WO2006082208A1 - Verfahren und kommunikationssystem zur übertragung von sprachsignalen und konfigurations-netzwerkelement zur durchführung des verfahrens - Google Patents

Verfahren und kommunikationssystem zur übertragung von sprachsignalen und konfigurations-netzwerkelement zur durchführung des verfahrens Download PDF

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WO2006082208A1
WO2006082208A1 PCT/EP2006/050602 EP2006050602W WO2006082208A1 WO 2006082208 A1 WO2006082208 A1 WO 2006082208A1 EP 2006050602 W EP2006050602 W EP 2006050602W WO 2006082208 A1 WO2006082208 A1 WO 2006082208A1
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WO
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transmission path
network
speech
signal processing
voice
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Application number
PCT/EP2006/050602
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Thorsten Drascher
Michael Hülskemper
Frank Lorenz
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
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Publication date
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/18—Service support devices; Network management devices
    • H04W88/181—Transcoding devices; Rate adaptation devices
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M7/00—Arrangements for interconnection between switching centres
    • H04M7/006—Networks other than PSTN/ISDN providing telephone service, e.g. Voice over Internet Protocol (VoIP), including next generation networks with a packet-switched transport layer
    • H04M7/0072—Speech codec negotiation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q2213/00—Indexing scheme relating to selecting arrangements in general and for multiplex systems
    • H04Q2213/13034—A/D conversion, code compression/expansion
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    • H04Q—SELECTING
    • H04Q2213/00—Indexing scheme relating to selecting arrangements in general and for multiplex systems
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04Q2213/00—Indexing scheme relating to selecting arrangements in general and for multiplex systems
    • H04Q2213/13166—Fault prevention

Definitions

  • the invention relates to a method for transmitting voice signals between a transmitting communication device and a receiving communication device over a transmission path through one or more communication networks, wherein of the speech signals on their
  • a total of a plurality of speech signal processing units and / or voice codec units is traversed.
  • B. Internet phone The fixed network is a data network that transmits data packets.
  • the communication device connected to it transmits and receives data packets in
  • the communication device To transmit the voice signals, the voice parameters are transmitted as such between the mobile device and the landline communication device.
  • speech signals of a transmitting communication device on its transmission path may lead to undesired, in particular uncontrolled influences or impairments of the speech quality of the speech signals or speech signals to be transmitted. whose language parameters lead.
  • Critical to the quality of the transmission of speech signals in this case may be in particular the multiple application of similar or same speech signal processing algorithms on the transmission path of the speech signals. So it is possible that by the overlay resp.
  • Voice signal processing algorithms deteriorate the signal quality, although each individual algorithm would improve this quality. Also critical to quality is transcoding of the speech parameters by using different speech codecs, i. H . Voice encoder / decoder, in different sections of the transmission path. Such negative interactions on the speech quality of the speech signals to be transmitted are all the more likely, the greater the complexity of the degree of coupling and the number of communication networks involved, and the number of different transmission protocols and different application environments used. Applications is.
  • the invention has for its object to provide a way, despite the multiple action by a plurality of speech signal processing units and / or Pubcodec- units on the transmission of speech signals between a transmitting communication device and a receiving communication device, a sufficient voice quality can be ensured.
  • This object is achieved in a method of the type mentioned above in that for the currently provided by j currently involved communication network transmission path by at least one configuration network unit derjeige audio parameter set from a variety of for different transmission paths stored audio parameter sets is selected, which for the currently provided transmission path causes a higher voice quality than the stored for the other transmission paths audio parameter sets, and that from the configuration network unit using this selected audio parameter set at least one of the passed speech signal processing units and / or Touchcodec- Units of the transmitting and / or receiving communication terminal and / or at least one of the j meantime involved participating communication network traversed network elements for the transmission of voice signals over the current transmission path is configured.
  • Network side is thus by at least one
  • Configuration network unit a plurality of audio parameter sets, the various transmission paths over a communication network or multiple communication networks between a transmitting communication device and a receiving
  • the configuration network unit selects the one of the set of audio parameters from the plurality of audio parameter sets stored for different transmission paths, which for the currently provided
  • Transmission path causes a higher voice quality than the stored for the other transmission paths audio parameter sets.
  • at least one of the plurality of speech signal processing units and / or speech codec units in the currently provided transmission path can then be configured or transmitted in a controlled manner by the configuration network unit for transmission of speech signals. be set.
  • impairments or disturbances in the voice quality of the voice signals currently transmitted via this transmission path can be largely avoided. This is especially true when the Transmission path multiple speech signal processing units with similar or even the same voice signal processing procedures or. - contains algorithms.
  • the transmitting and / or the receiving communication device and / or the respectively involved network element can thus be put into an operating mode in the respective transmission path which allows optimized signal processing for the given transmission conditions.
  • the same applies in an advantageous manner to the case in which one or more transcodes of the speech parameters of the currently transmitted speech signals are carried out on the basis of different types of speech codecs along the respective transmission path.
  • Transcoding here means the conversion of the speech signals from a first speech codec into a second, different speech codec.
  • the invention also relates to a communication system for transmitting speech signals between a transmitting communication device and a receiving one
  • Communication device over a transmission path through one or more communication networks, wherein in the transmission path a plurality of speech signal processing units and / or speech codec units are inserted in total, which is characterized in that at least one configuration network unit for selecting one of these audio parameter set from a plurality of stored for different transmission paths
  • Audio parameter sets is provided, which causes a higher voice quality for the currently provided transmission path than the stored for the other transmission paths audio parameter sets, and that the configuration network unit control means for configuring at least one of the passed speech signal processing units and / or unfoldcodec- units of Having transmitting and / or receiving communication device and / or at least one of the j meantime involved communication network traversed network elements for the transmission of voice signals over the current transmission path.
  • the invention also relates to a network unit with control means for carrying out the method according to the invention.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of an embodiment of a communication system for carrying out the method according to the invention, in which the transmission path between a transmitting and a receiving communication device leads across several different communication networks,
  • FIG. 2 is a schematic representation of an exemplary list of various audio parameter sets held by a configuration network unit of the communication system of FIG. 1 for associated, different transmission paths between the transmitting and receiving communication devices, and FIG.
  • FIG. 3 is a schematic representation of the example
  • FIG. 1 shows a schematic representation of an exemplary communication system CN.
  • This comprises several different communication networks GSMN, DFN, AFN, IN according to different transmission standards.
  • GSMN Global System for Mobile communications
  • GSMN Global System for Mobile Communications
  • DFN Digital Landline
  • AFN analog fixed network
  • IN local island network
  • a transmission path CPl For transmission of voice signals SPSl from a mobile device MT as transmitting communication device to a landline or Internet phone VOIPT as a receiving communication device network elements of the participating communication networks GSMN, DFN, AFN, IN a transmission path CPl is established and switched.
  • this currently provided transmission path or transmission path comprises Transmission path CPl the transmission / reception branch TRXL of the mobile device MT to and from its antenna AT.
  • This transmission / reception branch TRX1 is indicated in FIG. 1 for the sake of simplicity of drawing only in a dot-dashed manner.
  • the voice signals are transmitted by means of a voice codec unit NCD1, i. H . Speech encoder / decoder, parameterized and coded.
  • NCD1 voice codec unit
  • Speech encoder / decoder i. H . Speech encoder / decoder, parameterized and coded.
  • the mobile device MT own echo or. Reverberation suppression unit and a noise suppression unit TEC, which is to be sent to the
  • Voice signals act in the transmission / reception branch TRX1.
  • the send / receive branch TRXl additionally one so-called level scale PW coupled, which is part of the hands-free device of the mobile device MT. It serves to suppress acoustic feedbacks of the currently transmitted voice signal back to the mobile radio device MT.
  • at least one filter element FI is inserted here in the embodiment of Figure 1 in the transmission / reception branch TRXL of the mobile device MT, with which further acoustic parameters of the mobile device MT such.
  • the low-pass characteristic or high-pass characteristic of the transmission / reception branch TRX1 influence or can be adjusted.
  • the speech signals SPS1 to be transmitted are transmitted by the antenna AT of the mobile radio device MT via its air interface TPO to a base station BA1, which is responsible for the current location radio cell of the mobile radio device MT.
  • the base station BA1 provides the coupling of the mobile device MT to network elements of the
  • the mobile radio network GSMN in the present exemplary embodiment is preferably configured as a GSM mobile radio network ("global system for mobile communications") of the plurality of network components of the mobile radio network GSMN, only the one network unit NEG1 in FIG For the sake of clarity, all other standard components have been omitted in the figure 1.
  • the mobile radio network GSMN with its multitude of components is only schematically indicated by a cloud-like framing
  • it establishes a transmission connection to an interface unit or a so-called gateway GWGO via a partial transmission path TP2, this gateway GWGO serving to ensure that M wireless network GSMN with a second
  • Communication network DFN which is designed here in particular as a digital landline. That's it Output side gateway GWGO the mobile network GSMN coupled to the input side gateway GWDI of the digital landline DFN via a partial transmission path TP3.
  • a higher-level fixed network unit NED1 controls and controls the connection establishment of the transmission path CP1.
  • the network unit NED1 sets up a partial path TP4 between the input-side gateway GWDI and itself. It is closed via an additional partial path TP5 of the transmission path CP1 to an output-side gateway GWDO. The rest
  • the output-side gateway GWDO of the digital landline DFN is connected to the input-side gateway or gateway via a partial transmission path TP6.
  • Interface module GWAI the third participating communication network AFN, which is formed here in the embodiment, in particular as an analog fixed network connected.
  • This gateway GWAI is coupled via a partial transmission path TP7 to an output-side gateway GWAO, which in turn establishes the connection to the input-side gateway GWII of a local island network IN via a partial path TP8.
  • This input - side gateway GWII is connected via a partial path TP9 to an output - side gateway or gateway.
  • Interface module GWIO connected to that the receiving communication device VOIPT is connected via a line TPlO.
  • the mutually coupled partial transmission links TP1 with TP10 through the various participating communication networks GSMN, DFN, AFN, IN can now also have at least one network element with one or more speech signal processing units and / or speech codec units.
  • a separate echo suppression unit NEC1 is inserted in the subtransmission link TP1 of the GSM mobile radio network GSMN on the network side as a network element.
  • one or more speech signal processing units and / or speech codec units can be present in the partial transmission path through the at least two different participating communication networks, which additionally act on the network side on the speech signals to be transmitted.
  • the transmitting / receiving path TRX1 in the transmitting communication terminal MT is acted on by at least one further speech signal processing unit and / or speech codec unit.
  • constellations may occur in which the speech quality of the speech signals to be transmitted may be impaired.
  • An example of this is in particular the case that the speech signals are processed with the terminal echo suppression unit TEC of the transmitting mobile device MT before they are transmitted to the mobile radio network GSMN, and then again by the echo suppression unit NECl the same kind in the section TPl in Mobile network GSMN are processed.
  • the speech signals would receive twice the same or similar echo. Go through the suppression procedure.
  • tandeming The multiple application of substantially the same speech signal processing procedures is referred to as "tandeming.” This may be accompanied by up-sfull effects that may affect the speech quality of the transmitted speech signals, although any speech signal processing procedure and / or speech codec per se is broadly considered.
  • the single or multiple transcoding or conversion of the speech signals or their speech parameters from at least one first speech codec into at least one second speech codec may possibly lead to a deterioration of the speech quality Voice quality of the transmitted voice signals lead.
  • a set of audio parameters of voice signal processing units and / or voice codec units acting along the respective overall transmission path is now determined in advance for each possible overall transmission path between two communication devices communicating with each other for which a particular desired, d. H . perfect speech signal transmission results.
  • such an optimized audio parameter set for the currently present overall transmission path contains only the audio parameters of constellations of acting voice signal processing units and / or voice codec units, in which a multiple application of the same or similar speech signal processing procedure and / or speech codec processing is largely avoided.
  • an audio parameter set of speech signal processing units and / or speech codec units is specifically assigned to each overall transmission path, with whose audio parameters can be configured such that a sufficient voice quality can be largely maintained. From such an optimized set of audio parameters, therefore, audio parameters are excluded from those constellations of speech signal processing units and / or speech codec units whose combination effect would lead to a deterioration of the original speech quality.
  • a table or list of audio parameters for different cascading constellations of speech signal processing units and / or speech codec units for different transmission paths is determined which ensure a sufficient speech quality.
  • This table with a plurality of optimal audio parameter sets, which are uniquely assigned to specific transmission paths, is then preferably stored in a memory unit on the network side.
  • the audio parameter sets for different transmission paths are stored in a memory unit SP, which is connected to the higher-level network unit NEG1.
  • the audio parameter sets for different transmission paths are stored in a memory unit SP, which is connected to the higher-level network unit NEG1.
  • three different sets of audio parameter APS1, APS2, APS3 for three assigned different transmission paths CP1, CP2, CP3 are stored in the table of the memory unit SP.
  • the first audio parameter set APS1 is assigned to the overall transmission path CP1.
  • the second audio parameter set CP2 is provided for another total transmission path CP2, which is shown in dash-dotted lines in FIG.
  • This second total transmission path CP2 connects the mobile radio device MT to the base station BA1 via the air transmission path PO, to the superordinate network unit NEG1 of the GSM radio network GSMN via the sub-route P1, from there via a further sub-route P2 to a further superordinate network unit NEG2, and via a
  • the gateway GWDI is over a portion P5 of the total transmission path CP2 with one of the first
  • Network unit NEDl different network unit NED2 of the digital landline DFN connected.
  • This second network unit NED2 is connected via a transmission path P6 to the output-side gateway GWDO of the digital landline DFN, which in turn is coupled via the connection path P7 to the input-side gateway P7 of the analogue fixed network AFN.
  • the course of the second transmission path CP2 is thus different from the first transmission path CP1 on the partial sections P5, P6 in the digital fixed network DFN, with other requirements for the audio parameters of the speech signal processing units and / or speech codec units becoming effective than those in the first transmission path CP1 are placed.
  • the third audio parameter set APS3 is finally associated with the third transmission path CP3, which is shown in dashed lines in FIG. It essentially follows the course of the first transmission path CP1 between the transmitting mobile radio device MT and the mobile radio network GSMN and on the partial route between the analogue fixed network AFN and the receiving mobile radio device VOIPT. However, this transmission path does not pass CP3 over the digital landline DFN, but instead connects directly to the output side gateway GWGO of the mobile network GSMN with the input-side gateway GWAI of the analog fixed network AFN. In this way, the transmission path CP3 only by the GSM mobile network GSMN, the analog fixed network AFN and the island network IN.
  • FIG. 2 shows in detail an example of the audio parameter sets APS1, APS2, APS3 stored in the memory unit SP, which show speech transmission with sufficient speech quality specifically, ie. H . individually for the three different transmission paths.
  • the first audio parameter set APS1 contains the type CD1 as the first audio parameter for the speech codec in the transmitting mobile device MT.
  • a GSM voice codec is used in particular as the voice codec CD1.
  • the second audio parameter of the audio parameter set APS1 is a control parameter TECOFF, which switches off the terminal-end echo suppressor TEC of the transmitting mobile radio MT.
  • the higher-level network unit NEG1 sends a corresponding control signal SSI1 via the partial path TP1 to the base station BA1 by means of control means SM, which in turn transmits via the air interface TPO a control signal SS12 for switching off the echo suppressor TEC in the transmission
  • the first audio parameter set can be changed to the effect that the echo suppressor TEC of the mobile device MT remains turned on, whereas the echo suppressor NECl alone in the mobile radio network GSMN is switched off.
  • control means SM send the Configuration network unit NEGl a corresponding control signal SSIl to a switch SA in the sub-path TPl, which decouples the echo suppressor NECl from this or. disconnects. It can thus be ensured by appropriate configuration of the audio parameters that along the entire transmission path CPl only one and the same echo canceller can be effective.
  • the configuration network unit expediently configures the audio parameters of the speech signal processing units passed along the transmission path in such a way that only a single speech signal processing unit is activated by similar or similar speech signal processing units and all other speech signal processing units of the same or similar type of effect are deactivated ,
  • the configuration network unit such. B. NEGl before the selection of the audio parameter set to be configured, such as B. APSl state information about the currently provided along the transmission path such.
  • B. CP used one or more speech signal processing units such as. B. TEC, PW, FI and / or voice codec units such.
  • B. NCD1, NCD2, NCD3 are determined and analyzed.
  • state information can, for. B. the presence of multiple echo suppressors in the total run. Due to this state information is from the configuration network unit NEGl such.
  • B. derjige audio parameter set such.
  • B. APSl from a variety of different transmission paths such.
  • B. CPl, CP2, CP3 stored audio parameter sets such.
  • the audio parameter set APS1 of FIG. 2 defines threshold values SW1 of the level scale PW of the mobile radio device MT for the transmitting and receiving direction.
  • the audio parameter set APS1 contains, as a further audio parameter, an audio parameter FI1 as a control variable for setting or adjusting the audio parameters.
  • Send / receive path TRXl of the mobile device MT is set resp. be configured.
  • acoustic parameters can also be adjusted or set by the network unit NEG1 in the transmitting communication device. Taxes .
  • a configuration of the audio parameters of speech signal processing units and / or speech codec units in the receiving communication device can also be carried out.
  • Transmission path has also been determined, including a subsequent configuration of one or more network elements along the Entire transmission path through the participating communication networks are carried out in an analogous manner.
  • the second audio parameter set APS2 of FIG. 2 refers to the second transmission path CP2 transmitted by the GSM
  • the digital network DFN and the analog fixed network AFN and the island network IN leads.
  • the network unit NEG2 in the mobile network GSMN and the network unit NED2 in the digital landline DFN other audio parameters SW2 for the thresholds of the level scale PW of the mobile device MT and the filter FI in the transmission / reception path TRXL of the mobile device MT provided.
  • the network unit NEG1 determines that high-frequency ambient noise is present at the location of the mobile radio device MT. It then signals via control signals SSI1, SS12 to the mobile radio MT, in the transmit / receive path TRX1, the filter FI with a low-pass characteristic for path filtering the
  • the audio parameter set APS2 To apply high-frequency noise. This is represented in the audio parameter set APS2 by the audio parameter FI2, which is different from the audio parameter FI1 of the audio parameter set APS1. All other audio parameters in the second audio parameter set APS2 correspond to those of the first audio parameter set APS1.
  • the terminal's own echo suppressor TEG of the transmitting mobile device MT is turned off by the configuration network unit NEG1 with the aid of the control parameter TECOFF in order to activate only a single echo suppressor, namely the network-side echo canceller NEC1 in the total distance CP2. H . to have switched on.
  • the third audio parameter set APS3 of Figure 2 refers to the case that the mobile network GSMN is now not according to the GSM standard, but according to the UMTS standard is formed.
  • the audio parameter CD2 thus symbolizes in that a suitable UMTS speech codec is activated by the network unit NEG1 in the speech codec unit TEC in the mobile radio device.
  • the network unit NEGl in turn sends corresponding control signals SSI1, SS12 to the mobile radio MT via the third transmission path CP3.
  • the mobile device MT Since in the transmission path between the base station BAl and the configuration network unit NEGl an echo suppressor TECl is already interposed on the network side, the mobile device MT is again signaled to the mobile device MT by the control means SM of the network unit NEGl that the mobile radio device own echo suppressor TEC is turned off. Furthermore, the network unit NEG1 adapts the level values for the level scale PW of the hands-free device of the mobile radio device MT with the aid of the audio parameter SW3 on the basis of previously determined analyzes or measurements. Further acoustic adjustments are made by the audio parameter FI3 for the filter FI in the transmit / receive path TRXl of the mobile device MT.
  • a plurality of audio parameter sets which are different, are stored in at least one network unit which is assigned to one or more participating communication networks
  • the higher-level network unit functions as a configuration network unit which, according to the predefined audio parameters of the audio parameter set valid for the currently present transmission path, corresponding settings of the audio parameters of one or more voice signal processing units and / or
  • Voice codec units of the transmitting and / or receiving communication device and / or at least one network element the involved communication networks From the configuration network unit so the audio parameters of the selected audio parameter set directly over the currently provided transmission path to at least one of the voice signal processing units and / or voice codec units of the transmitting and / or receiving communication device and / or at least one of the j meantime involved communication network transmitted network elements.
  • At least one control signal to be passed from the configuration network unit to at least one of the voice signal processing units and / or voice codec units of the transmitting and / or receiving communication device and / or to at least one of the network elements involved in the communication network is transmitted by means of the audio parameter sets stored there by the communication device or network element stored there for different transmission paths, the audio parameter set specifically selected by the configuration network unit is indirectly activated.
  • FIG. 3 once again exemplarily illustrates various configuration options specifically for the transmitting mobile radio device MT of FIG. 1.
  • the various networks involved in the transmission path CP1 between the transmitting communication device MT and the receiving communication device VOIPT are shown in simplified form as a common communication network CN in FIG.
  • the network unit NEG1 functions as a configuration device for setting suitable audio parameters along the overall transmission path CP1 with respect to the voice signal processing units and / or voice codec units used therein in the transmitting, in the receiving communication device and / or in the meanwhile participating network element. Does the operator of the mobile device MT z. B. their
  • the configuration network unit NEG1 sends directly via the transmission path CP1 to the base station BA1 corresponding control signals SSI1, which in turn transmits control signals SS12 via the air interface to the mobile radio device MT.
  • control signals SS12 via the air interface to the mobile radio device MT.
  • control signals SS12 are forwarded to the filter FI with the interposition of a control device SV in the transmission / reception branch TRXL.
  • the incoming via the antenna AT in the send / receive path TRXl control signals are forwarded by the intermediate control device SV via a control line L2 to the echo suppression unit TEC.
  • the speech codec unit NCD1 in the mobile station MT contains three different speech codecs CD1, CD2, CD3 as different types for selection. This can be, for example, a GSM codec, a UMTS codec and an ISDN codec.
  • the control of the Stepcodec- unit NCDl takes place via a control line L3 from the control device SV, the corresponding control or. Setting signals via the air interface of the network-side configuration network unit NEGl receives.
  • the threshold values of the level scale PW of the hands-free device of the mobile radio device MT can be adapted adaptively by means of the configuration network unit NEG 1 to the currently present transmission situation by transmission of corresponding control signals.
  • the level scale PW is connected via a control line Ll to the control device SV of the mobile device MT, which receives the control signals from the configuration network unit.
  • the configuration of the audio parameters for the currently present transmission path can be undertaken when logging in or during the so-called roaming of the transmitting communication device.
  • the adaptive audio parameterization according to the invention can advantageously be used for modern communication terminals or for the purposes of the present invention.
  • Terminals can be used in a variety of different application environments. For example, when starting from a mobile GSM terminal conversations with other GSM, VoIP telephones or traditional landline devices (analog or ISDN) are performed.
  • the transmission of the communication data can take place via different communication networks and network standards. These communication networks use partly different or even similar or the same signal processing algorithms and speech codecs.
  • the configuration method of the invention provides a flexible, d. H . adaptive, possibly retrospectively possible change of
  • Audio parameters along the current transmission path adapted to current connection conditions.
  • Communication terminal for the current connection condition by a targeted parameterization of the audio signal processing by means of signaling or parameter transmission by the j ejon Operator can be configured. This is a central adaptation of a large number of participants
  • Communication terminals centralized allows. Since it may be in the transmission from one to another terminal if necessary. may be required that a so-called transcoding, d. H . a change from one voice codec type to another voice codec type, such as B. takes place from GSM codec to ISDN codec, the currently participating communication network determines the requirements of the connections and initiates corresponding steps within the
  • This codec information and further information about the speech signal processing used in the network as well as about the speech signal processing and speech codecs of the transmitting and receiving terminals involved is obtained from at least one network element and based on this information the transmitting side, the receiving end terminal and / or involved network elements in an operating mode with respect to their Offset audio parameters that under the given transmission conditions largely ensure optimized signal processing.
  • acoustic parameters such as, for example, the filter characteristic of the terminal in the transmission and reception paths can be adapted by the operator or at least depending on the operator. This makes it possible for different operators or. Network operators different audio parameter sets in the j meantime participating communication terminals centrally fed easily through a network unit. Also on the network side, a flexible change of the audio parameters in one or more participating network elements is possible.
  • the users of the GSM mobile phone MT and a VoIP (voice over
  • VOIPT Internet Protocol
  • the user of the GSM mobile phone MT selects the appropriate Telephone number of the other connection.
  • These data are sent to the transmission network GSMN of the responsible operator.
  • a signaling signal passes through one of the possible transmission paths and determines that the VoIP terminal VOIPT is connected in an island network IN, which can be reached via the mobile radio network GSMN, a digital landline DFN and an analogue landline AFN.
  • different codecs such as NCD1, NCD2, NCD3 and both a terminal-side echo suppression algorithm TEC and a network-side echo suppression algorithm NECl are traversed.
  • data is available that the GSM mobile device is located in a very good reception area.
  • the operator preferably manages a database where, for each device type, a selection of audio parameter sets for different application scenarios - such as transmission paths purely via a GSM network, via a GSM network and a digital landline coupled thereto, via a GSM network and one coupled UMTS mobile network, etc. - is stored.
  • the operator now sends a desired audio parameter set, which is optimized for the transmission mode, to the transmitting or receiving-side communication device.
  • z. B the terminal internal echo suppressor in the mobile device MT off and selected the optimal codec.
  • a voice quality optimized for the connection is thereby achieved. In this way, an optimized voice transmission is possible even with transmission paths over different transmission networks.
  • Configuration of audio signal parameters can be avoided in particular tandeming.
  • the static provision of different audio parameter sets for each operator in the respective communication terminal can advantageously be dispensed with.
  • Audio parameter sets which correspond to the requirements and wishes of the respective operator. For example, different network operators require different parameters for the filters with which the frequency response of the voice signal to be transmitted and received is changed. This requires additional effort for the manufacturer of the mobile device, since the device must be parameterized differently for different network operators.
  • the operator is able to optimally configure the respective mobile device according to his wishes by sending audio parameters adapted for the currently given transmission path over the network to the mobile device, which reduces the manufacturer's effort in production and offers the network operator increased flexibility.

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Abstract

Bei der Übertragung von Sprachsignalen (SPS1) zwischen einem sendenden Kommunikationsgerät (MT) und einem empfangenden Kommunikationsgerät (VOIPT) über einen Übertragungsweg (CP1) durch ein oder mehrere Kommunikationsnetze (GSMN, DFN, AFN, IN) hinweg wird von den Sprachsignalen (SPS1) auf ihrem Übertragungsweg (CP1) insgesamt eine Vielzahl von Sprachsignal-Verarbeitungseinheiten (TEC, NEC1) und/oder Sprachcodec-Einheiten (NCD1, NCD2, NCD3) durchlaufen. Für den vom jeweilig beteiligten Kommunikationsnetz (GSM, DFN, AFN, IN) aktuell bereitgestellten Übertragungsweg (CP1) wird durch mindestens eine Konfigurations-Netzwerkeinheit (NEG1) derjenige Audioparametersatz (APS1) aus einer Vielzahl von 20 für unterschiedliche Übertragungswege (CP1, CP2, CP3) abgespeicherten Audioparametersätzen (APS1, APS2, APS3) ausgewählt, der für den aktuell bereitgestellten Übertragungsweg (CP1) eine höhere Sprachübertragungsqualität als die für die übrigen Übertragungswege (CP2, CP3) 25 abgespeicherten Audioparametersätze (APS2, APS3) bewirkt, und damit mindestens eine der durchlaufenen Sprachsignal- Verarbeitungseinheiten (TEC, PW, FI) und/oder Sprachcodec - Einheiten (NCD1, NCD2, NCD3) des sendenden und/oder empfangenden Kommunikationsendgeräts (MT, VOIPT) und/oder 30 mindestens eines der im jeweilig beteiligten Kommunikationsnetz (GSM, DFN, AFN, IN) durchlaufenen Netzelemente (NEC1) für die Übertragung der Sprachsignale (SPS1) über den aktuellen Übertragungsweg (CP1) konfiguriert.

Description

Be s ehre ibung
VERFAHREN UND KOMMUNIKATIONSSYSTEM ZUR ÜBERTRAGUNG VON
SPRACHSIGNALEN UND KONFIGURATIONS-NETZWERKELEMENT ZUR
DURCHFÜHRUNG DES VERFAHRENS
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Übertragung von Sprachsignalen zwischen einem sendenden Kommunikationsgerät und einem empfangenden Kommunikationsgerät über einen Übertragungsweg durch ein oder mehrere Kommunikationsnetze hinweg, wobei von den Sprachsignalen auf ihrem
Übertragungsweg insgesamt eine Vielzahl von Sprachsignal- Verarbeitungseinheiten und/oder Sprachcodec-Einheiten durchlaufen wird.
Bei der WO 99/20021 überträgt ein Mobilfunkgerät
Sprachsignale über ein Mobilfunknetz und ein daran angekoppeltes Festnetz an ein Kommunikationsgerät wie z . B . Internet- Telefon . Dabei ist das Festnetz ein Datennetzwerk, das Datenpakete überträgt . Das an ihn angeschlossene Kommunikationsgerät überträgt und empfängt Datenpakete in
Übereinstimmung mit dem Protokoll dieses Festnetzes . Es weist zusätzlich einen Sprachcodec entsprechend dem des Mobilfunkgeräts zur Erzeugung von Sprachparametern auf . Es kann deshalb die Originalsprache aus den Sprachparametern synthetisieren, die vom Mobilfunkgerät gesendet worden und in den Datenpaketen enthalten sind, die bei ihm von dem Datennetzwerk bzw . Festnetz ankommen . Entsprechend erzeugt das Kommunikationsgerät Sprachparameter in abgehenden Datenpaketen . Zur Übertragung der Sprachsignale werden die Sprachparameter als solche zwischen dem Mobilfunkgerät und dem Festnetzkommunikationsgerät übertragen .
In der Praxis kann es vorkommen, dass Sprachsignale eines sendenden Kommunikationsgeräts auf ihrem Übertragungsweg zu einem empfangenden Kommunikationsgerät mehrere Sprachsignal- Verarbeitungseinheiten und/oder Sprachcodec- Einheiten durchlaufen . Eine derartige mehrfache Sprachsignalverarbeitung auf dem Übertragungsweg kann j edoch zu unerwünschten, insbesondere unkontrollierten Beeinflussungen oder Beeinträchtigungen der Sprachqualität der zu übertragenden Sprachsignale bzw . deren Sprachparameter führen . Kritisch für die Qualität der Übertragung von Sprachsignalen kann hierbei insbesondere die mehrfache Anwendung von ähnlichen oder gleichen Sprachsignal- Verarbeitungsalgorithmen auf dem Übertragungsweg der Sprachsignale sein . So ist es möglich, dass durch die Überlagerung bzw . Kombination von mehreren
Sprachsignalverarbeitungsalgorithmen eine Verschlechterung der Signalqualität erfolgt, obwohl j eder einzelne Algorithmus diese Qualität verbessern würde . Ebenso kritisch für die Qualität kann eine Transcodierung der Sprachparameter durch Verwendung unterschiedlicher Sprachcodecs , d. h . Sprach- Encoder/Decoder, in verschiedenen Abschnitten des Übertragungswegs sein . Derartige negative Wechselwirkungen auf die Sprachqualität zu übertragender Sprachsignale sind umso wahrscheinlicher, j e größer zum Aufbau des j eweiligen Übertragungswegs die Komplexität des Kopplungsgrades und die Anzahl der dabei beteiligten Kommunikationsnetze, sowie die Anzahl von dabei benutzten unterschiedlichen Übertragungsprotokollen und unterschiedlichen Anwendungsumgebungen bzw . Applikationen ist .
Die Erfindung liegt die Aufgabe zugrund, einen Weg aufzuzeigen, wie trotz der Mehrfacheinwirkung durch eine Vielzahl von Sprachsignal-Verarbeitungseinheiten und/oder Sprachcodec- Einheiten auf dem Übertragungsweg von Sprachsignalen zwischen einem sendenden Kommunikationsgerät und einem empfangenden Kommunikationsgerät eine ausreichende Sprachqualität sichergestellt werden kann . Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass für den vom j eweilig beteiligten Kommunikationsnetz aktuell bereitgestellten Übertragungsweg durch mindestens eine Konfigurations-Netzwerkeinheit derj enige Audioparametersatz aus einer Vielzahl von für unterschiedliche Übertragungswege abgespeicherten Audioparametersätzen ausgewählt wird, der für den aktuell bereitgestellten Übertragungsweg eine höhere Sprachübertragungsqualität als die für die übrigen Übertragungswege abgespeicherten Audioparametersätze bewirkt, und dass von der Konfigurations-Netzwerkeinheit mit Hilfe dieses ausgewählten Audioparametersatzes mindestens eine der durchlaufenen Sprachsignal-Verarbeitungseinheiten und/oder Sprachcodec- Einheiten des sendenden und/oder empfangenden Kommunikationsendgeräts und/oder mindestens eines der im j eweilig beteiligten Kommunikationsnetz durchlaufenen Netzelemente für die Übertragung der Sprachsignale über den aktuellen Übertragungsweg konfiguriert wird.
Netzwerkseitig wird also durch mindestens eine
Konfigurations- Netzwerkeinheit eine Vielzahl von Audioparametersätzen bereitgehalten, die verschiedenen Übertragungswegen über ein Kommunikationsnetz oder mehrere Kommunikationsnetze hinweg zwischen einem sendenden Kommunikationsgerät und einem empfangenden
Kommunikationsgerät zugeordnet sind. Durch die Konfigurations- Netzwerkeinheit wird derj enige Audioparametersatz aus der Vielzahl von für unterschiedliche Übertragungswege abgespeicherten Audioparametersätzen ausgewählt, der für den aktuell bereitgestellten
Übertragungsweg eine höhere Sprachübertragungsqualität als die für die übrigen Übertragungswege abgespeicherten Audioparametersätze bewirkt . Mit Hilfe dieses ausgewählten Audioparametersatzes kann dann von der Konfigurations- Netzwerkeinheit mindestens eine der mehreren Sprachsignal- Verarbeitungseinheiten und/oder Sprachcodec- Einheiten im aktuell bereitgestellten Übertragungsweg zur Übertragung von Sprachsignalen in kontrollierter Weise konfiguriert bzw . eingestellt werden . Dadurch können Beeinträchtigungen oder Störungen der Sprachqualität der j eweilig über diesen Übertragungsweg übertragenen Sprachsignale weitgehend vermieden werden . Dies gilt insbesondere dann, wenn der Übertragungsweg mehrfach Sprachsignal- Verarbeitungseinheiten mit ähnlichen oder sogar gleichen Sprachsignal- Verarbeitungsprozeduren bzw . - algorithmen enthält . Auf der Basis der abgespeicherten Audioparametersätze für unterschiedliche Übertragungswege können somit das sendende und/oder das empfangende Kommunikationsgerät und/oder das j eweilig beteiligte Netzelement im j eweiligen Übertragungsweg in einen Betriebsmodus versetzt werden, der eine für die j eweilig gegebenen Übertragungsbedingungen optimierte Signalverarbeitung erlaubt . Zusätzlich oder unabhängig hiervon gilt in vorteilhafter Weise Entsprechendes für den Fall, dass aufgrund verschiedenartiger Sprachcodecs entlang dem j eweiligen Übertragungsweg ein oder mehrere Transcodierungen der Sprachparameter der j eweilig übermittelten Sprachsignale durchgeführt werden . Unter einer Transcodierung wird dabei die Umwandlung der Sprachsignale von einem ersten Sprachcodec in einen zweiten, verschiedenen Sprachcodec verstanden .
Die Erfindung betrifft auch ein Kommunikationssystem zur Übertragung von Sprachsignalen zwischen einem sendenden Kommunikationsgerät und einem empfangenden
Kommunikationsgerät über einen Übertragungsweg durch ein oder mehrere Kommunikationsnetze hinweg, wobei in den Übertragungsweg insgesamt eine Vielzahl von Sprachsignal- Verarbeitungseinheiten und/oder Sprachcodec-Einheiten eingefügt sind, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass mindestens eine Konfigurations- Netzwerkeinheit zur Auswahl desj enigen Audioparametersatzes aus einer Vielzahl von für unterschiedliche Übertragungswege abgespeicherten
Audioparametersätzen vorgesehen ist, der für den aktuell bereitgestellten Übertragungsweg eine höhere Sprachübertragungsqualität als die für die übrigen Übertragungswege abgespeicherten Audioparametersätze bewirkt, und dass die Konfigurations- Netzwerkeinheit Steuermittel zum Konfigurieren mindestens eine der durchlaufenen Sprachsignal- Verarbeitungseinheiten und/oder Sprachcodec- Einheiten des sendenden und/oder empfangenden Kommunikationsgeräts und/oder mindestens eines der im j eweilig beteiligten Kommunikationsnetz durchlaufenen Netzelemente für die Übertragung der Sprachsignale über den aktuellen Übertragungsweg aufweist .
Weiterhin betrifft die Erfindung auch eine Netzwerkeinheit mit Steuermitteln zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens .
Sonstige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen wiedergegeben .
Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden nachfolgend an Hand von Zeichnungen näher erläutert .
Es zeigen :
Figur 1 in schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel eines Kommunikationssystems zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens , bei dem der Übertragungsweg zwischen einem sendenden und einem empfangenden Kommunikationsgerät über mehrere verschiedene Kommunikationsnetze hinweg führt,
Figur 2 in schematischer Darstellung eine beispielhafte Liste von verschiedenen Audioparametersätzen, die von einer Konfigurations- Netzwerkeinheit des Kommunikationssystems von Figur 1 für zugeordnete, verschiedene Übertragungswege zwischen dem sendenden und dem empfangenden Kommunikationsgerät vorgehalten wird, und
Figur 3 in schematischer Darstellung beispielhaft die
Einstellung von Audioparametern verschiedener Sprachsignal-Verarbeitungseinheiten und Sprachcodec- Einheiten des sendenden Kommunikationsgeräts durch die Konfigurations- Netzwerkeinheit des KommunikationsSystems von Figur 1.
Elemente mit gleicher Funktion und Wirkungsweise sind in den Figuren 1 mit 3 j eweils mit denselben Bezugszeichen versehen .
Figur 1 zeigt in schematischer Darstellung ein beispielhaftes Kommunikationssystem CN . Dieses umfasst mehrere verschiedene Kommunikationsnetzwerke GSMN, DFN, AFN, IN nach unterschiedlichen Übertragungsstandards . Hier im Ausführungsbeispiel sind das im Einzelnen ein
Mobilfunknetzwerk GSMN nach dem GSM (global System for mobile Communications ) Standard, ein digitales Festnetz DFN, ein analoges Festnetz AFN und ein lokales Inselnetz IN .
Zur Übertragung von Sprachsignalen SPSl von einem Mobilfunkgerät MT als sendendes Kommunikationsgerät zu einem Festnetz- oder Internettelefon VOIPT als empfangendes Kommunikationsgerät wird von Netzwerkelementen der beteiligten Kommunikationsnetze GSMN, DFN, AFN, IN ein Übertragungsweg CPl aufgebaut und durchgeschaltet .
Im Einzelnen umfasst dieser aktuell bereitgestellte Übertragungsweg bzw . Übertragungspfad CPl den Sende- /Empfangszweig TRXl des Mobilfunkgeräts MT zu und von dessen Antenne AT . Dieser Sende-/Empfangszweig TRXl ist dabei in der Figur 1 der zeichnerischen Einfachheit halber lediglich stichpunktiert angedeutet . Im Sende-/Empfangszweig TRXl werden die Sprachsignale mit Hilfe einer Sprachcodec- Einheit NCDl , d. h . Sprach-Encoder/Decoder, parametrisiert und codiert . Des Weiteren weist das Mobilfunkgerät MT eine eigene Echo-bzw . Nachhall -Unterdrückungseinheit und eine Rausch- Unterdrückungseinheit TEC auf, die auf die zu sendenden
Sprachsignale im Sende-/Empfangszweig TRXl einwirken . Darüber hinaus ist an den Sende-/Empfangszweig TRXl zusätzlich eine sogenannte Pegelwaage PW angekoppelt, die Bestandteil der Freisprecheinrichtung des Mobilfunkgeräts MT ist . Sie dient dazu, akustische Rückkopplungen des j eweilig gesendeten Sprachsignals zurück zum Mobilfunkgerät MT zu unterdrücken . Ferner ist hier im Ausführungsbeispiel von Figur 1 in den Sende-/Empfangszweig TRXl des Mobilfunkgeräts MT mindestens ein Filterelement FI eingefügt, mit dem sich weitere akustische Parameter des Mobilfunkgeräts MT wie z . B . die Tiefpasscharakteristik oder Hochpasscharakteristik des Sende- /Empfangszweigs TRXl beeinflussen bzw . einstellen lassen .
Die zu übertragenden Sprachsignale SPSl werden von der Antenne AT des Mobilfunkgeräts MT über deren Luftschnittstelle TPO an eine Basisstation BAl gesendet, die für die momentane Aufenthaltsfunkzelle des Mobilfunkgeräts MT zuständig ist . Die Basisstation BAl stellt die Ankopplung des Mobilfunkgeräts MT zu Netzwerkelementen des
Mobilfunknetzwerks GSMN her . Das Mobilfunknetzwerk GSMN ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel von Figur 1 vorzugsweise als GSM-Mobilfunknetzwerk („global System for mobile Communications" ) ausgebildet . Von der Vielzahl von Netzwerkkomponenten des Mobilfunknetzwerks GSMN ist lediglich diej enige Netzwerkeinheit NEGl in der Figur 1 dargestellt, die den Verbindungsaufbau für den Übertragungsweg CPl innerhalb des Mobilfunknetzwerks GSMN steuert und koordiniert . Alle übrigen Standardkomponenten sind in der Figur 1 der Übersichtlichkeit halber weggelassen worden . Dabei ist das Mobilfunknetzwerk GSMN mit seiner Vielzahl von Komponenten lediglich schematisiert durch eine wolkenähnliche Umrahmung angedeutet . Die Netzwerkeinheit NEGl baut zwischen der Basisstation BAl und sich einen Teilübertragungsweg TPl auf . Weiterhin stellt sie über einen Teilübertragungsweg TP2 eine Übertragungsverbindung zu einer Schnittstelleneinheit bzw . einem sogenannten Gateway GWGO her . Dieses Gateway GWGO dient dazu, dass Mobilfunknetz GSMN mit einem zweiten
Kommunikationsnetz DFN, das hier insbesondere als digitales Festnetz ausgebildet ist, zu verbinden . Dazu ist das ausgangsseitige Gateway GWGO des Mobilfunknetzes GSMN mit dem eingangsseitigen Gateway GWDI des digitalen Festnetzes DFN über einen Teilübertragungsweg TP3 gekoppelt . Innerhalb des digitalen Festnetzes DFN steuert und kontrolliert eine übergeordnete Festnetzeinheit NEDl den Verbindungsaufbau des Übertragungswegs CPl . Im Einzelnen richtet die Netzwerkeinheit NEDl einen Teilpfad TP4 zwischen dem eingangsseitigen Gateway GWDI und sich ein . Sie ist über einen weiteren Teilpfad TP5 des Übertragungswegs CPl an ein ausgangsseitiges Gateway GWDO geschlossen . Alle übrigen
Netzwerkeinheiten des digitalen Festnetzes DFN sind in der Figur 1 der zeichnerischen Übersichtlichkeit halber ebenfalls weggelassen worden . Das ausgangsseitige Gateway GWDO des digitalen Festnetzes DFN ist über einen Teilübertragungsweg TP6 mit dem eingangsseitigen Gateway bzw . Schnittstellenmodul GWAI des dritten beteiligten Kommunikationsnetzes AFN, das hier im Ausführungsbeispiel insbesondere als analoges Festnetz ausgebildet ist, verbunden . Dieses Gateway GWAI ist über einen Teilübertragungsweg TP7 mit einem ausgangsseitigen Gateway GWAO gekoppelt, dass über einen Teilpfad TP8 wiederum die Verbindung zum eingangsseitigen Gateway GWII eines lokalen Inselnetzes IN herstellt . Dieses eingangsseitige Gateway GWII ist über einen Teilpfad TP9 mit einem ausgangsseitigen Gateway bzw . Schnittstellenmodul GWIO verbunden, an dass das empfangende Kommunikationsgerät VOIPT über eine Leitung TPlO angeschlossen ist .
Die aneinander gekoppelten Teilübertragungsstrecken TPl mit TPlO durch die verschiedenen beteiligten Kommunikationsnetze GSMN, DFN, AFN, IN hindurch können nunmehr ebenfalls mindestens ein Netzelement mit ein oder mehrere Sprachsignal- Verarbeitungseinheiten und/oder Sprachcodec-Einheiten aufweisen . Hier im Ausführungsbeispiel von Figur 1 ist beispielsweise in die Teilübertragungsstrecke TPl des GSM- Mobilfunknetzes GSMN netzwerkseitig eine eigene Echo- Unterdrückungseinheit NECl als Netzelement eingefügt . Um die Sprachsignale, die durch die terminaleigene GSM-Codec- Einheit TEC parametrisiert sind, in Sprachsignale umzuwandeln, die mit dem ISDN-Codec codiert sind, weist das eingangsseitige Gateway GWDI des digitalen Festnetzes DFN eine ISDN-Sprachcodec- Einheit NCD2 zur Transcodierung bzw . Umwandlung auf . Für eine Umwandlung der mit dem digitalen
ISDN-Sprachcodec der Sprachcodec-Einheit NCD2 beaufschlagten Sprachsignale in analoge Telefonsignale ist eine entsprechende Umwandlungscodec- Einheit NCD3 im eingangsseitigen Gateway GWAI des analogen Festnetzes AFN vorgesehen .
Zusammenfassend betrachtet können also im Teil- Übertragungspfad durch die mindestens zwei verschiedenen, beteiligten Kommunikationsnetze ein oder mehrere Sprachsignal-Verarbeitungseinheiten und/oder Sprachcodec- Einheiten vorhanden sein, die zusätzlich netzwerkseitig auf die zu übertragenden Sprachsignale einwirken . Zusätzlich dazu ist der Sende-/Empfangspfad TRXl im sendenden Kommunikationsendgerät MT mit mindestens einer weiteren Sprachsignal-Verarbeitungseinheit und/oder Sprachcodec- Einheit beaufschlagt . Gleiches gilt entsprechend für den Sende-/Empfangszweig TRX2 des empfangenden Kommunikationsgeräts MT .
Aufgrund der Vielzahl von Sprachsignal-Verarbeitungseinheiten und/oder Sprachcodec- Einheiten entlang dem aktuell bereitgestellten Gesamtübertragungsweg CPl können Konstellationen auftreten, bei denen es zu Beeinträchtigungen der Sprachqualität der zu übertragenden Sprachsignale kommen kann . Ein Beispiel dafür ist insbesondere der Fall, dass die Sprachsignale mit der terminaleigenen Echo- Unterdrückungseinheit TEC des sendenden Mobilfunkgeräts MT bearbeitet werden, bevor sie an das Mobilfunknetz GSMN übertragen werden, und dann noch einmal durch die Echo- Unterdrückungseinheit NECl gleicher Art im Teilstück TPl im Mobilfunknetz GSMN verarbeitet werden . Dabei würden die Sprachsignale zweimal dieselbe oder ähnliche Echo- Unterdrückungsprozedur durchlaufen . Die Mehrfachbeaufschlagung mit im Wesentlich denselben Sprachsignal-Verarbeitungsprozeduren wird als sogenanntes „Tandeming" bezeichnet . Damit können Aufschaukeleffekte einhergehen, durch die die Sprachqualität der übertragenen Sprachsignale beeinträchtigt werden kann, obwohl j ede Sprachsignal-Verarbeitungsprozedur und/oder j eder Sprachcodec für sich allein betrachtet weitgehend neutral wirkt oder normalerweise sogar eine Verbesserung der Sprachqualität mit sich bringt . Zusätzlich oder unabhängig hiervon kann auch die ein- oder mehrfache Transcodierung bzw . Umwandlung der Sprachsignale bzw . deren Sprachparameter von mindestens einem ersten Sprachcodec in mindestens einen zweiten Sprachcodec ggf . zu einer Verschlechterung der Sprachqualität der übermittelten Sprachsignale führen .
Um derartige unerwünschte Konstellationen mehrerer hintereinandergeschalteter Sprachverarbeitungseinheiten und/oder Sprachcodec- Einheiten zu vermeiden, wird nun für j eden möglichen Gesamtübertragungsweg zwischen zwei miteinander kommunizierenden Kommunikationsgeräten ein Satz von Audioparametern von entlang dem j eweiligen Gesamtübertragungsweg einwirkenden Sprachsignal- Verarbeitungseinheiten und/oder Sprachcodec- Einheiten vorab ermittelt, für den sich eine bestimmte gewünschte, d. h . einwandfreie Sprachsignalübertragung ergibt . Insbesondere enthält ein derart optimierter Audioparametersatz für den aktuell vorliegenden Gesamtübertragungsweg nur die Audioparameter von Konstellationen von einwirkenden Sprach- Signalverarbeitungseinheiten und/oder Sprachcodec- Einheiten, bei denen eine Mehrfachanwendung derselben oder ähnlichen Sprachsignal-Verarbeitungsprozedur und/oder Sprachcodec- Verarbeitung weitgehend vermieden ist . Jedem Gesamtübertragungsweg wird somit ein Audioparametersatz von Sprachsignal-Verarbeitungseinheiten und/oder Sprachcodec- Einheiten spezifisch zugeordnet, mit dem sich deren Audioparameter so konfigurieren lassen, dass eine ausreichende Sprachübertragungsqualität weitgehend eingehalten werden kann . Von einem derartig optimierten Audioparametersatz sind also Audioparameter von solchen Konstellationen von Sprachsignal-Verarbeitungseinheiten und/oder Sprachcodec- Einheiten ausgeschlossen, deren Kombinationswirkung zu einer Verschlechterung der ursprünglichen Sprachqualität führen würde . Auf diese Weise wird eine Tabelle oder Liste von Audioparametern für verschiedene Hintereinanderschaltungs- Konstellationen von Sprachsignal-Verarbeitungseinheiten und/oder Sprachcodec- Einheiten für verschiedene Übertragungswege ermittelt, die eine ausreichende Sprachqualität sicherstellen . Diese Tabelle mit einer Vielzahl von optimalen Audioparametersätzen, die in eindeutiger Weise spezifischen Übertragungswegen zugeordnet sind, wird dann vorzugsweise netzwerkseitig in einer Speichereinheit hinterlegt .
Hier im Ausführungsbeispiel von Figur 1 sind die Audioparametersätze für verschiedene Übertragungswege in einer Speichereinheit SP abgespeichert, die an die übergeordnete Netzwerkeinheit NEGl angeschlossen ist . In die Tabelle der Speichereinheit SP sind beispielhaft drei verschiedene Audioparametersätze APSl , APS2 , APS3 für drei zugeordnete unterschiedliche Übertragungswege CPl , CP2 , CP3 abgelegt . Im Einzelnen ist also der erste Audioparametersatz APSl dem Gesamtübertragungsweg CPl zugeordnet . Der zweite Audioparametersatz CP2 ist für einen anderen Gesamtübertragungsweg CP2 vorgesehen, der in der Figur 1 strichpunktiert eingezeichnet ist . Dieser zweite Gesamtübertragungsweg CP2 verbindet das Mobilfunkgerät MT über die Luftübertragungsstrecke PO mit der Basisstation BAl , über die Teilstrecke Pl mit der übergeordneten Netzwerkeinheit NEGl des GSM Funknetzwerkes GSMN, von dort über eine weitere Teiltrecke P2 mit einer weiteren übergeordneten Netzwerkeinheit NEG2 , sowie über eine
Teilstrecke P3 mit dem ausgangsseitigen Gateway GWGO des Mobilfunknetzes GSMN . Daran schließt sich das Verbindungsstück P4 zwischen dem ausgangsseitigen Gateway GWGDO des Mobilfunknetzes GSMN und dem eingangsseitigen Gateway GWDI des digitalen Festnetzes DFN an . Das Gateway GWDI ist über einen Teilabschnitt P5 des Gesamtübertragungswegs CP2 mit einer von der ersten
Netzwerkeinheit NEDl verschiedenen Netzwerkeinheit NED2 des digitalen Festnetzes DFN verbunden . Diese zweite Netzwerkeinheit NED2 ist über einen Übertragungspfad P6 mit dem ausgangsseitigen Gateway GWDO des digitalen Festnetzes DFN verbunden, das wiederum über den Verbindungspfad P7 mit dem eingangseitigen Gateway P7 des analogen Festnetzes AFN gekoppelt ist . Daran schließen sich in entsprechender Weise wie beim ersten Übertragungsweg CPl das Teilstück P8 zwischen dem Gateway GWAI und dem ausgangsseitigen Gateway GWAO des analogen Festnetzes AFN, das Teilstück P9 zwischen dem Gateway GWA und dem eingangsseitigen Gateway GWII des Inselnetzes IN, sowie das Teilstück PlO zwischen dem eingangseitigen und dem ausgangsseitigen Gateway GWII , GWIO des Inselnetzes IN sowie schließlich die Anschlussleitung TPlO zum empfangsseitigen Kommunikationsgerät VOIPT an . Der Verlauf des zweiten Übertragungsweges CP2 ist somit vom ersten Übertragungsweg CPl auf den Teilstrecken P5, P6 im digitalen Festnetz DFN verschieden, wobei eben andere Anforderungen an die Audioparameter der wirksam werdenden Sprachsignal- Verarbeitungseinheiten und/oder Sprachcodec- Einheiten als an die im ersten Übertragungsweg CPl gestellt sind.
Dem dritten Audioparametersatz APS3 ist schließlich der dritte Übertragungsweg CP3 zugeordnet, der in der Figur 1 gestrichelt eingezeichnet ist . Er folgt im Wesentlichen dem Verlauf des ersten Übertragungswegs CPl zwischen dem sendenden Mobilfunkgerät MT und dem Mobilfunknetz GSMN sowie auf der Teilstrecke zwischen dem analogen Festnetz AFN und dem empfangenden Mobilfunkgerät VOIPT nach . Jedoch führt dieser Übertragungsweg CP3 nicht über das digitale Festnetz DFN, sondern er verbindet direkt das ausgangsseitige Gateway GWGO des Mobilfunknetzes GSMN mit dem eingangsseitigen Gateway GWAI des analogen Festnetzes AFN . Auf diese Weise führt der Übertragungsweg CP3 lediglich durch das GSM Mobilfunknetz GSMN, das analoge Festnetz AFN sowie das Inselnetz IN .
Figur 2 zeigt im Detail ein Beispiel für die in der Speichereinheit SP hinterlegten Audioparametersätze APSl , APS2 , APS3, die eine Sprachübertragung mit ausreichender Sprachqualität spezifisch, d. h . individuell für die drei verschiedenen Übertragungswege ermöglichen . So enthält der erste Audioparametersatz APSl beispielsweise als ersten Audioparameter für den Sprachcodec im sendenden Mobilfunkgerät MT den Typ CDl . Hier im Ausführungsbeispiel eines GSM-Mobilfunknetzes ist als Sprachcodec CDl insbesondere ein GSM-Sprachcodec verwendet .
Der zweite Audioparameter des Audioparametersatzes APSl ist ein Steuerparameter TECOFF, das den terminaleigenen Echo- Unterdrücker TEC des sendenden Mobilfunkgeräts MT ausschaltet . Dazu sendet die übergeordnete Netzwerkeinheit NEGl mittels Steuermittel SM über die Teilstrecke TPl an die Basisstation BAl ein entsprechendes Steuersignal SSIl , die wiederum über die Luftschnittstelle TPO ein Steuersignal SS12 zum Ausschalten des Echo-Unterdrückers TEC im Sende-
/Empfangszweig TRXl des Mobilfunkgeräts MT schickt . Auf diese Weise verbleibt allein der netzwerkseitige Echo-Unterdrücker NECl in der Teilstrecke TPl des Mobilfunknetzwerks GSMN und damit im insbesondere im Gesamtlaufweg CPl , so dass Aufschaukeleffekte durch mehrfache Echo-Unterdrückungen und damit etwaig einhergehende Beeinträchtigungen der Sprachqualität von vornherein weitgehend vermieden sind. In Abwandlung hierzu kann der erste Audioparametersatz dahingehend verändert werden, dass der Echo-Unterdrücker TEC des Mobilfunkgeräts MT eingeschalten bleibt, hingegen allein der Echo-Unterdrücker NECl im Mobilfunknetzwerk GSMN ausgeschalten wird. Dazu senden die Steuermittel SM der Konfigurations- Netzwerkeinheit NEGl ein entsprechendes Steuersignal SSIl an einen Schalter SA im Teilpfad TPl , der den Echo-Unterdrücker NECl aus diesem auskoppelt bzw . abtrennt . Es kann also durch entsprechende Konfiguration der Audioparameter sichergestellt werden, dass entlang dem gesamten Übertragungsweg CPl nur einmalig ein und derselben Echo-Unterdrücker wirksam werden kann .
Allgemein ausgedrückt werden durch die Konfigurations- Netzwerkeinheit die Audioparameter der entlang dem Übertragungsweg durchlaufenen Sprachsignal- Verarbeitungseinheiten zweckmäßigerweise derart konfiguriert, dass von ähnlichen oder gleichartig wirkenden Sprachsignal- Verarbeitungseinheiten lediglich eine einzige Sprachsignal- Verarbeitungseinheit aktiviert und alle übrigen Sprachsignal- Verarbeitungseinheiten gleicher oder ähnlicher Wirkungsart deaktiviert werden .
Dazu kann es insbesondere zweckmäßig sein, dass von der Konfigurations-Netzwerkeinheit wie z . B . NEGl vor der Auswahl des zu konfigurierenden Audioparametersatzes wie z . B . APSl Zustandsinformationen über die entlang dem aktuell bereitgestellten Übertragungsweg wie z . B . CP verwendeten ein oder mehreren Sprachsignal-Verarbeitungseinheiten wie z . B . TEC, PW, FI und/oder Sprachcodec- Einheiten wie z . B . NCDl , NCD2 , NCD3 ermittelt und analysiert werden . Eine solche Zustandsinformation kann z . B . das Vorhandensein von mehreren Echo-Unterdrückern im Gesamtlaufweg sein . Aufgrund dieser Zustandsinformationen wird von der Konfigurations- Netzwerkeinheit NEGl wie z . B . derj enige Audioparametersatz wie z . B . APSl aus einer Vielzahl von für unterschiedliche Übertragungswege wie z . B . CPl , CP2 , CP3 abgespeicherten Audioparametersätzen wie z . B . APSl , APS2 , APS3 ausgewählt, der für den aktuell bereitgestellten Übertragungsweg wie z . B . CPl eine höhere Sprachübertragungsqualität als die für die übrigen Übertragungswege wie z . B . CP2 , CP3 abgespeicherten Audioparametersätze wie z . B . APS2 , APS3 bewirkt . Darüber hinaus legt der Audioparametersatz APSl von Figur 2 Schwellwerte SWl der Pegelwaage PW des Mobilfunkgeräts MT für Sende- und Empfangsrichtung fest .
Weiterhin enthält der Audioparametersatz APSl als weiteren Audioparameter einen Audioparameter FIl als Steuergröße zur Einstellung bzw . Konfiguration des Filters FI im Sende- /Empfangszweig TRXl des Mobilfunkgeräts MT . Stellt die Netzwerkeinheit NEGl beispielsweise zu Beginn oder während der Sprachübertragung fest, dass im Freisprechmodus des Mobilfunkgeräts MT störende Umgebungsgeräusche wie z . B . Motorgeräusche oder Lärm durch eine große Menschenmenge auftreten, so konfiguriert sie das Filter FI als Hochpass . Dadurch werden durch das Filter FI die üblicherweise tieffrequenten Umgebungsgeräusche von vornherein herausgefiltert . Allgemein ausgedrückt können auf diese Weise von der Netzwerkeinheit NEGl in Abhängigkeit von der j eweiligen Umgebungs- und Sprechsituation am Ort des Mobilfunkgeräts MT verschiedene Filtercharakteristika im
Sende-/Empfangspfad TRXl des Mobilfunkgeräts MT eingestellt bzw . konfiguriert werden .
Zusätzlich oder unabhängig von diesen Parametern lassen sich selbstverständlich auch weitere akustische Parameter durch die Netzwerkeinheit NEGl im sendenden Kommunikationsgerät einstellen bzw . steuern .
In entsprechender Weise kann aufgrund des abgespeicherten, optimalen Audioparametersatzes auch eine Konfiguration der Audioparameter von Sprachsignalverarbeitungseinheiten und/oder Sprachcodec- Einheiten im empfangenden Kommunikationsgerät durchgeführt werden . Zusätzlich oder unabhängig hiervon kann auf Basis des Audioparametersatzes , der für eine optimale Sprachqualität auf dem j eweiligen
Übertragungsweg ermittelt worden ist, auch eine nachträgliche Konfiguration von ein oder mehreren Netzelementen entlang dem Gesamt-Übertragungsweg durch die beteiligten Kommunikationsnetze in analoger Weise durchgeführt werden .
Der zweite Audioparametersatz APS2 von Figur 2 bezieht sich auf den zweiten Übertragungsweg CP2 , der durch das GSM
Mobilfunknetz GSMN, das digitale Netz DFN sowie das analoge Festnetz AFN und das Inselnetz IN führt . Im Unterschied zum ersten Audioparametersatz APSl sind aufgrund des veränderten Übertragungswegs über die Netzwerkeinheit NEG2 im Mobilfunknetz GSMN sowie die Netzwerkeinheit NED2 im digitalen Festnetz DFN andere Audioparameter SW2 für die Schwellwerte der Pegelwaage PW des Mobilfunkgeräts MT sowie des Filters FI im Sende-/Empfangspfad TRXl des Mobilfunkgeräts MT vorgesehen . Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird von der Netzwerkeinheit NEGl ermittelt, dass hochfrequente Umgebungsgeräusche am Standort des Mobilfunkgeräts MT vorhanden sind. Daraufhin signalisiert es über Steuersignale SSIl , SS12 an das Mobilfunkgerät MT, im Sende-/Empfangspfad TRXl das Filter FI mit einer Tiefpasscharakteristik zum Wegfiltern der
Hochfrequenzgeräusche zu beaufschlagen . Dies wird im Audioparametersatz APS2 durch den Audioparameter FI2 repräsentiert, der vom Audioparameter FIl des Audioparametersatzes APSl verschieden ist . Alle übrigen Audioparameter im zweiten Audioparametersatz APS2 entsprechen denen des ersten Audioparametersatzes APSl . Insbesondere wird durch die Konfigurationsnetzwerkeinheit NEGl mit Hilfe des Steuerparameters TECOFF der terminaleigene Echounterdrücker TEG des sendenden Mobilfunkgeräts MT ausgeschaltet, um in der Gesamtstrecke CP2 nur einen einzigen Echounterdrücker, nämlich den netzwerkseitigen Echounterdrücker NECl aktiv geschaltet, d. h . eingeschaltet zu haben .
Der dritte Audioparametersatz APS3 von Figur 2 bezieht sich auf den Fall, dass das Mobilfunknetz GSMN nun nicht wie bisher nach dem GSM-Standard, sondern nach dem UMTS-Standard ausgebildet ist . Der Audioparameter CD2 symbolisiert somit, dass von der Netzwerkeinheit NEGl in der Sprachcodec- Einheit TEC im Mobilfunkgerät ein geeigneter UMTS-Sprachcodec aktiviert wird. Dazu sendet die Netzwerkeinheit NEGl wiederum entsprechende Steuersignale SSIl , SS12 über den dritten Übertragungsweg CP3 an das Mobilfunkgerät MT .
Da in der Übertragungsstrecke zwischen der Basisstation BAl und der Konfigurations- Netzwerkeinheit NEGl nach wie vor bereits netzwerksseitig ein Echo-Unterdrücker TECl zwischengeschaltet ist, wird mit Hilfe des Audioparameters TECOFF dem Mobilfunkgerät MT durch die Steuermittel SM der Netzwerkeinheit NEGl wiederum signalisiert, dass der Mobilfunkgeräte-eigene Echo-Unterdrücker TEC ausgeschaltet wird. Weiterhin passt die Netzwerkeinheit NEGl aufgrund von vorab bestimmten Analysen oder Messungen die Pegelwerte für die Pegelwaage PW der Freisprecheinrichtung des Mobilfunkgeräts MT mit Hilfe des Audioparameters SW3 an . Weitere akustische Einstellungen werden durch den Audioparameter FI3 für das Filter FI im Sende-/Empfangspfad TRXl des Mobilfunkgeräts MT vorgenommen .
Zusammenfassend betrachtet wird also in mindestens einer Netzwerkeinheit, die einem oder mehreren beteiligten Kommunikationsnetzen zugeordnet ist, eine Vielzahl von Audioparametersätzen hinterlegt, die verschiedenen
Übertragungswegen und Übertragungskonstellationen von beteiligten Sprachsignal- Verarbeitungseinheiten und/oder Sprachcodec-Einheiten in eindeutiger Weise, d. h . spezifisch zugeordnet sind und eine einwandfreie Sprachübertragung sicherstellen . Die übergeordnete Netzwerkeinheit fungiert dabei als Konfigurations-Netzwerkeinheit, die gemäß den vorgegebenen Audioparametern des für den j eweilig aktuell vorliegenden Übertragungsweg geltenden Audioparametersatzes entsprechende Einstellungen der Audioparameter von ein oder mehreren Sprachsignal-Verarbeitungseinheiten und/oder
Sprachcodec- Einheiten des sendenden und/oder empfangenen Kommunikationsgeräts und/oder mindestens eines Netzelements der beteiligten Kommunikationsnetze vornimmt . Von der Konfigurations- Netzwerkeinheit werden also die Audioparameter des ausgewählten Audioparametersatzes direkt über den aktuell bereitgestellten Übertragungsweg an mindestens eine der Sprachsignal-Verarbeitungseinheiten und/oder Sprachcodec- Einheiten des sendenden und/oder empfangenden Kommunikationsgeräts und/oder an mindestens eines der im j eweilig beteiligten Kommunikationsnetz durchlaufenen Netzelemente übertragen . Erst auf diese Weise ist es stets möglich, auch bei der Zusammenschaltung von verschiedenartigen Kommunikationsnetzen nach unterschiedlichen Standards sowie beliebigen Kombinationen von ein- oder mehrfach hintereinandergeschalteten Sprachverarbeitungsprozeduren und/oder Sprachcodecs des sendenden und/oder empfangenden Kommunikationsgerät und/oder j eweilig beteiligter Netzelemente noch im nachhinein eine Korrektur dahingehend vorzunehmen, dass durch entsprechende Umkonfiguration der Audioparameter dieser beteiligten Sprachverarbeitungseinheiten und/oder Sprachcodec- Einheiten dennoch eine einwandfreie Sprachqualität erhalten bleibt . Dies bietet in vorteilhafter Weise einem Operator, d. h . Netzbetreiber, die Möglichkeit, Informationen über die auf dem aktuellen Übertragungsweg verwendete Sprachsignalverarbeitung, die z . B . durch Netzanforderungen, Codec, Echo-Unterdrückungsalgorithmen und Gerätefunktionen vorgegeben ist, einzuholen und dann entsprechend das sendende und/oder empfangende Kommunikationsgerät und/oder ein oder mehrere beteiligte Netzwerkelemente für die aktuelle Verbindung mit passenden Audioparametern zu konfigurieren .
Alternativ dazu kann es zweckmäßig sein, dass von der Konfigurations-Netzwerkeinheit an mindestens eine der Sprachsignal-Verarbeitungseinheiten und/oder Sprachcodec- Einheiten des sendenden und/oder empfangenden Kommunikationsgeräts und/oder an mindestens eines der im j eweilig beteiligten Kommunikationsnetz durchlaufenen Netzelemente mindestens ein Steuersignal übermittelt wird, mittels dem von den dort im j eweiligen Kommunikationsgerät oder Netzelement für unterschiedliche Übertragungswege abgespeicherten Audioparametersätzen der von der Konfigurations-Netzwerkeinheit spezifisch ausgewählte Audioparametersatz indirekt aktiviert wird.
Die Figur 3 veranschaulicht nochmals exemplarisch verschiedene Konfigurationsmöglichkeiten speziell für das sendende Mobilfunkgerät MT von Figur 1. Die verschiedenen beteiligten Netzwerke auf dem Übertragungsweg CPl zwischen dem sendenden Kommunikationsgerät MT und dem empfangenden Kommunikationsgerät VOIPT sind in der Figur 3 vereinfacht als gemeinsames Kommunikationsnetz CN dargestellt . Die Netzwerkeinheit NEGl fungiert als Konfigurationsvorrichtung zur Einstellung geeigneter Audioparameter entlang dem Gesamt- Übertragungsweg CPl bezüglich der dort verwendeten Sprachsignal-Verarbeitungseinheiten und/oder Sprachcodec- Einheiten im sendenden, im empfangenden Kommunikationsgerät und/oder im j eweilig beteiligten Netzelement . Hat der Bediener des Mobilfunkgeräts MT z . B . deren
Freisprecheinrichtung aktiviert, so werden oftmals tieffrequente Umgebungsgeräusche wie z . B . Motorgeräusche oder der Lärm durch eine Menschenmenge mit über den Übertragungsweg CPl übertragen . Wird dies von einem Netzelement wie z . B . der Konfigurations- Netzwerkeinheit NEGl durch Analyse ermittelt, so kann sie entsprechende Gegenmaßnahmen einleiten, indem sie im geltenden Audioparametersatz für den Übertragungsweg CPl die Steuergröße für das Filter FI im Sende-/Empfangspfad des Mobilfunkgeräts MT entsprechend ändert . Hat die Analyse der Konfigurations-Netzwerkeinheit NEGl beispielsweise ergeben, dass tieffrequentes Rauschen auf dem Übertragungsweg CPl vorkommt, so schaltet sie die Charakteristik des Filters FI im Sende-/Empfangspfad TRXl des Mobilfunkgeräts so, dass dieses als Hochpass wirkt und somit störende tieffrequente
Umgebungsgeräusche von herein herausfiltert und lediglich die eigentlichen Sprachsignale des Sprechers über den Übertragungsweg CPl versendet . Zum Einstellen des Filters FI verschickt die Konfigurations-Netzwerkeinheit NEGl über den Übertragungsweg CPl zur Basisstation BAl direkt entsprechende Steuersignale SSIl , die wiederum Steuersignale SS12 über die Luftschnittstelle zum Mobilfunkgerät MT überträgt . Über dessen Antenne AT werden in den Sende-/Empfangszweig TRXl diese Steuersignale an das Filter FI unter Zwischenschaltung einer Steuervorrichtung SV weitergeleitet .
Stellt die Konfigurations-Netzwerkeinheit NEGl z . B . fest, dass entlang dem Übertragungsweg CPl netzwerkseitig bereits ein oder mehrere weitere Echo-Unterdrückungseinheiten zusätzlich zur geräteeigenen Echo-Unterdrückungseinheit eingefügt sind, so kann sie entscheiden, mittels ihrer Steuermittel SM sendeseitig beim Mobilfunkgerät MT dessen Echo-Unterdrückungseinheit TEC durch Übermittelung entsprechender Steuersignale SSIl , SS12 auszuschalten, um unerwünschte Aufschaukeleffekte oder Überlagerungseffekte, die zu einer etwaigen Beeinträchtigung der Sprachqualität führen könnten, weitgehend zu vermeiden . Die über die Antenne AT in den Sende-/Empfangspfad TRXl eingehende Steuersignale werden dabei durch die zwischengeschaltete Steuervorrichtung SV über eine Steuerleitung L2 an die Echo- Unterdrückungseinheit TEC weitergeleitet .
Ergibt die Analyse durch die Konfigurations-Netzwerkeinheit NEGl oder durch ein anderes Netzelement entlang dem Übertragungsweg CPl , dass ein bestimmter Sprachcodec im sendenden Kommunikationsgerät eine verbesserte Sprachqualität ergeben würde, so wird dieser durch Übermittlung entsprechender Steuersignale SSIl , SS12 unter Zuhilfenahme der Steuereinrichtung SV im sendenden Kommunikationsgerät MT eingestellt . Die Sprachcodec- Einheit NCDl im Mobilfunkgerät MT enthält drei verschiedene Sprachcodecs CDl , CD2 , CD3 als verschiedene Typen zur Auswahl . Dies können beispielsweise ein GSM-Codec, ein UMTS-Codec sowie ein ISDN-Codec sein . Die Ansteuerung der Sprachcodec- Einheit NCDl erfolgt dabei über eine Steuerleitung L3 von der Steuervorrichtung SV aus , die entsprechende Kontroll- bzw . Einstellsignale über die Luftschnittstelle von der netzwerkseitigen Konfigurations- Netzwerkeinheit NEGl erhält .
Als weitere Audioparameter können die Schwellwerte der Pegelwaage PW der Freisprecheinrichtung des Mobilfunkgeräts MT mit Hilfe der Konfiguration-Netzwerkeinheit NEGl an die j eweilig vorliegende Übertragungssituation durch Übermittlung entsprechender Steuersignale adaptiv angepasst werden . Die Pegelwaage PW ist dabei über eine Steuerleitung Ll mit der Steuervorrichtung SV des Mobilfunkgeräts MT verbunden, die die Steuersignale von der Konfigurations-Netzwerkeinheit empfängt .
In vorteilhafter Weise kann die Konfiguration der Audioparameter für den j eweilig vorliegenden Übertragungsweg beim Anmelden oder beim sogenannten Roaming des sendenden Kommunikationsgeräts vorgenommen werden . Selbstverständlich ist es auch möglich, beim Beginn oder während der eigentlichen Sprachübertragung adaptiv Einstellungen der Audioparameter mit Hilfe des Konfigurations-Netzwerkselements durchzuführen . Die erfindungsgemäße, adaptive Audioparametrisierung kann in vorteilhafter Weise für moderne Kommunikationsendgeräte bzw . Terminals in einer Vielzahl von unterschiedlichen Anwendungsumgebungen benutzt werden . Zum Beispiel dann, wenn ausgehend von einem mobilen GSM-Terminal Gespräche mit anderen GSM-, VoIP- Telefonen oder traditionellen Festnetzgeräten (analog oder ISDN) geführt werden . Die Übertragung der Kommunikationsdaten kann dabei über unterschiedliche Kommunikationsnetze und Netzstandards stattfinden . Diese Kommunikationsnetze benutzen dabei zum Teil unterschiedliche oder aber auch ähnliche oder gleiche Signalverarbeitungsalgorithmen und Sprachcodecs . Mit zunehmender Komplexität der Sprachsignalverarbeitung kann es dabei in der Praxis insbesondere vorkommen, dass ähnliche oder gleiche Signalverarbeitungsalgorithmen und/oder mehrere Sprachcodec- Transcodierungen zur Umsetzung der Sprachsignale in verschiedene Sprachcodecs von einem Sprachsignal mehrfach entlang seinem aktuell vorgegebenen Übertragungsweg durchlaufen werden . Ein Beispiel dafür ist der Fall, dass das Sprachsignal bereits mit einem terminaleigenen Echo- Unterdrückungsalgorithmus bearbeitet wird, bevor es an ein Funknetz übertragen wird, und dann dort nochmals mit einem ähnlichen Unterdrückungsalgorithmus im Verteilernetz eines Operators beaufschlagt wird. Dies wird mit dem Schlagwort des so genannten „Tandeming" bezeichnet . Dies kann zu großen Problemen wie z . B . Aufschaukeln und damit zu einer signifikanten Beeinträchtigung der Sprachqualität führen, obwohl j eder Algorithmus für sich selbst betrachtet eine Verbesserung der Qualität darstellt . Eine erste Abhilfemöglichkeit dafür ist, die
Signalverarbeitungsalgorithmen nach Möglichkeit von vornherein so auszulegen, dass das unerwünschte Tandeming nicht zu zu starken Beeinträchtigungen bei der Sprachübertragung führt . Dazu werden zumeist an Hand von umfangreichen Feldtests ungünstige Aktionen ermittelt . Dann wird terminal- oder netzwerkseitig nachgebessert . Dies führt dazu, dass bei der Optimierung der
Signalverarbeitungsalgorithmen Kompromisse zu Lasten der möglichen Sprachqualität eingegangen werden müssen und die dabei ermittelten Audioparameter ein für alle mal fest eingestellt sind.
Im Gegensatz dazu sieht das erfindungsgemäße Konfigurationsverfahren eine flexible, d. h . adaptive, j ederzeit nachträglich mögliche Veränderung von
Audioparametern entlang dem aktuellen Übertragungsweg angepasst an aktuelle Verbindungsbedingungen vor . Insbesondere kann das sendeseitig oder empfangsseitige Kommunikationsgerät bzw . Kommunikationsterminal für die aktuelle Verbindungsbedingung durch eine gezielte Parametrierung der Audiosignalverarbeitung mittels Signalisierung oder Parameterübertragung durch den j eweiligen Operator konfiguriert werden . Dadurch ist eine zentrale Anpassung einer Vielzahl von teilnehmenden
Kommunikationsendgeräten zentralisiert ermöglicht . Da es bei der Übertragung von einem zum anderen Terminal ggf . erforderlich werden kann, dass ein so genanntes Transcoding, d. h . ein Wechsel von einem Sprachcodec-Typ auf einen anderen Sprachcodec- Typ wie z . B . von GSM-Codec auf ISDN-Codec stattfindet, ermittelt das j eweilig beteiligte Kommunikationsnetz die Anforderungen der Verbindungen und veranlasst entsprechende Schritte innerhalb der
Netzarchitektur . Diese Codecinformationen und weitere Informationen über die im Netz verwendete Sprachsignalverarbeitung sowie über die Sprachsignalverarbeitung und Sprachcodecs der beteiligten sendeseitigen und empfangsseitigen Terminals wird von mindestens einem Netzwerkelement eingeholt und auf Basis dieser Information das sendeseitige, das empfangsseitige Terminal und/oder beteiligte Netzelemente in einen Betriebsmodus hinsichtlich ihrer Audioparameter versetzt, die unter den gegebenen Übertragungsbedingungen eine optimierte Signalverarbeitung weitgehend sicherstellen . Auch unabhängig von der konkreten Verbindungssituation können darüber hinaus akustische Parameter wie zum Beispiel die Filtercharakteristik des Endgeräts im Sende-/und Empfangspfad vom Operator oder zumindest abhängig von Operator angepasst werden . Dadurch ist es ermöglicht, für verschiedene Operatoren bzw . Netzwerkbetreiber verschiedene Audioparametersätze in die j eweilig beteiligten Kommunikationsendgeräte ohne großen Aufwand zentral durch eine Netzwerkeinheit einzuspeisen . Auch netzwerkseitig ist eine flexible Änderung der Audioparameter in ein oder mehreren beteiligten Netzelementen ermöglicht .
Möchten wie im Ausführungsbeispiel von Figur 1 die Benutzer des GSM- Mobiltelefons MT und eines VoIP („voice over
Internet Protocol" ) -Terminals VOIPT ein Gespräch führen, so wählt der Benutzer des GSM-Mobiltelefons MT die entsprechende Telefonnummer des anderen Anschlusses . Diese Daten werden an das Übertragungsnetz GSMN des zuständigen Operators gesendet . Um die Verbindung aufzubauen, durchläuft ein Signalisierungssignal einen der möglichen Übertragungswege und stellt dabei fest, dass das VoIP-Terminal VOIPT in einem Inselnetz IN angeschlossen ist, welches über das Mobilfunknetz GSMN, ein digitales Festnetz DFN und ein analoges Festnetz AFN erreichbar ist . Auf diesem Übertragungsweg werden unterschiedliche Codecs wie zum Beispiel NCDl , NCD2 , NCD3 und sowohl ein terminalseitiger Echo-Unterdrückungsalgorithmus TEC als auch ein netzwerkseitiger Echo-Unterdrückungsalgorithmus NECl durchlaufen . Darüber hinaus liegen Daten vor, dass sich das GSM-Mobilfunkgerät in einem sehr guten Empfangsgebiet befindet . Am Endgerät MT lassen sich durch Fernkonfigurierung des Operators mit Hilfe des Konfigurations-Netzwerkelements NEGl Audioparameter der terminaleigenen Signalverarbeitung einstellen . Der Operator verwaltet vorzugsweise eine Datenbank, wo zu j edem Gerätetyp eine Auswahl an Audioparametersätzen für unterschiedliche AnwendungsSzenarien - wie zum Beispiel Übertragungswege rein über ein GSM Netz , über ein GSM-Netz und ein daran angekoppeltes digitales Festnetz , über ein GSM-Netz und ein daran angekoppeltes UMTS Mobilfunknetz , usw . - abgelegt ist . Um ein ungünstiges Tandeming zu vermeiden, sendet nun der Operator einen gewünschten Audioparametersatz , welcher für die Übertragungsweise optimiert ist, an das sende- oder empfangsseitige Kommunikationsgerät . Als Konsequenz wird z . B . der terminalinterne Echo-Unterdrücker im Mobilfunkgerät MT ausgeschaltet und der optimale Codec ausgewählt . In der nun folgenden Verbindung der beiden Gesprächspartner wird dadurch eine für die Verbindung optimierte Sprachqualität erzielt . Auf diese Weise ist selbst bei Übertragungswegen über unterschiedliche Übertragungsnetze eine optimierte Sprachübertragung ermöglicht . Durch die gezielte
Konfigurierung von Audiosignalparametern kann insbesondere Tandeming vermieden werden . Das statische Vorhalten von unterschiedlichen Audioparametersätzen für j eden Operator im j eweiligen Kommunikationsendgerät kann in vorteilhafter Weise entfallen . Denn bisher wird ein Mobilfunkgerät bei der Herstellung mit Operator-, d. h . Netzbetreiber-spezifischen
Audioparametersätzen ausgestattet, welche den Anforderungen und Wünschen des j eweiligen Operators entsprechen . So fordern zum Beispiel unterschiedliche Netzbetreiber unterschiedliche Parameter für die Filter, mit denen der Frequenzgang des zu sendenden und empfangenen Sprachsignals verändert wird. Dies erfordert für den Hersteller des Mobilfunkgeräts Mehraufwand, da das Gerät für unterschiedliche Netzbetreiber unterschiedlich parametriert werden muss . Mit Hilfe des vorliegenden erfindungsgemäßen Konfigurationsverfahrens ist es dem Operator hingegen ermöglicht, das j eweilige Mobilfunkgerät seinen Vorstellungen entsprechend durch Senden von für den aktuell gegebenen Übertragungsweg angepassten Audioparametern über das Netz an das Mobilfunkgerät optimal zu konfigurieren, was dem Hersteller eine Reduzierung des Aufwands in der Produktion und dem Netzbetreiber eine erhöhte Flexibilität bietet .

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Übertragung von Sprachsignalen (SPSl ) zwischen einem sendenden Kommunikationsgerät (MT) und einem empfangenden Kommunikationsgerät (VOIPT) über einen Übertragungsweg (CPl ) durch ein oder mehrere Kommunikationsnetze (GSMN, DFN, AFN, IN) hinweg, wobei von den Sprachsignalen (SPSl ) auf ihrem Übertragungsweg (CPl ) insgesamt eine Vielzahl von Sprachsignal- Verarbeitungseinheiten (TEC, NECl ) und/oder Sprachcodec- Einheiten (NCDl , NCD2 , NCD3) durchlaufen wird, da du r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass für den vom j eweilig beteiligten Kommunikationsnetz (GSM, DFN, AFN, IN) aktuell bereitgestellten Übertragungsweg (CPl ) durch mindestens eine Konfigurations-Netzwerkeinheit
(NEGl ) derj enige Audioparametersatz (APSl ) aus einer Vielzahl von für unterschiedliche Übertragungswege (CPl , CP2 , CP3) abgespeicherten Audioparametersätzen (APSl , APS2 , APS3) ausgewählt wird, der für den aktuell bereitgestellten Übertragungsweg (CPl ) eine höhere Sprachübertragungsqualität als die für die übrigen Übertragungswege (CP2 , CP3) abgespeicherten Audioparametersätze (APS2 , APS3) bewirkt, und dass von der Konfigurations-Netzwerkeinheit (NEGl ) mit Hilfe dieses ausgewählten Audioparametersatzes (APSl ) mindestens eine der durchlaufenen Sprachsignal- Verarbeitungseinheiten (TEC, PW, FI ) und/oder Sprachcodec - Einheiten (NCDl , NCD2 , NCD3) des sendenden und/oder empfangenden Kommunikationsendgeräts (MT, VOIPT) und/oder mindestens eines der im j eweilig beteiligten Kommunikationsnetz (GSM, DFN, AFN, IN) durchlaufenen
Netzelemente (NECl ) für die Übertragung der Sprachsignale (SPSl ) über den aktuellen Übertragungsweg (CPl ) konfiguriert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , da du r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass von der Konfigurations- Netzwerkeinheit (NEGl ) die Audioparameter (CDl , TECOFF, SWl , FIl ) des ausgewählten Audioparametersatzes (APSl ) direkt über den aktuell bereitgestellten Übertragungsweg (CPl ) an mindestens eine der Sprachsignal-Verarbeitungseinheiten (TEC, PW, FI ) und/oder Sprachcodec- Einheiten (NCDl ) des sendenden und/oder empfangenden Kommunikationsgeräts (MT, VOIPT) und/oder an mindestens eines der im j eweilig beteiligten Kommunikationsnetz (GSM, DFN, AFN, IN) durchlaufenen Netzelemente (NECl ) übertragen werden .
3. Verfahren nach Anspruch 1 , da du r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass von der Konfigurations-Netzwerkeinheit (NEGl ) an mindestens eine der Sprachsignal-Verarbeitungseinheiten (TEC, PW, FI ) und/oder Sprachcodec- Einheiten (NCDl ) des sendenden und/oder empfangenden Kommunikationsgeräts (MT, VOIPT) und/oder an mindestens eines der im j eweilig beteiligten Kommunikationsnetz (GSM, DFN, AFN, IN) durchlaufenen Netzelemente (NECl ) mindestens ein Steuersignal (SSIl , SS12 ) übermittelt wird, mittels dem von den dort für unterschiedliche Übertragungswege (CPl , CP2 , CP3) abgespeicherten Audioparametersätzen (APSl , APS2 , APS3) der von der Konfigurations-Netzwerkeinheit (NEGl ) ausgewählte Audioparametersatz (APSl ) indirekt aktiviert wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Konfigurations-Netzwerkeinheit (NEGl ) die Audioparameter (TECOFF, SWl , FIl , CDl ) der entlang dem Übertragungsweg (CPl ) durchlaufenen Sprachsignal- Verarbeitungseinheiten (TEC, NECl ) derart konfiguriert werden, dass von ähnlichen oder gleichartig wirkenden Sprachsignal- Verarbeitungseinheiten (TEC, NECl ) lediglich eine einzige Sprachsignal- Verarbeitungseinheit (NECl ) aktiviert und alle übrigen Sprachsignal- Verarbeitungseinheiten (TEC) gleicher oder ähnlicher Wirkungsart deaktiviert werden .
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass von der Konfigurations-Netzwerkeinheit (NEGl ) vor der Auswahl des zu konfigurierenden Audioparametersatzes (APSl ) Zustandsinformationen über die entlang dem aktuell bereitgestellten Übertragungsweg (CPl ) verwendeten ein oder mehreren Sprachsignal-Verarbeitungseinheiten (TEC, PW, FI ) und/oder Sprachcodec- Einheiten (NCDl , NCD2 , NCD3) ermittelt und analysiert werden, und dass aufgrund dieser
Zustandsinformationen von der Konfigurations-Netzwerkeinheit (NEGl ) derj enige Audioparametersatz (APSl ) aus einer Vielzahl von für unterschiedliche Übertragungswege (CPl , CP2 , CP3) abgespeicherten Audioparametersätzen (APSl , APS2 , APS3) ausgewählt wird, der für den aktuell bereitgestellten
Übertragungsweg (CPl ) eine höhere Sprachübertragungsqualität als die für die übrigen Übertragungswege (CP2 , CP3) abgespeicherten Audioparametersätze (APS2 , APS3) bewirkt .
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Konfigurations-Netzwerkeinheit (NEGl ) mit Hilfe des ausgewählten Audioparametersatzes (APSl ) als Audioparameter durchlaufener Sprachsignal- Verarbeitungseinheiten die ein oder mehreren Schwellwerte (SWl ) der Signalpegelwaage (PW) der Freisprecheinrichtung, das Ein- und/oder Ausschalten der Echo-Unterdrückungseinheit (TEC) , und/oder das Einstellen von ein oder mehreren Sprachsignalfiltern (FI ) im Sende- und/oder Empfangspfad (TRXl ) des sendenden und/oder empfangenden
Kommunikationsgeräts (MT, VOIPT) und/oder mindestens eines Netzelements im aktuell bereitgestellten Übertragungsweg (CPl ) konfiguriert werden .
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da du r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Übertragungsweg (CPl ) durch mindestens zwei verschiedene Kommunikationsnetze (GSMN, DFN) hindurch geschaltet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der aktuell bereitgestellte Übertragungsweg (CPl ) durch mindestens ein Mobilfunknetz (GSMN) und mindestens ein Festnetz (DFN) hindurch geschaltet wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als sendendes und/oder empfangendes Kommunikationsgerät ein Mobilfunkgerät (MT) , ein Schnurlostelefon, ein Festnetztelefongerät oder Internet- Telefongerät (VOIPT) verwendet wird.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da du r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass durch die Konfigurations-Netzwerkeinheit (NEGl ) die Konfiguration der Audioparameter des sendenden und/oder empfangenden Kommunikationsgeräts (MT, VOIPT) und/oder des mindestens einen im aktuell bereitgestellten Übertragungsweg (CPl ) durchlaufenen Netzelements (NECl ) aufgrund des ausgewählten Audioparametersatzes (APSl ) beim Anmelden oder Roaming des j eweilig beteiligten Kommunikationsgerätes (MT, VOIPT) durchgeführt wird.
11. Kommunikationssystem zur Übertragung von Sprachsignalen (SPSl ) zwischen einem sendenden Kommunikationsgerät (MT) und einem empfangenden Kommunikationsgerät (VOIPT) über einen Übertragungsweg (CPl ) durch ein oder mehrere
Kommunikationsnetze (GSMN, DFN, AFN, IN) hinweg, wobei in den Übertragungsweg (CPl ) insgesamt eine Vielzahl von Sprachsignal-Verarbeitungseinheiten (TEC, NECl ) und/oder Sprachcodec-Einheiten (NCDl, NCD2, NCD3) eingefügt sind, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Konfigurations- Netzwerkeinheit (NEGl ) zur Auswahl desj enigen Audioparametersatzes (APSl ) aus einer Vielzahl von für unterschiedliche Übertragungswege (CPl , CP2 , CP3) abgespeicherten Audioparametersätzen (APSl , APS2 , APS3) vorgesehen ist, der für den aktuell bereitgestellten
Übertragungsweg (CPl ) eine höhere Sprachübertragungsqualität als die für die übrigen Übertragungswege (CP2 , CP3) abgespeicherten Audioparametersätze (APS2 , APS3) bewirkt, und dass die Konfigurations- Netzwerkeinheit (NEGl ) Steuermittel (SM) zum Konfigurieren mindestens eine der durchlaufenen Sprachsignal- Verarbeitungseinheiten (TEC, PW, FI ) und/oder Sprachcodec- Einheiten (NCDl ) des sendenden und/oder empfangenden Kommunikationsgeräts (MT, VOIPT) und/oder mindestens eines der im j eweilig beteiligten Kommunikationsnetz (GSM, DFN, AFN, IN) durchlaufenen
Netzelemente (NECl ) für die Übertragung der Sprachsignale (SPSl ) über den aktuellen Übertragungsweg (CPl ) aufweist .
12. Konfigurations- Netzwerkselement (NEGl ) mit Steuermitteln (SM) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 mit 10.
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