DE10056390A1 - Breitbandkabelnetz, Netzwerkinterfacegerät für ein Breitbandkabelnetz und Verfahren zur Übertragung von Daten - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Breitbandkabelnetz zur Übertragung von Daten, die insbesondere Videodienste repräsentieren, umfassend wenigstens eine Kopfstation und eine Vielzahl von Teilnehmer-Anschlußstellen. Das Breitbandkabelnetz weist Netzwerkinterfacegeräte auf, die jeweils einer oder mehreren Teilnehmer-Anschlußstellen vorgeschaltet sind, und daß ein solches Netzwerkinterfacegerät einer Teilnehmer-Anschlußstelle nur eine Auswahl der Daten, die über das Breitbandkabelnetz zum Netzwerkinterfacegerät kommen, zuleitet. Die Erfindung ist auch auf ein Netzwerkinterfacegerät und auf ein Verfahren zur Übertragung von Daten über ein Breitbandkabelnetz gerichtet.

Description

Die Erfindung betrifft allgemein Breitbandkabelnetze, und genauer ein Breitbandkabelnetz zur Übertragung von Daten, die insbesondere Videodienste repräsentieren, ein Netzwer­ kinterfacegerät für ein solches Netz und ein Verfahren zur Übertragung von Daten an Teilnehmer über ein Breitbandka­ belnetz.

Das Fernsehsignal ist, unabhängig von der verwendeten Norm, eines der komplexesten Signale der Datenübertragungstech­ nik. Das herkömmliche Analogsignal besteht aus einer Kombi­ nation von Amplituden-, Frequenz-, Phasen- und Pulsmodula­ tionsverfahren auf einem 8-MHz-Kanal (6 MHz in den USA).

Das sog. Kabelfernsehen (englisch: Cable TV, abgekürzt CATV) geht auf die sechziger Jahre zurück. Die anfänglich hierfür verwendeten Breitbandkabelnetze beruhten auf einer Baumarchitektur, bei der alle Signale von einer Kopfstation stammten und über eine Reihe von Hauptleitungen, Zweiglei­ tungen und Zuführleitungen zu den einzelnen Teilnehmern ge­ führt wurden. In relativ kleinen Abständen angeordnete ana­ loge Zwischenverstärker sorgten für ausreichend hohe Si­ gnalpegel. Gegen Ende der achtziger Jahre wurde erkannt, daß CATV-Netze durch Verwendung fiberoptischer Kabel hin­ sichtlich Qualität und Kapazität verbessert werden können. Zunächst wurde auf die Netze ein sog. Fiber Backbone (FBB) aufgesetzt. In einer weiteren Entwicklungsstufe wurde die Verwendung fiberoptischer Kabel in Richtung Teilnehmer aus­ gedehnt. In der "letzten Meile" vor dem Teilnehmer (bei der es sich oft nur um 100 Meter handelt) werden im allgemeinen nach wie vor die bestehenden Koaxialkabel verwendet. Diesen Teil von CATV-Netzen nennt man Fiber-Koaxial-Hybridnetzwerk (Englisch: Hybrid Fiber Coaxial (HFC) Network). Wegen der geringeren Dämpfung bei Übertragung auf fiberoptischen Ka­ beln sind bei HFC-Netzwerken nur eine geringere Anzahl von Zwischenverstärkern erforderlich.

Die Belegung der CATV-Netze mit Übertragungssignalen war der bereits zuvor üblichen Versendung von Fernsehdiensten mit terrestrischen Antennen durch die Luft nachgebildet. Und zwar sind die CATV-Netze für eine Übertragung mehrerer Fernsehprogramme in nur einer Richtung, von der Kopfstation zu den Teilnehmern ausgelegt. Der Betrieb erfolgt nach dem Breitensendungs-Prinzip (broadcasting), d. h. die ins CATV- Netz eingespeisten Programme werden zu allen Teilnehmern übertragen, die durch Einstellung eines am Fernsehempfangs­ gerät jeweils einen gewünschten Kanal auswählen. Dies er­ laubte zunächst keine dienstspezifische Vergütung der Fern­ sehdienst-Anbieter für die Inanspruchnahme einzelner Dien­ ste, und war daher nur für öffentlich-rechtliche und werbe­ finanzierte Fernsehdienste geeignet. Bezahlfernsehen (Pay- TV) wurde erst später dadurch ermöglicht, daß Pay-TV-Pro­ gramme verschlüsselt gesendet werden, und nur diejenigen Teilnehmer, welche nach Bezahlung entsprechender Gebühren beim Pay-TV-Dienstanbieter ein geeignetes Entschlüsselungs­ gerät erhalten, diese Sendungen entschlüsseln konnten. Durch die vor wenigen Jahren erfolgte, zumindest teilweise Umstellung von analoger auf digitale Übertragung ist es, u. a. durch die Verwendung von Kompressionsverfahren (wie MPEG2) möglich geworden, mehrere Fernsehkanäle (z. B. 10 Ka­ näle) in einem Frequenzband für einen Analogkanal (8 MHz bzw. 6 MHz) unterzubringen. Zur Rückverwandlung der digitalen Signale in analoge Signale, die am Eingang eines her­ kömmlichen Fernsehempfangsgeräts benötigt können, muß der Teilnehmer eine sog. Set-Top-Box einsetzen, welche meistens auch für die oben genannte Entschlüsselung von Pay-TV- Programmen sorgt. Hierfür hat sich zumindest in einigen wichtigen Industrieländern bis jetzt noch kein Standard durchgesetzt, so daß ein Teilnehmer zum Empfang von Dien­ sten verschiedener Anbieter möglicherweise mehrere Set-Top- Boxen vorhalten muß. Während mit der Einführung verschlüs­ selter Pay-TV-Programme ein "Multicasting", also die Ver­ sendung ein- und desselben Programms für viele (aber nicht alle) Teilnehmer geschaffen wurde, erlaubt die digitale Versendung wegen der durch sie möglichen Erhöhung der Zahl der Kanäle erstmals die Einführung des sog. Bedarfsfernse­ hens (Video-on-demand). Hierbei signalisiert ein einzelner Teilnehmer dem Diensteanbieter, daß er zu einem bestimmten Zeitpunkt ein bestimmtes Programm sehen möchte. Diese Si­ gnalisierung erfolgt mit Hilfe eines Eingabegeräts, welches die Signalisierungsinformation auf gesondertem Wege, näm­ lich über das Telefonnetz mit Hilfe eines Modems an den Diensteanbieter überträgt. Das angeforderte Programm wird dann mit einer speziellen Verschlüsselung in das Kabelnetz eingespeist, die nur die Set-Top-Box des Teilnehmers, der das Programm angefordert hat, entschlüsseln kann. Weiterge­ hende Einzelheiten zur Entwicklung der CATV-Netze und der bei ihnen verwendeten Technik entnimmt man beispielsweise R. Bates: "Broadband Telecommunications Handbook, McGraw- Hill, 2000, Seiten 217-230, sowie A. Azzam et al.: "Broadband Access Technologies, McGraw-Hill, 1999, Seiten 152-164.

Eine solche Aufwärts-Signalisierung über das Telefonnetz ist jedoch umständlich und hat nur die geringe Bandbreite des Telefonnetzes. Es entstand daher für den Ausbau indivi­ dualisierter und interaktiver Videodienste der Wunsch, breitbandig Aufwärtsinformation über das CATV-Netz übertra­ gen zu können. Außerdem wird seit geraumer Zeit nach Mög­ lichkeiten gesucht, sämtliche Privat- und Geschäftshaushal­ te breitbandig an das Internet anschließen zu können (dieses Projekt wird häufig mit dem Schlagwort "Information Highway" bezeichnet). Über das heute meist für den Inter­ netverkehr verwendete Telefonnetz läßt sich dies nicht oder höchstens in sehr beschränktem Umfang verwirklichen. Auch ist das bestehende Telefonnetz für datenintensive Formen der Telefonie, z. B. Bildtelefonie kaum geeignet, so daß auch für Weiterentwicklungen in dieser Richtung Bedarf nach einem breitbandigem Anschluß aller privaten und geschäftli­ chen Haushalte besteht.

Hierfür kommen vordringlich die CATV-Netze in Frage. Denn sie sind aufgrund ihrer Eignung für die Übertragung einer Vielzahl von Fernsehprogrammen von vornherein breitbandig ausgelegt (eine Übertragung ist z. B. im Bereich von 5 bis 860 MHz möglich) und haben bereits heute eine große Durch­ dringung erreicht (in Europa sind in den wichtigsten Indu­ strieländern bereits die meisten städtischen Haushalte an CATV-Netze angeschlossen, und in Nordamerika besteht eine noch weitgehendere Durchdringung). Für die Aufwärtskommuni­ kation kann der für Fernsehübertragung bisher nicht genutz­ te untere Teil des Übertragungsfrequenzbereichs von 5 bis 65 MHz genutzt werden, für die Abwärtsübertragung neben den bisher für Fernsehübertragung genutzten Bereich von z. B. 85 bis 550 MHz hauptsächlich der darüberliegende Bereich von 550 bis 860 MHz. Hierbei sind Datenübertragungsraten in Ab­ wärtsrichtung von z. B. bis zu 34 Mbit/s und in Aufwärts­ richtung von bis zu 10 Mbit/s erreichbar. Netzseitig sind die bisher unidirektional wirkenden Zwischenverstärker durch bidirektionale Verstärker zu ersetzen und die Kopf­ stationen zum Empfang und zur Verarbeitung von Aufwärtssen­ dungen zu gestalten. Während bei einem üblichen Telefonzu­ gang ins Internet im allgemeinen eine Punkt-zu-Punkt-Ver­ bindung zu einem Serviceprovider im Basisband vorliegt, sind bei CATV-Netzen die Verhältnisse komplizierter: und zwar können viele Teilnehmer gleichzeitig versuchen, Auf­ wärtsinformation zu senden, und für Senden und Empfangen steht nicht nur das Basisband, sondern viele verschiedene Bänder zur Verfügung. Entsprechend erfolgt die Buszuteilung an jeden Teilnehmer nach dem Ethernet-Verfahren (Multiple- Access-Verfahren), bei dem jeder Teilnehmer beim Senden überprüft, ob der Bus frei ist, andernfalls wird die Über­ tragung abgebrochen und später von neuem versucht. Die Aus­ wahl eines bestimmten Aufwärts- und Abwärtskanals erfolgt in einem, der eigentlichen Übertragung vorausgehenden Si­ gnalisierungs- und Zuteilungsdialog mit einer hierfür zu­ ständigen Steuerstation (z. B. der Kopfstation oder einem zwischen Kopfstation und Teilnehmer gelegenen Hub). Hin­ sichtlich des Übertragungsprotokolls ist in der Praxis noch nicht abschließend entschieden, ob die Übertragung auf der Grundlage des Asynchronous Transfer Mode (ATM) oder des In­ ternet Protocol (IP) erfolgen wird. Der entsprechende Stan­ dard auf Grundlage von ATM ist IEEE 802.14, derjenige auf der Grundlage des IP wird als DOCSIS (Data Over Cable Ser­ vice Interface Specifications) bezeichnet (es gibt derzeit DOCSIS-Versionen 1.0 bis 1.2). Es ist jedoch eher damit zu rechnen, daß sich der IP-basierende DOCSIS-Standard zumin­ dest im HFC-Teil der CATV-Netze (und damit auch für die beim Teilnehmer aufzustellenden Kabelmodems) durchsetzt, da ein IP-basierendes Protokoll besser hochskalierbar ist als ein ATM-basierendes, und zudem die Übertragung von Inter­ netdiensten einfacher erfolgen kann (denn es entfällt ein Umpacken der TCP/IP-Datenpakete, was beim ATM-basierenden Protokoll erforderlich ist). DOCSIS-Kabelmodems sind be­ reits von einer Reihe verschiedener Hersteller erhältlich. Weitere Einzelheiten der bidirektionalen Breitbandübertra­ gung über CATV-Netze, über hierfür geeignete Kabelmodems sowie die ATM- und DOCSIS-Standards finden sich in Bates, Seiten 231-245, und Azzam et al., Seiten 164-190.

Die Erfindung stellt gemäß einem ersten Aspekt ein Breit­ bandkabelnetz zur Übertragung von Daten, die insbesondere Videodienste repräsentieren, bereit. Es umfaßt wenigstens eine Kopfstation und eine Vielzahl von Teilnehmer- Anschlußstellen. Das Breitbandkabelnetz weist Netzwerkin­ terfacegeräte auf, die jeweils einer oder mehreren Teilneh­ mer-Anschlußstellen vorgeschaltet sind. Das Netzwerkinter­ facegerät leitet einer Teilnehmer-Anschlußstelle nur eine Auswahl der Daten, die über das Breitbandkabelnetz zum Netzwerkinterfacegerät kommen, zuleitet.

Gemäß einem weiteren Aspekt stellt die Erfindung ein Netz­ werkinterfacegerät für ein Breitbandkabelnetz zur Übertra­ gung von Daten, die insbesondere Videodienste repräsentie­ ren, zu einer Vielzahl von Teilnehmer-Anschlußstellen be­ reit. Das Netzwerkinterfacegerät ist zur Vorschaltung vor eine oder mehrere Teilnehmer-Anschlußstellen bestimmt. Es ist so ausgebildet, daß es einer Teilnehmer-Anschlußstelle nur eine Auswahl der Daten, die über das Breitbandkabelnetz zum Netzwerkinterfacegerät kommen, zuleitet.

Gemäß einem noch weiteren Aspekt ist die Erfindung auf ein Verfahren zur Übertragung von Daten, die insbesondere Vide­ odienste repräsentieren, über ein Breitbandkabelnetz ge­ richtet. Das Breitbandkabelnetz umfaßt wenigstens eine Kopfstation und eine Vielzahl von Teilnehmer-Anschluß­ stellen. Netzwerkinterfacegeräte sind jeweils einer oder mehreren Teilnehmer-Anschlußstellen vorgeschaltet. Bei dem Verfahren leiten Netzwerkinterfacegeräte einer Teilnehmer- Anschlußstelle nur eine Auswahl der Daten, die über das Breitbandkabelnetz zum Netzwerkinterfacegerät kommen, zu.

Die Erfindung wird nun anhand von bevorzugten Ausführungs­ beispielen und der angefügten beispielhaften Zeichnung nä­ her erläutert. In der schematischen Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Breitbandka­ belnetzes;

Fig. 2 ein Schemadiagramm der für Aufwärts- und Abwärts­ sendungen zur Verfügung stehenden Frequenzkanäle;

Fig. 3 eine stark vereinfachte Darstellung von Datenpa­ keten verschiedener Dienste;

Fig. 4 eine Schemadarstellung eines Netzwerkinterfacege­ räts; und

Fig. 5 ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur selektiven Weiterleitung von Daten an einen Teilnehmer.

In den Figuren tragen sich entsprechende Elemente gleiche Bezugszeichen.

Bevor das Breitbandkabelnetz gemäß Fig. 1 näher erläutert wird, folgen zunächst einige Anmerkungen zu den offenbarten Ausführungsformen.

Bei den gezeigten Ausführungsformen wird unter Breitband­ netzwerk ein solches verstanden, bei dem die Daten in vie­ len Frequenzkanälen übertragen werden, im Gegensatz zur Ba­ sisbandübertragung, bei welcher nur ein Frequenzkanal zur Übertragung dient.

Unter "Dienst" wird z. B. ein einzelnes Fernseh- oder Audio­ programm, ein einzelnes Video-on-demand-Programm, ein In­ ternetzugang für eine bestimmte Teilnehmer-Anschlußstelle, Audio- oder Video-Telefonie etc. verstanden. Ein Teilneh­ mer-Haushalt kann über eine oder mehrere Anschlußstellen verfügen, von denen z. B. eine dem Fernsehen und eine andere dem Internetanschluß dient. Die Auswahl der Daten, die ei­ ner Teilnehmer-Anschlußstelle zugeleitet werden, erfolgt wenigstens teilweise entsprechend einer Vorgabe seitens ei­ ner Steuerinstanz des Breitbandkabelnetzes erfolgt, wobei die Vorgabe dem unmittelbaren Zugriff des Teilnehmers ent­ zogen ist. Der einzelne Teilnehmer kann im allgemeinen nur mittelbar beeinflussen, welche Dienste seiner Teilnehmer- Anschlußstelle zugeleitet werden, beispielsweise indem er einer Steuerinstanz des Breitbandkabelnetzes signalisiert, daß er ein bestimmtes Videoprogramm zu einer bestimmten Uhrzeit sehen möchte oder Zugang zum Internet erhalten möchte. Die Zuleitung des gewünschten Dienstes zu der Teil­ nehmer-Anschlußstelle erfordert aber z. B., daß die Steue­ rinstanz hiervon Kenntnis nimmt (also etwa Anfangs- und Endzeitpunkt der Inanspruchnahme des jeweiligen Dienstes in einer Datenbank registriert) und/oder daß bestimmte Bedin­ gungen für eine Dienstinanspruchnahme erfüllt sind, z. B. daß der Teilnehmer sich erfolgreich bei der Steuerinstanz authentifiziert und für die Nutzung des betreffenden Dien­ stes berechtigt ist (etwa indem er dem Diensteanbieter zu­ vor die Ermächtigung zum Einzug von anfallenden Dienstge­ bühren erteilt hat). Wie unten noch näher erläutert wird, ist es möglich, daß bestimmte Dienste (z. B. öffentlich­ rechtliche Fernsehprogramme) sämtlichen Teilnehmer- Anschlußstellen, die hierfür eingestellt sind, permanent und bedingungslos zugeleitet werden.

Die Auswahl kann auch darin bestehen kann, daß gar keine Daten der Teilnehmer-Anschlußstelle zugeleitet werden, die­ se also durch das Netzwerkinterfacegerät - entsprechend z. B. einer Vorgabe der Steuerinstanz - effektiv abgeschal­ tet und angeschaltet werden kann.

Bei den gezeigten Ausführungsformen ist das Breitbandkabel­ netz nicht nur zur Übertragung von Abwärtsdaten zum Teil­ nehmer, sondern auch zur Übertragung von Aufwärtsdaten vom Teilnehmer eingerichtet. Erst diese Maßnahme erlaubt eine einfache und umfassende Signalisierung eines gewünschten Dienstes seitens des Teilnehmers (z. B. eines bestimmten in­ dividualisierten Videoprogramms), sowie die Teilnahme an breitbandigen interaktiven Diensten, wie Internetverkehr, Gesprächstelefonie- und Bildtelefonieverkehr, über das CATV-Netz. Auch bei (im obigen Sinn) "abgeschalteter" An­ schlußstelle kann der Teilnehmer Signalisierungsdaten ein­ speisen, etwa um die "Anschaltung" der Anschlustelle für einen bestimmten Dienst zu veranlassen.

Bei der eingangs dargestellten Evolution der CATV-Netze vom Anfang der 60er Jahre bis zum heutigen Zeitpunkt ist eines gleichgeblieben: Nämlich die Tatsache, daß die gesamten, über das CATV-Netz (oder ein Teilnetz hiervon) übertragenen Dienste zu jeder zu diesem (Teil)-Netz gehörenden Teilneh­ mer-Anschlußstelle geleitet werden. Jeder Teilnehmer kann also sämtliche Dienste und den gesamten Datenverkehr der anderen Teilnehmer (auch in Aufwärtsrichtung) empfangen und sich möglicherweise durch nicht autorisierte Entschlüsse­ lung Zugang zu nicht für ihn bestimmten Diensten und Infor­ mationen verschaffen. Den offenbarten Ausführungsformen liegt jedoch ein anderer Grundgedanke zugrunde, nämlich derjenige, den einzelnen Anschlußstellen nur noch selektiv die für sie bestimmten Dienste und Daten (oder - im Grenz­ fall der "Abschaltung" - gar keine Dienste und Daten zuzu­ leiten).

Obwohl bei den offenbarten Ausführungsformen stets die Mög­ lichkeit zur Übertragung in Abwärts- und Aufwärtsrichtung vorgesehen ist, ist das Breitbandkabelnetz bei anderen (nicht gezeigten) Ausführungsformen nur zur Übertragung in Abwärtsrichtung ausgebildet. Denn bei selbst bei solchen einfacheren Formen von Breitbandkabelnetzen kann es vor­ teilhaft sein, den einzelnen Teilnehmer-Anschlußstellen nur diejenigen Dienste zuzuführen, zu deren Empfang sie berech­ tigt sind. Dies erlaubt beispielsweise den Wegfall von spe­ ziellen Decodern und Set-Top-Boxen.

Bei den offenbarten Ausführungsformen lassen sich die Dien­ ste, welche das Netzwerkinterfacegerät an eine Anschluß­ stelle durchläßt, in folgende drei Gruppen einteilen:

• a) Broadcast-Dienste, wie z. B. öffentlich-rechtliche Fernsehprogramme, die zu jeder Anschlußstelle, die zum Empfang von Fernsehsendungen eingestellt ist, durchgelassen werden;
• b) Multicast-Dienste, z. B. Pay-TV-Programme. Dies sind Dienste, die nicht individuell für einen bestimmten Teilnehmer, sondern in gleicher Weise für eine Viel­ zahl von Teilnehmern gesendet werden. Voraussetzung für die Durchleitung zur Anschlußstelle ist, daß der zugehörige Teilnehmer eine Berechtigung zum Empfang dieser Dienste hat;
• c) Individuell an die jeweilige Anschlußstelle gerichte­ te Dienste, wie z. B. eine angeforderte Video-On- Demand-Sendung, oder an die Anschlußstelle gerichte­ te, eingehende Internet- oder Telefoniedaten. Auch diese Dienste und Daten werden nur durchgelassen, wenn die Anschlußstelle eine Berechtigung zu deren Empfang hat. Dies kann z. B. dann erfüllt sein, wenn die Dienste und Daten an die betreffende Anschluß­ stelle gerichtet sind.

Bei den offenbarten Ausführungsformen erfolgt zumindest in dem vor dem Netzwerkinterfacegerät liegenden Teil des CATV- Netzes der gesamte Verkehr durch Übertragung digitaler Da­ ten. Diese sind für die richtige Zuordnung mit dienstbezo­ genen und/oder teilnehmerbezogenen Adressen versehen. Die Berechtigung zum Empfang bestimmter Dienste wird dem Netz­ werkinterfacegerät vorzugsweise durch eine entsprechende Adressierung der Daten mitgeteilt. Das Netzwerkinterfacege­ rät kann dann allein anhand der mit den Daten versendeten Adressen entscheiden, welcher Dienst der jeweiligen An­ schlußstelle zuzuleiten ist. Eine teilnehmerbezogene Adres­ se ist beispielsweise eine IP-Adresse des betreffenden Netzwerkinterfacegeräts zusammen mit einer, die einzelne Anschlußstelle kennzeichnete Subadresse. Das Netzwerkinter­ facegerät beobachtet den Verkehr auf dem CATV-Netz und lei­ tet nur diejenigen Datenpakete an eine der ihm nachgeordne­ ten Anschlußstellen weiter, wenn diese die IP-Adresse des Netzwerkinterfacegeräts und die Subadresse der jeweiligen Anschlußstelle aufweisen. Hingegen sind Datenpakete, die zu Broadcast-Diensten gehören, welche die Broadcast- Eigenschaft kennzeichnet. Wenn das Netzwerkinterfacegerät Daten mit einer derartigen Broadcast-Adresse empfängt, lei­ tet es den zugehörigen Datenstrom an sämtliche seiner An­ schlußstellen weiter, die für den Empfang von Broadcast- Sendungen eingestellt sind. Auch Multicast-Daten sind mit dienstbezogenen Adressen versehen, aus denen der jeweilige Multicast-Dienst hervorgeht (die Adresse gibt also z. B. an, um welches Pay-TV-Programm es sich handelt). Das Netzwer­ kinterfacegerät übersetzt eine solche dienstbezogene Adresse in eine teilnehmerbezogene Adresse, indem es die dienst­ bezogene Adresse als Referenz für teilnehmerbezogene Adres­ sen verwendet. Beispielsweise überprüft es bei Empfang ei­ ner solchen dienstbezogenen Adresse in einer Referenztabel­ le, ob und welche der nachgeordneten Anschlußstellen zum Empfang des betreffenden Dienstes berechtigt sind, und lei­ tet den betreffenden Multicast-Datenstrom nur an berechtig­ te Anschlußstellen weiter.

Obwohl die oben erläuterte Ausführungsform mit vollständig digitaler Übertragung und der Entscheidung über die Weiter­ leitung ausschließlich aufgrund von direkter oder indirek­ ter Adressierung bevorzugt ist, werden bei anderen (nicht gezeigten) Ausführungsformen nur Teile des Verkehrs auf diese Weise verarbeitet. Beispielsweise ist es möglich, Broadcast-Dienste analog über die hierfür herkömmlicherwei­ se vorgesehenen Bänder zu übertragen und an alle Anschluß­ stellen weiterzuleiten. Bei einer solchen Ausführungsform würden dann beispielsweise nur der Multicast-Verkehr und der an Teilnehmer-Anschlußstellen adressierte Verkehr in der obigen Weise behandelt.

Bei den gezeigten Ausführungsformen übernimmt das Netzwerk­ interfacegerät neben der oben erläuterten adressgemäßen Auswahl von Daten auch deren Demultiplexierung und/oder De­ codierung. Vorteilhaft bereitet es die den Anschlußstellen zugeleiteten Datenströme so auf, daß übliche Endgeräte (z. B. ein herkömmliches Analog-Fernsehgerät, ein üblicher Personalcomputer mit Ethernet-Netzwerkkarte, ein übliches ISDN-Telefongerät) an die betreffende Anschlußstelle ange­ schlossen (z. B. angesteckt werden kann), ohne daß Zwischen­ geräte, wie Set-Top-Boxen, spezielle Kabelmodems, ISDN- Adapter und dergleichen erforderlich wären. In entsprechen­ der Weise übernimmt das Netzwerkinterfacegerät die Multi­ plexierung und Codierung von in Aufwärtsrichtung zu versen­ denden Daten.

Eine Schwierigkeit kann sich daraus ergeben, daß verschie­ dene Endgeräte unterschiedliche Eingangsimpedanzen haben.

Beispielsweise haben herkömmliche Fernsehgeräte eine Ein­ gangsimpedanz von 75 Ohm, Rechner mit Netzwerkkarten hinge­ gen eine solche von 100 Ohm. Bei den gezeigten Ausführungs­ formen sind sämtliche Teilnehmer-Anschlußstellen trotz die­ ser Impedanzunterschiede für sämtliche Dienste nutzbar, in­ dem die Anschlußstellen-Impedanz in Abhängigkeit von dem jeweils zur Anschlußstelle geleiteten Dienst und/oder dem jeweils angeschlossenen Gerät automatisch auf den jeweils zutreffenden Impedanzwert eingestellt wird. Diese automati­ sche Impedanzanpassung erfolgt vorzugsweise durch eine Im­ pedanzanpassungsschaltung in jeder Teilnehmer- Anschlußstelle, welche von dem vorgeschalteten Netzwerkin­ terfacegerät so angesteuert wird, daß sie die für den je­ weiligen Dienste richtige Impedanz einstellt. Alternativ ist es möglich, eine Steckercodierung zu verwenden, so daß die Anschlußsteckdose beim Anschließen eines Gerätes "erfährt", um welches Gerät es sich handelt. Eine wiederum in die Anschlußstelle integrierte Impedanzanpassungsschal­ tung sorgt für die Einstellung der richtigen Impedanz. Bei anderen, einfacheren Ausführungsformen ist es schließlich möglich, Anschlußstellen mit einer festliegenden Impedanz (von beispielsweise 100 Ohm) zu verwenden, und die Impe­ danzanpassung geräteseitig vorzunehmen. Dies kann bei­ spielsweise dadurch geschehen, daß in das Anschlußkabel sämtlicher Geräte, deren Eingangsimpedanz von dem Impe­ danzwert der Anschlußstelle abweicht, ein Impedanzanpas­ sungsglied zwischenzuschalten.

Wegen der bereits eingangs erläuterten Vorteile des DOCSIS- Standards, erfolgt die Datenübertragung bei den offenbarten Ausführungsformen wenigstens in demjenigen Teil des CATV- Netzes, welcher den Netzwerkinterfacegeräten unmittelbar vorgelagert ist, (z. B. im HFC-Teil) auf der Grundlage des Internet Protocol, insbesondere gemäß dem DOCSIS-Standard. Selbstverständlich kann bei anderen Ausführungsformen die Übertragung auf der Grundlage anderer Standards, z. B. des ATM-Standards erfolgen.

Wenn das Breitbandkabelnetz - wie bei den offenbarten Aus­ führungsformen - in beiden Richtungen arbeitet, benötigt der Teilnehmer hierfür geeignete Benutzerschnittstellen. Geräte, die für Zwei-Richtungs-Verkehr ausgelegt sind, er­ halten von vornherein eine geeignete Schnittstelle, mit welcher der Teilnehmer in Aufwärtsrichtung zu versendende Daten eingeben kann, z. B. Tastatur und Maus bei einem Com­ puter oder Wähltastatur und Sprechmuschel bei einem Tele­ fonapparat. Herkömmliche Fernsehgeräte sind jedoch nur zum Empfang von Fernsehprogrammen ausgebildet. Damit der Teil­ nehmer dem Diensteanbieter einen Dienstwunsch signalisieren kann (z. B. den Wunsch, ein bestimmtes Videoprogramm zu ei­ nem bestimmten Zeitpunkt zu sehen), ist bei den offenbarten Ausführungsformen ein geeignetes Eingabegerät auf seiten des Teilnehmers vorgesehen, welches in ein Anschlußkabel zwischen der Teilnehmer-Anschlußstelle und einem ange­ schlossenen Endgerät geschaltet ist.

Nun zurückkommend auf Fig. 1, ist dort ein Brandbandkabel­ netz 1 schematisch dargestellt. Dieses umfaßt eine Reihe von Subsystemen, und zwar eine Kopfstation 2, einen Backbo­ ne 3, welcher eine Reihe von Hubs 4 ("Naben") mit der Kopfstation 1 verbindet, ein HFC-Netzwerk 5, welches über Knoten 6 eine Vielzahl von Netzwerkinterfacegeräten 7 mit einem Hub 4 verbindet, und eine Gebäudeverkabelung 8, wel­ che schließlich mehrere Teilnehmer-Anschlußstellen 9 mit einem Netzwerkinterfacegerät 7 verbindet. Der Backbone 3 hat eine Ring- oder Parallelstruktur, das HFC-Netzwerk 5 hat eine Baumstruktur, während die Gebäudeverkabelung 8 sternförmig ist, also jede Teilnehmer-Anschlußstelle 9 ein­ zeln mit dem Netzwerkinterfacegerät 7 verbindet.

Die Kopfstation 1 bringt nationale und regionale Inhalte, nämlich Satelliten-Video 10, Videodienste von Fremdanbie­ tern 11, Videodienste regionaler Anbieter 12, auf Anfrage von Teilnehmern aus einem Archiv gesendete Videodienste 13 ("Video-On-Demand"), Inhalte aus einem Internet-Backbone 14 und Wählverbindungen über ein Telefonnetz 15 in das CATV- Kabelnetz 1, wobei diese zur Übertragung über den Backbone 3 geeignet konvertiert werden. Hinsichtlich des Internet- Backbones 14 und des Telefonnetzes 15 sorgt die Kopfstation 2 für einen Zwei-Richtungs-Verkehr, überträgt also auch In­ halte aus dem Backbone 3 heraus. Die von einem Satelliten- Empfänger 16 empfangene Videoinformation sowie die ggf. vom Fremdanbieter 11 empfangene Videoinformation werden mit ei­ nem Codierer und Multiplexer 17 kodiert und gemultiplext, z. B. nach einem der Standards MPEG1 bis MPEG4. Für die Ver­ bindung zum Telefonnetz 15 ist ein Telefon-Gateway 18 vor­ gesehen. Die genannten Funktionsgruppen sind über ein in­ ternes Ethernet-Netzwerk 19 miteinander verbunden. Eine Firewall 20 grenzt einen proprietären Teil der Kopfstation 2 von dem übrigen Teil ab. Ersterer umfaßt die bereits ge­ nannten Dienste regionaler Anbieter 12, die Video-On- Demand-Einheit 13 sowie ein (unten näher beschriebenes) Steuerzentrum 21. Ein Hochgeschwindigkeits-Router 22 leitet den Verkehr zwischen dem internen Netzwerk 19 und dem Back­ bone 3.

In dem als Steuerinstanz fungierenden Steuerzentrum 21 wer­ den die Teilnehmer und ihr Netzanschluß registriert, wobei der Registrierungsverkehr über das Breitbandkabelnetz 1 (und nicht etwa über externe Netze, wie das Telefonnetz) erfolgt. Standardmäßig können alle Teilnehmer-Anschluß­ stellen "abgeschaltet" sein (d. h. es werden ihnen keine Dienst und Daten zugeführt, und es ist auch nicht möglich, andere Daten als Signalisierungsdaten in Aufwärtsrichtung von den Anschlußstellen in das CATV-Netz einzuspeisen). Zum Registrierungsverkehr gehört auch die Freischaltung, Reser­ vierung und Registrierung von Diensten für einen Teilneh­ mer. Ferner erfolgt im Steuerzentrum 21 die Abrechnung der vom Teilnehmer in Anspruch genommenen Dienste. Bei anderen (nicht gezeigten) Ausführungsformen ist das Steuerzentrum nicht Teil der Kopfstation, sondern ist z. B. in einem ge­ sonderten Hub im Backbone angeordnet.

Der Backbone 3 ist ein digitales fiberoptisches Hochge­ schwindigkeits-Netzwerk, das die verschiedenen Daten (Video, Sprache, Internet-Daten, etc.) zwischen der Kopfstation 2 und den Hubs 4 des Breitbandkabelnetzes 1 überträgt. Außerdem können im Backbone 3 (weitere) regiona­ le Verarbeitungszentren angeordnet sein; ferner kann es auch über Verbindungen zu anderen Netzen, z. B. das öffent­ liche Telefonnetz oder Backbones anderer Kabelnetze sowie Interconnect-Punkte des Internets verfügen, und zwar alter­ nativ oder ergänzend zu entsprechenden Verbindungen der Kopfstation 2. Der Glasfaser-Backbone arbeitet mit STM-1 (155 Megabit/Sekunde) bis STM-16 (2,488 Megabit/Sekunde, SDN (Synchronous Optical Network)- oder ATM (Asynchronous Transfer Mode)-Ringen und läßt sich skalieren, sobald immer mehr Daten übertragen werden müssen.

Der Hub 4 ist eine Schnittstelle zwischen dem Backbone 3 und dem HFC-Netzwerk 5. Er konvertiert hierzu die Daten vom Backbone-Format (IP-over-Optical) ins HFC-RF (Hybrid Fiber Coaxial-Radio Frequency)-Format, und umgekehrt. Er ist hierzu mit einem Breitband-Router 22 ausgerüstet. Beim Hub 4 können auch regionale Videoinhalte 23 und Video-On- Demand-Inhalte 24 eingespeist werden, soweit diese nur in das nachgeordnete HFC-Netzwerk 5 gesendet werden sollen. Der Hub 4 kann auch Aufgaben der Steuerzentrale übernehmen, beispielsweise den nachgeordneten Netzwerkinterfacegeräten 7 auf Anfrage Dienstreferenztabellen übermitteln, aus wel­ chen hervorgeht, welche Teilnehmer-Anschlußstellen zum Emp­ fang welcher Dienste berechtigt sind.

In der Nähe der Teilnehmer, jedoch deren Zugriff entzogen, bilden die Netzwerkinterfacegeräte 7 den Abschluß des HFC- Netzwerks 5. Als Standwort, der dem Teilnehmerzugriff ent­ zogen ist, kommt beispielsweise ein Haustechnikraum eines Wohn- oder Geschäftshauses in Betracht. Die Funktion der Netzwerkinterfacegeräte 7 besteht darin, Signale aus dem Breitband-Kabelnetz 1 zu empfangen und selektiv an bestimm­ te Teilnehmer-Anschlußstellen 9 weiterzuleiten, sofern die­ se zum Empfang des jeweiligen Diensts berechtigt sind. Die Signale werden dabei so aufbereitet, daß ein Empfang durch das jeweilige Endgerät ohne Zusatzgeräte (wie Set-Top-Box oder Kabelmodem) möglich ist. Das Netzwerkinterfacegerät 7 stellt auch eine schnelle Übertragung in der Aufwärtsrich­ tung bereit, im Hinblick auf interaktives Fernsehen, Inter­ net-Anwendungen, Telefonie, etc. In Abwärtsrichtung werden z. B. Geschwindigkeiten von bis zu 34 Megabit/Sekunde, und in Rückwärtsrichtung von bis zu 10 Megabit/Sekunde er­ reicht. Bei den Teilnehmer-Anschlußstellen handelt es sich beispielsweise um für alle Dienste einheitliche RJ45- Steckdosen. Die sternförmige Gebäudeverkabelung 8 beruht z. B. auf einzeln abgeschirmten Twisted-Pair-Leitungen des Kategorie-7-Standards.

Fig. 2 veranschaulicht die für Aufwärts- und Abwärtssen­ dungen zur Verfügung stehenden Frequenzkanäle. Im herkömm­ lichen analogen Kabelfernsehen (bei dem nur Abwärts-Sendung möglich war) wurde der Frequenzbereich von 85 MHz bis ca. 550 MHz in Bänder von 8 MHz aufgeteilt. Jeweils über ein derartiges 8-MHz-Frequenzband konnte ein analoger Fernseh­ kanal übertragen werden. Durch digitale statt analoge Über­ tragung können aufgrund der dann möglichen Kompression (z. B. MPEG1 bis MPEG4) bis zu 10 Kanäle in einem 8-MHz- Frequenzband übertragen werden, so daß hier ausreichend Raum für andere Dienste, wie Video-On-Demand, Internet, Te­ lefonie, etc. geschaffen werden kann. Höhere Frequenzen (oberhalb 550 MHz) waren für Analogübertragung wegen der dort stärkeren Dämpfung kaum geeignet. Aus diesem Grund stehen die Frequenzen von 550 MHz bis 860 MHz für die auf Dämpfung weniger empfindliche Digitalübertragung zur Verfü­ gung. Der Aufwärtsverkehr findet im Bereich von 5 MHz bis 65 MHz statt. Das Netzwerkinterfacegerät 7 verfügt über ei­ ne Hochfrequenzlogik, die eine Vielzahl von Kanälen simul­ tan verarbeiten kann. Ein bestimmter Dienst wird aber je­ weils in einem bestimmten Abwärts- und Aufwärtsfrequenzband abgewickelt, wie in Fig. 2 veranschaulicht ist. Vor Beginn der betreffenden Kommunikation findet hierbei zwischen dem Netzwerkinterfacegerät 7 und dem übergeordneten Hub 4 ein Initialisierungsdialog statt, in dem eine Vereinbarung über die zur verwendenden Abwärts- und Aufwärtskanäle getroffen wird.

Fig. 3 veranschaulicht in stark vereinfachter Weise Daten­ pakete verschiedener Dienste. Jedes Datenpaket hat einen Datenteil 23 und einen Kopfteil, welcher eine Zieladresse 24 enthält. Bei den Abwärts-Signalen handelt es sich bei der Zieladresse 24 um die IP-Adresse des Netzwerkinterface­ gerätes 7, falls die Date direkt an eine, dem Netzwerkin­ terfacegerät 7 nachgeordnete Teilnehmer-Anschlußstelle 9 gerichtet ist. Der Kopfteil enthält in diesem Fall eine Subadresse 25, die angibt, an welcher der mehreren Teilneh­ mer-Anschlußstellen 9 des adressierten Netzwerkinterfacege­ rätes 7 die Date gerichtet ist. Handelt es sich hingegen um einen Broadcast- oder Multicast-Dienst, so ist als Ziela­ dresse 24 eine dienstbezogene Adresse angegeben, also eine Adresse, aus der hervorgeht, daß es sich um einen Broadcastdienst oder um einen bestimmten Multicast-Dienst (z. B. ein bestimmtes Pay-TV-Programm) handelt. Empfängt das Netzwerkinterfacegerät 7 ein derartiges Datenpaket, so prüft es anhand einer Tabelle, welche der ihm nachgeordne­ ten Teilnehmer-Anschlußstellen 9 den Empfang des adressier­ ten Dienstes wünscht bzw. zu diesem berechtigt ist, und leitet den betreffenden Dienst nur selektiv an die entspre­ chenden Teilnehmer-Anschlußstellen 9 weiter.

Fig. 4 zeigt schematisch Funktionsblöcke des Netzwerkin­ terfacegerätes 7. Ein Tuner 26 empfängt und sendet Signale aus dem und in das HFC-Netzwerk 5. Intern kann der Tuner 26 aus zwei Einzeltunern aufgebaut sein, von denen einer Vide­ odaten und der andere DOCSIS-IP-Daten verarbeitet. Die vom Tuner 26 gelieferten Signale werden von einem Demultiplexer 27 demultiplext und von einem Decodierer 28 entschlüsselt. Zur Darstellung auf dem Endgerät werden die Signale - je nach Dienst - gewandelt, z. B. durch einen (nicht darge­ stellten) PAL-Encoder in das PAL-Format gebracht oder z. B. zum Anschluß eines Rechners ins Basisband umgesetzt. In ei­ ner Adressauswertungseinheit 29, die ggf. bei Auftreten ei­ ner Dienstadresse auf einen Adressreferenzspeicher 30 zu­ greift, wird entschieden, ob und ggf. an welche Teilnehmer- Anschlußstelle der betreffende Datenstrom weitergeleitet wird. Entsprechend erfolgt die Ansteuerung eines Teilnehmerschalters 31, welcher die Dienste selektiv auf die je­ weilige Teilnehmer-Leitung der Gebäudeverkabelung 8 leitet. Die Selektion kann im Grenzfall so weit gehen, daß gar kei­ ne Dienste oder Daten an eine Teilnehmeranschlußstelle 9 geleitet werden, diese also "abgeschaltet" ist. Eine Impe­ danzsteuerung 32 veranlaßt, daß die für den jeweiligen Dienst zutreffende Impedanz an den Teilnehmer- Anschlußstellen 9 vorliegt, indem sie eine Impedanz- Anpassungsschaltung in den Teilnehmeranschlußstellen 9 ge­ eignet ansteuert. Eine Aufwärtsverarbeitungseinheit 33 nimmt Signale von den Teilnehmer-Anschlußstellen 9 entgegen und veranlaßt - sofern der betreffende Dienst (z. B. Inter­ netzugang) freigeschaltet ist - deren Bearbeitung und Ein­ speisung in das Breitband-Kabelnetz 1. Eine Interface- Steuerung 34 steuert die verschiedenen Funktionen des Netz­ werkinterfacegerätes 7 sowie den Steuerverkehr mit dem Teilnehmer sowie dem Hub 4 und der Kopfstation 2. Der ge­ samte Steuerverkehr läuft über das Breitband-Kabelnetz 1 und die Gebäudeverkabelung 8. Für Steuerzwecke hat das Netzwerkinterfacegerät 7 eine eigene IP-Adresse, über die es vom Hub 4 und der Kopfstation 2 angesprochen werden kann. Das Netzwerkinterfacegerät 7 arbeitet nach dem DOCSIS-Standard. Der Zugriff auf das Breitband-Kabelnetz 1 bei Aufwärtsverkehr beruht auf dem Ethernet-Verfahren.

Die verschiedenen Teilnehmerleitungen der sternförmigen Ge­ bäudeverkabelung 8 sowie die diese abschließenden Teilneh­ mer-Anschlußstellen 9 sind gleichartig aufgebaut. Ein je­ weils gewünschter Dienst kann ihnen dynamisch zugewiesen werden. Hierzu kann der Teilnehmer mit Hilfe eines Eingra­ begerätes 35, welches zwischen Teilnehmer-Anschlußstelle 9 und Gerät geschaltet ist, einen Dienstwunsch eingeben, der über das Netzwerkinterfacegerät 7 in Aufwärtsrichtung zum Hub 4 und ggf. weiter zur Kopfstation 2 übertragen wird. Das Eingabegerät 35 ist mit einem LCD-Display und einer einfachen Tastatur ausgerüstet. Sofern sich der Teilnehmer authentifiziert (z. B. über Passworteingabe) und ggf. weite­ re Bedingungen erfüllt sind (z. B. Sicherstellung der Bezah­ lung durch erteilte Einzugsermächtigung), veranlaßt der Hub 4 bzw. die Kopfstation 2 das Netzwerkinterfacegerät 7, den angeforderten Dienst an die betreffende Teilnehmer- Anschlußstelle 9 weiterzugeben. Sofern der Dienstwunsch ei­ nen Impedanzwechsel erforderlich macht (z. B. bei Umbelegung einer Teilnehmer-Anschlußstelle 9 von Videoanschluß auf In­ ternet-Anschluß), so wird dieser von der Impedanzsteuerung 32 zusammen mit dem Dienstwechsel selbsttätig veranlaßt. Bei Geräten, welche bereits von Haus über eine Benutzer­ schnittstelle verfügen, kann diese die Funktion des Einga­ begerätes 35 übernehmen, so daß letzteres entfallen kann. Entsprechend ist in Fig. 4 bei einem an eine Teilnehmer- Anschlußstelle 9 angeschlossenen Computer sowie bei einem Telefon kein derartiges Eingabe-Gerät 35 gezeichnet. Zwei Teilnehmer-Anschlußstellen 9, denen unterschiedliche Video­ programme zugeführt werden, sind hingegen mit einem Einga­ begerät 35 ausgerüstet. Eine Teilnehmer-Anschlußstelle 9 veranschaulicht schließlich den "abgeschalteten" Zustand, in dem nur noch Signalisierungsdaten in das CATV-Netz ein­ gespeist werden können, z. B. mit Hilfe eines an diese An­ schlußstelle anzuschließenden Eingabegeräts 35.

Fig. 5 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm zur selekti­ ven Weiterleitung von Diensten an einen Teilnehmer. Im Schritt S1 empfängt das Netzwerkinterfacegerät 7 Daten aus dem HFC-Netzwerk 5 und demultiplext diese. In Schritt S2 werden die Adressen ausgewertet, die in den empfangenen Da­ tenpaketen enthalten sind. Im Schritt S3 wird geprüft, ob es sich bei der Adresse um die IP-Adresse des Netzwerkin­ terfacegerätes 7 oder um eine Dienstadresse handelt. Sofern dies verneint wird, ist die Date nicht für das Netzwerkin­ terfacegerät 7 und die ihr nachgeordneten Teilnehmer- Anschlußstellen 9 bestimmt und wird daher ignoriert. Sofern dies jedoch bejaht wird, wird im Schritt S4 geprüft, ob es sich um die IP-Adresse des Netzwerkinterfacegerätes 7 han­ delt. Wird dies bejaht, so wird in Schritt S5 noch geprüft, ob die auf eine bestimmte Anschlußstelle zielende Subadres­ se diejenige einer bestimmten Teilnehmer-Anschlußstelle 9 ist, die im vorliegenden Verfahren herausgegriffen wird und mit "x" bezeichnet wird. Ist dies zu verneinen, so ist die Date für eine andere als die betrachtete Teilnehmer- Anschlußstelle x bestimmt, und wird folglich nicht an letz­ tere weitergeleitet. Wird dies hingegen bejaht, so leitet das Netzwerkinterfacegerät 7 den betreffenden Datenstrom im Schritt S6 an die Teilnehmer-Anschlußstelle x weiter, und zwar in der für den betreffenden Dienst spezifischen, dar­ stellbaren Form. Wird im Schritt S4 hingegen festgestellt, daß die Adresse keine IP-Adresse, sondern eine Dienstadres­ se ist, so wird im Schritt S7 der Adressreferenzspeicher 30 konsultiert, um herauszufinden, ob der vorliegende Dienst von der Teilnehmer-Anschlußstelle x empfangen werden soll. Nur wenn dies bejaht wird, so leitet das Netzwerkinterface­ gerät 7 den entsprechenden Datenstrom in geeigneter Dar­ stellung an die Teilnehmer-Anschlußstelle x weiter (Schritt S6).

Bei den offenbarten Ausführungsformen liegen also an den Teilnehmer-Anschlußstellen 9 nur diejenigen Dienste an, die der Teilnehmer wünscht und zu deren Benutzung er berechtigt ist. Hierdurch ist die weit verbreitete Möglichkeit eines unberechtigten Zugriffs auf Dienste durch nicht autorisier­ te Entschlüsselung von verschlüsselten Pay-TV-Daten ausge­ schlossen. Bei interaktiven Diensten, wie Internetverkehr und Telefonie sind häufig private oder geheime Informatio­ nen zu übertragen. Bei den im Stand der Technik bekannten Lösungen eines Zwei-Richtungs-CATV-Netzes kann jeder Teil­ nehmer den gesamten interaktiven Verkehr sämtlicher anderer Teilnehmer in demselben Zweig des HFC-Netzwerks mitverfol­ gen und somit Zugriff auf die geheimen Informationen erhal­ ten, soweit die Daten unverschlüsselt oder leicht ent­ schlüsselbar sind. Bei den offenbarten Ausführungsformen haben die anderen Teilnehmer jedoch keinen Zugang zu diesen Informationen, da der (nicht an sie adressierte) interakti­ ve Verkehr nicht an deren Teilnehmer-Anschlußstellen an­ liegt. Die offenbarten Ausführungsformen liefern in dieser Hinsicht also einen großen Gewinn an Datensicherheit. Ins­ gesamt können die offenbarten Ausführungsformen damit zum wirtschaftlicheren Betrieb von CATV-Netzen und zur baldigen Realisierung des "Information Highway" für alle Haushalte beitragen.

Alle in dieser Beschreibung genannten Publikationen, Normen und Standards werden hiermit durch Bezugnahme in die vor­ liegende Beschreibung aufgenommen.

Obwohl hier bestimmte, erfindungsgemäß ausgebildete Vor­ richtungen und Verfahren beschrieben wurden, ist der Schutzbereich des vorliegenden Patents nicht auf diese be­ schränkt. Im Gegenteil, das vorliegende Patent deckt alle Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Lehre ab, die ent­ weder wortsinngemäß oder gemäß der Äquivalenzdoktrin unter den Schutzbereich der angefügten Patentansprüche fallen.

Claims (16)

1. Breitbandkabelnetz zur Übertragung von Daten, die ins­ besondere Videodienste repräsentieren, umfassend we­ nigstens eine Kopfstation und eine Vielzahl von Teil­ nehmer-Anschlußstellen, dadurch gekennzeichnet, daß es Netzwerkinterfacegeräte aufweist, die jeweils einer oder mehreren Teilnehmer- Anschlußstellen vorgeschaltet sind, und daß eine sol­ ches Netzwerkinterfacegerät einer Teilnehmer-An­ schlußstelle nur eine Auswahl der Daten, die über das Breitbandkabelnetz zum Netzwerkinterfacegerät kommen, zuleitet.

2. Breitbandkabelnetz nach Anspruch 1, bei welchem die Auswahl wenigstens teilweise entsprechend einer Vorga­ be seitens einer Steuerinstanz des Breitbandkabelnet­ zes erfolgt, wobei die Vorgabe dem unmittelbaren Zu­ griff des Teilnehmers entzogen ist.

3. Breitbandkabelnetz nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem die Auswahl auch darin bestehen kann, daß gar keine Daten der Teilnehmer-Anschlußstelle zugeleitet werden, diese also durch das Netzwerkinterfacegerät abgeschal­ tet werden kann.

4. Breitbandkabelnetz nach Anspruch einem der Ansprüche 1 bis 3, welches neben der Übertragung von Abwärtsdaten zum Teilnehmer auch zur Übertragung von Aufwärtsdaten vom Teilnehmer eingerichtet ist.

5. Breitbandkabelnetz nach Anspruch 4, wobei es sich bei den Aufwärtsdaten um eine Signalisierung eines ge­ wünschten Dienstes seitens des Teilnehmers und/oder den vom Teilnehmer ausgehenden Teil eines Internet-, Gesprächstelefon und/oder Bildtelefonverkehrs ist.

6. Breitbandkabelnetz nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei welchem das Netzwerkinterfacegerät einen oder meh­ rere der folgenden Dienste zur Teilnehmer- Anschlußstelle durchläßt: Broadcast-Dienste (z. B. öf­ fentlich-rechtliche Fernsehprogramme); Multicast- Dienste, soweit die Anschlußstelle eine ggf. erforder­ liche Berechtigung zu deren Empfang hat (z. B. Pay-TV- Programme); an die Anschlußstelle gerichtete Dienste (soweit diese eine ggf. erforderliche Berechtigung zu deren Empfang hat (z. B. Video-on-demand, eingehender Internet- oder Telefonverkehr).

7. Breitbandkabelnetz nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei welchem zumindest der an die Teilnehmer-An­ schlußstellen gerichtete Verkehr sowie ein ggf. vor­ handener Multicast-Verkehr, vorzugsweise jedoch der gesamte Verkehr, zum Netzwerkinterfacegerät durch Übertragung digitaler Daten erfolgt, die mit dienstbe­ zogenen und/oder teilnehmerbezogenen Adressen versehen sind.

8. Breitbandkabelnetz nach Anspruch 7, bei welchem die von der Steuerinstanz erteilte Berechtigung zum Emp­ fang bestimmter Dienste durch entsprechende Adressie­ rung dem Netzwerkinterfacegerät mitgeteilt wird.

9. Breitbandkabelnetz nach Anspruch 8, bei welchem das Netzwerkinterfacegerät die adressgemäße Auswahl von Abwärtsdaten und ggf. deren Demultiplexierung und/oder Decodierung übernimmt sowie ggf. die Multiplexierung und/oder Codierung von Aufwärtsdaten.

10. Breitbandkabelnetz nach einem der Ansprüche 7 bis 9, bei welchem die Datenübertragung wenigstens teilweise auf der Grundlage des Internetprotokoll (IP) erfolgt, insbesondere gemäß dem sogenannten DOCSIS-Standard.

11. Breitbandkabelnetz nach einem der Ansprüche 5 bis 10, bei welchem zur Signalisierung eines gewünschten Dien­ stes ein Eingabegerät auf Seiten des Teilnehmers vor­ gesehen ist, welches beispielsweise in ein Anschlußka­ bel zwischen Teilnehmer-Anschlußstelle und ein ange­ schlossenes Endgerät geschaltet ist.

12. Breitbandkabelnetz nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei welchem an eine Teilnehmer-Anschlußstelle wahlwei­ se Geräte verschiedener Impedanz anschließbar sind, beispielsweise ein Fernsehgerät mit 75 Ohm oder ein Rechner mit Netzwerkkarte mit 100 Ohm, wozu die Teil­ nehmer-Anschlußstelle so eingerichtet ist, daß die An­ schlußstellen-Impedanz in Abhängigkeit von dem zur An­ schlußstelle geleiteten Dienst und/oder dem ange­ schlossenen Gerät automatisch auf den jeweils zutref­ fenden Wert eingestellt wird.

13. Netzwerkinterfacegerät für ein Breitbandkabelnetz zur Übertragung von Daten, die insbesondere Videodienste repräsentieren, zu einer Vielzahl von Teilnehmer- Anschlußstellen, wobei das Netzwerkinterfacegerät zur Vorschaltung vor eine oder mehrere Teilnehmer- Anschlußstellen bestimmt ist und so ausgebildet ist, daß es einer Teilnehmer-Anschlußstelle nur eine Aus­ wahl der Daten, die über das Breitbandkabelnetz zum Netzwerkinterfacegerät kommen, zuleitet.

14. Netzwerkinterfacegerät nach Anspruch 13 mit einem oder mehreren Merkmalen der Ansprüche 2 bis 12.

15. Verfahren zur Übertragung von Daten, die insbesondere Videodienste repräsentieren, über ein Breitbandkabel­ netz, welches wenigstens eine Kopfstation und eine Vielzahl von Teilnehmer-Anschlußstellen umfaßt, da­ durch gekennzeichnet, daß Netzwerkinterfacegeräte, welche jeweils einer oder mehreren Teilnehmer-Anschlußstellen vorgeschaltet sind, einer Teilnehmer-Anschlußstelle nur eine Auswahl der Daten, die über das Breitbandkabelnetz zum Netz­ werkinterfacegerät kommen, zuleitet.

16. Verfahren nach Anspruch 15 mit einem oder mehreren Merkmalen der Ansprüche 2 bis 12.