專利名稱：實(shí)現(xiàn)半雙工ip語(yǔ)音通信的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通訊技術(shù)領(lǐng)域，具體來(lái)說(shuō)是一種通過(guò)IP(InternetProtocol互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行半雙工語(yǔ)音通信的方法。
背景技術(shù)：
PTT(Push To Talk按鍵即講)業(yè)務(wù)是一種點(diǎn)到點(diǎn)或者多點(diǎn)語(yǔ)音的通信業(yè)務(wù)，用戶按下某個(gè)終端的某個(gè)特殊鍵(下面稱為PTT按鍵)后說(shuō)話，通話的其他方此時(shí)只能聽(tīng)，用戶松開(kāi)該特殊按鍵后則只能聽(tīng)其他人說(shuō)。該業(yè)務(wù)大量應(yīng)用于各種專用集群通信系統(tǒng)或者對(duì)講機(jī)，其主要業(yè)務(wù)特征為用戶按下PTT按鍵后即可說(shuō)話，網(wǎng)絡(luò)直接將該語(yǔ)音發(fā)送給整個(gè)群組的成員，通信方式采用半雙工方式，用戶說(shuō)話時(shí)其他用戶只能聽(tīng)不能說(shuō)，當(dāng)用戶說(shuō)完后松開(kāi)PTT按鍵，其他用戶可按下PTT鍵請(qǐng)求發(fā)言，該P(yáng)TT業(yè)務(wù)因其操作方便、使用靈活等特征深受廣大用戶的歡迎。
隨著通信技術(shù)，特別是移動(dòng)通信(包括CDMA、GSM、WCDMA、WLAN等)技術(shù)的發(fā)展，通信網(wǎng)絡(luò)具有了為終端提供IP通信的能力。商業(yè)性的IP電話網(wǎng)絡(luò)主要由IP電話網(wǎng)關(guān)(Gateway)、關(guān)守(Gatekeeper)、支持系統(tǒng)以及電話網(wǎng)和IP網(wǎng)絡(luò)等幾部分構(gòu)成。它通過(guò)網(wǎng)關(guān)、關(guān)守及其他支持系統(tǒng)將電話網(wǎng)與IP網(wǎng)進(jìn)行互連，利用IP網(wǎng)在技術(shù)及經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)勢(shì)，最大限度地使用IP網(wǎng)絡(luò)資源，實(shí)現(xiàn)電話業(yè)務(wù)在兩網(wǎng)中的互通，使IP電話網(wǎng)絡(luò)得到了廣泛的使用。
為保障話音信息經(jīng)過(guò)網(wǎng)關(guān)壓縮編碼后在IP網(wǎng)絡(luò)上的傳輸，現(xiàn)有的實(shí)現(xiàn)半雙工IP語(yǔ)音通信的方法采用了RTP(Real-time TransportProtocol實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議)和RTCP(Real-time Transport ControlProtocol實(shí)時(shí)傳輸控制協(xié)議)，該RTP/RTCP協(xié)議應(yīng)用于IP網(wǎng)絡(luò)的點(diǎn)到點(diǎn)或者多點(diǎn)通信，其應(yīng)用環(huán)境主要考慮在局域網(wǎng)或者Internet上實(shí)現(xiàn)全雙工或者單工的媒體通信，但是該方法沒(méi)有考慮半雙工通信時(shí)的控制過(guò)程，因此無(wú)法通過(guò)RTP/RTCP實(shí)現(xiàn)PTT業(yè)務(wù)中關(guān)鍵的半雙工控制。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述情形，本發(fā)明提出了一種實(shí)現(xiàn)半雙工IP語(yǔ)音通信的方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的無(wú)法通過(guò)RTP/RTCP實(shí)現(xiàn)PTT業(yè)務(wù)中關(guān)鍵的半雙工控制的問(wèn)題。
本發(fā)明的解決方案是這樣的一種實(shí)現(xiàn)半雙工IP語(yǔ)音通信的方法，該方法包含以下步驟a、呼叫建立成功后，將發(fā)話方的話音數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，形成語(yǔ)音包，并在該語(yǔ)音包的包頭中插入表明發(fā)言開(kāi)始或結(jié)束指令的標(biāo)識(shí)符；b、將該帶有標(biāo)識(shí)符的語(yǔ)音包通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至控制中心，該控制中心根據(jù)該標(biāo)識(shí)符進(jìn)行判斷，決定開(kāi)始或結(jié)束發(fā)話方的發(fā)言；c、該控制中心將語(yǔ)音包轉(zhuǎn)發(fā)給受話方終端，完成語(yǔ)音通信。
其中，所述步驟b中根據(jù)該標(biāo)識(shí)符進(jìn)行判斷具體是指如果該標(biāo)識(shí)符為1，那么開(kāi)始發(fā)話方的發(fā)言，否則結(jié)束發(fā)話方的發(fā)言。
所述步驟b中開(kāi)始發(fā)話方的發(fā)言還進(jìn)一步包括判斷是否存在當(dāng)前發(fā)言人，如果不存在，那么開(kāi)始發(fā)話方的發(fā)言；否則比較當(dāng)前發(fā)言人和發(fā)話方的優(yōu)先級(jí)，如果發(fā)話方的優(yōu)先級(jí)高，那么開(kāi)始發(fā)話方的發(fā)言。
本發(fā)明一種實(shí)現(xiàn)半雙工IP語(yǔ)音通信的方法通過(guò)在語(yǔ)音數(shù)據(jù)編碼打包的環(huán)節(jié)，將語(yǔ)音包的包頭中插入一個(gè)具有特殊含義的標(biāo)識(shí)符，即PTT標(biāo)識(shí)，來(lái)為控制中心提供控制信息，而在移動(dòng)或者固定IP網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)半雙工的語(yǔ)音通信，從而將原來(lái)僅使用在專用集群系統(tǒng)或者對(duì)講機(jī)中的PTT業(yè)務(wù)引入移動(dòng)或者固定IP通信網(wǎng)絡(luò)，使利用IP的通信網(wǎng)絡(luò)增加了新的業(yè)務(wù)特性。
下面結(jié)合


和具體實(shí)現(xiàn)方式來(lái)詳細(xì)介紹本發(fā)明。

圖1是本發(fā)明實(shí)施例組成系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例的方法流程示意圖。
具體實(shí)施例方式
為了更好地了解本實(shí)施例，首先簡(jiǎn)單介紹一下本實(shí)施例所涉及的IP電話網(wǎng)絡(luò)。
商業(yè)性的IP電話網(wǎng)絡(luò)主要由IP電話網(wǎng)關(guān)(Gateway)、關(guān)守(Gatekeeper)、支持系統(tǒng)以及電話網(wǎng)和IP網(wǎng)絡(luò)等幾部分構(gòu)成。它通過(guò)網(wǎng)關(guān)、關(guān)守及其他支持系統(tǒng)將電話網(wǎng)與IP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行互連，利用IP網(wǎng)絡(luò)在技術(shù)及經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)勢(shì)，最大限度地使用IP網(wǎng)絡(luò)資源，實(shí)現(xiàn)電話業(yè)務(wù)在電話網(wǎng)與IP網(wǎng)絡(luò)中的互通。而網(wǎng)關(guān)、關(guān)守及支持系統(tǒng)共同擔(dān)負(fù)著通信協(xié)議轉(zhuǎn)換、地址轉(zhuǎn)換、呼叫連接、身份認(rèn)證、計(jì)費(fèi)采集和網(wǎng)絡(luò)管理等工作，其中重點(diǎn)介紹和本發(fā)明密切相關(guān)的網(wǎng)關(guān)、話音壓縮編碼技術(shù)和其實(shí)時(shí)傳輸技術(shù)。
網(wǎng)關(guān)，網(wǎng)關(guān)設(shè)備處于電話網(wǎng)和IP網(wǎng)絡(luò)之間，是一臺(tái)專門的機(jī)器，其主要功能有提供與電話網(wǎng)互連的接口以及與IP網(wǎng)絡(luò)互連的接口；完成話音的壓縮編碼；通信協(xié)議的轉(zhuǎn)換；執(zhí)行路由選擇；計(jì)費(fèi)數(shù)據(jù)的生成；為主叫電話用戶提供話音提示功能等等。
網(wǎng)關(guān)通過(guò)模擬一個(gè)典型的電話網(wǎng)來(lái)欺騙程控交換機(jī)(PBXPrivate Branch eXchange)。當(dāng)用戶撥完號(hào)碼開(kāi)始呼叫時(shí)，信息被送到PBX，然后PBX將開(kāi)始信息送到本地網(wǎng)關(guān)；之后，本地網(wǎng)關(guān)根據(jù)被叫號(hào)碼查表得到遠(yuǎn)端網(wǎng)關(guān)的IP地址，兩個(gè)網(wǎng)關(guān)建立一個(gè)連接，而接收端的網(wǎng)關(guān)請(qǐng)示當(dāng)?shù)氐腜BX來(lái)完成這個(gè)呼叫，然后電話振鈴，受話方摘機(jī)。隨著電話接通，開(kāi)始發(fā)話的網(wǎng)關(guān)將來(lái)話流量送入編碼系統(tǒng)編碼之后將這些包通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到接收的網(wǎng)關(guān)，接收的網(wǎng)關(guān)執(zhí)行逆向的過(guò)程，重新排列并解壓、封包，再將它們傳送到接收者那里。
其中編碼系統(tǒng)編碼就需要采用話音壓縮編碼技術(shù)，話音壓縮技術(shù)由于受到網(wǎng)絡(luò)帶寬的限制，IP電話總是希望采用壓縮比越高的編碼方法。ITU-T話音編碼標(biāo)準(zhǔn)主要有G.771、G.726、G.728、G.729、G.723.1等。目前IP電話普遍采用G.723.1，該G.723.1話音編碼標(biāo)準(zhǔn)是6.3K/5.3K雙速率話音編碼標(biāo)準(zhǔn)，具有靜音檢測(cè)、噪聲填充和丟幀恢復(fù)等的機(jī)制，而且話音質(zhì)量相對(duì)比較對(duì)，能對(duì)話音外其他聲音，如音樂(lè)等進(jìn)行有效的壓縮，是許多成熟的網(wǎng)絡(luò)電話產(chǎn)品支持的編碼標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)然，現(xiàn)在編碼率比之更低的壓縮方法有很多，有的壓縮方法甚至達(dá)到1.2K更低、但是由于它們的話音質(zhì)量、編碼速度、環(huán)境適應(yīng)性等綜合因素的影響，其普及的程度尚不如G.723.1。IP電話使用的G.723.1編解碼器需要對(duì)話音包進(jìn)行封裝，一般的封裝是在話音包前加上IP包頭、用戶數(shù)據(jù)包協(xié)議(UDPUserData Protocol)包頭和實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議(RTP)包頭，加起來(lái)包頭總長(zhǎng)度為40字節(jié)。為了保障話音的質(zhì)量、控制話音的時(shí)延，編碼打包后形成的單位碼流通常是在20kbit/s左右，帶寬壓縮為3倍左右。在采用靜音抑制和多信道等技術(shù)處理后，網(wǎng)絡(luò)上傳送的平均碼流約為12kbit/s，帶寬利用率約為5倍。這樣的話，如果在以前一路電話所占用的帶寬下可以跑5路話音，那么長(zhǎng)途成本將下降為以前的1/5，用戶的長(zhǎng)途話費(fèi)也因此而下降。
將語(yǔ)音包通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)發(fā)送采用實(shí)時(shí)傳輸技術(shù)，為保障話音信息經(jīng)過(guò)網(wǎng)關(guān)壓縮編碼后在IP網(wǎng)絡(luò)上的傳輸，IP電話系統(tǒng)采用了實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議(RTP)和實(shí)時(shí)傳輸控制協(xié)議(RTCP)，這兩種協(xié)議均為現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。
如圖1、圖2所示，是本發(fā)明實(shí)施例所述的一種通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行語(yǔ)音通信系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)示意圖，假設(shè)用戶A、用戶B、用戶C三人建立一個(gè)PTT群組呼叫(所謂群組呼叫，是指有兩個(gè)人或者兩個(gè)人以上參加的呼叫，如會(huì)議電話等，兩個(gè)人的呼叫也可以認(rèn)為是一種特殊的群組呼叫)，在該系統(tǒng)中設(shè)置有一個(gè)PTT控制器21，即控制中心，其為一個(gè)網(wǎng)關(guān)，用于負(fù)責(zé)PTT呼叫的建立和通話期間的語(yǔ)音包的轉(zhuǎn)發(fā)；而在用戶A、用戶B、用戶C三人的終端上均設(shè)有PTT按鍵，該P(yáng)TT按鍵用于PTT業(yè)務(wù)，用戶按下PTT按鍵期間語(yǔ)音才能傳送給其他人，松開(kāi)PTT按鍵后只能聽(tīng)不能說(shuō)。
首先本發(fā)明實(shí)施例開(kāi)始以前在用戶A、用戶B、用戶C之間建立一個(gè)呼叫，呼叫的建立屬于公知技術(shù)，本發(fā)明實(shí)施例不涉及如何建立一個(gè)呼叫。隨著呼叫的建立，用戶A、用戶B、用戶C三人可以進(jìn)行通話了，本發(fā)明實(shí)施例具體包括以下步驟第一、呼叫建立成功后，將發(fā)話方的話音數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，形成語(yǔ)音包，并在該語(yǔ)音包的包頭中插入表明發(fā)言開(kāi)始或結(jié)束指令的標(biāo)識(shí)符，如圖3所示；如果用戶A希望發(fā)言，其按下終端的PTT按鍵請(qǐng)求發(fā)言，其終端對(duì)話音包進(jìn)行封裝，在話音包前除了加上IP包頭、用戶數(shù)據(jù)包協(xié)議(UDP)包頭和實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議(RTP)包頭之外，還插入表明發(fā)言開(kāi)始或結(jié)束指令的標(biāo)識(shí)符，即PTT標(biāo)識(shí)字段，本實(shí)施例假設(shè)為“1”，該話音包包頭中除了該P(yáng)TT標(biāo)識(shí)字段外，還可以包括用戶標(biāo)識(shí)、包的序列號(hào)等其他信息，如圖1所示，其中，圖中底色為黑色的方框是指語(yǔ)音包包頭，而底色為白色的方框是指語(yǔ)音內(nèi)容。用戶A發(fā)送的第一個(gè)語(yǔ)音包可以包括語(yǔ)音內(nèi)容，也可以不包括語(yǔ)音內(nèi)容而只有包頭，以便盡快讓系統(tǒng)和其他用戶知道A開(kāi)始發(fā)言，減少了多個(gè)用戶同時(shí)爭(zhēng)搶發(fā)言的沖突。
第二、將該帶有標(biāo)識(shí)符的語(yǔ)音包通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至控制中心，該控制中心根據(jù)該標(biāo)識(shí)符進(jìn)行判斷，決定開(kāi)始或結(jié)束發(fā)話方的發(fā)言；用戶A的終端將該帶有標(biāo)識(shí)符的語(yǔ)音包通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至控制中心，即PTT控制器21，該P(yáng)TT控制器21收到該語(yǔ)音包后判斷是否存在當(dāng)前發(fā)言人，如果不存在，那么用戶A開(kāi)始發(fā)言；否則比較當(dāng)前發(fā)言人和用戶A的優(yōu)先級(jí)，如果發(fā)話方的優(yōu)先級(jí)高，那么開(kāi)始發(fā)話方的發(fā)言。
第三、該控制中心將語(yǔ)音包轉(zhuǎn)發(fā)給受話方終端，完成語(yǔ)音通信。
假設(shè)當(dāng)時(shí)無(wú)其他人正在發(fā)言，或者當(dāng)前的發(fā)言人優(yōu)先級(jí)低于用戶A，將用戶A發(fā)送過(guò)來(lái)的語(yǔ)音包通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)給當(dāng)前PTT群組中的其他用戶(用戶B和用戶C)。
用戶B和用戶C的終端收到用戶A發(fā)送的PTT標(biāo)識(shí)為1的語(yǔ)音包后，提示用戶A正在發(fā)言，此時(shí)用戶B和用戶C不能發(fā)言，除非用戶B和用戶C的優(yōu)先級(jí)高于用戶A。
當(dāng)用戶A結(jié)束發(fā)言時(shí)，用戶A松開(kāi)PTT按鍵，用戶A的終端向PTT控制器發(fā)送一個(gè)或者幾個(gè)PTT標(biāo)識(shí)為0的語(yǔ)音包。
PTT控制器收到用戶A發(fā)送的PTT標(biāo)識(shí)為0的語(yǔ)音包后，標(biāo)識(shí)當(dāng)前群組無(wú)人發(fā)言，允許群組中的其他用戶發(fā)言，同時(shí)把A發(fā)送的語(yǔ)音包轉(zhuǎn)發(fā)給用B和C。
如圖2所示，用戶B和用戶C的終端收到PTT標(biāo)識(shí)為0的語(yǔ)音包后，提示用戶B和用戶C用戶A的發(fā)言結(jié)束，這時(shí)用戶B或者用戶C如果希望發(fā)言可以按下PTT按鍵發(fā)言。
當(dāng)出現(xiàn)多個(gè)用戶同時(shí)要求發(fā)言的情況時(shí)，PTT控制器根據(jù)用戶語(yǔ)音包到達(dá)的順序和用戶的優(yōu)先級(jí)來(lái)決定那個(gè)用戶有權(quán)發(fā)言，即語(yǔ)音包先到達(dá)PTT控制器或者優(yōu)先級(jí)較高的用戶將被允許發(fā)言，系統(tǒng)將該用戶的語(yǔ)音轉(zhuǎn)發(fā)給其他用戶，語(yǔ)音包后到達(dá)PTT控制器或者優(yōu)先級(jí)較低的用戶的語(yǔ)音包被PTT控制器丟棄。當(dāng)沒(méi)有得到發(fā)言權(quán)的用戶終端收到其他用戶發(fā)送的PTT標(biāo)識(shí)為1的語(yǔ)音包時(shí)提示用戶發(fā)言失敗。
本發(fā)明實(shí)施例提供了在移動(dòng)通信或者固定通信IP網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)半雙工的語(yǔ)音通信的一種方法，使原來(lái)只能由專用集群系統(tǒng)或者對(duì)講機(jī)提供的PTT業(yè)務(wù)引入移動(dòng)通信或者固定通信IP網(wǎng)絡(luò)成為可能；其定義了IP語(yǔ)音通信中的一種用于半雙工通信的多媒體流的打包方式，其應(yīng)用環(huán)境不僅限于公眾移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)(如CDMA、GSM、WCDMA等)，也可以是WLAN(無(wú)線局域網(wǎng))等其他移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)以及固定通信網(wǎng)絡(luò)(如固定局域網(wǎng)、Internet等)。
權(quán)利要求
1.一種實(shí)現(xiàn)半雙工IP語(yǔ)音通信的方法，其特征在于，該方法包含以下步驟a、呼叫建立成功后，將發(fā)話方的話音數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，形成語(yǔ)音包，并在該語(yǔ)音包的包頭中插入表明發(fā)言開(kāi)始或結(jié)束指令的標(biāo)識(shí)符；b、將該帶有標(biāo)識(shí)符的語(yǔ)音包通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至控制中心，該控制中心根據(jù)該標(biāo)識(shí)符進(jìn)行判斷，決定開(kāi)始或結(jié)束發(fā)話方的發(fā)言；c、該控制中心將語(yǔ)音包轉(zhuǎn)發(fā)給受話方終端，完成語(yǔ)音通信。
2.如權(quán)利要求1所述的一種實(shí)現(xiàn)半雙工IP語(yǔ)音通信的方法，其特征在于，所述步驟b中根據(jù)該標(biāo)識(shí)符進(jìn)行判斷具體是指如果該標(biāo)識(shí)符為1，那么開(kāi)始發(fā)話方的發(fā)言，否則結(jié)束發(fā)話方的發(fā)言。
3.如權(quán)利要求1所述的一種實(shí)現(xiàn)半雙工IP語(yǔ)音通信的方法，其特征在于，所述步驟b中開(kāi)始發(fā)話方的發(fā)言還進(jìn)一步包括判斷是否存在當(dāng)前發(fā)言人，如果不存在，那么開(kāi)始發(fā)話方的發(fā)言；否則比較當(dāng)前發(fā)言人和發(fā)話方的優(yōu)先級(jí)，如果發(fā)話方的優(yōu)先級(jí)高，那么開(kāi)始發(fā)話方的發(fā)言。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種實(shí)現(xiàn)半雙工IP語(yǔ)音通信的方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的無(wú)法通過(guò)RTP/RTCP實(shí)現(xiàn)PTT業(yè)務(wù)中關(guān)鍵的半雙工控制的問(wèn)題。該方法包含以下步驟a.呼叫建立成功后，將發(fā)話方的話音數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，形成語(yǔ)音包，并在該語(yǔ)音包的包頭中插入表明發(fā)言開(kāi)始或結(jié)束指令的標(biāo)識(shí)符；b.將該帶有標(biāo)識(shí)符的語(yǔ)音包通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至控制中心，該控制中心根據(jù)該標(biāo)識(shí)符進(jìn)行判斷，決定開(kāi)始或結(jié)束發(fā)話方的發(fā)言；c.該控制中心將語(yǔ)音包轉(zhuǎn)發(fā)給受話方終端，完成語(yǔ)音通信。本發(fā)明將原來(lái)僅使用在專用集群系統(tǒng)或者對(duì)講機(jī)中的PTT業(yè)務(wù)引入移動(dòng)或者固定IP通信網(wǎng)絡(luò)，使利用IP的通信網(wǎng)絡(luò)增加了新的業(yè)務(wù)特性。
文檔編號(hào)H04M7/00GK1571536SQ03178398
公開(kāi)日2005年1月26日 申請(qǐng)日期2003年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月19日
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