PoC基础知识

PoC基础知识

PoC - Push to Talk over Cellular
  1) PoC是一种基于移动网络、采用VoIP技术的Push to talk业务，其借用了集群系统中的PTT特性。PoC服务定义了一种适合移动设备的半双工VoIP系统，利用了无线数据网络的包交换能力。
  2) PTT业务起源于集群通信系统，在模拟/数字集群通信系统（如iDEN和TETRA）上都能够提供PTT业务。基于蜂窝移动通信网络的PTT业务，也称为PoC（PTT Over Cellular）。

1. PoC系统可以提供如下业务:
  1) 一对一的对话：允许一个用户立即与从通讯录中选出的在线密友进行联系。 
  2) 一对多群组通话；
  3) 在线提示(Presence)–用户能够知悉群组成员是否开机或可以通话；
  4) 即时信息(InstantMessage)–发送文本信息;
  5) 用户自主管理群组、好友名单；

2. POC系统包含以下主要功能群体
  1) POC客户端：手机（CDMA、GSM/GPRS、UMTS等），个人计算机（PC、PDA等）；
  2) POC系统服务器：控制交换机（ControlSwitch：呼叫控制）和用户数据库服务器(ActiveDirectories：保存用户数据，好友名单，群组列表等)；

3. 阻碍PoC业务发展的几个方面：
  1) 呼叫延迟：呼叫延迟分为呼叫建立延迟和通话延迟两个部分。在集群网络上，PTT业务的呼叫建立延迟被控制在一秒钟之内，而目前的PoC在呼叫建立环节上一般有3～10秒的延迟。
  2) 业务质量：QoS问题是摆在所有VoIP业务面前的一个障碍，尽管非专业用户对业务延迟以及话音质量的要求并不像某些专业机构那样严格，但是这仍然是阻碍PoC业务推广的一个障碍。
  3) 业务互通：由于没有能够在推出业务之前就形成统一的业务标准，现有的PoC方案之间的业务互通仍然是一个非常大的问题。
  4) 终端环节：PoC业务要求手机具有专用按键以及好的接听系统。但是现有的大部分手机还不能支持该业务。

4. PoC技术和应用进展
在标准方面，为了解决PoC业务的互通问题，2005年6月，开放移动联盟（OMA）宣布推出OMAPushToTalkOverCellular1.0候选标准（OMAPoC1.0）。

5. 目前，GSM网络上的PTT业务基本采用的都是由诺基亚、爱立信和西门子联合开发的VoIPoverGPRS开放标准，基于3GPP的IMS平台提供PTT业务。CDMA2000PTT方案基本采用的是由Nextel、高通和摩托罗拉联合开发的Qchat标准。Qchat以Nextel、Motoral开发的DirectConnect协议为基础，使用标准的VoIP技术。各厂商的PoC解决方案大部分都是基于分组交换（PS）域的，通过在GPRS或cdma2000lx核心网上直接增加PoC服务器，实现PoC业务。

6. 目前，在PTT的基础上，业界提出了Push－to－ALL或Push－to－X的概念。X代表各种应用，
既可以是Push－to－View，也可以是Push－to－Share，还可以是Push－to－Voicemail、语音留言……PTT可以做任何事情。

PoC的典型呼叫流程
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1. 摩托罗拉PoC呼叫流程示例
    A：C1(Client1)发送SIP邀请给C2(Client2)，消息中包括C2的电话号码；CS(Control Switch)给C1返回SIP常识消息；
    B：CS获得C2的状态（在C2注册时登录）及IP地址；
    C：CS向C2发出SIP邀请消息；C2返回SIPOK，及CS想C2发送SIPACK消息，同时通知C1C2已经接受呼叫邀请；
    D：C1获得控制权进行说话；C1的语音将通过RTP包传送给C2；
    E：C1结束说话，C1发送Floor释放消息给CS；CS确认；同时，CS通知C2可以要求通话；
    F：C2按PTT键要求通话，向CS申请并获得说话权；
    G：语音数据包由C2流向C1；
    H：C2说话完毕，如步骤E；
    I：C1主动结束通话；相关的消息包括：SIPBye及SIPOK；
   

2. OMA的PoC解决方案是基于互联网工程工作小组(IETF)所定义的会话发起协议(SIP)和实时协议(RTP)的。 
  A) SIP协议被用来作为“一键通”协议的控制层面，它提供了以下功能：
     1) 用户在网络中的注册和认证；
     2) 定义、建立和管理谈话进程；
     3) 对其他用户在线状态显示的支持；
     4) 在用户之间发送警报(消息)。 
  B) 语音包的传输是通过RTP协议实现的。实时控制协议(RTCP)提供了会议中谈话者的仲裁器，并且对RTP会话质量进行判决。
  C) PoC采用AMR编码的IP语音，它对比特和帧误差有较高的容错。为使业务能与空中接口的一个时隙匹配，一个IP分组中有不少压缩的语音分组。语音分组的具体数目取决于所用的IP版本和数据包头压缩。

3. 典型的PoC会话建立过程有6个阶段
  1) 数据信道的建立：PoC独立于任何特定的数据载体(如GPRS、CDMA等)，网络本身应该提供不同数据网络之间协同工作的机制； 
  2) 注册：手机如果还没有注册到PoC服务器，首先就需要做这项工作。注册过程将手机的联系方式细节(如IP地址)提供给PoC服务器，并且进行网络用户的认证工作。由于无线连接的固有特性，注册过程需要周期性的更新； 
  3) 预约：一般情况下，用户需要经常尝试去判断联系人的在线状态。这个需求将产生一个包含联系人现在状态的初始回复，并且在其状态发生变化时发送一个联系人状态的更新信息； 
  4) 邀请/接受谈话：一个谈话进程是从SIP邀请指令的发出开始的。这个邀请将被发送到PoC服务器，并重新定向到收件人，收件人做出相应的回应。在邀请/接受的过程中，通过SIP消息中的会话描述协议(SDP)，会话参与者交换了传输介质的容量信息。SDP描述了传输介质中物理链路的详细信息以及编码类型和数据速率； 
  5) 媒介传输：一旦SIP会话建立成功，会话参加者的数据将通过PoC服务器进行交换。由于PoC是半双工，参与者在发送谈话信号之前必须请求许可，仲裁是通过PoC服务器完成的。一旦一次讲话数据序列完成，参与者需要放弃控制从而其他用户可以请求讲话。在媒介传输过程中，发送者和接收者信息报告在参与者之间交流。
  6) 会话终止：当会话结束以后，会话将终止。

4. 计费服务器：计费服务器根据业务类型、业务流量和时长生成PoC业务的CDR，作为计费依据。