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用于提供小组通信服务的系统和方法

摘要

用于提供小组通信服务的一种系统和方法。多个通信设备中的每一个把信息信号转换成适于在数据网络(如因特网)上传输的数据分组。数据分组通过数据网络被发送到通信管理器。通信管理器作为可配置开关,允许从任何通信设备来的通信被路由传送至多个通信设备。通信管理器进一步允许其他通信系统和设备的用户参与相互间的小组通信。

著录项

  • 公开/公告号CN1428029A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2003-07-02

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 高通股份有限公司;

    申请/专利号CN01809023.0

  • 发明设计人 M·马真提;D·M·克罗克特;E·罗森;

    申请日2001-03-02

  • 分类号H04L12/18;H04Q7/28;

  • 代理机构上海专利商标事务所;

  • 代理人张政权

  • 地址 美国加利福尼亚州

  • 入库时间 2023-12-17 14:48:42

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2020-03-10

    未缴年费专利权终止 IPC(主分类):H04L12/18 授权公告日:20051123 终止日期:20190302 申请日:20010302

    专利权的终止

  • 2005-11-23

    授权

    授权

  • 2003-09-17

    实质审查的生效

    实质审查的生效

  • 2003-07-02

    公开

    公开

说明书

                                发明背景

I.发明领域

用于提供小组通信服务的系统和方法一般涉及点对多点通信系统且尤其涉及用于提供小组通信服务的系统和方法。

II.相关技术描述

多年来,点对多点通信系统通常被用来在系统的中心点和多个用户之间提供通信。例如,为了在总的派遣中心和一个或多个相应的车队间传递调度信息,在卡车、出租车、巴士以及其它车辆中使用了采用陆地移动无线电(LMR)的派遣系统。通信可以被引导至车队中一部具体的车辆或是同时被引导至所有的车辆。

点对多点通信系统的另一个例子是无线按键通话系统。这样的系统允许每个都拥有无线通信设备的一组个体和该小组的其他成员通信。一般而言,按键通话系统依赖于单个频率,或专用信道,通过它无线电话可以接收到通信。在大多数系统中,在一个时刻只能有一个成员可以发送信息给其他成员。然而,所有的成员都可以监听专用广播信道来接收从正在进行发送的单个成员来的通信。希望对系统的其他成员进行发送的成员一般通过按下他们各自通信设备上的按键通话按钮来发送一条接入请求以允许用户单独地接入专用传输信道。

按键通话系统一般使用在一组地理上分散的人(或者简单地一组成员)要求以一种“点对多点”方式来进行相互通信的户外设置中。使用按键通话系统的例子包括工作组通信、安全通信、工地通信以及本地化的军事通信。要求相互进行通信的该组人被总体看成为一个“网络”,该网中的每个成员有时被称为“网络成员”。

在一般的按键通话系统中,专用信道(有时被称为广播信道)被用来从一个成员同时发送通信给多个其他成员。通常在任一给定时刻只有一个成员可以发送语音信息给其他成员用户。如果在一个成员发送时,有另外的成员尝试在广播信道上发送,那么将会发生这两个竞争通信之间的干扰,导致其他网络成员接收到无法理解的信息。

为了在常规无线通信系统中实现按键通话通信系统,需要对基础设施做出昂贵的修改。现在,如今存在有至少一种无线按键通信系统,它允许通过采取这样的修改来进行点对多点的通信。位于伊利诺斯州的绍姆堡的摩托罗拉有限公司设计制造了这种系统的一个例子,它由位于弗吉尼亚州的雷斯顿的NextelCommunications提供的,并作为Nextel Direct Connect服务进入市场

通常除了和无线点对多点通信系统有关的高成本之外,通信还被限制在使用相同或类似技术的处于相对较近的一个邻近区域中的成员之间。换言之,点对多点通信不会从例如CDMA通信系统拓展至其他的通信网络或技术(如全球通信系统、公共交换电话网(PSTN))、数据网络(如因特网)或卫星通信系统(如GlobalStar卫星通信系统)。

通过这里所描述的用于提供小组通信服务的系统和方法的各种实施例,可以克服提供小组通信服务的这些障碍。

                        发明概述

在一个实施例中,用于提供小组通信服务的该系统和方法是在现存的CDMA无线通信系统中实现的。

在用于提供小组通信服务的该系统和方法的一个实施例中,点对多点通信是通过把实时音频、视频和数据(这里总的称之为媒介)转换成通信设备(CD)中的数据分组而启用的。该数据分组可以根据数据协议来产生,例如,已知的TCP/IP因特网协议。根据使用的通信设备类型,用空中接口或其他手段把媒介传输到数据网络,一般是因特网。

通信管理器(CM)使得从数据网络来的数据分组被分发到每个被定义的网络的各个网络成员。这样,把CM添加到标准通信系统中迅速地启用了小组通信。CM是一种可配置的交换设备,它把从一个用户来的通信连接到被定义成网络的其他用户。CM是一种数据设备,也就是说它发送和接收数据分组,这些分组是由它所连接到的特定数据网络定义的。在一个实施例中,CM被直接连接到因特网,以允许数据分组在CM和最终的CD之间经路由传送。

CM允许不在无线通信系统中的其他用户参与小组通信。例如,在办公室或家中的带有音频装置的台式计算机可以参与和地面无线通信系统的一个或多个用户的小组通信。可选地,或另外,卫星通信系统的用户可以参与和地面无线通信系统成员、台式计算机用户或同时他们两者的小组呼叫。这些不同通信设备之间的信息在CM的协调下通过数据网络在网络成员之间传输,这些通信设备包括无线电话、有线电话、卫星电话、寻呼设备、便携式或台式计算机、数码相机、视频摄像机等。

用于在常规无线小组通信系统上提供小组通信服务的该系统和方法的一个优点是能够迅速且廉价地在无线通信服务中实现小组通信服务。例如,兼容IS-95的CDMA无线通信系统可以通过简单地增加CM以及兼容点对多点通信设备来支持小组通信。用于提供小组通信服务的该系统和方法的另一个优点是小组通信能够超越传统无线小组通信系统的传统边界。使用提供小组通信服务的该系统和方法,CDMA无线通信系统的用户可以参与和不同通信设备与技术的用户的小组通信。

                           附图简述

通过下面将要进行的详细描述,并结合附图,将会更清楚用于提供小组通信服务的本系统和方法的特征、目的和优点,附图中相同参考符标识相应的部分,其中:

图1展示了不能实现小组通信的一般现有技术无线通信系统;

图2用原理框图的形式展示了用于提供小组通信服务的本系统和方法的一个实施例的小组通信系统;

图3展示了用于图2的小组通信的工作协议;

图4展示了用于图2的小组通信的一般通信设备;

图5是展示了图4的通信设备的各种工作状态的状态图;

图6是用于图2的小组通信系统中的通信管理器的原理框图;

图7展示了当图4的通信设备尝试加入网络时,图4的通信设备和图6的通信管理器之间的互动;

图8展示了当位于图4的通信设备上的按键通话开关工作时,图4的通信设备和图6的通信管理器之间的互动;

图9展示了为了建立和退出休眠期,图4的通信设备和图6的通信管理器之间的互动;

图10展示了在撤回通话者权限期间,第一通信设备、第二通信设备和图6的通信管理器之间的互动;

图11是第一通信管理器和第二通信管理器的集成原理框图;

图12展示了用于提供小组通信服务的本系统和方法的一个实施例的状态矢量。

图13展示了和图13的状态矢量结合使用时初始RTP有效负载的密码同步部分;以及

图14是展示了生成同步校验字的原理框图。

                      较佳实施例详述

用于提供小组通信服务的本系统和方法使用能够生成适于在数据网络(如因特网)上传输的数据分组的通信设备(CD)。数据分组被传输到数据网络,然后被提供给连接到该数据网络的通信管理器(CM)。CM处理从第一CD来的数据分组,并把该数据分组实时分发给和第一CD一样都是同一个预先定义的网络的成员的至少一个其他CD。CM是一个能够把从任何网络成员来的通信路由传送至网络定义的其他网络成员的可配置交换机。

尽管用于提供小组通信服务的本系统和方法的教义针对于无线CDMA通信系统进行描述的,但是应该理解的是用于提供小组通信服务的本系统和方法可以被用于任何无线通信系统包括GSM系统、AMPS系统、TDMA系统和卫星通信系统,以及其他通信系统。此外,用于提供小组通信服务的本系统和方法不局限于无线通信系统。它可以被用于有线电话、寻呼设备、便携式或台式计算机、数码相机、视频摄像机等。另外,应该理解用于提供小组通信服务的本系统和方法能够处理实施数据,如音频和视频数据(包括语音数据),以及和时间无关的数据,如计算机文件、电子邮件等等。

图1展示了不能实现小组通信(也被称作点对多点通信)或按键通话通信的一般现有技术无线通信系统100。CD 102、104、106代表了分散在由通信系统100服务的一个小地理区域中的大量无线电话中的三个。CD 102、104、106发射和接收从基站108、110来的通信信号,它们通常都是处在每个基站附近的。在一般的无线通信系统中,要使用很多基站来支持通信系统100中的大量活动CD。

基站108和110被连接到移动交换中心(MSC)112。MSC 112提供给无线通信系统各种功能,如提供对基站108和110的系统控制。另外,MSC 112提供基站108和110与公共交换电话网(PSTN)114之间的交换和接口电路。

用图1的通信系统通常是不可能实现小组通信的。但是,如果在MSC 112中采用特殊的电路以允许进行电话会议,那么在无线通信系统中的多个用户之间就可以实现这样的电话会议。例如,有线电话116可能能够在电话会议中同时和CD 102以及104进行通信。电话会议和小组通信的不同之处在于电话会议通常不需要做出仲裁,即,电话会议的用户可以同时讲话,并被其他所有电话会议用户听见。这种情况下的结果通常会造成每个用户收听到混乱的讲话,因为有多个会话同时被广播到了每个用户。用来完成此类电话会议的一种已知设备就是会议电话桥分器。

                           总述

图2用原理框图的形式展示了用于提供小组通信服务的本系统和方法的一个实施例。所显示的是小组通信系统200,也被称为按键通话系统、网络广播系统、派遣系统、或点对多点通信系统。这种通信系统的显著特点总的来说就是在任一给定的时刻只有一个用户可以发送信息给其他的用户。在小组通信系统200中,一个小组中的通信设备用户被单独地视为一个网络成员,他们用分配给每个网络成员的通信设备来和另外的成员进行通信。

术语“网络”表示的是被授权相互进行通信的一组通信设备用户。总体而言,一个中心数据库包含有识别每个特定网络成员的信息。在同一个通信系统中可以有一个以上的网络运行。例如,第一网络可以被定义成具有十个成员,第二网络可以被定义成具有二十个成员。第一网络的十个成员可以相互进行通信,但通常无法和第二网络的成员进行通信。在其他情况下,不同网络的成员能够监视一个以上网络的成员之间的通信,但是只能够发送信息给他们自己网络内的成员。

网络成员用分配的通信设备来相互进行通信,如所示的通信设备(CD)202、204、206、208和210。在该例子中,CD 202、204和206是地面无线电话,CD 208是具有按键通话能力的有线电话,CD 210是也装配有按键通话功能的卫星电话。在其他实施例中,各种CD可以包括无线视频摄像机、静止照相机、音频设备如音乐录音机或播放机、笔记本或台式电脑、寻呼设备。在另一个实施例中,至少一个CD包括前述实施例的组合。例如,CD 202可以包括具有视频摄像机和显示器的无线地面电话。另外,每个CD能够以安全模式或非安全(敞开)模式发送和接收信息。在接下来的讨论中,对一个个别的CD的引用可以用CD 202来表示。但是,可以理解的是对CD 202的引用并不试图把讨论局限于地面无线电话。总体而言,关于CD 202的讨论将等同地应用于其他类型的CD。

在图2的小组通信系统中,定义了排它的发送权限,它通常允许单个用户在任一给定的时刻发送信息给其他的网络成员。根据接收到请求时发送权限当前是否被分配给了另外的网络成员来决定授予或是拒绝正在请求的网络成员的传输权限。授予或是拒绝传输请求的过程被看作是仲裁。其他的仲裁机制将对分配给每个CD的优先级进行评估,以确定是否可以把传输权限授予正在请求的网络成员。

为了加入小组通信,CD 202、204、206、208和210都配备了用来从通信管理器(CM)218请求传输权限的装置,这在下面还将详细介绍。CM 218对网络的实时和管理操作进行管理,包括PTT请求仲裁、维护,以及网络成员关系和注册列表的分配,系统和网络必需资源的呼叫建立和撤除,以及网络状态的总控制。

CM 18维持定义网络的一个列表,网络被定义成敞开的或是安全的,且敞开网络和安全网络间的传输通常是不允许的。安全网络依靠由CD提供的加密来提供验证和防范窃听。安全网络的加密是在端对端的基础上实现的,亦即加密和解密是在每个CD中进行的。CM 218通常是在不知道安全算法、密钥或策略的情况下工作的。

CM 218被设计成通过通信系统服务提供商,网络成员,或他们两者而被远程管理,并假设验证是由服务提供商提供的。CM 218可以通过外部管理接口226来接收网络定义。网络成员可以通过他们的服务提供商请求管理操作,或是通过所定义的系统请求管理网络功能,该定义的系统如兼容CM 218管理接口的成员操控安全管理器(SM)228。CM 218可以根据高级商用标准来验证任何试图建立或修改网络的用户。

SM 228是系统200的一个可选部分,它完成密钥管理(即,把加密密钥分发给网络成员)、用户验证以及支持安全网络的相关任务。单个小组通信系统可以和一个或多个SM互动。SM 228通常不参与网络的实时控制,包括网络激活或PTT仲裁。SM 228可以具有和CM 218接口兼容的管理能力以使得管理功能自动化。SM 218还能够作为一个数据端点来参与网络,以广播网络密钥或者简单地监视网络话务。

在一个实施例中,用于请求传输权利的装置包括按键通话(PTT)键或开关。当通信系统200中的用户希望传送信息给其他网络成员时,要按下位于他或她的CD上的按键通话开关,发送一个请求来从通信管理器218获取传输权限。如果传输权限当前没有被分配给其他的网络成员,正在请求的用户将被授予传输权限,并通过CD的音频、视频或触觉的警示来通知。在请求用户被授予了传输权限之后,信息然后就可以从该用户被传输到其他的网络成员。

在用于提供小组通信服务的本系统和方法的一个实施例中,每个无线网络成员和一个或多个基站216或卫星网关212之间将建立一条前向链路和一条反向链路。前者被用于描述从基站216或卫星网关214到CD的通信信道,后者被用于描述从CD到基站216或网关214的通信信道。语音和/或数据用CD转换成数据分组,该数据分组适用于特定的数据网络214,通过该数据网络214可以进行和其他用户的通信。在一个实施例中,数据网络214是因特网。在另一个实施例中,在用于从每个网络成员广播信息到其他网络成员的每个通信系统中(即地面通信系统和卫星通信系统),将建立专用前向信道。每个网络成员通过专用信道从其他网络成员接收通信。在再另一个实施例中,在用于发送信息到CM 218的每个通信系统中建立了专用反向链路。最后,还可以使用上述方案的组合,例如,建立专用前向广播信道,但是要求无线CD通过分配给每个CD的个别的反向链路发送信息给CM 218。

当第一网络成员希望发送信息给该网络的其他成员时,第一网络成员通过按下他或她的CD上的一个按键通话键来请求传输权利,该键将生成一个被格式化用于在数据网络214上进行传输的请求。在CD 202、204和206的情况中,该请求通过空中被传输到一个或多个基站216。MSC 220包括用于处理MSC 220和数据网络214之间的数据分组(包括请求)的熟知的交互工作功能(IWF)(未示出)。对于CD 210,该请求通过卫星被传输给卫星网关212。对于CD 208,该请求被传输至公共交换电话网(PSTN)222,然后传输至调制解调器组224。调制解调器组224接收该请求并把它提供给数据网络214。

当CM 218接收到传输权限请求时,当前没有其他的成员持有传输权限,那么CM 218将发送一条消息给该请求网络成员,通知它被授予了传输权利。然后音频、视频或其他信息就可以用刚才所描述的传输路径,从第一网络成员通过发送信息到CM 218被传送至其他网络成员。在一个实施例中,CM 218然后通过复制该信息并把每个复制信息的发送到网络成员来把该信息提供给网络成员。如果使用单个广播信道,该信息只需要为每个使用的广播信道复制一次。

在另一个替换实施例中,CM 218被引入MSC 220中,这样数据分组将从支持基站直接被引导至CM 218,而不需要被路由至数据网络214。在该实施例中,CM 218仍然被连接至数据网络214,这样其他的通信系统和设备也能够参与小组通信。

在一个实施例中,CM 218为单个网络成员以及每个定义的网络相关的管理信息维持一个或多个数据库。例如,对于每个网络成员,一个数据库可以包括用户名、账号、和成员CD有关的电话号码或拨叫号码、分配给CD的移动识别号、当前成员在网络中的状态(如该成员是否活动地加入到该网络中)、用于确定如何分配发送权限的优先码、和CD相关的数据电话号码、和CD相关的IP地址以及成员被授权在哪些网络进行通信的标记。数据库还可以存储和每个网络成员有关的其他类型信息。

                           详细描述

到系统的接口被分成功能接口和物理接口。物理接口并不是小组通信系统200所特有的,它由现存的无线空中接口、无线服务选项、以及商务数据网络标准构成。更高层的功能接口是小组通信服务所特有的,尤其在应用层。

如图3所示,在一个实施例中,在应用层,用于提供小组通信服务的本系统和方法工作在三个基于因特网的协议之上。当然,也可以选择使用不同个数的其他协议。在这些协议中可以进行CM 218与CD 202、208和210之间的通信。用第一协议CD可以找到、加入、离开以及了解各个网络,该第一协议被称为对话初始协议(SIP),它是在远程通信业界中使用的一种已知信令协议。第二协议(图3中的NBS媒介信令)被用于管理实时网络仲裁以及休眠,这在后面还会进行解释。音频(包括语音)、视频或数据(这里统称为媒介)通过第三协议被独立地分发,图3中被显示为媒介话务。在图3的例子中,CD 202当前“拥有发言权”,即,传输权限,或者说是允许发送媒介到网络。“发言权控制”请求是要求传输权限的一种请求。当CD 202拥有传输权限时,其余的网络成员(显示在右边)被指定为监听者,且相应地不允许发送媒介到网络。通常,任何CD可以在任何时刻发送媒介信令或SIP信令话务,而不管它是否拥有传输权限。

在一个实施例中,CM 218包括调制解调器组224,它和PSTN 222接口。在另一个实施例中,调制解调器组224与CM 218分开放置。CD通过该接口接口到CM 218,并因此用运行在多个可用的标准拨号调制解调器协议之上的已知的点对点协议(PPP)或者任选地,任何其他等同的链路层协议建立了到CM 218的IP连接。

在一个实施例中,根据IS-707.5 IP分组数据服务选项,CD 202、204和206每个都提供到CM 218的数据分组连接。IS-707.5是熟知的临时标准,它描述了在CDMA通信系统中的分组数据服务。可以对这些接口进行修改以最优化小组通信性能。在该接口的基础设施一端不需要做出改变,除非为了用RTP(实时协议)在基站中支持媒介广播对RTP/UDP/IP报头压缩有隐含的要求。

可选地,CD 202、204和206可以用快速网络连接(QNC)和IS-707.4支持大多数小组通信活动,如之后所述。

CM 218通过传输和小组通信应用层协议与参与小组通信的CD进行通信。这些通信包括应用信令(PTT传输权限请求、网络注册等)以及CM 218所分发的实时语音媒介分组流。所有的实时媒介都是通过CM 218和CD上的动态RTP/UDP/IP接口来分发的。如果CRTP报头压缩不可用(一种已知的报头压缩技术),实时媒介被直接封装在UDP/IP分组或数据报中。所有实时信令都是通过CM 218和CD上的动态UDP/IP接口而发生的。其他信令可以通过预先定义的数据协议接口(如TCP/IP)而在CM 218和CD之间用熟知的对话初始协议(SIP)来进行,对话初始协议是指定用来支持因特网电话的应用层呼叫信令协议。

CM 218提供了一个外部用户接口来和使用相同的传输和小组通信应用层接口的外部用户进行通信,该接口被用来和CD 208互动,除非这些协议将可以工作在IP/PPP和拨号调制解调器连接之上。

CM 218提供了管理接口,它是一个应用层协议,提供了用超文本标记语言(HTML)语义对CM用户、网络和管理数据库以及相关参数的管理访问。在一个实施例中,接口是工作在TCP/IP上的。还可以存在支持管理功能的第二网络接口。这个第二管理接口支持把大量管理信息的实时传输到Java或类似的客户机管理应用,包括成员关系列表和网络状态报告。

SM 228用工作在TCP/IP上的密钥重定协议来和CD进行通信。

用于提供小组通信服务的本系统和方法的一个实施例工作在标准的空间接口IP分组数据服务(例如IS-707中所定义的)和常规IP之上。当网络活动时,每个注册的CD被分配一条话务信道,即,媒介在成员之间被传送。每个网络用它的名字来定义和识别,名字和主系统的地址结合时,就定义了用SIPURL形式来表示的目的地地址。如前所述,SIP(对话初始协议)用来控制设置和控制CD与CM 218间的信令的规范定义的信令协议。那么SIP URL可以被定义成:

                    sip:<net>@<nbsdomain>

其中net表示在用nbsdomain所表示的小组通信系统的内容中所定义的网络名称。网络的名称是唯一地标识了通信系统中的网络的字符标签。nbsdomain是虚拟系统域(或子域),它定义了每个网络的网络地址所处的一个地址空间。nbsdomain以及系统中可用的所有网络的名称都通过基于授权CM 218的管理操作来定义。

例如,在域nbs.acme.com中所定义的网络localpolice将具有相应的网络地址为:

               sip:localpolice@nbs.acme.com

小组通信系统域包括顶层SIP重定向服务器,它为该域维持SIP注册,并作为所有SIP信令的初始集合点。为了提供可靠性和规模可变性的保证,顶层服务器还可以由作为单个逻辑实体并分享公共数据集的多个服务器。另外,小组通信系统域可以包括逻辑上独立的顶层SIP(重定向)服务器。这是为了确保每个CD维持主顶层SIP服务器和辅助顶层SIP服务器的因特网网络地址。

图4展示了用于提供小组通信服务的本系统和方法的一个实施例的CD202。在2000年3月3日提交的共同待批的美国专利申请号09/518776,题为“METHOD AND APPARATUS FOR PARTICIPATING IN A GROUP COMMUNICATIONSERVICE IN AN EXISTING COMMUNICATION SYSTEM”的专利申请中可以找到CD 202的进一步细节,上述专利已经转让给用于提供小组通信服务的本系统和方法的受让人,并通过引用引入这里。在该实施例中,CD 202是能够把媒介(一般是人类的讲话)转换成适于在数据网络214(如因特网)上传输的数据分组。如图4所示,应该理解的是被引入CD 202中的很多特点还可以被实现在任何通信设备中,且并不试图把CD 202局限在图4所示的无线电话。CD 202一般包括天线400、显示器410、键盘420、扬声器430、耳机440以及可选的按键通话(PTT)开关450。显示器410和键盘420这里被统称为用户接口。在一个替换实施例中,当处于通信的按键通话模式时,CD 202可以用一个现有的键420作为按键通话开关,来替代使用一个专用的按键通话开关450。

通过集成便携式或固定式计算机系统、位置报告系统或读表系统等任何数据处理设备,CD 202还可以被装配用于发送和接收数据通信。CD 202可以用接口电缆和这样的数据生成设备接口,只要把接口电缆的一端连接到数据处理设备,另一端连接到CD 202上的通信端口(未示出)。可选地,CD必需的内部部件可以集成入数据处理设备,以形成适于以集成分组方式发送和接收数据和/或语音通信的单个单元。在任何一种情况下,CD 202可以被用来从数据生成设备发送数据到一个或多个网络成员,或是到一个或多个非网络成员,或是两者的组合。

CD 202通常能够用一种或多种工作模式或“服务选项”来通信。但是,可以理解的是用于提供小组通信服务的本系统和方法的实施例都不依赖于具有多种通信模式的通信设备。第一服务选项被用来建立从CD 202到基站216的标准音频呼叫。语音服务模式被用来用相关通信系统的给定技术来进行一般的点对点电话呼叫。例如,CD 202的语音服务选项指的是用IS-95进行的点对点音频通信,一种由电信工业协会公布的熟知的CDMA通信标准。CD 208的语音服务选项指的是用PSTN 222连接另外的无线或有线电话的标准点对点电话呼叫。

第二服务选项被定义为数据服务选项,它进一步可以被分成至少三种数据服务类型:分组数据服务、异步数据服务以及同步数据服务。在CDMA通信系统中,IS-707.5描述了异步数据服务,而IS-707.4描述了同步数据服务。用可以应用于各种其他类型的通信系统(如GSM系统)的技术,可以选择性地实现各种数据服务选项。

任何一种数据服务类型都允许CD 202用数据协议和MSC 220进行通信,而不是用常规的语音服务模式发送信息。如前面所解释的,MSC 220包含有IWF,它在CD 202和CM 218之间引导数据分组。CD 202包含的电路接收诸如音频、视频和数据等信息,并把该信息按照数据网络协议(如已知的TCP/IP协议)转换成数据分组。

当被用于语音模式时,网络成员用键盘420来把数据输入CD 202,数据一般包括属于用户希望与之进行通信的人的第二通信设备的一个识别号码,如电话号码。键盘420还可以结合显示410被用于选择各种通信选项。例如,如果成员希望输入分组数据服务选项来加入一个特定的网络,键盘420可以被用来用在显示器410上可视的选项菜单来选择多个可能网络中的一个。CD 202在内部维持一个网络的列表,它代表了CD 202可以加入其中的已知网络的集合。可选地,CD 202维持所有的可能网络的列表,不管CD 202是否能够加入。该列表可以在和CM 218进行互动期间按照需要来更新。CD 202所维持的该列表在功能上和电话簿特点类似,电话簿是一般维持在标准无线电话中的姓名和拨叫号码的列表。网络列表可以和电话簿集成在一起,这样从网络列表选择网络的动作就指令CD 202尝试加入选定的网络。

网络可以指定成安全的或是敞开的网络。敞开网络是不采取空中窃听安全保证的网络,如加密,而安全网络采取了提供加密的预防措施。之后还将对安全网络进行描述。

为了参与特定的网络,CD 202最初请求CM 218把CD 202加入到所需网络的连接的网络参与者列表中。术语“连接的”指的是在CM 218上进行了注册并至少接收网络中所发生的通信的用户。因而,CD 202最初将知道或能够得知它希望参与的任何网络的网络地址。另外,CD 202最初将知道或能够被配置有SIP请求可以被发送到的顶层服务器的地址。

在一个实施例中,CD 202被预先编入已知或默认顶层SIP服务器的地址,该服务器可以提供CD 202被授权参与的当前网络列表。可选地,CD 202可以被预先编入一个小组列表,它定义了CD 202是其中成员的至少一个网络地址。CD 202之后可以发送请求到顶层SIP服务器来更新它的小组列表。在另一个替换实施例中,CD 202没有包含预先编入的SIP地址或小组列表信息。在该实施例中,用户被提供了顶层SIP服务器和网络地址以互动地用键盘420把该信息输入CD 202。用户还可以把额外的网络地址输入到已经编有条目的小组列表中。该实施例和把人的姓名以及拨叫号码输入常规的无线电话的电话簿类似。

在一个实施例中,CD 202还把预先编入了主域名服务(DNS)服务器的IP网络地址,CD 202可以把DNS请求发送给该服务器。一般地,将编入由CDMA运营商所运行的DNS服务器的地址。CD 202还可以被预先编入备选DNS服务器的IP网络地址。

为了支持SIP验证,CD 202可以使用极佳隐私(PGP)等安全措施。CD 202被预先编入唯一的PGP用户标识和密钥,当被CM 218请求时,它可以用密钥来签署SIP事务。PGP用户标识还可以被用作普通SIP事务(如INVITE消息)的CD 202用户地址。

CD数据库

通常,每个CD都维持一个数据库用来存储关于小组通信的信息。例如,在数据库中存储有CD所能够加入的网络列表(被称为小组列表)。CD数据库可以存储总共25个条目或更多。

在一个实施例中,CD数据库中的每个条目包括以下字段:

1.网络地址

CD用来请求作为活动参与者加入网络的网络正式SIP网络地址。

2.网络安全咨询标志

是由CM 218的SIP服务器236在它的可用网络列表中分发的,或是由用户设置的用来指出网络被定义承载安全媒介话务的敞开/安全咨询标记。

3.网络话务加密密钥

是被用来为安全网络加密和解密所有的媒介话务的话务加密密钥。

4.休眠重连接计时器

是在处于休眠/空闲状态时在转换到连接状态和确认分组数据呼叫保持有效且基站没有单方面的丢失连接之间CD将要等待的以秒计的间隔长度。

查找并加入网络

CD 202可以通过使用由对话初始协议(SIP)定义的呼叫信令来加入或离开网络。每个CD 202都被提供了一个网络地址列表,以及一个或多个顶层SIP服务器的地址。如果小组列表是空的,用户可以互动地指定一个现存网络的地址。如果没有定义顶层SIP服务器,用户可以互动地指定顶层SIP服务器236的地址。

一旦知道了项层SIP服务器的地址,通过用SIP“INVITE”方法对预先定义的SIP目标进行一次呼叫,CD 202可以请求提供给它的网络更新列表。顶层SIP服务器可以把请求重定向到内部目标,或直接对其进行回应。该呼叫的INVITE回应包括提供给CD 202的当前网络列表。CD 202用该列表来更新它的内部小组列表。

在选择了一个网络之后,CD 202用SIP INVITE方法通过指定网络地址作为邀请目的地并发送请求到该顶层SIP服务器来试图加入网络。顶层服务器尝试把网络地址映射到一个已知的目的地,并且如果成功的话,就把CD 202重定向到和网络的当前分配多点控制单元(MCU)相关的SIP用户代理服务器目的地。如果没有可用的映射,该邀请就失败了。

通常地,目的地SIP用户代理服务器确认CD 202被授权参与选定网络和响应该邀请,并把用来参与网络的媒介话务和信令参数描述嵌入它的响应内容中。如果CM 218不能确认该CD是网络的合法成员或者出现了其他的错误情况,如包括在正常网络运行之外的故障,那么它还可以回应一个出错。如果接受了该邀请,CD通过SIP“ACK”命令确认回应。注意到CD 202在邀请被处理的同时还可以接收到指出呼叫进程的其他过渡响应码。

CD 202负责把它的小组列表更新成它可以参与的网络组。用户可以命令CD 202查询CM 218来接收它的小组列表更新,即使当没有选择网络地址时。如果CD 202确定它被接入了一个网络或是从一个网络中被除去,它将简要地显示一条合适的消息给用户(例如,“加入小组WELDERS”)以及/或者可能提示用户互动。如果CD202确定它不是任何网络的成员,它将类似地通知用户。CD可以自动在它的小组列表中引入新的网络地址,但是可以在删除它已经失去了小组列表中的成员关系的网络地址之前提示用户。

在任一给定时刻,不能在CD小组列表中选择超过一个网络。可以在最初就选择一个默认网络,或者用户可以从小组列表中选择一个网络。

CM 218的SIP用户代理服务器对于加入网络的INVITE请求的回应包括(作为嵌入的内容)网络媒介和实时媒介信令目的地地址以及其他的网络参数(如媒介有效负载格式描述符)。一旦被确认了,CD 202简要地把反馈显示给用户,指出该用户是否具有只听的权限,并启用小组服务功能。如果CM 218确定CD 202不是选定网络的成员,或者发生了错误或意外情况,CM 218将响应一条相应的出错回应。当这样的注册被拒绝时,CD简要地显示一条相应的出错消息,且小组服务功能仍旧维持空闲。

活动小组通信

图5展示了在工作时CD可处的各种状态。当然,其他配置也是可能的。应该理解的是图5所示的状态可以被应用于任何CD,除了下面所定义的休眠状态,通常不会被应用于不使用数据服务进行通信的CD。

在电源开启后,CD进入空闲状态500,它启用了至少一个服务选项,如语音服务选项,尽管CD 202可以选择性地以任何希望的服务选项而工作。在加入网络之后,CD初始化并把它的实时协议(RTP)媒介话务信道以及独立的NBS媒介信令信道对成功的邀请回应中所提供的CM 218目的地地址开放。一旦这些信道被初始化了,在CD上将激活小组服务,且它将进入小组服务静默状态502,并能够从网络接收语音话务以及请求允许发送语音话务到网络。

在小组服务处于活动状态时,CD监视它到CM 218的媒介话务以及信令信道。在媒介话务信道上接收到的语音数据被解码,并根据当前用户配置用扬声器430或耳机440来呈现。CD可以显示当前扬声器的标识,该标识是通过实时媒介信令来识别的。如果当前扬声器的标识不可用,CD就显示在小组列表中所列出的当前选定网络名。CD还可以把媒介话务统计数据(例如,通话、监听和监视说话的总时间,估计的媒介话务接收分组丢失)制成表格,并把这些作为诊断用菜单选项提供给用户。在从网络接收话务的同时,CD转换至小组服务监听状态504,并在语音话务停止时返回静默状态502。

在任何时刻,通过按下PTT按钮并使得CD用发言权控制请求来通知CM 218(具体应是该网络的MCU),用户都可以请求允许对网络通话。CM 218以允许或拒绝请求来回应。如果CD具有只听权限(亦即,CD在选定网络中具有零优先级),该请求将被拒绝。如果被拒绝了,CD用出错音调、显示合适的出错或说明消息,或兼而有之地来提醒用户,并返回静默状态502。在一个实施例中,在尝试另一个发言权控制请求之前,CD将坚持要放开PTT开关450并再一次按下。如果被允许了,CD将进入小组服务通话状态506,用简要的可听见的声音来提醒用户,并且只要按下了PTT开关450就开始传输语音话务到CM 218。在任何时刻,CM 218可以通知CD 202它已经失去了对发言权的控制。在接收到这样的信号之后,CD 202将放弃传输语音话务,并用出错音调提示用户直到PTT开关450被松开,此时它将返回静默状态502。否则,一旦PTT开关450被松开,CD 202将发信号通知CM 218它放弃了发言权并返回到静默状态502。

只要当CD 202中的小组服务处于静默状态502、监听状态504或是休眠状态508(下面将要描述)中时,如之后所述地,用户可以通过从小组列表中选择另一个网络来切换到不同的网络。当选择了新的网络,CD 202将通过SIP呼叫建立机制发信号通知CM 218把它从当前网络中删除,然后再依照前述的过程来加入新的网络。如果加入新网络的过程失败了,CD 202将不再是任何网络的成员,而CD 202中的小组服务将返回空闲状态500。

如果CM 218发现正在请求特定网络的发言权的CD 202是正在讨论的网络中的唯一注册成员,它将拒绝发言权控制请求,并发出一条说明CD 202是唯一的网络注册成员的指示,该指示被称为单独用户错误,CD 202将把它显示给用户。尽管网络可以在只有一个注册成员的情况下存在,但是网络通常将不会中继媒介话务,除非至少存在两个注册成员。

当任何CD具有网络的发言权时,网络就称作为是活动的;否则就是非活动的。如果网络是由于超过被称为网络的挂起时间的一个预定时间而成为非活动的,那么CM 218可以通过如IS-707.5中所描述的个别地通知所有注册的CD释放它们的空中话务信道来使网络进入休眠模式,无论空中数据服务是如何被使用的。保持足够的状态以允许发言权控制请求或其他话务把网络相对迅速地带出休眠模式508。网络成员可以忽略“进入休眠”消息。CM 218不会明确或隐含的跟踪单独网络成员的休眠状态。

一般地,当在休眠期间成功接收了发言权控制请求时,CM 218将“唤醒”网络并把它带出休眠模式508。一旦允许了发言权控制请求704,CM 218将通过在媒介信令信道上请求“你在那里吗”(AYT)响应来通知每个注册的CD并开启内部唤醒定时器。在一个实施例中,如果CD想要保持注册于网络中,那么每个CD就要向CM 218确认AYT响应的接收。可选地,休眠的CD 202可以从用户键入PTT开关450的时刻对媒介话务进行缓冲直到(重新)连接分配给CD 202话务信道。CM 218可以对从通话的CD 202接收的媒介话务进行缓冲直到唤醒定时器超过了唤醒超时,在这一点处,它开始把媒介话务传送到每个注册的CD——在一个实施例中包括任何还没有响应AYT请求的成员。CM 218可以周期性地把AYT请求重新发送到任何没有确认AYT请求的注册的CD。一旦唤醒定时器超过了第二更长的迟唤起(late-riser)超时,CM 218将不注册任何其AYT确认是未完成的成员CD并停止唤醒定时器。CM 218忽略复制的AYT响应。

如果CD试图加入当前休眠的网络,CM 218将正常地处理请求,然后发信号通知CD 202进入休眠。被通知的CD可以忽略进入休眠命令。

和点对点服务的互动

CD 202允许用户始发并接收传统的PSTN点对点呼叫以及参与小组通信。一般地,CD 202将支持至少一个小组通信应用以及一个或多个点对点应用。这样,用于提供小组通信服务的本系统和方法在小组服务的同时启用并激活点对点语音服务呼叫的无缝接收和放置。

CD 202可用于在任何时候放置点对点语音服务以及安全的点对点分组语音呼叫,不管小组服务活动与否,只要CD 202不是同时作为通话者。如果CD 202作为网络成员注册的,那么在放置点对点呼叫时CD 202就从网络注销。如果所选的点对点呼叫是通过语音服务选项放置的,那么CD 202还将终止数据服务。一旦完成了点对点呼叫,CD 202就可以公开地启用分组数据服务并作为当前所选网络的成员注册。

当启用小组服务时,CD 202可用于在特定空间接口的蜂窝基础设施施加的限制之内接收PSTN或安全的点对点数据/语音呼叫。如果CD 202加入了网络并且所选网络是活动的,那么CD 202看来是将忙于进入的PSTN呼叫,并且由空间接口蜂窝基础设施将给予该呼叫合适的繁忙处理。如果所选网络是静默的但网络的挂起时间没有超时,那么也由空间接口蜂窝基础设施给予该呼叫正常的繁忙处理。然而,如果所选网络的挂起时间已超时、网络已进入休眠模式并且CD 202已释放了它的空中资源,那么设施就不能给予该呼叫繁忙处理并且可寻呼CD 202以开始接收进入的呼叫。

在一个实施例中,当语音服务呼叫是活动的时,CD 202不能接收任何网络话务。在完成语音服务呼叫之后,可以要求CD 202(重新)加入网络,这是因为它可能错过了一个或多个AYT请求。

只要对于进入的语音服务呼叫CD 202看起来是忙的,就可以根据由蜂窝基础设施为所呼叫的CD(呼叫传送、语音邮件)所限定的繁忙处理,按照所预期地来重定向该呼叫者。

用户可以任选地配置CD 202在选择网络并且CD 202注册为成员之时禁用进入的点对点呼叫的接收。

通信管理器

图6展示了CM 218的一个原理框图。在2000年3月3日提交的共同待批的美国专利申请号09/518622,题为“METHOD AND APPARATUS FOR ENABLEINGGROUP COMMUNICATION SERVICES IN AN EXISTING COMMUNICATION SYSTEM”的专利申请中可以找到CM 218的进一步细节,上述专利已经转让给用于提供小组通信服务的本系统和方法的受让人,并通过引用引入这里。在一个实施例中,CM 218支持至少三种逻辑外部接口,它们都是基于IP的,并且都可以同时运行多个实例。SIP用户代理服务器600提供了SIP接口。一个或多个媒介控制单元(MCU)602支持实时媒介信令和控制。通过CLI和HTTP服务器的组合(图6中显示为管理接口604)可以支持管理功能。

MCU 602可以通过控制功能来进行内部管理,控制功能分配一个MCU 602给网络,以及分配SIP邀请给MCU。本地存储器606存储和单个网络成员有关的信息(这里称之为用户数据库)以及和各个网络有关的信息(这里称之为网络数据库)。对本地存储器606的外部访问是通过管理接口604控制的。

这里将不假设CM 218是用单个物理实体还是由高速内部通信通路连接的多个实体来实现的。例如,把专用硬件专门用来处理实时媒介交换负载,或者用物理上独立的数据库引擎来服务于本地存储器606可以被认为是必需的。同样地,顶层SIP重定向服务器610和全局数据库612可以和媒介或管理功能分离,并被实现成单独的实体。

在一个实施例中,CM 218包括Netra T1型SUN工作站。然而,在另一个实施例中,CM 218可以用任何硬件配置来实现,包括离散部件、一个或多个ASIC、其它计算机系统、计算机结构、状态机和类似物,以及上述的各种组合。另外,相关领域的技术人员十分清楚CM 218可以用软件或固件来实现。

和MCU相关的顶层SIP重定向服务器610和SIP用户代理服务器600都可以要求访问系统中所定义的用户和网络信息。具体而言,顶层SIP重定向服务器610可以查询全局数据库612,或是为了使它把进入的INVITE请求重定向到相应的合适的目标(在大多数情况下是用户代理服务器600)而被给予明显的SIP注册。类似地,SIP用户代理服务器600请求访问本地存储器606来验证用户、确认用户对网络的访问以及定义网络的对话描述。

当重定向服务器610分配了一个MCU给网络时,本地存储器606从全局数据库612接收用户和网络信息。在信息被提供给本地存储器606后,它可以根据需要被提供给管理接口604、用户代理服务器600和/或MCU控制608。

MCU控制608监视单个MCU的运行,如控制开启和/或关闭,分配网络给MCU 602,以及在本地存储器606与各个CD和/或管理接口604之间共享状态信息。MCU 602一般是能够执行存储在存储器(如ROM)中的程序指令集的数字信号处理设备。

MCU 602负责从发送的CD接收进入的数据分组并负责把所接收的数据分组的复制件发送到发送CD所属网络的其他成员。当MCU 602接收到每个数据分组时,它就被存储在存储器中(图中未显示)。通过询问数据分组可以识别发送CD。在一个实施例中,在每个数据分组中包括了表示发送CD的IP地址作为进行识别的方法。

在识别发送CD之后,MCU控制608从本地存储器606检索属于与特定MCU 602相关的网络的网络成员列表。(每个MCU通常只分配给一个网络)。目的地地址相关于每个活动的网络成员,即在本地存储器606中现在向MCU 602注册的网络成员。在一个实施例中,目的地地址是IP地址。随后,除了改变在数据分组中识别的目的地地址以反映第一网络成员的目的地地址之外,MCU控制608产生原始数据分组的复件。接着,MCU控制608产生定址到第二网络成员的第二复制数据分组。这个过程一直持续到复制了原始数据分组并把它发送到在本地存储器606中识别的所有活动网络成员。

PSTN用户接口

如前所述,在一个实施例中,CD 202包括无线电话。但是,因为用于提供小组通信服务的本系统和方法的很多实施例使用扩展IP和IP传输协议,因而任何连接到CM 218的兼容IP的平台可以潜在地被用作CD。

因此,拨号用户(即运行主要通过PSTN进行通信的设备的用户)可以通过由因特网服务提供商(ISP)运行的已有的IP终端服务器与CM 218连接。IP终端服务器用作PSTN和支持IP的局域网(LAN)之间的桥梁。它包括调制解调器组,调制解调器组为PSTN调制解调器、服务器以及一个或多个网络接口提供连接点。服务器能够主管多个独立的PPP对话,每个所连接的调制解调器用户有一个对话。服务器也用作路由器,在每个独立PPP接口和任何活动的LAN接口之间为IP分组选择路由传送。在一个实施例中,使用的是集成IP终端服务器,而在另一个实施例中,使用的是外部IP终端服务器。两种服务器类型在商业上都已经可用了。

拨号终端服务器最好支持通过在PPP对话协商CRTP报头压缩的能力。类似地,由拨号客户机使用的PPP栈也包括并试图使用CRTP。然而,由于在高速调制解调器上可用的附加带宽,基于拨号的用户无法协商CRTP报头压缩不需要使网络避免使用基于RTP的有效负载规定。

如果终端服务器位于蜂窝服务提供商的内部LAN上,并由此在网络拓扑意义上靠近服务提供商的CM 218,那么拨号用户可以避免服务质量问题,如果ISP的终端服务器和CM 104之间的路径穿过部分公用因特网,那么这个问题可以有助于端到端的高等待时间。

基于PSTN的网络参与者将进行和无线用户类似的SIP注册过程,以类似的方式加入网络,坚持类似的媒介信令协议以及根据网络的对话描述并根据前述的有效负载标准在RTP或UDP内封装分组。

由于基于PSTN的调制解调器通常不支持类似于前述的休眠概念,基于拨号的网络参与者就通常可以忽略任何从CM 218接收到的睡眠消息。

CM数据库

在一个实施例中,CM 218维持至少两个不同的数据库:网络数据库和用户数据库来获取支持网络活动的信息,它们都被存储在本地存储器606和/或全局数据库612中。支持管理活动和权限的信息可以被存储在任一个数据库中,或是第三个功能独立的数据库。

用户数据库

用户数据库跟踪小组通信系统的独立的用户。CM的数据库中所包含的用户记录可以是或可以不必是在CM 218的网络数据库中定义的网络成员。

用户数据库中的每条记录包括用于存储对应于每个CD的相关数据的一个或多个字段。在一个实施例中,每条记录包括用户名字段、用户标识字段、声码器列表字段、拨号号码字段、用户类型字段、CD用户地址以及CD PGP公钥。还可以使用一个或多个其他的字段。当然,另一个实施例中,每个记录可以包括和上面所揭示的不同的信息。

用户名字段标识了和特定CD 202(如“Jane Doe”)相关的正式姓名。用户标识字段是进一步标识该用户的唯一码,如“17882”。声码器列表字段是和用户相关的CD 202所支持的声码器列表。该列表可以包括小组通信系统不支持的声码器。拨号号码字段是用户CD 202的拨号号码。对于普通因特网用户,即对于不支持标准语因服务的CD而言,该字段是空的,或者说是无效的。用户类型字段是描述了该用户是蜂窝用户或者是普通因特网用户。在一个实施例中,通过PSTN拨号连接到CM 218的用户被认为是普通因特网用户。CD用户地址字段是CD 202的唯一用户地址。具有多个用户地址的CD在用户数据库中将具有多个相应的条目。CDPGP公钥字段存储和CD 202用户地址有关的密钥。可选地,在该字段中也可存储其他类型的密钥。

网络数据库

网络数据库定义了CM 218已知的网络组。网络数据库还列出了每个网络的定义成员-可以请求加入网络并变成网络中的参与者的那些用户。网络数据库中的每条记录包括用于存储对应于每个网络的相关数据的一个或多个字段。在一个实施例中,每条记录至少包括网络标识字段、网络地址字段、网络所有者字段、网络安全字段、仲裁方案字段、网络声码器字段、PTT失效保护字段、挂起时间超时字段、PTX休眠回应超时字段、唤醒超时字段、以及网络成员关系字段。还可以增加另外的字段,或者一些字段可以是不需要的,这要视特定应用的特点和能力而定。下面将描述每个字段。

网络标识字段包括唯一的识别码,它在CM 218的环境中识别特定的网络。网络地址字段包括相应网络的兼容SIP的网络地址。网络所有者字段包括用户的一个列表,它是用具有对相应网络的管理权限的用户标识来识别的。网络安全状态字段包括指出相应网络是敞开的或是安全的指示。在一个替换实施例中,该字段可以表示各种安全级别,如无、机密和绝密。仲裁方案字段包括指出用来解决网络参与者之间的PTT仲裁矛盾的仲裁方案的唯一值。网络声码器字段包括指出在网络通告对话描述中所显示的标准声码器的值。在CD 202中引入了这种声码器的网络成员将在它们所支持的声码器列表中列出该声码器。PTT失效保护字段包括在CM 218撤回通话者权限之前网络参与者可以发送媒介给网络的最大时间。挂起时间超时字段包括在CM 218把网络置于休眠状态之前它可以保持空闲的最大时间。PTX休眠回应超时字段包括在发送PTX消息给请求CD之前确定能够授予休眠网络发言权之后CM 218所能等待的最大时间。唤醒超时字段包括在允许一条未完成的PTT请求之前CM 218等待网络参与者回应AYT“唤醒”消息的最大时间。唤起超时字段包括在CM 218将要把不响应的CD从网络的活动参与者列表中除去之前CM 218能等候CD响应CM 218的AYT“唤醒”消息的最大时间。AYT超时字段包括在CM 218把CD202从网络的活动参与者列表中除去之前CM 218能等候CD响应CM的AYT“唤醒”消息的最大时间。媒介信道列表字段包括媒介信道列表,包括网络的有效负载说明。每个网络通常将列出传输语音的至少一条媒介信道。安全网络可以列出第二数据信道。网络成员关系字段包括网络的定义成员列表以及相关的特定网络权限。

如上所述,网络成员关系字段定义了可以请求作为参与者加入网络的用户组。该字段中的每个条目可以包括对应于每个网络成员的进一步信息,如优先级,和授权列表。还可以为每个成员定义其他的信息。优先级通常被网络的PTT仲裁算法用于解决PTT矛盾。可以定义优先级以允许只听的权限。授权列表定义了用户具有的授权权限,如果有的话。权限可以包括在网络成员关系列表中添加、编辑或修改条目的能力以及修改其他网络参数的能力。

网络管理

CM管理接口

在用于提供小组通信服务的本系统和方法的一个实施例中,CM 218包括独立的管理接口604,通过它可以管理CM 218以及获得和CM运行有关的实时状态报告。其他的变化也是可能的。管理接口604包括两个网络端口,基于TCP/IP的超文本传输协议(HTTP)接口,它支持通过常规的适用于Java的网页浏览器进行管理访问,以及基于TCP/IP的特定小组通信的命令行接口(CLI)。

管理功能是通过基于TCP/IP的CLI支持的。在被允许接入CLI之前,要用已知技术验证连接到CM 218的CLI接口的潜在管理者。

CLI接口能够在已知的、固定的TCP端口地址上联系,并能够同时管理多个CLI对话。

CLI能够支持多种管理功能,如在用户数据库中建立新用户、删除已有用户记录、以及修改已有用户。其他功能可以包括在用户数据库中建立新网络、删除已有网络、以及修改已有网络的能力。再其他的功能包括管理者依据用户名、拨号号码、用户标识以及其他标准列出所有用户的能力、依据网络地址和网络标识列出所有网络的能力、管理者显示特定用户记录的所有字段的能力以及管理者显示由网络的网络标识或网络地址标识的特定用户记录的所有字段的能力。CLI可以进一步包括管理者查询特定网络或单个网络成员的静态状态报告的能力。该功能还可以允许管理者查询实时(更新)的报告以及更具体地允许管理者识别网络参与者的当前列表、当前通话者、有否媒介话务、以及标识CM 218发送或接收到的任何媒介信令消息的能力。

在一个实施例中,CM 218通过HTTP Web服务器接口,用一个或多个以超文本标记语言(HTML)语法格式化的网页来把管理功能提供给普通的Web浏览器。至少一个管理网页可以包括对内嵌Java程序的引用。

一些管理功能可以任选地用常规的HTACCESS验证机制通过Web浏览器发出的HTTP GET和POST命令来完成。所支持的管理功能是CM 218的CLI接口所支持的管理功能的子集。

HTTP接口可以被用来传递Java程序到Web浏览器。然后该程序可以依靠CM218的CLI接口经由Web浏览器接口来提供给用户附加的管理功能。

CM 218管理关于网络管理的所有的管理功能,且是所有的管理功能的中心,包括网络的建立和删除;定义新用户和删除现有用户;增加或除去用户作为网络成员;以及在用户、网络或在整个CM范围内调整各种运行参数。

在传递到蜂窝或其他服务提供商之后,CM 218在它可以被用于支持小组通信活动之前要进行基本管理配置。所需的最初配置包括基本的系统配置:指定用于运行系统级帐户来进行根级系统管理的密码以及配置CM 218网络接口以适当地运行在本地无线基础设施网络之上。

一旦CM 218被配置好了,就可以进行总的网络管理了。在一个实施例中,网络管理功能可以通过HTML或建立在TCP/IP上的其他网络接口来进行。管理者用常规的万维网(WWW)浏览器和CM 218进行互动。管理可以在本地进行,或是远程进行(因特网上的任何地方,或通过拨号)。但是,在一个实施例中,用于管理接入的底层传输路径是TCP/IP的。多个(两个或更多)同时的管理连接也是允许的。

在为了网络管理而连接到CM 218之后,管理者通常将验证它自己以确保只接受授权的管理操作。提供了不同的访问级别;例如,授权的网络成员可以直接连接到CM 218的管理接口来修改具体的网络成员列表,但更多的普通管理权限通常被保留给具体的管理帐户。为了清楚起见,管理操作通常被划分成处理用户定义的和定义网络的。用户定义可以包括用户名、唯一的CD蜂窝系统标识、CD电话号码以及用户电子邮件地址等信息。CM 218将在内部定义唯一的用户标识,它可以被赋予CD 202并被用来在信令消息中唯一地识别用户。网络定义可以包括网络地址、网络挂起时间、专用分派超时以及成员列表。网络的成员列表由成员记录列表构成,它单独地包含有用户标识和优先级。最小优先级的成员通常具有只听的权限。

CM管理者可以为具有管理权限的网络监视它们的当前状态。具体而言,管理者可以确定网络参与者的当前列表以及监视网络的状态(活动、非活动、休眠、唤醒中等)。只要当网络活动时,管理者还可以监视当前通话者的身份。附加的数据和状态也可以通过管理接口604提供给管理者,如当前对话的长度、单个用户或网络的总通话时间、特定网络成员上一次持有传输权限的时间、登录者的平均个数等。

CD 202还可以支持“私有呼叫”的概念-由呼叫者按下按键通信按钮所发起的半双工点对点呼叫,它可以在不鸣响被呼叫者电话的情况下被接受,和常规的全双工点对点呼叫一样。

网络协议

用于提供小组通信服务的本系统和方法的一个实施例的运作可以在大致相互独立地工作的至少两个层次上被描述和定义。这里先描述的是较低层次,它包括物理、链路、网络和传输层。之后将描述较高层次,它包括小组通信和相关应用层协议。

用于提供小组通信服务的本系统和方法的一个实施例在标准的因特网及相关协议栈上运行,如在CDMA通信系统中的IS-707.5分组数据服务选项所提供的。当然,其他实施例可选择使用可被应用于所用的特定通信系统类型的数据服务,如GSM通信系统。用于提供小组通信服务的本系统和方法的各个实施例还可以运行在V.32bis、V.90或类似的PSTN调制解调器标准上,或者被整体地用在公共因特网内,而与任何IS-707.5部分无关。

大多数小组通信网络话务可以被描述成信令或媒介话务。信令话务可以被进一步区分为两种不同的类别:呼叫建立和控制信令,主要由SIP邀请请求和确认构成;以及媒介信令,主要包括实时发言权控制请求和相关的异步消息。媒介话务包括实时点对多点语音或数据广播。

信令协议

小组通信呼叫建立和呼叫控制信令是根据已知的对话启始协议(SIP)而进行的,尽管可以选择使用任何信令协议。尽管SIP可以用已知的用户数据报协议(UDP)或传输控制协议(TCP)来传送,但是在一个实施例中CD 202用UDP来进行所有基于SIP的信令功能,且CM 218预期通过UDP来接收所有的SIP信令请求。

在一个实施例中,CM 218同时实现了SIP用户代理服务器以及SIP重定向服务器。为了支持小组通信,CD 202实现了SIP用户代理客户。CM 218通过在广播端口上监听进入的SIP连接而运行,该端口在一个实施例中是UDP端口5060。当发生了连接时,SIP服务器接收请求并根据SIP呼叫信令规定处理请求。该服务器能够并行地处理多个呼叫信令连接。

为了节省网络资源,CD 202可以在它成功地(或没有成功地)加入一个网络之后释放它到SIP服务器的UDP连接。UDP连接稍后可以被恢复以发送额外的SIP呼叫请求(例如,离开网络或切换到另一个网络)。

因为UDP提供不可靠的、无连接的传输,所以应用层可靠度保证需要确保有稳固的通信。这些保证是通过用兼容SIP的端点,即,通信系统200中的CD来实现的。SIP呼叫信令UDP流被封装在数据网络协议中,如IP。不需要特殊的格式化。在基于无线的CD或基于拨号PSTN的CD208之间交换的SIP呼叫信令IP分组被封装在PPP中。同样,也不需要特殊的格式化。

在一个实施例中,在基于蜂窝的CD 202和基站216之间交换的SIP呼叫信令PPP帧被封装在无线电链路协议(RLP)中,这是用于在空中传输数据的一个已知无线协议。对于基于拨号PSTN的CD,可以用合适的调制解调器标准来代替RLP 310,如V.32bis或V.90。在任何一种情况中,通常都不需要特殊的处理,且不需要假设有无差错物理链路。

在一个实施例中,用UDP/IP数据报来传输小组通信媒介信令和语音以及数据话务。当CRTP报头压缩可用时,可以在应用层用RTP进一步封装媒介话务,且报头压缩技术可以适用于所有UDP/IP进入和外出的UDP/IP话务。

媒介信令请求和回应被封装在UDP数据报中。当可用时,CRTP报头压缩可以被用于减少发送不压缩的UDP/IP报头的影响。

每个CD动态地选择一个UDP端口,它尝试在该端口上监听小组通信媒介信令请求并把端口号通知给CM 218作为它在尝试加入一个网络时所传送的SIP邀请的一部分。

网络的CM媒介信令目标地址(包括UDP端口号)在作为成功SIP INVITE请求的回应的一部分而传送的网络对话描述中有所描述。不同于SIP信令地址,媒介信令目标地址依据网络而定的,并且可以在加入网络的CD实例之间改变。

在一个实施例中,同一CM所支持的多个网络独立地工作,且不共享媒介信令或媒介话务端口。

媒介话务(语音)

从CD 202来的语音话务是通过在RTP/UDP或UDP有效负载中分组一个或多个代表语音信息的数据帧来封装的。在一个实施例中,数据帧包括CD 202内的声码器生成的帧。在启用CRTP的情况下使用RTP被推荐用于最小化端到端的媒介等待时间并提供和将来的IP电话应用和服务之间的协同工作的能力。在任一情况下,CD 202动态地选择UDP端口,并预期在该端口上接收媒介话务以及把端口号通知给CM 218作为它在尝试加入一个网络时所传送的SIP邀请的一部分。

在对成功SIP邀请请求进行回应的对话描述中,CM 218描述了网络的声码器和传输封装协议,以及它的媒介话务目标地址(包括UDP端口号)。和网络媒介信令地址一样,媒介话务目标地址是依据网络而定的,并且可以在加入网络的CD 202实例之间改变。

一般地,语音话务在CD 202用RTP封装,RTP把每个UDP数据报分段成RTP报头和有效负载。一般当CRTP报头压缩不可用或是不被网络成员支持时,语音话务可以任选地单单用UDP来封装,而不使用RTP封装。UDP有效负载的结构跟在对相应RTP有效负载所给出的定义之后,不包括RTP报头字段。

把媒介直接封装入UDP的决定是由网络管理者配置的,并由网络对话通告进行通知。

媒介话务(数据)

除了语音媒介之外,网络还可以支持任意的数据广播,如安全网络密钥重定、电子邮件、数据文件等。如果网络支持数据广播信道,当CD 202正式加入网络时,CM 218将通告网络SIP对话描述中的媒介类型。和传统媒介广播一样,普通数据广播在一个实施例中运行在RLP上(或者相应的物理层),但被视为不可靠的传输。

在一个实施例中,CD 202包括用域名服务(DNS)协议(如RFC 1034中所定义的)把因特网域名解析成因特网地址的能力。可替换地,CD 202只作为DNS客户或解析器而工作,如RFC 1035中所示的。

为了让CD 202解析DNS主机名,将在CD 202中预先编入DNS服务器的IP网络地址。DNS地址还可以由CD 202服务提供商和(任选地)用户来配置。

CM 218可以任选地被配置成作为DNS服务器而工作,如RFC 1035中所描述的。尽管它可以用TCP作为传输协议来回应从外部实体来的DNS请求,但是CM 218也用UDP来封装DNS消息。

对蜂窝多点播送信道的扩展

用于提供小组通信服务的本系统和方法的各个实施例被设计成利用了蜂窝多点播送信道的发展,如果可供使用的话。这样的一种信道一般地允许一个发射台直接寻访多个监听台,而不需要重新广播发送数据多次。

为了利用蜂窝多点播送信道所提供的效率,网络媒介信令和话务目标地址将变成常规的IP多点播送信道,且源于CM的所有媒介信令和话务广播将变成多点播送广播。源于CD的媒介信令、话务广播以及SIP信令仍然可能是点对点通信。

RLP修改

无线电链路协议(RLP)可以在每个CD 202内进行修改,以最小化在发生链路层(RLP帧)发生丢失时所经历的等待时间。这样的修改是选择性的,并不一定明显地影响到应用层协议的传输工作,因为TCP和UDP都不假设有可靠的网络(IP)或链路层服务。

各种RLP修改策略都是可能的。RLP可以被修改成在最初的RLP超时之后发送多条不确认(NAK)回应,这样提示远端发送丢失的RLP帧的多份拷贝,并提高成功恢复RLP 310的几率。

RLP还可以被修改成从不发送NAK回应(在RLP超时过期后)并允许丢弃RLP帧以强迫协议栈更高层来生成出错。任何基于TCP的应用层协议将通过TCP的出错恢复机制进行常规恢复。

CRTP报头压缩

名义上地,在RTP封装的媒介话务中,RTP报头占据12字节的附加位,UDP报头占据8字节的附加位,而IP报头占据20字节的附加位,总共是40字节的网络和传输协议附加位。对于在现有蜂窝,甚至是在一些拨号PSTN信道上传输小的RTP封装有效负载而言,可以禁用这个附加位。

用于提供小组通信服务的本系统和方法的各个实施例假设能够有压缩IP/UDP/RTP数据报的报头字段以降低空中带宽要求的透明机制。用于在PPP(或类似的链路层组帧协议)中压缩IP/UDP/RTP报头的规范已被接受为Internet工程任务组(IETF)中的标准。该规范描述了用于在点对点网络上把IP/UDP/RTP数据报报头字段压缩至两字节(如果不保留UDP校验,如果保留UDP校验的话将是四字节)的一种方法,一般被看成是CRTP报头压缩。CRTP采用三种基本的策略来压缩IP、UDP和RTP报头字段:

1.在RTP对话期间一直保持不变的报头字段在对话的一开始被发送一次,并且再也不被发送。

2.缓慢变化或以较小增量变化的报头字段以差分方式进行编码。

3.几乎总是以固定的增量变化的报头字段用二阶差分以差分方式进行编码。固定的递增量被发送并存储,且只在该字段以意外的量递增时才被更新。

因而,CRTP假设压缩链路的两端维持共享的信息集,或为每个RTP对话维持相同的环境,其中包括完整IP、UDP和RTP报头(包括固定字段)、一般以固定增量变化的字段的一阶差分、以及其他相关信息。

基础设施支持

当工作在蜂窝CDMA基础设施上时,用于提供小组通信服务的本系统和方法的一个实施例要求存在数据服务,如IS-707.5中所描述的用于传输信令和媒介话务的分组数据服务选项。另外,用于提供小组通信服务的本系统和方法的一个实施例利用休眠模式来允许在网络广播的非活动的扩展时段期间可以接收点对点语音服务呼叫。如果IS-707.5分组数据服务选项不可用,另一个实施例允许用称为快速网络连接(QNC)和IS-707.4的服务来实现。

QNC提供了由IS-707.5提供的同一协议栈,尽管QNC基础设施将不太可能支持CRTP报头压缩。可以配置CD 202使用QNC而不是IS-707.5协商分组连接,并且如果QNC服务是可用的,那么就把这个连接作为分组数据服务选项连接来处理。

动态IP(注册)

在一个实施例中,CD 202能够检测它的IP网络地址是否已经或将要改变的事实。如果当发生地址改变时CD 202正在加入网络,CD 202通过调用SIPINVITE命令将再一次加入该网络,如同下面将要描述的。

CD 202的IP网络地址可以出于至少两个原因而改变。正在漫游的CD可能切换蜂窝系统或蜂窝网络,并被要求协商一个新的IP网络地址。或者,CD 202可能经历了服务干扰,或者出于某些原因并在重建服务时丢失了数据服务选项呼叫,因而可以被分配一个新的IP网络地址。如果CD 202在地址改变期间参与网络,并且不以及时的方式重新加入所选网络,CM 218将最终使它的成员关系过期,并把CD 202从所选网络的列表中除去。如果CD 202最终没有回应一系列的媒介信令AYT请求消息,它将从活动网络参与者的列表中被除去,如同下面将要描述的。

IP移动性支持

RFC 2002描述了一个IETF标准协议栈,它被普遍称作为移动IP,它提供了IP数据报到移动因特网节点的透明路由。用于提供小组通信服务的本系统和方法的一个实施例允许在移动IP上的透明操作,同时只需对应用或它相关的协议栈做出很少的或是不做出改变。和SIP一样,移动IP包括用于大范围定位在网络中未被捕获的移动主机的注册机制。和SIP不一样的是,移动IP注册机制在网络层工作,且不需要直接绑定在IP层寻址机制上。SIP注册在应用层发生,并且独立于网络层寻址细节而定义。

在移动IP下,移动主机(即CD 202)使用外部代理(它为CD 202分配转接(care-of)地址)与网络连接。转接地址是暂时的但是合法的地址,从因特网的任何地方都可以把IP数据报定址到这个地址。CD 202使用转接地址与它的内部代理联系,并且通知它CD 202当前的转接地址。在确认CD 202的身份后,内部代理随后使用CD 202转接地址把定址到CD 202永久内部地址(标准因特网路由机构将把它直接传送至内部代理或内部代理的网络)的分组发送到CD 202。

虽然在一个实施例中,用于提供小组通信服务的本系统和方法可以在移动IP上工作,但是如果CD 202使用它的永久地址加入网络,并且从网络拓扑布局的意义上内部代理定位于远离CM 218和CD 202的地方,那么移动IP可能不利地影响媒介话务及信令的端到端的等待时间和所感知的语音质量。在这样的情况下,可能需要在公共因特网或其他可变质量的服务网络上传送媒介话务,如果不使用移动IP那么就不需要这些网络了。为了避免这个,在大多数情况下,对于CD 202较佳地使用它的转接地址接入网络广播服务并当它的转接地址改变时重新加入网络。

小组通信应用

小组通信应用是基于两个不同的应用层协议的:对话初始协议(SIP)和网络广播媒介信令。SIP被用于呼叫信令和呼叫建立。媒介信令承载PTT请求、解决PTT仲裁矛盾以及管理网络休眠。

SIP呼叫信令

如RFC 2543中所定义的,对话初始协议用CM 218上的SIP服务器接口提供了用于发现、加入和离开网络的小组通信系统应用层控制(信令)。为了加入一个网络,CD 202经由顶层SIP服务器通过名字邀请网络参与呼叫。为了离开网络,CD 202发送相应的“再见”给该网络。图7中显示了在CD和CM 218之间交换的SIP呼叫信令消息的正常预期序列。

如果必要的话,CD 202通过用DNS把提供的主SIP服务器或辅助SIP服务器地址解析成因特网地址来确定顶层SIP服务器的IP地址。作为一种可选的替换方法,SIP规定允许CD 202查询和网络地址的系统域部分有关的DNS服务记录并在返回的地址(或多个地址)和SIP服务器联系。

在尝试加入网络之前,CD 202可以用SIP INVITE方法来发起一次呼叫以请求可用的网络更新列表。例如,用移动识别号或者拨叫号码MS6199726921表示的CD已经用IS 707.5分组数据服务选项建立了一条空中连接,并被分配一个IP地址192.168.172.25,它希望通过查询DNS地址为SIP.ACME.COM的SIP服务器来确定它的可用网络的当前列表。如图7所示,在时刻1上,CD 202将把UDP/IP连接在SIP.ACME.COM上开放给SIP服务器端口,并发出类似于下面的请求:

INVITE sip:nets@nbs.acme.com SIP/2.0

Via SIP/2.0/UDP 192.168.172.25

From:sip:MS6199726921@nbs.acme.com

To:sip:nets@nbs.acme.com

Location:sip:192.168.172.25:5062

Call-ID:123@192.168.172.25.acme.com

Case:1 INVITE

Content-Length:0

获取网络的更新列表的请求被发送给一个特定的目标,在这里是sip:nets@nbs.acme.com。在适当的时候,CD 202还包括附加的特定应用报头,它指出了基于蜂窝的CD 202正在获取服务的网络和系统。下面显示了包含该信息的示范报头:

X-CDMA-System:0x7BCF

X-CDMA-Network:0xE289

CD 202还可以包括指出CD 202期望SIP服务器理解并支持小组通信服务的SIP请求报头。REQUIRE报头所分发的选项值还可以被CD 202用来通知CM 218 CD202希望CM 218支持的特定版本或特定类型的小组通信服务。下面显示了一个示范报头:

Require:acme.bravo.nbs

如图7所示,在时刻2上,CM 218的顶层SIP服务器可以用SIP重定向机制把请求重定向到特别定义用来接收和回应网络信息请求的目的地。在接收到这样的重定向后,CD 202将在时刻3 ACK(确认)该回应,并重新发送该INVITE请求到重定向的目标,如时刻4所示。下面给出了一个示范SIP重定向回应:

SIP/2.0 302Moved temporarily

From:sip:MS6199726921@nbs.acme.com

To:sip:nets@nbs.acme.com

Call-ID:123@192.168.172.25.acme.com

Contact:sip:nets@nbs.acme.com

Cseq:1 INVITE

在上面的例子中,CD 202可能需要通过DNS机制(如前所述)确定重定向地址(sip:nets@nbs.acme.com)的合适的SIP联系点。为了简化CD 202的这一过程,CM 218可以用它的因特网络地址来明显地指定重定向目的地。

一旦CM 218成功接收并接受了请求网络列表的一条INVITE消息,CM 218应该在时刻5发送一条INVITE请求回应,类似于如下:

SIP/2.0 200 OK

From:sip:MS6199726921@nbs.acme.com

To:sip:nets@nbs.acme.com

Call-ID:123@192.168.172.25.acme.com

CSeq:1 INVITE

Content-Type:application/nbs

Content-Length:71

G bravo@nbs.acme.com S 2 audio data

G dc@nbs.acme.com C 1 audio

G techapps@nbs.scme.com C 1 audio

INVITE请求回应通常应该在其内容中包括一个记录列表,定义了CD 202接下来可以加入的网络组。CM 218在它的网络数据库中查询作为定义成员列出正在请求的CD的网络,来形成对INVITE请求的回应。

在内容中是用由应用定义的记录格式来标识网络的,包括网络的正式网络地址。网络可以任何顺序列出。在例子中,INVITE回应的示范内容的格式是用应用的Content-Type/x-acme-nbs-小组列表来描述的。该内容的一种可能定义是一系列的记录,每行一条记录,每一个都符合下列语法:

<记录类型>[<字段>...<字段>]

其中每条记录中的第一个字符定义了记录类型,其后跟有一个或多个字段值,预期字段值的个数是由记录类型隐含确定的。在例子中,包括了三组定义记录(G),每个记录包含有网络地址以及为每个网络定义的媒介信道个数和类型的指示。其他的内容定义也是可能的。

出于多种原因,CM 218可能不能成功地回应CD 202。在这样的情况下,CM 218将发出合适的SIP状态码来代替上述的INVITE回应。CD 202应该准备好接受并解释这样的状态码,并在出现任何严重错误的情况下采取适当的措施(如在CD 202的用户接口显示上显示一条出错消息)。例如,不能辨认或支持qualcomm.bravo.nbs要求的SIP服务器将如下地进行回应:

SIP/2.0 420 Bad Extension

Unsupported:acme.bravo.nbs

CM 218还可以在成功的INVITE回应之前加上信息的状态回应,指出注册的进程,如:

SIP/2.0 100 Trying

CD 202通常能够接受并解释加在成功注册之前的信息状态码。

INVITE(加入网络)

在一个实施例中,如图7所示,在时刻7上CD 202通过发出SIP INVITE请求给网络的管理来加入一个网络。如果CD 202没有把UDP/IP连接开放给SIP服务器,它将打开一条新的UDP/IP连接给SIP服务器端口。

例如,CD 202可能通过发出类似于如下的SIP邀请来尝试加入ACME网络:

INVITE sip:acme@nbs.qualcomm.com SIP/2.0

Via SIP/2.0/TCP 192.168.172.25

From:<sip:MS6199726921@nbs.acme.com>

To:acme<sip:nets@nbs.acme.com>

Subject:Join

Call-ID:421b2-314159@192.168.172.25.qualcomm.com

Content-Type:application/sdp

Cseq:1 INVITE

Content-Length:128

v=0

o=-3115132610 IN IP4 192.168.172.25

s=acme

c=IN IP4 192.168.172.25

t=311532610 0

m=audio 5200 RTP/AVP 12

a=type:nbs

如前,CD 202应准备被顶层SIP服务器重定向,并重新发出请求给重定向的目的地。CM 218的顶层SIP服务器应该把任何进入的INVITE请求适当地重定向到当前和正在讨论的网络相关的MCU。CD 202可以被重定向不止一次。

假设邀请成功的话,INVITE请求可以包括将源自CD 202的媒介源的描述。如果包括了描述的话,该描述是作为消息内容被包括的,并且用标准SIP内容类型和内容长度字段结构来描述。

在上面的例子中,CD 202将通知它将发出用RTP/AVP PureVoiceTM有效负载框架来格式化的单个语音对话。对话描述是用兼容于RFC 2327所定义的对话描述协议(SDP)的格式来发送的。在定义了SDP版本(v)之后,对话描述包括命令起源(o)描述;在该例子中,选择了随机对话标识符3115132610和对话版本3201,这样对话标识符、版本、网络和地址类型(IN IP4)以及地址(192.168.172.25)形成了对话的总的唯一的标识符。CD 202可以用任何方便的机制来选择对话标识符和对话版本的值。提供对当前时间的估计是定义对话标识符的一种可能方法。

连接数据(c)是通过定义网络类型(IN)、地址类型(IP4)以及连接地址(192.168.172.25)来指定的。CD 202用标记(或者获得)媒介话务的IP地址作为连接地址。CD 202把网络的网络地址的名字部分用作对话名(s),在这里是acme。

CD 202通过它对开始或当前时间的网络时间协议(NTP)格式的最佳估计(311532610)来确定对话的寿命(t),并指出对话是无限制的,0。

媒介格式(m)描述定义了媒介类型(audio)、源端口(5200)、传输协议(RTP/AVP)以及CD 202将要用来传输给网络的有效负载格式(12)。RTP/AVP有效负载框架把有效负载类型12映射用来代表用PureVoiceTM声码器编码的音频,该声码器是由用于提供小组通信服务的本系统和方法的受让人开发的。

最后,对话描述用属性(a)类型定义来指出CD 202期望对话作为小组通信而运行。在允许邀请之前,CM 218应该确认被邀请地址真的是有效的网络地址。

为了指出一次成功的邀请,并明确地通知CD 202它已经被加入到被邀请网络的参与者列表中,CM 218将在时刻8发送类似如下的INVITE回应:

SIP/2.0 200 OK

Via SIP/2.0/UDP 192.168.172.25

From:<sip:MS6199726921@nbs.qualcomm.com>

To:acme<sip:nets@nbs.qualcomm.com>

Call-ID:421b2-314159@192.168.172.25.qualcomm.com

Cseq:1 INVITE

Content-Type:applicat ion/sdp

Content-Length:179

v=0

o=-3115132610 IN IP4 192.168.156.18

s=acme

a=type:nbs

c=IN IP4 192.168.156.18

m=audio 8422 RTP/AVP 12

m=control 8420 UDP/NBS

该INVITE回应引用了之前接收到的邀请,在一个实施例中,引用的是Caller-Id。

成功的INVITE回应包括被邀请网络的主要对话描述,它用SDP语法描述了所支持的媒介话务端口以及格式,SDP语法是和SIP结合使用的一种已知语法。该对话描述包括连接(o)描述,它定义了所有媒介信令和话务应该被发送到的网络地址(在例子中是192.168.156.18)。网络的媒介目标网络地址不需要和用DNS从网络的网络地址解析出的SIP用户代理服务器的网络地址一样。

对话描述说明了所有媒介和目的地媒介端口。在例子中,为网络定义了三种媒介信道。第一种支持用RTP/AVP媒介框架(即QUALCOMM PureVoiceTM)中所定义的类型12的有效负载编码的音频。第二种定义了用动态有效负载类型(在例子中是有效负载类型100)编码的普通数据信道,动态有效负载类型使用的是特定小组通信的媒介框架所定义的格式。目前存在有两种特定小组通信的媒介格式:X-NBS-GVRS,它描述了用使用RTP有效负载格式的全球星可变速率语言(GVRS)声码器编码的音频;以及X-NBS-MELP,它描述了用使用RTP有效负载格式的MELP声码器标准编码的音频。

如果网络被配置成单单在UDP内传输媒介(通常需要支持不实现CRTP的基础设施),SDP媒介通知字段为所有媒介使用传输UDP/NBS和动态有效负载类型。X-NBS-QCELP的编码名被用于描述用QUALCOMM PureVoiceTM声码器编码的音频。类似地,X-NBS-MELP和X-NBS-GVRS的编码名分别描述直接封装在UDP内的GVRS音频和MELP音频媒介信道。

网络对话描述中使用的音频媒介格式可能和CD 202在它最初的INVITE请求中建议的格式冲突。CD 202将为它打算广播到网络的所有话务使用网络对话描述中所定义的媒介格式。

第三种媒介信道描述了UDP封装的特定小组通信媒介信令信道。

对话描述一般还包括MCU为了把CD 202所发送的媒介信令消息标识为它接下来在网络进行参与的一部分而分配给CD 202的SRC标识符。该标识符的值在给定网络的所有活动参与者中应该是唯一的并因此应该动态生成。

对话描述也可以包括小组通信协议版本的通知,它指出网络的媒介信令所附的修正级别。可以通过扩展type属性字段的值或通过定义新的属性(如gc-revision)来实现这样的通知,新属性的值是协议版本号。

ACK

在一个实施例中,如图7所示,在时刻9,在接收成功的INVITE请求后,CD 202通过把SIP ACK请求发送回网络MCU的SIP用户代理服务器。在图7所示的示范交换之后,将发送类似如下的ACK请求:

ACK sip:nbs.qualcomm.com;transport=tcp SIP/2.0

Via SIP/2.0/TCP 192.168.172.25

From:<sip:MS6199726921@nbs.qualcomm.com>

To:condor<sip:acme@nbs.qualcomm.com>

Call-ID:421b2-314159@192.168.172.25.qualcomm.com

CSeq:1 ACK

在发送ACK请求后,CD 202可以关闭它与SIP服务器的TCP连接。在发送ACK请求之前,CD 202根据在CM 218的INVITE响应中传送的对话描述初始化它的媒介信令和话务端口。

BYE

在一个实施例中,如图7在时刻10所示,在CD 202响应于成功的INVITE响应发送了SIP ACK消息之后的任意时刻,CD 202可以通过把SIP BYE消息发送到网络的用户代理服务器正式地终止它对网络的参与。在发送BYE之前,CD 202需要开启对CM 218的TCP连接。

在一个实施例中,CD 202所发送的BYE消息具有下列的形式:

BYE sip:acme@nbs.qualcomm.com SIP/2.0

Via SIP/2.0/TCP 192.168.172.25

From:<sip:MS6199726921@nbs.qualcomm.com>

To:condor<sip:acme@nbs.qualcomm.com>

Call-ID:421b2-314159@192.168.172.25.qualcomm.com

CSeq:2 BYE

要注意BYE使用和之前交换的SIP消息相同的Call-ID,但是使用的是新的CSeq。

CM 218用BYE响应确认BYE,如图7中的时刻11所示,类似于:

SIP/2.0 OK

Via SIP/2.0/TCP nbs.qualcomm.com

From:<sip:MS6199726921@nbs.qualcomm.com>

To:condor<sip:acme@nbs.qualcomm.com>

Call-ID:421b2-314159@192.168.172.25.qualcomm.com

Cseq:2 BYE

一旦确认了BYE,CD 202就可以关闭它与CM 218的UDP连接。在确认BYE之前,CM 218从所指示的网络的活动参与者列表中删去CD 202。

OPTIONS

总之,CD 202可以使用OPTIONS方法来查询SIP服务器的能力。尤其CD 202可能希望查询任意的SIP目标以确定该目标是否提供NBS呼叫信令支持。

CANCEL

在接收INVITE响应以及发送确认之前,CD 202可能希望终止待决的INVITE请求。在这样的情况下,CD 202可以使用SIP CANCEL方法来完美地终止该呼叫。CD 218的顶层SIP重定向服务器和SIP用户代理服务器应该都支持CANCEL方法。

例如,如果用户决定发出语音服务呼叫并在INVITE完成之前按下发送,那么CD 202可以使用CANCEL方法来终止进程中的INVITE。在这种情况下,CD 202只要简单地马上CANCEL INVITE并继续发出所请求的语音服务呼叫,而不是等待INVITE完成并立即发送BYE。

小组通信媒介信令

在CD 202已成功地协商进入当前使用SIP的网络的成员关系的入口之后,通过在每个CD和网络的MCU之间交换的点对点应用层媒介信令消息,实时呼叫控制就发生了。下面的小组通信媒介信令消息类型是根据一个实施例定义的。

PTT

CD 202把按键通话(PTT)请求消息发送到CM 218,并发信号通知用户希望把媒介(一般是语音)广播到网络的要求。通常,每次激活CD 202上的PTT开关450时都要发送PTT请求消息。此外,CD 202把PTT释放消息发送到CM 218,以表示释放了PTT开关450。

PTT消息包括包含有用于允许或释放传输权限的各种信息的一些字段。在一个实施例中,第一个字段被用来指明PTT消息是通话者权限请求还是通话者权限释放。第二个字段被用来标识是哪个CD已发送了PTT消息。第三个字段被用来提供唯一的消息标识符以使得接下来的PTT释放和PTX消息(定义见后)引用特定的PTT请求。在特定CD的注册对话中该标识符应该是唯一的。

在一个实施例中,CD 202期望对于每个所发送的PTT请求接收至少一个PTX响应消息。如果在预定的时间之内没有接收到PTX响应,那么CD 202就假定在发送中PTT丢失了并在第三字段中使用相同的PTT消息标识符重新发送第二条PTT消息。预定的时间可以是固定的持续时间长度,或者可以是依据系统情况而动态变化的。例如,如果网络不是休眠的,预定时间可以具有相对较短的长度(一至两秒)。在这种情况下,CM 218应该能够相对较快地对PTT消息做出响应。如果网络已经进入了休眠模式,应该延长超时来提供返回活动状态所需的额外的时间。

在一个实施例中,如果在合理的重新发送次数内没有从CM 218接收到PTX响应消息,那么CD 202就假定CM 218不再是可达到的,它转换到空闲模式并向用户指示出错情况。

PTX

由CM 218把PTX消息发送到第一CD 202以确认并响应先前从第一CD 202来的PTT请求,以及发出各种仲裁情况信号。CM 218使用PTX消息响应PTT消息,它包括请求和释放。PTX消息包括诸如是允许还是拒绝所引用的PTT请求消息这样的信息。当响应PTT释放消息时,使用PTX消息来指示接收的确认。CM 218还可以使用PTX消息来拒绝先前允许的PTT请求消息(如果较高优先级的CD发出了PTT请求消息,传输权限就终止了(即超时了),或者发生其他一些需要撤回传输权限的事件)。

在一个实施例中,PTX消息372包括一些用于把信息传达给PTT消息的字段。第一字段定义指出了PTX消息是对未完成的PTT请求的同步响应,或者是表示出错或优先级的仲裁冲突的异步消息。第二字段引用先前所接收的PTT请求。第三字段指出PTX消息是允许、拒绝、取消还是确认网络的传输权限。第四字段提供附加的信息来说明PTX作用,尤其当PTX消息拒绝、取消或不能依照之前的PTT请求作用时的情况下。该字段可以表示较高优先级的通话者已被允许传输权限,或表示CD202没有作为网络参与者被列出并因此不允许它提交该网络的媒介信令请求。第五字段表示传输权限有效的最长持续时间。在PTX消息被发送时,CM 218就开启定时器。在另一个实施例中,定时器是在CD 202开始发送媒介话务时被开启的。根据各个参数,如网络话务量、活动网络用户的个数等,该字段的值可以是固定参数,或者是可变的。

CD 202可以或可以不确认接收到PTX消息。如果所发送的PTX消息响应丢失了,那么CD 202的PTT重发送定时器将失效并且CD 202可以重新发送它的PTT请求。

PTA

CM 218把PTA消息发送到每个当前参与网络的CD,以宣布待决的媒介话务的来源的身份。PTA消息也用于正式宣布传输权限的释放。PTA消息包括表示PTA消息是宣布对传输权限的允许(或释放)的字段。另外,该字段中可能还有其他指示,例如,传输权限的撤回或确认。第二个字段识别特定的CD 202,该CD将把源媒介话务发送到网络,直至发送下一个PTA消息。

CD 202(它的PTT发言权控制请求是成功的)可接收或可不接收宣布它已经被给予通话者权限的PTA消息。消息可以在它接收相应的PTX响应之前或之后到达,这是由于一些数据协议(如UDP)不需要保持数据报顺序。因而,正在请求的CD可以选择忽略任何接收到的宣布它已经被给予通话者权限的PTA消息,并且只依赖于PTX允许消息响应的接收,以确定它是否能开始把媒介发送到网络。

在一个实施例中,将不确认PTA通告消息。丢失的PTA消息既不被检测也不被重新发送。没有接收到PTA通告的CD可能不能显示下一个通话者的通话标识。但是,在另一个用RTP封装的媒介实施例中,使用了源目的地字段来唯一地识别发送者。CD可以缓存先前的PTA通告和媒介流之间的映射,并且如果相应的某个通话时段的PTA通知消息没有被接收到,那么CD可以通过使用源目的地字段来利用该信息识别RTP封装的媒介流。

AYT

为了确认能够用数据协议来联系所讨论的CD,CM 218有时候将轮询单独的CD202。该轮询消息就被称为“你在那里吗?”,或者AYT消息。还可以发送多条AYT消息给一组网络参与者,例如,为了提醒网络参与者网络不再处于休眠模式。

可以发送AYT来确定CD 202是否能够通过数据协议来联系,或者CM 218是否希望把相关的蜂窝话务信道带出休眠模式。AYT消息可以包括唯一的消息标识符来允许接下来的IAH回应消息(定义见后)来引用具体的AYT请求消息。唯一的消息标识符可以包括用于生成等待时间估计的时间参考。要注意AYT消息不需要同时被广播到每个CD。CM 218可以参差地把AYT消息发送给每个网络参与者以避免同时接收到过多的IAH消息响应。

当发送AYT消息时,CD 202可在或可不在休眠模式中。通常地,CD 202用IAH响应消息响应所接收的AYT消息。在一个实施例中,如果CM 218在合理的超时内没有接收到IAH响应,那么CM 218就用新的唯一消息标识符发送新的AYT消息。如果在可配置数量的重发送之后从CD 202没接收到对AYT的响应,那么就假设CD202是不可达的,并且CM 218从当前的网络参与者列表中除去它。此外,忽略来自所除去的CD的媒介信令消息(或者此消息产生一出错响应)直到CD 202如上所述地成功地重新加入网络。在另一个实施例中,CD 202不需要重新加入网络。

IAH

CD 202用被称为“我在这里”的回应(或IAH)来确认AYT消息。在一个实施例中,IAH消息包括一个标识字段,它指定了CD 202确认的是先前接收到的哪一条AYT消息。IAH消息还包括唯一识别了正在发送IAH消息的CD 202的信息。

CM 218假设CD 202将用IAH响应消息确认任何接收到的AYT消息。如果发送所引用的AYT消息以确认CD保持在静默状态中的连接,即,被动地监视网络媒介话务和信令,那么CM 218就记录IAH的接收时间以备将来的参考。

ZZZ

如果CM 218注意到在预定时间内网络中没有网络活动(或者在另一个实施例中,没有单个网络成员的活动)发生,它将把ZZZ或“睡眠”消息发送到一个或多个CD,以促使它们释放相关的空中资源并进入休眠模式。每个CD可以选择忽视该消息,例如,当它并发支持其他分组应用时。在一个实施例中,睡眠消息包括对应于发送该睡眠消息给CD的CM 218的识别码,以在接收到的多条睡眠消息中进行区分。

在一个实施例中,CD 202不确认睡眠消息的接收,并且如果丢失了睡眠消息也不尝试差错恢复。为了防止睡眠消息的丢失,CM 218可以向单独的CD发送同一条睡眠消息的多份拷贝。CM 218将确保在定义的时间间隔内发送同一条睡眠消息的所有拷贝,并且CD 202在释放它的空中链路并转换为休眠模式之前从接收第一睡眠消息的时刻开始等待比这个时间间隔更长的一段时间。

ASK

有时候,CD 202将发送消息到CM 218以确认与CM 218的连接性以及允许CD202确定CD 202是否保持作为网络参与者列出。该消息被称为“ASK”消息。在服务干扰或其他时段(在其中它可能暂时失去与CM 218的连接)之后,CD 202可能希望确认它的参与。在一个实施例中,ASK消息包括唯一的消息标识符以允许随后的FYI响应消息(描述见后)参考指定的ASK请求消息。ASK消息进一步包括一个识别码,它唯一地标识把ASK消息请求发送到CM 218的特定的CD 202。

CD 202假设CM 218将用FYI响应消息响应所接收的ASK消息。如果在合理的超时时段内没有接收到FYI响应,那么CD 202就用新的唯一消息标识符发送新的ASK消息。如果在可配置数量的重发送之后,从CM 218没有接收到对于ASK的响应,那么就假设CM 218是不可达到的并且CD 202转换到空闲状态。

FYI

为了响应从CD 202来的ASK消息,CM 218把消息发送到CD 202,以确认先前所发送的ASK消息的接收,或是由CM 218发送的通知CD 202异常情况的ASK消息的接收。该消息被称为“FYI”消息。在一个实施例中,FYI消息包括一个字段来定义FYI消息是对未完成的ASK请求的响应,还是表示异常情况的消息。FYI消息进一步包括一个字段来表示FYI消息386是确认网络参与、还是通知CD 202已从网络成员列表中由管理员删除了它、还是进行一些其他预定义的操作。另外,FYI消息包括一个状态字段来提供附加的信息说明FYI动作,尤其当FYI消息指出CD 202不是网络参与者或成员时的情况下。FYI消息可以进一步包括一个识别字段来参照之前所接收的CD 202正在确认的ASK消息。

在一个实施例中,CD 202不确认FYI消息响应的接收。如果丢失了FYI消息响应,在从发送前一条ASK消息开始过了预定的时间段之后,CD 202将发送新的ASK消息请求。

媒介信令消息时序

图8描绘了在单个CD 202和网络的管理MCU之间交换的小组通信媒介信令消息时序。消息是以所示的顺序来发送的。

在时刻1,活动的CD 202把PTT请求发送到CM 218,来指明用户希望通过发出一条PTT消息请求来向网络广播媒介。在时刻2,为了响应该PTT请求,CM 218用允许或拒绝该请求的PTX消息响应来响应正在请求CD 202。如果允许该请求,那么就在时刻3向网络参与者发送PTA通告消息。另外,如果用户在超过网络的PTT超时后继续广播,或是更高优先级的用户在CD 202广播的同时发出了一个PTT请求,之后还可以发送第二条PTX消息响应。

CD 202一般广播媒介话务直到用户释放PTT开关450,在这一刻它通过发出PTT释放消息到CM 218来通知通话时段的结束,如图9的时刻4所示。CM 218在时刻5用PTX确认消息响应并且在时刻6向网络参与者广播通告表示通话时段的结束。

休眠

在扩展的网络非活动期间,用于提供小组通信服务的本系统和方法的一个实施例允许在休眠状态放置数据服务呼叫。CM 218通过独立地为每个网络管理类似的休眠概念来方便进出休眠状态的转换。

CM 218维持一个第一定时器,它被称为非活动定时器614,用于测量网络的挂起时间,挂起时间被定义为没有网络成员正在发送信息给其他网络成员的时间段。当非活动定时器614达到一个可配置的预定值时,它将触发CM 218通过广播睡眠媒介信令消息给网络成员来把网络置于休眠状态。在另一个实施例中,为每个网络成员维持一个单独的非活动定时器614,在经过了一个可配置的预定时间段之后,非活动定时器将触发CM 218通过在它们单独的非活动定时器失效时发送睡眠消息给成员来一个一个地把每个网络成员置于休眠状态。

在接收到睡眠消息之后,活动CD可以根据所使用的特定数据传输协议,如CDMA通信系统中的IS-707.5,来释放它的话务信道并进入休眠状态。可选地,CD可以忽略睡眠消息并保持在连接状态。不是工作在能够释放信道的数据信道上的网络参与者(如拨号PSTN用户)应该忽略睡眠媒介信令消息。

在一个实施例中,当发送了一条PTX消息时非活动定时器614被重置为零,并且一直保持为零直到传输权限失效或者CD 202释放了传输权限。一旦传输权限被释放了,非活动定时器就前进直到发送下一个PTX消息。

唤醒时间

如果参与的CD进入休眠状态,那么它通常将保持休眠直到定址到CD 202的数据到达蜂窝基础设施来无线传输给CD 202,或者直到CD 202产生要发送的数据。可以通过由CM 218发送到CD 202的话务触发前一种情况。可以通过用户按下PTT开关450请求允许向网络广播来触发后一种情况。其他与小组通信不相关的触发也是可能的。

网络本身将保持休眠直到一个或多个参与者触发PTT请求的发送。如果CM 218确定它可以允许PTT请求消息(即PTX消息)(包括对处理多个请求进行任何必要的仲裁),它将把AYT请求发送到每个所列出的网络参与者,以触发转换出休眠状态。对于任何指定的CD,触发可以是必要的也可以是不必要的,(即对正在请求的CD不必要),但是,在一个实施例中,每个CD仍然要如上所述地响应AYT。

在一个实施例中,当网络转换出休眠状态时,CM 218将避免发送初始PTX消息直到可配置第二定时器(被称为PTX休眠响应定时器616)失效。在该定时器失效之后,CM 218将如通常一样发送PTX允许消息。然而,CM 218将避免向网络传送媒介直到第三定时器(被称为网络的唤醒定时器618)失效。在此期间从正在发送的CD接收到的任何媒介将被存储在CM 218中的缓存622内。在一个实施例中,当CM 218确定可以授予传输权限时,就重置两个定时器。在另一个实施例中,当发送了PTX允许时,将重置唤醒定时器618。在再一个实施例中,当发送了PTX允许后CM 218接收到媒介时,唤醒定时器618的值将被重置。唤醒定时器618的值通常应该大于PTX休眠响应定时器616的值。如果在唤醒时间段期间接收到了任何媒介的话,唤醒定时器618失效之后,CM 218开始从缓存622传送媒介以及媒介信令。两个定时器在每个网络的基础上都是可配置的。

在一个实施例中,使用对AYT消息的响应的可配置阈值个数来确定何时具备了足够的网络成员以开始从缓存622发送媒介话务,而不是依靠唤醒定时器618来确定何时开始发送缓存622中所存储的缓冲媒介。例如,在具有10个活动(注册)成员的网络中,响应的阈值个数可以等于7,意味着当接收到回应9个AYT消息(不发送AYT给正在请求传输权限的成员)中的7个IAH响应时,缓存622中所存储的任何媒介将被发送给7个成员。

如果CM 218确定它不能在网络休眠时允许PTT请求,那么由此它发信号通知请求的CD,且网络保持休眠。

唤起

已进入休眠状态的CD可能需要系统变化、改变服务选项或经历一些其他的使它从不能接收及响应AYT消息的服务干扰。CM 218维持也与唤醒和PTX休眠响应定时器一起重置的第四定时器(被称为“迟唤起”定时器620)。这个迟唤起定时器通常也是根据每个网络可配置的。在迟唤起定时器620失效之后,任何没有接收到其对AYT唤醒消息的IAH响应的CD都将由CM 218从网络的活动参与者列表中去除。在一个实施例中,为了再次成为网络参与者,任何这样除去的CD都要向CM 218的SIP服务器236重新注册。

语音缓冲

由于和CD从休眠状态到已连接状态的转换中相关的延迟,CD 202和/或CM 218可以进行语音缓冲以减小用户所感知的转换延迟。

通常地,CD 202用户接口将通过视觉或听觉的装置发信号通知用户在PTT请求处理过程中至少两次重大事件。首先,CD 202发信号通知它已经检测到PTT按键。之后,CD 202发信号通知它已接收了CM 218的PTX消息响应。如果PTX消息响应授予广播媒介,那么CD 202用户接口就提供指示用户可以开始与网络通话。否则,CD 202用户接口指出用户已被拒绝允许与网络通话。当网络不是休眠时,PTT请求消息的发送和相应的PTX响应消息的接收之间的等待时间是较小的,并且用户将逐渐习惯于在按下PTT按钮短时间后,被允许通话。

然而,当网络是休眠时,显著的延迟会分隔PTT请求的发送和相应的PTX的接收,由于CD 202可能已释放了它的话务信道并经历了重新建立数据服务(例如空中资源的重建)中的延迟。增加延迟还由于其他休眠的网络成员必须在CM 218接收到PTT请求之后重新建立话务信道。因而,为了允许用户在发送PTT请求之后以最小的时延来开始讲话,CD 202将用已知的技术生成模拟的传输权限允许,并通常由音频装置提供给用户。模拟的传输权限类似于实际的传输权限允许,因此用户通常不能区分它们两个。模拟传输允许使得用户几乎可以在PTT请求生成之后就立即开始讲话。CD 202能够在内部媒介缓存中对用户语音进行缓冲直到接收到实际的传输权限允许,或者直到所有可用的内部存储空间都被耗尽。

如果PTX消息响应到达并授予通话者权限,那么CD 202就可以开始正常地发送缓冲的语音和继续操作过程,虽然在网络用户之间的当前通话时段将会有稍微较长的端对端等待时间。

如果PTX消息响应到达并且拒绝了请求,那么CD 202将发信号通知用户已拒绝与网络通话的许可。此时,在内部媒介缓存中存储的任何语音信息将被删除。

如果允许了通话者的权限,但是在耗尽所有可用的内部存储空间之前PTX消息还没到达,那么CD 202就可以模拟PTX拒绝并发信号通知用户停止通话。如果CD 202还不能重新建立服务,那么在这一点它也需要采取其他出错动作并由此通知用户。此外,如果在这时间之前重新建立了数据服务连接,那么在这种情况下CD 202可以开始向CM 218发送语音媒介,而之前无需接收PTX消息。

当等待唤醒定时器超时时,CM 218能够对在网络媒介信道上从已经发送传输权限的PTX允许的CD 202接收的任何媒介进行缓冲。接收到的媒介被存储在CM 218内的缓存622中。一旦唤醒定时器失效了,CM 218就把PTA通知发送到网络,并且开始广播存储在缓存622中的缓冲媒介。如果在唤醒定时器失效之前耗尽了CM218的缓存622,那么CM 218把PTX拒绝发送到请求的CD。在唤醒定时器失效之后可以把缓存中存储的缓冲媒介发送到网络。一旦唤醒定时器失效,就继续进行正常的网络操作。

在从缓存622发送任何缓冲媒介期间,CM 218将把网络处理为活动的,即使通话的CD已经释放了通话者权限。因而,CM 218通常将不允许CD干扰缓冲媒介的发送,除非干扰CD具有比缓冲媒介源更高的优先级。

可以根据希望从空闲状态到已连接状态转换的最大时间选择CD 202中内部媒介缓冲的大小。相似地,可以根据在CM 218的网络数据库中指定的网络唤醒定时器的(最大)值选择CM 218中缓冲622的大小。

和点对点呼叫的互动

当CD已经进入了休眠状态时,CD 202就可以通过语音或另外的数据服务选项接收点对点语音服务,并仍然保持对一个或多个休眠网络的参与。在终止点对点或其他的数据服务呼叫后,CD 202通常将回到休眠状态。

然而,如果当CD选择了接收点对点语音服务选项呼叫或者另外的数据服务呼叫的同时网络从休眠模式出来,那么CD 202可能错过AYT“唤醒”请求并且因此从活动参与者列表中去除了它。在这样的情况下,CD 202可以在结束了点对点呼叫后通过向CM 218发送ASK请求确定它的参与状态。

总之,一旦CD已从网络的活动参与者列表中被去除,为了再次参与网络,CD就向CM 218的SIP服务器重新注册。

在通常情况下,协商自己进入休眠状态的CD在它丢弃呼叫之前可以期待基站保持和休眠数据呼叫相关的状态达24小时。但是,当基站资源非常珍贵时,一些基站被允许仅在休眠10分钟后就丢弃呼叫-并且不明显地通知CD 202。基站的这种行为可以直接导致用户在不知晓的情况下丢失了网络媒介话务的有意义的或者重要的部分,因为CD 202将保持在休眠状态,直到它(或者用户)采取行动,如按下PTT开关450。因此,在这种情况下,CD 202将只会发现在它试图把呼叫带出休眠之后数据呼叫被丢弃了。结果,如果数据呼叫已经休眠超过了最大允许休眠时间(在本例子中是10分钟),当网络重新开始活动时,CD 202不能假设基站将重新连接在休眠状态下的数据呼叫。

在大多数情况中,CD 202不能防止基站丢失休眠数据呼叫。但是,通过周期性地转换到连接状态,并强迫发生一些空中数据活动,CD 202能够确认休眠呼叫尚未被丢弃。用这种方法,CD 202能够迅速地知道基站是否以及何时丢弃了呼叫。在一个实施例中,ICMP/IP回音请求的短系列(即,一组应答消息(ping))被发送到基站,并等候应答。可选地,CD 202可以发送ASK媒介信令请求给CM 218并等候预期的FYI响应。在任一种情况下,如果成功地转换到了连接状态,CD 202就确认了呼叫继续有效,且它可以返回到休眠状态。后一种方案还允许CD 202确认CM 218继续把它视为选定网络的成员。

进行这种检查允许CD 202确保它能够检测到基站何时以及是否在发生丢弃的合理时间内丢弃了休眠数据呼叫。因为基站通常将不会丢弃已经休眠了少于10分钟的数据呼叫,CD 202通常将不进行这种检测直到从CD 202上一次转换到休眠状态起已经过了至少10分钟。发送这种检查的时刻可以是固定的、预定的值,或者可以由用户通过用户接口配置。

休眠信令

图9描绘了在单个CD 202和网络的管理MCU之间交换的小组通信媒介信令消息时序,以展示休眠。消息是以所显示的顺序被发送的。

如步骤1所示,网络处于空闲足够长以使网络可配置的挂起时间超时之后,CM 218向网络参与者广播睡眠请求消息。作为响应,通过释放它的空中接口资源,每个CD可以释放它的空中资源并进入休眠模式。通常,这意味着MSC 118和基站216将不继续和休眠CD有关的通信信道,但是维持各种设置以允许对通信信道相对迅速地重连。要注意,在一个实施例中,网络参与者不响应睡眠请求消息。

如图9的时刻2所示,由CD发出的成功的PTT请求将把网络带出休眠模式。(应该理解的是其他事件也可以把网络带出休眠。例如,为了发送给一个或多个目标网络成员,网络管理者可能需要通过发送消息到CM 218来联系一个或多个网络成员。CM 218可以提供把网络带出休眠的独立方法。例如,如果在过了一个重要的时间段之后,还没有接收到PTT请求,CM 218可以自发地发送AYT消息给网络参与者来确认哪些CD仍然在响应消息。其他把网络带出休眠的可能性也是可能的)

在时刻5,在用PTX消息允许PTT请求之前,如果响应于睡眠消息释放了空中资源,并确认CD还是能够经由数据协议来联系,CM 218就将发送AYT消息请求给正在请求的CD的网络的其他成员(时刻3),以迫使每个先前参与的CD走出休眠。在时刻5,在可配置的时间段(这里定义为PTX休眠响应时间)之后,CM 218发送PTX消息,以向请求的CD授予传输权限。PTX休眠响应时间给了CD一个机会来重建通信信道并发送IAH消息(时刻4),提醒CM 218仍然能够联系它们。一旦发出了PTX允许,这允许CD从PTT请求者接收通信。

一旦正在请求的CD接收到了PTX允许,它可以开始发送媒介到CM 218。CM 218可以避免转发媒介到其他网络成员,直到唤醒定时器618失效。这是通过CM 218把媒介存储在CM 218中的缓冲622内,或是CD 202中的内部媒介缓冲来完成的。唤醒定时器的值通常要大于PTX休眠响应定时器的值。在唤醒定时器618失效之后,如果在唤醒时段期间存储了信息,CM 218开始从缓冲622或者内部媒介缓冲转发媒介和媒介信令。如果在这段时间内没有发送信息,从此持有传输权限的CD接收到的任何媒介被直接传递给其他网络成员。

理想地,PTX休眠响应定时器被设置为零,这样可以响应于PTT请求做出迅速的应答。唤醒定时器允许CD时间在请求者发送媒介到CM 218时重建通信信道。在唤醒定时器失效之后,CM 218通过在时刻6发出PTA消息给网络参与者通知通话者,并且存储在缓冲内的任何媒介可以被发送到其他的网络成员。如果在唤醒定时器失效之前没有发送缓冲,媒介在它被CM 218从通话者处接收到的时候被发送给其他网络成员。

要注意在网络被带出休眠模式后,CM 218可以接收可以在延长的间隔上接收IAH消息响应,并且在允许未决的PTT请求之前CM 218不需要等候所有的网络参与者响应。在PTS消息响应被发送之后,其IAH响应到达的较晚响应者将保持作为网络参与者列出,但是不需要接收所有的初始媒介话务和信令。在可配置时间段之后没有响应AYT请求的任何CD被假设成不再是可达到的,并被从网络的活动参与者列表中除去。

PTT仲裁信令

图10描绘了小组通信媒介信令消息的时序,它展示了较高优先级的CD打断具有通话者权限的较低优先级CD。

在时刻1,较低优先级的CD向CM 218提交PTT消息请求,CM 218在时刻2允许了这个请求。在时刻3,CM 218通过发出PTA消息给网络成员宣布CD 202具有通话者权限。

当较低优先级的CD发送媒介时,第二CD试图通过把PTT消息请求在时刻4发送到同一网络的CM 218来中断。CM 218确定第二CD具有比通话的CD更高的优先级,并且接着通过在时刻5向它发送PTX撤回消息从通话的CD撤回通话者权限。然后CM 218用正常的PTX消息响应在时刻6允许较高优先级的CD的PTT请求,并通过在时刻7发送PTA消息给网络成员宣布较高优先级的CD具有通话者权限。

如果CM 218确定中断的CD不具有比第一个CD高的优先级,那么CM 218用PTX消息响应拒绝PTT请求,并继续分发来自通话CD的媒介到网络参与者。

虽然分配给特定CD的优先级一般是由CM 218维护的数据库中定义的固定值,但是CM 218可以使用不需一直允许较高优先级请求参与者的发言权的其它仲裁算法。用于仲裁冲突的PTT仲裁算法可根据每个网络单独配置。

CD用户寻址

SIP呼叫信令和PGP公钥加密要求有唯一的用户标识或类似的标识符来唯一识别CD 202。CM 218用户数据库定义内部用户标识符(可以把它传送到CD 202并由其在媒介信令请求中使用),但是该用户标识符可以不需要适于作为唯一的CD用户地址。CD 202的用户标识地址应该不包含任何秘密或个人数据,它的公开可能可以损害已有的蜂窝基础设施的验证机制。

只要CD 202用户地址满足了这些基本要求,很多合理的定义都是可以接受的。假设每个CD还被分配了唯一的拨叫号码,一种可能的定义可以建立在下述的语法上

MS<DN>@nbs.<service-provider-domain>

其中<DN>表示CD 202拨叫号码且<service-provider-domain>是和服务提供商的IP网络有关的完全有效的域名。使用这一定义,

MS6199726921@nbs.qualcomm.com

可以被指定为拨叫号码为619-972-6921的CD的用户地址。要注意这个形式还允许CD在每个服务提供商的基础上被分配多个唯一的用户地址。

一种更常用的CD用户地址可能假定了下列形式:

<用户名>@<域>其中<用户名>用户可定义的字串,它在特定的<域>中是唯一的,而<域>是任意的因特网DNS域。例如,

alice.smith@users.wirelessknowledge.com可以是用户Alice Smith的CD 202用户地址。

在SIP注册和邀请中的FROM报头使用CD 202的用户地址,并且该地址可用于形成所需SIP语法的其他部分。用户地址还可以被用作产生用于验证SIP请求的个人PGP密钥的输入。

CD 202的用户接口允许用户观看和/或修改用户地址。

CD验证

为了保障对某些服务攻击的拒绝以及防止CD的伪装,CM 218将可选地要求CD 202在注册或加入网络之前验证它自己。在应用层可以进行授权,独立于其他可能存在于网络或蜂窝基础设施层的授权方案。在一个实施例中,也可以实现CD的授权并且独立于支持加密(安全)网络的概念和数据结构进行操作。

特别地,CM 218可以要求CD 202在它的SIP请求中包括AUTHORIZATION报头。AUTHORIZATION报头允许SIP消息由CD 202使用PGP公钥密码系统签名署名。

公钥密码系统从只有加密者(这里是CD 202)知道的个人机密中产生公共和个人密钥。需要与机密结合的个人密钥对消息进行署名,但是单单公共密钥也可用于识别所署名消息的签名。这样,为了支持SIP授权,每个CD可以被提供个人机密和个人密钥,通常它们从不共享。CD需要对其进行本身授权的每个CM 218通常应该知道CD 202的公共密钥。由于公共密钥不是机密的,所以它可以作为由CN 218维护的或通过通配公钥服务器在因特网接入的用户数据库的一部分存储。

CM 218可以在服务器、网络或用户层要求CD授权。在服务器层,CM 218将要求所有连接于CM 218的SIP服务器的CD提供授权凭证,拒绝所有未授权的请求。当启用服务器层授权时,只有预先被CM 218知道其身份(即CD的公钥)的CD可以有效地使用服务器。服务器层授权可以保护CM 218的SIP服务器防止许多相对简单的服务拒绝攻击。

CM 218可以通过授权保护它管理的一个或多个网络,但是其他网络处于非保护。如果CD试图INVITE它自己进入保护的网络,那么CM 218的SIP服务器一般将拒绝该请求除非可被CM 218授权的CD 202。

最后,CM 218可以使用授权来确保CD(或一般任何SIP用户代理客户机)不会试图伪装成另一个CD并由此拒绝向合法的网络参与者提供服务或者被动地监控网络的媒介信道。如果CM 218要求授权指定的CD,那么CM 218将通常不会从作为CD 202连接的客户接受任何SIP请求,除非客户机的SIP请求包括进一步的验证,如可由CM 218识别的PGP签名。可以在每个用户的基础上配置授权。这里,CM 218可以要求在某些用户加入网络之前授权某些用户,并同时允许其他用户在不授权的情况下加入。

一旦定义了CD 202的用户地址,PGP个人密钥就可以通过管理在CD 202内部提供或由CD 202产生。个人密钥是不需要外部存储的,但可以把相关的公钥加载进要求CD授权的任何SIP服务器的用户数据库。

多小组通信系统

上面的描述假设在至少一个实施例中,用于提供小组通信服务的本系统和方法是被部署成单独的服务,一个CM 218在特定的地理区域或服务区域中完全独立地运行。但是,应该理解用于提供小组通信服务的本系统和方法的至少一个实施例还能够把小组通信服务扩展出本地的地理区域。这是通过在多个通信网络(包括GSM、TDMA和CDMA蜂窝网络)、卫星通信系统(如GlobalstarTM或IradiumTM)以及使用局域网或广域网的公司内联网中部署CM来完成的。

用SIP服务器重定向,用户数据库和网络数据库记录的交换,以及CM间的附加消息来进行不同系统的CM间的通信,以便于综合的NBS服务。

在综合小组通信服务中,较佳的是允许任何CM取得了网络的所有权。这样,网络操作不是指定特定CM 218或MCU 602。可以根据诸如接近大多数网络参与者(由使用可供使用的定位技术确定)、在服务提供商交互系统网络上的服务可用质量以及其他因素动态确定CM 104的选择。相似地,任何CM的SIP重定向服务器能够把任何CD重定向到合适的MCU的SIP用户代理服务器,和/或,如果必要,把CD传送到另一个SIP重定向服务器。

在综合系统中,网络的网络地址在整个NBS系统中都具有意义。因此,一个或多个顶层SIP服务器负责重定向INVITE请求并把网络参与者分配到MCU。这些顶层SIP服务器236应该共享公共的用户和网络数据库,在不同的网路汇集点提供相似的功能和重定向判决。因此,CD始发的邀请的重定向提供重要和关键的抽象层,它允许多个CM的装置综合成一个单个的同类小组通信服务。

图11显示了综合小组通信系统。在该例子中,CM 1000支持地面蜂窝通信网络,CM 1102支持卫星通信网络。在综合小组通信服务中,通过复制由MCU控制器612提供的功能,系统改变它相关的MCU组602(被称为MCU簇1104),以及相关的SIP用户代理服务器600的规模。由系统的多个CM共享单个数据库1106和管理接口1108。功能实体之间的通信没有被显示。

CD在这样的综合系统中加入网络的过程与用于包括单个CM装置的系统中的过程相同。CD 202一开始把SIP请求发送到顶层(现在是全局)SIP重定向服务器1110。重定向服务器1110通过信令机制(如SIP)把请求的CD重定向到合适的目的地。在加入网络的INVITE请求情况下,目的地是与负责当前所指网络的MCU相关的SIP用户代理服务器600。在INVITE请求可用于CD 202的当前网络列表的情况下,目的地通常可以是任何能响应该请求的用户代理。

独立地,重定向服务器1110可以使用已知的实现特定协议和/或消息规范通过交互应用消息与MCU簇1104交换附加信息。

就如在非综合情况下,特定的开启行动是必要的以确保重定向服务器1110可以确定它接收的INVITE请求的目标。一个可能的实施将要求具有存在于重定向服务器1110的SIP注册。还可能要求重定向服务器1110询问全局数据库并试图把每个邀请请求映射到那里包含的网络定义。

商用安全

在一个实施例中,加密小组通信可能作为一种可选的特点。在网络用户的选项中,在特定网络上传输的语音和数据可在发送的CD上加密,并由网络上所有其它的CD解密。加密是端到端的,即从第一个CD到第二个CD。通常由在CD中结合的商用加密算法对从CD来的通信进行加密。在一个实施例中,CD把网络看成加密的还是非加密的这个选择是由网络用户判断的,通常不需要包含CM 218。

用户可以在一个一个网络的基础上选择它们是否想要加密通信。在一个实施例中,给予用户用用户接口输入网络使用的加密密钥的能力。这样用户将能够与也选择网络加密选项并也使用同一加密密钥的网络其他用户进行加密通信。

通常,用户可以在任何时刻启用或禁用网络话务的加密。

在一个实施例中,可以通过对称密钥(也被称为话务加密密钥或TEK)的使用对媒介话务进行对称地加密,TEK是由其他网络用户所共享的。通常,网络用户没用密钥协议算法,例如,已知的Diffie-Hellman算法。可以由网络用户或网络管理员离线产生网络话务加密密钥,并且随后安全地把它分配到用手动输入密钥到它们各自电话的网络参与者。密钥被用于在特定网络上的所有媒介话务,直到产生新的密钥并把它分配到网络用户来代替先前的网络TEK。

加密选择

如前所解释的,当CD 202变成特定网络的成员时,通过从CM 218接收的消息来通知CD 202。特定网络的网络管理员可以设置咨询标志指示网络话务应该被加密。这个指示只是咨询性的,并且不需要命令式地指示确实要对网络上的通信进行加密。

CD 202用户接口将允许用户指定任何网络作为加密网络,并且允许用户输入网络TEK,而不管网络的加密咨询标志是否已由CM 218接收。

CD可以强化最小和最大密钥长度。CD可以提供求与密钥一起输入的密钥校验和的装置,并且如果提供了,就可以用校验和验证输入的密钥。如果没有输入校验和,电话就计算校验和并使它可对用户显示。在初始密钥输入后CD通常将不在电话的显示屏上显示该密钥。

一旦对于给定网络成功输入密钥,就可以使用该密钥对网络上的媒介传输进行加密,并且使用该密钥对该网络上接收的话务进行解密。加密话务将包括允许电话同步加密/解密过程、允许迟同步(与已进行的发送同步)以及确认发送者和接收者使用相同话务加密密钥的附加报头。如果CD在它没有指定加密的网络上接收加密话务(由加密报头的存在检测),那么CD将指出它正接收到用户的加密话务并且将不输出话务(例如,对音频进行消音或取消数据输出)。相似地,如果CD在配置为加密的网络上接收没有加密的媒介话务,或如果没有正确解密话务(例如如果密钥不匹配),电话应该提醒用户并消去该话务。

密钥生成和分发

加密网络的密钥通常是随机、二进制数。总的说来,由网络的一个用户或该网络的管理员产生密钥并安全分发到网络参与者。由于当前密钥分发规则是留给网络用户的,且是CM 218外部的,所以它是包含网络安全性的潜在隐患。密钥分发的较佳方法是通过安全装置(比如通过PGP加密电子邮件)把网络加密密钥分配到网络参与者。其他的方法也是可能的,比如电话呼叫或面对面会面,或通过利用通常为了SIP验证而嵌入每个CD的PGP机密密钥进行自动分发。

负责为安全网络生成密钥的实体应该选择足够长的随机二进制数以保证所需的安全级。该密钥随后可以被转换成包含0-9范围的阿拉伯数字的十进制数,以使用户输入CD 202。CD 202随后把十进制数转换成二进制数,并使用该二进制数作为加密密钥。为了输入等效于112比特的密钥,例如,用户将需要输入34位的十进制数。CD通常能够检测“坏的”密钥,如包括全0、全1或者1、0交替的密钥。

在一个实施例中,加密网络将使用“计数器模式”加密。这包括被称为状态变量或状态矢量(SV)的技术器的电子编码簿(ECB)加密,以及用明文的分组来异或输出。计数器的值递减,且该过程对每个明文分组重复。在一个实施例中所使用的加密算法是有两个密钥的Triple-DES(E1D2E1模式),它被用于计数器模式。编码簿的宽度是64位的。其他加密算法也是可能的。

在一个实施例中,加密密钥长度固定在112位。如果用户输入不足的十进制位来产生112位的二进制密钥,将在用户的输入之后附上固定的模式来产生112位的二进制数。在一个实施例中,后56位将被用作第一DES(E1)加密密钥。前56位将被用作第二DES(D2)密钥。当然,其他的变化也是可能的。

在图12中显示了状态矢量(SV)的组织。在一个实施例中,该状态矢量由下列字段构成:·16位发送者ID字段1200:

该字段被用于帮助确定用户间的密码SV的唯一性。

对于小组通信服务,发送者ID对于特定TEK的所有用户应该是唯一的数(如对加密网络是唯一的)。当密钥被输入特定网络的电话中,CD 202将随机选择发送者ID。可选地,用户可以选择输入已知的唯一随机值。发送者ID通常是网络专有的,并且只要使用TEK的话就不会改变。·4位应用ID字段1202:

该字段被用来识别用于不同的并且可能是同时的应用,如语音、数据或呼入信令的密码流。·44位状态计数器字段1204

该字段再被分成下列的两个子字段:

2位隐含部分1206:

该字段通常是不发送的(因此是“隐含”的),但是当需要多个编码簿来加密(或解密)数据帧时,被用于维持SV唯一性。该计数器可以被看作数据帧码本计数器,它在每个新数据帧上被重置为零,计数每个数据帧所用的编码簿。

14位短期部分1208:

该字段周期地被发送(在RTP有效负载内)并且用作数据帧计数器。

对于小组通信服务,对每个发送的分组(可能包括一个或多个数据帧),整个字段被发送一次。该字段可以被看作数据帧计数器,由于它为每个数据帧递增1,不管每个数据帧所需的编码簿个数。

28位长期部分1210:

该字段包括长期和短期部分所形成的42位计数器的“高位”比特。

在传输期间,每当短期部分“回转”时该字段自动地递增1。当输入新的密钥时,将随机选择长期部分的初始值。每当短期部分回转时长期部分将递增。如果它到了全1的状态,长期部分将回转至全0。

初始化和SV唯一性

对于状态矢量的低44位的初始化(不包括两位隐含字段,它为每个数据帧都重置为零)没有要求。但是,要求发射机在话务密钥的寿命期间确保状态矢量(SV)的唯一性。话务密钥的寿命可以是一个任意(但是有限)的时间。发送者ID字段1200帮助确保SV在网络用户组中是唯一的。隐含位被初始为‘00’,并被顺序地用作数据帧中的编码簿计数器。对于长度大于单个编码簿的数据帧,该能力是可用的。

由于没有分配发送者ID的中心主管,所以不能绝对地保证网络用户中的发送者ID的唯一性。发送者ID通常是在输入新的密钥时随机设置的。在该密钥的使用期间它保持不变。在多于一个的网络参与者使用同样的发送者ID这种不太可能的情况下,如果用户键的长期和短期部分是唯一的,那么SV的唯一性将仍然存在。

应用ID 1202被用于区分从不同应用生成的密码流。

状态矢量维护

发射机

对于传递给加密设备的每个数据帧,发射机在话务密钥的生存期间确保状态矢量的唯一性。这是通过在加密操作中使用状态矢量之后(即在单个数据帧的加密之后)递增现有的短期部分来完成的。隐含部分一开始被设置为零,并为生成用来加密数据帧的每个连续的编码簿递增。如果短期部分在呼叫期间达到了它的最大值,该发射机把短期部分设置为零,并递增长期部分。

接收机

对于传递给接收机中的解密设备的每个数据帧,在解密之前将确定相关的状态计数器。从RTP有效负载中提取短期和隐含部分,如果和解密的数据一起被用于和提供给解密设备的话。如果短期部分在呼叫期间达到了它的最大值,解密设备递增长期部分来维持同步。解密器还将跟踪嵌入流中的状态矢量的部分的周期性的接收来便于之后的输入。如果出于某些原因出现了不匹配,解密器将用周期性恢复的值来更新解密的状态矢量的有关部分。

维持密码同步

在发信机和接收机之间必须保持同步。通常地,每个数据帧的加密是用一个新的编码簿开始的。亦即,从一个帧进行到下一个的时候将不尝试保存码本比特。如果生成了比加密所需更多的码本比特,在加密了数据帧之后,将丢弃剩下的比特位。接收器必须按照相同的过程来保持同步。

按照应用所命令的通过周期地发送SV的部分来维持状态矢量同步。用合适的RTP有效负载分布在RTP有效负载中发送密码同步信息。如图13所示,初始RTP有效负载的密码同步部分由短期部分(14位)、发送者ID(16位)、应用ID(4位)以及长期部分(28位)构成。

在每个有效负载的基础上连续的RTP有效负载更新短期部分和应用ID,同时在循环的基础上一次发送六位剩下的字段(包括长期部分),以便于“之后的输入”,如同小组通信所要求的。由于要周期地发送44位(28长期+16发送者ID),将用44/6或八个分组来从周期传输积累这些部分。另外,在周期传输(周期传输的八个分组+两个标志)的每个循环之间应该包括一个预先定义的信号(如全1(111111)的两次传输)作为帧标志的开始。在八个帧序列中传输的长期部分的值是在传输开始的第一标志帧有效的值(这包括了当长期部分处于回转过程中的情况)。

如果不使用RTP(例如,如果CRTP报头压缩不可用),和上述的相同的信息应该被插入UDP分组流的“应用报头”中。为了简单起见,用于发送和保持密码同步的过程应该和在有RTP时所用的相同。

密钥校验和

在一个实施例中,CD 202将计算输入的话务加密密钥的校验和。校验和可以被用于验证输入了正确的密钥,或者可以在用户间交换(例如口头上或通过电子邮件)以验证用户正在使用特定网络的相同TEK。得知了校验和应该不能使得用户确定密钥的值。

CD 202将为任何输入的密钥计算校验和,并且它通常可以被显示给用户。该校验和可以作为选项用键盘输入。如果用户输入校验和,CD 202应该不接受该密钥除非输入的校验和与CD计算的校验和相一致。

同步检测

发送CD通常将在加密传输中周期地包括同步检测字。如图14所示,在一个实施例中,同步检测字是用网络的当前TEK和网络的当前密码同步状态变量加密已知常量值,然后把结果截短到一部分(如低16位)的结果。16位的同步检测字在RTP有效负载的16位同步检测报头字段中传输。

同步检测字段通常被周期地包括在传输流中,以允许和已进行的传输的之后进入/同步(即接收机在传输的开始丢失了整个状态变量的传输)。在一个实施例中,同步检测字段被每秒至少一次地周期传输。

同步检测字的加密使用密码状态变量的短期部分的一个值,就像标准数据帧的加密。如果同步检测字被包括在传输的RTP帧中,那么用第一状态变量值来加密/解密同步检测字,且有效负载的加密/解密以接下来的值开始。

在同步检测字生成过程中使用的常量值是和网络TEK一起输入的。在一个实施例中,该常量有64位,在长度上和一个编码簿相等。该常量值可以被加在密钥后面,并作为一个长十进制字串输入。可以用分隔符来分隔密钥和同步检测常量。校验和将在密钥和与同步检测常量的基础上计算。

提供以上较佳实施例的描述以使得任何本领域的技术人员可以实施或采用用于提供小组通信服务的本系统和方法。对于本领域的技术人员,对这些实施例的各种修改将是非常明显的,并且可以把这里定义的一般原理在不使用创造性的才能的情况下应用到其他实施例中。这样,不希望用于提供小组通信服务的本系统和方法仅限于这里所示的实施例,而是要与符合在这里揭示的原理和新颖性特点的最宽范围相一致。

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