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PoC: 用手机对讲

中国网通集团研究院温锋 2006/11/24

　　商用PoC（Push to Talk Over Cellular）是在公众移动网络上实现的一种具有对讲功能的移动数据业务。PoC是基于移动通信网络和VoIP技术实现的，其网络覆盖面广，而且能够异地漫游。在3G时代，PoC业务作为一个数据网上的语音业务极具亮点。

　　随着美国和欧洲一些移动运营商在公众移动网上推出PoC业务（PTT over Cellular，一键通），PoC一时间成为业界关注的热门移动数据业务。PoC采用半双工通信方式，可以进行“一对一”、“一对多”通话，而且一按即通、无需拨号等待。

　　在3G时代，PoC业务作为一个数据网上的语音业务极具亮点。相对第二代移动通信（2G）而言，第三代移动通信（3G）的优势在于它能克服移动网无线接入侧带宽不足的缺点，但由于基础网络投资巨大，运营商需要通过在业务和业务管理方面深入研究来降低运营3G的风险。

　　PoC改变了人们使用移动电话“一对一”的传统通话方式，用户能够与任何地方的多个用户进行“一对多”的即时通话。这种通信方式解决了商务客户的需求，例如建筑施工队、现场销售队伍、快递人员和物流服务队伍进行即时的集群通信，还能进行语音短信、家庭会议等复杂业务。

PoC业务介绍

1． PoC业务特征

　　PoC业务起源于集群通信业务PTT（Push To Talk），是一个半双工业务（一方在说话时其他成员只能接听），用户体验类似于对讲机。

在OMA（开放移动联盟）的规范中，已经定义了四种主要的PoC业务类型：

一对一（1-to-1）通信：两个用户间建立语音通信的基本功能；

一对多（1-to-many）通信：允许用户建立与多个用户群组通信的功能，一个时间只能有一个发言者，包括预定义群组、临时群组和聊天室群组通信模式；

一对多对一（1-to-many-to-1 ）通信：应用于调度的通信方式；

即时用户提醒IPA（ Instant Personal Alert）：一对一提醒，表达呼叫方的通信意愿并请求被叫方“回呼”，同时用于传递简单的文本信息。

PoC业务是一种在蜂窝移动通信网络上实现的PTT业务，相对早期的PTT业务具有如下特点：

用户范围广：蜂窝移动通信网络上所有用户都可以成为群组内用户；

群组类型灵活:除了可以进行一对一通话外，用户还可以选择预定义群组、聊天群组和临时群组的模式进行通话；

业务控制能力强大：在各种通话模式下，都可以设置不同的控制模式，以满足各种各样的控制需求；

VoIP:PoC是基于IP提供的语音业务；

多群组通话: PoC允许多个群组通话同时进行。

2． PoC业务架构

POC系统包含以下主要组成部分：

POC客户端:手机（CDMA、GSM/GPRS、UMTS等）、个人计算机（PC、PDA等）；

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）；

包数据承载接入网络（如CDMA1X数据网络）：无线接入网络、PDSN包数据服务网络、GPRS服务网络、EDGE、UMTS、 802.11b或其他高性能IP承载接入网络（可由任意提供商提供）；

IP传输网络：连接接入网络、POC系统服务器及个人计算机客户端；

　　图1示意了PoC的逻辑架构，从总体而言，PoC是一种通过客户端—服务器机制实现的端到端的业务，主要由PoC服务器和PoC客户端协同完成。PoC服务器是实现PoC的核心部件，它通过对语音IP流进行分发控制来实现PoC的基本功能，而XML文件管理、呈现（Presence）和自动配置（Provisioning）业务引擎则为PoC提供群组、用户状态呈现和业务自动配置方面功能的支持（Presence和Provisioning在PoC业务中并不是必选功能）。

　　PoC客户端给用户提供了必要的用户界面，并实现客户端所需的控制和语音处理功能，需要注意的是，PoC客户端需要支持XML文件管理、呈现和自动配置（如果提供呈现和自动配置功能的话）的相关功能；另外，PoC业务的实现还需要发现/注册、鉴权/授权、安全以及计费等功能支撑。

四种业务类型及其开展策略

以下针对四种业务类型分析了它们的业务开展策略。

1．一对一PoC业务开展策略

　　作为一个最基本的功能，PoC业务必定要支持一对一的通信能力，对这种通信方式而言，最需要考虑的是它与传统一对一语音通信的竞争关系。

　　已有的研究表明，由于PoC采用了半双工的通信方式，相比全双工的通信方式而言，单线路有约2/3资源的节省，加之该业务由IP承载，仅从技术而言，在形成规模后，其成本相对传统的电路域语音有优势，所以，尽管会有半双工通信的些许不便，也会出现用户使用PoC替代传统语音的情况。

　　由于PoC业务在开展初期还无法与传统语音互通，因此使用PoC替代传统语音将限制于支持PoC的用户群，加上基于IP的全双工语音技术本身也在发展中，所以PoC业务将会通过一个平滑的方式过渡到全IP的业务时代，只是在过渡期要把握好开展策略。

　　在过渡阶段，解决该问题的主要方法还在于PoC业务的定位和定价方式。对开展PoC业务的运营商而言，应该尽量引导用户使用一对多或一对多对一的通信模式，在业务开展初期，可以侧重于发展企业用户使用PoC，并采用包月等方式实现业务的整体盈利。

2．一对多PoC业务开展策略

　　对于一对多PoC业务而言，OMA规定了用户可能使用的预定义群组（Pre-arranged PoC Group）、临时群组（Ad-hoc PoC Group）或聊天群组（Chat PoC Group）的通话模式。

预定义PoC群组:一个永久性群组，群组会话的建立将直接发起对所有成员的邀请。

临时PoC群组：一个临时让多个用户参与会话的PoC群组，群组的建立和会话的建立是同步的，一对一会话可以看作临时PoC群组会话的特殊情况。

聊天PoC群组:一个永久性群组，每个群组成员单独加入PoC会话，有用户进入群组就标识了会话的建立，但会话的建立并不发起对聊天群组中其它成员的邀请。

　　聊天群组又分为受限聊天群组和非受限（开放）聊天群组。受限聊天群组在建立群组时就指定了允许参与群组会话的成员，而非受限聊天群组允许任一PoC用户参与。相比较而言，预定义群组和临时群组都是受限的，因为在群组建立时都指定了授权参与的成员。

　　预定义群组具有比较广阔的使用场景，企业应用和行业应用中容易出现成员相对固定的群组通话需求，个人用户也一般有固定的通话群（同事、家人、朋友等等），用户可以通过磨合逐步完善这些群组的各种细节（属性）。

　　聊天群组更适合非正式的场合，受限聊天群组能建立一个相对固定人群间的松散联系，而开发聊天群组则更适合一些论坛性质的场合。

　　PoC的最大优势和特色就在于对群组通话的支持，这也是提出PoC业务的初衷，所以，在基本功能上推出适合不同消费群的一对多的应用模式，将是发展PoC业务的重点。

3．一对多对一PoC业务开展策略

　　一对多对一的业务模式比较明确，主要适用于调度。在这种群组中，一般的参与者之间不能通信，但他们都能接听到群组中的调度者的指示，并在得到话语权时对调度者的指示进行响应。

　　这种通信模式适用于出租等需要调度的行业，与其他的一些业务结合（比如定位业务），将产生许多具有吸引力的行业应用。

4．即时用户提醒的业务开展策略

　　当用户看到被邀请方忙或免打扰时，可以发送一条即时用户提醒作为回呼请求，被邀请方可以在空闲后回呼发起方；用户也可以通过即时用户提醒给对方发送简单的文本消息。

　　即时用户提醒虽然以PoC的辅助功能出现，但它能带给用户良好的PoC体验，是开展PoC业务时必须支持的功能。

5．其他问题

　　在OMA（开放移动联盟）中，用户通过SIP（会话初始化协议）消息发起群组会话邀请，但该方式存在潜在的问题，即当被邀请用户未进行SIP注册时将无法接收到SIP邀请。

　　由于基于IMS（IP多媒体子系统）的业务有一个发展的过程，用户开机但并不进行SIP注册在过渡时期是大量存在的，因此开展PoC业务的初期，PoC服务器应该考虑支持将SIP邀请转换为短消息发送给已开机但未进行SIP注册的用户。

三大问题需要解决

1．业务开发模式

　　目前对群组业务功能的需求还仅限于PoC语音会话本身，而且功能比较固定，在业务开展时，需要有开放的业务开发模式使得具体推出的业务更加丰富，适合特定用户群的需要。虽然PoC带给用户的是端到端的体验，但其实现机制还是基于客户端—服务器模型的，在推出该业务时，可以有如下的业务开发模式：

用户通过自服务门户定制自己建立群组的具体属性；

运营商联合SP分析用户需求后，在服务器侧定制群组具体属性，为某一类用户群或企业、行业用户推出定制的业务；

运营商将企业或行业用户特定的需求交给企业或行业自行管理；

结合IMS的发展，在终端开发交互多媒体应用，PoC业务将作为一个功能模块被某一个具体的应用所调用。

　　随着IMS和PoC技术的发展，第四种业务开发模式将成为主导，而目前OMA正在制定的PoC 2.0规范也正在使得PoC本身的功能变得越来越强大。

　　下面以远程围棋教学为例，说明用户需求的复杂性，满足这些复杂性也正是PoC业务发展的最终目标。一个群组将包括教师和多名学生，PoC语音会话将与围棋游戏结合起来完成整个教学过程。在群组中，教师是群组会话的发起者，并具有配置学生成员能力的特权。根据需要，教师可以指定两名学生对局，并使两名学生在对局时不能听，而只能对老师和非对局成员谈自己的对局体验，同时老师和非对局学生则都能听并可以对正在进行的对局本身、对局者的体验畅所欲言。在对局结束后，教师可以重新设置对局学生的属性，使得他们能加入到总的点评中。

2．QoS（服务质量保证）策略

　　在IMS的架构中，已经提出了通过策略判定功能PDF（Policy Decision Function）对GGSN进行控制实现对QoS一定程度的保证。相对VoIP而言，由于PoC采用了客户端－服务器模型，在QoS的保证方面提供了更多的途径，同时，PoC的用户数还受到PoC服务器处理能力的限制，在相对封闭的IP网上通过规划还是能基本保证PoC的QoS的。

　　PoC的QoS策略仍然是一个如何在IP网上实现对语音流业务的支持的问题，它将随着VoIP技术的发展而发展。

3. 呼叫延迟

　　本质而言，呼叫延迟属于QoS的一部分，但对PTT业务而言，它显得尤其重要。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（一般认为，时延一旦超过5秒，用户将会对业务失去兴趣），所以还需要业界进一步努力改进呼叫建立的延迟。同样，通话延迟越短，给用户的体验也越好，最好控制在1秒以内。

PoC为运营商带来的好处

　　POC业务是一项真正的差别化语音业务，因为它不是现有任何一种蜂窝业务的替代。它使运营商有机会在不改变传统语音业务的条件下，开发新的语音业务。PoC解决方案还为蜂窝运营商在其优势领域中与现有集群业务提供商展开竞争创造了极好的机会。

　　具有吸引力的GSM终端、能简捷迅速地创建通话群组都是POC解决方案显而易见的特点，同时它还能明显改善现有蜂窝语音业务。这将使运营商不仅能增加注册用户数量，还能提高ARPU值。

　　PoC业务是一项能体现运营商战略和策略的基于IP的语音业务，既便是都开通了PoC业务，各运营商也会在业务能力、业务推广和运营以及业务捆绑或融合方面有所不同，目标都面向不同用户群对通信模式的不同需求。PoC不是现有传统固网或移动语音业务的替代，而是一种基于IMS架构下灵活多变的新的能力，运营商可以在不改变传统语音业务的条件下，开发新的围绕语音进行拓展的业务

　　同时，PoC解决方案还为蜂窝运营商在其优势领域中与现有集群业务提供商展开竞争创造了极好的机会。无需另外携带业务终端、简捷迅速地创建通话群组都是POC解决方案显而易见的特点，这将使运营商不仅能进入传统集群业务领域，而且能提高用户的ARPU值。

　　在计费方面，PoC为业务计费提供了几种可能性。可以是固定月费，或是基于在一个活动通话群组中的实际使用时间（通话分钟数）或浏览（GPRS兆比特），或是活动群组成员行为（比如用户发言分钟数），或是其他群组功能，如群组创建和群组连接；另外，还可以将语音一键通业务计费与其他蜂窝业务捆绑进行。

　　PoC是IP多媒体应用的先行业务，针对语音通信业务为运营商提供了有未来保障的平台。由于PoC解决方案基于IP且提供的是突发的单方发言机制，能有效地节约网络资源。同时，PoC解决方案基于IP网上的IMS架构，使运营商根据不同用户群组千差万别的需要，为用户提供贴身的服务，从而创造了增加注册用户数量、提高客户忠诚度的机会。

相关背景:PoC标准及业务的发展情况

标准的进展

　　最初，PoC业务是由厂商来推动的，以摩托罗拉、爱立信、诺基亚和西门子为首的产业联盟MENSA（Motorola Ericcson Nokia Siemense Alliance）首先制定了PoC业务的工业标准。然而，该标准在功能和互通性方面都不足以满足用户对PoC业务的需求。2003年2月第3次GSM世界大会上，诺基亚、爱立信和西门子三巨头联合推出了GPRS、3G网的PTT业务的VoIP解决方案，倡导使用3GPP（WCDMA技术）的IMS标准，以阻止多个不完整的PTT蜂窝网络解决方案涌入市场。随后，诺基亚、爱立信、西门子和摩托罗拉参与标准的制订，并在2003年向OMA提交了标准规范，PoC的规范制定工作正式开始由OMA接手。

　　2004年，国际OMA联盟加紧制订PTT产业规范，OMA联盟成员包括高通、诺基亚、摩托罗拉、爱立信等PTT设备制造商。在制订新规范的过程中，各大厂商的分歧开始显现，因此，新标准的目标是努力解决各家的争议，保证未来PTT设备间的互联互通，同时还将向下兼容。PoC1.0标准原定于2004年年底完成，但直到2005年6月，OMA才正式宣布推出OMA PushToTalk-OverCellular1.0候选标准（OMAPoC1.0），该标准在经过一些修订后于2005年11月冻结，OMA开始制定PoC2.0的标准。

业务的进展

　　早期基于蜂窝移动通信网的PTT业务在发展中存在的主要问题包括：缺乏开放、统一的国际标准、不同方案之间的互联互通困难、不同网络之间的互联互通困难、缺乏良好的计费模式。PoC1.0标准的出台在很大程度上解决了这些问题，可以很好地推动PoC业务的发展。此外，该标准的出台还将保证PoC终端市场的多样性，确保不同厂商的移动网络与终端的互联互通。

　　PoC 2.0是针对蜂窝网络的多媒体能力优势开发的，也称为PTX over Cellular。X代表各种应用，即一键实现多种业务。比如，Push-to-View，就是实现视频通话；Push-to-Share就是在PTT通话时传输文件，实现共享；Push-to-Voicemail就是实现语音留言等等。

　　PTT业务最先是在数字集群通信系统上实现的，最典型的成功案例是由美国的Nextel公司创造的。1995年， Nextel公司在其iDEN集群网络上推出了PTT业务，凭借着PTT业务的竞争优势，Nextel无论是在用户数增长、ARPU（Average Revenue Per User，每用户平均收入）提升还是用户忠诚度方面都有良好的表现，因此引起了业界广泛关注。从用户数量来看，Nextel经过10年左右的发展，用户数从不足60万变成了1700万，其中90％以上的用户都在使用PTT业务；从ARPU看，Nextel的ARPU为每月70到75美元，平均比竞争对手高15％左右；从离网率来看，Nextel的用户离网率在美国的几家移动运营商中是最低的。

　　受Nextel成功发展PTT业务的影响，其他运营商也开始尝试PoC业务。2003年下半年，美国另外两家移动运营商Verizon和Sprint也相继推出了基于公众移动网的PTT业务，即PoC业务。2004年年初，Orange公司率先在欧洲推出了PoC业务——TalkNow，此后沃达丰和T-Mobile也宣布了PoC商用计划。据不完全统计，在2004年，亚洲、欧洲、拉丁美洲、非洲和澳大利亚有超过50家移动运营商或积极进行PoC商用试验，或计划推出PTT商用服务，全球掀起了PoC商用化的浪潮。进入2005年，包括加拿大、芬兰、奥地利、土耳其等国的移动运营商也相继推出了PoC服务，PTT商用进程正稳步推进。在我国，中国移动和中国联通也在广东等地进行PoC业务的测试和商用试验，积极为PoC商用做准备。

　　Emen Research的咨询报告显示，2003年全球公众移动网上的PTT业务收入达到8400万美元，预计2008年这一市场将达到101亿美元。PTT用户数将从2003年的230万增长至2008年的3.4亿。从用户角度看，很多咨询公司也对PTT业务的发展前景做出了非常乐观的预测。

　　然而，尽管全球PoC商用进程依然在稳步推进，但其市场增长的速度似乎慢于人们的预期。在提供PTT服务的运营商中，除了Nextel依然独领风骚外，其他运营商尚未能延续Nextel的辉煌。Orange曾雄心勃勃地计划发展100万PoC用户，但后来又降低了预期的用户发展计划。

　　业界人士认为，作为一项新兴的移动数据业务，PoC在发展的初期除了需要解决好时延以及终端匮乏等方面的问题，还需要通过标准的制定来解决业务的互通问题。

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