DE102005024528B3

DE102005024528B3 - Verteilte digitale Kopfstelle

Info

Publication number: DE102005024528B3
Application number: DE200510024528
Authority: DE
Inventors: Piero Dipl.-Inf. Kirchner
Original assignee: BLANKOM ANTENNENTECHNIK GmbH
Current assignee: BLANKOM ANTENNENTECHNIK GmbH
Priority date: 2005-05-28
Filing date: 2005-05-28
Publication date: 2006-10-12
Anticipated expiration: 2025-05-29

Abstract

Die Erfindung betrifft eine digitale Kopfstelle, zusammengesetzt aus zumindest drei Bereichen, wobei ein erster Bereich mindestens ein Modul erster Art, welches einen Eingang für ein Signal besitzt, aufweist, ein zweiter Bereich als ein paketbasierter Metabus ausgebildet ist und ein dritter Bereich mindestens ein Modul zweiter Art, welches einen Ausgang für einen Datenstrom besitzt, aufweist, wobei jedes Modul eine Schnittstelle zu dem Metabus aufweist und an einem Modul erster Art eingehende Daten durch das betreffende Modul erster Art anhand einer Zieladresse über dne Metabus selbständig an mindestens ein Modul zweiter Art übermittelbar ist. DOLLAR A Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine verbesserte digitale Kopfstelle anzugeben, die mit geringem Fertigungsaufwand und durch Standardbauteile kostengünstig herstellbar ist, wobei die räumliche Ausdehnung der Kopfstelle nicht eingeschränkt sein soll. DOLLAR A Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Anordnung gelöst, bei welcher der Metabus der Übermittlung von Daten und Steuerinformationen dient.

Description

Die Erfindung betrifft eine digitale Kopfstelle, zusammengesetzt aus zumindest drei Bereichen, wobei ein erster Bereich mindestens ein Modul erster Art, welches einen Eingang für ein Signal besitzt, aufweist, ein zweiter Bereich als ein paketbasierter Metabus ausgebildet ist und ein dritter Bereich mindestens ein Modul zweiter Art, welches einen Ausgang für einen Datenstrom besitzt, aufweist, wobei jedes Modul eine Schnittstelle zu dem Metabus aufweist und an einem Modul erster Art eingehende Daten durch das betreffende Modul erster Art anhand einer Zieladresse über den Metabus selbständig an mindestens ein Modul zweiter Art übermittelbar sind.
Im allgemeinen werden herkömmliche digitale Kopfstellen in Fernsehverteilnetzen eingesetzt, um aus mehreren Eingangstransportströmen durch zeitliches Multiplexing einen Ausgangstransportstrom zur Weiterverteilung zu erzeugen.

Dazu beschreibt beispielsweise die EP 0 856 994 B1 eine Fernseh-Kopfstelle zum Empfangen und Verarbeiten von Programmsignalen mit einer CPU, einem Demultiplexer und einem Kombinator. Die CPU steuert, überwacht und stellt sicher, dass gewünschte digitale Programme oder Kanäle aus einem oder mehreren Multiplex-Signalen herausgepickt werden. Sie steuert und überwacht ferner den Demultiplexer und den Kombinator. Der Demultiplexer empfängt die Signale, nimmt eine Auswahl der gewünschten Programme oder Kanäle gemäß von der CPU gesendeter Instruktionen vor und gibt die gewünschten Programme oder Kanäle aus. Der Kombinator kombiniert die von dem Demultiplexer ausgegebenen Programme oder Kanäle gemäß den von der CPU gesendeten Instruktionen in ein kombiniertes Übertragungssignal.

Eine solche Fernseh-Kopfstelle erfordert einen zentralen Multiplexer, der zudem in einer festverdrahteten Umgebung eingesetzt wird. Sie ist dadurch kostenaufwendig und nicht skalierbar. Im Falle von Defekten muss ein aufwendi ger Austausch von Komponenten erfolgen, wozu die Anordnung zudem abgeschaltet werden muss.

EP 1 202 499 A2 beschreibt eine Eingangsschaltkreiskarten-Vorrichtung in einem Gehäuse, geeignet, um eine Mehrzahl von zusätzlichen Schaltkreiskarten in dem Gehäuse über eine Versorgungsebene mit Daten zu versorgen. Sie umfasst Mittel zum Erlangen von mindestens einem digitalen Datenpaket eines Transportstroms, Mittel zum Kapseln des erlangten Pakets in einem kapselnden Paket, wobei das verkapselnde Paket ein Feld aufweist, das Quellinformation über das verkapselnde Paket enthält, sowie einen Router mit einer Mehrzahl von Ausgangsanschlüssen. Jeder Ausgangsanschluss ist mit einem passenden Ausgangsanschluss der zusätzlichen Schaltkreiskarten verbunden. Der Router ist dabei so konfiguriert, dass er das verkapselnde Paket über mindestens einen zugehörigen der Ausgangsanschlüsse und über die Versorgungsebene in Übereinstimmung mit der Quellinformation in dem Feld an zumindest eine der zusätzlichen Schaltkreiskarten leitet. Diese Vorrichtung erfordert und umfasst außerdem eine Verarbeitungsschaltkreiskarten-Vorrichtung in einem Gehäuse, geeignet, um Daten von einer Eingangskarte in dem Gehäuse über eine Versorgungsebene zu empfangen. Sie umfasst Mittel zum Empfangen von mindestens einem verkapselnden Paket von der Eingangskarte, wobei das verkapselnde Paket ein Paket digitaler Daten verkapselt, das aus einem Transportstrom gewonnen wurde, und ein Feld enthält, das Quellinformation über das gewonnene Paket enthält, sowie einen Router mit einer Mehrzahl von Ausgangsanschlüssen. Jeder Ausgangsanschluss ist mit einem Verarbeitungspfad verbunden, welcher einen Paket-Entkapsler und eine Zielverarbeitungsfunktion ausweist. Der Router ist dabei so konfiguriert, dass er das verkapselnde Paket in Übereinstimmung mit der in dem Feld enthaltenen Quellinformation in einen der Verarbeitungspfade leitet.

Diese Kartenkombination weist zwar relativ einfach austauschbare Komponenten auf und ist immerhin begrenzt skalierbar, zum Austausch oder zum Hinzufügen von Karten muss die Vorrichtung jedoch abgeschaltet werden. Die Karten sind zudem komplex aufgebaut und erfordern ASIC-, FPGA- und DSP- Spezialbausteine, woraus ein hoher Kostenaufwand für die Herstellung resultiert. Außerdem erlaubt die Verbindung der Karten in der offenbarten Form eines PCI-Busses mit einem dazu parallelen IP-Bus nur eine geringe räumliche Ausdehnung der Vorrichtung.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte digitale Kopfstelle der eingangs genannten Art anzugeben, die mit geringem Fertigungsaufwand und durch Standardbauteile kostengünstig herstellbar ist, wobei die räumliche Ausdehnung der Kopfstelle nicht eingeschränkt sein soll.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch eine digitale Kopfstelle, welche die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung sieht vor, dass der Metabus der Übermittlung von Daten und Steuerinformationen dient.

Auf diese Weise ist nur eine einzelne Verbindung der Module erforderlich, nämlich diejenige über die Schnittstelle zum Metabus. Es entfällt somit ein separater, zweiter Bus, insbesondere ein PCI-Bus, für die Steuerinformationen. Der Aufbau der Kopfstelle ist dadurch wesentlich vereinfacht und deutlich kostengünstiger. Die räumliche Ausdehnung der Kopfstelle ist prinzipiell nicht beschränkt, da die Verbindungen mit dem paketorientierten Metabus praktisch beliebig erweiterbar sind. Die erfindungsgemäße Kopfstelle ermöglicht desweiteren die volle Kontrolle über den Datenstrom beziehungsweise die Datenströme. Die Module können außerdem insbesondere durch Einspielen von aktualisierter Software gewartet werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Metabus mit einem Controller-Modul verbunden, welches die Module erster und zweiter Art durch Übertragung von Steuerinformationen über den Metabus überwacht und/oder steuert. Das Controller-Modul erlaubt den Verzicht auf eine hartkodierte Programmie rung beziehungsweise eine feste Verdrahtung der Module erster und/oder zweiter Art untereinander. Dabei ist das Controller-Modul über denselben Metabus mit den anderen Modulen verbunden, über den die anderen Module sich einander Daten übermitteln. Die Module erster und/oder zweiter Art sind so je nach Bedarf ihrer Funktionen einfach mit Steuerparametern versorgbar. Alternativ ist es möglich, die Module erster und/oder zweiter Art mittels des Controller-Moduls über den Metabus teilweise oder vollständig neu zu programmieren.

Vorzugsweise weist jedes Modul erster Art eine Tabelle auf, in der durch das Controller-Modul mindestens eine Adresse eines Moduls zweiter Art als Zieladresse für an dem betreffenden Modul erster Art eingehende Daten zuweisbar ist. Die Module erster Art sind dadurch in der Lage, ohne Kommunikation mit dem Controller-Modul autonom den Versand der zu übermittelnden Daten an Module zweiter Art durchzuführen.

Zweckmäßigerweise sind durch ein Modul erster Art Zusatzinformationen aus eingehenden Daten mittels des Metabusses an das Controller-Modul übermittelbar. Die Verarbeitung und anschließende Verteilung der Zusatzinformationen kann dadurch zentral im Controller-Modul erfolgen.

Eine zweckmäßige Ausgestaltung sieht dabei vor, dass das Modul erster Art die Zusatzinformationen für das Controller-Modul sammelt und/oder aufbereitet. Das Controller-Modul wird dadurch um Rechenzeit erleichtert. Desweiteren kann dadurch die Buslast auf dem Metabus verringert werden. Dies kann durch eine zusammengefasste Übermittlung von Zusatzinformationen und/oder das Auslassen von irrelevanten Informationen geschehen und/oder dadurch, dass eine Übermittlung nur bei Vorliegen neuer Information erfolgt.

Vorzugsweise stellt der Metabus Punkt-zu-Punkt- und/oder Punkt-zu-Multipunkt-Verbindungen zwischen Modulen bereit. In solchen Verbindungen ist eine hohe Datenübertragungsrate ohne Kollisionen möglich.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Module lösbar mit dem Metabus verbindbar oder verbunden. Dies ermöglicht den einfachen Austausch von Komponenten beispielsweise im Fehlerfall oder zur Vergrößerung der Kapazität der Kopfstelle.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform ist derart gestaltet, dass die Schnittstellen zum Metabus hot-plug-fähig ausgebildet sind. Dies ermöglicht den Wechsel und das Hinzufügen von Komponenten im laufenden Betrieb der Kopfstelle, so dass ein Abschalten derselben nicht erforderlich ist. Auf diese Weise ist sogar der Austausch des Metabusses möglich, beispielsweise zum Hochskalieren der Kopfstelle.

Vorteilhafterweise sendet ein neu eingeschaltetes Modul erster oder zweiter Art eine Nachricht mit seinen spezifischen Eigenschaften als Broadcast auf den Metabus. Dadurch wird ein Controller-Modul oder auch andere Module über die Anwesenheit eines neuen Moduls informiert, wodurch diese in die Lage versetzt werden, entsprechend zu reagieren.

In einer weiteren Ausgestaltung wird ein neu eingeschaltetes Modul erster oder zweiter Art durch das Controller-Modul initialisiert. Das Modul erreicht so einen definierten Ausgangszustand.

Ein hoher Datendurchsatz der Kopfstelle gelingt, indem ein Modul erster oder zweiter Art nach seiner Initialisierung autonom arbeitet ohne mit dem Controller-Modul zu kommunizieren.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist der Metabus einen Ethernet-Switch auf. Die Ausführung des Metabusses als Ethernet bewirkt eine nahezu unbegrenzte Skalierbarkeit der Kopfstelle. Zudem stellt ein Ethernet-Switch auf einfache, kostengünstige Weise einen paketbasierten, deterministischen Bus mit flexiblen Punkt-zu-Punkt- und Punkt-zu-Mehrpunkt-Verbindungen und hot-plugging-fähigen Anschlüssen bereit.

Dabei sind vorzugsweise die Schnittstellen der Module als Ethernet-Anschlüsse ausgebildet. Derartige Anschlüsse sind kostengünstig verfügbar.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht dabei vor, dass für die räumliche Zuordnung von Modulen erster und zweiter Art eine Routingtabelle des Ethernet-Switches durch das Controller-Modul auslesbar ist. Auf diese Weise kann eine automatische, schnelle Zuordnung von Hardwareadressen und geometrischer Position erfolgen.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Metabus als Bus nach IEEE 1394b ausgebildet. Die Bandbreiten der Datenübertragung für verschiedene Geräte sind bei diesem Bus fein einteilbar und zuverlässig verfügbar. Der Bus stellt eine einfache und kostengünstige Möglichkeit für einen hot-plugging-fähigen Metabus dar.

Dabei sind vorzugsweise die Schnittstellen der Module als Anschlüsse nach IEEE 1394b ausgebildet. Derartige Anschlüsse sind kostengünstig verfügbar.

Vorteilhafterweise ist der Bus dabei segmentiert, wobei das Controller-Modul mehrere Nodes aufweist. Dadurch ist eine große Anzahl von Modulen an der Kopfstelle einsetzbar.

Zweckmäßigerweise stellt das Controller-Modul dabei eine Bridge-Funktion bereit. Dadurch können Daten zwischen in unterschiedlichen Strängen des Busses angeschlossenen Modulen übertragen werden.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist jedes Modul eine eigene CPU auf. Dies entlastet das Controller-Modul hinsichtlich der Rechenkapazität und ermöglicht eine einfache Reprogrammierbarkeit der Module. Dies kann beispielsweise durch Softwareupdates geschehen, die von einem Controller-Modul übermittelt werden.

Eine weitere Ausgestaltung sieht dabei vor, dass ein Modul erster oder zweiter Art bei ihm ankommende Daten verarbeitet und/oder filtert. Dies reduziert zum einen die Buslast des Metabusses. Zum anderen können dadurch in den Modulen erster und zweiter Art kostengünstige CPUs geringerer Leistung eingesetzt werden, da die Rechenlast möglichst gleichmäßig zwischen den Modulen aufgeteilt wird.

In einer weiteren Ausgestaltung setzt ein Modul erster oder zweiter Art bei ihm ankommende Daten auf das und/oder von dem Format des Metabusses um. Dies ermöglicht einen hohen Datendurchsatz, da ein zentrales Controller-Modul nicht inanspruchgenommen wird.

Zweckmäßigerweise weist ein Modul dazu einen FIFO-Puffer auf. Dadurch werden Datenverluste im Falle von kurzfristigen Einbrüchen des Datendurchsatzes vermieden. Zudem kann eine CPU des Moduls unter anderem dadurch den Datenstrom filtern und Informationen extrahieren. Der Einzatz eines FIFO-Puffers kann auch umgangen werden indem eine CPU die Daten direkt per DMA oder I/O-Befehlen in ihren Speicher transferiert, die Daten dort bearbeitet und wieder per DMA oder I/O-Befehlen aus dem Speicher zu einer Datensenke weiterleitet. Eine andere Variante ist in der Lage, mit Hilfe von beispielsweise programmierbarer Logik die ankommenden Daten in Echtzeit zu verarbeiten und weiterzuleiten.

In einer vorteilhaften Ausprägung der Erfindung ist ein Modul in sich modular aufgebaut. Dies ermöglicht die Wiederverwendbarkeit desselben Modulentwurfs für unterschiedliche Eingangs- beziehungsweise Ausgangsschnittstellen der Kopfstelle.

Vorteilhafterweise ist an den Metabus mindestens ein Modul dritter Art anschließbar oder angeschlossen, mittels dessen bidirektional Daten übermittelbar sind. Dadurch steht eine Schnittstelle für die Anbindung von externen Geräten zur Verfügung.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Metabus über ein Modul dritter Art, welches als Gateway und/oder Firewall ausgebildet ist, an ein externes Ethernet anbindbar oder angebunden. Auf diese Weise ist die Kopfstelle aus der Entfernung konfigurierbar, steuerbar und/oder überwachbar. Durch eine Firewall können Angriffe auf den Metabus, das Controller-Modul und/oder die Module erster und zweiter Art und damit Ausfälle der Kopfstelle verhindert werden, obwohl Zugriffe erlaubt werden, sofern sie autorisiert sind.

Zweckmäßigerweise fügt ein Modul zweiter Art statische Informationen, welche ihm mittels des Metabusses von dem Controller-Modul übermittelt werden, in den von ihm ausgehenden Datenstrom ein. Dadurch wird das Modul zweiter Art von rechenintensiven Aufgaben entbunden.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass ein Modul zweiter Art, falls ihm Daten von mehreren Modulen erster Art gleichzeitig übermittelt werden, diese Daten in den von ihm ausgehenden Datenstrom multiplext. Auf diese Weise ist kein zentraler Multiplexer erforderlich. Multiplexing kann flexibel je nach Bedarf erfolgen.

Im Falle des Einsatzes als Kopfstelle ist vorzugsweise ein ausgehender Datenstrom als ein Transportstrom eines digitalen Fernsehverteilsystems ausgebildet. Die Kopfstelle ist auch anderweitig überall dort verwendbar, wo Datenströme zu verteilen sind, beispielsweise an Knoten von Computernetzwerken wie dem Internet.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung dienen Adressen der Sicherungsschicht und/oder der Vermittlungsschicht des Metabusses als Zieladressen. Die Verwendung eines solchen Kommunikationsprotokolles auf einer niederen Schicht ermöglicht einen hohen Datendurchsatz durch den Metabus.

Vorzugsweise weist der Metabus ein deterministisches Verhalten auf, wodurch Paketkollisionen weitgehend vermieden werden. Die Kopfstelle besitzt dadurch ein vorhersagbares Verhalten hinsichtlich der Verarbeitungszeiten.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen erläutert.
Dazu zeigen:
1 ein Blockschaltbild einer digitalen Kopfstelle mit Ethernet-Switch als Metabus,
2 ein Modul erster Art,
3 ein Modul zweiter Art und
4 ein Blockschaltbild einer digitalen Kopfstelle mit einem segmentierten Metabus nach IEEE 1394b.
1 zeigt eine digitale Kabelkopfstelle 1, die erfindungsgemäß als verteiltes System ausgeführt ist. Dieses System erzeugt aus beliebigen Eingangsdaten E nutzerspezifische Datenströme T, insbesondere Transportströme für die Verteilung von digitalem Fernsehen im DVB-Standard. Es lassen sich aber auch beliebige andere Datenströme erzeugen, so dass die Kabelkopfstelle 1 auch für andere Anwendungen als digitales Fernsehen verwendbar ist. Dargestellt sind desweiteren die Datenpfade D der über die Kopfstelle zu übermittelnden Daten und die Steuerinformations-/Steuerpfade S.
Deutlich ist eine Aufteilung der Kabelkopfstelle 1 in Eingangsbereich 1.1, Vermittlungsbereich 1.2 und Ausgangsbereich 1.3 zu erkennen. Ein- und Ausgangsbereich 1.1, 1.3 sind aus Modulen erster beziehungsweise zweiter Art 2.1, 2.2 aufgebaut, was die Integration einer großen Anzahl externer Schnittstellen in ein multimediales Kopfstellensystem ermöglicht. Im Eingangsbereich 1.1 sind mehrere Module erster Art 2.1 angeordnet. Sie sind über entsprechende Schnittstellen mit dem Vermittlungsbereich 1.2, der ein als Metabus 3 bezeichnetes, paketorientiertes, deterministisches Bussystem darstellt, und über diesen mit im Ausgangsbereich angeordneten und über entsprechende Schnittstellen an den Metabus 3 angeschlossenen Modulen zweiter Art 2.2 verbunden. Sowohl die Datenpfade D als auch die Steuerinformations-/Steuerpfade S verlaufen ausschließlich über den Metabus 3. In diesem Beispiel ist eines der Module erster Art 2.1 mit einem Eingang für einen Multiplex digitaler Transportströme, auch als Multiprogrammtransportstrom (MPTS) bezeichnet, nach dem DVB-C-Standard versehen, ein Modul erster Art 2.1 mit einem Eingang für digitales Fernsehen nach dem DVB-S-Standard, ein weiteres Modul erster Art 2.1 mit einem kombinierten Eingang für ein analoges Video- und Audiosignal und ein Modul erster Art 2.1 mit einem Eingang für ein frequenzmoduliertes, analoges Radiosignal. Zusätzlich sind ein oder mehrere Module dritter Art 2.3 an den Metabus anschließbar. Module dritter Art 2.3 sind für allgemeine, insbesondere bidirektionale Schnittstellen zur Außenwelt vorgesehen. Ist eine solche nicht erforderlich, kann auf derartige Module 2.3 verzichtet werden. Die Module dritter Art können beispielsweise für die Aufbereitung von Rückkanälen verwendet werden oder Steueraufgaben über einen Datenstrom, insbesondere DVB-Datenstrom, wahrnehmen. Denkbar wäre auch der Einsatz für Last- oder Reaktionstests oder für die Bereitstellung von Daten auf Abruf, beispielsweise Videodaten.
Der Metabus 3 kann je nach gewünschter Leistungsfähigkeit sowie Gesamtaufbau und Struktur der Kabelkopfstelle 1 unterschiedlich ausgeführt sein. In diesem Beispiel ist der Metabus 3 als einzelner Ethernet-Switch 4 ausgebildet, welcher eine entsprechende Anzahl von Ethernet-Anschlüssen aufweist und ein Ethernet nach IEEE 802.3-Standard darstellt. Die Schnittstellen der Module erster, zweiter und dritter Art 2.1, 2.2, 2.3 zum Metabus 3 sind als einfache Ethernet-Anschlüsse ausgeführt. Diese Schnittstellen sind hot-plug-fähig. Derartig gestaltete Verbindungen können somit im laufenden Betrieb getrennt und geschlossen werden, um Module zu entfernen und/oder hinzuzufügen. Dies ist beispielsweise bei einem Defekt oder zum Aufrüsten der Kopfstelle erforderlich. Die Kopfstelle muss aufgrund der Hot-plug-Fähigkeit des Ethernets dazu nicht abgeschaltet werden. Das Ethernet in Form eines Ethernet-Switches 4 stellt eine einfache Ausbildung des Metabusses 3 dar, um praktisch kollisionsfreie Punkt-zu-Punkt- und/oder Punkt-zu-Multipunkt-Verbindungen bereitzu stellen. Dadurch sind konstante Datenübertragungsraten möglich. Vorzugsweise werden Vollduplex-Anbindungen eingesetzt. So können die angeschlossenen Module Daten senden und gleichzeitig Steuerinformationen empfangen. Anstelle eines einzelnen Ethernet-Switches 4 ist ein strukturiertes Ethernet einsetzbar, das durch mehrere Ethernet-Switches 4 segmentiert ist.
Ein entscheidendes Detail für die Leistungsfähigkeit eines ethernetbasierten Metabusses 3 stellt der Ethernet-Switch 4 dar. Über die zur Verfügung stehenden Anschlüsse bestimmt er die Anzahl der anschließbaren Geräte, durch seine innere Struktur die maximale Datenübertragungsrate und die Latenzzeit der Datenpakete. Die Auswahl des Ethernet-Switches 4 entscheidet daher über die Erfüllung der entsprechenden Auswahlkriterien. Ethernet-Switches 4 stehen in verschiedenen Klassen von unterschiedlichen Herstellern zur Verfügung. Sie werden mit einer unterschiedlichen Anzahl von Anschlüssen sowie als Geräte mit sogenannten Modulslots angeboten. Die Gesamtanzahl der verfügbaren Anschlüsse variiert dabei im Bereich von einigen wenigen bis hin zu mehreren hundert. Sie sind in der Regel in der Lage, über einen Autonegotationsvorgang die Eigenschaften der angeschlossenen Geräte zu erkennen und so die optimalen Übertragungsparameter einzustellen.
Die Latenzzeit eines Datenpaketes beträgt etwa 6-12 μs, wobei von einer Paketgröße von 64 Byte ausgegangen wird. Bei der Übertragung von Transportstrompaketen (TS-Paketen) beispielsweise mittels des UDP-Protokolls besitzen diese eine Größe von 206 Bytes, zusammengesetzt aus 188 Bytes Nutzdaten, 10 Bytes Ethernet-Header und 8 Bytes UDP-Header. Extrapoliert man aufgrund der unterschiedlichen Paketgrößen, so ist für ein TS-Paket mit einer Verweildauer von 23-46 μs zu rechnen. Im Vergleich dazu benötigt ein TS-Paket mit einer Nettodatenrate von 38 MByte/s eine Übertragungszeit von 31,6 μs. Ein wichtiger Parameter eines Ethernet-Switches 4 ist die Verarbeitungsdatenrate der sogenannten Switch Fabric. Diese muss mit der Anzahl der Eingänge skalieren. Das Datenaufkommen der Kopfstelle 1 wird im wesentlichen durch die Anzahl der Module zweiter Art 2.2 bestimmt. Bei der Auswahl des Ethernet-Switches ist darauf zu achten, dass der Datendurchsatz der Switch Fabric größer ist als das zu erwartende Gesamtdatenaufkommen υ auf dem Metabus 3. Das zu erwartende Gesamtdatenaufkommen υ spielt bei der Planung einer Kopfstellenanlage eine entscheidende Rolle. Es setzt sich zusammen aus der Summe der Datenraten an den Ausgängen der Module zweiter Art 2.2 zuzüglich eines Sicherheitsfaktors von beispielsweise 5% sowie der Kommunikationsdatenrate zur Steuerung und Überwachung der Module 2.1, 2.2:
Die Steuerung und Koordinierung des Gesamtsystems erfolgt durch ein zentrales Controller-Modul 5. Dieses ist für die Überwachung und Steuerung der einzelnen Module erster und zweiter Art 2.1, 2.2 über die Steuerinformations-/Steuerpfade S zuständig, jedoch nicht für das Weiterleiten der hauptsächlichen Nutzdaten. Für das Verschicken und richtige Adressieren der Datenströme an die Module zweiter Art 2.2 sind die einzelnen Module erster Art 2.1 im Eingangsbereich 1.1 selbst verantwortlich. Ein zentraler Multiplexer kann hier entfallen, so dass ein hoher Flexibilitätsgrad erreicht wird. Eine Integration bestehender Infrastrukturen in das System oder umgekehrt ist aufgrund der Verwendung von standardisierten Schnittstellen ohne Probleme möglich.
Falls, wie in diesem Beispiel, hot-plugging-fähige Schnittstellen zwischen den Modulen 2.1, 2.2 und dem Metabus 3 eingesetzt werden, muss das Controller-Modul 5 über ein neu eingesetztes Modul 2.1, 2.2 informiert werden. Ein neu eingesetztes Modul 2.1, 2.2 sendet deshalb eine spezielle Broadcast-Nachricht mit ihren spezifischen Eigenschaften über den Metabus 3. Diese Nachrichten werden von dem Modul 2.1, 2.2 solange in zufälligen Abständen gesendet, bis es durch den Controller 5 initialisiert wird.
Zweckmäßig ist zudem die automatische Erkennung der räumlichen Anordnung der einzelnen Module 2.1, 2.2. Ein mechanischer Aufbau ist beispielsweise vorgegeben. Die Module 2.1, 2.2 können dann an vordefinierten Plätzen mit dem System verbunden werden. Es wird daher eine Zuordnung benötigt, wel cher die Festadressen der Module 2.1, 2.2 zu den Plätzen zuordnet, die sie belegen.
Beim vorgeschlagenen Firewire-System ist diese Zuordnung schon durch seinen sogenannten Daisy-chain-Aufbau gegeben. Beim Ethernetsystem kann durch die Verkabelung jedem Anschluss des Ethernet-Switches 4 ein fester Platz zugeordnet werden. Durch die Abfrage der Routingtabellen des Ethernet-Switches 4 kann dann die Platz-Adress-Zuordnung erfolgen. Für diese Vorgehensweise kommt ausschließlich ein sogenannter managed Ethernet-Switch 4. infrage. Die Zuordnung ist nicht standardisiert, so dass in diesem Fall eine manuelle Zuordnung erfolgen muss.
Die Adressierung der einzelnen angeschlossenen Module 2.1, 2.2 erfolgt vorzugsweise direkt über die Hardwareadressen, beispielsweise die MAC-Adressen der Sicherungsschicht bei ethernetbasiertem Metabus 3. Sind die Recheneinheiten der Module 2.1, 2.2 ausreichend schnell, so können auch Kommunikationsprotokolle höherer Schichten eingesetzt werden, beispielsweise das IP-Protokoll auf der Vermittlungsschicht, UDP auf der Transportschicht und/oder SNMP auf der Darstellungs-/Anwendungsschicht. Broadcast-Adressierung aller und Multicast-Adressierung mehrerer angeschlossener Geräte beziehungsweise Module kann mit Hilfe des Transportprotokolles, beispielsweise UDP, realisiert werden. Eine weitere Möglichkeit bietet die Verwendung von Ports, insbesondere auf der Ebene der Transportschicht. Ein Broadcast an einen bestimmten Port im System wird beispielsweise nur von denjenigen Modulen 2.1, 2.2 verarbeitet, welche diesen geöffnet haben. Damit ist die Multicast-Adressierung unabhängig vom verwendeten Metabussystem.
Je mehr Module 2.1, 2.2 im System verfügbar sind, desto mehr Rechenleistung wird für das Controller-Modul 5 benötigt. Neben allgemeinen Verwaltungsaufgaben wie der Zuweisung von Adressen ist es auch für die Verwaltung der Tabellen im Transportstrom sowie aller anderen Zusatzinformationen verantwortlich, welche eine zentrale Aufbereitung benötigen. Von den Modulen erster Art 2.1 erhält es Informationen über die am jeweiligen Eingang anliegenden Daten. Das Controller-Modul 5 legt daraufhin fest, wohin ein betreffendes Modul erster Art 2.1 seine jeweiligen Daten zu schicken hat. Diese Steuerinformationen werden dann über den Metabus 3 entlang der Steuerinformations-/Steuerpfade S an ein Modul erster Art 2.1 gesendet, wenn dieses initialisiert wird oder sich das Routing ändert. Einem oder mehreren Modulen zweiter Art 2.2 wird durch das Controller-Modul 5 mittels derartiger Steuerinformationen über den Metabus 3 entlang der Steuerinformations-/Steuerpfade S die Zusammensetzung des Transportstroms übermittelt. Das Verschicken der Daten wird dann autonom von dem jeweiligen Modul erster Art 2.1 realisiert. Solange keine unvorhergesehenen Ereignisse am Eingang des jeweiligen Moduls 2.1, 2.2 auftreten, ist keine weitere Kommunikation mit dem Controller-Modul 5 notwendig.
Steuerinformationen von und zum Controller-Modul 5 werden vorzugsweise im lesbaren ASCII-Textformat übertragen, wohingegen größere Datenmengen im Binärformat übertragen werden.
Die Module 1.1, 1.2 sind als I/O-Einheiten ausgeführt, die die Schnittstellen des Gesamtsystems nach außen bereitstellen. Jedes Modul 2.1, 2.2 ist dabei über eine eindeutige Hardware-ID ansprechbar und enthält für die modulinterne Parametereinstellung und Steuerung sowie zur Kommunikation mit dem zentralen Controller-Modul 5 eine eigene CPU. Vorzugsweise sind die Module 2.1, 2.2 in sich ebenfalls modular aufgebaut, was eine flexible Fertigung für unterschiedliche Eingangsformate und -schnittstellen erlaubt. Eine initialisierte I/O-Einheit arbeitet autonom, ohne mit dem zentralen Controller-Modul 5 zu kommunizieren. Zur Erkennung des Typs der I/O-Einheiten, welcher beispielsweise die Art der externen Schnittstelle und damit insbesondere die Unterscheidung zwischen Ein- und Ausgangsbereich 1.1, 1.3 angibt, enthält jede einen Speicher, der vom zentralen Controller-Modul 5 ausgelesen werden kann.
Die I/O-Einheiten, welche die Module erster Art 2.1 bilden, sind als Eingangskonverter 6 ausgeführt. Jeder dieser Eingangskonverter 6 bildet eine oder meh rere aus der Vielzahl der möglichen Eingangsschnittstellen für eingehende Signale auf den Metabus 3 ab. 2 zeigt den prinzipiellen Aufbau einer solchen Baugruppe. Die am Eingangsumsetzer 6.1 in einem vorgegebenen Format ankommenden Daten werden durch den Eingangsumsetzer 6.1 zugehörigen Typs, beispielsweise einen Demodulator und/oder Demultiplexer, in ein modulinternes Format transformiert und in einem Datenfilter 6.2 je nach Erfordernis gemäß den Vorgaben des zentralen Controller-Moduls 4 gefiltert. Die eingegangenen Daten werden anschließend durch das Modul erster Art 2.1 selbständig ohne Interaktion mit dem zentralen Controller-Modul 5 in der Metabusanpassung 6.3 auf das Format des Metabusses 3, beispielsweise in UDP-Pakete, umgesetzt und an ein zugeteiltes Modul zweiter Art 2.2 verschickt. Dadurch lässt sich das Datenvolumen bereits am Eingang der Kopfstelle 1 reduzieren und so eine Entlastung des Metabusses 3 erreichen. Dazu enthält jedes Modul erster Art 2.1 eine Tabelle mit den Zieladressen für eingehende Datenpakete. Bis auf das Herausfiltern von nicht benötigten Daten werden in diesem Beispiel keine weiteren Änderungen am Eingangsdatenstrom vorgenommen. Die Abläufe innerhalb eines Moduls erster Art 2.1 werden durch eine programmierbare CPU 6.4 autonom gesteuert und überwacht.
Eingehende Datenströme können Zusatzinformationen wie SI und PSI des DVB-Standards enthalten, welche zentral verwaltet und aufbereitet werden müssen. Die modulinterne CPU kann über einen Hardwarefilter und einen FIFO-Puffer Zugriff auf den Datenstrom erlangen. Dadurch können bereits an dieser Stelle solche Informationen für das zentrale Controller-Modul 5 gesammelt und aufbereitet werden. Auch dabei werden keine Modifikationen an den eigentlichen Daten vorgenommen. Daher können in einem Modul erster Art 2.1 CPUs mit kleiner Leistung zum Einsatz kommen.
Die I/O-Einheiten, welche die Module zweiter Art 2.2 bilden, sind als Ausgangskonverter 7 ausgeführt. 3 zeigt den prinzipiellen Aufbau einer solchen Baugruppe. Jeder dieser Ausgangskonverter 7 bildet vom Metabus 3 kommenden Daten in das an seinem Ausgang geforderte Ausgangsdatenformat sowie den geforderten physikalischen Übertragungsstandard um, beispielswei se in einen Transportstrom für eine DVB-C-Übertragung. Dabei kann es erforderlich sein, die ankommenden Daten einer Verarbeitung zu unterziehen. Beispielsweise müssen neben den eigentlichen Daten eines Datenstroms je nach Bedarf statische Informationen wie SI und PSI zusätzlich in den Ausgangsdatenstrom eingefügt werden. Diese erhält das jeweilige Modul zweiter Art 2.2 fertig aufbereitet vom zentralen Controller-Modul 5. Je nach Anforderung kann ein Ausgangskonverter 7 unterschiedlich komplex realisiert sein. In jedem Fall ist eine Metabusanpassung 7.1 erforderlich, um die Daten aus dem Format des Metabusses 3 zu entnehmen. Für eine eventuelle Verarbeitung des Datenstroms kann eine Datenverarbeitungseinheit 7.2 vorgesehen sein. Schließlich ist ein Ausgangsumsetzer 7.3 erforderlich, um den Datenstrom auf Ausgangsdatenformat und/oder Übertragungsstandard zu transformieren, beispielsweise ein IP-Server oder ein DVB-C Modulator. Die Abläufe innerhalb eines Moduls zweiter Art 2.2 werden durch eine programmierbare CPU 7.4 autonom gesteuert und überwacht.
Das im Metabus 3 durchzuleitende Datenaufkommen ist hauptsächlich von der Anzahl der Module zweiter Art 2.2 abhängig. Diese sind die Empfänger der von den Modulen erster Art 2.1 kommenden, bereits gefilterten Daten. Ein Modul zweiter Art 2.2 kann zudem von mehreren Modulen erster Art 2.1 gleichzeitig adressiert werden. Normalerweise an dieser Stelle auftretende Kollisionen werden durch den deterministischen Metabus 3 und teilweise durch die Module erster Art 2.1 vermieden.
Das zentrale Controller-Modul 5 ist zwar für die Verwaltung des Gesamtsystems der digitalen Kopfstelle 1 verantwortlich, besitzt jedoch außer einer Schnittstelle zum Metabus 3 vorzugsweise keine andere Schnittstelle nach außen. Für die Einstellung der Systemparameter und die externe Kommunikation sind in diesem Fall spezielle I/O-Einheiten als Module dritter Art 2.3 verantwortlich. Sie fungieren gleichzeitig als Gateway und/oder Firewall und können manuelle Bedienelemente aufweisen. Somit ist es möglich verschiedene Bedienphilosophien unabhängig vom zentralen Controller-Modul 5 zu realisieren. Diese Module dritter Art 2.3 stellen einen Sonderfall dar. Sie stellen bidirekti onale Schnittstellen nach außen dar wie beispielsweise ein IP-Interface oder ein DVB-C Ausgangsmodul mit direkter Rückkanalverarbeitung nach DOCSIS-Standard. Sie sind eine Mischung aus Eingangskonvertern 6 und Ausgangskonvertern 7, die in diesem Beispiel mit eigener CPU versehen sind und nach dem Einschalten ihre spezifischen Eigenschaften über den Metabus 3 insbesondere an das Controller-Modul 5 mitteilen, beispielsweise in Form einer Broadcast-Nachricht. Auch in den Modulen dritter Art 2.3 werden die ankommenden Daten vorzugsweise soweit gefiltert wie sie von den entsprechenden Empfängermodulen benötigt werden. Empfängermodule können hier eines oder mehrere Module 2.1, 2.2, 2.3 einschließlich des Controller-Moduls 5 sein.
Auch wenn der Metabus 3 als Ethernet ausgeführt sein sollte, so sind externe IEEE802.3 Busse wie das Internet vorzugsweise ausschließlich über Module dritter Art 2.3 mit dem System zu verbinden. Diese dienen dann zweckmäßigerweise als Firewall und zur Flusssteuerung. Dadurch wird die Kopfstelle 1 zuverlässig geschützt, da beispielsweise auch Ethernet-Switches 4 angreifbar sind. Weiterhin können diese Module dritter Art 2.3 etwaige benötigte Server enthalten wie beispielsweise einen Webserver.
Alternativ zu einem Ethernet ist als Metabus 3 ein Bus nach IEEE 1394b-Standard, auch als Firewire bezeichnet, verwendbar. Das IEEE 1394b-Busystem eignet sich aufgrund seiner Eigenschaften hervorragend für kleinere, preiswerte Systeme. Einem Ausgangskonverter 7 beziehungsweise Modul zweiter Art 2.2 wird dabei in einer bevorzugten Ausführungsform jeweils ein isochroner Kanal für echtzeitkritische Daten zugeordnet. Ein isochroner Kanal stellt einen Broadcast-Kanal dar. Somit sind alle angeschlossenen Ausgangskonverter 7 in der Lage, die gesendeten Daten zu empfangen. Es ist daher notwendig, die einzelnen Pakete durch ein Protokoll zu adressieren. Zwar ist für die Übertragung von MPEG-Transportströmen durch IEEE 1394b eine Spezifikation vorgesehen, jedoch ist diese für diesen speziellen Einsatzfall nicht geeignet. Die Softwareimplementierung wird durch die OHCI-Schnittstelle vereinfacht, da sie es ermöglicht, verschiedene Schnittstellenbausteine mit der gleichen Software zu betreiben. Entsprechende Software-Bibliotheken stehen bereits zur Verfügung.
IEEE1394b verbindet alle Geräte über einen gemeinsamen Bus. Geht man von einem S800-Bus aus, lassen sich damit an einem Bus etwa 16 Ausgangskonverter 7 beziehungsweise Module zweiter Art 2.2 mit einer Datenrate von 38,5 MByte/s betreiben. Bis zum Ausschöpfen des Adressierungsvorrates können an einem solchen Bus noch 46 Eingangskonverter 6 und das Controller-Modul 5 betrieben werden. In aktuelle Anlagen werden etwa 15 digitale Transponder und etwa 100 analoge Kanäle eingespeist. Sollten, wie vorgesehen, in Zukunft nur noch digitale Angebote vorhanden sein, so ist von etwa 100 digitalen Transpondern in einem Kabelnetz auszugehen. Der Rest der Verfügbaren Bandbreite wird für den Rückkanal genutzt werden. Für derzeitige Anlagen wäre der Bus also als ausreichend, nicht jedoch für zukünftige Systeme. Zum einem greift hier die Beschränkung der Adressierbarkeit der einzelnen Knoten, zum anderen reicht die verfügbare Datenrate nicht aus. Auch die Verabschiedung der S1600-Spezifikation würde hier nur eine Verschiebung des Problems bedeuten.
Diese Beschränkungen werden durch eine in 4 gezeigte Segmentierung des Gesamtsystems durchbrochen. Das zentrale Controller-Modul 5 enthält mehrere Nodes 8 und ist somit in der Lage, mehrere separate IEEE 1394b-Stränge 9 zu verwalten und die daran angeschlossenen Module 2.1, 2.2 entsprechend zu adressieren. Je nach Konstruktion des Controller-Moduls 5 kann dieses Bridge-Funktionen realisieren. Damit ist es möglich, dass einzelne Stränge 9 in begrenztem Umfang Daten untereinander austauschen. Vorzugsweise liefern jedoch die Module erster Art 2.1 möglichst keine strangübergreifenden Daten.

1: Digitale Kopfstelle
1.1: Eingangsbereich
1.2: Vermittlungsbereich
1.3: Ausgangsbereich
2.1: Modul erster Art
2.2: Modul zweiter Art
2.3: Modul dritter Art
3: Metabus
4: Ethernet-Switch
5: Controller-Modul
6: Eingangskonverter
6.1: Eingangsumsetzer
6.2: Datenfilter
6.3: Metabusanpassung
7: Ausgangskonverter
7.1: Metabusanpassung
7.2: Datenverarbeitungseinheit
7.3: Ausgangsumsetzer
8: Node
9: Strang

Claims

Digitale Kopfstelle (1), zusammengesetzt aus zumindest drei Bereichen, wobei ein erster Bereich mindestens ein Modul erster Art (2.1), welches einen Eingang für ein Signal besitzt, aufweist, ein zweiter Bereich als ein paketbasierter Metabus (3) ausgebildet ist und ein dritter Bereich mindestens ein Modul zweiter Art (2.2), welches einen Ausgang für einen Datenstrom besitzt, aufweist, wobei jedes Modul (2.1, 2.2) eine Schnittstelle zu dem Metabus (3) aufweist, über die es mit ihm verbindbar oder verbunden ist, und an einem Modul erster Art (2.1) eingehende Daten durch dieses Modul (2.1) anhand einer Zieladresse über den Metabus (3) selbständig an mindestens ein Modul zweiter Art (2.2) übermittelbar sind, wobei der Metabus (3) der Übermittlung von Daten und Steuerinformationen dient, dadurch gekennzeichnet, dass der Metabus (3) als Bus nach IEEE 1394b ausgebildet ist.
Digitale Kopfstelle (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Metabus (3) mit einem Controller-Modul (5) verbunden ist, welches die Module erster und zweiter Art (2.1, 2.2) durch Übertragung von Steuerinformationen über den Metabus (3) überwacht und/oder steuert.
Digitale Kopfstelle (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Modul erster Art (2.1) eine Tabelle aufweist, in der durch das Controller-Modul (5) mindestens eine Adresse eines Moduls zweiter Art (2.2) als Zieladresse für an dem betreffenden Modul erster Art (2.1) eingehende Daten zuweisbar ist.
Digitale Kopfstelle (1) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass durch ein Modul erster Art (2.1) Zusatzinformationen aus eingehenden Daten mittels des Metabusses (3) an das Controller-Modul (5) übermittelbar sind.
Digitale Kopfstelle (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Modul erster Art (2.1) die Zusatzinformationen für das Controller-Modul (5) sammelt und/oder aufbereitet.
Digitale Kopfstelle (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Metabus (3) Punkt-zu-Punkt- und/oder Punkt-zu-Multipunkt-Verbindungen zwischen Modulen (2.1, 2.2, 2.3) bereitstellt.
Digitale Kopfstelle (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Module (2.1, 2.2, 2.3) lösbar mit dem Metabus (3) verbindbar oder verbunden sind.
Digitale Kopfstelle (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstellen zumindest der Module erster und zweiter Art (2.1, 2.2) zum Metabus (3) hot-plug-fähig ausgebildet sind.
Digitale Kopfstelle (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein neu eingeschaltetes Modul (2.1, 2.2, 2.3) eine Nachricht mit seinen spezifischen Eigenschaften als Broadcast auf den Metabus (3) sendet.
Digitale Kopfstelle (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein neu eingeschaltetes Modul (2.1, 2.2, 2.3) durch das Controller-Modul (5) initialisiert wird.
Digitale Kopfstelle (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Modul (2.1, 2.2, 2.3) nach seiner Initialisierung autonom arbeitet ohne mit dem Controller-Modul (5) zu kommunizieren.
Digitale Kopfstelle (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Metabus (3) einen Ethernet-Switch (4) aufweist
Digitale Kopfstelle (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstellen der Module (2.1, 2.2, 2.3, 5) als Ethernet-Anschlüsse ausgebildet sind.
Digitale Kopfstelle (1) nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass für die räumliche Zuordnung von Modulen erster und zweiter Art (2.1, 2.2) eine Routingtabelle des Ethernet-Switches (4) durch das Controller-Modul (5) auslesbar ist.
Digitale Kopfstelle (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstellen der Module (2.1, 2.2, 2.3, 5) als Anschlüsse nach IEEE 1394b ausgebildet sind.
Digitale Kopfstelle (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bus segmentiert ist, wobei das Controller-Modul (5) mehrere Nodes (8) aufweist.
Digitale Kopfstelle (1) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Controller-Modul (5) eine Bridge-Funktion bereitstellt.
Digitale Kopfstelle (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Modul erster und zweiter Art (2.1, 2.2) eine eigene CPU aufweist.
Digitale Kopfstelle (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Modul erster oder zweiter Art (2.1, 2.2) bei ihm ankommende Daten verarbeitet und/oder filtert.
Digitale Kopfstelle (1) nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass ein Modul (2.1, 2.2, 2.3) bei ihm ankommende Daten auf das und/oder von dem Format des Metabusses (3) umsetzt.
Digitale Kopfstelle (1) nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass ein Modul (2.1, 2.2, 2.3) einen FIFO-Puffer aufweist.
Digitale Kopfstelle (1) nach einem der Ansprüche 18 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass ein Modul (2.1, 2.2, 2.3, 5) in sich modular aufgebaut ist.
Digitale Kopfstelle (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an den Metabus (3) mindestens ein Modul dritter Art (2.3) anschließbar oder angeschlossen ist, mittels dessen bidirektional Daten übermittelbar sind.
Digitale Kopfstelle (1) nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Metabus (3) über ein Modul dritter Art (2.3), welches als Gateway und/oder Firewall ausgebildet ist, an ein externes Ethernet anbindbar oder angebunden ist.
Digitale Kopfstelle (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Modul zweiter Art (2.2) statische Informationen, welche ihm mittels des Metabusses (3) von dem Controller-Modul (5) übermittelt werden, in den von ihm ausgehenden Datenstrom einfügt.
Digitale Kopfstelle (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Modul zweiter Art (2.2), falls ihm Daten von mehreren Modulen erster Art (2.1) gleichzeitig übermittelt werden, diese Daten in den von ihm ausgehenden Datenstrom multiplext.
Digitale Kopfstelle (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein ausgehender Datenstrom als ein Transportstrom eines digitalen Fernsehverteilsystems ausgebildet ist.
Digitale Kopfstelle (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Adressen der Sicherungsschicht und/oder der Vermittlungsschicht des Metabusses (3) als Zieladressen dienen.
Digitale Kopfstelle (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Metabus (3) ein deterministisches Verhalten aufweist.