DE10210741A1 - Verfahren zum Mehrfachnutzen einer Anschlussleitung, zugehörige Anschlusseinheit und zugehörige Filtereinheit - Google Patents

Abstract

Erläutert wird ein Verfahren, bei dem eine Anschlussleitung (14) in einer ersten Betriebsart für ein breitbandiges Übertragungsverfahren und in einer zweiten Betriebsart für ein schmalbandiges Übertragungsverfahren genutzt wird. Eine automatische Betriebswahlfunktion erlaubt einen kurzfristen Wechsel zwischen beiden Betriebsarten.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren, bei dem über eine Anschlussleitung Daten gemäß einem breitbandigen Übertragungsverfahren unter Nutzung eines mindestens 200 kHz breiten Frequenzbandes übertragen werden. Außerdem werden über die Anschlussleitung Daten gemäß einem schmalbandigen Übertragungsverfahren in einem unteren Frequenzband übertragen, dessen Breite kleiner als 200 kHz ist.
• Beispiele für solche Verfahren zum Mehrfachnutzen einer Anschlussleitung sind die XDSL-Verfahren (X-Digital Subscriber Line), wobei der Großbuchstabe X ein Platzhalter für einen anderen Buchstaben ist, der ein spezielles DSL-Verfahren bezeichnet. Es gibt unter anderem die folgenden DSL-Verfahren:
  
• - VHDSL (Very High bit rate Digital Subscriber Line),
• - HDSL (High bit rate Digital Subscriber Line), und
• - ADSL (Asymmetrical Digital Subscriber Line).
• Vermarktet werden diese Verfahren unter Namen wie T-DSL.
• Die XDSL-Verfahren sind in einer Vielzahl Standards von verschiedenen Standardisierungsorganisationen standardisiert worden, beispielsweise von der ITU (International Telecommunication Union), von der ETSI (European Telecommunication Standards Institute) und von der ANSI (American Standardization National Institute). Beispielsweise enthält der ITU- Standard G 991.1 Vorgaben für das ADSL-Verfahren. Als Beispiel für einen ANSI-Standard, der das ADSL-Verfahren regelt, wird auf den Standard T1.413 verwiesen.
• Die XDSL-Verfahren sind dadurch gekennzeichnet, dass beispielsweise über verdrillte Kupferleitungen in einem unteren Frequenzband Übertragungsverfahren für die klassischen Telefoniedienste ausgeführt werden, beispielsweise für die Übertragung von Sprachdaten, Faxdaten oder sonstigen Datenübertragungen mit geringer Bitrate. In einem breitbandigen oberen Frequenzband werden dagegen Datenübertragungen mit einer hohen Datenübertragungsrate ausgeführt. Bei der Festlegung der XDSL-Verfahren wurde streng darauf geachtet, dass sich das untere Frequenzband nicht mit dem breitbandigen oberen Frequenzband überschneidet.
• Es ist Aufgabe der Erfindung, zum Mehrfachnutzen einer Anschlussleitung ein einfaches Verfahren anzugeben, welches das bekannte Verfahren verbessert, insbesondere hinsichtlich der Übertragungsrate und insbesondere unter Beibehaltung einer hohen Übertragungsqualität für das schmalbandige Übertragungsverfahren. Außerdem sollen eine zugehörige Anschlusseinheit und eine zugehörige Filtereinheit angegeben werden.
• Die auf das Verfahren bezogene Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Verfahrensschritte gelöst. Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
• Beim erfindungsgemäßen Verfahren nutzt auch das breitbandige Übertragungsverfahren das untere Frequenzband. Dies bietet den Vorteil, dass das Frequenzband für das breitbandige Übertragungsverfahren verbreitert werden kann. Bereits dadurch steigt die Datenübertragungsrate. Hinzu kommt, dass die Datenübertragungsrate bezogen auf eine bestimmte Frequenzbandbreite bei geringeren Frequenzen oft um ein Vielfaches höher ist als bei höheren Frequenzen, beispielsweise um den Faktor 10. Damit bringt selbst eine im Vergleich zur Breite des gesamten Frequenzbandes nur kleine Erweiterung des Frequenzbandes zu kleineren Frequenzen hin eine erhebliche Erhöhung der Datenübertragungsrate.
• Außerdem ermöglicht beim erfindungsgemäßen Verfahren ein Betriebsauswahlverfahren einen Wechsel zwischen zwei Betriebsarten. In einer ersten Betriebsart wird das schmalbandige Ü- bertragungsverfahren nicht aber das in der zweiten Betriebsart ausgeführte breitbandige Übertragungsverfahren ausgeführt. Jedoch kann in der ersten Betriebsart ein weiteres breitbandiges Übertragungsverfahren ausgeführt werden, das gleichzeitig mit dem schmalbandigen Übertragungsverfahren ausführbar ist, weil es das untere Frequenzband nicht nutzt. In der zweiten Betriebsart wird das breitbandige Übertragungsverfahren ausgeführt, welches das untere Frequenzband nutzt, nicht aber das schmalbandige Übertragungsverfahren. Durch den Einsatz des Betriebsartauswahlverfahrens wird erreicht, dass trotz der Verschiebung oder Erweiterung des Frequenzbandes für das breitbandige Übertragungsverfahren in das untere Frequenzband hinein Störungen zwischen dem schmalbandigen Übertragungsverfahren und dem in der zweiten Betriebsart ausgeführten breitbandigen Übertragungsverfahren ausgeschlossen werden.
• Das Betriebsauswahlverfahren ermöglicht außerdem zwischen den Betriebsarten einen Wechsel, der in einer Zeit ausgeführt wird, die wenige Minuten nicht überschreitet. Die Zeit für den Wechsel wird nach oben hin beispielsweise durch die Zeit für das Umschalten in die zweite Betriebsart bestimmt. Diese Zeit wiederum wird nach oben hin gegebenenfalls durch die Zeitdauer für eine Trainingsphase bestimmt, die jedoch üblicherweise im Bereich von etwa 30 Sekunden liegt. Wird in der ersten Betriebsart kein weiteres breitbandiges Verfahren ausgeführt, so lässt sich der Wechsel in der anderen Richtung beispielsweise in wenigen Sekunden ausführen, üblich sind Zeiten kleiner als fünf Sekunden, weil für das schmalbandige Übertragungsverfahren keine Trainirigsphase erforderlich ist.
• Bei einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Betriebsartauswahlsignal erzeugt. Beim Eintreffen des Betriebsartauswahlsignals in einer vermittlungstechnischen Einrichtung zum Anschluss der Anschlussleitung wird die Betriebsart automatisch eingestellt, d. h. ohne Einbeziehung von Bedienpersonen des Betreibers der vermittlungstechnischen Einrichtung.
• Bei einer anderen Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Betriebsartauswahlsignal mit Hilfe des ersten Übertragungsverfahrens oder mit Hilfe des zweiten Übertragungsverfahrens in einer Signalisierungsnachricht gesendet. Die Signalisierungsnachricht erfüllt ein Übertragungsprotokoll für das breitbandige Übertragungsverfahren oder für das schmalbandige Übertragungsverfahren. Alternativ lässt sich die Betriebsart jedoch auch abhängig von einem Betriebszustand eines für das schmalbandige Übertragungsverfahren genutzten Endgerätes wählen. Beispielsweise kann ein Teilnehmer den Hörer seines Telefons abheben, ohne Wahltasten zu betätigen. In der vermittlungstechnischen Einrichtung wird nach Ablauf einer Zeitschleife in die Betriebsart umgeschaltet, in der das breitbandige Übertragungsverfahren ausgeführt wird.
• Bei einer nächsten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Betriebsartauswahlsignal von der Seite eines Teilnehmerendgerätes oder von der Seite der vermittlungstechnischen Einrichtung aus gesendet. So lässt sich festlegen, dass Anrufe, die von vorgegebenen rufenden Teilnehmerendgeräten kommen, einen Vorrang haben, der zu einer Umschaltung in die Betriebsart für das schmalbandige Übertragungsverfahren führt.
• Bei einer anderen Weiterbildung ist das breitbandige Übertragungsverfahren ein modifiziertes XDSL-Verfahren mit verbreiterter Übertragungsbandbreite. Die Modifizierung besteht beispielsweise darin, dass das XDSL-Verfahren im oberen Frequenzband standardgemäß und im unteren Frequenzband auf gleiche Art und Weise wie im oberen Frequenzband ausgeführt wird. Das schmalbandige Übertragungsverfahren ist bei einer Ausgestaltung das ISDN-Verfahren (Integrated Services Digital Network), siehe Standard Q.921 ff. und Q.931 ff. der ITU-T. Alternativ ist das schmalbandige Übertragungsverfahren ein analog arbeitendes Übertragungsverfahren für analoge Telefonie.
• Bei einer anderen Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird in der Betriebsart für das schmalbandige Übertragungsverfahren ein weiteres breitbandiges Übertragungsverfahren ausgeführt, welches das untere Frequenzband nicht für die Übertragung von Daten nutzt. Beispielsweise lässt sich in der Betriebsart für das schmalbandige Übertragungsverfahren ein klassisches XDSL-Verfahren einsetzen. Durch diese Maßnahme können in beiden Betriebsarten breitbandig Daten übertragen werden. Jedoch ist die Datenübertragung in der Betriebsart, in der das schmalbandige Übertragungsverfahren nicht ausgeführt wird, höher als in der Betriebsart, in der das schmalbandige Übertragungsverfahren ausgeführt wird.
• Bei einer anderen Weiterbildung mit der Verwendung von zwei breitbandigen Übertragungsverfahren wird bei jedem Wechsel der Betriebsart ein Startverfahren ausgeführt, mit dessen Hilfe eine Datenübertragung für die Datenübertragung ermittelt wird und/oder mit dessen Hilfe Filterkoeffizienten von für die Datenübertragung eingesetzten Filtereinheiten ermittelt werden.
• Alternativ wird ohne Wechsel zwischen den Betriebsarten ein Startverfahren für das breitbandige Übertragungsverfahren und ein Startverfahren für das weitere breitbandige Übertragungsverfahren ausgeführt. Die Ergebnisse der beiden Startverfahren werden in einer Speichereinheit gespeichert, aus der sie beim Wechsel zwischen den Betriebsarten ausgelesen und ohne erneute Durchführung von Startverfahren für die Datenübertragung verwendet werden.
• Die erste angegebene Variante führt zu einer höheren Übertragungsqualität, verlängert jedoch im Vergleich zur zweiten Variante die Umschaltzeit für das Wechseln der Betriebsarten. Bei der zweiten Variante können Wechsel zwischen den Betriesarten in beiden Richtungen in Zeiten ausgeführt werden, die kürzer als zehn oder auch kürzer als fünf Sekunden sind.
• Bei einer nächsten Weiterbildung ist das breitbandige Übertragungsverfahren ein modifiziertes ADSL-Verfahren oder ein modifiziertes sogenanntes ADSL-Lite-Verfahren, wobei die Modifizierung in einer Einbeziehung des unteren Frequenzbandes besteht. Im unteren Frequenzband werden die Daten gemäß dem gleichen Verfahren übertragen, wie es bezüglich des oberen Frequenzbandes für das unmodifizierte Verfahren in den Standards festgelegt ist. Das ADSL-Lite-Verfahren ist im Standard G.992.2 der ITU standardisiert. Die Verwendung des ADSL-Lite- Verfahrens erlaubt es, sogenannte Splitter-Einheiten wegzulassen. Sind diese Einheiten nicht vorhanden, so lässt sich das untere Frequenzband ohne Maßnahmen zur Umgehung solcher Einheiten auch für die erweiterte breitbandige Datenübertragung in der zweiten Betriebsart nutzen. Die Ausführungen dieses Absatzes gelten generell für XDSL-Verfahren.
• Bei einer anderen Weiterbildung werden während der Durchführung des breitbandigen Übertragungsverfahrens eintreffende Anforderungen zur Durchführung des schmalbandigen Übertragungsverfahrens automatisch in einer Speichereinheit vermerkt. Beispielsweise werden die Rufnummern der rufenden Endgeräte gespeichert. Durch diese Maßnahme ist es dem Teilnehmer, zu dem die Anschlussleitung führt, möglich, nach dem Umschalten in die andere Betriebsart zu entscheiden, ob er die vermerkten Anforderungen weiter bearbeiten möchte, beispielsweise durch einen Rückruf.
• Bei einer nächsten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in der vermittlungstechnischen Einrichtung die Baueinheiten zur Durchführung beider Übertragungsverfahren auf einer Leiterplatte oder in einem Schaltkreis angeordnet, d. h. in unmittelbarer Nachbarschaft. Zum Einstellen der Betriebsart werden Signalisierungen und/oder Signalisierungsnachrichten zwischen den beiden Baueinheiten ausgetauscht. Diese Nachrichten bzw. die Signalisierungen dienen zum Aktivieren und Deaktivieren der jeweils anderen Übertragungseinheit. Auf Grund der Nähe beider Einheiten lassen sich die Signalisierungen und/oder Signalisierungsnachrichten ohne aufwendige Modifizierung von Protokollstapeln übertragen.
• Bei einer anderen Weiterbildung wird abhängig von der gewählten Betriebsart eine Filtereinheit zum Herausfiltern des unteren Frequenzbandes aktiviert oder deaktiviert. Durch diese Maßnahme lässt sich das Verfahren auch einsetzen, wenn sogenannte Splitter-Einheiten eingesetzt werden. Durch das Verwenden dieser Einheiten lässt sich die Übertragungsqualität, insbesondere auch für die schmalbandige Datenübertragung erhöhen.
• Die Erfindung betrifft außerdem eine Anschlusseinheit zum Anschluss einer Anschlussleitung. Die Anschlusseinheit enthält eine breitbandige Übertragungseinheit zum Ausführen des breitbandigen Übertragungsverfahrens und eine schmalbandige Übertragungseinheit zum Ausführen des schmalbandigen Übertragungsverfahrens. Außerdem enthält die Anschlusseinheit eine Betriebsartauswahleinheit, die einen Wechsel der Betriebsart durch alternatives Aktivieren und Deaktivieren der schmalbandigen und der breitbandigen Übertragungseinheit steuert.
• Bei einer Weiterbildung sind die Einheiten der Anschlusseinheit auf einer Leiterplatte oder in einem Schaltkreis enthalten. Durch die unmittelbare Nähe der Übertragungseinheiten können Steuervorgänge ohne die Verwendung zusätzlicher Übertragungsprotokolle auf einfache Art ausgeführt werden.
• Bei anderen Weiterbildungen ist die Anschlusseinheit so aufgebaut, dass bei ihrem Betrieb das erfindungsgemäße Verfahren oder eine seiner Weiterbildungen ausgeführt wird. Insbesondere enthält die Anschlusseinheit dann weitere Einheiten, welche die betreffenden Verfahrensschritte ausführen.
• Die Erfindung betrifft außerdem eine Filtereinheit zum Trennen eines unteren Frequenzbandes und eines oberen Frequenzbandes. Die Filtereinheit enthält eine Empfangseinheit, die ein Betriebsartauswahlsignal zum Aktivieren oder Deaktivieren der Filterfunktion empfängt. Eine Steuereinheit steuert die Funktion der Filtereinheit abhängig vom Betriebsartauswahlsignal.
• Bei Weiterbildungen wird die Filtereinheit zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens oder zur Ausführung einer seiner Weiterbildungen verwendet. Damit gelten die oben genannten technischen Wirkungen auch für die Anschlusseinheit und für die Filtereinheit.
• Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der beiliegenden Zeichnungen erläutert. Darin zeigen:
• Fig. 1 Einheiten zum Mehrfachnutzen einer Anschlussleitung,
• Fig. 2 die Nutzung des Frequenzbandes auf der Anschlussleitung in einer Betriebsart I,
• Fig. 3 die Nutzung des Frequenzbandes auf der Anschlussleitung in einer Betriebsart II,
• Fig. 4 den Aufbau einer Anschlusseinheit zum Anschluss der Anschlussleitung, und
• Fig. 5 Verfahrensschritte beim Mehrfachnutzen der Anschlussleitung.
• Fig. 1 zeigt zwei Adern 10 und 12 einer zweidrähtigen Kupferleitung 14, die zum Anschluss eines Telefons 16 an eine Vermittlungsstelle 18 dient. Die Kupferleitung 14 ist beispielsweise fünf Kilometer lang. Die Adern 10 und 12 der Kupferleitung 14 sind verdrillt, so dass sich die Kupferleitung 14 zur Übertragung von Daten gemäß einem XDSL-Verfahren eignet.
• Das Telefon 16 gehört einem Teilnehmer TlnX und ist über eine Verbindungsleitung 20 von einigen Metern Länge unter Zwischenschaltung eines Tiefpasses 22 mit der Kupferleitung 14 verbunden. Der Tiefpass 22 hat bei einem analogen Teilnehmeranschluss eine obere Grenzfrequenz-von etwa 30 kHz. Bei einem ISDN-Anschluss hat der Tiefpass 22 eine obere Grenzfrequenz von etwa 120 kHz.
• Die Vermittlungsstelle 18 ist beispielsweise eine Vermittlungsstelle vom Typ EWSD (elektronisch gesteuertes digitales Wählsystem) der Firma SIEMENS AG. Die Anschlussleitung 14 ist unter Zwischenschaltung eines Tiefpasses 24 und einer Verbindung 26 mit der Vermittlungsstelle 18 verbunden. Der Tiefpass . 24 hat die gleiche Übertragungscharakteristik wie der Tiefpass 22. Über die Vermittlungsstelle 18 ist ein herkömmliches Telefonnetz 28 (POTS - Plain Old Telephonie Service) erreichbar, beispielsweise das Telefonnetz der deutschen TELEKOM AG. Die Vermittlungsstelle 18 und das Telefonnetz 28 sind durch eine PCM-Übertragungsstrecke 30 miteinander verbunden.
• Auf der Seite des Teilnehmers TlnX ist die Anschlussleitung 14 außerdem mit einem Personalcomputer 32 verbunden. Werden auf der Kupferleitung 14 Daten gemäß einem ADSL-Lite- Verfahren übertragen, so muss zwischen Personalcomputer 32 und Kupferleitung 14 kein Hochpass zwischengeschaltet werden. Wird jedoch ein ADSL-Verfahren eingesetzt, so wird ein Hochpass 34 zwischen Kupferleitung 14 und Personalcomputer 32 geschaltet. Der Hochpass 34 lässt sich vom Personalcomputer 32 aus einschalten, wenn eine an Hand der Fig. 2 erläuterte Betriebsart I ausgeführt wird. Der Hochpass 34 wird ausgeschaltet, wenn ein unten an Hand der Fig. 3 erläutertes Übertragungsverfahren in einer Betriebsart II ausgeführt wird. Die Steuerung des Hochpasses 34 vom Personalcomputer 32 aus wird in Fig. 1 durch einen Pfeil 36 verdeutlicht.
• Auf der anderen Seite der Kupferleitung 14 ist diese auch mit einer Schnittstelleneinheit 38 verbunden, die auch als DSLAM (Digital Subscriber Line Access Multiplexer) bezeichnet wird. Die Schnittstelleneinheit 38 bildet eine Schnittstelle zum Internet 40, in welchem Daten gemäß dem Internetprotokoll IP übertragen werden. Zwischen der Schnittstelleneinheit 38 und dem Internet 40 liegt eine Leitung 42.
• Bei Einsatz eines ADSL-Lite-Verfahrehs muss zwischen der Kupferleitung 14 und der Schnittstelleneinheit 38 kein Hochpass geschaltet werden. Wird jedoch ein klassisches ADSL-Verfahren eingesetzt, so ist ein Hochpass 44 zwischen Kupferleitung 14 und Schnittstelleneinheit 38 geschaltet. Der Hochpass 44 ist in der unten erläuterten Betriebsart I aktiv, siehe Pfeil 46. In der Betriebsart II wird der Hochpass 44 dagegen deaktiviert, siehe ebenfalls Pfeil 46. Die Hochpässe 34 und 44 haben gleiche Übertragungscharakteristiken und bei Verwendung eines analogen Telefons 16 untere Bandfrequenzen von etwa 40 kHz. Bei einem ISDN-Telefon 16 haben die Hochpässe 34 und 44 untere Grenzfrequenzen von etwa 130 kHz.
• Fig. 2 zeigt die Nutzung der Frequenzbereiche auf der Kupferleitung 14 in einer Betriebsart I. Eine x-Achse 50 zeigt die Frequenz f in einem Bereich von 0 kHz bis etwa 1,2 MHz. eine y-Achse 52 dient zur Darstellung der Amplitude von Schwingungen der jeweiligen Frequenzen f.
• Ein unteres Frequenzband 54 hat bei einem ISDN-Anschluss eine Breite von etwa 128 kHz. Das untere Frequenzband 54 beginnt bei der Frequenz f = 0 kHz. Ein durch eine Frequenzbandlücke 56 vom unteren Frequenzband 54 getrenntes oberes Frequenzband 58 beginnt bei etwa 130 kHz und reicht bis etwa 1,024 MHz. Im oberen Frequenzband 58 werden 255 Trägerfrequenzen 60 bis 70 übertragen, die durch Pfeile angedeutet sind. Die Trägerfrequenzen 60 bis 70 sind in einem Frequenzraster mit einem Rastermaß von 4 kHz fortlaufend angeordnet. Ein anderer Name für die Trägerfrequenzen 60 bis 70 ist "Bin".
• Auf jeder Trägerfrequenz 60 bis 70 werden mit Hilfe eines Phasen-Amplituden-Modulationsverfahrens bis zu 16 Bits je Sekunde übertragen. Mit zunehmender Trägerfrequenz 60 bis 70 sinkt jedoch die Anzahl der je Sekunde übertragbaren Bits aufgrund der Dämpfung der Kupferleitung 58 in diesen Frequenzbereichen ab.
• Das obere Frequenzband 58 ist nochmals in einem unteren Teil 72 und einem oberen Teil 74 aufgeteilt. Im unteren Teil 72 liegen die Trägerfrequenzen 60 bis 64, die zum Übertragen von Daten vom Personalcomputer 32 in das Internet 40 dienen. Die Trägerfrequenzen 66 bis 70 im oberen Teil 74 dienen dagegen zur Datenübertragung vom Internet 40 zum Personalcomputer 32.
• In der Betriebsart I können demzufolge gleichzeitig Daten gemäß ISDN-Verfahren und gemäß einem ADSL-Verfahren bzw. gemäß einem ADSL-Lite-Verfahren übertragen werden. Damit entspricht die Betriebsart I der heute allein üblichen Betriebsart bei einem ADSL-Verfahren bzw. bei einem ADSL-Lite-Verfahren.
• Fig. 3 zeigt die Nutzung des Frequenzbandes auf der Kupferleitung 14 in einer Betriebsart II. Eine x-Achse 100 dient zur Darstellung der Frequenz f in einem Bereich von 0 kHz bis etwa 1,06 MHz. Eine y-Achse 102 dient zur Darstellung der Amplitude der Frequenzen f.
• In der Betriebsart II werden keine Daten gemäß einem ISDN- Verfahren und auch nicht gemäß einem analogen Telefonverfahren übertragen. Das gesamte auf der Kupferleitung 14 zur Verfügung stehende Frequenzband wird für ein modifiziertes ADSL- Verfahren eingesetzt. Die Modifizierung besteht darin, dass im Bereich von 0 kHz bis 130 kHz zusätzlich zu den 255 Trägerfrequenzen 25 weitere Trägerfrequenzen verwendet werden, so dass in einem Frequenzband 104 280 Trägerfrequenzen 110 bis 116 genutzt werden, die in einem Raster von 4 kHz angeordnet sind. Bezogen auf die einzelnen Trägerfrequenzen 110 bis 116 wird das gleiche Übertragungsverfahren eingesetzt, wie bei einem klassischen ADSL-Verfahren. Mit Hilfe der zusätzlichen 25 Trägerfrequenzen 110, 112 lassen sich beispielsweise jeweils 16 Bits pro Sekunde zusätzlich übertragen, d. h. insgesamt über 1 MBit pro Sekunde zusätzlich.
• Das Umschalten zwischen den Betriebsarten I und II wird an Hand der Fig. 4 und 5 näher erläutert. Fig. 4 zeigt den Aufbau einer Anschlusseinheit 150, die zum Anschluss der Kupferleitung 14 dient. Die Anschlusseinheit 150 ist gemeinsam mit weiteren gleichartig aufgebauten Anschlusseinheiten 152 bis 154 Bestandteil einer sogenannten Konzentratoreinheit 156. Beispielsweise führt eine weitere Kupferleitung 158 zu der Anschlusseinheit 154. Die Konzentratoreinheit 156 enthält außerdem ein Telefoniebussystem 160 und ein Internet- Bussystem 162. Das Telefoniebussystem 160 ist beispielsweise an eine PCM-Übertragungsstrecke 164 angeschlossen, die zu einer Anschlussbaugruppe 166 in der Vermittlungsstelle 18 führt. Das Internet-Bussystem 162 führt über eine Leitung 168 zum Internet 40.
• Der Aufbau der Anschlusseinheiten 150 bis 154 wird am Beispiel der Anschlusseinheit 150 erläutert. Die Anschlusseinheit 150 enthält eine Filtereinheit 170, die den Tiefpass 24, gegebenenfalls den Hochpass 44, eine Telefonieeinheit 172 sowie eine Internet-Protokoll-Einheit 174. Die Filtereinheit 170 trennt von der Kupferleitung 14 kommende Telefoniedaten 180 und ADSL-Daten 182 bzw. führt Telefoniedaten 180 und ADSL-Daten 182 auf der Kupferleitung 14 zusammen. Die Telefoniedaten 180 gelangen zur Telefonieeinheit 172 bzw. kommen von der Telefonieeinheit 172. Die ADSL-Daten 182 kommen von der Internet-Protokoll-Einheit 174 bzw. werden zu dieser Internet-Protokoll-Einheit 174 weitergeleitet. Ein Pfeil 184 verdeutlicht Steuerdaten, die zwischen der Telefonieeinheit 172 und der Internet-Protokoll-Einheit 174 zum Wechsel der Betriebsarten I, II ausgetauscht werden.
• Bei einem ersten einfachen Ausführungsbeispiel wird ein Wechsel von der in einem Grundzustand eingestellten Betriebsart I zur Betriebsart II dadurch signalisiert, dass der Teilnehmer TlnX den Hörer seines Telefons 16 abnimmt und neben das Telefon legt. Die Telefonieeinheit 172 erfasst diesen Zustand des Endgerätes 16 und schaltet die Internet-Protokoll-Einheit 174 in die Betriebsart II. Außerdem wird in der Telefonieeinheit 172 vermerkt, dass das Telefon 16 des Teilnehmers TlnX im Zustand "besetzt" ist, so dass keine ankommenden Telefongespräche an das Telefon 16 weitergeleitet werden.
• Will der Teilnehmer TlnX von der Betriebsart II wieder in die Betriebsart I schalten, so legt er den Hörer seines Telefons 16 wieder auf. Das Auflegen des Hörers wird in der Telefonieeinheit 172 erfasst. Die Telefonieeinheit 172 steuert die Internet-Protokoll-Einheit 174 so an, dass diese wieder in der Betriebsart I arbeitet. Außerdem wird in der Telefonieeinheit 172 vermerkt, dass das Telefon 16 des. Teilnehmers TlnX wieder im Zustand "frei" ist, so dass der Teilnehmer TlnX selbst telefonieren kann oder telefonisch wieder erreichbar ist.
• Bei einem anderen Ausführungsbeispiel wird zwischen dem Personalcomputer 62 und der Internet-Protokoll-Einheit 174 ein spezielles Programm eingesetzt, mit dessen Hilfe der Teilnehmer TlnX der Internet-Protokoll-Einheit 174 signalisieren kann, in welcher Betriebsart I oder II er arbeiten möchte. Wählt der Teilenehmer TlnX die Betriebsart I aus, so wird diese Betriebsart in der Internet-Protokoll-Einheit 174 vermerkt und es wird das standardgemäße ADSL-Verfahren ausgeführt. Außerdem wird die Telefonieeinheit 172 freigegeben, so dass der Teilnehmer TlnX andere Teilnehmer anrufen oder Gespräche von anderen Teilnehmern empfangen kann.
• Wählt der Teilnehmer TlnX dagegen mit Hilfe seines Personalcomputers 62 die Betriebsart II aus, so wird dies ebenfalls in der Internet-Protokoll-Einheit 174 vermerkt. Daten können nun mit Hilfe der Internet-Protokoll-Einheit 174 nur noch nach dem modifizierten ADSL-Verfahren übertragen werden. Außerdem steuert die Internet-Protokoll-Einheit 174 die Telefonieeinheit 172 so an, dass dort der Zustand "besetzt" für das Endgerät 16 des Teilnehmers TlnX vermerkt wird. Das bedeutet, dass für den Teilnehmer TlnX ankommende Gespräche nicht an das Telefon 16 weitergeleitet werden können. Ebenso kann der Teilnehmer TlnX keine anderen Teilnehmer von seinem Telefon 16 aus erreichen.
• In der Vermittlungsstelle 18 sind an die Anschlussbaugruppe 166 weitere Leitungen 186, 188 angeschlossen, die beispielsweise von anderen Konzentratoreinheiten kommen. Die Anschlussbaugruppe 166 wird auch als Line-Trunk-Group bezeichnet und enthält zum Anschluss der Leitungen 168, 186, 188 Anschlusseinheiten. Außerdem befindet sich auf der Anschlussbaugruppe 166 ein Gruppenprozessor und ein Gruppenkoppelfeld.
• Die Vermittlungsstelle 18 enthält weitere Anschlussbaugruppen 190 bis 198, die wie die Anschlussbaugruppe 166 jeweils mit einem zentralen Koppelfeld 200 verbunden sind. Ein Zentralprozessor 202 steuert die Vermittlungsvorgänge in der Vermittlungsstelle 18. Von der Anschlussbaugruppe 194 führt die Leitung 30 zum Telefonnetz 28.
• Fig. 5 zeigt Verfahrensschritte beim Mehrfachnutzen der Kupferleitung 14. Das Verfahren beginnt in einem Verfahrensschritt 220, beispielsweise mit dem Einschalten des Personalcomputers 32. In einem folgenden Verfahrensschritt 222 wird ein Trainingsverfahren für das standardgemäße ADSL-Verfahren ausgeführt. Dieses Trainingsverfahren dauert etwa 30 Sekunden und dient zur Ermittlung von Filterkoeffizienten in Abhängigkeit von den Übertragungseigenschaften der Kupferleitung 14, die sich abhängig von verschiedenen Umweltfaktoren ändern kann. Anschließend wird sofort in einem Verfahrensschritt 224 ein Trainingsverfahren für das modifizierte ADSL*-Verfahren ausgeführt, das oben an Hand der Fig. 3 erläutert worden ist. Die im Verfahrensschritt 222 bzw. im Verfahrensschritt 224 ermittelten Filterkoeffizienten und Übertragungsraten werden in einer Speichereinheit der Internet-Protokoll- Einheit 174 vermerkt.
• Anschließend wird in einem Verfahrensschritt 226 in die Betriebsart I geschaltet, die für einen Grundzustand gilt. Gegebenenfalls vorhandene Hochpässe 34 und 44 werden aktiviert.
• In einem folgenden Verfahrensschritt 228 überträgt der Teilnehmer TlnX Daten gemäß dem standardgemäßen ADSL-Verfahren. Außerdem telefoniert er gleichzeitig mit einem anderen Teilnehmer des Telefonnetzes, siehe Verfahrensschritt 230.
• Nachdem die Datenübertragung mit dem ADSL-Verfahren abgeschlossen ist, möchte der Teilnehmer TlnX die höhere Datenübertragungsrate des modifizierten ADSL*-Verfahrens nutzen und schaltet deshalb in einem Verfahrensschritt 232 in die Betriebsart II, beispielsweise von seinem Personalcomputer 32 aus, so wie oben an Hand der Fig. 4 erläutert. Gegebenenfalls vorhandene Hochpässe 34 und 44 werden deaktiviert.
• Danach wird in einem Verfahrensschritt 234 eine Datenübertragung gemäß dem modifizierten ADSL*-Verfahren ausgeführt. Während dieser Datenübertragung eintreffende Anrufe für den Teilnehmer TlnX werden in der Telefonieeinheit 172 vermerkt, siehe Verfahrensschritt 236.
• Nachdem die Datenübertragung mit dem ADSL*-Verfahren abgeschlossen ist, schaltet der Teilnehmer TlnX wiederum mit Hilfe eines Personalcomputers 32 in die Betriebsart I zurück. Gegebenenfalls vorhandene Hochpässe 34 und 44 werden wieder aktiviert.
• Ein Pfeil 240 deutet weitere Verfahrensschritte an, in deren i Verlauf nochmals mehrmals zwischen den Betriebsarten I und II gewechselt wird. In einem Verfahrensschritt 242 beendet der Teilnehmer TlnX das Verfahren beispielsweise durch Ausschalten seines Personalcomputers 32 am Ende eines Arbeitstages.
• Bei einem anderen Ausführungsbeispiel wird immer dann automatisch in die Betriebsart II geschaltet, wenn der Teilnehmer TlnX nicht telefoniert. Durch diese Maßnahme ist es möglich, Teilnehmern TlnX die Möglichkeit für eine breitbandige Datenübertragung zu geben, die mit dem herkömmlichen ADSL- Verfahren aufgrund der großen Leitungslänge der Kupferleitung 14 keine ausreichende Bandbreite zur Verfügung hätten. Aufgrund der starken Wettbewerbssituation beim Anschluss von Teilnehmern gemäß ADSL-Verfahren ist selbst eine Verlängerung der Reichweite um 500 m ein großer Vorteil vor Konkurrenzfirmen.
• Die oben erläuterte Variante, bei der der Teilnehmer den Betriebsartwechsel mit Hilfe seines Personalcomputers 32 veranlasst, hat ebenso wie die automatische Umschaltung den Vorteil, dass der Telefonhörer aufgelegt bleiben kann. Dadurch kann das gesamte Frequenzband mit sehr gut definierten Impedanzen für das erweiterte ADSL*-Verfahren eingesetzt werden.

Claims (16)

1. Verfahren (220 bis 242) zum Mehrfachnutzen einer Anschlussleitung (14),
bei dem über eine Anschlussleitung (14) Daten gemäß einem breitbandigen Übertragungsverfahren unter Nutzung eines mindestens 200 kHz breiten Frequenzbandes (104) übertragen werden (234),
und bei dem über die Anschlussleitung (14) außerdem Daten gemäß einem schmalbandigen Übertragungsverfahren in einem unteren Frequenzband (54) übertragen werden, dessen Breite kleiner als 200 kHz ist (230),
dadurch gekennzeichnet, dass auch das breitbandige Übertragungsverfahren (234) das untere Frequenzband (54) nutzt,
und dass ein Betriebsartauswahlverfähren (226, 232) einen wenige Minuten nicht überschreitenden Wechsel zwischen zwei Betriebsarten (I, II) ermöglicht,
wobei in einer ersten Betriebsart (I) das schmalbandige Übertragungsverfahren nicht aber das in einer zweiten Betriebsart (II) ausgeführte breitbandige Übertragungsverfahren ausgeführt wird,
und wobei in der zweiten Betriebsart (II) das breitbandige Übertragungsverfahren nicht aber das schmalbandige Übertragungsverfahren ausführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Betriebsartauswahlsignal erzeugt wird, dass beim Eintreffen des Betriebsartauswahlsignals in einer vermittlungstechnischen Einrichtung (150) zum Anschluss der Anschlussleitung (14) die Betriebsart (I, II) automatisch eingestellt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Betriebsartauswahlsignal mit Hilfe des breitbandigen Übertragungsverfahrens oder mit Hilfe des schmalbandigen Übertragungsverfahrens in einer Signalisierungsnachricht gesendet wird, oder dass ein Betriebszustand eines für das schmalbandige Übertragungsverfahren genutzten Endgerätes (16) oder eines für das breitbandige Übertragungsverfahren genutzten Endgerätes (32) die Betriebsart (I, II) signalisiert.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Betriebsartauswahlsignal von der Seite eines Teilnehmerendgerätes (16) oder von der Seite einer vermittlungstechnischen Einrichtung (18) aus erzeugt wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das breitbandige Übertragungsverfahren (234) ein modifiziertes XDSL-Verfahren mit im Vergleich zu einem XDSL-Verfahren verbreiteter Übertragungsbandbreite und ansonsten gleichbleibendem Übertragungsverfahren ist, und/oder dass das schmalbandige Übertragungsverfahren (230) das ISDN-Verfahren oder ein analog arbeitendes Übertragungsverfahren ist.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten Betriebsart (I) neben dem schmalbandigen Übertragungsverfahren (230) ein weiteres breitbandiges Übertragungsverfahren (228) eingesetzt wird, welches das untere Frequenzband (54) nicht für die Übertragung von Daten nutzt.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei jedem Wechsel der Betriebsart (I, II) für das breitbandige Übertragungsverfahren (234) oder für das weitere breitbandige Übertragungsverfahren (228) ein Startverfahren ausgeführt wird, mit dessen Hilfe eine Übertragungsrate für die Datenübertragung ermittelt wird, und/oder mit dessen Hilfe Filterkoeffizienten von für die Datenübertragung eingesetzten Filtern ermittelt werden, oder dass auch ohne Wechsel zwischen den Betriebsarten (I, II) ein Startverfahren (224) für das breitbandige Übertragungsverfahren (234) und ein Startverfahren (224) für das weitere breitbandige Übertragungsverfahren (228) ausgeführt werden, wobei die Ergebnisse der Startverfahren (222, 224) in einer Speichereinheit (174) gespeichert werden, aus der sie beim Wechsel zwischen den Betriebsarten (I, II) ausgelesen und ohne erneute Durchführung von Startverfahren für die Datenübertragung verwendet werden.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das breitbandige Übertragungsverfahren (234) ein modifiziertes ADSL-Verfahren oder ein modifiziertes ADSL-Lite-Verfahren ist, wobei die Modifizierung in der Einbeziehung des unteren Frequenzbandes (54) bei ansonsten gleichbleibenden Übertragungsverfahren besteht, und/oder dass das weitere breitbandige Übertragungsverfahren ein XDSL-Verfahren ohne Modifizierung, ein ADSL-Verfahren ohne Modifizierung oder ein ADSL-Lite-Verfahren ohne Modifizierung ist.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine während der Durchführung des breitbandigen Übertragungsverfahrens (234) eintreffende Anforderung zur Durchführung des schmalbandigen Übertragungsverfahrens automatisch in einer Speichereinheit (172) vermerkt wird (236).

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einer vermittlungstechnischen Einrichtung (150) Baueinheiten (172, 174) zur Durchführung beider Übertragungsverfahren auf einer Leiterplatte oder in einem Schaltkreis angeordnet werden, und dass zum Einstellen der Betriebsart (I, II) Signalisierungen (184) und/oder Signalisierungsnachrichten (184) zwischen den Baueinheiten (172, 174) ausgetauscht werden.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass abhängig von der gewählten Betriebsart (I, II) eine Filtereinheit (34) zum Herausfiltern des unteren Frequenzbandes und/oder eines oberen Frequenzbandes aktiviert oder deaktiviert wird, vorzugsweise automatisch (36, 46).

12. Anschlusseinheit (150) zum Anschluss einer Anschlussleitung (14),
mit einer breitbandigen Übertragungseinheit (174) zum Ausführen eines breitbandigen Übertragungsverfahrens,
mit einer schmalbandigen Übertragungseinheit (172) zum Ausführen eines schmalbandigen Übertragungsverfahrens,
und mit einer Betriebsartauswahleinheit, die einen Wechsel zwischen zwei Betriebsarten (I, II) durch Ansteuerung der breitbandigen Übertragungseinheit (174) und/oder der schmalbandigen Übertragungseinheit (172) veranlasst.

13. Anschlusseinheit (150) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungseinheiten (172, 174) und die Betriebsartauswahleinheit auf einer Leiterplatte angeordnet oder in einem Schaltkreis enthalten sind.

14. Anschlusseinheit nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlusseinheit (150) Einheiten enthält, bei deren Betrieb ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 ausgeführt wird.

15. Filtereinheit (34, 44) zum Trennen eines unteren Frequenzbandes und eines oberen Frequenzbandes, gekennzeichnet durch eine Empfangseinheit, die ein Betriebsartauswahlsignal (36, 46) zum Aktivieren oder Deaktivieren der Filterfunktion der Filtereinheit (34, 44) empfängt, und durch eine Steuereinheit, die die Filterfunktion abhängig vom Betriebsartauswahlsignal (36, 46) steuert.

16. Verwendung der Filtereinheit (34, 44) nach Anspruch 15 in einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11.