一种基于IMS域的移动增值新业务：PoC

一种基于IMS域的移动增值新业务：PoCANewWirelessValue-addedServiceBasedonIMS:PoC柳晓雯,张力军摘要：文章介绍了一种基于IMS域的移动增值新业务：无线一键通(PoC)业务，讨论了其实现方案，并对典型PoC业务的SIP信令交互流程进行了描述。在对PoC技术的优缺点进行分析的基础之上，文章探讨了未来PoC业务的用户定位问题，得出结论：企业级用户群、社团用户群以及主要由白领和青少年组成的个人用户群将是PoC业务的市场主体。文章认为PoC系统完全可以充当彩信、即时消息、状态呈现、图片收发等众多新业务的工具，将像短信业务那样，最终形成终端厂商、设备厂商、服务提供商、运营商合作共赢的PoC产业价值链。关键词：无线一键通；按下通话；开放移动联盟；IP多媒体子系统；通话权Abstract:ThisarticleintroducesthePoC(Push-to-talkoverCellular)service,anewvalue-addedmobileservicebasedonthe3GPPIPMultimediaSubsystem(IMS).ItsimplementationschemeisdiscussedanditsSIP(SessionInitiationProtocol)signalexchangeflowisdescribed.BasedontheanalysisontheadvantagesanddisadvantagesofPoCservices,targetusergroupsarepredicted.Itisconcludedthatthemainbodywillbetheenterpriseusergroup,corporationusergroupandwhite-collarandteenagerusergroup.ThePoCsystem,undoubtedly,canbeusedasaplatformfornewservicessuchascoloringmessage,instantmessage,presence-personalalert,andpicturereceivingandsending,andjustliketheshortmessageservice,thePoCservicewillhelpvendors,contentprovidersandoperatorssetupawin-for-allvaluechain.Keywords:PoC;PTT;OpenMobileAlliance;IPmultimediasubsystem;floor在3GPPR6中，无线一键通(PoC)业务已被列为未来第3代移动通信IP多媒体子系统(IMS)的重要应用之一。其实PoC这一概念对人们并不陌生，它源于实现无线对讲的集群通信技术。早在1995年，美国摩托罗拉公司在其iDEN集群系统上就推出了按下通话(PTT)对讲解决方案；1年后，运营商Nextel购买了iDEN集群网络，并开始提供名为直通(DirectConnect)的业务。实践证明Nextel公司是明智的，一键通的成功商用使得Nextel拥有业界最高的每用户平均收益(ARPU)值和最低的用户转网率，同时，对传统的话音业务量几乎没有影响。可以预言PoC将成为继短信业务之后的另一项“杀手级”业务。本文讨论的PoC业务基于2.5G及3G网络，与传统的在集群通信专业网中实现无线对讲有所不同，但在功能上两者有很多相似之处。PoC技术融合了手机和对讲机的功能，是一种半双工的通信方式。在支持PoC业务的用户终端上，用户仅仅按一个键就可以和别的用户进行一对一(或一对多)的即时通话，呼叫连接几乎是即时接通，接听者不需要额外的接续操作，从而更便于交流。现在使用的公众移动电话要先拨11位号码，还要等数秒或更长时间才能通话。若遇对方正在通话，无论你有多么急的事，也只好耐心地等下去。而如果在现有移动通信系统中加上PoC功能，将大大改变这种现象。另外，由于PoC技术的应用是基于IP网络的，成本远远低于普通的手机语音业务，其潜在的营业收入和新利润增长点也是这一技术越来越得到运营商和设备提供商青睐的重要原因。1PoC业务的实现方案在PoC的工业标准和国际标准颁布之前，各厂商提出了很多私有的解决方案，这些方案使PoC业务可以在GSM/GPRS和CDMA20001x网络中实现，被称为基于分组域(PS)的方案。但由于技术的互通性很差，除非不同的运营商都采用同一厂商的PoC设备，否则它们之间的业务互通极难实现，这就使PoC技术的标准化成为迫在眉睫的任务。2003年8月，爱立信、摩托罗拉、诺基亚和西门子四大厂商联合推出了PoCV1.0规范[1，2]，该规范基于第3代移动通信合作计划(3GPP)和3GPP2定义的IMS，强调系统的开放性和标准化。它由6个子规范组成：用户需求、体系结构、信令流、用户群组/联系列表、免打扰管理和用户平台(传输和无线接入)。目前这4家公司正在积极活动，与开放移动组织联盟(OMA)、3GPP等国际组织合作，谋求使该规范成为国际标准。PoCV1.0规范可以称为“基于IMS域的方案”[3，4]。具体的基于IMS域的PoC系统结构如图1所示。具有PoC客户端功能的移动用户终端，通过无线接入网接入移动通信网的分组域/多媒体子域，并基于会话启动协议(SIP)和实时传送协议(RTP)连接至PoC服务器。其中IMS核心包含多个SIP代理和注册服务器，实现SIP信令路由，用户终端的SIP信令解压、授权、维护注册，SIP对话状态，以及计费系统的接口等。现场服务器可以为SIP核心服务器提供用户终端的可达状态信息的存取，用于类似即时聊天软件里的状态呈现功能。此外还有群组管理列表服务器(GLMS)，它和PoC终端、PoC服务器构成PoC实现的核心功能实体(图1中加粗线框部分)。2PoC业务特性2.1PoC基本业务根据PoCV1.0规范，PoC业务可为用户提供4种通信模式，其中最主要的是一对一的个人通信。在一对一个人通信模式下，用户A可以从联系列表中选择所要联系的用户B，然后按下终端上的PoC通话功能键开始通话。这种呼叫连接几乎是瞬时完成的。当一对一通话结束后，可以释放PoC功能键从而使用户B获得通话权，如此反复进行下去。此外还有3种不同的一对多群组通信模式。根据建立方式的不同，可分为聊天群组通话(ChatGroupTalk)，即时群组通话(InstantGroupTalk)和临时群组通话(Ad-hocGroupTalk)。其中聊天群组通话又可分为开放聊天群组和限制聊天群组。前者无成员限制，人人可以加入；后者必须是规定的组内成员才能加入。即时群组通话是群组内的通信，群组成员可以随时参加或退出该群组会话。临时群组通话是用户之间临时组成的通话群组，会话结束后群组就没有了，群组中的成员可以邀请其他人加入，但群组外的人若无邀请不能自行加入。用户还可以选择两种接听模式：自动接听模式和手动接听模式。自动接听模式就是在第一次被叫(会话建立)时终端直接播放来话，而手动接听模式则是在第一次被叫时需要用户手动接听以建立连接。无论采用哪种模式，后续的来话都是立即播放。2.2典型业务流程PoC业务典型流程如图2所示。图2以采用预先媒体处理技术的一对一即时通信为例，具体描述了通信过程中的SIP信令及语音、控制流。图2假设用户终端均采用自动应答模式。为了简化流程，略去了所有的SIP100Trying响应消息。在一对一应答通话信令流程中，首先用户A从通信录选中需要通话的用户B，并按下终端上的PoC通话功能键。这将触发终端A向其归属网络的PoC服务器A发送一条SIP邀请(SIPInvite)请求(步骤1)。然后，服务器A产生新的SIP请求并发往用户B(步骤2)。这条请求(步骤2)被用户B归属网络的PoC服务器B截取，并被用来查询用户A是包括在用户B的拒绝通话列表还是自动应答列表中。这里我们假设是在自动应答列表中。这样，在PoC服务器B向终端B发送SIPInvite请求(步骤3)的同时，对应于消息步骤2，将回送SIP会话处理响应(步骤4)至服务器A。当服务器A接收到这条消息时就表明了用户B愿意进行呼叫连接，于是它将发送SIP202接受响应(步骤5)，并向用户A分配通话信道(步骤6)。当终端同时接受到步骤5和步骤6两条消息之后，它将对用户A发出可以开始通话的提示音。这里可以注意到用户A在通话信道仍没有端到端地建立完成时就开始讲话了，这就是被称为预先媒体处理的通信模式，这样PoC服务器就必须对话音流进行缓存，直到会话信道建立完成(步骤10、步骤15和步骤16)。当终端A收到SIP通报(SIPNotify)消息(步骤11)表明通话信道已经建立完成。与此同时终端B收到SIPInvite请求(步骤3)并被通知用户A将即刻开始讲话，由于采用自动应答模式，对应于请求步骤3，终端B将回送消息步骤9表示默许。当用户A停止讲话并释放终端上的PoC功能键，通话权也随之释放(步骤19—步骤22)。消息步骤20—步骤22表明通话权处于空闲状态。在图2中，用户B随后也按下了终端上的PoC通话功能键并开始通话，直到释放PoC功能键后通话权重新回归空闲状态(步骤31—步骤35)。如果用户之间没有进一步的通话需求，并不需要手动结束通话连接。在超过一段特定的时间间隔后，PoC服务器将自动发送结束通话的SIPBYE请求消息(步骤36—步骤39)。3PoC技术的优缺点不可否认，PoC技术还存在一些尚待解决的问题。首先，与基于集群通信系统(如摩托罗拉的iDEN系统)所提供的PTT业务相比，PoC的呼叫建立时间比较长，特别是初次呼叫建立时间，一般为7~10s。而在同等情况下，基于集群通信系统的PTT业务呼叫建立时间不会超过1s。这是因为在iDEN系统中手机每秒钟与基站联系一次，而蜂窝移动通信系统的手机每6~10s才与基站联系一次。其次是通话延时问题。由于PoC采用分组交换技术，因此在语音消息的传递过程中有语音编码、信息打包、数据传送及重组转换等一系列过程，这样数据传输效率就远低于电路交换方式。同样，在实现跨运营商的互通时，其性能更将加大幅度下降。这无疑会在一定程度上降低用户的感受和限制业务的普及。当然作为一项备受关注的新业务，PoC拥有其特殊的优势。首先，PoC覆盖范围广，由于PoC是通过移动通信网进行对话的，因此只要在有运营商网络覆盖的地方都可以使用，覆盖面与传统意义上的对讲机不可同日而语；其次，PoC采用分组交换技术，在用户通话的时候并不占用单独的信道资源，大大提高了无线信道的利用率；第三，由于PoC采用VoIP的传输方式，运营商可以灵活进行资费的设置，如包月制，按通话时长计费等；最后，也是最重要的优势就是低廉的资费，PoC一旦投入商用，收费将比现有移动电话低30%左右，这将是PoC能否被广大用户接受的关键。4PoC业务的用户定位就PoC业务的市场定位来说，本文认为还是应将PoC业务与现有的集群通信专网所提供的PTT业务区分开来。这是因为在集群通信专业网中PTT业务呼叫建立时间很短(一般小于1s)，面对突发事件可以迅速进行群体间沟通，因此它比较适用于像军队、武警、电力、交管、紧急救灾这类特殊行业。这样无论是实时性、话音质量、安全保密性都有可靠的保证，而这些客户对于辅助功能(如在线状态、位置信息等)并不太在意。加上为了保护前期投资，使用习惯等原因，可以预计这类用户不太可能改用新的PoC技术。PoC业务应该把目光投向普通的企业级用户群、社团用户群以及主要由白领和青少年组成的个人用户等。考虑到这类用户对通话的实时性要求并不很严格，对使用业务的成本比较敏感，而且对辅助功能(在线状态等)也表现出了强烈的兴趣，因此在这些用户群中推广PoC业务具有很大的市场空间和潜力。5结束语根据设想，PoC将来不仅提供语音传递，还将成为增值业务平台。通信设备巨头诺基亚公司除了宣称从2005年起其生产的所有GPRS/CDMA手机终端均支