DE19807723A1 - Netzabschlußvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Über­ tragung von Datenströmen in einer Bus- oder Ringstruktur eines Kommunikationsnetzes, an dem mehrere Endeinrichtungen angeschlossen sind, wobei aus den Datenströmen jeweils die für eine der End­ einrichtungen bestimmten Daten ausgefiltert bezie­ hungsweise bestimmte, von der Endeinrichtung gesen­ dete Daten in die Datenströme eingespeist werden.

Vorrichtungen der eingangs genannten Art sind all­ gemein bekannt. Beispielsweise werden in lokalen Netzen (LAN) solche Vorrichtungen in Form von Netz­ werkkarten (zum Beispiel Ethernetkarten) innerhalb eines Netzwerkrechners verwendet. Von der Netzwerk­ karte werden nur die Daten aus dem gesamten Daten­ strom für den Netzwerkrechner ausgefiltert, die an ihn adressiert sind. Ferner stellt die Netzwerk­ karte sicher, daß die vom Netzwerkrechner gesende­ ten Daten in den Datenstrom eingespeist werden.

In der nicht vorveröffentlichten Patentanmeldung DE 197 40 303.4 ist ein Telekommunikationsnetz er­ läutert, das in bus- oder ringförmiger Struktur ein Anschlußleitungsnetz für Telekommunikationsendge­ räte bildet. Hier ist vorgesehen, daß der Daten­ strom durch die Endgeräte durchgeleitet wird, so daß die gesamte Information in das Endgerät ge­ langt. Damit besteht der datenschutzrechtliche Nachteil, daß durch Manipulation des Endgerätes ein Anzapfen und/oder Verändern der nicht nur für ein bestimmtes Endgerät zugeordneten Datenmenge erfol­ gen kann. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die Endgeräte in der Lage sein müssen, den gesamten Datenstrom zu verarbeiten, das heißt nicht nur die Ausfilterung beziehungsweise Einspeisung und Wei­ terleitung von eigenen Daten zu ermöglichen, son­ dern auch den gesamten Datenstrom auf der Bus- oder Ringstruktur mit der dort vorliegenden Übertra­ gungsgeschwindigkeit verarbeiten müssen. Bei hohen Übertragungsgeschwindigkeiten auf der kommunika­ tionsnetzseitigen Bus- oder Ringstruktur ergeben sich damit für ein Endgerät und die Inhouseverkabe­ lung hohe technische und damit finanziell aufwen­ dige Anforderungen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die vorstehend erläuterten Nachteile zu be­ seitigen.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gelöst, die die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist. Die Vor­ richtung zeichnet sich dadurch aus, daß zwischen der jeweiligen Endeinrichtung und der Bus- oder Ringstruktur eine Netzabschlußvorrichtung liegt, die die Datenströme der Bus- oder Ringstruktur wei­ terleitet, die das Ausfiltern und das Einspeisen bezüglich der angeschlossenen Endgeräte vornimmt, und die hinsichtlich der Informationen des gesamten Datenstroms nicht im Zugriffsbereich des Nutzers der Endeinrichtung liegt. In einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Netzab­ schlußvorrichtung auch die Verschlüsselung der Da­ tenströme vornimmt.

Ab der Netzabschlußvorrichtung hat der Nutzer kei­ nen Zugriff mehr auf den gesamten Datenstrom, da für ihn nur die Daten zur Verfügung stehen, die die Netzabschlußvorrichtung zur Endeinrichtung liefert. Ab der Netzabschlußvorrichtung werden nur noch die zu empfangenden beziehungsweise zu sendenden Daten der Endeinrichtung übertragen. Die Weiterleitung des gesamten Datenstroms auf der kommunikations­ netzseitigen Bus- oder Ringstruktur wird nur durch die Netzabschlußvorrichtung vorgenommen; diese ist jedoch hinsichtlich des netzseitigen Bereichs für den Nutzer der Endeinrichtung unzugänglich; bei­ spielsweise durch eine Verplombung des Gehäuses der Netzabschlußvorrichtung und/oder mechanische Ab­ schirmung der kommunikationsseitig herangeführten Datenleitungen. Der jeweilige Nutzer hat nur Zu­ griff zu dem Teil der Netzabschlußvorrichtung, zum Beispiel zu Anschlüssen, die die für ihn bestimmten Daten führen.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgese­ hen, daß die Netzabschlußvorrichtung eine Übertra­ gungseinrichtung zur Weiterleitung des kommunika­ tionsnetzseitigen Datenstroms aufweist. Die Über­ tragungseinrichtung ist so ausgestaltet, daß viel­ fältige Übertragungsverfahren, wie zum Beispiel VDSL, HDSL, ADSL, ATM, SDH und vielfältige Lei­ tungscodes, wie zum Beispiel Basisband-, Einträ­ ger-, Vielträgersysteme, Simplex-, Duplexübertra­ gung, TDM- oder FDM-Verfahren, angewendet werden können. Neben den physikalischen Erfordernissen er­ füllt die Übertragungseinrichtung überdies die Auf­ gabe, aus störungsbehafteten und/oder verzerrten Empfangssignalen wieder ein regeneriertes Datensi­ gnal zu erzeugen und zu den angeschlossenen Endein­ richtungen zur nächsten Netzabschlußvorrichtung weiterzuleiten beziehungsweise zu senden, oder zum Einspeisepunkt wieder zurückzusenden.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die Übertragungseinrichtung mindestens ein Anschlußelement für den kommunikationsnetzseitigen Datenstrom aufweist. Das Anschlußelement kann so ausgebildet sein, daß verschiedenartige physikali­ sche Leitungsarten der Bus- oder Ringstruktur in kommunikativer Verbindung mit der Netzabschlußvor­ richtung treten können. Diese Leitungsarten können beispielsweise Kupferdoppeladern sein, die in der Regel in Anschlußleitungsnetzen, insbesondere von Telefonnetzen, verwendet werden. In einem solchen Falle ist es möglich, daß mehrere ankommende beziehungsweise abgehende Kupferdoppeladern an die Übertragungseinrichtung der Netzabschlußvorrichtung geführt sind.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Übertragungsein­ richtung mindestens eine Anschlußeinrichtung für die endeinrichtungsseitigen Daten aufweist. Die An­ schlußeinrichtung ist modular ausgebildet, so daß sie die für die einzelnen Endeinrichtungen benötig­ ten Schnittstellenkarten aufnehmen kann. Neben den Schnittstellen zum Beispiel für den analogen Tele­ fon-, ISDN-, X.21-, X.25-, oder Breitbandanschluß ist die Anschlußeinrichtung so flexibel bestückbar, daß selbst die Endeinrichtung über ein Inhouse- Netz, das wiederum ein lokales Netz darstellt und auch in ring- oder busförmiger Topologie ausgeprägt ist, an die Netzabschlußvorrichtung angeschlossen werden kann.

In einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist vor­ gesehen, daß die Netzabschlußvorrichtung eine Ver­ mittlungseinrichtung zur Ausfilterung und zur Ein­ speisung der für die angeschlossenen Endeinrich­ tungen bestimmten Daten oder der von den Endein­ richtungen gesendeten Daten aufweist. Die Vermitt­ lungseinrichtung stellt damit das logische Binde­ glied zwischen den Endeinrichtungen und der Bus- oder Ringstruktur und daher mit dem öffentlichen Kommunikationsnetz dar. Um den in der Netzab­ schlußvorrichtung empfangenen Datenstrom bewerten zu können, ist es zunächst notwendig, den Daten­ strom in einzelne Pakete beziehungsweise Zellen aufzuteilen. Jede(s) einzelne Paket/Zelle enthält außer den Nutzdaten selbst die Adresse des Em­ pfängers und damit die der Endeinrichtung und die Adresse des Senders. Die Aufgabe der Vermittlungs­ einrichtung besteht darin, die ankommenden Pa­ kete/Zellen anhand ihrer Zieladresse zu bewerten. Wenn die Zieladresse mit der der angeschlossenen Endeinrichtung identisch ist, läßt die Vermitt­ lungseinrichtung die Pakete/Zellen in Richtung End­ einrichtung passieren, falls die Adressen nicht übereinstimmen, werden die Daten auf den Bus oder Ring weitergeleitet. Je nach den verwendeten Daten­ protokollen, wie zum Beispiel Ethernet, Tokenring, X.25, Frame Relay, ATM oder TCP/IP kann die Ver­ mittlungseinrichtung ausgestaltet sein.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist das Kommunikationsnetz ein Telefon­ netz, das im Bereich eines Anschlußleitungsnetzes auch sogenannte Ausgleichsleitungen aufweist, über die benachbarte Netzabschlußvorrichtungen miteinan­ der verbunden werden. Das Anschlußleitungsnetz ist der Teil des Telefonnetzes, der im Bereich zwischen den Endeinrichtungen (beispielsweise Telefonen) und Kabelverzweigern in Richtung hin zu einer Ortsver­ mittlungsstelle definiert ist. Durch die in der nicht vorveröffentlichten Patentanmeldung DE 197 40 303.4 vorgeschlagenen Konfiguration eines Anschluß­ leitungsnetzes werden Leitungen, sogenannte Aus­ gleichsleitungen, die sich zwischen den Netzab­ schlußvorrichtungen befinden, mit in die Ring oder Bus-Struktur integriert. Dadurch werden Leitungen zwischen dem Einspeisepunkt, zum Beispiel KVZ, und den Netzabschlußvorrichtungen frei, die dann zur Energieversorgung (Fernspeisung) der Netzab­ schlußvorrichtungen genutzt werden können, so daß auf eine lokale Stromzuführung verzichtet werden kann.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbei­ spiels mit Bezug auf die Zeichnungen näher be­ schrieben. Dabei zeigen:

Fig. 1 einen Ausschnitt aus einem schematisch dargestellten Anschlußleitungsnetzwerk mit erfindungsgemäßen Netzabschlußein­ richtungen und

Fig. 2 ein schematisches Blockschaltbild einer Netzabschlußeinrichtung.

Fig. 1 zeigt ein Kommunikationsnetzwerk 1 (An­ schlußleitungsnetzwerk) eines Telefonnetzes im Be­ reich von Endeinrichtungen 2, das zur Übertragung und Vermittlung von Sprach-, Video- oder anderen Daten verwendet wird und in Bus-Struktur ausgebil­ det ist. Das Anschlußleitungsnetzwerk 1 weist einen Kabelverzweiger 3, mehrere Endverzweiger 4, wobei in der Fig. 1 nur zwei dargestellt sind, dement­ sprechend zwei Netzabschlußeinrichtungen 5 und zwecks vereinfachter Darstellung auch nur zwei End­ einrichtungen 2 sowie Verbindungsleitungen in Form von Kupferdoppeladern 6.1, 6.2, 6.3 und 6.4 und Endeinrichtungsleitungen 7 auf. Ausgehend vom Ka­ belverzweiger 3 sind die Kupferdoppeladern 6.1 und 6.2 durch den Endverzweiger 4 über die Netzab­ schlußeinrichtungen 5 quasi mit der Kupferdoppel­ ader 6.3 in Reihe geschaltet, so daß eine busför­ mige Struktur entsteht. Kupferdoppeladern 8, die nicht zur Datenübertragung verwendet werden, können zur Stromversorgung der Netzabschlußvorrichtung ge­ nutzt werden, wobei die Rückrichtung über die Erde erfolgen kann. Die Kupferdoppeladern 6.1, 6.2, 6.3 und 6.4, die zur Datenübertragung dienen, sind - wie in Fig. 1 zu sehen - mit Doppelpfeilen gekennzeich­ net, um eine bidirektionale Übertragungsrichtungs­ möglichkeit für die Busstruktur aufzuzeigen. Wird die Ringstruktur als Übertragungsmedium gewählt, so werden die Kupferdoppeladern 6.1, 6.2, 6.3 und 6.4 nur unidirektional genutzt.

Die Netzabschlußeinrichtungen 5 sind über die End­ einrichtungsleitungen 7 mit den Endeinrichtungen 2 verbunden, wobei die Endeinrichtungsleitungen 7 bi­ direktionale Datenübertragung ermöglichen. Die An­ zahl der Endstellenleitungen 7 hängt von der Nut­ zung, das heißt wieviele Endeinrichtungen an eine Netzabschlußvorrichtung angeschaltet werden sollen, ab.

In den Netzabschlußeinrichtungen 5 sind mit punk­ tierten Linien logische Verbindungsleitungen einge­ zeichnet, wobei innerhalb der Netzabschlußeinrich­ tung 5 quasi eine T-Abzweigung von der busförmigen Datenkupferdoppeladern 6.1, 6.2, 6.3 und 6.4 er­ folgt. Die genauere Ausgestaltung dieser T-förmigen Abzweigung wird im folgenden anhand der Fig. 2 nä­ her erläutert.

Fig. 2 zeigt in blockschaltbildlicher Darstellung einen prinzipiellen Aufbau der Netzabschlußeinrich­ tung 5 gemäß Fig. 1. Die Netzabschlußeinrichtung 5 weist eine Übertragungseinrichtung 9, eine Vermitt­ lungseinrichtung 10 sowie kommunikationsnetzseitige Anschlußelemente 11 und endeinrichtungsseitige An­ schlußeinrichtungen 12 auf, die über Datenleitungen 13 bis 16 miteinander verbunden sind.

Im folgenden wird die Funktionsweise der Nebenab­ schlußvorrichtung 5 näher erläutert:
Die Netzanschlußelemente 11.1 bis 11.m und die An­ schlußelemente für die Endeinrichtungen 12.1 bis 12.x sind mittels der Datenleitungen 13, 14 und 15 zur Übertragungseinrichtung 9 und von dort aus zur Vermittlungseinrichtung 10 geführt. Die Datenlei­ tungen 13, 14 und 15 sind im Bereich der Übertra­ gungseinrichtung 9 durchgängig in Fig. 2 einge­ zeichnet. Sie zeigen damit aber nicht eine physika­ lische Verbindung innerhalb der Übertragungsein­ richtung 9 auf, sondern logische Verbindungskanäle. Zwischen der Übertragungs- und Vermittlungseinrich­ tung 9 und 10 können Daten aber auch als Multiplex­ signal über eine Datenleitung 16 übertragen werden.

Wird ein Datenstrom über das Netzanschlußelement 11.1 bis 11.n der Netzabschlußeinrichtung 5 zuge­ führt, so wird dieser mittels der Übertragungsein­ richtung 9 aufbereitet, das heißt, verzerrte und/oder störungsbehaftete Datensignale werden re­ generiert, so daß auswertbare Datensignale der Ver­ mittlungseinrichtung 10 zugeführt werden.

Die Vermittlungseinrichtung 10 wertet nun den Da­ tenstrom in bezug auf darin enthaltene Empfangs­ adressen aus. Stimmt eine Empfangsadresse mit einer an dem Anschlußelement 12 angeschlossenen Endein­ richtung überein, so wird das/die Paket/Zelle über die Leitung 15 zur entsprechenden Endeinrichtung (zum Beispiel am Port 12.1) übertragen. Sollte das Protokoll der Endeinrichtung mit dem gesendeten Protokoll nicht übereinstimmen, so übernimmt die Vermittlungs- oder Übertragungseinrichtung auch die Protokollanpassung/-wandlung.

Stimmen die Empfangsadressen mit keiner der ange­ schlossenen Endeinrichtungen überein, so werden die Pakete/Zellen über die Datenleitungen 14 zur näch­ sten Netzabschlußvorrichtung 5 weitergeleitet. Je nach Entfernung der beiden Netzabschlußvorrich­ tungen voneinander sind, entsprechend den Däm­ pfungsbedingungen, die Datensignale gegebenenfalls auf mehrere Kupferdoppeladern (11.n+1 bis 11.m) aufzuteilen.

Sendet eines der an die Anschlußeinrichtung 12 an­ geschlossenen Endeinrichtungen 2 Daten ins Kommuni­ kationsnetz 1, so erfolgt in der Übertragungsein­ richtung gegebenenfalls eine Regenerierung des Da­ tensignals bevor es zur Vermittlungseinrichtung 10 weitergeleitet wird. Je nach Zieladresse erfolgt nach einer gegebenenfalls notwendigen Protokoll­ wandlung bei der Bus-Struktur die Übertragung über die Datenleitung 13 zum Einspeisepunkt oder über die Datenleitung 14 zur nächsten Netzabschlußvor­ richtung 5.

Bei einer Ringstruktur werden die von den Endein­ richtungen ges endeten Daten immer über die Daten­ leitungen 14 zur nächsten Datenabschlußvorrichtung 5 übertragen. Nur die in der Kette letzte Netzab­ schlußvorrichtung 5 sendet den Datenstrom zum Ein­ speisepunkt 3 zurück.

Sende- sowie auch Weiterleitungsdaten die ins Kom­ munikationsnetzwerk 1 ein beziehungsweise zurück­ geleitet werden, werden von der Übertragungsein­ richtung 9 entsprechend den Anforderungen des Kom­ munikationsnetzwerks 1 aufbereitet.

Zusammenfassend sei nochmals hier angemerkt, daß die Netzabschlußeinrichtung 5 einerseits zur Wei­ terleitung des Datenstroms innerhalb des Kommunika­ tionsnetzwerks 1 und andererseits zur Ausfilterung beziehungsweise zur Einspeisung von für die Endein­ richtung 2 bestimmten Daten oder von der Endein­ richtung 2 gesendeten Daten in das Kommunikations­ netzwerk 1 dient. Die Übertragungseinrichtung 9 dient damit der Aufbereitung der Datensignale und die Vermittlungseinrichtung 10 zur Abzweigung be­ ziehungsweise zur Einspeisung in Richtung Endein­ richtung 2. Darüber hinaus kann die Vermittlungs­ vorrichtung auch die Verschlüsselung der Daten ent­ sprechende Protokollanpassungen/-wandlungen vorneh­ men.

Claims (10)

1. Vorrichtung zur Übertragung von Datenströmen auf einer Bus- oder Ringstruktur eines Kommunikations­ netzes, an dem mehrere Endeinrichtungen angeschlos­ sen sind, wobei aus den Datenströmen jeweils die für einen der Endeinrichtungen bestimmten Daten ausgefiltert beziehungsweise bestimmte, von der Endeinrichtung gesendete Daten in die Datenströme eingespeist werden, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der jeweiligen Endeinrichtung (2) und der Bus- oder Ringstruktur eine Netzabschlußvorrichtung (5) liegt, die die Datenströme auf der Bus- oder Ringstruktur weiterleitet, die das Ausfiltern und das Einspeisen vornimmt und die hinsichtlich der Informationen des gesamten Datenstroms nicht im Zu­ griffsbereich des Betreibers der Endeinrichtung (2) liegt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Übertragungseinrichtung (9) min­ destens ein Anschlußelement (11) für den kommunika­ tionsnetzseitigen Datenstrom aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Netzabschlußvorrichtung (5) min­ destens eine Anschlußeinheit (12) für die endein­ richtungsseitigen Daten aufweist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Netzabschlußvor­ richtung (5) eine Übertragungseinrichtung (9) zur Weiterleitung des kommunikationsnetzseitigen Daten­ stroms aufweist.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Netzab­ schlußvorrichtung (5) eine Vermittlungseinrichtung (10) zur Ausfilterung und zur Einspeisung der für die Endeinrichtung (2) bestimmten Daten oder der von der Endeinrichtung (2) gesendeten Daten auf­ weist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Netzabschlußvor­ richtung (5) eine Verschlüsselung der Datenströme vornimmt.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Netzab­ schlußvorrichtung (5) eine Protokollwandlung/-an­ passung vornimmt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Kommunikationsnetz (1) ein Tele­ fonnetz ist.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Telefon­ netz im Bereich eines Anschlußleitungsnetzes soge­ nannte Ausgleichsleitungen (6) aufweist, über die benachbarte Netzabschlußvorrichtungen (5) miteinan­ der verbindbar sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß Kupferdoppeladern (8), die nicht zur Datenübertragung genutzt werden, zur Energieversor­ gung der Netzabschlußvorrichtungen (5) genutzt werden.