-
Hintergrund
der Erfindung
-
Gebiet der
Erfindung
-
Diese
Erfindung bezieht sich auf elektronische Kommunikationssysteme für sowohl
Daten als auch Sprachsignale. Spezifischer bezieht sich die Erfindung
auf die Verteilung von Signalen von einer Vielfalt von Quellen,
einschließlich
Leitungskabel; Satellit; PCS; Mobil (sowohl AMPS als auch Digital); faseroptisches
Kabel; XDSLs; ISDN-Leitungen zu einem oder mehreren gebäudeinternen
Telefonen, Computern oder anderen elektronischen Geräten, die
A/C-Stromleitungen oder drahtloses HF als einen Kommunikationskanal
verwenden.
-
Beschreibung
der verwandten Technik
-
Eine
Vielfalt von Stromleitungen und drahtlosen Telefonsprach- und/oder
Datenkommunikationssystemen ist entwickelt worden und wird verwendet, um
Kommunikation zu vereinfachen an Orten, wo es wenig oder keine Verfügbarkeit
von geeigneten Telefon-/Datenkabeln gibt. Während diese Ansätze einige
der Probleme adressieren können,
denen bei Stromleitungs- oder drahtloser Kommunikation begegnet
wird, adressieren sie typischerweise nicht die Probleme, die mit
der Verteilung von Signalen an eine Vielfalt von Empfängern verbunden
sind, die mit dem Kommunikationskanal verbunden sein können.
-
US 5 319 634 offenbart ein
Verfahren und ein System zum Durchführen von Vielfachzugriff-simultan-Telefonkommunikation
in Vollduplex, entweder über
die Stromleitungen eines Gebäudes
oder unter Verwendung von HF-Übertragung.
Es werden eine Basiseinheit und Erweiterungseinheiten und eine verbindende
Verbindung zwischen der Basiseinheit und den Erweiterungseinheiten
bereitgestellt.
-
Zusammenfassung der Erfindung
-
Es
ist wünschenswert,
ein Mittel zum Verteilen von Kommunikationssignalen zwischen einer Vielfalt
von Quellen und einer Vielfalt von Zielen innerhalb von Gebäuden bereitstellen,
ohne dass dedizierte drahtgebundene Telefonleitungen benötigt werden,
unter Verwendung solcher Kommunikationskanäle wie z.B. A/C-Stromleitungen
oder drahtlosem HF. Es ist insbesondere wünschenswert, ein Verteilsystem
bereitzustellen, welches angepasst ist an die einzigartigen Anforderungen
von A/C-Stromleitungs- und drahtlosen HF-Kommunikationskanälen. Drahtlose
und A/C-Stromleitungskommunikationssysteme stellen viele wichtige
Vorteile gegenüber
drahtgebundenen Telefonleitungssystemen bereit. Dies ist insbesondere
der Fall, wo Standardtelefonanschlusseinheiten begrenzt oder nicht
verfügbar
sind oder wo mehrere Geräte
der Kommunikation über
den gleichen Kanal bedürfen.
Viele der Vorteile werden in weiterem Detail in der zuvor zitierten
Patentliteratur besprochen.
-
Dementsprechend
ist es die primäre
Aufgabe dieser Erfindung, ein Verteilsystem für Kommunikation von Signalen
und Daten bereitzustellen, welches A/C-Stromleitungen oder drahtlose HF-Signale verwendet
und welches die Verteilung der Signale und Daten an eines oder mehrere
von mehreren Zielen bereitstellt.
-
Eine
andere Aufgabe dieser Erfindung ist es, ein Verteilsystem für die Kommunikation
von Signalen und Daten bereitzustellen, welches eine Basiseinheit
bereitstellt, welche verbunden ist mit den einkommenden externen
Signalquellen.
-
Eine
andere Aufgabe dieser Erfindung ist es, ein Verteilsystem für Kommunikation
von Signalen und Daten bereitzustellen, welches eine Erweiterungseinheit
bereitstellt, die mit Telefon- oder elektronischer Ausrüstung verbunden
ist zum Empfangen von Signalen von dem A/C-Stromleitungs- oder drahtlosen
HF-Kanal und zum Senden von Signalen über den A/C-Stromleitungs-
oder drahtlosen HF-Kanal
an die externe Kommunikationsausrüstung.
-
Eine
weitere Aufgabe dieser Erfindung ist es, ein Verteilsystem bereitzustellen
für die
Kommunikation von Signalen über
A/C-Stromleitungen oder von drahtlosen HF-Signalen, wo Fehlerkorrektur
durchgeführt
wird zum Aufrechterhalten der Datenintegrität.
-
Eine
nach wie vor weitere Aufgabe dieser Erfindung ist es, ein Verteilsystem
für die
Kommunikation von Signalen über
A/C-Stromleitungen oder von drahtlosen HF-Signalen bereitzustellen
unter Verwendung einer digitalen Kommunikationsverbindung.
-
Es
ist nach wie vor eine weitere Aufgabe dieser Erfindung, ein Verteilsystem
für die
Kommunikation von Signalen über
A/C-Stromleitungen oder von drahtlosen HF-Signalen bereitzustellen
unter Verwendung eines Modulationsschemas aus der Familie der Pulsumtastmodulation.
-
Es
ist eine weitere Aufgabe dieser Erfindung, ein Verteilsystem für die Kommunikation
von Signalen über
A/C-Stromleitungen oder von drahtlosen HF-Signalen bereitzustellen
unter Verwendung von Datenkodierung für die Sicherheit der Signale
zwischen den Einheiten.
-
Es
ist nach wie vor eine weitere Aufgabe dieser Erfindung, ein Verteilsystem
für die
Kommunikation von Signalen über
A/C-Stromleitungen oder von drahtlosen HF-Signalen bereitzustellen,
wo die Erweiterungseinheit mit den Mitteln des direkten Verbindens
zu einem digitalen Computer, einem Unterhaltungssystem und/oder
einem Telefon versehen ist, welches digitale Information empfängt.
-
Zusätzliche
Aufgaben, Vorteile und andere neue Merkmale dieser Erfindung werden
teilweise dargelegt werden in der Beschreibung, die folgt, und teilweise
wer den sie offensichtlich werden für diejenigen, die in der Technik
bewandert sind, nach Begutachtung des Folgenden oder können erlernt
werden bei der Durchführung
der Erfindung. Die Aufgaben und Vorteile dieser Erfindung können realisiert
und erzielt werden mittels der Instrumentarien und Kombinationen,
die insbesondere in den angehängten Ansprüchen dargelegt
sind. Immer noch andere Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden
schnell offensichtlich werden für
diejenigen, die in der Technik bewandert sind, aus der folgenden
Beschreibung, wo die bevorzugte Ausführungsform dieser Erfindung gezeigt
und beschrieben ist, einfach auf dem Wege der Illustration eines
der Modi, die am besten geeignet sind zum Ausführen dieser Erfindung. Wie
es realisiert werden wird, sind andere unterschiedliche Ausführungsformen
dieser Erfindung möglich,
und ihre verschiedenen Details und spezifischen elektronischen Schaltungen
können
modifiziert werden in mehreren Aspekten, ohne von der Erfindung
abzuweichen. Dementsprechend sollten die Zeichnungen und die Beschreibung
als naturgemäß illustrativ
und nicht als beschränkend
verstanden werden.
-
Um
zumindest die primäre
Aufgabe zu erzielen, stellt die vorliegende Erfindung ein Verteilsystem gemäß dem unabhängigen Anspruch
1 bereit. Bevorzugte Ausführungsformen
werden in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
-
Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
-
Die
beigefügten
Zeichnungen, die eingefügt sind
in und einen Teil bilden der Spezifikation, illustrieren eine bevorzugte
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Einige, wenn auch nicht alle alternativen
Ausführungsformen,
werden in der folgenden Beschreibung beschrieben.
-
In
den Zeichnungen ist:
-
1 ein
Blockdiagramm auf höchster
Ebene, das die Hauptabschnitte der Erfindung zeigt.
-
2 ein
Blockdiagramm, das die Hauptkomponentenabschnitte der Basiseinheit
der Erfindung zeigt.
-
3 ein
Blockdiagramm, das die Hauptkomponentenabschnitte der Erweiterungseinheit
der Erfindung zeigt.
-
Es
wird nun im Detail Bezug genommen werden auf die bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung, von der ein Beispiel in den beigefügten Zeichnungen
illustriert ist.
-
Detaillierte
Beschreibung der Erfindung
-
1 zeigt
das Verteilsystem auf höchster Ebene
der bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung. Die Basiseinheit 101 wird gezeigt, die drei Hauptkomponenten
aufweist: eine Anschlussschnittstelle 102, einen Signalprozessor 103 und
einen Datenverbindungstransceiver 104. Die Erweiterungseinheit 107 wird
gezeigt, die drei Hauptkomponenten aufweist: einen Datenverbindungstransceiver 108, einen
Signalprozessor 109 und eine Teilnehmeranschlussleitungsschnittstellenschaltung 110.
Die Basiseinheit 101 empfängt Telefontypdienstverbindungen 105 durch
Verbinden mit der Anschlussschnittstelle 102. Die Telefontypdienstverbindungen 105 können eine
große
Vielfalt von Typen sein, einschließlich, jedoch nicht beschränkt auf
ISDN, XDSL, Faseroptik, Kabel, Satellit, PCS und Mobil. Die Anschlussschnittstelle 102 wird
verwendet zum Verbinden zu den unterschiedlichen Arten von Signalen,
die in der großen
Vielfalt von Telefontypdienstverbindungen 105 angetroffen
werden. Diese eingehenden Signale können digital, analog, paketiert
sein. Die Anschlussschnittstelle 102 stellt weiterhin die
Schnittstelle bereit zwischen den Telefontypdienstverbindungen 105 und
dem Signalprozessor 103. Der Signalprozessor 103 verarbeitet
die Daten, die in den Signalen angesiedelt sind, welche empfangen
worden sind oder zu senden sind an die Telefontypdienstverbindungen 105.
Solche Verarbeitung schließt
ein: Formatieren und Fehlerkorrektur für die digitalen Daten. Weiterhin
fungiert der Signalprozessor 103 als die Steuerung für den Datenverbindungstransceiver 104.
Der Datenver bindungstransceiver 104 führt die Modulation/Demodulation
der digitalen und/oder analogen Daten durch und überträgt die Daten sowohl als sie
auch zu empfangen über
die Verbindung 106 an die Erweiterungseinheit 107.
Die Verbindung 106 ist in der bevorzugten Ausführungsform über die A/C-Stromleitungen,
auch wenn die Verbindung 106 alternativ ein drahtloser
HF-Kanal sein kann, d.h. über
den Äther.
Auf der anderen Seite der Verbindung 106 ist der Datenverbindungstransceiver 108 der
Erweiterungseinheit 107, welcher die Modulation/Demodulation
der digitalen und/oder analogen Daten durchführt und sowohl die Daten überträgt als auch
empfängt über die
Verbindung 106 an den Datenverbindungstransceiver 104 der
Basiseinheit 101. Mit dem Datenverbindungstransceiver 108 ist
der Signalprozessor 109 der Erweiterungseinheit 107 verbunden. Ähnlich zu
dem Signalprozessor 103 der Basiseinheit 101 formatiert
dieser Signalprozessor 109 die Daten, stellt die Fehlerkorrekturfunktion
bereit und steuert den Datenverbindungstransceiver 108. Jedoch,
im Gegensatz zu dem Signalprozessor 103 der Basiseinheit 101 ist
dieser Signalprozessor 109 versehen mit einer direkten
Verbindung zu einem digitalen Computergerät 112, und dieser
Signalprozessor 109 ist verbunden zu einer Teilnehmeranschlussleitungsschnittstellenschaltung
(SLIC) 110, welche wiederum die Schnittstelle zu externer
Telefonausrüstung 111 bereitstellt.
Diese bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung verwendet elektrische Standardkomponenten und ist
angepasst, mit Standardtelefonausrüstung und Telefondienstverbindungen
zu arbeiten. Alternativ können
elektronische Sonderzweckgeräte
dafür eingesetzt
werden, und ausländische
oder Kundentelefonausrüstung
und/oder Verbindungen können
unterstützt
werden, ohne von dem Konzept dieser Erfindung abzuweichen.
-
2 zeigt
Komponentenabschnitte der Basiseinheit der bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist
hier gezeigt, die die A/C-Stromleitungsverbindung 106 verwendet,
wobei die Basiseinheit 101 in Form der funktionalen Blöcke betrachtet
wird. Daten werden sowohl empfangen als auch gesendet über die
Datenschnittstelle 201 an die externen Signale 105.
Die Datenschnittstellen-201-Funktion konditioniert die
Daten zur Verwendung durch den Systemprozessor 202. Der
Systemprozessor 202 führt die
notwendigen Funktionen zum Steuern der Basiseinheit 101 durch,
formatiert die Daten, fügt
Fehlerkorrektur hinzu und ist die zentrale Steuerung für die Basiseinheit 101.
Elektrisch verbunden mit dem Systemprozessor 202, stellt
der Transceiver 203 die Datenverbindugsmodulation und -demodulation
bereit, wie er auch das Trägersignal
bereitstellt für
Datenübertragung
und -empfang. In dem Fall der A/C-Stromleitungsverbindung 106 ist
eine Stromkonditionierungseinheit 204 bereitgestellt zum
Ankoppeln von Datensignalen an die A/C-Stromleitung 205. Daten,
die bereitgestellt werden an die SLCI in einem standarddrahtgebundenen
Telefonsystem werden bei dieser Erfindung übertragen an und von den Stromleitungen 205 (oder
alternativ einem drahtlosen HF-Kanal) unter Verwendung eines digitalen
Kommunikationssystems. Das bevorzugte Modulationsschema für die Verwendung über die
Verbindung 106 ist OQPSK, da dieses Modulationsschema eine
gute spektrale Effizienz aufweist und kosteneffizient ist sowohl
für Modulation
als auch für
Demodulation. Alternative Modulationsschemata können stattdessen verwendet
werden, ohne von dem Konzept dieser Erfindung abzuweichen. Typischerweise
empfängt
in dieser bevorzugten Stromleitungsverbindungsausführungsform
die Basiseinheit 101 digitale Daten von den Telefondienstverbindungen 105 von
einem Kabel oder anderen Verbindungsmitteln, kodiert die Daten, fügt Vorwärtsfehlerkorrektur
hinzu, um Datenfehler zu reduzieren und um zuverlässige Datenkommunikation
sicherzustellen, fügt
Daten-Scrambling zur Sicherheit hinzu zwischen Einheiten und sendet
diese verarbeiteten Daten über
die Stromleitung an die Erweiterungseinheiten 107.
-
3 zeigt
die Komponentenabschnitte der Erweiterungseinheit der bevorzugten
Ausführungsform
der Erfindung. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erweiterungseinheit 107 der
Erfindung ist hier gezeigt, die die A/C-Stromleitungsverbindung 106 verwendet,
welche betrachtet wird in Bezug auf die funktionalen Blöcke. In
dieser Ausführungsform der
Erweiterungseinheit 107 stellt eine Stromversorgungs- und
Konditionierungseinheit 301 sowohl die Schnittstelle zu
der Stromleitungsverbindung 106 bereit als auch die elektrische Energie
für die
Erweiterungseinheit 107. Mit der Stromversorgungs- und Konditionierungseinheit 301 kommuniziert
ein Transceiver 302, der in der bevorzugten Ausführungsform ein
digitaler PLC-Transceiver ist. Dieser Transceiver 302 führt im Wesentlichen
die gleiche Funktion aus wie oben beschrieben mit Bezug auf den
Transceiver 203 der Basiseinheit 101, d.h. er
moduliert und demoduliert, überträgt und empfängt die
Signale und wird gesteuert durch den Systemprozessor 303.
Der Systemprozessor 303 steuert die Funktion der Erweiterungseinheit 107,
wie er auch die Daten formatiert und die Vorwärtsfehlerkorrektur für die Erweiterungseinheit 107 bereitstellt.
Dieser Systemprozessor 303 ist ebenfalls versehen mit einer
direkten Verbindung zu einem digitalen Computergerät 306,
wobei die Teilnehmeranschlussleitungsschnittstellenschaltung 304 umgangen
wird. Eine Teilnehmeranschlussleitungsschnittstellenschaltung 304 ist
elektrisch verbunden mit dem Systemprozessor 303, um die Schnittstelle
zu den externen Telefontypgeräten 305 bereitzustellen.
Die Teilnehmeranschlussleitungsschnittstellenschaltung 304 schließt einen
Codec ein. Die bevorzugte Erweiterungseinheit, die die A/C-Stromleitungsverbindung 106 verwendet,
ist versehen mit Stromdurchleitungsanschlüssen, um ungewollte Interferenzen
in der Erweiterungseinheit 107 auszufiltern.