DE10024597B4

DE10024597B4 - Telekommunikationsnetz

Info

Publication number: DE10024597B4
Application number: DE2000124597
Authority: DE
Inventors: Eberhard Prof. Dipl.-Ing. Herter
Original assignee: HERTERKOM GmbH
Current assignee: HERTERKOM GMBH, 70184 STUTTGART, DE
Priority date: 2000-05-21
Filing date: 2000-05-21
Publication date: 2004-02-19
Anticipated expiration: 2020-05-22
Also published as: DE10024597A1

Abstract

Telekommunikationsnetz für den Aufbau und den Betrieb individueller Nachrichtenverbindungen,
bei welchem örtlich zentrale Einrichtungen (ZE), insbesondere Vermittlungsstellen wie Orts-, Knoten- oder Hauptvermittlungsstellen, den Aufbau und den Betrieb individueller Nachrichtenverbindungen steuern,
bei welchem der Teilnehmeranschlussbereich aus jeweils elektrisch leitenden Verbindungen (Ltg 1...n) zwischen den jeweils zentralen Einrichtungen einerseits und räumlich verteilten, mit lokaler Identität versehenen Einrichtungen (LRC) besteht,
bei welchem diese mit lokaler Identität versehenen Einrichtungen (LRC) als Funk- Sende- und Empfangseinrichtungen ausgebildet und mit einem übertragungstechnischen Umsetzer ausgestattet sind,
bei welchem der übertragungstechnische Umsetzer (LRC) seitens der zentralen Einrichtung (ZE) auf eine von der zentralen Einrichtung ausgewählte Betriebsweise einstellbar ist und in der jeweils gewählten Betriebsweise auf jeweils einer bestimmten Funk- Sende- und Empfangsfrequenz arbeitet,
bei welchem der übertragungstechnische Umsetzer (LRC) nach seiner Inbetriebnahme seitens der zentralen Einrichtung (ZE) als Funk-Empfänger arbeitet und in zeitlicher Folge die von ihm empfangenen, oberhalb eines vorgegebenen Leistungspegels liegenden Signale in den benutzten Frequenzbereichen der ausgewählten Betriebsweise erkennt und an die zentrale Einrichtung (ZE) weiter meldet
und bei welchem nach der Anschaltung der Speisestromversorgung an den übertragungstechnischen Umsetzer (LRC) die für den Nachrichtenbetrieb vorgesehenen Nutzkanäle in beiden Richtungen zwischen dem übertragungstechnischen Umsetzer (LRC) und der zentralen Einrichtung (ZE) für den Informationsaustausch zwischen den beiden Einrichtungen (LRC und ZE) einsetzbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Telekommunikationsnetz für den Aufbau und den Betrieb individueller Nachrichtenverbindungen, bei welchem von zentralen Einrichtungen ausgehende und zu räumlich verteilten, mit lokaler Identität versehenen Einrichtungen führende Verbindungen jeweils als elektrisch leitende Verbindungen ausgestaltet sind.
Das derzeit am weitesten verbreitete Telekommunikationsnetz der vorstehend genannten Art ist das Fernsprechnetz mit seinen im Laufe der Zeit stetig entwickelten Vermittlungseinrichtungen. Im wesentlichen gleich geblieben ist der sogenannte Teilnehmeranschlussbereich, der die zentralen Einrichtungen, also die Vermittlungseinrichtungen über Kabel, seltener über Freileitungen mittels individuell zugeordneter Doppeladern mit den Teilnehmern verbindet. Diese Doppeladern sind am Ort des Teilnehmers, also im betreffenden Wohn- oder Geschäftsgebäude, mit einem Netzabschluss versehen. Die teilnehmerindividuelle Zuordnung beinhaltet damit auch lokale Identität.
An diesen Netzabschluss schließt der Teilnehmer sein Endgerät, dessen Auswahl ihm überlassen ist, mit der entsprechenden Leitung entweder direkt oder über die Hausinstallation an. Die elektrisch leitende Verbindung von der zentralen Einrichtung bis zum Endgerät dient nicht nur der Übertragung der Nachrichten, sondern wird auch zur Energieversorgung des Endgerätes aus der Zentralbatterie der Vermittlungsstelle benutzt.
Ein solches bekanntes Telekommunikationsnetz hat jedoch zwei bemerkenswerte Nachteile.
Zum einen sind die einem Teilnehmer individuell zugeordneten Kupferadern des Teilnehmeranschlussbereiches im allgemeinen sehr schlecht ausgenutzt. Ein Verkehrswert von 0,1 Erlang in der Hauptverkehrsstunde, d.h. eine Nutzung in zehn Prozent (10 %) der Zeit ist schon als hoch angesetzt zu betrachten. Über einen ganzen Tag mit 24 Stunden ist die Auslastung dann noch viel geringer.
Ein zweiter Nachteil besteht darin, dass sich an den zum Teilnehmeranschlussbereich zu zählenden Netzabschluss noch notwendigerweise die zum Endgerätebereich gehörende Verbindung zwischen Netzabschluss und Endgerät anschließt. Diese Verbindung besteht in aller Regel aus einer aufwendigen Hausinstallation.

In der deutschen Patentanmeldung P 199 36 164.9 ist bereits vorgeschlagen worden, den Netzabschluss des Teilnehmeranschlussbereiches als Funkschnittstelle auszubilden. Darüber hinaus ist vorgeschlagen worden, den als Funkschnittstelle ausgebildeten Netzabschluss höchstens für die Dauer einer individuellen Nachrichtenverbindung einem teilnehmerindividuellen Endgerät zuzuordnen.

In einem Telekommunikationssystem mit schnurlosen Handapparaten, die über jeweils feststehende Stationen mit dem Telekommunikationsnetz verbunden werden, das z.B. in der deutschen Patenschrift DE 4113596 C2 beschrieben ist, erfüllen die feststehenden Stationen eine wichtige, aktive Rolle bei der Suche und der Auswahl eines einem schnurlosen Handapparates für eine Nachrichtenverbindung zuzuteilenden freien Kanals. Aus dieser Beschreibung wird deutlich, dass also derartige feststehende Stationen, die auch in der Literatur als Basisstationen (Base-Stations) bekannt sind, eine wichtige, vermittlungstechnische Funktion haben und entsprechend aufwendig mit den dazu erforderlichen Einrichtungen ausgestattet sein müssen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, den als Funkschnittstelle ausgebildeten Netzabschluss selbst möglichst einfach zu gestalten und ebenfalls die Einrichtung und den Betrieb bzw. Änderungen der Betriebsweise des Netzabschlusses zu erleichtern.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 genannten Maßnahmen gelöst. Da die mit lokaler Identität versehene Einrichtung keinerlei vermittlungstechnische Funktion hat und lediglich als übertragungstechnischer Umsetzer dient lässt sich diese Funktion heute mit hochintegrierten Bausteinen technisch einfach darstellen, und die seitens der zentralen Einrichtung vorzunehmende Einstellung der Betriebsweise des übertragungstechnischen Umsetzers resultiert in einer großen betrieblichen Flexibilität und erfordert geringsten sogenannten Vorort-Montage- und -Einstell-Dienst.

Weitere Vorteile und Details der Erfindung können den übrigen Patentansprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung entnommen werden.

Die beigefügte Zeichnung mit einem Beispiel gemäß 1 zeigt in stark schematisierter Form ein Telekommunikationsnetz.
Die 1 zeigt die drei wesentlichen Bereiche eines Telekommunikationsnetzes. Der erste Bereich sei der Bereich der Zentralen Einrichtungen ZE, aus dem heraus die Steuerung des Verbindungsaufbaues erfolgt. Zu diesem Bereich zählen natürlich auch die Verbindungen zu anderen Netzen oder Vermittlungsstellen, die hier nicht dargestellt sind. Für das Verständnis der Erfindung sind diese Teile entbehrlich.
Der sich an die zentralen Einrichtungen ZE anschließende Bereich ist der sogenannte Teilnehmeranschlussbereich mit den Leitungen Ltg.
Diese Leitungen Ltg führen per Kabel oder als Freileitungen in Form von Doppeladern zu den Häusern H 10....y. Wie viele Doppeladern in jedem der Häuser H 10....y ankommen, hängt vom Ausbau des Netzes ab. Es wird unterstellt, dass im Endzustand des Netzausbaues gemäß der Erfindung alle jeweils in den Häusern H 10....y ankommenden Doppeladern bzw. Leitungen Ltg mit einer eine lokale Identität aufweisenden Einrichtung LRC abgeschlossen sind. Jede dieser Einrichtungen dient als übertragungstechnischer Umsetzer und dient der Umsetzung der Datenströme in jeder Übertragungsrichtung, einmal von der zentralen Einrichtung über eine Leitung Ltg zum Umsetzer LCR und von dort als Funksignal zu einem bestimmten Teilnehmerendgerät TE 1....x und zum anderen vom Teilnehmerendgerät zur zentralen Einrichtung ZE (und weiter).
Für eine individuelle Nachrichtenverbindung wird nun einem Teilnehmerendgerät TE 1....x eine freie, mit lokaler Identität versehene Einrichtung, also ein Umsetzer LRC 1....n zugeteilt, und zwar längstens für die Dauer der individuellen Nachrichtenverbindung. Da der übertragungstechnische Umsetzer LRC keine vermittlungstechnische Funktion hat, erfolgt die Steuerung aus der zentralen Einrichtung ZE.
Abhängig von der Breite des für das betreffende System verfügbaren Frequenzbandes und der für die Teilnehmerendgeräte TE verwendeten Datenraten, lässt sich im Frequenzvielfach eine bestimmte Anzahl von Teilbändern definieren. Jedem übertragungstechnischen Umsetzer LRC wird in seinem Sende- und Empfangsbereich beim Konfigurieren des Systems ein solches Teilband, das durch seine Mittenfrequenz fx gekennzeichnet ist, fest zugeordnet. Damit die Ausbreitungsbedingungen in beiden Übertragungsrichtungen, d.h. zum und vom Teilnehmerendgerät TE, möglichst gleich werden, ist es sinnvoll, für den Sender und den Empfänger des überragungstechnischen Umsetzers LRC die gleiche Frequenz zu nutzen. Zur Trennung der beiden Übertragungsrichtungen wird dann bevorzugt das Zeitgetrenntlageverfahren (auch Time Division Duplex TDD) eingesetzt.
Der übertragungstechnische Umsetzer LRC kann in verfügbarer Technologie, z.B. durch einen hochintegrierten Schaltkreis, der u.a. eine Signalprozessoranordnung enthält, realisiert werden. Mit Hilfe einer solchen Anordnung lässt sich die jeweils zugeteilte Mittenfrequenz f x über einen relativ großen Frequenzbereich leicht einstellen und bei Bedarf problemlos ändern. Weiterhin ist es möglich, weitere Parameter eines Systems als einstellbare Größen des Umsetzers LRC vorzusehen, was natürlich eine gesteigerte Komplexität des Schaltkreises nach sich zieht, aber sowohl funktional als auch technologisch möglich ist. Zu diesen Parametern zählen z.B. Variation der Frequenzbandbreite, Kanalcodierung oder Modulationsverfahren. So ist es auch möglich, vollständige Parametersätze bekannter Übermittlungsverfahren alternativ vorzusehen und je nach Betriebsart des Telekommunikationssystems einen der verfügbaren Parametersätze auszuwählen und in Betrieb zu setzen.
Nun ist es denkbar, die übertragungstechnischen Umsetzer LRC bei der Erst montage in einem der Häuser H 10....y, oder bei einer notwendigen Änderung der vorstehend genannten Parameter oder Parametersätze, durch einen Monteur auf die zu benutzenden Betriebsdaten einrichten zu lassen. Dazu werden einerseits vom Monteur die am Aufstellungsort erfassbaren Größen ermittelt und der zentralen Einrichtung ZE mitgeteilt. In der zentralen Einrichtung sind natürlich die für den jeweiligen Standort bereits vergebenen Frequenzteilbereiche erfasst und eingestellt. Anhand der vom Monteur vor Ort erfassten und übermittelten Daten kann dann beispielsweise eine verfügbare Frequenz ermittelt und dem Monteur zur Einstellung des übertragungstechnischen Umsetzers LRC zugewiesen werden.
Gemäß einem Merkmal der Erfindung lässt sich sowohl die Ersteinstellung als auch jede Änderung der Betriebsweise des Umsetzers LRC in einer weit weniger aufwendigen Weise verwirklichen.
Zum einen sind in der zentralen Einrichtung ZE, wie oben erwähnt, die Standorte der übertragungstechnischen Umsetzer LRC bekannt, sowohl für bereits installierte als auch für noch zu installierende Umsetzer.
Zum anderen werden die Umsetzer LRC, wie ebenfalls bereits dargelegt, in vorteilhafter Weise aus den zentralen Einrichtungen mit der notwendigen Speiseenergie versorgt. Diese Art der Speiseenergieversorgung erlaubt es, die Umsetzer LRC technisch einfach und kostengünstig aufzubauen; außerdem kann durch Anlegen der Versorgungsspannung an die zum Umsetzer LRC führende, individuelle und elektrisch leitende Verbindung Ltg ein einfaches Einschaltkriterium für die Inbetriebnahme des Umsetzers LRC gewonnen werden.
Mit der Anschaltung der Speisestromquelle wird eine sogenannte Initialisierungsphase eingeleitet, in der die verfügbaren Kanäle, die später im Betrieb als Nutz kanäle für die Nachrichtenverbindung dienen, als Kanäle für den Austausch von Konfigurationsinformationen und Einstellbefehlen zwischen der zentralen Einrichtung ZE und dem Umsetzer LRC verwendet werden.
Im Rahmen dieser Phase veranlasst die zentrale Einrichtung ZE den Umsetzer LRC, sich nacheinander in der Empfangsfunktion auf die verschiedenen Frequenzen des vorgesehenen Frequenzbereiches einzustellen und den gemessenen Empfangspegel an die zentrale Einrichtung ZE zu melden.
Die Zuteilung der für den betreffenden Umsetzer LRC zu verwendenden Frequenz erfolgt nach Auswertung der mitgeteilten Werte und entsprechender Berücksichtigung bereits vergebener Werte. In analoger Weise können dann die anderen Parameter bestimmt und eingestellt werden.
Danach ist die Initialisierungsphase abgeschlossen.
Wenn Änderungen der Betriebsweise erforderlich werden sollten, so wird der Umsetzer LRC durch Abschalten der Energieversorgung in der zentralen Einrichtung ZE im ersten Schritt außer Betrieb gesetzt.
Mit dem erneuten Anschalten der Energieversorgung wird sodann eine neue Initialisierungsphase eingeleitet.
Bei entsprechender Ausstattung des Umsetzers LRC für den Betrieb in unterschiedlichen Systemen, z.B. ISDN oder ADSL, kann dasselbe Telekommunikationsnetz von unterschiedlichen Netzbetreibern genutzt werden.

Claims

Telekommunikationsnetz für den Aufbau und den Betrieb individueller Nachrichtenverbindungen, bei welchem örtlich zentrale Einrichtungen (ZE), insbesondere Vermittlungsstellen wie Orts-, Knoten- oder Hauptvermittlungsstellen, den Aufbau und den Betrieb individueller Nachrichtenverbindungen steuern, bei welchem der Teilnehmeranschlussbereich aus jeweils elektrisch leitenden Verbindungen (Ltg 1...n) zwischen den jeweils zentralen Einrichtungen einerseits und räumlich verteilten, mit lokaler Identität versehenen Einrichtungen (LRC) besteht, bei welchem diese mit lokaler Identität versehenen Einrichtungen (LRC) als Funk- Sende- und Empfangseinrichtungen ausgebildet und mit einem übertragungstechnischen Umsetzer ausgestattet sind, bei welchem der übertragungstechnische Umsetzer (LRC) seitens der zentralen Einrichtung (ZE) auf eine von der zentralen Einrichtung ausgewählte Betriebsweise einstellbar ist und in der jeweils gewählten Betriebsweise auf jeweils einer bestimmten Funk- Sende- und Empfangsfrequenz arbeitet, bei welchem der übertragungstechnische Umsetzer (LRC) nach seiner Inbetriebnahme seitens der zentralen Einrichtung (ZE) als Funk-Empfänger arbeitet und in zeitlicher Folge die von ihm empfangenen, oberhalb eines vorgegebenen Leistungspegels liegenden Signale in den benutzten Frequenzbereichen der ausgewählten Betriebsweise erkennt und an die zentrale Einrichtung (ZE) weiter meldet und bei welchem nach der Anschaltung der Speisestromversorgung an den übertragungstechnischen Umsetzer (LRC) die für den Nachrichtenbetrieb vorgesehenen Nutzkanäle in beiden Richtungen zwischen dem übertragungstechnischen Umsetzer (LRC) und der zentralen Einrichtung (ZE) für den Informationsaustausch zwischen den beiden Einrichtungen (LRC und ZE) einsetzbar sind.
Telekommunikationsnetz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Speisestromversorgung der mit lokaler Identität versehenen Einrichtungen (LRC) aus den zentralen Einrichtungen (ZE) erfolgt, dass die Anschaltung der Speisestromversorgung an eine Leitung (Ltg), die zu einer mit lokaler Identität versehenen Einrichtung (LRC) führt, von dieser als Startsignal für den Einstellvorgang auf eine von der zentralen Einrichtung (ZE) jeweils ausgewählte Betriebsweise auswertbar ist.
Telekommunikationsnetz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine wählbare Betriebsweise jeweils einem Spezifikationsblock eines genormten Verfahrens (z.B. ISDN, ADSL) mit vorbestimmten Parametern (z.B. Frequenzbereich; Bandbreite; Modulationsverfahren etc.) entspricht, dass diese Betriebsweise in dem übertragungstechnischen Umsetzer (LRC) voreingestellt enthalten und von der zentralen Einrichtung (ZE) nach dem Einschaltvorgang abrufbar ist.
Telekommunikationsnetz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweils benutzte Betriebsweise einer mit lokaler Identität versehenen Einrichtung (LRC) durch Abschalten der Speisestromversorgung in der zentralen Einrichtung (ZE) beendbar ist und durch Wiederanschaltung der Speisestromversorgung eine neue Auswahl einer Betriebsweise möglich ist.
Telekommunikationsnetz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der zentralen Einrichtung (ZE) die Identität und Betriebsweise jeder an sie angeschalteten, mit lokaler Identität versehenen Einrichtung (LRC) gespeichert ist.
Telekommunikationsnetz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sender und der Empfänger des übertragungstechnischen Umsetzers (LRC) auf der gleichen Frequenz arbeiten und die Trennung der beiden Übertragungsrichtungen durch Anwendung der Zeitgetrenntlage erfolgt.