DE69124089T2

DE69124089T2 - Breitbandkonferenzsystem

Info

Publication number: DE69124089T2
Application number: DE69124089T
Authority: DE
Inventors: Manfred Weiss
Original assignee: Alcatel SEL AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1991-04-26
Filing date: 1991-04-26
Publication date: 1997-06-12
Anticipated expiration: 2011-04-27
Also published as: ATE147564T1; EP0515703B1; AU1500892A; EP0515703A1; ES2098280T3; US5592478A; AU650736B2; CA2067044A1; DE69124089D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Breitbandkonferenzsystem mit n Breitbandteilnehmern, das eine Vermittlungseinheit, an welche die Teilnehmer angeschlossen sind, und eine Konferenzsteuereinheit enthält, ein Verfahren zum Aufbau einer Breitbandkonferenz unter Verwendung dieses Breitbandkonferenzsystems sowie Verfahren zur Auflösung einer solchen Konferenz und zum Herausschalten eines Teilnehmers aus der Konferenz.
Ein solches Konferenzsystem ist in der Technik bereits bekannt, beispielsweise aus der veröffentlichten Europäischen Patentanmeldung EP-A-0 153 903. Bei diesem bekannten Konferenzsystem, bei dem es sich um ein Videokonferenzsystem handelt, bilden Bildspeicher und Bilderzeugungssteuerelemente die vorstehend erwähnte Konferenzsteuereinheit, während die erwähnte Vermittlungseinheit eine Gruppe von Multiplexern enthält. Sowohl die Bildspeicher und die Bilderzeugungssteuerelemente als auch die Multiplexer sind in einem Videokonferenzzentrum enthalten, mit dem Teilnehmer, die sich an verschiedenen Standorten befinden, verbunden sind. Gruppen von Bildspeichern und Multiplexern sind zum Zweck einer Konferenz miteinander verbunden, und die Bilderzeugungssteuerelemente steuern die Speicherung und die Wiedergabe der Bilder, die von den verschiedenen, an der Videokonferenz teilnehmenden Standorten empfangen bzw. an sie gesendet wurden.
Das auf diese Weise realisierte Videokonferenzzentrum muß sowohl Vermittlungsfunktionen, d.h. die Zusammenschaltung der vorstehend erwähnten Gruppen und den Aufbau von Verbinduhgen zu den verschiedenen, an einer Konferenz beteiligten Standorten, als auch Konferenzsteuerfunktionen ausführen. Darüber hinaus sind beide Funktionen miteinander verknüpft: Um die Vermittlungsfunktionen auszuführen, muß das Videokonferenzzentrum über die vereinbarten Konferenzparameter Bescheid wissen. Dies bedeutet, daß der Konferenzsteuerteil des Videokonferenzzentrums nur mit einen funktionsspezifischen Vermittlungsteil zusammenarbeiten kann.
Die Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung eines Breitbandkonferenzsystems, das über eine Konferenzsteuereinheit verfügt, die in der Lage ist, mit einer beliebigen Breitbandvermittlungseinheit zusammenzuarbeiten, und die entsprechende Bereitstellung von Verfahren zum Aufbau und zur Auflösung einer Breitbandkonferenz unter Verwendung dieses Konferenzsystems sowie zum Herausschalten eines Teilnehmers aus der Konferenz.
Diese Aufgabe wird gemäß der Lehre des Anspruchs 1 für das Konferenzsystem und gemäß der Lehre des Anspruchs 3 für das entsprechende Verfahren erreicht.
Nach Anspruch 1 ist die Konferenzsteuereinheit für die Vermittlungseinheit tatsächlich nur ein weiterer Teilnehmer, der über seine Schnittstellenschaltungen mit den anderen Teilnehmern durch die Vermittlungseinheit verbunden ist. Alle Konferenzsteuerfunktionen sind in der Konferenzsteuereinheit zusammengefaßt, und Steuerungsnachrichten werden zwischen den Teilnehmern und der Konferenzsteuereinheit über die vorstehend erwähnten Verbindungen auf eine für die Austauscheinheit transparente Weise ausgetauscht. Folglich hat die Vermittlungseinheit keine Kenntnis von der Konferenz und muß nur normale Vermittlungsfunktionen ausführen. Dies bedeutet, daß eine beliebige Vermittlungseinheit in dem Konferenzsystem verwendet werden kann, vorausgesetzt, es ist eine Breitbandvermittlungseinheit und sowohl die Konferenzsteuereinheit als auch die Teilnehmer verwenden Schnittstellenprotokolle, die der Vermittlungseinheit bekannt sind, damit sie die oben erwähnten Verbindungen verwalten kann. Breitband steht sowohl für Bitübertragungsgeschwindigkeiten von 64 Kbit/s (ISDN) als auch für 140 Mbit/s oder für wesentlich höhere Bitübertragungsgeschwindigkeiten.
In den Ansprüchen 3, 4 beziehungsweise 5 wird die Art und Weise beansprucht, in der dieses Konferenzsystem zu verwenden ist, um eine Konferenz aufzubauen und aufzulösen und um einen Teilnehmer aus einer Konferenz herauszuschalten.
Durch Bezugnahme auf die folgende Beschreibung einer Ausführungsform, in Verbindung mit den Begleitzeichnungen betrachtet, in denen
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Breitbandkonferenzsystems ist,
Fig. 2 die Konferenzsteuereinheit CCU von Fig. 1 ausführlicher zeigt,
Fig. 3, 4 und 5 Szenarien für den Aufbau einer Konferenz, für das Herausschalten eines Teilnehmers beziehungsweise für die Auflösung einer Konferenz darstellen,
werden die vorstehend erwähnten und andere Aufgaben und Merkmale der Erfindung deutlicher, und die Erfindung selbst läßt sich dadurch am besten verstehen.
Im Bereich der Videokonferenz und Breitbandübertragung allgemein verwendete Terminologie und Schaltlogik werden in der folgenden Beschreibung nicht näher erklärt oder ausführlich beschrieben. Sie finden sich in allgemeiner, verwandter Literatur (Electrical Communication, Band 64, Nr. 2/3, 1990, veröffentlicht im März 1991, End User Premises Equipment and Terminals for Broadband Applications, Seite 205).
Fig. 1 ist eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Breitbandkonferenzsystems. Sie zeigt drei Teilnehmer S1 bis S3, die mit einer Vermittlungseinheit SU verbunden sind. Eine Konferenzsteuereinheit CCU ist über drei Leitungen L1 bis L3 ebenfalls an die Vermittlungseinheit SU angeschlossen. Sie besteht aus drei Schnittstellenschaltungen IF1 bis IF3, die jeweils mit den Leitungen L1 bis L3 und mit einer Konferenzsteuerung CC verbunden sind. Jede Schnittstellenschaltung ist über die Vermittlungseinheit SU mit einem der Teilnehmer S1 bis S3 verbunden, zum Beispiel IF1 mit S1, IF2 mit S2 und IF3 mit S3. Eine Konferenz zwischen diesen Teilnehmern wird über die Konferenzsteuereinheit CCU abgehalten und wird von der Konferenzsteuerung CC gesteuert. Eine ausführlichere Beschreibung der Funktionsweise der Konferenzsteuereinheit erfolgt später.
Ein beliebiger Breitbandteilnehmer und eine beliebige Vermittlungseinheit können Teil des vorstehend beschriebenen Breitbandvermittlungssystems sein. In der betrachteten Ausführungsform sind die Breitbandteilnehmer S1 bis S3 Bildtelefon-Tischgeräte der Standard Elektrik Lorenz AG (SEL), wie sie in der Broschüre "Telefonieren von Angesicht zu Angesicht" beschrieben sind, die bei der Konferenz anläßlich der CeBit '88 in Hannover verteilt wurde. Die Vermittlungseinheit ist eine bekannte Vermittlungsstelle für den asynchronen Übertragungsmodus, wie sie beispielsweise in dem Artikel "Alcatel ATM Switch Fabric and ist Properties" von D. Boettle und M.A. Henrion aus der Veröffentlichung "Electrical Communication", Band 64, Nr. 2/3, 1990, beschrieben ist.
Bezug nehmend auf Fig. 2 werden nun die Konferenzsteuereinheit CCU oder genauer gesagt ihre Schnittstellenschaltungen IF1 bis IF3 ausführlicher beschrieben. Jede der Schnittstellenschaltungen enthält, am Beispiel von IF1 betrachtet, Adaptermittel TA1, Steuerungsumsetzungsmittel TC1, Bildumsetzungsnittel VMX1 und Tonumsetzungsmittel AMX, wobei letztere den drei Schnittstellenschaltungen IF1 bis IF3 gemein sind.
Die Adaptermittel TA1 bis TA3 sind Anschlußadapter mit einer veränderlichen Bitübertragungsgeschwindigkeit, die aus einem Bildcodierer/-decodierer, der beispielsweise von 2Mbit/s bis 40 Mbit/s arbeiten kann, einem Toncodierer/-decodierer und einem asynchronen Breitband-Multiplexeradapter bestehen, der die digitalen Signale zur Übertragung über die Vermittlungsstelle für den asynchronen Übertragungsmodus verarbeitet. Diese Anschlußadapter TA1 bis TA3 sind jeweils über entsprechende Leitungen L1 bis L3 unter Verwendung einer Breitband-Schnittstellenschaltung, die beispielsweise mit 150 Mbit/s arbeitet, mit der Vermittlungseinheit SU verbunden. Über eine Videoschnittstellenschaltung sind sie auch mit entsprechenden der Bildumsetzungsmittel VMX1 bis VMX3, bei denen es sich genauer um Videomatrixkarten handelt, unter Verwendung einer Datenschnittstellenschaltung mit entsprechenden der Steuerungsumsetzungsmittel TC1 bis TC3 und unter Verwendung einer Audioschnittstellenschaltung mit den gemeinsamen Tonumsetzungsmitteln AMX, bei denen es sich um eine Audiomatrixkarte handelt, verbunden, um Mono- und Stereosignale zu verarbeiten.
Die Steuerungsumsetzungsnittel TC1 bis TC3 setzen die Steuerungsnachrichten, die sie auf ihrem Datenbus empfangen haben, zur Übertragung an eine Vollduplex-Schnittstellenschaltung, beispielsweise eine RS232-Schnittstellenschaltung, zu der Konferenzsteuerung, mit der sie verbunden sind, um und umgekehrt, während die Videomatrixkarten VMX1 bis VMX3, die untereinander verbunden sind, und die Audiomatrixkarte AMX mit der Konferenzsteuerung über beispielsweise eine TTL-Schnittstellenschaltung verbunden sind.
Die Funktionsweise der Steuerungsumsetzungsmittel TC1 bis TC3 und zum Teil der Konferenzsteuerung CC wird nun anhand der in den Figuren 3, 4 und 5 dargestellten Szenarien beschrieben, die im einzelnen den Aufbau einer Videokonferenz unter Verwendung des beschriebenen Breitbandkonferenzsystems, das Herausschalten eines Teilnehmers aus der Konferenz und die Auflösung einer Konferenz zum Gegenstand haben.
Funktionen mit Ausnahme des Konferenzaufbaus und der Konferenzauflösung sowie der Herausschaltung eines Teilnehmers, die von der Konferenzsteuerung CC auf der Grundlage von Signalen, die sie von den Videomatrizen VMX1 bis VMX3 und von der Audiomatrix AMX empfängt, ausgeführt werden, als auch die Funktionsweise dieser Matrizen sind im Videokonferenzbereich bekannt und werden in bezug auf die Erfindung nicht beschrieben.
Die Szenarien basieren auf der CCITT-Empfehlung Q.931 für ISDN.
Bezug nehmend auf Fig. 3 wird der Aufbau einer Videokonferenz zwischen zwei Teilnehmern S1 und S2 beschrieben. Zuerst wird eine Audiokonferenz auf die folgende Art und Weise aufgebaut. Der Teilnehmer S1 baut eine Verbindung zur Konferenzsteuereinheit CCU auf, indem er eine Aufbaunachricht SETUP an die Vermittlungseinheit SU sendet. SU bestätigt die Nachricht mit der an den Teilnehmer S1 gesendeten Nachricht SETUP-ACK und sendet die Nachricht SETUP an die in der empfangenen Nachricht angegebene Adresse, d.h. die Adresse einer ersten Schnittstellenschaltung IF1, die dann die Nachricht an die Konferenzsteuerung CC überträgt. Letztere nimmt die Verbindung an, indem sie über ihre Schnittstellenschaltung IF1 und die Vermittlungseinheit SU eine Antwortnachricht CONNECT an den Teilnehmer S1 sendet. Auf diese Weise wird eine erste Verbindung, zwischen dem Teilnehmer S1 und der Konferenzsteuereinheit CCU, aufgebaut. Der Teilnehmer S1 sendet dann über diese erste Verbindung mittels einer Datennachricht DATA (CONF-ADDR) die Adresse des Teilnehmers S2, mit dem er eine Videokonferenz aufbauen möchte. Nach dem Empfang dieser Adresse sendet die Konferenzsteuerung CC die Aufbaunachricht SETUP über eine zweite Schnittstellenschaltung IF2 an die Vermittlungseinheit SU. SU bestätigt die Aufbauanforderung mit der Nachricht SETUP-ACK und sendet die Aufbaunachricht SETUP an den Teilnehmer S2. Nach dem Empfang sendet S2 eine Nachricht ALERT an die Konferenzsteuerung CC, um anzuzeigen, daß eine Aufbauanforderung empfangen worden ist.
Die Konferenzsteuerung CC gibt diese Meldung in einer Datennachricht DATA (ALERT) über die erste Verbindung an den Teilnehmer S1 weiter. Wenn der Teilnehmer S2 die Aufbaunachricht annimmt, sendet er über die Vermittlungseinheit SU und die Schnittstellenschaltung IF2 eine Nachricht CONNECT an die Konferenzsteuerung CC. Von diesem Augenblick an ist zwischen dem Teilnehmer S1 und dem Teilnehmer S2 eine Audiokonferenz aufgebaut. Dies wird in einer Datennachricht DATA (CONF-ACK), die von der Konferenzsteuerung CC an diese Teilnehmer gesendet wird, angezeigt.
Zum Aufbau einer Videokonferenz gibt der Teilnehmer S1 seinen Bildübertragungskanal für Hin- und Rückrichtung frei und zeigt dies durch Senden der Datennachrichten DATA (VIDEO-GO) und DATA (VIDEO-RET) über die erste Verbindung an die erste Schnittstellenschaltung IF1 an. IF1 bestätigt diese Nachrichten mit einer DATA-(GO-ACK)- und einer DATA-(RET-ACK)-Nachricht und überträgt dann eine ENABLE-VIDEO-Nachricht an die Konferenzsteuerung CC, welche die entsprechende Videomatrix VMX1 freigibt und die Nachricht mittels einer Nachricht VIDEO-REQ an die Schnittstellenschaltung IF2 und einer Datennachricht DATA (V-REQ) über die zweite Verbindung an den Teilnehmer S2 weiterleitet Nach deren Empfang sendet der Teilnehmer S2 die Nachrichten DATA (VIDEO-GO) und DATA (VIDEO-RET) an die Schnittstellenschaltung IF2, die diese mit DATA-(GO-ACK)- und DATA-(RET-ACK)-Nachrichten bestätigt.
Einer der beiden Teilnehmer S1 oder S2 kann dann eine Videokonferenzverbindung mit einem dritten Teilnehmer S3 auf die oben beschriebene Art und Weise aufbauen, d.h., indem er die Adresse des Teilnehmers S3 an die Konferenzsteuerung CC sendet und indem er seinen Bildübertragungskanal für Hin- und Rückrichtung freigibt, sobald letzterer eine Verbindung mit S3 aufgebaut hat.
Das Herausschalten eines Teilnehmers aus der Konferenz wird nun mittels des in Fig. 4 gezeigten Szenarios beschrieben. Der Teilnehmer, der eine Trennung wünscht, beispielsweise S1, sendet über die Vermittlungseinheit SU und die Schnittstellenschaltung IF1 über die zuvor erwähnte erste Verbindung eine Trennungsnachricht RELEASE an die Konferenzsteuerung CC. Die Auflösung wird von der Konferenzsteuerung CC mittels einer Nachricht RELEASE- CNF, die über dieselbe Verbindung an die Vermittlungseinheit SU gesendet wird, bestätigt, und die anderen Teilnehmer der Konferenz, beispielsweise S2, werden mittels einer Datennachricht DATA (REL-IND) über ihre entsprechende Verbindung von der Trennung unterrichtet.
Die Konferenz wird auf eine dem oben beschriebenen Trennvorgang ähnliche Art und Weise aufgelöst, die in Fig. 5 gezeigt ist. Einer der Teilnehmer, beispielsweise S1, bittet mittels der Nachricht RELEASE, mit Parametern, die eine Konferenzauflösung angeben, um die Auflösung der Konferenz, die über die zuvor erwähnte erste Verbindung an die Konferenzsteuerung gesendet wird. Die Auflösung wird von letzterer durch die an die Vermittlungseinheit SU gesendete RELEASE-CNF-Nachricht bestätigt, und eine Anforderung, die Konferenz aufzulösen, wird an die anderen Teilnehmer der Konferenz, beispielsweise S2, gesendet. Dies geschieht mittels einer Nachricht REL-REQ an die Schnittstellenschaltung IF2 und einer über die zweite Verbindung an S2 gesendeten Datennachricht DATA (REL-REQ). Wenn der Teilnehmer S2 der Auflösung der Konferenz zustimmt, sendet er die Auflösungsanforderung RELEASE über diese zweite Verbindung an die Konferenzsteuerung CC, welche die Auflösung mit der an die Vermittlungseinheit SU gesendeten Nachricht RELEASE-CNF bestätigt.

Claims

1. Breitbandkonferenzsystem mit n Breitbandteilnehmern (S1, ..., S3), das eine Punkt-zu-Punkt-Breitbandvermittlungseinheit (SU), mit der die Teilnehmer (S1, ..., S3) verbunden sind, und eine Konferenzsteuereinheit (CCU), die mit der Vermittlungseinheit (SU) als mindestens einem weiteren Teilnehmer verbunden ist, enthält und wobei die Konferenzsteuereinheit (CCU) folgendes enthält:

-eine Vielzahl von Schnittstellenschaltungen (IF1,..., IF3), von denen jede über zugehörige Verbindungen, die durch die Vermittlungseinheit (SU) aufgebaut werden, mit mindestens drei der an einer Konferenz beteiligten Teilnehmer verbunden ist und von denen jede folgendes enthält:

-- Adaptermittel (TA1, ..., TA3) zur Codierung/Decodierung von Breitbandsignalen, die über die Verbindungen gesendet/empfangen werden,

-- Steuerungsumsetzungsmittel (TC1, ..., TC3), die mit den Adaptermitteln (TA1, ..., TA3) verbunden sind, um Steuersignale, die Teil der Breitbandsignale sind, in ein vorher festgelegtes Format umzusetzen,

-- Bildumsetzungsmittel (VMX1, ..., VMX3), die mit den Adaptermitteln (TA1, ..., TA3) verbunden smd, um Bildsignale, die Teil der Breitbandsignale sind, in ein vorher festgelegtes Format umzusetzen,

-- Tonumsetzungsmittel (AMX), die mit den Adaptermitteln (TA1, ..., TA3) verbunden sind, um Tonsignale, die Teil der Breitbandsignale sind, in ein vorher festgelegtes Format umzusetzen, und

- eine Konferenzsteuerung (CC), die mit den Steuerungsumsetzungsmitteln (TC1, ..., TC3), den Bildumsetzungsmitteln (VMX1, ..., VMX3) und den Tonumsetzungsmitteln (AMX) verbunden ist, um die Konferenz über die Verbindungen zu steuern.

2. Breitbandkonferenzsystem nach Anspruch 1, wobei die Tonumsetzungsmittel (AMX) allen Schnittstellenschaltungen (IF1, ...,IF3) gemein sind.

3. Verfahren zum Aufbau einer Breitbandkonferenz zwischen mindestens drei Teilnehmern in einem Breitbandkonferenzsystem nach Anspruch 1, bei den die Teilnehmer mittels einer Vermittlungseinheit und einer mit der Vermittlungseinheit verbundenen Konferenzsteuereinheit miteinander kommunizieren können, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfaßt:

- Aufbau einer ersten Verbindung zwischen einem ersten der Teilnehmer und der Konferenzsteuereinheit durch die Vermittlungseinheit, wobei die erste Verbindung von dem ersten Teilnehmer eingeleitet wird;

- Übertragen der Adresse eines zweiten der Teilnehmer durch den ersten Teilnehmers an die Konferenzsteuereinheit über die erste Verbindung;

- Aufbau einer zweiten Verbindung zwischen der Konferenzsteuereinheit und dem zweiten Teilnehmer durch die Vermittlungseinheit, wobei die zweite Verbindung von der Konferenzsteuereinheit eingeleitet wird;

- Übertragen der Adresse eines dritten der Teilnehmer durch entweder den ersten oder den zweiten Teilnehmers an die Konferenzsteuereinheit und

- Aufbau einer dritten Verbindung zwischen der Konferenzsteuereinheit und dem dritten Teilnehmer, wobei die dritte Verbindung von der Konferenzsteuereinheit eingeleitet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3 zur Auflösung einer Breitbandkonferenz zwischen mindestens drei Teilnehmern in einem Breitbandkonferenzsystem, bei dem die Teilnehmer mittels einer Vermittlungseinheit und einer mit der Vermittlungseinheit verbundenen Konferenzsteuereinheit miteinander kommunizieren können, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfaßt:

- Auflösen einer ersten Verbindung zwischen einem ersten der Teilnehmer und der Konferenzsteuereinheit durch die Vermittlungseinheit, wobei die Auflösung von dem ersten Teilnehmer eingeleitet wird;

- Senden einer Nachricht, welche die Anforderung, die Breitbandkonferenz aufzulösen, anzeigt, an einen zweiten und an einen dritten Teilnehmer durch die Konferenzsteuereinheit;

- Auflösen einer zweiten und einer dritten Verbindung zwischen dem zweiten beziehungsweise dem dritten Teilnehmer und der Konferenzsteuereinheit durch die Vermittlungseinheit, wobei die Auflösung von dem zweiten beziehungsweise dem dritten Teilnehmer eingeleitet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 3 zum Herausschalten eines Teilnehmers aus einer Breitbandkonferenz zwischen mindestens drei Teilnehmern in einem Breitbandkonferenzsystem, bei dem die Teilnehmer mittels einer Vermittlungseinheit und einer mit der Vermittlungseinheit verbundenen Konferenzsteuereinheit miteinander kommunizieren können, wobei das Verfahren die folgenden Schritte enthält:

- Auflösen einer Verbindung zwischen dem einen Teilnehmer und der Konferenzsteuereinheit durch die Vermittlungseinheit, wobei die Auflösung von dem einen Teilnehmer eingeleitet wird, und

- Informieren der restlichen Teilnehmer der Konferenz über die Verbindungsauflösung durch die Konferenzsteuereinheit.