DE3436722C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum breitband- und diensteintegrierten Datenverkehr gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine solche Anordnung ist beispielsweise bekanntgeworden durch den Aufsatz "Systemversuch zur breit­ bandigen Dienstintegration in Glasfaserfernmeldeortsnetzen" von Dr. Wolfgang Schmidt in NTZ Band 35, (1982) Heft 11, Seite 680-684, oder durch den Aufsatz "Architectural and Technology Aspects of Broadband Switching" von Bauch et al in International Switching Symposium ISS '84, Florence, vom 7.-11. Mai 1984.

Die Einführung eines Breitbandnetzes für Individualkommuni­ kation wird entscheidend von den Kosten der teilnehmerindi­ viduellen Einrichtungen beim Teilnehmer und in der Vermitt­ lung (Teilnehmersatz) beeinflußt.

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine kostengünstige Realisierung dieses Teilnehmersatzes anzugeben.

Die Lösung der Erfindung erfolgt mit den im Hauptanspruch gekennzeichneten Merkmalen.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Anordnung liegen darin, daß in der vermittlungsseitigen teilnehmerindividuellen Einrichtung (Teilnehmersatz) sowohl in Sende- als auch in Empfangsrichtung zwischen Breitband- und Schmalbandkoppel­ feld und der Teilnehmeranschlußleitung eine Schaltungsein­ heit mit dem gleichen Aufbau und den gleichen Funktionen zur Aufbereitung, Multiplexbildung und zum Trennen von ISDN- Schmalbandkanal (2 Mbit/s) und Breitbandkanal (140 Mbit/s) verwendet werden kann.

Diese Schaltungseinheit weist eine derartige Struktur auf, daß mit relativ wenig Baugruppen die geforderten Funktionen erfüllt werden können.

Die in den Patentmeldungen P 32 27 780 (BK 82/80) und P 32 30 943 (BK 82/128) vorgeschlagenen Rahmenstrukturen eignen sich vorzüglich für den erfindungsgemäßen Teilneh­ mersatz.

Es folgt nun die Beschreibung der Erfindung anhand der Figuren. Die

Fig. 1 zeigt ein Übersichtsschaltbild der Vermittlungs­ seite. In

Fig. 2 ist ein detailliertes Ausführungsbeispiel für einen erfindungsgemäßen Teilnehmersatz dargestellt. Die

Fig. 3 zeigt eine Einzelheit gemäß einer erfindungsge­ mäßen Ausgestaltung des breitbandkoppelseitigen Eingangs des Teilnehmersatzes.

Fig. 4 schließlich zeigt eine relativ aufwendige An­ passungsschaltung, die es gestattet, als Ersatz für die optische Empfangs- und Sendeeinrichtung den Teilnehmer­ satz auch im Fernanschlußbereich einzusetzen.

In Fig. 1 sind links Lichtwellenleiter LWL als Teilnehmer­ anschlußleitungen für die Teilnehmer TLn 1 bis n erkennbar. Sie enden in einem ersten vermittlungsseitigen Gestell GSt 1 in einer Leitungsendeinrichtung LE. Die Leitungsendeinrich­ tung LE ist Teil eines Teilnehmersatzes TS und innerhalb dessen mit einem Demultiplexer DEMUX′ und einem Multiple­ xer MUX′ verbunden.

Der Demultiplexer DEMUX′ hat einen Schmalbandsignalausgang, der über eine Schnittstellenanpassung SA, die der genormten Schnittstelle nach CCITT G.703,6 genügt, nach außerhalb des gestells zu einem Schmalbandkoppelfeld DIV einer Schmalband­ vermittlung führt. Das von diesem Koppelfeld ankommende Si­ gnal in der Gegenrichtung wird ebenfalls über eine Schnitt­ stellenanpassung SA angepaßt und auf den Schmalbandsignal­ eingang des Multiplexers MUX′ geführt. Der Breitbandsignal­ ausgang des Demultiplexers DEMUX′ in den einzelnen Teilneh­ mersätzen TS wird jeweils auf den Trichtereingang eines Konzentrators KZT geführt, durch den die Anzahl der An­ schlüsse zwischen den Teilnehmern und einem in einem zwei­ ten Gestell GSt 2 sich befindlichen zentralen Breitbandkop­ pelfeld reduziert wird. Die Verbindungsleitungen zwischen den beiden Gestellen sind beidseitig über Schnittstellenanpaß­ schaltungen SA, die der genormten Schnittstelle nach CCITT G.703,9 genügen, angepaßt.

Diese Schnittstellenanpassungen SA enthalten im Falle einer Übertragungsrate von 139,264 Mbit/s sendeseitig jeweils ei­ nen CMI-Coder und empfangsseitig eine Amplitudenentzerrer­ baugruppe, eine Taktableitung und einen CMI-Decoder. In der umgekehrten Übertragungsrichtung werden die Breitbandsignale von dem zentralen Breitbandkoppelfeld über den Konzentra­ tor KZT auf dem Breitbandsignaleingang des Multiplexers MUX′ in den einzelnen Teilnehmersätzen TS zugeführt. Durch eine derartige Zusammenfassung von Leitungsendeinrich­ tungen LE und Muldex-Einrichtungen zu Teilnehmersätzen TS und durch eine weitere Zusammenfassung eines solchen Lei­ tungssatzes mit einem Konzentrator KZT in einem einzigen Gestell GSt 1 werden ein flexibler Aufbau und eine flexible Erweiterung von Breitbandvermittlungseinrichtungen ermög­ licht, wobei die Anzahl der Schnittstellenanpassungen SA zwischen den Muldex- und Koppelfeld-Gestellen um den Kon­ zentrationsfaktor reduziert wird und in gleicher Weise an Kabel- und Steckeraufwand eingespart wird.

In Fig. 2 ist der Aufbau des Teilnehmersatzes TS mit den einzelnen Funktionsbausteinen Leitungsendeinrichtung LE, Empfangsteil ET, Sendeteil ST, Ein- und Ausgangsverstär­ ker V und Steuerung dargestellt. Für beide Übertragungs­ richtungen Vermittlung zum Teilnehmer und umgekehrt wird eine gemeinsame Glasfaser LWL vorgesehen. Die Lei­ tungsendeinrichtung LE besteht aus einem Duplexer Dx (optische Weiche), einem optischen Empfänger und einem optischen Sender mit integrierten Verstärkern. Die Lei­ tungsendeinrichtung ist hybrid aufgebaut. Im Empfangs­ teil ET wird der 139,264-MHz-Takt mittels einer Phasenre­ gelschleife PLL aus dem Datenstrom gewonnen. Alternativ da­ zu kann auch ein SAW-Filter eingesetzt werden. Die Daten werden einem Serien-/Parallelwandler S/P übergeben, in dessen Eingangsstufe auf die Zeitregenerierung der Daten erfolgt. Eine Rahmenerkennungsschaltung erkennt die Rah­ menstruktur und startet die Datenbussteuerung, welche die aus dem Serien-/Parallelwandler kommenden 8-Bit-breiten Datenworte im Demultiplexer DEMUX in die jeweils dort vorgesehenen Pufferspeicher für einen 2-Mbit-ISDN- Kanal, für einen Bildkanal (beispielsweise 135 Mbit/s), für einen Tonkanal (beispielsweise 1 Mbit/s) und für Meldesignale schreibt.

Die Schreibtakte für die Pufferspeicher werden durch Teilung aus einem Taktnormal von 139,264 MHz abgeleitet. Die Puffer­ speicher des Demultiplexers DEMUX haben die Aufgabe, die positiv gestopften Kanäle ISDN, Bild und Ton zu entstopfen. Die dazu benötigten Lesetakte werden aus den Schreibtakten und aus der in der Bussteuerung ausgewerteten Stopfinfor­ mation (Stopfkennung) mittels weiterer Phasenregelschlei­ fen PLL bei 2 MHz, 16,9 MHz und 1 MHz abgeleitet. Die Erzeugung der Schreibtakte, die Rahmenerkennung und der Serien-/Parallelwandler sind beispielsweise günstig als ECL-Gate-Array, der Demultiplexer DEMUX mit den Puffer­ speichern und die Datenbussteuerung in einem CMOS-Gate-Array realisierbar.

Der mit Hilfe des Demultiplexers DEMUX gewonnene 2-Mbit/s- ISDN-Datenstrom wird in einer Leitungsanpassung LA mit HDB3-Codierung der digitalen Schmalbandvermittlung DIV zuge­ führt. Bild-, Ton- und Meldeinformation gelangen zu einem Multiplexer MUX mit entsprechenden Pufferspeichern, in denen durch positives Stopfen die Bitraten an die Frequenz des Taktnormals angeglichen werden. Der Datenbusausgang des Multiplexers wird in einem Parallel-/Serienwandler in einen seriellen Datenstrom umgewandelt, welcher über einen Ver­ stärker V zum Konzentrator KZT bzw. zum Breitbandkoppelfeld geführt wird.

Die Angleichung an das Taktnormal erfolgt vorteilhafterweise für alle Teilnehmersätze gleich, was den großen Vorteil bringt, daß im nachfolgenden Konzentrator und im zentralen Breit­ bandkoppelfeld keine Störungen durch Schwebungsvorgänge aufgrund langsam aneinander vorbeilaufenden 139,264-MHz- Takte der Individualkanäle auftreten können. Konzentrator und Breitbandkoppelfeld sind damit jeweils taktsynchron. Eine solche Taktsynchronität bringt weitere Vereinfachun­ gen bei der Zeichenregenerierung in den speziellen Anpas­ sungen SA zwischen den Gestellen und nach der Durchschal­ tung durch das Breitbandkoppelfeld. Aufgrund der Taktsyn­ chronität ist die Frequenz bekannt, welhalb man nur eine Anpassung an die Phase des individuellen Kanals benötigt. Damit ergibt sich eine Vereinfachung auch im Teilnehmer­ satz in der Signalrichtung vom Breitbandkoppelfeld zur Teilnehmeranschlußleitung (siehe auch Fig. 3).

In der umgekehrten Übertragungsrichtung vom Koppelfeld zur Teilnehmeranschlußleitung sind die gleichen Funktionen wie in der Empfangsrichtung erforderlich. Die oben beschriebenen Bausteine für die Empfangseinrichtung sind in dem Block Empfangsteil ET in der Fig. 2 zusammengefaßt, die gleichen Bausteine sind für die Senderichtung in dem Block Sendeteil ST erkennbar. Der einzige Unterschied zwischen Sendeteil und Empfangsteil ist der, daß im Sendeteil bei der Multiplex­ bildung der 2-Mbit/s-ISDN-Kanal von der Schmalbandver­ mittlung DIV herrührend eingeführt wird. Ferner ist zwischen Sendeteil und Eingang optischer Sender eine Umwandlung "Non Return to Zero" nach "Return to Zero" NRZ/RZ eingefügt. Zu Prüfzwecken der Teilnehmeranschlußleitung ist es möglich, den Ausgang des Parallel-/Serienwandlers im Empfangsteil (Richtung zum Koppelfeld) auf den Eingang des Serien-/ Parallelwandlers im Sendeteil (Richtung vom Koppelfeld) zu schalten. Diese Prüfschleife ist durch die Teilnehmersatz­ steuerung aktivierbar. Diese Steuerung enthält eine Mikro­ prozessorbaugruppe und übernimmt aus dem Demultiplexer DEMUX des Empfangsteils vom Teilnehmer kommende Zeichen­ gabeinformationen über eine Leitung Melde und übergibt Zeichengabeinformationen über eine Leitung Melde/Zeichen­ gabe, welche zum Multiplexer MUX des Sendeteils führt. In Fig. 3 ist der Breitbandsignaleingangsteil des Sende­ teils ST im Detail gezeichnet, wobei anstelle der 139,264-MHz-Takt-Phasenregelschleife ein Taktnormal von 139,264 MHz benutzt wird und vor dem Dateneingang des Serien-/Parallelwandlers eine Phasenanpassungsschaltung Δϕ eingefügt ist. Durch eine solche Schaltung ergibt sich eine erhebliche Aufwandsminderung.

Der Teilnehmersatz gemäß Fig. 2 läßt sich mit seinem Empfangs- und Sendeteil auch vorzüglich im Fernanschluß­ bereich verwendet. Dazu sind lediglich der Austausch der Leitungsendeinrichtung LE durch einen CMI-Coder oder -De­ coder und durch eine Leitungsentzerrungsschaltung mit einer aufwandsgünstigen Taktableitung erforderlich. Mit diesen beiden in ECL- bzw. Dickschichttechnik ausgeführten Bau­ steinen erfolgt die Anpassung an die standardisierte 140-Mbit/s-Schnittstelle nach CCITT G.703,9, so daß vor­ handene Leitungsendgeräte auf Koaxialkabelbasis oder Glas­ faserbasis wie LE 140 Kx oder LE 140 Gf oder Multiplexer für 560 Mbit/s, wie DSMX 140/565 Kx angeschlossen werden können.

Die geschilderten und beschriebenen Bausteine sind in Fig. 4 dargestellt.

Eine andere Möglichkeit, den beschriebenen Teilnehmersatz auch im Fernanschlußbereich einsetzen zu können, besteht darin, anstelle der CCITT G.703,9-Schnittstelle eine neue Schnittstelle auf Glasfaserbasis zu definieren.

Dann könnte der Teilnehmersatz sowohl im Teilnehmeran­ schlußbereich als auch im Fernanschlußbereich ohne Um­ stellung oder Ergänzung identisch verwendet werden.

Claims (8)

1. Anordnung für breitband- und diensteintegrierten Daten­ verkehr über Glasfaser mit zentralen und teilnehmerseiti­ gen Einrichtungen, welche jeweils über Lichtwellenleiter mit der zugeordneten zentralen Einrichtung verbunden sind, wobei in der zentralen Einrichtung für jeden Teilnehmer ein Teilnehmersatz vorgesehen ist, der einen optischen Sender und einen optischen Empfänger sowie Multiplex- und Demultiplexeinrichtungen enthält, wobei mehrere Teilneh­ mersätze in einem Gestell zusammengefaßt sind und wo­ bei in diesem Gestell ein Konzentrator vorgesehen ist, durch den die Anzahl der Verbindungsleitungen zwischen einem zentralen Breitbandkoppelfeld und den Teilnehmer­ sätzen auf eine Anzahl reduziert wird, die kleiner ist als die Anzahl der angeschlossenen Teilnehmersätze, und wobei die Leitungssätze vermittlungsseitig mit Schnittstellenanpassungen versehen sind, die über Ge­ stellverbindungsleitungen zu einem zentralen Schmal­ band-Koppelfeld führen, dadurch gekennzeichnet, daß der Teilnehmersatz (TS) den folgenden Aufbau aufweist:
daß zwischen Trichtereingang des Konzentrators und op­ tischem Sendereingang ein Sendeteil (ST) für die Sende­ richtung eingefügt ist, der den gleichen Aufbau und die gleichen Funktionen aufweist wie der Empfangsteil (ET), dessen Demultiplexer (DEMUX) jedoch kein integriertes Schmalbandsignal (ISDN) und kein Melde-/Zeichengabe- Signal liefert und in dessen Multiplexer (MUX) neben dem Bild-, Ton- und Meldesignal aus dem Demultiplexer (DEMUX) das integrierte Schmalbandsignal (ISDN) (2 Mbit/s) und ein Melde-/Zeichengabe-Signal eingegeben werden, und daß zwischen Ausgang des Parallel-/Serienwandlers des Sende­ teils (ST) und Eingang des optischen Senders eine Code- Umwandlung von "Non Return to Zero" nach "Return to Zero"/ (NRZ/RZ) erfolgt (Fig. 1 und 2).

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Teilnehmersätzen (TS) die Schreibtakterzeugung, die Rahmenerkennung und der Serien-/Parallelwandler in einem ECL-Gate-Array realisiert sind (Fig. 2).

3. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Demultiplexer (DEMUX) und die Datenbussteuerung in einem CMOS-Gate-Array realsiert sind (Fig. 2).

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der integrierte Schmalbanddatenstrom (ISDN) (2 Mbit/s) zwischen Leitungssatzgestell (GSt 1) und Schmalbandvermittlung (DIV) mittels einer Leitungs­ anpassung (LA) HDB3-codiert bzw. decodiert wird (Fig. 1 und 2).

5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß das Taktnormal für die Lese­ takte für alle Teilnehmersätze (TS) zentral zur Verfügung gestellt wird (Fig. 2).

6. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß in den Teilnehmersätzen (TS) jeweils anstelle der 139,264-MHz-Takt-Phasenregelschleife (PLL) das Taktnormal den Takt für die Schreibtakterzeugung im Sendeteil (ST) liefert und
daß zwischen dem Trichtereingang des Konzentrators und dem Eingang des Serien-/Parallelwandlers eines Sende­ teils (ST) jeweils eine Phasenanpassungsschaltung ( ) eingeführt ist, auf die ebenfalls das Taktnormal von 139,264 MHz einwirkt (Fig. 3).

7. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in den Teilnehmersätzen (TS) jeweils eine Prüfschleife schaltbar ist, die den Ausgang des Parallel-/Serienwandlers des Empfangsteils (ST) mit dem Eingang des Serien-/Parallelwandlers des Sendeteils (ST) verbindet (Fig. 2).

8. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuereinheit für die Steuerung eines Teilnehmersatzes (TS) vorgesehen ist, der eine Mikro­ prozessorbaugruppe enthält, an deren Eingänge Alarmsignale anliegen und an deren weiteren Ein- und Ausgänge Signale für die Melde-/Zeichengabe anliegen und wobei weitere Ausgänge für eine Betriebsartensteuerung, z. B. für Prüf­ schleife, vorgesehen sind (Fig. 2).