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TECHNISCHES
GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren in einem
Telekommunikationssystem zum Bereitstellen von Zugang zu Telekommunikationsdiensten
für Abonnenten
an Benutzerterminals, von denen jedes getrennt an wenigstens einen Zugangspunkt über xDSL-Modems
und ein Kommunikationsnetz angeschlossen ist, wobei wenigstens ein
Zugangspunkt xDSL-Modems mit Filtern umfasst.
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ALLGEMEINER
STAND DER TECHNIK
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Das
Internet und seine dazugehörigen
kundenbezogenen Dienste hat während
des letzten Jahrzehnts einen enormen Durchbruch erfahren. Auch wenn
die frühen
Phasen dessen, was zum heutigen Internet wurde, vor nur zehn Jahren
fast unbekannt waren, so ist das Internet von heute zumindest in
einem durchschnittlich technisch orientierten Personenkreis praktisch
jedem in der so genannten industrialisierten Welt bekannt. Täglich nimmt
die Anzahl der Personen zu, die das Internet betreiben und nutzen.
Viele Leute nutzen es beruflich, wie beispielsweise in Büros und
Labors, aber auch andere Arten der Nutzung nehmen rasch zu, wie
beispielsweise die tägliche
Nutzung in privaten Wohnungen.
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Entwickelte
kundenbezogene Dienste, die vorwiegend für neue Möglichkeiten ausgelegt und angepasst
wurden, die durch das Internet beherrscht werden, haben sich mit
entsprechend rascher Geschwindigkeit vermehrt. Als eine Folge der
zunehmenden Möglichkeiten,
die durch höhere
Datenübertragungsgeschwindigkeiten
und die verbesserte Bildqualität
und sogar Online-Video über
das Internet bereitgestellt werden, um nur zwei denkbare Anwendungen
unter vielen anderen zu nennen, stieg der Bedarf an höheren Übertragungsgeschwindigkeiten unter
potenziellen Kunden, d.h. künftigen
Abonnenten, was zu einem neuen und sich derzeit entwickelnden Markt
mit beträchtlichen
Geschäftschancen
für mehrere
daran beteiligte Parteien geführt
hat. Die Kunden können
beispielsweise an Multimedia interessierte Personen sein, die Videodaten
in Echtzeit herunterladen oder große Datenmengen, wie beispielsweise
Bilder mit hoher Auflösung,
Musikdateien usw. auf ihre Rechner in ihren Wohnungen und von diesen
aus übertragen
möchten.
Eine Herausforderung des Markts besteht darin, Zugang mit hoher Übertragungsgeschwindigkeit
zum Internet für
jeden Kunden bereitzustellen, der daran interessiert ist oder interessiert
sein könnte.
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Um
für alle
dieser Kunden Anschlüsse
bereitzustellen, die sehr hohe Übertragungsgeschwindigkeiten
unterstützen,
vorzugsweise eine Zweirichtungs-Übertragung
mit mehr als 2 Mbit pro Sekunde, die gemäß einer von einer Vielzahl
von Definitionen manchmal als Breitbandzugang bezeichnet wird, ist eine
Technik erforderlich, die eine unproblematische Masseninstallation
gestattet. Der bisherige Stand der Technik, wie beispielsweise die
internationale Patentanmeldung WO 99/51019, offenbart eine Vorrichtung
zum Kommunizieren mit dem Standort einer Telefongesellschaft, wobei
die Vorrichtung eine integrierte Maklervorrichtung aufweist, die
DSL- und ADSL-Signale kombiniert. Gemäß der offenbarten Erfindung
ist auch ein entferntes Paarverstärkungs-Transceiver-Terminal
an die Maklervorrichtung angeschlossen.
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Die
veröffentlichte,
aber zurückgenommene internationale
Patentanmeldung WO 97/37458 offenbart ein Kommunikationssystem und
ein Verfahren einschließlich
eines Kommunikationsservers mit einer Bank von Modems, um für Abonnenten
Zugang zu Datenkommunikationsdiensten bereitzustellen. Da nicht
alle Abonnenten ständig
Zugang zu Datenkommunikationsdiensten wünschen und unterschiedliche Bedürfnisse
haben, ist die offenbarte Erfindung ein Mittel zum Reduzieren der
Anzahl von erforderlichen Kommunikationseinrichtungen, in dem Abonnenten,
ohne es zu bemerken, die verfügbaren Einrichtungen
in Reaktion auf ihre erfassten Bedürfnisse an Datenkommunikationsdiensten
gemeinsam nutzen.
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Der
bisherige Stand der Technik offenbart jedoch keine zufriedenstellende
Lösung
in Bezug auf das Problem, Anschlüsse
für eine
große
Anzahl von Abonnenten, die Zugang zum Internet mit hohen Übertragungsgeschwindigkeiten,
so genanntem Breitband wünschen,
in einem kurzen Zeitraum und mit minimiertem Aufwand an technisch
qualifiziertem Personal zu installieren. In der Lage zu sein, ein
Minimum an Personal einzusetzen, ist eine absolute Voraussetzung,
nicht nur geschäftlichen
Erfolg in Bezug auf das Installieren von Massenanschlüssen für Abonnement-Kunden
zu ermöglichen,
sondern auch, um den Anforderungen einer Installierung innerhalb einer
kurzen Zeitspanne gerecht zu werden. Vielleicht ist der gravierendste
Nachteil, der mit dem bisherigen Stand der Technik verknüpft ist,
dass eine manuelle Anschlussherstellung, die geschulte Techniker
erfordert, von Hand vorgenommen werden muss, und daher einen ernstzunehmenden
Engpass verursacht, wenn eine große Anzahl von Abonnenten angeschlossen
werden soll.
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KURZDARSTELLUNG
DER ERFINDUNG
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die oben genannten Probleme,
die mit der Technologie des bisherigen Stands der Technik verknüpft sind,
zu verringern. Diese Aufgabe wird erfüllt mittels des Systems nach
Anspruch 1 und des Verfahrens nach Anspruch 6.
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Ein
Vorteil der Vorrichtung und des Verfahrens gemäß der Erfindung ist eine Plug
and Play-Möglichkeit
für den
Kunden selbst, um zu xDSL mit hohen Übertragungsgeschwindigkeiten Zugang zu
erhalten. Mittels der Erfindung hat der derzeit angeschlossene Abonnement-Kunde
unmittelbaren Zugang zum Internet und ist sofort in der Lage, dessen kundenbezogene
Dienste zu nutzen, die über
eine Breitband-Zugangstechnologie
bereitgestellt werden.
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Eine
weitere Aufgabe ist es, das Problem der Überwachung der großen Anzahl
von angeschlossener und installierter Abonnenten-Ausrüstung zu
lösen.
Dieses Problem wird dadurch gelöst,
dass ein Verwaltungssystem vorgesehen ist, das abgefragte zusätzliche
Benutzerinformationen verarbeitet, wodurch die aufgebaute Verbindung
den Benutzerspezifikationen entsprechend angepasst werden kann.
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Ein
weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass Prüfen, sei
es automatisch oder manuell, in dem Telekommunikationssystem in
einer vereinfachten Weise durchgeführt werden kann.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die
oben genannten und weitere Merkmale, Vorteile und Nutzen der vorliegenden
Erfindung werden nach Betrachtung der folgenden ausführlichen Beschreibung
im Zusammenhang mit den folgenden begleitenden Zeichnungen offenkundig,
in denen gleiche Bezugszeichen und Figuren auf durchgehend gleiche
Teile verweisen:
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1 stellt
eine schematische Ansicht einer Ausführungsform der Vorrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung dar.
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2 stellt
eine schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung dar.
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3 ist
ein Ablaufdiagramm, welches das Verfahren darstellt, wie eine Breitbandübertragungsverbindung
mittels der vorliegenden Erfindung aufgebaut wird.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Die
folgende Beschreibung ist die des besten Ausführungsmodus, der gegenwärtig für die Benutzung
der Erfindung ins Auge gefasst wird. Die Beschreibung ist nicht
in einem einschränkenden
Sinn aufzufassen, sondern wird nur zum Zweck der Beschreibung der
allgemeinen Prinzipien der Erfindung angegeben. Der Umfang der Erfindung
ist unter Bezugnahme auf die ausgefertigten Ansprüche festzustellen.
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Kupferdrähte, wie
beispielsweise paarverseilte Drähte
zwischen einer Telefonvermittlung und verschiedenen Benutzern von
Telekommunikationsdiensten, besitzen eine Menge mehr an Informationskapazität als die
Kapazität,
die gegenwärtig
für Sprachdienste
verwendet wird. Telefone und angeschlossene Kupferdrähte zusammen
mit Telefonvermittlungsstellen bilden das übliche Telefonnetz, das als
das öffentliche
Fernsprechwählnetz
PSTN (Public Stationary Telephone Network) bezeichnet wird. Das PSTN
wurde im Laufe mehrerer Jahrzehnte aufgebaut und bildet ein bereits
vorhandenes und weitverbreitetes Kommunikationsnetz. Allerdings,
wie oben erwähnt,
kann es effizienter verwendet werden als fast ausschließlich zum Übertragen
von Sprachverkehr, was der gegenwärtigen Situation entspricht. Heute
sind viele Benutzer an das Internet über das PSTN durch einen Modemanschluss
angeschlossen, doch sind die Übertragungsgeschwindigkeiten
nicht sehr hoch und stellen daher einen einschränkenden Faktor dar. Mehrere
Basisband- und Durchlassbereich-Übertragungssysteme,
die insgesamt als xDSL bezeichnet werden, sind während des letzten Jahrzehnts
entwickelt worden, um bis zu mehrere Megabit pro Sekunde zu ermöglichen,
was einer um mehrere Größenordnungen
schnelleren Übertragung
als bei den heutigen PSTN-Modemverbindungen
entspricht. Diese viel höhere Übertragung
erfolgt ebenfalls über
paarverseilte Telefonschleifen im PSTN, d.h. über bereits bestehende Kupferkabel,
deren Netz in den meisten Fällen
Fernsprechtechnik-Betreibergesellschaften
gehört.
Das PSTN deckt den Zugang zum Telekommunikationssystem für die meisten
der potenziellen Hochgeschwindigkeitsübertragungs-Abonnenten weltweit
ab. Die paarverseilten Kabel aus Kupfer werden für die Verbindung von verschiedenen
Endbenutzern mit einer zentralen Fernsprechvermittlungsstelle verwendet.
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Auf
Grund der oben erwähnten
hauptsächlich
kommerziellen Gründe
wurde ein Großteil
des Aufwands, der in die Entwicklung neuer Signalverarbeitungstechniken
investiert wurde, auf das Ziel gerichtet, diese bestehenden Kupferkabel
zu nutzen. Und zwar deshalb, weil ihre Ersetzung durch Datenübertragungsleitungen
mit einer höheren
Bandbreite, wie beispielsweise Lichtwellenleiterkabel, eine längere Zeit
in Anspruch genommen hätte
und auch extrem teuer wäre.
Mittels Ordnen von Signalen, z.B. in ATM (Asynchronous Tranfer Mode/asynchroner Übertragungsmodus),
lassen sich Daten-, Sprach- und
Video-Signale in allgemeinen xDSL-Nutzdaten übertragen, was im Folgenden
beschrieben wird.
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Der
Begriff xDSL ist ein generischer Begriff für eine Reihe von ähnlichen
Formen von DSL- (Digital Subscriber Line/digitales Teilnehmerleitungssystem)
Technologien. Das "x" in xDSL ist frei
wählbar und
hängt von
der implementierten Technologie ab. Zwei der Haupttypen von verwendeten
Technologien sich HDSL (High Bitrate Digital Subscriber Line) und ADSL
(Asynchronous Digital Subscriber Line), doch sind VDSL und SDSL
weitere ähnliche
bekannte Technologien, die unter dem generischen Begriff xDSL zusammengefasst
werden. Mit xDSL verarbeitete Signale sind so ausgelegt, dass sie
die Übertragungsgeschwindigkeit
von digitalen Signalen über Unterkategorien
von nicht-geladenen paarverseilten Kabeln maximieren, wobei Bandbreiten
genutzt werden, die größer als
1 MHz sein können.
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1 stellt
schematisch eine erste Ausführungsform
der Vorrichtung dar, mit der das Telekommunikationssystem verbessert
wird. In 1 werden zwei Benutzerterminals 10, 20 dargestellt,
von denen jedes getrennt an ein Netzterminal 12, 22 angeschlossen
ist. Das Netzterminal 12, 22 wirkt als Netzübergang
zwischen dem Benutzerterminal 10, 20, und das
erweiterte xDSL-Telefonnetz beginnt am Wandstecker und setzt sich
außerhalb
des Gebäudes
der Benutzerterminals 10, 20 mit Kupferkabeln und
Telefonvermittlungsstellen fort. Das Netzterminal 12, 22,
einschließlich
wenigstens einem PSTN-Modem 16, 26 und einem xDSL-Modem 18, 28,
stellt für das
Benutzerterminal 10, 20 und die Abonnenten-Benutzer
Zugang zu xDSL-Diensten bereit. Von dem Netzterminal 10, 20 führt ein
paarverseiltes Kupferkabel 14, 24 zu einem Hauptverteilergehäuse 30,
das in zwei Einrichtungen aufgeteilt ist, d.h. die leitungsseitige
Einrichtung 32 und die stationsseitige Einrichtung 34.
Die zwei Einrichtungen des Hauptverteilergehäuses 30 sind vorzugsweise
integriert, und die Verbindung zwischen der leitungsseitigen Einrichtung 32 und
der stationsseitigen Einrichtung 34 erfolgt mittels so
genannter Jumper 33. Beim bisherigen Stand der Technik
müssen
diese Drahtbrücken 33 normalerweise
manuell in einer Vielzahl von Kombinationen neu angeschlossen werden,
abhängig
davon, auf welche Weise Kunden eines Anbieters von Kommunikationsdiensten,
einer so genannten Vermittlung, die verschiedenen kundenbezogenen Dienste
der Vermittlung abonnieren möchten.
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Damit
ein xDSL-Modem funktionieren kann, muss ein Filter vorgesehen sein.
Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist eine Filteranordnung 36 in der stationsseitigen
Einrichtung 34 des Hauptverteilergehäuses 30 angeordnet,
die ein Filter pro erwartetem oder potenziellem Benutzerterminal
enthält,
das über einen
angebotenen kundenbezogenen xDSL-Dienst an das PSTN angeschlossen
wird. Hierbei ist keine so genannte erneute Jumper-Verbindung, d.h.
das Lösen
und erneute Anschließen
eines Jumpers, erforderlich, da für jeden potenziellen Benutzer
theoretisch der xDSL-Dienst im Voraus bereitgestellt wird, auch
wenn der Dienst noch nicht vollständig durch endgültiges Aktivieren
des Anschlusses in die Praxis umgesetzt ist. Ein Beispiel dafür ist, dass
der Abonnent sein eigenes Netzterminal 12, 22 noch
nicht erhalten hat. Die Installierung einer Filteranordnung 36 ist
einfach und erfordert kein technisch geschultes Personal, da Benutzertabellen
oder andere mehr oder weniger komplizierte Verzeichnisse von bereits angeschlossenen
Jumpern oder von an einen bestimmten Anschluss anzuschließenden oder
von diesem zu lösenden
Jumpern nicht mehr notwendig sind. Zusätzlich zu diesem Vorteil kann
die Zeit für
die Installierung beträchtlich
reduziert werden.
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Der
Ausgang jedes Filters in der Filteranordnung 36 ist an
ein getrenntes Modem in einem Modembestand 50 über eine
metallische Kreuzschaltung 40 angeschlossen. Der Modembestand 50 besteht
aus einer Anzahl von getrennten Modems, die der Anzahl von Filtern
der Filteranordnung 36 entspricht. Eine Anordnung wie die
oben genannte löst das
Problem, unter den Verbindungsdrähten
eine Reihenfolge einzuhalten. Genauer gesagt ist damit die gegenwärtige Notwendigkeit
gemeint, einen Draht, der ein bestimmtes Filter der Filteranordnung 36 mit
einem bestimmtem Modem des Modembestands 50 verbindet,
zu lösen.
Erfindungsgemäß ist es
nicht mehr ausschlaggebend, die Reihenfolge beim Anschließen der
Drähte
einzuhalten, die sich sogar kreuzen können, ohne sich auf die Funktionalität und Wirkungsweise
der Drahtinstallierung auszuwirken. Diese Verbesserungen in Verbindung
mit der Technologie des bisherigen Stands der Technik vereinfachen
die Installierung für
das Personal des Anbieters von Kommunikationsdiensten und reduzieren des
Weiteren die für
die Installierung benötigte
Zeit, was sich sowohl für
die Vermittlung als auch für
den Anbieter der Kommunikationsdienste als vorteilhaft erweist.
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Das
Netzterminal 12, 22 umfasst auch ein Inband-Modem,
wie beispielsweise ein standardmäßiges V.90-Modem.
Mittels dieses Standard-Modems wird eine erste Verbindung mit einem
Server 70 zur Breitbandzugangssteuerung aufgebaut. Die
erste Verbindung wird mit dem Server 70 zur Breitbandzugangssteuerung über die
Stationsseite 34 des Hauptverteilergehäuses 30 und eine zentrale
Vermittlungsstelle 60 aufgebaut. Die zentrale Vermittlungsstelle 60 weist
eine Anordnung von Leitungskarten 65 mit mehreren Zugangsmöglichkeiten
und Übertragungstechniken
nach dem Stand der Technik auf, wie beispielsweise PSTN und ISDN.
Die Verbindung von der zentralen Vermittlungsstelle 60 zum
Server 70 zur Breitbandzugangssteuerung erfolgt über das
Internet, wobei ein kommunikatives Internet-Protokoll verwendet
wird, wie beispielsweise das bekannte Protokoll TCP/IP. Wenn der
Server 70 zur Breitbandzugangssteuerung angeschlossen ist, überträgt er Informationen,
die zum Initialisieren von xDSL erforderlich sind, mittels des Modembestands 50 an
die metallische Kreuzschaltung 40.
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Eine
weitere Möglichkeit
ist, dass der Server 70 zur Breitbandzugangssteuerung Benutzerinformationen
auch in der Form einer Vielzahl von benutzerspezifischen Parametern
abfragt, um das Netzterminal 10, 20 und das spezielle
Modem des xDSL-Modembestands 50 in der vom Benutzer erwarteten Weise
arbeiten zu lassen. In einer Ausführungsform wird der Server 70 zur
Breitbandzugangssteuerung durch ein Verwaltungssystem 80 bei
der Versorgung der metallischen Kreuzschaltung 40 und des
Modembestands 50 mit benutzerspezifischen Anweisungen unterstützt, wodurch
die Funktionalität
an Anforderungen jedes spezifischen Benutzers des an xDSL angeschlossenen
Benutzerterminals 10, 20 angepasst werden kann.
Im Fall des Einsatzes eines Verwaltungssystems 80 kommuniziert
es mit einem oder mit beiden der metallischen Kreuzschaltung 40 und dem
xDSL-Modembestand 50 über das
Internet. In einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform werden die Aufgaben
des Verwaltungssystems 80 jedoch durch den Server 70 zur
Breitbandzugangssteuerung ausgeführt.
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Gemäß einer
zweiten Ausführungsform
und unter Bezugnahme auf 2 ist die Filteranordnung 36 direkt
vor den Steckern der Leitungskarten 65 statt in dem Hauptverteilergehäuse 30 angeschlossen. Ein
Vorteil einer derartigen Anordnung ist der in dem Hauptverteilergehäuse 30 eingesparte
Platz. In vielen Fällen
herrscht Platzmangel in dem Hauptverteilergehäuse 30, wogegen die
zentrale Vermittlungsstelle 60 mehr Platz bereitstellt.
Ein weiterer Vorteil ist, dass die Zentralisierung von Filteranordnungen 36 weniger
verteilte Standorte bedeutet, was aus Gründen der Instandsetzung und
Wartung von Vorteil ist.
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Unter
Bezugnahme auf 3 wird eine Ablauffolge der
Vorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung beschrieben. Die Reihenfolge der Kommunikation und der
durchzuführenden
Ablaufschritte ist wie folgt: Zum Beginn (S10) setzt sich das Netzterminal 12, 22 über sein
standardmäßiges PSTN-Modem 16 in
Verbindung (S20) mit dem Server 70 zur Breitbandzugangssteuerung,
der dafür
zuständig
ist, eine Verbindung zwischen dem xDSL-Modem 18, 28 des Netzterminals 12, 22 und
einem verfügbaren xDSL-Modem
des Modembestands 50 aufzubauen. Eine Anforderung für zusätzliche
Benutzer-Parameter
wird gesendet (S30), und wenn derartige zusätzliche Informationen vorhanden
sind, werden sie von dem Server 70 zur Breitbandzugangssteuerung
abgefragt (S40). Die Parameter werden an das Verwaltungssystem 80 weitergeleitet
(S50), und anschließend,
nach dem Aufbau einer Verbindung, kann die Verbindung unter Berücksichtigung
der Benutzer-Parameter angepasst werden (S60). Wenn keine zusätzlichen
Benutzer-Parameter verfügbar
sind, wird die Abfolge damit fortgesetzt, dass der Server 70 zur Breitbandzugangssteuerung
das Netzterminal 12, 22 entweder anweist, ein
eindeutiges und identifizierbares Signal zu senden (S70), oder er
das Signal selbst an die metallische Kreuzschaltung 40 sendet,
um festzustellen (S80), welche Eingänge der metallischen Kreuzschaltung 40 nicht
belegt sind und daher für
den Aufbau einer Verbindung in Betracht kommen. Falls keine verfügbaren Eingänge gefunden werden,
wird eine Fehlermeldung an die Vermittlung des Kommunikationssystems
gesendet (S90). Wenn wenigstens ein nicht belegter Eingang gefunden
wurde (S100), wählt
die metallische Kreuzschaltung 40 einen der Eingänge und
baut eine Verbindung auf. Des Weiteren ermittelt die metallische
Kreuzschaltung (S100), ob xDSL-Modems zur Verfügung stehen. Wenn keine Modems
verfügbar
sind, wird eine Fehlermeldung (S90), genau wie nach einem anderen
vorherigen Schritt in dem Ablauf, an die Vermittlung des Kommunikationssystems
gesendet. Die Verbindung wird durch den Server 70 zur Breitbandzugangssteuerung
aktiviert (S110) und überwacht (S120).
Wenn die Aktivierung jedoch fehlschlägt, wird der Server zur Breitbandzugangssteuerung über das Fehlschlagen
des Aufbaus der Verbindung informiert, und er ergreift Maßnahmen,
um alle der xDSL-Modems 18, 28 des Netzterminals
und der xDSL-Modems 50 aus dem Modembestand für den Bedarfsfall zu
informieren. Nach dem Aufbau einer derartigen Hochgeschwindigkeitsverbindung
für die Übertragung
bleibt die Verbindung so lange aktiviert, wie das Abonnement durch
den Kunden beibehalten wird, und damit wird die Ablauffolge abgeschlossen (S150).
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Mittels
der Erfindung hat der derzeit angeschlossene Abonnement-Kunde sofort
Zugang zum Internet und ist in der Lage, dessen bereitgestellte kundenbezogene
Dienste zu nutzen. Der Kunde kann die Installierung als eine so
genannte Plug and Play-Lösung
für den
Zugang zu xDSL mit entsprechend hohen Übertragungsgeschwindigkeiten
betrachten. Die Vermittlung muss nicht aktiv in die Installationsprozedur
einbezogen werden, die vom Kunden selbst durchgeführt wird.
Die Vermittlung ist jedoch selbstverständlich in der Lage, die Installation zu überwachen
und den Kunden zu unterstützen, falls
Hilfe oder Unterstützung
benötigt
wird.