專利名稱：高效的一鍵通通信系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及無線電話通信，尤其涉及高效的半雙工一4建通無 線電i舌通4言的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
常規(guī)的PTT (push-to-talk, —鍵通)系統(tǒng)是半雙工、 一對一或一 對多的通信系統(tǒng)。由于PTT適用于很多應(yīng)用，因此已經(jīng)在全雙工無線 系統(tǒng)中實現(xiàn)，例如CDMA、 CDMA2000和全球移動通信(GSM)系統(tǒng)。 在這些全雙工無線通信系統(tǒng)中，PTT通常是利用語音網(wǎng)絡(luò)協(xié)議(VoIP ) 的應(yīng)用來實現(xiàn)，VoIP的應(yīng)用可以在電路交換系統(tǒng)或分組數(shù)據(jù)接入系統(tǒng) 中運行。盡管VoIP通常是與基于網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的全雙工語音呼叫相聯(lián)系， 但它同樣也能用來支持半雙工的PTT系統(tǒng)。
在電路交換網(wǎng)絡(luò)或分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中利用VoIP應(yīng)用的傳統(tǒng)PTT呼 叫中，呼叫移動站通過提供識別被叫方的信息啟動PTT呼叫，所述被 叫方的信息例如是電話號碼、電子郵件地址、身份證號碼或群號碼。 被叫方或群可以從群列表中選擇。基站將PTT請求傳送給PTT服務(wù)器。
PTT服務(wù)器則通過被叫方的網(wǎng)絡(luò)，給被叫方發(fā)送邀請(invitation )。 PTT月l務(wù)器在PTT會話期間處理PTT信令和呼叫控制。通常，PTT 服務(wù)器和PTT客戶機之間的信令通過會話發(fā)起協(xié)議(SIP )完成。SIP 可以在客戶機網(wǎng)絡(luò)支持的一個或多個物理信道上傳輸。PTT服務(wù)器可 以是單獨的物理實體，也可以是網(wǎng)絡(luò)的一部分。服務(wù)器可作為網(wǎng)絡(luò)之 間或者基站之間的中介物。凈皮叫方一皮尋呼并對該尋呼作出響應(yīng)，這表 明可執(zhí)行PTT通信。在本文中，PTT通信一般用來描述半雙工通信， 這種通信可能被稱為移動一鍵通(PoC)或者其他的命名。
在一個實例中，主叫移動站通過向基站發(fā)送短數(shù)據(jù)脈沖串(SDB) 消息發(fā)起PTT會話，以邀請一個或多個被叫方。SBD消息就是在不同
7于通信信道(traffic channel)的共享信道或公用信道上傳送的數(shù)才居包。 基站向主叫移動站發(fā)送應(yīng)答(ACK)消息，表明收到了 SDB消息。收 到ACK消息后，主叫移動站發(fā)送原始消息，請求分配通信信道來處理 PTT通信。在收到邀請通知后，PTT服務(wù)器通過在共享公共信道發(fā)送 邀請，來邀請被叫方參與PTT會話。被叫方將對此邀請作出響應(yīng)，并 為此次PTT會話請求通信信道。
一旦呼叫建立，此通信實際上就是半雙工的，其類似于在其中每 次只有一個用戶發(fā)送消息而全部其他用戶都進行接收(也就是收聽) 的雙向無線電通信。因此，在PTT呼叫中，具有在主叫方(第一移動 裝置)和基站之間建立的反向鏈路通信信道上傳輸?shù)恼Z音數(shù)據(jù)包。同 時，前向鏈路通信信道傳輸基站和被叫方(第二移動裝置)之間的語 音數(shù)據(jù)包。當(dāng)?shù)诙苿友b置獲得發(fā)言權(quán)時，在第二移動站和基站之間 建立反向鏈路，并為第一移動裝置建立前向鏈路通信信道。
盡管最初設(shè)計是用于電路交換的語音通信的，但是無線電話網(wǎng)絡(luò) 通常支持雙向分組交換的分組數(shù)據(jù)服務(wù)，諸如瀏覽即時消息和電子郵 件。無線數(shù)據(jù)呼叫被調(diào)整以便支持傳統(tǒng)的基于因特網(wǎng)協(xié)議(IP)分組 的服務(wù)應(yīng)用，并可包括重傳特性。盡管可以通過電路交換的語音信道 實現(xiàn)PTT會話，但是PTT應(yīng)用通常還是利用IP分組傳輸作為電^各交 換通信的替換方案。基于IP的分組網(wǎng)絡(luò)可用來支持PTT通信。對于 分組數(shù)據(jù)服務(wù)，接入網(wǎng)絡(luò)(AN)可起到基站的作用。
PTT會話的特性在于，能夠在無線網(wǎng)絡(luò)中實現(xiàn)用于一對一或一對 多的半雙工呼叫的端到端通信。該網(wǎng)絡(luò)可以是基于IP也可以是不基于 IP。既然PTT呼叫是半雙工的，因此只有獲得發(fā)言權(quán)(講話)的用戶 需要反向鏈路中的專用信道來支持用戶數(shù)據(jù)(或分組)。PTT群中的其 余用戶僅需要前向鏈路的專用信道來接收信息。
許多情況下，例如在商務(wù)會議通話時，多個用戶都可以參加同一 個PTT會話。其它的一對多的情況包括諸如一群朋友聊天、試圖決定 一個會議地點，或是工頭對一個工地中在不同位置的一群工人傳達命 令。在這些情況下，大量的接聽移動站同時接收相應(yīng)數(shù)量的獨立通信 信道上的完全相同的傳輸。通常，PTT會話的管理控制是無需考慮PTT
8群中的用戶的位置的。在高速分組數(shù)據(jù)(HRPD)系統(tǒng)中，當(dāng)PTT用 戶需要說話時(即，按鍵談話)，PTT用戶的接入終端(AT)向接入 網(wǎng)絡(luò)(AN)加載語音數(shù)據(jù)包。 一旦PPT會話管理者獲得該語音數(shù)據(jù) 包，它就提示AN向群中全部其他PTT用戶發(fā)送該語音數(shù)據(jù)包。AN 將群中全部用戶看作是網(wǎng)絡(luò)中獨立的數(shù)據(jù)用戶?；诰W(wǎng)絡(luò)的調(diào)度狀況， 當(dāng)資源允許的時候，AN將語音數(shù)據(jù)包發(fā)送給接收的PTT用戶。網(wǎng)絡(luò) 中更先進的實現(xiàn)考慮到PTT用戶的緊急性，AN通過使用服務(wù)質(zhì)量 (QoS)將語音數(shù)據(jù)包發(fā)送給延時盡可能少的用戶，但是傳送仍然是 在每一個用戶的基礎(chǔ)上提供的。因此，在本領(lǐng)域中仍然十分需要用于 高效分配PTT通信資源的系統(tǒng)和方法。

發(fā)明內(nèi)容
一種當(dāng)確定出參與PTT會話的多個移動站相鄰地位于例如同 一個 區(qū)域時，更有效地管理無線電話通信信道的系統(tǒng)和方法。在這種情況 下，服務(wù)于這個區(qū)域的基站在共享信道中傳送PTT會話前向鏈路傳輸。 也就是說，基站在前向鏈路中建立共享通信信道或廣4番通信，以在前 向鏈路中服務(wù)于PTT組，而不是利用幾個獨立的通信信道傳送完全相 同的PTT通信。
因此，提出一種用于無線電話蜂窩網(wǎng)中進行高效的PTT通信的方 法。這種方法可包括接收PTT會話發(fā)起；識別作為群的、相鄰的多 個公用PTT會話移動站；為所述群分配共享前向鏈路信道；以及通過 所述前向鏈路在共享信道中傳輸PTT說明。
如前所述，共享信道可以是共享通信信道或公用信道，例如廣^番 信道、前向^^用控制信道或?qū)ず粜诺?。在CDMA網(wǎng)絡(luò)中，共享4言道可 以是前向通4言信道或前向/>共信道，例如廣4番控制信道、前向/>用控 制信道或?qū)ず粜诺馈?一方面，共享前向鏈路信道與電路交換或IP分組 數(shù)據(jù)系統(tǒng)類型相關(guān)聯(lián)。此外，共享前向鏈路信道除了提供共享的前向 基本信道外，還可以包括共享的前向補充信道。當(dāng)基本信道的^:據(jù)率 低并由于高的開銷而阻塞、或傳送語音之外的其它媒質(zhì)時，該補充信 道是有用的。該方法可能被使用的網(wǎng)絡(luò)的一些實例包括碼分多址(CDMA )、 cdma 2000 、通用移動電信系統(tǒng)(UMTS )、以及全球移動通信系統(tǒng) (GSM)。例如，在CDMA網(wǎng)絡(luò)中，共享前向鏈路信道可以用共享的 沃爾什碼和共享的公共長碼掩碼通過為PTT群分配信道而創(chuàng)建。共享 的碼信息可以通過預(yù)備通信的形式而建立，例如短消息服務(wù)(SMS)、 信道分配消息、或者短數(shù)據(jù)脈沖串(SDB)消息。在GSM無線電"^舌網(wǎng) 絡(luò)中，共享的前向鏈路信道可以是分配給PTT群的公用時隙。
根據(jù)本發(fā)明方法的另一方面，如果獲知在群中相對多的移動站參 與了公用PTT會話，那么這些信息可以用來使區(qū)域資源更容易為非 PTT用戶所用。例如，如果區(qū)域中相對多的移動站參與了公用PTT會 話，則允許到移動站的前向鏈路中具有高數(shù)據(jù)率，因為PTT用戶通常 僅需要較低的速率和來自基站的少量資源。
下面將給出上述用于高效PTT通信的方法和無線電話系統(tǒng)的其它 細節(jié)。
附圖的筒單描述


圖1是無線電話蜂窩網(wǎng)絡(luò)中高效PTT通信系統(tǒng)的原理示意框圖； 圖2是說明高效PTT系統(tǒng)的另一方面的、圖l的原理示意4匡圖； 圖3是說明無線電話蜂窩網(wǎng)絡(luò)中高效PTT通信方法的流程圖； 圖4是說明利用圖3所示高效PTT方法在網(wǎng)絡(luò)中改進前向《連路管
理方法的流程圖5是說明利用圖3所示高效PTT方法在網(wǎng)絡(luò)中改進反向鏈路管
理方法的流程圖；以及
圖6是從圖l所示移動站的角度來看，高效PTT通信系統(tǒng)的原理框圖。
詳細描述
圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施方式的、在無線電話蜂窩網(wǎng)絡(luò)中進行 高效PTT通信的典型系統(tǒng)的示意框圖。系統(tǒng)100包括基站(BS) 102, 基站102具有空中接口 103以支持與多個移動站(MS) 106進刊-7>共
10PTT會話。該空中接口包括天線和收發(fā)機的元件。前向鏈路通信由標(biāo) 號104a和104c表示，反向鏈路通信由標(biāo)號104b和104d表示?；?控制器(BSC) 108在線IIO上具有和BS 102相接口的接口 。 BSC 108 識別彼此相鄰的、作為群112的多個公共PTT會話移動站，并發(fā)送PTT 共享信道消息到BS 102。在本發(fā)明的公開中，群112還被稱為"公共 PTT群"。 一方面，移動站106全部處于同一個區(qū)域。然而，在特殊情 況下，BS可能支持與不同區(qū)域的一些移動站進行公共PTT會話，如 果那些單元與由BS 102服務(wù)的區(qū)域內(nèi)的單元接近的話。例如，盡管那 些單元已經(jīng)屬于不同的區(qū)域，但是BS 102仍然可以在PTT會話中與 移動站保持通信。如下文解釋的那樣，在有些情況下，移動站的群中 的成員可能潛在地位于不同的區(qū)域。
BS 102為群112分配共享的前向鏈路信道，并通過前向鏈; 各在共 享信道中傳送PTT說明(statement)。在本文中，"PTT說明"趨向于 指單獨的PTT傳輸，或是PTT按鈕被占用的整個時間長度內(nèi)PTT "講 話者"發(fā)送的信息?？勺⒁獾剑苿诱?13a和113b在BS 102月良務(wù)的 區(qū)域內(nèi)，但不參與和群112之間的PTT會話。另一方面，移動站116 位于基站U4服務(wù)的區(qū)域，并參與和群112中的移動站相同的PTT會 話。通常，無線網(wǎng)絡(luò)包括大量相連的基站。出于簡化的目的，第二BS 114在圖中被顯示為與BSC 108相連。如圖所示，移動站116是4吏用 反向鏈路104b的"正在講話的，，PTT移動裝置。移動站106正利用前 向鏈路104a進行收聽。
術(shù)語BS和BSC趨向于為概括性的，就像系統(tǒng)100可在CDMA、 cdma2000、 UMTS、 FLASH、 OFDM、 lEEE802.18、 IEEE802.20以及 GSM網(wǎng)絡(luò)中使用那樣。通常，術(shù)語BS、BSC和移動裝置或移動站(MS ) 更使用于電路交換網(wǎng)絡(luò)。在3G無線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中，BS可被稱為接入網(wǎng) 絡(luò)(AN ) , BSC更適合叫做核心網(wǎng)絡(luò)(CN )分組數(shù)據(jù)服務(wù)網(wǎng)(PDSN) 或IP多i某體子系統(tǒng)(IMS) ， MS叫做接入終端(AT)。
另一方面，位置確定實體(PDE) 120^妄收/人移動站通過BS 102 傳遞給BSC 108的位置數(shù)據(jù)。例如，移動裝置可以裝備全球衛(wèi)星定位 (GPS)接收機，位置數(shù)據(jù)的接收可以是其它常規(guī)處理中的步驟。作為一種選擇，移動裝置的位置信息可以作為位置計算的結(jié)果導(dǎo)出。不
管位置數(shù)據(jù)如何被接收，BSC 108都記錄公共PTT會話移動站的位置， 并識別位置相鄰的、或者像群112—樣位于公共區(qū)域的移動站。在某 些情況下，例如在軟切換(soft-handoff)的情形下可注意到，在技術(shù) 上處于上述區(qū)域外的移動站可凈皮包含作為群112的一部分。同才羊，在 技術(shù)上位于區(qū)域內(nèi)的移動站也可被排出在群外。
通常，區(qū)域信息足以確定哪些用戶應(yīng)該被分組在一起?；究梢?容易地獲得這些信息。移動站總會將收到的區(qū)域的導(dǎo)頻強度(pilot strength)報告返回給基站。這既可以用來進行區(qū)域識別也可用于區(qū)域^ 切換的情形。然而，如果還可以得到位置信息，則基站可以可選地利 用該信息對群進行精確調(diào)整(fine-tune)。例如，如果移動站位于區(qū) 域的邊緣，則基站可能不會將該移動站包含在所述區(qū)域中的群內(nèi)，因 為該移動站很有可能會快速地過渡到另一個區(qū)域(即，切換到另一個 區(qū)域)。此外，位置信息可以幫助基站追蹤或預(yù)測移動站正向著"那個 區(qū)域行進。因此，位置信息在相鄰群中建立移動站時是有用的。
BS 102可以分配共享前向鏈路信道，該信道可以是共享通4言4言道 或公共信道。通信信道和公共信道的細節(jié)在網(wǎng)絡(luò)之間是不同的。但是 通常認為，通信信道是傳統(tǒng)上分配給單獨移動站的信道，而公共信道 是能夠與多個移動裝置通信的信道?？勺鳛楣蚕鞵TT前向鏈路信道的 公共信道的一些例子包括廣播信道、前向廣播控制信道、前向 >共 控制信道、或?qū)ず粜诺?。在CDMA網(wǎng)絡(luò)情況下，共享信道可以是前向 通信信道或前向/>共信道，例如廣纟番控制信道、前向^^共控制〗言道或 尋呼信道。
另 一 方面，共享前向鏈路信道可以是電路交換系統(tǒng)或因特網(wǎng)協(xié)議 (IP)分組數(shù)據(jù)系統(tǒng)中的信道。此外，BS 102還可以分配共享前向基 本信道和共享前向補充信道。如果基本信道的數(shù)據(jù)率較低或由于開銷 過大而使得有效數(shù)據(jù)率較低，則可使用補充信道。這樣，數(shù)據(jù)可以分 布在兩個信道中。作為一種選4奪，補充信道還可用來發(fā)送語音以外的 其它媒質(zhì)。例如，補充信道可以是支持基本信道中的語音解說 (commentary)的高數(shù)據(jù)率視頻。此外，在有些情況下，基本信道是電路交換的，而補充信道可以是IP分組數(shù)據(jù)的。
在CDMA無線電話網(wǎng)絡(luò)中，BS 102可以用共享沃爾什碼和共享 公共長碼掩碼(PLCM)為群112分配信道。這些共享碼可用來支持 共享通信信道或PTT群廣播信道。由于沃爾什碼的數(shù)量相對較少，因 此更多涉及的是共享PLCM碼的分配。正如本領(lǐng)域中公知的那樣，所 有的移動站都使用相同長度的PLCM碼。如果BS可以通過信號4巴碼 序列或初始注冊(register)發(fā)送給移動站，則可以將PLCM碼看作共 享碼。 一方面，BS 102通過發(fā)送例如SMS、信道分配消息或SDB消 息的預(yù)備通信，為群112分配共享PLCM碼。
另一方面，BS 102可以發(fā)送例如SMS或SDB的預(yù)備通信，來請 求移動站106注冊為共享通信信道PTT會話的廣播信道/組^"信道 (BCMC)。在不同的方面，BS 102發(fā)送包括移動站加入PTT會話的 必要信息的PTT服務(wù)參數(shù)消息，例如BCMC服務(wù)參數(shù)消息。區(qū)域中 的移動站通過反向鏈3各104b用注冊消息(Registration Message)向 BSC 108進行響應(yīng)。BSC 108識別作為群112發(fā)送注冊消息的移動站。 然后，BS 102為群112分配BCMC通信信道作為共享前向鏈路信道。 應(yīng)該理解，BCMC信道在傳統(tǒng)上僅-陂用作"推動的(push)，，前向鏈 路服務(wù)，而使用BCMC的PTT會話仍然要求使用來自"講話的"移 動站的反向鏈路中的通信信道。
在GSM無線網(wǎng)絡(luò)中，BS可以為群112分配公共時隙，來作為共 享前向鏈路信道。除了分配相同的時隙，BS 102還可以為群分配公共 頻率。此外，公共時隙/公共頻率可以是共享通信信道或廣播信道的形 式。
不管無線網(wǎng)絡(luò)是什么類型，廣播和共享通信信道的使用都增加了 安全性的問題，因為如果不參與PTT會話的移動站被排除而不能訪問 共享信道，則這將是優(yōu)選的。因此， 一方面，BS102對通過前向鏈路 104a發(fā)送的PTT說明傳送進行加密。除了這種加密步驟外，還進行傳 統(tǒng)的身份識別處理。例如，BS 102可以在PTT會話發(fā)起消息中，向群 112中的移動站發(fā)送解密密鑰，用于在應(yīng)用層給PTT說明解密。PTT 會話發(fā)起消息可以是SMS或SDB消息的形式。另一方面，當(dāng)BS 102
13是CDMA無線電話網(wǎng)絡(luò)的一部分時，BS使用擴頻碼加密PTTi兌明。 例如，編碼是基于為了阻止PTT群112以外的區(qū)域中的移動站使用共 享沃爾什碼和PLCM碼。
另一方面，如果適當(dāng)?shù)脑?，加?安全性還可用R-LJIM、 SIM、或 USIM來處理。此外，還可使用調(diào)用加密算法的應(yīng)用。這種附加的應(yīng) 用可以是對群訂閱(subscription)的一部分。
為PTT前向通信使用共享前向鏈路信道可觸發(fā)區(qū)域中其它網(wǎng)絡(luò)資 源有效的分配。例如，BSC 108可將群112中成員數(shù)量和區(qū)域中^f吏用 前向鏈3各通信信道的全部移動站凄t量進行比4交，/人而產(chǎn)生PTT前向呼 叫率。在如圖1所示中呼叫率為3/5。這個比率實際上可能與現(xiàn)實不符 而偏高，其僅僅用來作為示例說明。BSC 108將PTT前向呼叫率與門 限值進行比較，如果PTT前向呼叫率超出了門限，則BSC給BS 102 發(fā)送前向鏈路率更新消息。在該實施例中，如果門限設(shè)為0.5,那么 BSC 108發(fā)送前向鏈路率更新消息。然后，BS允許到請求的移動裝置 的前向鏈路中具有較高的數(shù)據(jù)率。例如，當(dāng)移動站113a和113b被請 求時，BS 102可以給出到它們的具有較高數(shù)據(jù)率的鏈路。概括-說來， 區(qū)域(群112)中相對大量的移動站不會要求高數(shù)據(jù)率的信道，基于 這一公知的事實，可以作出上述決策。按常規(guī)來說，在單獨的區(qū)域中 應(yīng)該有大量的PTT會話用戶。例如，飛機維護小組可以有20多個成 員在一個區(qū)域中工作。比率的使用比BS通常用來進行決策的標(biāo)準(zhǔn)提 升了一個等級。如果具有5個PTT會話用戶和3個非會話用戶，而且 這5個會話用戶可以組合，那么BS可以認為區(qū)域中有效地具有4個 用戶。只有3個用戶可以要求較高的數(shù)據(jù)率。PTT用戶可以分配固定 的速率。在HRPD情形下，5個用戶全部^皮安排到一個時隙，只需安 排其余3個用戶。
作為為區(qū)域中非PTT用戶提供較高數(shù)據(jù)率的另一個途徑，基站可 以基于性能系數(shù)(例如，在基站可用的全部保留發(fā)送功率)監(jiān)控門限。 如果幾個PTT用戶共享區(qū)域中相同的通信信道或公共信道，這基站很 可能具有用于區(qū)域中的非PTT用戶的更大的保留發(fā)送功率。保留發(fā)送 功率可被用來為非PTT用戶提供較高的數(shù)據(jù)率。
14同樣，BSC 108可將群112中的成員數(shù)量和區(qū)域中使用反向鏈路 通信信道的全部移動站it量進行比較，并產(chǎn)生PTT反向呼叫率。BSC 108將PTT反向呼叫率與門限相比較，如果PTT反向呼叫率超出門限， BSC則發(fā)送反向鏈路速率更新消息給BS 102,然后，BS 102允許在到 請求的移動站的反向鏈路中具有更高的數(shù)據(jù)率。在BS更適合稱為接 入網(wǎng)絡(luò)的HRPD網(wǎng)絡(luò)中，AN 102將反向有效位(RAB)設(shè)置為零。 這就允許需要較高數(shù)據(jù)率的移動站的至少一部分子集，具有更高的接 收更高速率數(shù)據(jù)鏈路的概率。
圖2是用來說明高效PTT系統(tǒng)IOO的另一方面的、圖1的示意沖匡 圖。在PTT說明發(fā)送之后，BS 102通過反向鏈路從(先前)群中移動 站接收新的PTT說明。移動站是單元106a，其是圖1中PTT群112 的一部分。BSC 108重新將區(qū)域內(nèi)的多個公共PTT會話移動站識別為 (新的)群。在該實施例中，移動站106b屬于群112a。 BS 102為識 別的新群112a分配共享前向鏈路信道，并通過前向鏈路104a在此信 道上傳送新的PTT說明。
圖6是從圖1所示移動站的角度來看的、高效PTT通信系統(tǒng)的示 意框圖。考慮圖1和圖6，多個移動站106位于相鄰的位置，并參與 公共PTT會話。如上所述，這些移動站構(gòu)成了群112。通常，群中全 部移動站位于相同的區(qū)域。每一個移動站106都包括具有PTT^姿4丑4妻 口 602的PTT應(yīng)用600,以在參與時發(fā)送信息，而在未參與時接收信 息。例如，按鈕602可以是PTT的專用按鈕。作為一種選擇，按4丑602 還可以是電話鍵盤上預(yù)定義的軟鍵或多功能鍵，例如"發(fā)送"鍵。在圖 中4皮示為天線和收發(fā)機的組合的空中接口 604具有線606上連4妻，使 其能對PTT應(yīng)用作出響應(yīng)。當(dāng)按下按鈕602時，空中接口 604通過反 向鏈路608發(fā)送半雙工傳輸，當(dāng)按鈕沒被按動時，空中接口 604接收 共享前向鏈路信道610上的半雙工傳輸。PTT應(yīng)用602將在共享前向 《連; 各信道610上接收的數(shù)據(jù)作為公共PTT說明進行處理。
移動站的空中接口 604將前向鏈路信道610作為共享通信信道或 公共信道接收。如果接收的是公共信道，它可能例如是廣播信道、前 向公共控制信道、前向廣播控制信道或?qū)ず粜诺赖?。此外，共享前?br> 15鏈路信道610可用在電路交換系統(tǒng)或IP分組數(shù)據(jù)系統(tǒng)中使用。除了才妄 收共享前向基本信道，移動站的空中接口 610還可以接收共享前向補 充信道。
如果移動站106是CDMA無線電話網(wǎng)絡(luò)中的一員，那么空中接口 610可以接收具有例如共享沃爾什碼和共享PLCM碼的信道610。 一 方面，空中接口 610在例如SMS、信道分配消息或SDB消息的預(yù)備 通信中接收共享PLCM碼。另一方面，移動站的PTT應(yīng)用602可以發(fā) 起預(yù)備通信，請求為BCMC共享通信信道PTT會話進行注冊。作為 一種選擇，如果移動站106是GSM無線電話網(wǎng)絡(luò)中的一員，則空中 接口 610接收公共時隙作為共享前向鏈路信道610。
功能描述
與傳統(tǒng)PTT通信相比，以上描述的系統(tǒng)具有多個有益效果。例如， 可以在同一區(qū)域中，向公共群內(nèi)的全部用戶發(fā)送同樣的說明(語音分 組)，而無需使用多個專用信道復(fù)制分組。 一方面，群內(nèi)全部移動裝 置使用相同的PLCM碼。另一方面，通過廣播消息將PTT說明發(fā)送給 同一區(qū)i或中的全部用戶。這兩種方法中的任一種都可適用于HRPD和 cdma2000 1 X系統(tǒng)。
如果接入網(wǎng)絡(luò)可以使屬于同一 PTT會話的N個用戶相聯(lián)系，那么 接入網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該可以在時間安排上使各PTT用戶盡可能接近，以便減少 發(fā)送語音數(shù)據(jù)包中可能的延時。這種管理方法在每一個區(qū)域都可以使 用。
當(dāng)用戶都集中在一個小區(qū)(cell)內(nèi)時受益程度是最大的。群越大， 受益就越明顯。此外，PTT系統(tǒng)對多個群和多個小區(qū)都有應(yīng)用。
如上所述，PTT系統(tǒng)可用來改變HRPD網(wǎng)絡(luò)中的RBA。 RBA是 用來管理反向鏈路負荷的。當(dāng)幾個PTT用戶在特定區(qū)域收聽時，因為 幾乎沒有活動，因此可將RAB設(shè)置為零。如果PTT用戶就是"收聽 者"并且不傳送數(shù)據(jù)，那么區(qū)域中其他用戶應(yīng)該可以-使用這些資源。 此外，網(wǎng)絡(luò)資源可以基于這樣一個假設(shè)來分配，就是PTT收聽者通常 只要求低數(shù)據(jù)率信道，比如9.6kbps。圖3是根據(jù)一個實施方式的、說明無線電話蜂窩網(wǎng)絡(luò)中高效PTT 通信方法的流程圖。盡管為了清楚，這種方法被描述成一系列編號的 步驟，但是除非明確說明，否則并不能從編號推出其次序。應(yīng)該理解， 有些步驟可以跳過、并行執(zhí)行、或者并沒有嚴(yán)格順序要求地執(zhí)行。該 方法從步驟300開始。
在步驟302種，接收由蜂窩無線電話網(wǎng)絡(luò)中移動站發(fā)出的PTT會 話發(fā)起。在步驟304中，識別鄰近的多個公共PTT會話移動站。例如， 群內(nèi)的移動站可以全部位于相同的區(qū)域。作為i兌明，基站可以追蹤并 記錄公共PTT會話移動站(例如圖1中的MS 106就是公共PTT會話 的一部分)的位置。然后基站便可識別作為群共同位于公共區(qū)域的移 動站(例如在圖1作為群112的、位于同一區(qū)域的MS106被識別)。
根據(jù)一個實施方式，識別區(qū)域中作為群的、多個公共PTT會話移 動站的步驟304可包括從304A到304C的子步驟。在步驟304A中， 區(qū)域中多個移動站接收基站發(fā)送來的PTT服務(wù)參數(shù)消息，例如通過前 向鏈路發(fā)送的BCMC服務(wù)參數(shù)消息。在步驟304B中，多個接收移動 站發(fā)送注冊消息，該消息由基站通過反向鏈路接收。在步驟304C中， 識別作為群的、發(fā)送注冊消息的移動站。然后，在步驟306，為該群 分配BCMC通信信道作為共享前向鏈路信道。
步驟306為群分配共享前向鏈路信道。步驟308通過該前向鏈i 各 在共享信道上傳送PTT說明。
步驟306中為群分配共享前向鏈路信道通常包括分配共享通信信 道或公共信道。如前所述，7〉共信道可以是廣#番信道或控制信道。在 某些實施例中，步驟306包括分配共享前向基本信道和共享前向補充 信道。
例如，在CDMA系統(tǒng)中，步驟306可能包括給群分配具有共享沃 爾什碼和共享公共長碼掩碼(PLCM)的信道。例如，步驟306可以 通過例如SMS、信道分配消息或SDB等預(yù)備通信給群分配共享 PLCM。另一個實施例中，預(yù)備通信可以是請求移動站注冊BCMC共 享通信信道PTT會話。預(yù)備通信還可以是請求類似于BCMC的共享 信道PTT會話。
17例如，在GSM無線電話網(wǎng)絡(luò)中，步驟306可以包括為群分配z^ 共時隙作為共享前向鏈路信道。在另外的實施例中，步驟306還可以 包括分配/>共載波頻率以及/>共時隙。
再參照圖3，步驟307包括加密PTT說明。在一個實施例中，解 密密鑰在PTT會話發(fā)起消息中發(fā)送給群。步驟310中，群中的移動站 用該密鑰在應(yīng)用層對PTT說明進行解密。作為一種選擇，步驟302接 收CDMA無線電話網(wǎng)絡(luò)中的PTT會話發(fā)起。然后，在步驟307中， 用擴頻碼對PTTW兌明加密。應(yīng)當(dāng)注意，解密也是在CDMA網(wǎng)絡(luò)中的 應(yīng)用層執(zhí)行的。
在PTT說明傳輸(步驟308 )之后，步驟312中，群中的移動站 通過反向鏈^各發(fā)送新的PTT說明。然后，步驟304重新識別區(qū)域中作 為群的多個公共PTT會話移動站。步驟306為重新識別的群分配共享 前向鏈路信道，步驟308通過前向鏈路在共享信道上發(fā)送該新的PTT 說明。
圖4是說明利用圖3中的高效PTT方法在網(wǎng)絡(luò)中改善前向鏈路管 理的一種方法的流程圖。步驟400確定移動站是否是PTT群的一部分。 步驟402將群中成員的數(shù)量和區(qū)域中使用前向鏈路通信信道的全部移 動站的數(shù)量進行比較，產(chǎn)生PTT前向呼叫率。作為一種選擇，在所示 的簡單情況下，對群中成員的數(shù)量("C")進行計數(shù)。步驟404將PTT 前向呼叫率(或者成員數(shù)"C")與門限相比較。步驟406中，如果PTT 前向呼叫率(或計數(shù)"C")超出門限，則允許在到該基站服務(wù)區(qū)域內(nèi)的 移動站的前向鏈路中具有更高的數(shù)據(jù)率，從而使區(qū)域資源更容易的被 非PTT用戶使用。如前所述，如果區(qū)域中相對多的移動站參與到公共 PTT會話中，那么允許在到移動站的前向鏈路具有更高的數(shù)據(jù)率，因 為PTT用戶通常僅要求低的數(shù)據(jù)率和來自基站的少量資源。如果PTT 前向呼叫率(或"C")低于門限，則步驟408按網(wǎng)絡(luò)常規(guī)方式分配數(shù)據(jù) 率。
圖5是說明利用圖3所示高效PTT方法在網(wǎng)絡(luò)中改進反向鏈路管 理方法的流程圖。步驟500確定移動站是否是PTT群的成員。步驟502 將群中成員的數(shù)量和區(qū)域中使用反向鏈路通信信道的全部移動站數(shù)量進行比較，產(chǎn)生PTT反向呼叫率。作為一種選擇，在所示的簡單情況 下，對群中成員的數(shù)量("C")進行計數(shù)。步驟504將PTT反向呼叫 率(或者成員數(shù)量"C")與門限相比較。步驟506中，如果PTT反向 呼叫率(或計數(shù)"C")超出門限，則在到該基站服務(wù)區(qū)域內(nèi)的移動站的 反向鏈路中允許具有更高的數(shù)據(jù)率。如果該比率(或"C")低于門限， 步驟508按網(wǎng)絡(luò)常規(guī)方式分配數(shù)據(jù)率。 一方面，PTT會話通過HRPD 無線電話網(wǎng)絡(luò)發(fā)起。然后，通過設(shè)置反向有效位(RAB)為零，步驟 506允許在到移動站的反向鏈路中具有更高的數(shù)據(jù)率。
這樣就描述了高效PTT通信系統(tǒng)和方法。根據(jù)上述對發(fā)明的典型 實施方式的描述，在不背離本發(fā)明范圍的情況下，可以用各種技術(shù)來 實現(xiàn)本發(fā)明的概念。此外，雖然參照具體的實施方式對本發(fā)明進行了 具體的描述，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該認識到，在不背離本發(fā) 明的精神和范圍的前提下可對本發(fā)明的形式和細節(jié)進行改變。所描述 的示意性實施方式在各方面都是說明性的，并非用來限定。還應(yīng)該理 解，本發(fā)明不限于在此描述的特定的示意性實施方式，而是可以在不 背離本發(fā)明范圍的情況下進行多種調(diào)整、修改和替代。
權(quán)利要求
1、一種在無線電話蜂窩網(wǎng)絡(luò)中進行高效的一鍵通(PTT)通信的方法，該方法包括接收蜂窩無線電話網(wǎng)絡(luò)PTT會話發(fā)起；響應(yīng)于所述蜂窩無線電話網(wǎng)絡(luò)PTT會話發(fā)起，識別位置接近的、作為公共PTT群的多個公共PTT會話移動站；為所述公共PTT群分配共享前向鏈路信道；以及通過所述共享前向鏈路信道在共享信道上發(fā)送PTT說明。
2、 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，識別位置接近的所述多個7>共 PTT會話移動站包括識別一個區(qū)域中的所述多個公共PTT會話移動站。
3、 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，分配所述共享前向鏈路信道包 括分配共享通信信道和公共信道中的至少一個。
4、 如權(quán)利要求3所述的方法，其中，分配所述公共信道包括分配廣 4t^言道、控制信道和尋呼信道中的至少一個。
5、 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，分配所述共享前向鏈路信道包 i舌分配共享前向基本信道和共享前向補充信道。
6、 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，分配所述共享前向鏈路信道包 括分配共享沃爾什碼和共享公共長碼掩碼(PLCM)。
7、 如權(quán)利要求1所述的方法，其中識別所述多個公共PTT會話移動 站包括發(fā)送PTT服務(wù)參數(shù)消息； 從多個注冊移動站接收注冊；以及 將所述注冊移動站識別為所述多個公共PTT會話移動站。
8、 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，分配所述共享前向鏈路信道包 括分配/>共時隙和公共頻萃更中的至少 一 個。
9、 如權(quán)利要求l所述的方法，還包括加密PTT說明。
10、 如權(quán)利要求1所述的方法，還包括將公共PTT群中成員數(shù)量和區(qū)域中使用前向鏈路通信信道的全部移 動站的數(shù)量進行比較，以建立PTT前向呼叫率； 將所述PTT前向呼叫率和門限進行比較；如果所述PTT前向呼叫率超出所述門限，則在到所述區(qū)域中的移動 站的前向鏈路中允許具有較高的數(shù)據(jù)率。
11、 如權(quán)利要求l所述的方法，還包括將公共PTT群中成員數(shù)量和區(qū)域中使用反向鏈路通信信道的全部移 動站的數(shù)量進行比較，以建立PTT反向呼叫率； 將所述PTT反向呼叫率和門限進行比較；如果所述PTT反向呼叫率超出所述門限，則在到所述區(qū)域中的移動 站的反向鏈路中允許具有較高的數(shù)據(jù)率。
12、 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，在反向鏈路中允許較高的數(shù) 據(jù)率包括將反向有效位(RAB)設(shè)置為零。
13、 如權(quán)利要求l所述的方法，還包括 在PTT說明傳輸后接收第二 PTT說明；其中，識別所述多個公共PTT會話移動站還包括重新識別第二多 個公共PTT會話移動站，所示第二多個公共PTT會話移動站為重新識別 的公共PTT群；其中，分配所述共享前向鏈路信道包括為所述重新識別的公共PTT 群分配第二共享前向鏈路信道；以及其中，發(fā)送所述PTT說明包括在所述第二共享前向鏈路信道上發(fā)送所述第二PTT說明。
14、 一種無線電話蜂窩網(wǎng)絡(luò)中進行高效一鍵通(PTT)通信的系統(tǒng)， 包括基站(BS),具有空中接口以支持和多個移動站進行的公共PTT會話；基站控制器(BSC)，具有與所述BS接口的接口，并被設(shè)置用來識 別作為公共PTT群的、臨近的多個公共PTT會話移動站，以及向所述 BS發(fā)送PTT消息；其中，所述BS被配置為對所述公共PTT群分配共享前向鏈路信道， 以及在所述共享前向鏈路信道上傳送包括所述PTT消息的PTT說明。
15、 如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)， 站位于^^共區(qū)域。
16、 如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng), 通信信道和公共信道中的至少一個。
17、 如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)， 控制信道和尋呼信道中的至少一個。其中，所述多個公共PTT會話移動其中，所述共享前向信道包括共享其中，所述公共信道包括廣播信道、
18、 如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中，所述共享前向鏈路信道包括 共享前向基本信道和共享前向補充信道。
19、 如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中，所述共享前向鏈路信道包括 共享沃爾什碼和共享公共長碼掩碼(PLCM)。
20、 如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中，所述共享前向鏈路信道包括 公共時隙和公共頻率中的至少 一個。
21、 如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中，所述BS還被設(shè)置用來加密 所述PTT i兌明。
22、 一種在蜂窩網(wǎng)絡(luò)中工作的移動站，所述蜂窩網(wǎng)絡(luò)包括基站，所 述移動站包括天線；收發(fā)機，與所述天線耦合，用于通過空中接口與所述基站通4言，所 述移動站還被設(shè)置用來接收共享前向鏈路信道的分配；接收在所述共享前向鏈路信道上傳送的PTT說明；以及 解密所述PTTi兌明。
23、 如權(quán)利要求22所述的移動站，其中，所述共享前向鏈路信道的 分配由所述基站傳送給第二移動站。
24、 如權(quán)利要求22所述的移動站，其中，所述共享前向鏈路信道包 括共享通信信道和^^共信道中的至少一個。
25、 如權(quán)利要求24所述的移動站，其中，所述公共信道包括廣插一言 道、控制信道和尋呼信道中的至少一個。
26、 如權(quán)利要求22所述的移動站，其中，所述共享前向鏈路信道包 括共享前向基本信道和共享前向補充信道。
27、 如權(quán)利要求22所述的移動站，其中，所述共享前向鏈路信道包 括共享沃爾什碼和共享公共長碼掩碼(PLCM)。
28、 如權(quán)利要求22所述的移動站，其中，所述共享前向鏈聘J言道包 括/>共時隙和^^共頻率中的至少 一個。
29、 如權(quán)利要求22所述的移動站，其中，所述移動站進一步祐 沒置 用來解密所述PTT說明。
30、 如權(quán)利要求22所述的移動站，其中，所述移動站進一步還^皮設(shè) 置用來接收PTT服務(wù)參數(shù)消息；以及響應(yīng)于所述PTT服務(wù)參數(shù)消息傳送注冊，所述共享前向鏈路信道的 分配至少部分基于所述注冊。
全文摘要
提供一種在無線電話蜂窩網(wǎng)絡(luò)中進行高效的PPT(Push-to-talk，一鍵通)通信的系統(tǒng)和方法。該方法包括以下步驟接收蜂窩無線電話網(wǎng)絡(luò)中PTT會話的發(fā)起；識別作為群的、位置臨近的多個公共PTT會話移動站；為群分配共享前向鏈路信道；以及通過前向鏈路在共享信道上傳送PTT說明。所述的共享信道可以是共享通信信道或公共信道，例如廣播信道、前向公共控制信道、或?qū)ず粜诺馈Ｋ龅墓蚕砬跋蜴溌沸诺揽梢栽陔娐方粨Q或IP分組數(shù)據(jù)系統(tǒng)中。此外，共享前向鏈路信道除了包括共享前向基本信道之外，還可以包括共享前向補充信道。
文檔編號H04W4/10GK101491122SQ200580040491
公開日2009年7月22日 申請日期2005年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月29日
發(fā)明者亨利·常, 道格·鄧恩 申請人:京瓷公司