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G.fast ist eine DSL-Technologie, die dem Kunden (Teilnehmer) Dienste mit hoher Bitrate (z. B. Gigabit) bereitstellt. G.fast wird auch als auf dem Standard ITU-G.9700 basierende Breitbandtechnologie bezeichnet. Der G.fast-Dienst kann typischerweise von einem Netzwerkelement gehostet werden, das sich an einem Verteilungspunkt befindet, mit dem Teilnehmer über Kabel verbunden sind. Eine Verteilungspunkteinheit (DPU) kann eine Glasfaseraufwärtsstrecke, z. B. ein oder zehn Gigabit/s-Ethernet oder ein passives optisches Netzwerk (PON, EPON, 10GEPON, GPON, XGS-PON oder NG-PON2) aufweisen.
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Der Verteilungspunkt kann sich in einem Keller, einer Vertiefung, einem Schrank, an einer Wand oder an einem Mast befinden.
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Die Aufgabe ist, eine effiziente Lösung bereitzustellen, um Teilnehmer mit einem Verteilungspunkt zu verbinden, und G.fast-Dienste für die Teilnehmer bereitzustellen.
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Dieses Problem wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weitere Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Die hier vorgeschlagenen Beispiele können insbesondere auf mindestens einer der folgenden Lösungen basieren. Insbesondere könnten Kombinationen der folgenden Merkmale verwendet werden, um ein gewünschtes Ergebnis zu erzielen. Die Merkmale des Verfahrens können mit allen Merkmalen der Vorrichtung, des Geräts oder des Systems kombiniert werden, oder umgekehrt.
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Um dieses Problem zu bewältigen, wird eine G.fast-Verteilungspunkteinheit vorgeschlagen, umfassend:
- - ein optisches Terminal zum Empfangen und Senden eines optischen Signals;
- - einen Mikroknoten zum Extrahieren eines TV-Signals aus dem empfangenen optischen Signal;
- - mehrere Koax-Anschlüsse, wobei jeder Koax-Anschluss über ein Koax-Kabel mit einem Teilnehmer verbunden werden kann;
- - eine Kombinationseinheit zum Kombinieren jedes der G.fast-Signale aus dem optischen Signal mit dem extrahierten TV-Signal, wobei jedes der kombinierten Signale mit einem Koax-Anschluss verbunden ist.
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Gemäß einer Ausführungsform ist das optische Terminal so angeordnet, dass es mit einer optischen Faser verbunden ist, die so angeordnet ist, dass sie Upstream- und Downstream-Internet-Datenverkehr und das TV-Signal trägt.
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Gemäß einer Ausführungsform wird die elektrische Stromversorgung für den Mikroknoten von der G.fast-Verteilungspunkteinheit bereitgestellt.
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Gemäß einer Ausführungsform ist jeder der Koax-Anschlüsse so angeordnet, dass er eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung zu einem der Teilnehmer bereitstellt.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Kombinationseinheit ein Diplexer.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst der Mikroknoten oder die G.fast-Verteilungspunkteinheit Schalter, die ein Aktivieren oder Deaktivieren des TV-Signals pro Teilnehmer ermöglichen.
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Gemäß einer Ausführungsform sind die Schalter fernsteuerbar, insbesondere von einem externen Betreiber.
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Es wird auch ein Verfahren zum Betreiben einer G.fast-Verteilungspunkteinheit vorgeschlagen, wobei die G.fast-Verteilungspunkteinheit Folgendes umfasst:
- - ein optisches Terminal zum Empfangen und Senden eines optischen Signals;
- - mehrere Koax-Anschlüsse, wobei jeder Koax-Anschluss über ein Koax-Kabel mit einem Teilnehmer verbunden werden kann;
- - wobei das Verfahren die Folgenden Schritte umfasst:
- - Extrahieren eines TV-Signals aus dem empfangenen optischen Signal;
- - Kombinieren eines teilnehmerspezifischen G.fast-Signals und des extrahierten TV-Signals und Übertragen des kombinierten Signals über den Koax-Anschluss, der mit diesem Teilnehmer verbunden ist.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die G.fast-Verteilungspunkteinheit so angeordnet, dass das an jeden Teilnehmer zu übertragende TV-Signal einzeln aktiviert oder deaktiviert werden kann.
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Gemäß einer Ausführungsform kann das TV-Signal pro Teilnehmer aus der Ferne aktiviert oder deaktiviert werden, insbesondere durch Empfangen einer entsprechenden Nachricht an der G.fast-Verteilungspunkteinheit.
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Ferner wird ein Computerprogrammprodukt bereitgestellt, das direkt in einen Speicher einer digitalen Verarbeitungsvorrichtung geladen werden kann und Software-Codeabschnitte zum Durchführen der Schritte des hier beschriebenen Verfahrens umfasst.
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Ausführungsformen werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen gezeigt und dargestellt. Die Zeichnungen dienen zur Veranschaulichung des Grundprinzips, so dass nur Aspekte dargestellt werden, die zum Verständnis des Grundprinzips notwendig sind. Die Zeichnungen sind nicht maßstabsgetreu. In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen ähnliche Merkmale.
- 1 zeigt ein schematisches Diagramm, das eine integrierte G.fast-über-Koax-Anwendung visualisiert,
- 2 zeigt ein schematisches Diagramm, das Nachrichten umfasst, die den TV-Dienst für einen bestimmten Teilnehmer aktivieren oder deaktivieren.
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Der G.fast-Dienst profitiert von kurzen Kabeln. Es ist eine Option, vorhandene Koaxialkabel (Koax-Kabel) zu verwenden.
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Koax-Kabel, z. B. in einem Apartmenthaus, sind normalerweise in einer Baumtopologie angeordnet, die eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung zwischen jeder Wohnung (oder einer Gruppe von Wohnungen) und dem Verteilungspunkt unterstützt. In dem hier beschriebenen Beispiel wird angenommen, dass pro Wohnung eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung besteht, wodurch eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung zwischen der DPU und dem Teilnehmer (d. h. dem Kunden, der in der Wohnung wohnt) ermöglicht wird. Selbstverständlich ist es auch eine Option, dass mehr als eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung zwischen der DPU und einer einzelnen Wohnung besteht. In einem solchen Szenario können mehrere Teilnehmer der Wohnung von der DPU separat angesprochen werden.
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Daher kann die G.fast-DPU am Verteilungspunkt für jeden Teilnehmer unabhängige Dienste bereitstellen, die hohe Bitraten (in Aufwärtsstrecken- und Abwärtsstrecken-Richtung), z. B. im Gigabit-Bereich, bereitstellen.
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Bestehende Lösungen haben den Nachteil, dass ein gemeinsam genutztes Medium für den Breitbandzugang verwendet wird. Daher wird die Bandbreite des gemeinsam genutzten Mediums von allen Teilnehmern verwendet, was die Bandbreite für einen Teilnehmer in Abhängigkeit von der tatsächlichen Lastsituation, die von den anderen Teilnehmern verursacht wird, begrenzen kann.
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In bestehenden Koax-Kabel-Netzwerken verteilt ein Betreiber TV-Signale (DVB-C, Satelliten-TV) und Hochgeschwindigkeits-Internetdienste (DOCSIS, „Data Over Cable Service Interface Specification“) über ein einziges Kabel an den Haushalt.
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Wenn der Internetdienst durch G.fast ersetzt wird, können die TV-Signale vorzugsweise ohne Änderungen beibehalten werden, so dass der Teilnehmer vorhandene TV-Empfangsgeräte verwenden kann.
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Dies kann am Verteilungspunkt erreicht werden, indem ein Mikroknoten zum Extrahieren des TV-Signals aus der Faser und ein Diplexer pro Port (Teilnehmer) zum Kombinieren des TV-Signals mit dem G.fast-Signal bereitgestellt werden.
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Für ein Upgrade auf G.fast kann eine DPU mit dem folgenden Installationsaufwand erforderlich sein:
- - Bereitstellen eines Mikroknotens für die TV-Signalextraktion aus dem Glasfasersignal.
- - Bereitstellen einer Impedanzanpassung mit Baluns (siehe z. B.
https://en.wikipedia.org/wiki/Balun).
- - Bereitstellen eines passiven Koaxialverteilungsfelds mit hoher Dämpfung.
- - Bereitstellen eines separaten Diplexers zum Kombinieren des Breitbandsignals mit dem TV-Signal.
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Außerdem kann die Installation fehleranfällig sein, was erhebliche Service- und Wartungskosten zur Folge haben kann.
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Die hier beschriebenen Beispiele betreffen eine G.fast-DPU, die für eine koaxiale Verdrahtung optimiert ist. Die G.fast-DPU umfasst einen Mikroknoten, der
- - das TV-Signal und
- - die Hochgeschwindigkeits-Internetsignale
aus der Glasfaser separiert.
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Die G.fast-DPU ist so angeordnet, dass sie das Hochgeschwindigkeits-Internetsignal für den jeweiligen Teilnehmer über ein Koax-Kabel überträgt. Die G.fast-DPU umfasst auch einen Diplexer, mit dem ermöglicht wird, das TV-Signal zu dem jeweiligen Kabel hinzuzufügen. Daher kann der Teilnehmer das vorhandene TV-Empfangsequipment für TV-Dienste und das Hochgeschwindigkeitsinternet, das eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung mit der DPU hat, verwenden.
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Ein Vorteil besteht darin, dass die Wartung und Installation einer solchen G.fast-DPU weniger fehleranfällig ist. Ein weiterer Vorteil ist, dass ein Managementsystem über die G.fast-DPU in der Lage ist, aus der Ferne mindestens einen TV-Dienst pro Teilnehmer ein- und auszuschalten oder auszuwählen. Daher ist es möglich, in der Lage zu sein, einen TV-Dienst für einen bestimmten Teilnehmer aus der Ferne zu deaktivieren, ohne einen Techniker an den Standort der DPU senden zu müssen.
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1 zeigt ein schematisches Diagramm, das eine integrierte G.fast-über-Koax-Anwendung visualisiert. Eine G.fast-DPU 103 umfasst einen Mikroknoten 102. Eine optische Faser 101 ist mit der G.fast-DPU 103 verbunden, und n Koax-Kabel 104 (die 75-Ohm-Koax-Kabel sein können) sind mit n Teilnehmern verbunden. Die G.fast-DPU 103 kann n G.fast-Dienste für die n Teilnehmer bereitstellen.
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Die optische Faser 101 kann für Downstream-Internetdienste eine Wellenlänge von 1490 nm, für Upstream-Internetdienste eine Wellenlänge von 1310 nm, und für den TV-Dienst eine Wellenlänge von 1550 nm verwenden.
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Es wird angemerkt, dass bei jedem Teilnehmer, d. h. am anderen Ende des Koax-Kabels 104, ein G.fast-Diplexer mit einem Balun vorhanden sein kann, um den TV-Dienst von dem G.fast-Dienst zu separieren.
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Der Mikroknoten 102 der DPU 103 extrahiert das TV-Signal aus der optischen Faser 101 zu einem elektrischen Signal und speist dieses parallel zu den jeweiligen G.fast-Signalen über die Koax-Kabel 104 zu den Teilnehmern.
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Die DPU 103 stellt koaxial-kompatible Signale mit einer Impedanz von 75 Ohm bereit, was in TV-Verteilungsnetzen ein übliches Format ist.
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Die Koaxialverbinder können vorzugsweise direkt an der DPU 103 angeordnet sein, und die Kabel von dem Verteilungspunkt können direkt an der DPU 103 angeschlossen sein. Daher bedient die DPU 103 den Hochgeschwindigkeits-Internetdienst sowie das TV-Signal.
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Die Installation der DPU 103 ist aufgrund des Fehlens von Verbindungskabeln weniger fehleranfällig als bei einem beliebigen diskreten Aufbau. Der Mikroknoten 102 ist in das Gehäuse der DPU 103 integriert und kann von der DPU 103 mit Strom versorgt werden, was den Installationsaufbau weiter vereinfacht.
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Ein Vorteil besteht darin, dass der Mikroknoten in Abhängigkeit von z. B. dem Ort der Installation und/oder den verwendeten Wellenlängen eingestellt werden kann. Außerdem können sich die für den TV-Dienst erforderlichen Frequenzen und/oder Ausgangspegel im Laufe der Zeit ändern. Der Mikroknoten kann so angeordnet sein, dass er leicht austauschbar ist, um unterschiedliche Anforderungen und Bedingungen flexibel zu erfüllen.
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Der Mikroknoten 102 oder die DPU 103 können integrierte Schalter umfassen, die das Aktivieren oder Deaktivieren des TV-Signals pro einzelnen Teilnehmer ermöglichen. Jeder der integrierten Schalter kann beispielsweise von einem Managementsystem ferngesteuert werden. Daher kann das Managementsystem oder der Betreiber durch Zugreifen auf die DPU (oder den Mikroknoten) einen TV-Dienst für einen bestimmten Teilnehmer aktivieren oder deaktivieren. Dies ist ein wesentlicher Vorteil bei TV-Diensten, die nicht verschlüsselt sind, aber regelmäßigen Zahlungen des Teilnehmers unterliegen. Wenn der Teilnehmer den TV-Dienst nicht gebucht hat, kann der Betreiber diesen TV-Dienst einfach deaktivieren.
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2 zeigt ein schematisches Diagramm, das Nachrichten visualisiert, die ein Deaktivieren oder Aktivieren eines TV-Dienstes für einen bestimmten Teilnehmer ermöglichen.
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Der Betreiber 201 sendet eine Nachricht 202 an die DPU 103, die angibt, dass der Teilnehmer, der ein Teilnehmerendgerät (CPE) 205 verwendet, keine TV-Dienste mehr empfangen soll.
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Es wird angemerkt, dass das CPE 205 den Teilnehmer über ein Koax-Kabel 204 mit der DPU verbindet. Wie beschrieben, stellt dieses Koax-Kabel 204 eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung zwischen dem CPE 205 und der DPU 103 her. Das CPE 205 kann einen Diplexer verwenden, um das TV-Signal 206 von dem G.fast-Signal 207 zu separieren.
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Optional kann die DPU 103 den Empfang der Anforderung und/oder den Erfolg des Ein- und Ausschaltens der TV-Dienste über eine Nachricht 203 bestätigen.
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Es wird angemerkt, dass die Nachrichten 202 und 203 über die Verbindung zwischen der DPU 103 und der Aufwärtsstrecken-Vorrichtung, z. B. einer Zentralstelle, die mit dem Internet verbunden sein kann, übertragen werden können. Die Nachrichten 202 und/oder 203 können auch über ein anderes Medium, z. B. ein Mobilkommunikationsnetz, oder über eine beliebige Außerbandsignalisierung übertragen werden.
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In Anschluss an die Nachricht 202 deaktiviert die DPU 103 (oder der Mikroknoten 102) TV-Dienste für das CPE 205 durch internes Ausschalten z. B. des Diplexers, der die TV-Dienste auf das Koax-Kabel 204 überträgt.
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Das gleiche Kommunikationsschema kann verwendet werden, um einen TV-Dienst für einen bestimmten Teilnehmer, d. h. CPE, zu aktivieren.
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Obwohl verschiedene beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung offenbart wurden, wird es für Fachleute offenkundig sein, dass verschiedene Änderungen und Modifizierungen, mit denen einige der Vorteile der Erfindung erreicht werden können, vorgenommen werden können, ohne vom Wesen und Umfang der Erfindung abzuweichen. Es ist für Fachleute offensichtlich, dass andere Komponenten, die die gleichen Funktionen ausführen, in geeigneter Weise verwendet werden können. Es sollte erwähnt werden, dass Merkmale, die unter Bezugnahme auf eine bestimmte Figur erläutert wurden, mit Merkmalen anderer Figuren kombiniert werden können, selbst in den Fällen, in denen dies nicht ausdrücklich erwähnt wurde. Ferner können die Verfahren der Erfindung entweder in allen Softwareimplementierungen unter Verwendung der entsprechenden Prozessoranweisungen oder in Hybridimplementierungen erreicht werden, die eine Kombination aus Hardwarelogik und Softwarelogik verwenden, um die gleichen Ergebnisse zu erreichen. Solche Änderungen des erfindungsgemäßen Konzepts sollen durch die beigefügten Ansprüche abgedeckt sein.
