DE69737586T2

DE69737586T2 - Durchführung von verzögerungskritischen Diensten in einem Kabel-Fernseh-System

Info

Publication number: DE69737586T2
Application number: DE69737586T
Authority: DE
Inventors: Heikki c/o Nokia Te Kokkinen
Original assignee: Nokia Technology GmbH
Current assignee: NOKIA CORPORATION, DE
Priority date: 1996-11-29
Filing date: 1997-11-19
Publication date: 2007-09-06
Anticipated expiration: 2017-11-20
Also published as: FI101666B1; EP0845917A3; DE69737586D1; FI964795A0; FI101666B; EP0845917B1; US7086082B1; EP0845917A2; US6091440A

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung von Datenverbindungen, die mit Kommunikationsdiensten, wie beispielsweise Telefon-, Sitzungs- und Spieldiensten, verbunden sind, welche eine so kurze Datenübertragungsverzögerung als möglich erfordern.
Ein Kabelfernsehsystem ist herkömmlicherweise ein Verteilungsnetz, das einem Baum ähnelt, an dessen Wurzel der Hauptverstärker des Betreibers liegt, der das Netz steuert, d.h. die so genannte Kopfstelle. Der Hauptverstärker kann im Allgemeinen zentrale Konfiguration genannt werden. Die Verteilungsleitungen verzweigen sich von ihr in einer baumählichen Weise zu den Datenendeinrichtungen der Teilnehmer, von welchen es Hunderttausende unter einer zentralen Konfiguration geben kann. Um die Abschwächung des Signals zu kompensieren und Störungen zu verringern, umfassen die Verteilungsleitungen Verteilungsverstärker, Zwischenverstärker und andere an sich bekannte Vorrichtungen.
Kürzlich wurden Pläne vorgeschlagen, um die Kabelfernsehsysteme von Einwegverteilungsnetzen auf Zweiwegdatenübertragungsnetze umzustellen. In diesem Fall wird die Datenübertragungsrichtung von der zentralen Konfiguration zu den Datenendeinrichtungen im Allgemeinen abwärts (DS für engl. downstream) genannt, und die entgegengesetzte Richtung aufwärts (US für engl. upstream). Neben einem Abwärtshauptkanal mit hoher Kapazität umfasst das System Zusatzkanäle; diese umfassen wenigstens einen Aufwärtskanal, durch welchen die Datenendeinrichtungen Daten in Richtung der zentralen Konfiguration übermitteln können, und einen Abwärtssteuerkanal mit verhältnismäßig niedriger Kapazität, durch welchen die zentrale Konfiguration die Verwendung von Aufwärtsverbindungen steuert. Der Steuerkanal kann aus zyklisch wiederkehrenden Feldern bestehen, welche die zentrale Konfiguration mit dem digitalen Videobild oder einem anderen Signal multiplext, das im Hauptkanal durch Verwenden seiner Rahmenstruktur übertragen wird. Solch ein Steuerkanal ist ein so genannter Inband-Steuerkanal. In einer anderen Ausführungsform liegt der Steuerkanal auf einem eigenen Frequenzband, weshalb er ein so genannter Außerband-Steuerkanal ist.
Die vorliegende Erfindung kann auf Digitalvideosysteme, die an sich bekannt sind, d.h. DAVIC (Digital Audio Visual Council) und DVB (Digital Video Broadcasting), angewendet werden. Die für die Erfindung bedeutsamen Systemspezifikationen sind in den folgenden Publikationen zu finden: „DAVIC 1.0 specification part 08; Lower layer protocols and physical interfaces, December 1995, „DAVIC 1.0 corrigenda part 0.8; Lower layer protocols and physical interfaces, Edited version after New York meeting, Rev. 2.1, June 1996", „DAVIC 1.1 specification part 08; Lower layer protocols and physical interfaces, Rev. 3.3", und „ETSI draft specifications prETS 300 800; Digital Video Broadcasting (DVB); DVB interaction channel for cable TV distribution system (CATV), TM 1640 Rev. 4, June 1996". Das Kabel-TV-System, das in den Publikationen offenbart wird, kann auf Koaxialkabeln oder wenigstens teilweise auf Glasfaserkabeln basieren; im letzteren Fall handelt es sich um ein so genanntes HFC-Netz (Hybrid Fibre Coax).
1 veranschaulicht einen Vorschlag für die Zuweisung von Frequenzen in einem DVB-System, der in der Publikation prETS 300 800 enthalten ist. Die Größen auf der horizontalen Frequenzachse sind bezeichnend, und die vertikale Achse stellt nur dar, welche Signale von der zentralen Konfiguration an die Datenendeinrichtungen gerichtet sind (DS, in der Figur aufwärts) und welche sich in der entgegengesetzten Richtung ausbreiten (US, in der Figur abwärts). Der Frequenzbereich 100 erstreckt sich von etwa 50 MHz bis beinahe 900 MHz, und er wird normalerweise in Kanäle 102 von 6 bis 8 MHz unterteilt, von welchen der Klarheit. halber nur drei dargestellt sind. Jeder Kanal enthält ein QUAM (Quadratur-Amplitudenmodulation)-moduliertes Signal, welches zum Beispiel ein oder mehr digitale Videosignale in einem MPEG-TS-Format (Motion Picture Experts Group – Transport Stream) oder andere Daten, die eine hohe Übertragungskapazität erfordern, enthalten kann. Der Frequenzbereich 103 erstreckt sich von 70 MHz bis 130 MHz, und er enthält Kanäle 104, die 1 oder 2 MHz breit sind und jeweils einen QPSK (Quadraturphasenumtastung nach engl. Quadratur Phase Shift Keying)-modulierten Steuerkanal übermitteln. Der Klarheit halber sind in der Figur nur drei davon dargestellt. Der Frequenzbereich 105 erstreckt sich von 300 MHz bis 862 MHz, und seine Inhalte entsprechen dem Frequenzbereich 103. Der Frequenzbereich 106 der Figur, der sich von 5 MHz bis 65 MHz erstreckt, ist für Aufwärtsverbindungen reserviert, und er enthält Kanäle 107, von welchen in der Figur nur drei dargestellt sind und welche 200 kHz, 1 MHz oder 2 MHz breit sind. Die QPSK-Modulation ist auch zur Verwendung in Aufwärtsverbindungen bestimmt. Die neuen Spezifikationen des DAVIC-Systems sind jedoch darauf eingerichtet, die QAM-Modulation auch in Kanälen von niedriger Kapazität zu verwenden.
Eine Übertragung, insbesondere in einem Kanal des DAVIC-Systems, das Daten über die Verwendung eines oder mehrerer Aufwärtskanäle enthält, besteht gemäß 2 aus SL-ESF-Rahmen 108 (erweiterten Signalisierungsstreckenüberrahmen nach engt. Signalling Link Extended Superframe). Die Länge eines SL-ESFs beträgt 4632 Bits, und sie wird in 24 Rahmen von 193 Bits unterteilt. In 2 sind die Rahmen von 1 bis 24 nummeriert, und außerdem ist ein vergrößerter Rahmen mit dem Bezugszeichen 109 dargestellt. Jeder Rahmen beginnt mit einem so genannten Zusatzbit 110, auf welches ein Nutzdatenfeld 111 von 192 Bits folgt. Die Bedeutung des Zusatzbits hängt davon ab, welcher Rahmen des SL-ESF betrachtet wird. In den Rahmen 4, 8, 12, 16, 20 und 24, die im SL-ESF enthalten sind, ist der Wert des Zusatzbits ein festes Rahmenkennbit, d.h. ein so genanntes F-Bit. Entsprechend sind die Zusatzbits der Rahmen 2, 6, 10, 14, 18 und 22 so genannte C-Bits, welche, wenn hintereinander angeordnet, eine CRC-Prüfsumme bilden, welche die Bit-Inhalte des vorherigen SL-ESFs beschreiben. In jedem anderen Rahmen, beginnend von Rahmen 1, ist das Zusatzbit ein M-Bit, d.h. Teil eines so genannten M-Zählers, der die Nummerierung und zeitliche Steuerung der Schlitze eines Aufwärtskanals angibt, der in diesem Kanal gesteuert wird.
Kommunikationen in jedem Aufwärtskanal werden in Schlitze 112 geteilt, wie in 3 dargestellt. Die zentrale Konfiguration bestimmt die Verwendung der Schlitze so, dass ein Teil der Schlitze für die Bereichswahl verwendet werden kann, welche die Messung und Kompensation von Übertragungsverzögerungen zum Ziel hat, ein Teil für die Datenendeinrichtungen konkurrierend frei verfügbar ist (so genannte konkurrenzbasierte Schlitze), ein Teil zur Verwendung von Datenendeinrichtungen bestimmt wurde, die eine Reservierung gemäß einem spezifischen Reservierungsbestand vorgenommen haben (so genannte Reservierungsschlitze), und ein Teil einen Betriebszeitplan aufweist., der eine bestimmte regelmäßige Datenübertragungskapazität zur Verwendung einer Verbindung verteilt (so genannte konkurrenzlosigkeitsbasierte Schlitze). Im DAVIC-System sendet die zentrale Konfiguration Daten, welche die Verwendung von acht Aufwärtskanälen betreffen, in einem Abwärtskanal.
Die Übertragung von Abwärts- und Aufwärtskanälen wird so synchronisiert, dass in jedem Abwärts-SL-ESF die M-Bits M1, M5 und M9 (im SL-ESF sind die Reihenfolgenummern dieser Bits vom Anfang eines SL-ESFs 0,1544 und 3088) den so genannten Schlitzpositionsreferenzen entsprechen. Wenn die Bitrate eines Abwärtskanals 1,544 Mbit/s beträgt, bringt die Zeitdauer von zwei aufeinander folgenden Schlitzpositionsreferenzen drei Aufwärtsschlitze unter, d.h. die zeitliche Länge eines Abwärts-SL-ESFs ist gleich wie die hinzugefügte zeitliche Länge von neun Aufwärtsschlitzen. Wenn die Bitrate eines Aufwärtskanals 256 kbit/s beträgt, ist ein Aufwärtsschlitz zeitlich so lange wie die Zeit von einer Schlitzpositionsreferenz über die nächste bis zur nächsten, so dass die zeitliche Länge eines Abwärts-SL-ESFs gleich wie die hinzugefügte zeitliche Länge von eineinhalb Aufwärtsschlitzen ist. Wenn die Bitrate eines Aufwärtskanals 3,088 Mbit/s beträgt, bringt die Zeitdauer zwischen zwei Schlitzpositionsreferenzen sechs Aufwärtsschlitze unter, d.h. die zeitliche Länge eines Abwärts-SL-ESFs ist gleich wie die hinzugefügte zeitliche Länge von 18 Aufwärtsschlitzen.
Zur Identifizierung von Abwärts-SL-ESFs und Aufwärtsschlitzen werden sie zyklisch nummeriert. Die Nummerierung von SL-ESFs reicht von 9 bis N, wobei N die Größe des Zyklus ist, d.h. die größte Reihenfolgenummer, die für den SL-ESF verwendet wird. Die Zyklen bedeuten, dass auf die SL-ESF-Nummer 0 die SL-ESF-Nummer 1 folgt, auf welche die SL-ESF-Nummer 2 und so weiter, bis auf die SL-ESF-Nummer N wieder die SL-ESF-Nummer 0 folgt und die Nummerierung wieder von vorne beginnt. Wenn die Bitrate eines Abwärtskanals 3,088 Mbit/s beträgt, erhalten zwei aufeinander folgende SL-ESFs stets dieselbe Reihenfolgenummer, d.h. die Reihenfolgenummer ändert sich nur an der Stelle jedes zweiten SL-ESFs. Die M-Bits M10 bis M1 jedes SL-ESFs bilden ein 10-Bit-Register, wobei M10 das höchstwertige Bit und M1 das niedrigstwertige Bit ist und der Wert davon die Reihenfolgenummer des SL-ESFs angibt. Da das Register 10 Bits enthält, ist der größtmögliche Wert für die Nummer N 2¹⁰. Die Datenendeinrichtungen behalten die Nummerierung von Aufwärtsschlitzen bei, welche mit der Nummerierung der SL-ESFs synchronisiert wird. Wenn zum Beispiel die Bitrate von 1,544 Mbit/s sowohl abwärts als auch aufwärts verwendet wird, entsprechen die Schlitze von 0 bis 8 der SL-ESF-Nummer 0, und die Schlitze von 9 bis 17 entsprechen der SL-ESF-Nummer 1, und so weiter.
Eine Datenendeinrichtung, welcher ein bestimmter Schlitz eines Aufwärtskanals zugeordnet wurde, sendet während des betreffenden Schlitzes einen Burst von 64 Bytes. Ein Burst 113 ist in 3 genauer dargestellt. Am Anfang des Bursts gibt es eine Synchronisierungszeitdauer 114 von vier Bytes, welche Unique Word (eindeutiges Wort) genannt wird und welche der hexadezimalen Nummernfolge CC CC CC 0D entspricht. Ihr folgt ein Nutzdatenfeld 115 von 53 Bytes, das in den meisten Fällen eine ATM-Zelle ist, und es wird ein Sechs-Byte-Reed-Solomon-Code 116 aus seinen Inhalten berechnet. Am Ende des Bursts gibt eine Sicherheitszeitdauer 117 von einem Byte.
Die Aufwärtsschlitze werden gruppiert, wie in 3 dargestellt, wobei die Gruppen in Abhängigkeit von der Bitrate (256 kbit/s, 1,544 Mbit/s oder 3,088 Mbit/s) 3, 9 oder 18 Schlitze umfassen. Im Fall von 3 enthält jede Gruppe 9 Schlitze, d.h. es ist ein Aufwärtskanal von 1,544 Mbit/s. Die Datenendeinrichtung, für welche eine bestimmte regelmäßige Datenübertragungskapazität gemäß dem Konkurrenzlosigkeitsprinzip zugeordnet ist, kann zum Beispiel einen Schlitz aus jeder Gruppe empfangen. Im Fall von 3 hat eine bestimmte Datenendeinrichtung, die mit A bezeichnet ist, den vierten Schlitz in jeder Gruppe empfangen. Die Datenendeinrichtung 8 schafft es mit einer um die Hälfte kleineren Datenübertragungskapazität, so dass sie einen Schlitz (in der Fig. der sechste Schlitz) aus jeder anderen Gruppe empfängt. Der Datenübertragungsbedarf der Datenendeinrichtung C beträgt ferner die Hälfte des Datenübertragungsbedarfs von B, so dass sie einen Schlitz aus jeder vierten Gruppe empfängt.
Wenn die Datenendeinrichtung mehr Datenübertragungskapazität als die Datenendeinrichtung A benötigt, werden ihr mehrere Schlitze aus jeder Gruppe zugeordnet. Gemäß der zyklischen Angabe von Schlitzen, die im DAVIC-System definiert ist, werden die Schlitze, die durch eine bestimmte Datenendeinrichtung empfangen werden, so definiert, dass sie in einer Kette von Aufwärtsschlitzen in gleichen Abständen angeordnet sind. Damit diese Vorbedingung im Einklang mit der Tatsache ist, dass zum Ermöglichen der Angabeanordnungen die Schlitze, die für eine bestimmten Datenendeinrichtung zugeordnet sind, in aufeinander folgenden Schlitzgruppen an gleichen Stellen in Bezug auf den Anfang und das Ende der Gruppe angeordnet werden müssen, sind nur bestimmte Vielfache von Schlitzen möglich, um eine größere Datenübertragungskapazität zu erreichen. In Abhängigkeit von der Bitrate des Aufwärtskanals sind die zugelassenen Vielfachen 1 und 3 (bei der Rate von 256 kbit/s); 1, 3 und 9 (bei der Rate von 1,544 Mbit/s) oder 1, 3, 9 und 18 (bei der Rate von 3,088 Mbit/s). Die Zuordnung von konkurrenzlosigkeitsbasierten Schlitzen erfolgt derart, dass die Connect- oder Verbinden-Nachricht, die durch die zentrale Konfiguration an die Datenendeinrichtung gesendet wird, eine so genannten Cyclic_Assignment- oder Zyklische-Zuordnungs-Satz mit einer Länge von sechs Bytes umfasst, welcher drei Felder von einer Länge von zwei Bytes enthält, d.h. ein Anfangsfeld, ein Abstandsfeld und ein Endfeld. Die zentrale Konfiguration verwendet diese Felder, um zu informieren, in welchem Schlitz die Datenendeinrichtung mit ihrer Übertragung beginnen kann, wie viel der gegenseitige Abstand zwischen den ihr zugeordneten Schlitzen beträgt und in welchem Schlitz die Datenendeinrichtung ihre Übertragung beenden muss.
Die Datenübertragungsrate, die durch einen Schlitz in jeder Gruppe erreicht wird, kann die Wurzelbitrate (RBR für engl. root bit rate) genannt werden. Wenn die Bitrate des Aufwärtskanals 256 kbit/s beträgt, beträgt die Wurzelbitrate 64 kbit/s. Wenn die Bitrate des Aufwärtskanals 1,544 Mbit/s oder 3,088 Mbit/s beträgt, beträgt die Wurzelbitrate 128 kbit/s. Die möglichen Datenübertragungsraten, die den verschiedenen Schlitzanordnungen entsprechen, die für eine Datenendeinrichtung zugelassen sind, sind zum Beispiel 1,152 Mbit/s, 384 kbit/s und 128 kbit/s in einem Aufwärtskanal von 1,544 Mbit/s und Bitraten, die kleiner als die zuvor genannten sind, so dass die nächste Bitrate stets die Hälfte der vorherigen ist.
Beim Versuch, die Anordnung des Standes der Technik zum Anordnen einer Zweiweg-Datenübertragung in einem Kabelfernsehsystem anzuwenden, um verzögerungskritische Dienste auszuführen, stößt man auf gewisse Probleme. Hierbei bezieht sich verzögerungskritische Dienste auf so genannte Kommunikationsdienste, in welchen Nachrichten in der Art von Fragen und Antworten zwischen dem Sender und dem Empfänger ausgetauscht werden, wobei der Frager wünscht, die Antwort so schnell als möglich zu empfangen. Die gebräuchlichsten verzögerungskritischen Dienste sind Telefonverbindungen und verschiedene Telekonferenzdienste, aber auch einige Mutiplayer-Spiele stellen ähnliche Anforderungen an die Kürze von Verzögerungen. Während die Teledienste sich verändern, werden ständig neue Dienste erzeugt, von welchen ein Teil stets verzögerungskritisch sein wird. Die Verzögerung verursacht sowohl die Verlangsamung der Kommunikation als auch die störende Rückübertragung der gesendeten Daten vom Empfänger zurück zum Sender.
Eine digitale Telefonverbindung gemäß der Publikation ITU-T Recommendation G.711 wird als ein Beispiel betrachtet: diese Verbindung überträgt digitale Sprachsignale, die auf einer Abtastfrequenz von 8 kHz und mit einer 8-Bit-A/D-Umwandlung erzeugt werden, so dass die Bitrate, die für die Datenübertragung erforderlich ist, 64 kbit/s beträgt. Es ist zu erwähnen, dass auch zu übermittelnde Daten mit derselben Bitrate erzeugt werden; wenn ATM-Zellen mit einem Nutzdatenfeld von 48 Bytes (384 Bits) zur Datenübertragung verwendet werden, dauert das Füllen der ATM-Zelle mit der Rate von 64 kbit/s 6 Millisekunden. Um die Kapazität des Kanals optimal zu nutzen, sendet die Einrichtung die ATM-Zelle nicht weiter, bevor sie voll ist, so dass das bloße Füllen der ATM-Zelle eine Verzögerung von 6 ms für das Signal verursacht. In der Publikation „Lee, Kyoo J.: Signal Delay Requirement for IEEE 802.14 protocol to support voice application, IEEE 802.14, Jan. 10, 1996, IEEE 802.14–96/011" wird vorgeschlagen, dass die wechselseitige Verzögerung für den Telefondienst weniger als 3,4 ms sein sollte, so dass es offensichtlich ist, dass das zuvor beschriebene Datenübertragungssystem, das auf ATM-Zellen basiert, nicht imstande ist, verzögerungskritische Dienste in einer erwünschten Weise zu erbringen.
Es ist ein Dokument WO 96/15599 A2 des Standes der Technik bekannt, in welchem der Aufwärtskanal Zellen von unterschiedlicher Größe aufweisen kann. Die Zuweisung der Zellen basiert auf Beobachtungsankündigungen von den Endgeräten, in welchen Ankündigungen jedes Endgerät die Menge von zu übertragenden Daten ankündigt, die in einer Übertragungswarteschlange warten.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Datenübertragungssystems und einer Einrichtung zur Erzeugung von verzögerungskritischen Diensten in einem Kabelfernsehsystem, insbesondere in einem DAVIC-System.
Die Aufgaben der Erfindung werden durch Unterteilen der Schlitze des DAVIC-Systems in kürzere Minischlitze für den verzögerungskritischen Dienst und zum Festlegen ihrer Zuordnung in einer Weise, die mit dem gegenwärtigen DAVIC-System kompatibel ist, erreicht.
Ein Verfahren gemäß der Erfindung ist durch die Merkmale gekennzeichnet, die im kennzeichnenden Teil des unabhängigen Anspruchs dargelegt werden, der an ein Verfahren gerichtet ist.
Die Erfindung gilt auch für ein Kabelfernsehsystem, dessen charakteristische Merkmale im kennzeichnenden Teil des unabhängigen Anspruchs dargelegt werden, der an ein Kabelfernsehsystem gerichtet ist.
In der Anordnung der Erfindung ist die kleinste getrennte Einheit der Datenübertragungskapazität, die zur Verwendung einer Datenendeinrichtung erteilt wird, ein Minischlitz, dessen Größe am vorteilhaftesten so ausgewählt wird, dass die hinzugefügte zeitliche Länge von drei aufeinander folgenden Schlitze im Wesentlichen gleich wie die Länge eines Schlitzes des Standes der Technik ist. Es ist auch möglich, einen Minischlitz einer anderen Größe zu bestimmen. Zur Nummerierung von Minischlitzen wird eine Erweiterung einer zyklischen Nummerierung nach dem Stand der Technik verwendet, und ihre Funktionsweise wird durch Steuernachrichten gesteuert, die im Abwärtssteuerkanal-SL-ESF enthalten sind. Die Minischlitzanordnung der vorliegenden Erfindung ist mit den DAVIC 1.0 und 1.1 Spezifikationen kompatibel, aber sie stellt auch Zweiweg-Kabelfernsehkommunikationen mit einem neuen Datenübertragungsmodus vom STM-Typ (synchroner Transfermodus) bereit, der insbesondere auf die Realisierung von verzögerungskritischen Diensten anwendbar ist. Da der Nutzdatenteil eines Bursts, der innerhalb eines Minischlitzes übertragen wird, erheblich weniger Bits als das Nutzdatenfeld einer ATM-Zelle aufweist, verursacht eine Vorrichtung, die gemäß der Erfindung überträgt, keine verhältnismäßig lange Verzögerung des Standes der Technik, welche oben beschrieben wird.
Die vorliegende Erfindung wird als Nächstes unter Bezugnahme auf eine beispielhafte vorteilhafte Ausführungsform und die beiliegenden Zeichnungen ausführlicher beschrieben, wobei:
1 einen bekannten Vorschlag für die Verteilung von Frequenzen in einem DVB-System veranschaulicht;
2 die Übertragungsverteilung in einem bekannten Steuerkanal veranschaulicht;
3 die Übertragungsverteilung in einem bekannten Aufwärtskanal veranschaulicht;
4 eine Schlitzstruktur der Erfindung veranschaulicht;
5 die Synchronisierungsanordnung von Schlitzen der Erfindung veranschaulicht; und
6 den Austausch von Nachrichten zwischen der zentralen Konfiguration und der Datenendeinrichtung veranschaulicht.
In Verbindung mit der Beschreibung in Bezug auf den Stand der Technik wurde auf 1 bis 3 Bezug genommen, so dass die Beschreibung der vorliegenden Erfindung und ihrer vorteilhaften Ausführungsformen sich hauptsächlich auf 4 bis 6 bezieht. In den Figuren werden dieselben Bezugszeichen von entsprechenden Teilen verwendet.
4 veranschaulicht eine Minischlitzstruktur, welche als die vorteilhafteste Ausführungsform der Erfindung angesehen wird. Hierbei ist die hinzugefügte zeitliche Länge von drei aufeinander folgenden Schlitzen im wesentlichen gleich wie die Länge eines Aufwärtsschlitzes gemäß dem Stand der Technik. Zum Vergleich veranschaulicht 4 einen bekannten Schlitz 112 und einen bekannten Burst 113. Eine Sendeeinrichtung gemäß dem Stand der Technik sendet einen Burst 113 in einem Schlitz 112, wobei der Burst aus einem Synchronisierblock 114 von vier Bytes, einem Nutzdatenteil 115 von 53 Bytes und einem Sechs-Byte-Reed-Solomon-Code 116 besteht, der aus seinen Inhalten berechnet wird. Am Ende des Bursts ist eine Sicherheitszeitdauer 117 von einem Byte. Die Vorrichtung, die in einem Minischlitz 118 der Erfindung überträgt, sendet einen Burst 119, der Miniburst genannt werden kann und an dessen Anfang es einen ähnlichen Synchronisierblock 120 wie am Anfang eines Burts des Standes der Technik gibt. Der Nutzdatenteil 121 des Minibursts ist nur 14 Bytes (112 Bits) lang. Zur Fehlerkorrektur umfasst der Miniburst einen Zwei-Byte (16-Bit)-CRC-Code 122, und das Ende des Minischlitzes umfasst eine Sicherheitszeitdauer 123 von einem Byte. Die Länge des Minibursts in Bytes, einschließlich der Sicherheitszeitdauer, beträgt 21 Bytes, so dass die Länge von drei aufeinander folgenden Minischlitzen 63 Bytes beträgt. Nach jedem dritten Miniburst weist die Schlitzstruktur der Erfindung eine zusätzliche Sicherheitszeitdauer 124 auf, so dass die Länge der Struktur gleich wie die Länge des Schlitzes 112 des Standes der Technik wäre (64 Bytes).
Bei einer Aufwärtsübertragung werden die Minischlitze mit den SL-ESFs des Steuerkanals, der den Aufwärtskanal steuert, in derselben Weise wie die größeren Schlitze gemäß dem Stand der Technik synchronisiert. In 5 wird angenommen, dass die Bitrate sowohl im Steuerkanal als auch im Aufwärtskanal 1,544 Mbit/s beträgt. Die Linie 125 veranschaulicht aufeinander folgende SL-ESFs des Abwärtssteuerkanals. Die Linie 126 veranschaulicht die Zeitplanung der Minischlitze der Erfindung in Bezug auf die SL-ESFs, und die Linie 127 veranschaulicht zu Vergleichszwecken die entsprechende Zeitplanung der Schlitze des Standes der Technik. Wenn die Bitrate des Aufwärtskanals 1,544 Mbit/s seins soll, werden genau 27 aufeinander folgende Minischlitze für jeden Abwärts-SL-ESF vorgegeben. Die schwarzen Rhomben unter der Linie 125 veranschaulichen die Schlitzpositionsreferenzen, die im SL-ESF in einer bekannten Weise enthalten sind. Da es hier drei davon in jedem SL-ESF gibt und da sie eine gleich äquidistante Linie bilden, sind genau neun Minischlitze zwischen zwei aufeinander folgenden Schlitzpositionsreferenzen vorgegeben.
In den zuvor erwähnten Spezifikationen des DAVIC-Systems wurde gezeigt, wie die zentrale Konfiguration bestimmt, welche Schlitze des Aufwärtskanals Bereichswahl-, konkurrenzbasierte, Reservierungs- und konkurrenzlosigkeitsbasierte Schlitze sind. Die Erfindung erfordert nicht, dass irgendwelche Änderungen an dieser Anordnung vorgenommen werden, da gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung die drei Minischlitze, welche „an der Stelle" eines bestimmten Schlitzes gemäß dem Stand der Technik angeordnet werden, alle vom gleichen Typ sind. Der Steuerkanal gibt den gemeinsamen Typ der Minischlitze in ähnlicher Weise an, in welcher er den Typ eines Schlitzes des Standes der Technik angegeben würde. Im DAVIC-System wird der Bereichswahlvorgang, der die Messung und Kompensation von Übertragungsverzögerungen zum Ziel hat, so bestimmt, dass die Minischlitze nicht darauf anwendbar sind; demnach sind die Minischlitze entweder konkurrenzbasierte, Reservierungs- oder konkurrenzlose Minischlitze. Die Minischlitze des konkurrenzlosen Typs, in erster Linie, sind zur Bereitstellung von Telefonverbindungen und anderen Diensten, die eine konstante Datenübertragungskapazität benötigen, geeignet.
Die Unterteilung eines Aufwärtskanals in Schlitze oder Minischlitze wird Granularität genannt. Die zentrale Konfiguration legt die Granularität eines bestimmten Aufwärtskanals zum Beispiel durch Aufnehmen der Kennzahl, die mit ihm verbunden ist, in ein bestimmtes Zwei-Bit-Reservierungssteuerfeld fest, welches in den so genannten R-Bytes des SL-ESFs enthalten ist, der im Steuerkanal übertragen wird. Gemäß einem Vorschlag gibt der Bitwert „10" des Reservierungssteuerfelds (welcher der Zahl 2 im Dezimalsystem entspricht) an, dass die Granularität des Aufwärtskanals von der Größe eines Schlitzes gemäß dem Stand der Technik ist, und der Bitwert „11" (welcher der Zahl 3 im Dezimalsystem entspricht) gibt an, dass die Granularität des Aufwärtskanals von der Größe des Minischlitzes ist. Auch im letzteren Fall kann der Aufwärtskanal zum Senden von Bursts des Standes der Technik verwendet werden, solange die Datenendeinrichtung, die sie sendet, drei aufeinander folgende Minischlitze zu ihrer Verfügung hat. In einem Aufwärtskanal, dessen Granularität die Größe eines Minischlitzes ist, sind die möglichen Bereichswahlschlitze Schlitze des Standes der Technik, und die Schlitze des Konkurrenztyps sind stets Minischlitze, da sie nicht für irgendeine spezifische Datenendeinrichtung reserviert sind. Schlitze vom Reservierungs- und Konkurrenzlosigkeitstyp können entweder Minischlitze sein, oder sie können für eine spezifische Datenendeinrichtung drei hintereinander reserviert sein, so dass die Datenendeinrichtung Bursts des Standes der Technik senden kann.
Die Nummerierung von Minischlitzen der Erfindung wird als Nächstes in Bezug auf die Nummerierung der Steuerkanal-SL-ESFs beschrieben. Die SL-ESFs enthalten Schlitzpositionsreferenzen in einer bekannter Weise. Die Anzahl von Minischlitzen in einem Aufwärtskanal zwischen zwei aufeinander folgenden Schlitzpositionsreferenzen und die Gesamtanzahl von Minischlitzen in Verwendung in einer Sekunde hängt von der Bitrate des Aufwärtskanals gemäß der folgenden Tabelle ab. Tabelle 1
Die durch die Erfindung erforderlichen Änderungen am Algorithmus, welcher in den Spezifikationen des DAVIC-Systems dargestellt ist und welchen die Datenendeinrichtung zur Beibehaltung der Schlitznummerierung verwendet, beschränken sich darauf, dass die Datenendeinrichtung den Wert, der gemäß der Bitrate von der mittleren Spalte von Tabelle 1 abzulesen ist, zum Wert der Zahl m gibt. Die Zahl m ist ein Parameter, der in dem Algorithmus vorhanden ist, welcher in der Version des Standes der Technik bestimmt, wie viele Schlitze zwischen zwei aufeinander folgenden Schlitzpositionsreferenzen untergebracht werden. Der Berechnungsalgorithmus für M gemäß der DAVIC-System-Spezifikation ist im Folgenden dargestellt:
wenn (abwärts_rate == 3,088 Mbit/s) {n = 1;}
sonst {n = 0;}
aufwärts_schlitz_positions_register = Wert von M-Bits, die an Bit_Position M11 (M10–M1) gehalten werden
wenn (aufwärts_rate == 1,544 Mbit/s) {m = 3;}
sonst wenn (aufwärts_rate == 3,088 Mbit/s) {m = 6;}
sonst {m = 0,5;}
wenn (bit_position == M1 und vorherige M12 == 1)
{aufwärts_schlitz_positions_zähler = aufwärts_schlitz_positions_register * 3 * m;}
wenn (bit_position == M5)
wenn ((n = 0) oder (n == 1 und vorherige M12 == 0))
{aufwärts_schlitz_positions_zähler = aufwärts_schlitz_positions_zähler + m;}
wenn (bit_position == M9)
wenn ((n = 0) oder (n = 1 und vorherige M12 == 1))
{aufwärts_schlitz_positions_zähler = aufwärts_schlitz_positions_zähler + m;}
wenn (bit_position == M11)
{temp_aufwärts_schlitz_positions_register = (M10, M9, M8, .., M1);}
wenn (bit_position == M12) und (M12 == 1))
{aufwärts_schlitz_positions_register = temp_aufwärts_schlitz_positions_register;}
Der Berechnungsalgorithmus von M-Bits gemäß der Erfindung lautet wie folgt:
wenn (abwärts_rate == 3,088 Mbit/s) {n = 1;}
sonst {n = 0;}
aufwärts_schlitz_positions_register = Wert von M-Bits, die an Bit_Position M11 (M10–M1) gehalten werden
wenn (aufwärts_rate == 1,544 Mbits/s) {m = 9;}
sonst wenn (aufwärts_rate == 3,088 Mbit/s) {m = 18;}
sonst {m = 1,5;}
wenn (bit_position == M1 und vorherige M12 == 1)
{aufwärts_schlitz_positions_zähler = aufwärts_schlitz_positions_register * 3 * m;}
wenn (bit_position == M5)
wenn ((n = 0) oder (n == 1 und vorherige M12 == 0))
{aufwärts_schlitz_positions_zähler = aufwärts_schlitz_positions_zähler + m;}
wenn (bit_position == M9)
wenn ((n = 0) oder (n = 1 und vorherige M12 == 1))
{aufwärts_schlitz_positions_zähler = aufwärts_schlitz_positions_zähler + m;} wenn (bit_position == M11)
{temp_aufwärts_schlitz_positions_register = (M10, M9, M8, .., M1);}
wenn (bit_position == M12) und (M12 == 1))
{aufwärts_schlitz_positions_register = temp_aufwärts_schlitz_positions_register;}
6 veranschaulicht den Austausch von Medienzugriffssteuerungs- oder MAC-Nachrichten (für engl. Media Access Control) zwischen der zentralen Konfiguration (NRC, Network Related Control (netzbezogene Steuerung)) und die Datenendeinrichtung (NIU/STB Network Interface Unit (Netzschnittstelleneinheit)/Set Top Box) zur Herstellung der Verbindung. De Nachrichten 130 und 131 gehören zu der so genannten Initialisation and Provisioning- oder Initialisierungs- und Bereitstellungs-Phase, die Nachrichten 132 bis 136 bilden die so genannte Sign-On- oder Anmeldephase, und die Nachrichtern 137 bis 139 die eigentliche Connection Establishment- oder Verbindungsherstellungs-Phase. Wenn Daten, welche die Granularität des Aufwärtskanals betreffen, in den R-Bytes der SL-ESFs des Steuerkanals, der den Kanal steuert, gesendet werden, wie zuvor vorgeschlagen, und in den Inhalten der Nachricht von 6 nicht darauf Bezug genommen wird, erfordert die vorliegende Erfindung Änderungen nur in der Connection Establishment-Phase, die durch die Nachrichten 137 bis 139 gebildet wird, und hierbei in erster Linie in der Nachricht 139 (Connect- oder Verbinden-Nachricht). Die Verbinden-Nachrichten gemäß dem Stand der Technik und gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind im Folgenden in Tabellenform dargestellt.
Verbinden-Nachricht gemäß des Standes der Technik:
Verbinden-Nachricht gemäß der Erfindung:
Die erste Änderung betrifft das Connection_Control_Field oder Verbindungs_Steuer_Feld der Nachricht, welche in der Nachricht des Standes der Technik ein Byte lang ist.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird das Feld um zwei Bytes erweitert, so dass es fünf Bits, die zur späteren Verwendung reserviert sind, und drei neue Kennbits enthält. Das erste Kennbit gibt an, ob die Verbinden-Nachricht einen so genannten zweiten Cyclic_Assignment- oder Zyklischen_Zuordnungs-Satz enthält, auf dessen Inhalte später zurückgekommen wird. Das zweite und das dritte Kennbit geben an, ob die Verbinden-Nachricht eine Beschreibung der Abwärts- und der Aufwärtsverbindung des STM-Typs enthält, welche im Folgenden DS_STM_CBD und US_STM_CBD genannt werden, wobei die Abkürzung gemäß der gängigen Praxis im DAVIC-System kurz für Connection Block- oder Verbindungsblock-Deskriptor steht.
Am Besten ist der zweite Cyclic_Assignment-Satz ein 8-Byte-Satz, welchen die zentrale Konfiguration in die Verbinden-Nachricht aufnehmen kann und welcher in der vorstehenden Tabelle dargestellt ist, welche die Erfindung veranschaulicht. Er weist vier Felder von zwei Bytes auf, von welchen die Anfangs-, Abstands- und Endfelder dieselbe Bedeutung wie im ersten Cyclic_Assignment-Satz gemäß dem Stand der Technik haben. Wenn erforderlich, verwendet die zentrale Konfiguration das zweite Anfangsfeld (Contentionless_Start_Second oder Konkurrenzloser_Anfang_Zweiter), um der Datenendeinrichtung einen zweiten Anfangsschlitz zu erteilen, von welchem die Datenendeinrichtung mit der Übertragung in Intervallen fortfahren kann, die durch das Abstandsfeld angegeben werden. Das zweite Anfangsfeld muss nur einen Anfangsschlitz bestimmen; eine einfache Möglichkeit ist, zu bestimmen, dass, wenn der Wert des zweiten Anfangsfeldes im zweiten Cyclic_Assignment-Satz gleich wie der Wert des Endfeldes (Connectionless_End oder Konkurrenzloses_Ende) ist, die Definition des zweiten Anfangsschlitzes nicht gültig ist. Die Connect-Nachricht kann entweder nur den ersten Cyclic_Assignment-Satz, nur den zweiten Cyclic Assignment-Satz oder beide Cyclic_Assignment-Sätze enthalten, so dass in der letzten Alternative jede Schlitzgruppe drei Schlitze umfassen kann, die speziell für die Datenendeinrichtung und ihre zugelassenen Wiederholungszyklen bestimmt sind. In Abhängigkeit davon, welche Sätze in der Connect-Nachricht enthalten sind, kann die zentrale Konfiguration einer Datenendeinrichtung die Verwendung der folgenden Minischlitz-Vielfachen für eine Schlitzgruppe erteilen, wenn es erforderlich ist, dass die Position des Schlitzes oder der Schlitze, die für die Datenendeinrichtung zugeordnet sind, in Bezug auf den Anfang und das Ende der Gruppe von einer Gruppe zur anderen gleich bleibt. Tabelle 2
Die Basisbitrate eines Aufwärtskanals, der in Minischlitze unterteilt ist, beträgt 16 kbit/s in einem Kanal von 256 kbit/s und 32 kbit/s in Kanälen von 1,544 Mbit/s und 3,088 Mbit/s. Bezüglich der zugelassenen Vielfachen ist besonders zu berücksichtigen, dass in einem Kanal von 256 kbit/s die vierfache Bitrate in Bezug auf die Basisbitrate und in anderen Kanälen entsprechend die doppelte Bitrate in Bezug auf die Basisbitrate 64 kbit/s beträgt, was dem Datenübertragungsbedarf des zuvor erwähnten digitalen Telefonssystems entspricht.
Verbindungs-Deskriptoren (CBDs) sind Sätze, welche die zentrale Konfiguration zum Senden der Kennung, der Frequenz und des Typs einer bestimmten Verbindung zur Datenendeinrichtung sendet. Die Spezifikationen des DAVIC-Systems bestimmen die Verbindungs-Deskriptoren für eine ATM-Abwärtsverbindung, eine MPEG-Programmabwärtsübertragung und eine ATM-Aufwärtsverbindung. Da die vorliegende Erfindung eine Verbindung des STM-Typs zwischen der zentralen Konfiguration und der Datenendeinrichtung herstellte, welche bidirektional sein kann, wird vorgeschlagen, zwei neue Verbindungs-Deskriptoren zu bestimmen. Die neuen Verbindungs-Deskriptoren sind im Folgenden in Tabellenform dargestellt. Verbindungs-Deskriptor eines STM-Abwärtsverbindung:
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der Verbindungs-Deskriptor einer STM-Abwärtsverbindung ein Satz mit einer Länge von sieben Bytes, in welchem die ersten vier Bytes in derselben Weise wie bei bekannten Verbindungs-Deskriptoren die Frequenz der Abwärtsverbindung vom STM-Typ angeben. Die nächsten beiden Bytes geben die eindeutige Kennung der STM-Abwärtsverbindung an, welche als Downstream_STM_ID oder Abwärts_STM_ID gekennzeichnet wurde. Das letzte Byte ist eine Kennzahl, welche das Modulationsverfahren, das in der Verbindung verwendet wird, in derselben Weise wie in Verbindungs-Deskriptoren des Standes der Technik angibt.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der Verbindungs-Deskriptor einer Aufwärtsverbindung des STM-Typs ebenfalls ein Satz mit einer Länge von sieben Bytes, in welchem die vier ersten Bytes in derselben Weise wie bei bekannten Verbindungs-Deskriptoren die Frequenz der Aufwärtsverbindung vom STM-Typ angeben. Die beiden nächsten Bytes geben die eindeutige Kennung der STM-Aufwärtsverbindung an, welche mit dem Namen Upstream_STM_ID oder Aufwärts_STM_ID versehen ist. Das letzte Byte ist ein Feld, das ähnliche Daten wie das Upstream_Parameter- oder Aufwärts_Parameter-Feld des Verbindungs-Deskriptors enthält, der eine bekannte ATM-Aufwärtsverbindung betrifft.
Damit die Datenendeinrichtung sicher sein kann, dass der Burst, der von ihr gesendet wird, seinen Bestimmungsort erreicht hat, muss die zentrale Konfiguration irgendeine Art von Bestätigung für jeden Burst schicken. In einer Anordnung des Standes der Technik wird die Bestätigung in Form von spezifischen Indikatorbits in die so genannten R-Bytes in den SL-ESFs des Steuerkanals aufgenommen. Wenn im System der Erfindung Die Zahlenrelationen der Steuerkanäle und der von ihnen gesteuerten Aufwärtskanäle und der Bitraten der Kanäle so bestimmt werden, dass ein Steuerkanal imstande ist, eine ausreichende Anzahl von K-Bytes in Bezug auf die von ihm gesteuerten Aufwärtskanäle zu senden, kann dieselbe Anordnung auch für Bestätigungsbursts verwendet werden, die in Minischlitzen gesendet werden. In einer anderen Ausführungsform der Erfindung jedoch werden die Indikatorbits, die in den R-Bytes enthalten sind, nur zur Bestätigung der Bursts (ATM-Zellen) des Standes der Technik verwendet, die in einem Bereich von drei aufeinander folgenden Minischlitzen gesendet werden. Zur Bestätigung der Minibursts ist es in diesen Fällen am vorteilhaftesten, eine neue Medienzugriffssteuerungs- oder MAC-Nachricht zu erzeugen, welche im Folgenden Minischlitz-Empfangsindikatornachricht genannt wird und welche mit den MAC-Nachrichten vergleichbar ist, die in der DAVIC-Spezifikation dargelegt sind. Ein Vorschlag für eine Minischlitz-Empfangsindikatornachricht ist im Folgenden in Tabellenform dargestellt.
Die Länge der Informationsteile der Nachricht beträgt 5 Bytes, von welchen die beiden ersten Bytes die Anzahl von Minischlitzen enthalten, in welchen der zu bestätigende erste Miniburst gesendet wurde. Das nächste Byte gibt an, wie viele Bursts beginnend vom ersten durch dieselbe Empfangsindikatornachricht bestätigt werden. Die beiden letzten Bytes enthalten die Identifizierungsnummer der Verbindung, mit welcher die zu bestätigenden Bursts in Beziehung stehen.
Minischlitze einen sich gut für die Übertragung von Reservierungsnachrichten, welche die Datenendeinrichtungen verwenden, um die zentrale Konfiguration zu informieren, dass sie (Mini)Schlitze zu reservieren wünschen. Eine Reservierungsnachricht des Standes der Technik ist nur 11 Bytes lang, so dass sie als Teil der 14-Byte-Nutzdatenfelds eines Minibursts eingefügt wird. Drei Bytes können für spätere Erweiterungen des Systems reserviert werden.
Zuvor wurde die Verwendung von Minischlitzen speziell zur Realisierung einer Datenübertragung in einem Aufwärtskanal beschrieben. Es ist jedoch auch möglich, dasselbe Prinzip auf Abwärtskanäle anzuwenden, die eine Kommunikation in Bezug auf getrennte Datenendgeräteverbindungen verwenden und in Schlitze unterteilt werden. Obwohl zuvor dargelegt wurde, dass die Basis für einen verzögerungskritischen Dienst ausdrücklich ein digitales Telefonsignal ist, das mit einer Geschwindigkeit von 64 kbit/s erzeugt wird, beschränkt die Erfindung keineswegs die Art, wie das zu übertragende Signal zu erzeugen ist. Für einen Fachmann ist zu erkennen, dass Spezifikationen von bekannten Kabelfernsehsystemen weiter modifiziert werden können, ohne von der erfinderischen Idee abzuweichen, die in dieser Patentanmeldung beschrieben und in den angehängten Ansprüchen genauer definiert wird. Es ist zum Beispiel möglich, den Nummerierungsraum, der in MAC-Nachrichten verwendet wird, von gegenwärtigen 2¹³ auf 2¹⁶ zu vergrößern; demnach würde die Größe des Nummerierungsraums die Angabe der Minischlitze nicht beschränken.
Im Gegensatz zu Lösungen des Standes der Technik erfordert die Erfindung keine Vornahme von wesentlichen Änderungen an den Einrichtungen. Die bekannten zentralen Konfigurationen und Datenendeinrichtungen gemäß dem DAVIC-System umfassen die notwendigen Signalverarbeitungskomponenten zur Realisierung der bekannten Synchronisierung der SL-ESFs und der Aufwärtsschlitze und zur Bearbeitung der Übertragung für Rahmen in der Abwärtsrichtung und für Bursts in der Aufwärtsrichtung. Ein Verwenden der Minischlitze in der Aufwärtsrichtung erfordert lediglich, dass der Betrieb dieser Teile resynchronisiert wird, so dass einerseits die Datenendeinrichtungen die Übertragung für kurze Minibursts bearbeiten können, und andererseits die zentrale Konfiguration die aufeinander folgenden Minibursts voneinander trennen und sie als Dateneinheiten in Bezug auf verschiedene Datenendgeräteverbindungen handhaben kann. Die Resynchronisierung wird am vorteilhaftesten programmierbar ausgeführt, indem einerseits am Programm, das durch den Mikroprozessor verarbeitet wird, der die zentrale Konfiguration steuert, und andererseits an den Datenendeinrichtungen die notwendigen Änderungen vorgenommen werden. Ebenso ist es möglich, die vorgeschlagene neue Minischlitz-Empfangsindikatornachricht und die Identifizierung in den Datenendeinrichtungen programmatisch zu realisieren.
Die Verbindung vom Kabelfernseh- weiter zu anderen Datenübertragungssystemen, d.h. so genannten Fernleitungsnetzen, kann auf viele Arten und Weisen hergestellt werden. Im DAVIC-System wurde vorgeschlagen, dass eine so genannte A4-Schnittstelle die zentrale Konfiguration von allgemeinen ATM-Netzen trennt. Da die Anordnung der Erfindung im Falle von Rufverbindungen ähnliche verzögerungskritische Daten von 64 kbit/s wie die bekannten digitalen Telefonsysteme überträgt, könnte es vorteilhaft sein, eine direkte Verbindung vom Kabelfernsehsystem zum allgemeinen SDH-Netz (synchrone digitale Hierarchie), SONET-Netz (synchrones optisches NETZ) oder PDH-Netz (plesiochrone digitale Hierarchie) herzustellen, so dass der Datenstrom von 64 kbit/s, der mit der Rufverbindung in Beziehung steht und durch die Minischlitze übertragen wird, an sich mit dem Übertragungsformat kompatibel wäre, das im Fernleitungsnetz verwendet wird. Wenn eine ATM-Fernleitungsnetzverbindung gemäß den DAVIC-Spezifikationen verwendet wird, gibt es wenigstens zwei Möglichkeiten, die Minischlitze und die ATM-Zellen des Fernleitungsnetzes kompatibel zu machen. Gemäß einem ersten Prinzip werden die Inhalte eines Minischlitzes so festgelegt, dass sie einer ATM-Zelle des Fernleitungsnetzes entsprechen, so dass keine zusätzliche Verzögerung in der Datenübertragung verursacht wird, aber ein großer Teil der Hauptleitungsnetzkapazität wird vergeudet, da die ATM-Zelle viermal so viele Daten wie der Minischlitz unterbringen könnte. Die andere Alternative ist, im Falle einer Aufwärtsverbindung die Daten von vier aufeinander folgenden Aufwärtsminischlitzen zu sammeln und sie zu verwenden, um eine ATM-Zelle zu füllen, welche dann an das Fernleitungsnetz gesendet werden würde. Entsprechend entpackt in der Abwärtsrichtung die zentrale Konfiguration die ATM-Zelle, die vom Fernleitungsnetz ankommt, und verteilt ihre Inhalte auf vier aufeinander folgende Abwärtsminischlitze. In diesem Fall ist die zusätzliche Datenübertragungsverzögerung gleich, wie sie durch die Erzeugung von ATM-Zellen des Standes der Technik in einer Datenendeinrichtung verursacht werden würde. Die Rückübertragungsunterdrückung, die durch die Verzögerung erforderlich ist, kann jedoch im Fernleitungsnetz durchgeführt werden und nicht in der Datenendeinrichtung des Benutzers wie im System des Standes der Technik, was vorteilhaft ist, da die Datenendeinrichtungen keine Funktion zur Unterdrückung der Rückübertragung zu enthalten brauchen, so dass ihre Herstellungskosten niedriger gehalten werden können.
Die Steuerung der Verwendung von Minischlitzen ist nicht auf die Reservierungsanordnung gemäß dem DAVIC-System beschränkt, sondern es können auch andere, wirksamere Reservierungsanordnungen zum Zuordnen von Schlitzen für die Datenendeinrichtungen verwendet werden. Außerdem kann das, was zuvor über Kabelfernsehsysteme dargelegt wurde und in den angehängten Ansprüchen dargelegt wird, so verallgemeinert werden, dass es Datenübertragungssysteme betrifft, wobei die Protokolle und Funktionsbeziehungen Kabelfernsehsystemen ähneln, jedoch so, dass die Datenübertragung durch Funkwellen anstelle eines Kabels erfolgt. Beispiele für solche Systeme sind bekannte MMDS (Mikrowellen-Mehrpunktverteilungsdienste nach engl. Microwave Multipoint Distribution Services)- und LMDS (lokale Mehrpunktverteilungsdienste nach engt. Local Multipoint Distribution Services)-Systeme.

Claims

Verfahren zur Übertragung von digitalen Daten in einem Zusatzkanal eines Kabelfernsehsystems unter Anwendung des Zeitmultiplexzugriffs, wobei Schlitze (112) für verschiedene Datenendeinrichtungen zugeordnet werden, um die Verwendung von Datenübertragungskapazität für die Datenendeinrichtungen zu verteilen, und die Verwendung der Schlitze (112) im Kabel-TV-System durch Steuerbefehle (137) gesteuert wird, die unter Verwendung einer zyklischen Nummerierung von Schlitzen abwärts übertragen werden; dadurch gekennzeichnet, dass zum Verringern von Übertragungsverzögerungen ein Schlitz (112) in drei gleich bemessene Minischlitze (118) weiter unterteilt wird, so dass die Länge eines Minischlitzes (118) im Wesentlichen ein Drittel der Länge des Schlitzes (112) beträgt, und die Verwendung von Minischlitzen (118) durch Steuerbefehle (137) gesteuert wird, die unter Verwendung einer Erweiterung der zyklischen Nummerierung abwärts übertragen werden, wobei die Erweiterung ein Multiplizieren mit drei eines Parameters einbezieht, welcher bestimmt, wie viele Schlitze zwischen zwei aufeinander folgenden Schlitzpositionsreferenzen in einem Steuerkanal, der den Zusatzkanal steuert, untergebracht werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Minischlitze (118) aufeinander folgende Minischlitzgruppen einer regelmäßigen Zeitdauer bilden, und für eine spezifische Datenendeinrichtung, die eine spezifische regelmäßige Datenübertragungskapazität benötigt, wenigstens ein Minischlitz (118) einer spezifischen Minischlitzgruppe zugeordnet wird, so dass der zugeordnete Minischlitz (118) in Intervallen einer bestimmten Anzahl von Minischlitzgruppen zyklisch wiederholt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zyklisch wiederholte Minischlitz (118), der für eine spezifische Datenendeinrichtung zugeordnet ist, in jeder Minischlitzgruppe wiederholt wird und dass er stets an derselben Stelle in Bezug auf den Anfang und das Ende der Minischlitzgruppe angeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zyklisch wiederholte Minischlitz (118), der für eine spezifische Datenendeinrichtung zugeordnet ist, in Minischlitzgruppen wiederholt wird, zwischen welchen es eine bestimmte Anzahl von Minischlitzgruppen gibt, in welchen der entsprechende Minischlitz nicht zur Verwendung der betreffenden Einrichtung zugeordnet wurde.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass für eine spezifische Datenendeinrichtung, die eine bestimmte regelmäßige Datenübertragungskapazität benötigt, mehrere Minischlitze (118) aus einer Minischlitzgruppe zugeordnet werden, so dass die zugeordneten Minischlitze, wenn sie in Intervallen einer spezifischen Anzahl von Minischlitzgruppen zyklisch wiederholt werden, stets an derselben Stelle in Bezug auf den Anfang und das Ende der Minischlitzgruppe angeordnet sind.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die digitalen Daten verzögerungskritische Daten enthalten.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es als ein Verfahren mit DAVIC 1.0 und 1.1 Spezifikationen kompatibel ist.
Kabelfernsehsystem, umfassend eine zentrale Konfiguration und mehrere Datenendeinrichtungen in einer Datenübertragungsverbindung, in welcher Daten durch Kabel übertragen werden, wobei die zentrale Konfiguration Mittel zum Empfangen von Daten von Datenendeinrichtungen gemäß einem Zeitmultiplexzugriffsprinzip in Schlitzen (112) und Mittel zum Erzeugen von Steuerbefehlen zum Zuordnen (137) der Schlitze zur Verwendung von getrennten Datenendeinrichtungen unter Verwendung einer zyklischen Nummerierung von Schlitzen umfasst; in welchem Kabelfernsehsystem wenigstens eine Datenendeinrichtung Mittel zum Übertragen von digitalen Daten in Burstform (113) in einem Schlitz (112), der durch die Steuerbefehle definiert wird, an die zentrale Konfiguration umfasst; dadurch gekennzeichnet, dass die zentrale Konfiguration zum Verringern von Zeitverzögerungen Mittel zum Resynchronisieren der Steuerbefehle umfasst, so dass sie Minischlitze (118) zur Verwendung von getrennten Datenendeinrichtungen unter Verwendung einer Erweiterung der zyklischen Nummerierung zuordnen, wobei die Erweiterung ein Multiplizieren mit drei eines Parameters einbezieht, welcher bestimmt, wie viele Schlitze zwischen zwei aufeinander folgenden Schlitzpositionsreferenzen in einem Steuerkanal, der den Zusatzkanal steuert, untergebracht werden, und jeder Minischlitz (118) eine gleiche Zeitdauer von im Wesentlichen einem Drittel der Länge des Schlitzes (112) aufweist, und dass die Datenendeinrichtung Mittel zum Übertragen von Daten als Minibursts (119) umfasst, wobei die Größe eines Minibursts (119) mit der Datenübertragungskapazität eines Minischlitzes (118) übereinstimmt, so dass die Datenendeinrichtung vorgesehen ist, um Daten gemäß der Art von Steuerbefehlen, die sie von der zentralen Konfiguration empfängt, als Bursts (113) oder Minibursts (119) zu übertragen.