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DE10045775A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Auslösen der Initialisierungsprozedur bei hochbitratigen Datenübertragungssystemen - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zum Auslösen der Initialisierungsprozedur bei hochbitratigen Datenübertragungssystemen

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DE10045775A1
DE10045775A1 DE2000145775 DE10045775A DE10045775A1 DE 10045775 A1 DE10045775 A1 DE 10045775A1 DE 2000145775 DE2000145775 DE 2000145775 DE 10045775 A DE10045775 A DE 10045775A DE 10045775 A1 DE10045775 A1 DE 10045775A1
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Germany
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transmission device
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telephone
line module
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Thomas Ahrndt
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Siemens Corp
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Siemens Corp
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Leitungsmodul (3) für eine Vermittlungsstelle (2) zum Anschluß von Teilnehmerleitungen mit jeweils einer Datenübertragungsvorrichtung (7) zur hochbitratigen Datenübertragung und/oder einem Telefon (4), wobei bei Abnehmen des Hörers des Telefones (4) dieser Zustand durch einen ersten Sensor (12) des Leitungsmodules (3) erkannt und eine Initialisierungsprozedur durchgeführt wird. DOLLAR A Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung eine Datenübertragungsvorrichtung (7) für dieses Leitungsmodul (3) und ein in diesen Vorrichtungen angewendetes Verfahren zum Auslösen einer Initialisierungsprozedur.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Leitungsmodul für eine Vermittlungsstelle, eine Datenübertragungsvorrichtung für einen Personalcomputer und ein in diesen Vorrichtungen angewendetes Verfahren zum Auslösen einer Initialisierungsprozedur in einem hochbitratigen Datenübertragungssystem.
Moderne Vermittlungsstellen im Elektronischen Wählsystem Digital (EWSD) sind bereits in der Lage, Teilnehmern mit ihren Endgeräten neben den analogen (POTS, Plain Old Telephone Service) oder digitalen (ISDN, Integrated Services Digital Network) Telefondiensten auch hochbitratige Daten­ dienste im xDSL-Übertragungssystem (x Digital Subscriber Line) zur Verfügung zu stellen. So ist beispielsweise im ADSL-Verfahren (Asymmetric Digital Subscriber Sine) von der Vermittlungsstelle zum Teilnehmer (Data-Downstream) eine Datenübertragungsrate von bis zu 8 MBit/s und in der ent­ gegengesetzten Richtung (Data-Upstream) von bis zu 640 kBit/s möglich.
Die Schnittstelle zwischen dem Teilnehmer und der Vermitt­ lungsstelle bzw. dem Telekommunikationsnetz bildet das Leitungsmodul (auch Linecard oder SLMI, Subscriber Line Module Internet) in der Vermittlungsstelle bzw. ein soge­ nanntes xDSL-Modem (Datenübertragungsvorrichtung) als ein Endgerät (Personalcomputer, PC) des Teilnehmers.
An einem Leitungsmodul sind in der Regel mehrere Teilnehmer mit ihren Endgeräten (z. B. Telefon und PC) angeschlossen; beide Dienste werden dabei über eine physikalische Leitung zwischen Vermittlungsstelle und Teilnehmer übertragen. Beim Teilnehmer werden die Dienste durch einen sogenannten Splitter in Datendienste und Telefondienste aufgeteilt. Die Gesamtheit der Endgeräte beim Teilnehmer (Telefon, PC mit xDSL-Modem und Splitter) wird auch Customer Premises Equipment (CPE) genannt.
Die beschriebenen Leitungsmodule besitzen einen integrierten Voice-/Daten-Chipsatz, mit dem sowohl eine Übertragung von Sprache im PCM-System (Pulse Code Modulation) über ein Sprachnetz als auch eine Übertragung von Daten (z. B. im Frame Relay-, Ethernet- oder ATM-System) zur paketorientierten Datenübertragung über ein Datenübertragungsnetz (z. B. Internet) mit hohen Datenübertragungsraten möglich ist.
Der Verbindungsaufbau und die Datenübertragung im xDSL- Verfahren ist z. B. in den Standards G.992.1 bzw. G.Dmt und G.992.2 bzw. G.Lite der International Telecommunication Union (ITU) festgelegt. Weiterhin sind beispielsweise in den Standards G.994.1 bzw. G.hs die Handshake-Prozeduren beim Verbindungsaufbau festgelegt, wobei z. B. Übertragungspara­ meter und -verfahren der jeweiligen Verbindung während einer Initialisierungsprozedur festgelegt werden.
So ist unter anderem ein sogenanntes Fast-Retrain-Verfahren definiert, bei dem eine schnelle Initialisierungsprozedur zwischen dem Endgerät des Teilnehmers (xDSL-Modem) und der Vermittlungsstelle durchgeführt wird. Diese Initialisierungs­ prozedur wird während der Verbindung durchgeführt, wenn sich beispielsweise die Leitungseigenschaften verändern und gehäuft Fehler auftreten.
Die schnelle Initialisierungsprozedur (Fast-Retrain) kann dabei entweder vom Leitungsmodul oder von der Datenüber­ tragungsvorrichtung (xDSL-Modem) des Teilnehmers ausgelöst werden, je nach Randbedingungen. So wird beispielsweise die Datenübertragung von der Vermittlungsstelle zur Datenüber­ tragungsvorrichtung durch die Datenübertragungsvorrichtung und die Datenübertragung von der Datenübertragungsvorrichtung zur Vermittlungsstelle vom Leitungsmodul überwacht und auf Fehler geprüft. Bei Überschreiten einer bestimmten Bitfehlerrate wird von der jeweiligen Vorrichtung (Daten­ übertragungsvorrichtung bzw. Leitungsmodul) eine schnelle Initialisierungsprozedur ausgelöst; dabei werden von der entsprechenden Vorrichtung Signalisiermeldungen, die das Auslösen der Initialisierungsprozedur bewirken, erzeugt, und an die jeweilige andere Vorrichtung versendet.
Die Leitungseigenschaften können sich auch in vorhersagbarer Weise ändern, z. B. durch Abnehmen von Telefonhörer des Telefons; bei abgenommenem Telefonhörer werden die Über­ tragungseigenschaften für die hochbitratige Datenübertragung in vorhersagbarer Weise negativ beeinflußt.
Beim Stand der Technik wird definitionsgemäß der Zustand, ob der Telefonhörer aufgelegt (On-Hook-Zustand) oder abgenommen (Off-Hook-Zustand) ist bzw. eine Änderung dieses Zustandes von der Datenübertragungsvorrichtung (d. h. dem xDSL-Modem) des Teilnehmers erkannt und eine schnelle Initialisierungsprozedur ausgelöst wird.
Der Nachteil bei diesem Verfahren ist jedoch, daß der zur Erkennung des On-/Off-Hook-Zustandes notwendige Sensor in der Datenübertragungsvorrichtung des Teilnehmers sehr unzuver­ lässig ist.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist somit, ein Leitungsmodul gemäß Anspruch 1, eine Datenübertragungsvorrichtung gemäß Anspruch 6 und ein Verfahren gemäß beigefügten Anspruch 8 bereitzustellen, bei denen eine zuverlässige Erkennung des Betriebszustandes des Telefones ermöglicht wird.
Diese Aufgabe wird durch ein Leitungsmodul für eine Vermitt­ lungsstelle gemäß dem beigefügten Anspruch 1, eine Datenüber­ tragungsvorrichtung für einen Personalcomputer gemäß dem beigefügten Anspruch 6, und durch ein in diesen Vorrichtungen angewendetes Verfahren zum Auslösen einer Initialisierungsprozedur gemäß dem beigefügten Anspruch 8 gelöst.
Die vorliegende Erfindung beruht auf der Tatsache, daß die Erkennung der Betriebszustände des Telefones wesentlich zuverlässiger durch einen in dem Leitungsmodul integrierten ersten Sensor in der Vermittlungsstelle als durch den zweiten Sensor der Datenübertragungsvorrichtung des Teilnehmers durchgeführt werden kann, jedoch muß bei der Auslösung der Initialisierung durch das Leitungsmodul der Sensor (zweiter Sensor) in der Datenübertragungsvorrichtung umgangen werden, der ebenfalls die Betriebszustände erkennt.
Erfindungsgemäß wird die Initialisierung bei einer Änderung des Betriebszustandes des Telefones des Teilnehmers, durch das Leitungsmodul und nicht, wie beim Stand der Technik, durch die Datenverarbeitungsvorrichtung ausgelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen wiedergegeben.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird der Betriebszustand "Hörer aufgelegt" und/oder "Hörer abgenommen" (sog. On- und/oder Off-Hook-Zustand) bzw. eine Änderung dieses Betriebzustandes erkannt.
Zur Durchführung der Initialisierungsprozedur bei einer Änderung dieses Betriebszustandes stehen erfindungsgemäß zwei Möglichkeiten zur Verfügung:
Die erste Möglichkeit besteht darin, daß alle von der Daten­ übertragungsvorrichtung an die Vermittlungsstelle versendeten Signalisiermeldungen zum Auslösen einer Initialisierungs­ prozedur von dem Leitungsmodul ignoriert werden.
Der Vorteil dieser Lösung besteht in der besonders einfachen Realisierbarkeit; die vorliegende Erfindung muß dabei ledig­ lich im Leitungsmodul implementiert werden. Probleme könnten sich jedoch ergeben, wenn sich die Leitungseigenschaften (unabhängig vom Abheben des Telefonhörers) für die Datenüber­ tragung von der Vermittlungsstelle zum Teilnehmer (Data-Down­ stream) nachteilig verändern; eine daraufhin durch die Daten­ übertragungsvorrichtung ausgelöste Initialisierungsprozedur wird ebenfalls durch das Leitungsmodul ignoriert.
Die zweite Möglichkeit besteht darin, daß das Leitungsmodul ein Kommando in Form von Signalisiermeldungen an die Daten­ übertragungsvorrichtung des Teilnehmers sendet, woraufhin der Sensor in der Datenübertragungsvorrichtung (zweiter Sensor), der den Betriebszustand "Hörer abgenommen/aufgelegt" bzw. eine Änderung dieses Betriebszustandes erkennt, deaktiviert wird. Der Vorteil dieser Lösung besteht darin, daß gezielt Anforderungen für Initialisierungsprozeduren, die durch diesen unzuverlässigen zweiten Sensor ausgelöst werden, unterbunden werden können.
Das erfindungsgemäße Deaktivieren des zweiten Sensors in der Datenübertragungsvorrichtung, der den On-/Off-Hook-Zustand erkennt und entsprechend eine kurze Initialisierungsprozedur auslöst, wird in vorteilhafter Weise während einer Initialisierungsprozedur deaktiviert, die beim Verbindungsaufbau jeder Verbindung zur hochbitratigen Datenübertragung definitionsgemäß durchgeführt wird.
Das dazu benötigte Kommando (in Form von Signalisiermel­ dungen) kann beispielsweise während der in der Initial­ isierungsprozedur durchgeführten Handshake-Prozedur gemäß ITU-Standard G.994.1 (G.hs) übertragen werden, in der grund­ sätzliche Übertragungsparameter festgelegt werden.
Eine weitere Möglichkeit, das Kommando zum Deaktivieren des Sensors zu übertragen, ist die Verwendung von unbenutzten Bits in der sogenannten C-MsgX-Signalisiermeldung. Diese Signalisiermeldung wird nach der Handshake-Prozedur über­ tragen und enthält weitere Merkmale, die die Datenübertragung betreffen.
Die vorliegende Erfindung findet bevorzugt Anwendung bei xDSL-Übertragungssystemen wie z. B. ADSL und UDSL.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert, in denen zeigen:
Fig. 1 den schematischen Aufbau zur hochbitratigen Datenüber­ tragung zwischen den Endgeräten eines Teilnehmers und der Vermittlungsstelle, und
Fig. 2 den schematischen Aufbau des erfindungsgemäßen Leitungsmoduls und der erfindungsgemäßen Datenübertragungsvorrichtung.
Wie aus Fig. 1 hervorgeht, beinhaltet die Vermittlungsstelle (Central Office, CO) zwei unter anderem ein oder mehrere Leitungsmodule 3a. . .3n zum Anschluß der Teilnehmer bzw. deren Endgeräte (Customer Premises Equipment, CPE) 1 an die Vermittlungsstelle 2. Die Leitungsmodule 3a. . .3n stellen den Teilnehmern 1 sowohl herkömmliche Telefondienste (POTS oder ISDN) zur Verfügung, als auch hochbitratige Datendienste (wie z. B. ADSL, UDSL).
Den Teilnehmern 1 stehen dabei verschiedene Endgeräte, wie beispielsweise ein Telefon 4 und ein Personalcomputer 5 (PC) mit einem xDSL-Modem (Datenübertragungsvorrichtung) zur Nutzung der angebotenen Dienste zur Verfügung; die Datenübertragungsvorrichtung kann dabei intern Bestandteil des PC's oder extern am PC angeschlossen sein. Die angebotenen Dienste werden dabei beim Teilnehmer 1 durch einen sogenannten Splitter 6 auf die jeweiligen Geräte (PC, Telefon) aufgeteilt.
Der Splitter 6 ist beispielweise bei der Empfehlung G.dmt vorgesehen. Bei der Empfehlung G.lite beispielweise gibt es diesen Splitter nicht; dort sind für die jeweiligen Endgeräte (Telefon, PC) eigene Filter (Hochpaß, Tiefpaß) zur Aufteilung der Dienste vorgesehen (sog. verteilter Splitter).
In der Vermittlungsstelle 2 werden die angebotenen Dienste durch die Leitungsmodule 3a. . .3n auf die jeweiligen Über­ tragungsnetze (ebenfalls durch einen Splitter) aufgeteilt. So werden Sprachdaten z. B. im PCM-Verfahren über das Sprachnetz übertragen und die hochbitratige Datenübertragen erfolgt über eine eigene Schnittstelle, die z. B. mit dem Internet verbunden ist.
Unter Bezug auf Fig. 2 wird nachfolgend das erfindungsgemäße Verfahren zur Durchführung einer kurzen Initialisierungs­ prozedur näher erläutert.
Beim Stand der Technik wird während der Dauer der Verbindung zur hochbitratigen Datenübertragung durch den zweiten Sensor 8 in der Datenübertragungsvorrichtung 7 erkannt, wenn der Hörer des Telefones 4 abgenommen wird. Ein Abnehmen des Hörers, d. h. das Herstellen einer Verbindung zum Übertragen von Sprache mit der Vermittlungsstelle, wirkt sich negativ auf die Leitungseigenschaften aus, d. h. die Übertragungskapazität verringert sich. Somit werden bei Erkennen dieses Betriebszustandes durch den zweiten Sensor 8 Signalisiermeldungen, die das Auslösen einer schnellen Initialisierungsprozedur signalisieren, an das Leitungsmodul 3, an das die Endgeräte 1 des Teilnehmers angeschlossen sind, versendet. Das Leitungsmodul 3 empfängt diese Signalisiermeldungen und führt mittels der Initial­ isiereinrichtung 11 zusammen mit der Datenübertragungs­ vorrichtung 7 eine schnelle Initialisierungsprozedur aus, bei der im Wesentlichen die Leitungseigenschaften neu ermittelt werden.
Da jedoch der in der Datenübertragungsvorrichtung 7 inte­ grierte zweite Sensor 8 sehr unzuverlässig ist, wird gemäß der vorliegenden Erfindung durch einen im Leitungsmodul 3 integrierten ersten Sensor 12 erkannt, ob der Hörer des Telefones 4 abgenommen wird (Off-Hook-Zustand). Dazu muß der zweite Sensor 8 umgangen werden, damit nicht fälschlicher­ weise gegebenenfalls eine schnelle Initialisierungsprozedur durchgeführt bzw. nicht durchgeführt wird.
Dazu wird gemäß der vorliegenden Erfindung entweder jede Aus­ lösung einer Initialisierungsprozedur durch die Datenüber­ tragungsvorrichtung 7 von der Initialisiereinrichtung 11 ignoriert oder der zweite Sensor 8 wird durch die Signalisiervorrichtung 10 erzeugten Signalisiermeldungen deaktiviert.
Das erfindungsgemäße Ignorieren der von der Datenverarbei­ tungsvorrichtung 7 versendeten Signalisiermeldungen zum Aus­ lösen einer Initialisierungsprozedur hat den Vorteil, daß die Realisierung wesentlich einfacher ist; sie erfolgt lediglich im Leitungsmodul 3.
Das erfindungsgemäße Deaktivieren des zweiten Sensors 8 hat den Vorteil, daß das Auslösen der Initialisierungsprozedur durch die Datenübertragungsvorrichtung 7 nicht grundsätzlich unterbunden wird, somit kann z. B. auf Änderungen der Leitungseigenschaften weiterhin reagiert werden. Diese Ausgestaltung der Erfindung erfordert jedoch eine Implementierung sowohl in der Datenübertragungsvorrichtung 7 als auch im Leitungsmodul 3.
Es sei darauf hingewiesen, daß zur Datenübertragung benötigte Elemente im Leitungsmodul 3 und in der Datenübertragungs­ vorrichtung 7, wie z. B. Prozessoren, Modulatoren, Demodulatoren, Stromversorgung, usw. nicht eingezeichnet sind, da sie nicht zum Gegenstand der vorliegenden Erfindung gehören.

Claims (12)

1. Leitungsmodul (3) für eine Vermittlungsstelle (2) zum Anschluß von Teilnehmerleitungen mit jeweils einer Datenübertragungsvorrichtung (7) zur hochbitratigen Datenübertragung und/oder einem Telefon (4) eines Teilnehmers (1) an ein Telekommunikationsnetz, mit
einer Initialisierungseinrichtung (11) zum Durchführen einer Initialisierungsprozedur zum Ermitteln von Übertragungsparametern der Datenübertragung mit einer angeschlossenen Datenübertragungsvorrichtung (7) eines Teilnehmers, und
einem ersten Sensor (12) zum Erkennen des Betriebszustandes eines angeschlossenen Telefones (4) dieses Teilnehmers,
wobei die Initialisierungseinrichtung (11) eine Initialisierungsprozedur auslöst, wenn der erste Sensor (12) eine Änderung des Betriebszustandes des Telefones (4) erkennt.
2. Leitungsmodul (3) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Sensor (12) eine Änderung des Betriebszustandes erkennt, wenn der Hörer des Telefones (4) abgenommen und/oder aufgelegt wird.
3. Leitungsmodul (3) gemäß Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Signalisiervorrichtung (10) zum Erzeugen von Signalisiermeldungen zum Deaktivieren eines zweiten Sensors (8), der in der Datenübertragungsvorrichtung (7) zum Erkennen einer Änderung des Betriebszustandes, ob der Hörer des Telefones (4) abgenommen und/oder aufgelegt wird, vorgesehen ist und zum Versenden der Signalisiermeldungen an die Datenübertragungsvorrichtung (7).
4. Leitungsmodul (3) gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalisiervorrichtung (10) die Signalisiermeldungen während einer Initialisierungsprozedur beim Verbindungsaufbau zur hochbitratigen Datenübertragung an die Datenübertragungsvorrichtung (7) versendet.
5. Leitungsmodul (3) gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Initialisierungseinrichtung (11) von der Datenübertragungsvorrichtung (7) empfangene Signalisiermeldungen zum Auslösen einer Initialisierungsprozedur ignoriert.
6. Datenübertragungsvorrichtung (7) für einen Personalcomputer (5) eines Teilnehmers (1) zur hochbitratigen Datenübertragung zwischen dem Personalcomputer (5) und einer Vermittlungsstelle (2), wobei ein Teilnehmer über einen Personalcomputer (5) und ein Telefon (4) verfügen kann, die über eine Teilnehmerleitung mit einer Vermittlungsstelle (2) verbunden sind, mit
einem zweiten Sensor (8) zum Erkennen, ob der Hörer des Telefones (4) eines Teilnehmers abgenommen oder aufgelegt wird, wobei bei Abnehmen des Hörers eine Signalisiermeldung zum Auslösen einer Initialisierungsprozedur an ein Leitungsmodul (3) in der Vermittlungsstelle (2) gesendet wird,
gekennzeichnet durch
eine Empfangsvorrichtung (9) zum Empfangen von Signalisiermeldungen von dem Leitungsmodul (3), die Informationen zum Deaktivieren des zweiten Sensors (8) enthalten, wobei
der zweite Sensor (8) aufgrund der empfangenen Signalisiermeldungen deaktiviert wird.
7. Datenübertragungsvorrichtung (7) gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangsvorrichtung (9) die Signalisiermeldungen während einer Initialisierungsprozedur beim Verbindungsaufbau zur hochbitratigen Datenübertragung von der Vermittlungsstelle (2) empfängt.
8. Verfahren zum Auslösen einer Initialisierungsprozedur für eine hochbitratige Datenübertragung zwischen einem Leitungsmodul (3) in einer Vermittlungsstelle (2) und einer Datenübertragungsvorrichtung (7) eines Teilnehmers (1), wobei jeweils eine Datenübertragungsvorrichtung (7) und/oder ein Telefon (4) eines Teilnehmers über eine Teilnehmerleitung mit einer Vermittlungsstelle (2) verbunden ist und eine Initialisierungsprozedur zum Ermitteln von Übertragungsparametern durch das Leitungsmodul (3) ausgelöst wird, wenn eine Änderungdurchgeführt wird, wenn eine Änderung des Betriebszustandes eines Telefones (4) dieses Teilnehmers durch das Leitungsmodul (3) erkannt wird.
9. Verfahren gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Änderung des Betriebszustandes erkannt wird, wenn der Hörer des Telefones (4) abgenommen und/oder aufgelegt wird.
10. Verfahren gemäß Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Datenübertragungsvorrichtung (7) ebenfalls den Betriebszustand erkennt, ob der Hörer des Telefones (4) abgenommen oder aufgelegt ist, und
Signalisiermeldungen, die Informationen zum Deaktivieren des zweiten Sensors (8) enthalten, durch das Leitungsmodul (3) erzeugt werden,
Signalisiermeldungen an die Datenübertragungsvorrichtung (7) versendet werden,
die Signalisiermeldungen durch die Datenübertragungs­ vorrichtung empfangen werden, und
der zweite Sensor (8) aufgrund der empfangenen Signalisiermeldungen deaktiviert wird.
11. Verfahren gemäß Anspruch 10, gekennzeichnet durch das Versenden der Signalisiermeldungen während einer Initialisierungsprozedur beim Verbindungsaufbau zur hochbitratigen Datenübertragung an die Datenübertragungsvorrichtung (7).
12. Verfahren gemäß Anspruch 8, gekennzeichnet durch das Ignorieren von der Datenübertragungsvorrichtung (7) empfangenen Signalisiermeldungen zum Auslösen der Initialisierungsprozedur.
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