Beschreibung
Technisches Übertragungssystem
Die Erfindung betrifft ein technisches Übertragungssystem gemäß dem Oberbegrif des Anspruchs 1.
Es sind Computersysteme bekannt, bei denen Datenaustauschvorgänge zwischen den einzelnen an den Datenaustauschvorgängen beteiligten Teilnehmerkomponenten über ein sogenanntes ocal Area Network (LAN) oder ein sogenanntes ireless Local Area Network (WLAN) stattfinden. Für die Datenübertragung wird dabei ein entsprechend spezielles ISO OSI 7 Schichten Modell verwendet. Der Datenaustausch zwischen den Teilnehmerkompo- nenten des Computersystems findet zwar mit einer sehr hohen Datenübertragungsrate statt, oft aber nicht mit einer besonders hohen Dienstgüte, einer sogenannten Quality of Service (QoS) .
Es sind ferner Telefonsysteme für sprachliche Informationsübertragungen zwischen an den sprachlichen Informationsübertragungen beteiligte Teilnehmer bekannt, bei denen die eigentliche technische Informationsübertragung zwar mit einer niedrigen Datenübertragungsrate dafür aber mit einer sehr ho- hen Dienstgüte und einem besonders guten Sprachergebnis erfolgt. Für die technische Realisierung der Informationsübertragung wird auch hier ein entsprechend spezielles ISO OSI 7 Schichten Modell verwendet. Damit die sprachliche Informationsübertragung mit Hilfe eines solchen Modells stattfinden kann, sind ebenfalls entsprechende Teilnehmerkomponenten erforderlich, die die Schnittstelle zwischen den an den sprachlichen Informationsübertragungen beteiligten Teilnehmern und dem technischen Übertragungssystem bilden.
Unter Teilnehmerkomponenten sollen nicht nur reine Computergeräte verstanden sein, sondern auch solche Geräte, die zwar keine reinen Computergeräte sind, die aber in irgend einer
Form Computerähnliche Funktionalitäten aufweisen, mittels denen sie ihre zugedachten Aufgaben ausführen.
Das ISO OSI 7 Schichten Modell ist ein Dienstmodell für den Informationsaustausch zwischen entsprechenden Teilnehmerkomponenten über spezielle Kommunikationsprotokolle. Das Dienstmodell umfasst dabei von oberen zu unteren Schichten folgende Schichten: Anwendungsschicht, Darstellungsschicht, Sitzungsschicht bzw. Kommunikationssteuerungsschicht, Transport- schicht, Netzwerk-/Vermittlungs schicht, Verbindungs-/Siche- rungsschicht und Physikalische—/Bitübertragungsschicht .
Sind sogenannte Local Area Networks (z.B. LANs oder WLANs) an der Kommunikationsübermittlung beteiligt, ist die Verbin- dungs-/Sicherungsschicht nochmals in zwei aufeinander liegende Subschichten unterteilt. Diese sind in der Reihefolge von der oberen zur unteren Schicht als Logical Link Layer und als Media Access Layer bezeichnet.
Die Anwendungsschicht enthält diejenigen Dienste, die Anwendungen direkt unterstützen, z. B. Dateitransfer, Datenbankzugriff und E-Mail. Die Anwendungsschicht behandelt den allgemeinen Netzwerkzugang, die Flusskontrolle und die Fehlerbehebung .
Die Darstellungsschicht bestimmt das Datenformat. Sie kann als Dolmetscher betrachtet werden, da sie in der sendenden Teilnehmerkomponente die Daten der Anwendungs schicht in ein für alle weiteren betroffenen Teilnehmerkomponenten gebrauch— liches Format umwandelt. Die Darstellungsschicht trägt die Verantwortung für die Protokollumwandlung, die Datenverschlüsselung, die Wandlung des Zeichensatzes und die Erweiterung von Grafikbefehlen. Ebenfalls erfolgt in dieser Schicht die Datenkompression. Auf dieser Schicht arbeitet ein Dienst- programm, das als sogenannter Redirektor bekannt ist.
Die Sitzungsschicht bzw. Kommunikat ionssteuerungsschicht ermöglicht zwei Anwendungen zwischen verschiedenen Teilnehmerkomponenten gegenseitig eine Verbindung (Sitzung) herzustellen .
Damit mehrere Teilnehmerkomponenten insbesondere eines Computersystems, das ein Local Area Network bzw. Wireless Local Area Network einbindet, gleichzeitig schnell und einfach Daten in diesem System bzw. in diesen Netzwerken übertragen können, werden diese Daten in kleine Blöcke unterteilt. Diese Blöcke sind auch als Pakete oder Rahmen bezeichnet.
Die Transportschicht sorgt für die fehlerfreie Übertragung der Pakete in der richtigen Reihenffolge . Lange Nachrichten sind in jedem Fall in solche einzelne Pakete unterteilt, während kurze Nachrichten gegebenenfa-Lls auch in einem einzigen Paket zusammengefasst sein können. Die Transportschicht sorgt für die Flusssteuerung und die Fehlerbehandlung.
Die Netzwerk-/Vermittlungsschicht i_st für die Aktualisierung der Nachrichten und die Übersetzung der logischen Adressen und Namen zuständig. In dieser SchzLcht wird auch der Übertragungsweg estgelegt .
Die Verbindungs—/Sicherungsschicht sendet Datenrahmen von der Netzwerk-/Vermittlungsschicht zur Physikalischen-/Bitübertra- gungsschicht . Auf der Empfangsseite werden die Rohbits der Bitübertragungsschicht zu Datenrahirien zusammengefasst . Bei einem Datenrahmen handelt es sich um eine logische Anordnung zu Aufnahme der Nutzdaten.
Eine Logical Link Control Teilschicht verwaltet die Datenverbindung und definiert logische Schnittstellenpunkte, sogenannte SAPs (Service Access Points) . Andere Teilnehmerkompo- nenten können diese SAPs verwenden oder sich auf sie beziehen, um Informationen aus der Logical Link Control Teilschicht zu den darüber liegenden Schichten zu transportieren.
Die Media Access Control Teilschicht, die unterhalb der Logical Link Control Teilschicht angeordnet ist, bewerkstelligt den Zugriff einer Teilnehmerkomponente auf die Physikalische- /Bitübertragungsschicht. Diese Schichten tauscht Informationen direkt mit einer Teilnehmerkomponente aus .
Die Physikalische-/Bitübertragungsschicht hat die Aufgabe, den Rohbitstrom über das physikalische Medium (zum Beispiel Netzwerkkabel) zu übertragen. Diese Schicht legt fest, wie das Kabel an die Teilnehmerkomponente angeschlossen ist. Die Bitübertragungsschicht ist für die Übertragung der Bits (0 und 1) von einer Teilnehmerkomponente zur anderen zuständig.
Die beiden obersten Schichten können als ein AnwendungsSystem, die darunter angeordnete Sitzungsschicht bzw. Kommunika- tionssteuerungsschicht kann als ein Transportsystem und bis auf die Physikalische-/Bitübertragungsschicht können die restlichen unteren Schichten als ein Übertragungssystem auf- gefasst werden.
Diesen jeweiligen Übertragungssystemen sind dabei jeweils entsprechende Protokollgruppen zugeordnet . Für das Anwendungssystem sind z. B. die Anwendungsprotokolle zuständig, für das Transportsystem sind die Transportprotokolle zuständig und für das ÜbertragungsSystem sind, die Vermittlungsprotokolle zuständig.
Aufgabe der Erfindung ist, ein technisches Übertragungssystem basierend auf einem ISO OSI 7 Schichten Modell anzugeben, das ermöglicht, verschiedenartige Systeme, die basierend auf entsprechend verschiedenartigen ISO OSI 7 Schichten Modellen arbeiten, miteinander zu verbinden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein technisches Ü— bertragungssystem gelöst, das die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist .
Danach wird ein technisches Übertragungssystem basierend auf einem ISO-OSI 7 Schichten Modell vorgeschlagen, bei dem die unterhalb einer vorgegebenen Schicht angeordneten Schichten einschließlich dieser vorgegebenen Schicht von beiden Systemen gemeinsam genutzt werden. Die oberhalb der vorgegebenen Schicht angeordneten Schichten jeweils der jeweiligen Systeme werden von den jeweiligen Systemen jeweils alleine benutzt. Zwischen den gemeinsam benutzten unteren Schichten und den jeweils eigenen oberen Schichten der jeweiligen Systeme ist eine für die gemeinsam benutzten unteren Schichten und die jeweilig alleine benutzten oberen Schichten eine insgesamt gemeinsame Verzweigungs—/Kombinationsschicht angeordnet und ist nochmals zwischen der besagten Verzweigungs—/und Kombina- tionsschicht und den eigenen oberen Schichten eines der verschiedenen Systeme eine Anpassschicht angeordnet .
Die insgesamt gemeinsame Verzweigungs—/Kombinationsschicht stellt eine Art Y—Gabelung der verschiedenen Datenwege von und zu einer Teilnehmerkomponente dar, die auch unterschiedlichen Systemen angehören können. Die Anpassungs schicht dient dabei zur gegenseitigen Anpassung der verschiedenen Systeme.
Durch diese Zusammenschaltungsmöglichkeit unterschiedlicher Systeme können die Vorteile der jeweiligen Systeme miteinander kombiniert werden.
Beispielsweise können die hohen Datenübertragungsraten, die in Computersystemen möglich sind, mit der hohen Dienstgüte und der hohen Sprachqualität von Telefonanlagen miteinander verbunden werde .
Weitere Vorteile sind die Möglichkeit der Einsparung einer Funkkomponente, wenn beispielsweise parallel eine drahtlose Telefonanlage und eine Computeranlage mit drahtlosem An- schluss an ein Wireies s Area Network betrieben werden. In diesem Fall sind nicht mehr zwei verschiedenartige Empfänger
für zwei verschiedenartige Sender sondern sind nur mehr ein gemeinsamer Empfänger für die beiden verschiedenar igen Sender nötig. Damit ist erstens eine Kosteneinsparung erzielt und sind zweitens Koexistenzprobleme zwischen den beiden un- terschiedlichen Systemen vermieden. Außerdem ist ein Auskommen mit kleineren räumlichen Ausmaßen möglich. Zum Beispiel fällt eine Stellfläche weg und auch der Platz für eine weitere Antenne wird nicht gebraucht. Auf der anderen Seite bleibt aus der Sicht der oberen Schichten die Kontinuität der Ein- zelsysteme, zum Beispiel die Weiterverwendbarkeit von zum Beispiel sogenannten PN CAPs, erhalten.
Das von ETSI (European Telecommunications Standards Institute) standardisierte Zugriffsverfahren GAP (Generic Access Profile) erlaubt es, ähnlich wie bei GSM (Global System for
Mobile Communications) , Mobilteile unterschiedlicher Hersteller an DECT (Digital Enhanced Cordless Telecommunications) - Systemen zu betreiben. Siemens hat oberhalb von GAP zusätzlich leistungsfähige proprietäre Protokollelemente (PN CAP) implementiert, die es ermöglichen, die Leistungsmerrkmale von Nebenstellenanlagen auch vom Mobilteil aus komforta±>el zu nutzen .
Insgesamt bleiben, wie schon gesagt, die Funktionalitäten beider zu integrierender Einzelsysteme im vollen Umfang erhalten. Außerdem ist die Möglichkeit gegeben, unte-rschiedli- che verschiedenartige Systeme zu integrieren. Es ist das Abbilden von Higher Layer Prozeduren und Higher Layer- Funktionalitäten, für die es an sich im Transportsystem keine Lower Layer Prozeduren oder keine Lower Layer Funktionalitäten gibt, möglich. Erreicht wird dies durch die Abbildungsmechanismen in der Anpassschicht, durch die zum Beispiel Connection Oriented Services auf Paket Oriented Services in Richtung untere Schichten umgesetzt werden, umgekehrt werden entspre- chende Paket Oriented Services in Richtung obere Schichten wieder in zum Beispiel Connection Oriented Services zurück abgebildet. Connection Oriented Services beispielsweise haben
in den unteren Schichten keine entsprechenden Prozeduren oder Funktionalitäten .
Die Verwendung einer gemeinsamen Schnittstelle hat weiter den Vorteil, dass die Komplexität des Systems reduziert wird . Außerdem reduziert das nunmehr mögliche Datenrouting in der Verzweigungs—/Kombinationsschicht den sogenannten Overhead (die Filterung) in der übergeordneten Schicht. Wird die Sprachübertragung vor der Datenübertragung priorisiert, "wird hierdurch außerdem eine ansonsten verstärkt vorherrschende Übertragungsverzögerung reduziert .
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
Danach wird die Integration zweier verschiedener Übertra— gungssysteme auf die Integration eines Computersystems und eines Telefonsystems angewendet, weil diese beiden Systeme heute mit zu den wichtigsten Übertragungssystemen gehören und weil sie bisher eine doppelte In rastruktur beanspruchen . Mit der Erfindung ist es möglich, den Bedarf an einer doppelten Infrastruktur zu senken.
Die Anwendung der Erfindung auf nach dem DECT-Standard arbei— tende Telefonsysteme ist von Vorteil, weil derartige Telefonsysteme derzeit sehr verbreitet sind und die Erfindung von daher einen großen Effekt hat .
Entsprechendes gilt für Netzwerke wie das Local Area Network oder Wireless Local Area Network, weil diese Netzwerke heute die gängigen Netzwerke sind und diese durch die Erfindung weiter verbessert werden.
Die Ein- bzw. Auskopplung eines zweiten unterschiedlichen Übertragungssystems auf der Schichtebene Media Access Control hat den Vorteil, dass der Datenfluss nicht erst noch viele
Ebenen weiter nach unten gehen muss, um dann letztlich bei einem Empfänger wieder herausgefiltert zu werden.
In einer vorteilhaften Weiterbi_ldung der Erfindung sind in der Verzweigungs-/Korαbinationss chicht Quality of Service- Mechanismen integriert, wodurch-, die Qualität der eingephasten Datenübertragung verbessert ist- .
Systemspezifische Identifizieruxngsmerkmale gestatten das sys- temspezifische Auftrennen und Zuordnen jeweilig entsprechender systemspezifischer Nachriclαten zu einem jeweils zugehörigen Übertragungssystem.
Die Abbildungsmechanismen ermöςglichen das Abbilden von Proze- duren/Meldungen des einen Übertragungssystems auf Prozeduren/Meldungen des anderen Übertragungssystems und umgekehrt, so dass dadurch eben verschiedene Übertragungssysteme miteinander integrierbar sind.
Nachfolgend wird ein Ausführunςjsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert- .
Darin zeigt die einzige Figur schematisch ein erfindungsgemä— ßes Übertragungssystem basierend auf einem ISO OSI 7 Schich- ten Modell. Die einzelnen Schichten sind dabei nach einem ersten Übertragungssystem SYSTEM A und einem zweiten Übertragungssystem SYSTEM B getrennt in eine Schichtengruppe DLC A bzw. DLC B zusammengefasst, die. die einzelnen Schichten Anwendungsschicht, Darstellungsschicht, Sitzungs- bzw. Kommuni— kationssteuerungsschicht, Transportschicht, Netzwerk-/Ver- mittlungsschicht und von der Verbindungs-/Sicherungsschicht die Schicht Logical Link Layer umfasst.
Ganz oben auf diesen Schichten ist jeweils eine Ebene einge- zeichnet, die jeweils eine Netzwerkkomponente NWK A bzw. NWK B als Startpunkt bzw. Endpunkt einer Datenübertragung symbolisiert, je nachdem, von welcher Seite aus zu welcher Seite
die Datenübertragung erfolgt. Diese Komponenten sind nicht Teil des ISO OSI 7 Schichten Modells.
Im unteren Teil der Figur ist die zweite Teilschicht Media Access Control MAC A der Verbmdungs-/Sιcherungsschιcht und die Physikalιsche-/Bιtübertragungsschicht PHY A zu sehen.
Dazwischen ist sowohl für die unteren Schichten als auch für die eweils oberen Schichten eine gemeinsame Verzweigungs- /Kombinat 0ns schicht VK zu sehen und wiederum zwischen der
Verzweιgungs-/Kombmatιonsschιcht VKS und den oberen Schichten des einen UbertragungsSystems, im vorliegenden Fall des Ubertragungssystems B, ist eine Anpassschicht AS zu sehen.
Gemäß dem vorliegenden Ausfuhrungsbeispiel ist das erste U— bertragungssystem SYSTEM A ein Computersystem und ist das zweite Ubertragungssystem SYSTEM B ein Telefonsystem.
W e die Figur zeigt, gehören im vorliegenden Ausfuhrungsbei- spiel die unteren Schichten zum ersten Ubertragungssystem
SYSTEM A. Die Prozeduren und Meldungen des zweiten Übertragungssystem SYSTEM B werden mit Hilfe der Anpassschicht AS und der gemeinsamen Verzweιgungs-/Kombmatιonsschιcht VKS an das erste Ubertragungs System SYSTEM A angepasst, so dass das erste Ubertragungssystem SYSTEM A die Prozeduren und Meldungen des zweiten Ubertragungssystems SYSTEM B verstehen kann. Umgekehrt werden durch die gemeinsame Verzweigungs—/Kombi- nationsschicht VKS und die Anpassschicht AS die Prozeduren und Meldungen des ersten Übertragungssystems SYSTEM A wieder zurück verwandelt, so dass das zweite Ubertragungssystem SYSTEM B die Prozeduren und Meldungen des ersten Ubertragungssystems SYSTEM A verstehen kann.
In einer weiteren Detailierung können solche Vorgange wie folgt naher beschrieben werden, wobei die Übertragungsrich- tung vom Ubertragungssystem SYSTM B zum Ubertragungssystem
SYSTEM A zu Grunde gelegt ist. Bei einer umgekehrten Betrachtung erfolgen entsprechend umgekehrte Abbildungen:
- Abbildung eines (DECT) Connection Establishment auf adapti- onlayer-generierte (WLAN) Request- und Confirm Messages, welche von dem korrespondierenden Adaptionlayer verstanden werden;
- Abbildung eines (DECT) Connection Maintenance in periodisch übertragene, timer-überwachte CWLAN) Pakete; - Abbildung eines (DECT) Connection Release auf eine adaptionlayer—generierte (WLAN) Release Message;
- Abbildung des (DECT) Kanals auf: eine adaptionlayer- generierte (WLAN) Broadcast Massage.