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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System für die DSL-Übertragung.
Sie betrifft insbesondere ein Verfahren zur Erhöhung der Reichweite für die DSL-Versorgung,
wobei die DSL-Nutzung über
die gleichzeitig zur Telekommunikation im Rahmen des POTS dienende
Anschlussleitung erfolgt. Gegenstand der Erfindung ist weiterhin
ein zur Durchführung
des Verfahrens geeignetes Kommunikationssystem.
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Für die DSL-Übertragung,
welche eine Nutzung des Internet mit gegenüber der ISDN-Übertragung
deutlich erhöhten Übertragungsraten
ermöglicht,
werden bekanntlich die Kupferleitungen des herkömmlichen bzw. öffentlichen
analogen bzw. ISDN-Telefonnetzes PSTN (Public Switched Telephone
Network) genutzt. Hierbei macht man sich zunutze, dass bei den üblicherweise
relativ kurzen Entfernungen zwischen einem Teilnehmeranschluss und der
nächstgelegenen
Vermittlungsstelle, die im Fernsprechnetz genutzten Leitungen eine
höhere
Bandbreite zur Verfügung
stellen, als dies für
die Telefonie erforderlich ist. Der somit ungenutzte obere Frequenzbereich
wird der Datenübertragung,
insbesondere der Übertragung
von Daten zwischen dem Teilnehmeranschluss und dem Internet zur
Verfügung gestellt.
Im Ergebnis kann dabei eine Leitung zeitgleich für die herkömmliche Telekommunikation im Rahmen
des POTS (Plain Old Telephone Service) und die Datenübertragung
mittels DSL-Techniken genutzt werden. Die beiden insoweit voneinander
unabhängigen Übertragungskanäle einer
Leitung werden durch jeweils einen am Teilnehmeranschluss und in der
Vermittlungsstelle angeordneten Splitter voneinander getrennt. In
den nachfolgenden Darstellungen sollen die Begriffe PSTN und POTS
quasi synonym verwendet werden und im Falle des PSTN für das öffentliche
Telefonnetz herkömmlicher
Prägung
stehen, über
welches die gewöhnlichen
bzw. einfachen altbekannten Services (POTS), wie Telefonie, Telefax und
herkömmliche
Datenübertragung
oder die Nutzung des Internet über
Analogmodem oder ISDN, abgewickelt werden und welche der nicht zum
POTS gehörenden
Internetnutzung via DSL gegenüberstehen.
Nach diesem Verständnis
soll also auch die herkömmliche
ISDN-Übertragung
von Sprache und Daten durch die genannten Begriffe (POTS, PSTN)
erfasst und insoweit über
diese Begriffe von der DSL- Nutzung
unterschieden werden, welche sich in der Regel auf die Nutzung des
Internet und von E-Mail-Diensten bezieht, aber beispielsweise auch die
Direktverbindung von Firmenstandorten unter Nutzung des ATM-Netzes
betreffen kann.
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Bei
der DSL-Versorgung in der eingangs beschriebenen Weise, unter Nutzung
der für
den POTS genutzten Infrastruktur des PSTN, ergibt sich allerdings
durch die für
die DSL-Übertragung
auf der Anschlussleitung zur Verfügung stehende Übertragungsbandbreite
auch eine Begrenzung der Reichweite für die DSL-Übertragung.
Insbesondere in Ballungszentren mit einer größeren Zahl relativ dicht angeordneter
Ortsvermittlungsstellen ist dies zumeist kein Problem. In dünner besiedelten
Gebieten, beispielsweise auf dem Land, sind jedoch zwischen einem
Teilnehmeranschluss und der nächstgelegenen Ortsvermittlungsstelle
häufiger
Entfernungen zu überwinden,
welche die sich für
die DSL-Übertragung
maximal ergebende Reichweite übersteigen. Kunden,
deren Telekommunikationsanschluss 4 km oder mehr von der Vermittlungsstelle
entfernt ist, kann daher nach dem Stand der Technik eine Datenübertragung
per DSL in der Regel nicht zur Verfügung gestellt werden, zumindest
nicht im Zusammenhang mit einer gleichzeitigen Nutzung der ansonsten
für den
POTS genutzten Anschlussleitung.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, ein Verfahren zur DSL-Übertragung zur Verfügung zu
stellen, durch welches bei gleichzeitigem Betrieb von POTS- und DSL-Anwendungen
auf einer Anschlussleitung eine Erhöhung der Reichweite für die DSL-Versorgung
erreicht wird. Neben der Bereitstellung eines entsprechenden Verfahrens
besteht die Aufgabe weiterhin darin, ein zur Durchführung des
Verfahrens geeignetes System anzugeben.
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Die
Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Hauptanspruchs
gelöst.
Ein die Aufgabe lösendes
System, welches zur Durchführung
des Verfahrens geeignet ist, wird durch den ersten vorrichtungsbezogenen
Anspruch charakterisiert. Vorteilhafte Aus- bzw. Weiterbildungen
der Erfindung sind durch die Unteransprüche gegeben.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
ermöglicht
Teilnehmeranschlüssen
mit größerer Entfernung,
nämlich
solchen, mit einer Entfernung von 4 km oder mehr zur nächstgelegenen
Vermittlungsstelle, eine DSL-Nutzung über die gleichzeitig zur Telekommunikation
im Rahmen des POTS dienende Anschlussleitung dadurch, dass auch
das untere, sonst dem POTS vorbehaltene Frequenzband der Anschlussleitung
zu einer Vermittlungsstelle des PSTN für die DSL-Übertragung mitgenutzt wird.
Hierdurch erhöht
sich die für
die DSL-Übertragung
nutzbare Bandbreite der Anschlussleitung zu der betreffenden Vermittlungsstelle.
Im Ergebnis wird eine größere Reichweite
für das
DSL-Signal erzielt, wobei die betreffende Vermittlungsstelle weiterhin
ein Teil des letztlich im Wesentlichen aus Vermittlungsstellen bestehenden
PSTN bleibt und so beispielsweise auch weiterhin für die ISDN-Vermittlung
anderer Teilnehmer nutzbar ist sowie sicherlich in der Praxis auch genutzt
werden wird. Des Weiteren entfallen die Dämpfung sowie das nicht nutzbare
Frequenzband im Trennbereich der beiden nach dem Stand der Technik
verwendeten Frequenzweichen (Splitter amts- und kundenseitig), was
ebenfalls der Reichweite zugute kommt. Dazu werden die Telekommunikationssignale
zur Kommunikation zwischen Endgeräten des POTS und der Vermittlungsstelle
des PSTN in einen Datenstrom mit Datenzellen fester Größe gewandelt
und mit den Zellen des Datenstroms einer DSL-Anwendung zusammengeführt. Mit diesen
werden sie unter Ausbildung virtueller Standleitungen gemeinsam über die
Anschlussleitung zur Vermittlungsstelle bzw. deren DSLAM (DSL-Access Multiplexer) übertragen,
wobei den über
diese Verbindung zu übertragenden,
aus Telekommunikationssignalen des POTS hervorgegangenen Zellen
zur Sicherstellung eines unterbrechungsfreien Telefonats, im Falle
einer Auslastung der Bandbreite der Anschlussleitung, aufgrund ihrer
natürlich
begrenzten Leitungsgeschwindigkeit, der Vorrang gegenüber den
Zellen der DSL-Anwendung eingeräumt
wird. Bei einem ISDN-Anschluss kann dabei dem Problem, dass die
zur Zeit im Allgemeinen übliche
DSL-Upstreamgeschwindigkeit von 128 k/s nicht der erforderlichen
ISDN-Geschwindigkeit von 144 k/s entspricht, durch unterschiedliche
Maßnahmen
begegnet werden. Eine besteht in einer Erhöhung der Upstream-Geschwindigkeit,
was jedoch in gewisser Weise dem Ziel einer Reichweitenerhöhung zuwiderläuft. Demgegenüber zu bevorzugen
ist die Möglichkeit
nur einen B-Kanal für
die ISDN-Übertragung
zu nutzen. Der fehlende zweite B-Kanal kann dabei möglicherweise
insoweit hingenommen werden, als eine Blockierung der Hauptleitung
auch bei intensiver Internetnutzung kaum eintritt, da die Übertragung nicht über ISDN
erfolgt. Weiterhin können
bekannte Maßnahmen
zu Datenkomprimierung bzw. -reduktion zur Anwendung kommen.
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Entsprechend
einer praxisgerechten Umsetzung dieser grundsätzlichen Überlegung erfolgt die Wandlung
der Telekommunikationssignale des POTS in digitale Datenzellen fester
Länge in
der Upstream-Richtung in speziell ausgebildeten Einheiten am Teilnehmeranschluss,
welche bei der Darstellung des erfindungsgemäßen Systems noch zu erläutern sein
werden. In der Downstream-Richtung
erfolgt diese Wandlung in einer ebenfalls noch zu erläuternden,
in das PSTN einbezogen Umsetzungseinheit, welche vorzugsweise, aber
nicht zwingend, einer Vermittlungsstelle zugeordnet ist. In der
jeweils anderen Übertragungsrichtung
werden die Datenzellen mit den Telekommunikationssignalen mittels
der vorgenannten Einheiten wieder in eine im öffentlichen Telefonnetz verwendete
Signalform umgesetzt.
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Vorzugsweise
und im Hinblick auf die gegenwärtige
telekommunikative Infrastruktur handelt es sich bei den aus den
Telekommunikationssignalen des POTS gebildeten digitalen Datenzellen
fester Länge
um ATM-Zellen. Sie werden gemeinsam mit den Zellen der DSL-Anwendung,
bei welcher es sich in der Regel um die Internetnutzung handelt,
als ATM-Zellen unter Nutzung des ATM-Systems übertragen. Dabei macht es sich
das in dieser Weise umgesetzte Verfahren zunutze, dass mittels des
ATM Adaption Lagers 1/2 mit einer im ATM-System eingerichteten festen
Bandbreite mit fester Bit-Rate DBR (Deterministic Bit Rate) bzw.
CBR (Constant Bit Rate) eine Verbindung (virtuelle Standleitung)
in Standleitungsqualität
möglich
ist.
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Gemäß einer
Ausgestaltung des Verfahrens werden die in ATM-Zellen gewandelten
Telekommunikationssignale des POTS in der Upstream-Richtung in entsprechend
ausgebildeten Einheiten am Teilnehmeranschluss mit den ATM-Zellen
der DSL-Anwendung
zusammengeführt
und auf der Grundlage der Multiplexinformation in den ATM-Zellen
(VCI/VPI-Adressen – Virtual
Channel Identifier bzw. Virtual Path Identifier) in einem ATM-Knoten wieder
von diesen getrennt. Hingegen werden sie in der Downstream-Richtung
in einem ATM-Knoten mit den ATM-Zellen einer DSL-Anwendung zusammengeführt und
von diesen in entsprechenden Einheiten am Teilnehmeranschluss wieder
getrennt.
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Insbesondere
im Hinblick auf die Prämisse, dass
den aus Telekommunikationssignalen des POTS hervorgegangenen Zellen,
also beispielsweise einer Telefongesprächsverbindung Vorrang gegenüber den
Zellen der DSL-Anwendung eingeräumt
werden soll, werden die Zellen der DSL-Anwendung in der Anpassungsschicht
des ATM-Systems vorzugsweise über
ATM Adaption Layer 5 und die Telekommunikationssignale des POTS über ATM
Adaption Layer 1/2 auf ATM-Zellen abgebildet.
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Das
erfindungsgemäße System,
welches es Teilnehmeranschlüssen
mit Entfernungen von 4 km oder mehr zur nächstgelegenen Vermittlungsstelle ermöglicht,
die zur Telekommunikation im Rahmen des POTS genutzte Anschlussleitung
gleichzeitig für die
DSL-Übertragung
zu nutzen, zeichnet sich zunächst
dadurch aus, dass die Anschlussleitung vom Teilnehmeranschluss unmittelbar
auf den DSLAM einer Vermittlungsstelle bzw. das Modem eines solchen
DSLAM geführt
ist. Die Anschlussleitung ist dabei teilnehmeranschlussseitig durch
einen NTBBA abgeschlossen, der über
Einheiten verfügt,
welche in der Upstream-Richtung zu übertragende Telekommunikationssignale
des POTS in digitale Datenzellen fester Länge, respektive ATM-Zellen,
unterteilen und mit den ATM-Zellen des Datenstroms einer DSL-Anwendung
(z.B. Internetzugriff) zu einem Datenstrom zusammenführen. In
der Downstream-Richtung werden die aus den Telekommunikationssignalen
des POTS hervorgegangenen ATM-Zellen eines zum NTBBA übertragenen
Datenstroms mittels dieser Einheiten von den ATM-Zellen der DSL-Anwendung getrennt
und in die im öffentlichen
Telefonnetz verwendete Signalform umgesetzt. In einer Umsetzungseinheit,
welche der Vermittlungsstelle zur Nutzung des Verfahrens in Upstream-Richtung
nachgeordnet und mit dem PSTN verbunden ist, sind außerdem Einheiten
vorgesehen, welche in der Upstream-Richtung zu übertragende, aus Telekommunikationssignalen
des POTS hervorgegangene ATM-Zellen wieder in eine im öffentlichen
Telefonnetz PSTN bzw. im Rahmen des POTS verwendete Signalform umsetzen
und in der Downstream-Richtung übertragene
Kommunikationssignale in digitale Datenzellen fester Länge, nämlich ATM-Zellen,
wandeln. Schließlich
umfasst das System mindestens einen ATM-Knoten in dem in der Upstream-Richtung übertragene
ATM-Zellen, die aus der Umsetzung von Telekommunikationssignalen
des POTS hervorgegangen sind, von den ATM-Zellen der DSL-Anwendung
getrennt und zu der schon erwähnten
Umsetzungseinheit weitergeleitet werden, während die DSL-Zellen auf einen
POP eines ISP (Internet Service Providers) geführt werden. Hierbei handelt
es sich um einen ATM-Knoten an sich bekannter Ausbildung, der entsprechend
konfiguriert ist. Dabei muss die Trennung der aus Telekommunikationssignalen des
POTS hervorgegangenen ATM-Zellen
und der ATM-Zellen der DSL-Anwendung nicht zwingend in dem ersten
ATM-Knoten des Verbindungsweges
erfolgen. Dies hängt
vielmehr vom Empfänger
der jeweiligen ATM-Zellen ab und wird innerhalb der ATM-Knoten durch
den VCI/VPI bestimmt, durch welchen die Zellen jeweils einem bestimmten
Ausgangsport des ATM-Knotens zugeleitet werden, wobei gegebenenfalls
die durch VCI/VPI dargestellten Adressen geändert und gegebenenfalls aus
Telekommunikationssignalen des POTS gebildete ATM-Zellen und ATM-Zellen
der DSL-Anwendung auch dem gleichen Ausgangsport zugeführt werden.
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Der
die Anschlussleitung teilnehmerseitig abschließende NTBBA des erfindungsgemäßen Systems
besteht entsprechend einer möglichen
Ausbildung aus einem DSL-Modem (so genanntes UR2 Modem), einem ATM-Controller,
einem AAL-Controller,
einer PSTN-Einheit und einer Schnittstellenanpassungseinheit. Über das
integrierte DSL-Modem, welches das Senden und Empfangen von Datenströmen ermöglicht,
in denen ATM-Zellen einer DSL-Anwendung mit aus Telekommunikationssignalen
des POTS hervorgegangenen ATM-Zellen zusammengeführt sind, wird der NTBBA an
die Anschlussleitung zur Vermittlungsstelle angeschlossen. Der ATM-Controller
ist dem DSL-Modem downstreamseitig vorgeschaltet sowie dem AAL-Controller
und der parallel zu diesem angeordneten PSTN-Einheit upstreamseitig
nachgeschaltet. In ihm werden in der Upstream-Richtung zu übertragende, aus entsprechend
gewandelten Telekommunikationssignalen des POTS hervorgegange ATM-Zellen
mit den ATM-Zellen der DSL-Anwendung zusammengeführt, während bei einem in der Downstream-Richtung zum NTBBA übertragenen
Datenstrom die aus Telekommunikationssignalen des POTS hervorgegangenen ATM-Zellen
von den ATM-Zellen der DSL-Anwendung
getrennt werden. Dabei ist der ATM-Controller so konfiguriert, dass
bei der Zusammenführung
von ATM-Zellen einer DSL-Anwendung mit aus Telekommunikationsdaten
hervorgegangenen ATM-Zellen, im Falle einer Auslastung der Bandbreite
der Anschlussleitung (Link Cell Rate temporär nicht ausreichend) zur Vermittlungsstelle,
letzteren der Vorrang gegenüber
den ATM-Zellen der DSL-Anwendung
eingeräumt
wird. Der AAL-Controller, welcher der Schnittstellenanpassungseinheit
upstreamseitig nachgeschaltet bzw. welchem der ATM-Controller upstreamseitig
nachgeschaltet ist, bildet die Zellen des DSL-Datenstroms über ATM Adaption Layer 5 auf
ATM-Zellen ab. Weiterhin ist ein wesentlicher Bestandteil des NTBBA
eine PSTN-Einheit, welche in der Upstream-Richtung zu übertragende Telekommunikationssignale
des POTS in ATM-Zellen unterteilt und die aus Telekommunikationssignalen
des POTS hervorgegangenen ATM-Zellen eines in der Downstream-Richtung
zum NTBBA übertragenen Datenstroms
in die im öffentlichen
Telefonnetz PSTN bzw. im Rahmen des POTS verwendete Signalform umsetzt.
Mittels der schon erwähnten
Schnittstellenanpassungseinheit wird der NTBBA zum Anschluss DSL-fähiger Geräte physikalisch
und bezogen auf das verwendete Protokoll angepasst, wobei derartige
Geräte
oder Gerätegruppen
für den
Internatzugang vorzugsweise über
eine Ethernetverbindung oder eine USB-Verbindung angeschlossen werden.
Bei dem in den NTBBA integrierten Modem handelt es sich vorzugsweise
um ein Modem, bei dem ein für
die Anwendung nach Reichweite und Bandbreite optimiertes Übertragungs-/Modulationsverfahren
zum Einsatz kommt.
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Die
nach der vorgenannten Ausbildungsform des NTBBA vorgesehene PSTN-Einheit
besteht aus einem AAL-Controller, welcher die Telekommunikationssignale
des POTS über
ATM Adaption Layer 1/2 auf ATM-Zellen abbildet. Upstreamseitig ist
ihm, soweit erforderlich, wenigstens eine Anpassungseinheit zur
physikalischen Anpassung an das ATM-System nachgeschaltet, während downstreamseitig
wenigstens eine Anpassungseinheit zur physikalischen und Protokollanpassung
an eine im PSTN gebräuchliche Anschlussform
(z. B. TAE) vorgeschaltet ist. Die gesonderten Anpassungseinheiten
können
gegebenenfalls auch entfallen, sofern die Anpassung bereits im AAL-Controller
selbst erfolgt.
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Gemäß einer
möglichen
Gestaltung sind die Einheiten des NTBBA in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet.
Gegebenenfalls können
dabei in dem NTBBA auch dessen AAL-Controller, respektive der AAL-Controller
des DSL-Zweiges, und der AAL-Controller der PSTN-Einheit mit dem
ATM-Controller zusammengefasst sein. Dadurch wird eine bessere Koordinierung
der Einheiten erreicht. Da eventuell aus DSL-Signalen hervorgegangene ATM-Zellen
zu Gunsten der aus Telekommunikationssignalen des POTS hervorgegangenen
verworfen werden, könnten
hierdurch möglicherweise Ethernetrahmen
derart gestört
werden, dass die Übertragung
abbricht. Dem könnte
mit einer verbesserten Koordination des Zusammenwirkens der genannten
Einheiten begegnet werden.
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Denkbar
ist es aber ebenfalls, dass die PSTN-Einheit als modularer Bestandteil
des NTBBA ausgebildet und an ein alle anderen Einheiten des NTBBA
beherbergendes Gehäuse
anschließbar
ist. Denkbar ist auch eine separate PSTN-Einheit, die über eine
an vielen NTBBA's
bereits vorhandene bzw. in geeigneter Weise anzuordnende ATM25-Schnittstelle
angeschlossen wird.
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Die
bereits mehrfach angesprochene Umsetzungseinheit mit Verbindung
zum PSTN besteht aus einem ATM-Controller, dem upstreamseitig ein AAL-Controller
und Anpassungseinheiten zur physikalischen und Protokoll-Anpassung
an das PSTN nachgeschaltet sind. In dem AAL-Controller werden in
der Upstream-Richtung übertragene
ATM-Zellen, welche aus Telekommunikationssignalen des POTS hervorgegangen
sind, wieder in eine im PSTN verwendete Signalform umgesetzt, während in
der Downstream-Richtung übertragene
Telekommunikationssignale des POTS von ihm in ATM-Zellen gewandelt
werden.
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Die
Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels nochmals näher erläutert werden.
In den zugehörigen
Zeichnungen zeigen:
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1:
Das erfindungsgemäße System
mit seinen Bestandteilen in einer schematischen Darstellung.
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2:
Einen NTBBA als Bestandteil des Systems nach 1.
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2a Eine
Einzelheit der PSTN-Einheit des NTBBA nach 2
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2b Eine
weitere Einzelheit der PSTN-Einheit des NTBBA nach 2
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3:
Die Umsetzungseinheit als Bestandteil des Systems nach der 1.
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Das
durch die 1 schematisch dargestellte erfindungsgemäße System
bedient sich im wesentlichen der Einheiten, wie sie auch heute nach dem
Stand der Technik für
die Telefonie und den Internetzugang genutzt werden, wobei jedoch
Splitter am Teilnehmeranschluss 1 und der Vermittlungsstelle 2,
anders als beim Stand der Technik, entbehrlich sind. Danach erfolgt
der Internetzugang unter Nutzung der DSL-Technik ausgehend von einem Teilnehmeranschluss 1 über eine
auch für
den POTS, beispielsweise die Telefonie, genutzte Anschlussleitung 3 zu
einer Ortsvermittlungsstelle 2, von dieser Ortsvermittlungsstelle 2 über einen
ATM- Knoten 7 zu einem
POP 8 eines Internetserviceproviders (ISP) und von hier
in das Internet 10. Zur Telekommunikation zwischen Endgeräten des
gewöhnlichen
Fernsprechnetzes PSTN, im Rahmen des so genannten POTS (Plain Old
Telephone Service), also beispielsweise zur Telefonie, werden Verbindungen
ausgehend von einem rufenden Teilnehmeranschluss 1 über die
Anschlussleitung 3, die Ortsvermittlungsstelle 2 bzw.
deren DSLAM, den ATM-Knoten 7, die Umsetzungseinheit 6 und
weitere Vermittlungsstellen, das PSTN 9 (Public Switched
Telephone Network) und schließlich
wieder über
entsprechende, hier nur gestrichelt dargestellte Einheiten, nämlich wiederum Vermittlungsstellen,
bis hinunter zu einer Ortsvermittlungsstelle 2' und dem Teilnehmeranschluss 1' der gerufenen
Gegenstelle aufgebaut.
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Zur
Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens
sind jedoch einige der vorgenannten Einheiten in spezieller Weise
verändert
bzw. erweitert. So wird der Teilnehmeranschluss 1 mit einem
speziellen NTBBA 5 abgeschlossen, dessen Aufbau bei den
Erläuterungen
zur 2 noch näher
dargestellt werden soll. In diesem NTBBA 5 werden die zwischen
dem Teilnehmeranschluss 1 und dem Internet via DSL zu übertragenden
Signale und die Signale für
die herkömmliche
Telekommunikation des POTS, welche zuvor durch eine spezielle Einheit
des NTBBA 5 in digitale Datenzellen fester Länge, nämlich in
ATM-Zellen, überführt wurden,
zusammengeführt.
Hierdurch ist es möglich,
vom bzw. zum NTBBA 5 virtuelle Standleitungen aufzubauen,
wobei die Anschlussleitung 3 in der Ortsvermittlungsstelle 2 unmittelbar
auf den DSLAM 4, einen DSL-Access Multiplexer, bzw. auf
dessen hier nicht dargestelltes Modem geführt ist. Ein Einschleifen,
wie nach dem Stand der Technik, ist daher nicht erforderlich. Signale
von DSL-Anwendungen, die bezogen auf den Teilnehmeranschluss 1 in
Upstream-Richtung
zu übertragen
sind, werden von hier in bekannte Weise unter Nutzung des ATM-Netzes über einen
POP 8 zum Internet 10 geführt. Der Übergang zum PSTN 9,
also die Umsetzung der über
eine virtuelle Festverbindung in Form von ATM-Zellen übertragenen
Telekommunikationssignale des POTS in die für das PSTN 9 gebräuchliche
Form, erfolgt hingegen in einer mit dem PSTN 9 verbundenen
Umsetzungseinheit 6, welche vorzugsweise einer das PSTN
ausbildenden Vermittlungsstellen zugeordnet ist. Diese ist hierzu
entsprechend der ebenfalls noch zu erläuternden 3 ausgebildet.
Die Trennung von ATM-Zellen der DSL- Anwendung und Telekommunikationssignale-
bzw. -informationen des POTS enthaltenden ATM-Zellen erfolgt im
ATM-Knoten 7 anhand der im Header der Zellen enthalten
VPI/VCI-Adressierungsinformationen (VPI = Virtual Path Identifier,
VCI = Virtual Channel Identifier). Gegebenfalls wird dabei aber der
gemeinsame Datenstrom aus ATM-Zellen der DSL-Anwendung und aus Telekommunikationsdaten hervorgegangenen
ATM-Zellen zuvor über
weitere, hier nicht dargestellte ATM-Knoten geführt. Dies wird jeweils durch
die Konfiguration der ATM-Knoten bestimmt.
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Betrachtet
man das System, bezogen auf den Teilnehmeranschluss 1 downstream,
so zeichnet sich dieses dadurch aus, das die aus dem PSTN 9 kommenden
Telekommunikationssignale des POTS (analoge oder ISDN-Signale),
gegebenenfalls nach einer Digitalisierung, in der Umsetzungseinheit 6 in ATM-Zellen
gewandelt werden und im ATM-Knoten 7 mit in Downstream-Richtung
aus dem Internet dort eintreffenden ATM-Zellen des DSL-Datenstroms
zusammengeführt
werden. Entsprechend erfolgt im NTBBA 5 des Teilnehmeranschlusses 1 ihre
Trennung von den ATM-Zellen der DSL-Anwendung und die Umsetzung
in eine im PSTN 9 verwendete Signalform.
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Die 2 zeigt
den entsprechend der Erfindung speziell ausgestalteten NTBBA 5,
welcher Bestandteil des in der 1 erläuterten
Gesamtsystems ist, in einem vereinfachten schematischen Blockschaltbild.
Der NTBBA 5 besteht aus einem DSL-Modem 51, einem mit diesem
verbundenen ATM-Controller 52, dem DSL-Signale (in der
Regel Signale einer Internetanwendung) über eine Schnittstellenanpassungseinheit 55 und
einen AAL-Controller 53 zugeführt werden, sowie einer speziellen PSTN-Einheit 54 von
welcher die Telekommunikationssignale des POTS (beispielsweise Sprachsignale)
in die im ATM-System gebräuchlichen
Zellen unterteilt und dem ATM-Controller 52 zugeführt werden. Sofern
am NTBBA 5 ein analoges Endgerät betrieben wird, werden dessen
a/b-Signale vor der Wandlung in Datenzellen in der PSTN-Einheit 54 selbstverständlich digitalisiert,
hierzu erforderliche AD-Wandler (z. B. in Form bzw. als Bestandteil
von NTFV) sind dem Fachmann bekannt. In dem ATM-Controller 52 werden
die ATM-Zellen der DSL-Anwendung
und die in ATM-Zellen gewandelten Telekommunikationssignale des
POTS derart zusammengeführt,
dass den aus den Telekommunikationssignalen des POTS hervorgegangenen
Zellen unter Wahrung der für
die virtuelle Festverbindung zur Verfügung stehenden Leitungsbandbreite
(LCR) Vorrang eingeräumt
wird. Dabei erfolgt die Differenzierung der Zellen und ihre unterschiedliche
Priorisierung in dem ATM-Controller 52 wiederum durch Auswertung
der VPI/VCI-Adressierungsinformationen.
Diese Möglichkeit
wird durch ATM-Controller 52, wie sie im heutigen ATM-System eingesetzt
werden, unterstützt
bzw. zur Verfügung gestellt.
Durch den AAL-Controller 53 werden die DSL-Daten über ATM
Adaption Layer 5 auf ATM-Zellen abgebildet, d.h. sie werden vom
AAL-Controller 53 an das im ATM-Netz benötigte Format
angepasst und umgekehrt, wobei der ATM Adaption Layer 5 einer von
vier für
den ATM Adaption Layer gebräuchlichen
Klassen entspricht, die insbesondere ein vergleichsweise zeitunkritisches
Verhalten aufweist und die Möglichkeit
einer Art Verzögerung
bzw. Pufferung von Datenzellen bietet.
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Die
ATM-Zellen der DSL-Anwendung und die aus Telekommunikationssignalen
des POTS hervorgegangenen ATM-Zellen werden schließlich über das DSL-Modem 51 als
gemeinsamer Datenstrom der Anschlussleitung 3 zugeführt zur
Ortsvermittlungsstelle 2 auf deren DSLAM 4 bzw.
das Modem des DSLAM übertragen.
Von hier werden sie in das ATM-Netz geführt und, wie schon erwähnt, nach
der Trennung in einem ATM-Knoten 7 die ATM-Zellen der DSL-Anwendung über einen
POP 8 zum Internet 10 geleitet. Die aus den gewandelten
Telekommunikationssignalen entstandenen ATM-Zellen, welche in dieser
Datenform nicht der sonst für
die Telefonie gebräuchlichen
Datenform entsprechen, werden zur Umsetzungseinheit 6 weitergeleitet.
Die Umsetzungseinheit 6 hat Verbindung zum PSTN 9 und
ist beispielsweise einer (nicht dargestellten) Vermittlungsstelle
des POTS zugeordnet. Zur Durchführung des
Verfahrens verfügt
sie über
in der 3 noch näher
dargestellte Einheiten. Die 2a und 2b stellen
Einzelheiten der PSTN-Einheit 54 des
NTBBA 5 dar, die so alternativ oder kumulativ in dieser
Einheit vorhanden sind. Dabei sei an dieser Stelle nochmals bemerkt,
dass die PSTN-Einheit 54 gemeinsam mit
den anderen Einheiten des NTBBA 5 in einem Gehäuse angeordnet
oder als separate Einheit ausgebildet sein kann, welche im letztgenannten
Fall, ebenso wie etwaige den DSL-Zugang zum Internet nutzende Geräte, auf
den Anschluss 56 geführt
ist, wobei der gemeinsame Anschluss mit den „DSL-Geräten" beispielsweise über einen nicht dargestellten Hub
oder Switch erfolgen kann. Angedeutet wird dies durch die gestrichelte
Darstellung der PSTN-Einheit 54 und die gestrichelte Verbindung
zum ATM-Controller 52. Wie bereits erwähnt, ist hier auch eine separate
PSTN-Einheit 54 denkbar, die über eine an vielen NTBBA's bereits vorhandene
bzw. in geeigneter Weise ausgebildete ATM25-Schnittstelle angeschlossen
wird, wobei die Anpassungseinheit 58 entsprechend auszubilden
ist.
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Die
in den 2a und 2b beispielhaft dargestellte
PSTN-Einheit 54 umfasst je wenigstens eine eingangs- und
ausgangsseitige Anpassungseinheit 58, 59, 58', 59' zur physikalischen
und/oder protokolltechnischen Anpassung verarbeiteter Signale bzw.
Datenströme
sowie wenigstens einen AAL-Controller 57. In dem AAL-Controller 57 werden
Daten mit bei der Nutzung des POTS üblichen telekommunikativen
Inhalten in ATM-Zellen gewandelt. Dabei erfolgt hier die Abbildung
auf die ATM-Zellen anders als im AAL-Controller 52 über ATM
Adaption Layer 1/2.
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Im
Falle einer durch die 2a verdeutlichten Umsetzung
analoger Telekommunikationssignale des POTS in ATM-Zellen (upstream)
bzw. umgekehrt (downstream} werden diese selbstverständlich digitalisiert
(upstream) bzw. digitale, aus ATM-Zellen hervorgehende Signale wieder
in analoge Signale überführt (downstream),
wobei ein entsprechender AD-Wandler bzw. DA-Wandler beispielsweise
Bestandteil der Anpassungseinheit 59 ist.
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Bei
der Wandlung zwischen ISDN und ATM-Signalen erfolgt eine entsprechende
Anpassung durch die Anpassungseinheit 59' gemäß 2b, wobei
das ISDN-Signal, je nach deren Ausbildung und auch nach Ausbildung
des AAL-Controllers 57 sowie der Anpassungseinheit 59', als ISDN-Summensignal
oder über
drei getrennte Kanäle
für B1,
B2 und D-Kanal des ISDN zum AAL-Controller 57 übertragen
werden. Wie bereits erwähnt, sind
die in 2a und 2b gezeigten
Einzelheiten in der PSTN-Einheit 54 alternativ
oder kumulativ vorgesehen, je nachdem, ob der zugehörige NTBBA 5 beispielsweise
ausschließlich
für den
ISDN-Betrieb oder den ISDN- und den analogen Betrieb vorgesehen
ist.
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Die 3 zeigt
eine der Vermittlungsstelle 2 nachgeordnete Umsetzungseinheit 6,
die in das PSTN 9 einbezogen ist und beispielsweise einer
weiteren Vermittlungsstelle zugeordnet ist und zur Durchführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens über entsprechende
integral angeordnete oder angegliederte Einheiten verfügt. Die
als ATM-Zellen über das
ATM-Netz geführten
Telekommunikationsdaten des POTS werden hier zunächst einem ATM-Controller 61 zugeführt. Diesem
ist ein AAL-Controller 62 nachgeschaltet, in welchem die
aus Kommunikationssignalen des POTS hervorgegangenen Zellen des
ATM-Datenstroms wieder zu einem nicht mehr in Blöcke bzw. Zellen unterteilten
Datenstrom mit entsprechenden Telekommunikationssignalen überführt werden.
Ein ISDN-Telekommunikationssignal verlässt den AAL-Controller 62 entweder
als ISDN-Summensignal oder über
drei den bekannten ISDN-Kanälen
entsprechende Kanäle
(B1, B2, D) und wird auf eine in der Umsetzungseinheit 6 ebenfalls
vorgesehene ISDN-Anpassungseinheit 63 bzw. 64 zur
Umsetzung in das zur Übertragung
im PSTN gebräuchliche
UK0-Signal zugeführt. In gleicher Weise wird
ein den AAL-Controller 62 verlassendes analoges Telekommunikationssignal
auf eine entsprechende Anpassungsschaltung 65 geführt, welche
dieses an die für
eine a/b-Leitung des analogen Netzes auch hinsichtlich des Pegels
gebräuchliche
Signalform anpasst. Das UK0-Signal bzw.
das analoge a/b-Signal wird
schließlich
zum PSTN 9 und von hier über Vermittlungsstellen zu
einer Ortsvermittlungsstelle 2' und schließlich einem empfangenden Teilnehmeranschluss 1' weitergeleitet.
in umgekehrter Richtung dienen die dargestellten und erläuterten
Einheiten der Umsetzungseinheit 6 dazu, aus dem PSTN 9 eintreffende
Kommunikationssignale (die gegebenenfalls ausgehend von einem Absender
zunächst
auch in Form von ATM-Zellen übertragen,
aber in einer auf der Senderseite angeordneten Umsetzungseinheit 6' wieder in ISDN-Signale
bzw. a/b-Signale
umgesetzt wurden) in ATM-Zellen zu wandeln. In dem AAL-Controller 62 erfolgt
dabei die Abbildung der entsprechenden Signale auf ATM-Zellen über ATM
Adaption Layer 1/2.
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Für ISDN-Verbindungen
kann die Anpassung an das PSTN 9 auch über einen so genannten Multiport 66,
eine Anpassungseinheit mit S2M/PMX-Schnittstelle, erfolgen. Sie
nutzt einen Primärmultiplexanschluss
einer Vermittlungsstelle (30 B- bzw. Nutzkanäle) zur Ankopplung an den AAL-Controller 62.
Denkbar sind Sonderanpassungseinheiten 67 zu Vermittlungsstellen
des POTS bzw. zu Vermittlungsstellenports deren Anschlusskapazität noch wesentlich
größer (mehr
als 30 Kanäle) ist
als beim PMX.
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- 1,
1'
- Teilnehmeranschluss
- 2,
2'
- Ortsvermittlungsstelle
- 3
- Anschlussleitung
- 4
- DSLAM
- 5
- NTBBA
- 6,
6'
- Umsetzungseinheit
- 7
- ATM-Knoten
- 8
- POP
- 9
- PSTN
- 10
- Internet
- 51
- DSL-Modem
- 52
- ATM-Controller
- 53
- AAL-Controller
- 54
- PSTN-Einheit
- 55
- Schnittstellenanpassungseinheit
- 56
- Anschluss
- 57
- AAL-Controller
- 58,
58'
- Anpassungseinheit
- 59,
59'
- Anpassungseinheit
- 61
- ATM-Controller
- 62
- AAL-Controller
- 63,
64
- Anpassungseinheit
ISDN
- 65
- Anpassungseinheit
a/b
- 66
- Multiport
- 67
- Sonderanpassungseinheit