Vorrichtung und Verfahren zum Weiterleiten von Telefondaten

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Weiterleiten von Telefondaten an eine Teilnehmeranschlussleitung. Die Telefondaten sind beispielsweise analoge Telefondaten oder digitale Telefondaten, insbesondere ISDN-Daten (In- tegrated Services Digital Network) . Um die Teilnehmeranschlussleitung gleichzeitig auch für eine breitbandige digitale Datenübertragung zu nutzen, wurden verschiedene Vorschläge gemacht, z.B.:

- Verwendung von ADSL-Verfahren (Asymmetrical Digital Subsc- riber Line), z.B. gemäß den Standards ITU-T (International Telecommunication Union - Telecommunication Standardization Sector) G.992.x, ANSI (American National Standards Institute) Tl.413, ETSI (European Telecommunications Standards Institute) RTS TM-06006, und

- VDSL-Verfahren (Very High Digital Subscriber Line) , beispielsweise gemäß den Standards ETSI TS 101 270, ITU-T 993.x, oder ANSI Tl.424.

Obwohl auf diesen Verfahren beruhende Sende-/Empfangs- vorrichtungen bereits millionenfach eingesetzt werden, ist es dennoch Aufgabe der Erfindung, die bekannten Vorrichtungen und Verfahren zu verbessern, insbesondere hinsichtlich der Reichweite des Teilnehmeranschlusses, hinsichtlich der Spannungsversorgung und/oder hinsichtlich der Migrationsfähigkeit von durchschaltevermittelten Telefonnetzen und Datenübertragungsnetzen, wie z.B. dem Internet. Außerdem soll insbesondere auch die Datenübertragungsrate möglichst hoch sein.

Die auf die Vorrichtung bezogene Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung enthält:

- einen nutzerseitigen ersten Anschluss, der zum Anschluss einer ersten Leitung dient, die zu einem Endgerät eines ersten Nutzers eines Datenübertragungsnetzes führt,

- einen netzseitigen Anschluss, der zum Anschluss einer Lei- tung dient, die zu einem Knoten des Datenübertragungsnetzes führt,

- eine erste Datentrenneinheit, die am ersten Anschluss in einem unteren Frequenzbereich empfangene Daten von am ersten Anschluss in einem oberen Frequenzbereich empfangenen Daten trennt. Solche Datentrenneinheiten werden auch als Splitter bezeichnet. Die im unteren Frequenzbereich empfangenen Daten sind entweder analoge Telefondaten oder digitale Telefondaten, insbesondere gemäß ISDN-übertragene Telefondaten. Die im oberen Frequenzbereich empfangenen Daten sind in Datenpaketen übertragene digitale Daten, insbesondere in IP-Datenpaketen (Internet Protocol) übertragene Daten.

- eine erste Telefondatenempfangseinheit, die im unteren Frequenzbereich empfangene Daten als digitale Daten ausgibt,

- eine Paketierungseinheit, die aus den von der Telefondaten- empfangseinheit ausgegebenen Daten Nutzdatenpakete eines Telefondienstes erzeugt,

- eine erste Datenpaketempfangseinheit, die die im oberen Frequenzband empfangenen Datenpakete ausgibt,

- eine Weiterleitungseinheit, die die erzeugten Nutzdatenpa- kete und die im oberen Frequenzband empfangenen Datenpakete an eine netzseitige Sendeeinheit weiterleitet, wobei die Sendeeinheit die erzeugten Nutzdatenpakete und die empfangenen Datenpakete über den netzseitigen Anschluss sendet.

Die Datenpakete haben einen Datenpaketkopf, in dem eine Zieladresse und gegebenenfalls auch eine Absenderadresse gespeichert sind. Außerdem haben die Datenpakete einen Datenpaket- rumpf, in dem Nutzdaten enthalten sind, z.B. Nutzdaten eines Dienstes oder Signalisierungsdaten für einen Dienst, insbe- sondere bspw. Sprachdaten, Musikdaten, Bilddaten, Videodaten, Programmdaten usw.

Die Leitungen sind insbesondere elektrisch leitfähig und somit auch für eine Fernspannungsversorgung geeignet. Geeignet sind insbesondere Zweidrahtleitungen, wie verdrillte Zweidrahtleitungen, insbesondere aus Kupfer.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht es, die Anzahl der Datentrenneinheiten bzw. Splitter auf der Teilnehmeranschlussleitung gering zu halten, insbesondere die Anzahl von Datentrenneinheiten bzw. Splittern, die von analogen Telefon- daten bzw. digitalen Telefondaten in einem unteren Frequenzband durchlaufen werden. Bezüglich dieser Daten wäre eine zusätzliche Dämpfung nämlich besonders groß.

Außerdem erlaubt es die erfindungsgemäße Vorrichtung, zum Netzbetreiber hin nur noch eine breitbandige Datenübertragung, nicht jedoch eine schmalbandige Telefondatenübertragung zu nutzen. Damit kann ein Anmieter von einem Netzbetreiber nur einen Breitbanddatenübertragungsanschluss mieten und dennoch dem Teilnehmer auch einen schmalbandigen Telefondienst zur Verfügung stellen, beispielsweise weil dieser Telefondienst eine höhere Sprachqualität oder eine bessere Verfügbarkeit als ein Internettelefondienst hat.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht außerdem ein Zu- sammenführen bzw. ein Verteilen mehrerer schmalbandiger Telefondienste mehrerer Teilnehmer. Dies ist darauf zurückzuführen, dass das untere Frequenzband auf der Seite zum Netz nicht mehre für schmalbandige Telefondienste benötigt wird.

Bei einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung enthält diese Vorrichtung eine Spannungsversorgungseinheit, die aus einer am netzseitigen Anschluss anliegenden Fernspeisespannung eine lokale Speisespannung zur Speisung der Vorrichtung erzeugt. Beispielsweise enthält die Spannungsversor- gungseinheit einen DC-DC-Wandler (Direct Current/Direct Cur- rent) , insbesondere ein Schaltnetzteil. Die Fernspeisung ermöglicht einen sehr kostengünstigen Betrieb der Vorrichtung, da beispielsweise keine Batterien zu warten sind, kein Netz-

anschluss erforderlich ist und auch keine Solarmodule, die ebenfalls Batterien enthalten müssen.

Bei einer nächsten Weiterbildung ist die Spannungsversor- gungseinheit netzseitig für Speisespannungen größer als 100 Volt, insbesondere größer als 200 Volt ausgelegt. Die lokale Speisespannung ist jedoch kleiner als 10 Volt. Spannungen ü- ber 100 Volt und insbesondere über 200 Volt können für den Menschen in Abhängigkeit vom Innenwiderstand der Spannungs- quelle sehr gefährlich sein und dürfen deshalb nicht auf eine Nutzerschnittstelle gelangen. Für die Spannungsversorgung innerhalb des Datenübertragungsnetzes sind jedoch Spannungen über 100 Volt aus Gründen der Energiebilanz besonders geeignet. Der Wert der lokalen Speisespannung hängt dagegen von der benötigten Spannung der verwendeten Schaltkreise ab. Typische Spannungen liegen beispielsweise bei 3,3 Volt.

Bei einer anderen Weiterbildung erzeugt die Spannungsversor- gungseinheit am nutzerseitigen Anschluss eine Spannung zur Speisung eines analogen Telefonanschlusses oder eines digitalen Telefonanschlusses, vorzugsweise eine Spannung im Bereich von 30 Volt bis 99 Volt, wobei der obere Spannungsbereich insbesondere für ISDN-Anschlüsse gilt. Diese Spannungen sind für Menschen ungefährlich und können somit an einer Nutzer- Schnittstelle anliegen, an der auch bezüglich dieser Schnittstelle ungeschulte Nutzer arbeiten.

Bei einer anderen Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung enthält die Vorrichtung: - mindestens einen nutzerseitigen zweiten Anschluss,

- mindestens eine zweite Datentrenneinheit,

- mindestens eine zweite Telefondatenempfangseinheit, und

- mindestens eine zweite Datenpaketempfangseinheit .

Diese zweiten Elemente haben bezogen auf eine zweite Leitung bzw. auf einen zweiten Nutzer die gleiche Funktion wie die entsprechenden ersten Elemente bezogen auf die erste Leitung und den ersten Nutzer. So dient der zweite Anschluss zum An-

Schluss einer zweiten Leitung, die zu dem zweiten Nutzer des Datenubertragungsnetzes fuhrt.

Durch die zweiten Elemente kann die Vorrichtung zum Ubertra- gen von Daten von bzw. zu mehreren Teilnehmern dienen. Der

Anschluss von Teilnehmern in landlichen bzw. dünn besiedelten Gebieten lasst sich auf diese Weise besonders kostengünstig realisieren .

Bei einer nächsten Weiterbildung werden auch die zweiten Elemente von der Spannungsversorgungseinheit gespeist. Die erforderliche Leistung der Spannungsversorgungseinheit steigt mit der Anzahl der weiteren Elemente. Beispielsweise erreicht diese Leistung mehr als 4 Watt.

Bei einer nächsten Weiterbildung arbeitet die erste Datenpa- ketempfangseinheit gemäß einem xDSL-Standard. Gegebenenfalls arbeitet auch die Sendeeinheit gemäß einem xDSL-Standard. Der Frequenzbereich auf der Sendeseite ist beispielsweise großer als der Frequenzbereich auf der Empfangsseite, weil zum Netz hin auch der untere Frequenzbereich für die übertragung von Datenpaketen genutzt werden kann. Aber auch gleiche Frequenzbereich werden verwendet.

Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren mit den im Patentanspruch 9 angegebenen Verfahrensschritten. Das erfin- dungsgemaße Verfahren wird insbesondere mit Hilfe einer er- findungsgemaßen Vorrichtung oder einer ihrer Weiterbildungen durchgeführt. Somit gelten die oben angegebenen technischen Wirkungen auch für das Verfahren bzw. seine Weiterbildungen.

Im Folgenden werden Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen erläutert. Darin zeigen: Figur 1 einen Teilnehmeranschluss mit einer ferngespeisten Zwischeneinheit,

Figur 2 ein Blockschaltbild der Zwischeneinheit, und Figur 3 eine Netztopologie bei Verwenden einer Zwischeneinheit mit Verteilerfunktion.

Figur 1 zeigt eine ADSL-Anschlusskonfiguration 10. Auf der Seite eines Netzknotens 12, beispielsweise einer Vermittlungsstelle, enthält die Anschlusskonfiguration 10: - einen optionalen Zeitschlitz-Multiplexer 14,

- einen DSL-Zugriffsmultiplexer 16, der auch als DSLAM (Digital Subscriber Line Access Multiplexer) bezeichnet wird,

- eine Fernspeiseeinheit 18, und

- eine Trenneinheit 20.

Eine Leitung 22 führt von der Trenneinheit 20 zu dem Zugriffsmultiplexer 16. Auf der Leitung 22 wird gemäß einem ADSL-Verfahren übertragen. Eine Leitung 24 führt von der Trenneinheit 20 zu der Fernspeiseeinheit 18. Auf der Leitung 24 wird beispielsweise eine Spannung von 200 Volt übertragen. Damit dient die Trenneinheit 20 der Trennung eines breitban- digen Datenübertragungssignals von einer Gleichspannung bzw. dem Zusammenführen des breitbandigen Signals und der Gleichspannung in der Gegenübertragungsrichtung.

Der Zugangsmultiplexer 16 terminiert mit seinen Linecards die Teilnehmeranschlussleitung bzw. mehrere Teilnehmeranschlussleitungen und sammelt bzw. verteilt auf örtlicher Ebene den DSL-Datenverkehr der Endkunden und reicht ihn an einen regio- nalen DSL-AC (Digital Subscriber Line Access Concentrator) weiter, der dann bspw. für das IP-Routing und bspw. eine PPPoE-Terminierung (Point to Point Protocol over Ethernet) verantwortlich ist. Ist der Netzknoten 12 eine Vermittlungsstelle, so wird optional eine IP-Telefonieverbindung oder es werden optional mehrere IP-Telefonieverbindungen in dem Netzknoten 12 durch eine Gatewayfuntktion bzw. Netzübergangsfunktion terminiert bzw. aufgebaut. Die zugehörigen Sprachdaten werden zum Zeitschlitz-Multiplexer 14 weitergeleitet bzw. kommen vom Zeitschlitz-Multiplexer, siehe Leitung 26.

Eine Leitung 28 führt von der Trenneinheit 20 zu einer Zwischeneinheit 30, deren Aufbau unten anhand der Figur 2 noch näher erläutert wird. Auf der Leitung 28 wird gemäß einem

Protokoll PoADSL (Power over ADSL) übertragen, das im Wesentlichen dem ADSL-Standard entspricht, wobei jedoch zusatzlich noch eine Speisespannung von 200 Volt übertragen wird.

Von der Zwischeneinheit 30 fuhrt eine Leitung 32 zum Teilnehmer TInA, genauer gesagt zu einer Trenneinheit 34 bzw. zu einem sogenannten Splitter. Auf der Leitung 32 werden ADSL- Daten und in einem unteren Frequenzbereich Telefondaten übertragen, was auch als POTSoADSL bezeichnet wird. Auf der Seite des Teilnehmers TInA befindet sich außerdem ein analoges Telefon 36, ein breitbandiger Netzabschluss 38 sowie einem Computer bzw. eine Datenverarbeitungsanlage 40.

Eine Leitung 42 verbindet die Trenneinheit 34 mit dem analo- gen Telefon 36. Auf der Leitung 42 werden analoge Sprachdaten und Signalisierungssignale wie bei herkömmlichen analogen Telefonnetzen üblich übertragen. Hier wird für solche Netze auch die Bezeichnung POTS (Piain Old Telecommunication System) verwendet.

Eine Leitung 44 liegt zwischen der Trenneinheit 34 und dem breitbandigen Netzabschluss. über die Leitung 44 wird gemäß einem ADSL-Verfahren übertragen. Zwischen dem Netzabschluss 38 und der Datenverarbeitungsanlage 40 liegt eine Leitung 46, über die beispielsweise Daten gemäß Ethernetprotokoll übertragen werden. Die Einheiten auf der Seite des Teilnehmers TInA arbeiten wie bisher verwendete Einheiten, so dass bezuglich ihrer Funktion auf solche Einheiten verwiesen wird.

Mit Hilfe der Zwischeneinheit 30 lasst sich das Reichweitenproblem der Breitbandanwendung losen. Hierzu wird die Zwischeneinheit 30 in die Teilnehmerleitung eingefugt und realisiert hier eine Funktion, die ahnlich einer klassischen Re- peater- bzw. Regeneratorfunktion ist. Bei dieser Anwendung bestehen u.a. die folgenden Herausforderungen:

- Fernspeisung der Zwischeneinheit 30 durch den Netzknoten 12 über die gleiche Leitung 28, über die auch Daten übertragen werden,

- hybride Realisierung von Schmalband- und Breitbandschnittstelle in Richtung Nutzer und Vermittlung, und

- Erhöhung der Reichweite der ADSL-Schnittstelle bei Beibehaltung einer vorgegebenen Bandbreite.

Zusammenfassend veranschaulicht die Figur 1 die Netztopologie beim Einsatz der Zwischeneinheit 30 in der Anwendung eines hybriden Repeaters . Die Besonderheit der Lösung basiert zum Einen auf dem Prinzip, dass der Schmalbanddienst zwischen Vermittlung und Repeater über ein VoIP-Protokoll (Voice over Internet Protocol) , z.B. IETF (Internet Engineering Task Force) SIP (Session Initiation Protocol) bzw. ITU-T H.248 realisiert wird. Zum anderen besteht die Besonderheit der Lösung darin, dass in der Vermittlungsstelle bzw. in dem Netz- knoten 12 eine zusätzliche Fernspeisequelle 18 installiert wird, über die die Zwischeneinheit 30 gespeist wird. Der Gleichstrom, der bei dem POTS-Dienst üblicherweise zur Speisung des Endgerätes benutzt wird, wird bei dieser Anwendung somit zur Speisung der Zwischeneinheit 30 und des daran ange- schlossenen Telefons 36 benutzt. Da diese Schnittstelle neben den ADSL-Informationen nur noch die Speisespannung überträgt, wird sie als Power over ADSL (PoADSL) bezeichnet.

Folgende Komponenten werden bei Verwendung der Zwischenein- heit 30 zusätzlich benötigt:

- die Zwischeneinheit 30 selbst, die auch als ACN (Active Copper Node) bezeichnet wird,

- die Fernspeiseeinheit 18 zur Fernspeisung der Zwischeneinheit 30, und - optional eine Gatewayfunktion bzw. Gatewaybaugruppe innerhalb des DSLAM bzw. des Zugriffsmultiplexers 16 zur Rückwandlung der VoIP-Schmalbandverbindung in das übliche TDM- Verfahren (Time Division Multiplexing) bzw. in umgekehrter Richtung.

Figur 2 zeigt ein Blockschaltbild der Zwischeneinheit 30. Die Zwischeneinheit 30 enthält bei einem ersten Ausführungsbeispiel :

- eine netzseitige Trenneinheit 50,

- eine Spannungsversorgungseinheit 52,

- eine netzseitige ADSL-Schnittstelle 54,

- eine teilnehmerseitige Trenneinheit 56, die auch als Split- ter bezeichnet wird, insbesondere nur eine einzige teilnehmerseitige Trenneinheit 56,

- eine Telefonschnittstelle 58,

- eine teilnehmerseitige ADSL-Schnittstelle 60, und

- einen Hostrechner 62, bzw. eine Datenverarbeitungsanlage.

Die ADSL-Schnittstelle 54 und 60 fuhren jeweils in beide U- bertragungsrichtungen eine Modulation/Demodulation, eine Co- dierung/Decodierung sowie weitere Funktionen durch, die beispielsweise in einem ADSL-Standard gefordert sind. Die Trenn- einheit 56 ist als aktive Einheit oder als passive Einheit aufgebaut. Der Aufbau der Trenneinheit 56 entspricht einer bisher in einer Vermittlungsstelle verwendeten Trenneinheit bzw. einem bekannten Splitter.

Die Telefonschnittstelle 58 enthalt im Falle eines analogen Telefonanschlusses 36 einen Analog/Digital-Wandler und einen Digital/Analog-Wandler, um aus den analogen Daten digitale Daten zu erzeugen. Außerdem signalisiert die Schnittstelle 5<: gemäß einem Protokoll für durchschaltevermittelte Netze zum Teilnehmer TInA hin.

Die Trenneinheit 50 dient zum Trennen von breitbandigen digitalen Daten und der Fernspeisespannung bzw. zum Zusammenfuhren von breitbandigen Daten und Speisespannung.

Die Spannungsversorgungseinheit 52 enthalt beispielsweise einen Gleichspannung/Gleichspannung-Konverter und liefert eine interne Versorgungsspannung für die Zwischeneinheit 30. Außerdem erzeugt die Spannungsversorgungseinheit 52 eine Span- nung zur Speisung des Telefons 36, siehe Pfeil 152.

Der Hostrechner 62 fuhrt eine Paketierung der von der Telefonschnittstelle kommenden digitalen Daten durch bzw. ent-

nimmt Datenpaketen digitale Sprachdaten und leitet sie an die Telefonschnittstelle 58 weiter, siehe Pfeil 142. Außerdem terminiert bzw. veranlasst der Hostrechner 62 eine Internet- telefonieverbindung zwischen der Zwischeneinheit 30 und dem Netzknoten 12, insbesondere dem Zugriffsmultiplexer 16. Der Hostrechner 62 leitet auch Datenpakete zur ADSL-Schnittstelle 54 weiter bzw. empfangt von dieser Schnittstelle 54 Datenpakete, die das Telefon 36 betreffen. Außerdem leitet der Hostrechner 62 Datenpakete zwischen den ADSL-Schnittstellen 54 und 60 weiter, siehe Pfeil 146.

Ein Pfeil 148 symbolisiert die Datenübertragung zwischen der Trenneinheit 50 und der ADSL-Schnittstelle 54 in beide Uber- tragungsrichtungen . Ein Pfeil 150 symbolisiert die Zufuhrung der Speisespannung von der Trenneinheit 50 zu der Spannungs- versorgungseinheit 52.

Ein Pfeil 140 symbolisiert die Datenübertragung zwischen der Trenneinheit 56 und der Telefonschnittstelle 58, d.h. eine schmalbandige Datenübertragung. Ein Pfeil 144 symbolisiert dagegen eine breitbandige Datenübertragung zwischen der Trenneinheit 56 und der ADSL-Schnittstelle 60.

Die in Figur 2 dargestellten Einheiten lassen sich mit Hilfe eines Prozessors oder auch ohne einen Prozessor mit elektronischen Schaltungen realisieren. Auf der Leitung 28 wird für die breitbandige Datenübertragung beispielsweise ein größerer Frequenzbereich benutzt als auf der Leitung 32, weil auf der Leitung 28 keine schmalbandigen Telefondaten in dem unteren Frequenzbereich übertragen werden müssen.

Wie aus den Figuren 1 und 2 ersichtlich ist, gibt es zwischen dem Netzknoten 12 und den Geraten des Teilnehmers TInA nur zwei Trenneinheiten 56 und 34, die schmalbandige Telefondaten in einem unteren Frequenzbereich betreffen. Somit werden durch zusatzliche Trenneinheiten in diesem Frequenzbereich keine zusatzlichen Dampfungen erzeugt.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel wird das Erzeugen bzw. Entpacken der Datenpakete für die schmalbandige Telefonverbindung nicht vom Hostrechner 62, sondern von der Telefonschnittstelle 56 ausgeführt.

Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel enthält die Zwischeneinheit 30 zusätzlich zu den bereits erläuterten Elementen noch:

- einer oder mehrere teilnehmerseitige Trenneinheiten 100 bis 104,

- einer oder mehrere Telefonschnittstellen 110 bis 114,

- einer oder mehrere ADSL-Schnittstellen 120 bis 124, und

- einer oder mehrere Teilnehmeranschlussleitungen 130 bis 134.

Die Funktionen der teilnehmerseitigen Trenneinheiten 100 bis 104, der Telefonschnittstellen 110 bis 114, der ADSL- Schnittstellen 120 bis 124 und der Teilnehmeranschlussleitungen 130 bis 134 entsprechen in dieser Reihenfolge den Funkti- onen der teilnehmerseitigen Trenneinheit 56, der Telefonschnittstelle 58, der ADSL-Schnittstelle 60 sowie der Teilnehmeranschlussleitung 32, so dass auf die obenstehenden Ausführungen verwiesen wird.

Beim zweiten Ausführungsbeispiel wird auf der Leitung 28 gemäß einem ADSL-Verfahren signalisiert, bspw. gemäß ADSLl, ADSL2 oder ADSL2+. Alternativ lässt sich jedoch auch ein VDSL-Verfahren verwenden, bspw. VDSLl oder VDSL2.

Auch die weiteren Einheiten 100 bis 124 werden von der Span- nungsversorgungseinheit 52 und damit über die Leitung 28 gespeist .

Figur 3 zeigt eine Netztopologie bei Verwendung der Zwischen- einheit 30 als Verteileinheit. Bei dem in Figur 3 gezeigten

Ausführungsbeispiel sind an einem Zugangsmultiplexer 200 über Leitungen 202 bis 208 mehr als zwei , bspw. vier, Zwischeneinheiten 210 bis 216 angeschlossen, deren Aufbau dem Aufbau

der Zwischeneinheit 30 mit Verteilfunktion entspricht. An die Zwischeneinheit 210 sind mehr als zwei, beispielsweise drei, Teilnehmeranschlussleitungen 220, 222 und 224 angeschlossen. An die Zwischeneinheit 212 sind ebenfalls mehr als zwei, bei- spielsweise vier, Teilnehmerleitungen 226 bis 232 angeschlossen. An die Zwischeneinheit 214 sind fünf Teilnehmerleitungen 234 bis 242 angeschlossen. Schließlich sind an die Zwischeneinheit 216 drei Teilnehmerleitungen 244 bis 248 angeschlossen .

Die Konfiguration an den Teilnehmerleitungen 220 bis 248 entspricht der oben anhand der Figur 1 für die Teilnehmerleitung 32 erläuterten Konfiguration. Als Telefone 36 werden sowohl analoge Telefone als auch ISDN-Telefone verwendet.

Somit stellt die Zwischeneinheit 30 die folgenden Funktionalitäten zur Verfügung:

- Terminierung der PoADSL-Schnittstelle, d.h. der CO-seitige (Central Office) Abschluss der ADSL-Verbindung (ADSL Inter- face User Side) sowie die Stromversorgung der Zwischeneinheit 30.

- Bereitstellung einer ADSL-Schnittstelle in Richtung Nutzer (ADSL Interface CO Side) ,

- Bereitstellen einer POTS-Schnittstelle in Richtung Nutzer (POTS Interface CO Side) ,

- ADSL-Bridge-Funktion zwischen den beiden ADSL-Schnittstellen, und

- TDM/IP-Gatewayfunktion zwischen POTS- und ADSL- Schnittstelle über den Hostcontroler, wobei alternativ auch eine Gatewayfunktion in ein IP-Netz zur Verfügung gestellt wird.

Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel wird die Zwischeneinheit für mehr als eine Teilnehmerschnittstelle verwendet. Dieser Ansatz gewinnt dann an Bedeutung, wenn die dem Nutzer durch den Netzbetreiber angebotene Bandbreite stark von der technologisch machbaren Datenrate der xDSL-Technologie abweicht. Beispielsweise lassen sich ADSL2+-Schnittstellen mit Datenra-

ten von bis zu 25 Mbit/s (Megabit je Sekunde) realisieren und werden ihrerseits noch von VDSL-Lösungen übertroffen. Gesetzt den Fall, dass ein Netzbetreiter seinen Kunden einen Breitbanddienst von z.B. 2 Mbit/s (Downstream) anbieten möchte, so könnten an eine Zwischeneinheit 30 z.B. auch acht Teilnehmer gleichzeitig angeschlossen werden, ohne dass Bandbreite doppelt vergeben werden muss. In diesem Fall wird die Zwischeneinheit 30 in der Funktion eines "Verteilerknotens" eingesetzt .

Mit Hilfe dieser erweiterten Zwischeneinheit 30 ergibt sich eine neue Topologie für ein ADSL-Anschlussnetz, das auch als ein "verteilter" DSLAM bezeichnet werden kann. Hierzu reicht es aus, wenn zentral nur noch die Fernspeisequelle und ein kleiner Konzentrator-DSLAM mit relativ wenigen Schnittstellen bereitgestellt werden. An den DSLAM werden dann abgesetzte Zwischeneinheitknoten angeschlossen, die dann die eigentliche ADSL-Verbindung zu den Teilnehmern realisieren. Die in Figur 3 gezeigte Netzstruktur ist der eines PON-Netzes (Passive Op- tical Network) sehr ähnlich - anstelle der passiven optischen Faserverteiler basiert die Zwischeneinheit 30 jedoch auf ak- tiven-elektrisehen Kupferverteilern .

Exemplarisch erlaubt ein Zwischeneinheiten-Netz mit einem durchschnittlichen Verteilungsfaktor von 1:4 den Anschluss von bis zu 256 Teilnehmern über einen einzigen 64-Port DSLAM, an dem selbst wiederum 64 Zwischeneinheiten 30 angeschlossen sind.

Damit wurde ein neuer aktiver Verteilerknoten erläutert, der in xDSL-Teilnehmeranschlussnetzen zum Einsatz kommt und das Problem löst, auch weiter von der Vermittlung entfernt gelegene Haushalte mit ADSL-Breitbanddiensten zu versorgen, beispielsweise bei Entfernungen größer als 2 km, größer als 3 km bzw. größer als 4 km.

Entgegen den klassischen Schmalbanddiensten, die über relativ lange Teilnehmeranschlussleitungen bedient werden können,

z.B. 8 km, ist die Reichweite von ADSL-Diensten in Abhängigkeit von der erforderlichen Bandbreite bisher auf z.B. 4 km (bei 2 MBit/s Downstream) begrenzt. Haushalte, die über eine Teilnehmeranschlussleitung an die Vermittlungsstelle ange- schlössen werden, die langer als die ADSL-Reichweite ist, können somit bisher entweder nicht angeschlossen bzw. nur sehr zögerlich versorgt werden, da hiermit für den Netzbetreiber ein relativ hoher Investitionsaufwand verbunden ist .

Die hier erläuterten Losungen beschreiben eine neue Netzkomponente, die in die Teilnehmeranschlussleitung eingefugt wird und dadurch deren Reichweite erhöht. Entgegen klassischen Regeneratorlosungen besteht die Besonderheit des neuen Einsat- zes darin, dass er eine Losung dafür bietet, neben der ADSL- Schnittstelle gleichzeitig auch die Schmalbandschnittstelle (POTS oder ISDN) zu realisieren. Weiterhin wird die neue Losung als Verteilerknoten eingesetzt, an dem mehrere Teilnehmer angeschlossen sind, was eine neue baumartige Netztopolo- gie im ADSL-Zubringernetz ermöglicht.

Die erläuterten Ausfuhrungsbeispiele nutzen folgende Technologien und kombinieren sie zu einer neuen Gesamtlosung:

- Fernspeisung von abgesetzt betriebenen Netzkomponenten über Teilnehmeranschlussleitungen,

- übertragung von Schmalbandverbindungen über IP-Netze,

- Schmalband-Schnittstellenlosungen auf der Netzseite, und

- ADSL-Schnittstellenlosungen auf Vermittlungs- bzw. Netz- und Teilnehmerseite.

Die Besonderheit besteht darin, dass der Gleichstrompfad, der bisher bei ADSL-Schnittstellen zur Speisung von Telefonendge- raten genutzt wurde, zukunftig für den Fernspeisestrom der Zwischeneinheit 30 genutzt wird. Die Schmalbandverbindung ist innerhalb des Teilnehmeranschlussnetzes, d.h. extern nicht erkennbar, über eine VoIP-Verbindung realisiert.

Es ergeben sich insbesondere die folgenden technischen Wirkungen :

1. Die Möglichkeit zum Anschluss weit entlegener Teilnehmer an einen ADSL-DSLAM.

2. Die Möglichkeit, einen DSLAM-Multiplexer um abgesetzte Komponenten zu erweitern und damit die Skalierbarkeit eines Teilnehmeranschlussnetzes insbesondere an der Peripherie in ländlichen, dünn besiedelten Gebieten zu verbessern.