DE69701741T2 - Verfahren und vorrichtung für integrierte funktelekommunikation über ein kabelfernsehnetzwerk - Google Patents

Description

Gebiet der Erfindung
• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung für eine Funktelekommunikation, beispielsweise Telephony, Video, Audio und/oder Daten mit einer hohen Rate und eine interaktive Datenkommunikation über ein Kabelfernsehnetz.
Hintergrund der Erfindung
• Telekommunikationsdienste sind zum größten Teil an speziell vorgesehene Netze gebunden. Eine Sprachkommunikation wird hauptsächlich durch das öffentliche Telefonvermittlungsnetz (Public Switch Telephony Network PSTN) bereitgestellt. Eine Video- und Audiokommunikation wird von Kabelfernseh-(Cable Television CaTV)-Netzen behandelt und eine Datenkommunikation mit einer hohen Rate wird zum Beispiel über spezielle Datennetze vermittelt. Dies führt an der Stelle des Benutzers zu so vielen Zugriffsbereitstellungen wie die Anzahl von Netzen, von denen ein Benutzer Dienste anfordert.
• Mit der Zunahme von Telekommunikationsdiensten, die von einem Benutzer angewendet werden, kann ein Trend zur Integration oder Konvergenz von Diensten erkannt werden. Eine computerintegrierte Telephony (Computer Integrated Telephony CIT) ist ein Beispiel der Integration von Telephony- und Datendiensten, wobei eine Videokonferenzherstellung das Ergebnis der Integration von Telephony- und Videokommunikationen ist. Eine Dienstintegration an der Stelle des Betreibers wird unweigerlich zu integrierten Workstations für Video-, Telephony-, Daten-Kommunikationen etc. an dem Aufenthaltsort des Benutzers führen.
• In einem nächsten Schritt wird eine Integration auf der Netzebene stattfinden, für die Standards wie ein asynchroner Transfermodus (Asynchronous Transfer Mode ATM) gegenwärtig konstruiert werden. Internet kann als eine erste Einleitung eines integrierten oder konvergierten Netzes angesehen werden, mit dem von einer integrierten (Multimedia) Workstation über ein integriertes Netz (Internet) eine Anzahl der obigen unterschiedlichen Dienste verfügbar sind. Jedoch ist es bislang noch nicht klar, an welchem Zeitpunkt ein abschließendes integriertes Netz für die Mehrzahl von Telekommunikationsverwendern verfügbar sein wird.
• In der Zwischenzeit besteht eine Notwendigkeit für eine kosteneffektive und schnell zu implementierende Lösung, um die bestmögliche Integration von Telekommunikationsdiensten auf existierenden Netzen bereitzustellen.
Zusammenfassung der Erfindung
• Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lösung für eine integrale Bereitstellung von Telekommunikationsdiensten, beispielsweise Sprach- oder Telephony-, Video-, Audio-, Hochratendaten- und Interaktivdaten-Kommunikationen, bereitzustellen.
• Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Terminaleinheit eines dienstintegrierten Netzes zur Verwendung an dem Teilnehmer oder an dem Aufenthaltsort des Benutzers bereitzustellen.
• Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Anordnung für eine integrierte Telekommunikation über ein Kabelfernseh-(CaTV)- Netz in einer ersten oder abwärtsweisende Richtung von einem ersten oder Kopfendenabschnitt an zweite oder Teilnehmerabschnitte und in einer zweiten oder aufwärtsweisenden Richtung von den zweiten oder Teilnehmerabschnitten an den ersten oder Kopfendabschnitt, über Zwischenbündelleitungs-, Verteilungs-, Distrikt-, Zuführer- und Abzweigungsabschnitten, vorgesehen, wobei Zwischenbündelleitungseinheiten die Bündelleitung und Verteilungsabschnitte verbinden, und Verteilungs- und/oder Distriktzentren die Verteilungs- und Distriktabschnitte verbinden, und eine erste Kommunikationsrichtung vorgesehen ist, die über das CaTV Netz an einem Frequenznebenband davon am niedrigen Ende gemäß dem digitalen verbesserten kabellosen Telekommunikations-(Digital Enhanced Cordless Telecommunications DECT)-Standard arbeitet, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Kommunikationseinrichtung eine Vielzahl von Funkzugriffseinheiten, die an den Verteilungs- und/oder Distriktzentren angeordnet sind, zur Kommunikation mit den Teilnehmerabschnitten über die Distrikt-, Zuführer- und Abzweigungsabschnitten des CaTV Netzes umfaßt und die Teilnehmerabschnitte Netzterminaleinheits-(Network Terminal Unit NTU)-Einrichtungen umfassen, die zum Aufwärtswandeln des DECT Standardfrequenzbands der DECT Signale des Frequenznebenbands am unteren Ende für eine Funkübertragung durch die NTU Einrichtung zur Bereitstellung einer drahtlosen Funkkommunikation an den Teilnehmerabschnitten, und zum Abwärtswandeln von Signalen in dem DECT Standardfrequenzband, die von der NTU Einrichtung von einer drahtlosen Funkkommunikation an den Teilnehmerabschnitten empfangen werden; in DECT Signale für eine Übertragung an dem Frequenzband am unteren Ende in dem CaTV Netz, angeordnet ist.
• Ein typisches CaTV Netz umfaßt eine sogenannte Kopfendstation, die mit einer Empfängereinrichtung zum Empfangen von Signalen ausgerüstet ist, die von terrestrischen Satellitensendern und anderen Kommunikationsdienstanbietern gesendet werden. Die empfangenen Signale werden frequenzgewandelt und über ein koaxiales und/oder optisches Kabel über ein Bündelnetz und verschiedene Verteilungs- und Distriktabschnitte und Zwischenbündelleitungen und Verteilungs- und/oder Distriktzentren an individuelle CaTV Teilnehmerterminals in den Wohnungen der Teilnehmer gesendet. Das Bündelnetz dient zum Überbrücken von relativ großen Abständen zwischen einer Kopfendstation und den verschiedenen Distriktabschnitten. Von den Distriktabschnitten bedient ein Abzweigungsabschnitt die Teilnehmerterminals über Zuführerkabel und Zwischenabgriffs- und Verstärkereinheiten.
• Die internationale Patentanmeldung WO 95/34168 und die europäische Patentanmeldung 0,695,092 offenbaren simplifizierte Versionen von CaTV und Koaxial/Faserkabelnetzen, wobei Funk- und TV Signale und Steuer- und Telefondaten von dem Kopfendabschnitt an die einzelnen Teilnehmer gesendet werden. Abwärts- und Aufwärts- Duplexkanäle belegen verschiedene Frequenzbänder des Netzes, einschließlich des CaTV Frequenznebenbands am unteren Ende.
• Vom Standpunkt einer Netzzuverlässigkeit her ist für den Fall eines Energieversorgungsausfalls eine Zweiwegkommunikation. (d. h. in den Aufwärts-Abwärts-Richtungen) an den Verteilungs-, Distrikt-, Zuführer- und Abzweigungsabschnitten nur leicht in dem CaTV Frequenznebenband am unteren Ende möglich. Jedoch ist dieses Nebenband für Rauschen und andere Störungen empfänglich.
• Digitale verbesserte kabellose Telekommunikationen (Digital Enhanced Cordless Telecommunications DECT) ist eine digitale Funkzugriffstechnik mit niedriger Leistung, hoher Kapazität und einem Mehrträger/Zeitvielfachzugriff/Zeitmultiplexduplex (Multi Carrier/Time Division Multiple Access/Time Division Duplex MC/TDMA/TDD), die zehn Funkträger bereitstellt, die jeweils in 24 Zeitschlitze aufgeteilt werden, die 12 Duplex 32 kb/s Kommunikationskanäle bedienen, die als ein Rahmen bezeichnet werden. Die 120 Kommunikationskanäle werden kontinuierlich adaptiv gewählt. Ein Kommunikationskanal ist, wenn er belegt ist, für eine Funkstreckenverbindung zwischen einer Funkzugriffsstation an einer bestimmten entfernten Telekommunikationseinheit, beispielsweise ein kabelloses Funktelefon, individuell. Dieser Typ von Zugriffstechnik ist als kontinuierliche dynamische Kanalzuweisung (Continuous Dynamic Channel Allocation (CDCA) bekannt. Das DECT Protokoll stellt eine Datenvermittlung bei Raten von 32 kb/s oder weniger bis zu 552 kb/s oder mehr bereit.
• Eine ausführliche Diskussion von DECT findet man in einem Artikel von D. Akerberg, "Novel Radio Access Principles Useful for the Third Generation Mobile Radio Systems", The Third IEEE International Symposium on Personal, Indoor and Mobile Radio Communication, Boston Massachusetts, Oktober 19- 21, 1992.
• Die vorliegende Erfindung basiert auf der Einsicht, daß durch Bereitstellung der Funkzugriffseinheiten an den Verteilungs- und/oder Distriktzentren für jeden Verteilungs- oder Distriktabschnitt, der ein Verteilungs- und oder Distriktzentrum verbindet, die vollständigen 120 DECT Kommunikationskanäle verfügbar sind. Dies unterscheidet sich von Funkzugriffseinheiten, die an dem Kopfende installiert sind, das nur 120 Kanäle pro CaTV Netz erlaubt.
• Durchschnittsfachleute werden erkennen, daß anstelle einer Installation der Funkzugriffseinheit an den Verteilungs- und/oder Distriktzentren eine Installation an den Bündeleinheiten auch möglich ist, wobei dies von der benötigten Kapazität abhängt.
• Mit der Anordnung gemäß der Erfindung wird eine drahtlose Funkkommunikation an den Teilnehmerabschnitten bereitgestellt, wobei Teilnehmer mit einem Mobilfunkterminal in ihrer Umgebung über eine Verbindung mit ihrer eigenen NTU und/oder einer benachbarten NTU kommunizieren können. Im Fall von NTUs, die mit dem gleichen Funknetz verbunden sind, wird kein komplexes Roaming (Umherbewegen) oder Handover (Gesprächsübergabe) benötigt.
• Die NTUs umfassen Vorzugsweise DECT Repeater- (Zwischenverstärker)-Einheiten, die über Luft mit festen Zugriffseinheiten (Fixed Access Units FAU) in der Wohnung verbunden werden können. Diese FAUs können mit Identitäts- und Zugriffsrechten versehen werden, so daß die NTUs relativ schlecht ausgerüstet sein können, wobei sie lediglich als eine Umwandlungseinrichtung dienen, und NTUs mit niedrigen Kosten bereitgestellt werden können.
• Die vorliegende Erfindung kombiniert die Vorteile der existierenden CaTV Netze, d. h. eine Kapazität mit einer hohen Datenrate in der abwärtsweisenden Richtung und eine Kapazität mit einer relativ niedrigen Datenrate in der aufwärtsweisenden Richtung dadurch, daß eine Anordnung ferner eine zweite Kommunikationseinrichtung umfaßt, die in Abhängigkeit von einem zweiten Übertragungsprotokoll betrieben werden kann, das wenigstens eine abwärtsweisende Kommunikation bei hohen Datenraten bedient, und eine dritte Kommunikationseinrichtung vorgesehen ist, die mit den ersten und zweiten Kommunikationseinrichtungen verbunden ist und wenigstens eine abwärtsweisende Kommunikation bei hohen Datenraten und eine aufwärtsweisende Kommunikation bei DECT gestützten Datenraten durch die erste Kommunikationseinrichtung bedient.
• Die vorliegende Erfindung basiert auf der Einsicht, daß die Mehrzahl von Benutzern, z. B. Internetbenutzer, relativ wenig Verkehr in der Richtung des Hosts oder der Datenquelle erzeugen, von der Daten benötigt werden (d. h. in der aufwärtsweisenden Richtung des CaTV Netzes). Der Hauptdatenstrom ist in der Richtung der Benutzer (d. h. in der abwärtsweisenden Richtung des CaTV Netzes). Indem gemäß der vorliegenden Erfindung ein Telephony-gestützter Kommunikationsdienst, der an dem CaTV Netz arbeitet, und die aufwärtsweisenden Kommunikationsanforderungen eines Benutzers einer hohen Datenrate kombiniert werden, wird eine sehr effiziente Verwendung des Spektrums oder der Frequenzressourcen eines CaTV Netzes erreicht.
• In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das zweite Übertragungsprotokoll an einem Videofrequenzband des CaTV Netzes betreibbar. Mit dieser Ausführungsform der Erfindung besteht keine Notwendigkeit für Modifikationen von existierenden CaTV Übertragungsinfrastrukturen.
• Das zweite Übertragungsprotokoll kann aus existierenden analogen oder digitalen Funkkommunikationsprotokollen für eine Vermittlung mit einer hohen Datenrate gewählt werden, insbesondere ein Funkkommunikationsprotokoll mit einem Zeitvielfachzugriff (Time Division Multiple Access TDMA). In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird eine Vermittlung mit einer hohen Datenrate über einem oder mehreren 5 MHz Bandbreiten-Videokanälen des CaTV Netzes bereitgestellt. Unter Verwendung der sogenannten 64 QAM Modulationstechnik können Daten bei 34 Mb/s über einen derartigen Kanal vermittelt werden.
• Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren einer integrierten Telekommunikation über ein Kabelfernseh-(Cable Television CaTV)-Netz in einer ersten oder abwärtsweisenden Richtung von einem ersten oder Kopfendenabschnitt zu zweiten oder Teilnehmerabschnitten und in einer zweiten oder aufwärtsweisenden Richtung von den zweiten oder Teilnehmerabschnitten an den ersten oder Kopfendenabschnitt, durch Zwischenbündelleitungs-, Verteilungs-, Distrikt-, Zuführer- und Abzweigungsabschnitte, wobei Zwischenbündelungseinheiten die Bündelungs- und Verteilungsbschnitte verbinden, und Verteilungs- und/oder Distriktzentren die Verteilungs- und Distriktzentren verbinden, wobei eine Kommunikation durch das CaTV Netz an einem Frequenznebenband davon am unteren Ende gemäß dem digitalen verbesserten kabellosen Telekommunikations-(Digital Enhanced Cordless Telecommunications DECT)-Standard bedient wird, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: Bedienen einer aufwärtsweisenden und abwärtsweisenden DECT Kommunikation an einem Frequenznebenband am unteren Ende der Distrikt-, Zuführer- und Abzweigungsabschnitte des DaTV Netzes, an den Teilnehmerabschnitten, Aufwärtswandeln der Frequenznebenband-DECT-Signale am unteren Ende in das DECT Standardfrequenzband durch eine Netzterminaleinheit-(Network Terminal Unit NTU)-Einrichtung und Funkübertragungen der aufwärtsgewandelten DECT Signale durch die NTU Einrichtung zum Bereitstellen einer drahtlosen Funkkommunikation an den Teilnehmerabschnitten, und Aufwärtswandeln von Signalen in dem DECT Standardfrequenzband, die von der NTU Einrichtung empfangen werden, in DECT Signale an dem Frequenznebenband am unteren Ende des CaTV Netzes an den Teilnehmerabschnitten und Übertragen davon über die Abzweigungs-, Zuführerer- und Distriktabschnitte an die Funkzugriffseinheiten.
• Die Erfindung stellt ferner eine Teilnehmer- Netzterminaleinheit (NTU) zur Verwendung in einer voranstehend offenbarten Anordnung bereit, umfassend eine erste Kommunikationseinrichtung, die gemäß dem digitalen verbesserten kabellosen Funktelekommunikations-(Digital Enhanced Cordless Radio Telecommunications DECT)-Standard arbeitet, gekennzeichnet durch eine Umwandlungseinrichtung zum Aufwärtswandeln von DECT Signalen an einem Frequenznebenband am unteren Ende eines Kabelfernseh-(CaTV)- Netzes für eine Funkkommunikation durch die NTU Einrichtung in das DECT Standardfrequenzband zum Bereitstellen einer drahtlosen Funkkommunikation an Teilnehmerabschnitten des CaTV Netzes und zum Abwärtswandeln von Signalen in dem DECT Standardfrequenzband, die von der NTU Einrichtung über eine drahtlose Funkkommunikation an Teilnehmerabschnitten des CaTV Netzes empfangen werden, in DECT Signale für eine Übertragung an dem Frequenznebenband am unteren Ende in dem CaTV Netz.
• Die voranstehend erwähnten und andere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind in der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen illustriert.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
• In den Zeichnungen zeigen:
• Fig. 1 in einer schematischen und illustrativen Weise eine typische Konstruktion eines herkömmlichen CaTV Netzes;
• Fig. 2 ein typisches Frequenzspektrum eines herkömmlichen CaTV Netzes und dessen Dienste;
• Fig. 3 in einer schematischen und illustrativen Weise eine Ausführungsform einer Anordnung für eine Funktelekommunikation über ein CaTV Netz gemäß der vorliegenden Erfindung;
• Fig. 4 in einer schematischen und illustrativen Weise die Anordnung der Figur von einer Produktansicht;
• Fig. 5 ein vereinfachtes Blockschaltbild einer ersten Ausführungsform einer Netzterminaleinheit gemäß der vorliegenden Erfindung;
• Fig. 6 ein vereinfachtes Blockschaltbild einer zweiten Ausführungsform einer Netzterminaleinheit gemäß der vorliegenden Erfindung;
• Fig. 7 ein vereinfachtes Blockschaltbild eines Teils der Netzterminaleinheit gemäß der vorliegenden Erfindung, die in Fig. 6 gezeigt ist; und
• Fig. 8 eine Ansicht einer Ausführungsform einer Teilnehmerschnittstelleneinheit oder einer Netzterminaleinheit gemäß der vorliegenden Erfindung.
Ausführliche Beschreibung der Ausführungsformen
• Ohne die Absicht einer Beschränkung wird die Erfindung nun mit ihrer Anwendung in einem Kabelfernseh-(Cable Television CaTV)-Netz des Typs erläutert, das in den Niederlanden gebräuchlich ist.
• Fig. 1 zeigt eine typische Konstruktion eines CaTV Netzes 1 für die Verteilung von Sendersignalen, beispielsweise Radio- und TV Programme, und anderer Informationssignale, die von einer Kopfendstation 2 empfangen oder von dieser geliefert werden.
• An der Kopfendstation 2 ist eine Empfangs- und Frequenzumwandlungseinrichtung installiert, um Sendesignale, die von terrestrischen, Satelliten- bzw. Festleitungs-Sendern gegeben werden, zu empfangen. Die empfangenen und frequenzgewandelten Signale werden in der Kopfendstation 2 zusammengefaßt. Die zusammengefaßten Signale werden über ein Haupt- oder Bündelungsnetz 3, Verteilungsabschnitten 4, Distriktabschnitten 5, Zuführerabschnitten 6 und Abzweigungsabschnitten 7 an abwärtsgelegene Teilnehmer-CaTV- Terminals 14 verteilt. Das Bündelungsnetz 3 ist allgemein aus einem optischen oder Faserkabel konstruiert, wohingegen die Verteilungs-4, Distrikt-5, Zuführer-6 und Abzweigungs- Abschnitte 7 allgemein aus einem Koaxialkabel gebildet sind.
• Für eine Signalverteilung wird das Bündelungsnetz 3 mit mehreren Bündelungseinheiten 8, 9, 10 verbunden, die Verstärker, Teiler und dergleichen umfassen, wobei diese Bündelungseinheiten 8, 9, 10 jeweils über einen Verteilungsabschnitt 4 mit einem sogenannten Verteilungs- oder Distriktzentrum 11 verbunden sind, Ein derartiges Distriktzentrum 11 umfaßt genauso Verstärker, Teiler, Filtereinheiten und dergleichen, die für eine Signalverteilung über das CaTV Netz 1 erforderlich sind.
• Von dem Distriktzentrum 11 stellen die Distriktabschnitte 5 eine Verbindung über Zwischenverstärker 12 her, die über Zuführerabschnitte 6, Ausgangsverstärker und Abzweigungsabschnitte 7 in Verbindung mit Mehrfachabgriffs- oder Teilereinheiten 14 in Verbindungen stehen, deren Ausgänge an CaTV Teilnehmerterminals 15 enden. Zur besseren Übersichtlichkeit ist in der dargestellten Ausführungsform nur ein Zweig des CaTV Netzes 1 vollständig von der Kopfendstation 2 zu einem Teilnehmerterminal 15 gezeigt. Es sei darauf hingewiesen, daß andere Abschnitte eine ähnliche Konstruktion aufweisen werden.
• Die voranstehend beschriebene Richtung des Signalflusses von der Kopfendstation 2 in Richtung auf die Teilnehmerterminals 15 wird als abwärtsweisend bezeichnet. Die Richtung des Signalflusses von den CaTV Terminals 15 in Richtung auf die Kopfendstation 2 wird als aufwärtsgerichtet bezeichnet.
• Die Zwischenverstärker 12 umfassen in der Aufwärtsrichtung einen Überbrückungsabschnitt (Bypass-Abschnitt), der allgemein ein Verstärker 16 oder ein Filterabschnitt ist, wohingegen die Ausgangsverstärker 13 einen ähnlichen Überbrückungsverstärker oder allgemein einen Filterabschnitt 17 umfassen können.
• Fig. 2 zeigt das Frequenzspektrum von existierenden CaTV Netzen in den Niederlanden. FM Audio- und digitale Audiofunksignale werden in den Frequenzbändern im Bereich von 87,5-160 MHz gesendet. TV- und Videosignale werden in drei Frequenzbändern im Bereich von 175-862 MHz gesendet, wie dargestellt. Das Frequenzband von 45-73 MHz ist speziell für eine Datenkommunikation bei einer relativ hohen Geschwindigkeit, beispielsweise 64 kb/s vorgesehen. Das Nebenband am unteren Ende im Bereich von 5-23 MHz wird für interaktive Duplexdaten bei Telephony-gestützten Datenraten, beispielsweise Telephony-Alarmdaten-, Steuerdaten für telemetrische Anwendungen etc. bei Datenraten von 9,6, 14,4, 28,8 und 32 kb/s verwendet. Das Frequenzband am unteren Ende kann sogar bis zu 40 MHz erweitert werden.
• Fig. 3 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung für eine Funktelekommunikation in einem CaTV Netz 1, wie in Fig. 1 offenbart. Die dargestellte Anordnung dient für eine aufwärtsweisende und abwärtsweisende Kommunikation bei Telephony- und Telephony-gestützten Datenraten gemäß dem digitalen verbesserten kabellosen Telekommunikations-(Digital Enhanced Cordless Telecommunications DECT)-Protokoll.
• An den Distriktzentren 11 ist ein sogenanntes DECT Zugriffsknoten-(DECT Access Node DAN)-Gerät 18 installiert, wie mit der gestrichelten Linie 22 dargestellt. Ein derartiger DAN 18 umfaßt eine Anzahl von Funkzugriffseinheiten 27, die jeweils ein Sender/Empfänger- und Kommunikationssteuergerät umfaßt, wie beispielsweise in der internationalen Patentanmeldung WO 94/19877 offenbart, die sich auf das Gerät bezieht, das gemäß dem DECT Standard arbeitet, und die hiermit durch Bezugnahme Teil der vorliegenden Anmeldung ist.
• Vorzugsweise steht jeder Distriktabschnitt 5 mit wenigstens einer getrennten Funkzugriffseinheit 27 in Verbindung, wodurch die vollständige DECT Kommunikationskapazität (120 Kanäle) an einem Distriktabschnitt bereitgestellt wird.
• Der Sender/Empfängerausgang der Funkzugriffseinheiten steht mit den Distriktabschnitten 5 in Verbindung, um eine Funkkommunikation 19 an dem CaTV Frequenznebenband am unteren Ende von 5-23 MHz oder sogar bis zu 40 MHz bereitzustellen.
• Für den Fall eines Standard-DECT-Geräts wird eine Frequenzumwandlungseinrichtung benötigt, um beispielsweise die DECT Funkfrequenz (RF) von ungefähr 2 GHz auf das CaTV Frequenzband am unteren Ende umzuwandeln. Es ist vorteilhaft, das CaTV Frequenznebenband für Telephonydienste, Alarme und dergleichen zu verwenden, weil dieses Band auch für den Fall eines CaTV Energieversorgungsausfalls verfügbar ist.
• Von dem DAN 18 stellt eine Datenstreckenverbindung 24 von beispielsweise 2 Mb/s eine Verbindung zu einem sogenannten Funkknotensteuerer (Radio Node Controller RNC) 23 bereit, der wiederum mit einer Nebenstellenanlage (Private Branch Exchange PBX) 25 und/oder einer Vermittlungsstelle eines öffentlichen Telefonvermittlungsnetzes (Public Switched Telephone Network PSTN) zum Beispiel verbunden ist. Die Datenstreckenverbindung 24 kann getrennt von dem CaTV Netz sein oder einen Teil davon bilden, zum Beispiel ein Übertragungskanal, der an einem faseroptischen Bündelungskabel 3 belegt ist. Der RNC 23 sammelt Daten von mehreren DANs 18 und Daten für einen Austausch mit der PBX 25. Der RNC 23 und die PBX 25 sind vorzugsweise an der Kopfendstation 2 installiert, wie mit der gestrichelten Linie 26 angedeutet.
• An dem Aufenthaltsort des Teilnehmers, der mit einem Terminal der Mehrfachabgriffs- oder Teilereinheiten 14 verbunden ist, ist eine sogenannte Netzabschlußeinheit (Network Terminating Unit NTU) 20 gemäß der Erfindung verbunden. Ausführungsformen einer derartigen NTU 20 werden nachstehend beschrieben und offenbart.
• Ferner ist eine Datenservereinrichtung 28 für eine Übertragung mit hoher Datenrate in die abwärtsweisende Richtung des CaTV Netzes gemäß einem gewählten Übertragungsprotokoll vorgesehen. Die Datenservereinrichtung 28 ist vorzugsweise an der Kopfendstation 2 installiert, wie mit der gestrichelten Linie 29 angedeutet, und stellt zum Beispiel eine Verbindung mit der RNC 23 und/oder der PBX 25 her.
• Fig. 4 zeigt von einem Gerätestandpunkt her die Anordnung der Erfindung wie in Fig. 5 gezeigt. Das DECT Gerät, d. h. die DANs 18 und der RNC 23 können aus kommerziell verfügbaren Teilen aus dem Ericsson DRA 1900 Produktprogramm bestehen. Die PBX 25 kann ein MD 110 von Ericsson sein, wohingegen die Datenservereinrichtung 28 zum Beispiel auf einem Standardinternetserver mit einer Ethernet-(802.3)-Verbindung basieren kann. Die Signalflüsse und ihre Richtungen zwischen den verschiedenen Geräteteilen und der öffentlichen Domäne und dem CaTV Netz sind mit Pfeillinien dargestellt, gemäß der vorliegenden Erfindung.
• Fig. 5 zeigt eine erste Ausführungsform einer NTU 30 gemäß der vorliegenden Erfindung. Ein CaTV Zugriffsterminal 31 steht in Verbindung mit einer Signalmultiplexer/Demultiplexereinrichtung, die einen ersten Hochpaß-(HP)/Tiefpaß-(LP)-Filterabschnitt 32 und einen zweiten HP/LP-Filterabschnitt 36 umfaßt. Der erste Filterabschnitt 32 weist ein erstes Zugriffsterminal 33 für einen Duplexaustausch von Informationssignalen an dem Frequenzband am unteren Ende 5-23 (40) MHz, ein zweites Zugriffsterminal 34, von dem das Multimedia-Frequenzband von 45-73 MHz verfügbar ist, und ein drittes Ausgangsterminal 35, das die Audio- und Videofrequenzbänder des CaTV Netzes bereitstellt und mit dem zweiten HP/LP-Filterabschnitt 36 verbunden ist, auf. Mit diesem zweiten Filterabschnitt 36 ist ein Audio- oder Radioausgangsterminal 37 oder ein Video- oder TV-Ausgangsterminal 38 verbunden.
• Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die erste Kommunikationseinrichtung 39, die eine abwärtsweisende und aufwärtsweisende Kommunikation bei Telephony- oder Telephony- gestützten Datenraten bedient, mit dem ersten Zugriffsterminal (Anschluß) 33 des ersten Filterabschnitts 32 verbunden. In der dargestellten Ausführungsform ist die erste Kommunikationseinrichtung 39 gemäß dem DECT Protokoll betreibbar und kann eine Frequenzumwandlungseinrichtung umfassen, beispielsweise die voranstehend beschriebene Frequenzumwandlungseinrichtung 27. Die erste Kommunikationseinrichtung steht in Verbindung mit der dritten Kommunikationseinrichtung, die die Form einer Schnittstelleneinheit 40 annimmt und zum Beispiel ein erstes Zugriffsterminal 41 für eine Telephony-Kommunikation aufweist, und ein zweites Zugriffsterminal 42 für eine aufwärtsgerichtete Datenkommunikation in Verbindung mit der abwärtsgerichteten Hochdatenratenkommunikation, die an dem Video- oder TV-Terminal 38 verfügbar ist.
• In der Praxis kann das erste Zugriffsterminal 41 der Schnittstelleneinheit 40 zum Beispiel mit einer Innenantenne in Verbindung stehen, um wenigstens eine kabellose Innenraum- oder Mobilfunkkommunikation bereitzustellen. Diesbezüglich kann die erste Kommunikationseinrichtung 39 als eine Weitergabe oder DECT Repeater-Einrichtung oder dergleichen bereitgestellt werden. Für den Zweck einer Verbindung eines verdrahteten Telefonterminals kann das erste Zugriffsterminal 41 zum Beispiel auch eine herkömmliche Telefonbuchse umfassen.
• Jedoch kann die Kommunikationseinrichtung auch mit einer Festzugriffseinheit (Fixed Access Unit FAU) kommunizieren, die an dem Teilnehmeraufenthaltsort für die Verbindung eines festen Telefons oder zur Bereitstellung einer zusätzlichen Mobilität in der Wohnung installiert ist. Diese FAU (die nicht gezeigt ist) kann mit Zugriffsrechten auf ein bestimmtes Netz versehen werden. Die Kommunikationseinrichtung 39 kann sehr schlecht ausgerüstet sein, wobei sie lediglich die Funktion eines DECT Wandlers/Repeaters bereitstellt, was diese Einrichtung 39 zur Verwendung in einem großen Umfang sehr kosteneffizient macht.
• Für eine Datenkommunikation kann eine Modemeinheit (nicht gezeigt) mit dem zweiten Zugriffsterminal 42 der Schnittstelleneinheit 40 und dem TV Terminal 38 verbunden werden. Somit wird eine Datenstrecke mit einer hohen Datenräte in die stromabwärtsweisende Richtung und eine aufwärtsweisende Kommunikationskapazität mit einer Telephonie-gestützten Datenrate bereitgestellt.
• Fig. 6 zeigt eine zweite Ausführungsform einer NTU 43 gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Schnittstelleneinheit 40 steht in Verbindung mit der zweiten Kommunikationseinrichtung 44, die einen herkömmlichen TDMA Datenbus oder ein Terminal 45 bereitstellt, wobei eine TDMA Übertragung mit hoher Datenrate in die stromabwärtsweisende Richtung und eine Übertragung mit einer TDMA Telephonie-gestützten Datenrate in die stromaufwärtsweisende Richtung bereitgestellt wird.
• Ferner kann ein sogenannter Rahmenweiretgabe-Multiplexer 46 (Frame Relay Multiplexer) vorgesehen sein, um so Datenkommunikationen in die Rahmen der mehreren TDMA Protokolle zu integrieren, die betrieben werden können.
• Fig. 7 zeigt ein ausführlicheres Blockschaltbild der zweiten Kommunikationseinrichtung 44 in Fig. 5. Eine Information mit einer hohen Datenrate, die über einen Videokanal des CaTV Netzes zum Beispiel empfangen wird, wird an einen Frequenzteilungsmultiplexer (Frequency Division Multiplexer FDM) 47 bereitgestellt, der von einer sogenannten FDM Steuereinrichtung 48 gesteuert wird. Stromabwärtsgerichtete Daten, die empfangen werden, werden an einem Zeitmultiplex- (Time Division Multiplex TDM)-Wähler 49 bereitgestellt und in einer Verarbeitungseinrichtung 50 verarbeitet und als Benutzerdaten an dem Datenbus oder Terminal 45 ausgegeben. Aufwärtsgerichtete Benutzerdaten und eine Systemsteuerung von dem Datenbus 45 werden verarbeitet und ferner an die erste Kommunikationseinrichtung 39 und die Schnittstelleneinrichtung 40 übertragen, die voranstehend beschrieben wurden.
• Fig. 8 zeigt eine Ansicht einer Ausführungsform einer NTU 51 gemäß der vorliegenden Erfindung, umfassend eine kabellose DECT Antenne 52, eine herkömmliche Telefonbuchse 53, mehrere Datenzugriffsterminals, beispielsweise ein V.24- Verbindungszugriffsterminal 54 und ein 802.14- Verbindungszugriffsterminal 55, sowie Radio- bzw. TV- Zugriffsterminals 34, 38. Das CaTV Zugriffsterminal 31 befindet sich in der dargestellten Ausführungsform in der linken Ecke der NTU 51.
• Der Durchschnittsfachmann wird erkennen, daß die DANs 18 in einem weniger dichten CaTV Netz zum Beispiel auch an den Bündelungseinheiten 8-10 oder für den Fall eines CaTV Netzes mit einem dichten Kommunikationsverkehr an den DECT Kanälen, weiter stromabwärts von dem CaTV Netz positioniert werden können.
• Die Erfindung stellt eine Lösung für eine integrierte Funktelekommunikation über ein CaTV Netz bereit, umfassend eine Standard-stromaufwärtsgerichtete Telekommunikationsstrecke auf Grundlage von Telephony- Datenraten und eine stromabwärtsweisende Kommunikationsstrecke mit hoher Datenrate über einen analogen CATV Videokanal.
• Die Lösung gemäß der Erfindung basiert auf allgemeinen akzeptierten Telekommunikationsstandards, Protokollen und Geräten, was sie für eine Implementierung in kurzer Zeit und ohne extensive Entwicklung oder Designkosten und Risiken attraktiv macht, und erfüllt in einer integrierten Weise eine Anzahl von verschiedenen Telekommunikationserfordernissen von Benutzern. Beispiele von Telekommunikationsdiensten, die behandelt werden können, sind eine kabellose oder Mobilfunktelephony, Hochgeschwindigkeits-Internet, Alarme, Meßgeräte-Ablesung, Anwendungen für ein drahtloses lokales Netz (Local Area Network LAN), Anwendungen für ein dienstintegriertes Digitalnetz (Integrated Services Digital Network (ISDN)), Datencast-Anwendungen etc.

Claims (15)

1. Anordnung für eine integrierte Telekommunikation über ein Kabelfernseh-(Cable Television CaTV)-Netz (1) in einer ersten oder abwärtsweisenden Richtung von einem ersten oder Kopfendabschnitt (2) zu zweiten oder Teilnehmerabschnitten (15) und in einer zweiten oder aufwärtsweisenden Richtung von den zweiten oder Teilnehmerabschnitten (15) zu dem ersten oder Kopfendabschnitt (2), über Zwischenbündelungs-(3), Verteilungs-(4), Distrikt-(5), Zuführer-(6) und Abzweigungs-Abschnitte (7), wobei Zwischenbündelungseinheiten (8, 9, 10) die Bündelungs- (3) und Verteilungsabschnitte (4) verbinden, und Verteilungs- und/oder Distrikt-Zentren (11) die Verteilungs-(4) und Distrikt-Abschnitte (5) verbinden, und eine erste Kommunikationseinrichtung (18, 19, 20; 30; 43; 51), die über das CaTV Netz (1) an einem Frequenznebenband davon am unteren Ende gemäß dem digitalen verbesserten kabellosen Telekommunikations- (Digital Enhanced Cordless Telecommunications DECT)- Standard betreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Kommunikationseinrichtung eine Vielzahl von Funkzugriffseinheiten (27) umfaßt, die an den Verteilungs- und/oder Distrikt-Zentren (11) für eine Kommunikation mit den Teilnehmerabschnitten (15) über die Distrikt-(5), Zuführer-(6) und Abzweigungs- Abschnitte (7) des CaTV Netzes (1) angeordnet sind, und wobei die Teilnehmerabschnitte (15) eine Netzterminaleinheit-(Network Terminal Unit NTU)- Einrichtung (20; 30; 43; 51) umfassen, die angeordnet ist, um die DECT Signale des Frequenznebenbands am unteren Ende für eine Funkübertragung durch die NTU Einrichtung (20; 30; 43; 51) in das DECT Standardfrequenzband aufwärts zu wandeln, um eine drahtlose Funkkommunikation an den Teilnehmerabschnitten (15) bereitzustellen, und um Signale in dem DECT Standardfrequenzband, die von der NTU Einrichtung (20; 30; 43; 51) von einer drahtlosen Funkkommunikation an den Teilnehmerabschnitten (15) empfangen werden, in DECT Signale für eine Übertragung in dem Frequenznebenband am unteren Ende in dem CaTV Netz abwärts zu wandeln.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Distriktabschnitt (5) eine Verbindung mit wenigstens einer getrennten Funkzugriffseinheit (27) aufweist.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Funkzugriffseinheiten (27) an den Bündelungseinheiten (8, 9, 10) angeordnet sind.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Verteilungsabschnitt (4) eine Verbindung mit wenigstens einer getrennten Funkzugriffseinheit (27) aufweist.

5. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Funkzugriffseinheiten (27) über eine Datenstreckenverbindung (24) mit einem Funkknotensteuerer (Radio Node Controller RNC) (23) in Verbindung stehen, der mit einer Netzvermittlungsstelle (25), beispielsweise einer Nebenstellenanlage (Private Branch eXchange PBX) und/oder einer Vermittlungsstelle eines öffentlichen Telefonvermittlungsnetzes (Public Switched Telephone Network PSTN) verbunden ist.

6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenstreckenverbindung (24) ein Teil des CaTV Netzes (1) bildet.

7. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die NTU (20; 30; 43; 51) eine DECT Repeatereinheit (39) umfaßt.

8. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die NTU (20; 30; 43; 51) eine verdrahtete Telefonbuchse (53) zum Verbinden eines verdrahteten Telefonterminals zur Kommunikation über die erste Kommunikationseinrichtung (18, 19, 20; 30; 43; 51) umfaßt.

9. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, ferner umfassend eine zweite Kommunikationseinrichtung (44), die gemäß einem zweiten Übertragungsprotokoll betreibbar ist, das wenigstens eine abwärtsweisende Kommunikation bei hohen Datenraten bedient, und eine dritte Kommunikationseinrichtung (40), die mit der ersten (18, 19, 20; 30; 43; 51) und der zweiten, Kommunikationseinrichtung (44) verbunden ist und wenigstens eine abwärtsweisende Kommunikation bei hohen Datenraten und eine aufwärtsweisende Kommunikation bei DECT-gestützten Datenraten über die erste Kommunikationseinrichtung (18, 19, 20; 30; 43; 51) bedient.

10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite (44) und dritte (40) Kommunikationseinrichtung angeordnet sind, um gemäß einem Zeitvielfachzugriff-(Time Division Multiple Access TDMA)-Funkkommunikationsprotokoll zu arbeiten.

11. Teilnehmer-Netzterminaleinheit (Network Terminal Unit NTU) (20; 30; 43; 51) zur Verwendung in einer Anordnung gemäß irgendeinem der vorangehenden Ansprüche, umfassend eine erste Kommunikationseinrichtung (39), die gemäß dem digitalen verbesserten kabellosen Funktelekommunikations-(Digital Enhanced Cordless Radio Telecommunications DECT) Standard betreibbar ist, gekennzeichnet durch eine Umwandlungseinrichtung (39) zum Aufwärtswandeln von DECT Signalen in einem Frequenznebenband am unteren Ende eines Kabelfernseh- (Cable Television CaTV)-Netz für eine Funkkommunikation durch die NTU Einrichtung (20; 30; 43; 51) in das DECT Standardfrequenzband zum Bereitstellen einer drahtlosen Funkkommunikation an Teilnehmerabschnitten des CaTV Netzes und zum Abwärtswandeln von Signalen in dem DECT Standardfrequenzband, die von der NTU Einrichtung (20; 30; 43; 51) von einer drahtlosen Funkkommunikation an Teilnehmerabschnitten des CaTV Netzes empfangen werden, in DECT Signale zur Übertragung in dem Frequenznebenband am unteren Ende in dem CaTV Netz.

12. Teilnehmer-Netzterminalunit (NTU) (43; 51) nach Anspruch 11, ferner umfassend eine Signalmultiplexer/Demultiplexer-Einrichtung (47-49) und eine oder eine Vielzahl der ersten (39) oder zweiten (44) und dritten Kommunikationseinrichtungen (40), wobei die Signalmultiplexer-(47-49) und Kommunikationseinrichtung (44; 40) mit dem ersten Zugriffsterminal (31) zur Verbindung mit dem CaTV Netz in Verbindung stehen, und eine Vielzahl von zweiten Zugriffsterminals (34; 38; 41; 45; 52; 53; 54; 55) zur Verbindung eines Benutzergeräts, beispielsweise eines TV- oder Radio-Geräts, eines Personalcomputers und eines mobilen oder kabellosen Funktelefongeräts.

13. Teilnehmer-Netzterminaleinheit (20; 30; 43; 51) nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Kommunikationseinrichtung (39) eine DECT Repeatereinrichtung umfaßt.

14. Verfahren für eine integrierte Telekommunikation über ein Kabelfernseh-(Cable TeleVision CaTV)-Netz (1) in einer ersten oder abwärtsweisenden Richtung von einem ersten oder Kopfendabschnitt (2) zu zweiten oder Teilnehmer-Abschnitten (15) und in einer zweiten oder aufwärtsweisenden Richtung von den zweiten oder Teilnehmer-Abschnitten (15) zu dem ersten oder Kopfend- Abschnitt (2), über Zwischenbündelungs-(3), Verteilungs- (4), Distrikt-(5), Zuführer-(6) und Abzweigungs- Abschnitte (7), wobei die Zwischenbündelungseinheiten (8, 9, 10) die Bündelungs-(3) und Verteilungs-Abschnitte (4) verbinden, und Verteilungs- und/oder Distrikt- Zentren (11) die Verteilungs-(4) und Distrikt-Abschnitte (5) verbinden, wobei eine Kommunikation über das CaTV Netz (1) in einem Frequenznebenband davon am unteren Ende gemäß dem digitalen verbesserten kabellosen Telekommunikations-(Digital Enhanced Cordless Telecommunications DECT)-Standard bedient wird, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:

Bedienen einer aufwärtsweisenden und abwärtsweisenden DECT Kommunikation an einem Frequenznebenband am unteren Ende der Distrikt-(5), Zuführer-(6) und Abzweigungs- Abschnitte (7) des CaTV Netzes (1),

an den Teilnehmerabschnitten (15), Aufwärtswandeln der DECT Signale im Frequenznebenband am unteren Ende durch eine Netzterminaleinheit-(Network Terminal Unit NTU)- Einrichtung (20; 30; 43; 51) in das DECT Standardfrequenzband und Funkübertragung der aufwärtsgewandelten DECT Signale durch die NTU Einrichtung (20; 30; 43; 51) zum Bereitstellen einer drahtlosen Funkkommunikation an den Teilnehmerabschnitten (15), und

an den Teilnehmerabschnitten (15), Abwärtswandeln von Signalen in dem DECT Standardfrequenzband, die von der NTU Einrichtung (20; 30; 43; 51) empfangen werden, in DECT Signale in dem Frequenznebenband am unteren Ende des CaTV Netzes (1) und Übertragung davon durch die Abzweigungs-(7), Zuführer-(6) und Distrikt-Abschnitte (6) an die Funkzugriffseinheiten (27).

15. Verfahren nach Anspruch 14, ferner umfassend das Bedienen von wenigstens einer abwärtsgerichteten Kommunikation bei hohen Datenraten durch ein zweites Übertragungsprotokoll, und ein Bedienen wenigstens einer aufwärtsgerichteten Kommunikation durch die DECT Übertragung in Verbindung mit den abwärtsgerichteten Kommunikationen, die von dem zweiten Übertragungsprotokoll bedient werden.