用于通过ip电话网络的即按即说语音通信的系统和方法
【专利说明】用于通过IP电话网络的即按即说语音通信的系统和方法
【背景技术】
[0001] 语音通信质量一般按照其重现保真度来测量。如果由于不能从说话者接收语音通 信的部分而在所接收的传达的语音消息中存在间隙或其它噪声，则收听者将常常变得分屯、 和/或不安，尤其是如果收听者必须重复地请求说话者重复会话的部分的话。另外，如果某 些关键词未在收听者的设备处清楚地重现，则收听者可能误解说话者的意图。例如，如果说 话者请求收听者"不要"做所描述的动作(诸如"不要射击"）且如果短语"不要"未在收听者 的设备处清楚地重现，并且因此未被收听者听到，则收听者将误解说话者的意图。
[0002] 即按即说（PTT)(还已知为按压传送)是使用在半双工通信线路上采用的PTT设备 进行语音会话的通信方法。PTT设备(诸如双向无线电装置）采用瞬时说话按钮，其由用户 激活W从语音通信接收模式(其中PTT设备用户收听语音通信，并且其中说话按钮被释放） 切换到语音通信传送模式(其中PTT设备用户在语音通信期间说话，并且其中说话按钮被 按下或W其它方式激活)。
[0003]PTT通信系统通常由政府机构使用，并且尤其是由紧急服务机构使用，W提供机构 人员之间的高效且安全的通信。运些PTT通信系统在W下情况和/或位置中是特别合期望 的：其中现有的基于双工的蜂窝通信网络不可用和/或不安全。提供紧急服务的示例性政 府机构包括警察部n、消防部n、紧急医疗服务（EMS)等等，其中人员处于执行要求向其他 人员和/或操作站等等的通信的服务的特定活动场所。在一些情况下，多个政府机构向紧 急情况提供协调响应W使得来自不同政府机构的机构人员彼此通信。
[0004] 存在在其影响方面是小且恒定的PTT通信系统中的语音通信损伤的潜在源，诸如 麦克风的制造方面的缺陷或者松散布线。运些类型的缺陷可能发生在其它类型的语音通信 系统中。
[0005] 还存在高度可变的缺陷，诸如无线干扰或者网络拥堵。当无线干扰或者网络拥堵 发生时，实时语音通信系统（比如全双工电话网络）不能追索语音通信的丢失部分。相比而 言，基于分组的通信网络准许包含已经延迟、受损和/或丢失的语音数据的分组的再传送。 然而，分组再传送的代价是增加的网络业务拥堵和/或最终语音通信向收听者的延后递 送，其本身是语音通信损伤的形式。针对PTT语音通信使用基于分组的通信网络的工程化 问题空间可W总结为"校正语音通信的语音分组丢失创建使用PTT类型通信设备的说话者 与收听者之间的语音通信的可变递送定时"。针对PTT通信系统的用户并且尤其是针对紧 急服务提供商提供完备、及时且无错误的语音通信是必需的。
[0006] 当PTT通信设备遭受不可预测的时间延迟(诸如可能在基于分组的中间通信网络 用于从说话者向收听者传送PTT通信的情况下发生的时间延迟）时，用户（其在作为说话者 和收听者之间交替)可能难W保持其会话合拍。也就是说，通过基于分组的通信网络的语音 通信数据分组的递送中的时间延迟可W被感知为用户之间的会话中的"间隙"，或者可W被 感知为静默时段。20毫秒或更长的间隙可由收听者感知到。
[0007]例如，说话者可W问简单的问题，并且然后收听来自接收方收听者的"是"或"否" 答复。但是如果接收方收听者由于通过基于分组的通信网络的一个或多个语音通信分组的 递送中的分组延迟而在若干毫秒或者甚至几秒内未听到问题，则问问题的说话者可能要么 自己重复，要么将接收方收听者的静默误解为犹豫。随后的困扰可能持续几秒或者在严重 分组延迟和/或丢失分组的事件中无限期进行下去。
[0008] 传统PTT通信系统由于可能在基于分组的通信网络的操作期间遭遇到的潜在的 缺陷(诸如网络拥堵、分组丢失和/或帖有效载荷受损）而未很好地配置成在基于分组的中 间通信网络用于促进说话者与收听者之间的通信时进行操作。因此，在使用其PTT设备时 依赖准确且及时的语音通信的紧急服务提供商不依赖于采用分组网络（比如互联网）的通 信系统，如果有可能的话。
[0009] 因而，现有技术中存在提供当采用基于分组的中间通信网络来在PTT设备之间传 达语音通信分组时为PTT设备的用户提供可靠、准确且及时的语音通信的系统和方法的需 要。
【附图说明】
[0010] 在下文参照W下各图详细地描述优选的和可替换的实施例： 图1是基于分组的通信网络兼容即按即说（PTT)系统的实施例的框图； 图3是预置有舒适音调系统、语音通信分组恢复系统和/或完备语音通信递送确认系 统的实施例的PTT设备的实施例的框图； 图4是图示了从基于分组的通信网络递送到分组器的语音分组向抖动缓冲器中的流 的概念图； 图5是图示了具有通过语音通信分组恢复系统的实施例检索的空缓冲部分的语音分 组的流的概念图；W及 图6A和6B是由PTT通信系统的实施例提供的语音会话的时间线的概念图示。
【具体实施方式】
[0011] 图1是基于分组的通信网络兼容即按即说（PTT)通信系统100(互换地称为按压传 送系统100 )的实施例的框图，其包括舒适音调（CT)系统200的实施例、语音分组恢复（VPR) 系统300的实施例W及完备语音通信确认（PVCC)系统400的实施例。舒适音调系统200、 语音通信分组恢复系统300和/或完备语音通信递送确认系统400的各实施例协同地一起 用来提供由收听者听到的完备语音通信，并且由说话者理解为已经成功地传达。当采用基 于分组的中间通信系统102来在PTT设备104和106之间针对单个说话事件传达语音通信 分组时，完备语音通信被限定为可靠、准确和及时的语音通信。
[0012] 在操作中，当说话者在单个说话事件中向其PTT设备104中说话时，说话者按下说 话按钮108W获得向PTT通信系统100的说话访问。对应于说话者的言语的语音通信被数 字化、解析成数据分组，通过基于分组的中间通信系统102发送到收听者的PTT设备106,并 且然后在收听者的PTT设备106处重构成言语的可听重现。当说话者完成说话时，说话者 释放说话按钮108W实现结束说话事件的通过PTT通信系统100的说话释放动作。
[0013] PTT通信系统100将多个顺序排序的语音通信分组(在本文中互换地称为语音分 组)从说话者的PTT设备104传达到收听者的PTT设备106。在一些实例中，一个或多个语 音分组的递送被延迟超出阔值持续时间、受损和/或丢失(在本文中称为抖动)。在运样的 情况下，当在收听者的PTT设备106处获得所延迟、受损或丢失的语音分组时，舒适音调系 统200的实施例操作收听者的PTT设备106,W使得从收听者的PTT设备106发出可听舒适 音调，并且由收听者听到。因而，收听者在听到可听舒适音调时理解到，对于完备语音通信 从说话者的PTT设备104的递送而言要求一些附加时间量。
[0014] 当多个顺序排序的语音分组中的一个或多个的递送延迟、受损或丢失时，语音通 信分组恢复系统300的实施例将分组再传送请求从收听者的PTT设备106传送到说话者的 PTT设备104。分组再传送请求是将所标识的延迟、受损或丢失的语音分组从说话者的PTT 设备104再发送到收听者的PTT设备106的请求。当在说话者的PTT设备104处接收到替 换对应的延迟、受损或丢失的语音分组的替换语音分组时，使用替换语音分组来修复语音 消息W使得由收听者听到完备语音通信(无错误的语音通信)。
[0015] 当已经经由收听者的PTT设备106将完备语音通信递送到收听者时，完备语音通 信递送确认系统400的实施例将确认信息传达给说话者的PTT设备104。在运些实施例中， 当说话者释放其PTT设备104上的说话按钮108等W指示他们完成说话时，可听确认(诸如 可听音调、可听消息、语音消息等）被提供给说话者W指示完备语音通信已经成功地递送到 收听者。完备语音通信递送确认系统400的示例实施例修改由说话者听到的常规双音调可 听声音W指示说话释放已经完成。在完备语音通信成功递送和/或传达到收听者之后，说 话者的PTT设备104的一些实施例从收听者的PTT设备106接收确认信息。在其它实施例 中，收听者的PTT设备106将延迟时间(对应于将舒适音调发出到收听者的时间）的估计传 达到说话者的PTT设备104。说话者的PTT设备104然后可W确定说话者在他们释放说话 按钮108之后听到可听确认的持续时间。
[001引在图1中所图示的示例实施例中，说话者的PTT设备104和收听者的PTT设备106 概念地图示为通信禪合到基于分组的中间通信系统102。任何适当的基于分组的通信网络 可W用于在PTT设备104、106之间传达语音分组。基于分组的中间通信系统102可W是任 何类型的适当通信系统。基于分组的通信系统102的非限制性示例包括：互联网、标准电话 系统、基于帖中继的系统、互联网或内联网系统、局域网（LAN)系统、W太网系统、线缆系统、 射频（RF)系统、蜂窝系统等等。此外，基于分组的通信系统102可W是包括W上描述的系 统中的一个或多个的混合系统。
[0017] 舒适音调系统200、语音通信分组恢复系统300和/或完备语音通信递送确认系统 400的各实施例在此之后更详细地描述。另外，本领域技术人员将领会到，在说话者的PTT 设备104将语音通信发送给收听者的PTT设备106的上下文中概念地描述了舒适音调系统 200、语音通信分组恢复系统300和/或完备语音通信递送确认系统400的实施例。本领域 技术人员将领会到，PTT设备106可WW类似方式向PTT设备104发送语音通信。另外，本 领域技术人员理解到，多个PTT设备可W使用基于分组的通信网络兼容PTT系统100在各 种时间彼此通信。因而，本领域技术人员领会到，所有参与的PTT设备预置有舒适音调系统 200、语音通信分组恢复系统300和/或完备语音通信递送确认系统400的一个或多个实施 例。
[0018] 图2是基于分组的通信网络兼容PTT系统100的可替换实施例的框图，其使用射 频（RF)系统202、204将PTT设备104、106禪合到基于分组的中间通信系统102。在该示例 中，说话者的PTT设备104经由RF信号206将经分组的语音通信传达给基站208。由说话 者的PTT设备104发出的RF信号在天线210处被检测，并且由接收器/发送器212处理。 接收器/发送器212是配置成将所接收的经分组语音通信处理成数字信号的系统，所述数 字信号经由基于分组的中间通信系统102发送给收听者的PTT设备106。
[0019] 第二基站214从基于分组的通信系统102接收经分组的语音分组。第二接收器/ 发送器216将从天线218所发出的适当信号生成为RF信号220。收听者的PTT设备106接 收在其中具有经分组语音通信的RF信号220,并且然后从其构造语音会话。本领域技术人 员领会到，接收器/发送器212、216促进双向语音通信。
[0020] 本领域技术人员领会到，图1和2的基于分组的通信网络兼容PTT系统100仅仅 呈现可W由各种实施例使用的各种类型PTT设备和/或通信系统的可替换实施例。例如但 是不限于，说话者的PTT设备104或收听者的PTT设备106中的一个可W配置成使用RF信 号206、220无线地通信。附加地或可替换地，许多不同类型的PTT设备中的多个可W使用 在图1和/或2中图示的各种中间通信网络通信禪合在一起。
[0021] 图3是预置有舒适音调系统200、语音通信分组恢复系统300和/或完备语音通 信递送确认系统400的实施例的PTT设备302的实施例的框图。为了概念地公开PTT设备 302的实施例，公开了PTT设备302的收听部分304和说话部分306。
[0022] PTT设备302的收听部分304包括分组器308、抖动缓冲器310、声码器(编码器） 312、数字向模拟（D/A)转换器314和扬声器316。另外，抖动缓冲器管理器318包括在PTT 设备302的收听部分304中W促