Endgeräte für die IP-Telefonie sind aus dem Stand der Technik bekannt und werden in Netzen, wie z. B. LAN's (Local Area Networks), WAN's (Wide Area Networks), DFÜ (Datenfernübertragungs)-Netzen, usw. zur Sprach-und Nutz- datenübertragung (Voice, Streaming Audio, Streaming Video) eingesetzt. Die Funktionsweise der IP-Telefonie beruht auf der Technologie des Internetprotokolls, einem Protokoll der TCP/IP-Familie auf Schicht 3 des OSI-Referenzmodells, bei dem jedem an einem Rechnernetz angeschlossenen Endgerät (Rechner, Drucker, Scanner, usw.) eine eindeutige Adresse zugeordnet wird, über welche das entsprechende Endgerät an sich adres- sierte Nachrichten auf dem Netz erkennt.

IP-Telefonie im engeren Sinne bedeutet dabei, daß Sprache von einem mit Mikrofon und Lautsprecher ausgestatteten Rechner zu einem anderen übertragen wird. Bei dieser Lösung ist der Rechner über das herkömmliche leitungsvermittelte öffentliche Netz mit einem Internetserviceprovider verbunden, von wo aus er im paketvermittelnden Internet seine Sprache übertragen kann. Endgeräte für die IP-Telefonie sind aber auch speziell ausgestattete Telefone, welche wie herkömmliche Telefone be- dient werden und direkt über das Internet oder ein Intranet Sprach-und Nutzdaten (Bildtelefon) austauschen können. Diese Technologie wird auch als Voice-over-IP-Netz bezeichnet.

Während lokale Netze (LAN) heutzutage in der Bürokommunikati- on zum Standard geworden sind, ist der Einsatz eines LAN im Heimbereich eher selten. In Deutschland finden sich, insbe- sondere im privaten Bereich vor allem herkömmliche a/b-

Telefonverkabelungen zur Nutzung analoger Endgeräte, in zu- nehmendem Maße auch entsprechende Verkabelungen zur digitalen Datenübertragung (ISDN).. Damit ist aber auch die Nutzung der Vorzüge der IP-Telefonie, wie z. B. niedrige Übertragungskos- ten, Nutzung multimedialer Möglichkeiten usw., sehr einge- schränkt.

Auch wenn ein Anwender zuhause ein möglicherweise schon be- stehendes Voice-over-IP-Netz um weitere Endgeräte für die IP- Telefonie erweitern wollte, so würde dies die Verlegung wei- terer CAT5 (Kategorie 5)-Kabel oder auch anderer Kabel (z. B.

Glasfaser-, Kunststofffaserkabel, Kabel höherer Kategorien) durch Wände und/oder Decken bedeuten. Eine derartige Instal- lation ist weder billig noch einfach, sie erfordert vielmehr einiges Fachwissen vom Benutzer.

Soll allerdings ein Voice-over-IP-Netz über bestehende a/b- Telefonverkabelungen um weitere Endgeräte (IP-Telefone) er- weitert werden, muß üblicherweise zwischen den Übertragungs- medien Ethernet/Telefonleitung und Telefonleitung/Ethernet umgesetzt werden. Dies setzt zum Anschluß jedes weiteren IP- Telefons an das schon bestehende Telefonnetz eine zweimalige Konvertierung mit zwei separaten Ethernet/Telefonleitung- Konverterboxen voraus, was entsprechend aufwendig und teuer ist sowie Störeffekte hinsichtlich der an der Telefonverkabe- lung angeschlossenen Endgeräte mit sich bringt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Endgerät für die IP-Telefonie und eine Anordnung zur Sprach-und Nutzda- tenübertragung bereitzustellen, welche die Nutzung eines schon vorhandenen Leitungsnetzes, insbesondere einer Heimver- kabelung, für die IP-Telefonie einfach und kostengünstig er- möglicht.

Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Endgerät für die IP- Telefonie mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und eine

Anordnung zur Sprach-und Nutzdatenübertragung mit den Merk- malen des Patentanspruchs 6.

Ein wesentlicher Punkt der vorliegenden Erfindung ist der, daß ein solches Endgerät für die IP-Telefonie keine separate LAN-Verkabelung mehr erfordert. Das Endgerät gemäß der vor- liegenden Erfindung kann über die Schnittstelle an eine be- reits bestehende, eigentlich für andere Zwecke vorgesehene Verkabelung, z. B. eine Zweidrahtverkabelung angeschlossen werden. Denkbar ist auch die Nutzung von Stromleitungen zur Übertragung der Sprach-und Nutzdaten. Unter einem Endgerät ist dabei ein in üblicher Weise bedienbares Telefon, welches aber mit einer speziell für den Anschluss an übliche Telefon- verkabelungen vorgesehenen Schnittstelle ausgestattet ist, zu verstehen. Ein Endgerät kann aber auch ein herkömmlicher Rechner mit einer solchen Schnittstelle und einem für die Te- lefonie notwendigen Lautsprecher und Mikrofon sein.

Weiterbildungen des Endgerätes für die IP-Telefonie sind in den Unteransprüchen zu Anspruch 1 angegeben.

Durch die Weiterentwicklung der Übertragungstechnologien ist grundsätzlich die Nutzung bestehender Netze, z. B. Zweidraht- verkabelungen mit hohen Übertragungsraten zum Empfang und Versenden von Sprach-und Nutzdaten möglich. Bevorzugt weist deshalb die Schnittstelle Mittel zum Empfang und Versenden von Sprach-und Nutzdaten (Voice, Streaming Audio, Streaming Video) mit einer Übertragungsrate von bis zu 10 Mbit/s auf.

Damit sind insbesondere auch Bildtelefone direkt an ein be- stehendes Leitungsnetz anschließbar.

In besonders bevorzugter Weise weist die Schnittstelle Mittel zum Empfang und Versenden von Sprach-und Nutzdaten in einem Frequenzbereich auf, welcher über dem der üblicherweise durch analoge Telefone und Rechner genutzten Bereich liegt ; im we- sentlichen oberhalb von 2,4 MHz. Damit wird eine Erkennung

und Interpretation von die Endgeräte für die IP-Telefonie betreffenden Signalen wesentlich erleichtert.

Ein besonderer Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt dar- in, daß die Schnittstelle Mittel zum Empfang und Versenden von Sprach-und Nutzdaten im Busbetrieb (Parallelbetrieb) aufweist. Damit ist ein Telefonieren von mehreren Apparaten aus gleichzeitig möglich, ohne dass einer von ihnen, wie im Bereich der analogen Telefonie normalerweise üblich, die an- deren stummschaltet.

Die vorliegende Aufgabe wird auch durch eine Anordnung zur Sprach-und Nutzdatenübertragung, mit wenigstens einem Endge- rät für die IP-Telefonie gelöst, bei der ein schon vorhande- nes Leitungsnetz, insbesondere eine Heimverkabelung, unter Verwendung einer IP-Vermittlungssoftware genutzt wird. Diese IP-Vermittlungssoftware übernimmt die Bereitstellung eines Übertragungsprotokolls, welches durch die Endgeräte für die IP-Telefonie interpretierbar ist.

Weiterbildungen der Anordnung sind in den Unteransprüchen zu Anspruch 6 angegeben.

Vorzugsweise setzt dabei die IP-Vermittlungssoftware auf ein Übertragungsprotokoll mit einem Protokollstack gemäß der ITU- T-Empfehlung H. 323 auf. Der Protokollstack H. 323 ist ein Standard für Videokonferenzen über LAN's und WAN's. Er be- rücksichtigt die Charakteristiken von Datenverkehr über LAN's und andere, paketvermittelnde Netze, wie z. B. schwankende Bitraten und Verzögerungen. Durch die permanente Feststellung der aktuell verfügbaren Bitrate und einer entsprechenden An- passung verschiedener Parameter wird die Sprachqualität gesi- chert. Da der Protokollstack H. 323 auf aus dem Internet be- kannten Protokollen wie UDP (User Datagram Protocol) und auch TCP (Transmission Control Protocol) aufsetzt, ist er als Grundlage von zeitsensitiven Anwendungen besonders gut geeig- net.

In besonders bevorzugter Weise weist die Anordnung ein Lei- tungsnetz aus einer Zwei-oder Mehrdrahttelefonleitung auf.

Damit wird gewährleistet, daß nicht nur standardmäßige analo- ge Telefonverkabelungen (a/b-Verkabelungen), sondern auch die sich mehr und mehr durchsetzenden Vierdrahtverkabelungen (ISDN) durch ein Endgerät für die IP-Telefonie genutzt werden können.

Weist das Leitungsnetz einer Anordnung gemäß der vorliegenden Erfindung Normbuchsen zum Anschluß von Endgeräten (TAE-, RJ11 oder RJ45-Buchsen) auf, ist ein besonders einfacher Anschluß von Endgeräten für die IP-Telefonie (IP-Telefone, Rechner) an diese Normbuchsen möglich.

Besonders vorteilhaft ist eine Anordnung, welche ein Lei- tungsnetz, ein Rechnernetz, und einen beide Netze verbinden- den Filter aufweist. Mit Hilfe dieses Filters lassen sich ein Rechnernetz (LAN) um die Topologie eines z. B. schon vorhan- denen Leitungsnetzes (Telefonverkabelung) erweitern, so daß eine aufwendige und kostspielige Installation weiterer LAN- Verkabelungen entfällt. Der beide Netze verbindende Filter konvertiert dabei Sprach-und Nutzdatenpakete zwischen beiden Netzen.

Vorteilhafterweise weist das Rechnernetz einen (weit verbrei- teten) Ethernet-LAN auf. Damit stehen, z. B. beim 10/100 Mbit/s-Ethernet Übertragungsraten zur Verfügung, welche beim Übergang in das Leitungsnetz, zumindest bei 10 Mbit/s, keiner Umsetzung bedürfen.

Zweckmässigerweise wird die IP-Vermittlungssoftware einer An- ordnung nach der vorliegenden Erfindung auf einem mit dem Leitungsnetz oder dem Rechnernetz verbundenen Vermittlungs- rechner zur Verfügung gestellt. Dieser Vermittlungsrechner verfügt über eine Schnittstelle zum Anschluß an ein lokales Rechnernetz oder alternativ an ein schon vorhandenes Lei-

tungsnetz, z. B. über eine genormte TAE-Anschlußbuchse. In einer anderen Variante ist die IP-Vermittlungssoftware auf einem elektronischen Chip implementiert, und dieser z. B. in ein Master-IP-Telefon oder den Filter, welcher alle Leitungen des Leitungsnetzes verbindet, an zentraler Stelle integriert.

Um einen beliebigen Rechner mit einer Schnittstelle zur Ver- bindung mit dem Leitungsnetz oder dem Rechnernetz auszustat- ten, wird diese Schnittstelle vorzugsweise als Einschubsteck- karte ausgeführt. Damit ist ein Kauf eines speziellen Ver- mittlungsrechners nicht notwendig, sondern die Installation kann sich ganz danach richten, welcher der angeschlossenen Rechner sich, infolge seiner anderweitigen Funktionen, z. B. als Tag und Nacht laufender Server besonders gut als Vermitt- lungsrechner im Netz eignet.

Zur störungsfreien Integration von Endgeräten für die IP- Telefonie in ein schon vorhandenes Leitungsnetz können Fre- quenzweichen, vorzugsweise Hochpaßfilter, eingesetzt werden, welche jeweils wenigstens ein Endgerät für die IP-Telefonie mit dem Leitungsnetz verbinden. Durch den zusätzlichen Anschluß von Endgeräten für die IP-Telefonie (IP-Telefone, Rechner) wird zwangsläufig die Topologie des schon vorhande- nen Leitungsnetzes verändert. Dies betrifft sowohl die Lei- tungslängen als auch die Art und die Anzahl der Abzweigungen.

Störeffekte in dem Leitungsnetz können dabei durch Dämpfung und Reflexion auftreten. Dies betrifft insbesondere auch die Übertragungsqualität zwischen den am vorhandenen Leitungsnetz schon angeschlossenen analogen Endgeräten oder auch über Mo- dem verbundenen Rechnern.

Eine z. B. zwischen der genormten Anschlußbuchse (TAE-Buchse) und dem entsprechenden Endgerät befindliche Frequenzweiche stellt dabei den von dem jeweils angeschlossenen Endgerät ge- nutzten Frequenzbereich zur Verfügung. Vorzugsweise wird ein herkömmliches Telefon über ein Tiefpaßfilter und ein IP- Telfon über ein Hochpaßfilter angeschlossen. Dadurch wird ein

störungsfreies Nebeneinander von Altinstallation und Neuin- stallation (IP-Telefonie) gewährleistet.

Mit Hilfe einer Nebenstellenanlage zur Anbindung des Lei- tungsnetzes und des Rechnernetzes an ein weiteres Vermitt- lungsnetz wird in bevorzugter Weise zusätzlich zu einer schon vorhandenen Installation eine weitere Nebenstelle auf einer einzigen Telefonleitung realisiert. Damit ist eine einfache Erweiterung einer schon vorhandenen Installation um weitere Endgeräte zur IP-Telefonie möglich.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Frequenzweichen der Anordnung zur Sprach-und Nutzdatenübertragung jeweils mit wenigstens einem Endgerät integriert ausgeführt werden. Da- durch wird ein schon vorhandenes Leitungsnetz wie eine Heim- verkabelung ohne zusätzliche Anbringung oder Verkabelung wei- terer Geräte zwischen den Anschlüssen, z. B. TAE-, RJ11-oder RJ45-Buchsen, und den Endgeräten direkt nutzbar.

Im folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand eines Aus- führungsbeispiels anhand der Figuren näher erläutert.

Figur 1 zeigt (unter anderem) IP-Telefone 10,10', 10, wel- che an einem Leitungsnetz 20 und an einem Rechnernetz 40 an- geschlossene sind. Für gleiche oder gleichwirkende Teile wer- den im folgenden gleiche Bezugsziffern verwendet.

Das Leitungsnetz 20 ist über einen Filter 50 mit einem Rech- nernetz 40 verbunden. Es besteht aus schon vorhandenen Zwei- draht-Telefonverkabelungen, welche Endgeräte oder Gruppen von Endgeräten mit dem Filter 50 über einzelne Leitungen verbin- den. Endgeräte sind dabei im Leitungsnetz 20 ein (analoges) Telefon 32, an welches, wie in vielen privaten Installationen mittlerweile üblich, ein Anrufbeantworter 31 und ein Faxgerät 30 angeschlossen sind. Weit verbreitet ist auch der hier dar- gestellte Anschluss eines PC's 33 über ein Modem 35, um einen

Internet-Zugang zu ermöglichen. An dem PC 33 ist zudem ein Drucker 34 angeschlossen.

Das Rechnernetz 40 besteht aus einem Ethernet-LAN, an welchem die Endgeräte busförmig angeschlossen sind. Endgeräte sind hier ein Drucker 36, ein weiterer PC 37, ein Laptop 38 und eine Workstation 39.

Der Filter 50 stellt eine Brücke zwischen beiden Netzen dar und konvertiert Sprach-und Nutzdaten enthaltende Datenpake- te, die im Rahmen der IP-Telfonie zu übertragen sind, zwi- schen beiden Netzen. Die Datenpakete werden im Frequenzbe- reich zwischen 2,4 MHz und 24,5 MHz übertragen. Damit ist die Kommunikation zwischen den Endgeräten für die IP-Telefonie, den hier dargestellten IP-Telefonen 10,10', 10"mit Schnittstellen 11,11', 11''zum Empfang und Versenden von Sprach-und Nutzdaten im entsprechenden Übertragungsbereich über beide Netze hinweg gewährleistet. Grundsätzlich können über die IP-Telefone 10,10', 10''auch Verbindungen zu ande- ren Endgeräten für die IP-Telefonie, zum Beispiel mit Laut- sprechern und Mikrofonen ausgestatteten Rechnern hergestellt werden.

Die Bereitstellung des Übertragungsprotokolls mit Hilfe einer auf dem Vermittlungsrechner 12 laufenden IP- Vermittlungssoftware geschieht über eine Schnittstelle in Form einer Einschubkarte 13, welche wiederum am Rechnernetz 40 angeschlossen ist. Alternativ könnte natürlich auch ein Anschluss am Leitungsnetz 20 vorgesehen sein.

Der störungsfreie Betrieb im Leitungsnetz 20 zwischen Endge- räten der Altinstallation, wie z. B. der Anordnung aus analo- gem Telefon 32, Anrufbeantworter 31 und Faxgerät 30, wird mit Hilfe von Frequenzweichen 14,14'gewährleistet. Dabei ist das analoge Telefon 32 über die als Tiefpaßfilter ausgebilde- te Frequenzweiche 14 und das IP-Telefon 10 über die als Hoch- paßfilter ausgebildete Frequenzweiche 14'an das Leitungsnetz

20 angekoppelt. Das gesamte Netz 20,40 ist über eine Neben- stellenanlage 15 als Nebenstelle betreibbar und wird über diese Nebenstellenanlage 15 mit einem Vermittlungsnetz 60 verbunden.

Fig. 2 zeigt ein Beispiel für einen bevorzugten Aufbau eines IP-Telefones 10. Die Figur ist aufgrund der Beschriftung selbsterklärend und bedarf daher hier keiner zusätzlichen Er- läuterung. (Die verwendeten Abkürzungen sind dem Fachmann ge- läufig, und die eingesetzten Schaltkreise sind handelsüb- lich.) An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, daß alle oben be- schriebenen Teile für sich alleine gesehen und in jeder Kom- bination, insbesondere die in der Zeichnung dargestellten De- tails als erfindungswesentlich beansprucht werden. Abänderun- gen hiervon sind dem Fachmann geläufig.