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Diese
Anmeldung beansprucht die Priorität der US-Provisional – Patentanmeldung
mit der Nummer 60/171,009, eingereicht am 15. Dezember 1999, und
der US-Patentanmeldung mit der Nummer 09/698,857, eingereicht am
27. Oktober 2000.
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Technischer
Bereich
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Überwachen einer Anrufsignalisierung
in einem Telekommunikationsnetzwerk, und speziell auf Verfahren
und Systeme zum Beobachten, Analysieren und Korrelieren einer Folge
von Anrufsignalisierungsnachrichten, welche zu einem speziellen
Mobiltelefonanruf gehören,
wobei die in einer überwachten Signalisierungsnachricht
enthaltene Information benutzt wird, um eine andere Signalisierungsnachricht in
der Anrufverfolgungssequenz bzw. -reihenfolge zu orten.
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Hintergrund
des Standes der Technik
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Ein
typisches Funk- oder zelluläres
Telekommunikationsnetzwerk, welches im Allgemeinen durch die Ziffer 100 angezeigt
wird, ist in 1 dargestellt. Speziell ist
das Funkkommunikationsnetzwerk 100, welches in 1 wiedergegeben
wird, ein Beispiel eines Netzwerks vom vereinfachten Globalsystem
für mobile
Kommunikation (GSM)-Typ. Das beispielhafte GSM-Netzwerk 100 beinhaltet
ein Telekommunikationsendgerät
oder ein Telefonhandgerät 102,
ein Basisstationssystem (BSS) 104, ein Funkvermittlungszentrum
(MSC) 106, ein Heimatregister (HLR) 108 und ein
Authentifizierungs- bzw. Berechtigungszentrum (AuC) 110.
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Das
Funkvermittlungszentrum (MSC) 106 ist die funktionelle
Einheit, welche ein automatisches Paketvermittlungssystem innerhalb
eines Funkkommunikationsnetzwerks darstellt. Wenn ein derartiges Paketvermittlungssystem
implementiert wird, um so als die Schnittstelle für den Benutzerverkehr
zwischen dem zellulären
Netzwerk und anderen öffentlichen
Wählnetzen
zu dienen, wird der entsprechende Knoten häufig als ein Gateway MSC oder
GMSC bezeichnet. Im Allgemeinen liefert das MSC 106 eine Grundvermittlungsfunktionalität und koordiniert
das Erstellen von Anrufen zwischen Funkendbenutzern. Ein MSC ist
direkt für
das Steuern der Übertragungseinrichtungen,
die Mobilitätsverwaltung
und für
Anrufverarbeitungsfunktionen verantwortlich. Ein MSC-Knoten steht
typischerweise in Kommunikation mit den Luftschnittstellen-Bauteilen
eines Funknetzwerkes (d.h. den Basisstationssystemen) ebenso wie mit
anderen auf Sprache und Signalisierung bezogene Knoten in dem Funknetzwerk.
Demnach beinhaltet ein MSC Vermittlungsfunktionen, Mobilanwendungsfunktionen
und andere dienstlogische Funktionen in einem Funkkommunikationsnetzwerk.
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Das
Heimatregister (HLR) 108 ist die funktionelle Einheit,
welche die primäre
Datenbankquelle für Teilnehmerinformation
darstellt, welche benutzt wird, das Steuern und die Intelligenz
in Funkkommunikationsnetzwerken zu liefern. Der Term Register bezeichnet
die Steuer- und
Verarbeitungszentrumsfunktionen ebenso wie die Datenbankfunktionen.
Ein HLR wird von dem Funkdienstanbieter gemanagt und stellt die "Heimat"-Datenbank für Teilnehmer
dar, welche einen Dienst in einem speziellen geographischen Bereich
abonniert haben. Ein HLR beinhaltet eine Aufzeichnung für jeden "Heimat"-Teilnehmer, welche
Ortsinformation, den Teilnehmerstatus, abonnierte Merkmale und Telefonverzeichnisnummern beinhaltet.
Ergänzende
Dienste oder Merkmale, welche einem Teilnehmer geliefert werden,
werden schließlich
durch ein HLR gesteuert. HLR-Knoten beinhalten typischerweise Datenbankfunktionen,
Mobilanwendungsfunktionen ebenso wie andere dienstlogische Funktionen
und können
ein oder mehrere MSCs bedienen.
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Das
Authentifizierungszentrum (AuC) 110 ist die funktionelle
Einheit, welche die Authentifizierungsfunktionen darstellt, welche
benutzt werden, um eine mobile Teilnehmeridentität zu verifizieren und zu bestätigen. Ein
AuC-Knoten managt und verarbeitet die Authentifizierungsfunktion,
welche sich auf einen speziellen Mobiltelefonteilnehmer bezieht. Typischerweise
besteht diese Information aus Verschlüsselungs- und Authentifizierungsschlüsseln ebenso
wie aus komplexen mathematischen Algorithmen, welche benutzt werden,
um betrügerisches oder
nicht autorisiertes Benutzen des Funknetzwerkes zu verhindern. Ein
AuC beinhaltet Datenbankfunktionen, welche für die Authentifizierungsschlüssel und
Authentifizierungsalgorithmusfunktionen benutzt werden.
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Fachleuten
des GSM-Kommunikationsnetzwerkes wird ersichtlich sein, dass die
oben beschriebenen Netzwerkelemente nur wenige der Netzwerkeinheiten
darstellen, welche gewöhnlich
in einem GSM-Netzwerk angewendet werden. Es wird auch gewürdigt werden,
dass derartige Netzwerkelemente vom GSM-Typ kommunikativ über eine
Vielzahl von Kommunikationsverbindungstypen gekoppelt sind, welche
umgekehrt eine Vielzahl von Signalisierungsapplikations- und -übertragungs-Protokolleinrichtungen
anwenden können.
Wie in 1 dargestellt wird, ist das BSS 104 kommunikativ
an den GMSC-Knoten 106 angeschlossen, während der GMSC-Knoten 106 außerdem sowohl
an den HLR-Knoten 108 als auch den AuC-Knoten 110 angeschlossen
ist.
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Das
Erstellen und das Halten eines Anrufs zu oder von einem mobilen
Handgerät 102 beinhaltet
typischerweise das Gebrauchen einer Anzahl von Signalisierungsnachrichten,
welche zwischen verschiedenen Netzwerkeinheiten kommuniziert werden,
welche das GSM-Netzwerk 100 aufweist.
Beispielsweise kommuniziert das BSS 104 mit dem GMSC-Knoten 106,
wobei sowohl das direkte Übertragungsanwendungsprotokoll
(DTAP) als auch das Basisstationssystemsteuerungs-Anwendungsprotokoll
(BSSMAP) benutzt werden, welche Protokollnachrichten signalisieren,
welche über
Zwischenanschluss-Kommunikationsverbindungen übertragen
werden können,
wobei eine Transportprotokolleinrichtung, wie z.B. das Signalisierungssystem
7 (SS7)-Nachrichtenübertragungsteil-(MTP-)Protokoll, benutzt
wird. Das GMSC 106 kommuniziert umgekehrt mit dem HLR-Knoten 108 und
dem AuC-Knoten 110, wobei Mobilanwendungsteil-(MAP-)Signalisierungsprotokollnachrichten
benutzt werden, welche auch über Signalisierungsverbindungen übertragen
werden können,
wobei eine SS7-MTP-Transportprotokolleinrichtung benutzt wird.
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In 1 wird
auch ein Netzwerküberwachungssystem
gezeigt, welches eine zentrale Überwachungsplattform 112 beinhaltet,
welche an Kommunikationsverbindungssonden 114, 116 und 118 angeschlossen
ist. Spezieller ausgedrückt,
die Verbindungssonde 114 ist geeignet, sowohl DTAP- als auch
BSSMAP-Signalisierungsnachrichten zu überwachen, welche zwischen
dem BSS 104 und dem GMSC 106 kommuniziert werden,
wobei Kopien der DTAP- und
BSSMAP-Nachrichten an die Überwachungsplattform 112 zur
Analyse und zur Darstellung gesendet werden. Die Verbindungssonde 116 ist
geeignet, den MAP-Signalisierungsnachrichtenverkehr, welcher
zwischen dem GMSC-Knoten 106 und dem HLR-Knoten 108 fließt, zu überwachen,
und sendet wiederum Kopien der überwachten
Nachrichten an die Plattform 112 zur Analyse und zur Darstellung.
In einer ähnlichen
Weise ist die Anschlusssonde 116 geeignet, den MAP-Signalisierungsnachrichtenverkehr,
welcher zwischen dem GMSC-Knoten 106 und dem AuC-Knoten 110 fließt, zu überwachen,
wobei Kopien der MAP-Nachrichten an die Überwachungsplattform 112 zur
Analyse und zur Darstellung gesendet werden.
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Wie
in 1 angezeigt wird, funktionieren die oben beschriebenen
Funknetzwerkbauelemente zusammen gemeinsam, um die typischen Netzwerkdienste
zu liefern, welche zu modernen Funktelekommunikationsnetzwerken
gehören.
Demnach ist die Zwischenkommunikation zwischen diesen Netzwerkbauelementen
eine sehr wichtige Aufgabe und wird wenigstens zum Teil durch die
Signalisierungskommunikationsverbindungen erleichtert. Gegenwärtig ist
der Trend innerhalb der Funktelekommunikationsnetzwerkindustrie
in den Vereinigten Staaten auf eine Signalisierungsinfrastruktur
gerichtet, welche auf SS7- und IS-41-Protokollen beruht. In vielen Ländern außerhalb
der Vereinigten Staaten wird häufig
in Funkkommunikationsnetzwerken ein Signalisierungsprotokoll angewendet,
welches als das globale System für
Mobilkommunikation (GSM) bekannt ist. Diese beiden Signalisierungsprotokolle
sind in vieler Hinsicht ähnlich,
und folglich werden die Diskussionen über die Kommunikationen vom
Signalisierungstyp in dieser Veröffentlichung
auf jene begrenzt, welche auf dem GSM-Protokoll beruhen. Es wird gewürdigt werden,
dass die vorliegende Erfindung, welche hier beschrieben wird, erfolgreich
in GSM-Personalkommunikationsdiensten (PCS) und in auf IS-41 beruhenden Signalisierungsnetzwerken
angewendet werden kann.
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Das
Signalisieren in einem Funk- oder einem zellulären Netzwerk wird angewendet,
um eine Anzahl von Anrufverarbeitungsoperationen zu implementieren.
Der Term Anrufverarbeiten umfasst eine große Vielfalt an Funktionen,
welche Anrufe zu und von einem mobilen Teilnehmer erstellen, warten
und beenden (wobei ein Anruf als eine temporäre Kommunikation zwischen Endbenutzern
zum Zwecke des Austauschens von Information definiert ist). Mobilanrufe
beinhalten eine Folge von Ereignissen, welche die Quellen und Signalisierungskanäle zuteilen
und zuweisen, welche erforderlich sind, um den Aufbau einer Kommunikationsverbindung
zu erstellen. Allgemein ausgedrückt,
weist der Akt der Erstellung eines Anrufs oder des Anrufaufbaus
in einem Funkkommunikationsnetzwerk einen Satz von diskreten Signali sierungsoperationen
auf, welche für
die Zuordnung und den Eingriff von Netzwerkressourcen angeordnet werden,
welche für
die Verbindung eines Mobilanrufs erforderlich sind.
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Zusätzlich zum
Liefern der Infrastruktur von grundlegenden Anruferstellungs- und
-beendigungsoperationen, wie oben erwähnt, ist das Funksignalisieren
auch verantwortlich für
das Liefern der allgemeinen Mobilitätsverwaltungsdienste. Derartige Dienste
versetzen ein Kommunikationsnetzwerk in die Lage, die Orts- und
Mobilteilnehmer-Statusinformation zu warten, so dass Endbenutzer
Anrufe mobilen Ursprungs und mobilen Endes durchführen und empfangen
können,
während
sie sich von einem geographischen Ort zu einem anderen bewegen oder zwischen
diesen wechseln.
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Das
Erstellen eines Mobilanrufs kann auch sowohl GSM- als auch Signalisierungssystem 7-(SS7-)ISDN-Benutzerteil-(ISUP-)Anrufsteuersignalisieren
beinhalten, um die Angerufenen und die Anrufer geeignet zu verbinden.
Das GSM-Anrufsignalisieren wird benutzt, um Orts-, Status-, Routing- und
jegliche spezielle Anrufbehandlungsinformation über einen Mobiltelefonteilnehmer
zu erhalten, um in geeigneter Weise mobilgerichtete Anrufe zu vollenden.
Es wird auch benutzt, um Information über die Anrufbehandlung und
das Routen von Anrufen mobilen Ursprungs zu erhalten. Dieses Signalisieren
wird durch die GSM-Zwischensystem-Operationen geliefert. Mit Bezug auf
die Zwischensystem-Gesprächsumschaltung
wird das GSM-Signalisieren auch benutzt, um den Ort und das Einbeziehen
von Zwischen-MSC-Sprachfernmeldelinien
zu steuern. Eine detailliertere Diskussion des GSM- und IS-41-Mobiltelefonsignalisierens
kann in Mobile Telecommunications Networking With IS-41 von Michael D.
Gallagher und Randall A. Snyder, McGraw-Hill Publishing 1997, und
Signaling System #7 von Travis Russell, McGraw-Hill Publishing 1998,
gefunden werden.
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Die
kurze oben dargebotene Diskussion stellt die wichtige Rolle der
Mobiltelefonanruf-Signalisierungsoperationen
in einem Funkkommunikationsnetzwerk dar und stellt die Notwendigkeit
für Netzwerkbediener
heraus, die Möglichkeit
zu haben, sich eine zusammenfassende Auflistung des gesamten Signalisierungsnachrichtenverkehrs
anzusehen, welcher zu einem speziellen Mobiltelefonanruf gehört. Eine
derartige Information ist speziell für die Fehlersuche, die Netzwerkplanung
und für
Rechnungsstellungsoperationen nützlich.
Vorherige Netzwerküberwachungssysteme,
wie z.B. das Überwachungssystem 112,
welches in 1 gezeigt wird, waren in der Lage,
simultan viele Kommunikationsverbindungen zu überwa chen, wobei die Mobiltelefonsignalisierungsnachrichten,
welche auf diesen Verbindungen getragen wurden, in einer Vielzahl
von Signalisierungsprotokollen formatiert sind. Jedoch war eine
automatische Korrelation von Signalisierungsnachrichten, welche
zwischen einer BSS-Luftschnittstelle und einem MSC (z.B. DTAP und
BSSMAP) erzeugt und kommuniziert wurden, mit denjenigen Signalisierungsnachrichten,
welche gewöhnlich
zu dem SS7-Protokoll
(z.B. ISUP, TCAP und MAP) gehören, vorher
nicht verfügbar.
Fachleute für
Funktelekommunikationssysteme werden würdigen, dass sich die internen
Strukturen und Parameterinhalte von BSSMAP-, DTAP-, ISUP-, TCAP-
und MAP-Mobiltelefon-Signalisierungsnachrichten
beträchtlich
unterscheiden.
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Wie
allgemein in 2 angezeigt wird, existieren
primär
die internen Struktur- und Parameterinhaltunterschiede auf einem
Niveau im gesamten Protokollstapel, welches oberhalb der MTP-Transportprotokollschicht(en)
liegt. Spezieller ausgedrückt,
in 2 wird eine typische Mobilanwendungsteil-(MAP-)Nachrichtenstruktur 120,
eine typische ISDN-Benutzerteil(ISUP-)Nachrichtenstruktur 140, eine
typische DTAP-Nachrichtenstruktur 150 und eine typische
BSSMAP-Nachrichtenstruktur 160 gezeigt. In diesen beispielhaften
Strukturen wird angenommen, dass jede Nachricht ein MTP-Transportprotokoll
benutzt, welches aus einer MTP-1-Ebene 122, einer MTP-2-Ebene 124 und
einer MTP-3-Ebene 126 besteht. Diese drei MTP-Ebenen entsprechen
im Allgemeinen jeweils den physikalischen, Datenverbindungs- und Netzwerkebenen
in dem offenen Systemintegrations-(OSI-)Modell, welches von der
Internationalen Standardorganisation (ISO) entwickelt wurde. Die
MTP-Ebenen werden beauftragt, die oberen Ebenen jedes Protokollstapels
mit Knoten-zu-Knoten-Übertragungsmöglichkeit,
Basis-Fehler-Detektierungs-/Korrekturfähigkeiten, dem Nachrichtenverfolgen,
dem Nachrichtenrouten, der Nachrichtenunterscheidung und der Nachrichtenverteilungsfunktionalität zu beliefern.
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Zusätzlich zu
den oben beschriebenen MTP-Schichten beinhaltet die MAP-Struktur 120 ferner
eine Signalisierungsverbindungs-Steuerteil-(SCCP-)Ebene 128,
eine Umsetzungsfähigkeiten-Anwendungsteil-(TCAP-)Ebene 130 und
eine Mobiltelefon-Anwendungsteil-(MAP-)Ebene 132. In ähnlicher Weise
beinhaltet die ISUP-Struktur 140 ferner eine ISDN-Benutzerteil-(ISUP-)Ebene 142.
Die DTAP-Struktur 150 beinhaltet ferner eine SCCP-Ebene 128 sowie
eine DTAP-Ebene 152. In ähnlicher Weise beinhaltet die
BSSMAP-Struktur 162 eine SCCP-Ebene 128 und eine
BSSMAP-Ebene 162. Es wird von Fachleuten für Funktele kommunikationsnetzwerktechnik
gewürdigt
werden, dass ein einzelner Mobiltelefonanrufversuch zur Erzeugung
einer Vielzahl von Nachrichten, welche repräsentativ für all die oben beschriebenen
Mobilsignalisierungsnachrichtentypen sind, führen kann und dies auch tut.
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Mit
speziellem Bezug auf die TCAP-Ebene 130, die MAP-Ebene 132,
die ISUP-Ebene 142, die DTAP-Ebene 152 und die
BSSMAP-Ebene 162 wird gewürdigt werden, dass sich die
Struktur- und Parameterinhalte innerhalb dieser Ebenen signifikant
unterscheiden. Folglich kann ein spezieller Parameter, welcher in
einem Nachrichtentyp enthalten ist, nicht notwendigerweise in der
Struktur eines anderen Nachrichtentyps enthalten sein. Beispielsweise
beinhaltet eine BSSMAP-Nachricht, welche zu einem speziellen Mobiltelefonanruf
gehört,
einen TMSI-Parameter, während
eine MAP-Nachricht, welche zu dem gleichen Mobiltelefonanruf gehört, keinen
TMDI-Parameter beinhaltet. Dieses Nichtvorhandensein einer Parametergleichförmigkeit
innerhalb der Mobiltelefon-Signalisierungsnachrichtentypen zusammen mit
der Tatsache, dass es keinen einzigartigen Mobiltelefonanruf-ID-Wert
gibt, welcher jedem Mobilanruf zugeordnet ist und folglich in jeder
Signalisierungsnachricht enthalten ist, welche zu dem Mobiltelefonanruf
gehört,
macht eine vollständige
und umfassende Korrelation bzw. Zuordnung zwischen allen Mobilanruf-Signalisierungsnachrichten
schwierig.
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Was
deshalb benötigt
wird, ist ein Netzwerküberwachungssystem,
welches in der Lage ist, simultan eine Vielzahl von Kommunikationsverbindungen in
einem Funkkommunikationsnetzwerk zu überwachen, wobei Luftschnittstellen
zu MSC-Verbindungen beinhaltet sind, und alle Signalisierungsnachrichten, welche
zu einem Mobilanruf gehören,
automatisch zu korrelieren und darzustellen.
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Im
Dokument
EP 1 041 830
A1 wird ein Verfahren und eine Anordnung für eine netzweite
Anrufverfolgung mit verschiedenen Schnittstellen und Protokollstapeln
von wenigstens einem Anruf innerhalb eines Telekommunikationsnetzwerkes
beschrieben, indem ein Zentralanrufverfolgungsserver (CS) und Intelligente
Agenten (IA) für
lokale intelligente Anrufverfolgung zwischen den Vermittlungspunkten (SP)
des Telekommunikationsnetzwerkes benutzt werden, wobei der zentrale
Anrufverfolgungsserver mit all den Intelligenten Agenten (IA) für lokale
intelligente Anrufverfolgung verbunden ist. Der zentrale Server
managt die Intelligenten Agenten und verteilt die Information zwischen
den Intelligenten Agenten. Nur ein reduzierter Satz von notwendigen
Daten wird an den zentralen Server durch die Intelligenten Agenten gesendet,
und in dem Fall, dass der zentrale Server mehr Daten erfordert,
werden diese Daten durch die Intelligenten Agenten auf Anforderung
des Zentralservers gesendet. Das Verfahren und die Anordnung gestatten
eine exakte Anrufverfolgung inklusive Stellvertreterzeichen und
das Anrufen zwischen unterschiedlichen Telefonnetzwerken (Mobiltelefon/Festnetz).
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Außerdem wird
im Dokument
EP 0 805
609 A2 ein Mobilfunknetzwerk, wie z.B. ein GMS-Netzwerk, beschrieben,
in welchem ein operativer Identitätscode über ein Mobiltelefon an das
Festnetzteil beim Start jeder Kommunikationsübertragung geführt wird.
Dieser operative Identitätscode
kann entweder der einzigartige Identitätscode (IMSI) sein, welcher dem
Mobiltelefonbenutzer zugeordnet ist, oder, mehr gebräuchlich,
ein temporärer
Ersatz-Identitätscode (TMSI),
welcher durch das Festnetzteil unter Berücksichtigung des Verbergens
der Identität
des Benutzers gegenüber
jedem, der den Netzwerkfunkverkehr überwacht, zugeordnet ist. Während die
Festnetzwerk-Infrastruktur die Verbindung zwischen einem temporären Identitätscode (TMSI)
und dem entsprechenden einzigartigen Identitätscode (IMSI) eines Nutzers
kennt, ist diese Information im Allgemeinen schließlich nicht
zugänglich.
Um es zu ermöglichen, dass
der aktuelle zeitliche Identitätscode
(TMSI) eines Benutzers schließlich
verfolgt werden kann, ohne die Netzwerkinfrastruktur zu belasten,
wird eine Überwachungsanordnung
vorgesehen, welche die Netzwerksignalisierungsnachrichten überwacht,
um die unterschiedlichen Nachrichten, welche zu einem einzelnen
Benutzermobiltelefon gehören,
zu verbinden, welches getrennt den aktuellen operativen Identitätscode (Leitung "c") gibt und einen darauf folgenden operativen
Identitätscode
jenem Benutzer (Leitung "h") zuordnet. In einer
Ausführungsform,
welche bei einem GSM-Netzwerk anwendbar ist, werden die Nachrichten
auf der A-Schnittstelle, welche Identitätscode-Information für einen
speziellen Benutzer während
einer Kommunikationsübertragung
trägt, über die
lokalen Referenzen der SCCP-Verbindung verbunden, welche für die Transaktion
erstellt ist. In einer zweiten Ausführungsform, welche auch bei GSM
anwendbar ist, werden die Nachrichten auf der Abis-Schnittstelle überwacht
und über
die Kanalnummern, die in diesen Nachrichten enthalten sind, verbunden.
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Veröffentlichung
der Erfindung
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Entsprechend
einem Gesichtspunkt beinhaltet die vorliegende Erfindung ein Netzwerküberwachungssystem,
welches in der Lage ist, simultan eine Vielzahl von Signalisierungskommunikationsverbindungen
in einem Funkkommunikationsnetzwerk zu überwachen, welches eine Luftschnittstelle
zu Mobiltelefonvermittlungszentrum-(MSC-)Signalisierungsverbindungen
beinhaltet. Das Überwachungssystem ist
ferner geeignet, alle Nachrichten, welche zu einem speziellen Anruf
gehören,
zu korrelieren, wobei verwandte Signalisierungsnachrichten beinhaltet
sind, welche auf einer Luftschnittstelle zu einer MSC-Kommunikationsverbindung
beobachtet werden. Folglich wird eine vollständige und umfassende Aufzeichnung aller
relevanten Signalisierungsnachrichten, welche zu einem speziellen
Anruf gehören,
automatisch dem Überwachungssystem
des Benutzers dargeboten.
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In
einer Ausführungsform
ist ein Netzwerküberwachungssystem
der vorliegenden Erfindung geeignet, simultan eine Vielzahl von
Signalisierungsverbindungen in einem Globalsystem für Mobilkommunikations-(GSM-)Funktelekommunikationsnetzwerk
zu überwachen.
Demnach beobachtet das Netzwerküberwachungssystem
und korreliert automatisch Signalisierungsnachrichten, welche zu
einem für
einen einzelnen Benutzer spezifizieren Anruf gehören, wobei die Signalisierungsnachrichten
in einer Vielzahl von unterschiedlichen Signalisierungsprotokollen
formatiert sind. Derartige GSM-Signalisierungsprotokolle beinhalten,
sind jedoch nicht beschränkt
auf Basisstationssystem-Steuerungsanwendungsteil (BSSMAP), direktes Übertragungsanwendungsteil (DTAP),
Mobilanwendungsteil (MAP), ISDN-Benutzerteil (ISUP) und Transaktionsfähigkeiten-Applikationsteil
(TCAP). In einer in engem Bezug stehenden Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung ist ein Netzwerküberwachungssystem
geeignet, eine ähnliche
Funktion innerhalb eines ANSI IS-41- oder persönlichen Kommunikationsdienst-(PCS-)Typ-Funknetzwerkes
auszuführen.
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Ein
Netzwerküberwachungssystem
der vorliegenden Erfindung beinhaltet eine Vielzahl von Kommunikationssonden,
welche geeignet sind, nicht betriebsunterbrechendes Überwachen
der Signalisierungskommunikationsverbindungen zu liefern, an welche
sie angeschlossen sind. Jede Kommunikationsverbindungssonde ist
kommunikativ an eine zentrale Überwachungsplattform
angeschlossen, wo die Sammlungs- und Korrelationsverarbeitung durchgeführt wird.
Die Überwachungsplattform kann
auch eine Benutzerschnittstelle für das Managen irgendwelcher
erforderlichen Eingangs-/Ausgangs-(E/A-)Operationen beinhalten.
Demnach kann ein Benutzer über
die Benutzerschnittstelle eine oder mehrere Parameter spezifizieren,
welche einen speziellen Anruf oder einen Satz von Anrufen identifiziert,
welcher zu untersuchen ist. Mit den notwendigen spezifizierten Anrufparametern
ist das Netzwerküberwachungssystem
geeignet, alle Signalisierungsnachrichten, welche durch die Anrufparameter spezifiziert
sind, automatisch zu sammeln, zu korrelieren und anzuzeigen. Eine
derartige Funktionalität
gestattet eine vollständige
und umfassende Anrufverfolgung automatisch durchzuführen und
darzustellen, wobei die Ergebnisse der Verfolgung relevante Signalisierungsnachrichten
beinhalten, welche von allen überwachten
Kommunikationsverbindungen gesammelt werden.
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Es
ist ein spezielles Kennzeichen, dass die automatisch erzeugte Anrufverfolgungsausgabe, welche
durch das Netzwerküberwachungssystem der
vorliegenden Erfindung hergestellt wird, Anrufsignalisierungsnachrichten
beinhaltet, welche zwischen einer Luftschnittstelle oder einem Basisstationssystem
(BSS) und einem zugehörigen
Mobiltelefonvermittlungszentrum (MSC) kommuniziert werden.
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Es
ist auch signifikant, dass es das Netzwerküberwachungssystem der vorliegenden
Erfindung nicht erfordert, dass der gesamte Signalisierungsnachrichtenverkehr
auf einer Signalisierungsverbindung während eines gegebenen Zeitintervalls an
eine zentrale Verarbeitungsplattform berichtet wird, um eine Anrufverfolgungsoperation
durchzuführen.
Stattdessen wendet das Netzwerküberwachungssystem
der vorliegenden Erfindung eine vorher festgelegte Folge von Signalisierungsnachrichten-Filterkriterien
an, welche selektiv auf eine Vielzahl von Verbindungsüberwachungsmodule
heruntergeladen wird, um so effektiv Information zu benutzen, welche
in einer erstplatzierten Signalisierungsnachricht enthalten ist,
die zu einer Nachrichtenverfolgung gehört, um nach einer zweiten Signalisierungsnachricht
zu suchen, welche zu der gleichen Anrufverfolgung gehört.
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Entsprechend
ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Netzwerküberwachungssystem
zu liefern, welches in der Lage ist, simultan eine Vielzahl von
GSM-Signalisierungskommunikationsverbindungen
zu überwachen,
wobei eine BSS-zu-MSC-Signalisierungskommunikationsverbindung
beinhaltet ist, und alle Signalisierungsnachrichten, welche zu einem
benutzerspezifizierten Anruf oder Anrufen gehören, automatisch zu korrelieren.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Überwachungssystem
zum automatischen Erzeugen und Darstellen von korrelierter Anrufverfolgungsinformation,
welche zu einem spezifischen Anruf oder Satz von Anrufen in einem GSM-Funktelekommunikationsnetzwerk
gehört,
zu liefern.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Überwachungssystem
zu liefern, um automatisch korrelierte Anrufverfolgungsinformation zu
erzeugen und darzustellen, welche zu einem spezifischen Anruf oder
Satz von Anrufen in einem ANSI IS-41-Funktelekommunikationsnetzwerk gehört.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Überwachungssysteme
zum automatischen Erzeugen und Darstellen von korrelierter Anrufverfolgungsinformation
zu liefern, welche zu einem spezifischen Anruf oder Satz von Anrufen
in einem PCS-Funktelekommunikationsnetzwerk
gehört.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Überwachungssystem
zu liefern, welches das unabhängige
Filtern von Signalisierungsnachrichtenverkehr bei jedem Signalisierungsverbindungsüberwachungsmodul
oder jeder -sonde erleichtert.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Überwachungssystem
zu liefern, welches es nicht erfordert, dass der gesamte Signalisierungsnachrichtenverkehr
auf eine Verbindung während
eines gegebenen Zeitintervalls an eine zentrale Korrelationsplattform
berichtet wird, um eine Anrufverfolgungsoperation durchzuführen.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Überwachungssystem
zu liefern, welches eine vorher festgelegte Folge von Signalisierungsnachrichten-Filterkriterien
anwendet, um so effektiv Information zu nutzen, welche in einer
erstplatzierten Signalisierungsnachricht enthalten ist, welche zu
einer Anrufverfolgung gehört,
um nach einer zweiten Signalisierungsnachricht zu suchen, welche
zu der gleichen Anrufverfolgung gehört.
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Einige
der Aufgaben der Erfindung, welche hier oben aufgeführt wurden,
sowie andere Aufgaben der Erfindung werden im Laufe der Beschreibung
offensichtlich, wenn diese in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen
aufgenommen werden, wie diese nachfolgend bestens beschrieben werden.
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Schließlich wird
wenigstens eine der oben erwähnten
Aufgaben durch ein Verfahren, welches die Merkmale des Anspruchs
1 trägt,
oder durch ein Überwachungssystem
mit den Merkmalen des Anspruchs 16 oder durch ein Computerprogramm
mit den Merkmalen des Anspruchs 35 gelöst.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Bevorzugte
Ausführungsformen
der Erfindung werden nun mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen
erklärt,
in welchen:
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1 eine
Zeichnung ist, welche eine Mobiltelekommunikationsnetzwerk-Architektur
entsprechend dem Stand der Technik und die dazugehörigen Netzwerkbauelemente
zeigt;
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2 ein
Blockschaltbild von Mobiltelefonsignalisierungsnachricht-Protokollstrukturen
ist;
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3 eine
Netzwerkzeichnung ist, welche eine Implementierung eines Netzwerküberwachungssystems
der vorliegenden Erfindung in ein Globalsystem für Mobilkommunikation(GSM-)Netzwerk
darstellt;
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4 eine
Zeichnung einer Plattform zur Nachrichtenkorrelation und -verarbeitung
entsprechend einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
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5 eine
Tabelle ist, welche einen beispielhaften Satz von Zwischennachrichtparameter-Übereinstimmungsregeln darstellt;
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6 eine
Zeichnung eines Verbindungsüberwachungsmoduls
(LMM) entsprechend einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
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7 ein
Netzwerkdiagramm ist, welches eine andere Implementierung eines
Netzwerküberwachungssystems
entsprechend einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung in einem Globalsystem für Mobilkommunikation-(GSM-)Netzwerk
ist;
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8A-8D ein
Anrufflussdiagramm darstellen, welches zu einem Mobilanruf in einem GSM-Funkkommunikationsnetzwerk
gehört;
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9 eine
Zeichnung ist, welche einige Anrufsignalisierungsnachrichten darstellt,
welche in einem typischen GSM-Funkkommunikationsnetzwerk angewendet
werden;
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10 ein
Blockschaltbild ist, welches einen Rechnungsstellungsvorgang eines
Netzwerküberwachungssystems
entsprechend einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt;
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11 eine
beispielhafte Rechnungsstellungsgebühr-Datenbank darstellt, welche
von dem Rechnungsstellungsvorgang benutzt wird, welcher in 10 dargestellt
wird; und
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12 ein
Blockschaltbild ist, welches ein Netzwerküberwachungssystem darstellt,
welches entsprechend einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung mit einem Rechnungsstellungsuntersystem
ausgestattet ist.
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Detaillierte
Beschreibung der Erfindung
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In 3 wird
ein vereinfachtes Globalsystem für
Mobilkommunikation-(GSM-)Netzwerk dargestellt, welches im Allgemeinen
durch die Ziffer 200 angezeigt wird. Das GSM-Netzwerk 200 beinhaltet ein
erstes Basisstations-Transceiver-System (BSS) 202, ein
erstes Mobiltelefonvermittlungszentrum 204, ein Heimatregister
(HLR) 206, ein zweites MSC 208 und ein zweites
BSS 210. In 3 ist auch ein Netzwerküberwachungssystem
der vorliegenden Erfindung beinhaltet, welches allgemein durch die
Ziffer 212 angezeigt wird. Das Netzwerküberwachungssystem 212 weist
eine zentrale Nachrichtenkorrelations- oder -verarbeitungsplattform 214 und
eine Vielzahl von dazugehörigen
Kommunikationsverbindungssonden auf. Spezieller ausgedrückt, in
dem Beispiel, welches in 3 gezeigt wird, beinhaltet das
Netzwerküberwachungssystem 212 ein
erstes Verbindungsüberwachungsmodul
(LMM) 216, ein zweites LMM 218, ein drittes LMM 220 und
ein viertes LMM 222. Jedes LMM ist kommunikativ an die
zentrale Nachrichtkorrelationsplattform 213 über ein
Internet-Protokoll-(IP-)Kommunikationsnetzwerk 224 angeschlossen.
Die zentrale Nachrichtenkorrelationsplattform 214 ist geeignet,
einem Benutzer 226 eine Schnittstelle (UI) derart zu liefern,
dass der Benutzer Überwachungs-
und Korrelationsinstruktionen eingeben kann und die darauf folgenden
Ergebnisse beobachten kann.
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Wie
ferner in 3 angezeigt wird, beinhaltet
das vereinfachte GSM-Netzwerk 200 eine Vielzahl von Signalisierungsverbindungen,
wobei jede Verbindung kommunikativ ein Paar von Netzwerkknoten verkoppelt
bzw. verbindet. Spezieller ausgedrückt, die Signalisierungsverbindung 228 ist
geeignet, Signalisierungsnachrichten zwischen dem BSS 202 und dem
MSC 204 zu tragen. Es wird aus 3 gewürdigt werden,
dass die Signalisierungsprotokolle, welche auf der Verbindung 228 unterstützt werden,
ein Basisstationssystemsteuerungs-Applikationsteil (BSSMAP) und ein Direktübertragungs-Applikationsteil (DTAP)
beinhalten. Fachleute auf dem Gebiet der Funknetzwerkkommunikation
werden würdigen, dass
BSSMAP- und DTAP-Protokollsignalisierungsnachrichten nur zwischen
Netzwerkelementen vom BSS- und MSC-Typ übertragen und empfangen werden.
Die Signalisierungsverbindung 230 ist geeignet, Signalisierungsnachrichten
zwischen dem MSC 204 und dem HLR 206 zu tragen.
Wiederum wird aus 3 gewürdigt werden, dass die Signalisierungsprotokolle,
welche auf der Verbindung 230 unterstützt werden, ein Mobilapplikationsteil
(MAP) beinhalten. Die Signalisierungsverbindung 232 ist
geeignet, die Übertragung
von Signalisierungsnachrichten vom ISUP-Typ zwischen dem MSC 204 und
dem MSC 208 zu unterstützen.
Die Signalisierungsverbindung 234 ist geeignet. Signalisierungsnachrichten
zwischen dem MSC 208 und dem BSS 210 zu tragen. Ebenso
wie die Verbindung 228 beinhalten die Signalisierungsprotokolle,
welche auf der Verbindung 234 unterstützt werden, BSSMAP und DTAP.
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Es
wird von Fachleuten auf dem Gebiet der Funktelekommunikationsnetzwerke
gewürdigt
werden, dass das GSM-Netzwerk 200 ein hoch vereinfachtes
Beispiel von typischen GSM-Netzwerkarchitekturen
ist, und es ist beabsichtigt, nur die Basisfunktionalität eines Überwachungssystems
der vorliegenden Erfindung darzustellen. Signifikant komplexere
Architekturen würden
typischerweise in einem voll entwickelten und arbeitenden GSM-Netzwerk
angewandt werden. Jedoch sollte gewürdigt werden, dass ein Netzwerküberwachungssystem
der vorliegenden Erfindung in ähnlicher
Weise bei derartig komplexen Architekturen angewendet und voll funktionieren
könnte.
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In 4 wird
eine Nachrichtenkorrelationsplattform (MCP) gezeigt, welche im Allgemeinen durch
die Ziffer 300 angezeigt wird, welche eine Kommunikationsschnittstelle 302,
einen Nutzerschnittstellenvorgang 304, einen Filtersteuervorgang 306,
welcher in einem Nachrichtenkorrelationsvorgang 308 beinhaltet
ist, und einen LMM-Routing-Vorgang 310 beinhaltet. Der
Benutzerschnittstellenvorgang 304 beinhaltet ferner einen
Eingangsvorgang 312 und einen Ausgangsvorgang 314.
Im Allgemeinen ist die Benutzerschnittstelle 304 geeignet,
einen menschlichen Betreiber oder einen Benutzer mit einer Einrichtung
auszustatten, um Überwachungsinstruktionen
einzugeben und nachfolgend die korrelierten Überwachungsergebnisse anzusehen.
In einer Ausführungsform
ist es einem Benutzer gestattet, über einen Eingabevorgang 312 einen
Satz von Filterkriterien zu spezifizieren, welche speziellen Werten
oder Bereichen verschiedener Parameter entsprechen, welche in den
Typen von Signalisierungsnachrichten enthalten sind, welche zu beobachten oder
zu überwachen
sind. Der Eingabevorgang 312 kann die Form einer graphischen
Benutzerschnittstelle (GUI) oder einer Schnittstelle des textbasierten Befehlsleitungstyps
annehmen. In ähnlicher
Weise liefert ein Ausgabevorgang 314 einem Benutzer eine Einrichtung,
um die Ergebnisse einer Überwachungssitzung
anzusehen und zu interpretieren, und kann die Form einer graphischen
Benutzerschnittstelle (GUI) oder einer textbasierten Schnittstelle
annehmen.
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Die
oben erwähnten
Filterkriterien, welche durch einen Benutzer spezifiziert sind,
werden zu dem Korrelationsvorgang 308 befördert, wie
dies in 4 angezeigt wird. Der Korrelationsvorgang 308 ist
geeignet, die anfangs vom Benutzer spezifizierte Anrufverfolgungskriteriumsinformation
zu empfangen und nachfolgend die geeignete Filterkriterieninformation
für jede
vorgesehene LMM-Einheit zu erzeugen. Wenn einmal aufgebaut, wird
im Allgemeinen die Filterkriterieninformation an den Filter-Manager 306 geliefert,
welcher eine Kopie des Filtersatzes für jedes geeignet konfigurierte
LMM macht, und diese Kopien werden nachfolgend dem LMM-Routing-Vorgang 310 geliefert,
welcher die geeignete Ziel-LMM-Einheit für die Filterkriterieninformation
bestimmt. Sobald eine Nachrichtverfolgung initiiert wurde, ist der
Korrelationsvorgang 308 geeignet, eine Signalisierungsnachricht
von einer zugehörigen LMM-Einheit
zu empfangen und nachfolgend den nächsten Filterkriteriensatz
zu erzeugen, welcher erforderlich ist, um mit der spezifizierten
Anrufverfolgung fortzufahren oder sie zu vollenden. Sobald diese
Bestimmung oder Korrelation vollständig ist, wird die Signalisierungsnachricht
an den Benutzerschnittstellen-Ausgabevorgang 314 für die Darstellung
geführt.
Bezogen auf den Vorgang der Korrelation wird wiederum aus 2 gewürdigt werden,
dass unterschiedliche Signalisierungsnachrichtentypen unterschiedliche
Information tragen, welche in unterschiedlichen Formaten organisiert
ist. Folglich gibt es keine Garantie, dass ein spezieller Parameter,
welcher in einer Signalisierungsnachricht des ersten Typs (z.B.
BSSMAP) gefunden wird, auch in einer Signalisierungsnachricht vom
zweiten Typ (z.B. ISUP) gefunden wird. Es ist die Verantwortung
des Konelationsvorgangs 308, eine Umsetzung von Parametern in
Folge in unterschiedlichen Signalisierungsnachrichtentypen aufrechtzuerhalten
und anzuwenden, welche ähnliche
oder äquivalente
Information enthalten, so dass Information, welche von einer ersten
Signalisierungsnachricht gesammelt wird, genutzt werden kann, nach
der nächsten
Signalisierungsnachricht in der Anrufverfolgungssequenz bzw. -reihenfolge
zu suchen. Es beruht auf der Anwendung dieser Parameterumsetzung
und der Funktion des In-Reihenfolge-Bringens, dass die automatische
Korrelation von vielen Signalisierungsnachrichten unterschiedlicher
Typen, welche alle zu dem gleichen Mobiltelefonanruf gehören, durch
das Überwachungssystem
der vorliegenden Erfindung erreicht wird.
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Ein
beispielhafter Satz der Signalisierungsnachrichtparameter-Umsetzung
und der Regeln für das
In-Reihenfolge-Bringen, welche durch den Korrelator 308 aufrechterhalten
und angewendet werden, wird in der Tabelle 350 der 5 dargestellt.
In 5 zeigt jede Zeile der Tabelle 350 eine
Folge von Nachrichten der gleichen oder unterschiedlicher Typen
und der Parameter, welche benutzt werden, um die Nachrichten zu
korrelieren. Während
des Anruferstellens können
viele Nachrichtentypen zwischen Einheiten, welche bei der Anruferstellung
involviert sind, gesendet werden. Zusätzlich kann der gleiche Parameter
nicht in allen Nachrichten für
die Korrelation der Nachrichten verfügbar sein. Entsprechend erzeugt
der Korrelator 308 vorzugsweise Filterkriterien, welche
viele Nachrichtentypen korrelieren, wobei eine Vielzahl von Parametern
benutzt wird. Beispielsweise korreliert in der Tabelle 350 bei
der Verfolgungsreihenfolge 2 das Filterkriterium eine BSSMAP-Nachricht,
welche einen speziellen angerufenen Nummernwert besitzt, mit einer
DTAP-Nachricht, welche einen speziellen DLRN-Wert besitzt. In ähnlicher
Weise korreliert in der Verfolgungsreihenfolge 3 das Filterkriterium
eine DTAP-Nachricht, welche einen speziellen angerufenen Nummernwert
besitzt, mit einer MAP-Nachricht, welche einen speziellen Transaktions-ID-Wert
besitzt. Da der Korrelator 308 in der Lage ist, Filterkriterien
für das
Detektieren und Korrelieren vieler Nachrichtentypen unter Benutzung unterschiedlicher
Parameter zu erzeugen, ist ein Mobiltelefonnetzwerk-Überwachungssystem
entsprechend der vorliegenden Ausführungsform speziell gut für Netzwerkumgebungen
geeignet, in welchen viele Protokolle benutzt werden.
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Von
spezieller Signifikanz sind in der Tabelle 350 die zwei
Einträge
(Verfolgungsreihenfolgen 5 und 6), welche sich auf äquivalente
DTAP/MAP-Parameter und äquivalente
MAP/BSSMAP-Parameter beziehen. Wie vorher diskutiert, war eine automatische
Korrelation von Signalisierungsnachrichten, welche zwischen einer
BSS-Luftschnittstelle und einem MSC (z.B. DTAP und BSSMAP) erzeugt
und kommuniziert wurden, mit jenen Signalisierungsnachrichten, welche
typischerweise zum SS7-Protokoll (z.B. ISUP, TCAP und MAP) gehörten, zuvor nicht
möglich.
Jetzt ist eine Korrelation derartiger BSS-MSC-Signalisierungsnachrichten
wesentlich, um eine vollständige
oder umfassende Verfolgung eines Mobiltelefonanrufs zu erhalten.
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Mit
Bezug zurück
zu 4 ist die Kommunikationsschnittstelle 302 geeignet,
die Übertragung und
den Erhalt von Daten zwischen dem MTP 300 und einer LMM-Einheit
zu erleichtern. Spezieller ausgedrückt, die Kommunikationsschnittstelle 302 ist verantwortlich
für die
Paketierungsfilterkriterieninformation innerhalb eines geeignet
formatierten und adressierten TCP/IP-Datenpakets zur Übertragung zu
einer Ziel-LMM-Einheit. Bei der hier präsentierten Diskussion wird
angenommen, dass das benutzte Protokoll, um die Kommunikation zwischen
einem MCP und einer LMM-Einheit zu erleichtern, ein Übertragungssteuerungsprotokoll/Internet-Protokoll (TCP/IP)
ist. Jedoch wird von Fachleuten der Netzwerkkommunikation gewürdigt werden,
dass eine Vielzahl von Kommunikationsprotokollen, wie z.B. UDP/IP,
Frame Relay, synchroner Übertragungsmodus
(ATM), SONET, etc. benutzt werden kann, um eine MCP-zu-LMM-Kommunikationsverbindung
zu erstellen. Die Kommunikationsschnittstelle 302 ist auch
für das
Empfangen und das Entpaketieren von TCP/IP-Datagrammen verantwortlich,
welche Kopien von Signalisierungsnachrichten enthalten, welche an den
MCP 300 über
die LMM-Einheiten gesandt werden.
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In 6 wird
ein Verbindungsüberwachungsmodul
(LMM) gezeigt, welches allgemein mit der Ziffer 400 bezeichnet
wird. Das LMM 400 beinhaltet einen Kommunikationsschnittstellenvorgang 402, einen
Filterkontrollaussagevorgang 404, einen Nachrichtenpuffer 406 und
einen Nachrichtensammelvorgang 408. Der Kommunikationsschnittstellenvorgang 402 ist
geeignet, die Übertragung
und den Empfang von Daten zwischen dem LMM 400 und einer MCP-Einheit
zu erleichtern. Spezieller ausgedrückt, der Kommunikationsschnittstellenvorgang 402 ist verantwortlich
für das
Entpacken der Filterkriterieninformation von einem eingehenden TCP/IP-Filterkriteriendatenpaket,
welches von einer zugehörigen MCP-Einheit empfangen
wird. Wiederum wird bei der hier gegebenen Diskussion angenommen,
dass das Protokoll, welches benutzt wird, um die Kommunikation zwischen
einem LMM und einer MCP-Einheit zu erleichtern, TCP/IP ist. Jedoch
können
andere funktionell ähnliche
Kommunikationsprotokolle alternativ angewendet werden, wie oben
diskutiert. Sobald die Filterkriterieninformation entpaketiert ist,
wird sie durch den Kommunikationsschnittstellenvorgang 402 zum
Filterkontrollaussagevorgang 404 geführt. Der Filterkontrollaussagevorgang 404 ist
geeignet, die eingehende Filterkriterieninformation zu empfangen und
zu decodieren. Der Vorgang 404 führt eine Kontrollaussage der
Filterkriterien gegenüber
den Inhalten des Nachrichtenpuffers 406 durch. Der Nachrichtenpuffer 406 ist
geeignet, um Signalisierungsnachrichten zu empfangen und zeitweise
zu speichern oder zu puffern. Diese Signalisierungsnachrichten (z.B.
BSSMAP, DTAP, ISUP, MAP) werden zuerst durch den Nachrichtensammelvorgang 408 empfangen,
welcher geeignet ist, den Signalisierungsnachrichtenverkehr effektiv
zu kopieren, welcher über
eine überwachte
Signalisierungskommunikationsverbindung übertragen wird. Die spezifische
Konfiguration eines Nachrichtensammelvorgangs auf einem LMM hängt von
der Signalisierungskommunikationsverbindung ab, welche der LMM beabsichtigt
zu überwachen.
Beispielsweise kann ein LMM, welches auf einer SS7/MTP-Signalisierungsverbindung
platziert ist, einen Nachrichtensammelvorgang beinhalten, welcher
geeignet ist, die TCP/IP-Transportprotokoll-Programmfamilie zu interpretieren.
Wie die Phrase Transportprotokoll-Programmfamilie hier benutzt wird,
bezieht sie sich auf die physikalische Datenverbindung und Netzwerkschichtfunktionalität, wie sie
in dem ISO-Offene-Systeme-Verbindungsmodell
definiert ist.
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Die
Kommunikationsschnittstelle 302 ist auch für das Empfangen
von Signalisierungsnachrichten, welche basierend auf einem Filterkriteriensatz
von dem Nachrichtenpuffer 406 ausgewählt wurden, und für das nachfolgende
Paketieren dieser ausgewählten
Signalisierungsnachrichten in TCP/IP-Pakete zur Lieferung an einen
MCP verantwortlich.
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Automatische
Signalisierungsnachrichtenkorrelation
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An
diesem Punkt sollte gewürdigt
werden, dass eine der größeren Funktionen
des Netzwerküberwachungssystems
der vorliegenden Erfindung die automatische Korrelation einer Vielzahl
von Signalisierungsnachrichten ist, welche zu einem einzelnen Mobiltelefonanruf
gehören,
wobei die auf den Mobiltelefonanruf bezogenen Signalisierungsnachrichten in
unter schiedlichen Signalisierungsprotokollen (z.B. BSSMAP, DTAP,
MAP, ISUP, TCAP) formatiert sind. Demnach können alle Signalisierungsnachrichten, welche
sich auf einen Anruf beziehen, gesammelt und dargestellt werden,
ungeachtet der einzelnen überwachten
Signalisierungsverbindung, über
welche sie laufen. Fachleute von Telekommunikationsnetzwerken werden
würdigen,
dass Signalisierungsnachrichten, welche sich auf einen speziellen
Mobiltelefonanruf beziehen, mit Hunderten oder Tausenden anderer
Signalisierungsnachrichten zwischengestreut sein können, welche
nicht für
den betreffenden Anruf relevant sind und welche folglich durch ein Überwachungssystem
ignoriert werden müssen.
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7 stellt
ein vereinfachtes GSM-Mobilkommunikationsnetzwerk dar, welches allgemein durch
die Ziffer 450 angezeigt wird. Das Netzwerk 450 ist
in der Architektur ähnlich
zu dem GSM-Netzwerk 200, welches vorher diskutiert wurde
und in 3 dargestellt wird. Demnach beinhaltet das GSM-Netzwerk 450 ein
erstes Basisstation-Transceiver-System (BSS) 202, ein erstes
Mobiltelefonvermittlungszentrum 204, ein Heimatregister
(HLR) 206 und ein zweites BSS 210. Ebenso ist
in 7 ein Netzwerküberwachungssystem
der vorliegenden Erfindung beinhaltet, welches im Allgemeinen durch
die Ziffer 212 angezeigt wird. Das Netzwerküberwachungssystem 212 weist
eine zentrale Nachrichtenkorrelation oder Bearbeitungsplattform 214 und
eine Vielzahl von zugehörigen
Kommunikationsverbindungssonden auf. Spezieller ausgedrückt, beinhaltet das
Beispiel, welches in 7 gezeigt wird, das Netzwerküberwachungssystem 212 ein
erstes Verbindungsüberwachungsmodul
(LMM) 216, ein zweites LMM 220 und ein drittes
LMM 222. Jedes LMM ist kommunikativ an die zentrale Nachrichtenkorrelationsplattform 214 über ein
Internet-Protokoll-(IP-)Kommunikationsnetzwerk 224 angeschlossen.
Die zentrale Nachrichtenkorrelationsplattform 214 ist geeignet,
einem Benutzer 226 eine Benutzerschnittstelle (UI) zu liefern,
so dass der Benutzer auf die Überwachungs- und Korrelationsinstruktionen eingehen
und die nachfolgenden Ergebnisse beobachten kann.
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Wie
ferner in 7 angezeigt wird, beinhaltet
das vereinfachte GSM-Netzwerk 450 eine Vielzahl von Signalisierungsverbindungen,
wobei jede Verbindung effektiv kommunikativ ein Paar von Netzwerkknoten
koppelt. Spezieller ausgedrückt,
die Signalisierungsverbindung 228 ist geeignet, um Signalisierungsnachrichten
zwischen BSS 202 und MSC 204 zu tragen. Es wird
aus 7 gewürdigt
werden, dass die Signalisierungsprotokolle, welche auf der Verbindung 228 unterstützt werden,
ein BSSMAP und ein DTAP beinhalten. Die Signalisierungsverbindung 220 ist
geeignet, die Signalisierungsnachrichten zwischen dem MSC 204 und
dem HLR 206 zu tragen. Wiederum wird aus 7 gewürdigt werden,
dass die Signalisierungsprotokolle, welche auf der Verbindung 230 unterstützt werden,
ein Mobilapplikationsteil (MAP) beinhalten. Die Signalisierungsverbindung 234 ist
geeignet, die Signalisierungsnachrichten zwischen dem MSC 204 und
dem BSS 210 zu tragen. Wie bei der Verbindung 228 beinhalten
die Signalisierungsprotokolle, welche bei der Verbindung 234 unterstützt werden,
ein BSSMAP und ein DTAP.
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In
dem Betriebsbeispiel, welches nachfolgend geliefert wird, wird angenommen,
dass der Benutzer 226, welcher in 7 gezeigt
wird, es wünscht,
den nächsten
Mobiltelefonanruf, welcher an eine bestimmte Telefonnummer gerichtet
ist, zu verfolgen. Demnach begibt sich der Benutzer 226 zu den
geeigneten Instruktionen über
eine Benutzerschnittstelle, welche zu der zentralen Nachrichtenkorrelationsplattform 214 gehört. Mit
Bezug auf 4 wird gewürdigt werden, dass der Benutzerschnittstellen-Eingabevorgang 312 die
Benutzeranforderung für
eine Verfolgung auf dem nächsten
Anruf zu der spezifizierten Nummer empfängt und nachfolgend diese Verfolgungsanforderungsinformation zu
dem Korrelationsvorgang 308 leitet. Aufgrund des Empfangens
der Anfangsverfolgungsanforderung erzeugt der Korrelationsvorgang 308 den
geeigneten Netzwerküberwachungssystem-Filtersatz
entsprechend zu wenigstens einer geeigneten vorgesehenen LMM-Einheit,
mit welcher der MCP 300 in Kommunikation ist. Dieser Filtersatz
wird dann zum Filtermanager- bzw. Steuerungsvorgang 306 geleitet,
wo eine Kopie des Filtersatzes für
jedes geeignet vorgesehene LMM in dem Überwachungssystem gemacht wird.
Jede Filtersatzkopie wird dann zu dem LMM-Routing-Vorgang 310 geleitet,
wo jede Kopie paketiert wird und an eine geeignete Ziel-LMM-Einheit
adressiert wird. Jeder paketierte Filtersatz wird dann zur Kommunikationsschnittstelle 302 für das weitere
Paketieren oder Verkapseln innerhalb eines TCP/IP-Datagramms zur Übertragung
von der zentralen Verarbeitungsplattform 214 durch das TCP/IP-Netzwerk 224 zu
einer geeigneten Ziel-LMM-Einheit geleitet. Beispiele von Filtersätzen, welche
für die
LMMs 216, 220 und 222 vorgesehen werden
können,
werden nachfolgend im Detail mit Bezug auf die 8A bis 8D beschrieben.
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Wie
in 7 angezeigt wird, werden die LMM-spezifischen
Filtersätze
von der zentralen Verarbeitungsplattform 214 zu einem oder
mehreren vorgesehenen LMMs über
das TCP/IP-Netzwerk 224 übertragen.
Es wird aus 6 und der vorherigen Diskussion
der LMM-Gestaltung,
welche oben präsentiert
wurde, gewürdigt
werden, dass jedes LMM ein TCP/IP- Datagramm empfängt, welches ein Filterkriteriensatzpaket
enthält.
Die Kommunikationsschnittstelle 402, welche in 7 gezeigt
wird, empfängt
ein eingehendes TCP/IP-Datagramm
und entpaketiert oder entkapselt das Datagramm, um so allgemein
das Filterkriteriensatzpaket, welches darin enthalten ist, zu extrahieren.
Die Filterkriterieninformation wird dann zum Filterkontrollaussagevorgang 404 geleitet.
Beim Empfang der Filterkriterieninformation initiiert der Filterkontrollaussagevorgang 404 eine
Untersuchung von Signalisierungsnachrichten, welche im Nachrichtenpuffer 406 gespeichert
sind. Kopien jeglicher Signalisierungsnachrichten, welche in dem
Nachrichtenpuffer 406 ruhen, welche den spezifizierten
Filterkriterien genügen,
werden durchgeführt
und an die Kommunikationsschnittstelle 402 geleitet.
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Mit
speziellem Bezug auf den Fall, bei welchem das Übereinstimmen von Telefonnummern durch
einen Filterkriteriensatz angezeigt wird, wird gewürdigt werden,
dass eine LMM-Einheit
der vorliegenden Erfindung geeignet ist, eine Nummerngleichheitsprüfung vom
flexiblen Typ zwischen den betroffenen Signalisierungsnachrichten
durchzuführen. Das
Implementieren von flexiblen Nummerngleichheitsprüfungsalgorithmen
in einen LMM liefert ein Verfahren der Gleichheitsprüfung von
Telefonnummern oder anderen Identifikationsnummern, welche eine
Präfix
(z.B. einen Bereichscode oder einen Landescode) oder eine Suffix
(z.B. ein Füllcodeelement) in
einer Nachricht besitzen können,
welche nicht in einer anderen diesbezüglichen Nachricht vorhanden ist,
obwohl die Nummern die gleiche Einheit angeben. Dieses Verfahren
erfordert, dass eine bestimmte Minimalanzahl von "Kern"-Codeelementen exakt übereinstimmen.
Jegliche Präfixe
oder Suffixe werden dann untersucht. Wenn beide Nummern eine Präfix besitzen
und die Präfixe
sich unterscheiden oder wenn beide Nummern eine Suffix besitzen
und die Suffixe sich unterscheiden, dann wird dies nicht als eine Übereinstimmung
betrachtet. Auf diese Weise enthalten die LMM-Einheiten die Intelligenz,
welche notwendig ist, um flexible oder Fuzzy-Nummerngleichheitsprüfung unter
verwandten Signalisierungsnachrichten durchzuführen. Außerdem kann diese flexiblen
Nummerngleichheitsprüfungsintelligenz
auch direkt innerhalb der zentralen Verarbeitungsplattform eingebaut
sein, um so eine Off-Line-Verarbeitung von Signalisierungsnachrichtenverkehr
zu gestatten, welcher über
Datenspeichermedien gepuffert ist, welche zu der Zentralverarbeitungsplattform
gehören
und mit ihr gekoppelt sind.
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Es
wird gewürdigt
werden, dass die Netzwerküberwachung
ein dynamischer Vorgang ist – die Signalisierungsnachrichten
werden konstant durch den Nachrichtensammelvorgang 408 empfangen, und
folglich ist der Nachrichtenpuffer 406 konstant durch neue
Information aktualisiert. Deshalb wird, während eine Signalisierungsnachricht,
welche die spezifizierten Filterkriterien erfüllt, nicht in dem Nachrichtenpuffer 406 zu
der Zeit ruht, bei welcher ein neues Filterkriterium an dem LMM
empfangen wird, der Filterkontrollaussagevorgang 404 fortfahren,
den Puffer 406 zu untersuchen, bis eine Signalisierungsnachricht,
welche das Filterkriterium erfüllt,
in den Puffer eingegeben wird oder ein Befehl von der zentralen
Verarbeitungsplattform 214 empfangen wird, welche das LMM
instruiert, den Filtersatz zu verwerfen.
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Kehrt
man zu der Kommunikationsschnittstelle 402 zurück, so wird
gewürdigt
werden, dass bei dem Empfang einer Signalisierungsnachricht, welche das
Filterkriterium von dem Nachrichtenpuffer 406 erfüllt, die
Kommunikationsschnittstelle 402 die Signalisierungsnachricht
innerhalb eines TCP/IP-Datagramms verkapselt, welches an die zentrale
Verarbeitungsplattform 214 adressiert ist, und das Datagramm über das
TCP/IP-Netzwerk 224 überträgt. Die TCP/IP-verkapselte
Signalisierungsnachricht wird schließlich durch den entsprechenden
Kommunikationsschnittstellenvorgang 302 empfangen, welcher zu
dem MCP 300 gehört,
welcher auf der zentralen Verarbeitungsplattform 214 ist.
Die Kommunikationsschnittstelle 302 entkapselt das TCP/IP-Datagramm, um
so die darin enthaltene Signalisierungsnachricht allgemein zu extrahieren.
Die Signalisierungsnachricht wird dann zum Korrelator 308 geleitet,
wo die Nachricht untersucht wird, benutzt wird, um den nächsten LMM-spezifischen
Filtersatz zu erzeugen, und schließlich der Benutzerschnittstelle 304 präsentiert,
um sie zu behandeln und durch den Ausgabevorgang 314 darzustellen.
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8A bis 8D zeigen
ein Mobiltelefonanruf-Ablaufdiagramm, welches zu einer einfachen Anrufverfolgung
durch das beispielhafte GSM-Netzwerk 450 gehört, welches
in 7 dargestellt wird. In den 8A-8D zeigen
die kurvenförmigen
Linien, welche die verschiedenen Nachrichten verbinden, Nachrichten
an, welche korreliert werden können,
indem die gleichen oder verwandte Parameter benutzt werden. Beispielsweise
kann im Block (A) das Netzwerküberwachungssystem 112 entsprechend
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung eine Anforderung erhalten, um einen Anruf
zu einer speziellen Nummer zu verfolgen. Wie durch den kurvenförmigen Pfad,
welcher zum Block (A) gehört,
gezeigt wird, können
der DTAP-angerufene Nummernwert und der MAP-MSISDN-Wert benutzt werden,
um DTAP- und MAP-Nachrichten,
welche zum Anruf gehören,
zu lokalisieren bzw. zu orten. Block (B) und dessen zugehörige kurvenförmige Linie
zeigen eine Folge von DTAP- und BSSMAP-Nachrichten an, welche basierend auf
der SCCP-Quelle und den Ziellokal-Referenznummern korreliert werden
können.
Block (C) und dessen zugehöriger
kurvenförmiger
Pfad zeigen die Korrelation einer DTAP-Nachricht mit einer MAP-Nachricht
basierend auf einer Übereinstimmung
zwischen der angerufenen Nummer in der DTAP-Nachricht und der MSISDN-Nummer in der DTAP-Nachricht
an. Block (D) und dessen zugehöriger
kurvenförmiger
Pfad zeigen die Korrelation von TCAP-Nachrichten basierend auf den
Transaktions-IDs an.
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Block
(E) und dessen zugehöriger
kurvenförmiger
Pfad zeigen die Korrelation einer MAP-Nachricht mit einer BSSMAP-Nachricht
an, wenn die MAP IMSI-Nummer mit dem BSSMAP-Mobiltelefon-Identifikationsparameter übereinstimmt.
Block (F) und dessen zugehöriger
kurvenförmiger
Pfad zeigen die Korrelation einer BSSMAP-Nachricht und einer DTAP-Nachricht
an, wenn der BSSMAP TMSI-Parameter mit dem DTAP TMSI-Parameter übereinstimmt.
Schließlich
stellt der Block (G) und dessen zugehöriger kurvenförmiger Pfad
BSSMAP- und DTAP-Nachrichten dar, welche korreliert werden können, wenn
die SCCP-Quelle
und die Ziellokal-Referenznummern übereinstimmen. Da das Netzwerküberwachungssystem
entsprechend der vorliegenden Erfindung in der Lage ist, Nachrichten
verschiedenen Typs zu korrelieren, wobei unterschiedliche Parameter
benutzt werden, kann ein kompletter Satz von Nachrichten, welcher
zu einem Mobiltelefonanruf gehört,
gesammelt werden.
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Beispiel-Filtersätze
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Die
folgenden Beispiele stellen Filtersätze dar, welche an LMMs 216, 220 und 222 für die Mobiltelefon-zu-Mobiltelefon-Anrufverfolgung
geliefert werden können.
welche in den 8A-8D dargestellt
werden. Die nachfolgend beschriebenen Schritte müssen nacheinander durchgeführt werden, obwohl
sie sogar durch unterschiedliche LMMs ausgeführt werden.
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Filtersatzbeispiel für LMM 216
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Das
LMM 216 führt
die Schritte durch, um alle Nachrichten für diese BSSAP-Folge zu finden. Die
durch das LMM 216 durchgeführten Schritte für verschiedene
DTAP/BSSMAP- und SCCP-Nachrichten in 8A-8D sind:
-
DTAP-Erstellungsnachricht
-
Schritt
1. Suche in Vorwärtsrichtung,
finde die nächste
DTAP-Erstellungsnachricht mit einem Angerufenen-Feld, welche mit
dieser Telefonnummer übereinstimmt.
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Zurück zur SCCP-Verbindungsbestätigung
-
Schritt
2. Suche in Rückwärtsrichtung,
finde die nächste
SCCP-Verbindung Bestätige
die Nachricht, deren Quell- oder Ziel-Lokalreferenzfeld mit der Ziel-Lokalreferenz
der Nachricht, welche in Schritt 1 gefunden wurde, übereinstimmt,
und die Ursprungs- und Zielpunktcodes stimmen (möglicherweise umgekehrt) mit
denen der Nachricht, welche im Schritt 1 gefunden wurde, überein.
-
Zurück zur SCCP-Verbindungsanforderung
-
Schritt
3. Suche in Rückwärtsrichtung,
finde die nächste
SCCP-Verbindung Fordere die Nachricht an, deren Quell-Lokalreferenzfeld
mit der Ziel-Lokalreferenz
der Nachricht übereinstimmt,
welche in Schritt 2 gefunden wurde, und die Ursprungs- und Zielpunktcodes
stimmen (möglicherweise
umgekehrt) mit denen der Nachricht, welche im Schritt 2 gefunden
wurde, überein.
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Rest der A-Schnittstellenverbindung
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Schritt
4: Suche in Vorwärtsrichtung,
finde die nächste
SCCP-Nachricht, deren Quell- oder Ziel-Lokalreferenzfeld mit der
Quell- oder Ziel-Lokalreferenz
der Nachricht übereinstimmt,
welche im Schritt 3 gefunden wurde, und die Ursprungs- und Zielpunktcodes
stimmen (mögli cherweise
umgekehrt), mit denen der Nachricht, welche im Schritt 3 gefunden
wurde überein.
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Gehe zurück zur DTAP-Erstellung
-
Schritt
5. Suche in Rückwärtsrichtung,
finde die nächste
DTAP-Erstellungsnachricht
mit einem Angerufenen-Feld, welche mit dem Angerufenen-Feld übereinstimmt,
welches im Schritt 1 gefunden wurde. (Die gleiche Erstellungsnachricht,
welche im Schritt 1 gefunden wurde.)
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Filtersatzbeispiel für LMM 220
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Das
LMM 220 führt
die Schritte durch, um zugehörigen
MAP-Sende-Routing-Info-(SRI-)Beginn und
-Ende zu finden. Die durch das LMM 220 durchgeführten Schritte
für verschiedene
MAP- und TCAP-Nachrichten, welche in 8A-8D dargestellt
werden, sind:
-
Sende Routing-Information
-
Schritt
6. Suche in Vorwärtsrichtung,
finde die nächste
MAP-Sende-Routing-Info-Nachricht,
deren MSISDN-Nummer mit dem Angerufenen-Feld übereinstimmt, welches im Schritt
1 gefunden wurde.
-
Sende Routing-Info-Antwort
-
Schritt
7. Suche in Vorwärtsrichtung,
finde die nächste
TCAP-Nachricht, deren Ursprungs- oder Ziel-Transaktions-ID mit der
Ursprungs- oder Ziel-Transaktions-ID übereinstimmt,
welche im Schritt 6 gefunden wurde. Dies wird die Antwort auf die
MAP-Sende-Routing-Info-Nachricht sein, welche im Schritt 6 gefunden
wurde.
-
Gehe zurück zur Sende-Routing-Info
-
Schritt
8. Suche in Rückwärtsrichtung,
finde die gleiche MAP-Sende-Routing-Info-Nachricht, welche im Schritt 6
gefunden wurde.
-
Finde die zugehörige MAP-Liefer-Roaming-Nummer-(PRN-)Beginn
und -Ende.
-
Liefere die Roaming-Nummer.
-
Schritt
9. Suche in Vorwärtsrichtung,
finde die nächste
MAP-Liefer-Roaming-Nummer-Nachricht,
deren IMSI-Nummer mit der IMSI der Nachricht übereinstimmt, welche in Schritt
7 gefunden wurde.
-
Liefere die
Roaming-Nummer-Antwort
-
Schritt
10. Suche in Vorwärtsrichtung,
finde die nächste
TCAP-Nachricht, deren Ursprungs- oder Zieltransaktions-ID mit der
Ursprungs- oder Zieltransaktions-ID übereinstimmt, welche im Schritt
6 gefunden wurde. Dies wird die Antwort auf die MAP-Liefer-Roaming-Nummer-Nachricht
sein, welche im Schritt 9 gefunden wurde.
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Filtersatzbeispiel für LMM 222
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Das
LMM 222 führt
die Schritte durch, um die BSSMAP-Personenrufnachricht zu finden.
Die durch das LMM 222 durchgeführten Schritte für verschiedene
DTAP-, BSSMAP- und SCCP-Nachrichten,
welche in 8A-8D dargestellt
werden, sind:
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BSSMAP-Personenrufnachricht
-
Schritt
11. Suche in Vorwärtsrichtung,
finde die nächste
BSSMAP-Personenrufnachricht,
deren Mobiltelefon-ID-Feld mit dem IMSI-Feld übereinstimmt, welches im Schritt
7 gefunden wurde.
-
Finde die gesamte zugehörige BSSAP-Personenruf-Antwortreihenfolge
-
DTAP-Personenrufantwort
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Schritt
12. Suche in Vorwärtsrichtung,
finde die nächste
DTAP-Personenrufantwortnachricht,
deren TMSI-Feld mit dem TMSI-Feld übereinstimmt, welches im Schritt
11 gefunden wurde.
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Verbindungsbestätigung
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Schritt
13. Suche in Vorwärtsrichtung,
finde die nächste
SCCP-Verbindung Bestätige
die Nachricht, deren Quell- oder Ziel-Lokalreferenzfeld mit der Quell-
oder Ziel-Lokalreferenz der Nachricht übereinstimmt, welche im Schritt
12 gefunden wurde.
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Rest der A-Schnittstellenverbindung
-
Schritt
14. Suche in Vorwärtsrichtung,
finde alle SCCP-Nachrichten, deren Quell- oder Ziel-Lokalreferenzfeld mit der
Quell- oder Ziel-Lokalreferenz der Nachricht übereinstimmt, welche im Schritt
13 gefunden wurde, und die Ursprungs- und Zielpunktcodes stimmen
(möglicherweise
umgekehrt) mit denen der Nachricht, welche im Schritt 13 gefunden wurde, überein,
stoppe, wenn eine dieser Nachrichten eine SCCP-Freigabe-Vollständigkeitsnachricht ist.
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Anrufverfolgungsbeispiel
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Es
wird nun ein vereinfachtes Anrufverfolgungsbeispiel beschrieben,
wobei ein Netzwerküberwachungssystem
entsprechend der vorliegenden Erfindung benutzt wird. In dem nachfolgend
gelieferten Anrufverfolgungsbeispiel wird angenommen, dass der Benutzer 226 es
wünscht,
den nächsten
Mobiltelefonanruf zu verfolgen, welcher an die Telefonnummer 919-460-5500 gerichtet
wird. Demnach begibt sich der Benutzer 226 zu den geeigneten
Verfolgungsinstruktionen über
eine Benutzerschnittstelle, welche zu der zentralen Nachrichtenkorrelationsplattform 214 gehört.
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Die
Verfolgung beginnt durch das Suchen nach einer DTAP-Signalisierungsnachricht
mit einem Angerufenen-Nummer-Parameterwert gleich 919-460-5500,
welcher allgemein mit der Verfolgungsreihenfolgenummer 1 angezeigt
wird, welche in Tabelle 350 der 5 gezeigt
wird. Indem man den allgemeinen Vorgängen, welche oben für die MCP-Operation
beschrieben werden, folgt, wird gewürdigt werden, dass ein Korrelationsvorgang 308 in Antwort
auf die Anrufverfolgungsanforderung einen Filterkriteriensatz erzeugt.
Dieser Filterkriteriensatz wird durch einen Filter-Manager 306 und
eine Kommunikationsschnittstelle 302 verarbeitet und schließlich an
die einzigen zwei LMM-Einheiten geliefert, welche im System 212 vorgesehen
sind, um die Verbindungen zu überwachen,
welche den Signalisierungsverkehr vom DTAP-Typ, das LMM 216 und
das LMM 222 unterstützen.
Es wird jedoch ferner gewürdigt
werden, dass der Filterkriteriensatz an alle LMM-Einheiten geliefert
werden könnte,
ungeachtet des Typs der Signalisierungskommunikationsverbindungen,
welchen zu überwachen
jedes LMM geeignet ist. Eine derartige LMM-spezifische Filterkriterienlieferung,
welche hier beschrieben wird, ist nicht wesentlich für den Betrieb
der vorliegenden Erfindung, sie führt jedoch in einfacher Weise
zu einem effizienteren Gebrauch der Bandbreitenressourcen in dem
Datennetzwerk 224.
-
9 stellt
verschiedene Nachrichtentypen und -parameter dar, welche durch die
Filterkriterien korreliert werden können. Beispielsweise beinhaltet in 9 die
DTAP-Nachricht 400 einen Angerufenen-Nummer-Parameter 502,
einen temporären
Mobilteilnehmeridentifizierer(TMSI-)Parameter 504, einen
Quell-Lokalreferenznummer-(SLRN-)Parameter 506 und einen
Ziel-Lokalreferenznummer-(DLRN-)Parameter 508. Die BSSMAP-Nachricht 520 beinhaltet
einen TMSI-Parameter 522, einen Mobiltelefon-ID-Parameter 524,
einen SLRN-Parameter 526 und einen DLRN-Parameter 528.
Die MAP-Nachricht 540 beinhaltet einen MSISDN-Parameter 542,
einen IMSI-Parameter 544 und eine Transaktions-ID 545.
Verschiedene Kombinationen dieser unterschiedlichen Parameter können benutzt werden,
um die zu einem Mobiltelefonanruf gehörenden Nachrichten zu korrelieren,
wie dies nachfolgend detaillierter diskutiert wird.
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Das
LMM 216 und das LMM 222 empfangen den Filterkriteriensatz
und führen
eine Kontrolle der Filterkriterien gegenüber ihren Nachrichtenpuffern durch.
Es wird in diesem Beispiel angenommen, dass eine DTAP-Nachricht 500,
wie in 9 gezeigt, durch das LMM 216 lokalisiert
wird. In diesem Fall stimmt der Angerufene-Nummer-Parameter 502 der DTAP-Nachricht 500 mit
der vom Benutzer spezifizierten Nummer überein, welche verfolgt werden
soll, so dass der Filterkontrollaussagevorgang, welcher auf dem
LMM 216 ist, eine Kopie der DTAP-Nachricht ausführt und
die Nachricht über
das TCP/IP-Netzwerk 224 zu der zentralen Verarbeitungsplattform 214 weiterleitet.
Der Korrelationsvorgang 308 (welcher in 4 gezeigt
wird) ist auf der zentralen Verarbeitungsplattform 214 und
empfängt
die ausgewählte
DTAP-Signalisierungsnachricht, welche von dem LMM 216 gesendet
wurde, und untersucht nachfolgend den SLRN-Parameter 506,
welcher in der DTAP-Nachricht enthalten ist. Der Wert des SLRN-Parameters,
1111100, wird von dem Korrelationsvorgang 308 benutzt,
um einen zweiten Filterkriteriensatz aufzubauen, welcher vorgesehen
ist, um nach einer zugehörigen
BSSMAP-Zuweisungsvollständigkeitsnachricht
zu suchen. In einer Weise analog zum ersten Filtersatz wird dieser
zweite Filterkriteriensatz zu einem Filter-Manager, einer Kommunikationsschnittstelle
geleitet und schließlich
an die einzigen beiden LMM-Einheiten geliefert, welche in dem System 212 vorgesehen
sind, um Verbindungen zu überwachen,
welche den Signalisierungsverkehr vom BSSMAP-Typ, das LMM 216 und
das LMM 222 unterstützen.
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Wie
in 8 und 9 angezeigt
wird, wird angenommen, dass eine zweite Nachricht, welche den zweiten
Filterkriterien genügt,
durch das LMM 216 lokalisiert wird. Diese zweite Nachricht
ist die BSSMAP-Nachricht 520, welche in 9 gezeigt
wird. Es wird gewürdigt
werden, dass die DLRN der BSSMAP-Nachricht 520 mit der
SLRN der ersten DTAP-Nachricht 500 übereinstimmt. Folglich wird eine
Kopie der BSSMAP-Nachricht durch das LMM 216 an die Zentralverarbeitungsplattform 214 gesandt,
um sie weiter in die Anrufverfolgung und eventuell für die Präsentation
für den
Benutzer einzuschließen.
-
In
Antwort auf das Empfangen der BSSMAP-Nachricht 520, welche
mit den zweiten Filterkriterien übereinstimmt,
bereitet die zentrale Verarbeitungsplattform einen dritten Filterkriteriensatz
vor und verteilt den dritten Filterkriteriensatz nur an das LMM 220.
In diesem Fall ist der spezielle Filterkriteriensatz mit dem Lokalisieren
einer MAP-Nachricht beschäftigt,
welche einen MSISDN-Parameterwert enthält, welcher zu dem Angerufenen-Nummer-Parameterwert der
DTAP-Nachricht 500 passt. Da das LMM 220 die einzige
LMM-Einheit in dem Überwachungssystem 212 ist,
welche vorgesehen ist, um MAP-Signalisierungsverkehr zu überwachen,
wird der Filterkriteriensatz nur an das LMM 220 gesandt.
Wiederum wird angenommen, dass eine passende MAP-Nachricht 540 durch
das LMM 220 lokalisiert und nachfolgend zu der Plattform 214 zurückgeschickt
wird. Wie in 9 gezeigt wird, beinhaltet die ausgewählte MAP-Nachricht 540 einen
MSISDN-Parameterwert von 9194605500, welcher zu dem DTAP-Angerufenen-Nummer-Parameterwert
von 9194605500 passt.
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Aus 8 wird gewürdigt werden, dass, indem dem
Vorgang gefolgt wird, wie er oben beschrieben wird, wobei eine lokalisierte
Signalisierungsnachricht, welche in einem verfolgten Anruf involviert ist,
benutzt wird, um Information zu sammeln, welche sich auf die nächste Signalisierungsnachricht
bezieht, nach welcher zu suchen ist, eine vollständig und umfassende Anrufverfolgungsreihenfolge
erhalten und dem Benutzer präsentiert
werden kann. Außerdem
können
derartige Anrufverfolgungen Signalisierungsnachrichten beinhalten,
welche zu einer Anrufverfolgung gehören, welche zwischen einem
Luftschnittstellen-BSS und einem MSC-Knoten in einem Funknetzwerk übertragen
werden. Indem individuellen LMM-Einheiten
gestattet wird, intelligenterweise und selektiv eine Kommunikationsverbindung
für die Signalisierungsnachrichten,
welche zu einem speziellen Anruf gehören, zu suchen, werden beträchtliche Einsparungen
an Verarbeitungsleistung und an erforderlichen Ressourcen für eine zentrale
Verarbeitungsplattform realisiert. Zusätzlich werden die Bandbreitenerfordernisse
signifikant in dem TCP/IP oder äquivalenten
Netzwerk reduziert, was die Kommunikation zwischen der zentralen
Verarbeitungsplattform und den LMM-Einheiten erleichtert.
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SAM-Verarbeitung
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Eine
darauf folgende Adressnachricht-(SAM-)Verarbeitung kann für eine Angerufene-Nummer-Typ-Verfolgung
durchgeführt
werden, wobei ein ITU-basiertes SS7-Protokoll angewendet wird. Spezieller
ausgedrückt,
eine SAM-Verarbeitung kann in den ISDN-Benutzerteil-(ISUP-) und/oder Telefonbenutzerteil-(TUP-)Angerufenen-Nummer-Typ-Mobiltelefon-Anrufverfolgungen
notwendig sein. Fachleute in der Telekommunikation werden würdigen,
dass die SAM-Nachrichten in ITU-basierten SS7-Protokollen benutzt
werden, um kontinuierlich so viele der Angerufenen-Nummer-Codeelemente
wie möglich
weiterzuleiten, während
der Anrufer noch am Wählen
ist. In derartigen Szenarien wird die erste Gruppe der gewählten Codeelemente
in dem angerufenen Nummernfeld an eine ISUP-Anfangsadressnachricht (IAM) gesandt,
wobei irgendwelche "Nachzügler"-Codeelemente nachfolgend
in einer oder mehreren zugehörigen
SAM-Nachrichten gesendet werden. Um eine Angerufenen-Nummer-Verfolgung
auf einer angerufenen Nummer, welche auf mehrere SS7-Nachichten
aufgeteilt werden kann, durchzuführen,
ist es notwendig, eine teilweise Übereinstimmung und ein Abtasten
durchzuführen,
um die vollständige
angerufene Nummer aus der Vielzahl von verwandten SS7-Nachrichten
wieder zu erzeugen.
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Beispielsweise
wird im Falle, dass eine Angerufene-Nummer-Verfolgung angefordert
wurde, der Korrelationsvorgang 308 (4) bestimmen,
ob das ISUP-Signalisierungsprotokoll auf ITU basiert. Falls für das ISUP-Signalisierungsprotokoll
bestimmt wird, dass es in der Tat auf ITU basiert, zeigt dies einfach
das mögliche
Vorhandensein von SAM-Nachrichten an. Der Korrelationsvorgang 308 vergleicht nachfolgend
die Codeelemente, welche in einer ersten empfangenen ISUP-IAM-Nachricht
gespeichert sind, wobei die Verfolgungscodeelemente durch den Benutzer
angefordert werden. Falls die Codeelemente in der ersten ISUP IAM-Nachricht exakt mit
den Codeelementen des Benutzers übereinstimmen
(d.h. eine perfekte Übereinstimmung),
muss kein Abtasten für
die SAM-Nachrichten erfolgen.
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Wenn
in der ersten ISUP IAM weniger Codeelemente sind, als der Benutzer
angefordert hat, und jene "n"-Codeelemente nicht
mit den ersten "n"-Verfolgungs-Codeelementen übereinstimmen,
welche der Benutzer angefordert hat, dann besteht keine Notwendigkeit,
ein SAM-Abtasten
durchzuführen,
da die angerufenen Nummern nicht übereinstimmen werden.
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Wenn
es jedoch weniger Codeelemente in der ersten ISUP IAM gibt, als
der Benutzer angefordert hat, und diese "n"-Codeelemente
exakt mit den ersten vom Benutzer spezifizierten "n"-Verfolgungscodeelementen übereinstimmen,
dann initiiert der Korrelationsvorgang 308 ein Abtasten
für die
relevanten SAM-Nachrichten. Dieses SAM-Abtasten wird durch Herausfinden
aller ISUP-Nachrichten innerhalb eines vom Benutzer einstellbaren
Zeitrahmens mit dem gleichen OPC/DPC/CIC wie bei der ersten ISUP
IAM-Nachricht durchgeführt.
Es wird gewürdigt
werden, dass dieses "Abtasten" in einer analogen
Weise zu der grundlegenden Verfolgungstechnik durchgeführt wird,
welche oben veröffentlicht
und diskutiert wurde. D.h., es werden ein oder mehrere geeignete
Filterkriteriensätze
durch den Korrelationsvorgang 308 erzeugt und nachfolgend
an alle geeignet vorgesehenen LMM-Einheiten in dem Überwachungssystem
geliefert. Diejenigen LMMs, welche die Filterkriterien empfangen,
sind geeignet, nach allen überwachten
Signalisierungsnachrichten innerhalb ihrer Speicherpuffer nach passenden SAM-Nachrichten
zu suchen. Kopien jeglicher passender SAM-Nachrichten wer den darauf
folgend an den Korrelator 308 für die weitere Verarbeitung
zurückgeschickt.
Sobald alle diesbezüglichen SAM-Nachrichten
innerhalb dieses Zeitblockes gefunden wurden, werden die zugehörigen SAM-Adresscodeelemente
in die aktuelle angerufene Nummer zurückabgebildet. Wenn es eine Übereinstimmung
gibt, dann wird die Anrufverfolgung wie gewöhnlich fortgesetzt. Wenn es
keine Übereinstimmung
gibt, dann wird der nächste
IAM, welcher durch den Korrelator 308 empfangen wird, untersucht,
und die Bearbeitung wird fortgeführt.
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Rechnungsstellungsuntersystem
-
Eine
andere Ausführungsform
eines Netzwerküberwachungssystems
der vorliegenden Erfindung wird in 10 gezeigt,
welche einen Rechnungsstellungsvorgang oder ein -untersystem 600 zeigt.
Der Rechnungsstellungsvorgang 600 ist kommunikativ an den
Nachrichtensammlungsvorgang (MCP) 300 gekoppelt, welcher
oben im Detail beschrieben wurde. Der Rechnungsstellungsvorgang 600 beinhaltet
einen Rechnungsstellungsaufzeichnungs-Erzeugungsvorgang 602 und einen
Rechnungsstellungsrate-Datenbankvorgang 604. Der Rechnungsstellungsaufzeichnungs-Erzeugungsvorgang 602 ist
geeignet, eine diesbezügliche
Folge von Mobiltelefonanruf-Signalisierungsnachrichten von dem MCP 300 zu
empfangen und nachfolgend eine zugehörige Rechnungsstellungsaufzeichnung
zu erzeugen. Die Rechnungsstellungsaufzeichnung wird an den Benutzerschnittstellenvorgang 304 für die Präsentation
für einen
Benutzer geleitet. Derartige Rechnungsstellungsaufzeichnungen können benutzt werden,
um Kunden oder Netzwerkbetreibern Dienste in Rechnung zu stellen,
was durch eine oder mehrere der beobachteten Mobilanruf-Signalisierungsnachrichten
erleichtert wird. Die Rechnungsstellungsrate-Datenbank 604 ist
geeignet, Rechnungsstellungsrateinformation für den Rechnungsstellungsaufzeichnungs-Erzeugungsvorgang 602 zu kommunizieren.
Eine beispielhafte Rechnungsstellungsrate-Datenbankstruktur wird
in 11 gegeben. Wie in 11 angezeigt
wird, sind eine Anzahl von beispielhaften Rechnungsstellungsregeln
innerhalb einer Tabellenstruktur enthalten, welche zu der Rechnungsstellungsrate-Datenbank 604 gehört. Die beispielhafte
Tabelle oder Datenbankaufzeichnungsstruktur, welche präsentiert
wird, beinhaltet ein Nachrichtentypfeld 610, ein Nachrichtenparameterfeld,
ein Parameterwertfeld 614 und ein Rechnungsstellungsratefeld 616.
Basierend auf dieser vereinfachten beispielhaften Datenstrukturimplementierung
könnte eine
erste Rechnungsstellungsrateregel spezifizieren, dass jegliche beobachtete
Anrufreihenfolge, welche eine DTAP-Nachricht mit einem Angeru fene-Nummer-Parameterwert
von 9195551212 enthält, mit
einer Rate von $0,05 pro Auftreten belastet werden soll. Wie in 11 aufgezeigt,
können
Stellvertreterzeichenwerte für
die Spezifikation von Nachrichtentypen und Parameterwerten benutzt
werden.
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Es
wird gewürdigt
werden, dass die Rechnungsstellungsrate-Datenbank, welche in 11 gezeigt
wird, für
den Zweck der Erklärung
des Konzeptes in großem
Maße vereinfacht
wurde. In der Praxis können
beträchtlich
komplexere Rechnungsstellungsrate-Datenbankstrukturen und -regeln
von Netzwerkbetreibern abhängig
von den speziellen Netzwerkarchitekturen und den Rechnungsstellungserfordernissen
angewendet werden.
-
In 12 wird
eine beispielhafte Implementierung eines Rechnungsstellungsuntersystems,
welches mit einem Netzwerküberwachungssystem
der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist, gezeigt. Spezieller
ausgedrückt, 1 beinhaltet
ein beispielhaftes Mobiltelefonkommunikationsnetzwerk 650, welches ähnlich in
seiner Funktion und Form zum Netzwerk 450 ist, welches
zuvor beschrieben wurde. An das Überwachungsnetzwerk 650 ist
ein Netzwerküberwachungssystem 660 der
vorliegenden Erfindung angepasst. Wiederum funktioniert das Überwachungssystem 660 in
einer Weise, welche der des Überwachungssystems 212 ähnlich ist,
wie hier zuvor beschrieben wurde. Jedoch im Vergleich zum System 212 beinhaltet
das Überwachungssystem 660 ferner
den Rechnungsstellungsvorgang oder das -untersystem 600,
welches die Erzeugung einer Rechnungsstellungsaufzeichnung erleichtert,
welche zu einer oder mehreren Mobiltelefonanruf-Signalisierungsnachrichten
gehört,
welche durch die LMM-Einheiten
beobachtet werden, welche innerhalb des überwachten Netzwerks vorgesehen
sind. Demnach hat ein Netzwerkbetreiber, welcher das Netzwerküberwachungssystem 660 nutzt,
die Möglichkeit,
simultan Mobiltelefonanrufverfolgungen des Ende-zu-Ende-Typs durchzuführen und
zugehörige Rechnungsstellungsaufzeichnungen
oder Rechnungen zu erzeugen.
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Es
ist davon auszugehen, dass verschiedene Details der Erfindung verändert werden
können, ohne
vom Umfang der Erfindung abzuweichen. Außerdem dient die vorausgegangene
Beschreibung nur dem Zwecke der Erläuterung und nicht dem Zwecke
der Eingrenzung, wobei die Erfindung durch die Ansprüche definiert
ist.