DE19859909A1 - Verfahren und Apparat zum Ausweiten einer Datenrate in einem ISDN-Kommunikationssystem - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Kommunikationssysteme und Verfahren zum Über­ mitteln bzw. zum Kommunizieren von Information über ein dienstintegriertes Digital­ netz bzw. über ein ISDN-Netzwerk (Integrated Services Digital Network). Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung die Erstellung einer Kommunikationsverbindung zwischen einem Quellenendgerät ("source terminal") und einem Zielendgerät ("destina­ tion terminal") über einen ISDN D-Kanal mittels einer modifizierten ISDN-Vermitt­ lungsstelle, der zwei ISDN B-Kanäle als einen einzigen zusammengesetzten B-Kanal handhabt, ohne daß die Quellenendgeräte und die Zielendgeräte Bonding-Prozesse bzw. Bündelungsprozesse oder Multilink-Protokoll-Prozesse durchführen müssen.

Herkömmliche Faxgeräte kommunizieren über ein öffentliches Wählnetz bzw. Telefon­ netz (PSTN bzw. "Public Switch Telephone Network"), das analoge Signale verwendet, die über herkömmliche Telefonleitungen übertragen werden. Das Quellenendgerät (z. B. das Faxgerät, der Computer mit Scanner und einer Modemeinrichtung oder andere Vorrichtungen, die Daten senden und/oder empfangen) konvertiert eine digital abgetaste­ te Information in ein entsprechendes Analogsignal, so daß dieses über die PSTN-Telefonleitung gesendet werden kann, und zwar über eine Telefon-Schalteinheit bzw. Telefon-Vermittlungseinheit zu dem Zielendgerät. Das Quellenendgerät empfängt die analoge Information und konvertiert die analoge Information zurück in digitale Signale, die die Basis für ein zu druckendes Bild bilden, vielleicht auf Faxpapier.

Das dienstintegrierte Digitalnetz (ISDN) entwickelt sich als ein weltweites öffentliches Telekommunikationsnetzwerk der nächsten Generation, das das bestehende öffentliche Telefon-Wählnetz ersetzen wird und eine Vielfalt von Diensten bereitstellen wird, die nicht durch das PSTN angeboten werden. ISDN wird die Übertragung verschiedener Datentypen zwischen verschiedenen Typen von ISDN-Endgeräten (TE für "Terminal Equipment") erlauben.

Ein Teil bzw. Abschnitt der ISDN-Verbindung zwischen einem Quellenendgerät und einer zentralen Fernsprechvermittlungsstelle, die eine Umschalteinheit bzw. Vermitt­ lungseinheit aufweist, wird als eine "digitale Röhre" ("digital pipe"; im folgenden auch als "Digitalröhre" bezeichnet) bezeichnet. Die Kapazität der Röhre wird im allgemein durch separate Kanäle ausgedrückt bzw. in Thermen von separaten Kanälen diskutiert. Insbesondere beinhaltet eine "Basiszugriffs"-Digitalröhre zwei B-Kanäle (Basiskanäle), die jeweils die Signalübertragung von 64 kbps unterstützen, und einen D-Kanal mit 16 kbps. Während die gesamte Bitrate dieser drei Kanäle 144 kbps beträgt, bringt die Rahmenbildung ("framing"), die Synchronisierung und andere Zusatzbits bzw. Overhead-Bits (das heißt Bits, die keine Information enthalten, wie z. B. Fehlerüber­ prüfungsbits oder Framing-Bits) die gesamte Bitrate einer Basisanschlußverbindung bzw. Basiszugriffsverbindung ("basic access link") auf 192 kbps. Weiter dienen die B-Kanäle als separate Kommunikationskanäle, so daß aus dem Blickwinkel des Benutzers die maximale Datenkapazität 64 kbps pro B-Kanal und 16 kbps für den D-Kanal beträgt und nicht 192 kbps beträgt.

Herkömmliche Faxgeräte senden üblicherweise Signale mit Raten, die nicht 64 kbps überschreiten, da nur einer der beiden B-Kanäle verwendet wird. Da die Faxdaten in einem vorbestimmten Format angeordnet sind, würde das Senden von Daten über zwei separate B-Kanäle einen beträchtlichen Aufwand bzw. eine ziemliche Aufgabe dar­ stellen, da herkömmliche ISDN-Schalter bzw. ISDN-Vermittlungsstellen die B-Kanäle separat handhaben und deshalb die Daten eines der beiden B-Kanäle über eine voll­ ständig andere Route senden können als diejenigen des anderen B-Kanals. Infolgedessen bewirken die unterschiedlichen Kommunikationspfade unterschiedliche Kommunika­ tionsverzögerungen auf den entsprechenden B-Kanälen.

Andere Geräte, wie z. B. Video-Telekonferenz-Einrichtungen, nehmen den Verarbei­ tungsaufwand des "Bonding" bzw. "Bündelns" auf sich oder verwenden Multi­ link-Punkt-zu-Punkt-(Multilink PPP)-Protokolle, um so die Datenrate zu erhöhen, die sich einer 128-kbps-Digitalverbindung annähert. Der Bonding-Lösungsansatz bzw. der Bündelungs-Lösungsansatz macht es erforderlich, daß die sich am Standort des Benut­ zers befindlichen Geräte (CPE; für "Customer Premise Equipment" oder "Customer Provided Equipment") die Funktion des Wählens zu der ISDN-Vermittlungsstelle hin bereitstellt und daß die darauffolgenden Anrufe bzw. Verbindungen aufgebaut werden, die erforderlich sind, um die gewünschte Datenrate zu erzielen. Somit werden zwei getrennte Verbindungen aufgebaut bzw. realisiert. Insbesondere kann, indem man die Last auf sich nimmt, zwei getrennte Kommunikationsverbindungen mit der ISDN-Ver­ mittlungsstelle aufrecht zu erhalten, das CPE dem Benutzer das Erscheinungsbild vermitteln, daß ein 128-kbps-Kanal für den Benutzer zur Verfügung steht. Jedoch ist der Bonding-Lösungsansatz bzw. Bündelungs-Lösungsansatz dahingehend mühsam, daß die ISDN-Vermittlungsstelle annimmt, daß die B-Kanäle unabhängig gehandhabt werden können und deshalb unterschiedliche Verzögerungen auf die beiden separaten B-Kanäle aufgebracht werden. Infolgedessen muß das CPE die Verzögerungen zwischen den jeweiligen B-Kanälen kompensieren und die empfangene und übertragene Information so zusammenstückeln, daß Synchronisationsprobleme vermieden werden.

Die Multilink-PPP-Schematas greifen das Problem mit einem unterschiedlichen Lö­ sungsansatz an, obwohl auch eine ähnliche Verarbeitungslast und Datenmanagementlast dem CPE auferlegt wird. Das Multilink-PPP versucht, die ISDN-Vermittlungsstelle vergessen zu lassen, daß zwei B-Kanäle wirksam kombiniert werden, um eine effektive Datenrate bereitzustellen, die sich an 128 kbps annähert. Das Multilink-Protokoll bringt es mit sich, daß die Quellendaten des Benutzers in spezifische Fragmente unterteilt werden, und zwar einschließlich einer Overhead-Information bzw. Zusatzinformation in den jeweiligen Paketen, so daß die Pakete über alle verfügbaren Kanäle gesendet werden können und später in einer Art und Weise des Aneinanderanfügens rekombiniert werden. Wie beim Bonding bzw. der Bündelung legt das Multilink-PPP die Last der Berechnung und des Managements eher auf das CPE als auf die ISDN-Vermittlungs­ stelle.

Üblicherweise ist die Funktion, die durch den ISDN-D-Kanal ausgeführt wird, zweifach. Als erstes wird der D-Kanal verwendet, um eine Signalisierung zwischen dem CPE-Schalter und dem ISDN-Schalter zu erstellen und aufrechtzuerhalten (durch die Telefon­ gesellschaft betrieben). Somit trägt der D-Kanal eine Signalisierungsinformation, wie z. B. jene, die zum Wählen der Telefonnummer des Zielendgeräts benötigt wird und erstellt die Verbindung zwischen dem Quellenendgerät und dem Zielendgerät. Eine vollständigere Beschreibung des D-Kanals, wie er bei dem Schmalband-ISDN und Breitband-ISDN verwendet wird, sowie des ISDN-Endgeräts, der Protokolle, Datenraten usw. wird in der Literatur z. B. durch Stallings, W. "Data and Computer Communica­ tions", 5. Ausgabe, Prentice Halle 1997, Seiten 740-769 (im folgenden "Stallings" genannt) bereitgestellt, wobei der Inhalt dieses Buches hierin durch Bezugnahme mit aufgenommen wird. Auch wird der Inhalt des Buches von Anatol Badach mit dem Titel "Datenkommunikation mit ISDN" (ISBN 3-8266-4013-5) in die Offenbarung mit aufgenommen.

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm eines herkömmlichen ISDN-Systems mit einem Quellen­ fax 10 mit einer Quelleneinheit 1, die über einen ISDN-Vermittlungsstelle 22 mit einem Zielfax 16 (oder einem anderen Typ eines Zielendgeräts, wie z. B. einem Computer, einem Fotokopierer, der mit ISDN ausgestattet ist, usw.) in einer Zieleinheit 2 kommu­ niziert. Das Zielfaxgerät 10 kommuniziert über einen Terminaladapter 10A, der als eine interne Vorrichtung gezeigt ist, obwohl ein separater externer Terminaladapter bzw. Endgerätadapter genausogut verwendet werden kann. Der Terminaladapter 10A liefert eine Protokoll-(physikalische Schicht und Zwischenschicht)-Konversionsfunktion, um Signalprotokolle, wie z. B. V. 35, RS-232, Universal Serial Bus (USB), IEEE 1394 (FireWire) usw. in ein Protokoll zu konvertieren, das dem ISDN untergeordnet ist, und zwar über eine vierdrähtige Schnittstelle (Schnittstelle mit vier Leitungen bzw. ein "4 wire interface"). Bei der Quelleneinheit 1 kann der Bonding-Mechanismus bzw. Bünde­ lungs-Mechanismus oder der Multilink-PPP-Mechanismus in dem Quellenendgerät 10, dem Adapter 10A oder in dem NT1 14 untergebracht werden.

Der NT1 14 verbindet die Quelleneinrichtung 1 über eine zweidrähtige Leitung 15 mit einem Umschaltmodul 26 bzw. Vermittlungsmodul 26, das sich in der ISDN-Vermitt­ lungsstelle 22 befindet. Alternativ kann ein zweiter Netzwerkabschluß (NT2) bei der Quelleneinheit 1 zwischen dem NT1 und dem Terminaladapter verwendet werden, um eine Umschalt- bzw. Vermittlungs- und Konzentrationsfunktion bereitzustellen, wie z. B. mit einem digitalen privaten Verzweigungsaustausch (PBX bzw. "Digital Private Branch Exchange"). In ähnlicher Weise kann der NT1 mit einem NT12 ersetzt werden, der die Funktion sowohl des NT1 als auch des NT2 ausführt.

Bei der ISDN-Vermittlungsstelle 22 verbindet das Umschaltmodul 26 einen Prozessor 24 und ein anderes Umschaltmodul 28 über einen Bus 27, der es ermöglicht, daß digitale Befehle und Daten zwischen den jeweiligen Umschaltmodulen 26 und 28 und dem Prozessor 24 übertragen werden.

Die Ausrüstung bei der Zieleinheit 2 kann oder kann nicht exakt gleich jener der Quel­ leneinheit 1 sein. In dem System, das in der Fig. 1 gezeigt ist, beinhaltet die Zieleinheit 2 das Zielfaxgerät 16 mit einem Terminaladapter 16A, der darin untergebracht ist und der mit einem anderen NT1 20, das nicht gezeigt ist, in Verbindung steht. Der NT1 20 ist mit dem Umschaltmodul 28 in der ISDN-Vermittlungsstelle 22 über eine andere zweidrahtige Leitung 17 (nicht gezeigt) verbunden.

Die ISDN-Kommunikationen basieren auf einem siebenschichtigen Protokollstapel, wie dies z. B. unter Bezugnahme auf die Fig. A.5 von Stallings beschrieben ist. Die Steuer­ signalisierung wird zwischen einer jeweiligen Benutzernetzwerk-Schnittstelle bewerk­ stelligt und tritt als eine dritte Schicht des Protokollstapels (das heißt die "Netzwerk­ schicht") auf und wird als L451/Q.931 bezeichnet. Somit wird eine Steuersignalisierung zur Kommunikationsverbindung erstellt und aufrechterhalten, die zwischen der Quel­ leneinheit 1 und der Ziel-ISDN-Einheit 2 errichtet wurde, und zwar über den D-Kanal und insbesondere die ISDN-Netzwerkschicht, Datenverbindungsschicht und physika­ lische Schicht.

Fig. 2 ist eine Rahmenstruktur 200 einer Übertragung von einer Quelleneinheit 1 zu dem ISDN-Schalter 22 für einen ISDN-Basisratenzugriff. Die Rahmenstruktur 200 beinhaltet 48 Bits, die in 250 µs übertragen werden. Die Komponenten der Rahmen­ struktur 200 beinhalten Framing-Bits F, Gleichspannungs-Ausgleichsbits L, B-Kanalbits für den ersten B-Kanal (16 pro Rahmen), 131, B-Kanalbits für den zweiten B-Kanal (16 Bits pro Rahmen), B2, D-Kanalbits (4 pro Rahmen), D, Hilfs-Framing-Bits Fa. Eine detaillierter Beschreibung der Rahmenstruktur sowie eine entsprechende Rahmenstruktur für die Rahmen bzw. Frames, die von der ISDN-Vermittlungsstelle 22 zu der Quellen­ einheit 1 gesendet werden, ist in Stallings, Seiten 212-215, beschrieben. Auch wird auf das Kapitel 1 des oben erwähnten Buches von Badach und insbesondere auf Kapitel 1.4 verwiesen.

Ein Verbindungszugriffsprotokoll-(LAPD)-D-Kanal wird zur Erstellung bestimmter LAPD-Rahmen festgelegt, die zwischen einem Teilnehmergerät (entweder bei der Quelleneinheit 1 oder bei der Zieleinheit 2) und der ISDN-Vermittlungsstelle 22 ausgetauscht werden. Das Anruf-Steuerprotokoll bzw. Verbindungsaufbau-Steuer­ protokoll I.451/Q.931 wird auf dem D-Kanal verwendet, um Verbindungen auf B-Kanälen zu erstellen, aufrechtzuerhalten und zu beenden.

Fig. 3 zeigt die Signalisierungssequenz zwischen der Quelleneinheit 1 und der ISDN-Vermittlungsstelle 22. Um jede B-Kanal-Verbindung zwischen der Quelleneinheit 1 und der Zieleinheit 2 zu erstellen, muß eine anfängliche Kommunikationsverbindung auf dem D-Kanal zwischen der Quelleneinheit 1 und der Zieleinheit 2 erstellt werden. Bis zu diesem Punkt werden eine Reihe von Nachrichten zwischen der Quelleneinheit 1 und der ISDN-Vermittlungsstelle 22 hin- und hergesendet. Diese Kommunikation zwischen den Quelleneinheiten 1 und der ISDN-Vermittlungsstelle 22 tritt fortlaufend auf dem D-Kanal auf, während die Kommunikationen zwischen den Quelleneinheiten 1 und den Zieleinheiten 2 auf dem B-Kanal aufrechterhalten werden. Wie in Fig. 3 gezeigt ist, werden unterschiedliche Nachrichten zwischen den Quelleneinheiten 1 und der ISDN-Vermittlungsstelle 22 gesendet, während der D-Kanal aufrechterhalten wird. Eine ähnliche redundante Prozedur wird durchgeführt, wenn der zweite B-Kanal zum Bün­ deln oder aus Multilink-PPP-Zwecken errichtet wird.

Die Richtung der Pfeile in Fig. 3 zeigen eine Richtung der Kommunikation zwischen den Quelleneinheiten 1 und der ISDN-Vermittlungsstelle 22 an. Der Prozeß der Verbin­ dungserstellung wird durch die Quelleneinheiten 1 ausgelöst, indem zuerst eine Aufbau-Nachricht bzw. Setup-Nachricht gesendet wird. Bestimmte Merkmale der Setup-Nach­ richt werden unter Bezugnahme auf die Fig. 3 diskutiert, jedoch ist es der Zweck der Setup-Nachricht, eine allgemeine Information bereitzustellen, die die Aufforderung zur Verbindung mit der ISDN-Vermittlungsstelle betrifft. Als nächstes antwortet die ISDN-Vermittlungsstelle 22 mit einer Verbindungs-Fortgangs-Nachricht bzw. Call-Procee­ ding-Nachricht, die anzeigt, daß der Verbindungsaufbau begonnen wurde. Darauffolgend sendet die ISDN-Vermittlungsstelle 22 eine Verbindungsnachricht bzw. Connect-Nach­ richt, die eine Rufannahme durch die Quelleneinheiten 1 anzeigt. Die Quelleneinheiten 1 senden dann ein Verbindungs-Bestätigungssignal (Quittungssignal) bzw. ein Connect-Acknowledge-Signal, daß dem Benutzer der Anruf zugesprochen wurde. Wenn der Benutzer wünscht, den Anruf bzw. die Verbindung zu unterbrechen, sendet der Benutzer eine Unterbrechungsnachricht bzw. Disconnect-Nachricht über die Quelleneinheiten 1 zu der ISDN-Vermittlungsstelle 22, wobei ein Verbindungsabbau gefordert wird. In Antwort darauf wird eine Freigabenachricht bzw. Release-Nachricht von der ISDN-Vermittlungsstelle 22 gesendet, die die Absicht anzeigt, den Kanal und Call-Reference freizugeben. In Antwort darauf geben die Quelleneinheiten 1 eine Freigabe-Vollen­ dungsnachricht bzw. eine Release-Complete-Nachricht ab, die anzeigt, daß die Freigabe des Kanals und der Call-Reference vollendet ist. Darauffolgend wird die Verbindung und der Informationsfluß durch den B-Kanal beendet.

Fig. 4 zeigt die Struktur einer herkömmlichen ISDN-D-Kanal-Setup-Nachricht. Die Setup-Nachricht beinhaltet jeweilige LAPD-Rahmen (z. B. 501, 503, . . .) mit unter­ schiedlichen Größen (gemessen in Octets). Die Nachricht beinhaltet einen Flag-Rahmen 501, der eine Länge von einem Octet hat, gefolgt von einem Dienst-Zugriffspunkt-Iden­ tifizierer-(SAPI für "Service Access Point Identifier")-Rahmen 503, der ein Befehls-/Ant­ wort-Bit (CR) und ein Adressenfeld-Ausdehnungsbit bzw. "Address Field Extension Bit" (0) aufweist. Der SAPI-Rahmen 503 ist mit den TEI ("Terminal End Point Iden­ tifier")-Rahmen 505 verbunden, wobei jeder eine Länge von einem Octet aufweist. Der Steuerrahmen ("control") 507 hat eine Länge von 1 oder 2 Octets und ihm folgt ein Informationsrahmen 599, der eine variable Länge zwischen 0 und 128 Octets aufweist. Ein Rahmenüberprüfungssequenz-Rahmen ("frame check sequence frame") 511 folgt und nimmt eine Länge von 2 Octets ein. Der Endrahmen 513 dient als ein Ende des Setup-Message-Flags.

Der SAPI-Rahmen 503 beinhaltet ein erstes Unterfeld "SAPI", das einen Protokoll­ schicht-3-Benutzer identifiziert, sowie Unterrahmen C/R und 0, die als ein vorbestimm­ tes Formatierungsmerkmal des SAPI verwendet werden. Der TEI-Rahmen 505 wird verwendet, um einen einzigen TEI bereitzustellen, der verwendet wird, um das Gerät des Benutzers zu identifizieren. Der Steuerrahmen ("control frame") 507 definiert den Typ des Rahmenformats, das z. B. als ein Informationsrahmen, ein Überwachungs­ rahmen oder ein unnumerierter Rahmen verwendet wird. Der Informationsrahmen 509 beinhaltet eine variable Anzahl von Octets, die von 0 bis 128 reichen und beinhaltet jeweilige Unterfelder, die eine jegliche Abfolge von Bits beinhalten, die eine ganze Zahl von Octets ausbilden.

Somit wird, wenn ein Benutzer es wünscht, daß Daten zu einem Ziel gesendet werden, Information in dem Informationsfeld direkt zu dem Zielbenutzer gesendet, ohne daß die ISDN-Vermittlungsstelle den Inhalt der Information entschlüsselt. Nach dem Informa­ tionsfeld 509 wird die Rahmenüberprüfungssequenz ("frame check sequence") 511 mit aufgenommen und bildet eine Fehlerdetektionsfunktion, indem ein Kode von den verbliebenen Bits des Rahmens berechnet wird, und zwar ausschließlich der Flags. Der normale Kode ist ein zyklischer redundanter Überprüfungskode. Schließlich beinhaltet der End-Flag-Rahmen 513 einen spezifischen Kode, der das Ende der Setup-Nachricht anzeigt.

Von dem Erfinder der vorliegenden Erfindung wurde eine beschränkte Funktionsfähig­ keit der herkömmlichen ISDN-Setup-Architektur dahingehend erkannt, daß es keinen geeigneten Lösungsansatz gibt, um eine einzelne 128-kbps-Verbindung zwischen einem Quellenendgerät und einem Zielendgerät mittels der ISDN-Vermittlungsstelle auf­ zubauen. Weil die ISDN-Vermittlungsstelle die unterschiedlichen B-Kanäle unabhängig handhabt, bringt die ISDN-Vermittlungsstelle einen beträchtlichen Grad an Unsicherheit dahingehend mit sich, daß die Kommunikationspfade unterschiedlichen B-Kanälen zugewiesen sind, die beide den gleichen Ursprung und das gleiche Ziel haben, wobei das Nettoergebnis unterschiedlich ist, und daß sich vielleicht eine nichtstatische Verzöge­ rung zwischen den Kanälen ergibt. Herkömmliche Systeme, die auf Bonding und Multilink-PPP basieren, überwinden das Verzögerungshindernis, das durch die ISDN-Vermittlungsstelle bewirkt wird, indem teuerere und komplexere Quellen- und Zielgerä­ te verwendet werden, um so die zusätzliche Verarbeitung und zusätzliche Handhabung zum "Kombinieren" von zwei B-Kanälen auszuführen. Darüber hinaus sind viele herkömmliche ISDN-Endgeräte, wie z. B. G4-Faxgeräte, nicht dazu aufgebaut, über eine 128-kbps-Verbindung zu kommunizieren, da man annimmt, daß nicht mehr als 64 kbps für die Faxübertragung verfügbar sind.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein neues Verfahren, einen Apparat und ein System bereitzustellen, das expandierte bzw. ausgeweitete Datenraten in ISDN-Netzwer­ ken bereitstellt, die die obigen Beschränkungen bestehender Verfahren, Geräte und Systeme überwindet.

Vorstehende Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen gehen aus den abhängigen Ansprüchen hervor.

Vorteilhaft wird erfindungsgemäß ein Quellen-ISDN-Endgerät bereitgestellt, das aufge­ baut ist, um eine Anforderungsnachricht ("request message") zu einer ISDN-Verbin­ dungsstelle zu übertragen, die anzeigt, daß das Quellenendgerät anfordert, daß die ISDN-Vermittlungsstelle zwei B-Kanäle als einen zusammengesetzten Kanal zur Übertragung von bis zu 128 kbps handhabt.

Es ist ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß ein Verfahren und eine ISDN-Vermittlungsstelle bereitgestellt werden, die den zusammengesetzten Kanal zwischen dem Quellenendgerät und dem Zielendgerät realisieren.

Es ist noch ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß ein Verfahren und eine ISDN-Vermittlungsstelle bereitgestellt werden, die so aufgebaut ist, daß eine Koordina­ tion mit dem Zielendgerät gewährleistet ist, um zu bestimmen, ob das Zielendgerät den zusammengesetzten Kanal verarbeiten kann, wie dies vom Quellenendgerät angefordert wird.

Es ist ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß ein Verfahren und eine ISDN-Vermittlungsstelle bereitgestellt werden, wobei Kommunikationen mit einem zusammengesetzten Kanal unterstützt werden und jedoch Änderungen zu einer Kanal­ verbindung mit einem einzigen B-Kanal durchgeführt werden, wenn dies von entweder dem Quellenendgerät oder dem Zielendgerät gefordert wird.

Diese und andere Ziele werden mit dem erfindungsgemäßen Verfahren, Apparat und System erzielt, das eine Setup-Nachricht bei einem Quellen-ISDN-Endgerät ausbildet, wo die Setup-Nachricht eine Anforderung nach zwei ISDN-B-Kanälen als einen zu­ sammengesetzten Kanal beinhaltet. Das ISDN-Quellenendgerät leitet die Setup-Nach­ richt mit der Anforderung zu der ISDN-Vermittlungsstelle, wo die ISDN-Vermittlungs­ stelle einen Kanal-Koordinationsmechanismus aufruft, der zwei Kanäle zur Kommunika­ tion zwischen dem Quellenendgerät und dem Zielendgerät verbindet. Die ISDN-Vermitt­ lungsstelle bestimmt, ob beide B-Kanäle für das ISDN-Zielendgerät verfügbar sind, um so eine aufgeweitete Datenrate von 128 kbps zwischen dem Quellenendgerät und dem Zielendgerät zu ermöglichen, falls die zwei B-Kanäle sowohl für die Quellenendgerät als auch für das Zielendgerät verfügbar sind.

Eine Facette der vorliegenden Erfindung stellt die Verwendung einer modifizierten ISDN-Vermittlungsstelle dar, die modifiziert ist, um zwei B-Kanäle als einen einzigen Kanal zu handhaben. Die modifizierte ISDN-Vermittlungsstelle beinhaltet einen Kanal-Koor­ dinationsmechanismus, der auf Prozessoren basiert und der konfiguriert ist, um zu bestimmen, ob ein Quellenendgerät einen zusammengesetzten Kanal anfordert und die beide B-Kanäle als einen einzigen zusammengesetzten Kanal handhabt, falls das Zielendgerät verfügbar ist und die zwei B-Kanäle für die ausgeweitete Datenraten-Kommunikation zuweist.

Die folgende Beschreibung erfolgt in Verbindung mit den Figuren. Dabei werden verschiedene Ausführungsformen offenbart. Verschiedene Merkmale unterschiedlicher Ausführungsformen können miteinander kombiniert werden.

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm eines herkömmlichen ISDN-Kommunikations­ systems;

Fig. 2 ist eine herkömmliche Rahmenstruktur - zur Kommunikation zwischen einem Quellenendgerät und einer ISDN-Vermittlungsstelle bei einem Zugriff mit einer ISDN-Basisrate;

Fig. 3 ist ein herkömmliches Steuersignalisierungsprotokoll für ISDN-Basisdien­ ste bzw. für einen ISDN-Basisanschluß;

Fig. 4 ist ein herkömmliches Verbindungszugriffsprotokoll bzw. Verbindungs-An­ schlußprotokoll ("link access protocol"), wobei das D-Kanal-Nach­ richt-Format für eine Setup-Nachricht eine L451/Q.931-Nach­ richt-Struktur verwendet;

Fig. 5 ist ein Blockdiagramm eines ISDN-Systems, das den Datenraten-Aus­ weitungsmechanismus und einen Quellen-Koordinationsmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet;

Fig. 6 ist ein Blockdiagramm eines Signalverarbeitungsmechanismus und ausge­ wählter Komponenten in einem Quellenendgerät oder einem Zielendgerät gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 7A ist ein Blockdiagramm von Komponenten, die in dem Quellenendgerät oder Zielendgerät enthalten sind;

Fig. 7B ist eine Draufsicht einer Anzeige und eines Tastenfeldes des Quellen­ endgeräts der Fig. 5;

Fig. 8 ist ein modifiziertes Verbindungszugriffsverfahren ("link access procedu­ re") auf der D-Kanal-(LAPD)-Setup-Nachricht-Strktur, die eine Datenra­ ten-Ausweitungsnachricht gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet;

Fig. 9 ist ein Blockdiagramm einer Datenraten-Ausweitungsnachricht, wie in Fig. 8 gezeigt ist;

Fig. 10 ist ein Flußdiagramm eines Verfahrens zum Auslösen einer Kommunika­ tionssitzung mit einer ausgeweiteten Datenrate gemäß der vorliegenden Erfindung; und

Fig. 11 ist ein Flußdiagramm eines Prozesses, der in der modifizierten ISDN-Vermittlungsstelle realisiert ist, um die Kommunikation mit einer ausge­ weiteten Datenrate zu erkennen und zu koordinieren, und zwar zwischen dem Quellenendgerät und dem Zielendgerät gemäß der vorliegenden Erfindung.

Nimmt man nun Bezug auf die Zeichnungen, in denen gleiche Referenzzeichen identi­ sche oder entsprechende Teile für alle verschiedenen Ansichten bezeichnen und ins­ besondere auf die Fig. 5, so ist dort ein ISDN-System 1000 gezeigt, bei dem ein Quel­ lenendgerät 100 mit dem Zielendgerät 160 über eine modifizierte ISDN-Vermittlungs­ stelle 220 kommuniziert (im folgenden als eine ISDN-Vermittlungsstelle 220 bezeich­ net). Das Quellenendgerät 100 ist als Teil einer Quelleneinheit 101 enthalten, die sich bei einem Benutzerplatz befindet und ist Teil des CPE. Das Quellenendgerät 100 beinhaltet einen Datenraten-Ausweitungsmechanismus 102 (der diskutiert wird), einen Terminaladapter 10A und einen Netzwerkabschluß 1 (NT1) 14, wobei alternativ nur ein einziger NT1 bei den Quelleneinheiten 101 und den Zieleinheiten 161 verwendet wird.

Mit dem NT1 14 ist eine zweitdrahtige ISDN-Leitung 15 verbunden, die die Quellen­ einheiten 101 mit der ISDN-Vermittlungsstelle 220 verbindet.

Der ISDN-Schalter 220 beinhaltet einen Prozessor 24 (z. B. einen oder mehrere diskrete zentrale Verarbeitungseinheiten) mit zugeordnetem Speicher (z. B. RAM, ROM und/oder Massenspeicher), Schnittstellenvorrichtungen usw., Vermittlungsmodule 26, 28 und Bus 27. Ein Beispiel eines geeigneten Prozessors 24 mit Vermittlungsmodulen 26, 28 ist der 5ESS SWITCH, der von AT erhältlich ist, obwohl er geeignet modifiziert ist, um den Kanal-Koordinationsmechanismus 106 zu enthalten, wie hierin diskutiert werden wird. Das zweite Umschaltmodul bzw. Vermittlungsmodul 28 ist über den Bus 27 mit dem ersten Umschaltmodul bzw. Vermittlungsmodul 26 und dem Prozessor 24 verbun­ den. Das zweite Umschaltmodul 28 ist ebenso mit einer anderen zweidrahtigen ISDN-Leitung 17 verbunden, die wiederum mit einem NT1 20 der Zieleinheiten 161 verbun­ den ist.

Der NT1 20 der Zieleinheiten ist mit dem Zielendgerät 160 verbunden, der einen Datenraten-Ausweitungsmechanismus 104 und einen Terminaladapter 16A aufweist. Der Terminaladapter ist so gezeigt, daß er eine interne Komponente des Zielendgerätes 160 darstellt, obwohl ein externer Terminaladapter sowie ein externer Datenraten-Aus­ weitungsmechanismus 104 ebenso verwendet werden kann.

Ein Beispiel des Quellenendgeräts 100 oder des Zielendgeräts 160 stellt das Ricoh-FAX4700L dar, das eine G4-Option und einen Ricoh RS232PC-FAX-Expander zum Beispiel beinhaltet, der passend modifiziert ist, um einen Datenraten-Ausweitungs­ mechanismus zu enthalten, der vorzugsweise als ein computer-basiertes Produkt reali­ siert ist, wie unter Bezugnahme auf die Fig. 6 und 7A diskutiert werden wird. Das Quellenendgerät 100 ist so aufgebaut, daß es eine Information zu dem Zielendgerät in verschiedenen Gestalten sendet, wie z. B. Faxbilder mittels der G4-Faxkonvention, Audio-, Video- oder andere digitale Signale, die mit ISDN kompatibel sind. In Abhän­ gigkeit von der erkannten gewünschten Kommunikationsgeschwindigkeit (das heißt der Datentransferrate, die der Zeit entspricht, die benötigt wird, um ein Faxbild oder andere Datendateien zu übertragen) kann das Quellenendgerät 100 bei der ISDN-Vermittlungs­ stelle 220 anfordern, einen zusammengesetzten B-Kanal (zwei B-Kanäle, die als einer gehandhabt werden) zuzuweisen. Die Anforderung wird durch das Quellenendgerät 100 bewerkstelligt, das zu der ISDN-Vermittlungsstelle eine Datenraten-Ausweitungsnach­ richt sendet und diese vorbereitet.

Das System 1000 beginnt mit dem Betrieb, indem bei dem Quellenendgerät 100 eine Anzeige bzw. ein Hinweis von einem Benutzer empfangen wird, daß der Benutzer es wünscht, daß Information zu dem Zielendgerät 160 mit einer ausgeweiteten Datenrate gesendet wird, wobei die kombinierte Kanalkapazität von zwei B-Kanälen verwendet wird. Optional wird das Quellenendgerät 100 selbst nicht bei dem Benutzer anfragen, sondern direkt mit dem Kanal-Koordinationsmechanismus 106 in der ISDN-Vermitt­ lungsstelle 220 kommunizieren, wobei automatisch der Service mit der ausgeweiteten Datenrate gefordert wird, falls das Zielendgerät 160 zwei B-Kanäle verfügbar hat. Bei der vorliegenden Ausführungsform zeigt jedoch der Benutzer an, wenn er es wünscht, die ausgeweitete Datenrate zu verwenden, indem auf eine Aufforderung auf der Anzeige des Quellenendgeräts geantwortet wird (wie unter Bezugnahme auf Fig. 7 diskutiert werden wird). In Antwort darauf bildet der Datenraten-Ausweitungsmechanismus 102 eine Setup-Nachricht in dem Speicher aus, die eine Datenraten-Ausweitungsnachricht enthält. Das Quellenendgerät 100 sendet nach der Ausbildung der Setup-Nachricht die Setup-Nachricht durch den Terminaladapter 10A, NT1 14 und zu der ISDN-Vermitt­ lungsstelle 220 über die Leitung 15.

In Antwort auf den Empfang der Setup-Nachricht bei dem Vermittlungsmodul 26 leitet die ISDN-Vermittlungsstelle 220 die Nachricht zu dem Prozessor 24 weiter, wo die Datenraten-Ausweitungsnachricht, die in der Setup-Nachricht enthalten ist, durch den Kanal-Koordinationsmechanismus 106 extrahiert und analysiert wird. Der Kanal-Koordi­ nationsmechanismus 106 speichert eine Anzeige der Anforderung im RAM und löst eine anfangliche Untersuchung dahingehend aus, ob das Zielendgerät 160 für sich wenigstens zwei verfügbare B-Kanäle verfügbar hat (es sind nur zwei B-Kanäle verfüg­ bar, falls das Zielendgerät 160 einen Basisdienst bzw. einen Basisanschluß umfaßt, aber er wird zusätzliche B-Kanäle umfassen, falls das Zielendgerät 160 einen Primärdienst­ anschluß bzw. Primärmultiplexanschluß umfaßt). Die Untersuchung, die durch den Kanal-Koordinationsmechanismus 106 durchgeführt wird, wird durchgeführt, indem eine Kommunikationsabfrage an des Zielendgerät 160 über das Umschaltmodul 28, die ISDN-Leitung 17, den NT1 20 und den Terminaladapter 16A ausgelöst wird. Wenn einmal das Zielendgerät 160 die Kanalabfragenachricht empfängt, antwortet das Zielend­ gerät 160 auf die Anfrage mit einer Antwort-Nachricht zu dem Prozessor 24. Alternativ können der Kanal-Koordinationsmechanismus 160 und die ISDN-Vermittlungsstelle 220 die Kommunikation mit dem Zielendgerät 160 überwachen, um so zu bestimmen, ob das Zielendgerät 160 wenigstens zwei B-Kanäle zur Verfügung hat.

Der Prozessor 24, der nun weiß, daß zwei B-Kanäle bei dem Zielendgerät 160 verfüg­ bar sind, informiert das Quellenendgerät 100, das ein zusammengesetzter B-Kanal (mit einer kombinierten Kapazität von 128 kbps) für das Quellenendgerät 100 verfügbar ist, um direkt mit dem Zielendgerät 160 zu kommunizieren. Der Prozessor 24 in der ISDN-Vermittlungsstelle gibt die Vermittlungsmodule bzw. Umschaltmodule 26 und 28 frei, um das Weiterleiten des zweiten B-Kanals in dem ISDN-Rahmen zu beachten, um durch die Information gesteuert zu werden, die durch den ersten B-Kanalabschnitt des ISDN-Rahmens bereitgestellt wird. Effektiv ignorieren die Weiterleitungsmodule 26 und 28 den Overhead bzw. Zusatz, die den Daten des zweiten B-Kanals in dem ISDN-Rahmen zugeordnet sind, und sie handhaben beide B-Kanäle als einen einzigen B-Kanal. Infolgedessen wird die ISDN-Vermittlungsstelle 220 nicht die beiden B-Kanäle über zwei unterschiedliche Kommunikationspfade senden. Obwohl es nicht in Fig. 5 gezeigt ist, kann die ISDN-Vermittlungsstelle 220 Signale von dem Quellenendgerät 100 zu anderen Vermittlungsstationen und anderen Kommunikationsverbindungen senden, eher als eine direkte Verbindung zu dem Zielendgerät 160. Somit, falls der zusammen­ gesetzte B-Kanal durch die ISDN-Vermittlungsstelle 220 zugeordnet ist, werden beide B-Kanäle zusammen über dieselbe Kommunikationsroute zu dem Zielendgerät 160 gesendet, wodurch gewährleistet wird, daß die Verzögerung bei der Propagation für beide B-Kanäle dieselbe ist.

Der oben beschriebene Koordinationsprozeß wird vollständig über den D-Kanal durch­ geführt, ohne daß die B-Kanäle für den anfänglichen Setup bzw. für den anfänglichen Aufbau des Systems 1000 benötigt werden. Indem ein herkömmliches Quellenendgerät 100 modifiziert wird, um den Dateuraten-Ausweitungsmechanismus 102 zu enthalten, und indem der Schalter bzw. die Vermittlungsstelle 220 modifiziert wird, um den Kanal-Koordinationsmechanismus 106 zu enthalten, vermeidet das vorliegende System die Hardware-Komplexizität und die Software-Komplexizität herkömmlicher Systeme, die ein Bonding verwenden oder eine Multilink-PPP verwenden, um Dienste mit einer ausgeweiteten Datenrate bereitzustellen. Dies wird bewerkstelligt, indem die Hardware-Kom­ plexizität und die Software-Komplexizität zu der ISDN-Vermittlungsstelle 220 verschoben wird, die im wesentlichen ignoriert, daß Information, die dem zweiten B-Kanal zugeordnet ist, weitergeleitet wird, wenn dies so durch das Quellenendgerät 100 in einer Datenraten-Ausweitungsanforderungs-Nachricht gefordert wird.

Optional, wenn ein B-Kanal (128 kbps) erstellt ist und verwendet wird, kann entweder das Quellenendgerät 100 oder das Zielendgerät 160 fordern, daß der Kanal-Koordina­ tionsmechanismus 106 dynamisch den zusammengesetzten B-Kanal (128 kbps) in einen herkömmlichen einzigen B-Kanal (64 kbps) ändert, indem der Kanal-Koordinations­ mechanismus 106 informiert wird, daß die reduzierte Datenrate gewünscht wird und indem darauf gewartet wird, daß der Kanal-Koordinationsmechanismus 106 bestätigt, daß das Überwechseln tatsächlich stattgefunden hat. In diesem Fall wird das sendende Endgerät, das in diesem Fall das Quellenendgerät 100 ist, einen spezifischen Kode mit einschließen, der auf dem D-Kanal gesendet wird und der auf das letzte B2-Kanalpaket hinweist, das über den Dienst mit ausgeweiteter Datenrate zu senden ist. Somit wird das Zielendgerät 160 wissen, wenn ein Überwechseln zwischen dem Dienst mit ausge­ weiteter Datenrate zu dem Dienst mit einem einzigen B-Kanal durchgeführt wird. Das Quellenendgerät 100 oder das Zielendgerät 160 kann diese Reduktion der Datenrate fordern, weil das Quellenendgerät 100 oder das Zielendgerät 160 den zweiten B-Kanal für einen anderen Zweck benötigt bzw. haben muß, um z. B. mit einem dritten Endgerät (nicht gezeigt) zu kommunizieren. Wiederum kann diese Anforderung zur Änderung von dem ausgeweiteten Datenratenkanal zu einem einzigen B-Kanal über den D-Kanal in einer Datenraten-Ausweitungsnachricht durchgeführt werden oder alternativ in einer Betriebsmittel-Koordinationsnachricht ("resource coordination message"), wie dies in der parallel anhängigen Anmeldung 08/955,353 beschrieben ist, die den Titel trägt "Method and Apparatus for Establishing Optimized ISDN Communications Conditions". Dieses Merkmal der dynamischen Änderung des Kanalzugriffes hängt wiederum von der ISDN-Vermittlungsstelle 220 ab, die den Kanal-Koordinationsmechanismus 106 verwen­ det, um auf die Quellenendgerätanforderungen oder Zielendgerätanforderungen zu antworten, um adaptiv zugeordnete Kanäle zu ändern. Im Gegensatz zu den herkömm­ lichen Systemen legt das vorliegende System die Last auf die ISDN-Vermittlungsstelle 220 und nicht auf das Quellenendgerät 100 oder das Zielendgerät 160, um die Mehrzahl der Fähigkeiten bzw. Eigenschaften zu implementieren, die benötigt werden, um die dynamische Zuweisung durchzuführen.

Fig. 6 zeigt ein Blockdiagramm von Hauptmerkmalen des Quellenendgeräts 100. Da die bevorzugte Ausführungsform auf ein Faxgerät gerichtet ist, ist ein Scanner 600 enthal­ ten, der ein Originaldokument bzw. eine Vorlage abtastet und eine digitale Ausgabe erzeugt, die zu einem Videoprozessor 602 geliefert wird. Der Abtastprozeß wird durch einen Bediener ausgelöst, der eine ISDN-Nummer eingibt und eine Starttaste auf dem Tastenfeld drückt (wie bezüglich der Fig. 8 diskutiert werden wird), um den Wähl­ prozeß auszulösen und um den Abtastprozeß zur gleichen Zeit auszulösen. Der Video­ prozessor 602 empfängt die Daten und bringt die Daten hinsichtlich einer möglichen Manipulation durch den Bediener in Rahmen bzw. Frames, falls dies so gewünscht ist. Ansonsten werden die Rahmendaten dann zu einem DCMMR-Mechanismus ("Data Compression Modified Modified Read"-Mechanismus bzw. Datenkompression-modifi­ ziert-modifiziert-Lesemechanismus) 604 weitergeleitet, der in Software realisiert ist, die von einem Prozessor (nicht gezeigt) ausgeführt wird. Der DCMMR reduziert die Redundanz in der Videoinformation, um so eine effizientere Verwendung des Kommu­ nikationskanals bereitzustellen. Alternativ werden zuvor abgetastete Daten oder andere Daten, die in einem SAF-Speicher ("Store and Forward"-Speicher bzw. "Speichere und Vorwärts"-Speicher) 606 gespeichert sind, in den DCMMR 604 zur Übertragung zu einem Zielendgerät 160 eingegeben. In einem Empfangsmodus des Betriebs verwendet das DCR ("Data Compression Ratio"-Register bzw. Datenkompressionsverhält­ nis-Register) 608 einen Zeilenpuffer 610, der benötigt wird, um die komprimierten Daten für die letztendliche Dekompression durch den DCMMR 604 zu empfangen. Wiederum leitet auf der Empfangsseite der DCMMR nach der Dekomprimierung der empfangenen Videodaten die Videodaten zu dem Videoprozessor 602, der die dekomprimierten Videodaten in Ausgangsdaten zur Anzeige auf einer Anzeigevorrichtung oder zum Ausdruck auf einem Drucker dekomprimiert. Wenn mit einem Drucker ausgedruckt wird, werden die Ausgangssignale zu einem LPC ("Laser Power Controller" bzw. Laserleistungs-Steuereinrichtung) gesendet, die einen LDDR ("Laser Diode Driver" bzw. Laserdiodentreiber) steuert (nicht gezeigt).

Der Pufferspeicher 612 hält die komprimierte Videoinformation zur Verwendung durch den Datenraten-Ausweitungsmechanismus 102. Der Datenraten-Ausweitungsmecha­ nismus 102 beinhaltet einen Prozessor (wie z. B. eine zentrale Verarbeitungseinheit oder einen digitalen Signalprozessor), um so einen SCC ("Serial Communication Controller" bzw. Steuereinrichtung für serielle Kommunikation) zu realisieren, um so sowohl einen B1-Kanal als auch einen B2-Kanal zu handhaben. Genauer formatiert zusätzlich zur Handhabung der Datenraten-Expansionskoordination mit der ISDN-Vermittlungsstelle 220 der Datenraten-Ausweitungsmechanismus 102 die Daten in einen ISDN-Rahmen zur Übertragung zu der ISDN-Vermittlungsstelle. Zu diesem Zweck wird der Datenraten-Ausweitungsmechanismus 102 32 Bits benachbarter Daten in einen ISDN-Rahmen formatieren (siehe z. B. Fig. 2), so daß 32 Bits der B1-Daten und B2-Daten in einem Rahmen mit einer Rate von 128 kbps gesendet werden. Die serielle Kommunika­ tionssteuereinrichtung, die in dem Datenraten-Ausweitungsmechanismus 102 realisiert ist, wird sequentiell 32 Bits der Daten in jeweilige ISDN-Rahmen einfüllen und die Rahmen senden, bis alle Daten übertragen worden sind.

Weil die ISDN-Vermittlungsstelle 220 erkennt, daß das Quellenendgerät 100 mit dem Zielendgerät 160 über einen zusammengesetzten B-Kanal kommuniziert (128 kbps), handhabt die ISDN-Vermittlungsstelle 220 die Daten, die in dem B2-Abschnitt des ISDN-Rahmens enthalten sind, als solche Daten, die sich nicht von Daten unterscheiden, die in dem B1-Abschnitt bzw. -Teil des Rahmens enthalten sind. Zu diesem Zweck sendet die ISDN-Vermittlungsstelle 220 den gesamten ISDN-Rahmen zu dem Zielend­ gerät 160, wo das Zielendgerät 160 eine Verarbeitung durchführt, die zu jener invers ist, die bei dem Quellenendgerät 100 durchgeführt wird, um so die Videoinformation zu empfangen. Genauer extrahiert bei dem Zielendgerät 160 ein Datenraten-Ausweitungs­ mechanismus 104 die B1-Information und B2-Information vom jeweiligen Rahmen, verknüpft die jeweiligen Daten und liefert die verknüpften Daten zu dem Pufferspeicher für die Dekompression durch das DCMMR unter Hilfe des Zeilenpuffers und des SAF-Speichers zur Speicherung je nach Bedarf. Letztendlich werden, wie zuvor diskutiert wurde, die dekomprimierten Videodaten angezeigt und/oder gedruckt.

Alternativ kann die serielle Kommunikationssteuereinrichtung, die in dem Datenraten-Auswei­ tungsmechanismus 102 realisiert ist, zwei separate serielle Kommunikations­ steuereinrichtungen realisieren, wobei einer zum Füllen der jeweiligen B1-Kanal­ abschnitte der jeweiligen ISDN-Rahmen bestimmt ist und der andere zum Füllen der B2-Abschnitt der jeweiligen ISDN-Rahmen. Das Zielendgerät 160 wird dann einen reversen Prozeß verwenden, wo der Datenraten-Ausweitungsmechanismus 104 eine erste und zweite serielle Kommunikationssteuereinrichtung verwendet, um die jeweiligen 8-Bit-Abschnitte zu extrahieren, die mit dem B1- und B2-Kanal für die jeweiligen ISDN-Vollbilder in Zusammenhang stehen. Die Daten werden dann gepuffert, dekomprimiert, verarbeitet, wie dies erforderlich ist, und zwar mit einem Videoprozessor, und sie werden gedruckt oder angezeigt. Der Datenraten-Ausweitungsmechanismus 102 beinhal­ tet eine CPU, einen RAM, ein ROM und optional eine anwendungsspezifische integrier­ te Schaltung bzw. ASIC, die alle in dem Quellenendgerät 100 verfügbar sind. Der Mechanismus selbst wird hauptsächlich mit Software ausgebildet, obwohl eine ent­ sprechende Hardware, wie sie z. B. durch eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung bzw. einen ASIC realisiert werden kann oder eine programmierbare Logik­ vorrichtung ("programmable logical device") ebenso verwendet werden kann.

Der Terminaladapter 10A ist eine herkömmliche Vorrichtung, die zwischen verschiede­ nen Signalformattypen konvertiert. Zum Beispiel empfängt der Terminaladapter 10A ein RS-232-Ausgangssignal oder ein V.35-Ausgangssignal von einem Quellenendgerät 100 und konvertiert dieselben in eine vierdrahtige Schnittstelle, um so mit dem herkömm­ lichen NT1 14 kompatibel zu sein.

Eine kurze Beschreibung des Datenraten-Ausweitungsmechanismus 102 wird gegenwär­ tig diskutiert, aber eine zusätzliche Erläuterung wird unter Bezugnahme auf Fig. 8 gegeben. Die Quelleneinheit 101 erfüllt das D-Kanal-Rufsteuer-Protokoll I.451/Q.931, um die B-Kanalverbindung mit dem Zielendgerät 160 zu errichten. Um eine zusammen­ gesetzte B-Kanalverbindung zu realisieren (z. B. ein einziger 128-kbps-Kanal aus dem Blickwinkel der Quelleneinheit 101 und der Zieleinheit 161 und der ISDN-Vermitt­ lungsstelle 220), löst die Quelleneinheit 101 eine Datenraten-Ausweitungs-Koordina­ tionsprozedur ("resource coordination procedure") mit der ISDN-Vermittlungsstelle 220 aus, die wiederum eine ähnliche Betriebsmittel-Koordinationsprozedur mit der Ziel­ einheit 161 durchführt. Die Zieleinheit 161 beinhaltet den NT1 20 sowie einen Termina­ ladapter 16A und ein Zielendgerät 160, wie gezeigt. Der Datenraten-Ausweitungsmecha­ nismus 104 bei dem Zielendgerät 160 ist in einer Art und Weise, die dem Datenraten-Auswei­ tungsmechanismus 102 bei der Quelleneinheit 101 ähnelt, realisiert.

Fig. 7A erläutert ein beispielhaftes Quellenendgerät 100 mit darin enthaltenen bevor­ zugten Eigenschaften, wobei das Zielendgerät 160 ähnliche Komponenten enthalten wird. Das Quellenendgerät 100 ist mit dem Terminaladapter 10A verbunden, der intern oder extern enthalten sein kann und der Terminaladapter 10A kann ebenso Brouter (Verknüpfung aus "bridge" und "router") enthalten. Das Quellenendgerät ist ebenso an einer PSTN-Verbindung 241 angeschlossen, so daß herkömmliche Kommunikationen über analoge Leitungen, falls notwendig, gesendet werden können. Eine externe Daten­ quellenverbindung 5 ist gezeigt, um das Quellenendgerät 100 über eine externe Schnitt­ stelle 6 zu verbinden, wo die externe Datenquelle 5 digitale Daten oder analoge Daten (die dann durch das Quellenendgerät 100 mit einem Analog-/Digital-Konverter, der darin enthalten ist, digitalisiert werden) zu dem Quellenendgerät 100 liefert, um sie in Nachrichten mit einer hohen Datenrate (z. B. 128 kbps), die zu dem Zielendgerät 160 gesendet werden, mit einzuschließen. Bei der externen Datenquelle kann es sich um einen jeglichen Typ einer Datenquelle handeln, die davon profitieren würde, wenn Daten zu einer entfernten Stelle übertragen werden. Beispiele externer Datenquellen 5 beinhalten einen Drucker, einen digitalen Camcorder, eine digitale Kamera, DVDs ("Digital Versatile Disk"), digitale Videokassettenrekorder, CD-Player, digitale Telefone, Computer und einen Fotokopierer.

Die externe Schnittstelle 6 ist ein digitaler Bus (z. B. seriell oder parallel), wenn das Quellenendgerät 100 digitale Daten durch jeweilige Verbinder, die darin ausgebildet sind, empfängt. Insbesondere beinhalten die beispielhaften externen Schnittstellen 6 einen universellen seriellen Bus (USB), EIA-232, ISDN (SIO 8877) oder IEEE 1394 ("Firewire"), wie in Wickelgren, 1. "The Facts About Firewire", IEEE Spektrum, April 1997, Band 34, Nr. 4, Seiten 19-25, beschrieben ist, dessen Inhalt hiermit durch Be­ zugnahme aufgenommen wird. Wenn analoge Daten empfangen werden, wird die externe Schnittstelle 6 als ein koaxiales Kabel, ein verdrilltes Paar oder eine optische Faser (zum Beispiel) konfiguriert, da das Quellenendgerät 100 einen entsprechenden Anschluß zum Empfangen der analogen Signale enthält.

Weil das Quellenendgerät 100 konfiguriert ist, um eine Information von der externen Datenquelle 5 über die externe Schnittstelle 6 zu empfangen, liefert das Quellenendgerät 10 eine konventionelle Faksimilefunktion, jedoch mit einer höheren Datenratenkapazität als ein konventionelles Faxgerät und mit einer wesentlich unterschiedlichen Funktion als konventionelle Faxgeräte. Insbesondere dient das Quellenendgerät 10 der Fig. 7A als ein Allzweck-Kommunikations-Betriebsmittel, das dazu in der Lage ist, Daten mit einer hohen Datenrate von verschiedenen Typen von externen Datenquellen 5 zu entfernten Endgeräten zu übertragen. In einer reziproken Art und Weise ist das Quellenendgerät 10 ausgerüstet, um Daten von einem anderen Endgerät zu empfangen (z. B. Zielendgerät 160) und liefert die Daten zu der externen Datenquelle 5 zur Anzeige darauf und zur Verwendung darin.

Die Struktur des Quellenendgeräts 100, wie in Fig. 7A gezeigt ist, beschreibt ebenso in geeigneter Weise das Zielendgerät 160 und allgemeine Merkmale des Prozesses 24, die in der ISDN-Vermittlungsstelle 220 verwendet werden wurden, obwohl in geeigneter Weise an eine ISDN-Vermittlungsstellen-Anwendung angepaßt, wie für einen Fachmann auf dem Gebiet des ISDN erkennbar sein wird. Ein Systembus 270 verbindet eine Vielfalt von Komponenten, die den Systembus 270 belegen. Eine zentrale Verarbei­ tungseinheit (CPU) 205 führt Software-Verarbeitungen aus, die eine Allzwecksteuerung des Quellenendgerätes 100 SCC und Datenraten-Ausweitungsmechanismus-Operationen sowie Busadministrationsfunktionen für den Systembus 270 bereitstellen. Die CPU 205 verfügt für ihr System über einen RAM 295 zum temporären Speichern von Daten, wobei der Zeilenpuffer 610, der Pufferspeicher 612 und der SAF-Speicher 606 (Fig. 6) in dem RAM 295 des Quellenendgeräts 100 enthalten sind, die nach dem Hochfahren des Systems vom ROM 290 heruntergeladen werden oder alternativ von dem Benutzer entweder während des anfänglichen Setups (mit einem Batteriepuffer) oder je nach Verwendung alternativ eingegeben werden. Der nichtflüchtige ROM 290 hält ebenso das Steuerprogramm und feste Parameter. Eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC) 285 wird bereitgestellt, um spezialisierte Datenmanipulationsfunktionen durch­ zuführen, die angepaßt werden können, um als der gesamte Datenraten-Ausweitungs­ mechanismus 102 zu dienen, obwohl bei der vorliegenden Ausführungsform der Groß­ teil des Betriebsmittel-Koordinationsmechanismus in der CPU 205 durchgeführt wird, und zwar durch das Ausführen eines Datenraten-Ausweitungsprozesses, der auf Software basiert. Wie gezeigt, wird der Datenraten-Ausweitungsmechanismus 102 durch eine gestrichelte Linie in Fig. 7A identifiziert und beinhaltet die CPU 205, das RAM 295, das ROM 290 und das ASIC 285. Jedoch, da der Datenraten-Ausweitungsmechanismus 102 im wesentlichen auf Computer basiert, kann ein Untersatz der Komponenten, die in Fig. 5 gezeigt sind, oder können zusätzliche Komponenten, die als Teile des Datenra­ ten-Ausweitungsmechanismus 102 enthalten sind, mit aufgenommen werden.

Als eine Alternative zu dem ASIC 285 können andere Datenmanipulationsvorrichtun­ gen, wie z. B. feldprogrammierbare Gatearrays (FPGA bzw. "Field Programmable Gate Arrays"; nicht gezeigt), programmierbare Logikvorrichtungen (PLD bzw. "Programma­ ble Logic Devices"; nicht gezeigt) und andere Verarbeitungseinheiten (wie z. B. digitale Signalverarbeitungschips; nicht gezeigt) ebenso verwendet werden. Auch sind als Systembetriebsmittel Disk-Steuereinrichtungen 25 verfügbar, die eine interne Diskette 250 und eine Festplatte 265 steuern und eine Eingangs-/Ausgangs-(I/O)-Steuerein­ richtung 225, die eine externe Festplatte 230 und einen externen Drucker 242 steuert.

Entweder kann der externe Drucker 242 oder der interne Drucker 245 verwendet werden, um Text und Datendateien zu drucken, die durch das Quellenendgerät 100 ausgegeben werden.

Die Eingangssteuereinrichtung 280 ist ebenfalls enthalten, die den internen Scanner 600, einen optionalen externen Scanner 283, eine externe Tastatur 282, eine externe Maus 281 und ein internes Tastaturfeld 275 enthält. Unter der Steuerung der Eingangssteuer­ einrichtung 280 kann entweder der interne Scanner 284 oder der externe Scanner 283 verwendet werden, um ein Bild eines Ziel-Dokuments zu erfassen und um das Bild in einen digitalen Datenstrom zu konvertieren, der durch die Eingangssteuereinrichtung 280 zu dem Systembus 270 zur weiteren Verarbeitung weitergeleitet wird. Die Ein­ gangssteuereinrichtung 280 empfängt ebenso eine Eingabe von dem Tastenfeld 275, das als eine Dateneingabevorrichtung für das Quellenendgerät 100 dient, obwohl das Tastenfeld 282 und die Maus 281 als alternative Eingangsvorrichtungen dienen.

Die Eingangssteuereinrichtung 280 stellt ebenfalls die Schnittstelle (bei einer darauf ausgebildeten Anschlußeinrichtung) aus, und zwar zu der externen Schnittstelle 6, die die externe Datenquelle 5 mit dem Quellenendgerät 100 verbindet. Zum Unterstützen digitaler Daten beinhaltet die Eingangssteuereinrichtung 280 eine Schnittstellenlogik, die eine FireWire-Schnittstelle oder einen anderen Schnittstellenstandard, wie z. B. USB, unterstützt, falls eine andere Schnittstelle verwendet wird. Wenn analoge Signale bereitgestellt werden, beinhaltet die Eingangssteuereinrichtung 280 einen Analog-/Di­ gital-Konverter (ADC) und einen Digital-/Analog-Konvetter (DAC), um die externen Signale zwischen der analogen Domäne und der digitalen Domäne zu konvertieren. Die Daten, die zu der externen Schnittstelle 6 eingegeben werden, werden über den System­ bus 270 geleitet und in dem RAM 295 gespeichert, wo die Daten später durch die CPU 205 verwendet werden und die Datenraten-Ausweitungsnachricht vorbereitet wird.

Eine Anzeigensteuereinrichtung 210 wird verwendet, um eine externe Kathodenstrahl­ röhren-(CRT)-Anzeige 215 und/oder eine interne Flüssigkristallanzeige (LCD) 220 anzusteuern. Andere Anzeigeformate bzw. -geräte wären ebenso geeignet, wie z. B. Plasmaanzeigen, LED-Anzeigen, die aktiv und/oder passiv Licht emittieren, usw. Die Anzeigen 215 und 220 zusammen mit dem Tastenfeld 275, der Tastatur 282 und der Maus 281 dienen als Benutzerschnittstellenfunktion.

Eine Kommunikationssteuereinrichtung 250 ruht ebenso in dem Systembus 270 und ist mit dem Terminaladapter 10A verbunden. Wie zuvor diskutiert wurde, gibt die Kommu­ nikationssteuereinrichtung 250 Information zu dem Terminaladapter 10A gemäß R5232, V.35 oder einer anderen Datenkommunikationsanordnung aus. Die Verbindung mit dem PSTN ist eine RJ-11-Verbindung, obwohl andere Verbindungen, wie z. B. eine zweite ISDN-Verbindung über einen anderen Terminaladapter usw. oder eine Verbindung mit Hilfe eines Providers für einen drahtlosen Zugriff zum Beispiel möglich ist.

Fig. 7B zeigt die Anzeige 220 und das Tastenfeld 275 des zweiten Quellenendgeräts 100. Das Tastenfeld 275 beinhaltet ein numerisches Tastenfeld mit 12 Ziffern, eine "Start"-Taste 276 und eine "Stopp"-Taste 277. Die Daten werden von einem Benutzer auf der Tastatur 275 eingegeben und auf der Anzeige 220 wiedergegeben (das heißt angezeigt), so daß der Benutzer weiß, was der Benutzer zu einer bestimmten Zeit eingegeben hat. Zusätzlich beinhaltet die Anzeige 220 Text, der von dem Quellen­ endgerät 100 erzeugt wird, das eine Eingabeaufforderung an den Benutzer ausgibt, um eine bestimmte Information zu einer bestimmten Zeit einzugeben. Zum Beispiel gibt in der Fig. 7B die Anzeige 220 die Aufforderung an den Benutzer, eine "1" einzugeben, falls der Benutzer es wünscht, anzufordern, daß die ISDN-Vermittlungsstelle eine Verbindung mit einer ausgeweiteten Datenrate bereitstellt, um mit einer anderen Vor­ richtung zu kommunizieren, oder eine "0" eingibt, falls der Benutzer wählt, eine derartige Anforderung nicht zu machen.

Fig. 8 zeigt die LAPD-Rahmenstruktur für eine Setup-Nachricht, die durch das Quellen­ endgerät 100 ausgebildet wird, in dem RAM 295 gespeichert wird und darauffolgend über den Systembus 270 zu dem Terminaladapter 10A und dann zu der ISDN-Vermitt­ lungsstelle 220 gesendet wird. Ein Unterschied zwischen jener Rahmenstruktur, die in Fig. 8 gezeigt ist, von jener, die in Fig. 4 gezeigt ist, liegt darin, daß der Informations­ rahmen 1509 (Fig. 8) eine Datenraten-Ausweitungsnachricht 1511 enthält. Die Datenra­ ten-Ausweitungsnachricht 1511 beinhaltet ein Anzeigenfeld mit einem Wert, das auf die Antwort des Bedieners auf die Eingabeaufforderung hinweist, die in Fig. 7B gezeigt ist.

Wenn die Nachricht zu der ISDN-Vermittlungsstelle 220 gesendet wird, kann der Prozessor 24 in der ISDN-Vermittlungsstelle 220 dann die Gegenwart des Wertes detektieren, der in dem Anzeigenfeld enthalten ist und bestimmen, ob das Bestimmungs­ endgerät 160 zwei B-Kanäle zur Verfügung hat, um die ausgeweitete Datenrate zu unterstützen. Wie zuvor diskutiert wurde, enthält die Setup-Nachricht den LAPD-Rahmen, der in Fig. 8 gezeigt ist, und sie wird von dem Quellenendgerät 100 zu der ISDN-Vermittlungsstelle 220 während eines Verbindungsaufbaus ("call setup") gesendet und der Prozessor 24 wird dann eine Abfrage-Nachricht ("Query"-Nachricht) erstellen, die zu dem Ziel 160 gesendet werden soll und die das Zielendgerät 160 über die Verfügbarkeit von zwei B-Kanälen abfragt. In diesem Zusammenhang liefert der Prozessor 24 in der ISDN-Vermittlungsstelle 220 simultan D-Kanalverbindungen zwischen dem Quellenendgerät 100 und dem Zielendgerät 160, und zwar vor dem Erstellen und der Zuweisung der B-Kanalquellen für das Kommunikationssystem. Als Alternativen kann der Entscheidungsprozeß zur Identifizierung der Gegenwart der zwei B-Kanäle entweder zu dem Quellenendgerät 100 oder zu dem Zielendgerät 160 ver­ schoben werden oder dazwischen verteilt werden.

Fig. 9 zeigt beispielhafte Rahmen, die bei der Datenraten-Ausweitungsnachricht 1511 verwendet werden, wie dies in Fig. 8 gezeigt wurde. Die Antwortnachricht von dem Zielendgerät 160 weist einen ähnlichen Aufbau auf. Ein Datenraten-Ausweitungsflag 580 ist ein erster Rahmen, der in einem Octet oder alternativ mehreren Octet-Blöcken enthalten ist, wie diskutiert werden wird. Das Datenraten-Ausweitungsflag identifiziert einen spezifischen Kode, der mit der Realisierung bzw. Erstellung eines Kanals mit einer hohen Datenrate zwischen dem Quellenendgerät und dem Zielendgerät in Zu­ sammenhang steht. Nach dem Datenraten-Ausweitungsflag 580 ist ein Rahmen 582 vom "Kommunikationstyp", der anzeigt, ob die gegenwärtige Kommunikation eine Mehrfach­ kanal-Verbindungserstellungs-Nachricht ("Multi-Channel Call Setup"-Nachricht) ist oder nicht. Darauffolgend wird ein Rahmen aller Kanäle 584 bereitgestellt, der die Anzahl der Kanäle mit einer hohen Datenrate anzeigt (z. B. zwei B-Kanäle), die von dem Quellenendgerät angeordert werden. Darauffolgend wird ein Stationstelefon­ nummern-Rahmen 586 mit aufgenommen, der die bestimmten Telefonnummern der Zielendgeräte identifiziert, an die die ISDN-Vermittlungsstelle 220 die Information mit einer hohen Datenrate kommunizieren soll. Die Identifikationen werden mittels eines Dienstprofil-Iden­ tifizierers (SPID bzw. "Service Profile Identifiers"), durchgeführt, der von den nationalen ISDN1(NISDN1, der US-ISDN-Standard)-Systemen unterstützt wird. Der Einschluß von Telefonnummern erlaubt der Empfangsstation zu wissen, welche Endge­ räte versuchen, die Empfangsstation zu erreichen. In dem nächsten Rahmen 587 wird ein Raum zur Anzeige der Anzahl der angeschlossenen Kanäle reserviert, die von der ISDN-Vermittlungsstelle zu dem Quellenendgerät übermittelt werden. Darauffolgend wird ein Ausweitungsrahmen 588 für zukünftige Fähigkeiten mit aufgenommen sowie ein Stopp-Flag-Feld 590, das ein Ende der Datenraten-Ausweitungsnachricht 1511 anzeigt.

Fig. 10 ist ein Flußdiagramm eines Prozesses, der bei dem Quellenendgerät 100 im­ plementiert ist, um eine Setup-Nachricht vorzubereiten und zu senden, die anfordert, daß die ISDN-Vermittlungsstelle einen Kanal mit einer ausgeweiteten Datenrate erstellt, um das Quellenendgerät und das Zielendgerät 160 zu verbinden. Der Prozeß beginnt im Schritt S1, wo ein Bediener ein Dokument, das abzutasten ist, in einem Scanner eingibt und die Zielnummer, an die die abgetastete Information gesendet werden soll, eingibt. Optional kann die abgetastete Information zu mehreren Stellen gesendet werden und der Benutzer wird somit mehrere Zielnummern eingeben. Der Schritt S1 endet damit, daß der Bediener die Starttaste 267 (Fig. 7B) drückt und dann schreitet der Prozeß zum Schritt S3 fort. Im Schritt S3 wird eine Abfrage in der Form einer Eingabeaufforderung, die auf der Anzeige 220 angezeigt ist (Fig. 7B), gemacht, wobei angefragt wird, ob der Bediener die Verwendung einer ausgeweiteten Datenrate wünscht, wenn die Information gesendet wird. Falls die Antwort bei der Anfrage im Schritt S3 negativ ist, schreitet der Prozeß zum Schritt S4, wo das Quellenendgerät eine herkömmliche Setup-Nachricht vorbereitet (wobei nicht mehr als ein B-Kanal angefordert wird), danach schreitet der Prozeß zum Schritt S7 fort. Jedoch, falls die Antwort zu der Anfrage im Schritt S3 bestätigend ist, schreitet der Prozeß zum Schritt S5 fort, wo das Quellenendgerät 100 eine Setup-Nachricht vorbereitet, die anzeigt, daß zwei B-Kanäle gefordert werden und hält die Datenraten-Ausweitungsnachricht im Speicher. Nachfolgend zum Schritt S5 schreitet der Prozeß zum Schritt S7 fort, wo das Quellenendgerät die Setup-Nachricht zu dem ISDN-Schalter sendet. Darüber hinaus, falls die Antwort in S3 bestätigend war, wird die Setup-Nachricht, die zu der ISDN-Vermittlungsstelle gesendet wird, anzeigen, daß das Quellenendgerät anfordert, daß beide B-Kanäle zur Kommunikation mit dem Zielendgerät verwendet werden. Auf der anderen Seite, falls die Antwort im Schritt S3 negativ war, wird eine herkömmliche Nachricht zu der ISDN-Vermittlungsstelle gesen­ det, wodurch die Kommunikationen zu dem Zielendgerät so beschränkt werden, daß 64 kbps nicht überschritten werden.

Nach dem Schritt S7 schreitet der Prozeß zum Schritt S8 fort, wo das Quellenendgerät 100 eine Bestätigung bzw. eine Quittung von der ISDN-Vermittlungsstelle empfängt, daß der angeforderte Dienst bereitgestellt wird. Falls jedoch die ISDN-Vermittlungs­ stelle anzeigt, daß der Dienst nicht bereitgestellt wird, wird das Quellenendgerät anneh­ men, daß ein einziger B-Kanal zur Verfügung steht, es sei denn, es wird anderweitig durch die ISDN-Vermittlungsstelle informiert. Nachfolgend zu dem Schritt S8 schreitet der Prozeß zum Schritt S9 fort, wo das Quellenendgerät die komprimierte Video­ information in jeweilige ISDN-Rahmen komprimiert und dann im Schritt S1 werden die jeweiligen ISDN-Rahmen über den Schalter zu dem Zielendgerät gesendet. Darauffol­ gend endet der Prozeß.

Fig. 11 ist ein Prozeß, der mit der ISDN-Vermittlungsstelle realisiert ist, um einen ausgeweiteten Datenratenkanal zwischen dem Quellenendgerät und dem Zielendgerät zu erstellen. Der Prozeß beginnt im Schritt S21, wo die ISDN-Vermittlungsstelle die Setup-Nach­ richt im Speicher empfangt und speichert. Der Prozeß schreitet zum Schritt S23 fort, wo die Datenraten-Ausweitungsnachricht identifiziert und analysiert wird. Der Prozeß schreitet zum Schritt S25 fort, wo eine Anfrage dahingehend durchgeführt wird, ob die Datenraten-Ausweitungsnachricht anzeigt, daß zwei B-Kanäle benötigt werden. Falls die Antwort zu der Anfrage im Schritt S25 negativ ist, schreitet der Prozeß zu dem Schritt S27 fort, wo die ISDN-Vermittlungsstelle eine Call-Proceeding-Nachricht zu dem Quellenendgerät sendet und darauffolgend schreitet der Prozeß zum Schritt S31 fort. Fall jedoch die Antwort zu der Anfrage im Schritt S25 bestätigend ist, schreitet der Prozeß zum Schritt S29 fort. Im Schritt S29 bestätigt die ISDN-Vermittlungsstelle, daß zwei B-Kanäle tatsächlich für das Zielendgerät oder die Zielendgeräte, falls das Quel­ lenendgerät fordert, daß die Nachricht zu mehr als einem Zielendgerät gesendet wird, verfügbar sind. Nachdem bestätigt worden ist, daß zwei B-Kanäle verfügbar sind, schreitet der Prozeß zum Schritt S31 fort und die ISDN-Vermittlungsstelle erstellt die Verbindung zwischen dem Quellenendgerät und Zielendgerät im Schritt S31. Nachdem die Kommunikation zwischen dem Quellenendgerät und Zielendgerät beendet worden ist, endet der Prozeß.

Die Mechanismen und Prozesse, die bei der vorliegenden Beschreibung dargelegt werden, können realisiert bzw. implementiert werden, indem ein herkömmlicher All­ zweck-Mikroprozessor verwendet wird, der gemaß den Lehren der vorliegenden Erfin­ dung programmiert wird, wie Fachleute erkennen werden. Eine geeignete Software-Kodie­ rung kann leicht durch ausgebildete Programmierer basierend auf den Lehren der vorliegenden Offenbarung realisiert werden, wie für Fachleute offensichtlich sein wird.

Die vorliegende Erfindung beinhaltet somit ebenso ein Produkt, das auf Computer basiert, das auf einem Speichermedium untergebracht werden kann und Instruktionen beinhalten kann, die verwendet werden können, um einen Computer zu programmieren, um einen Prozeß in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung durchzuführen. Dieses Speichermedium kann jeglichen Typ von Disk bzw. Platte enthalten, und zwar einschließlich einer Diskette, einer optischen Disk, CD-ROMs, magnetooptischen Disks, ROMs, RAMs, EPROMs, EEPROMs, Flash-Speichern, magnetischen oder optischen Karten oder jeglichem anderen Typ von Medium, der zum Speichern elektro­ nischer Instruktionen geeignet ist.

Der Inhalt der anhängigen US-Anmeldung 08/841,655, die am 30. April 1997 einge­ reicht wurde und den Titel trägt "A Method and Apparatus for Routing Data Informa­ tion Conveyed in a Facsimile Message", und der Inhalt der anhängigen US-Anmeldung 08/955,353, die am 21. Oktober 1997 eingereicht wurde und den Titel trägt "Method and Apparatus for Establishing Optimized ISDN Communication Conditions", wird hiermit durch Bezugnahme mit aufgenommen.

Die Erfindung läßt sich insbesondere wie folgt zusammenfassen:
Ein Verfahren und ein Apparat in einem ISDN-System bilden eine Setup-Nachricht bei einem Quellenendgerät aus, wo die Setup-Nachricht eine Anforderung nach zwei B-Kanälen enthält. Das Quellenendgerät leitet die Setup-Nachricht mit der Anforderung zu einer Vermittlungsstelle weiter, wo die Vermittlungsstelle einen Kanal-Koordina­ tionsmechanismus aufruft, der die Verknüpfung der zwei B-Kanäle zur Kommunikation zwischen dem Quellenendgerät und dem Zielendgerät erkennt. Die Vermittlungsstelle bestimmt dann, ob beide B-Kanäle bei dem Zielendgerät verfügbar sind und ermöglicht eine Verbindung mit der hohen Kapazität von 128 kbps zwischen dem Quellenendgerät und dem Zielendgerät, falls die zwei B-Kanäle tatsächlich sowohl für das Quellen­ endgerät als auch das Zielendgerät verfügbar sind.

Figurenbeschreibung

Fig.

10
S1 Gebe Zielnummer bzw. Zielnummern ein
S3 Benutzereingabeaufforderung: Verwende ausgeweitete Datenrate?
S4 Bereite 1-Kanal-Setup-Nachricht vor
S5 Bereite Setup-Nachricht für 2-Kanal-Anforderung vor und schließe Datenraten-Aus­ weitungsnachricht darin ein, halte im Speicher
S7 Sende Setup-Nachricht zu ISDN-Vermittlungsstelle
S8 Empfange Quittung bzw. Bestätigung
S9 Formatiere Daten in ISDN-Rahmen
S11 Sende ISDN-Rahmen

Fig. 11
S21 Empfange und speichere Setup-Nachricht im Speicher
S23 Erkenne Datenraten-Ausweitungsnachricht
S25 Zeigt Datenraten-Ausweitungsnachricht zwei Kanäle an?
S27 Sende zu Quellenendgerät eine Call-Proceeding-Nachricht
S29 Bestätige, daß zwei Kanäle beim Zielendgerät bzw. bei den Zielendgeräten verfügbar sind
S31 Erstelle Verbindung zwischen Quellenendgerät und Zielendgerät

Claims (18)

1. Apparat in einem ISDN-System, insbesondere in einem computer-basierten ISDN-System, der folgendes umfaßt:
ein Quellenendgerät mit
einem Quellenprozessor,
einem Quellenspeicher, auf den der Quellenprozessor zugreifen kann, wobei der Quellenspeicher so aufgebaut ist, daß er ein Quellenendgerät-Programm hält bzw. speichert, das, wenn es durch den Quellenprozessor ausgeführt wird, eine ISDN-Setup-Nach­ richt ausbildet, die eine Datenraten-Ausweitungsnachricht umfaßt, die darin enthalten ist, wobei der Quellenspeicher derartig konfiguriert ist, daß er einen Datenra­ ten-Ausweitungsindikator hält bzw. speichert, der für die Einbeziehung in die Datenra­ ten-Ausweitungsnachricht bestimmt ist, und
eine Quellenendgerät-Schnittstelle, die konfiguriert ist, um an eine ISDN-Ver­ mittlungsstelle angeschlossen zu werden, wobei die ISDN-Vermittlungsstelle einen Kanal-Koordinationsmechanismus umfaßt, der einen ersten B-Kanal und einen zweiten B-Kanal als einen zusammengesetzten B-Kanal mit dem ersten B-Kanal und dem zweiten B-Kanal als Bestandteile zuweist bzw. die beiden Kanäle zu einem zusammen­ gesetzten B-Kanal zusammenfaßt, und der angepaßt ist, um die Datenraten-Auswei­ tungsnachricht zu der ISDN-Vermittlungsstelle zu senden, wobei
die Datenraten-Ausweitungsnachricht die ISDN-Vermittlungsstelle mit dem Datenraten-Ausweitungsindikator versorgt, um so die ISDN-Vermittlungsstelle darüber zu informieren, daß das Quellenendgerät einen zusammengesetzten B-Kanal zur Kom­ munikation mit einem Zielendgerät fordert, wobei die ISDN-Vermittlungsstelle den ersten B-Kanal und den zweiten B-Kanal als einen einzigen, untrennbaren Kanal handhabt, der eine konstante, feste Übertragungsverzögerung zwischen der Information, die über den ersten B-Kanal-Bestandteil und den zweiten B-Kanal-Bestandteil des zusammengesetzten B-Kanals gesendet wird, verleiht.

2. Apparat nach Anspruch 1, bei welchem die ISDN-Vermittlungsstelle weiter folgendes umfaßt:
eine erste Vermittlungsstellen-Schnittstelle, die an die Quellenendgerät-Schnitt­ stelle angeschlossen ist und die angepaßt ist, um die Setup-Nachricht mit der Datenraten-Ausweitungsnachricht von dem Quellenendgerät zu empfangen,
eine zweite Vermittlungsstellen-Schnittstelle, die an dem Zielendgerät ange­ schlossen ist,
einen Vermittlungsstellen-Prozessor und
einen Vermittlungsstellen-Speicher, auf den durch den Vermittlungsstellen-Pro­ zessor zugegriffen werden kann, wobei der Vermittlungsstellen-Speicher derartig konfiguriert ist, daß er ein zentrales Betriebsmittel-Koordinationsprogramm hält bzw. speichert, das, wenn es durch den Vermittlungsstellen-Prozessor ausgeführt wird, den Datenraten-Ausweitungsindikator in der Datenraten-Ausweitungsnachricht erkennt bzw. identifiziert und ein Anfragesignal ausbildet, das zu dem Zielendgerät über die zweite Vermittlungsstellen-Schnittstelle gesendet wird, wobei der Prozessor, wenn er das zentrale Betriebsmittel-Koordinationsprogramm ausführt, so konfiguriert ist, daß er identifiziert bzw. erkennt, ob das Zielendgerät wenigstens zwei B-Kanäle umfaßt, die zur Kommunikation mit einer ausgeweiteten Datenrate in dem zusammengesetzten B-Kanal verfügbar ist.

3. Apparat nach Anspruch 2, bei welchem die ISDN-Vermittlungsstelle weiter folgendes umfaßt:
den Kanal-Koordinationsmechanismus.

4. Apparat nach Anspruch 3, bei welchem das Zielendgerät folgendes umfaßt:
einen Zielendgerät-Prozessor,
einen Zielendgerät-Speicher,
einen Zielendgerät-Speicher, auf den der Zielendgerät-Prozessor zugreifen kann
und der so konfiguriert ist, daß er einen Verfügbarkeitsindikatorwert hält bzw. speichert, der darauf hinweist, ob das Zielendgerät wenigstens zwei B-Kanäle zur Verfügung hat, und
eine Zielendgerät-Schnittstelle, die an die zweite Vermittlungsstellen-Schnittstelle angeschlossen ist und die konfiguriert ist, um die Anfragenachricht davon zu emp­ fangen, wobei
der Prozessor einen Antwortmechanismus umfaßt, der konfiguriert ist, um die Antwortnachricht zu der Vermittlungsstelle in Antwort auf die Anfragenachricht zu senden, wobei die Antwortnachricht den Verfügbarkeitsindikatorwert enthält.

5. Apparat nach Anspruch 1, bei welchem die Quellenendgerät-Schnittstelle so konfiguriert ist, daß sie die Datenraten-Ausweitungsnachricht zu der ISDN-Vermitt­ lungsstelle über einen ISDN-D-Kanal sendet.

6. Apparat nach Anspruch 1, bei welchem das Quellenendgerät, der zentrale Koordinationsmechanismus und das Zielendgerät jeweilig konfiguriert sind, um adaptiv von dem zusammengesetzten B-Kanal zu wenigstens dem ersten B-Kanal und dem zweiten B-Kanal in Antwort auf eine Zuweisungs-Änderungsanforderungs-Nachricht zu wechseln, die durch wenigstens entweder dem Quellenendgerät oder dem Zielendgerät erzeugt worden ist.

7. Apparat in einem ISDN-System, das insbesondere auf Computer basiert, und der folgendes umfaßt:
eine ISDN-Vermittlungsstelle, die folgendes umfaßt:
eine erste Vermittlungsstellen-Schnittstelle, die an dem Quellenendgerät an­ geschlossen ist, und die konfiguriert bzw. aufgebaut ist, um eine ISDN-Setup-Nachricht zu empfangen, die eine Datenraten-Ausweitungsnachricht von dem Quellenendgerät enthält, wobei die Datenraten-Ausweitungsnachricht einen Datenraten-Ausweitungs­ indikator enthält,
eine zweite Vermittlungsstellen-Schnittstelle, die an ein Zielendgerät angeschlos­ sen ist,
einen Vermittlungsstellen-Prozessor,
einen Vermittlungsstellen-Speicher, auf den der Vermittlungsstellen-Prozessor zugreifen kann, wobei der Vermittlungsstellen-Speicher konfiguriert bzw. aufgebaut ist, um ein zentrales Betriebsmittel-Koordinationsprogramm zu halten bzw. zu speichern, das, wenn es durch den Vermittlungsstellen-Prozessor ausgeführt wird, das Vorhanden­ sein eines Datenraten-Ausweitungsindikators in der Datenraten-Ausweitungsnachricht identifiziert bzw. erkennt und, falls sie vorhanden ist, bestimmt, ob das Zielendgerät wenigstens einen ersten B-Kanal und einen zweiten B-Kanal zur Verfügung hat, wobei der Prozessor, wenn er das zentrale Betriebsmittel-Koordinationsprogramm ausführt, so konfiguriert bzw. aufgebaut ist, daß er den ersten B-Kanal und den zweiten B-Kanal als einen einzigen, zusammengesetzten B-Kanal handhabt, der eine konstante, feste Über­ tragungsverzögerung zwischen der Information, die über den zusammengesetzten B-Kanal gesendet wird, bewirkt.

8. Apparat nach Anspruch 7, bei welchem die erste Vermittlungsstellen-Schnitt­ stelle so aufgebaut ist, daß die Datenraten-Ausweitungsnachricht über einen ISDN-D-Kanal empfangen wird.

9. Vorrichtung in einem computer-basierten ISDN-System, die folgendes umfaßt:
ein Quellenendgerät mit
einem Quellenprozessor,
einer Einrichtung zum Halten eines Quellenendgerät-Programms zur Ausführung durch den Quellenprozessor und zum Halten eines Datenraten-Ausweitungsindikators, der in eine Datenraten-Ausweitungsnachricht eingeschlossen werden soll,
einer Einrichtung zum Ausbilden einer ISDN-Setup-Nachricht mit einer Datenra­ ten-Ausweitungsnachricht, die darin enthalten ist, und um den Datenraten-Ausweitungs­ indikator in der Datenraten-Ausweitungsnachricht mit einzuschließen, und einer Quellenendgerät-Schnittstelleneinrichtung, um die Setup-Nachricht mit der Koordinations-Kommunikationsnachricht zu einer ISDN-Vermittlungsstelle zu senden, wobei
die Datenraten-Ausweitungsnachricht die ISDN-Vermittlungsstelle über eine Forderung des Quellenendgeräts, einen ersten B-Kanal und einen zweiten B-Kanal als einen zusammengesetzten B-Kanal mit dem ersten B-Kanal und dem zweiten B-Kanal als Bestandteile des zusammengesetzten B-Kanals zur Kommunikation mit einer erweiterten Datenrate mit einem Zielendgerät zu erstellen, informiert.

10. Apparat nach Anspruch 9, bei welchem die Einrichtung zur Ausbildung einer ISDN-Setup-Nachricht eine Einrichtung umfaßt, um die Koordinations-Kommunika­ tionsnachricht auszubilden, um einen Rahmen mit aufzunehmen, der eine Datenstruktur hat, die ein Steuerfeld enthält, das auf den Datenraten-Ausweitungsindikator hinweist.

11. Apparat nach Anspruch 9, der weiter folgendes umfaßt:
eine ISDN-Vermittlungsstelle, die folgendes umfaßt:
eine erste Vermittlungsstellen-Schnittstelleneinrichtung, die an die Quellen­ endgerät-Schnittstelleneinrichtung angeschlossen ist, um die Setup-Nachricht mit der Datenraten-Ausweitungsnachricht von dem Quellenendgerät zu empfangen,
eine zweite Vermittlungsstellen-Schnittstelleneinrichtung, die an dem Zielendge­ rät angeschlossen ist,
einen Vermittlungsstellen-Prozessor,
eine Vermittlungsstellen-Speichereinrichtung, auf die der Vermittlungsstellen-Pro­ zessor zugreifen kann, wobei die Vermittlungsstellen-Speichereinrichtung zum Halten eines zentralen Betriebsmittel-Koordinationsprogramms dient, das, wenn es durch den Vermittlungsstellen-Prozessor ausgeführt wird, ein Anfragesignal ausbildet, das zu dem Zielendgerät über die zweite Vermittlungsstellen-Schnittstelle gesendet wird, wobei der Vermittlungsstellen-Prozessor eine Einrichtung umfaßt, um das zentrale Betriebs­ mittel-Koordinationsprogramm auszuführen und um zu identifizieren bzw. zu erkennen, ob das Zielendgerät den zusammengesetzten B-Kanal für Kommunikationen mit einer ausgeweiteten Datenrate mit dem Quellenendgerät aufnehmen kann bzw. damit arbeiten kann.

12. Apparat nach Anspruch 11, bei welchem die ISDN-Vermittlungsstelle weiter folgendes umfaßt:
eine Einrichtung zum Wechseln zwischen dem zusammengesetzten B-Kanal und entweder dem ersten B-Kanal oder dem zweiten B-Kanal in Antwort auf ehe Anfrage durch das Quellenendgerät und/oder das Zielendgerät.

13. Vorrichtung in einem modifizierten computer-basierten ISDN-Netzwerksystem, die folgendes umfaßt:
eine ISDN-Vermittlungsstelle, die folgendes umfaßt:
eine erste Vermittlungsstellen-Schnittstelleneinrichtung, um eine ISDN-Setup-Nach­ richt zu empfangen, die eine Datenraten-Ausweitungsnachricht von dem Quellen­ terminal enthält, wobei die Datenraten-Ausweitungsnachricht einen Datenraten-Aus­ wertungsindikator enthält,
eine zweite Vermittlungsstellen-Schnittstelleneinrichtung, um mit dem ersten Zielendgerät zu kommunizieren,
einen Vermittlungsstellen-Prozessor,
eine Einrichtung, um ein zentrales Betriebsmittel-Koordinationsprogramm zu halten bzw. zu speichern, das, wenn es durch den Vermittlungsstellen-Prozessor ausge­ führt wird, das Vorhandensein des Datenraten-Ausweitungsindikators in der Datenraten-Aus­ weitungsnachricht erkennt bzw. identifiziert,
eine Einrichtung, um ein Anfragesignal auszubilden und zu dem Zielendgerät über die zweite Vermittlungsstellen-Schnittstelleneinrichtung zu senden, und eine Einrichtung, um eine Antwortnachricht von dem Zielendgerät zu emp­ fangen, um zu bestimmten, ob das Zielendgerät eine ausreichende Anzahl von B-Kanälen zur Verfügung hat, um den zusammengesetzten B-Kanal zur Kommunikation mit dem Quellenendgerät zu unterstützen.

14. Verfahren zum Ausweiten einer Datenrate in einem computer-basierten ISDN-System, das folgendes umfaßt:
ein Quellenendgerät-Programm wird in einem Speicher gehalten bzw. gespei­ chert, um durch einen Quellenprozessor ausgeführt zu werden, und ein Datenraten-Aus­ weitungsindikator wird gespeichert bzw. gehalten, um ihn in eine Datenraten-Aus­ weitungsnachricht mit einzuschließen;
eine ISDN-Setup-Nachricht wird mit einer darin enthaltenen Datenraten-Aus­ weitungsnachricht ausgebildet und der Datenraten-Ausweitungsindikator wird in die Datenraten-Ausweitungsnachricht mit aufgenommen;
die Setup-Nachricht wird mit der Koordinations-Kommunikationsnachricht zu einer ISDN-Vermittlungsstelle gesendet;
die ISDN-Vermittlungsstelle wird über eine Anfrage durch das Quellenendgerät informiert, um einen ersten B-Kanal und einen zweiten B-Kanal als einen zusammenge­ setzten B-Kanal zu erstellen, der den ersten B-Kanal und den zweiten B-Kanal als Bestandteile des zusammengesetzten B-Kanals zur Kommunikation mit einer ausge­ weiteten Datenrate zu einem Zielendgerät umfaßt.

15. Verfahren nach Anspruch 14, bei welchem der Ausbildungsschritt das Ausbilden der Koordinations-Kommunikationsnachricht umfaßt, um einen Rahmen mit aufzuneh­ men, der eine Datenstruktur aufweist, die ein Steuerfeld enthält, das auf den Datenraten-Aus­ weitungsindikator hinweist.

16. Verfahren nach Anspruch 14, das weiter die folgenden Schritte umfaßt:
bei der ISDN-Vermittlungsstelle wird die Setup-Nachricht mit der Datenraten-Aus­ weitungsnachricht von dem Quellenendgerät empfangen;
in der ISDN-Vermittlungsstelle wird ein zentrales Betriebsmittel-Koordinations­ programm gehalten bzw. gespeichert, das, wenn es durch den Vermittlungsstellen-Pro­ zessor ausgeführt wird, die folgenden Schritte ausführt:
ein Anfragesignal wird ausgebildet,
das Anfragesignal wird zu dem Zielendgerät über die zweite Vermittlungsstellen-Schnitt­ stelle gesendet, und
es wird identifiziert bzw. erkannt, ob das Zielendgerät den zusammengesetzten B-Kanal für Kommunikationen mit dem Quellenendgerät mit ausgeweiteter Datenrate aufnehmen kann bzw. verarbeiten kann.

17. Verfahren nach Anspruch 16, das weiter die folgenden Schritte umfaßt:
bei der ISDN-Vermittlungsstelle wird zwischen dem zusammengesetzten B-Kanal und entweder dem ersten B-Kanal oder dem zweiten B-Kanal in Antwort auf eine Anforderung durch das Quellenendgerät und/oder das Zielendgerät gewechselt.

18. Verfahren zum Ausweiten einer Datenrate in einem computer-basierten ISDN-Netzwerksystem, das die folgenden Schritte umfaßt:
eine ISDN-Setup-Nachricht wird bei einer ISDN-Vermittlungsstelle empfangen, wobei die ISDN-Setup-Nachricht eine Datenraten-Ausweitungsnachricht von einem Quellenendgerät enthält;
ein zentrales Betriebsmittel-Koordinationsprogramm wird gehalten, das, wenn es durch die ISDN-Vermittlungsstelle ausgeführt wird, ein Vorhandensein des Datenraten-Aus­ weitungsindikators in der Datenraten-Ausweitungsnachricht erkennt bzw. identifi­ ziert;
ein Anfragesignal wird ausgebildet und zu einem Zielendgerät gesendet, wenn der Datenraten-Ausweitungsindikator vorhanden ist; und
eine Antwortnachricht wird von dem Zielendgerät empfangen, um zu bestimmen, ob das Zielendgerät eine ausreichende Anzahl von B-Kanälen umfaßt, die verfügbar sind, um den zusammengesetzten B-Kanal zur Kommunikation mit dem Quellen­ endgerät zu unterstützen.