WO2001082647A1 - System zur übertragung von information - Google Patents

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WO2001082647A1
WO2001082647A1 PCT/AT2001/000085 AT0100085W WO0182647A1 WO 2001082647 A1 WO2001082647 A1 WO 2001082647A1 AT 0100085 W AT0100085 W AT 0100085W WO 0182647 A1 WO0182647 A1 WO 0182647A1
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WO
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subscriber
data
network
unit
atm
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Application number
PCT/AT2001/000085
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English (en)
French (fr)
Inventor
Johann Pfeiffer
Manfred Listopad
Original Assignee
Ericsson Ahead Communications Systems Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Ericsson Ahead Communications Systems Gmbh filed Critical Ericsson Ahead Communications Systems Gmbh
Priority to AU43932/01A priority Critical patent/AU4393201A/en
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q11/00—Selecting arrangements for multiplex systems
    • H04Q11/04—Selecting arrangements for multiplex systems for time-division multiplexing
    • H04Q11/0428—Integrated services digital network, i.e. systems for transmission of different types of digitised signals, e.g. speech, data, telecentral, television signals
    • H04Q11/0478—Provisions for broadband connections
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/54—Store-and-forward switching systems 
    • H04L12/56—Packet switching systems
    • H04L12/5601—Transfer mode dependent, e.g. ATM
    • H04L2012/5614—User Network Interface
    • H04L2012/5615—Network termination, e.g. NT1, NT2, PBX
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/54—Store-and-forward switching systems 
    • H04L12/56—Packet switching systems
    • H04L12/5601—Transfer mode dependent, e.g. ATM
    • H04L2012/5638—Services, e.g. multimedia, GOS, QOS
    • H04L2012/5671—Support of voice

Definitions

  • the invention relates to a system for the transmission of information between one with a data cell transmission network, e.g. an ATM network, related data cell multiplex unit and at least one subscriber network termination unit to which one or more subscriber data terminals are connected via terminal interfaces, the subscriber network termination units and the data cell multiplex unit via a plurality of digital transmission lines are connected, and wherein for the transmission of voice information an office part connected to the ATM network of a switching center of a telephone network and at least one subscriber-side local part with at least one part number interface for analog or digital voice terminals are provided.
  • a data cell transmission network e.g. an ATM network, related data cell multiplex unit and at least one subscriber network termination unit to which one or more subscriber data terminals are connected via terminal interfaces, the subscriber network termination units and the data cell multiplex unit via a plurality of digital transmission lines are connected
  • voice information an office part connected to the ATM network of a switching center of a telephone network and at least one subscriber-side local part with at least one part number
  • broadband subscribers are connected to a data transmission network via existing copper two-wire transmission lines (local loop, copper access network) and transmission systems based on an xDSL transmission method, e.g. HDSL (High Speed Digital Subscriber Line), VDSL (Very High Speed Digital Subscriber Line), ADSL (Asymmetrie Digital Subscriber Line) or the like.
  • a broadband network termination unit with a suitable interface for example ATM, Ethernet, USB or the like, is provided on the subscriber side, via which the subscriber can send or receive data.
  • a DSLAM Digital Subscriber Line Access Multiplexer
  • a regional data network backbone network
  • voice narrowband services such as POTS (Piain Old Telephone System) and ISDN (Integrated Services Digital Network)
  • the voice signal can be transmitted analogously via the, as is the case with ADSL transmission, for example Transfer two-wire line and be separated from the broadband signals, which are located above the speech frequency spectrum, by means of appropriate high / low-pass filters.
  • the voice signal is decoupled directly at the DSLAM multiplex unit, the individual voice channels being connected directly to a POTS or ISDN switching center.
  • ISDN the number of voice channels for each subscriber is limited to a maximum of two digital channels for each transmission line, although the transmission bandwidth enabled a significantly higher number of channels.
  • Another essential restriction is the mandatory local match between the switching center and the DSLAM multiplex unit, since otherwise the signals sent by the subscribers via the digital transmission lines cannot be transmitted to a public telephone network.
  • Providers of private data transmission services are therefore limited in their options in that they are always dependent on the presence of a public exchange in their area for the provision of telephone services.
  • the object of the invention is therefore to provide a transmission system of the type mentioned at the outset, with the aid of which the speech signals can be integrated into the broadband data transmission and a joint transmission of speech signals and data.
  • Another task is to equip existing data cell transmission networks with additional voice transmission channels.
  • the at least one subscriber-side local part is in each case connected between a subscriber-side interface of the at least one subscriber network termination unit and the terminal interface of one of the subscriber data terminals, and in that the local part is a unit for input and Hiding data lines in or out of the data cell stream transmitted between the subnet mer network termination entry and the subscriber data terminal device.
  • the local part is a unit for input and Hiding data lines in or out of the data cell stream transmitted between the subnet mer network termination entry and the subscriber data terminal device.
  • Existing network termination units can be kept unchanged and can be supplemented with a voice transmission system by means of the local part which is simply connected between the network termination unit and the subscriber data terminal, so that existing transmission systems can be retrofitted with relatively little effort.
  • the voice information can be transmitted in the data cell network and can be broken down into individual voice channels again at a suitable point where a corresponding office part is formed, which can reach a receiving telephone subscriber of a telephone network via a switching center, for example.
  • the data cell multiplex unit can be arranged locally independently of a telephone exchange.
  • the data cells for the transmission of the speech information are formed by AAL2 cells.
  • the transmission of voice information by means of AAL2 cells enables a fast conversion of voice data into ATM cells and a low empty occupancy of data cell packets.
  • the subscriber-side interface of the network termination unit can be formed by a 25.6 Mbit / s ATM interface. In this way, a relatively large number of narrowband channels can be implemented in addition to a high bandwidth for the broadband transmission of the subscriber data terminals.
  • a variant of the invention can consist in that the terminal interface of the subscriber data terminal is formed by a 25.6 Mbit / s ATM interface, whereby a high bandwidth for the broadband transmission of the subscriber data terminals is achieved can.
  • Fig.l is a block diagram of an embodiment of the transmission system according to the invention.
  • FIG. 2 shows a block diagram of a further embodiment of the transmission system according to the invention.
  • FIG. 1 shows, among other things, an ATM transmission network 106, in which the data streams used for information transmission are divided into cells, each of which is formed from a cell header or a user data field. Cells of this type are transmitted asynchronously and switched in packets. For the switching of the cells between successive transmission sections, the identifier contained in the cell header is evaluated, via which it can be determined which ATM connection is present and to which address the data packets are to be routed.
  • the invention can also be used in other data cell transmission networks.
  • the ATM transmission network 106 has a plurality of network junctions at which connections to other networks are established. There is a connection to a wide area public network 104, e.g. Internet, via an ATM interface 126, e.g. DS3, STM1, OC3 or the like, and a router 103.
  • a wide area public network 104 e.g. Internet
  • an ATM interface 126 e.g. DS3, STM1, OC3 or the like
  • the ATM transmission network 106 is connected to a local exchange, a telephone network 102 via an exchange 105 '. Office part is to be understood quite generally as an interface between the ATM transmission network 106 and the switching center 101.
  • Members of the ATM transmission network 106 can use various data transmission services which are available via different subscriber data terminals 71, 61, 72, 62.
  • a computer 71, 72 and also a video receiving unit 61, 62 with television screens 51, 52, for example for video-on-demand applications are shown as data terminals for the purposes of illustration are connected to network termination units 10, 20 via corresponding terminal interfaces 31, 41 and 33, 43.
  • the terminal interfaces 31, 41 can be designed, for example, as ATM, Ethernet and / or USB interfaces.
  • the connection to the ATM network 106 takes place via an ATM interface 127 and a data cell multiplex unit (DSL AM) 107, to which the two subscriber network termination units 10, 20 are connected via digital transmission lines 15, 16.
  • DSL AM data cell multiplex unit
  • the number of subscriber network termination units and the digital transmission lines is in Ralimen of the invention and the number of subscriber-side interfaces provided on the network termination units are not subject to any restriction.
  • the data traffic within the ATM network 106 or between the network participants can be organized in different ways, for example a PVC (Permanent Virtual Circuit) connection or an SVC (Switched Virtual Circuit) connection, so that data cells are either permanent and be transmitted regardless of the presence of information to be transmitted or only when required.
  • An xDSL method for example ADSL, HDSL, VDSL or the like, in which the data traffic takes place bidirectionally, can be used as the method for the transmission between the partial network termination units 10, 20 and the data cell multiplex unit 107.
  • the ATM data cell streams coming from the partial timer network termination units 10, 20 are concentrated in the data cell multiplex unit 107 and forwarded to the ATM transmission network 106 via the interface 127.
  • the ATM data cell streams are divided between the network termination units 10, 20.
  • the office part 105 'of the switching center 101 and local parts 1, 2 with subscriber interfaces for analog or digital voice terminals 11, 12, 13, 14, 21, 22 , 23, 24 are formed.
  • the districts 1, 2 are each connected between the subscriber-side interfaces 32, 42 of the sub-network end termination units 10, 20 and the terminal interfaces 33, 43 of the subscriber data terminals 61, 62.
  • Each district 1, 2 comprises a unit 93, 94 for fading data cells in and out of the data cell stream transmitted between the subscriber network termination unit 10, 20 and the subscriber data terminal 61, 62 (FIG. 3) ,
  • Each district 1, 2 is assigned its own PVC or its own SVC, via which the voice information of several voice terminals 11, 12, 13, 14 and 21, 22, 23, 24 is transmitted.
  • each voice terminal 11, 12, 13, 14, 21, 22, 23, 24 can be assigned its own PVC or SVC.
  • the voice terminals 11, 12, 13, 14, 21, 22, 23, 24 are preferably designed as digital terminals, but can also be designed as analog terminals if suitably implemented.
  • a prerequisite for the use of the invention in an ATM network according to FIG. 1, 2 is the presence of an ATM interface, for example a 25.6 MBit / interface, in the subscriber network termination unit 10, 20 and in the subscriber -Data terminal 61, 62.
  • Different connections for example AAL1, AAL2, or the like, can be assigned to each connection within the ATM network, in each case several cells being combined and transmitted to form a packet.
  • the AAL2 standard is preferably used for the transmission of the voice information within the ATM network 106.
  • each subscriber interface circuit can be formed by a SLIC (Subscriber Line Interface Circuit) unit and the number The SLIC units depend on the number of participants to be connected to the district 1, 2.
  • a common CODEC device 73 e.g. according to G.711, as well as a common unit for compressing the speech signals, e.g.
  • G.72x or to suppress the speech speech pauses 72 connect to the SLIC units 81, 82, 83, 84, so that the speech terminals 11, 12, 13, 14, 21, 22, 23, 24 incoming analog voice signals are converted into compressed and pulse-coded PCM signals, combined into a data stream by means of a time-division multiplex method and fed to an AAL unit 71.
  • the coding / decoding process is eliminated.
  • the data stream coming from an AAL unit 71 is decompressed, decoded and distributed to the individual subscriber interface circuits 81, 82, 83, 84.
  • the PCM signal originating from the speech terminals 11, 12, 13, 14, 21, 22, 23, 24 is converted into ATM data cells and in the data fade-in and fade-out unit 93, 94 in shows the ATM data cell stream coming from a data terminal 61 or 62.
  • the data cell stream thus combined passes via a TC (transmission convergence) layer 92, which is responsible for the packet-wise arrangement of the data cells, and a 25 Mbit / s ATM interface unit 91 in the direction of the network termination unit 10.
  • Spracli channels present in cells are transmitted together with the broadband channels (PVC permanent virtual circuit) of the data terminals 61, 62 via the transmission line 15 to the multiplex unit 107.
  • the ATM data cells After merging with the data line stream of the other transmission line 16, the ATM data cells enter the ATM network 106 and are switched there according to their addresses. Those data cells which contain voice signal data from the voice terminals 11, 12, 13, 14, 21, 22, 23, 24 are, on account of their addressing, to the office part 105 '(FIG. 1) or 105 (FIG. 2) mediated and processed there accordingly.
  • the ATM data streams coming from the office parts 105 ', 105 are conveyed via the ATM network 106 to a specific voice subscriber, for example with the voice terminal 11, by the corresponding voice information from the telephone network 102 in ATM cells is housed with a specific address, via which this information is transmitted via the ATM network 106 to the appropriate network termination unit 10, from where the transmission to the local part 1 and to the speech terminal 11 is continued, the suitable part in the local part 1 Assignment to the addressed subscriber is made.
  • the ATM data cell stream passes through the ATM Interface 91 and the TC layer 92 to the fade-in and fade-out unit 93, 94, in which the ATM cell data used for the transmission of the voice information are faded out of the ATM data line stream and sent to the AAL unit 71, in which the voice information is sent out is extracted from the data cells and converted into a PCM data stream which, after appropriate processing, is divided as a speech signal into the subscriber interfaces 81, 82, 83, 84, which in themselves represent narrowband interfaces.
  • the maximum number of partial timer interfaces for each district depends on the bandwidth available in addition to the broadband application of the subscriber. For four voice channels, each with 64 kbit / s, only about 1% of the total bandwidth of an ATM 25.6 Mbit / s interface is required. If the bandwidth of the voice connections is to be reduced even further, appropriate compression algorithms can be used, as shown in Fig. Call pause suppression can be used.
  • the district 1, 2 is preferably equipped with two to eight subscriber interfaces, but any number of subnumber interfaces can be provided.
  • 5 shows the office part 105 of the embodiment according to FIG. 2, which is connected via a 2 Mbit / s interface 125 (FIG. 1), e.g. ITU standards G.703 and G.804, is coupled to the ATM network 106.
  • the ATM data cells coming from the ATM network 106 are converted back into individual voice channels in the office section 105.
  • the ATM data cell stream is divided into individual PVC / S VCs after passing through a TC-layer functional unit 193 or, in the opposite direction, several PVCs and / or SVCs are combined to form a total stream.
  • AAL2 unit 171 which is available per PVC or SVC
  • the ATM data line streams are processed to PCM streams and in a compression unit 172, these are compressed or decompressed.
  • a timeslot assignment unit 173 the assignment of the digital voice data channels to timeslots of a 2 Mbit / s interface takes place, a central control unit 197 controlling the assignment of the timeslots and the function of the AAL2 unit 171.
  • the central control unit 197 takes over the conversion of the signaling information from AAL2 to V5.1 and, in the opposite direction, the conversion of the V5.1 signaling information into signaling specific for AAL2.
  • the serial digital voice data channels are connected to the ISDN switching center 101 of the telephone network 102 via the 2 Mbit / s interface 121, which corresponds, for example, to the ITU standard G.703 / G.704. This corresponds to a capacity of up to 30 narrowband interfaces, which can be transmitted via a single physical interface.
  • V5.1 in accordance with ETSI ETS 300 324-1 is used as the signaling protocol, which is why there is no concentration in the office section 105.
  • a complex bus architecture for forwarding the data via backplane wiring is not required.
  • an additional part of the office is made available. Since each office part can work independently, there is a high level of system redundancy.
  • the provision of analog a / b interfaces via the switching center 101 ' is shown in FIG. 1, the office part 105' being shown in detail in FIG.
  • An additional CODEC unit 174 ensures the conversion of the digital speech channels into analog channels, which are connected to individual line cards of the POTS switching center 10 of the telephone network 102 via SLIC units 181, 182, 183, 184.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)

Abstract

System zur Übertragung von Information zwischen einer mit einem Datenzellen-Übertragungsnetzwerk, z.B. einem ATM-Netzwerk (106), in Verbindung stehenden Datenzellen-Multiplexeinheit (107) und zumindest einer Teilnehmer-Netzwerkabschluß-Einheit (10, 20), an der ein oder mehrere Teilnehmer-Daten-Endgeräte (61, 62, 71, 72) über Endgeräte-Schnittstellen (33, 43, 31, 41) angeschlossen sind, wobei die Teilnehmer-Netzwerkabschluß-Einheiten (10, 20) und die Datenzellen-Multiplexeinheit (107) über eine Vielzahl von digitalen Übertragungsleitungen (15, 16) verbunden sind und wobei zur Übermittlung von Sprachinformation ein mit dem ATM-Netzwerk (106) verbundener Amtsteil (105) einer Vermittlungsstelle (101) eines Telefon-Netzwerkes (102) und zumindest ein teilnehmerseitiger Orsteil (1, 2) mit zumindest einer Teilnehmerschnittstelle (34, 44) für Sprach-Endgeräte (11, 12, 13, 14, 21, 23, 24) vorgesehen sind. Der zumindest eine teilnehmerseitige Ortsteil (1, 2) ist jeweils zwischen eine teilnehmerseitige Schnittstelle (32, 42) der zumindest einen Teilnehmer-Netzwerkabschluß-Einheit (10, 20) und die Endgeräte-Schnittstelle (33, 43) eines der Teilnehmer-Daten-Endgeräte (61, 62) geschaltet.

Description

System zur Übertragung von Information
Die Erfindung betrifft ein System zur Übertragung von Information zwischen einer mit einem Datenzellen-Übertragungsnetzwerk, z.B. einem ATM-Netzwerk, in Verbindung stehenden Datenzellen-Multiplexeinheit und zumindest einer Teilnehmer-Netzwerkabschluß-Einheit, an der ein oder mehrere Teilnehmer-Daten-Endgeräte über Endgeräte-Schnittstellen angeschlossen sind, wobei die Teilnehmer-Netzwerkabschluß-Einheiten und die Datenzellen- Multiplexeinheit über eine Vielzahl von digitalen Übertragungsleitungen verbunden sind, und wobei zur Übermittlung von Sprachinformation ein mit dem ATM-Netzwerk verbundener Amtsteil einer Vermittlungsstelle eines Telephon-Netzwerkes und zumindest ein teilnehmerseitiger Ortsteil mit zumindest einer Teilnelimerschnittstelle für analoge oder digitale Sprach-Endgeräte vorgesehen sind.
Die Anbindung von Breitband-Teilnehmern an ein Datenübertragungsnetzwerk erfolgt in den meisten Fällen über bestehende Kupfer-Zweidraht-Übertragungsleitungen (Local Loop, Copper Access Network) und Übertragungssysteme, die auf einem xDSL- Übertragungsverfahren, z.B. HDSL (High Speed Digital Subscriber Line), VDSL (Very High Speed Digital Subscriber Line), ADSL (Asymmetrie Digital Subscriber Line) o.a., beruhen. Teilnehmerseitig ist eine Breitband-Netzwerkabschlußeinheit mit einer passenden Schnittstelle, z.B. ATM, Ethernet, USB o.a. vorgesehen, über welche der Teilnehmer Daten senden oder empfangen kann. Auf Seiten der am anderen Ende der Übertragungsleitung angeschlossenen Vermittlungsstelle ist in vielen Fällen eine DSLAM (Digital Subscriber Line Access Multiplexer)-Einheit angeordnet, in welcher die von verschiedenen Teilnehmern kommenden Daten konzentriert und über ein regionales Datennetzwerk (Backbone- Netzwerk) zu Vermittlungsknoten weitergeleitet werden. Um den Teilnehmer neben den Breitbanddiensten auch mit Sprach-Schmalbanddiensten, wie POTS (Piain Old Telephone System) und ISDN (Integrated Services Digital Network), zu versorgen, kann, wie dies z.B. bei ADSL-Übertragung der Fall ist, das Sprachsignal analog über die Zweidrahtleitung übertragen und mittels entsprechender Hoch/Tiefpaß-Filter von den Breitbandsignalen, welche oberhalb des Sprachfrequenzspektrums angesiedelt sind, abgetrennt werden. Die Auskopplung des Sprachsignals erfolgt direkt an der DSLAM-Multiplexeinheit, wobei die einzelnen Sprachkanäle unmittelbar an eine POTS- oder ISDN- Vermittlungsstelle angeschaltet sind. Die Anzahl der Sprachkanäle ist bei ISDN für jeden Teilnehmer auf maximal zwei digitale Kanäle für jede Übertragungsleitung limitiert, obwohl die Übertragungsbandbreite eine wesentlich höhere Anzahl an Kanälen ermöglichte. Eine weitere wesentliche Einschränkung besteht in der zwingenden örtlichen Übereinstimmung von Vermittlungsstelle und DSLAM-Mulitplexeinheit, da sonst die von den Teilnehmern über die digitalen Übertragungsleitungen gesendeten Signale nicht in ein öffentliches Telephonnetz vermittelt werden können. Anbieter von privaten Datenübertragungsdiensten sind daher in ihren Möglichkeiten insofern eingeschränkt, als sie für das Bereitstellen von Telephondiensten immer auf die Anwesenheit einer öffentlichen Vermittlungsstelle in ihrer Umgebung angewiesen sind.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Übertragungssystem der eingangs genannten Art anzugeben, mit dessen Hilfe eine Einbindung der Sprachsignale in die Breitband- Datenübertragung und eine gemeinsame Übertragung von Sprachsignalen und Daten ermöglicht wird.
Weitere Aufgabe ist es, bestehende Datenzellen-Übertragungsnetzwerke mit zusätzlichen Sprach-Übertragungskanälen auszustatten.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß der zumindest eine teilnehmerseitige Ortsteil jeweils zwischen eine teilnehmerseitige Schnittstelle der zumindest einen Teilnehmer-Netzwerkabschluß-Einheit und die Endgeräte-Schnittstelle eines der Teilnehmer- Daten-Endgeräte geschaltet ist, und daß der Ortsteil eine Einheit zur Ein- und Ausblendung von Datenzeilen in bzw. aus dem zwischen der Teilnel mer-Netzwerkabschluß-Einlieit und dem Teilnehmer-Daten-Endgerät übertragenen Datenzellenstrom umfaßt. Auf diese Weise kann dem über die Übertragungsleitungen zur Datenzellen-Multiplexeinheit übertragenen Datenzeilenstrom ein weiterer Datenzellenstrom überlagert werden, in welchem die vom Sprach-Endgerät des Teilnehmers stammende Sprachinformation enthalten ist. Bereits bestehende Netzwerkabschluß-Einheiten können unverändert beibehalten und mittels des auf einfache Weise zwischen Netzwerkabschluß-Einheit und Teilnehmer-Daten-Endgerät geschalteten Ortsteils mit einem Sprach-Übertragungssystem ergänzt werden, sodaß bestehende Übertragungssysteme mit relativ geringem Aufwand nachrüstbar sind. Die Sprachinformation kann im Datenzellen-Netzwerk übertragen und an einer geeigneten Stelle, an der ein entsprechender Amtsteil ausgebildet ist, wieder in einzelne Sprachkanäle zerlegt werden, die z.B über eine Vermittlungsstelle an einen empfangenden Telephon-Teilnehmer eines Telephon-Netzwerkes gelangen. Dadurch kann die Datenzellen-Multiplexeinheit örtlich unabhängig von einer Telephonvermittlungsstelle angeordnet sein.
In weiterer Ausbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Datenzellen zur Übertragung der Sprachinformation durch AAL2 -Zellen gebildet sind. Die Übermittlung von Sprachinformation mittels AAL2-Zellen ermöglicht eine schnelle Umsetzung von Sprachdaten in ATM-Zellen sowie eine geringe Leerbelegung von Datenzellen-Paketen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die teilnehmerseitige Schnittstelle der Netzwerkabschluß-Einheit durch eine 25,6 MBit/s-ATM-Schnittstelle gebildet sein. Auf diese Weise kann eine relativ hohe Anzahl von Schmalbandkanälen neben einer hohen Bandbreite für die Breitbandübertragung der Teilnehmer-Daten-Endgeräte verwirklicht werden.
Weiters kann eine Variante der Erfindung darin bestehen, daß die Endgeräte-Schnittstelle des Teilnehmer-Daten-Endgeräts durch eine 25,6 MBit/s-ATM-Schnittstelle gebildet ist, wodurch eine hohe Bandbreite für die Breitbandübertragung der Teilnehmer-Daten- Endgeräte erzielt werden kann. Nachfolgend wird die Erfindung anliand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele eingehend erläutert. Es zeigt dabei
Fig.l ein Blockschaltbild einer Ausführungsform des erfmdungsgemäßen Übertragungssystems;
Fig.2 ein Blockschaltbild einer weiteren Ausfülrrungsform des erfindungsgemäßen Übertragungssystems;
Fig.3 ein Blockschaltbild eines Ortsteils des Übertragungssystems nach Fig.l; Fig.4 ein Blockschaltbild eines Amtsteils des Übertragungssystems nach Fig.l und Fig.5 ein Blockschaltbild eines Amtsteils des Übertragungssystems nach Fig.2. Fig.l zeigt unter anderem ein ATM-Übertragungsnetzwerk 106, in welchem die zur Informationsübertragung eingesetzten Datenströme in Zellen unterteilt sind, welche jeweils aus einem Zellenkopf oder Header und einem Nutzdatenfeld gebildet sind. Zellen dieser Art werden asynchron übertragen und in Paketen vermittelt. Für die Vermittlung der Zellen zwischen aufeinanderfolgenden Übertragungsabschnitten wird die im Zellenkopf enthaltene Kennung ausgewertet, über die festgestellt werden kann, welche ATM-Verbindung gerade vorliegt und zu welcher Adresse die Datenpakete geleitet werden sollen. Neben ATM- Netzwerken kann die Erfindung auch in anderen Datenzellen-Übertragungsnetzwerken Anwendung finden.
Das ATM-Übertragungsnetzwerk 106 weist mehrere Netzwerks-Übergangsstellen auf, an denen Verbindungen zu anderen Netzwerken hergestellt sind. So besteht eine Verbindung zu einem öffentlichen Weitbereichsnetzwerk 104, z.B. Internet, über eine ATM-Schnittstelle 126, z.B. DS3, STM1, OC3 o.a., und einen Router 103.
Mit einer Vermittlungsstelle 101, z.B. einem Wählamt, eines Telephon-Netzwerkes 102 ist das ATM-Übertragungsnetzwerk 106 über einen Amtsteil 105 ' verbunden. Unter Amtsteil ist dabei ganz allgemein eine Schnittstelle zwischen dem ATM-Übertragungsnetzwerk 106 und der Vermittlungsstelle 101 zu verstehen.
Teilnehmer des ATM-Übertragungsnetzwerks 106 können verschiedene Datenübertragungsdienste in Anspruch nehmen, welche über verschiedene Teilnehmer- Daten-Endgeräte 71, 61, 72, 62 verfügbar sind. So sind im Ausführungsbeispiel gemäß Fig.l zur Veranschaulichung jeweils ein Rechner 71, 72 sowie jeweils eine Video-Empfangseinheit 61, 62 mit Fernseh-Bildschirmen 51, 52, z.B. für Video-On-Demand- Anwendungen, als Daten-Endgeräte gezeigt, die über entsprechende Endgeräte-Schnittstellen 31, 41 und 33, 43 mit Netzwerkabschluß-Einheiten 10, 20 verbunden sind. Die Endgeräte-Schnittstellen 31, 41 können dabei z.B. als ATM-, Ethernet- und/oder USB-Schnittstellen ausgeführt sein. Die Anbindung an das ATM-Netzwerk 106 erfolgt über eine ATM-Schnittstelle 127 und eine Datenzellen-Multiplexeinheit (DSL AM) 107, an der die zwei Teilnehmer-Netzwerkabschluß- Einheiten 10, 20 über digitale Übertragungsleitungen 15, 16 angeschlossen sind. Die Anzahl der Teilnehmer-Netzwerkabschluß-Einheiten und der digitalen Übertragungsleitungen ist im Ralimen der Erfindung ebenso wie die Anzahl der an den Netzwerkabschluß-Einheiten vorgesehenen teilnehmerseitigen Schnittstellen keiner Einschränkung unterworfen. Der Datenverkehr innerhalb des ATM-Netzwerks 106 bzw. zwischen den Netzwerksteilnehmern kann in unterschiedlicher Art und Weise organisiert sein, wobei z.B. eine PVC (Permanent Virtual Circuit)- Verbindung oder eine SVC (Switched Virtual Circuit)- Verbindung vorliegen kann, sodaß Datenzellen entweder ständig und unabhängig vom Vorliegen einer zu übertragenden Information oder nur bei Bedarf übertragen werden. Als Verfahren für die Übertragung zwischen den Teilnelxmer-Netzwerkabschluß-Einheiten 10, 20 und der Datenzellen-Multiplexeinheit 107 kann ein xDSL- Verfahren, z.B. ADSL, HDSL, VDSL o.a. Anwendung finden, bei dem der Datenverkehr bidirektional erfolgt. Die von den Teilnelimer-Netzwerkabschluß-Einheiten 10, 20 kommenden ATM- Datenzellenströme werden in der Datenzellen-Multiplexeinheit 107 konzentriert und über die Schnittstelle 127 an das ATM-Übertragungsnetzwerk 106 weitergeleitet. In der Gegenrichtung werden ausgehend von der Datenzellen-Multiplexeinheit 107 die ATM- Datenzellenströme auf die Netzwerkabschluß-Einheiten 10, 20 aufgeteilt. Zur Übermittlung von Sprachinformation zwischen einem der ATM-Netzwerksteilnehmer und einem Teilnehmer eines Telephonnetzwerkes 102 sind der Amtsteil 105' der Vermittlungsstelle 101 und teilnehmerseitige Ortsteile 1, 2 mit Teilnehmerschnittstellen für analoge oder digitale Sprach-Endgeräte 11, 12, 13, 14, 21, 22, 23, 24 ausgebildet. Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, daß die Ortsteile 1, 2 jeweils zwischen die teilnehmerseitigen Schnittstellen 32, 42 der Teilnelimer-Netzwerkabschluß-Einl eiten 10, 20 und die Endgeräte- Schnittstellen 33, 43 der Teilnehmer-Daten-Endgeräte 61, 62 geschaltet sind. Jeder Ortsteil 1, 2 umfaßt eine Einheit 93, 94 zur Ein- und Ausblendung von Datenzellen in bzw. aus dem zwischen der Teilnehmer-Netzwerkabschluß-Einheit 10, 20 und dem Teilnehmer-Daten-Endgerät 61, 62 übertragenen Datenzellenstrom (Fig.3). Jedem Ortsteil 1, 2 ist dabei ein eigener PVC oder ein eigener SVC zugeordnet, über die jeweils die Sprachinformation mehrerer Sprach-Endgeräte 11, 12, 13, 14 sowie 21, 22, 23, 24 übertragen wird. Alternativ dazu kann jedem Sprach-Endgerät 11, 12, 13, 14, 21, 22, 23, 24 ein eigener PVC oder SVC zugeordnet sein.
Die Sprach-Endgeräte 11, 12, 13, 14, 21, 22, 23, 24 sind vorzugsweise als digitale Endgeräte ausgebildet, können bei geeigneter Umsetzung aber auch als analoge Endgeräte ausgebildet sein.
Voraussetzung für die Anwendung der Erfindung in einem ATM-Netzwerk gemäß Fig.1,2 ist das Vorhandensein von je einer ATM-Schnittstelle, z.B. einer 25, 6 MBit/-Schnittstelle, in der Teilnehmer-Netzwerkabschluß-Einheit 10, 20 und im Teilnehmer-Daten-Endgerät 61, 62. Jeder Verbindung innerhalb des ATM-Netzwerks können verschiedene Adaptionsschichten (AAL-adaption layers), z.B. AAL1, AAL2, o.a. zugeordnet werden, wobei jeweils mehrere Zellen zu einem Paket zusammengefaßt und übertragen werden. Für die Übertragung der Sprachinformation innerhalb des ATM-Netzwerks 106 wird vorzugsweise der AAL2-Standard angewandt.
In der in Fig.3 gezeigten Detaildarstellung des Ortsteils 1 bzw. 2 sind die Teilnehmer- Schnittstellen 81, 82, 83, 84 veranschaulicht, wobei jede Teilnehmer-Schittstellenschaltung durch eine SLIC (Subscriber Line Interface Circuit)-Einheit gebildet sein kann und die Anzahl der SLIC-Einheiten sich nach der Anzahl der an den Ortsteil 1, 2 anzuschließenden Teilnehmer richtet. Eine gemeinsame CODEC-Vorrichtung 73, z.B. nach G.711, sowie eine gemeinsame Einheit zur Kompression der Sprachsignale, z.B. nach G.72x, bzw. zur Unterdrückung der Gesprächs-Sprachpausen 72 schließen an die SLIC-Einheiten 81, 82, 83, 84 an, sodaß von den Sprach-Endgeräten 11, 12, 13, 14, 21, 22, 23, 24 kommende analoge Sprachsignale in komprimierte und puls-kodierte PCM-Signale umgewandelt, über ein Zeitmultiplex- Verfahren zu einem Datenstrom zusammengefaßt und einer AAL-Einheit 71 zugeführt werden. Bei digitalen Sprach-Endgeräten fällt der Vorgang der Kodierung/Dekodierung weg.
In umgekehlter Richtung wird der aus einer AAL-Einheit 71 kommende Datenstrom dekomprimiert, dekodiert und auf die einzelnen Teilnehmer-Schnittstellenschaltungen 81, 82, 83, 84 aufgeteilt.
In der AAL-Einheit 71 wird das aus den Sprach-Endgeräten 11, 12, 13, 14, 21, 22, 23, 24 stammende PCM-Signal in ATM-Datenzellen gewandelt und in der Daten-Ein- und Ausblendungseinheit 93, 94 in den von einem Daten-Endgerät 61 oder 62 kommenden ATM- Datenzellenstrom eingeblendet. Der solcherart vereinigte Datenzellenstrom gelangt über eine TC (transmission convergence)-Layer 92, die für die paketweise Anordnung der Datenzellen verantwortlich ist, und eine 25 MBit/s ATM-Schnittstellen-Einheit 91 in Richtung zur Netzwerkabschluß-Einheit 10. Die als ATM-Zellen vorhandenen Spraclikanäle werden dabei gemeinsam mit den Breitbandkanälen (PVC Permanent Virtual Circuit) der Daten-Endgeräte 61, 62 über die Übertragungsleitung 15 zur Multiplex-Einheit 107 übertragen. Nach Vereinigung mit dem Datenzeilenstrom der anderen Übertragungsleitung 16 gelangen die ATM-Datenzellen in das ATM-Netzwerk 106 und werden dort entsprechend ihrer Adressen vermittelt. Jene Datenzellen, die Sprachsignal-Daten aus den Sprach-Endgeräten 11, 12, 13, 14, 21, 22, 23, 24 beinhalten, werden aufgrund ihrer Adressierung an den Amtsteil 105' (Fig.l) oder 105 (Fig.2) vermittelt und dort entsprechend weiterverarbeitet. Andererseits werden die von den Amtsteilen 105', 105 kommenden ATM-Datenströme über das ATM-Netzwerk 106 zu einem bestimmten Sprach Teilnehmer, z.B. mit dem Sprach- Endgerät 11, vermittelt, indem die entsprechende Sprachinformation aus dem Telephon- Netzwerk 102 in ATM-Zellen mit einer bestimmten Adresse untergebracht wird, über welche diese Information über das ATM-Netzwerk 106 an die passende Netzwerkabschluß-Einheit 10 übermittelt wird, von wo aus die Übertragung zum Ortsteil 1 und zum Sprach-Endgerät 11 fortgeführt wird, wobei im Ortsteil 1 die geeignete Zuordnung zu dem angesprochenen Teilnehmer vorgenommen wird. Dabei gelangt der ATM-Datenzellenstrom über die ATM- Schnittstelle 91 und die TC-Layer 92 zu der Ein- und Ausblendungseinlieit 93, 94, in welcher die für die Übertragung der Sprachinformation belegten ATM-Zellendaten aus dem ATM- Datenzeilenstrom ausgeblendet und der AAL-Einheit 71 zugeleitet werden, in der die Sprachinformation aus den Datenzellen entnommen und in einen PCM-Datenstrom umgewandelt wird, der nach entsprechender Bearbeitung als Sprachsignal auf die Teilnehmerschnittstellen 81, 82, 83, 84 aufgeteilt wird, die für sich Schmalband- Schnittstellen darstellen.
Die maximale Anzahl an Teilnelimer-Schnittstellen für jeden Ortsteil hängt von der neben der Breitbandanwendung des Teilnehmers zur Verfügung stehenden Bandbreite ab. Für vier Sprachkanäle mit je 64 kBit/s ist nur ungefähr 1% der Gesamt-Bandbreite einer ATM 25,6 MBit/s-Schnittstelle erforderlich. Soll die Bandbreite der Sprachverbindungen noch weiter reduziert werden, können entsprechende Kompressionsalgorithmen, wie in Fig.3,4 gezeigt, z.B. Gesprächspausen-Unterdrückung, eingesetzt werden.
Vorzugsweise ist der Ortsteil 1, 2 mit zwei bis acht Teilnehmerschnittstellen ausgerüstet, es kann aber jede beliebige Anzahl an Teilnel merschnittstellen vorgesehen sein. Es zeigt Fig.5 den Amtsteil 105 der Ausführungsform gemäß Fig. 2, welcher über eine 2 MBit/s-Scl nittstelle 125 (Fig.l), z.B. ITU Standard G.703 und G.804, an das ATM-Netzwerk 106 angekoppelt ist. Die aus dem ATM-Netzwerk 106 kommenden ATM-Datenzellen werden im Amtsteil 105 wieder in einzelne Sprachkanäle umgesetzt.
In Multiplex/Demultiplex-Einheiten 191, 192 wird der ATM-Datenzellenstrom nach Durchlaufen einer TC-Layer-Funktionseinheit 193 auf einzelne PVC/S VC aufgeteilt bzw. in Gegemichtung werden mehrere PVC und/oder SVC zu einem Gesamtstrom vereinigt. In einer AAL2-Einheit 171, welche pro PVC oder SVC vorhanden ist, werden die ATM- Datenzeilenströme zu PCM-Strömen verarbeitet und in einer Kompressions-Einheit 172 werden diese komprimiert bzw. dekomprimiert. In einer Zeitschlitzzuordnungs-Einheit 173 erfolgt schließlich die Zuordnung der digitalen Sprachdatenkanäle auf Zeitschlitze einer 2 MBit/s-Schnittstelle, wobei eine zentrale Steuerungseinheit 197 die Zuordnung der Zeitschlitze sowie die Funktion der AAL2 -Einheit 171 steuert. Weiters übernimmt die zentrale Steuerungseinheit 197 die Umsetzung der Signalisierungsinformation von AAL2 auf V5.1 sowie in Gegenrichtung die Umsetzung der V5.1 Signalisierungsinformation in eine für AAL2 spezifische Signalisierung.
Die seriellen digitalen Sprachdatenkanäle sind über die 2 MBit/s-Schnittstelle 121, die z.B. dem ITU Standard G.703/G.704 entspricht, mit der ISDN-Vermittlungsstelle 101 des Telephon-Netzwerkes 102 verbunden. Dies entspricht einer Kapazität von bis zu 30 Schmalbandschnittstellen, welche über eine einzige physikalische Schnittstelle übertragen werden können. Als Signalisierungsprotokoll kommt V5.1 entsprechend ETSI ETS 300 324- 1 zur Anwendung, weswegen im Amtsteil 105 keine Konzentration erfolgt. Um einen kompakten Aufbau des Amtsteils zu erreichen, sind beide Schnittstellen 121, 125 sowie die Protokollumsetzung von ATM/AAL2 auf V5.1 sowie eine Stromversorgung vorzugsweise auf einer Leiterplatte untergebracht, sodaß eine aufwendige Busarchitektur zur Weiterleitung der Daten über eine Rückwandverdrahtung nicht erforderlich ist. Sind zusätzliche Teilnehmer anzuschalten, wird ein weiterer Amtsteil zur Verfügung gestellt. Da jeder Amtsteil autark arbeiten kann, ist eine hohe Systemredundanz gegeben. Die Bereitstellung analoger a/b Schnittstellen über die Vermittlungsstelle 101 ' ist in Fig. 1 gezeigt, wobei der Amtsteil 105' aus Fig.4 im Detail hervorgeht. Eine zusätzliche CODEC- Einheit 174 sorgt für die Umwandlung der digitalen Spraclikanäle in analoge, welche über SLIC-Einheiten 181, 182, 183, 184 an einzelne Leitungskarten der POTS-Vermittlungsstelle 10 des Telephon-Netzwerks 102 geschaltet sind.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E
1. System zur Übertragung von Information zwischen einer mit einem Datenzellen- Übertragungsnetzwerk, z.B. einem ATM-Netzwerk, in Verbindung stehenden Datenzellen- Multiplexeinheit und zumindest einer Teilnehmer-Netzwerkabschluß-Einlieit, an der ein oder mehrere Teilnehmer-Daten-Endgeräte über Endgeräte-Schnittstellen angeschlossen sind, wobei die Teilnehmer-Netzwerkabschluß-Einheiten und die Datenzellen-Multiplexeinheit über eine Vielzahl von digitalen Übertragungsleitungen verbunden sind, und wobei zur Übermittlung von Sprachinformation ein mit dem ATM-Netzwerk verbundener Amtsteil einer Vermittlungsstelle eines Telephon-Netzwerkes und zumindest ein teilnehmerseitiger Ortsteil mit zumindest einer Teilnehmerschnittstelle für analoge oder digitale Sprach- Endgeräte vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß der zumindest eine teilnehmerseitige Ortsteil (1, 2) jeweils zwischen eine teilnehmerseitige Schnittstelle (32, 42) der zumindest einen Teilnehmer-Netzwerkabschluß-Einl eit (10, 20) und die Endgeräte- Schnittstelle (33, 43) eines der Teilnehmer-Daten-Endgeräte (61, 62) geschaltet ist, und daß der Ortsteil (1, 2) eine Einheit (93, 94) zur Ein- und Ausblendung von Datenzellen in bzw. aus dem zwischen der Teilnel mer-Netzwerkabschluß-Einheit (10, 20) und dem Teilnehmer- Daten-Endgerät (61, 62) übertragenen Datenzeilenstrom umfaßt.
2. Übertragungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenzellen zur Übertragung der Sprachinformation durch AAL2-Zellen gebildet sind.
3. Übertragungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die teilnehmerseitige Schnittstelle der Netzwerkabschluß-Einheit (10, 20) durch eine 25,6 MBit/s-ATM-Schnittstelle (32, 42) gebildet ist.
4. Übertragungssystem nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Endgeräte-Schnittstelle (33, 43) des Teilnehmer-Daten-Endgeräts (61,62) durch eine 25,6 MBit/s-ATM-Schnittstelle (33, 43) gebildet ist.
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