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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung betrifft Verwaltung von Gesprächsgruppen in einem Telekommunikationssystem
an einer Verteilerstation des Telekommunikationssystems.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
ist zur Verwendung besonders in PMR (Privatmobilfunk oder Profimobilfunk)-Netzwerken,
d. h. in Bündelfunknetzwerken
(trunking networks), die typischerweise Firmennetzwerke oder Behördennetzwerke sind,
in denen alle Kanäle
durch eine oder mehrere Firmen oder Behörden verwendet werden. In diesen Netzwerken
besitzen die Teilnehmer, zusätzlich
zu ihren persönlichen
Teilnehmernummern, Gruppennummern, welche die Gruppenanrufgruppe
(Gesprächsgruppe)
anzeigen, zu welcher der fragliche Teilnehmer gehört, sodass
Anrufe die für
alle Teilnehmer der betroffenen Gruppe bestimmt sind, an die Teilnehmer
dieser Gruppe übertragen
werden können.
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„Gruppenanruf" ist eine der wichtigsten Funktionen
des PMR-Netzwerks. Der Gruppenanruf wird z. B. bei allen Arten von
Aktivitäten
verwendet, bei denen mehrere Personen teilnehmen, besonders wenn
die ganze Gruppe vom Verlauf der Ereignisse jederzeit Kenntnis haben
muss. Der Gruppenanruf ist ein Konferenzanruf, während dem alle Teilnehmer abwechselnd
sprechen und einander hören
können. Bei
Gruppenanrufen wird die gesamte Gruppe mit einer einzigen Anrufnummer
angerufen.
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Hier
bezieht sich ein Anruf oder ein Gruppenanruf auf den vollständigen Informationsaustausch zwischen
zwei oder mehreren Parteien. Der Anruf kann aus einer oder mehreren
Runden (turns) bestehen.
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Ein
Beispiel eines digitalen Funktelefon- oder eines Mobilkommunikationssystems,
in dem die vorliegende Erfindung verwendet werden kann, ist das
TETRA-System (Landgestützter Bündelfunk bzw.
Terrestrial Trunked Radio). Im TETRA-System gehört die Verwaltung von Anrufgruppen
zu den Verantwortlichkeiten eines Verteilers (Dispatcher). Der Verteiler
kann verschiedene Steuerfunktionen, die sich auf Anrufgruppen und
einzelne Anrufgruppenanwender, d. h. Teilnehmer, beziehen, durchführen. Der Verteiler
bzw. Dispatcher kann z. B. Gesprächsgruppen
erzeugen, die Zusammensetzung der Gesprächsgruppen ändern, Anwender dem System
hinzufügen
oder die Prioritätsinformationen
eines Anwenders ändern.
Der Verteiler hat eine Verteilerarbeitsstation DWS zu seiner Verwendung,
von der aus er alle Informationen erhält, die zur Verwaltung bzw. dem
Management der Gesprächsgruppen
benötigt werden.
Die Arbeitsstation umfasst gewöhnlich
eine Anzeige und Tonwiedergabeeinrichtungen, z. B. Kopfhörer.
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Dokument
WO 98/49842 offenbart eine
Verteilerkonsole für
ein Funksystem, die einen Anzeigeschirm enthält, der in eine Vielzahl von
Fenstern unterteilt ist, die Kommunikationsmodule, die Informationen
mit Bezug auf einzelne Gesprächsgruppen
des Funksystems darstellen, darstellen.
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Das
mit dem oben beschriebenen System zusammenhängende Problem besteht darin,
dass der Verteiler bzw. Dispatcher auf die Anzeige schauen muss,
um die Gruppe (oder den Teilnehmer) herauszufinden, zu der bzw.
zu dem das Gespräch,
das zu einem gegebenen Zeitpunkt gehört wird, gehört, wenn
der Verteiler den Sprecher nicht aufgrund der Stimmen aller Gesprächsgruppen
erkennt und Teilnehmer von der selben Quelle gehört werden. Eine Lösung des
Standes der Technik für
dieses Problem besteht darin, mehrere Tonwiedergabeeinrichtungen, z.
B. Lautsprecher, zu verwenden, sodass das Gespräch einer Gruppe aus einem bestimmten
Lautsprecher gehört
wird. Das Problem dieser Anordnung besteht darin, dass es mehrere
Lautsprecher erfordert. Darüber
hinaus müsste
der physikalische Ort der Lautsprecher geändert werden, wenn gewünscht ist,
den Ort, von dem der Ton gehört
wird, zu ändern.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren
und eine Anordnung, die das Verfahren umsetzt, zur Verfügung zu
stellen, um die oben erwähnten
Probleme zu lösen.
Die Aufgaben der Erfindung werden gelöst mittels eines Verwaltungsverfahrens
für Gesprächsgruppen
eines Telekommunikationssystems an der Verteilerstation des Telekommunikationssystems,
dass eine oder mehrere Gesprächsgruppen
umfasst, die aus einem oder mehreren Anwendern bestehen können und
die durch einen Verteiler an der Verteilerstation gesteuert werden,
wobei das System gekennzeichnet ist durch Erzeugen eines künstlichen
akustischen Raumes an der Verteilerstation mittels eines Zweikanal-
oder eines Mehrkanaltonwiedergabesystems und Wiedergeben der Stimmen
der verschiedenen Gesprächsgruppen
des akustischen Raumes, sodass sie von jeweiligen unterschiedlichen
Punkten zu hören
sind, was es dem Verteiler ermöglicht,
die Gesprächsgruppe,
zu der die Stimme gehört,
basierend auf dem Ort der Stimme zu erkennen. Die bevorzugten Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen offenbart.
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Die
Erfindung basiert auf der Idee der künstlichen Erzeugung eines akustischen
Eindrucks eines Raumes mittels eines Zweikanal- oder eines Mehrkanaltonwiedergabesystems,
z. B. durch Lautsprecher oder Kopfhörer, sodass die Stimmen, die
zu verschiedenen Gesprächsgruppen
oder Anwendern gehören, von
verschiedenen Positionen an der Verteilerstation zu hören. Der
akustische Raum kann z. B. als ein dreidimensionaler Raum erzeugt
werden, wobei in diesem Fall die Stimmen so angeordnet werden können, dass
sie von jedem beliebigen Punkt der Verteilerstation zu hören sind.
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Ein
Vorteil des Verfahrens und der Anordnung der Erfindung besteht darin,
dass der Verteiler auf die Gesprächsgruppe
oder den Anwender, zu der/dem die Stimme gehört, basierend auf dem virtuellen
Ort der Stimme schließen
kann. So braucht der Verteiler nicht auf die Anzeige zu schauen,
um diese Informationen zu erhalten.
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Die
Erfindung betrifft auch eine Anordnung zum Verwalten von Gesprächsgruppen
eines Telekommunikationssystems an der Verteilerstation des Telekommunikationssystems,
das eine oder mehrere Gesprächsgruppen
umfasst, die aus einem oder mehreren Anwendern bestehen und durch
einen Verteiler an der Verteilerstation gesteuert werden, wobei die
Anordnung gekennzeichnet ist dadurch, dass sie umfasst ein Zweikanal-
oder ein Mehrkanal-Tonwiedergabesystem, dass eingerichtet ist, um
einen künstlichen
akustischen Raum an der Verteilerstation zu erzeugen und die Stimmen
der unterschiedlichen Gesprächsgruppen
so wiederzugeben, dass sie von jeweiligen unterschiedlichen Punkten
des akustischen Raumes zu hören
sind, was es dem Verteiler ermöglicht,
die Gesprächsgruppe,
zu der die Stimme gehört,
basierend auf dem Ort der Stimme zu erkennen. Diese Art der Anordnung
ermöglicht
eine einfache Lösung
zum Erreichen der Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die
Erfindung wird im größeren Detail
mittels bevorzugter Ausführungsbeispiele
unter Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in denen
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1 ein
Diagramm eines Telekommunikationssystems gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist, und
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2 ein
Diagramm der Gruppierung von Gesprächsgruppen an der Verteilerstation
ist.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung kann sowohl auf digitale als auch analoge Mobilkommunikationssysteme
angewendet werden. Die Erfindung kann außerdem in feststehenden Telekommunikationsnetzwerken
verwendet werden, wie z. B. dem PSTN (öffentlichen leitungsvermittelten
Telefonnetzwerk bzw. Public Switched Telephone Network).
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1 veranschaulicht
ein Mobilkommunikationssystem gemäß einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung. Die Tatsache, dass die Netzwerkelemente, die in 1 erwähnt sind,
Elemente des TETRA-Systems sind, beschränkt auf keinen Fall die Anwendung
der Erfindung auf andere Telekommunikationssysteme. Es ist anzumerken,
dass die Figuren nur die Elemente veranschaulicht, die zum Verständnis der
Erfindung notwendig sind und die Struktur des Systems kann von dem
Gezeigten abweichen, was die Grundidee der Erfindung nicht berührt. Es
ist außerdem
wichtig anzumerken, dass in einem echten Mobilkommunikationssystem
die Anzahl jedes Elements größer sein
kann als in 1. In 1 kommuniziert
der Anwender des Telekommunikationssystems, d. h. der Teilnehmer 10,
mit einer Basisstation 11 (TBS, TETRA-Basisstation). Die
Basisstation 11 kommuniziert weiter mit einer Vermittlung 12 (DXT,
digitale Vermittlung für TETRA).
Die Vermittlung 12 ist mit einem Verteilersystem verbunden,
welches aus einer Verteilerstationssteuerung DSC 13 und
einer mit ihr verbunden Verteilerarbeitsstation DWS 15 besteht.
Ein Verteiler 30 (nur in 2 gezeigt)
steuert die Anrufe von Anwendern 10 und Gesprächsgruppen 20 bis 26 (nur
in 2 gezeigt) und anderen Funktionen über die
Arbeitsstation 15. In 1 gibt es
also eine Verarbeitungseinheit 14 für drei Dimensionen (3D), die
mit der Verteilerstationssteuerung 13 verbunden ist. Die
3D-Verarbeitungseinheit 14 steuert Tonwiedergabeeinrichtungen 16 und 17.
Die Tonwiedergabeeinrichtungen 16 und 17 können z.
B. Lautsprecher oder Kopfhörer
sein und die Anzahl der Tonkanäle
kann variieren, ohne die Grundidee der Erfindung zu berühren. Die
Tonwiedergabeeinrichtungen 16 und 17 können außerdem z.
B. einen Tonsignalverstärker
enthalten. Der Tonsignalverstärker
kann z. B. auch in der 3D-Verarbeitungseinheit 14 enthalten
sein.
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Das
Verfahren gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung arbeitet wie folgt: Die Verteilerstationssteuerung 13 empfängt ein
TETRA-kodiertes Tonsignal (z. B. Sprache) von der Vermittlung 12 und
decodiert es in ein Mono-Signal.
Die 3D-Verarbeitungseinheit 14 konvertiert das Mono-Signal
in ein Stereo-Signal, sodass, wenn die Stimme über die Tonwiedergabeeinrichtungen 16 und 17 gehört wird,
sie scheint, von einem bestimmten Punkt des künstlichen akustischen Raumes
zu kommen. Mit anderen Worten ist die Verteilerstation mit einem künstlichen
akustischen Raum ausgestattet, d. h. einem Tonraum, und Töne, die
von verschiedenen Quellen kommen, können an verschiedenen Punkten des
Raumes angeordnet werden. Die Arbeitsstation 15 besitzt
immer Informationen darüber,
zu welcher Gesprächsgruppe 20 bis 26 oder
welchem Anwender 10 die Stimme gehört und sie steuert die 3D-Verarbeitungseinheit 14 basierend
auf diesen Informationen, sodass die Verarbeitungseinheit, die Stimme
an einem bestimmten Punkt in dem künstlichen akustischen Raum
anordnet. Abhängig
davon, wie die 3D-Verarbeitung 14 implementiert ist, können die Steuerinformationen,
die an die 3D-Verarbeitungseinheit 14 durch die Arbeitsstation 15 gegeben
werden, z. B. Informationen über
die Koordinaten sein, an welcher der Ton in dem akustischen Raum
anzuordnen ist. Alternativ kann die Arbeitsstation 15 ein Wert
einer kopfbezogenen Übertragungsfunktion (Head
Related Transfer Function, HRTF) für jeden Ton berechnen und diesen
in die 3D-Verarbeitungseinheit 14 einspeisen,
was die Anzahl von in der 3D- Verarbeitungseinheit 14 benötigten Berechnungen
verringert. Der HRTF teilt mit, wie das Tonspektrum sich verändert, wenn
der Ton vom Außenohr zum
Trommelfell läuft.
Diese Funktion teilt mit, wie die Amplitude und Phase der verschiedenen
Frequenzkomponenten des Tons sich ändern. Diese Funktion wird
durch die akustischen Eigenschaften des äußeren Hörkanals und der Ohrmuschel
beeinflusst. Die Form der Ohrmuschel ist asymmetrisch. Das Durchlaufen
des Tons durch den Außenohrkanal erzeugt
Resonanzen, frequenzabhängige
Verzögerungen
und Brechungen. Diese Faktoren bestimmen den HRTF. Der HRTF ändert das
Tonspektrum in einer Weise, die durch die Ankunftsrichtung des Tons bestimmt
wird. Deshalb kann der Hörer
den Ort von dem der Ton kommt, erfassen. Jede Person besitzt eine
individuelle Ohrmuschelform. Folglich besitzen nicht alle Personen
genau denselben HRTF, d. h. dieser ist außerdem individuell. Daher wird
der durchschnittliche HRFT als Modell verwendet, wenn eine dreidimensionale
Tonwiedergabe zu erzeugen ist. Dieser nicht-individuelle HRTF wird
durch Messungen des HRTF von einer großen Anzahl von Leuten bestimmt.
Danach wird der Durchschnitt dieser HRTFs berechnet. Dieser durchschnittliche
HRTF kann als das Modell bei der Implementierung einer dreidimensionalen
virtuellen Tonwelt verwendet werden. Der durchschnittliche HRTF
ist nicht so genau wie der individuelle HRTF, aber in der Praxis
funktioniert er ziemlich gut für
die meisten Leute. Abhängig von
der Kapazität
der 3D-Verarbeitungseinheit 14 kann sie Stimmen von einem
oder mehreren Funkkanälen
(oder z. B. Stimmen von einem individuellen Anwender) verarbeiten.
Nach der 3D-Verarbeitung werden die Töne der Kanäle für Wiedergabe 16 und 17 aufaddiert.
Wenn die Kapazität
der 3D-Verarbeitungseinheit 14 nicht zur Verarbeitung mehrerer
Kanäle
ausreicht, können
einige Kanäle,
falls notwendig durch Addieren bereits in der Mono-Signalphase, vor der
3D-Verarbeitung 14, kombiniert werden. Implementierung
der 3D-Verarbeitung 14 kann vom Vorstehenden abweichen,
ohne vom Konzept der Erfindung abzuweichen. Die 3D-Verarbeitung 14 kann
mit Sprachdecodierung der Verteilerstationssteuerung 13 verbunden
sein, und so werden z. B. beide Funktionen durch dieselbe DSP(Digitalsignalprozessor)-Einheit
ausgeführt.
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2 zeigt
ein Beispiel des künstlichen akustischen
Raums, der um den Verteiler 30 und der Verteilerarbeitsstation 15 erzeugt
wird. Aus Gründen der
Klarheit ist die Figur als zweidimensionale Ansicht von oben veranschaulicht.
Verschiedene Gesprächsgruppen 20 bis 26 sind
an verschiedenen Positionen des akusti schen Raums angeordnet, sodass der
Verteiler 30 auf die Gesprächsgruppe 20 bis 26, zu
welcher der Ton (z. B. Sprache) gehört, basierend auf dem Ort des
Tons schließen
kann. Der akustische Raum umfasst auch getrennte Positionen für eine Gruppe 26,
die aus mehreren Gesprächsgruppen
besteht, für
eine Festtelefonleitung 28 und für Notrufe 27. 2 zeigt
nur ein Beispiel davon, wie Gesprächsgruppen 20 bis 26 in
dem künstlichen
akustischen Raum angeordnet werden können. Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung können
die Orte der Gesprächsgruppen 20 bis 26 und
anderen Tönen 27 bis 28 z.
B. mittels Software durch den Verteiler 30 geändert werden.
Auch können
individuelle Anwender 10 mit eigenen Orten in dem akustischen
Raum versehen werden. Die Gesprächsgruppen 20 bis 26 oder
Anwender 10 brauchen nicht statisch an irgendeinen festen
Punkt des akustischen Raums gebunden sein, sondern der Ort der Töne kann
z. B. situationsgemäß geändert werden.
Notrufe 27 oder ähnliche
Rufe, die zu einer bestimmten Gruppe gehören, können wenn notwendig an einem
bestimmten Punkt des akustischen Raumes platziert werden, ohne Rücksicht
auf die Gesprächsgruppe 20 bis 26 oder
den Anwender 10, zu der/dem sie gehört. Gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
kann sich der Verteiler 30 in eine Gesprächsgruppe 20 bis 26 einschalten,
sodass die Stimmen der einzelnen Anwender der Gesprächsgruppe
von verschiedenen Positionen des akustischen Raums gehört werden.
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Der
Verteiler 30 kann den Ort der verschiedenen Gesprächsgruppen 20 bis 26 in
dem Tonraum z. B. über
die grafische Schnittstelle der Arbeitsstation 15 steuern.
Die Schnittstelle wird verwendet zum Darstellen aktiver Gesprächsgruppen
und Anrufe sowie andere Informationen, wie z. B. gemäß 2. Wenn
der Verteiler 30 wünscht,
den Ort der Gesprächsgruppe
im Tonraum zu ändern,
kann er das der Gesprächsgruppe
auf der Anzeige der Arbeitsstation 15 (nicht separat gezeigt)
entsprechende Piktogramm oder den Ort eines ähnlichen Symbols auf den gewünschten
Punkt auf der Anzeige bewegen. Die Arbeitsstation 15 wandelt
den Ort des Piktogramms auf der Anzeige in neue Parameter der 3D-Verarbeitungseinheit,
die diesem Ort in dem Tonraum entsprechen. Als ein Ergebnis davon
bewegt sich die Gesprächsgruppe
an die gewünschte
Position im Tonraum. Mit anderen Worten alle Tonsignale der betroffenen
Gesprächsgruppe
werden derart verarbeitet, dass sie vom neuen Ort zu hören sind.
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Wenn
der Verteiler 30 in eine Gesprächsgruppe „gehen" möchte,
kann er z. B. auf das Piktogramm der betroffenen Gruppe mit der
Bildschirmmarkierung doppelklicken, wobei in diesem Fall die einzelnen
Mitglieder oder Anrufe der Gruppe auf der Anzeige auf verschiedenen
Positionen, ähnlich
wie die Gruppen 20 bis 26 in 2,
erscheinen. In diesem Fall werden die Stimmen der verschiedenen Teilnehmer
oder Töne
von Anrufen der Gesprächsgruppe
aus den verschiedenen Positionen des Tonraums gehört. Wenn
der Verteiler 30 eine Gesprächsgruppe etwas näher in der
oben beschriebenen Weise überwacht,
hört er
nicht bevorzugt die Stimmen anderer Gesprächsgruppen.
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Das
oben beschriebene bevorzugte Ausführungsbeispiel der Erfindung,
in dem ein dreidimensionaler akustischer Raum und mittels zweier
Tonwiedergabeeinrichtungen 16 und 17 wiedergegeben wird,
ist von Vorteil, da der Verteiler 30 z. B. herkömmliche
Stereokopfhörer
als die Tonwiedergabeeinrichtungen 16 und 17 verwenden
kann. Dies ermöglicht
mehreren Verteilern 30, im selben physikalischen Raum an
der Verteilerstation zu arbeiten, ohne einander zu stören. Alternativ
können
z. B. Lautsprecher als die Tonwiedergabeeinrichtungen 16 und 17 verwendet
werden. Für
einen Fachmann ist es offensichtlich, dass der akustische Raum auch
mittels mehrerer als zweier Tonkanäle erzeugt werden kann und
dass der Tonraum auch zweidimensional oder dreidimensional sein
kann. Ein eindimensionaler Raum kann z. B. mittels eines herkömmlichen
Stereo-Systems erzeugt werden, dass es ermöglicht, den Ton 20 bis 28 separat
voneinander eindimensional anzuordnen. Erzeugung eines eindimensionalen akustischen
Raumes erfordert weniger Berechnungskapazität als Erzeugung eines dreidimensionalen
akustischen Raumes, aber bei dem dreidimensionalen akustischen Raum
können
die Töne 20 bis 28 freier
angeordnet werden.
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Für einen
Fachmann ist es offensichtlich, dass entsprechend dem technologischen
Fortschritt das Konzept der Erfindung auf verschiedenste Weisen
umgesetzt werden kann. So ist die Erfindung und ihre Ausführungsbeispiele
nicht durch die oben beschriebenen Beispiele beschränkt, sondern
kann innerhalb des Bereichs der Ansprüche variieren.