理器經SPP內或SPP間的ATM信令網接收來自起始地址消息的數據。然後，呼叫處理器訪問任何SPP中的一個適當的資料庫以獲取被叫號碼和(必要時)主叫號碼的翻譯數據。然後，呼叫處理器發信號給網絡的入口和出口交換機，請求在入中繼線和出口中繼線或直接連接到出口交換機上的目的地之間的連接。入口交換機和出口交換機識別出將這些交換機互連到該呼叫處理器上的中繼線，然後呼叫處理器向這些交換機和該連接的中間交換機發送命令以在入口和出口交換機間建立連接並連接入中繼線和出口中繼線或目的地。必要時以現有技術的常規方式執行中繼線尋找和對中間交換機的選擇。
出口交換機負責在一個中繼線群內選擇一個由呼叫處理器指定的出口中繼線。入口和出口交換機負責選擇網內中繼線群和執行網絡內所要求的路由選擇，如在例如美國專利5,101,451中描述的、例如為實現實時網絡路由選擇所規定的那樣。各交換機負責建立自己交換機內的連接。有益的是，這種安排避免了向呼叫處理器運送大量數據的必要並避免了競爭條件。交換機還管理象數字接收機和廣播(announcement)系統這樣的業務電路，並監視所有連接以發現拆線和向呼叫處理器請求拆線動作。如果交換機收集到數字，則這些數字被轉發給呼叫處理器做進一步處理。


圖1是本申請人的發明的一個說明性實施例的框圖；圖2說明了呼叫控制流向；以及圖3-9是信令鏈路處理器(SLP)、交換處理器和呼叫處理器(CP)所執行的動作的流程圖。
圖1是說明本申請人的發明的工作的框圖。方框10A，…，10B是控制象ATT長途電話網這樣的大型網絡的交換處理平臺(SPP)。長途電話網的交換機是長途交換機40A，…，40B。在優選實施例中，這些交換機是脈衝編碼調製(PCM)交換機，但在另外實施例中，這些交換機可以是模擬或ATM交換機。SPP通過信令網20互連並連接到該信令網上，信令網給7號信令系統(SS7)傳輸信令消息。各SPP包含許多呼叫處理器(CP)11、一個信令鏈路處理器(SLP)12、一個管理處理器(AP)13和一個可選的業務處理器/網絡控制點(SP/NCP)14，該控制制器14通常包括一個資料庫；它們通過ATM區域網ATM/LAN 15互連起來。應注意，儘管本圖在每個SPP中只示出單個的信令鏈路處理器，但這些處理器也可加倍，以使為增加可靠性而存在至少兩個這樣的處理器。管理處理器用於測量(measurement)和控制存儲在呼叫處理器資料庫中的數據的變化。管理處理器資料庫還包含用於初始化任何呼叫處理器的備份(backup)數據。長途交換機和ATM區域網通過ATM信令網30互連。
SS7信令網20還與象本地網這樣的長途電話網之外的網絡連通。這種安排使得任何呼叫處理器為長途電話網的任何交換機或任何許多交換機上的呼叫服務成為可能。採用了現代技術的ATM信令網能非常迅速地傳輸信令消息，它的使用使得在呼叫處理器和長途交換機的裝配處理器之間為單個呼叫交換許多消息成為可能，並使得呼叫處理器迅速訪問任何SPP的任何資料庫中的數據也成為可能。由於任何SPP中的任何呼叫處理器都能控制一個呼叫並能從它自己的SPP或其它SPP的任何資料庫中獲得信息，因此，控制系統是非常強勁的。
下面的描述說明了一個呼叫的工作。宣布一條入中繼線上到達了一個呼叫的第一信令消息是起始地址消息(IAM)，它在SS7信令網20中被接收並由該網絡將它轉給一個SPP中的一個適當的信令鏈路處理器(SLP)12。該SLP對呼叫處理器的選擇是基於所有SPP的各呼叫處理器中容量和特徵功能度(feature functionality)兩方面的可用性，並會受到CP位置的影響，以減少為一個特定呼叫對遠程資料庫訪問的次數以及減少在CP和交換處理器之間傳輸控制消息所消耗的時間。起始信令鏈路處理器12經由ATM網30(必要時)和該SPP的ATM/LAN 15將信令消息傳輸給所選的呼叫處理器11。呼叫處理器向它自己的資料庫或必要時向它自己的SP/NCP 14或另一SPP的SP/NCP的資料庫訪問數據，並基於所獲得的信息作出決定，選擇一個長途電話網的出口目的地連接到與起始地址消息相關的入中繼線上。在這種情況下，由終端用戶號碼來指定出口目的地。
連接到入中繼線上的長途交換機由IAM中的信息來標識。在優選實施例中，呼叫處理器選擇一個出口交換機和一個出口中繼線群或一個用於選擇優選中繼線群和替換中繼線群的路由索引。在優選實施例中，對出中繼線群的選擇和在出中繼線群不連接到入局長途交換機上時對用於到達連接到出中繼線上的長途交換機的長途電話網路徑的選擇是在長途交換機的控制下作出的。這些交換機擁有關於出中繼線和交換機間中繼線的可用性的最新信息，難以以方便及時訪問的方式向所有呼叫處理器提供的信息。
這樣，就在長途交換機的交換處理器41A，…，41B的控制下執行了選擇一條出中繼線和(必要時)長途電話網內的一個中間交換機的過程。這些裝配處理器經ATM信令網30相互連通以選擇到達出口長途交換機的中繼線，且出口長途交換機選擇出中繼線。另一方面，裝配處理器可經SS7網相互連通以與現有技術的安排相一致。在優選實施例中使用了如美國專利5,101,451所描述的實時網絡路由選擇原則在長途電話網內選擇路徑。長途交換機經ATM信令網30相互連通，並經ATM信令網發送消息給請求其相關信令鏈路處理器經SS7網20向所連接的網絡中的一個交換機傳輸適當的SS7消息的控制呼叫處理器。
在優選實施例中，雖然任何呼叫處理器能處理任何呼叫，但如果將單獨的呼叫處理器限於只處理始發於網絡長途交換機的一個用戶電話機處的呼叫，那麼就可獲得相當的經濟實惠。例如，在一個地理意義上的大型網絡中，為了降低在處理器和交換機之間傳輸消息而引入的延時，希望呼叫處理器處理相對較近的交換機的呼叫。
象長途交換機的41A和41B這樣的交換處理器負責裝配控制。這包括硬體診斷、故障管理和其它與網絡裝配相關的維護動作的控制；包括中繼線狀態保持和中繼線保持控制在內的中繼線管理；路由變換(translation)、路徑尋找和網絡內的一個連接請求兩個或多個交換機時的路徑選擇；業務電路的管理，包括提供廣播(announcement)；收集在SS7協議之外發送的數字；建立會議連接；和監視現有連接以檢測附加的控制信號。交換處理器還負責在網絡端點間建立具有如業務類型所定義的特殊連接屬性的連接。這類例子包括64kbit純(clear)數據(與語音相對)和僅經電纜中繼線(與微波相對)進行選路以實現更安全的通信的呼叫。
在呼叫處理器的控制下實現的業務邏輯負責控制到一個或多個端點的連接並管理這些連接上的用戶業務。實際上，交換機和網絡端點間的各信道可看作是一個會議埠；業務邏輯則是會議控制者。具體地說，業務邏輯執行所有與業務相關(與路由選擇相關相對)的數字翻譯，執行對基本呼叫的呼叫處理，還執行800和增強800呼叫的業務要求的翻譯和分類(class)；控制軟體定義的網絡；和控制基於主叫及被叫電話號碼的網絡業務。
圖2是本申請人的發明的一個工作示意圖。入局信令被送往業務邏輯導向器(director)(信令鏈路處理器)，它根據被叫或路由號碼(如與一個800號碼相對應的POTS號碼)和主叫用戶的用戶號碼，如自動號碼識別(ANI)所標誌的那樣，選擇一個呼叫處理器為那個呼叫服務。例如，一組專門的處理器可處理所有的800呼叫。呼叫處理器與交換處理器(長途交換機的處理器)連通。呼叫處理器和裝配控制處理器產生出局信令消息傳輸給一個終接網絡。呼叫處理器上的負載是影響在一個群中選擇一個特定呼叫處理器的主要因素。
圖3是一個說明實現本申請人的發明的這個實施例所要求的信令鏈路處理器(SLP)的工作流程圖。SLP接收一個來自7號信令系統(SS7)網絡的消息(動作方框300)。SLP測試這是否為一個起始地址消息(IAM)(測試步驟302)。如果這是一個IAM消息，則SLP選擇一個呼叫處理器處理IAM所代表的呼叫(動作方框304)。在進行選擇時，SLP考慮各個CP上的負載、CP到包含接收IAM的中繼線的交換機的物理距離、可能需要該呼叫由一個專門的CP(例如，如果800呼叫被分配給一群專門的CP)進行處理的呼叫的特殊特性等因素。而且，還希望將同一SPP中的一個CP用作SLP。SLP發送一個消息給為接收到IAM的中繼線服務的交換機的處理器，以向那個交換機標誌出所選擇的CP並標明那條中繼線忙(動作方框306)。SLP更新將各中繼線與為該中繼線的呼叫服務的CP相關聯的表(動作方框308)。然後，SLP向該CP發送IAM並激活該CP用於那個呼叫(動作方框310)。
如果測試步驟302的結果表明這不是一個IAM消息，則SLP通過查詢用於該消息的中繼線的CP的標識來查詢正在處理該消息所從屬的呼叫的CP的標識(動作方框312)。測試步驟314校驗在SLP的中繼線表中是否確實標誌了該CP。如果是，則SLP向那個CP發送在方框300中接收到的消息(動作方框310)。如果未標誌出該CP(測試步驟314的結果為否)，則SLP查詢為接收該消息的中繼線服務的交換機，以從那個交換機得到該CP的標識(動作方框316)。這種情況會出現在正在對該中繼線接收消息的SLP發生故障的時候，在這種情況下，將有另一個SLP開始對該中繼線接收消息。當SLP從交換處理器接收到該CP的標識時，如上所述執行動作方框308和310。
圖4-7是為中繼線服務的交換處理器所執行的動作流程圖，SLP正在為該中繼線接收消息。動作方框400表明交換處理器已從SLP接收到一個對為一個特定中繼線上所承載的呼叫服務的CP的標識的查詢。(這是SLP在圖3的動作方框316中所發送的查詢)。交換處理器在一個表中使用該中繼線的標識進入該表來查詢那個CP的標識(動作方框402)。然後，交換處理器用該CP的標識來答覆SLP(動作方框404)。
圖5說明了根據接收到的一個向一條中繼線分配一個特定CP的請求而執行的動作，該請求是從一個SLP接收到的。在動作方框306(前面(圖3)已描述過)中通過一個SLP所傳輸的消息而接收到該請求(動作方框420)。測試步驟422校驗是否已將該中繼線分配給一個CP。如果未分配，則將該中繼線標為忙並更新中繼線-CP表(動作方框424)。然後交換處理器向該CP發送一個消息，確認那個CP到那個中繼線的分配(動作方框426)。如果中繼線已分配給一個CP，這就是一個「閃爍」狀態指示(動作方框430)。在一條中繼線的兩端幾乎同時被抓住時出現這種情形。在本發明的優選實施例中，通過將一個優先端分配給可能出現閃爍的各中繼線(閃爍不會出現在一個單向中繼線上)來處理這種情形。如果在優先端發現閃爍，則交換處理器將一個消息發送給選擇用來處理該中繼線所接收的IAM的呼叫處理器，表明該中繼線不能用於該呼叫並丟棄該IAM。然後，另一端的交換機將尋找另一條中繼線或將該呼叫選路至溢呼(overflow)。如果在非優先端發現閃爍，則交換處理器釋放為該中繼線保留的前一連接，並將一個消息發送給已預先抓住那個用於一個去話呼叫的中繼線的呼叫處理器，表明該中繼線不能再用於那個呼叫及呼叫處理器需要請求尋找另一中繼線或將該呼叫選路至溢呼音。交換處理器用所選的用於處理為該中繼線而接收的IAM的CP的標識來更新中繼線-CP表，並發送一個消息給那個CP，確認那個CP到那個中繼線的分配。
圖6是說明為建立一個呼叫而選擇一條中繼線的過程的流程圖。交換處理器根據本申請人的優選實施例來進行這個選擇。呼叫處理器分析被叫號碼和正在使用的局碼翻譯(Using office code translation)，導出一個代表中繼線群表列或交換處理器用來選擇一條中繼線的出口交換機標識的路由索引(動作方框450)。該表列可包括從連接到一個端局或用以到達這樣一個端局的一個匯接局的網絡離開的中繼線群；或長途電話網中一個出口交換機的標識，這樣，交換處理器能選擇出一條直接的、到該出口交換機的中繼線或一條到長途電話網的一個中間交換機的中繼線(符合如在前面引用的專利中所描述的實時網絡路由選擇原則)。交換處理器在發現一條中繼線之後，向呼叫處理器報告所發現的中繼線的標識，並保留一個到發現的那個中繼線的連接，或在必要時報告故障，以使呼叫處理器採取其它的動作來完成該呼叫或返回溢呼音(動作方框452)。保留連接比建立連接好，這樣可將一個完整的連接保留至接收到應答信號，這時保留的連接轉換成實際的連接。如果發現了一條中繼線，則交換處理器用呼叫處理器的標識更新中繼線表(動作方框454)。
圖7是一個描述交換處理器為在中繼線上或對中繼線執行某種功能而執行的動作的流程圖(動作方框470)。從呼叫處理器接收一個請求以在那個中繼線上執行一個功能。該功能可以是建立到交換機內的中繼線的連接，該連接已預先被保留。這是根據從該呼叫的端局接收到的應答信號而執行的功能。另一個功能是在一條中繼線上播放廣播並收集用戶根據該廣播而撥的數字。交換處理器在該中繼線上或對該中繼線執行該功能(動作方框472)，並在必要時，如在該請求是要使一條中繼線空閒時，向表更新該中繼線，以表明該中繼線目前空閒，即不和一個CP相關(動作方框474)。
圖8是一個在呼叫處理器中根據接收到一個來自SLP的IAM而執行的動作的流程圖(動作方框500)。呼叫處理器從被叫號碼為服務於接收IAM的中繼線的交換機確定一個中繼線群表列(動作方框502)。然後，CP請求(動作方框504)已為其確定了一個表列的交換機提供根據如動作方框452(圖6)所報告的450的尋找請求而發現的一條中繼線的標識。然後，CP為該呼叫更新路徑信息，以表明已在IAM的中繼線和其標識由IAM中繼線的交換處理器提供的中繼線之間保留了一條路徑(動作方框506)。測試步驟508測試被標誌的中繼線是否為長途電話網的一個出口中繼線或是否直接去往目的地。如果否，則該CP從去往目的地的中間或出口交換機確定一個中繼線群表列(動作方框510)，並重複動作方框504和506及測試步驟508的動作。最後，測試步驟508的結果將為是，即被標誌的中繼線出長途電話網；然後，CP請求用於該出中繼線的SLP將IAM發送給連接到出(出口)中繼線上的交換機(動作方框512)。
圖9說明了CP根據接收到一個來自SLP的特徵消息而執行的動作(動作方框520)。該特徵消息可以是表明一個呼叫應答、請求向該呼叫增加另一條支線(leg)、請求向各用戶發送信息(例如，為了標誌另一用戶)或請求播放要求用戶撥號或口頭信息的廣播的消息。特徵請求消息由CP進行處理(動作方框522)，且CP在必要時向一個或多個交換處理器發送一個消息，請求執行所請求的特徵所必需的動作(動作方框524)；必要時向SLP發送一個信令消息通知長途電話網外的另一交換機，以適應該特徵(動作方框526)。
權利要求
1.在電信網中控制呼叫連接建立的設備，包括許多SPP(交換處理平臺)；許多各包括一個交換裝配和響應於連接請求消息的接收而在所述交換裝配中建立一個呼叫連接的交換處理裝置的交換機；將所述許多SPP和交換處理裝置互連起來的數據網裝置；所述許多SPP包括遍布於至少兩個SPP上的許多CP(呼叫處理器)；所述許多SPP包括接收一個呼叫的信令消息並向所述CP之一傳輸接收到的所述呼叫的所述信令消息的裝置；用於產生所述連接請求消息並傳輸給用於建立所述呼叫連接的所述交換處理裝置之一的所述CP的所述之一。
2.權利要求1的設備，其中所述許多SPP包括許多用於接收呼叫的信令消息的信令鏈路處理器。
3.權利要求2的設備，其中所述許多SPP包括許多控制所述電信網的操作管理和維護的管理處理器。
4.權利要求2的設備，其中所述許多SPP包括至少一個提供用於特定電信呼叫控制的數據的SP/NCP(業務處理器/網絡控制點)。
5.權利要求1的設備，其中所述許多交換機包括許多PCM(脈衝編碼調製)數字交換機。
6.權利要求1的設備，其中所述許多交換機包括許多ATM(異步轉移模式)交換機。
7.權利要求1的設備，其中所述數據網裝置包括一個ATM(異步轉移模式)網。
8.權利要求7的設備，其中所述數據網包括許多各用於將所述SPP中的一個SPP的處理器互連起來以及用於連接到一個SPP間的數據網的ATM/LAN(ATM區域網)。
9.權利要求1的設備，其中所述CP確定一個出中繼線群的標識用於所述呼叫到一個端接網絡的連接。
10.權利要求9的設備，其中所述交換處理裝置控制所述網絡內的連接的選擇和建立。
11.權利要求1的設備，其中一條中繼線上的一個呼叫可被分配給許多CP中的一個，所述許多CP包括至少兩個SPP的任一個中的至少一個CP。
12.在電信網中將一個呼叫傳播給一個目的地的一種方法，包括以下步驟在所述網絡的一個SLP中(信令鏈路處理器)接收一個呼叫的呼叫建立請求消息，所述消息包括一條引入線或中繼線的標識；將許多CP(呼叫處理器)中的一個CP分配用於控制所述呼叫在所述電信網中的傳播；從接收的SLP向所述分配的CP傳輸所述呼叫建立請求消息；將分配的CP的標識傳輸給交換處理裝置，以控制為該引入線或中繼線的交換機服務的交換網絡裝配；和從所述分配的CP向所述交換機傳輸連接請求消息，以將所述呼叫從所述呼叫的一條引入線或中繼線向所述目的地傳播。
13.權利要求12的方法，其中所述連接請求消息包括至少一個中繼線群標識的標識，還包括以下步驟所述交換處理裝置選擇所述至少一個中繼線群中的一條中繼線，以將所述呼叫向所述目的地傳播。
14.權利要求12的方法，其中所述電信網包括許多SLP，其中所述SLP和所述CP組合成許多SPP(交換處理平臺)，所述SPP各包括一個將一個SPP的處理器互連起來的本地數據網，其中傳輸所述呼叫建立請求消息的步驟包括經所述本地數據網之一傳輸所述呼叫建立請求消息的步驟。
15.權利要求14的方法，其中所述電信網包括許多交換機而且還包括一個將所述電信網的所述SPP和交換機互連起來的互連數據網，且其中傳輸連接請求消息的步驟包括經所述本地數據網和所述互連數據網之一傳輸所述連接請求消息的步驟。
全文摘要
本發明公開了一種控制電信呼叫連接建立的設備和方法，網絡包括許多各具有交換處理裝置的交換機和許多各包括至少一個呼叫處理器的交換處理平臺。交換機和交換處理平臺通過數據網互連。在一個平臺上接收SS7信令消息並將呼叫分配給呼叫處理器。呼叫處理器與交換處理裝置連通以控制呼叫的建立並處理呼叫特徵。任何呼叫處理器都能為任何呼叫服務並能控制一個多支線連接的所有支線。在一個大型網絡中，平臺的數量可大大少於交換機，從而便於網絡的管理。
文檔編號H04M3/00GK1167386SQ9710340
公開日1997年12月10日 申請日期1997年2月27日 優先權日1996年2月29日
發明者託馬斯·懷恩·安德森, 阿蘭·歐格內·弗雷, 麥可·尼爾·梅伊爾 申請人:朗迅科技公司