在按键通话系统中减少传输延时的方法和装置的制作方法

专利名称：在按键通话系统中减少传输延时的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明通常涉及电信系统，尤其是无线通信。
背景技术：
通常，蜂窝传输按键通话(PoC)系统提供与传统警察系统或火警无线电系统相似的一对多传输模式，它们通常是无线的。在具有单基站的模拟系统中，第一用户通过初始传输来捕捉基站，所述初始传输由按键通话按钮来激活。基站接收第一用户的语音传输并将其转发给其他用户。当第一用户释放按键通话按钮时结束所述传输。这就允许其他用户中的一位用户可以回复第一用户或者通过利用按键通话按钮激活他/她的无线电设备来启动新的传输。在这些类型的系统中，通话延迟，也就是在用户按下通话按钮后在可以讲话之前的一段时间相对较少。
在基于PoC系统的分组数据中，以分组的形式发送信息。在这些分组中以数字化的抽样来携带话音。有两种信令消息，他们都被承载在分组中。一种信令是传送请求，以请求用户加入PoC呼叫，该呼叫是新的或正在进行的呼叫。这种类型可以包括有编解码协商、IP地址、UDP端口等。第二种信令能让用户请求讲话，并且让其他用户接收接听指示。用户使用第二种信令往复地安排多路话音并行，通常每次只有一位用户讲话。
在许多无线系统中，移动台通常不具备到无线网络的持续活动的空中(over the air)连接，而是周期性地与网络连接以及交换分组。与无线网络持续连接会负面影响到移动台的电池寿命以及有关其他用户的无线资源的利用。为此，无线网络通常在移动台或无线网络的最后一个数据位发送后的一小段空闲时间后就释放空中连接。这种释放了所有物理资源而仍然保持逻辑链路层连接的状态称为休眠(dormant)状态。当无线网络有一个或多个要发送给移动设备的分组时，它寻呼并且定位该移动设备，以及重新连接该移动设备。同样，如果移动设备有要发送的分组，移动设备会向无线网络发送信号并且将自己重新连接到无线网络，这建立了空中连接，然后移动设备就可以发送分组。这种重新连接会给移动台和无线网络之间经由空中连接传送PoC信令消息增加很大的延迟。在PoC系统中主叫用户的很大的指示通话延迟(indication-to-speak latency)是一个突出的问题。用户可能急需与其他用户通话，或者很大的延迟可以看成是一种设计缺陷。
本发明旨在克服或者至少减少上述的一个或多个问题的影响。

发明内容
在本发明的一个实施例中，提供一种在按键通话系统中向移动台发送授权消息的方法，该方法包括从第一移动台接收经由休眠连接向第二移动台发送消息的请求；启动休眠连接的重新激活。在重新激活完成之前给第一移动台提供授权消息。


下面将结合附图通过以下的描述来理解本发明，其中相同的附图标记表示同一种元件，其中图1表示分组数据无线网络的框图；图2表示在图1所示的分组数据无线网络中的呼叫场景的信令图；以及图3表示在图1所示的分组数据无线网络中的呼叫场景的信令图。
尽管这里通过附图中的实例表示和详细描述了本发明的特定实施例，但是本发明可以做出各种修改和替换。应该可以理解的是，这里特定实施例的描述并不会将本发明限制为公开的特殊形式，相反，本发明意图覆盖附加的权利要求中所定义的本发明的精神和范围内的所有的修改、等同物和替换方式。
具体实施例方式
下面将描述本发明示意性的实施例。为了清楚起见，在该特定方式中并不描述实际完成过程的所有特征。应该理解的是，在任何所述实施方式的开发过程中，可以作出许多对实现特定的决定来达到开发者的特殊目的，例如遵守与系统相关、与标准相关以及与商业相关的限制，这都可以随执行方式的变化而变化。而且，还应该理解的是，这样一种开发过程可能是复杂而耗时的，但是对于那些从本发明公开内容获益的本领域普通技术人员来说是一种例行的工作。
实时关键无线数据应用，例如蜂窝传输按键通话(PoC)或按键通话(PTT)和IP语音传输(VoIP)，得益于短呼叫建立延时。例如在一些应用中，1秒或者小于1秒的端对端延迟可能满足用户的希望。
在PoC或PTT应用中，PTT移动台用户可以按键来表示他要与预定人群(例如伙伴列表)通话的愿望。这个动作会触发PTT移动台重新激活休眠数据呼叫连接并且请求发言权(floor)。当伙伴列表中标识出的一个或多个移动台进行响应时，PTT服务器就向PTT呼叫者发送一个授权消息，他/她就可以开始通话了。通常，越快给PTT呼叫者发送授权消息，用户就能越快开始通话，因此PTT呼叫建立延时就越短。
在本发明的一个实施例中，提供一种具有降低的指示通话延迟的PTT系统。通常，给主叫用户提供指示通话的决定中包含三个部分。这些部分是1)被叫的一个或多个用户接受主叫用户的PoC呼叫或通话请求的意愿；2)无线网络能够定位移动台；和3)无线网络能够按需要建立一个或多个连接以承载PoC信令和媒体(话音)。
第一项，一个或多个目的地用户接受PoC呼叫的意愿，意味着被叫用户已经在无线网络中的(呈现(presence))服务器(未示出)中建立了参数来表示他或她愿意接收呼叫并且接听主叫用户发送的话音。要注意的是，如果先前已经建立了PoC呼叫，但是被叫移动台处于休眠状态，那么这个请求就代表呼叫继续以及接听主叫用户话音的请求。一般通过一种叫作“呈现”的协议方式来定义被叫用户设置的参数。对本领域普通技术人员来说，呈现参数是公知的，因此就不在这里详述了。通常，由用户定义呈现参数以便将他自己或她自己定义成相对于一些呼叫者呈现、而相对于其他呼叫者不呈现。为了描述本发明所公开的实施例，下面假设用户愿意接收PoC呼叫。
第二项，无线网络能够定位用户，意味着无线网络能够联系移动台并且移动台能够进行响应。这样，移动台在无线网络的无线覆盖范围内。
第三项，无线网络能够建立连接，意味着无线网络能够建立按需要为无线网络和移动台交换PoC消息和媒体而建立空中连接或者一组空中连接。通常，但并不总是这样，当被叫用户可能会建立空中服务信道连接时，在连接过程完成之前会出现一段时间。当可能出现这种连接时，向主叫用户发送指示通话信号是有益的。一般来说，在指示通话信号被接收并且主叫用户开始讲话时，连接过程就已经完成了，这降低了觉察到的延迟。同时，无线网络和移动台将会建立一个或多个空中连接用于交换PoC信令和媒体。在一些应用中，允许缓存分组的至少开头部分以便考虑在建立空中连接过程中的任何异常的长延时是非常有用的。
除非特别说明，或者是从讨论中显而易见的，诸如“处理(processing)”或“计算(computing或calculating)”或“确定(determining)”或“显示(displaying)”等术语都指的是计算机系统、数字数据处理器、数字信号处理器、集成电路(如专用集成电路(ASIC)或现场可编程门阵列(FPGA))或者类似电子计算设备的动作和处理，所述动作和处理是指将表示为计算机系统的寄存器和存储器中的物理、电子量的数据进行操作并转换成类似地表示为计算机系统的存储器或寄存器或其它信息存储、传输或显示设备中的物理量的其它数据。
现在参看附图，尤其是附图1，其中根据本发明的一个实施例描述了一种通信系统100。图1总体地描述了支持PTT或PoC系统的示例的分组数据无线网络102中使用的元件。一个网络供应商或多个网络服务供应商可以拥有或服务整个网络。服务供应商的数量并不影响这里公开的本发明各种实施例的描述。
示例性网络102可以通过由一个或多个基站(BTS)108、110建立的无线信道与一个或多个移动台104、106通信。BTS 108、110耦合到与一个或多个无线电网络控制器(RNC)或基站控制器(BSC)114相关联的回程(backhand)网络112(帧中继、ATM或IP回程)。可以将一个或多个帧选择器(FS)或无线电链路协议(RLP)元件116、118耦合到回程网络112，并根据本发明所用网络的类型用于在BTS108、110和分组控制功能(PCF)或服务GPRS业务节点(SGSN)120之间来传送信号。PCF/SGSN 120耦合到因特网协议(IP)网络122。IP网络122根据本发明所用网络的类型耦合到PTT服务器124、认证、授权和计费(AAA)服务器124和分组数据服务节点(PDSN)或网关GPRS服务节点(GGSN)。
本领域技术人员能够明白，可以通过与服务于移动设备104的无线网络102类似的单个无线网络来服务于移动设备106。
BTS 108、110能够在限定的服务区域内为移动台104、106提供无线连接和受限的移动性。示例性的无线电网络包括有IS2000、GSM、UMTS等。
某些网络102的能力是移动台104、106建立一个或多个分组过滤器的能力，所述分组过滤器允许网络102识别某些分组并且根据所述分组的识别结果执行操作。分组过滤器可以通过IP地址、或地址范围、或端口号、或端口号范围、或分组所携带的协议类型、或差分业务字段、或安全参数索引(SPI)字段等来识别特殊分组类型，详细例子参见IS835和GPRS。可以指定分组过滤器在隧道分组(tunneledpacket)的情况下在内部分组层上操作，其中隧道分组意味着整个分组携带一个内部分组。所述内部分组有时也称为“被封装”。分组过滤器的常用用途是识别某些分组并将其在提供特定服务质量或专用压缩的特定空中连接上进行发送。网络操作员也可以代表移动台来管理性地配置分组过滤器，而不必让移动台主动执行该功能。在一些情况下由于这样简化了移动台的设计、可能降低其成本或者快速有效，所以优选这种方式。
通常，在PoC系统中有两种信令消息。它们都被携带在分组中。一种信令请求用户加入PoC呼叫以及启动呼叫。第二种信令能使让一个用户请求说话而其他用户收听。如果两个用户同时请求说话，这第二种信令就提供仲裁功能。因为PoC信令是被携带在分组中的，所以上段中讨论的过滤器可以识别PoC信令。
图1中的PTT服务器124可以提供PTT呼叫控制功能，并且执行诸如将昵称或组名扩展成实际个体、认证和授权用户对其他PTT用户进行PTT呼叫、执行端口分配、媒体复制或媒体复制控制等功能。本领域技术人员会明白，PTT服务器124的实际设置或数量并不是本发明的重心，并且在不脱离本发明的精神和范围的前提下可以广泛地行改变。
为了更全面地理解本发明，考虑这样一种典型的场景是很有用的，即该场景包括一个正在进行的PTT会话，在该会话中已经建立了通信，但是其处于休眠状态，如图2所示。在该示例性的情况下，移动台104的用户按动按钮来表示他想要再次与预定人群，例如与移动台106相关联的用户进行通信。这个动作触发移动台104通过向无线网络102发送一个始发消息(在200)来重新激活休眠数据呼叫连接。这个动作还触发移动台104通过向PTT服务器124发送短数据突发(SDB)消息(在200)来请求发言权。FS/RLP接收所述重新激活请求并将PCF建立信息传送给PCF 120(在202)，PCF 120将所述请求发送给PTT服务器124。PTT服务器124向PCF 120发送分组数据(授权)消息，允许PTT呼叫请求(在204)。PCF 120确定已经接收到移动台104的PCF建立请求，然后以A8承载数据(A8在IS-2001标准中有定义)的形式在承载传送连接上向FS/RLP 116发送消息(在206)。
在授权消息到达PCF 120时，利用分配到BTS 108中的蜂窝元件(CE)150和分配到蜂窝网络102的RNC/BSC 114中的帧选择器/无线电链路协议(FS/RLP)元件116来为移动设备104重新激活休眠呼叫。建立CE 150、FS/RLP元件116和PCF 120之间的承载传送连接作为数据呼叫重新激活的一部分。同时，建立BTS 108和移动台104之间的无线电服务信道连接。一旦回程和无线电连接的建立都完成了，就通过FS/RLP元件116将授权消息作为正常RLP帧从PCF 120发送给移动台104。
但是一般来说，无线电服务信道连接的建立要比承载传送连接时间长，这是由于诸如(可选的)空中接口参数协商以及当空中接口质量不是最优时出现超时和重传等原因造成的。因此，PCF 120和FS/RLP元件116直到无线服务信道连接完全建立了，才可能给移动台104发送授权消息，这就延长了PTT呼叫建立的延迟。
但是在本发明的一个实施例中，在建立好承载传送连接后但是可能在服务信道连接到分组数据服务之前，FS/RLP元件116向BTS 108发送授权消息(在208)。在这种情况下，FS/RLP元件116确定分组数据服务连接还没有完成，但是到BTS 108的承载传送连接已经建立完成。所以FS/RLP元件116在承载传送连接上向BTS 108发送授权消息，而没有任何更多的延时。当FS/RLP元件116开始从移动台104接收反向空闲帧时，它能够确定服务信道连接上分组数据服务了。在获得无线电服务信道后(但是可能在服务信道连接上服务之前)，BTS108在无线电业务连接上将授权消息作为短数据突发(SDB)发送给移动台104。一旦移动台104接收到授权消息，它就发出蜂鸣声或者以其它方式指示PTT呼叫者可以开始通话。
在该场景中，从PTT服务器124接收的任何分组数据(如IP帧上的语音)都缓存在FS/RLP元件116中。一旦服务信道连接到移动台104的分组数据服务，FS/RLP元件116就开始向移动设备104发送任何缓存的帧。此后就将包含来自移动台106用户的语音消息的A8数据从PCF 120传送到移动台104(在212)。
现在参看图3，其中描述了包括一个正在进行的PTT会话的第二种典型场景，其中已经建立了通信，但是与上面讨论的第一种场景不同，当FS/RLP元件从PCF 120接收到授权消息时(在306)，它确定无线服务信道连接已经建立并且确定服务信道与分组数据服务相连接。
在该示例性的情况中，移动台104的用户按下按钮来表示他/她想要再次与预定人群，诸如与移动台106相关联的用户进行通信。FS/RLP 120接收该请求并向PCF 120传送PCF建立消息(在300)，PCF 120将所述请求传送给PTT服务器124。PTT服务器124向PCF120发送分组数据(授权)消息，允许PTT呼叫请求(在302)。PCF120确定已经接收到移动台104的PCF建立请求，然后就向FS/RLP116发送一个A8消息(在304)。
在该场景中，当FS/RLP元件116从PCF 120接收到授权消息时，它确定不仅无线电服务信道连接已经建立好，而且服务信道已经连接到分组数据服务(在306)。此后，FS/RLP 116将授权消息作为正常RLP帧发送给移动台104(在308)。此后，就将移动台104的包含来自用户的语音消息的A8数据从PCF 120传送到移动台106(在310)。
本领域的技术人员应该明白，在本发明的一个实施例中，可以动态选择向移动台104发送授权消息的两种方法中的任何一种。也就是说，在第一场景中，如参照图2所讨论的那样，可以利用更快的新的方式将授权消息作为短数据突发(SDB)发送给移动台104来发送授权消息。或者，在第二场景中，可以将授权消息作为RLP帧进行发送，如参照图3所讨论的那样。这种分支方式有利于减少PTT呼叫建立延迟，以满足实时关键服务的需要。
本领域的技术人员应该明白，在这里的各种实施例中所描述的各种系统层、例程或模块可以是可执行控制单元。所述控制单元可以包括微处理器、微控制器、数字信号处理器、处理器卡(包括一个或多个微处理器或控制器)或者其它控制或计算设备。在上述讨论中提及的存储设备可以包括一个或多个用于存储数据和指令的机器可读存储介质。所述存储介质可以包括各种形式的存储器，其包括有诸如动态或静态随机存取存储器(DRAM或SRAM)、可擦可编程只读存储器(EPROM)、电可擦可编程只读存储器(EEPROM)和闪存等半导体存储设备，诸如固定盘、软盘、可拆卸盘等磁盘，包括磁带等的其它磁性介质以及诸如压缩盘(CD)或数字多功能盘(DVD)等光介质。在各种系统中组成各种软件层、例程或模块的指令可以存储在各自的存储设备中。当相应的控制单元执行所述指令时会使相应的系统执行被编程的动作。
上述公开的特定实施例只是示例性的，从这里的教导受益的本领域技术人员应该清楚本发明可以以各种不同但等效的方式修改和应用。而且，除了权利要求中所限定的之外，对这里描述的构成或设计的细节没有任何限制。所以很清楚，可以对上面讨论的特定实施例进行变换和修改，并且所有这样的改变都认为是在本发明的精神和范围之内的。因此，在下面的权利要求中阐明了要保护的范围。
权利要求
1.一种在按键通话系统中向移动台发送授权消息的方法，该方法包括从第一移动台接收经由休眠连接向第二移动台传输消息的请求；启动所述休眠连接的重新激活；以及在所述重新激活完成之前向所述第一移动台提供所述授权消息。
2.如权利要求1所述的方法，其中在所述重新激活完成之前向所述第一移动台提供所述授权消息的步骤还包括经由承载传送连接来提供所述授权消息。
3.如权利要求2所述的方法，其中经由所述承载传送连接来提供所述授权消息的步骤还包括将所述授权消息作为短数据突发来提供。
4.如权利要求1所述的方法，其中启动所述休眠连接的重新激活的步骤还包括响应于接收到始发消息，启动所述休眠连接的重新激活。
5.如权利要求4所述的方法，其中启动所述休眠连接的重新激活的步骤还包括响应于接收到始发消息，将按键通话呼叫请求传递到按键通话服务器。
6.如权利要求5所述的方法，其中在所述重新激活完成之前向所述第一移动台提供授权消息的步骤还包括响应于确定所述重新激活还未完成，经由承载传送连接来提供所述授权消息。
7.一种控制按键通话系统中通信会话的方法，该方法包括传输经由休眠连接向移动台传输消息的请求；启动所述休眠连接的重新激活；以及在所述重新激活完成之前接收授权消息。
8.如权利要求7所述的方法，其中在所述重新激活完成之前接收所述授权消息的步骤还包括经由承载传送连接接收所述授权消息。
9.如权利要求8所述的方法，其中经由所述承载传送连接接收所述授权消息的步骤还包括将所述授权消息作为短数据突发来接收。
10.如权利要求7所述的方法，其中启动所述休眠连接的重新激活的步骤还包括传输始发消息。
全文摘要
本发明公开了在按键通话系统中减少传输延时的方法和装置。在实时关键无线数据应用中，例如蜂窝传输按键通话(PoC)或按键通话(PTT)和IP语音传输(VoIP)，PTT移动台的用户按下按钮来表示他想要与预定人群(如伙伴列表)进行通信。这个动作会触发PTT移动台重新激活休眠数据呼叫连接并请求发言权。当伙伴列表中识别出的一个或多个移动台响应时，PTT服务器向PTT呼叫者发送授权消息，他/她就可以开始通话了。在一个实施例中，在完全重新激活休眠呼叫之前向PTT呼叫者发送授权消息以减少PTT呼叫建立延迟。
文档编号H04W4/10GK1756438SQ20051010718
公开日2006年4月5日 申请日期2005年9月28日 优先权日2004年9月30日
发明者萨布哈希斯·拉哈, 大卫·阿尔伯持·罗塞蒂, 王劲 申请人:朗迅科技公司