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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Mehrfachprotokollsystem zum Austausch
von Information zwischen einem drahtlosen lokalen Netz, das ein
erstes Protokoll des asynchronen Typs verwendet, und einem festen
Telefonnetz, das ein zweites Protokoll des synchronen Typs verwendet,
wobei die Information eine digitale sprachbezogene Komponente umfasst,
die gemäß einem
ersten Protokoll kodiert ist, wobei das drahtlose lokale Netz eine
Zentraleinheit und drahtlose Endgeräte zur Übertragung der Information
an die Zentraleinheit umfasst, und wobei die Zentraleinheit Konvertiereinrichtungen
zum Konvertieren der digitalen sprachbezogenen Komponente vom ersten
Protokoll in das zweite Protokoll umfasst.
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Hintergrund
der Erfindung
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Aus
der unter der Nr. WO 96/09700 veröffentlichten Internationalen
PCT-Anmeldung ist
ein Übertragungssystem
zur Verbindung eines drahtlosen lokalen Netzes mit einem öffentlichen
Netz bekannt. Ähnliche Übertragungssysteme
sind darüber hinaus
aus der unter der Nr. WO 96/174884 veröffentlichten Internationalen
PCT-Anmeldung, aus den unter den Nrn.
EP
615396 und
EP 509548 veröffentlichten
europäischen
Patentanmeldungen, und aus dem US-Patent Nr. 5,349,701 bekannt.
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Die
zuvor angegebenen Übertragungssysteme
lösen verschiedene
technische Probleme, beziehen sich jedoch auf Systeme, bei denen
die Information, insbesondere die sprachbezogene Komponente, die
bei dem drahtlosen lokalen Netz gemäß dem Sprachkodierstandard
der adaptiven differentiellen Pulscodemodulation (ADPCM) kodiert
ist, mit dem öffentlichen
Telefonnetz, bei dem die Information gemäß der Standard-Pulscodemodulation
(PCM) kodiert ist, ausgetauscht wird.
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Die
zuvor genannten Systeme erfordern, dass bei dem drahtlosen lokalen
Netz die Information, d.h. sprachbezogene Komponenten oder Daten (nichtsprachbezogene
Komponenten), nur gemäß dem ADPCM-Sprachkodierstandard
kodiert wird; tatsächlich
sind derartige Systeme nicht in der Lage, wahlweise eine digitale
nichtsprachbezogene Komponente und eine digitale sprachbezogene
Komponente durch verschiedene Kanäle zu steuern.
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Aus
der unter der Nr. WO 94/05109 veröffentlichten Internationalen
PCT-Anmeldung und
aus dem US-Patent 5,349,701 sind ebenfalls Vorrichtungen zur Steuerung
der Information in drahtlosen lokalen Netzen bekannt, jedoch haben
auch diese Vorrichtungen die Nachteile der zuvor genannten Systeme;
insbesondere können
solche Vorrichtungen mit dem öffentlichen
Telefonnetz nur Information austauschen, die gemäß dem ADPCM-Sprachkodierstandard
kodiert ist.
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Offenbarung
der Erfindung
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Es
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein System zu schaffen,
das den Austausch von Information zwischen einem drahtlosen lokalen Netzwerk,
das ein asynchrones Protokoll verwendet, und einem öffentlichen
Netz, das ein synchrones Protokoll verwendet, zulässt, indem
die Nachteile des Standes der Technik beseitigt werden und eine
einfache, flexible und kostengünstige
Zentraleinheit zum Einsatz kommt.
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Diese
Aufgabe wird durch das Mehrfachprotokollsystem gemäß der vorliegenden
Erfindung gelöst,
das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Information weiterhin eine
digitale, nichtsprachbezogene Komponente umfasst, die gemäß dem ersten
Protokoll (DECT) formatiert ist, und die Zentraleinheit eine Schnittstelleneinrichtung
zum Austausch der digitalen, nicht sprachbezogenen Komponente mit
dem festen Telefonnetz umfasst.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnungen
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Diese
und weitere Eigenschaften der vorliegenden Erfindung ergeben sich
aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform durch
ein nicht einschränkendes
Beispiel anhand der beigefügten
Zeichnungen, in denen:
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1 eine
Gesamtansicht des Systems gemäß der Erfindung
zeigt; und
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2 ein
Blockschaltbild der Mehrtachprotokollvorrichtung des Systems in 1 ist.
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Bevorzugte
Ausführungsform
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In
Bezug auf 1 umfasst das Mehrfachprotokollsystem
zum Austausch von Daten gemäß der vorliegenden
Erfindung ein lokales Netz 10, ein öffentliches Netz 11 und
eine Nebenstellenanlage 18 des bekannten Typs, die in einer
bekannten Weise eine bestimmte Anzahl von Analog/Digital-Leitungen des öffentlichen
Netzes 11 mit einer bestimmten Anzahl von digitalen Kanälen des
PCM-Typs (Pulscodemodulation) des lokalen Netzwerks 10 verbinden
und aneinander anpassen kann.
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Bei
der Nebenstellenanlage 18 kann es sich beispielsweise um
das Modell "Meridian" der Firma NORTEL
handeln.
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An
das öffentliche
Netz 11 des bekannten Typs ist eine Vielzahl von Heimgeräten 12 angeschlossen,
die Daten zwischen einander und mit der Nebenstellenanlage 18 über das öffentliche
Netz 11 austauschen können;
diese bekannten Heimgeräte 12 sind
z.B. Telefonanlagen oder PC's.
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Das
lokale Netz 10 umfasst eine Zentraleinheit 13 und
mehrere tragbare drahtlose Endgeräte (tragbare Endgeräte) 14 des
bekannten Typs, wie z.B. Telefonapparate oder tragbare PC's, die Daten, die
gemäß dem DECT-Protokoll
kodiert sind, übertragen
und empfangen können.
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Die
Zentraleinheit 13 umfasst einen Personal-Computer (PC) 15,
ein Voiceboard 25, und mehrere Mehrfachprotokollgeräte (Multistandardboards) 29,
den Gegenstand der Erfindung, die jeweils über ein Verbindungskabel (Funkkabel) 26 mit
einem Funkmodul 19 verbunden sind.
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Der
PC 15 (1 und 2) des bekannten Typs
umfasst einen Prozessor (CPU) 20, einen Standard-Datenkanal
(ISA BUS) 22, wie z.B. einen ISA-Bus (Industry Standard
Architecture Bus), einen Arbeitsspeicher (PC RAM) 23 und
einen Massenspeicher 21, wie beispielsweise ein Harddisklaufwerk des
bekannten Typs.
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Die
CPU 20, der Massenspeicher 21, das Voiceboard 25 und
die Multistandardboards 29 sind in einer bekannten Weise
an den ISA-BUS 22 angeschlossen, um Programme, Daten und
Anweisungen unter den daran angeschlossenen Einheiten zu übertragen
und auszutauschen, wie im Folgenden genauer beschrieben.
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Der
PC-RAM 23 ist in einer bekannten Weise an die CPU 20 angeschlossen
und kann Programme speichern, die den Betrieb des PC's 15, des
Voiceboards 25 und der Multistandardboards 29 steuern, wie
im Folgenden genauer beschrieben.
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Der
Massenspeicher 21 enthält
in einem ersten Bereich 21a die Programme, die in dem PC-RAM 23 gespeichert
werden können,
und in einem zweiten, in einem dritten und einem vierten Bereich 21b, 21c bzw. 21d Programme,
die in den Multistandardboards 29 gespeichert werden können, wie
im Folgenden genauer beschrieben.
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Bei
dem PC 15 kann es sich beispielsweise um das Modell M4-100
des Herstellers Olivetti S.p.A. handeln.
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Das
Voiceboard 25 ist über
ein PCM-Kabel 27 an die Nebenstellenanlage 18 und
mittels eines Verbindungskabels (MVIP-Kabel) 46 des bekannten Typs
an die Multistandardboards 29 angeschlossen und kann jeweils
Daten mit der Nebenstelle 18, die einen oder mehrere PCM-Kanäle emuliert,
sowie mit den Multistandardboards 29 unter Verwendung des MVIP
(Multi-Vendor Integration Protocol)-Telefonstandards für Personal-Computer
austauschen, wie im Folgenden genauer beschrieben.
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Das
Voiceboard 25 kann darüber
hinaus in einer bekannten Weise Daten zwischen dem ISA-BUS 22 und
dem öffentlichen
Netz 11 austauschen, und es kann sich dabei z.B. um das
VoiceBridge-PCTM-Board des Herstellers Voice
Technologies Group Inc. Company handeln.
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Das
Multistandardboard 29 umfasst eine zentrale Steuereinheit
(DSP-Einheit) 33 des bekannten Typs, eine erste programmierbare
Logikeinheit (DPC) 35, eine zweite programmierbare Logikeinheit (BBSP_IF-Logikeinheit) 36 und
ein Schnittstellenmodul (PCIF-Modul) 31, das an den ISA-BUS 22 angeschlossen
ist und Programme, Daten und Parameter mit dem PC 15 austauschen
kann.
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Das
Multistandardboard 29 umfasst darüber hinaus einen Arbeitsspeicher
(RAM DSP) 34 des bekannten Typs, der an die DSP-Einheit 33 angeschlossen
ist und Daten und Programme speichern kann, und vier Logikkonvertiereinrichtungen
(BBSP-Module) 37–40 des
bekannten Typs, wie beispielsweise vom Typ BBSP4CH des Herstellers
Texas Instr., welche Daten, d.h. digitale sprachbezogene Komponenten,
von einem ADPCM-Format ("Adaptive
Delta PCM", d.h.
ein sprachbezogenes digitales Kodierformat, das bei dem DECT-Standard verwendet
wird) in ein PCM-Format und umgekehrt konvertieren können.
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Die
BBSP-Module 37–40 können darüber hinaus
Anpassungsfunktionen mit den öffentlichen
Telefonleitungen (Hallbeseitigung und Hallunterdrückung) auszuführen.
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Das
Multistandardboard 29 umfasst schließlich einen Anschluss (MVIP-Anschluss) 28,
der in einer bekannten Weise mit dem MVIP-Kabel 46 verbindbar
ist, um Daten im PCM-Format über
das Voiceboard 25 mit der Nebenstellenanlage 18 auszutauschen.
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Die
DSP-Einheit 33 ist an die DPC-Logikeinheit 35 und
an die BBSP_IF-Logikeinheit 36 angeschlossen
und kann, auf der Grundlage der in dem RAM DSP 34 gespeicherten
Programme, DECT-Format-Daten RX1 von der DPC-Logikeinheit 35 erhalten, die
Daten RX1 in den für
das DECT-Protokoll spezifischen Steuerdaten eliminieren, und nur
die ADPCM-Format-Daten RX2, d.h. die digitale sprachbezogene Komponente,
an die BBSP_IF-Logikeinheit 36 übermitteln. In ähnlicher
Weise kann die DSP-Einheit 33 auch von der BBSP_IF-Logikeinheit 36 die
zu übertragenden
ADPCM-Format-Daten TX2, d.h. die digitale sprachbezogene Komponente, empfangen,
diese Daten TX2 mit den DECT-Protokollsteuerdaten,
die für
die Übertragung
erforderlich sind, versehen und die entsprechend "packetierten" Daten TX1 an die
DPC-Logikeinheit 35 übertragen.
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Die
DSP-Einheit 33 ist darüber
hinaus in einer bekannten Weise über
einen Datenkanal 32 an das PCIF-Modul 31 angeschlossen
und kann von dem PC 15 sowohl die in dem Bereich 21b des
Massenspeichers 21 gespeicherten Programme empfangen, um
sie in dem RAM DSP 34 zu speichern, als auch Konfigurationsparameter
empfangen, die von dem PC 15 in Abhängigkeit des Datenverkehrs
durch die DSP-Einheit 33 angepasst wurden.
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Die
DSP-Einheit 33 kann darüber
hinaus in einer bekannten Weise DECT-Format-Daten, d.h. die digitale nichtsprachbezogene
Komponente, die nicht im ADPCM-Format
kodiert ist, zwischen dem ISA-BUS 22 und der DPC-Logikeinheit 35 über den Datenkanal 32 und
dem PCIF-Modul 31 austauschen.
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Bei
der DSP-Einheit 33 kann es sich beispielsweise um den Mikroprozessor
für digitale
Signalverarbeitung TMS320C56 des Herstellers Texas Instr. handeln.
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Die
DPC-Logikeinheit 35 ist über das Funkkabel 26 mit
dem Funkmodul 19 verbunden und kann in einer bekannten
Weise die Übertragung
und den Empfang der DECT-"Packete" TX1 und RX1 durch das
Durchführen
einer Frequenzmodulation der DECT-"Packete" TX1 und RX1, einer Fehlerüberprüfung, und
einer Synchronisation und Steuerung der Verbindungen mit den tragbaren
Endgeräten 14 steuern.
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Die
DPC-Logikeinheit 35 ist darüber hinaus in einer bekannten
Weise durch den Datenkanal 32 sowie durch eine serielle
Verbindung 41 mit dem PCIF-Modul 31 verbunden
und kann über
den Datenkanal 32 Konfigurationsparameter, die von dem
PC 15 in Abhängigkeit
des Datenverkehrs durch die DPC-Logikeinheit 35 selbst
angepasst wurden, empfangen und über
die serielle Verbindung 41 in einem internen Speicher 35a die
in dem Bereich 21c des Massenspeichers 21 des
PC's 15 gespeicherten
Programme empfangen und speichern.
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Bei
der DPC-Logikeinheit 35 kann es sich z.B. um die FPGA (Field
Programmable Gate Array)-Elektronikkomponente mit 5000 Gates, ORCA1C05,
des Herstellers AT&T
handeln.
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Die
BBSP_IF-Logikeinheit 36 ist mit den BBSP-Modulen 37–40 und
mit dem MVIP-Anschluss 28 verbunden und kann die DSP-Einheit 33 für die Übertragung
der ADPCM-Format-Daten RX2, d.h. die digitale sprachbezogene Komponente,
durch ein Freigabesignal R/W_EN freigeben, die Daten RX2 von der
DSP-Einheit 33 empfangen, durch ein Signal BLOCK eines
der BBSP-Module 37–40 auswählen und
aktivieren, um die selben Daten RX2 an das ausgewählte BBSP-Modul zu übertragen,
die von dem ADPCM-Format in das PCM-Format konvertierten Daten empfangen
und diese an das Voiceboard 25 über den MVIP-Anschluss 28 übertragen.
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In ähnlicher
Weise ist die BBSP_IF-Logikeinheit 36 auch in der Lage,
die Daten im PCM-Format, d.h. die digitale sprachbezogene Komponente,
von dem Voiceboard 25 zu empfangen, diese Daten auszuwählen und
an eines der BBSP-Module 37–40 zu übertragen,
die aus dem PCM-Format in das ADPCM-Format konvertierten Daten zu
empfangen, durch das Freigabesignal R/W_EN die DSP-Einheit 33 freizugeben,
um die ADPCM-Format-Daten TX2 zu empfangen, und die Daten TX2 an
die DSP-Einheit 33 zu übertragen.
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Die
BBSP-IF-Logikeinheit 36 ist zudem an den ISA-BUS 22 angeschlossen
und kann von dem PC 15 Konfigurationsparameter empfangen,
die von dem PC 15 in Abhängigkeit des Datenverkehrs
(Telefonverkehr), der durch die BBSP_IF-Logikeinheit 36 selbst führt, angepasst
wurden.
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Des
Weiteren ist die BBSP_IF-Logikeinheit 36 durch eine serielle
Verbindung 42 mit dem PCIF-Modul 31 und durch
letzteres mit dem PC 15 verbunden, und kann in einem internen
Speicher 36a die in dem Bereich 21d des Massenspeichers 21 gespeicherten
Programme speichern.
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Schließlich ist
die BBSP_IF-Logikeinheit 36 über den MVIP-Anschluss 28 an
das Synchronsignal CLOCK des Voiceboards 25 angeschlossen
und kann durch dieses Signal CLOCK sowohl die Vorgänge zwischen
den verschiedenen BBSP-Modulen 37–40 als
auch die Vorgänge
bei der Übertragung zum
und vom MVIP-Anschluss 28 synchron
halten.
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Die
BBSP-Module 37–40 sind
darüber
hinaus an dasselbe Synchronisierungssignal CLOCK angeschlossen und
können
die konvertierten Daten an die BBSP_IF-Logikeinheit 36 in
Abhängigkeit
dieses CLOCK-Signals übertragen.
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Bei
der BBSP_IF-Logikeinheit 36 kann es sich beispielsweise
um die elektronische Komponente des Typs FPGA mit 5000 Gates, ORCA1C05,
des Herstellers AT&T
handeln.
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Der
Betrieb des zuvor beschriebenen Systems ist wie folgt. Bei einem
ersten Initialisierungsschritt liest die CPU 20 des PC's 15 die
Programme, die in der Systementwicklungsphase festgelegt wurden,
aus den Bereichen 21a, 21b, 21c und 21d des Massenspeichers 21 und überträgt diese
zum Speichern an den RAM PC 23, an den RAM DSP 34 und an
die internen Speicher 35a und 36a der DPC-Logikeinheit 35 und
der BBSP_IF-Logikeinheit 36.
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Wenn
der Initialisierungsschritt erfolgt ist, ist das System bereit,
Daten zwischen den tragbaren Endgeräten 14 und den Heimgeräten 12 auszutauschen.
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Wenn
ein tragbares Endgerät 14,
wie z.B. ein Telefon, asynchron ein DECT-"Packet", d.h. eine digitale
sprachbezogene Komponente, die gemäß dem ADPCM-Sprachkodierstandard
kodiert ist, an das Funkmodul 19 übertragen soll, wird dieses
z.B. von letzterem über
das Kabel 26 an die DPC-Logikeinheit 35 übertragen,
die, wenn die in der Entwicklungsphase festgelegten Steuer- und
Synchronisierungsfunktionen ausgeführt werden, dieses an die DSP-Einheit 33 weiterleitet.
Letztere entnimmt die Steuerdaten aus den empfangenen "Packeten", verifiziert, dass die
Daten in dem ADPCM-Format kodiert sind, und überträgt diese bei Vorhandensein
des Freigabesignals R/W_EN an die BBSP_IF-Logikeinheit 36.
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Die
BBSP_IF-Logikeinheit 36 wählt durch das Signal BLOCK
eines der BBSP-Module 37–40 aus
und überträgt die Daten
an das ausgewählte
BBSP-Modul, um diese in das PCM-Format zu konvertieren und zur BBSP_IF-Logikeinheit 36 zurückzuübertragen.
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Wenn
sie die PCM-Format-Daten empfangen hat, überträgt die BBSP_IF-Logikeinheit 36 diese im
Synchronmodus an den MVIP-Anschluss 28, um diese über das
MVIP-Kabel 46 und das Voiceboard 25 an die Nebenstellenanlage 18 zu übertragen.
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Gleichzeitig
erfolgt in ähnlicher
jedoch umgekehrter Weise die Übertragung
der Daten von den Heimgeräten 12 zu
den tragbaren Endgeräten 14.
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Die
DSP-Einheit 33 überträgt während der Betriebsphasen über den
ISA-BUS 22 Daten betreffend den laufenden Telefonverkehr
an den PC 15, so dass der PC 15 in Abhängigkeit
des in dem RAM PC 23 gespeicherten Programms die am besten
geeigneten Konfigurationsparameter an die BBSP_IF-Logikeinheit 36 überträgt.
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Wenn
die Daten nicht im ADPCM-Format vorliegen, wie beispielsweise digitale
nicht sprachbezogene Komponenten, die nicht in dem von einem tragbaren
Endgerät 14 übertragenen
ADPCM kodiert sind, wie beispielsweise ein tragbarer PC, überträgt die DSP-Einheit 33 die
Daten in einer bekannten Weise mittels des PCIF-Moduls 31 an
den ISA-BUS 22 des PC's 15.
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Über diesen
BUS 22 gelangen die Daten zum Voiceboard 25, wo
sie im PCM-Format
kodiert werden und über
das PCM-Kabel 27 an die Nebenstellenanlage 18 weitergeleitet
werden.
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Bei
einer zweiten Ausführungsform
kann ein Anschluss, ein Kabel und ein Board zum Anschließen an die
Nebenstellenanlage 18 gemäß des bekannten SCSA-Standards (Signal
Computing System Architecture) als eine Alternative oder zusätzlich zu dem
MVIP-Anschluss 28 und der entsprechenden Schaltung verwendet
werden.
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Bei
einer dritten Ausführungsform
kann, wenn die Anzahl der Kanäle
gering ist, das Voiceboard 25 direkt an das öffentliche
Netz 11 ohne die Nebenstellenanlage 18 zu benötigen, angeschlossen werden.
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Bei
einer vierten Ausführungsform
kann das Voiceboard 25 durch ein Board des bekannten Typs, das
dem des Beispiels äquivalent
ist, ersetzt werden, welches jedoch zum Anschließen an das öffentliche Netz unter Verwendung
des bekannten Standarddienstes ISDN (Integrated Services Digital
Network) geeignet ist.
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Der
PC 15 kann darüber
hinaus ein, z.B. an den ISA-BUS 22 angeschlossenes, Board
zum Anschließen
an ein lokales Netz des Ethernettyps umfassen, um den Datenaustausch
zwischen den Geräten 14 des
lokalen Netzwerks 10 und anderen an das Ethernet angeschlossenen
Endgeräten
zu ermöglichen.
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Der
PC 15 kann mehrere Multistandardboards 29 umfassen,
die jeweils in der Lage sind, in der beschriebenen Weise mittels
des MVIP-Anschlusses 18 und des MVIP-Kabels 46 eine
Schnittstelle mit dem Voiceboard 25 und folglich mit dem PCM-Standarddatenkanal
(BUS) zu bilden. Bei dieser Konfiguration fungiert die Zentraleinheit 13 als
ein drahtloser Telefonserver, der eine Schnittstelle mit einem öffentlichen
Netz und darüber
hinaus mit einem privaten Telekommunikationsnetzwerk bilden kann.
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Dieser
drahtlose Telefonserver ist überaus flexibel,
in der zuvor beschriebenen Weise durch den PC 15 programmierbar
und kostengünstig,
da er keine speziellen Geräte
erfordert.