DE102004045449B3 - Netzwerk, Telefonie-Endgerät und Verfahren zum Betreiben eines solchen Telefonie-Endgerätes im Netzwerk - Google Patents

Netzwerk, Telefonie-Endgerät und Verfahren zum Betreiben eines solchen Telefonie-Endgerätes im Netzwerk Download PDF

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Abstract

In einem Corporate Network ist ein Funk-Accesspoint vorgesehen, die Netzwerkschnittstelle in einem Telefonie-Endgerät als Funkschnittstelle ausgebildet und das Telefonie-Endgerät ein portables IP-Systemtelefon mit Sonderfunktionen, die auf der Grundlage eines Telefonanlagenprotokolls ausgeführt werden, wobei die Funkschnittstelle des Telefonie-Endgerätes die Sonderfunktionen mit den Sprachdaten getunnelt überträgt.

Description

  • Netzwerk, Telefonie-Endgerät und Verfahren zum Betreiben eines solchen Telefonie-Endgerätes im Netzwerk Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Telefonie-Endgerätes in einem Netzwerk, Wobei das Telefonie-Endgerät eine drahtlose Netzwerkschnittstelle aufweist, die bidirektional Sprachsignale digitalisiert und auf der Grundlage des Internet-Protokolls verpackt, sowie ein zugehöriges Telefonie-Endgerät bzw. ein Netzwerk, in dem ein solches Telefonie-Endgerät betrieben werden kann.
  • Nach ersten Ansätzen in den neunziger Jahren steht die IP-Telefonie im Begriff, immer größere Marktanteile im Bereich der Telekommunikation zu erobern.
  • Bei der IP-Telefonie werden die Sprachsignale digitalisiert und in Form von Datenpaketen unter Nutzung des Internet-Protokolls über ein Kommunikations-Netzwerk zum Gesprächspartner übertragen. Als Protokoll zur Sprachübertragung dient dabei in der Regel der H.323-Standard. Telefonie-Endgeräte können bei der IP-Telefonie sowohl Computer mit einer Netzwerkkarte, die über einen Lautsprecher und ein Mikrofon verfügen, als auch reguläre Telefone sein, die mit einer entsprechenden internetprotokollfähigen Netzwerkschnittstelle ausgerüstet sind. Das IP-Telefon ist dabei, ähnlich wie bei den Computern, über ein Netzwerkkabel an eine fest installierte Netzwerkdose angeschlossen.
  • Im IP-Telefon bzw. im IP-telefoniefähigen Computer werden gemäß dem H.323-Standard-Signalisierungsprotokoll die Sprachsignale in komprimierte digitale Signale umgesetzt und die komprimierten digitalen Sprachdaten zu Sprachpaketen für die Übertragung im Netzwerk verpackt. Ein an das Netzwerk angeschlossener Kommunikationsserver steuert dabei die Verbindungsprozesse. Der Kommunikationsserver ist in der Regel ein Gateway, das die IP-Adressen in Telefonnummern übersetzt und umgekehrt, die Zugangssteuerung unter Berücksichtigung der Netzauslastung übernimmt und die Netzwerkbandbreite verwaltet. Ein solches Gateway ist in der US 2002/0085517 A1 und der EP 1 318 644 A1 beschrieben; Aus der EP 1 09 8 575 A1 ist weiterhin bekannt, SS7 Signalisierungssignale über IP-Netze zu transportieren.
  • Nachteilhaft an den bekannten IP-Telefonie-Endgeräten, wie sie insbesondere im Businessbereich eingesetzt werden, ist die mangelnde Flexibilität. Bei einer Umgestaltung von Arbeitsplätzen in einem Unternehmen ist es in der Regel erforderlich, die IP-Telefonie-Endgeräte neu mit dem Firmennetzwerk zu verkabeln. Weiterhin weisen die herkömmlichen IP-Telefonie-Endgeräte auch nur einen begrenzten Leistungsumfang und Bedienkomfort auf, da der H.323-Standard nur wenige Leistungsmerkmale zulässt.
  • Bekannt sind weiter WLAN-Mobiltelefone, die jedoch nur einen sehr begrenzten Leistungsumfang und Bedienkomfort auf, da die Signalisierung mit dem Accesspoint ausschließlich mit den Leistungsmerkmalen, die durch das H.323-Signalisierungsprotokoll zur Verfügung gestellt werden, möglich ist. Zusätzliche Leistungsmerkmale können bei WLAN-Mobiltelefonen nur unter erheblichen Software-Aufwand durch Protokollerweiterung realisiert werden.
    •
  • Zielsetzung der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Betreiben eines Telefonie-Endgerätes in einem Netzwerk, ein entsprechendes Netzwerk und ein zugehöriges portables IP-Systemtelefon bereitzustellen, die einen großen Bedienkomfort ermöglichen.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren gemäß Anspruch 1, einen Netzwerk gemäß Anspruch 3 und einem Telefonie-Endgerät gemäß Anspruch 5 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Erfindungsgemäß ist zum Ausführen einer IP-Telefonates das Netzwerk mit einem Funk-Accesspoint versehen, die Netzwerkschnittstelle im Telefonie-Endgerät als Funkschnittstelle ausgebildet und das Telefonie-Endgerät ein Systemtelefon mit Sonderfunktionen, die auf der Grundlage eines Telefonanlagenprotokolls ausgeführt werden, wobei die Funkschnittstelle des Telefonie-Endgerätes die Sonderfunktionen mit den Sprachdaten getunnelt überträgt.
  • Mit der erfindungsgemäßen Auslegung der IP-Telefonie, bei der die IP-Telefone als Systemtelefone einen großen Leistungsumfang und Bedienkomfort besitzen und aufgrund ihrer Anbindung an das Netzwerk über eine Funkstrecke portabel ausgelegt sind, besteht die Möglichkeit die IP-Telefonie hochflexibel, insbesondere auch im Businessbereich einsetzen zu können. Mit den erfindungsgemäßen portablen IP-Systemtelefonen können z.B. in schnell wachsenden Unternehmen ohne zusätzlichen Verkabelungsaufwand einfach und kostengünstig neue Arbeitsplätze eingerichtet werden. Die erfindungsgemäßen portablen IP-Systemtelefone bieten darüber hinaus einen großen Leistungs- und Bedienumfang, was ein qualitativ hochwertiges Telefonieren über das Corporate Network ermöglicht. Die Leistungsmerkmale des Systemtelefons, die auf der Grundlage eines Telefonanlagenprotokolls ausgeführt werden, werden dabei mit den Sprachdaten zusammen getunnelt zum Gesprächspartner übertragen.
  • Bevorzugt ist es, als Funkstandard zur Übertragung der Sprachdaten mit den getunnelten Sonderfunktionen den WLAN-Standard 802.11 einzusetzen. Hierdurch ist es möglich, bei der IP-Telefonie auf bestehende WLAN-Infrastruktur zurückzugreifen und darüber hinaus bereits vorhandene WLAN-Daten-Endgeräte und WLAN-Mobiltelefone zu nutzen.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Funkschnittstelle im portablen IP-Systemtelefon steckbar ausgelegt. Hierdurch besteht die Möglichkeit, bestehende Systemtelefone z.B. IP-Systemtelefone im Rahmen der IP-Telefonie durch einfaches Nachrüsten flexibler einzusetzen.
  • Bevorzugt ist dabei weiterhin, dass die Sonderfunktionen des IP-Systemstelefons Leistungsmerkmale von ISDN-Nebenstellenanlagen sind. Hierdurch wird für den Nutzer der IP-Telefone ein maximaler Bedienkomfort erreicht, da der Benutzer dann alle ihm aus der regulären verbindungsorientierten Telefonie bekannten Funktionen auch bei der IP-Telefonie vorfindet.
    •
  • Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 ein erfindungsgemäßes Netzwerk zur IP-Telefonie; und
  • 2 ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen IP-Systemtelefons.
  • Neben der Telefonie über leitungsvermittelnde Netze, bei der zwischen den Gesprächspartnern für die Dauer der Verbindung eine quasi feste Leitung zur Verfügung gestellt wird, setzen sich bei der Telefonie zunehmend auch paketorientierte Vermittlungssysteme aufgrund des sich ergebenen Kostenvorteils durch.
  • Bei der IP-Telefonie werden die über ein Mikrofon aufgenommenen Sprachsignale mithilfe eines Analog-Digital-Umsetzers in einen digitalen Datenstrom verwandelt. Die Daten werden dabei in der Regel komprimiert und anschließend in Sprach-Datenpakete verpackt. Diese werden dann unter Nutzung des Internetprotokolls, im Allgemeinen dem H.323-Protokoll, das die Echtzeitdatenübertragung von Audio- und Videodaten über Netzwerke ermöglicht, über ein Netzwerk zum gewünschten Gesprächspartner übertragen. Beim Gesprächspartner werden die ankommenden Datenpakete dann wieder zu einem digitalen Datenstrom zusammengefasst, dekomprimiert und mithilfe eines Digital-Analog-Umsetzers in ein analoges Sprachsignal zurückverwandelt.
  • Als Telefonie-Endgeräte zur IP-Telefonie können IP-Telefone oder Computer mit einer Netzwerkkarte und Headset bzw. Lautsprecher und Mikrofon eingesetzt werden. Solche IP-Telefoniefähigen Endgeräte werden herkömmlicherweise über Netzwerkkabel an eine fest installierte Netzwerkdose angeschlossen. Zur IP-Telefonie eingesetzte Computer und herkömmliche IP-Telefone besitzen aufgrund ihrer festen Verbindung mit dem Netzwerk nur eine eingeschränkte Flexibilität, was insbesondere im Bereich der Businesskommunikation störend sein kann. Darüber hinaus besitzen herkömmliche IP- und WLAN-Telefone nur einen eingeschränkten Leistungsumfang und Bedienkomfort, da das Standardsignalisierungsprotokoll H.323 nur wenige Basistelefonie-Leistungsmerkmale bietet. Neue Leistungsmerkmale müssen dann unter erheblichem Softwareaufwand realisiert werden.
  • Die vorliegende Erfindung sorgt beim Einsatz in der Businesskommunikation für eine erhöhte Flexibilität in der IP-Telefonie und für einen verbesserten Leistungsumfang und Bedienkomfort. Gemäß der Erfindung weist das IP-Telefonie-Netzwerk einen Funk-Accesspoint auf, wohingegen ein zugehöriges Telefonie-Endgerät eine Funkschnittstelle als Netzwerkschnittstelle besitzt. Dieses Telefonie-Endgerät ist weiterhin als Systemtelefon mit Sonderfunktionen ausgelegt, die auf der Grundlage eines ISDN-Telefonanlagen-Protokolls ausgeführt werden. Die Funkschnittstelle des Telefonie-Endgerätes sorgt dafür, dass diese Sonderfunktionen mit den Sprach-Datenpaketen getunnelt zur Telefonanlage übertragen werden. Mit dieser Auslegung ist es möglich, mit der durch die Funkverbindung erreichten Portabilität der IP-Telefonie-Endgeräte flexibel neue Arbeitsplätze ohne zusätzlichen Verkablungsaufwand einzurichten. Weiterhin können mithilfe der portablen IP-Telefonie-Endgeräte dynamische Arbeitsgruppen in Besprechungen auf Konferenzen oder Messen schnell und problemlos gebildet werden. Durch das Tunneln der auf der Grundlage von Telefon-Anlagenprotokollen, insbesondere dem ISDN-Protokoll, verwalteten Sonderfunktionen kann auch in der IP-Telefonie der aus der leitungs der aus der leitungsorientierten Telefonie nach dem ISDN-Standard-Prinzip bekannte Leistungsumfang für Telefondienste gewährleistet werden. Dieser Leistungsumfang und Bedienkomfort kann durch die portable Auslegung der IP-Telefone dann auch in Unternehmensbereichen genutzt werden, die bisher nur eingeschränkt an das Corporate Netzwerk angebunden sind.
  • 1 zeigt ein erfindungsgemäßes IP-Telefonie-Netzwerk 1. Das Netzwerk 1 kann ein beliebiges paketorientiertes Vermittlungssystem sein, das nach dem Internetprotokoll arbeitet. An das Netzwerk 1, dass als Weitbereichsnetzwerk (WAN) oder lokales Kommunikationsnetzwerk (LAN) ausgelegt ist, ist wenigstens ein Kommunikationsserver 2 angeschlossen, der die Verbindungsprozesse zwischen den IP-Telefonie-Teilnehmern steuert. Aufgabe des Kommunikationsservers 2 ist die Übersetzung der Internetadressen in Telefonnummern und umgekehrt, die Zugangssteuerung unter Berücksichtigung der Netzwerkauslastung und die Verwaltung der Netzwerkbandbreite. Als Endgeräte sind an das gezeigte Netzwerk zwei Telefone angeschlossen, wobei das eine Telefon ein herkömmliches IP-fähiges Telefon 3 ist, das eine Netzwerkinterface besitzt, das über ein Netzwerkkabel 4 fest mit dem Netzwerk verbunden ist.
  • Das zweite angeschlossene Telefon ist ein gemäß der Erfindung weitergebildetes portables IP-Systemtelefon 5, das als Netzwerkinterface eine Funkschnittstelle 6 aufweist, wie sie in 2 näher dargestellt ist. Diese Funkschnittstelle 6 überträgt Daten zwischen dem IP-Systemtelefon 5 und einem Zugangspunkt 7, einem sog. Funk-Accesspoint, der an das Netzwerk angeschlossen ist. Die Datenübertragung erfolgt dabei vorzugsweise nach dem sog. IEEE 802.11-Funkstandard, bei dem zur Datenübertragung Radiowellen in der Regel im 2,4-GHz-Frequenzbereich verwendet werden. Es besteht jedoch die Möglichkeit, zum Übertragen der Funkdaten zwischen dem Netzwerkinterface des IP-Systemtelefons 5 und dem Accesspoint 7 einen anderen geeigneten Funkstandard, z.B. den Hiper-LAN-Standard einzusetzen. Erfindungsgemäß kann für die Anbindung des tragbaren IP-Systemtelefons 5 an das Netzwerk 1 somit auch eine bereits bestehende Wireless LAN-Infrastruktur genutzt werden. Das portable IP-Systemtelefon ergänzt sich somit in idealer Weise mit bereits vorhandenen WLAN-Datenendgeräten und WLAN-Mobiltelefonen.
  • Diese WLAN-Mobiltelefone weisen im Gegensatz zum erfindungsgemäßen portablen IP-Systemtelefon 5 jedoch nur einen sehr begrenzten Leistungsumfang und Bedienkomfort auf, da die Signalisierung mit dem Accesspoint ausschließlich mit den Leistungsmerkmalen, die durch das H.323-Signalisierungsprotokoll zur Verfügung gestellt werden, möglich ist. Zusätzliche Leistungsmerkmale können bei WLAN-Mobiltelefonen nur unter erheblichen Software-Aufwand durch Protokollerweiterung realisiert werden. Mit dem erfindungsgemäßen portablen IP-Systemtelefon kann im Gegensatz dazu der komplette Leistungsumfang der herkömmlichen leitungsorientierten Telefonie, wie sie aus dem ISDN-Bereich bekannt ist, zur Verfügung gestellt werden. Dies wird dadurch erreicht, dass mit dem erfindungsgemäßen portablen IP-Systemtelefon die Leistungsmerkmale, die mit einem ISDN-Telefonanlagenprotokoll ausgeführt werden, mit den IP-Sprachdatenpaketen zur Telefonanlage getunnelt übertragen werden.
  • Das erfindungsgemäße portable IP-Systemtelefon 5, das in 2 im Blockschaltbild gezeigt ist, weist eine Codec-Einheit 51, die mit der Sprach-Hardware des Telefons, dem Lautsprecher, dem Mikrofon und dem Handapparat (Leitungen sind angedeutet) verbunden ist. Die Codec-Einheit 51 digitalisiert die analogen Sprachsignale, wobei gleichzeitig eine ausreichende Sprachqualität garantiert wird.
  • An die Codec-Einheit 51 ist ein digitaler Signalprozessor 52 angeschlossen, der die von der Codec-Einheit 51 kommenden Sprachdaten weiter verarbeitet. Der digitale Signalprozessor 52 ist wiederum mit dem Hauptprozessor 53 verbunden, der die digitalisierten Datensignale gemäß dem auf dem Kommunikati onsnetzwerk laufenden Internet-Protokoll in Datenpakete umsetzt. Die Datenpakete werden dabei zusätzlich mit einer Adressinformation versehen.
  • Der Hauptprozessor 53 ist weiterhin mit den Eingabe- und Ausgabeeinheiten des Telefons, dem Display, der Tastatur und dem Arbeitsspeicher (Leitungen sind angedeutet) verbunden, um zusätzliche Leistungsmerkmale des IP-Systemtelefons über die Datenpakete getunnelt mit zu übertragen. Diese Leistungsmerkmale werden hierzu vom Hauptprozessor 53 in dafür vorgesehene Abschnitte der Datenpakete ein- und ausgeblendet. Hierdurch ist es möglich, z.B. die kompletten Leistungsmerkmale von ISDN-Nebenstellenanlagen bei der IP-Telefonie zu nutzen. Der Hauptprozessor 53 steht weiter mit einer Funkschnittstelle 6 in Verbindung, die einen WLAN-Basisbandprozessor 61 aufweist, der die Datenpakete weiterverarbeitet und dann an eine WLAN-Sendeeinheit 62 weitergibt, die den Datenaustausch auf dem gewünschten Frequenzband z.B. dem WLAN-Frequenzband bei 2,4 GHz mit dem Accesspoint 7 des Netzwerkes 1 über eine Antenne 63 ausführt.
  • Ein Telefongespräch im Rahmen der IP-Telefonie mit dem erfindungsgemäßen Kommunikationsnetz wird so ausgeführt, dass der das erfindungsgemäße portable IP-Systemtelefon 5 bedienende Gesprächsteilnehmer die gewünschte Telefonnummer des Gesprächsteilnehmers über die Tastatur eingibt und gegebenenfalls weitere Leistungsmerkmale für das Telefongespräch bestimmt. Gleichzeitig wird gemäß dem getunnelten Signalisierungsprotokoll über den Kommunikationsserver 2 dann eine entsprechende Gesprächsanmeldung durchgeführt und dem gewünschten Gesprächsteilnehmer signalisiert. Die beiden Gesprächsteilnehmer können anschließend miteinander sprechen.
  • Mit der erfindungsgemäßen IP-Telefonie-Auslegung ist es möglich, flexibel mit hoher Funktionalität und hohem Bedienkomfort über das Corporate Network zu telefonieren. Entscheidend ist hierbei, dass das erfindungsgemäße IP-Systemtelefon por tabel ausgelegt ist, wodurch es flexibel eingesetzt werden kann. Die Funkschnittstelle am IP-Systemtelefon kann dabei auch als nachrüstbares Modul ausgebildet sein. Der Accesspoint am Netzwerk sorgt für einen zuverlässigen Funkdatenaustausch. Durch Tunneln der Leistungsmerkmale bei der Sprachdatenübermittlung wird darüber hinaus für einen hohen Bedienkomfort und einen großen Leistungsumfang gesorgt.
    • 1
    Corporate Netzwerk
    2
    Kommunikationsserver
    3
    IP Systemtelefon
    4
    Netzwerkkabel
    5
    portables IP-Systemtelefon
    6
    Funkschnittstelle
    7
    Funk-Accesspoint
    51
    Codec-Einheit
    52
    Digitaler Signalprozessor
    53
    Hauptprozessor
    61
    WLAN-Basisband-Prozessor
    62
    WLAN-Sendeeinheit
    63
    Antenne

Claims (7)

  1. Verfahren zum Betreiben eines Telefonie-Endgeräts (5) in einem Netzwerk (1), wobei das Telefonie-Endgerät eine Netzwerkschnittstelle (6) aufweist, die bidirektional Sprachsignale digitalisiert und auf der Grundlage des Internet-Protokolls in Sprachpakete verpackt, wobei das Netzwerk einen Funk-Accesspoint (7) aufweist, und wobei die Netzwerkschnittstelle (6) des Telefonie-Endgeräts eine Funkschnittstelle ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Telefonie-Endgerät (5) ein portables IP-Systemtelefon mit Sonderfunktionen ist, die auf der Grundlage eines Telefonanlagen-Protokolls ausgeführt werden, wobei die Funkschnittstelle (6) des Telefonie-Endgeräts die Sonderfunktionen mit den Sprachdaten-Paketen getunnelt überträgt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Funkstandard der WLAN-Standard 802.11 eingesetzt wird.
  3. Netzwerk (1) mit wenigstens einem Telefonie-Endgerät (5), das eine Netzwerkschnittstelle (6) aufweist, die bidirektional Sprachsignale digitalisiert und auf der Grundlage des Internet-Protokolls in Sprachpakete verpackt, wobei das Netzwerk (1) einen Funk-Accesspoint (7) aufweist und, wobei die Netzwerkschnittstelle (6) des Telefonie-Endgeräts (5) eine Funkschnittstelle ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Telefonie-Endgerät (5) ein portables IP-Systemtelefon mit Sonderfunktionen ist, die auf der Grundlage eines Telefonanlagen-Protokolls ausgeführt werden, wobei die Funkschnittstelle (6) des Telefonie-Endgeräts ausgelegt ist, die Sonderfunktionen mit den Sprachdaten-Paketen getunnelt zu übertragen.
  4. Netzwerk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Funkstandard der WLAN-Standard 802.11 eingesetzt wird.
  5. Telefonie-Endgerät (5) zum Betrieb in einem Netzwerk (1) mit eine Netzwerkschnittstelle (6), die bidirektional Sprachsignale digitalisiert und auf der Grundlage des Internet-Protokolls in Sprachpakete verpackt, dadurch gekennzeichnet, dass die Netzwerkschnittstelle (6) des Telefonie-Endgeräts (5) eine Funkschnittstelle ist, die für eine Funkübertragung der Sprachpakete zu einem Funk-Accesspoint (7) im Netzwerk (1) ausgelegt ist, und dass das Telefonie-Endgerät (5) ein portables IP-Systemtelefon mit Sonderfunktionen, die auf der Grundlage eines Telefonanlagen-Protokolls ausgeführt werden, wobei die Funkschnittstelle (6) des Telefonie-Endgeräts ausgelegt ist, die Sonderfunktionen mit den Sprachdaten-Paketen getunnelt zu übertragen.
  6. Telefonie-Endgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass Funkschnittstelle (6) steckbar ausgelegt ist.
  7. Telefonie-Endgerät nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Sonderfunktionen Leistungsmerkmale von ISDN-Nebenstellenanlagen sind.
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