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Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Mehrdienste-Zugangsplattform,
die die Bildung einer universellen Dienstenetzwerkes ermöglicht, das
eine Vielzahl von Telekommunikationsnetzwerken umfasst. Die Erfindung
bezieht sich insbesondere auf eine Mehrdienste-Plattform, die es
ermöglicht, dass
eine Vielzahl von CPEs (Teilnehmerendgeräten) einen Zugang zu irgendwelchen
Diensten hat, die von einer Vielzahl von Diensteanbietern bereitgestellt
werden, die eines der Vielzahl von Telekommunikationsnetzwerken
verwenden können.
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Querverweis
auf andere Patentanmeldungen
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Anhängige US-Patentanmeldung
Nr. 08/516,269 vom 17. August 1995, Focsaneanu et al., „Access
to Telecommunications Networks in Multi-Service Environment".
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Anhängige US-Patentanmeldung
Nr. 08/745,171 vom 07. November 1996, Goheen et al., "„Access to Telecommunications
Networks in a Multi-Service Environment".
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Hintergrund
der Erfindung
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Telefax-Geräte und andere
Daten handhabende Teilnehmerendgeräte werden nicht nur in Büros sondern
auch in großer
Zahl im privaten Gebrauch eingeführt.
Weil persönliche
Computer in mehr und mehr Privatbereichen zu finden sind, nimmt die
Anzahl der Nutzer von Computernetzwerken, wie z. B. dem „Internet", über Telefonnetzwerke
und Modems mit einer enormen Anzahl zu. Die Mehrzahl dieser Datentransaktionen über Modems
oder Telefaxgeräte
verwendet vorhandene Ortsvermittlungs-Trägernetzwerke für die Datenübertragung.
Telefax-Maschinen, Computer und Telefonapparate bei einem Teilnehmer
sind über
einen örtlichen
Zugang an ein Fernsprechwählamt
verbunden. Der örtliche Zugang
wird in unterschiedlicher Weise als Teilnehmerleitung, Ortsleitung,
Zweigleitung, usw. bezeichnet. In den Fällen von CATV oder drahtlosen
Verbindungen wird der örtliche
Zugang auch als Teilnehmeranschluss, drahtloser Zugang, usw. bezeichnet.
Es wurde gezeigt, dass die meisten Teilnehmer einen Zugang an das „Internet" durch eine Einwahl-Telefonverbindung
erhalten. 1 zeigt, wie ein Telefon, ein Telefaxgerät, ein Computer
und andere intelligente Agenten typischerweise über ein öffentliches Fernsprechwählnetz und
Datennetze und deren Zwischenverbindungen verbunden sind. Endgeräte an einem
Kundenstandort bestehen aus einem Telefonapparat, einer Telefaxmaschine,
einem persönlichen Computer,
usw., und sie werden insgesamt als CPE bezeichnet, was für die Bezeichnung
Teilnehmerendgeräte
steht. Ein CPE 10 ist über
eine interne Verkabelung 12 an dem Kundenstandort angeschlossen und
dann über
die Zuführungs/Verteilungsanlage
(die auch als Teilnehmerleitung, Ortszugangs-Leitung) 14 mit
einem Zugangsmodul (beispielsweise einer Leitungskarte) 16 verbunden.
Die Leitungskarte ist ihrerseits mit einer Ortsvermittlung 18 verbunden,
die einen Teil des öffentlichen
Fernsprechwählnetzes (PSTN) 20 bildet.
Das PSTN arbeitet in einer Kanalbetriebsart und stellt eine kontinuierliche
Verbindung zu einem anderen Teilnehmer 22 bereit. Der Telefondienst
wird über
ein Verbindungsprotokoll (beispielsweise Einwahl, Einhänge-/Aushänge-Protokoll)
hergestellt, und bei einer Verbindung ergibt dies eine feste in
Kanäle
unterteilte Bandbreite auf einer kontinuierlichen Basis für die Dauer
der Verbindung. Eine Telefax-Verbindung ist im Wesentlichen das
gleiche wie eine Telefonverbindung, mit der Ausnahme des Vorhandenseins
eines Modems 24 an jedem Telefax-Endgerät. Die Figur zeigt weiterhin
eine Verbindung, die ein Datennetzwerk beinhaltet. Für eine derartige
Verbindung benötigt
die CPE (beispielsweise ein Computer) ebenfalls eine Telefon-Teilnehmerleitung
an das PSTN durch einen Einwahldienst, der eine Verbindung zu einem
Datendienstanbieter 26 über
dessen eigene Teilnehmerleitung 28 herstellt. Der Datendienstanbieter 26 stellt
dann eine Datenverbindung über
ein Datennetzwerk 30 zu einem Datenbank-Dienst oder anderen
Datendienst-Teilnehmern
bereit.
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Der
derzeitige CATV-Dienst ist hauptsächlich ein einseitig gerichteter
Rundsendedienst von einem Diensteanbieter über dessen eigenes Netzwerk,
das keine Verbindung zu irgendeinem anderen Netzwerk hat. In kleinem
Maßstab
werden Feldtests mit Multimedia-Telekommunikationsnetzwerken an
manchen Orten durchgeführt.
In 2 ist ein derartiger CATV-Zugang an Telekommunikationdienste
gezeigt. In dieser Figur ist das CPE (beispielsweise ein Fernsehgerät) über eine örtliche
Verkabelung (möglicherweise
Koaxkabel oder Lichtleitfaser) mit einem Wandler 40 verbunden,
der in manchen Fällen
als Set-Top-Box
bezeichnet wird, und der mit dem Abzweigkabel, Anzapfungen oder
Teilern zu einem CATV-Zugangsmodul über eine Zugangsleitung 44 (wahrscheinlich
Lichtleiter oder Koax-Kabel) und dann über den CATV-Diensteanbieter
(Kabelgesellschaft) 46 oder anderen Diensteanbietern 48 verbunden
ist, an dem Punktverbindungen zu anderen Dienstenetzwerken 50 bereitgestellt
werden können. Es
ist üblich,
dass jeder Teilnehmer einen getrennten bidirektionalen Kanal für Zweiweg-Telekommunikationsdienste
benötigt. 2 zeigt
außerdem
eine drahtlose Verbindung. Für
einen drahtlosen Dienst ist das CPE über die drahtlose Schnittstelle
oder einen CPE-Anschluss 40 und einen Funkfrequenzkanal 52 mit
einer Basisstation oder einem Zugangsmodul 42 und dann
mit dem Anbieter für
einen drahtlosen Dienst verbunden, der seinerseits eine Verbindung zu
dem speziellen Dienst- oder Transportnetzwerk, wie z.B. dem PSTN 54 bereitstellt.
Während
einer gesamten Verbindung wird eine feste Menge an Kanalbandbreite
dem Dienst zugeteilt, selbst wenn sich der spezielle Funkfrequenzkanal
in einer scheinbar ununterbrochenen Weise während der Verbindung ändern kann.
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In
allen diesen Fällen
ist das CPE mit einem in Kanäle
unterteilten Zugang mit einer festen Bandbreite versehen, was es
schwierig macht, andere Dienste bereitzustellen oder Dienstparameter
während
der Zeit zu ändern,
während
der die Verbindung besteht.
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Computerverbindungen
weisen allgemein eine wesentlich längere Dauer auf als Sprach-
oder andere Verbindungen. Computer führen Datentransaktionen in
Paketen aus, und ihr Verkehr ist sehr Burst-artig. Der Burst-artige
Verkehr ist besser für eine
statistische Multiplexierung geeignet und wird am effizientesten
durch speziell ausgelegte Datennetzwerke abgewickelt, wie z. B.
paketvermittelte Netzwerke. Derzeit wird jedoch der gesamte öffentliche
Wählvermittlungsverkehr,
Daten und Sprache, über
die Teilnehmerleitung und die Zwischenamts-Fernleitungen in einer leitungsvermittelten Netzwerkverbindung
zu einem Ziel-Teilnehmerendgerät oder zu
einem Datennetzwerk gesandt.
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Breitbandige
vermittelte Multimedien-Netzwerke unter der Bezeichnung „Informations-Superhighway" wurden in weitem
Umfang vorgeschlagen. Dieser Superhighway kann unterschiedliche
Arten von Verkehr nahtlos übertragen,
und er akzeptiert Sprach-, Daten- und Videoinformation von irgendeinem
Endgerät
und liefert sie gleichzeitig an irgendwelche anderen Endgeräte. Derzeit
existieren jedoch unterschiedliche Arten von Netzwerken, sowohl
kanalbasierte als auch paketbasierte Netzwerke, getrennt und unabhängig voneinander.
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In
leitungsvermittelten Netzwerken wird die Verbindung während der
gesamten Dauer einer Verbindung über
Vermittlungen und andere zugehörige Netzwerkelemente
unabhängig
von der Art der Verbindung aufrechterhalten. Lediglich eine leitungsvermittelte
Verbindung kann für
den Anruf oder die Verbindung aufrechterhalten werden. Es ist keine
Rundsendung oder Sammelsendung durch das leitungsvermittelte Netzwerk
möglich.
Heute werden Telefonnetzwerke zunehmend stärker durch Datenverkehr belegt,
der keine zusätzlichen
Einkünfte
für Ortsnetzbetreiber
erzeugt. Weiterhin wird der Zugang an weltweite Computernetzwerke,
wie z. B. das „Internet" usw. durch kommerzielle
Netzwerk-Diensteanbieter bereitgestellt, wie z. B. „America
Online", „SprintLink" usw. Unter Verwendung
des PSTN für
den Zugang stellen Netzwerk-Diensteanbieter
einen Zugang an verschiedene andere private Netzwerke, akademische
Netzwerke usw. bereit, die eine große Anzahl von Datenbanken für Mehrwertdienste
enthalten.
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3 zeigt
schematisch, wie ein Zugriff auf Datennetzwerke, wie z. B. das „Internet", über eine Telefon-Teilnehmerleitung
erfolgt. Ein einzelner Endbenutzer schließt einen Dienstvertrag mit
einem kommerziellen Netzwerk-Dienstanbieter 60 ab. Der Zugang
an das Datennetzwerk erfolgt üblicherweise durch
Wählen
der Telefonnummer eines kommerziellen Datennetzwerk-Dienstanbieters
unter Verwendung eines Modems. Somit verwendet das CPE 62 des
Endbenutzers ein Modem und stellt eine Einwahlverbindung an eine örtliche
Vermittlung 64 über eine
Teilnehmerleitung 66 her. Die örtliche Vermittlung 64 stellt
eine Zwischenamts-Fernleitungsverbindung 68 mit
einer Ziel-Ortsvermittlung 70 innerhalb des PSTN 72 her.
Die Ziel-Ortsverbindung ist über eine
Teilnehmerschleife 74 und ein Ziel-Modem mit einem Diensteanbieter 60 verbunden.
Nach einem geeigneten Modem-Quittungsaustauschprotokoll gibt
der Benutzer die Adresse des Ziels ein, wie z.B. des „Internet"-Servers, mit dem
er eine Verbindung wünscht.
Auf Datennetzwerke und Datenbank-Dienste erfolgt ein Zugriff unter
Verwendung eines TCP/IP-Protokolls.
Das „Internet"-Paket wird über eine
T-1-Verbindungsstreck(e 76 oder andere Einrichtungen) an
das Internet 78 gelenkt. Bei dieser Anordnung sind die
Ortsvermittlungen 64 und 70 sowie die Zwischenamts-Fernleitung 86 für die Dauer
der Verbindung belegt, was üblicherweise
in Stunden gemessen wird, anstelle der kürzeren Haltezeit, die sich bei
Sprachverbindungen ergibt, die in Minuten bemessen sind. Entsprechend
sind sehr aufwendige gemeinsame Ausrüstungen in dem PSTN für die Dauer
des „Internet"-Zuganges erforderlich,
selbst während
einer Inaktivitätsperiode
des Endbenutzers.
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Die
Verwendung eines Telefonnetzwerkes durch Netzwerkdienst-Benutzer
vergrößert die
Nutzung des Telefonnetzwerkes enorm, ohne dass sich eine proportionale
Vergrößerung der
zusätzlichen Einkünfte für die Telefongesellschaft
ergibt. Es ist weiterhin für
einen einzelnen Benutzer mühsam,
einen Zugang an verschiedene Netzwerke zu erhalten. Es wird nachfolgend
gezeigt, dass die vorliegende Erfindung diese Investitionen in das
PSTN (31) verringert und gleichzeitig die Möglichkeiten
des globalen Gesamt-Kommunikationsnetzwerkes verbessert.
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Es
gibt viele Patente, die sich mit Netzwerk-Datenübertragungs-Fragen befassen.
Beispielsweise beschreibt das US-Patent 4 178 480 vom 04. Dezember
1979 (Carbrey) eine einzelne Multiplex-Schaltung, die die Verwendung
zwischen einem zentralen Kommunikationssystem und einer entfernt angeordneten
Kommunikationsleitung für
die gleichzeitige Übertragung
abgehender Sprachsignale, abgehender Daten und abgehender Hilfssignale
von der entfernt angeordneten Kommunikationsleitung ermöglicht,
um gleichzeitig abgehende Sprachsignale, abgehende Daten und abgehende
Hilfssignale von der entfernt angeordneten Kommunikationsleitung
zu dem zentralen Kommunikationssystem über ein einzelnes Adernpaar
zu ermöglichen.
Sprachsignale sind Audiosignale in dem Sprachfrequenzband. Eingangs-
und Ausgangs-Datenströme
umfassen periodische Bursts von bipolaren Impulsen im PAM-Format,
die im Sprachband übertragen
werden, und die Hilfssignale sind bipolare Impulse im PWM-Format,
die ebenfalls in dem Sprachband übertragen
werden, jedoch während
Stilleperioden der Datensignale.
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Das
US-Patent 4 608 868 vom 26. August 1986 (Barselloti) beschreibt
eine Schaltung zur Übertragung
von sowohl Sprache als auch Daten zur gleichen Zeit zwischen einem
Teilnehmergerät
und einer Vermittlung über
eine bidirektionale Leitungsverbindung.
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Das
US-Patent 5 410 754 vom 25. April 1995 (Klotzbach et al.) beschreibt
eine Schnittstelle zwischen einem drahtgebundenen Trägersystem
und einem entfernt angeordneten Host auf einem LAN. Die Schnittstelle
schließt
eine Protokollwandlung zwischen PCM-Daten und TCP/IP-Paketdaten
ein.
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Das
US-Patent 5 267 301 vom 30. November 1993 (Nishii) ist auf eine
Schnittstelleneinrichtung zur Unterscheidung von Sprache und Telefax-Signalen gerichtet.
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Das
US-Patent 4 903 263 vom 20. Februar 1990 (Patel) bezieht sich auf
ein Zusatzgerät
für vorhandene
Vermittlungen zur Bereitstellung von ISDN-Fähigkeiten.
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Die
Veröffentlichung
Verbiest W., et al.: „FITL und
B-ISDN: A Marriage with a Future" IEEE
Communication Magazine, Bd. 31., Nr. 6, 01. Juni 1993, Seiten 60–66, beschreibt
ein ATM-basiertes passives optisches Netzwerk mit Lichtleittasern
in der Leitung.
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Die
Veröffentlichung
von Frohm, N., et al., „The
DIAmuX System Series – Flexibility
in den Access Network",
Ericsson Review, Bd. 70, Nr. 1, 01. Januar 1993, Seiten 30–40 beschreibt
verschiedene Ericsson-Produkte, die in einem Zugangsnetzwerk verwendet
werden.
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Nachfolgend
werden die folgenden Ausdrücke
in Verbindung mit der Beschreibung der Erfindung verwendet.
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Netzwerk-Zugang
(örtliches
Zugangsnetzwerk) – eine
verwaltete Einrichtung zwischen einem CPE und Kommunikationsnetzwerken
(beispielsweise Kupferadern, Koaxialleitungen, Lichtleitfaser, drahtlose
Verbindungen).
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Kanalbasiertes
Protokoll – Kommunikationsprotokoll,
das eine Ende-zu-Ende-Zuteilung
von Netzwerk-Ressourcen mit einer festgelegten Bandbreite für die Dauer
der Sitzung unabhängig
von der tatsächlichen
Informationsübertragungsaktivität erfordert
(beispielsweise ein leitungsvermitteltes Netzwerk, wie z.B. ein
PSTN, das ein kanalbasiertes Protokoll für Telefonverkehr realisiert).
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Nicht-kanalbasiertes
Protokoll – Kommunikationsprotokoll,
das Netzwerk-Ressourcen
für die Dauer
der tatsächlichen
Informationsübertragungsaktivität zuteilt
(beispielsweise ein paketvermitteltes Netzwerk, das ein Nicht-kanalbasiertes
Protokoll für die Übertragung
von Signalen realisiert).
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Verkehr
in einem kanalbasierten Format – Kommunikationsverkehr,
der ein kanalbasiertes Protokoll verwendet.
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Verkehr
in einem nicht kanalbasierten Format – Kommunikationsverkehr, der
ein Nicht-kanalbasiertes Protokoll verwendet.
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Ziele der
Erfindung
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Es
ist ein Ziel der Erfindung, eine bessere Ausnutzung von CPE dadurch
zu schaffen, dass eine intelligente Verbindung von mehreren Arten
von Diensten und nicht dienstespezifischen Transportnetzwerken in
Mehrfachprotokoll-Umgebungen geschaffen wird.
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Es
ist ein weiteres Ziel der Erfindung, ein System zu schaffen, das
eine einfachere und transparentere Zustellung von Informationen
auf einer Ende-zu-Ende-Grundlage
ermöglicht.
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Es
ist ein weiteres Ziel der Erfindung, ein System für einen
optimierten Durchsatz von vorhandener Zugangsbandbreite entsprechend
der speziellen Dienstenotwendigkeiten zu schaffen.
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Es
ist ein weiteres Ziel der Erfindung, ein System zu schaffen, das
verbesserte Funktionalitäten
zwischen dem CPE und Zugangs- oder Dienstanbieter LAN's ergibt.
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Es
ist ein weiteres Ziel der Erfindung, ein flexibles Zugangssystem
zur Verwendung irgendeiner Transportnetzwerk-Ressource auf einer Dienst-für-Dienst-Grundlage
zu schaffen.
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Es
ist ein weiteres Ziel der Erfindung, ein System zu schaffen, das
die gleichzeitige Mehrfachdienst-Zustellung über das Zugangsnetzwerk ermöglicht.
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Es
ist ein anderes Ziel der Erfindung, ein System zu schaffen, das
eine alternative Routenführung
von Diensten zwischen Transport-Netzwerken ausführen kann.
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Es
ist ein weiteres Ziel der Erfindung, ein System zu schaffen, das
einen Kundendienst und eine Merkmalsteuerung durch einen individuellen Dienst
ermöglicht.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Kurz
gesagt, bezieht sich gemäß einem
Gesichtspunkt die Erfindung auf ein Zugangsnetzwerk zur Schnittstellenverbindung
von CPE's mit Kommunikationsnetzwerken,
die PSTN (öffentliches
Fernsprechwählnetz),
Datennetzwerke, drahtlose Netzwerke, Satellitennetzwerke, CATV-
und ATM-Netzwerke
umfassen, über
einen örtlichen
Zugang, um ein universelles Dienste-Netzwerk zu bilden, das Folgendes umfasst:
eine CPE-Anschlusseinrichtung, die eine Schnittstellenverbindung
der CPE's mit dem örtlichen
Zugang herstellt; und ein Zugangsmodul, das eine Leitungsschnittstelle
zur Schnittstellenverbindung des örtlichen Zuganges und der Kommunikationsnetzwerke,
eine Zugangssteuerung zur Feststellung passender Netzwerk-Ressourcen
zur Verbindung mit dem örtlichen
Zugang und eine Speichereinrichtung umfasst, und das dadurch gekennzeichnet
ist, dass die Zugangsmodul-Speichereinrichtung Benutzerprofil-Daten
und eine Verbindungstabelle für die
Verbindungsmöglichkeiten
des Benutzer-Zugangs an ein bestimmtes Kommunikations-Netzwerk enthält, wobei
die Verbindungstabelle dynamisch durch das Zugangsmodul oder auf
Anforderung der CPE's
aktualisierbar ist.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 zeigt
den Zugang an Diensteanbieter, wie z. B. an Diensteanbieter für das öffentliche
Fernsprechwählnetz
und Datennetze.
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2 zeigt
den CATV-Zugang an irgendwelche anderen Diensteanbieter.
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3 ist
eine schematische Darstellung eines derzeit verwendeten „Internet"-Zuganges.
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4 zeigt
eine Verbindung über
ein leitungsvermitteltes Netzwerk, das ein POTS-Anrufprotokoll verwendet.
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5 zeigt
Verbindungen über
ein leitungsvermitteltes Netzwerk und ein datenvermitteltes Netzwerk
unter Verwendung des ISDN-Anrufprotokolls.
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6 zeigt
Verbindungen durch ein leitungsvermitteltes Netzwerk und ein datenvermitteltes Netzwerk
unter Verwendung von sowohl ISDN – als auch POTS-Anrufprotokollen.
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7 zeigt
den Zugang an verschiedene Diensteanbieter gemäß der Erfindung.
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8 zeigt
im einzelnen eine CPE-Anschlusseinrichtung und ein Zugangsmodul
in einem örtlichen
Zugangsnetzwerk gemäß einer
Ausführungsform.
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9–11 zeigen
verschiedene Konfigurationen, in denen das örtliche Zugangsnetzwerk gemäß der Erfindung
verwendet wird.
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12–15 zeigen
im einzelnen eine CPE-Anschlusseinrichtung und ein Zugangsmodul gemäß anderer
Ausführungsformen
der Erfindung. 16–17 zeigen
schematisch eine andere Ausführungsform,
bei der CPE-Anschlusseinrichtungen
zu ausgelegt sind, dass sie eine gemeinsame Bus-Architektur verwenden.
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18 zeigt
schematisch eine weitere Ausführungsform,
bei der der gemeinsame Bus in dem Zugangsmodul verwendet wird.
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19 zeigt
schematisch eine weitere Ausführungsform,
die die gemeinsame Bus-Architektur sowohl in CPE-Anschlusseinrichtungen
als auch Zugangsmodulen verwendet; und
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20 ist
eine schematische Darstellung von direkten Verbindungen eines CPE
zu Datennetzwerk-Diensteanbietern.
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Ausführliche
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung
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4 ist
eine einfache Darstellung, wie Telefonapparate und Computer über ein
heutiges PSTN verbunden sind, das ein leitungsvermitteltes Netzwerk
ist, von dem in diesem Fall zwei örtliche Vermittlungen gezeigt
sind. Das Anrufprotokoll eines Telefons ist wie folgt: An einem
anrufenden Teilnehmer wird der Aushängezustand durch den Telefonapparat (der
als POTS für
einfacher alter Telefonapparat bezeichnet wird) 100 oder
durch das Modem 102 unter der Steuerung des Computers 104 angezeigt
und von einer Leitungskarte 106 erfasst. Die Ortsvermittlung
liefert einen Wählton,
der anzeigt, dass sie bereit ist, die Telefonnummer des angerufenen
Teilnehmers zu empfangen. Die von dem Telefonapparat oder dem Modem
gewählten
Ziffern stellen die Adresse des angerufenen Teilnehmers dar, und
die Vermittlung stellt einen DS-0-Kanal zwischen den zwei Teilnehmern
her und liefert einen Wählton
an den angerufenen Teilnehmer. Als Antwort auf den Wählton kann
eine Sprachverbindung ablaufen, wenn der Telefonapparat 108 des
angerufenen Teilnehmers abgehoben wird. Alternativ kann das Modem 110 an dem
angerufenen Teilnehmer eine Aushänge-Antwort auf den Wählton liefern.
Das Modem 110 führt unter
der Steuerung durch seinen Computer 112 einen geeigneten
Quittungsaustausch mit dem Modem des anrufenden Teilnehmers aus,
bevor ein Datenaustausch erfolgen kann. Ein nachfolgendes Einhängen von
irgendeinem Teilnehmer zeigt die Beendigung des Anrufes an, und
die DS-0-Verbindung wird ausgelöst.
In diesem Fall erscheint ein Modem der Ortsvermittlung ähnlich wie
ein Telefonapparat.
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5 zeigt
schematisch, wie Telefonapparate und Computer über ein PSTN in der bekannten ISDN-Umgebung
verbunden sind. Ein ISDN-Endgerät 120 ist über einen
Netzwerk-Abschluss 122 mit einer ISDN-Leitungskarte 124 über eine
digitale Teilnehmerleitung (DSL) 126 verbunden. Das ISDN-Endgerät kann ein
Computer oder ein ISDN-Telefonapparat oder eine Ansammlung von diesen
Geräten
sein. Das ISDN-Endgerät
sendet eine Anrufaufforderung über
ein D-Kanal-Paket, das die Adresse des angerufenen ISDN-Teilnehmers
entsprechend dem ISDN-Nummernplan
(E.164-Adresse) angibt. Eine D-Kanal-Abwicklungseinrichtung 128 an
der Ortsvermittlung bestimmt, ob die angeforderte Verbindung über den
B-Kanal eine leitungsvermittelte Verbindung oder eine paketvermittelte
Verbindung ist. Die D-Kanal-Abwicklungseinrichtung kann dies durch
Prüfen
der Adresse des angerufenen Teilnehmers durchführen. Die leitungsvermittelte
Verbindung, beispielsweise Sprache (was durch die Telefonnummer
des angerufenen Teilnehmers angezeigt ist) wird zu einer weiteren
Leitungsvermittlung gelenkt, die die Zugangsfunktion zu dem angerufenen
Teilnehmer bereitstellt. Wenn die angeforderte Verbindung eine paketvermittelte
Verbindung ist, setzt die Vermittlung die Adresse für eine Datennetzwerk-Routenführung um
und sendet die Anforderung an das Endgerät des angerufenen Teilnehmers.
Das Endgerät
des angerufenen Teilnehmers antwortet mit einer Annahme-Mitteilung.
Nachfolgend werden die Daten über
einen DS-0-Kanal in der den anrufenden Teilnehmer mit Diensten versorgenden
Ortsvermittlung an das Datennetzwerk und über einen DS-0-Kanal in der
Ortsvermittlung, die den angerufenen Teilnehmer mit Diensten versorgt,
an das Endgerät
des angerufenen Teilnehmers geleitet.
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6 ist
eine Darstellung eines weiteren bekannten Falls, bei dem eine Verbindung
zwischen einem ISDN-Endgerät
oder einem üblichen
Telefon oder einem Computer erwünscht
ist, die beide über eine
Analog-Teilnehmerleitung angeschlossen sind. Eine leitungsvermittelte
Verbindung wird in jeder Richtung aufgebaut und in einer ähnlichen
Weise aufrechterhalten, wie dies in den 4 und 5 gezeigt
ist. Wenn die Anrufanforderung eine paketvermittelte Verbindung
ist, muss das anrufende ISDN-Endgerät die E.164-Adresse eines Netzwerk-Modems 140 angeben.
Das Netzwerk-Modem fordert das ISDN-Endgerät auf, die Telefonnummer des
angerufenen Teilnehmers zu liefern und den angerufenen Teilnehmer
anzuwählen.
Wenn eine Verbindung durch einen Computer an dem üblichen
Telefonstandort zu einem Computer an dem ISDN-Standort angefordert
wird, wählt
das anrufende Modem 142 die Telefonnummer des Netzwerk-Modems 140,
das das anrufende Endgerät
auffordert, die ISDN-Ziel-Telefonnummer zu liefern und die Verbindung
herstellt. In beiden Fällen
werden die Daten über
DS-0-Kanäle in Ortsvermittlungen
geleitet.
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Wie
dies weiter oben erwähnt
wurde, wächst die
Anzahl der Teilnehmer am „Internet" mit sehr großen Schritten,
und es wird erwartet, dass sich das Wachstum hinsichtlich der Verwendung
von Datennetzwerken fortsetzt. Der Zugang an derartige Datennetzwerke über das
vorhandene Telefonnetz und Teilnehmerleitungen ist sehr wenig effizient
und mühsam.
Die Erfindung löst
diese Probleme und trägt dazu
bei, ein globales Datennetzwerk mit Fähigkeiten zu schaffen, die
sich derzeit in Netzwerken (LAN's)
finden.
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Wie
dies weiterhin vorstehend erläutert
wurde, erfolgt heute in den meisten Fällen der Datenzugang aufgrund
der Ende-zu-Ende-Anforderungen von Modems in den Zugangs- und Transportnetzwerken
kanalweise. Diese Erfindung ergibt die Technologie zur Schnittstellenverbindung
von CPE's und Kommunikationsnetzwerken,
die PSTN, Datennetzwerke, drahtlose Netzwerke, Satellitennetzwerke, CATV,
ATM-Netzwerke und dergleichen umfassen, über einen örtlichen Zugang zur Bildung
eines universellen Dienste-Netzwerkes. Dies wird durch die Verwendung
eines gemeinsamen Protokolls zum Einkapseln der Daten und von Signalisierungsinformation
zwischen der CPE-Anschlusseinrichtung und dem Zugangsmodul (dieses
Protokoll ist für
alle Zugangsmedien identisch) und ein Übertragungsprotokoll erreicht,
das für
jedes Zugangsmedium passend ist (beispielsweise 2B1Q für Kupferadern).
Gemäß einem
Gesichtspunkt ergibt die Erfindung eine bidirektionale Emulation
des Modems an dem Zugangsmodul, so dass die kanalweise Leitungsfunktionalität des Modems
nicht über
das Transportnetzwerk an den angerufenen Teilnehmer übertragen
werden muss und statistische Multiplexer und andere Kompressionstechniken
an dem Zugangsmodul verwendet werden können, um die Netzwerkkosten
zu verringern. Lediglich der nutzbare Teil der Daten wird in dem
Transportnetzwerk übertragen.
Das Übertragungsformat
kann weiterhin an dem Zugangsmodul angepasst werden (beispielsweise
Ratenanpassung, Protokollumsetzung, usw.), um eine bessere Anpassung
an die verfügbaren
Endgeräte
und die Transport- und Dienstemöglichkeiten
zu erzielen.
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Die
weiter oben genannte anhängige
US-Patentanmeldung 08/516,269 vom 17. August 1995 beschreibt verschiedene
Möglichkeiten
zum Erreichen der vorstehend aufgeführten Ziele.
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Von
diesen zeigt 7 schematisch eine gerätemäßige Ausgestaltung,
die in einer tatsächlichen Umgebung
verwirklicht ist, bei der eine Vielzahl von unterschiedlichen Arten
von CPE's einen
Zugriff auf eine Vielzahl von unterschiedlichen Arten von Diensten
ausführen
kann, die von Diensteanbietern bereitgestellt werden kann, die unterschiedliche
Arten von Transportnetzwerken verwenden können, wie z. B. PSTN 212 und
datenvermittelte Netzwerke 214. Die datenvermittelten Netzwerke
können
neben anderen Netzwerken ein paketvermitteltes Netzwerk, ein ATM-Netzwerk
unter Verwendung von Protokollen wie TCP/IP, X.25, ATM, usw. einschließen. Zwei
Typen von Ortsvermittlungen, einer mit einer D-Kanal-Abwicklungseinrichtung
für den
ISDN-Zugang und einer ohne diesen, sind in den PSTN's gezeigt. Es ist
ein Diensteanbieter 200 gezeigt, der verschiedene Dienste über die
Netzwerke bereitstellt. Insgesamt wird dies als ein Dienste-Anbieter
bezeichnet, doch gibt es in Wirklichkeit viele Dienste-Anbieter, unter
Einschluss von PSTN-Anbietern. Anbietern von datenvermittelten Netzwerken,
Anbietern von Datennetzwerk-Zugangsdiensten, Datenbank-Diensteanbietern,
Anbietern für
einen drahtlosen Zugang, CATV-Diensteanbietern usw. CPE's sind in der Lage, übergangslos
einen Zugriff auf verschiedene Dienste auszuführen, die von dem Diensteanbieter über einen
Ortszugang und zusammenwirkende Module bereitgestellt werden, die
als eine CPE-Anschlusseinrichtung und ein Zugangsmodul bezeichnet
werden. In der Figur sind drei Gruppen von unterschiedlichen CPE's, beispielsweise
ein POTS, ein Datenendgerät, ein
Telefaxgerät,
ein ISDN-Endgerät
usw. mit drei unterschiedlichen CPE-Anschlusseinrichtungen 202, 204, 206 mit
unterschiedlichen Fähigkeiten
verbunden. Jede CPE-Anschlusseinrichtung
arbeitet mit dem Zugangsmodul 208 über seinen örtlichen Zugang 210 zusammen.
Das Zugangsmodul enthält eine
Vielzahl von Leitungsschnittstellen, wobei jede Schnittstelle jeden örtlichen
Zugang versorgt. Das Zugangsmodul 208 verbindet Diensteanbieter,
die ihre eigenen Netzwerke haben können, oder die irgendeines
einer Vielzahl von Transportnetwerken 212, 214 und 216 für von den
CPE's angeforderten Diensten
verwenden können.
In der Figur sind drei örtliche
Zugänge
lediglich als Beispiel gezeigt. Weil CPE-Anschlusseinrichtungen
mit unterschiedlichen Fähigkeiten
in Abhängigkeit
von dem Bedarf des Kunden versehen sind, muss das Zugangsmodul in der
Lage sein, eine Anpassung an eine derartige Fähigkeit auszuführen. Dies
wird dadurch erreicht, dass das Zugangsmodul mit einer passenden
Leitungsschnittstelle für
jeden örtlichen
Zugang versehen wird, oder dadurch, dass universelle Leitungsschnittstellen
mit der Fähigkeit
vorgesehen werden, unterschiedliche örtliche Zugänge und CPE-Anschlusseinrichtungen
zu emulieren. In der Figur ist die CPE-Anschlusseinrichtung 202 als
ein einfaches Modem ohne spezielle Intelligenz gezeigt, während die CPE-Anschlusseinrichtungen 204 und 206 eine
Vielzahl von Fähigkeiten
enthalten, die an diejenigen des Zugangsmoduls angepasst sind.
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8 zeigt
ein örtliches
Zugangsnetzwerk gemäß einer
Ausführungsform.
In der Figur schließt die
CPE-Anschlusseinrichtung 230 ein einfaches Modem 232 zur
Abwicklung von Computer- oder Telefax-Signalen ein. Sprachsignale
von einem Telefonapparat und Modem-Signale werden über den örtlichen
Zugang gesandt. Es sei bemerkt, dass in den meisten Fällen Computer-
und Telefaxgeräte
ihr eigenes Modem haben. In solchen Fällen würde die CPE-Anschlusseinrichtung
einfach ein Verbindungspunkt des CPE-Modems und des Telefonapparates sein.
Von dem CPE angeforderte und von den Diensteanbietern bereitgestellte
Dienste werden über
das Netzwerk in verschiedenen Formen transportiert. Verbindungsanforderungen
und Verbindungszuteilungen werden in vielen unterschiedlichen Protokollen
verwirklicht. In allen diesen Fällen
werden Informationen bezüglich
der Dienste und Protokolle als elektrische und/oder optische Signale übertragen. Der örtliche
Zugang besteht allgemein aus einem Paar von verdrillten Kupferadern,
obwohl viele andere örtliche
Zugangseinrichtungen für
unterschiedliche Bandbreiten zur Verfügung stehen, wie z. B. drahtlose,
Lichtleitfaser-, Koaxkabel-Zugänge usw.
Ein Zugangsmodul 234 an dem Ende des örtlichen Zugangs hat eine Leitungsschnittstelle 236 für diesen örtlichen Zugang.
Es enthält
einen Sendempfänger 238 mit Identifikationsfähigkeiten
und einer Modem-Funktionalität 240.
Es enthält
weiterhin einen POTS/Codex-Dienst 242. Die Identifikationsschaltung
erfasst und identifiziert eine Diensteanforderung als eine POTS-Dienste- oder Datendienst-Anforderung.
Die Modem- und POTS-Funktionalitäten
können
durch Software emuliert werden, die in einem Speicher 244 gespeichert
und von einem Prozessor 246 heruntergeladen wird, wie dies
erforderlich ist. Sie können auch
in das Zugangsmodul als eine dedizierte Ressource direkt auf oder
in Zuordnung zu der Leitungsschnittstelle eingebaut sein. Sie können auch
als eine gemeinsam genutzte Ressource vorgesehen sein, die verschiedene
Leitungsschnittstellen mit Diensten versorgt.
-
Ein
Prozessor 246 führt
eine Auswahl und eine Ermöglichung
entweder des POTS-Dienstes oder
von Datendiensten als Antwort auf die Identifikationsschaltung aus.
Das Zugangsmodul hat weiterhin eine örtliche Datenbank 248,
oder es hat Zugang an eine entfernt angeordnete Datenbank, die beide
Informationen bezüglich
des Benutzerprofils, einer Adressentabelle und des Diensteanbieter-Profils usw.
speichern. Ein Decodierer 250 decodiert das Modem-Signal,
und eine Steuerung 252 analysiert die Inhalte einer Datenverbindungs-Anforderung,
um den angeforderten Dienst zu identifizieren. Nach einer Identifikation
des Typs des angeforderten Dienstes führt die Steuerung eine Adressenumwandlung, eine
Protokollumwandlung, ein Routenumlenkung usw. aus und tauscht in
Paketen angeordnete Daten, die an einer PAD 254 (Paketzusammenfügungs-/-zerlegungs-Einrichtung) gebildet
werden, mit dem Datennetzwerk gemäß der Information aus, die in
der Datenbank gespeichert ist. Die Information von der Datenbank
kann weiterhin Multiplex-Funktionen von Signalen von anderen Leitungs-Schnittstellen 256 durch
einen MUX (Multiplexer 258) anfordern.
-
Die
Datenbank enthält
ein Benutzer-Dienstprofil (USP), wobei diese Information die Dienstekategorien,
für die
der Benutzer Verträge
abgeschlossen hat, die Modalitäten
der Abwicklung unterschiedlicher Verkehrsarten und die Adressenumwandlung für eine einfache
Adressierung betrifft. Die Datenbank kann weiterhin Protokollumwandlungs-,
Routenumlenkungs- oder andere Informationen enthalten, die von Transportnetzwerken
für eine
bessere Verwaltung benötigt
werden können.
Das Benutzer-Dienstprofil (USP) kann als Teilsystem in jedes Zugangsmodul
eingebaut sein, wobei ein getrenntes Rechenmodul mehrere Zugangsmodule
mit Diensten versorgt, oder es kann in vorhandene Fähigkeiten
integriert werden, wie z. B. in Datenspeicher- und Rückgewinnungs-Geräte eines
intelligenten Netzwerkes (IN). Unabhängig von der speziellen gerätemäßigen Ausgestaltung
erleichtert das USP den Fernzugriff durch den Endbenutzer, den Netzwerk-Anbieter
und den Dienste-Anbieter zur Betrachtung, Schaffung, Modifikation
oder zum Löschen
von Informationen in einem Benutzer-Diensteprofil. Die Fernzugriffs-Fähigkeit
schließt
verschiedene Sicherheitsstufen ein, um einen Schutz der Datenbank-Information
zu schaffen, und der Benutzer oder der Dienste-Anbieter können Privilegien ändern.
-
Wie
dies weiter oben erwähnt
wurde, kann die Modem-Funktionalität an dem Zugangsmodul durch
Software emuliert oder in ein dediziertes Gerät eingebaut sein. In jedem
Fall ergibt die Modem-Funktionalität alle Schicht-1- und Schicht-2-Funktionalitäten, die
von heutigen Modem-Normen unterstützt werden. Als Teil der Schicht
1 schließen
diese Funktionalitäten
die physikalische Verbindungsaktivierung und -deaktivierung, die
Datenleitungs-Identifikation, die Folgesteuerung, entweder eine
synchrone oder asynchrone Übertragung
der physikalischen Dienst- Dateneinheiten,
und eine Fehlererzustand-Benachrichtigung ein. Die Schicht-2-Implementierung kann
die Datenverbindungsstrecken-Verbindung, die Fehlerbenachrichtigung,
die Datenflusssteuerung und die Dateneinheit-Übertragung einschließen. Der
grundlegende Unterschied gegenüber der
derzeitigen privaten Leitungsmodem-Implementierung besteht darin,
dass die Zugangsleitung alternativ für beispielsweise Sprache und
Daten verwendet werden kann.
-
Die
Modem-Funktionalität
ist weiterhin in der Lage, alle die Fähigkeiten der entsprechenden
Kunden-Modems entsprechend dem angeforderten Dienst zu emulieren.
Beispielsweise durch Implementieren der V.34-Modem-Fähigkeiten
ist das Zugangsmodul in der Lage, eine Schnittstellenverbindung
mit 28,8-Kb/s-Kundenmodem
herzustellen und weiterhin die eine niedrigere Rate aufweisenden
Verbindungsfunktionen und die tatsächlichen Fähigkeiten des Benutzer-Modems
auszuhandeln.
-
Das
Modem in dem Zugangsmodul ist weiterhin in der Lage, dynamisch die
Geschwindigkeit der Kommunikationen mit dem Kunden-Modem als Funktion
der Geschwindigkeitsbegrenzungen, die durch das Zugangsmodul am
fernen Ende oder durch das Modem am fernen Ende auferlegt sind,
anzupassen. Diese Fähigkeit
wird durch das Vorhandensein einer Kommunikationseinrichtung im
Band oder außerhalb
des Bandes zwischen dem Zugangsmodul und der entfernt angeordneten
Ausrüstung
verwirklicht, mit der der Benutzer verbunden ist. Drei mögliche Konfigurationen
werden unterstützt.
-
9 zeigt
eine Konfiguration, die Kommunikationen zwischen zwei Benutzern 300 und 302 beinhaltet,
die mit dem Datennetzwerk 304 über Zugangsmodule 306 und 308 verbunden
sind. Endbenutzer-Modems 310 und 312 sind mit
den Zugangsmodulen verbunden. Die zwei Zugangsmodule 306 und 308 handeln
die Charakteristiken der Kommunikationsverbindungsstrecke auf der
Grundlage der Endbenutzer-Modem-Fähigkeiten und der verfügbaren Netzwerk-Ressourcen
aus.
-
10 zeigt
eine weitere Konfiguration, an der ein Benutzer 350 beteiligt
ist, der mit dem Datennetzwerk 352 über ein Modem 354 und
ein Zugangsmodul 356 verbunden ist. Ein entfernt angeordneter Benutzer 358 ist
mit dem PSTN 360 über
ein Einwahl-Modem 362 verbunden. Das Zugangsmodul 356 hat
die Optionen der Abwicklung des Anrufs als ein Sprach-Anruf über das
PSTN oder als Datenanruf durch Lenken des Anrufs durch das Datennetzwerk und
durch Aufrufen eines Netzwerk-Auswähl-Protokolls (beispielsweise
V.25bis) am entfernten Ende, um die Herstellung der Verbindung übe das PSTN
zu ermöglichen.
-
Eine
dritte mögliche
Konfiguration ist in 11 gezeigt und beinhaltet einen
Benutzer 400, der mit dem Datennetzwerk 402 über ein
Zugangsmodul 404 verbunden ist. Ein Server 406 des
Diensteanbieters ist mit dem Datennetzwerk 402 verbunden.
Das Zugangsmodul handelt die Charakteristiken der Kommunikationsverbindungsstrecke
auf der Grundlage der Endbenutzer-Modem-Fähigkeiten
und der verfügbaren
Netzwerk-Ressourcen aus.
-
Wenn
eine Diensteanforderung eines Kunden zum ersten Mal erfasst wird,
wird festgestellt, ob die Anforderung auf Datendienste oder einen POTS-Dienst
gerichtet ist, worauf die Art des Datendienstes durch Befragen der
Datenbank bestimmt wird. Es sei bemerkt, dass diese Diensteanforderung an
das Zugangsmodul von irgendeiner Richtung kommt, d. h. in einem
Fall fordert ein Benutzer am nahen Ende einen Dienst von den Diensteanbietern
an, während
in einem anderen Fall als Antwort auf eine Diensteanforderung von
einem Benutzer am fernen Ende ein Diensteanbieter ein Zugangsmodul
anfordert, um eine Verbindung zu irgendeinem CPE bei dem Benutzer
am nahen Ende herzustellen.
-
Gemäß einer
Ausführungsform
wird die Feststellung einer Diensteanforderung durch eine Prozedur
ausgeführt,
die hier als eine „Dienstevorgabe"-Prozedur bezeichnet
wird. In dieser Ausführungsform
befindet sich das Zugangsmodul in dem Vorgabezustand, beispielsweise
dem „Dienste-Vorgabe"-Zustand. In dem
Dienste-Vorgabezustand empfängt
und erwartet das Netzwerk normalerweise Paketdaten. Daher können Daten
zu jeder Zeit von dem CPE initialisiert oder empfangen werden. Wie dies
weiter oben beschrieben wurde, stellt dies einen deutlichen Unterschied
gegenüber
der vorhandenen Prozedur mit einem PSTN dar, bei dem die Vorgabe POTS-Dienste
sind. Das Zugangsmodul kann den Zustand des Zugangs zu jedem Zeitpunkt ändern, zu dem
eine Diensteanforderung empfangen wird. Wenn sich das Zugangsmodul
in einem alternativen (nicht Vorgabe) Zustand befindet, so ergibt
die Leitungsschnittstelle die physikalische Schnittstelle zu der
Kupfer-Teilnehmerleitung des Benutzers. Sie schließt die grundlegenden „BORSCHT" (Batterie-, Überspannungsschutz-,
Rufton-, Überwachungs-, Codierungs-,
Gabelschaltungs-, Test-)„Funktionalitäten" ein, die für POTS-Dienste
spezifiziert sind, d. h. die Bereitstellung eine Batterie, einer
Strom-Detektion,
eines elektrischen Schutzes, einer Signalisierungserkennung (Impulse
oder DTMF), eine Analog-/Digitalumwandlung und eine Schleifenbildung für Testzwecke
bereit.
-
Gemäß dieser
Ausführungsform
hat der Benutzer Verträge über zwei
Arten von Diensten geschlossen, nämlich einen Datendienst, der
von einem 28,8-Kb/s-Modem
unterstützt
wird, und einen Sprach- (POTS-) Dienst. Die Leitungsschnittstelle
ist durch den Netzwerk-Diensteanbieter mit zwei unterschiedlichen
Personalitäten
fernprogrammierbar, von denen eine eine 28,8-Kb/s-Datendienst-Modem-Emulation und
die andere eine POTS-Leitungsschnittstelle einschließt. Das „Dienstevorgabe"-Identifikationsverfahren
definiert einen Vorgabezustand für
die Schnittstelle als „Datendienst".
-
Wenn
in dem Dienstevorgabe-Zustand das Kunden-Modem (CPE-Anschlusseinrichtung)
aktiviert wird, so sendet die Zugangsmodul-Leitungsschnittstelle
eine Trägerfrequenz
und leitet das Modem-zu-Modem-Quittungsaustauschprotokoll ein. Nachfolgend
kann der Benutzer in dem Dienstevorgabe-Zustand die Datenübertragung
einleiten und Daten von anderen Datendienst-Nutzern auf dem Netzwerk
empfangen. Die Art des angeforderten Dienstes wird durch Analysieren
des Inhaltes einer Diensteanforderung durch Konsultieren der Datenbank
-identifiziert.
-
Eine
Kundenanforderung für
einen POTS-Dienst, beispielsweise durch Verwenden des DTMF-Symbols „*" oder „#", wird als eine Anforderung
für einen
Wählton
interpretiert, und die Datenverbindung wird abgeworfen. Die POTS-Personalität wird dann
auf die Leitungsschnittstelle heruntergeladen, und der Prozessor
stellt die physikalische Schnittstelle an die Kupferleitung des
Benutzers bereit. Die Anforderung für den Wählton wird an die örtliche
Leitungsvermittlung, beispielsweise über das TR-303-Protokoll, weitergeleitet.
-
Nach
der Beendigung des POTS-Anrufes kehrt das Zugangsmodul auf den Vorgabezustand durch
Herunterladen der Modem-Personalität auf die Leitungsschnittstelle
zurück.
-
Eine Änderung
der Betriebsart kann nicht nur als Ergebnis einer von dem Benutzer
initierten Anforderung hervorgerufen werden, sondern auch als Ergebnis
einer automatisierten unterbrechungsfreien Überwachung des Kanals. Durch
eine unterbrechungsfreie Überwachung überwacht
das Zugangsmodul die Kunden-Kommunikationsaktivitäten während einer
bereits aufgebauten Verbindung. Die Überwachung wird von dem Zugangsmodul
dazu verwendet, einen weiteren Verbindungsversuch des Benutzers
festzustellen und um die Art des angeforderten Dienstes festzustellen.
Ein Beispiel einer gerätemäßigen Ausgestaltung
dieser Funktionalität
ist eine Erweiterung der weiter oben beschriebenen Fähigkeit.
Bei einer „POTS-Betriebsart"-Personalität identifiziert
und interpretiert die Leitungsschnittstelle einen Träger von
dem Benutzermodem als eine Anforderung für einen Datendienst. Verschiedene
mögliche
Aktionen stehen für
das Zugangsmodul zur Verfügung.
In diesem Beispiel trennt eine von dem Benutzer während eines
POTS-Anrufes eingeleitete Datendienst-Anforderung das Telefon und
liefert einen Träger
an das Modem des Benutzers.
-
Gemäß einer
anderen Ausführungsform
arbeitet das Zugangsmodul in einer Wahlmode-Betriebsweise, in der
der Sprachdienst und der Datendienst gleichzeitig auf dem örtlichen
Zugang unterstützt
werden. Beispielsweise kann unter der Voraussetzung, dass das Modem
des Benutzers geeignete Fähigkeiten
hat, das Zugangsmodul gleichzeitig Sprachverkehr mit einer Bandbreite
von 32 Kb/s und Datenverkehr mit 9,6 Kb/s unterstützen.
-
Die
Diensteidentifikations-Fähigkeiten
des Zugangsmoduls werden weiterhin zur Unterteilung des abgehenden
Verkehrs nach dem Dienstetyp und zum Lenken dieses Verkehrs an die
passenden Netzwerk-Ressourcen verwendet, um den Verkehr an das vorgesehene
Ziel zu übertragen.
-
Das
Zugangsmodul kann den Sprachverkehr an einen in Kanäle unterteilten
Bus lenken, ihn auf eine Transporteinrichtung multiplexieren und
dann eine Schnittstellenverbindung mit einer örtlichen Vermittlung am Rand
des PSTN herstellen. Die Vermittlungsschnittstelle kann irgendeine
der derzeitigen Standard-Schnittstellen-Spezifikationen
implementieren, beispielsweise die Schnittstelle, die in Bellcore TR-303
beschrieben ist.
-
Bei
einer anderen in 12 gezeigten Ausführungsform
kann das Zugangsmodul auch den Datenverkehr an einen nicht in Kanäle unterteilten
Bus 500 lenken, auf dem ein Protokoll vom LAN-Typ abläuft, wobei
mit diesem Bus eine äußere Verbindung über ein
Schnittstellengerät,
wie z. B. ein Brückengerät usw.,
geliefert werden kann. Dieser Bus unterstützt die Schnittstelle für den gesamten
Benutzerverkehr, der an das Zugangsmodul von Benutzern am nahen
Ende und auch von Benutzern am fernen Ende geliefert wird. Der Bus
bildet gerätemäßig ein einfaches
Adressierschema für
die Daten des Benutzers aus.
-
Unter
Verwendung von in der Datenbank gespeicherter Information ist eine
Protokollumsetzung, eine Adressenumwandlung und die Vermittlung
von Diensten auf einer Dienst-für-Dienst-Grundlage
möglich
und wird durch die Verwendung der Vermittlung in dem Zugangsmodul
auf der Grundlage von Tabellen unter der Steuerung sowohl der Benutzer
als auch der Diensteanbieter ausgeführt. Das Zugangsmodul kann
dann eine Schnittstellenverbindung mit einer Vielzahl von Datennetzwerken
herstellen, um Datendienst-Verkehr zu liefern/zu empfangen. Die tatsächliche
Netzwerk-Auswahl beruht auf der Information, die in dem Benutzer-Diensteprofil enthalten ist.
Eine Ausführungsform
dieser Funktionalität schließt eine
oder mehrere Schaltungen ein, die Überleiteinrichtungs- (Gateway-)
Funktionen für
die zugehörigen
Netzwerk-Ausrüstungen
bereitstellen. Eine Liste von möglichen
Netzwerk-Schnittstellen schließt
X.25-Paketnetzwerke, Frame Relay, SMDS, ATM, TCT/IP, usw. ein.
-
13 zeigt
eine weitere Ausführungsform, bei
der das Zugangsmodul dynamisch ein anderes Netzwerk als das in dem
Benutzerprofil vorgeschriebene auswählen kann, um den in Pakete
unterteilten Datenverkehr zu übertragen.
Diese alternative Auswahl beeinflusst nicht in negativer Weise die
Dienstgüte
(QoS). Ein Beispiel der Verwendung dieser Fähigkeit besteht in der Routenführung von
Datenverkehr auf dem PSTN während
Perioden mit geringer Verkehrslast. In ähnlicher Weise kann das Zugangsmodul
Sprache an dem PAD 550 paketisieren und Sprachverkehr auf
ein Datennetzwerk lenken. Die Dienstgüte QoS des Sprachdienstes wird
durch eine kontinuierliche Überwachung
der Übertragungsverzögerung aufrechterhalten.
-
Verschiedene
den Inhalt nicht ändernde Funktionen
können
in einer anderen Ausführungform,
die ebenfalls in 13 gezeigt ist, an dem Zugangsmodul realisiert
werden, um die Effizienz des Paketdaten-Transports über das
Netzwerk weiter zu vergrößern. Beispiele
dieser Funktionalitäten
schließen
die Datenkompression bei 552 und die statistische Multiplexierung
bei 454 ein.
-
Die
Erkennung der Anforderung für
vorhandene Dienste, wie z.B. 411, 611 und 911 als eine automatische
Datenverbindung, verbessert die bereitgestellten Dienste und führt zu einer
einfacheren und weniger aufwendigen gerätemäßigen Ausgestaltung dieser
Dienste.
-
Bisher
wurde die Erfindung in Fällen
beschrieben, in denen die CPE-Anschlusseinrichtung ein
einfaches Modem ohne Intelligenz ist. Bei weiteren Ausführungsformen
der Erfindung kann die örtliche
Zugangsfähigkeit
weiter erstreckt werden, wenn die CPE-Anschlusseinrichtung ein Modem
ist, das mit Intelligenz versehen ist. Dann können das Zugangsmodul und die
CPE-Anschlusseinrichtung
eine Vielzahl von Parametern aushandeln, wie dies weiter unten beschrieben
wird.
-
Gemäß 7 enthält die CPE-Anschlusseinrichtung 204 größere Fähigkeiten,
die an die des Zugangsmoduls angepasst sind. In diesem Beispiel verbindet
die CPE-Anschlusseinrichtung 204 ihren örtlichen
Zugang und eine Vielzahl von CPE's,
beispielsweise ein POTS, ein Datenendgerät, ein Telefaxgerät und ein
ISDN-Endgerät.
-
14 zeigt
mit weiteren Einzelheiten die CPE-Anschlusseinrichtung und das Zugangsmodul. In
der Figur schließt
die CPE-Anschlusseinrichtung ein Modem 600 zur Handhabung
von Computersignalen und einen Codec 602 zur Abwicklung
des Signals des Telefonapparats ein. Der Codec wandelt Analogsignale
zu/von PCM-Signalen
(beispielsweise ein ADPCM-Signal). PCM-Signale und Modem-Signale
werden über
einen Sendeempfänger 601 über den örtlichen
Zugang in einem Leitungscode gesandt. Es gibt viele Leitungscodes,
wie z. B. 2B1Q, die für
diesen Zweck zur Verfügung
stehen. Die Bandbreite eines Paares von verdrillten Kupferdrähten kann
bis 128 Kbps oder mehr vergrößert werden, in
Abhängigkeit
von dem verwendeten Leitungscode, obwohl viele andere örtliche
Zugangseinrichtungen, wie z. B. drahtlose, Lichtleitfaser-, Koaxkabel-
usw. Einrichtungen unterschiedliche und meistens größere Bandbreiten
haben. Ein Zugangsmodul enthält
einen zugehörigen
Sendeempfänger 606 und
ein Modem 608. Selbstverständlich können wie bei früheren Ausführungsformen
diese Modem-Funktionalitäten durch
Software emuliert werden, und sie können in das Zugangsmodul als
dedizierte Ressource direkt eingebaut werden, oder sie können der
Leitungsschnittstelle zugeordnet werden, oder sie können eine
gemeinsam genutzte Ressource sein, die mehrere Leitungsschnittstellen
mit Diensten versorgt. Ein Modem, das als eine gemeinsam genutzte
Ressource aufgebaut ist, handelt die Parameter auf der Kommunikations-Verbindungsstrecke
auf einer Grundlage pro Verbindungsanforderung aus.
-
Der
Sendeempfänger 606 überwacht
den Verkehr, der von beiden Richtungen aus ankommt. Das Zugangsmodul
hat eine Datenbank oder einen Zugriff auf eine Datenbank, die das
Benutzerprofil, die verfügbaren
Kommunikationsressourcen und den Status dieser Ressourcen speichert.
Bei einer Identifikation des Typs des von dem Benutzer angeforderten
Dienstes bestimmt ein Prozessor 610 des Zugangsmoduls ein
intelligentes Verfahren zur Abwicklung des Kundenverkehrs durch
Abfragen dieser Information.
-
Der örtliche
Zugang ist die Einrichtung, die das CPE und das Zugangsmodul verbindet.
Dies ist eine beschränkte
Ressource, die gemeinsam von allen den Kommunikationsdiensten genutzt
wird, die der Kunde verwendet. Seine Fähigkeiten sind durch die Übertragungscharakteristiken
des Kupferleitungspaares, der drahtlosen Verbindung oder der CATV-basierten
Einrichtung usw. und durch die speziellen Übertragungsausrüstungen
beschränkt,
die an den zwei Enden verwendet werden. Bei dieser Ausführungsform
weisen die CPE-Anschlusseinrichtungen Fähigkeiten auf, die an die Übertragungsfähigkeiten
des Zugangsmoduls angepasst sind, und sie weist weiterhin eine ausreichende
Intelligenz auf, um die von dem Zugangsmodul empfangenen Befehle
auszuführen.
Mit diesen Fähigkeiten
ergibt das Zugangsmodul eine erhebliche Flexibilität bei der
Umsetzung der tatsächlichen
Dienste auf den örtlichen Zugang.
-
Mit
einer passenden CPE-Anschlusseinrichtung, die passende Modem-Fähigkeiten
enthält,
kann das Zugangsmodul mit der CPE-Anschlusseinrichtung in der folgenden
Weise ein geeignetes Übertragungsschema
aushandeln und vereinbaren, das eine effiziente Nutzung der Bandbreite
eines örtlichen
Zuganges ergibt.
-
Die
Bandbreiten-Flexibilität
kann durch das Zugangsmodul gesteuert werden, um dynamisch die gewünschte Menge
an Bandbreite über
den örtlichen Zugang
auf einer Grundlage pro Dienst und pro Anruf auszuhandeln und zuzuteilen.
Beispielsweise kann die gesamte verfügbare Bandbreite in Vielfachem
einer vorgegebenen festen Einhefts-Kanalkapazität zugeteilt werden, beispielsweise
n x 64 Kb/s für
eine DS-1-Rate, oder sie kann in einer nicht-kanalweisen Weise verfügbar gemacht
werden, die Datenverkehr-Bursts bis zu der maximalen Geschwindigkeit der örtlichen
Zugangs-Einrichtung ermöglicht.
-
Die
alternative Verwendung des örtlichen
Zuganges durch örtliche
Dienste kann durch Aushandlung auf einer Grundlage pro Dienst und
pro Anruf zwischen dem Zugangsmodul und der CPE-Anschlusseinrichtung
hinsichtlich der Menge der Bandbreite erfolgen, die dem Dienst zuzuteilen
ist, bevor der Anruf eingeleitet oder abgeschlossen wird. Beispielsweise
können
auf einer digitalen Teilnehmerschleife unter Verwendung der 2B1Q-Codierungstechnologie
64 Kb/s von den verfügbaren
14 Kb/s zu einer Sprachverbindung zugeteilt werden. Alternativ können für den Abschluss
eines Datenanrufs 14 Kb/s zur Unterstützung des maximalen Durchsatzes
der Datenverbindung verwendet werden.
-
Die
gleichzeitige Verwendung des örtlichen Zuganges
zur Erzeugung/Zustellung mehrfacher Kommunikationsdienste kann ebenfalls
bei der Erfindung erreicht werden. Diese neue Funktionalität wird durch
das Zugangsmodul zur dynamischen Aushandlung, Unterteilung und Zuteilung
der verfügbaren
Zugangsbandbreite auf die verschiedenen Dienste ermöglicht.
Der Benutzer kann weiterhin in Echtzeit an dem Zugangsmodul Dienste
freigeben und Prioritäten
zuteilen, ohne dass sich ein wahrnehmbarer Verlust der Dienstgüte für einzelne
Dienste ergibt. Diese Funktionalität ermöglicht solche Dinge, wie die Freigabe
mehrfacher Dienste innerhalb eines allgemeinen Dienstes, beispielsweise
zwei gleichzeitige Telefax-Anrufe
oder einen Sprach- und Datenanruf, mit geeigneten Abwicklungs-Bildschirmaufforderungen,
die auf dem Endgerät
(ein)geliefert werden usw., damit bestimmte Dienste bereitgestellt
werden.
-
15 zeigt
eine Ausführungsform,
die die Nutzung dieser Fähigkeit
erläutert.
Eine digitale Teilnehmerleitung, die beispielsweise die 2B1Q-Codiertechnologie
verwendet, kann gleichzeitig eine Sprach- und eine Datenverbindung
unterstützen.
-
Die
anfängliche
Aushandlung zwischen dem Zugangsmodul und der CPE-Anschlusseinrichtung kann
64 Kb/s der Sprachverbindung und die verbleibenden 80 Kb/s dem Datenverkehr
zuteilen. Ein ankommender Sprachanruf kann gleichzeitig mit den laufenden
Verbindungen abgewickelt werden. Bei dieser Ausführungsform rufen das Zugangsmodul und
die CPE-Anschlusseinrichtung einen Sprachkompressionsalgorithmus 710 auf,
beispielsweise 32 Kb/s ADPCM, und liefern beide Sprachverbindungen innerhalb
der anfänglichen
zugeteilten Bandbreite von 64 Kb/s. Diese Prozedur beeinflusst die Übertragungsgeschwindigkeit
der Datenverbindung nicht. Eine weitere Ausführungsform besteht darin, dass das
Zugangsmodul und die CPE-Anschlusseinrichtung 64 Kb/s dem zweiten
Sprachanruf zuteilen und die dem Datenverkehr zugeteilte Bandbreite
auf 16 Kb/s verringern. Diese möglichen
Aktionen können automatisch
von dem Zugangsmodul auf der Grundlage von vorher ausgebildeten
Benutzer-Diensteprofilen
ausgebildet werden, oder sie können
durch spezielle Benutzerbefehle bei Empfang einer Benachrichtigung über den
ankommenden Anruf ausgebildet werden. Üblicherweise kann diese CPE-Anschlusseinrichtung
durch die Verwendung von Geräten
verwirklicht werden, die allgemein als NT1 und als Terminal-Adapter
bekannt sind, wie dies in der Figur gezeigt ist.
-
Ein
Benutzer kann eine Änderung
der Diensteanforderung anzeigen und/oder er kann eine unterschiedliche
Aktion von dem Zugangsmodul anfordern, indem er eine Folge von Signalisierungsschemas
niedriger Ebene verwendet, beispielsweise eine Gabelschaltungs-Flagge
oder DTMF, oder ein Mitteilungs-basiertes Steuer-Kommunikationsschema. Das Zugangsmodul
unterstützt
einen Mitteilungsbasierten Kommunikationskanal zwischen dem CPE und
dem Zugangsmodul, um Statusinformationen und Steuermitteilungen
weiterzuleiten. Ein Beispiel der Verwendung des Mitteilungs-basierten
Kommunikationskanals besteht darin, dass ein Benutzer das Diensteprofil ändert, das
an dem Zugangsmodul gespeichert ist.
-
Eine
Kurzwahl kann dazu verwendet werden, das Zugangsmodul über die
Absicht des Benutzers zu informieren, einen POTS-Anruf auszuführen oder
eine Datenverbindung herzustellen. In einem ähnlichen Beispiel wie dem vorstehend
angegebenen hat der Benutzer Verträge über zwei Arten von Diensten,
einen Datendienst, der durch ein 28,8-Kb/s-Modem unterstützt wird,
und einen Sprach(POTS-) Dienst.
-
Bei
einer anderen Ausführungsform
wird die Kommunikation von dem Benutzer über eine Anforderung eines
Wähltons
angefordert. Ein eine spezielle Frequenz aufweisender Wählton geht
von dem Zugangsmodul aus. In diesem Fall wird einer Anforderung
für eine
Datenverbindung ein „1 "-DTMF-Signal vorangestellt,
das von dem Modem des Benutzers ausgeht. Das Zugangsmodul stellt
sicher, dass die Leitungsschnittstelle eine „Datenbetriebsart"-Personalitäts-Software
hat. Einer Anforderung für
eine Sprach- (POTS-) Verbindung wird ein „0"-DTMF-Signal vorangestellt, das von
dem Telefon des Benutzers ausgeht. Das Zugangsmodul stellt sicher,
dass die Leitungsschnittstelle eine „POTS"-Betriebsart-Personalitäts-Software hat.
-
Das
gleiche Verfahren kann zur Einleitung eines Wechsels von einem laufenden
Datenanruf zu einem Sprachanruf oder von einem laufenden Sprachanruf
zu einem Datenanruf verwendet werden.
-
Wie
bei der vorhergehenden Ausführungsform
kann die Erkennung der Kurzwahl an dem Zugangsmodul anstelle an
der örtlichen
Vermittlung weiterhin eine einfachere weniger aufwendige gerätemäßige Realisierung
von vorhandenen Diensten, wie z.B. 411, 611 und 911, ergeben. Die
Erkennung der Anforderung für
diese Dienste als eine automatische Datenverbindung kann die bereitgestellten Dienste
verbessern.
-
Das
Zugangsmodul hat weiterhin die Fähigkeit,
eine Umwandlung zwischen paketisierter Sprache und PCM bereitzustellen,
um eine alternative Routenführung
zu ermöglichen.
Dies ermöglicht
die Verwendung einer Vielzahl von Zugangs- und Transport-Netzwerken
bei der Herstellung, Umsetzung und dem Abschluss einer Dienst-Transaktion
durch das Zugangsmodul unter der Steuerung des Endbenutzers. Die
Bereitstellung einer Protokoll-Umsetzung, einer Adressenumwandlung
und einer Vermittlung von Diensten auf einer Grundlage pro Dienst
ist ebenfalls möglich.
-
Wenn
Protokoll-Umwandlungen erforderlich sind, um die Verbindung von
voneinander verschiedenen Diensten, Endgeräten oder Netzwerkelementen
zu ermöglichen,
so wird dies in dem Zugangsmodul nach Abfrage der passenden Dienst-Datenbank ausgeführt. Ein
Beispiel der Notwendigkeit dieser Funktionalität ist die Zustellung von Mitteilungen,
die von einer Arbeitsstation ausgehen, auf einem Telefon-Endgerät mit Anzeigefähigkeiten
unter Verwendung des ADSI-Protokolls.
Das Zugangsmodul ergibt eine Adressenumsetzung und Adressen-Korrelationsfunktionen.
Dies wird mit Hilfe spezieller Routenführungstabellen erreicht, die
in dem Zugangsmodul enthalten sind oder auf die dieses zugreifen
kann. Diese Routenführungstabellen
sind von verschiedenen Quellen in dem Gesamtnetzwerk aus aktualisierbar.
-
Ein
Beispiel der Verwendung dieser Funktionalität ist die Umsetzung einer Internet-Adresse auf eine
Paketdaten-Adresse zur Zustellung an einen Paket-Netzwerk-Benutzer. Ein weiteres
Beispiel ist die Korrelation einer Internet-Benutzeradresse mit dessen
PSTN-Adresse zur Zustellung von Sprachverkehr, der von einem Computer
ausgeht, zu einem Telefonapparat.
-
Das
intelligente Zugangsmodul ermöglicht es,
dass der spezielle Dienst zu vielen unterschiedlichen Netzwerken
oder Diensteanbietern entsprechend der Adresse, dem identifizierten
Dienst, der Netzwerk-Ressourcen-Verfügbarkeit und des Benutzerprofils
hinsichtlich seiner Vorlieben gelenkt wird. Dies wird durch spezielle
Routenführungstabellen
erreicht, die in dem Zugangsmodul enthalten sind oder für dieses
zugänglich
sind. Diese Routenführungstabellen
sind von verschiedenen Quellen in dem Gesamtnetzwerk aus aktualisierbar.
Die Erfindung sieht Informationsformat-Änderungen vor, die zur Berücksichtigung
von Kommunikationen über
verschiedene Einrichtungen erforderlich sind, sowie die Verwendung
eines gemeinsamen Bus und von LAN-Protokollen zwischen dem Zugangsmodul
und den verschiedenen Diensteanbietern oder den Datennetzwerken
oder der CPE-Anschlusseinrichtung vor.
-
Diese
Erfindung sieht logische Zuordnungen in Echtzeit an dem Zugangsmodul
oder dem Diensteanbieter für
eine alternative Routenführung
zwischen verfügbaren
Transportnetzwerken vor, beispielsweise kann Sprache über Datennetzwerke
und umgekehrt gelenkt werden. Dies ermöglicht einen dynamischen Verkehrslast-Ausgleich, eine altemative Routenführung, die
gemeinsame Nutzung von Ressourcen und eine Dienste-Verwaltung der
Informationsüberragung über das
gesamte Netzwerk, wodurch Protokoll- und Transportumsetzungen zwischen
den Endpunkten zu einem Minimum gemacht werden. Die Erfindung ergibt
weiterhin eine Erweiterung der LAN-Funktionalität aus dem CPE heraus durch
Erstrecken der Schicht-2- und der darüberliegenden Protokolle von
dem Zugangsmodul in die CPE-Anschlusseinrichtung (4). Das
Zugangsmodul unterhält
den „Übergabepunkt" oder die „Karte" zwischen CPE-Geräten, Diensteanbietern
und Netzwerk-Ressourcen.
Dies wird durch das Führen
von Dateien über
Ressourcen, Profile, Vorlieben, Adressen und Protokollumwandlungen
erreicht.
-
Der
intelligente Dialog zwischen der CPE-Anschlusseinrichtung und dem
Zugangsmodul ergibt die Fähigkeit,
für den
Endbenutzer und den Diensteanbieter eine einfach zu verwendende,
kundenspezifisch anpassbare Umgebung vom LAN-Typ zu simulieren. Das Zugangsmodul
unterstützt
ein spezielles Kundendienstprofil durch kontinuierliches Aktualisieren
des CPE über
die Verfügbarkeit
eines bestimmten Server an irgendeiner Stelle in dem Netzwerk. Gleichzeitig
zeigt das Zugangsmodul das Vorhandensein eines Benutzer-Gerätes an die
Diensteanbieter-Gemeinschaft
an.
-
Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
hat das Zugangsmodul die Fähigkeit,
ankommende und abgehende Informationen des Benutzers zu speichern
und die Information in ihrer ursprünglichen Form oder unter Modifikation
gemäß dem Benutzerprofil
und unter der Steuerung durch den Benutzer weiterzuleiten. Das tatsächliche
Speichergerät
kann in das Zugangsmodul eingebaut sein oder es kann als eine externe
Ressource vorhanden sein, auf die das Zugangsmodul Zugriff hat.
-
Die
folgenden Beispiele erläutern
die Verwendung und die Vorteile dieser Fähigkeit.
-
Ein
Beispiel zeigt die Verwendung der Speichermöglichkeit des Zugangsmoduls
bei der Optimierung der Informationsübertragungsrate durch das Netzwerk
und bei der Verbesserung der Verwendung der Netzwerk-Ressourcen.
Bei der derzeitigen gerätemäßigen Realisierung
wird die Informationsübertragung
zwischen zwei Endgeräten
oder zwischen einem Server und einem Endgerät mit der niedrigsten der maximalen
Geschwindigkeiten ausgeführt,
die von den beiden Geräten
unterstützt
wird. Dies führt zu
einer wenig effizienten Verwendung des schnelleren Gerätes und
zu einer wenig effizienten Nutzung der Netzwerk-Ressourcen, d.h.
zu mehr Zusatzdaten und längeren
Haltezeiten. Die Speichermöglichkeit dieser Erfindung
verbessert die Informationsübertragung
durch die Unterteilung der geräteabhängigen Übertragungsrate
in die Zugangsrate und die geräteunabhängige Netzwerk-Übertragungsrate.
Die von dem langsameren Gerät
ausgehende Information wird an dem Zugangsmodul gespeichert und
wird durch das Netzwerk mit der optimalen Geschwindigkeit des Netzwerkes übertragen.
Ein Zugangsmodul am entfernten Ende liefert die Information mit
der optimalen Geschwindigkeit des empfangenden Gerätes.
-
Ein
weiteres Beispiel der Verwendung der Speicherkapazität des Zugangsmoduls
ist die effizientere Verwendung des Netzwerkes und des CPE bei der
Abwicklung von Telefax-Mitteilungen. Bei der derzeitigen gerätemäßigen Realisierung
versucht die Ursprungs-Telefax-Maschine, eine Echtzeit-Verbindungsstrecke
mit der Ziel-Telefax-Maschine
herzustellen, bevor die Information gesandt wird. Wenn die Ziel-Telefax-Maschine
belegt ist, wiederholt die Ursprungs-Telefax-Maschine ihre Verbindungsversuche
unter regelmäßigen Intervallen.
Die Speicherung der Information an dem Zugangsmodul verbessert den
Prozess durch Sicherstellen der Zustellung der Telefax-Mitteilung
in einem einzigen Versuch. Die Telefax-Information wird an dem Zugangsmodul
gespeichert, und sie wird zugestellt, wenn das Zielgerät verfügbar ist.
Zusätzlich
gelten auch die in dem vorherstehenden Beispiel erläuterten
Vorteile. Eine schnelle Telefax-Maschine muss nicht auf die Abwicklungs-Antwort
einer langsameren Maschine warten.
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Ein
drittes Beispiel erläutert
die Vorteile der Speicherfähigkeit
des Zugangsmoduls bei der Zeitverschiebung der Zustellung einer
Mitteilung unter Benutzer-Steuerung. Wenn bei der derzeitigen gerätemäßigen Ausgestaltung
ein Zielgerät
nicht verfügbar
ist, um die Mitteilung zu empfangen, muss das Ursprungsgerät den Verbindungsversuch
mit dem Zielgerät
wiederholen, oder wenn die Verbindung hergestellt wird, empfängt das
Ursprungsgerät
keine Anzeige, dass die Mitteilung nicht empfangen wurde. Diese
Erfindung ermöglicht
es, dass die Mitteilung an dem Zugangsmodul für eine spätere Zustellung gespeichert
wird, und dass das Zugangsmodul weiterhin das Ursprungsgerät mit einer
gewissen Anzeige des Fortschrittes der Zustellung versorgen -kann. Das
Zugangsmodul informiert den Ziel-Benutzer über die wartende Mitteilung
durch Senden einer Benachrichtigung an ein anderes Gerät entsprechend
dem Profil des Benutzers. Eine Benachrichtigung über eine ankommende Mitteilung
kann an das Anzeigetelefon des Benutzers unter Verwendung des ADSI-Protokolls
gesandt werden. Der Ziel-Benutzer
hat die Fähigkeit,
eine Auswahl aus einer Liste von verfügbaren Optionen die gewünschte Aktion
auszuwählen,
beispielsweise die Mitteilung zu empfangen, die Mitteilung zu löschen, eine
automatische Bestätigung
an das Ursprungsgerät
zu senden, usw.
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In
den 16 und 17 ist
eine weitere Ausführungsform
der Erfindung gezeigt. In 16 sind
zwei CPE-Anschlusseinrichtungen zur Verbindung mit einem Zugangsmodul
gezeigt. Ähnlich
wie bei vorhergehenden Ausführungsformen
wickelt die CPE-Anschlusseinrichtung Verkehr von einer Vielzahl
von CPE's ab, wie
z. B. Telefax, Daten-Endgerät,
POTS, usw. Bei dieser Ausführungsform
ist die CPE-Anschlusseinrichtung mit einem gemeinsamen Bus 800 versehen,
mit dem geeignete Modems 802 und Schnittstelleneinrichtungen 804 verbunden
sind, die ein Backbone-LAN mit einem LAN- (Bus-) Steuergerät bilden.
Das LAN- (Bus-) Steuergerät
ist bei 806 in 17 gezeigt.
Irgendeine Gruppe von CPE's kann
ein Teilnetz bilden, das seinerseits mit dem Backbone-LAN verbunden
ist. Wie in den vorhergehend beschriebenen Ausführungsformen kann die physikalische
Schnittstelle an die CPE's
und die Teilnetze eine Vielzahl von Formen und Medien annehmen,
beispielsweise Koax, Kupfer, Lichtleitfaser, drahtlos, Koaxialverbindungen
für 10
Basel LAN, RS232-Verbindungen für
PC's, RJ11 für Telefon, usw.
Die Schnittstelle kann weiterhin seriell oder parallel sein, und
CPE's können in
verschiedenen Konfigurationen angeschlossen werden, wie z. B. in
Stern- und Ring-Konfiguration, usw. Die Bus-Steuerung führt zusammen
mit einem Speichergerät
und (nicht gezeigten) Ressourcen an diesem gemeinsamen Bus die Umsetzung
und andere Signalverarbeitungen aus, unter Einschluss einer derartigen
Verarbeitung, wie der Authentifizierung, der Verschlüsselung, der
Bildung einer Firewall, eines Sortierens der Dienste, von Netzwerk-Mitteilungen,
von Tageszeit-Diensten, einer Fernsteuerung der CPE's, einer Telemetrie,
usw., und jeder Dienst kann von verschiedenen CPE's auf den örtlichen
Zugang und umgekehrt umgesetzt werden. Beispielsweise kann die CPE-Anschlusseinrichtung
das Leitungssignal mit dem BRA- (Basisraten-Zugangs-) Format verwenden,
um mit einem Zugangsmodul die Routenführung passender POTS, ISDN,
BRA-Dienste auszuhandeln oder Einwähl-Datenmodemverkehr an das
PSTN zu lenken. Einkapselungstechniken, wie z. B. SLIP/PPP ermöglichen
es, dass TCP/IP-Verkehr zwischen einem CPE und dem Zugangsmodul
weitergeleitet werden. Das Zugangsmodul ermöglicht es somit, dass TCP/IP
direkt an irgendeinen Zugangs- oder Diensteanbieter
auf dem Datennetzwerk gesandt wird, wie dies von dem Endbenutzer
gewünscht
wird.
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Bei
einer weiteren Ausführungsform
kann die gemeinsame Bus-Architektur in dem Zugangsmodul gemäß 18 verwendet
werden, bei dem ein Rückwandebenen-LAN 900 durch
einen gemeinsamen Bus gebildet wird, und die Bus-Steuerung 902 eine Umsetzung
oder andere Signalverarbeitung ausführt, und irgendein Dienst kann
entweder von einer Leitungsvermittlung zu einer Paketvermittlung
oder umgekehrt umgesetzt werden. Unter Verwendung dieser gemeinsamen
Bus-Architektur,
die mit einer Intelligenz und Speicherung gekoppelt ist, können zusätzliche
Fähigkeiten
zu dem Zugangsmodul hinzugefügt
werden. Wie dies weiterhin in 18 zu
erkennen ist, schließen
diese Fähigkeiten
ein Netzwerk ein, das Dienste zu einer unterschiedlichen Zielfunktion
des physikalischen Ortes des Benutzers umlenkt, beispielsweise das
Einloggen in ein Zugangsmodul, das von dem „Heimat"-Zugangsmodul verschieden ist, sowie
die Authentifizierung und Aktivierung eines „Fern"-Profils. Das „Fem"-Zugangsmodul kommuniziert mit dem „Heimat"-Zugangsmodul, wobei
das „Fern"-Benutzerprofil aktiviert
wird. Nachfolgend lenkt das „Heimat"-Zugangsmodul die
bestimmte Teilmenge der Dienste des Benutzers an den „Fern"-Ort um. Das Vorgabe-„Heimat"-Profil wird bei Beendigung
der Sitzung des Benutzers wieder aktiviert.
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Bei
einer weiteren in 19 gezeigten Ausführungsform
sind sowohl die CPE-Anschlusseinrichtungen
als auch die Zugangsmodule durch eine gemeinsame Bus-Architektur gebildet,
die ein verteiltes Steuerungs-Netzwerk mit einer sehr flexiblen
Ressourcen-Verwaltungsfähigkeit
bildet. Eines der nützlichen
Ressourcen-Verwaltungsdienste
besteht in der Fähigkeit,
einen bestimmten Pfad für
Verkehr zwischen einem CPE und einem Diensteanbieter aus vielen
verfügbaren
Pfaden auszuwählen.
Beispielsweise verläuft
eine Verbindungsanforderung von einem Benutzer an einen Diensteanbieter über eine CPE-Anschlusseinrichtung
zu einem Zugangsmodul auf einem Pfad, der eine bestimmte Bandbreite
hat. Wenn der Netzabwärts
gelegene Verkehr von dem Diensteanbieter eine große Bandbreite
erfordert, so ist es möglich,
dass der Verkehr an die CPE-Anschlusseinrichtung über einen
anderen Pfad durch ein zweites Zugangsmodul geleitet wird. Wenn
ein Pfad eine aufteilbare Bandbreite hat, so können der Netzaufwärts-, und
der Netzabwärts-Verkehr
den gleichen Pfad gemeinsam nutzen, mit einer geeignet eingestellten
Bandbreite für
jede Richtung. Mehrfache Zugangsmodule und mehrfache örtliche
Zugänge
sind weiterhin sehr geeignete Möglichkeiten
zum Aufbau eines flexibleren und überlebensfähigeren Zugangsnetzwerkes.
Ein alternativer Pfad kann ohne weiteres von dem Benutzer oder dem
Netzwerkanbieter usw. aus irgendwelchen Gründen bereitgestellt werden,
beispielsweise für
Notfälle,
eine Routenumlenkung, usw.
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Es
wird weiterhin in Betracht gezogen, dass im Fall von Datendiensten
ein Benutzer in der Lage ist, sich dynamisch mit einem Firmennetzwerk
seiner Wahl zu verbinden. Beispielsweise kann insbesondere für das Internet
ein Benutzer dynamisch einen Zugang an ISP #1 (Internet-Diensteanbieter
#1) oder ISP #2 auswählen.
Dies wird durch das Zusammenwirken einer CPE-Anschlusseinrichtung
und eines Zugangsmoduls erreicht. Das Zugangsmodul hat ein Benutzerprofil
in seinem Speicher, wobei das Benutzerprofil eine Verbindungstabelle
enthält,
die die Verbindungsmöglichkeiten
des Benutzer-Zuganges an bestimmte Netzwerke oder ISP' anzeigt. Der Benutzer
und seine CPE-Anschlusseinrichtung senden Mitteilungen an das Zugangsmodul,
um die Auswahl von möglichen
Verbindungen in der Verbindungstabelle zu beenden. Der Benutzer
kann dann dynamische Befehle geben, damit sein Datenverkehr an irgendein
Netzwerk oder an irgendeinen ISP gelenkt wird.