在組通信網(wǎng)絡內提供多媒體的通信設備的制作方法

文檔序號：7923716閱讀：206來源：國知局

專利名稱：在組通信網(wǎng)絡內提供多媒體的通信設備的制作方法
技術領域：
提供組通信服務的系統(tǒng)和方法一般涉及點到多點通信系統(tǒng)，尤其涉及用于在組通信網(wǎng)絡內提供視頻、音頻、圖像和/或數(shù)據(jù)的方法和裝置。
背景技術：
點到多點通信系統(tǒng)一般提供系統(tǒng)的中央位置和多個用戶間的通信。例如使用陸地移動無線電(LMR)的調度系統(tǒng)用于卡車、出租車、公共汽車和其他車輛
以傳遞中央調度中心和一個或多個對應車輛間的調度信息。通信可以指向車隊內的特定車輛或同時指向所有車輛。
用于快速、有效、一對一或一對多(組)通信的一類無線服務以半雙工通信方式操作，每次使用前向或反向鏈路。用戶在電話/無線電上按下"按下通話" (PTT)按鈕以開始組通信。如果被授予發(fā)言權(floor)，則用戶在短時段內提供媒體。在用戶釋放PTT按鈕之后，其他用戶可以請求發(fā)送權。這些服務一般用于以下應用一個人即一個"調度者"需要與一組人通信，諸如現(xiàn)場服務人員或出租車司機。在因特網(wǎng)上也有類似服務，且一般被稱為"語音聊天"。
這些服務的關鍵特征在于通信是快速且瞬時的，一般通過按下PTT按鈕而被起始，而不需要通過一般的撥號和響鈴順序。在這種類型服務內的通信一般非常短暫，單個介質"突發(fā)" 一般是幾秒量級，且"通信"可能持續(xù)一分鐘或更少。用戶請求發(fā)言權和用戶從通信管理器接收到肯定或否定確認間的時延被稱為PTT等待時間，所述確認指示用戶有發(fā)言權且可以開始提供介質。
PTT半雙工通信提供了多種好處，諸如改善的帶寬效率、減少的對等待時間的敏感度以及簡化的回聲對消。
因此需要為半雙工模式下迸發(fā)的多媒體通信例如音頻、視頻、圖像和/或數(shù)據(jù)提供PTT組通信服務的優(yōu)勢。

發(fā)明內容
揭示的實施例提供了從組通信網(wǎng)絡內操作的通信管理器(CM)接收多媒體的方法和裝置。所述方法和裝置提供將通信設備(CD)的類型提供給CM，所述類型指示CD能接收的媒體類型并基于CD類型選擇性地接收媒體。在一方面，所述類型指示視頻攝像機且所述媒體包括視頻。在另一方面，所述類型指示靜止攝像機且所述媒體包括靜止圖像。
在另一方面，方法和裝置用于向CM提供請求，所述請求指明用戶希望接收的媒體并基于請求選擇性地接收媒體。在一方面，所述請求包括接收視頻。在另一方面，所述請求包括接收一個或多個靜止圖像。

通過下面提出的結合附圖的詳細描述，本發(fā)明的特征、性質和優(yōu)點將變得更加明顯，附圖中相同的符號具有相同的標識，其中圖1是一般當前技術的無線通信系統(tǒng)說明；
圖2以功能框圖格式說明用于提供組通信服務的系統(tǒng)和方法的實施例組通信系統(tǒng)；
圖3說明用于圖2的組通信系統(tǒng)內的操作協(xié)議；圖4說明圖2的組通信內使用的通信設備；圖5說明組通信；
圖6是用于圖2的組通信系統(tǒng)內的通信管理器功能框圖；以及圖7是第一通信管理器和第二通信管理器集成的功能框圖。
最優(yōu)實施例的詳細描述
用于提供組通信服務的系統(tǒng)和方法使用一通信設備(CD)，所述通信設備能
生成適于在諸如互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡上發(fā)送的數(shù)據(jù)分組。數(shù)據(jù)分組被發(fā)送到數(shù)據(jù) 網(wǎng)絡，然后被提供給連接到數(shù)據(jù)網(wǎng)絡的通信管理器(CM)。 CM處理它從第一 CD 接收到的數(shù)據(jù)分組并實時將數(shù)據(jù)分組分配到至少一個是相同組成員的其他CD 處。CM作為可配置的開關，它能將通信從任何組成員路由到由組定義的其他組成員。
雖然用于提供組通信服務的系統(tǒng)和方法原理是關于無線CDMA通信系統(tǒng)而描述的，可以理解用于提供組通信服務的系統(tǒng)和方法可以與任何無線通信系統(tǒng)
一起使用，所述通信系統(tǒng)包括GSM系統(tǒng)、AMPS系統(tǒng)、TDMA系統(tǒng)和衛(wèi)星通信系統(tǒng)以及其他通信系統(tǒng)。另外，用于提供組通信服務的系統(tǒng)和方法不限于無線通信系統(tǒng)。它可以與有線電話、尋呼設備、可攜帶或臺式計算機、數(shù)字攝像機、視頻攝像機等一起使用。另外，可以理解用于提供組通信服務的系統(tǒng)和方法可應用于實時數(shù)據(jù)，諸如音頻和視頻數(shù)據(jù)和獨立于時間的數(shù)據(jù)，諸如計算機文件、電子郵件等。
圖1是一般當前技術通信系統(tǒng)100的說明，所述系統(tǒng)100不能實現(xiàn)組通信，該組通信又被稱為點到多點通信或按下通話通信。CD 102、 104、 106表示在散布在通信系統(tǒng)IOO服務的小地理區(qū)域內大量無線電話中的三個。CD 102、 104、 106發(fā)送并從基站108、 IIO接收通信信號，這一般取決于其與基站的相鄰性。在一般無線通信系統(tǒng)內，有許多用于支持在通信系統(tǒng)100內活動的大量CD的許多基站。
基站108、 110被連接到移動交換中心(MSC)112。 MSC 112向無線通信系統(tǒng) 提供各種功能，諸如向基站108和110提供系統(tǒng)控制。另外，MSC 112提供基站108和110和公共交換電話網(wǎng)絡(PSTN) 114之間的交換和接口電路。
在圖1的通信系統(tǒng)內，如果在MSC 112內使用特定電路以允許進行會議呼叫，則可以實現(xiàn)無線通信系統(tǒng)內的多個用戶間的會議。例如，無線電話116可能能以全雙工會議方式同時與CD 102和104傳遞視頻和/或音頻。
一般概述
用于提供組通信服務的系統(tǒng)和方法一實施例在圖2內以功能框圖格式說明。示出的是組通信系統(tǒng)200，它支持按下通話系統(tǒng)、組廣播系統(tǒng)、調度系統(tǒng)、點到多點通信系統(tǒng)或視頻會議服務。該種通信系統(tǒng)的定義特性如下一般在任何給定時間只有一個用戶以半雙工方式向其他用戶發(fā)送信息。在組通信系統(tǒng) 200內，單獨地被稱為組成員的通信設備用戶組使用分配給每個組成員的通信設備相互間進行通信。
在一實施例中，組通信系統(tǒng)200支持組通信服務的聊天室和特別模式。在聊天室模式中，組被預定義，這可以被存儲在通信管理器上。預定義的組或網(wǎng) 可以是公共的，這預示這組具有開放的成員列表。在該情況下，每個組成員是組內潛在的參與者。組通信在組的第一成員初始組通信時開始。通信保持運行預定時間段，這可以由服務提供商配置。在組通信期間，組成員可以特別請求加入或離開組。在組不活動時段期間，組可以被帶入組休眠狀態(tài)直到組成員請求傳送媒體的允許。當操作在聊天室模式時，組成員(又被稱為網(wǎng)成員)相互間使用被分配給每個組成員的通信設備通信。"網(wǎng)" 一詞表示被授權相互間通信的成員組。
在組通信服務的特別模式內，組可以被實時定義，且有與每個組相關聯(lián)的封閉成員列表。封閉成員列表可以特別規(guī)定哪些成員被允許參與組通信。成員列表可能對于封閉成員列表之外的其他人不可用，且可能只存在于當前通信期間。特別組定義可能不被存儲在通信管理器內。定義可以被用于建立組通信并在通信結束后被釋放。特別組可以在用戶選擇一個或多個目標成員并生成組通信請求時生成，該請求被發(fā)送到通信管理器以開始通信。通信管理器可以將通知發(fā)送到目標組成員，通知它們已經被包括在組內。通信管理器可以自動地將目標成員加入組，即目標成員不需要采取任何行動。當特別組成為不活動時，通信管理器可以"拆除"該組并釋放分配給組的資源，包括用于開始組通信的組定義。
組成員使用分配的通信設備相互間通信，所述通信設備(CD)被示出為202、 204、 206、 208和210。在當前示例中，CD 202、 204和206是無線電話，CD 208 是備有按下通話能力的無線電話，CD 210是還備有按下通話功能的衛(wèi)星電話。在其他實施例中，各個CD還可能包括無線視頻攝像機、靜止攝像機、諸如音樂錄制器或播放器的音頻設備、手提或臺式電腦或尋呼設備。在另一實施例中，至少一個CD包括上述實施例的組合。例如，CD 202可以包括備有視頻攝像機和顯示的無線陸地電話。另外，每個CD可以能以安全模式或非安全(明碼)模式發(fā)送和接收信息。以下討論中，單個CD可被表示為CD 202。然而，可以理解CD 202不是為了將討論限制在陸地無線電話內。一般，關于CD 202的討論也可以相等地應用于其他類型的CD。
在圖2的組通信系統(tǒng)內，特定介質的傳輸特權使得在任何給定時刻只允許單個組成員向其他組成員發(fā)送特定介質。特定介質的傳輸特權取決于特定介質的傳輸特權在當前接收到請求時是否被分配給另一組成員而被授予或否決。授予和否決傳輸請求的過程被稱為仲裁。當請求組成員對相同介質請求傳輸特權時，例如每個請求組成員請求視頻，仲裁可以是對單個介質進行。當請求組成員對多于一個介質請求傳輸特權時，例如每個請求組成員請求音頻和視頻傳輸特權，則仲裁還可以是對多于一個介質進行。仲裁方案評估因子，諸如分配給每個CD的優(yōu)先級、從用戶接收到的請求數(shù)以及當前用戶有特別通信特權的時間長度，以確定請求組成員是否被授予傳輸特權。
為了參與組通信，CD 202、 204、 206、 208和210每個配有從通信管理器 (CM)218請求傳輸特權的裝置，如以下將詳細解釋的。CM 218管理組的實時和管理操作，包括PTT請求仲裁、維持和組成員和注冊列表的分配、呼叫建立和必要的系統(tǒng)和網(wǎng)絡資源的拆除以及組狀態(tài)總體控制。
CM218可以維持定義組的列表，被定義為明碼或安全，而且在明碼和安全間的轉換一般是不允許的。安全組依靠CD提供的加密以提供驗證并防止竊聽。安全組的加密是在端到端的基礎上實現(xiàn)的，這意味著加密和解密在每個CD內發(fā)生。CM 218可以在不知道加密算法、密鑰或政策的情況下操作。
CM218可以遠程地由通信系統(tǒng)服務提供商、組成員或兩者管理，假設由服務提供商提供授權。CM 218可以通過外部管理接口 226或從任何參與CD接收組定義。組成員可以通過其服務提供商請求管理行動或通過定義的系統(tǒng)請求管理組功能，所述定義的系統(tǒng)諸如符合管理接口的成員操作安全管理器(SM)228。 CM 218可以以高級商業(yè)標準鑒別任何嘗試建立或修改組的人員。
SM 228是系統(tǒng)200的可任選組件，所述系統(tǒng)實現(xiàn)密鑰管理(即將加密密鑰分配給組成員)、用戶驗證以及支持安全組的相關任務。單個組通信系統(tǒng)可以與一個或多個SM交互。SM 228可以由與CM 218接口兼容的管理能力以使得管理功能是自動的。SM218還能夠作為用于參與組的數(shù)據(jù)端點以廣播組密鑰或簡單地監(jiān)視組話務。
在一實施例中，請求傳輸特權的裝置包括按下通話(PTT)密鑰或開關。當通信系統(tǒng)200內的用戶期望將信息發(fā)送到其他組成員時，所述信息諸如音頻、視頻和/或數(shù)據(jù)，在其CD上的按下通話開關被按下，發(fā)送從通信管理器218獲得傳輸特權的請求。如果沒有其他組成員當前被分配以傳輸特權，則請求用戶被授予傳輸特權并通過CD由可聽見、可見或可觸知的通告被通知。在請求用戶被授予傳輸特權后，介質可以從該用戶發(fā)送到其他組成員。
在用于提供組通信服務的系統(tǒng)和方法一實施例中，每個無線組成員建立與一個或多個基站216或衛(wèi)星網(wǎng)關212的前向鏈路和反向鏈路，如可能的情況。前者用于描述從基站216或衛(wèi)星網(wǎng)關212到CD的通信信道，后者用于描述從 CD到基站216或網(wǎng)關212的通信信道。語音、視頻和/或數(shù)據(jù)使用CD被轉換成數(shù)據(jù)分組，所述數(shù)據(jù)分組適用于特定數(shù)據(jù)網(wǎng)絡214，到其他用戶的通信通過該
網(wǎng)絡發(fā)生。在一實施例中，數(shù)據(jù)網(wǎng)絡214是因特網(wǎng)。在另一實施例中，在每個
通信系統(tǒng)內建立專用前向信道(即陸地通信系統(tǒng)和衛(wèi)星通信系統(tǒng))用于從每個組成員將信息廣播到其他組成員。每個組成員在專用信道上從其他組成員接收通信。在另一實施例中，在每個通信系統(tǒng)內建立專用反向鏈路用于將信息發(fā)送
到CM 218。最終，可能使用上述方案的組合，例如建立專用前向廣播信道，但要求在分配給每個CD的單個反向鏈路上將信息發(fā)送到CM 218。
當?shù)谝唤M成員希望將介質發(fā)送到組其他成員時，第一組成員通過按下其CD 上的按下通話按鈕請求傳輸特權，這生成了經格式化用于在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡214上傳送的請求。在CD 202、 204、 206情況下，請求經空中被發(fā)送到一個或多個基站216。 MSC 220包括已知的互通功能(IWF)(未示出)用于處理數(shù)據(jù)分組，包括 MSC 220和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡214之間的請求。對于CD 20，請求通過衛(wèi)星被發(fā)送到衛(wèi) 星網(wǎng)關230。對于CD 208，請求被發(fā)送到公共交換電話網(wǎng)絡(PSTN) 222，然后到調制解調器池224。調制解調器池224接收請求并將其提供給數(shù)據(jù)網(wǎng)絡214。
如果沒有其他成員當前持有傳輸特權，當CM 218接收到傳輸特權請求時， CM218將一消息發(fā)送到請求組成員，通知其被授予傳輸特權。來自第一組成員的音頻、視頻或其他信息然后可以使用上述的傳輸路徑之一，通過將選定信息發(fā)送到CM 218而被選擇性地發(fā)送到其他組成員。在一實施例中，CM 218然后通過選擇性地復制信息并選擇性地將復制本發(fā)送到組成員而將信息提供給組成員。如果使用單個廣播信道，則信息只需要在每次使用廣播信息時被復制一次。
在另一實施例中，CM218被包括在MSC 220內，使得來自支持基站的數(shù)據(jù) 分組被直接路由到CM218，而不被路由到數(shù)據(jù)網(wǎng)絡214。在該實施例中，CM218 仍連接到數(shù)據(jù)網(wǎng)絡214，使得其他通信系統(tǒng)和設備可以參與組通信。
在一實施例中，CM 218為管理屬于單個組成員以及每個被定義的組的信息維持一個或多個數(shù)據(jù)庫。例如，對于每個組成員，一個數(shù)據(jù)庫可以包括用戶名、賬號、電話號碼或撥號，它們與以下所述相關成員的CD、分配給CD的移動標識號、當前成員在組內的狀態(tài)，諸如成員是否活動地參與組、用于確定如何分配傳輸優(yōu)先級的優(yōu)先級代碼、與CD相關聯(lián)的數(shù)據(jù)電話號碼、與CD相關聯(lián)的 IP地址以及哪個組成員被授權通信的指示。其他相關類型的信息諸如CD是否有視頻和/或顯示能力也可以由數(shù)據(jù)庫相關于每個組成員存儲。組成員可以選擇它希望發(fā)送或從其他組成員處接收到的信息類型，例如音
頻、視頻、靜止圖像和/或數(shù)據(jù)。媒體選擇可以基于該組成員使用的CD的類型。例如，如果CD有視頻能力，則組成員可以將視頻連同或獨立于音頻和/或數(shù)據(jù) 發(fā)送到CM 218或從其接收。媒體選擇還可以基于組成員是否希望支付與使用 CD的視頻能力相關聯(lián)的額外費用。組成員可以選擇以降低的傳輸速率來發(fā)送視頻或一系列靜止圖像，例如每一定時段發(fā)送一定數(shù)量的靜止圖像，而不是發(fā)送全視頻。
CM218可以存儲每個組成員希望發(fā)送或接收的信息，諸如信息類型，例如音頻、視頻和/或數(shù)據(jù)，以及存儲組成員正在使用的CD類型。例如，如果目標組成員已經選擇接收視頻，或者如果目標CD有視頻能力，則CM 218可以獨立于或連同音頻和/或數(shù)據(jù)來將視頻發(fā)送到目標CD。否則，如果目標組成員已經選擇了不接收視頻或目標CD沒有視頻能力，則CM 218可以不將視頻發(fā)送到目標組成員。如果目標CD有顯示器以及/或者目標組成員已經請求只接收靜止圖像而不是全視頻，則CM 218可以將靜止圖像發(fā)送到目標CD。
詳細描述
系統(tǒng)的接口被分成功能和物理接口。物理接口對于組通信系統(tǒng)200不是唯一的，且包括現(xiàn)存無線空中接口、無線服務選項以及商業(yè)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡標準。更高層的功能接口尤其在應用層對于組通信服務是唯一的。
在應用層，用于提供組通信服務的系統(tǒng)和方法在三個基于互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議之上操作，如圖3示出。當然還可以使用其他協(xié)議或不同數(shù)量的協(xié)議。CM 218和 CD 202、 208和210間的通信發(fā)生在這些協(xié)議內。CD可以使用第一協(xié)議找到、加入、離開并獲知各個組，所述第一協(xié)議諸如會話初始協(xié)議(SIP)，這是在電信工業(yè)內使用的眾知信令協(xié)議。圖3內使用的第二協(xié)議為NBS媒體信令，可以用于管理實時組仲裁和休眠。音頻、語音、視頻和/或數(shù)據(jù)(一起在此被稱為媒體)，通過第三協(xié)議被分配，在圖3內被示出為媒體話務。在圖3的示例中， CD 202當前"有發(fā)送權(floor)"，即傳輸特權，或者稱為將媒體發(fā)送到組的許可。"發(fā)送權控制"請求是對傳輸特權的請求。當CD 202持有傳輸特權時，剩余組成員被指定為聽眾，且對應地不具有將媒體發(fā)送到組的許可。一般，任何CD可以在任何時刻發(fā)送媒體信令或SIP信令話務，而不管它是否持有傳輸特權。在一實施例中，CM 218包括調制解調器池224，它與PSTN 222接口。在另一實施例中，調制解調器池224位于與CM 218分離之處。通過該接口與CM 218 接口的CD使用眾知的點到點協(xié)議(PPP)建立到CM 218的IP連接，或可任選地使用其他在幾個可用標準撥號調制解調器協(xié)議的一個上運行的等價鏈路層協(xié) 議。
在一實施例中，CD 202、 204和206每個根據(jù)IS-707. 5 IP分組數(shù)據(jù)服務選項提供到CM 218的數(shù)據(jù)分組連接。IS — 707.5是眾知的臨時標準，描述在 C腿A通信系統(tǒng)內分組數(shù)據(jù)服務?？赡軐υ摻涌谶M行改變以最優(yōu)化組通信性能。不期望對該接口的基礎設施側的改變，除了基站內對RTP/UDP/IP頭部壓縮的隱式要求以支持使用RTP(實時協(xié)議)的媒體廣播?；蛘?，CD 202、 204和206 可以使用快速網(wǎng)絡連接(QNC)和IS-707.4支持大多數(shù)組通信活動，如下將描述。
CM 218通過傳輸和組通信應用層協(xié)議與參與組通信的CD通信。這些通信包括應用信令(PTT傳輸特權請求、組注冊等)以及CM 218分配的實時媒體分組流。所有實時媒體通過CM 218和CD上的動態(tài)RTP/UDP/IP接口而被分配。如果CRTP頭部壓縮不可用(眾知的頭部壓縮技術)，實時介質直接在UDP/IP分組或數(shù)據(jù)報內被封裝。所有實時信令通過CM 218和CD上的動態(tài)UDP/IP接口發(fā) 生。其他信令可以通過在CM 218和CD上動態(tài)UDP/IP接口發(fā)生。其他信令可能使用眾知的會話初始協(xié)議(SIP)通過CM 218和CD間的預定數(shù)據(jù)協(xié)議接口發(fā) 生，所述協(xié)議諸如TCP/IP，所述會話初始協(xié)議(SIP)是設計用于支持例如因特網(wǎng)電話的應用層呼叫信令協(xié)議。
CM 218提供外部用戶接口，以使用與用于和CD 208交互的相同傳輸和組通信應用層接口與外部用戶通信，除了這些協(xié)議在IP/PPP和撥號調制解調器連接上操作。
CM 218提供管理接口，所述接口可以是使用超文本標記語言(HTML)語義提供CM用戶、組和管理數(shù)據(jù)庫以及相關聯(lián)的參數(shù)的管理訪問的應用層協(xié)議。在一實施例中，接口在TCP/IP上操作。還可以存在支持管理功能的第二網(wǎng)絡接口。該第二管理接口支持到客戶管理應用程序的管理信息的大量實時傳輸，包括成員列表和網(wǎng)絡狀態(tài)報告。SM228使用在TCP/IP上操作的重新鍵控協(xié)議與 CD通信。
用于提供組通信服務的系統(tǒng)和方法一實施例在標準空中接口 IP分組數(shù)據(jù) 服務上操作，例如如在IS-707內以及常規(guī)IP內被定義的。在組活動時，每個注冊的CD被分配以一個話務信道，所謂活動即指媒體在成員間被發(fā)送。每個組被定義且被用其名字標識，當與主機系統(tǒng)地址組合時它定義目的地地址，該
地址可以以SIP URL形式被表示。如前所述，SIP(會話初始協(xié)議)是用于控制在CD和CM 218間建立和控制信令的經良好定義的信令協(xié)議。
圖4說明CD 202，如在用于提供組通信服務的系統(tǒng)和方法一實施例內使用的。CD 202的進一步細節(jié)可以在所附的美國專利申請?zhí)?9/518776內定義，題為"METHOD AND APPARATUS FOR PARTICIPATING IN A GROUP COMMUNICATION SERVICE IN AN EXISTING COMMUNICATION SYSTEM"，提交于2000年3月3日，在此被轉讓給相同的受讓人，并在此被引入作為參考。在該實施例中，CD 202 是能將例如視頻和/或語音的媒體轉換成適于在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡214上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)分組，所述網(wǎng)絡諸如因特網(wǎng)。可以理解包括在CD 202內的許多特性(如圖4示出) 還可以在任何通信設備內實現(xiàn)，且CD 202不是為了限于如圖4示出的無線電話。CD 202 —般包括天線400、顯示410、按鍵420、揚聲器430、耳機440和可選按下通話(PTT)開關450。顯示410可以用于顯示視頻、靜止圖像或文本。在另一實施例內，當處于通信的按下通話模式時，CD 202可以現(xiàn)有的按鍵420 之一作為按下通話開關，而不是使用專用按下通話開關450。
CD 202還可以通過與任何媒體處理設備集成而用于發(fā)送和接收媒體，所述設備諸如可攜帶或固定計算機系統(tǒng)、位置報告系統(tǒng)、里程讀取系統(tǒng)、視頻攝像機或靜止攝像機。CD 292可以使用接口電纜接口到該種媒體發(fā)生設備，其中接口電纜的一端連接到媒體處理設備，且另一端連接到CD 202上的通信端口(未示出)。或者，CD必要的內部組件可以被集成到媒體處理設備內以形成適于在集成分組內發(fā)送和接收媒體的單個單元。在任何一種情況下，CD 202可以用于將媒體從媒體發(fā)生設備發(fā)送到一個或多個組成員或發(fā)送到一個或多個非組成員，或其組合。
CD 202 —般能使用一個或多個操作模式或"服務選項"通信。然而，可以理解沒有一個提供組通信服務的系統(tǒng)和方法實施例依賴帶有多通信模式的通信設備。第一服務選項用于進行從CD 202到基站216的標準音頻呼叫。語音服務模式用于使用相關的通信系統(tǒng)的給定技術進行一般的點到點電話呼叫。例如，CD 202的語音服務選項指使用IS — 95A的點到點音頻通信，所述IS-95A 是由電信工業(yè)協(xié)會頒布的眾知CDMA電信標準。CD 208的語音服務選項指使用 PSTN 222以連接到另一無線或有線電話的標準點到點電話呼叫。第二服務選項被定義為數(shù)據(jù)服務選項，這進一步可以被分成至少三種數(shù)據(jù) 服務類型分組數(shù)據(jù)服務、異步數(shù)據(jù)服務和同步數(shù)據(jù)服務。在CDMA通信系統(tǒng)，
異步數(shù)據(jù)服務由IS — 707. 5描述，而同步數(shù)據(jù)服務由IS — 707.4描述。各種數(shù) 據(jù)服務選項或者使用可應用于其他類型通信系統(tǒng)的技術實現(xiàn)，所述系統(tǒng)諸如 GSM系統(tǒng)以及諸如IS856中描述的高數(shù)據(jù)率分組服務。
任何一種類型的數(shù)據(jù)服務允許CD 202與MSC 220使用數(shù)據(jù)協(xié)議通信，而不是使用常規(guī)的語音服務模式發(fā)送信息。如先前解釋的，MSC 220包含IWF，它將數(shù)據(jù)分組在CD 202和CM 218間路由。CD 202包含接受諸如音頻、視頻和數(shù)據(jù)的信息的電路，并將該信息根據(jù)諸如眾知的TCP/IP協(xié)議的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡協(xié)議轉換成數(shù)據(jù)分組。
當用于語音服務模式時，組成員使用鍵盤420將數(shù)據(jù)輸入CD 202，所述數(shù) 據(jù)一般包括用戶希望與其通信的用戶所屬的第二通信設備的標識號，諸如電話號碼。鍵盤420還連同顯示器410—起被用于選擇各個通信選擇。例如，如果成員希望進入分組數(shù)據(jù)服務選項以加入特定組，鍵盤420可以被用于使用來自顯示器410可見的選項菜單選擇幾個可能組中的一個。CD 202維持一組列表，該列表表示CD 202可參與的已知組集合?；蛘?，CD 202維持一個所有可能組的列表，而不管CD 202是否能參加。列表可以在與CM 218交互時按必要而更新。CD 202維持的列表功能上與電話簿特性類似，是一般在標準無線電話內維持的名字和撥號列表。組列表可以集成有電話簿特征，使得從組列表中選擇組的行動指示CD 202嘗試加入選定的組。
組可以被指定為安全或明碼組。明碼組是不使用空中竊聽安全保證的組，所述保證包括加密，而安全組則有提供加密的條款。安全組在此后將被描述。
為了參與特定組，CD 202開始時對期望組請求CM 218將CD 202加入連接的組參與者列表。"連接" 一詞指已經與CM 218注冊的用戶，且正在至少接收組內發(fā)生的通信。因此，CD 202開始時會知道或能知道它希望參加的任何組的組地址。另外，CD 202將在開始時知道或能備有頂層服務器的地址，SIP請求可以被發(fā)送到該服務器。
在一實施例中，CD 202用已知或缺省的頂層SIP服務器地址經編程，所述服務器提供CD 202被準許參加的組的當前列表。或者，CD 202可以用組列表編程，該列表至少定義了一個CD 202是其成員的組地址。CD 202之后可以將請求發(fā)送到頂層SIP服務器以更新其組列表。在另一實施例中，CD 202不包含經預編程的SIP地址或組列表信息。在該實施例中，用戶被提供以頂層SIP服
務器以及組地址以交互地使用鍵盤420將該信息輸入CD202。用戶還可以將附加組地址輸入到組列表，該列表已用目錄經編程。該實施例類似于將個人名字和撥號號碼輸入常規(guī)無線電話電話簿。
在一實施例中，CD 202還用主域名服務(DNS)服務器的IP網(wǎng)絡地址經編程， CD 202可以向該服務器發(fā)送DNS査詢。一般，會對CDMA蜂窩電信公司操作的 DNS服務器的地址編程。CD 202還可以用另一 DNS服務器的IP網(wǎng)絡地址預編程。
為了支持鑒定，CD 202可以使用諸如相當好隱秘(Pretty Good Privacy) (PGP)的安全措施。CD 202用唯一的PGP用戶ID和機密密鑰經預編程，密鑰可以用來在CM 218請求時對SIP事務處理簽名。PGP用戶ID還可以用作 CD 202同類事務處理的用戶地址，所述處理諸如INVITE(邀請)消息。
找到并加入組
CD 202可以例如通過使用會話初始協(xié)議(SIP)定義的呼叫信令加入或離開組。每個CD 202被提供以一組地址列表以及一個或多個頂層SIP地址。如果組列表為空，則用戶可能交互地規(guī)定現(xiàn)存組地址。如果沒有定義頂層SIP服務器，則用戶可以交互地規(guī)定頂層SIP服務器地址。
一旦已知頂層SIP服務器地址，CD 202可以通過使用SIP "INVITE"命令進行到預定義的SIP目的地的呼叫而請求對其可用的組更新列表。頂層SIP服務器可以將請求重定向到內部目的地或對其直接響應。對該呼叫的INVITE響應包括CD 202可用的當前組列表。CD 202使用該列表以更新其內部組列表。
在選擇了組后，CD 202嘗試通過SIP INVITE方法通過將組地址規(guī)定為邀請目的地并將請求發(fā)送到頂層SIP服務器而加入組。頂層服務器嘗試將組地址映射到已知目的地，且如果成功，重定向CD 202到對應的SIP用戶代理服務器目的地，所述目的地與組的當前被分配多點控制單元(MCU)相關聯(lián)，該單元是負責管理組話務的CM 218部分。如果沒有映射可供使用，則邀請失敗。
一般，目的地SIP用戶代理服務器確認CD 202被授權參與選定的組并響應邀請，其中將用于參與所述組的媒體話務和信令參數(shù)的描述嵌入其響應的內容中。如果CM 218不能將CD 202確認為組內合法成員或如果產生一些其他錯誤條件(諸如在正常組操作前發(fā)生失敗)，則CM 218還可能以出錯誤作答復。如果接受邀請，則CD 202通過SIP "ACK"指令確認響應。值得注意的是，在處理邀請時，其他指示呼叫進程的瞬態(tài)響應代碼也可能被CD 202接收。
CD 202將其組列表更新為它可能參與的組集合。即使在沒有選擇組地址時，用戶可能命令CD 202查詢CM 218，以將更新接收到其組列表。如果CD 202確定它已經被加入或從組中移去，它會簡單地顯示合適消息給用戶(例如"加入組WELDERS")和/或能提示用戶交互。如果CD 202確認不是任何組成員，它也會類似地通知用戶。CD 202可以自動地將新組地址包括在其組列表內，但可能在將它已經失去成員資格的組地址從組列表中刪除前提示用戶。
CM 218的SIP用戶代理服務器對加入組的INVITE請求的響應包括作為嵌入內容的組媒體和實時媒體信令目的地地址以及其他組參數(shù)(諸如媒體有效負載格式描述符)。一旦確認，CD 202簡單地將反饋向用戶顯示，指明用戶是否有只聽特權，并啟用組服務功能。如果CM 218確認CD 202不是選定組成員或發(fā)生出錯或其他異常情況，CM218用對應的出錯響應應答。當該種注冊被拒絕時，CD 202簡單地顯示對應的出錯消息，且組服務功能保持空閑。
組媒體通信
圖5根據(jù)一實施例說明媒體通信各個模式。當然其他配置也是可能的。可以理解圖5示出的模式被應用于任何CD類型。
CD 202、 204、 206、 208和210可以是預定(聊天室)或實時被定義(特別) 組成員。例如CD 202有音頻通信的發(fā)送權，將音頻信號將轉換成分組數(shù)據(jù)，并在反向話務信道上以半雙工通信方式將其發(fā)送到CM 218。 CM 218從CD 202 接收音頻信息，并將接收到的音頻信息發(fā)送到目標CD218，如由建立的組定義的。例如，CM 218在前向話務信道上以半雙工通信方式將音頻發(fā)送到CD 204、 206、 208和210。
CD 206有獨立于音頻發(fā)送權的視頻發(fā)送權，例如它將視頻信號轉換成分組，并在反向話務信道上以半雙工通信方式將其發(fā)送到CM 218。 CM 218從CD 206 接收視頻信息，并選擇性地在前向話務信道上以半雙工通信方式將接收到的視頻信息發(fā)送到目標CD，所述目標CD由建立的組定義。例如，CM 218將接收到的視頻發(fā)送到CD 202和204，所述CD有視頻能力且其相應用戶選擇接收視頻。 CM 218不發(fā)送視頻到CD 208和210，它們或是沒有視頻能力或是其用戶選擇不接收視頻。CM 218向CD 210發(fā)送一個或多個靜止圖像，所述CD 210可能只有一個顯示，或其用戶選擇接收靜止圖像而不是全視頻以節(jié)省接收全視頻的費用。靜止圖像可以是預存圖像或從在組內通信的實時視頻捕獲的。有利的是，帶有音頻發(fā)送權的用戶可以與帶有視頻發(fā)送權的用戶交互，例如給出關于如何操作、指向和/或拍攝視頻的指令。
當用戶迸發(fā)地通過相同CD接收視頻并發(fā)送音頻時，每個介質以半雙工模式被發(fā)送，例如CD在前向鏈路上接收視頻，但在反向鏈路上接收音頻。然而，
當用戶迸發(fā)地通過相同CD接收或發(fā)送視頻和音頻時，視頻和音頻在相同鏈路上以半雙工模式被發(fā)送，例如在前向鏈路上接收音頻和視頻或CD在反向鏈路上發(fā)送音頻和視頻。
在一實施例中，同一 CD有音頻和視頻發(fā)送權。在一實施例中，有多于音頻和/或視頻發(fā)送權。例如，可能有覆蓋更多的會議室的多個視頻和/或覆蓋語音和背景音樂、立體聲音響和環(huán)繞音響的多個音頻。
短數(shù)據(jù)脈沖呼叫信令消息
在一實施例中，PTT等待時間的大大減少可以通過使用短數(shù)據(jù)突發(fā)(SDB) 消息而實現(xiàn)，如在"TIA/EIA/IS-2000 Standards for cdma2000 Spread Spectrum Systems"，此后被稱為"cdma2000標準"。在一實施例中，SDB消息可以在專用活動信道上被發(fā)送，諸如前向基本信道(FCH)或前向專用公共控制信道 (F-DCCH)。 SDB消息還可以在公共活動信道上被發(fā)送，諸如反向接入信道 (R-ACH)、反向增強接入信道(R-EACH)、前向公共控制信道(F-CCCH)或尋呼信道(PCH)。 SDB消息可以通過無線電突發(fā)協(xié)議(RBP)被傳送，該協(xié)議將消息映射到合適且可用的活動層信道。由于SDB消息可以攜帶任意IP話務且可以在公共活動信道上被發(fā)送，因此SDB消息提供了一種機制，即在參與CD沒有可用專用話務信道時交換組呼叫信令的機制。
與點到點服務的交互
CD 202允許用戶發(fā)起并接收常規(guī)PSTN點到點呼叫并參與組通信。CD 202 支持至少一個組通信應用以及一個或多個點到點應用。因此，用于提供組通信' 服務的系統(tǒng)和方法的一實施例允許點到點媒體通信的無縫接收和發(fā)起，而同時啟用并激活組服務。
無論組服務是否為活動，只要CD 202不是同時進行兩者，CD 202可以用于在任何時刻進行點到點媒體通信服務或安全點到點媒體通信。如果CD 202 被注冊為組成員，CD 202可以在進行點到點媒體通信時從組中去注冊。一旦完成點到點通信，CD 202可以透明地重新注冊為當前選定組的成員。
在特定空中接口蜂窩基礎設施限制范圍內，CD 202可以在啟用組服務時用于接收PSTN或安全點到點媒體通信。如果CD 202已經加入了組，且選定組是活動的，CD 202對進入PSTN呼叫顯示為忙碌，且呼叫由空中接口蜂窩基礎設施給予合適的忙碌處理。如果選定組安靜但組的掛起時間(hang — time)沒有超時，則呼叫會由空中接口蜂窩基礎設施給予正常忙碌處理。然而，如果選定組的掛起時間沒有超時，且組被置于休眠模式，且CD 202釋放了其空中資源，則呼叫可能不能由基礎設施給予忙碌處理，且可能尋呼CD 202以初始進入呼叫的接收。在選定組且CD 202被注冊為成員時，用戶可以任選地配置CD 202 以禁用進入點到點呼叫的接收。
通信管理器
圖6根據(jù)一實施例說明CM 218的功能模塊圖。CM 218的進一步細節(jié)可以在所附的美國專利申請?zhí)?9/518622內找到，題為"METHOD AND APPARATUS FOR ENABLING GROUP COMMUNICATION SERVICE IN AN EXISTING COMMUNICATION SYSTEM"，提交于2000年3月3日，在此被轉讓給相同受讓人并在此引入作為參考。CM 218支持至少三個邏輯外部接口，這在一實施例中所有都基于IP，且可能所有都有多個同時操作的實例。SIP接口由SIP用戶代理服務器600提供。實時媒體信令和控制由CLI和HTTP服務器的組合支持，在圖6內示出為管理接口 604。
內部地，MCU 602可以由控制功能管理，它將MCU 602分配給組并將SIP 邀請分配給MCU。本地存儲器606存儲與單個組成員相關的信息(在此被稱為用戶數(shù)據(jù)庫)以及與各個組相關的信息(在此被稱為組數(shù)據(jù)庫)。對本地存儲器606 的外部訪問通過管理接口 604受到控制。
對于CM 218是否被實現(xiàn)為單個物理實體、或通過高速內部通信路徑而連接的幾個實體并不作任何假設。例如可能被認為必須將專用硬件用于處理實時媒體交換負載或使用物理分離的數(shù)據(jù)庫引擎以主宿本地存儲器606。類似地，頂層SIP重定向服務器610且全局數(shù)據(jù)庫612可以從媒體或管理功能中被分離并被實現(xiàn)為分離實體。
18頂層SIP重定向服務器610且與MCU相關聯(lián)的SIP用戶代理服務器600要求訪問系統(tǒng)內被定義的用戶和組信息。尤其是，頂部SIP重定向服務器610可以或是查詢全局數(shù)據(jù)庫612或被給予顯式SIP注冊以使其將進入的IMVITE請求重定向到對應的合適目的地(在大多數(shù)情況下，用戶代理服務器600)。同樣地，SIP用戶代理服務器600要求接入本地存儲器606以鑒別用戶、確認用戶接入到組，并定義組的對話描述。
當由重定向服務器610將MCU分配給組時，本地存儲器606從全局數(shù)據(jù)庫 612接收用戶和組信息。在已經向本地存儲器606提供信息之后，該信息可以按需要被提供給管理接口 604、用戶代理服務器600和/或MCU控制608。
MCU控制608監(jiān)視單個MCU操作，諸如控制開始和/或關閉、將組分配給 MCU 602并共享本地存儲器606和各個CD和/或管理接口 604間的狀態(tài)信息。 MCU 602 —般是數(shù)字信號處理設備，它能執(zhí)行存儲在諸如ROM的存儲器內的程序指令集合。
MCU 602負責從發(fā)射CD接收進入數(shù)據(jù)分組并用于將接收到的數(shù)據(jù)分組的復制副本發(fā)送到組內其他成員處，所述發(fā)射CD屬于該組。在MCU 602接收到每個數(shù)據(jù)分組時，它被存儲在存儲器內(未示出)。發(fā)射CD可以通過査詢數(shù)據(jù)分組而被標識。在一實施例中，表示發(fā)射CD的IP地址被包括在每個數(shù)據(jù)分組內，作為一種實現(xiàn)標識的方式。
在己經標識了發(fā)射CD之后，MCU控制608從本地存儲器606檢索屬于與特定MCU 602相關聯(lián)的組的組成員列表。(每個MCU只被分配給一個組)。目的地地址與在本地存儲器606內的每個活動組成員相關聯(lián)，即當前向MCU 602注冊的組成員。在一實施例中，目的地地址是IP地址。MCU控制608然后建立原始數(shù)據(jù)分組的復制本，除了在數(shù)據(jù)分組內被標識的目的地地址經修改以反映第一組成員的目的地地址。接著，MCU控制608建立第二復制數(shù)據(jù)分組，該分組被定址到第二組成員。該過程繼續(xù)直到原始數(shù)據(jù)分組已經被復制且被選擇性地發(fā)送到本地存儲器606內被標識的活動組成員。
PSTN用戶接口
如前所述，在一實施例中，CD 202包括無線電話。然而，由于用于提供組通信服務的系統(tǒng)和方法的許多實施例使用擴展的IP和IP傳輸協(xié)議，任何連接到CM 218的IP平臺可以潛在地作為CD。因此，撥號用戶(即操作主要通過PSTN通信的設備的用戶)可以通過現(xiàn)存
的因特網(wǎng)服務提供商(ISP)操作的IP終端-服務器連接到CM 218。 IP終端一服務器作為PSTN和支持IP的本地局域網(wǎng)(LAN)間的橋梁。它包括調制解調器池，它為PSTN調制解調器、服務器和一個或多個網(wǎng)絡接口提供連接點。該服務器能主宿多個獨立PPP會話，每個連接的調制解調器用戶一個。服務器還作為路由器，在單個PPP接口的每個和任何活動LAN接口間路由IP分組。在一實施例中，使用集成的IP終端一服務器，在另一實施例中使用外部IP終端服務器。但兩種服務器類型都可商用。
撥號終端服務器理想地支持在PPP對話上協(xié)商CRTP頭部壓縮的能力。同樣地，撥號客戶使用的PPP棧應包括并嘗試使用CRTP。然而，由于在高速調制解調器上可用的附加帶寬，基于撥號的用戶不具有協(xié)商CRTP頭部壓縮的能力可以不必強迫組避免使用基于RTP的有效負載規(guī)定。
如果終端一服務器位于蜂窩服務提供商的內部LAN上，且因此在網(wǎng)絡拓撲意義上，如果ISP的終端一服務器和CM 218通過因特網(wǎng)的一部分，則對于服務提供商CM218，撥號用戶可以避免導致高的端到端等待延時的服務質量問題。
基于PSTN的組參與者進行如為無線用戶所述的類似SIP注冊過程，基于組的會話描述并根據(jù)先前描述的有效負載規(guī)范以類似的方式加入組，遵從類似的媒體信令協(xié)議并將分組封裝在RTP或UDP。
由于基于PSTN的調制解調器一般不支持類似上述的休眠概念，基于撥號的組參與者一般忽略從CM 218接收到的任何休眠消息。
組管理一CM管理接口
在用于提供組通信服務的系統(tǒng)和方法的一實施例內，CM 218包括分離的管理接口 604， CM 218可以通過該接口被管理并獲得關于CM操作的實時狀態(tài)報告。其他變體也是可能的。管理接口 604包括兩個網(wǎng)絡端口基于TCP/IP的超文本傳輸協(xié)議(HTTP)接口，它支持通過網(wǎng)絡瀏覽器的管理訪問；以及基于 TCP/IP的組通信特定指令線接口 (CLI)。
通過基于TCP/IP的CLI支持管理功能。在被授予訪問CLI之前，會使用眾知的技術鑒別連接到CM 218的CLI接口的潛在管理器。
CLI能在眾知的、固定的、TCP端口地址上被聯(lián)系且能同時管理多個GLI 會話。CLI能支持幾個管理功能，諸如在用戶數(shù)據(jù)庫內建立新用戶記錄、刪除現(xiàn) 存用戶記錄并修改現(xiàn)存用戶記錄。其他功能可以包括在用戶數(shù)據(jù)庫內建立新組、刪除現(xiàn)存組以及修改現(xiàn)存組的能力。其他功能可以包括管理者由用戶名、撥號、用戶標識符以及其他準則列出所有用戶的能力；由組地址和組標識符列表組數(shù)據(jù)庫內所有組的能力；管理者示出特定用戶記錄的所有字段的能力；以及管理者示出組的組標識符或組地址標識的特定組所有字段能力。CLI還可能包括管理者査詢特定組或單個組成員的統(tǒng)計狀態(tài)報告。該功能還可以允許管理者查詢實時(被更新的)報告且特別是允許管理者標識組參與者、當前對話者的當前列表、媒體話務的存在或不存在，并標識CM 218發(fā)送或接收的任何媒體信令消息。
在一實施例中，CM 218使得管理功能通過HTTP網(wǎng)頁服務器接口對于一般的Web瀏覽器可用，所述接口帶有一個或多個使用超文本標記語言(HTML)語法格式化的頁面。至少一個管理頁面可以包括對嵌入的Java小應用程序的引用。
CM 218管理并且是屬于組管理的所有管理功能焦點，包括組建立和刪除、定義新組并刪除現(xiàn)存用戶、將用戶加入作為組成員或將其去除；并在用戶、組或CM寬度的基礎上調整各個操作參數(shù)。
在發(fā)送到蜂窩或其他服務提供商后，CM218在其可以被用于支持組通信活動之前使用基本管理配置。被要求的初始配置涉及基本系統(tǒng)配置；為根層系統(tǒng) 管理將密碼分配給操作系統(tǒng)層賬戶，并為在本地無線基礎設施網(wǎng)絡上的合適操作配置CM 218網(wǎng)絡接口。
一旦配置了CM218，可以發(fā)生一般的組管理。在一實施例中，組管理功能通過HTML或其他在TCP/IP上建立的網(wǎng)絡接口發(fā)生。管理者使用常規(guī)萬維網(wǎng) (WWW)瀏覽器與CM 218交互。管理的發(fā)生可以是本地或遠程的(因特網(wǎng)上任何一處或通過撥號)。在一實施例中，然而管理訪問的基層傳輸路徑是TCP/IP。允許多個(兩個或多個)同時管理連接。
在為了組管理目的連接到CM 218之后，管理者一般會鑒別其本身以保證只接收授權的管理行動。允許不同的訪問級別例如授權的組成員可以直接連接到CM 218的管理接口以修改特定組成員列表，但可以為特定管理賬戶保留更一般的管理特權。為了清楚，管理行動可以被分成兩類特別處理與用戶定義相關和與定義組相關的。用戶定義可以包括用戶名、唯一 CD蜂窩系統(tǒng)標識符、CD電話號和用戶電子郵件地址。CM 218還會內部地定義唯一用戶標識符，它可以被傳遞到CD 202并用于唯一地在信令消息內標識用戶。組定義可以包括組地址、組掛起時間、私有調度超時和成員列表。組的成員列表包括成員記錄列表，這單獨地包含用戶標識符和優(yōu)先等級。帶有最低優(yōu)先級等級的成員有只聽特權。
CM管理者可以監(jiān)視它們有管理特權的組當前狀態(tài)。特別是，管理者可以確定組參與者的當前列表并監(jiān)視組狀態(tài)(活動、不活動、休眠、喚醒等)。無論何時組是活動的，管理者還可以監(jiān)視當前對話者的身份。附加統(tǒng)計量和狀態(tài)，諸如當前會話長度、單個用戶和組的總對話時間、特定組成員持有傳輸特權的最后一次時間、注冊者的均值等，也可以通過管理接口 604對于管理者可用。
CD 202還可以支持"私有呼叫"概念一呼叫者按下按下通話按鈕引發(fā)的半雙工點到點呼叫，這可以不需使得目標CD響鈴而被接受，如同在常規(guī)的全雙工點到點呼叫內發(fā)生的。
網(wǎng)絡協(xié)議
用于提供組通信服務的系統(tǒng)和方法的一實施例操作可以在兩層被描述且被定義，這兩層一般相互獨立操作。較低層，包括物理、鏈路、網(wǎng)絡和傳輸層在此描述。更高層包括組通信和相關的應用層協(xié)議在之后描述。
用于提供組通信服務的系統(tǒng)和方法實施例在標準互聯(lián)網(wǎng)和相關協(xié)議棧上操作，諸如在CDMA通信系統(tǒng)內的IS-707. 5分組數(shù)據(jù)服務選項提供的。當然，
其他實施例或者可以使用數(shù)據(jù)服務，所述服務可被應用于正在被使用的通信系統(tǒng)特定類型，所述通信系統(tǒng)諸如GSM通信系統(tǒng)。用于提供組通信服務的系統(tǒng)和方法的各個實施例還可以在V. 32bis、 V. 90或類似的PSTN調制解調器標準上操作，或可以完全在公共互聯(lián)網(wǎng)內使用，這獨立于任何IS. 707.5分段。
大多數(shù)組通信網(wǎng)絡話務可以描述為信令或媒體話務。信令話務還可以進一步被分成兩個不同范疇呼叫建立和控制信令，這主要包括SIP邀請請求和確認；媒體信令，這主要包括實時發(fā)送權控制請求和相關的異步消息。介質話務包括實時點到多點語音或數(shù)據(jù)廣播。
信令協(xié)議
雖然可以使用任何信令協(xié)議，但組通信呼叫建立和呼叫控制信令可以根據(jù) 眾知的會話初始協(xié)議(SIP)實現(xiàn)。雖然SIP可以使用用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議(UDP)或傳輸控制協(xié)議(TCP)而被傳送，在一實施例中CD 202使用UDP實現(xiàn)所有基于SIP 的信令功能，且CM 218期望通過UDP接收所有SIP信令請求。
在一實施例中，CM218實現(xiàn)SIP用戶代理服務器和SIP重定向服務器。為了支持組通信，CD 202實現(xiàn)SIP用戶代理客戶機。CM 218通過在廣告的端口上監(jiān)聽進入SIP連接而操作，在一實施例中所述端口為UDP端口 5060。當發(fā)生連接時，SIP服務器根據(jù)SIP呼叫信令規(guī)范接收并處理請求。服務器能并行處理多個呼叫信令連接。
為了保存網(wǎng)絡資源，在它成功地(或不成功地)加入組之后，CD 202可以釋放其與SIP服務器的UDP連接。IDP連接可以在此后被重新建立以發(fā)送附加的 SIP呼叫信令請求(例如，為了離開組或切換到另一組)。
由于UDP提供不可靠、無連接的傳輸，必須有應用層可靠性保證以保證魯棒的通信。這些保證由符合SIP的端點實現(xiàn)，即通信系統(tǒng)200內的CD。 SIP呼叫信令UDP流被封裝在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡協(xié)議內，諸如IP。不需要特定格式化?；跓o 線的CD或基于撥號PSTN的CD 208間的SIP呼叫信令IP分組被封裝在PPP內。同樣，不需要特殊格式化。
在一實施例內，在基于蜂窩的CD 202和基站216之間交換的SIP呼叫信令PPP幀被封裝在無線電鏈路協(xié)議(RLP)中，所述協(xié)議是用于經空中發(fā)送數(shù)據(jù) 的眾知無線協(xié)議。對于基于撥號PSTN的CD，諸如V. 32bis或V. 90的適合調制解調器標準替換RLP。在任何一種情況下，不需要任何特殊處理，且不需要無差錯物理鏈路。
在一實施例中，組通信媒體信令以及語音和數(shù)據(jù)話務使用UDP/IP數(shù)據(jù)報被傳送。當CRTP頭部壓縮是可用的，介質話務還可以在應用層使用RTP而被封裝，且根據(jù)合適情況對IDP/IP進出UDP/IP話務應用頭部壓縮技術。
媒體信令請求和響應被封裝在UDP數(shù)據(jù)報內。當可用時，CRTP頭部壓縮可以被重新應用以減少發(fā)送未經壓縮的UDP/IP頭部的影響。
每個CD動態(tài)地選擇用來監(jiān)聽組通信媒體信令請求的UDP端口，并在嘗試加入組時，將端口號作為它發(fā)送的SIP邀請的部分傳遞到CM 218。
組的CM媒體信令目的地地址(包括UDP端口號)在作為成功SIP INVITE請求響應的部分而發(fā)送的組對話描述內描述。不同于SIP信令地址，媒體信令目的地地址是組特定的，且可以在CD 202加入組的實例間交換。
在一實施例中，同一 CM主宿的多個組獨立地操作且不共享媒體信令或介質話務端口。媒體話務
來自CD 202的媒體話務通過將一個或多個表示媒體信息的數(shù)據(jù)幀組合在 RTP/UDP或UDP負載內而經封裝的。在一實施例中，數(shù)據(jù)幀包括由CD 202內的聲碼器生成的幀。推薦使用帶有啟用的CRTP的RTP以最小化端到端媒體等待延時并提供與將來IP電話應用和服務的交互操作。在兩種情況下，CD 202動態(tài)地選擇UDP端口，在其上它期望接收媒體話務，并在試圖加入組時將該端口號作為其發(fā)送的SIP邀請的部分傳遞到CM 218。
CM 218描述組聲碼器并在對成功SIP邀請請求的會話描述響應內傳輸封裝協(xié)議以及其媒體話務目的地地址(包括UDP端口號)。如同組的媒體信令地址，媒體話務目的地地址是組特定的且可以在加入組的CD 202實例間改變。
媒體話務在CD 202處使用RTP被封裝，它將每個UDP數(shù)據(jù)報分段成RTP 頭部和負載。一般當CRTP頭部壓縮不可用或組成員不支持時，媒體話務可選地完全使用UDP被封裝而不帶RTP封裝。UDP有效負載的結構符合為沒有RTP 頭部字段的對應RTP有效負載給出的定義。
將介質直接封裝在UDP內的決定一般由組管理者配置并由組的會話宣布而經廣告。
除了視頻和/或音頻，組還可以支持任意數(shù)據(jù)廣播，諸如安全組重新鍵控、電子郵件、數(shù)據(jù)文件等。如果組支持數(shù)據(jù)廣播信道，則當CD 202證實加入組時，CM218會在組的SIP會話描述內廣告媒體類型。類似于常規(guī)媒體廣播，在一實施例中一般數(shù)據(jù)廣播在RLP上操作(或對應物理層)。
在一實施例中，CD 202包括使用域名服務器(DNS)協(xié)議將因特網(wǎng)域名轉換成因特網(wǎng)地址的能力，如在RFC 1034內定義。或者，CD 202只作為DNS客戶機或解析器操作，如RFC 1035內描述的。
為了使得CD 202解析DNS主機名，CD 202用DNS服務器的IP網(wǎng)絡地址經預編程。DNS地址還應由CD 202服務提供商以及可選地由用戶配置。
CM 218還可以任選地用于作為DNS服務器，如在RFC 1035內描述的。雖然它可以響應來自外部實體使用TCP作為傳輸協(xié)議的DNS請求，CM 218還使用 UDP封裝DNS消息。
24擴展到蜂窩多播信道
已經設計用于提供組通信服務的系統(tǒng)和方法各個實施例以利用蜂窩多播信道的發(fā)展(如果可用)。該種信道一般允許一個發(fā)射站直接定址多個監(jiān)聽站或 CD，而不需要發(fā)送數(shù)據(jù)的多次分開的重播。
為了利用蜂窩多播信道提供的效率，組的媒體信令和話務目的地地址會成為常規(guī)的IP多播信道，且所有CM始發(fā)的媒體信令和話務廣播會成為多播廣播。 CD始發(fā)的媒體信令、話務廣播和SIP信令可能保持為點到點通信。
基礎設施支持
當在蜂窩CDMA基礎設施上操作時，用于提供組通信服務的系統(tǒng)和方法的一實施例要求數(shù)據(jù)服務的存在，諸如在IS-707. 5內列出的分組數(shù)據(jù)服務選項，用于傳輸信令和媒體話務。另外，用于提供組通信服務的系統(tǒng)和方法的一實施例使用休眠模式以允許在擴展組廣播不活動期間接收點到點服務呼叫。如果is 一707.5分組數(shù)據(jù)服務選項不可用，另一實施例允許使用被稱為快速網(wǎng)絡連接 (QNC)和IS-707. 4的服務實現(xiàn)。
QNC提供與IS-707. 5提供相同的協(xié)議棧。CD 202可以用于使用QNC而不是IS-707. 5協(xié)商分組連接，且如果QNC服務可用，將連接作為分組數(shù)據(jù)服務選項連接處理。
動態(tài)IP(注冊)
在一實施例中，CD 202能檢測到其IP網(wǎng)絡地址已經或將要改變的事實。如果在地址發(fā)生改變時，CD 202正在參與組，則CD 202再此通過調用SIP INVITE 指令加入組，如以下描述。
CD 202的IP網(wǎng)絡地址可能因為至少兩個原因而改變。漫游CD可以切換蜂窩系統(tǒng)或蜂窩網(wǎng)絡，并被要求協(xié)商新IP網(wǎng)絡地址?；蛘?，CD 202可能經歷服務中斷或由于其他原因丟失數(shù)據(jù)服務選項呼叫，并在重新建立服務時被分配以新的IP網(wǎng)絡地址。如果CD 202在地址改變時正在參加組，且不及時的方式重新加入選定的組，則CM 218會使其成員資格超時并將CD 202從選定組的列表中移去。如果它不響應一系列媒體信令請求消息，則CD 202從活動組參與者列表中被移去。IP移動性支持
RFC 2002描述IETF標準跟蹤協(xié)議，一般被稱為移動IP，它使得能將IP 數(shù)據(jù)報透明地路由到移動互聯(lián)網(wǎng)節(jié)點。用于提供組通信服務的系統(tǒng)和方法的一實施例允許在移動IP上的透明操作，而幾乎不對應用或與其相關聯(lián)的協(xié)議棧作修改或作很小修改。類似于SIP，移動IP包括注冊機制以定位在網(wǎng)絡內各處的移動主機。不同于SIP，移動IP注冊機制在網(wǎng)絡層操作，且直接與IP層定址方案相聯(lián)系。SIP注冊發(fā)生在應用層，且獨立于網(wǎng)絡層定址的細節(jié)而被定義。
在移動IP下，移動主機(S卩CD 202)通過外部代理連接到網(wǎng)絡，該代理分配給CD 202 —個"轉交"地址。轉交地址是暫時的，但是合法地址，IP數(shù)據(jù) 報可以從因特網(wǎng)上的任何一處被定址到該地址。CD 202使用轉交地址以聯(lián)系其本地代理并通知它CD 202的當前轉交地址。在確認CD 202身份之后，本地代理然后使用CD 202的轉交地址將定址到CD 202的永久本地地址的分組通過隧道(tunnel)發(fā)送到CD 202 (正常因特網(wǎng)路由機制會直接將永久本地地址發(fā)送到本地代理或到本地代理網(wǎng)絡)。
在一實施例中雖然用于提供組通信服務的系統(tǒng)和方法在移動IP上操作，如果CD 202使用其永久地址加入組且本地代理從網(wǎng)絡拓撲意義上位于遠離CM 218和CD 202之處，移動IP可能負面影響端到端的等待延時以及可察覺的媒體話務和信令語音質量。在該情況下，媒體話務可能需要在公共互聯(lián)網(wǎng)上或其他可變質量服務網(wǎng)絡上經路由，如果沒有使用移動IP，這可能不需要。為了避免這點，在大多數(shù)情況下，對于CD 202而言，最好使用其轉交地址接入組廣播服務并在其轉交地址改變時重新加入組。
多個組通信系統(tǒng)
以上描述假設在至少一個實施例中，用于提供組通信服務的系統(tǒng)和方法被用作隔離的服務，而且一個CM 218完全獨立地在特定地理區(qū)域或服務區(qū)域內操作。然而，可以理解用于提供組通信服務的系統(tǒng)和方法的至少一個實施例還能將組通信服務擴展到在本地地理區(qū)域之外。這可以通過在多個通信網(wǎng)絡、衛(wèi) 星通信系統(tǒng)以及使用本地局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)的企業(yè)內部網(wǎng)內部署CM完成，其中所述通信網(wǎng)絡包括GSM、 TDMA和CDMA蜂窩網(wǎng)絡，所述衛(wèi)星通信系統(tǒng)諸如 Globalsta,和Iridium ,以及使用本地局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)的企業(yè)內部組。
不同系統(tǒng)的CM間通信使用SIP服務器重定向、用戶數(shù)據(jù)庫和組數(shù)據(jù)庫記錄交換以及CM之間的附加消息而發(fā)生，以方便集成NBS服務。
在集成組通信服務內，可能最好允許任何CM獲得組擁有權，因此不是將組的操作很緊密地與特定CM 218或MCU 602捆綁在一起。CM的選擇可能被動態(tài)地確定，這基于到組大部分參與者的臨近性(使用可用位置定位技術確定)、服務提供商的系統(tǒng)間網(wǎng)絡上的可用服務質量以及其他因子。同樣地，任何CM 的SIP重定向服務器應能重定向任何CD到合適的MCU的SIP用戶代理服務器以及/或如果必要將CD轉發(fā)到另一 SIP重定向服務器。
在集成系統(tǒng)內，組的組地址在組通信系統(tǒng)內有意義。因此，一個或多個頂層SIP服務器負責重定向INVITE請求并將組參與者分配給MCU。這些頂層SIP 服務器應共享公共用戶和組數(shù)據(jù)庫，提供在不同網(wǎng)絡約會點處相同的功能和重定向決定。因此，CD始發(fā)邀請的重定向提供了重要和關鍵的抽象層，使得多個 CM安裝能集成到單個同構組通信服務內。
集成組通信系統(tǒng)在圖7內示出。在該示例中，CM 700支持陸地蜂窩通信網(wǎng) 絡，且CM 702支持衛(wèi)星通信網(wǎng)絡。在集成組通信服務內，系統(tǒng)通過復制MCU 控制器612、其相關聯(lián)的MCU 602集合(被稱為MCU 704)以及相關聯(lián)的SIP用戶代理服務器提供的功能而實現(xiàn)縮放。單個數(shù)據(jù)庫706和管理接口 708由系統(tǒng) 內的多個CM共享。未示出功能實體間的通信。
CD 加入該種集成系統(tǒng)的過程類似于在包括單個CM安裝的系統(tǒng)內使用的過程。CD 202開始時將SIP請求發(fā)送到頂層(現(xiàn)在是全局)SIP重定向服務器710。 SIP重定向服務器710通過諸如SIP的信令機制將請求CD重定向到合適目的地。在加入組的INVITE請求情況下，目的地是與MCU相關聯(lián)的SIP用戶代理服務器600，它對所述組負有責任。在IMVITE請求對CD202可用的組當前列表情況下，目的地一般可以是任何能響應請求的用戶代理。
分離地，重定向服務器710可以使用己知的實現(xiàn)特定協(xié)議和/或消息規(guī)范與 MCU簇704通過應用間消息交換附加消息。
如在非集成情況下，必須有特定開始行動以保證重定向服務器710可以確定它接收到的INVITE請求的目的地。一種可能的實現(xiàn)會要求在重定向服務器 710處存在SIP注冊。還可能要求重定向服務器710查詢全局數(shù)據(jù)庫706并試圖將每個邀請請求映射到在此包含的組定義。
提供先前各個實施例的描述以使得領域內的任何技術人員能使用系統(tǒng)和方法提供組通信服務。這些實施例的各種修改對于領域內的技術人員很明顯，且在此定義的原理可以應用到其他實施例而不使用本發(fā)明的原理。因此提供組通信服務的系統(tǒng)和方法不是為了限制在在此示出的實施例，而是為了提供與在此揭示的原理和新穎特征相符合的最廣范圍。
本領域內的技術人員可以理解信息和信號可能使用各種不同的科技和技術表示。例如，上述說明中可能涉及的數(shù)據(jù)、指令、命令、信息、信號、比特、碼元和碼片最好由電壓、電路、電磁波、磁場或其粒子、光場或其粒子、或它們的任意組合來表示。
本領域的技術人員還可以理解，這里揭示的結合這里描述的實施例所描述的各種說明性的邏輯框、模塊、電路和算法步驟可以用電子硬件、計算機軟件或兩者的組合來實現(xiàn)。為清楚地說明硬件和軟件的可互換性，各種說明性的組件、方框、模塊、電路和步驟一般按照其功能性進行闡述。這些功能性究竟作
為硬件或軟件來實現(xiàn)取決于整個系統(tǒng)所采用的特定的應用和設計約束。技術人員可以以多種方式對每個特定的應用實現(xiàn)描述的功能，但該種實現(xiàn)決定不應引起任何從本發(fā)明范圍的偏離。
各種用在此的說明性實施例揭示的邏輯框、模塊和電路的實現(xiàn)或執(zhí)行可以用通用處理器、數(shù)字信號處理器(DSP)或其它處理器、應用專用集成電路
(ASIC)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)或其它可編程邏輯器件、離散門或晶體管邏輯、離散硬件組件或任何以上的組合以實現(xiàn)在此描述的功能。通用處理器最好是微處理器，然而或者，處理器可以是任何常規(guī)的處理器、控制器、微控制器或狀態(tài)機。處理器可以實現(xiàn)為計算設備的組合，例如DSP和微處理器的組合、多個微處理器、一個或多個結合DSP內核的微處理器或任何該種配置。
在此用實施例揭示的方法步驟或算法可能直接在硬件內、處理器執(zhí)行的軟件模塊或兩者的組合內執(zhí)行。軟件模塊可以駐留于RAM存儲器、快閃(flash) 存儲器、R0M存儲器、EPROM存儲器、EEPROM存儲器、寄存器、硬盤、移動盤、 CD-R0M、或本領域中已知的其它任意形式的存儲媒體中。一示范處理器最好耦合到處理器使處理器能夠從存儲介質讀取寫入信息。或者，存儲介質可能整合到處理器。處理器和存儲介質可駐留于專用集成電路ASIC中。ASIC可以駐留于用戶終端內?；蛘?，處理器和存儲介質可以駐留于用戶終端的離散元件中。
上述優(yōu)選實施例的描述使本領域的技術人員能制造或使用本發(fā)明。這些實施例的各種修改對于本領域的技術人員來說是顯而易見的，這里定義的一般原理可以被應用于其它實施例中而不使用創(chuàng)造能力。因此，本發(fā)明并不限于這里示出的實施例，而要符合與這里揭示的原理和新穎特征一致的最寬泛的范圍。
權利要求
1. 一種在組通信網(wǎng)絡內操作的用于進行多媒體通信的方法，其特征在于，所述方法包括在通信管理器CM處，從通信設備CD接收類型；響應于所述CD發(fā)出的參與選定組的邀請請求，提供媒體話務和信令參數(shù)的描述；確認所述CD被授權參與選定組；以及根據(jù)提供給組參與者的所述CD的類型，選擇性地傳送媒體，其中，媒體話務通過將一個或多個表示媒體信息的數(shù)據(jù)幀組合在負載內而被封裝，包括媒體負載格式描述符。
2. 如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述類型是視頻攝像機且所述媒體包括視頻。
3. 如權利要求l所述的方法，其特征在于，所述類型是靜止攝像機且所述媒體包括靜止圖像。
4. 如權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括在將數(shù)據(jù)幀封裝在媒體話務中之前，確認授權支付所述CD的類型。
5. 如權利要求l所述的方法，其特征在于，還包括根據(jù)所述CD所授權的傳輸成本，確定被降低的媒體話務傳輸速率。
6. —種計算機可讀媒體，其包括至少一條指令，當被機器執(zhí)行時，所述指令使得所述機器進行操作，所述指令包括用于在通信管理器CM處從通信設備CD接收類型的一組指令；用于響應于所述CD發(fā)出的參與選定組的邀請請求，提供媒體話務和信令參數(shù)的描述的一組指令；用于確認所述CD被授權參與選定組的一組指令；以及用于根據(jù)提供給組參與者的所述CD的類型，選擇性地傳送媒體，其中，用一組指令封裝媒體話務，從而將一個或多個表示媒體信息的數(shù)據(jù) 幀組合在負載內，包括媒體負載格式描述符。
7. 如權利要求6所述的計算機可讀媒體，其特征在于，所述類型是視頻攝像機且所述媒體包括視頻。
8. 如權利要求6所述的計算機可讀媒體，其特征在于，所述類型是靜止攝像機且所述媒體包括靜止圖像。
9. 如權利要求6所述的計算機可讀媒體，其特征在于，還包括一組指令，用于在將數(shù)據(jù)幀封裝在媒體話務中之前，確認授權支付所述CD的類型。
10. 如權利要求6所述的計算機可讀媒體，其特征在于，還包括一組指令，用于根據(jù)所述CD所授權的傳輸成本，確定被降低的媒體話務傳輸速率。
11. 一種在組通信網(wǎng)絡內操作的用于進行多媒體通信的設備，其特征在于，所述設備包括用于在通信管理器CM處從通信設備CD接收類型的裝置；用于響應于所述CD發(fā)出的參與選定組的邀請請求，提供媒體話務和信令參數(shù)的描述的裝置；用于確認所述CD被授權參與選定組的裝置；以及用于根據(jù)提供給組參與者的所述CD的類型，選擇性地傳送媒體的裝置，其中，媒體話務通過將一個或多個表示媒體信息的數(shù)據(jù)幀組合在負載內而被封裝，包括媒體負載格式描述符。
12. 如權利要求ll所述的設備，其特征在于，所述類型是視頻攝像機且所述媒體包括視頻。
13. 如權利要求ll所述的設備，其特征在于，所述類型是靜止攝像機且所述媒體包括靜止圖像。
14. 如權利要求11所述的設備，其特征在于，還包括用于在將數(shù)據(jù)幀封裝在媒體話務中之前，確認授權支付所述CD的類型的裝置。
15. 如權利要求11所述的設備，其特征在于，還包括用于根據(jù)所述CD所授權的傳輸成本，確定被降低的媒體話務傳輸速率的裝置。
16. —種通信管理器，其特征在于，包括接收機；發(fā)射機；以及處理器，所述處理器經編程以實現(xiàn)一種在組通信網(wǎng)絡內操作的與通信設備CD 進行多媒體通信的方法，所述方法包括從通信設備CD接收類型；響應于所述CD發(fā)出的參與選定組的邀請請求，提供媒體話務和信令參數(shù)的描述；確認所述CD被授權參與選定組；以及根據(jù)提供給組參與者的所述CD的類型，選擇性地傳送媒體，其中，媒體話務通過將一個或多個表示媒體信息的數(shù)據(jù)幀組合在負載內而被封裝，包括媒體負載格式描述符。
17. 如權利要求61所述的通信管理器，其特征在于，所述類型是視頻攝像機且所述媒體包括視頻。
18. 如權利要求16所述的通信管理器，其特征在于，所述類型是靜止攝像機且所述媒體包括靜止圖像。
19. 如權利要求16所述的通信管理器，其特征在于，還包括在將數(shù)據(jù)幀封裝在媒體話務中之前，確認授權支付所述CD的類型。
20. 如權利要求16所述的通信管理器，其特征在于，還包括根據(jù)所述CD 所授權的傳輸成本，確定被降低的媒體話務傳輸速率。
全文摘要
本發(fā)明涉及在組通信網(wǎng)絡內提供多媒體的通信設備。具體地，揭示了一種提供組通信服務的系統(tǒng)和方法。多個組通信設備的每個將諸如視頻、音頻、圖像和/或數(shù)據(jù)的媒體轉換成合適于在諸如因特網(wǎng)的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡上發(fā)送的數(shù)據(jù)分組。數(shù)據(jù)分組被選擇性地通過數(shù)據(jù)網(wǎng)絡發(fā)送到通信管理器。通信管理器作為可配置開關，允許來自任何通信設備的通信基于通信設備類型和/或從對應用戶接收到的請求選擇性地路由到多個通信設備。通信管理器還允許其他通信系統(tǒng)和設備的用戶參與相互間的組通信。
文檔編號H04L12/18GK101453697SQ20081018973
公開日2009年6月10日申請日期2003年9月19日優(yōu)先權日2002年9月20日
發(fā)明者P·J·布萊克申請人:高通股份有限公司

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