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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, eine Vorrichtung sowie
ein System zur Sprachübertragung
unter Verwendung eines Nahbereichsfunksystems sowie einer Internetverbindung
mit VoIP (Voice over Internet Protocol).
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Die
fortschreitende Entwicklung des Internets hat im Verlauf der letzten
Jahre zu einer starken Verbreitung von Internetanschlüssen sowohl
im privaten als auch im Firmenbereich geführt, wobei diese Anschlüsse durch
den beständig
wachsenden Anteil von xDSL-Technologien (Digital Subscriber Line)
zunehmend breitbandig ausgeführt
sind. Im Gegensatz zu der leitungsvermittelnden Verbindungstechnik
der klassischen Sprachkommunikation, bei der zwischen den Gesprächsteilnehmern
eine physikalische Leitung geschaltet wird, die während des
Gespräches nur
für diese
Teilnehmer zur Verfügung
steht, wird bei der Kommunikation über das Internet eine paketvermittelnde
Verbindungstechnik für
Daten angewendet, wobei die Daten aller Teilnehmer in kleine Pakete zerlegt
und gekennzeichnet werden und zeitgleich über eine physikalische breitbandige
Verbindung übertragen
werden. Die zeitgleiche Verwendung breitbandiger Verbindungen durch
mehrere Teilnehmer führt
zu kostengünstigeren
Lösungen
als die in der leitungsvermittelnden Verbindungstechnik praktizierte
Reservierung gesamter Leitungen.
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Auf
dem Gebiet der Sprachkommunikation haben schnurlose Telefonsysteme,
insbesondere nach dem DECT-Standard (Digital Enhanced Cordless Telecommunications)
einen hohen Verbreitungsgrad sowohl im privaten als auch im Firmenbereich erreicht.
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Um
den Benutzern die gewohnte schnurlose Telefonie mittels der oben
beschriebenen kostengünstigen
paketvermittelnden Verbindungstechnik zu ermöglichen, wurden sogenannte
schnurlose IP-Telefone entwickelt. Diese Telefone bereiten die Audiodaten
intern als VoIP-Pakete auf und besitzen für diese Aufgabe entsprechende
Audiocodecs zur Sprachdatenkomprimierung und Protokollumsetzer. Über eine
Funkschnittstelle, z. B. nach dem WLAN (Wireless Local Area Network)
802.11 Standard, und entsprechende schnurlose Zugangspunkte (Access Points)
können
diese Telefone eine VoIP-Verbindung über das
Internet aufbauen.
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Nachteilig
an diesen schnurlosen IP-Telefonen ist, dass sie zum einen durch
die benötigte
spezielle Hardware sehr teuer sind und zum anderen keine Telefonie über das
herkömmliche
Telefonnetz erlauben, also nur VoIP-Telefonate durchführen können.
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Weiterhin
sind spezielle DECT-VoIP-Basisstationen bekannt, die entsprechende
Audiocodecs zur Sprachdatenkomprimierung und Protokollumsetzer besitzen.
An diese Basisstationen angemeldete schnurlose Telefone können dann
mittels dieser Basisstationen eine Verbindung über das Internet aufbauen.
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Nachteilig
ist, dass bereits vorhandene DECT-Basisstationen nicht für die VoIP-Telefonie verwendet
werden können.
Werden zudem die für
ein bisher bestehendes DECT-Telefonsystem angeschafften DECT-Schnurlostelefone
an eine neue DECT-VoIP-Basisstation
eines anderen Herstellers angeschlossen, gehen alle proprietären und
dem Benutzer vertrauten Komfortfunktionen des Schnurlostelefons
verloren, die außerhalb
des allen DECT-Systemen gemeinsamen GAP-Standards (Generic Access
Profile) liegen.
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Es
ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren
und eine Vorrichtung zur Vertfügung
zu stellen, mit denen in einfacher und kostengünstiger Weise schnurlose VoIP-Telefonie unter
Beibehaltung und weiterhin uneingeschränkter Nutzung von bereits vorhandenen
Standardkomponenten für
die Sprach und Datenkommunikation ermöglicht wird.
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Diese
Aufgabe wird durch die Gegenstände der
Ansprüche
1 und 12 gelöst.
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Bevorzugte
Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstände der
Unteransprüche.
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Der
Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, ein VoIP-Modul, welches eine
Verbindung zu paketvermittelnden Datennetzen aufbauen kann, an einer herkömmlichen
Basisstation eines bestehenden Nahbereichsfunksystems als ein weiteres
gewöhnliches
mobiles Endgerät
dieses Nahbereichsfunksystems mittels einem übergeordneten Standard anzumelden,
der allen eventuellen proprietären
Ausprägungen
dieses Nahbereichs funksystems gemeinsam ist. Ist z. B. das Nahbereichsfunksystem
gemäß dem DECT-Standard ausgeführt, kann
sich das oben genannte VoIP-Modul mittels dem DECT-GAP-Standard an der
Basisstation eines jeden auf dem Markt befindlichen DECT-Systems anmelden,
unabhängig von
dessen Hersteller. Das VoIP-Modul wird also mit seiner Funktionalität so in
das bestehende DECT-System integriert, dass Betriebsart und Funktionsumfang
dieses Systems nicht verändert
werden. So stehen z. B. alle bisher nutzbaren proprietären, herstellerspezifischen
Komfortfunktionen der DECT-Telefonie
weiterhin zur Verfügung.
Das VoIP-Modul erscheint innerhalb des DECT-Systems als zusätzliches gewöhnliches
mobiles Endgerät, welches
von jedem an der Basisstation angemeldeten schnurlosen Telefon mit
einem internen Anruf angewählt
werden kann. Das VoIP-Modul lässt
sich zudem an ein bestehendes Datenübertragungssystem des Benutzers
anschließen
und funktioniert somit als Gateway zwischen dem Nahbereichs- bzw.
Telefonfunksystem und dem Datenübertragungssystem. Das
VoIP-Modul kann damit über
die üblichen
auf dem Markt befindlichen Produkte aus dem Modem-/Routerbereich
bzw. über
den bereits bestehenden Internetzugang des Benutzers auf das Internet zugreifen.
Das bedeutet, dass das schnurlose DECT-Telefon durch interne Anwahl des VoIP-Moduls
und unter Verwendung eines bestehenden Internetzugangs eine kostengünstige Sprachverbindung aufbauen
kann. Da bis auf das standardgemäße Anmelden
des VoIP-Moduls an der DECT-Basisstation und das standardgemäße Anschließen des
VoIP-Moduls an das bestehende Datennetz kein weiterer Eingriff in
die Daten- und Kommunikationsinfrastruktur des Benutzers vorgenommen
wird, wird durch die Erfindung ein einfacher, kostengünstiger
und herstellerunabhängiger
Mehrwert VoIP geschaffen, wobei der Benutzer ein vorhandenes DECT-Telefon sowohl als schnurloses
ISDN- bzw. analoges Telefon wie bisher benutzen kann, aber nun auch
als schnurloses VoIP-Telefon.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform besteht
das Kundensystem aus einer DECT-Basisstation mit analogem oder ISDN-Zugang
(Integrated Services Digital Network) an das Telekomfestnetz und
mehreren DECT-Telefonen für
schnurlose Telefonie, sowie einem ADSL-Modem (Asymmetric Digital
Subscriber Line) für
den breitbandigen Anschluss von PCs an das Internet. Die über das
Telekomfestnetz empfangenen Sprach- und Datensignale werden dabei über einen
ADSL-Splitter in geeigneter Weise entkoppelt. Die Verwendung eines
VoIP-Moduls als Endgerät
des DECT-Systems er laubt dann das zeitgleiche Führen eines ISDN-/Analogtelefonats und
eines VoIP-Telefonats
nach außen
mit zwei DECT-Schnurlostelefonen.
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Weitere
Vorteile sowie bevorzugte Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung ergeben sich im folgenden unter Bezugnahme
auf die beiliegenden Zeichnungen. Dabei zeigen die Zeichnungen im
einzelnen:
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1 eine
schematische Darstellung eines üblichen
Daten- und Sprachübertragungssystems;
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2 eine
schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Daten- und Sprachübertragungssystems;
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3 ein
Ablaufdiagram, das einzelne Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens
zur Sprachübertragung
aufzeigt, und
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4 eine
schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen VoIP-Moduls.
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Zur
Verdeutlichung der Erfindung werden nun die beigefügten Figuren
näher erläutert, wobei sich
entsprechende Komponenten mit gleichen Bezugszeichen versehen sind.
Die folgende Beschreibung der Figuren geht dabei von bevorzugten
Ausführungsformen
der Erfindung aus. So wird z. B. für das Nahbereichsfunksystem
der DECT-Standard
zugrunde gelegt. Diese Auswahl ist bevorzugt, jedoch ist die vorliegende
Erfindung nicht auf die Verwendung dieses Standard beschränkt. So
kann anstelle eines DECT-Systems jedes andere Nahbereichsfunksystem,
wie z. B. Bluetooth oder WDCT (World Wide Digital Communication
Technology) verwendet werden.
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1 zeigt
eine schematische Darstellung eines Daten und Sprachübertragungssystems,
wie es in vielen Firmen, aber auch privaten Haushalten realisiert
ist. Das DECT-Nahbereichsfunksystem
besteht dabei aus einer Basisstation 100 und mehreren schnurlosen
DECT-Telefonen 110, die mittels der DECT-Funkschnittstelle
an der Basisstation 100 angemeldet sind. Die Basisstation 100 wiederum
ist über
den Netzanschluss 120 NTBA (Network Termination for Basic
Access) und einen ADSL-Splitter 130 an das öffentliche
Telefonnetz 140 (PSTN, Public Switched Telefon Network)
angeschlossen. Der ADSL Splitter 130 dient dabei zur Entkopplung
von Sprach- und Datensignalen, die ihm über das PSTN 140 bzw.
das daran angeschlossene Internet zugeführt werden. Desweiteren ist
an den ADSL-Splitter 130 ein Datennetz bzw. LAN 150 (Local
Area Network) über
einen Modem/Router 160 für den breitbandigen Zugang
zum Internet angeschlossen. An das Datennetz 150 können mehrere
netzwerkfähige Endgeräte, wie
z. B. PCs 170, Laptops 180, Drucker 190,
Scanner 192, oder auch andere Netzkomponenten 194 sowohl über Kabel
als auch über
eine geeignete Funkschnittstelle, wie z. B. IEEE 802.11, angeschlossen
werden. Die Schnurlostelefone 110 und die Basisstation 100 können von
unterschiedlichen Herstellern sein, da die standardisierte DECT-GAP-Luftschnittstelle
in jedem DECT-System herstellerunabhängige Grundfunktionalitäten der Kommunikation
zur Verfügung
stellt. Im Normalfall werden jedoch Schnurlostelefone 110 und
Basisstation 100 ein herstellerabhängiges DECT-System darstellen,
wodurch eine Vielzahl weiterer proprietär realisierter Vermittlungs-
und Komfortfunktionen genutzt werden kann.
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Die
Basisstation 100 stellt dabei eine Funkzentralstelle dar,
an der alle Schnurlostelefone 110 angemeldet sind und über die
sowohl interne wie auch externe, das heißt in das PSTN 140 gehende Verbindungen
vermittelt werden können.
Interne Wahlvorgänge
werden dabei von externen Wahlvorgängen z. B. durch Drücken einer
Intern-Taste auf dem Schnurlostelefon 110 eingeleitet.
Durch nachfolgende Eingabe einer ein bestimmtes Schnurlostelefon 110 identifizierenden
Nummer wird dann eine Verbindung zwischen den zwei Schnurlostelefonen 110 hergestellt.
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2 zeigt
eine schematische Darstellung des aus 1 bekannten
Daten- und Sprachübertragungssystems,
in welches ein erfindungsgemäßes VoIP-Modul 200 eingefügt ist.
Das VoIP-Modul 200 ist dabei nach dem DECT-GAP-Standard über die Funkschnittstelle
an der Basisstation 100 angemeldet. Aus der Sicht der Basisstation 100 stellt
damit das VoIP-Modul 200 ein weiteres mobiles Endgerät neben
den anderen mobilen Endgeräten,
das heißt Schnurlostelefonen 110 dar.
Dementsprechend erhält
das VoIP-Modul 200 bei der Anmeldung an die Basisstation 100 ebenso
eine interne Nummer wie auch die Schnurlostelefone 110.
Somit kann eine interne Verbindung von einem Schnurlostelefon 110 zu dem
VoIP-Modul 200 über
die Basisstation 100 durch Drücken der Intern-Taste am Schnurlostelefon 110 und
nachfolgende Eingabe der das VoIP-Modul 200 identifizierenden
Nummer hergestellt werden. Da das VoIP-Modul 200 mit dem
Datennetz 150 und damit über den Modem/Router 160 und
den ADSL-Splitter 130 mit dem PSTN/Internet 140 verbunden
ist, wird auf diese Weise eine Verbindung des Schnurlostelefons 110 mit
dem Internet hergestellt. Die Verbindung zwischen dem VoIP-Modul 200 und
dem Datennetz 150 kann dabei sowohl über ein Netzkabel, wie z. B. Ethernet,
oder eine Funkschnittstelle, wie IEEE 802.11 erfolgen.
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Anhand
von 3 werden nun die Schritte der bevorzugten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens
erläutert,
die eine Sprachübertragung
unter Verwendung eines Nahbereichsfunksystems sowie einer Internetverbindung
ermöglichen.
Es wird dabei auf die in 2 gezeigte Ausführungsform Bezug
genommen. In einem ersten Schritt 310 erfolgt das Anmelden
der Endgeräte
des DECT-Nahbereichsfunksystems, das heißt der Schnurlostelefone 110 und
insbesondere des VoIP-Moduls 200 an der Basisstation 100.
Dann wird in Schritt 320 mittels eines internen Anrufs,
wie weiter oben bereits beschrieben, eine Verbindung zwischen einem
Schnurlostelefon 110 und dem VoIP-Modul 200 über die
Basisstation 100 hergestellt. In einem nächsten Schritt 330 werden
von dem anrufenden Schnurlostelefon 110 Wahlinformationen
an das VoIP-Modul 200 übermittelt,
die den zu rufenden Teilnehmer im Internet 140 identifizieren.
Die Wahlinformationen entsprechen der Internetadresse bzw. Telefonnummer
des zu rufenden Teilnehmers bzw. dessen VoIP-fähigen Endgerätes. Die Übermittlung
dieser Wahlinformationen kann dabei über ein DTMF-Verfahren (Dual
Tone Multi Frequency) oder über
ein anderes Verfahren zur Nachsendung von Wahlinformationen über eine bereits
bestehende Verbindung durchgeführt
werden, z.B. über
Spracherkennung oder über
Funkstandard-spezifische Subadressen. Ist der mit der übermittelten
Internet-Adresse
identifizierte Teilnehmer online und damit erreichbar (340),
wird in Schritt 350 mittels des an das Datennetz 150 angeschlossenen
VoIP-Moduls 200 ein Kanal zwischen dem anrufenden schnurlosen
Telefon 110 und dem Endgerät des zu rufenden Teilnehmers über den
Modem/Router 160, den ADSL-Splitter 130 und das
PSTN/Internet 140 aufgebaut. Schließlich werden in Schritt 360 die
von dem Schnurlostelefon 110 an das VoIP-Modul 200 geleiteten
Sprachsignale in VoIP-Daten konvertiert und andererseits die von
dem Endgerät
des gerufenen Teilnehmers mittels des Internets an das VoIP-Modul 200 geleiteten
VoIP-Daten in dem Standard des Nahbereichs systems entsprechende Sprachsignale
konvertiert. Ist in Schritt 340 der gerufene Teilnehmer
nicht erreichbar, wird eine entsprechende Information an von dem
VoIP-Modul 200 an das Schnurlostelefon 110 und
damit den Benutzer übermittelt
(370).
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Es
ist darauf hinzuweisen, dass das hier vorgestellte bevorzugte Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens
nicht zwingenderweise eine Verbindung zu einem gerufenen Teilnehmer über das öffentliche
Telefonnetz PSTN 140 herstellen muss, sondern auch eine
Verbindung zu einem an dem LAN 150 angeschlossenen VoIP-fähigen Endgerät aufbauen
kann. Beispielsweise weisen bei weiter verzweigten firmeninternen
LANs mehrere Endgeräte
eigene IP-Adressen auf. Zu diesen kann dann von einem Schnurlostelefon 110 über die
Basisstation 100 und das VoIP-Modul 200 eine Verbindung über das
firmeninterne LAN 150 aufgebaut werden.
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4 zeigt
eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen VoIP-Moduls.
Das erfindungsgemäße VoIP-Modul 200 umfasst
eine erste Kommunikationseinheit 410, eine Konvertierungseinheit 420,
eine zweite Kommunikationseinheit 430 und eine Steuereinheit 440.
Die erste Kommunikationseinheit 410 kommuniziert dabei
mit der Basisstation des Nahbereichsfunksystems über eine DECT-GAP-Schnittstelle 450,
während
die zweite Kommunikationseinheit 430 über eine LAN-Schnittstelle 460 mit
dem Datennetz 150 in Verbindung treten kann. Die erste
Kommunikationseinheit 410 beinhaltet einen DECT-Sendeempfänger 412 zum
Senden und Empfangen von Funksignalen und zum Umwandeln der Funksignale in
elektrische Signale sowie einen Basisbandprozessor 414 zur
Modulation und Demodulation. Die Konvertierungseinheit 420 beinhaltet
einen ADPCM/PCM-Konvertierer 422 (Adaptive Delta Pulse Code
Mudulation) zum Kodieren und dekodieren, mindestens einen Audiocodec 424 zur
Sprachdatenkompression, z. B. den G.729, und mindestens einen Protokollumsetzer 426,
der die mittels des ADPCM/PCM-Konvertierers 422 konvertierten
und mittels des Audiocodecs 424 komprimierten digitalen Sprachdaten
in ein VoIP-fähiges
Format, wie z. B. H.323 oder SIP umsetzt. Die zweite Kommunikationseinheit 430 schließlich umfasst
einen Sendeempfänger 432 zum
Senden von Wahlinformationen über die
LAN-Schnittstelle 460 und zum Senden und Empfangen von
VoIP-Daten über die
LAN-Schnittstelle 460. Die Steuereinheit 440 steuert
und regelt über
einen Mikroprozessor 442 die einzelnen Komponenten des
VoIP-Moduls 200; dabei kann der Mikroprozessor 442 zur
Datenspeicherung auf einen Speicher 444 zugreifen. Dadurch
können
z. B. Auswahlmöglichkeiten
bezüglich
des verwendeten Audiocodecs 424 oder des verwendeten Protokollumsetzers 426 angeboten
werden. Weiterhin wird dadurch auch eine leichte Aktualisierung
z. B. des verwendeten Audiocodecs 424 oder des verwendeten
Protokollumsetzers 426 ermöglicht.