DE69213317T2

DE69213317T2 - Fernsehsignal und ATM-Zellen-Schaltungssystem

Info

Publication number: DE69213317T2
Application number: DE69213317T
Authority: DE
Inventors: Miyake Hiroshi; Aso Yasuhiro
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1991-05-14
Filing date: 1992-05-13
Publication date: 1997-02-20
Anticipated expiration: 2012-05-14
Also published as: CA2068387A1; EP0513763B1; EP0513763A2; EP0715470A2; JPH04336830A; EP0715470A3; CA2068387C; DE69231285D1; EP0513763A3; JP2938611B2; EP0715470B1; US5513180A; DE69231285T2; DE69213317D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fernsehsignal- und Asynchron-Übertragungsverfahrens-(ATM)-Zellen-Umsahaltsystem zum Bringen von von einem Kabelfernsehendverschluß (CATV-HE) gesendeten Fernsehsignalen in ein ATM-Umschaltnetz, um einen Teilnehmer sowohl mit einem Fernsehsignal als auch mit ATM- Zellendaten, die andere als das Fernsehsignal sind, zu versorgen.
Es ist erforderlich gewesen, Fernsehsignale einer Vielzahl von Kanälen, die von einem CATV-HE ausgegeben werden, zu einer Vielzahl von Teilnehmern zu schalten und zu verbinden, die an ein ATM-Schaltnetz angeschlossen sind.
Videoübertragungstechniken sind beschrieben in:
CATV Sessions, Symposium Record, 10. Juni 1985, Montreux, CH: Böttle et al., "Multichannel Broadband - ISDN";
IEEE Global Telecommunications Conference & Exhibition, Bd. 2, 28. November 1989, Dallas, Texas, US: Huang, "Modelling and Analysis for Packet Video";
Electrical Communication, Bd. 64, Nr. 2/3, 1990, Romford, Essex, GB: D'Agostino et al., "Universal ATM Video Coding Architecture".
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Fernsehsignal- und ATM-Zellen-Umschaltsystem zu schaffen, das sowohl ein Fernsehsignal als auch eine ATM-Zelle zu einem Teilnehmer liefern kann, der an ein ATM-Schaltnetzwerk angeschlossen ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Fernsehsignal- und ATM-Zellen-Umschaltsystem in einem Vermittlungsstellengerät zum Durchführen eines Datenumschaltens von ATM-Zellen und zum Versorgen eines Kanals unter Fernsehsignalen einer Vielzahl von Kanälen, die von einer Quelle zu einem Teilnehmer übertragen werden, geschaffen, wobei das System folgendes aufweist: eine Fernsehsignalübertragungseinheit zum Übertragen von Fernsehsignalen in Form von ATM-Zellen, eine ATM-Umschalteinheit zum Umschalten von ATM-Zellendaten, die andere als Fernsehsignale sind, eine Fernsehsignalzellen- Einfugeschaltung, die betriebsmäßig mit der Fernsehslgnalübertragungseinheit und der ATM-Umschalteinheit verbunden ist, zum Empfangen einer Vielzahl von Kanälen von Fernsehsignalen von der Fernsehsignalübertragungseinheit und zum Empfangen von ATM-Zellendaten, die andere als die Fernsehsignale sind, nachdem sie durch die ATM- Umschalteinheit umgeschaltet ist, und eine Einheit zum Auswählen eines bestimmten Kanals, die betriebsmäßig mit einer Vielzahl von Multiplexschaltungen verbunden ist, zum Liefern eines Kanalbestimmungssignals zu jedem der Multiplexer in Übereinstimmung mit einer Anfrage von einem entsprechenden Teilnehmer, wobei jede der Multiplexschaltungen einen Kanal der Fernsehsignale in Übereinstimmung mit dem Kanalbestimmungssignal auswählt.
Die Fernsehsignal-Einfügeschaltung weist vorzugsweise eine Demultiplexschaltung auf, die betriebsmäßig mit der ATM- Umschalteinheit verbunden ist, zum Demultiplexen der Ausgabe der ATM-Umschalteinheit zum Liefern einer Vielzahl von Ausgaben entsprechend jeweiliger Teilnehmer, und die Vielzahl von Multiplexschaltungen, die betriebsmäßig jeweils mit den Ausgängen der Demultiplexschaltung verbunden sind und mit der Fernsehsignalübertragungseinheit verbunden sind, und zwar jeweils zum Multiplexen der demultiplexten ATM-Zelle, die von einem entsprechenden Ausgang der Demultiplexschaltung empfangen wird, und einen Kanal der gemäß einer Anfrage vom entsprechenden Teilnehmer ausgewählten ATM-Zellen, wodurch eine Einwege-Kommunikaticn der Fernsehsignale von der Quelle zu den Teilnehmern und eine Zweiwege-Kommunikation von Daten, die andere als die Fernsehsignale sind, zwischen dem Netzwerk und den Teilnehmern ausgeführt werden.
Bei dem obigen System ist eine ATM-Zelle in jedem Kanal der Fernsehsignale mit einem VCI-Bereich versehen, und wenn eine der Multiplexschaltungen eine ATM-Zelle erfaßt, die das Fernsehsignal des Kanals darstellt, der von einem Teilnehmer angefragt wird, schreibt die Multiplexschaltung einen VCI, der anzeigt, daß der Zielort der ATM-Zelle der Teilnehmer ist, in den VCI-Bereich.
Bei dem obigen System wird auch jede der Vielzahl von Multiplexschaltungen in der Fernsehsignal-Einfügeschaltung durch einen Token betrieben, der durch die Vielzahl von Multiplexschaltungen zirkuliert, um eine ATM-Zelle zum entsprechenden Teilnehmer auszugeben.
Die obige Aufgabe und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden beim Lesen der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen leichter verstanden, wobei:
Fig. 1 ein Diagramm eines Fernsehsignal- und ATM- Zellen-Umschaltsystems gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 2 ein Diagramm eines Fernsehsignal- und ATM- Zellen-Umschaltsystems gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 3 ein Diagramm eines Fernsehsignal- und ATM- Zellen-Umschaltsystems gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 4 ein Diagramm eines Netzwerksystems ist, in dem die vorliegende Erfindung implementiert ist;
Fig. 5 ein Diagramm ist, das den Aufbau eines Konzentrators gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 6 ein Diagramm einer Zellen-Einfügeschaltung im in Fig. 5 gezeigten Konzentrator ist; und
Fig. 7 ein Diagramm ist, das den Aufbau der in Fig. 5 gezeigten Multiplexschaltung zeigt.
Fig. 1 ist ein Konstruktionsdiagramm eines Fernsehsignal- und ATM-Zellen-Umschaltsystems gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
In Fig. 1 ist 60 ein Kabelfernsehendverschluß (CATV-HE), der eine Quelle zum übertragen bzw. Senden einer Vielzahl von Kanälen CH0, CH1, CH2, ... von Fernsehsignalen ist, 61 ist ein Schalter (STM-SW) für ein synchrones Übertragungsverfahren vom normalen Raummultiplextyp zum Umschalten der Fernsehsignale in Übereinstimmung mit Anfragen von den Teilnehmern, um eine Vielzahl von Fernsehsignalausgaben zu liefern, die zu den jeweiligen Teilnehmern geführt werden; 62 ist ein Multiplexer (MUX) zum Multiplexen von ATM-Zellen von Daten von einem Netzwerk aus beispielsweise einem öffentlichen Netz von 64 kHz, die andere als die Fernsehsignale sind, zum Ausgeben multiplexter ATM- Zellen von beispielsweise 150 MHz; 63 ist ein Schalter (ATM- SW) für ein asynchrones Übertragungsverfahren zum Umschalten der ATM-Zellen zum Ausgeben von beispielsweise 1,2 GHz-ATM- Zellen; 64 ist ein Demultiplexer (DMX) zum Demultiplexen der 1,2 GHz-ATM-Zellen in ATM-Zellen von 150 MHz entsprechend jeweiliger Teilnehmer; 65 stellt Multiplexschaltungen dar, und zwar jeweils zum Multiplexen des Fernsehsignals und der ATM-Zelle entsprechend einem Teilnehmer; 66 stellt Teilnehmer-Schnittstellenschaltungen (SINF) dar; und 67 stell: Netzwerkendverschlüsse (NT) dar, und zwar jeweils zum Zuführen eines der Kanäle von Fernsehsignalen und Daten, die andere als die Fernsehsignale sind, zu jedem der Teilnehmer.
Bel dem in Fig. 1 gezeigten Aufbau werden Digitalsignale für eine normale Datenkommunikation, eine Personalcomputer- Kommunikation, Sprache und so weiter in Form von ATM-Zellen zum Multiplexer 62 eingegeben und werden multiplext, dann umgeschaltet und durch den ATM-SW 63 verbunden, durch den Demultiplexer demultiplext, um jeweiligen Teilnehmern zu entsprechen, und werden zum Multiplexer 65 eingegeben.
Andererseits werden Kabelfernsehsignale (digitale Signale) vom CATV-HE 60 als jeweilige Kanäle (CH0, CH1, ...) ausgegeben und werden zu den STM-SW 61 eingegeben. In Antwort auf Anfragen von jeweiligen Teilnehmern führt der Raummultiplexschalter STM-SW 61 ein Umschalten und eine Verbindung mittels Software durch. Somit werden Signale eines gewunschten Kanals zu den Ausgangsleitungen entsprechend jeweiligen Teilnehmern ausgegeben und werden zu den Multiplexschaltungen 65 eingegeben, die derart vorgesehen sind, daß sie den jeweiligen Teilnehmerschaltungen 66 entsprechen.
Somit werden eine Einwege-Kommunikation der Fernsehsignale von der Quelle zu den Teilnehmern und eine Zweiwege- Kommunikation der Daten, die andere als die Fernsehsignale sind, zwischen dem Netzwerk und den Teilnehmern ausgeführt.
Jedoch hat das in Fig. 1 gezeigte System folgenden Nachteil.
Die jeweiligen Teilnehmerschaltungen 66 sind über Teilnehmerleitungen mit den Netzwerkendverschlüssen 67 verbunden. Mit jedem Netzwerkendverschluß 67 ist eine Vielzahl von Endverschlußadaptern (die in Fig. 1 nicht gezeigt sind, aber in Fig. 4 gezeigt sind) parallel angeschlossen. In Entsprechung zu den Endverschlußadaptern sind eine TV-Einheit, ein Personalcomputer, ein Datenterminal und so weiter jeweils derart angeschlossen, daß eine Kommunikation zwischen einer Vielzahl von Einheiten möglich ist. Es ist anzumerken, daß zwischen der Teilnehmerschaltung 66 und dem Netzwerkendverschluß 67 eine Übertragung beispielsweise gemäß einem STS-n (einem synchronen Übertragungssignalpegel n) durchgeführt wird. Wenn es auf dem Pegel 3 (STS-3) ist, wobei n = 3, wird eine Übertragung mit 155,52 Mbps (Megabits pro Sekunde) durchgeführt.
Wenn der STS-3 verwendet wird, bilden die ATM-Zellen an jedem Ausgang des Demultiplexers 64 etwa ein 150 MHz-Band, das durch VCIs (virtuelle Aufruf-Identifikationen) in den jeweiligen ATM-Zellen geteilt werden kann. Jedoch sind die durch den STM-SW 61 geführten Fernsehsignale nicht die ATM- Zellen, sondern haben ein breiteres Band als jede ATM-Zelle. Wenn ein Kanal des Fernsehsignals 150 MHz breit ist, und die Kommunikationsleitung zwischen der Teilnehmerschaltung 66 und einem Endverschluß des Teilnehmers nur 155 MHz zuläßt, ist die Leitung nach unten nur durch einen Kanal des Fernsehsignals besetzt, so daß eine Kommunikation von Signalen, die andere als das Fernsehsignal sind, nicht auftreten können, weil die ATM-Zellen zeitweilig in einem Puffer (nicht gezeigt) gespeichert sind, aber das Fernsehsignal ein kontinuierliches Signal ist, so daß es nicht gepuffert wird, sondern dazu ausgewählt wird, von den Multiplexern 65 mit einer Priorität ausgegeben zu werden, selbst während die ATM-Zellen darauf warten müssen, den Multiplexer zu durchlaufen. Da das Fernsehsignal durch eine Einwege-Kommunikation übertragen wird, wird die Leitung nach oben leer.
Selbst wenn eine Kommunikation von der Multiplexschaltung 65 durch die Teilnehmerschaltung 66 zum Teilnehmer durch beispielsweise 600 MHz (STS-12) anstelle des obigen Beispiels von STS-3 ermöglicht wird, und wenn ein 3/4-Band (450 MHz) immer für das Fernsehsignal reserviert wird, kann nur ein 1/4-Band (150 MHz) für Signale verwendet werden, die andere als die Fernsehsignale sind. Es wird angenommen, daß ein Kanal des Fernsehsignals 150 MHz verwendet. Dann empfängt bei dem obigen Beispiel ein Teilnehmer immer drei Kanäle von Fernsehsignalen gleichzeitig. Daher gibt es ein Problem, das darin besteht, daß für eine Kommunikation, die eine andere als die Fernsehsignalübertragung ist, nur ein 1/4-Band (150 MHz) verwendet werden kann. Es kann einen Fall geben, bei dem 150 MHz unzureichend für eine Kommunikation ist, die eine andere als die Fernsehsignalübertragung ist. Weiterhin kann in diesem Fall, da die Leitung in der Richtung nach unten das breite 3/4-Band einer Einwege-Kommunikation der Fernsehsignale verwendet, die Leitung in Richtung nach oben nicht ein derartiges breites Band verwendet. Daher gibt es ein Verwendungshäufigkeiten-Ungleichgewichtsproblem zwischen der Leitung nach unten und der Leitung nach oben. Weiterhin gibt es eine schlechte Effizienz, wenn Einheiten für das breite Band vorgesehen sind, weil die Einheiten für das breite Band bei einer Kommunikation durch die Leitung nach oben nicht verwendet werden können. Darüber hinaus ist das für ein Videobild fürs Fernsehen nötige Band im allgemeinen 70 bis 80 MHz, und selbst für HD-(Hochdichtes)-TV ist es 110 bis 120 MHz, so daß das gesamte Band von 150 MHz für einen Kanal nicht verwendet werden kann.
Fig. 2 ist ein Blockdiagramm eines Fernsehsignal- und ATM- Zellen-Umschaltsystems gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, von dem gedacht wird, daß es den oben beschriebenen Nachteil beim in Fig. 1 gezeigten System entfernt. Bei dem Aufbau in Fig. 2 ist 68 ein Konzentrator (dargestellt durch RE: eine Abkürzung für Fernelektronik) zum Konzentrieren einer Vielzahl von Teilnehnerleitungen an einer Stelle weit weg von einem Netz, wie beispielsweise einem LAN, 680 und 681 sind Faser- Schnittstellen (FIFN) zum Herstellen von Schnittstellen zu dem CATV-HE 60 bzw. einem durch optische Fasern verbundenen Netz, 682 stellt Multiplexschaltungen dar, 683 ist ein ATM- SW, 684 ist eine Demultiplexschaltung, und die SINFs 66 sind dieselben Teilnehmerschaltungen wie jene, die in Fig. 1 gezeigt sind.
Bei diesem Aufbau wird ein vom CATV-HE 60 ausgegebenes Fernsehsignal durch einen ATM-Zellengenerator 601 in das Format einer ATM-Zelle umgewandelt, die zur FINF 680 eingegeben wird. Die Signale, die andere als die Fernsehsignale sind, werden zur FINF 681 eingegeben. Sowohl die Fernsehsignale als auch die normalen Daten in Form von ATM-Zellen werden durch die Multiplexschaltungen 682 jeweils multiplext und werden durch die ATM-SW 683 umgeschaltet. Der Demultiplexer 684 trennt die ATM-Zellen in Signale, die den jeweiligen Teilnehmern entsprechen, und die separaten Signale werden zu den Teilnehmerschaltungen 66 ausgegeben.
Somit kann eine Einwege-Kommunikation des Fernsehsignals und eine Zweiwege-Kommunikation von Daten, die andere als die Fernsehsignale sind, möglich sein.
Das in Fig. 2 gezeigte System hat jedoch auch den folgenden Nachteil.
Im ATM-SW 683 hat nämlich eine ATM-Zelle im allgemeinen nur einen einzigen Zielort als Teilnehmer. Daher kann ein Kanal des Fernsehsignals zu nur einem einzelnen Teilnehmer geliefert werden, so daß eine Rundfunkfunktion, bei der das Signal im selben Kanal zu einer Vielzahl von Teilnehmern übertragen wird, nicht realisiert werden kann. Selbst wenn eine Rundfunkübertragung im in Fig. 2 gezeigten System möglich gemacht wird, so daß eine vom CATV-HE 60 empfangene ATM-Zelle immer zu allen Teilnehmern geliefert wird, wird die Verwendungshäufigkeit der ATM-SW 683 erhöht, so daß das Kommunikationsband für eine andere Kommunikation (Datenkommunikation, Fernsehen, Telefon und so weiter) zwischen Teilnehmern sehr eng wird, was in einer schlechten Effizienz resultiert.
Genauer gesagt kann in dem in Fig. 2 gezeigten System, wenn eine mit einem VCI für jeden Kanal des jeweiligen Fernsehkanals versehene ATM-Zelle gesendet wird, der Konzentrator RE keine Rundfunkfunktion durchführen, weil bei der Vermittlungsstellenoperation eine Zelle zu nur einer einzigen Zielortstelle (Zielort) übertragen wird. Wenn eine Vermittlungsstellenoperation derart durchgeführt wird, daß eine Rundfunk-Zelle zu allen Teilnehmern geliefert wird, gibt es ein derartiges Problem, daß Speicher, die an jeweiligen Kreuzungsstellen der ATM-SW vorgesehen sind, immer verwendet werden, z.B. n x 80 MHz (n ist die Anzahl der Rundfunkkanäle), so daß das für andere Zwecke (Datenkommunikation, Televisionstelefon, Personalcomputer Kommunikation und so weiter) verwendbare Band schmal wird.
Da das Fernsehsignal ein extrem breites Übertragungsband benötigt, kann keine effiziente Vermittlung und Verbindung durch das in Fig. 1 oder in Fig. 2 gezeigte System durchgeführt werden. Daher ist eine Verbesserung dieses Systems gewünscht worden.
Fig. 3 ist ein Diagramm eines Fernsehsignal- und ATM-Zellen- Umschaltsystems gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
In Fig. 3 ist 1 eine Zellen-Einfügeeinheit zum Einfügen einer Fernsehsignalzelle eines bestimmten Kanals in Datensignalzellen, die von einem ATM-Schalter ausgegeben werden und andere als die Fernsehsignale sind; 10 ist eine Demultiplexschaltung; 11 stellt Multiplexschaltungen dar, die entsprechend jeweiligen Teilnehmern vorgesehen sind; 2 ist eine Einheit zum Auswählen eines bestimmten Kanals; 3 ist ein ATM-Schalter (ATM-SW); und 4 ist eine Fernsehsignalübertragungseinheit zum übertragen von Mehrkanal-Fernsehsignalen, die durch einen ATM- Zellengenerator 41 zu ATM-Zellen gemacht sind.
Wie es aus Fig. 3 zu sehen ist, werden bei dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung die Fernsehsignale, die durch den ATM-Zellengenerator 41 zu ATM- Zellen gemacht sind, ohne ein Durchlassen durch den ATM- Schalter 3 in einem Teil einer Teilnehmerschnittstelle eingefügt.
Bei einer Operation des in Fig. 3 gezeigten Systems werden ATM-Zellen von Datensignalen, die andere als die Fernsehsignale sind, vom ATM-Schalter 3 ausgegeben und zur Zellen-Einfügeeinheit 1 eingegeben. In jeder ATM-Zelle sind, wie es wohlbekannt ist, eine VPI (virtuelle Pfadidentifikationsnummer) und eine VCI (virtuelle Kanalidentifikationsnummer) im Anfangsblock enthalten, d.h. die fünf voranstehenden Oktette der ATM-Zelle. Die VCI zeigt einen bestimmten Teilnehmer als Zielort der ATM-Zelle an. Die Demultiplexschaltung 10 trennt die ATM-Zellen, die zu Zielort-Teilnehmern zu führen sind, gemäß den VCIs. Die getrennten ATM-Zellen werden zu den Multiplexern 11 entsprechend den jeweiligen Teilnehmern eingegeben. Es ist anzumerken, daß in Fig. 3 der Einfachheit halber nur zwei Multiplexer 11 gezeigt sind, die Anzahl der Multiplexer jedoch dieselbe wie die Anzahl von Teilnehmern ist.
Andererseits werden von der Fernsehsignalübertragungseinheit 4 Mehrkanalfernsehsignale als multiplexte ATM-Zellen ausgegeben und werden zu den jeweiligen Multiplexschaltungen 11 in der Zellen-Einfügeeinheit 1 eingegeben. Die ATM-Zellen von der Demultiplexschaltung 10 und ein Kanal der Fernsehshgnale, die aus den Mehrkanal-Fernsehsignalen ausgewählt werden, die von der Fernsehslgnalübertragungseinheit 4 ausgegeben werden, werden ausgewählt und multiplext, um zu den Teilnehmerseiten übertragen zu werden.
Der aus den Mehrkanal-Fernsehsignalen auszuwählende Kanal wird durch die Einheit 2 zum Auswählen eines bestimmten Kanals bestimmt. Wenn die Einheit 2 zum Auswählen eines bestimmten Kanals über einen D-Kanal, der in einem dienstintegrierten Digitalnetz (ISDN) als Kanal zum Durchführen von Steuersignalen zwischen einem Teilnehmer und dem Schalter verwendet wird, die Nummer des Kanals empfängt, die von einem Teilnehmer gewünscht wird, gibt die Einheit 2 einen Befehl zum Auswählen des Kanals zu einer oder mehreren der Multiplexschaltungen 11 aus.
In Antwort auf den Befehl erfaßt jede der Multiplexschaltungen 11 die ATM-Zelle des Fernsehsignals des angefragten Kanals unter den Fernsehsignalen einer Vielzahl von Kanälen, wandelt den Zielort (die VCI) in der Zelle in eine VCI des Teilnehmers um, der an die Multiplexschaltung 11 angeschlossen ist, und sendet die Zelle zur Teilnehmerseite.
Somit können die jeweiligen Teilnehmer von den Multiplexschaltungen 11 ATM-Zellen von Datensignalen empfangen, die andere als die Fernsehsignale sind, und ATM- Zellen des Fernsehsignals des Anfragekanals.
Fig. 4 ist ein Systemaufbaudiagramm eines Netzes, in dem die vorliegende Erfindung implementiert ist; Fig. 5 ist ein Diagramm des Aufbaus eines Ausführungsbeispiels eines Konzentrators; Fig. 6 ist ein Diagramm des Aufbaus einer Zellen-Zinfügeeinheit; und Fig. 7 ist ein Diagramm des Aufbaus einer Multiplexschaltung.
In Fig. 4 ist 20 ein Netz, wie beispielsweise ein lokales Netz (LAN), das derart ausgebildet ist, daß es eine Schleife durch ein optisches Kabel für eine Fernsehrundfunkübertragung (fur ein Einwege-Kommunikation in der unteren Seite) und durch zwei optische Kabel für verschiedene Daten, die andere als die Fernsehsignale (für eine Zweiwege-Kommunikation) ist; 21 stellt optische Faser-Schleifenmultiplexer (dargestellt durch FLM) zum Verbinden verschiedener Einheiten mit dem Netz 20 dar; 22 ist eine Steuerstelle (CO); 23 ist ein CATV-HE für eine Fernsehrundfunkübertragung, die durch die Steuerstelle 22 gesteuert wird; 24 stellt Konzentratoren (dargestellt durch RE zum Konzentrieren mehrerer Teilnehmerleitungen und zum Durchführen eines Umschaltens und eines Verbindens dar; 25 stellt Netzwerkendverschlüsse (NT) der jeweiligen Teilnehmerleitungen dar; 26 stellt Endverschlußadapter (dargestellt durch TA) zum Herstellen von Schnittstellen zwischen einer Vielzahl von Endverschlüssen dar, die mit den jeweiligen Teilnehmerleitungen und den NTs zu verbinden sind.
In bezug auf normale Datensignale zwischen mehreren Teilnehmern, die andere als die Fernsehsignale sind, werden Pfade von einem Konzentrator 24 durch einen FLM 21, das Netz 20, einen weiteren FLM 21, einen Konzentrator 24, einen Netzendverschluß (NT) 25 und Endverschlußadapter (TA) 26 zu verschiedenen Endverschlüssen (Personalcomputern, Faksimilegeräten, Telefonanlagen, etc., die in der Figur nicht gezeigt sind) eingestellt, so daß durch Verwenden von ATM-Zellen zwischen ihnen eine Kommunikation durchgeführt wird.
Die Fernsehsignale mehrere Kanäle vom CATV-He 23 für eine Fernsehrundfunkübertragung werden im CATV-HE 23 zu ATM-Zellen gemacht, oder werden bei irgendeiner Stufe entlang dem Weg (beispielsweise beim RE 24) zu ATM-Zellen gemacht. Dann werden die ATM-Zellen durch ein optisches Kabel für die Fernsehsignale im Netz (NW) 20 zu den FLMS 21 übertragen, mit denen die Konzentratoren 24 verbunden sind. In den FLMs 21 werden die ATM-Zellen verzweigt und zu den Konzentratoren (RE) 24 eingegeben, von welchen aus die ATM-Zellen die Netzendverschlüsse (NT) 25 entsprechend den jeweiligen Teilnehmern erreichen. Von den Netzendverschlüssen (NT) 25 aus werden die ATM-Zellen zu einem der TV-Endverschlüsse (nicht gezeigt) in den jeweiligen Endverschlußadaptern (TA) 26 für die Teilnehmer geführt.
Fig. 5 zeigt ein Beispiel des Aufbaus des Konzentrators (RE) 24, der in Fig. 4 gezeigt ist.
In Fig. 5 sind die Bezugszeichen 20 bis 23 jeweils das Netz, der FLM und der CATV-HE, wie es in Fig. 4 gezeigt ist, und 30 stellt einen Konzentrator (entsprechend 24 in Fig. 4) dar. Im Konzentrator 30 stellt 31 eine optische Faserschnittstelle (bezeichnet mit FINF) zum Verarbeiten von ATM-Zellen normaler Daten, die andere als die Fernsehsignale für eine Rundfunkübertragung sind, dar; 32 ist eine optische Faserschnittstelle (die auch mit FINF bezeichnet ist) zum Verarbeiten der ATM-Zellen von Fernsehsignalen für eine Rundfunkübertragung; 33 ist eine Multiplexschaltung (MUX); 34 ist ein ATM-Schalter (ATM-SW) ; 35 ist eine Fernsehsignalzellen- (TV-Zellen-)Einfügeschaltung; 36 und 37 sind Teilnehmerschaltungen (SINF), die derart vorgesehen sind, daß sie den jeweiligen Teilnehmern entsprechen; und 38 ist ein Aufrufprozessor (CPR).
Bei einer Operation des Konzentrators 24 führt dann, wenn die Fernsehsignale vom CATV-HE 23 durch den FLM 21 zur FINF 32 eingegeben werden, die FINF 32 sie direkt zur TV-Zellen- Einfügeschaltung 35, wenn die Fernsehsignale zu ATM-Zellen gemacht worden sind. Wenn die Fernsehsignale vom FLM 21 nicht zu ATM-Zellen gemacht sind, macht die FINF 32 sie zu ATM- Zellen und führt sie dann zur TV-Zellen-Einfügeschaltung 35.
ATM-Zellen normaler Datensignale, die andere als die Fernsehsignale sind, laufen durch den FLM 21 und die FINF 31 zur Multiplexschaltung (MUX) 33, in der eine Vielzahl von Eingaben (nur eine ist in der Figur der Einfachheit halber gezeigt) multiplext werden, und dann wird ein Umschalten im ATM-SW 34 bewirkt. Die Ausgabe davon wird zur Demultiplexschaltung (DMX) 350 in der TV-Zellen- Einfügeschaltung 35 eingegeben.
Die TV-Zellen-Einfügeschaltung 35 besteht aus der Demultiplexschaltung (DMX) 350 und den Multiplexschaltungen (MUX) 351 und 352 zum Multiplexen der ATM-Zellen von der Demultiplexschaltung 350 und der ATM-Zellen eines Kanals, der von den Fernsehsignalen bestimmt wird.
Wenn der CPR 38 eine Kanalinformation eines Fernsehsignals empfängt, das vom Teilnehmer durch einen Steuerkanal (D-Kanal genannt) angefordert wird, der zwischen dem Teilnehmerendverschluß und dem CPR 38 durch die mit jedem Teilnehmer verbundene Teilnehmerschaltung (SINF) 36 oder 37 ausgebildet wird, erzeugt der CPR 38 einen Befehl, der zur Multiplexschaltung 351 oder 352 in der TV-Zellen- Einfügeschaltung 35 gegeben wird. Es ist anzumerken, daß der CPR 38 den Zustand der übertragungsoperationen in den FINFs 31 und 32 erfaßt, um den übertragungszustand der ATM-Zellen zu erfassen.
Fig. 6 zeigt ein Beispiel des Aufbaus der TV-Zellen- Einfügeschaltung. Es ist jedoch anzumerken, daß Fig. 6 nur den Aufbau für die SINF 36 in der TV-Zellen-Einfügeschaltung 35 für einen Teilnehmer zeigt.
In Fig. 6 ist 350 ein Teil der Demultiplexschaltung (DMX) für einen Teilnehmer. Die Demultiplexschaltung 350 ist durch dasselbe Zeichen 350 wie in Fig. 5 dargestellt. Das Bezugszeichen 351 stellt die Multiplexschaltung (MUX) 351 in Fig. 5 dar, und SINF 36 und CPR 38 sind dieselben Einheiten wie jene, die in Fig. 5 gezeigt sind. Eine Leitung führt ATM-Zellen normaler Daten, die vom ATM-SW 34 in Fig. 5 übertragen werden. Eine Leitung führt ATM-Zellen von Fernsehslgnalen, die von der FINF 32 übertragen werden. Eine Leitung verbindet den DMX 350 und den MUX 351, um einen Ring zu bilden, um dort hindurch einen Token zu führen. Und eine Leitung ist mit der SINF 36 verbunden, die derart vorgesehen ist, daß sie einem Teilnehmer entspricht.
Während der Operation der in Fig. 6 gezeigten Vorrichtung werden dann, wenn eine ATM-Zelle normaler Daten von der Leitung zum DMX 350 eingegeben wird, wobei eine VCI im Anfangsblock der ATM-Zelle enthalten ist, und die Daten in einer Einstelleinheit 3502, in der dem Teilnehmer eine VCI zugeordnet wird, durch eine Koinzidenzschaltung 3501 verglichen. Wenn sie übereinstimmen, speichert die Koinzidenzschaltung 3501 die ATM-Zelle in einen Speicher (nicht gezeigt), von wo die ATM-Zelle zur Leitung ausgegeben wird. Die Ausgabe der ATM-Zelle zur Leitung d wird durch den Token gesteuert, der durch die Leitung läuft, die eine Schleife bildet. Die Steuerung durch den Token wird später unter Bezugnahme auf Fig. 7 beschrieben. Somit wird die ATM-Zelle normaler Daten, die andere als die Fernsehsignale sind und als Zielort den Zielortteilnehmer haben, von den anderen ATM-Zellen durch den Demultiplexer 350 getrennt und daraus ausgegeben.
Es ist anzumerken, daß in der Koinzidenzschaltung 3501 anstelle eines Vergleichens der VCIs, wenn ein wohlbekanntes Verfahren verwendet wird, bei dem Tag-Daten entsprechend dem Zielort zur ATM-Zelle hinzugefügt werden, es auch möglich ist, daß Tag-Daten, die den Zielort des Teilnehmers anzeigen in der Einstelleinheit 3502 eingestellt werden können, und eine Koinzidenz mit den Tag-Daten der eingegebenen ATM-Zelle erfaßt werden kann.
Zur Multiplexschaltung 351 wird eine ATM-Zelle eines Fernsehsignals über die Leitung eingegeben. Im Anfangsblock der ATM-Zelle des Fernsehsignals werden Daten, die einen Kanal anzeigen, als VCI eingestellt, wenn das Fernsehsignal im CATV-HE 23 oder in der FINF 32 zur ATM-Zelle gemacht ist. Beispielsweise wird CH1 (Kanal 1) durch VCI = 1 ausgedrückt, CH2 wird durch VCI = 2 ausgedrückt, ..., und CHn wird durch VCI= n ausgedrückt.
Andererseits stellt, wie es in bezug auf Fig. 5 beschrieben ist, dann, wenn der CPR 38 Kanalinformation (eine erforderliche Kanalnummer) des Fernsehsignals empfängt, das von einem Teilnehmer über den Steuerkanal (D-Kanal) angefragt wird, der CPR 28 die VCI der Kanalinformation in einer Einstelleinheit 3512 im MUX 351 ein. Beispielsweise dann, wenn er CH1 ist, wird "1" eingestellt. Eine Koinzidenzschaltung 3511 im MUX 351 vergleicht die VCI im Anfangsblock der ATM-Zelle des Fernsehsignals und den Wert in der Einstelleinheit 3512. Wenn sie übereinstimmen, wird die ATM-Zelle des Fernsehsignals in einem Speicher (nicht gezeigt) gespeichert, und wenn der MUX 351 den Token über die Leitung empfängt, wird die ATM-Zelle des Fernsehsignals aus dem Speicher gelesen, um ausgegeben zu werden, und sie wird mit der ATM-Zelle vom Demultiplexer 350 multiplext. Die multiplexten ATM-Zellen werden zur Leitung ausgegeben.
Fig. 7 zeigt ein Beispiel des Aufbaus der Multiplexschaltung (MUX) 351 in Fig. 6.
In Fig. 7 sind 3511 und 3512 die Koinzidenzschaltung bzw. die Einstellschaltung, die dieselben sind wie jene, die in Fig. 6 gezeigt sind, und 3513 ist eine VCI-Umwandlungsschaltung; 3514 ist ein FIFO-(First-In-First-Out)-Register, und 3515 ist eine Lesesteuerschaltung.
Bei einer Operation der in Fig. 7 gezeigten Schaltung werden in der Einstelleinheit 3512 die Kanalnummer, die von einem Teilnehmer angefragt wird, der durch den CPR 38 in Fig. 5 bestimmt wird, und die VCI-Daten des Teilnehmers (VCI, die fur eine Kommunikation mit dem Zielortteilnehmer zugeordnet ist) eingestellt. Wenn ein Fernsehsignal (etwa 1,2 GHz) über die Leitung zum MUX 351 eingegeben wird, werden die VCI im Anfangsblock der ATM-Zelle und die in der Einstelleinheit 3512 eingestellte Kanalnummer in der Vergleichsschaltung 3511 verglichen. Wenn sie übereinstimmen, wird ein Signal (ausgedrückt durch GATE) zum Öffnen eines Gatters zum FIFO- Register 3514 geführt, wodurch ein Datensignal (ausgedrückt durch DATEN) der ATM-Zelle zum FIFO-Register 3514 eingegeben.
Ebenso wird die VCI-Umwandlungsschaltung 3513 durch die Komzidenzausgabe von der Koinzidenzschaltung 3511 betrieben. Die VCI-Umwandlungsschaltung 3513 wandelt die VCI um oder schreibt sie neu, welche eine Kanalnummer darstellt, die im FIFO-Realster 3514 gespeichert ist, in die VCI-Daten des in der Einstelleinheit 3512 eingestellten Zielortteilnehmers.
Die Inhalte des FIFO-Registers 3514 werden von der Lesesteuerschaltung 3513 in einer First-In-First-Out-Weise gelesen. Die Leseoperation wird ausgeführt, wenn der Token, der durch die Leitung zirkuliert, die in Fig. 6 gezeigt ist, den MUX 351 erreicht, und die gelesene ATM-Zelle wird zur Leitung ausgegeben, um mit der ATM-Zelle vom in Fig. 6 gezeigten DMX 350 multiplext zu werden. Das multiplexte Signal wird der SINF (Teilnehmerschnittstelle) 36 zugeführt. Obwohl der detaillierte Aufbau des DMX 350 (Fig. 6) nicht gezeigt ist, wird gleich zur Fig. 7 eine ATM-Zelle normaler Daten, ole andere als das Fernsehsignal sind, zeitweilig in einem FIFO gespeichert, und wenn der Token den DMX 350 erreicht, wird die ATM-Zelle zur Leitung ausgelesen.
Aus der vorangehenden Beschreibung wird klar, daß gemäß der vorliegenden Erfindung CATV-Fernsehsignale mit ATM-Zellen in einem öffentlichen Netz, wie beispielsweise einem ISDN- oder ATM-Netz multiplext werden können. Weiterhin kann ein Band effizient verwendet werden, verglichen mit dem Fall, wenn ein Fernsehsignal gemäß einem STM (einem synchronen Übertragungsverfahren) umgeschaltet wird. Beispielsweise dann, wenn ein STM (synchrones Übertragungsverfahren) verwendet wird, und wenn eine Übertragungsleitung von 150 MHz verwendet wird, wird das gesamte Band von 150 MHz selbst für Daten mit einer Bandbreite von 80 MHz verwendet. Gegensätzlich dazu wird dann, wenn die 80 MHz-Daten zu ATM- Zellen gemacht werden, nur das 80 MHz-Band verwendet. Daher kann ein 70 MHz-Band eingespart werden (150 MHz - 80 MHz).
Ebenso kenn durch Einfügen des Fernsehsignals, ohne es durch einen ATM-Schalter durchzulassen und vor der Teilnehmerschaltung (SINF), das Band im ATM-Schalter effizient verwendet werden, so daß eine Kommunikation normaler Daten, die andere als das Fernsehsignal sind, einen Überschuß bezüglich des Frequenzbandes erhalten. Wenn beispielsweise n Kanäle der Fernsehsignale im ATM-Schalter nicht verwendet werden, können etwa 80 MHz x n (Kanäle) effizient verwendet werden.

Claims

1. Fernsehsignal- und ATM-Zellen-Umschaltsystem in einem Vermittlungsgerät zum Durchführen eines Umschaltens von Daten von ATM-Zellen und zum Zuführen eines Kanals unter Fernsehsignalen einer Vielzahl von Kanälen, die von einer Quelle zu einem Teilnehmer übertragen werden, wobei das System folgendes aufweist:

eine Fernsehsignalübertragungseinrichtung (4) zum Übertragen von Fernsehsignalen in Form von ATM-Zellen;

eine ATM-Umschalteinrichtung (3) zum Umschalten von ATM-Zellendaten, die andere als die Fernsehsignale sind;

eine Fernsehsignalzellen-Einfügeschaltung (1), die betriebsmäßig mit der

Fernsehsignalübertragungseinrichtung (4) und der ATM- Umschalteinrichtung (3) verbunden ist, zum Empfangen einer Vielzahl von Kanälen der Fernsehsignale von der Fernsehsignalübertragungseinrichtung (4) und zum Empfangen der ATM-Zellendaten, die andere als die Fernsehsignale sind, nachdem sie durch die ATM- Umschalteinrichtung (3) umgeschaltet ist; und

eine Einrichtung (2) zum Auswählen eines bestimmten Kanals, die betriebsmäßig mit einer Vielzahl von Multiplexschaltungen (11) verbunden ist, zum Liefern eines Kanalbestimmungssignals zu jedem der Multiplexer (11) in Übereinstimmung mit einer Anfrage vom entsprechenden Teilnehmer, wobei jede der Multiplexschaltungen (11) derart betreibbar ist, daß sie einen Kanal der Fernsehsignale in Übereinstimmung mit dem Kanalbestimmungssignal auswählt.

2. Fernsehsignal- und ATM-Zellen-Umschaltsystem nach Anspruch 1, wobei

die Fernsehsignal-Einfügeschaltung (1) folgendes aufweist:

eine Demultiplexschaltung (10), die betriebsmäßig mit der ATM-Umschalteinrichtung (3) verbunden ist, zum Demultiplexen der Ausgabe der ATM-Umschalteinrichtung (3), um eine Vielzahl von Ausgaben entsprechend jeweiliger Teilnehmer zu liefern; und

die Vielzahl von Multiplexschaltungen (11), die betriebsmäßig mit den jeweiligen Ausgängen der Demultiplexschaltung (10) verbunden sind und mit der Fernsehsignalübertragungseinrichtung (4) verbunden sind, wobei jede zum Multiplexen der demultiplexten ATM-Zelle dient, die von einer entsprechenden Ausgabe der Demultiplexschaltung (10) empfangen wird, und eines Kanals der ATM-Zellen, die gemäß einer Anfrage vom entsprechenden Teilnehmer ausgewählt wird;

wodurch eine Einwege-Kommunikation der Fernsehsignale von der Quelle zu den Teilnehmern und eine Zweiwege- Kommunikation der Daten, die andere als die Fernsehsignale sind, zwischen dem Netz und den Teilnehmern ausgeführt werden.

3. Fernsehsignal- und ATM-Zellen-Umschaltsystem nach Anspruch 2, wobei eine ATM-Zelle in jedem Kanal der Fernsehsignale mit einem VCI-Bereich versehen ist, und wobei dann, wenn eine der Multiplexschaltungen eine ATM- Zelle erfaßt, die das Fernsehsignal des Kanals darstellt, der von einem Teilnehmer angefragt wird, die Multiplexschaltung eine VCI, die anzeigt, daß der Zielort der ATM-Zelle der Teilnehmer ist, in den VCI-Bereich schreibt.

4. Fernsehsignal- und ATM-Zellen-Umschaltsystem nach Anspruch 2, wobei jede der Vielzahl von Multiplexschaltungen (11) in der Fernsehsignal- Einfügeschaltung durch einen Token betrieben wird, der durch die Vielzahl von Multiplexschaltungen (11) zirkuliert, um eine ATM-Zelle zum entsprechenden Teilnehmer auszugeben.