CN103347252B - 多媒体集群通信系统、通信终端和交换中心 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种多媒体集群通信系统及通信终端和交换中心，第一通信终端首先向交换中心发送话权请求，在获得交换中心的授权时，才向交换中心发送音频或视频；交换中心在接收到第一通信终端发送的音频和/或视频后，将该音频和/或视频转发给其它通信终端，其中，话权请求、音频和视频分别通过不同的信道进行传输，进而实现了多媒体集群通信，而通信终端与交换中心之间传输数据时，是通过UDP数据包进行传输，即，本申请提供的多媒体集群通信系统，基于IP网络传输数据，而不需要开发专用于多媒体集群通信系统的软交换设备或其他硬件设备，因此，降低了多媒体集群通信系统实现复杂度的同时，降低了多媒体集群通信系统的实现成本。

Description

多媒体集群通信系统、通信终端和交换中心

技术领域

本发明涉及集群通信技术领域，更具体地说，涉及一种多媒体集群通信系统、通信终端和交换中心。

背景技术

集群通信系统是一种用于集团调度指挥的移动通信系统，和普通的移动通信系统不同，集群通信最大的特点是，话音通信采用PTT（Push To Talk，按讲）按键，以一按即通的方式接续，被叫无需摘机即可接听，且接续速度较快，并能支持群组呼叫等功能。多媒体集群通信即在此基础上发展了视频、语音、数据等增强的多媒体通信功能。

目前的多媒体集群通信系统大多数是基于SIP（Session Initiation Protocol，信令控制协议）标准或H.323标准提出的，而这两个标准都是设计用于下一代网络（NGN，Next Generation Network）的电话交换业务的，其中，话音的交换需要用到软交换设备，而用于电话交换业务的软交换设备并不能直接应用于多媒体集群通信系统中，因此，基于SIP标准或H.323标准的多媒体集群通信系统需要开发专用于多媒体集群通信的软交换设备，使得基于SIP标准或H.323标准的多媒体集群通信系统实现复杂，成本高，因而，如何降低多媒体集群通信系统的实现复杂度，降低实现成本成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种多媒体集群通信系统及其通信终端和交换中心，以降低多媒体集群通信系统的实现复杂度，降低实现成本。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种通信终端，应用于多媒体集群通信，包括：

话权申请模块，用于通过第一信道向第一交换中心发送封装有语音话权申请信息的第一UDP数据包，并接收所述第一交换中心通过所述第一信道发送的，封装有与所述语音话权申请信息相对应的第一话权授权信息的第五UDP数据包，和/或，通过所述第一信道向所述第一交换中心发送封装有视频话权申请信息的第二UDP数据包，并接收所述第一交换中心通过所述第一信道发送的，封装有与所述视频话权申请信息相对应的第二话权授权信息的第六UDP数据包；

采集模块，用于在所述话权申请模块接收到所述第一话权授权信息后，采集音频信息，和/或，在所述话权申请模块接收到所述第二话权授权信息后，采集视频信息；

第一发送模块，与所述采集模块相连接，用于通过第二信道向所述第一交换中心发送封装有所采集的音频信息的第三UDP数据包，和/或，通过第三信道向所述第一交换中心发送封装有所采集的视频信息的第四UDP数据包。

上述通信终端，优选的，还包括：

第一接收模块，用于通过第二信道接收所述第一交换中心转发的，由用于多媒体集群通信的其它通信终端发送的封装有语音信息的第三UDP数据包，和/或，通过第三信道接收所述第一交换中心转发的，由用于多媒体集群通信的其它通信终端发送的封装有视频信息的第四UDP数据包。

上述通信终端，优选的，还包括：

第一监测模块，用于监测预设周期内是否接收到所述第一交换中心发送的心跳报文，在接收到心跳报文后向所述第一交换中心发送心跳响应消息，并在监测到未接收到心跳报文的周期数达到第一预设值时，判断所述第一交换中心故障。

上述通信终端，优选的，还包括：

第一指示模块，用于在判断出所述第一交换中心故障时，指示通信终端建立与第二交换中心的连接。

上述通信终端，优选的，还包括：

调节模块，用于依据接收到的所述第一交换中心发送的编码速率调节指令调节编码速率，所述编码速率调节指令由所述第一交换中心依据接收到的UDP数据包的时延和时延抖动确定。

上述通信终端，优选的，还包括：

认证请求模块，用于在预设周期内向第一交换中心发送认证请求信息。

上述通信终端，优选的，UDP数据包中的数据部分不包括指示所述通信终端的用于接收目的的IP地址和端口号。

一种交换中心，应用于多媒体集群通信，包括：

话权授权模块，用于在接收到第一通信终端通过第一信道发送的封装有语音话权申请信息的第一UDP数据包后，监测所述第一通信终端所在组的第二信道是否处于空闲状态，并在所述第二信道空闲时，通过所述第一信道向所述第一通信终端发送封装有第一话权授权消息的第五UDP数据包，和/或，在接收到第一通信终端通过第一信道发送的封装有视频话权申请信息的第二UDP数据包后，监测所述第一通信终端所在组的第三信道是否处于空闲状态，并在所述第三信道空闲时，通过所述第一信道向所述第一通信终端发送封装有第二话权授权信息的第六UDP数据包；

第二接收模块，用于接收所述第一通信终端通过所述第二信道发送的封装有语音信息的第三UDP数据包，和/或，接收所述第一通信终端通过所述第三信道发送的封装有视频信息的第四UDP数据包；

第二发送模块，与所述第二接收模块相连接，用于通过所述第二信道向所述第一通信终端所在组的第二通信终端发送所述第三UDP数据包，和/或，通过第三信道向所述第二通信终端发送所述第四UDP数据包。

上述交换中心，优选的，还包括：

第二监测模块，用于向通信终端发送心跳报文，监测是否接收到与所述心跳报文相应的心跳响应消息，并在连续未接收到心跳响应消息的次数达到第二预设值时，判断所述通信终端离线。

上述交换中心，优选的，还包括：

记录模块，用于记录所述第二接收模块接收到的UDP数据包的时延和时延抖动；

调节指令生成模块，用于依据所述时延和时延抖动生成编码速率调节指令；

第三发送模块，用于通过第一信道向所述第一通信终端发送封装有所述编码速率调节指令的第七UDP数据包。

上述交换中心，优选的，还包括：

认证模块，用于对通信终端在预设周期内发送的认证消息进行认证，并在预设周期内未接收到所述通信终端发送的认证消息时，断开与所述通信终端的连接。

一种多媒体集群通信系统，包括：至少一个第一通信终端，至少一个第二通信终端和至少一个交换中心；

所述第一通信终端用于通过第一信道向所述至少一个交换中心中的第一交换中心发送封装有语音话权申请信息的第一UDP数据包，并接收所述第一交换中心发送的封装有与所述语音话权申请信息相对应的第一话权授权信息的第五UDP数据包，和/或，通过所述第一信道向所述第一交换中心发送封装有视频话权申请信息的第二UDP数据包，并接收所述第一交换中心发送的封装有与所述视频话权申请信息相对应的第二话权授权信息的第六UDP数据包；在接收到所述第一话权授权信息后，采集音频信息，和/或，在接收到所述第二话权授权信息后，采集视频信息；通过第二信道向所述第一交换中心发送封装有所采集的音频信息的第三UDP数据包，和/或，通过第三信道向所述第一交换中心发送封装有所采集的视频信息的第四UDP数据包；

所述第一交换中心用于在接收到第一通信终端发送的语音话权申请信息后，监测所述第一通信终端所在组的第二信道是否处于空闲状态，并在所述第二信道空闲时，通过所述第一信道向所述第一通信终端发送封装有第一话权授权消息的第五UDP数据包，和/或，在接收到第一通信终端发送的视频话权申请信息后，监测所述第一通信终端所在组的第三信道是否处于空闲状态，并在所述第三信道空闲时，通过所述第一信道向所述第一通信终端发送封装有第二话权授权信息的第六UDP数据包；接收所述第一通信终端通过所述第二信道发送的第三UDP数据包，和/或，接收所述第一通信终端通过所述第三信道发送的第四UDP数据包；通过所述第二信道向所述第一通信终端所在组的第二通信终端发送所述第三UDP数据包，和/或，通过第三信道向所述第一通信终端所在组的第二通信终端发送所述第四UDP数据包。

上述系统，优选的，所述第一交换中心还用于记录接收到的UDP数据包的时延和时延抖动，依据所述时延或时延抖动生成编码速率调节指令，通过第一信道向所述第一通信终端和第二通信终端发送封装有编码速率调节指令的第七UDP数据包；

相应的所述第一通信终端和所述第二通信终端还用于依据接收到的所述第一交换中心发送的编码速率调节指令调节编码速率。

上述系统，优选的，所述第一交换中心还用于向所述第一通信终端和所述第二通信终端发送心跳报文，监测是否接收到与所发送的心跳报文相应的心跳响应消息，并在连续未接收到心跳响应消息的次数达到第二预设值时，判断相应的通信终端离线，断开与所述相应的通信终端之间的连接；

相应的，所述第一通信终端和所述第二通信终端还用于监测预设周期内是否接收到所述第一交换中心发送的心跳报文，在接收到心跳报文后向所述第一交换中心发送心跳响应消息，并在监测到未接收到心跳报文的周期数达到第一预设值时，判断所述第一交换中心故障，并建立与所述至少一个交换中心中的第二交换中心之间的连接。

通过以上方案可知，本申请提供了一种多媒体集群通信系统及其通信终端和交换中心，通信终端之间进行通信时，第一通信终端首先向交换中心发送话权请求，在获得交换中心的授权时，才向交换中心发送音频或视频；交换中心在接收到第一通信终端发送的音频和/或视频后，将该音频和/或视频转发给所述第一通信终端所在组的其它通信终端，其中，话权请求、音频和视频分别通过不同的信道进行传输，进而实现了多媒体集群通信，而通信终端与交换中心之间进行数据传输时，是通过UDP（User Datagram Protocol，用户数据报协议）数据包进行传输，也就是说，本申请实施例提供的多媒体集群通信系统，是基于IP（Internet Protocol，互联网协议）传输数据，可以通过IP网络进行数据传输，而不需要开发专用于多媒体集群通信系统的软交换设备或其他硬件设备，因此，本申请实施例提供的多媒体集群通信系统降低了多媒体集群通信系统实现复杂度的同时，降低了多媒体集群通信系统的实现成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种通信终端的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的另一种通信终端的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的又一种通信终端的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的又一种通信终端的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的又一种通信终端的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的一种交换中心的结构示意图；

图7为本申请实施例提供的另一种交换中心的结构示意图；

图8为本申请实施例提供的又一种交换中心的结构示意图；

图9为本申请实施例提供的又一种交换中心的结构示意图；

图10为本申请实施例提供的一种多媒体集群通信系统的结构示意图。

说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等（如果存在）是用于区别类似的部分，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示的以外的顺序实施。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，图1为本申请实施例提供的一种通信终端的结构示意图，该通信终端用于多媒体集群通信，包括：

话权申请模块101，采集模块102和第一发送模块103；

话权申请模块101用于通过第一信道向第一交换中心发送封装有语音话权申请信息的第一UDP数据包，并接收所述第一交换中心通过所述第一信道发送的，封装有与所述语音话权申请信息相对应的第一话权授权信息的第五UDP数据包，和/或，通过所述第一信道向所述第一交换中心发送封装有视频话权申请信息的第二UDP数据包，并接收所述第一交换中心通过所述第一信道发送的，封装有与所述视频话权申请信息相对应的第二话权授权信息的第六UDP数据包；

也就是说，通信终端需要发送语音和/或视频信息时，需要先向交换中心申请话权，具体在申请话权时，语音话权的申请和视频话权的申请是独立进行的，也就是说，在进行话权申请时，一个UDP数据包中，要么封装的是语音话权申请信息，要么封装的是视频话权申请信息，而不包括一个UDP数据包中既包括语音话权申请信息又包括视频话权申请信息的情况。

具体的，话权申请模块可以在用户按下通信终端上的第一PTT键以后执行“通过第一信道向第一交换中心发送封装有语音话权申请信息的第一UDP数据包”的步骤，和/或，在用户按下通信终端上的第二PTT键以后执行“通过所述第一信道向所述第一交换中心发送封装有视频话权申请信息的第二UDP数据包”的步骤。

采集模块102与所述话权申请模块101相连接，用于在所述话权申请模块101接收到所述第一话权授权信息后，采集音频信息，和/或，在所述话权申请模块101接收到所述第二话权授权信息后，采集视频信息；

也就是说，采集模块102只有在通信终端被授予话权后（即接收到话权授权信息后）才采集数据（包括音频信息和/或视频信息），采集模块102可以通过录音装置采集音频信息，通过摄像装置采集视频信息。

第一发送模块103与所述采集模块102相连接，用于通过第二信道向所述第一交换中心发送封装有所采集的音频信息的第三UDP数据包，和/或，通过第三信道向所述第一交换中心发送封装有所采集的视频信息的第四UDP数据包。

第一发送模块103在发送所采集的音频时，先将要发送的音频信息封装为UDP数据包，然后通过该UDP数据包将音频信息发送出去；同理，第一发送模块103在发送所采集的视频时，也是先将要发送的视频信息封装为UDP包，然后通过UDP数据包将该视频信息发送出去。而且，音频信息和视频信息通过不同的信道进行发送。

具体的，当通信终端需要发送音频信息时，话权申请模块101通过第一信道向第一交换中心发送封装有语音话权申请信息的第一UDP数据包，并接收所述第一交换中心通过所述第一信道发送的，封装有与所述语音话权申请信息相对应的第一话权授权信息的第五UDP数据包；采集模块102在所述换取申请模块101接收到所述第一话权授权信息后，采集音频信息；第一发送模块103通过第二信道向所述第一交换中心发送封装有所采集的音频信息的第三UDP数据包。

当通信终端需要发送视频信息时，话权申请模块101通过第一信道向第一交换中心发送封装有视频话权申请信息的第二UDP数据包，并接收所述第一交换中心发送的，封装有与所述视频话权申请信息相对应的第二话权授权信息的第六UDP数据包；采集模块102在所述话权申请模块101接收到所述第二话权授权信息后，采集视频信息；第一发送模块103通过第三信道向所述第一交换中心发送封装有所采集的视频信息的第四UDP数据包。

当通信终端既需要发送音频信息，又需要发送视频信息时，话权申请模块101通过第一信道向第一交换中心发送封装有语音话权申请信息的第一UDP数据包和封装有语音话权申请信息的第二UDP数据包，并接收所述第一交换中心通过所述第一信道发送的，封装有与所述语音话权申请信息相对应的第一话权授权信息的第五UDP数据包和所述第一交换中心通过所述第一信道发送的，封装有与所述视频话权申请信息相对应的第二话权授权信息的第六UDP数据包；采集模块102在所述话权申请模块101接收到所述第一话权授权信息后，采集音频信息，并在所述话权申请模块101接收到所述第二话权授权信息后，采集视频信息；第一发送模块103通过第二信道向所述第一交换中心发送封装有所采集的音频信息的第三UDP数据包，并通过第三信道向所述第一交换中心发送封装有所采集的视频信息的第四UDP数据包。

本申请实施例提供的一种应用于多媒体集群通信的通信终端，首先向交换中心发送话权请求，在获得交换中心的授权时，才向交换中心发送音频或视频；交换中心在接收到通信终端发送的音频和/或视频后，将该音频和/或视频转发给除该通信终端以外的其它通信终端，其中，话权请求、音频和视频分别通过不同的信道进行传输，进而实现了多媒体集群通信，而通信终端与交换中心之间进行数据传输时，是通过UDP（User DatagramProtocol，用户数据报协议）数据包进行传输，也就是说，本申请实施例提供的通信终端，使得多媒体集群通信，是基于IP（Internet Protocol，互联网协议）传输数据，可以通过IP网络进行数据传输，而不需要开发专用于多媒体集群通信系统的软交换设备或其它硬件设备，因此，本申请实施例提供的通信终端，在降低了多媒体集群通信系统实现复杂度的同时，降低了多媒体集群通信系统的实现成本。

在上述实施例的基础上，本申请实施例提供的另一种通信终端的结构示意图如图2所示，还包括：

第一接收模块201，用于通过所述第二信道接收所述第一交换中心转发的，由用于多媒体集群通信的其它通信终端发送的封装有语音信息的第三UDP数据包，和/或，通过所述第三信道接收所述第一交换中心转发的，由用于多媒体集群通信的其它通信终端发送的封装有视频信息的第四UDP数据包。

也就是说，本申请实施例提供的一种通信终端，可以通过第二信道接收其它通信终端发送的语音信息，通过第三信道接收其它通信终端发送的视频信息，而第一接收模块201接收的语音信息和/或视频信息也是由其它通信终端先发送给第一交换中心，再由第一交换中心转发给本通信终端的，而且，信息的传输也是封装为UDP数据包后进行传输的，即，也是基于IP进行数据传输。

在上述实施例的基础上，本申请实施例提供的又一种通信终端的结构示意图如图3所示，还包括：

第一监测模块301，用于监测预设周期内是否接收到所述第一交换中心发送的心跳报文，在接收到心跳报文后向所述第一交换中心发送心跳响应消息，并在监测到连续未接收到心跳报文的周期数达到第一预设值时，判断所述第一交换中心故障。

为了多媒体集群通信的正常进行，本申请实施例中，通信终端还通过第一监测模块301接收第一交换中心按预设周期发送的心跳报文，并在接收到心跳报文后，向第一交换中心发送心跳响应消息，以示通信终端处于正常工作状态；而如果第一监测模块301在连续若干个周期内都没有接收到第一交换中心发送的心跳报文时，则判断交换中心故障，其中，所述交换中心故障包括交换中心自身故障，和/或所述通信终端与交换中心之间的通信线路（或网络）故障。

相应的，本申请实施例提供的一种通信终端还可以包括：

第一指示模块302，用于在所述第一监测模块301判断出所述第一交换中心故障时，指示通信终端建立与第二交换中心的通信连接。其中，第二交换中心的功能与所述第一交换中心的功能相同。

本申请实施例提供的一种通信终端，通过接收第一交换中心发送的心跳报文来监测第一交换中心是否正常工作，并在监测到第一交换中心故障时，建立与第二交换中心的连接，保证多媒体集群通信的不间断进行。

在上述实施例的基础上，本申请实施例提供的又一种通信终端的结构示意图如图4所示，还包括：

调节模块401，用于依据接收到的所述第一交换中心发送的编码速率调节指令调节编码速率，所述编码速率调节指令由所述第一交换中心依据接收到的UDP数据包的时延和时延抖动确定。

本申请实施例提供的一种通信终端，可以根据第一交换中心发送的编码速率调节指令实现自适应调节编码速率，改善了多媒体集群通信时，信号传输过程中的流畅度，提高了用户体验。

在上述实施例的基础上，本申请实施例提供的又一种通信终端的结构示意图如图5所示，还包括：

认证请求模块501，用于在预设周期内向第一交换中心发送认证请求信息。

本申请实施例中，通信终端在向第一交换中心发送认证请求信息并认证通过后，在预设时间内再次向所述第一交换中心发送认证请求信息，以示该通信终端处于通信状态，否则，如果通信终端在一次认证通过后，没有在预设时间周期内再次向第一交换中心发送认证请求信息，则第一交换中心就会判断通信终端不处于通信状态，则所述第一交换中心可以断开与该通信终端之间的通信。也就是说，通信终端只有在交换中心的认证时，才能建立与交换中心之间的连接，进而才能进行通信。

为了使UDP数据包顺利穿越NAT（Network Address Translate，网址转换）设备，上述实施例，优选的，所述UDP数据包中的数据部分不包括指示所述通信终端的用于接收目的的IP地址和端口号，也就是说，所述UDP数据包中的数据部分可以有IP地址和/或端口号，但是不得指示该IP地址和端口号是用于接收数据目的的IP地址和目的端口号。

本申请实施例提供的一种交换中心的结构示意图如图6所示，包括：

话权授权模块601，第二接收模块602和第二发送模块603，其中，

话权授权模块601用于在接收到第一通信终端通过第一信道发送的封装有语音话权申请信息的第一UDP数据包后，监测所述第一通信终端所在组的第二信道是否处于空闲状态，并在所述第二信道处于空闲状态时，通过所述第一信道向所述第一通信终端发送封装有第一话权授权消息的第五UDP数据包，和/或，在接收到第一通信终端通过第一信道发送的封装有视频话权申请信息的第二UDP数据包后，监测所述第一通信终端所在组的第三信道是否处于空闲状态，并在所述第三信道处于空闲状态时，通过所述第一信道向所述第一通信终端发送封装有第二话权授权信息的第六UDP数据包。

交换中心的话权授权模块601在接收到第一通信终端发送的语音话权申请信息后，监测用于传输语音信息的第二信道是否处于空闲状态，即判断第二信道是否在传输数据，如果第二信息没有在传输数据，则第二信道为空闲状态，否则，第二信道为非空闲状态，话权授权模块601在监测到第二信道处于空闲状态时，通过第一信道向第一通信终端发送语音话权授权信息，且该语音话权授权信息通过第五UDP数据包进行传输；同理，交换中心的话权授权模块601在接收到第一通信终端发送的视频话权申请信息后，监测用于传输视频信息的第三信道是否处于空闲状态，即判断第三信道是否在传输数据，如果第三信道没有在传输数据，则第三信道为空闲状态，否则，第三信道为非空闲状态，话权授权模块601在监测到第三信道处于空闲状态时，通过第一信道向第一通信终端发送视频话权授权信息，且该视频话权授权信息通过第六UDP数据包进行传输；

第二接收模块602用于接收所述第一通信终端通过所述第二信道发送的封装有语音信息的第三UDP数据包，和/或，接收所述第一通信终端通过所述第三信道发送的封装有视频信息的第四UDP数据包。

第二发送模块603与所述第二接收模块602相连接，用于通过所述第二信道向所述第一通信终端所在组的第二通信终端发送所述第三UDP数据包，和/或，通过第三信道向所述第一通信终端所在组的第二通信终端发送所述第四UDP数据包。

也就是说，交换中心用于将第一通信终端发送的语音信息和视频信息转发给第二通信终端。

本申请实施例提供的一种应用于多媒体集群通信的交换中心，在用于发送音频信息的第二信道处于空闲状态时，向发送语音话权申请的通信终端发送语音话权授权信息，在用于发送视频信息的第三信道处于空闲状态时，向发送视频话权申请的通信终端发送视频话权授权信息，并接收通信终端通过第二信道发送的音频信息，接收通信终端通过第三信道发送的视频信息，并将接收到的语音信息通过第二信道转发给其它通信终端，将接收到的视频信息通过第三信道转发给其它通信终端，实现了多媒体集群通信，且交换中心与通信终端之间的数据传输是通过UDP数据包进行的，也就是说，本申请实施例提供的交换中心，使得多媒体集群通信，是基于IP（Internet Protocol，互联网协议）传输数据，可以通过IP网络进行数据传输，而不需要开发专用于多媒体集群通信系统的软交换设备或其它硬件设备，因此，本申请实施例提供的交换中心，在降低多媒体集群通信系统实现复杂度的同时，降低了多媒体集群通信系统的实现成本。

在上述实施例的基础上，本申请实施例提供的另一种交换中心的结构示意图如图7所示，还包括：

第二监测模块701，用于向通信终端发送心跳报文，监测是否接收到与所述心跳报文相应的心跳响应消息，并在连续未接收到心跳响应消息的次数达到第二预设值时，判断所述通信终端离线。

为了监测通信终端是否处于正常通信状态，交换中心按预设周期向通信终端发送心跳报文（例如，可以每10秒向通信终端发送一次心跳报文），并接收通信终端发送的与该心跳报文相应的心跳响应消息，交换中心接收到通信终端发送的心跳响应消息，说明该通信终端处于正常通信状态，如果交换中心在连续若干个周期内没有接收到通信终端发送的心跳响应消息，且连续未接收到通信终端发送的心跳响应消息的周期数（即连续未接收到心跳响应消息的次数，如，该次数可以为连续6次）达到第二预设值时，判断所述通信终端处于异常通信状态，即离线。

在上述实施例的基础上，本申请实施例提供的又一种交换中心的结构示意图如图8所示，还包括：

记录模块801，调节指令生成模块802和第三发送模块803；

记录模块801用于记录所述第二接收模块602接收到的UDP数据包的时延和时延抖动；

对于每一个接收到的UDP数据包，记录模块记录该UDP数据包到达第二接收模块602的时刻，依据UDP数据包到达第二接收模块602的时刻，以及该UDP数据包的发送时刻，获得UDP数据包的时延（即UDP数据包到达第二接收模块602的时刻与该UDP数据包的发送时刻的时间差）；依据各个数据包的时延获得时延抖动，所谓时延抖动是指：如果数据传输链路稳定，则一个UDP数据包的传递时间（即时延）是一个固定值，而如果链路情况发生了变化，即不稳定了，时延将会产生缩小或者增大，这里所述的“时延抖动”即是连续两个UDP数据包的时延的差。

调节指令生成模块802用于依据所述时延和时延抖动生成编码速率调节指令；

调节指令生成模块802可以将预设时间段内，所接收到的UDP数据包的时延的平均时延与预设的时延值进行比较，当所述平均时延与所述预设的时延值的差值在第一预设范围内，认为时延稳定，否则说明时延不稳定；调节指令生成模块802也可以将预设时间段内的时延抖动的平均值与预设的时延抖动值进行比较，当所述时延抖动的平均值与所述预设的时延抖动值的差值在第二预设范围内时，说明时延抖动稳定，否则说明时延抖动不稳定。

调节指令生成模块802在时延或时延抖动不稳定时，生成编码速率下调指令，所述指令包括：下调编码速率，并下调帧率和分辨率，直到时延和时延抖动变的稳定为止；具体在调节时，可以优先降低帧率，使得帧率迅速呈线性下降，然后再降低分辨率，使得分辨率迅速呈平方下降，在以上两个调节的基础上，再降低编码速率，直到时延和时延抖动变的稳定为止；

调节指令生成模块802在时延或时延抖动稳定时，生成编码速率上调指令，包括：上调编码速率、帧率和分辨率，直到时延和时延抖动变得稳定为止，或者，在时延和时延抖动变得稳定后，编码速率达到预设的最大值为止。例如，假设预设的最大编码速率为1Mbps，那么，在上调编码速率为800bps后，时延和时延抖动变得稳定了，而如果再上调编码速率、帧率和分辨率，时延和时延抖动就会变得不稳定，因此，在时延和时延抖动变得稳定后，就不在上调编码速率、帧率和分辨率；而如果上调编码速率为1Mbps后，即使再上调编码速率、帧率和分辨率也可以使时延和抖动稳定，也不再上调编码速率、帧率和分辨率。

第三发送模块803用于通过第一信道向所述第一通信终端发送封装有所述编码速率调节指令的第七UDP数据包，以指示通信通终端调节编码速率、帧率和分辨率。

本申请实施例提供的一种交换中心，根据时延和时延抖动预估网络带宽和信道条件（如，时延缩小，说明带宽子在趋于变大，反之，说明带宽在趋于变小；如果时延抖动较多（具体可根据实际经验确定判断延时抖动的多或少的界限），说明链路不稳定，如果时延抖动较少，说明链路比较稳定），根据时延和时延抖动生成编码速率调节指令，指示通信终端对编码速率进行实时调节，使得数据传输流畅，提高了用户体验。

在上述实施例的基础上，本申请实施例提供的又一种交换中心的结构示意图如图9所示，还包括：

认证模块901，用于对通信终端在预设周期内发送的认证请求消息进行认证。其中，所示通信终端包括第一通信终端和第二通信终端。也就是说，进行多媒体集群通信的通信终端要在预设周期内向交换中心发送认证请求消息，交换中心的认证模块901在接收到通信终端发送的认证请求消息后，对该认证请求消息进行验证。并在预设周期内为接收到所述通信终端发送的认证消息时，断开与所述通信终端的连接。

对于每一个通信终端，如果交换中心在预设周期内没有收到通信终端发送的认证消息，可以认为通信终端不再进行通信，即处于离线状态，则断开与所述通信终端的连接，以节省功率消耗。

本申请实施例提供的一种多媒体集群通信系统的结构示意图如图10所示，包括：

至少一个第一通信终端，至少一个第二通信终端和至少一个交换中心；

所述第一通信终端1001用于通过第一信道向所述至少一个交换中心中的第一交换中心1002发送封装有语音话权申请信息的第一UDP数据包，并接收所述第一交换中心1002发送的封装有与所述语音话权申请信息相对应的第一话权授权信息的第五UDP数据包，和/或，通过所述第一信道向所述第一交换中心1002发送封装有视频话权申请信息的第二UDP数据包，并接收所述第一交换中心1002发送的与所述视频话权申请信息相对应的第二话权授权信息的第六UDP数据包；在接收到所述第一话权授权信息后，采集音频信息，在接收到所述第二话权授权信息后，采集视频信息；通过第二信道向所述第一交换中心1002发送封装有所采集的音频信息的第三UDP数据包，通过第三信信道向所述第一交换中心1002发送封装有所采集的视频信息的第四UDP数据包；

所述第一交换中心1002用于在接收到第一通信终端1001发送的语音换取申请信息后，监测所述第一通信终端所在组的第二信道是否处于空闲状态，并在所述第二信道空闲时，通过所述第一信道向所述第一通信终端1001发送封装有第一话权授权消息的第五UDP数据包，和/或，在接收到第一通信终端1001发送的视频话权申请消息后，监测所述第一通信终端所在组的第三信道是否处于空闲状态，并在所述第三信道空闲时，通过所述第一信道向所述第一通信终端1001发送封装有第二话权授权信息的第六UDP数据包；接收所述第一通信终端1001通过所述第一通信终端所在组的第二信道发送的第三UDP数据包，和/或，接收所述第一通信终端1001通过所述第一通信终端所在组的第三信道发送的第四UDP数据包；通过所述第二信道向所述第一通信终端所在组的第二通信终端1003发送所述第三UDP数据包，和/或，通过第三信道向所述第一通信终端所在组的第二通信终端1003发送所述第四UDP数据包。

其中，所述第一通信终端1001和所述第二通信终端1003的功能实现相同，都是既可以接受交换中心发送的信息，包括话权授权信息、语音信息和音频信息等；也可以向交换中心发送信息，包括话权申请信息、语音信息和视频信息等。

上述实施例，优选的，所述第一交换中心1002还用于记录接收到的UDP数据包的时延和时延抖动，依据所述时延或时延抖动生成编码速率调节指令，同第一信道向所述第一通信终端1001和所述第二通信终端1003发送封装有编码速率调节指令的第七UDP数据包，以指示所述第一通信终端1001和所述第二通信终端1003调节编码速率；

相应的，所述第一通信终端1001和所述第二通信终端1003还用于依据接收到的所述第一交换中心1002发送的编码速率调节指令调节编码速率。

上述实施例，优选的，所述第一交换中心1002还用于向所述第一通信终端1001和所述第二通信终端1003发送心跳报文，监测是否接收到与所发送的心跳报文相应的心跳响应消息，并在连续未接收到心跳响应消息的次数达到第二预设值时，判断相应的通信终端离线，断开与所述相应的通信终端之间的连接；

具体的，如果第一交换中心1002没有收到第一通信终端1001的心跳响应消息，并在连续未接收到第一通信终端1001的心跳响应消息的次数达到第二预设值时，判断所述第一通信终端1001离线，断开与所述第一通信终端1001之间的连接；同理，如果第一交换中心1002没有接收到第二通信终端1003的心跳响应消息，并在连续未接收到第二通信终端1003的心跳响应消息的次数达到第二预设值时，判断所述第二通信终端1003离线，断开与所述第二通信终端1003之间的连接。

相应的，所述第一通信终端1001和所述第二通信终端1003还用于监测预设周期内是否接收到所述第一交换中心1002发送的心跳报文，在接收到心跳报文后向所述第一交换中心1002发送心跳响应消息，并在监测到未接收到心跳报文的周期数达到第一预设值时，判断所述第一交换中心1002故障，并建立与所述至少一个交换中心中的第二交换中心1004之间的连接。即，在判断出第一交换中心故障时，第一通信终端1001和第二通信终端1003将通信切换至第二交换中心1004，即第一通信终端1001和第二通信终端1003建立与第二交换中心1004的连接，以接续原来的通信，防止多媒体集群通信的中断。

需要说明的是，本申请实施例中，只示出了多媒体通信系统中的一个分组的通信终端（即第一通信终端1001和第二通信终端1003），当然，所述多媒体通信系统中还可以包括属于其它分组的通信终端（图中未示出）。

本申请实施例提供的一种多媒体集群通信系统，通信终端之间进行通信时，第一通信终端首先向交换中心发送话权请求，在获得交换中心的授权时，才向交换中心发送音频或视频；交换中心在接收到第一通信终端发送的音频和/或视频后，将该音频和/或视频转发给除第一通信终端以外的其它通信终端，其中，话权请求、音频和视频分别通过不同的信道进行传输，进而实现了多媒体集群通信，而通信终端与交换中心之间进行数据传输时，是通过UDP（User Datagram Protocol，用户数据报协议）数据包进行传输，也就是说，本申请实施例提供的多媒体集群通信系统，是基于IP（Internet Protocol，互联网协议）传输数据，可以通过IP网络进行数据传输，不需要开发专用于多媒体集群通信系统的软交换设备或其它硬件设备，因此，本申请实施例提供的多媒体集群通信系统及其通信终端和交换中心，在降低了多媒体集群通信系统实现复杂度的同时，降低了多媒体集群通信系统的成本。

本申请各个实施例中，进行通信的第一通信终端和第二通信终端属于同一个分组，也就是说，本申请提供的多媒体集群通信系统中，可以只有一个分组，也可以有多个分组，当有多个分组时，属于同一个分组的通信终端之间才能进行通信，具体的，不同的分组，通信所使用的信道不同，且，在每一个分组中，话权请求（以及话权授权信息）、音频和视频分别通过不同的信道进行传输。例如，以两个分组为例，属于第一个分组的第一通信终端和第二通信终端通过第一信道传输话权请求（以及话权授权信息）、通过第二信道传输音频信息，通过第三信道传输视频信息；属于第二个分组的第三通信终端和第四通信终端通过第三信道传输话权请求（以及话权授权信息）、通过第五信道传输音频信息，通过第六信道传输视频信息；而属于第一个分组的第一通信终端不能和属于第二个分组的第三通信终端和第四通信终端进行通信，同理，属于第一个分组的第二通信终端也不能和属于第二个分组的第三通信终端和第四通信终端进行通信。其中，第一信道、第二信道和第三信道就是第一通信终端或第二通信终端所在组的第一信道、第二信道和第三信道，第二通信终端就是第一通信终端所在组的第二通信终端；第四信道、第五信道和第六信道就是第三通信终端所在组的第四信道、第五信道和第六信道，第四通信终端就是第三通信终端所在组的第四通信终端。

另外，本申请实施例所述的IP网络可以是支持IP的有线网络或无线网络上，如，电信运营商无线网络的3G网络或LTE（Long Term Evolution，长期演进）网络等，也可是WLAN（Wireless LAN，无线局域网）网络。

需要说明的是，本说明书中每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (11)

1.一种通信终端，应用于多媒体集群通信，其特征在于，包括：

话权申请模块，用于通过第一信道向第一交换中心发送封装有语音话权申请信息的第一UDP数据包，并接收所述第一交换中心通过所述第一信道发送的，封装有与所述语音话权申请信息相对应的第一话权授权信息的第五UDP数据包，和/或，通过所述第一信道向所述第一交换中心发送封装有视频话权申请信息的第二UDP数据包，并接收所述第一交换中心通过所述第一信道发送的，封装有与所述视频话权申请信息相对应的第二话权授权信息的第六UDP数据包；其中，第一UDP数据包仅封装有语音话权申请信息，第二UDP数据包仅封装有视频话权申请信息；

采集模块，用于在所述话权申请模块接收到所述第一话权授权信息后，采集音频信息，和/或，在所述话权申请模块接收到所述第二话权授权信息后，采集视频信息；

第一发送模块，与所述采集模块相连接，用于通过第二信道向所述第一交换中心发送封装有所采集的音频信息的第三UDP数据包，和/或通过第三信道向所述第一交换中心发送封装有所采集的视频信息的第四UDP数据包；

调节模块，用于依据接收到的所述第一交换中心发送的编码速率调节指令调节编码速率，所述编码速率调节指令由所述第一交换中心依据接收到的UDP数据包的时延和时延抖动确定。

2.根据权利要求1所述的通信终端，特征在于，还包括：

第一接收模块，用于通过第二信道接收所述第一交换中心转发的，由用于多媒体集群通信的其它通信终端发送的封装有语音信息的第三UDP数据包，和/或，通过第三信道接收所述第一交换中心转发的，由用于多媒体集群通信的其它通信终端发送的封装有视频信息的第四UDP数据包。

3.根据权利要求1或2所述的通信终端，其特征在于，还包括：

第一监测模块，用于监测预设周期内是否接收到所述第一交换中心发送的心跳报文，在接收到心跳报文后向所述第一交换中心发送心跳响应消息，并在监测到未接收到心跳报文的周期数达到第一预设值时，判断所述第一交换中心故障。

4.根据权利要求3所述的通信终端，其特征在于，还包括：

第一指示模块，用于在判断出所述第一交换中心故障时，指示通信终端建立与第二交换中心的连接。

5.根据权利要求1或2所述的通信终端，其特征在于，还包括：

认证请求模块，用于在预设周期内向第一交换中心发送认证请求信息。

6.根据权利要求1或2所述的通信终端，其特征在于，UDP数据包中的数据部分不包括指示所述通信终端的用于接收目的的IP地址和端口号。

7.一种交换中心，应用于多媒体集群通信，其特征在于，包括：

话权授权模块，用于在接收到第一通信终端通过第一信道发送的封装有语音话权申请信息的第一UDP数据包后，监测所述第一通信终端所在组的第二信道是否处于空闲状态，并在所述第二信道空闲时，通过所述第一信道向所述第一通信终端发送封装有第一话权授权消息的第五UDP数据包，和/或，在接收到第一通信终端通过第一信道发送的封装有视频话权申请信息的第二UDP数据包后，监测所述第一通信终端所在组的第三信道是否处于空闲状态，并在所述第三信道空闲时，通过所述第一信道向所述第一通信终端发送封装有第二话权授权信息的第六UDP数据包；其中，第一UDP数据包仅封装有语音话权申请信息，第二UDP数据包仅封装有视频话权申请信息；

第二接收模块，用于接收所述第一通信终端通过所述第二信道发送的封装有语音信息的第三UDP数据包，和/或，接收所述第一通信终端通过所述第三信道发送的封装有视频信息的第四UDP数据包；

第二发送模块，与所述第二接收模块相连接，用于通过所述第二信道向所述第一通信终端所在组的第二通信终端发送所述第三UDP数据包，和/或，通过第三信道向所述第一通信终端所在组的第二通信终端发送所述第四UDP数据包；

记录模块，用于记录所述第二接收模块接收到的UDP数据包的时延和时延抖动；

调节指令生成模块，用于依据所述时延和时延抖动生成编码速率调节指令；

第三发送模块，用于通过第一信道向所述第一通信终端发送封装有所述编码速率调节指令的第七UDP数据包。

8.根据权利要求7所述的交换中心，其特征在于，还包括：

第二监测模块，用于向通信终端发送心跳报文，监测是否接收到与所述心跳报文相应的心跳响应消息，并在连续未接收到心跳响应消息的次数达到第二预设值时，判断所述通信终端离线。

9.根据权利要求7所述的交换中心，其特征在于，还包括：

认证模块，用于对通信终端在预设周期内发送的认证消息进行认证，并在预设周期内未接收到所述通信终端发送的认证消息时，断开与所述通信终端的连接。

10.一种多媒体集群通信系统，其特征在于，包括：至少一个第一通信终端，至少一个第二通信终端和至少一个交换中心；

所述第一通信终端用于通过第一信道向所述至少一个交换中心中的第一交换中心发送封装有语音话权申请信息的第一UDP数据包，并接收所述第一交换中心发送的封装有与所述语音话权申请信息相对应的第一话权授权信息的第五UDP数据包，和/或，通过所述第一信道向所述第一交换中心发送封装有视频话权申请信息的第二UDP数据包，并接收所述第一交换中心发送的封装有与所述视频话权申请信息相对应的第二话权授权信息的第六UDP数据包；在接收到所述第一话权授权信息后，采集音频信息，和/或，在接收到所述第二话权授权信息后，采集视频信息；通过第二信道向所述第一交换中心发送封装有所采集的音频信息的第三UDP数据包，和/或，通过第三信道向所述第一交换中心发送封装有所采集的视频信息的第四UDP数据包；其中，第一UDP数据包仅封装有语音话权申请信息，第二UDP数据包仅封装有视频话权申请信息；

所述第一交换中心用于在接收到第一通信终端发送的语音话权申请信息后，监测所述第一通信终端所在组的第二信道是否处于空闲状态，并在所述第二信道空闲时，通过所述第一信道向所述第一通信终端发送封装有第一话权授权消息的第五UDP数据包，和/或，在接收到第一通信终端发送的视频话权申请信息后，监测所述第一通信终端所在组的第三信道是否处于空闲状态，并在所述第三信道空闲时，通过所述第一信道向所述第一通信终端发送封装有第二话权授权信息的第六UDP数据包；接收所述第一通信终端通过所述第二信道发送的第三UDP数据包，和/或，接收所述第一通信终端通过所述第三信道发送的第四UDP数据包；通过所述第二信道向所述第一通信终端所在组的第二通信终端发送所述第三UDP数据包，和/或，通过第三信道向所述第一通信终端所在组的第二通信终端发送所述第四UDP数据包；

所述第一交换中心还用于记录接收到的UDP数据包的时延和时延抖动，依据所述时延或时延抖动生成编码速率调节指令，通过第一信道向所述第一通信终端和第二通信终端发送封装有编码速率调节指令的第七UDP数据包；

相应的所述第一通信终端和所述第二通信终端还用于依据接收到的所述第一交换中心发送的编码速率调节指令调节编码速率。

11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述第一交换中心还用于向所述第一通信终端和所述第二通信终端发送心跳报文，监测是否接收到与所发送的心跳报文相应的心跳响应消息，并在连续未接收到心跳响应消息的次数达到第二预设值时，判断相应的通信终端离线，断开与所述相应的通信终端之间的连接；

相应的，所述第一通信终端和所述第二通信终端还用于监测预设周期内是否接收到所述第一交换中心发送的心跳报文，在接收到心跳报文后向所述第一交换中心发送心跳响应消息，并在监测到未接收到心跳报文的周期数达到第一预设值时，判断所述第一交换中心故障，并建立与所述至少一个交换中心中的第二交换中心之间的连接。