DE2700393A1 - Tonsignaluebertragung in einem fernsprechverteilnetz - Google Patents

Description

• Tonsignalübertragung in einem Fernsprechverteilnetz
• Die Erfindung betrifft eine Tonsignalübertragung in einem Fernsprechverteilnetz, die im Zuge des Ausbaus des bestehenden Fernsprechnetzes technisch realisiert werden kann.
• Sie wird begünstigt von der bereits vorhandenen Verbreitung des Telefonnetzes, stimuliert aber gleichzeitig seinen weiteren Ausbau in Richtung auf einen höheren Versorgungsgrad vor allem der privaten Haushalte.
• Die Übertragung, Speicherung und Verarbeitung von elektronischen Signalen erfolgt mehr und mehr in digitaler Form.
• Eine weit verbreitete, von internationalen Germien empfohlene Art der Codierung hierbei ist die sogenannte Pulscodemodulation (PCM). Aufgrund der Empfehlungen ist man in den USA schon seit langem, in Europa und der Bundesrepublik seit einigen Jahren dabei, das öffentliche Fernsprechnetz mittels PCM-Stecken auszubauen, insbesondere im Orts- und Bezirksnetz. Ein Fernsprechkanal mit einer Bandbreite von 300 Hz bis 3,4 kHz wird dabei mit 8 kHz abgetastet und mit 8 bit je Abtastwert codiert, d.h. mit 64 kbit/s übertragen. Man kann davon ausgehen, daß die laufende Verbilligung digitaler Schaltungstechniken dazu führen wird, daß die digitale Übertragung sich bis zum Anschluß des Fernsprechteilnehmers als wirtschaftlich erweisen wird. Ein besonderes Interesse hieran besteht schon heute durch den Bedarf zur Datenübertragung zwischen Datenverarbeitungsstationen.
• In den letzten Jahren sind intensive Forschungsarbeiten betrieben worden mit dem Ziel, durch effiziente Codierung die in der PCM-Codierung des Sprachsignals enthaltene Redundanz zu reduzieren, um die geforderte Übertragungsqualität auch mit niedriger Bitrate zu gewährleisten. Als geeignetes Verfahren hat sich die sogenannte Differenz-PCM (DPCM) und davon abgeleitete speziellere Verfahren herausgestellt. Man benutzt dabei die Tatsache, daß sich ein zeitlich folgender Wert mit einiger Sicherheit aus den zurückliegenden Werten voraussagen läßt. Übertragen wird dann nur die Abweichung vom Vorhersagewert, der dem Sender und dem Empfänger bekannt ist. Auf diese Weise gelingt es, mit höchstens 32 kbit/s, in Zukunft u.U. mit etwa 20 kbit/s, Sprache in Telefoniequalität zu übertragen. Hieraus ist zu schließen, daß mit dem Wert von 64kbit/s mit den geschilderten Verfahren eine wesentlich höhere als Telefoniequalität zu erzielen ist.
• Zur hochwertigen digitalen Tonübertragung, insbesondere zum Programmaustausch zwischen Rundfunkstudios, sind zur Zeit verschiedene Verfahren in Diskussion. Ihnen ist gemeinsam, daß sie mit einer Übertragungsrate von 256 kbit/s auf Studioqualität gelangen.
• Aufgabe der Erfindung ist es, eine Tonsignalübertragung in einem Fernsprechnetz zu schaffen, die dem Fernsprechteilnehmer ermöglicht, einen adressierbaren Tonspeicher anzuwählen und eine gewünschte Information, z.B. ein Musikstück oder Hörspiel, abzurufen und auf einem Wiedergabegerät wiederzugeben.
• Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 beschriebenen Maßnahmen gelöst.
• Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
• Der Grundgedanke der Erfindung geht davon aus, daß die Entwicklung der digitalen Übertragungssysteme aufgrund der internationalen CCITT-Empfehlungen soweit fortgeschritten ist, daß die Übertragungsrate für einen Fernsprechkanal auf 64 kbit/s festgelegt bleibt. Weiter wird davon ausgegangen, daß es der Entwicklungsstand der Verfahren zur Redundanzreduktion, wie z.B. das der DPCM, erlaubt, Tonsignale hinreichender Qualität mit einer Bitrate von 64 kbit/s zu übertragen. Als hinreichend wird eine Qualität erachtet, die etwa derjenigen heutiger Cassettenrecorder entspricht. Thre Bandbreite im systemtheoretischen Sinn ist etwa 5 kHz. Bei einer Abtastung mit 10 kHz und DPCM-Codierung ließe sich damit bei Vollaussteuerung ein Rauschabstand von etwa 50 dB erzielen (6 dB pro bit plus 13 dB Gewinn durch DPCM). Die erfindungsgemäße Tonsignalübertragung über ein digitales Fernsprechverteilnetz ließe sich wie in Bild 1 dargestellt bewerkstelligen: Der Besitzer eines Telefons T ist über ein Endgerät E an einem digitalen Ubertragungskanal Ko mit einer Ubertragungsrate von mindestens 64 kbit/s angeschlossen. Das Endgerät E hat die Aufgabe, die einerseits vom Telefonapparat T ausgehenden Wähl-und Tonsignale auf das Format des Übertragungskanals Ko anzupassen und andererseits die beim Teilnehmer ankommenden Digitalsignale für die Wiedergabe im Telefon T oder im Lautsprecher L oder die Speicherung auf dem Bandgerät B umzusetzen. Würs cht der Teilnehmer die Toniibertragung, so wählt er von seinem Apparat über die nächste Vermittlungszentrale V einen adressierbaren Tonspeicher ATS, der aufgrund einer vom Teilnehmer im Anschluß an die Rufnummer gewählten Codenummer die gewünschte Information, etwa ein Musikstück, Hörspiel, eine Rede oder weitere auf Tonträger speicherbare Signale, über den Kanal K4, die Vermittlung V, den Kanal Ko an das Endgerät E des Teilnehmers überträgt. Der Kanal K4 kann entfallen, wenn der adressierbare Tonspeicher direkt an die Vermittlung V angescillosstn ist.
• Die Gebührenverrechnung kann direkt in der Vermittlung vorgenommen werden und nach Maßgabe der beanspruchten tjbertragungszeit und der Anzahl und Art der abgerufen£ri rc,rikonserven erfolgen. Künftige Vermittlungszentralen, wie sie etwa im elektronischen Wahlvermittlungssystem EWS der Deutschen Bundespost vorgesehen sind, enthalten ohnehin Geräteteile zur Datenerfassung und Verarbeitung. Die Kanäle K1, K2, K3 sind eingezeichnet, um der Vollständigkeit halber anzudeuten, daß die Vermittlungszentrale V über weitere Kanäle entweder mit anderen Teilnehmern oder mit anderen Zentralen verbunden ist.
• Eine übertragung mit höherer Qualität läßt sich technische durch eine entsprechende Modifikation verwirklichen. Entweder der Teilnehmer T beansprucht gleichzeitig mehrere Telefonkanäle zu 64 kbit/s, oder er speichert die Signale eines Kanals mit 64 kbit/s über eine entsprechend längere Zeit und bewirkt dann durch eine an sich bekannte Zeittransformation die Wiedergabe mit höherer Qualität.
• Die erfindungsgemäße neue Telekommunikationsform des Tonsignalverteildienstes unterscheidet sich von dem früher einmal angebotenen, im Ausland teilweise noch vorhandenen Fernsprechdrahtfunk dadurch, daß die Tonsignale nicht als Rundfunk angeboten, sondern vom Teilnehmer individuell wählbar sind und über die Fernsprechvermittlung geleitet werden.
• Ein Bedarf und ein erhebliches wirtschaftliches Interesse kann angesichts des Umsatzes an Cassettenrecordern, an bespielten Bändern und Schallplatten als gegeben betrachtet werden. Zudem besteht ein öffentliches Interesse, denn - wie die Kommission für den Ausbau des technischen Kommunikationssystems in ihrem Teleommunikationsbericht feststellt -"wird (die Deutsche Bundespost) in steigendem Maße zu einem marktgerechten Verhalten angeregt, je vielfältiger die Dienste sind, die sie nuf ihren Netzen ermöglicht. Durch zusätzliche Nutzung bestehender Metze werden die Bemiihungen der Deutschen i3undesl)c)s t um im international vergleichbar nie(lrige Preise für die angebotenen Telekommunikationsdiclienste unterstützt."

Claims (6)

1. Patentansprüche Tonsignalübertragung in einem Fernsprechverteilnetz, dadurch gekennzeichnet, daß ein an sich für die Ubertragung von Telefoniesignalen mittels Pulscodemodulation vorhandener digitaler Übertragungskanal (Ko) zur Ubertragung von Tonsignalen, die einer Datenreduktion etwa mittels der Differenz-Pulscodemodulation unterworfen wurden, verwendet wird, wobei die Tonsignale vom Teilnehmer (T) aus einem an eine Vermittlungszentrale (V) angeschlossenen, adressierbaren Tonspeicher (ATS) ausgewählt werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der adressierbare Tonspeicher nicht direkt, sondern über einen weiteren Ubertragungskanal (K1 K2' K3...) an an die dem Teilnehmer (T) zugeordnete Vermittlungszentrale (V) angeschlossen ist.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zwecke der Erreichung höherer Wiedergabequalität eine Zwischenspeicherung mit Zeittransformation erfolgt.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfang am Ort des Teilnehmers mit einer Speicherung (B) zum Zwecke der anschließenden einmaligen oder wiederholten Wiedergabe verbunden ist.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherung der übertragenen Signale am Empfangsort in digital codierter Form erfolgt.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherung der Tonsignale im adressierbaren Tonspeicher (ATS) selbst in digital codierter Form bzw.

   im Anschluß an ein Verfahren zur Datenreduktion erfolgt.