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Gebiet der
Erfindung
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Diese
Erfindung bezieht sich auf Verfahren zum Überwachen des Betriebsstatus
von mehreren Transaktionen in einem System, beispielsweise dem Verlauf
von Telefonanrufen in einem öffentlichen Fernsprechwählnetz (PSTN
= Public Switched Telephone Network) oder von Datenübertragungen über das
globale Computernetz, das üblicherweise
als Internet bezeichnet wird.
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Stand der
Technik
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Aktuelle
PSTNs umfassen häufig
zwei Netzwerke, die zusammenarbeiten: Ein Übertragungs- oder Trägernetz
zum Tragen tatsächlicher
Sprach- und Datensignale und ein Signalisiernetz, das verwendet
wird, um Steuerinformationssignale zu übertragen, zum Herstellen, Überwachen
und Löschen
jeweiliger Verbindungen für
jede Kommunikationstransaktion (wie z. B. einen Telefonanruf) zwischen Teilnehmerausrüstung über das Übertragungsnetz. In
vielen PSTNs arbeitet das Signalisiernetz gemäß dem internationalen Standardsignalisiersystem
Nr. 7 (SS7).
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In
anderen Netzen, wie z. B. dem Internet, kann die notwendige Steuersignalisierung
mit Daten kombiniert werden. Somit sind die Daten (die jeden von
mehreren Arten von Benutzerverkehr darstellen können, wie z. B. Sprachsignale,
graphische Bilder oder numerische Daten) beispielsweise bei Paketvermittlungssystemen
in Pakete unterteilt, von denen jedes unabhängig über das Netz übertragen
wird und einen zugeordneten „Anfangsblock" aufweist. Der Anfangsblock
enthält
Steuerinformationen, die die Kommunikationstransaktionen identifizieren,
auf die sich dieselben beziehen (beispielsweise durch Identifizieren
des beabsichtigten Empfängers)
und ermöglicht
es einer Zwischennetzausrüstung,
das Paket entsprechend zu seinem Bestimmungsort zu leiten.
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Um
den Betrieb von Kommunikationssystemen zu überwachen und beizubehalten,
ist es wünschenswert,
in der Lage zu sein, Steuerinformationen zu sammeln, zu sortieren
und Zusammenfassungen anzuzeigen. Dies kann beispielsweise durchgeführt werden
durch Verbinden einer passiven Überwachungsvorrichtung
mit einer Signalisierverbindung (in dem Fall eines SS7-Signalisiernetzes),
zum Sammeln von Kopien von Steuermitteilungen, die über die Verbindung
verlaufen. Die Untersuchung spezifischer Datenfelder in jeder Mitteilung
ermöglicht
es, daß unterschiedliche
Mitteilungen, die sich auf die gleiche Kommunikationstransaktion
beziehen, sortiert und zusammen aufgelistet werden.
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Herkömmliche Überwachungsvorrichtungen listen
die Mitteilungen einfach in der Reihenfolge des Auftretens auf,
durch genaues Angeben der Inhalte jeder Mitteilung entweder als
empfangen (z. B. in binären
Ziffern) oder durch eine einfache Abkürzung oder ein mnemonisches
Etikett. Diese Vorrichtungen haben den Nachteil, daß sie entweder
so viel Informationen liefern, daß der Benutzer überfordert
ist, oder daß dieselben
darauf beschränkt
sind, Informationen über
zu wenige Anrufe zu liefern, um eine klare Anzeige der tatsächlichen
Anrufcharakteristika zu liefern. Es ist eine Aufgabe dieser Erfindung,
ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Überwachen mehrerer Kommunikationstransaktionen
zu schaffen, die diese Probleme verringern.
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Das
U.S.-Patent 5,437,009 beschreibt ein System zum graphischen Anzeigen
von Statusinformationen von Alarmmitteilungen, die während einem Ausfall
eines Netzes, wie z. B. eines SS7-CCS-Netzes (CCS = Common Channel
Signaling = Signalisierung im gemeinsamen Kanal). Das System umfaßt Merkmale
zum Unterstützen
der Analyse wesentlicher Ereignisse und deren wahrscheinlichen Ursachen
in einem solchen Ausfall, wie z. B. Wiedergeben der Sequenz von
Ereignissen mit unterschiedlichen Raten und Filtern von Ereignisarten,
die in eine Anzeige aufgenommen werden sollen. Die europäische Patentanmeldung
0,535,270 beschreibt ein Operationsüberwachungssystem für die dynamische
Anzeige von Anrufstatusinformationen auf einem ab gehenden Wählsystem.
Ein Betreiber kann eine Maus verwenden, um Icons auszuwählen, um
Zusammenfassungsdaten zu betrachten, die sich auf die Leistungsfähigkeit
und den Status von Betreiberanschlüssen oder Anrufausrüstung beziehen,
oder detailliertere Anzeigen von System- oder Betreiberleistungsfähigkeit.
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Offenbarung
der Erfindung
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Gemäß einem
Aspekt dieser Erfindung ist ein Verfahren zum Überwachen eines Betriebsstatus von
mehreren Kommunikationstransaktionen in einem Kommunikationssystem
vorgesehen, wobei jede Transaktion das Auftreten von mehreren aufeinanderfolgenden
Betriebsereignissen zum Steuern der Kommunikation in der Transaktion
umfaßt,
wobei das Verfahren folgende Schritte umfaßt:
Erfassen von Betriebsereignisdaten
von dem System, die sich auf die mehreren aufeinanderfolgenden Betriebsereignisse
zum Steuern einer Kommunikation in jeder der mehreren Kommunikationstransaktionen
beziehen, wobei die mehreren aufeinanderfolgenden Betriebsereignisse
für jede
Transaktion zumindest ein Betriebsereignis umfassen, das eine Identität spezifiziert,
die sich auf die Transaktion bezieht;
Erhalten von Informationen
von den Betriebsereignisdaten, wobei die Informationen die Beschaffenheit von
jedem Betriebsereignis anzeigen;
Verarbeiten der Informationen,
um die Beschaffenheit des jeweiligen Betriebsereignisses zu bestimmen;
und
Erzeugen einer Anzeige, die jedes der mehreren aufeinanderfolgenden
Betriebsereignisse, die sich auf eine Kommunikationstransaktion
auf einer jeweiligen Achse für
diese Transaktion beziehen, zeigt, und Modifizieren des Erscheinungsbildes
einer Anzeigengraphikkomponente zum Anzeigen der Beschaffenheit
von jedem der mehreren aufeinanderfolgenden Betriebsereignisse.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt dieser Erfindung ist eine Vorrichtung vorgesehen
zum Überwachen
des Betriebsstatus von mehreren Kommunikationstransaktionen in einem
Kommunikationssystem, wobei jede Transaktion das Auftreten von mehreren aufeinanderfolgenden
Betriebsereignissen zum Steuern der Kommunikation in der Transaktion
umfaßt,
wobei die Vorrichtung folgende Merkmale umfaßt:
eine Datenerfassungsvorrichtung
zum Erfassen von Betriebsereignisdaten von dem System, die sich
auf mehrere aufeinanderfolgende Betriebsereignisse zum Steuern einer
Kommunikation in jeder der mehreren Kommunikationstransaktionen
bezieht, wobei die mehreren aufeinanderfolgenden Betriebsereignisse
für jede
Transaktion zumindest ein Betriebsereignis umfassen, das eine Identität, die sich auf
die Transaktion bezieht, spezifiziert;
einen Prozessor zum
Erhalten von Informationen, von den Betriebsereignisdaten, die die
Beschaffenheit von jedem Betriebsereignis anzeigen, und zum Verarbeiten
der Informationen, um die Beschaffenheit des jeweiligen Betriebsereignisses
zu bestimmen; und
eine Anzeigesteuerung zum Anzeigen eines
jeden der mehreren aufeinanderfolgenden Betriebsereignisse, die
sich auf eine Kommunikationstransaktion auf einer jeweiligen Achse
für diese
Transaktionen beziehen, und zum Modifizieren des Erscheinungsbildes
einer Anzeigengraphikkomponente, um die Beschaffenheit von jedem
der mehreren aufeinanderfolgenden Betriebsereignisse anzuzeigen.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Verfahren
und Vorrichtungen gemäß dieser Erfindung
zum Überwachen
des Betriebsstatus mehrerer Kommunikationstransaktionen in einem
Kommunikationssystem, das ein SS7-Signalisiernetz umfaßt, werden nun beispielhaft
mit Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Es
zeigen:
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1 einen Teil eines PSTN,
das ein SS7-Signalisiernetz
umfaßt;
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2 ein schematisches Blockdiagramm der Überwachungsvorrichtung;
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3 ein Beispiel einer Anzeige,
die Ereignisse bezüglich
mehrerer Kommunikationstransaktionen umfaßt; und
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4 ein Flußdiagramm,
das Schritte zeigt, die durch einen Prozessor in der Überwachungsvorrichtung
von 2 implementiert
sind, um die Anzeige von 3 zu
erzeugen.
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Bester Modus
zum Ausführen
der Erfindung und industrielle Anwendbarkeit
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Mit
Bezugnahme auf 1 umfaßt ein typisches
PSTN-Kommunikationssystem
Vermittlungen oder Schalter 10, die jeweils einen Dienst
an jeweilige Teilnehmer 12 liefern. Sprach- und anderer
Datenverkehr wird zwischen Teilnehmern über Wege übertragen, die durch die Schalter 10 in
einem Übertragungsnetz 10 ausgewählt werden,
das einen Teil des Systems bildet. Die Schalter 10 kommunizieren
untereinander, um Kommunikationswege auszuwählen und andere System verwaltungsfunktionen
durchzuführen,
durch Mitteilungen, die in einem getrennten Signalisiernetz 16 über Signalisierverbindungen übertragen
werden. Dieses Signalisiernetz arbeitet typischerweise gemäß dem SS7-Signalisierungsprotokoll,
und umfaßt
außerdem
normalerweise eine Ausrüstung,
wie z. B. Signalisierungsübertragungspunkte
(STPs = signalling transfer points) und Dienststeuerpunkte (SCPs
= Service Control Points), nicht gezeigt, zusätzlich zu den Schaltern 10 selbst,
die SS7-Signalisierungsendpunkte (SEPs) umfassen. In dem SS7-Protokoll
umfaßt
der Zyklus des Einrichtens, des Beibehaltens und Abbrechens einer
Kommunikationstransaktion, wie z. B. eines Telefonanrufs, den Austausch
einer Reihe von SS7-Mitteilungen zwischen den relevanten SEPs. Beim
Erfassen, Diagnostizieren und Korrigieren von Fehlfunktionen des
SS7-Signalisiernetzes kann es sinnvoll sein, die vollständige Reihe
solcher Mitteilungen, die sich auf eine spezifische Transaktion
oder Kategorie von Transaktionen beziehen, zu sammeln und zu korrelieren.
Diese Informationen können
auch für
andere Zwecke sinnvoll sein, wie z. B. die Erfassung einer betrügerischen
Nutzung des Systems.
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Zu
diesem Zweck ist eine Überwachungsvorrichtung 18 gemäß dieser
Erfindung bei 20 passiv mit den Signalisierungsverbindungen
in dem Signalisiernetz 16 verbunden (d. h., dieselbe kann
Mitteilungen von dem Netz empfangen und speichern, aber kann keine
Mitteilungen in dasselbe senden oder anderweitig aktiv bei dessen
Betrieb teilnehmen). In der Praxis kann eine einzige Überwachungsvorrichtung 18 mit
mehreren Verbindungen zwischen mehreren SEPs verbunden sein.
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Mit
Bezugnahme auf 2 umfaßt die Überwachungseinrichtung 18 eine
Schnittstelle 22, die eine elektrische Isolation zwischen
den Signalisierungsverbindungen und der Schaltungsanordnung der Überwachungseinrichtung,
jede notwendige Signalpegelübersetzung
und die Zusammensetzung von Signalsequenzen in vollständige Mitteilungen
liefert; die Schnittstelle 22 kann auch, falls erforderlich,
eine Filterfunktion liefern, um die Speicherung von Mitteilungen
auf diejenigen zu begrenzen, die sich nur auf spezifizierte Ereignisse
und/oder spezifizierte Kommunikationstransaktionen beziehen (z.
B. definiert durch anrufende oder angerufene Nummer, oder geographischen
Bereich).
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Die
empfangenen Mitteilungen werden an einen Prozessor 24 geliefert,
der die Mitteilungen typischerweise in einem Puffer speichert, der
einen Teil des Speichers 26 bildet (z. B. Direktzugriffsspeicher und/oder
Festplatte). Mitteilungen werden von dem Puffer durch den Prozessor 22 zum
Verarbeiten wiedergewonnen, unter Verwendung von Informationen von
einem Protokolldatenspeicher 28, der Informationen über das
SS7-Protokoll enthält,
wie z. B. Umwandlungen zwischen Digitalcodes, die in den Mitteilungen
enthalten sind, und entsprechenden Befehlen und Daten, die durch
diese Codes dargestellt werden. Der Prozessor 22 verwendet
die Ergebnisse dieser Mitteilungsverarbeitung zum Ableiten von Informationen
für die
Anzeige an einen Benutzer auf einer visuellen Anzeigeeinheit (VDU
= Visual Display Unit) 30.
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Eine
beispielhafte Anzeige, die an den Benutzer geliefert wird, ist in 3 gezeigt, für den Fall, wo
die Kommunikationstransaktionen Telefonanrufe über das PSTN sind. Die Anzeige
umfaßt
eine Reihe von Linien oder Achsen, in diesem Fall sind dieselben
parallel zueinander und erstrecken sich als horizontale Zeilen über die
Anzeige. Jede Zeile stellt den Verlauf eines einzelnen Anrufs dar
und weist drei Felder auf, die für
jeden Anruf gleich sind:
- – ein erstes Feld 32,
das eine Anrufbezugsnummer umfaßt,
durch die auf jeden einzelnen Anruf Bezug genommen werden kann;
- – ein
zweites Feld 34, das die Anrufdauer zeigt, mit einer visuellen
Anzeige eines außergewöhnlichen
Werts (z. B. über
einer vorbestimmten Grenze), wie in dem Fall des Anrufs Nummer 1045;
- – ein
drittes Feld 36, das Anruferinformationen enthält (typischerweise
die Nummer des Teilnehmers, von dem der Anruf stammt).
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Die
nachfolgenden Felder 38 in einer Zeile stellen aufeinanderfolgende
Ereignisse im Verlauf des entsprechenden Anrufs durch seine verschiedenen
Phasen dar. Jedes Ereignis ist bei dem Beispiel durch einen Block
gezeigt, der ein oder mehrere standardgroße Rechtecke umfaßt, deren
Erscheinungsbild gemäß der Beschaffenheit
des dargestellten Ereignisses gesteuert wird. Die Steuerung des Erscheinungsbilds
kann beispielsweise die Verwendung unterschiedlicher Grauschattierungen
oder unterschiedlicher Farben oder unterschiedlicher Graphiksymbole
umfassen. Außer
rechteckigen Flächen können auch
andere Graphikkomponenten verwendet werden.
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In
dem Fall von Anrufen in einem PSTN können die dargestellten Ereignisse
folgendes umfassen:
Einstellung (Setup)
Bestätigung
Antwort
Abbau
Freigabe
Beendet – Anzeige
Bewirken
Titel Übertragungsanfrage
Titel Übertragungsantwort
AIN
(Advanced Intelligent Network) Anfrage
AIN Antwort
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Zusätzlich zu
der Steuerung des Erscheinungsbildes können wesentliche Informationen,
wie z. B. die angerufene oder übertragene
Nummer oder ein Beendigungsgrundcode auf dem relevanten Feld in
der relevanten Zeile überlagert
werden.
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In
der Praxis gibt es einen fortlaufenden Fluß neuer Anrufe, die angezeigt
werden sollen. Es ist somit möglich,
daß aufgrund
der Anzahl von Anrufen nicht alle Anrufe angezeigt werden können. Eine
oder mehrere Strategien können
verwendet werden, um die Anzahl von Anrufen für die Anzeige zu begrenzen:
- – Zuerst-Hinein-Zuerst-Hinaus:
Die
frühesten
Anrufe würden
von dem Anfang der Liste entfernt, wenn neue Anrufe hinzugefügt werden
müssen.
Dies kann jedoch unerwünscht
sein, falls alte Anrufe, z. B. lange Anrufe, die noch nicht abgeschlossen
sind, von Interesse sind.
- – Blockieren
nach Sättigung:
Sobald
die Visualisierungsliste voll ist, würden neue Anrufe ignoriert.
Es gibt folglich einen Verlust aktueller Daten, aber dieser Lösungsansatz kann
in einigen Fällen
angemessen sein.
- – Löschen nach
Abschluß:
Sobald
ein Anruf abgeschlossen ist, wird er von der Liste gelöscht; dies
können
jedoch gerade die Anrufe von Interesse sein.
- – Zeitverstreichlöschung auf
Abschluß hin:
Wie
bei der vorhergehenden Option, aber der abgeschlossene Anruf würde nur
von der Anzeige gelöscht,
nachdem ein benutzerdefiniertes Intervall verstrichen ist.
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Falls
die Anrufverfolgungsaufzeichnungen zu der Anzeige hinzugefügt und von
derselben entfernt werden sollen, muß die Stabilität der Anzeige
in Betracht gezogen werden. Während
Aufzeichnungen entfernt werden, werden nachfolgende verbleibende Aufzeichnungen
normalerweise auf der Anzeige neu ausgerichtet. Falls eine Besetzt-Signalisierungsleitung überwacht
wird, führt
dies zu einer mehr oder weniger konstanten Bewegung auf den angezeigten Zeilen.
Um diese Effekte zu minimieren, kann eine dieser drei „Ausrichtungs"-Optionen verwendet
werden:
- – Nach
oben ausrichten:
Der Anruf oben in der Ansicht würde fest
sein und alle anderen würden
sich bezüglich
desselben neu positionieren.
- – Nach
unten ausrichten:
Der letzte Anruf würde unten am Bildschirms angehängt und
alle Anrufe würden
sich über
denselben bewegen.
- – Nach
Aktuellem Ausrichten:
Der Anruf, der aktuell durch den Benutzer
ausgewählt
ist, wäre
in der Ansicht fest und alle anderen Anrufe würden sich relativ zu demselben
bewegen.
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4 zeigt ein Flußdiagramm
der Prozedur, die durch den Prozessor 24 implementiert
ist, um die Anzeige auf der VDU 30 zu steuern. Mit Bezugnahme auf 4 wird bei einem ersten
Schritt 40 eine Mitteilung, die in dem Puffer in dem Speicher 26 gespeichert
wird, zum Verarbeiten ausgewählt;
diese Auswahl kann das abwechselnde Zugreifen auf jede gespeicherte
Mitteilung umfassen, oder es kann eine Filterfunktion geben, und
auch das Beschränken
der Verarbeitung auf bestimmte Mitteilungen (wie z. B. nach Ereignistyp
oder Identität
der Kommunikationstransaktion). Bei einem folgenden Schritt 42 wird
das Feld oder die Felder in der Mitteilung ausgewählt, die die
Identifikation der Kommunikations transaktion ermöglicht, auf die sich die Mitteilung
bezieht; in dem Fall von SS7-Mitteilungen kann dies der Ursprungspunktcode
(OPC; OPC = originating point code), der Bestimmungsortpunktcode
(DPC; DPC destination point code) und der Schaltungsidentifikationscode (CIC;
CIC = Circuit Identification Code) sein, oder die Teilnehmernummern
der anrufenden und angerufenen Parteien.
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Bei
einem Entscheidungsschritt 44 wird ein Test durchgeführt, ob
die Kommunikationstransaktion bereits auf der VDU 30 angezeigt
wird, oder eine neue Transaktion ist. Falls dieselbe nicht neu ist,
wird der relevante Eintrag (Zeile), der auf der VDU 30 angezeigt
ist, bei Schritt 46 ausgewählt; andernfalls wird bei Schritt 48 der
Anzeige ein neuer Eintrag oder eine neue Zeile hinzugefügt.
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In
jedem Fall wählt
der Prozessor bei Schritt 50 der Prozedur ein Feld oder
Felder aus, die es ermöglichen,
daß das
Ereignis, das an der aktuellen Mitteilung beteiligt ist, identifiziert
wird, und bei Schritt 52 werden die Daten in dem/den ausgewählten Feld(ern)
decodiert, durch Bezugnahme auf Informationen in dem Protokolldatenspeicher 28,
um die Beschaffenheit des Ereignisses zu identifizieren. Dieser Schritt
kann das Korrelieren von Informationen von mehreren Mitteilungen
erfordern, um die Identifikation des Ereignisses und die Beschaffenheit
desselben zu vervollständigen.
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Bei
Schritt 54 wird die identifizierte Beschaffenheit des Ereignisses
verwendet, um die entsprechende Anzeigeeigenschaft zu bestimmen
(wie z. B. Grauschattierung, Farbe oder graphisches Symbol), und
bei Schritt 56 wird die relevante graphische Komponente
in der Anzeige (d. h. die entsprechende rechteckige Fläche in der
Zeile für
die fragliche Transaktion) entsprechend gesteuert, um die Beschaffenheit
des Ereignisses anzuzeigen.
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Die
Erfindung wurde oben im Zusammenhang des Überwachens von Kommunikationstransaktionen
in einem Kommunikationssys tem beschrieben, das echte Teilnehmerdaten
trägt.
Dieselbe kann jedoch beispielsweise auch in einer Entwicklungsumgebung
angewendet werden, für
die die Überwachungseinheit 18 mit
einem Emulator kombiniert werden könnte, zum Erzeugen simulierter
SS7-Mitteilungssequenzen; diese simulierten Sequenzen könnten als
Eingangsstimuli zu einem isolierten Teil einer SS7-Netzausrüstung geliefert
werden, wie z. B. einem STP, das entwickelt oder getestet wird,
und die Ergebnisse des Verarbeitens der Mitteilungssequenzen durch
diesen Teil der Ausrüstung
könnten
unter Verwendung der Überwachungseinrichtung
untersucht werden.
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Für Paketvermittlungssystemen
sind Daten (die jeden mehrerer Arten von Benutzerverkehr darstellen
können,
wie z. B. Sprachsignale, graphische Bilder oder numerische Daten)
in Pakete unterteilt, von denen jedes unabhängig über das Netz übertragen
wird und einen zugeordneten „Anfangsblock" aufweist. Der Anfangsblock
enthält
Steuerinformationen, die die Kommunikationstransaktion identifizieren,
auf die sich derselbe bezieht (beispielsweise durch Identifizieren
des beabsichtigten Empfängers) und
ermöglicht
es einer Zwischennetzausrüstung, das
Paket entsprechend zu seinem Bestimmungsort zu leiten. In diesem
Fall können
Ereignisdaten erhalten werden durch Überwachen der Inhalte der Identifikations-
oder Leitinformationen, wie z. B. Paket- oder Rahmenanfangsblöcke, die
Daten zugeordnet sind, die in dem System übertragen werden.