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Die
Erfindung betrifft ein Netzknotenelement zum Einsatz in heterogenen
Kommunikationsnetzwerken.
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In
modernen Kommunikationssystemen wird verstärkt dazu übergegangen, kontinuierliche
Datenströme,
z.B. zur Sprach- oder Videokommunikation sowie Daten zur Steuerung
und Kontrolle von Kommunikationsverbindungen über paketorientierte Netzwerke
zu übermitteln.
Auf dieser Technik basiert beispielsweise die so genannte Internettelephonie, die
häufig
auch als "Voice
over Internet Protocol" (VoIP)
bezeichnet wird. Zu den paketorientierten Netzwerken zählen bekanntermaßen LANs
(Local Area Network), MANs (Metropolitan Area Network), WANs (Wide
Area Network) oder auch das so genannte Internet, das einen weltweiten
Zugriff auf paketorientiert übertragene
Daten ermöglicht.
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Im
Bereich der Telekommunikation sind zunehmend Kommunikationseinrichtungen
bekannt, die neben gebräuchlichen – auf einem
leitungsvermittelnden Prinzip basierenden – Kommunikationsverbindungen
auch eine Unterstützung
des VoIP-Verfahrens und eine Anbindung geeignet ausgestalteter Kommunikationsendgeräte, so genannten VoIP-Kommunikationsendgeräten, ermöglichen.
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Aus
der europäischen
Offenlegungsschrift
EP
12 02 542 A1 ist ein Kommunikationssystem und Endgerät sowie
Verfahren zum Betrieb eines Kommunikationssystems, in dem Nutz-
und Signalisierungsdaten und Man-Machine-Interface-Daten voneinander
getrennt laufen, bekannt. Dabei ist ein Gateway offenbart, mit dessen
Hilfe eine Verbindung zwischen einem paketorientiertem und einem
leitungsvermitteltem Kommunikationssystem herstellt. Mit einem "Call Agent" werden indes zentrale
Vermittlungsfunktionen ausgeübt.
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Im
Unterschied zu dezentralen Kommunikationssystemen auf Basis so genannter Peer-to-Peer-Konfigurationen,
bei denen sowohl die Kommunikationssteuerung als auch die Vermittlungssteuerung
zwischen den Kommunikationsendgeräten ohne eine zentrale Kommunikationseinrichtung
erfolgt, übernehmen
die oben genannten, um eine VoIP-Funktionalität erweiterten Kommunikationseinrichtungen
auch bei VoIP-Kommunikations endgeräten eine zentrale Steuerungsfunktion
bezüglich
der Vermittlung von Kommunikationsverbindungen.
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Peer-to-Peer-Netzwerke
bieten allen verbundenen Netzelementen – oftmals auch »Peer« bzw. »Client« genannt – eine gleichberechtigte
Zusammenarbeit. Das bedeutet, dass jedes Netzelement anderen Netzelementen
Funktionen und Dienstleistungen anbieten und andererseits von anderen
Systemen angebotene Funktionen und Dienstleistungen nutzen kann,
ohne dass ein zentraler Dienstgeber bzw. »Server« verwendet wird. Derartig
verbundene Netzelemente werden daher im Folgenden auch Dienstnehmer
benannt.
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Die
Zusammenführung
bzw. Konvergenz von Kommunikationsnetzwerken nach dem Peer-to-Peer-Prinzip
und von Kommunikationsnetzwerken, welche durch eine zentrale Kommunikationseinrichtung
gesteuert werden in ein heterogenes Kommunikationssystem ist derzeit
aufgrund der gegensätzlichen
Architekturprinzipien nicht oder nur mit unvertretbar hohem technischen
Aufwand möglich.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, Mittel anzugeben, bei deren Anwendung ein
heterogenes Kommunikationssystem im obigen Sinne realisierbar ist.
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Eine
Lösung
der Aufgabe erfolgt durch eine Netzknoteneinrichtung mit den Merkmalen
des Patentanspruchs 1.
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Erfindungsgemäß ist ein
Netzknotenelement vorgesehen, das als zentralen Bestandteil eine Dienstnehmer-Emulationseinheit
umfasst. Die Dienstnehmer-Emulationseinheit ist zur Anbindung an
ein Peer-to-Peer-Netzwerk, d.h. an ein nach dem Prinzip einer gleichberechtigten
Zusammenarbeit von angeschlossenen Dienstnehmern arbeitendes erstes
Kommunikationsnetzwerk vorgesehen und agiert in diesem Netzwerk
als Peer bzw. Dienstnehmer, indem ein Austausch von Zustandsinformationen
mit den übrigen
Dienstnehmern des Peer-to-Peer-Netzwerks erfolgt.
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Derartige
Zustandsinformationen werden zwischen den Dienstnehmern, die z.B.
die Rolle eines Kommunikationspartners ausüben, ausgetauscht, um den jeweils
anderen Kommunikationspartner sowie die übrigen Dienstnehmer über den
eigenen Kommunikationszustand zu informieren. Die Zustandsinformationen
werden somit von der Dienstnehmer-Emulationseinheit von den übrigen Dienstnehmern
bezogen bzw. »abgehört« und auch
aktiv an diese gesendet. Das erfindungsgemäße Netzknotenelement enthält weiterhin
eine Kommunikationsdiensteinheit zum Austausch der Zustandsinformationen
mit der Dienstnehmer-Emulationseinheit
und zur gegenseitigen Konversion der Zustandsinformationen in von
einer Kommunikationseinrichtung bearbeitbare Signalisierungsinformationen.
Die Kommunikationsdiensteinheit wertet die aus dem Peer-to-Peer-Netzwerk
bezogenen Zustandsinformationen in Signalisierungsinformationen
um und stellt damit Informationen über die im Peer-to-Peer-Netzwerk kommunizierenden
Dienstnehmer der in einem zweiten Kommunikationsnetzwerk zentral-verwaltenden
Kommunikationseinrichtung zur Verfügung. Umgekehrt werden für die Dienstnehmer
im Peer-to-Peer-Netzwerk bestimmte Signalisierungsinformationen
von der Kommunikationseinrichtung an das Netzknotenelement übermittelt,
und dort durch die Kommunikationsdiensteinheit in Zustandsinformationen
umgewertet, welche über die
Dienstnehmer-Emulationseinheit an den betreffenden Dienstnehmer
gesendet werden. Zum Austausch der Signalisierungsinformationen
zwischen dem Netzknotenelement und der Kommunikationseinrichtung
ist eine Netzwerkeinheit vorgesehen.
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Ein
wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Netzknotenelements ist
somit darin zu sehen, dass mit seinem Einsatz ein konvergentes Kommunikationssystem
ermöglicht
wird, welches bislang getrennte Architekturen zu verbinden vermag.
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Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Ein
Ausführungsbeispiel
mit weiteren Vorteilen und Ausgestaltungen der Erfindung wird im
Folgenden anhand der Zeichnung näher
erläutert.
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Dabei
zeigt die einzige Fig. ein Strukturbild zur schemati- schen Darstellung
eines konvergenten Kommunikationssystems.
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In 1 ist
ein Kommunikationssystem CSY dargestellt. Das heterogene Kommunikationssystem CSY
besteht aus einem ersten Kommunikationsnetzwerk LAN1 und einem verbundenen
zweiten Kommunikationsnetzwerk LAN2. Ein Netzknotenelement GW bzw.
Gateway GW ist sowohl mit dem ersten als auch mit dem zweiten Kommunikationsnetzwerk LAN1,
LAN2 verbunden.
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Das
erste Kommunikationsnetzwerk LAN1 wird als Peer-to-Peer-Netzwerk betrieben.
Dabei sind mehrere Dienstnehmer P2PC bzw. »Peers« untereinander über das
Kommunikationsnetzwerk LAN1 verbunden. Zur Kommunikation zwischen
den Dienstnehmern P2PC werden Zustandsinformationen ausgetauscht,
um einen jeweils anderen Dienstnehmer P2PC über den eigenen Kommunikationszustand
zu informieren. Beispiele für
derartige Zustände
sind eine »Connected«-Meldung,
d.h. eine Meldung über
eine erfolgreich aufgebaute Verbindung, eine »Present«-Meldung, d.h. eine Meldung über einen
bestimmten Präsenzzustand
des Dienstnehmers usw.
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Ein
strichpunktierter Kasten kennzeichnet dabei das erste Kommunikationsnetzwerk
LAN1 mit einer Mehrzahl angebundener Dienstnehmern P2PC sowie einer
Verbindung zum zweiten Kommunikationsnetzwerk LAN2. Die Verbindung
des ersten Kommunikationsnetzwerks LAN1 mit dem zweiten Kommunikationsnetzwerk
LAN2 ist dabei optional.
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Das
zweite Kommunikationsnetzwerk LAN2 wird von einer oder mehreren
Kommunikationseinrichtungen PBX verwaltet. Die Verwaltung besteht insbesondere
in einer Steuerung von an das zweite Kommunikationsnetzwerk angeschlossenen
Kommunikationsendgeräten
PH.
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Üblicherweise
werden zur Steuerung von Kommunikationsendgeräten PH mit der Kommunikationseinrichtung
ausgetauschte Nachrichten auch als Signalisierungsinformationen
bezeichnet.
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Signalisierungsinformationen
enthalten Daten zur Verbindungssteuerung, Signalisierung usw. Darüber hinaus
werden in modernen Kommunikationssystemen u.a. weitere Daten übertragen,
die erweiterte Leistungsmerkmale wie beispielsweise eine Anzeige
des Namens und weiterer Informationen eines rufenden bzw. gerufenen
Teilnehmers am Kommunikationsendgerät PH eines gerufenen bzw. rufenden
Teilnehmers ermöglichen.
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Die
folgenden Ausführungen
beziehen sich jeweils auf Zustands- bzw. Signalisierungsinformationen,
wobei aus Gründen
der Übersichtlichkeit
die Nutzinformationen außer
Betracht bleiben. Als Nutzinformationen werden die eigentlichen,
durch eine Kommunikationsverbindung zu übertragenden Daten, also insbesondere
Sprache bzw. audiovisuelle Informationen bezeichnet. Es wird jedoch
angemerkt, dass eine Zustellung von Nutzdaten an den jeweiligen
Kommunikationsendpunkt in einem mit Mitteln der Erfindung zu verwirklichenden
konvergenten Netzwerk kein spezifisches Problem einer heterogenen
Architektur ist. Mit anderen Worten bestehen die Probleme mit der
heterogenen Architektur in der gegenseitigen Umsetzung von Signalisierungs-
in Zustandsinformationen, die Übertragung
der Nutzdaten wird dann von den Kommunikationsendpunkten unter Austausch
von Signalisierungs- bzw. Zustandsinformationen abgesprochen und
stellt dann kein technisches Problem mehr dar. Die Übertragung
der Nutzdaten kann entweder zwischen den Kommunikationsendpunkten,
z.B. einem Dienstnehmer P2PC und einem Kommunikationsendgerät PH direkt
erfolgen oder unter Beteiligung eines – nicht dargestellten – Koppelfelds
in der Kommunikationseinrichtung PBX. Die erstgenannte technische
Verwirklichung einer direkten Nutzdatenkopplung zwischen den beteiligten
Kommunikationsendpunkten wird oftmals auch als »Direct Media Connection« bezeichnet.
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Das
Netzknotenelement GW ist beispielsweise als Rechnereinheit ausgeführt. Über eine Netzwerkeinheit
STC wird eine Verbindung zum zweiten Kommunikationsnetzwerk LAN2
hergestellt. Die Netzwerkeinheit STC enthält sowohl die für eine Netzwerkverbindung
notwendige Hardware als auch die dafür vorgesehene Software, wie
beispielsweise einen zur Kommunikation über das Internet Protokoll (IP)
vorgesehenen »Protol
Stack«.
Eine Verbindung zum ersten Kommunikationsnetzwerk LAN1 erfolgt über eine
Dienstnehmer-Emulationseinheit CLT, welche ebenfalls über eine – nicht
dargestellte – Netzwerkeinheit
verfügt,
oder die vorher genannte Netzwerkeinheit STC zur Kommunikation mit
dem ersten Kommunikationsnetzwerk LAN1 verwendet.
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Das
Netzknotenelement GW enthält
eine Kommunikationsdiensteinheit TSPI zum Austausch von Zustandsinformationen
S2 mit der Dienstnehmer-Emulationseinheit CLT und zur gegenseitigen Konversion
der Zustandsinformationen S2 in von der Kommunikationseinrichtung
bearbeitbare Signalisierungsinformationen S1. Die Kommunikationsdiensteinheit
TSPI wertet die aus dem ersten Kommunikationsnetzwerk LAN1 bezogenen
Zustandsinformationen S2 in Signalisierungsinformationen S1 um und stellt
damit Informationen über
die im ersten Kommunikationsnetzwerk LAN1 kommunizierenden Dienstnehmer
P2PC der im zweiten Kommunikationsnetzwerk LAN2 zentral-verwaltenden
Kommunikationseinrichtung PBX zur Verfügung. Umgekehrt werden für die Dienstnehmer
im ersten Kommunikationsnetzwerk LAN1 bestimmte Signalisierungsinformationen
S1 von der Kommunikationseinrichtung PBX an das Netzknotenelement
GW übermittelt,
und dort durch die Kommunikationsdiensteinheit TSPI in Zustandsinformationen
S2 umgewertet, welche über
die Dienstnehmer-Emulationseinheit
CLT an den betreffenden Dienstnehmer P2PC gesendet werden.
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Ein
Austausch der Signalisierungsinformationen S1 zwischen dem Netzknotenelement
GW und der Kommunikationseinrichtung PBX erfolgt über die Netzwerkeinheit
STC.
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Im
Folgenden wird eine alternative Ausführungsform des erfin- dungsgemäßen Netzknotenelements
beschrieben.
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Zur
Umwertung von Signalisierungs- in Zustandsinformationen S1, S2 ist
der Kommunikationsdienstanbieter TSPI als Dienstanbieter gemäß dem Programmierschnittstellenstandard
TAPI (Telephony Application Programming Interface) der Microsoft Corporation,
Redmond, Washington, USA ausgestaltet. Ein für diesen Programmierschnittstellenstandard vorgesehener
Dienstanbieter TSPI wird in der Fachwelt auch als TSP (TAPI-Serviceprovider)
benannt.
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Die
Kommunikationsapplikation APP liegt beispielsweise als CTI-Kommunikationsanwendung (Computer
Telephony Integration) vor, die u.a. die Kommunikationseinrichtungen
steuert.
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Eine
Umwertung von Signalisierungs- in Zustandsinformationen S1,S2 erfolgt über eine
Bereitstellung von Diensten durch die Kommunikationsdiensteinheit
TSPI, welche arbeitsteilig von einer mit dem Kommunikationsdienstanbieter
TSPI kommunizierenden Kommunikationsapplikation APP bearbeitet werden. Über mehrere – in der
Zeichnung mit vertikalen Verbindungslinien symbolisierten – so genannten
TAPI-Lines werden Dienste, Methodenaufrufe usw. einer entsprechenden
Kommunikationseinrichtung PBX bzw. eines entsprechenden Dienstgebers
P2PC an die Kommunikationsapplikation APP übergeben.
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Mit
dem hier vorgeschlagenen Konzept eines heterogenen Kommunikationssystems
CSY werden Vorteile einer VoIP-Kommunikationsweise
(Voice over IP) mit den Vorteilen einer klassischen Kommunikationseinrichtung
ergänzt.
Bereits getätigte
Investitionen von Kommunikationssystemkunden werden hierdurch geschützt, indem
das Konvergenzprinzip einer Migra tion von zeitschlitzorientierten
auf paketorientierte Kommunikationsverfahren in einem weitere Schritt
hin zu einer parallelen Existenz von Peer-to-Peer-Kommunikationssystemen
mit Kommunikationssystemgesteuerten Kommunikationssystemen verwirklicht
wird.