Beschreibung Verfahren zur Behandlung von durch ein analoges Fernsprech- endgerät gelieferten Fernsprechsignalen und von durch eine Datenendeinrichtung gelieferten Daten Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemaß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Es ist demnach eine Situation betroffen, bei der eine analoge Teilnehmerleitung eines Fernsprechvermittlungssystems gemein- sam von einem analogen Fernsprechendgerät und einer Datenend- einrichtung genutzt wird, wobei der Anschluß der Datenendein- richtung an die Teilnehmerleitung aber ein Modem erfolgt. Das Modem (Modulator/Demodulator) ist eine Datenübertragungsein- richtung, die dazu dient, die von der Datenendeinrichtung ge- lieferten digitalen Signale in übertragungstechnisch vorteil- hafte Leitungssignale zu wandeln, die den elektrischen Bedin- gungen analoger Fernsprechverbindungen entsprechen bzw. eine Rückwandlung solcher Signale in Digitalsignale vorzunehmen.

In diesem Zusammenhang werden die Daten Tragersignalen åufmo- duliert, wobei unterschiedliche Modulationsverfahren zur An- wendung kommen.

Als solcher Art angeschlossene Datenendeinrichtung kommt bei- spielsweise ein Personal Computer (PC) in Frage.

Bei den bisher bekannten Datenübertragungen derart ange- schlossener Datenendeinrichtungen aber das Fernsprechnetz, sogenannte Modemübertragungen, erfahren die Daten in den Teilnehmeranschlußeinheiten der Fernsprechvermittlungsanlage dieselbe Behandlung wie die Sprachsignale, namlich eine Band- begrenzung auf weniger als 4 kHz, eine Analog/Digitalwandlung und eine Codierung gemäß einer nichtlinearen Kennlinie (A-law bzw. u-law), um die Bitübertragungsrate entsprechend der be- grenzten zur Verfügung stehenden Ubertragungsbandbreite zu reduzieren.

Für die Datenübertragung wirken solche Behandlungen restrik- tiv, insbesondere wenn große Datenmengen übertragen werden sollen, wie dies bei Modemverbindungen der Fall ist, die über den Modempool eines Netzwerkproviders zum Internet führen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, für die ge- nannten Voraussetzungen ein Verfahren zur Behandlung von Fernsprechsignalen und von Datenendeinrichtungen gelieferten Daten in der Teilnehmeranschlußschaltung anzugeben, das. ins- besondere für die Datenübertragung zu günstigeren Verhältnis- sen führt. Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gelöst, das die Merkmale des Kennzeichens des Patentanspruches 1 auf- weist.

Es werden demnach zumindest die von der Datenendeinrichtung gelieferten Daten bei der erforderlichen Analog/Digital-Wand- lung in der Teilnehmeranschlußschaltung einer Abtastung mit einer Abtastrate unterworfen, die aber der für die Fern- sprechinformationen erforderlichen Abtastrate liegt und/oder es erfahren die die von der Datenendeinrichtung gelieferten Daten reprasentierenden Abtastwerte eine Codierung gemäß ei- ner linearen Kennlinie. Die solcher Art behandelten von der Datenendeinrichtung stammenden Daten werden direkt einem Da- tenübertragungsnetz zugeführt.

Es wird also einerseits darauf verzichtet, die von der Daten- endeinrichtung stammenden Daten denselben Restriktionen wie die vom analogen Fernsprechendgerät stammenden Signale zu un- terwerfen, wozu in erster Linie die Bitratenreduktion durch Anwendung einer nichtlinearen Kennlinie gehört, andererseits wird ohne Rücksicht auf das begrenzte Übertragungsband der Fernsprechübertragungswege mit den Bedürfnissen der Daten- übertragung entsprechender Abtastrate gearbeitet, da wegen der direkten Weitergabe der Daten aber ein Datenübertragungs- netz auf Bandbreitengrenzen keine Rücksicht genommen zu wer- den braucht. Die beiden Maßnahmen in Form der Vermeidung der

nichtlinearen Codierung und des Arbeitens mit höherer Abtast- rate als sie für die Fernsprechinformationen vorgesehen ist, können jeweils für sich oder aber in Kombination zur Anwen- dung kommen.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in Unteransprüchen gekennzeichnet.

Gemaß einer ersten Ausgestaltung des erfindungsgemaßen Ver- fahrens werden die von den Datenendeinrichtungen gelieferten Datensignale für die Ubertragung auf der Teilnehmerleitung einem Tragersignal aufmoduliert, dessen Frequenz uber dem fur die Ubertragung der Fernsprechsignale zugelassenen Frequenz- band liegt. Es fallen hiermit die Beschrankungen weg, die sich bisher auf der im Hinblick auf die Sprachbandbegrenzung eingehaltenen Obergrenze fur die Frequenz des Tragersignals ergeben haben.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung zeigt sich in Form einer Teilnehmeranschlußschaltung, die im Hinblick auf die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens konzipiert ist und in diesem Zusammenhang aus einem sowohl für die Sprachsi- gnale als auch für die Datensignale genutzten Analog/Digital- Wandler und Digital/Analog-Wandler sowie einem auf dessen Di- gitalseite angeschlossenen Signalprozessor besteht, der die digitale Schnittstelle zu einerseits dem Koppelnetz der Fern- sprechvermittlungsstelle andererseits zum Datennetz dar- stellt.

Nachstehend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbei- spiels unter Bezugnahme auf eine Figur naher erlautert.

Die Figur zeigt im zur Erlauterung der Erfindung erforderli- chen Umfang die Bestandteile zweier Fernsprechvermittlungs- stellen LE1 und LE2, zwischen denen eine Ubertragungsstrecke ÜB besteht, sowie als Block ein Datenübertragungsnetz DN.

Es wird die Modemkommunikation einer Datenendeinrichtung, die an die Fernsprechvermittlungsstelle LE1 angeschlossen ist, mit einer Datenendeinrichtung erlautert, die an die Fern- sprechvermittlungsstelle LE2 angeschlossen ist. Bei diesen Datenendeinrichtungen kann es sich beispielsweise um die Per- sonal Computer PCa und PCb handeln. Diese sind jeweils aber ein Modem Moda bzw. Modb an eine analoge Teilnehmerleitung TLa bzw. TLb angeschlossen, durch die eine Verbindung mit der Teilnehmeranschlußschaltung TLMAa der Vermittlungsstelle LE1 bzw. TLMAb der Vermittlungsstelle LE2 hergestellt ist. Diese Teilnehmeranschlußleitungen TLa, TLb dienen auch und in er- ster Linie der Verbindung eines Fernsprechendgerates Tela bzw. Telb mit den genannten Teilnehmeranschlußschaltungen.

Hier interessierende Teile der Teilnehmeranschlußschaltungen sind eine Gabelschaltung Ga bzw. Gb für den Zweidraht-/Vier- drahtübergang von der Teilnehmerleitung zu den vierdrahtigen Ubertragungszweigen der Vermittlungsstelle, in diesen Vier- drahtzweigen liegende Verstarker V sowie im Sendezweig ein Analog/Digital-Wandler AD und im Empfangszweig ein Digi- tal/Analog-Wandler DA. Weiterer Bestandteil sind ein digita- ler Signalprozessor DSP, dem die Ausgangssignale des Analog/ Digital-Wandlers AD zugeführt werden, und der dem Digital/ Analog-Wandler DA Digitalsignale zuführt. Vermittlungsstel- lenseitig steht der digitale Signalprozessor DSP einerseits mit dem Koppelnetz SNa bzw. SNb der betreffenden Fernsprech- vermittlungsstelle in Verbindung, andererseits bildet er eine Schnittstelle zu einem Datennetz DN, beispielsweise ein ATM- Netz oder dem Ether-Netz.

Als Bestandteil der Teilnehmeranschlußschaltungen ist außer- dem noch ein Controller CTR dargestellt, der den digitalen Signalprozessor DSP steuert und Signalisierungsinformationen für die Herstellung von Fernsprechverbindungen liefert, in welchem Zusammenhang er mit dem entsprechenden Controller der Vermittlungsstelle des gerufenen Teilnehmers tuber eine zwi-

schen den beiden Vermittlungsstellen bestehende Signalisie- rungsverbindung kommuniziert.

Die Teilnehmerstrecke ÜB zwischen den beiden Vermittlungs- stellen LE1 und LE2 ist aber Anschlußschaltungen TLMDa bzw.

TLMDb an die Koppelnetze dieser Vermittlungsstellen ange- schlossen.

Bei einer Verbindung der Datenendeinrichtung PCa mit der Da- tenendeinrichtung PCb werden die von diesen Datenendeinrich- tungen gelieferten digitalen Daten im Modem Moda bzw. Modb in Analogsignale umgewandelt und für die Ubertragung auf der Teilnehmerleitung TLa einer Tragerschwingung aufmoduliert.

Bei bisherigen Modemverbindungen, bei denen die Behandlung der Datensignale in den Einrichtungen der Fernsprechvermitt- lungsstelle und auf dem Ubertragungsweg dieselbe Behandlung erfuhren wie Sprachinformationen des Fernsprechverkehrs hatte diese Trägerfrequenz im Hinblick auf die begrenzte Übertra- gungsbandbreite für Sprachinformationen von 3 kHz eine Fre- quenz von z. B. 2,6 kHz. In der Teilnehmeranschlußschaltung TDLMa werden diese in Form von Analogsignalen übertragenen Daten durch den Analog/Digital-Wandler ADA einer Analog- /Digital-Wandlung unterworfen. Die Abtastrate bisheriger Ana- log/Digital-Wandler betrug 8ksamples/s, womit nach einer Kom- pression entsprechend einer nichtlinearen Kennlinie in eine 8 Bit pro Codewort verwendende Codedarstellung die Standard- übertragungsbitrate von 64 kBit/s für Fernsprechverbindungen eingehalten war.

Erfindungsgemäß erfolgt nun aber bei der Analog/Digital- Wandlung eine Abtastung der von der Datenendeinrichtung ge- lieferten Daten entsprechenden Analogsignalen mit einer we- sentlich über die Abtastrate für Sprachinformationen liegen- den Abtastrate, nämlich beispielsweise mit 64 ksamples/s. Die Codierung der Digitalsignale erfolgt dabei gemäß einer linea- ren Kennlinie mit beispielsweise mit 16 Bit. Diese Digitalsi- gnale werden über den digitalen Signalprozessor dem Datennetz

DN zugeführt, in dem unter den genannten Voraussetzungen eine Datenübertragung mit einer Übertragungsrate von ca. 1 Mbit/s stattfinden kann.

Die hier genannten Maßnahmen für die Behandlung der von den Datenendeinrichtungen stammenden Daten, nämlich die Abtastung mit höherer Abtastrate und die Vermeidung der für die Sprach- signalinformationen vorgesehenen Kompression könnten auch al- ternativ zur Anwendung kommen, wenn niedrigere Datenübertra- gungsraten ausreichend sind.

Da in der Praxis die Analog/Digital-Wandlung der Sprachinfor- mationen mit demselben Analog/Digital-Wandler ADA erfolgt, werden die dementsprechenden Digitalsignale im digitalen Si- gnalprozessor so bearbeitet, daß sie den unveränderten und international standardisierten Übertragungsverhaltnissen für die Fernsprechsignalübertragung entsprechen, d. h. auf 8000 Abtastproben pro Sekunde reduziert und entsprechend einer nicht linearen Kennlinie auf eine Codedarstellung von 8 Bit umfassenden Codeworten komprimiert. Auf der Gegenseite, d. h. in der Teilnehmerschaltung TLMAb und dem Modem Modb spielen sich entsprechende Vorgänge ab.

Für die Analog/Digital-Wandlung kommen an sich beliebige Wandlerprinzipien in Frage, sofern sie nur die hohen Abtast- raten in Form eines Vielfachen von 8000 Abtastproben pro Se- kunde und die Darstellung der Digitalsignale als Codeworten mit mehr als 8 Bit gestatten. Besonders geeignet in diesem Zusammenhang ist allerdings ein sogenannter Sigma/Delta- Wandler, der mit einer sehr hohen Abtastrate (10 MHz) arbei- tet, jedoch nur ein oder zwei Bit zur Digitalsignaldarstel- lung verwendet. Mit Hilfe des digitalen Signalprozessors wird in diesem Fall anschließend eine Dezimation auf eine niedri- gere Abtastprobenzahl und eine Änderung der Codedarstellung auf Codeworte von beispielsweise 16 Bit erreicht.

Sofern auf der Gegenseite einer Modemverbindung noch mit kon- ventioneller Hardware gearbeitet wird, kann selbstverständ- lich auch bei Einsatz der beschriebenen Teilnehmerschaltung nach wie vor die Datenübertragung aber das Fernsprechnetz er- folgen, wozu der digitale Signalprozessor DSP die vom Analog/ Digital-Wandler gelieferten Digitalsignale entsprechend der niedrigen Übertragungsbandbreite und Übertragungsbitrate be- arbeitet, wodurch allerdings die Vorteile, die der neue Ana- log/Digital-Wandler bietet, nicht ausgenutzt werden.