CN101040547B - 半双工通信系统免提模式 - Google Patents

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Abstract

一种半双工通信系统在诸如GPRS系统等无线一键通系统中实施。系统包括两个或更多个终端(1A、1B、1C)，其中一个或多个终端可在免提模式中操作。处于免提模式时，由系统内的控制器(11A、13A、15A、17A)为终端(1A)提供发言权而无需用户发出讲话请求。这使得免提用户可安全地参与通信会话。

Description

半双工通信系统免提模式
本发明涉及半双工电信系统，并且具体但不排他地，涉及无线一键通(PoC)。
诸如PoC等半双工通信系统包括至少两个用于发射和接收话音数据的终端。这些终端通过系统相互通信，从而允许在终端之间或与一组终端(如果有不止两个终端)建立通信会话，以便终端之一的用户可发言，并且另一终端或其它每个终端的用户可听到该用户发言。由于系统是半双工系统，因此，一次只有一个用户可以发言。有鉴于此，用户必需具有“发言权”。一个用户具有发言权时，其它用户不具有该权利。
例如，如PCT/US2003/032531中所述，发言权可由系统服务器根据从装置接收的发言权请求而进行分配。PCT/US2003/013903中描述了类似的系统。
此类系统的缺陷是在用户可获得发言权前它们需要用户动作(“讲话请求”)。在一些环境中，用户可能难以或不可能产生讲话请求。例如，在终端处于免提模式时可能出现这种情况。
从GB-A-2271247了解到一种在移动终端中提供话音检测器的系统，它在检测到话音时将终端切换到发射模式，并在未检测到话音时切换到接收模式，从而允许与全双工系统中操作的固定单元进行半双工通信。US-A-6563804公开了一种通过将音频卡配置为闲置状态、侦听状态和讲话状态之一并响应事件将卡在这些状态之间转换而在半双工系统中提供全双工通信的方法。
根据本发明，提供了一种在包括控制装置和至少两个用于在通信会话中发射和接收话音数据的终端的半双工通信系统中控制通信的方法，该控制装置授予至少一个所述终端发言权而无需终端的用户采取动作。
由控制装置授予发言权而无需终端的用户采取动作允许用户得到发言权而无需操作终端。
在本发明的一个优选实施例中，最少一个终端包括免提模式，在终端处于免提模式时授予发言权而无需用户动作。这样，在免提模式中操作的用户可参与通信会话而无需指示需要发言权。
下面是作为示例、参考附图的有关本发明实施例的更详细说明，附图是在通用分组无线电业务(GPRS)中实施并包括多个终端的无线一键通(PoC)系统的示意图。
第三代合作伙伴项目(3GPP)最近定义了称为IMS(基于IP的多媒体子系统)的新概念。IMS的目的是允许诸如移动电话网络运营商等用户尽可能有效和高效地为其用户提供业务。例如，IMS体系结构可能支持以下通信类型：话音、视频、即时通讯、“存在”(用户可联系)、基于位置的业务、电子邮件及web。将来可能添加其它通信类型。
由于为支持这些通信类型而将开发的不同应用和业务的数量原因，此多样化的通信装置群要求有效的会话管理。3GPP已选择管理这些会话的会话启动协议(SIP)。
SIP协议是基于会话的协议，设计为在两个或更多个端点或用户之间建立基于IP的通信会话。一旦SIP会话已建立，这些端点或用户之间的通信便可使用多种不同的协议(例如，设计用于流传送音频和视频的那些协议)执行。这些协议在SIP会话启动消息中定义。
IMS的一个应用是无线一键通(PoC)。PoC允许在一组装置之间建立通信会话，以便装置之一的用户可发言，而其它每个装置的用户将听到该用户发言。在此类通信会话期间，每个装置像一对一或一对多群组模式中的双向无线电设备或步话机一样运行。在通信会话期间相应装置的用户之间的全双工语音通信是不可能的，一次只有一个用户可发言。
PoC的一个特性是在建立通信时，装置之间存在“始终启用的”通信链路。用户希望和与通信会话相关联的另一装置或其它每个装置讲话时，用户向他们的装置发出适当的指令(一般使用软键，即，其功能是可编程的键)，并且用户的语音由他们的终端捕获，并且立即或在较短时期内被发射到另一终端或其它每个终端，并且在那些终端上再现。用户无需输入语音数据以拨叫另一装置或其它每个装置，并且接收语音的装置的用户也无需为接收语音数据而采取任何动作，而是在语音接收时由他们的装置自动再现(当然，假设装置在允许PoC通信的适当模式操作)。
在可从开放移动联盟(Open Mobile Alliance Limited)(OMA)获得的文档“无线一键通(PoC)-体系结构，草案1.0版本-2004年2月13日”(Push to talk over Cellular(PoC)-Architecture，Draft Version 1.0-13 February 2004)中描述了PoC。
在要描述的实施例中，PoC通信会话使用IMS建立。然而，应理解根据本发明的PoC通信会话可通过数据分组交换在现有GSM/GPRS网络上建立，而无需IMS。
PoC的一个优点是PoC呼叫(使用分组交换域)可能比普通话音呼叫(使用电路交换域)需要更少的带宽。在电路交换呼叫中，网络容量用于从初始连接尝试到呼叫终止时间的呼叫全部持续时间。网络容量即使无语音数据发射时也使用。在PoC呼叫中，将只发射包含语音的实际数据块。装置之间的PoC通信会话可能持续一小时。然而，如果在该小时内只发射5分钟语音，则只使用对应于该5分钟的网络容量。
参照附图，启用GPRS的移动装置的形式的终端1A以无线方式与无线电网络控制器(RNC)3A通信(实际上经为简明起见而未示出的“节点B”)。RNC 3A和与移动电信网络7A相关联的服务GPRS支持节点(SGSN)5A之间的固定(有线)连接允许在分组交换域中在移动装置1A与移动电信网络7A之间传送分组数据。网关GPRS支持节点(GGSN)9A提供在移动电信网络7A与IMS(SIP)核心11A之间的接口。IMS核心11A包含SIP代理和SIP寄存器。PoC服务器13A耦合到IMS核心11A以提供PoC功能(在下文有更详细描述)。
群组与列表管理服务器15A负责管理联系人列表(包含其它用户的地址)、群组列表(包含其它群组的地址)、接入列表和权限管理。联系人是用户或群组的身份。联系人包括实体的SIP URI或TELURI、实体(用户或群组)的类型并任选地还包括显示名称。每个PoC用户具有两个接入列表：用户接受列表和用户拒绝列表。接入列表用于控制在其它用户请求时是允许还是不允许PoC服务器向用户发送讲话会话请求。每个PoC用户可定义描述允许谁使用PoC业务联系他/她的权限管理规则。PoC服务器根据这些定义的规则实施接入控制策略。
存在服务器17A用于为IMS核心11A提供指示与移动电信网络7A相关联的装置是否可联系的信息。
附图示出第二网络，该网络包括对应于上述第一网络单元的单元，这些单元通过带有后缀“B”的相同标号指示。通过使用例如经因特网传送的SIP信令在第一网络的IMS核心11A与第二网络的IMS核心11B之间交换数据。
当然，应理解的是，虽然只示出一个移动装置1A和1B及一个RNC 3A和3B与每个移动电信网络7A和7B相关联，但一般将有多个RNC和移动装置与每个移动电信网络7A和7B相关联。
同样重要的是要注意，虽然在所述实施例中，移动终端1A与网络7A相关联而不同于移动终端1B，但本发明同样适用于与同一移动电信网络相关联的两个移动终端的用户希望建立PoC会话的情况。
马上将描述在移动装置1A的用户希望与移动终端1B的用户建立PoC通信会话时发生的操作。
为建立PoC通信会话，相应移动装置的用户自身将在群组中关联，在其间可通过交换联系人信息并可能还有其它信息(如密码)发送PoC消息。
移动装置1A的用户通过将命令从移动终端1A经RNC 3A、SGSN5A、GGSN 9A和IMS核心11A发送到PoC服务器13A，指示他/她希望与移动装置1B的用户建立PoC通信会话。PoC服务器13A随后将咨询群组与列表管理服务器15A和存在服务器17A，以确定移动终端1B参与PoC通信会话的容许性和可用性(或者此信息可经IMS核心11A与11B之间的链路从网络7B的群组与列表管理服务器15B和存在服务器17B获得)。
随后，通过在IMS核心11A与11B之间的数据交换，在移动装置1A与移动装置1B之间建立PoC通信会话。PoC服务器13A、13B在每个用户与其网络7A、7B的帐户上进行记录以便可为PoC会话的建立进行适当的计费(在必要情况下)。
在PoC通信会话中，只有一个PoC服务器执行控制PoC功能。在PoC会话中可能有不止一个PoC服务器执行参与PoC功能。在所述实施例中，在PoC会话中只有两个装置的情况下，PoC服务器13B将执行控制PoC功能和参与PoC功能，并且PoC服务器13A将执行参与PoC功能。
控制PoC功能：
·提供集中式PoC会话处理
·提供集中式媒体分布
·提供集中式发言权控制功能，包括讲话方识别(用于仲裁来自PoC客户端(装置1A和1B)的发言权请求)
·提供SIP会话处理，如SIP会话组织、终止等
·提供参与群组会话的策略执行
·提供参与者信息
·收集和提供集中式媒体质量信息
·提供集中式计费报告
参与PoC功能可：
·提供PoC会话处理
·提供PoC客户端(装置1A、1B)与控制PoC服务器之间的媒体传递功能
·提供用户媒体自适应过程
·提供PoC客户端与控制PoC服务器之间的发言权控制消息传递功能
·代表所表示的PoC客户端提供SIP会话处理，如SIP会话发起、终止等
·提供输入PoC会话的策略执行(例如，接入控制、可用性状态等)
·收集和提供媒体质量信息
·提供参与者计费报告
IMS核心11A和11B执行支持PoC业务所需要的以下功能。
·在PoC客户端(装置1A和1B)与PoC服务器之间路由SIP信令
·提供发现和地址解析业务
·支持SIP压缩
·基于用户的业务轮廓执行PoC客户端的鉴权和授权
·维护注册状态
·提供计费信息
在PoC通信会话已建立时，移动终端1A的用户可通过按软键21A而讲话(即，发送语音数据以在装置1B上再现)，在PoC通信会话期间，在该软键上方，标记“按讲”或“PTT”会在移动终端1A的显示屏23A上显示。当然，如果不止一个其它终端也加入通信会话，则可提供多个软键，或者提供合适的图形用户接口，以允许输入将语音数据发送到该组装置中任一装置或所有装置的命令。
移动终端1A随后将寻址到移动装置1B(并且如果要发往一组装置，则寻址到该组中的其它每个装置)的SIP INVITE(SIP邀请)消息(消息“1.”)发送到IMS核心11A(经图1所示的中间单元)。消息“1.”可包括以下信息要素：
a.联系人身份信息
b.启动此PoC会话的用户的PoC地址
c.PoC业务指示
d.PoC客户端A(装置1A)的媒体参数
IMS核心11A将SIP INVITE消息(消息“2.”)传递到PoC服务器13A，该服务器通过咨询群组与列表管理服务器15A/15B和存在服务器17A/17B检查语音数据传输到装置1B的可用性和容许性，并为对语音数据传输计费进行适当的记录(如果需要)。消息“2.”可包括：
a.联系人身份信息
b.启动此PoC会话的用户的PoC地址
c.PoC业务指示
d.PoC客户端A(装置1A)的媒体参数
如果可用性和容许性标准已满足，则PoC服务器13A随后识别出装置1B不由PoC服务器13A托管，并且它将SIP INVITE消息(消息“3.”)发送到IMS核心11A。消息“3.”可包括：
a.联系人身份信息
b.启动PoC会话的用户的PoC地址
c.PoC业务指示
d.PoC服务器13A(参与)选定的媒体参数
IMS核心11A将SIP INVITE消息(消息“4.”)发送到与第二移动电信网络7B相关联的IMS核心11B。消息“4.”可包括：
a.联系人身份信息
b  启动PoC会话的用户的PoC地址
c.PoC业务指示
d.PoC服务器13A(参与)选定的媒体参数
IMS核心11B随后将SIP INVITE消息(消息“5.”)传送到PoC服务器13B。消息“5.”可包括：
a.联系人身份信息
b.启动PoC会话的用户的PoC地址
c.PoC业务指示
d.PoC服务器13A(参与)选定的媒体参数
PoC服务器13B可在装置1B的用户的帐户上进行适当的记录以对用户接收语音数据计费(如果需要)。PoC服务器13B随后为装置1B生成启动消息，该消息发送到IMS核心11B并经GGSN 9B、SGSN 5A和RNC 3B传送到移动装置1B。(为简明起见，图3中未示出装置1B。)
响应消息“auto answer indication”(自动应答指示)从移动装置1B接收(假设它在移动电信网络7B的覆盖区域中)，并且此消息经图1中所示的中间单元传递到PoC服务器13B。通知装置1B成功接收SIPINVITE消息的消息“unconfirmed ok”(未证实的确认)(消息“6.”)从PoC服务器13B传送到IMS核心11B，并从该处传送到与第一移动电信网络7A相关联的IMS核心11A(消息“7.”)。第一移动电信网络的IMS核心11A将此消息(消息“8.”)传送到PoC服务器13A。消息(消息“9.”)返回IMS核心11A，从该处转发到移动装置1A(消息“10.”)。
消息“6.”到“8.”可包括P.C.服务器13B选定的媒体参数。消息“9.”和“10.”可包括PoC服务器13A选定的媒体参数。
移动终端1A的麦克风接收的音频数据随后由该移动终端捕获，并作为分组数据传送到网络7A及IMS核心11A，从而允许此数据传递到第二网络的IMS核心11B。此数据由移动终端1B接收，在该终端，此数据由该移动终端的扬声器自动再现为音频信号，从而允许移动终端1B的用户接收和理解移动终端1A的用户的语音。语音数据由移动终端1B再现而无需移动终端1B的用户进行任何用户操作。一般情况下，语音数据实际上在它输入移动终端1A的同时将由终端1B再现。
移动终端1B例如能够在免提模式中操作。终端1B在PoC会话中并处于免提模式时，这由作为控制服务器的服务器13A注意到。信息可通过用户生成的信号从终端1B传递到服务器13A，或者它可作为用户登录到网络上时生成的SIP的一部分发送。
服务器13A注意到在PoC会话中的终端1B处于免提模式时，随后在发言权被解除，即终端1A停止讲话时，服务器13A将向终端1B提供发言权，而无需终端1B的用户采取动作。此发言权的可用性可在终端1B以任一合适的方式指示，例如，通过生成可听音或生成诸如光等可视信号。如果终端1B的用户在使用耳机，则这可采取持续或间歇性背景噪声的形式。
服务器13A在有限时期内保持终端1B的发言权。这例如可以为5秒钟，但可以为任一合适的时间。在该时间内，服务器13A监视终端1B是否存在语音数据。为此，服务器将需要滤除背景噪声。如果服务器13A检测不到语音数据，则服务器13A将向发出讲话请求的下一用户提供发言权。如果服务器13A检测到终端1B存在语音数据，则服务器13A将保持该终端1B的发言权，直至语音数据不再存在。随后，发言权将再次提供到另一终端1A。
将可理解，在PoC会话中可能有不止一个终端1B处于免提模式，例如，三个终端1B、1C、1D。在该情况下，一旦发言权解除，在未检测到话音数据或话音数据会话结束时，服务器13A便将一个接一个地相继将发言权提供到这三个免提终端1B、1C、1D。
服务器13A可包括为某些终端1A、1B、1C、1D提供高于其它终端1A、1B、1C、1D的发言权优先级的优先级列表。在该情况下，发言权将根据服务器13A保存的优先级列表分配。在此情况下，如果免提终端1B有发言权，并且具有更高优先级的终端1A、1C、1D发出讲话请求，则服务器13A将从该终端1B解除发言权，并将它传给具有更高优先级的终端。
优先级列表还可用于确定授予在PoC会话中包括免提终端1B、1C、1D的所有终端发言权的顺序。
当然，可能的是，一旦服务器13A已注意到存在用户的话音数据，服务器13A便设置允许用户发言的时间限制。
可能的是，启用终端以在从服务器13A收到发言权时自动传输语音数据。这意味着终端用户在开始发言前无需采取任何动作。
将可理解，上述系统无需在GPRS系统中实施，而是可在任一具半双工能力的通信系统中实施。

Claims (14)

1.一种在包括控制装置(11A、13A、15A、17A)和至少两个用于在通信会话中发射和接收话音数据的终端(1A、1B、1C)的半双工通信系统中控制通信的方法，所述控制装置(11A、13A、15A、17A)在至少一个所述终端(1A)处于通信会话中时授予所述终端(1A)发言权而无需所述终端的用户采取动作，
其中，发言权由所述控制装置(11A、13A、15A、17A)在有限时期内授予所述终端(1A)，并在不存在来自所述终端(1A)的话音数据的情况下在所述有限时期截止后被解除。
2.如权利要求1所述的方法，还包括向所述终端(1A)提供已授予发言权的指示。
3.如权利要求2所述的方法，其中，所述指示是可视指示。
4.如权利要求2所述的方法，其中，所述指示是可听指示。
5.如权利要求1到4中任一项所述的方法，其中，所述至少一个终端(1A)包括免提模式，所述终端(1A)处于免提模式时由所述控制装置(11A、13A、15A、17A)授予发言权而无需用户动作。
6.如权利要求5所述的方法，其中，所述至少一个终端(1A)在所述至少一个终端(1A)置于免提模式时发送信号到所述控制装置(11A、13A、15A、17A)，所述控制装置(11A、13A、15A、17A)在收到所述信号时，授予所述至少一个终端发言权而无需所述终端的用户采取动作。
7.如权利要求6所述的方法，其中，授予所述至少一个终端(1A)发言权将所述至少一个终端(1A)切换到发射模式。
8.如权利要求5所述的方法，其中，所述控制装置(11A、13A、15A、17A)从所述系统中其它终端(1B、1C、1D)接收发言权请求，所述控制装置(11A、13A、15A、17A)检查所述至少一个终端(1A)是否在通信，并仅在所述至少一个终端(1A)未在发射话音数据时才将发言权授予所述其它终端(1B、1C、1D)之一。
9.如权利要求6所述的方法，其中，所述系统包括两个或更多个具有免提模式的终端(1A、1B)，当所述终端(1A、1B)处于免提模式时，所述控制装置(11A、13A、15A、17A)从所述终端(1A、1B)接收信号，并且在收到两个或更多个所述信号时，相继将发言权授予所述终端(1A、1B)。
10.如权利要求9所述的方法，其中，所述控制装置(11A、13A、15A、17A)检查在终端(1A、1B)具有发言权时所述终端(1A、1B)是否在发射话音数据，并仅在未从所述终端(1A、1B)发射话音数据时才将发言权授予另一终端(1A、1B)。
11.如权利要求9所述的方法，其中，终端(1A、2A)的用户向所述控制装置(11A、13A、15A、17A)提供指示不需要发言权的信号，所述控制装置(11A、13A、15A、17A)在收到所述信号时将发言权授予另一终端。
12.如权利要求9所述的方法，其中，所述控制装置(11A、13A、15A、17A)包括用于在所述系统内通信的终端(1A、1B、1C)的发言权权利优先级列表，所述控制装置(11A、13A、15A、17A)根据所述列表授予所述终端(1A、1B、1C)发言权。
13.如权利要求1到4中任一项所述的方法，其中，所述通信系统是无线一键通系统。
14.如权利要求13所述的方法，其中，所述通信系统是GPRS系统。
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