一键通话/蜂窝联网系统的制作方法

专利名称：一键通话/蜂窝联网系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及移动通信系统，更具体来讲，涉及移动蜂窝系统上的一键通话应用和家用无线系统上的一键通话性能之间的互操作性。
背景技术：
传统的蜂窝网络和蜂窝电话仅和蜂窝网络以及其他蜂窝电话操作。在具有充满特点的蜂窝电话的今天，此种蜂窝电话的成本非常昂贵。然而，蜂窝电话是灵活的，并且除了专用Nextel系统之外，目前为止它们不提供任何一键通话互操作性。此外，尽管蜂窝电话的服务成本已经大大降低，但由例如一个家庭中的多名成员来使用，它们仍然非常昂贵。
在现代社会中，家庭通信是必要的。从父母到孩子的通信尤其重要。为解决现代社会中的这些问题，存在多种家庭无线服务(FRS)类型的无线通信装置。一种此类家庭无线服务的无线装置是由摩托罗拉公司(Motorola，Inc.)制造和销售的Talkabout无线产品。此类家庭无线服务无线产品基本上是多信道视线通信步话机类型的装置。这些FRS无线产品通常并不昂贵并且耐用，因此适于孩子使用。这些FRS无线产品通常是一键通话(PTT，Push-to-Talk)无线装置。
许多成年家庭成员拥有并使用蜂窝电话。然而，蜂窝电话和FRS类型无线产品并不兼容。许多蜂窝电话通常不提供一键通话功能或应用。
父母和孩子之间或成年负责人和孩子之间的通信在例如购物中心、体育馆或学校的地方特别有用。
因此，十分希望有一种方法和装置，能够在具有最新嵌入的一键通话应用的蜂窝电话和家庭无线服务类型无线产品提供接口。


图1是根据本发明的互操作网络的框图。
图2是说明根据本发明的方法的呼叫流程图。
具体实施例方式
参考图1，显示了和CDMA(码分多址)移动电话网络联网的家庭无线服务(FRS)的框图。无线产品10是家庭无线服务类型无线产品或任何常规的双向无线产品。FRS无线产品或网关装置是FRS类型无线产品和网关或任何常规的双向无线系统或计算机终端。FRS无线产品10可包括摩托罗拉公司制造和销售的Talkabout无线产品。在本发明中，FRS无线产品10经无线链路连接到FRS接收机/基站20。通常，FRS无线产品可以以相互之间直接通信的“步话机”类型模式独立地操作。即，FRS无线产品可以在具有信道和安全选择性的视线、本地传输上操作。
本发明包括用于收发FRS通信的FRS基站。FRS基站20可连接多个FRS无线产品到FRS网关30。FRS无线产品通常是模拟编码的无线产品。蜂窝网络承载声码器(声码编码)格式的语音。FRS网关30将模拟FRS无线产品转换为蜂窝网络兼容的、基于SIP的IP语音(VOIP)格式，反之亦然。
进一步的，FRS网关30给调度服务器50提供会话发起协议(SIP)客户端接口。在下文中说明该功能。
FRS网关30连接到载波或公共互联网协议(IP)网络40。网络40可包括多个不同种类和类型的网络。贯穿网络40的所有网络都必须能够承载SIP协议，SIP协议是一种由标准IP协议承载的应用协议。网络40连接到调度服务器50以及分组数据交换节点60。调度服务器50包括调度呼叫处理服务器54以及连接到调度呼叫处理服务器54的用户数据库SIP注册服务器(SIP registrar)58。包括调度呼叫处理服务器54、用户数据库以及会话发起协议注册服务器58的调度服务器50用于连接具有一键通话特征的CDMA蜂窝电话和包括FRS网关30和FRS基站20的FRS网络之间提供接口。
网络40还连接到分组数据交换节点60。分组数据交换节点60执行用于蜂窝网络的相关分组路由以及交换功能。分组数据交换节点60进一步连接到CDMA RAN(无线接入网络)70。CDMA RAN执行包括分组数据交换节点60和RAN 70的蜂窝网络和CDMA蜂窝电话用户80之间的无线接口。虽然举例示出了CDMA RAN和PDSN，但任何蜂窝网络都可使用本发明。RAN可以是以下之一码分多址(CDMA)RAN，时分多址RAN，通用分组无线业务(GPRS)RAN或通用移动电信业务。如果RAN是CMDA RAN或TDMA RAN，则该交换节点包括分组数据交换节点(PDSN)。如果RAN是GPRS或UMTS RAN，则该交换节点是信令GPRS业务节点(SGSN)以及网关GPRS业务节点(GGSN)。
蜂窝电话80在优选实施例中是CDMA类型的手机。CDMA蜂窝电话80可被修改为包括一键通话客户端应用程序软件。在优选实施例中，该软件用Java语言编写。一键通话客户应用软件也可用以下编程语言之一编写C，C++或Qualcomm BREW。
参考图2，显示了用于将家庭无线服务无线产品和能进行一键通话的CDMA蜂窝电话互联起来的方法的呼叫流程图。
开始，蜂窝电话用户80选择电话上的一键通话功能，110。由于移动电话80被升级为包括一键通话客户应用程序，所以它产生经由CMDA RAN70、分组数据交换节点60以及网络40传输到达调度服务器50的SIP请求消息，112。该SIP请求消息可包括家庭无线服务网关标识，该网关是服务于特定位置/区域的。该标识可包括家庭无线服务频带内的特定信道以及安全码，甚至可能包括基站位置。该标识还能包括例如信道号码、安全码、诸如商场、学校或体育馆的目的地、以及操作该基站的电信公司，例如Verizon Communications。
然后，调度服务器50传送该SIP请求消息到商场、体育馆或学校处的家庭无线服务(FRS)网关，114。此刻，FRS网关现在具有希望参与在特定信道和安全码上发生的所有“对话”的CDMA用户(经SIP信令)的标识。从FRS网关30返回SIP OK消息116到调度服务器50。同样从调度服务器50返回该SIP OK消息到移动电话80，118。通过可听见的“唧唧”声通知移动电话80的用户开始讲话，然后开始讲话，120。
然后，蜂窝电话80上的讲话人用CDMA移动电话对他的语音进行声码编码，并传送到调度服务器50，122。调度服务器将来自蜂窝电话80的声码编码语音转发(传送)到FRS网关30，124。然后，网关30将来自CDMA移动电话80的声码编码语音转换为模拟形式，126。网关30随后在空中广播该模拟语音到初始SIP请求消息中给出的特定信道和安全码上的任意无线收听者，114。
作为响应，FRS无线产品或手机10会使其讲话人通过FRS无线产品上的PTT按键开始讲话，127。移动装置80的用户然后释放移动装置80上的PTT功能，128。然后，FRS无线产品10在具有指定安全码的选定信道上传送模拟语音消息，130。该语音从FRS手机10传送到FRS网关30。然后FRS网关对该模拟语音进行声码编码，使其成为和CMDA蜂窝电话80兼容的形式，并传送该消息到调度服务器50，132。调度服务器50然后转发(传送)该消息、声码编码的语音到移动电话80，134。FRS无线产品10的用户然后释放FRS无线产品或手机10的PTT功能，135。
FRS网关具有静噪设定，当没有较强FRS无线传输发生时防止噪声被声码编码。因此，除非发生从FRS无线产品到网关的的特定功率级的传输，FRS网关将不会把业务量声码编码进入IP网络来送达CDMA移动用户。
在一个或多个此种交替的消息传输之后，移动电话用户可决定结束呼叫，或全部定时器过期，136。在这种情况中，移动电话80产生SIP BYE消息，并传送到调度服务器50，138。同样，该SIP BYE消息可以包括信道标识、安全码、目的地网关以及基站和业务运营商，诸如Verizon Communication。它还可以包括移动电话及其业务运营商的标识。
该SIP BYE消息被从调度服务器50传送到FRS网关30，140。该消息包括在原始SIP BYE消息中规定相同信息，138。这有效地结束了手机10和移动电话80之间的呼叫。SIP OK消息被从网关30返回到调度服务器50，142。最后，调度服务器返回该SIP OK消息到移动电话80。
为建立用于CDMA类型蜂窝或移动电话80的与FRS网络的一键通话网络互联，蜂窝电话80的用户不仅要向调度服务器50注册，还必须将自身与FRS网关30相关联。根据本发明，有若干选项可用于蜂窝电话80和例如特定FRS网关34的关联。
第一种用于移动用户80和FRS网关30相关联的方法是，网关30将来自移动单元80的呼入呼叫作为专用呼叫(private call)来处理。这可以通过发送在网关30接收的SIP请求消息112和114中的预约持续时间来实现。此外，该网关还可以具有用于呼入的一键通话呼叫的默认持续时间。结果，移动单元80会接收到在初始SIP请求中指定的时间内被分配给具有特定安全码的FRS手机的业务信道上的所有业务。然后可能要求用户从可能存在的其他手机中辨认出自己的特定无线手机。该解决方案对于系统的基础结构是透明的。
在该时间周期过期之后，FRS网关将释放该捆绑，并通过先前描述的SIP BYE方法释放该会话。
第二种选项是将移动单元80和FRS网关30之间的连接看作在固定时间周期内存在。例如，该持续时间可以是30分钟。对于30分钟间隔，消息132和134可以包含在具有特定安全码的信道上的所有FRS讲话人。移动单元80在全部30分钟内从FRS无线手机10接收所有此类语音。在30分钟的持续时间之后，移动单元80不再经消息132和134从网关30接收任何新的业务量。该选项对于电信基础结构也是透明的；然而，缺点在于FRS信道上的所有业务量都经消息132和134传送回移动单元80，这样可能在相当长时间、30分钟内阻止呼叫过期。这可能不必要的阻碍了基础结构业务和设备。
第三种建立和FRS网关30的互联的方法是，提供明确的预约/非预约信令(由用户动作或在蜂窝手机80内预先配置的定时器激活)，或作为在SIP请求和SIP响应消息内的属性。同样，该选项对于电信基础结构也是透明的；然而，在移动单元80内需要逻辑来解释FRS网关30的信令和互联。
正如可从以上解释中认识到的，本发明提供一种为现有FRS无线产品和能够一键通话的蜂窝电话提供接口和互操作的性能。此外，该方法和设备能够提供蜂窝用户的业务扩展，因为蜂窝用户能够预约并参与FRS谈话组或个人通话。最后，本发明为移动或蜂窝网络运营商提供一种新的商业机会，提供在现代蜂窝电话和低成本FRS无线系统之间的通信覆盖。此种互操作性在购物中心或学校内特别有效。
除了IS-95 CDMA和CDMA2000系统外，本发明还易于应用到GSM/GRPS，UMTS，以及IS-136 TDMA系统。
虽然显示并详细说明了本发明优选实施例，本领域技术人员易于理解，可以作出不同的修改而不背离本发明的精神或附随权利要求的范围。
权利要求
1.一种提供移动装置和家庭无线服务(FRS)无线产品的互操作性的设备，包括移动网络，用于连接用于通信的移动装置；以及FRS网关，连接到FRS无线产品以及该移动网络，该FRS网关用于转换来自FRS无线产品的模拟信号以及来自该移动装置的数字信号。
2.如权利要求1所述的设备，其中进一步包括经移动网络和FRS网关连接到移动装置的调度服务器，该调度服务器对来自移动装置的一键通话(PTT)请求进行路由。
3.如权利要求2所述的设备，其中FRS网关进一步提供与调度服务器的会话发起协议接口。
4.如权利要求2所述的设备，其中进一步包括连接在FRS网关、调度服务器以及移动网络之间的互联网协议(IP)网络，该IP网络用于在FRS网关、调度服务器以及移动网络之间传输分组数据。
5.如权利要求4所述的设备，其中该移动网络包括无线接入网络(RAN)，用于无线连接移动装置；以及交换节点(SN)，连接到RAN以及IP网络。
6.如权利要求5所述的设备，其中该RAN包括以下之一码分多址(CDMA)RAN，时分多址RAN，通用分组无线业务(GPRS)RAN，通用移动电信业务；如果RAN是CMDA RAN或TDMA RAN，则SN包括分组数据交换节点(PDSN)；并且如果RAN是GPRS或UMTS RAN，则SN包括信令GPRS业务节点(SGSN)和网关GPRS业务节点(GGSN)。
7.如权利要求5所述的设备，其中调度服务器包括用于在移动装置和IP网络之间路由分组数据的调度呼叫处理服务器。
8.如权利要求7所述的设备，其中调度服务器进一步包括用户数据库，用于指示哪个移动装置要发射一键通话请求，该用户数据库连接到调度呼叫处理服务器。
9.如权利要求2所述的设备，其中FRS网关包括无线连接到FRS无线产品的FRS基站，用于无线地接收和发射前往和来自FRS无线产品以及前往和来自FRS网关的模拟信号。
10.如权利要求2所述的设备，其中移动装置包括CDMA手机。
11.如权利要求10所述的设备，其中CDMA手机包括提供一键通话(PTT)功能的装置。
12.如权利要求11所述的设备，其中用于提供PTT功能的装置是程序。
13.如权利要求11所述的设备，其中用于提供PTT功能的装置是用以下语言之一编写的程序Java，C，C++或Qualcomm BREW。
14.一种用于对移动装置和家庭无线服务(FRS)无线产品进行联网的方法，包括步骤移动装置发射包括至少一个目的地的会话发起协议(SIP)请求消息到调度服务器；调度服务器发送该SIP请求消息到和该目的地相关的FRS网关；以及FRS网关将来自移动装置的数字信号转换为传输到FRS无线产品的模拟信号，并将来自FRS无线产品的模拟信号转换为传输到移动装置的数字信号。
15.如权利要求14所述的方法，其中进一步包括以下步骤，即移动装置选择一键通话功能，从而启动发射SIP请求消息的步骤。
16.如权利要求14所述的方法，其中进一步包括移动装置发送声码编码数据到调度服务器的步骤。
17.如权利要求16所述的方法，其中进一步包括步骤调度服务器发送声码编码数据到FRS网关的步骤。
18.如权利要求17所述的方法，其中转换步骤进一步包括以下步骤FRS网关将声码编码数据转换为模拟语音数据；在指定信道和安全码上广播该模拟语音数据；FRS网关接收指定信道和安全码上的模拟语音数据；以及将在指定信道以及安全码上接收的模拟语音数据转换为声码编码语音数据。
19.如权利要求18所述的方法，其中进一步包括FRS网关发射声码编码数据到调度服务器的步骤。
20.如权利要求19所述的方法，其中进一步包括调度服务器发射声码编码的数据到移动装置的步骤。
21.如权利要求14所述的方法，其中发射会话发起协议消息的步骤包括以下步骤，即移动装置在会话发起协议消息中插入指示一键通话特征持续时间的属性。
22.如权利要求14所述的方法，其中进一步包括FRS网关维护固定持续时间的一键通话特征的步骤。
23.如权利要求14所述的方法，其中进一步包括步骤在SIP请求消息中向FRS网关指示一键通话特征激活；以及在SIP请求消息中向FRS网关指示一键通话特征去激活。
全文摘要
移动装置(80)经移动网络(60，70)和互联网协议网络(40)连接到调度服务器(50)。该移动装置触发由调度服务器处理的一键通话请求。调度服务器然后传输该一键通话请求到家庭无线服务(FRS)网关(30)。FRS网关(30)将该数字请求转换为模拟请求，并经基站20广播该请求到家庭服务无线产品(10)。FRS无线产品能够广播回FRS网关，该网关声码编码模拟请求，并将调度服务器将其传输回移动装置。本发明允许配备有PTT应用程序的移动装置(蜂窝)和FRS无线产品联网。
文档编号H04L29/06GK1675946SQ03818962
公开日2005年9月28日 申请日期2003年7月23日 优先权日2002年8月15日
发明者布雷德利·R·舍费尔, 马克·L·肖内西, 彼得·J·安布鲁斯特 申请人:摩托罗拉公司