用于通過ip電話網絡的即按即說語音通信的系統和方法
【專利說明】用于通過IP電話網絡的即按即說語音通信的系統和方法
【背景技術】
[0001] 語音通信質量一般按照其重現保真度來測量。如果由于不能從說話者接收語音通 信的部分而在所接收的傳達的語音消息中存在間隙或其它噪聲，則收聽者將常常變得分屯、 和/或不安，尤其是如果收聽者必須重復地請求說話者重復會話的部分的話。另外，如果某 些關鍵詞未在收聽者的設備處清楚地重現，則收聽者可能誤解說話者的意圖。例如，如果說 話者請求收聽者"不要"做所描述的動作(諸如"不要射擊"）且如果短語"不要"未在收聽者 的設備處清楚地重現，并且因此未被收聽者聽到，則收聽者將誤解說話者的意圖。
[0002] 即按即說（PTT)(還已知為按壓傳送)是使用在半雙工通信線路上采用的PTT設備 進行語音會話的通信方法。PTT設備(諸如雙向無線電裝置）采用瞬時說話按鈕，其由用戶 激活W從語音通信接收模式(其中PTT設備用戶收聽語音通信，并且其中說話按鈕被釋放） 切換到語音通信傳送模式(其中PTT設備用戶在語音通信期間說話，并且其中說話按鈕被 按下或W其它方式激活)。
[0003]PTT通信系統通常由政府機構使用，并且尤其是由緊急服務機構使用，W提供機構 人員之間的高效且安全的通信。運些PTT通信系統在W下情況和/或位置中是特別合期望 的：其中現有的基于雙工的蜂窩通信網絡不可用和/或不安全。提供緊急服務的示例性政 府機構包括警察部n、消防部n、緊急醫療服務（EMS)等等，其中人員處于執行要求向其他 人員和/或操作站等等的通信的服務的特定活動場所。在一些情況下，多個政府機構向緊 急情況提供協調響應W使得來自不同政府機構的機構人員彼此通信。
[0004] 存在在其影響方面是小且恒定的PTT通信系統中的語音通信損傷的潛在源，諸如 麥克風的制造方面的缺陷或者松散布線。運些類型的缺陷可能發生在其它類型的語音通信 系統中。
[0005] 還存在高度可變的缺陷，諸如無線干擾或者網絡擁堵。當無線干擾或者網絡擁堵 發生時，實時語音通信系統（比如全雙工電話網絡）不能追索語音通信的丟失部分。相比而 言，基于分組的通信網絡準許包含已經延遲、受損和/或丟失的語音數據的分組的再傳送。 然而，分組再傳送的代價是增加的網絡業務擁堵和/或最終語音通信向收聽者的延后遞 送，其本身是語音通信損傷的形式。針對PTT語音通信使用基于分組的通信網絡的工程化 問題空間可W總結為"校正語音通信的語音分組丟失創建使用PTT類型通信設備的說話者 與收聽者之間的語音通信的可變遞送定時"。針對PTT通信系統的用戶并且尤其是針對緊 急服務提供商提供完備、及時且無錯誤的語音通信是必需的。
[0006] 當PTT通信設備遭受不可預測的時間延遲(諸如可能在基于分組的中間通信網絡 用于從說話者向收聽者傳送PTT通信的情況下發生的時間延遲）時，用戶（其在作為說話者 和收聽者之間交替)可能難W保持其會話合拍。也就是說，通過基于分組的通信網絡的語音 通信數據分組的遞送中的時間延遲可W被感知為用戶之間的會話中的"間隙"，或者可W被 感知為靜默時段。20毫秒或更長的間隙可由收聽者感知到。
[0007]例如，說話者可W問簡單的問題，并且然后收聽來自接收方收聽者的"是"或"否" 答復。但是如果接收方收聽者由于通過基于分組的通信網絡的一個或多個語音通信分組的 遞送中的分組延遲而在若干毫秒或者甚至幾秒內未聽到問題，則問問題的說話者可能要么 自己重復，要么將接收方收聽者的靜默誤解為猶豫。隨后的困擾可能持續幾秒或者在嚴重 分組延遲和/或丟失分組的事件中無限期進行下去。
[0008] 傳統PTT通信系統由于可能在基于分組的通信網絡的操作期間遭遇到的潛在的 缺陷(諸如網絡擁堵、分組丟失和/或帖有效載荷受損）而未很好地配置成在基于分組的中 間通信網絡用于促進說話者與收聽者之間的通信時進行操作。因此，在使用其PTT設備時 依賴準確且及時的語音通信的緊急服務提供商不依賴于采用分組網絡（比如互聯網）的通 信系統，如果有可能的話。
[0009] 因而，現有技術中存在提供當采用基于分組的中間通信網絡來在PTT設備之間傳 達語音通信分組時為PTT設備的用戶提供可靠、準確且及時的語音通信的系統和方法的需 要。
【附圖說明】
[0010] 在下文參照W下各圖詳細地描述優選的和可替換的實施例： 圖1是基于分組的通信網絡兼容即按即說（PTT)系統的實施例的框圖； 圖3是預置有舒適音調系統、語音通信分組恢復系統和/或完備語音通信遞送確認系 統的實施例的PTT設備的實施例的框圖； 圖4是圖示了從基于分組的通信網絡遞送到分組器的語音分組向抖動緩沖器中的流 的概念圖； 圖5是圖示了具有通過語音通信分組恢復系統的實施例檢索的空緩沖部分的語音分 組的流的概念圖；W及 圖6A和6B是由PTT通信系統的實施例提供的語音會話的時間線的概念圖示。
【具體實施方式】
[0011] 圖1是基于分組的通信網絡兼容即按即說（PTT)通信系統100(互換地稱為按壓傳 送系統100 )的實施例的框圖，其包括舒適音調（CT)系統200的實施例、語音分組恢復（VPR) 系統300的實施例W及完備語音通信確認（PVCC)系統400的實施例。舒適音調系統200、 語音通信分組恢復系統300和/或完備語音通信遞送確認系統400的各實施例協同地一起 用來提供由收聽者聽到的完備語音通信，并且由說話者理解為已經成功地傳達。當采用基 于分組的中間通信系統102來在PTT設備104和106之間針對單個說話事件傳達語音通信 分組時，完備語音通信被限定為可靠、準確和及時的語音通信。
[0012] 在操作中，當說話者在單個說話事件中向其PTT設備104中說話時，說話者按下說 話按鈕108W獲得向PTT通信系統100的說話訪問。對應于說話者的言語的語音通信被數 字化、解析成數據分組，通過基于分組的中間通信系統102發送到收聽者的PTT設備106,并 且然后在收聽者的PTT設備106處重構成言語的可聽重現。當說話者完成說話時，說話者 釋放說話按鈕108W實現結束說話事件的通過PTT通信系統100的說話釋放動作。
[0013] PTT通信系統100將多個順序排序的語音通信分組(在本文中互換地稱為語音分 組)從說話者的PTT設備104傳達到收聽者的PTT設備106。在一些實例中，一個或多個語 音分組的遞送被延遲超出闊值持續時間、受損和/或丟失(在本文中稱為抖動)。在運樣的 情況下，當在收聽者的PTT設備106處獲得所延遲、受損或丟失的語音分組時，舒適音調系 統200的實施例操作收聽者的PTT設備106,W使得從收聽者的PTT設備106發出可聽舒適 音調，并且由收聽者聽到。因而，收聽者在聽到可聽舒適音調時理解到，對于完備語音通信 從說話者的PTT設備104的遞送而言要求一些附加時間量。
[0014] 當多個順序排序的語音分組中的一個或多個的遞送延遲、受損或丟失時，語音通 信分組恢復系統300的實施例將分組再傳送請求從收聽者的PTT設備106傳送到說話者的 PTT設備104。分組再傳送請求是將所標識的延遲、受損或丟失的語音分組從說話者的PTT 設備104再發送到收聽者的PTT設備106的請求。當在說話者的PTT設備104處接收到替 換對應的延遲、受損或丟失的語音分組的替換語音分組時，使用替換語音分組來修復語音 消息W使得由收聽者聽到完備語音通信(無錯誤的語音通信)。
[0015] 當已經經由收聽者的PTT設備106將完備語音通信遞送到收聽者時，完備語音通 信遞送確認系統400的實施例將確認信息傳達給說話者的PTT設備104。在運些實施例中， 當說話者釋放其PTT設備104上的說話按鈕108等W指示他們完成說話時，可聽確認(諸如 可聽音調、可聽消息、語音消息等）被提供給說話者W指示完備語音通信已經成功地遞送到 收聽者。完備語音通信遞送確認系統400的示例實施例修改由說話者聽到的常規雙音調可 聽聲音W指示說話釋放已經完成。在完備語音通信成功遞送和/或傳達到收聽者之后，說 話者的PTT設備104的一些實施例從收聽者的PTT設備106接收確認信息。在其它實施例 中，收聽者的PTT設備106將延遲時間(對應于將舒適音調發出到收聽者的時間）的估計傳 達到說話者的PTT設備104。說話者的PTT設備104然后可W確定說話者在他們釋放說話 按鈕108之后聽到可聽確認的持續時間。
[001引在圖1中所圖示的示例實施例中，說話者的PTT設備104和收聽者的PTT設備106 概念地圖示為通信禪合到基于分組的中間通信系統102。任何適當的基于分組的通信網絡 可W用于在PTT設備104、106之間傳達語音分組。基于分組的中間通信系統102可W是任 何類型的適當通信系統。基于分組的通信系統102的非限制性示例包括：互聯網、標準電話 系統、基于帖中繼的系統、互聯網或內聯網系統、局域網（LAN)系統、W太網系統、線纜系統、 射頻（RF)系統、蜂窩系統等等。此外，基于分組的通信系統102可W是包括W上描述的系 統中的一個或多個的混合系統。
[0017] 舒適音調系統200、語音通信分組恢復系統300和/或完備語音通信遞送確認系統 400的各實施例在此之后更詳細地描述。另外，本領域技術人員將領會到，在說話者的PTT 設備104將語音通信發送給收聽者的PTT設備106的上下文中概念地描述了舒適音調系統 200、語音通信分組恢復系統300和/或完備語音通信遞送確認系統400的實施例。本領域 技術人員將領會到，PTT設備106可WW類似方式向PTT設備104發送語音通信。另外，本 領域技術人員理解到，多個PTT設備可W使用基于分組的通信網絡兼容PTT系統100在各 種時間彼此通信。因而，本領域技術人員領會到，所有參與的PTT設備預置有舒適音調系統 200、語音通信分組恢復系統300和/或完備語音通信遞送確認系統400的一個或多個實施 例。
[0018] 圖2是基于分組的通信網絡兼容PTT系統100的可替換實施例的框圖，其使用射 頻（RF)系統202、204將PTT設備104、106禪合到基于分組的中間通信系統102。在該示例 中，說話者的PTT設備104經由RF信號206將經分組的語音通信傳達給基站208。由說話 者的PTT設備104發出的RF信號在天線210處被檢測，并且由接收器/發送器212處理。 接收器/發送器212是配置成將所接收的經分組語音通信處理成數字信號的系統，所述數 字信號經由基于分組的中間通信系統102發送給收聽者的PTT設備106。
[0019] 第二基站214從基于分組的通信系統102接收經分組的語音分組。第二接收器/ 發送器216將從天線218所發出的適當信號生成為RF信號220。收聽者的PTT設備106接 收在其中具有經分組語音通信的RF信號220,并且然后從其構造語音會話。本領域技術人 員領會到，接收器/發送器212、216促進雙向語音通信。
[0020] 本領域技術人員領會到，圖1和2的基于分組的通信網絡兼容PTT系統100僅僅 呈現可W由各種實施例使用的各種類型PTT設備和/或通信系統的可替換實施例。例如但 是不限于，說話者的PTT設備104或收聽者的PTT設備106中的一個可W配置成使用RF信 號206、220無線地通信。附加地或可替換地，許多不同類型的PTT設備中的多個可W使用 在圖1和/或2中圖示的各種中間通信網絡通信禪合在一起。
[0021] 圖3是預置有舒適音調系統200、語音通信分組恢復系統300和/或完備語音通 信遞送確認系統400的實施例的PTT設備302的實施例的框圖。為了概念地公開PTT設備 302的實施例，公開了PTT設備302的收聽部分304和說話部分306。
[0022] PTT設備302的收聽部分304包括分組器308、抖動緩沖器310、聲碼器(編碼器） 312、數字向模擬（D/A)轉換器314和揚聲器316。另外，抖動緩沖器管理器318包括在PTT 設備302的收聽部分304中W促