專利名稱：在快速分組網(wǎng)中分布電話會議的方法
諸如ATM(異步傳送方式)系統(tǒng)和B—ISDN(寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)網(wǎng))系統(tǒng)的快速分組網(wǎng)在一個網(wǎng)中匯集了話音和數(shù)據(jù)通信。
快速分組網(wǎng)對話音通信進行抽樣、數(shù)字化和壓縮、并把數(shù)字信息裝入“快速分組”或“單元”中。(這種過程的論述及相應(yīng)的設(shè)備可以參見“Perspectives on Packetized Voice and Data Communica-tions”，Ed.William P.Lidinski IEEE 1991)快速分組是數(shù)字信息的一種分離的片段。典型地，一個講話者每秒中通常產(chǎn)生25至200個快速分組。因此，在十分鐘的交談中，講話者可以產(chǎn)生數(shù)千個快速分組。
在每個快速分組中包含指向目標(biāo)節(jié)點的邏輯信道號和代表一部分語音的數(shù)據(jù)。在接收到該分組時，目標(biāo)節(jié)點把數(shù)據(jù)分組拆開，對數(shù)字化的語音進行適當(dāng)?shù)臄U展，并隨之把數(shù)字化的語音轉(zhuǎn)換成語音波形。目標(biāo)節(jié)點把聲音播放給目標(biāo)節(jié)點處的用戶。
快速分組網(wǎng)對用戶應(yīng)該是透明的。快速分組網(wǎng)的用戶應(yīng)該能執(zhí)行專用電話系統(tǒng)中當(dāng)前所能使用的所有任務(wù)。由模擬電話系統(tǒng)執(zhí)行的一種有用的任務(wù)就是電話會議。
在電話會議的場合，有兩個以上的人參與共同的電話交談。電話會議是一種有用的工具，可使遍布世界各地的與會者進行會議聯(lián)系。在除了快速分組網(wǎng)之外的電話網(wǎng)中，每個與會者的聲音被傳送到一個中央會議中心。在該中心處將聲音相加，然后再傳送給與會者。
為使快速分組網(wǎng)執(zhí)行與專用電話系統(tǒng)相同的功能，非常需要在快速分組網(wǎng)的用戶之間實現(xiàn)電話會議。


圖1是一個快速分組網(wǎng)。
圖2是快速分組在快速分組網(wǎng)中的路徑圖。
圖3表示快速分組網(wǎng)中的共同電話會議結(jié)構(gòu)內(nèi)部同時發(fā)生的步驟。
圖4是電話會議的流程圖。
圖1示出了一個快速分組網(wǎng)。用戶10、12、14通過邊沿節(jié)點18、20、22與快速分組網(wǎng)16相互聯(lián)系?！泊颂幇选坝脩簟备爬ㄐ缘囟x為通過電話或諸如PBX(專用小交換機)的設(shè)備進行通信的人〕。(顯然，快速分組網(wǎng)中可以有三個以上的用戶)。
用戶10、12、14把數(shù)字信息輸入給該分組網(wǎng)。邊沿節(jié)點18、20、22將信息編組。
編組的信息由來自用戶10、12、14的分成小單位(即分組)的分段數(shù)據(jù)及增加的附加信息構(gòu)成，附加信息(快速分組標(biāo)題)允許網(wǎng)16準(zhǔn)確、可靠地把該分組從一個用戶發(fā)送給另一用戶。邊沿節(jié)點18、20、22把該分組傳送給網(wǎng)16。網(wǎng)16該把分組轉(zhuǎn)送給適當(dāng)?shù)倪呇毓?jié)點。在接收到快速分組時，邊沿節(jié)點18、20、22將該信息分組拆開，并將分組重新組合成數(shù)字數(shù)據(jù)，供終端用戶使用。在終端用戶接收到分組之前，編組，廣播以及拆組的過程會產(chǎn)生延遲。
在用戶10、12、14之間進行電話會議期間，各個用戶10、12、14通常是在從其他用戶接收到數(shù)字信息時做出響應(yīng)，產(chǎn)生數(shù)字信息。(盡管本文是針對電話會議而言的，但本文中所述的方法和設(shè)備可以適用于包括電視會議的各種會議)。
圖2示出在快速分組網(wǎng)中實現(xiàn)電話會議的一種方法。邊沿節(jié)點30、32、34分別對來自各個用戶36、38、40的聲音進行連續(xù)的抽樣，壓縮(編碼)和編組，編成語音快速分組。邊沿節(jié)點30、32、34把該分組傳送給中央會議處理器42。會議處理器42對該分組解碼，并且為各個用戶36、38、40產(chǎn)生語音快速分組，在其中包括來自其他用戶的聲音，但經(jīng)過精心處理使其不包括由接收特定分組的那個用戶產(chǎn)生的聲音。對分組進行重新壓縮。實現(xiàn)的方式之一是產(chǎn)生一個作為所有三個用戶之和的分組，然后回聲抵消來自接收該分組的那個用戶的聲音，另一種方式是對每個用戶采用單獨的加法器。
這樣，會議處理器42為用戶36產(chǎn)生一個包含用戶38和40的聲音的會議語音快速分組。在每個時間段中產(chǎn)生三個不同的分組。然后通過各個邊沿節(jié)點30、32、34傳送供給各個用戶36、38、40的會議分組。
邊沿節(jié)點30、32、34將會議分組拆開，對聲音擴展，并且向用戶36、38、40播放聲音。
圖3示出了在快速分組網(wǎng)中實現(xiàn)電話會議的第二種方法。邊沿節(jié)點50、52、54僅在用戶56、58、60講話時才產(chǎn)生話音分組。當(dāng)邊沿節(jié)點產(chǎn)生一個快速分組時，它把快速分組直接傳送給其他與會者。因此，用戶—B58僅當(dāng)用戶—A56或用戶—C60講話時才接收到分組。否則，用戶—B58就收不到該分組。
圖4示出了圖3中一個邊沿節(jié)點處執(zhí)行的程序。該程序包括“邊沿節(jié)點傳輸方法”和“邊沿節(jié)點接收方法”。下文說明邊沿節(jié)點的傳輸方法。網(wǎng)絡(luò)70把來自其他會議節(jié)點的分組傳送給接收機分組接口72。
該分組被放入接收緩沖器池74。接收緩沖器池管理器76根據(jù)快速分組標(biāo)題70中包含的信息(例如邏輯信道號)控制分組的接收、存儲和播放。
平滑延遲緩沖器78從接收緩沖池74接收該分組。在邊沿節(jié)點處產(chǎn)生的分組經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)通路從源節(jié)點傳送到目標(biāo)節(jié)點。該通路是一系列的中間節(jié)點。另外，各個分組在沿著源節(jié)點到目標(biāo)節(jié)點的通路上的排隊延遲可能是變化的。這種現(xiàn)象被稱為“排隊延遲拌動”為了使快速分組網(wǎng)做到對用戶透明，目標(biāo)節(jié)點必須對接收分組的播放進行調(diào)節(jié)，以便補償分組到達時間的抖動。可以使用一種“平滑延遲”。在屬于本申請的受讓人的未批準(zhǔn)專利申請“Method for AdaptiveSmoothing Delay for Packet Voice Applications”(美國申請?zhí)枮?8/123,822)中包含了一種對快速分組的播放進行平滑的方法。
來自平滑延遲緩沖器78的分組被傳送給接收分組解碼器80。接收分組解碼器82重新建立來自各節(jié)點的話音。
在各邊沿節(jié)點處，除了該邊沿節(jié)點處的那個會議用戶之外的每個會議用戶都具有一個單獨的平滑緩沖器78和接收分組解碼器80。因此，每個邊沿節(jié)點必須為三個與會者提供兩個平滑延遲緩沖器78和兩個接收分組解碼器80。其結(jié)論是，n個人的會議要求在每個邊沿節(jié)點設(shè)有n—1個平滑延遲緩沖器78和n—1個接收分組解碼器80。如果n很大，可以把平滑延遲緩沖器78的數(shù)量限制在三或四個，因為無論有多少人參加會議，都不大可能有三或四個個人同時說話(除非會議中有代理人參加)。
接收分組解碼器80向加法器82傳送解碼的數(shù)據(jù)，加法器82對來自各個接收分組解碼器80的數(shù)據(jù)進行數(shù)字求和。
參考緩沖器84接收數(shù)據(jù)，并把該數(shù)據(jù)提供給用戶接收接口88。用戶接口88轉(zhuǎn)換和傳送語音信號給用戶90。
邊沿節(jié)點傳輸方法如下。當(dāng)用戶90講話時，用戶發(fā)送接口92把語音信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信息?；芈暰彌_器94存儲該數(shù)字信息。
回聲緩沖器94向回聲抵消器96傳送該數(shù)字信息。該回聲抵消器96同時從參考緩中器84接收相加的會議數(shù)據(jù)。回聲消除器96使用來自參考緩沖器84的相加的會議數(shù)據(jù)消除來自接收機模擬接口92的回聲。在D.G.Messerschmitt的“Echo Cancellation inSpeech and Data Transmission”，IEEE Journal on Selected Top-ics in Communications，SAC—2，No.2，283—303(March，1984)中說明了一種回聲抵消方法；因而，僅有傳送到輸入緩沖器98的數(shù)字數(shù)據(jù)才是由用戶90所發(fā)出的數(shù)字式的聲音。
這種系統(tǒng)對每個邊沿節(jié)點處的用戶最多只需一個回聲抵消器。既使在非電話會議的情況下，每個邊沿節(jié)點處的用戶也需要有一個回聲抵消器，因此，不需要為了實現(xiàn)電話會議而增加回聲抵消器。
發(fā)送編碼器100對來自輸入緩沖器98的數(shù)字信息進行壓縮和編組，并將分組置于發(fā)送分組排隊器102中。發(fā)送分組接口104從發(fā)送分組排隊器102中提取出各個分組，復(fù)制各個分組，加上用于識別每個其他用戶的快速分組標(biāo)題，并把分組傳送給網(wǎng)絡(luò)70。
如果網(wǎng)絡(luò)(例如是一個異步傳送方式(ATM)網(wǎng)，它執(zhí)行ATM討論會用戶網(wǎng)接口建議3.0)能夠建立起一點到多點的連接，發(fā)送分組接口就不必對分組進行復(fù)制，因為網(wǎng)絡(luò)本身就能對分組進行復(fù)制。一點到多點的系統(tǒng)可以采用單個呼叫完成從一點到多點的連接。
這種電話會議方法提供了很多優(yōu)點。分組僅被傳送不發(fā)出該分組的會議用戶。因此，這種方法可以減少快速分組的數(shù)量。另外也不需要設(shè)會議中心。具備適當(dāng)設(shè)備的每個邊沿節(jié)點都可以主持會議。話音數(shù)據(jù)的編碼只有一個，減少了話音的衰減量。在邊沿節(jié)點或網(wǎng)絡(luò)中都不必增設(shè)回聲抵消器。采用這種方法造成的延遲減少，因為在分組被傳送給用戶之前不必首先將其傳送給會議中心。
權(quán)利要求
1.在快速分組網(wǎng)中用于多節(jié)點電話會議的方法，其特征在于，包括把語音分組成語音快速分組；把語音快速分組發(fā)送給中心會議處理器；在中心會議處理器中把來自所有節(jié)點的語音快速分組組合成一個會議語音快速分組；把會議語音快速分組傳送給電話會議中的每個節(jié)點。
2.按照權(quán)利要求1的方法，其特征是，把語音分組成快速分組的步驟包括對語音進行壓縮的步驟，并且在把語音快速分組組合成一個會議語音快速分組的步驟中包括對每個用戶的快速分組進行擴展，把擴展的語音相加，并對經(jīng)過相加和擴展的語音進行重新壓縮的步驟。
3.在快速分組網(wǎng)中用于多個邊沿節(jié)點電話會議的方法，其中包括了邊沿節(jié)點發(fā)送傳輸方法和邊沿節(jié)點接收方法，其特征在于邊沿節(jié)點發(fā)送方法包括以下步驟把語音分組成快速分組；為每個其他邊沿節(jié)點復(fù)制上述快速分組；把快速分組發(fā)送給每個其他邊沿節(jié)點；邊沿節(jié)點接收方法包括以下步驟對于從各個其他邊沿節(jié)點接收到的分組提供平滑延遲；拆開快速分組，將其拆成來自所有其他邊沿節(jié)點的語音；以及把來自所有其他邊沿節(jié)點的語音相加。
4.按照權(quán)利要求3的方法，其特征在于，在邊沿節(jié)點傳輸方法中包括以下步驟，即檢測邊沿節(jié)點處何時出現(xiàn)語音，如果在邊沿節(jié)點出現(xiàn)語音，就繼續(xù)執(zhí)行邊沿節(jié)點發(fā)送方法。
5.按照權(quán)利要求3的方法，其特征在于，在邊沿節(jié)點傳輸方法中還包括對語音進行回聲抵消的附加步驟。
6.按照權(quán)利要求3的方法，其特征是，在邊沿節(jié)點傳輸方法中對語音分組的步驟中還包括對語音進行壓縮的步驟，而在邊沿節(jié)點接收方法中對語音拆組的步驟中還包括對語音進行擴展的步驟。
7.在快速分組網(wǎng)中用于多用戶電話會議的方法，其特征在于，包括把語音分組成語音快速分組；把語音快速分組發(fā)送給中心會議處理器；在中心會議處理器中為每個用戶把來自所有其他用戶的語音快速分組組合成一個用戶專用會議語音快速分組；把用戶專用會議語音快速分組傳送給每個用戶。
8.按照權(quán)利要求7的方法，其特征是，把語音分組成語音快速分組的步驟中包括對語音進行壓縮的步驟，而在中心會議處理器中組合語音快速分組的步驟中包括以下步驟為每個用戶接收快速分組，對接收到的分組進行平滑延遲，拆開快速分組，其中包括對語音分組進行擴展，把來自所有其他用戶的語音相加，重新壓縮相加的語音，并且向用戶傳送該用戶專用的會議語音快速分組。
9.在快速分組網(wǎng)中用于多用戶電話會議的方法，包括把語音分組成語音快速分組，這其中包括對語音進行壓縮的步驟；把語音快速分組發(fā)送給中心會議處理器；在中心會議處理器中擴展被壓縮的語音；把擴展后的語音相加；為了每個用戶對相加的擴展語音進行回聲抵消處理；對經(jīng)過擴展，相加和回聲抵消的語音進行重新壓縮；將經(jīng)過擴展，相加及回抵消的重新壓縮的語音形成快速分組；把快速分組傳送給用戶。
全文摘要
在快速分組網(wǎng)中用于分布電話會議的方法，把語音分組成語音快速分組。把語音快速分組發(fā)送到中心會議處理器(42)。然后由會議處理器(42)向適當(dāng)?shù)挠脩籼峁┱Z音快速分組。另一種在快速分組網(wǎng)中的電話會議方法是直接向電話會議中的每個其他用戶傳送語音快速分組。
文檔編號H04L12/56GK1123977SQ9510608
公開日1996年6月5日 申請日期1995年5月16日 優(yōu)先權(quán)日1994年5月17日
發(fā)明者理查德·B·克蘭 申請人:摩托羅拉公司