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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bereitstellen von
Telekommunikation zwischen einem an einem nahen Ende befindlichen
und mindestens einem an einem entfernten Ende befindlichen Telekommunikations-Endgerät, wobei
jedes Telekommunikations-Endgerät
einen Codec aufweist. Jenes Verfahren umfasst die Schritte, eine
Telekommunikation zwischen dem an einem nahen Ende befindlichen
Telekommunikations-Endgerät
und dem an einem entfernten Ende befindlichen Telekommunikations-Endgerät einzurichten.
Auf diesen folgt der Schritt, durch den Codec vom an einem nahen
Ende befindlichen Telekommunikations-Endgerät ein Abtasten anzuwenden,
wenn entsprechend einer Breitbandcodiertechnik codiert wird, während die
resultierenden Zeitschlitze zu Rahmen zusammengesetzt werden, die
unter Verwendung eines Real-Time-Protokolls (RTP) über ein
paketvermitteltes Netz zum an einem entfernten Ende befindlichen
Telekommunikations-Endgerät zu übertragen
sind. Außerdem
betrifft die vorliegende Erfindung ein an einem nahen Ende befindliches
Telekommunikations-Endgerät,
das einen Codec umfasst, der gemäß dem obigen
Verfahren eine Breitbandcodiertechnik für eine Telekommunikation zwischen
jenem an einem nahen Ende befindlichen Telekommunikations-Endgerät und mindestens
einem an einem entfernten Ende befindlichen Telekommunikations-Endgerät anwendet.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch einen computerausführbaren
Softwarecode, der durch den Codec vom an einem nahen Ende befindlichen
Telekommunikations-Endgerät für jene Telekommunikation
auszuführen
ist. Der Code umfasst einen Code zum Zusammensetzen der Zeitschlitze,
die aus dem Abtasten resultieren, beim Codieren zu Rahmen, die über ein
paketvermitteltes Netz zum an einem entfernten Ende befindlichen
Telekommunikations-Endgerät
zu übertragen
sind.
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Allgemeiner Stand der Technik
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Telekommunikationssysteme
wie z. B. das öffentliche
Telefonnetz (Public Switched Telephone Network, PSTN) und Nebenstellenanlagen
(NstA) sind im Allgemeinen wohl bekannt. Das PSTN wird jetzt als
digitales System angesehen, das fähig ist, Daten mit einer theoretischen
Geschwindigkeit von 64 Kilobit pro Sekunde (kbit/s) zu transportieren.
Trotz vieler Verbesserungen an der Kapazität, der Effizienz und der Leistung, der
am PSTN im Laufe der Jahre vorgenommen wurden, ist die Sprachqualität aus mehreren
Gründen
immer noch auf etwas begrenzt, das unterhalb von „hoher
Sprachqualität" liegt. Verantwortlich
für die
begrenzte Sprachqualität
ist die Art und Weise, in der das PSTN Sprache von einem Telekommunikations-Endgerät an ein
anderes liefert.
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Beim Übertragen
von Sprache von einem Telekommunikations-Endgerät an ein anderes finden mehrere
Umformungen statt. Die Schallwellen der Sprache des Anrufers werden
durch das Mikrofon im Telefon-Handapparat des an einem nahen Ende
befindlichen Telekommunikations-Endgeräts, das durch eine Endstellenleitungs-Schnittstellenschaltung
mit einer Vermittlungsstelle in der Nachbarschaft des Anrufers verbunden
ist, in elektrische analoge Signale umgewandelt. Letztere nehmen
Aufgaben wie z. B. Stromversorgung des Telekommunikations-Endgeräts, Detektieren,
wenn der Anrufer den Hörer
abnimmt oder auflegt, und Klingelnlassen des Telekommunikations-Endgeräts wahr,
wenn dies erforderlich ist. Ein Codierer-Decodierer (Codec) wandelt
die analogen Sprachsignale in einen digitalen Datenstrom um zur
einfachen Lenkung durch das Netz und Lieferung an die Vermittlungsstelle,
die sich in der (an einem entfernten Ende befindlichen) Nachbarschaft
des Empfängers
befindet, wo der digitale Datenstrom zurück in elektrische analoge Signale
umgewandelt wird. Dann wandelt der Handapparate-Lautsprecher des
an einem entfernten Ende befindlichen Telekommunikations-Endgeräts schließlich das
analoge Signal in Schallwellen um, die durch den Zuhörer gehört werden.
Derselbe Prozess findet in der entgegengesetzten Richtung statt
und ermöglicht
es dem Anrufer, die Sprache des Empfängers zu hören.
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Einer
der Gründe
dafür,
dass das PSTN die Sprachqualität
begrenzt, ist der, die Aufrufkapazität des Netzes durch Verringern
der Datenrate jedes Anrufs zu erhöhen. Das PSTN beschränkt jeden
digitalen Sprachdatenstrom auf 64 kbit/s. Erreicht wird dies durch
Abtasten des Sprachsignals mit einer Rate von 8 kHz und Herausfiltern
jedweder Frequenzen kleiner als 200 Hz und größer als 3,4 kHz. Gemäß einer
so genannten μ-Law-Codierung
in den USA oder eine A-Law-Codierung in Europa wird auch Amplitudenkompression
verwendet, die in einem Datenstrom von 8 bit (ein Byte pro Wort),
8 kHz (Abtastrate) resultiert. Diese Amplitudenkompression ist Teil
einer PCM-Codiertechnik (Pulse Code Modulation) gemäß ITU-T-Empfehlung G.711.
Das Umkehren dieses Prozesses am Empfangsende reproduziert die Sprache
des Anrufers, jedoch ohne die ursprüngliche Qualität. Dieser
Kompressions- und Expansions-(Kompander-)-Prozess des G.711-Algorithmus fügt dem Signal
Verzerrungen hinzu und verleiht einem Telefongespräch die ihm
eigene „niedrige
Wiedergabetreue"- Qualität. Sie hat
direkten Bezug zu der verwendeten schmalen Bandbreite von etwa 3,5
kHz.
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Anstelle
von PCM-Codecs können
durch ein Telekommunikationssystem digitale Sprachcodecs genutzt
werden, um Audiosignale in einer von den herkömmlichen PCM-Codiertechniken verschiedenen
Art und Weise zu übertragen.
Unter der Annahme, dass eine geeignete Übertragungsbandbreite verfügbar ist,
können derartige
Audiocodecs Sprachübertragungen
mit verbesserter Wiedergabetreue dadurch bereitstellen, dass Audiocharakteristika
wie z. B. Klangfarbe, Tonhöhe,
Resonanz und dergleichen in das übertragene
Signal einbezogen werden. Beispielsweise können durch Ausnutzen der 64-kbit/s-Fähigkeit
aktueller Telefonnetze Breitband-Sprachcodecs
entworfen werden, um Telefonanrufe mit hoher Wiedergabetreue anstelle
herkömmlicher Audioanrufe
bereitzustellen, die den PCM-Codierungs-Protokollen unterliegen.
Derartige Anrufe mit hohen Wiedergabetreuen können unter Verwendung einer
Bandbreite übertragen
werden, die 3,5 kHz überschreitet, z.
B. 7 kHz bei einer auf 16 kHz erhöhten Codec-Abtastung mit wiederum
einem Byte pro Abtastung oder Wort.
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Aufgrund
der aktuellen Standards, die Telekommunikationssysteme regeln, können Audiocodecs
nicht durchgängig
in den vielen Vermittlungsstellen implementiert werden, die zu einem
gegebenen Telekommunikationssystem gehören. Dementsprechend kann eine
Ende-zu-Ende-Sprachverbindung
mit hoher Wiedergabetreue möglicherweise
nicht immer erreicht werden, wenn eine der jeweiligen Vermittlungsstellen
keine kompatiblen Audiocodecs benutzt. Selbst wenn beide Enden (nahe
und entfernte Enden) Sprachkommunikation mit hoher Wiedergabetreue
unterstützen,
muss es einen Mechanismus geben, durch den die Vermittlungsstellen
kommunizieren können,
um zu ermitteln, ob (und welche) Breitband-Audiocodierungsprotokolle
unterstützt werden.
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In
EP 1565010 A1 ist
ein Verfahren zum Bereitstellen einer Kommunikationssitzung mit
optimierter Audioqualität
zwischen einem an ein nahen Ende befindlichen und mindestens einem
an einem entfernten Ende befindlichen Telekommunikations-Endgerät beschrieben.
Ein derartiges Verfahren basiert auf der Anforderung, dass mindestens
der Codec des an einem nahen Ende befindlichen Telekommunikations-Endgeräts in der
Lage ist, zwei alternative Codiertechniken anzuwenden, die zum selben
Audiokompressionsprotokoll gehören.
Wenn das an einem nahen Ende befindliche Telekommunikations-Endgerät ein Datenpaket
vom an einem entfernten Ende befindlichen Telekommunikations-Endgerät nach dem
Einrichten der Kommunikationssitzung empfangt, während der das Audiokompressionsprotokoll
eingerichtet worden ist, ermittelt das an einem nahen Ende befindliche
Telekommunikations-Endgerät aus dem
empfangenen Datenpaket die Codiertechnik, die durch das an einem
entfernten Ende befindliche Telekommunikations-Endgerät verwendet
wird. Eine derartige Ermittlung erfolgt durch Analysieren des Inhalts
des Headers des empfangenen Pakets. In dem Fall, dass die ermittelte
Codiertechnik auf einer unterschiedlichen alternativen Codiertechnik
des Audiokompressionsprotokolls basiert, das anfangs durch das an
einem nahen Ende befindliche Telekommunikations-Endgerät verwendet
wurde, wird eine Anpassung vorgenommen. Die Implementierung eines
derartigen Verfahrens impliziert, dass in dem Fall, dass der Codec
des an einem entfernten Ende befindlichen Telekommunikations-Endgeräts nur unter
Verwendung von Schmalbandcodiertechnik arbeitet, der Codec des an
einem nahen Ende befindlichen Telekommunikations-Endgeräts, der
standardmäßig eine
Breitbandcodiertechnik anwendet, auf eine Schmalbandcodiertechnik
zurückgreift.
Falls jene an einem nahen Ende befindlichen und an einem entfernten
Ende befindlichen Telekommunikations-Endgeräte an einer Konferenzschaltung
mit einem dritten an einem entfernten Ende befindlichen Telekommunikations-Endgerät beteiligt
sind, das selbst mit einem Codec ausgestattet ist, der mit einer
Abtastung entsprechend einer Breitbandcodiertechnik arbeitet, wird
aufgrund des Vorhandenseins eines einzigen Telekommunikations-Endgeräts, das
Schmalbandcodiertechnik anwendet, die ganze Konferenzschaltung unter
Verwendung derartiger mangelhafter Schmalbandcodiertechnik durchgeführt. In
diesem Kontext geht der Vorteil, von einer Telekommunikation unter
Verwendung von Breitbandcodiertechnik mindestens zwischen den zwei
Telekommunikations-Endgeräten
zu profitieren, die mit einem Codec ausgestattet sind, der eine
derartige Abtastung anwenden kann, einfach verloren.
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In
US 2004/0013122 sind
Verfahren und Systeme zum Bereitstellen von Breitband-Sprachdienst über Telekommunikations-Vermittlungsstellen
beschrieben. Ein Anruf kann von einem Breitband-Telekommunikationsgerät zu einem
anderen Telekommunikationsgerät über einen
Gateway veranlasst werden, der einem oder mehreren Telekommunikationsnetzen
zugeordnet ist. Dann können
ein oder mehrere Digitalsignale für den Anruf reserviert werden,
wenn eine Telekommunikations-Vermittlungsstelle, die einem oder
mehreren der Telekommunikationsnetze zugeordnet ist, ermittelt,
dass mindestens ein Zeitschlitz verfügbar ist, um eine Übertragung
des Anrufs an das andere Telekommunikationsgerät zu gestatten. Danach kann
ein Breitbandsignal, das aus dem Digitalsignal umgewandelt wurde,
das den Anruf vom Gateway zum anderen Telekommunikationsgerät transportiert, über eine
Telekommunikations-Schnittstelle, wie durch die Telekommunikations-Vermittlungsstelle
bestimmt, zum anderen Telekommunikationsgerät weitergegeben werden.
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In
US 2003/0224815 ist
ein Verfahren und eine Vorrichtung für Breitband-Sprach- und optional
-Daten-Konferenzschaltungen über
einen Telekommunikationsnetz-Kanal zwischen mindestens zwei Breitbandkommunikationsgeräten beschrieben.
Ein beispielhaftes Verfahren umfasst das Aufbauen einer Audio-Verbindung, das Verifizieren
der Breitbandfähigkeit
zwischen den mindestens zwei Breitband-Telekommunikationsgeräten, das
Trainieren von Modems der mindestens zwei Breitbandkommunikationsgeräte für die Leitungsbedingungen
und das Einstellen der Leitungsbedingungen der Telekommunikationsverbindung
zwischen den Kommunikationsgeräten.
Sobald eine Breitbandverbindung aufgebaut worden ist, können Audio
und Daten gleichzeitig ausgetauscht werden.
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Kurzdarstellung der Erfindung
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Angesichts
des Obigen ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren,
ein an einem nahen Ende befindliches Telekommunikations-Endgerät und einen
computerausführbares
Softwarecode bereitzustellen, die das Ausüben von Telekommunikation möglicherweise
mit einem an einem entfernten Ende befindlichen Telekommunikations- Endgerät erlauben
und durch Bereitstellen der Option des Anwendens einer Schmalbandcodiertechnik
arbeiten, ohne den Vorteil einer Breitbandcodiertechnik zu verlieren.
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Diese
Aufgabe wird gemäß der Erfindung
durch Anwenden eines Verfahrens zum Bereitstellen von Telekommunikation
zwischen einem an einem nahen Ende befindlichen und mindestens einem
an einem entfernten Ende befindlichen Telekommunikations-Endgerät gelöst, wobei
jedes Telekommunikations-Endgerät
einen Codec aufweist. Das Verfahren umfasst den Schritt, eine Telekommunikation
zwischen jenem an einem nahen Ende befindlichen Telekommunikations-Endgerät und dem
an einem entfernten Ende befindlichen Telekommunikations-Endgerät einzurichten,
gefolgt durch den Schritt, durch den Codec vom an einem nahen Ende
befindlichen Telekommunikations-Endgerät ein Abtasten anzuwenden,
wenn entsprechend einer Breitbandcodiertechnik codiert wird, während die
resultierenden Zeitschlitze zu Rahmen zusammengesetzt werden, die unter
Verwendung eines Real-Time-Protokolls (RTP) über ein paketvermitteltes Netz
zum an einem entfernten Ende befindlichen Telekommunikations-Endgerät zu übertragen
sind. Das Verfahren umfasst den weiteren Schritt, die abgetasteten
Zeitschlitze, wenn die Breitbandcodiertechnik angewendet wird, gemäß der Parität der laufenden
ganzzahligen Nummer von den abgetasteten Zeitschlitzen zusammenzusetzen,
um zwei Rahmenarten zu erzeugen, eine mit allen Zeitschlitzen, die
durch gerade laufende Nummern identifiziert sind, die andere mit
den übrigen
Zeitschlitzen, die durch ungerade laufende Nummern identifiziert
sind. Das Verfahren gemäß der Erfindung
umfasst auch den Schritt, dass in dem Fall, dass beim Empfang derartiger
zwei Rahmenarten eine Breitbanddecodiertechnik angewendet wird,
die Zeitschlitze beim Wiedergeben an jenem an einem entfernten Ende
befindlichen Telekommunikations-Endgerät gemäß der anfänglichen
Abfolge wieder zusammengesetzt werden.
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In
einer vorteilhaften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist das Verfahren derart implementiert,
dass jede der zwei Rahmenarten über
einen spezifischen RTP-Strom zum an einem entfernten Ende befindlichen
Telekommunikations-Endgerät übertragen
wird, während
die zwei Rahmenarten eine Zeitmarke aufweisen, wobei die Zeitmarken
mindestens über
die Verwendung derselben Referenzuhr zueinander in Beziehung stehen.
In letzterem Fall mag von Interesse sein, dass jene zwei unterschiedlichen
RTP-Ströme
durch dieselbe Zieladresse, aber unterschiedliche Ports des an einem
entfernten Ende befindlichen Telekommunikations-Endgeräts identifiziert
sind.
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Gemäß einer
anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird deren Aufgabe durch die Verwendung
eines an einem nahen Ende befindlichen Telekommunikations-Endgeräts gelöst, das
einen Codec umfasst, der gemäß dem obigen
Verfahren eine Breitbandcodiertechnik für eine Telekommunikation zwischen jenem
an einem nahen Ende befindlichen Telekommunikations-Endgerät und mindestens
einem an einem entfernten Ende befindlichen Telekommunikations-Endgerät anwendet.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung setzt das an einem nahen Ende befindliche
Telekommunikations-Endgerät
beim Empfangen von Zeitschlitzen, die durch ein an einem entfernten
Ende befindliches Telekommunikations-Endgerät weitergeleitet werden, das
das Verfahren gemäß der Erfindung
anwendet, die empfangenen Zeitschlitze gemäß der anfänglichen Abfolge derartiger
zwei Rahmenarten wieder zusammen, wenn der Codec des an einem nahen
Ende befindlichen Telekommunikations-Endgeräts eine Breitbanddecodiertechnik
anwendet.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird die Aufgabe auch durch einen computerausführbaren
Softwarecode gelöst,
der durch den Codec vom an einem nahen Ende befindlichen Telekommunikations-Endgerät für jene Telekommunikation
auszuführen
ist. Jener Code umfasst Code zum Zusammensetzen der Zeitschlitze,
die aus dem Abtasten resultieren, beim Codieren zu Rahmen, die unter
Verwendung von RTP über
ein paketvermitteltes Netz zum an einem entfernten Ende befindlichen
Telekommunikations-Endgerät zu übertragen
sind. Der Code ist dadurch gekennzeichnet, dass das Zusammensetzen
der abgetasteten Zeitschlitze durch den Codec vom an einem nahen
Ende befindlichen Telekommunikations-Endgerät unter Berücksichtigung der Parität der laufenden
ganzzahligen Nummer von den Zeitschlitzen erfolgt, um zwei Rahmenarten
zu erzeugen, eine mit allen Zeitschlitzen, die durch gerade laufende
Nummern identifiziert sind, die andere mit den übrigen Zeitschlitzen, die durch
ungerade laufende Nummern identifiziert sind.
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Vorteilhafterweise
sind alle Ausführungsformen
gemäß der Erfindung
derart definiert, dass sie besonders dafür ausgelegt sind, für eine Konferenzschaltung
zwischen einem an einem nahen Ende befindlichen Telekommunikations-Endgerät und mehr
als einem an einem entfernten Ende befindlichen Telekommunikations-Endgerät verwendet
zu werden. In jenem Fall überträgt das an
einem nahen Ende befindliche Telekommunikations-Endgerät mit dem
Codec, der eine Breitbandcodiertechnik anwendet, an alle an der
Konferenzschaltung beteiligten an einem entfernten Ende befindlichen
Telekommunikations-Endgeräte
die beiden Rahmenarten unabhängig
von der Codier- und Decodiertechnik, die durch den Codec vom an
einem entfernten Ende befindlichen Telekommunikations-Endgerät angewendet
wird.
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Vorteilhafte
Weiterentwicklungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen, der
folgenden Beschreibung und den Zeichnungen beschrieben.
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Beschreibung der Zeichnungen
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird jetzt unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen
weiter erläutert,
wobei
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1 ein
schematisches Beispiel aufgezeichneter Sprache nach der Zeit und
der entsprechenden Abtastung ist;
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2 ein
schematisches Bild des Zusammensetzens von abgetasteten Zeitschlitzen
gemäß der Erfindung
ist;
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3 ein
Diagramm der Verbindungen zwischen den Telekommunikations-Endgeräten ist,
die an einer Konferenzschaltung beteiligt sind, gemäß der Erfindung.
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Ausführliche Beschreibung bevorzugter
Ausführungsformen
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Das
Problem, das unter Verwendung der vorliegenden Erfindung zu lösen ist,
ist besonders relevant, wenn mehrere Telekommunikations-Endgeräte an einer
Konferenzschaltung beteiligt sind, während nicht alle einen Codec
aufweisen, der eine Breitbandcodiertechnik anwendet. In
3 sind
drei Telekommunikations-Endgeräte
A, B und C gezeigt, wobei die Endgeräte A und B einen Codec umfassen,
der Breitbandcodiertechnik anwendet, während Endgerät C einen
Codec umfasst, der Schmalbandcodiertechnik anwendet. Wenn die Telekommunikations-Endgeräte A und
B allein an einer Telekommunikation beteiligt sind, kann eine Breitbandverbindung
zwischen jenen Endgeräten
A und B eingerichtet werden. Wenn eine Telekommunikation nur die
Endgeräte
B und C einbezieht, kann eine Schmalbandverbindung zwischen jenen
Endgeräten
eingerichtet werden. Ein Problem tritt auf, wenn eine Telekommunikation
zwischen den Endgeräten
A und B bereits unter Verwendung von Breitbandcodiertechnik läuft und
ein dritter Teilnehmer, hier Endgerät C, an der bereits laufenden
Telekommunikation beteiligt werden soll. Die in
EP 04290336 beschriebene Lösung impliziert
in jener Situation, dass die Verbindung zwischen A und B auf Schmalbandcodiertechnik
zurückgreift,
um den Spezifitäten
von Endgerät
C gerecht zu werden. Eine derartige Lösung weist mindestens aus zwei
Gründen
große Nachteile
auf:
Die Qualität
der Telekommunikation zwischen den Endgeräten A und B nimmt ab, da die
Telekommunikation zwischen A und B unter Verwendung von Breitbandcodiertechnik
begann.
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Die
grundlegende Idee gemäß der vorliegenden
Erfindung ist es, sowohl Schmalband- als auch Breitbandempfängern von
einem einzigen Ausgang mit hoher Bitrate aus Rechnung zu tragen.
In 1 ist ein Beispiel der aufgezeichneten Sprachamplitude
in einem Telekommunikations-Endgerät gezeigt, das einen Codec umfasst,
der eine Abtastung mit 8 kHz anwendet. Ein derartiger Codec wendet
eine Schmalbandcodiertechnik wie die an, die unter G.711 definiert
ist. In jenem Fall erfolgt ein Abtasten der Amplitude alle 125 μs, und jeder RTP-Rahmen
besteht aus Nutzdaten von 240 Abtastungen, wobei jede Abtastung
aus einem Byte besteht. Ein derartiger Rahmen umfasst außerdem am
Anfang bzw. am Ende einen Header und einen Trailer und weist eine Gesamtdauer
von 30 ms auf. Daher erzeugt ein Codec, der derartiges Schmalband-G.711
anwendet, alle 30 ms 240 Byte Nutzdaten. In dem Fall, dass die durch
den Codec angewendete Breitbandcodiertechnik dem Breitband-G.711 entspricht,
erzeugt ein derartiger Codec alle 30 ms zwei mal 240 Byte Nutzdaten
(wobei das Abtasten jetzt mit 16 kHz erfolgt). In 2 ist
der Weg zum Aufbauen von Rahmen gemäß der vorliegenden Erfindung
beim Anwenden von Breitbandcodiertechnik unter Verwendung von Breitband-G.711
als Beispiel beschrieben. Für
eine bestimmte Zeitmarke ti werden zwei
mal 240 Abtastungen erzeugt, wobei jede Abtastung aus einem Byte
besteht. Mit jenen 480 Abtastungen werden zwei Rahmen aufgebaut,
ein jeder von derselben Größe, wobei
die Nutzdaten aus 240 Abtastungen bestehen. Einer der Rahmen wird
durch Zusammensetzen aller Zeitschlitze erlangt, die durch gerade
laufende Nummern identifiziert sind, der andere hingegen mit den übrigen Zeitschlitzen,
die durch ungerade laufende Nummern identifiziert sind. Aus jener
Wahl wird deutlich, dass jeder der beiden Rahmen von derselben Zeitmarke
ti dadurch aufgebaut ist, dass jede zweite
erzeugte Abtastung aus den 480 Abtastungen auf sie gesteuert wird.
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Durch
Aufteilen der Zeitschlitze gemäß dem vorgeschlagenen
Verfahren ergibt sich, dass die jeweiligen Rahmen, die mit ungeraden
oder geraden Abtastungen aufgebaut sind, jeweils einem Schmalbandkanal entsprechen.
Wenn ein an einem entfernten Ende befindliches Telekommunikations-Endgerät einen
Codec umfasst, der eine Breitbanddecodiertechnik anwendet, ist es
nach dem Empfangen derartiger Rahmen jeweils mit geraden oder ungeraden
Abtastungen nur erforderlich, die Zeitschlitze gemäß der anfänglichen
Abfolge zuzuordnen, d. h. zu verschachteln oder neu zusammenzusetzen,
um einen einzelnen Breitbandkanal aufzubauen.
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Wenn
das Verfahren gemäß der Erfindung
im Falle einer Konferenzschaltung, wie in 3 gezeigt, mit
Telekommunikations-Endgeräten
A, B, die Breitbandcodecs umfassen, und Telekommunikations-Endgerät C, das
einen Schmalbandcodec umfasst, angewendet wird, kann die Verbindung
a zwischen A und B als vollständige
Breitbandverbindung behalten werden. Im Gegensatz dazu ist die Verbindung
zwischen den Telekommunikations-Endgeräten B und C derart, dass das
Telekommunikations-Endgerät
B an C unter Anwenden von Breitbandcodiertechnik überträgt (b),
während
das Telekommunikations-Endgerät
C an B unter Anwenden von Schmalbandcodiertechnik überträgt (b'). In jenem Fall
muss der Codec des Telekommunikations-Endgeräts C nur eine der zwei Rahmenarten
decodieren, die durch Telekommunikations-Endgerät B übertragen werden. Benötigt wird
eine Art Filterung. In einer bestimmten Ausführungsform gemäß der Erfindung
wird dies einfach erlangt, indem man beim Einrichten einer Telekommunikation
mit jedweder Art von Telekommunikation (hier A und B) einen einzelnen
Port auf das Telekommunikations-Endgerät C steuert. Dann empfängt der Schmalbandcodec
trotzdem, dass alle durch den Breitbandcodec vom Telekommunikations-Endgerät C gesendet
werden, nur eine der zwei Rahmenarten. Dieselbe Art von Verbindung
kann zwischen dem Telekommunikations-Endgerät C und dem Telekommunikations-Endgerät A (c bzw.
c') eingerichtet
werden.
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Beim
Implementieren des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung überträgt der Codec,
der die Breitbandcodiertechnik anwendet, zum an einem entfernten
Ende befindlichen Telekommunikations-Endgerät jede der zwei Rahmenarten über einen
spezifischen RTP-Strom, während
die zwei Rahmenarten eine Zeitmarke aufweisen, wobei die Zeitmarken
mindestens über
die Verwendung derselben Referenzuhr zueinander in Beziehung stehen.
Tatsächlich
stellt der RTP-Header jedes Rahmens ein Zeitmarkenfeld bereit, das
einen codierten Verweis auf die Zeit der Erstellung der Daten enthält. Betrachtet
man das in 2 skizzierte Beispiel, beträgt die Differenz
der Zeitschlitze ts0 und ts1 64,5 μs. Beim Empfang in dem Fall,
dass sowohl gerade als auch ungerade Rahmen korrekt verschachtelt
sind, wäre
die Echtzeitdifferenz zwischen jenen Nutzdaten gleich 15 ms, d.
h. der halben Rahmendauer. Daher wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen,
Zeitmarken zu definieren, die auf einen Mittelwert der Nutzdatenzeit
statt auf den Absolutwert des ersten Zeitschlitzes bezogen sind.
Für das
vorliegende Beispiel würden
in jenem Fall zwei aufeinander folgende Pakete (Rahmen) eine Zeitmarkendifferenz
gleich 15 ms aufweisen. Da beide Ströme separate RTP-Ströme verwenden
und da sie synchronisiert werden müssen, ist es dann erforderlich,
für eine
korrekte Beschickung desselben Zeitmarkenfeldes dieselbe Referenzuhr
gemeinsam zu nutzen. Eine Zuordnung der beiden RTP-Ströme kann
durch das CNAME-Feld der Real Time Control Protocol-Funktion (RTCP-Funktion)
mit Namen SDES erfolgen.
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Jedes
Paket von Rahmen enthält
einen Header. Und es kann eine Headererweiterung in der RTP-Spezifikation
beinhaltet sein. In jenem Fall wäre
es leichter, nicht relevante Rahmen zu verwerfen, während es möglicherweise
zu RTP-Headererweiterungs-
und Kompatibilitätsproblemen
mit Altcodecs führt.
Das RTP-Profil für
Audio- und Videokonferenz (siehe IETF rfc 1980) führt bis
zu 32 Codierungen auf, die durch ein Konferenzsteuerprotokoll definiert
werden können.
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Der
RTP-Header enthält
sowohl eine Zeitmarke, wie zuvor beschrieben, als auch eine Sequenznummer,
um das Neuordnen von Paketen zu ermöglichen und Paketverluste bei
der Ankunft zu detektieren. Die Sequenznummer muss in jedem der
Unterkanäle
in aufeinander folgender Weise vorliegen, um so Altschmalbandcodecs
gerecht zu werden. Um zu vermeiden, neue Codecschemata für die Kanäle einführen zu
müssen, wird
vorgeschlagen, vom AIFF-C-Audio-Austauschformat mit Interleaving
von Stereosignalen Gebrauch zu machen (siehe rfc 3551). Bei Verwendung
jenes Formats könnte
die folgende Änderung
vorteilhafterweise angewendet werden: So genannte linke und rechte
Abtastungen, die den Zeitschlitzen entsprechen, die jeweils durch
gerade oder ungerade Sequenznummern identifiziert sind, werden über zwei
unterschiedliche Ströme mit
Kanalbeschreibung 1 und 2 transportiert.
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Zu
Zwecken der Kompatibilität
mit Altcodecs werden PCMA oder PCMU als grundlegende vorgeschriebene
Codecs gewählt.
Andere Codecs wie z. B. die G.723- oder G.729-Familien leiden unter
nicht kompatiblen Interleaving-Eigenschaften. Hier wird nur lineare
oder logarithmische Kompression (A- oder μ-Law) betrachtet. Aber es könnte auch
eine andere Kompression beim Implementieren des Verfahrens gemäß der vorliegenden
Erfindung angewendet werden. Der Nutzdatentyp, wie durch rfc 3551
definiert, muss beim μ-Law 0
oder beim A-Law 8 sein, mit einem Kanal fester Rate und 8 kHz Abtastrate.
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In
dem Fall, dass die unterschiedlichen Pakete, die den zwei unterschiedlichen
Rahmenarten entsprechen, eine, bei der alle Zeitschlitze durch gerade
laufende Nummern identifiziert sind, und die andere, bei der die übrigen Zeitschlitze
durch ungerade laufende Nummern identifiziert sind, über zwei
spezifische RTP-Ströme übertragen
werden, d. h. nicht im selben RTP-Strom verschachtelt sind, kann
es von Vorteil sein, dass die Mehrfach-RTP-Sitzungen als unterschiedliche
Sitzungen mit derselben (möglicherweise
durch die Media-Specific-Access-Control-Protokoll-Adresse,
MAC-Adresse definierten) Zieladresse, aber unterschiedlichen Paaren
von Ports angesehen werden, die durch das User Datagram-Protokoll
UDP für
die RTP- und RTPC-Sitzungen definiert sind. Dies macht es möglich, gerade/ungerade
Pakete zu filtern, wenn eine Verbindung zu einem Altschmalbandcodec
besteht, während
die Kontinuität
zwischen nicht verschachtelten Pipes mit benachbarten Ports aufrechterhalten
wird. Es könnten
gerade und ungerade Portnummern gewählt werden, um zwischen beiden
RTP-Strömen
für die
einzige Zieladresse im Fall von Breitbandcodec-Betrieb zu unterscheiden.
In einer derartigen Situation könnte
es sein, dass der Anrufserver, üblicherweise
eine IP-NstA (IP-basierte Nebenstellenanlage), beim Einrichten einer
Telekommunikation zwischen einem an einem nahen Ende befindlichen
Telekommunikations-Endgerät
gemäß der vorliegenden
Erfindung und einem an einem entfernten Ende befindlichen Telekommunikations-Endgerät, das einen
Codec umfasst, der eine Schmalbandcodiertechnik anwendet, einen einzelnen
Port auf jede unterschiedliche MAC-Adresse steuert. Im Gegensatz
dazu könnte
jener Anrufserver beim Einrichten einer Telekommunikation zwischen
zwei Telekommunikations-Endgeräten, die
beide einen Codec umfassen, der eine Breitbandcodiertechnik anwendet,
zwei Ports auf dieselbe MAC-Adresse steuern.
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Die
Verwendung von einer Ausführungsform
gemäß der vorliegenden
Erfindung weist sogar einen weiteren Vorteil im Falle von Rahmenverlusten
während
der Übertragung über das
paketvermittelte Netz auf. Ein Verlust eines einzelnen Rahmens mit
z. B. 240 Abtastungen von je einem einzelnen Byte entspricht im
vorliegenden Kontext beim Anwenden von Breitbandcodiertechnik gemäß der vorliegenden
Erfindung dem Verlust von 1 Byte alle 2 Bytes. Dies unterscheidet
sich deutlich von der klassischen Situation des Verlustes eines Rahmens,
der den Verlust von 30 ms Zeit des Signals impliziert. Daher könnte die
vorliegende Erfindung ziemlich interessant sein, um einen guten
Paketverlustkaschieralgorithmus zu erzielen.
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Legende der Figuren
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Fig.
1
| voice | Sprache |
| header | Header |
| 240
samples | 240
Abtastungen |
| trailer | Trailer |
| rtp
frame | RTP-Rahmen |
| 8 kHz
sampling | 8-kHz-Abtastung |
Fig.
2
| timestamp | Zeitmarke |
| 240
even samples | 240
gerade Abtastungen |
| 240
odd samples | 240
ungerade Abtastungen |
| header | Header |
| trailer | Trailer |
Fig.
3
| WB
terminal | BB-Endgerät |
| NB
terminal | SB-Endgerät |
| even | gerade |
| odd | ungerade |