DE10126569B4 - Datenübertragungsnetz - Google Patents

Abstract

Datenübertragungsnetz mit
(a) mindestens einer Leitungsabschlussvorrichtung (2), die über ein Datenübertragungsmedium (7) mit mehreren Netzabschlussvorrichtungen (8) einer Gruppe von Netzwerkabschlussvorrichtungen verbunden ist,
(b) wobei jede Netzabschlussvorrichtung (8) einen Anforderungsnachrichtengenerator (33) zum Erzeugen einer Datenübertragungsanforderungsnachricht, wenn eine Datenkommunikationsvorrichtung (9), die mit der Netzabschlussvorrichtung (8) verbunden ist, Daten sendet, und
einen xDSL(Digital Subscriber Line)-Transceiver (20) aufweist zum Übertragen eines Stromaufwärtsdatenrahmens, der die erzeugte Datenübertragungsanforderungsnachricht umfasst, über das Datenübertragungsmedium (7) zu der Leitungsabschlussvorrichtung (2),
(c) und wobei die Leitungsabschlussvorrichtung (2) eine Auswahleinheit (66) zum Auswählen von Netzabschlussvorrichtungen (8), die eine Datenübertragungsanforderungsnachricht gesendet haben, abhängig von gespeicherten Statusinformationsdaten der Netzabschlussvorrichtungen (8),
einen Bewilligungsnachrichtengenerator (68) zum Erzeugen von Datenübertragungsbewilligungsnachrichten für die ausgewählten Netzabschlussvorrichtungen (8) und einen xDSL(Digital Subscriber Line)-Transceiver (20) zum Senden von Stromabwärtsdatenrahmen, die die erzeugten Datenübertragungsbewilligungsnachrichten aufweisen, über das Übertragungsmedium (7) zu den Netzabschlussvorrichtungen (8) aufweist.

Description

• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Datenübertragungsnetz und ein Verfahren zur Datenübertragung, die eine xDSL-Datenübertragung (DSL = Digital Subscriber Line = Digitale Teilnehmerleitung) und Sprachdatenübertragung zwischen einem Backbone-Netz (Rückgrat-Netz) und einer Netzabschlußvorrichtung in jedem Datenübertragungsmedium, wie z. B. einer Kupfertelefonleitung, ermöglichen.
• Die EP 0 891 067 A2 beschreibt ein Telekommunikationssystem mit einer Vermittlungsstelle, die eine Schalteinrichtung, einen ATM-Schalter sowie ein HUB umfasst. Das HUB besteht dabei aus vielen Leitungsabschlussvorrichtungen, die über Kupferdrahtpaarleitungen mit Kundenanschlüssen verbunden sind. Die Daten- und Sprachübertragung von der HUB-Vorrichtung erfolgt sternförmig über eine Vielzahl von Telefonleitungen. Auf der Kundenseite ist eine analoges Telefon und ein Datenendgerät, das über ein ADSL-Modem an die Telefonleitungen angeschlossen ist, vorgesehen. Als passiver Signalleiter ist eine Tiefpassfilter vorhanden.
• Die US 6 181 777 B1 beschreibt ebenfalls eine Vermittlungsstelle, die über Telefonleitungen mit der Kundenseite verbunden ist. Eine ADSL-Einheit enthält einen Hochpassfilter und ein Modem. Zusammen mit einem Blockierfilter bildet das Hochpassfilter einen passiven Signalteiler bzw. -filter zur Trennung von Sprach- und Datensignalen.
• Die DE 198 07 723 A beschreibt eine Vorrichtung zur Übertragung von Datenströmen auf einer Bus- und Ringstruktur eines Kommunikationsnetzes, an dem mehrere Endeinrichtungen angeschlossen sind. Zwischen der jeweiligen Endeinrichtung und der Bus- oder Ringstruktur ist eine Netzabschlussvorrichtung vorgesehen.
• Die US 6 130 893 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Multiplexen von Telefonleitungen über ein gemeinsames Zugangsnetzwerk. Das Netzwerk ist mit einem Splitter zur Signaltrennung verbunden, der seinerseits über eine Leitung an ein Analoggerät angeschlossen ist, wobei Adapterschaltungen zum Anschluss am Analogtelefon vorgesehen sind und ein ebenfalls mit dem Splitter verbundener ADSL-Tranceiver zum Anschluss von Datenendgeräten und eines IP-Telefons dient.
• 1 zeigt ein Datenübertragungsnetz gemäß dem Stand der Technik. Ein IP-Backbone (IP = Internet Protocoll = Internetprotokoll) ist über eine Breitbanddatenübertragungsleitung mit einem Hauptschalter, wie z. B. einer xDSL-Leitungsabschlußvorrichtung verbunden. Der Hauptschalter ist mit mehreren xDSL-Netzabschlußvorrichtungen NT (= Network Termination device) über eine xMII-Schnittstelle verbunden. Die NT ist über eine UTP-Telefonleitung (UTP = Unshielded Twisted Pair = nicht abgeschirmte, verdrillte Zweidrahttelefonleitung) mit einem lokalen Schalter oder einem HUB (= Netzknoten) verbunden, der die Datenpakete, die von dem Hauptschalter empfangen werden, zu unterschiedlichen Datenkommunikationsvorrichtungen, wie z. B. einem Personalcomputer oder einem Laptop oder einem IP-Telefon, über eine CAT5-Kommunikationsleitung verteilt. Der Schalter und die Datenkommunikationsvorrichtungen bilden ein Lokalbereichsnetz (LAN; LAN = Local Area Network), z. B. ein Ethernet-Lokalbereichsnetz. Das Ethernet-Lokalbereichsnetz gemäß dem Stand der Technik ermöglicht nicht, dass Daten zwischen Da tenkommunikationsvorrichtungen und dem lokalen Schalter über eine gewöhnliche CAT3-Kupfertelefonleitung über die Heimtele fontopologie ausgetauscht werden, die ihre eigene Verdrahtungsstruktur neben den Telefonleitungen erfordert, die bereits in einem Gebäude installiert sind.
• Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Datenübertragungsnetz und ein Verfahren zur Datenübertragung zu schaffen, die einen xDSL-Datenaustausch und einen Sprachdatenaustausch in jedem Datenübertragungsmedium und insbesondere in einer gewöhnlichen POTS-Telefonleitung ermöglichen (POTS = Plain Old Telephone Service).
• Diese Aufgabe wird durch ein Datenübertragungsnetz mit den Merkmalen von Hauptanspruch 1 und Verfahren zur Datenübertragung mit den Merkmalen von Anspruch 24 gelöst.
• Das Datenübertragungsnetz gemäß der Erfindung weist mindestens eine Leitungsabschlußvorrichtung (LT; LT = Line Termination device) auf, die über ein Datenübertragungsmedium mit mehreren Netzabschlußvorrichtungen NT verbunden ist.
• Jede Netzabschlußvorrichtung (NT) weist einen Anforderungsnachrichtengenerator zum Erzeugen einer Datenübertragungsanforderungsnachricht auf, wenn eine Datenkommunikationsvorrichtung, die mit der Netzabschlußvorrichtung verbunden ist, Daten sendet, und einen xDSL-Sendeempfänger zum Übertragen eines Stromaufwärtsdatenrahmens, der die erzeugte Anforderungsnachricht umfaßt, über das Datenübertragungsmedium zu der Leitungsabschlußvorrichtung auf, wobei die Leitungsabschlußvorrichtung eine Auswahleinheit zum Auswählen der Netzabschlußvorrichtungen, die eine Anforderungsnachricht gesendet haben, abhängig von gespeicherten Statusinformationsdaten der Netzabschlußvorrichtungen, einen Bewilligungsnachrichtengenerator zum Erzeugen von Datenübertragungsbewilli gungsnachrichten für die ausgewählten Netzabschlußvorrichtungen und einen xDSL-Sendeempfänger zum Senden von Stromabwärtsdatenrahmen, die die erzeugten Bewilligungsnachrichten umfassen, über das Übertragungsmedium zu den Netzabschlußvorrichtungen aufweist.
• Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Datenübertragungsmedium eine Telefonleitung, vorzugsweise eine UTP-Kupfertelefonleitung.
• Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des Datenübertragungsnetzes weist die Datenübertragungsanforderungsnachricht einen Anforderungsnachrichtoperationscode und eine Zahl von Zeitschlitzen auf, die für eine Datenübertragung der Daten erforderlich sind, die durch die Datenkommunikationsvorrichtung gesendet werden.
• Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des Datenübertragungsnetzes weist eine Datenübertragungsbewilligungsnachricht einen Bewilligungsnachrichtoperationscode und eine Adresse der ausgewählten Netzabschlußvorrichtung auf.
• Bei noch einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel des Datenübertragungsnetzes gemäß der vorliegenden Erfindung werden die Stromaufwärtsdatenrahmen von den Netzabschlußvorrichtungen zu der Leitungsabschlußvorrichtung über das Datenübertragungsmedium in einem Stromaufwärtsfrequenzband gesendet, und die Stromabwärtsdatenrahmen werden von der Leitungsabschlußvorrichtung zu den Netzabschlußvorrichtungen über das Datenübertragungsmedium in einem Stromabwärtsfrequenzband gesendet.
• Das Stromabwärtsfrequenzband erstreckt sich vorzugsweise zwischen 1 und 3 MHz, und das Stromaufwärtsfrequenzband erstreckt sich vorzugsweise zwischen 4 und 8 MHz.
• Die Leitungsabschlußvorrichtung weist bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel eine MII-Schnittstelle für die Verbindung mit einem Schalter auf.
• Jeder Datenrahmen weist bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ein Synchronisationsdatenfeld, ein Nachrichtendatenfeld, ein Nutzlastdatenfeld und ein Fehlerkorrekturdatenfeld auf.
• Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist jede Netzabschlußvorrichtung mit einem passiven Signalteiler bzw. passiven Signal-Splitter verbunden.
• Der passive Signalteiler weist vorzugsweise ein Tiefpassfilter zum Filtern eines Telefonsignals und ein Hochpassfilter zum Filtern eines xDSL-Datensignals auf.
• Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die Leitungsabschlußvorrichtung eine Speichereinrichtung zum Speichern der Informationsdaten der unterschiedlichen Netzabschlußvorrichtungen, die mit der Leitungsabschlußvorrichtung verbunden sind, auf.
• Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel speichert die Speichereinrichtung die Adressen der Netzabschlußvorrichtungen und die entsprechenden Zahlen der erforderlichen Zeitschlitze, die von den Netzabschlußvorrichtungen in einer Anforderungsnachricht empfangen werden.
• Bei noch einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel des Datenübertragungsnetzes gemäß der vorliegenden Erfindung liest die Auswahleinheit der Leitungsabschlußvorrichtung die Statusinformationsdaten, die in der Speichereinrichtung gespeichert sind, wählt die Netzabschlußvorrichtungen für die Datenübertragung gemäß einem programmierten Auswahlalgorithmus aus und aktiviert den Bewilligungsnachrichtengenerator zum Erzeugen von Bewilligungsnachrichten für die ausgewählten Netzabschlußvorrichtungen.
• Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel umfaßt der xDSL-Sendeempfänger der Leitungsabschlußvorrichtung eine Steuerschaltung mit adaptiver Verstärkung bzw. anpassungsfähiger Verstärkung und einen Equalizer bzw. Entzerrer.
• Die Leitungsabschlußvorrichtung weist vorzugsweise eine erste Speichereinrichtung zum Speichern der Koeffizienten einer automatischen Verstärkungssteuerung und die Netzabschlußvorrichtungen, die mit der Leitungsabschlußvorrichtung verbunden sind, und eine zweite Speichereinrichtung zum Speichern von Entzerrerkoeffizienten für die Netzabschlußvorrichtungen, die mit der Leitungsabschlußvorrichtung verbunden sind, auf.
• Die Koeffizienten der automatischen Verstärkungssteuerung der Netzabschlußvorrichtung, die durch die Auswahleinheit ausgewählt werden, werden in die Schaltung zur automatischen Verstärkungssteuerung des xDSL-Sendeempfängers der Leitungsabschlußvorrichtung geladen.
• Die Entzerrerkoeffizienten der Netzabschlußvorrichtung, die durch die Auswahleinheit ausgewählt werden, werden vorzugsweise in den Entzerrer des xDSL-Sendeempfängers der Leitungsabschlußvorrichtung geladen.
• Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des Datenübertragungsnetzes gemäß der vorliegenden Erfindung weist die Netzabschlußvorrichtung einen Bewilligungsdekodierer zum Dekodieren von Nachrichten innerhalb der Stromabwärtsdatenrahmen bzw. Downstream-Datenrahmen auf, die durch die Leitungsabschlußvorrichtung gesendet werden.
• Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind der xDSL-Sendeempfänger der Leitungsabschlußvorrichtung und die Netzabschlußvorrichtungen VDSL-Sendeempfänger.
• Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Impedanzen der Netzabschlußvorrichtungen, die mit dem Datenübertragungsmedium verbunden sind, ausgeglichen.
• Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des Datenübertragungsnetzes gemäß der vorliegenden Erfindung sind mindestens acht Netzabschlußvorrichtungen über das Datenübertragungsmedium mit der Leitungsabschlußvorrichtung verbunden.
• Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des Datenübertragungsnetzes sind mehrere Leitungsabschlußvorrichtungen mit einem Schalter verbunden.
• Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des Datenübertragungsnetzes ist der Schalter mit einem IP-Backbone verbunden.
• Die Erfindung sieht ferner ein Verfahren zur Datenübertragung mit folgenden Schritten vor:
  Erzeugen einer Datenübertragungsanforderungsnachricht durch eine Netzabschlußvorrichtung, wenn die Netzabschlußvorrich tung Daten von einer verbundenen Datenkommunikationsvorrichtung empfängt,
  Übertragen der erzeugten Datenübertragungsanforderungsnachricht innerhalb eines Stromaufwärtsdatenrahmens über ein Datenübertragungsmedium zu einer Leitungsabschlußvorrichtung, während eine Bewilligungsnachricht erhalten wird,
  Auswählen der Netzabschlußvorrichtungen abhängig von den gespeicherten Statusinformationsdaten der Netzabschlußvorrichtungen,
  Erzeugen von Datenübertragungsbewilligungsnachrichten für die ausgewählten Netzabschlußvorrichtungen durch die Leitungsabschlußvorrichtung,
  Senden von Stromabwärtsdatenrahmen, die die erzeugten Bewilligungsnachrichten enthalten, über das Datenübertragungsmedium zu den Netzabschlußvorrichtungen, und
  Übertragen von Daten von der ausgewählten Netzabschlußvorrichtung, nachdem die Bewilligungsnachricht dekodiert ist.
• Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
• 1 ein Datenübertragungsnetz gemäß dem Stand der Technik;
• 2 ein Datenübertragungsnetz gemäß der vorliegenden Erfindung, das eine Topologie aufweist, wie sie in den Vereinigten Staaten von Amerika vorgefunden wird;
• 3 ein Datenübertragungsnetz gemäß der vorliegenden Erfindung, das einen Topologie aufweist, wie sie in Europa und in Asien vorgefunden wird;
• 4 ein Blockdiagramm einer Leitungsabschlußvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
• 5 eine Netzabschlußstatustabelle, die in einer Leitungsabschlußvorrichtung gespeichert ist;
• 6 ein Blockdiagramm einer Netzabschlußvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
• 7A, 7B im Prinzip eine Anforderungsnachricht und eine Bewilligungsnachricht;
• 8 ein Flußdiagramm des Betriebs innerhalb einer Leitungsabschlußvorrichtung; und
• 9 ein Flußdiagramm der Operationen innerhalb der Netzabschlußvorrichtung gemäß der Erfindung.
• 2 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines Datenübertragungsnetzes 1 gemäß der vorliegenden Erfindung. Das Datenübertragungsnetz 1, wie in 2 gezeigt, weist eine Netztopologie auf, wie sie in den Vereinigten Staaten vorgefunden wird. Das Datenübertragungsnetz 1 weist mehrere Leitungsabschlußvorrichtungen 2-1 bis 2-N auf, die über Leitungen 3-1 bis 3-N mit einem Schalter 4, der über eine Leitung 5 mit einem IP-Backbone 6 verbunden ist, aufweist. Jede Leitungsabschlußvorrichtung 2 ist über ein Datenübertragungsmedium 7 mit mehreren Netzabschlußvorrichtungen 8-1 bis 8-M verbunden, wobei bei dem in 2 gezeigten Beispiel die Anzahl M der verbundenen Netzabschlußvorrichtungen 8 ist. Das Datenübertragungsmedium 7 ist bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel, wie in 2 gezeigt, ein nicht abgeschirmtes verdrilltes Paar von Telefonleitungen (UTP) die aus Kupfer bestehen. Jede Netzabschlußvorrichtung 8-I ist mit einer entsprechenden Datenkommunikationsvorrichtung 9-I verbunden. Die Datenkommunikationsvorrichtungen sind Personalcomputer, IP-Telefone, Laptops oder Fernsehprogrammempfangsgeräte bzw. Television-Set-Top-Boxes oder jede andere Netzausrüstung.
• Bei dem Datenübertragungsnetz 1, wie in 2 gezeigt, ist der Schalter 4 mit dem IP-Backbone verbunden und tauscht Daten mit einer sehr hohen Datenaustauschrate aus. Der Hauptschalter 4 ist beispielsweise ein Ethernet-Schalter, mit dem mehrere Leitungsabschlußvorrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung verbunden sind. Der Ethernet-Schalter 4 liefert die Ethernet-Pakete gemäß einer Zieladresse zu dem Ziel derselben. Die Ethernet-Pakete werden durch die Leitungsabschlußvorrichtung als Stromabwärtsdatenrahmen über das Übertragungsmedium 7 zu mehreren Netzabschlußvorrichtungen 8-1 bis 8-M in einem Stromabwärtsfrequenzband gesendet.
• Das Stromabwärtsfrequenzband kann in einem VDSL-Anwendungsbereich zwischen 1 und 3 MHz liegen. Die Ethernet-Pakete werden mit einer Datenübertragungsrate von beispielsweise 15/20 MBPS gesendet. Die Netzabschlußvorrichtung 8-i empfängt das Datenpaket und überträgt dasselbe zu der entsprechenden Datenkommunikationsvorrichtung 9-i. Die Daten, die von der Datenkommunikationsvorrichtung 9-i eintreffen, werden innerhalb eines Stromaufwärtsdatenrahmens über das Datenüberertragungsmedium 7 zu der entsprechenden Leitungsabschlußvorrichtung 2 gesendet.
• Es gibt unterschiedliche Möglichkeiten für Datenübertragungswege. Bei einem ersten Datenweg sendet die Netzabschlußvorrichtung 8-i ein Stromaufwärts-Ethernet-Datenrahmen zu der entsprechenden Leitungsabschlußvorrichtung 2, die den Daten rahmen zu dem Hauptschalter 4 liefert. Wenn der Stromaufwärtsrahmen mit einer Adresse zu einer anderen Netzabschlußvorrichtung 8-i innerhalb der gleichen Gruppe von Netzabschlußvorrichtungen versehen ist, sendet der Schalter 4 den empfangenen Stromaufwärtsdatenrahmen als ein Stromabwärtsdatenrahmen über den Leitungsabschluß 2 und das Datenübertragungsmedium 7 zu der adressierten Zielnetzabschlußvorrichtung 8-j.
• Wenn der Stromaufwärtsdatenrahmen mit einer Adresse zu einer Netzabschlußvorrichtung 8-i innerhalb einer anderen Gruppe von Netzabschlußvorrichtungen 8 versehen ist, sendet der Schalter 4 den empfangenen Stromaufwärtsdatenrahmen zu der entsprechenden Leitungsabschlußvorrichtung 2-j der Zielnetzabschlußvorrichtung 8-j, die denselben über eine andere Datenübertragungstelefonleitung zu der adressierten Netzabschlußvorrichtung 8-j überträgt.
• Bei einem dritten möglichen Datenübertragungsweg wird der Stromaufwärtsdatenrahmen, der durch eine Netzabschlußvorrichtung 8-j gesendet wird, für eine entfernte Netzabschlußvorrichtung bestimmt, und wird von dem Schalter 4 über die Leitung 5 zu dem IP-Backbone 6 geliefert.
• Bei dem in 2 gezeigten Datenübertragungsnetz gemäß der US-Topologie sind alle Netzabschlußvorrichtungen 8 innerhalb einer Gruppe mit der gleichen Telefonkupferleitung 7 verbunden. Die Netzabschlußvorrichtungen 8 können innerhalb eines Bereichs von 100 m verteilt sein. Eine Speiseleitung zwischen der Leitungsabschlußvorrichtung 2 und den unterschiedlichen Netzabschlußvorrichtungen 8 kann sich innerhalb eines Gebäudes befinden und kann eine Länge zwischen 0,5 und 1 km aufweisen. Das Datenübertragungsmedium 7 in der Form der nicht abgeschirmten, verdrillten Zweidrahttelefonleitung, die aus Kupfer besteht, ist bereits innerhalb des Gebäudes verlegt und wird durch die vorliegende Erfindung ebenfalls für die xDSL-Datenübertragung verwendet. Die Datenkommunikationsvorrichtungen 9-i können dementsprechend innerhalb des Gebäudes ein Lokalbereichsnetz (LAN) ohne die Notwendigkeit bilden, eine getrennte Ethernet-Kabelstruktur vorzusehen.
• 3 zeigt ein Datenübertragungsnetz 1, das die Topologie aufweist, wie sie in Europa und Asien vorgefunden wird. Mehrere Datenübertragungsvorrichtungen 9-i sind mittels einer Netzabschlußvorrichtung 8-i und eines Datenübertragungsmediums 7-i, wie z. B. einer nicht abgeschirmten, verdrillten Zweidrahttelefonleitung (UTP) mit einem entsprechenden Tiefpassfilter 10-i innerhalb eines Zentralbüros 11 und einem entsprechenden Hochpassfilter 12-i verbunden. Die Tiefpassfilter 10 können eine Grenzfrequenz zwischen 8 kHz und 0,1 MHz zum Filtern von Sprachdaten aufweisen, und die Hochpassfilter 12 können eine Grenzfrequenz zwischen 0,1 MHz und 0,7 MHz zum Filtern von xDSL-Datensignalen aufweisen. Jedes Tiefpassfilter 10-i innerhalb des Zentralbüros 11 ist über eine Leitung 13-i mit einem Telefonschaltereingang 14-i eines Telefonschalters 14 verbunden. Der Telefonschalter 14 ist über eine Leitung 15 mit einem gewöhnlichen POTS-Telefonnetz 16 verbunden.
• Das Hochpassfilter 12 ist über Leitungen 17 mit einem Kombinator 18 verbunden, der die empfangenen hochpassgefilterten Signale addiert. Der Kombinator 18 ist über eine Leitung 19 mit einer Leitungsabschlußvorrichtung 2 verbunden. Die Leitungsabschlußvorrichtung 2 ist über eine Leitung 3 mit einem Hauptschalter 4 verbunden, der über eine Leitung 5 mit einem IP-Backbone 6 verbunden ist. Bei dem Datenübertragungsnetz, dass die in 3 gezeigte Topologie aufweist, ist ein Mehrtor-POTS/xDSL-Teiler, der die Mehrzahl von Tiefpassfiltern 10 und Hochpassfiltern 12 aufweist, vorgesehen. Der Teiler bzw. Splitter filtert das Telefonsignal auf einer Seite und filtert das xDSL-Signal auf der anderen Seite.
• 4 zeigt ein Blockdiagramm einer Leitungsabschlußvorrichtung 2 gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
• Die Leitungsabschlußvorrichtung 2 weist einen xDSL-Sendeempfänger 20 zum Senden von Stromabwärtsdatenrahmen zu mehreren Netzabschlußvorrichtungen 8-I über das Datenübertragungsmedium 7 und zum Empfangen von Stromaufwärtsdatenrahmen von den Netzabschlußvorrichtungen 8-I über das Datenübertragungsmedium 7 auf. Das Datenmedium 7 ist beispielsweise eine nicht abgeschirmte, verdrillte Zweidrahttelefonleitung UTP, die aus Kupfer besteht. Der xDSL-Sendeempfänger 20 innerhalb der Leitungsabschlußvorrichtung 2 weist einen Leitungstreiber 21 zum Treiben der empfangenen Signale und zum Treiben von Signalen, die übertragen werden sollen, auf. Der Leitungstreiber 21 ist über eine Leitung 22 mit einer Hybridschaltung 23 verbunden, die die empfangenen Datensignale über eine Leitung 24 an ein analoges Empfangsfilter 25 anlegt, das mit der Ausgangsseite über eine Leitung 26 mit einer Verstärkereinheit 27 zum Verstärken der empfangenen und gefilterten Datensignale verbunden ist. Das verstärkte empfangene Signal wird über eine Leitung 28 zu einem Analog/Digital-Wandler 29 zugeführt, der das empfangene analoge Signal in ein digitales Signal umwandelt. Das empfangene digitale Signal wird über Leitungen 30, 31 zu einer Schaltung 32 einer automatischen Verstärkungssteuerung, die den Verstärker 27 über eine Steuerleitung 33 steuert, und einem digitalen QAM-Demodulator 34 zugeführt. Der QAM-Demodulator (QAM = Quadraturamplitudenmodulation) ist auf der Ausgangsseite desselben über eine Leitung 35 mit einem digitalen Empfangsfilter 36 zum Unterdrücken von Rauschen verbunden. Das digitale Filter 36 ist über eine Leitung 37 mit einem Entzerrer 38 zum Kompensieren von Verzerrungen verbunden. Der Entzerrer 38 ist über eine Leitung 39 mit einem Zerteiler 40 zum Bestimmen der empfangenen Datensymbole verbunden. Der Zerteiler 40 ist über eine Leitung 41 mit einem QAM-Decodierer 42 verbunden, der aus den erfaßten Datensymbolen die entsprechenden Datenbits erzeugt, die in einen Datenrahmen gepackt werden sollen. Der QAM-Decodierer 42 ist über eine Leitung 43 mit einer TC-Entrahmungsvorrichtung 44 (TC-Deframer) verbunden, die über die Leitung 45 mit einer Entrahmungsvorrichtung 46, z. B. einer Ethernet-Entrahmungsvorrichtung, verbunden ist. Die TC-Entrahmungsvorrichtung 44 lenkt die Nachrichten von den empfangenen Stromaufwärtsdatenrahmen ab und führt dieselben über eine Leitung 47 zu einem NT-Statusspeicher 48 zu. Die Entrahmungsvorrichtung 46 ist über eine Leitung 49 mit einer MII-Schnittstelle 50 zum Verbinden der Leitungsabschlußvorrichtung 2 über eine Leitung 3 mit einem Schalter 4 verbunden.
• Die MII-Schnittstelle 50 ist über eine Leitung 51 mit einer Rahmungsvorrichtung 52 (Framer), z. B. einer Ethernet-Rahmungsvorrichtung, verbunden. Die Ethernet-Rahmungsvorrichtung 52 ist über eine Leitung 53 mit einer TC(TC = Transparence Convergence = Transparenzkonvergenz) Rahmungsvorrichtung 54 verbunden. Die TC-Rahmungsvorrichtung 54 ist über eine Leitung 55 mit einem QAM-Kodierer 56 innerhalb des xDSL-Sendeempfängers 20 verbunden. Der QAM-Kodierer 56 ist über eine Leitung 57 mit einem digitalen Übertragungsfilter 58 verbunden. Das gefilterte digitale Signal wird über eine Leitung 59 zu einem digitalen Modulator 60 zugeführt, der auf der Ausgangsseite desselben über eine Leitung 61 mit einem Digital/Analaog-Wandler 62 verbunden ist. Das modulierte digitale Signal wird durch den Digital/Analog-Wandler 62 in eine analoges Signal umgewandelt, das über eine Leitung 63 zu einem analogen Filter 64 zugeführt wird. Das gefilterte analoge Signal wird über die Leitung 65 durch die Hybridschaltung 23 zugeführt und über den Leitungstreiber 21 und das Datenübertragungsmedium 7 zu den Netzabschlußvorrichtungen 8-I gesendet.
• Die Leitungsabschlußvorrichtung 2 weist eine Auswahleinheit 66, die über Leitungen 67 mit dem NT-Statusspeicher 48 verbunden ist, auf. Die Auswahleinheit 66 wählt die Netzabschlußvorrichtungen, die eine Anforderungsnachricht innerhalb eines Stromaufwärtsdatenrahmens gesendet haben, abhängig von den Statusinformationsdaten, die in der Statusspeichereinrichtung 48 gespeichert sind, aus.
• Die Leitungsabschlußvorrichtung 2 weist ferner einen Bewilligungsnachrichtengenerator auf, der mit der Auswahleinheit 66 über eine Leitung 69 verbunden ist. Der Bewilligungsgenerator 68 ist über eine Steuerleitung 70 mit der TC-Rahmungseinheit 54 verbunden. Die Auswahleinrichtung 66 wählt gemäß den Informationsdaten, die in der Speichereinrichtung 48 gespeichert sind, eine Netzabschlußvorrichtung 8-j, die mit der Leitungsabschlußvorrichtung 2 verbunden ist, aus, und aktiviert den Bewilligungsnachrichtengenerator 68 zum Erzeugen einer Datenübertragungsbewilligungsnachricht für die ausgewählte Netzabschlußvorrichtung 8-i.
• Die Auswahleinheit 66 steuert ferner über Steuerleitungen 71, 72 einen AGC-Direktzugriffsspeicher 73 (AGC = Automatic Gain Control = automatische Verstärkungssteuerung) und einen Ent zerrerkoeffizientendirektzugriffsspeicher 74. In dem AGC-Direktzugriffsspeicher 73 sind die Koeffizienten der automatischen Verstärkungssteuerung (AGC) für die unterschiedlichen Netzabschlußvorrichtungen 8-i einer Gruppe gespeichert. In dem Entzerrerkoeffizientenzugriffsspeicher 74 sind die Entzerrerkoeffizienten für die unterschiedlichen Netzabschlußvorrichtungen 8-i innerhalb einer Gruppe, die mit der Leitungsabschlußvorrichtung verbunden sind, gespeichert. Der Direktzugriffsspeicher (RAM) 73 der automatischen Verstärkungssteuerung speichert die AGC-Koeffizienten über eine Leitung 75 von der Schaltung 32 der automatischen Verstärkungssteuerung innerhalb des xDSL-Sendeempfängers 22. Der Entzerrerkoeffizientendirektzugriffsspeicher 74 speichert die Entzerrerkoeffizienten der unterschiedlichen Netzabschlußvorrichtungen von dem Entzerrer 38 über die Leitung 76. Die AGC-Koeffizienten der ausgewählten Netzabschlußvorrichtung werden in die Schaltung 32 der automatischen Verstärkungssteuerung über eine Leitung 77 ansprechend auf ein Steuersignal geladen, das durch die Auswahleinheit 66 über eine Steuerleitung 71 zugeführt wird. Die Entzerrerkoeffizienten werden in den Entzerrer 38 über eine Leitung 78 ansprechend auf ein Steuersignal der Auswahleinheit 66, das über die Steuerleitung 72 geliefert wird, geladen.
• Die Auswahleinheit 66 liest die Statusinformationsdaten, die in der NT-Statusspeichereinrichtung 48 gespeichert sind, und wählt die Netzabschlußvorrichtungen 8-i für eine Datenübertragung gemäß einem programmierten Auswahlalgorithmus aus und aktiviert den Bewilligungsnachrichtengenerator 68 zum Erzeugen von Bewilligungsnachrichten für die ausgewählten Netzabschlußvorrichtungen 8-i. Die Auswahl der Netzabschlussvorrichtungen kann durch ein Auswahlschema, wie z. B. ein Prioritätsschema, durchgeführt werden. Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel können alle Netzabschlußvorrichtungen 8-i die gleiche Priorität aufweisen.
• 5 zeigt ein Beispiel für eine Netzabschlussvorrichtungsstatustabelle, die in der Speichereinrichtung 48 gespeichert ist. Jede Netzabschlußvorrichtung, die mit der Leitungsabschlußvorrichtung 2 verbunden ist, weist eine eindeutige Netzabschlussvorrichtungsadresse auf. Als Statusinformationen kann die Statustabelle die Zahl der Zeitschlitze enthalten, die für unterschiedliche Netzabschlußvorrichtungen 8-i für eine Datenübertragung erforderlich sind. Diese Zahl wird durch die Leitungsabschlußvorrichtung 2 in einem Stromaufwärtsdatenrahmen als eine Anforderungsnachricht empfangen. Jede Art einer weiteren Dateninformation der unterschiedlichen Netzabschlußvorrichtungen 8-I kann in der Statustabelle gespeichert sein, die für den Auswahlalgorithmus notwendig ist.
• 6 zeigt ein Blockdiagramm eines bevorzugten Ausführungsbeispiels einer Netzabschlußvorrichtung 8 gemäß der vorliegenden Erfindung.
• Die Netzabschlußvorrichtung 8 weist einen xDSL-Sendeempfänger 20 auf, der eine ähnliche Struktur wie ein xDSL-Sendeempfänger 20 in der Leitungsabschlußvorrichtung aufweist. Die Netzabschlußvorrichtung 8 weist zusätzlich eine Zeitsteuerungsschaltung 78 zum Verfolgen der zeitlichen Steuerung des Taktsignals der Leitungsabschlußvorrichtung 2 auf. Die Zeitsteuerungsschaltung 78 ist zum Synchronisieren mit dem Leitungsabschlussvorrichtungshaupttakt vorgesehen. Die Zeitsteuerungsschaltung 78 ist über eine Leitung 79 durch eine Spannungssteuerungsschaltung 80, die einen spannungsgesteuerten Oszillator 81 über eine Steuerleitung 82 steuert, verbunden, wobei der spannungsgesteuerte Oszillator 81 ein inneres Taktsignal für die Netzabschlußvorrichtung erzeugt.
• Die Netzabschlußvorrichtung 8 weist ferner einen Netzabschlussvorrichtungsstatusgenerator 83 auf, der jede Art von Statusinformationsdaten erzeugt, die den Status der Netzabschlußvorrichtung beschreiben. Der NT-Statusgenerator 83 erzeugt Nachrichten, die Informationen über die Netzabschlußvorrichtung enthalten, und insbesondere darüber, wie viele Schlitze für eine Datenübertragung durch die Netzabschlußvorrichtung erforderlich sind. Die erzeugte Anforderungsnachricht wird über eine Leitung 84 zu der TC-Rahmungsvorrichtung 54 übertragen und in ein Nachrichtenfeld innerhalb eines Stromaufwärtsdatenrahmens gestellt, um zu der Leitungsabschlußvorrichtung durch den xDSL-Sendeempfänger 20 gesendet zu werden.
• In dem Übertragungsweg des xDSL-Sendeempfängers 20 der Netzabschlußvorrichtung 8 ist eine zusätzlicher Schalter 85 vorgesehen, der durch einen Bewilligungsdekodierer 86 über eine Steuerleitung 87 gesteuert ist. Wenn Dateninformationen gesendet werden, ist der Schalter 85 geschlossen. Der Anforderungsnachrichtengenerator 83 erzeugt Datenübertragungsanforderungsnachrichten, wenn die Datenkommunikationsvorrichtung 9, die mit der Netzabschlußvorrichtung 8 verbunden ist, Daten zu der Leitungsabschlußvorrichtung 2 senden möchte. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel enthält die Netzabschlußvorrichtung 8 einen Pufferspeicher zum Puffern von Daten, die von der Datenkommunikationsvorrichtung 9 gesendet werden, wenn eine Anforderung nach einer Datenkommunikation nicht durch die Leitungsabschlußvorrichtung 2 unmittelbar bewilligt wird.
• Der Bewilligungsnachrichtendekodierer 86 ist über eine Leitung 88 mit der TC-Entrahmungsvorrichtung 44 verbunden und dekodiert die Nachrichten innerhalb eines Nachrichtenfelds der empfangenen Stromabwärtsdatenrahmen, die durch die Leitungsabschlußvorrichtung 2 über das Datenkommunikationsmedium 7 gesendet werden. Bei dem Fall, dass der Bewilligungsdekodierer 86 eine Bewilligungsnachricht dekodiert, die zu der spezifischen Netzabschlußvorrichtung 8-i adressiert ist, sendet derselbe ein Steuersignal über die Steuerleitung 87 + 0 zu dem Schalter 85, und die gepufferten Daten, die von der entsprechenden Datenkommunikationsvorrichtung 9-i eintreffen, die mit der Netzabschlußvorrichtung 8-i verbunden ist, werden zu der Leitungsabschlußvorrichtung 2 über das Datenkommunikationsmedium 7 übertragen, das vorzugsweise eine nicht abgeschirmte, verdrillte Zweidrahttelefonleitung ist.
• Die TC-Rahmungsvorrichtung 54 innerhalb der Leitungsabschlußvorrichtung und der Netzabschlußvorrichtung kann ferner eine Reed-Solomon-Korrektureinheit, einen Verschlüssler bzw. Scrambler und einen Verschachtler bzw Interleaver enthalten.
• 7a zeigt im Prinzip eine Anforderungsnachricht, die von einer Netzabschlußvorrichtung 8 stromaufwärts zu einer Leitungsabschlußvorrichtung 2 übertragen wird. Die Anforderungsnachricht, die in ein Nachrichtenfeld eines Stromaufwärtsdatenrahmens gestellt wird, enthält einen Anforderungsnachrichtenoperationscode, der durch die TC-Entrahmungseinheit 44 innerhalb der Leitungsabschlußvorrichtung 2 erkennbar ist. Die Anforderungsnachricht umfaßt ferner eine Zahl von Zeitschlitzen, die für eine Datenübertragung durch die Netzabschlußvorrichtung 8 erforderlich sind, die die Anforderungsnachricht sendet.
• 7b zeigt im Prinzip eine Bewilligungsnachricht. Die Bewilligungsnachricht enthält einen Bewilligungsnachrichtenoperationscode, der durch einen Bewilligungsnachrichtendecodierer 86 innerhalb einer Netzabschlußvorrichtung 8 erkennbar ist. Die Bewilligungsnachricht enthält ferner die MAC-Adresse der Zielnetzabschlußvorrichtung 8.
• 8 zeigt im Prinzip ein Flußdiagramm zum Beschreiben des Betriebs innerhalb einer Leitungsabschlußvorrichtung 2.
• Nach einem Startschritt S0 empfängt die Leitungsabschlußvorrichtung 2 bei einem Schritt S1 Stromaufwärtsdatenrahmen von allen entsprechenden Netzabschlußvorrichtungen 8-i, die mit der Leitungsabschlußvorrichtung 2 über das Datenübertragungsmedium 7 verbunden sind. Die zeitliche Planung der Netzabschlußvorrichtungen 8-i wird durch die Leitungsabschlußvorrichtung 2 durchgeführt.
• Wenn die empfangenen Stromaufwärtsdatenrahmen Datenübertragungsanforderungsnachrichten enthalten, speichert die TC-Entrahmungsvorrichtung 44 der Leitungsabschlußvorrichtung 2 bei einem Schritt S2 die Zahl der Zeitschlitze, die durch die Netzabschlußvorrichtung angefordert sind, in der NT-Statustabelle des Speichers 48.
• Bei einem Schritt S3 wählt die Auswahleinheit 66 mindestens eine Netzabschlußvorrichtung 8-i gemäß einem programmierten Auswahlkriterium gemäß einer gegebenen Priorität oder Dringlichkeit der Datenübertragung aus.
• Bei einem weiteren Schritt S4 wird der Bewilligungsnachrichtengenerator 68 durch die Auswahleinheit 66 aktiviert und er zeugt eine Bewilligungsnachricht, die zu der ausgewählten Netzabschlußvorrichtung 8-i adressiert ist.
• Bei einem Schritt S5 sendet die Leitungsabschlußvorrichtung 2 über die Telefonleitung 7 Stromabwärtsdatenrahmen zu allen Netzabschlußvorrichtungen 8-i, die mit der Leitungsabschlußvorrichtung 2 verbunden sind. Die gesendeten Stromabwärtsdatenrahmen umfassen Nutzlastdaten, die von der Leitungsabschlußvorrichtung 2 zu den Netzabschlußvorrichtungen 8 und von denselben zu den entsprechenden Datenkommunikationsvorrichtungen 9, wie z. B. Computern, Laptops oder IP-Telefonen, übertragen werden sollen. Weitere Datenrahmen umfassen die erzeugten Bewilligungsnachrichten, z. B. den Bewilligungsnachrichtenoperationscode und die MAC-Adressen der ausgewählten Netzabschlußvorrichtungen 8.
• Bei einem weiteren Schritt S6 werden die AGC-Koeffizienten, die in dem Speicher 73 gespeichert sind, und die Entzerrer-Koeffizienten, die in dem Speicher 74 gespeichert sind, in die Schaltung 32 der automatischen Verstärkungssteuerung und in den Entzerrer 38 des xDSL-Sendeempfängers 20 innerhalb der Leitungsabschlussvorrichtung 2 geladen.
• Bei einem weiteren Schritt S7 wartet die Leitungsabschlußvorrichtung 2 die bestimmte Antwortzeit auf die Antwort von den Netzabschlußvorrichtungen 8.
• 9 zeigt das weitere Flußdiagramm zum Beschreiben des Betriebs innerhalb der Netzabschlußvorrichtung 8-I gemäß der vorliegenden Erfindung. Nach einem Startschritt SO empfängt die Netzabschlußvorrichtung 8 einen Datenstrom, der von der Leitungsabschlußvorrichtung 2 über das Datenübertragungsmedium 7 bei einem Schritt S1 übertragen wird. Die Nachrichten innerhalb der Nachrichtenfelder der empfangenen Stromabwärtsdatenrahmen werden durch den Dekodierer 86 innerhalb der Netzabschlußvorrichtung 8 bei einem Schritt S2 dekodiert.
• Bei einem weiteren Schritt S3 wird entschieden, ob die empfangene Nachricht eine Bewilligungsnachricht für die spezifische Netzabschlußvorrichtung 8 ist oder nicht. Bei dem Fall, dass die Netzabschlußvorrichtung keine Bewilligungsnachricht empfangen hat, überwacht dieselbe ferner die Datenrahmen, die durch die entsprechende Leitungsabschlußvorrichtung 2 gesendet werden.
• Bei dem Fall, dass die Netzabschlußvorrichtung 8 eine Bewilligungsnachricht von der Leitungsabschlußvorrichtung 2 empfangen hat, überträgt dieselbe bei einem Schritt S4 mehrere Stromaufwärtsdatenrahmen zu der Leitungsabschlußvorrichtung 2 über das Datenübertragungsmedium 7. Die Zahl der übertragenen Stromaufwärtsdatenrahmen hängt von der Zahl der Zeitschlitze ab, die durch die Leitungsabschlußvorrichtung 2 für eine Datenübertragung zugeordnet sind. Die Stromaufwärtsdatenströme umfassen Nutzlastdaten, die von der Leitungsabschlußvorrichtung 2 über den Schalter 4 zu weiteren Leitungsabschlußvorrichtungen 2 oder zu dem Backbone 5 oder zu anderen Netzabschlußvorrichtungen 8 innerhalb der gleichen Gruppe übertragen werden sollen. Die Stromaufwärtsdatenrahmen umfassen ferner Statusdaten, die den tatsächlichen Status der Netzabschlußvorrichtung 8-i, z. B. die aktzeptable Wartezeit zum Empfangen der Bewilligungsnachrichten, umfassen. Der Stromaufwärtsdatenrahmen, der durch die Netzabschlußvorrichtung 8 gesendet wird, kann ferner weitere Nachrichten, wie z. B. eine weitere Anforderungsnachricht enthalten, die einen Anforderungsnachrichtenoperationscode und eine Zahl von Zeit schlitzen enthält, die für eine weitere Datenübertragung erforderlich sind.
• Die Leitungsabschlußvorrichtung 2 weist einen xDSL-Sendeempfänger auf, der eine MAC-Funktionalität aufweist und als der Master bzw. das Hauptgerät der Punkt-zur-Mehr-Punkt-Datenverbindung wirkt. Die Leitungsabschlußvorrichtung 2 führt die zeitliche Planung jeder Netzabschlußvorrichtung 8 auf einer TDD-Basis durch. Bei einer europäischen oder asiatischen Netztopologie ist ein passiver Signalteiler vorgesehen, um das xDSL-Signal von unterschiedlichen Benutzern auf eine Kupferleitung zu kombinieren.
• Die Netzabschlußvorrichtung 8 weist einen xDSL-Sendeempfänger auf, der Daten gemäß der Anforderung überträgt, die von dem Master bzw. dem Hauptgerät, d. h, der Leitungsabschlußvorrichtung 2, empfangen werden.
• In dem Stromabwärtsfrequenzband wird eine Dauersignal permanent von der Leitungsabschlußvorrichtung 2 übertragen, d. h. die Leitungsabschlußvorrichtung 2 sendet die ganze Zeit Stromabwärtsdatenrahmen. Dies weist den Vorteil auf, dass alle Netzabschlußvorrichtungen 8 synchronisiert zu dem Stromabwärtssignal bleiben. Jede Netzabschlußvorrichtung 8 überträgt ihr eigenes Stromaufwärtssignal, wenn dieselbe eine Bewilligung in dem Nachrichtenkanal erhält. Die Übertragung wird für eine bewilligte Zeitdauer durchgeführt.
• Mit der Erfindung ist es möglich, einen gut untersuchten xDSL-QAM-Sendeempfänger für die physische Schicht über der Zielinfrastruktur zu verwenden, die beispielsweise eine Telefonleitung (CAT3) ist. Das Verwenden einer TDM-Medienzugriffssteuerung auf der Stromaufwärtsseite und des Sendens von Datenrahmen stromabwärts weist den Vorteil auf, dass der xDSL-Sendeempfänger eine reduzierte Synchronisationszeit stromaufwärts besitzt. Das Verwenden eines xDSL-Sendeempfängers macht das System gemäß der vorliegenden Erfindung an andere xDSL-Systeme anpassbar.
• Die Datenübertragung wird in einer Signalkupferleitung, stromaufwärts und stromabwärts, durchgeführt, wobei die Kupferleitung durch mindestens acht Benutzer gemeinsam verwendet werden kann. Da die Leitungsabschlußvorrichtung 2 als ein Master funktioniert, ist keine Kollisions-Basis-MAC erforderlich und alle Netzkommunikationsvorrichtungen sind vollständig synchronisiert. Das Datenübertragungsnetz kann entweder in einer US-Topologie oder einer europäischen/asiatischen Topologie implementiert sein. Das Datenübertragungsnetz gemäß der vorliegenden Erfindung zieht einen Vorteil aus der derzeitigen asymmetrischen Anwendungsnachfrage und ist mit 10BaseS kompatibel. Mögliche Anwendungen sind das schnelle Internet, Spiele auf Bestellung, Netzspiele, zentrierte Dienste, MPEG-4 VOD.
• Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Nachrichten mit einer zyklischen Redundanzprüfung (CRC) geschützt. Für den Fall, dass ein Fehler in einer Nachricht erfaßt wird, kann die Nachricht verworfen werden. Einige wichtige Nachrichten können bis zu drei Mal übertragen werden, um den Empfang derselben sicherzustellen. Die Bewilligungsnachricht muß eine minimale Ansprechzeit besitzen.
• Die Leitungsabschlußvorrichtung 2 hält die letzten Entzerrkoeffizienten und ACG-Koeffizienten von jeder Netzabschlußvorrichtung 8, die mit der Leitungsabschlußvorrichtung 2 verbunden ist. Die Leitungsabschlußvorrichtung 2 lädt die Koeffi zienten zu dem xDSL-Sendeempfänger neu, während dieselbe auf das relevante NT-Signal wartet. Um Reflexionen in dem Datenübertragungsmedium zu vermeiden, sind die Impedanzen der unterschiedlichen Netzabschlußvorrichtungen 8 ausgeglichen.

Claims (29)

1. Datenübertragungsnetz mit (a) mindestens einer Leitungsabschlussvorrichtung (2), die über ein Datenübertragungsmedium (7) mit mehreren Netzabschlussvorrichtungen (8) einer Gruppe von Netzwerkabschlussvorrichtungen verbunden ist, (b) wobei jede Netzabschlussvorrichtung (8) einen Anforderungsnachrichtengenerator (33) zum Erzeugen einer Datenübertragungsanforderungsnachricht, wenn eine Datenkommunikationsvorrichtung (9), die mit der Netzabschlussvorrichtung (8) verbunden ist, Daten sendet, und einen xDSL(Digital Subscriber Line)-Transceiver (20) aufweist zum Übertragen eines Stromaufwärtsdatenrahmens, der die erzeugte Datenübertragungsanforderungsnachricht umfasst, über das Datenübertragungsmedium (7) zu der Leitungsabschlussvorrichtung (2), (c) und wobei die Leitungsabschlussvorrichtung (2) eine Auswahleinheit (66) zum Auswählen von Netzabschlussvorrichtungen (8), die eine Datenübertragungsanforderungsnachricht gesendet haben, abhängig von gespeicherten Statusinformationsdaten der Netzabschlussvorrichtungen (8), einen Bewilligungsnachrichtengenerator (68) zum Erzeugen von Datenübertragungsbewilligungsnachrichten für die ausgewählten Netzabschlussvorrichtungen (8) und einen xDSL(Digital Subscriber Line)-Transceiver (20) zum Senden von Stromabwärtsdatenrahmen, die die erzeugten Datenübertragungsbewilligungsnachrichten aufweisen, über das Übertragungsmedium (7) zu den Netzabschlussvorrichtungen (8) aufweist.
2. Datenübertragungsnetz gemäß Anspruch 1, bei dem das Übertragungsmedium (7) eine Telefonleitung ist.
3. Datenübertragungsnetz gemäß Anspruch 1 oder 2, bei dem eine Datenübertragungsanforderungsnachricht einen Anforderungsnachrichtenoperationscode und eine Zahl von Zeitschlitzen aufweist, die für eine Datenübertragung der Daten erforderlich sind, die durch die Datenkommunikationsvorrichtung (9) gesendet werden.
4. Datenübertragungsnetz gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem eine Datenübertragungsbewilligungsnachricht einen Bewilligungsnachrichtenoperationscode und eine Adresse der ausgewählten Netzabschlussvorrichtung (8) aufweist.
5. Datenübertragungsnetz gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Stromaufwärtsdatenrahmen von den Netzwerkabschlussvorrichtungen (8) zu der Leitungsabschlussvorrichtung (2) über das Datenübertragungsmedium (7) in einem Stromaufwärtsfrequenzband gesendet werden, wobei die Stromabwärtsdatenrahmen von der Leitungsabschlussvorrichtung (2) zu der Netzabschlussvorrichtung (8) über das Datenübertragungsmedium (7) in einem Stromabwärtsfrequenzband gesendet werden.
6. Datenübertragungsnetz nach Anspruch 5, bei dem sich das Stromabwärtsfrequenzband zwischen 1 und 3 MHz erstreckt, und sich das Stromaufwärtsfrequenzband zwischen 4 und 8 MHz erstreckt.
7. Datenübertragungsnetz gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem jede Leitungsabschlussvorrichtung (2) eine MII-Schnittstelle (50) für die Verbindung mit einem Schalter (4) aufweist.
8. Datenübertragungsnetz gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem jeder Datenrahmen ein Synchronisationsdatenfeld, ein Nachrichtendatenfeld, ein Nutzlastdatenfeld und ein Fehlerkorrekturdatenfeld aufweist.
9. Datenübertragungsnetz gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem jede Netzabschlussvorrichtung (8) mit einem passiven Signalteiler verbunden ist.
10. Datenübertragungsnetz nach Anspruch 9, bei dem der passive Signalteiler ein Tiefpassfilter (19-i) zum Filtern eines Telfonsignals und ein Hochpassfilter (12-i) zum Filtern eines xDSL(Digital Subscriber Line)-Datensignals aufweist.
11. Datenübertragungsnetz nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochpassfilter (12-i) mit einem Kombinator (18) verbunden sind, der die hochpassgefilterten xDSL(Digital Subscriber Line)-Datensignale addiert und an die Leitungsabschlussvorrichtung (2) abgibt.
12. Datenübertragungsnetz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass alle Netzwerkabschlussvorrichtungen (8-i) über ein gemeinsames Datenübertragungsmedium (7) mit der Leitungsabschlussvorrichtung (2) verbunden sind.
13. Datenübertragungsnetz nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das gemeinsame Datenübertragungsmedium (7) ein nicht abgeschirmtes Paar von Telefonleitungen (UTP) ist.
14. Datenübertragungsnetz gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Leitungsabschlussvorrichtung (2) eine Speichereinrichtung (48) zum Speichern der Statusinformationsdaten der unterschiedlichen Netzabschlussvorrichtungen (8) aufweist, die mit der Leitungsabschlussvorrichtung (2) verbunden sind.
15. Datenübertragungsnetz gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Speichereinrichtung (48) die Adressen der Netzabschlussvorrichtungen (8) und die entsprechenden Zahlen der erforderlichen Zeitschlitze speichert, die von den Netzabschlussvorrichtungen (8) in Anforderungsnachrichten empfangen werden.
16. Datenübertragungsnetz gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Auswahleinheit (66) die Statusinformationsdaten liest, die in der Speichereinrichtung (48) gespeichert sind, die Netzabschlussvorrichtungen für die Datenübertragung gemäß einem programmierten Auswahlalgorithmus auswählt und den Bewilligungsnachrichtengenerator (68) zum Erzeugen von Bewilligungsnachrichten für die ausgewählten Netzabschlussvorrichtungen (8) aktiviert.
17. Datenübertragungsnetz gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der xDSL-Transceiver (20) der Leitungsabschlussvorrichtung (2) eine Schaltung (32) für eine automatische Verstärkungssteuerung und einen Entzerrer (38) aufweist.
18. Datenübertragungsnetz gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Leitungsabschlussvorrichtung (2) eine erste Speichereinrichtung (73) zum Speichern der AGC-Koeffizienten für die Netzabschlussvorrichtungen (8), die mit der Leitungsabschlussvorrichtung (2) verbunden sind, und eine zweite Speichereinrichtung (74) zum Speichern von Entzerrerkoeffizienten für die Netzabschlussvorrichtungen (8), die mit der Leitungsabschlussvorrichtung (2) verbunden sind, aufweist.
19. Datenübertragungsnetz gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die AGC-Koeffizienten der ausgewählten Netzabschlussvorrichtung, die durch die Auswahleinheit (66) ausgewählt ist, in die AGC-Schaltung (32) des xDSL-Transceiver (20) der Leitungsabschlussvorrichtung (2) geladen sind.
20. Datenübertragungsnetz gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Entzerrerkoeffizienten der ausgewählten Netzabschlussvorrichtung (8), die durch die Auswahleinheit (66) ausgewählt ist, in den Entzerrer (38) des xDSL-Transceiver (20) der Leitungsabschlussvorrichtung (20) geladen sind.
21. Datenübertragungsnetz gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Netzabschlussvorrichtung (8) einen Bewilligungsdekodierer (86) zum Dekodieren von Nachrichten innerhalb von Stromabwärtsdatenrahmen aufweist, die durch die Leitungsabschlussvorrichtung (2) gesendet werden.
22. Datenübertragungsnetz gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die xDSL-Transceiver (20) VDSL-Sendeempfänger sind.
23. Datenübertragungsnetz gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Impedanzen der Netzabschlussvorrichtungen (8), die mit dem Datenübertragungsmedium (7) verbunden sind, ausgeglichen sind.
24. Datenübertragungsnetz gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem acht Netzabschlussvorrichtungen über das Datenübertragungsmedium (7) mit der Leitungsabschlussvorrichtung (8) verbunden sind.
25. Datenübertragungsnetz gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem mehrere Leitungsabschlussvorrichtungen (2) mit einem Schalter (4) verbunden sind.
26. Datenübertragungsnetz gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Schalter (4) mit einem IP-Backbone (5) verbunden ist.
27. Verfahren zur xDSL(Digital Subscriber Line)-Datenübertragung mit den folgenden Schritten: (a) Vorsehen einer Gruppe von Netzabschlussvorrichtungen (8), die über ein gemeinsames Datenübertragungsmedium (7) mit einer Leitungsabschlussvorrichtung (2) verbunden sind, wobei an jede Netzabschlussvorrichtung (8) eine zugehörige Datenkommunikationsvorrichtung (9) angeschlossen ist; (b) Erzeugen einer Datenübertragungsanforderungsnachricht durch jede Netzabschlussvorrichtung (8) aus der Gruppe von Netzabschlussvorrichtungen (8), die Daten von ihrer zugehörigen Datenkommunikationsvorrichtung (9) empfängt; (c) Übertragen der erzeugten Datenübertragungsanforderungsnachrichten innerhalb von Stromaufwärtsdatenrahmen, die von der Gruppe von Netzabschlussvorrichtungen (8) über das Datenübertragungsmedium (7) zu der Leitungsabschlussvorrichtung (2) gesendet werden; (d) Auswählen von mindestens einer Netzabschlussvorrichtung (8), die eine Datenübertragungsanforderung gesendet hat, abhängig von gespeicherten Statusinformationsdaten, der mit der Leitungsabschlussvorrichtung (2) verbundenen Gruppe von Netzabschlussvorrichtungen (8-i); (e) Erzeugen von Datenübertragungsbewilligungsnachrichten für die ausgewählten Netzabschlussvorrichtungen (8), durch die Leitungsabschlussvorrichtung (2); (f) Senden von Stromabwärtsdatenrahmen, die die erzeugten Datenübertragungsbewilligungsnachrichten enthalten, über das Datenübertragungsmedium (7) zu der mit der Leitungsabschlussvorrichtung (2) verbundenen Gruppe von Netzabschlussvorrichtungen (8); (g) Senden von Daten von der ausgewählten Netzabschlussvorrichtung (8) nachdem die Datenübertragungsbewilligungsnachricht decodiert ist.
28. Leitungsabschlussvorrichtung für ein Datenübertragungsnetz nach Anspruch 1, mit (a) einer Auswahleinheit (66) zum Auswählen einer Netzabschlussvorrichtung (8) aus einer Gruppe von Netzabschlussvorrichtungen, die mit der Leitungsabschlussvorrichtung (2) verbunden sind, ansprechend auf eine Anforderungsnachricht in Abhängigkeit von gespeicherten Statusinformationsdaten der Netzabschlussvorrichtungen (8); (b) einem Bewilligungsnachrichtengenerator (68) zum Erzeugen von Datenübertragungsbewilligungsnachrichten für die ausgewählte Netzabschlussvorrichtung (8), und mit (c) einem xDSL(Digital Subscriber Line)-Transceiver (20) zum Senden von Stromabwärtsdatenrahmen, die die erzeugten Bewilligungsnachrichten aufweisen, über ein Datenübertragungsmedium (7) zu den Netzabschlussvorrichtungen (8).
29. Netzabschlussvorrichtung für ein Datenübertragungsnetz nach Anspruch 1, mit (a) einem Anforderungsnachrichtengenerator (83) zum Erzeugen einer Datenübertragungsanforderungsnachricht, wenn eine Datenkommunikationsvorrichtung (9), die mit der Netzabschlussvorrichtung (8) verbunden ist, Daten sendet, und (b) einem xDSL(Digital Subscriber Line)-Transceiver (20) zum Übertragen eines Stromaufwärtsdatenrahmens, der die erzeugte Anforderungsnachricht aufweist, über das Datenübertragungsmedium (7) zu einer mit der Netzabschlussvorrichtung (8) verbundenen Leitungsabschlussvorrichtung (2).