DE19725572A1 - Schaltungsanordnung für den teilnehmerfernen Abschluß einer Teilnehmerleitung in Form einer zweiadrigen Kupferleitung für die Übertragung von hochbitratigen Datensignalen neben analogen Telefonsignalen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Es handelt sich demnach um den teilnehmerfernen Abschluß ei­ ner Teilnehmerleitung in Form einer zweiadrigen Kupferlei­ tung, auf der neben zwischen dem Fernsprechendgerät einer Teilnehmerendeinrichtung und einer Fernsprechvermittlungs­ stelle ausgetauschten im Sprachband liegenden Telefonsignalen in einem oberhalb des Sprachbandes liegenden Frequenzband in Richtung von einer teilnehmerfernen Zentrale zu der Teilneh­ merendeinrichtung ein hochratiger und in Richtung von der Teilnehmerendeinrichtung zu der Zentrale ein den gegenüber niederratiger Datensignalstrom übertragen werden.

Eine derartige Ausnutzung vorhandener Teilnehmerleitungen in Form einer zweiadrigen Kupferleitung ist aufgrund der soge­ nannten ADSL-Technik (Asynchronous Digital Subscriber Line) möglich, die eines der Übertragungssysteme kennzeichnet, mit deren Hilfe neue Nutzungsmöglichkeiten vorhandener, hochwer­ tiger Kupferanschlußnetze entstanden sind, an denen wegen der hohen Investitionen, die solche Kupferleitungsnetze darstel­ len, als Alternative für die Installation neuer Anschlußnetze für neue Kommunikationsdienste ein großes Interesse besteht.

Ursprünglich war die ADSL-Technik zur Übertragung von Abruf­ diensten und insbesondere im Zusammenhang mit dem individuel­ len Abruf von Fernsehprogrammen vorgesehen (s. z. B. ntz, Heft 4/1995, Seite 28 ff).

In diesem Zusammenhang wird über einen Telefon-Hauptanschluß zusätzlich zu Telefonsignalen, die zwischen Fernsprechendge­ rät einer Endeinrichtung und einer Fernsprechvermittlungs­ stelle ausgetauscht werden, ein hochratiges Digitalsignal von einer Zentrale zur Endeinrichtung sowie ein gegebenenfalls bidirektionales niederratiges Steuersignal zwischen Zentrale und Endeinrichtung übertragen. Über den Steuerkanal kann der Teilnehmer gezielt z. B. Videoinformationen in einem Server auswählen und diese über den Hochratenkanal zum Heimfernseher der Endeinrichtung überspielen lassen. Für den Hochratenkanal sind gemäß europäischem Standard derzeit Übertragungsraten von 2,048 Mbit/s, 4,096 Mbit/s sowie 6,144 Mbit/s vorgesehen, für den Steuerkanal 16 kbit/s, 64 kbit/s oder 640 kbit/s.

Der ADSL-Technik wird derzeit eher Bedeutung für den Zugang von Endeinrichtungen zum Internet über Fernsprechvermitt­ lungsstellen beigemessen.

Um eine gegenseitige Beeinflussung von analogen Telefonsigna­ len und den Datensignalen des ADSL-Verfahrens zu verhindern, belegen letztere einen oberhalb des Sprachbandes liegenden Frequenzbereich.

Im Zusammenhang mit dem ADSL-Verfahren sind sowohl teilneh­ merseitig als auch vermittlungsstellenseitig Einrichtungen zum Trennen und zum Zusammenführen von Telefonsignalen und Datensignalen, sogenannte POTS-Splitter sowie Modems erfor­ derlich, durch die die in diesem Zusammenhang angewendeten komplizierten Modulations- und Demodulationsvorgänge abgewic­ kelt werden (Quadraturamplitudenmodulation QAM).

Bei den bisherigen Anschlußnetzen in ADSL-Technik waren die im Zusammenhang mit der Behandlung der Datensignale erforder­ lichen vermittlungsseitigen Einrichtungen, also Splitter und Modem, eigenständige Einrichtungen, die überspannungsfest ausgelegt sein mußten, da von der Teilnehmerleitung her auf diese eingestreute Überspannungen an sie gelangen können (siehe z. B. Produktblatt der Firma Analog Devices "ADSL So­ lutions-AD20 msp 910").

Im Vermittlungsstellenbereich entstand somit ein erheblicher zusätzlicher Platzbedarf, wobei die erforderliche Überspan­ nungsschutzscbaltung beträchtlich zu den Gerätekosten beige­ tragen hat.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, in Zu­ sammenhang mit einer Teilnehmerleitung, die für eine Daten­ übertragung in ADSL-Technik ausgenutzt ist, eine Schaltungs­ anordnung für den teilnehmerfernen Abschluß einer solchen Teilnehmerleitung anzugeben, die bezüglich Raumbedarf und Ko­ sten günstiger ist als bekannte Lösungen wie die oben genann­ te.

Diese Aufgabe wird durch eine Schaltungsanordnung mit den im Kennzeichen des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmalen ge­ löst.

Es sind demnach die erforderliche Einrichtung zum Trennen und Zusammenführen von Datensignalen und Telefonsignalen sowie das erforderlichen Modem für die Datensignale in die Teilneh­ meranschlußschaltung für den Anschluß der Teilnehmerleitung an die Fernsprechvermittlungsstelle integriert und zwar der­ art, daß die genannten Einrichtungen durch die dort vorhande­ ne Überspannungsschutzschaltung gegen auf der Teilnehmerlei­ tung auftretenden Überspannungen geschützt sind.

Auf diese Weise erübrigt es sich, die ADSL-spezifischen Teile auf der Vermittlungsseite überspannungsfest ausbilden zu müs­ sen, womit eine entsprechende Kostenreduzierung möglich ist. Insgesamt führt die Erfindung zu einem kompakten Aufbau.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in Unteransprüchen gekennzeichnet.

Gemäß Patentanspruch 2 ist die Einrichtung zum Trennen und Zusammenführen von Telefonsignalen und Datensignalen unter Ausnutzung der vorhandenen Softwaresteuerung der Teilnehmer­ anschlußschaltung den jeweiligen Anforderungen entsprechend softwaregesteuert auf unterschiedliche Impedanzen einstell­ bar. Aufgrund dieses weiteren Integrationsschrittes kann dar­ auf verzichtet werden, wie bisher entsprechend unterschiedli­ chen Länderanforderungen eine Vielzahl von Hardwareversionen für die Splitter bereitzuhalten.

Gemäß Anspruch 3 wird die Integration der ADSL-spezifischen Schaltungsteile in die Teilnehmeranschlußschaltung in der Weise weitergeführt, daß eine für Telefonsignale und Datensi­ gnale gemeinsame Analogschnittstelle gebildet wird, und daß der Splitter im Gegensatz zu den bisherigen Verhältnissen ein digitales Filter ist. Auch hierdurch läßt sich eine weitere Kostenreduzierung erzielen.

Gemäß Anspruch 4 sind die Funktionen des digitalen Filters und des Modems mittels eines Prozessors z. B. eines digitalen Signalprozessors realisiert, wobei gemäß Anspruch 5 eine Zu­ sammenfassung mehrerer Teilnehmeranschlußschaltungen zu einer Baugruppe in der Weise angegeben ist, daß eine solche Bau­ gruppe eine kleinere Mehrzahl solcher Prozessoren umfaßt als die Mehrzahl der zu einer Baugruppe zusammengefaßten Teilneh­ meranschlußschaltungen, und wobei die Prozessoren wahlfrei dynamisch den Teilnehmeranschlußschaltungen zugeordnet werden können. Hierdurch ergibt sich eine weitere Reduzierung des Hardwareaufwandes.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispie­ len unter Bezugnahme auf eine Zeichnung näher erläutert.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Übersicht eines Teils eines Anschlußnetzes für ein Kommunikationsnetz,

Fig. 2 eine Teilnehmeranschlußbaugruppe dieses Anschlußnet­ zes für den Anschluß von in ADSL-Technik genutzten Teilneh­ merleitungen,

Fig. 3 eine Alternative zu der Teilnehmeranschlußbaugruppe gemäß Fig. 2.

In der Fig. 1 sind als Bestandteile eines Kommunikationsnet­ zes das Internet IN sowie vertretungsweise für das öffentli­ che Fernsprechvermittlungsnetz eine öffentliche Fernsprech­ vermittlungsstelle LE mit einer Anschlußbaugruppe LTG als Be­ standteil des Anschlußbereiches einer solchen Fernsprechver­ mittlungsstelle angedeutet.

Als Kern eines Anschlußnetzes für ein solches Kommunikations­ netz ist eine digitale Leitungseinheit DLUG gezeigt, in die Teilnehmerleitungen verschiedenartiger Teilnehmerendeinrich­ tungen münden.

Es sind hierbei eine Teilnehmerendeinrichtung ADSL-E, zu der ein Personal Computer PC und ein analoges Fernsprechendgerät FE-A gehören mögen sowie eine diese Endeinrichtung mit der digitalen Leitungseinheit DLUG verbindende Teilnehmerleitung TL hervorgehoben, bei der es sich um eine zweiadrige Kup­ feranschlußleitung handeln soll, auf der eine Signalübertra­ gung in ADSL-Technik abgewickelt werden kann. Endeinrich­ tungsseitig sind im Hinblick auf die Abwicklung dieser Über­ tragungstechnik eine Einrichtung SP zum Trennen und Zusammen­ führen von Datensignalen, die von und zu einem PC übertragen werden, und Telefonsignalen, die von dem analogen Fernspre­ chendgerät FE-A ausgehen bzw. für dieses bestimmt sind, sowie ein Modem MOD für die Datensignale angedeutet. Nicht darge­ stellt sind Endeinrichtungen, von und zu denen z. B. gemäß ITU-T-Standards eine Datenübertragung in Form von Modemver­ bindungen stattfinden kann.

Die erwähnten Teilnehmerleitungen münden innerhalb der digi­ talen Leitungseinheit DLUG in spezifische Teilnehmeranschluß­ baugruppen, die dem Anschluß einer Mehrzahl gleichartiger Teilnehmerleitungen dienen. Für die Teilnehmerleitung TL ist dies eine Teilnehmerbaugruppe SLMI:ADSL. Als mit der ADSL-Übertragungstechnik in Zusammenhang stehende zur Teilnehmer­ leitung TL gehörende leitungsindividuelle Bestandteile dieser Teilnehmeranschlußbaugruppe sind in Form des Blocks SP/M ein Splitter SPV und ein Modem MODV angedeutet, die dem erwähnten teilnehmernahen Splitter SP bzw. Modem M entsprechen.

Der Splitter dient, wie erwähnt, der Trennung bzw. Zusammen­ führung von Datensignalen und Telefonsignalen. Netzseitige Ein-/Ausgänge des Splitters SP für Telefonsignale sind über eine Schnittstelleneinheit EPIC mit einem internen PCM-Bus PCM-B der digitalen Leitungseinheit verbunden, der entspre­ chende Ausgänge einer Mehrzahl von Teilnehmeranschlußbaugrup­ pen zusammenfaßt und über eine netzseitige Schnittstelle DLUC der digitalen Leitungseinheit eine Verbindung zur öffentli­ chen Vermittlungsstelle LE herstellt. Der Splitter-Eingang- /Ausgang für Datensignale führt über eine Schnittstelle HDLC und eine Verteilereinheit BD zu einem Router R, der die Schnittstelle zum Internet IN bzw. direkt zu einem lokalen Netzen LAN darstellt.

In der Fig. 2 ist eine Teilnehmeranschlußbaugruppe SLMI:ADSL soweit für das Verständnis der Erfindung erforderlich mehr ins einzelne gehend dargestellt.

Aus der Figur ist ersichtlich, daß die teilnehmerfernen ADSL- spezifischen zur Teilnehmerleitung TL gehörende Einrichtun­ gen, nämlich der Splitter SP und ein ADSL-Baustein ADSL-Ch, in dem im wesentlichen die Modemfunktionen realisiert werden, in die teilnehmerleitungsindividuelle Teilnehmeranschluß­ schaltung TSCH integriert sind und zwar derart, daß sie durch ein auch als Bestandteil einer üblichen Teilnehmeranschluß­ schaltung vorhandenen Überspannungsschutzschaltung OVP gegen auf der Teilnehmerleitung auftretende Überspannungen ge­ schützt werden können. Im Normalfall dient die Überspannungs­ schutzschaltung OVP dem Schutz der Baueinheit HV-Slic, die die analoge Schnittstelle der Teilnehmerschaltung TSCH für Telefonsignale darstellt und die hier als Bestandteil einer Einheit C2-Ch dargestellt ist, der außerdem noch eine Funkti­ onseinheit Slicofi angehört, die im wesentlichen die Funktio­ nen der Analog-Digital-Wandlung bzw. Digital-Analog-Wandlung, der Filterung, der Codierung und des Zweidraht-Vierdrahtüberganges realisiert und unter anderem einen Si­ gnalprozessor enthält.

Der Signalprozessor wird bei der bisherigen Ausgestaltung der Teilnehmeranschlußschaltung TSCH auch dazu herangezogen, be­ stimmte Verhältnisse bezüglich der Eingangsimpedanz herzu­ stellen, die je nach Länderanforderung komplex oder reell in unterschiedlicher Höhe zu sein hat.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird auch der integrierte Splitter signalprozessorgesteuert beeinflußt, um diesen Länderanforderungen gerecht zu werden, so daß es nicht mehr nötig ist, länderindividuelle Hardwareversionen von Splittern zur Verfügung zu stellen.

Die in Fig. 2 außerdem noch dargestellten Bestandteile EPIC und HDLC-Interface sind dieselben wie in Zusammenhang mit Fig. 1 schon beschrieben. Sie stehen unter dem Steuereinfluß eines Eingabe/Ausgabeprozessors IOP.

Gemäß weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist in der Teil­ nehmeranschlußschaltung TSCH eine gemeinsame Analogschnitt­ stelle für Telefonsignale und Datensignale gebildet und wird der Splitter in Form eines digitalen Filters realisiert. Der Splitter ist also sozusagen weiter auf die digitale Seite ge­ rückt. Dies ist aus der Fig. 3 ersichtlich. In einer Funkti­ onsbaugruppe AFE wird diese Analogschnittstelle für Telefon­ signale und Datensignale realisiert sowie eine Analog- Digital-Wandlung der von der Teilnehmereinrichtung her über­ tragenen Signale vorgenommen, ohne daß jedoch schon eine Bandbegrenzung erfolgt, die bei der Version gemäß Fig. 2 Aufgabe der Baueinheit Slicofi bezüglich der Telefonsignale und die Baueinheit ADSL-CH bezüglich der Datensignale ist. Die Trennfunktion von Telefonsignalen und Datensignalen erfolgt bei dieser Version im Digitalbereich, nämlich durch digitale Filterung durch die Einheiten DFE einerseits, die wie die Einheit SLICOFI gemäß Fig. 2 einen digitalen Signalprozessor enthält und durch digitale Signalprozessoren DSP anderer­ seits, die überdies für die Realisierung der ADSL-Modemfunktionen verantwortlich sind.

Die in der Figur dargestellte Mehrzahl von digitalen Signal­ prozessoren DSP ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kleiner als die Anzahl der hier angedeuteten 16 Teilnehmeranschlußschaltungen TSCH und kann diesen dynamisch zugeordnet werden.

Es ist auch denkbar, den digitalen Signalprozessor, der, wie erwähnt, für die Realisierung von Funktionen des Bausteins DFE erforderlich ist, diesem Baustein nicht fest zuzuordnen, sondern ebenfalls aus einem solchen Pool von Signalprozesso­ ren dynamisch zuzuteilen.

Claims (6)

1. Schaltungsanordnung für den teilnehmerfernen Abschluß ei­ ner Teilnehmerleitung in Form einer Kupferleitung, auf der neben zwischen dem Fernsprechendgerät einer Teilnehmerendein­ richtung und 'einer Fernsprechvermittlungsstelle (LE') ausge­ tauschten im Sprachband liegenden Telefonsignalen in einem oberhalb des Sprachbandes liegenden Frequenzband in Richtung von einer teilnehmerfernen Zentrale zu der Teilnehmerendein­ richtung ein hochratiger und in Richtung von der Teilnehme­ rendeinrichtung zu der Zentrale demgegenüber niederratiger Datensignalstrom übertragen werden, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die bei dieser Ausnutzung der Teilnehmer­ leitung erforderliche Einrichtung (SP) zum Trennen und Zusam­ menführen von Datensignalen und Telefonsignalen sowie das er­ forderliche Modem (MOD) für die Datensignale derart in die Teilnehmeranschlußschaltung (TSCH) für den Anschluß der Teil­ nehmerleitung (TL) an die Fernsprechvermittlungsstelle inte­ griert sind, daß sie durch die dort vorhandene Überspannungs­ schutzschaltung (OVP) gegen auf der Teilnehmerleitung auftre­ tende Überspannungen geschützt sind.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Einrichtung (SP) zum Trennen und Zusammenführen von Telefonsignalen und Datensignalen unter Ausnutzung der vorhandenen Softwaresteuerung der Teilnehme­ ranschlußschaltung (TSCH) den jeweiligen Anforderungen ent­ sprechend softwaregesteuert auf unterschiedliche Impedanzen einstellbar ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Teilnehmeranschlußschaltung (TSCH) eine für Telefonsignale und Datensignale gemeinsame Analogschnittstelle (AFE) gebildet ist, und daß die Einrich­ tung zum Trennen von Telefonsignalen und Datensignalen ein digitales Filter ist.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Funktion des digitalen Filters und des Modems für die Datensignale mittels digitaler Signal­ prozessoren (DSP) realisiert werden.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß bei einer Zusammenfassung mehrerer Teilnehmeranschlußschaltungen zu einer Baugruppe eine kleine­ re Mehrzahl der genannten Signalprozessoren (DSP) als die Mehrzahl der Teilnehmeranschlußschaltungen vorhanden ist, die wahlfrei dynamisch den Teilnehmeranschlußschaltungen zugeord­ net werden können.

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Einstellung der Impedanz der Einrichtung zu Trennung und Zusammenfügung von Telefonsigna­ len und Datensignalen mit Hilfe eines der dynamisch zuteilba­ ren Signalprozessoren erfolgt.