Interkomanlage über ein Netzwerk

Audiosignale über ein Netzwerk zu übertragen ist nicht so einfach wie es scheint. Herkömmliche Netzwerktechnik ist nicht dafür entwickelt worden, verschiedene Audioquellen zu synchronisieren oder Konferenzschaltungen zu realisieren. Bei den herkömmlichen Interkomanlagen werden dazu die ankommenden Sprachkanäle in einer Zentrale addiert. Diese Zentrale ist technisch sehr aufwendig und muss auf die maximale Anzahl von Sprechstellen und Konferenzen ausgelegt sein.

Die Idee der hier beschriebenen Interkomanlage ist, diese Zentrale durch ein Netzwerk zu ersetzen. Die digitalen Sprachkanäle werden darin nicht verarbeitet, sondern nur an die Empfänger durchgeschaltet. Bei einer Konferenz werden dabei verschiedene Sprachkanäle vom Netzknoten zeitlich hintereinander auf eine Empfängerleitung geschaltet (Zeitlage-Koppelfeld). Die Addition und Verarbeitung dieser Kanäle erfolgt erst in den Sprechstellen. Das Verfahren ist mit den in der Studiotechnik gebräuchlichen Kreuzschienen vergleichbar, mit der Erweiterung, dass mehrere Quellen auf ein Ziel geschaltet werden können. Anders als bei asynchronen Netzwerken (Ethernet, ATM) haben wir ein synchrones Netzwerk entwickelt, das auf Audiosignale optimiert ist. Durch standardisierte 2Mbit-ISDN Datenströme ist es aber zu ATM- oder Telekomstrecken kompatibel.

Die Vorteile dieser auf die Sprechstellen "verteilten Intelligenz" sind: Großflächige Signalverteilung über ein standardisiertes Telekomnetzwerk. Jede Anlage besitzt nur die Rechenleistung der vorhandenen Anzahl an Sprechstellen. Die Vergrößerung der Anlage ist ohne großen Aufwand wie Glasfaserstrecken möglich. Ein Netzknoten kann momentan bis zu 32 Sprechstellen verschalten. Durch Zusammenschaltung mehrerer Netzknoten wird die Anlage erweiterbar, wobei ein Ausfall eines Knotens die anderen Knoten nicht beeinflusst.

Wide Area Network

Spezifikationen:

  • Die Entfernung vom Netzknoten zum Teilnehmer beträgt je nach verwendetem Kabel bis zu 2 km.
  • Ein 19", 3HE großer Netzknoten schaltet maximal 32 (64) Endgeräte und enthält optional ein redundantes Netzteil und eine Fernspeisung für die Endgeräte. Er ist einfach durch Hinzufügen von Interfacekarten zu vergrößern. Mehrere Netzknoten können über Teilnehmerleitungen vernetzt werden.
  • Die Übertragung erfolgt sternförmig über 4-Draht Twisted-Pair Leitungen. Bestehende Telefonleitungen können genutzt werden. Eine Fernspeisung (Stromversorgung) der Endgeräte kann über diese Datenleitungen realisiert werden.
  • Die Datenrate ist in Grenzen flexibel. Im Interkom-Mode wird komprimiert übertragen, was einer Auflösung von ca. 16Bit bei 16kHz Datenrate entspricht. Jeder Teilnehmer kann dann bis zu 14 Kanäle gleichzeitig empfangen, wobei die Kanäle dynamisch zugewiesen werden. Optional ist die Übertragung eines hochwertigen Stereokanals mit 48kHz Datenrate möglich, wobei auf einen externen Takt (Funkhaustakt) synchronisiert werden kann.
  • Jedes Endgerät ist zweikanalig ausgelegt, dadurch kann es für zwei Personen oder evtl. für Stereo-Anwendungen genutzt werden.
  • In Planung ist, die vorhandenen Signalprozessoren in den Sprechstellen auch für andere Aufgaben zu nutzen, wie z.B. Echokompensation oder Rauschunterdrückung.