Beschreibung
Telefonkonferenzsystem in einem Telefonnetz
Die Erfindung betrifft ein Telefonkonferenzsystem in einem Telefonnetz, insbesondere in einem Mobilfunknetz, bei dem ein Endgerät eines ersten Teilnehmers und ein Endgerät eines zweiten Teilnehmers über einen kostenfreien Ubertragungsweg miteinander verbunden sind, wobei das Endgerät des ersten Teilnehmers über ein lizenziertes Frequenzband mit einem Endgerät eines dritten Teilnehmers in Verbindung steht.
In einer alltäglichen Situation möchte ein Mobilfunkteilnehmer, der einen 7Anruf erhält, eine räumlich benachbarte Person mithören lassen oder in das Gespräch einbeziehen. Dabei wird angenommen, dass das Endgerät des angerufenen Mobilfunkteilnehmers entweder keinen Freisprechlautsprecher aufweist, oder dass der Vertraulichkeit wegen der Kreis der Mithörenden nicht alle benachbarten Personen, sondern nur eine bestimmte Person bzw. Gruppe von Personen einschließen soll. Die gleiche Situation ergibt sich, wenn zwei Personen gemeinsam eine dritte Person anrufen möchten.
Sollte die räumlich benachbarte Person über ein mobiles Endgerät verfügen, so ist es bekannt, eine Telefonkonferenz zwischen einem Festnetz- bzw. Mobilfunkteilnehmer und zwei räumlich benachbarten Mobilfunkteilnehmern nur über das Mobilfunknetz zu schalten. Dabei schaltet zum Beispiel in einem GSM- (Global System for Mobile Communications) -System, im Falle einer gewünschten Telefonkonferenz zwischen zwei Mobilfunkgeräten, die bei unterschiedlichen Netzbetreibern angemeldet sind, auf Anforderung des ersten Mobilfunkgeräts die für es zuständige Vermittlungszentrale (Mobile Switching Centre - MSC1) über die Verbindung zwischen den öffentlichen terrestrischen Mobilfunknetzen (Public Land Mobile Network - PLMN) , die zweite Vermittlungszentrale (Mobile Switching Centre - MSC2), den zweiten Basisstations-Controller (Base
Station Controller - BSC2) und die zweite Basis-Sende- /Empfänger-Station (Base Transceiver Station - BTS2) eine Verbindung zum zweiten Mobilfunkgerät. Die Gebühren für eine solche Telefonkonferenz sind jedoch sehr hoch, so dass es wünschenswert ist, für entsprechende Telefonkonferenzen eine kostengünstigere Variante zu finden.
Die WO 01/08317 offenbart ein Endgerät für die Telekommunikation über Vermittlungsstellen in einem Mobilfunknetz. Die Of- fenlegungsschrift beschreibt eine Verbindung zweier Mobilfunkgeräte über das frei verfügbare ISM- (Industrial- Scientific-Medical) -Frequenzband. Eine weitere Verbindung zu einem weiteren Teilnehmer über das Mobilfunknetz wird jedoch nicht offenbart.
Die DE 200 12 049 Ul offenbart einen lokalen Teilnehmer, der mit zwei lokalen Mobiltelefonen eine Telefonkonferenz zu zwei fernen Teilnehmern aufbaut, indem er von jedem der beiden Mobiltelefone aus je einen Gesprächspartner anruft und dann beide Mobiltelefone mit einem Verbindungskabel koppelt. Bei der vorgeschlagenen Lösung müssen jedoch an das Verbindungskabel zusätzlich ein Mikrofon und ein Lautsprecher angeschlossen werden, über die der eine lokale Teilnehmer gleichzeitig mit den beiden fernen Teilnehmern kommunizieren kann.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein einfach zu bedienendes und kostengünstig zu betreibendes Telefonkonferenzsystem bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird durch ein Telefonkonferenzsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Bei dem Telefonkonferenzsystem sind ein Endgerät eines ersten Teilnehmers und ein Endgerät eines zweiten Teilnehmers über einen kostenfreien Ubertragungsweg miteinander verbunden. Kostenfrei bedeutet in diesem Zusammenhang, dass für die Ü-
bertragung des Signals, d.h. für den Ubertragungsweg, keine Kosten, d.h. Gebühren, anfallen. Unter einer kostenfreien Ü- bertragung ist ferner auch eine direkte mündliche Übertragung über Luftschall zu verstehen.
Eine bevorzugte Ausführungsform für eine kostenfreie Übertragung wäre zum Beispiel eine Übertragung in einem unlizenzier- ten Frequenzband. Eine solche Übertragung könnte zum Beispiel über eine Bluetooth-Schnittstelle in dem unlizenzierten ISM- Frequenzband bei 2,4 GHz stattfinden. Es wäre aber auch denkbar, dass die Übertragung über ein Adhoc-Netz, ein Wireless LAN (Local Area Network) , eine Infrarotschnittstelle, DECT (Digital European Cordless Telephone) oder Ähnliches stattfindet.
Alternativ ist es auch möglich, das Endgerät des zweiten Teilnehmers mit einer Leitung an das Endgerät des ersten Teilnehmers anzuschließen, wobei sowohl eine analoge als auch eine digitale Übertragung, beispielsweise über eine serielle Schnittstelle, in Frage kommen.
In dem Telefonkonferenzsystem steht eines der beiden Endgeräte über ein lizenziertes Frequenzband mit einem Endgerät eines dritten Teilnehmers in Verbindung. Ein solches lizenziertes Frequenzband könnte zum Beispiel ein GSM- (Global System for Mobile Communications) -Frequenzband oder ein UMTS- (Universal Mobile Telecommunications System) -Frequenzband sein. Entgegen der kostenfreien Übertragung zwischen dem ersten und dem zweiten Teilnehmer fallen für die Kommunikation mit dem dritten Teilnehmer Gebühren für den Netzbetreiber an. Vorteilhaft bei der vorgeschlagenen Lösung ist jedoch, dass nur eine Standard-Verbindung für die Telefonkonferenz bezahlt werden muss .
Die folgenden Betrachtungen beziehen sich auf den Ort, an dem die Telefonkonferenz geschaltet wird. Der erste und der zwei-
te Teilnehmer sind lokale Teilnehmer, während der dritte Teilnehmer ein ferner Teilnehmer ist.
In einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung beruht der kostenfreie Ubertragungsweg auf einem Verfahren zur Nahbereichskommunikation.
In einer Ausfuhrungsform hört der zweite Teilnehmer den dritten Teilnehmer über den kostenfreien Ubertragungsweg und den ersten Teilnehmer direkt über Luftschall.
Durch die vorliegende Erfindung können alle drei Teilnehmer miteinander kommunizieren, wobei eine kostenpflichtige Verbindung zwischen dem dritten Teilnehmer und einem Lokalteilnehmer und eine kostenfreie Verbindung zwischen den beiden lokalen Teilnehmern existiert. Das Endgerät des zweiten Teilnehmers braucht dabei kein Endgerat im klassischen Sinn zu sein. Es kann sich dabei beispielsweise auch um einen Ohrhörer handeln.
In einer bevorzugten Ausfuhrungsform der vorliegenden Erfindung baut das Endgerät des ersten Teilnehmers die Verbindung zu dem Endgerat des zweiten Teilnehmers auf. Dabei hat das Endgerat des ersten Teilnehmers eine Verbindung zu dem Endgerat des dritten Teilnehmers. Während dieser bestehenden Verbindung baut das Endgerät des ersten Teilnehmers eine Verbindung zu dem verbliebenen, lokalen Teilnehmer, d.h. dem zweiten Teilnehmer, auf. In einer bevorzugten Ausfuhrungsform erfolgt diese lokale Verbindung über eine Bluetooth- Schnittstelle.
In einer weiteren bevorzugten Ausfuhrungsform der vorliegenden Erfindung bewirkt das Endgerat des ersten Teilnehmers eine Konferenzschaltung. Insbesondere schaltet es die Verbindung zwischen dem dritten Teilnehmer und dem zweiten Teilnehmer. Wahrend bei einer Konferenzschaltung nach dem Stand der Technik das Mobile Switching Centre (MSC) die Tonsignale so
verschaltet, dass jeder Teilnehmer die Mikrofonsignale der anderen Teilnehmer, aber nicht sein eigenes Mikrofonsignal hört, und dabei sicherstellt, dass es durch die Überlagerung der Tonsignale nicht zu einer Übersteuerung (Clipping) kommt, muss nun das Endgerät des ersten Teilnehmers die entsprechenden Aufgaben übernehmen. Auch Steuerungsfunktionen wie z.B. die Vorgabe eines Sprach-Codecs sind dabei denkbar. Bevorzugt steuert das Endgerät des ersten Teilnehmers die Auswahl eines Sprach-Codecs zumindest für die Kommunikation mit dem Endgerät des zweiten Teilnehmers. Insbesondere wird für die Kommunikation mit dem Endgerät des zweiten Teilnehmers nach Möglichkeit ein Sprach-Codec ausgewählt, der nur eine geringe Signallaufzeit verursacht.
In einer weiteren bevorzugten Ausfuhrungsform der vorliegenden Erfindung kombiniert das Endgerät des ersten Teilnehmers das eigene Mikrofonsignal mit dem Mikrofonsignal des Endgeräts des zweiten Teilnehmers und leitet das Gesamtsignal zum dritten Teilnehmer weiter. Wenn die lokalen Teilnehmer einander direkt hören, brauchen sie nicht zusätzlich wechselseitig ihre Mikrofonsignale eingespeist zu bekommen. Insbesondere falls bei der Übertragung Laufzeiten auftreten, würde sich ein störendes Echo ergeben. Deshalb verschaltet das Endgerät des ersten Teilnehmers die Signale derart miteinander, dass der erste und der zweite Teilnehmer den dritten Teilnehmer hören, und dass der dritte Teilnehmer den ersten und den zweiten Teilnehmer hört. Das Mikrofonsignal des zweiten Teilnehmers wird am Endgerät des ersten Teilnehmers jedoch nicht oder im Vergleich zum Signal vom dritten Teilnehmer nur leise wiedergegeben. Umgekehrt wird das Signal vom ersten Teilnehmer am Endgerät des zweiten Teilnehmers ebenfalls nicht oder im Vergleich zum Signal vom dritten Teilnehmer nur leise wiedergegeben. Dazu leitet das Endgerät des ersten Teilnehmers das Signal vom dritten Teilnehmer sowohl seinem eigenen Audioteil als auch dem Endgerät des zweiten Teilnehmers zu. Das Signal vom Endgerät des zweiten Teilnehmers sowie sein eigenes Signal leitet das Endgerät des ersten Teilnehmers nur dem
dritten Teilnehmer zu. Dazu kombiniert das Endgerät des ersten Teilnehmers die beiden Signale.
In einer weiteren bevorzugten Ausfuhrungsform der vorliegenden Erfindung dämpft das Endgerät des ersten Teilnehmers durch Pegelwaage oder/und Echounterdrückung Echos. Wenn die Sprache eines lokalen Teilnehmers von beiden lokalen Mikrofonen aufgefangen wird und mit unterschiedlicher Laufzeit den dritten Teilnehmer erreicht, hört der dritte Teilnehmer ein störendes Echo. Darum dämpft das Endgerät des ersten Teilnehmers mit einer Pegelwaage das schwächere der von den Endgeräten des ersten und zweiten Teilnehmers aufgefangenen Tonsignale, kombiniert die Tonsignale und leitet sie dem dritten Teilnehmer zu. Bei einer weiteren Variante wird anstelle einer oder zusätzlich zu einer Pegelwaage mit der Methode der Echounterdrückung ein störendes Echo beim dritten Teilnehmer unterdrückt.
Die vorliegende Erfindung kann auch bei Videokonferenzen eingesetzt werden. Dabei ist es vorstellbar, das Videokonferenzbild zu teilen und jedem Benutzer ein Bild mit allen anderen Teilnehmern zu zeigen, beziehungsweise automatisch (zum Beispiel sprachaktivitätsgesteuert) oder durch Benutzerauswahl ein Bild oder eine Untermenge der Bilder darzustellen. Eine sprachaktivitätsgesteuerte automatische Auswahl der Bilder wird dabei ebenfalls durch das Endgerät des ersten Teilnehmers gesteuert, da dieses Gerät das einzige Gerät ist, dem die Bild- und Tonsignale aller Teilnehmer getrennt zur Verfügung stehen.
In einer bevorzugten Ausfuhrungsform hören der erste und zweite Teilnehmer den dritten Teilnehmer über getrennte Vorrichtungen zur Tonwiedergabe, welche gleichzeitig betrieben werden. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Endgerät des ersten Teilnehmers um ein Mobilfunkgerät, welches das Tonsignal des- dritten Teilnehmers einerseits über den eigenen e- lektroakustischen Wandler wiedergibt und andererseits auf be-
liebige Art dem Endgerät des zweiten Teilnehmers zwecks Wiedergabe zuleitet.
In einer weiteren bevorzugten Ausfuhrungsform der vorliegenden Erfindung kommuniziert der erste Teilnehmer mit Hilfe eines Mobilfunkgeräts mit dem dritten Teilnehmer, und der zweite Teilnehmer nimmt drahtgebunden teil. Bevorzugt findet diese drahtgebundene Kommunikation durch den Anschluss einer zur Tonwiedergabe geeigneten Vorrichtung an das Mobilfunkgerät des ersten Teilnehmers, beispielsweise einer Sprechgarnitur, einem sogenannten Headset, statt. Bei bekannten Mobilfunktelefonen wird der interne elektroakustische Wandler abgeschaltet, wenn man eine Sprechgarnitur an das Mobilfunkgerät anschließt.
Erfindungsgemäß muss das Mobilfunkgerät folglich so gestaltet sein, dass internes und externes Mikrofon sowie interne Hörkapsel und Ohrhörer des Headsets jeweils gleichzeitig betrieben werden können. Dabei muss einer der beiden lokalen Teilnehmer das Headset zum Kommunizieren benutzen, wobei der andere lokale Teilnehmer mit Hilfe des Mobilfunkgeräts kommuniziert. Auf diese Weise wird für die Telefonkonferenz auf der Seite der beiden lokalen Teilnehmer lediglich ein Mobilfunkgerät und ein Headset benötigt. Darüber hinaus ist es auch denkbar, dass der zweite Teilnehmer nur mithört und selbst nicht sprechen kann. Zum reinen Mithören genügt dem zweiten Teilnehmer ein Ohrhörer. Wenn er den ersten Teilnehmer unmittelbar hört, genügt es, wenn ihm das Mobilfunkgerät des ersten Teilnehmers das Tonsignal vom dritten Teilnehmer einspeist.
Eine entsprechende Anwendung der vorliegenden Erfindung mit einer Vielzahl von Sprechgarnituren ist denkbar. Dazu muss entweder das Mobilfunkgerät eine Anschlussmöglichkeit für mehrere Headsets bieten, oder es wird ein Adapter an das Mobilfunkgerät angeschlossen, durch welchen der gleichzeitige Betrieb mehrerer Headsets ermöglicht wird.
In einer weiteren bevorzugten Ausfuhrungsform der vorliegenden Erfindung werden mehr als zwei Teilnehmer über ein unli- zenziertes Frequenzband miteinander verbunden. Die Erfindung ist nicht auf eine Dreier-Konferenz beschränkt. Grundsätzlich lassen sich über das unlizenzierte Frequenzband sternförmig in Bezug auf das Mobilfunkgerät des ersten Teilnehmers eine im Prinzip unbegrenzte Anzahl von Mobilfunkteilnehmern anschließen. Dabei ist die gleiche Vorgehensweise wie bei der oben beschriebenen Dreier-Telefonkonferenz anzuwenden.
Je nach Ausführung haben nur der erste Teilnehmer oder nur eine Untermenge der lokalen Teilnehmer eine Verbindung von einem eigenen Mikrofon in Richtung zum dritten Teilnehmer. Ein lokaler Teilnehmer ohne eigenes Mikrofon kann dennoch aktiv am Gespräch teilnehmen, indem er sich beim Sprechen nahe genug an ein zum dritten Teilnehmer geschaltetes Mikrofon heran begibt.
Anstelle von Sprachsignalen von Telefonkonferenzteilnehmern kann das Endgerät des ersten Teilnehmers auch andere Signale über den kostenfreien Ubertragungsweg an die weiteren Endgeräte weiterleiten, beispielsweise Tonsignale von einem eingebauten Rundfunkempfänger oder MP3-Spieler.
Der dritte Teilnehmer braucht kein Festnetzteilnehmer zu sein; er kann auch ein Mobilfunkteilnehmer sein. Es kann sich auch um mehrere Teilnehmer handeln, die ihrerseits an anderer Stelle zu einer Telefonkonferenz zusammengeschaltet werden.
Die Erfindung betrifft auch ein Endgerät, insbesondere ein Mobilfunk-Endgerät, zur Verwendung in einem erfindungsgemäßen TelefonkonferenzSystem.
Die Erfindung wird im Folgenden unter Hinweis auf die beigefügte Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die dort dargestellten Merkmale und auch die bereits
oben beschriebenen Merkmale können nicht nur in der genannten Kombination, sondern auch einzeln oder in anderen Kombinationen erfindungswesentlich sein. Es zeigt:
Figur 1 eine schematische Darstellung eines Telefonkonferenzsystems in einem Mobilfunknetz.
Das in Figur 1 dargestellte Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt stark vereinfacht zwei Antennenanlagen 1 und 2, mit jeweils einer Base Transceiver Station BTS1, BTS2, jeweils einem Base Station Controller BSC1, BSC2 und jeweils einem Mobile Switching Centre MSC1, MSC2, die durch ein oder mehrere zusammengeschaltete Mobilfunknetze PLMN (Public Land Mobile Network) untereinander und mit dem Festnetz verbunden sind. Über das nicht dargestellte Festnetz gibt es eine Verbindung 8 zwischen Mobilfunknetz und Festnetztelefon 3. Die Verbindung zwischen Festnetztelefon und Basisstation kann beliebig ausgebildet sein. Das Mobilfunkgerät 4 ist mit der Basisstation über eine Funkverbindung 7 verbunden. Die Funkverbindung 7 kann grundsätzlich in jeder Art von Mobilfunknetzen, wie zum Beispiel GSM oder UMTS, stattfinden.
Das Mobilfunkgerät 4 kommuniziert über eine Verbindung 6 mit dem Mobilfunkgerät 5. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel findet die Kommunikation 6 über eine Bluetooth-Schnittstelle im 2, 4-GHz-Frequenzband statt.
Folgender Aufbau der Telefonkonferenz wäre dabei denkbar. Der Festnetzteilnehmer 3 ruft den ersten Teilnehmer am Mobilfunkgerät 4 über GSM 900 an. Um eine Dreier-Konferenz mit dem zweiten Teilnehmer am Mobilfunkgerät 5 einzuleiten, baut der erste Teilnehmer mit seinem Mobilfunkgerät 4 über Bluetooth bei 2,4 GHz eine unmittelbare Funkverbindung zu dem Mobilfunkgerät 5 auf. Über die Funkverbindung wird eine Sprachübertragung geschaltet. In dem Mobilfunkgerät 4 wird die Sprachverbindung über GSM 900 mit der Sprachverbindung über Bluetooth zu einer Konferenzschaltung kombiniert. Dabei wer-
den das quellendecodierte Signal von Festnetzteilnehmer 3 und das eigene Mikrofonsignal (Mobilfunkgerät 4) jeweils skaliert und addiert, und das Summensignal wird wiederum quellencodiert und an das Mobilfunkgerät 5 gesendet. Ebenso werden das quellendecodierte Signal von Mobilfunkgerät 5 und das eigene Mikrofonsignal (Mobilfunkgerät 4) jeweils skaliert und addiert, und das Summensignal wird wiederum quellencodiert und an die Base Transceiver Station BTS1 gesendet.
Das Skalieren und Addieren kann bei zwei linear quantisierten digitalen Mikrofonsignalen mit gleichem zulässigen Wertebereich beispielsweise in einem Festkomma-DSP (digitaler Signalprozessor) durch Rechtsschieben der Summanden um eine Binärstelle, was einer Halbierung entspricht, und anschließendes Addieren erfolgen. Dadurch wird eine Übersteuerung bei der Addition der Signale ausgeschlossen.
Für die Kommunikation 6 wird eine Quellencodierung gewählt, die nur eine geringe Verzögerung verursacht, z.B. ADPCM (a- daptive differential pulse code modulation) , damit das Tonsignal über den technischen Ubertragungsweg nicht so viel später als auf direktem Weg den jeweils anderen lokalen Teilnehmer erreicht, dass es stört.
Während bei bekannten Konferenzschaltungen das Mobile Switching Centre die Tonsignale so verschaltet, dass jeder Teilnehmer die Mikrofonsignale der anderen Teilnehmer, aber nicht sein eigenes Mikrofonsignal hört, und dabei sicherstellt, dass es durch die Überlagerung der Tonsignale nicht zu einer Übersteuerung (Clipping) kommt, muss erfindungsgemäß das Mobilfunkgerät 4 diese Aufgabe übernehmen.