DE69017135T2 - Hybrides Netzwerk. - Google Patents

Description

• Diese Erfindung bezieht sich auf ein Hybridnetz und insbesondere auf ein hybrides Mehrdienste-Ether-Anschaltenetz.
• Hybridnetze, die optische Fasern und Koaxialkabel für die zur Verfügungstellüng eines Bereiches von Diensten einschließen, sind beispielsweise aus der Veröffentlichung von H. Ohnsorge mit dem Titel 'Bigfon und seine Nutzungsmöglichenkeiten', Nachrichtentechnische Zeitschrift, Band 37, Nr. 12, Dezember 1984, Seiten 778 bis 784 bekannt. In diesem Artikel wird beispielsweise ein Netzwerk beschrieben, bei dem die optische Faser oder die Lichtleitfaser ein Übertragungsmedium zwischen einer Kopfstelle und einer Vermittlung und einem Zwischenverteilerpunkt ergibt, und bei dem das Koaxialkabel ein Übertragungsmedium zwischen dem Zwischenverteilerpunkt und dem Innenraum einer Wohnung eines Teilnehmers ergibt.
• Die vorliegende Erfindung betrifft in gleicher Weise Hybridnetze, und sie ist insbesondere auf solche Netzwerke gerichtet, die schnurlose Telefondienste in der Wohnung eines Teilnehmers in einer einfachen und entsprechend kosteneffektiven Weise mit enthalten. Dies wird dadurch erzielt, daß vorgesehen wird, daß die verschiedenen Dienste durch das Netz in einem einheitlichen Signalformat geführt werden.
• Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Hybridnetz unter Einschluß von Lichtleitfaser-, Koaxialkabel- und Funkübertragungseinrichtungen geschaffen, das einen Bereich von Diensten ergibt, die durch eine geeignete Frequenzzuweisung getrennt sind, und das dadurch gekennzeichnet ist, daß die einzelnen Dienste des Bereiches, die ein schnurloses Funkfernsprechen einschließen, ein einheitliches Signalformat in den Lichtleitfaser-, Koaxial- und Funkabschnitten des Netzes aufweisen, so daß, obwohl die Frequenzzuordnung für irgendeinen einzelnen Dienst nicht notwendigerweise in dem gesamten Netz gleich ist, das Signalformat dieses einzelnen Dienstes in dem gesamten Netz gleich bleibt, wobei die schnurlosen Fernsprechsignale in unmodifiziertem Funkformat sowohl über die Lichtleitfaser als auch das Koaxialkabel geleitet werden.
• Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:
• Fig. 1 schematisch eine Ausführungsform eines Hybrid- Ether-Anschaltenetzes zeigt,
• Fig. 2 typische Geschäfts-/Privat-Teilnehmereinrichtungen zeigt, und
• Fig. 3 eine typische Zuordnung von Diensten zeigt.
• Es besteht derzeit ein Interesse an einer kombinierten Kabelfernseh- (CaTV-) und Fernsprechtechnik. CaTV umfaßt typischerweise ein Koaxialkabel, das entlang einer Straße verlegt ist, wobei an diesem Anzapfungen für die Teilnehmer vorgesehen sind.
• Es ist eine große Anzahl von Verstärkern in der Leitung erforderlich, und dies führt zu einer Verschlechterung der Betriebseigenschaften. Um dieses Problem zu beseitigen, ersetzen die CaTV-Betreiber einige Teile des Koaxialkabels, die sich von der Kopfstelle erstrecken und eine große Anzahl von Verstärkern einschließen, durch Lichtleitfasern, so daß nunmehr nur noch kurze Verstärkerketten, einige sechs oder sieben, in Betracht gezogen werden. Die Fernsprechtechnik verwendet derzeit ein verdrilltes Aderpaar am Teilnehmerende, und dieses Leiterpaar kann nicht in ausreichender Weise eine Breitbandübertragung verarbeiten, während das Koaxialkabel von CaTV ohne weiteres sowohl Breitbandübertragungen als auch Fernsprechsignale verarbeiten kann. Wenn daher ein Fernsprechtechnik-Betreiber außerdem einem Teilnehmer eine Breitbandübertragung bieten soll, so muß das Kabel mit verdrillten Adern ersetzt werden. Die Lichtleitfaser-Kabel, die an anderen Stellen in Fernsprechtechnik-Systemen verwendet oder installiert werden, können jedoch die Breitbandübertragungen verarbeiten.
• Kostenschätzungen für die Hinzufügung von Fernsprechsignalen zu CaTV oder zur Hinzufügung von CaTV zur Fernsprechtechnik zeigen, daß die erstere Lösung die billigere ist, im wesentlichen deshalb, weil der Fernsprechtechnik-Betreiber seine vorhandenen verdrillten Aderpaare nicht verwenden kann und sie durch Lichtleitfasern oder ein Koaxialkabel ersetzen muß. Überraschenderweise haben wir festgestellt, daß selbst ausgehend von einem Zustand, bei dem es kein existierendes System gibt, die Verwendung einer CaTV-Lösung mit Lichtleitfasern in Richtung auf die Kopfstelle kostengünstiger ist, als die Verwendung einer Fernsprechtechnik-Lösung, wenn ein kombiniertes System konstruiert wird.
• Eine Ausführungsform eines kombinierten Systems ist in Fig. 1 gezeigt. Eine CaTV-Kopfstelle 1 und eine Fernsprechtechnik- Vermittlung 2 sind mit einem passiven optischen Netz 3 verbunden, das aus einer Lichtleitfaser 4 und optischen Kopplern 5 besteht, die die CaTV- und Fernsprechtechnik-Einrichtungen kombinieren und die Dienste beider Betreiber an sogenannten Zwischen-Flexibilitätspunkten (IFP) 6 verteilen. An diesen Zwischen-Flexibilitätspunkten werden die optischen Signale in elektrische Signale umgewandelt und den Wohnungen der Teilnehmer über ein in der Straße verlegtes Koaxialkabel 7, über Verteilerpunkte DP 8 und über kurze Längenabschnitte eines Koaxialkabels 9 zugeführt, siehe auch Fig. 3. An dem IFP 6 bestehen Verbindungen mit einer elektrischen Leistungsquelle zusammen mit Reservebatterien und es sind hier auch die erforderlichen elektrooptischen Wandlereinrichtungen vorgesehen, und es können außerdem andere Geräte, wie zum Beispiel Systemmanagment-Rechnereinrichtungen vorgesehen sein. Es sind Verstärker 10 vorgesehen, um das Signal entlang der in der Straße verlegten Kabel 7 abzustrahlen. Bei der dargestellten Ausführungsform ist weiterhin eine öffentliche Basisstation 11 für schnurlose Telefone (CT2), wie zum Beispiel Telepoint, gezeigt, so daß Besitzer von CT2-Handgeräten abgehende Gespräche ausführen können, wenn sie sich im Bereich dieser Basisstation befinden, wie dies üblich ist.
• Typische Privat-/Geschäfts-Teilnehmereinrichtungen sind in Fig. 2 gezeigt. Der Bereich von Diensten, der zur Verfügung gestellt werden kann, ist in Fig. 3 gezeigt. Diese Dienste können aus folgendem bestehen:
• (a) Rundfunk-CaTV Dienste im AM-VSB-Format an ein Fernsehgerät 12 an dessen VHF- oder UHF-Antennenbuchse.
• (b) Bevorzugte Fernsehdienste, die eine Einrichtung zum EntschlüsseIn oder das priviligierte Umgehen von Sperrfiltern am Verteilerpunkt DP erfordern.
• (c) Hi-Fi-Tonfrequenzdienste an einen VHF-Tuner oder in digitaler Form an einen digitalen Decodierer als Teil eines TDMA- (Zeitvielfachzugriff)-Multiplex.
• (d) Verteilung von Satellitenfernsehdiensten im FM-TV-Format, wie sie von dem Satelliten übertragen werden.
• (e) Schnurlose Fernsprechtechnik 13, die zum Beispiel im CT2- Funkformat übertragen wird.
• (f) Konventionelle Fernsprechtechnik über eine Schnittstelle 14 zwischen CT2-FDMA- oder TDMA-Signalen auf dem Kabel an eine übliche Telefonbuchse.
• (g) Hochgeschwindigkeits- oder Datendienste über ein Signal in TDMA-Format, das auf dem Kabel übertragen wird.
• Ein Teilnehmer könnte Zugriff auf alle diese Dienste haben. Alternativ kann der Zugriff an Dienste, für die er kein Teilnehmer ist, durch Sperrfilter gesperrt werden, die am Verteilerpunkt 8 im Hinblick auf die unterschiedlichen Frequenzen eingefügt werden können, die den verschiedenen Diensten zugeordnet sind (Fig. 3).
• Das System kann mit geringen Kosten gerätemäßig ausgeführt werden, weil die Dienste zum größen Teil in dem Format vorliegen, für das die Geräte des Teilnehmers bereits konstruktiv ausgelegt sind, sei es VSB für Fernsehen, FM-TV für Satellitenstationen oder CT2 für schnurlose Telefone, zum Beispiel. Es wird angenommen, daß ein preisgünstiges Koaxialkabel 7 in der Lage ist, 6 bis 10 Verteilerpunkte DP 8 zu versorgen, die über kürzere, niedrige Verluste aufweisende koaxiale Teilnehmerkabel 9 insgesamt mit 60 oder 100 Teilnehmern ausgehend von einem einzigen IFP verbunden sind, ohne daß Koaxialkabel- Zwischenverstärker verwendet werden.
• Es sei bemerkt, daß in Fig. 3 das CT2-Frequenzband bei einer niedrigeren Frequenz gezeigt ist, als es dieses normalerweise einnimmt. Normalerweise liegt es bei 900 MHz und würde zwischen den AM-Fernsehbändern und den FM-Fernsehbändern liegen, das heißt bei 15. Es ergeben sich jedoch Vorteile, wenn das niedrigere Frequenzband verwendet wird, weil die Verluste in dem Koaxialkabel niedriger sein würden.
• Es kann zweckmäßiger sein, das Format einiger Signale, wie zum Beispiel CT2 auf ein Format umzuwandeln, das besser für eine Vermittlungs- oder Bündel-Übertragung an dem IFP geeignet ist. Die Kosten hierfür würden jedoch über das Segment von Teilnehmernv erteilt, die von diesem IFP versorgt werden. Die Kosten des passiven optischen Netzes 3 werden ebenfalls verteilt, diesesmal über eine Anzahl von IFP-Netzsegmenten.
• Die CaTV-Kopfstelle und die Fernmeldevermittlung können betriebsmäßig getrennt sein, obwohl sie von dem gleichen Hybridnetz unterstützt werden, und zwar auf folgende Weise:
• (a) Frequenztrennung und Einfügung von Sperrfiltern. Dies ermöglicht die Verwendung von getrennten Signalformaten und Steuerprotokollen, je nachdem, wie sie am wirtschaftlichsten und zuverlässigsten sind.
• (b) Körperliche Trennung der Kopfstelle und der Vermittlung, so daß ein Ausfall einer dieser Anlagen das andere nicht beeinflussen muß.
• Der schnurlose Telefondienst 'im Haus' (wie dies bei 13 gezeigt ist), könnte über eine Schnittstelle 16 geführt werden, die eine Verstärkung und Frequenzänderung zwischen der Hausantenne 17 und dem Koaxialkabel 9 durchführt. Dies hängt von den Frequenzzuweisüngen in den Funk- und Kabelmedien und den zulässigen Leistungspegeln ab. Die Schnittstellenausrüstung (14 und 16) kann aus dem Koaxialkabel mit Leistung versorgt werden, so daß sie zuverlässiger ist, als wenn sie von der Leistungsversorgung bei dem Teilnehmer abhängen würde, weil anderenfalls ein Leistungsausfall beim Teilnehmer auch das Telefon außer Betrieb setzen würde. Es würden jedoch niedrigere Leistungspegel verwendet, als diese für ein Telepoint-System üblich sind. Der dargestellte Zugriff an den Ort des Teilnehmers auf einem Kabel vor einer schnurlosen Funkschnittstelle kann Schwierigkeiten überwinden, die häufig in modernen Gebäuden auftreten, die eine Stahlarmierung oder sogar eingefärbtes Glas aufweisen, das für Funkwellen undurchlässig ist. An manchen Orten kann eine Leckleitung eine gleichförmigere Überdeckung für schnurlose Telefone ergeben, als eine Antenne.
• Einige Merkmale der Dienste könnten weiterhin integriert werden. Beispielsweise könnte die Tastatur an einem CT2 Handgerät außerdem zur Auswahl von Fernsehprogrammen verwendet werden, die von der Kopfstelle an den Teilnehmer ausgesandt werden. Dies würde ein gemeinsames Signalisierungsprotokoll für die Fernsprech- und Fernsehsysteme beinhalten. Obwohl eine derartige Gemeinsamkeit nicht erforderlich ist, könnte sie als wünschenswert angesehen werden, um die Geräte bei dem Kunden zu einem Minimum zu machen und ihm eine einzige Schnittstelle zu bieten.
• Wie aus Fig. 3 und der vorstehenden Beschreibung zu erkennen ist, ist es vorgesehen, daß sowohl CT2- als auch TDMA-Formate gleichzeitig über das Netz übertragen werden können und daß eine Wandbuchse mit einer TDMA-Konstruktion vorgesehen werden könnte, mit dem Ergebnis, daß ein Geschäftsbetrieb sowohl TDMA- als auch schnurlose Telefondienste ausnutzen könnte, während private Teilnehmer es vorziehen könnten, nur schnurlose Telefone zu betreiben. TDMA ergibt wahrscheinlich beträchtlich mehr Kanäle, beispielsweise 240 (für ein kleines TDMA-System) als CT2, das heißt 40, und dieses Format ist daher besonders für die Datenübertragung geeignet, wie zum Beispiel zur Übertragung von Grafiken zum Teilnehmer. Weil CT2 eine Anzahl von Kanälen umfaßt und einem Benutzer ein Kanal nur zugewiesen wird, wenn dies erforderlich ist, anstatt daß diesem immer ein bestimmten Kanal zugeordnet ist, so kann, wenn ein zweites CT2-Handgerät für das Haus gekauft wird, es in der Lage sein, einen anderen Kanal zu erfassen, so daß somit zwei Leitungen und nicht nur zwei Handgeräte erzielt werden. Es sei bemerkt, daß die schnurlose CT2-Fernsprechtechnik einen Zweiwegbetrieb umfaßt und nicht die Anordnung nur für abgehende Gespräche, wie sie bei Telepoint verwendet wird.
• Weiterhin ist es verständlich, daß die CT2-Fernsprechtechnik digitale Techniken verwendet, was am vermittlungsseitigen Ende vorteilhaft ist, und daß die CT2-Vermittlungsorganisation mit der Vermittlung kompatibel ist. TDMA ergibt tatsächlich die dreifache Kapazität in der Übertragungsrichtung von der Kopfstelle zum Teilnehmer als in der Rückwärtsrichtung zur Vermittlung, weil Schutzbänder zwischen den Antwortnachrichten verbleiben müssen, während sie für Nachrichten von der Vermittlung zum Teilnehmer nicht erforderlich sind. Damit ergeben sich für TDMA mit 50 Telefonkanälen in der Richtung von der Vermittlung zum Teilnehmer einige tausend Reservekanäle, die für die Übertragung von Hi-Fi-Tonsignalen oder Datenbasisinformationen wie zum Beispiel CEEFAX und so weiter verwendet werden könnten.
• Das vorstehend beschriebene faseroptische-/Koaxialkabel-Hybridnetz ergibt Fernsprechtechnik-Daten-Unterhaltungs-Video- und Tondienste zusammen mit einem schnurlosen Telefondienst. Die Dienste sind auf einem gemeinsamen Netzwerk integriert, wobei jedoch eine Trennung durch eine Frequenzaufteilung erzielt wird, und es wird ein einheitliches Signalformat in den Lichtleitfaser-, Koaxial- und Funkabschnitten des Systems verwendet. Die Synergie des optischen-/koaxialen-/Funk-Übertragungspfades macht die Kosten zu einem Minimum und verbessert die Dienste. Der Betrieb für die CATV- und Fernsprechdienste kann jedoch aus Gründen einer Betriebszuverlässigkeit mit einer bequemen Verwaltung getrennt sein. Weil sich die Lichtleitfasern nicht direkt zu den Teilnehmern (Wohnungen) erstrecken, ergeben sich keine Probleme hinsichtlich der Zuführung der Leistung, wie sie bei Vorschlägen zur Versorgung von Wohnungen auftreten. Es ist nicht erforderlich, alle Dieste bereits zu Anfang zur Verfügung zu stellen. Dienste können schrittweise hinzugefügt werden, ohne daß vorhandene Dienste gestört werden. Dadurch, daß die Kabel in ein Gebäude und sehr nahe an den Zuführungspunkt geführt werden, können niedrigere Leistungen für schnurlose Telefone verwendet werden und die Probleme von Stahl in Gebäuden und von verspiegelten Glas können überwunden werden, und es können zusätzlich EMC (elektromagnetische Verträglichkeits-) Schwierigkeiten überwunden werden.

Claims (10)

1. Hybrid-Netz mit einer Lichtleitfaser (4), einem Koaxialkabel (7, 9) und Funkübertragungseinrichtungen, das einen Bereich von Diensten zur Verfügung stellt, die durch eine geeignete Frequenzzuweisung voneinander getrennt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Dienste des Bereiches, die ein schnurloses Funkfernsprechen einschließen, ein einheitliches Signalformat in den Lichtleitfaser-, Koaxial-und Funkabschnitten des Netzes aufweisen, so daß, obwohl die Frequenzzuweisung für irgendeinen einzelnen Dienst nicht notwendigerweise in dem gesamten Netz der gleiche ist, das Signaformat dieses einzelnen Dienstes im gesamten Netzwerk gleich bleibt, wobei die schnurlosen Fernsprechsignale im unmodifizierten Funkformat sowohl über die Lichtleitfaser als auch das Koaxialkabel übertragen werden.

2. Hybrid-Netz nach Anspruch 1, bei dem die Lichtleitfaser (4) ein Übertragungsmedium zwischen einer Kopfstelle (1), einer Vermittlung (2) und einem Zwischenverteilerpunkt (6) ergibt, und bei dem das Koaxialkabel (7, 9) ein Übertragungsmedium zwischen den Zwischenverteilerpunkten und dem Innenraum der Wohnungen der Teilnehmer ergibt.

3. Hybrid-Netz nach Anspruch 2, bei dem in der Wohnung der Teilnehmer die schnurlosen Fernsprechsignale zur Zuführung an eine übliche Telefonbuchse umgewandelt werden.

4. Hybrid-Netz nach einem der Ansprüche 2 und 3, das eine schnurlose Telefon-Basisstation (11) einschließt, die einem Zwischenverteilerpunkt (6) für die Verwendung durch schnurlose Telefongeräte außerhalb der Wohnungen und innerhalb dessen Bereiches für abgehende Gespräche zugeordnet ist.

5. Hybrid-Netz nach einem der Ansprüche 2, 3 und 4, bei dem die Kopfstelle (1) eine Kabelfernseh-Kopfstelle einschließt, und bei dem die Kopfstelle (1) und die Vermittlung (2) betriebsmäßig getrennt und/oder körperlich getrennt sind.

6. Hybrid-Netz nach Anspruch 5, bei dem die Dienste, die von der Kabelfernseh-Kopfstelle geliefert werdend einen oder mehrere der folgenden Dienste einschließen, nämlich Rundfunk- Fernsehdienste, bevorrechtigte Fernsehdienste, Satellitenfernseh-Verteilerdienste und Hi-Fi-Tonfrequenzdienste.

7. Hybrid-Netz nach einem der Ansprüche 2 bis 6, bei dem ein Zeitvielfachzugriff (TDMA) zur Lieferung von Fernsprech-, HiFi- oder Datendiensten verwendet wird.

8. Hybrid-Netz nach einem der Ansprüche 2 bis 7, bei dem jeder Zwischenverteilerpunkt (6) einer Vielzahl von Teilnehmern zugeordnet ist, wobei die Vielzahl von Teilnehmern in eine Anzahl von Gruppen von Teilnehmern unterteilt ist, und bei dem die Gruppen von Teilnehmern mit dem mit dem Zwischenverteilerpunkt gekoppelten Koaxialkabel (7) an jeweiligen Teilnehmergruppen-Verteilerpunkten (8) verbunden sind, wobei jeder Teilnehmer über ein jeweiliges Koaxialkabel (9) mit seinem zugehörigen Gruppenverteilerpunkt (8) verbunden ist.

9. Hybrid-Netz nach Anspruch 8, bei dem der Zugriff bestimmter Teilnehmer auf bestimmte Dieste durch Sperrfilter gesperrt ist, die an dem Gruppenverteilerpunkt (8) vorgesehen sind.

10. Hybrid-Netz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das ein niedrige Verluste aufweisendes Koaxialkabel ohne Koaxialkabel-Zwischenverstärker verwendet.