EP0772933A1 - Verfahren und anordnung zum übertragen von audiosignalen zwischen kommunikationsendgeräten - Google Patents

Verfahren und anordnung zum übertragen von audiosignalen zwischen kommunikationsendgeräten

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EP0772933A1
EP0772933A1 EP95925724A EP95925724A EP0772933A1 EP 0772933 A1 EP0772933 A1 EP 0772933A1 EP 95925724 A EP95925724 A EP 95925724A EP 95925724 A EP95925724 A EP 95925724A EP 0772933 A1 EP0772933 A1 EP 0772933A1
Authority
EP
European Patent Office
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communication terminal
itu
audio
data blocks
voice
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP95925724A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Istvan Sebestyen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP0772933A1 publication Critical patent/EP0772933A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M3/00—Automatic or semi-automatic exchanges
    • H04M3/42—Systems providing special services or facilities to subscribers
    • H04M3/50—Centralised arrangements for answering calls; Centralised arrangements for recording messages for absent or busy subscribers ; Centralised arrangements for recording messages
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M11/00—Telephonic communication systems specially adapted for combination with other electrical systems
    • H04M11/06—Simultaneous speech and data transmission, e.g. telegraphic transmission over the same conductors
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M1/00—Substation equipment, e.g. for use by subscribers
    • H04M1/64—Automatic arrangements for answering calls; Automatic arrangements for recording messages for absent subscribers; Arrangements for recording conversations
    • H04M1/65—Recording arrangements for recording a message from the calling party
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M1/00—Substation equipment, e.g. for use by subscribers
    • H04M1/64—Automatic arrangements for answering calls; Automatic arrangements for recording messages for absent subscribers; Arrangements for recording conversations
    • H04M1/65—Recording arrangements for recording a message from the calling party
    • H04M1/658—Means for redirecting recorded messages to other extensions or equipment
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M3/00—Automatic or semi-automatic exchanges
    • H04M3/42—Systems providing special services or facilities to subscribers
    • H04M3/50—Centralised arrangements for answering calls; Centralised arrangements for recording messages for absent or busy subscribers ; Centralised arrangements for recording messages
    • H04M3/53—Centralised arrangements for recording incoming messages, i.e. mailbox systems
    • H04M3/533—Voice mail systems

Definitions

  • the invention relates to a method for transmitting audio signals from a communication terminal via an optionally analog or digital communication network to another communication terminal (KEE) using a sighted transmission protocol as part of the ITU-T V.8 / V . ⁇ bis initialization and the ITU-T V.34 modem.
  • the via analog interfaces to an analog communication network e.g. a telephone network or to a digital communication network, e.g. a mobile network
  • connectable telephone devices are mainly used for the transmission of analog audio / voice signals in quasi real time.
  • the original acoustic signals are converted by a microphone of the transmitting device into analog electrical vibrations, which are transmitted to the receiving telephone terminal in an analog and simultaneous manner via the analog telephone network.
  • the analog signals In the case of digital communication, for example communication via a modem, the analog signals must also be converted into digital signals before transmission and converted back into analog signals after transmission.
  • the received electrical audio / voice signals in the telephone receiver are likewise converted back at the same time into acoustic signals which contain audio / voice information similar to the original signals.
  • the object of the invention is to provide a safe, easy-to-implement method for audio signal transmission via a communication network which allows the connection to be established or routed via both analog and digital network components of the respective communication network
  • Advantageous effects of the invention are, in particular, a shortening of the transmission duration in real time relative to the duration of the audio information to be transmitted or an increase in the transmitted useful bandwidth even when transmitted in analog communication networks.
  • the audio / voice signals are converted into digital code. First, they are compressed in order to reduce the amount of information to be transmitted, and then they are divided into information data blocks and transmitted block by block - with the aid of corresponding protocols - without errors via the telecommunications network.
  • the HDLC transmission method (“High Level Data
  • HDLC LAP Link Access Protocol
  • the received information is decompressed in the received audio communication terminal and decoded into the original digital code, which results in digital audio / voice information that is identical to the original. From the receiving end
  • ER SA TZBLATT The received information is usually temporarily stored on local digital storage devices, such as on a magnetic disk, in order to be output contiguously if necessary, for example after digital-analog implementation.
  • bidirectional information exchange is possible in principle in both directions.
  • audio / voice information can be exchanged alternately between the terminals either in the same connection or after each connection has been re-established.
  • audio / voice information can be exchanged between the terminals at the same time.
  • the audio compression methods of audio signals of higher quality currently standardized according to ITU-TSG 15 and ISO / IEC JTC1 SC29, for example up to 16 kHz HIFI audio with transmission speeds of 24-32 kbit / s with a secured transmission type.
  • a method according to the invention enables, for example, the simple implementation of “voice memory telephones”, which can also be used when using analog subscriber network interfaces, i.e. Telephone devices with voice mail applications
  • a voice or sound message can be transmitted from the transmitter to the receiver or, in the case of an "audio / voice broadcast", to several receivers.
  • voice and / or tone messages with different tone quality can be transmitted.
  • Another advantage of the invention is that, for example, with the aid of the sound compression methods developed by ITU-TSG 15 and ISO / IEC JTC1 SC29, audio signals of a higher quality, such as e.g. 7 kHz or 16 kHz audio can even be transmitted simultaneously using the method according to the invention via the analog telephone network with a useful band range from 0.3 to 3.4 kHz.
  • FIG. 1 shows the block diagram of an audio communication terminal KES, KEE for realizing a "voice mail” connection (hereinafter referred to as "voice memory telephone”);
  • FIG. 2 shows the block diagram of an audio communication terminal KES, KEE according to FIG. 1, additionally with the possibility of accessing a voice mail server;
  • FIG. 3 different types of connection between voice storage telephones KES, KEE, namely directly between two voice storage telephones KES1, KEE1 and between two voice storage telephones KES2, KEE2 via a voice storage server VMS, each including a communication network KN;
  • FIG. 4 illustrates the V.8 "Start up” procedure of session initialization. This is absolutely necessary in the context of a V.34 modem.
  • the V.8 "Start up” procedure is activated once, at the beginning of the communication connection.
  • FIG. 5 shows table 3 / V.8 of the "call function" category of an embodiment of the extended ITU-T V.8 initialization procedure
  • FIG. 6 shows the table 4 / V.8 of the "modulation modes" category of the extended ITU-T V.8 initialization procedure
  • FIG. 7 shows the table 5 / V.8 of the coding of the protocol category of the extended ITU-T V.8 initialization procedure
  • the "voice mail phone” is either with another "voice mail phone” terminal (KEE1 to KESl) or with a “voice mail server” (FIG
  • connection KEE2 to VMS represents a direct connection of the "voice mail telephones", the information being exchanged without a time delay.
  • the connection KEE2 to VMS represents a direct connection of the "voice memory telephone” (KEE2) to the “voice memory server” (VMS), the information being sent from the KEE2 to the VMS without a time delay.
  • the "voice memory telephone" KES2 accesses the VMS at any later point in time, in which case the information is sent from the VMS to KES2 without further time delay.
  • FIG. 1 contains a simplified block diagram of such an audio communication terminal: KES (transmitter) and KEE (receiver) have the same structure.
  • the network interface is used for the physical connection of KES or KEE to the communication network (KN).
  • the system control enables the switch from normal telephone to voice memory telephone mode and back. It also contains those elements of the system that are also included in a classic telephone terminal (e.g. dialing, ringing, switching on the microphone / loudspeaker (handset) when lifting, switching off when hanging up).
  • Switch (S1) switches the microphone from the normal telephone to the "voice mail telephone" (VMP).
  • VMP voice mail telephone
  • the voice memory telephone mode is initiated with the help of ITU-T V.8bis / V.8.
  • the audio / speech encoder e.g.
  • ITU-T G.723, G.8kbit / s converts the analog voice signals into digital codes at the transmitter (KES), which is compressed.
  • the compressed signals are prepared for transmission in the multiplexer, with not only the voice but also control information being exchanged.
  • the multiplexed information is transmitted securely via an ITU-T V.34 modem.
  • the HDLC-LAP-X block ensures the correct reception of the multiplexed audio / control information.
  • the multiplex block demultiplexes the signals in control and voice files.
  • REPLACEMENT LEAF tions are decoded in the audio / speech codec and output via the switch (S2) on the loudspeaker / handset.
  • FIG. 2 shows the simplified block diagram of one “voice memory telephone” communicating with a “voice memory server”: the description of FIG. 2 is a superset of FIG. 1.
  • a “voice memory telephone server” is on the communication network (KN) ( VMS) connected.
  • KN communication network
  • S3 additional switch in the transmitter (KES) enables the entry of a "mailbox address" (subaddress) using the telephone keypad.
  • This address is passed on to the multiplexer in order to convert it accordingly into control information and to integrate it into the multiplexed data stream.
  • the "voice mail telephone message" is stored in KEE's "mail box” in the VMS.
  • KEE uses the switch S3 to indicate its "mail box” number. This is converted into corresponding control information by the multiplexer and used in the data stream.
  • VMS then forwards the saved message to KEE.
  • the output of the messages takes place as in FIG. 1.
  • Modem ITU-T V.34 with a higher transmission speed up to 28000-33000 bit / s
  • modules of the above-mentioned standards are removed, combined, expanded and put together to form the overall system.
  • a telephone device with "voice memory” capability a so-called “voice memory telephone” is required.
  • Terminal-to-terminal methods are transmitted from the sender to the receiver or in a "voice-message broadcasting" method (Voice Mail Broadcast) to several recipients.
  • Voice Mail Broadcast Voice Mail Broadcast
  • speech and / or audio messages with different sound quality can be transmitted.
  • a typical terminal for this contains at least the elements of a telephone for the public switched telephone network or a radio telephone and additionally a communication control device for controlling the data transmission using an HDLC LAP transmission protocol to ensure error-free communication, an ITU-TV.34 modem and a device for carrying out a suitable ITU-T V.8 /V. ⁇ bis initialization procedure.
  • At least the sending communication terminal (KES) also contains an audio coding device for compressing the audio input digital signal
  • at least the receiving communication terminal (KEE) also contains an audio decoding device for decompressing the received audio information data.
  • Figure 1 contains a simplified block diagram of such an audio communication terminal. During the connection, the “voice mail phone” is either connected to another “voice mail phone” terminal or to a “voice mail server” (FIG. 3).
  • FIG. 2 shows the simplified block diagram 1 with a “voice memory telephone” communicating with a “voice memory server”.
  • the audio message to be sent is processed in the sending audio communication terminal KES for communication between two “voice memory telephones”.
  • the preparation by processing the "voice memory telephone” message is carried out "off-line", ie before the connection is established.
  • the sending subscriber switches his audio communication terminal KES to "voice mail phone mode", lifts the handset and speaks the message on the phone.
  • the message is compressed and stored locally in the sending audio communication terminal KES. In a favorable embodiment, eavesdropping and local editing are possible.
  • the message length is determined by the phone's internal memory. At least 256 kbytes of memory capacity (approx. 5 minutes of speech) should be provided.
  • the actual communication can begin immediately or - for example to use the lower night tariffs - with a pre-programmed delay.
  • connection is established as a connection between the "voice memory telephones". That means the sending
  • Voice mail phone first tries - without delay - to address the called device with signaling according to ITU-T V.8 /V. ⁇ bis as the receiving "voice mail phone". Extensions in ITU-T V.8 / V. ⁇ bis must be provided for this.
  • An exemplary embodiment of an expanded ITU-T V.8 / V.8bis initialization is described below. If the called terminal answers as a "voice mail phone" (also with the help of ITU-T V.8 /V.8bis), the digital connection for information exchange can be established with the help of ITU-T V.34. If the called device is a "normal telephone", e.g. is a fax machine, the connection is terminated after a predetermined period of time. Possibly.
  • the ITU-T V.34 procedure of the modems is initiated. After "line probing” and “training” in full or half duplex mode (i.e. determining the line quality and testing the maximum
  • the highest modem speed is also selected according to the rules of ITU-T V.34. If the half-duplex mode is selected, the V.34 parameters are then exchanged again according to ITU-T V.34 and the control commands required for communication are exchanged at 1200 bit / s. For the full duplex mode, the control commands must be exchanged as part of the data transfer. For this purpose, a "supervisory control" control channel must be defined. The data packets of this channel are marked as (CON). The following are considered at least as tax commands:
  • the actual communication between sender and receiver corresponds to the data phase of ITU-T V.34 after the successful "ITU-T V.34 Resynch".
  • communication is carried out with the previously determined maximum speed.
  • “Voice mail phone” communication requires an error detection and possibly correction mode. This can be achieved with an HDLC LAP (G.vmax), or with packet media multipleing according to ITU-T H.223. To do this, the digitized and compressed voice information must be stored in blocks with, for example, 200 bytes per block and numbered
  • REPLACEMENT LEAF be rated according to HDLC LAP. If a block was identified as defective, it can be retransmitted.
  • the transmission of a given voice mail message can take about a quarter of the time of an ordinary telephone connection, depending on the actual transmission speed and the need for error correction.
  • the reception of a "voice mail phone" should indicate the receipt of a voice mail message.
  • a display can be provided in the receiving "voice mail phone" to signal that there is a received voice mail message.
  • the receiving subscriber can pick up his handset at any time, press a button and the message is decompressed and converted "back-line", ie not connected to the telecommunications network, into audible voice signals.
  • the received message possibly for storage and further processing, can be transmitted via an optional external interface on the "voice memory telephone", for example according to ITU-T V.24, with a connection to a personal computer.
  • "voice mail telephones" can possibly connect a data terminal device to the communication network with such or a similar interface. No separate modems would be required for the telephone terminal and the data terminal equipment.
  • a further embodiment of the invention provides for communication between "voice mail telephones" and a "voice mail phone” server.
  • the recipient's "mail box address" is also entered, for example with the number keypad of the telephone. In half duplex mode, this is communicated to the receiver in 1200 bit / s "handshaking" after the V.34 parameter exchange, in full duplex mode in normal V.34 data transfer. Commands.
  • a connection to the "voice mail server" can be established immediately. For example, to use lower nightly tariffs, a connection can also be initiated with a pre-programmed delay.
  • connection is established as a connection according to ITUT-V.8 / V.8bis.
  • the "voice mail server” registers itself in the ITU-T V. ⁇ / V. ⁇ bis also as a "voice mail phone", whereby the exchange of the end device properties of the sender and receiver shows whether "voice mail phone” Communication between the sending "voice mail phone” and the receiving one
  • the actual connection between transmitter and receiver corresponds to the data mode of ITU-T V.34.
  • An HDLC-LAP-compliant or packet media multiplexing protocol is required to ensure the best possible transmission.
  • the voice mail message is delivered to the "voicebox" of the receiving "voice mail phone".
  • the receiving “voice memory telephone” can use the corresponding “selective call” protocol element of the “voice memory telephone” to receive the voice memories received from the “voice memory server” (according to ITU-T V. ⁇ / V. ⁇ bis) - retrieve phone messages.
  • a "voice mail telephone" with polling capability is required.
  • a continuously lit red lamp can indicate that this received voice memory message is ready for use.
  • the receiving party can then cause the message to be decompressed and converted back into audible speech signals.
  • the receiving communication terminal works “off-line”.
  • the received message can in turn be used for further storage via optionally external interfaces (such as ITU-T V.24, RS-232) on the receiving "voice mail telephone" with a connection to a data terminal device, such as a personal computer ⁇ security / processing are transferred.
  • Appendix 1 and Appendix 2 are part of the description.
  • FIG. 4 illustrates the V. ⁇ "Start up” procedure of session initialization. This is absolutely necessary in the context of a V.34 modem.
  • the V.8 "start-up” procedure is activated once at the beginning of the communication connection.
  • the delay on the calling end device (DCE) side is approximately 1 second.
  • the calling DCE sends the signals CMs ("Call Menu” signals, with the selection of the so-called “Call Function” categories - eg "voice mail phone”, with the selection of modem modulation - eg for V.34 full duplex, with the selection of the protocol category - LAP "?”).
  • CMs Call Menu
  • the called DCE reflects - with its "JM” signals - the same type of information in order to declare its device properties.
  • the two tables are used to determine whether communication between the two partners is possible. If so, the V.34 procedure usually follows within 2 seconds.
  • the V. ⁇ procedure is terminated after a certain period of time (timer). This time period is not specified in the V. ⁇ , but in the application of the "voice mail telephone".
  • the modulation modes are specified in TABLE 4 / V.8 (see Fig. 6).
  • the octet for possible "protocols” can also be omitted if only one protocol is specified for the "voice mail phone" service. If several protocols are used, eg for different network types (PSTN, mobile), then uses this octet and specifies corresponding code points for the protocol types.
  • the GSTN access category is defined in TABLE 6 / V. ⁇ (not shown). It indicates whether the calling or the called terminal is connected via the mobile telephone network.
  • V.34 Line Probing
  • V.34 HDX half-duplex
  • FDX full-duplex
  • V.34 switch to its data transfer mode, where the actual user data is exchanged.
  • V.34 A so-called "retrain" from V.34 takes place if the line quality should not be sufficient during data communication.
  • the data transfer is interrupted and a new transmission speed of sufficient quality is set via "Retrain”. Then the transfer of the data continues.
  • the user data e.g. audio information
  • the user data cannot be transmitted simultaneously during the "retrain”.
  • the ITU-T-V.34 procedure of the modems is initiated. After “line probing” and “training in full or half duplex mode” (ie determining the line quality and testing the maximum suitable modem speed), the selection of the highest modem speed is also carried out according to ITU-T V. rules. 34 performed. Afterwards (only for half-duplex mode) the V.34 parameters are exchanged again according to ITU-T V.34 and the control commands required for communication are exchanged at 1200 bit / s. For full duplex mode, the control commands must be exchanged as part of the data transfer.
  • REPLACEMENT LEAF Exchange of additional device properties of the transmitter and the receiver such as, for example, marking the audio / voice compression, mailbox capability, half / full duplex capability, notification of the reception preferences; • Setting the common, preferred transmission or reception parameters based on the declared device properties of the transmitter and receiver; Opening and shooting of virtual user channels (eg for audio).

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Verfahren zum Übertragen von Audiosignalen von einem Kommunikationsendgerät (KES) über ein Kommunikationsnetz zu einem anderen Kommunikationsendgerät (KEE) unter Verwendung eines geeigneten paketvermittelten Übertragungsprotokolls (HDLC LAP oder Packet Media Multiplexing) mit folgenden Verfahrensschritten: a) ein digitales Eingangs-Audiosignal wird im sendenden Kommunikationsendgerät (KES) komprimiert; b) das komprimierte Audiosignal wird in Datenblöcke aufgeteilt; c) jeder dieser Datenblöcke wird als Audioinformationsdatenblock oder Kommandodatenblock gekennzeichnet; d) die Audioinformationsdatenblöcke werden vom sendenden Kommunikationsendgerät (KES) unter Verwendung eines Protokolls gemäss einem fehlererkennenden, bedarfsweise gesicherten Übertragungsverfahren zum empfangenden Kommunikationsendgerät (KEE) übertragen und in diesem gespeichert; e) die gespeicherten Audioinformationsdatenblöcke werden nach Anwendung eines Dekompressionsverfahrens als digitales Audiosignal ausgegeben oder weiterverarbeitet; f) die Kommandodatenblöcke werden unter Verwendung eines Protokolls gemäss dem genannten, fehlererkennenden, bedarfsweise gesicherten Übertragungsverfahren zwischen Sender und Empfänger gesichert ausgetauscht, um die Kommunikationsprozedur zu steuern. Ausserdem Anordnungen zur Durchführung eines solchen Verfahrens mit anwendungsspezifischen Zusatzeinrichtungen.

Description

Beschreibung
Verfahren und Anordnung zum Übertragen von Audiosignalen zwi- sehen Kommunikationsendgeräten
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Übertragen von Au¬ diosignalen von einem Kommunikationsendgerät über ein wahl¬ weise analoges oder digitales Kommunikationsnetz zu einem an- deren Kommunikationsendgerät (KEE) unter Verwendung eines ge- sichterten Übertragungsprotokolls im Rahmen des ITU-T V.8 / V.δbis Initialisierung und des ITU-T V.34 Modems.
Die über analoge Schnittstellen an ein analoges Kommunikati- onsnetz, wie z.B. ein Telefonnetz oder an ein digitales Kom¬ munikationsnetz, wie z.B. ein Mobilfunk-Netz, anschließbaren Telefon-Endgeräte werden hauptsächlich für die Übertragung analoger Audio/Sprachsignale in Quasi-Echtzeit benutzt. Nach Verbindungsaufbau zwischen zwei Telefon-Endgeräten werden die akustischen Ursprungssignale von einem Mikrofon des sendenden Gerätes in analoge elektrische Schwingungen umgewandelt, die analog und zeitgleich über das analoge Fernsprechnetz an das empfangende Telefon-Endgerät übertragen werden. Bei digitaler Kommunikation, beispielsweise die Kommunikation über ein Mo- dem, müssen außerdem die analogen Signale vor der Übertragung in digitale Signale umgewandelt werden, und nach der Übertra¬ gung in analoge Signale zurückgewandelt werden. Im Empfangs- Telefon-Endgerät werden die empfangenen elektrischen Au¬ dio/Sprach-Signale im Telefon-Hörer ebenfalls zeitgleich in akustische Signale zurüc verwandel , die den ursprünglichen Signalen ähnliche Audio/Sprachinformation enthalten.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein sicheres, einfach zu reali¬ sierendes Verfahren zur Audiosignalübertragung über ein Kom- munikationsnetz anzugeben, das den Verbindungsaufbau bzw. eine Wegelenkung sowohl über analoge als auch über digitale Netzkomponenten des jeweiligen Kommunikationsnetzes zuläßt
ERSATZBLATT und dabei die Realisierung von Zusatz-Kommunikationsdiensten ermöglicht.
Darüber hinaus ist eine Anordnung zur Durchführung eines sol- chen Verfahrens anzugeben.
Vorteilhafte Auswirkungen der Erfindung sind insbesondere ein Verkürzen der Übertragungsdauer relativ zur Dauer der zu übertragenden Audioinformation in Echtzeit oder eine Erhöhung der übertragenen Nutzbandbreite auch bei Übertragung in ana¬ logen Kommunikationsnetzen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkma¬ len des Anspruches 1. Günstige Ausgestaltungen sind Gegen- stand von Unteransprüchen. Außerdem wird eine Anordnung zur
Durchführung spezieller Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens im Anspruch 8 angegeben.
Im sendenden Audio-Kommunikationsendgerät werden die Audio/- Sprachsignale in Digitalcode umgewandelt. Als erstes werden sie komprimiert, um die zu übertragende Informationsmenge zu reduzieren und danach werden sie in Informationsdatenblöcke aufgeteilt und blockweise - mit Hilfe von entsprechenden Pro¬ tokollen - fehlerfrei über das Telekommunikationsnetz über- mittelt. Das HDLC-Übertragungsverfahren ("High Level Data
Link Control") HDLC LAP ("Link Access Protocol") - Varianten spezifiziert in der ITU-T Serie G, Q, T, V, X - und das Pak- ket-Media-Multiplexing-Verfahren der ITU-T Serie H zeichnet sich durch die Definition von virtuellen Kanälen aus, die verschiedene Informationsarten unabhängig voneinander
"virtuell kontinuierlich" in Blöcke aufgeteilt - wahlweise gesichert oder ungesichert - überträgt.
Im Empfangs-Audio-Kommunikationsendgerät werden die empfange- nen Informationen dekomprimiert und in den ursprünglichen Di¬ gitalcode dekodiert, womit eine digitale Audio/Sprach-Infor¬ mation entsteht, die dem Original gleicht. Vom Empfangsendge-
ERSATZBLATT rät wird die empfangene Information gewöhnlich auf örtlichen digitalen Speichereinrichtungen, wie auf einer Magnetplatte, zwischengespeichert, um bedarfsweise, z.B. nach Digital-Ana- log-Umsetzung zusammenhängend ausgegeben zu werden.
Bei Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist prinzi¬ piell in beiden Richtungen ein bidirektionaler Informations¬ austausch möglich. Im Halb-Duple -Modus können entweder in der gleichen Verbindung oder jeweils nach erneutem Verbin- dungsaufbau zwischen den Endgeräten abwechselnd Au¬ dio/Sprachinformationen ausgetauscht werden. Beim Voll-Du- plex-Modus können zwischen den Endgeräten gleichzeitig Au¬ dio/Sprachinformationen ausgetauscht werden.
Die folgenden Besonderheiten des Sprachkompressions-Standards ermöglichen besonders vorteilhafte Realisierungsformen der Erfindung:
Die gegenwärtige Normierung von Sprachkodierern mit sehr niedrige- Bitraten z.B. für das Bildfernsprechen im öffentli¬ chen Telefonwählnetz in ITU-T führt zu qualitativ guten Sprachkodierern mit Übertragungsgeschwindigkeiten von biszu 4-8 kbit/ε, die vorzugsweise eine gesicherte Übertragungsart, z.B. gemäß HDLC LAP erfordern, jedoch annähernd die mit Digi- talSignalübertragung nach der CCITT G.726 Empfehlung erziel- bare Qualität erreichen.
Die gegenwärtig nach der ITU-TSG 15 und ISO/IEC JTC1 SC29 normierten Tonkomprimierungsverfahren von Audiosignalen höhe- rer Güte, beispielsweise bis zu 16 kHz HIFI Audio mit Über¬ tragungsgeschwindigkeiten von 24-32 kbit/s bei gesicherter Übertragungsart.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren ermöglicht beispielsweise die einfache, auch bei Verwendung von analogen Teilnehmer-Netz- Schnittstellen anwendbare Realisierung von "Sprachspeicher- Telefonen", d.h. Fernsprechendgeräten mit Voice-Mail-Anwen-
ERSATZBLATT düng unter Verwendung von geeigneten Kommunikationsprotokol¬ len.
In dieser Anwendung kann zusätzlich zum gewöhnlichen Fern- sprechen eine Sprach- oder Tonnachricht vom Sender zum Emp¬ fänger bzw. im Falle einer "Audio/Sprach-Rundsendung" zu meh¬ reren Empfängern übertragen werden. In Abhängigkeit von dem benutzten Ton-/Sprachkomprimierungsschema können sprachliche und/oder Tonnachrichten mit unterschiedlicher Tongüte über- tragen werden.
Mit heute bekannten Komprimierungsverfahren ist eine Kompri¬ mierung bezüglich der Zeitbasis um den Faktor 4 erreichbar. Bei Verwendung von Modems mit hoher Übertragungsrate von bei- spielsweise 28-30 kBit/s kann folglich eine Echtzeitaudioin¬ formation von beispielsweise 7 kBit/s unter Verwendung geeig¬ neter Protokolle über das öffentliche Telefonwählnetz (PSTN - Public Switched Telephone Network) in einer um den Faktor 4 gegenüber der Echtzeitübertragung verkürzten Übertragungszeit gesendet werden. Beispielsweise könnte die tatsächliche Über¬ tragungsdauer einer Sprach-Nachricht, die unter normalen Ge¬ sprächsbedingungen vier Minuten in Anspruch nehmen würde, auf eine Minute reduziert werden. Die hochkomprimierten Telefon- Sprachnachrichten sind auch gut für kompakte Digitalspeiche- rung geeignet. Im obengenannten Beispiel würde eine Minute Sprache ungefähr 52 kByte Speicherraum in einem "Sprachspeicher-Server" einnehmen. Eine spezielle Datenkom- pressions-/Dekompressionsschaltung für den Sprachsignalspei¬ cher kann somit eingespart werden.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, daß beispielsweise mit Hilfe der von der ITU-TSG 15 und ISO/IEC JTC1 SC29 ent¬ wickelten Tonkomprimierungsverfahren auch Audiosignale höhe¬ rer Güte wie z.B. 7 kHz oder 16 kHz Audio mit Hilfe des er- findungsgemäßen Verfahrens sogar über das analoge Telefonnetz mit einem Nutzbandbereich von 0,3 bis 3,4 kHz zeitgleich übertragen werden.
ERSATZBLATT Nachstehend wird die Erfindung anhand von besonders günstigen
Realisierungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die
Figuren näher erläutert:
Es zeigt:
Figur 1 die Blockdarstellung eines Audio-Kommunikationsendge¬ rätes KES, KEE zur Realisierung einer "Voice-Mail"- Verbindung, (nachstehend als "Sprachspeicher-Telefon" bezeichnet) ;
Figur 2 die Blockdarstellung eines Audio-Kommunikationsendge¬ rätes KES, KEE nach Figur 1, zusätzlich mit der Mög¬ lichkeit, auf einen Sprachspeicher-Server zuzugrei¬ fen; Figur 3 unterschiedliche Verbindungsarten zwischen Sprach¬ speicher-Telefonen KES, KEE, nämlich unmittelbar zwi¬ schen zwei Sprachspeicher-Telefonen KES1, KEEl und zwischen zwei Sprachspeicher-Telefonen KES2, KEE2 über einen Sprachspeicher-Server VMS, jeweils unter Einbeziehung eines Kommunikationsnetzes KN;
Figur 4 illustriert die V.8 "Start up"-Prozedur der Session Initialisierung. Diese ist im Zusammenhang eines V.34-Modems unbedingt notwendig. Die V.8 "Start up"- Prozedur wird einmal, am Anfang der Kommunika ions- Verbindung aktiv.
Figur 5 die Tabelle 3/V.8 der "Call- Function" Kategorie ei¬ nes Ausführungsbeispiels der erweiterten ITU-T V.8- Initialisierungsprozedur;
Figur 6 die Tabelle 4/V.8 der "Modulations Modi" Kategorie der erweiterten ITU-T V.8 Initialisierungsprozedur;
Figur 7 die Tabelle 5/V.8 der Codierung der Protokoll Kate¬ gorie der erweiterten ITU-T V.8-Initialisierungspro¬ zedur;
Während der Verbindung ist das "Sprachspeicher-Telefon" ent¬ weder mit einem anderen "Sprachspeicher-Telefon"-Endgerät (KEEl zu KESl) oder mit einem "Sprachspeicher-Server" (Figur
ERSATZBLATT 3) (KEE2 zu VMS, bzw. KES2 zu VMS) verbunden. Die Verbindung KEEl zu KES1 stellt eine direkte Verbindung der "Sprachspeicher-Telefone" dar, wobei die Information ohne ZeitVerzögerung ausgetauscht wird. Die Verbindung KEE2 zu VMS stellt eine direkte Verbindung des "Sprachspeicher-Telefons" (KEE2) zum "Sprachspeicher-Server" (VMS) dar, wobei die In¬ formation ohne Zeitverzδgerung vom KEE2 an den VMS gesendet werden. Dagegen greift das "Sprachspeicher-Telefon" KES2 zu einem beliebig späteren Zeitpunkt auf den VMS, wobei dann die Information ohne weitere Zeitverzögerung vom VMS an KES2 ge¬ sendet wird.
Figur 1 enthält ein vereinfachtes Blockschaltbild eines sol¬ chen Audio-Kommunikationsendgerätes: KES (Sender) und KEE (Empfänger) verfügen über den gleichen Aufbau. Das Netz In¬ terface dient zum physikalischen Anschluß von KES, bzw. KEE an das Kommunikationsnetz (KN) . Die Systemsteuerung ermög¬ licht die Umεchaltung von Normal-Telefon- in Sprachspeicher- Telefon-Modus und zurück. Sie enthält auch jene Elemente des Systems, die in einem klassischen Telefon-Endgerät ebenfalls enthalten ist (z.B. Anwahl, Klingeln, Mikro¬ fon/Lautsprecher(Hörer) einschalten beim Abheben, Ausschalten beim Auflegen) . Schalter (Sl) schaltet das Mikrofon vom nor¬ malen Telefon zum "Sprachspeicher-Telefon" (VMP) . Der Sprach- speicher-Telefon Mode wird mit Hilfe von ITU-T V.8bis/V.8 eingeleitet. Der Audio/Sprachkoder (z.B. ITU-T G.723, G.8kbit/s) setzt beim Sender (KES) die analogen Sprachsignale in digitale Codes um, dieser wird komprimiert. Die kompri¬ mierten Signale werden im Multiplexer zur Übertragung vorbe- reitet, wobei nicht nur die Sprach- sondern auch Steuer-In¬ formationen ausgetauscht werden. Im mit HDLC LAP X gezeichne¬ ten Block werden die multiplexed Informationen gesichert über einen ITU-T V.34 Modem übertragen. Beim Empfänger (KEE) läuft der Vorgang in umgekehrter Reihenfolge ab. Der HDLC-LAP-X- Block sorgt für den korrekten Empfang der gemultiplexten Au¬ dio/Steuer-Informationen. Der Multiplex Block demultiplext die Signale in Steuer- und Sprachdateien. Die Sprachinforma-
ERSATZBLATT tionen werden im Audio/Sprach-Codec decodiert und über den Schalter (S2) an dem Lautsprecher/Hörer ausgegeben.
Figur 2 zeigt das vereinfachte Blockschaltbild eins mit einem "Sprachspeicher-Server" kommunizierenden "Sprachspeicher-Te¬ lefons": Die Beschreibung des Figur 2 ist eine Obermenge von Figur 1. Am Kommunikationsnetz (KN) ist ein "Sprachspeicher- Telefon-Server" (VMS) angeschlossen. Im Sender (KES) ermög¬ licht ein zusätzlicher Schalter (S3) die Eingabe einer "Mail- Box-Adresse" (Subadresse) mit Hilfe der Telefon-Tastatur.
Diese Adresse wird an den Multiplexer weitergegeben, um sie entsprechend in Steuerinformationen umzusetzen und im gemul- tiplexten Datenstrom einzubinden. Mit Hilfe dieser Informa¬ tion wird in der "Mail-Box" von KEE im VMS der "Sprachspeicher-Telefon-Nachricht" abgespeichert. Beim Abhö¬ ren gibt KEE über den Schalter S3 seine "Mail-Box"-Nummer an, dies wird vom Multiplexer in entspechende Steuerinformationen umgesetzt und in dem Datenstrom eingesetzt. Darauf gibt VMS die gespeicherte Nachricht an KEE weiter. Ausgabe der Nach- rieht erfolgt wie in Figur 1.
Vorzugsweise werden die im folgenden normierten oder zukünf¬ tig zu normierenden Elemente der Telekommunikation verwendet:
• Modem ITU-T V.34 mit einer höheren Übertragungsgeschwin¬ digkeit (bis zu 28000-33000 Bit/s) , und die dazu gehörende Initialisierungsprozedur nach ITU-T V.8 / V.δbis.
• Eine für die angeführten Anwendungen notwendige Erweite- rung der ITU-T V.8/V.8bis Empfehlungen.
• Die (wahlweise) fehlerfreie Übertragung von Informationε- blöcken (ein HDLC-LAP gemäßes, paketvermitteltes Übertra¬ gungsprotokoll ITU-T V.gmax bzw. Paket-Media-Multiplexing ITU-T H.223) .
ERSATZBLATT • Die gegenwärtige Normierung von Sprachcodierern (ITU-T G.723, G.dsvd, G.729) mit sehr niedriger Bitrate für das Bildfernsprechen im öffentlichen Telefonwählnetz in ITU-T hat zu Sprachcodierern (Qualität annähernd CCITT G.726) mit einer Übertragungsrate von 5 - 10 kBit/s geführt, die eine möglichst gesicherte Übertragungsart erfordern. Der zukünftige 4-kBit/s-Sprachcodierer wird z. Z. ebenfalls durch die ITU-T SG15 und der ISO/IEC JTC1 SC29 normiert.
• Die gegenwärtige Normierung von qualitativ hochwertigen Audiocodierern (bis zu 16 kHz Audio Bandbreite) mit der Bitrate 24-32 kbit/s im öffentlichen Telefonwählnetz in der ITU-T und in der ISO/IEC, die auch eine fehler-gesi- cherte Übertragungsart erfordert.
Zur Realisierung der vorliegenden Erfindung werden Bausteine der obengenannten Standards entnommen, kombiniert, erweitert und zum Gesamtsystem zusammengestzt.
Nachstehend werden einige Eigenschaften von zur Realisierung eines erfindungsgemäßen Verfahrens vorzusehenden Kommunika¬ tionsendgeräten näher erläutert.
Zur Realisierung eines Voice-Mail-Dienstes unter Verwendung eines erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Fernsprechgerät mit "Sprachspeicher"-Fähigkeit, ein sogenanntes "Sprachspeicher-Telefon" benötigt.
In der genannten Anwendung kann zusätzlich zum gewöhnlichen Fernsprechen eine Sprach- oder Tonnachricht in einem
"Endgerät-zu-Endgerät"-Verfahren vom Sender zum Empfänger oder in einem "Sprach-Nachricht-Rundsendungs"-Verfahren (Voice Mail Broadcast) zu mehreren Empfängern übertragen wer¬ den. In Abhängigkeit von dem benutzten Audio- /Sprachkomprimierungsschema können Sprach- und/oder Audio- Nachrichten mit unterschiedlicher Tongüte übertragen werden.
ERSATZBLATT Ein typisches Endgerät hierfür enthält mindestens die Ele¬ mente eines Telefons für das öffentliche Telefonwählnetz oder eines Funktelefons und zusätzlich eine Kommunikationssteuer¬ einrichtung zum Steuern der Datenübertragung mit Hilfe eines HDLC LAP gemäßen Übertragungsprotokolls zum Sichern einer fehlerfreie Kommunikation, ein ITU-T-V.34-Modem und eine Ein¬ richtung zum Durchführen einer geeigneten ITU-T V.8 /V.δbis- Initialisierungsprozedur. Mindestens das sendende Kommunika¬ tionsendgerät (KES) enthält außerdem eine Audio-Codiervor- richtung zum Komprimieren des Audio-Eingangsdigitalsignales und mindestens das empfangende Kommunikationsendgerät (KEE) enthält außerdem eine Audio-Decodiervorrichtung zum Entkom¬ primieren der empfangenen Audioinformationsdaten. Figur 1 enthält ein vereinfachtes Blockschaltbild eines solchen Au- dio-Kommunikationsendgerätes. Während der Verbindung ist das "Sprachspeicher-Telefon" entweder mit einem anderen "Sprachspeicher-Telefon"-Endgerät oder mit einem "Sprachspeicher-Server" (Figur 3) verbunden. Figur 2 zeigt das vereinfachte Blockschaltbild 1 mit einem "Sprachspeicher- Server" kommunizierenden "Sprachspeicher-Telefons".
Zur Kommunikation zwischen zwei "Sprachspeicher-Telefonen" wird die zu sendende Audio-Nachricht im sendenden Audio-Kom¬ munikationsendgerät KES aufbereitet.
Die Vorbereitung durch Aufbereiten der "Sprachspeicher-Tele¬ fon"-Nachricht wird "off-line", also vor Verbindungsaufbau, durchgeführt. Der sendende Teilnehmer schaltet sein Audio- Kommunikationsendgerät KES auf "Sprachspeicher-Telefonmodus", hebt den Hörer ab und spricht die Nachricht in das Telefon. Im sendenden Audio-Kommunikationsendgerät KES wird die Nach¬ richt komprimiert und örtlich gespeichert. In einer günstigen Ausgestaltung sind Mithören und örtliches Editieren möglich. Die Nachrichtenlänge wird durch einen internen Speicher des Telefons bestimmt. Es sollten mindestens 256 kByte Speicher¬ kapazität (ca. 5 Minuten Sprache) vorgesehen sein. Nach Auf¬ bereitung der Nachricht kann die eigentliche Kommunikation sofort oder - beispielsweise zur Nutzung der niedrigeren Nachttarife - mit vorprogrammierter Verzögerung stattfinden.
Die Verbindung wird als Verbindung der "Sprachspeicher-Tele- föne" hergestellt. Das bedeutet, daß das sendende
"Sprachspeicher-Telefon" zunächst versucht - ohne Zeitverzö¬ gerung - das angerufene Gerät mit einer Signalisierung nach ITU-T V.8 /V.βbis als empfangendes "Sprachspeicher-Telefon" anzusprechen. Hierzu sind Erweiterungen in der ITU-T V.8 / V.δbis vorzusehen. Eine beispielhafte Ausführung einer erwei¬ terten ITU-T V.8-/V.8bis-Initialisierung wird weiter unten beschrieben. Antwortet das angerufene Endgerät als "Sprachspeicher-Telefon" (ebenfalls mit Hilfe von ITU-T V.8 /V.8bis), kann mit Hilfe von ITU-T V.34 die digitale Verbin- düng für den Informationsaustausch aufgebaut werden. Falls das angerufene Gerät ein "normales Telefon", oder z.B. ein Fax-Gerät ist, so wird nach Ablaufen einer vorgegebenen Zeit¬ spanne die Verbindung abgebrochen. Ggf. kann ein einen "Sprachspeicher-Telefon"-Anruf auslösender Teilnehmer - bis zum Ablaufen der Zeitspanne - nach Hören der Beendigung der Signalisierungstöne (nach ITU-T V.8 /V.δbis) ein Umschalten zum normalen "Telefonmodus" manuell vornehmen, falls er merkt, daß das gerufene Telefon manuell bedient worden ist. In diesem Falle wird die Verbindung als normales "Telefongespräch" weitergeführt.
Treffen zwei "Sprachspeicher-Telefone" aufeinander, so werden gemäß ITU-T V.8 / V.δbis die Endgeräteeigenschaften zwischen Sender und Empfänger ausgetauscht, um zu signalisieren, daß "Sprachspeicher-Telefon"-Kommunikation möglich ist. Es wird auch festgestellt, ob eine halb- oder/und voll-duplexe ITU-T- V.34-Verbindung unterstützt werden kann.
Nach erfolgereicher ITU-T V.β-/V.8bis-Signalisierung wird die ITU-T V.34 Prozedur der Modems eingeleitet. Nach dem "Line probing" und "Trainieren" im Voll- oder Halb-Duplex- Modus (d.h. Bestimmen der Leitungsgüte und Austesten der maximal
ERSATZBLATT geeigneten Modemgeschwindigkeit) wird auch die Auswahl der höchsten Modemgeschwindigkeit nach Regeln von ITU-T V.34 durchgeführt. Anschließend werden, falls der Halb-Duplex-Mo¬ dus gewählt ist, erneut nach ITU-T V.34 die V.34 Parameter ausgetauscht und mit 1200 bit/s die für die Kommunikation notwendigen Steuer-Kommandos ausgetauscht. Für den Voll-Du- plex-Modus müssen die Steuer-Kommandos als Teil des Daten¬ transfers ausgetauscht werden. Dazu muß ein "Supervisory Con¬ trol"-Steuerkanal definiert werden. Die Datenpakete dieses Kanals werden als (CON) gekennzeichnet. Als Steuerkommandos gelten mindenstens die folgenden:
• Austausch zusätzlicher Geräteeigenschaften des Senders und des Empfängers (z.B. Kennzeichnen der Audio/Sprach-Kom- pression, Mail-Box-Fähigkeit, Halb-/Voll-Duplex-Fähigkeit, Mitteilung der Empfangspräferenzen)
• Einstellen der gemeinsamen, präferierten Sende- oder Emp¬ fangsparameter anhand der deklarierten Geräteeigenschaften des Senders und Empfängers, Öffnen und Schließen der Da- ten-Nutzkanäle
Senden einer Nachricht
Abrufen einer Nachricht
Adressierung einer Sprach-Mail-Box.
Normales Beenden der Kommunikation • Abbruch der Kommunikation.
Die eigentliche Kommunikation zwischen Sender und Empfänger entspricht der Datenphase von ITU-T V.34 nach erfolgereicher "ITU-T V.34 Resynch" . Hier wird mit der zuvor bestimmten ma- ximalen Geschwindigkeit kommuniziert. Für die
"Sprachspeicher-Telefon"-Kommunikation ist ein Fehlererken- nungs- und eventuell Korrekturmodus erforderlich. Dies kann mit einer HDLC LAP (G.vmax) , oder mit Packet Media Multiple¬ xing nach ITU-T H.223 erreicht werden. Dazu müssen die digi- talisierten und komprimierten Sprachinformationen in Blöcken mit beispielsweise 200 Byte per Block gespeichert und nume-
ERSATZBLATT riert werden gemäß HDLC LAP. Falls ein Block als fehlerhaft erkannt wurde, so kann er erneut übertragen werden.
Im analogen Telefonnetz kann die Übertragung einer gegebenen Sprachspeichernachricht in Abhängigkeit von der tatsächlichen Übertragungsgeschwindigkeit und dem Erfordernis für Fehler¬ korrektur ungefähr ein Viertel der Zeit einer gewöhnlichen Fernsprechverbindung in Anspruch nehmen. Während des Empfangs sollte am empfangenden "Sprachspeicher-Telefon" der Empfang einer Sprachspeichernachricht angezeigt werden.
Nach Empfang der Nachricht, wenn also alle Blöcke beim Emp¬ fänger angekommen sind, wird die Verbindung mit Hilfe eines Steuer-Kommandos abgebaut gemäß Ende der Daten-Phase von ITU- T V.34. Im empfangenden "Sprachspeicher-Telefon" kann eine Anzeige vorgesehen sein, um zu signalisieren, daß eine emp¬ fangene Sprachspeichernachricht vorliegt. So kann der empfan¬ gende Teilnehmer seinen Hörer zu jeder beliebigen Zeit abhe¬ ben, einen Knopf drücken und die Nachricht wird dekomprimiert und "off-line", also nicht mit dem Telekommunikationsnetz verbunden, in hörbare Sprachsignale zurückverwandelt. Über eine wahlweise externe Schnittstelle am "Sprachspeicher-Tele¬ fon", beispielsweise nach ITU-T V.24, mit einer Verbindung zu einem Personal Computer kann die empfangene Nachricht, ggf. zum Abspeichern und zur Weiterverarbeitung, übertragen wer¬ den. Gleichfalls können ggf. "Sprachspeicher-Telefone" mit einer solchen oder ähnlichen Schnittstelle eine Datenendein- richtung mit dem Kommunikationsnetz verbinden. Hierbei wären keine getrennten Modems für das Fernsprechendgerät und die Datenendeinrichtung erforderlich.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht die Kommunika¬ tion zwischen "Sprachspeicher-Telefonen" und einem "Sprachspeicher-Telefon"-Server vor.
Hierbei wird die Vorbereitung der "Sprachspeicher-Telefon"- Nachricht grundsätzlich wie zuvor beschrieben, durchgeführt
ERSATZBLATT Zusätzlich wird jedoch, beispielsweise mit der Nummerntasta¬ tur des Telefons, auch die "Mail-Box-Adresse" des Empfängers eingegeben. Im Halb-Duplex-Modus wird dies nach dem V.34 Pa¬ rameter-Austausch im 1200 bit/s "Handshaking" dem Empfänger mitgeteilt, im Voll-Duplex-Modus im normalen V.34-Daten- Transfer Mit Hilfe eines Steuer-Kommandos.
Nachdem die Nachricht vorbereitet ist, kann sofort ein Ver¬ bindungsaufbau zu dem "Sprachspeicher-Server" vorgenommen werden. Beispielsweise zur Nutzung niedrigerer Nachttarife kann ein Verbindungsaufbau auch mit vorprogrammierter Verzö¬ gerung eingeleitet werden.
Die Verbindung wird hierbei jeweils als Verbindung gemäß ITU- T V.8 / V.8bis hergestellt. Der "Sprachspeicher Server" mel¬ det sich im ITU-T V.δ / V.δbis ebenfalls als "Sprachspeicher- Telefon", wobei durch den Austausch der Endgeräteeigenschaf¬ ten von Sender und Empfänger erkennbar wird, ob "Sprachspeicher-Telefon"-Kommunikation zwischen dem sendenden "Sprachspeicher-Telefon" und dem empfangenden
"Sprachspeicher-Server" möglich sei. Falls ja, so wird nach dem ITU-T V.34 "Handshaking"-Verfahren ("Line probing", "Phasing", "Training") auch die Auswahl der größtmöglichen Modemgeschwindigkeit nach den Regeln von ITU-T V.34 durchge- führt.
Die eigentliche Verbindung zwischen Sender und Empfänger ent¬ spricht dem Datenmodus von ITU-T V.34. Hierbei wird ein HDLC- LAP-gemäßes oder Packet Media Multiplexing Protokol vorausge- setzt um die bestmögliche Übertragung zu gewährleisten. Unter
Benutzung der eingegebenen Unteradresse ("Subaddress") wird die Sprachspeichernachricht der "Sprachbox" des empfangenden "Sprachspeicher-Telefons" zugestellt.
Nach korrektem Empfang der Nachricht wird die Verbindung zwi¬ schen dem sendenden "Sprachspeicher-Telefon" und dem weiter¬ leitenden "Sprachspeicher-Server" abgetrennt.
ERSATZBLATT Zu einem späteren Zeitpunkt kann das empfangende "Sprachspeicher-Telefon" mit dem entsprechenden Protokollele¬ ment "Selektiver Abruf" des "Sprachspeicher-Telefons" die vom "Sprachspeicher-Server" (nach ITU-T V.δ/V.δbis) empfangenen Sprachspeicher-Telefonnachrichten abrufen. Hierzu ist ein "Sprachspeicher-Telefon" mit Abruf-Fähigkeit ("polling") er¬ forderlich.
Nach dem Abrufen einer Nachricht aus dem "Sprachspeicher-Ser¬ ver" kann beispielsweise eine dauernd leuchtende rote Lampe anzeigen, daß diese empfangene Sprachspeichernachricht zur Verwendung bereit ist. Der empfangende Teilnehmer kann dann ein Dekomprimieren der Nachricht und ein Zurückverwandeln in hörbare Sprachsignale veranlassen. Hierbei arbeitet das emp¬ fangende Kommunikationsendgerät "off-line". Über wahlweise externe Schnittstellen (wie ITU-T V.24, RS-232) am empfangen¬ den "Sprachspeicher-Telefon" mit einer Verbindung zu einer Datenendeinrichtung, wie zum Beispiel einem Personal Compu- ter, kann die empfangene Nachricht wiederum für weitere Spei¬ cherung/Verarbeitung übertragen werden.
Im weiteren wird ein Ausführungsbeispiel für die ITU-T V.δ (Anhang 1) und ITU-T V.34 Parametrisierung unter Einfügung von Erweiterungen vorgeschlagen. Die V.8bis-Initialisierung¬ sprozedur ist ähnlich (Anhang 2) :
Anhang 1 und Anhang 2 sind Teil der Beschreibung.
Figur 4 illustriert die V.δ "Start up"-Prozedur der Session Initialisierung. Diese ist im Zusammenhang eines V.34-Modems unbedingt notwendig. Die V.8-"Start-up"-Prozedur wird einmal am Anfang der Kommunikationsverbindung aktiv. Wie aus Figur 2 ersichtlich ist, beträgt in einer Verbindung gemäß V.δ (und danach V.34) nach Verbindungsdurchschaltung die Verzögerung auf der Seite des rufenden Endgerätes (DCE) etwa 1 Sekunde. Danach werden die Cl-Signale (CI = "call identicator") mit 300 b/s übertragen, bis das angerufene End¬ gerät (DCE) nicht mit einem ANSam-Signal ("Anwer tone signal" von V.δ) antwortet. Danach sendet das rufende DCE die Signale CMs ("Call Menü" Signale, mit der Auswahl der sog. "Call Function" Kategorien - z.B. "Sprachspeicher-Telefon", mit der Auswahl der Modem Modulation - z.B. für V.34 Voll-Duplex, mit der Auswahl der Protokoll-Kategorie - LAP "?"). Das gerufene DCE reflektiert - mit seinem "JM"-Signalen - die gleiche Art der Information, um seine Geräteeigenschaften zu deklarieren. Anhand der beiden Tabellen wird festgestellt, ob die Kommuni- kation zwischen beiden Partnern möglich ist. Falls ja, so folgt die V.34-Prozedur in der Regel innerhalb von 2 Sek.
Ist der gerufene DCE kein "Sprachspeicher-Telefon", sondern z.B. ein normales Telefon, so wird die V.δ-Prozedur mit dem Ablauf einer bestimmten Zeitspanne (Timer) abgebrochen. Diese Zeitspanne wird nicht in der V.β spezifiziert, sondern in der Anwendung des "Sprachspeicher-Telefons".
In der gegenwärtigen Version von ITU-T V.δ fehlen die CM/JM- Code-Zuweisungen des "Sprachspeicher-Telefons. Diese Zuwei¬ sungen werden auf Verlangen von der ITU vorgenommen. Nachste¬ hend ist ein Beispiel angegeben, wie man sie vornehmen könnte.
Die Tabelle 3/V.δ (s.Fig. 5) spezifiziert die "Call
Function"-Kategorie von V.δ. Im ersten Oktett sind von der
ERSATZBLATT ITU einige Code-Punkte bereits reserviert. Für das
"Sprachspeicher-Telefon" sollen zwei Code-Punkte reserviert werden. Die gezeigten Code-Punkte wurden beispielhaft belegt.
Die Modulations-Modi sind in der TABELLE 4/V.8 (s. Fig. 6) spezifiziert.
Das Oktett für mögliche „Protokolle" kann auch weggelassen werden, falls nur ein Protokoll für den "Sprachspeicher-Tele- fon"-Service spezifiziert wird. Sollten mehrere Protokolle verwendet werden, z.B. für unterschiedliche Netz-Typen (PSTN, Mobil) , so wird dieses Oktett benutzt und entsprechende Code- Punkte für die Protokoll-Typen spezifiziert.
Die GSTN-Zugriff-Kategorie ist in der (nicht dargestellten) TABELLE 6/V.δ definiert. Sie indiziert, ob das rufende oder das gerufene Endgerät über das Mobil-Telefon-Netz angeschlos¬ sen ist.
Der Austausch zusätzlicher Informationen ist durch ITU-T V.δ nicht vorgesehen, da V.8 für den Austausch größerer Informa¬ tionen doch zu langsam ist (300 b/s) . Deshalb sollen alle zu¬ sätzliche Aushandlungen bzw. Steuer-Kommandos über die Proze¬ duren des ITU-T V.34-Modems laufen.
Nach dem erfolgreichen Ablauf des V.8 "start-up" läuft auch ein V.34 "start-up" ab. Dieser beinhaltet:
V.34 "Line Probing" (Leitungsqualität Abschätzung) - V.34 HDX (Halb-duplex) oder FDX (Voll-duplex) „Training" V.34 Parameter Austausch
ERSATZBLATT V.34 Resynchronisation.
Nur anschließend wechselt V.34 zu seinem Daten-Transfer-Mode, wo die eigentliche Anwender-Daten ausgetauscht werden.
Ein sog. "Retrain" (Neu-Training) von V.34 läuft ab, falls die Leitungsqualität während der Datenkommunikation doch nicht ausreichen sollte. Der Datentransfer wird unterbrochen und per "Retrain" eine neue Übertrag ngsgeschwindigkeit mit ausreichender Qualität eingestellt. Dann wird die Übertragung der Daten fortgesetzt. In der gegenwärtigen Version von V.34 kann während des "Retrains" keine zeitgleiche Übertragung der Anwender-Daten (z.B. Audio Information) erfolgen.
Nach erfolgereicher ITU-T-V.8-Signalisierung wird die ITU-T- V.34-Prozedur der Modems eingeleitet. Nach dem "Line probing" und "Trainieren in Voll- oder Halb-Duplex-Modus" (d.h. Be¬ stimmen der Leitungsgüte und Austesten der maximal geeigneten Modemgeschwindigkeit) wird auch die Auswahl der höchsten Mo- demgeschwindigkeit nach Regeln von ITU-T V.34 durchgeführt. Anschließend werden (nur für den Halb-Duplex-Modus) erneut nach ITU-T V.34 die V.34 Parameter ausgetauscht und mit 1200 bit/s die für die Kommunikation notwendigen Steuer-Kommandos ausgetauscht. Für den Voll-Duplex-Modus müssen die Steuer- Kommandos als Teil des Daten-Transfers ausgetauscht werden.
Dazu muß ein virtuelles "Supervisory Control"-Kanal definiert werden. Die Datenpakete dieses Kanals werden speziell gekenn¬ zeichnet. Als Steuerkommandos gelten mindestens die folgen¬ den:
ERSATZBLATT • Austausch zusätzlicher Geräteeigenschaften des Senders und des Empfängers, wie z.B. Kennzeichnen der Audio/Sprach- Kompression, Mail-Box-Fähigkeit, Halb-/Voll-Duplex Fähig¬ keit, Mitteilung der Empfangspräferenzen; • Einstellen der gemeinsamen, präferierten Sende- oder Emp¬ fangsparameter anhand der deklarierten Geräteeigenschaften des Senders und Empfängers; Öffnen und Schießen von virtu¬ ellen Anwender-Kanälen (z.B. für Audio) .
• Senden einer Nachricht; • Abrufen einer Nachricht;
• Adressierung einer Sprach-Mail-Box;
• Normales Beenden der Kommunikation;
• Abbruch der Kommunikation.
Ersatzbl

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Übertragen von Audiosignalen von einem Kom¬ munikationsendgerät (KES) über ein Kommunikationsnetz zu ei- nem anderen Kommunikationsendgerät (KEE) unter Verwendung ei¬ nes gesichterten Übertragungsprotokolls im Rahmen der ITU-T- V.δ- oder ITU-T-V.δbis-Initialisierung und des ITU-T V.34-MO- dems mit folgenden Verfahrensschritten: a) ein digitales Eingangs-Audiosignal wird im sendenden Kom- munikationsendgerät (KES) komprimiert; b) das komprimierte Audiosignal wird in Datenblöcke aufge¬ teilt; c) jeder dieser Datenblöcke wird als Audioinformationsdaten- block oder Kommandodatenblock gekennzeichnet; d) die Audioinformationsdatenblöcke werden vom sendenden Kom¬ munikationsendgerät (KES) unter Verwendung eines Proto¬ kolls gemäß einem fehlererkennenden, bedarfsweise gesi¬ cherten Übertragungsverfahren) zum empfangenden Kommunika¬ tionsendgerät (KEE) übertragen und in diesem gespeichert; e) die gespeicherten Audioinformationsdatenblöcke werden nach Anwendung eines Dekompressionsverfahrens als digitales Au¬ diosignal ausgegeben oder weiterverarbeitet, f) die Kommandodatenblöcke werden unter Verwendung eines Pro¬ tokolls gemäß dem genannten, fehlererkennenden, bedarfs- weise gesicherten Übertragungsverfahren zwischen Sender und Empfänger gesichert ausgetauscht um die Kommunikati¬ onsprozedur zu steuern.
2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine der- artige Datenkompression, daß die Übertragungsdauer des kom¬ primierten Audiosignales abhängig von der Datenblock-Übertra¬ gungsrate zwischen den Kommunikationsendgeräten (KEA, KEE) kürzer ist als die Dauer des digitalen Eingangs-Audiosigna¬ les .
ERSATZBLATT
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da¬ durch gekennzeichnet, daß das Audiosignal ein Sprachsignal ist.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da¬ durch gekennzeichnet, daß die Kennzeichnung als Audio-Infor¬ mationsdatenblock beziehungsweise Kommandodatenmodul in einem Kontroll-Feld vorgenommen wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kennzeichnung für Audio-Informationsdatenblöcke vorgese¬ hen ist und außerdem eine Kennzeichnung für Sprachinformati- onsdatenblöcke und eine Kennzeichnung der Kommandodaten¬ blöcke.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß in einem Voll-Duplexen-Modus die zur Steue¬ rung vorgesehenen Kommandodatenblöcken gemeinsam mit den Au- dioinformationsdatenblöcken von dem sendenden Kommunikations- endgerät (KES) zu dem empfangenden Kommunikationsendgerät (KEE) im Nutzdatenkanal übertragen werden.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ge¬ kennzeichnet durch die Verwendung des Initialisierungsprozes- ses nach ITU-T V.δ/V.δbis und die Verwendung eines fehlerer¬ kennenden, bedarfsweise gesicherten Übertragungsprotokolls im Rahmen eines Datentranfers eines ITU-T V.34 Modems.
8. Anordnung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bestehend aus einem Kommunika¬ tionsnetz (KN) sowie einem sendenden Kommunikationsendgerät (KES) und einem empfangenden Kommunikationsendgerät (KEE) , die jeweils mindestens die übliche Fernsprechendgeräteaus- stattung haben, dadurch gekennzeichnet, daß die Kommunikati- onsendgeräte (KEE, KES) außerdem eine Kommunikationssteuer¬ einrichtung zum Steuern der Datenübertragung mit Hilfe des ITU-T V.8/V.8bis Initialisierungsprocesses, eines fehlerer-
ERSATZBLATT kennenden, bedarfsweise gesicherten Übertragungsprotokolls und des ITU-T V.34 Modems haben, daß mindestens das sendende Kommunikationsendgerät (KES) außerdem eine Audio-Codiervor¬ richtung zum Komprimieren des Audio-Eingangsdigitalsignales hat und daß mindestens das empfangende Kommunikationsendgerät (KEE) eine Audio-Decodiervorrichtung zum Entkomprimieren der empfangenen Audioinformationsdaten hat.
Ersatzblatt
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