專利名稱：確定傳輸時延的程序的制作方法
背景技術：
本發明一般涉及用于在一個公共電話網中跟蹤與經過一個中心局交換機或其他類似通信節點的各種通信有關的傳輸時延的系統。具體地說，本發明通過估計與所提供的特定承載業務、傳輸路徑時延、所傳信息類型和涉及的傳輸設備的影響、或這些因素的任意組合有關的傳輸時延，提供了用于正確測定與具有公共信道信令(例如7號信令系統(SS7))的網絡中特定通信事務有關的傳輸時延的方法和裝置。
在具有公共信令協議的電信環境中，各中心局交換機共用一種公共接口語言。因此，不需要在交換機之間轉換或翻譯消息。SS7是一種已在全球范圍內采用的公共信令協議。SS7網絡包含獨立于話音或數據通路或鏈路的專用信令信道，用于傳送控制消息。正如

圖1所示，圖中分別表示了在交換局A和B之間分別傳送語音數據和控制消息的獨立語音連接和信令網。盡管信令消息獨立于語音，每條信令消息都對應一個指定的語音連接。用于建立和釋放一次呼叫的所有信令消息通過一條專用信令信道傳送，該信道可以由用于若干個呼叫的信令消息共享。
信令信道可以在物理上與語音通路分離，即在通信網中采用不同的路由。因此，需要使用諸如在此描述的這類傳輸時延確定程序。由于信令消息可以經由不同的路徑通過通信網，信令通路上的傳輸時延測量程序通常不適用于語音通路。
在支持SS7的網絡中，一次呼叫的完成基本上如下所述。主叫方撥被叫方的電話號碼。始發局接收所撥數字并產生包含所撥數字和其它信息的起始地址消息(IAM)。IAM經由網絡而路由到基于所撥數字和傳輸需要的終端局。當IAM經由網絡傳送時，它可以通過一個或多個中間局。終端局收到IAM之后，檢查被叫方線路。被叫方線路狀態(忙/空閑)被返回到始發局。如果線路忙，呼叫被釋放；如果線路空閑，通過合適的程序向用戶振鈴。如果用戶應答，終端局向始發局返回一條應答或連接消息，至此呼叫建立完成。然后呼叫就處于所謂的有效階段，始發方和終接方成功地進入相互連接狀態。
電信環境中的通信事務是一次呼叫建立或呼叫完成中的一個任意部分。通信事務可以涉及任何通信裝置，例如中心局交換機、長途(toll)或國際接口局(gateway exchange)、陸地通信節點、蜂窩基站、微波或衛星鏈路、或在上述及類似通信設備之間的任何其它連接。
傳輸時延是信號從信源傳送到接收機所需要的時間。在前向(即從始發局到終端局的方向)呼叫建立(通信建立)期間，累計傳輸時延信息。累計的傳輸時延信息在呼叫進入有效階段之前被送回始發局。
估計傳輸時延信息是以增加呼叫建立期間IAM中包含的傳輸時延計數器(PDC)的值為基礎的。累計結果在應答或連接消息的呼叫歷史信息參數中后向發送(返回給始發局)。
根據國際電信聯盟SS7標準中關于ISDN用戶方(ISUP)信令程序的標準ITU-T Q.764，將保留與一次通信事務對應的傳輸時延信息。始發局在IAM中包含傳輸時延計數器。起初，計數器被置為零毫秒(ms)，如果已知一個傳輸時延值(已經為始發局的各種可用電路預定義該值)，計數器被置為該值。取決于到終端局或下一交換局的被選路由(電路)，始發局或前一交換局在發送IAM之前把PDC的值增加一個代表合適時延(被選電路)的值。每種電路的時延值通常保存在交換局中。如果被選電路包括一條衛星鏈路，相應的衛星指示符將被置位。
始發局一旦在應答或連接消息中收到呼叫歷史信息參數，就存儲接收的數據值，直到呼叫釋放。如果呼叫涉及到一個中間局(在始發局和終端局之間)，例如國內轉接局、去話國際接口局、長途電話局、或國際去話局，中間局需要根據特定的被選電路適當調整PDC。
中間局一旦收到IAM，就分析IAM路由信息，其中包括PDC信息，以便選擇連接到下一交換局的合適電路。電路選定之后，傳輸計數器值被增加一個與被選電路有關時延對應的值。該值可以在中間局中得到。包含新的PDC值的IAM被送往下一交換局。當呼叫進入有效階段時，中間局把收到的應答或連接消息轉發回去，該消息包括呼叫歷史信息參數，因此也包括累計的PDC值。
終端局是完成PDC估計的交換局(例如目的中心局)。終端局一旦收到IAM，如果有的話，就在PDC值中加上終端接入的時延值，并存儲PDC直到呼叫釋放。終端局在向前一交換局返回應答或連接消息之前，根據存儲的傳輸時延計數器值來更新呼叫歷史信息參數。
除了具有公共協議的交換局之間的通信之外，還有兩種基本的互通模式，其中各局之間具有不同的信令協議交互。第一種模式中，一個提供支持PDC更新程序的信令系統(支持)的交換局發起一次呼叫到一個具有不支持PDC更新程序的信令系統(不支持)的交換局。第二種模式中，不支持的交換局發起一次呼叫到被支持的交換局。
在被支持的交換局發起一次呼叫到不被支持的交換局的互通情況下，被支持的交換局存儲被累計到當前點的傳輸時延值，直至呼叫釋放。如果與連接的不被支持部分對應的時延值可獲得，這一時延就被加入到被支持的交換局存儲的時延值中。另外，被支持的交換局作為終端局來工作。一旦收到從不被支持的交換局返回的應答或連接消息，被支持的交換局就把被置為所存時延值的呼叫歷史信息參數包括進去。包括呼叫歷史信息參數的應答或連接消息由被支持的交換局送往前一交換局。
在不被支持的交換局發起一次呼叫到被支持的交換局的互通情況下，不被支持的交換局通常不具備包含傳輸時延計數器的信令。這種情況下，被支持的交換局在IAM中插入一個復位到零毫秒的傳輸時延計數器。如果與連接的不被支持的部分對應的時延值可以獲得，則傳輸時延計數器應該被置為這一時延值。另外，被支持的交換局作為始發局來工作。被支持的交換局中計算的時延值代表前一電路產生的時延。如果可用的話，它包括與衛星時延對應的時延值。在向下一交換局發送IAM之前，根據被選電路的時延值來增加被支持的交換局中的傳輸時延計數器值。
在來話交換局支持PDC、但是IAM不包含傳輸時延計數器參數的情況下，將生成一個傳輸時延值，就好象出現了從不被支持的交換局到被支持的交換局的互通情況時一樣。如果被支持的交換局收到的應答或連接消息丟失了呼叫歷史信息參數，向后發送沒有這一參數的應答或連接消息時不需要特殊的處理。如果被支持的交換局收到一個關于PDC或呼叫歷史信息參數的混亂消息，則混亂消息和任何存儲的傳輸時延值將被拋棄。
混亂消息(CFN)是指示收到一條不可識別消息的SS7消息。因為SS7交換局支持與一個非SS7交換局的互通，SS7交換局可以接收在交換局通信協議之外的信息。CFN消息用于通知發送交換局它發送了接收交換局不能理解的信息。如果存在的話，CFN消息將指示關于已進行了什么處理(例如，究竟是傳遞還是拋棄接收的信息)，以及關于何種信息將無法理解的信息。
在上述ITU-T傳輸時延程序中，僅僅根據與被選電路有關的時延來設置時延值。這種程序無法考慮在同一電路上可能存在與所提供的特定承載業務有關的不同時延這一事實。承載業務包括話音、數據和圖象通信。上述標準還忽略了可能影響傳輸時延值的若干其它因素。它們包括與利用與承載業務相結合的輔助網絡設備有關的各種時延。因此，在ITU-T程序指定的傳輸時延跟蹤標準中，傳輸時延信息可能是不正確的，或至多是對實際值的一個初略估計。
出于許多原因，我們需要準確的傳輸時延信息，這些原因包括提供一個確定系數以便利用回波抑制系統或其它信號處理來保持通信信號質量。正確的傳輸時延信息還有利于改進路由確定，更有效地選擇電路，以及更有效地使用網絡資源。如果傳輸時延太大，通信質量就會惡化。因此需要把傳輸時延保持在一個可控制的水平上。
例如，當交換局收到一次傳輸時延值較高的呼叫時，最好選擇具有較低傳輸時延值的電路，以避免過度增加累計的傳輸時延。相反，當收到的呼叫傳輸時延值較低時，就可以選擇具有較高傳輸時延值的電路，從而節省低傳輸時延電路以便用于高時延呼叫。因此，為了最有效地使用交換局資源而又不降低通信質量以及避免依賴過度的回波抑制或信號處理，應該保持最準確的傳輸時延信息。
與上面討論的ITU-T標準相比，本發明提供了用于保持更準確的傳輸時延信息的方法和裝置。
發明概述本發明的方法和裝置提供一種傳輸時延估計(該估計基于與被選電路有關的傳輸時延值之外的其它因素)，以便為通信事務提供一個準確的傳輸時延值。評估的因素包括與通信事務中涉及的特定承載業務有關的傳輸時延、通信事務中涉及的外圍輔助設備、涉及的傳輸媒質、通信的信息類型、或這些因素的任意組合。
根據本申請人的發明獲取的傳輸時延信息可用于更有效地管理網絡資源、確定路由和選擇電路。
具體地說，本發明提出了一種方法，用于通過確定與通信事務涉及的承載業務有關的第一傳輸時延值來更新與通信事務對應的傳輸時延計數器；并根據第一傳輸時延值來更新傳輸時延計數器。提供PDC更新信息時還考慮了與通信事務涉及的特定信息類型及任何輔助設備有關的時延。
在發明的另一方面，用于選擇通信事務涉及的通信設備中的電路的方法包括以下步驟確定與通信事務涉及的承載業務有關的第一傳輸時延值；確定與可用電路對應的傳輸時延；選擇一個電路，當該電路的傳輸時延值加入到第一傳輸時延值中時，應使得通信事務的總傳輸時延小于一個閾值。
在發明還有的一個方面中，用于更新傳輸時延的裝置包括用于確定與通信事務涉及的承載業務有關的第一傳輸時延值的設備；以及用于根據第一傳輸時延值來更新傳輸時延計數器的設備。該裝置還可以包括用于確定通信事務涉及的信息類型的設備；用于確定與發送這種信息類型有關的第二傳輸時延值的設備；以及用于根據第二傳輸時延值來更新傳輸時延計數器的設備。
另一方面，該裝置可以包括用于確定與通信事務所利用的外圍輔助設備有關的第三傳輸時延值的設備；以及用于根據第三傳輸時延值來更新傳輸時延計數器的設備。
附圖概述閱讀根據附圖進行的描述將可以清楚地看到本申請人的發明的特點和優點，其中圖1．表示分別獨立傳送語音數據和控制消息的語音連接和信令網；圖2．描述與中心局交換機一起使用的數字壓縮設備；圖3．描述包含本申請人發明的一個中心局交換機配置；圖4．是說明根據本發明一個實施例分析路由的流程圖；以及圖5．是說明根據本發明一個示范性實施例管理傳輸時延計數器的流程圖。
詳細描述本發明的系統保留和計算指定承載業務的傳輸時延數據、與涉及的特定信息類型有關的傳輸時延、以及使用輔助設備所產生的傳輸時延影響。這一信息用于更新IAM和/或應答或呼叫連接消息中的PDC。根據本發明，可以確定與通信事務涉及的所用特定承載業務有關的傳輸時延值，而ITU建議只考慮與一個電路有關的傳輸時延值。如果在通信事務中使用了輔助設備，可以計算與使用該設備對應的任何傳輸時延，或與使用該設備及特定承載業務或所傳信息類型的組合對應的傳輸時延。實施本發明的系統還可以計算與不同傳輸媒質對應的傳輸時延。如果需要，這些附加傳輸時延值可用于更新傳輸時延計數器，以便為與通信事務有關的傳輸時延提供一個更準確的值。
為了更有效地使用局間物理電路，在交換局或節點的外圍部分有好幾種技術和設備可供選擇。如圖2所示，這樣的一種外圍輔助設備是用于壓縮數字信息的數字電路倍增設備(DCME)。如圖所示，第一中心局(交換局A)和第二中心局(交換局B)通過各自的DCMEA和DCMEB進行通信，其中DCMEA和DCMEB在傳輸信息之前對其進行壓縮。
其它外圍設備可以包括用于回波抑制處理的信號處理裝置。回波信號在通信系統中可能會由傳輸媒質傳輸時延、四線到二線轉換、和/或諸如麥克風等免提電話裝置所產生。為了抵消回波信號，可以采用諸如回波消除器或回波抑制處理器等信號處理器。
不同的信息類型和/或承載業務，例如編碼和未編碼話音及64Kbps的不受限數據傳輸，在經過DCME、回波信號處理器、或其它外圍設備處理時會引起不同的傳輸時延。例如，DCME中的話音數據壓縮產生的傳輸時延一般在20ms到30ms之間，這是因為一個典型語音信號的大部分包含著無聲。但是，話音至少需要3.1KHz的帶寬以保證所需質量。因此，可能限制DCME對話音信號進行壓縮的程度。另一方面，64Kbps是具有比特完整性的保證帶寬，不需要經過DCME壓縮處理。因此，64Kbps不受限數據傳輸在通過DCME時只有1-10ms時延。表1說明了與使用DCME設備有關的傳輸時延。
表1與使用DCME設備有關的傳輸時延信息類型傳輸時延64KB/s 1-10ms3.1KHz ≈4ms話音20-30ms
上表說明了給一條電路分配固定傳輸時延的局限性。在ITU規定中，用于更新PDC的傳輸時延值只是分配給被選電路的時延值，沒有考慮在通信事務中使用DCME導致的附加時延。
使用外圍輔助設備要考慮的另一因素是當請求一項特定的承載業務時，是否需要外圍設備傳輸用戶提供的特定信息類型。通過支持SS7的網絡所處理的所有呼叫都有一個專用PCM 64Kbps時隙，它與信息類型究竟是話音、3.1KHz還是64Kbps數據無關。(話音信息可視為64Kbps數據)但是在某些時候(例如壓縮處理)，對不同信息類型的處理是不同的。如果信息類型是話音，網絡可以提供壓縮處理，但是這種處理通常不用于64Kbps數據傳輸。值得注意的是，一種傳輸媒質的固有時延總保持不變；但是，如果使用了數據壓縮或回波處理設備，傳輸時延可能會根據所提供的承載業務而不同。(應當理解，信息類型是由用戶提供給網絡，以便建立與指定承載業務連接。)一種特定傳輸媒質的特性也可能影響與通信事務關聯的傳輸時延。可以對傳輸媒質進行估計以確定它的傳輸時延。表2列出了一些常用傳輸媒質及其相關的傳輸時延。
表2與使用特定傳輸媒質有關的傳輸時延傳輸媒質 單向傳輸時延同軸電纜/無線鏈路0.004ms/km光纖 0.005ms/km數字移動網 90ms衛星260ms可以考慮上述每種傳輸時延因素，以便提供一個更準確的時延值來更新PDC。使用這種PDC信息能夠選擇傳輸時延合適的電路，以使得其附加值不會導致PDC超過一個指示業務質量惡化的閾值。
保持和跟蹤各種傳輸時延可以由中心局交換機或通信節點內的管理模塊進行。在圖3描述的一個示范性實施例中，所示中心局交換機20帶有一個中心呼叫處理模塊16，它包含用于跟蹤和保持與交換機20內的通信事務有關的傳輸時延的管理裝置18。管理裝置18可以與SS7模塊22協同工作，后者包含一個外圍接口和控制模塊24以及用于收集信息以用于為特定的通信事務保持PDC的電路25。管理裝置18通過外圍接口和控制模塊24與中心接口模塊26之間的通信來與外圍部分14保持連接。
中心接口模塊26通過外圍呼叫處理模塊28與各種外圍部件通信，外圍呼叫處理模塊28負責控制和管理各種外圍設備，例如DCME36、電路34和其它外圍硬件單元。例如，外圍呼叫處理模塊28可以跟蹤與一種通信模式對應的傳輸時延信息，在該模式中，DCME 36用于壓縮信息，其后，該信息再由另一中心局C.O.內的DCME(未表示)解壓縮。如圖3所示，外圍部分14還用于和另一用戶裝置、長途線路、衛星以及無線鏈路通信。
圖5是在一種典型的呼叫模式中管理PDC的一個示范性實施例流程圖，在該模式下，通信節點處于和一個相鄰節點建立呼叫的過程中。當入局電路在模塊510收到一個IAM時，在判決模塊520，分析IAM以確定它是否包含入局PDC信息(INC PDC)。如果IAM包含INC PDC，該PDC值在模塊540存入寄存器中。如果IAM不包含INC PDC，在模塊530提取一個缺省的PDC值并在模塊540存入寄存器中。一旦建立了入局PDC，就進行路由分析以獲取一條出局電路和出局電路的PDC(OTG PDC)，從而確定應在送往相鄰節點的出局IAM中插入的PDC值(見模塊560)。
圖4是可以在圖5的模塊550和560中進行的一次示范性路由分析流程圖。作為起始步驟，在模塊410從寄存器中提取INC PDC。在模塊420選擇一條出局電路，并在模塊430將其PDC值(OTG PDC)與INC PDC相加，以得出總PDC。在判決模塊440確定承載業務是否會影響總PDC。如果承載業務有影響，在模塊450相應地調整總PDC。無論是否在模塊450進行調整，都要在判決模塊460分析總PDC，以確定它是否超過了一個預定閾值。如果是，可以采取幾種補救措施中的一種。
根據發明的一個實施例，可以避免使用回波抑制(見模塊470)。根據另一實施例，可以重新進行出局電路選擇(圖.5中的步驟550)直至得到的PDC小于預定閾值。在模塊480，總PDC用于插入出局IAM。
當然，可以在只選擇使得總PDC小于閾值的出局電路的基礎上選擇出局電路，在這種情況下，只檢查承載業務對總PDC的影響并將其包含在出局IAM中。應當指出的是，在模塊440除了檢查承載業務的影響之外，本發明的系統還可以檢查基于傳輸媒質、呼叫有關的外圍輔助設備(例如數據壓縮設備)和涉及的信息類型的影響，并適當調整總PDC。
對與本申請人的發明關聯的傳輸時延信息的管理、收集和通信來說，具體是采用軟件還是其它方式對發明來說并不重要，可以根據實現上述所希望的結果而需要的任何方式來進行。
應當理解，本申請人的發明并不局限于描述和說明過的特定實施例。正如以下權利要求所定義，本申請包含了在本申請人的發明構思和范圍之內的任何和所有改動。
權利要求
1．一種用于更新與通信事務有關的傳輸時延計數器的方法，該方法包括以下步驟確定與通信事務涉及的承載業務有關的第一傳輸時延值；以及根據第一傳輸時延值更新傳輸時延計數器。
2．權利要求1的方法，其特征在于，還包括步驟確定通信事務中涉及的信息類型；確定與發送這種信息類型有關的第二傳輸時延值；以及根據第二傳輸時延值更新傳輸時延計數器。
3．權利要求1的方法，其特征在于，還包括步驟確定與通信事務中承載業務使用外圍輔助設備有關的第三傳輸時延值；以及根據第三傳輸時延值更新傳輸時延計數器。
4．權利要求1的方法，其特征在于，還包括步驟確定通信事務中涉及的信息類型；確定通信事務涉及的承載業務中是否使用了外圍輔助設備；確定使用與通信事務涉及的消息類型有關的外圍輔助設備的第四傳輸時延值；以及根據第四傳輸時延值更新傳輸時延計數器。
5．權利要求2的方法，其特征在于，其中通信事務涉及的信息類型從包括話音、數據和圖象的集合中選取。
6．權利要求1的方法，其特征在于，其中通信事務涉及的承載業務從包括語音、3.1KHz和64Kbps的集合中選取。
7．權利要求3的方法，其特征在于，其中通信事務涉及的外圍輔助設備從包括數據壓縮設備和回波消除設備的集合中選取。
8．權利要求1的方法，其特征在于，還包括步驟確定通信事務涉及的電路的傳輸時延值；以及根據電路的傳輸時延值更新傳輸時延計數器。
9．權利要求1的方法，其特征在于，還包括步驟確定與通信事務涉及的傳輸媒質有關的傳輸時延值；以及根據傳輸媒質的傳輸時延值更新傳輸時延計數器。
10．一種用于在通信事務涉及的通信裝置中選擇電路的方法，該方法包括以下步驟確定與通信事務涉及的承載業務有關的第一傳輸時延值；確定與可用電路有關的傳輸時延；以及選擇帶有傳輸時延值的一個電路，當該電路的傳輸時延值與第一傳輸時延值相加時，所得通信事務的總傳輸時延小于一個閾值。
11．權利要求10的方法，其特征在于，其中閾值的選擇要能確保通信事務的總傳輸時延值不會導致通信質量惡化。
12．權利要求10的方法，其特征在于，還包括步驟確定與通信事務中使用外圍輔助設備相對應的第二傳輸時延值；以及通過把第一和第二傳輸時延值相加，確定一個和傳輸時延值。
13．權利要求10的方法，其特征在于，還包括步驟確定與通信事務中用于發送信息的一種或多種傳輸媒質有關的第三傳輸時延值；以及根據第三傳輸時延值更新和傳輸時延值。
14．權利要求10的方法，其特征在于，其中避免通信質量惡化的措施涉及到當該總和傳輸時延值較大時則選擇具有較小傳輸時延值的電路。
15．權利要求10的方法，其特征在于，其中避免通信質量惡化的措施涉及到當該總和傳輸時延值較小時選擇具有較大傳輸時延值的電路。
16．一種用于更新與通信事務有關的傳輸時延計數器的裝置，包括確定與通信事務涉及的承載業務有關的第一傳輸時延值的設備；根據第一傳輸時延值更新傳輸時延計數器的設備。
17．權利要求16的裝置，其特征在于，還包括確定通信事務中涉及的信息類型的設備；確定與發送這種信息類型有關的第二傳輸時延值的設備；以及根據第二傳輸時延值更新傳輸時延計數器的設備。
18．權利要求16的裝置，其特征在于，還包括確定與通信事務中承載業務使用外圍輔助設備有關的第三傳輸時延值的設備；以及根據第三傳輸時延值更新傳輸時延計數器的設備。
19．權利要求16的裝置，其特征在于，還包括確定通信事務涉及的承載業務中是否使用了外圍輔助設備的裝置；確定與使用通信事務涉及的消息類型相結合的外圍輔助設備有關的第四傳輸時延值的設備；以及根據第四傳輸時延值更新傳輸時延計數器的設備。
20．權利要求17的裝置，其特征在于，其中通信事務涉及的信息類型從包括話音、數據和圖象的集合中選取。
21．權利要求18的裝置，其特征在于，其中通信事務涉及的外圍輔助設備從包括數據壓縮設備和回波消除設備的集合中選取。
22．權利要求16的裝置，其特征在于，還包括確定通信事務涉及電路的傳輸時延值的設備；以及根據電路的傳輸時延值更新傳輸時延計數器的設備。
23．權利要求16的裝置，其特征在于，還包括確定與通信事務涉及的傳輸媒質有關的傳輸時延值的設備；以及根據電路的傳輸時延值更新傳輸時延計數器的設備。
全文摘要
估計除了與被選電路有關的傳輸時延之外的、基于其它因素的傳輸時延,以提供與通信事務有關的更準確的傳輸時延值的方法和裝置。要評估的因素包括與通信事務中涉及的特定承載業務有關的傳輸時延、傳送的信息類型、通信事務中涉及的任何輔助外圍輔助設備、呼叫涉及的任何傳輸媒質、以及/或這些因素在通信事務中的任意組合。
文檔編號H04M7/00GK1214175SQ97193109
公開日1999年4月14日 申請日期1997年1月17日 優先權日1996年1月18日
發明者P·亨迪格 申請人:艾利森電話股份有限公司