CN102626000A - 基于双向无线电的统一通信系统 - Google Patents

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CN102626000A CN2010800375290A CN201080037529A CN102626000A CN 102626000 A CN102626000 A CN 102626000A CN 2010800375290 A CN2010800375290 A CN 2010800375290A CN 201080037529 A CN201080037529 A CN 201080037529A CN 102626000 A CN102626000 A CN 102626000A
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尼古拉斯·奥塔门迪
卡梅伦·布莱恩·瑟利
马克·T.·达布罗斯基
本杰明·J.·威利斯
罗伯特·F.·麦克库克Ⅲ
查尔斯·谢
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Abstract

本发明提供了一种用于在无线电设备和电话系统之间建立双向呼叫的系统。该系统包括至少一个控制站，用于与无线电设备交换消息，至少一个互连控制站，或者一对互连控制站，用于经通信信道从无线电设备来回传递音频信号，通信信道包括各自的发送和接收频率，和用于与电话系统交换消息的网关，控制站和至少一个互连控制站，或者一对互连控制站使得无线电设备切换到通信信道，借此音频经发送频率被从电话系统发送到无线电设备，并且音频和DTMF被从无线电设备发送到电话系统，用于激活电话系统的特定特征。

Description

基于双向无线电的统一通信系统
技术领域
本申请涉及双向以陆地为基地的无线电系统，尤其是，涉及集成的数字双向无线电平台和IP PBX统一通信系统。
背景技术
用于提供分组交换和基于因特网的电话和其他的面向呼叫的服务的基于服务器的呼叫处理和呼叫控制是众所周知的。常规的系统利用呼叫接口，其能够管理经由因特网、局域网和无线网络的基于分组或者基于IP的语音和数据通信。这些系统典型地经由具有用于呼叫启动的呼叫处理硬件和软件的呼叫处理服务器，和在端点之间使用众所周知的网络协议，诸如传输控制协议/网际协议(TCP/IP)、实时点到点传输协议(RTP)、会话描述协议(SDP)和会话启动协议(SIP)等等的通信管理以实现IP电话。
由于对网络间工作的需要变得更加普遍，尤其随着IP网络的推广，存在提高对服务提供者与使用不同的信令协议的其他的网络互连的需要。因此，已经开发了用于在基于分组的网络中实现无线电信的系统。这样的系统的例子在美国专利号No.7200139和6671364和美国专利申请公布号No.US2008/0002673和US2006/0019655中阐述。
半双工双向无线电系统也是众所周知的，并且提供超过常规的全双工的有线和无线通信系统的某些优点。例如，双向半双工无线电系统提供快速连接(即，用户仅仅按下按钮去通话，并且不需要拨号和等待连接)、在公用频率上自动广播给一组无线电端点(即，不需要建立会议电话呼叫)、在自然灾害、暴风雪等等期间继续地操作，并且通常安装符合能够耐得住严酷的工作环境和粗暴处理的军用标准。
但是，半双工无线电系统也具有超出常规的全双工通信系统的某些限制。例如，在半双工通信模式(通常称为按键通话(PTT))中，当发送/通话的时候按下按钮，并且当接收/收听的时候释放相同的按钮。也就是说，在这样双向无线电的用户按下“通话”按钮之后，到用户释放按钮为止，调谐到相同的频率的其他的无线电用户是禁止发送/通话的。因此，与全双工通信模式设备相比，半双工无线电无法同时发送与接收。
发明内容
因此，需要使用现有的网络通信协议将基于因特网的电话和其他的面向呼叫的服务扩展为半双工无线电系统，用于集成现有的IP PBX网络和下一代数字通信系统。
附图简要说明
现在将通过实施例对附图进行介绍，这些附图显示本申请举例的实施例，并且其中：
图1以方块图形式显示按照一个示范的实施例的集成的数字双向无线电平台和IP PBX统一通信系统；
图2以方块图形式显示按照一个替换示范的实施例的集成的数字双向无线电平台和IP PBX统一通信系统；
图3以方块图形式显示按照另一个替换示范的实施例的集成的数字双向无线电平台和IP PBX统一通信系统；
图4以方块图形式显示用于实现在图1-3中所示的系统的服务器端功能的示范的网关的部件；
图5是按照示范的实施例显示在图4的网关130和图1-3的双向无线电设备160之间的用于到无线电设备建立呼入的消息的示范交换的消息流程图；
图6是按照示范的实施例显示在图4的网关130和图1-3的双向无线电设备160之间的用于从无线电设备建立呼出的消息的示范交换的消息流程图；
图7是显示按照示范的实施例的双向无线电的呼叫控制状态的状态图；和
图8以方块图形式显示按照又一个替换示范的实施例的集成的数字双向无线电平台和IP PBX统一通信系统。
类似的参考数字可以用于不同的附图去表示类似的部件。
具体实施方式
本说明书的第一个方面是提供用于在无线电设备和电话系统之间建立双向呼叫的系统。该系统包括：至少一个控制站，用于与该无线电设备交换消息；至少一个互连控制站，用于经通信信道从所述无线电设备来回传递音频信号，通信信道包括各自的发送和接收频率；和网关，用于与电话系统交换消息，控制站和至少一个互连控制站，或者一对互连控制站使得无线电设备切换到通信信道，借此音频经发送频率被从电话系统发送到无线电设备，并且进一步音频和控制信号被从无线电设备发送到电话系统，用于激活电话系统的特定特征。
该特定特征可以选自包括以下的组：按照GPS位置的呼叫转移、会议、热交换、丢失呼叫通知、语音邮件通知、呼叫路由，并且激活报警器/光或者设备。
该发送和接收频率可以是相同频率和不同频率中的一个。
至少一个互连控制站可以允许与该无线电设备交换消息。
至少一个互连控制站可以允许与至少一个其他的互连控制站交换消息。至少一个互连控制站和至少一个其他的互连控制站可以形成一对互连控制站。该一对互连控制站可以允许经通信信道从所述无线电设备来回传递音频信号。该通信信道可以包括各自的发送和接收频率，各自的发送和接收频率是不同的频率。该一对互连控制站可以共同地允许同时地与无线电设备交换消息。
该网关可以允许在DMR(数字移动无线电)协议和基于分组的网络协议之间转换呼叫控制信号。基于分组的网络协议可以包括会话启动协议(SIP)、实时传输协议(RTP)和经因特网语音协议中的至少一个。
该电话系统可以允许用于以双向呼叫中的无线电专业的自动处理。
该无线电设备可以包括允许控制该无线电和进一步允许提供增强的呼叫控制的选项板。
该通信信道可以包括用于阐明在使用双向无线电，用于借助于电话扩展交谈时的RF通信可靠性问题的常规信令协议。该选项板可以进一步允许将合成音引入来自该无线电设备的音频传输。该选项板可以是在网关的控制之下经由控制站经空中可重编程的。
至少一个互连控制站可以进一步允许切换到一组无线电设备的发送和接收频率。该网关可以进一步允许在无线电设备组和电话系统之间建立多对多呼叫。该网关可以进一步允许提供有关键控呼叫建立事件的音频通知给所有呼叫方。
至少一个控制站和至少一个互连控制站可以是相同控制站或者不同的控制站的一个。
该控制信号可以包括DTMF(双音多频)。
现在参考图1，显示按照一个示范的实施例的集成的数字双向无线电平台和IP PBX统一通信系统，包括：PBX 100，诸如用于经公用电话交换网(PSTN)在本地IP电话，诸如电话110，和远程电话，诸如电话120之间实现音频通信的Mitel
Figure BPA00001515026500051
3300IP通信平台(ICP)，连接到PBX 100的网关130，控制站140和用于与多个双向无线电设备160射频(RF)通信的多个互连控制站150-153。
网关130经一个或多个使用SIP的干线，或者其他的标准协议与PBX 100通信，和经由串行接口，诸如USB与控制站140、150-153通信，以及经由音频连接，诸如模拟线路输入和输出与控制站150-153通信。在一个示范的实施例中，每个无线电设备160与由摩托罗拉公司或者由依照摩托拉公司规范的第三方制造的MotoTRBOTM选项板结合。在每个无线电设备160内的选项板使用扩展命令和管理协议(XCMP)控制和经内部串行接口在XCMP网络层(XNL)分组内压缩，用于按照下文更加详细阐述的功能控制无线电设备的数据消息，与无线电设备的主电路通信。互连控制站150-153另外包括连接到网关130的模拟音频入/出线路。XCMP协议的补充细节可以在公开可用的文献，诸如出版的国际专利申请号No.PCT/US2007/065038，在公布号No.WO/2008/005602(摩托罗拉公司)之下在2008年1月10日出版的，和由摩托罗拉公司2008年4月15日出版的MOTOTRBOTM应用开发工具概述，版本01.02中找到。
在某些实施例中，控制站140可以与其他的控制站150-153相互连接。
在又一个实施例中，至少一个控制站140、150-153可以包括选项板。
在又一个实施例中，控制站140、150-153使用扩展命令和管理协议(XCMP)控制和在XCMP网络层(XNL)分组内压缩的数据消息与网关130通信。在控制站140、150-153包括选项板的实施例中，该选项板可以允许控制站140、150-153使用扩展命令和管理协议(XCMP)控制和在XCMP网络层(XNL)分组内压缩的数据消息与网关130通信。在非限制性示范的实施例中，该选项板可以包括由摩托罗拉公司等等制造的MotoTRBOTM选项板。
控制站140在网关100和无线电设备160之间提供信令路径，而互连控制站150-153在网关100和无线电设备160之间提供RF音频路径。如在下面更详细论述的，多个同时发生的电话呼叫可以与互连控制站150-153的数目成比例在PBX 100和无线电设备160之间建立。
在操作中，如在下面参考图4-7更详细论述的，当没有调谐到互连控制站150-153的任何频率的时候，每个无线电设备160在用于正常双向直接射频到射频广播的频率和控制站140的频率之间扫描。在呼叫来自电话120、110等等的情况下，PBX 100发送SIP INVITE消息给网关130，作为响应，并且按照其策略，其搜索和预留可用的通信信道，并且经由控制站140发送嵌入在XCMP消息内的呼入信令消息(INCALL)。XCMP消息插入用于识别一个或者一组无线电设备160的目的地ID。扫描控制站140频率的每个无线电设备160读取这个ID，并且检查与其自己的ID相配以确定是否将该消息转发给无线电设备160的内部选项板，用于对嵌入的INCALL信令消息响应进行动作。这个INCALL消息包括由网关130预订用于进行呼叫的通信信道的识别(信道ID)。每个信道是使用一个互连控制站150-153，或者使用一对互连控制站150-153实现的。在一个互连控制站的情况下，该互连控制站150-153在相同的专用频率(TxICS和RxICS)上发送音频和数据消息，并且从无线电设备160接收音频和数据消息。在一对互连控制站150-153的情况下，一个互连控制站150-153在第一专用频率(TxlCS)上发送音频和数据消息到无线电设备160，同时另一个互连控制站150-153在第二专用频率(RxICS)上从无线电设备160接收音频和数据消息。一旦收到呼入消息，无线电设备160的选项板导致无线电设备改变为分配的通信信道(即，无线电设备被调谐以在发送频率上接收，和在接收频率上广播，该发送和接收频率是相同的或者不同的)，并且该呼叫可以继续进行。
在无线电设备160的用户想要发送，而远程电话120、110等等正在发送，并且通信信道由一对互连站150-153组成的情况下，用户按下在无线电设备上的PTT按钮，使得音频是经互连控制站的接收信道(RxICS)传送的。因此，与常规的半双工无线电系统不同，示范的实施例的无线电设备用户能够“中断”正在通话的电话用户。此外，与常规的半双工无线电系统不同，无线电设备用户能够经接收信道(RxICS发送DTMF信号，以便激活PBX 100的特定特征，诸如传送、会议等等。
现在参考图2，显示按照一个替换示范的实施例的集成的数字双向无线电平台和IP PBX统一通信系统，包括：PBX 100，诸如用于经公用电话交换网(PSTN)在本地IP电话，诸如电话110，和远程电话，诸如电话120之间实现音频通信的Mitel
Figure BPA00001515026500071
3300IP通信平台(ICP)，连接到PBX 100的网关130，和用于与多个双向无线电设备160射频(RF)通信的单个控制站170。
网关130经一个或多个使用SIP的干线，或者其他的标准协议与PBX 100通信，和经由串行接口，诸如USB与控制站170通信，和经由音频连接，诸如模拟线路输入和输出与控制站170通信。在一个实施例中，每个无线电设备160插入一个选项板，如上所述。
在这个替换示范的实施例中，该控制站170在网关100和无线电设备160之间既提供信令路径，又在网关100和无线电设备160之间提供RF音频路径。单个同时发生的电话呼叫可以在PBX 100和无线电设备160之间建立。
在操作中，如在下面参考图4-7更详细论述的，当没有调谐到互连控制站170的任何频率的时候，每个无线电设备160在用于正常双向直接射频到射频广播的频率和控制站170的频率之间扫描。在呼叫来自电话120、110等等的情况下，PBX 100发送SIP INVITE消息给网关130，作为响应，并且按照其策略，其预留可用的通信信道，并且经由控制站170发送嵌入在XCMP消息内的呼入信令消息(INCALL)。XCMP消息插入用于识别一个或者一组无线电设备160的目的地ID。扫描控制站170频率的每个无线电设备160读取这个ID，并且检查与其自己的ID相配以确定是否将该消息转发给无线电设备160的内部选项板，用于对嵌入的INCALL信令消息响应进行动作。这个INCALL消息包括由网关130预订用于进行呼叫的通信信道的识别(信道ID)。该信道是使用控制站170实现的。一旦收到该呼入消息，无线电设备160的选项板导致无线电设备去停留在分配的通信信道上，并且该呼叫可以继续进行。
现在参考图3，显示按照另一个替换示范的实施例的集成的数字双向无线电平台和IP PBX统一通信系统，包括：PBX 100，诸如用于经公用电话交换网(PSTN)在本地IP电话，诸如电话110，和远程电话，诸如电话120之间实现音频通信的Mite3300IP通信平台(ICP)，连接到PBX 100的网关130，和用于与多个双向无线电设备160射频(RF)通信的多个互连控制站180-184。
网关130经一个或多个使用SIP的干线，或者其他的标准协议与PBX 100通信，和经由串行接口，诸如USB与控制站180-184通信，和经由音频连接，诸如模拟线路输入和输出与控制站180-184通信。在一个示范的实施例中，每个无线电设备160插入一个选项板，如以上已经描述的。
在这个替换示范的实施例中，控制站180-184的每个在网关100和无线电设备160之间既提供信令路径，又在网关100和无线电设备160之间提供RF音频路径。多个同时发生的电话呼叫可以与控制站180-184的数目成比例在PBX 100和无线电设备160之间建立。
在操作中，如在下面参考图4-7更详细论述的，在呼叫来自电话120、110等等的情况下，PBX 100发送SIP INVITE消息给网关130，作为响应，并且按照其策略，其预留可用的通信信道，并且经由预留的控制站180-184发送嵌入在XCMP消息内的呼入信令消息(INCALL)。XCMP消息插入用于识别一个或者一组无线电设备160的目的地ID。保持在控制站180-184的频率上的每个无线电设备160读取这个ID，并且检查与其自己的ID相配以确定是否将该消息转发给无线电设备160的内部选项板，用于对嵌入的INCALL信令消息响应进行动作。这个INCALL消息包括由网关130预订用于进行呼叫的通信无线电设备的识别(无线电设备ID)。该信道是使用预留的控制站180-184实现的。一旦收到该呼入消息，为了连接该呼叫的目的，无线电设备160的选项板导致无线电设备去与分配的通信信道通信，并且该呼叫可以继续进行。在呼叫期间，为了专一地与无线电设备160通信的目的，该网关130导致无线电设备160停留在分配的通信信道上。
在呼叫期间，无线电设备160能够在其音频传输内发送合成的音频音，例如，发送DTMF带内数字，以便激活PBX 100的特定特征，包括但是不限于呼叫转移、会议等等。在一个示范的实施例中，无线电设备160的选项板导致将在无线电设备的麦克风上捕捉的PCM编码的音频数据从无线电设备160的主电路重新路由到选项板。为了延续非限制例子，响应于由无线电设备用户在无线电设备160的小键盘上的数字键按压，选项板产生DTMF音采样，并且使得有关DTMF传输的反馈显示给用户。该选项板将音采样与麦克风音频采样合成在一起，并且使得混合的音频流路由回到无线电设备160的主电路，用于传输给在其上进行呼叫的预留的控制站180-184。控制站180-184随后将音频流传送给网关130，在一个示范的实施例中在网关130中检测到该合成音。为了延续先前的非限制例子，在示范的实施例中在网关130上检测到DTMF音，并且转换为对PBX 100适宜的SIP DTMF信令。
暂时地转向图4，显示该网关130的部件。该网关130包括具有到电话平台210和消息系统220的插口连接的服务器200。该网关130还可以包括可选择的分派控制器230，其具有到电话平台210的插口连接和与服务器200的通信连接。按照一个示范的实施例，电话平台210是开放源电话平台，诸如FreeSWITCH。示范的实施例的FreeSWITCH电话平台210包括事件插座模块，其是通过执行FreeSWITCH API功能用于监视和控制FreeSWITCH平台操作的外部应用的插座接口。该事件插座模块与FreeSWITCH核心通信，其随后与SIP模块、音频模块和会议模块通信。SIP模块经由一个或多个SIP干线逻辑地连接到PBX 100，并且担负为用于在网关130和PBX 100之间建立、保持和关闭通信路径所必需的控制SIP协议细节。音频模块经由FreeSWITCH核心将来自SIP模块的数字音频分组转换为模拟音频，其被输出到互连控制站190，其中互连控制站190可以包括控制站150-153、170或者180-184的任何适宜的一个，并且将来自互连控制站190的模拟音频输入转换为适宜的数字音频分组，其然后经由FreeSWITCH核心发送给SIP模块。该会议模块提供多用户会议特征，此外，示范的实施例的FreeSWITCH电话平台提供以语音活动检测(VAD)模块，其用于在互连控制站190上以电话110、120等等的名义驱动自动PTT动作，和当已经异常地丢失与无线电设备160通信的时候，借助于一段时间以后缺少来自无线电设备160的语音活动的检测。
消息系统220包括转换器、消息控制器和USB驱动器，除了在示范的实施例(例如，由除摩托罗拉公司以外的卖方制造的站，其不使用XCMP/XNL用于通信)中使用的以外，其任何一个可以修改用于与控制站190的类型兼容。
为了便于说明，在图4中示出的网关130连接到单个互连控制站190。但是，应该理解，在正常使用时，如在图1中举例说明的，网关130将正常地连接到控制站140和多个互连控制站150-153，和/或如在图2和3中举例说明的，连接到控制站的其他的结构。
如在下面更详细论述的，服务器200包括用于跟踪哪个通信信道是空闲的核心功能和逻辑，具有特定的无线电设备的相关电话分机号码(例如，匹配呼入与具有无线电设备ID的特定的电话分机号码，使得当分机号码由PBX 100呼叫的时候，该呼叫被映射给具有ID的无线电设备)。
该服务器200包括用于使用适宜的协议(例如，在示范的实施例中的FreeSWITCH协议)经由插座连接与电话平台210通信的电话接口，和用于使用专有的RBX消息协议(RBXMP)经由消息系统220与控制站190和无线电设备160通信的消息控制器。
如在下面更详细论述的，分派控制器230可以包括用于与具有特定的无线电设备组的分机号码相关(例如，匹配呼入与具有组ID和频率特定的电话分机号码，使得当分机号码由PBX 100呼叫的时候，该呼叫被映射给在该频率上工作的具有ID的组)的核心功能和逻辑。
从PBX 100进入电话平台210的呼叫被经由电话接口接受进服务器200，于是服务器200进行该呼叫的控制。一旦进行控制，服务器200自动伴随使用资源管理首先去核实映射给为该系统所知的无线电设备160的拨号分机号码，并且其次预留用于在其上进行呼叫的通信信道。如果拨的分机号码无效，或者没有空闲信道，自动伴随除去呼叫本身。在安排是由于缺少信道的情况下，如果配置去这样做，自动伴随例如可以重新引导主叫用户到语音邮件系统。成功地预留用于呼叫的通信信道然后传送给用于管理的服务器200的呼叫处理器。一旦接替该呼叫的管理，呼叫处理器利用消息控制器注册，以接收所有RBXMP消息，其是通过在呼叫中寻址的特定的无线电设备160由消息系统220经预留的通信信道从RBXAP消息中导出的。该呼叫处理器然后对于呼叫的无线电设备160等待预定的时间周期以在通信信道上用信号通知其存在，并且对于无线电设备160等待另一个时段以应答该呼叫。如果在分配的时间内都没有事件发生，该呼叫处理器通过经由电话接口命令电话平台210除去该呼叫以挂断电话。
由无线电设备160进行呼出的请求经由信息处理器接受进服务器200，并且传送到自动值机员。同样在呼入的情况下，自动值机员使用资源管理首先核实拨号号码是有效的，并且容许无线电设备160的用户，以及其次预留用于在其上进行呼叫的通信信道。如果该拨号号码是无效的，或者没有空闲信道，该自动值机员经由适宜地确定的控制站190用信号通知无线电设备160其请求被拒绝。如果呼叫继续进行，自动值机员经由适宜地确定的控制站190用信号通知无线电设备160根据需要切换到分配的通信信道，并且自动值机员然后将该呼叫传送到呼叫处理器上，用于建立和管理。同样在呼入的情况下，一旦接替该呼叫的管理，呼叫处理器利用消息控制器注册，以接收所有RBXMP消息，其是通过进行该呼叫的特定的无线电设备160由消息系统220经预留的通信信道从RBXAP消息中导出的。该呼叫处理器然后经由电话接口命令电话平台210以经由PBX 100启动呼出。该呼叫处理器经由消息控制器通知无线电设备160何时被叫方正在振铃，并且何时被叫方应答。
当应答呼叫的时候，或者由无线电设备160呼入，或者由被叫方呼出，该呼叫处理器经由电话接口命令电话平台210以连接音频通道，并且开始在电话平台210的音频模块和SIP模块之间来回地传送音频传输。该呼叫处理器也命令电话平台210去激活在这个呼叫连接的音频通道上的其VAD模块，从该模块中呼叫处理器接收有关与其对话的“好坏”的信息，该呼叫处理器以呼叫的外部SIP端的名义自动地适用无线电纪律。特别地，分别地基于何时SIP端方说话和停止说话，该呼叫处理器使用VAD数据去在发送控制站190上激活和去活按键通话功能。
该呼叫处理器还与声脉冲信号或者在无线电160和服务器200之间其他的周期信令动作的被动系统一起利用有关来自电话平台210的VAD模块的两个呼叫方的信息去检测何时与无线电160的连接具有异常地结束。因为经空中RF通信基本不可靠，其是共同地缺少语音活动和声脉冲信号或者类似的信令动作，其构成丢失连接的指标。当对于预定的一段时间一方对该呼叫完全地无声的时候，声脉冲信号或者类似的信令动作代替对话。听不见的声脉冲信号或者类似的动作事实上是由无线电160和服务器200两者有条件地和周期地发送给空中接口的另一方的信令消息(在后者的情形中由呼叫处理器产生)。该条件是无线电160或者服务器200分别地对于配置的一段时间不发送任何音频，或者交替地，无线电160和服务器200共同地对于配置的一段时间不发送任何音频。该周期性是如果该方或者许多方对于等于最初的另一个时段保持缄默，声脉冲信号或者类似的动作被重新发送。在从缺少来自无线电160的音频传输和声脉冲信号或者类似的动作确定丢失连接时，该呼叫处理器除去该呼叫。
当该呼叫被正常或异常地终止的时候，该呼叫处理器经由电话接口命令电话平台210去通过挂断电话结束该呼叫。该呼叫处理器与资源管理配合去恢复系统，并且尤其是用于该呼叫的通信信道恢复为可以再次使用的状态。
该服务器200结合应用数据处理器以提供用于对服务器200的呼叫处理和资源管理逻辑的辅助应用模块访问，以及对到电话平台210和消息系统220的通信接口的访问。
由网关130产生的消息包括呼入(INCALL)、呼出应答(OUTCALL_REPLY)、电话振铃(PHONE_RINGING)和电话应答(PHONE_ANSWER)。
按照示范的实施例，但是决不限制示范的实施例的变化，该服务器消息的消息结构如在以下的表中阐述的，并且可以包括用于阐明在使用供扩展与电话对话的双向无线电时的RF通信可靠性问题的常规信令协议：
表格A：呼入
Figure BPA00001515026500141
表B：呼出应答
Figure BPA00001515026500151
呼出应答还包括结果字段，如下：
表C：结果
  结果   值   可能的原因
  成功   0×00   可用的信道
  没有资源   0×01   没有可用的信道
  差的号码   0×02   号码无效或者不存在
表D：电话振铃
Figure BPA00001515026500152
表E：电话应答
Figure BPA00001515026500153
Figure BPA00001515026500161
由无线电设备160产生的消息包括呼出(OUTCALL)、呼叫转移(TRANSFER)、哈罗(HELLO)、再见(GOODBYE)、无线电应答(RADIO_ANSWER)和DTMF音(DTMF)。
按照示范的实施例，但是决不限制示范的实施例的变化，无线电消息的消息结构如在表F-K中阐述的：
表F：呼出
Figure BPA00001515026500162
表G：转移呼叫
Figure BPA00001515026500163
Figure BPA00001515026500171
表H：哈罗
Figure BPA00001515026500172
表I：再见
表J：无线电应答
Figure BPA00001515026500174
表K：DIMF音
Figure BPA00001515026500181
由网关130和无线电设备160两者产生的消息可以包括挂断电话(HUP)和声脉冲信号(PING)，如下：
表L：挂断电话
Figure BPA00001515026500182
表M：声脉冲信号
Figure BPA00001515026500183
Figure BPA00001515026500191
除了信令消息之外，网关130和无线电设备160还可以产生通知消息，诸如语音邮件通知、错过呼叫通知和请勿打扰，其中示范的格式在表N-P中阐述如下：
表N：语音邮件通知
Figure BPA00001515026500192
表O：错过的呼叫通知
Figure BPA00001515026500201
表P：请勿打扰
Figure BPA00001515026500202
现在将参考图5的消息流程图和图7的状态图描述在网关130和双向无线电设备160之间的示范的消息交换，用于建立对无线电设备呼入的细节。最初地，该无线电设备160处于空闲状态500。如以上讨论的，PBX 100发送SIP INVITE消息给网关130，作为响应，其检查以了解哪个通信信道正在使用中，并且命令适宜地确定的控制站去在信令频率上发送具有嵌入的呼入信令消息(INCALL)的XCMP消息。INCALL消息特别地包括如以上参考表格A讨论的信道ID和主叫用户ID和主叫用户号码中的至少一个。一旦收到INCALL消息，在无线电设备160内的选项板导致无线电设备根据需要切换到指定的通信信道，产生振铃信号(510)，显示主叫用户ID和/或主叫用户号码，并且发送HELLO消息回到网关130，表示无线电设备160已经接收到该呼入，并且已经切换到指定的信道。
一旦无线电用户应答该呼叫，无线电设备160选项板产生RADIO_ANSWER消息。响应于用于传输和接收方向的一对RTP音频流在远程电话主叫用户和无线电设备160之间建立(呼叫处于进行中状态520)，该网关130然后将SIP消息发送给PBX 100(200OK)。
无线电设备160选项板对无线电设备用户提供选项以在呼叫期间的任何时候将主叫用户转移给另一个号码。一旦调用转移功能，通过选项板软件要求无线电设备用户输入将呼叫转移给的号码。无线电设备160然后根据需要转换到适宜地确定的控制站的接收频率，并且将转移的号码封装进在该频率上传送的TRANSFER消息中。该控制站将TRANSFER消息中继给网关130，其将转移请求与正在进行中的该呼叫相关，并且将适宜的SIP消息(例如，REFER消息)发送给PBX 100，其作为响应采用必要的动作去转移该呼叫。该无线电设备160返回到其空闲状态(500)，仿佛其已经挂断该呼叫。
为了结束呼叫，无线电设备用户按下无线电设备160上适宜的结束呼叫按扭，作为响应，其产生HANG_UP消息给网关130。无线电设备160返回到空闲状态(500)，并且该网关130将适宜的SIP消息(例如，BYE)发送给PBX 100，用于结束该呼叫。
现在将参考图6的消息流程图和图7的状态图描述在网关130和双向无线电设备160之间的示范的消息交换，用于建立从无线电设备呼出的细节。最初地，该无线电设备160处于空闲状态500。无线电设备用户经由GUI菜单导航以选择适宜的呼出选项，拨打想要方的电话号码，并且按下在无线电设备160上的发送按钮。这导致无线电设备160经信令信道将具有嵌入的呼出消息(OUTCALL)的XCMP消息发送给适宜地确定的控制站。该无线电设备160进入请求信道状态(530)。该OUTCALL消息包含被叫方的电话号码。控制站140将这个消息转发给网关130，作为响应并且按照其策略，其搜索和预订可用的通信信道，并且经由适宜地确定的信令控制站将具有嵌入的信令消息(OUTCALL_REPLY)的XCMP消息发送给无线电设备160。特别地，这个应答消息包含在其上进行呼叫的通信信道的许可指示，并且当信道已经许可的时候，还包含该信道的识别(信道ID)。一旦该信道已经许可，无线电设备160根据需要从信令控制站的频率改变为通信信道的接收站的频率，该通信信道是通过在OUTCALL_REPLY消息中的信道ID识别的。该无线电设备160在该频率上将具有嵌入的信令消息(HELLO)的XCMP消息发送给分配的通信信道的接收站，然后根据需要改变为分配的信道的发送站的频率以等候另一个信令。该接收站将HELLO消息转发到网关130上，作为响应，其将来自原始OUTCALL消息的被叫方的电话号码密封进到PBX 100的SIP INVITE消息中。当正在建立呼叫(例如，HELLO，PHONE_RINGING(在此期间无线电设备160从拨电话状态(540)进行到电话振铃状态(550))，和PHONE_ANSWER(在此期间无线电设备160从电话振铃状态(550)进行到正在进行呼叫状态(520))时，在通信信道上出现额外的消息，在此之后，经分配的通信信道交换音频。
远程主叫用户可以通过挂起结束呼叫，响应于此，PBX 100将BYE消息发送给网关130，作为响应，其将HANG_UP消息发送给无线电设备160。该无线电设备160然后发送确认HANG_UP消息，并且返回到空闲状态(500)。
在又一个实施例中，并且现在参考图8，电话120可以呼叫进网关130以参加与全部在同频上通信的多个无线电设备160-162(无线电设备161和162类似于如上所述的无线电设备160)的一对多组交谈。为了启动这个交谈模式，电话120拨打在网关130上预置的分机号码，其表示期望的无线电设备160-162组。现在也参考图4，从PBX 100进入电话平台210对这个分机号码的呼叫被引导到分派控制器230，于是该分派控制器230控制该呼叫。一旦进行控制，该分派控制器230核实拨的分机号码映射给无线电设备160-162组(为该系统所知)，并且请求服务器200去预留用于在其上进行该呼叫的通信信道。如果拨打的分机号码无效，或者没有空闲信道，该分派控制器230自己除掉呼叫。如果通信信道被成功地预留，该分派控制器230请求服务器200去重新配置控制站170以能够在校正频率(无线电设备160-162组使用去相互通信)上通信。一旦完成重新配置，该分派控制器230命令电话平台210去连接音频通道，并且开始在电话平台210的音频模块和SIP模块之间来回地传送音频传输。该分派控制器230类似地命令电话平台210去激活在这个连接的音频通道上的其VAD模块，从其中分派控制器230接收有关与其对话的“好坏”的信息，其可以以电话120的名义使用服务器200自动地适用无线电纪律。特别地，分别地基于何时电话120方说话和停止说话，VAD数据可用于激活和去活在发送控制站170上的按键通话功能。做为选择，电话120方可以直接地经由在电话120的键盘上按压限定的按钮，选择激活和去活在发送控制站170上的按键通话功能。
另一个电话121可以拨打相同预置的分机号码，同时电话120已经经由网关130与由分机号码确定的一组无线电设备160-162连接。在这种情况下，该分派控制器230以之前同样的方式获得呼入控制，并且确定另一个电话120已经主动地连接到一组无线电设备160-162，命令电话平台210去使用其商议模块去协商电话121进在电话120和一组无线电设备160-162之间现有的连接。因此，多个电话120-121等等可以同时地参加与多个无线电设备160-162等等的多对多组对话。
在连接电话120、121等等与一组无线电设备160-162的过程期间，该分派控制器230提供听得见的通知给按键连接事件的各方。当控制站170正在重新配置时，分派控制器230使消息播放给正在尝试连接到无线电信道的电话120方。一旦完成控制站170的重新配置，并且因此，连接建立，分派控制器230使消息播放给该组无线电设备160-162(电话用户已经加入该组)，并且同时地播放给已经连接的任何其他的电话(另一个电话用户已经加入该组)，以及同时地播放给现在已经成功地加入该组的电话120。
为了清楚，在图8中示出的网关130连接到单个互连控制站170。但是，应该理解，在正常使用时，网关130可以连接到图1的控制站140和多个互连控制站150-153，和/或如在图2和3中描述的，可以连接到控制站的其他的结构。
为了清楚，在图8中示出的电话120-121经由单个PSTN和本地PBX云连接到网关130。但是，应该理解，在其他的实施例中，各种各样的本地IP电话110和远程电话120将经由PBX 100正常地连接到网关130，如在图1中举例说明的。
按照另一个方面，所期待的是固件和系统或者在无线电设备160的选项板上的用户“经空中”更新。编程可以经空中从网接口启动，其中一个或多个目标无线电设备160被选择以新的固件版本或者以其他的数据更新。当从网接口发出重新编程命令的时候，该网关130继续经由适宜地确定的控制站将RBXAP消息广播给目标无线电设备160。
经空中编程由三个阶段组成。使用固件更新作为例子(当系统或者用户数据被更新的时候，该过程实质上是相同的)，网关130首先将STATUS消息发送给无线电设备160。在无线电设备160中的选项板对STATUS_ACK消息做出响应。这个响应识别选项板的当前固件版本，并且包含在外围存储设备，诸如但是不局限于EEPROM上其当前存储布局的描述。该存储器布局描述识别正在使用哪个存储器部分，和没有使用哪个，并且对于正在使用的那些的每个，其进一步识别为了什么目的，并且该部分的长度是多少。
如果在STATUS_ACK消息中表示的固件版本不与最新的选项板固件同时发生，那么，网关130继续将新的固件发送给无线电设备160。该固件首先由网关130压缩以在更新操作期间将空中运输量减到最小。如以下更加详细阐述的，压缩的固件图像被以密封在SET消息中的小块发送。SET消息包含压缩的软件块、目的地存储器地址和块的长度。
如以下更加详细阐述的，当无线电设备160的选项板接收SET消息的时候，其在其外围存储设备中在表示的存储器地址上存储压缩的固件块，并且以SET_ACK消息对网关130做出响应。SET_ACK消息包含刚刚接收的该块的ID，和表示该块被成功地存储在外围存储设备中的结果。
如以下更加详细阐述的，当SET_ACK消息在网关130上对于发送的最后的固件块接收的时候，该网关130将REFLASH消息发送给无线电设备160。REFLASH消息包含存储器地址，这里新的固件将安装在该选项板中。其也包含压缩和未压缩的固件图像两者的总长度和校验和。最后，其包含新的固件的版本号。
当无线电设备160的选项板接收REFLASH消息的时候，其首先确认在外围存储设备上压缩的固件图像的校验和与包括在REFLASH消息中的是相同的。在匹配的情况下，其继续解压缩固件图像，并且起始于在REFLASH消息中表示的存储器地址，在可用于选项板的存储器中保存它。一旦这个过程完成，该选项板确认解压缩的固件图像的校验和匹配包含在REFLASH消息中的那些。如果其这么做，该选项板将具有成功结果的REFLASH_ACK消息返回给网关130。在校验与包含在REFLASH消息中的不匹配的情形下，该选项板放弃更新操作，并且将具有错误结果的REFLASH_ACK消息返回给网关130。一旦该固件更新操作结束，该选项板的处理器重新设置，并且开始运行新的固件。当仅仅数据，并且不是固件正在经空中更新的时候，该无线电设备160的选项板不重新设置。
在以下的表中阐述对于用于经空中实施选项板编程的消息示范的格式：
表Q：STATUS
Figure BPA00001515026500261
表R：STATUS_ACK
Figure BPA00001515026500271
表S：扇区
  偏移   字段   大小   描述
  8   扇区编号   2   1，2，3
  10   扇区类型   2   1＝联系表，2＝系统图，3＝闪存
  12：   扇区记录   1   在该扇区中允许的记录数
  13   使用的记录   1   在该扇区中使用的记录
  14   最大的记录   1   以字节最大的记录长度
  15   预留的记录   1   该扇区最初的几个记录可以预留
  16   备份
表T：SET
Figure BPA00001515026500272
Figure BPA00001515026500281
虽然应当注意，没有用于SET消息的有效载荷特定的格式，以下的表提供了SET有效载荷的例子。该有效载荷内容及其结构取决于数据的种类和更新的目的。作为一个有效载荷的例子，下表举例说明在示范的用于发送有关系统的信道资源的更新信息的实施例中使用的格式。这个例子决不限制可以更新的系统信道的数量或者数据的种类。
Figure BPA00001515026500282
为了继续这个例子，在示范的实施例中，信道参数更新信息被以以下的方式格式化：
  0   模式   1   0＝转发器，1＝直接
  1   时隙   1   0＝不适用的，1或者2＝有效
  2   CS IP地址   4   控制站IP地址
  6   Rx_frequency   4   Hz/5
  10   Tx_frequency   4   Hz/5
  14   Tx_power   1   0＝低，1＝高
表U：SET_ACK
Figure BPA00001515026500291
表V：REFLASH
表W：REFLASH_ACK
Figure BPA00001515026500302
按照示范的实施例的另一个方面，可以提供双向无线电热台供允许无线电设备用户去将特定的信息，诸如，但是不局限于联络表和无线电设置亲自地下载进任何无线电设备160。无线电设备用户以用户名和口令字对无线电设备160验证，其将用户名和口令字密封进发送给网关130的LOGIN消息(参见下表X)。网关130核实验证，并且将表示登录尝试的成功或者失败的LOGIN_REPLY(参见下表Y)返回给无线电160，如果验证有效，网关130然后使用“经空中编程”过程继续亲自地将验证的无线电用户的特定的信息发送给无线电160。当成功的验证时，网关130也将无线电160的唯一的ID与分机号码相关，路由验证用户的选项和许可。
表X：LOGIN
Figure BPA00001515026500311
表Y：LOGIN_REPLY
Figure BPA00001515026500312
所描述的实施例的某些修改和改进是可允许的。例如，虽然示范的实施例经由PBX在无线电设备160和远程电话主叫用户/被呼叫用户之间建立通信，所期待的是，除了或者作为IP PBX(例如，一个或多个数字PBX、基于对等网络的呼叫系统、PSTN等等)的替代，可以使用其他的电话系统。此外，所期待的是，除了或者作为摩托罗拉公司MotoTRBOTM系统的替代，可以使用其他的双向无线电通信系统。同样地，虽然在示范的实施例中使用了SIP，可以使用其他的基于对话的通信协议(例如，H.323或者至今未建立的协议)。
以上论述的实施例被认为是说明性的，而不是限制性的。

Claims (21)

1.一种用于在无线电设备和电话系统之间建立双向呼叫的系统，所述系统包括：
至少一个控制站，所述控制站用于与所述无线电设备交换消息；
至少一个互连控制站，所述互连控制站用于经通信信道从所述无线电设备来回传递音频信号，所述通信信道包括各自的发送和接收频率；和
网关，所述网关用于与所述电话系统交换消息，所述控制站和所述至少一个互连站，或者一对互连控制站使得所述无线电设备切换到所述通信信道，借此音频经所述发送频率被从电话系统发送到所述无线电设备，而且进一步音频和控制信号被从无线电设备发送到电话系统，用于激活电话系统的特定特征。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述特定特征选自包括以下的组：按照GPS位置的呼叫转移、会议、热交换、丢失呼叫通知、语音邮件通知、呼叫路由，并且激活报警器/光或者设备。
3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述发送和接收频率是相同频率和不同频率中的一个。
4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述至少一个互连控制站能够与所述无线电设备交换消息。
5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述至少一个互连控制站能够与至少一个其他的互连控制站交换消息。
6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述至少一个互连控制站和所述至少一个其他的互连控制站形成一对互连控制站。
7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述一对互连控制站能够经所述通信信道从所示无线电设备来回传递所述音频信号。
8.根据权利要求7所述的系统，其中，所述通信信道包括所述各自的发送和接收频率，所述各自的发送和接收频率是不同的频率。
9.根据权利要求6所述的系统，其中，所述一对互连控制站能够一起同时地与所述无线电设备交换消息。
10.根据权利要求1所述的系统，其中，所述网关能够在DMR(数字移动无线电)协议和基于分组的网络协议之间转换呼叫控制信号。
11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述基于分组的网络协议包括会话启动协议(SIP)、实时传输协议(RTP)和经因特网语音协议中的至少一个。
12.根据权利要求1所述的系统，其中，所述电话系统能够用于以所述双向呼叫中的无线电专业的自动处理。
13.根据权利要求1所述的系统，其中，所述无线电设备包括能够控制所述无线电和进一步能够提供增强的呼叫控制的选项板。
14.根据权利要求1所述的系统，其中，所述通信信道包括用于阐明在使用双向无线电，用于借助于电话扩展交谈时的RF通信可靠性问题的常规信令协议。
15.根据权利要求13所述的系统，其中，所述选项板进一步能够去将合成音引入来自所述无线电设备的音频传输。
16.根据权利要求13所述的系统，其中，所述选项板是在所述网关的控制之下经由所述控制站经空中可重编程的。
17.根据权利要求1所述的系统，其中，所述至少一个互连控制站进一步能够切换到一组无线电设备的发送和接收频率。
18.根据权利要求17所述的系统，其中，所述网关进一步能够在所述无线电设备组和电话系统之间建立多对多呼叫。
19.根据权利要求17所述的系统，其中，所述网关进一步能够提供有关键控呼叫建立事件的音频通知给所有呼叫方。
20.根据权利要求1所述的系统，其中，所述至少一个控制站和所述至少一个互连控制站是相同控制站或者不同的控制站中的一个。
21.根据权利要求1所述的系统，其中，所述控制信号包括DTMF(双音多频)。
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