DE10393249T5

DE10393249T5 - Gemeindenetzsystem mit breitbandigem integriertem Service

Info

Publication number: DE10393249T5
Application number: DE10393249T
Authority: DE
Inventors: Zhimei Wu; Guiming Fang; Qiong Liu; Zhiqiang Shi; Dongchao Cheng
Original assignee: Institute of Software of CAS
Current assignee: Institute of Software of CAS
Priority date: 2002-09-09
Filing date: 2003-05-19
Publication date: 2005-09-01
Also published as: WO2004023725A1; CN1482776A; CN100358317C; US20060190627A1; AU2003242123A1

Abstract

Ein Gemeindenetzsystem mit breitbandigem integriertem Service, bestehend aus einem digitalen Satelliten-Fernsehempfangsserver, einem Gemeindevideoserver, einem Fernsehkonferenzserver, einem Netzgebührenzählserver, einem Netzverwaltungsserver, einer Gigabit-Ethernet-Vermittlungseinrichtung, einer "Fast-Ethernet"-Vermittlungseinrichtung, einem Haushalts-Gateway, einem digitalen Fernsehempfänger, einem analogen Fernsehempfänger, einem Computer, einem IP-Telefongerät, einem Funk-Gateway, einem IP-Mobiltelefongerät und einem Computer mit drahtloser Schnittstelle, dadurch gekennzeichnet, dass
die genannte Gigabit-Ethernet-Hauptverrmttlungseinrichtung des Systems mittels einer Gbps-Anschlusseinheit mit anderen Gigabit-Ethernet-Vermittlungseinrichtungen, mittels einer Gbps- oder 100 Mbps-Anschlusseinheit mit einem digitalen Satelliten-Fernsehempfangsserver, einem Videoserver, einem Fernsehkonferenzserver, einem Netzgebührenzählserver und einem Netzverwaltungsserver verbunden ist;
und die Gigabit-Ethernet-Vermittlungseinrichtung mittels einer 100 Mbps-Anschlusseinheit mit einer Anzahl von "Fast-Ethernet"-Vermittlungseinrichtungen verbunden ist;
und die Fast-Ethernet-Vermittlungseinrichtung mittels einer 100/10 Mbps kompatiblen Anschlusseinheit mit einer Anzahl von Haushalts-Gateways und Funk-Gateways verbunden ist;
und das Haushalts-Gateway mit einem digitalen Fernsehempfänger, einem analogen Fernsehempfänger und einem Computer verbunden ist;
und der IP-Telefonapparat zwischen der "Fast-Ethernet"-Vermittlungseinrichtung und dem Haushalts-Gateway in Serie geschaltet ist oder zwischen dem Haushalts-Gateway und...

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein IP-Netz, insbesondere auf ein Gemeindenetzsystem mit breitbandigem integriertem Dienst, wobei bei dem System gleichzeitig Dienste für digitales Video, IP-Telephon und Computernetz ermöglicht werden und sich das System als ein integriertes System hinsichtlich Software und Hardware für digitalen Fernsehempfang und Senden für Gemeinden und einzelne Haushalte darstellt. Das System ist dazu geeignet, in Universitäten bzw. Schulen, Betrieben bzw. Unternehmen und Hotels verwendet zu werden.

Stand der Technik

Als Schnittstellen-Funktion für breitbandigen integrierten Dienst stehen xDSL, Kabelmodem und FTTx + LAN, sowie breitbandige drahtlose Übergangsschnittstellen zur Verfügung. Bei der xDSL-Lösung, die auf den gegenwärtigen Markt gebracht wurde, können vorteilhafter Weise die bei Haushalten vorhandenen Telefonleitungen benutzt werden. Ihr Nachteil liegt darin, dass die Kosten aufwendig sind, wobei die Vermittlungszentren auch mit so vielen xDSL-Einrichtungen, wie sie der Anzahl der Teilnehmer entsprechen, ausgerüstet werden müssen, und die relativ mehreren vorhandenen Telefonleitungen den Anforderungen an die Übertragungsqualität bezüglich xDSL-Diensten nicht entsprechen können. Bei der Kabelmodem-Lösung können vorteilhafter Weise die vorhandenen TV-Kabel für Zweiwegübertragung als Übertragungsmedium benutzt werden. Ihr Nachteil liegt darin, dass die TV-Kabel in China meistens nur für die Einwegübertragung geeignet sind. Die Umrüstung auf Zweiwegübertragung ist kostspielig. Zusätzlich ist die Bandbreite des Übertragungskanals begrenzt, so dass es schwer ist, das Ge räusch, das durch die Trichter-Wirkung verursacht wird, zu vermeiden. Bei einer weiteren Lösung, bei der LAN für Büros in die Gemeinde eingeführt wurde, kann der breitbandige Anschluss an das Netz erreicht werden. Allerdings sind drei Netzdienste nicht integrierbar.

Gegenstand der Erfindung

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine praktische Lösung für die Integration von drei Netzen anzugeben, wobei gleichzeitig Video-Ausbildungs- und Unterhaltungsdienste, IP-Telefondienste und Computernetzwerkdienste möglich sind, und eine Netzinfrastruktur für die Gemeinde hinsichtlich der intelligenten Verwaltung und der Digitalisierung der Verwaltung aufgebaut ist.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Gemeindenetzsystem mit breitbandigem integriertem Dienst, bestehend aus einem digitalen Fernseh-Satellitenübertragungsempfangsserver, einem Gemeindevideoserver, einem Fernsehkonferenzserver, einem Netzverwaltungsserver, einem Gigabit-Ethernet-Vermittlungseinrichtung, einer "Fast-Ethernet"-Vermittlungseinrichtung, einem Haushalts-Gateway, einem digitalen Fernsehempfänger, einem analogen Fernsehempfänger, einem Computer, einem IP-Telefongerät, einem Funk-Gateway, einem IP-Mobiltelefongerät und einem Computer mit drahtloser Schnittstelle, dadurch gekennzeichnet, dass
die genannte Gigabit-Ethernet-Hauptvermittlungseinrichtung des Systems mittels einer Gbps-Anschlusseinheit mit anderen Gigabit-Ethernet-Vermittlungseinrichtungen, mittels einer Gbps- oder 100 Mbps-Anschlusseinheit mit einem digitalen Satelliten-Fernsehempfangsserver, einem Videoserver, einem Fernsehkonferenzserver, einem Netzgebührenzählserver und einem Netzverwaltungsserver verbunden ist;
und die Gigabit-Ethernet-Vermittlungseinrichtung mittels einer 100 Mbps-Anschlusseinheit mit einer Anzahl von "Fast-Ethernet"-Vermittlungseinrichtungen verbunden ist;
und die Fast-Ethernet-Vermittlungseinrichtung mittels einer 100/10 Mbps kompatiblen Anschlusseinheit mit einer Anzahl von Haushalts-Gateways und Funk-Gateways verbunden ist;
und das Haushalts-Gateway mit einem digitalen Fernsehempfänger, einem analogen Fernsehempfänger, einem Computer und einem IP-Telefongerät verbunden ist und das IP-Telefongerät auch zwischen der "Fast-Ethernet"-Vermittlungseinrichtung und dem Haushalts-Gateway in Serie geschaltet werden kann, oder zwischen dem Haushalts-Gateway und dem Computer in Serie geschaltet werden kann;
und das Funk-Gateway durch eine Funkschaltung mit einem IP-Mobilfunkgerät und einem PC-Computer mit drahtloser Schnittstelle verbunden ist;
und der Videoserver mit einer Videodatenbank verbunden ist;
und der digitale Satelliten-Fernsehempfangsserver mit einer offenen Antenne zum Empfang des Satellitendatensignals verbunden ist;
und die Gigabit-Ethernet-Hauptvermittlungseinrichtung auch mittels einer Gpbs-Anschlusseinheit oder mittels einer 100 Mbps-Anschlusseinheit mit einem lokalen Stadtnetz verbunden ist;
und eine System-Software.

Die System-Software umfasst im Wesentlichen ein eingebautes Operationssystem, ein Routingprotokoll, ein Multicasting-Protokoll, ein QoS-Protokoll, ein SNMP- Protokoll, einen Empfang und ein Demultiplexieren des Satellitenfernsehens, Videosendungssystem mit Wünschen, eine Netzverwaltung für den Netzanschluss und eine Netzgebührenzählung.

Der digitale Satelliten-Fernsehempfangsserver und der Gemeindevideoserver versorgen als digitale Videosignalquellen die Gemeinde mit digitalem Videosignal. Das breitbandige lokale Glasfaserkabelnetz stellt sich als eine weitere Videosignalquelle dar. Diese digitalen Videodatenströme werden bei dem erfindungsgemäßen System über die Gigabit-Vermittlungseinrichtung und Fast-Ethernet-Vermittlungseinrichtung zum Haushalts-Gateway geführt und nach der Decodierung am Gateway zum Fernsehempfänger übertragen. Das Haushalts-Gateway ist mit dem Computer und dem IP-Telefongerät des Teilnehmers verbunden. Der Computer des Teilnehmers kann über das Haushalts-Gateway, die "Fast-Ethernet"-Vermittlungseinrichtung und die Gigabit-Ethernet-Vermittlungseinrichtung auf unterschiedliche Server in der Gemeinde zugreifen, kann auch an das lokale Stadtnetz angeschlossen werden und auf entsprechende Server im Internet-Netz zugreifen. Der Computer mit drahtloser Schnittstelle kann über das Funk-Gateway, die "Fast-Ethernet"-Vermittlungseinrichtung und die Gigabit-Ethernet-Vermittlungseinrichtung auf unterschiedliche Server in der Gemeinde zugreifen, kann aber auch an das lokale Stadtnetz angeschlossen werden und auf entsprechende Server im Internet-Netz zugreifen. Das IP-Telefongerät kann mit einem IP-Telefongerät desselben Systems oder mit einem IP-Mobiltelefongerät verbunden werden, kann aber auch über das Telefongateway des lokalen Stadtnetzes mit einem Telefonteilnehmer im öffentlichen Telefonnetz oder mit einem Mobiltelefonteilnehmer des Mobiltelefonnetzes verbunden werden. Das IP-Mobiltelefongerät kann über das Funk-Gateway mit einem IP-Telefonteilnehmer desselben Systems, mit einem Telefonteilnehmer im öffentlichen Telefonnetz oder mit einem Mobiltelefonteilnehmer im Mobiltelefonnetz verbunden werden.

Im Vergleich zu bekannten xDXL-Lösungen und Kabelmodem-Lösungen weist die vorliegende Erfindung folgende Vorteile auf:

1. Die Qualität des Echtzeitservices im Netz ist gewährleistet, wobei die Teilnehmer sich in der Gemeinde gleichzeitig TV-Programm ansehen, auf das Internet-Netz zugreifen und mit dem IP-Telefongerät telefonieren, wobei die Qualität jedes Dienstes befriedigend ist.
2. Das Problem der Trennung der Teilnehmerinformation ist gelöst, wobei eine Familie die Information der anderen Familie nicht sehen kann und die Sicherheit der Information gewährleistet ist.
3. Das System ist kostengünstig, wobei die Integration von drei Netzen unter der breitbandigen Bedingung erreicht ist.
4. Die Anmelderin verfügt selbst über das Urheberrecht für Software und
Hardware.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

1 zeigt ein schematisches Schaltbild eines Gemeindenetzsystems mit breitbandigem integriertem Dienst;

2 stellt eine Software-Gestaltung für ein Gemeindenetzsystem mit breitbandigem integriertem Server dar;

3 zeigt ein Informationsflussdiagramm im Gemeindenetzsystem mit breitbandigem integriertem Service.

Bevorzugte Ausführungsform
Wie in 1 dargestellt, ist das vorliegende System ein Netzsystem für Gemeinden, Universitäten oder Schulen, Unternehmen und Hotels, wobei ein breitbandiger integrierter Dienst bereitgestellt wird.
Eine Gigabit-Ethernet-Hauptvermittlungseinrichtung 1 ist mittels einer Gbps-Anschlusseinheit mit weiteren Gigabit-Ethernet-Vermittlungseinrichtungen 2 verbunden, sowie mittels einer Gbps oder 100 Mbps-Anschlusseinheit mit einem digitalen Satelliten-Fernsehempfangsserver 4, einem Fernsehkonferenzserver 5, einem Netzgebührenzählungsserver 6 und einem Netzverwaltungsserver 7 verbunden. Die Gigabit-Ethernet-Vermittlungseinrichtung 2 ist mittels einer 100 Mbps-Anschlusseinheit mit einer Anzahl von "Fast-Ethernet"-Vermittlungseinrichtungen verbunden. Die "Fast-Ethernet"-Vermittlungseinrichtung 8 ist mittels eine 100/10 Mbps kompatiblen Anschlusseinheit mit einer Anzahl von Haushalts-GAteways 9 und Funk-Gateways 10 verbunden. Das Haushalts-Gateway 10 ist mit einem digitalen Fernsehempfänger 11, einem analogen Fernsehempfänger 12 und einem Computer 13 verbunden. Ein IP-Telefongerät 14 kann zwischen der "Fast-Ethernet"-Vermittlungseinrichtung und dem Haushalts-Gateway 9 in Serie geschaltet werden, und kann auch zwischen dem Haushalts-Gateway 9 und dem Computer 13 in Serie geschaltet werden. Ein Funk-Gateway 10 ist über Funkschaltung mit einem IP-Mobiltelefongerät 15 und einem PC-Computer 16 mit drahtloser Schnittstelle verbunden. Ein Videoserver 3 ist mit einer Videodatenbank 17 verbunden. Ein digitales Satelliten-Fernsehempfangsserver 4 ist mit einer offenen Antenne 18 zum Empfang von Satellitendatensignal verbunden. Die Gigabit-Ethernet-Hauptvermittlungseinrichtung 1 ist mittels einer Gbps- oder 100 Mbps-Anschlusseinheit mit einem lokalen Stadtnetz verbunden.
Die System-Hardware besteht im Wesentlichen aus einem digitalen Satelliten-Fernsehempfangsserver, einem Gemeindevideoserver, einem Fernsehkonferenzserver, einem Netzgebührenzählserver, einem Netzverwaltungsserver, einer Gigabit-Vermittlungseinrichtung, einer "Fast-Ethernet"-Vermittlungseinrichtung, einem Haushalts-GAteway, einem digitalen Fernsehempfänger, einem analogen Fernsehempfänger, einem Computer, einem IP-Telefongerät, einem Funk-Gateway, einem IP-Mobiltelefongerät und einem Computer mit drahtloser Schnittstelle. Die Hardware von dem digitalen Satelliten-Fernsehempfangsserver besteht aus einem Industriesteuerungscomputer, einer digitalen Fernsehempfangskarte und einer offenen Antenne. Die Anzahl der digitalen Satelliten-Fernsehempfangsserver hängt von der Größe des Systems ab. Der Videoserver besteht aus einem oder mehreren PC-Servern und einem Speicher des Netzes, der aus Disk-Arrays gebildet ist. Der Fernsehkonferenzserver besteht aus einem PC-Computer und einer Videoerfassungskarte, einer Kamera und einem Mikrophon, während die Funktion des Netzverwaltungsservers von einem PC-Computer übernommen wir. Ebenfalls wird die Aufgabe des Netzgebührenzählservers von einem PC-Computer übernommen. Jeweils nach der Konfiguration kann die Gigabit-Ethernet-Vermittlungseinrichtung mit 1 bis 6 Gbps-Anschlusseinheiten oder mit 8 bis 48 100 Mbps-Anschlusseinheiten ausgestattet werden. Das Haushalts-Gateway ist mit zwei 100 Mbps- oder 10/100 Mbps-Anschlusseinheiten versehen, wobei eine Anschlusseinheit mit der "Fast-Ethernet"-Vermittlungseinrichtung verbunden ist, während die andere Anschlusseinheit mit einem IP-Telefongerät oder mit einem Haushalts-Computer verbunden ist. Eine 15D Typ-VGA-Schnittstelle, eine S-Videoschnittstelle, eine zusammengesetzte Videoschnittstelle, eine rechte Audiokanalschnittstelle und eine linke Audiokanalschnittstelle dienen zur Übertragung des Audio/Videosignals zu den Video- und Audiogeräten. Eine Infrarotschnittstelle dient zur Verbindung einer Fernbedienungseinheit mit einem Fernbedienungsgerät. Das Funk-Gateway ist in drahtloser Weise mit einer Anzahl von Mobiltelefongeräten oder mobilen PCs und über eine 10 Mbps- oder 10/100 Mbps-Anschlusseinheit mit der "Fast-Ethernet"-Vermittlungseinrichtung oder mit der Gigabit-Vermittlungseinrichtung verbunden. Eine bis 16 drahtlose Schnittstellen dienen zur Verbindung mit dem IP-Mobiltelefongerät oder mit dem Computer mit drahtloser Schnittstelle.
Wie in 2 dargestellt, umfasst das System Systemsoftware, wie ein eingebautes Operationssystem, ein Routingprotokoll, ein Multicasting-Protokoll, ein Qos-Protokoll, ein SNMP-Protokoll, Netzverwaltung und Netzgebührenzählung, sowie Anwendungssoftware für Empfang und Demultiplexieren der digitalen Fernsehsignale, Videosendung nach Wünschen, Computernetzdienst und IP- Telefondienst. Das Operationssystem, das an der Gigabit-Ethernet-Vermittlungseinrichtung, an der Fast-Ethernet-Vermittlungseinrichtung und an dem Haushalts-Gateway installiert ist, ist ein eingebautes System, das auf der Grundlage des Linux-Systems durch eine anpassende Modifikation seines Kernsystems aufbereitet ist. Das Operationssystem für das digitale Satelliten-Fernsehempfangssystems, den Videoserver, den Videokonferenzserver und den Netzverwaltungsserver kann das Linux-Operationssystem oder das Windows-Operationssystem von Microsoft sein. Die Multicasting-Software ist in dem digitalen Satellitenempfangsserver, dem Videoserver, dem Videokonferenzserver, der Gigabit-Ethernet-Vermittlungseinrichtung, der Fast-Ethernet-Vermittlungseinrichtung und dem Haushalts-Gateway installiert, die alle im Zusammenwirken das IGMP-Protokoll unterstützen, um den Multicasting-Mediumsfluss zu steuern. Die Software für die Gebührenzählung ist in dem Haushalts-Gateway, dem Videoserver und dem Netzgebührenzählserver installiert, wobei das Haushalts-Gateway den Teilnehmer bei der Anwendung mit der entsprechenden Dienstklasse, Dienstzeit und Informationsmenge versorgt. Der Netzgebührenserver ist in dem Netzverwaltungsserver und allen Netzeinrichtungen installiert, wobei entsprechende Einrichtungen hinsichtlich ihres Konfigurationszustandes, Betriebszustandes und Fehlers von der Netzverwaltungssoftware detektiert und analysiert werden.
Wie in 3 dargestellt, wird beim vorliegenden System die zu empfangende Fernsehinformation aus dem Satelliten durch den digitalen Satellitenvideoempfangsserver demultiplexiert und über die Gigabit-Ethernet-Vermittlungseinrichtung und die Fast-Ethernet-Vermittlungseinrichtung zum Haushalts-Gateway übertragen, wobei das Demultiplexieren der Audio- und Videodaten und die Phasensynchronisierung auf der Anwendungsebene ausgeführt werden und die Information zum Fernsehempfänger übertragen wird.
Die Videoinformation aus CD und die empfangene Videoinformation werden nach der Redaktion in dem Videoserver abgespeichert. Bei der Auswahl der Pro gramme von dem Teilnehmer wird das gewünschte Programm von der Vermittlungseinrichtung und dem Haushalts-Gateway zu dem Fernsehempfänger übertragen und auf dem Fernsehempfänger abgespielt. Nachdem die Information der Videokonferenz von dem Videokonferenzserver codiert worden ist, wird sie auf dem Fernsehempfänger oder auf dem Computer wiedergegeben. Der MulticastingBefehl aus dem Fernbedienungsgerät und dem Bedienungsfeld wird über das Haushalts-Gateway zu der Vermittlungseinrichtung übertragen, um die VLAN-Tabelle zu modifizieren. Der Konfigurationsbefehl aus dem Fernbedienungsgerät und dem Bedienungsfeld dient zur Modifikation der Konfiguration des Haushalts-Gateways. Der lokale IP-Telefonanruf wird über das Haushalts-Gateway und die Vermittlungseinrichtung zu einem anderen IP-Telefongerät vermittelt oder in das lokale Stadtnetz geführt. Die Information aus einem IP-Mobiltelefongerät wird über das Funk-Gateway und die Vermittlungseinrichtung zu einem IP-Mobiltelefongerät oder zu einem IP-Telefongerät vermittelt oder in das lokale Stadtnetz geführt. Die Information aus dem lokalen PC-Computer mit einer drahtlosen Schnittstelle wird über das Funk-Gateway und die Vermittlungseinrichtung zu einem anderen Computer vermittelt oder über das Funk-Gateway zu einem PC-Computer mit einer drahtlosen Schnittstelle vermittelt oder in das lokale Stadtnetz geführt. Die Videoinformation aus dem Netz wird durch die Vermittlungseinrichtung vermittelt, am Haushalts-Gateway decodiert und phasensynchronisiert und zum Fernsehempfänger geführt. Die Telefoninformation aus dem Netz wird durch die Vermittlungseinrichtung und das Haushalts-Gateway zu einem IP-Telefongerät vermittelt oder durch die Vermittlungseinrichtung und das Funk-Gateway zu einem IP-Mobiltelefongerät vermittelt. Nach der Konfigurationsinformation aus dem Netz werden die Vermittlungseinrichtung, das Haushalts-Gateway und das Funk-Gateway konfiguriert.
Bei dem vorliegenden System werden folgende Funktionen ermöglicht:

1. Bei dem System werden gleichzeitig Dienste wie digitales Video, IP-Telefon und Anschluss des Computers mit dem Netz für den Teilnehmer im Haus ermöglicht.
2. Die digitale Videoinformation kann Information aus der Satellitenübertragung, dem Videoserver für die Gemeinde oder aus dem lokalen Stadtnetz sein. Die Programme des Videoservers für die Gemeinde können Programme aus VCD oder abgespeicherte und redaktierte Programme der Satellitenübertragung sein. Die Programme im lokalen Stadtnetz können Programme aus dem Internet-Server oder Satellitenübertragungsprogramme aus anderen Gemeinden sein.
3. Die Codierung der Signalquelle des digitalen Fernsehens kann TS-Codestrom von MPEG2 oder VCD-Codestrom von MPEG1 sein.
4. Die Art und Weise der Dienste des digitalen Fernsehens umfasst Echtzeit-Sendung des digitalen Satelliten-Fernsehens, Sendung der Programme des Gemeindevideoservers in vorgesehener Zeit, Sendung der Programme des Gemeindevideoservers nach Wünschen und Entladen der Programme des Gemeindevideoservers.
5. Für die Einwohner der Gemeinde wird der Anschluss mit dem Internet von dem vorliegenden System über ein lokales Netz ermöglicht.
6. Für die Einwohner der Gemeinde werden IP-Telefondienst und IP-Mobiltelefondienst von dem vorliegenden System ermöglicht.
7. Für die Teilnehmer in einer Gemeinde wird die Verbindung mit dem Teilnehmer von dem IP-Telefondienst und IP-Mobiltelefondienst in der anderen Gemeinde bei dem vorliegenden System über ein lokales Stadtnetz erreicht.
8. Für die Teilnehmer von IP-Telefon und IP-Mobiltelefon in einer Gemeinde wird die Verbindung mit dem Teilnehmer von PSTN-Telefon oder von Mobiltelefon bei dem vorliegenden System über ein IP-PSTN-Gateway erreicht.
9. Andere Funktionen, wie Gemeindeverwaltung, Benachrichtigung über Unterhaltungs- und Sport-Tätigkeiten, Benachrichtigung über Gemeindewohltätigkeiten, Hilfegesuch usw. werden bei dem vorliegenden System ermöglicht.
10. Für PC-Computer mit drahtloser Schnittstelle in der Gemeinde wird die Möglichkeit des Funk-Anschlusses bei dem vorliegenden System erreicht.

Die wesentliche Spezifikation des vorliegenden Systems ist wie folgt:

1. Die Teilnehmer in der Gemeinde können sich TV ansehen, sich ans Internet anschließen, und IP-Telefongespräche führen. Die erzielte Dienstqualität beim IP-Telefon ist gleich gut wie die Telefonqualität bei dem öffentlichen Telekommunikationssystem. Wenn der Telefondienst und der Fernsehdienst in Betrieb sind, ist die Bandbereite des Anschlusses des Teilnehmers mit dem Internet breiter als 3 Mbps. Daher entspricht der Dienst des Anschlusses mit dem Internet der Bedingung von LAN im Büro.
2. Keine Mosaikerscheinung tritt in dem digitalen Videobild des Systems durchschnittlich innerhalb von zwei Stunden auf, und die durchschnittliche Dauer der Mosaikerscheinung beträgt weniger als 0,5 s.
3. Die Antwort auf die Fernsehkanalumschaltung erfolgt innerhalb von 0,5 s und die Kanalumschaltung ist innerhalb von 3 s vollendet, und die Antwort auf die Programmauswahl ist innerhalb von 0,5 s vollendet, und die Sendung beginnt erfolgreich innerhalb von 3 s.
4. Bei dem System wird eine Geschwindigkeitsphasensynchronisierung auf der Anwendungsebene an dem Haushalts-Gateway durchgeführt, so dass die Geschwindigkeit des zu verbrauchenden Mediumstromes am Abspielende der Geschwindigkeit des zu erzeugenden Mediumstromes am Sendungsende folgen kann. So wird die Fehleraddition beseitigt, die durch die Unterschiede zwischen den Taktfrequenzen an der Signalquelle und an dem Haushalts-Gateway verursacht wird. Dadurch kann das Programm im Multicasting-Mode an Endgeräten mit unterschiedlicher Spezifikation erfolgreich abgespielt werden.
5. Die asymmetrische VLAN-Technologie wird verwendet, wobei das Videomulticasting mittels Einweg-VLAN erreicht wird. Da die Aufwärtsstreckeinformation in der Multicasting-Gruppe zu verschiedenen VLAN gehört, kann die Situation bezüglich der Teilnehmerinformationsübertragung mittels traditionellem VLAN vermieden und damit die Trennung der Teilnehmerinformation erreicht werden.
6. Die Teilnehmeridentifikation wird mittels IP-Adresse, MAC-Adresse der Geräte am Haushalts-Gateway, sowie einer im System verteilten VLAN-Nummer durchgeführt. Die spezifische Identifikation des Systemadministrators wird mittels eines elektronischen Schlüsselwortes durchgeführt. Mittels Brandschutzwand wird der digitale Satelliten-Fernsehempfangsserver, der Videoserver, der Gemeindeverwaltungsserver und der Netzgebührenzählserver in der Gemeinde geschützt.
7. Die Gebührenzählung wird auf die Einwohner und IP-Adressen orientiert. Der Tarif der Gebührenzählung hängt von der Dienstart, Dienstmenge und , Dienstzeitspanne ab, wobei ein entsprechender Rabatt den Teilnehmern mit großem Bedarf an Dienstmenge und an Feiertagen gegeben wird.
8. Die Parameter, wie IP-Adresse der Gigabit-Ethernet-Vermittlungseinrichtung, der Fast-Ethernet-Vermittlungseinrichtung, IP-Adresse des Haushalts-Gateways, Adresse des Netz-Gateways, Netzmaske, Fernsehsystem, Anzahl von VLAN-Anschlüssen und Nummer der VLAN-Anschlüsse können vor Ort eingestellt werden oder mittels Charakter oder Web-Schnittstelle konfiguriert werden.
9. Die Referenznummer des SNMP-Protokolls und die Parameter des Logbuches können für das System vor Ort oder über das Netz konfiguriert werden.

Zusammenfassung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Gemeindenetzsystem mit breitbandigem integriertem Dienst, umfassend einen Videoserver, eine Videodatenbank, einen Videokonferenzserver, einen digitalen Satelliten-Fernsehempfangsserver, einen Netzgebührenzählserver, einen Netzverwaltungsserver, eine Gigabit-Ethernet-Vermittlungseinrichtung, eine "Fast-Ethernet"-Vermittlungseinrichtung, ein Haushalts-Gateway, ein Funk-Gateway, einen digitalen Fernsehempfänger, einen analogen Fernsehempfänger, einen Computer, einen PC-Computer mit einer drahtlosen Schnittstelle, ein ortsfestes IP-Telefongerät und ein IP-Mobiltelefongerät. Das IP-Telefongerät ist zwischen der "Fast-Ethernet"-Vermittlungseinrichtung und dem Haushalts-Gateway oder zwischen dem Haushalts-Gateway und dem Computer in Serie geschaltet. Das Funk-Gateway ist über drahtlose Schaltung mit dem Mobiltelefongerät oder anderen mobilen Geräten verbunden. Der digitale Satelliten-Fernsehempfangsserver ist mit einer Antenne zum Empfang des Satellitensignals verbunden. Die Gigabit-Ethernet-Hauptvermittlungseinrichtung ist mittels einer Gbps-Anschlusseinheit oder mit einer 100 Mbps-Anschlusseinheit mit dem lokalen Stadtnetz verbunden.
Bei dem erfindungsgemäßen System sind gleichzeitig Dienste für digitales Video, Anschluss des Computers mit dem Netz und IP-Telefon ermöglicht. Dabei sind drei Netzwerkdienste integriert und wird die Vereinigung des Kabelnetzes mit dem Funknetz erreicht, wobei Qualität von verschiedenen Diensten, Informationssicherheit und rechtmäßige Gebührenzählung gewährleistet werden.
(1)

Claims

Ein Gemeindenetzsystem mit breitbandigem integriertem Service, bestehend aus einem digitalen Satelliten-Fernsehempfangsserver, einem Gemeindevideoserver, einem Fernsehkonferenzserver, einem Netzgebührenzählserver, einem Netzverwaltungsserver, einer Gigabit-Ethernet-Vermittlungseinrichtung, einer "Fast-Ethernet"-Vermittlungseinrichtung, einem Haushalts-Gateway, einem digitalen Fernsehempfänger, einem analogen Fernsehempfänger, einem Computer, einem IP-Telefongerät, einem Funk-Gateway, einem IP-Mobiltelefongerät und einem Computer mit drahtloser Schnittstelle, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Gigabit-Ethernet-Hauptverrmttlungseinrichtung des Systems mittels einer Gbps-Anschlusseinheit mit anderen Gigabit-Ethernet-Vermittlungseinrichtungen, mittels einer Gbps- oder 100 Mbps-Anschlusseinheit mit einem digitalen Satelliten-Fernsehempfangsserver, einem Videoserver, einem Fernsehkonferenzserver, einem Netzgebührenzählserver und einem Netzverwaltungsserver verbunden ist; und die Gigabit-Ethernet-Vermittlungseinrichtung mittels einer 100 Mbps-Anschlusseinheit mit einer Anzahl von "Fast-Ethernet"-Vermittlungseinrichtungen verbunden ist; und die Fast-Ethernet-Vermittlungseinrichtung mittels einer 100/10 Mbps kompatiblen Anschlusseinheit mit einer Anzahl von Haushalts-Gateways und Funk-Gateways verbunden ist; und das Haushalts-Gateway mit einem digitalen Fernsehempfänger, einem analogen Fernsehempfänger und einem Computer verbunden ist; und der IP-Telefonapparat zwischen der "Fast-Ethernet"-Vermittlungseinrichtung und dem Haushalts-Gateway in Serie geschaltet ist oder zwischen dem Haushalts-Gateway und dem Computer in Serie geschaltet ist; und das Funk-Gateway über eine Funkschaltung mit dem IP-Mobilfunkgerät und dem PC-Computer mit drahtloser Schnittstelle verbunden ist; und der Videoserver mit einer Videodatenbank verbunden ist; und der digitale Satelliten-Fernsehempfangsserver mit einer offenen Antenne zum Empfang des Satellitendatensignals verbunden ist; und die Gigabit-Ethernet-Hauptvermittlungseinrichtung auch mittels einer Gbps-Anschlusseinheit oder mittels einer 100 Mbps-Anschlusseinheit mit einem lokalen Stadtnetz verbunden ist; und eine System-Software.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der digitale Satelliten-Fernsehempfangsserver aus einem Industriesteuerungscomputer, einer Empfangskarte für Satellitenfernsehen besteht; der Videoserver aus einem oder mehr als einem PC-Server und einem Netzspeicher besteht, der Disk-Arrays aufweist; der Fernsehkonferenzserver aus einem PC-Computer und einer Videoerfassungskarte, einer Kamera und einem Mikrophon besteht; die Funktion des Netzverwaltungsservers und des Netzgebührenzählservers jeweils von einem PC-Computer übernommen wird; die Gigabit-Ethernet-Vermittlungseinrichtung je nach der Konfiguration mit 1 bis 6 Gbps-Anschlusseinheiten oder 8 bis 48 100 Mbps-Anschlusseinheiten ausgestattet werden kann; ein Modul der Gbps-Anschlusseinheit mit 8 Modulen der 100 Mbps-Anschlusseinheit austauschbar ist; die "Fast-Ethernet"-Vermittlungseinrichtung nach der Konfiguration mit 16 bis 32 10/100 Mpbs kompatiblen Anschlusseinheiten ausgestattet ist; das Haushalts-Gateway mit mehr als zwei 10 Mpbs oder 10/100 Mpbs-Anschlusseinheiten, wobei eine Anschlusseinheit mit einer "Fast-Ethernet"-Vermittlungseinrichtung verbunden ist, während die andere Anschlusseinheit mit dem IP-Telefongerät, dem Haushalts-PC oder anderen Geräten verbunden ist; eine 15D Typ-VGA-Schnittstelle, eine S-Videoschnittstelle, eine zusammengesetzte Videoschnittstelle, eine rechte Audiokanalschnittstelle und eine linke Audiokanalschnittstelle, welche zur Übertragung des Audio/Videosignals zu den Fernseh- und Audiogeräten dienen; eine Infrarot-Schnittstelle, welche zur Verbindung einer Fernbedienungseinheit mit einem Fernbedienungsgerät dient, das Funk-Gateway in drahtloser Weise mit einer Anzahl von Mobiltelefongeräten oder von mobilen PC, und über eine 10 Mpbs- oder 10/100 Mpbs-Anschlusseinheit mit der "Fast-Ethernet"-Vermittlungseinrichtung oder mit der Gigabit-Vermittlungseinrichtung verbunden ist.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die System-Software im Wesentlichen ein eingebautes Operationssystem, ein Routingprotokoll, ein Multicasting-Protokoll, ein QoS-Protokoll, ein SNMP-Protokoll, einen Empfang und ein Demultiplexieren der Satellitenfernsehsignale, ein Videosendungssystem nach Wünschen, eine Netzverwaltung für Netzanschluss, und eine Netzgebührenzählung umfasst.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das System asymmetrische VLAN-Technologie zur Trennung der Teilnehmerinformation verwendet, und die Teilnehmeridentifikation mittels IP-Adresse, MAC-Adresse der Geräte am Haushalts-Gateway, sowie einer im System verteilten VLAN-Nummer durchgeführt wird.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass keine Mosaikerscheinung in dem digitalen Videobild des Systems durchschnittlich innerhalb von zwei Stunden auftritt, und die durchschnittliche Dauer der Mosaikerscheinung weniger als 0,5 s beträgt, und die Antwort auf die Fernsehkanalumschaltung innerhalb von 0,5 s erfolgt und die Kanalumschaltung innerhalb von 3 s vollendet ist, die Antwort auf die Programmauswahl innerhalb von 0,5 s erfolgt und die Sendung erfolgreich innerhalb von 3 s beginnt.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem genannten System eine Geschwindigkeitsphasensynchronisierung auf der Anwendungsebene an dem Haushalts-Gateway durchgeführt wird.