DE69830093T2 - Verfahren zur Abfrage von replizierten Datenbanken - Google Patents

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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Diese Erfindung betrifft eine Netzarchitektur mit einer replizierten Datenbank. Insbesondere betrifft die Erfindung die Bereitstellung einer gleichmäßigen Lastaufteilung von Abfragen zwischen den replizierten Datenbanken in dem Netz.
  • In den frühen 1980er wurden zentralisierte Datenbanken, die als Netzsteuerpunkte (Network Control Points; NCP) bezeichnet werden, in Signalisierungsnetze von AT&T eingeführt, um den Kreditkarten-Anrufdienst und den 800-Dienst zu unterstützen. Die Netzarchitektur mit diesen Netzsteuerpunkten erlaubte intelligente Netzdienste zum Bereitstellen einer Anrufbehandlungsinformation im Ansprechen auf Netzabfragen.
  • Die Netzsteuerpunkte für den 800-Dienst werden zum Bespiel überall in den Vereinigten Staaten eingerichtet, um den Data Base 800-Service zu unterstützen, der durch die Federal Communication Commission vorgeschrieben wird. In der Netzarchitektur eines derartigen 800-Dienstes werden Anrufe mit der 800-Nummer von einem lokalen Verzweiger oder einer Endvermittlungsstelle an eine Netzvermittlungsstelle verzweigt, die Netzabfragen an den Network Control Point schickt. Der Netzsteuerpunkt übersetzt die 800-Nummer in eine Verzweigungsnummer und gibt die Verzweigungsnummer an die Netzvermittlungsstelle zurück. Die Netzvermittlungsstelle verzweigt bzw. leitet den Anruf danach an einen geeigneten Netzbetreiber auf Grundlage dieser Verzweigungsnummer.
  • Die Netzsteuerpunkte sind dafür ausgelegt, um ein Wachstum und zusätzliche Dienste aufzunehmen. Zum Beispiel sind die Netzsteuerpunkte als Hochkapazitätssysteme konstruiert, die mehr als eine Million Abfragen pro Stunde behandeln. Ferner sind alternative Abrechnungsdienste (Alternate Billing Services; ABS), wie beispielsweise ein R-Gespräch Dienst und ein Anrufdienst für die Abrechnung-aneine-dritte Nummer, unter Verwendung der Netzsteuerpunkt-Architektur implementiert worden. Die Netzsteuerpunkte umfassen replizierte Datenbanken, die die gleichen Aufzeichnungen enthalten, und zwar wegen Zuverlässigkeitsgründen gegenüber natürlichen Katastrophen, wie beispielsweise Feuer und Flut.
  • Mit einer zunehmenden Anzahl von Kommunikationsdiensten, die in das Netz eingeführt werden, und zunehmend ausgefeilteren Diensten ist die Entwicklung einer Vorgehensweise, um sicherzustellen, dass Abfragen unter verfügbaren Netzsteuerpunkten gleichmäßig behandelt werden, eine wichtige Aufgabe. Wenn zum Bespiel die Steuerpunkte, die einen Satz von replizierten Datenbanken in dem Telekommunikationsnetz umfassen, ein großes Volumen von Abfragen empfangen, die an jeder der replizierten Datenbanken behandelt werden können, ist es wesentlich, ankommende Abfragen nur an verfügbare Datenbanken zu richten.
  • Es ist deshalb eine Aufgabe dieser Erfindung, zuverlässige Verfahren und Netze bereitzustellen, die ein großes Volumen von Abfragen an den verteilten Anwendungen behandeln können.
  • Es ist eine spezifischere Aufgabe dieser Erfindung Verfahren und Netze bereitzustellen, die eine gleichmäßige Lastenverteilung von Abfragen unter verfügbaren Datenbanken, die die gleiche Software und die gleichen Daten enthalten, vornehmen können.
  • Der Artikel „Database Query Scheduling in Common Channel Signalling Network" von K.J. Lee et al., veröffentlicht in den „Proceedings of 7th Annual Joint Conference of the IEEE Computer and Communication Societies", 27-28 March 1988, pp976-985 vergleicht das Betriebsverhalten von drei Verfahren zum Zugreifen auf ein System von zwei replizierten Datenbanken. Die drei Verfahren sind das „wahrscheinliche Aufsplitten" („Probabilistic Splitting"), die „Ringabfrage" („Round Robin") und das „Übergehen zu der kürzeren Schlange" (Join the Shorter Queue"). Das Betriebsverhalten von jedem der drei Zugriffsverfahren wird für eine große Anzahl von ankommenden Abfragen simuliert.
  • Der Artikel enthält keine Offenbarung dahingehend, wie das „Ringabfrage" Verfahren in der Praxis implementiert werden könnte.
  • Die EP-A0 702 496 offenbart ein Verfahren zum Aktualisieren eines Systems von replizierten Datenbanken, welches eine Konsistenz zwischen jeder der replizierten Datenbanken sicherstellt. Die EP-A0 702 496 erwähnt einen „verallgemeinerten Ringabfrage-Algorithmus" als ein mögliches Verfahren zum Zugreifen auf die replizierten Datenbanken, gibt aber keine Einzelheiten von einem derartigen Algorithmus an.
  • Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zum Bereitstellen einer gleichmäßigen Lastaufteilung einer Ringabfrage einer Vielzahl von replizierten Datenbanken in einer Netzarchitektur bereit, die auf eine Netzbedingung anspricht, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass es die folgenden Schritte umfasst: Erzeugen einer Ringverzweigungstabelle mit korrelierten Indexnummern, Punktcodes und Untersystemnummern der replizierten Datenbanken; Ansprechen auf ankommende Abfragen mit einem Durchsuchen der Ringverzweigungstabelle durch Inkrementieren auf eine Nachfolger-Indexnummer; und Abfragen des entsprechenden Punktcodes und der Untersystemnummer einer verfügbaren Datenbank, um eine Adresse einzustellen, an die eine der ankommenden Abfragen gerichtet werden soll.
  • Andere Merkmale der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen aufgeführt.
  • Die obigen und andere Aufgaben der Erfindung werden in Übereinstimmung mit den Prinzipien der Erfindung dadurch gelöst, dass eine gleichmäßige Lastverteilung von Abfragen in einer Netzarchitektur mit replizierten Datenbanken mit einer Fähigkeit zum Ansprechen auf deren Netzbedingungen bereitgestellt wird. Das Netz umfasst eine Ringverzweigungstabelle mit korrelierten Indexnumnmern, Punktcodes und Adressen der replizierten Datenbanken. Die Netzarchitektur spricht auf ankommende Abfragen mit einem Durchsuchen der Ringverzweigungstabelle durch Inkrementieren einer Nachfolger-Indexnummer an. Zum Beispiel kann eine Vermittlungsstelle in einem Kommunikationsnetz auf ankommende Abfragen mit einem Durchsuchen der Ringverzweigungstabelle ansprechen. Alternativ kann ein Transferknoten in einem Telekommunikationsnetz, welches für eine Verzweigung von Nachrichten zwischen Vermittlungsstellen und Datenbanken konstruiert ist, auf ankommende Abfragen mit einem Durchsuchen der Ringverzweigungstabelle ansprechen. Das Durchsuchen der Ringverzweigungstabelle stellt eine verfügbare Adresse der Datenbank bereit, wohin die Abfrage gerichtet ist.
  • Weitere Merkmale der Erfindung, deren Grundgedanken und deren verschiedener Vorteile ergeben sich näher aus den folgenden Zeichnungen und der folgenden ausführlichen Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • In den Zeichnungen zeigen:
  • 1 ein vereinfachtes Blockdiagramm eines illustrativen Netzes, welches in Übereinstimmung mit dieser Erfindung betrieben werden kann;
  • 2 eine illustrative Ausführungsform eines Eingangs und Ausgangs einer Ringverzweigungsmaschine dieser Erfindung;
  • 3 eine illustrative Ringverzweigungstabelle, die in Übereinstimmung mit dieser Erfindung verwendet werden kann;
  • 4a-b (kollektiv bezeichnet als 4) ein Flussdiagramm von Schritten zum Ausführen einer illustrativen Ausführungsform dieser Erfindung; und
  • 5 ein Flussdiagramm von Schritten zum Ausführen einer anderen illustrativen Ausführungsform dieser Erfindung.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • In der illustrativen Ausführungsform, die in 1 gezeigt ist, ist eine repräsentative Kommunikationsnetzarchitektur zum Abfragen von replizierten kommerziellen Datenbanken gezeigt. Wie in dieser Anwendung gezeigt bezieht sich ein Segmentierungsverzeichnis (Segmentation Directory; „SD") auf einen beispielhaften Netzsteuerpunkt oder eine replizierte Datenbank, hinzugefügt zu einem herkömmlichen Telekommunikationsnetz. Die SDs enthalten allgemein die gleiche Software und Kundendaten und werden verwendet, um Dienstprozessoren oder Netzanwendungsprozessoren zu lokalisieren, die intelligente Netzdienste auf Grundlage von gewählten Nummern ausführen. Ein Signaltransferpunkt (Signal Transfer Point; „STP") bezieht sich auf eine Paketvermittlungsstelle mit hoher Kapazität zum Verzweigen von Signalnachrichten zwischen Vermittlungsstellen und Datenbanken, wie SDs. Lucent 4ESS® („4ESS") ist eine repräsentative Vermittlungsstelle in einem Telekommunikationsnetz.
  • Das illustrative Kommunikationsnetz 100 der vorliegenden Erfindung umfasst einen Satz von SDs, STPs und 4ESS, die über Strecken des Signalisierungssystems 7 (Signaling System 7; „SS7") untereinander verbunden sind, die normalerweise bei 56 kb/s in Nordamerika und bei 64 kb/s in Europa arbeiten. Es ist keine Anforderung, dass die SDs alle mit den STPs untereinander verbunden sind, aber dies ist hier zur Vereinfachung gezeigt. Zum Beispiel könnte das SD1 102 nur mit dem STP1 108 verbunden sein, während das SD2 104 nur mit dem STP2 110 verbunden ist. Da jedes der SDs die gleiche Anwendung ausführt und eine identische Kopie von Kundendaten enthält kann die 4ESS Vermittlungsstelle 112 eine Abfrage an irgendeines der SDs senden, das die Abfrage richtig verarbeiten und auf die Abfrage reagieren kann.
  • Die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stellt eine 4ESS Vermittlungsstelle 112 bereit, um einen Rundabfragealgorithmus (Round-Robin-Algorithm) zu implementieren, um ankommende Abfragen unter den replizierten SD1 102, SD2 104 und SD3 106 gleichmäßig in der Last zu verteilen. Somit würde die 4ESS Vermittlungsstelle 112 die Abfrage für den ersten empfangenen Anruf an SD1 102 senden. Der nächste Anruf würde zu einer Abfrage an SD2 104 führen und der folgende Anruf würde zu einer Abfrage an den SD3 106 führen. Die 4ESS Vermittlungsstelle 112 berücksichtigt beim Ausführen des Ringalgorithmus verschiedene Faktoren, wie beispielsweise die SS7 Routen-Zugriffsfähigkeit des SDs, den SS7 Routenstaustatus des SD und die SD Anwendungsverfügbarkeit, wie nachstehend mit näheren Einzelheiten beschrieben wird.
  • Eine alternative Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ermöglicht, dass der Rundabfragealgorithmus an dem zusammengepassten Paar von STP1 108 und STP2 110 ausgeführt wird, um die Verarbeitungsbelastung an der 4ESS Vermittlungsstelle 112 zu verringern. Der implementierte Algorithmus für STP1 108 und STP2 110 sind fast identisch wie der Algorithmus, der in der 4ESS Vermittlungsstelle 112, die voranstehend beschrieben wurde, implementiert ist. Der Unterschied wird unter Bezugnahme auf die 4 und 5 beschrieben.
  • 2 zeigt einen illustrativen Eingang 200 und einen Ausgang 204 der 4ESS Vermittlungsstelle 112 (1), wo der Round-Robin-Algorithmus 202 der vorliegenden Erfindung implementiert ist. Wie gezeigt führt die linke Spalte die Header (Anfangsblöcke) des Eingangs 200, die in die 4ESS Vermittlungsstelle 112 (1) eingetreten sind, auf und die rechte Spalte führt die Header (Anfangsblöcke) des Ausgangs 204, die von der 4ESS Vermittlungsstelle 112 erzeugt werden, auf (1). Diese Header sind alle Teil der gleichen Nachricht, die verzweigt werden muss. Der Inhalt des Eingangs 200 und des Ausgangs 204 können in wenigstens die folgenden Typen von Headern kategorisiert werden: Nachrichtentransferteil (Message Transfer Part; „MTP") Header 206 und 210, Signalisierungs-Verbindungssteuerteil (Signaling Connection Control Part; „SCCP") Header 208 und 212, und Übersetzungsmöglichkeiten-Anwendungsteil (Translation Capabilities Application Part; „TCAP") Header 214 und 216.
  • Die MTP-Header 206 und 210 können jeweils die folgenden Parameter umfassen, sind jedoch nicht darauf beschränkt: Zielpunktcode (Destination Point Code; „DPC"), Ursprungs-Punktcode (Originating Point Code; „OPC") und Signalisierungsstrecken-Auswahl (Signaling Link Selection; „SLS"). DPC ist die Adresse, an die eine Nachricht gesendet werden soll. OPC zeigt den Ursprung der Nachricht an, sodass die Antwort auf die Abfrage an den Signalisierungspunkt zurückgegeben werden kann, der die Nachricht hervorgebracht hat. SLS wird verwendet, um Signalisierungsnachrichten über einen Streckensatz in dem SS7 Netz in der Last zu verteilen. Die SCCP-Header 208 und 212 können jeweils die folgenden Parameter umfassen: Nachrichtentyp (Message Type), Dienstklasse (Class of Service) und Adressen der angerufenen Gegenstelle. In einer typischen SS7 Verzweigung gibt es eine Funktion, die mit Globaltitel-Übersetzung bezeichnet wird und die für eine Verzweigung auf einem höheren Niveau von, zum Beispiel, 800 Abfragen, verwendet wird. Die Globaltitel-Übersetzung wird auch für einen Anruf verwendet, der die Ringverzweigung der vorliegenden Erfindung für eine gleichmäßige Lastverteilung erfordert. Die TCAP-Header 214 und 216 können jeweils eine Application Query Information einschließen, die ein Teil des Protokolls für eine anrufende Anwendung ist. Sie leitet den größten Teil der anwendungsspezifischen Information von der Vermittlungsstelle an die Datenbank, sodass die Datenbank auf eine Abfrage reagieren kann.
  • Zum Beispiel muss ein ankommender Anruf, der eine Abfrage auf eine Datenbank erfordert, die Adresse kennen, an die die Abfrage gesendet werden soll. Für einen Anruf, der eine Ringumlaufverzweigung der Abfrage erfordert wird der DPC eines derartigen Anrufs auf die 4ESS Vermittlungsstelle 112 (1) selbst eingestellt. Wenn die Vermittlungsstelle die Ringumlauf-Verzweigungstabelle aufweist, dann betrachtet die 4ESS Vermittlungsstelle 112 (1) den Routing Indicator (Verzweigungsanzeiger) in der Called Party Address (Adresse der angerufenen Gegenstelle). Der Verzweigungs-Anzeiger kann auf eine Punktcode-Verzweigung oder eine Globaltitel-Verzweigung eingestellt werden. Wenn der Anruf sich auf eine Globaltitel-Verzweigung bezieht, dann legt die 4ESS Vermittlungsstelle 112 (1) in die Übersetzungs-Typ- und Globaltitel-Adresse der Adresse der angerufenen Gegenstelle. Wenn die Übersetzungs-Typ- und Globaltitel-Adresse eine Ringumlaufverzweigung anzeigen, dann bestimmt die 4ESS Vermittlungsstelle 112 (1), dass der Rundumlauf-Verzweigungsalgorithmus 202 verwendet werden sollte, und macht mit dem Eingang 200 weiter, um einen Nachschlag in der Ringumlauf-Verzweigungstabelle vorzunehmen, die in Bezug auf 3 diskutiert wird. Der Nachschlag stellt einen Ausgang 204 bereit, der den auf eine bestimmte Datenbank zeigenden DPC einschließt. Die Datenbank wird mit SDn bezeichnet, was irgendeine der SD1 102, SD2 104 oder SD3 106 (1) sein kann. Die Abfrage wird danach an das gewählte SDn durch die 4ESS Vermittlungsstelle 112 (1) gesendet. Die Datenbank SDn verarbeitet wiederum die Abfrage und sendet die Antwort auf die Abfrage zurück an die 4ESS Vermittlungsstelle 112 (1).
  • 3 illustriert eine beispielhafte Ringumlauf-Verzweigungstabelle 300, die Spalten von Indexnummern 302, Punktcodes 304 und Untersystemnummer 306 einschließen. Die Indexnummern liegen im Bereich von 0 bis n-1 und berücksichtigen n replizierte Datenbanken SDn in dem Netz 100 (1), die für eine ankommende Abfrage an der 4ESS Vermittlungsstelle 112 (1) verfügbar sind. Die Punktcodes stellen zentrale Informationsteile bereit, die zu einer entsprechenden Datenbank führen. Ferner werden die Untersystemnummern bereitgestellt, da in jeder Datenbank mehrere Untersysteme mit unterschiedlichen Anwendungen vorhanden sein können, die zum Beispiel einen 800-Dienst, einen Privatnetzdienst, etc. einschließen.
  • 4 ist ein Flussdiagramm, das eine illustrative Sequenz von Schritten in Übereinstimmung mit der bevorzugten Ausführungsform aufweist, wenn der Ringverzweigungsalgorithmus an der 4ESS Vermittlungsstelle 112 (1) implementiert ist.
  • Im Schritt 400 empfängt die 4ESS Vermittlungsstelle 112 (1) eine SS7-Nachricht zur Verzweigung. Diese SS7-Nachricht ist ein Eingang (2), der eine MTP 206 (2) und SCCP 208 (2) Information aufweist. Aus einer derartigen Information bestimmt die 4ESS Vermittlungsstelle 112 (1) im Schritt 402, ob die SS7-Nachricht eine Globaltitel-Übersetzung benötigt (Global Title Translation), die zum Bespiel für den 800-Dienst benötigt wird, um eine 800-Nummer in eine SS7-Netz-Adresse der Datenbank zu übersetzen, die die Anwendung ausführen würde, um die 800-Nummer in eine herkömmliche Verzweigungsnummer zu übersetzen. Um die Anforderung der Globaltitel-Übersetzung zu bestimmen überprüft die 4ESS Vermittlungsstelle 112 (1) den Verzweigungsanzeiger des SCCP-Headers 208 (2). Wenn der Verzweigungsanzeiger auf eins gesetzt ist, dann benötigt die SS7-Nachricht nicht eine Verzweigung mit dem Globalen Titel (Global Title). Wenn die SS7-Nachricht nicht eine Globaltitel-Verzweigung erfordert, dann führt die 4ESS Vermittlungsstelle 112 (1) im Schritt 404 eine Punktcode-Verzweigung aus, bei der der Ringalgorithmus nicht beteiligt ist.
  • Wenn andererseits der Verzweigungsanzeiger auf null gesetzt ist, erfordert sie eine Verzweigung mit dem Globalen Titel. Wenn die SS7-Nachricht die Globaltitel-Verzweigung erfordert, dann bestimmt die 4ESS Vermittlungsstelle 112 (1) im Schritt 406, ob die Globaltitel-Übersetzung die Verwendung des Ringverzweigungsalgorithmus erfordert, indem der Übersetzungs-Typ und die Globaltitel-Adresse in dem SCCP-Header 208 überprüft wird. Wenn der Übersetzungs-Typ (Translation Typ) auf eine andere Globaltitel-Übersetzung (Global Title Translation) gesetzt ist, wie beispielsweise auf einen 800-Dienst oder einen Privatnetz-Dienst, führt die 4ESS Vermittlungsstelle die spezifizierte Verzweigung (Routing) im Schritt 408 aus. Wenn der Übersetzungs-Typ und die Globaltitel-Adresse auf eine Ringverzweigung gesetzt ist, dann durchsucht die 4ESS Vermittlungsstelle 112 die Ringtabelle 300 (3), wie unter Bezugnahme auf 3 diskutiert. Somit werden im Allgemeinen sowohl der Übersetzungs-Typ (Translation Typ) als auch die Globaltitel-Adresse (Global Title Address) verwendet, um eine Ringverzweigung zu bestimmen.
  • Die 4ESS Vermittlungsstelle 112 (1) im Schritt 410 verwendet einen Modulus n Zähler, sodass n bei null startet, und wird um eins bis n-1 inkrementiert, wobei der Zähler n auf null bei der nächsten Zählung zurückkehrt. Jeder Index n verweist auf Daten in der Tabelle, die den Punktcode (Point Code) oder den MTP Ziel-Punktcode (Destination Point Code; „DPC") und die Untersystem-Nummer oder die SCCP Untersystemnummer („SSN") Adressen für die spezifische replizierte Datenbank enthält, wie in der Tabelle 300 gezeigt (3).
  • Insbesondere stellt PC0 einen Zeiger auf den letzten Punktcode 304 (3) und die Untersystemnummer 306 (3) dar, an die eine Abfrage für einen Anruf gesendet wurde. Dieser Zeiger PC0 wird für den Fall verwendet, dass eine erneute Abfrage für diesen gleichen Anruf benötigt wird. Eine erneute Abfrage würde benötigt werden, wenn keine Antwort für die anfängliche Abfrage empfangen wurde. PC0 wird verwendet, um sicherzustellen, dass eine erneute Abfrage nicht an die gleiche Datenbank gesendet wird. PC1 stellt die gegenwärtige Position des Zeigers auf den Index n dar. PCL stellt den Zeiger dar, der für die frühere Abfrage verwendet wurde, die eine Ringverzweigung erforderte. Der Zeiger PC1 wird im Schritt 410 um eins inkrementiert, sodass er auf den nächsten Zählwert von PCL gesetzt werden würde.
  • Im Schritt 412 bestimmt die 4ESS Vermittlungsstelle 112 (1), ob diese Abfrage eine Wiederholung der ersten Abfrage ist, für einen spezifischen Anruf an der 4ESS. Wenn zum Bespiel keine Antwort für die anfängliche Abfrage eines Anrufs empfangen wurde, wird eine erneute Abfrage auftreten. Wenn die 4ESS Vermittlungsstelle 112 (1) bestimmt, dass die gegenwärtige Abfrage eine erneute Abfrage ist, dann überprüft die 4ESS Vermittlungsstelle 112 (1) im Schritt 414, ob PC1 = PC0 ist, d.h. ob der Punktcode-Index auf den ursprünglichen Punktcode zeigt, der abgefragt wurde, als der Anruf zum ersten Mal in die 4ESS Vermittlungsstelle 112 (1) kam. Wenn bestimmt wird, dass PC1 = PC0 ist, dann inkrementiert die 4ESS Vermittlungsstelle 112 im Schritt 416 den Index um eins, sodass die Abfrage an die nächste Datenbank gerichtet wird.
  • Im Schritt 418 bestimmt die 4ESS Vermittlungsstelle 112 (1), ob PC1 = PCL + 1 ist, d.h. ob der Zeiger auf die Datenbank zeigt, die von der früheren Abfrage, die von der Vermittlungsstelle gesendet wurde, erfolgreich abgefragt wurde. Dies prüft, ob der Zeiger wieder da ankommt, wo er seine Abfrage-Verzweigungsanfrage in der Tabelle 300 gestartet hat (3).
  • Wenn der Zeiger darauf zeigt, wo die 4ESS Vermittlungsstelle 112 (1) ihre Abfragesequenz in der Tabelle 300 gestartet hat (3), dann stellt die 4ESS Vermittlungsstelle 112 (1) eine Fehlernachricht im Schritt 420 bereit. Diese Fehlernachricht wird als ein SCCP-Fehler bezeichnet. Ansonsten kehrt die 4ESS Vermittlungsstelle 112 (1) zu dem Schritt 412 zurück. Wenn die 4ESS Vermittlungsstelle 112 (1) bestimmt, dass die gegenwärtige Abfrage nicht eine erneute Abfrage im Schritt 412 ist und der Punktcode-Index nicht auf den ursprünglichen Punktcode verweist (der Punktcode, der in der vorangehenden Abfrage gesendet wurde), bestimmt die 4ESS Vermittlungsstelle 112 im Schritt 422, ob eine Funktion, die als eine Sprungsteuerung bezeichnet wird, aktiviert ist. Die Sprungsteuerung ist eine manuelle Steuerung, die durch einen Netzmanager verwendet wird, um zu bewirken, dass Abfragen nicht an eine bestimmte Adresse gesendet werden, weil zum Bespiel ein Wartungsproblem in der Datenbank erfasst wurde, die sich an dieser bestimmten Adresse befindet. Wenn die 4ESS Vermittlungsstelle 112 (1) bestimmt, dass die Sprungsteuerung aktiv ist, dann geht die 4ESS Vermittlungsstelle 112 (1) zum Schritt 416, um die Datenbank an der nächsten Adresse durch Inkrementieren des Zählers zu versuchen. Im Schritt 418 bestimmt die 4ESS Vermittlungsstelle 112 ( 1), ob der Punktcode-Index auf den ursprünglichen Zeigerwert verweist, wenn der Algorithmus begonnen wurde. Wenn er wieder auf die gleiche Datenbank zeigt gibt die 4ESS Vermittlungsstelle 112 (1) eine Fehlernachricht im Schritt 420 aus. Wenn der Zeiger nicht auf die gleiche Datenbank zeigt, geht die 4ESS Vermittlungsstelle 112 (1) durch eine Schleife zurück zum Schritt 412.
  • Ansonsten bestimmt die 4ESS Vermittlungsstelle 112 (1) im Schritt 424, ob die SS7 Route von der 4ESS Vermittlungsstelle 112 (1) nach SDn (1) eine MTP-Route ist, auf die nicht zugegriffen werden kann. Eine fehlende Zugriffsmöglichkeit auf die MTP-Route wird in dem Algorithmus als Transfer Gesperrt (Transfer Prohibited; „TFP") dargestellt. Zum Beispiel können der STP 108 und der STP 110 (1) eine TFP-Nachricht an die 4ESS Vermittlungsstelle 112 (1) senden, um so eine fehlende Zugriffsmöglichkeit auf eine bestimmte Datenbank anzuzeigen. Wenn die TFP-Nachricht aus sämtlichen Routen zu der Datenbank empfangen wird, d.h. auf eine MTP-Route nicht zugegriffen werden kann, geht die 4ESS Vermittlungsstelle 112 (1) weiter zum Schritt 416, um den Zähler zu inkrementieren.
  • Ansonsten bestimmt die 4ESS Vermittlungsstelle 112 (1) im Schritt 426, ob die Zielstelle Untersystem Gesperrt (Subsystem Prohibited; „SSP") ist, d.h. eine SSP-Nachricht empfangen worden ist. Die SPP-Nachricht zeigt an, dass es ein Problem mit einer bestimmten Untersystemnummer gibt, wie beispielsweise mit einer SD von sämtlichen SDs. Wenn die SSP-Nachricht empfangen wird, geht die 4ESS Vermittlungsstelle 112 (1) weiter zum Schritt 416 und inkrementiert den Zähler.
  • Ansonsten bestimmt die 4ESS Vermittlungsstelle 112 (1) im Schritt 428, ob es sich um eine MTP-Route-Verstopft (MTP Route Congested) handelt, was hier mit „TFC" bezeichnet wird. Wenn es sich um eine MTP-Route-Verstopft handelt, bestimmt die 4ESS Vermittlungsstelle 112 (1) im Schritt 430, ob eine Netzsteuerung vorhanden ist, um der 4ESS Vermittlungsstelle 112 zu erlauben die Suche der Ringtabelle für bestimmte Adressen fortzusetzen, was als eine „expansive Steuerung" („Expansive Control") bekannt ist. Wenn die expansive Steuerung nicht aktiv ist, wird keine weitere Durchsuchung der Ringverzweigungstabelle durchgeführt, um das Netz zu schützen und eine SCCP-Fehlernachricht wird an den Urheber der Abfrage im Schritt 432 gesendet. Ferner wird die Abfragenachricht gelöscht und eine relevante Messung wird beseitigt.
  • Wenn keine MTP-Routenverstopfung im Schritt 428 vorhanden ist, dann bestimmt die 4ESS Vermittlungsstelle 112 (1) im Schritt 434, ob eine Netzanwendungs-Überlast-(„NM") Steuerung wirksam ist. Wenn eine NM-Steuerung wirksam ist, dann bestimmt die 4ESS Vermittlungsstelle 112 (1) im Schritt 436, ob eine NM-expansive Steuerung für die NM-Steuerung vorhanden ist. Wenn die expansive Steuerung nicht vorhanden ist, dann wird die 4ESS Vermittlungsstelle 112 (1) mittels des Schritts 438 über den Vorgang benachrichtigt, eine Messung wird beseitigt und die Abfrage wird gelöscht. Wenn die expansive Steuerung wirksam ist, dann setzt die 4ESS Vermittlungsstelle 112 die Suche mit der Ringverzweigungstabelle im Schritt 416 fort.
  • Wenn keine NM-Steuerung im Schritt 434 wirksam ist, dann verwendet die 4ESS Vermittlungsstelle 112 (1) im Schritt 440 (4b) die verfügbare Adresse an dem Zeiger, um den Nachrichtentransferteil (Message Transfer Part; „MTP") Ziel-Punktcode (Destination Point Code; „DPC") und die Signalisierungsverbindungs-Steuerteil- (Signaling Connection Control Part; „SCCP") Adresse der angerufenen Gegenstelle (Called Party Address; „CdPA") Untersystemnummer (Subsystem Number; „SSN") zu belegen. Im Schritt 442 verzweigt die 4ESS Vermittlungsstelle 112 (1) die Nachricht auf der Verzweigung (Route), die durch die MTP-Verzweigungstabellen bestimmt wird, und der Signalisierungsstrecke, die aus den MIP-SLS-Tabellen abgeleitet wird. Im Schritt 444 wird der Index, wo die Adresse zum Verzweigen dieser Abfrage gefunden wird, auf PCL gesetzt. PCL wird für die nächste Abfrage verwendet, die an der 4ESS-Vermittlungsstelle 112 (1) ankommt, die eine Ringverzweigung erfordert.
  • Im Schritt 446 wird PC0 auf den Index des Zeigers PC1 gesetzt, sodass die Adresse, auf die PC1 gegenwärtig gesetzt ist, für den Fall, dass eine erneute Abfrage benötigt wird, nicht verwendet wird. Im Schritt 448 wird der PC0 an den Ursprungsprozess, der die Abfrage hervorgebracht hat, berichtet. Dieser Bericht wird mit dem Anrufregister für den Anruf für den Fall einer erneuten Abfrage gespeichert.
  • Der Prozess endet im Schritt 450.
  • Die Reihenfolge der Schritte in 4 ist nicht kritisch. Zum Beispiel kann der Schritt 426 früher in dem Prozess auftreten (z.B. zwischen den Schritten 422 und 424).
  • 5 zeigt eine Adaption des Verfahrens der 4 auf eine alternative Ausführungsform, die anstelle eines 4ESS Vermittlungsstellen-Prozessors einen STP Prozessor verwendet. Somit verarbeitet das zusammengepasste Paar der STPs 108 und 110 (1) den Ringverzweigungsalgorithmus 202, um Abfragen unter SD1 102, SD2 104 und SD3 106 (1) gleichmäßig zu verteilen. Viele der Schritte in 5 sind die gleichen oder ähnlich wie die Schritte in 4, mit Ausnahme der spezifischen Schritte 412, 414, 434, 436, 438, 446 und 448 der 4ESS Vermittlungsstelle 112 (1) (die mit gestrichelten Rechtecken in 4 eingeschlossen sind). Die Entsprechung von Schritten wird durch die Verwendung der gleichen letzten zwei Referenzzahlzeichen für die gleichen oder ähnlichen Schritte in den 4 und 5 angezeigt. Somit kann die Diskussion der Schritte in 5 etwas abgekürzt werden, weil eine weitergehende Diskussion bereits für entsprechende Schritte in 4 bereitgestellt worden ist.
  • Im Schritt 500 (ähnlich wie im Schritt 400 in 4) empfängt der STP 108 oder 110 eine SS7-Nachricht über die 4ESS Vermittlungsstelle 112 (1). Der STP1 108 oder der STP2 110 (1) im Schritt 512 bestimmt, ob die SS7-Nachricht eine Globaltitel-Übersetzung erfordert. Insbesondere sehen der STP 108 oder 110 (1) die Verzweigungsanzeige in dem SCCP-Header 208 (2) der SS7-Nachricht nach, um die Notwendigkeit für eine Globaltitel-Verzweigung zu bestimmen. Wenn der Verzweigungsanzeiger anzeigt, dass er nicht eine Globaltitel-Verzweigung erfordert, führen der STP1 108 oder der STP2 110 (1) im Schritt 504 eine Punktcode-Verzweigung in dem SS7-Netz aus.
  • Wenn der Verzweigungs-Anzeiger die Globaltitel-Verzweigung anzeigt, dann bestimmt der STP1 108 oder der STP2 110 (1) im Schritt 506, ob die Ringverzweigung spezifiziert wird. Der STP1 108 oder der STP2 110 (1) sieht den Übersetzungs-Typ und die Globaltitel-Adresse in dem SCCP-Header nach. Wenn der Übersetzungs-Typ und die Globaltitel-Adresse auf irgendwelche Globaltitel-Adressen-Übersetzungstypen gesetzt sind, die andere sind als welche, die eine Ringverzweigung erfordern, dann führt der STP1 108 oder der STP2 110 im Schritt 508 die spezifizierte Globaltitel-Übersetzung aus.
  • Wenn der Übersetzungs-Typ und die Globaltitel-Adresse zeigt, dass eine Ringverzweigung benötigt wird, dann inkrementiert der STP1 108 oder der STP2 110 (1) im Schritt 510 die Indexnummer der letzten erfolgreichen Abfrage in der Ringverzweigungstabelle 300 um eins.
  • Im Schritt 522 bestimmt der STP1 108 oder der STP2 110 (1), ob die Sprungsteuerungs-Funktion wirksam ist. Wenn der STP 108 oder 110 bestimmt, dass die Sprungsteuerung eingeschaltet ist, dann inkrementiert der STP1 108 oder der STP2 110 (1) im Schritt 516 die Indexnummer in der Ringverzweigungstabelle 300 (3) wiederum um eins, sodass der Punktcode auf die nächste verfügbare Datenbank zeigen würde.
  • Im Schritt 518 bestätigt der STP1 108 oder der STP2 110 (1), dass der Punktcode nicht auf die gleiche Datenbank zeigt, auf die nach dem Schritt 510 gezeigt worden ist und die bereits überprüft worden ist. Wenn es die gleiche Datenbank ist, die bereits überprüft worden ist, dann gibt der STP1 108 oder der STP2 110 (1), im Schritt 520 eine Fehlernachricht ab. Ansonsten kehrt der STP1 108 oder der STP2 110 (1), auf den Schritt 522 zurück.
  • Die übrigen Schritte 524, 526, 528, 530, 532, 540, 542, 544 und 550 sind jeweils ähnlich zu den entsprechenden Schritten in 4 und müssen deshalb nicht nochmals beschrieben werden.
  • Es sei darauf hingewiesen, dass die voranstehende Beschreibung nur eine Illustration der Prinzipien der Erfindung ist und dass verschiedene Modifikationen von Durchschnittsfachleuten in dem technischen Gebiet ohne Abweichen von dem Umfang der Erfindung, sowie er durch die beigefügten Ansprüche definiert ist, durchgeführt werden können. Um dies nochmals zu wiederholen, einige spezifische Beispiele von möglichen Verwendungen der Erfindung umfassen das Steuern eines Zugriffs auf Computersysteme, Transaktions-Verarbeitungssysteme, Sprachpost- oder Sprachantwort-Systeme, und gesicherte Einrichtungen, wie Gebäude, Gefängnisse, Militäranlagen, und andere Hochsicherheits-Orte. Die Erfindung kann nur für bestimmte Benutzer, wie beispielsweise Administratoren oder andere Super-Benutzer, verwendet werden.

Claims (8)

  1. Verfahren zum Bereitstellen einer gleichmäßigen Lastaufteilung einer Ringabfrage einer Vielzahl von replizierten Datenbanken (102, 104, 106) in einer Netzarchitektur (100), die auf Netzbedingungen anspricht, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Erzeugen einer Ringverzweigungstabelle (300) mit korrelierten Indexnummern, Punktcodes und Untersystemnummern der replizierten Datenbanken (102, 104, 106); Ansprechen auf ankommende Abfragen mit einem Durchsuchen der Ringverzweigungstabelle (300) durch Inkrementieren auf eine Nachfolger-Indexnummer; und Abfragen des entsprechenden Punktcodes und der Untersystemnummer einer verfügbaren Datenbank, um eine Adresse einzustellen, an die eine der ankommenden Abfragen gerichtet werden soll.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend den Schritt zum Inkrementieren der Indexnummer, wenn die Datenbank entsprechend zu der Indexnummer eine ist, die vorher als Teil eines gleichen ankommenden Anrufs abgefragt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend den Schritt zum Inkrementieren der Indexnummer, wenn die Datenbank entsprechend zu der Indexnummer überlastet ist.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend den Schritt zum Inkrementieren der Indexnummer, wenn eine Routenblockierung zu der Datenbank entsprechend zu der Indexnummer erfasst wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend den Schritt zum Löschen der Abfrage, wenn die Datenbank entsprechend zu der Indexnummer nicht betreibbar ist und ein vorgegebener Steuervorgang ist die Abfrage zu blocken.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend den Schritt zum Berichten einer Fehlernachricht, wenn die Indexnummer die gleiche wie die Indexnummer einer vorherigen Abfrage für einen früheren Anruf, der die Ringverzweigungstabelle (300) verwendet hat, ist.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend den Schritt zum Inkrementieren der Indexnummer, wenn ein vorgegebener Steuervorgang ist die Datenbank entsprechend zu der Indexnummer zu überspringen.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend die Schritte zum Hervorbringen einer Fehlernachricht und Löschen der Abfrage, wenn der vorgegebene Steuervorgang ist eine Durchsuchung der Ringverzweigungstabelle zu unterbrechen.
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