AT2560U2 - Endgeräteadapter für bidirektionale kabelfernsehnetze - Google Patents

Abstract

Endgeräteadapter (2) zur Anschaltung von Endgeräten für Telefonleitungen, wie analogen oder ISDN-Telefonen, Faxgeräten, Wählmodems od.dgl., an ein bidirektionales Kabelfernsehnetz (1) mit Internetprotokoll, mitzumindest einem ersten Schnittstellenumsetzer (15), welcher eine erste Schnittstelle (3) für analoges oder ISDN-Telefonleitungsprotokoll und eine zweite Schnittstelle (16) für Ethernetprotokoll aufweist und die gegenseitige Konvertierung der Protokolle vornimmt,einem Ethernet-Knotenverteiler (23) mit zumindest zwei Anschlüssen, der eine Ethernetverbindung zwischen seinen Anschlüssen herstellt, undeinem zweiten Schnittstellenumsetzer (25), welcher eine erste Schnittstelle (24) für Ethernetprotokoll und eine zweite Schnittstelle (4) für Internetprotokoll im Kabelfernsehband aufweist und die gegenseitige Konvertierung der Protokolle vornimmt,wobei die zweite Schnittstelle (16) jedes ersten Schnittstellenumsetzers (15) und die erste Schnittstelle (24) des zweiten Schnittstellenumsetzers (25) über den Ethernet-Knotenverteiler (23) untereinander verbunden sind.

Description

AT 002 560 U2

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Endgeräteadapter zur Anschaltung von Endgeräten für Telefonleitungen, wie analogen oder ISDN-Telefonen, Faxgeräten, Wählmodems od.dgl., an ein bidirektionales Kabelfernsehnetz mit Internetprotokoll.

Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Anlage zur Vermittlung von Telefon- und bevorzugt Datenverbindungen, die aus derartigen Endgeräteadaptern mit Hilfe eines Kabelfernsehnetzes aufgebaut ist.

Kabelfernsehnetze werden in zunehmendem Maße auch für andere Übertragungsdienste herangezogen, wie für den Aufbau von Telefon- und Datenverbindungen. Zu diesem Zweck werden Kabelfernsehnetze mit Hilfe von bidirektionalen Repeatern, bidirektionalen Kopfstellen usw. "rückwegtauglich" gemacht. Auf derartigen bidirektionalen Kabelfernsehnetzen können paketvermittelte Punkt-zu-Punkt-Verbindungen mit Hilfe des Internetprotokolls hergestellt werden.

Die Erfindung setzt sich zum Ziel, einen Adapter zu schaffen, der die unmittelbare Anschaltung von Endgeräten, die an sich für herkömmliche analoge oder digitale (ISDN) Telefonleitungen bestimmt sind, an ein bidirektionales Kabelfernsehnetz mit Internetprotokoll ermöglicht. Dieses Ziel wird mit einem Endgeräteadapter erreicht, der sich gemäß der Erfindung auszeichnet durch: zumindest einen ersten Schnittstellenumsetzer, welcher eine erste Schnittstelle für analoges oder ISDN-Telefonleitungs-protokoll und eine zweite Schnittstelle für Ethernetprotokoll 2 AT 002 560 U2 aufweist und die gegenseitige Konvertierung der Protokolle vornimmt, einen Ethernet-Knotenverteiler mit zumindest zwei Anschlüssen, der eine Ethernetverbindung zwischen seinen Anschlüssen herstellt, und einen zweiten Schnittstellenumsetzer, welcher eine erste Schnittstelle für Ethernetprotokoll und eine zweite Schnittstelle für Internetprotokoll im Kabelfernsehband aufweist und die gegenseitige Konvertierung der Protokolle vornimmt, wobei die zweite Schnittstelle jedes ersten Schnittstellenumsetzers und die erste Schnittstelle des zweiten Schnittstellenumsetzers über den Ethernet-Knotenverteiler untereinander verbunden sind.

Es sei erwähnt, daß jeder der genannten Schnittstellenumsetzer für sich in der Technik bekannt ist. Schnittstellenumsetzer, welche zwischen Telefonleitungen einerseits und Ethernetanschlüssen anderseits vermitteln, sind als sogenannte "Voice hubs" bekannt. Ethernet-Knotenverteiler werden in der Technik als "Ethernet hubs” bezeichnet. Schnittstellenumsetzer, die zwischen dem Ethernetprotokoll einerseits und dem Kabelfernsehband (Frequenzgetrenntlageverfahren) anderseits Umsetzen, sind als sogenannte "Kabel(Fernseh)Modems" bekannt. Die Erfindung vereint erstmals diese bekannten Funktionsgruppen in einem einzigen, autarken Gerät, das die unmittelbare Anschaltung von Telefonendgeräten an bidirektionale Kabelfernsehnetze ermöglicht.

Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Endgeräteadapters kann sowohl innerhalb des Kabelfernsehnetzes mit anderen Kabelfernsehkunden telefoniert werden, welche ebenfalls über einen derarti- 3 AT 002 560 U2 gen Endgeräteadapter verfügen, oder es kann über ein entsprechendes Gateway vom Kabelfernsetznetz in das öffentliche Telefonnetz und umgekehrt telefoniert werden. Während im ersten Fall eine Kompression von Sprache und Daten zwischen den einzelnen Endgeräteadaptern eingesetzt werden kann, ist dies im zweiten Fall nicht wünschenswert, da öffentliche Telefonnetze ihrerseits über eigene Kompressionsverfahren verfügen und eine "Kaskadierung" von Kompressionsverfahren lediglich zu Signalverschlechterungen führt. Es wurde daher gefunden, daß es besonders wünschenswert ist, wenn gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung der erste Schnittstellenumsetzer einen Schaltkreis zur Kompression/Dekompression von Sprachdaten sowie einen an seine zweite Schnittstelle angeschlossenen Dekoder aufweist, welcher in Abhängigkeit von über das Kabelfernsehnetz übertragenen Steuerdaten den genannten Schaltkreis aktiviert und deaktiviert.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß alle genannten Komponenten in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind, aus dem die ersten Schnittstellen des ersten Schnittstellenumsetzers und die zweiten Schnittstellen des zweiten Schnittstellenumsetzers herausgeführt sind, wobei zumindest ein weiterer Anschluß des Ethernet-Knotenverteilers als Schnittstelle für Ethernet-Datenendgeräte aus dem Gehäuse herausgeführt ist. Dadurch lassen sich auch Ethernet-Datenendgeräte direkt an das Kabelfernsehnetz anschließen.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung besteht in der Schaffung einer Anlage zur Vermittlung von Telefon- und bevorzugt Datenverbindungen, umfassend ein Kabelfernsehnetz mit bidirektiona- 4 AT 002 560 U2 lern Internetprotokoll im Kabelfernsehband, zumindest einen an das Kabelfernsehnetz angeschlossenen Endgeräteadapter gemäß der Erfindung, mit steuerbarem Kompressions/Dekompressions-Schalt-kreis, wenigstens ein an den Endgeräteadapter angeschlossenes Endgerät, und einen an das Kabelfernsehnetz angeschalteten Vermittlungsserver, welcher aufweist: einen Schnittstellenadapter für bidirektionales Internetprotokoll im Kabelfernsehband, eine Gatewayeinrichtung zum öffentlichen Telefonnetz, und eine an den Schnittstellenadapter und die Gatewayeinrichtung angeschlossene Steuereinrichtung, welche auf den Empfang einer Telefonnummernanforderung, die sich auf eine Telefonnummer aus dem öffentlichen Telefonnetz bezieht, mit der Absendung von auf die Gatewayeinrichtung zeigender Internetadreß-information und von den Kompressions/Dekompressions-Schaltkreis deaktivierenden Steuerdaten, hingegen auf den Empfang einer Telefonnummernanforderung, welche sich auf eine Telefonnummer aus dem Kabelfernsehnetz bezieht, mit der Absendung von auf ein Endgerät zeigender Internetadreßinformation und von den genannten Schaltkreis aktivierenden Steuerdaten antwortet.

Bevorzugt weist der Vermittlungsserver weiters eine Gatewayeinrichtung zum Internet auf.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt Fig. 1 ein Blockschaltbild der Anlage der Erfindung, und Fig. 2 ein Blockschaltbild eines der Endgeräteadapter von Fig. 1.

In Fig. 1 ist ein bidirektionales Kabelfernsehnetz 1 schematisch als Bus dargestellt. Tatsächlich besteht ein derartiges 5 AT 002 560 U2

Kabelfernsehnetz aus Stichleitungen, Maschen, Repeaterstationen usw. und wird üblicherweise mit Hilfe von Koaxial- oder Glasfaserkabeln aufgebaut. Bestimmte Fernsehkanäle aus dem Kabelfernsehband werden für sogenannte Rückweginformation vom Konsumenten zum Kabelfernsehbetreiber verwendet, andere Frequenzkanäle des Kabelfernsehbandes für die "Hinweginformation". Dieses Verfahren wird als Frequenz-Getrenntlage-Verfahren bezeichnet.

An das Kabelfernsehnetz 1 sind mehrere Endgeräteadapter 2 angeschaltet (stellvertretend sind drei Stück gezeigt). Jeder Endgeräteadapter 2 ist einerseits mit Schnittstellen 3 für den Anschluß von analogen oder digitalen (ISDN) Telefonen, Faxgeräten, Modems, Nebenstellenanlagen usw. ausgestattet, anderseits mit einer Schnittstelle 4 zur Anschaltung an das Kabelfernsehnetz 1. Die Endgeräteadapter 2 können ferner mit Ethernet-Schnittstellen 5 für den Anschluß von Ethernet-Datenendgeräten, wie Computern, Terminals usw., ausgerüstet sein. Beliebige Anzahlen von Telefonleitungsschnittstellen 3 und Ethernet-Schnittstellen 5 können vorgesehen werden.

Zur Verwaltung der Endgeräteadapter 2 und des Kabelfernsehnetzes 1 ist an dieses ein Vermittlungsserver 6 angeschlossen. Der Vermittlungsserver 6 umfaßt eine über einen Schnittstellenadapter 7 angeschaltete Steuereinrichtung 8, die die im System vergebenen Telefonnummern und Internetadressen verwaltet und einander zuordnet. Der Vermittlungsserver 6 ist ferner mit einer Gatewayeinrichtung 9 zum Anschluß an ein nicht näher dargestelltes öffentliches Telefonnetz 10 (z.B. ISDN-Trunk) sowie einer Gatewayeinrichtung 11 zum Anschluß an das nicht näher dargestellte Internet 12 ausgestattet. Die Gatewayeinrichtungen 9 und 11 können direkt an das Kabelfernsehnetz angeschaltet 6 AT 002 560 U2 sein, oder direkt an die Steuereinrichtung 8 (siehe Pfad 8'), oder beides.

Im Betrieb sendet ein an eine (13) der Schnittstellen eines Endgeräteadapters 2 angeschlossenes beispielhaftes Endgerät, z.B. ein Telefon, zum Aufbau einer Telefonverbindung eine Telefonnummernanforderung (Wählziffernpaket) an die Steuereinrichtung 8, welche aus einer gespeicherten Zuordnungstabelle die dieser Telefonnummer zugeordnete Internetadresse ausliest und als Internetadreßinformation an das rufende Endgerät zurückgibt. Dieses sendet weitere Verbindungsaufbaupakete und anschließende Sprach- bzw. Datenpakete direkt an die erhaltene Internetadresse, beispielsweise an ein Endgerät an einer (14) Schnittstelle eines anderen Endgeräteadapters 2, an eine Adresse im Internet 12, oder an die Telefonnetz-Gatewayeinrichtung 9, welche z.B. anschließende Wählziffern zum weiteren Aufbau der Verbindung in das Telefonnetz 10 weiterleitet.

Fig. 2 zeigt einen der Endgeräteadapter 2 von Fig. 1 im Detail. Der Endgeräteadapter 2 umfaßt einen ersten Schnittstellenumsetzer 15, welcher einerseits die Schnittstelle 3 als erste Schnittstelle für analoge oder digitale (ISDN) Telefonleitungsprotokolle und anderseits eine zweite, adapterinterne Schnittstelle 16 für Ethernetprotokolle aufweist. Die Schnittstelle 16 muß kein physisches Ethernetprotokoll aufweisen, es genügt die funktionelle Einhaltung des Ethernetprotokolls.

Bis auf die nachfolgend erörterten Funktionen ist der Innenaufbau des Schnittstellenumsetzers 15 von bekannter Art und wird daher nicht im Detail beschrieben. Die einzelnen Funktionsblöcke des Schnittstellenumsetzers 15 sind wie folgt: 7 AT 002 560 U2 17 Abtrennung/Einspeisung der Sprach-Information von der Signalisierungs-Information (Gleichstrom-Kennzeichen, Hörtöne, MFV-Signale, Rufsignal, D-Kanal-Signalisierung, etc.) der analogen bzw. digitalen Teilnehmer-Anschlußleitung; Gabelschaltung und A/D-Wandlung bei analoger Teilnehmer-Anschlußleitung; 18 Sprachkompression inklusive Echo-Unterdrückung (Funktion wird bei Verbindungen zu anderen Netzen vom Vermittlungs-Server abgeschaltet); Erkennung und Umwertung von Fax- und Modem-Signalen (Fax- und Modem-Signale werden als Daten übertragen und bei der Gegenstelle im Netz bzw. dem Gateway-Server wieder in entsprechende Fax- und Modem-Signale rückgewandelt); 19 Paketierung/Endpaketierung der digitalen Sprachproben für die Übertragung zu/von einer Gegenstelle im Netz bzw. einem Gateway-Server (für Verbindungen zu einem Teilnehmer in einem anderen Netz); 20 Auswertung/Einspeisung der Signalisierung der Teilnehmer-

Anschlußleitung, Fernspeisung (20') der Teilnehmereinrichtung und Generierung verschiedener Hörtöne und des Rufsignals (Rufsignal nur bei analoger Teilnehmer-Anschlußleitung) ; 21 Paketierung/Entpaketierung der Teilnehmer-Signalisierungs-

Informationen und interne Steuerfunktionen (z.B. deakti vieren der Sprachkompression) für die Übertragung zum Vermittlungs-Server; 22 Umsetzung der paketorientierten Kommunikationsprotokolle des Sprach- und Signalisierungs-Zweiges auf die Protokolle der Internet-Schnittstelle. 8 AT 002 560 U2

Derartige Schnittstellenumsetzer werden auch als Voice hubs bezeichnet. Im Gegensatz zu bekannten Voice hubs weist der Schnittstellenumsetzer 15 einen Steuerweg vom Dekoder 21 zum Kompressions/Dekompressions-Schaltkreis 18 auf. Der Dekoder 21 spricht auf vom Kabelfernsehnetz 1 empfangene Steuerdaten an und deaktiviert oder aktiviert in Abhängigkeit von diesen den Sprachkompressions/Dekompressions-Schaltkreis 18 einschließlich seiner Echounterdrückungsfunktion.

Der erste Schnittstellenumsetzer 15 kann mehrere Telefonleitungsschnittstellen 3 aufweisen, in welchem Fall die Blöcke 17, 18, 20 und 20’ entsprechend vervielfacht werden.

Die zweite (Ethernet-)Schnittstelle 16 des ersten Schnittstellenumsetzers 15 ist an einen von mehreren Anschlüssen eines Ethernet-Knotenverteilers 23 (hub) angeschlossen, welcher im dargestellten Fall drei Anschlüsse besitzt. Ein weiterer Anschluß des Ethernet-Knotenverteilers 23 ist als Schnittstelle 5 für Ethernet-Datenendgeräte aus dem Gehäuse 21 des Endgeräteadapters 2 herausgeführt.

Der dritte Anschluß des Ethernet-Knotenverteilers 23 ist mit einer ersten Schnittstelle 24 eines zweiten Schnittstellenumsetzers 25 verbunden, dessen zweite Schnittstelle die Schnittstelle 4 zum Kabelfernsehnetz bildet. Der zweite Schnittstellenumsetzer 25 enthält die Zugriffssteuerung für die kabelfernsehnetzspezifische Abwicklung des Internetprotokolls sowie eine Modulator/Demodulator-Funktionseinheit zur Umwandlung des auf der Ethernetschnittstelle 24 herrschenden Basisband-Ethernetprotokolls in das für Kabelfernsehnetze spezifische Frequenzgetrenntlage-Ethernetprotokoll mit getrenntem Uplink- und Downlink-Kanälen. 9 AT 002 560 U2

Der Ethernet-Knotenverteiler 23 kann mehr als drei Anschlüsse haben, beispielsweise zur Bereitstellung von weiteren Ethernet-Datenendgeräteschnittstellen 5 oder zum Anschluß mehrerer erster Schnittstellenumsetzer 15. Der Ethernet-Knotenverteiler 23 verbindet alle an seinen Anschlüssen angeschlossene Ethernet-Protokolle untereinander.

Im Betrieb erkennt der Vermittlungsserver 6, ob eine Telefonnummernanforderung eines Endgeräteadapters 2 auf einen anderen Endgeräteadapter 2 im selben Kabelfernsehnetz zielt, in welchem Fall Sprachkompression angewandt werden kann. Bei Unterrichtung des rufenden Endgeräteadapters über die Internetadresse des gerufenen Endgeräteadapters sendet der Vermittlungsserver 6 zusätzlich ein Steuersignal zu den Kompres-sions/Dekompressions-Schaltkreisen 18 der beiden betreffenden Endgeräteadapter 2, um diese zu aktivieren.

Wenn anderseits eine Telefonnummernanforderung vom Vermittlungsserver 6 als eine solche erkannt wird, welche auf eine Telefonnummer außerhalb des Kabelfernsehnetzes 1 gerichtet ist, insbesondere eine Telefonnummer im öffentlichen Netz 12, wird der Kompressions/Dekompressions-Schaltkreis 18 des rufenden Endgeräteadapters 2 vom Vermittlungsserver 6 deaktiviert, um eine unerwünschte Kaskadierung von Kompressionsverfahren im Verbindungsweg zu verhindern.

Im Kompressions/Dekompressions-Schaltkreis 18 kann auch eine Echounterdrückung erfolgen, wie dem Fachmann bekannt. Auch die Echounterdrückungsfunktion kann vom Vermittlungsserver 6 in Gleichklang mit der Steuerung der Kompressions/Dekompressions-Funktion aktiviert und deaktiviert werden, um eine Kaskadierung 10 AT 002 560 U2 von Echounterdrückungsverfahren zu verhindern, wenn die Verbindung über öffentliche Telefonnetze läuft.

Als "Ethernetprotokoll" werden hierin alle möglichen Varianten dieses Standards bezeichnet, unabhängig von ihrer physischen Realisierung. Anstelle des Ethernetprotokolls kann auf den Schnittstellen 16 und 5 auch ein anderes Netzwerkprotokoll implementiert sein, z.B. Token ring od.dgl. Alles, was im Vorangehenden in Bezug auf Ethernet gesagt wurde, gilt gleichermaßen auch für andere Netzwerkprotokolle.

Ebenso werden von dem Ausdruck "Internetprotokoll" alle möglichen Varianten des IP-Standards umfaßt, unabhängig von ihrer physischen Realisierung. 11

Claims (5)

1. AT 002 560 U2 Ansprüche: 1. Endgeräteadapter zur Anschaltung von Endgeräten für Telefonleitungen, wie analogen oder ISDN-Telefonen, Faxgeräten, Wählmodems od.dgl., an ein bidirektionales Kabelfernsehnetz mit Internetprotokoll, gekennzeichnet durch zumindest einen ersten Schnittstellenumsetzer (15), welcher eine erste Schnittstelle (3) für analoges oder ISDN-Telefonleitungsprotokoll und eine zweite Schnittstelle (16) für Ethernetprotokoll aufweist und die gegenseitige Konvertierung der Protokolle vornimmt, einen Ethernet-Knotenverteiler (23) mit zumindest zwei Anschlüssen, der eine Ethernetverbindung zwischen seinen Anschlüssen herstellt, und einen zweiten Schnittstellenumsetzer (25), welcher eine erste Schnittstelle (24) für Ethernetprotokoll und eine zweite Schnittstelle (4) für Internetprotokoll im Kabelfernsehband aufweist und die gegenseitige Konvertierung der Protokolle vornimmt, wobei die zweite Schnittstelle (16) jedes ersten Schnittstellenumsetzers (15) und die erste Schnittstelle (24) des zweiten Schnittstellenumsetzers (25) über den Ethernet-Knoten-verteiler (23) untereinander verbunden sind.
2. 2. Endgeräteadapter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Schnittstellenumsetzer (15) einen Schaltkreis (18) zur Kompression/Dekompression von Sprachdaten sowie einen an seine zweite Schnittstelle (16) angeschlossenen Dekoder (21) aufweist, welcher in Abhängigkeit von über das Ka- 12 AT 002 560 U2 belfernsehnetz (1) übertragenen Steuerdaten den genannten Schaltkreis (18) aktiviert und deaktiviert.
3. 3. Endgeräteadapter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß alle genannten Komponenten (15, 23, 25) in einem gemeinsamen Gehäuse (21) angeordnet sind, aus dem die ersten Schnittstellen (3) des ersten Schnittstellenumsetzers (15) und die zweiten Schnittstellen (4) des zweiten Schnittstellenumsetzers (25) herausgeführt sind, wobei zumindest ein weiterer Anschluß des Ethernet-Knotenverteilers (23) als Schnittstelle (5) für Ethernet-Datenendgeräte aus dem Gehäuse (21) herausgeführt ist.
4. 4. Anlage zur Vermittlung von Telefon- und bevorzugt Datenverbindungen, umfassend ein Kabelfernsehnetz (1) mit bidirektionalem Internetprotokoll im Kabelfernsehband, zumindest einen an das Kabelfernsehnetz angeschlossenen Endgeräteadapter (2) nach Anspruch 2 oder 3, wenigstens ein an letzteren angeschlossenes Endgerät, und einen an das Kabelfernsehnetz (1) angeschalteten Vermittlungsserver (6), welcher aufweist: einen Schnittstellenadapter (7) für bidirektionales Internetprotokoll im Kabelfernsehband, eine Gatewayeinrichtung (9) zum öffentlichen Telefonnetz (10) , und eine an den Schnittstellenadapter (7) und die Gatewayeinrichtung (9) angeschlossene Steuereinrichtung (8), welche auf den Empfang einer Telefonnummernanforderung, die sich auf eine Telefonnummer aus dem öffentlichen Telefonnetz (10) bezieht, mit der Absendung von auf die Gatewayeinrichtung (9) zeigender Internetadreßinformation und von den Kompressions/Dekom-pressions-Schaltkreis (18) deaktivierenden Steuerdaten, hinge- 13 AT 002 560 U2 gen auf den Empfang einer Telefonnummernanforderung, welche sich auf eine Telefonnummer aus dem Kabelfernsehnetz (1) bezieht, mit der Absendung von auf ein Endgerät zeigender Inter-netadreßinformation und von den genannten Schaltkreis (18) aktivierenden Steuerdaten antwortet.
5. 5. Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Vermittlungsserver (6) weiters eine Gatewayeinrichtung (11) zum Internet (12) aufweist. 14