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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Übertragung von Datenströmen in einer
Bus- oder Ringstruktur eines Kommunikationsnetzes, an dem mehrere
Endeinrichtungen angeschlossen sind, wobei aus den Datenströmen jeweils
die für
eine der Endeinrichtungen bestimmten Daten ausgefiltert beziehungsweise
bestimmte, von der Endeinrichtung gesendete Daten in die Datenströme eingespeist werden.
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Vorrichtungen
der eingangs genannten Art sind allgemein bekannt. Beispielsweise
werden in lokalen Netzen (LAN) solche Vorrichtungen in Form von
Netzwerkkarten (zum Beispiel Ethernetkarten) innerhalb eines Netzwerkrechners
verwendet. Von der Netzwerkkarte werden nur die Daten aus dem gesamten
Datenstrom für
den Netzwerkrechner ausgefiltert, die an ihn adressiert sind. Ferner
stellt die Netzwerkkarte sicher, daß die vom Netzwerkrechner gesendeten
Daten in den Datenstrom eingespeist werden.
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In
der nicht vorveröffentlichten
Patentanmeldung
DE 197 40 303.4 ist
ein Telekommunikationsnetz erläutert,
das in bus- oder ringförmiger
Struktur ein Anschlußleitungsnetz
für Telekommunikationsendgeräte bildet.
Hier ist vorgesehen, daß der
Datenstrom durch die Endgeräte
durchgeleitet wird, so daß die
gesamte Information in das Endgerät gelangt. Damit besteht der
datenschutzrechtliche Nachteil, daß durch Manipulation des Endgerätes ein
Anzapfen und/oder Verändern
der nicht nur für
ein bestimmtes Endgerät
zugeordneten Datenmenge erfolgen 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 Weiterleitung von eigenen Daten
zu ermöglichen,
sondern auch den gesamten Datenstrom auf der Bus- oder Ringstruktur
mit der dort vorliegenden Übertragungsgeschwindigkeit
verarbeiten müssen.
Bei hohen Übertragungsgeschwindigkeiten
auf der kommunikationsnetzseitigen Bus- oder Ringstruktur ergeben sich
damit für
ein Endgerät
und die Inhouseverkabelung hohe technische und damit finanziell
aufwendige Anforderungen.
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Aus
der WO 96/07290 A2 ist ein Netzabschlußelement für ein privates Netz bekannt,
welches Datenströme
auf einer Bus- oder Ringstruktur weiterleitet. Im Vordergrund steht
hier der preiswerte Aufbau eines Netzwerks, insbesondere hinsichtlich der
NT2-Einheiten, nicht aber hinsichtlich der Aspekte von Durchleitung
beziehungsweise Ausfilterung von Informationen aus dem gesamten
Datenstrom. Ferner geht aus der
DE 195 16 516 A1 ein Aufbau hervor, bei dem
die Aufteilung beziehungsweise Ausfilterung von bestimmten Informationen
innerhalb einer Vermittlungsstelle stattfindet, nicht aber in einem Netzabschlußelement,
das einem Benutzer zugeordnet ist.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die vorstehend
erläuterten
Nachteile zu beseitigen.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gelöst, die die Merkmale des Anspruchs
1 aufweist. Die Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß zwischen
der jeweiligen Endeinrichtung und der Bus- oder Ringstruktur eine
Netzabschlußvorrichtung liegt,
die die Datenströme
der Bus- oder Ringstruktur weiterleitet, 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 Netzabschlußvorrichtung
auch die Verschlüsselung
der Datenströme
vornimmt.
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Ab
der Netzabschlußvorrichtung
hat der Nutzer keinen 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 kommunikationsnetzseitigen
Bus- oder Ringstruktur wird nur durch die Netzabschlußvorrichtung
vorgenommen; diese ist jedoch hinsichtlich des netzseitigen Bereichs
für den
Nutzer der Endeinrichtung unzugänglich;
beispielsweise durch eine Verplombung des Gehäuses der Netzabschlußvorrichtung und/oder
mechanische Abschirmung der kommunikationsseitig herangeführten Datenleitungen.
Der jeweilige Nutzer hat nur Zugriff zu dem Teil der Netzabschlußvorrichtung,
zum Beispiel zu Anschlüssen,
die die für
ihn bestimmten Daten führen.
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In
einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Netzabschlußvorrichtung
eine Übertragungseinrichtung
zur Weiterleitung des kommunikationsnetzseitigen Datenstroms aufweist.
Die Übertragungseinrichtung
ist so ausgestaltet, daß vielfältige Übertragungsverfahren,
wie zum Beispiel VDSL, HDSL, ADSL, ATM, SDH und vielfältige Leitungscodes,
wie zum Beispiel Basisband-, Einträger-, Vielträgersysteme,
Simplex-, Duplexübertragung,
TDM- oder FDM-Verfahren, angewendet werden können. Neben den physikalischen
Erfordernissen erfüllt
die Übertragungseinrichtung überdies
die Aufgabe, aus störungsbehafteten
und/oder verzerrten Empfangssignalen wieder ein regeneriertes Datensignal
zu erzeugen und zu den angeschlossenen Endeinrichtungen zur nächsten Netzabschlußvorrichtung
weiterzuleiten beziehungsweise zu senden, oder zum Einspeisepunkt
wieder zurückzusenden.
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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
physikalische Leitungsarten der Bus- oder Ringstruktur in kommunikativer
Verbindung mit der Netzabschlußvorrichtung
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.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen,
daß die Übertragungseinrichtung
mindestens eine Anschlußeinrichtung
für die
endeinrichtungsseitigen Daten aufweist. Die Anschlußeinrichtung
ist modular ausgebildet, so daß sie die
für die
einzelnen Endeinrichtungen benötigten Schnittstellenkarten
aufnehmen kann. Neben den Schnittstellen zum Beispiel für den analogen
Telefon-, 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.
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In
einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Netzabschlußvorrichtung eine
Vermittlungseinrichtung zur Ausfilterung und zur Einspeisung der
für die
angeschlossenen Endeinrichtungen bestimmten Daten oder der von den
Endeinrichtungen gesendeten Daten aufweist. Die Vermittlungseinrichtung
stellt damit das logische Bindeglied zwischen den Endeinrichtungen
und der Bus- oder
Ringstruktur und daher mit dem öffentlichen Kommunikationsnetz
dar. Um den in der Netzabschlußvorrichtung
empfangenen Datenstrom bewerten zu können, ist es zunächst notwendig,
den Datenstrom in einzelne Pakete beziehungsweise Zellen aufzuteilen.
Jede(s) einzelne Paket/Zelle enthält außer den Nutzdaten selbst die
Adresse des Empfängers
und damit die der Endeinrichtung und die Adresse des Senders. Die
Aufgabe der Vermittlungseinrichtung besteht darin, die ankommenden
Pakete/Zellen anhand ihrer Zieladresse zu bewerten. Wenn die Zieladresse
mit der der angeschlossenen Endeinrichtung identisch ist, läßt die Vermittlungseinrichtung
die Pakete/Zellen in Richtung Endeinrichtung passieren, falls die
Adressen nicht übereinstimmen,
werden die Daten auf den Bus oder Ring weitergeleitet. Je nach den
verwendeten Datenprotokollen, wie zum Beispiel Ethernet, Tokenring,
X.25, Frame Relay, ATM oder TCP/IP kann die Vermittlungseinrichtung
ausgestaltet sein.
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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 miteinander
verbunden werden. Das Anschlußleitungsnetz
ist der Teil des Telefonnetzes, der im Bereich zwischen den Endeinrichtungen
(beispielsweise Telefonen) und Kabelverzweigern in Richtung hin zu
einer Ortsvermittlungsstelle definiert ist. Durch die in der nicht
vorveröffentlichten
Patentanmeldung
DE 197 40 303.4 vorgeschlagenen
Konfiguration eines Anschlußleitungsnetzes
werden Leitungen, sogenannte Ausgleichsleitungen, die sich zwischen
den Netzabschlußvorrichtungen
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 Netzabschlußvorrichtungen
genutzt werden können, so
daß auf
eine lokale Stromzuführung
verzichtet werden kann.
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Die
Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels
mit Bezug auf die Zeichnungen näher beschrieben.
Dabei zeigen:
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1 einen
Ausschnitt aus einem schematisch dargestellten Anschlußleitungsnetzwerk
mit erfindungsgemäßen Netzabschlußeinrichtungen
und
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2 ein
schematisches Blockschaltbild einer Netzabschlußeinrichtung.
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1 zeigt
ein Kommunikationsnetzwerk 1 (Anschlußleitungsnetzwerk) eines Telefonnetzes
im Bereich von Endeinrichtungen 2, das zur Übertragung und
Vermittlung von Sprach-, Video- oder anderen Daten verwendet wird
und in Bus-Struktur ausgebildet ist. Das Anschlußleitungsnetzwerk 1 weist
einen Kabelverzweiger 3, mehrere Endverzweiger 4, wobei
in der 1 nur zwei dargestellt sind, dementsprechend zwei
Netzabschlußeinrichtungen 5 und zwecks
vereinfachter Darstellung auch nur zwei Endeinrichtungen 2 sowie
Verbindungsleitungen in Form von Kupferdoppeladern 6.1, 6.2, 6.3 und 6.4 und Endeinrichtungsleitungen 7 auf.
Ausgehend vom Kabelverzweiger 3 sind die Kupferdoppeladern 6.1 und 6.2 durch
den Endverzweiger 4 über
die Netzabschlußeinrichtungen 5 quasi
mit der Kupferdoppelader 6.3 in Reihe geschaltet, so daß eine busförmige Struktur
entsteht. Kupferdoppeladern 8, die nicht zur Datenübertragung
verwendet werden, können
zur Stromversorgung der Netzabschlußvorrichtung genutzt 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 1 zu
sehen – mit
Doppelpfeilen gekennzeichnet, um eine bidirektionale Übertragungsrichtungsmöglichkeit
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.
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Die
Netzabschlußeinrichtungen 5 sind über die
Endeinrichtungsleitungen 7 mit den Endeinrichtungen 2 verbunden,
wobei die Endeinrichtungsleitungen 7 bidirektionale Datenübertragung
ermöglichen.
Die Anzahl der Endstellenleitungen 7 hängt von der Nutzung, das heißt wieviele
Endeinrichtungen an eine Netzabschlußvorrichtung angeschaltet werden
sollen, ab.
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In
den Netzabschlußeinrichtungen 5 sind
mit punktierten Linien logische Verbindungsleitungen eingezeichnet,
wobei innerhalb der Netzabschlußeinrichtung 5 quasi
eine T-Abzweigung von der busförmigen
Datenkupferdoppeladern 6.1, 6.2, 6.3 und 6.4 erfolgt.
Die genauere Ausgestaltung dieser T-förmigen Abzweigung wird im folgenden
anhand der 2 näher erläutert.
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2 zeigt
in blockschaltbildlicher Darstellung einen prinzipiellen Aufbau
der Netzabschlußeinrichtung 5 gemäß 1.
Die Netzabschlußeinrichtung 5 weist
eine Übertragungseinrichtung 9,
eine Vermittlungseinrichtung 10 sowie kommunikationsnetzseitige
Anschlußelemente 11 und
endeinrichtungsseitige Anschlußeinrichtungen 12 auf,
die über Datenleitungen 13 bis 16 miteinander
verbunden sind.
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Im
folgenden wird die Funktionsweise der Netzabschlußvorrichtung 5 näher erläutert:
Die
Netzanschlußelemente 11.1 bis 11.m und
die Anschlußelemente
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
Datenleitungen 13, 14 und 15 sind im
Bereich der Übertragungseinrichtung 9 durchgängig in 2 eingezeichnet. Sie
zeigen damit aber nicht eine physikalische Verbindung innerhalb
der Übertragungseinrichtung 9 auf,
sondern logische Verbindungskanäle.
Zwischen der Übertragungs-
und Vermittlungseinrichtung 9 und 10 können Daten
aber auch als Multiplexsignal über eine
Datenleitung 16 übertragen
werden.
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Wird
ein Datenstrom über
das Netzanschlußelement 11.1 bis 11.n der
Netzabschlußeinrichtung 5 zugeführt, so
wird dieser mittels der Übertragungseinrichtung 9 aufbereitet,
das heißt,
verzerrte und/oder störungsbehaftete
Datensignale werden regeneriert, so daß auswertbare Datensignale
der Vermittlungseinrichtung 10 zugeführt werden.
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Die
Vermittlungseinrichtung 10 wertet nun den Datenstrom in
bezug auf darin enthaltene Empfangsadressen aus. Stimmt eine Empfangsadresse mit
einer an dem Anschlußelement 12 angeschlossenen
Endeinrichtung überein,
so wird das/die Paket/Zelle über
die Leitung 15 zur entsprechenden Endeinrichtung (zum Beispiel
am Port 12.x übertragen.
Sollte das Protokoll der Endeinrichtung mit dem gesendeten Protokoll
nicht übereinstimmen,
so übernimmt
die Vermittlungs- oder Übertragungseinrichtung
auch die Protokollanpassung/-wandlung.
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Stimmen
die Empfangsadressen mit keiner der angeschlossenen Endeinrichtungen überein,
so werden die Pakete/Zellen über
die Datenleitungen 14 zur nächsten Netzabschlußvorrichtung 5 weitergeleitet.
Je nach Entfernung der beiden Netzabschlußvorrichtungen voneinander
sind, entsprechend den Dämpfungsbedingungen,
die Datensignale gegebenenfalls auf mehrere Kupferdoppeladern (11.n+1 bis 11.m)
aufzuteilen.
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Sendet
eines der an die Anschlußeinrichtung 12 angeschlossenen
Endeinrichtungen 2 Daten ins Kommunikationsnetz 1,
so erfolgt in der Übertragungseinrichtung
gegebenenfalls eine Regenerierung des Datensignals bevor es zur
Vermittlungseinrichtung 10 weitergeleitet wird. Je nach
Zieladresse erfolgt nach einer gegebenenfalls notwendigen Protokollwandlung
bei der Bus-Struktur die Übertragung über die
Datenleitung 13 zum Einspeisepunkt oder über die
Datenleitung 14 zur nächsten
Netzabschlußvorrichtung 5.
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Bei
einer Ringstruktur werden die von den Endeinrichtungen gesendeten
Daten immer über
die Datenleitungen 14 zur nächsten Datenabschlußvorrichtung 5 übertragen.
Nur die in der Kette letzte Netzabschlußvorrichtung 5 sendet
den Datenstrom zum Einspeisepunkt 3 zurück.
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Sende-
sowie auch Weiterleitungsdaten die ins Kommunikationsnetzwerk 1 ein-
beziehungsweise zurückgeleitet
werden, werden von der Übertragungseinrichtung 9 entsprechend
den Anforderungen des Kommunikationsnetzwerks 1 aufbereitet.
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Zusammenfassend
sei nochmals hier angemerkt, daß die
Netzabschlußeinrichtung 5 einerseits zur
Weiterleitung des Datenstroms innerhalb des Kommunikationsnetzwerks 1 und
andererseits zur Ausfilterung beziehungsweise zur Einspeisung von für die Endeinrichtung 2 bestimmten
Daten oder von der Endeinrichtung 2 gesendeten Daten in
das Kommunikationsnetzwerk 1 dient. Die Übertragungseinrichtung 9 dient
damit der Aufbereitung der Datensignale und die Vermittlungseinrichtung 10 zur
Abzweigung beziehungsweise zur Einspeisung in Richtung Endeinrichtung 2.
Darüber
hinaus kann die Vermittlungsvorrichtung auch die Verschlüsselung
der Daten entsprechende Protokollanpassungen/-wandlungen vornehmen.