CN112468467B - 在超短波电台的融合网络下进行ptt信号传输的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种在超短波电台的融合网络下进行PTT信号传输的方法，在融合网络中，若参与语音通话的终端间通过有线网络进行通信，则终端直接发起语音通话；在融合网络中，若参与语音通话的终端间存在超短波电台网络，则终端需要产生相应的PTT信号；其中，所述终端在判断是否存在超短波电台网络，是通过发送相应的路由探测报文以得到。本发明提供一种在超短波电台的融合网络下进行PTT信号传输的方法，用在融合网络应用环境下，能根据当前通信路径的特点，进行语音通话的话音终端，通过发送路由探测报文对通信链路上是否具有超短波电台进行检测，进而判断是否需要产生相应的PTT信号，以实现多种方式的数据在融合网络中的通信。

Description

在超短波电台的融合网络下进行PTT信号传输的方法
技术领域
本发明涉及一种语音通话在超短波电台无线网络和有线网络的融合网络环境下，话音终端的PTT信号的传输技术。
背景技术
话(语)音终端在有线网络(被复线/光/以太网)上进行语音通话时，不需要产生PTT信号，直接由发起端进行信令建立，即可进行语音通话。
PTT(Push to Talk)是将语音信号转成数字信号经过系统后，再讲数据转成语音来完成一次通话的传输方式，而在超短波电台无线网络中，语音信道具有共享、低带宽、半双工等特点，即在某一时刻，最多只有一部电台发送语音数据，超短波电台需要抢占PTT信号，以获得发送语音数据的权利。因此，在超短波电台无线网络中，需要话音终端产生PTT信号。
现有使用场景如图3所示，话音终端直接连接到超短波电台，话音终端在发起语音通话时，一定会产生PTT信号，并通过直连线路，配置引脚电平的高低状态，来抢占/释放PTT信号。在这种方式下超短波电台与有线网络无法在一个网络系统上达成共用，即而二者无法将两者的通信方式进行结合，进而保证超短波电台的利用率。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种在超短波电台的融合网络下进行PTT信号传输的方法，在融合网络中，若参与语音通话的终端间通过有线网络进行通信，则终端直接发起语音通话；
在融合网络中，若参与语音通话的终端间存在超短波电台网络，则终端需要产生相应的PTT信号；
其中，所述终端在判断是否存在超短波电台网络，是通过发送相应的路由探测报文以得到。
优选的是，所述融合网络是通过有线网络以及超短波电台无线网线的方式将多个终端联通以得到；
其中，相邻的路由器之间采用对应的第一接口相连，路由器与超短波电台之间采用第二接口相连；
在路由器间的有线网络与超短波电台无线网络互为备份，路由器与终端间的有线网络，作为超短波电台无线网络的延伸和扩展；
超短波电台无线网络被配置为采用广播型传输通道，以在其中一部电台发送数据后，其余在通信范围内的电台均能收到，进而通过与各电台相连接的路由器判断收到的数据的可用性。
优选的是，在融合网络中，终端对其发送目的端之间是否具有超短波电台网络的判断步骤包括：
S1、处于发送端的第一路由器基于其内记载的第一路由表，向网络中发送探测用的UDP报文；
S2、处于网络中的第二路由器如通过第一接口接收到UDP报文，则直接进行转发，否则表明需要进行语音通话的终端间存在超短波电台无线网络，则向第一路由器回应路由探测报文应答，告知语音通话发起端需要产生PTT信号。
优选的是，还包括对超短波电台无线网络占用状态进行探测，其被配置为包括：
处于发送端的终端向第一路由器发送状态探测报文，以查询当前超短波电台无线网络是否被占用。
优选的是，第一路由器通过向与其连接的超短波电台进行问询，以判断无线网络是否处于占用状态，并基于判断结果向与第一路由器连接的终端进行回复。
优选的是，终端在发送语音报文前，通过发送PTT信号抢占报文，并在一组语音报文发送完成后，再发送另一组PTT信号释放报文，以从其它的终端进行信号抢占。
本发明至少包括以下有益效果：其一，本发明用在融合网络应用环境下，根据当前通信路径的特点，进行语音通话的话音终端，通过发送路由探测报文对通信链路上是否具有超短波电台进行检测，进而判断是否需要产生相应的PTT信号，以实现多种方式的数据在融合网络中的通信。
其二，本发明通过发送状态探测报文，对当前超短波电台无线网络是否可以提供语音通道，为话音终端是否有资源建立语音通话提供依据。
其三，在本发明通过话音终端间PTT信号的切换机制，讲述在通话过程中的话音终端间，如何合理使用超短波电台无线信道，实现语音通话。
其四，本发明对于融合网络来说，在局端，支持多部话音终端同时接入；局端采用有线网络，具有更高的稳定性和可靠性；在远距离语音通话中，支持有线网络和无线网络互为备份，增加语音数据传输的可靠性；无线网络解决布线困难、可移动性等问题，有线网络解决传输带宽、稳定性、可靠性等问题；融合了两种网络的优点，形成互补，使得话音终端在各种网络中都能使用。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本发明的一种简单的融合网络示意图；
图2为本发明的话音终端进行语音通话过程流程图；
图3为现有技术中的超短波电台互联的网络示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
本发明包含超短波电台无线网络和有线网络的融合网络，在此融合网络中，超短波电台无线网络和有线网络共同承担数据的传输，有线网络作为超短波电台无线网络的备份、延伸和扩展。在有线网络中包括被复线、光、以太网等传输介质；在路由器间的有线链路，与超短波电台无线网络互为备份，路由器与话音终端间的有线链路，作为超短波电台无线网络的延伸和扩展。超短波电台无线网络是广播型传输通道，即某一部电台发送数据，其余在通信范围内的电台均能收到，由路由器判断是否为有用数据。
对话音终端在语音通话时是否产生PTT信号的规则进行定义，若参与语音通话的话音终端间均使用有线网络，超短波电台网络在其中不参与，则话音终端不需要产生PTT信号，直接发起语音通话即可；若参与语音通话的话音终端间存在超短波电台网络，则话音终端需要产生PTT信号。
话音终端判断是否存在超短波电台网络，是通过路由探测报文得到。话音终端在发起语音通话之前，首先向语音通话目的端发送自定义的路由探测报文，用于探知与语音通话目的端间否存在超短波电台无线网络。
通过路由探测报文探知是否存在超短波电台无线网络，其方法是路由探测报文为UDP报文，路径中的路由器设备，在与超短波电台相连的接口上，使能路由探测报文上CPU功能；若网络中的路由器收到路由探测报文，则表明即将进行语音通话的话音终端间存在超短波电台无线网络，则向发送路由探测报文的话音终端回应路由探测报文应答，告知语音通话发起端需要产生PTT信号；若语音通话接收端收到路由探测报文，则表明即将进行语音通话的话音终端间不存在超短波电台无线网络，则向发送路由探测报文的话音终端回应路由探测报文应答，告知语音通话发起端不需要产生PTT信号。
为了配合通信，本发明自定义了几种报文格式，如路由探测报文及应答，超短波电台无线网络状态探测报文及应答，PTT抢占报文及应答。自定义报文封装在UDP报文中传送，自定义数据部分格式采用：包头+命令码+载荷+校验+包尾，包头格式包括：起始码+版本+长度；其数据包格式为：
起始码 版本 长度 命令码 载荷 校验 包尾
1byte 1byte 2byte 1byte nbyte 1byte 1byte
0x7E 0x10 0xXX 0xXX 0xXX 0xXX 0x81
注：长度是指数据包格式中的载荷部分；校验是指(版本+长度+命令码+载荷)字节之和。
如需要语音通话发起端产生PTT信号，表明需要超短波电台无线网络参与数据传输，话音终端产生的PTT信号在融合网络中的传输与接收处理，参与语音通话的话音终端间PTT信号的切换。
图1示出了一种简单的融合网络，图2示出其算法处理的流程图，根据图1网络标识，以T1和T2间进行语音通话，且由T1发起为例，做详细说明：
路由探测机制：
T1发送路由探测报文，探知到T2的路径中是否包含超短波电台网络。路由器设备(R1、R2、R3)在与超短波电台相连的接口(G1)上，使能出方向的路由探测报文重定向到CPU功能。R1收到路由探测报文后，查找路由表进行IP转发，若路由出接口在G2，则直接将路由探测报文发送出去，再有接收并转发；若路由出接口在G1，则使能的重定向到CPU功能将路由探测报文交由应用程序处理。R1应用程序处理路由探测报文机制：回应T1路由探测报文应答，告知T1到T2的路径中包含超短波电台网络。R3和R2的处理机制相同，查找路由表进行IP转发，路由探测报文到达目的端T2，此时T2回应T1路由探测报文应答，告知T1到T2的路径中不包含超短波电台网络。
若T1在路由探测报文应答中得知：到T2的路径中不包含超短波电台网络，则T1不需要产生PTT信号，直接发起语音信令，建立语音通话连接。若T1在路由探测报文应答中得知：到T2的路径中包含超短波电台网络，则需要执行超短波电台无线网络状态探测机制后，才能得知是否可以发起语音通话。
超短波电台无线网络状态探测机制：
T1向回应路由探测报文应答报文的路由器R1发送超短波电台无线网络状态探测报文，向R1查询当前超短波电台无线网络是否可以被使用。
路由器R1收到超短波电台无线网络状态探测报文，向与之相连的超短波电台设备D1问询无线网络已经被语音通话使用，并将问询结果回复到T1。
T1解析超短波电台无线网络状态探测报文应答报文，从中获得无线网络是否被使用信息。若超短波电台无线网络已经被其他语音通话占用，则T1不能使用无线通道进行通话，表明当前无资源支持T1和T2间进行语音通话，T1给出语音播报或屏幕提示，结束流程。若超短波电台无线网络没有被其他语音通话占用，则T1发起语音信令，建立语音通话连接，并抢占无线通道，使得无线通道只能被通话双方T1和T2使用。
话音终端间PTT信号的切换机制：
T1发起语音信令，建立语音通话连接后，T1和T2可以组织和发送语音报文进行通话，由于通信链路中包含超短波电台无线网络，当且仅当T1(T2)抢占到PTT信号，语音报文才能经过无线网络传输，由T2(T1)接收到，转换成语音被T2(T1)听到，因为超短波电台会将没有抢占的PTT信号的语音报文丢弃，不能传递到目的端。
T1(T2)在发送语音报文之前，先发送PTT信号抢占报文，当一组语音报文发送完成后，再发送PTT信号释放报文，以允许T2(T1)进行PTT信号抢占。当T1已经将PTT信号抢占，此时T2发送PTT信号抢占报文，超短波电台D2发现：D1已抢占信道，未释放；则D2抢占信道不成功，无线信道仍被D1占用。
一通语音通话，既可以由语音信令结束，也可以由话音终端超时结束。结束通话的同时，告知超短波电台无线网络释放信道资源，以供其他话音终端间建立语音通话。
以上方案只是一种较佳实例的说明，但并不局限于此。在实施本发明时，可以根据使用者需求进行适当的替换和/或修改。
这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本发明的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (2)

1.一种在超短波电台的融合网络下进行PTT信号传输的方法，其特征在于，在融合网络中，若参与语音通话的终端间通过有线网络进行通信，则终端直接发起语音通话；
在融合网络中，若参与语音通话的终端间存在超短波电台网络，则终端需要产生相应的PTT信号；
其中，所述终端在判断是否存在超短波电台网络，是通过发送相应的路由探测报文以得到；
所述融合网络是通过有线网络以及超短波电台无线网线的方式将多个终端联通以得到；
其中，相邻的路由器之间采用对应的第一接口相连，路由器与超短波电台之间采用第二接口相连；
在路由器间的有线网络与超短波电台无线网络互为备份，路由器与终端间的有线网络，作为超短波电台无线网络的延伸和扩展；
超短波电台无线网络被配置为采用广播型传输通道，以在其中一部电台发送数据后，其余在通信范围内的电台均能收到，进而通过与各电台相连接的路由器判断收到的数据的可用性；
在融合网络中，终端对其发送目的端之间是否具有超短波电台网络的判断步骤包括：
S1、处于发送端的第一路由器基于其内记载的第一路由表，向网络中发送探测用的UDP报文；
S2、处于网络中的第二路由器如通过第一接口接收到UDP报文，则直接进行转发，否则表明需要进行语音通话的终端间存在超短波电台无线网络，则向第一路由器回应路由探测报文应答，告知语音通话发起端需要产生PTT信号；
还包括对超短波电台无线网络占用状态进行探测，其被配置为包括：
处于发送端的终端向第一路由器发送状态探测报文，以查询当前超短波电台无线网络是否被占用；
第一路由器通过向与其连接的超短波电台进行问询，以判断无线网络是否处于占用状态，并基于判断结果向与第一路由器连接的终端进行回复。
2.如权利要求1所述的在超短波电台的融合网络下进行PTT信号传输的方法，其特征在于，终端在发送语音报文前，通过发送PTT信号抢占报文，并在一组语音报文发送完成后，再发送另一组PTT信号释放报文，以从其它的终端进行信号抢占。
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