Beschreibung Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein mobiles Endgerät für ein paketorientiertes Netzwerk, insbesondere UMTS, das standardmäßig Sprachinformationen verbindungsorientiert überträgt.

Aufgrund der hohen Echtzeitanforderung, die mobile Endgeräte bei der Übertragung von Sprachinformationen stellen, sind die momentan verwendeten Netzwerke hybrider Natur. Einerseits sind sie paketorientiert, wenn es um Informationen geht, die nicht hohe Echtzeitanforderungen stellen. Andererseits sind Sie Verbindungs orientiert, wenn es um Sprachübertragungen geht.

Bei diesen Sprachübertragungen werden dedizierte Kanäle in der Regel verwendet. Aufgrund der starken Schwankungen, die gerade bei mobilen Endgeräten hinsichtlich der Verbindungsqualität auftreten, kann eine qualitativ hochwertige Übertragung von Sprachinformationen durch Pakete nur dann erfolgen, wenn Aussagen über das Netzwerk und dessen Übertragungsqualität sichergestellt werden können.

Die Sicherstellung der Qualität ist nicht Bestandteil dieser Anmeldung, sie wurde bereits in einer Anmeldung beschrieben, die im Vorfeld hierzu eingereicht wurde. Vielmehr ist es

Aufgabe dieser Erfindung, ein transparentes Verfahren bereitzustellen, bei dem die Wahl der Art der Übertragung für den Benutzer transparent erfolgt.

Aufgrund der Vielzahl von Telefonen, die vertrieben werden, muss es sich hierbei um eine Erfindung handeln, die ohne schwierige technische Anforderungen auf einer Vielzahl von unterschiedlichen Geräten die entsprechende Funktion implementieren kann. Die Verwendung eines paketorientierten Verfahrens bei der Übertragung von Sprachdaten hat den Vorteil, dass nur eine geringe Bandbreite benötigt wird, da oftmals eine Sprachübertragung zu einem Zeitpunkt nur in eine Richtung erfolgt. Weiterhin werden bei Sprachübertragungen nur in größeren zeitlichen Abständen Informationen übertragen. Der Benutzer hätte hierdurch die Möglichkeit, Kosten zu sparen, da bei paketorientierten Tarifen meist nach dem Volumen abgerechnet wird und nicht nach der Zeit. Weiterhin hätte der Betreiber des Netzwerkes die Möglichkeit, eine Vielzahl von Benutzern einzubinden, da die Kapazitäten besser ausgelastet werden können.

Aufgabe der Erfindung ist es, in einer transparenten Form Sprachinformationen paketorientiert zu übertragen.

Diese Aufgabe wird durch die Erfindungen gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Im Wesentlichen handelt sich um ein mobiles Endgerät für ein paketorientiertes Netzwerk, insbesondere UMTS, das standardmäßig Sprachinformationen verbindungsorientiert überträgt. Dieses Endgerät ist mit einem Modul versehen, das vorzugsweise nachträglich installierbar ist, das die Sprachinformationen abfängt, bevor sie verbindungsorientiert

übertragen werden. Es wird dadurch keine Verbindung über die herkömmliche verbindungsorientierte Methode aufgebaut. Bevor die Sprachinformationen in Pakete zerlegt werden und entsprechend eingepackt werden, durchlaufen sie eine Transformation, bei der ein Codec verwendet wird. Die Wahl des Codec hängt davon ab, wie die Qualität der Verbindung momentan ist, und wie sie in Zukunft zu erwarten ist. Die Beurteilung des zukünftigen Verhaltens wird durch einen entsprechenden Algorithmus berechnet, der vorzugsweise auf stochastischen Überlegungen basiert. Es ist jedoch ebenfalls möglich, andere Algorithmen heranzuziehen, wie z. B. neuronale Netze. Für den Paketorientierten Versand der Pakete wird vorzugsweise das RTP Protokoll berücksichtigt. Nach dem die Pakete so verpackt wurden, werden sie über die paketorientierte Verbindung möglichst an einen Software-Switch/Media Gateway übermittelt, der die Pakete dann weiterleitet. Der Software-Switch/Media Gateway kann u. U. ebenfalls die Pakete auspacken und in andere Pakete umpacken. Dies hängt davon ab, wer der Gesprächspartner auf der gegenüberliegenden Seite ist und wie die Verbindung zu ihm aufgebaut werden kann.

In der bevorzugten Ausführungsform handelt es sich um eine Bibliothek oder einen Treiber, der auf das Endgerät aufgespielt wird und transparent, ohne dass der Benutzer Kenntnisse von der Verbindung hat, die Verbindung aufbaut. In besonderen Situationen, bei denen die Qualität so schlecht ist, dass eine paketorientierte Übertragung zu keinem akzeptablen Ergebnis führen würde, kann diese Softwareschicht entscheiden, dass die Informationen in herkömmlicher Weise übertragen werden. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass die Funktionalität auch gleich Bestandteil des Endgerätes sein kann und durch entsprechende Hardwarekomponenten realisiert wird.

Die beschriebene Software wird als Layer in die vorhandene Software des mobilen Endgerätes integriert, sodass keinerlei

für den Anwender sichtbaren Veränderungen bei den Anwendungen vorgenommen werden müssen, die auf Softwareschichten zugreifen, die oberhalb des erfindungsgemäßen Moduls liegen.

Durch diesen Ansatz erscheint es für den Benutzer so, als würde er in herkömmlicher Weise kommunizieren. Für ihn ist die Schicht somit transparent, da er in der Regel nur mit Anwendungen wie Browser, Telefonbuch, Adressbuch, Wähler arbeitet, die auf der höchsten Softwareschicht angeordnet sind.

In einer möglichen Ausgestaltungsform wird das Modul als Treiber ausgestaltet, der sich über den Paket Stack legt sowie über den Treiber, der für die verbindungsorientierte Kommunikation vorgesehen ist.

In einer weiteren Ausführungsform stellt die Software Schnittstellen bereit, auf die Anwendungen direkt zugreifen können. In diesem Falle handelt es sich nicht um eine transparente Ausführungsform, sondern um eine spezielle für Entwickler. Hierbei werden APIs zur Verfügung gestellt, auf die andere Software unmittelbar zugreifen kann.

Sollte RTP als Protokoll verwendet werden, so umfasst die Erfindung ebenfalls einen RTCP-Handler, der die Qualität der Übertragung überprüft, um ggf. Änderungen an den Einstellungen zu veranlassen. Den genauen Aufbau dieses RTCP-Handlers kann den weiter unten aufgeführten RFCs entnommen werden.

Ein weiterer Bestandteil der vorliegenden Erfindung ist ein Modul zur Kompensierung von Jitter-Losses. Hierdurch werden Verzerrungen und Paketverluste kompensiert, wobei vorzugsweise ein Puffer verwendet wird.

Ein weiterer Bestandteil der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Übertragung von Sprachinformationen in einem paketorientierten Funknetzwerk, insbesondere UMTS, das standardmäßig Sprachinformationen verbindungsorientiert

überträgt, bei dem Sprachinformationen eines mobilen Endgerätes abgefangen werden, die verbindungsorientiert übertragen werden sollen. In einem weiteren Schritt werden die Sprachinformationen codiert, soweit dies nicht bereits in ausreichender Form erfolgt ist. In Abhängigkeit der Qualität einer paketorientierten Verbindung kann hierbei ein unterschiedlicher Code gewählt werden. In einem nächsten Schritt werden die codierten Sprachinformationen paketiert, wobei vorzugsweise RTP-Pakete erzeugt werden.

Auch bei diesem Verfahren werden durch zukunftsbetrachtende Algorithmen, insbesondere stochastische oder neuronale, ein Codec gewählt und/oder die Form der Paketierung bestimmt.

Wie bereits oben beschrieben wurde, wird die paketorientierte Sprachverbindung über einen Softswitch/Media-Gateway initialisiert und aufgebaut, der die Informationen an den Empfänger weiterleitet.

Ein weiterer Bestandteil ist ein Computerprogramm, das auf unterschiedlichen Plattformen ablaufen kann und das oben beschriebene Verfahren umsetzt. Hierbei kann es sich um einen maschinenunabhängigen Code oder um maschinenspezifischen Code handeln. In einer weiteren Ausführungsform werden die bestehenden Treiber ersetzt oder erweitert, sowie die Bibliotheken ersetzt und/oder erweitert.

Ein weiterer Bestandteil der Erfindung ist ein Datenträger mit einer Datenstruktur, die nach einem Laden in einen Hauptspeicher eines mobilen Endgerätes das erfindungsgemäße Verfahren ausführt.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, die in den Figuren schematisch dargestellt sind. Gleiche Bezugsziffern in den

einzelnen Figuren bezeichnen dabei gleiche Elemente. Im Einzelnen zeigt : Fig. 1 eine schematische Übersicht der unterschiedlichen Layer und ihre Anordnung in der vorliegenden Erfindung sowie den Aufbau der entsprechenden Module ; Fig. 2 einen detaillierten Aufbau der schematischen Darstellung nach Figur 1 mit unterschiedlichen Unterkomponenten und ihren entsprechenden Verbindungen.

In Fig. 1 ist das Schichtenmodell der vorliegenden Erfindung zu sehen. Das Modul fmQ ist ein Qualitätssicherungssystem, das konstant die Qualität überprüft und Schätzungen für die Zukunft macht. Auf Grund dieser Schätzungen wird frühzeitig ein anderer Codec gewählt, oder es werden andere Parameter verändert, die z. B. die Signalleistung oder Art der Paketierung betreffen. Oberhalb der Transportschichten, wie sie durch IP, UDP sowie TCP dargestellt werden, befindet sich der Realtimepaketprozessor, der für die Paketierung zuständig ist. Oberhalb dieser Schicht ist das Modul angeordnet, das für die Codierung der Sprachinformationen zuständig ist. Auf diesem Modul basieren weitere Sprachanwendungen. Das Modul Multimedia Control dient zur Bereitstellung von den APIs (Application Programming Interface). Dies stellt in der Regel eine Bibliothek dar, auf der andere Anwendungen aufbauen, wie z. B. grafische und optische Systeme, die Online-Konferenzen ermöglichen.

Fig. 2 zeigt den detaillierten Aufbau mit Informationswegen zwischen den einzelnen Modulen.

So besteht das Codec Modul aus einer Schnittstelleneinheit, die auf die Sprachinformationen zugreift. Die eingetroffenen

Informationen werden gefiltert, sodass ein Echo eliminiert werden kann und die Lautstärke wird entsprechend angepasst.

Daraufhin werden die Informationen an eine Codier-Einheit übergeben, die sowohl für das Codieren als auch für das Decodieren zuständig ist (AMR und AMR-WB Codecs, siehe 3GPP Dokumente in der Anlage).

Nach dem ein Frame erstellt worden ist (siehe IETF Dokument), wird die Sprachinformation an einen Echtzeit-Paketsystem übergeben. Dieser Echtzeitpaketprozessor besteht einerseits aus einem Verzerrungs-und Verlustkompensator, einem RTP- Paketierer und einem RTCP-Handler. Die Funktionalitäten sind den entsprechenden RFCs zu entnehmen, die am Ende der Anmeldung aufgeführt sind. Der Verzerrungs-und Verlustkompensator wurde bereits oben beschrieben. Er besteht im Wesentlichen aus einem Speicherbereich. Die Einheit zum Paketieren von Paketen ist so ausgebildet, dass sie jederzeit durch einfache Erweiterung andere Transportprotokolle berücksichtigen kann. Der Echtzeitpaketprozessor hat Zugriff auf die darunter liegenden Netzwerk-Level. In der vorliegenden Darstellung greift der Echtzeitpaketprozessor auf das UDP Level zu. Es ist jedoch auch möglich, dass er direkt auf das IP Level oder TCP Level zugreift.

Der Echtzeitprozessor hat Schnittstellen zum TCP/IP Stack und bietet APIs für Multimedia-Anwendungen und APIs für das RTCP.

Die Multimedia Kontrolleinheit ist zuständig, um Verbindungen aufzubauen, diese Verbindungen zu verwalten und zu überprüfen.

Weiterhin hat diese Einheit Zugriff auf den Codierer über eine. entsprechende Kontrolleinheit. Dieser Baustein spielt eine große Rolle bei der Kommunikation mit anderen Modulen. Die Kommunikationsfunktionalität wird in der Session Control Einheit implementiert. Das Modul erlaubt es, andere Anwendungen zu starten, wenn entsprechende Signale durch SIP mitgeteilt werden oder andere Modulen dieses wünschen. Ein

Beispiel ist z. B. ein jpg-Viewer, oder ein Internetbrowser der bei entsprechenden Daten gestartet wird. Es ist eine entsprechende Verwaltung da, die anhand der Extensionen der Informationen die Programme erkennt, die zur Bearbeitung der Informationen zu starten sind.

Unterhalb der Multimedia Kontrolleinheit ist die Signal Kontrolleinheit, die für die physikalischen Signale zuständig ist. Eine der Hauptaufgaben dieser Einheit ist das SIP Protokoll abzubilden. Die Implementierung dieser Einheit verwendet Methoden aus dem 3GPP Dokument, wie es unten beschrieben wurde.

Diese Einheit realisiert weiterhin die PDP-Kontext- Aktivierung, die Datenverbindung zum UMTS Netzwerk und zum USIM, wodurch Benutzer authentifiziert werden und Verbindungen aufgebaut werden können mit entsprechenden Verbindungseigenschaften (Qualtiy of Service). Weiterhin besteht eine externe Schnittstelle, die als Proxy-Anwendung <BR> <BR> verwendet werden kann, . Dies erlaubt eine Integration von Anwendungen, die einen Standard SIP-Stack verwenden, um in 3G Umgebungen zu arbeiten.

Weiterhin ist ein Modul vorgesehen, das SIP Komprimierung durchführt und ein weiteres, das das SDP Protokoll unterstützt. SDP wird in einigen SIP Methoden verwendet, um die Eigenschaften des Endgerätes zu beschreiben, das für den RTP Strom zuständig ist und um die Eigenschaften der Geräte auszuhandeln, die in den Multimedia Anruf verwickelt sind.

Weiterhin hat die Einheit Modulschnittstellen zur Multimedia Kontrolleinheit (MC) und zum IP Stack.

Liste der zitierten Literatur : [1] RTP : A Transport Protocol for Real-Time Applications, IETF RFC 1889 [2] RTP : A Transport Protocol for Real-Time Applications, IETF draft-ietf-avt-rtp-new-ll. txt [3] AMR Speech Codec ; General Description, 3GPP TS 26.071 v4.0. 0 [4] AMR Wideband Speech Codec ; General Description, 3GPP TS 26.171 v5.0. 0 [5] SIP : Session Initiation Protocol, IETF RFC2543